机械原理课程设计的设计目的

作 译 者：李瑞琴 出版时间：2010-06

千 字 数：378

版 次：1-01

页 数：236

开 本：16(185*260)

印 次：1-01

I S B N ：9787121108808

定价：￥35.0 第1篇 机械原理课程设计指导部分 （1）

第1章 绪论 （1）

1.1 机械原理课程设计的目的和意义 （1）

1.1.1 机械原理课程设计的目的 （1）

1.1.2 机械原理课程设计的意义 （2）

1.2 机械原理课程设计的内容和方法 （2）

1.3 机械原理课程设计说明书的编写 （3）

1.3.1 课程设计说明书的内容 （3）

1.3.2 编写课程设计说明书的有关要求 （4）

第2章 机械运动方案设计的一般过程 （5）

2.1 机械设计的内容和步骤 （5）

2.1.1 设计的基本概念 （5）

2.1.2 机械设计的一般过程 （5）

2.2 机械运动方案的设计理论与方法 （7）

2.3 机械运动方案设计的步骤 （8）

第3章 机械运动系统的协调设计 （11）

3.1 机械运动系统协调设计的要求 （11）

3.2 机械运动循环图的类型 （12）

3.3 机械运动循环图的设计步骤和方法 （14）

3.3.1 机械运动循环图的设计步骤 （14）

3.3.2 机械运动循环图的作用 （19）

3.4 机械运动循环图设计实例 （19）

3.4.1 实例1 （19）

3.4.2 实例2 （21）

3.4.3 实例3 （22）

第4章 机械传动系统的设计 （25）

4.1 机械传动系统方案设计过程 （25）

4.1.1 传动系统的作用及其设计过程 （25）

4.1.2 传动的类型及特点 （25）

4.1.3 机械传动类型的选择原则 （27）

4.2 原动机的类型和选择 （28）

4.2.1 原动机的类型和特点 （28）

4.2.2 原动机的选择 （30）

4.3 传动链的方案设计 （31）

4.3.1 传动路线的选择 （31）

4.3.2 传动链中机构的布置 （33）

4.3.3 各级传动比的分配原则 （33）

4.4 机械传动系统的特性和参数计算 （35）

4.5 机械传动系统方案设计实例 （37）

4.5.1 蜂窝煤成型机传动系统的设计 （37）

4.5.2 肥皂压花机传动系统的设计 （40）

第5章 执行机构系统的创新设计 （43）

5.1 机架变换法 （43）

5.1.1 低副机构的机架变换 （43）

5.1.2 高副机构的机架变换 （44）

5.2 构件形状变异 （45）

5.2.1 避免构件之间的运动干涉 （45）

5.2.2 满足特定的工作要求 （46）

5.3 运动副形状变异 （48）

5.3.1 转动副的变异设计 （48）

5.3.2 移动副的变异设计 （49）

5.3.3 球面副的变异设计 （49）

5.4 运动副的等效代换 （50）

5.4.1 高副与低副的等效代换 （50）

5.4.2 滑动摩擦副与滚动副的等效代换 （51）

第6章 机械运动方案的评价 （52）

6.1 机械运动方案的评价体系 （52）

6.1.1 评价指标体系的确定原则 （52）

6.1.2 机构系统的评价指标 （53）

6.2 机械运动方案的评价方法 （56）

6.2.1 评分法 （56）

6.2.2 系统工程评价法 （58）

6.2.3 模糊综合评价法 （60）

6.3 评价结果的处理 （60）

6.4 机械运动方案评价方法应用实例 （61）

第2篇 机械原理课程设计资料部分 （65）

第7章 连续转动机构 （65）

7.1 定传动比匀速转动机构 （65）

7.1.1 连杆机构 （65）

7.1.2 齿轮机构 （67）

7.1.3 摩擦传动机构 （69）

7.1.4 带传动机构和链传动机构 （72）

7.2 变传动比匀速转动机构 （72）

7.2.1 有级变速机构 （72）

7.2.2 无级变速机构 （74）

7.3 非匀速转动机构 （77）

7.3.1 连杆机构 （77）

7.3.2 非圆齿轮机构 （78）

7.3.3 组合机构 （81）

第8章 往复运动机构 （83）

8.1 往复移动机构 （83）

8.1.1 一般往复移动机构 （83）

8.1.2 有急回特性的往复移动机构 （85）

8.1.3 有增力特性的往复移动机构 （87）

8.2 往复摆动机构 （89）

8.2.1 一般往复摆动机构 （89）

