机械系统设计讨论课
机械设计基础讨论课
β
Ft Fa
Fn αn
Fr = F’ tgαn
长方体底面
β
F’
F'
β
F’ αn :法向压力角
β : 节圆螺旋角
F’=Ft /cosβ
三、直齿圆锥齿轮传动
两齿轮在节点啮合，忽略摩擦力，将沿齿宽分布的载 荷等效变换为集中作用在齿宽中点的法向力，通常将 法向力分解为相互垂直的三个分力：切向力、径向力、 轴向力。
1
蜗轮右旋
Fa2与主动轮上轴向力Fa1的方向相反。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
斜齿圆柱齿轮轮齿的受力分析
斜齿圆柱齿轮轮齿所受总法向力Fn可分解为三个分力:
2T1 F 轴向力： 圆周力： t d1
Fa Ft tg 径向力：Fr
Ft tg n cos
长方体对角面即轮齿法面
Fr
Fa
c
Fn αn Ft T1 ω1
d1 2
Fr
切向力：Ft1 = - Ft2，Ft1与n1 反向, Ft2与n2同向 径向力：Fr1 = - Fa2，指向圆心 各分力之间的关系： 轴向力：Fa1 = - Fr2，指向大端
四、蜗杆传动的受力分析
Fn Fa1 Ft 2 2T2 cos n cos cos n cos d 2 cos n cos
各个分力方向的确定：
（1）对于主动齿轮，切向力方向与节点运动方向相反；对于从动齿轮 ，切向力方向与节点运动方向相同； （2）径向力方向均由节点垂直指向各自的轴线；
机械系统课程设计
机械系统课程设计
机械系统课程设计是机械制造工程专业中的重要课程之一，主要教授学生如何设计机械系统、进行机械系统计算和分析，培养学生解决实际机械问题的能力。本文将从课程目标、课程内容、教学方法及评价体系四个方面进行阐述。
一、课程目标
1.学习机械系统基本知识：学生在学习中应掌握机械系统
的基本构成、机械运动、机械传动等知识，了解机械系统的相关概念，并能够运用相关理论知识解决机械问题。
2.培养机械系统设计思维：通过课程学习，学生应具备机
械系统设计思维，即从整体设计的角度分析问题，加强设计与制造的联系，培养学生的工程实践能力。
3.掌握机械系统分析方法：学生应该能够掌握机械系统的
求解方法和分析技能，熟练使用各种分析工具和软件，为实际机械设计提供支撑。
二、课程内容
1.机械系统的基本概念：介绍机械系统的基本概念，为系
统设计奠定基础。
2.机械运动学：通过机械运动学理论的学习，使学生掌握
机械运动学基本知识，了解各种运动类型及其规律，为后续机械系统设计提供支撑。
3.机械静力学：学生学习机械静力学原理，了解力的基本概念及其计算方法，掌握各种力组合形式及其求解方法。
4.机械动力学：学生学习机械动力学原理，了解和掌握机械系统的动力学计算方法，掌握力的合成、分解原理以及运动学与动力学的关系。
5.机械传动：学生学习机械传动原理，了解机械传动的构成要素与设计原理、各种传动机构的结构及几何参数的设计原理和方法。
三、教学方法
1.理论授课：通过教师讲解，传授机械系统设计相关的理论知识。
2.案例分析：通过分析机械设计的实际案例，让学生了解机械系统的设计过程，以及设计中存在的问题和解决方法。
机械设计基础教程
机械设计基础教程
简介
机械设计是工程领域中的重要分支之一。它涵盖了从机械元件的选
择和造型到整个机械系统的设计和优化的各个方面。本教程旨在介绍
机械设计的基本原理和方法，帮助读者建立起扎实的机械设计基础。
第一部分：机械设计概述
在这一章节中，我们将简要介绍机械设计的概念和重要性。我们将
探讨机械设计的目标和步骤，并介绍机械设计的一些基本原则和准则。
1.1 机械设计的定义和范围
在本节中，我们将解释机械设计的定义，并讨论机械设计所涉及的
范围。我们还将介绍机械设计与其他工程学科的关联。
1.2 机械设计的目标和步骤
本节将介绍机械设计的目标和步骤。我们将讨论机械设计的主要目标，例如提高产品质量、减少生产成本和提高效率等。我们还将介绍机械设计的一般步骤，并提供相应的范例。
