《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)》講稿

《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)》一、概述（一）機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的意義（二）機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的目的1.

鞏固和加深對(duì)機(jī)械原理課程內(nèi)容的理解；2.

初步掌握機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的方法并對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的全過(guò)程有個(gè)初步了解；3.培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，并對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新方法進(jìn)行初步訓(xùn)練；4.培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)和獨(dú)立工作的能力，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；5.

培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際工程的能力。（三）機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的任務(wù)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)---從原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)。機(jī)械系統(tǒng)的兩個(gè)基本任務(wù)---傳遞動(dòng)力和實(shí)現(xiàn)預(yù)期運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)的原始依據(jù)---執(zhí)行機(jī)構(gòu)或執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和力參數(shù)。機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的結(jié)果---完成一份滿(mǎn)足系統(tǒng)功能要求的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。其中執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是方案設(shè)計(jì)的核心。二、設(shè)計(jì)題目、內(nèi)容及作法1、設(shè)計(jì)題目:壓片機(jī)加壓機(jī)構(gòu)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)2、

設(shè)計(jì)要求：1）工藝參數(shù)：⑴要求將陶瓷干粉壓制成直徑為34

mm，厚度為5

mm的圓形片坯。⑵

沖頭壓力：15噸（150000

N）⑶

生產(chǎn)率：25片/分鐘⑷

機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)：10%2)工藝流程：干粉料均勻篩入圓筒形型腔（圖a）；下沖頭下沉3

mm，預(yù)防上沖頭進(jìn)入型腔時(shí)把粉料撲出（圖b上、下沖頭同時(shí)加壓（圖c），并保壓一段時(shí)間；上沖頭退出，下沖頭隨后頂出壓好的片坯（圖d）；篩料推出片坯（圖e）。3)壓片過(guò)程的執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)工藝過(guò)程，機(jī)構(gòu)應(yīng)具有一個(gè)模具

(圓筒形型腔)和三個(gè)執(zhí)行構(gòu)件（一個(gè)上沖頭，一個(gè)下沖頭和一個(gè)料篩），三個(gè)執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)形式為：注意功能設(shè)計(jì)法：機(jī)械產(chǎn)品的用途或所具有的特定工作能力稱(chēng)為機(jī)械產(chǎn)品的功能。功能分析法是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中探尋功能原理方案的主要方法，這種方法將機(jī)械產(chǎn)品的總功能分解成若干簡(jiǎn)單的功能元，對(duì)功能元求解，然后進(jìn)行組合，往往可以得到機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的多種解。3、設(shè)計(jì)內(nèi)容及作法（注意功能設(shè)計(jì)法）1）功能分析（求總功能、功能分解，列出功能分解圖2）求各功能元的解（找出凡是滿(mǎn)足功能的盡可能多的各種物理解，初步評(píng)價(jià)整理出3個(gè)分功能的各5個(gè)方案，并對(duì)各方案的特點(diǎn)加以說(shuō)明）。3）初選運(yùn)動(dòng)方案并作簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)初選從原動(dòng)機(jī)到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方案，畫(huà)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)方案示意圖并作簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)。4）繪制直角坐標(biāo)式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖，協(xié)調(diào)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。5）設(shè)計(jì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（方法不限），初步確定機(jī)構(gòu)尺寸，畫(huà)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。（1~5項(xiàng)31日前完成）6）對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)作運(yùn)動(dòng)學(xué)動(dòng)力學(xué)分析⑴圖解法分析（作兩個(gè)位置，注意選擇合適的作圖比例，確保圖精度，可以用outCAD作圖，用小組成員所作參數(shù)畫(huà)一個(gè)周期曲線圖。）⑵解析法分析（桿組法）⑶結(jié)果分析①對(duì)圖解法和解析法的計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析（可以列表）②對(duì)數(shù)據(jù)滿(mǎn)足功能情況進(jìn)行分析，必要時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)作相應(yīng)修改。4、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)Ⅰ、前言Ⅱ、目錄Ⅲ、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.設(shè)計(jì)題目2.原始數(shù)據(jù)3.簡(jiǎn)圖Ⅳ、機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的擬定1.功能分析：畫(huà)圖并加文字說(shuō)明。2.求各功能元的解：三個(gè)分功能各5個(gè)方案，畫(huà)機(jī)構(gòu)示意圖并對(duì)各方案的特點(diǎn)加以說(shuō)明。3.初選運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)方案并作簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)初選從原動(dòng)機(jī)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方案，畫(huà)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)方案示意圖并作簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)。4.繪制直角坐標(biāo)式運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖，協(xié)調(diào)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。5.設(shè)計(jì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，初步確定機(jī)構(gòu)尺寸，畫(huà)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖6.對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)作運(yùn)動(dòng)學(xué)動(dòng)力學(xué)分析①圖解法分析②解析法分析⑴簡(jiǎn)述桿組法作運(yùn)動(dòng)分析的原理⑵用桿組法對(duì)機(jī)構(gòu)作運(yùn)動(dòng)分析⑶主程序的編寫(xiě)及主程序流程框圖⑷附自編主程序、計(jì)算數(shù)據(jù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及其曲線圖。③結(jié)果分析⑴對(duì)圖解法和解析法的計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析（誤差允許在3～5%）⑵對(duì)數(shù)據(jù)滿(mǎn)足功能情況進(jìn)行分析，必要時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)作相應(yīng)修改。Ⅴ、后記（設(shè)計(jì)體會(huì)）Ⅵ、參考資料注意：1.用A4紙按工程格式書(shū)寫(xiě)；2.裝訂成冊(cè)，貼一封面。5、時(shí)間安排30/12

