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機(jī)械設(shè)計(jì)
課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
設(shè)計(jì)題目:攪拌機(jī)
學(xué) 院:機(jī)械與運(yùn)載學(xué)院
專 業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班級(jí)學(xué)號(hào):20110401823
設(shè) 計(jì) 者:柯曾杰(組長(zhǎng))
同組員:許鵬、黃晨暉、李南
指導(dǎo)教師:吳長(zhǎng)德
2010年1月14日
目 錄
一、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介…………………………………………………2
二、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)…………………………………………………2
三、設(shè)計(jì)內(nèi)容…………………………………………………3
四、設(shè)計(jì)方案及過(guò)程…………………………………………4
1.
2、做拌勺E的運(yùn)動(dòng)軌跡………………………………………4
2.做構(gòu)件兩個(gè)位置的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖………………………………4
3.對(duì)構(gòu)件處于位置3和8時(shí)進(jìn)行速度和加速度分析………6
五、心得體會(huì)…………………………………………………9
六、參考文獻(xiàn)…………………………………………………10
一、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介
攪拌機(jī)常應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)和食品工業(yè)中對(duì)拌料進(jìn)行攪拌工作如附圖1-1(a)所示,電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)齒輪減速,通過(guò)聯(lián)軸節(jié)(電動(dòng)機(jī)與聯(lián)軸節(jié)圖中未畫(huà))帶動(dòng)曲柄2順時(shí)針旋轉(zhuǎn),驅(qū)使曲柄搖桿機(jī)構(gòu)1-2-3-4運(yùn)動(dòng),同時(shí)通過(guò)蝸輪蝸桿帶動(dòng)容器繞垂直軸緩慢旋轉(zhuǎn)。當(dāng)連桿3運(yùn)動(dòng)時(shí),固聯(lián)在其上的拌勺
3、E即沿圖中虛線所示軌跡運(yùn)動(dòng)而將容器中的拌料均勻撥動(dòng)。
工作時(shí),假定拌料對(duì)拌勺的壓力與深度成正比,即產(chǎn)生的阻力按直線變化,如附圖1-1(b)所示。
附圖1-1 攪拌機(jī)構(gòu) (a)阻力線圖 (b)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖
二、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)
設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如附表1-1所示。
附表1-1 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)
連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析
x
y
lAB
lBC
lCD
lBE
S3
S4
n 2
mm
r/min
Ⅰ
525
400
240
575
405
4、
1360
位于
BE
中點(diǎn)
位于
CD 中點(diǎn)
70
Ⅱ
530
405
240
580
410
1380
65
Ⅲ
535
420
245
590
420
1390
60
Ⅳ
545
425
245
600
430
1400
60
三、設(shè)計(jì)內(nèi)容
連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析
已知:各構(gòu)件尺寸及重心位置,中心距x,y,曲柄2每分鐘轉(zhuǎn)速n2。
要求:做構(gòu)件兩個(gè)位置(見(jiàn)附表1-2)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖、速度多邊形和加速度多邊形,拌勺E的運(yùn)動(dòng)軌跡。以上內(nèi)容畫(huà)在2號(hào)圖紙上。
附表1-2 機(jī)構(gòu)位置分配圖
5、
學(xué)生編號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
位置
編號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