1.3 机械设计的基本原则和准则
在这一部分中，我们将介绍一些机械设计的基本原则和准则。我们将讨论重要性、可靠性、可维护性和安全性等因素，以及它们在机械设计中的应用。
第二部分：机械元件设计
在这一章节中，我们将介绍机械元件设计的基本原理和方法。我们将关注常用的机械元件，如轴、齿轮、联轴器、滚动轴承等，并详细解释它们的设计要点和注意事项。
2.1 轴的设计
本节将介绍轴的基本设计原理和计算方法。我们将讨论轴的选材、尺寸和静态强度等方面，并通过实例来演示轴的设计过程。
2.2 齿轮的设计
在这一部分中，我们将详细介绍齿轮的基本设计原理和计算方法。我们将讨论齿轮的类型、齿轮传动的基本原理以及齿轮的几何参数计算方法。
2.3 联轴器的设计
本节将介绍联轴器的基本设计原理和选型方法。我们将讨论联轴器的种类、工作原理以及联轴器的尺寸和选配方法。
机械设计基础讨论课
12-6
复习重点
• 1、自由度计算 • 2、平面连杆机构 • 3、凸轮从动件的运动规律 • 4、齿轮基本参数计算 • 5、轮系（复合轮系） • 6、带、链传动 • 7、动平衡 • 8、滚动轴承 • 9、轴系改错
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机械设计基础讨论课
作业情况
• 1、总体情况很不错，仅有个别同学缺了几 次，希望后面补上。
• 2、易错题目汇总 • 3、复习重点
2、易错题目汇总
• 3-8、求图示导杆机构的瞬心，以及构件1和构件3的角速度比。
6-9
10-5
？？？
p
3
2
arc tan 1 2
11-8
i 应取Fra Baidu bibliotek少？
i 2 d1 9.40mm M10
机械系统设计学课程设计
机械系统设计学课程设计
一、课程目标
知识目标：
1. 学生能理解并掌握机械系统设计的基本原理和概念，包括机械结构、运动副、力学分析等。
2. 学生能了解并描述常见机械系统的组成部分及其功能，如齿轮系统、连杆机构和传动装置等。
3. 学生能运用所学的理论知识，分析并解释机械系统在实际应用中的工作原理和性能。
技能目标：
1. 学生能够运用CAD软件进行简单的机械系统设计和绘图，具备初步的机械设计能力。
2. 学生能够运用数学和力学知识进行机械系统的运动和力学分析，提出优化方案。
3. 学生能够通过小组合作和讨论，解决机械系统设计过程中遇到的问题，提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标：
1. 学生培养对机械系统设计学科的兴趣和热情，增强对工程技术的认识和尊重。
2. 学生在学习过程中，培养团队合作意识，学会倾听、沟通和协调。
3. 学生能够认识到机械系统设计在实际生产中的重要性，理解其在社会发展中
的作用，培养创新精神和责任感。
二、教学内容
本课程将依据以下教学内容展开：
1. 机械系统设计基本原理：介绍机械系统设计的基本概念、设计流程和设计原则，以教材第1章为基础，涵盖机械结构、运动副和力学分析等内容。
2. 常见机械系统及其组成部分：分析齿轮系统、连杆机构、传动装置等常见机械系统的结构、工作原理和应用，以教材第2章和第3章为参考。
3. 机械系统设计方法：讲解运用CAD软件进行机械系统设计和绘图的方法，结合教材第4章，使学生掌握基本的机械设计技能。
4. 机械系统运动和力学分析：运用数学和力学知识进行机械系统的运动和力学分析，以教材第5章为基础，培养学生分析和优化机械系统性能的能力。
机械原理课程教案—机械系统运动方案设计
机械原理课程教案—机械系统运动方案设计
一、教学目标
1. 让学生了解机械系统运动方案设计的基本概念和原则。
2. 使学生掌握机械系统运动方案设计的方法和步骤。
3. 培养学生运用机械原理解决实际问题的能力。
二、教学内容
1. 机械系统运动方案设计的基本概念
2. 机械系统运动方案设计的原则
3. 机械系统运动方案设计的方法
