(精品論文)機(jī)械原理 課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

附錄1機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)一、 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的目的和要求機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是工科院校機(jī)械類學(xué)生在大學(xué)期間利用已學(xué)過的知識和計(jì)算機(jī)工具第一次比較全面的、具有實(shí)際內(nèi)容和意義的課程設(shè)計(jì)，也是機(jī)械原理課程的一個(gè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是將知識轉(zhuǎn)化為能力的橋梁，其主要目的是進(jìn)一步鞏固和加深學(xué)生所學(xué)的理論知識，并將其系統(tǒng)化；培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力；使學(xué)生初步掌握機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)，并在機(jī)構(gòu)分析與綜合方面受到一次比較全面的訓(xùn)練。隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展和人民生活水平的日益提高，機(jī)械產(chǎn)品種類日益增加。例如：各種金屬切削機(jī)床、儀器儀表、重型機(jī)械、輕工機(jī)械、紡織機(jī)械、石油化工機(jī)械、交通運(yùn)輸機(jī)械、海洋作業(yè)機(jī)械、鋼鐵成套設(shè)備以及辦公設(shè)備、家用電器、兒童玩具等。各種機(jī)械設(shè)備一般均需實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和操作過程的自動(dòng)化，或者實(shí)現(xiàn)某一工藝動(dòng)作過程。因此，機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)首先需要進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)和構(gòu)思，各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選用和創(chuàng)新設(shè)計(jì)。這些新機(jī)械設(shè)備的創(chuàng)新設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)者除了掌握各種典型機(jī)構(gòu)的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用場合等知識外，還要考慮如何選擇巧妙的工藝動(dòng)作過程來達(dá)到預(yù)定的機(jī)械功能要求，如何選用或創(chuàng)新機(jī)構(gòu)型式并組合成機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案完成上述選定的工藝過程。機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案及機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡圖設(shè)計(jì)是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的第一步，也是決定機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量水平高低、性能優(yōu)劣和經(jīng)濟(jì)效益好壞的關(guān)鍵性的一步。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)要求針對某種簡單機(jī)器（工藝動(dòng)作過程比較簡單）進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡圖設(shè)計(jì)，其中包括機(jī)器功能分析、工藝動(dòng)作確定、執(zhí)行機(jī)構(gòu)選擇、機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案評價(jià)和機(jī)構(gòu)尺度綜合等。通過機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)，更為重要的是培養(yǎng)學(xué)生開發(fā)和創(chuàng)新機(jī)械的能力。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)在機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)中占有十分重要的位置。二、 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟1、機(jī)械設(shè)計(jì)的一般過程不論哪一類設(shè)計(jì)，為了提高機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量，必須有一個(gè)科學(xué)設(shè)計(jì)的程序，機(jī)械設(shè)計(jì)的一般進(jìn)程可分為四個(gè)階段：產(chǎn)品規(guī)劃階段、方案設(shè)計(jì)階段、詳細(xì)設(shè)計(jì)階段和改進(jìn)設(shè)計(jì)階段。通常廣泛實(shí)施和應(yīng)用的程序可歸納成附表1所示的框圖程序。1）產(chǎn)品規(guī)劃階段 其中心任務(wù)是進(jìn)行需求分析、市場預(yù)測、可行性分析、確定設(shè)計(jì)參數(shù)及制約條件，最后給出詳細(xì)的設(shè)計(jì)任務(wù)書（或要求表），作為設(shè)計(jì)、評價(jià)和決策的依據(jù)。2）方案設(shè)計(jì)階段 需求是以產(chǎn)品的功能來體現(xiàn)的，功能與產(chǎn)品設(shè)計(jì)關(guān)系是因果關(guān)系，但又不是一一對應(yīng)的。體現(xiàn)同一功能的產(chǎn)品可以有多種多樣的工作原理，因此，這一階段是在功能分析的基礎(chǔ)上，通過創(chuàng)新構(gòu)思、搜索探求、優(yōu)化篩選取得較理想的工作原理方案。對于機(jī)械產(chǎn)品來說，在功能分析和工作原理確定的基礎(chǔ)上進(jìn)行工藝動(dòng)作構(gòu)思和工藝動(dòng)作分解，初步擬定各執(zhí)行構(gòu)件動(dòng)作相互協(xié)調(diào)配合的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖，進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)（即機(jī)械系統(tǒng)的型綜合和數(shù)綜合）等。這就是機(jī)械產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。