吉大機原課程設(shè)計

吉大機原課程設(shè)計第一頁，共37頁。第十一章機械系統(tǒng)的方案設(shè)計11-1概述機械系統(tǒng)

原動機

傳動系統(tǒng)

執(zhí)行系統(tǒng)

操縱控制系統(tǒng)傳動裝置傳動路線分配傳動比功能分析協(xié)調(diào)配合方案評價運動分析類型轉(zhuǎn)速容量機電、機液、電液、液壓、氣動、電氣、微機等第二頁，共37頁。11-2執(zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計一、選擇執(zhí)行機構(gòu)根據(jù)題目要求進行功能分析，需要完成那些動作？確定需要的執(zhí)行機構(gòu)的形式，需要幾個執(zhí)行機構(gòu)，以及各執(zhí)行機構(gòu)的原動件、從動件的形式。各執(zhí)行機構(gòu)的功能要求，運動要求，工藝要求，利用方框圖描述。第三頁，共37頁。子功能1………總功能………相應(yīng)工藝動作執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行動作………子功能2子功能3子功能n相應(yīng)工藝動作相應(yīng)工藝動作相應(yīng)工藝動作………………………執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行動作執(zhí)行動作執(zhí)行動作功能方框圖（機器的功能、工藝動作及執(zhí)行機構(gòu)框圖）具體實例見書199頁附圖1.3。第四頁，共37頁。二、畫運動循環(huán)圖a、直線式：b、圓周式：c、直角坐標式：描述各機構(gòu)間有序、相互配合的運動關(guān)系的簡單圖形稱為運動循環(huán)圖。將機械在一個運動循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件各行程區(qū)段的起止時間和先后順序，按比例繪制在直角坐標上。如圖11-1（書188頁）如圖11-2如圖11-3各執(zhí)行機構(gòu)之間的運動協(xié)調(diào)關(guān)系，利用運動循環(huán)圖確定。第五頁，共37頁。轉(zhuǎn)角（度）或時間（秒）半自動鉆床機械運動循環(huán)圖0O360O90O240O150O270O180O30O60O11269320送料夾緊定位鉆孔停止進刀停止（1）（2鉆孔）退刀回程近休遠休近休升程回程近休遠休近休回程遠休升程近休升程1、直線式運動循環(huán)圖第六頁，共37頁。2、圓周式運動循環(huán)圖排氣閥門開啟脹進氣閥門開啟進氣閥門關(guān)閉排氣閥門關(guān)閉進氣排氣縮壓膨°0°180°360°540°720o曲軸第七頁，共37頁。0o180o360o540o720o排氣門開閉點火進氣門火花塞曲柄轉(zhuǎn)角活塞開開閉開下移上移下移上移圖11.3單缸四沖程內(nèi)燃機直角坐標式運動循環(huán)圖3、直角坐標式運動循環(huán)圖第八頁，共37頁。11-3傳動系統(tǒng)方案設(shè)計一、選擇傳動類型

機械傳動、液壓傳動、氣動、電動等。二、擬定傳動路線及機構(gòu)順序路線：串聯(lián)、并聯(lián)、串并混聯(lián)機構(gòu)順序分配原則：2、有利于執(zhí)行運動平穩(wěn)確定，皮帶傳動放在第1級減速。1、有利于減小結(jié)構(gòu)尺寸，功率“前大后小”。第九頁，共37頁。三、分配各級傳動比4、若傳動比過大，應(yīng)用混合輪系來傳動。1、單級：i帶=2，2.5，3，

i錐齒≤3，i直，斜≤5

i蝸≤20~80。2、當(dāng)i>8~10時，應(yīng)用兩級傳動，一級為帶傳動，另一級為齒輪傳動；當(dāng)i>30時，一般應(yīng)用兩級以上的機械傳動。3、傳動比的分配原則：“前大后小”。5、要求i一對=無理數(shù)，總傳動比誤差≤2%第十頁，共37頁。設(shè)計任務(wù)：對已加工好的帶有凸臺的盤形零件進行鉆孔。其總功能應(yīng)分解成如下幾個工藝動作：①送料；②定位；③夾緊；④進刀（鉆孔）。設(shè)計參數(shù)：零件圖如左圖所示，要求每分鐘加工五個零件，電機的轉(zhuǎn)速n電=1440r/min。現(xiàn)以設(shè)計半自動鉆床為例說明運動方案設(shè)計的步驟和過程。18F40F20F3010

