机械原理课程设计设计计算说明书(格式及示例)
机械原理课程设计设计计算说明书
设计题目：冲制薄壁零件冲床的设计设计者：
学号：
专业班级：机械工程及自动化班
指导教师：
完成日期：200 年月日
天津理工大学机械工程学院
目录
一设计题目
1.1 设计目的 (1)
1.2 设计题目 (1)
1.3 设计条件及设计要求 (2)
二执行机构运动方案设计
2.1功能分解与工艺动作分解 (2)
2.2 方案选择与分析 (3)
2.3执行机构设计 (10)
2.4 机械系统方案设计运动简图 (13)
三传动系统方案设计
3.1传动方案设计 (13)
3.2电动机的选择 (14)
3.3传动装置的总传动比和各级传动比分配 (16)
3.4传动装置的运动和动力参数计算 (17)
四设计小结 (19)
五参考文献 (21)
一设计题目
1.1设计目的
机械原理课程设计是我们第一次较全面的机械设计的初步训练，是一个重要的实践性教学环节。
设计的目的在于，进一步巩固并灵活运用所学相关知识；培养应用所学过的知识，独立解决工程实际问题的能力，使对机械系统运动方案设计(机构运动简图设计)有一个完整的概念，并培养具有初步的机构选型、组合和确定运动方案的能力，提高我们进行创造性设计、运算、绘图、表达、运用计算机和技术资料诸方面的能力，以及利用现代设计方法解决工程问题的能力，以得到一次较完整的设计方法的基本训练。
机械原理课程设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个构件的尺寸等进行构思、分析和计算，是机械产品设计的第一步，是决定机械产品性能的最主要环节，整个过程蕴涵着创新和发明。为了综合运用机械原理课程的理论知识，分析和解决与本课程有关的实际问题，使所学知识进一步巩固和加深，我们参加了此次的机械原理课程设计。
1.2设计题目：
冲制薄壁零件冲床的设计
设计一冲制薄壁零件冲床的冲压
机构、送料机构及其传动系统。该冲床
的工艺动作如图所示，在冲制薄壁零件
时，上模先以比较大的速度接近坯料，
然后以匀速进行拉延成型工作，此后上
模继续下行将成品推出型腔，最后快速
返回。上模退出下模以后，送料机构从侧面将坯料送至待加工位置，完成一个工作循环。
试设计能使上模按上述运动要求加工零件的冲压机构和从侧面将坯料推送至下模上方的送料机构，以及冲床的传动系统。
1.3设计条件及设计要求
1) 动力源是电动机；从动件（执行构件）为上模，作上下往复直线运动，其大致运动规律如图所示，具有快速下沉、等速工作进给和快速返回的特性；
2) 机构应具有较好的传力性能，特别是
工作段的压力角α应尽可能小；传动角γ大于
或等于许用传动角[γ]；
3) 上模到达工作段之前，送料机构以将
坯料送至待加工位置（下模上方）；
4) 生产率约每分钟30件；
5) 执行构件（上模）的工作段长度l=30-100mm，对应曲柄转角φ=（1/3-1/2）π；上模行程长度必须大于工作段长度的两倍以上；
6) 行程速比系数K≥1.5；
7) 许用传动角[γ]=40°；
8) 送料距离H=60-250 mm；
9) 分配轴转矩为：M b =1000 (N.m)。
二、执行机构运动方案设计
2.1功能分解与工艺动作分解
1)功能分解
为了实现冲床冲压成形的总功能，将功能分解为：上料输送功能、压制成形功能、增压功能、脱模功能、下料输送功能。
2)工艺动作过程
要实现上述分功能，有下列工艺动作过程：
(1)利用成形板料自动输送机构或机械手自动上料，上料到位后，输送机构迅速返回原位，停歇等待下一循环。
(2)冲头往下作直线运动，对坯料冲压成形。
(3)冲头(上模)继续下行将成品推出型腔，进行脱模，最后快速直线返回。
(4)将成形脱模后的薄壁零件在输送带上送出。
(5)上模退出下模后，送料机构从侧面将坯料送至待加工位置，完成一个工作循环。
上述动作中，冲压、脱模可用一个机构完成，下料输送动作简单可不予考虑。
2.2 方案选择与分析
1. 概念设计
根据以上功能分析，应用概念设计的方法，经过机构系统搜索，可得“形态学矩阵”的组合分类表，如表1所示。
表1 组合分类表
因压制成形与增压功能可用同一机构完成，故可满足冲床总功能的机械系统运动方案有N个，即N＝3×3×3个＝27个。运用确定机械系统运动方案的原则与方法，来进行方案分析与讨论。
2. 方案选择
1) 冲压机构的方案选择
冲压机构的主要运动要求：主动件作回转运动，从动件(执行构件，上模)作直线往复运动，行程中有等速运动段(称工作段)，并具有急回特性，机构有较好的动力特性。根据功能要求，考虑功能参数（如生产率、生产阻力、行程和行程速比系数等）及约束条件，可以构思出如下能满足从动件(执行构件，上模)作直线往复运动的一系列运动方案。
冲压机构运动方案1和2
冲压机构运动方案3和4
冲压机构运动方案5和6
冲压机构运动方案7和8
冲压机构运动方案9和10
图3
注：①加压时间是指在相同施压距离内，下压模移动所用的时间，越长则越有利。②一级传动角指四杆机构的传动角；二级传动角指六杆机构中后一级四杆机构的传动角。③评价项目应因机构功能不同而有所不同。
对以上方案初步分析如表2。从表中的分析结果不难看出，方案1，2，3，4，10的性能明显较差；方案6尚可行，方案5，7，8，10有较好综合性能，且各有特点，这四个方案可作为被选方案，待运动设计，运动分析和动力分析后，通过定量评价选出最优方案。
2) 送料机构的方案选择
图4 送料机构运动方案
对以上方案初步分析如表3。从表中的分析结果不难看出，方案3，4的性能较差；方案2较好，而方案1可为最优方案。
3. 执行机构运动方案的形成
机器中各工作机构都可按前述方法构思出来，并进行评价，从中选出最佳的方案。将这些机构有机地组合起来，形成一个运动和动作协调配合的机构系统。为使各执行构件的运动、动作在时间上相互协调配合，各机构的原动件通常由同一构件（分配轴）统一控制。
实现冲制薄壁零件冲床设计要求的机构组合方案的确定，可根据图3和图4提供的各个机构方案列出形态学矩阵，得出许多种方案。下面对其中几个较为合理的方案进行分析。
1) 齿轮—连杆冲压机构(凸轮—连杆送料机构)
如图5所示，冲压机构采用了有两个自由度的双曲柄七杆机构，用齿轮副将其封闭为一个自由度。恰当地选择点C的轨迹和确定构件尺寸，可保证机构具有急回运动和工作段近于匀速的特性，并可使机构工作段压力角尽可能小。
图5 齿轮—连杆冲压机构
送料机构是由凸轮机构和连杆机构串联组成的，按机构运动循环图可确定凸轮推程运动角和从动件的运动规律，使其能在预定时间将工件推送至待加工位
置。设计时，若使l
OG OH ，则可减小凸轮的尺寸。 2) 导杆—摇杆滑块冲压机构(凸轮送抖机构) 如图6所示，冲压机构是在导杆机构的基础上，串联一个摇杆滑块机构组合而成的。导杆机构按给定的行程速比系数设计，它和摇杆滑块机构组合可达到工作段近于匀速的要求。如适当选择导路位置，可使机构工作段压力角α较小。 送料机构的凸轮轴通过齿轮机构与曲柄轴相连，根据机构运动循环图确定凸轮推程运动角和从动件运动规律，则机构可在预定时间将工件送至待加工位置。 图6 导杆—摇杆滑块冲压机构 3) 六连杆冲压机构(凸轮—连杆送料机构) 如图7所示，冲压机构是由铰链四杆机构和摇杆滑块机构串联组合而成的。四杆机构可按行程速比系数设计，然后选择连杆长lEF及导路位置，按工作段近于匀速的要求确定铰链点E的位置。若尺寸选择适当，可使执行构件在工作段中运动时机构的传动角γ满足要求，且机构工作段压力角α较小。 图7 六连杆冲压机构 凸轮送料机构的凸轮轴通过齿轮机构与曲柄轴相连，根据机构运动循环图确定凸轮转角及从动件的运动规律，则机构可在预定时间将工件送至待加工位置。设计时，使lIH 4) 凸轮—连杆冲压机构(齿轮—连杆送料机构) 如图8所示，冲压机构是由凸轮—连杆机构组合而成的，依据滑块D的运动要求，可确定固定凸轮的轮廓曲线。 图8 凸轮-连杆冲压机构 送料机构是由曲柄摇杆(扇形齿轮)与齿条机构串联而成，根据机构运动循环图可确定曲柄摇杆机构的尺寸，机构可在预定时间将工件送至待加工位置。 4．机构组合方案的确定 根据所选方案是否能满足要求的性能指标，结构是否简单、紧凑；制造是否方便；成本是否低等选择原则。经过前述方案评价，采用系统工程评价法进行分析论证，确定方案1)是上述四个方案中最为合理的方案。 2.3执行机构设计 1.执行机构设计 执行机构分别为：①齿轮—连杆冲压机构 ②凸轮—连杆送料机构 冲压机构的设计:七杆机构的设计、运动分析； 齿轮机构的设计； 送料机构的设计:四杆机构的设计； 凸轮机构的设计 1）冲压机构的设计 ①七杆机构的设计 设计七杆机构可用解析法、实验法。 解析法： 首先根据对执行构件（滑块F）提出的运动特性和动力特性要求选定与滑块相连的连杆长度L CF，并选定能实现上述要求的点C的轨迹，然后按导向两杆组法设计五连杆机构ABCDE的尺寸。 实验法： 首先根据对执行构件（滑块F）提出的运动特性和动力特性要求选定与滑块相连的连杆长度L CF，并选定能实现上述要求的点C的轨迹，然后按实验法初步设计五连杆机构ABCDE。见下图，要求均为曲柄，两者转速相同，转向相反。 设计步骤如下： 1）任作一水平线，在其上取线段l=60mm，并等份其长，得分点F1、F2、F3、F4、F5 。 2）以l CF为半径，以F i各点为圆心作弧得K1、K2、K3、K4、K5 。 3）任取l DE为半径，在适当的位置上作圆，在圆上取圆心角为φ的弧长，将其与l对应等分，得分点D1、D2、D3、D4、D5。 图9 4）任取l DC为半径，以D i为圆心作弧，与弧K1、K2、K3、K4、K5对应交于C1、C2、C3、C4、C5 。 5）取l BC为半径，以C i为圆心作弧，得弧L1、L2、L3、L4、L5 。 6）在透明纸上作适量同心圆弧。在圆上取圆心角φ，将其与l对应等分，并由圆心引相应条射线。 7）将作好图的透明纸覆在L i曲线簇上移动，使得该射线族与L i曲线簇对应的交点B1、B2、B3、B4、B5正好位于同一圆周上，便得曲柄长度l AB及铰链中心A的位置。 8）检查是否存在曲柄及两曲柄转向是否相反。同样，可以先选定l AB长度，确定l DE和铰链中心E的位置。也可以先选定l AB、l DE和A、E点位置，确定导路位置与方向，其方法与上述类同。 由以上设计过程得五杆机构基本尺寸如下： l AB=l DE=100mm， l AE=200mm， l BC= l DC=283mm， l CF=430mm， A点与导路的垂直距离为162mm， E点与导路的垂直距离为223mm。 ②七杆机构的运动分析 分析滑块F的速度和加速度，并画出速度线图，以分析是否满足设计要求。 ③齿轮机构设计 齿轮机构的中心距a=200mm，模数m=10mm，采用标准直齿圆柱齿轮传动，Z1=Z2=20，h a*=1.0。 2）送料机构的设计 ①四杆机构的设计 依据滑块的行程要求以及冲压机构的尺寸限制，选取此机构尺寸如下： L RH=100mm，L OH=300mm，L RK=150mm，L OG=60mm，O点到滑块RK导路的垂直距离=300mm，滑块行程为150mm时，摇杆摆角应为45.24°。 ②凸轮机构的设计 为了缩小凸轮尺寸，摆杆的行程应小AB，故取最大摆角为ψmax=25°。凸轮的推程运动角φ=130°，无远休止角φs=0°，回程运动角φ′=110°，近休止角φs′=120°，因凸轮速度不高，故升程和回程皆选等速运动规律。因凸轮与齿轮2固联，故其等速转动。用作图法设计凸轮轮廓，取基圆半径r0=100mm，滚子半径r T=20mm。 2. 机构运动循环图 主动件AB由初始位置（冲头位 于上极限点）转过90°时,冲头快速 接近坯料； 曲柄转到210°时，冲头近似等 速向下冲压坯料； 曲柄转到240°时，冲头继续向 下运动，将工件推出型腔； 曲柄转到285°时，冲头恰好退 出下模，最后回到初始位置，完成 一个循环。 送料机构的送料动作，只能在 冲头退出下模到冲头又一次接触工件的范围内进行。故送料凸轮在曲柄AB由300°转到390°完成升程，而曲柄AB由390°转到480°完成回程。 2.4 机械系统方案设计运动简图 三、传动系统方案设计 3.1传动方案设计 传动系统位于原动机和执行系统之间，将原动机的运动和动力传递给执行系统。除进行功率传递，使执行机构能克服阻力作功外，它还起着如下重要作用：实现增速、减速或变速传动；变换运动形式；进行运动的合成和分解；实现分路传动和较远距离传动。传动系统方案设计是机械系统方案设计的重要组成部分。当完成了执行系统的方案设计和原动机的预选型后，即可根据执行机构所需要的运动和动力条件及原动机的类型和性能参数，进行传动系统的方案设计。 在保证实现机器的预期功能的条件下，传动环节应尽量简短，这样可使机构和零件数目少，满足结构简单，尺寸紧凑，降低制造和装配费用，提高机器的效率和传动精度。 根据设计任务书中所规定的功能要求，执行系统对动力、传动比或速度变化的要求以及原动机的工作特性，选择合适的传动装置类型。根据空间位置、运动和动力传递路线及所选传动装置的传动特点和适用条件，合理拟定传动路线，安 排各传动机构的先后顺序，完成从原动机到各执行机构之间的传动系统的总体布置方案。 机械系统的组成为： 原动机→传动系统(装置)→工作机（执行机构） 原动机：Y系列三相异步电动 机； 传动系统(机构)：常用的减速 机构有齿轮传动、行星齿轮传动、 蜗杆传动、皮带传动、链轮传动等， 根据运动简图的整体布置和各类减 速装置的传动特点，选用二级减速。 第一级采用皮带减速，皮带传动为 柔性传动，具有过载保护、噪音低、 且适用于中心距较大的场合；第二 级采用齿轮减速，因斜齿轮较之直 齿轮具有传动平稳，承载能力高等 优点，故在减速器中采用斜齿轮传动。根据运动简图的整体布置确定皮带和齿轮传动的中心距，再根据中心距及机械原理和机械设计的有关知识确定皮带轮的直径和齿轮的齿数。 故传动系统由“V带传动+二级圆柱斜齿轮减速器”组成。 原始数据： 已知工作机（执行机构原动件）主轴： 转速：n W=30 （r/min） 转矩：M b =1000 (N.m) 3.2电动机的选择 1）选择电动机类型 按已知工作要求和条件选用Y系列一般用途的全封闭自扇冷式笼型三相异步电动。 2）选择电动机容量 a．工作轴输出功率：P W=Mω/1000 (KW) ω=πn W /30=30π/30=3.14159 (rad/s) P W=Mω/1000=1000*3.14159/1000=3.14159 KW 注：工作轴——执行机构原动件轴。 b．所需电动机的功率：P d= P W /ηa ηa----由电动机至工作轴的传动总效率 ηa =η带×η轴承3×η齿轮2×η联 查表可得： 对于V带传动: η带=0.96 对于8级精度的一般齿轮传动：η齿轮=0.97 对于一对滚动轴承：η轴承=0.99 对于弹性联轴器：η联轴器=0.99 则 ηa =η带×η轴承3×η齿轮2×η联 =0.96×0.993×0.972×0.99 = 0.868 ∴P d= P W /ηa=3.14159/0.868=3.619 KW 查各种传动的合理传动比范围值得： V带传动常用传动比范围为i带=2～4，单级圆柱齿轮传动比范围为i齿=3～5，则电动机转速可选范围为 nd=i带×i齿2×n W =(2～4)( 3～5)2×n W =（18 ～100 ）×n W =(18～100)×30 =540～3000 r/min 符合这一转速范围的同步转速有750 r/min、1000 r/min、1500 r/min和3000 r/min，根据容量和转速，由有关手册查出四种适用的电动机型号，因 此有四种传动比方案。 