機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

1、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)一、課程設(shè)計(jì)的目的綜合應(yīng)用所學(xué)過(guò)的機(jī)械原理知識(shí)，進(jìn)行機(jī)構(gòu)的選型、組合、分析與綜合，并 繪制相應(yīng)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖，以培養(yǎng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新思維。二、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求本課程設(shè)計(jì)提供了 A、B兩類題目。A為綜合類設(shè)計(jì)題目，B為創(chuàng)新類 題目，要求每個(gè)學(xué)生選擇其中的一個(gè)題目， 在規(guī)定的時(shí)間里按題目任務(wù)要求完成 設(shè)計(jì)工作，并上交設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。（注：設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)統(tǒng)一用本校設(shè)計(jì)用紙手寫并裝訂， 20 頁(yè)以上；說(shuō)明書(shū)應(yīng) 有封面及標(biāo)題（題目名稱） 、專業(yè)、班級(jí)、姓名和學(xué)號(hào)。說(shuō)明書(shū)封面自行設(shè)計(jì)。 若采用手工繪圖， 用檔案袋將說(shuō)明書(shū)與圖紙一起交上。 若采用電腦繪圖， 請(qǐng)將圖 插入說(shuō)明書(shū)中，并作必

2、要說(shuō)明。 ）設(shè)計(jì)任務(wù)：提交課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)手寫稿一份，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的基本內(nèi)容包括 :設(shè)計(jì)題目及 參數(shù)和要求；功能分解圖；機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案擬定；方案 比較與評(píng)價(jià)；機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖；動(dòng)力機(jī)選擇；用數(shù)據(jù)和線圖表達(dá)的計(jì)算結(jié)果；收獲 與建議及參考資料目錄。各圖請(qǐng)自選圖紙繪制。三、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與時(shí)間安排時(shí)間安排： 1即日起可根據(jù)本任務(wù)選擇自己的題目，查閱資料，構(gòu)思設(shè)計(jì)。2. 課程設(shè)計(jì)周第14天 老師到教室答疑式輔導(dǎo)，有問(wèn)題的學(xué)生可以來(lái) 問(wèn)。3. 課程設(shè)計(jì)周第 5 天 小答辯方式， 老師在教室檢查設(shè)計(jì)。 每個(gè)學(xué)生展示自 己的設(shè)計(jì)結(jié)果，并做說(shuō)明。4. 課程設(shè)計(jì)周第 5 天 學(xué)生上交課程設(shè)計(jì)資料。具

3、體內(nèi)容安排：1）查閱資料、熟悉題目（ 0.5 天）采用多媒體授課， 以典型機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方案為例講解課程設(shè)計(jì)的過(guò)程， 下達(dá)任 務(wù)書(shū)。同學(xué)根據(jù)任務(wù)書(shū)查閱資料、熟悉題目的具體內(nèi)容。2）功能分解（ 0.5 天） 按照給定的機(jī)械總功能要求，分解成分功能，進(jìn)行機(jī)構(gòu)的選型與組合。3）擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖（ 0.5 天） 確定各執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)形式和動(dòng)作的先后順序、 相位，按照它們的協(xié)調(diào)要求 擬定出機(jī)械運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖，以協(xié)調(diào)各分支機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、裝配和調(diào)試。4）構(gòu)思和確定方案，方案分析比較、繪制方案圖（ 1 天） 針對(duì)給定的設(shè)計(jì)要求， 構(gòu)思各種能夠?qū)崿F(xiàn)執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動(dòng)形式的機(jī)構(gòu)或機(jī)械系 統(tǒng)，形成多種可能的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案，然后對(duì)各方案

4、進(jìn)行分析、比較、評(píng)選，確定 出最佳方案。主要包括原動(dòng)機(jī)、 傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)等內(nèi)容的設(shè)計(jì)， 綜合考慮機(jī)構(gòu)的功能、 結(jié)構(gòu)、尺寸、動(dòng)力特性等多方面的因素，分析比較。4）機(jī)構(gòu)的尺度綜合（ 0.5 天） 對(duì)選定的最佳方案中的各基本機(jī)構(gòu)進(jìn)行尺度設(shè)計(jì)， 在這一過(guò)程中要首先確定 對(duì)各機(jī)構(gòu)有相關(guān)影響的一些參數(shù)， 如某些固定鉸鏈點(diǎn)的位置、 有些傳動(dòng)比、 擺角 等；并要具體制定出合理的設(shè)計(jì)路線， 因?yàn)橛袝r(shí)某一機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)結(jié)果可能是另一 機(jī)構(gòu)的原始參數(shù)，然后再進(jìn)行各具體機(jī)構(gòu)的尺度綜合最后繪設(shè)計(jì)確定各構(gòu)件形 狀、長(zhǎng)度尺寸和其它尺寸。5）繪制整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（ 0.5 天） 要按照運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖規(guī)定的動(dòng)作順序和相位關(guān)系

5、， 在圖紙上協(xié)調(diào)好各機(jī)構(gòu)中構(gòu) 件的相應(yīng)位置，正確繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖并計(jì)算自由度。6）機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析（ 0.5 天） 對(duì)方案中的機(jī)構(gòu)如連桿機(jī)構(gòu)、 凸輪機(jī)構(gòu)、 齒輪機(jī)構(gòu)等主要機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析 與設(shè)計(jì)。7）整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)并答辯（ 1 天）圖紙數(shù)量要達(dá)到課題的要求， 圖紙的質(zhì)量方面要求做到作圖準(zhǔn)確， 布圖勻稱， 圖面整潔，線條、字母、尺寸標(biāo)注和圖紙幅面等均符合制圖標(biāo)準(zhǔn)。說(shuō)明書(shū)要用鋼筆寫在設(shè)計(jì)紙上，要求層次清晰，標(biāo)題醒目，敘述簡(jiǎn)明，圖表 齊全，文句通順，書(shū)寫工整。答辯要求基本概念清晰，對(duì)所完成的課題的設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)過(guò)程清楚， 回答 問(wèn)題準(zhǔn)確。課程設(shè)計(jì)的成績(jī)用5級(jí)記分制：優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格。四、綜

6、合類設(shè)計(jì)題目(A類)題目1 :洗瓶機(jī)設(shè)計(jì)(限4人)(一) 、工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程為清洗圓形瓶子的外面，把待洗的瓶子放在兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)著的導(dǎo)輥上， 導(dǎo)輥帶動(dòng) 瓶子旋轉(zhuǎn)。當(dāng)推頭M把瓶推向前進(jìn)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)著的刷子就把瓶子外面洗凈。當(dāng)前 一個(gè)瓶子將洗刷完畢時(shí)，后一個(gè)待洗的瓶子已送入導(dǎo)輥。它的主要?jiǎng)幼鳎簩⒌轿?的瓶子沿著導(dǎo)輥推動(dòng)，瓶子推動(dòng)過(guò)程中利用導(dǎo)輥轉(zhuǎn)動(dòng)將瓶子旋轉(zhuǎn)以及將刷子轉(zhuǎn) 動(dòng)。圖1是洗瓶機(jī)有關(guān)部件的工作情況示意圖圖1洗瓶機(jī)有關(guān)部件的位置示意圖(二) 、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)推瓶機(jī)構(gòu)時(shí)的原始數(shù)據(jù)和要求為. 賞丹(1) 瓶子尺寸：大端直徑d = 80mm長(zhǎng) X11/200mm.Mi(2) 推進(jìn)距離I = 60

