機(jī)械原理課程設(shè)計.ppt

上傳人:sh****n 文檔編號:15611145 上傳時間:2020-08-24 格式:PPT 頁數(shù):71 大小:845.50KB
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1、機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)A1課程設(shè)計,課程設(shè)計的目的,從系統(tǒng)方案設(shè)計出發(fā),融會貫通各章的理論和方法,分析和解決與實(shí)際問題。 培養(yǎng)初步的機(jī)構(gòu)選型及確定運(yùn)動方案的能力 對運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)的分析與設(shè)計有一個較完整的概念 提高運(yùn)算、繪圖、運(yùn)用計算機(jī)完成機(jī)械系統(tǒng)整體分析和設(shè)計 查閱有關(guān)資料的能力 培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)、歸納、總結(jié)和獨(dú)立思考與分析的能力。,課程設(shè)計的意義,國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求:需質(zhì)量優(yōu)、性能好、效率高、能耗低、價格廉的機(jī)械產(chǎn)品,機(jī)械原理課程設(shè)計內(nèi)容是產(chǎn)品設(shè)計的重要內(nèi)容。 機(jī)械產(chǎn)品自動化的要求:各種機(jī)械均需生產(chǎn)和操作過程的自動化,或者實(shí)現(xiàn)某一工藝動作過程。 創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求 鞏固、掌握、運(yùn)用機(jī)械原理知識理論的要求

2、,設(shè)計步驟,設(shè)計題目,已按學(xué)號分發(fā)(共7組題目) 可以自選其他已有的題目 (一周內(nèi)找老師更改,登記) 可以結(jié)合明年機(jī)械設(shè)計大賽自選題目(明年5月參賽, 主題為“珍愛生命,奉獻(xiàn)社會”,內(nèi)容為“在突發(fā)災(zāi)難中,用于救援、破障、逃生、避難的機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計與制作”),時間安排,學(xué)院安排的時間: 1819周(專用周,但可能被占用) 提前下題,提前完成 最后完成時間: 第19周周五下午3點(diǎn)前必須答辯結(jié)束,幾點(diǎn)要求,每班同一題目的同學(xué)組成一個小組 (一般為學(xué)號加減7) 每組選出組長一名,負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)、組織本組成員的設(shè)計(定題后報給老師) 答辯前每組自報每個組員的自評成績(由高到低排序,由本組成員討論、綜合貢獻(xiàn)

3、大小而定) 答辯時按組逐一進(jìn)行 充分發(fā)揮團(tuán)結(jié)協(xié)作、群策群力的精神,答辯時完成的工作,圖紙一張(A0/ A1,手繪/CAD) 機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案簡圖 機(jī)械傳動方案圖 運(yùn)動循環(huán)圖 說明書一份(同一封面、紙張,左側(cè)裝訂) 任務(wù)書;功能分析;功能分解及工藝動作;原始數(shù)據(jù)及計算;方案設(shè)計思路及討論改進(jìn);執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計步驟;機(jī)構(gòu)上機(jī)分析檢驗(yàn)過程;對所設(shè)計的結(jié)果進(jìn)行討論;感想及建議;附錄(程序源代碼),機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動方案設(shè)計,1、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計的一般原則 1.1 機(jī)械的結(jié)構(gòu)組成,1.2 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計的一般原則,采用簡短的運(yùn)動鏈 有較高的機(jī)械效率 合理安排傳動順序 合理分配傳動比(前小后大) 保證機(jī)械安全運(yùn)轉(zhuǎn),2、機(jī)械

4、運(yùn)動方案設(shè)計的過程和內(nèi)容,,,一、功能原理設(shè)計 根據(jù)預(yù)期實(shí)現(xiàn)的功能考慮相應(yīng)的原理,功能原理設(shè)計思路是:分析功能要求,根據(jù)功能要求 提出可能實(shí)現(xiàn)它的功能原理,功能原理設(shè)計 實(shí)例1,辦公室取紙器設(shè)計 預(yù)期實(shí)現(xiàn)的功能是:辦公室取便條用,每 次取一張 實(shí)現(xiàn)的原理有:,摩擦力,靜電吸力,切向力,功能原理設(shè)計 實(shí)例2,自動送料板裝置 實(shí)現(xiàn)的原理有: 用頂吸法吸走頂部一張料板 用底部氣吸法吸出料板的邊緣,然后夾走 將料板從底部推出,然后用夾板抽走 用摩擦板從頂部推出一張料板,然后夾走 用摩擦輪將料板從底部滾出,然后夾走,二、執(zhí)行系統(tǒng)的運(yùn)動規(guī)律設(shè)計,根據(jù)功能原理提出的工藝動作,進(jìn)

