吉大機原課程設計.PPT

1、1 課程設計目的課程設計目的 綜合運用機械原理課程知識，培養(yǎng)機械運動方案設計能力。 課程設計任務課程設計任務 1張2號圖，2張3號圖，1份說明書。 時間安排時間安排 周一、二方案設計完成2號圖；周二、三、四2張3號圖機構的設計；周四寫設計說明書；周五答辨。機械原理課程設計機械原理課程設計2第十一章第十一章 機械系統(tǒng)的方案設計機械系統(tǒng)的方案設計11-1 11-1 概述概述機械系統(tǒng)機械系統(tǒng) 原動機原動機 傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng) 執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng) 操縱控制系統(tǒng)操縱控制系統(tǒng) 傳傳動動裝裝置置傳傳動動路路線線分分配配傳傳動動比比功功能能分分析析協(xié)協(xié)調(diào)調(diào)配配合合方方案案評評價價運運動動分分析析類類型型轉轉速速容

2、容量量機電、機液、電液、液壓、機電、機液、電液、液壓、氣動、電氣、微機等氣動、電氣、微機等311-2 11-2 執(zhí)行系統(tǒng)方案設計執(zhí)行系統(tǒng)方案設計一、選擇執(zhí)行機構一、選擇執(zhí)行機構 根據(jù)題目要求進行功能分析，需要完成那些動作？確定需要的執(zhí)行機構的形式，需要幾個執(zhí)行機構，以及各執(zhí)行機構的原動件、從動件的形式。 各執(zhí)行機構的功能要求，運動要求，工藝要求，利用方框圖方框圖描述。4子功能子功能1 1總總 功功 能能相應工藝動作相應工藝動作執(zhí)行機構執(zhí)行機構執(zhí)行動作執(zhí)行動作子功能子功能2 2子功能子功能3 3子功能子功能n n相應工藝動作相應工藝動作相應工藝動作相應工藝動作相應工藝動作相應工藝動作執(zhí)行機構執(zhí)行

3、機構執(zhí)行機構執(zhí)行機構執(zhí)行機構執(zhí)行機構執(zhí)行動作執(zhí)行動作執(zhí)行動作執(zhí)行動作執(zhí)行動作執(zhí)行動作功能方框圖功能方框圖（機器的功能、工藝動作及執(zhí)行機構框圖）（機器的功能、工藝動作及執(zhí)行機構框圖）具體實例見書199頁附圖1.3。5二、畫運動循環(huán)圖二、畫運動循環(huán)圖a、直線式：、直線式：b、圓周式：、圓周式：c、直角坐標式：、直角坐標式： 描述各機構間有序、相互配合的運描述各機構間有序、相互配合的運動關系的簡單圖形稱為運動循環(huán)圖。動關系的簡單圖形稱為運動循環(huán)圖。 將機械在一個運動循環(huán)中各執(zhí)行構件各將機械在一個運動循環(huán)中各執(zhí)行構件各行程區(qū)段的起止時間和先后順序，按比例繪行程區(qū)段的起止時間和先后順序，按比例繪制在直角

4、坐標上。如圖制在直角坐標上。如圖11-111-1（書（書188188頁）頁）如圖如圖11-211-2如圖如圖11-311-3 各執(zhí)行機構之間的運動協(xié)調(diào)關系，利用運動循環(huán)圖運動循環(huán)圖確定。6轉角（度）轉角（度）或時間（秒）或時間（秒）半自動鉆床機械運動循環(huán)圖半自動鉆床機械運動循環(huán)圖0 0O O360360O O9090O O240240O O150150O O270270O O180180O O3030O O6060O O1 112126 69 93 32 20 0送送 料料 夾夾 緊緊定定 位位 鉆鉆 孔孔停停 止止進進 刀刀停停 止止（1 1）（2 2鉆孔）鉆孔）退退刀刀回回 程程近近休休遠