4. 机械系统运动方案设计的步骤
5. 机械系统运动方案设计的案例分析
三、教学方法
1. 讲授法：讲解基本概念、原则、方法和步骤。
2. 案例分析法：分析实际案例，引导学生运用机械原理解决问题。
3. 讨论法：分组讨论，分享设计经验和心得。
四、教学准备
1. 教案、PPT及相关教学资料。
2. 案例素材及分析工具。
3. 投影仪、白板等教学设备。
五、教学过程
1. 导入：简要介绍机械系统运动方案设计的意义和应用领域。
2. 新课：讲解机械系统运动方案设计的基本概念和原则。
3. 案例分析：分析典型机械系统运动方案设计案例，引导学生理解设计方法和步骤。
4. 实践环节：学生分组进行机械系统运动方案设计，教师巡回指导。
6. 作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。
六、教学评估
1. 课堂提问：通过提问了解学生对机械系统运动方案设计概念和方法的理解程度。
2. 练习题：布置课后练习题，评估学生对课堂所学知识的掌握情况。
3. 小组项目：评估学生在实践环节中机械系统运动方案设计的创意和实施能力。
4. 学生互评：鼓励学生之间相互评价，促进知识的交流和分享。
七、教学拓展
1. 机械系统运动方案设计软件应用：介绍相关设计软件的使用方法，提高学生的设计效率。
机械系统设计课程设计
机械系统设计课程设计
一、课程目标
知识目标：
1. 让学生掌握机械系统设计的基本原理和方法，理解机械系统的组成及各部分功能。
2. 使学生了解常见机械传动、连接、支撑等部件的设计要点，并能运用到实际设计中。
3. 帮助学生掌握机械设计中的强度、刚度、稳定性等计算方法，为实际设计提供理论支持。
技能目标：
1. 培养学生运用CAD软件进行机械零件设计和绘图的能力，提高设计效率。
2. 培养学生运用数学、力学等知识解决机械系统设计过程中遇到问题的能力。
3. 培养学生团队协作、沟通表达、分析解决问题的能力。
情感态度价值观目标：
1. 培养学生对机械设计学科的兴趣，激发学生的创新意识和探究精神。
2. 培养学生严谨、细致、负责的工作态度，提高学生的工程素养。
3. 引导学生关注机械设计在工程领域的应用，认识到其在国家经济发展中的重要作用。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为以下具体学习成果：
1. 学生能够独立完成一个简单的机械系统设计项目，包括图纸绘制和设计说明
书撰写。
2. 学生能够在设计过程中提出创新点，解决实际问题。
3. 学生能够熟练运用CAD软件进行机械设计，掌握机械系统设计的基本流程和方法。
4. 学生在课程结束后，能够对机械设计有更深入的理解，具备一定的工程实践能力。
二、教学内容
1. 机械系统设计基本原理：包括机械系统的组成、功能及设计要求，让学生对机械系统设计有一个整体的认识。
2. 机械传动设计：讲解齿轮传动、链传动、带传动等常见传动方式的设计方法和要点。
3. 机械连接设计：介绍螺纹连接、焊接、铆接等连接方式的设计原则和注意事项。
机械系统设计课程设计问题
机械系统设计课程设计问题
一、课程目标
知识目标：
1. 学生能理解并掌握机械系统设计的基本概念、原理和方法。
2. 学生能够运用所学的知识，分析并解决实际机械系统设计中的问题。
3. 学生能够熟悉并掌握机械系统设计中涉及的力学、材料力学、机械原理等相关知识。
技能目标：
1. 学生具备运用CAD软件进行机械零件设计和绘制的能力。
2. 学生能够运用数学建模方法，对机械系统进行性能分析和优化。
3. 学生能够通过小组合作，完成一个简单的机械系统设计项目，提高实际操作能力。
情感态度价值观目标：
1. 学生对机械系统设计产生兴趣，培养创新意识和探索精神。
2. 学生在课程学习过程中，养成严谨、细致的工作态度，提高自我管理和团队协作能力。
3. 学生能够关注机械系统设计在工程领域的应用，认识到其在国家经济建设和社会发展中的重要性。