附表1 機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序框圖設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)程序內(nèi)容與設(shè)計(jì)步驟階段設(shè)計(jì)目標(biāo)市 場 需 求提出設(shè)計(jì)任務(wù) 需求水平分析明確任務(wù)要求功能分析和工作原理確定工藝動(dòng)作分析、執(zhí)行動(dòng)作確定機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)與評價(jià)評價(jià)優(yōu)化機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡圖優(yōu)化 機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡圖 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書設(shè)計(jì)任務(wù)書可行性研究報(bào)告任務(wù)要求明細(xì)表產(chǎn)品規(guī)劃方案設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)改進(jìn)設(shè)計(jì)機(jī)械構(gòu)形構(gòu)思與設(shè)計(jì)機(jī)械總裝圖設(shè)計(jì)機(jī)械部件設(shè)計(jì)機(jī)械零件設(shè)計(jì)技術(shù)文件編制設(shè)計(jì)計(jì)算說明書施 工 圖使用說明書標(biāo)準(zhǔn)、通用件明細(xì)表樣機(jī)試制工作總結(jié)樣機(jī)性能試驗(yàn)檢測樣機(jī)試用情況報(bào)告針對存在問題進(jìn)行技術(shù)完善進(jìn)行改進(jìn)完善設(shè)計(jì)研 制 報(bào) 告用戶試用報(bào)告性能測試報(bào)告 報(bào) 告改進(jìn)設(shè)計(jì)圖紙3）詳細(xì)設(shè)計(jì)階段 主要是將機(jī)械的構(gòu)形構(gòu)思和機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡圖具體轉(zhuǎn)化為機(jī)器及其零部件的合理結(jié)構(gòu)。也就是要完成機(jī)械產(chǎn)品的總體設(shè)計(jì)、部件和零件設(shè)計(jì)，完成全部生產(chǎn)圖紙并編制設(shè)計(jì)說明書等有關(guān)技術(shù)文件。4）改進(jìn)設(shè)計(jì)階段 根據(jù)樣機(jī)性能測試數(shù)據(jù)，用戶使用以及在鑒定中所暴露的各種問題進(jìn)一步做出相應(yīng)的技術(shù)完善工作，以確保產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量。這一階段是設(shè)計(jì)過程不可分割的一部分，通過這一階段的工作可以進(jìn)一步提高產(chǎn)品的效能、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，使產(chǎn)品更具有生命力。2、機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡圖設(shè)計(jì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡圖設(shè)計(jì)主要包括下列內(nèi)容：1） 功能原理方案的設(shè)計(jì)和構(gòu)思根據(jù)機(jī)械所要實(shí)現(xiàn)的功能（功用）采用有關(guān)的工作原理，由工作原理出發(fā)設(shè)計(jì)和構(gòu)思出工藝動(dòng)作的過程就是功能原理方案設(shè)計(jì)。在功能設(shè)計(jì)中，應(yīng)將機(jī)械將要達(dá)到的總功能，分解成多個(gè)功能元的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)作，確定運(yùn)動(dòng)方案。在確定功能元中還應(yīng)考慮各執(zhí)行機(jī)構(gòu)間的協(xié)調(diào)配合關(guān)系，畫出機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。值得指出的是，一個(gè)靈巧的功能原理方案是創(chuàng)新機(jī)械的出發(fā)點(diǎn)和歸宿。如下圖所示。子功能1子功能2子功能3子功能n總功 能相應(yīng)工藝動(dòng)作相應(yīng)工藝動(dòng)作相應(yīng)工藝動(dòng)作相應(yīng)工藝動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行動(dòng)作執(zhí)行動(dòng)作執(zhí)行動(dòng)作執(zhí)行動(dòng)作附圖1.1 機(jī)器的功能、工藝動(dòng)作及執(zhí)行機(jī)構(gòu)框圖2） 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案通常用機(jī)械運(yùn)動(dòng)示意圖來表示，它是根據(jù)功能原理方案中提出的工藝動(dòng)作過程及各個(gè)動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求，選擇相應(yīng)的若干個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并按一定的順序把它們組合成機(jī)械運(yùn)動(dòng)示意圖，這個(gè)機(jī)械系統(tǒng)應(yīng)能合理地、可靠地完成上述工藝動(dòng)作。機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案就是機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡圖設(shè)計(jì)中的型綜合，機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案中所畫出的表示機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)型式、機(jī)構(gòu)相互聯(lián)接情況的示意圖是進(jìn)行機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡圖設(shè)計(jì)尺度綜合的依據(jù)。3） 機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡圖的尺度綜合將機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)工藝動(dòng)作運(yùn)動(dòng)規(guī)律和機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的要求進(jìn)行尺度綜合。機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡圖中各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸（如有高副機(jī)構(gòu)還應(yīng)包括高副的形狀）都要通過分析、計(jì)算加以確定。當(dāng)然在設(shè)計(jì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡圖進(jìn)行尺度綜合時(shí)，應(yīng)該同時(shí)考慮其運(yùn)動(dòng)條件和動(dòng)力條件，否則不利于設(shè)計(jì)性能良好的新機(jī)械。3、機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡圖設(shè)計(jì)舉例現(xiàn)以設(shè)計(jì)半自動(dòng)鉆床為例說明運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的步驟和過程。