7、0mm推瓶機(jī)構(gòu)應(yīng)使推頭M以接近均勻的速度推瓶，平穩(wěn)地接圖2推頭M的可走軌跡之一觸和脫離瓶子，然后，推頭快速返回原位，準(zhǔn)備第二個(gè)工作循環(huán)。(3) 按生產(chǎn)率的要求，推程平均速度為v = 45mm/s返回時(shí)的平均速度為 工作行程的3倍。(4) 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)性能良好，結(jié)構(gòu)緊湊，制造方便。(三) 、設(shè)計(jì)方案提示(1) 推瓶機(jī)構(gòu)要求推頭作近似直線軌跡，回程時(shí)軌跡形狀不限，但不能 反向撥動(dòng)下一個(gè)瓶子，可以如圖 2所示。由上述運(yùn)動(dòng)要求，常用基本機(jī) 構(gòu)是不容易實(shí)現(xiàn)，可以采用組合機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。(2) 洗瓶機(jī)構(gòu)由一對(duì)同向轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)輥和三只轉(zhuǎn)動(dòng)的刷子組成，可以通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)完成。（四）、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求（1）根據(jù)工藝動(dòng)作順

8、序和協(xié)調(diào)要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；（2）進(jìn)行推瓶機(jī)構(gòu)的選型，以實(shí)現(xiàn)洗瓶動(dòng)作要求；（3）根據(jù)選定的原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)擬定機(jī)械傳動(dòng)方案，分配 傳動(dòng)比，并在圖紙上畫(huà)出傳動(dòng)方案圖；（4）機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定和選擇；（5）對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)算；（6）對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，畫(huà)出運(yùn)動(dòng)線圖；（7）畫(huà)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖；（8）編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。題目2:軋輥機(jī)設(shè)計(jì)（限4人）（一）、工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程圖1所示軋輥機(jī)是由送料輥送進(jìn)鑄坯，由 工作輥將鑄坯軋制成一定尺寸的方形、矩形或 圓形截面坯料的初軋軋機(jī)。它在水平面內(nèi)和鉛 垂面內(nèi)各布置一對(duì)軋輥（圖中只畫(huà)了鉛垂面內(nèi) 的一對(duì)軋輥）。兩對(duì)軋輥交替軋制。軋機(jī)中工

9、 作輥中心M應(yīng)沿軌跡mm運(yùn)動(dòng)，以適應(yīng)軋制工作 的需要。坯料的截面形狀由軋輥的形狀來(lái)保證。因此，軋輥機(jī)主要由工作輥和送料輥機(jī)構(gòu) 組成。（二）、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求根據(jù)軋制工藝，并考慮減輕設(shè)備的載荷對(duì)軋輥中心點(diǎn) M的軌跡可提出如下基 本要求：（1）在金屬變形區(qū)末段，應(yīng)是與軋制中心線平行的直線段，在此直線段內(nèi)軋輥對(duì)軋件進(jìn)行平整，以消除軋件表面因周期間歇軋制引起的波紋。因此，希望該平整段L盡可能長(zhǎng)些。（2）軋制是在鉛垂面和水平面內(nèi)交替進(jìn)行的，當(dāng)一個(gè)面內(nèi)的一對(duì)軋輥在軋制時(shí)，另一面內(nèi)的軋輥正處于空回行程中。 從實(shí)際結(jié)構(gòu)上考慮，軋輥的軸向 尺寸總大于軋制品截面的寬度，所以，要防止兩對(duì)軋輥在交錯(cuò)而過(guò)時(shí)發(fā)生 碰撞

10、。為此，軋輥中心軌跡曲線 mm除要有適當(dāng)?shù)男螤钔?，還應(yīng)有足夠的 開(kāi)口度h，使軋輥在空行程中能讓出足夠的空間，保證與軋制行程中的軋 輥不發(fā)生攔路”相撞的情況。（3）在軋制過(guò)程中，軋件要受到向后的推力，為使推力盡量小些，以減輕送料 輥的載荷，故要求軋輥與軋件開(kāi)始接觸時(shí)的嚙入角 丫盡量小些。丫約取25。左右，坯料的單邊最大壓下量約 50mm從咬入到平整段結(jié)束的長(zhǎng)度約270mm。（4） 為調(diào)整制造誤差引起的軌跡變化或更換軋輥后要求開(kāi)口度有稍許變化，所 選機(jī)構(gòu)應(yīng)能便于調(diào)節(jié)軋輥中心的軌跡。（5）要求在一個(gè)軋制周期中，軋輥的軋制時(shí)間盡可能長(zhǎng)些。（ 三 ） 、設(shè)計(jì)方案提示（1）能實(shí)現(xiàn)給定平面軌跡要求的機(jī)構(gòu)可以

11、有鉸鏈連桿機(jī)構(gòu)、雙凸輪機(jī) 構(gòu)、凸輪 連桿機(jī)構(gòu)、齒輪 連桿機(jī)構(gòu)等。（2）采用兩自由度的五桿機(jī)構(gòu)，可精確實(shí)現(xiàn)要求的任意軌跡，且構(gòu)件尺 寸可在很大范圍內(nèi)任選，但需要給兩個(gè)主動(dòng)件，聯(lián)系兩主動(dòng)件間運(yùn) 動(dòng)關(guān)系的機(jī)構(gòu)常用齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)等。（3）由于本機(jī)器中機(jī)構(gòu)的受力較大，應(yīng)考慮到工作壽命要求。（4）工作輥的方案設(shè)計(jì)應(yīng)考慮軌跡和開(kāi)口度的調(diào)節(jié)是否可能和方便，能 否按要求布置在機(jī)器中，結(jié)構(gòu)上是否便于實(shí)現(xiàn)。（5）送料輥的運(yùn)動(dòng)方案可以通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)完成。（ 四 ） 、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求（1）根據(jù)工藝動(dòng)作順序和協(xié)調(diào)要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；（2）進(jìn)行工作輥機(jī)構(gòu)、送料輥機(jī)構(gòu)的選型；（ 3） 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定和選

12、擇；（4）根據(jù)選定的原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)擬定機(jī)械傳動(dòng)方案，分配傳 動(dòng)比，并畫(huà)出傳動(dòng)方案圖；（5）對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)算；（6）對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，畫(huà)出運(yùn)動(dòng)線圖；（7）畫(huà)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖；（8）編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。題目 3：剪板機(jī)設(shè)計(jì)（ 4 人）（一）、工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程 剪板機(jī)是將卷料展開(kāi)并剪成一定長(zhǎng)度鐵板的機(jī)器， 即將板料作定長(zhǎng)度的間歇 送進(jìn)，在板料短暫的停歇時(shí)間內(nèi)， 剪刀在一定位置上將鐵板剪斷。 因此剪板機(jī)主 要包括鐵板輸送機(jī)構(gòu)和剪斷機(jī)構(gòu)。（二）、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求（1）原材料為成卷的板料。每次輸送鐵板長(zhǎng)度為 L = 1900或2000或2200 mm設(shè)計(jì)

