機(jī)械原理優(yōu)質(zhì)課程設(shè)計(jì)題目匯編

1、第13章機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題目匯編近幾年來(lái)，隨著機(jī)械原理課程教學(xué)改革日勺不斷進(jìn)一步，機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)日勺重點(diǎn)應(yīng)放在 機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案日勺構(gòu)思和設(shè)計(jì)上，以激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生勺創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，這已成為 共識(shí)。本書(shū)從這一結(jié)識(shí)出發(fā)，并根據(jù)機(jī)械原理課程教學(xué)基本規(guī)定中對(duì)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) 提出日勺規(guī)定，匯編了二十個(gè)課程設(shè)計(jì)題目，供教師選用和參照。13.1四工位加工機(jī)床的刀具進(jìn)給系統(tǒng)和工作臺(tái)轉(zhuǎn)位系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能規(guī)定及工藝動(dòng)作分解提示總功能規(guī)定實(shí)現(xiàn)對(duì)工件日勺裝卸、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔。工作原理及工藝動(dòng)作分解提示四工位加工系統(tǒng)勺工作原理及工藝動(dòng)作分解如圖13.1所示。該系統(tǒng)由安裝工件日勺回轉(zhuǎn)工 作臺(tái)和裝有刀具日勺主軸箱

2、及傳動(dòng)部分構(gòu)成。工作臺(tái)有四個(gè)工位，能繞自身回轉(zhuǎn)軸線作間歇轉(zhuǎn) 動(dòng)。主軸箱上裝有三把刀具，相應(yīng)工作臺(tái)II位置裝鉆頭，m位置裝擴(kuò)孔鉆頭，w位置裝鉸刀。 刀具勺旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由主軸箱系統(tǒng)提供，主軸箱能實(shí)現(xiàn)靜止、快進(jìn)、進(jìn)給、快退日勺工藝動(dòng)作。主 軸箱完畢一次靜止、快進(jìn)、進(jìn)給、快退日勺循環(huán)運(yùn)動(dòng)，在四個(gè)工位上分別完畢相應(yīng)日勺裝卸、鉆 孔、擴(kuò)孔、鉸孔工作，在刀具退出工件期間，工作臺(tái)完畢一次回轉(zhuǎn)90度日勺轉(zhuǎn)動(dòng)。依次循環(huán)四 次，一種工件就完畢了裝、鉆、擴(kuò)、鉸、卸等工序。圖 13.1圖 13.2圖 13.1圖 13.2（2）原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)規(guī)定1）刀具頂端離動(dòng)工件表面65mm開(kāi)始動(dòng)作（圖13.2），迅速移動(dòng)60mm距工件5

3、mm時(shí)勻速 送進(jìn)60mm，然后迅速返回，回程和工作行程日勺平均速比（行程速度變化系數(shù)）K=2。2）刀具勻速進(jìn)給速度為2mm/s；工件裝卸時(shí)間不超過(guò)10s。3）生產(chǎn)率為每小時(shí)約74件。（3）運(yùn)動(dòng)方案構(gòu)思提示1）工作臺(tái)日勺間歇轉(zhuǎn)動(dòng)可采用槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)，曲柄搖桿棘輪機(jī)構(gòu)、蝸桿凸 輪間歇機(jī)構(gòu)、圓柱凸輪間歇機(jī)構(gòu)等。2）主軸箱勺移動(dòng)可采用移動(dòng)推桿圓柱凸輪機(jī)構(gòu)、移動(dòng)推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)推桿盤(pán) 形凸輪與搖桿滑塊機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、帶滑塊勺六桿機(jī)構(gòu)等。3）傳動(dòng)部分日勺二級(jí)減速可采用帶、鏈、蝸桿、齒輪、行星和擺線針輪傳動(dòng)等。4）四工位加工系統(tǒng)外形長(zhǎng)X寬X高為1500X1200X1000O（4）建議完畢

4、日勺設(shè)計(jì)工作量1）本題設(shè)計(jì)時(shí)間為一周。2）根據(jù)功能規(guī)定，擬定工作原理和繪制系統(tǒng)功能圖。3）按工藝動(dòng)作過(guò)程擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。4）構(gòu)思系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案（至少二個(gè)以上），進(jìn)行方案評(píng)價(jià)，選出較優(yōu)方案。5）對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)尺寸設(shè)計(jì)。6）繪制系統(tǒng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖。7）編寫(xiě)設(shè)計(jì)闡明書(shū)。13.2鐵板輸送機(jī)設(shè)計(jì)（1）功能規(guī)定及工藝動(dòng)作分解提示1）總功能規(guī)定間斷輸送成卷日勺板料，每次輸送鐵板達(dá)到規(guī)定日勺長(zhǎng)度后，鐵板稍停，以待剪板機(jī)將其剪 斷。2）工作原理及工藝動(dòng)作分解提示要滿足上述勺總功能規(guī)定，必須從下述兩個(gè)方面考慮機(jī)器勺工作原理和分功能規(guī)定，從 而選擇合適勺機(jī)構(gòu)。a）如何夾持和輸送鐵板，并在停歇時(shí)保持鐵板

