机械原理课程设计资料

1、机械原理课程设计目 录一设计题目. 11.1 课程设计目的和任务. 11.2 课程设计内容与基本要求. 11.3 机构简介. 41.4 参考数据. 51.5 设计要求. 5二. 设计方案比较. 62.1 设计方案一. 62.2 设计方案二. 72.3 设计方案三. 82.4 最终设计方案. 9三. 速度，加速度多边形计算与分析. 103.1速度、加速度多边形计算与分析. 10四. 虚拟样机实体建模与仿真. 134.1ADAMS 的样机建模. 13五. 虚拟样机仿真结果分析. 145.1滑块水平位移仿真曲线 . 145.2滑块水平运动速度仿真曲线 . 145.3滑块水平运动加速度仿真曲线 . 1

2、55.4带刮片摆杆角速度仿真曲线（一） . 155.5带刮片摆杆角速度仿真曲线（二） . 15六. 课程设计总结. 166.1 机械原理课程设计总结. 166.2 设计过程. 176.3 设计展望. 176.4 参考文献. 186.5 心得体会 .18一题目：汽车风窗刮水器 雨刮器看似简单，实际上构造并不简单。雨刮器总成含有电动机、减速器、四连残留污垢。有些人认为雨刷片的长度越长、刷的面积越大、视野越好。其实，雨也会增加雨刮器马达、雨刮杆的负担。当然，要加长当然可以，但要保证绝不能妨碍雨刮器的正常工作。 机械原理课程设计是在机械原理课程完成后集中进行的教学环节，它是在教师指导下由学生独立完成的

3、。每个学生都应明确课程设计的任务和要求，拟定设计计划，保证设计进度、设计质量，按时完成课程。在设计过程中，提倡独立思考、深入钻研，主动地、创造性地进行设计工作。要求设计态度严肃认真、一丝不苟，反对不求甚解，这样才能确保课程设计达到教学基本要求，并在设计思想、方法和技能等方面得到良好的训练和提高。11) 机械原理课程设计步骤（1）机构运动方案设计。即根据给定的原始数据和工艺要求，构思并选定机构方案；（2）设计上述各机构。根据选定的方案采用各机构，如凸轮机构、连杆机构、齿轮机构、间歇运动机构及其组合机构等，即具体机构的尺度综合，求出机构的主要尺寸；（3）根据上面求得的尺寸，按比例画出全部机构的运动

4、简图及运动循环图；（4）据此对上述机构进行运动分析，并进行基于 ADAMS 软件的机构建模与运动仿真。即绘制机构的运动线图，或进一步进行运动和动力分析；（5）编写设计说明书。2) 设计说明书编写要求课程设计说明书是学生证明自己设计正确合理并供有关人员参考的文件，它是课程设计的重要组成部分。收集整理课程设计报告工作关系到课程设计的成败，通过这项工作，能提高学生的技术概括能力和表达能力。编写说明书也是科技工作者必须掌握的基本技能之一。因此，学生在校期间就应加强这方面的训练。课程设计说明书应在课程设计过程中逐步形成，课程设计结束时，再作必要的补充和整理。而设计说明书的内容视设计任务而定，大致包括：（

5、1）设计题目（包括设计条件和要求）。（2）机构运动简图或设计方案的确定。（3）全部原始数据。（4）完成设计所用方法及其原理的简要说明。2（5）建立设计所需的数学模型并列出必要的计算公式、计算过程及说明，写出设计计算结果。（6）绘出计算机程序框图，写出自编的程序。或将基于 ADAMS 软件的机构建模与仿真方法过程描述出来。（7）用表格列出计算结果并画出主要曲线图。（8）对设计结果进行分析讨论，写出课程设计的收获和体会。（9）列出主要参考文献资料。3) 设计说明书的格式要求：（1 A4 纸打印，要求步骤清楚、叙述简明、文句通顺、书写端正。（2）对每一自成单元的内容，都应有大小标题，使其醒目突出，建

