機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)包裝機(jī)械

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目： 包裝機(jī)械 系： 機(jī)械 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí)： 設(shè)計(jì)者： 指導(dǎo)老師： 2015年7月2日目錄1、 課程設(shè)計(jì)目的12、 課程設(shè)計(jì)意義23、 課程設(shè)計(jì)任務(wù)24、 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求35、 課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排36、 課程設(shè)計(jì)地點(diǎn)及時(shí)間安排37、 答辯與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)38、 準(zhǔn)備工作49、 機(jī)械結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)410、 尺寸設(shè)計(jì)與計(jì)算711、 運(yùn)動(dòng)曲線812、 運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖1113、 結(jié)果討論1214、 課程設(shè)計(jì)總結(jié)1215、 參考書(shū)目1316、 教師評(píng)價(jià)14附錄一15機(jī)械原理與設(shè)計(jì)i課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)專業(yè)班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 姓名： 指導(dǎo)教師： 1、 課程設(shè)計(jì)目的(1) 通過(guò)

2、課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)將理論知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際問(wèn)題，并對(duì)以已學(xué)知識(shí)較全面的進(jìn)行一次加深、鞏固和整理。 (2) 培養(yǎng)創(chuàng)新能力、獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力。(3) 通過(guò)對(duì)一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)類(lèi)型的選擇、機(jī)構(gòu)間的連接配合、尺寸參數(shù)的確定以及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算和確定，使學(xué)生對(duì)機(jī)構(gòu)的分析設(shè)計(jì)過(guò)程有一定認(rèn)識(shí)。(4) 加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的運(yùn)用能力，對(duì)資料查閱和工具書(shū)的運(yùn)用能力以及，對(duì)于應(yīng)用軟件編程幫助分析運(yùn)動(dòng)參數(shù)的能力。(5) 提高學(xué)生繪圖能力，使學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦L圖習(xí)慣。二、課程設(shè)計(jì)意義由于生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高和社會(huì)的不斷發(fā)展，機(jī)械生產(chǎn)的產(chǎn)品種類(lèi)日益增多，對(duì)產(chǎn)品的機(jī)械自動(dòng)化水平也越來(lái)越高。因此需要運(yùn)用創(chuàng)新設(shè)計(jì)來(lái)優(yōu)化改進(jìn)和設(shè)計(jì)更

3、多機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案。此次課程設(shè)計(jì)能夠使學(xué)生能初步得到擬定機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的一些簡(jiǎn)單基本的經(jīng)驗(yàn)，并能對(duì)方案中的某些機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，對(duì)某些較簡(jiǎn)單的工藝動(dòng)作過(guò)程的機(jī)器進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)。對(duì)于機(jī)械類(lèi)的學(xué)生有重要的實(shí)際意義。三、課程設(shè)計(jì)題目某包裝機(jī)械有一工藝過(guò)程，需要將包裝物品夾緊固定，然后沖壓。其工藝過(guò)程為：推入物品 夾緊 沖壓 松夾四個(gè)過(guò)程。要求設(shè)計(jì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)滿足此工藝過(guò)程（物品尺寸a b = 8080，單位：mm）。執(zhí)行頭位移曲線如下： 沖頭運(yùn)動(dòng)曲線 推頭運(yùn)動(dòng)曲線分組情況(供參考)sh（cm）h（cm）分組1001009020201-61101108010257-121309080153013-181

4、0012080102019-241209090202525-30四、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求（1）根據(jù)給定條件、數(shù)據(jù)確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方案（至少三種）。 （1.5天）（2）比較上述幾種方案，選出最優(yōu)方案進(jìn)行尺寸綜合。 （1.5天）按比例畫(huà)出一張1# 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（分別以粗實(shí)線、點(diǎn)劃線和虛線畫(huà)出三個(gè)位置）。 （3）對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出構(gòu)件（沖頭、推頭）進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，包括位移、速度、加速度分析（其中位移線圖可根據(jù)要求（2）統(tǒng)計(jì)得到，速度、加速度可將位移線圖用弦線法確定，也可以借助軟件編程或仿真）。 （1.0天）畫(huà)出一張2# 圖（反映沖頭、推頭的位移、速度、加速度線圖）。（4）考慮沖頭、推頭的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性，

