我的课程设计游戏及机构运动简图与传动系统设计

《机械原理》课程设计说明书矿院技术学院机械设计及其自动化专业1班设计者：刘迪指导老师：苏猛完成日期：2015年7月5号辽宁工程技术大学摘要随着生产力的发展，我国经济也飞速发展，人们的生活水平也日益提高，人们的生活质量也进一步提高。人们设计出来的机械也逐渐由仅仅应用于社会生产到满足人们精神生活的娱乐机械上来了。从迪斯尼乐园中的大型摩天轮到一般公园中的过山车，这些无不是通过机械设计师设计出来的娱乐机械。在此，我也运用刚刚学的《机械原理》课程中的一些知识来设计一个简单的供大家娱乐的游戏机机构，鄙人初次经历这样的课程设计，如有些许不足之处，还请老师体谅！目录一、设计题目二、工作原理及设计任务1、功能要求及工作原理2、设计数据与要求3、设计任务三、运动方案设计1、传动机构设计（1）方案四、机构运动简图设计1、机械工作原理图2、设计传动系统并确定其传动比分配3、尺寸设计（1）传动机构五、设计心得六、参考书目一、设计题目：游戏机机构运动简图的传动系统设计二、工作原理及设计任务1、功能要求及工作原理：⑴总功能要求设计一新游戏，让一画有景物的屏幕由静止逐渐开始左右晃动，晃动的角度由小变大，最终旋转起来，转几周后，屏幕又渐趋静止。⑵工作原理由于观众在暗室中仅能看见屏幕上的景物，根据相对运动原理，观众产生一个错觉，他不认为屏幕在晃动，反而认为自己在晃动，并且晃动的越来越厉害，最后竟旋转起来，这是一个有惊无险的游乐项目。现要求设计一个机械传动装置，使屏幕能实现上述运动规律。2、设计数据与要求⑴屏幕由静止开始晃动时的摆角约60°。⑵每分钟晃动次数约为10～12次。⑶屏幕由开始晃动到出现整周转动，历时约2～3分钟。⑷屏幕约转10多转后，渐渐趋于静止。⑸用三相交流异步电动机带动，其同步转速为1000r/min或1500r/min，功率约1KW.⑹屏幕摆动幅度应均匀增大或稍呈加速的趋势。3、设计任务1）、根据功能要求和工作原理，绘制机械工作原理图。2）、构思系统运动方案(至少两个以上)，然后进行方案分析评价，选出较优方案。3）、确定电动机的型号，设计传动系统并确定其传动比分配。4）、按工艺动作过程拟定运动循环图。5）、设计V带传动和蜗杆传动，对所用到的齿轮进行强度计算，确定其尺寸。对执行机构进行运动尺寸设计，然后绘制出机构运动简图，并作必要的运动分析和动力分析。6）、编写课程设计说明书。三、运动方案设计由上所述，游戏机系统只有一个传动机构和一个执行构件，在一个运动循环中，这个传动构件要使执行构件要实现从静止开始逐渐晃动，晃动的角度由小变大，最终旋转起来，转几周后，屏幕又渐趋静止。这个运动过程较复杂。游戏机系统需完成减速、运动交替和转换、停歇的功能。传动机构设计传动机构是把原动机的动力和运动传送到执行机构的传动装置。以传递动力为主的传动又称为动力传动。以传递运动为主的运动传动。机械传动是最常见的一种传动形式。方案：V带+蜗轮—蜗杆传动由电动机通过一级V带传动、一级蜗轮—蜗杆传动带动1）V带传动机构V带传动机构优点：V带传动是具有中间挠性件的一种传动，能缓和载荷冲击，运行平稳，无噪声；制造和安装精度不像啮合传动那样严格；过载时引起带在带轮上打滑。缺点：有弹性滑动和打滑，使效率低下和不能保持准确的传动比（同步带传动是靠啮合传动的，所以可以保持传动同步）；传递同样大的圆周力时，轮廓尺寸和轴上的压力都比啮合传动大；带的寿命较短。综合比较，可以确定应选用一级V带传动机构传动。2）蜗轮蜗杆传动蜗轮蜗杆传动特点：传动平稳无噪音，结构紧凑，传动比大，可做成自锁蜗杆。