机械原理优质课程设计题目汇编

1、第13章机械原理课程设计题目汇编近几年来，随着机械原理课程教学改革日勺不断进一步，机械原理课程设计日勺重点应放在 机械系统运动方案日勺构思和设计上，以激发和培养学生勺创新意识和创新设计能力，这已成为 共识。本书从这一结识出发，并根据机械原理课程教学基本规定中对机械原理课程设计 提出日勺规定，汇编了二十个课程设计题目，供教师选用和参照。13.1四工位加工机床的刀具进给系统和工作台转位系统设计功能规定及工艺动作分解提示总功能规定实现对工件日勺装卸、钻孔、扩孔、铰孔。工作原理及工艺动作分解提示四工位加工系统勺工作原理及工艺动作分解如图13.1所示。该系统由安装工件日勺回转工 作台和装有刀具日勺主轴箱

2、及传动部分构成。工作台有四个工位，能绕自身回转轴线作间歇转 动。主轴箱上装有三把刀具，相应工作台II位置装钻头，m位置装扩孔钻头，w位置装铰刀。 刀具勺旋转运动由主轴箱系统提供，主轴箱能实现静止、快进、进给、快退日勺工艺动作。主 轴箱完毕一次静止、快进、进给、快退日勺循环运动，在四个工位上分别完毕相应日勺装卸、钻 孔、扩孔、铰孔工作，在刀具退出工件期间，工作台完毕一次回转90度日勺转动。依次循环四 次，一种工件就完毕了装、钻、扩、铰、卸等工序。图 13.1图 13.2图 13.1图 13.2（2）原始数据和设计规定1）刀具顶端离动工件表面65mm开始动作（图13.2），迅速移动60mm距工件5

3、mm时匀速 送进60mm，然后迅速返回，回程和工作行程日勺平均速比（行程速度变化系数）K=2。2）刀具匀速进给速度为2mm/s；工件装卸时间不超过10s。3）生产率为每小时约74件。（3）运动方案构思提示1）工作台日勺间歇转动可采用槽轮机构、不完全齿轮机构，曲柄摇杆棘轮机构、蜗杆凸 轮间歇机构、圆柱凸轮间歇机构等。2）主轴箱勺移动可采用移动推杆圆柱凸轮机构、移动推杆盘形凸轮机构、摆动推杆盘 形凸轮与摇杆滑块机构、曲柄滑块机构、带滑块勺六杆机构等。3）传动部分日勺二级减速可采用带、链、蜗杆、齿轮、行星和摆线针轮传动等。4）四工位加工系统外形长X宽X高为1500X1200X1000O（4）建议完毕

4、日勺设计工作量1）本题设计时间为一周。2）根据功能规定，拟定工作原理和绘制系统功能图。3）按工艺动作过程拟定运动循环图。4）构思系统运动方案（至少二个以上），进行方案评价，选出较优方案。5）对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计。6）绘制系统机械运动方案简图。7）编写设计阐明书。13.2铁板输送机设计（1）功能规定及工艺动作分解提示1）总功能规定间断输送成卷日勺板料，每次输送铁板达到规定日勺长度后，铁板稍停，以待剪板机将其剪 断。2）工作原理及工艺动作分解提示要满足上述勺总功能规定，必须从下述两个方面考虑机器勺工作原理和分功能规定，从 而选择合适勺机构。a）如何夹持和输送铁板，并在停歇时保持铁板

5、勺待剪位置；b）如何实现间歇送进，并能使铁板停歇时，运送铁板勺构件勺速度和加速度曲线仍然 持续，使整个机构日勺运转比较平稳。（2）原始数据和设计规定1）每次输送铁板长度为1900、或2200mm（设计时任选一种）；2）剪断工艺所需时间约为铁板输送周期日勺1/15，规定铁板停歇时间不超过剪断工艺时 间日勺1.5倍，以保证有较高日勺生产率；3）输送机构运转应平稳，振动和冲击应尽量小（即规定输送机构从动件勺加速度曲线持 续无突变）。（3）运动方案构思提示执行构件勺间歇送进运动可以考虑采用两个辊轮将铁板压紧，依托辊轮和铁板间日勺摩擦力将铁板从卷料上拉出并推向迈进日勺输送方式。棘轮机构，槽轮机构和不完全

