机械原理课程设计参考实例PPT课件
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机械原理(全套15PPT课件)
按形状分为盘形、圆柱形、平板型等；按从动件类型分为尖底、滚子、平底等
从动件的常用运动规律
等速运动规律
从动件匀速运动，产生刚性冲击
等加速等减速运动规律
从动件分段匀变速运动，产生柔性冲击
简谐运动规律（余弦加速度运动规律）
从动件按余弦规律加速运动，无冲击
正弦加速度运动规律
从动件按正弦规律加速运动，无冲击
平面四杆机构的设计
按照给定的连杆位置设计四杆机构
按照给定的运动轨迹设计四杆机构
作图法、解析法
作图法、解析法
按照给定的急回特性设计四杆机构
按照给定的传动角设计四杆机构
作图法、解析法
作图法、解析法
05 凸轮机构及其设 计
凸轮机构的应用和分类
凸轮机构的应用
自动机械、操纵控制、传动装置等
凸轮机构的分类
重要性
机械原理是机械工程学科的基础 ，对于理解和分析机械系统的运 动、力和能量传递过程具有重要 意义。
机械原理的研究对象和内容
研究对象
机械系统，包括机构、传动、控制等 方面。
研究内容
机构的结构分析、运动分析、力分析 、动力学分析、优化设计等。
机械原理的发展历程和趋势
发展历程
从简单机械到复杂机械系统，从经验设计到基于科学计算的设计。
机械原理(全套15PPT课件)
contents
目录
• 机械原理概述 • 机构的结构分析 • 平面机构的运动分析 • 平面连杆机构及其设计 • 凸轮机构及其设计 • 齿轮机构及其设计
01 机械原理概述
机械原理的定义与重要性
定义
机械原理是研究机械系统中力的 传递、转换和效应的基本规律和 原理的学科。
具有急回特性、死点位置、压力角和 传动角等特性，这些特性对机构的运 动性能和动力性能有重要影响。
从动件的常用运动规律
等速运动规律
从动件匀速运动，产生刚性冲击
等加速等减速运动规律
从动件分段匀变速运动，产生柔性冲击
简谐运动规律（余弦加速度运动规律）
从动件按余弦规律加速运动，无冲击
正弦加速度运动规律
从动件按正弦规律加速运动，无冲击
平面四杆机构的设计
按照给定的连杆位置设计四杆机构
按照给定的运动轨迹设计四杆机构
作图法、解析法
作图法、解析法
按照给定的急回特性设计四杆机构
按照给定的传动角设计四杆机构
作图法、解析法
作图法、解析法
05 凸轮机构及其设 计
凸轮机构的应用和分类
凸轮机构的应用
自动机械、操纵控制、传动装置等
凸轮机构的分类
重要性
机械原理是机械工程学科的基础 ，对于理解和分析机械系统的运 动、力和能量传递过程具有重要 意义。
机械原理的研究对象和内容
研究对象
机械系统，包括机构、传动、控制等 方面。
研究内容
机构的结构分析、运动分析、力分析 、动力学分析、优化设计等。
机械原理的发展历程和趋势
发展历程
从简单机械到复杂机械系统，从经验设计到基于科学计算的设计。
机械原理(全套15PPT课件)
contents
目录
• 机械原理概述 • 机构的结构分析 • 平面机构的运动分析 • 平面连杆机构及其设计 • 凸轮机构及其设计 • 齿轮机构及其设计
01 机械原理概述
机械原理的定义与重要性
定义
机械原理是研究机械系统中力的 传递、转换和效应的基本规律和 原理的学科。
具有急回特性、死点位置、压力角和 传动角等特性，这些特性对机构的运 动性能和动力性能有重要影响。
《机械原理课程设计》PPT课件
方案二
方案三
运动方案的选择
压紧切皮机构 方案一
方案二
方案三
传动机构
工作循环图
机构运动分析
机构运动分析
机构运动分析
创新
槽轮：为使机构易于安装，槽轮实行反向安装
万向节：运用万向节，改变轴传送方向
运料管： 为保证蚕豆垂直下落，运料管截面形状为与蚕豆宽高接近的
椭圆形
动画
预祝大家
外形美观。
工作原理及动作分解
振动送料：
运用曲柄滑块机构具有急回运动的特性，将漏斗装在 滑 块上，实现抖料。同时，为保证蚕豆一次运入挤压切皮机构中， 在运料管中部设置槽轮间歇机构
挤压切皮：通过压紧机构将蚕豆压紧，同时切开头部豆皮
脱皮：通过轧辊豇豆挤出豆皮，实现脱皮
运动方案的选择
振动送料机构 方案一
通过轧辊豇豆挤出豆皮实现脱皮运动方案的选择振动送料机构方案一方案二方案三运动方案的选择压紧切皮机构方案一方案二方案三振动送料机构方案一优点
机械原理课程设计之——
剥豆机
庄幼敏
韩 莹
梁 燕
茅 宏 婧
设计原则
高效性 创新性
工艺性
设计简介
主题：剥豆机
要求：
1）蚕豆长度。20～25mm 2）蚕豆宽度。15～20mm 3）蚕豆厚度。6～8mm 4）生产率。每分钟剥80粒。 5) 剥豆机要求体积小，重量轻，压紧力可调，工作可靠，
机械原理课程设计-铆钉自动冷镦机精品PPT课件
子功能3——转运
表2 铆钉自动冷鐓机的功能、工艺动作及所需执行机构
功能
自 动 生 产 铆 钉
工艺动作
4冲压往 复运动