四、机构运动简图设计1、机械工作原理图（见附图，A3纸上）2、确定电动机的型号，设计传动系统并确定其传动比分配传动机构的顺序：电动机——V带传动——蜗轮传动——四杆机构——屏幕（1）根据电动机的转速和设计要求，选取电动机的转速n=1000r/min,功率1kw。屏幕的晃动是10次/min,则曲柄的转速n=10r/min,所以蜗轮的转速n=10r/min，确定传动机构的总传动比为i=1000/10=100（2）传动比的分配，选用二级减速，第一级采用V带传动选取带传动比为5，蜗轮蜗杆为第二级减速，传动比为20。1、尺寸设计传动机构A、V带传动d1=100mm,d2=500mm,垂直距离L=800mm；B、蜗轮蜗杆设计C、圆柱齿轮设计模数（mm）压力角（0）齿数直径（mm）齿轮1102020200齿轮2102050500D、平面四杆机构设计曲柄改变机构曲柄摇杆机构——双曲柄机构——双摇杆机构齿数模数（mm）压力角（0）直径（mm）蜗轮202520500蜗杆12520100a=200mm,b=1500mm,c=1100mm,d=1000mm根据不同机构的特性分析a的范围对于曲柄摇杆机构d为机架，a为曲柄所以a+b=c+d可得a=500mm,即200=a=500mm对于双曲柄机构，d为机架①b为最长杆，d+b=a+c，可得a=700mm②a为最长杆，a+d=b+c,可得a=900mm,即700=a=900mm对于双摇杆机构，d为最短杆a+db+c可得a900mmC、根据以上的分析可以确定螺旋机构的长度，初定为800mm。其中分为三段300+200+300mm，中间200mm为无螺纹段。根据s=lφ/(2π),s=200mm,ωH2＝ωHr1/r2传动比为i=z1/z2=1/2所以螺旋机构的转速n=5r/min,取屏幕转动10周后，渐渐趋于静止，导程l=30mm。五、设计心得这次机械原理课程设计我收获颇多，感触也很多。虽然我感觉机械原理这门课学得还可以，但是要把课程里学的知识用到这个实践中去设计时，就显得有点捉襟见肘了。接下来的两天也是胡乱的弄了一顿，其实真正有用的却微乎其微。我开始审视自己做的东西，我发现自己是缺乏条理、没有思路。等我把思路理清，我的课程设计也就差不多了。从中我学到了无论是做课程设计还是其他的都要有清晰的思路。还有一点就是作为我们机械设计专业，能把学到的知识应用到实践中才叫真正的理解这些知识。在实践中也能学到很多东西。然后就是我的感触了，通过我这几天从各个渠道查资料，我所有的课题也不外乎那几种，新书上的竟然跟十几年前的上的一模一样，不知是机械方面的知识更新的慢，还是学这方面的人缺乏创新？这又让我想到了现在的大学生，大多数的大学生在毕业的时候找不到工作，其中一个重要的原因就是缺乏动手能力，实践能力。这天我也看到了有些同学对待我们专业大学以来第一次这样难得的实践机会的态度，我也似乎明白了，我也真的替他们的将来担心。对于我自己，我发现我在实践方面还存在很多的不足，但在今后我会更加的注意。六、参考文献1、裘建新.机械原理课程设计指导书.北京：高等教育出版社，20042、孙桓，陈作模，葛文杰.机械原理.第七版.北京：高等教育出版社，20053、邹慧君.机械原理课程设计手册.北京：高等教育出版社，19984、邹慧君.机械运动方案设计手册.上海：上海交通大学出版社，1994个人成绩评定创新能力团队作用及考勤图面质量明书说答辩组员姓名学号良好一般良好一般较差优秀良好中等及格不及格优秀良好中等及格不及格优秀成绩评定说明（1）每个学生的总成绩为课程设计成绩；（2）评议内容中有二项的成绩为优秀其它项为良好可确定为优秀；（3）未完成工作量或评议内容中有三项成绩为不及格的可确定为不及格；（4）根据实践教学环节规定，凡有违反规定且影响恶劣者成绩直接确定为不及格；（5）教师签字需要工整签署全名，各项成绩用“√”填写。