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1、機(jī)械原理課程設(shè)計,1題目 2解析 3步驟,大致步驟如下： 1.了解題意。了解機(jī)器的工作對象，加工方法和工作參數(shù)(設(shè)計時必要的原始數(shù)據(jù))。 2.擬定運(yùn)動循環(huán)圖。確定各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動形式和動作的先后順序，相位，按照它們的協(xié)調(diào)要求擬定出機(jī)械運(yùn)動循環(huán)圖，以協(xié)調(diào)各分支機(jī)構(gòu)的設(shè)計、裝配和調(diào)試， 3.構(gòu)思和確定機(jī)械運(yùn)動方案。針對給定的設(shè)計要求，構(gòu)思各種能夠?qū)崿F(xiàn)執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動形式的機(jī)構(gòu)或機(jī)械系統(tǒng)，形成多種可能的機(jī)械運(yùn)動方案。然后，對各方案進(jìn)行分析，比較、評選，確定出最佳方案或較佳方案。,4.機(jī)構(gòu)的尺度綜合。對選定的最佳或較佳方案中的各基本機(jī)構(gòu)進(jìn)行尺度設(shè)計在這一過程中要首先確定對各機(jī)構(gòu)有相關(guān)影響的一些參數(shù)，

2、如某些固定鉸鏈點(diǎn)的位置、有些傳動比、擺角等；并要具體制定出合理的設(shè)計路線，因為有時某一機(jī)構(gòu)的設(shè)計結(jié)果可能是另一機(jī)構(gòu)的原始參數(shù)，然后再進(jìn)行各具體機(jī)構(gòu)的尺度綜合最后繪出各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動筒圖。 5.繪制整個機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動簡圖。要按照運(yùn)動循環(huán)圖規(guī)定的動作順序和相位關(guān)系，在圖紙上協(xié)調(diào)好各機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的相應(yīng)位置運(yùn)動循環(huán)圖也要在圖紙上正式繪出。,7.整理設(shè)計圖紙和電算資料。圖紙的數(shù)量要達(dá)到課題規(guī)定的要求。圖紙的質(zhì)量方面要求做到作圖準(zhǔn)確，布圖勻稱。圖面整潔，線條、字母、尺寸標(biāo)注和圖紙幅面等均符合制圖標(biāo)準(zhǔn)。 標(biāo)題欄格式如圖1-1所示。對于用計算機(jī)進(jìn)行設(shè)計的部分，要整理好數(shù)學(xué)模型，框圖，打印出自編的全部程序和運(yùn)算結(jié)果

3、。 8.整理和編寫設(shè)計計算說明書。,6.按照設(shè)計題目的規(guī)定，對機(jī)械系統(tǒng)的某一部分進(jìn)行運(yùn)動分析或動力分析。,五、機(jī)械原理課程設(shè)計說明書的內(nèi)容 1.設(shè)計題目。 2.給定的設(shè)計條件、數(shù)據(jù)及要求。 3.設(shè)計步驟： 1)原動機(jī)的選擇； 2)傳動機(jī)構(gòu)的選擇與比較； 3)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇與比較； 4)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案的擬定和比較； 5)制訂機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動循環(huán)圖； 6)所選機(jī)構(gòu)的設(shè)計與分析； 7)畫出機(jī)械運(yùn)動方案布置圖及機(jī)械運(yùn)動簡圖； 8)完成設(shè)計所用方法及其原理的簡要說明；,9)列出必要的計算公式及所調(diào)用的子程序名； 10)寫出自編的主程序、子程序及編程框圖，打印出自編的全部程序，對程序中

4、的符號變量作出說明，并列出數(shù)學(xué)模型中的符號與程序中符號的對照表； 11)用表格列出計算結(jié)果，用計算機(jī)或人工畫出必要的曲線圖； 12)對結(jié)果進(jìn)行分析討論。 4. 主要參考資料。 應(yīng)在設(shè)計過程中逐步草擬好設(shè)計計算說明書，設(shè)計結(jié)束時再作必要的補(bǔ)充和整理。說明書要用鋼筆寫在16開報告紙上要求層次清晰，標(biāo)題醒目，敘述簡明，圖表齊全，文句通順，書寫工整。,六、機(jī)械原理課程設(shè)計的答辯和成績評定 完成課程設(shè)計之后，要進(jìn)行答辯。答辯要求基本概念清晰，對所完成的課題的設(shè)計原理和設(shè)計過程清楚，回答問題準(zhǔn)確。 課程設(shè)計的成績用5級記分制：優(yōu)秀、良好，中等、及格，不及格。根據(jù)完成課程設(shè)計任務(wù)的數(shù)量、質(zhì)量、答

5、辯的情況及在設(shè)計過程中的表現(xiàn)綜合評定成績。,機(jī)械原理課程設(shè)計,每個學(xué)生應(yīng)完成的設(shè)計工作量: 機(jī)械方案運(yùn)動簡圖一張(A2圖紙)； 零件工作圖三張(A3圖紙)； 設(shè)計說明書一份（A4復(fù)印紙，15頁以上 ） 課程設(shè)計參考資料（15本以上）,機(jī)械原理課程設(shè)計,七 課程設(shè)計內(nèi)容的進(jìn)度安排 內(nèi)容和時間(天) 1.設(shè)計準(zhǔn)備(查資料、借閱參考書) 0.5天 2.方案設(shè)計（制定5個運(yùn)動方案，選定最優(yōu)方案）1.5天 3.機(jī)械功能分解及運(yùn)動循環(huán)圖確定 1天 4.對選定方案中的機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析與設(shè)計 3天 5.繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖 1.5天 6.編寫課程設(shè)計

