1、机械原理课程设计设计计算说明书设计题目：麦秸打包机设 计 者：王赓 学 号：20110418 专业班级：机械工程及自动化 9 班指导教师：滕献银完成日期： 2013 年 12 月 1 日天津理工大学机械工程学院1目 录一 设计题目 1.1 设计目的21.2 设计题目21.3 设计任务3二 执行机构的设计2.1 执行机构的分析32.2 执行机构的选择42.3 传动机构的选择92.4 设计总方案102.5 执行机构的设计12三 传动机构的设计3.1 齿轮机构的设计213.2 传动机构的三维仿真21四 设计小结25五 参考文献272一 设计题目1.1 设计目的机械原理课程设计是我们第一次较全面的机械
2、设计的初步训练，是一个重要的实践性教学环节。设计的目的在于，进一步巩固并灵活运用所学相关知识；培养应用所学过的知识，独立解决工程实际问题的能力，使对机械系统运动方案设计(机构运动简图设计)有一个完整的概念，并培养具有初步的机构选型、组合和确定运动方案的能力，提高我们进行创造性设计、运算、绘图、表达、运用计算机和技术资料诸方面的能力，以及利用现代设计方法解决工程问题的能力，以得到一次较完整的设计方法的基本训练。机械原理课程设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个构件的尺寸等进行构思、分析和计算，是机械产品设计的第一步，是决定机械产品性能的最主要环节，整个过程蕴
3、涵着创新和发明。为了综合运用机械原理课程的理论知识，分析和解决与本课程有关的实际问题，使所学知识进一步巩固和加深，我们参加了此次的机械原理课程设计。1.2 设计题目：麦秸打包机机构及传动装置设计一、 打包机工作原理简介人工将麦秸挑到料仓上方，撞板B 上下运动（不一定是直线运动）将麦秸喂入料仓，滑块 A 在导轨上水平往复运动，将麦秸向料仓前部推挤。每隔一定时间往料仓中放入一块木板，木版的两面都切出两道水平凹槽。这样，麦秸将被分隔在两块木版之间并被挤压成长方形。从料仓侧面留出的空隙中将两根弯成型的铁丝穿过两块木版凹槽留出的空洞，在料仓的另一侧将铁丝绞接起来，麦秸即被打包，随后则被推出料仓。打包机由
4、电动机驱动，经传动装置减速，再通过适当的机构实现滑块和撞板的运动。传动装置方案建议：带传动+二级圆柱斜齿轮减速器；二、 设计参数及说明执行构件的位置和运动尺寸如图所示，当滑块处于极限位置 A1和 A2时，撞板分别处于极限位置 B1和 B2 ，依靠重力将麦秸喂入料仓。一个工作循环所3需时间为 T（秒） ，打包机机构的输入轴转矩为 M。其余尺寸见下表：方案号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10T (s) 1.00 1.00 1.20 1.20 1.50 1.50 2.0 2.0 2.5 2.5M (N m) 440 460 520 550 680 700 900 950 1120 1180l
5、1 (mm) 300 320 300 320 300 320 300 320 300 320l2 (mm) 400 420 400 420 400 420 400 420 400 420l3 (mm) 250 260 260 270 260 270 250 270 260 270l4 (mm) 800 900 820 900 840 900 820 900 860 900l5 (mm) 200 210 200 210 200 210 200 210 200 210l6 (mm) 600 650 600 650 600 630 600 650 620 630说明和要求：（1） 工作条件：一班制，
6、田间作业，每年使用二个月；（2） 使用年限：六年；（3） 生产批量：小批量试生产（十台） ；（4） 工作周期 T 的允许误差为3%之内；1.3 设计任务1、执行机构设计及分析1）执行机构的选型及其组合2）拟定执行机构方案，并画出机械传动系统方案示意图3）画出执行机构的运动循环图4）执行机构尺寸设计，画出总体机构方案图，确定其基本参数、标明主要尺寸5）画出执行机构运动简图6）对执行机构进行运动分析2、传动装置设计（1） 选择电动机（2） 计算总传动比，并分配传动比（3） 计算各轴的运动和动力参数3、撰写课程设计说明书二 执行机构的设计2.1 执行机构的分析麦秸打包机的机构功能可分解为滑块的左右运
7、动，撞板的上下运动，和传动机构。运动要求是：1.机构均为往复运动。2.滑块向右移动时，撞板同时向下移动。3.撞板运动到下方最大位移时，滑块也准备开始向右移动，完成运动的一个循环。42.2 执行机构的选择1.满足滑块左右移动的机构滑块的主要运动要求：主动件作回转运动，从动件(滑块)作直线往复运动，并具有急回特性，机构有较好的动力特性。根据功能要求，考虑功能参数（如生产率、生产阻力、行程和行程速比系数等）及约束条件，可以构思出如下能满足将曲柄周转运动转化为从动件直线运动的一系列运动方案。(1)曲柄滑块机构自由度：F=3x3-2x4=1(2)凸轮机构自由度：F=3x2-2x2-1=1(3)双曲柄机构
8、5自由度：F=3x5-2x7=1（4） 曲柄摇杆机构自由度：F=3x5-2x7=1(5)不完全齿条机构6自由度：F=3x2-2x2-1=1(6)圆柱凸轮机构自由度：F=3x2-2x2-1=1滑块方案分析主 要 性 能 特 征 功 能 功 能 质 量 经 济 适 用 性 方 案 号 运动变换 增力 加压时间 传动角 工作平稳性 磨损与变形 效率 复杂性 加工装配难度 成本 运动尺寸 满足 无 较短 较小 一般 一般 高 简单 易 低 最小 满足 无 长 小 平稳 剧烈 低 简单 较难 较高 较大 满足 弱 较短 小 一般 一般 高 复杂 易 低 大 满足 弱 短 较大 一般 一般 高 复杂 易
9、低 大 满 无 较 小 平稳 剧烈 低 较简 难 较 较7足 长 单 高 大 满足 无 较长 最大 平稳 剧烈 低 较简 单 较难 较高 较大 总结：由上表可以看出，方案 2、5、6 性能较差，磨损严重，成本高，结构尺寸大；方案 1、3、4 性能较好，磨损一般，成本低，结构尺寸小，课列为备选方案。 2.满足撞板上下运动的机构（1）凸轮机构自由度：F=3x2-2x2-1=1(2)曲柄滑块机构自由度：F=3x3-2x4=1(3)组合机构8自由度：F=3x7-2x10=1(4)曲柄导杆机构F=3x3-2x4=1(5)组合机构9自由度：F=3x5-2x7=1撞板机构分析功 能 经 济 适 用 性方案号 运动变换 间歇送进工作平稳性磨损与变形效率 复杂 性加工装配难度成本 运动尺寸1 满足 无 一般 强 低 简单 较难 较高 较大2 满足 无 一般 一般 较高 最简 单 易 低 较小3 满足 无 一般 一般 较高 复杂 一般 低 大4 满足 无 一般 一般 较高 复杂 一般 低 小5 满足 无 一般 一般 较高 复杂 一般 低 大总结：由上表可以看出，方案 1 性能较差，磨损严重，成本较高，尺寸较大；方案 2、3、4、5 性能较好，磨损一般，成本较低，尺寸较小，但方案2 结构较为简单，方案 5 具有增力的优势，故将方案 2、5 列为备选方案。2.3.传动机构的选择（1）
