機(jī)械原理 創(chuàng)新設(shè)計(jì)范例

1、目錄 一設(shè)計(jì)任務(wù) 二方案設(shè)計(jì)的構(gòu)思 三傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 四執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì) 五參考資料 六創(chuàng)新設(shè)計(jì)個(gè)人心得 一 設(shè)計(jì)任務(wù) （一） 設(shè)計(jì)題目：糕點(diǎn)切片機(jī) （二） 工作原理及工藝的動(dòng)作過(guò)程 如結(jié)構(gòu)示意圖所示,電動(dòng)機(jī)經(jīng)皮帶和齒輪系減速后，達(dá)到40轉(zhuǎn)/分。再用棘輪機(jī)構(gòu)連接一皮帶組成糕點(diǎn)的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，并滿足間歇運(yùn)動(dòng)的要求。同時(shí)通過(guò)另外一組皮帶輪帶動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)（滑塊上帶切刀），實(shí)現(xiàn)糕點(diǎn)的切片。間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與切刀運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作協(xié)調(diào)。由于每一次切的過(guò)程都一樣,從而使每一片糕點(diǎn)的大小都一樣。而通過(guò)改變進(jìn)給的距離，可調(diào)整切片的厚度。.（三）機(jī)構(gòu)的一些尺寸：糕點(diǎn)規(guī)格: 長(zhǎng) 2080mm; 寬 300mm; 高 1020m

2、m;切刀工作節(jié)拍：40 次/分電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速: 1390r/min;電動(dòng)機(jī)功率: N=0.55Kw; 主要設(shè)計(jì)要求是： （1）通過(guò)調(diào)整進(jìn)給的距離，達(dá)到切出不不同厚度糕點(diǎn)的需要。 （2）要確保進(jìn)給機(jī)構(gòu)與切片機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)工協(xié)調(diào)工作，全部送進(jìn)運(yùn)動(dòng)應(yīng)在切刀返回過(guò)程中完成，輸送運(yùn)動(dòng)必須在切刀完全脫離切口后方能開(kāi)始進(jìn)行。 二 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的構(gòu)思 (一) 方案設(shè)計(jì)的創(chuàng)新改進(jìn)措施: 1.我們開(kāi)始構(gòu)思方案時(shí),考慮到在以后的生活和生產(chǎn)中,自動(dòng)化是必然的趨勢(shì)，因此設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)要盡量滿足自動(dòng)化的要求。此機(jī)構(gòu)的運(yùn)作是切糕點(diǎn)與送糕點(diǎn),切的時(shí)候糕點(diǎn)不能動(dòng),沒(méi)有切的時(shí)候,糕點(diǎn)要運(yùn)動(dòng)并前進(jìn)一定的距離.為了實(shí)現(xiàn)切的動(dòng)作,我們開(kāi)始采

3、用凸輪機(jī)構(gòu),來(lái)實(shí)現(xiàn)刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng),用凸輪可以很好的控制刀的運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的運(yùn)動(dòng)軌跡,可是凸輪的設(shè)計(jì)和制造比較復(fù)雜，且不能傳遞較大的力,而且切糕點(diǎn)也不需要那么高的精度。于是我們考慮用曲柄滑塊機(jī)構(gòu),曲柄滑塊機(jī)構(gòu)一樣可以實(shí)現(xiàn)刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng),可傳遞較大的力,能足我們的需要,于是我們確定用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。 2.對(duì)于蛋糕的傳送, 既要滿足間歇運(yùn)動(dòng)的要求,又能通過(guò)改變進(jìn)給距離而切出不同厚度的糕點(diǎn)。我們剛開(kāi)始試用了槽輪機(jī)構(gòu),但我們的糕點(diǎn)切片機(jī)要求可以改變所切糕點(diǎn)長(zhǎng)度的,如用槽輪機(jī)構(gòu)的話,要改變切片的長(zhǎng)度很難實(shí)現(xiàn),我們想到用飛輪（即許多齒輪）改變速度來(lái)實(shí)現(xiàn)。用許多齒輪來(lái)改變速度很復(fù)雜且不太方便操作,于是我們否定了這個(gè)

