机械原理设计综合课程设计题目二精品PPT课件
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机械原理、机械设计综合课程设计
课件内容
第一部分 课程设计概述 第二部分 设计讲解一（执行机构及总体参数 第三部分 设计讲解二（减速器的设计）
第一部分 课程设计概述
一、设计目的
1、培养学生综合运用所学知识解决工程实际问题的能力，并通过 实际设计训练使所学理论知识得以巩固和提高。
2、学习和掌握一般机械设计的基本方法和程序，树立正确的工程 设计思想，培养独立设计能力，为后续课的学习和实际工作打基础。
要求：按给定位置作机构的速度和 加速度多边形
给定位置？
=60时的速度多边形
➢绘制滑块的运动线图（s—，v—，a— 画在一个坐标系中）
➢确定各指定位置加于曲柄上的平衡力矩Mb
➢绘制阻力图Mr— (坐标纸上）
=60时的加速度多边 形
➢数据汇总
=60时的力多边形
运动分析、力 分析格式范例：
三、执行机构其他运动方案的设计
20
分析 导 杆 4质
心转动
惯 量 Js4 (kg ·m2)
1.1
从动件最 大 摆 角 20°
max
从动件杆
长 lO8D 125
凸轮 机构 设计
(mm)
许用压力 角
40°
推程运动 角
60°
远休止角 10°
回程运动 角
60°
2
3
4
5
6
49
50
52
50
48
115
120
125
130
135
105
108
110
根据执行机构具有急回运动、原动为转动、执行构件为往复移 动等要求，另外至少设计两种其他运动方案，并分析比较。
如：
双曲柄机构与曲柄滑块的组合机构
四、飞轮设计 已知：机器运转的许用速度不均匀系数［δ］，力分析所得平 衡力Mb ，驱动力矩Md为常数，飞轮安装在曲柄轴A上。 要求：确定飞轮的转动惯量JF
✓求驱动力矩，并画在图上 ✓求盈亏功
[0s ] 设计数据 表1
分组
题号
插削次数
/min
插刀行程
导杆 机构 运动 分析
H (mm)
力臂d
(mm) 曲 柄 lO (mm) 行程速比 系数K
最大切削 力Fmax(N)
1 50 100 100 65 1.6
8500
滑 块 6质
导杆 量m6 (kg)
40
机构 动态 静力
导杆质量 m4 (kg)
四、设计注意事项及成绩评定
设计成绩分为：优秀、良好、中等、及格、不及格 成绩评定主要依据：图纸、答辩、平时、说明书
注意事项： ➢正确利用现有设计资料，勤于思考，敢于创新
➢正确使用标准和规范 ➢设计是边计算、边画图、边修改的交叉过程，要养成有 错必改，精益求精的科学态度。 要求：每天工作时间为8：00-11：30；2：00-5：30， 指导教师会不定时抽查纳入平时出勤成绩
二、选择电动机型号，分配传动比 三、传动装置的设计 1.带传动的设计计算 2.齿轮传动的设计计算
四、减速器的设计 1. 轴的结构设计，轴、轴承、键的验算 2. 减速器装配图0#一张 3. 箱体或箱盖零件图1#一张
轴、齿轮或皮带轮零件图任选两张
五、编写设计说明书
六、答辩
8天
2天
2天 5天 3天 1.5天 0.5天
✓画能量指示图 ✓求飞轮转动惯量
JF
Wmax
[ ]m2
Je
五、凸轮机构设计
已知：从动件行程h ，偏距e，许用压力角［α］，推程运动角 0
，远休止角 s ，回程运动角 0
，从动件运动规律见表1，
凸轮与曲柄共轴。
要求： 1）按许用压力角［α］确定凸轮机构的基本尺寸，选取滚子半径rr ； 2）绘制凸轮廓线。
10°
10°
10°
10°
70°
65°
60°
70°
75°
7 47 140 118 72 1.7 8200
45 26
1.2
20° 126 41° 65° 10° 65°
8 46 136 120 76 1.8 9800
55 28
1.1
20° 128 40° 60° 10° 60°
9 49 128 122 82 1.9 8800
提示： 根据
r0
2
ds d e
tan
s
e2
来计算基圆半径。用计算机算比较方便，也可借助诺 模图确定。 或是经验公式r0大于等于0.8~1.0ds
六、选择电动机
➢类型选择 无特殊需要，选用Y系 列三相交流异步电动机
➢电动机容量的确定
Fra Baidu bibliotek
所选电动机的额定功率Ped应等于或稍大于 电动机的实际输出功率Pd
