機(jī)械原理課程設(shè)計題目

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1、第二部分 機(jī)械原理與設(shè)計課程設(shè)計題目第六章 課程設(shè)計題目第1題 電動線鋸機(jī)的機(jī)構(gòu)綜合與結(jié)構(gòu)設(shè)計一、 設(shè)計題目線鋸機(jī)又叫直鋸機(jī)，是木工常用的電動工具，主要用于在木板上開槽，其外形如圖61所示。電動機(jī)通過傳動系統(tǒng)帶動直線鋸條上下往復(fù)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)鋸切的目的?，F(xiàn)要求設(shè)計電動線鋸機(jī)的傳動系統(tǒng)。二、 設(shè)計數(shù)據(jù)與要求鋸條上下往復(fù)運(yùn)動的行程為30mm，最大鋸 圖61 電動線鋸機(jī)外形圖切厚度為50mm；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；鋸條規(guī)格為長寬=100mm8mm。要求鋸條上下往復(fù)運(yùn)動的速度在5001500次/分間可調(diào)（有級可調(diào)或無級可調(diào)皆可）；采用220V

2、單相交流電動機(jī)，并要求該機(jī)器振動小、噪聲小和重量輕。該線鋸機(jī)的設(shè)計壽命為8年，每年300工作日，每日8小時。三、 設(shè)計任務(wù)1 至少提出三種運(yùn)動方案，然后進(jìn)行方案分析評比，選出一種運(yùn)動方案進(jìn)行機(jī)構(gòu)綜合；2 確定電動機(jī)的功率與轉(zhuǎn)速；3 設(shè)計傳動系統(tǒng)中各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動尺寸，繪制線鋸機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖；4 在假設(shè)電動機(jī)等速運(yùn)動的條件下，繪制鋸條在一個運(yùn)動周期中位移、速度和加速度變化曲線；5 如果希望電動機(jī)的速度波動系數(shù)小于1%，求應(yīng)在電動機(jī)軸上加多大轉(zhuǎn)動慣量的飛輪；6 對所用到的齒輪進(jìn)行強(qiáng)度計算，確定其尺寸；7 進(jìn)行線鋸機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計，繪制其裝配圖；8 編寫課程設(shè)計說明書。第2題 塊狀物品推送機(jī)的機(jī)構(gòu)綜合與結(jié)構(gòu)

3、設(shè)計一、 設(shè)計題目在自動包裹機(jī)的包裝作業(yè)過程中，經(jīng)常需要將物品從前一工序轉(zhuǎn)送到下一工序。現(xiàn)要求設(shè)計一用于糖果、香皂等包裹機(jī)中的物品推送機(jī)，將塊狀物品從一位置向上推送到所需的另一位置，如圖62所示。二、設(shè)計數(shù)據(jù)與要求1. 向上推送距離H=120mm，生產(chǎn)率為每分鐘推送物品120件；2. 推送機(jī)的原動機(jī)為同步轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分的三相交流電動機(jī)，通過減速裝置帶動執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動件等速轉(zhuǎn)動；3. 由物品處于最低位置時開始，當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動件轉(zhuǎn)過1500時，推桿從最低位置運(yùn)動到最高位置；當(dāng)主動件再轉(zhuǎn)過1200時，推桿從最高位置又回到最低位置；最后當(dāng)主動件再轉(zhuǎn)過900時，推桿在最低位置停留不動；4. 設(shè)推桿在

4、上升運(yùn)動過程中，推桿所受的物品重力和摩擦力為常數(shù)，其值為500N；設(shè)推桿在下降運(yùn)動過程中，推桿所受的摩擦力為常數(shù)，其值為100N； 圖62 推送機(jī)工作要求5. 使用壽命10年，每年300工作日，每日工作16小時；6. 在滿足行程的條件下，要求推送機(jī)的效率高（推程最大壓力角小于350），結(jié)構(gòu)緊湊，振動噪聲小。三、設(shè)計任務(wù)1. 至少提出三種運(yùn)動方案，然后進(jìn)行方案分析評比，選出一種運(yùn)動方案進(jìn)行機(jī)構(gòu)綜合；2. 確定電動機(jī)的功率與滿載轉(zhuǎn)速；3. 設(shè)計傳動系統(tǒng)中各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動尺寸，繪制推送機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖；4. 在假設(shè)電動機(jī)等速運(yùn)動的條件下，繪制推桿在一個運(yùn)動周期中位移、速度和加速度變化曲線；5. 如果希望

5、執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動件的速度波動系數(shù)小于3%，求應(yīng)在執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動件軸上加多大轉(zhuǎn)動慣量的飛輪；6. 進(jìn)行推送機(jī)減速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，繪制其裝配圖和兩張零件圖；7. 編寫課程設(shè)計說明書。四、設(shè)計提示 實(shí)現(xiàn)推送機(jī)推送要求的執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案很多，下面給出幾種供設(shè)計時參考。1. 凸輪機(jī)構(gòu) 圖63所示的凸輪機(jī)構(gòu)，可使推桿實(shí)現(xiàn)任意的運(yùn)動規(guī)律，但行程較小。2. 凸輪齒輪組合機(jī)構(gòu) 圖64所示的凸輪齒輪組合機(jī)構(gòu)，可以將擺動從動件的擺動轉(zhuǎn)化為齒輪齒條機(jī)構(gòu)的齒條直線往復(fù)運(yùn)動。當(dāng)扇形齒輪的分度圓半徑大于擺桿長度時，可以加大齒條的位移量。3. 凸輪連桿組合機(jī)構(gòu) 圖65所示的凸輪連桿組合機(jī)構(gòu)也可以實(shí)現(xiàn)行程放大功能，但效率較低。圖63凸輪