4、方案。經(jīng)過(guò)查資料后，我們選擇了棘輪機(jī)構(gòu)。用棘輪機(jī)構(gòu)可以方便的實(shí)現(xiàn)改變切片的長(zhǎng)度.所以機(jī)構(gòu)的總體方案就這么大概的定下來(lái)了.送料皮帶輪減速齒輪減速皮帶輪 三 減速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 本機(jī)構(gòu)原動(dòng)件為一高速電機(jī),其轉(zhuǎn)速為1390 r/min,但我們所需要的轉(zhuǎn)速是40r/min,所以要減速。對(duì)于減速裝置我們采用皮帶加齒輪的方法。第一級(jí)降速是用皮帶減速,減為240r/min。第二級(jí)是用齒輪減為40r/min。兩傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)分析如下:(一) 皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì): 皮帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)主要是采用兩個(gè)半徑不一的皮帶輪來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于皮帶上的線速度相等,由r1*v v1=r2*v2有 1390*r1=240*r2; 則r1/r2=24/13

5、9。由此可見(jiàn)算出電機(jī)上皮帶輪直徑大小r1=60mm;另一端皮帶輪半徑大小r2=350mm.傳動(dòng)比i=139/24。 (二) 齒輪系的設(shè)計(jì): 經(jīng)皮帶減速后的轉(zhuǎn)速為240r/min,而我們所要的轉(zhuǎn)速為40r/min。因此還需要的傳動(dòng)比為6/1,選用的齒輪為標(biāo)準(zhǔn)齒輪。 m=4mm; z1=25,z2=50,z2=25,z3=75。 傳動(dòng)比 i=6/1。 四 執(zhí)行系統(tǒng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)分兩個(gè),第一個(gè)為曲柄滑塊機(jī)構(gòu),第二個(gè)為棘輪機(jī)構(gòu),現(xiàn)分別介紹如下: 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)（帶切刀）棘輪機(jī)構(gòu) (一) 曲柄滑塊機(jī)構(gòu) 此機(jī)構(gòu)主要是執(zhí)行切刀的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由于所切糕點(diǎn)的厚度最大為20mm,所以切刀在20mm之上運(yùn)動(dòng)時(shí),

6、糕點(diǎn)才能運(yùn)動(dòng)。為了給糕點(diǎn)足夠的傳送時(shí)間,設(shè)計(jì)刀的行程為60mm,即曲柄長(zhǎng)30mm；刀的高度設(shè)為37mm?？紤]到衛(wèi)生問(wèn)題,刀不能縮到滑塊的軌道里去,所以設(shè)計(jì)滑塊的長(zhǎng)度為65mm；又設(shè)計(jì)連接桿的長(zhǎng)度為60mm。這樣曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的高度比較高,所以采用皮帶傳動(dòng)。又切刀應(yīng)能剛好切斷糕點(diǎn),綜合曲柄滑塊和棘輪機(jī)構(gòu)的尺寸,我們得出曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和棘輪機(jī)構(gòu)軸心距為269mm。 所以曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的尺寸為: 曲柄長(zhǎng)30mm; 連接桿長(zhǎng)60mm; 滑塊長(zhǎng)65mm; 刀片高37mm; 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和棘輪機(jī)構(gòu)軸心距為269mm。 (二) 棘輪機(jī)構(gòu) 棘輪機(jī)構(gòu)主要是執(zhí)行糕點(diǎn)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng),每一次的運(yùn)動(dòng)距離就是所切糕點(diǎn)的長(zhǎng)度。為了更

7、好的控制和改變這個(gè)長(zhǎng)度,設(shè)棘輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度,糕點(diǎn)運(yùn)動(dòng)20mm,設(shè)棘輪共有24個(gè)齒,既每齒代表15度。于是一共有四檔,即20,40,60,80mm,也就是說(shuō)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)15,30,45,60度。對(duì)于棘輪的轉(zhuǎn)動(dòng),設(shè)計(jì)一個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)棘輪旋轉(zhuǎn)。于是棘輪的旋轉(zhuǎn)角度就可以轉(zhuǎn)化為搖桿的擺角。即15,30,45,60度。設(shè)擺角的一半為,曲柄長(zhǎng)度為r,搖桿的長(zhǎng)度為R,有sin= r/R, 令 R = 1 2 5 m m , 有 r 1 = 1 6 . 3 m m , r2=32.4mm,r3=47.8mm,r4=62.8mm;這就確定了搖桿的四個(gè)長(zhǎng)度。將搖桿設(shè)計(jì)為一個(gè)圓盤的槽,槽上按尺寸分布四個(gè)小孔,再放一

