机械原理及机械设计.ppt
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1、机械原理及机械设计综合课程设计机械原理及机械设计综合课程设计刘开昌刘开昌:不要在任务书上乱画和做笔记不要在任务书上乱画和做笔记!第一页,编辑于星期日:十三点 五十六分。第一章第一章 概述概述 一、课程设计目的一、课程设计目的 二、课程设计题目二、课程设计题目专用精压机主体单元机构及其传动装置的改进设计专用精压机主体单元机构及其传动装置的改进设计 包括传动、冲压、送料和顶料包括传动、冲压、送料和顶料第二页,编辑于星期日:十三点 五十六分。第一章第一章 概述概述 三、改进功能要求三、改进功能要求 重心高、传动路线长、冲压机构采用曲柄滑块机构重心高、传动路线长、冲压机构采用曲柄滑块机构 1、功能要求
2、、功能要求-送料到位送料到位,一次冲压成形一次冲压成形,顶出并推出成品顶出并推出成品2、性能要求、性能要求:要求上模以较大速度接近坯料前要求上模以较大速度接近坯料前,铝板坯料已送至待加工位置铝板坯料已送至待加工位置,然后然后上模以较均匀速度下冲进行拉延上模以较均匀速度下冲进行拉延成形成形,接近拉延结束时接近拉延结束时,速度很快速度很快减速减速,然后上模停留一小段时间后然后上模停留一小段时间后,与顶料杆一起将筒形坯上行将成与顶料杆一起将筒形坯上行将成品筒坯推出型腔品筒坯推出型腔,最后快速返回最后快速返回,完成一个工作循环。完成一个工作循环。动作:动作:推杆推料推杆推料(推品推品)上模冲拉上模冲拉
3、下模顶坯下模顶坯第三页,编辑于星期日:十三点 五十六分。1(任务、时间安排、工作量)1.执行部分机构设计;执行部分机构设计;第一阶段第一阶段(1.5周周)第二阶段第二阶段(22.5周周)第三阶段第三阶段(1天天)2.初定原动机和传动方案;初定原动机和传动方案;3.传动装置设计;传动装置设计;4.考核、答辩。考核、答辩。1.执行机构运动简图一张执行机构运动简图一张(A2)和方案简图多个位置图和方案简图多个位置图;2.各执行构件的运动线图及其分析程序清单、结果;各执行构件的运动线图及其分析程序清单、结果;3.减速器装配草图一张减速器装配草图一张(A0,主、俯视图,主、俯视图);4.减速器装配减速器
4、装配CAD图一张图一张(A0,三视图三视图);5.零件零件CAD图两张图两张(A2);6.课程设计说明书一份。课程设计说明书一份。第一章第一章 概述概述 四、设计任务与时间安排四、设计任务与时间安排 五、具体完成工作体现五、具体完成工作体现第四页,编辑于星期日:十三点 五十六分。1(设计步骤)0.准备阶段;准备阶段;1.执行机构方案设计;执行机构方案设计;2.初定电机转速和传动装置方案;初定电机转速和传动装置方案;3.执行机构尺寸设计、运动分析;执行机构尺寸设计、运动分析;4.传动装置总体设计;传动装置总体设计;5.传动件设计计算;传动件设计计算;6.初定轴、轴承,选联轴器;初定轴、轴承,选联
5、轴器;7.画减速器草图;画减速器草图;8.减速器装配图设计;减速器装配图设计;9.零件工作图设计;零件工作图设计;10.编写说明书;编写说明书;11.考核、答辩。考核、答辩。4天3天2天2天5天1天2天1天第一章第一章 概述概述 六、设计阶段六、设计阶段第五页,编辑于星期日:十三点 五十六分。q成绩评定成绩评定(五级分制五级分制)设计技术资料及答辩设计技术资料及答辩65、考试、考试10、纪律态度、纪律态度25q适应教学方式适应教学方式集中讲解,注意听讲集中讲解,注意听讲 有问题及时沟通有问题及时沟通不要把老师作为手册不要把老师作为手册q纪律纪律遵守正常上课时间及纪律(各班做好考勤工作)遵守正常
6、上课时间及纪律(各班做好考勤工作)未经允许,禁止在教室以外的任何地方进行设计未经允许,禁止在教室以外的任何地方进行设计不得带食品到教室,不得边听音乐边设计不得带食品到教室,不得边听音乐边设计保持环境清洁保持环境清洁第一章第一章 概述概述 七、注意事项七、注意事项第六页,编辑于星期日:十三点 五十六分。第二章第二章 方案设计方案设计 一、常见运动转化形式一、常见运动转化形式 1.连续转动连续转动连续转动连续转动双曲柄机构双曲柄机构 回转导杆机构回转导杆机构齿轮机构齿轮机构带传动机构带传动机构链传动机构链传动机构第七页,编辑于星期日:十三点 五十六分。第二章第二章 方案设计方案设计 一、常见运动转