13、時(shí)任選一種）。（2）每次輸送鐵板到達(dá)規(guī)定長(zhǎng)度后， 鐵板稍停， 以待剪板機(jī)構(gòu)將其剪斷。 剪 斷工藝所需時(shí)間約為鐵板輸送周期的十五分之一。 建議鐵板停歇時(shí)間不超過(guò)剪斷 工藝時(shí)間的 1.5 倍，以保證有較高的生產(chǎn)率。（3）輸送機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)平穩(wěn)，振動(dòng)和沖擊應(yīng)盡量小 （ 即要求輸送機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的 加速度曲線連續(xù)無(wú)突變 ） 。（三）、方案設(shè)計(jì)提示 將鐵板作間歇送進(jìn)的機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)，可從下述兩個(gè)方面考慮機(jī)構(gòu)的選擇：（1）如何夾持和輸送鐵板，并使停歇時(shí)保持鐵板的待剪位置；（2）如何實(shí)現(xiàn)間歇送進(jìn)， 并能使鐵板停歇時(shí)運(yùn)送鐵板的構(gòu)件的速度和加速度 曲線仍然連續(xù)，這樣，送進(jìn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)就比較平穩(wěn)。大致有幾條途徑：（1）利用機(jī)

14、構(gòu)中運(yùn)動(dòng)構(gòu)件暫時(shí)脫離運(yùn)動(dòng)鏈，使后續(xù)構(gòu)件實(shí)現(xiàn)停歇；（2）利用構(gòu)件上一點(diǎn)在圓弧段或直線段上運(yùn)動(dòng)，使與之相連的構(gòu)件實(shí)現(xiàn)停 歇；（3）利用兩種運(yùn)動(dòng)的疊加使構(gòu)件實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)；（4）其它。 工業(yè)上常用的簡(jiǎn)單間歇機(jī)構(gòu)，如棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)和不完全齒輪機(jī)構(gòu)等， 雖具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便。運(yùn)動(dòng)可靠等優(yōu)點(diǎn)，但在動(dòng)力性能、動(dòng)停比（ 運(yùn)動(dòng)時(shí)間和停歇時(shí)間之比 ） 方面很難滿足設(shè)計(jì)要求。 所以常用組合機(jī)構(gòu)來(lái)滿足設(shè)計(jì)要求。（四）、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求（1）根據(jù)工藝動(dòng)作順序和協(xié)調(diào)要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；（ 2） 進(jìn)行鐵板輸送機(jī)構(gòu)和剪斷機(jī)構(gòu)的選型；（ 3） 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定和選擇；（4）根據(jù)選定的原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)擬定機(jī)械傳動(dòng)

15、方案，分配傳 動(dòng)比，并在圖紙上畫(huà)出傳動(dòng)方案圖（5）對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)算；（6）對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，畫(huà)出運(yùn)動(dòng)線圖；（7）畫(huà)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖；（8）編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。題目4 :半自動(dòng)平壓模切機(jī)設(shè)計(jì)（4人）（一）、工作原理及工藝動(dòng)作半自動(dòng)平壓模切機(jī)是印刷、包裝行業(yè)壓制紙盒、紙箱等紙制品的專用設(shè)備 該機(jī)可對(duì)各種規(guī)格的紙板、厚度在4mm以下的瓦楞紙板，以及各種高級(jí)精細(xì)的印 刷品進(jìn)行壓痕、切線、壓凹凸。經(jīng)過(guò)壓痕、切線的紙板，用手工或機(jī)械沿切線處 去掉邊料后，沿著壓出的壓痕可折疊成各種紙盒、紙箱或制成凹凸的商標(biāo)。它的主要工藝動(dòng)作有兩個(gè)：一是將紙板走紙到位，二是進(jìn)行沖壓模切。如圖

16、1所示，4為工作臺(tái)面，工作臺(tái)上方的1為雙列鏈傳動(dòng)，2為主動(dòng)鏈輪，3為走紙 橫塊（共五個(gè)），其兩端分別固定在前后兩根鏈條上，橫塊上裝有若干個(gè)夾緊片。 主動(dòng)鏈輪由間歇機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，使雙列鏈條作同步的間歇運(yùn)動(dòng)。 每次停歇時(shí)，鏈上的 一個(gè)走紙模塊剛好運(yùn)行到主動(dòng)鏈輪下方的位置上。這時(shí)，工作臺(tái)面下方的控制機(jī) 構(gòu)，其執(zhí)行構(gòu)件7作往復(fù)移動(dòng)，推動(dòng)橫塊上的夾緊裝置，使夾緊片張開(kāi)，操作者 可將紙板8喂入，待夾緊后，主動(dòng)鏈輪又開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，將紙板送到具有上模5（裝調(diào)以后是固定不動(dòng)的）和下模6的位置，鏈輪再次停歇。這時(shí)，在工作臺(tái)面下部 的主傳動(dòng)系統(tǒng)中的執(zhí)行構(gòu)件一一滑決 6和下模為一體向上移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)紙板的壓 痕、切線，稱為模壓或

17、壓切。壓切完成以后，鏈條再次運(yùn)行，當(dāng)夾有紙板的橫塊 走到某一位置時(shí)，受另一機(jī)構(gòu)（圖上未表示）作用，使夾緊片張開(kāi)，紙板落到收紙 臺(tái)上，完成一個(gè)工作循環(huán)。與此同時(shí)，后一個(gè)橫塊進(jìn)入第二個(gè)工作循環(huán)，將已夾 緊的紙板輸入壓切處，如此實(shí)現(xiàn)連續(xù)循環(huán)工作。圖1平壓模切機(jī)動(dòng)作示意圖lPc(N)1A-0-h d-s(mm)圖2模切機(jī)生產(chǎn)阻力曲線(二)、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求1) 每小時(shí)壓制紙板 3000 張。(2) 上模固定，下模向上移動(dòng)的行程長(zhǎng)度H 50 0.5mm,回程的平均速度為 工作行程平均速度的 1.3 倍。(3) 工作行程的最后2 mm內(nèi)受到生產(chǎn)阻力Pc 2 106N，如圖2所示，回程時(shí)不受力，下模和滑塊

18、的質(zhì)量約 120 kg。4) 工作臺(tái)面離地面的距離約 1200 mm。5) 所設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的性能要良好， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊， 節(jié)省動(dòng)力，壽命長(zhǎng)， 便于制造。三) 、設(shè)計(jì)方案提示1) 走紙機(jī)構(gòu)可采用雙列鏈傳動(dòng)，走紙橫塊其兩端分別固定在前后兩根鏈條 上，橫塊上裝有若干夾緊片已夾緊紙板。 主動(dòng)鏈輪由間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)以 實(shí)現(xiàn)定時(shí)走紙。1) 模切機(jī)構(gòu)由于壓制紙板時(shí)受力較大，宜采用承載能力高的平面連桿機(jī)構(gòu)， 而連桿機(jī)構(gòu)中常用的有四桿機(jī)構(gòu)和六桿機(jī)構(gòu)，在紙板停頓時(shí)進(jìn)行沖壓模 切。2) 控制橫塊上夾緊裝置 (夾緊紙板 )的控制機(jī)構(gòu)，由于夾緊片張開(kāi)后要停留片 刻，讓紙板送入后才能夾緊， 因而推桿移動(dòng)到最高位置時(shí)， 有較長(zhǎng)