5、繪制執(zhí)行系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖（運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的表示形式見(jiàn)教材p371）。（5）按比例繪出一個(gè)主要構(gòu)件的輪廓圖，如凸輪、不完全齒輪等（一張2# 圖）。（0.5天）（6）完成一份完整的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 （與上述過(guò)程同時(shí)進(jìn)行）五、課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排課程設(shè)計(jì)時(shí)間為一周，分五個(gè)階段完成：1、方案設(shè)計(jì)：學(xué)生結(jié)合課程相關(guān)內(nèi)容，自主學(xué)習(xí)和鉆研問(wèn)題，明確設(shè)計(jì)要求，找出實(shí)現(xiàn)方法，并用機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的形式表示出來(lái)。 1.5天完成2、確定方案并進(jìn)行尺寸綜合：根據(jù)設(shè)計(jì)方案，綜合機(jī)構(gòu)尺寸，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)要求。 1.5天完成3、按要求畫(huà)圖：一張1# 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，一張2# 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)線圖，一張2# 主要構(gòu)件的輪廓圖。1.5天完成4、總結(jié)報(bào)告：總

6、結(jié)設(shè)計(jì)工作，撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 與上述過(guò)程同時(shí)進(jìn)行5、考核階段：答辯 0.5天完成六、課程設(shè)計(jì)地點(diǎn)及時(shí)間安排地點(diǎn)：老圖書(shū)館五樓西時(shí)間：18周 周一至周五七、答辯與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)答辯時(shí)間：18周 星期五下午答辯過(guò)程：檢查圖紙質(zhì)量及說(shuō)明書(shū)完成情況，指導(dǎo)教師提問(wèn)，學(xué)生回答與解決問(wèn)題。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：考勤情況及學(xué)習(xí)態(tài)度（15%）1、設(shè)計(jì)過(guò)程及圖紙表達(dá)（60%）2、說(shuō)明書(shū)格式規(guī)范（10%）3、答辯及回答問(wèn)題（15%） 八、準(zhǔn)備工作1、每人領(lǐng)1# 圖板一塊，課程設(shè)計(jì)資料袋一個(gè)，說(shuō)明書(shū)用紙20頁(yè)。2、每人買(mǎi)0# 圖紙一張。3、個(gè)人到圖書(shū)館借相關(guān)資料，班委用集體借書(shū)證借相關(guān)手冊(cè)。九、機(jī)械結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)1、 推頭我們小組要

7、求的推頭行程為20cm，推頭的運(yùn)動(dòng)需要實(shí)現(xiàn)推程夾緊、間歇夾緊和回程松夾三個(gè)階段。我們組經(jīng)過(guò)討論和查閱工具書(shū)，分別選出了下面三種不同的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)作為推頭的方案：方案一方案二 方案三考慮到方案三最方便繪圖和分析運(yùn)動(dòng)參數(shù)，我們選擇了方案三。2、 沖頭沖頭是做直線往返運(yùn)動(dòng)的，相對(duì)簡(jiǎn)單。我們小組要求的沖頭推程也是20cm。提出的三種方案分別如下圖所示：方案一方案二方案三g沖頭的方案的選擇則是由是老師指定的 d十、尺寸設(shè)計(jì)與計(jì)算下面是我們小組設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)的示意圖：dcabhekmfln我們首先確定凸輪的尺寸，由于要求推頭的行程為20cm，凸輪的半徑需要大于10cm小于20cm,因此我們?nèi)⊥馆喌陌霃絞k=1