8.2.2 有急回特性的往复摆动机构 （91）

第9章 间歇运动机构和换向机构 （95）

9.1 间歇转动机构 （95）

9.1.1 凸轮控制的间歇运动机构 （95）

9.1.2 槽轮组合机构与棘轮组合机构 （96）

9.2 间歇摆动机构 （97）

9.2.1 单侧停歇的摆动机构 （98）

9.2.2 双侧停歇的摆动机构 （99）

9.2.3 中途停歇的摆动机构 （101）

9.3 间歇移动机构 （101）

9.3.1 单侧停歇的移动机构 （102）

9.3.2 双侧停歇的移动机构 （103）

9.3.3 中途停歇的移动机构 （103）

9.3.4 单向停歇的移动机构 （104）

9.4 换向机构 （105）

9.4.1 周期性换向机构 （105）

9.4.2 非周期性换向机构 （106）

第10章 行程增大机构和可调机构 （109）

10.1 行程增大机构 （109）

10.1.1 利用齿轮的行程增大机构 （109）

10.1.2 利用连杆的行程增大机构 （112）

10.1.3 利用凸轮的行程增大机构 （114）

10.2 可调机构 （116）

10.2.1 可调连杆机构 （116）

10.2.2 可调凸轮机构 （119）

第11章 差动机构和液气动机构 （121）

11.1 差动机构 （121）

11.1.1 差动连杆机构 （121）

11.1.2 差动齿轮机构 （122）

11.1.3 差动螺旋机构 （123）

11.1.4 差动滑轮机构 （126）

11.1.5 组合机构 （126）

11.2 液气动连杆机构 （128）

11.2.1 液气动连杆机构位置参数的计算 （128）

11.2.2 液气动连杆机构运动参数和动力参数的计算

（129）

11.2.3 液气动连杆机构基本参数的选择 （130）

11.2.4 液气动连杆机构设计 （130）

11.2.5 液气动连杆机构应用实例 （133）

第12章 实现预期轨迹和预期位置的机构 （136）

12.1 实现预期轨迹的机构 （136）

12.1.1 实现直线轨迹的机构 （136）

12.1.2 实现工艺曲线轨迹的机构 （138）

12.1.3 实现特殊曲线的机构 （141）

12.2 实现预期位置的机构 （142）

第13章 机构系统的计算机辅助设计 （145）

13.1 计算机辅助四连杆机构设计 （145）

13.1.1 位移分析 （145）

13.1.2 速度分析 （147）

13.1.3 加速度分析 （148）

13.1.4 四连杆机构程序设计 （149）

13.2 计算机辅助曲柄滑块机构的设计 （152）

13.2.1 位移分析 （152）

13.2.2 速度分析 （153）

13.2.3 加速度分析 （154）

13.2.4 曲柄滑块机构的程序设计 （155）

13.3 计算机辅助函数生成机构设计 （157）

13.3.1 函数生成机构的设计 （157）

13.3.2 函数生成机构程序设计 （159）

13.4 计算机辅助凸轮机构设计 （163）

13.4.1 直动从动件凸轮机构设计 （163）

13.4.2 直动从动件凸轮机构的程序设计 （164）

第14章 平面机构的设计知识 （171）

14.1 凸轮基圆半径的确定 （171）

14.1.1 计算机辅助设计法确定凸轮基圆半径（171）

14.1.2 图解法确定凸轮基圆半径 （171）

14.2 齿轮变位系数的设计 （174）

14.2.1 变位系数的选择原则 （174）

14.2.2 变位系数的选择方法 （175）

14.3 渐开线齿轮啮合图的绘制 （176）

14.3.1 渐开线的画法 （176）

14.3.2 啮合图的绘制步骤 （177）

第3篇 机械原理课程设计题目部分 （180）

第15章 机构系统方案设计实例 （180）

15.1 粉料压片机设计 （180）

15.1.1 设计要求 （180）

15.1.2 压片机的功能分解和运动功能的拟订（180）

15.1.3 压片机运动循环图设计 （182）

15.1.4 压片机运动方案设计 （182）

15.2 电阻压帽机的设计 （185）

15.2.1 设计要求 （185）

15.2.2 功能分解 （186）

15.2.3 运动协调设计 （186）

15.2.4 机构选型和评价 （187）

15.3 平台印刷机设计 （187）

15.3.1 设计要求 （187）