18F40F20F3010附圖1.2 零件圖設(shè)計(jì)任務(wù)：對已加工好的帶有凸臺的盤形零件進(jìn)行鉆孔。其總功能應(yīng)分解成如下的幾個(gè)工藝動(dòng)作：送料；定位；夾緊；進(jìn)刀（鉆孔）。設(shè)計(jì)參數(shù)：零件圖如附圖1.2所示，要求每分鐘送五個(gè)零件，電機(jī)的轉(zhuǎn)速n電=1440r/min。 1）確定運(yùn)動(dòng)方案及機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖總功能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(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu) 移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu) 擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu) 齒輪齒條機(jī)構(gòu)從動(dòng)件叉頭通過高副與移動(dòng)滑塊相連 從動(dòng)件往復(fù)移動(dòng) 從動(dòng)件往復(fù)移動(dòng) 滑塊往復(fù)移動(dòng)齒條上下往復(fù)移動(dòng)附圖1.3 半自動(dòng)鉆床的功能、工藝動(dòng)作及執(zhí)行機(jī)構(gòu)框圖根據(jù)半自動(dòng)鉆床設(shè)計(jì)所提出的總功能和工藝動(dòng)作的要求，構(gòu)思實(shí)現(xiàn)這些工藝動(dòng)作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式。其構(gòu)思框架如下：通過對上述框圖及運(yùn)動(dòng)過程的分析，應(yīng)定出各執(zhí)行機(jī)構(gòu)相互之間協(xié)調(diào)配合的關(guān)系，即要制定各機(jī)構(gòu)間的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。機(jī)械的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖在機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)一章中已講述，其表達(dá)方式有三種：直線式、圓周式和直角坐標(biāo)式。在這里主要采用直線式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖時(shí)，應(yīng)選擇某一主要機(jī)構(gòu)中的一個(gè)構(gòu)件作為標(biāo)定件，以其工作起點(diǎn)作為基準(zhǔn)，用它的運(yùn)動(dòng)位置（轉(zhuǎn)角、時(shí)間或位移）來確定其它執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)的先后次序或相位。在半自動(dòng)鉆床中，以帶動(dòng)各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的主軸為標(biāo)定件，其各機(jī)構(gòu)的直線式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖如附圖1.4所示。附圖1.4 機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖0O360O90O240O150O270O180O50O30O20O60O11269320轉(zhuǎn)角（度）或時(shí)間（秒）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 休升程回程遠(yuǎn)休升 程近 休 根據(jù)上述構(gòu)思和分析畫出半自動(dòng)鉆床的運(yùn)動(dòng)方案圖如附圖1.5所示。ACBDGHIEF動(dòng)力頭齒輪齒條齒扇料斗21438576J附圖1.5 半自動(dòng)鉆床的運(yùn)動(dòng)方案圖除上述方案外，還可以提出不同的方案進(jìn)行比較，并從中選出最佳者。1） 計(jì)算各主要機(jī)構(gòu)參數(shù) 計(jì)算傳動(dòng)機(jī)構(gòu)根據(jù)所給的設(shè)計(jì)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(dòng)比為： 可根據(jù)總傳動(dòng)比設(shè)計(jì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。一般一級減速用皮帶輪i皮58，二級減速用齒輪，傳動(dòng)比的各級分配情況應(yīng)遵循“前小后大”的原則分配較為有利。即：i1i2in，且相鄰兩級傳動(dòng)比的差值不要太大，運(yùn)動(dòng)鏈這樣逐級減速，使各級中間軸有較高的轉(zhuǎn)速及較小的轉(zhuǎn)矩，從而使軸與軸間的零件有較小的尺寸，機(jī)構(gòu)較為緊湊。 設(shè)計(jì)計(jì)算各主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)a送料、定位及夾緊凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，首先要確定從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，確定凸輪的幾何尺寸。計(jì)算凸輪在轉(zhuǎn)動(dòng)一周過程中的理論和實(shí)際廓線的坐標(biāo)值，并驗(yàn)算amax，使amaxa。繪出凸輪輪廓曲線。b鉆孔機(jī)構(gòu)中連桿機(jī)構(gòu)和齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，包括桿件長度、齒輪參數(shù)及尺寸等。然后計(jì)算各有關(guān)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，并畫出運(yùn)動(dòng)參數(shù)曲線；對于齒輪機(jī)構(gòu)應(yīng)校核ea，應(yīng)使ea ea ，以及小齒輪的齒頂厚sa1，使sa1（0.250.4）m (m為模數(shù))。 對各主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行受力分析。三、 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的總結(jié)1、 課程設(shè)計(jì)說明書的內(nèi)容課程設(shè)計(jì)說明書是技術(shù)說明書中的一種，每個(gè)學(xué)生畢業(yè)后都要接觸實(shí)際的技術(shù)工作，都要會(huì)寫技術(shù)報(bào)告、可行性論證報(bào)告和產(chǎn)品說明書等文件。因此學(xué)生在校期間應(yīng)受到這方面的訓(xùn)練，掌握這一必須的基本技能。編寫課程設(shè)計(jì)說明書是學(xué)生對課程設(shè)計(jì)的總結(jié)，內(nèi)容大致包括：1） 設(shè)計(jì)題目（包括設(shè)計(jì)條件和要求）；2） 原動(dòng)機(jī)的選擇；3） 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇與比較；4） 執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇與比較；5） 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的擬定與比較；6） 制定機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；7） 畫出運(yùn)動(dòng)方案布置圖及機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡圖；8） 完成設(shè)計(jì)所用的方法及其原理的簡要說明；9） 所選各主要機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力分析與設(shè)計(jì)； 10）在說明書中列出必要的計(jì)算公式、設(shè)計(jì)計(jì)算的全部過程。