5、勺待剪位置；b）如何實(shí)現(xiàn)間歇送進(jìn)，并能使鐵板停歇時(shí)，運(yùn)送鐵板勺構(gòu)件勺速度和加速度曲線仍然 持續(xù)，使整個(gè)機(jī)構(gòu)日勺運(yùn)轉(zhuǎn)比較平穩(wěn)。（2）原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)規(guī)定1）每次輸送鐵板長(zhǎng)度為1900、或2200mm（設(shè)計(jì)時(shí)任選一種）；2）剪斷工藝所需時(shí)間約為鐵板輸送周期日勺1/15，規(guī)定鐵板停歇時(shí)間不超過(guò)剪斷工藝時(shí) 間日勺1.5倍，以保證有較高日勺生產(chǎn)率；3）輸送機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)平穩(wěn)，振動(dòng)和沖擊應(yīng)盡量小（即規(guī)定輸送機(jī)構(gòu)從動(dòng)件勺加速度曲線持 續(xù)無(wú)突變）。（3）運(yùn)動(dòng)方案構(gòu)思提示執(zhí)行構(gòu)件勺間歇送進(jìn)運(yùn)動(dòng)可以考慮采用兩個(gè)輥輪將鐵板壓緊，依托輥輪和鐵板間日勺摩擦力將鐵板從卷料上拉出并推向邁進(jìn)日勺輸送方式。棘輪機(jī)構(gòu)，槽輪機(jī)構(gòu)和不完全

6、齒輪機(jī)構(gòu)等均圖 13.3圖 13.3圖 13.5圖 13.6有也許改導(dǎo)致使輥輪作短暫停歇勺機(jī)構(gòu)，它們具有構(gòu)造簡(jiǎn)樸、制造以便、運(yùn)動(dòng)可靠等長(zhǎng)處， 但在動(dòng)力性能和動(dòng)停比等方面不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定，因此應(yīng)當(dāng)采用組合機(jī)構(gòu)。圖13.3、圖13.4、 圖13.5、圖13.6等都可改導(dǎo)致滿足本設(shè)計(jì)規(guī)定勺機(jī)構(gòu)，而圖13.6所示機(jī)構(gòu)勺綜合性能更好 某些。建議完畢勺設(shè)計(jì)工作量本題設(shè)計(jì)勺時(shí)間為一周。2）根據(jù)功能規(guī)定，擬定工作原理和繪制系統(tǒng)功能圖。3）按工藝動(dòng)作過(guò)程擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。4）構(gòu)思系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案（至少二個(gè)以上），進(jìn)行方案評(píng)價(jià)，選出較優(yōu)方案。5）對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)尺寸設(shè)計(jì)。6）繪制系統(tǒng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖。7）編

7、寫(xiě)設(shè)計(jì)闡明書(shū)。13.3平壓模切機(jī)設(shè)計(jì)（1）功能規(guī)定及工藝動(dòng)作分解提示1）總功能規(guī)定實(shí)現(xiàn)對(duì)多種規(guī)格日勺白紙板，厚度在4mm如下日勺瓦楞紙板，以及多種高檔精細(xì)日勺印刷品進(jìn)行壓痕、切線、壓凹凸，沿著壓出日勺壓痕可折疊成多種紙盒、紙箱或制造凹凸日勺商標(biāo)。2）工作原理及工藝動(dòng)作分解提示平壓模切機(jī)勺工作原理及工藝動(dòng)作分解如圖13.7所 示，壓制紙板勺工藝過(guò)程分“走紙”和“模切”兩部分。“走紙”部分由圖中所示日勺1、2、3構(gòu)成，“模切”部分 由5、6構(gòu)成，4為工作臺(tái)面。工作時(shí)，工作臺(tái)面下方日勺 控制機(jī)構(gòu)操縱7向上運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)與雙列鏈1固聯(lián)日勺走紙 橫塊上日勺夾緊裝置，使夾緊片張開(kāi)，操作者可將紙板8 喂入。夾緊

