机械原理课程设计报告
青岛理工大学琴岛学院
课程设计报告
课题名称：机械原理课程设计学院：机电工程系专业班级：学号：学生：指导老师：
青岛理工大学琴岛学院教务处201*年6月20日学生课题名称设计地点设计目的机械原理课程设计指导老师实训时间5-A-3F进一步加深和巩固所学知识，培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力，使学生对机械运动的分析和设计有较完整的概念201*-6-186-21设计内容（包括设计过程、主要收获、存在问题、解决措施、建议）设计过程及主要收获：机械运动学和动力学分析与设计的训练。一个班级分为2组，每组11人左右，在课程设计过程中，每人负责一个角度的速度，加速度，力以及力矩的分析任务，最后将大家的数据统一起来，绘制一张完整的机械运动和力的分析图，共同完成这项课程设计。1、牛头刨床导杆机构的运动分析、动态静力分析；（1）绘制机构运动简图（两个位置）；（2）速度分析、加速度分析；（3）机构受力分析（两个位置求平衡力矩Mb）；（4）绘制运动线图s-，v-，a-，Mb-。2、独立完成以下文件：1）、A1号图纸一张（运动分析、加速度分析、动态静力分析、力矩图）；(1）符合一般制图要求；（2）仔细填写参数表；（3）图面清洁，线条均匀；2）、设计说明书一份通过四天的课程设计，我收获了很多。以机械系统运动方案设计为结合点把机械原理课程设计的各章理论和方法融会贯通起来，进一步巩固和加深所学的理论知识；培养了我独立解决有关本课程实际问题的能力，而且对于机械运动学和动力学的分析和设计也有了一个较完整的概念，具备计算、制图和使用技术资料的能力；而且知道了团队合作的重要性。在这四天中，也存在一些不足和问题：问题：当把所在组里的所有成员的数据收集到一起时发现，有多个同学的数据与总体的趋势不相符存在较大的偏差。解决措施：先整体分析一下整个图的大体趋势，然后将不符合的数据集体进行讨论分析，主要原因是在分析时没有前后联系，没有注意到方向问题，导致数据的错误。不足：第一，实习进度安排过紧，学生时间紧张.不能有充足的时间进行更详细的学习，老师不能更好的顾及每一位学生，急急忙忙的就完成了本次实习。因此难免顾此失彼，大大降低指导的效果。在此建议，能不能实习时间在长一些，实习老师教的在多一些，让我们更进一步的学习。安排的老师再多一些，能顾及到每一位实习的学生，尽量的鼓励我们学生们发现问题，解决问题，而我们尽量做到主动思考，积极求解，这样有利于促进学生们更好的学习实践。第二，课程设计时间安排在复习周，极大地占用了我们期末考试的复习时间，同时我们再做课程设计的同时我们还要想着考试复试的事，让我们不能更加静下心投入到课程设计里来。在此建议，课程设计的时间安排，能不能安排在复习周之前或是考试之后，让我们有更多的精力去进行课程设计。第三，分组时候出现问题，组与组之间成员的实际能力差别大，有的组很快很好的完成了本次的设计任务，但有的组完成的比较慢，因为有更多的人需要教。在此建议，在分组之前老师能对学生的成绩或能力有所了解，在分组前能更合理的分配各组之间的人员组成。指导老师评语
系部教研室意见
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成绩
机械原理课程设计报
告设计题目曲柄压力机曲柄滑块运动系统学院工学院专业年级车辆081姓名学号吕程0807070305
刘博0807070329指导教师张云文
（201*年7月）中国农业大学教务处制
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本科生课程设计任务书
201*201*学年春季学期
工学院车辆工程专业
课程设计名称：机械原理课程设计
设计题目：曲柄压力机滑块运动
完成期限：自201*年7月5日至201*年7月14日共1.5周
设计依据、要求及主要内容（可另加附页）：
一、设计参数
公称力800N；公称力行程9mm;滑块行程130mm;行程次数45；最大装模高度350mm;装模高度调节量100mm滑块中心至机身距离300mm
工作台板尺寸（前后×左右）580×860工作台板落料孔直径Φ180mm工作台板厚度100mm
机身工作台孔尺寸Φ280mm×220mm×380mm滑块尺寸（前后×左右）280mm×380mm立轴间距离410mm
电动机型号Y260-M6功率7.5kw
二、设计任务
1、绘制整机工作的运动循环图2、设计减速系统3、设计执行机构
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目录
一、机器简介---------------------------（4）
1、设计题目--------------------------（4）3、设计任务和要求----------------------（5）二、绘制滑块机构的运动循环图---------------（5）
三、设计减速系统--------------------------（6）
四、滑块运动的设计-------------------------（9）
五、设计总结-------------------------------（14）
六、参考文献-------------------------------（14）
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一、机器简介
压力机是对材料进行压力加工的机床，通过对坯件施加强大的压力使其发生变形和断裂来加工成零件。包括液压传动和机械传动的压力机
1、设计题目
曲柄压力机
曲柄压力机的基本构成入下图所示
工作原理
电动机工作，通过减速系统中的第一级和第二级齿轮将其转速降低到合适数值，然后将转速输出到曲柄，压力机的核心机构为曲柄滑块机构，曲柄通过转动副旋转，通过连杆进而带动滑块做上下往复运动。
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2、设计任务和要求
（1）设计减速系统
