机械原理课程设计轧机升降台内蒙古科技大学文档格式.docx

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2010年7月1日

试设计由电机驱动的轧机升降台

给定的参数：

电机转速n=256r/min，升降台台面长度L=7.2m，升降台最高位置时的斜度为1：

10，摆动次数为20次/min，行程速比系数K=1。

设计内容及要求：

1）拟定机械传动系统方案；

2）绘制机构运动示意图；

3）确定运动尺寸；

4）绘制一个运动循环内升降台面的角速度和角加速度线图。

一、确定减速机构

1、由题目知：

电机转速n=256r/min，摆动次数为20次/min，所以需要一个减速器，应选择一个齿轮减速器。

已知：

单级圆柱齿轮传动速比：

二级圆柱齿轮传动速比：

i=8~40

三级圆柱齿轮传动速比：

i=40~200

题中

因此选用二级圆柱齿轮传动速比

2、减速器图为：

3、分配传动比：

得：

4、选择齿数：

由于标准齿轮的不根切齿数为17，所以：

取：

所以

5、校核

：

相对误差为

误差小于5%，因此符合

二、机构设计

因为升降台实现的是摆动，而电动机通过减速器后提供的动力为转动，因此所用机构必须实现周转到摇摆，以下是能够实现这一要求的四个不同的方案：

方案一：

偏心轮机构

杆件1、2的长度：

7200

杆件3的尺寸：

y=1000，x=900

偏心轮4的半径：

r=500偏心径：

e=350（单位:

mm）

设计图

仿真图

升降台的角速度曲线图

角加速度曲线图

升降台仰角随时间变化的曲线图

方案二、曲柄滑动连杆机构

构件1的长度：

7200AB=7000

构件2的长度：

1500

构件4的长度：

5500DF=5100EF=3000

构件5的长度：

800

构件6的长度：

500

升降台角速度曲线图（两个周期）

方案三、曲柄双摇杆机构

构件1、2的长度：

7200AC=BC=7000

构件3、4的长度：

1000

x=1600,y=1000

构件7的长度：

350

仿真设计图

传动角（70.8~90）

三、对比各方案

分析以上三种方案的角速度和角加速度，三种方案的角速度曲线图几乎类似，但方案一的加速度图由于偏心轮与构件3是高副连接，其在零点波动加较大，方案二是模仿石油抽油机设计，角加速度几乎为零，方案三和四的角加速度成一点副数的变动。

通过对以上三种方案的角速度、角加速度的比较，方案一和方案二的角加速度较小，而方案二的相对平缓，但是在实际生产中，方案二中构件1、2之间的接触会有很大的摩擦，这势必增大了生产阻力，并且其构件过多这也导致了传力性能的降低，所以选用方案三的铰链连接比较理想，并且角加速度在一定范围内波动，为柔性冲击。

方案三的结构最为简单，并且结算

曲线图为

由此可以得到机构传动角在76.26~90度的范围内变动其传力性能较好，

并且升降台的仰角最大为5.58度，达到了“升降台最高位置时的斜度为1：

10”的要求，比且从角速度和角加速度看到，没有极位夹角，达到了“行程速比系数K=1”的要求

因此得方案三为最佳方案