機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)-合工大

機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及設(shè)計(jì)教研室一、課程設(shè)計(jì)的目的培養(yǎng)學(xué)生綜合掌握和運(yùn)用各方面的學(xué)科知識和實(shí)踐技能，獨(dú)立分析和解決工程問題的能力，樹立理論聯(lián)系實(shí)際的正確設(shè)計(jì)思想。激勵學(xué)生打破常規(guī)，拓寬設(shè)計(jì)思路，善于分析，不斷創(chuàng)新。掌握各種典型機(jī)構(gòu)的工作原理、運(yùn)動特性及設(shè)計(jì)方法，系統(tǒng)了解機(jī)械設(shè)計(jì)運(yùn)動方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容和過程，鍛煉學(xué)生機(jī)構(gòu)組合應(yīng)用的能力，正確進(jìn)行機(jī)械的運(yùn)動分析和動力分析。進(jìn)行工程技術(shù)方面的基本技能訓(xùn)練，提高學(xué)生的計(jì)算、繪圖、搜集和使用技術(shù)資料、查閱設(shè)計(jì)手冊，熟悉各類規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理編寫技術(shù)文件等方面的能力。二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和任務(wù)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為：

1、機(jī)械功能的分解；

2、機(jī)械的選型與組合；

3、機(jī)械運(yùn)動方案的擬定、機(jī)構(gòu)的組合方式；

4、機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)圖；

5、機(jī)械運(yùn)動簡圖。設(shè)計(jì)的主要任務(wù)為：

1、機(jī)械運(yùn)動簡圖1張；

2、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份；

3、準(zhǔn)備答辯。

課程設(shè)計(jì)一般選擇擬定實(shí)現(xiàn)一定工藝動作過程機(jī)器運(yùn)動方案的設(shè)計(jì)。三、機(jī)械運(yùn)動方案設(shè)計(jì)機(jī)械運(yùn)動方案是根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品的工藝動作過程選用合適執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用一定的組合方式構(gòu)成機(jī)械系統(tǒng)來完成機(jī)械產(chǎn)品的功能。將機(jī)械運(yùn)動方案中各個機(jī)構(gòu)運(yùn)動尺寸計(jì)算并確定得到機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。機(jī)器實(shí)現(xiàn)其功能所依據(jù)的功能可以是相同的，也可能是不相同的。不同的工作原理肯定運(yùn)動方案是不同的，但依據(jù)相同的工作原理也可以設(shè)計(jì)不同的運(yùn)動方案。機(jī)械運(yùn)動方案的設(shè)計(jì)分為以下幾個步驟：機(jī)械功能分解機(jī)構(gòu)選型擬定運(yùn)動循環(huán)圖機(jī)器運(yùn)動方案示意圖和機(jī)械運(yùn)動簡圖的繪制

