机械原理课程设计

1 设计题目。

图6－20为加热炉推料机结构总图与机构运动示意图。该机器用于向热处理加热炉内送料。推料机由电动机驱动，通过传动装置使推料机的执行构件（滑块）5做往复移动，将物料7送入加热炉内。

设计该推料机的执行机构和传动装置。

图6－20 加热炉推料机结构总图与机构运动示意图。

2 设计参数与要求。

加热炉推料机设计参数如表6－8所示。该机器在室内工作，要求冲击振。

动小。原动机为三相交流电动机，电动机单向转动，载荷较平稳，转速误差<4%；使用期限为10年，每年工作300天，每天工作16小时。

表6－8 加热炉推料机设计参数。

3 设计任务。

3.1 针对图6－20所示的加热炉推料机传动方案，依据设计要求和已知参数，确定各构件的运动尺寸，绘制机构运动简图；

3.2 假设曲柄ab等速转动，画出滑块f的位移和速度的变化规律曲线；

3.3 在工作行程中，滑块f所受的阻力为常数fr1，在空回行程中，滑块f所受的阻力为常数fr2；不考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件下，分析曲柄所需的驱动力矩；

3.4确定电动机的功率与转速；

3.5 取曲柄轴为等效构件，确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量；

3.6 编写课程设计说明书。

4 设计过程说明。

4.1 推料机工作原理简介。

该推料机工作，由其电动机通过传动装置，工件机构驱动输送架作往复运动。工件行程时滑架上的推爪推动工件前移一个步长，当滑架返回时，由于推爪下装有压缩弹簧，推爪从工件底面滑过，工件保持不动。当滑架再次向前推进时，推爪已复位并推动新工件前移，与此同时，该推爪前方的推爪前一工位的工件一起再向前移动一个步长。

如此周而复始，工件不断前移。

4.2 设计过程。

4.2.1 设计任务1

由行程速比系数k=1.25算出极位夹角θ=180*（k-1）/（k+1）=20°

再由已知条件求出摆角ψ

已知ee'=220mm ； de=de'=1150mm

由余弦定理得

cosψ=（0.98 可得ψ=11°

取比例=1:10 如下图所示。

用绘图法求得ab=66.7mm ； bc=416.8mm，如下图所示。

根据以上条件绘制运动简图如下图所示。

4.2.2 设计任务2

用adams**得到f点的位移变化规律与速度图像如下图所示。

4.2.3 设计任务3

在不计各处摩擦，其他构件重力、惯性力的前提下该构件的能量守恒。故用能量法解决。

工作行程 *=h* fr1

空回行程 *=h* fr2

代入相关数值后 =

4.2.4 设计任务4

和分别是工作行程与空回行程的动量矩，则。

工作行程 = 52.53

空回行程 =

又由l=j，而角速度==2.09rad/s

故可确定工作行程所需的飞轮转动惯量==25.13kg.；空回行程所需的飞轮转动惯量==5.03kg.

由此确定加于曲柄轴上的飞轮转动惯量为16.76kg.

4.1.5 设计任务5

根据公式t=9549 (t=) 得出曲柄所需的功率=0.066kw

由图可以看出，该传动机构进行了四次减速，分别为蜗轮蜗杆，涡轮齿轮减速，涡轮本身，齿轮本身，前两个减的是转速，后两个减的是线速度。

若涡轮齿轮的传动比取=3，蜗轮蜗杆的传动比=15，则电机转速n=20**=900r/min

电机所需功率p=**2.97kw

所以所选电动机为。

y132m1-6

5 设计体会。

通过这次对机械原理的课程设计，让我学到了很多书本中学不到的东西。众所周知，我们在机械原理课上所学的知识是比较理论化的，通过这些理论我了解了一些机构的运动方案与运动轨迹，至于这些构件、这些机构真正要派些什么用场，在我脑中的概念还是挺模糊的，但是在这次为完成课程设计的任务当中，我开始对传授机械原理这门课的真正意义所在有了初步了解。换句话说，因这次课程设计我把理论与实践运用结合了起来，达到了学以致用的目的。

还有一些是课程之外的知识，比如说以前从来不知道怎么用word来编辑公式，通过这次**的输入，让我对其有了一定的了解。还有些就是仿照了毕业**的格式，写了这篇**，让我学到了一些关于**的书写方式，也就是整体的排版，虽然说这次模仿的并不怎么好，但确实为大四的毕业设计做了一个准备。

经过这次设计，我了解到其实要做一项课程设计并不简单，要把它做好就更不易了，从中我也感到自己的知识面其实是很狭隘的。在理论知识的贯穿上和用理论解决实际问题的能力上也有待提高，可以说这次的设计就像是一面镜子，照出了我的不足之处。

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