5、行運(yùn)動分解,構(gòu)思出恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)動規(guī)律。 加工內(nèi)孔機(jī)床的運(yùn)動規(guī)律設(shè)計:,工件作等速轉(zhuǎn)動,刀具作縱向等速運(yùn)動,進(jìn)給運(yùn)動是刀具的徑向進(jìn)給(車床),執(zhí)行系統(tǒng)的運(yùn)動規(guī)律設(shè)計,根據(jù)功能原理提出的工藝動作,進(jìn)行運(yùn)動分解,構(gòu)思出恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)動規(guī)律。 加工內(nèi)孔機(jī)床的運(yùn)動規(guī)律設(shè)計:,工件固定不動,刀具繞被加工孔的中心線轉(zhuǎn)動,進(jìn)給運(yùn)動是刀具的徑向、縱向運(yùn)動。(鏜床),執(zhí)行系統(tǒng)的運(yùn)動規(guī)律設(shè)計,根據(jù)功能原理提出的工藝動作,進(jìn)行運(yùn)動分解,構(gòu)思出恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)動規(guī)律。 加工內(nèi)孔機(jī)床的運(yùn)動規(guī)律設(shè)計:,工件固定不動,采用不同尺寸的專用刀具(鉆頭和鉸刀)等速轉(zhuǎn)動和縱向送進(jìn)運(yùn)動。(鉆床),執(zhí)行系統(tǒng)的運(yùn)動規(guī)律設(shè)計,根據(jù)功能原理提出的工藝動作,進(jìn)行

6、運(yùn)動分解,構(gòu)思出恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)動規(guī)律。 加工內(nèi)孔機(jī)床的運(yùn)動規(guī)律設(shè)計:,工件和刀具均不轉(zhuǎn)動,只讓刀具作直線運(yùn)動。(拉床),計算機(jī)的繪圖機(jī)的運(yùn)動規(guī)律設(shè)計,圖紙固定不動,而繪圖筆作橫向和縱向的移動,從而在繪圖紙上繪出任意形狀復(fù)雜的平面曲線。 繪圖筆僅作x方向運(yùn)動,讓繪圖紙繞在卷筒上繞x軸作往復(fù)轉(zhuǎn)動,這兩個運(yùn)動的合成可以在圖紙上繪出復(fù)雜的平面圖形。,3.1 動力機(jī)類型的選擇 電動機(jī) 交流異步電動機(jī)(推薦使用) 直流電動機(jī) 伺服電動機(jī) 液動機(jī)(液壓馬達(dá)、液壓油缸) 氣動機(jī)(氣缸) 需完成工作:選定電機(jī),定出轉(zhuǎn)速、功率,三、機(jī)構(gòu)構(gòu)型設(shè)計,3.2 機(jī)構(gòu)選型,3.2.1 傳動系統(tǒng)機(jī)構(gòu)選型 傳動系統(tǒng):減速增力/(增速

7、) 帶傳動(含同步帶)和鏈傳動 齒輪傳動(輪系) 螺旋機(jī)構(gòu) 其他新型減速機(jī)構(gòu) 連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu) 需完成工作:選定傳動機(jī)構(gòu),定出各級傳動比,圖紙上畫出傳動系統(tǒng)圖,并標(biāo)出傳動比,3.2.2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型,選型方法: 1、按照執(zhí)行構(gòu)件所需的運(yùn)動特性進(jìn)行機(jī)構(gòu)選型 2、按照動作功能分解與組合原理進(jìn)行機(jī)構(gòu)選型 執(zhí)行系統(tǒng)是機(jī)械系統(tǒng)中的重要組成部分。 執(zhí)行系統(tǒng)由一個或多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。 機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型是總體方案設(shè)計的核心。,按照運(yùn)動特性選型(1)定速比轉(zhuǎn)動變換機(jī)構(gòu),齒輪機(jī)構(gòu) 蝸輪蝸桿 輪系(定軸、周轉(zhuǎn)、復(fù)合) 帶傳動 鏈傳動 摩擦輪 特殊的連桿機(jī)構(gòu),按照運(yùn)動特性選型(2)連續(xù)轉(zhuǎn)動往復(fù)移動(擺動),連桿機(jī)構(gòu)