若上機(jī)設(shè)計(jì)，應(yīng)打印上機(jī)設(shè)計(jì)的程序清單、結(jié)果及主要的曲線圖。對于程序中的符號和變量要做出說明，并列出數(shù)學(xué)模型中的符號與程序中符號的對照表等；11） 對設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析討論；12）列出主要參考資料并編號。2、 編寫說明書的注意事項(xiàng) 1）預(yù)備好草稿本。每個(gè)學(xué)生在接到課程設(shè)計(jì)題目后，要備一草稿本。記錄你在課程設(shè)計(jì)過程中查閱摘錄的資料、初步的運(yùn)算、編程的草稿、設(shè)計(jì)構(gòu)思的草圖、心得思路、書寫的草稿等都記錄在案，不要輕易散落和丟失，因這些材料是寫正式說明書的基本素材。 2）說明書應(yīng)該用鋼筆寫在16開報(bào)告紙上，要求字跡端正，文句通順，步驟清楚，敘述簡明。通過課程設(shè)計(jì)說明書的編寫，學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)整理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、繪制圖表和簡圖、用工程術(shù)語表達(dá)設(shè)計(jì)成果的方法。說明書是每個(gè)學(xué)生治學(xué)態(tài)度、獨(dú)立分析問題的能力、歸納總結(jié)表達(dá)能力的綜合反映，每個(gè)學(xué)生必須下工夫斟字酌句，寫出自己的水平與風(fēng)格，也為書寫其他課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和論文打下基礎(chǔ)。 3）說明書中所用的公式和數(shù)據(jù)應(yīng)說明來源，參考資料應(yīng)編號和書寫頁次。4）說明書中每一自成單元的內(nèi)容都應(yīng)有大小標(biāo)題，使其醒目突出。 5）說明書中應(yīng)附有相應(yīng)的簡圖和計(jì)算程序，圖紙的數(shù)量要達(dá)到規(guī)定的要求，提倡用計(jì)算機(jī)繪圖。電算程序要整理好與說明書訂在一起。6）說明書應(yīng)加上封面與目錄裝訂成冊，說明書封面與圖紙標(biāo)題欄格式如下：附圖1.6 說明書封面機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) 說明書設(shè)計(jì)題目 系 專業(yè) 班 設(shè)計(jì)者 指導(dǎo)教師 年 月 日 附圖1.7 標(biāo)題欄格式50（ 設(shè) 計(jì) 題 目 ）13515機(jī) 械 原 理課 程 設(shè) 計(jì)設(shè) 計(jì) （ 校 名 ） 系 專業(yè) 班（日期）審 閱方案號（日期）成 績圖 號圖總號15201520101010四、 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目題目一 鉚釘自動(dòng)冷鐓機(jī)設(shè)計(jì)1、工作原理及工藝動(dòng)作采用冷鐓的方法將鋁棒材的鉚釘頭鐓出。鉚釘自動(dòng)冷鐓機(jī)主要完成以下幾個(gè)工藝動(dòng)作：自動(dòng)間歇校直送料，截料并運(yùn)料，鐓料，頂料脫模。2、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求鉚釘自動(dòng)冷鐓機(jī)的制釘速度為每分鐘冷鐓釘頭m個(gè)，鋁棒材的直徑f=6mm，長度L=20mm，冷鐓的沖頭行程H=60 mm，要求冷鐓機(jī)構(gòu)具有急回特性，行程速比系數(shù)為K，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為n。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如下附表1.1。附表1.1 鉚釘自動(dòng)冷鐓機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 方 案 號1-11-21-31-41-51-61-71-8釘頭個(gè)數(shù)m4040424445464850行程速比系數(shù)K1.21.211.221.231.241.261.271.28電機(jī)轉(zhuǎn)速n910940960970980139014001420方 案 號1-91-101-111-121-131-141-151-16釘頭個(gè)數(shù)m5252545456565860行程速比系數(shù)K1.31.311.321.331.341.351.361.38電機(jī)轉(zhuǎn)速n14401400980146013901400142014203、設(shè)計(jì)任務(wù) 按工藝動(dòng)作要求擬定總體機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡圖和直線式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。 按四種工藝動(dòng)作要求對送料機(jī)構(gòu)，載、運(yùn)料機(jī)構(gòu)，鐓料機(jī)構(gòu)和脫模機(jī)構(gòu)進(jìn)行選型，并排出功能、工藝動(dòng)作及執(zhí)行機(jī)構(gòu)框圖。 按給定的電機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)算出總傳動(dòng)比，然后擬定機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案。 在A2圖紙上畫出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡圖和直線式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖，提倡用計(jì)算機(jī)出圖。 對傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)算。a、對冷鐓機(jī)構(gòu)進(jìn)行尺寸設(shè)計(jì),圖解其機(jī)構(gòu)簡圖。求出曲柄轉(zhuǎn)角為0o、90 o、180 o、270 o和兩極限位置時(shí)滑塊的速度和加速度值。并將該機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)圖、位置圖和速度、加速度曲線圖畫在A3圖紙上。 b、對機(jī)械中的凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。其結(jié)構(gòu)尺寸，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律根據(jù)設(shè)計(jì)題目要求自定。并將該機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律及凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)簡圖畫在A3圖紙上。在說明書中說明基圓半徑的確定過程。 