19、時(shí)間停 歇的運(yùn)動(dòng)要求，故采用凸輪機(jī)構(gòu)在設(shè)計(jì)上易于實(shí)現(xiàn)此要求，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。3) 由于沖壓模切機(jī)構(gòu)僅在很短的時(shí)間內(nèi)承受很大生產(chǎn)阻力， 為了減小周期性 速度波動(dòng)，可以選擇容量較小的電機(jī)，但一般需要安裝飛輪。四) 、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1) 根據(jù)工藝動(dòng)作順序和協(xié)調(diào)要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；2) 進(jìn)行走紙機(jī)構(gòu)、沖壓模切機(jī)構(gòu)及夾緊紙板的控制機(jī)構(gòu)的選型；3) 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定和選擇；4) 根據(jù)給定的生產(chǎn)阻力及工作余量選定合適的電動(dòng)機(jī)；5) 根據(jù)選定的原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)擬定機(jī)械傳動(dòng)方案，分配傳動(dòng) 比，并在圖紙上畫(huà)出傳動(dòng)方案圖；6) 對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)算；7) 對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，畫(huà)出運(yùn)動(dòng)

20、線圖；8) 畫(huà)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖；9) 對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行受力分析，飛輪設(shè)計(jì)；10) 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。題目 5：四工位專用機(jī)床設(shè)計(jì)（ 4 人）（一）、工作原理及工藝動(dòng)作四工位專用機(jī)床的工作臺(tái)有I、U、M、W四個(gè)工作位置 （圖1），工位I是 裝卸工件，U是鉆孔，川是擴(kuò)孔，W是鉸孔。主軸箱上裝有三把刀具，對(duì)應(yīng)于工 位U的位置裝鉆頭，川的位置裝擴(kuò)孔鉆，W的位置裝鉸刀。刀具由專用電機(jī)帶動(dòng) 繞其自身的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。 主軸箱每向左移動(dòng)送進(jìn)一次， 在四個(gè)工位上分別完成相應(yīng) 的裝卸工件、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔工作。當(dāng)主軸箱右移 （退回）到刀具離開(kāi)工件后， 工作臺(tái)回轉(zhuǎn)900,然后主軸箱再次左移，這時(shí)，對(duì)其中每一個(gè)工件來(lái)說(shuō)，它

21、進(jìn)入 了下一個(gè)工位的加工，依次循環(huán)四次，一個(gè)工件就完成裝、鉆、擴(kuò)、鉸、卸等工 序。由于主軸箱往復(fù)一次， 在四個(gè)工位上同時(shí)進(jìn)行工作， 所以每次就有一個(gè)工件 完成上述全部工序。因此，四工位專用機(jī)床的執(zhí)行動(dòng)作有兩個(gè)： 一是回轉(zhuǎn)臺(tái)的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)， 二是主 軸箱的刀具轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)。（二）、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求（1）刀具頂端離開(kāi)工件表面65mm圖1）,快速移動(dòng)送進(jìn)60mn接近工件后， 勻速送進(jìn)60 mm（前5mm為刀具接近工件時(shí)的切入量，工件孔深 45mm后10mm 為刀具切出量 ），然后快速返回?；爻毯凸ぷ餍谐痰钠骄俦?（行程速度變化系 數(shù)）K = 2。（2）刀具勻速進(jìn)給速度為2mm/s工件裝、卸時(shí)間不超過(guò)1

22、0s（3）生產(chǎn)率為每小時(shí)約 75 件。（4）執(zhí)行機(jī)構(gòu)系統(tǒng)應(yīng)裝入機(jī)體內(nèi)，機(jī)床外形尺寸見(jiàn)圖 1圖1專用機(jī)床外形及尺寸(三八方案設(shè)計(jì)提示(1) 回轉(zhuǎn)臺(tái)的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)可以采用棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)、不 完全齒輪機(jī)構(gòu)等，此外，還可采用某些組合機(jī)構(gòu)。(2) 主軸箱的刀具往復(fù)移動(dòng)，可以采用平面連桿機(jī)構(gòu)、圓柱凸輪機(jī)構(gòu)、移動(dòng) 從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)、凸輪一連桿組合機(jī)構(gòu)等。(3) 回轉(zhuǎn)臺(tái)的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)和主軸箱的刀具往復(fù)移動(dòng)，兩套機(jī)構(gòu)均由一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)，故工作臺(tái)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)和主軸箱往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)按動(dòng)作時(shí)間順序分支并列，組合成一個(gè)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。(4) 由生產(chǎn)率可以求出一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)所需的時(shí)間T=3600/75 = 48 s,刀具勻

23、速送進(jìn)60 mm所需時(shí)間vti =60/2=30 s，刀具其余移動(dòng)時(shí)間共需18 s，回 轉(zhuǎn)工作臺(tái)靜止時(shí)間為36 s，因此足夠工件裝卸的時(shí)間。(5) 工作臺(tái)回轉(zhuǎn)以后是否有可靠的定位功能，主軸箱往復(fù)運(yùn)動(dòng)的行程在 120mm以上，所選機(jī)構(gòu)是否能在給定空間內(nèi)完成該運(yùn)動(dòng)要求。(6) 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力性能、精度在滿足要求的前提下，傳動(dòng)鏈盡可能短， 且制造、安裝簡(jiǎn)便。(7) 加工對(duì)象的尺寸變更后，是否有可能方便地進(jìn)行調(diào)整或改裝。(四八設(shè)計(jì)任務(wù)及要求(1) 根據(jù)工藝動(dòng)作順序和協(xié)調(diào)要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；(2) 進(jìn)行回轉(zhuǎn)臺(tái)的間歇轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、主軸箱的刀具往復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)的選型；(3) 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定和選擇；(4) 根據(jù)

24、選定的原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)擬定機(jī)械傳動(dòng)方案，分配傳動(dòng)比，并畫(huà)出傳動(dòng)方案圖；(5) 對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)算；（ 6） 對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，畫(huà)出運(yùn)動(dòng)線圖；（ 7） 畫(huà)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖；（ 8） 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。題目 6：醫(yī)用棉簽卷棉機(jī)設(shè)計(jì)（ 4 人）（一）、工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程醫(yī)院用棉簽的日耗量很大， 以往均由醫(yī)護(hù)人員在值班間歇中用手工卷制， 工 作量很大，為提高工效擬用機(jī)器代替手工卷制棉簽。棉簽卷制過(guò)程可以仿照手工方式進(jìn)行動(dòng)作分解， 亦可另行構(gòu)想動(dòng)作過(guò)程。 按 照棉簽的手工卷制方法進(jìn)行分解后得到：（ 1） 送棉：將條狀棉通過(guò)機(jī)構(gòu)定時(shí)、適量送入；（ 2） 揪棉：

