机械原理课程设计ppt优秀PPT.ppt

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1、课程设计的目的课程设计的目的n n从系统方案设计动身，融会贯穿各章的理论和从系统方案设计动身，融会贯穿各章的理论和方法，分析和解决与实际问题。方法，分析和解决与实际问题。n n培育初步的机构选型及确定运动方案的实力培育初步的机构选型及确定运动方案的实力n n对运动学和动力学的分析与设计有一个较完整对运动学和动力学的分析与设计有一个较完整的概念的概念n n提高运算、绘图、运用计算机完成机械系统整提高运算、绘图、运用计算机完成机械系统整体分析和设计体分析和设计n n查阅有关资料的实力查阅有关资料的实力 n n培育学生表达、归纳、总结和独立思索与分析培育学生表达、归纳、总结和独立思索与分析的实力。的

2、实力。课程设计的意义课程设计的意义n n国民经济发展的要求：需质量优、性能国民经济发展的要求：需质量优、性能好、效率高、能耗低、价格廉的机械产好、效率高、能耗低、价格廉的机械产品，机械原理课程设计内容是产品设计品，机械原理课程设计内容是产品设计的重要内容。的重要内容。n n机械产品自动化的要求：各种机械均需机械产品自动化的要求：各种机械均需生产和操作过程的自动化，或者实现某生产和操作过程的自动化，或者实现某一工艺动作过程。一工艺动作过程。n n创新实力培育的要求创新实力培育的要求n n巩固、驾驭、运用机械原理学问理论的巩固、驾驭、运用机械原理学问理论的要求要求设计步骤设计步骤设计题目设计题目n

3、 n已按学号分发(共7组题目）n n可以自选其他已有的题目n n（一周内找老师更改，登记）n n可以结合明年机械设计大赛自选题目（明年5月参赛，主题为“珍爱生命，奉献社会”，内容为“在突发灾难中，用于救援、破障、逃命、避难的机械产品的设计与制作”）时间支配时间支配n n学院支配的时间：n n1819周（专用周，但可能被占用）n n提前下题，提前完成n n最终完成时间：n n第19周周五下午3点前必需答辩结束几点要求几点要求n n每班同一题目的同学组成一个小组n n（一般为学号加减7）n n每组选出组长一名，负责协调、组织本组成员的设计（定题后报给老师）n n答辩前每组自报每个组员的自评成果（由

4、高到低排序，由本组成员探讨、综合贡献大小而定）n n答辩时按组逐一进行n n充分发挥团结协作、同心同德的精神答辩时完成的工作答辩时完成的工作n n图纸一张（A0/A1，手绘/CAD）n n机构运动方案简图n n机械传动方案图n n运动循环图n n说明书一份（同一封面、纸张，左侧装订）n n任务书；功能分析；功能分解及工艺动作；原始数据及计算；方案设计思路及探讨改进；执行机构设计步骤；机构上机分析检验过程；对所设计的结果进行探讨；感想及建议；附录(程序源代码）机械系统运动方案设计 1、机械系统设计的一般原则、机械系统设计的一般原则 1.1 1.1 机械的结构组成机械的结构组成机械动力机传动系统执

5、行系统回转运动往复运动间歇运动轨迹要求机械液体电磁控制系统1.2 机械系统设计的一般原则机械系统设计的一般原则n n接受简短的运动链n n有较高的机械效率n n合理支配传动依次n n合理安排传动比（前小后大）n n保证机械平安运转2、机械运动方案设计的过程和内容、机械运动方案设计的过程和内容一、功能原理设计一、功能原理设计 依据预期实现的功能考虑相应的原理依据预期实现的功能考虑相应的原理 常用功能原理机械推拉原理 摩擦传动原理 流体传动原理 电磁传动原理 材料变形原理光电原理功能原理设计思路是：分析功能要求，依据功能要求提出可能实现它的功能原理功能原理设计功能原理设计 实例实例1办公室取纸器设

6、计预期实现的功能是：办公室取便条用，每次取一张实现的原理有：摩擦力静电吸力切向力功能原理设计功能原理设计 实例实例2自动送料板装置自动送料板装置 实现的原理有：n n用顶吸法吸走顶部一张料板n n用底部气吸法吸出料板的边缘，然后夹走n n将料板从底部推出，然后用夹板抽走n n用摩擦板从顶部推出一张料板，然后夹走n n用摩擦轮将料板从底部滚出，然后夹走二、执行系统的运动规律设计二、执行系统的运动规律设计 依据功能原理提出的工艺动作，进行运动依据功能原理提出的工艺动作，进行运动分解，构思出恰当的运动规律。分解，构思出恰当的运动规律。加工内孔机床的运动规律设计：加工内孔机床的运动规律设计：工件作等速