8、5cm；令桿fk=20cm，以g點(diǎn)向右水平距離為25cm的地方為圓心，fk為半徑作圓弧，得到凸輪的實(shí)跡輪廓線。令滾子直徑為1cm，最終的得到凸輪輪廓。為保證能夠在a1紙上能夠以合適的尺寸畫(huà)出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。我們先將確定好的凸輪畫(huà)在了a1的左下角，以此為基礎(chǔ)來(lái)確定其余尺寸。為了能畫(huà)出沖頭在最高位置時(shí)候的機(jī)構(gòu)圖，我們將推桿向下偏移了7cm，取n到推頭z桿長(zhǎng)為21cm。由總體剩余尺寸確定fm長(zhǎng)12cm。我們先取沖頭的桿長(zhǎng)為21cm，然后由物品的位置和要求的沖頭的行程20cm反推出桿的兩個(gè)極限位置。結(jié)合沖頭的機(jī)構(gòu)方案，選取在兩個(gè)極限位置中間點(diǎn)的水平距離為70cm的地方，為a點(diǎn)。先取滑塊c的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為5c

9、m。在同一水平線上找到b點(diǎn)，使得c的軌跡圓和a點(diǎn)與d點(diǎn)兩極限位置的連線相切。桿ad長(zhǎng)超過(guò)72cm便可.設(shè)計(jì)傳動(dòng)為齒輪傳動(dòng)，b和g點(diǎn)為m=1,d=20cm的齒輪，bg中點(diǎn)e為主動(dòng)件，剛好也可用相同大小的齒輪?；瑝K長(zhǎng)為2cm，寬為1cm。以上，便可確定出整個(gè)機(jī)構(gòu)各部件的位置和尺寸。十一、運(yùn)動(dòng)曲線我們首先用幾何方法算出了推頭和沖頭的行程的表達(dá)式，再用弦線法求速度和加速度，利用matlab編程（程序見(jiàn)附錄）對(duì)運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行分析，得出速度和加速度曲線。為得到了較為精確的曲線，每隔1取一個(gè)值。得到曲線如下：12、 運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 推頭推程停歇回程分配軸轉(zhuǎn)角073.7473.74179.97179.97360沖頭

10、推程回程分配軸轉(zhuǎn)角180343.74-16.26180十三、結(jié)果討論根據(jù)上述分析計(jì)算，我們得出了能夠滿足客觀生產(chǎn)要求的機(jī)構(gòu)及其相關(guān)尺寸。從得出的位移圖線、速度圖線以及加速度圖線曲線來(lái)看，沖頭運(yùn)動(dòng)較為平緩，沒(méi)有急回，加速度較小，因此工作效率不高。為了能夠達(dá)到配合，在處于推頭最大回程的時(shí)候，壓頭不能在最大回程位置。也許這樣不是十分合適，但從功能上來(lái)講是沒(méi)有影響的。十四、課程設(shè)計(jì)總結(jié)經(jīng)過(guò)五天的課程設(shè)計(jì)，讓我將這一學(xué)期的機(jī)械原理相關(guān)知識(shí)在腦海里進(jìn)行了一遍梳理。使我加深了認(rèn)識(shí)和理解，初步了解了如和將它用于解決實(shí)際問(wèn)題。期間還用到了cad、matlab、工圖以及數(shù)值分析相關(guān)的知識(shí)，讓我深切的體會(huì)到了各學(xué)科

11、的之間的關(guān)聯(lián)性，使各學(xué)科在我眼里不再是單獨(dú)的個(gè)體，而是互相交錯(cuò)連接的一個(gè)整體。在具體過(guò)程中，從設(shè)計(jì)到分析，從計(jì)算到繪圖，讓我明白了清晰的頭腦、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和整體的布局對(duì)于一個(gè)設(shè)計(jì)人員的重要性。繪圖需要嚴(yán)謹(jǐn)和不厭其煩的細(xì)心，任何細(xì)節(jié)都不能隨意，要有精益求精、追求完美的一種精神。在開(kāi)始設(shè)計(jì)的時(shí)候，我翻看了一些在圖書(shū)館借閱的相關(guān)書(shū)籍，借此得出需要的機(jī)構(gòu)，很好的鍛煉了自己自主學(xué)習(xí)的能力。在后面的尺寸設(shè)計(jì)和參數(shù)計(jì)算中，不但考驗(yàn)了自己的計(jì)算能力，還提高了對(duì)相關(guān)軟件的熟悉程度和使用能力。在最后的繪圖過(guò)程中，也再次鍛煉并提高了自己手工繪圖的能力。在計(jì)算尺寸的過(guò)程中，也出現(xiàn)過(guò)一些問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)組內(nèi)成員的集思廣益，也