6、說明書 1.5天 7.答辯 1天,機(jī)械原理課程設(shè)計,八 成績評定 本課程成績分為優(yōu)、良、中、及格、不及格五級制評定； 評定標(biāo)準(zhǔn)： 其中平時成績占10% (以做課程設(shè)計時的表現(xiàn)為主要依據(jù))； 上交的課程設(shè)計材料占90%.,機(jī)械原理課程設(shè)計題目及分組： 題目一 平壓模切機(jī)設(shè)計 （學(xué)號：1，16，31，46） 題目二 平壓印刷機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計（學(xué)號：2，17，32，47） 題目三 精壓沖壓機(jī)構(gòu)及送料機(jī)構(gòu)設(shè)計（學(xué)號：3，18，33，48 題目四 平臺印刷機(jī)主傳動系統(tǒng)設(shè)計（學(xué)號：4，19，34，49） 題目五 15噸壓片機(jī)設(shè)計 （學(xué)號：5，20，35） 題目六 游戲機(jī)傳

7、動系統(tǒng)設(shè)計（學(xué)號：6，21，36） 題目七 洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)設(shè)計（學(xué)號：7，22，37） 題目八 熒光燈燈絲裝架機(jī)上料機(jī)械手及芯柱傳送機(jī)構(gòu)設(shè)計 （學(xué)號：8，23，38） 題目九 抽油機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計 （學(xué)號：9，24，39） 題目十 印刷機(jī)送紙機(jī)構(gòu)的設(shè)計（學(xué)號：10，25，40） 題目十一 印刷機(jī)蘸油機(jī)構(gòu)設(shè)計 （學(xué)號：11，26，41） 題目十二 高位自卸汽車設(shè)計（學(xué)號：12，27，42） 題目十三 步進(jìn)送料機(jī)I設(shè)計（學(xué)號：13，28，43） 題目十四 步進(jìn)送料機(jī)II設(shè)計（學(xué)號：14，29，44） 題目十五 醫(yī)用卷棉機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)計（學(xué)號：15，30，45）,機(jī)器運(yùn)動方案設(shè)計程序,一、方案設(shè)

8、計的主要內(nèi)容 1、了解機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計的整個過程（執(zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計、 傳動方案設(shè)計等） 2、明確設(shè)計的目的，掌握各設(shè)計項目的設(shè)計內(nèi)容和要求。 二、方案設(shè)計的重點(diǎn)和難點(diǎn) 機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計包括功能原理設(shè)計、運(yùn)動規(guī)律設(shè)計、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的型式設(shè)計、執(zhí)行系統(tǒng)的協(xié)調(diào)設(shè)計、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的尺度設(shè)計、方案的評價與決策等內(nèi)容。了解機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計的內(nèi)容和全過程，掌握執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計的具體方法，通過學(xué)習(xí)培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新設(shè)計能力，是方案的學(xué)習(xí)重點(diǎn)。,,1.了解機(jī)械運(yùn)動方案設(shè)計的過程和具體內(nèi)容。 2.實現(xiàn)同一功能要求，可以采用不同的工作原理，從而得出不同的設(shè)計方 案，學(xué)會根據(jù)機(jī)械預(yù)期實現(xiàn)的功能要求，

9、進(jìn)行功能原理的創(chuàng)新構(gòu)思。 3.實現(xiàn)同一工作原理，可以采用不同的工藝動作分解方法，從而設(shè)計出不 同的設(shè)計方案。學(xué)會根據(jù)工作原理提出的工藝動作要求，創(chuàng)造性地構(gòu)思出 合適的運(yùn)動規(guī)律。 4.實現(xiàn)同一運(yùn)動規(guī)律，可以采用不同的機(jī)構(gòu)形式，從而得到不同設(shè)計方案。 掌握執(zhí)行機(jī)構(gòu)形式的設(shè)計原理，學(xué)會運(yùn)用選型和構(gòu)型的方法進(jìn)行執(zhí)行機(jī)構(gòu) 型式的創(chuàng)新設(shè)計。 5.了解執(zhí)行機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)設(shè)計的目的和原則，掌握機(jī)械運(yùn)動循環(huán)圖的繪制方法。 6.了解方案評價的意義，評價準(zhǔn)則、評價指標(biāo)和評價方法，學(xué)會根據(jù)具體 的產(chǎn)品設(shè)計問題，確定方案的評價準(zhǔn)則和選擇合適的評價方法，對方案進(jìn) 行評價和決策。,基本要求:,三、運(yùn)動方案設(shè)計的指導(dǎo)思想,實現(xiàn)機(jī)械

10、功能-----工藝動作------復(fù)合機(jī)械動作 運(yùn)動設(shè)計 : 機(jī)構(gòu)選型設(shè)計, 性能分析與尺寸優(yōu)選 機(jī)構(gòu)選型設(shè)計: 實現(xiàn)簡單運(yùn)動: 回轉(zhuǎn)運(yùn)動、 移動 性能分析: 使用、 運(yùn)動、 動力、 制造 、 維護(hù) 尺寸優(yōu)選: 以提高運(yùn)動, 動力性能為目標(biāo) 運(yùn)動協(xié)調(diào): 多個機(jī)構(gòu)實現(xiàn)復(fù)合工藝動作的協(xié)調(diào)關(guān)系,運(yùn)動方案設(shè)計步驟,1.對使用功能進(jìn)行功能與工藝動作分解專業(yè)知識 運(yùn)動與力的要求-----執(zhí)行構(gòu)件的生產(chǎn)阻力, 運(yùn)動參數(shù) 2.工藝動作的運(yùn)動設(shè)計-----機(jī)構(gòu)選型與參數(shù)設(shè)計 原動機(jī)----傳動路線(機(jī)構(gòu))---執(zhí)行機(jī)構(gòu) (1) 原動機(jī)的運(yùn)動參數(shù) 回轉(zhuǎn)運(yùn)動 電機(jī)、液壓馬達(dá)、氣動馬達(dá)等 往復(fù)直線運(yùn)動往復(fù)