①设计减速传动系统。电机转速n电=720r/min，要减到工作频率（生
产率），试确定传动方案及各级减速传动比的大小，绘制传动简图。说明继起的过载保护装置。
②设计齿轮传动。若减速系统采用了齿轮传动，按等强度或等寿命条
件设计齿轮传动，绘制齿轮传动啮合图。编写程序计算基本几何尺寸。
（2）设计滑块运动系统
①设计运动方案，绘制机构示意图。②设计机构尺寸，绘制机构运动简图。③机构运动分析，打印结果数表，绘制输出滑块的位移、速度、加速度图。
二、滑块运动过程循环图
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二、设计减速系统
方案一
二级圆柱齿轮传动
方案二
二级圆锥圆柱齿轮传动
方案三
二级蜗轮蜗杆传动
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方案选择
蜗轮蜗杆传动整体布局最小，传动平稳，而且可以实现较大的传动比，但是蜗杆传动效率低，功率损失大，很不经济。
圆锥圆柱齿轮传动布局较小，但是圆锥齿轮加工较困难，特别是大直径，大模数的圆锥齿轮，所以一般不采用。
圆柱齿轮布局一般，传动效率好，加工比较方便，且适合长期的工作环境。所以最终方案定位选择圆柱齿轮传动，即方案一。
齿轮参数设计：
（一下参数的单位均为mm）
设定此减速系统的减速比为16，所以可以设定第一级齿轮的传动比和第二级齿轮的传动比均为4，因此，可设定第一级齿轮的齿数分别为18和72，第二级齿轮的齿数分别为27和108对一级齿轮
计算程序：#include"math.h"#defineP3.1415926main()
{intz1=18,z2=72,m=5,h=1,x1=0.7,x2=-0.7;float
c=0.25,r1,r2,a,rb1,rb2,ra1,ra2,rf1,rf2,a0,a1,a2,ea,s1,s2,inva1,inva2,inva0,sa1,sa2;r1=m*z1/2;r2=m*z2/2;a=r1+r2;a0=P/9;
rb1=r1*cos(a0);rb2=r2*cos(a0);
ra1=r1+(h+x1)*m;ra2=r2+(h+x2)*m;rf1=r1-(h+c-x1)*m;rf2=r2-(h+c-x2)*m;a1=acos(rb1/ra1);a2=acos(rb2/ra2);
ea=(z1*(tan(a1)-tan(a0))+z2*(tan(a2)-tan(a0)))/(2*P);
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s1=P*m/2+2*x1*m*tan(a0);s2=P*m/2+2*x2*m*tan(a0);inva0=tan(a0)-a0;inva1=tan(a1)-a1;inva2=tan(a2)-a2;
sa1=s1*ra1/r1-2*ra1*(inva1-inva0);sa2=s2*ra2/r2-2*ra2*(inva2-inva0);printf("
r1=%f,r2=%f,a=%f,rb1=%f,rb2=%f,ra1=%f,ra2=%f,rf1=%f,rf2=%f,ea=%f,sa1=%f,sa2=%f\\n",r1,r2,a,rb1,rb2,ra1,ra2,rf1,rf2,ea,sa1,sa2);}
参数表：r145r2180a225rb142.29rb2169.14ra150ra2185rf138.75rf2173.75ea1.67sa13.41sa23.97对二级齿轮
只需将程序中的z1和z2分别改为27和108即可。参数表r167r2270a337rb162.96rb2253.72ra172ra2275rf160.75rf2263.75ea1.75sa13.63sa24.05
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四、滑块运动设计
滑块机构
开式压力机均采用曲柄连杆机构驱动滑块作上下垂直运动。滑块行程与曲轴转角有关。
推导过程
假设滑块上的转动副到曲柄与机架相连处的转动副的距离为x
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由于以上各式的计算相对比较麻烦，可进行适当的简化。
一般而言，r/l是远小于1的数。所以，简化后的x，v，a分别为
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将R=1.38m，l=6.9m，角速度ω=90πrad/min，带入以上各式，并用EXCEL求得一下数据。
α(度）smvm/sam/s*s
000-33.7096326850.0042030510.679707299-33.54646193100.0168040911.351669871-33.05925177150.0377781112.008280074-32.2548588200.0670812482.642201*14-31.14454623250.1046475953.246493473-29.74374197300.1503849383.814732978-28.07170917350.2041695624.341114156-26.1511383400.2658403844.820539913-24.0076716450.3351926315.248693369-21.66937297500.4119713615.622091021-19.16615734550.4958651125.938116084-16.52919473600.5864999816.195031576-13.79030485650.6834344326.391973233-10.98135785700.786155116.528922936-8.133696793750.8940739376.606663858-5.277596289801.0065266936.626719039-2.441770748851.1227733066.