3间歇分 度转动
2截料往 复运动
5连续或 间歇往复
运动
1间歇 校直
执行构件 冲头
工作台 （转盘）
刀具顶杆Biblioteka 摩擦轮执行机构偏置曲柄滑块机构
六杆冲压机构
槽轮机构 不完全齿轮 分度凸轮机构 机构
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
五、机械传动系统设计计算及执行机构设计说明
传动比的计算与分配 i总＝1440 / 60 24
i总＝i 带i 标准i 变位 2 3 4
注意：带传动的传动比在2～4范围内选，齿轮传动的传 动比在3～6范围内选。
带传动设计计算——机械设计教材 带传动设计完成后，如传动比不为初选值，应重新
调整齿轮传动比的数值。
机械设计课程组
铆钉自动冷镦机传动系统方案设计
（一）原始数据
制钉速度n=60个/分 铝棒材的直径 6mm 铆钉长度L=20mm 冷镦冲头的行程H=60mm 行程速比系数k=1.2
铆钉自动冷镦机传动系统方案设计
（二）设计任务
按照工艺动作要求进行机构选型、组合 拟定铆钉自动冷镦机机械运动方案简图和运动
循环图 根据原动机和执行机构的运动参数分配传动比 对传动系统的主要执行机构进行运动尺寸综合 图纸要求：机械传动系统运动方案简图1张（A1） 设计说明书1份
机械原理ppt课件完整版
齿轮传动的设计步骤
包括选择齿轮类型、确定齿轮模 数、齿数、压力角等参数，进行 齿轮强度校核等。
齿轮传动的应用
广泛应用于各种机械设备中，如 汽车、机床、工程机械等。
链传动的设计与分析
链传动的类型
包括滚子链传动、齿形链传动等。
链传动的设计步骤
包括选择链条类型、确定链条节距、链轮齿 数等参数，进行链条强度校核等。
定义与研究对象
机械系统动力学是研究机械系统在力作用下的运动规律及其与力的相互关系的学科。它主要 关注机械系统在外力作用下的运动状态，如速度、加速度、位移等的变化规律。
基本术语与概念
包括力、质量、加速度、动量、动能、势能等，这些术语和概念是描述机械系统运动状态的 基础。
动力学原理
牛顿运动定律、动量定理、动能定理等是机械系统动力学的基本原理，它们揭示了机械系统 运动的基本规律。
命和可靠性。
检测装备
包括测量仪器、检测设备等，用 于对加工过程中的产品精度和质 量进行检测和控制，确保产品符
合设计要求。
先进制造技术与装备简介
数控技术
机器人技术
通过计算机编程控制机床等加工装备，实现 自动化、高精度和高效率的加工过程。
应用机器人进行自动化生产，提高生产效率 和产品质量，降低劳动强度和生产成本。
2023
PART 03
机械传动与驱动
REPORTING
机械传动的类型和特点
摩擦传动
螺旋传动
利用摩擦力传递动力和运动的传动方 式，如带传动、摩擦轮传动等。其特 点是结构简单、成本低廉，但传动效 率较低且易磨损。
利用螺旋副传递动力和运动的传动方 式，如螺旋千斤顶、螺旋压力机等。 其特点是结构简单、自锁性好，但传 动效率较低。
机械原理课程设计-2PPT课件
２、根据从动件运动规律确定凸轮轮廓，根 据送料距离确定摇杆滑块机构尺寸。
能实现的机构不唯一
2021/3/12
10
机构运动简图
凸轮从动件运动规律设计
2021/3/12
12
图解法运动分析
• 1、运动分析两个位置 • （1）工作行程 • （2）回程 • 2、受力分析一个位置 • 工作行程 • 图纸上按比例绘制速度图、加速度图、受
曲柄AB马达力矩曲线图
曲柄DE马达力矩曲线图
2021/3/12
凸轮马达力矩曲线图
20
马达能耗图
曲柄AB马达能耗图
凸轮马达能耗图
2021/3/12
曲柄DE马达能耗图
电机功率应大于700W。 （未考虑各构件重力和惯性力） 实际选用电机时应适当乘以安 全系数。
21
答辩时间
周五下午２：００开始
所有图纸、说明书在周五上 午必须完成。答辩后，将所有 图纸说明书装在课程设计专用 纸袋内，并将每组自评成绩作 为单独一页写在说明书的最后 一页。将纸袋封面和封底的所 有内容（除成绩外）填好。
2021/3/12
8
齿轮-连杆冲压机设计实例
• 齿轮-连杆冲压机构 1.工作段长度L=30~100mm,工作时接近匀速，
满足传动角要求，有急回特性。
2.凸轮-连杆送料机构 送料行程H=60~250mm。
2021/3/12
9
选定传动方案的尺寸综合
１、根据速度要求，确定冲压机构各杆尺寸。 图解法、试验法或解析法。
4
第4章 机构的受力分析 4.1 图解法 4.2 解析法 4.3 机构仿真 4.4 结果分析与比较
第5章 心得体会(每人一份) 参考文献 附录(程序源代码)
能实现的机构不唯一
2021/3/12
10
机构运动简图
凸轮从动件运动规律设计
2021/3/12
12
图解法运动分析
• 1、运动分析两个位置 • （1）工作行程 • （2）回程 • 2、受力分析一个位置 • 工作行程 • 图纸上按比例绘制速度图、加速度图、受
曲柄AB马达力矩曲线图