1、機(jī)械功能分解機(jī)械的功能是多種多樣的，但每一種機(jī)構(gòu)都要完成某一工藝動作過程，設(shè)計(jì)時把復(fù)雜的動作過程分解若干簡單的獨(dú)立運(yùn)動，由若干個執(zhí)行機(jī)構(gòu)來完成。2、機(jī)構(gòu)選型按運(yùn)動形式選擇機(jī)器工藝動作所要求的運(yùn)動形式有：單向轉(zhuǎn)動、擺動、移動；往復(fù)擺動、移動；間歇轉(zhuǎn)動、擺動、移動；實(shí)現(xiàn)給定規(guī)跡。教材表8－2列出部分有轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成其他運(yùn)動的相應(yīng)機(jī)構(gòu)。按執(zhí)行機(jī)構(gòu)功能選擇機(jī)器執(zhí)行動作的功能常為鎖緊、分度、制動、導(dǎo)向等。設(shè)計(jì)時，依據(jù)其功能，查閱手冊，熟悉相應(yīng)的內(nèi)容、工作原理，進(jìn)行分析、比較、選擇或借鑒。機(jī)構(gòu)選型，就是選擇或創(chuàng)新合適的機(jī)構(gòu)，來實(shí)現(xiàn)機(jī)器所要求的各種執(zhí)行動作和運(yùn)動形式。機(jī)構(gòu)選型應(yīng)滿足的條件運(yùn)動規(guī)律執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動規(guī)律及調(diào)節(jié)范圍是機(jī)構(gòu)選型及機(jī)構(gòu)組合基本依據(jù)。運(yùn)動精度運(yùn)動精度的高低對機(jī)構(gòu)選型影響很大。對運(yùn)動精度要求不高，可采用近似機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，可使機(jī)構(gòu)簡單，易于制造。承載能力和工作速度各種機(jī)構(gòu)的承載能力和所能達(dá)到的最大工作速度是不同的，因而需根據(jù)速度的高低、載荷的大小及特性來選擇合適的機(jī)構(gòu)?？傮w布局要求總體布局合理、緊湊，使機(jī)械的輸出斷盡可能靠近輸入端，這樣可省去不必要的傳動機(jī)構(gòu)。使用條件和工作要求使用單位所提出的生產(chǎn)工藝要求、生產(chǎn)車間的條件、使用和維修要求等，均對選型和組合有很大的影響。3、擬定運(yùn)動循環(huán)圖機(jī)器所要完成各種工藝動作之間是有序的、相互配合的。各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須按工藝動作過程的時間順序和相互配合關(guān)系來完成各自的運(yùn)動。描述各執(zhí)行機(jī)構(gòu)間運(yùn)動協(xié)調(diào)關(guān)系的圖形稱為機(jī)器運(yùn)動循環(huán)圖。繪制運(yùn)動循環(huán)圖首先從機(jī)構(gòu)中選擇某一構(gòu)件為定標(biāo)件，以該構(gòu)件的運(yùn)動（轉(zhuǎn)角或時間）作為其他機(jī)構(gòu)的基準(zhǔn)。通常運(yùn)動循環(huán)圖有圓形或直角坐標(biāo)兩種。機(jī)器運(yùn)動循環(huán)圖的作用為：保證機(jī)器能按工藝動作要求協(xié)調(diào)工作；反映機(jī)器的生產(chǎn)節(jié)奏，可作為核算機(jī)器生產(chǎn)率的依據(jù)；指導(dǎo)機(jī)器各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試。4、機(jī)器運(yùn)動方案示意圖和機(jī)械運(yùn)動簡圖的繪制由原動機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動要求，通過機(jī)構(gòu)選型來確定原動機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的傳動構(gòu)件。由于完成同一種運(yùn)動可選用不同的機(jī)構(gòu)，所以就可以提供多種方案。設(shè)計(jì)時從中選擇一種或幾種較優(yōu)的方案，畫出從原動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動方案（示意圖）。通過機(jī)構(gòu)尺度綜合，設(shè)計(jì)出完全符合運(yùn)動要求的構(gòu)件參數(shù)，并按真實(shí)尺寸畫出反映機(jī)構(gòu)運(yùn)動情況的圖形——機(jī)械運(yùn)動簡圖。四、設(shè)計(jì)說明書的編寫設(shè)計(jì)說明書的內(nèi)容設(shè)計(jì)說明書的內(nèi)容應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求而定，一般包括以下幾個方面：目錄（標(biāo)題和頁次）；設(shè)計(jì)題目（設(shè)計(jì)條件和要求）；全部原始數(shù)據(jù)；機(jī)械運(yùn)動方案的擬定（設(shè)計(jì)思想的說明，所所選用機(jī)構(gòu)的工作原理及特性），機(jī)構(gòu)的組合方式；機(jī)構(gòu)運(yùn)動循環(huán)圖；機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖；采用的設(shè)計(jì)方法及其原理的說明；設(shè)計(jì)計(jì)算公式及其所調(diào)用的子程序名稱；用表格列出計(jì)算結(jié)果，并繪出主要的運(yùn)動曲線圖；對計(jì)算結(jié)果的分析討論，做出概括性的結(jié)論；列出主要的參考資料。四、設(shè)計(jì)說明書的編寫（續(xù)）注意事項(xiàng)設(shè)計(jì)說明書用鋼筆書寫或打印，采用統(tǒng)一的報(bào)告紙；編寫說明書時應(yīng)做到條理清楚、敘述簡明、重點(diǎn)突出、計(jì)算正確、文字通順、書寫整潔；所用的公式和數(shù)據(jù)應(yīng)注冊來源（參考資料的編碼和頁次）；全部計(jì)算中所用的符號和腳注必須前后一致、不能混淆。對自成單元的內(nèi)容應(yīng)有大小標(biāo)題，做到層次分明，醒目突出。繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖時應(yīng)采用規(guī)定的符號，按比例作圖。對計(jì)算結(jié)果應(yīng)有簡明的結(jié)論。如果實(shí)際所取的數(shù)值與計(jì)算結(jié)果有較大差異，應(yīng)作必要的解釋，說明原因。說明書編寫完成后應(yīng)加上封面，裝訂成冊。五、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目（1）1牛頭刨床機(jī)器功能和設(shè)計(jì)要求該機(jī)器的功能是零件的表面加工。必須完成的動作為：刨刀的往復(fù)運(yùn)動和工件的進(jìn)給運(yùn)動。要求刨刀切削速度較均勻，具有急回作用?；緮?shù)據(jù)：主軸轉(zhuǎn)速60r/min，工件最大加工長度l≤450mm，加工面距地面高度h=800mm,行程速比系數(shù)k=1.5,許用壓力角［α］＝15°，切削量在0.1～0.5mm可調(diào)。五、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目（2）2沖壓式蜂窩煤成型機(jī)機(jī)器功能和設(shè)計(jì)要求該機(jī)器的功能是將粉煤加入模筒中，經(jīng)沖壓成為蜂窩煤。必須完成的動作為：粉煤加料，沖壓成型，清掃沖頭和出煤盤的積屑，將沖壓成型的煤塊脫模，蜂窩煤的輸送?；緮?shù)據(jù)：產(chǎn)蜂窩煤30塊/分，蜂窩煤尺寸自定。五、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目（3）

