機(jī)械系統(tǒng)運動方案創(chuàng)新設(shè)計課題

1、機(jī)械系統(tǒng)運動方案創(chuàng)新設(shè)計課題機(jī)械系統(tǒng)運動方案創(chuàng)新設(shè)計課題，就是要培養(yǎng)學(xué)生對機(jī)械系統(tǒng)運動方案創(chuàng)新構(gòu)思和設(shè)計的能力，培養(yǎng)對機(jī)械系統(tǒng)中各機(jī)構(gòu)分析和設(shè)計的能力，培養(yǎng)工程設(shè)計能力和多學(xué)科知識交叉融合的設(shè)計能力。設(shè)計題目均來自于生產(chǎn)實際和日常生活，它們的工藝動作，一般包括個動作。其實，新的機(jī)械設(shè)備的創(chuàng)新是層出不窮的，為了實現(xiàn)某種功能就可以創(chuàng)造出一種新的機(jī)械，因此沒設(shè)計題目還可以根據(jù)生產(chǎn)和生活的需要自己來設(shè)定。一、 食品機(jī)械（1） 剝豆機(jī)1. 工作原理及工藝動作過程 將干的蠶豆浸泡后放在漏斗中，通過振動下料后將蠶豆平放，并排列成首尾相接，然后將豆送到切皮位置，將豆壓住并切開頭部的皮，最后用擠壓方法將豆擠出。

2、剝豆機(jī)的主要工藝動作是送料、壓豆切皮、擠壓脫皮。2. 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求（1） 蠶豆長度：；（2） 蠶豆寬度：；（3） 蠶豆厚度：；（4） 生產(chǎn)率：每分鐘剝80粒；（5） 要求面積小、重量輕、壓緊力可調(diào)、工作可靠、外形美觀。3. 設(shè)計任務(wù)（1） 根據(jù)工藝動作順序和協(xié)調(diào)要求擬定動作循環(huán)圖；（2） 構(gòu)思能夠?qū)崿F(xiàn)上述動作要求的送料機(jī)構(gòu)、壓緊與切皮機(jī)構(gòu)、擠壓脫皮機(jī)構(gòu)；（3） 機(jī)械運動方案的評定與選擇；（4） 根據(jù)選定的電動機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動參數(shù)擬定機(jī)械傳動方案；（5） 畫出機(jī)械運動方案簡圖；（6） 對傳動機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運動學(xué)尺寸計算。4. 設(shè)計方案提示為了使蠶豆呈橫臥頭尾排列，可以采用振動料斗上料

3、，送料機(jī)構(gòu)一般采用間歇運動機(jī)構(gòu)。壓緊、切皮機(jī)構(gòu)最好用聯(lián)動組合機(jī)構(gòu)，以保證壓力不過大，可在壓頭處加一個剛度合適的彈簧。利用兩軋輥加壓進(jìn)行擠壓脫皮，兩軋輥之間的間隙一般比蠶豆的最小厚度略小。（二）糕點切片機(jī)1. 工作原理及工藝動作過程 糕點先成形（如長方體、圓柱體），經(jīng)切片后再烘干。糕點切片機(jī)要求實現(xiàn)兩個執(zhí)行動作：糕點的直線間歇移動和切刀的往復(fù)運動。通過兩者的動作配合進(jìn)行切片，改變直線間歇移動速度或每次間歇運動的距離，以滿足糕點不同切片厚度的需要。2. 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求（1） 糕點厚度：；（2） 糕點切片長度（即切片的高）：；（3） 切刀切片時的最大作用距離（即切片的寬度）：30mm；（4） 切

4、片的工作節(jié)拍：40次/min；（5） 電動機(jī)的功率：N=0.55KM（或0.75KM），轉(zhuǎn)速；（6） 要求機(jī)械系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)簡單、輕便、運動靈活、可靠。3.設(shè)計任務(wù)（7） 根據(jù)工藝動作順序和協(xié)調(diào)要求擬定動作循環(huán)圖；（8） 根據(jù)構(gòu)思實現(xiàn)上述動作要求的間歇運動機(jī)構(gòu)和切口機(jī)構(gòu)；（9） 機(jī)械運動方案的評定與選擇；（10） 根據(jù)選定的原動機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動參數(shù)擬定機(jī)械傳動方案；（11） 畫出機(jī)械運動方案簡圖；（12） 對傳動機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運動學(xué)尺寸計算。4.設(shè)計方案提示當(dāng)切削速度較大時，切片刀口才會整齊平滑，因此切刀運動方案的選擇很關(guān)鍵，刀口機(jī)構(gòu)應(yīng)力要求簡單適用、運動靈活和運動空間尺寸緊湊等。直線間歇運

5、動機(jī)構(gòu)應(yīng)滿足切片長度尺寸的變化要求，調(diào)整機(jī)構(gòu)必須簡單可靠、操作方便，可采用調(diào)整速度方案，或采用調(diào)整距離方案與其它調(diào)整方案，應(yīng)對各調(diào)整機(jī)構(gòu)方案進(jìn)行定性的分析比較。間歇運動機(jī)構(gòu)必須與切刀運動機(jī)構(gòu)工作協(xié)調(diào)，即全部送進(jìn)運動應(yīng)在切刀返回時完成。需要注意的是，切口有一定的長度（即高度），輸送運動必須在切刀完全脫離切口后方能開始進(jìn)行，但輸送機(jī)構(gòu)的返回運動則可與切刀的工作行程運動在時間上由一段重疊，以利提高生產(chǎn)率。在設(shè)計機(jī)器工作循環(huán)圖時，應(yīng)注意間歇運動機(jī)構(gòu)設(shè)計參數(shù)的選取。（三）糖果包裝機(jī)的糖果裝進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)計1.工作原理及工藝動作過程 糖果包裝機(jī)通過一系列機(jī)構(gòu)的同步協(xié)調(diào)工作，能包裝長方形、圓柱形、球形等各類糖果。

6、它由盛糖斗、輸送糖粒機(jī)構(gòu)、包裝紙供應(yīng)和下紙機(jī)構(gòu)、裝進(jìn)機(jī)構(gòu)、夾盤運動機(jī)構(gòu)、扭結(jié)糖紙機(jī)構(gòu)等組成。裝進(jìn)機(jī)構(gòu)由前、后兩個沖頭配合動作，將糖紙和糖粒夾緊送到夾盤的夾子中（如圖8-21）。夾盤將糖粒送到扭結(jié)糖紙機(jī)構(gòu)進(jìn)行糖果包裝。前沖頭在固定的滑道上前后往復(fù)移動，后沖頭作前后有規(guī)則的擺動，實現(xiàn)接糖、送糖、間歇裝進(jìn)糖果到夾盤的協(xié)調(diào)動作。前、后沖頭夾糖粒的松緊程度由前、后沖頭夾槽的間距確定，其松緊程度一般可調(diào)整。圖8-21 糖果包裝機(jī)糖粒裝進(jìn)示意圖2.原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求（1）產(chǎn)量：100粒/min；（2）前沖頭行程：100mm；（3）后沖頭行程：80mm；（4）前、后沖頭夾糖粒間距：5mm；（5）電動機(jī)的功率：