（周4）上午布置課題，（借參考書(shū),

聯(lián)系教室閱讀指導(dǎo)書(shū)和參考書(shū)等準(zhǔn)備工作）30/12~31/12：方案設(shè)計(jì)1～3/1放假，但要認(rèn)真看書(shū)做好編寫(xiě)計(jì)算主程序的準(zhǔn)備4/1

（周2上午）檢查方案設(shè)計(jì)（完成1~5項(xiàng)內(nèi)容）4/1下午

用圖解法和解析法作運(yùn)動(dòng)分析，編程等5/1~7/1（周3~5）上機(jī)、計(jì)算、整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等10/1~11/1（周1~2）答辯教室安排：機(jī)械08--1班《機(jī)械原理》課程設(shè)計(jì)評(píng)分組別姓名方案編程上機(jī)說(shuō)明書(shū)答辯自評(píng)總分121、一天時(shí)間做3個(gè)功能元的解，各5個(gè)方案，要畫(huà)圖，做特點(diǎn)介紹，主要針對(duì)要求滿(mǎn)足的主要功能來(lái)分析，像要滿(mǎn)足90~100的位移，保壓，增力等的實(shí)現(xiàn)情況，機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)情況，性能好壞，效率高低等。2、半天時(shí)間作系統(tǒng)方案圖，每人出3個(gè)方案，要求畫(huà)圖并作方案說(shuō)明。繪制運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。3、半天時(shí)間設(shè)計(jì)上沖頭機(jī)構(gòu)，確定機(jī)構(gòu)尺寸。注意要求曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的曲柄在擺動(dòng)60°左右使滑塊移動(dòng)

90~100mm，選擇合適的λ值以確保保壓時(shí)間，然后再根據(jù)3個(gè)位置的要求設(shè)計(jì)完成機(jī)構(gòu)，確定機(jī)構(gòu)尺寸。5、做運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，每人用圖解法做兩個(gè)位置，一個(gè)小組完成一個(gè)循環(huán)各位置的求解，并畫(huà)出運(yùn)動(dòng)線圖檢查分析的是否正確，正確后作解析法分析，編寫(xiě)計(jì)算機(jī)主程序，準(zhǔn)備上機(jī)。(1)系統(tǒng)功能：實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律或運(yùn)動(dòng)軌跡、實(shí)現(xiàn)工藝動(dòng)作的準(zhǔn)確性、特定功能等。(2)運(yùn)動(dòng)性能：運(yùn)轉(zhuǎn)速度、行程可調(diào)性、運(yùn)動(dòng)精度等。(3)動(dòng)力性能：承載能力、增力特性、振動(dòng)噪音等。(4)工作性能：效率高低、壽命長(zhǎng)短、可操作性、安全性、可靠性、適應(yīng)范圍等。(5)經(jīng)濟(jì)性：加工難易、能耗大小、制造成本等。(6)機(jī)構(gòu)緊湊性：尺寸、重量、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。

假定設(shè)計(jì)方案均滿(mǎn)足(1)、(2)兩大類(lèi)型要求，則應(yīng)對(duì)不同方案重點(diǎn)進(jìn)行(3)、(4)、(5)、(6)的比較

運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、加速度小、無(wú)沖擊和噪聲，這對(duì)大型機(jī)械是十分重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)，尤其對(duì)未獲得在基座平衡的連桿機(jī)構(gòu)更是如此。

機(jī)械的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、重量輕、傳動(dòng)鏈短工作可靠是又一重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

制造難易，調(diào)整的方便性，維修的方便性直接影響著機(jī)構(gòu)及機(jī)械的經(jīng)濟(jì)性，這是不可忽視的第三方的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

綜合考慮各方面評(píng)價(jià)指標(biāo)，才能在諸多機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)中選出最優(yōu)者。圖2-2黑箱圖圖2-8總功能分析圖2-9總功能分解時(shí)間班級(jí)4號(hào)

5號(hào)

6號(hào)

7號(hào)30

31

10號(hào)

號(hào)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)教室分配號(hào)機(jī)械081～3班2001教-

1教-

1教-5001教-6階

1教-1

1教-6

101樓

機(jī)機(jī)

房房1教-6階1教-500機(jī)械084～6班2001教-

1教-

1教-5001教-6階

1教-1

1教-6

1040

樓

機(jī)5

機(jī)

房房1教-6階1教-500機(jī)械087～8班2001教-

1教-

1教-50