机械工程学院机械原
理课程设计
姓名：麦麦提敏。图尔荪
学号：20092001403
班级：机械09-2班
指导老师：穆塔里夫
2012年6月
新疆大学
《机械原理课程设计》任务书
班级: 机械09-2 姓名: 麦麦提敏。图尔荪课程设计题目: 四工位加工机床的刀具进给系统和工作台转位系统设计
课程设计完成内容:
设计说明书一份(主要包括:运动方案设计、方案的
决策与尺度综合、必要的机构运动
分析和相关的机构运动简图)
发题日期: 2012 年 6 月 24 日
完成日期: 2012 年 7 月 2 日
指导教师: 穆塔里夫
机械原理课程设计说明书
一、设计题目：
四工位专用机床。
二、四工位专用机床的功能和
设计要求：
1、功能：
所谓四工位即四个工位能够同时做相应的工作，四工位专用机床在小型制造车间里可完成工件的连续生产，提高了生产效率。在这里，四工位机床要求在四个工位上分别完成相应的装卸工件，钻孔、扩孔、铰孔工作，一个工件经过在四个工位上的依次作业，即完成了这个工件的加工，循环进行，加快了工件的生产速度，提高了工件的加工效率。
2、设计要求：
1)四工位专用机床中，回转台的旋转运动与刀具的进给运动之间一下要配合后，时间上的要求极其严格。从而速度要求也要合理。如果刀具在工件加工时，回转台已开始转动，必发生折刀。相反，如果刀具尚未到达工件，即工件未加工之前，回转台已开始转动，则刀具来不及对工件进行加工，而且刀具在工件加工时，进给速度，运动方向一定要稳定，不然的话，也极容易出现折刀，毁坏工件之类现象。
2)从执行动作上来分，四工位机床共分为三个执行机构，即回转台的回转运动，主轴箱的水平移动，及刀具的旋转运动。
3)考虑到四工位机床应用于小型制造车间，其特点为简洁易维修使用，拆卸，更换零件方便，故采用了手工安装零件，而不采用机器手来安装，后者一般在大规模生产车间采用，而且后者的安装时间相应来说比手工安装应短许多，但会增加成本，在这里有足够的时间(36s)，可供手工安装零件，故无需用机器手。
4)四工位专用机床的性能要求和原始数据：
(1)刀具匀速进给加工速度2mm/s。
(2)生产率为每小时约74件。
(3)刀具顶端离开工件表面65mm。
(4)回转及工件行程的平均速度之比为k≥2。
三、功能分析：
四工位专用机床与传统相比提高了工件的加工效率。它利用四个工位可以在不同的工位上分别完成不同的工序加工，从而增加了单位时间的工件加工数目。对于本题目，要求在三个工位上完成工件的加工动作，即钻孔，扩孔，铰孔，而在另一个工位上则完成工件的装卸工作，它利用回转台使三个加工工序配合起来，从而完成了一个工件的加工，在回转台转动时，装有刀具的主轴箱进行快进，快退，一旦当回
转台停止了转动，处于静止状态时，则主轴箱进行匀速进给加工。所以它的执行动作实际上分为三个：
(一)是装有四工位工件的回转台的转动。
(二)是装有由专用电动机带动的三把专用刀具的转动。
(三)是装有内置专用电动机的主轴箱的水平移动。
而最关键的问题是回转台转动和主轴箱水平移动两个执行动作的时序配合。
四工位专用机床的总功能是实现工件的钻孔，绞孔，扩孔，并且在不同的工位上同时进行，提高了加工生产率。对于一个机械系统来讲，总的功能又是由各功能单元各自的功能共同配合组成，在时间上要协调配合，在空间上要协调配合，在速度上也要协调配合，而在它们共同完成某一个功能时，各功能单元的对应机构的运动也要协调配合，这些都是我们所要考虑的问题。
四、运动转换的基本功能：
四工位机床的工作动力由两个电机驱动，专用电机驱动刀具进行工件加工，动力电机驱动回转台及主轴箱的运动及中间的传动机构，由电机的旋转运动来得到主轴箱的往复移动，故可选择旋转转动的机构来实现，从而将这一分支的运动实现，同时，用该电机的旋转运动又可通过转动
