长江大学机械原理课程设计

【长江大学机械原理课程设计】主要涉及的是游梁式抽油机连杆机构的设计与分析，结合MATLAB软件进行计算。以下是对这个课程设计中关键知识点的详细解释： 1. **设计参数列表**：设计参数是抽油机设计的基础，包括总体传动方案的设计参数、连杆机构的尺度和运动分析所需的参数、以及受力分析的相关数据。这些参数用于确定机构的几何尺寸、运动特性和力学性能。 2. **总体传动方案设计**：根据设计参数，选用V形带传动和圆柱齿轮三级减速器来降低速度。计算各级传动比，例如：V带传动比vi，一级齿轮传动比1i，二级齿轮传动比2i，三级齿轮传动比3i。通过联立方程确定这些比值，并确保总传动误差在允许范围内（小于5%），以确保设计的合理性。 3. **连杆机构的尺度综合**： - **极位夹角θ**：它影响机构的工作特性，本例中θ=11°，决定了曲柄在上冲程和下冲程的转角。 - **最小传动角γmin**：为了保证机构的有效工作，需要计算最小传动角，确保动力传递无干涉。根据极位夹角和机构构件的位置关系，可以确定最小传动角的限制条件。 - **摇杆摆角φ**：根据机构分析得到摇杆的摆角，例如φ=45.26°。 - **机架长度和曲柄长度**：利用设计条件，如极位夹角和最小传动角，可以计算出机架长度和曲柄长度的范围。在本案例中，曲柄长度要求0.6≤R1。 4. **解析法设计**：以曲柄长度R为设计变量，通过解析方法，当最小传动角γmin取最大值时，确定曲柄长度和其他构件尺寸。MATLAB编程用于在给定的R范围内计算最小传动角的值，找出最佳的R值。 5. **MATLAB编程应用**：在尺度综合过程中，MATLAB被用来进行数值计算，找出曲柄长度R与连杆P和机架C之间的关系，以及对应的最小传动角γmin。通过一系列的计算，得出R=0.6时，传动角的最小值最大，从而确定了最优尺寸。 6. **图解法验证**：除了解析法，还可以采用图解法来验证结果。通过绘制机构的运动图，观察不同曲柄长度下的最小传动角，对比解析法的结果，以确认设计的正确性。 通过以上步骤，本课程设计完成了游梁式抽油机连杆机构的分析和综合，不仅考虑了机构的运动学特性，还充分考虑了力学性能和工程实际应用的要求。这一过程展示了机械原理在实际工程问题中的应用，以及MATLAB在现代工程计算中的重要角色。