吉林大学机械原理课程A设计2012年9月份.ppt

1、机械原理A课程设计安排,课程设计目的 综合运用机械原理课程知识，培养机械运动方案设计能力。 课程设计任务 1张2号图，2张3号图，1份说明书。 时间安排 9.4前方案设计完成2号图；9.5前2张3号图机构的设计；9.6前写设计说明书；9.7答辨。,机械原理课程设计,机械系统的方案设计,机械系统,原动机,传动系统,执行系统,控制系统,传 动 装 置,传 动 路 线,分 配 传 动 比,功 能 分 析,协 调 配 合,方 案 评 价,运 动 分 析,类 型,转 速,容 量,机电、机液、电液、液压、 气动、电气、微机等,执行系统方案设计,一、选择执行机构,根据题目要求进行功能分析，需要完成那些动作？

2、确定需要的执行机构的形式，需要几个执行机构，以及各执行机构的原动件、从动件的形式。,各执行机构的功能要求，运动要求，工艺要求，利用方框图描述。,功能方框图 （机器的功能、工艺动作及执行机构框图）,具体实例见书204页附图1.3。,设计任务：对已加工好的带有凸台的盘形零件 进行钻孔。其总功能应分解成如下几个子功能： 送料；定位；夹紧；进刀（钻孔）。 设计参数：零件图如左图所示 ，要求每分钟加工五个零件， 电机的转速n电=1440r/min。,现以设计半自动钻床为例说明运动方案 设计的步骤和过程。,1）确定运动方案,功能原理构思,半自动钻床的功能、工艺动作及执行机构框图,相应的工艺动作,执行机构,

3、执行动作,二、画运动循环图,a、直线式：,b、圆周式：,c、直角坐标式：,描述各机构间有序、相互配合的运 动关系的简单图形称为运动循环图。,将机械在一个运动循环中各执行构件各 行程区段的起止时间和先后顺序，按比例绘 制在直角坐标上。如图11-1（书193页）,如图11-2,如图11-3,各执行机构之间的运动协调关系，利用运动循环图确定。,转角（度） 或时间（秒）,半自动钻床机械运动循环图,0O,360O,90O,240O,150O,270O,180O,30O,60O,1,12,6,9,3,2,0,送 料,夹 紧,定 位,钻 孔,停 止,进 刀,停 止,（1）,（2钻孔）,退 刀,回 程,近 休

4、,远 休,近 休,升 程,回 程,近 休,远 休,近 休,回 程,远休,升 程,近 休,升 程,1、直线式运动循环图,传动系统方案设计,一、选择传动类型 机械传动、液压传动、气动、电动等。,二、拟定传动路线及机构顺序,路线：,串联、并联、串并混联,机构顺序分配原则：,2、有利于执行运动平稳确定， 皮带传动放在第1级减速。平稳机构高速级、动载大、运转不均匀、冲击振动大机构中低速 3、有利于结构加工的要求。机构尺寸大、加工难机构高速轴、变速机构运动链始端与原动机相连、变换运动形式机构运动链末端,1、有利于减小功率损失，功率“前大后小”。,三、分配各级传动比,4、若传动比过大，应用混合轮系来传动。,

5、1、单级：i带=2，2.5，3， i锥齿3 ， i直，斜 5 i蜗2080。,2、当i 810时，应用两级传动，一级为带传动，另一级为齿轮传动；当i 30时，一般应用两级以上的机械传动。,3、传动比的分配原则：“前大后小”。 i高（1.31.4） i低,5、要求i齿轮=小数 ，总传动比误差2%.,A,C,B,D,G,H,I,E,F,动 力 头,齿轮,齿条,齿扇,料斗,2,1,4,3,8,5,7,6,J,半自动钻床的运动方案图如下,工作主轴（带动各机构运动的主轴）,1、机构简图设计,计算总传动比，进行传动比分配,根据所给的设计参数，可算出执行构件主 轴转速n主=5转/分，所以机械的总传动比为：,

