·1一設計題目：題目：冷床運輸機冷床運輸機用于將熱軋的鋼料在運輸過程中逐漸冷卻。機構示意圖如下圖所示，撥桿上裝有可以單向擺動的撥塊，撥塊前移時推動在軌道上的鋼料向前移動H，然后返回原處，作往復循環運動。圖1：冷床運輸機工作示意圖該機構采用電動機驅動，傳動方式為機械傳動。二設計任務目標及要求1.設計參數：電動機轉速n=710r/min撥桿往復次數30次/min行程H=800mm行程速系數比K=12.設計任務及要求（1）擬定機械傳動系統方案：構思出至少兩種運動方案，主要考慮滿足運動要求，運動性能，制造和維護方便，具有良好的動力傳動性能，以及結構緊湊等方面的因素。并在說明書中畫出運動草圖，經過對所有運動方案進行分析比較后，選擇一種方案進行詳細設計。并對方案的可行性進行論證。（2）繪制機構的原理圖和機構運動簡圖。（3）確定運動尺寸。（4）分析初始位置的速度，加速度。（5）編寫設計計算說明書。三機構傳動方案及其設計1.方案1：用對心曲柄滑塊機構實現預定運動由題意要求所設計的機構行程速比K=1，對心曲柄滑塊機構滿足此要求，機構示意圖如圖2.圖2：方案1的機構簡圖撥桿在圖中相當于滑塊，它的行程為H=800mm，所以曲柄長度為a=400mm，電動機需要有減速裝置，所以要使用齒輪減速器，如圖3所示減速裝置的傳動比為i=n電動機/n曲柄=710/30=23.67減速器采用兩級齒輪傳動，按兩對齒輪齒面承載能力相等的原則圖3和兩個大齒輪浸油深度大致相等的原則綜合考慮，分配各級傳動比為i=i12i34=(1.2～1.3)i34i34，取高速級傳動比i12=5.44，低速級傳動比i34=4.35。此機構的特點為當曲柄勻速轉動時，滑塊變速移動，連桿與曲柄重合時，滑塊速度最大。若連桿的長度b與曲柄長度a之比為λ。即λ=b/a，則增大λ，滑塊的速度比變化平緩，并使得最大速度減少。若連桿長度b=600mm，則機構的最小傳動角為：rmin=arccos(a/b)=arccos(400/600)=48.19°2．方案2：用六桿機構實現預定運動如圖四所示的六桿機構是由行程速比系數K=1的曲柄搖桿機構ABCD和在搖桿E處添加連桿4和滑塊5組成的Ⅱ級桿組構成的。當滑塊導路中心線通過線段MN的中點時，滑塊的行程為圖4：六桿機構機構簡圖圖5H=E1E2=2EDsin(ψ/2)由于K=1，所以C1C2=2AB，則sin(ψ/2)=AB/CD，代入上式可以得：H=2AB(ED/CD)由此式可得，縮小CD的尺寸或加大ED的尺寸都可以擴大滑塊的行程H。圖5為此機構應用于冷床運輸機上的示意圖，曲柄AB做成偏心輪的形狀。3.方案3：用齒輪齒條機構實現預定運動如圖6所示，傳動機構由上、下齒條，齒輪及曲柄搖桿機構構成，上、下齒條同時嚙合的齒輪由曲柄AB驅動而做往復運動，下齒條固定在機架上，上齒條固定在撥桿上，齒輪可帶動做行程較大的往復移動，當曲柄長度為a時，則撥桿的行程H=4a.機構簡圖如下圖64.三個方案的比較方案1能滿足預定的運動規律的要求，也能滿足預定的軌跡要求機構中曲柄勻速轉動，但滑塊變速移動，連桿與曲柄垂直時滑塊的速度最大。此方案設計和計算簡單，但橫向尺寸較大，而且傳動性能，工作行程的速度平穩性不好。方案2是使用六桿機構來實現預定的運動行程，相對于方案1來說，此方案可獲得較小的運動所占空間，能獲取有利的傳動角，可獲得較大的機械利益。機構在運動中加速度變化幅度大，擴大了機構從動件的行程，可使從動件的行程可調。