8’
9
10
11
11’
12
6
7
8
8’
9
10
11
11’
12
1
2
3
4
5
曲柄位置圖的做法,如圖1-2所示:取搖桿在左極限位置時(shí)所對(duì)應(yīng)的曲柄作為起始位置1,按轉(zhuǎn)向?qū)⑶鷪A周作十二等分,得12個(gè)位置。并找出連桿上拌勺E的各對(duì)應(yīng)點(diǎn)E1,E2…E12,繪出正點(diǎn)軌跡。按拌勺的運(yùn)動(dòng)軌跡的最低點(diǎn)向下量40mm定出容器地面位置,再根據(jù)容器高度定出容積頂面位置。并求出拌
6、勺E離開(kāi)及進(jìn)入容積所對(duì)應(yīng)兩個(gè)曲柄位置8’和11’。 附圖1-2 曲柄位置
四、設(shè)計(jì)方案及過(guò)程
選擇第三組數(shù)據(jù)(x =535mm,y=420mm,lAB=245mm,lBC=590mm,lCD=420mm,lBE=1390mm)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
1.做拌勺E的運(yùn)動(dòng)軌跡
首先,做出搖桿在左極限位置(即AB與BC桿共線時(shí))所對(duì)應(yīng)的曲柄位置1,然后按轉(zhuǎn)向?qū)⑶鷪A周作十二等分,
7、得12個(gè)位置。再根據(jù)其他各桿的長(zhǎng)度找出連桿上拌勺E的各對(duì)應(yīng)點(diǎn)E1,E2…E12,繪出正點(diǎn)軌跡。按拌勺的運(yùn)動(dòng)軌跡的最低點(diǎn)向下量40mm定出容器地面位置,再根據(jù)容器高度定出容積頂面位置。容積頂面位置與拌勺E的軌跡的兩個(gè)交點(diǎn)E8’和E11’,其所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)曲柄位置8’和11’即為拌勺E離開(kāi)及進(jìn)入容積時(shí)所對(duì)應(yīng)的曲柄位置。如附圖1-3所示。
附圖1-3 拌勺E運(yùn)動(dòng)軌跡
2.做構(gòu)件兩個(gè)位置的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖
根據(jù)設(shè)計(jì)要求,選擇3和8位置作構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。先對(duì)應(yīng)附圖1-2分別做出在位置3和8的曲柄AB,然后分別以B為圓心,BC長(zhǎng)為半徑和以D為圓心,DC長(zhǎng)為半徑畫(huà)圓弧,兩圓弧的交點(diǎn)即為C點(diǎn)位置
8、。延長(zhǎng)BC畫(huà)虛線至E點(diǎn)使BE長(zhǎng)為1390mm,即作出了構(gòu)件在位置3和8的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。如附圖1-4所示。
附圖1-4 (a) 構(gòu)件在3位置的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖
附圖1-4 (b) 構(gòu)件在8位置的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖
3.做構(gòu)件處于位置3和8時(shí)的速度多邊形和加速度多邊形
a.對(duì)3位置C 、E點(diǎn)進(jìn)行速度分析和加速度分析
1.速度分析
如附圖1-5所示 選取速度比例尺=
對(duì)于C點(diǎn) VC = VB + VCB
方向:
大?。?? √
9、 ?
ω2=2πrad/s VB=ω2 AB=1.54m/s
VC=pc=0.02559m/s=1.47m/s
VCB=bc=0.02519.5m/s=0.49m/s
ω3=VCB/BC=0.83rad/s
對(duì)于E點(diǎn) VE = VB + VEB 附圖1-5 3位置速度分析
方向: ?
大?。? ? √ √
VEB=ω3BE=1.15m/s VE=pe=1.625m/s
2.加速度分析
如附圖1-6所示 選取加速度比例尺為=
對(duì)于C點(diǎn) = + =
10、 + +
方向: C→D B→A C→B
大小: √ ? √ √ ?
ω4=VC/CD=3.51rad/s
=ω42CD=5.18m/s2
=ω22AB=9.67m/s2
=ω32BC=0.41m/s2
=61mm=6.1m/s2
=40mm=4.0m/s2
α3=/BC=6.78rad/s2 附圖1-6 3位置加速度分析
對(duì)于E點(diǎn) =+ +
方向: ? B→A E→B
大?。?? √ √ √
11、
=ω22AB=9.67 m/s2
=ω32EB=0.96 m/s2
=α3EB=9.42 m/s2
=37mm=3.7m/s2
b. 對(duì)8位置C 、E點(diǎn)進(jìn)行速度分析和加速度分析
1.速度分析
如附圖1-7所示 選取速度比例尺=
對(duì)于C點(diǎn) VC = VB + VCB
方向:
大?。?? √ ?
