机械原理课程设计
设计说明书
设计题目； 钢板翻转机结构设计
设计者：
专业： 机械设计制造及其自动化
学号：
指导老师：
南京农业大学工学院
2012-6-20
目录
一、设计题目----------------------------- ----2 二、设计目的----------------------------------2 三、设计任务----------------------------------2 四、具体要求----------------------------------2 五、运动方案设计------------------------------2
方案一 -----------------------------------2 方案二------------------------------------5 方案三------------------------------------11 六、心得体会----------------------------------16
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一、 设计题目
<<钢板翻转机结构设计>>
二、设计目的
1、使学生初步了解机械设计的全过程，得到根据功能需要拟定机械运动方案的训练，具备初步的机构选型、组合和确定运动方案的能力；
2、以机械系统运动方案设计为切入点，把机械原理课程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；
3、使学生掌握机械运动法案涉及的内容、方法、步骤，并对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、绘图以及运用计算机和技术资料的能力； 5、通过编写说明书，培养学生表达、归纳、总结的能力；
6、培养学生综合运用所学知识，理论联系实际，独立思考与分析问题的能力和创新能力。
三、设计任务
针对某种简单机器（其工艺动作比较简单），按照给定的机械总功能要求，分解功能，进行机构的选型与组合，涉及机械的运动方案；对运动方案进行对比.评价和选择，画出机构运动简图，指定机构运动循环图；对选定方案中的机构—连杆机构.凸轮机构.齿轮机构.其他常用机构和组合机构等进行运动分析和尺度
综合；进行机械动力分析，设计飞轮。
四、具体要求
该机具有将钢板反转180°的功能，钢板翻转机的工作过程如下。当钢板T由轨道传送至左翻版W1后，W1开始顺时针方向转动。转至铅垂位置偏左10°左右时，与逆时针方向转动的右翻版W2回合。接着，W1与W2一同转至铅垂位置偏右10°左右，W1折回到水平位置。与此同时，W2 顺时针方向转动到水平位置，从而完成钢板翻转任务 已知条件
（1）原动件由旋转式电动机驱动； （2）每分钟翻钢板10次； （3）其他尺寸已经给出； （4）许用传动角【γ】=50°
五、设计方案
1方案 一：采取曲柄摇杆机构传动。
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（1）、曲柄摇杆机构的最佳选择
根据题目所给要求以及翻转机本身运动性质，翻转板相当于规定了摆角的摆杆，因此联想到曲柄摇杆机构，现列举以下几种符合设计要求的曲柄摇杆机构如图：
图 （1） 图（2）
图（3）
其中B为曲柄，A为摆杆（翻转机构中为承载钢板的翻转板），现分析三种机构的可行性，以得到最优设计方案。图1虽是最简单的曲柄摇杆机构，但用它作为设计方案显然有很大的不足，首先利用这种方案，会使翻转机的结构尺寸过大，工作空间过大，结构不紧凑不便于安装。其次可操作性不强，危险性大。 同样，图（2）机构结构过于复杂，且对其运动分析相对困难，机构所占整个空间过大，不便于安装。
与前两者比较。图（3）结构简单，紧凑，且计算分析相对容易，显然为最佳方案。
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图(4)
(2）机构组成：曲柄、滑块、摆杆、机架 （3）、工作原理：左侧和右侧翻板转动过程如图（5）、图（6）所示。
图5 图6
整个过程，翻转板随着曲柄的圆周匀速转动而做变速摆动，摆动最大角度为110度，由于左右两翻板要求在0C到OE区域内要完全配合，因此两翻转板在0C时两板相遇，到时0E两板分离，分离时左侧板的速度为零，右侧仍带有相应的速度，继续顺时转动到OA’,然后又继续摆到OC(OC’)，左侧板则快速返回至OA，然后摆到OC与左侧板相遇。如此周期性地运动。 (4)数据分析说明
根据机械原理教材第九章“平面连杆机构及其设计”的内容，设计如图（3）的曲柄摇杆机构。通过SAM6.0软件可以绘出摆杆（翻转板）的“速度-时间”图如图（7）所示.经计算可得，因为T=6s，曲柄角速度W=60rad/s,由图像可以分析出图中的速度时间关系可以分成两段，每段函数都是轴对称图形。
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钢板翻转机结构设计 机械创新设计说明书
