機(jī)原課程設(shè)計2013

1、機(jī)械原理A課程設(shè)計指導(dǎo)教師班級馮增銘421101、421107董景石421103、451105羅彥茹421105、421108盧秀泉451101、451102張小江421102、421109熊 健421106、4211049.1610.18 分散設(shè)計目的綜合運用機(jī)械原理課程知識，培養(yǎng) 機(jī)械運動方案設(shè)計能力。任務(wù)1張2號圖（方案設(shè)計），2張3號圖（機(jī)構(gòu)設(shè)計），1份說明書。答辨。機(jī)械原理課程設(shè)計第十一章 機(jī)械系統(tǒng)的方案設(shè)計11-1 概述機(jī)械系統(tǒng) 原動機(jī) 傳動系統(tǒng) 執(zhí)行系統(tǒng) 操縱控制系統(tǒng) 傳動裝置傳動路線分配傳動比功能分析協(xié)調(diào)配合方案評價運動分析類型轉(zhuǎn)速功率機(jī)電、機(jī)液、電液、液壓、氣動、電氣、微機(jī)等

2、11-2 執(zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計一、選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu) 根據(jù)題目要求進(jìn)行功能分析，需要完成那些動作？確定需要的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的形式，需要幾個執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以及各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的原動件、從動件的形式。 各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功能要求，運動要求，工藝要求，利用方框圖描述。二、畫運動循環(huán)圖a、直線式（表格式）：b、圓周式c、直角坐標(biāo)式 描述各機(jī)構(gòu)間有序、相互配合的運動關(guān)系的簡單圖形稱為運動循環(huán)圖。 將機(jī)械在一個運動循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件各行程區(qū)段的起止時間和先后順序，按比例繪制在直線坐標(biāo)上。如圖11-1（書188頁） 各執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的運動協(xié)調(diào)關(guān)系，利用運動循環(huán)圖確定。11-3 傳動系統(tǒng)方案設(shè)計一、選擇傳動類型 機(jī)械傳動、液壓傳動、氣動、電動等

3、。二、擬定傳動路線及機(jī)構(gòu)順序路線：串聯(lián)、并聯(lián)、串并混聯(lián)機(jī)構(gòu)順序分配原則：2、有利于執(zhí)行機(jī)構(gòu)運動準(zhǔn)確， 皮帶傳動放在 第1級減速。1、有利于減小結(jié)構(gòu)尺寸，功率“前大后小”。三、分配各級傳動比4、若傳動比過大，應(yīng)用混合輪系來傳動。1、單級：i皮帶=2，2.5，3， i錐齒輪3 ， i直，斜齒輪 5 i蝸桿2080。2、當(dāng)i 810時，應(yīng)用兩級傳動，一級為帶傳動，另一級為齒輪傳動；當(dāng)i 2030時，一般應(yīng)用兩級以上的機(jī)械傳動。3、傳動比的分配原則：“前大后小”。5、要求i齒輪=小數(shù) ，總傳動比誤差2%示例傳動比誤差=（實際總傳動比-理論總傳動比） 理論總傳動比100% 設(shè)計任務(wù)：對已加工好的帶有凸臺

4、的盤形零件進(jìn)行鉆孔。其總功能應(yīng)分解成如下幾個工藝動作：送料；定位；夾緊；進(jìn)刀（鉆孔）。 設(shè)計參數(shù)：零件圖如左圖所示 ，要求每分鐘加工五個零件， 電機(jī)的轉(zhuǎn)速n電=1440r/min。 現(xiàn)以設(shè)計半自動鉆床為例說明運動方案設(shè)計的步驟和過程。18F40F20F3010 零件圖11-3 機(jī)械運動方案設(shè)計舉例送料進(jìn)刀夾緊定位工作臺1）確定運動方案及機(jī)械運動循環(huán)圖功能原理構(gòu)思在工件上鉆孔子功能1子功能2子功能3子功能4送料定位夾緊進(jìn)刀從料斗推出工件及把鉆好孔的工件向前推進(jìn)定位擋塊伸縮，擋住工件或讓出通道夾具夾緊或松開鉆頭的進(jìn)給 與退出 移動從動件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)移動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)擺動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)齒輪齒