课程性质分析：
本课程为机械工程专业核心课程，旨在培养学生具备机械系统设计和创新能力。
学生特点分析：
学生已具备一定的基础知识，具有较强的逻辑思维能力和动手能力，但缺乏实际工程经验和团队协作能力。
教学要求：
1. 结合课本内容，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 以问题为导向，激发学生的探究欲望，培养学生的创新思维。
3. 强化团队合作，培养学生的沟通能力和协作精神。
二、教学内容
1. 机械系统设计基本理论：包括机械系统设计概述、设计方法和步骤、设计规范及标准等，对应教材第1章内容。
2. 机械零件设计：涉及齿轮、轴、轴承、联轴器等常见零件的设计方法和计算，对应教材第2章内容。
3. 机械传动系统设计：学习链传动、齿轮传动、带传动等传动方式的设计原理和应用，对应教材第3章内容。
机械设计讨论课_第二组(1)
选择一个承载能力更大的传送带—选择C型带，其他条件（大小轮直径、中心 距、转速等）保持不变。
查表2-6、2-7得：
P0>2.19Kw ΔP0=1.27Kw
P源自文库P
=
Z
P0+
ΔP0 kA
kαkL
=8.22Kw>8.175Kw
3.2 改变V带类型
存在的问题：未严格按照设计准则
如果选择C带： 小轮转速+C带 小带轮直径 P0
机械设计讨论课
王帅奇 杨前锋 杨默 2019/04/10
1. 题目
2. 是否满足其要求
传动比i=dd2/dd1=284 由Ld=2a+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)^2/4a 得到 a=734mm 小轮包角α=180°-（dd2-dd1）/a*57.3°=162°
工况条件：载荷变动较大，原动机重载启动，工作时间>16h/d 选择KA=1.6，其他参数查表得： Kα=0.95（表2-8） Kl=1（表2-5） P0=2.19Kw（表2-6） ΔP0=0.46Kw（表2-7）
因此不能单纯地靠改变d1、d2和Ld来达到目的而且这 样的坏处是会减小传动比i，同时增大整体尺寸
解决方案比较：
4. 总结
解决方案 增加带根数 改变带类型 改变带长 改变大小轮直径
优点 方便简单 满足工况要求 ———— ————
《机械系统设计》课程设计指导
tongsheji一、《机械系统设计》课程设计指导书
1.1 课程设计的目的
《机械系统设计》课程设计是在学完本课程后，进行一次学习设计的综合性练习。通过课程设计，使学生能够运用所学过的基础课、技术基础课和专业课的有关理论知识，及生产实习等实践技能，达到巩固、加深和拓展所学知识的目的。通过课程设计，分析比较机械系统中的某些典型机构，进行选择和改进；结合结构设计，进行设计计算并编写技术文件；完成系统主传动设计，达到学习设计步骤和方法的目的。通过设计，掌握查阅相关工程设计手册、设计标准和资料的方法，达到积累设计知识和设计技巧，提高学生设计能力的目的。通过设计，使学生获得机械系统基本设计技能的训练，提高分析和解决工程技术问题的能力，并为进行机械系统设计创造一定的条件。
1.2 课程设计的内容
《机械系统设计》课程设计内容由理论分析与设计计算、图样技术设计和技术文件编制三部分组成。
1.2.1 理论分析与设计计算：
（1）机械系统的方案设计。设计方案的分析，最佳功能原理方案的确定。
（2）根据总体设计参数，进行传动系统运动设计和计算。
（3）根据设计方案和零部件选择情况，进行有关动力计算和校核。
1.2.2 图样技术设计：
（1）选择系统中的主要机件。
（2）工程技术图样的设计与绘制。
1.2.3编制技术文件：
（1）对于课程设计内容进行自我经济技术评价。
（2）编制设计计算说明书。
1.3 课程设计题目、主要技术参数和技术要求
1.3.1课程设计题目和主要技术参数（机床传动系统设计）
题目01：分级变速主传动系统设计
技术参数：
《机械设计》教材讨论题、思考题及习题 文字版