5、遠 休休近近 休休升升程程回回程程近近休休遠遠休休近近 休休回回程程遠遠休休升升程程近近 休休升升程程1、直線式運動循環(huán)圖、直線式運動循環(huán)圖72、圓周式運動循環(huán)圖、圓周式運動循環(huán)圖排排氣氣閥閥門門開開啟啟脹脹進進氣氣閥閥門門開開啟啟進進氣氣閥閥門門關關閉閉排排氣氣閥閥門門關關閉閉進進氣氣排排氣氣縮縮壓壓膨膨0180360540720o曲軸曲軸80o180o360o540o720o排 氣 門開閉點火進 氣 門火 花 塞曲柄轉角活 塞開開閉開下移上移下移上移圖11.3 單缸四沖程內(nèi)燃機直角坐標式運動循環(huán)圖3、直角坐標式運動循環(huán)圖、直角坐標式運動循環(huán)圖911-3 11-3 傳動系統(tǒng)方案設計傳動系統(tǒng)方

6、案設計一、選擇傳動類型一、選擇傳動類型 機械傳動、機械傳動、液壓傳動、氣動、液壓傳動、氣動、電動電動等。等。二、擬定傳動路線及機構順序二、擬定傳動路線及機構順序路線：路線： 串聯(lián)、并聯(lián)、串并混聯(lián)串聯(lián)、并聯(lián)、串并混聯(lián)機構順序分配原則：機構順序分配原則：2、有利于執(zhí)行運動平穩(wěn)確定，、有利于執(zhí)行運動平穩(wěn)確定， 皮帶傳動放在皮帶傳動放在 第第1級減速。級減速。1、有利于減小結構尺寸，功率、有利于減小結構尺寸，功率“前大后小前大后小”。10三、分配各級傳動比三、分配各級傳動比4、若傳動比過大，應用混合輪系來傳動。、若傳動比過大，應用混合輪系來傳動。1、單級：、單級：i帶帶=2，2.5，3， i錐齒錐齒3

7、 ， i直，斜直，斜 5 i蝸蝸2080。2、當、當i 810時，應用兩級傳動，一級時，應用兩級傳動，一級為帶傳動，另一級為齒輪傳動；當為帶傳動，另一級為齒輪傳動；當i 30時，一般應用兩級以上的機械傳動。時，一般應用兩級以上的機械傳動。3、傳動比的分配原則：、傳動比的分配原則：“前大后小前大后小”。5、要求、要求i一對一對=無理數(shù)無理數(shù) ，總傳動比誤差，總傳動比誤差2%11 設計任務：對已加工好的帶有凸臺的盤形零件設計任務：對已加工好的帶有凸臺的盤形零件進行鉆孔。其總功能應分解成如下幾個工藝動作：進行鉆孔。其總功能應分解成如下幾個工藝動作：送料；送料；定位；定位；夾緊；夾緊；進刀（鉆孔）。進

8、刀（鉆孔）。 設計參數(shù)：零件圖如左圖所示設計參數(shù)：零件圖如左圖所示 ，要求每分鐘加工五個零件，要求每分鐘加工五個零件， 電機的轉速電機的轉速n n電電=1440=1440r/minr/min。 現(xiàn)以設計半自動鉆床為例說明運動方案現(xiàn)以設計半自動鉆床為例說明運動方案設計的步驟和過程。設計的步驟和過程。1818F40F40F20F20F30F301010 零件圖零件圖11-3 11-3 機械運動簡圖設計舉例機械運動簡圖設計舉例12送料送料進刀進刀夾緊夾緊定位定位工作臺工作臺1 1）確定運動方案及機械運動循環(huán)圖）確定運動方案及機械運動循環(huán)圖功能原理構思功能原理構思13在在工工件件上上鉆鉆孔孔子功能子功