11、式油缸或氣缸 (2) 回轉(zhuǎn)運(yùn)動 連續(xù)轉(zhuǎn)動 轉(zhuǎn)/分 間歇轉(zhuǎn)動 次/分，動/停 往復(fù)擺動 次/分， 擺角大小，行程速比系數(shù),(3) 直線運(yùn)動 往復(fù)直動 行程數(shù)/分，行程大小，行程速比系數(shù) 帶停歇往復(fù)直動 次/分 停歇位置, 時間 行程 速度 帶停歇單向直動 進(jìn)給量/分 (4) 機(jī)械傳動系統(tǒng)方案的擬定 機(jī)構(gòu)的原始運(yùn)動參數(shù) 1） 執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動參數(shù),運(yùn)動方案設(shè)計步驟,2） 原動機(jī)的運(yùn)動參數(shù) 回轉(zhuǎn)運(yùn)動 電機(jī)，液壓馬達(dá)，氣動馬達(dá)等 往復(fù)直線運(yùn)動往復(fù)式油缸或汽缸 各執(zhí)行構(gòu)件間的協(xié)調(diào)配合 （）總傳動比原動機(jī)的轉(zhuǎn)速執(zhí)行構(gòu)件轉(zhuǎn)速 （）各執(zhí)行構(gòu)件

12、間互相有關(guān)，須嚴(yán)格配合包括 a)運(yùn)動速度的配合 b)動作的配合動作次序,運(yùn)動方案設(shè)計步驟,機(jī)械的工作循環(huán)圖-----機(jī)械的運(yùn)動循環(huán)圖 表明機(jī)械一個工作循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動配合關(guān)系圖 該圖是將各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)按同一時間（或轉(zhuǎn)角）比例尺畫出的循環(huán)圖，并且以其某一主要執(zhí)行構(gòu)件的工作起點(diǎn)為基準(zhǔn)來表示各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)相對于該主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)而動作的先后次序，既可以達(dá)到互相協(xié)調(diào)的目的，又最大限度地縮短運(yùn)動循環(huán)周期，提高生產(chǎn)效率。 常見的機(jī)械的運(yùn)動循環(huán)圖有： （）直線式工作循環(huán)圖 （）圓周式工作循環(huán)圖 （）直角坐標(biāo)式工作循環(huán)圖,運(yùn)動方案設(shè)計步驟,（）直線式工作循環(huán)圖,繪制方法： 將機(jī)械在

13、一個工作循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件各運(yùn)動區(qū)段的起止時 間（或轉(zhuǎn)角）和先后順序，按比例繪制在直線軸上，形成長 條矩形圖，如圖所示,特點(diǎn)：繪制方法簡單，能清楚地表示出一個運(yùn)動循環(huán)內(nèi)各執(zhí)行構(gòu)件間運(yùn)動的先后順序和位置關(guān)系。但由于不能顯示各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動變化情況，只有簡單的文字表述，使運(yùn)動循環(huán)圖的直觀性較差。,（）圓周式工作循環(huán)圖,繪制方法： 以原點(diǎn)O為圓心，作若干個同心圓 環(huán)，每一個圓環(huán)代表一個執(zhí)行構(gòu)件。 由各相應(yīng)圓環(huán)分別引徑向直線表示 個執(zhí)行構(gòu)件不同運(yùn)動區(qū)段的起始和 終止位置，如圖所示。 特點(diǎn)： 因為機(jī)械的運(yùn)動循環(huán)通常是在主軸 或分配軸轉(zhuǎn)一周的過程中完成的， 因此，能直觀地看出各執(zhí)行機(jī)構(gòu)中 原動件在主軸或分配

14、軸上所處的相 位，便于各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計、安裝 和調(diào)試。但當(dāng)執(zhí)行構(gòu)件較多時，因 同心圓環(huán)太多而不夠清晰，同樣也 不能顯示執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動變化情況。,（）直角坐標(biāo)式工作循環(huán)圖,繪制方法： 以橫坐標(biāo)軸代表機(jī)械的主軸或分配軸的 轉(zhuǎn)角，以縱坐標(biāo)軸代表各執(zhí)行構(gòu)件的角 位移或線位移，如圖所示，實際上就是 各執(zhí)行構(gòu)件的位移線圖。為簡明起見， 通常忽略實際的運(yùn)動規(guī)律，將各運(yùn)動區(qū) 段用直線連接，只反映出各個執(zhí)行構(gòu)件 間運(yùn)動的協(xié)調(diào)配合關(guān)系即可。 特點(diǎn)： 形象、直觀，不僅能清楚地表示出各執(zhí) 行構(gòu)件的運(yùn)動先后順序，還能表示出執(zhí) 行構(gòu)件的運(yùn)動狀態(tài)及運(yùn)動變化情況。并 能作為下一步機(jī)構(gòu)幾何尺寸設(shè)計的依 據(jù)，因此得到廣泛的應(yīng)用,

15、機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動循環(huán)圖的作用有：,1）保證機(jī)器能按工藝動作要求協(xié)調(diào)工作； 2）反映機(jī)器的生產(chǎn)節(jié)奏，可作核算機(jī)器生產(chǎn)率的依據(jù)； 3）指導(dǎo)機(jī)器各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計、安裝和調(diào)試。,常見運(yùn)動特性及其對應(yīng)機(jī)構(gòu),連續(xù)轉(zhuǎn)動： 1定傳動比勻速：平行四桿機(jī)構(gòu)、雙萬向聯(lián)軸節(jié)機(jī)構(gòu)、齒輪 機(jī)構(gòu)、輪系、諧波傳動機(jī)構(gòu)、擺線針輪機(jī)構(gòu)、摩擦輪傳動機(jī) 構(gòu)、撓性傳動機(jī)構(gòu)等。 2變傳動比勻速：軸向滑移圓柱齒輪機(jī)構(gòu)、混合輪系變速機(jī)構(gòu)、 摩擦傳動機(jī)構(gòu)、行星無級變速機(jī)構(gòu)、撓性無級變速機(jī)構(gòu)等。 3非勻速：雙曲柄機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、單萬向連軸節(jié)機(jī)構(gòu)、 非圓齒輪機(jī)構(gòu)、某些組合機(jī)構(gòu)等。 往復(fù)運(yùn)動： 1往復(fù)移動：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、移動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、正弦機(jī)構(gòu)、

