機械原理課程設(shè)計說明書

1、江蘇大學(xué)機械原理與設(shè)計I課程設(shè)計任務(wù)書機械原理課程設(shè)計說明書設(shè)計題目： 包裝機械 系： 機械 專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 班級： 設(shè)計者： 指導(dǎo)老師： 2015年7月2日江蘇大學(xué)機械原理與設(shè)計I課程設(shè)計任務(wù)書目錄1、 課程設(shè)計目的······························

2、3;·····12、 課程設(shè)計意義·····································23、 課程設(shè)計任務(wù)····&#

3、183;································24、 課程設(shè)計的內(nèi)容及要求···············

4、··············35、 課程設(shè)計進度安排·································36、 課程

5、設(shè)計地點及時間安排···························37、 答辯與評分標準···················

6、3;···············38、 準備工作·································&#

7、183;·······49、 機械結(jié)構(gòu)方案設(shè)計·································410、 尺寸設(shè)計與計算·····&#

8、183;·······························711、 運動曲線·················

9、;························812、 運動循環(huán)圖························&

10、#183;············1113、 結(jié)果討論···································121

11、4、 課程設(shè)計總結(jié)·······································1215、 參考書目········

12、;·······························1316、 教師評價·················&

13、#183;·····················14附錄一···························&#

14、183;···15江蘇大學(xué)機械原理與設(shè)計I課程設(shè)計任務(wù)書機械原理與設(shè)計I課程設(shè)計任務(wù)書專業(yè)班級： 學(xué)號： 姓名： 指導(dǎo)教師： 1、 課程設(shè)計目的(1) 通過課程設(shè)計，學(xué)會將理論知識運用于實際問題，并對以已學(xué)知識較全面的進行一次加深、鞏固和整理。 (2) 培養(yǎng)創(chuàng)新能力、獨立分析和解決問題的能力。(3) 通過對一個簡單的機械系統(tǒng)的機構(gòu)類型的選擇、機構(gòu)間的連接配合、尺寸參數(shù)的確定以及運動參數(shù)的計算和確定，使學(xué)生對機構(gòu)的分析設(shè)計過程有一定認識。(4) 加強學(xué)生對知識的運用能力，對資料查閱和工具書的運用能力以及，對于應(yīng)用軟件編程幫助分析運動參數(shù)的能力。(5) 提高學(xué)生繪圖能

15、力，使學(xué)生養(yǎng)成嚴謹?shù)睦L圖習(xí)慣。二、課程設(shè)計意義由于生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高和社會的不斷發(fā)展，機械生產(chǎn)的產(chǎn)品種類日益增多，對產(chǎn)品的機械自動化水平也越來越高。因此需要運用創(chuàng)新設(shè)計來優(yōu)化改進和設(shè)計更多機械運動方案。此次課程設(shè)計能夠使學(xué)生能初步得到擬定機械運動方案的一些簡單基本的經(jīng)驗，并能對方案中的某些機構(gòu)進行分析和設(shè)計，對某些較簡單的工藝動作過程的機器進行機構(gòu)運動簡圖設(shè)計。對于機械類的學(xué)生有重要的實際意義。三、課程設(shè)計題目某包裝機械有一工藝過程，需要將包裝物品夾緊固定，然后沖壓。其工藝過程為：推入物品 夾緊 沖壓 松夾四個過程。要求設(shè)計執(zhí)行機構(gòu)滿足此工藝過程（物品尺寸a × b = 80

16、5;80，單位：mm）。執(zhí)行頭位移曲線如下： 沖頭運動曲線 推頭運動曲線分組情況(供參考)s'H（cm）h（cm）分組100º100º90º20201-6110º110º80º10257-12130º90º80º153013-18100º120º80º102019-24120º90º90º202525-30四、課程設(shè)計的內(nèi)容及要求（1）根據(jù)給定條件、數(shù)據(jù)確定執(zhí)行機構(gòu)的運動方案（至少三種）。 （1.5天）（2）比較上述幾種方案，選出最優(yōu)方案