7、0.4mm；（6）電動機(jī)轉(zhuǎn)速：1370r/min。3.設(shè)計任務(wù)（1）沖頭接觸和脫離糖粒時無沖擊，運動平穩(wěn)；（2）裝進(jìn)糖粒過程中前、后沖頭接糖、送糖的間歇動作要協(xié)調(diào)一致；（3）糖粒送入夾盤后，沖頭應(yīng)快速返回原位準(zhǔn)備下一個動作循環(huán)；（4）設(shè)計的機(jī)構(gòu)性能良好、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便；（5）機(jī)械運動簡圖的結(jié)構(gòu)布置合理、減速機(jī)構(gòu)選型適當(dāng)。4.設(shè)計方案提示前沖頭可采用擴(kuò)大行程的六桿機(jī)構(gòu)，后沖頭采用擺動凸輪機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)糖塊的裝進(jìn)動作。連桿機(jī)構(gòu)的曲柄和凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪應(yīng)裝在同一根軸上，使運動協(xié)調(diào)。（四）蓮子自動去殼去心機(jī)1.原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求蓮子由自動送料機(jī)輸送，先去殼、后去心后再自動包裝，要求蓮子不能破碎。2.設(shè)計

8、方案提示因蓮子干后很硬，可采用連桿機(jī)構(gòu)輕壓或用刀刃剪切去殼；去心可采用鉆削的方法；可采用塑料袋包裝。二、醫(yī)用機(jī)械（一）醫(yī)用棉簽卷棉機(jī)1.工作原理及工藝動作過程 醫(yī)用棉簽消耗量很大，為了提高工效可采用卷棉機(jī)代替手工卷制棉簽。棉簽卷制過程可以仿照手方式進(jìn)行動作分解，亦可另行構(gòu)想動作過程。按手工方式進(jìn)行動作分解后得到的工藝動作為：（1） 送棉，將條狀棉通過一機(jī)構(gòu)定時適量送入卷棉機(jī)。（2） 揪棉，將條狀棉壓（卷）緊并揪棉，使之揪下定長的條棉。（3） 送簽，將簽桿送至導(dǎo)棉槽上方與定長棉接觸。（4） 卷棉，簽桿自轉(zhuǎn)并沿導(dǎo)棉槽移動，完成卷棉動作。2.原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求 （1）棉花:條狀脫脂棉，寬，自然厚。

9、（2）簽桿：醫(yī)院通用簽桿，直徑約3mm,桿長約70mm,卷棉部分約。 （3）生產(chǎn)率：每分鐘卷60支，每支卷取棉塊長約。 （4）要求卷棉機(jī)體積小、重量輕、工作可靠、外形美觀、成本低、卷出的棉簽松緊適度。3.設(shè)計任務(wù) （1）根據(jù)工藝動作要求擬定動作循環(huán)圖。 （2）進(jìn)行送棉、揪棉、送簽、卷棉四個機(jī)構(gòu)的選型，實現(xiàn)上述四個動作的配合。（3）機(jī)械運動方案的評定與選擇；（4）根據(jù)選定的原動機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動參數(shù)擬定機(jī)械傳動方案；（5）畫出機(jī)械運動方案簡圖；（6）對傳動機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運動學(xué)尺寸計算。4設(shè)計方案提示送棉可采用兩滾輪壓緊棉條、對滾送進(jìn)、送進(jìn)方式可采用間歇運動，以實現(xiàn)定時、定量送棉。楸棉時應(yīng)采用

10、揪棉和壓棉兩個動作，壓棉可采用凸輪機(jī)構(gòu)推動推桿壓緊棉條，為了能自動調(diào)整壓緊力，中間可加一彈簧；揪棉可采用對滾爪輪在轉(zhuǎn)動中揪斷棉條。送簽可采用漏斗口均勻送出簽桿，為避免簽桿卡在漏斗中，可將漏斗作一定的振動。卷棉可將簽桿送至導(dǎo)棉槽，并使簽桿產(chǎn)生自轉(zhuǎn)并移動而產(chǎn)生卷棉，如采用帶槽的塑料袋通過撓性傳動來實現(xiàn)。（二）洗瓶機(jī)1.工作原理及工藝動作過程為了清洗圓形瓶子在外表和里面，需要將瓶子推入同向轉(zhuǎn)動的導(dǎo)輥上，導(dǎo)輥帶動瓶子旋轉(zhuǎn)，推動瓶子沿導(dǎo)輥前進(jìn)，內(nèi)、外轉(zhuǎn)動的刷子就將瓶子洗凈。它的主要動作是將瓶子沿著導(dǎo)輥推動，瓶子推動過程中利用導(dǎo)輥轉(zhuǎn)動將瓶子旋轉(zhuǎn)以及將刷子轉(zhuǎn)動。2.原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求（1） 瓶子尺寸：大端直

11、徑，長，口徑 ；（2） 推進(jìn)距離，推瓶機(jī)構(gòu)應(yīng)使推頭以接近均勻的速度推瓶，平穩(wěn)的接觸和脫離瓶子，然后推頭快速的返回原位，準(zhǔn)備進(jìn)入第二個工作循環(huán)。（3） 按生產(chǎn)率的要求，推程平均速度，返回時的平均速度為工作行程的平均速度的3倍；（4） 要求機(jī)構(gòu)傳動性能良好，結(jié)構(gòu)緊湊，制造方便。3.設(shè)計任務(wù)（1） 根據(jù)工藝動作順序和協(xié)調(diào)要求擬定動作循環(huán)圖；（2） 進(jìn)行推瓶機(jī)構(gòu)和洗瓶機(jī)構(gòu)的選型，實現(xiàn)洗瓶動作要求；（3） 機(jī)械運動方案的評定與選擇；（4） 根據(jù)選定的電動機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動參數(shù)擬定機(jī)械傳動方案；（5） 畫出機(jī)械運動方案簡圖；（6） 對傳動機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運動學(xué)尺寸計算。4.設(shè)計方案提示推瓶機(jī)構(gòu)一般要求推

12、頭工作時作近似直線軌跡運動，回程時軌跡形狀不限，但不能反向撥動瓶子，由于上述運動要求，可采用組合機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)。洗瓶機(jī)構(gòu)可由一對同向轉(zhuǎn)動的導(dǎo)輥和內(nèi)、外刷子轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子所組成，通過機(jī)械傳動系統(tǒng)來完成。（三）膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)治療儀1. 工作原理及工藝動作過程膝關(guān)節(jié)、骨關(guān)節(jié)病是一種常見病，尤多見于40歲以上的中、老年患者，主要臨床表現(xiàn)是關(guān)節(jié)疼痛、僵硬。對本病的病理機(jī)理進(jìn)行研究后，利用傳統(tǒng)中醫(yī)藥松凝分筋手法，療效顯著，但手法勞動強(qiáng)度大，而且需要兩人同時操作。因此研制一套治療儀器，以機(jī)械的運動代替手工操作，減輕醫(yī)生的勞動強(qiáng)度。松凝分筋手法動作如下：準(zhǔn)備手法：點壓沖門、風(fēng)市、伏兔、血海、內(nèi)與外膝眼、陽陵泉、懸鐘諸穴