16、移動 從動件凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪齒條機(jī)構(gòu)、楔塊機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、氣 動、液壓機(jī)構(gòu)等。 2往復(fù)擺動：曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)、擺動導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)、曲 柄搖塊機(jī)構(gòu)、空間連桿機(jī)構(gòu)、擺動從動件凸輪機(jī)構(gòu)、某些組 合機(jī)構(gòu)等。,常見運(yùn)動特性及其對應(yīng)機(jī)構(gòu),間歇運(yùn)動： 1間歇轉(zhuǎn)動：棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)、 凸輪式間歇運(yùn)動機(jī)構(gòu)、某些組合機(jī)構(gòu)等。 2間歇擺動：特殊形式的連桿機(jī)構(gòu)、擺動從動件凸輪 機(jī)構(gòu)、齒輪-連桿組合機(jī)構(gòu)、利用連桿曲線圓弧段或直線段組 成的多桿機(jī)構(gòu)等。 3間歇移動：棘齒條機(jī)構(gòu)、摩擦傳動機(jī)構(gòu)、從動件作間歇往復(fù) 運(yùn)動的凸輪機(jī)構(gòu)、反凸輪機(jī)構(gòu)、氣動、液壓機(jī)構(gòu)、移動桿有停 歇的斜面機(jī)構(gòu)等。 特殊運(yùn)動要求： 1換向

17、： 雙向式棘輪機(jī)構(gòu)、定軸輪系（三星輪換向機(jī)構(gòu)）等： 2超越：齒式棘輪機(jī)構(gòu)、摩擦式棘輪機(jī)構(gòu)等。 3過載保護(hù)：帶傳動機(jī)構(gòu)、摩擦傳動機(jī)構(gòu)等。,三、常用機(jī)構(gòu)的分析比較和機(jī)構(gòu)的選型,傳遞回轉(zhuǎn)運(yùn)動的機(jī)構(gòu) 摩擦傳動簡單、平穩(wěn)、過載安全、傳動比不準(zhǔn)，效率低 嚙合傳動（齒輪、齒條）傳動比準(zhǔn)、功率大、轉(zhuǎn)矩大 連桿機(jī)構(gòu)（雙曲柄）用于特殊傳動 實現(xiàn)單向間歇運(yùn)動的機(jī)構(gòu) 槽輪機(jī)構(gòu)動停換點(diǎn)有軟沖。用于速度不大的場合 棘輪機(jī)構(gòu)沖擊大，用低速場合 不完全齒輪機(jī)構(gòu)用輕載、低速場合 凸輪式間歇機(jī)構(gòu)用于高速場合,題目一 平壓模切機(jī)設(shè)計,1、功能要求及工作原理 總功能要求 實現(xiàn)對各種規(guī)格的白紙板，厚度在4mm以下的瓦楞紙板，以及

18、各種高級精細(xì)的印刷品進(jìn)行壓痕、切線、壓凹凸，沿著壓出的壓痕可折疊成各種紙盒、紙箱或制造凹凸的商標(biāo)。 工作原理 平壓模切機(jī)的工作原理及工藝動作分解如圖1.1所示，壓制紙板的工藝過程分“走紙”和“模切”兩部分?！白呒垺辈糠钟蓤D中所示的1、2、3組成，“模切”部分由5、6組成，4為工作臺面。工作時，工作臺面下方的控制機(jī)構(gòu)操縱7向上運(yùn)動，推動與雙列鏈1固聯(lián)的走紙橫塊上的夾緊裝置，使夾緊片張開，操作者可將紙板8喂入。夾緊后，1、2開始運(yùn)動，將紙板送到具有上模5(裝調(diào)后固定不動)和下模6的位置后，1、2停歇，此時，在工作臺面下部的主傳動系統(tǒng)中的執(zhí)行構(gòu)件滑塊6和下模為一體向上移動，實現(xiàn)紙板的壓痕，切

19、線，完成模切。此后鏈條再次運(yùn)行，當(dāng)夾有紙板的橫塊走到某一位置，受另一機(jī)構(gòu)(圖中未表示)作用，使夾緊片張開，紙板落到收紙臺上，此時，后一個走紙模塊進(jìn)入第二個運(yùn)動循環(huán)，連續(xù)不斷地完成上述的動作。,2、原始數(shù)據(jù)和設(shè)計要求 每小時壓制紙板3000張。 傳動機(jī)構(gòu)所用電機(jī)轉(zhuǎn)速n1450r/min，滑塊推動下模向上運(yùn)動時所受生產(chǎn)阻力如圖1.2所示，圖中Pc2106N，回程時不受力，回程的平均速度為工作行程速度的1.3倍，下模移動的行程長度H500.5mm。下模與滑塊的質(zhì)量約120kg。 工作臺面離地面的距離約1200mm。 所設(shè)計機(jī)構(gòu)的性能要良好，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，節(jié)省動力，壽命長，便于制造。,3、要求完成的設(shè)