25、將條狀棉壓（卷）緊并揪棉，使之揪下定長(zhǎng)的條棉；（ 3） 送簽：將簽桿送至導(dǎo)棉槽上方與定長(zhǎng)棉條接觸；（ 4） 卷棉：簽桿自轉(zhuǎn)并引導(dǎo)棉槽移動(dòng)完成卷棉動(dòng)作。（二）、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求（1）棉花：條狀脫脂棉，寬2530 mm自然厚45mm（2）簽桿：醫(yī)院通用簽桿，直徑約3mm桿長(zhǎng)約70mm卷棉部分長(zhǎng)約2025mm（ 3） 生產(chǎn)率：每分鐘卷 60 支，每支卷取棉塊長(zhǎng)約 2025mm。（ 4） 卷棉簽機(jī)體積要小，重量輕，工作可靠，外形美觀，成本低，卷出的 棉簽松緊適度。三）、設(shè)計(jì)方案提示（1） 送棉可以采用兩滾輪壓緊棉條、對(duì)滾送進(jìn)，送進(jìn)的方式可采用間歇機(jī) 構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)定量送棉；也可以采用直線送進(jìn)方式，則

26、送棉機(jī)構(gòu)必 須有持棉和直線、間歇、定長(zhǎng)送進(jìn)等功能。（ 2） 揪棉時(shí)應(yīng)采用壓棉和揪棉兩個(gè)動(dòng)作，壓棉可以采用凸輪機(jī)構(gòu)推動(dòng)推桿 壓緊棉條，為自動(dòng)調(diào)整壓緊力中間可加一彈簧。楸棉可以采用對(duì)滾爪 輪在轉(zhuǎn)動(dòng)中楸斷棉條。（ 3） 送簽可采用漏斗口均勻送出簽桿，為避免簽桿卡在漏斗口，可以將漏 斗作一定振動(dòng)。(4) 卷棉可將簽桿送至導(dǎo)棉槽，使簽桿作自轉(zhuǎn)并移動(dòng)而產(chǎn)生卷棉，可采用 帶槽形的塑料帶通過(guò)撓性傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。(四八設(shè)計(jì)任務(wù)及要求(1) 根據(jù)工藝動(dòng)作要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；(2) 進(jìn)行送棉、揪棉、送簽、卷棉機(jī)構(gòu)的選型，實(shí)現(xiàn)上述四種動(dòng)作的配合；(3) 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定和選擇；(4) 根據(jù)選定的原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參

27、數(shù)擬定機(jī)械傳動(dòng)方案，分配傳動(dòng) 比，并畫(huà)出傳動(dòng)方案圖；(5) 對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)算；(6) 畫(huà)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖；(7) 對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，畫(huà)出運(yùn)動(dòng)線圖；(8) 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。題目7 :專用精壓機(jī)設(shè)計(jì)(4人)(一)、工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程專用精壓機(jī)是用于薄壁鋁合金制件的精壓深沖工藝，它是將薄壁鋁板一次沖 壓成為深筒形。如圖i(a所示，上模先以比較小的速度接近坯料，然后以勻 速進(jìn)行拉延成形工作，以后，上模繼續(xù)下行將成品推出型腔，最后快速返回。上 模退出下模以后，送料機(jī)構(gòu)從側(cè)面將坯料送至待加工位置，完成一個(gè)工作循環(huán)。 它的主要工藝動(dòng)作有：(1) 將新坯料送至待加工位置

28、；(2) 下模固定、上模沖壓拉延成形將成品推出膜腔。(二八原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)要求(1) 動(dòng)力源是電動(dòng)機(jī)，作轉(zhuǎn)動(dòng)；沖壓執(zhí)行構(gòu)件為上模，作上下往復(fù)直移運(yùn)動(dòng)， 其大致運(yùn)動(dòng)規(guī)律如圖1 (b)所示，具有快速接近工件、等速工作進(jìn)給和 快速返回的特性。(2) 精壓成形制品生產(chǎn)率約每分鐘70件。(3) 上模移動(dòng)總行程為280 mm其拉延行程置于總行程的中部，約 100 mm(4) 行程速比系數(shù)K 1.3。5) 坯料輸送的最大距離 200 mm。(6) 上?；瑝K總質(zhì)量40 kg,最大生產(chǎn)阻力為5000 N,且假定在拉延區(qū)內(nèi)生產(chǎn) 阻力均衡；(7) 設(shè)最大擺動(dòng)件的質(zhì)量為40kg/mm繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為2 kg?m/mm質(zhì)

29、心簡(jiǎn) 化到桿長(zhǎng)的中點(diǎn)。其它構(gòu)件的質(zhì)量及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量均忽略不計(jì)；8) 傳動(dòng)裝置的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 (以曲柄為等效構(gòu)件， 其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量設(shè)為 30 kg?m2， 機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)許用不均勻系數(shù)可為0.05 )9) 機(jī)構(gòu)應(yīng)具有較好的傳力性能， 特別是工作段的壓力角 應(yīng)盡可能小， 傳動(dòng) 角 大于或等于許用傳動(dòng)角 40 。三) 、方案設(shè)計(jì)及討論1) 送料機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)間歇送料可采用凸輪機(jī)構(gòu)、 凸輪連桿組合送料機(jī)構(gòu)、 槽輪 機(jī)構(gòu)等。2) 沖壓機(jī)構(gòu)為保證等速拉延、 回程快速的要求， 可采用導(dǎo)桿加搖桿滑塊的六 桿機(jī)構(gòu)、鉸鏈四桿加搖桿滑塊的六桿機(jī)構(gòu)、齒輪 連桿沖壓機(jī)構(gòu)等。(3) 工件送料傳輸平面標(biāo)高在1000mn左右。4) 需考慮飛輪設(shè)

30、計(jì)。四) 、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1 ) 根據(jù)工藝動(dòng)作要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；2) 進(jìn)行送料機(jī)構(gòu)、沖壓機(jī)構(gòu)的選型；3) 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定和選擇；4) 根據(jù)選定的原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)擬定機(jī)械傳動(dòng)方案，分配傳動(dòng) 比，并畫(huà)出傳動(dòng)方案圖；5) 對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)算；6) 畫(huà)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖；7) 對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，畫(huà)出運(yùn)動(dòng)線圖 ;8) 進(jìn)行飛輪設(shè)計(jì)；9) 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。題目 8：步進(jìn)輸送機(jī)設(shè)計(jì)( 4 人)(一)、工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程步進(jìn)輸送機(jī)是一種能間歇地輸送工件， 并使其間距始終保持穩(wěn)定步長(zhǎng)的傳送 機(jī)械。圖 1 為其示意圖， 工件經(jīng)過(guò)隔斷板從料輪滑落到輥道上， 隔斷板

31、作間歇往 復(fù)直線運(yùn)動(dòng)， 工件按一定的時(shí)間間隔向下滑落。 輸送滑架作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)， 工作 行程時(shí)，滑架上位于最左側(cè)的推爪推動(dòng)始點(diǎn)位置工件向前移動(dòng)一個(gè)步長(zhǎng)， 當(dāng)滑架 返回時(shí)，始點(diǎn)位置又從料輪接受了一個(gè)新工件。 由于推爪下裝有壓力彈簧， 推爪 返回時(shí)得以從工件底面滑過(guò)， 工件保持不動(dòng)。 當(dāng)滑架再次向前推進(jìn)時(shí)， 該推爪早 已復(fù)位并推動(dòng)新工件前移， 與此同時(shí)，該推爪前方的推爪也推動(dòng)前工位的工件一 齊向前再移動(dòng)一個(gè)步長(zhǎng)。如此周而復(fù)始，實(shí)現(xiàn)工件的步進(jìn)式傳輸。顯而易見(jiàn)，隔斷板的插斷運(yùn)動(dòng)必須與工件的移動(dòng)協(xié)調(diào)，在時(shí)間和空間上相匹配。8 100. 20圖1步進(jìn)輸送機(jī)示意圖(1) 輸送工件形狀和尺寸如圖 誤差土 0.