转动间隙转动的机构来实现回转台这一分支功能，这样，两个分支的运动由一个共同的驱动出发，为正确的时序，正确的加工顺序提供了方便性和可能性。四工位机床的三个执行动作分别是：旋转运动，间隙转动，水平移动。主轴箱要实现水平移动，并且这个水平移动要有速度的变化，相对来说运动转换要复杂一点。至于刀具只需要将专用电动电动机的旋转运动降速，而回转台则经减速后加一间隙机构即可实现。综合考虑以上各功能，最后得到以下的运动转换示意图：
电动机1，n电1
电动机2，n电2
五、机构选型：
对于四工位机床的传动机构来说，两分支功能的时间配合是问题的关键，故而可首先用挂轮架混合轮系来对电机输出的转速进行转换，从转换得到的转速为一齿轮的旋转运动，
对回转台而言，可从这一齿轮得到的转速转换成槽轮间隙运动，回转台也可采用不完全齿轮来实现回转台的间隙运动，但我们考虑到不完全齿轮对特殊的间隙运动要进行特殊的生产，不具有现实性，实际性，故我们采用了槽轮机构来实现回转台的间隙转动。对于主轴箱的往复进给运动，我们采用了凸轮机构，用柱状凸轮省却了很多机构，简单易行，对于盘式凸轮，则另外需要搭配摆动滑块机构，增加了不稳定度。具体所选机构及比较如下：
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。
《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
目录 设计任务分析 (1) 机床结构和工作原理 (2) 圆柱凸轮 (4) 小凸轮 (7) 定位机构 (8) 槽轮机构 (9) 自我鉴定 (9) 附录1(五次多项式求解Ｃ程序) (10) 附录2(圆柱凸轮Ｃ程序) (11) 附录3（定位凸轮C程序） (14) 设计任务分析
一：工作原理及工艺动作过程 四工位专用机床是在四个工位上分别完成工件的装卸、钻孔、扩孔、铰孔工作的专用加工设备。机床的执行动作有两个：一是装有工件的回转工作台的间歇转动；二是装有三把专用刀具的主轴箱的往复移动（刀具的转动由专用电机驱动）。两个执行动作由同一台电机驱动，工作台转位机构和主轴箱往复运动机构按动作时间顺序分支并列，组合成一个机构系统。 二：原始数据及设计要求 （１）刀具顶端离开工作表面65mm，快速移动送进60mm 后，再匀速送进60mm（包括５mm刀具切入量、45mm 工件孔深、10mm刀具切出量，如右图所示），然后快速 返回。回程和进程的平均速度之比K=2。 （２）刀具匀速进给速度为3mm/s，工件装卸时间不超过10s。 （３）机床生产率每小时约75件。 （４）执行机构及传动机构能装入机体内。 （５）传动系统电机为交流异步电动机。 三：任务分析 (1) 为了达到进给要求，适宜用凸轮机构来控制钻头的运动。由于刀具匀速进给速度为3mm/s，所以就要求凸轮的转速为每四十八秒一转。 (2) 考虑到加工的精密稳定性，本机床的传动机构宜多采用齿轮。并且凸轮的运动中不应出现刚性冲击，要选择合适的运动规律，如五次多项式。 (3) 为实现工作台的间歇运动，可以选择槽轮机构。 (4) 为保证钻头加工位置的准确，还应该设计定位机构。 (5) 最后需要绘制出至少两张A1图来表达本机床的设计思想。分别为机箱传动图、槽轮机构和定位机构既工作台转位机构和定位机构。 四：设计流程 1.专用机床的刀具进给机构方案图及运动循环图。 2.设计工作台转位机构及定位机构方案图及运动循环图。 3.设计圆柱凸轮机构。 4.设计定位凸轮机构。 5.凸轮机构设计计算，选择和设计从动件的运动规律。 6.编写设计说明书。 机床结构和工作原理
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
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)
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：