曲柄DE马达力矩曲线图
2021/3/12
凸轮马达力矩曲线图
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马达能耗图
曲柄AB马达能耗图
凸轮马达能耗图
2021/3/12
曲柄DE马达能耗图
电机功率应大于700W。 （未考虑各构件重力和惯性力） 实际选用电机时应适当乘以安 全系数。
21
答辩时间
周五下午２：００开始
所有图纸、说明书在周五上 午必须完成。答辩后，将所有 图纸说明书装在课程设计专用 纸袋内，并将每组自评成绩作 为单独一页写在说明书的最后 一页。将纸袋封面和封底的所 有内容（除成绩外）填好。
2021/3/12
8
齿轮-连杆冲压机设计实例
• 齿轮-连杆冲压机构 1.工作段长度L=30~100mm,工作时接近匀速，
满足传动角要求，有急回特性。
2.凸轮-连杆送料机构 送料行程H=60~250mm。
2021/3/12
9
选定传动方案的尺寸综合
１、根据速度要求，确定冲压机构各杆尺寸。 图解法、试验法或解析法。
4
第4章 机构的受力分析 4.1 图解法 4.2 解析法 4.3 机构仿真 4.4 结果分析与比较
第5章 心得体会(每人一份) 参考文献 附录(程序源代码)
机械原理课程设计(冲床冲压机构和送料机构设计)ppt课件
编辑版pppt
27
2.送料机构设计
b）送料机构的连杆机构设计 任务是确定出送料连杆机构的各构件尺寸和相对位置，思路是由送料距
离确定出各构件尺寸，推出和凸轮相连接的直动从动件的直线位移或摆动从 动件的转角，且使连杆机构具有尺寸放大功能，以减小凸轮尺寸。 c）送料机构的凸轮设计 ①从动件运动规律选择：
编辑版pppt
2
一、课程设计的目的
1.理论联系实际，提高解决实际问题的能力。通过对机械原理课程的学习， 已经掌握了机械中的各种常用机构的工作原理、运动特性和受力特性等知识。但在 各种机械中，为了满足机械的运动及工作要求，仅采用某一种机构是不够的。通过 课程设计，就可以将各机构联系到一起，综合运用所学的知识，理论联系实际去分 析解决工程中的实际问题，提高解决实际问题的能力。
圆周式：适用于主动件作圆周运动的曲 柄，画圆环，根据曲柄转角对上模和送料机 构的t
26
直线式(表格式)：相当于把圆周式进行展开，画表格，根据曲柄转角，对上 模和送料机构的工作动作进行分段相协调。
直角坐标式：横坐标为曲柄转角，纵坐标为执行构件的位移，通过 两执行构件的位移关系显示来进行运动协调。直角坐标式不仅能表示两 执行构件的动作顺序，且能表示出两构件的运动规律和及配合关系，是 最为完善的一种。
8
编辑版pppt
9
冲床的冲模一般由上模和下模两部分组成。冲床的冲压 机构相当于上模，用于冲制薄壁零件；通过上模和下模作用 将薄壁钢板坯料拉延成型。送料机构是能保证及时的将坯料 送到待冲压位置，两者动作要协调一致，完成多件连续生产。 我们的目的是设计实现这个功能的冲床的冲压机构和送料机 构。
编辑版pppt
创新性。
编辑版pppt
17
机械原理课程设计牛头刨床PPT课件
第4页/共35页
机械原理课程设计指导
P12 P13 P14 P23 P24 P34
第5页/共35页
机械原理课程设计指导
P12 P13 P14 P23 P24 P34
第6页/共35页
机械原理课程设计指导
P12 P13 P14 P23 P24 P34
第7页/共35页
机械原理课程设计指导
一、课程设计的目的与任务
第14页/共35页
3号坐标图纸
机械原理课程设计指导
第15页/共35页
机械原理课程设计指导
5、凸轮设计 确定凸轮机构的基本尺寸，选 取滚子半径，画出凸轮实际廓线。
根据摆杆加速度线图，作出摆杆位移线图，先 作出盘形凸轮的理论廓线，然后选择滚子半径，作 出实际轮廓廓线。（2号或3号图纸，参见图例）
6、齿轮设计 计算齿轮z2齿数，齿轮副变位 系数及齿轮各部分尺寸。
计划时间 （天） 0.5
2
2
第18页/共35页
机械原理课程设计指导
飞轮设 1.用惯性力法确定安装在轴O2上的飞
计
轮转动惯量JF。
1
凸轮机 1.确定凸轮机构的基本尺寸；
构设计 2.选取滚子半径；
1.5
3.画出凸轮实际廓线。
齿轮机 1.计算齿轮2的齿数；
构设计 2.选择齿轮副的变位系数；
1
3.计算齿轮传动的各部分尺寸。
注意：等效阻抗力矩和等效驱动力矩是计算出来的， 不是从图上量出来的。先计算数据，后按一定的比 例作图。每项数据保留小数点后二位数！
第22页/共35页
机械原理课程设计指导
牛
头
刨
牛床头刨床是一种靠刀具的往复直线运动及工作台的间歇运动来 完成原工件的平面切削加工的机床。电动机经过减速传动装置（皮
机械原理课程设计指导
P12 P13 P14 P23 P24 P34
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机械原理课程设计指导
