机械原理课程设计.ppt
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1、机械系统设计的一般原则
1.1 机械的结构组成
机械
动力机 传动系统
执行系统 控制系统
机械
液体
电磁 回转运动 往复运动 间歇运动 轨迹要求
1.2 机械系统设计的一般原则
采用简短的运动链 有较高的机械效率 合理安排传动顺序 合理分配传动比（前小后大） 保证机械安全运转
2、机械运动方案设计的过程和内容
（1）定速比转动变换机构
齿轮机构 蜗轮蜗杆 轮系（定轴、周转、复合） 带传动 链传动 摩擦轮 特殊的连杆机构
按照运动特性选型
（2）连续转动→往复移动（摆动）
连杆机构
– 曲柄滑块、曲柄摇杆、摆动导杆 – 多杆机构
凸轮机构 组合机构
– 凸轮连杆组合机构 – 齿轮连杆组合机构
按照运动特性选型
步骤
内容
要求
1 上课、熟悉题目 分组、定题、查资料
时间 1天
2 方案设计、分析 分析原理，提出方案、比 2天
较，定一方案
3 尺寸综合、绘图 图解法、解析法（编 2天 程）等
4 编程（建模）、上 编程、建模分析检验 3天
机计算
机构
5 写说明书
统一格式（新封面） 1天
6 答辩
1天
设计题目
已按学号分发(共7组题目） 可以自选其他已有的题目
三、机构构型设计
3.1 动力机类型的选择 电动机
– 交流异步电动机（推荐使用） – 直流电动机 – 伺服电动机
液动机（液压马达、液压油缸） 气动机（气缸） 需完成工作：选定电机，定出转速、功率
3.2 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） 带传动（含同步带）和链传动 齿轮传动（轮系） 螺旋机构 其他新型减速机构 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
选型方法： 1、按照执行构件所需的运动特性进行机构选型 2、按照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。 执行系统由一个或多个执行机构组成。 机械执行机构选型是总体方案设计的核心。
按照运动特性选型
摩擦力 静电吸力 切向力
功能原理设计 实例2
自动送料板装置 实现的原理有： 用顶吸法吸走顶部一张料板 用底部气吸法吸出料板的边缘，然后夹
走 将料板从底部推出，然后用夹板抽走 用摩擦板从顶部推出一张料板，然后夹
走 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
根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。
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
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任意形状 复杂的平面曲线。
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绘出复杂的平面图 形。
一、功能原理设计 ——根据预期实现的功能考虑相应的原理
功能原理设计思路是：分析功能要求，根据功能要求 提出可能实现它的功能原理
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 实例1
办公室取纸器设计 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：
机械设计基础A1 课程设计
课程设计的目的
从系统方案设计出发，融会贯通各章的理论和 方法，分析和解决与实际问题。
培养初步的机构选型及确定运动方案的能力
对运动学和动力学的分析与设计有一个较完整 的概念
提高运算、绘图、运用计算机完成机械系统整 体分析和设计
查阅有关资料的能力
培养学生表达、归纳、总结和独立思考与分析 的能力。
（3）连续转动→变速转动(周期性）
双曲柄机构 回转导杆机构 多杆机构 非圆齿轮机构
按照运动特性Baidu Nhomakorabea型
（4）连续转动→间歇运动
课程设计的意义
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 品，机械原理课程设计内容是产品设计 的重要内容。
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 一工艺动作过程。
创新能力培养的要求
巩固、掌握、运用机械原理知识理论的 要求
设计步骤
– 机构运动方案简图 – 机械传动方案图 – 运动循环图
说明书一份（同一封面、纸张，左侧装订）
– 任务书；功能分析；功能分解及工艺动作；原始 数据及计算；方案设计思路及讨论改进；执行机 构设计步骤；机构上机分析检验过程；对所设计 的结果进行讨论；感想及建议；附录(程序源代码）
机械系统运动方案设计
执行系统的运动规律设计
根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。
加工内孔机床的运动规律设计：
工件固定不动， 采用不同尺寸 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
根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。
几点要求
每班同一题目的同学组成一个小组 （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
图纸一张（A0/ A1，手绘/CAD）
（一周内找老师更改，登记） 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、逃生、 避难的机械产品的设计与制作”）
时间安排
学院安排的时间：
– 18~19周（专用周，但可能被占用）
提前下题，提前完成
最后完成时间： 第19周周五下午3点前必须答辩结束
加工内孔机床的运动规律设计：
工件作等速转 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
根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。