20、計工作量 (1)本題設(shè)計的時間為2周。 (2)根據(jù)功能要求，確定工作原理和繪制系統(tǒng)功能圖。 (3)按工藝動作過程擬定運(yùn)動循環(huán)圖。 (4)構(gòu)思系統(tǒng)運(yùn)動方案(至少五個以上)，進(jìn)行方案評價，選出較優(yōu)方案。 (5)用解析法對傳動機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動尺寸設(shè)計，或在尺寸給定的條件下進(jìn)行運(yùn)動與動力分析。 (6)繪制系統(tǒng)機(jī)械運(yùn)動方案簡圖。 (7)編寫設(shè)計說明書，附源程序和計算結(jié)果。,題目二 平壓印刷機(jī)設(shè)計,1、功能要求及工作原理 總功能要求 印制各種資料、名片、表格。 工作原理 平壓印刷機(jī)的工作原理及工藝動作分 解如圖2.1所示，將油墨定量輸送至 墨盤2，令墨盤作間歇轉(zhuǎn)動，使墨輥1 蘸墨時能較均勻

21、地得到供墨；墨輥沿 墨盤面和銅鋅板面11上下運(yùn)動，完成 蘸墨和刷墨動作；放有白紙的壓印板 3繞一固定點(diǎn)D來回擺動，其工作行程 終點(diǎn)使白紙與涂有油墨的銅鋅板壓合， 完成印刷工藝。當(dāng)空回行程時便可取 出成品。,2、原始數(shù)據(jù)和設(shè)計要求 實現(xiàn)印頭、油輥、油盤運(yùn)動的機(jī)構(gòu)由一個電動機(jī)帶動，通過傳動系統(tǒng)使該機(jī)具有16001800次/小時的印刷能力。 電動機(jī)功率P0.8kw，轉(zhuǎn)速n電 930r/min，電動機(jī)放在機(jī)架的左側(cè)或底部，可自行決定。 根據(jù)印刷紙張幅面(280406mm2)，最大印刷幅面為260380mm2，設(shè)定CD250mm。 印頭擺角為70，要求印頭返回行程與工作行程的平均速度之比(行

22、程速度變化系數(shù))K1.118。 油輥擺角為110，油輥在上極限位置時，恰與油盤的上邊緣接觸，油盤直徑為400mm。 要求機(jī)構(gòu)傳動性能良好，即印頭和油輥在兩極限位置處的傳動角 g 大于或等于許用傳動角g40。結(jié)構(gòu)應(yīng)緊湊，制造方便。,3、要求完成的設(shè)計工作量 (1)本題設(shè)計的時間為2周。 (2)根據(jù)功能要求，確定工作原理和繪制系統(tǒng)功能圖。 (3)按工藝動作過程擬定運(yùn)動循環(huán)圖。 (4)構(gòu)思系統(tǒng)運(yùn)動方案(至少五個以上)，進(jìn)行方案評價，選出較優(yōu)方案。 (5)用解析法對傳動機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動尺寸設(shè)計，或在尺寸給定的條件下進(jìn)行運(yùn)動與動力分析。 (6)繪制系統(tǒng)機(jī)械運(yùn)動方案簡圖。 (7)編寫設(shè)計說明書，附源

23、程序和計算結(jié)果。,題目三 精壓沖壓機(jī)構(gòu)及送料機(jī)構(gòu)設(shè)計,1、功能要求及工作原理 總功能要求 將薄鋁板送到待加工位置后，一次沖 壓成深筒形，并將成品推出模腔。 工作原理 精壓機(jī)的工作原理及工藝動作分解如 圖3.1所示。要求從側(cè)面將坯料送至待 加工位置，上模先以較大速度接近坯 料，然后以勻速下沖，進(jìn)行拉延成形 工作，以后上模繼續(xù)下行將成品推出 型腔，最后快速返回，完成一個工作 循環(huán)。,2、原始數(shù)據(jù)和設(shè)計要求 以轉(zhuǎn)動的電機(jī)為動力，從動件(執(zhí)行構(gòu)件)為上模，作上、下往復(fù)直移運(yùn)動，其運(yùn)動規(guī)律如圖3.2所示，具有快速下沉，等速工作進(jìn)給和快速返回的特性。 機(jī)構(gòu)應(yīng)具有較好的傳力性能，工作段的傳

24、動角g應(yīng)大于或等于許用傳動角g40。 上模到達(dá)工作段之前，送料機(jī)構(gòu)已將坯料送至待加工位置(下模上方)。 生產(chǎn)率為每分鐘70件。 執(zhí)行構(gòu)件的工作段長度l30100mm，對應(yīng)曲柄轉(zhuǎn)角(1/31/2)；上模行程長度必須大于工作段長度的兩倍以上。 行程速度變化系數(shù)K1.5。 送料距離H60250mm。 電機(jī)轉(zhuǎn)速為1500r/min。,機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖,3、要求完成的設(shè)計工作量 (1)本題設(shè)計的時間為2周。 (2)根據(jù)功能要求，確定工作原理和繪制系統(tǒng)功能圖。 (3)按工藝動作過程擬定運(yùn)動循環(huán)圖。 (4)構(gòu)思系統(tǒng)運(yùn)動方案(至少五個以上)，進(jìn)行方案評價，選出較優(yōu)方案。 (5)用解析法對傳動機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動

25、尺寸設(shè)計，或在尺寸給定的條件下進(jìn)行運(yùn)動與動力分析。 (6)繪制系統(tǒng)機(jī)械運(yùn)動方案簡圖。 (7)編寫設(shè)計說明書，附源程序和計算結(jié)果。,題目四 平臺印刷機(jī)主傳動系統(tǒng)設(shè)計,1. 功能要求及工作原理 總功能要求 實現(xiàn)將往復(fù)直線移動的鉛板上凸出的痕跡借助于油墨壓印到作圓周運(yùn)動的滾筒表面的紙上。 工作原理 平臺印刷機(jī)的工作原理及工藝動作分解如圖4.1所示。機(jī)器由一臺電動 機(jī)驅(qū)動。運(yùn)動由電動機(jī)經(jīng)過 減速裝置后分成兩路，一路 經(jīng)傳動機(jī)構(gòu)I帶動版臺作往復(fù) 直線移動，另一路經(jīng)傳動機(jī) 構(gòu)帶動滾筒作回轉(zhuǎn)運(yùn)動。 當(dāng)版臺與滾筒接觸時，在紙 張上壓印出字跡或圖形。,2、原始數(shù)據(jù)和設(shè)計要求 要求構(gòu)思合適的