5、條 機(jī)構(gòu)從動件通過高副與移動滑塊相連 從動件往復(fù)移動 從動件往復(fù)移動 滑塊往復(fù)移動齒條上下往復(fù)移動總功能半自動鉆床的功能、工藝動作及執(zhí)行機(jī)構(gòu)框圖相應(yīng)的工藝動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行動作轉(zhuǎn)角（度）或時間（秒）半自動鉆床機(jī)械運動循環(huán)圖0O360O90O240O150O270O180O30O60O11269320送 料 夾 緊定 位 鉆 孔停 止進(jìn) 刀停 止（1）（2鉆孔）退刀回 程近休遠(yuǎn) 休近 休升程回程近休遠(yuǎn)休近 休回程遠(yuǎn)休升程近 休升程ACBDGHIEF動力頭齒輪齒條齒扇料斗21438576J半自動鉆床的運動方案圖如下工作主軸（帶動各機(jī)構(gòu)運動的主軸）一、機(jī)構(gòu)簡圖設(shè)計計算總傳動比，進(jìn)行傳動比分配 根據(jù)所給

6、的設(shè)計參數(shù)，可算出執(zhí)行構(gòu)件主軸轉(zhuǎn)速n主=5轉(zhuǎn)/分，所以機(jī)械的總傳動比為：傳動比分配：i總=i皮i12i34，各級分配情況應(yīng)遵循“前大后小”的原則,以減小結(jié)構(gòu)尺寸。傳動比誤差=（實際總傳動比-理論總傳動比） 理論總傳動比100%畫機(jī)構(gòu)運動簡圖 取大多數(shù)構(gòu)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 首先在草紙上進(jìn)行簡圖設(shè)計，先定執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置，再設(shè)計傳動系統(tǒng)與電機(jī)相連。 用2號圖紙畫機(jī)構(gòu)簡圖包括機(jī)構(gòu)圖、運動循環(huán)圖、機(jī)構(gòu)明細(xì)欄、標(biāo)題欄。示例1、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計說明書中進(jìn)行基本參數(shù)設(shè)計（偏置，滾子從動件） 計算內(nèi)容3號圖上進(jìn)行凸輪廓線設(shè)計 （示例）2、齒輪機(jī)構(gòu)設(shè)計寫在說明書上 （示例）3、其它機(jī)構(gòu)設(shè)

7、計3號圖 （示例）冷鐓機(jī)設(shè)計必須是曲柄滑塊機(jī)構(gòu)健身球分類機(jī)可以是凸輪機(jī)構(gòu)或其它機(jī)構(gòu)二、典型機(jī)構(gòu)設(shè)計三、撰寫機(jī)械原理課程設(shè)計說明書 （教材P206）機(jī)械原理課程設(shè)計題目題目1:鉚釘自動冷鐓機(jī)設(shè)計一、工作原理及工藝動作: 采用冷鐓的方法將直徑為f6mm,釘長為 20mm的鋁棒材制成圓頭鉚釘. 冷鐓機(jī)的工藝動作包括1)校直進(jìn)料2)切料送料3)鐓料4)脫模三、設(shè)計任務(wù): 制釘轉(zhuǎn)速：n制釘=4060rpm。鋁棒材直徑為： f=6mm，長度：L= 20mm，冷鐓機(jī)沖頭的行程為：H=60mm，要求冷鐓機(jī)構(gòu)具有急回特性，K=1.21.4，電機(jī)轉(zhuǎn)速：n電=1440rpm。第一級減速用皮帶，第二、三級減速用齒輪等