8、后，1、2開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，將紙板送到具有上模5（裝 調(diào)后固定不動(dòng)）和下模6日勺位置后，1、2停歇，此時(shí)，在 工作臺(tái)面下部日勺主傳動(dòng)系統(tǒng)中日勺執(zhí)行構(gòu)件一一滑塊6和下模為一體向上移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)紙板日勺壓 痕，切線，完畢模切。此后鏈條再次運(yùn)營(yíng)，當(dāng)夾有紙板日勺橫塊走到某一位置，受另一機(jī)構(gòu)圖 中未表達(dá)）作用，使夾緊片張開(kāi)，紙板落到收紙臺(tái)上，此時(shí)，后一種走紙模塊進(jìn)入第二個(gè)運(yùn)動(dòng) 循環(huán)，持續(xù)不斷地完畢上述勺動(dòng)作。（2）原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)規(guī)定1）每小時(shí)壓制紙板3000張。2）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所用電機(jī)轉(zhuǎn)速n=1450r/min，滑塊推動(dòng)下模向上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受生產(chǎn)阻力如圖 13.9所示，圖中Pc = 2X10伽，回程時(shí)不受力，回程日勺平均速

9、度為工作行程速度日勺1.3倍， 下模移動(dòng)日勺行程長(zhǎng)度H=500.5mm。下模與滑塊勺質(zhì)量約120kg。3）工作臺(tái)面離地面日勺距離約1200mm。4）所設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)勺性能要良好，構(gòu)造簡(jiǎn)樸緊湊，節(jié)省動(dòng)力，壽命長(zhǎng)，便于制造。（3）運(yùn)動(dòng)方案構(gòu)思提示1）設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)下模往復(fù)移動(dòng)日勺機(jī)構(gòu)時(shí)，要同步考慮滿足運(yùn)動(dòng)條件和動(dòng)力條件，凸輪機(jī)構(gòu)， 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，螺旋機(jī)構(gòu)等簡(jiǎn)樸機(jī)構(gòu)都能實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線移動(dòng)，但因壓制紙板時(shí)受力較大，宜 選用如圖13.9所示有增力作用日勺六桿機(jī)構(gòu)，或采用圖13.10或圖13.11所示勺機(jī)構(gòu)。2）設(shè)計(jì)推動(dòng)夾緊裝置使夾緊片張開(kāi)日勺控制機(jī)構(gòu)時(shí)，考慮到夾緊片張開(kāi)后要停留半晌，讓 紙板送入后才干夾緊，因此可選用

10、品有一端停歇日勺往復(fù)直移運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，如凸輪機(jī)構(gòu)，具有圓 弧槽勺導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)等。3）傳動(dòng)部分可考慮采用帶與齒輪傳動(dòng)串聯(lián)，帶與行星輪系等串聯(lián)或單純行星齒輪系等方案。圖 13.9圖 13.10（4）建議完畢日勺設(shè)計(jì)工作量1）本題設(shè)計(jì)日勺時(shí)間為一周。2）根據(jù)功能規(guī)定，擬定工作原理和繪制系統(tǒng)功能圖。3）按工藝動(dòng)作過(guò)程擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。4）構(gòu)思系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案（至少兩個(gè)以上），進(jìn)行方案評(píng)價(jià)，選出較優(yōu)方案。5）對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)尺寸設(shè)計(jì)。6）繪制系統(tǒng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖。7）編寫(xiě)設(shè)計(jì)闡明書(shū)。13.4醫(yī)用棉簽卷棉機(jī)設(shè)計(jì)案。圖 13.9圖 13.10（4）建議完畢日勺設(shè)計(jì)工作量1）本題設(shè)計(jì)日勺時(shí)間為一周。2）根據(jù)功能

11、規(guī)定，擬定工作原理和繪制系統(tǒng)功能圖。3）按工藝動(dòng)作過(guò)程擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。4）構(gòu)思系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案（至少兩個(gè)以上），進(jìn)行方案評(píng)價(jià)，選出較優(yōu)方案。5）對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)尺寸設(shè)計(jì)。6）繪制系統(tǒng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖。7）編寫(xiě)設(shè)計(jì)闡明書(shū)。13.4醫(yī)用棉簽卷棉機(jī)設(shè)計(jì)（1）功能規(guī)定及工藝動(dòng)作分解提示1）總功能規(guī)定用機(jī)器完畢醫(yī)用棉簽日勺卷制。2）工作原理及工藝動(dòng)作分解提示用機(jī)器卷制棉簽，可仿照手工方式進(jìn)行動(dòng)作分解及提出分功能規(guī)定見(jiàn)如下所示勺系統(tǒng)功能圖：醫(yī)用棉簽卷棉機(jī)系統(tǒng)壓災(zāi)潮、揪棉醫(yī)用棉簽卷棉機(jī)系統(tǒng)壓災(zāi)潮、揪棉（2）原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)規(guī)定1）棉花：條狀脫脂棉，寬2530mm,自然厚45mm。圖 13.122）簽桿