26、機(jī)構(gòu)方案實現(xiàn)平臺印刷機(jī)的主運(yùn)動：版臺作往復(fù)直線運(yùn)動，滾筒作連續(xù)或間歇運(yùn)動。 為了保證印刷質(zhì)量，要求在壓印過程中，滾筒與版臺之間無相對滑動，即在壓印區(qū)段，滾筒表面點(diǎn)的線速度與版臺移動速度相等。 為了保證整個印刷幅面上的印痕濃淡一致，要求版臺在壓印區(qū)內(nèi)的速度變化限制在一定的范圍內(nèi)(應(yīng)盡可能小)。 設(shè)計參數(shù)為：印刷生產(chǎn)率2000張/小時，版臺行程長度730mm，壓印區(qū)段長度440mm，滾筒直徑232mm，電動機(jī)功率1.5KW，轉(zhuǎn)速940r/min。 要求機(jī)構(gòu)傳動性能良好，結(jié)構(gòu)緊湊，制造方便。,3、要求完成的設(shè)計工作量 (1)本題設(shè)計的時間為2周。 (2)根據(jù)功能要求，確定工作原理和繪制系統(tǒng)功能圖。

27、(3)按工藝動作過程擬定運(yùn)動循環(huán)圖。 (4)構(gòu)思系統(tǒng)運(yùn)動方案(至少五個以上)，進(jìn)行方案評價，選出較優(yōu)方案。 (5)用解析法對傳動機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動尺寸設(shè)計，或在尺寸給定的條件下進(jìn)行運(yùn)動與動力分析。 (6)繪制系統(tǒng)機(jī)械運(yùn)動方案簡圖。 (7)編寫設(shè)計說明書，附源程序和計算結(jié)果。,題目五 15噸壓片機(jī)設(shè)計,1、功能要求及工作原理 總功能要求 將干粉料壓制成圓形片坯 工作原理 15噸壓片機(jī)系統(tǒng)的工作原理及工藝動作分解如圖5.1所示。移動粉篩3至模具1的型腔上方等待裝料，并將上一循環(huán)已成型的工件2推出(卸料)；然后粉篩振動，將粉料篩入型腔；下沖頭5下沉一定深度，以防止上沖頭4

28、向下壓制時將粉料撲出；然后上沖頭向下，下沖頭向上加壓，并在一定時間內(nèi)保持一定的壓力；而后上沖頭快速退出，下沖頭隨著將成型工件推出型腔。,2、原始數(shù)據(jù)和設(shè)計要求 被壓工件的外形是直徑34mm，厚度5mm的圓形片坯。 沖頭壓力為15噸(150000N)。 生產(chǎn)率為每分鐘25片。 機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)為10%。 驅(qū)動電機(jī)的功率為2.2KW，940r/min。 各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動參數(shù)為： 上沖頭行程為90100mm； 下沖頭5先下沉3mm，然后上升8mm后停歇(保壓)， 繼而上升16mm后停歇，等粉篩將片坯推離沖頭后下移21mm； 粉篩3在模具1的上方往復(fù)振動篩料，然后向左退回，待坯料成形并被推出型腔后，

29、粉篩復(fù)在臺面上右移約4550mm推卸成形片坯。,3、要求完成的設(shè)計工作量 (1)本題設(shè)計的時間為2周。 (2)根據(jù)功能要求，確定工作原理和繪制系統(tǒng)功能圖。 (3)按工藝動作過程擬定運(yùn)動循環(huán)圖。 (4)構(gòu)思系統(tǒng)運(yùn)動方案(至少五個以上)，進(jìn)行方案評價，選出較優(yōu)方案。 (5)用解析法對傳動機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動尺寸設(shè)計，或在尺寸給定的條件下進(jìn)行運(yùn)動與動力分析。 (6)繪制系統(tǒng)機(jī)械運(yùn)動方案簡圖。 (7)編寫設(shè)計說明書，附源程序和計算結(jié)果。,題目六 游戲機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計,1、 功能要求及工作原理 總功能要求 設(shè)計一新游戲：讓一畫有景物的屏幕由靜止逐漸開始左右晃動，晃動的角度由小變大，最終旋轉(zhuǎn)起來，轉(zhuǎn)幾周

30、后，屏幕又漸趨靜止。 工作原理 由于觀眾在暗室中僅能看見屏幕上的景物，根據(jù)相對運(yùn)動原理，觀眾產(chǎn)生一個錯覺，他不認(rèn)為屏幕在晃動，反而認(rèn)為自己在晃動，并且晃動的越來越厲害，最后竟旋轉(zhuǎn)起來，這是一個有驚無險的游樂項目。 2、 原始數(shù)據(jù)和設(shè)計要求 屏幕由靜止開始晃動時的擺角約60。 每分鐘晃動次數(shù)約為1012次。 屏幕由開始晃動到出現(xiàn)整周轉(zhuǎn)動，歷時約23分鐘。 屏幕約轉(zhuǎn)10多轉(zhuǎn)后，漸漸趨于靜止。 用三相交流異步電動機(jī)帶動，其同步轉(zhuǎn)速為1000r/min或1500r/min，功率約1KW. 屏幕擺動幅度應(yīng)均勻增大或稍呈加速的趨勢。,3、要求完成的設(shè)計工作量 (1) 本題設(shè)計的時間為2周。 (2)

