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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 2014.6.29目录摘要3前言5第一章 综述6 1.1设计题目及目的6 1.2 设计内容介绍6 1.3 设计机构6第二章 机械结构及运动8 2.1 机械系统方案的分析，比较与拟定8 2.1.1 方案一8 2.2 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
2、六章 体会小结20参考文献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。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，
3、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、Visual BasicAbstract： hinge point motion curve, and the analytic method is based on the results of running under Matlab environment with the Visual Basic programming simulation exercise values. And thus the feasibility of the design were verified.
4、 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 model design and simulation exercise. Due to time constraints, we only use Cosmosmotion simulationexercise for institutions and anim
5、ation, 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 words: 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
6、、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
7、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。 要达到课程设计的目的，必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
8、主要目的是为学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： 结构简单、紧凑、设计方便，可实现从动件任意预期运动第二章 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。 第三章 运动分析
9、原始数据方案号 一齿轮转数 rpm200齿轮转数 rpm230模 数 mm 1.25中 心 距 mm54距 离 mm40针杆冲程 mm36杆 长 mm34杆 长 mm29角 度 deg42 deg120 deg144 deg10 deg80杆 长 1.3 0.3齿轮设计由传动比公式知可取，。1，标准中心距 2，齿轮啮合时的压力角 由 得 3，分度圆直径 4，基圆直径 5，变位系数由 即 得 取 6，中心距变动系数 7，齿高变动系数 8，齿轮机构的传动类型 正传动9，齿顶高 10，齿根高 11，齿顶圆直径 12，齿根圆直径 13，齿顶圆压力角 14，分度圆上的齿厚15，齿顶厚 经检验 16，重合度 经检验4 杆件长度计算 由针杆冲程可得 由 得 设的两个极限位置为D1D2 所以，在中 由余弦定理得所以，有以上两方程得由于 所以 主要计算结果计算项目结果6 用解析法对滑块进行运动分析 所以 由以上两式可得 对应的位移曲线如下 对上式求导得 对应的速度曲线如下再对上式求导得对应的加速度曲线图如下7 用图解法对两个极限位置和一个一般位置对应的速度加速度计算，并将结果与解析法的结果比较1 极限点一：1.1速度分析速度比例尺：