3平板印刷機(jī)機(jī)器功能和設(shè)計(jì)要求該機(jī)器的功能是在小型銅鋅版上刷上油墨，通過銅鋅版與白紙板相互粘合而完成印刷工藝。須完成的動作為：紙張輸送、油輥上添加油墨、銅鋅板上刷墨、白紙與刷墨后的銅鋅版粘合印刷、取出紙張。基本數(shù)據(jù)：印刷能力：24次/min。印頭的固定支撐距地面高度500mm,印頭擺角50°，印頭最大高度280mm。五、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目（4）

4冷鐓機(jī)機(jī)器功能和設(shè)計(jì)要求該機(jī)器的功能是把成卷的線材冷鐓成鉚釘。須完成的動作為：校直與進(jìn)料、斷料與送料到冷鐓工位、沖壓成型，把成型的鉚釘脫模?；緮?shù)據(jù)：生產(chǎn)能力：20個/min。材料直徑5mm,鉚釘最大長度10mm。五、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目（5）

5電阻壓帽自動機(jī)機(jī)器的功能與設(shè)計(jì)要求該機(jī)器的功能是將電阻帽分左右兩端壓在電阻坯上。須完成的動作為：送電阻坯、電阻坯的定位和夾緊、左右電阻帽的送料、壓帽、產(chǎn)品送出。基本數(shù)據(jù)：生產(chǎn)能力：30個/min、電阻坯直徑d＝3mm，長度l=7mm。五、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目（6）6繞線機(jī)機(jī)器的功能與設(shè)計(jì)要求該機(jī)器的功能是把紡織線均勻的纏繞在繞線柱上。須完成的動作為：繞線柱的轉(zhuǎn)動、線沿線柱均勻排列。基本數(shù)據(jù)：線的直徑0.25mm線柱長40mm、內(nèi)徑10mm、外徑20mm。五、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目（7）7四沖程內(nèi)燃機(jī)機(jī)器的功能與設(shè)計(jì)要求該機(jī)器的功能是把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。須完成的動作為：活塞的吸氣、壓縮、做功和排氣四個過程，進(jìn)、排氣門的開取和關(guān)閉、燃料噴射。五、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目（8）8汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)機(jī)器的功能和設(shè)計(jì)要求該機(jī)構(gòu)的功能是將方向盤的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為前輪相對機(jī)體偏轉(zhuǎn)一個角度?；緮?shù)據(jù)：前輪最大轉(zhuǎn)角45°，方向盤最大轉(zhuǎn)角720°。五、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目（9）9垃圾自卸車機(jī)器的功能和設(shè)計(jì)要求該機(jī)構(gòu)的功能為是使車箱內(nèi)的垃圾自動傾泄。須完成的動作為：車箱后板打開、車箱傾斜、車內(nèi)剩余垃圾的清除、車箱復(fù)位、后板復(fù)位。五、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目（10）10自動送料沖床機(jī)器的功能和設(shè)計(jì)要求該機(jī)器的功能是將薄板自動送到?jīng)_壓工位，沖壓成型。須完成的動作為：送料、沖壓成型、產(chǎn)品輸出。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：薄板尺寸1.57×2m,產(chǎn)品尺寸φ80mm五、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目（11）11電纜繞線機(jī)機(jī)器的功能和設(shè)計(jì)要求：該機(jī)器的功能是將五根鋁線按左旋或右旋纏繞成電纜線。須完成的動作為：各根鋁線的自轉(zhuǎn)和分轉(zhuǎn)。五、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目（12）12推包機(jī)構(gòu)機(jī)械的功能與設(shè)計(jì)要求：該機(jī)構(gòu)作為香皂包裝機(jī)的推包機(jī)構(gòu)，要求機(jī)構(gòu)的執(zhí)行構(gòu)件的端點(diǎn)實(shí)現(xiàn)近似矩形軌跡。五、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目（13）13機(jī)械式離心調(diào)速器機(jī)器的功能與設(shè)計(jì)要求：該機(jī)構(gòu)的功能是調(diào)整發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)外界功能平衡關(guān)系破壞后，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提高，該機(jī)構(gòu)減少燃油供量、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降、該機(jī)構(gòu)增大燃油供量，從而使發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。