15.3.2 功能分解 （188）

15.3.3 机构选型 （189）

15.3.4 机构组合 （191）

15.3.5 传动系统方案设计 （192）

15.3.6 运动协调设计 （192）

15.3.7 机构设计 （193）

15.4 半自动平压模切机设计 （194）

15.4.1 设计要求 （194）

15.4.2 运动方案设计 （194）

15.4.3 运动方案评价 （195）

15.4.4 传动系统的拟订 （196）

15.4.5 运动循环图的拟订 （197）

第16章 课程设计题目及要求 （199）

16.1 膏体自动灌装机设计 （199）

16.2 自动制钉机设计 （200）

16.3 自动洗瓶机设计 （201）

16.4 电动机转子嵌绝缘纸机设计 （202）

16.5 蜂窝煤成形机设计 （203）

16.6 糕点自动切片机设计 （204）

16.7 汽车风窗刮水器设计 （205）

16.8 书本打包机设计 （206）

16.9 三面切书自动机设计 （210）

16.10 巧克力糖自动包装机设计 （211）

16.11 肥皂压花机设计 （213）

16.12 螺钉头冷镦机设计 （214）

16.13 精压机冲压及送料机构系统设计 （214）

16.14 棉签卷棉机设计 （217）

16.15 步进输送机设计 （219）

16.16 步进板材冲孔机设计 （220）

附录 常用电动机规格 （222）

参考文献 （228） 机械原理课程设计是使学生全面、系统地掌握和深化机械原理课程的基本理论和方法，培养学生初步具有机械运动方案设计和分析能力的重要教学环节，也是培养学生工程设计，特别是机构系统方案创新设计能力的重要实践环节。

我国自从启动精品课程建设以来，已有多所院校的机械原理课程被评为国家级精品课程和省级精品课程。在精品课程建设过程中对于机械原理课程设计这一实践环节也积累了丰富的教学经验。从另一个角度出发，机械原理课程的研究对象及机构和机器的概念在不断拓展和发展，相应的机构学和机器人学等学科的前沿知识也在迅速发展和不断更新，特别是以机构和机器系统方案设计为对象的现代设计理论与方法及对设计方案的评价方法在不断发展与完善。教材中应体现学科的最新成果，特别是应体现现代机构学的前沿知识。本书正是为了适应这一需要而编写的。

参加本书编写的人员有李瑞琴（第1~6章，第13~16章，第8章和第10章）、乔峰丽（第11章）、苗鸿斌（第12章）、梅瑛（第7章）、薄瑞峰（第9章）。全书由李瑞琴教授担任主编，由乔峰丽副教授担任副主编。

在编写本书的过程中，参阅了一些同类论著，在此特向其作者表示衷心的感谢，同时也得到了相关学者、老师、同学及编辑的热情关注和大力支持，在此也一并表示感谢！

由于作者水平有限，书中疏漏之处在所难免，恳请广大读者批评指正。

编 者

前言 1.设计目的 机械原理课程是培养学生具有机械理论能力的技术基础课。 课程设计则是机械设计课程的实践性教学环节，同时也是我学习机械专业来第一次全面的自主进行机械设计能力的训练。在这个为期两周的过程里，我们有过紧张，有过茫然，有过喜悦，感受到了学习的艰辛，也收获到了学有所获的喜悦，回顾一下，我觉得进行机械原理课程设计的目的有如下几点： （1）通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用机械原理课程和其他先修课程的的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。（2）学习设计机械产品的一般方法，掌握机械设计的一般规律。（3）通过制定设计方案，合理选择传动机构，正确计算零件的工作能力，确定尺寸及掌握机械零件，再进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的设计过程和方法。（4）学习进行机械基础技能的训练，例如：计算、绘图、查阅设计资料和手册等。 我们的课程设计说明书主要分为一下几个部分：

1、题目：15吨压片机设计

2、功能要求及工作原理

⑴ 总功能要求:将干粉料压制成圆形片坯

⑵ 工作原理

15吨压片机系统的工作原理及工艺动作分解如图5.1所示。移动粉筛3至模具1的型腔上方等待装料，并将上一循环已成型的工件2推出(卸料)；然后粉筛振动，将粉料筛入型腔；下冲头5下沉一定深度，以防止上冲头4向下压制时将粉料扑出；然后上冲头向下，下冲头向上加压，并在一定时间内保持一定的压力；而后上冲头快速退出，下冲头随着将成型工件推出型腔。

