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1、1武汉工程大学机械原理课程设计说明书课题名称：缝纫机导针及紧线机构设计及其运动分析 专业班级：2012 级过控 03 班小组成员： 指导教师：_课题工作时间： 2014.6.16 至 2014.6.292目 录摘要 3前言 5第 一 章 综述 61.1设 计 题 目 及 目的 61.2 设 计 内 容 介绍 61.3 设计机构6第 二 章 机 械 结 构 及 运动 82.1 机 械 系 统 方 案 的 分 析 ， 比 较 与 拟定 82.1.1 方 案一 832.2 所 选 方 案 的 实 际 应用 9第 三 章 运 动 分析 113.1 原 动 件 速 度 的 分析 113.2 轮 子 轴
2、心 位 置 速 度 的 分析 133.3 轮 子 轴 心 位 置 加 速 度 的 分析 14第 四 章 各 连 杆 示 意图 15第 五 章 仿 真 动 画 的 制作 185.1 动 画 制作 18第 六 章 体 会 小结 20参 考 文4献 21摘 要 ：我们这次设计运用解析法建立了所设计的五杆机构的运动特效数学模型，利用 Matlab 运动仿真求出各铰接点和杆件的运动变化情况。然后基于Visual Basic 程序设计运动仿真，绘出相应铰接点运动特性曲线，并将用解析法基于 Matlab 环境下运行的结果与 Visual Basic程序设计仿真运动值进行比较。进而对此次设计的可行性进行了验证
3、。另外，基于 Visual Basic 在 进 行 三 维实 体 模 型设计的局限性，我们还运用 Solidworks 对机构进行了三维实体模型设计，并进行了仿真运动。由于时间有限，设计中仅运用 onCosmosmoti 对机构进行了仿真运动及动画制作，而为对机构中各零件进行轨迹跟踪，以及对零件的速度、加速度进行分析。关 键 字 ：齿轮连杆机构、解析算法、V isual BasicAbstract： hinge point motion curve, and the analytic method is based on the results of running under Matlab
4、environment with the Visual Basic programming simulation exercise values. And thus the feasibility of the design were verified. In addition, the Visual Basic-based three-dimensional solid model during the design limitations, we use Solidworks for the institutions of the three-dimensional solid 5mode
5、l design and simulation exercise. Due to time constraints, we only use Cosmosmotion simulationexercise for institutions and animation, but not in all parts of the body trajectory tracking, as well as parts of thevelocity, acceleration, force, reaction force, torque and finite elementanalysis.Key wor
6、ds: Gear linkage； Parsing algorithm： Visual Basic前 言机械原理课程设计的主要方法，是采用解析法建立求解问题的数学模型，在此 基 础 上 应 用 目 前 流 行 的 可 视 化 编 程 语 言 （ 如 ： VB） 编 写 求 解 程 序 ，显 示 所 设 计机构的运动图形、运动参数值及机构仿真。机械原理课程设计是使学生较全面、系统巩固和加深机械原理课程的基本原理和方法的重要环节，是培养学生“初步具有确定机械运动方案，分析和设计机械的能力”及“开发创新能力”的一种手段。其目的是：1) 以 机 械 系 统 运 动 方 案 设 计 与 拟 定 为 结