8、個(gè)滑塊到槽里面,滑塊上連連桿,連桿連搖桿,滑塊可用銷釘固定于四個(gè)不同位置，這就構(gòu)成了一個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。設(shè)有槽的圓盤直徑為150mm,棘輪半徑為100mm,在搖桿上裝一個(gè)棘爪, 棘爪推動(dòng)棘輪旋轉(zhuǎn),棘輪上再固定一個(gè)皮帶輪用以帶動(dòng)皮帶旋轉(zhuǎn)。由運(yùn)動(dòng)距離可以得出皮帶輪的直徑為153mm, 這樣棘輪機(jī)構(gòu)就設(shè)計(jì)完了。 其尺寸為: 曲柄搖桿機(jī)構(gòu): 曲柄四檔:16.3,32.4,47.8,62.8mm; 連桿長(zhǎng)265mm; 搖桿長(zhǎng)125mm; 機(jī)架長(zhǎng)286mm; 棘輪半徑100mm; 棘輪齒數(shù)24個(gè); 皮帶輪直徑153mm; 皮帶長(zhǎng)1.5m. 整個(gè)機(jī)器的關(guān)鍵就在于切刀運(yùn)動(dòng)與糕點(diǎn)傳送運(yùn)動(dòng)之間的協(xié)調(diào),因此需要詳細(xì)計(jì)

9、算依據(jù)零件尺寸，作圖計(jì)算得出：推動(dòng)棘輪的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的行程速比系數(shù)為：k=1；又工作周期為1.5 秒，則搖桿推程時(shí)間為：0.75 秒，回程時(shí)間為：0.75 秒因此，切刀在 0.75 秒的時(shí)間內(nèi)不能接觸糕點(diǎn)（最大厚度為 20mm）而在 0.75 秒的時(shí)間里切刀應(yīng)完成切糕點(diǎn)的動(dòng)作并離開(kāi)糕點(diǎn)表面即切刀在糕點(diǎn)外運(yùn)動(dòng)的時(shí)間應(yīng)大于 0.75 秒據(jù)此驗(yàn)證切刀的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的尺寸計(jì)算得切刀在 20mm 以上的高度運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 1 秒，滿足設(shè)計(jì)要求五主要參考資料機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì) 楊家軍 2000 年機(jī)械原理 傅祥志 楊家軍 1999 年六.創(chuàng)新設(shè)計(jì)個(gè)人心得一. 我的一點(diǎn)體會(huì) 梁建超二. 課程設(shè)計(jì)心得 汪海平三.

10、機(jī)械設(shè)計(jì)體會(huì) 王志超四. 機(jī)械原理設(shè)計(jì)心得丁保全我的一點(diǎn)體我的一點(diǎn)體梁建超 一周半的機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)就要結(jié)束了。這是我第一次把所學(xué)的知識(shí)和應(yīng)用聯(lián)系起來(lái)。從選題到定方案，優(yōu)化方案到結(jié)構(gòu)圖的繪制，到3D的制做、說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)，都由我們自導(dǎo)自演。其中有過(guò)困難，有過(guò)挫折，但我們都克服過(guò)來(lái)了。創(chuàng)新和解決問(wèn)題的能力在這一次的課程設(shè)計(jì)中都得到了提高。無(wú)論我們的設(shè)計(jì)是怎樣一個(gè)水平，我想我們已得到了最寶貴的東西，邁出了可貴的第一步。下面結(jié)合我們小組的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程談一下我的體會(huì).)集體的協(xié)作. 在科學(xué)技術(shù)發(fā)展到日新月異的今天,社會(huì)分工越來(lái)越細(xì),沒(méi)有集體的協(xié)作,任何大的項(xiàng)目只能是紙上談兵。在學(xué)校里搞設(shè)計(jì)如此,在社會(huì)工

11、作中也如此.我們這一次的設(shè)計(jì)雖然遠(yuǎn)談不上復(fù)雜,卻也讓我體會(huì)到了這一點(diǎn).討論方案時(shí),大家各抒己見(jiàn),集思廣益,從切口機(jī)構(gòu)和進(jìn)給機(jī)構(gòu)的幾種方案中,確定了我們認(rèn)為最佳的方案.方案定下來(lái)后我們進(jìn)行了分工,王志超負(fù)責(zé)尺寸的計(jì)算和說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě).汪海平負(fù)責(zé)3D的制作。我則負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)圖和總圖的繪制和說(shuō)明書(shū)的修改、編輯、powerpoint的制作。為了更有效的完成設(shè)計(jì)任務(wù)，我擔(dān)起了組織和協(xié)調(diào)大家工作的責(zé)任。短短的幾天內(nèi)，我們的設(shè)計(jì)出來(lái)了，這是集體努力的結(jié)果。 （二）個(gè)人的能力 集體合作固然重要，個(gè)人的能力也不容忽視。個(gè)人能力不強(qiáng)，集體的力量終會(huì)有限。這一次設(shè)計(jì)中，我對(duì)個(gè)人發(fā)展有下面幾個(gè)體會(huì)：（1）綜合能力要強(qiáng)。我們