即 Ped Pd
若容量过小，不能保证工作机正常工作，电机过早损坏；若容量过大，成本增加，造成 浪费。
电动机的实际输出功率 Pd Pw 工作机所需入功率，Pw
Pw
MdaAB 1000w
总效率 w a 机构
0.95
a 传动装置的总效率， a 带 齿2 轮 轴3 承 联
65 26
1.2
20° 130 42° 72° 10° 72°
10 45 112 125 66 1.8 9200
50 22
1.2
20° 132 45° 74° 10° 74°
三、设计内容及大概时间安排
内容设计
天数
一、执行机构的设计 1.平面连杆机构的设计、运动分析、力分析 2.执行机构的其他运动方案设计及分析 3. 飞轮的设计，确定电动机的功率 4. 凸轮机构的设计
第二部分 执行机构及总体参数确定部分 设计讲解
一、平面连杆机构的设计
已知：根据给定的数据确定机构的运动尺寸, lBC=(0.5 ～ 0.6)lBO1 。 电 动 机 轴 与 曲 柄 轴 O2 平 行，导杆机构的最小传动角不得小于60°。 要求：设计各构件的运动尺寸
二、平面连杆机构的运动分析及力分析
3、进行机械设计基本技能的训练，包括设计计算、绘图、查阅和 使用标准规范、手册、图册等相关技术资料等。
二、设计题目
题目一 压床的设计与分析 题目二 插床的设计与分析
联轴器 凸轮机构 导杆机构
1 3
C B
O1
2 4
O2 A
执行机构运动简图如图所示。电动机经过减速传动装置带动曲柄2转动，再 通过导杆机构使装有刀具的滑块6沿导路y-y作往复运动，以实现刀具的切削运动。 在曲柄轴所在的轴上装有凸轮用于驱动从动件8进行其他协同运动。在高速轴上 装有飞轮，用于调节整个机械系统的速度波动。
112
115
70
75
80
85
68
1.7
1.8
1.9
2.0
2.0
9600
10800
9000
10100
9200
50
60
60
50
60
20
22
20
22
24
1.1
1.2
1.2
1.2
1.3
20°
20°
20°
20°
20°
135
130
122
123
124
38°
42°
45°
43°
44°
70°
65°
60°
70°
75°
10°
课件内容
第一部分 课程设计概述 第二部分 设计讲解一（执行机构及总体参数 第三部分 设计讲解二（减速器的设计）
第一部分 课程设计概述
一、设计目的
1、培养学生综合运用所学知识解决工程实际问题的能力，并通过 实际设计训练使所学理论知识得以巩固和提高。
2、学习和掌握一般机械设计的基本方法和程序，树立正确的工程 设计思想，培养独立设计能力，为后续课的学习和实际工作打基础。
要求：按给定位置作机构的速度和 加速度多边形
给定位置？
=60时的速度多边形
➢绘制滑块的运动线图（s—，v—，a— 画在一个坐标系中）
➢确定各指定位置加于曲柄上的平衡力矩Mb
➢绘制阻力图Mr— (坐标纸上）
=60时的加速度多边 形
➢数据汇总
=60时的力多边形
运动分析、力 分析格式范例：
三、执行机构其他运动方案的设计
20
分析 导 杆 4质
心转动
惯 量 Js4 (kg ·m2)
1.1
从动件最 大 摆 角 20°
max
从动件杆
长 lO8D 125
凸轮 机构 设计
(mm)
许用压力 角
40°
推程运动 角
60°
远休止角 10°
回程运动 角
60°
2
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125
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135
105
108
110
根据执行机构具有急回运动、原动为转动、执行构件为往复移 动等要求，另外至少设计两种其他运动方案，并分析比较。
如：
双曲柄机构与曲柄滑块的组合机构
四、飞轮设计 已知：机器运转的许用速度不均匀系数［δ］，力分析所得平 衡力Mb ，驱动力矩Md为常数，飞轮安装在曲柄轴A上。 要求：确定飞轮的转动惯量JF
✓求驱动力矩，并画在图上 ✓求盈亏功
[0s ] 设计数据 表1
分组
题号
插削次数
/min
插刀行程
导杆 机构 运动 分析
H (mm)
力臂d
(mm) 曲 柄 lO (mm) 行程速比 系数K
最大切削 力Fmax(N)
1 50 100 100 65 1.6
8500