P12 P13 P14 P23 P24 P34
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机械原理课程设计指导
P12 P13 P14 P23 P24 P34
第7页/共35页
机械原理课程设计指导
一、课程设计的目的与任务
第14页/共35页
3号坐标图纸
机械原理课程设计指导
第15页/共35页
机械原理课程设计指导
5、凸轮设计 确定凸轮机构的基本尺寸，选 取滚子半径，画出凸轮实际廓线。
根据摆杆加速度线图，作出摆杆位移线图，先 作出盘形凸轮的理论廓线，然后选择滚子半径，作 出实际轮廓廓线。（2号或3号图纸，参见图例）
6、齿轮设计 计算齿轮z2齿数，齿轮副变位 系数及齿轮各部分尺寸。
计划时间 （天） 0.5
2
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机械原理课程设计指导
飞轮设 1.用惯性力法确定安装在轴O2上的飞
计
轮转动惯量JF。
1
凸轮机 1.确定凸轮机构的基本尺寸；
构设计 2.选取滚子半径；
1.5
3.画出凸轮实际廓线。
齿轮机 1.计算齿轮2的齿数；
构设计 2.选择齿轮副的变位系数；
1
3.计算齿轮传动的各部分尺寸。
注意：等效阻抗力矩和等效驱动力矩是计算出来的， 不是从图上量出来的。先计算数据，后按一定的比 例作图。每项数据保留小数点后二位数！
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机械原理课程设计指导
牛
头
刨
牛床头刨床是一种靠刀具的往复直线运动及工作台的间歇运动来 完成原工件的平面切削加工的机床。电动机经过减速传动装置（皮
机械原理课程设计ppt课件
几点要求
每班同一题目的同学ห้องสมุดไป่ตู้成一个小组 （一般为学号加减7）
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）
答辩前每组自报每个组员的自评成绩 （由高到低排序，由本组成员讨论、综 合贡献大小而定）
答辩时按组逐一进行 充分发挥团结协作、群策群力的精神
答辩时完成的工作
按照运动特性选型 （6）运动的合成与分解 用顶吸法吸走顶部一张料板 执行系统的运动规律设计
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 齿轮机构的模数、齿数、中心距等
凸轮连杆组合 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。
该鞋钉分为钉头、钉杆、钉尖三部分，钉杆成四方锥形 2、构思出完成加压执行机构总体功能的功能-技术矩阵图。
齿轮连杆组合 工件和刀具均不转动，只让刀具作直线运动。
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
按照动作功能分解选型
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。
平压模切执行机构 提示 自动送料板装置 实现的原理有： 已按学号分发(共7组题目） 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 压紧、挤方：由冲头3在前三次送料后的停歇时间内将钉杆挤压成方锥，在其余工作循环中冲头3保持与钉杆接触，起压紧作用。 2 机械系统设计的一般原则 带传动（含同步带）和链传动 将料板从底部推出，然后用夹板抽走 2、机械运动方案设计的过程和内容 运转速度、行程可调性、运动精度等 工件和刀具均不转动，只让刀具作直线运动。 试构思该执行机构的若干方案。 的布置要有利于系统的能量协调和效率的提高 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 直角坐标式运动循环图 编程、建模分析检验机构 加工内孔机床的运动规律设计： 齿轮机构的模数、齿数、中心距等 工件和刀具均不转动，只让刀具作直线运动。 机构上机分析检验过程；
《机械原理课程设计》课件
提高了动手能力和实践能力
在课程设计中，我通过实际操作和动手制作，提高了自己的实践能力 ，加深了对机械原理理论知识的理解。
培养了团队协作精神
在小组合作中，我学会了与他人协作，共同完成任务，培养了团队协 作精神。
增强了解决问题的能力
在遇到问题和困难时，我学会了独立思考和解决问题的能力，提高了 自己的创新思维和创新能力。
05
机械系统动力学分析
机械系统动力学的基本概念
定义
机械系统动力学是研究机械系统中物 体运动和力的关系的科学。
目的
通过分析机械系统的动力学特性，优 化机械系统的性能，提高系统的稳定 性和可靠性。
机械系统动力学分析的方法与步骤
建立数学模型
根据机械系统的物理特性，建立系统的数学模型，包括运动方程和动力学方程。