《机械设计》教材讨论题、思考题及习题
绪论
讨论题
0-1 就文中的三个实例分析每部机器，哪部分为原动部分、传动部分和执行部分？分别分析它们是否满足机器的三个特征？并从中举例说明机构、机械零件及构件的含义。
思考题
0-1 什么是机器？什么是机构？它们各有何特征？一台完整的机器由哪几部分组成？并举例说明。
0-2 什么是机械零件、通用零件、专用零件、部件、标准件？指出下列零件各属于哪一类：螺栓，齿轮，轴，曲轴，汽门弹簧，轧辊，飞机螺旋桨，汽轮机叶片，滑动轴承，滚动轴承，联轴器。
0-3 本课程研究的对象和主要内容是什么？
0-4 本课程的性质与任务是什么？和前面学过的课程相比较，本课程有什么特点？
第一章机械零件设计的基础知识及设计方法简介
思考题
1-1 机械设计的内容和一般程序是什么？
1-2 机械零件常规设计计算方法有哪几种？各使用于何种情况？
1-3 机械零件应满足哪些基本要求？设计的一般步骤是什么？
1-4 机械零件的主要失效形式有哪些？什么是机械零件的工作能力？工作能力准则有哪些？
1-5 合理地选择许用安全系数有何重要意义？影响许用安全系数的因素有哪些？设计时应如何选择？
1-6 作用在机械零件上的载荷有几种类型？何谓静载荷、变载荷、名义载荷和计算载荷？1-7 作用在机械零件中的应力有哪几种类型？何谓静应力、变应力？静载荷能否产生变应力？
1-8 何谓材料的疲劳极限、疲劳曲线、金属材料的疲劳曲线分成哪几种类型？各有何特点？
指出疲劳曲线的有限寿命区和无限寿命区，并写出有限寿命区疲劳曲线方程，材料试件的有限寿命疲劳极限 rN如何计算？说明寿命系数K N的意义。
《机械系统设计》课程课程设计的步骤与方法
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)
一、《机械系统设计》课程设计任务书
1.1 课程设计的目的
《机械系统设计》课程设计是在学完本课程后，进行一次学习设计的综合性练习。通过课程设计，使学生能够运用所学过的基础课、技术基础课和专业课的有关理论知识，及生产实习等实践技能，达到巩固、加深和拓展所学知识的目的。通过课程设计，分析比较机械系统中的某些典型机构，进行选择和改进；结合结构设计，进行设计计算并编写技术文件；完成系统主传动设计，达到学习设计步骤和方法的目的。通过设计，掌握查阅相关工程设计手册、设计标准和资料的方法，达到积累设计知识和设计技巧，提高学生设计能力的目的。通过设计，使学生获得机械系统基本设计技能的训练，提高分析和解决工程技术问题的能力，并为进行机械系统设计创造一定的条件。
1.2 课程设计的内容
《机械系统设计》课程设计内容由理论分析与设计计算、图样技术设计和技术文件编制三部分组成。
1.2.1 理论分析与设计计算：
（1）机械系统的方案设计。设计方案的分析，最佳功能原理方案的确定。
（2）根据总体设计参数，进行传动系统运动设计和计算。
（3）根据设计方案和零部件选择情况，进行有关动力计算和校核。
1.2.2 图样技术设计：
（1）选择系统中的主要机件。
（2）工程技术图样的设计与绘制。
1.2.3编制技术文件：
（1）对于课程设计内容进行自我经济技术评价。
（2）编制设计计算说明书。
1.3 课程设计题目、主要技术参数和技术要求
1.3.1课程设计题目和主要技术参数
题目01：分级变速主传动系统设计
机械系统动力学讨论课
机械系统动力学讨论课 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
机械系统动力学讨论课
指导老师：胡波
小组成员：班级：机电1班
完成时间：2015年7月4日
1简述所学几种机械系统动力学建模方法的特点和区别
答：数学代码建模。特点：1）、通过数学代码建立模型，适合对模型进行理论分析。2）、它能在同一画面上进行灵活操作，快速排除输入程序中的书写错误、语法错误以至语义错误，从而我们加快了修改和调试程序的速度。
实体建模。特点：1）、强大的基于特征的实体建模功能属于用来验证理论的正确性。2）、建立的模型真实可靠，形象生动。3）、使用方便，适合初学者使用。坐标建模分析。特点：1）、适合用来验证理论的正确性。2）、使用方便，适合初
学者使用。
2机械系统动力学建模过程中，广义坐标应如何选取，对结果有何影响
答：1、广义坐标是表示力学体系位置的独立坐标，它的个数是由力学系统的自由度数来确定的，在系统受几何约束的情况下，系统的广义坐标数目与其自由度的数目相等。广义坐标可以是长度、角度、或者用长度的二次方的量。无论是哪种，度必须符合独立的原则，否则计算结果就不准确。
例如，选取角度时应该选取运动副的转动角度为广义坐标，而不是与自然坐标的夹角。前一种情况，和simulink是一致的，仿真的结果更加符合理论结果。后一种情况，在求导的时候，各个坐标都是关联的，求导时容易出错，所以广义坐标的选取很重要。
3为确保机械系统动力学计算和仿真对比吻合，应注意哪些因素
为确保机械系统动力学计算和仿真对比吻合必须注意以下几点：
机械设计讨论课
如果选择C带： 小轮转速+C带 小带轮直径 P0
大带轮直径
带长
3.2 改变V带长度
考虑增加带长，由右表可知KL增大， 且相应中心距a增大，包角也会增大， 则Kα增大，由
P=Z P0+ ΔP0 kαkL>8.175Kw
kA
得kαkL >1.239
由右表可知B型带最大 kL =1.18，且kα < 1, 故无法 满足要求
1. 题目
2. 解答过程
3.1 改变V带类型
选择一个承载能力更大的传送带—选择C型带，其他条件（大小轮直径、中心 距、转速等）保持不变。
查表2-6、2-7得：
P0=2.1ຫໍສະໝຸດ BaiduKw ΔP0=1.27Kw
P
=
Z
P0 + ΔP0 kA
kαkL
=8.22Kw>8.175Kw
3.1 改变V带类型
存在的问题：未严格按照设计准则
3.3 改变带轮直径
同理，若考虑改变带轮直径，只会影响kα和kL 的值，因此 无法满足要求。
3.4 增加带根数
由 P=Z P0+ ΔP0 kαkL>8.175Kw
kA
计算可得z>5.2
故可取带根数z=6, 即可满足要求
机械设计讨论课演示
B
2
A
D
F2
F1
1
E E
2
1
AD 2 + AC 12 − CD 2 ∠C 1AD =arccos = 52.4° 2AD × AC 1
AD 2 + AC 2 2 − CD 2 ∠ C 2 AD =arccos = 17.1 ° 2 AD × AC 2
θ =∠C1AD -∠C 2AD = 35.3°
图2-2所示的六杆机构中，各构件的尺寸为
lAB =,60mm,lBC = 110mm,lCD = 80mm,lAD = 100mm, lDE = 40mm，lEF = 120mm。
Leabharlann Baidu滑块F为输出构件。试确定： 1. 滑块F往返行程的平均速度是否相同，其行程速比 系数K为多少； 2. 滑块F的行程H； C 3. 机构的最小传动角。 B
F A D
E
1.ABCD是什么类型的四杆机构？ 曲柄连杆机构！ AB是曲柄，CD是连 杆 行程速比系数取决 于F的极限位置，F 的极限位置取决于 CD。
C B
F A D
E
CD什么时候取的极限位置？ AC距离分别取得最大值和最小值时 计算原动件AB的极位 夹角 θ
θ =∠C1AD -∠C 2AD
B C C
180°+θ 行程速比系数K = =1.49 180°-θ
机械设计课程期末教学研讨
机械设计课程期末教学研讨
引言：
机械设计课程作为工程类专业中非常重要的一门课程，旨在培养学生掌握机械设计的基本理论和实际操作能力。为了提高教学质量和教学效果，期末教学研讨成为了一种常见的教学形式。本文将探讨机械设计课程期末教学研讨的目的、方法和效果，并提出一些建议。
一、目的
1.1 提升学生的学习主动性和自主思考能力
机械设计课程的复杂性要求学生具备主动学习的能力。通过期末教学研讨，学生将主动积极地参与讨论和研究，培养学生自主思考和解决问题的能力。