12、搞機(jī)械設(shè)計(jì)離不開(kāi)AUTOCAD、3DMAX等軟件的應(yīng)用。知識(shí)面太窄，出不了成果。（2）理論要與實(shí)踐互相結(jié)合 沒(méi)有機(jī)械原理的理論知識(shí)，我們不可能設(shè)計(jì)出方案。而在設(shè)計(jì)過(guò)程中，有意識(shí)的把所學(xué)的孤立的一個(gè)個(gè)機(jī)構(gòu)，根據(jù)其特點(diǎn)組合起來(lái)，使我大大加深了對(duì)這些機(jī)構(gòu)的認(rèn)識(shí)。知識(shí)實(shí)現(xiàn)由“死”向“活”的轉(zhuǎn)化。 （三）非智力因素 設(shè)計(jì)中方案的確定要精益求精，善于發(fā)現(xiàn)隱蔽的問(wèn)題。用軟件制作過(guò)程中邊學(xué)邊用，這都需要毅力和耐心。非智力因素在這里起的重要的作用。 機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)束了，這經(jīng)歷本身就是一筆財(cái)富。而且通過(guò)設(shè)計(jì)，。我對(duì)機(jī)械原理、創(chuàng)新的方法加深了了解，對(duì)AUTOCAD、3DMAX等軟件有了不同程度的掌握。盡管這只是一個(gè)很粗

13、糙，略顯幼稚的設(shè)計(jì)，但我相信經(jīng)過(guò)這一次設(shè)計(jì)的洗禮，下一次我會(huì)做的更好 課程設(shè)計(jì)體會(huì) 汪海平 短暫的九天課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束了，仔細(xì)回想起來(lái),經(jīng) 驗(yàn)教訓(xùn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于收獲。在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，我主要參與方案的設(shè)計(jì)及動(dòng)畫(huà)的制作。在開(kāi)始的選題階段，我們就感到任務(wù)的艱巨。雖然各種課題的原理都比較清晰，但具體實(shí)施起來(lái)卻是很困難的。經(jīng)過(guò)一翻討論，我們選擇了這個(gè)較為簡(jiǎn)單的“糕點(diǎn)切片機(jī)”。 接下來(lái)的方案設(shè)計(jì)便出現(xiàn)了很大的困難。由于機(jī)器要求能切出不同厚度的糕點(diǎn)，這就需要一個(gè)無(wú)級(jí)變速的機(jī)構(gòu)，如棘輪、機(jī)電結(jié)合等方式。但這無(wú)疑加重了設(shè)計(jì)負(fù)擔(dān)，而且這些知識(shí)遠(yuǎn)超出我們的能力范圍。我們不得不放棄。最后無(wú)奈之下，我們將機(jī)器的設(shè)計(jì)要求改為

14、可切出四種不同厚度的糕片。這實(shí)在是沒(méi)有辦法的了。由于時(shí)間緊迫，加上同學(xué)們對(duì)powerpoint、3dmax、autocad等軟件還不熟悉，尤其是3dmax幾乎沒(méi)碰過(guò)，所以電腦的學(xué)習(xí)與操作就占了大部分時(shí)間。雖然我們有20個(gè)機(jī)時(shí)，但機(jī)房沒(méi)有軟驅(qū)，使用不方便，加上網(wǎng)絡(luò)對(duì)大家的吸引力太大，上機(jī)時(shí)基本上沒(méi)有去干正事。各寢室的電腦成了搶手貨。對(duì)于3dmax我是門外漢，只能從零開(kāi)始。由于個(gè)各寢室的電腦成了搶手貨。人能力有限，這個(gè)設(shè)計(jì)并不新穎，整個(gè)設(shè)計(jì)也就這樣在一再遷就下完成了。 理論上雖完成，但機(jī)器的許多結(jié)構(gòu)尺寸還要進(jìn)一步深入計(jì)算分析，遠(yuǎn)超出我們的知識(shí)范圍。因此這個(gè)機(jī)器到底能否投入生產(chǎn)還有待考慮。不管怎樣，