6、機(jī)構(gòu) 圖64凸輪-齒輪組合機(jī)構(gòu) 圖65凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)4. 連桿機(jī)構(gòu) 圖66所示的連桿機(jī)構(gòu)由曲柄搖桿機(jī)構(gòu)ABCD與曲柄滑塊機(jī)構(gòu)GHK通過連桿EF相聯(lián)組合而成。連桿BC上E點(diǎn)的軌跡，在部分近似呈以F點(diǎn)為圓心的圓弧形，因此，桿FG在圖示位置有一段時間實(shí)現(xiàn)近似停歇。5. 固定凸輪連桿組合機(jī)構(gòu) 圖67所示的固定凸輪連桿組合機(jī)構(gòu)，可視為連桿長度BD可變的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，改變固定凸輪的輪廓形狀，滑塊可實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動規(guī)律。圖66 連桿機(jī)構(gòu) 圖67 固定凸輪連桿組合機(jī)構(gòu)第3題 顎式破碎機(jī)的機(jī)構(gòu)綜合與傳動系統(tǒng)設(shè)計一、 設(shè)計題目顎式破碎機(jī)是一種利用顎板往復(fù)擺動壓碎石料的設(shè)備。工作時，大塊石料從上面的進(jìn)料口進(jìn)入，而

7、被破碎的小粒石料從下面的出料口排出。圖68為一復(fù)擺式顎式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中連桿2具有擴(kuò)大襯套c，套在偏心輪1上，1與帶輪軸A固聯(lián)，并繞其軸線轉(zhuǎn)動。搖桿3在C、D兩處分別與連桿2和機(jī)架相聯(lián)。連桿2（顎臂）上裝有承壓齒板a，石料填放在空間b中，壓碎的粒度用楔塊機(jī)構(gòu)4調(diào)整。彈簧5用以緩沖機(jī)構(gòu)中的動應(yīng)力。圖69為一簡擺式顎式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)與帶輪固聯(lián)的曲柄1繞軸心O連續(xù)回轉(zhuǎn)時，在構(gòu)件2、3、4的推動下，動顎板5繞固定點(diǎn)F往復(fù)擺動，與固定顎板6一起，將礦石壓碎。設(shè)計顎式破碎機(jī)的的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動系統(tǒng)。圖68 復(fù)擺式顎式破碎機(jī) 圖69 簡擺式顎式破碎機(jī)二、 設(shè)計數(shù)據(jù)與要求顎式破碎機(jī)設(shè)計數(shù)據(jù)如表6

8、1所示。表61 顎式破碎機(jī)設(shè)計數(shù)據(jù)分組號進(jìn)料口尺寸（mm）顎板有效工作長度（mm）最大進(jìn)料粒度（mm）出料口調(diào)整范圍（mm）最大擠壓壓強(qiáng)（Mpa）曲柄轉(zhuǎn)速（rpm）11202002001001030200300215025025012010402102703200250300150204022025042503003502002050230200為了提高機(jī)械效率，要求執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最小傳動角大于650；為了防止壓碎的石料在下落時進(jìn)一步碰撞變碎，要求動顎板放料的平均速度小于壓料的平均速度，但為了減小驅(qū)動功率，要求速比系數(shù)k（壓料的平均速度/放料的平均速度）不大于1.2。采用380V三相交流電動機(jī)。該

9、顎式破碎機(jī)的設(shè)計壽命為5年，每年300工作日，每日16小時。三、 設(shè)計任務(wù)1 針對圖68和圖69所示的顎式破碎機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案，依據(jù)設(shè)計數(shù)據(jù)和設(shè)計要求，確定各構(gòu)件的運(yùn)動尺寸，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，并分析組成機(jī)構(gòu)的基本桿組；2 假設(shè)曲柄等速轉(zhuǎn)動，畫出顎板角位移和角速度的變化規(guī)律曲線；3 在顎板擠壓石料過程中，假設(shè)擠壓壓強(qiáng)由零到最大線性增加，并設(shè)石料對顎板的壓強(qiáng)均勻分布在顎板有效工作面上，在不考慮各處摩擦、構(gòu)件重力和慣性力的條件下，分析曲柄所需的驅(qū)動力矩；4 確定電動機(jī)的功率與轉(zhuǎn)速；5 取曲柄軸為等效構(gòu)件，要求其速度波動系數(shù)小于15，確定應(yīng)加于曲柄軸上的飛輪轉(zhuǎn)動慣量；6 對曲柄軸進(jìn)行動平衡計算；7 確