17、進行尺寸綜合。 （1.5天）按比例畫出一張1# 機構(gòu)運動簡圖（分別以粗實線、點劃線和虛線畫出三個位置）。 （3）對執(zhí)行機構(gòu)的輸出構(gòu)件（沖頭、推頭）進行運動學(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、推頭的運動協(xié)調(diào)性，繪制執(zhí)行系統(tǒng)的運動循環(huán)圖（運動循環(huán)圖的表示形式見教材p371）。（5）按比例繪出一個主要構(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)計說明書。 （與上述過程

18、同時進行）五、課程設(shè)計進度安排課程設(shè)計時間為一周，分五個階段完成：1、方案設(shè)計：學(xué)生結(jié)合課程相關(guān)內(nèi)容，自主學(xué)習(xí)和鉆研問題，明確設(shè)計要求，找出實現(xiàn)方法，并用機構(gòu)運動簡圖的形式表示出來。 1.5天完成2、確定方案并進行尺寸綜合：根據(jù)設(shè)計方案，綜合機構(gòu)尺寸，以實現(xiàn)運動要求。 1.5天完成3、按要求畫圖：一張1# 機構(gòu)運動簡圖，一張2# 機構(gòu)運動線圖，一張2# 主要構(gòu)件的輪廓圖。1.5天完成4、總結(jié)報告：總結(jié)設(shè)計工作，撰寫課程設(shè)計說明書。 與上述過程同時進行5、考核階段：答辯 0.5天完成六、課程設(shè)計地點及時間安排地點：老圖書館五樓西時間：18周 周一至周五七、答辯與評分標準答辯時間：18周 星期五下

19、午答辯過程：檢查圖紙質(zhì)量及說明書完成情況，指導(dǎo)教師提問，學(xué)生回答與解決問題。評分標準：考勤情況及學(xué)習(xí)態(tài)度（15%）1、設(shè)計過程及圖紙表達（60%）2、說明書格式規(guī)范（10%）3、答辯及回答問題（15%） 八、準備工作1、每人領(lǐng)1# 圖板一塊，課程設(shè)計資料袋一個，說明書用紙20頁。2、每人買0# 圖紙一張。3、個人到圖書館借相關(guān)資料，班委用集體借書證借相關(guān)手冊。九、機械結(jié)構(gòu)方案設(shè)計1、 推頭我們小組要求的推頭行程為20cm，推頭的運動需要實現(xiàn)推程夾緊、間歇夾緊和回程松夾三個階段。我們組經(jīng)過討論和查閱工具書，分別選出了下面三種不同的間歇運動機構(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

20、繪圖和分析運動參數(shù)，我們選擇了方案三。2、 沖頭沖頭是做直線往返運動的，相對簡單。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)計與計算下面是我們小組設(shè)計的機構(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)⊥馆喌陌霃紾K=15cm；令桿FK=20cm，以G點向右水平距離為25cm的地方為圓心，F(xiàn)K為半徑作圓弧，得到凸輪的實跡輪廓線。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出機構(gòu)運動

21、簡圖。我們先將確定好的凸輪畫在了A1的左下角，以此為基礎(chǔ)來確定其余尺寸。為了能畫出沖頭在最高位置時候的機構(gòu)圖，我們將推桿向下偏移了7cm，取N到推頭Z桿長為21cm。由總體剩余尺寸確定FM長12cm。我們先取沖頭的桿長為21cm，然后由物品的位置和要求的沖頭的行程20cm反推出桿的兩個極限位置。結(jié)合沖頭的機構(gòu)方案，選取在兩個極限位置中間點的水平距離為70cm的地方，為A點。先取滑塊C的轉(zhuǎn)動半徑為5cm。在同一水平線上找到B點，使得C的軌跡圓和A點與D點兩極限位置的連線相切。桿AD長超過72cm便可.設(shè)計傳動為齒輪傳動，B和G點為m=1,d=20cm的齒輪，BG中點E為主動件，剛好也可用相同大小