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）
1.1 机械的结构组成
机械
动力机 传动系统
执行系统 控制系统
机械
液体
电磁 回转运动 往复运动 间歇运动 轨迹要求
1.2 机械系统设计的一般原则
采用简短的运动链 有较高的机械效率 合理安排传动顺序 合理分配传动比（前小后大） 保证机械安全运转
2、机械运动方案设计的过程和内容
（1）定速比转动变换机构
齿轮机构 蜗轮蜗杆 轮系（定轴、周转、复合） 带传动 链传动 摩擦轮 特殊的连杆机构
按照运动特性选型
（2）连续转动→往复移动（摆动）
连杆机构
– 曲柄滑块、曲柄摇杆、摆动导杆 – 多杆机构
凸轮机构 组合机构
– 凸轮连杆组合机构 – 齿轮连杆组合机构
按照运动特性选型
步骤
内容
要求
1 上课、熟悉题目 分组、定题、查资料
时间 1天
2 方案设计、分析 分析原理，提出方案、比 2天
较，定一方案
3 尺寸综合、绘图 图解法、解析法（编 2天 程）等
4 编程（建模）、上 编程、建模分析检验 3天
机计算
机构
5 写说明书
统一格式（新封面） 1天
6 答辩
1天
设计题目
已按学号分发(共7组题目） 可以自选其他已有的题目
三、机构构型设计
3.1 动力机类型的选择 电动机
– 交流异步电动机（推荐使用） – 直流电动机 – 伺服电动机
液动机（液压马达、液压油缸） 气动机（气缸） 需完成工作：选定电机，定出转速、功率
3.2 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） 带传动（含同步带）和链传动 齿轮传动（轮系） 螺旋机构 其他新型减速机构 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
选型方法： 1、按照执行构件所需的运动特性进行机构选型 2、按照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。 执行系统由一个或多个执行机构组成。 机械执行机构选型是总体方案设计的核心。
按照运动特性选型
摩擦力 静电吸力 切向力
功能原理设计 实例2
自动送料板装置 实现的原理有： 用顶吸法吸走顶部一张料板 用底部气吸法吸出料板的边缘，然后夹
走 将料板从底部推出，然后用夹板抽走 用摩擦板从顶部推出一张料板，然后夹
走 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
根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。
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
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任意形状 复杂的平面曲线。
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绘出复杂的平面图 形。
一、功能原理设计 ——根据预期实现的功能考虑相应的原理
功能原理设计思路是：分析功能要求，根据功能要求 提出可能实现它的功能原理
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 实例1
办公室取纸器设计 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：
机械设计基础A1 课程设计
课程设计的目的
从系统方案设计出发，融会贯通各章的理论和 方法，分析和解决与实际问题。
培养初步的机构选型及确定运动方案的能力
对运动学和动力学的分析与设计有一个较完整 的概念
提高运算、绘图、运用计算机完成机械系统整 体分析和设计
查阅有关资料的能力
培养学生表达、归纳、总结和独立思考与分析 的能力。
（3）连续转动→变速转动(周期性）
双曲柄机构 回转导杆机构 多杆机构 非圆齿轮机构
按照运动特性Baidu Nhomakorabea型
（4）连续转动→间歇运动
课程设计的意义
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 品，机械原理课程设计内容是产品设计 的重要内容。
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 一工艺动作过程。
创新能力培养的要求
巩固、掌握、运用机械原理知识理论的 要求
设计步骤
– 机构运动方案简图 – 机械传动方案图 – 运动循环图
说明书一份（同一封面、纸张，左侧装订）
– 任务书；功能分析；功能分解及工艺动作；原始 数据及计算；方案设计思路及讨论改进；执行机 构设计步骤；机构上机分析检验过程；对所设计 的结果进行讨论；感想及建议；附录(程序源代码）
机械系统运动方案设计
执行系统的运动规律设计
根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。
加工内孔机床的运动规律设计：
工件固定不动， 采用不同尺寸 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
根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。
几点要求
每班同一题目的同学组成一个小组 （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
图纸一张（A0/ A1，手绘/CAD）
（一周内找老师更改，登记） 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、逃生、 避难的机械产品的设计与制作”）
时间安排
学院安排的时间：
– 18~19周（专用周，但可能被占用）
提前下题，提前完成
最后完成时间： 第19周周五下午3点前必须答辩结束
加工内孔机床的运动规律设计：
工件作等速转 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
根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。
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）