c、對于機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，要求設(shè)計(jì)一對變位齒輪。根據(jù)方案簡圖確定參數(shù)，選擇變位系數(shù)，設(shè)計(jì)計(jì)算各齒輪的幾何尺寸。該對齒輪的幾何尺寸確定后，應(yīng)計(jì)算一下該對齒輪的重合度ea，應(yīng)使ea ea ；校核小齒輪的齒頂厚sa1，使sa1（0.250.4）m。并說明該兩項(xiàng)指標(biāo)是否滿足要求。將該部分的設(shè)計(jì)計(jì)算過程和結(jié)果寫在說明書中。寫一份設(shè)計(jì)說明書。4、設(shè)計(jì)方案提示 自動(dòng)間歇校直送料 校直可用兩摩擦輪擠壓完成。但對兩摩擦輪的運(yùn)動(dòng)應(yīng)間歇控制，可采用槽輪機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)和不完全齒輪機(jī)構(gòu)等間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 截料并運(yùn)料 可采用切割后旋轉(zhuǎn)運(yùn)料或采用移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)推動(dòng)進(jìn)刀并送料。 鐓料機(jī)構(gòu) 可采用具有滑塊的四桿機(jī)構(gòu)或六桿機(jī)構(gòu)，但應(yīng)滿足具有急回特性的要求。頂料脫模機(jī)構(gòu) 可采用凸輪機(jī)構(gòu)或連桿機(jī)構(gòu)。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng) 可采用皮帶、輪系或齒輪機(jī)構(gòu)，首先通過傳動(dòng)比將轉(zhuǎn)速降下來。在傳遞運(yùn)動(dòng)中，若兩軸平行、相交或相錯(cuò)可采用直齒、斜齒圓柱齒輪、圓錐齒輪和蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)。要注意傳動(dòng)比的分配。題目二 健身球自動(dòng)檢驗(yàn)分類機(jī)設(shè)計(jì)1、 工作原理及工藝動(dòng)作該機(jī)的功能是將直徑大小不等的健身球（f=4046mm），經(jīng)過送球機(jī)構(gòu)間歇地把球送至尺寸檢測工位，由檢測機(jī)構(gòu)將三種尺寸的球一個(gè)不漏地分別檢測出來，最后經(jīng)分類接球機(jī)構(gòu)將三種尺寸的球分別裝入各自的存放處，完成一個(gè)自動(dòng)檢測運(yùn)動(dòng)循環(huán)。健身球自動(dòng)檢驗(yàn)分類機(jī)應(yīng)有以下幾個(gè)工藝動(dòng)作：送料，檢測，接料。2、 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求健身球自動(dòng)檢驗(yàn)分類機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速為n，檢球速度為每分鐘m個(gè)。分檢健身球的三種尺寸為：小球40mmf42mm，中球42 mm f44 mm，大球44 mm f46 mm。要求送料滑塊的行程H大于50 mm，此分檢機(jī)應(yīng)為純機(jī)械式的。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如下附表1.2。附表1.2 健身球自動(dòng)檢驗(yàn)分類機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)方 案 號2-12-22-32-42-52-62-72-8每分鐘檢球個(gè)數(shù)m3035404042444648電機(jī)轉(zhuǎn)速n910940960970980139014001420方 案 號2-92-102-112-122-132-142-152-16每分鐘檢球個(gè)數(shù)m5052545656565860電機(jī)轉(zhuǎn)速n14401400980146013901400142014203、 設(shè)計(jì)任務(wù)按工藝動(dòng)作要求擬定總體機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡圖和直線式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。按三種工藝動(dòng)作要求對送料機(jī)構(gòu)、檢測機(jī)構(gòu)、接料機(jī)構(gòu)進(jìn)行選型，并排出功能、工藝動(dòng)作及執(zhí)行機(jī)構(gòu)框圖。按給定的電機(jī)轉(zhuǎn)速和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)算出總的傳動(dòng)比，然后擬定機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案。在A2圖紙上畫出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡圖和直線式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖，提倡用計(jì)算機(jī)出圖。對傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)算。a、對送料機(jī)構(gòu)進(jìn)行尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算。送料機(jī)構(gòu)若是桿件機(jī)構(gòu)，求出曲柄轉(zhuǎn)角為0o、90 o、180 o、270 o和兩極限位置時(shí)滑塊的速度和加速度值。并將該機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)圖、位置圖和速度、加速度曲線圖畫在A3圖紙上；若不是桿件機(jī)構(gòu)，應(yīng)將所選機(jī)構(gòu)的參數(shù)、運(yùn)動(dòng)規(guī)律和設(shè)計(jì)圖畫在A3圖紙上。b、對機(jī)械中的凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，其結(jié)構(gòu)尺寸，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律根據(jù)設(shè)計(jì)題目要求自定。并將該機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律及凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)簡圖畫在A3圖紙上。在說明書中說明基圓半徑的確定過程。 c、在傳動(dòng)系統(tǒng)中計(jì)算一對變位齒輪，根據(jù)方案簡圖確定參數(shù)，選擇變位系數(shù)，設(shè)計(jì)計(jì)算各齒輪的幾何尺寸。該對齒輪的幾何尺寸確定后，應(yīng)計(jì)算一下該對齒輪的重合度ea，應(yīng)使ea ea ；校核小齒輪的齒頂厚sa1，使sa1（0.250.4）m。并說明該兩項(xiàng)指標(biāo)是否滿足要求。將該部分的設(shè)計(jì)計(jì)算過程和結(jié)果寫在說明書中。寫一份設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。4、 設(shè)計(jì)方案提示送料機(jī)構(gòu) 應(yīng)滿足間歇送料的要求，可采用圓柱凸輪機(jī)構(gòu)或用槽輪機(jī)構(gòu)間歇帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)送料。