ω2=2πrad/s VB=ω2AB=1.54m/s
VC=pc=0.02518m/s=0.45m/s
VCB=bc=0.02566m/s=1.65m/s
ω3=VCB/BC=2.80rad/
12、s
對(duì)于E點(diǎn) VE = VB + VEB
方向: ?
大?。? ? √ √ 附圖1-7 8位置速度分析
VEB=ω3BE=3.89m/s
VE=pe=2.45m/s
2.加速度分析
如附圖1-8所示 選取加速度比例尺為=
對(duì)于C點(diǎn) = + = + +
方向: C→D B→A C→B
大?。? √ ? √ √ ?
ω4=VC/CD=1.07rad/s
13、
=ω42CD=0.48 m/s2
=ω22AB=9.67 m/s2
=ω32BC=4.63 m/s2
=50mm=5.0m/s2 附圖1-8 (a) 8位置C點(diǎn)加速度分析
=12mm=1.2m/s2
α3=/BC=2.03rad/s2
對(duì)于E點(diǎn) =+ +
方向: ? B→A E→B
大?。?? √ √ √
=ω22AB=9.67 m/s2
=ω32EB=10.89 m/s2
=α3EB=2.83 m/s2
=11mm=1.1m/s2
附圖
14、1-8 (b) 8位置E點(diǎn)加速度分析
五、心得體會(huì)
課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程,必須要自己思考,自己動(dòng)手實(shí)踐,才能提升自己觀察、分析和解決問(wèn)題的實(shí)際工作能力。
課程設(shè)計(jì)也是一種學(xué)習(xí)同學(xué)優(yōu)秀品質(zhì)的過(guò)程,比如我組的賀輝同學(xué),確實(shí)他在學(xué)習(xí)上取得了很多傲人的成績(jī),但是我所贊賞的還是他追求的過(guò)程,當(dāng)遇到問(wèn)題的時(shí)候,那種斟酌的態(tài)度就值得我們每一位學(xué)習(xí),人家是在用心造就自己的任務(wù),而且孜孜不倦,追求卓越。
通過(guò)這次為期一周的課程設(shè)計(jì),我拓寬了知識(shí)面,鍛
15、煉了能力,綜合素質(zhì)得到較大提高。
對(duì)我們機(jī)械專業(yè)的本科生來(lái)說(shuō),實(shí)際能力的培養(yǎng)至關(guān)重要,而這種實(shí)際能力的培養(yǎng)單靠課堂教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,必須從課堂走向?qū)嵺`。
通過(guò)課程設(shè)計(jì),讓我們找出自身狀況與實(shí)際需要的差距,并在以后的學(xué)習(xí)期間及時(shí)補(bǔ)充相關(guān)知識(shí),為求職與正式工作做好充分的知識(shí)、能力準(zhǔn)備,從而縮短從校園走向社會(huì)的心理轉(zhuǎn)型期。在這一星期的課程設(shè)計(jì)之后,我們普遍感到不僅實(shí)際動(dòng)手能力有所提高,更重要的是通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)流程的了解,進(jìn)一步激發(fā)了我們對(duì)專業(yè)知識(shí)的興趣,并能夠結(jié)合實(shí)際存在的問(wèn)題在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)。
由于時(shí)間緊迫,所以這次的設(shè)計(jì)存在許多缺點(diǎn),我相信,通過(guò)這次的實(shí)踐,能使我在以后的設(shè)計(jì)中避免很多不必要的工作,有能力設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更緊湊,傳動(dòng)更穩(wěn)定精確的機(jī)器。
由于時(shí)間十分緊張制作中難免有粗糙的地方,敬請(qǐng)諒解并批評(píng)指正!
六、參考文獻(xiàn)
[1]張偉社.機(jī)械原理教程(第二版).西北工業(yè)大學(xué)出版社,2006.8
[2]尹冠生.理論力學(xué).西北工業(yè)大學(xué)出版社,2000.8
[3]大連理工大學(xué)工程畫(huà)教研室.機(jī)械制圖(第五版).高等教育出版社,2003.8
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