5912755430.347056189901.2419999636.5030967173.064511241951.363323156.3654253995.6888526541001.4857956526.1818810958.201*678851051.6084144865.9563542910.585485321101.7301306865.69290107312.828800171151.849860815.39564117814.92101721201.9664999535.06866237616.854815581252.0789360454.715933918.625443211302.1860651314.34123124420.230450091352.2868073133.94807427921.669371981402.3801230133.53968016722.94337686
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1452.4650291711502.5406150211552.6060570591602.6606328571652.7037333721702.7348734751752.753700411
1802.76
1852.7537004261902.7348735061952.703733418201*.6606329172052.6060571332102.5406151082152.465029272202.3801231232252.2868074332302.1860652592352.078936182401.9665000942451.8498609552501.7301308342551.6084146362601.4857958032651.36332332701.24201*1112751.1227734512801.0065268332850.8940740722900.786155242950.6834345543000.5865000963050.4958652193100.4119714593150.3351927213200.2658404643250.2041696333300.1503849993350.1046476473400.0670812893450.0377781423500.0168041123550.004203062
36003.1189320342.688363872.2501615411.8061793061.3579706930.9068321440.4538574032.788E-07-0.453856846-0.906831589-1.35797014-1.806178758-2.250160999-2.688363337-3.118931511-3.539679657-3.948073786-4.341230772-4.715933453-5.068661958-5.395640794-5.692900727-5.956353989-6.181880843-6.365425201-6.503096577-6.591275466-6.626719029-6.606663917-6.528923068-6.391973438-6.195031855-5.938116436-5.622091444-5.248693862-4.820540471-4.341114775-3.814733651-3.246494195-2.642201*76-2.008280868-1.351670689-0.67970813
024.0548878425.0071964825.8040806926.4494409626.9469679227.2998528427.5105513627.5806085627.5105515327.2998531926.9469684426.4494416625.8040815725.0071975524.0548891122.9433783221.6693736420.2304519618.6254452816.8548178614.9210196712.8288028310.585488178.201*708955.6888558123.0645145250.347059575-2.441767288-5.277592788-8.133693284-10.98135437-13.79030143-16.52919142-19.16615417-21.66936999-24.00766884-26.1511358-28.07170696-29.74374008-31.14454469-32.25485762-33.05925098-33.54646153-33.70963268
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五、设计总结
这次课程设计我们是以小组为单位进行的，所以每个人都培养了团队合作意识，认识到团队的重要性。为了小组的荣誉，对自己负责的内容就更加认真负责，大大增强了责任感。
在课程设计的过程中，我们是把所学知识真正的运用起来，并要综合运用各种工具进行辅助设计，例如AutoCAD，office，vc等，这些都是很好的软件，可以帮助我们提高工作效率，降低工作量，从而使课程设计更加完美。尽管前些天天气很热，但是大家都坚持过来了，并完成了任务，看着自己的作品也很有成就感，从这次课程设计中确实学到了很多东西，辛苦没有白费。
六、参考文献
1.魏文军，高英武，张云文.机械原理.第一版.中国农业大学出版社2.申永胜.机械原理教程.第一版.清华大学出版社
3.邹慧君.机械原理课程设计手册.第一版.高等教育出版社
4.张云文，李海涛，姚海蓉.机械原理辅助教材.第一版.中国农业大学出版社
5.周元康.机械设计课程设计.第一版.重庆大学出版社
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