32、2mm(2) 輥道上允許輸送工件最多 量值)，輸送滑架質(zhì)量為(3) 滑架工作行程平均速度為 速比系數(shù)K 1.7。(二八原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)要求1, 工件質(zhì)量60kg，輸送步長(zhǎng)H 840mm允許8件。工件底面與輥道間的摩擦系數(shù)0.15 (當(dāng)240kg，當(dāng)量摩擦系數(shù)也為0.15。0.42m/s，要求保證輸送速度盡可能均勻，行程(4) 最大擺動(dòng)件線質(zhì)量為20 kg/m，質(zhì)心在桿長(zhǎng)中點(diǎn)，繞質(zhì)心線轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 2 kg?nV m，其余構(gòu)件質(zhì)量與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量忽略不計(jì)。發(fā)動(dòng)機(jī)到曲柄軸的傳動(dòng)系 統(tǒng)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(視曲柄為等效轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)件)近似取為2 kg ?m。(5) 允許速度不均勻速度為S = 0.1。(6) 滑架導(dǎo)路水平

33、線與安裝平面高度允許在 1100mm以下。(7) 電動(dòng)機(jī)規(guī)格自選。(二)、設(shè)計(jì)方案提示(1) 為保證推爪在推動(dòng)工件前保持推程狀態(tài)，輸送機(jī)構(gòu)的行程應(yīng)大于工件輸送 步長(zhǎng)20mm左右。(2) 在設(shè)計(jì)步進(jìn)輸送機(jī)構(gòu)和插斷機(jī)構(gòu)時(shí)，可按已知滑架行程、平均速度和行程 速比系數(shù)確定曲柄轉(zhuǎn)速；由已知的工件形狀尺寸確定插斷板單向或雙向的 插入深度，據(jù)此并考慮機(jī)構(gòu)的布局情況確定插斷機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)范圍和 運(yùn)動(dòng)規(guī)律。(四八設(shè)計(jì)任務(wù)及要求(1) 根據(jù)工藝動(dòng)作要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；(2) 進(jìn)行插斷機(jī)構(gòu)、步進(jìn)輸送機(jī)構(gòu)的選型；(3) 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定和選擇；(4) 根據(jù)選定的原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)擬定機(jī)械傳動(dòng)方案，分配傳動(dòng)

34、 比，并在圖紙上畫(huà)出傳動(dòng)方案圖；(5) 進(jìn)行工件停止在工位上的慣性前沖量計(jì)算；(6) 對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)算；(7) 畫(huà)出機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖；(8) 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。題目9:壓片成形機(jī)（3人）（一）、設(shè)計(jì)題目及原始數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)自動(dòng)壓片成形機(jī)，將具有一定濕度的粉狀原料（如陶瓷干粉、藥粉）定量送入壓形位置，經(jīng)壓制成形后脫離該位置。 機(jī)器的整個(gè)工作過(guò)程 （送料、壓形、脫離）均自動(dòng)完成。該機(jī)器可以壓制陶瓷圓形片坯、藥劑（片）等。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。上沖頭下沖頭(b)(d)- -(e)壓片成形機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表萬(wàn)案 號(hào)電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速r/min生產(chǎn)率 片 /min成品尺寸（x d）mm mm沖頭壓力k

35、gm沖kgm桿kgA145010100x 6015,0000.10125B9701560 x 3510,0000.08104C9702040 x 2010,0000.0593圖1壓片成形機(jī)工藝動(dòng)作如圖1所示，壓片成形機(jī)的工藝動(dòng)作是：1. 干粉料均勻篩入圓筒形型腔（圖 1a）。2. 下沖頭下沉3mm預(yù)防上沖頭進(jìn)入型腔時(shí)粉料撲出（圖 1b）。4.5.保持一段時(shí)間。上沖頭退出，下沖頭隨后頂出壓好的片坯（圖1d）。料篩推出片坯（圖1e）。上沖頭、下沖頭、送料篩的設(shè)計(jì)要求是:1.SkSF(b)S料(c)I :(a)下）,下移至終點(diǎn)后有短時(shí)間的停1J歇，起保壓作用，保壓時(shí)間為0.4上沖頭完成往復(fù)直移運(yùn)動(dòng)（

36、鉛錘上秒左右。因沖頭上升后要留有料篩進(jìn)入的空間，故沖頭行程為90圖2設(shè)計(jì)要求100mm因沖頭壓力較大，因而加壓機(jī)構(gòu)應(yīng)有增力功能（圖 2a）。2.下沖頭先下沉3mm然后上升8mm加壓后停歇保壓，繼而上升16mm將成型片坯頂?shù)脚c臺(tái)面平齊后停歇，待料篩將片坯推離沖頭后，再下移21mm到待料位置（圖 2b）。3.料篩在模具型腔上方往復(fù)振動(dòng)篩料，然后向左退回。待批料成型并被推出型腔后，料篩在臺(tái)面上右移約 4550mm推卸片坯（圖 2c ）。上沖頭、下沖頭與送料篩的動(dòng)作關(guān)系見(jiàn)下表。動(dòng)作關(guān)系表上沖頭進(jìn)退送料篩退近休進(jìn)遠(yuǎn)休下沖頭退近休進(jìn)遠(yuǎn)休（二）、設(shè)計(jì)方案提示實(shí)現(xiàn)下沖頭運(yùn)動(dòng)的輔助加壓機(jī)構(gòu)、1. 各執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)包

37、括：實(shí)現(xiàn)上沖頭運(yùn)動(dòng)的主加壓機(jī)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)料篩運(yùn)動(dòng)的上下料機(jī)構(gòu)。 各執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須能滿足工藝上的運(yùn)動(dòng)要求，可以有多種不同型 式的機(jī)構(gòu)供選用。如連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等。2. 由于壓片成形機(jī)的工作壓力較大，行程較短，一般采用肘桿式增力沖壓機(jī)構(gòu)作為主體 機(jī)構(gòu)，它是由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和搖桿滑塊機(jī)構(gòu)串接而成。先設(shè)計(jì)搖桿滑塊機(jī)構(gòu)，為了保證，要求搖桿在鉛垂位置的土 2o范圍內(nèi)滑塊的位移量w 0.4mm。據(jù)此可得搖桿長(zhǎng)度cos20.4- 2sin2 2L式中 r 搖桿滑塊機(jī)構(gòu)中連桿與搖桿長(zhǎng)度之比，一般取12。根據(jù)上沖頭的行程長(zhǎng)度，即可得搖桿的另一極限位置，搖桿的擺角以小于60。為宜。設(shè)計(jì)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)時(shí)，為了“增力”，曲柄的