对于电动机来说，在额定功率相同的情况下，额定转速越高的电动机尺寸越小，重量和价格也低，即高速电动机反而经济。若原动机的转速选得过高，势必增加传动系统的传动比，从而导致传动系统的结构复杂。由表中四种方案，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、结构和带传动及减速器的传动比，认为方案2的传动比较合适，所以选定电动机的型号为Y112M-4。 Y112M-4电动机数据如下: 额定功率：4 Kw 满载转速：n满=1440 r/min 同步转速：1500 r/min 3.3传动装置的总传动比和各级传动比分配 1．传动装置的总传动比 i总= n满/ n W =1440/30= 48 2．分配各级传动比 根据《机械设计课程设计》表2.2选取，对于三角v带传动,为避免大带轮直径过大,取i12=2.8； 则减速器的总传动比为i 减=i 总 /2.8=48/2.8=17.1429 对于两级圆柱斜齿轮减速器,按两个大齿轮具有相近的浸油深度分配传动比,取i g=1.3i d i 减 = i g×i d = 1.3i2d =17.1429 i2d =17.1429/1.3=13.1868 i d =3.63 i g=1.3i d=1.3×3.63=4.72 注：i g -高速级齿轮传动比； i d–低速级齿轮传动比； 3.4传动装置的运动和动力参数计算 计算各轴的转速： 电机轴：n 电 = 1440 r/min Ⅰ轴n Ⅰ= n 电 /i 带 =1440/2.8=514.29 r/min Ⅱ轴n Ⅱ= n Ⅰ / i g=514.29/4.72=108.96 r/min Ⅲ轴n Ⅲ=n Ⅱ / i d =108.96/3.63=30 r/min 计算各轴的输入和输出功率： Ⅰ轴：输入功率P Ⅰ = P dη带=3.619×0.96=3.474 kw 输出功率PⅠ= 3.474η轴承=3.474×0.99=3.44 kw Ⅱ轴：输入功率P Ⅱ=3.44×η 齿轮 =3.44×0.97=3.34 kw 输出功率PⅡ= 3.34×η轴承=3.34×0.99=3.30 kw Ⅲ轴输入功率P Ⅲ=3.30×η 齿轮 =3.30×0.97=3.20 kw 输出功率PⅢ= 3.20×η轴承=3.20×0.99=3.17 kw 计算各轴的输入和输出转矩： 电动机的输出转矩T d=9.55×106×P d /n电=9.55×106×3.619/1440 =24×103N·mm Ⅰ轴：输入转矩T Ⅰ=9.55×106×P Ⅰ / n Ⅰ =9.55×106×3.474/514.29 =64.5×103N·mm 输出转矩TⅠ=9.55×106×PⅠ/ nⅠ=9.55×106×3.44/514.29 =63.9×103N·mm Ⅱ轴：输入转矩T Ⅱ=9.55×106×P Ⅱ / n Ⅱ =9.55×106×3.34/108.96 =292.7×103N·mm 输出转矩T Ⅱ=9.55×106×P Ⅱ / n Ⅱ =9.55×106×3.30/108.96 =289×103N·mm Ⅲ轴输入转矩T Ⅲ=9.55×106×P Ⅲ / n Ⅲ =9.55×106×3.20/30 =1019×103N·mm 输出转矩T Ⅲ=9.55×106×P Ⅲ / n Ⅲ =9.55×106×3.17/30 =1009×103N·mm 机械原理课程设计说明书 题目：摆式送料机构总体设计 姓名：冯帅 学号： 专业： 班级: 学院：交通与车辆工程学院 指导教师： 2013年7月9日 目录 第一章机械原理课程设计指导书 (2) 一．机械原理课程设计的目的 (2) 二．机械原理课程设计的任务 (2) 三．课程设计步骤 (2) 四．基本要求 (3) 五．时间安排 (3) 六．需交材料 (3) 第二章摆式送料机构总体设计过程 (3) 一工作原理 (3) 二设计方案 (5) 三利用解析法确定机构的运动尺寸 (6) 四连杆机构的运动分析 (10) ⑴速度分析 (10) ⑵加速度分析 (12) 第三章课程设计总结 (14) 第四章参考文献 (14) 第一章机械原理课程设计指导书 一．机械原理课程设计的目的 机械原理课程设计是机械原理课程教学中最后的一个重要的实践性教学环节，是培养学个进行自动机械总体方案设计、运动方案设计、执行机构选型设计，传动方案设计控制系统设计以及利用用计算机对工程实际中各种机构进行分析和设计能力的一个重要的川练过程。其目的如下： (1)通过课程设计，综合运用所学的知识，解决工程实际问题。并使学生进一步巩固和加深所学的理论知识。 (2)使学生得到拟定机械总体方案、运动方案的训练，并且有初步的机械选型与组合及确定传动方案的能力，培养学生开发、设计、创新机械产品的能力。 (3)使学生掌握自动机械设计的内容、方法、步骤，并对动力分析与设计有个较完整的概念。 (4)进一步提高学生的运算、绘图、表达及运用计算机和查阅有关技术资料的能力。 (5)通过编写说明书，培养学生的表达、归纳及总结能力。 二．机械原理课程设计的任务 机械原理课程设计的任务一般分为以下几部分。 (1)根据给定机械的工作要求，合理地进行机构的选型与组合。 (2)拟定该自动机械系统的总体、运动方案(通常拟定多个)，对各运动方案进行对比和选择，最后选定一个最佳方案作为个设计的方案，绘出原理简图。 (3)传动系统设计，拟定、绘制机构运动循环图。 三．课程设计步骤 1．机构设计和选型 （1）根据给定机械的工作要求，确定原理方案和工艺过程。 （2）分析工艺操作动作、运动形式和运动规律。 （3）拟定机构的选型与组合方案，多个方案中选择最佳的。 （4）设计计算。 （5）结构设计、画图。 （6）编写设计计算说明书。 2．自动机械总体方案设计 （1）根据给定机械的工作要求，确定实现功能要求原理方案。 （2）根据原理方案确定工艺方案和总体结构。 （3）拟定工作循环图。 （4）设计计算。 （5）画图。 课程设计设计说明书格式规范 课程设计设计说明书格式规范 一、课程设计设计说明书格式规范 装订成册的书面说明书和完整电子文档各一份，说明书统一采用A4纸打印，说明书格式如下，顺序为： （一）封面 （二）索命数正文，包括： 1、摘要（包括中文摘要和英文摘要）： 分别为300字左右，应包括：工作目的、内容、结论、关键词 2、目录 以上部分以I、II……编制页码。以下部分根据章节编写序号和页码。 3、主体部分（不少于1 字,按要求设定页眉页角，要求居中） 主要包括引言或绪论、正文、结论、致谢，采用全角符号，英文和数字半角。每页28行、每行32-35个汉字，1.5倍行间距 3.1格式：主体部分的编写格式由引言(绪论)开始，以结论结束。主体部分必须由1页开始。一级标题之间换页，二级标题之间空行。 3.2序号 3.2.1毕业说明书各章应有序号，序号用阿拉伯数字编码，层 次格式为：1××××（三号黑体，居中）×××××××××××××××××××××× (内容用小四号宋体)。 1.1××××（小三号黑体，居左） ××××××××××××××××××××× （内容用小四号宋体）。 1.1.1××××（四号黑体，居左） ×××××××××××××××××××× （内容用小四号宋体）。 ①××××（用与内容同样大小的宋体） 1）××××（用与内容同样大小的宋体）a．××××（用与内容同样大小的宋体） 3.2.2说明书中的图、表、公式、算式等，一律用阿拉伯数字分别依序连编号编排序号。序号分章依序编码，其标注形式应便于互相区别，可分别为：图 2.1、表 3.2式（3.5）等 3.2.3说明书一律用阿拉伯数字连续编页码。页码由前言（或绪论）的首页开始，作为第1页，并为右页另页。题名页、摘要、目次页等前置部分可单独编排页码。页码必须统一标注每页页脚中部。力求不出空白页，如有，仍应以右页作为单页页码。 3.2.4说明书的附录依序用大写正体英文字母A、B、C……编序号，如：附录A。 《机械原理课程设计》教学大纲 课程名称：机械原理课程设计 课程性质：集中实践教学环节必修课程 学分：2 学时：2周 授课单位：机电工程学院 适用专业：机电一体化专科专业 预修课程：《机械制图》，《高等数学》，《材料与金属工艺学》，《理论力学》，《材料力学》、《机械原理》。 开设学期：第三学期 一、课程设计教学目的与基本要求： 1.教学目的：机械原理课程设计是对机械类专业学生进行的一次设计实践性教学环节。其主要目的是进一步巩固、理解并初步运用所学知识，在接触和了解工程技术实际（如工程设计方法、工程设计资料等）的基础上，对学生进行较为系统的设计方法训练，以达到初步培养学生分析问题、解决实际工程问题的能力。 2.基本要求：机械原理课程设计实质上是进行机构运动简图的设计。因此，它的基本要求是：提出设计方案、选用机构类型及其组合，确定运动学尺寸、进行运动分析和动态静力分析、飞轮转动惯量的计算等等。完成必要的计算机三维绘图或编程、图纸绘制和编写设计计算说明书。机械原理课程设计中，作图求解或解析的方法均可采用。 二、课程设计内容及安排： 1.主要设计内容：课程设计内容可根据专业要求从以下项目中选定： （1）运动方案设计 (a)工作原理和工艺动作分解; (b)机械运动方案的拟定； (c)机械执行机构的选择和评定(连杆机构的设计及分析、凸轮机构设计、齿轮机构或轮系设计、其它基本机构设计)； (d)根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图； (e)机械传动系统的设计选择和评定； （2）执行机构尺寸设计 (a)执行机构各部分尺寸设计； (b)机构运动简图； (c)飞轮转动惯量的确定； (d)机械动力性能的分析计算。 （3）编写设计说明书。 （4）答辩。 2.时间安排：在机械原理课程和其它先修课程完成后，安排2周时间进行机械原理课程设计。 三、指导方式：集体辅导与个别辅导相结合 四、课程设计考核方法及成绩评定： 1.考核方式：根据设计图和设计说明书及答辩进行成绩评定，不再考试。 2.成绩评定：由1～2名教师组成答辩小组，对学生完成的设计图和设计计算说明书的内容进行提问，并根据学生回答问题的正确性以及设计内容，按优秀、良好、中等、及格和不及格进行评分。 五、课程设计教材及主要参考资料： [1]牛鸣岐主编.《机械原理课程设计手册》.重庆大学出版社，2001年 [2]郑文纬主编.《机械原理》第7版.高等教育出版社，1997年 [3]孙桓主编.《机械原理》第7版.高等教育出版社，2006年 [4]朱理主编.《机械原理》第1版.高等教育出版社，2004年 大纲撰写人签字：学院章 学院负责人签字：年月日 《XXXXXX》概要设计说明书 张三、李四、王五 1．引言 1．1编写目的 在本机票预定系统项目的前一阶段，也就是需求分析阶段中，已经将系统用户对本系统的需求做了详细的阐述，这些用户需求已经在上一阶段中对航空公司、各旅行社及机场的实地调研中获得，并在需求规格说明书中得到详尽得叙述及阐明。 本阶段已在系统的需求分析的基础上，对机票预定系统做概要设计。主要解决了实现该系统需求的程序模块设计问题。包括如何把该系统划分成若干个模块、决定各个模块之间的接口、模块之间传递的信息，以及数据结构、模块结构的设计等。在以下的概要设计报告中将对在本阶段中对系统所做的所有概要设计进行详细的说明。 在下一阶段的详细设计中，程序设计员可参考此概要设计报告，在概要设计对机票预定系统所做的模块结构设计的基础上，对系统进行详细设计。在以后的软件测试以及软件维护阶段也可参考此说明书，以便于了解在概要设计过程中所完成的各模块设计结构，或在修改时找出在本阶段设计的不足或错误。 1．2项目背景 机票预定系统将由两部分组成：置于个旅行社定票点的前台客户程序，以及置于航空公司的数据库服务器。本系统与其他系统的关系如下： 1．3定义 1．3．1 专门术语 SQL SERVER: 系统服务器所使用的数据库管理系统（DBMS）。 SQL: 一种用于访问查询数据库的语言 事务流：数据进入模块后可能有多种路径进行处理。 主键：数据库表中的关键域。值互不相同。 外部主键：数据库表中与其他表主键关联的域。 ROLLBACK: 数据库的错误恢复机制。 1．3．2 缩写 系统：若未特别指出，统指本机票预定系统。 SQL: Structured Query Language（结构化查询语言）。 ATM: Asynchronous Transfer Mode (异步传输模式)。 1．4参考资料 以下列出在概要设计过程中所使用到的有关资料： 1．机票预定系统项目计划任务书浙江航空公司1999/3 2．机票预定系统项目开发计划《**》软件开发小组1999/3 3．需求规格说明书《**》软件开发小组1999/3 4．用户操作手册（初稿）《**》软件开发小组1999/4 5．软件工程及其应用周苏、王文等天津科学技术出版社1992/1 6．软件工程张海藩清华大学出版社1990/11 7．Computer Network A.S.Tanenbaun Prentice Hall 1996/01 文档所采用的标准是参照《软件工程导论》沈美明著的“计算机软件开发文档编写指南”。 2．任务概述 2．1 目标 2．2 运行环境 系统将由两部分程序组成，安装在各旅行社客户机上的客户程序及航空公司内的数据服务器程序。 根据调研得知所有旅行社的计算机配置均在Pentium 133级别以上，客户程序应能够在Pentium 133级别以上, Win NT环境下运行。 2．3 需求概述 浙江航空公司为方便旅客，需开发一个机票预定系统。为便于旅客由旅行社代替航空公司负责为旅客定票，旅行社把预定机票的旅客信息，包括姓名、性别、工作单位、身份证号码、旅行时间、旅行目的地，输入机票预定系统的客户端程序，系统经过查询航空公司内的航班数据服务器后，为旅客安排航班，印出取票通知。旅客在飞机起飞前一天凭取票通知和帐单交款后取票，系统校对无误后即印出机票给旅客。 要求系统能有效、快速、安全、可靠和无误的完成上述操作。并要求客户机的界面要简单明了，易于操作，服务器程序利于维护。 2．4 条件与限制 3．总体设计 3．1 处理流程 下面将使用（结构化设计）面向数据流的方法对机票预定系统的处理流程进行分 机械原理课程设计 编程说明书 设计题目：牛头刨床凸轮机构指导教师：王琦王春华设计者：雷选龙 学号：0807100309 班级：机械08-3 2010年7月15日 辽宁工程技术大学 机械原理课程设计任务书（二） 姓名雷选龙专业机械工程及自动化班级机械08-3班学号 五、要求： 1）计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图。 2）确定凸轮机构的基本尺寸，选取滚子半径，画出凸轮实际廓线，并按比例绘出机构运动简图。以上内容作在A2或A3图纸上。 3）编写出计算说明书。 指导教师： 开始日期：2010年07月10日完成日期：2010年07月16日 目录 一设计任务及要求-----------------------------------------------2 二数学模型的建立-----------------------------------------------2 三程序框图--------------------------------------------------------5 四程序清单及运行结果-----------------------------------------6 五设计总结-------------------------------------------------------14 六参考文献-----------------------------------------------------15 一 设计任务与要求 已知摆杆9为等加速等减速运动规律，其推程运动角φ=70，远休止角φs =10，回程运动角φ?