6、议加上目录。（3）通过课程设计说明书的编写，学生应该学会整理设计数据、绘制图表和简图，用工程术语表达设计成果的方法。（4）对所用公式和数据，应标明来源参考资料的编号和页次。（5）说明书应加上封面，并与图纸一起装订成册。31.3 汽车风窗刮水器是用于汽车刮水刷的驱动装置。如图 1- (a)所示，风窗刮 1-2 2-3-4向连续转动，刮水杆 4作左右往复摆动，要求左右摆动的平均速度相同。其中，刮水刷的工作阻力矩如图 1- (b)所示。图 1 汽车风窗刮水器机构简图及阻力线图41.4 设计数据见表 1 所示表 1 设计数据曲柄摇杆机构设计及运动分析曲柄摇杆机构动态静力分析lxLKDS144ABJM1

7、n41r/minN mmkg mmm11.5 1. 对曲柄摇杆机构进行运动分析作机构 1-3 力分析一起画在 2 号图纸上，整理计算说明书。2. 在 Solidworks/Adams 中进行运动仿真和动力学仿真，作出位移、速度、加速度线图。5二.设计方案比较2.1 2 转动带动摇杆3，摇杆3 带动雨刷 4 上下移动，从而达到刮水效果。该方案优点：雨刷刮水面积较大；结构相对较简。6该方案缺点：中间固定部位过长，影响视线；雨刷向上移动的时，又将雨水向上刮，从而影响效率。2.2 度时，雨刷因重力随凸轮向下运动，但此方案有以下缺陷：7 71. 由凸轮带动极其不稳定，2. 凸轮与挡板间有动摩擦产生了磨损

8、3. 仅靠雨刷重力来克服摩擦力，很可能经常导致雨刷静止在最高端4. 电机不仅要克服雨刷与玻璃的摩擦还要克服雨刷的重力，浪费资源。2.3 方案 3 简图1、7、82、3支座摇杆4连杆摆杆5、6分析：摇杆 2 转动带动摇杆 3，摇杆 3 带动连杆移动，从而使摆杆 5、6 左右以一定频率摆动，达到刮水的效果。8 8该方案优点：1.整体构建布局可以在汽车上较为容易实现；2.机构简单实用，在满足运动要求前提下大大节省了材料；3.清晰度。同时急回特性的运用也提高了雨刮器的工作效率；4.在雨刮器收杆的时候，刮片贴紧挡风玻璃下沿时间较长，这就可以让雨刷器间隔工作，剩去了需脉冲控制让雨刷器间隔工作这一步。2.4

9、 最终设计方案：方案三9三、加速度，速度多边形的计算与分析3.1 1）由已知条件可得：V =W LBABABW =30 /60 m/sABL =60mmABV =0.188 m/sABa=W L =0.592m/sBABAB选比例尺： v=V /pb=9.42 (m/s)/mBa a= /pb=29.5(m/s)/mB理论力学公式：V =V +VCBBCa a a a= +ntCBCBCB2）（一）10由图一的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：V =0.188m/sV =0a Cn=0CBCa BCn=0.197m/sa C =pc* a=1.6225 m/s3）由图二的速度多边形及加

10、速度多边形，根据比例尺得到：V =0.031m/sV =0.149 m/sCBCaan=0.319m/sBCn=0.005m/sca a=0.59m/sC114）由图三的速度多边形及加速度多边形，根据比例尺得到：V =0.188m/sV =0.119 m/sCBCaaaCnBCn=0.197m/sa=0.24 m/sC12四.虚拟样机实体建模与仿真 13五.虚拟样机仿真结果分析利用 ADAMS 析，并输出所需要的数据及曲线，如下： 14 15六.课程设计总结 首先我们确定摇杆的长度，并用 CAXA 画出了它的运动简图，之后用 ADMAS ADMAS 软件的基本操作掌握了更多的使用工具。并且在此设计过程中也培养了团队之间