滑 块 6质
导杆 量m6 (kg)
40
机构 动态 静力
导杆质量 m4 (kg)
四、设计注意事项及成绩评定
设计成绩分为：优秀、良好、中等、及格、不及格 成绩评定主要依据：图纸、答辩、平时、说明书
注意事项： ➢正确利用现有设计资料，勤于思考，敢于创新
➢正确使用标准和规范 ➢设计是边计算、边画图、边修改的交叉过程，要养成有 错必改，精益求精的科学态度。 要求：每天工作时间为8：00-11：30；2：00-5：30， 指导教师会不定时抽查纳入平时出勤成绩
二、选择电动机型号，分配传动比 三、传动装置的设计 1.带传动的设计计算 2.齿轮传动的设计计算
四、减速器的设计 1. 轴的结构设计，轴、轴承、键的验算 2. 减速器装配图0#一张 3. 箱体或箱盖零件图1#一张
轴、齿轮或皮带轮零件图任选两张
五、编写设计说明书
六、答辩
8天
2天
2天 5天 3天 1.5天 0.5天
✓画能量指示图 ✓求飞轮转动惯量
JF
Wmax
[ ]m2
Je
五、凸轮机构设计
已知：从动件行程h ，偏距e，许用压力角［α］，推程运动角 0
，远休止角 s ，回程运动角 0
，从动件运动规律见表1，
凸轮与曲柄共轴。
要求： 1）按许用压力角［α］确定凸轮机构的基本尺寸，选取滚子半径rr ； 2）绘制凸轮廓线。
10°
10°
10°
10°
70°
65°
60°
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7 47 140 118 72 1.7 8200
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20° 126 41° 65° 10° 65°
8 46 136 120 76 1.8 9800
55 28
1.1
20° 128 40° 60° 10° 60°
9 49 128 122 82 1.9 8800
提示： 根据
r0
2
ds d e
tan
s
e2
来计算基圆半径。用计算机算比较方便，也可借助诺 模图确定。 或是经验公式r0大于等于0.8~1.0ds
六、选择电动机
➢类型选择 无特殊需要，选用Y系 列三相交流异步电动机
➢电动机容量的确定
Fra Baidu bibliotek
所选电动机的额定功率Ped应等于或稍大于 电动机的实际输出功率Pd
即 Ped Pd
若容量过小，不能保证工作机正常工作，电机过早损坏；若容量过大，成本增加，造成 浪费。
电动机的实际输出功率 Pd Pw 工作机所需入功率，Pw
Pw
MdaAB 1000w
总效率 w a 机构
0.95
a 传动装置的总效率， a 带 齿2 轮 轴3 承 联
65 26
1.2
20° 130 42° 72° 10° 72°
10 45 112 125 66 1.8 9200
50 22
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20° 132 45° 74° 10° 74°
三、设计内容及大概时间安排
内容设计
天数
一、执行机构的设计 1.平面连杆机构的设计、运动分析、力分析 2.执行机构的其他运动方案设计及分析 3. 飞轮的设计，确定电动机的功率 4. 凸轮机构的设计
第二部分 执行机构及总体参数确定部分 设计讲解
一、平面连杆机构的设计
已知：根据给定的数据确定机构的运动尺寸, lBC=(0.5 ～ 0.6)lBO1 。 电 动 机 轴 与 曲 柄 轴 O2 平 行，导杆机构的最小传动角不得小于60°。 要求：设计各构件的运动尺寸
二、平面连杆机构的运动分析及力分析
3、进行机械设计基本技能的训练，包括设计计算、绘图、查阅和 使用标准规范、手册、图册等相关技术资料等。
二、设计题目
题目一 压床的设计与分析 题目二 插床的设计与分析
联轴器 凸轮机构 导杆机构
1 3
C B
O1
2 4
O2 A
执行机构运动简图如图所示。电动机经过减速传动装置带动曲柄2转动，再 通过导杆机构使装有刀具的滑块6沿导路y-y作往复运动，以实现刀具的切削运动。 在曲柄轴所在的轴上装有凸轮用于驱动从动件8进行其他协同运动。在高速轴上 装有飞轮，用于调节整个机械系统的速度波动。
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