13、位，以疏通經(jīng)絡(luò)；然后分別于大腿、腋窩、小腿施以滾拿法，以促進(jìn)血液循環(huán)，放松肌肉。治療手法：以左膝為例。第一步，牽引膝關(guān)節(jié)，助手面向患者，右肘挎住患者左大腿下端，左手搭扶患膝前，右手握住左腕；醫(yī)療者雙手握住患腳踝部，使患膝微屈，與助手對抗?fàn)恳?分鐘。第二步，牽引下內(nèi)收。外屈和內(nèi)旋、外旋膝關(guān)節(jié)。醫(yī)療者與助手在維持牽引狀況下，進(jìn)行患膝內(nèi)收、外展和內(nèi)旋、外旋的被動活動重復(fù)3次，活動幅度逐次加大。第三步，牽引下屈伸膝關(guān)節(jié)，維持牽引，并進(jìn)行患膝屈伸被動活動，反復(fù)3次，并逐次加大到最大幅度，屈曲到最大范圍時，助手右前臂輕緩移出。整個松凝分筋手法操作均在牽引狀態(tài)下進(jìn)行，且動作穩(wěn)、柔、緩。收動手法：對患膝施以推

14、法，搓法收功。2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求內(nèi)收、外展，角度的范圍為：；膝關(guān)節(jié)受到向前拉伸的力量為：20Kg；內(nèi)旋、外旋角度的范圍為： ；直線運動頻率為：0.5次/min；內(nèi)旋、外旋頻率為：1次/min;一個動作循環(huán)為1分鐘。要求整個操作緩慢平穩(wěn)，儀器結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，操作方便。三、印刷與包裝機(jī)械（一） 半自動平壓模切機(jī)1. 工作原理及工藝動作過程半自動平壓模切機(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。它可對各種規(guī)格的紙板、厚度在4mm以下的瓦楞紙板，以及各種高級精細(xì)的印刷品進(jìn)行壓痕、切線、壓凹凸。經(jīng)過壓痕、切線的紙板，用手工或機(jī)械沿切線處去掉邊料后，沿壓出的壓痕可折疊成各種紙盒、紙箱

15、，或制成凹凸的商標(biāo)。它的工藝動作主要有兩個：一是將紙板走紙到位，二是進(jìn)行沖壓模切。2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求（1）每小時壓制紙板3000張。（2）上模固定，下模向上移動的行程長度，回程的平均速度為工作行程的平均速度的1.3倍。（3）工作行程的最后2mm范圍內(nèi)受到生產(chǎn)阻力，回程時不受力。下模和滑塊的質(zhì)量共約120Kg。 （4）工作臺離地面的距離約1200mm.（5）要求設(shè)計的機(jī)構(gòu)性能良好、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、節(jié)省動力、壽命長、變異制造。3.設(shè)計任務(wù)（1） 根據(jù)工藝動作順序和協(xié)調(diào)要求擬定動作循環(huán)圖；（2） 進(jìn)行送料、模切機(jī)構(gòu)的選型；（3） 機(jī)械運動方案的評定與選擇；（4） 根據(jù)給定的生產(chǎn)阻力及工作裕量選擇合適

16、的電動機(jī)；（5） 進(jìn)行飛輪設(shè)計；（6） 根據(jù)選定的電動機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動參數(shù)擬定機(jī)械傳動方案；（7） 畫出機(jī)械運動方案簡圖；（8） 對傳動機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運動學(xué)尺寸計算。4.設(shè)計方案提示走紙機(jī)構(gòu)可采用雙列鏈傳動，走紙橫塊其兩端分別固定在前、后兩根鏈條上，橫塊上裝有若干個加緊片以夾緊紙板；主動鏈輪有間歇運動機(jī)構(gòu)帶動，以實現(xiàn)定時走紙。橫切機(jī)構(gòu)可采用六桿沖壓機(jī)構(gòu)，在紙板停頓時進(jìn)行沖壓模切。沖壓機(jī)構(gòu)要求急回并節(jié)省動力。由于沖壓模切機(jī)構(gòu)僅在短時間內(nèi)承受很大的生產(chǎn)阻力，為了減小周期性速度波動，可選用較小容量的電動機(jī)，一般需要安裝飛輪進(jìn)行速度波動的調(diào)節(jié)。（二） 自動送紙機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計1. 工作原理及工藝動

17、作過程自動送紙機(jī)是印刷機(jī)的重要組成部分，它可以自動、有節(jié)奏、準(zhǔn)確而平穩(wěn)地給壓印滾筒輸送紙張。自動送紙機(jī)按紙張的分離形式不同，分為摩擦式自動送紙機(jī)和氣動式送紙機(jī)兩種。但由于摩擦式送紙機(jī)存在送紙不準(zhǔn)確、速度低、容易使印跡模糊等缺點，故在印刷機(jī)上很少采用；氣動式送紙機(jī)是利用氣泵，先由吹氣嘴把壓縮空氣吹入紙堆上方的數(shù)張紙之間，再由吸紙嘴把上面的一張紙吸起，并傳送給導(dǎo)紙軸。根據(jù)紙張的輸送方式不同，氣動式自動送紙機(jī)可分為間歇式（又稱序列式）和連續(xù)式（又稱重疊式）兩種。間歇式送紙的特點是：紙與紙之間有一定距離，第二張紙走完這段距離的時間，也正是第一張紙在規(guī)定處定位的時間。由于定位時間短促，故不適于高速印刷的

18、場合。連續(xù)式送紙的特點是：后一張紙的前邊緣重疊在前一張紙的后半部分的下面，相鄰兩張紙前、后重疊在一起向前輸送，其工作原理如圖8-22所示。圖8-22 自動送紙機(jī)工作原理示意圖在紙堆后側(cè)，設(shè)置有吹氣嘴2和松紙毛刷4。首先把紙堆上面的紙張吹松，然后分紙吸嘴5下降并吸起上面的紙張，當(dāng)分紙吸嘴5抬起時，送紙吸嘴6作返回運動，壓腳3伸入被吸住紙張和紙堆之間，一面壓住紙堆，防止下面的紙張移動，一面向前吹風(fēng)，使被吸起的紙張與紙堆完全分離。當(dāng)分紙吸嘴5將紙張?zhí)е磷罡呶恢脮r，送紙吸嘴6把紙張吸住，分紙吸嘴5放開紙張，由送紙吸嘴6把紙張送到導(dǎo)紙軸12和導(dǎo)紙輪7之間，最后經(jīng)送紙板10和壓紙輪8將紙送到前端9處進(jìn)行定

19、位。由于連續(xù)式送紙裝置的紙張輸送是重疊進(jìn)行的，故定位時間長且準(zhǔn)確，因而適于高速印刷場合。2、原始數(shù)據(jù)機(jī)設(shè)及要求（1）紙張最大幅面為8801230mm，最小幅面為546787mm，紙張重量為40250。（2）送紙機(jī)轉(zhuǎn)速為7200張/h，給紙臺高度為1400mm。（3）電動機(jī)轉(zhuǎn)速為1450，功率為3。（4）要求所設(shè)計的機(jī)構(gòu)占地面積小，操作方便，并可進(jìn)行必要的調(diào)整。3、設(shè)計任務(wù)（1）擬定機(jī)構(gòu)傳動方案。（2）確定機(jī)構(gòu)尺寸，繪制機(jī)構(gòu)運動簡圖。（3）作機(jī)構(gòu)運動分析和動力分析，繪制各執(zhí)行構(gòu)件的運動線圖。4、設(shè)計方案提示自動送紙機(jī)的主體運動是分紙與送紙運動，它們由壓紙腳、分紙吸嘴、送紙吸嘴協(xié)調(diào)運動來實現(xiàn)，它們

20、的運動可由凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)，要注意它們之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。四、輕工機(jī)械（一）冷霜自動灌裝機(jī)1、工作原理及工藝動作過程冷霜自動灌裝機(jī)是通過出料活塞桿上下往復(fù)運動，實現(xiàn)冷霜自動灌裝入盒內(nèi)。其主要工藝動作有：（1）將空盒送進(jìn)六工位轉(zhuǎn)盤，利用轉(zhuǎn)盤間歇運動變換不同工位。（2）在灌裝工位上，空盒上升后灌入冷霜。（3）在貼錫紙工位上，利用錫紙下降粘貼錫紙。（4）在蓋盒蓋工位上，利用盒蓋下降蓋上盒蓋。（5）送出成品。2、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求（1）冷霜自動灌裝機(jī)的生產(chǎn)能力：60盒/min。（2）冷箱盒尺寸：直徑50mm，高度15mm。（3）工作臺面離地面的距離：11001200mm。（4）要求機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單緊

21、湊、運動靈活可靠、易于加工制造。3、設(shè)計任務(wù)（1）按工藝動作要求擬定運動循環(huán)圖。（2）進(jìn)行轉(zhuǎn)盤間歇運動機(jī)構(gòu)、空盒上升機(jī)構(gòu)、錫紙下降機(jī)構(gòu)、壓蓋機(jī)構(gòu)的方案構(gòu)思。（3）機(jī)械運動方案的評定和選擇。（4）按選定的電動機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動參數(shù)擬定機(jī)械傳動方案。（5）畫出機(jī)械運動方案簡圖。（6）對傳動機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運動學(xué)尺寸計算。4、設(shè)計方案提示六工位轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)可采用槽輪、不完全齒輪、凸輪式間歇運動機(jī)構(gòu)。空盒上升、錫紙下降和壓蓋機(jī)構(gòu)可采用凸輪機(jī)構(gòu)。為了使上述各機(jī)構(gòu)實現(xiàn)同步協(xié)調(diào)工藝動作，三個凸輪可裝在同一根軸上。（二）自動打印機(jī)1、工作原理及工藝動作過程為了區(qū)別某種商品，需要在包裝好的紙盒上，打印一種記號。打

22、印的動作主要有三個：送料到達(dá)打印工位，然后打印記號，最后將產(chǎn)品輸出。2、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求（1）紙盒尺寸：長100150mm，寬70100mm，高3050mm。（2）產(chǎn)品重量：0.51kg。（3）自動打印機(jī)的生產(chǎn)率：80次/min。（4）要求機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單緊湊、運動靈活可靠、易于加工制造。3、設(shè)計任務(wù)（1）按工藝動作要求擬定運動循環(huán)圖。（2）進(jìn)行送料夾緊機(jī)構(gòu)、打印機(jī)構(gòu)和輸出機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)方案構(gòu)思。（3）機(jī)械運動方案的評定和選擇。（4）按選定的電動機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動參數(shù)擬定機(jī)械傳動方案。（5）畫出機(jī)械運動方案簡圖。（6）對傳動機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動參數(shù)進(jìn)行運動學(xué)尺寸計算。4、設(shè)計方案提示從結(jié)構(gòu)簡化考慮

23、，應(yīng)將送料、夾緊機(jī)構(gòu)合為一體，可以采用凸輪機(jī)構(gòu)或有一定停歇運動的連桿機(jī)構(gòu)。打印機(jī)構(gòu)和輸出機(jī)構(gòu)可以采用平面連桿機(jī)構(gòu)或凸輪機(jī)構(gòu)。定位夾緊時，在送料方向應(yīng)設(shè)計擋塊。從結(jié)構(gòu)簡化考慮，輸出運動可與送料運動的方向互相垂直。要注意使三個執(zhí)行機(jī)構(gòu)的原動件合理地安裝在一根主軸上。（三）自動制釘機(jī)1、工作原理及工藝動作過程制造木工用大大小小的鐵釘是將一卷直徑與鐵釘相等的低碳鋼絲，通過下列工藝動作來完成的。（1）校直鋼絲，并按節(jié)拍要求間歇地輸送到裝夾工位。（2）冷鐓釘帽，在此前需夾緊鋼絲。（3）冷擠釘尖。（4）剪斷鋼絲。2、原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求（1）鐵釘直徑為；（2）鐵釘長度為2580；（3）生產(chǎn)率為60枚/min；

24、（4）最大冷鐓力為3000N，最大剪斷力為2500N；（5）冷鐓滑塊質(zhì)量為8kg，其它構(gòu)件質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量不計；（6）要求結(jié)構(gòu)簡單緊湊、傳動性能優(yōu)良、噪聲盡量減少。3、設(shè)計任務(wù)（1）按工藝動作要求擬定運動循環(huán)圖。（2）進(jìn)行送絲校直機(jī)構(gòu)、冷鐓釘帽機(jī)構(gòu)、冷擠釘尖機(jī)構(gòu)、剪斷鋼絲機(jī)構(gòu)的選型。（3）機(jī)械運動方案的評價和選擇。（4）擬定機(jī)械傳動方案。（5）設(shè)計飛輪和確定電動機(jī)型號。（6）畫出機(jī)械運動方案簡圖。（7）對傳動機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運動學(xué)尺寸計算。4、設(shè)計方案提示應(yīng)使送絲與校直動作合一來考慮機(jī)構(gòu)形式，同時要附加夾緊機(jī)構(gòu)，在送絲時放松，其余時間夾緊。送絲校直機(jī)構(gòu)可采用間歇運動機(jī)構(gòu)帶動擺動爪，擺動爪壓緊鋼

25、絲并送絲校直。夾緊機(jī)構(gòu)利用聯(lián)動關(guān)系開合。冷鐓釘帽機(jī)構(gòu)可以采用移動或擺動式?jīng)_壓機(jī)構(gòu)，一般可用平面六桿機(jī)構(gòu)或四桿機(jī)構(gòu)，其移動、擺動的行程在25mm左右為宜。為了減小電動機(jī)的容量和機(jī)械速度的波動，可加飛輪。冷擠和剪斷機(jī)構(gòu)在性能要求上與冷鐓機(jī)構(gòu)相同，因而采用的機(jī)構(gòu)也十分類似。由于機(jī)構(gòu)較多，相互動作協(xié)調(diào)十分重要，應(yīng)盡量考慮將各執(zhí)行機(jī)構(gòu)固連在一根主軸上。（四）自動鏈條編結(jié)機(jī)1. 工作原理及工藝動作過程自動鏈條編結(jié)機(jī)是用來制造自行車鏈條式車鎖的機(jī)器，鏈條由一串鏈節(jié)編結(jié)被加工成扭曲的立體形，使每個鏈節(jié)外形美觀。 它的主要工藝動作如下：（1） 自動送料，首先將成盤的直徑的鋼絲進(jìn)行校直，然后形成螺旋形狀。（2）