=70，摆杆长度l 09D =125,最大摆角φ max =15，许用压力角[α]=40，凸轮与曲线共轴。 （1） 要求：计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图（用方格纸 绘制），也可做动态显示。 （2） 确定凸轮的基本尺寸，选取滚子半径，画出凸轮的实际廓线， 并按比例绘出机构运动简图。 （3） 编写计算说明书。 二 机构的数学模型 1 推程等加速区 当2/0?δ≤≤时 角位移 22max /21?δ?=m 角速度 2max /4?δ?ω= 角加速度 2max /4??ε= 2 推程等减速区 当?δ?≤<2/时 角位移 22max max /)(21?δ???--=m 角速度 2max /)(4?δ??ω-= 角加速度 2max /4??ε-= 3 远休止区 当s ??δ?+≤<时 角位移 max 1?=m 角速度 0=ω 角加速度 0=ε 百度文库 项目编号： 工程编号： 版本号： 保密级别：打磨焊缝及周围热影响区 球罐焊缝（表面是 末）吸附罐 壁 移动小 车 摄像 照明设 备 固定小 车 接触罐 壁 打磨焊 缝 打磨热 影响区 能量转 换 xyz向 移动打 磨头 机密绝密产品设计说明书 产品名称： 产品型号： 工程编号： 设计： 编写： 校核： 审核： 0001年1月1日 XXX产品设计说明书 目录 NO TABLE OF CONTENTS ENTRIES FOUND. XXX产品设计说明书 1．背景及意义 根据我国有关规程规定，根据基础情况，每隔2-6年需对大型球罐或圆柱形储罐检测一次，每隔2年需对使用5年以上的管线进行检测（通常，在低洼、潮湿的地方挖开数处检查）。各项检测之前，都必须进行罐体的清洗打磨。目前国内传统的清洗和打磨方法主要利用人工手持打磨设备进行打磨，存在着劳动强度大，施工周期长、安全性差等问题。 随着我国大型石油储罐的大量建设，以及人类对环境保护问题的日益重视，人工作业已不符合环境和发展的客观要求，淘汰人工作业是历史的必然。机器人技术的出现和发展，以及检测人员自我保护意识的增强，使得机器人代替人工进行罐壁打磨作业成为迫切任务。本项目开发的能携带自动化打磨装备的爬壁机器人，可以大大降低大型容器打磨作业的成本，提高工作效率，特别是把检测人员从危险作业环境中解脱出来。因此，大型容器壁面打磨机器人的研制具有重要的社会效益、经济意义和广阔的应用前景。 2．设计需求分析 需求表汇总 表XXX产品设计需求表 基本需求 名称内容小车最大尺寸 焊缝打磨宽度 越障高度 自重和承载 能量要求 功能需求 名称内容 吸附功能 机器人在罐壁工作时，应可靠地吸附在球罐内、外表面，且吸附力 不能过大。 移动转向功能 机械原理课程设计 题目：干粉压片机 学校：洛阳理工学院 院系：机电工程系 专业：计算机辅助设计与制造 班级：z080314 设计者：李腾飞（组长）李铁山杜建伟 指导老师：张旦闻 2010年1月1日星期五 课程设计评语 课程名称：干粉压片机的机构分析与设计 设计题目：干粉压片机 设计成员：李腾飞（组长）李铁山杜建伟 指导教师：张旦闻 指导教师评语： 2010年1月1日星期五 前言 干粉压片机装配精度高，材质优良耐磨损，稳定可靠，被公认为全国受欢迎产品。特别是现在的小型干粉压片机，市场前景很好。很多小型企业不可能花高价去买大型的，而且得不尝试，所以小型压片机更少中小型企业青睐。例如蚊香厂、鱼药饲料厂、消毒剂厂、催化剂厂都相继使用。本机还可改为异形冲模压片。由于该机型相对于其他机型压力较大，压片速度适中，因而受到生产奶片、钙片、工业、电子异形片的厂家欢迎。相信本厂品会给您带来良好的企业效应。 编者：洛阳理工学院第二小组 日期：2010年1月1日星期五 目录 一. 设计题目 (5) 1.工作原理以及工艺过程 (5) 2.原始数据以及设计要求 (5) 二. 设计题目的分析 (5) 1. 总功能分析 (5) 2. 总功能分解 (5) 3. 功能元求解 (6) 4. 运动方案确定 (7) 5. 方案的评价 (9) 6. 运动循环图 (10) 7. 尺度计算 (11) 8.下冲头对心直动滚子推杆盘形凸轮机 (13) 9.下冲头对心直动滚子推杆盘形凸轮机的位移曲线 (13) 三. 干粉压片机各部件名称以及动作说明 (14) 四. 参考书目 (14) 五. 新得体会 (14) 1 引言 (3) 1.1 编写目的 (3) 1.2 背景 (3) 1.3 定义 (3) 1.4 参考资料 (3) 2 总体设计 (3) 2.1 简述 (3) 2.2 架构设计 (4) 2.2.1 系统逻辑架构图 (4) 2.2.2 系统物理架构图 (4) 2.2.3 顶层系统包图 (5) 2.2.4 业务类包图 (6) 2.2.5 子系统关系图 (6) 2.3 接口设计 (6) 2.3.1 界面框架设计 (6) 2.3.2 外部接口设计 (7) 3 子系统设计 (7) 3.1 基础信息子系统 (7) 3.1.1 子系统说明 (7) 3.1.2 类图 (8) 3.1.3 类说明 (12) 3.1.4 界面设计 (19) 3.2 我的工作台子系统 (21) 3.2.1 子系统说明 (21) 3.2.2 类图 (22) 3.2.3 类说明 (26) 3.2.4 界面设计 (32) 3.3 工作进展子系统 (33) 3.3.1 子系统说明 (33) 3.3.2 类图 (34) 3.3.3 类说明 (34) 3.3.4 界面设计 (34) 3.4 信息发布子系统 (36) 3.4.1 子系统说明 (36) 3.4.2 类图 (36) 3.4.3 类说明 (37) 3.4.4 界面设计 (38) 3.5 系统管理子系统 (38) 3.5.1 子系统说明 (38) 3.5.2 类图 (39) 3.5.3 类说明 (39) 3.5.4 界面设计 (40) 3.6 个人设置子系统 (41) 3.6.1 子系统说明 (41) 3.6.2 类图 (42) 3.6.3 类说明 (43) 3.6.4 界面设计 (44) 4 约束和假定 (45) 5 系统数据结构设计 (45) 5.1 逻辑结构设计 (45) 5.1.1 角色表（PUBLIC_ROLE） (46) 5.1.2 权限表（PUBLIC_PRIVILEGE） (46) 5.1.3 角色权限表（PUBLIC_ROLEPRIVILEGE） (46) 5.1.4 部门表（PUBLIC_ DEPT） (46) 5.1.5 岗位表（PUBLIC_POST） (47) 5.1.6 员工表（PUBLIC_MEMBER） (47) 5.1.7 工作任务表（WORKPLAN_ TASK） (48) 5.1.8 任务分派表（WORKPLAN_ ALLOTTASK） (48) 5.1.9 工作计划表（WORKPLAN_ PLAN） (48) 5.1.10 计划任务表（WORKPLAN_ PLANTASK） (49) 5.1.11 工作日志表（WORKPLAN_ WORKLOG） (49) 5.1.12 工作汇报表（WORKPLAN_ WORKREPORT） (50) 5.1.13 信息发布表（PUBLIC_ PUBLISHINFO） (50) 5.1.14 收件箱表（PUBLIC_INBOX） (50) 5.1.15 系统操作日志表（PUBLIC_OPERA TELOG） (51) 5.1.16 个人提醒设置表（PUBLIC_EVENTS） (51) 5.1.17 系统表（PUBLIC_SYSTEM） (52) 5.1.18 系统功能模块表（PUBLIC_SYSTEMMODULE） (52) 5.2 物理结构设计 (52) 5.3 数据结构与程序的关系 (52) 6 系统出错处理设计 (52) 6.1 出错信息 (52) 6.2 补救措施 (53) 6.3 系统维护设计 (53) 一、课程设计的意义、内容及步骤 随着生产技术的不断发展，机械产品种类日益增多，对产品的机械自动化水平也越来越 高，因此，机械设备设计首先需要进行机械运动方案的设计和构思、各种传动机构和执行机 构的选用和创新设计。