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机械设计课程设计
计算说明书
设计题目：加热炉装料机设计
院 系：能源与动力工程学院
设计者：
指导教师：
2014年6月3置曲柄滑块机构实现运动形式的转换功能。
方案三：用曲柄摇杆机构和摇杆滑块机构串联组合，实现运动形式的转换功
能。
方案一 方案二 方案三
方案评价：
方案一：结构简单、紧凑，尺寸适中，最小传动角适中，传力性能良好，且
慢速行程为工作行程，快速行程为返回行程，机会性能好，工作效
率高，寿命长。
方案二：结构简单，但是不够紧凑，且最小传动角偏小，传力性能差。
方案三：结构简单，可实现复杂轨迹，但极位夹角小。
由于装料机轨迹简单，不需要较高精度，且单行程工作，考虑到工作效率问
题，需要良好的急回特性。综上所述，方案一作为装料机执行机构的实施方案较
为合适。
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2、执行机构设计
（1）设计计算过程
1) 选定行程变化系数 K=2，则极位夹角θ=180°×??-1=60°，取工作范围为
??+1
15。°
2)
O
取机架????1=120????，由几何关系得：oa=????1
??????60=60????°
a
3)
由行程
′
????=250????可得：bb’=cc’=250mm，
摇杆??
’
。
1a=bb=250mm
O1
c’
c
b
b’
O1
1
4) 取滑轨位置距??1距离L=2(??1??+??1????????15，此时°)滑轨与摇杆轨迹相对位置
为：
相等
相等
L
滑轨与摇杆顶端处于工作极限时距离相等，此时最大压力角最小。
∴取
L=
1
(
)
°
????+??????????15=
2
1
1
圆整为L=246mm。
最大压力角取25°
由4)可知摇杆??1??位于最高点时压力角最大
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此时sin??
????-??????-??
1
,bc=
1
=????
??????=
????
sin??
??????
圆整为bc=40mm。
此时最大压力角??
。°
??????=
α
（2）机构简图及机构特性
机架????=120mm
1
曲柄oa=60mm
摆杆????=250????
1
连杆bc=40mm
导轨与??距离L=246mm
1
工作段行程250mm
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??-1
1)取行程速度变化系数 K=2，则极位夹角θ=180°×??+1=60°
2)机构特性
急回特性：行程速度变化系数 K=2
传力特性：最大压力角?? =°<30°
??????
????
速度特性：由??≈1 ????????????????
?? ????
1
经matlab数值模拟，推板速度曲线为：
由此可见推板在工作段速度平稳且回程速度快。
受力特性：
取与????偏角为±15°为有效工作行程，显然此时
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有效工作行程大于推杆行程的 35%。
受力分析：当β=15°时，压力角α=
arcsin
??-??1
????????15°
°
=
????
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??=
0
??
??
????????
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??0=
??0
cos(??-??)
=??
???? ????
1 =
??????????????
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∴γ=°
??1a=
?????b=?????a
1 1 2 1
∴?