15、經(jīng)歷本身就是財(cái)富。這次課程設(shè)計(jì)增強(qiáng)了我們的合作精神，將我們所學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用于具體的生產(chǎn)實(shí)踐之中，使我們看到了自己的不足之處，為以后的設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。機(jī)械設(shè)計(jì)體會(huì) 王志超 為期幾天的機(jī)械設(shè)計(jì)快要結(jié)束了,在這幾天中我有喜有悲,感慨萬(wàn)千. 從小我就對(duì)機(jī)器有興趣,一直到現(xiàn)在才有機(jī)會(huì)自己實(shí)踐,剛開(kāi)始分組后,我?guī)е艽蟮呐d趣和小組的同學(xué)合作,我們想找一個(gè)比較復(fù)雜一點(diǎn)的機(jī)械來(lái)做,在找的過(guò)程中,我們發(fā)現(xiàn)難的我們想出來(lái)了,但具體設(shè)計(jì)時(shí),我們發(fā)現(xiàn)自己所學(xué)的知識(shí)做這樣的東西還比較困難,這一開(kāi)始就給我敲了一下警鐘,做事不能光憑主觀想象還要結(jié)合實(shí)際才行.在以后的工作過(guò)程中,我克服了這個(gè)缺點(diǎn),扎扎實(shí)實(shí)的結(jié)合所學(xué)的

16、知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì). 同學(xué)們推舉我做小組長(zhǎng),我覺(jué)得自己肩上的擔(dān)子更重了,不把工作做好對(duì)不起他們對(duì)我的信賴.在設(shè)計(jì)方案是我冥思苦想,終于一起定下了方案.接著我根據(jù)大家的實(shí)際情況分了工.我主要負(fù)責(zé)尺寸的計(jì)算,說(shuō)明書(shū)的起稿和文字輸入. 在設(shè)計(jì)和計(jì)算尺寸時(shí),我和同學(xué)進(jìn)行了激烈的討論,隨著討論的深入,我們的設(shè)計(jì)也逐漸清晰.在計(jì)算尺寸時(shí),我發(fā)現(xiàn)有的機(jī)構(gòu)不太理想,于是又找資料從新設(shè)計(jì).得到組員的認(rèn)可之后,我門進(jìn)一步完善了設(shè)計(jì). 最難的還是對(duì)3DMAX,POWERPOINT等軟件的不熟悉,一切都要從頭開(kāi)始學(xué).設(shè)計(jì)完了的時(shí)候.我負(fù)責(zé)的說(shuō)明書(shū)草稿,最傷心的是在打了一中午的字后,計(jì)算機(jī)發(fā)生故障.一切又從頭開(kāi)始.這讓我懊悔了

17、好久,打字打得腰疼手酸,坐了一個(gè)下午. 整個(gè)過(guò)程雖然比較累,但收獲也不少.第一我有了設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn),為以后的設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ).第二我懂得了一些管理思想,在設(shè)計(jì)過(guò)程中如何協(xié)調(diào)好各人的工作,提高效率,節(jié)育時(shí)間.第三這次設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到自己的不足之處,比如說(shuō)對(duì)一些基本的軟件不熟悉.也認(rèn)識(shí)到基礎(chǔ)知識(shí)的重要性.感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和老師給我這次機(jī)會(huì),使我學(xué)到了這么多新知識(shí). 機(jī)械原理設(shè)計(jì)心得 丁保全一個(gè)半周就快過(guò)去了，機(jī)械原理設(shè)計(jì)就要結(jié)束了。在這一個(gè)多周里，我們付出了辛勤的勞動(dòng)和大量的時(shí)間。雖然這讓我們付出了無(wú)數(shù)的汗水，但是我們還是收獲很大的。 最開(kāi)始的時(shí)候我們這個(gè)組的幾位成員都想做出一個(gè)最好的設(shè)計(jì)方案來(lái)，但是隨后發(fā)現(xiàn)要想設(shè)計(jì)一個(gè)好的方案并不是一件很容易的事。它要求我們做到很多方面的事情，而且有很多事情必須努力去做。雖然我們不怕吃苦，但是時(shí)間必定有限，不能人我們花費(fèi)很多時(shí)間。所以我們就選擇了 “糕點(diǎn)切片機(jī)”這個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單一點(diǎn)的設(shè)計(jì)課題。 但是當(dāng)我們做起來(lái)的時(shí)候