五、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目（14）14折疊傘機(jī)器的功能和設(shè)計(jì)要求：該機(jī)器的功能實(shí)現(xiàn)兩個位置。雨傘撐開時，傘骨近似一條直線；收縮時，折疊成三重疊。五、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目（15）15鑄造造型機(jī)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)機(jī)器的功能和設(shè)計(jì)要求：該機(jī)器的功能是沙箱放入模型和型沙，在震實(shí)臺震實(shí)，沙箱翻轉(zhuǎn)180°而起模。五、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目（16）16車門玻璃升降機(jī)構(gòu)機(jī)械的功能與設(shè)計(jì)要求該機(jī)構(gòu)的功能是使汽車車門玻璃等速上升或下降。五、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目（17）17紙板壓痕機(jī)機(jī)械的功能與設(shè)計(jì)要求該機(jī)器的功能是將裁切好的紙板，在折疊紙箱的折縫壓出痕跡。須完成的動作：從料箱中送料、沖壓輸出產(chǎn)品。五、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目（18）18自行車閘式制動器機(jī)械的功能與設(shè)計(jì)要求該機(jī)構(gòu)的功能是操縱制動手柄，使閘塊抱住自行車鋼圈，達(dá)到減速的目的。五、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目（19）19玩具電動馬機(jī)械的功能與設(shè)計(jì)要求該機(jī)構(gòu)的功能是使玩具馬完成旋轉(zhuǎn)、升降，俯仰等較復(fù)雜的運(yùn)動要求。20修鞋縫紉機(jī)21人力收割機(jī)機(jī)械的功能與設(shè)計(jì)要求該機(jī)器的功能是把車輪的運(yùn)動傳遞給刀片而收割稻谷或剪草坪。22插齒機(jī)機(jī)械的功能與設(shè)計(jì)要求該機(jī)器的功能是完成齒輪加工。23收果器用于摘水果，相當(dāng)于人手伸長，結(jié)構(gòu)簡單，方便。五、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目（20、21、22、23）一、冷鐓機(jī)1、機(jī)器的功能和設(shè)計(jì)要求冷鐓機(jī)是把成卷的線材通過校直、送料、切斷、轉(zhuǎn)送、鐓斷、脫模等工序，直接制成鉚釘?shù)母咝蕶C(jī)器。為完成上述工序，冷鐓機(jī)必須完成四個動作校直、送料動作；切斷動作；沖壓成型動作；將成型的鉚釘脫模動作。冷鐓機(jī)的設(shè)計(jì)要求和參數(shù)有：生產(chǎn)能力、驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)速和功率；機(jī)器運(yùn)動方案力求簡單；由于沖頭壓力大，希望沖壓機(jī)構(gòu)具有增力功能，以減少原動機(jī)的功率；為保證連續(xù)加工，各機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)性比較好。2、機(jī)械功能分解及選型以冷鐓機(jī)構(gòu)為主運(yùn)動機(jī)構(gòu)，其曲柄轉(zhuǎn)角作為其他機(jī)構(gòu)運(yùn)動的基準(zhǔn)，機(jī)械要求完成的工藝動作和實(shí)現(xiàn)該動作的機(jī)構(gòu)為：冷鐓機(jī)構(gòu)冷鐓機(jī)的主機(jī)構(gòu)，其任務(wù)是將鉚釘冷鐓成型。它的執(zhí)行構(gòu)件一般做往復(fù)運(yùn)動，由裝在執(zhí)行構(gòu)件上的模具使鉚釘成型。由于冷鐓成型材料的抗力很大，故該機(jī)構(gòu)要承受很大的載荷，所以主傳動機(jī)采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（1－2－3－21）。在滑塊行程接近終點(diǎn)時，能獲得很大的沖壓力，這正是冷鐓工藝需要的。進(jìn)料機(jī)構(gòu)工藝上要求將盤料間歇通過校直口送至切斷口，為了實(shí)現(xiàn)間歇進(jìn)料，采用棘輪機(jī)構(gòu)（15－16－21）。由于進(jìn)料對傳動的平穩(wěn)性要求不高，同時為適應(yīng)不同規(guī)格的鉚釘，進(jìn)料長度應(yīng)是可調(diào)的。進(jìn)料時必須與主傳動機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)，通過曲柄搖桿（18－19－20－21）來實(shí)現(xiàn)。棘輪和送料輥固連