8、 曲柄滑塊、曲柄搖桿、擺動導(dǎo)桿 多桿機(jī)構(gòu) 凸輪機(jī)構(gòu) 組合機(jī)構(gòu) 凸輪連桿組合機(jī)構(gòu) 齒輪連桿組合機(jī)構(gòu),按照運(yùn)動特性選型(3)連續(xù)轉(zhuǎn)動變速轉(zhuǎn)動(周期性),雙曲柄機(jī)構(gòu) 回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu) 多桿機(jī)構(gòu) 非圓齒輪機(jī)構(gòu),按照運(yùn)動特性選型(4)連續(xù)轉(zhuǎn)動間歇運(yùn)動,棘輪機(jī)構(gòu) 槽輪機(jī)構(gòu) 不完全齒輪機(jī)構(gòu) 凸輪性間歇機(jī)構(gòu) 齒輪連桿組合機(jī)構(gòu) 凸輪齒輪組合機(jī)構(gòu) ,按照運(yùn)動特性選型(5)連續(xù)轉(zhuǎn)動軌跡運(yùn)動,連桿機(jī)構(gòu) 四桿機(jī)構(gòu) 五桿機(jī)構(gòu) 凸輪連桿組合 齒輪連桿組合,按照運(yùn)動特性選型(6)運(yùn)動的合成與分解,差動機(jī)構(gòu)(2自由度) 差動輪系 差動螺旋 2自由度連桿機(jī)構(gòu) 2自由度組合機(jī)構(gòu),功能求解 根據(jù)機(jī)構(gòu)的基本功能,歸納整理為功能元。任何一

9、個復(fù)雜的機(jī)構(gòu)系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動,都可以認(rèn)為是由一些基本的功能元按一定規(guī)律組成的,根據(jù)功能元就易于找到相應(yīng)的功能載體,實(shí)現(xiàn)功能元的求解。,基本功能元及符號表示,按照動作功能分解與組合原理進(jìn)行機(jī)構(gòu)選型,按照動作功能分解選型精鍛機(jī)主機(jī)構(gòu)設(shè)計(1),總功能:當(dāng)加壓執(zhí)行構(gòu)件(沖頭)上下運(yùn)動時,能鍛出較高精度的毛坯 要求:驅(qū)動軸必須水平布置 ,加壓執(zhí)行構(gòu)件沿鉛垂方向移動。 試構(gòu)思該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的若干方案。,按照動作功能分解選型精鍛機(jī)主機(jī)構(gòu)設(shè)計(2),1、進(jìn)行動作功能分解。根據(jù)題目要求,該執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)具有以下功能: 運(yùn)動形式變換功能:將驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)動變換為沖頭的移動 運(yùn)動軸線變向功能:將水平軸運(yùn)動變換為鉛垂方向運(yùn)動

10、 運(yùn)動位移或速度縮小功能:減小位移量(或速度),以實(shí)現(xiàn)增力要求,按照動作功能分解選型精鍛機(jī)主機(jī)構(gòu)設(shè)計(3),2、構(gòu)思出完成加壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)總體功能的功能-技術(shù)矩陣圖。,,按照動作功能分解選型精鍛機(jī)主機(jī)構(gòu)設(shè)計(4),滿足精鍛機(jī)功能要求的六種基本功能結(jié)構(gòu),按照動作功能分解選型精鍛機(jī)的四種方案,回設(shè)計過程,,四、運(yùn)動循環(huán)圖設(shè)計,用來描述機(jī)構(gòu)系統(tǒng)在一個工作循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動間相互協(xié)調(diào)配合的示意圖稱為機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動循環(huán)圖,簡稱運(yùn)動循環(huán)圖。 運(yùn)動循環(huán)圖形式: 直線式運(yùn)動循環(huán)圖(或稱矩形運(yùn)動循環(huán)圖) 圓周式運(yùn)動循環(huán)圖 直角坐標(biāo)式運(yùn)動循環(huán)圖,實(shí)例:半自動制釘機(jī),制造如圖所示一枚鞋釘?shù)墓に囘^程所繪制的運(yùn)動循環(huán)圖,該