8、。二、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求: 1、按工藝要求擬定冷鐓機(jī)運動方案簡圖和直線式運動循環(huán)圖,畫在2號圖紙上。要求圖解法設(shè)計 2、按工藝要求排出冷鐓機(jī)的功能、工藝動作及執(zhí)行機(jī)構(gòu)框圖。 3、按給定的原始數(shù)據(jù)及參數(shù)算出總傳動比，然后擬定機(jī)械傳動系統(tǒng)方案。 4、對傳動機(jī)構(gòu)和主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運動尺寸計算。 1） 連桿機(jī)構(gòu)根據(jù)題目要求設(shè)計定出尺寸, 并繪出運動線圖。 2） 凸輪機(jī)構(gòu)運動規(guī)律自定，按 從動件運動要求畫出從動件位移、速度、加速度曲線 和凸輪廓線。 3） 齒輪機(jī)構(gòu)要求計算一對變位齒輪，參數(shù)、尺寸自定。（校核sa和 ea )。 5、完成上述圖紙計算后寫一份說明書。四、方案分析題目2:健身球自動分類機(jī)設(shè)計

9、設(shè)計直徑為f40f46（mm）的健身球自動檢驗分類機(jī)的運動方案簡圖.要求：分類機(jī)應(yīng)將健身球按直徑分為三類f40f42f42f44f44f46分類機(jī)中應(yīng)有的工藝動作為三部分1）送料2）檢測3）接料一、工作原理及工藝動作:工藝動作為： 檢球轉(zhuǎn)速:n制釘=60rpm.電機(jī)轉(zhuǎn)速:n電=1440rpm。 分檢健身球的三種尺寸:小球40 42mm;中球42 44mm; 大球 44 46mm. 要求送料滑塊的行程H50mm，此分檢機(jī)應(yīng)為純機(jī)械式的。第一級減速用皮帶。第二、三級減速用齒輪等二、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求:三、設(shè)計任務(wù): 1、按工藝要求擬定分檢機(jī)運動方案簡圖和直線式運動循環(huán)圖,畫在2號圖紙上。 2、按工

10、藝要求排出分檢機(jī)的功能、工藝動作及執(zhí)行機(jī)構(gòu)框圖。 3、按給定的原始數(shù)據(jù)及參數(shù)算出總傳動比，進(jìn)行傳動比分配，校核誤差，機(jī)械傳動系統(tǒng)方案。 4、對傳動機(jī)構(gòu)和主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運動尺寸計算。 1） 凸輪機(jī)構(gòu)要求上機(jī)計算，運動規(guī)律自定。要求畫出從動件位移、速度、加速度曲線和凸輪廓線。畫1張3號圖。 2） 齒輪機(jī)構(gòu)要求計算一對變位齒輪，參數(shù)、尺寸自定。校核sa1和 ea。 3） 其他機(jī)構(gòu)要求畫1張3號圖，在說明書中。 5、完成上述圖紙計算后寫一份說明書。四、可行性方案提示:f40f42f42f44f44f46送料機(jī)構(gòu)檢測機(jī)構(gòu)接料機(jī)構(gòu)1可變動送料機(jī)構(gòu)，將此機(jī)構(gòu)做成轉(zhuǎn)盤可變動檢測機(jī)構(gòu)送料機(jī)構(gòu)變位齒輪設(shè)計1、內(nèi)

11、容全部寫在說明書上2、采用高度變位傳動（取主減速器中的一對齒輪）3、z1、z2自選，m=24mm為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。(z1=1722)4、計算3高（ha、hf、h），4圓（d、da、df、db），3弧長（s、e、p），節(jié)圓直徑（d1、 d2 ）。5、對于一對齒輪要校核e,保證 e,小齒輪齒頂厚Sa1(0.250.4)m6、必須計算最小變位系數(shù)，選擇的變位系數(shù)xxmin。示例運動方案設(shè)計圖1、自行設(shè)計升程和轉(zhuǎn)角的關(guān)系2、求r0。按 max對移動從動件=30o對擺動從動件=40o 45o3、 r050mm凸輪軸半徑4、必須校核 max5、起始點為升程起始點；6、運動規(guī)律不可以選等速運動規(guī)律。 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計圖S凸輪機(jī)構(gòu)示例曲柄滑塊機(jī)構(gòu)注意：畫一個一般位置代表各桿長。畫S時，30度 一個間隔，兩個極限位置必須標(biāo)出。位移曲線原點取滑塊極限位置時，曲柄轉(zhuǎn)角為“0”。示例子功能1總 功 能相應(yīng)工藝動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行動作子功能2子功能3子功能