3、原始数据和设计要求

⑴ 被压工件的外形是直径34mm，厚度5mm的圆形片坯。

⑵ 冲头压力为15吨(150000N)。 ⑶ 生产率为每分钟25片。

⑷ 机器运转不均匀系数为10%。 ⑸ 驱动电机的功率为2.2KW，940r/min。

⑹ 各执行构件的运动参数为：

上冲头行程为90～100mm；

下冲头5先下沉3mm，然后上升8mm后停歇(保压)，

继而上升16mm后停歇，等粉筛将片坯推离冲头后下移21mm；

粉筛3在模具1的上方往复振动筛料，然后向左退回，待坯料成形并被推出型腔后，粉筛复在台面上右移约45～50mm推卸成形片坯。

4、要求完成的设计工作量

1) 根据功能要求，确定工作原理和绘制系统功能图。

2) 按工艺动作过程拟定运动循环图。

3) 构思系统运动方案(至少3个以上)，进行方案评价，选出较优方案。

4) 对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计。

5) 用ADAMS或SOLIDWORKS软件对机构进行运动仿真

6) 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、和加速度线图。

7) 在2号图纸上画出绘制系统机械运动方案简图。

机械设计基础课程设计小结范文(三篇)

【一】

经过两周的奋战我们的课程设计终于完成了，在这次课程设计中我学到得不仅是专业的知识，还有的是如何进行团队的合作，因为任何一个作品都不可能由单独某一个人来完成，它必然是团队成员的细致分工完成某一小部分，然后在将所有的部分紧密的结合起来，并认真调试它们之间的运动关系之后形成一个完美的作品。

这次课程设计，由于理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验，一开始的时候有些手忙脚乱，不知从何入手。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦虽然这个设计做的可能不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。

在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。在这种相互协调合作的过程中,口角的斗争在所难免,关键是我们如何的处理遇到的分歧,而不是一味的计较和埋怨.这不仅仅是在类似于这样的协调当中,生活中的很多事情都需要我们有这样的处理能力,面对分歧大家要消除误解,相互理解,增进了解,达到谅解..也许很多问题没有想象中的那么复杂,关键还是看我们的心态,那种处理和解决分歧的心态,因为我们的出发点都是一致的。

经过这次课程设计我们学到了很多课本上没有的东西，它对我们今后的生活和工作都有很大的帮助，所以，这次的课程设计不仅仅有汗水和艰辛，更的是苦后的甘甜。

【二】

经过紧张而辛苦的四周的课程设计结束了，看着自己的设计。即高兴又担忧，高兴的是自己的设计终于完成啦，担忧的是自己的设计存在很多的不足。

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.

我们的课程设计题目是：设计胶带输送机的传动

装置(如右图所示) 工作年限是10年 工作环境多飞尘 滚筒圆周力F是1500牛 带速v是1.6米每秒 滚筒直径D是250毫米 滚筒长度L是600毫米

在这次课程设计中我们共分为了8个阶段：

1、设计准备工作2、总体设计3、传动件的设计计算4、装配图草图的绘制5、装配图的绘制6、零件工作图的绘制7、编写设计说明书8、答辩

在前几周的计算过程中我遇到了很大的麻烦，首先是在电机的.选择过程中，在把一些该算的数据算完后，在选择什么电机类型时不知道该怎么选择，虽然课本后面附带有表格及各种电机的一些参数我还是选错了，不得不重新选择。在电机的选择中我们应该考虑电机的价格、功率及在设计时所要用到的传动比来进行选择，特别要注意方案的可行性经济成本。 在传动比分配的过程中，我一开始分配的很不合理，把减速机的传动比分成了4，最后导致在计算齿轮时遇到了很大的麻烦。不得不从头开始，重新分配。我们再分配传动比的时候应该考虑到以后的齿轮计算，使齿轮的分度圆直径合理。

在把电机的选择、传动比选定后就开始进入我们这次课程设计的重点了：传动设计计算。在一开始的时候我都不知道从哪儿下手，在杨老师和张老师的热心讲解和指导下，明白了传动设计中齿轮的算法和选择。在选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数时，我们一定得按照书上的计算思路逐步细心地完成，特别一些数据的选择和计算一定要合理。当齿轮类型、精度等级、材料及齿数选择完成时，在分别按齿面接触强度设计和按齿根弯曲强度计算，最后通过这两个计算的对比确定分度圆直径、齿轮齿数。

这次设计中最后一个难点就是轴的设计了，在两位老师的细心指导下，我采取了边画边算的方法，确定了低速和高速轴后又分别进行了校核，在这个环节中我觉得轴的校核是个难点，由于材料力学没怎么学好导致计算遇到了麻烦，这也充分的体现了知识的连贯性和综合性。在平时的学习中任何一个环节出了问题都将会给以后的学习带来很大的麻烦。

在计算结束后就开始了画图工作，由于大一的时候就把制图学了，又学了电脑制图导致很自己手工画起来很吃力，许多的画图知识都忘记啦，自己还得拿着制图书复习回顾，导致耽误了许多时间，通过这次的课程设计我更加明白我们所学的每一科都非常重要，要学好学的学硬。在画图过程中，我们应该心细，特别注意不要多线少线同时也要注意图纸的整洁，只有这样才能做出好的图。