7、合 点 ， 把 机 械 原 理 课 程 中分 散 于 各 章的理论和方法融会贯通起来，进一步巩固和加深学生所学的理论知识。2) 使 学 生 能 受 到 拟 定 机 械 运 动 方 案 的 训 练 ， 具 有 初 步 的 机 构 选 型与 组 合 和 确定运动方案的能力。3) 使学生在了解机械运动的变换与传递及力传递的过程中，对机械的运动、动力分析与设计有一个较完整的概念。4) 进一步提高学生运算、运用流行软件编写应用程序和技术资料的能力。5) 通 过 编 写 说 明 书 ， 培 养 学 生 表 达 、 归 纳 、 总 结 和 独 立 思 考 与 分 析 的 能 力 。6要达到课程设计的目的，必
8、须配以课程设计的具体任务：按照选定的机械总功能要求，分解成分功能，进行机构的选型与组合；设计该机械系统的几种运动方案，对各运动方案进行对比和选择；对选定方案中的机构 连杆机构、凸轮机 构 、 齿 轮 机 构 ， 其 他 常 用 机 构 ， 组 合 机 构 等 进 行 运 动 分 析 与 参 数 设 计 ； 通 过 计 算机编程，将机构运动循环图在计算机屏幕上动态地显示出来，并给出相应的运动参数值。第 一 章 综 述1.1 设 计 题 目 及 目 的设 计 题 目 ： 缝 纫 机 导 线 及 紧 线 机 构 设 计 及 其 运 动 分 析机 械 原 理 课 程 设 计 主 要 目 的 是 为 学
9、 生 在 完 成 课 堂 教 学 基 本 内 容 后 提 供 一 个 较完 整 的 从 事 机 械 设 计 初 步 实 践 的 机 会 。1.2 设 计 内 容 介 绍我 们 所 设 计 的 缝 纫 机 导 线 及 紧 线 机 构 所 用 的 为 齿 轮 连 杆 机 构其优点是结构简单，制造方便1.3 设计机构原动机的运动形式的选择：齿轮连杆机构相对于简单连杆机构而言，使用齿轮连杆机构可以达到以下这些目的7：结构简单、紧凑、设计方便，可实现从动件任意预期运动8第2章 机械结构及运动结构示意图:该机构由 O1轴上齿轮驱动齿轮2，O2轴上还固接有曲柄 O2A 和O2C，曲柄滑块机构 O2AB 的滑
10、块为缝纫针杆，曲柄摇杆机构 O2O3DC 的连杆上点 E 为紧线头，针杆与紧线头协调动作，完成缝纫和紧线过程。9第三章 运动分析原始数据方案号 一齿轮转数 rpm1n200齿轮转数 rpm2230模 数 mm m1.25中 心 距 mm21O54距 离 mmL40针杆冲程 mmH36杆 长 mm32O34杆 长 mmD29角 度 deg142deg2 120deg3144deg10deg 80杆 长 DCE/ 1.3AB/O2 0.3齿轮设计10由传动比公式知可取 ， 。146z10z1，标准中心距 12().5()53.72 m2，齿轮啮合时的压力角 由 coscosdd得 73.5cs20
11、arar .71654 oo3，分度圆直径11.256.5dmzm22.540dmz4，基圆直径1cos7.cos254.032b250698d m5，变位系数由 12()tanxinvivz 即 12()20.765t024i iooo得 12.8x取 0.5,015x6，中心距变动系数12cos460cos20(1)(1)0.22.765zy o7，齿高变动系数1112()0.18yxy8，齿轮机构的传动类型正传动9，齿顶高*11()(0.518.0)1.25.3ahxymm22 4610，齿根高*11()(0.25.108).251.98fahcx3722mf11，齿顶圆直径157.21
12、.3560.12aadhm20487312，齿根圆直径1157.21.965.02ffdh220374f f m13，齿顶圆压力角11 .16arcosarcos2.0167305bo22 .49rr.926baao14，分度圆上的齿厚11.52tan0.518.tan20.972msx m221.t .t.815，齿顶厚121111 30.6252()2.0978230.656.07).19aaaarsinvinvi i moo2222 26435()2.0986.43157.96.1aaaarsinvinviioo经检验 041.50.asmm2.2.16，重合度 1221(tant)(tant)46(tan2.017tan2.165)2407.960.7165.83azz oooo经检验 (.)a4 杆件长度计算由针杆冲程 可得H236182OAl m由 得20.ABl6m设 的两个极限位置为 D1D2D所以，在 中132O13123 80