26、切斷并壓平，每次送料停止后，剪下一圈螺旋狀鋼絲，并將其平整為平的環(huán)形。（3） 鏈節(jié)扭曲，將環(huán)形鋼絲的兩頭夾住，使一夾頭旋轉(zhuǎn)45度，將鏈節(jié)扭曲成立體環(huán)形，完成一個鏈節(jié)的成形。（4） 自動聯(lián)結(jié)，將螺旋料送進(jìn)，使其穿入成形鏈節(jié)，這樣就實現(xiàn)了送料、聯(lián)結(jié)的工藝過程。如此循環(huán)下去就形成了鏈條。2. 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求（1） 每分鐘能生產(chǎn)個鏈節(jié)。（2） 鋼絲材料為低碳鋼，直徑，每個鏈節(jié)所用的鋼絲長度為35mm,扭曲角度為45度。（3） 鏈條可以承受的拉力。3. 設(shè)計任務(wù)（1） 按工藝動作要求擬定運動循環(huán)圖。（2） 進(jìn)行間歇送料機(jī)構(gòu)、繞螺旋形狀鋼絲機(jī)構(gòu)、切斷壓平機(jī)構(gòu)、鏈節(jié)扭曲機(jī)構(gòu)的選型。（3） 機(jī)械運動方案的

27、評定與選擇；（4） 根據(jù)選定的電動機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動參數(shù)擬定機(jī)械傳動方案；（5） 畫出機(jī)械運動方案簡圖；（6） 對傳動機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運動學(xué)尺寸計算。4. 設(shè)計方案提示鋼絲校直、鋼絲自動間歇送料及繞成螺旋形狀的工藝動作過程，可采用間歇運動機(jī)構(gòu)另加繞螺旋鋼絲機(jī)構(gòu)來完成。切斷、壓平機(jī)構(gòu)可通過平面連桿機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)，鏈節(jié)扭曲動作可采用兩頭夾住、一頭間歇轉(zhuǎn)45度的間歇轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)來完成。自動聯(lián)結(jié)可采用上述自動間歇送料機(jī)構(gòu)的動作來實現(xiàn)。（五） 自動打標(biāo)機(jī)1. 工作原理及工藝動作過程產(chǎn)品自動打標(biāo)機(jī)能實現(xiàn)在產(chǎn)品表面自動打制鋼印的要求。產(chǎn)品由輸送帶運送到推送頭1的前端（如圖8-23所示），然后由推送機(jī)構(gòu)將產(chǎn)品3推送

28、到打印頭2的下部，此后打印頭2向下運動，與產(chǎn)品上表面接觸，完成打印操作。在打印頭退還原位時，推送機(jī)構(gòu)再推送另一產(chǎn)品，并把已打印好的產(chǎn)品推走。圖8-23 自動打標(biāo)機(jī)2. 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求產(chǎn)品尺寸為：長寬高，生產(chǎn)率為10件/min，要求打印頭在與產(chǎn)品接觸時，有1秒的停歇時間，以保證在產(chǎn)品上形成清晰的印字。設(shè)打印頭在打印過程中對產(chǎn)品的壓力為500N。3. 設(shè)計任務(wù)（1） 畫出打標(biāo)機(jī)的工作循環(huán)圖。（2） 擬定打標(biāo)機(jī)機(jī)構(gòu)和推送機(jī)構(gòu)的運動方案，并進(jìn)行分析評價。（3） 進(jìn)行打標(biāo)機(jī)機(jī)構(gòu)和推送機(jī)構(gòu)的尺寸綜合，并繪制機(jī)構(gòu)運動簡圖。（4） 完成打標(biāo)機(jī)機(jī)構(gòu)的運動分析和力分析（各運動副處的摩擦系數(shù)f=0.1,不計各機(jī)

29、構(gòu)件的重力及慣性力）。（六） 牙膏殼噴塑跟蹤機(jī)構(gòu)設(shè)計1. 工作原理及工藝動作過程如圖8-24所示，牙膏殼噴塑跟蹤機(jī)構(gòu)是用于在牙膏殼連續(xù)輸送過程中，對牙膏殼內(nèi)壁噴涂塑料薄膜的機(jī)構(gòu)。牙膏殼4等間距的安裝在特制的鏈帶3上，鏈帶由鏈輪2帶動，沿方向等速運動，鏈輪2連在主軸上，主軸通過減速器與電動機(jī)相連。工藝動作過程為噴塑跟蹤機(jī)構(gòu)，帶動噴槍5，一方面軸向往復(fù)運動，另一方面作往復(fù)擺動，從而實現(xiàn)噴槍的跟蹤噴塑的目的。圖8-24 牙膏殼內(nèi)壁噴塑2. 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求已知主軸1的轉(zhuǎn)速，鏈輪的節(jié)圓直徑為400mm，相鄰兩牙膏的間距為314mm，牙膏殼深度為100-200mm,由于噴槍在插入牙膏殼時進(jìn)行噴塑，故要

30、求噴槍在插入過程中盡可能等速。為了提高生產(chǎn)率，希望噴槍在兩種往復(fù)運動中均具有急回運動，噴塑運動可以在牙膏殼輸送中的直線段上進(jìn)行，也可以在同弧段上進(jìn)行。3. 設(shè)計任務(wù)（1） 提出實現(xiàn)運動要求的運動方案，并進(jìn)行分析評價。（2） 對選定的運動方案進(jìn)行尺寸綜合，繪制機(jī)構(gòu)運動簡圖。（3） 完成機(jī)構(gòu)的運動分析，繪出噴槍的運動位移及速度曲線。4. 設(shè)計方案提示可采用圓柱凸輪實現(xiàn)噴槍5的往復(fù)移動，可采用擺動凸輪實現(xiàn)噴槍5的往復(fù)擺動。（七） 包裝機(jī)推包機(jī)構(gòu)設(shè)計1. 工作原理及工藝動作過程包裝機(jī)的推包機(jī)構(gòu)，要求待包裝的工件1（如圖8-25所示）先由輸送帶送到推包機(jī)構(gòu)的推頭2的前方，然后由該推頭2將工件從a處推到b