本指导书旨在根据高校工科本科《机械原理课程教学基本要求》的要 求：结合一个简单的机械系统，综合运用所学理论和方法，使学生能受到拟定机械运动方案的初步训练，并能对方案中某些机构进行分析和设计，针对某种简单机器（即工艺动作过程 较简单）进行机构运动简图设计。 设计过程指从明确设计任务到编制技术文件为止的整个设计工作的过程，该过程一般来 讲包括四个阶段：1）明确设计任务和要求；2）原理方案设计；3）技术设计；4）施工设计。本 次设计的主要内容主要完成前两个任务，完成的步骤如下; 设汁任务I神服文现礴足列施的罐本原现-T星本T艺劭怦的即是I-二选揮执行机构亍■ 绘制机构运功祁画I_ 黴新瓦标詡示直图I一匹苻机狷矗尺可金豕迄功学设审一I绘制机购运动简圏I 运动学和动力学分析If进行评价比较优选I 二、机械原理课程设计的基本要求 1.设计结果体现创新精神。 2.方案设计阶段以小组为单位，组织学生参观讨论，分析机器的结构、传动方式、工 作原理，给出至少两种运动方案，并对其进行比较，从中选出最优方案。 3.方案确定以后，进行机构尺寸综合和机构运动分析时，每个学生的参数不同，独自 设计。若发现尚未达到工作要求，应审查方案，调整机构的尺寸，重新进行设计。 4.每个学生绘制一张图纸，应包括机械系统运动方案简图和机械运动循环图，一两个 主要机构的运动分析及设计程序。 5.写一份设计说明书，最后进行答辩。 6.成绩的评定。课程设计的成绩单独评定。应以设计说明书、图样和在答辩中回答问题的情况为依据， 参考设计过程中的表现，由指导教师按五级计分制（优、良、中、及格、不及格）进行评定。 、机械运动简图设计内容 1?功能分解 机器的功能是多种多样的，但每一种机器都要完成某一工艺动作过程。将机械所需完 成的工艺动作过程进行分解，即将总功能分解为多个功能元，在机械产品中就是将工艺动作 过程分解为若干个执行动作。设计者必须把动作过程分解为几个独立运动的分功能，然后用 树状功能图来描述，使机器的总的功用及各分功能一日了然。 例如，设计一部四工位专用机床，它可以分解成如下几个工艺动作： 《XXXXXX》 概要设计说明书 张三、李四、王五 1．引言 1．1编写目的 在本机票预定系统项目的前一阶段，也就是需求分析阶段中，已经将系统用户对本系统的需求做了详细的阐述，这些用户需求已经在上一阶段中对航空公司、各旅行社及机场的实地调研中获得，并在需求规格说明书中得到详尽得叙述及阐明。 本阶段已在系统的需求分析的基础上，对机票预定系统做概要设计。主要解决了实现该系统需求的程序模块设计问题。包括如何把该系统划分成若干个模块、决定各个模块之间的接口、模块之间传递的信息，以及数据结构、模块结构的设计等。在以下的概要设计报告中将对在本阶段中对系统所做的所有概要设计进行详细的说明。 在下一阶段的详细设计中，程序设计员可参考此概要设计报告，在概要设计对机票预定系统所做的模块结构设计的基础上，对系统进行详细设计。在以后的软件测试以及软件维护阶段也可参考此说明书，以便于了解在概要设计过程中所完成的各模块设计结构，或在修改时找出在本阶段设计的不足或错误。 1．2项目背景 机票预定系统将由两部分组成：置于个旅行社定票点的前台客户程序，以及置于 1．3 1．3．1 专门术语 SQL SERVER: 系统服务器所使用的数据库管理系统（DBMS）。 SQL: 一种用于访问查询数据库的语言 事务流：数据进入模块后可能有多种路径进行处理。 主键：数据库表中的关键域。值互不相同。 外部主键：数据库表中与其他表主键关联的域。 ROLLBACK: 数据库的错误恢复机制。 1．3．2 缩写 系统：若未特别指出，统指本机票预定系统。 SQL: Structured Query Language（结构化查询语言）。 ATM: Asynchronous Transfer Mode (异步传输模式)。 1．4参考资料 以下列出在概要设计过程中所使用到的有关资料： 1．机票预定系统项目计划任务书浙江航空公司 1999/3 2．机票预定系统项目开发计划《**》软件开发小组 1999/3 3．需求规格说明书《**》软件开发小组 1999/3 4．用户操作手册（初稿）《**》软件开发小组 1999/4 5．软件工程及其应用周苏、王文等天津科学技术出版社 1992/1 6．软件工程张海藩清华大学出版社 1990/11 7．Computer Network A.S.Tanenbaun Prentice Hall 1996/01 文档所采用的标准是参照《软件工程导论》沈美明著的“计算机软件开发文档编写指南”。 2．任务概述 2．1 目标 2．2 运行环境 系统将由两部分程序组成，安装在各旅行社客户机上的客户程序及航空公司内的数据服务器程序。 根据调研得知所有旅行社的计算机配置均在Pentium 133级别以上，客户程序应能够在Pentium 133级别以上, Win NT环境下运行。 2．3 需求概述 浙江航空公司为方便旅客，需开发一个机票预定系统。为便于旅客由旅行社代替航空公司负责为旅客定票，旅行社把预定机票的旅客信息，包括姓名、性别、工作单位、身份证号码、旅行时间、旅行目的地，输入机票预定系统的客户端程序，系统经过查询航空公司内的航班数据服务器后，为旅客安排航班，印出取票通知。旅客在飞机起飞前一天凭取票通知和帐单交款后取票，系统校对无误后即印出机票给旅客。 要求系统能有效、快速、安全、可靠和无误的完成上述操作。并要求客户机的界面要简单明了，易于操作，服务器程序利于维护。 2．4 条件与限制 3．总体设计 3．1 处理流程 下面将使用（结构化设计）面向数据流的方法对机票预定系统的处理流程进行分析。系统可分为两大部分：一、客户机上的程序，二、服务器上的程序。以下将分别对系统的这两大部分进行流程分析： 文档编号： 项目名称 XXXX CSCI详细设计说明书 单位名称 XXXX年X月 修改记录 1 范围 1.1 标识 1.2 CSCI 概述 1.3 文档概述 2 引用的文档 3 CSCI 设计 3.1 CSCI结构 3.2 CSCI运行组织 3.3 CSCI性能要求 3.4 CSCI设计限制和约束 3.5 CSCI测试计划 4 CSC 设计 4.x CSC的名称和唯一标识符 4.x.y 下一级CSC的名称和唯一标识符 5 CSCI数据说明 5.1 CSCI内部数据元素 5.2 CSCI外部接口数据元素 6 CSCI数据文件 6.1 CSC和CSU数据文件的交叉引用 6.x数据文件名和唯一标识符 7 需求可追踪性 1.1 标识 【系统背景】 系统标识符：（系统标识符） 系统名称：（系统名称） 缩写：给出系统的缩写 【适用的CSCI】 标识符：（CSCI标识符） 名称：（CSCI名称） 缩写：给出CSCI的缩写 1.2 CSCI 概述 【系统功能概述】 简要描述本系统的功能。 【CSCI功能概述】 （给出CSCI在需求规格说明书中对应的需求规格标识号的引用）。 