7、转动，刀具作纵向等速运动，进给运动是刀具的径向进给（车床）执行系统的运动规律设计执行系统的运动规律设计 依据功能原理提出的工艺动作，进行运动依据功能原理提出的工艺动作，进行运动分解，构思出恰当的运动规律。分解，构思出恰当的运动规律。加工内孔机床的运动规律设计：加工内孔机床的运动规律设计：工件固定不动，刀具绕被加工孔的中心线转动，进给运动是刀具的径向、纵向运动。（镗床）执行系统的运动规律设计执行系统的运动规律设计 依据功能原理提出的工艺动作，进行运动依据功能原理提出的工艺动作，进行运动分解，构思出恰当的运动规律。分解，构思出恰当的运动规律。加工内孔机床的运动规律设计：加工内孔机床的运动规律设计：

8、工件固定不动，接受不同尺寸的专用刀具（钻头和铰刀）等速转动和纵向送进运动。(钻床)执行系统的运动规律设计执行系统的运动规律设计 依据功能原理提出的工艺动作，进行运动依据功能原理提出的工艺动作，进行运动分解，构思出恰当的运动规律。分解，构思出恰当的运动规律。加工内孔机床的运动规律设计：加工内孔机床的运动规律设计：工件和刀具均不转动，只让刀具作直线运动。（拉床）计算机的绘图机的运动规律设计计算机的绘图机的运动规律设计 n n图纸固定不动，而绘图笔作横向和纵向的移动，从而在绘图纸上绘出随意形态困难的平面曲线。n n绘图笔仅作x方向运动，让绘图纸绕在卷筒上绕x轴作往复转动，这两个运动的合成可以在图纸上

9、绘出困难的平面图形。n n3.1动力机类型的选择n n电动机n n沟通异步电动机（举荐运用）n n直流电动机n n伺服电动机n n液动机（液压马达、液压油缸）n n气动机（气缸）n n需完成工作：选定电机，定出转速、功率三、机构构型设计三、机构构型设计3.2 机构选型机构选型3.2.1传动系统机构选型传动系统：减速增力/(增速）n n带传动（含同步带）和链传动n n齿轮传动（轮系）n n螺旋机构n n其他新型减速机构n n连杆机构、凸轮机构需完成工作：选定传动机构，定出各级传动比，图纸上画出传动系统图，并标出传动比3.2.2 执行机构选型执行机构选型选型方法：选型方法：选型方法：选型方法：1

10、1、依据执行构件所需的运动特性进行机构选型、依据执行构件所需的运动特性进行机构选型、依据执行构件所需的运动特性进行机构选型、依据执行构件所需的运动特性进行机构选型2 2、依据动作功能分解与组合原理进行机构选型、依据动作功能分解与组合原理进行机构选型、依据动作功能分解与组合原理进行机构选型、依据动作功能分解与组合原理进行机构选型 执行系统是机械系统中的重要组成部分。执行系统是机械系统中的重要组成部分。执行系统是机械系统中的重要组成部分。执行系统是机械系统中的重要组成部分。执行系统由一个或多个执行机构组成。执行系统由一个或多个执行机构组成。执行系统由一个或多个执行机构组成。执行系统由一个或多个执行

11、机构组成。机械执行机构选型是总体方案设计的核心。机械执行机构选型是总体方案设计的核心。机械执行机构选型是总体方案设计的核心。机械执行机构选型是总体方案设计的核心。依据运动特性选型依据运动特性选型（1 1）定速比转动变换机构）定速比转动变换机构n n齿轮机构n n蜗轮蜗杆n n轮系（定轴、周转、复合）n n带传动n n链传动n n摩擦轮n n特殊的连杆机构依据运动特性选型依据运动特性选型（2 2）连续转动）连续转动往复移动（摇摆）往复移动（摇摆）n n连杆机构n n曲柄滑块、曲柄摇杆、摇摆导杆n n多杆机构n n凸轮机构n n组合机构n n凸轮连杆组合机构n n齿轮连杆组合机构依据运动特性选型依