1.2 增进师生之间的互动和共同成长
期末教学研讨为师生提供了一个互动的平台，通过学生们的不同观点和思维方式，教师可以更好地了解学生的学习需求和困惑。同时，教师也能通过指导和引导，提高自身的教学能力。
二、方法
2.1 设计合理的课程研讨议程
在期末教学研讨中，教师可以根据课程内容和学生的学习进展，设计合理的议程。议程可以包括讨论和展示学生的独立设计作品、
解析经典案例、分享学习心得等。通过多样化的议程安排，能够激
发学生的学习兴趣和主动参与度。
2.2 分组讨论和小组展示
将学生分成小组，给予一定的课题和问题，让学生们在小组内
进行深入讨论和研究。每个小组可以选择一个代表来展示他们的研
究成果和解决方案。这样的分组讨论和小组展示方式，能够促进学
生之间的合作交流，培养学生的团队协作能力。
2.3 鼓励提问和互动
在期末教学研讨中，教师应该鼓励学生提问和互动。学生的问
题和疑惑，可以帮助教师更好地了解学生的学习需要，同时也促进
教师与学生之间的互动和沟通。通过鼓励提问和互动，能够激发学
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
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机械系统设计讨论课汇报
班级：机设08-1
组内成员：庞沙沙何宏雷宋盈盈指导老师：汪飞雪
完成时间：2011年10月26日
目录
一、平行辊矫直机原理 (3)
二、平行辊矫直机结构参数计算 (3)
三、平行辊矫直机力能参数计算 (5)
四、平行辊矫直机工艺参数计算 (8)
五、讨论感想 (9)
六、参考文献 (9)
七、组内分工 (9)
一、平行辊矫直机原理
平行辊矫直机属于连续性反复弯曲的矫直设备，这种矫直机克服了脚力矫直机断续工作的缺点，是矫直效率成倍提高，使矫直工序得以进入连续生产线。
金属材料在较大弹塑性弯曲条件下，不管其原始弯曲程度有多大区别在弹复后所残留的弯曲程度差别会显著减小，甚至会趋于一致。随着压弯程度的减小其弹复后的残留弯曲必然会一致趋近于零值而达到矫直目的。因此平行辊矫直机必须具备两个基本特征，第一是具有相当数量交错配置的矫直辊以实现多次反复弯曲；第二十压弯量可以调整，能实现矫直所需要的压弯方案。
二、平行辊矫直机结构参数计算
1、辊系与辊数 （1）辊系
首先需要选定辊系，为了兼顾扩大适用范围及缩小空桥区的两个目
的，曾提出双交错变辊矫直辊系，如图3-8所示，辊系中,2、,3、,4及,5各辊为液压恒压支承或在形成连续梁受力时自动卸载变为零压支承。其恒压是只能对工件头尾有矫直作用的压力。于是这种辊系，第一，可矫直中等断面的工件，相当于辊距为p=21t 的矫直机；第二，可矫中等断面的工件，使,2、,3、,4及,5各辊处于浮动状态，其压力只能矫直头尾，而对其他各辊只有较小的增压作用；第三，可矫大型断面的工件，上述恒压辊在变成零压辊之后辊距增大到p=3t +2
t 61t ，也达到了变距的效果。这样“变辊距”要比其他办
法有三个优点，其一为容易调整；其二为机架刚性好；其三为空桥区很短。
（2）辊数
在辊系确定之后，要进一步考虑辊数应该如何确定。下面分别按小
变形矫直法和大变形矫直法来讨论辊数的计算方法。 ① 小变形逐步矫直法 由于一根条材上各部位的原始曲率不同，必须先把最大的0C 值矫值。如此逐步进行矫直，直到最后达到允许残留弯曲时便完成了矫直工作。其间所需辊数就是理论辊数。 ②大变形矫直法
大变形矫直法所需辊数定性分析中已基本明确用三次反弯可以收到
矫直效果，但这只是最少辊数的一个依据。
有支承辊支承辊的数量要根据板宽所要求的支承辊排数来确定。
2、辊径、辊距与辊长 （1）辊径
矫直辊半径为
w
t t
w W
J C EH A C A R σ211=
=
=
矫直辊直径为
w
t J J C EH
R D σ=
=2