研究机构的组成和运动特性，确定各构件之间的相对位置和相对运动，为综合 新机构提供依据。
机构综合
根据特定的工作要求和应用需要，设计出能够实现预定功能的机构。
常用机构的工作原理与运动特性
01
连杆机构
通过连杆的连接，使构件之间产生相对运动。连杆机构广泛应用于各种
机器和仪器中，如内燃机、缝纫机、打字机等。
机械系统方案的评价与优化
技术性能评价
对机械系统的各项技术性能指标进行 评估，确保满足设计要求。
经济性评价
分析机械系统的制造成本、运行费用 和市场前景，评估其经济可行性。
环境影响评价
评估机械系统对环境的影响，如噪声 、振动、排放等，确保符合环保要求 。
优化设计
根据评价结果，对机械系统进行优化 改进，提高其性能、降低成本和减少 对环境的影响。
课程设计的评价标准
设计方案的合理性
在课程设计中，我通过实际操作和动手制作，提高了自己的实践能力 ，加深了对机械原理理论知识的理解。
培养了团队协作精神
在小组合作中，我学会了与他人协作，共同完成任务，培养了团队协 作精神。
增强了解决问题的能力
在遇到问题和困难时，我学会了独立思考和解决问题的能力，提高了 自己的创新思维和创新能力。
05
机械系统动力学分析
机械系统动力学的基本概念
定义
机械系统动力学是研究机械系统中物 体运动和力的关系的科学。
目的
通过分析机械系统的动力学特性，优 化机械系统的性能，提高系统的稳定 性和可靠性。
机械系统动力学分析的方法与步骤
建立数学模型
根据机械系统的物理特性，建立系统的数学模型，包括运动方程和动力学方程。
研究机构的组成和运动特性，确定各构件之间的相对位置和相对运动，为综合 新机构提供依据。
机构综合
根据特定的工作要求和应用需要，设计出能够实现预定功能的机构。
常用机构的工作原理与运动特性
01
连杆机构
通过连杆的连接，使构件之间产生相对运动。连杆机构广泛应用于各种
机器和仪器中，如内燃机、缝纫机、打字机等。
机械系统方案的评价与优化
技术性能评价
对机械系统的各项技术性能指标进行 评估，确保满足设计要求。
经济性评价
分析机械系统的制造成本、运行费用 和市场前景，评估其经济可行性。
环境影响评价
评估机械系统对环境的影响，如噪声 、振动、排放等，确保符合环保要求 。
优化设计
根据评价结果，对机械系统进行优化 改进，提高其性能、降低成本和减少 对环境的影响。
课程设计的评价标准
设计方案的合理性
机械原理课程设计-自动制钉机PPT幻灯片
3
锁止弧半径r0
r0=R-r-b
30
19
摩擦轮运动分析
❖ 运动位移比较平稳
20
3.冷镦机构
❖ 冷镦机构是采用增力机 构，实现增力目的，且 此机构有急回特性，提 高了生产效率 。
21
挤钉帽机构运动分析
❖ 可见采用连杆机构，位 移和速度曲线都很光滑， 充分说明了该连杆机构 平稳性。
❖ 有急回运动特性。
24
切断机构运动分析
25
参考书籍
1. 孙桓，陈作模 主编 机械原理（第六版） 北京：高等教育出版社， 2001
2. 裘建新 主编 机械原理课程设计指导书 北京：高等教育出版社， 2005
3. 楼鸿棣，邹慧君 主编 高等机械原理 北京：高等教育出版社， 2000
4. 王大康，卢颂峰主编，机械设计课程设计，北京，北京工业大学出版 社，2000
❖ 夹紧机构和挤钉尖机构我们确定用内槽凸 轮，避免用弹簧或依靠重力使推杆回复， 而且比较平稳，等加速运动是柔性冲击， 冲击相对较小。
❖ 挤钉帽机构我们采用有偏心距的曲柄滑块 机构，能够产生急回运动特性，从而提高 生产效率。
7
方案二 运动简图
8
方案二
❖ 这个方案中我们考虑将挤钉尖和切断的 动作同时进行，可以提高效率，同时又 能避免复杂的协调工作。
5. 刘政昆 主编 间歇运动机构 大连：大连理工大学出版社，1991 6. 邹慧君 主编 机械运动方案设计手册 上海：上海通大学出版社，
1994 7. 石永刚，徐振华 主编 凸轮机构设计 上海：上海科学技术出版社，
1995
26
谢谢观赏！
27
12
最终方案设计分析
❖ 送丝机构：槽轮机构、 齿轮传动、摩擦轮校值。
机械原理课程设计参考实例-机械原理课程设计实例31页PPT
ENDBiblioteka 16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
机械原理课程设计参考实例-机械原理 课程设计实例
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
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13
7.机械运动方案简图
按已选定的三个执行机构的形式组成的机械运动方案，画出它的机构运动示意图 如下图所示：
方案一： 上冲头为蜗杆蜗轮带动的偏置滑块,这个也是
我们采用的方案。
14
方案二： 曲柄滑块+弹簧 振动，蜗轮蜗杆进退 主视图
15
侧视图