说实话，课程设计真的有点累.然而，当我一着手清理自己的设计成果，漫漫回味这3周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使倦意顿消.虽然这是我刚学会走完的第一步，也是人生的一点小小的胜利，然而它令我感到自己成熟的许多，另我有了一中春眠不知晓的感悟. 通过课程设计，使我深深体会到，干任何事都必须耐心，细致.课程设计过程中，许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱：有2次因为不小心我计算出错，只能毫不情意地重来.但一想起周伟平教授，黄焊伟总检平时对我们耐心的教导，想到今后自己应当承担的社会责任，想到世界上因为某些细小失误而出现的令世人无比震惊的事故，我不禁时刻提示自己，一定呀养成一种高度负责，认真对待的良好习惯.这次课程设计使我在工作作风上得到了一次难得的磨练. 短短三周是课程设计，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，几年来的学习了那么多的课程，今天才知道自己并不会用.想到这里，我真的心急了，老师却对我说，这说明课程设计确实使我你有收获了.老师的亲切鼓励了我的信心，使我更加自信.

最后，我要感谢我的老师们，是您严厉批评唤醒了我，是您的敬业精神感动了我，是您的教诲启发了我，是您的期望鼓励了我，我感谢老师您今天又为我增添了一幅坚硬的翅膀.今天我为你们而骄傲，明天你们为我而自豪

【三】

机械课程设计接近尾声，经过两周的奋战我们的课程设计终于完成了，课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，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.我们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.

说实话，课程设计真的有点累.然而，当我一着手整理自己的设计成果，漫漫回味这两周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使倦意顿消.

或许很多人认为课程设计两周时间很长，可我们却丝毫未感觉到时间的充裕，这些天我们每天早出晚归，除了在寝室休息食堂吃饭其他时间就窝在基地做课设。这两周的时间大致的安排是第一周做选定题目、背景调查、需求分析和概念设计，这个过程中我们在网上收集资料，选定方向，提出初步的方案，经过几次不断地反复修改和讨论，我们基本确定了题目和实现原理。第二周的任务就着重在详细设计。这个阶段我们分工明确，有条不紊，我和黄彦鑫由于有一些建模基础，负责建模和动画，彭浩负责文档、图片的整理和说明书。我想这是我最充实的几天，经过概念设计后我们对方案都认为有深刻的了解，可是真正落实到细节，我们低估了它的困难性，每一个零件的尺寸、定位都需要确定，一个螺钉、一个轴承、一个卡簧都要装配，从来没有体会到装配原来也这么的有技术含量，经过四天的努力，我和黄彦鑫还是很好的完成了这个任务，这期间我想最痛苦的并非我，而是我的笔记本，几乎每次都是以死机而告终，最后装配体里一百多个零件，三百多个装配约束，只要修改一个尺寸，就要驱动很多零件的位置，最后做动画实在没有办法，只好删掉了如圆角、推刀槽、筋等一些结构特征，甚至一些不影响约束的螺钉螺帽和卡簧，即便是这样动画也渲染了近八个小时。这期间痛苦过纠结过，郁闷过犹豫过，可是也只有经历过才能学到知识，我们使用的机构类型比较多，这促使我对机械原理的理论知识有了新的理解，槽轮中槽数的选择和拨盘圆销的选择、凸轮的轮廓设计和运动性能分析及其优化、齿轮的模数齿数的选择和变位系数的计算、曲柄滑块中急回特性的应用和杆长的设计，这每一点都要用理论来指导，例如，我以前从来真正不明白为什么变位齿轮的重要性，中心矩不是设计好的吗?为什么还要凑呢?只有自己亲手设计东西才知道这其中的缘由，所以也真正认识到学好机械原理的重要性。

我收获的另外一点或许是我对设计方法的认识，对CAD的认识，之前学过一些CAD软件，也跟老师做过一些建模和软件测试的项目，而真正这么完整的自己用CAD软件细致的表达出自己的设计思想还是第一次，CAD画图，最重要的是什么?对这个问题，每个人都有可能理解不同，但在我看来，最重要的是时时刻刻记住自己使用CAD画图的目的是什么。 我们进行工程设计，不管是什么专业、什么阶段，三维的或者二维的实际上都是要将某些设计思想或者是设计内容，表达、反映到设计文件上。而图，就是一种直观、准确、醒目、 易于交流的表达形式。所以我们完成的东西(不管是最终完成的设计文件，还是作为条件提交给其他专业的过程文件，一定需要能够很好的帮助我们表达自己的设计 思想、设计内容。 有了这个前提，我们就应该明白，好的计算机建模应该具有以下两个特征：清晰、准确。