22、的齒輪?；瑝K長為2cm，寬為1cm。以上，便可確定出整個機構(gòu)各部件的位置和尺寸。十一、運動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式，再用弦線法求速度和加速度，利用MATLAB編程（程序見附錄）對運動參數(shù)進行分析，得出速度和加速度曲線。為得到了較為精確的曲線，每隔1°取一個值。得到曲線如下：12、 運動循環(huán)圖 推頭推程停歇回程分配軸轉(zhuǎn)角073.74°73.74°179.97°179.97°360°沖頭推程回程分配軸轉(zhuǎn)角180°343.74°-16.26°180°十三、結(jié)果討論根據(jù)上述分

23、析計算，我們得出了能夠滿足客觀生產(chǎn)要求的機構(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看，沖頭運動較為平緩，沒有急回，加速度較小，因此工作效率不高。為了能夠達到配合，在處于推頭最大回程的時候，壓頭不能在最大回程位置。也許這樣不是十分合適，但從功能上來講是沒有影響的。十四、課程設(shè)計總結(jié)經(jīng)過五天的課程設(shè)計，讓我將這一學(xué)期的機械原理相關(guān)知識在腦海里進行了一遍梳理。使我加深了認識和理解，初步了解了如和將它用于解決實際問題。期間還用到了CAD、MATLAB、工圖以及數(shù)值分析相關(guān)的知識，讓我深切的體會到了各學(xué)科的之間的關(guān)聯(lián)性，使各學(xué)科在我眼里不再是單獨的個體，而是互相交錯連接的一個整體。

24、在具體過程中，從設(shè)計到分析，從計算到繪圖，讓我明白了清晰的頭腦、嚴謹?shù)膽B(tài)度和整體的布局對于一個設(shè)計人員的重要性。繪圖需要嚴謹和不厭其煩的細心，任何細節(jié)都不能隨意，要有精益求精、追求完美的一種精神。在開始設(shè)計的時候，我翻看了一些在圖書館借閱的相關(guān)書籍，借此得出需要的機構(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)計和參數(shù)計算中，不但考驗了自己的計算能力，還提高了對相關(guān)軟件的熟悉程度和使用能力。在最后的繪圖過程中，也再次鍛煉并提高了自己手工繪圖的能力。在計算尺寸的過程中，也出現(xiàn)過一些問題，但經(jīng)過組內(nèi)成員的集思廣益，也都得到了很好的解決。這也讓我切實感受到了團隊相對于個人的優(yōu)勢。做完了這個課程后

25、，我也發(fā)現(xiàn)自己對以前學(xué)的知識點有了更好的理解。知識來自于實踐，只有運用在實踐上才能更好地被大腦理解，所以這門實踐課是很有必要開設(shè)的，每個人也都需要去認真做的才能有所裨益。也感謝老師的指導(dǎo)，讓我學(xué)會了更多東西。十五、參考書目機械原理教程，申永勝主編，清華大學(xué)出版社，北京：1999.8機械原理與設(shè)計，馬履中主編，機械工業(yè)出版社，北京：2009.1機械設(shè)計手冊（機構(gòu)部分），機械工業(yè)出版社機械原理課程設(shè)計指導(dǎo)書，羅洪田主編，高等教育出版社，北京：1986機械原理與設(shè)計，陸鳳儀主編，機械工業(yè)出版社，北京：2002.6十六、指導(dǎo)老師評語： 簽字_成績評定_附錄一Phis=2*acosd(15.2+25.2

26、-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-Phi(i)/(sqrt(1250)+5*cosd(Al

27、pha-Phi(i);end figureplot(Phi,Stui);xlabel('推程運動角/°');ylabel('推頭推程S/cm');title('推頭運動曲線');axis(0 360 0 22);set(gca, 'XTick',0:30:360);figureplot(Phi,Scong);xlabel('推程運動角/°');ylabel('沖頭推程S/cm');title('沖頭運動曲線');axis(0 360 0 22);set(gca, 'XTick',0: