机械原理课程洗瓶机设计
机械课程设计之洗瓶机
机械原理课程设计--洗瓶机学校：专业: 机械设计制造及其自动化班级：学号：姓名：指导教师： 2013年6月17日目录前言 (1)目录 (2)1设计任务书 (3)设计题目 (3)设计任务 (3)设计要求 (3)1.3.1 工作原理 (3)1.3.2 原始数据 (3)2机械运动方案设计 (4)分析设计要求 (4)推瓶机构选择 (4)2.2.1 凸轮－铰链四杆机构方案 (4)2.2.2 五杆组合机构方案 (5)2.2.3 曲柄摇杆机构 (5)运动方案的比较和拟定 (6)3 机械总体结构设计 (6)机械总体结构的设计 (6)机械工作循环图的编制 (6)4 机械传动系统设计 (8)机械传动系统传动比的计算 (8)机械传动系统机构的设计 (9)5 执行机构和传动部件的结构设计 (9)计算分析 (9)结构设计 (9)6 主要零部件的设计计算 (10)曲柄摇杆机构 (10)传动机构 (12)7最终设计方案和机构简介 (13)8小结 (15)9致谢 (16)10参考文献 (17)11附录一 (18)12附录二 (19)13附录三 (20)页码右对齐1 设计任务书设计洗瓶机。
如图1-1 所示，待洗的瓶子放在两个同向转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转。
当推头M把瓶子推向前进时，转动着的刷子就把瓶子外面洗净。
当前一个瓶子将洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已送入导辊待推。
洗瓶机的技术要求见表1-1。
表1-1 洗瓶机的技术要求（写自己的技术方案）方案号瓶子尺寸/（直径×长）/(mm,mm)工作行程/(mm)生产率/(个/min)急回系数K电动机转速/(r/min)Aφ100×200600331440Bφ80×180********Cφ60×1504205960Dφ60×180********设计任务1.洗瓶机应包括齿轮、平面连杆机构等常用机构或组合机构。
2.设计传动系统并确定其传动比分配。
《机械原理》立式洗瓶机设计
《机械原理》立式洗瓶机设计一.引言经查阅资料，分析了一般水平洗瓶机机构设计，其设计采用推头拖动瓶子在导辊长前进，并由旋转的刷子洗掉瓶子的外面。
其洗瓶机为间歇式，也就是洗瓶子效率过慢，机构设计较为复杂。
基于这种考虑，于是决定采用辊式原理来设计洗瓶机，但是又从玉米脱粒机上得到启发：可以把瓶子从竖直放向上进行洗刷。
玉米脱粒机是利用竖立摆放的一个滚筒，滚筒上焊接了螺旋凸纹路，玉米放进滚筒与尺寸固定的滑道，玉米与滚筒之间有较大的摩擦力不至于玉米掉落下去，而且可以增加脱粒的利用滚筒上带有的螺旋凸纹对玉米产生向下的压力以确保玉米能向下走动，另外还会产生对玉米的正向压力以确保脱粒效果。
因此我所设计的立式自动洗瓶机即从玉米脱粒机中得到启发，由三个滚筒成等边三角分布，滚筒的主轴为一端密封，一端开口的空心轴，轴外钻滚筒周围钻小孔，起注水洗瓶的作用，并在滚筒上粘上螺旋向下的刷毛，以达到旋转洗瓶目的。
三个方向向的滚筒刷会和瓶子之间产生一定的压力以确保瓶子不会自动下落，刷毛向下螺旋设计的目的在于滚筒转动的时候能顺利带动瓶子向下运动。
该洗瓶机不采用间隙机构，设计机构简单，工作效率高，可连续性工作。
以下为所确定的洗瓶机设计方案。
二.洗瓶机设计整体结构1.洗瓶机设计简图：图1 洗瓶机机构图洗瓶机规格基础要求：（1）、瓶子尺寸：大端D=80mm，长L=200mm；（2）、洗瓶机洗瓶部分导程为400mm，洗瓶机滚刷转速大约为25rad/s；（3）、洗瓶出口的传送带速度大约为0.3m/s；以保证经滚刷洗好的瓶子送出效率；（4）、洗瓶机要求机构传动性能良好，结构简单紧凑，效率高等特点；（5）、洗瓶机选用双轴承铁180w铜线电机，高18cm，长16cm，重约3.7公斤。
2.洗瓶部分——立式滚动刷设计：图2 立式滚刷的俯视图该设计采用了三个滚刷，按照等边三角形的空间方位摆放。
每个滚刷的实际辊体直径D=70mm，外加厚度为10mm的刷毛，整体直径为D`=90mm，为使瓶子夹紧不至于自己掉落，瓶子会与滚刷之间产生挤压（挤压距离为5mm），也即滚刷与瓶子之间实际相切时的直径D``=80mm；三个滚筒采用皮带同步其转速，皮带轮盘直径D=50mm，这样确保三个滚筒都能以同样的速度转动；其中一个滚筒（即为主动滚筒）上会多一个齿轮（上图右边位置4），以保证洗瓶机底部通过齿轮传递上来的动力能和该齿轮配合产生动力。
机械课程设计洗瓶机设计
——设计说明书指导老师机械044机械045目录1 . 设计题目 (3)2 . 设计方案选择 (4)2.1设计方案一 (4)2.2设计方案二 (5)2.3设计方案三 (5)3 . 最终选定方案具体设计 (7)3.1计算公式及数据处理 (7)3.2工作循环图 (8)3.3所选方案机构运动简图 (9)3.4各机构速度、加速度曲线分析 (10)4 . 爆炸试图 (12)5 . 小组总结 (12)6 . 参考资料 (13)机械原理课程设计题目1 . 设计题目: 洗瓶机2 . 工作原理及工艺动作过程为了清洗圆形瓶子外面，需将瓶子推入同时转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转，推动瓶子沿导辊前进，转动的刷子就将瓶子清洗。
它的主要动作，将到位的瓶子沿着导辊推动，瓶子推动过程利用导辊转动将瓶子旋转以及将刷子转动。
3 . 原始数据及设计要求1）瓶子尺寸。
大端直径 d=80mm ，长200mm 。
2）推进距离 l=600mm ，推瓶机构应使推头以接近均匀的速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后推头快速返回原位，准备进入第二个工作循环。
3）按生产率的要求，推程平均速度为v=smm 45，返回时的平均速度为工作行程的平均速度的3倍。
4）机构传动性能好，结构紧凑，制造方便。
4 .设计任务1）执行机构选型与设计：构思出至少三中运动方案，并在说明书中画出运动方案草图，经对所有运动方案进行分析比较后，选择其中你认为比较好的方案进行详细设计，该机构最好具有急回运动特性。
2）转动系统的设计，齿轮机构，凸轮机构，连杆机构的设计，包括尺寸设计3）用ADAMS 或SOLIDWORKS 软件对机构进行运动仿真4）用ADAMS 或SOLIDWORKS 软件对机构进行运动学分析，并画出输出机构的位移，速度，加速度线图。
5）画出最终方案的机构运动简图。
6）撰写设计说明书设计方案：方案一曲柄滑快结构与连杆的组合机构此洗瓶机的推瓶机构运用凸轮机构使推头的运动可以由凸轮的外轮廓线来确定，而连杆机构可以使凸轮的推程放大，达到设计题目要求的行程速度系数比K=3。
机械原理课程设计之洗瓶机
机械原理课程设计之洗瓶 机
欢迎来到我的演示，今天我将向您介绍机械原理课程设计之洗瓶机。通过这 个课程设计，我们将了解这个设备的设计目标、工作原理、主要部件、操作 流程、性能指标、设计改进以及总结。
设计目标
洗瓶机的设计目标是高效完成瓶子清洗，保证卫生安全，并提高生产效率。
工作原理
洗瓶机通过注入清洁剂、水和空气，并借助机械运动，对瓶子的内外表面进行清洗和漂洗。
水循环利用
加入水循环系统，节约水资源， 降低运营成本。
触摸屏控制面板
采用现代化的触摸屏控制面板， 操作更便捷，提升用户体验。
总结
通过这个课程设计项目，我们深入了解了洗瓶机的设计目标、工作原理、主 要部件、操作流程、性能指标和设计改进。洗瓶机不仅能够提高生产效率， 还能保障产品的卫生安全，是现代化生产流水线不可或缺的设备。
主要部件
喷嘴
用于喷射清洁剂和水。
水箱
存储清洁用水。
输送带
将瓶子传送到清洗区域。
控制面板
用于设定清洗程序和监控设备状态。
操作流程
1
装载瓶子
将待清洗的瓶子放置到输送带上。
2
启动洗瓶机
通过控制面板启动洗瓶机，同时打开清洁剂和水的供应。
3
清洗瓶子
瓶子进入清洗区域，被喷嘴喷射清洁剂和水进行，被喷嘴喷射清水进行漂洗。
5
出料
洗净的瓶子从输送带上排出，待用于后续生产。
性能指标
1 清洗效率
洗瓶机能够在每小时清洗 X个瓶子。
2 能耗
洗瓶机的能耗为Y千瓦每 小时。
3 清洗质量
经洗瓶机清洗的瓶子达到 国家卫生标准，无残留污 物。
设计改进
自动装载
引入机械臂，实现瓶子的自动装 载，提高生产效率。
机械原理课程设计洗瓶机设计
机械原理课程设计洗瓶机设计
一、设计要求
1、实现对特定规格瓶子的清洗作业。
2、机器能够自动进行运行，在一定时间内，对一定数量的瓶子进行清洗。
3、设计简单，易于制造和维护。
二、功能设计
1、机器结构主要包括进瓶口、出瓶口、清洗喷嘴、水泵、电机等部分。
2、瓶子通过进瓶口进入机器，被清洗喷嘴喷水清洗，然后经过排水口排出。
3、清洗喷嘴设置多处，保证瓶子的每个部位都能得到彻底的清洗。
4、水泵经过加压，确保喷嘴能够对瓶子进行充分的清洗。
5、电机通过连续转动让瓶子不断进入机器，保证清洗作业能够连续完成。
三、结构设计
1、瓶子进入设备后，可自动绕过夹紧器。
2、清洗喷嘴设置在瓶子上下两侧，能够对瓶子进行全面的清洗。
3、整机需要设置底座，确保设备的平稳运行。
四、电气控制
1、设计控制系统，自动完成对水泵、电机的控制。
2、设计检测装置，可检测水压等参数，确保清洗作业能够正常进行。
3、为确保机器能够在整个清洗作业期间稳定运行，需要设置机器故障自动停机保护系统。
五、操作流程
1、将清洗机插入电源，开启电源，打开水源。
2、瓶子从进瓶口进入，经过清洗喷嘴进行清洗，再从出瓶口离开。
3、再次添加瓶子即可连续进行清洗作业。
六、设计经济性分析
1、整个清洗机器设计简单，易于制造和维护。
2、选用成本低、维护简单的水泵、电机等器材，保证整个清洗机的经济性。
3、设计合理的清洗轨迹，保证清洗效果，并通过单位时间内清洗的瓶子数量保证效率。
机械原理课程设计之洗瓶机的设计PPT(15张)
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17、一个人只要强烈地坚持不懈地追求，他就能达到目的。你在希望中享受到的乐趣，比将来实际享受的乐趣要大得多。
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18、无论是对事还是对人，我们只需要做好自己的本分，不与过多人建立亲密的关系，也不要因为关系亲密便掏心掏肺，切莫交浅言深，应适可而止。
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19、大家常说一句话，认真你就输了，可是不认真的话，这辈子你就废了，自己的人生都不认真面对的话，那谁要认真对待你。
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7
推瓶机构的方案构思
推头的运动要求主要是满足急回特性,能 满足急回特性的机构主要有曲柄滑块机 构,曲柄转动导杆机构和曲柄摆动导杆机 构.
运用前述创新设计的思想方法,再考虑到 机构的急回特性和推头做往复直线运动 的特点，设计出了曲柄滑块机构，其主 要参数如下表所示：
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刷子的运动由完成不同的功能来决定。
清洗瓶子外侧的刷子由三个互相啮合的 齿轮带着它们不停的转动，而使它能够 保持不间断的接触，清洗表面污垢。洗 瓶子内壁的刷子由一根连在滑块机构的 刷子来完成，主要是利用刷子上的软毛
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机构运动简图
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与内壁的摩擦来清洗内部，刷子连在曲 柄滑块机构上，有急回特性。
要求机构传动性能良好，结构紧凑，制 造方便。
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4
功能分解及工艺动作分解
1.功能分解
为了实现洗瓶机清洗瓶子内外表面的 总功能,将功能分为:推瓶功能和洗瓶功 能.
2.工艺动作过程
要实现上述பைடு நூலகம்功能,有下列工艺动作过程:
(1)推头作直线或者近似直线运动,将瓶 子沿导辊推到指定的位置;
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机械原理课程设计之洗瓶机解析
机械原理课程设计之洗瓶机解析目录一、设计任务书 (4)1.1 设计题目 (4)1.2 洗瓶机的技术要求 (4)1.3 设计任务 (5)1.4 原始数据 (5)二、机械运动方案设计 (6)2.1 分析设计要求 (6)2.2 推瓶机构选择 (6)三、进瓶装置设计 (9)3.1 进瓶装置简图 (9)3.2 槽轮机构设计 (9)3.3 运动协调设计 (9)四、洗瓶装置设计 (10)4.1 洗瓶装置简图 (10)4.2 洗瓶设计说明 (10)五、推瓶机构设计 (11)5.1 推瓶起点设计 (11)5.2 推瓶终点设计 (12)六、洗瓶机总体方案设计 (13)6.1 方案一总体方案及运动说明 (13)6.2 方案二总体方案及运动说明 (15)七、方案评估 (16)7.1 方案评价比较 (16)7.2 最终选定方案 (16)八、课程设计总结 (19)参考文献 (19)一、设计任务1.1设计题目洗瓶机主要是由推瓶机构、导辊机构、转刷机构组成。
待洗的瓶子放在两个同向转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转。
当推头M把瓶子推向前进时，转动着的1.2 洗瓶机的技术要求：表1.1 洗瓶机的技术要求1.3 设计任务（1）.洗瓶机应包括齿轮、平面连杆机构等常用机构或组合机构。
学生应该提出两种以上的设计方案并经分析比较后选定一种进行设计。
（2）.设计传动系统并确定其传动比分配。
（3）.画出机器的机构运动方案简图和运动循环图。
（4）.设计组合机构实现运动要求，并对从动杆进行运动分析。
也可以设计平面连杆机构以实现运动轨迹，并对平面连杆机构进行运动分析。
绘出运动线图。
（5）.其他机构的设计计算。
（6）.编写设计计算说明书。
1.4 原始数据（1）、瓶子尺寸：长度L=100mm，直径D=200mm。
（2）、推进距离S=600mm，推瓶机构应使推移接近均匀的速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后推头快速返回原位，准备进入第二个工作循环。
（3）、按生产率每分钟3个的要求，推程的平均速度v=45mm/s，返回时的平均速度为工作时的平均速度的三倍。
机械原理课程设计之洗瓶机
动力来源
电动机：提供动力，驱动洗瓶机运转 气压系统：提供压力，实现洗瓶机的自动控制 液压系统：提供动力，实现洗瓶机的自动控制 机械传动系统：将动力传递给各个部件，实现洗瓶机的运转
洗瓶机的设计要素
设计目的
提高清洗效率
保证清洗质量
降低能耗
提高设备使用寿命
降低维护成本
提高操作安全性
设计要求
结构设计：合理布局，便于 操作和维护
效率：提高清洗速度，降低 清洗时间
清洗效果：保证瓶子的清洁 度，无残留物
安全性：确保操作人员的安 全，防止意外伤害
环保性：减少废水、废气排 放，降低对环境的影响
成本控制：降低生产成本， 提高经济效益
设计步骤
确定洗瓶机的功能需求
设计洗瓶机的结构布局
选择合适的材料和工艺
设计洗瓶机的控制系统
设计洗瓶机的安全防护措 施
加工工艺
材料选择：选择耐腐蚀、耐磨损、耐高温的材料 加工方法：采用数控加工、激光切割等先进技术 装配工艺：采用模块化装配，提高装配效率和质量 检测工艺：采用自动化检测设备，确保产品质量和性能
装配工艺
装配流程：清洗、干燥、组装、调试、检 验
清洗工艺：使用专用清洗剂，去除污垢和 油脂
干燥工艺：使用热风或红外线进行干燥， 确保部件干燥无水分
洗瓶机的维护与保养
日常维护
定期检查：检查机器各部件是否正 常工作，如电机、传动系统等
润滑保养：定期给机器各部件添加 润滑油，保持机器运转顺畅
添加标题
添加标题ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
添加标题
添加标题
清洁保养：定期清洗机器内部，保 持清洁，防止细菌滋生
安全检查：定期检查机器的安全装 置，如紧急停止按钮、安全防护罩 等，确保安全使用
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机械原理课程设计
说明书
设计题目洗瓶机
机械工程学院机械设计制造及自动化专业
目录
1.设计要求
一设计题目 (3)
二设计要求 (3)
三设计提示 (4)
四洗瓶机的工艺动作及功能分解
1洗瓶机的动作分解 (5)
2工作原理 (5)
3推头M的设计要求 (6)
五运动方案及选择
1 方案一（组合机构） (6)
2方案二（五连杆机构） (6)
3方案三（凸轮机构） (7)
4 优缺点的比较及最终方案 (7)
六传动方案设计 (8)
七机构组合﹑参数及运动协调设计
1 机构选用 (8)
2 机构组合 (9)
3 运动协调设计 (9)
4 设计计算 (9)
5 运动循环图 (13)
八设计图纸 (13)
久心得体会 (13)
十参考文献 (15)
一．设计题目
洗瓶机主要由推瓶机构、导辊机构、转刷机构组成。
如图11.1所示，待洗
的瓶子放在两个同向转动的导辊上，导辊带动瓶子旋转。
当推头M把瓶子向前推进时，转动着的刷子就把瓶子外面洗净。
当前一个瓶子将洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已送入导辊待推。
图9.1 洗瓶机工作示意图
洗瓶机的技术要求见表9.2。
表9.2 洗瓶机的技术要求
二．设计任务
（1）洗瓶机应包括齿轮、平面连杆机构等常用机构或组合机构。
学生应提出两种以上的设计方案并经分析比较后选定一种进行设计。
（2）设计传动系统并确定其传动比分配。
（3）绘制机器的机构运动方案简图和运动循环圈。
（4）设计组合机构实现运动要求，并对从动杆进行运动分析。
也可以设计平面连杆机构以实现运动轨迹，并对平面连杆机构进行运动分析，绘出运动线图。
若采用凸轮机构，要求用解析法设计凸轮。
（5）其他机构的设计计算。
（6）编写设计计算说明书。
（7）学生可进一步完成：洗瓶机推瓶机构的计算机动态演示等。
三．设计提示
分析设计要求可知：设计的推瓶机构应使推头M以接近均匀的速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后推头快速返回原位，准备第二个工作循环。
根据设计要求，推头M可走图11.3所示轨迹，而且推头M在工作行程中应作匀速直线运动，在工作段前后可有变速运动，回程时有急回特性。
推头M运动轨迹
对这种运动要求，若用单一的常用机构是不容易实现的，通常要把若干个基本机构组合起来，设计组合机构。
在设计组合机构时，一般可首先考虑选择满足轨迹要求的机构（基础机构），而沿轨迹运动时的速度要求，则通过改变基础机构主动件的运动速度来满足，也就是让它与一个输出变速度的附加机构组合。
实现本题要求的机构方案有很多，可用多种机构组合来实现。
四洗瓶机的工艺动作及功能分解
1 洗瓶机的动作分解
（1）刷子的转动。
（图1A）