上图中为第二种方案的侧视图和主视图，也是计划中能圆满 完成各种要求的，主视图两个滑块推动筛子左右移动，而侧视 图中带有弹簧和一个曲柄滑块让筛子能在指定位置前后振动， 达到筛料的目的。上冲头使用偏置滑块，而下冲头使用凸轮机
12
6.机械传动系统的速比和变速机构
根据选定的驱动电机的转速和冲压机的生产能力以及要 求达到的运转效率。它的机械传动系统的总速比为： I=940/25=37.6
第一级皮带减速 I=3 z1=17 z2=51 第二级齿轮减速 I=3.176 z1=17 z2=54 第三级齿轮减速 I=3.94 z2’=17 z3=67
原理图
4
1.2功能要求及工作原理
5
1.3原始数据和设计要求
（1） 被压工件的外形是直径为34mm，厚度为5mm的圆形片 坯。
（2）冲头压力为15吨（150000N）。 （3）生产率为每分钟25片 （4）机器运转不均匀系数为10%。 （5）驱动电动机的功率为2.2kw,940r/min （6）
上冲头行程为90～100mm 下冲头5先下沉3mm，然后上升8mm后停歇(保压)， 继而上 升16mm后停歇,等粉筛将片坯推离冲头后下移21mm； 粉筛3在模具1的上方往复振动筛料，然后向左退回，待坯料 成形并被推出型腔后，粉筛复在台面上右移约45～50mm推卸成 形片坯。
5 等速 s=h(1-δ/δ0’) v=hω/δ0’ a=0
6 停 s=h v=0 a=0
7 等速 s=h(1-δ/δ0’) v=-hω/δ0’ a=0
8 正弦
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
s=h[1s/s0+sin(2πδ/δ0’ )/2π]
v=hω[cos(2πδ/δ0’)-1]/ δ0’
6
2.运动方案设计
工作原理和工艺动作分解 (1)送料：这一动作可以通过凸轮上升段完
成 (2 筛料：要求筛子往复震动 (3)冲压：上冲头向下冲压粉料，下冲头向
上挤压粉料 (4) 推出片坯：下冲头上升推出成型的片坯 (5) 送成品：通过凸轮推动筛子来将成型的
片坯挤到滑道
7
上述五个动作，冲压和推出片坯相对简单，关键是 要将送料和筛料两个过程时间要配合的非常恰当，这 样来说就对机构提出较高的要求。
构。
16
方案三： 上冲头为偏心曲柄滑块
17
18
8.机构运动分析
上冲头参数： H=90mm k=1.5 θ=36 e=40 ω=25r/min
理论 a=39.5mm b=77.5mm 实际 a=39.7mm b=89.52mm
速度 加速度 位移
19
速度
20
加速度
21
位移
22
滑块
滑块参数： H=80mm k=1.5 θ=36 e=50 理论 a=30.5mm b=86.5mm 实际 a=36.2mm b=67mm
上冲头 曲柄导杆 偏置曲柄 蜗轮蜗杆 滑块机构 滑块机构 机构
下冲头
固定转动 凸轮机构
送料机
锯齿状凸 偏 置 曲 柄 蜗轮蜗杆
轮
滑块机构 机构
筛料机
锯齿状凸 弹簧曲柄
轮
滑块机构
11
5．机械运动方案的选择和评定
根据上面所示的四个执行构件的机构形态，可以 求出15吨压片机的运动方案数为：
N=3*1*3*2=18 根据2中的分析，我们原本选定上冲头为偏置曲 柄滑块机构，而下冲头为固定移动凸轮，送料机和筛料机 都选为锯齿状凸轮。这样比较简单。但是在实际操作中， 我们发现锯齿状凸轮难以制作，所以我们又改为偏置曲柄 滑块机构，具体机构简图见7中。
3
1.2功能要求及工作原理
(1）总功能要求: 将干粉料压制成圆形片胚 （2）工作原理: 15吨压片机系统的工作原理及工艺动作分解如图5.1所 示。移动粉筛3至模具1的型腔上方等待装料，并将上一循 环已成型的工件2推出（卸料）；然后粉筛震动，将粉料 筛入型腔；下冲头5下沉一定深度，以防止上冲头4向上压 制时将粉料扑出；然后上冲头向下，下冲头向上加压，并 在一定时间内保持一定的压力；而后上冲头快速退出，下 冲头随着将成型的工件推出型腔 。
我们设计过两个方案，一个是用曲柄滑块（左右方 向）来推动筛子前行，等它到达预定的地方，我们在 用一个带有弹簧的滑块（前后方向）来推动，实现前 后振动的目的；但是这样做有一个很大的缺陷，就是 加上一个前后方向的机构将会对solidworks造型产生 较大的困难，而且多一个机构就又需要多一个动力引 进，时间配合上就比较烦琐。
8
3．根据工艺动作拟订运动循环图
对于15吨压片机运动循环图主要是确定送料，筛 料，和上冲头冲压，下冲头冲压四个执行构件的先后 顺序，相位，以利对各执行构件的设计，装配和调试。
循环图
9
3．根据工艺动作拟订运动循环图
10
4．机构选型
根据上，下冲头和送料机，筛料机这四个执行构件动作要求和结 构特点，可以选择以下机构。
速度
加速度 位移
23
速度
24
加速度
25
位移
26
下冲头凸轮
h=2h1 δ0=2δ1 1 正弦
