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机械原理课程设计报告题目.doc
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机械原理课程设计报告题目.doc
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题目 2:机械系统运动方案设计
1、工作原理及工艺动作过程
一机械系统的输入构件1在转动副A中做等速回转,转速 n1 =60 r/min 。执行构
件绕转动副N摆动,要求执行构件在 15 秒自位置Ⅰ经位置Ⅱ摆至位置Ⅲ;停顿 15 秒;
接着在 10 秒由位置Ⅲ摆回至位置Ⅰ;然后停顿 20 秒。执行构件摆角 Ψ=120°,且摆动
时的运动规律不限。根据实际工况条件,各固定铰链点〔包括可选用的铰链点〕之间的
相对位置关系如附图 1 所示,执行构件上的生产阻力曲线如附图 2 所示,试设计这一机
械系统运动方案。设计时要求该机械系统的运动链尽可能短,并且构造紧凑。ww
图 1 各固定铰链点之间的相对位置
图 2 执行构件上的生产阻力曲线
2、课程设计任务及要求
根据设计题目中的运动要求,进展该机械系统的总体运动方案设计。即按照机械的
用途、功能及工况条件等提出的要求和系统中构件的运动位置要求等进展机构的选型、
尺度综合及主要参数优选等,从而绘出该机械系统的总体运动方案的机械运动简图,并
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对系统中某些机构进展分析与设计。
在设计中要求积极主动查找、收集和钻研有关参考资料,并灵活应用所学知识,积极
构思、发挥聪明才智与创新精神,设计出至少两种以上机械系统传动方案,进展分析比
拟后,选择出较佳方案。
题目 3:蜂窝煤成型机
1、工作原理及工艺动作过程
冲压式蜂窝煤成型机是我国城镇蜂窝煤〔通常又称煤饼,在圆柱形饼状煤中冲出假
设干通孔〕生产厂的主要生产设备,它将煤粉参加转盘上的模筒,经冲头冲压成蜂窝煤。
为了实现蜂窝煤冲压成型,冲压式蜂窝煤成型机必须完成以下几个动作:
1)煤粉加料;
2)冲头将蜂窝煤压制成型;
3)去除冲头和出煤盘的积屑的扫屑运动;
4)将在模筒的冲压后的蜂窝煤脱模;
5)将冲压成型的蜂窝煤输送装箱。
2、原始数据及设计要求
1)蜂窝煤成型机的生产能力:30 次/min;
2)驱动电机:Y180L-8、功率 N=11kW、转速 n=730 r/min;
3)冲压成型时的生产阻力到达 50000N;
4〕为改善蜂窝煤成型机的质量,希望在冲压后有一短暂的保压时间;
5〕由于冲头要产生较大压力,希望冲压机构具有增力功能,以增大有效力作用,减
小原动机的功率。
3、设计方案提示
冲压式蜂窝煤成型机应考虑三个机构的选型和设计;冲压和脱模机构、扫屑机构和
模筒转盘的间歇运动机构。
冲压和脱模机构可采用对心曲柄滑块机构、偏置曲柄滑块机构、六杆冲压机构;扫
屑机构可采用附加滑块摇杆机构、固定移动凸轮-移动从动件机构;模筒转盘间歇运动
机构可采用槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构。
为了减小机器的速度波动和选择较小功率的电机,可以附加飞轮。
4、设计任务
1)按工艺动作要求拟定运动循环图;
2)进展冲压脱模机构、扫屑刷机构、模筒转盘间歇运动机构的选型;
3)机械运动方案的评定和选择;
4)进展飞轮设计〔选做〕;
5)按选定的电动机和执行机构运动参数拟定机械传动方案;
6)画出机械运动方案简图;
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7)对传动机构和执行机构进展运动尺寸计算。
8〕编写设计说明书。〔用 A4 纸,封面用标准格式〕。
题目 4:四工位专用机床
1、工作原理及工艺动作过程
四工位专用机床是在四个工位Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ〔如附图 3 所示〕上分别完成工件的
装卸、钻孔、扩孔、铰孔工作的专用加工设备。机床的执行动作有两个:一是装有工件
的回转工作台的间歇转动;二是装有三把专用刀具的主轴箱的往复移动〔刀具的转动由
专用电机驱动〕。两个执行动作由同一台电机驱动,工作台转位机构和主轴箱往复运动