如有必要可用图示表示本CSCI在系统中的位置（顶层系统结构图）。1.3 文档概述 【用途】 本文档用于描述在进行CSCI详细设计中每个阶段的设计结果，提供CSCI 的详细设计说明书。 【内容】 本文档的主题内容如下： 描述CSCI的功能和作用； 定义CSCI的结构（用一组CSC，以及这些CSC之间的接口关系，定义CSC 的名称，标示符，分配的需求集）； 定义CSCI设计限制； 定义CSCI资源使用设计； 定义CSCI每个CSC以及CSU的详细设计。 描述每个CSC可追溯的需求规格和接口规格说明。 12届机械原理课程设计 步进送料机 设计说明书 学生姓名付振强 学号8011208217 所属学院机械电气化工程学院 专业机械设计制造及其自动化 班级机械12-2 指导教师张涵 日期2010-06-30 前言 1 进入21世纪以来，随着科学技术、工业生产水平的不断发展和人们生活条件的不断改善市场愈加需要各种各样性能优良、质量可靠、价格低廉、效率高、能耗低的机械产品，而决定产品性能、质量、水平、市场竞争能力和经济效益的重要环节是产品设计。机械产品设计中，首要任务是进行机械运动方案的设计和构思、各种传动机构和执行机构的选用和创新设计。这要求设计者综合应用各类典型机构的结构组成、运动原理、工作特点、设计方法及其在系统中的作用等知识，根据使用要求和功能分析，选择合理的工艺动作过程，选用或创新机构型式并巧妙地组合成新的机械运动方案，从而设计出结构简单、制造方便、性能优良、工作可靠、实用性强的机械产品。 企业为了赢得市场，必须不断开发符合市场需求的产品。新产品的设计与制造，其中设计是产品开发的第一步，是决定产品的性能、质量、水平、市场竞争力和经济效益的最主要因素.机械原理课程设计结合一种简单机器进行机器功能分析、工艺动作过程确定、执行机构选择、机械运动方案评定、机构尺度综合、机构运动方案设计等，使学生进一步巩固、掌握并初步运用机械原理的知识和理论，对分析、运算、绘图、文字表达及技术资料查询等诸方面的独立工作能力进行初步的训练，培养理论与实际结合的能力，更为重要的是培养开发和创新能力。因此，机械原理课程设计在机械类专业学生的知识体系训练中，具有不可替代的重要作用。 本次我设计的是步进送料机，以小见大，设计并不是门简单的课程，它需要我们理性的思维和丰富的空间想象能力。我们可以通过对步进送料机的设计进一步了解机械原理课程设计的流程，为我们今后的设计课程奠定了基础。 目录 前言 (1) 机械原理课程设计说明书设计题目：压床机构设计 自动化院（系）机械制造专业 班级机制0901 学号20092811022 设计者罗昭硕 指导老师赵燕 完成日期2011 年1 月4日 一、压床机构设计要求 1 ．压床机构简介及设计数据 1.1压床机构简介 图9—6所示为压床机构简图。其中，六杆机构ABCDEF为其主体机构，电动机经联轴器带动减速器的三对齿轮z1-z2、z3-z4、z5-z6将转速降低，然后带动曲柄1转动，六杆机构使滑块5克服阻力Fr而运动。为了减小主轴的速度波动，在曲轴A上装有飞轮，在曲柄轴的另一端装有供润滑连杆机构各运动副用的油泵凸轮。 1.2设计数据 1.1机构的设计及运动分折 已知：中心距x1、x2、y, 构件3的上下极限角，滑块的冲程H，比值CE ／CD、EF／DE，各构件质心S的位置，曲柄转速n1。 要求：设计连杆机构, 作机构运动简图、机构1～2个位置的速度多边形和加速度多边形、滑块的运动线图。以上内容与后面的动态静力分析一起画在l号图纸上。 1.2机构的动态静力分析 已知：各构件的重量G及其对质心轴的转动惯量Js(曲柄1和连杆4的重力和转动惯量（略去不计)，阻力线图(图9—7)以及连杆机构设计和运动分析中所得的结果。 要求：确定机构一个位置的各运动副中的反作用力及加于曲柄上的平衡力矩。作图部分亦画在运动分析的图样上。 1.3飞轮设计 已知：机器运转的速度不均匀系数δ．由两态静力分析中所得的平衡力矩Mb;驱动力矩Ma为常数，飞轮安装在曲柄轴A上。 要求：确定飞轮转动惯量J。以上内容作在2号图纸上。 1.4凸轮机构构设计 已知：从动件冲 程H，许用压力角 [α ]．推程角δ。，远 休止角δ?，回程角δ'， 从动件的运动规律见 表9-5，凸轮与曲柄共 轴。 要求：按[α]确定 凸轮机构的基本尺 寸．求出理论廓 线外凸曲线的最小曲 率半径ρ。选取滚子 半径r，绘制凸轮实际 廓线。以上内容作在 2号图纸上 压床机构设计 二、连杆机构的设计及运动分析 1引言 (2) 1.1编写目的 (2) 1.2背景 (2) 1.3定义 (2) 1.4参考资料 (2) 2总体设计 (2) 2.1需求规定 (2) 2.2运行环境 (2) 2.3基本设计概念和处理流程 (3) 2.4结构 (3) 2.5功能器求与程序的关系 (3) 2.6人工处理过程 (3) 2.7尚未问决的问题 (3) 3接口设计 (3) 3.1用户接口 (3) 3.2外部接口 (3) 3.3内部接口 (4) 4运行设计 (4) 4.1运行模块组合 (4) 4.2运行控制 (4) 4.3运行时间 (4) 5系统数据结构设计 (4) 5.1逻辑结构设计要点 (4) 5.2物理结构设计要点 (4) 5.3数据结构与程序的关系 (4) 6系统出错处理设计 (5) 6.1出错信息 (5) 6.2补救措施 (5) 6.3系统维护设计 (5) 概要设计说明书 1引言 1.1编写目的 说明编写这份概要设计说明书的目的，指出预期的读者。 1.2背景 说明： a.待开发软件系统的名称； b.列出此项目的任务提出者、开发者、用户以及将运行该软件的计算站（中心）。 1.3定义 列出本文件中用到的专门术语的定义和外文首字母组词的原词组。 1.4参考资料 列出有关的参考文件，如： a.本项目的经核准的计划任务书或合同，上级机关的批文； b.属于本项目的其他已发表文件； c.本文件中各处引用的文件、资料，包括所要用到的软件开发标准。列出这些文件的 标题、文件编号、发表日期和出版单位，说明能够得到这些文件资料的来源。 2总体设计 2.1需求规定 说明对本系统的主要的输入输出项目、处理的功能性能要求，详细的说明可参见附录C。 2.2运行环境 简要地说明对本系统的运行环境（包括硬件环境和支持环境）的规定，详细说明参见附录C。 机械原理课程设计指导 一、课程设计的目的和内容 1 课程设计的目的 1．巩固并灵活运用所学相关知识； 2．具有初步的设计机械运动方案的能力； 3．提高分析问题、解决问题的能力； 4．提高创新意识和能力； 5．培养运用现代设计方法解决工程问题的能力。 2. 课程设计的任务 (进行机械系统的运动方案和传动系统设计) 确定工作原理和运动形式，绘制工作循环图； 设计几种运动方案并进行分析、比较和选择； 对选定运动方案进行运动分析与综合，并绘制机构运动简图； 进行机械动力性能分析与综合； 编写说明书及相关程序。 3．课程设计的内容 机械原理课程设计，通常以满足一定使用要求或工艺要求的机械为设计对象。 机械原理课程设计，通常包括下列内容： 机械系统方案的拟定; 机械系统运动动力参数计算; 设计计算说明书一份。 完成规定的全部工作后，应进行设计答辩。 二、课程设计的一般步骤 1. 设计准备 1）阅读和研究设计任务书，明确设计内容和要求，分析原始数据及工作条件。 2）借阅（图书馆）、搜集（含网上搜集）有关设计信息、资料及机构设计手册；复习课程有关内容，熟悉有关机构的设计方法，拟定设计计划，准备设计资料。 2. 机械系统的方案设计 机械产品是以机械运动为特征的技术系统，机械系统方案设计的核心是机械运动方案设计，它在机械系统设计的总体中，占有十分重要的地位，也是最具创造性和综合性的内容。 1）机械执行系统运动方案设计 执行系统是机械系统中的重要组成部分，是直接完成机械系统预期工作任务的部分。