7、化形式一、常见运动转化形式 2.连续转动连续转动往复移动往复移动曲柄滑块机构曲柄滑块机构盘形凸轮机构盘形凸轮机构圆柱凸轮机构圆柱凸轮机构多多杆杆机机构构X=R*sin()正弦机构正弦机构第八页,编辑于星期日:十三点 五十六分。第二章第二章 方案设计方案设计 一、常见运动转化形式一、常见运动转化形式 3.连续转动连续转动往复摆动往复摆动曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构 曲柄摇块机构曲柄摇块机构摆动导杆机构摆动导杆机构盘形凸轮机构盘形凸轮机构圆柱凸轮机构圆柱凸轮机构第九页,编辑于星期日:十三点 五十六分。第二章第二章 方案设计方案设计 一、常见运动转化形式一、常见运动转化形式 4.连续转动连续转动间歇转动
8、间歇转动槽轮机构槽轮机构 凸轮式分度机构凸轮式分度机构不完不完全齿全齿轮机轮机构构 组合机构组合机构第十页,编辑于星期日:十三点 五十六分。第二章第二章 方案设计方案设计 二、动作分解二、动作分解推杆推料推杆推料(推品推品)上模冲拉上模冲拉 下模顶下模顶坯坯 三、绘制运动循环图三、绘制运动循环图 描述各动作之间有序的、制约的相互配合描述各动作之间有序的、制约的相互配合的运动关系。的运动关系。选择选择定标件定标件,并以该构件运动的转角或时间作为,并以该构件运动的转角或时间作为确定其它执行构件运动先后顺序的基准。确定其它执行构件运动先后顺序的基准。1.直线式工作循环图直线式工作循环图 以刨床为例以
9、刨床为例 第十一页,编辑于星期日:十三点 五十六分。以内燃机为例以内燃机为例以曲柄为定标件以曲柄为定标件,720 为一周期。为一周期。2.圆周式工作循环图圆周式工作循环图第二章第二章 方案设计方案设计 三、绘制运动循环图三、绘制运动循环图第十二页,编辑于星期日:十三点 五十六分。以饼干包装机为例以饼干包装机为例 3.直角坐标式工作循环图直角坐标式工作循环图第二章第二章 方案设计方案设计 三、绘制运动循环图三、绘制运动循环图左左压压杆杆左左退退到到M点点以以后后,右右压压杆杆才才进进入入M点。点。左左压压杆杆在在左左退退的的同同时时,右右压压杆杆就就已已经经左左压包装纸了。压包装纸了。第十三页,
10、编辑于星期日:十三点 五十六分。第二章第二章 方案设计方案设计 三、绘制运动循环图三、绘制运动循环图动作:动作:推杆推料推杆推料(推品推品)上模冲拉上模冲拉下模顶坯下模顶坯 上模的理想循环图上模的理想循环图 设计合理的上模、推杆、下模动作循环图设计合理的上模、推杆、下模动作循环图 第十四页,编辑于星期日:十三点 五十六分。共有共有 3*4*4=48 可能组合可能组合.动作动作1机构机构 1.1机构机构 1.2机构机构 1.3动作动作2机构机构 2.1机构机构 2.2机构机构 2.3机构机构 2.4动作动作3机构机构 3.1机构机构 3.2机构机构 3.3机构机构 3.4分析优缺点,选择机构组合
11、分析优缺点,选择机构组合第二章第二章 方案设计方案设计 四、构建形态学矩阵四、构建形态学矩阵每个动作至少选择每个动作至少选择3种机构种机构 五、评价机构考虑要素五、评价机构考虑要素q总体布局总体布局:动力源、输入与执行构件位置关系、各传动机构协调性动力源、输入与执行构件位置关系、各传动机构协调性q运动规律运动规律:实现运动转换形式和运动规律实现运动转换形式和运动规律q运动精度运动精度:精度要求不高时,可进行近似精度要求不高时,可进行近似q承载能力与速度承载能力与速度:优先采用低副,特别是转动副优先采用低副,特别是转动副q使用与工作条件使用与工作条件:生产工作要求生产工作要求/生产车间条件生产车