机构按动作时间顺序分支并列,组合成一个机构系统。
附图 3 四工位专用机床
2、原始数据及设计要求
1〕刀具顶端离开工 作外表 65mm,快 速
移 动 送 进 60mm 后 , 再 匀 速 送 进 60mm
〔包括5 mm 刀具切入量、45mm 工件孔深、
10mm 刀具切出量,如附图 4 所示〕,然后 快
速返回。回程和进程的平均速度之比 K=2。wwwwwwwwwwwwwwwwwwww附图 4 刀具工作过程
2〕刀具匀速进给速度为 2mm/s,工件装卸时间不超过 10s。
3〕机床生产率每小时约 60 件。
4〕执行机构及传动机构能装入机体。
5〕传动系统电机为交流异步电动机,功率 1.5Kw,转速 960r/min。
3、设计方案提示
1〕回转台的间歇转动,可采用槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构。
2〕主轴箱的往复移动,可采用圆柱凸轮机构、移动从动件盘形凸轮机构、凸轮-连
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杆机构、平面连杆机构等。
3〕由生产率可求出一个运动循环所需时间 T=60s,刀具匀速送进 60mm 所需时间
t
匀
=30s,刀具其余移动〔包括快速送进 60mm,快速返回 120mm〕共需 30s。回转
工作台静止时间为 40s,因此足够工件装卸所需时间。
4、设计任务
1〕按工艺动作过程拟定运动循环图。
2〕进展回转台间歇转动机构、主轴箱刀具移动机构的选型。并进展机械运动方案的
评价和选择。
3〕根据电机参数和执行机构运动参数进展传动方案的拟订。
4〕画出机械运动方案图。〔A1〕
5〕机械传动系统和执行机构的尺度计算。
6)编写设计说明书。〔用 A4 纸,封面用标准格式〕
设计指导:
1. 孔的典型加工工艺及刀具
孔的加工包括从实体材料上加工孔和对已有孔进展加工两大类。麻花钻是在实体材
料上加工孔的常用刀具,加工精度较低。 扩
孔钻和铰刀是用于对已有孔进展加工的 刀
具。扩孔钻的外形和麻花钻相类似,只 是
加工余量小,刀齿数目比麻花钻多,加 工
后孔的质量较好,一般能达 IT10—11 级
精度。铰刀是提高被加工孔质量的半精 加
工或精加工刀具,切削时加工余量更小, 刀
齿数目更多,加工后孔的精度最高可达
IT8。wwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwww图 1 孔加工刀具示意图
2. 四工位专用机床工作原理及外形尺寸
专用机床旋转工作台有四个工作位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ〔如图 2 所示〕,分别对应工
件的装卸、钻孔、扩孔和铰孔。主轴箱上装有三把刀具,对应于工位Ⅱ的位置装钻头,
Ⅲ的位置装扩孔钻,Ⅳ的位置装铰刀。刀具由专用电动机驱动绕其自身轴线转动。主轴
箱每向左移动送进一次,在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔和铰孔工
作。当主轴箱右移〔退回〕到刀具离开工件后,工作台回转 90º,然后主轴箱再次左移,
这时,对其中每一个工件来说,它进入了下一个工位的加工,依次循环四次,一个工件
就完成装、钻、扩、铰、卸等工序。由于主轴箱往复一次,在四个工位上同时进展工作,
所以每次就有一个工件完成上述全部工序。
机床外形可参考图 2,外形总体尺寸可用于检查所设计机构能否装入机体部。
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图 2 专用机床外形及尺寸
3. 设计步骤
1)执行机构的选型
根据专用机床的功能要求,回转工作台做单向间歇运动,主轴箱做往复直线运动。
实现工作台单向间歇运动的机构有棘轮机构、槽轮机构、凸轮机构、不完全齿轮机构等,
实现主轴箱往复直线运动的机构有连杆机构和凸轮机构等。上述机构的构造、工作原理
及特点见参考材料 1、2 。机构选型应遵循以下原那么。
表 1 选用执行机构的原那么与方法
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gjmm89
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