（2）导辊的转动带动瓶的转动。
（图1B) （3）推头M的定轨迹移动。
（图1C）
2 工作原理
图1A
图1B
图1C
3 推头M的设计要求
推头M在长为600MM的工作行程中，作速度为45MM/S的匀速直线运动，在工作段前后有平均速度为135的变速运动，回程时具有K=3的急回特性。
五运动方案及选择
方案一（组合机构）
方案二（五连杆机构）
方案三（凸轮机构）
优缺点的比较及最终方案
方案一：方案一的结构简单，成本低。
但组合机构行程过长，生产效率较低不能满足要求。
方案二：结构合理但运动轨迹不能满足要求，而且计算量要求过于复杂，精确度不高。
方案三：（最终采纳方案）
凸轮设计合理，行程满足设计要求，生产效率满足，偏差小，故采纳此设计方案。
六传动方案设计
按照设计要求，每分钟要求清洗三个瓶子，所以分配轴3的转速为3R/MIN，选取额定转速为1440R/MIN的电动机，总传动比I总=1440/3=480R/MIN，传动系统采用3级减速机构，第一级为蜗轮蜗杆，选取传动比为80.第二级为齿轮减速，传动比为3.第三级为锥齿轮传动，传动比为2。
选取齿轮M=4，Z1=23=Z3.Z2=29=Z4。
4
七机构组合﹑参数及运动协调设计
1 机构选用
驱动方式采用电动机驱动，由已知的洗瓶机功能分解，分别选择相应的机构以实现各项功能。
见表3
表3
2 机构组合
三个机构相互配合，实现旋转，滚动，推送的负荷运动，紧凑衔接带动机构，考虑合并使用。
3 运动协调设计
输送由凸轮--全移动副丝杆机构负责，负责推动推头的凸轮周转一圈完成一次工作循环。
完成整个洗瓶工作，其他的齿轮机构作为辅助机构，从而组成整个洗瓶机的工作流程。
4 设计计算
（1）原理
作图法简便，直观，但作图误差较大，难以获得凸轮轮廓曲线上个点精确坐标，所以按作图法所得轮廓数据加工的凸轮只能应用于低速或不重要的场合。
对于高速凸轮或精确度要求较高的凸轮，必须建立凸轮理论轮廓曲线，实际轮廓曲线以及加工刀具中心轨迹的坐标方程，并精确地计算出凸轮轮廓曲线或道具运动轨迹上个点的坐标值，以适合在数控机床上加工。
（2）公式
凸轮1（坐标值略，过多）
基圆半径300MM 滚子半径40MM 升程600MM 最大压力角57.1467°位移图速度图
加速度图线图
凸轮 2
基圆半径180MM 滚子半径10MM 升程51MM 最大压力角51.316°
位移图速度图
加速度图线图
5 运动循环图
八设计图纸
（1）方案设计图及运动循环图
（2）凸轮1的设计图
（3）凸轮2的设计图
九心得体会
紧张而有辛苦的三周的课程设计结束了．当我快要完成老师下达给我的任务的时候，我仿佛经过一次翻山越岭，登上了高山之颠，课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．＂千里之行始于足下＂，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义．我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。
通过此次课程设计，我们学到了很多理论课上无法得到的收获。
以前原理课上只知道什么构件可以实现什么运动，而通过此次课程设计，在老师的指导下我们知道什么样的能力干什么样的活，不要大才小用，杀鸡用宰牛刀。
这既是一种浪费增加了机器的成本，也是对设计的不负责任。
．这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练．短短两周的课程设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的缺乏，自己综合应用所学的专业知识能力是如此的不足，今后需要继续努力。
作为机械系的学生，我觉得类似的课程设计是十分有意义的，而且是十分必要的。
布局的合理性以及产品的经济效益更是我们在今后设计课程中所要关注的。
在思维能力，动手能力加强的同时，我们团队合作精神又得到了进一步的加强。
所以，在今后的学习中,一定要戒骄戒躁,态度端正,虚心认真….要永远的记住一句话:态度决定一切.
十参考文献
（1）裘建新，《机械原理课程设计指导书》（2）申永胜，《机械原理教程》。