12、据运动特性选型（3 3）连续转动）连续转动变速转动变速转动(周期性）周期性）n n双曲柄机构n n回转导杆机构n n多杆机构n n非圆齿轮机构依据运动特性选型（4）连续转动间歇运动n n棘轮机构n n槽轮机构n n不完全齿轮机构n n凸轮性间歇机构n n齿轮连杆组合机构n n凸轮齿轮组合机构n n依据运动特性选型(5)连续转动轨迹运动n n连杆机构四杆机构四杆机构五杆机构五杆机构n n凸轮连杆组合n n齿轮连杆组合依据运动特性选型（6）运动的合成与分解n n差动机构（2自由度）差动轮系差动轮系差动螺旋差动螺旋2 2自由度连杆机构自由度连杆机构2 2自由度组合机构自由度组合机构 功能求解功能求解

13、 依依据据机机构构的的基基本本功功能能，归归纳纳整整理理为为功功能能元元。任任何何一一个个困困难难的的机机构构系系统统所所要要实实现现的的运运动动，都都可可以以认认为为是是由由一一些些基基本本的的功功能能元元按按确确定定规规律律组组成成的的，依依据据功功能能元元就就易易于于找找到到相相应应的的功功能能载载体体，实实现现功功能能元的求解。元的求解。基本功能元及符号表示基本功能元及符号表示依据动作功能分解与组合原理进行机构选型依据动作功能分解与组合原理进行机构选型依据动作功能分解选型精锻机主机构设计（1）n n总功能：当加压执行构件（冲头）上下运动时，能锻出较高精度的毛坯n n要求：驱动轴必需水平

14、布置，加压执行构件沿铅垂方向移动。n nn n试构思该执行机构的若干方案。依据动作功能分解选型精锻机主机构设计（2）1、进行动作功能分解。依据题目要求，该执行机构应具有以下功能：运动形式变换功能：将驱动轴的转动变换为冲头的移动运动轴线变向功能：将水平轴运动变换为铅垂方向运动运动位移或速度缩小功能：减小位移量（或速度），以实现增力要求依据动作功能分解选型精锻机主机构设计（3）2、构思出完成加压执行机构总体功能的功能-技术矩阵图。依据动作功能分解选型精锻机主机构设计（4）满足精锻机功能要求的六种基本功能结构满足精锻机功能要求的六种基本功能结构依据动作功能分解选型精锻机的四种方案回设计过程回设计过程

15、四、运动循环图设计四、运动循环图设计用来描述机构系统在一个工作循环中各执行构件运动间相互协调协作的示意图称为机构系统运动循环图，简称运动循环图。运动循环图形式：直线式运动循环图（或称矩形运动循环图）圆周式运动循环图直角坐标式运动循环图实例：半自动制钉机实例：半自动制钉机 制造如图所示一枚鞋钉的工艺过程所绘制的运动循环图该鞋钉分为钉头、钉杆、钉尖三部分，钉杆成四方锥形实例：半自动制钉机实例：半自动制钉机 工艺过程示意图（俯视）所示.整个机构系统由四个执行机构所组成（图中只画出各凸轮机构的执行构件），分别完成四个工序。半自动制钉机半自动制钉机四个工序镦头：冲头镦头：冲头镦头：冲头镦头：冲头1 1左

16、进镦出钉头。在镦锻过程中，冲头左进镦出钉头。在镦锻过程中，冲头左进镦出钉头。在镦锻过程中，冲头左进镦出钉头。在镦锻过程中，冲头3 3压紧钢丝料。压紧钢丝料。压紧钢丝料。压紧钢丝料。送料：由送料夹持器送料：由送料夹持器送料：由送料夹持器送料：由送料夹持器2 2分四次间歇送进，前三次每分四次间歇送进，前三次每分四次间歇送进，前三次每分四次间歇送进，前三次每次送进量约为三分之一钉长度，第四次送进略次送进量约为三分之一钉长度，第四次送进略次送进量约为三分之一钉长度，第四次送进略次送进量约为三分之一钉长度，第四次送进略大于前三次送进量。大于前三次送进量。大于前三次送进量。大于前三次送进量。压紧、挤方：由

17、冲头压紧、挤方：由冲头压紧、挤方：由冲头压紧、挤方：由冲头3 3在前三次送料后的停留时间在前三次送料后的停留时间在前三次送料后的停留时间在前三次送料后的停留时间内将钉杆挤压成方锥，在其余工作循环中冲头内将钉杆挤压成方锥，在其余工作循环中冲头内将钉杆挤压成方锥，在其余工作循环中冲头内将钉杆挤压成方锥，在其余工作循环中冲头3 3保持与钉杆接触，起压紧作用。保持与钉杆接触，起压紧作用。保持与钉杆接触，起压紧作用。保持与钉杆接触，起压紧作用。挤尖、切断：在第四次送料后，由切断刀挤尖、切断：在第四次送料后，由切断刀挤尖、切断：在第四次送料后，由切断刀挤尖、切断：在第四次送料后，由切断刀4 4同时完同时完