由于以前的一些经验，这次我没有按照传统的从零件设计，然后装配、检验、运动仿真，而是尝试了一种耳熟能详但是没有实践过的设计方法：自顶向下设计。这是一种逐步求精的设计的过程和方法。对要方案进行分解，定义出各个模块和机构，而将其中未解决的问题作为一个子任务放到下一层次中去解决。这样逐层、逐个地进行定义、设计和调试。 按自顶向下的方法设计时,我们首先要对所设计的系统要有一个全面的理解.然后从顶层开始,也就是从装配体开始连续地逐层向下分解,分解到到子装配，最终到每一个零件的参数和定位以及标准件的选择.这样设计速度明显会加快(这也是我们能这么短时间内完成建模的一个重要原因)，而且各个模块之间相互独立，耦合性低，最终也不回出现各个模块之间运动矛盾或者干涉等问题出现。

虽然这是我刚学会走完的第一步，也是人生的一点小小的胜利，然而它令我感到自己成熟的许多，另我有了一中春眠不知晓的感悟. 通过课程设计，使我深深体会到，干任何事都必须耐心，细致.也让我体会到了合作与双赢的快乐。

我的心得也就这么多了，总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值!有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了!

十几天的机械原理课程设计结束了，在这次实践的过程中学到了一些除技能以外的其他东西,领略到了别人在处理专业技能问题时显示出的优秀品质,更深切的体会到人与人之间的那种相互协调合作的机制,最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的变化.

在社会这样一个大群体里面,沟通自然是为人处世的基本,如何协调彼此的关系值得我们去深思和体会.在实习设计当中依靠与被依靠对我的触及很大,有些人很有责任感,把这样一种事情当成是自己的重要任务,并为之付出了很大的努力,不断的思考自己所遇到的问题.而有些人则不以为然,总觉得自己的弱势…..其实在生活中这样的事情也是很多的,当我们面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不同的,这当然也会影响我们的结果.很多时候问题的出现所期待我们的是一种解决问题的心态,而不是看我们过去的能力到底有多强,那是一种态度的端正和目的的明确,只有这样把自己身置于具体的问题之中,我们才能更好的解决问题.

在这种相互协调合作的过程中,口角的斗争在所难免,关键是我们如何的处理遇到的分歧,而不是一味的计较和埋怨.这不仅仅是在类似于这样的协调当中,生活中的很多事情都需要我们有这样的处理能力,面对分歧大家要消除误解,相互理解,增进了解,达到谅解…..也许很多问题没有想象中的那么复杂,关键还是看我们的心态,那种处理和解决分歧的心态,因为毕竟我们的出发点都是很好的.

课程设计也是一种学习同事优秀品质的过程,比如我组的纪超同学,人家的确有种耐得住寂寞的心态.确实他在学习上取得了很多傲人的成绩,但是我所赞赏的还是他追求的过程,当遇到问题的时候,那种斟酌的态度就值得我们每一位学习,人家是在用心造就自己的任务,而且孜孜不倦,追求卓越.我们过去有位老师说得好,有有些事情的产生只是有原因的,别人能在诸如学习上取得了不一般的成绩,那绝对不是侥幸或者巧合,那是自己付出劳动的成果的彰显,那是自己辛苦过程的体现.这种不断上进,认真一致的心态也必将导致一个人在生活和学习的各个方面做的很完美,有位那种追求的锲而不舍的过程是相同的,这就是一种优良的品质,它将指引着一个人意气风发,更好走好自己的每一步.

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.

机械原理课程设计

旋转型灌装机运动方案设计

指导教师：庄幼敏

小组成员：

机械0404 王小琛 040800404

机械0404 赵凤满 040800405

2007年1月19日

目录

1. 题目

2. 设计题目及任务 …………………………………………………………………………1

2.1 设计题目…………………………………………………………………………1

2.2 设计任务…………………………………………………………………………1

3．运动方案 …………………………………………………………………………2

3.1 方案一 …………………………………………………………………………2

3.1方案二 …………………………………………………………………………2

3.3方案三 …………………………………………………………………………2

3.4 凸轮式灌装机…………………………………………………………………………4

4.运动循环图 …………………………………………………………………………4

5.尺寸设计 …………………………………………………………………………4

5.1 蜗轮蜗杆设计…………………………………………………………………………5

5.2 齿轮设计…………………………………………………………………………5

5.3 传送带设计 …………………………………………………………………………5

5.4 曲柄滑块设计…………………………………………………………………………5

5.5 平行四边形机构设计…………………………………………………………………5

5.6 槽轮的设计 …………………………………………………………………………5

6. 电算法与运动曲线图 ………………………………………………………………………6

6.1 曲柄滑块机构运动曲线图…………………………………………………………………6

6..2 平行四边形机构的运动曲线图…………………………………………………………6

7.小结 ……………………………………………………………………………………………8

7.2设计小结……………………………………………………………………………………8

8.参考数目………………………………………………………………………………………8

9.附图――方案一二机构运动简图

一、题目：旋转型灌装机运动方案设计

二、设计题目及任务

2．1设计题目

设计旋转型灌装机。在转动工作台上对包装容器（如玻璃瓶）连续灌装流体（如饮料 、酒、冷霜等），转台有多工位停歇，以实现灌装，封口等工序为保证这些工位上能够准确地灌装、封口，应有定位装置。如图1中，工位1：输入空瓶；工位2：灌装；工位3：封口；工位4：输出包装好的容器。

图1 旋转型灌装机

该机采用电动机驱动，传动方式为机械传动。技术参数见表1

表1 旋转型灌装机技术参数

方案号 转台直径

mm 电动机转速

r/min 灌装速度

r/min

A 600 1440 10

B 550 1440 12

2.2设计任务

1．旋转型灌装机应包括连杆机构、凸轮机构、齿轮机构等三种常用机构。

2．设计传动系统并确定其传动比分配。

3.图纸上画出旋转型灌装机地运动方案简图，并用运动循环图分配各机构运动节拍。

4.电算法对连杆机构进行速度、加速度分析，绘出运动曲线图。用图解法或解析法设计连杆机构。

5．凸轮的设计计算。按凸轮机构的工作要求选择从动件的运动规律，确定基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径。对盘状凸轮要用电算法计算出理论廓线、实际廓线值。画出从动件运动规律线图及凸轮廓线图

6.齿轮机构的设计计算。

7．编写设计计算说明书。

8.完成计算机动态演示。

2.3 设计提示

1.采用灌装泵灌装流体，泵固定在某工位的上方。

2．采用软木塞或金属冠盖封口，它们可以由气泵吸附在压盖机构上，由压盖机构压入（或通过压盖模将瓶盖紧固在瓶口）。设计者只需设计作直线往复运动的压盖机构。压盖机构可采用移动导杆机构等平面连杆机构或凸轮机构。

3.此外，需要设计间歇传动机构，以实现工作转台的间歇传动。为保证停歇可靠，还应有定位（缩紧）机构。间歇机构可采用槽轮机构、不完全齿轮机构等。定位缩紧机构可采用凸轮机构等。

三、运动方案

3.1 方案一：（机构简图见附图）

用定轴轮系减速，由不完全齿轮实现转台的间歇性转动。此方案的优点是，标准直齿轮与不完全齿轮均便于加工。缺点：一方面，传动比过大，用定轴轮系传动时，占用的空间过大，使整个机构显得臃肿，且圆锥齿轮加工较困难；另一方面，不完全齿轮会产生较大冲击，同时只能实现间歇性转动而不能实现自我定位。

3.2 方案二：

灌装与压盖部分采用如图所示的等宽凸轮，输送部分采用如图所示的步进式传输机构。缺点：等宽凸轮处会因摩擦而磨损，从而影响精确度；步进式传输机构在输出瓶子的时候，需要一运动精度高的拨杆。