12、间条件/使用维护要求使用维护要求q人机系统要求人机系统要求:机械与人的合理分工机械与人的合理分工/安全性安全性第十五页,编辑于星期日:十三点 五十六分。3 初定电机转速和传动装置方案(一.电极转速)一一.电机电机1.动力形式动力形式集中驱动集中驱动分散驱动分散驱动2.原动机类型原动机类型电动机电动机内燃机内燃机液动、气动液动、气动3.电流与接法电流与接法 “Y系列系列”三相异步电动机。三相异步电动机。第三章第三章 初定电机与传动装置初定电机与传动装置4.电机同步转速电机同步转速ns第十六页,编辑于星期日:十三点 五十六分。3(常见传动装置方案)二级圆柱齿轮减速器二级圆柱齿轮减速器二二.传动装置
13、传动装置第三章第三章 初定电机与传动装置初定电机与传动装置1.构思传动方案构思传动方案带传动、链传动、齿轮传动带传动、链传动、齿轮传动(圆柱圆柱/圆锥圆锥/蜗杆蜗杆)开式传动开式传动(圆锥圆锥/圆柱圆柱)第十七页,编辑于星期日:十三点 五十六分。3(常见传动装置方案)圆锥圆锥-圆柱齿轮减速器圆柱齿轮减速器蜗杆减速器蜗杆减速器二二.传动装置传动装置第三章第三章 初定电机与传动装置初定电机与传动装置1.构思传动方案构思传动方案2.绘制总体方案草图绘制总体方案草图第十八页,编辑于星期日:十三点 五十六分。1(设计步骤)0.准备阶段;准备阶段;1.执行机构方案设计;执行机构方案设计;2.初定电机转速和
14、传动装置方案;初定电机转速和传动装置方案;3.执行机构尺寸设计、运动分析;执行机构尺寸设计、运动分析;4.传动装置总体设计;传动装置总体设计;5.传动件设计计算;传动件设计计算;6.初定轴、轴承,选联轴器;初定轴、轴承,选联轴器;7.画减速器草图;画减速器草图;8.减速器装配图设计;减速器装配图设计;9.零件工作图设计;零件工作图设计;10.编写说明书;编写说明书;11.考核、答辩。考核、答辩。4天3天2天2天5天1天2天1天第一章第一章 概述概述 六、设计阶段六、设计阶段第十九页,编辑于星期日:十三点 五十六分。第四章第四章 传动装置总体设计传动装置总体设计 一、选择电机一、选择电机 标准件
15、标准件,考虑类型、结构、容量、转速考虑类型、结构、容量、转速 1、类型与结构、类型与结构-“Y”系列三相异步电动机系列三相异步电动机 2、容量、容量-防止过载防止过载,防止低效防止低效Ped 电机额定功率电机额定功率Pd 所需电机功率所需电机功率Pw 工作机所需功率工作机所需功率传动总效率传动总效率注意注意:允许允许Pd不超过不超过5%!第二十页,编辑于星期日:十三点 五十六分。第四章第四章 传动装置总体设计传动装置总体设计 一、选择电机一、选择电机 3、转速、转速 4、查手册、查手册,定型号定型号,列出主要尺寸和参数列出主要尺寸和参数ns 同步转速同步转速nm 满载转速满载转速注意注意:设计
16、计算用满载转速设计计算用满载转速!型号型号额定功率额定功率Ped(kW)满载转速满载转速nm(r/min)中心高中心高H(mm)外形尺寸外形尺寸L(AB/2+AD)HD轴伸尺寸轴伸尺寸DE第二十一页,编辑于星期日:十三点 五十六分。第四章第四章 传动装置总体设计传动装置总体设计 二、计算二、计算i总总并分配并分配 1、计算计算i总总1).各传动比应在推荐范围;各传动比应在推荐范围;3).i高高=(1.21.4)i低低i锥锥0.25i减减3 2、分配原则、分配原则2).i带带 i齿齿,i齿齿不为整数不为整数4).同轴式两级减速时同轴式两级减速时 i高高=(1.51.8)i低低第二十二页,编辑于星
17、期日:十三点 五十六分。轴号轴号输入功率输入功率(kW)转速转速(r/min)输入转矩输入转矩(Nmm)电机轴电机轴Pd (Ped)nmT=9.55106 Pd/nm P=Pd带带n=nm/i带带T=Ti带带带带P=P承承齿齿n=n/i高高T=Ti高高承承齿齿P=P承承齿齿n=n/i低低T=Ti低低承承齿齿工作机轴工作机轴Pw=P承承联联nw=nTw=T承承联联第四章第四章 传动装置总体设计传动装置总体设计 三、计算三、计算各轴运动和动力参数各轴运动和动力参数注意注意:1.每根轴功率有输入与输出之分;每根轴功率有输入与输出之分;2.设计采用输入功率设计采用输入功率;第二十三页,编辑于星期日:十
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