38、回轉(zhuǎn)中心可在過(guò)搖桿活動(dòng)鉸鏈、垂直于搖桿鉛垂 位置的直線上適當(dāng)選取，以改善機(jī)構(gòu)在沖頭下極限位置附近的傳力性能。根據(jù)搖桿的三個(gè)極限位置（土 2o位置和另一極限位置），設(shè)定與之對(duì)應(yīng)的曲柄三個(gè)位置，其中對(duì)應(yīng)于搖桿的兩 個(gè)位置，曲柄應(yīng)在與連桿共線的位置，曲柄另一個(gè)位置可根據(jù)保壓時(shí)間來(lái)設(shè)定，則可根據(jù)兩連架桿的三組對(duì)應(yīng)位置來(lái)設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。設(shè)計(jì)完成后，應(yīng)檢查曲柄存在條件，若不滿足要求， 則重新選擇曲柄回轉(zhuǎn)中心。也可以在選擇曲柄回轉(zhuǎn)中心以后，根據(jù)搖桿兩極限位置時(shí)曲柄和連桿共線的條件，確定連桿和曲柄長(zhǎng)度， 在檢查搖桿在鉛垂位置土 2。時(shí)，曲柄對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)角是否 滿足保壓時(shí)間要求。曲柄回轉(zhuǎn)中心距搖桿鉛垂位置愈遠(yuǎn)，機(jī)構(gòu)行程速

39、比系數(shù)愈小，沖頭在下極限位置附近的位移變化愈小，但機(jī)構(gòu)尺寸愈大。3. 輔助加壓機(jī)構(gòu)可采用凸輪機(jī)構(gòu)， 推桿運(yùn)動(dòng)線圖可根據(jù)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖確定， 要正確確定凸輪基圓半徑。為了便于傳動(dòng)，可將篩料機(jī)構(gòu)置于主體機(jī)構(gòu)曲柄同側(cè)。 整個(gè)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)采用一個(gè) 電動(dòng)機(jī)集中驅(qū)動(dòng)。要注意主體機(jī)構(gòu)曲柄和凸輪機(jī)構(gòu)起始位置間的相位關(guān)系，否則機(jī)器將不能正常工作。4. 可通過(guò)對(duì)主體機(jī)構(gòu)進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)分析以及沖頭相對(duì)于曲柄轉(zhuǎn)角的運(yùn)動(dòng)線圖，檢查保壓時(shí)間是否近似滿足要求。進(jìn)行機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析時(shí)，要考慮各桿（曲柄除外）的慣性力和慣性力偶，以及沖頭的慣性力。沖頭質(zhì)量m沖、各桿質(zhì)量 m干（各桿質(zhì)心位于桿長(zhǎng)中點(diǎn)）以及機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)3均見(jiàn)表 8.5，則

40、各桿對(duì)質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可求。認(rèn)為上下沖頭同時(shí)加壓 和保壓時(shí)生產(chǎn)阻力為常數(shù)。 飛輪的安裝位置由設(shè)計(jì)者自行確定，計(jì)算飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量時(shí)可不考慮其他構(gòu)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。確定電動(dòng)機(jī)所需功率時(shí)還應(yīng)考慮下沖頭運(yùn)動(dòng)和料篩運(yùn)動(dòng)所需功率。（三八 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1. 壓片成形機(jī)一般至少包括連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)在內(nèi)的三種機(jī)構(gòu)；2. 設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)并確定其傳動(dòng)比分配，并在圖紙上畫(huà)出傳動(dòng)系統(tǒng)圖；3. 畫(huà)出機(jī)器的運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖與運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。 擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖時(shí)，可執(zhí)行構(gòu)件的動(dòng)作起止 位置可根據(jù)具體情況重疊安排， 但必須滿足工藝上各個(gè)動(dòng)作的配合， 在時(shí)間和空間上不能出 現(xiàn)“干涉”；4. 設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)，自行確定運(yùn)動(dòng)規(guī)律，選擇基圓半

41、徑，校核最大壓力角與最小曲率半徑。 計(jì)算凸輪廓線；5. 設(shè)計(jì)計(jì)算齒輪機(jī)構(gòu)；6. 對(duì)連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)。并進(jìn)行連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析，繪出運(yùn)動(dòng)線圖。如果是采用 連桿機(jī)構(gòu)作為下沖壓機(jī)構(gòu)，還應(yīng)進(jìn)行連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)靜力分析，計(jì)算飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;7. 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū);題目10:墊圈內(nèi)徑檢測(cè)裝置機(jī)（5人）（一）、設(shè)計(jì)題目及原始數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)墊圈內(nèi)徑檢測(cè)裝置，檢測(cè)鋼制墊圈內(nèi)徑是否在公差允許范圍內(nèi)。被檢測(cè)的工件由 推料機(jī)構(gòu)送入后沿一條傾斜的進(jìn)給滑道連續(xù)進(jìn)給，直到最前邊的工件被止動(dòng)機(jī)構(gòu)控制的止動(dòng)銷擋住而停止。然后，升降機(jī)構(gòu)使裝有微動(dòng)開(kāi)關(guān)的壓桿探頭下落，檢測(cè)探頭進(jìn)入工件的內(nèi)孔。此時(shí)，止動(dòng)銷離開(kāi)進(jìn)給滑道，以便讓工件浮動(dòng)。檢

42、測(cè)的工作過(guò)程如圖 1所示。當(dāng)所測(cè)工件的內(nèi)徑尺寸符合公差要求時(shí)（圖1a），微動(dòng)開(kāi)關(guān)的觸頭進(jìn)入壓桿的環(huán)形槽，微動(dòng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，發(fā)出信號(hào)給控制系統(tǒng)（圖中未給出），在壓桿離開(kāi)工件后，把工件送入合格品槽。如工件內(nèi)徑尺寸小于合格的最小直徑時(shí)（圖1b）,壓桿的探頭進(jìn)入內(nèi)孔深度不夠，微動(dòng)開(kāi)關(guān)閉合，發(fā)出信號(hào)給控制系統(tǒng)，使工件進(jìn)入廢品槽。如工件內(nèi)徑尺寸大于允許的最大直徑時(shí)（圖1c），微動(dòng)開(kāi)關(guān)仍閉合，控制系統(tǒng)將工件送入另一廢品槽。1工件 2帶探頭的壓桿 3 微動(dòng)開(kāi)關(guān)a）內(nèi)徑尺寸合格b）內(nèi)徑尺寸太小 c）內(nèi)徑尺寸太大圖1墊圈內(nèi)徑檢測(cè)過(guò)程具體設(shè)計(jì)要求見(jiàn)下表 13。平墊圈內(nèi)徑檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表方案號(hào)被測(cè)鋼制平墊圈尺寸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)

43、速r/min每次檢測(cè)時(shí)間s公稱尺寸mm內(nèi)徑mm外徑mm厚度mmA1010.520214405B1213242.514406C20 :21 137314408D30315649608E363766596010（二）、設(shè)計(jì)方案提示1. 由于止動(dòng)銷的動(dòng)作與壓桿升降動(dòng)作有嚴(yán)格的時(shí)間匹配與順序關(guān)系，建議考慮使用凸輪軸解決這個(gè)問(wèn)題。2. 推料動(dòng)作與上述兩個(gè)動(dòng)作的時(shí)間匹配不特別嚴(yán)格，可以采用平面連桿機(jī)構(gòu)， 也可以采用間歇機(jī)構(gòu)。（三八 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1. 要求設(shè)計(jì)該檢測(cè)裝置的推料機(jī)構(gòu)、控制止動(dòng)銷的止動(dòng)機(jī)構(gòu)、壓桿升降機(jī)構(gòu)。一般應(yīng)包括凸輪機(jī)構(gòu)、平面連桿機(jī)構(gòu)以及齒輪機(jī)構(gòu)等常用機(jī)構(gòu)。該裝置的微動(dòng)開(kāi)關(guān)以及控制部分的設(shè)計(jì)