6、传动比分配：i总=i皮i12i34，各级分配情况应遵循“前大后小”的原则,以减小结构尺寸。,画机构运动简图 取大多数构件运动平面相互平行的投影面为主视图。,确定运动循环图,首先在草纸上进行简图设计，先定执行机构位置，再联传动机构与电机。 用2号图纸画机构简图包括机构图、运动循环图、机构明细栏、标题栏。,1、凸轮机构设计 在说明书中进行基本参数设计 在3号图上进行凸轮廓线设计 2、齿轮机构设计 写在说明书上 3、其它机构设计 画1张3号图 冷镦机设计必须是曲柄滑块机构 健身球分类机可以是凸轮机构或其它机构,典型机构设计,对各主要执行机构进行运动分析,三、撰写机械原理课程设计说明书,编写课程设计说

7、明书，内容见课程设计指 导（见教材P206）。 可再加上机构改进意见和课程设计体会。,机械原理课程设计题目,题目1:铆钉自动冷镦机设计,一、工作原理及工艺动作:,采用冷镦的方法将直径为f6,钉长为 20mm的铝棒材制成圆头铆钉.,二、原始数据及设计要求:,制钉转速：n制钉=4060rpm。铝棒材直径为： f=6mm，长度：L= 20mm，冷镦机冲头的行程为： H=60mm，要求冷镦机构具有急回特性， K=1.21.4，电机转速：n电=1440rpm。 第一级减速用皮带，第二、三级减速用齿轮等。,三、设计任务:,1、按工艺要求拟定冷镦机运动方案简图和直线式运动循环图,画在2号图纸上。 2、按工艺

8、要求列出冷镦机的功能、工艺动作及执行机构框图。,3、按给定的原始数据及参数算出总传动比，校核误差，然后拟定机械传动系统方案。 4、对传动机构和主要执行机构进行运动尺寸计算。 1） 连杆机构根据题目要求设计定出尺寸,并绘出运动线图。 2） 凸轮机构运动规律自定，按要求画出从动件位移、速度、加速度曲线 和凸轮廓线。 3） 齿轮机构要求计算一对变位齿轮，参数、尺寸自定。（校核sa和 ea )。 5、完成上述图纸计算后写一份说明书（ 15页左右）。要求见指导书。,四、方案提示:,题目2:健身球自动分类机设计,设计直径为f40f46的健身球自动检验分 类机的运动方案简图.要求：,分类机应将健身球按直径分

9、为三类,一、工作原理及工艺动作:,检球转速:n制钉=60rpm.电机转速:n电=1440rpm。 分检健身球的三种尺寸:小球40 42mm;中球42 44mm; 大球 44 46mm. 要求送料滑块的行程 H50mm，此分检机应为纯机械式的。第一级减 速用皮带。第二、三级减速用齿轮等,二、原始数据及设计要求:,三、设计任务:,1、按工艺要求拟定分检机运动方案简图和直 线式运动循环图,画在2号图纸上。 2、按工艺要求排出分检机的功能、工艺动作 及执行机构框图。,3、按给定的原始数据及参数算出总传动比， 进行传动比分配，校核误差，机械传动系统方案。 4、对传动机构和主要执行机构进行运动尺 寸计算。

10、 1） 凸轮机构要求上机计算，运动规律自定。 要求画出从动件位移、速度、加速度曲线和凸轮廓 线。画1张3号图。 2） 齿轮机构要求计算一对变位齿轮，参数、 尺寸自定。校核sa和 ea。 3） 其他机构要求画1张3号图，在说明书中。 5、完成上述图纸计算后写一份说明书（ 15页 左右）。要求见指导书。,四、方案提示:,运动方案设计图,凸轮机构,1、自行设计升程和转角的关系 2、求r0。按 max 对移动从动件=30o 对摆动从动件=40o 45o 对于 max，等速：s=0；=0； 余，正，等加：Vmax/ max 3、 r050mm凸轮轴半径 4、必须校核 max 5、起始点为升程起始点。 6、滚轮半径满足： 7、计算过程必须详细。,变位齿轮设计,1、内容全部写在说明书上 2、采用角度变位传动（取主减速器中的一对齿轮）即 3、z1、z2自选，m=24mm为标准模数。(z1=1722) 4、计算3高（ha、hf、h），4圆（d、da、df、db），3弧长（s、e、p），节圆直径（d1、 d2 ）。 5、对于一对齿轮要计算a,保证1.2,小齿轮齿顶厚Sa(0.250.4)