11、鞋釘分為釘頭、釘桿、釘尖三部分,釘桿成四方錐形,實(shí)例:半自動制釘機(jī),工藝過程示意圖(俯視)所示.,整個機(jī)構(gòu)系統(tǒng)由四個執(zhí)行機(jī)構(gòu)所組成(圖中只畫出各凸輪機(jī)構(gòu)的執(zhí)行構(gòu)件),分別完成四個工序。,半自動制釘機(jī)四個工序,鐓頭:沖頭1左進(jìn)鐓出釘頭。在鐓鍛過程中,沖頭3壓緊鋼絲料。 送料:由送料夾持器2分四次間歇送進(jìn),前三次每次送進(jìn)量約為三分之一釘長度,第四次送進(jìn)略大于前三次送進(jìn)量。 壓緊、擠方:由沖頭3在前三次送料后的停歇時間內(nèi)將釘桿擠壓成方錐,在其余工作循環(huán)中沖頭3保持與釘桿接觸,起壓緊作用。 擠尖、切斷:在第四次送料后,由切斷刀4同時完成擠尖、切斷工序,最后完成一枚鞋釘?shù)闹谱鳌?直線式運(yùn)動循環(huán)圖,繪制方

12、法:將機(jī)械在一個工作循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件各運(yùn)動區(qū)段的起止時間(或轉(zhuǎn)角)和先后順序,按比例繪制在直線軸上,形成長條矩形圖,機(jī)構(gòu)運(yùn)動,圓周式運(yùn)動循環(huán)圖,繪制方法:以原點(diǎn)O為圓心,作若干個同心圓環(huán),每一個圓環(huán)代表一個執(zhí)行構(gòu)件。由各相應(yīng)圓環(huán)分別引徑向直線表示個執(zhí)行構(gòu)件不同運(yùn)動區(qū)段的起始和終止位置。,直角坐標(biāo)式運(yùn)動循環(huán)圖,繪制方法:以橫坐標(biāo)軸代表機(jī)械的主軸或分配軸的轉(zhuǎn)角,以縱坐標(biāo)軸代表各執(zhí)行構(gòu)件的角位移或線位移,如圖所示,實(shí)際上就是各執(zhí)行構(gòu)件的位移線圖。,機(jī)構(gòu)運(yùn)動,運(yùn)動循環(huán)圖設(shè)計設(shè)計原則,運(yùn)動循環(huán)圖需滿足各執(zhí)行機(jī)構(gòu): 動作先后的順序性要求 動作在時間上的同步性要求 在空間布置上的協(xié)調(diào)性要求改進(jìn) 操作上的協(xié)同

13、性要求 的動作安排要有利于提高勞動生產(chǎn)率 的布置要有利于系統(tǒng)的能量協(xié)調(diào)和效率的提高,,機(jī)構(gòu)尺寸設(shè)計,連桿機(jī)構(gòu)的各桿長 凸輪機(jī)構(gòu)的具體尺寸 齒輪機(jī)構(gòu)的模數(shù)、齒數(shù)、中心距等 其他機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵尺寸 設(shè)計方法: 解析法 圖解法 實(shí)驗(yàn)法,機(jī)構(gòu)運(yùn)動、動力分析,運(yùn)動分析: 解析法編程分析 模型法利用已有軟件 圖解法(多位置不方便) 分析的結(jié)果需要詳細(xì)說明,是否符合題目要求,如何體現(xiàn)。,方案評價,是否符合題目要求?,說明書包含的內(nèi)容,任務(wù)書; 功能分析; 功能分解及工藝動作; 原始數(shù)據(jù)及計算; 方案設(shè)計思路及討論、改進(jìn); 執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計步驟; 機(jī)構(gòu)上機(jī)分析檢驗(yàn)過程; 對所設(shè)計的結(jié)果進(jìn)行評價; 感想及建議; 附錄(程序源代碼),洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu) 提示,推頭可走軌跡,洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu) 提示,洗瓶機(jī)推瓶機(jī)構(gòu) 提示,軋輥機(jī)構(gòu) 提示,軋輥機(jī)構(gòu) 提示,軋輥機(jī)構(gòu) 提示,鐵板輸送機(jī)構(gòu) 提示,四工位機(jī)床 提示,四工位機(jī)床 提示,四工位機(jī)床 提示,平壓模切執(zhí)行、傳動機(jī)構(gòu) 提示,平壓模切執(zhí)行機(jī)構(gòu) 提示,平壓模切執(zhí)行機(jī)構(gòu) 提示,平臺印刷機(jī)板臺移動機(jī)構(gòu) 提示,平臺印刷機(jī)板臺移動機(jī)構(gòu) 提示,平臺印刷機(jī)滾筒傳動 提示,平臺印刷機(jī)滾筒傳動 提示,精壓機(jī) 提示,精壓機(jī) 提示,精壓機(jī) 提示,Working Model 簡介,簡介及單擺 連桿機(jī)構(gòu)建模及分析 凸輪機(jī)構(gòu)建模 齒輪機(jī)構(gòu)建模,

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