31、處（包裝工作臺）,在進(jìn)行包裝。為了提高生存率，希望在推頭2結(jié)束回程（從b到a）時，下一個工件已送到推頭2的前方。這樣推頭2就可以馬上再進(jìn)行推送工件。這就要求推頭2在回程時先退出包裝工作臺，然后再低頭，即從臺面的下面返回，因而就要求推頭2按圖示的abcdea線路運動。即實現(xiàn)“平推、水平退回、下降、降位退回、升復(fù)位”的運動。在推頭回程中，除要求推頭低位退回外，還要求其回程的速度高于工作行程的速度，以便縮短空回行程的時間，提高工效。至于對cdea部分的線路形狀，不做嚴(yán)格要求。圖8-25 包裝機(jī)推包機(jī)構(gòu)2. 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求要求每5-6秒鐘包裝一個工件，且給定參數(shù)L=100mm,S=25mm,H=3

32、0mm。行程速比系數(shù)K在1.2-1.5范圍內(nèi)選取，推包機(jī)構(gòu)由電動機(jī)驅(qū)動。3. 設(shè)計任務(wù)根據(jù)上述設(shè)計要求構(gòu)思出不同的設(shè)計方案，并選取一個方案進(jìn)行機(jī)構(gòu)簡圖設(shè)計。4. 設(shè)計方案提示采用偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)與移動凸輪機(jī)構(gòu)的組合或?qū)U機(jī)構(gòu)的組合，實現(xiàn)推包運動。（八） 鐵釘坯料剪切機(jī)1. 工作原理及工藝動作過程鐵釘坯料是由鐵絲卷料剪切得到的。如圖8-26所示，剪切機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)由送料輪3和及刀片1等組成。各部分的功能為：送料輪3靠摩擦力向上牽引鐵絲4；導(dǎo)管2使鐵絲改換成水平方向輸出；刀片1作往復(fù)運動，并與導(dǎo)管2右端的圓形刃口配合完成剪切工作。2. 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求釘坯長50mm, 每分鐘產(chǎn)量80根。根據(jù)工藝動

33、作構(gòu)思出多種設(shè)計方案，并選取其中一個方案進(jìn)行機(jī)構(gòu)簡圖設(shè)計。3. 設(shè)計任務(wù)（1） 構(gòu)思剪切機(jī)傳動系統(tǒng)組成方案，分別畫出其功能框圖和機(jī)構(gòu)示意圖。（2） 分析各方案的優(yōu)缺點，確定最佳方案。（3） 對所選方案進(jìn)行機(jī)構(gòu)分析與綜合。（4） 繪制剪切機(jī)的運動循環(huán)圖。（5） 編寫設(shè)計計算說明書。圖8-26 鐵釘坯料剪切機(jī)4設(shè)計方案提示剪切可采用曲柄滑塊或六桿機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)，送料可通過送料輪的摩擦力輸送來完成。 五、電機(jī)轉(zhuǎn)子嵌絕緣紙機(jī)1.工作原理及工藝動作過程為了提高電機(jī)轉(zhuǎn)子空槽內(nèi)嵌入絕緣紙的生產(chǎn)效率和工作質(zhì)量，構(gòu)思一種高效的電機(jī)轉(zhuǎn)子嵌絕緣紙機(jī)是 很有必要的。電機(jī)轉(zhuǎn)子嵌絕緣紙機(jī)的工藝動作主要有：（1） 送紙，將一定

34、寬度、卷成一卷的絕緣紙，將一定的量送到切紙的位置。（2） 切紙，按工藝需要切下一段絕緣紙。（3） 插紙，用插刀對折切下來的絕緣紙，并插入空槽內(nèi)。（4） 推紙，將已插入槽中的絕緣紙推到要求的位置。（5） 間歇分度地轉(zhuǎn)動電機(jī)轉(zhuǎn)子，使之進(jìn)入下一個工作循環(huán)。2. 原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求（1） 每分鐘嵌紙80次。（2） 電機(jī)轉(zhuǎn)子尺寸：直徑D=35-50mm,長度L=30-50mm。（3） 工作臺離地面的距離為1100-1200mm。（4） 要求機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)盡量簡單緊湊、工作可靠、噪聲較小。3. 設(shè)計任務(wù)（1）根據(jù)工藝動作要求擬定動作循環(huán)圖。 （2）進(jìn)行送紙、切紙、插紙、推紙、轉(zhuǎn)子分度五個執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型。（3）

35、機(jī)械運動方案的評定與選擇；（4）根據(jù)選定的電動機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動參數(shù)擬定機(jī)械傳動方案；（5）畫出機(jī)械運動方案簡圖；（6）對傳動機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運動學(xué)尺寸計算4.設(shè)計方案的提示間歇送紙機(jī)構(gòu)可采用槽輪機(jī)構(gòu)、凸輪式分度機(jī)構(gòu)，插紙機(jī)構(gòu)和推紙機(jī)構(gòu)可采用平面六桿機(jī)構(gòu)、平面四桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等，電機(jī)轉(zhuǎn)子分度機(jī)構(gòu)可采用棘輪機(jī)構(gòu)與連桿機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、凸輪式間歇運動機(jī)構(gòu)等，為了適應(yīng)各種不同規(guī)格轉(zhuǎn)子的需要，常?？蓪㈦姍C(jī)轉(zhuǎn)子的空槽直接作為棘輪。六、通用機(jī)械與塑料加工機(jī)械(一)螺釘頭冷鐓機(jī) 1.工作原理及工藝動作過程 采用冷鐓的方法將螺釘頭鐓出，可以大大減少加工時間和節(jié)省材料。冷鐓螺釘頭時主要完以下動作：自動間歇送料

36、；截料并運料；預(yù)鐓和終鐓；頂料。2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求(1)每分鐘冷鐓螺釘頭120只。(2)螺釘桿的直徑D2-4mm，長度L6-32mm：(3)毛坯料的最大長度48mm，最小長度12 mm。(4)冷鐓行程56mm。3設(shè)計任務(wù)(1)按工藝動作要求擬定運動循環(huán)圖。 (2)進(jìn)行自動間歇送料機(jī)構(gòu)、截料送料機(jī)構(gòu)、預(yù)鐓終鐓機(jī)構(gòu)、頂料機(jī)構(gòu)的選型。 (3)機(jī)械運動方案評價和選擇。 (4)按選定的電動機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動參數(shù)擬定機(jī)械傳動方案。 (5)畫出機(jī)械運動方案簡圖。 (6)對傳動機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運動學(xué)尺寸計算。 4設(shè)計方案提示 自動間歇送料采用槽輪機(jī)構(gòu)、凸輪式間歇運動機(jī)構(gòu)等。坯料轉(zhuǎn)動切割可采用凸輪機(jī)構(gòu)推動進(jìn)

37、刀來實現(xiàn)。可將坯料用沖壓機(jī)構(gòu)在沖模內(nèi)進(jìn)行預(yù)鐓和終鐓，沖壓機(jī)構(gòu)采用平面四桿機(jī)構(gòu)或六桿機(jī)構(gòu)，頂料采用平面連桿機(jī)構(gòu)等。 (二)專用精壓機(jī) 1工作原理及工藝動作過程 專用精壓機(jī)是用于薄壁鋁合金制件的精壓與深沖工藝。它是將薄壁鋁板一次沖壓成為深筒形制件。它的工藝動作主要為；將新坯料迭至待加工位置；下模固定、上模沖壓拉延成形將成品推出模腔。 2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求 (1)沖壓執(zhí)行構(gòu)件具有快速接近工件、等速下行拉延和快速返回的運動特性。 (2)精壓成形制品的生產(chǎn)率約為每分鐘70件。 (3)上模移動總行程為280 mm，其拉延行程置于總行程酌中部，約為100 mm (4)行程速比系數(shù)足13。 (5)坯料輸送最大