10、定傳動系統(tǒng)方案，設(shè)計傳動系統(tǒng)中各零部件的結(jié)構(gòu)尺寸；8 繪制顎式破碎機(jī)的裝配圖和曲柄軸的零件圖；9 編寫課程設(shè)計說明書。四、 設(shè)計提示1 動顎板長度取為其工作長度的1.2倍，為了不使石料被擠推出破碎室，兩顎板間夾角。2 將動顎板擺角范圍取為。3 在進(jìn)行曲柄軸的動平衡時，應(yīng)將曲柄上的飛輪分成大小和重量相同的兩個輪子，其中一個兼作帶輪用。 第4題 壓床機(jī)構(gòu)綜合與傳動系統(tǒng)設(shè)計一、設(shè)計題目 壓床是應(yīng)用廣泛的鍛壓設(shè)備，用于鋼板矯直、壓制零件等。圖610所示為某壓床的運(yùn)動示意圖。電動機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器帶動三級齒輪(、)減速器將轉(zhuǎn)速降低，帶動沖床執(zhí)行機(jī)構(gòu)（六桿機(jī)構(gòu)ABCDEF）的曲柄AB轉(zhuǎn)動（圖611），六桿機(jī)構(gòu)使沖

11、頭5上下往復(fù)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)沖壓工藝?，F(xiàn)要求完成六桿機(jī)構(gòu)的尺寸綜合，并進(jìn)行三級齒輪減速器的強(qiáng)度計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計。二、設(shè)計數(shù)據(jù) 六桿機(jī)構(gòu)的中心距、，構(gòu)件3的上、下極限位置角、，滑塊5的行程H，比值、，曲柄轉(zhuǎn)速以及沖頭所受的最大阻力等列于表62。三、設(shè)計任務(wù)1. 針對圖611所示的壓床執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案，依據(jù)設(shè)計要求和已知參數(shù)，確定各構(gòu)件的運(yùn)動尺寸，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖，并分析組成機(jī)構(gòu)的基本桿組；圖610 某壓床的運(yùn)動示意圖 圖611 壓床六桿機(jī)構(gòu)表62 六桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計數(shù)據(jù)已知參數(shù)分組(mm)(mm)(mm)()()H(mm)(rpm)（KN）150140220601201500.50.25100626017026

12、0601201800.50.251205370200310601202100.50.259092. 假設(shè)曲柄等速轉(zhuǎn)動，畫出滑塊5的位移和速度的變化規(guī)律曲線；3. 在壓床工作過程中，沖頭所受的阻力變化曲線如圖612所示，在不考慮各處摩擦、構(gòu)件重力和慣性力的條件下，分析曲柄所需的驅(qū)動力矩；4. 確定電動機(jī)的功率與轉(zhuǎn)速；5. 取曲柄軸為等效構(gòu)件，要求其速度波動系數(shù)小于10，確定應(yīng)加于曲柄軸上的飛輪轉(zhuǎn)動慣量；6. 確定傳動系統(tǒng)方案，設(shè)計傳動系統(tǒng)中各零部件的結(jié)構(gòu)尺寸；7. 繪制壓床傳動系統(tǒng)的裝配圖和齒輪、軸的零件圖；8. 編寫課程設(shè)計說明書。 圖612 壓床阻力曲線圖第5題 自動送料沖床機(jī)構(gòu)綜合與傳動系

13、統(tǒng)設(shè)計一、設(shè)計題目圖613 為某沖床機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案示意圖。該沖床用于在板料上沖制電動玩具中需要的薄壁齒輪。電動機(jī)通過V帶傳動和單級齒輪傳動（圖中未畫出）帶動曲柄轉(zhuǎn)動，通過連桿帶動滑塊上下往復(fù)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)沖制工藝。針對圖613所示的沖床機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案，進(jìn)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)的綜合與分析，并進(jìn)行傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計。圖613 沖床機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案示意圖二、設(shè)計數(shù)據(jù)與要求依據(jù)沖床工況條件的限制，預(yù)先確定了有關(guān)幾何尺寸和力學(xué)參數(shù)，如表63所示。要求所設(shè)計的沖床結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)械效率高。 圖614 沖頭所受阻力曲線表63 沖床機(jī)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)分組已知參數(shù)1234生產(chǎn)率（件/min）180200220250送料距離（mm）1501401

14、30120板料厚度（mm）2222軸心高度（mm）1060104010201000沖頭行程（mm）100908070輥軸半徑（mm）60606060大齒輪軸心坐標(biāo)（mm）270270270270大齒輪軸心坐標(biāo)（mm）460450440430大齒輪軸心偏距（mm）30303030送料機(jī)構(gòu)最小傳動角（0）45454545速度不均勻系數(shù)0.030.030.030.03板料送進(jìn)阻力（N）530520510500沖壓板料最大阻力（N）2300220021002000沖頭重力（N）150140130120三、設(shè)計任務(wù)1. 繪制沖床機(jī)構(gòu)的工作循環(huán)圖，使送料運(yùn)動與沖壓運(yùn)動重疊，以縮短沖床工作周期；2. 針對圖