6、齿轮机构等均图 13.3图 13.3图 13.5图 13.6有也许改导致使辊轮作短暂停歇勺机构，它们具有构造简朴、制造以便、运动可靠等长处， 但在动力性能和动停比等方面不能满足设计规定，因此应当采用组合机构。图13.3、图13.4、 图13.5、图13.6等都可改导致满足本设计规定勺机构，而图13.6所示机构勺综合性能更好 某些。建议完毕勺设计工作量本题设计勺时间为一周。2）根据功能规定，拟定工作原理和绘制系统功能图。3）按工艺动作过程拟定运动循环图。4）构思系统运动方案（至少二个以上），进行方案评价，选出较优方案。5）对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计。6）绘制系统机械运动方案简图。7）编

7、写设计阐明书。13.3平压模切机设计（1）功能规定及工艺动作分解提示1）总功能规定实现对多种规格日勺白纸板，厚度在4mm如下日勺瓦楞纸板，以及多种高档精细日勺印刷品进行压痕、切线、压凹凸，沿着压出日勺压痕可折叠成多种纸盒、纸箱或制造凹凸日勺商标。2）工作原理及工艺动作分解提示平压模切机勺工作原理及工艺动作分解如图13.7所 示，压制纸板勺工艺过程分“走纸”和“模切”两部分。“走纸”部分由图中所示日勺1、2、3构成，“模切”部分 由5、6构成，4为工作台面。工作时，工作台面下方日勺 控制机构操纵7向上运动，推动与双列链1固联日勺走纸 横块上日勺夹紧装置，使夹紧片张开，操作者可将纸板8 喂入。夹紧

8、后，1、2开始运动，将纸板送到具有上模5（装 调后固定不动）和下模6日勺位置后，1、2停歇，此时，在 工作台面下部日勺主传动系统中日勺执行构件一一滑块6和下模为一体向上移动，实现纸板日勺压 痕，切线，完毕模切。此后链条再次运营，当夹有纸板日勺横块走到某一位置，受另一机构图 中未表达）作用，使夹紧片张开，纸板落到收纸台上，此时，后一种走纸模块进入第二个运动 循环，持续不断地完毕上述勺动作。（2）原始数据和设计规定1）每小时压制纸板3000张。2）传动机构所用电机转速n=1450r/min，滑块推动下模向上运动时所受生产阻力如图 13.9所示，图中Pc = 2X10伽，回程时不受力，回程日勺平均速

9、度为工作行程速度日勺1.3倍， 下模移动日勺行程长度H=500.5mm。下模与滑块勺质量约120kg。3）工作台面离地面日勺距离约1200mm。4）所设计机构勺性能要良好，构造简朴紧凑，节省动力，寿命长，便于制造。（3）运动方案构思提示1）设计实现下模往复移动日勺机构时，要同步考虑满足运动条件和动力条件，凸轮机构， 曲柄滑块机构，螺旋机构等简朴机构都能实现往复直线移动，但因压制纸板时受力较大，宜 选用如图13.9所示有增力作用日勺六杆机构，或采用图13.10或图13.11所示勺机构。2）设计推动夹紧装置使夹紧片张开日勺控制机构时，考虑到夹紧片张开后要停留半晌，让 纸板送入后才干夹紧，因此可选用

10、品有一端停歇日勺往复直移运动机构，如凸轮机构，具有圆 弧槽勺导杆机构等。3）传动部分可考虑采用带与齿轮传动串联，带与行星轮系等串联或单纯行星齿轮系等方案。图 13.9图 13.10（4）建议完毕日勺设计工作量1）本题设计日勺时间为一周。2）根据功能规定，拟定工作原理和绘制系统功能图。3）按工艺动作过程拟定运动循环图。4）构思系统运动方案（至少两个以上），进行方案评价，选出较优方案。5）对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计。6）绘制系统机械运动方案简图。7）编写设计阐明书。13.4医用棉签卷棉机设计案。图 13.9图 13.10（4）建议完毕日勺设计工作量1）本题设计日勺时间为一周。2）根据功能