9、能1 1子功能子功能2 2子功能子功能3 3子功能子功能4 4送料送料定位定位夾緊夾緊進刀進刀從料斗推出工件從料斗推出工件及把鉆好孔的工及把鉆好孔的工件向前推進件向前推進定位擋塊伸縮，定位擋塊伸縮，擋住工件或讓擋住工件或讓出通道出通道夾具夾緊或松開夾具夾緊或松開鉆頭的進給鉆頭的進給 與退出與退出 移動從動件移動從動件圓柱凸輪機圓柱凸輪機構構移動從動件移動從動件盤形凸輪機盤形凸輪機構構擺動從動件擺動從動件盤形凸輪機盤形凸輪機構構齒輪齒條齒輪齒條 機構機構從動件通過從動件通過高副與移動高副與移動滑塊相連滑塊相連 從動件從動件往復移動往復移動 從動件從動件往復移動往復移動 滑塊滑塊往復移動往復移動齒

10、條上下齒條上下往復移動往復移動總總功功能能半自動鉆床的功能、工藝動作及執(zhí)行機構框圖半自動鉆床的功能、工藝動作及執(zhí)行機構框圖相應的工藝動作執(zhí)行機構執(zhí)行動作14轉角（度）轉角（度）或時間（秒）或時間（秒）半自動鉆床機械運動循環(huán)圖半自動鉆床機械運動循環(huán)圖0 0O O360360O O9090O O240240O O150150O O270270O O180180O O3030O O6060O O1 112126 69 93 32 20 0送送 料料 夾夾 緊緊定定 位位 鉆鉆 孔孔停停 止止進進 刀刀停停 止止（1 1）（2 2鉆孔）鉆孔）退退刀刀回回 程程近近休休遠遠 休休近近 休休升升程程回回程

11、程近近休休遠遠休休近近 休休回回程程遠遠休休升升程程近近 休休升升程程15ACBDGHIEF動動力力頭頭齒輪齒輪齒條齒條齒扇齒扇料斗料斗214 38576J半自動鉆床的運動方案圖如下半自動鉆床的運動方案圖如下工作主軸（帶動各機構運工作主軸（帶動各機構運動的主軸）動的主軸）16一、機構簡圖設計一、機構簡圖設計計算總傳動比，進行傳動比分配計算總傳動比，進行傳動比分配28851440主電總nni 根據(jù)所給的設計參數(shù)，可算出執(zhí)行構件主根據(jù)所給的設計參數(shù)，可算出執(zhí)行構件主軸轉速軸轉速n主主=5=5轉轉/ /分，所以機械的總傳動比為：分，所以機械的總傳動比為：傳動比分配傳動比分配：i總總= =i皮皮i1

12、12 2i3434，各級分配情況應遵，各級分配情況應遵循循“前大后小前大后小”的原則的原則, ,以減小結構尺寸。以減小結構尺寸。傳動比誤差傳動比誤差= =（實際總傳動比（實際總傳動比- -理論總傳動比）理論總傳動比） 理論總傳動比理論總傳動比100%17畫機構運動簡圖畫機構運動簡圖 取大多數(shù)構件運動平面相互平行的投影面為主視圖。確定運動循環(huán)圖確定運動循環(huán)圖 首先在草紙上進行簡圖設計，先定執(zhí)行機構位置，再聯(lián)傳動機構與電機。 用2號圖紙畫機構簡圖包括機構圖、運動循環(huán)圖、機構明細欄、標題欄。18 1、凸輪機構設計、凸輪機構設計 在說明書中進行基本參數(shù)設計 在3號圖上進行凸輪廓線設計 2、齒輪機構設計

13、、齒輪機構設計 寫在說明書上 3、其它機構設計、其它機構設計 畫1張3號圖 冷鐓機設計必須是曲柄滑塊機構 健身球分類機可以是凸輪機構或其它機構二、典型機構設計二、典型機構設計19對各主要執(zhí)行機構進行運動分析對各主要執(zhí)行機構進行運動分析三、撰寫機械原理課程設計說明書三、撰寫機械原理課程設計說明書 編寫課程設計說明書，內(nèi)容見課程設計指編寫課程設計說明書，內(nèi)容見課程設計指導（見教材導（見教材P P201201）。）。 可再加上機構改進意見和課程設計體會?？稍偌由蠙C構改進意見和課程設計體會。20機械原理課程設計題目機械原理課程設計題目題目題目1:1:鉚釘自動冷鐓機設計鉚釘自動冷鐓機設計一、工作原理及工

14、藝動作一、工作原理及工藝動作: : 采用采用冷鐓的方法冷鐓的方法將直徑為將直徑為f6,f6,釘長為釘長為2020mm的鋁棒材制成圓頭鉚釘?shù)匿X棒材制成圓頭鉚釘. .工藝動作為：工藝動作為：二、原始數(shù)據(jù)及設計要求二、原始數(shù)據(jù)及設計要求: :冷鐓機的工藝動作包括冷鐓機的工藝動作包括1)1)校直進料校直進料2)2)切料送料切料送料3)3)鐓料鐓料4)4)脫模脫模21三、設計任務三、設計任務: : 制釘轉速：制釘轉速：n制釘制釘=4060rpm。鋁棒材鋁棒材直徑為：直徑為： f f=6 6mm，長度：，長度：L L= 2020mm，冷鐓機沖頭的行程為：冷鐓機沖頭的行程為：H=60mm，要求冷鐓機構具有急

15、回特性，要求冷鐓機構具有急回特性，K=1.21.4，電機轉速：電機轉速：n電電=1440rpm。第一級減速用皮帶第一級減速用皮帶，第二、三級減速用齒輪等。第二、三級減速用齒輪等。二、原始數(shù)據(jù)及設計要求二、原始數(shù)據(jù)及設計要求: : 1 1、按工藝要求擬定、按工藝要求擬定冷鐓機運動方案簡圖和直冷鐓機運動方案簡圖和直線式運動循環(huán)圖線式運動循環(huán)圖, ,畫在畫在2 2號圖紙上。號圖紙上。要求圖解法設計要求圖解法設計 2 2、按工藝要求排出按工藝要求排出冷鐓機冷鐓機的功能、工藝動作的功能、工藝動作及執(zhí)行機構框圖。及執(zhí)行機構框圖。 22 3、按給定的原始數(shù)據(jù)及參數(shù)算出總傳動比按給定的原始數(shù)據(jù)及參數(shù)算出總傳動

16、比，然后擬定機械傳動系統(tǒng)方案。然后擬定機械傳動系統(tǒng)方案。 4、對傳動機構和主要執(zhí)行機構進行運動尺、對傳動機構和主要執(zhí)行機構進行運動尺寸計算。寸計算。 1 1） 連桿機構根據(jù)題目要求設計定出尺寸連桿機構根據(jù)題目要求設計定出尺寸, , 并繪出運動線圖。并繪出運動線圖。 2 2） 凸輪機構運動規(guī)律自定，按凸輪機構運動規(guī)律自定，按 。要求畫出從動件位移、速度、加速度曲線要求畫出從動件位移、速度、加速度曲線 和凸輪和凸輪廓線。廓線。 3 3） 齒輪機構要求計算一對變位齒輪，參數(shù)齒輪機構要求計算一對變位齒輪，參數(shù)、尺寸自定。（校核尺寸自定。（校核sa和和 e ea a ) )。 5、完成上述圖紙計算后寫一

17、份說明書（完成上述圖紙計算后寫一份說明書（ 1010頁左右）。要求見指導書。頁左右）。要求見指導書。23四、方案分析四、方案分析: :241.1.鐓料機構鐓料機構: :要求執(zhí)行構件移動要求執(zhí)行構件移動, ,并具有急回特性并具有急回特性. .2.2.校直進料機構校直進料機構: : 要求進料過程有間歇要求進料過程有間歇, ,可用槽輪可用槽輪. .棘輪棘輪機構機構, ,校直用兩摩擦輪壓擠成形校直用兩摩擦輪壓擠成形. .3.3.切斷送料切斷送料: : 要求送料過程也有間歇要求送料過程也有間歇, ,也可將料切斷也可將料切斷由一個機構控制由一個機構控制. .進料進料鐓鐓料料254.4.脫模機構脫模機構:

18、:直動從動件盤形凸輪機構直動從動件盤形凸輪機構, ,接觸形式自定接觸形式自定. .5.5.聯(lián)接機構聯(lián)接機構: : 用皮帶用皮帶. .齒輪將上述所有機構都聯(lián)接齒輪將上述所有機構都聯(lián)接上上, ,使之能夠協(xié)調(diào)配合使之能夠協(xié)調(diào)配合. .26題目題目2:2:健身球自動分類機設計健身球自動分類機設計 設計直徑為設計直徑為f40f46f40f46的健身球自動檢驗分的健身球自動檢驗分類機的運動方案簡圖類機的運動方案簡圖. .分類機應將健身球按分類機應將健身球按直徑直徑分分為為三類三類f40f42f40f42f42f44f42f44f44f46f44f46分類機中應有的工藝動作分類機中應有的工藝動作為為三部分三

19、部分1 1）送料）送料2 2）檢測）檢測3 3）接料）接料一、工作原理及工藝動作一、工作原理及工藝動作: :27 檢球轉速檢球轉速: :n制釘制釘=60rpm. .電機轉速電機轉速: :n電電=1440rpm。 分檢健身球的三種尺寸分檢健身球的三種尺寸: :小球小球40 42mm;中球中球42 44mm; 大球大球 44 46mm. 要求送料滑塊的行程要求送料滑塊的行程H50mm，此分檢機應為純機械式的。，此分檢機應為純機械式的。第一級減第一級減速用皮帶速用皮帶。第二、三級減速用齒輪等第二、三級減速用齒輪等二、原始數(shù)據(jù)及設計要求二、原始數(shù)據(jù)及設計要求: :三、設計任務三、設計任務: : 1 1

20、、按工藝要求擬定、按工藝要求擬定分檢機分檢機運動方案簡圖和直運動方案簡圖和直線式運動循環(huán)圖線式運動循環(huán)圖, ,畫在畫在2 2號圖紙上。號圖紙上。 2 2、按工藝要求排出按工藝要求排出分檢機分檢機的功能、工藝動作的功能、工藝動作及執(zhí)行機構框圖。及執(zhí)行機構框圖。 28 3、按給定的原始數(shù)據(jù)及參數(shù)算出總傳動比按給定的原始數(shù)據(jù)及參數(shù)算出總傳動比，進行傳動比分配，校核誤差，機械傳動系統(tǒng)方案。進行傳動比分配，校核誤差，機械傳動系統(tǒng)方案。 4、對傳動機構和主要執(zhí)行機構進行運動尺、對傳動機構和主要執(zhí)行機構進行運動尺寸計算。寸計算。 1 1） 凸輪機構要求上機計算，運動規(guī)律自定。凸輪機構要求上機計算，運動規(guī)律自

21、定。要求畫出從動件位移、速度、加速度曲線和凸輪廓要求畫出從動件位移、速度、加速度曲線和凸輪廓線。畫線。畫1 1張張3 3號圖。號圖。 2 2） 齒輪機構要求計算一對變位齒輪，參數(shù)齒輪機構要求計算一對變位齒輪，參數(shù)、尺寸自定。校核尺寸自定。校核sa和和 e ea a。 3 3） 其他機構要求畫其他機構要求畫1 1張張3 3號圖，在說明書中。號圖，在說明書中。 5、完成上述圖紙計算后寫一份說明書（完成上述圖紙計算后寫一份說明書（ 1515頁頁左右）。要求見指導書。左右）。要求見指導書。29四、可行性方案提示四、可行性方案提示: :f40f42f40f42f42f44f42f44f44f46f44f46送料機構送料機構檢測機構檢測機構接料機構接料機構130可變動送料機構，將此機構做成轉盤可變