机械原理课程设计题目样本Word文档格式.docx
《机械原理课程设计题目样本Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械原理课程设计题目样本Word文档格式.docx（41页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
7．
进行线锯机构造设计，绘制其装配图；
8．
编写课程设计阐明书。
第2题
块状物品推送机机构综合与构造设计
一、设计题目
在自动包裹机包装作业过程中，经常需要将物品从前一工序转送到下一工序。
现规定设计一用于糖果、香皂等包裹机中物品推送机，将块状物品从一位置向上推送到所需另一位置，如图6－2所示。
二、设计数据与规定
1.
向上推送距离H=120mm，生产率为每分钟推送物品120件；
2.
推送机原动机为同步转速为3000转/分三相交流电动机，通过减速装置带动执行机构积极件等速转动；
3.
由物品处在最低位置时开始，当执行机构积极件转过1500时，推杆从最低位置运动到最高位置；
当积极件再转过1200时，推杆从最高位置又回到最低位置；
最后当积极件再转过900时，推杆在最低位置停留不动；
4.
设推杆在上升运动过程中，推杆所受物品重力和摩擦力为常数，其值为500N；
设推杆在下降运动过程中，推杆所受摩擦力为常数，其值为100N；
图6－2推送机工作规定
5.
使用寿命，每年300工作日，每日工作16小时；
6.
在满足行程条件下，规定推送机效率高（推程最大压力角不大于350），构造紧凑，振动噪声小。
三、设计任务
拟定电动机功率与满载转速；
设计传动系统中各机构运动尺寸，绘制推送机机构运动简图；
在假设电动机等速运动条件下，绘制推杆在一种运动周期中位移、速度和加速度变化曲线；
如果但愿执行机构积极件速度波动系数不大于3%，求应在执行机构积极件轴上加多大转动惯量飞轮；
进行推送机减速系统构造设计，绘制其装配图和两张零件图；
7.
四、设计提示
实现推送机推送规定执行机构方案诸多，下面给出几种供设计时参照。
凸轮机构
图6－3所示凸轮机构，可使推杆实现任意运动规律，但行程较小。
凸轮－齿轮组合机构
图6－4所示凸轮－齿轮组合机构，可以将摆动从动件摆动转化为齿轮齿条机构齿条直线往复运动。
当扇形齿轮分度圆半径不不大于摆杆长度时，可以加大齿条位移量。
凸轮－连杆组合机构图6－5所示凸轮－连杆组合机构也可以实现行程放大功能，但效率较低。
图6－3凸轮机构
图6－4凸轮-齿轮组合机构
图6－5凸轮-连杆组合机构
连杆机构
图6－6所示连杆机构由曲柄摇杆机构ABCD与曲柄滑块机构GHK通过连杆EF相联组合而成。
连杆BC上E点轨迹，在
某些近似呈以F点为圆心圆弧形，因而，杆FG在图示位置有一段时间实现近似停歇。
固定凸轮－连杆组合机构
图6－7所示固定凸轮－连杆组合机构，可视为连杆长度BD可变曲柄滑块机构，变化固定凸轮轮廓形状，滑块可实现预期运动规律。
图6－6
图6－7固定凸轮－连杆组合机构
第3题颚式破碎机机构综合与传动系统设计
设计题目
颚式破碎机是一种运用颚板往复摆动压碎石料设备。
工作时，大块石料从上面进料口进入，而被破碎小粒石料从下面出料口排出。
图6－8为一复摆式颚式破碎机构造示意图。
图中连杆2具备扩大衬套c，套在偏心轮1上，1与带轮轴A固联，并绕其轴线转动。
摇杆3在C、D两处分别与连杆2和机架相联。
连杆2（颚臂）上装有承压齿板a，石料填放在空间b中，压碎粒度用楔块机构4调节。
弹簧5用以缓冲机构中动应力。
图6－9为一简摆式颚式破碎机构造示意图。
当与带轮固联曲柄1绕轴心O持续回转时，在构件2、3、4推动下，动颚板5绕固定点F往复摆动，与固定颚板6一起，将矿石压碎。
设计颚式破碎机执行机构和传动系统。
图6－8复摆式颚式破碎机
图6－9简摆式颚式破碎机
颚式破碎机设计数据如表6－1所示。
表6－1
颚式破碎机设计数据
分组号
进料口尺寸
（mm）
颚板有效工作长度
最大进料粒度
出料口调节范畴
最大挤压压强
（Mpa）
曲柄转速
（rpm）
1
120×
200
100
10～30
300
2
150×
250
120
10～40
210
270
3
200×
150
20～40
220
4
250×
350
20～50
