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1、机械原理课程设计说明书 (2) 机械原理课程设计 说明书 设计题目：包装机械 系：机械 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 设计者： 指导老师： 2022年7月2日 目录 一、课程设计目的 (1) 二、课程设计意义 (2) 三、课程设计任务 (2) 四、课程设计的内容及要求 (3) 五、课程设计进度安排 (3) 六、课程设计地点及时间安排 (3) 七、答辩与评分标准 (3) 八、准备工作 (4) 九、机械结构方案设计 (4) 十、尺寸设计与计算 (7) 十一、运动曲线 (8) 十二、运动循环图 (11) 十三、结果讨论 (12) 十四、课程设计总结 (12) 十五、参考书目 (13) 十六、
2、教师评价 (14) 附录一 (15) 机械原理与设计I课程设计任务书 专业班级：学号：姓名：指导教师： 一、课程设计目的 (1)通过课程设计，学会将理论知识运用于实际问题，并对以已学知识较 全面的进行一次加深、巩固和整理。 (2) 培养创新能力、独立分析和解决问题的能力。 (3) 通过对一个简单的机械系统的机构类型的选择、机构间的连接配合、 尺寸参数的确定以及运动参数的计算和确定，使学生对机构的分析设计过程有一定认识。 (4) 加强学生对知识的运用能力，对资料查阅和工具书的运用能力以及， 对于应用软件编程帮助分析运动参数的能力。 (5) 提高学生绘图能力，使学生养成严谨的绘图习惯。 二、课程设
3、计意义 由于生产技术的不断提高和社会的不断发展，机械生产的产品种类日益增多，对产品的机械自动化水平也越来越高。因此需要运用创新设计来优化改进和设计更多机械运动方案。此次课程设计能够使学生能初步得到拟定机械运动方案的一些简单基本的经验，并能对方案中的某些机构进行分析和设计，对某些较简单的工艺动作过程的机器进行机构运动简图设计。对于机械类的学生有重要的实际意义。 三、课程设计题目 某包装机械有一工艺过程，需要将包装物品夹紧固定，然后冲压。其工艺过程为：推入物品夹紧冲压松夹四个过程。 要求设计执行机构满足此工艺过程 （物品尺寸a b = 8080，单位：mm）。 执行头位移曲线如下： 冲头运动曲线推
4、头运动曲线 分组情况(供参考) 四、课程设计的内容及要求 （1）根据给定条件、数据确定执行机构的运动方案（至少三种）。（1.5天） （2）比较上述几种方案，选出最优方案进行尺寸综合。（1.5天） 按比例画出一张1# 机构运动简图（分别以粗实线、点划线和虚线画出三个位置）。 （3）对执行机构的输出构件（冲头、推头）进行运动学分析，包括位移、速度、加速度分析（其中位移线图可根据要求（2）统计得到，速度、加速度可将位移线图用弦线法确定，也可以借助软件编程或仿真）。 （1.0天） 画出一张2# 图（反映冲头、推头的位移、速度、加速度线图）。 （4）考虑冲头、推头的运动协调性，绘制执行系统的运动循环图（
5、运动循环图的表示形式见教材p371）。 （5）按比例绘出一个主要构件的轮廓图，如凸轮、不完全齿轮等（一张2# 图）。（0.5天） （6）完成一份完整的设计说明书。（与上述过程同时进行） 五、课程设计进度安排 课程设计时间为一周，分五个阶段完成： 1、方案设计：学生结合课程相关内容，自主学习和钻研问题，明确 设计要求，找出实现方法，并用机构运动简图的形式表示出来。 1.5天完成 2、确定方案并进行尺寸综合：根据设计方案，综合机构尺寸，以实 现运动要求。 1.5天完成 3、按要求画图：一张1# 机构运动简图，一张2# 机构运动线图，一 张2# 主要构件的轮廓图。 1.5天完成 4、总结报告：总结设
6、计工作，撰写课程设计说明书。与上述过程 同时进行 5、考核阶段：答辩 0.5天完成 六、课程设计地点及时间安排 地点：老图书馆五楼西 时间：18周周一至周五 七、答辩与评分标准 答辩时间：18周星期五下午 答辩过程：检查图纸质量及说明书完成情况，指导教师提问，学生回答与解决问题。 评分标准： 考勤情况及学习态度（15%） 1、设计过程及图纸表达（60%） 2、说明书格式规范（10%） 3、答辩及回答问题（15%） 八、准备工作 1、每人领1# 图板一块，课程设计资料袋一个，说明书用纸20页。 2、每人买0# 图纸一张。 3、个人到图书馆借相关资料，班委用集体借书证借相关手册。 九、机械结构方案
7、设计 1、推头 我们小组要求的推头行程为20cm，推头的运动需要实现推程夹紧、间歇夹紧和回程松夹三个阶段。我们组经过讨论和查阅工具书，分别选出了下面三种不同的间歇运动机构作为推头的方案： 方案一 方案二 方案三 考虑到方案三最方便绘图和分析运动参数，我们选择了方案三。 2、冲头 冲头是做直线往返运动的，相对简单。我们小组要求的冲头推程也是20cm。提出的三种方案分别如下图所示： 方案一 方案二 方案三 D 冲头的方案的选择则是由是老师指定的 十、尺寸设计与计算 下面是我们小组设计的机构的示意图： G 我们首先确定凸轮的尺寸，由于要求推头的行程为20cm ，凸轮的半径需要大于10cm 小于20c
8、m,因此我们取凸轮的半径GK=15cm ；令杆FK=20cm ，以G 点向右水平距离为25cm 的地方为圆心，FK 为半径作圆弧，得到凸轮的实迹轮廓线。令滚子直径为1cm ，最终的得到凸轮轮廓。为保证能够在A1纸上能够以合适的尺寸画出机构运动简图。我们先将确定好的凸轮画在了A1的左下角，以此为基础来确定其余尺寸。为了能画出冲头在最高位置时候的机构图，我们将推杆向下偏移了7cm ，取N 到推头Z 杆长为21cm 。由总体剩余尺寸确定FM 长12cm 。 我们先取冲头的杆长为21cm ，然后由物品的位置和要求的冲头的行程20cm 反推出杆的两个极限位置。结合冲头的机构方案，选取在两个极限位置中间点
9、的水平距离为70cm 的地方，为A 点。先取滑块C 的转动半径为5cm 。在同一水平线上找到B 点，使得C 的轨迹圆和A 点与D 点两极限位置的连线相切。杆AD 长超过72cm 便可. 设计传动为齿轮传动，B 和G 点为m=1,d=20cm 的齿轮，BG 中点E 为主动件，刚好也可用相同大小的齿轮。滑块长为2cm ，宽为1cm 。以上，便可确定出整个机构各部件的位置和尺寸。 A B C H D E F K M N L 十一、运动曲线 我们首先用几何方法算出了推头和冲头的行程的表达式，再用弦线法求速度和加速度，利用MATLAB编程（程序见附录）对运动参数进行分析，得出速度和加速度曲线。为得到了较为精确的曲线，每隔1取一个值。得到曲线如下：