15、613所示的沖床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（沖壓機(jī)構(gòu)和送料機(jī)構(gòu)）方案，依據(jù)設(shè)計要求和已知參數(shù)，確定各構(gòu)件的運(yùn)動尺寸，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖；3. 假設(shè)曲柄等速轉(zhuǎn)動，畫出滑塊C的位移和速度的變化規(guī)律曲線；4. 在沖床工作過程中，沖頭所受的阻力變化曲線如圖614所示，在不考慮各處摩擦、其他構(gòu)件重力和慣性力的條件下，分析曲柄所需的驅(qū)動力矩；5. 確定電動機(jī)的功率與轉(zhuǎn)速；6. 取曲柄軸為等效構(gòu)件，確定應(yīng)加于曲柄軸上的飛輪轉(zhuǎn)動慣量；7. 確定傳動系統(tǒng)方案，設(shè)計傳動系統(tǒng)中各零部件的結(jié)構(gòu)尺寸；8. 繪制沖床傳動系統(tǒng)的裝配圖和齒輪、軸的零件圖；9. 編寫課程設(shè)計說明書。第6題 插床機(jī)構(gòu)綜合與傳動系統(tǒng)設(shè)計一、設(shè)計題目插床是常用的機(jī)械

16、加工設(shè)備，用于齒輪、花鍵和槽形零件等的加工。圖615為某插床機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案示意圖。該插床主要由帶轉(zhuǎn)動、齒輪傳動、連桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)等組成。電動機(jī)經(jīng)過帶傳動、齒輪傳動減速后帶動曲柄1回轉(zhuǎn)，再通過導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)123456，使裝有刀具的滑塊沿道路yy作往復(fù)運(yùn)動，以實(shí)現(xiàn)刀具切削運(yùn)動。為了縮短空程時間，提高生產(chǎn)率，要求刀具具有急回運(yùn)動。刀具與工作臺之間的進(jìn)給運(yùn)動，是由固結(jié)于軸上的凸輪驅(qū)動擺動從動件和其他有關(guān)機(jī)構(gòu)（圖中未畫出）來實(shí)現(xiàn)的。圖615 插床機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案示意圖圖616 插刀所受阻力曲線 針對圖615所示的插床機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案，進(jìn)行執(zhí)行機(jī)構(gòu)的綜合與分析，并進(jìn)行傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計。二、設(shè)計數(shù)據(jù)與要求依據(jù)插床工況條

17、件的限制，預(yù)先確定了有關(guān)幾何尺寸和力學(xué)參數(shù)，如表64所示。要求所設(shè)計的插床結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)械效率高。表64 插床機(jī)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)分組已知參數(shù)1234插刀往復(fù)次數(shù)（次/min）306090120插刀往復(fù)行程（mm）1501209060插削機(jī)構(gòu)行程速比系數(shù)2222中心距（mm）160150140130桿長之比1111質(zhì)心坐標(biāo)（mm）60555045質(zhì)心坐標(biāo)（mm）60555045質(zhì)心坐標(biāo)（mm）130125120115凸輪擺桿長度（mm）125125125125凸輪擺桿行程角（0）15151515推程許用壓力角（0）45454545推程運(yùn)動角（0）60906090回程運(yùn)動角（0）90609060遠(yuǎn)程休止角

18、（0）10151015推程運(yùn)動規(guī)律等加速等減速余弦加速度正弦加速度3-4-5次多項(xiàng)式回程運(yùn)動規(guī)律等速等速等速等速速度不均勻系數(shù)0.030.030.030.03最大切削阻力（N）2300220021002000阻力力臂（mm）150140130120滑塊5重力（N）350340330320構(gòu)件3重力（N）150140130120構(gòu)件3轉(zhuǎn)動慣量（kgm2）0.120.110.10.1三、設(shè)計任務(wù)1. 針對圖615所示的插床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)（插削機(jī)構(gòu)和送料機(jī)構(gòu)）方案，依據(jù)設(shè)計要求和已知參數(shù)，確定各構(gòu)件的運(yùn)動尺寸，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖；2. 假設(shè)曲柄1等速轉(zhuǎn)動，畫出滑塊C的位移和速度的變化規(guī)律曲線；3. 在插床

19、工作過程中，插刀所受的阻力變化曲線如圖616所示，在不考慮各處摩擦、其他構(gòu)件重力和慣性力的條件下，分析曲柄所需的驅(qū)動力矩；4. 確定電動機(jī)的功率與轉(zhuǎn)速；5. 取曲柄軸為等效構(gòu)件，確定應(yīng)加于曲柄軸上的飛輪轉(zhuǎn)動慣量；6. 確定插床減速傳動系統(tǒng)方案，設(shè)計減速傳動系統(tǒng)中各零部件的結(jié)構(gòu)尺寸；7. 繪制插床減速傳動系統(tǒng)的裝配圖和齒輪、軸的零件圖；8. 編寫課程設(shè)計說明書。第7題 帶式輸送機(jī)的傳動裝置設(shè)計一、 設(shè)計題目圖617所示為帶式輸送機(jī)的六種傳動方案，設(shè)計該帶式輸送機(jī)傳動系統(tǒng)。 a) b) c) d) e) f)圖617 帶式輸送機(jī)的六種傳動方案二、設(shè)計數(shù)據(jù)與要求帶式輸送機(jī)的已知條件如表65所示。輸送

20、帶鼓輪的傳動效率為0.97（包括鼓輪和軸承的效率損失），該輸送機(jī)為兩班制工作，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，用于輸送散粒物料，如谷物、型沙、煤等，工作載荷較平穩(wěn)，使用壽命為10年，每年300個工作日。一般機(jī)械廠小批量制造。表65 帶式輸送機(jī)的已知條件方案編號a)b)c)d)e)f)輸送帶工作拉力F(N)270025002300240026002200輸送帶工作速度v(m/s)1.41.31.21.11.01.0鼓輪直徑D(mm)260250240230220210三、設(shè)計任務(wù)1 分析各種傳動方案的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇（或由教師指定）一種方案，進(jìn)行傳動系統(tǒng)設(shè)計；2 確定電動機(jī)的功率與轉(zhuǎn)速，分配各級傳動的傳動比，并進(jìn)行運(yùn)

21、動及動力參數(shù)計算；3 進(jìn)行傳動零部件的強(qiáng)度計算，確定其主要參數(shù)；4 對齒輪減速器進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，并繪制減速器裝配圖；5 對低速軸上的軸承以及軸等進(jìn)行壽命計算和強(qiáng)度校核計算；6 對主要零件如軸、齒輪、箱體等進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，并繪制零件工作圖；7 編寫課程設(shè)計說明書。第8題 螺旋輸送機(jī)的傳動裝置設(shè)計二、 設(shè)計題目圖618所示為螺旋輸送機(jī)的六種傳動方案，設(shè)計該螺旋輸送機(jī)傳動系統(tǒng)。 a) b) c) d) e) f)圖618 螺旋輸送機(jī)的六種傳動方案二、設(shè)計數(shù)據(jù)與要求螺旋輸送機(jī)的已知條件如表66所示。該輸送機(jī)為兩班制工作，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，用于輸送散粒物料，如谷物、型沙、煤等，工作載荷較平穩(wěn)，使用壽命為8年，每

22、年300個工作日。一般機(jī)械廠小批量制造。表66 螺旋輸送機(jī)的已知數(shù)據(jù)方案編號a)b)c)d)e)f)輸送螺旋轉(zhuǎn)速n(r/min)170160150140130120輸送螺旋所受阻力矩T(Nm)1009590858075三、設(shè)計任務(wù)1 分析各種傳動方案的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇（或由教師指定）一種方案，進(jìn)行傳動系統(tǒng)設(shè)計；2 確定電動機(jī)的功率與轉(zhuǎn)速，分配各級傳動的傳動比，并進(jìn)行運(yùn)動及動力參數(shù)計算；3 進(jìn)行傳動零部件的強(qiáng)度計算，確定其主要參數(shù)；4 對齒輪減速器進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，并繪制減速器裝配圖；5 對低速軸上的軸承以及軸等進(jìn)行壽命計算和強(qiáng)度校核計算；6 對主要零件如軸、齒輪、箱體等進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，并繪制零件工作圖；

23、7 編寫課程設(shè)計說明書。第9題 平板搓絲機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)綜合與傳動裝置設(shè)計一、設(shè)計題目圖619為平板搓絲機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，該機(jī)器用于搓制螺紋。電動機(jī)1通過V帶傳動、齒輪傳動3減速后，驅(qū)動曲柄4轉(zhuǎn)動，通過連桿5驅(qū)動下搓絲板（滑塊）6往復(fù)運(yùn)動，與固定上搓絲板7一起完成搓制螺紋功能?；瑝K往復(fù)運(yùn)動一次，加工一個工件。送料機(jī)構(gòu)（圖中未畫）將置于料斗中的待加工棒料8推入上、下搓絲板之間。圖619 平板搓絲機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖二、設(shè)計數(shù)據(jù)與要求平板搓絲機(jī)設(shè)計數(shù)據(jù)如表67所示。表67 平板搓絲機(jī)設(shè)計數(shù)據(jù)分組最大加工直徑(mm)最大加工長度(mm)滑塊行程(mm)搓絲動力(kN)生產(chǎn)率(件/min)18160300320840

24、21018032034093231220034036010244142203603801120該機(jī)器室內(nèi)工作，故要求振動、噪聲小，動力源為三相交流電動機(jī)，電動機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)。工作期限為十年，每年工作300天；每日工作8小時。三、設(shè)計任務(wù)1. 針對圖619所示的平板搓絲機(jī)傳動方案，依據(jù)設(shè)計要求和已知參數(shù)，確定各構(gòu)件的運(yùn)動尺寸，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖；2. 假設(shè)曲柄AB等速轉(zhuǎn)動，畫出滑塊C的位移和速度的變化規(guī)律曲線；3. 在工作行程中，滑塊C所受的阻力為常數(shù)（搓絲動力），在空回行程中，滑塊C所受的阻力為常數(shù)1kN；不考慮各處摩擦、其他構(gòu)件重力和慣性力的條件下，分析曲柄所需的驅(qū)動力矩；4. 確定電

25、動機(jī)的功率與轉(zhuǎn)速；5. 取曲柄軸為等效構(gòu)件，確定應(yīng)加于曲柄軸上的飛輪轉(zhuǎn)動慣量；6. 設(shè)計減速傳動系統(tǒng)中各零部件的結(jié)構(gòu)尺寸；7. 繪制減速傳動系統(tǒng)的裝配圖和齒輪、軸的零件圖；8. 編寫課程設(shè)計說明書。第10題 加熱爐推料機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)綜合與傳動裝置設(shè)計一、設(shè)計題目圖620為加熱爐推料機(jī)結(jié)構(gòu)總圖與機(jī)構(gòu)運(yùn)動示意圖。該機(jī)器用于向熱處理加熱爐內(nèi)送料。推料機(jī)由電動機(jī)驅(qū)動，通過傳動裝置使推料機(jī)的執(zhí)行構(gòu)件（滑塊）5做往復(fù)移動，將物料7送入加熱爐內(nèi)。設(shè)計該推料機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動裝置。圖620 加熱爐推料機(jī)結(jié)構(gòu)總圖與機(jī)構(gòu)運(yùn)動示意圖二、設(shè)計參數(shù)與要求加熱爐推料機(jī)設(shè)計參數(shù)如表68所示。該機(jī)器在室內(nèi)工作，要求沖擊振動小。

26、原動機(jī)為三相交流電動機(jī)，電動機(jī)單向轉(zhuǎn)動，載荷較平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速誤差4%；使用期限為10年，每年工作300天，每天工作16小時。表68 加熱爐推料機(jī)設(shè)計參數(shù)分組參數(shù)12345滑塊運(yùn)動行程H(mm)220210200190180滑塊運(yùn)動頻率n(次/min)2030405060滑塊工作行程最大壓力角3030303030機(jī)構(gòu)行程速比系數(shù)K1.251.41.51.752構(gòu)件DC長度(mm)11501140113011201100構(gòu)件CE長度(mm)150160170180200滑塊工作行程所受阻力(含摩擦阻力)(N)500450400350300滑塊空回行程所受阻力（含摩擦阻力）Fr1(N)100100100

27、100100三、設(shè)計任務(wù)1. 針對圖620所示的加熱爐推料機(jī)傳動方案，依據(jù)設(shè)計要求和已知參數(shù)，確定各構(gòu)件的運(yùn)動尺寸，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖；2. 假設(shè)曲柄AB等速轉(zhuǎn)動，畫出滑塊F的位移和速度的變化規(guī)律曲線；3. 在工作行程中，滑塊F所受的阻力為常數(shù)Fr1，在空回行程中，滑塊F所受的阻力為常數(shù)Fr2；不考慮各處摩擦、其他構(gòu)件重力和慣性力的條件下，分析曲柄所需的驅(qū)動力矩；4. 確定電動機(jī)的功率與轉(zhuǎn)速；5. 取曲柄軸為等效構(gòu)件，確定應(yīng)加于曲柄軸上的飛輪轉(zhuǎn)動慣量；6. 設(shè)計減速傳動系統(tǒng)中各零部件的結(jié)構(gòu)尺寸；7. 繪制減速傳動系統(tǒng)的裝配圖和齒輪、軸的零件圖；8. 編寫課程設(shè)計說明書。第11題 木地板連結(jié)榫舌和

28、榫槽切削機(jī)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)與傳動系統(tǒng)設(shè)計一、設(shè)計題目 室內(nèi)地面鋪設(shè)的木地板是由許多小塊預(yù)制板通過周邊的榫舌和榫槽連結(jié)而成，如圖621所示。為了保證榫舌和榫槽加工精度，以減小連結(jié)處的縫隙，需設(shè)計一臺榫舌和榫槽成型半自動切削機(jī)。該機(jī)器執(zhí)行構(gòu)件工作過程如圖622所示。圖621 木地板預(yù)制板及其上的榫舌先由構(gòu)件2壓緊工作臺上的工件，接著端面銑刀3將工件的右端面切平，然后構(gòu)件2松開工件，推桿4推動工件向左直線移動，通過固定的榫舌或榫槽成型刀，在工件上的全長上切出榫舌或榫槽。圖622 榫舌和榫槽切削機(jī)工藝動作二、設(shè)計數(shù)據(jù)及要求設(shè)計已知數(shù)據(jù)如表69所示。表69 榫舌和榫槽切削機(jī)設(shè)計數(shù)據(jù)分組參數(shù)1234木地板尺寸a

29、bc(mm)450508550601075080128509015榫舌或槽口尺寸de(mm)434.54555.56執(zhí)行機(jī)構(gòu)主動件1坐標(biāo)、50、22060、23065、24070、240執(zhí)行構(gòu)件行程、18、20、8020、24、9025、28、10030、32、120推桿4工作載荷(N)2000250030003500端面切刀3工作載荷(N)1500180020002200生產(chǎn)率（件/min）80706050設(shè)計要求及任務(wù)：推桿在推動工件切削榫槽過程中，要求工件作近似等速運(yùn)動。室內(nèi)工作，載荷有輕微沖擊，原動機(jī)為三相交流電動機(jī)，使用期限為10年，每年工作300天，每天工作16小時，每半年作一次保

30、養(yǎng)，大修期為3年。三、設(shè)計任務(wù)1） 設(shè)計機(jī)構(gòu)系統(tǒng)總體運(yùn)動方案，畫出系統(tǒng)運(yùn)動簡圖，完成系統(tǒng)運(yùn)動方案論證報告。2） 作傳動系統(tǒng)或執(zhí)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，畫出傳動系統(tǒng)或執(zhí)行系統(tǒng)的裝配圖。3） 設(shè)計主要零件，完成2張零件工作圖。4） 編寫設(shè)計說明書。 第12題 小型臥式模鍛機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)與傳動系統(tǒng)設(shè)計一、 設(shè)計題目為鍛造長桿類鍛件（如圖623所示鍛件，系用棒料局部鐓粗而成），今需設(shè)計一臺將桿料水平置放后用活動凹模3（如圖624所示）及固定凹模2將其夾緊后再用水平置放的沖頭1進(jìn)行頂鍛工作的臥式模鍛機(jī)。擬用電動機(jī)通過傳動裝置帶動夾料機(jī)構(gòu)首先使活動凹模3向前移動，與固定凹模2合攏，以夾緊棒料。然后主滑塊1帶動沖頭進(jìn)

31、行頂鍛，鍛件成形后，待沖頭1返回離開凹模后（返回距離約占沖頭全行程的1/81/3），由夾料機(jī)構(gòu)帶著凹模3返回，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。要求設(shè)計該小型臥式模鍛機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和傳動系統(tǒng)，以滿足上述頂鍛工藝要求。圖623 鍛件 圖624 臥式模鍛機(jī)執(zhí)行構(gòu)件二、 設(shè)計數(shù)據(jù)與要求電動機(jī)同步轉(zhuǎn)速：nm=1000r/min或1500r/min；沖頭頂鍛次數(shù)為每分鐘5075次；主滑塊1的全行程H=200380mm；頂鍛工藝開始后沖頭的工作行程H1=(1/22/3)H；夾緊滑塊3的總行程h=6080mm；作用在主滑塊上的頂鍛力F1=250500KN；作用在夾緊滑

32、塊3上的夾緊力F2=F1/3；要求該模鍛機(jī)的機(jī)械效率高，振動沖擊小。三、 設(shè)計任務(wù)1 根據(jù)上述要求進(jìn)行機(jī)構(gòu)的選型、經(jīng)運(yùn)動及動力分析與設(shè)計后確定傳動方案，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖；2 確定電動機(jī)的功率與轉(zhuǎn)速；3 設(shè)計傳動系統(tǒng)中V帶傳動和齒輪傳動；4 對大帶輪軸進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計和強(qiáng)度校核，并選擇其軸承，計算軸承壽命；5 進(jìn)行傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，繪制其裝配圖；6 編寫課程設(shè)計說明書。四、 參考方案與設(shè)計提示小型臥式模鍛機(jī)的參考方案如圖625所示。電動機(jī)1經(jīng)V帶傳動2-3-4和齒輪傳動5-6減速后，帶動曲軸7轉(zhuǎn)動。鍛壓機(jī)構(gòu)采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)。活動凹模15的開閉及夾緊動作與主傳動機(jī)構(gòu)的運(yùn)動配合，由固聯(lián)在曲軸上的主回凸輪

33、機(jī)構(gòu)10（推桿與滑塊11固聯(lián)）及連桿機(jī)構(gòu)12-13-14-15來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)桿料放入固定凹模16內(nèi)以后，活動凹模15向桿料接近并夾緊它，然后，帶有沖頭的主滑塊9就可以完成頂鍛工作。 圖625 小型臥式模鍛機(jī)的參考方案設(shè)計提示：（1）沖頭9的行程H以及曲柄連桿比（）確定主傳動曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的主要尺寸，同時對主傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行速度及加速度分析，并可作出運(yùn)動線圖。（2）根據(jù)夾緊行程h、滑塊11行程h11，按夾緊要求設(shè)計連桿機(jī)構(gòu)，并要求在夾緊行程的最后10mm范圍內(nèi)滿足最小傳動角min的要求；同時按頂鍛時活動凹模應(yīng)處于自鎖狀態(tài)要求，建議先選定桿件的兩個極限位置，并選定LCD/LED及LEF/LED的值后初步設(shè)計

34、六桿機(jī)構(gòu)，再檢查是否滿足最小傳動角的要求。 （3）根據(jù)滑塊11行程h11(即凸輪機(jī)構(gòu)中推桿的行程)及運(yùn)動循環(huán)圖設(shè)計主回凸輪機(jī)構(gòu)。設(shè)計時推桿的運(yùn)動規(guī)律由設(shè)計者自行選定，凸輪基圓半徑按安裝凸輪處的軸徑確定，轉(zhuǎn)子直徑由設(shè)計者選定。（4）對主傳動曲柄滑塊機(jī)構(gòu)可以進(jìn)行動態(tài)靜力分析，求出各運(yùn)動副中的支反力，亦可求出曲柄OBA上的平衡力矩，進(jìn)而求得曲柄上的功率，再考慮效率，求得電動機(jī)的功率。（5）根據(jù)機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)的要求，計算飛輪（即大帶輪4）的轉(zhuǎn)動慣量。計算時可忽略控制鍛模的連桿機(jī)構(gòu)中各桿（1115等）質(zhì)量的影響。電機(jī)轉(zhuǎn)子及小帶輪等的轉(zhuǎn)動慣量，在精確計算時應(yīng)予考慮，本設(shè)計暫可忽略不計。（6）確定在曲

35、軸7上應(yīng)加的平衡配重（凸輪處暫不考慮）。第13題 包裝機(jī)推包機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖與傳動系統(tǒng)設(shè)計一、設(shè)計題目現(xiàn)需設(shè)計某一包裝機(jī)的推包機(jī)構(gòu)，要求待包裝的工件1（見圖626）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將工件由a處推至b處（包裝工作臺），再進(jìn)行包裝。為了提高生產(chǎn)率，希望在推頭2結(jié)束回程（由b至a）時，下一個工件已送到推頭2的前方。這樣推頭2就可以馬上再開始推送工件。這就要求推頭2在回程時先退出包裝工作臺，然后再低頭，即從臺面的下面回程。因而就要求推頭2按圖示的abcdea線路運(yùn)動。即實(shí)現(xiàn)“平推水平退回下降降位退回上升復(fù)位”的運(yùn)動。圖626 推包機(jī)構(gòu)執(zhí)行構(gòu)件運(yùn)動要求一、 設(shè)計數(shù)據(jù)與要求