3.3 方案三：

1．如图所示，由发动机带动，经蜗杆涡轮减速；通过穿过机架的输送带输入输出瓶子；

由槽轮机构实现间歇性转动与定位；压盖灌装机构采用同步的偏置曲柄滑块机构，另外，在

压盖灌装机构中，分别设置了进料口、进盖口以及余料的出口，如上图所示。

此方案为我们最终所选择的方案。

2.优缺点分析。

优点：蜗轮蜗杆传动平衡，传动比大，使结构紧凑；传送带靠摩擦力工作，传动平稳，能缓冲吸震，噪声小；槽轮机构能实现间歇性转动且能较好地定位，便于灌装、压盖的进行。

缺点：在平行四边行机构中会出现死点，在机构惯性不大时会影响运动的进行；由于机构尺寸的限制，槽轮需用另外的电动机来带动。

3.4 在设计过程中，曾考虑过用下图的凸轮机构作为压盖灌装机构，从而六个工位连续工作，以提高效率，但考虑到输送装置等各方面原因后，放弃了此方案。

四、运动循环图

以曲柄滑块机构的曲柄转过的角度为参考（与槽轮的导轮转过的角度相同）

工作转台

停止

转动

停止

灌装压盖机构的滑块

退

进

0 60 120 150180 240300 360

五、尺寸设计

5.1 蜗轮蜗杆设计：

齿数 模数（mm） 压力角（0） 螺旋角 直径（mm）

蜗轮 20 25 20 14.04 100

蜗杆 1 25 20 14.04 500

5.2 齿轮设计（下图所示的惰轮以及与其啮合的一对齿轮）——采用标准齿轮

模数（mm） 压力角（0） 齿数 直径（mm）

齿轮1 5 20 20 100

齿轮2 5 20 60 300

5.3 传送带的设计

速度：V=wr=72r/min*50mm

每两个瓶子之间的距离S: t=S/v=1/(w1/6 ) 其中 w1为转台的角速度 12r/min

解得：S＝50mm

5.4 曲柄滑块机构的计算

由机构整体尺寸，行程为137mmm ，行程速比系数K＝1.4 偏心距为50mmm 具体设计过程见图解法

5.5 平行四边形机构的设计

由于已知曲柄长度为50mm，连架杆长度为706.61mm，由平行四边形定理可得出该机构的尺寸。

5.6 槽轮的设计

L=450mm Ψ=30 ∴ R=LsinΨ ＝225 mm s＝LcosΨ＝389 mm

h≥s－（L－R－r）＝130mm d1≤2（L－s）＝60mm d2＜2（L-R-r）＝100mm

其中 L为中心距 圆销半径r＝30mmd1为拨盘轴的直径 d2为槽轮轴的直径

六、电算法与运动曲线图

6.1 曲柄滑块机构运动曲线图

滑块的位移分析

滑块的速度分析

滑块的加速度分析

由上述运动曲线图知：该机构具有急回特性，由加速度曲线知，该机构冲击较小。

6.2 平行四边形机构的运动曲线图

对A点进行位移、速度、加速度分析：

A点的加速度曲线

位移曲线

速度曲线

由上述曲线可以看出，平行四边形机构在运动过程中，为匀速运动，加速度会发生突变，因而存在着冲击。

七、小结

7.1方案简介

在整个系统运用到了蜗杆蜗轮机构，槽轮机构，偏置曲柄滑块机构等常用机构。完成了从瓶子的传输到灌装，压盖，最后输出的机器。

旋转型灌装机，是同时要求有圆盘的转动，曲柄滑块机构的运动和传送带的传送的机构。

圆盘间歇转动部分：因为在系统的原始要求中需要有间歇转动的特性，而工位为6个，所以在其中首先引入了可以实现间歇转动的典型机构——槽轮机构。且槽轮机构的转动速度是圆盘转速的6倍，并且在转动时分别在6个工位进行停歇。

灌装封口急回部分：灌装和风口虽然为两个工位，但其的运动特性是一样的，只是有一个时间的差值而已。而我们学过的有急回特性的最典型且简单的机构就是偏置曲柄滑块机构。因为圆盘的转动为12r/min，而每一转有6个瓶子需要进行灌装和封口的工序，所以需要曲柄的转速也为72r/min。所以曲柄与发动机的传动比就为20：1，所以其前面的轮系传动只需要完成传动从1440r/min到72r/min的变化，所以，在这之后用了蜗杆蜗轮机构将其传动比直接变为20：1。但由于在这两个位置的方向问题，两个偏置曲柄滑块为反方向的运动。因为这样，又在两个曲柄之间添加了两对小的齿轮副，以实现其方向的转换。

7.2设计小结

在真正开始设计这个机构之前，我们曾经有过很多想法，有些很幼稚，甚至不能算是机械专业的学生设计的方案，有些又过于复杂，只能想出来，却很难实现。这次课程设计，是我们第一次将本学期《机械原理》这门课程中所学的知识综合运用到实际中，另外对于机械设计也有了初步的认识。这次课程设计，我们用了一个多月的时间，从最初的毫无头绪到逐渐做出雏形，然后进一步改进。在这整个过程中，我们在实践中摸索成长，同时也更加清晰地认识到只有认真地掌握好理论知识，在实际应用才能够得心应手。

八、参考资料

1.《机械原理》（第六版）孙桓 陈作模 主编 高等教育出版社

2.《机械设计课程设计》（第二版）朱文坚 黄平 编 华南理工大学出版社

3.《机械设计基础课程设计》 孙德志 张伟华 邓子龙 编科学出版社

4.《机械设计与理论》 李柱国 主编科学出版社

5.《机械设计课程设计》 朱家诚 主编合肥工业大学出版社