檢測機(jī)構(gòu) 可采用平面盤狀凸輪機(jī)構(gòu)，從動(dòng)件即為檢測板，但此時(shí)從動(dòng)件應(yīng)是回程檢測。檢測小、中、大三種球也可以采用通道式檢測，利用平面凸輪機(jī)構(gòu)輔助檢測。接料機(jī)構(gòu) 可采用轉(zhuǎn)盤式，也可采用固定式。如用通道式檢測時(shí)，每個(gè)通道口可安裝一固定的接料箱，以達(dá)到分檢小、中、大三種球的目的。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng) 可采用輪系或齒輪機(jī)構(gòu)，首先通過傳動(dòng)比將轉(zhuǎn)速降下來。在傳遞運(yùn)動(dòng)中，若兩軸平行、相交或相錯(cuò)可采用直齒、斜齒圓柱齒輪、圓錐齒輪和蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)。要注意傳動(dòng)比的分配。題目三 牛頭刨床1、 工作原理牛頭刨床是一種靠刀具的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)及工作臺的間歇運(yùn)動(dòng)來完成工件的平面切削加工的機(jī)床。附圖1.8為其參考示意圖。電動(dòng)機(jī)經(jīng)過減速傳動(dòng)裝置（皮帶和齒輪傳動(dòng)）帶動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)）完成刨刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和間歇移動(dòng)。刨床工作時(shí)，刨頭6由曲柄2帶動(dòng)右行，刨刀進(jìn)行切削，稱為工作行程。在切削行程H中，前后各有一段0.05H的空刀距離，工作阻力F為常數(shù)；刨刀左行時(shí)，即為空回行程，此行程無工作阻力。在刨刀空回行程時(shí)，由擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)通過四桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)，棘輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)螺旋機(jī)構(gòu)使工作臺連同工件在垂直紙面方向上做一次進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以便刨刀繼續(xù)切削。2、 設(shè)計(jì)要求電動(dòng)機(jī)軸與曲柄軸2平行，刨刀刀刃E點(diǎn)與鉸鏈點(diǎn)C的垂直距離為50mm，水平距離為1.2H。使用壽命10年，每日一班制工作，載荷有輕微沖擊。允許曲柄2轉(zhuǎn)速偏差為5。要求導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的最大壓力角應(yīng)為最小值；凸輪機(jī)構(gòu)的最大壓力角應(yīng)在許用值a之內(nèi)，擺動(dòng)從動(dòng)件9的升、回程運(yùn)動(dòng)規(guī)律均為等加速等減速運(yùn)動(dòng), 其它參數(shù)見設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率按0.95計(jì)算，系統(tǒng)有過載保護(hù)。按小批量生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計(jì)。3、 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)（見附表1.3）4、設(shè)計(jì)內(nèi)容及工作量：機(jī)械原理部分（分散一周進(jìn)行）1)根據(jù)牛頭刨床的工作原理，擬定23個(gè)其他形式的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（連桿機(jī)構(gòu)），并對這些機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析對比。2)根據(jù)給定的數(shù)據(jù)確定機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸。要求用圖解法設(shè)計(jì)，并將設(shè)計(jì)結(jié)果和步驟寫在設(shè)計(jì)說明書中。 3)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析。將導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)放在直角坐標(biāo)系下，建立參數(shù)化的數(shù)學(xué)模型。利用ADAMS軟件分析出刨頭6的位移、速度、加速度及導(dǎo)桿4的角速度和角加速度運(yùn)動(dòng)曲線，并打印上述各曲線圖。要求將參數(shù)化建模過程詳細(xì)地寫在說明書中。 4)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析。通過參數(shù)化的建模，細(xì)化機(jī)構(gòu)仿真模型，并給系統(tǒng)加力，寫出外加力的參數(shù)化IF函數(shù)語句，打印外加力的曲線，并求出最大平衡力矩和功率。 5)凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)所給定的已知參數(shù)，確定凸輪的基本尺寸（基圓半徑ro、機(jī)架lO2O9和滾子半徑rr），并將運(yùn)算結(jié)果寫在說明書中。將凸輪機(jī)構(gòu)放在直角坐標(biāo)系下，在ADAMS軟件中建模，畫出凸輪機(jī)構(gòu)的實(shí)際廓線，打印出從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪機(jī)構(gòu)仿真模型。要求將從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的IF函數(shù)語句寫在說明書內(nèi)。sH0.05H0.05HFb）刨頭阻力曲線圖FFmax6)編寫設(shè)計(jì)說明書一份。應(yīng)包括設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)計(jì)算過程等。以上工作完成后準(zhǔn)備機(jī)械原理部分的答辯。電機(jī)傳 動(dòng) 裝 置執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu)a）機(jī)械系統(tǒng)示意圖AB曲柄滑塊3導(dǎo)桿滑塊6連桿n2CEDO9O22O43145工作臺86工件71091112c）執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖附圖1.8 牛頭刨床機(jī)械示意圖附表1.3 牛頭刨床設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)方 案 號3-13-23-33-43-53-63-73-83-93-10導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析轉(zhuǎn)速n248495052504847556056機(jī)架lO2O4380350430360370400390410380370工作行程H310300400330380250390310310320行程速比系數(shù)K1.461.401.401.441.531.341.501.371.461.48連桿與導(dǎo)桿之比lBC/ lO4B0.250.30.360.330.30.320.330.250.280.26導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析工作阻力Fmax(N)4500460038004000410052004200400060005500導(dǎo)桿質(zhì)量m4(kg)20202220222426282622滑塊6質(zhì)量m6(kg)70708080809080708062導(dǎo)桿4轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JS4(kgm2)1.11.11.21.21.21.31.21.11.21.2凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)從動(dòng)件最大擺角max15o15o15o15o15o15o15o15o15o15o從動(dòng)件桿長lO9D125135130122123124126128130132許用壓力角a40o38o42o45o43o44o41o40o42o45o推程運(yùn)動(dòng)角O75o70o65o60o70o75o65o60o72o74o遠(yuǎn)休止角S10o10o10o10o10o10o10o10o10o10o回程運(yùn)動(dòng)角O75o70o65o60o70o75o65o60o72o74o機(jī)械設(shè)計(jì)部分（集中三周進(jìn)行）1)確定傳動(dòng)裝置的類型，畫出機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)簡圖。2)選擇電動(dòng)機(jī)，進(jìn)行傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算。3)傳動(dòng)裝置中的傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)計(jì)算。4)繪制傳動(dòng)裝置中減速器裝配圖一張（A0）。5)繪制減速器箱體零件圖一張（A1）、齒輪及軸的零件圖各一張（A2）。6)編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。完成以上工作后準(zhǔn)備機(jī)械設(shè)計(jì)部分的答辯。題目四 插床機(jī)械1、工作原理：插床機(jī)械系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是由導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)組成。附圖1.9為其參考示意圖，電動(dòng)機(jī)經(jīng)過減速傳動(dòng)裝置（皮帶和齒輪傳動(dòng)）帶動(dòng)曲柄2轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)使裝有刀具的滑塊6沿導(dǎo)路yy作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)刀具的切削運(yùn)動(dòng)。刀具向下運(yùn)動(dòng)時(shí)切削，在切削行程H中，前后各有一段0.05H的空刀距離，工作阻力F為常數(shù)；刀具向上運(yùn)動(dòng)時(shí)為空回行程，無阻力。為了縮短回程時(shí)間，提高生產(chǎn)率，要求刀具具有急回運(yùn)動(dòng)。刀具與工作臺之間的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，是由固結(jié)于軸O2上的凸輪驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)從動(dòng)件lO8D和其它有關(guān)機(jī)構(gòu)（圖中未畫出）來完成的。2、設(shè)計(jì)要求：電動(dòng)機(jī)軸與曲柄軸2平行，使用壽命10年，每日一班制工作，載荷有輕微沖擊。允許曲柄2轉(zhuǎn)速偏差為5。要求導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的最小傳動(dòng)角不得小于60o；凸輪機(jī)構(gòu)的最大壓力角應(yīng)在許用值之內(nèi)，擺動(dòng)從動(dòng)件8的升、回程運(yùn)動(dòng)規(guī)律均為等加速等減速運(yùn)動(dòng)，其它參數(shù)見設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率按0.95計(jì)算，系統(tǒng)有過載保護(hù)。按小批量生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計(jì)。3、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)（見附表1.4）電機(jī)傳 動(dòng) 裝 置執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu)a）機(jī)械系統(tǒng)示意圖FmaxsH0.05H0.05HFb）插刀阻力曲線圖FAB曲柄滑塊3導(dǎo)桿滑塊連桿n2CDO8O22O4凸輪71456從動(dòng)件8c）執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖dyy4附圖1.9 插床機(jī)械示意圖4、 設(shè)計(jì)內(nèi)容及工作量：機(jī)械原理部分（分散一周進(jìn)行）1）根據(jù)插床機(jī)械的工作原理，擬定23個(gè)其他形式的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（連桿機(jī)構(gòu)），并對這些機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析對比。2）根據(jù)給定的數(shù)據(jù)確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)尺寸。要求用圖解法設(shè)計(jì)，并將設(shè)計(jì)結(jié)果和步驟寫在設(shè)計(jì)說明書中。 3）導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析。將導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)放在直角坐標(biāo)系下，建立參數(shù)化的數(shù)學(xué)模型。利用ADAMS軟件分析出滑塊6的位移、速度、加速度及導(dǎo)桿4的角速度和角加速度運(yùn)動(dòng)曲線，并打印上述各曲線圖。要求將參數(shù)化建模過程詳細(xì)地寫在說明書中。附表1.4 插床機(jī)械的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)方 案 號4-14-24-34-44-54-64-74-84-94-10導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析轉(zhuǎn)速n250484645505047524846力臂d(mm)120110100120115120120110100110曲柄lO2A(mm)75706080857065787570插刀行程H(mm)130120110140140120120100110100行程速比系數(shù)K2.01.91.62.01.81.72.01.82.01.8連桿 lBC=(0.30.5)lBO4導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析工作阻力Fmax(N)1200130013501280110012501350148013601370導(dǎo)桿質(zhì)量m4(kg)20202220222426282622滑塊6質(zhì)量m6(kg)40404440444852565244導(dǎo)桿4質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JS4(kgm2)1.11.11.21.21.21.31.21.11.21.2凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)從動(dòng)件最大擺角max20o20o20o20o20o20o20o20o20o20o從動(dòng)件桿長lO8D125135130122123124126128130132許用壓力角40o38o42o45o43o44o41o40o42o45o推程運(yùn)動(dòng)角O60o70o65o60o70o75o65o60o72o74o遠(yuǎn)休止角S10o10o10o10o10o10o10o10o10o10o回程運(yùn)動(dòng)角O60o70o65o60o70o75o65o60o72o74o 4）導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析。