44、本題不作要求；2. 設(shè)計(jì)墊圈內(nèi)徑檢測(cè)裝置的傳動(dòng)系統(tǒng)并確定其傳動(dòng)比分配，并在圖紙上畫(huà)出傳動(dòng)系統(tǒng)圖；3. 畫(huà)出機(jī)器的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；4. 設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)。并對(duì)平面連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，繪制運(yùn)動(dòng)線圖；5. 設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)。確定運(yùn)動(dòng)規(guī)律，選擇基圓半徑，計(jì)算凸輪廓線值，校核最大壓力角與最小曲率半徑。繪制凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖；6. 編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)；題目11：健身球檢驗(yàn)分類機(jī)（4人）一、設(shè)計(jì)題目及原始數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)健身球自動(dòng)檢驗(yàn)分類機(jī)，將不同直徑尺寸的健身球（石料）按直徑分類。檢測(cè)后送入各自指定位置，整個(gè)工作過(guò)程（包括進(jìn)料、送料、檢測(cè)、接料）自動(dòng)完成。健身球直徑范圍為040$ 46mm，要求分類機(jī)將健

45、身球按直徑的大小分為三類。第類：40WQW 42；第二類：表一健身球分類機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)42VQW 44；第三類：44VQW 46。其他技術(shù)要求見(jiàn)表一。方案號(hào)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/（r/min）生產(chǎn)率（檢球速度）/（個(gè)/min）A144020B96010C72015二、設(shè)計(jì)方案提示健身球自動(dòng)檢驗(yàn)分類機(jī)是創(chuàng)造性較強(qiáng)的一個(gè)題目，可以有多種運(yùn)動(dòng)方案實(shí)現(xiàn)。一般的思路在于以下幾點(diǎn)：（1） 球的尺寸控制可以靠三個(gè)不同直徑的接料口實(shí)現(xiàn)。例如，第一個(gè)接料口直徑為 42mm ,中間接料口直徑為 44mm，而第三個(gè)接料口直徑稍大于46mm。使直徑小于（等于） 42mm的球直接落入第一個(gè)接料口，直徑大于42mm的球先卡在第一個(gè)接料

46、口，然后由送料機(jī)構(gòu)將其推出注滾向中間接料口。依此類推。（2）球的尺寸控制還可由凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。（3）此外，需要設(shè)計(jì)送料機(jī)構(gòu)、接料機(jī)構(gòu)、間歇機(jī)構(gòu)等?？捎汕瑝K機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)等實(shí)現(xiàn)。三、設(shè)計(jì)任務(wù)（1）健身球檢驗(yàn)分類機(jī)一般至少包括凸輪機(jī)構(gòu)，齒輪機(jī)構(gòu)在內(nèi)的三種機(jī)構(gòu)。（2）根據(jù)工藝動(dòng)作順序和協(xié)調(diào)要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。（3）設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)并確定其傳動(dòng)比分配，并在圖紙上畫(huà)出健身球檢驗(yàn)分類機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng) 方案簡(jiǎn)圖。（4）機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的評(píng)定和選擇。（5） 圖紙上畫(huà)凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖（包括位移曲線、凸輪廓線和從動(dòng)件的初始位置）；要求確 定運(yùn)動(dòng)規(guī)律，選擇基圓半徑，校核最大壓力角與最小曲率半徑，確定凸輪廓線。（6）編寫設(shè)計(jì)計(jì)算

47、說(shuō)明書(shū)。題目12:旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)（4人）一、設(shè)計(jì)題目及原始數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)。在轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái) 上對(duì)包裝容器（如玻璃瓶）連續(xù)灌裝流 體（如飲料、酒、冷霜等），轉(zhuǎn)臺(tái)有多工 位停歇，以實(shí)現(xiàn)灌裝、封口等工序。為 保證在這些工位上能夠準(zhǔn)確地灌裝、封 口，應(yīng)有定位裝置。如圖一所示，工位 1:輸入空瓶；工位 2 :灌裝；工位3: 封口；工位4:輸出包裝好的容器。該機(jī)采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)方式為機(jī)械傳動(dòng)。技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表一。表一旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)技術(shù)參數(shù)方案號(hào)轉(zhuǎn)臺(tái)直徑/mm電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/（ r/min）灌裝速度/（ r/min）A600144010B550144012C50096010二、設(shè)計(jì)方案提示（1）采用灌瓶泵灌裝流體

48、，泵固定在某工位的上方。（2） 采用軟木塞或金屬冠蓋封口， 它們可由氣泵吸附在壓蓋機(jī)構(gòu)上， 由壓蓋機(jī)構(gòu)壓入（或 通過(guò)壓蓋模將瓶蓋緊固在）瓶口。設(shè)計(jì)者只需設(shè)計(jì)作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的壓蓋機(jī)構(gòu)。 壓蓋機(jī)構(gòu)可 采用移動(dòng)導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)等平面連桿機(jī)構(gòu)或凸輪機(jī)構(gòu)。（3） 需要設(shè)計(jì)間歇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)工作轉(zhuǎn)臺(tái)間歇傳動(dòng)。為保證停歇可靠，還應(yīng)有定（鎖緊）機(jī)構(gòu)。間歇機(jī)構(gòu)可采用槽輪機(jī)構(gòu)、不完全齒輪機(jī)構(gòu)等。定位（鎖緊）機(jī)構(gòu)可采用凸輪機(jī)構(gòu)等。三、設(shè)計(jì)任務(wù)（1）旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)應(yīng)包括連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)等三種常用機(jī)構(gòu)。（2）根據(jù)工藝動(dòng)作順序和協(xié)調(diào)要求擬定運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。（3） 設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)并確定其傳動(dòng)比分配，并在圖紙上畫(huà)出旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)

49、的運(yùn)動(dòng)方案簡(jiǎn)圖。（4）設(shè)計(jì)平面連桿機(jī)構(gòu)，對(duì)連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析，繪出運(yùn)動(dòng)線圖。（5）圖紙上畫(huà)凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖（包括位移曲線、凸輪廓線和從動(dòng)件的初始位置）；要求確定運(yùn)動(dòng)規(guī)律，選擇基圓半徑，校核最大壓力角與最小曲率半徑，確定凸輪廓線。 （6）編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。題目13走8字形越障無(wú)碳小車（限 3人）走S形越障無(wú)碳小車（限3人）1.設(shè)計(jì)布置方案（僅供參考，可自行設(shè)計(jì)）圖1無(wú)碳小車示意圖2.功能設(shè)計(jì)要求以重力勢(shì)能驅(qū)動(dòng)的具有方向控制功能的自行小車。 給定一重力勢(shì)能，根據(jù)間隔1米，放置一個(gè)直徑能量轉(zhuǎn)換原理，設(shè)計(jì)一種可將該重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能并可用來(lái)驅(qū)動(dòng)小車行 走的裝置。該無(wú)碳小車在前行時(shí)能夠自動(dòng)避開(kāi)賽道上設(shè)置的障礙物（例如每20mm高200mm