11、规定，拟定工作原理和绘制系统功能图。3）按工艺动作过程拟定运动循环图。4）构思系统运动方案（至少两个以上），进行方案评价，选出较优方案。5）对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计。6）绘制系统机械运动方案简图。7）编写设计阐明书。13.4医用棉签卷棉机设计（1）功能规定及工艺动作分解提示1）总功能规定用机器完毕医用棉签日勺卷制。2）工作原理及工艺动作分解提示用机器卷制棉签，可仿照手工方式进行动作分解及提出分功能规定见如下所示勺系统功能图：医用棉签卷棉机系统压灾潮、揪棉医用棉签卷棉机系统压灾潮、揪棉（2）原始数据和设计规定1）棉花：条状脱脂棉，宽2530mm,自然厚45mm。图 13.122）签杆

12、：医院通用签杆，直径约3mm，杆长约70mm，卷棉部分长图 13.12约 2025mm。3）生产率：每分钟卷60支，每支卷取棉块长约2025mm。4）卷棉签机体积要小，重量轻，工作可靠，外形美观，成本低，卷出日勺棉签松紧适度。（3）运动方案构思提示1）选择送棉机构时考虑到棉花很软，要实行持棉和直线、间隙、定长地将适量条状棉 送入压（夹）棉、揪棉机构,可用带剌构件走直线轨迹段时把棉条拉向迈进，走非直线段时从棉 条中退出，但此时要将棉条压住。也可用图13.12所示勺两滚轮压紧棉条实现滚送进，但需与棘轮，槽轮或不完全齿轮机构联接，以实现间隙送进勺功能。2轮是积极件，图13.紧一定见压（夹）棉、揪棉功

13、能勺机构可在图13.12图13.19中选择。图13.13、图13.15、凸轮带动实现。图 13.13、13-13.141上勺爪2转到实实现作托凸轮轮廓勺;.图 13.182轮是积极件，图13.紧一定见压（夹）棉、揪棉功能勺机构可在图13.12图13.19中选择。图13.13、图13.15、凸轮带动实现。图 13.13、13-13.141上勺爪2转到实实现作托凸轮轮廓勺;.图 13.18程卖压紧，还可完毕揪棉动作。后，爪轮继续转动并压缩弹簧5,使条棉受到勺压紧力增大，当转过一定角度时，条棉被揪7777T7断。当轮爪与3衮轮分离时，被揪宜勺棉块落入下面勺导棉槽中待签杆来卷。图图1.3617中，嵌入

14、两爪轮1和3勺两块橡胶块相遇时，将条间，靠弹性压紧，继续转动时，将条棉揪断。图13.19是由两条齿形带1和乡带紧边勺外凸部分相遇时，夹紧条棉，在继续运动中揪断。3图 13.17入两爪轮1和3勺两块橡胶块相遇时，将条间，靠弹性压紧，继续转动时，将条棉揪断。图13.19是由两条齿形带1和乡带紧边勺外凸部分相遇时，夹紧条棉，在继续运动中揪断。3图 13.17图 13.18图 13.193）实现送签日勺功能是使一堆签杆提成一根一根送至拟定位置，有诸多措施，常用日勺措 施如图13.20所示，将一堆签杆放入漏斗状勺签箱1中，漏斗口限制签杆2只能一根一根地 通过，由漏斗口下日勺输送构件3将签杆送去。为避免签斗内签杆互相挤卡住，可设法使漏斗 振动或用其他措施使斗内签杆获得松动勺机会，使签杆顺利漏出斗口。图 13.20图 13.21为签杆2被卷轮3带离签箱，进4）实现卷棉功能所需日勺动 作是使签杆一边自转，一边沿导 棉槽移动完毕卷棉动作如图 13.20、图 13.21 所示。图 13.20图 13.20图 13.21为签杆2被卷轮3带离签箱，进至与静止摩擦片4接触后，在摩擦力作用下签杆一面迈进，一面自转，此时签杆外露在卷轮 外日勺头部（约长25mm）与导棉槽中日勺棉花相遇，且有一定勺压紧力，使棉块卷在签杆上。图 13.21是用有槽日勺带3取签杆，5为静止摩擦片，由于带是