通過參數(shù)化的建模，細(xì)化機(jī)構(gòu)仿真模型，并給系統(tǒng)加力，寫出外加力的參數(shù)化IF函數(shù)語句，打印外加力的曲線，并求出最大平衡力矩和功率。5）凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)所給定的已知參數(shù)，確定凸輪的基本尺寸（基圓半徑ro、機(jī)架lO2O8和滾子半徑rr），并將運(yùn)算結(jié)果寫在說明書中。將凸輪機(jī)構(gòu)放在直角坐標(biāo)系下，在ADAMS軟件中建模，畫出凸輪機(jī)構(gòu)的實(shí)際廓線，打印出從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪機(jī)構(gòu)仿真模型。要求將從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的IF函數(shù)語句寫在說明書內(nèi)。6）編寫設(shè)計(jì)說明書一份。應(yīng)包括設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)計(jì)算過程等。以上工作完成后準(zhǔn)備機(jī)械原理部分的答辯。機(jī)械設(shè)計(jì)部分（集中三周進(jìn)行，內(nèi)容同上述題目三。）題目五 壓床機(jī)械1、工作原理：壓床機(jī)械是由六桿機(jī)構(gòu)中的沖頭（滑塊）向下運(yùn)動(dòng)來沖壓機(jī)械零件的。附圖1.10為其參考示意圖，其執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由連桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)組成。電動(dòng)機(jī)經(jīng)過減速傳動(dòng)裝置（齒輪傳動(dòng)）帶動(dòng)六桿機(jī)構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄通過連桿、搖桿帶動(dòng)滑塊克服阻力F沖壓零件。當(dāng)沖頭向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，為工作行程，沖頭在0.75H內(nèi)無阻力；當(dāng)在工作行程后0.25H行程時(shí)，沖頭受到的阻力為F；當(dāng)沖頭向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，為空回行程，無阻力。在曲柄軸的另一端，裝有供潤滑連桿機(jī)構(gòu)各運(yùn)動(dòng)副的油泵凸輪機(jī)構(gòu)。2、設(shè)計(jì)要求：電動(dòng)機(jī)軸與曲柄軸垂直，使用壽命10年，每日一班制工作，載荷有中等沖擊。允許曲柄轉(zhuǎn)速偏差為5。連桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)的參數(shù)見設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，要求凸輪機(jī)構(gòu)的最大壓力角應(yīng)在許用值之內(nèi)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率按0.95計(jì)算。按小批量生產(chǎn)規(guī)模設(shè)計(jì)。H0.75HFb）沖頭阻力曲線圖F0.25HsFmax電機(jī)傳 動(dòng) 裝 置執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu)a）機(jī)械系統(tǒng)示意圖BCA曲柄3搖桿滑塊6連桿n2DO22O4凸輪7145從動(dòng)件8c）執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖yx1x2j1j2附圖1.10 壓床機(jī)械示意圖3、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)（見附表1.5）4、設(shè)計(jì)內(nèi)容及工作量：附表1.5 壓床機(jī)械設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)方 案 號5-15-25-35-45-55-65-75-85-95-10連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析曲柄轉(zhuǎn)速n295959289989593899092距離x1(mm)50404040305040404540距離x2(mm)140170200135140190150180160160距離y(mm)160180180160160200140180170165沖頭行程H(mm)150180210140150200160190170170搖桿上極限角j1=120o； 搖桿下極限角j2=60o； lBC=0.5 l04B ； lCD=0.25 l04C 。 連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析連桿質(zhì)量m3(kg)66706580657482788072連桿3質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JS3(kgm2)0.20.320.300.400.340.330.460.380.420.33搖桿質(zhì)量m4(kg)44524460445461565854搖桿4質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JS4(kgm2)0.210.280.20.310.20.30.280.320.340.3滑塊質(zhì)量m6(kg)34383440344052464240工作阻力Fmax(N)4300460041004500420038004200440043004500凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)從動(dòng)件最大升程h20202020202020202020從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律余弦正弦等加等減余弦正弦等加等減余弦正弦等加等減正弦許用壓力角30o30o30o30o30o30o30o30o30o30o推程運(yùn)動(dòng)角O60o70o65o60o70o75o65o60o72o74o遠(yuǎn)休止角S10o10o10o10o10o10o10o10o10o10o回程運(yùn)動(dòng)角O60o70o65o60o70o75o65o