18、同时完同时完成挤尖、切断工序，最终完成一枚鞋钉的制作。成挤尖、切断工序，最终完成一枚鞋钉的制作。成挤尖、切断工序，最终完成一枚鞋钉的制作。成挤尖、切断工序，最终完成一枚鞋钉的制作。直线式运动循环图直线式运动循环图 绘制方法：将机械在一个工作循环中各执行绘制方法：将机械在一个工作循环中各执行构件各运动区段的起止时间（或转角）和先构件各运动区段的起止时间（或转角）和先后依次，按比例绘制在直线轴上，形成长条后依次，按比例绘制在直线轴上，形成长条矩形图矩形图 机构运动机构运动圆周式运动循环图圆周式运动循环图绘制方法绘制方法绘制方法绘制方法：以原：以原点点O O为圆心，作为圆心，作若干个同心圆若干个同心

19、圆环，每一个圆环，每一个圆环代表一个执环代表一个执行构件。由各行构件。由各相应圆环分别相应圆环分别引径向直线表引径向直线表示个执行构件示个执行构件不同运动区段不同运动区段的起始和终止的起始和终止位置。位置。直角坐标式运动循环图 绘制方法：以横绘制方法：以横坐标轴代表机坐标轴代表机械的主轴或安械的主轴或安排轴的转角，排轴的转角，以纵坐标轴代以纵坐标轴代表各执行构件表各执行构件的角位移或线的角位移或线位移，如图所位移，如图所示，事实上就示，事实上就是各执行构件是各执行构件的位移线图。的位移线图。机构运动机构运动运动循环图设计运动循环图设计设计原则设计原则运动循环图需满足各执行机构：动作先后的依次性

20、要求动作在时间上的同步性要求在空间布置上的协调性要求改进操作上的协同性要求的动作支配要有利于提高劳动生产率的布置要有利于系统的能量协调和效率的提高机构尺寸设计机构尺寸设计n n连杆机构的各杆长连杆机构的各杆长n n凸轮机构的具体尺寸凸轮机构的具体尺寸n n齿轮机构的模数、齿数、中心距等齿轮机构的模数、齿数、中心距等n n其他机构的关键尺寸其他机构的关键尺寸n n设计方法：设计方法：n n解析法解析法n n图解法图解法n n试验法试验法机构运动、动力分析机构运动、动力分析运动分析：解析法编程分析模型法利用已有软件图解法(多位置不便利）分析的结果须要具体说明，是否符合题目要求，如何体现。方案评价方

21、案评价n n是否符合题目要求？是否符合题目要求？说明书包含的内容说明书包含的内容n n任务书；任务书；n n功能分析；功能分析；n n功能分解及工艺动作；功能分解及工艺动作；n n原始数据及计算；原始数据及计算；n n方案设计思路及探讨、改进；方案设计思路及探讨、改进；n n执行机构设计步骤；执行机构设计步骤；n n机构上机分析检验过程；机构上机分析检验过程；n n对所设计的结果进行评价；对所设计的结果进行评价；n n感想及建议；感想及建议；n n附录附录(程序源代码）程序源代码）洗瓶机推瓶机构洗瓶机推瓶机构 提示提示推头可走轨迹洗瓶机推瓶机构洗瓶机推瓶机构 提示提示洗瓶机推瓶机构洗瓶机推瓶机

22、构 提示提示轧辊机构轧辊机构 提示提示轧辊机构轧辊机构 提示提示轧辊机构轧辊机构 提示提示铁板输送机构铁板输送机构 提示提示四工位机床四工位机床 提示提示四工位机床四工位机床 提示提示四工位机床四工位机床 提示提示平压模切执行、传动机构平压模切执行、传动机构 提示提示平压模切执行机构平压模切执行机构 提示提示平压模切平压模切执行机构执行机构 提示提示平台印刷机板台移动机构平台印刷机板台移动机构 提示提示平台印刷机板台移动机构平台印刷机板台移动机构 提示提示平台印刷机滚筒传动平台印刷机滚筒传动 提示提示平台印刷机滚筒传动平台印刷机滚筒传动 提示提示精压机精压机 提示提示精压机精压机 提示提示精压机精压机 提示提示精品课件精品课件！精品课件精品课件！Working Model 简介简介n n简介及单摆n n连杆机构建模及分析n n凸轮机构建模n n齿轮机构建模