此式中Cw 值在前面已大致分成3种情况赋值为： 断面集中形（菱、圆形断面）：Cw=4~5 断面均匀形（方、矩形等断面）：Cw=3~4 断面集边形（工字、管形等断面）：Cw>=2~1.11=H H 从工件的材质来分，强度越高，强化特性越大者Cw 取值要偏大
（2）辊距
辊距与辊径的结构关系，通常用下式表示：
P=aD
式中a=1.1~1.2。辊子压弯量单独调节时a 取较大值，集体调节时a 取较小值。式中D 为辊子最大直径。
辊子长度主要决定于工件宽度及孔型线数。其次要考虑辊子两端及孔型间的结构余量。因此型材矫直辊辊身长为L a b n nB +-+=)1(max 式中n ——孔型线数
max
B ——工件的最大宽度
b ——孔型间的结构余量，b=（0.1~0.3）max B a ——辊端的结构余量，a=（0.2~0.6）max B
（3）辊长
板带材矫直辊的辊身长为L=,
max
a
B
+
由于矫直辊为光辊，板带材矫直时容易跑偏，为此辊端的余量必须加大，根据惯用的规定，可取为
max B <=1000mm 者,a =50~200mm max
B >1000mm 者,a =200~350mm
3、夹送辊
在板材矫直辊系及圆材矫直辊系的入口侧常需要设置夹送辊，前者是
为了克服板材头部撬起时顶到直径较细的工作辊而不能咬入的障碍，故夹送辊前不仅要有上下对称的喇叭形入口而且辊径也要加大。后者是为了防止圆形工件在辊缝中在反弯压力作用下失去周向稳定性而旋转并形成以辊距为螺旋导程的螺旋形弯曲。
夹送辊的直径可参考矫直辊来确定（应大于矫直辊径）
三、平行辊矫直机力能参数计算 1、矫直弯矩与矫直力
（1）按小变形方案压弯时每次的残留c C 值都小于1，故其压弯挠度比弯曲
曲率比相等，即w δ=w C ，于是压弯挠度值为w δ=1δw C 其中w C 是由矫直曲率方程式算出，因此在总去率比的变化量w C C C +=∑0已知后，便可算出弯矩：()2
/5.05.1∑-==C M M M M t t 。上式中的0C 值为每次压
弯前一次的残留值c C ，即该次为平直部位压弯后的残留值。
（2） 若按大变形方案压弯时，可能出现残留的c C >1.需要计算压弯挠度
w δ。当设定较大的弯曲值w C 时，既可以算相互压弯挠度w
t w δδδ+=又可算出其弯矩()[]20/5.05.1w t C C M M +-=。由于大变形所用的w C 值较大（w C =3~5），在计算中忽略0C 不计，所造成的误差很小，但
给计算带来很大方便，在一般计算中可以采用。
（3） 若按线性递减方案压弯时，在大压弯阶段仍需要把式
()()
[
]
2
/12335c
c w M M M -+-+=δ与
()
2
0/5.05.1w C C M +-=或
2
/5.05.1w C M -=及2
/5.05.1c c C M -=等结合起来做出w w C -δ曲线。
然后按线性递减安排的w δ值或w δ值都有相应的w C 值在曲线上存在。
找出w C 值便可算出弯矩M 值。如简化计算时()2
/5.05.1w
t C M M -=。 算出各辊处的弯矩M 值后，可以按连续梁的三弯矩方程式写出矫直力表达式。任意第i 辊的矫直力i F 为 ()
t i i i i M M M M
p
F 11
2_2+-+=
2、轴承压力
机架结构基本有两种：一种是悬臂式结构，另一种是简支式结构，后
者各轴承受力之和等于矫直力，一根轴的左右轴承受力分别为a F 及
b F ，矫直力为F 时可写出：
F
b
a b F a +=
F
b
a a F
b += F F F b a =+
轴承受力总和为∑∑∑=+F F F b a 悬臂式结构的轴承力为
F
F F b a =- F
a
b a F a +=
F
b b a F b +=
轴承受力总和为
∑
∑∑∑∑+=++=+F b a F b
a F b
b a F F b a )12(
3、矫直辊转矩
矫直辊在矫直力作用下所需要克服的阻力包括轴承摩擦阻力、辊面与
工件间的滚动摩擦阻力及工件塑性变形阻力