230
为了提高机械效率，规定执行机构最小传动角不不大于650；
为了防止压碎石料在下落时进一步碰撞变碎，规定动颚板放料平均速度不大于压料平均速度，但为了减小驱动功率，规定速比系数k（压料平均速度/放料平均速度）不不不大于1.2。
采用380V三相交流电动机。
该颚式破碎机设计寿命为5年，每年300工作日，每日16小时。
针对图6－8和图6－9所示颚式破碎机执行机构方案，根据设计数据和设计规定，拟定各构件运动尺寸，绘制机构运动简图，并分析构成机构基本杆组；
假设曲柄等速转动，画出颚板角位移和角速度变化规律曲线；
在颚板挤压石料过程中，假设挤压压强由零到最大线性增长，并设石料对颚板压强均匀分布在颚板有效工作面上，在不考虑各处摩擦、构件重力和惯性力条件下，分析曲柄所需驱动力矩；
取曲柄轴为等效构件，规定其速度波动系数不大于15％，拟定应加于曲柄轴上飞轮转动惯量；
对曲柄轴进行动平衡计算；
拟定传动系统方案，设计传动系统中各零部件构造尺寸；
绘制颚式破碎机装配图和曲柄轴零件图；
9．
四、
设计提示
动颚板长度取为其工作长度1.2倍，为了不使石料被挤推出破碎室，两颚板间夹角
。
将动颚板摆角范畴取为
在进行曲柄轴动平衡时，应将曲柄上飞轮提成大小和重量相似两个轮子，其中一种兼作带轮用。
第4题
压床机构综合与传动系统设计
压床是应用广泛锻压设备，用于钢板矫直、压制零件等。
图6－10所示为某压床运动示意图。
电动机经联轴器带动三级齿轮（
－
、
）减速器将转速减少，带动冲床执行机构（六杆机构ABCDEF）曲柄AB转动（图6－11），六杆机构使冲头5上下往复运动，实现冲压工艺。
现规定完毕六杆机构尺寸综合，并进行三级齿轮减速器强度计算和构造设计。
二、设计数据
六杆机构中心距
，构件3上、下极限位置角
，滑块5行程H，比值
，曲柄转速
以及冲头所受最大阻力
等列于表6－2。
针对图6－11所示压床执行机构方案，根据设计规定和已知参数，拟定各构件运动尺寸，绘制机构运动简图，并分析构成机构基本杆组；
图6－10某压床运动示意图
图6－11压床六杆机构
表6－2
六杆机构设计数据
已知参数
分组
（°
）
H
（KN）
50
140
60
0.5
0.25
6
170
260
180
5
70
310
90
9
假设曲柄等速转动，画出滑块5位移和速度变化规律曲线；
在压床工作过程中，冲头所受阻力变化曲线如图6－12所示，在不考虑各处摩擦、构件重力和惯性力条件下，分析曲柄所需驱动力矩；
取曲柄轴为等效构件，规定其速度波动系数不大于10％，拟定应加于曲柄轴上飞轮转动惯量；
绘制压床传动系统装配图和齿轮、轴零件图；
8.
图6－12压床阻力曲线图
第5题自动送料冲床机构综合与传动系统设计
图6－13为某冲床机构运动方案示意图。
该冲床用于在板料上冲制电动玩具中需要薄壁齿轮。
电动机通过V带传动和单级齿轮传动（图中未画出）带动曲柄
转动，通过连杆
带动滑块上下往复运动，实现冲制工艺。
针对图6－13所示冲床机构运动方案，进行执行机构综合与分析，并进行传动系统构造设计。
图6－13冲床机构运动方案示意图
根据冲床工况条件限制，预先拟定了关于几何尺寸和力学参数，如表6－3所示。
规定所设计冲床构造紧凑，机械效率高。
图6－14冲头所受阻力曲线
表6－3冲床机构设计数据
生产率
（件/min）
送料距离
130
板料厚度
轴心高度
1060
1040
1020
1000
冲头行程
80
辊轴半径
大齿轮轴心坐标
460
450
440
430
大齿轮轴心偏距
30
送料机构最小传动角
（0）
45
速度不均匀系数
0.03
板料送进阻力
（N）
530
520
510
500
冲压板料最大阻力
2300
2200
2100
冲头重力
绘制冲床机构工作循环图，使送料运动与冲压运动重叠，以缩短冲床工作周期；
针对图6－13所示冲床执行机构（冲压机构和送料机构）方案，根据设计规定和已知参数，拟定各构件运动尺寸，绘制机构运动简图；
假设曲柄等速转动，画出滑块C位移和速度变化规律曲线；
在冲床工作过程中，冲头所受阻力变化曲线如图6－14所示，在不考虑各处摩擦、其她构件重力和惯性力条件下，分析曲柄所需驱动力矩；
取曲柄轴为等效构件，拟定应加于曲柄轴上飞轮转动惯量；
绘制冲床传动系统装配图和齿轮、轴零件图；
9.