执行系统由一个或多个执行机构组成。 执行构件是执行机构的输出构件，其数量及运动形式、运动规律和传动特性等要求，决定了整个执行系统的结构方案。机械执行系统的方案设计是机械系统总体方案设计的核心，是整个机械原理工作的基础。 执行系统方案设计的内容 功能原理设计：就是根据机械预期实现的功能，考虑选择何种工作原理来实现这一功能要求。 运动规律设计：是指为实现上述工作原理而决定选择何种运动规律。 执行机构型式设计：是指究竟选择何种机构来实现上述运动规律。 执行机构的协调设计：就是根据工艺过程对各动作的要求，分析各执行机构应当如何协调和配合，设计出协调配合图。 机构尺度设计：是指对所选择的各个执行机构进行运动和动力设计，确定各执行机构的运动尺寸，绘制出各执行机构的运动简图。 一、机构简介 设计垫圈内径检测装置，检测钢制垫圈内径是否在公差允许范围内。被检测的工件由推料机构送入后沿一条倾斜的进给滑道连续进给，直到最前边的工件被止动机构控制的止动销挡住而停止。然后，升降机构使装有微动机关的压杆探头下落，检测探头进入工件的内孔。此时，止动销离开进给滑道，以便让工件浮动。设计数据选择方案B，设计要求见表1。 表1 二、执行机构的选择与比较 方案一： 如图1-1，止动销与曲柄滑块机构的滑块固联在一起，曲柄做一定速度的匀速转动，带动滑块做往复的上下直线运动，止动销上升过程中止动被测垫圈，下降到一定高度时滑块可继续滑动进入下一个工作环节。 如图1-2，升降机构与曲柄滑块机构的滑块固连在一起，曲柄做一定方向一定速度的匀速转动时，滑块做往复的上下移动，升降机构下降过程中，可以对垫圈的内径进行检测，检测完后，升降机构上升，垫圈进入下一个工作环节，下一个垫圈滑向该位置。 该方案的优点：止动销和升降机构的上下移动达到了预定的工作要求，运动过程容易控制。 该方案的缺点：止动销和升降机构在运动过程中的时间匹配的不严格，容易引起工作空闲。而且四杆机构的惯性力较大，运动不稳定，铰链处摩擦较大，易磨损。 图1 -1 图1-2 方案二： 如图2-1，滑块处于垫圈的右侧，曲柄做一定速度的匀速转动，带动滑块做往复的左右直线运动，滑块移动到左极限位置时，止动垫圈，升降机构开始检测，滑块离开。 如图2-2，升降机构与推杆固联在一起，推杆的上顶点在槽型凸轮的槽内移动，凸轮以一定的角速度转动时，推杆上下往复移动，带动升降机构上下往复移动，升降机构下降过程中，可以对垫圈的内径进行检测，检测完后，升降机构上升，垫圈进入下一个工作环节，下一个垫圈滑向该位置。 该方案的优点：止动销和升降机构的上下移动达到了预定的工作要求，运动过程容易控制。 该方案的缺点：止动销和升降机构在运动过程中的时间匹配的不严格，容易引起工作空闲。而且四杆机构的惯性力较大，运动不稳定，铰链处摩擦较大，易磨损。凸轮与推杆的移动摩擦较大，易磨损。 图2-1 图2-2 概要设计说明书 1引言 1.1编写目的 I丨本设计书是高校固定资产管理项目程序的研发概要设计，将项目开发进程中 或者项目结束后提供给双方人员使用，同时也可以作为实施后期的维护人员使用。 1.2项目背景 作为软件开发的前期文档，可以帮助程序设计人员和管理人员提供清晰的设计思路，在软件开发后期的维护阶段也起到至关重要的作用。 委托单位：湖师计科学院开发单位：湖师磁湖在线工作室负责人：关老师 近几年，随着高校学生的人数增加，高校的固定资产也增加，而有一些破旧的资产不能合理的处理和管理，而对于学校这个大群体来说，一个个资产设备，物品，都需要更好的管理和维护，为了高校能够很好的管理学校的设备，我们实验室做了一个高校固定资产管理系统，为学校管理设备带来方便和高效。 1.3定义 B/S : （Browser/Server结构）结构即浏览器和服务器结构。 需求：用户解决问题或达到目标所需的条件和功能；系统或系统部 要满足合同、标准，规范或其他正式文档所需具有的条件及权能。 1.4参考资料 《国家标准软件开发文档规范》 《软件开发流程》，清华大学出版社，2005年1月版 2 任务概述 2.1目标 高校资产管理系统功能有：资产基本资料的管理，资产初始录入，信息统计, 盘点管理，折旧管理，审核管理和数据的导入功能，这只要是资产管理的功能。密码设置，权限设置，系统日志及系统退出这主要是系统管理的功能。 2.2运行环境 ?主机：PC兼容机内存256M以上，显示分辨率800*600以上 ?操作系统：window98，window2000，WindowXP 及Win7 等。 2.3需求概要 用户对软件系统要求使用简单方便，必要的功能一定不能少，且界面设计要大方得体，有良好的视觉效果，待现在系统没实现功能要记录清楚，系统最后阶段要尽量弥补用户所需的功能。 机械原理课程设计说明 书 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】 机械原理课程设计说明书 题目：压床机械方案分析 班级：机械1414班 姓名：刘宁 指导教师：李翠玲 成绩： 2016 年 11 月 8 日 目录 目录 一．题目：压床机械设计 二．原理及要求 （1）.工作原理 压床机械是由六杆机构中的冲头（滑块）向下运动来冲压机械零件的。图1为其参考示意图，其执行机构主要由连杆机构和凸轮机构组成，电动机经过减速传动装置（齿轮传动）带动六杆机构的曲柄转动，曲柄通过连杆、摇杆带动滑块克服阻力F冲 压零件。当冲头向下运动时，为工作行程，冲头在内无阻力；当在工作行程后行程时，冲头受到的阻力为F；当冲头向上运动时，为空回行程，无阻力。在曲柄轴的另一端，装有供润滑连杆机构各运动副的油泵凸轮机构。 （a）机械系统示意图（b）冲头阻力曲线图 （c）执行机构运动简图 图1 压床机械参考示意图 （2）.设计要求 电动机轴与曲柄轴垂直，使用寿命10年，每日一班制工作，载荷有中等冲击，允许曲柄转速偏差为±5％。要求凸轮机构的最大压力角应在许用值[α]之内，从动件运动规律见设计数据，执行构件的传动效率按计算，按小批量生产规模设计。 （3）.设计数据 推程运动角 δ60°70°65°60°70°75°65°60°72°74° 远休止角 s δ10°10°10°10°10°10°10°10°10°10° 回程运动角 δ'60°70°65°60°70°75°65°60°72°74°三．机构运动尺寸的确定 转速n2 (r/min)距离x1 (mm) 距离x2 (mm) 距离y (mm) 冲头行程H (mm) 上极限角 Φ1 (°) 下极限角 Φ2(°) 884013516014012060 （ 1.以O2为原点确定点O4的位置； 2.画出CO4的两个极限位置C1O4和C2O4; 3.取B1，B2使CB=CO4*1/3，并连接B1O2，B2O2; 4.以O2为圆点O2A为半径画圆，与O2B1交于点A1; 5.延长B2O2交圆于A2； 6.取CD=*CO4。 C1 B1 D1 O4 B2 C2 A1 D2 O2 A2 （2）计算： 由题可知CO4=H=140，CB=CO4*1/3=47，O4B=93,CD=*CO4=42; Δx(O2B1)= Δx(O2B2)=OB*cos(30o)-x1=; Δy(O2B1)=y+O4B*sin(30o) =; Δy(O2B2)=y-O4B*sin(30o) =; O2B1=√[Δx(O2B1) 2+Δy(O2B1) 2]≈210; O2B2=√[Δx(O2B1) 2+Δy(O2B2) 2]≈120; AB+O2A=O2B1,AB-O2A=O2B2; 可以解得O2A=45，AB=165. 符号 单位mm 方案414093474216545机械原理课程设计 摇摆送料机构
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