零件圖11-3機械運動簡圖設(shè)計舉例第十一頁，共37頁。送料進刀夾緊定位工作臺1）確定運動方案及機械運動循環(huán)圖功能原理構(gòu)思第十二頁，共37頁。在工件上鉆孔子功能1子功能2子功能3子功能4送料定位夾緊進刀從料斗推出工件及把鉆好孔的工件向前推進定位擋塊伸縮，擋住工件或讓出通道夾具夾緊或松開鉆頭的進給與退出移動從動件圓柱凸輪機構(gòu)移動從動件盤形凸輪機構(gòu)擺動從動件盤形凸輪機構(gòu)齒輪齒條機構(gòu)從動件通過高副與移動滑塊相連從動件往復(fù)移動從動件往復(fù)移動滑塊往復(fù)移動齒條上下往復(fù)移動總功能半自動鉆床的功能、工藝動作及執(zhí)行機構(gòu)框圖相應(yīng)的工藝動作執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行動作第十三頁，共37頁。轉(zhuǎn)角（度）或時間（秒）半自動鉆床機械運動循環(huán)圖0O360O90O240O150O270O180O30O60O11269320送料夾緊定位鉆孔停止進刀停止（1）（2鉆孔）退刀回程近休遠休近休升程回程近休遠休近休回程遠休升程近休升程第十四頁，共37頁。ACBDGHIEF動力頭齒輪齒條齒扇料斗21438576J半自動鉆床的運動方案圖如下工作主軸（帶動各機構(gòu)運動的主軸）第十五頁，共37頁。一、機構(gòu)簡圖設(shè)計①計算總傳動比，進行傳動比分配根據(jù)所給的設(shè)計參數(shù)，可算出執(zhí)行構(gòu)件主軸轉(zhuǎn)速n主=5轉(zhuǎn)/分，所以機械的總傳動比為：傳動比分配：i總=i皮×i12×i34，各級分配情況應(yīng)遵循“前大后小”的原則,以減小結(jié)構(gòu)尺寸。傳動比誤差=（實際總傳動比-理論總傳動比）

理論總傳動比×100%第十六頁，共37頁。②畫機構(gòu)運動簡圖取大多數(shù)構(gòu)件運動平面相互平行的投影面為主視圖。③確定運動循環(huán)圖首先在草紙上進行簡圖設(shè)計，先定執(zhí)行機構(gòu)位置，再聯(lián)傳動機構(gòu)與電機。

用2號圖紙畫機構(gòu)簡圖包括機構(gòu)圖、運動循環(huán)圖、機構(gòu)明細欄、標題欄。第十七頁，共37頁。1、凸輪機構(gòu)設(shè)計在說明書中進行基本參數(shù)設(shè)計在3號圖上進行凸輪廓線設(shè)計2、齒輪機構(gòu)設(shè)計寫在說明書上3、其它機構(gòu)設(shè)計畫1張3號圖冷鐓機設(shè)計必須是曲柄滑塊機構(gòu)健身球分類機可以是凸輪機構(gòu)或其它機構(gòu)二、典型機構(gòu)設(shè)計第十八頁，共37頁。對各主要執(zhí)行機構(gòu)進行運動分析三、撰寫機械原理課程設(shè)計說明書編寫課程設(shè)計說明書，內(nèi)容見課程設(shè)計指導(dǎo)（見教材P201）?？稍偌由蠙C構(gòu)改進意見和課程設(shè)計體會。第十九頁，共37頁。機械原理課程設(shè)計題目題目1:鉚釘自動冷鐓機設(shè)計一、工作原理及工藝動作:采用冷鐓的方法將直徑為f6,釘長為20mm的鋁棒材制成圓頭鉚釘.工藝動作為：二、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求:冷鐓機的工藝動作包括1)校直進料2)切料送料3)鐓料4)脫模第二十頁，共37頁。三、設(shè)計任務(wù):制釘轉(zhuǎn)速：n制釘=40～60rpm。鋁棒材直徑為：f=6mm，長度：L=20mm，冷鐓機沖頭的行程為：H=60mm，要求冷鐓機構(gòu)具有急回特性，K=1.2~1.4，電機轉(zhuǎn)速：n電=1440rpm。第一級減速用皮帶，第二、三級減速用齒輪等。二、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求:1、按工藝要求擬定冷鐓機運動方案簡圖和直線式運動循環(huán)圖,畫在2號圖紙上。要求圖解法設(shè)計2、按工藝要求排出冷鐓機的功能、工藝動作及執(zhí)行機構(gòu)框圖。第二十一頁，共37頁。3、按給定的原始數(shù)據(jù)及參數(shù)算出總傳動比，然后擬定機械傳動系統(tǒng)方案。

