机械原理课程设计报告缝纫机导针机构设计及其运动分析.docx

1、机械原理课程设计报告缝纫机导针机构设计及其运动分析1设计任务 21.1设计题目 .21.2机构简介 21.3设计要求及原始数据 32设计方案及过程 42.1设计选定数据 42.2机构各构件尺寸确定 .62.3机构两个位置的运动简图 .62.4对两个位置进行速度和加速度分析 62.5 B点的运动轨迹及位移、速度、加速度线图 103设计总结 124 心得体会 12参考文献 121.设计任务1.1设计题目缝纫机导针机构设计及其运动分析1.2机构简介机构示意图：该机构由O轴上齿轮1驱动齿轮2, Q轴上还固接有曲柄QA和 QC,曲柄滑块机构QAB的滑块为缝纫针杆，曲柄摇杆机构 QQDC的连杆上点E为紧线

2、 头，针杆与紧线头协调动作，完成缝纫和紧线过程。1.3 原始数据方案号2齿轮转速ni/ rpm200齿轮转速n2/ rpm240模数m / mm1.5角度B i/ （度）43P2/ （度）120P3/ （度）145（度）15。7 （度）75中心距QQ / mm55距离Li / mm40针杆冲程H / mm36杆长DE/DC1.35QA/AB0.35杆长QD/ mm25杆长C2Q / mm35压力角：一 20，齿顶高系数ha* -1，顶隙系数c* =0.25 杆QD摆角范围：丿-。2.设计方案及过程2.1 设计选定数据齿轮机构的传动类型正传动齿顶高*h ai= h a m=1.5 x 1 =1.

3、5 mm*ha2=ha m =1.5 x 1 =1.5 mm齿轮设计由传动比公式200i 12 二 n1 / n2 二 Z2 / Z1 0. 8333240得：可取z1=42标准中心距z2=35则：. ()d=(=57.75 mm齿轮正确啮合时的压力角d cos a =d cos a齿顶圆直径da1= ( Zi+2 ha )*da2= ( Z2+2 h a )m=d+ 2ha =63+2=65 mm*m=d+ 2ha =52.5+2=54.5 mm齿根圆直径* *dfi = (zi+2ha -2c ) m = (46-2x1-2x0.25 ) x1.5=59.3081 mm* *df2= (Z

4、2+2ha -2c ) m = (35-2x1-2x0.25 ) x1.5=49.2 mm齿距P=n m =3.14 x 1.5 =4.71 mm(11)基圆齿距(法向齿距)Pb=p cos a =4.17 x cos20 =4.426 mm(12)齿厚S=n m/2 =3.14 x 1.5 x 0.5 =2.355 mm(13)齿槽宽e= n m/2 =3.14 x 1.5 x 0.5 =2.355 mm(14)顶隙*c= c m =0.25 x 1.5 =0.375 mm杆长计算 对于杆AB:O 2A = - = =18 mm由杆长QA/AB=0.35，得AB = =51.43 mm2.2

5、机构各构件尺寸确定齿轮参数列表如下:参数齿轮1齿轮2齿数z4235齿轮转速/ rpm200240齿轮正确啮合时的压力角a，20.67 模数m / mm1.5标准中心距d /mm57.75模数m / mm1.5齿厚Sa/mm2.355基圆直径/mm59.249.3分度圆直径/mm6352.5齿根圆直径/mm59.3149.2齿顶圆直径/mm 6554.5齿顶咼/mm1.51.5齿根高/mm1.8751.875齿距/mm4.71杆长OA /mm18杆长AB /mm51.43由上述计算可得到齿轮啮合传动的重合的大于 1,满足连续传动要求,齿厚大于0.4m (m=1.5)，所以也满足要求，所以设计的齿

6、轮参数正确。2.3机构两个位置的运动简图见A2图纸2.4对两个位置进行速度和加速度分析滑块B运动分析由已知条件和相关数据得：QA CO印=AB Sin (冗-9 )即：QA CQSP + AB CQS) = 0对于B点:yb=QA Sin 书-AB COS （一 n - 0 ） = O2A sin 书 + AB Sin 书）CO0 =那么：Sin 0 =即：yb = O 2A Sin 书 + AB 即为B点的位置纵坐标针杆运动分析1速度分析因为取缝纫机针杆在下极限位置是对应的曲柄位置为起始位置 即此时大小： ？ 方向：B A=* =452.16 mm/s取比例尺为 -=5则=452.16/5=

7、90.4321.取一点p,过p点作pa防线垂直于 向上2.过a作ab方向垂直AB向上（见附纸图1-2）得： -解得：(2)加速度分析大小:*18=11358.25 mm/方向:代入已知得 =*51.43=3508.95 mm/取比例尺为 -=1000则 11.36 mm3.5 mm1.取一点p,过p作pa,方向沿A指向Q2.过a作，方向上垂直AB向上3.过a作，方向沿B指向A(见附纸图1-3)则： =1000*8.4=8400 mm/(1) 当针杆位于位置时即此时大小：？方向：B O2=* =452.16 mm/s取比例尺为 -=5则=452.16/5=90.4321.取一点p，过p点作pa防

8、线垂直于 向上2.过p做直线I，方向沿BO3.过点a作直线交I于b（见附纸图2-2）得： -由已知解得：=365/51.43=7.1=5*47=235 mm/s =5*73=365 mm/s（2）加速度分析大小： ？ ？方向：取比例尺为： -=1000代入已知得 = *18=11358.25 mm/= *51.43=2592.59 mm/1.取一点p,过p作pa,方向沿A指向O2.过a作，方向上垂直AB3.过a作，方向沿AB方向4.过p做直线与和两线矢量和直线交于b（见附纸图2-3）则：11.36 mm 2.6 mm则： =1000*8=8000 mm/2.5 B点的运动轨迹及位移、速度、加速度线图对应的速度曲线如下再对上式求导得-?75-3J-45-53位移曲绞图3 A崖度(rad)6 7对应的加速度曲线图如下1,KlQq 加谏虞曲戋圉0.5Li-0.5