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1、机械原理课程设计说明书设计题目：内燃机结构设计及其运动分析目录第1章设计要求1.1设计题目1.2机构示意图第2章齿轮机构传动设计2.1机构传动比(4)2.2齿轮变位系数的选择(4)2.3齿轮基本参数的计算(4)2.4主要计算结果(9)第3章连杆机构设计和运动分析3.1杆件尺寸确定(10)3.2解析法分析机构运动(10)3 .3图解法分析机构的三个瞬时位置,12)第4章凸轮机构设计4.1解析法分析凸轮运动(13)4.2解析法求凸轮理论轮廓曲线(16)4.3解析法求凸轮实际轮廓曲线h * = 0.058823217a17取 x = 0, x = 0.058823 ， x = 01232.3齿轮基本
2、参数的计算啮合角inv a122 tan a (x + x )j2 + inv az + z1 22 tan 20o x 0.05882320 + 15+ inv 20 oa = 20.5 o12inv a232 tan a (x + x )23 + inv az + z232 tan 20 o x 0.5882315 + 40+ inv 20 oa = 20.3 o23标准中心距12 2 1+ z)= 1 x 3.5(22 + 16) = 66.51 2a23z)=1-x 3.5(16 + 44) = 1052实际中心距a12-cos a - a - cos a12a12a -cos a 6
3、6.5cos 20o=66.7144 mmcos a12cos 20.5oa23-cos a - a - cos a23a23a - cos a105 cos 20o=105 .201 mmcos a23cos 20.3o中心距变位系数a + ymy 12a a12m阪65 = 0.061253.5y 23105201 一 105 二 0.053.5a y12(X + X )1 2y = 0.058823 0.0612512a y23(x + x )23y = 0.058823 0.05 =23=0.0024270.008823a y23 a y12齿高变动系数a ya y = 0.00882
4、3 丿23分度圆半径与节圆半径相等z m77r =1二 38 .5 mm122z m56二 28 mmr 二2222z m154=77 mmr 二3322基圆半径r = r cos 20 = 28 x cos 20 = 26.311 mmb 21r = r cos 20 = 38.5 x cos 20 = 36.178mmbl2r = r cos 20 = 77 x cos 20 = 72.356mmb 33分度圆的齿厚兀m兀 x 3.5s =+ 2 x m tan 以5.4951 212兀m兀 x 3.5s =-+ 2 x m tan a+ 2 x 0.058823 x tan 20。 5.
5、53782 222兀m兀 x 3.5s =+ 2 x m tan a5.4953 232齿顶圆半径r = r + ha11a 1=38.5 + 3.5 = 42r = r + ha 22 a 2=28 + 3.5 = 31.5齿根圆半径=r + ha 33a 3=77 + 3.5 = 80.5rfi=(11 - 1 - 1*0.25) x 3.5 = 34.125 mm=C 2 h * 2 c * + 2 x )x m2a二(16 2 2 x 0.25 + 2 x 0.058823 ) x 3.5 二 47.66mm=(22 - 1 - 1 x 0.25) x 3.5 = 72.625 mm齿
6、顶圆上的压力角rcosa38.5 cos 20 oa 二二 arccos(1）二二 arccos()=30 .527a 1r42a 1rcosa28cos 20 oa :二 arccos(2-)=二 arccos()=33 .345 oa 2r31 .5a 2rcosa77cos 20 a 二二 arccos(）二二 arccos()25 .99 oa 3r80 .5a 3重合度al2z (t an a 一 t an & ) + z (t an a 一 t an &1al122a 212二丄22(tan 30.527o - tan 20.5o) + 15(tan 33.345o - tan 2
7、0.5o)=1.43a 23(t an a 一 t an af ) + z (t an a 一 t an af )3a 3232a 223二丄44(tan 25.99。- tan 20.3。) + 15(tan 33.354。- tan 20.3。)=1.56小齿轮（齿轮2）的齿顶厚s = s r/ r 一 2 r Cnv a 一 inv a )a2 a 222a 231.5=5.5378 x 一 2 x 31.5(inv 33 .354 o - inv 20o) 28=2.360.4m2.4主要计算结果计算项目计算结果计算项目计算结果4 2-8/11T-11/42r31.5mmx1080.5
8、mmx20.05882334.125mmx30rf.47.66mmq38.5mm広72.625mmr228mm%30.527J77mm%33.34536.178mm%25.9926.311mm131.4372.356mm2 31.5642mm2.36第3章 连杆机构设计和运动分析3.1杆件尺寸确定由于活塞的冲程H=300mm，偏心距e=0则:Ll=150mm取 L2=3.2解析法分析机构运动（1）位移：错误！未找到引用源。（其中1为150mm）（2）速度 对上式求导得l sin 2 申-l sin 申 +,=、它4 - sin 2申丿r、 (650)r = 2兀 n = 2 x 兀 x= 68
9、 rad / s1 60（3）加速度 对上式求导得4cos2(p (4 sm2p) sm22(pa = (Icoscp + l3505OHIX I6.tfiAUE鏗蔗民-6V；置3.3图解法分析机构的三个瞬吋位置（见附录）20025C300-350角度阳旳400第4章凸轮机构设计41解析法分析凸轮运动推程时fs va1 一 cos帧h-sin 2 5兀 2 3 2 h（ 、=5o丿 （兀 ）5I5 丿（ 、=5I5 丿5 e(0,5 -cos回程时fs =v =a =f兀1 + cos55I 0丿h2兀3 h-sin2 50兀 2 3 2 h-cos25 20(1)推程：5 e 1o,6Q 5 e ,5qmm二 557 sin 5mm / s60兀 2 2 ha 二一250cos 55 x 3.142 x 34.022cos60x 3.1418060二 61981 cos 5mm / s2h( 、冗s 1 - cos525J o丿二 4.5（1 - cos 5 ）60兀兀180兀ev 二h sin 5 二 4.5 x x 34.02 sin525560600 060(2)远休：5