s=h1[δ/δ1sin(πδ/δ1)/π] v=h1ω[1-cos(πδ/δ1)]/ δ1 a=πh1ω^2sin(πδ/δ1)/ δ1 2 等速 s=h(1-δ/δ0’)
v=-hω/δ0’ a=0 3 等速 s=h(1-δ/δ0’) v=hω/δ0’ a=0 4 停 s=h v=0 a=0
15吨压片机
1
１.设计题目
1.1设计目的 1.2功能要求及工作原理 1.3原始数据和设计要求
2
１.１设计目的 机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、 运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和 形状尺寸以及润滑方式等进行构思、分析和计算，并 将其转化为制造依据的工作过程。 机械设计是机械产品生产的第一步，是决定机械产品 性能的最主要环节，整个过程蕴涵着创新和发明。为 了综合运用机械原理课程的理论知识，分析和解决与 本课程有关的实际问题，使所学知识进一步巩固和加 深，我们参加了此次的机械原理课程设计。
7.机械运动方案简图
按已选定的三个执行机构的形式组成的机械运动方案，画出它的机构运动示意图 如下图所示：
方案一： 上冲头为蜗杆蜗轮带动的偏置滑块,这个也是
我们采用的方案。
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方案二： 曲柄滑块+弹簧 振动，蜗轮蜗杆进退 主视图
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侧视图
上图中为第二种方案的侧视图和主视图，也是计划中能圆满 完成各种要求的，主视图两个滑块推动筛子左右移动，而侧视 图中带有弹簧和一个曲柄滑块让筛子能在指定位置前后振动， 达到筛料的目的。上冲头使用偏置滑块，而下冲头使用凸轮机
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6.机械传动系统的速比和变速机构
根据选定的驱动电机的转速和冲压机的生产能力以及要 求达到的运转效率。它的机械传动系统的总速比为： I=940/25=37.6
第一级皮带减速 I=3 z1=17 z2=51 第二级齿轮减速 I=3.176 z1=17 z2=54 第三级齿轮减速 I=3.94 z2’=17 z3=67
原理图
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1.2功能要求及工作原理
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1.3原始数据和设计要求
（1） 被压工件的外形是直径为34mm，厚度为5mm的圆形片 坯。
（2）冲头压力为15吨（150000N）。 （3）生产率为每分钟25片 （4）机器运转不均匀系数为10%。 （5）驱动电动机的功率为2.2kw,940r/min （6）
上冲头行程为90～100mm 下冲头5先下沉3mm，然后上升8mm后停歇(保压)， 继而上 升16mm后停歇,等粉筛将片坯推离冲头后下移21mm； 粉筛3在模具1的上方往复振动筛料，然后向左退回，待坯料 成形并被推出型腔后，粉筛复在台面上右移约45～50mm推卸成 形片坯。
5 等速 s=h(1-δ/δ0’) v=hω/δ0’ a=0
6 停 s=h v=0 a=0
7 等速 s=h(1-δ/δ0’) v=-hω/δ0’ a=0
8 正弦
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
s=h[1s/s0+sin(2πδ/δ0’ )/2π]
v=hω[cos(2πδ/δ0’)-1]/ δ0’
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2.运动方案设计
工作原理和工艺动作分解 (1)送料：这一动作可以通过凸轮上升段完
成 (2 筛料：要求筛子往复震动 (3)冲压：上冲头向下冲压粉料，下冲头向
上挤压粉料 (4) 推出片坯：下冲头上升推出成型的片坯 (5) 送成品：通过凸轮推动筛子来将成型的
片坯挤到滑道
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上述五个动作，冲压和推出片坯相对简单，关键是 要将送料和筛料两个过程时间要配合的非常恰当，这 样来说就对机构提出较高的要求。
构。
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方案三： 上冲头为偏心曲柄滑块
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8.机构运动分析
上冲头参数： H=90mm k=1.5 θ=36 e=40 ω=25r/min
理论 a=39.5mm b=77.5mm 实际 a=39.7mm b=89.52mm