12、都得到了很好的解決。這也讓我切實(shí)感受到了團(tuán)隊(duì)相對(duì)于個(gè)人的優(yōu)勢(shì)。做完了這個(gè)課程后，我也發(fā)現(xiàn)自己對(duì)以前學(xué)的知識(shí)點(diǎn)有了更好的理解。知識(shí)來(lái)自于實(shí)踐，只有運(yùn)用在實(shí)踐上才能更好地被大腦理解，所以這門(mén)實(shí)踐課是很有必要開(kāi)設(shè)的，每個(gè)人也都需要去認(rèn)真做的才能有所裨益。也感謝老師的指導(dǎo)，讓我學(xué)會(huì)了更多東西。十五、參考書(shū)目機(jī)械原理教程，申永勝主編，清華大學(xué)出版社，北京：1999.8機(jī)械原理與設(shè)計(jì)，馬履中主編，機(jī)械工業(yè)出版社，北京：2009.1機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（機(jī)構(gòu)部分），機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)，羅洪田主編，高等教育出版社，北京：1986機(jī)械原理與設(shè)計(jì)，陸鳳儀主編，機(jī)械工業(yè)出版社，北京：2002.6十六、指導(dǎo)

13、老師評(píng)語(yǔ)： 簽字_成績(jī)?cè)u(píng)定_附錄一phis=2*acosd(15.2+25.2-20.2)/(2*15*25);phi=0:1:360;for i=1:length(phi); if (180-phis/2)phi(i) & phi(i)(180+phis/2) stui(i)=20; else b(i)=30*cosd(180-phi(i); c=15.2-20.2; delta(i)=b(i).2-4*c; x(i)=(b(i)+sqrt(delta(i)/2; stui(i)=x(i)-5; end alpha=atand(7); scong(i)=10-350*sind(alpha-p

14、hi(i)/(sqrt(1250)+5*cosd(alpha-phi(i);end figureplot(phi,stui);xlabel(推程運(yùn)動(dòng)角/);ylabel(推頭推程s/cm);title(推頭運(yùn)動(dòng)曲線);axis(0 360 0 22);set(gca, xtick,0:30:360);figureplot(phi,scong);xlabel(推程運(yùn)動(dòng)角/);ylabel(沖頭推程s/cm);title(沖頭運(yùn)動(dòng)曲線);axis(0 360 0 22);set(gca, xtick,0:30:360);for i=1:length(phi)-1; vtui(i)=(stui(i+

15、1)-stui(i)/(phi(i+1)-phi(i); vcong(i)=(scong(i+1)-scong(i)/(phi(i+1)-phi(i); vtui(361)=vtui(1); vcong(361)=vcong(1);endfigureplot(phi,vtui);xlabel(推程運(yùn)動(dòng)角/);ylabel(推頭速度v/(cm/s);title(推頭速度曲線);set(gca, xtick,0:30:360);figureplot(phi,vcong);xlabel(推程運(yùn)動(dòng)角/);ylabel(沖頭速度v/(cm/s);title(沖頭速度曲線);set(gca, xtick,0:30:360);for i=1:length(phi)-1; atui(i)=(vtui(i+1)-vtui(i)/(phi(i+1)-phi(i); acong(i)=(vcong(i+1)-vcong(i)/(phi(i+1)-phi(