36、要求每56秒鐘包裝一個工件，且給定：L=100mm，S=25mm，H=30mm。行程速比系數(shù)K在1.21.5范圍內(nèi)選取，推包機(jī)由電動機(jī)驅(qū)動。在推頭回程中，除要求推頭低位退回外，還要求其回程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“cdea”部分的線路形狀不作嚴(yán)格要求。二、 設(shè)計任務(wù)1 至少提出兩種運(yùn)動方案，然后進(jìn)行方案分析評比，選出一種運(yùn)動方案進(jìn)行設(shè)計；2 確定電動機(jī)的功率與轉(zhuǎn)速；3 設(shè)計傳動系統(tǒng)中各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動尺寸，繪制推包機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖；4 對輸送工件的傳動系統(tǒng)提出一種方案并進(jìn)行設(shè)計；5 對所用到的齒輪進(jìn)行強(qiáng)度計算，確定其尺寸；6 進(jìn)行推包機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計，繪制其裝配圖；7

37、 編寫課程設(shè)計說明書。三、 參考方案（1）用偏置滑塊機(jī)構(gòu)與凸輪機(jī)構(gòu)的組合機(jī)構(gòu)。偏置滑塊機(jī)構(gòu)與往復(fù)移動凸輪機(jī)構(gòu)的組合（圖627）。在此方案中，偏置滑塊機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)行程較大的往復(fù)直線運(yùn)動，且具有急回特性，同時利用往復(fù)移動凸輪來實(shí)現(xiàn)推頭的小行程低頭運(yùn)動的要求，這時需要對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將轉(zhuǎn)動變換為移動凸輪的往復(fù)直線運(yùn)動。圖627 偏置滑塊機(jī)構(gòu)與往復(fù)移動凸輪機(jī)構(gòu)的組合圖628 偏置滑塊機(jī)構(gòu)與盤形凸輪機(jī)構(gòu)的組合之一圖629 偏置滑塊機(jī)構(gòu)與盤形凸輪機(jī)構(gòu)的組合之二如果采用直動推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)或擺動推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)，可有另兩種方案（圖628、圖629）。（2）采用導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)與凸輪機(jī)構(gòu)的組合機(jī)構(gòu)(圖630所示)。（3

38、）雙凸輪機(jī)構(gòu)與搖桿滑塊機(jī)構(gòu)的組合（圖631所示）。圖230 導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)與凸輪機(jī)構(gòu)的組合機(jī)構(gòu) 圖231 雙凸輪機(jī)構(gòu)與搖桿滑塊機(jī)構(gòu)的組合第14題 游戲機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖與傳動系統(tǒng)設(shè)計一、 設(shè)計題目某游樂場欲添設(shè)一新的游樂項(xiàng)目，該項(xiàng)目是在一暗室中，讓一畫有景物的屏幕（觀眾可以看見屏幕上的景物），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)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(yùn)動原理，觀眾將產(chǎn)生一個錯覺，他不認(rèn)為是屏幕在晃動，反而認(rèn)為是自己在晃動，并且晃動的越來越厲害，最后竟旋轉(zhuǎn)起來，這是一個有驚無險的游樂項(xiàng)目?，F(xiàn)要求設(shè)計一機(jī)械傳動裝置，使屏

39、幕能實(shí)現(xiàn)上述運(yùn)動規(guī)律。二、 設(shè)計數(shù)據(jù)與要求屏幕由靜止開始晃動時的擺角約60o，每分鐘晃動次數(shù)約1012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)十多轉(zhuǎn)后，屏幕又漸趨靜止。欲利用一三相交流異步電動機(jī)帶動，其同步轉(zhuǎn)速為1000r/min或1500r/min，功率約1KW。要求屏幕擺動幅度應(yīng)均勻增大或稍呈加速的趨勢。三、 設(shè)計任務(wù)1 至少提出兩種傳動方案，然后進(jìn)行方案分析評比，選出一種傳動方案進(jìn)行設(shè)計；2 確定電動機(jī)的型號；3 設(shè)計傳動系統(tǒng)中各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動尺寸，并繪制出機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖；4 作必要的運(yùn)動分析和動力分析；5 設(shè)計V帶傳動和蝸桿傳動，對所用到的齒輪進(jìn)行強(qiáng)度計算，確定其尺寸；6 進(jìn)行傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，繪制其裝配圖；7 編寫課程設(shè)計說明書四、 參考方案參考方案如圖632所示，由電動機(jī)通過一級帶傳動、一級蝸桿傳動帶動一曲柄搖桿機(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)，可采用如下三種方法來實(shí)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。3 同時改變曲柄和搖桿的長度，但這樣將使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不足取。如何在不停車的狀態(tài)下改變曲柄或搖桿的長度呢？圖640和圖641為兩種供參考的方案。圖632 游戲機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動方案圖633 改變曲柄長度方案之一 圖634 改變曲柄長度方案之二