38、距離為200 mm。 (6)上模滑塊總質(zhì)量為40k8，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。 3.設(shè)計任務(wù) (1)按工藝動作要求擬定運動循環(huán)圖。 (2)送料機(jī)構(gòu)、沖壓機(jī)構(gòu)的選型。 (3)機(jī)械運動方案評價和選擇。 (4)按選定的電動機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運動參數(shù)擬定機(jī)械傳動方案。 (5)畫出機(jī)械運動方案簡圖。 (6)對傳動機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行運動學(xué)尺寸計算。 (三)小型臥式模鍛機(jī)傳動系統(tǒng)設(shè)計1.工作原理及工藝動作過程為鍛造長桿類鍛件(鍛件系用棒料局部鍛租而成)，需設(shè)計一臺將桿料水平置放后，用活動凹具3(如圖827所示)及固定凹模2將其夾緊后，再用水平置放的沖頭l進(jìn)行頂鍍工作的臥式模鍛機(jī)

39、。擬用電動機(jī)通過傳動裝置，首先使活動凹模移動，再向固定凹摸合攏夾緊棒料，然后主滑塊帶動沖頭進(jìn)行頂銀，鍍件成形后，待沖頭返回脫開凹模后(返回距離約占沖頭全行程的1813)由夾緊滑塊帶著凹模松開桿料回到初始位置。在頂鍛過程中，要求兩半凹模始終處于夾緊狀態(tài)，不能自動松開。圖8-28 活動凹具2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求(1)電動機(jī)轉(zhuǎn)速：n1000rmin或1500rmin。(2)沖頭頂鍛次數(shù)：50-75次min。(3)主滑塊的行程；H200-380mm。(4)頂鍛工藝開始后沖頭的工作行程：0.5H。(5)夾緊滑塊3的總行程：h60-80mm。(5)作用在主滑塊上的頂鍛力：p500kN。(7)作用在夾緊滑塊2

40、上的夾緊力：P3。3.設(shè)計任務(wù)(1)進(jìn)行機(jī)構(gòu)選型，確定運動方案(2)繪出機(jī)構(gòu)運動衍圖。(3)編制設(shè)計計算說明書。4設(shè)計方案提示主傳動可采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)，活動凹模的開閉及夾緊動作可采用固接在曲柄上的回凸輪及六扦機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)。 (四)鋼板翻轉(zhuǎn)機(jī) 1.工作原理及工藝動作過程 如圖828所示，該機(jī)構(gòu)具有將鋼板翻轉(zhuǎn)的功能。鋼板翻轉(zhuǎn)機(jī)的工作過程如下:當(dāng)鋼板T由輥道送至左翻板后，開始順時針方向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)至鉛垂位置偏左左右時，與逆時針方向轉(zhuǎn)動的右翻板會合；接著與一同轉(zhuǎn)至鉛垂位置偏右左右后，折回到水平位置，與此同時，順時針方向轉(zhuǎn)動到水平位置，從而完成鋼板翻轉(zhuǎn)任務(wù)。圖8-28 鋼板翻轉(zhuǎn)機(jī)2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求(1

41、)原動機(jī)為交流異步電動機(jī)(2)每分鐘翻鋼板6次。(3)其他尺寸如圖828所示。(4)許用傳動角r。3設(shè)計任務(wù)(1)構(gòu)思鋼板翻轉(zhuǎn)機(jī)傳動系統(tǒng)組成方案，分別畫出其功能框圖和機(jī)構(gòu)示意圖。(2)分析方案的優(yōu)缺點，選出較佳方案。(3)對所選方案進(jìn)行初步的機(jī)構(gòu)分析與綜合工作。(4)繪制鋼板翻轉(zhuǎn)機(jī)的運動循環(huán)圖。 七、電動線鋸機(jī) 1工作原理及工藝動作過程 電動線鋸機(jī)是木工常用的工具，主要用于在木板中開槽，電動線鋸機(jī)上裝有切削刃向上的鋸條，工作時，鋸條作上下直線往復(fù)運動，實現(xiàn)鋸切的目的。 2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求 鋸條上下往復(fù)運動的行程為30mm，最大鋸切厚度為50mm，電動機(jī)功率為350W，鋸條規(guī)格為長X寬100m

42、m80mm，鋸條往復(fù)運動的最大速度為3000次min。要求該機(jī)構(gòu)效率高、振動小、重量輕及結(jié)構(gòu)緊湊。3設(shè)計任務(wù)(1)構(gòu)思傳動方案，進(jìn)行方案評價，選出至二種方案進(jìn)行設(shè)計(2)依據(jù)運動要求，確定機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的運動學(xué)尺寸。 (3)畫出鋸條的運動線圖和機(jī)構(gòu)運動簡閣。 (4)假設(shè)鋸條切削木板時的平均切削力為700N，非切削時鋸條與木板間的平均摩擦力為100N，不計其它運動副中的摩擦和構(gòu)件的慣性力，進(jìn)行機(jī)械的力分析。 八、導(dǎo)彈瞄準(zhǔn)機(jī)傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計 1工作原理及工藝動作過程 瞄準(zhǔn)機(jī)是導(dǎo)彈發(fā)射的重要裝置，使導(dǎo)彈在起飛時處于所要求的空間角度，這個空間角度由高低角和方向角組成，實現(xiàn)高低角的瞄準(zhǔn)機(jī)稱為高低機(jī)，實現(xiàn)方向角的

43、瞄準(zhǔn)機(jī)稱為方向機(jī)。 在圖829所示的機(jī)構(gòu)中，導(dǎo)彈2置于定向器1上，定向器1繞耳軸3俯仰，形成高低角；耳軸裝在托架4上，托架與立鈾7固連，立軸7在座架6中回轉(zhuǎn)，便形成方向角。圖8-29 導(dǎo)彈瞄準(zhǔn)機(jī)傳動機(jī)構(gòu) 2.原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求 要求高低機(jī)和方向機(jī)的瞄準(zhǔn)范圍分別為：和。，要求瞄準(zhǔn)精度高、轉(zhuǎn)動平穩(wěn)、工作可靠性高。 3設(shè)計任務(wù) 進(jìn)行高低機(jī)和方向機(jī)運動方案設(shè)計，然后進(jìn)行分析評價，確定一種方案后進(jìn)行尺寸綜合，以確定各構(gòu)件的運動學(xué)尺寸，繪制機(jī)構(gòu)運動圖。 九、玩具與日用產(chǎn)品(一)恐龍1.工作原理及工藝動作過程再現(xiàn)恐龍的風(fēng)采，使恐龍搖頭擺尾、張嘴仲舌,最后手舞足蹈；間歇6分鐘后再重復(fù)以上的動作。2原始數(shù)據(jù)及設(shè)