第6题
插床机构综合与传动系统设计
插床是惯用机械加工设备，用于齿轮、花键和槽形零件等加工。
图6－15为某插床机构运动方案示意图。
该插床重要由带转动、齿轮传动、连杆机构和凸轮机构等构成。
电动机通过带传动、齿轮传动减速后带动曲柄1回转，再通过导杆机构1－2－3－4－5－6，使装有刀具滑块沿道路y－y作往复运动，以实现刀具切削运动。
为了缩短空程时间，提高生产率，规定刀具具备急回运动。
刀具与工作台之间进给运动，是由固结于轴
上凸轮驱动摆动从动件
和其她关于机构（图中未画出）来实现。
`
图6－15插床机构运动方案示意图
图6－16插刀所受阻力曲线
针对图6－15所示插床机构运动方案，进行执行机构综合与分析，并进行传动系统构造设计。
根据插床工况条件限制，预先拟定了关于几何尺寸和力学参数，如表6－4所示。
规定所设计插床构造紧凑，机械效率高。
表6－4插床机构设计数据
插刀往复次数
（次/min）
插刀往复行程
插削机构行程速比系数
中心距
160
杆长之比
质心坐标
55
125
115
凸轮摆杆长度
凸轮摆杆行程角
15
推程许用压力角
推程运动角
回程运动角
远程休止角
10
推程运动规律
等加速等减速
余弦加速度
正弦加速度
3-4-5次多项式
回程运动规律
等速
最大切削阻力
阻力力臂
滑块5重力
340
330
320
构件3重力
构件3转动惯量
（kgm2）
0.12
0.11
0.1
针对图6－15所示插床执行机构（插削机构和送料机构）方案，根据设计规定和已知参数，拟定各构件运动尺寸，绘制机构运动简图；
假设曲柄1等速转动，画出滑块C位移和速度变化规律曲线；
在插床工作过程中，插刀所受阻力变化曲线如图6－16所示，在不考虑各处摩擦、其她构件重力和惯性力条件下，分析曲柄所需驱动力矩；
拟定插床减速传动系统方案，设计减速传动系统中各零部件构造尺寸；
绘制插床减速传动系统装配图和齿轮、轴零件图；
第7题
带式输送机传动装置设计
图6－17所示为带式输送机六种传动方案，设计该带式输送机传动系统。
a）
b）
c）
d）
e）
f）
图6－17带式输送机六种传动方案
带式输送机已知条件如表6－5所示。
输送带鼓轮传动效率为0.97（涉及鼓轮和轴承效率损失），该输送机为两班制工作，持续单向运转，用于输送散粒物料，如谷物、型沙、煤等，工作载荷较平稳，使用寿命为，每年300个工作日。
普通机械厂小批量制造。
表6－5
带式输送机已知条件
方案编号
a）
b）
c）
d）
e）
f）
输送带工作拉力F（N）
2700
2500
2400
2600
输送带工作速度v（m/s）
1.4
1.3
1.2
1.1
1.0
鼓轮直径D（mm）
240
分析各种传动方案优缺陷，选取（或由教师指定）一种方案，进行传动系统设计；
拟定电动机功率与转速，分派各级传动传动比，并进行运动及动力参数计算；
进行传动零部件强度计算，拟定其重要参数；
对齿轮减速器进行构造设计，并绘制减速器装配图；
对低速轴上轴承以及轴等进行寿命计算和强度校核计算；
对重要零件如轴、齿轮、箱体等进行构造设计，并绘制零件工作图；
第8题
螺旋输送机传动装置设计
图6－18所示为螺旋输送机六种传动方案，设计该螺旋输送机传动系统。
图6－18螺旋输送机六种传动方案
螺旋输送机已知条件如表6－6所示。
该输送机为两班制工作，持续单向运转，用于输送散粒物料，如谷物、型沙、煤等，工作载荷较平稳，使用寿命为8年，每年300个工作日。
表6－6
螺旋输送机已知数据
输送螺旋转速n（r/min）
输送螺旋所受阻力矩T（Nm）
95
85
75
第9题
平板搓丝机执行机构综合与传动装置设计
图6－19为平板搓丝机构造示意图，该机器用于搓制螺纹。
电动机1通过V带传动、齿轮传动3减速后，驱动曲柄4转动，通过连杆5驱动下搓丝板（滑块）6往复运动，与固定上搓丝板7一起完毕搓制螺纹功能。
滑块往复运动一次，加工一种工件。
送料机构（图中未画）将置于料斗中待加工棒料8推入上、下搓丝板之间。
图6－19平板搓丝机构造示意图
平板搓丝机设计数据如表6－7所示。
表6－7
平板搓丝机设计数据
最大加工直径
最大加工长度
滑块行程
搓丝动力
（kN）
8
300~320
40
320~340
32
12
340~360
24
14
360~380
11
20
该机器室内工作，故规定振动、噪声小，动力源为三相交流电动机，电动机单向运转，载荷较平稳。
工作期限为十年，每年工作300天；
每日工作8小时。
针对图6－19所示平板搓丝机传动
升级会员 