速度 加速度 位移
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速度
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加速度
21
位移
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滑块
滑块参数： H=80mm k=1.5 θ=36 e=50 理论 a=30.5mm b=86.5mm 实际 a=36.2mm b=67mm
上冲头 曲柄导杆 偏置曲柄 蜗轮蜗杆 滑块机构 滑块机构 机构
下冲头
固定转动 凸轮机构
送料机
锯齿状凸 偏 置 曲 柄 蜗轮蜗杆
轮
滑块机构 机构
筛料机
锯齿状凸 弹簧曲柄
轮
滑块机构
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5．机械运动方案的选择和评定
根据上面所示的四个执行构件的机构形态，可以 求出15吨压片机的运动方案数为：
N=3*1*3*2=18 根据2中的分析，我们原本选定上冲头为偏置曲 柄滑块机构，而下冲头为固定移动凸轮，送料机和筛料机 都选为锯齿状凸轮。这样比较简单。但是在实际操作中， 我们发现锯齿状凸轮难以制作，所以我们又改为偏置曲柄 滑块机构，具体机构简图见7中。
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1.2功能要求及工作原理
(1）总功能要求: 将干粉料压制成圆形片胚 （2）工作原理: 15吨压片机系统的工作原理及工艺动作分解如图5.1所 示。移动粉筛3至模具1的型腔上方等待装料，并将上一循 环已成型的工件2推出（卸料）；然后粉筛震动，将粉料 筛入型腔；下冲头5下沉一定深度，以防止上冲头4向上压 制时将粉料扑出；然后上冲头向下，下冲头向上加压，并 在一定时间内保持一定的压力；而后上冲头快速退出，下 冲头随着将成型的工件推出型腔 。
我们设计过两个方案，一个是用曲柄滑块（左右方 向）来推动筛子前行，等它到达预定的地方，我们在 用一个带有弹簧的滑块（前后方向）来推动，实现前 后振动的目的；但是这样做有一个很大的缺陷，就是 加上一个前后方向的机构将会对solidworks造型产生 较大的困难，而且多一个机构就又需要多一个动力引 进，时间配合上就比较烦琐。
8
3．根据工艺动作拟订运动循环图
对于15吨压片机运动循环图主要是确定送料，筛 料，和上冲头冲压，下冲头冲压四个执行构件的先后 顺序，相位，以利对各执行构件的设计，装配和调试。
循环图
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3．根据工艺动作拟订运动循环图
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4．机构选型
根据上，下冲头和送料机，筛料机这四个执行构件动作要求和结 构特点，可以选择以下机构。
速度
加速度 位移
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速度
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加速度
25
位移
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下冲头凸轮
h=2h1 δ0=2δ1 1 正弦
s=h1[δ/δ1sin(πδ/δ1)/π] v=h1ω[1-cos(πδ/δ1)]/ δ1 a=πh1ω^2sin(πδ/δ1)/ δ1 2 等速 s=h(1-δ/δ0’)
v=-hω/δ0’ a=0 3 等速 s=h(1-δ/δ0’) v=hω/δ0’ a=0 4 停 s=h v=0 a=0
15吨压片机
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１.设计题目
1.1设计目的 1.2功能要求及工作原理 1.3原始数据和设计要求
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１.１设计目的 机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、 运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和 形状尺寸以及润滑方式等进行构思、分析和计算，并 将其转化为制造依据的工作过程。 机械设计是机械产品生产的第一步，是决定机械产品 性能的最主要环节，整个过程蕴涵着创新和发明。为 了综合运用机械原理课程的理论知识，分析和解决与 本课程有关的实际问题，使所学知识进一步巩固和加 深，我们参加了此次的机械原理课程设计。