44、計要求搖頭、擺尾：搖頭2次min，擺尾3次min，張嘴伸舌：3次min。手舞：4次min。搖頭擺尾可同時進(jìn)行，應(yīng)先張嘴再伸舌，手舞足蹈可只需實現(xiàn)手臀上下?lián)]動的動作。3設(shè)計任務(wù)(1)擬定運動方案。(2)進(jìn)行機(jī)械傳動系統(tǒng)的設(shè)計，確定運動學(xué)尺寸，并畫出機(jī)構(gòu)運動簡圖。(3)作必要的運動分析。4設(shè)計方案提示 搖頭可采用組合機(jī)構(gòu)，擺尾可采用搖桿機(jī)構(gòu)，張嘴伸舌可采用聯(lián)動機(jī)構(gòu)，手舞可采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。 (二)屏幕晃動式游戲機(jī)設(shè)計 1.工作原理及工藝動作過程 游樂項目是在一暗室中進(jìn)行的，暗室中有一個屏幕，觀眾可以看見屏幕上的景物，屏幕由靜止逐漸開始左右晃動，晃動的角度由小變大，并越來越大，最后屏幕竟旋轉(zhuǎn)起來，轉(zhuǎn)

45、數(shù)周后，屏幕漸趨靜止。 由于觀眾在暗室中僅能看見屏幕上的景物，根據(jù)相對運動原理，觀眾將產(chǎn)生一個錯覺，觀眾不認(rèn)為是屏幕在晃動，反而認(rèn)為是自己在晃動，并且晃動得越來越厲害，最后竟旋轉(zhuǎn)起來，這是一個有驚無險的游樂項目。 2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求 設(shè)計一機(jī)械傳動裝置，使屏幕能實現(xiàn)上述運動規(guī)律。屏幕由靜止開始晃動時的擺角約60。，每分鐘晃動次數(shù)約l012次，屏幕由開始晃動到出現(xiàn)整周轉(zhuǎn)動，歷時約23分鐘，約轉(zhuǎn)10多轉(zhuǎn)后，屏幕又漸趨靜止。用一個三相交流異步電動機(jī)帶動，其同步轉(zhuǎn)速為1000r min或1500rmin，功率約為1kW。屏幕擺動幅度應(yīng)均勻增大或稍呈加速的趨勢。3設(shè)計任務(wù)(1)擬定傳動方案。(2)機(jī)械

46、傳動系統(tǒng)的設(shè)計，確定機(jī)構(gòu)運動學(xué)尺寸，畫出機(jī)構(gòu)運動簡圖。(3)作機(jī)構(gòu)的運動分析。4設(shè)計方案提示 由電動機(jī)通過一級帶傳動、一級蝸輪傳動帶動曲柄搖桿機(jī)構(gòu)（ABCD），再通過一級齒輪傳動帶動屏幕左右晃動。為了改變屏幕晃動幅度的大小，使之逐漸增大，并最終使屏幕作連續(xù)回轉(zhuǎn)，可采用如下方法來實現(xiàn)： (1)搖桿長度不變，逐漸增大曲柄AB的長度。 (2)曲柄長度不變，逐漸縮短搖桿CD的長度。 方案構(gòu)思中應(yīng)思考的問題：如何才能在不停車的狀態(tài)下改變曲柄或搖桿的長度？傳動系統(tǒng)還可采用何機(jī)構(gòu)?為什么在傳動系統(tǒng)的最后一級又采用一級齒輪傳動，其有何作用? (三)自動曬衣架 1工作原理及工藝動作過程 小型電動機(jī)驅(qū)動減速裝置使

47、一機(jī)構(gòu)帶著曬衣架先從上向下移動到一位置，待衣物架好后，再上升，最后將曬衣架橫向送出室外曬衣。 2原始數(shù)據(jù)及設(shè)計要求 (1)曬衣架初始高度：2.5m。 (2)曬衣架從上下降到：15m。 (3)運動速度：05mmin。 (4)電動機(jī)轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速4000rmin。 (5)上升和下降與送出動作要緩慢乎穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)構(gòu)有自鎖功能。 3設(shè)計任務(wù) 擬定運動方案，進(jìn)行機(jī)械傳動系統(tǒng)的設(shè)計，確定機(jī)構(gòu)運動學(xué)尺寸，畫出機(jī)構(gòu)運動簡圖。 4設(shè)計方案提示 減速裝置可采用傳動比大、體積小的諧波齒輪減速器，曬衣架可采用伸縮式的連桿機(jī)構(gòu)或組合機(jī)構(gòu)。（四)其他小設(shè)計1自動折疊雙人沙發(fā)床要求一按電鈕，沙發(fā)自動展開成雙人沙發(fā)床，再一按

48、電鈕，復(fù)位成沙發(fā)。2無鏈條杠桿式自行車提示：可采用兩套搖稈曲柄機(jī)構(gòu)進(jìn)行傳動，騎車者兩腳踏踩左、右搖桿，帶動曲柄(后輪)轉(zhuǎn)動。3遙控式汽車千斤頂將現(xiàn)有機(jī)械式千斤頂改裝成由小型電動機(jī)帶動的遙控千斤頂，并有遙控功能，且體積小。電動機(jī)轉(zhuǎn)速為20000rmin，功率為180W，舉升高度為180mm，舉升時間為2min (180mm)，舉升重量為2t。 提示：利用汽車蓄電瓶為電源，采用三級減速器，其中一級可用復(fù)式行星輪系或諧波齒輪傳動，齒輪材料可選工程塑料或粉末冶金材料，以降低成本。 十、插齒機(jī)(機(jī)床)1.工作原理及工藝動作過程 插齒機(jī)是齒輪加工中常用的設(shè)備之一，它能用于加工內(nèi)齒輪、多聯(lián)齒輪、扇形齒輪以及

49、一些特殊結(jié)構(gòu)的齒輪。插齒是利用范成法原理來加工齒輪的。插齒刀和工件的嚙合關(guān)系相當(dāng)于一對兩軸線相互平行的圓柱齒輪嚙合傳動，插齒刀就像是一個磨有前、后角而具有切削刃的齒輪，它緊固在插齒機(jī)的主軸上，主軸具有往復(fù)運動，并圍繞本身的軸線轉(zhuǎn)動，插齒刀在每一工作行程中切去一定的金屬，在范成運動中將輪坯切制成所需的齒形。 如圖830所示，插齒機(jī)有以下五種運動：圖8-30 插齒機(jī)主傳動系統(tǒng) (1)切削運動：插齒刀相對齒坯上下移動完成切削加工。 (2)圓周運動：插齒時，插齒刀與被加工齒坯作無間隙嚙合，可以認(rèn)為，圓周進(jìn)給運動就是插齒刀的轉(zhuǎn)動速度。 （3)徑向進(jìn)給運動，在插齒刀開始接觸齒坯以后，在圓周進(jìn)給的同時，插齒刀向齒坯作徑向進(jìn)給當(dāng)進(jìn)到一定的深度時停止，而圓周進(jìn)給繼續(xù)進(jìn)行，直至齒坯轉(zhuǎn)一周時，齒輪加工完畢。往往在加工一個齒輪