31、根據(jù)功能要求，確定工作原理和繪制系統(tǒng)功能圖。 (3) 按工藝動作過程擬定運(yùn)動循環(huán)圖。 (4) 構(gòu)思系統(tǒng)運(yùn)動方案(至少五個以上)，進(jìn)行方案評價，選出較優(yōu)方案 (5)用解析法對傳動機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動尺寸設(shè)計，或在尺寸給定的條件下進(jìn)行運(yùn)動與動力分析。 (6)繪制系統(tǒng)機(jī)械運(yùn)動方案簡圖。 (7)編寫設(shè)計說明書，附源程序和計算結(jié)果。,題目七 洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu)設(shè)計,1.機(jī)構(gòu)簡介附下圖所示是洗瓶機(jī)有關(guān)部件的工作情況示意圖。待洗的瓶子放在兩個轉(zhuǎn)動著的導(dǎo)輥上，導(dǎo)輥帶動瓶子旋轉(zhuǎn)。當(dāng)推頭M把瓶推向前進(jìn)時，轉(zhuǎn)動著的刷子就把瓶子外面洗凈。當(dāng)前一個瓶子將洗涮完畢時，后一個待洗的瓶子已進(jìn)入導(dǎo)輥待推。,2.原始設(shè)計數(shù)據(jù)和設(shè)

32、計要求 (1) 瓶子尺寸：大端直徑D=80mm，長200mm，小端直徑d=25mm，(如附下圖所示) (2) 推進(jìn)距離l=600mm，推瓶機(jī)構(gòu)應(yīng)使推頭M以接近均勻的速度推瓶，平衡地接觸和脫離瓶子，然后，推頭快速返回原位，準(zhǔn)備第二個工作循環(huán)。 (3) 按生產(chǎn)率的要求，推程平均速度為v=45mm/s，返回的平均速度為工作行程三倍。 (4) 機(jī)構(gòu)傳力性能良好，結(jié)構(gòu)緊湊，制造方便。,3、要求完成的設(shè)計工作量 (1) 本題設(shè)計的時間為2周。 (2)根據(jù)功能要求，確定工作原理和繪制系統(tǒng)功能圖。 (3)按工藝動作過程擬定運(yùn)動循環(huán)圖。 (4)構(gòu)思系統(tǒng)運(yùn)動方案(至少五個以上)，進(jìn)行方案評價，選出較優(yōu)方案 (5)

33、用解析法對傳動機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動尺寸設(shè)計，或在尺寸給定的條件下進(jìn)行運(yùn)動與動力分析。 (6)繪制系統(tǒng)機(jī)械運(yùn)動方案簡圖。 (7)編寫設(shè)計說明書，附源程序和計算結(jié)果。,題目八 熒光燈燈絲裝架機(jī)上料機(jī)械手及芯柱傳送機(jī)構(gòu)設(shè)計,1. 機(jī)構(gòu)簡介 燈絲裝架機(jī)是熒光燈生產(chǎn)線中的關(guān)鍵設(shè)備之一。它是一臺多工位的專用設(shè)備， 要完成導(dǎo)絲整形、打扁、打彎、上燈絲、夾緊燈絲、涂電子粉、冷吹、熱烘等 工序動作。為提高整條生產(chǎn)線 的自動化程度，現(xiàn)要求借助于 芯柱傳送機(jī)構(gòu)及上料機(jī)械手將 燈絲裝架機(jī)與前一設(shè)備芯柱機(jī) 連接起來，從而將芯柱機(jī)完成 的芯柱自動傳送并上至燈絲裝 架機(jī)工作轉(zhuǎn)盤的上料工位上。 芯柱形狀如圖8-1所示，芯柱

34、機(jī) 、燈絲裝架機(jī)與芯柱傳送機(jī)構(gòu) 及上料機(jī)械手的相對配置關(guān)系 如圖8-2所示。 圖1 芯柱 圖2 各機(jī)構(gòu)相對位置關(guān)系,燈絲裝架機(jī)的分配軸、（外徑40mm）通過電動機(jī)和減速傳動裝置 帶動作勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n=20r/min，轉(zhuǎn)動方向如圖4所示，傳遞功率為 P=0.6kW。兩軸間通過一對傳動比為1的圓錐齒輪連接。軸每轉(zhuǎn)一周為一 個運(yùn)動周期，工作轉(zhuǎn)盤由軸帶動通過蝸形凸輪機(jī)構(gòu)作間歇轉(zhuǎn)位運(yùn)動（轉(zhuǎn) 向如圖），轉(zhuǎn)位過程對應(yīng)于軸轉(zhuǎn)過72，停歇過程對應(yīng)于軸轉(zhuǎn)過 288。 芯柱傳送機(jī)構(gòu) 采用鏈傳動，在鏈節(jié)上固定芯柱托架，作間歇送進(jìn)運(yùn)

35、動（運(yùn)動方向如圖4），送 進(jìn)一次鏈輪O2轉(zhuǎn)過36，對應(yīng)于軸轉(zhuǎn)過120，停歇過程對應(yīng)于軸轉(zhuǎn)過240。,上料機(jī)械手 共有三個運(yùn)動：夾鉗開合運(yùn)動（實現(xiàn)夾住芯柱和松開芯柱）、上下移動 （行程30mm）（實現(xiàn)提起芯柱和放下芯柱）及往復(fù)擺動（擺角y）（實現(xiàn) 芯柱由A位置到B位置的搬運(yùn)及返回）。上下移動過程及對應(yīng)的軸轉(zhuǎn)角為： 下(48)，停(12)，上(48)，停(72)，下(48)，停(12)，上 (48)，停(72)（一個運(yùn)動周期作兩次上下移動）。往復(fù)擺動過程及對應(yīng) 的軸轉(zhuǎn)角為：順擺(48)，停(132)，逆擺(48)，停(132)。夾鉗開 合運(yùn)動在本設(shè)計任務(wù)中不考慮。 燈絲裝架機(jī)工作轉(zhuǎn)盤與芯柱傳