4、對傳動機構(gòu)和主要執(zhí)行機構(gòu)進行運動尺寸計算。1）連桿機構(gòu)根據(jù)題目要求設(shè)計定出尺寸,并繪出運動線圖。2）凸輪機構(gòu)運動規(guī)律自定，按。要求畫出從動件位移、速度、加速度曲線和凸輪廓線。3）齒輪機構(gòu)要求計算一對變位齒輪，參數(shù)、尺寸自定。（校核sa和

ea)。

5、完成上述圖紙計算后寫一份說明書（10頁左右）。要求見指導(dǎo)書。第二十二頁，共37頁。四、方案分析:第二十三頁，共37頁。1.鐓料機構(gòu):要求執(zhí)行構(gòu)件移動,并具有急回特性.2.校直進料機構(gòu):要求進料過程有間歇,可用槽輪.棘輪機構(gòu),校直用兩摩擦輪壓擠成形.3.切斷送料:要求送料過程也有間歇,也可將料切斷由一個機構(gòu)控制.進料鐓料第二十四頁，共37頁。4.脫模機構(gòu):直動從動件盤形凸輪機構(gòu),接觸形式自定.5.聯(lián)接機構(gòu):用皮帶.齒輪將上述所有機構(gòu)都聯(lián)接上,使之能夠協(xié)調(diào)配合.第二十五頁，共37頁。題目2:健身球自動分類機設(shè)計設(shè)計直徑為f40~f46的健身球自動檢驗分類機的運動方案簡圖.要求：分類機應(yīng)將健身球按直徑分為三類f40~f42f42~f44f44~f46分類機中應(yīng)有的工藝動作為三部分1）送料2）檢測3）接料一、工作原理及工藝動作:工藝動作為：第二十六頁，共37頁。檢球轉(zhuǎn)速:n制釘=60rpm.電機轉(zhuǎn)速:n電=1440rpm。分檢健身球的三種尺寸:小球40～42mm;中球42～44mm;大球44～46mm.要求送料滑塊的行程H≥50mm，此分檢機應(yīng)為純機械式的。第一級減速用皮帶。第二、三級減速用齒輪等．二、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求:三、設(shè)計任務(wù):1、按工藝要求擬定分檢機運動方案簡圖和直線式運動循環(huán)圖,畫在2號圖紙上。2、按工藝要求排出分檢機的功能、工藝動作及執(zhí)行機構(gòu)框圖。第二十七頁，共37頁。3、按給定的原始數(shù)據(jù)及參數(shù)算出總傳動比，進行傳動比分配，校核誤差，機械傳動系統(tǒng)方案。

4、對傳動機構(gòu)和主要執(zhí)行機構(gòu)進行運動尺寸計算。1）凸輪機構(gòu)要求上機計算，運動規(guī)律自定。要求畫出從動件位移、速度、加速度曲線和凸輪廓線。畫1張3號圖。2）齒輪機構(gòu)要求計算一對變位齒輪，參數(shù)、尺寸自定。校核sa和

ea。3）其他機構(gòu)要求畫1張3號圖，在說明書中。

5、完成上述圖紙計算后寫一份說明書（15頁左右）。要求見指導(dǎo)書。第二十八頁，共37頁。四、可行性方案提示:f40~f42f42~f44f44~f46送料機構(gòu)檢測機構(gòu)接料機構(gòu)1．第二十九頁，共37頁。２．可變動送料機構(gòu)，將此機構(gòu)做成轉(zhuǎn)盤．第三十頁，共37頁。３．可變動檢測機構(gòu)．送料機構(gòu)第三十一頁，共37頁。運動方案設(shè)計圖第三十二頁，共37頁。凸輪機構(gòu)第三十三頁，共37頁。1、自行設(shè)計升程和轉(zhuǎn)角的關(guān)系2、求r0。按αmax≤[α]對移動從動件[α]=30o對擺動從動件[α]=40o~45o對于αmax，等速：s=0；δ=0；余，正，等加：Vmax/ω→αmax3、r0≥50mm>凸輪軸半徑4、必須校核αmax≤[α]5、起始點為升程起始點。第三十四頁，共37頁。曲柄滑塊機構(gòu)注意：畫一個一般位置代表各桿長。畫S~φ時，30度一個間隔，兩個極限位置必須標出，a圖不畫。第三十五頁，共37頁。變位齒輪設(shè)計1、內(nèi)容全部寫在說明書上2、采用角度變位傳動（取主減速器中的一對齒