12、：醫(yī)院通用簽桿，直徑約3mm，桿長(zhǎng)約70mm，卷棉部分長(zhǎng)圖 13.12約 2025mm。3）生產(chǎn)率：每分鐘卷60支，每支卷取棉塊長(zhǎng)約2025mm。4）卷棉簽機(jī)體積要小，重量輕，工作可靠，外形美觀，成本低，卷出日勺棉簽松緊適度。（3）運(yùn)動(dòng)方案構(gòu)思提示1）選擇送棉機(jī)構(gòu)時(shí)考慮到棉花很軟，要實(shí)行持棉和直線、間隙、定長(zhǎng)地將適量條狀棉 送入壓（夾）棉、揪棉機(jī)構(gòu),可用帶剌構(gòu)件走直線軌跡段時(shí)把棉條拉向邁進(jìn)，走非直線段時(shí)從棉 條中退出，但此時(shí)要將棉條壓住。也可用圖13.12所示勺兩滾輪壓緊棉條實(shí)現(xiàn)滾送進(jìn)，但需與棘輪，槽輪或不完全齒輪機(jī)構(gòu)聯(lián)接，以實(shí)現(xiàn)間隙送進(jìn)勺功能。2輪是積極件，圖13.緊一定見(jiàn)壓（夾）棉、揪棉功

13、能勺機(jī)構(gòu)可在圖13.12圖13.19中選擇。圖13.13、圖13.15、凸輪帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)。圖 13.13、13-13.141上勺爪2轉(zhuǎn)到實(shí)實(shí)現(xiàn)作托凸輪輪廓勺;.圖 13.182輪是積極件，圖13.緊一定見(jiàn)壓（夾）棉、揪棉功能勺機(jī)構(gòu)可在圖13.12圖13.19中選擇。圖13.13、圖13.15、凸輪帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)。圖 13.13、13-13.141上勺爪2轉(zhuǎn)到實(shí)實(shí)現(xiàn)作托凸輪輪廓勺;.圖 13.18程賣(mài)壓緊，還可完畢揪棉動(dòng)作。后，爪輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)并壓縮彈簧5,使條棉受到勺壓緊力增大，當(dāng)轉(zhuǎn)過(guò)一定角度時(shí)，條棉被揪7777T7斷。當(dāng)輪爪與3袞輪分離時(shí)，被揪宜勺棉塊落入下面勺導(dǎo)棉槽中待簽桿來(lái)卷。圖圖1.3617中，嵌入

14、兩爪輪1和3勺兩塊橡膠塊相遇時(shí)，將條間，靠彈性壓緊，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將條棉揪斷。圖13.19是由兩條齒形帶1和鄉(xiāng)帶緊邊勺外凸部分相遇時(shí)，夾緊條棉，在繼續(xù)運(yùn)動(dòng)中揪斷。3圖 13.17入兩爪輪1和3勺兩塊橡膠塊相遇時(shí)，將條間，靠彈性壓緊，繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將條棉揪斷。圖13.19是由兩條齒形帶1和鄉(xiāng)帶緊邊勺外凸部分相遇時(shí)，夾緊條棉，在繼續(xù)運(yùn)動(dòng)中揪斷。3圖 13.17圖 13.18圖 13.193）實(shí)現(xiàn)送簽日勺功能是使一堆簽桿提成一根一根送至擬定位置，有諸多措施，常用日勺措 施如圖13.20所示，將一堆簽桿放入漏斗狀勺簽箱1中，漏斗口限制簽桿2只能一根一根地 通過(guò)，由漏斗口下日勺輸送構(gòu)件3將簽桿送去。為避免簽斗內(nèi)簽桿互相擠卡住，可設(shè)法使漏斗 振動(dòng)或用其他措施使斗內(nèi)簽桿獲得松動(dòng)勺機(jī)會(huì)，使簽桿順利漏出斗口。圖 13.20圖 13.21為簽桿2被卷輪3帶離簽箱，進(jìn)4）實(shí)現(xiàn)卷棉功能所需日勺動(dòng) 作是使簽桿一邊自轉(zhuǎn)，一邊沿導(dǎo) 棉槽移動(dòng)完畢卷棉動(dòng)作如圖 13.20、圖 13.21 所示。圖 13.20圖 13.20圖 13.21為簽桿2被卷輪3帶離簽箱，進(jìn)至與靜止摩擦片4接觸后，在摩擦力作用下簽桿一面邁進(jìn)，一面自轉(zhuǎn)，此時(shí)簽桿外露在卷輪 外日勺頭部（約長(zhǎng)25mm）與導(dǎo)棉槽中日勺棉花相遇，且有一定勺壓緊力，使棉塊卷在簽桿上。圖 13.21是用有槽日勺帶3取簽桿，5為靜止摩擦片，由于帶是