但是六桿機構的尺寸參數多，運動要求復雜，且運動構件數目越多，其機構的精度越低，其設計也比較困難。方案3是一對上、下齒條同時嚙合的齒輪由曲柄驅動作往復運動，齒輪可帶動撥桿做行程較大的往復運動，但齒輪制造精度要求高，加工比較復雜，需要考慮的因素較多，另外，齒輪齒條為高副接觸，容易磨損，磨損之后還會影響機構傳動的平穩性，并將產生震動和噪音。四.最優方案的詳細設計根據以上各個方案的優缺點，綜合分析后，選用方案2。機構原理：此方案的機構是由六桿機構組成，由一個行程速比系數K=1的曲柄搖桿機構ABCD和在搖桿E處添加連桿4和滑塊5組成的Ⅱ級桿組構成，曲柄AB做成了偏心輪的形狀。因為縮小CD的尺寸或者加大ED的尺寸都可以擴大滑塊的行程H。此方案的機構原理圖如圖7圖7根據以上方案的分析綜合，對該機構整體布局，設計各桿的長度，及各參數的確定，具體數據如下：曲柄的長度LAB=100mm，連桿BC的長度LBC=400mm，搖桿CD的長度LCD=225mm，DE的長度LDE=900mm，連桿EF的長度LEF=300mm，計算可得出MN=93.78mm，H=800mm，機構的最小傳動角γmin=81.01°。五運動分析此方案的機構原理圖如圖七所示機構的運動分析過程如下：速度分析過程如下：由題意可得加速度分析：結果檢驗：由運動分析可得F的速度為500mm/s，加速度為2.6m/s2，符合預定的設計要求，且由速度和加速度值來看，該機構的運動平穩，震動較小，所以該機構在給定桿長的要求下能滿足預定的要求。六設計體會機械原理的課程設計的最重要的一部分終于完成了。在這個過程中我碰到了許多的問題，也有了很多的感觸。機械原理課程設計是使學生全面系統地掌握和深入的了解機械原理課程的基本原理和方法的一個重要環節。對于培養學生機械運動方案設計，創新設計，以及設計工程機構的能力有很大幫助。也充分鍛煉了我們個人的動手能力。對于我來說，在搞課程設計之前，我就覺得這個課程設計肯定是個難題。因為我機械原理學的不夠深入，還有很多方面的知識沒有熟練的掌握。所以我感到非常的有壓力。而且老師說我們班上的同學設計題目必須都不相同，在我選題目的時候發現書上的例題全被同學選了。我只好選冷床運輸機了，上網搜資料什么都搜不到，而且只有一本參考書上有這個機構的簡介。我感到很渺茫。后來慢慢的按照書上例題的思路寫任務，選方案，畫圖，寫運動分析。可以說是慢慢的摸出來的出路。我覺得這次課程設計給我帶來的收獲有一下幾點：首先是自己的心態問題，假如一開始就輕視這個過程，覺得隨便抄抄，到處找點資料湊湊數，那必定什么都學不到。我覺得我們必須要用嚴謹的態度對待，無論是畫圖還是數據處理。其次，課程設計讓我感覺到我各方面知識的欠缺，有好多次都是碰到一個知識點不懂了，然后要去翻書。這說明以前的知識掌握的不夠好，不能運用自如。另外就是這次課程設計讓我對大學學過的知識有一個很好的回顧。因為里面涉及到機械制圖，CAD，和理論力學，機械原理等很多方面的知識，這讓我吧以前學的又復習了一遍。還有一個就是我深刻體會到了理論聯系實際的重要性。老師說的對，會做題，考試成績好不能說明什么。但是課程設計卻能看出一個人的動手能力。缺少了建立實物，模型的能力，也就說只有紙上談兵的能力在我們以后的生活中是遠遠不夠的。總的來說，通過這次課程設計我發現了很多的問題。知道自己身上存在很多的缺點和不足。但是也使我認識到：面對困難要