36、送鏈及上料機(jī)械手之間的相對運(yùn)動關(guān)系如圖 8-3所示。,3、設(shè)計內(nèi)容 (1)選擇驅(qū)使鏈輪O2作單向間歇轉(zhuǎn)動的機(jī)構(gòu)，要求機(jī)構(gòu)原動件與分配軸或固定作勻速轉(zhuǎn)動，確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動尺寸。 (2)計算確定O5點(diǎn)位置及擺角y。選擇使上料機(jī)械手作間歇上下移動的機(jī)構(gòu)，要求機(jī)構(gòu)原動件與分配軸或固定作勻速轉(zhuǎn)動，確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動尺寸。 (3)選擇使上料機(jī)械手作間歇往復(fù)擺動的機(jī)構(gòu)，要求機(jī)構(gòu)原動件與分配軸或固定作勻速轉(zhuǎn)動，確定機(jī)構(gòu)運(yùn)動尺寸。 (4)編程計算所設(shè)計上述機(jī)構(gòu)中執(zhí)行構(gòu)件的位移與分配軸轉(zhuǎn)角的對應(yīng)關(guān)系，繪制位移規(guī)律圖，并與圖5所給位移規(guī)律進(jìn)行比較。 (5)選擇電動機(jī)型號，確定電動機(jī)至分配軸間的減速傳動方案，并進(jìn)行傳動比分配和

37、傳動機(jī)構(gòu)的工作能力設(shè)計計算。 (6)對下列機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，繪制裝配圖及若干關(guān)鍵零件工作圖：驅(qū)使鏈輪O2作單向間歇轉(zhuǎn)動的機(jī)構(gòu)，使上料機(jī)械手作間歇上下移動的機(jī)構(gòu)和間歇往復(fù)擺動的機(jī)構(gòu)。 (7)編寫機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計報告。,題目九 抽油機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計,1.設(shè)計要求 抽油機(jī)是將原油從井下舉升到地面的主要 采油設(shè)備之一。常用的有桿抽油設(shè)備主要 由三部分組成：一是地面驅(qū)動設(shè)備即抽油 機(jī)；二是井下的抽油泵，它懸掛在油井油 管的下端；三是抽油桿，它將地面設(shè)備的 運(yùn)動和動力傳遞給井下抽油泵。三部分之 間的相互位置關(guān)系如圖1所示。,圖9-1 抽油機(jī)、抽油桿和抽油泵的相互位置關(guān)系,抽油機(jī)由電動機(jī)驅(qū)動，經(jīng)減速傳動系統(tǒng)和

38、執(zhí)行系統(tǒng)帶動抽油桿及抽油泵柱塞作上下往復(fù)移動，從而實現(xiàn)將原油從井下舉升到地面的目的。 懸點(diǎn)載荷P、抽油桿沖程S和沖次n是抽油機(jī)工作的三個重要參數(shù)。懸點(diǎn)指執(zhí)行系統(tǒng)與抽油桿的聯(lián)結(jié)點(diǎn)，懸點(diǎn)載荷P(kN)指抽油機(jī)工作過程中作用于懸點(diǎn)的載荷；抽油桿沖程S(m)指抽油桿上下往復(fù)運(yùn)動的最大位移；沖次n(次/min)指單位時間內(nèi)柱塞往復(fù)運(yùn)動的次數(shù)。 假設(shè)懸點(diǎn)載荷P的靜力示功圖如圖2所示。在 柱塞上沖程過程中，由于舉升原油，作用于 懸點(diǎn)的載荷為P1，它等于原油的重量加上抽 油桿和柱塞自身的重量；在柱塞下沖程過程 中，原油已釋放，此時作用于懸點(diǎn)的載荷為 P2，它就等于抽油桿和柱塞自身的重量。

39、 圖2 靜力示功圖,假設(shè)電動機(jī)作勻速轉(zhuǎn)動，抽油桿（或執(zhí)行系統(tǒng)）的運(yùn)動周期為T。兩種油井工況分別為： 工況1：抽油桿上沖程的時間為8T/15，下沖程的時間為7T/15。 工況2：抽油桿上沖程時間與下沖程時間相等。 兩種工況下抽油機(jī)的設(shè)計參數(shù)如表1所示。 表9-1 抽油機(jī)的設(shè)計參數(shù),2. 設(shè)計內(nèi)容 (1)根據(jù)任務(wù)要求，進(jìn)行抽油機(jī)機(jī)械系統(tǒng)總體方案設(shè)計，確定減速傳動系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)的組成，繪制系統(tǒng)方案示意圖。 (2)根據(jù)設(shè)計參數(shù)和設(shè)計要求，采用優(yōu)化算法進(jìn)行執(zhí)行系統(tǒng)（執(zhí)行機(jī)構(gòu)）的運(yùn)動尺寸設(shè)計，優(yōu)化目標(biāo)為抽油桿上沖程懸點(diǎn)加速度為最小，并應(yīng)使執(zhí)行系統(tǒng)具有較好的傳力性能。 (3)建立執(zhí)行系統(tǒng)輸入、輸出（懸點(diǎn)）之間的位移、速度和加速度關(guān)系，并編程進(jìn)行數(shù)值計算，繪制一個周期內(nèi)懸點(diǎn)位移、速度和加速度線圖（取抽油桿最低位置作為機(jī)構(gòu)零位）。 (4)選擇電動機(jī)型號，分配減速傳動系統(tǒng)中各級傳動的傳動比，并進(jìn)行傳動機(jī)構(gòu)的工作能力設(shè)計計算。 (5)對抽油機(jī)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，繪制裝配圖及關(guān)鍵零件工作圖。 (6)編寫機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計報告。,