文档从网络中收集，已重新整理排版word版本可编辑:?欢迎下载支持. 目录 一.功能分解和运动分析 (2) 二.执行机构选型 (4) 三.传动机构选型 (5) 四.机械整体运动方案的选择 (7) 五.机械运动方案简图 (10) 六.机械运动方案的计算 (11) 七.仿真运动及图表分析 (15) A.课程设计小结 (17) 九.参考文献 (18) 一、功能分解和运动分析 1.功能分解 通过对设计任务的了解，可以看出，四工位专用机床的加工部分可以分为如下几个工艺动作： 1）安装工作台的间歇转动。 2）安装刀具的主轴箱应按要求进行静止、快进、进给、快退的工艺动作。 3）刀具转动。 文档从网络中收集，已重新整理排版word版本可编辑.欢迎下载支持. 画出四工位专用机床的动作要求图。其中4位置为较孔位置，1 位置为装卸工件，2位置为钻孔位置，3位置为扩孔位置。如表1所示根据工艺动作推出其工作循环为：
表1 四工位专用机床功能图 同时得到四工位专用机床的树状功能图（如下图） 该专用要求机床要求三个动作的协调运行，即刀架进给、卡盘旋转和卡盘 的定位。要确保在刀具与工件接触时卡盘固定不动，刀具退出工件到下次工作前完成卡盘旋转动作。几个动作必须协调一致，并按照一定规律运动。 文档从网络中收集，已重新整理排版word版本可编辑.欢迎下载支持. 通过合适的减速机构以及轮系机构，使工作台进行每次旋转90°的间歇运动。 1.电动机作为驱动，通过减速器与其他轮系传动将符合要求的转速传递给工作回转台上的间歇机构，使其间歇转动。 2.在间歇机构开始一次循环时，安装并夹紧工件，间歇机构从0°转至90° o 3.间歇机构从90°转至180°,主轴箱完成一次工作循环（快 进、刀具匀速送进和快退）。
目录 第一章课程设计题目简介及设计要求 (1) 1、课程设计题目简介 (1) 2、原始数据和设计要求 (2) 3、设计任务 (2) 第二章机械运动方案设计 (2) 第三章机械总体结构设计 (3) 1、原动机构 (4) 2、传动机构 (4) 3、执行部分总体部局 (4) 第四章机械传动系统设计 (6) 1、涡轮蜗杆减速器 (6) 2、外啮合行星齿轮减速器 (6) 第五章执行机构和传动部件的机构设计 (8) 1、方案设计 (8) 2、方案比较 (8) 第六章主要零部件的设计计算 (12) 1、减速机构设计 (12) 2、圆柱凸轮进刀机构设计 (15) 3、回转工作台机构设计 (16) 4、圆柱凸轮定位销机构设计 (19) 第七章最终设计方案和机构简介 (20) 1、方案选择 (20) 2、方案简介及运动分析 (21) 第八章设计小结 (23) 第九章参考资料 (24)
第一章课程设计题目简介及设计要求 一、设计题目简介 设计四工位专用机床的刀具进给机构和工作台转位机构。工作台有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个工作位置：位Ⅰ装卸工具，位Ⅱ钻孔，位Ⅲ扩孔，位Ⅳ铰孔。主轴箱上装有三把刀具，对应是钻头、扩孔钻和铰刀。刀具由专用电机带动绕其自身轴线转动。主轴箱每向左移送进一次，在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔、铰孔工作。当主轴箱右移（退回）到刀具离开工件后，工作台回转90°，然后主轴箱再次左移。这时。对其中的一个工件来说，都进入了下一个工位的加工。依次循环四次，一个工件就完成了装、钻、扩、铰、卸等工序。由于主轴箱往复一次，在四个工位上同时工作，所以每次就有一个工件完成上述全部工序。
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)
设计任务书 设计任务: 1 按工艺动作过程拟定机构运动循环图 2 进行回转台间歇机构,主轴箱道具移动机构的选型,并进行机械运动方案评价与选择 3 按选定的电动机与执行机构的运动参数进行机械传动方案的拟定 4 对传动机构与执行机构进行运动尺寸设计 5 在2号图纸上画出最终方案的机构运动简图 6 编写设计计算说明书 设计要求: 1 从刀具顶端离开工件表面65mm位置,快速移动送进了60mm后,在匀速送进60mm(5mm 刀具切入量,45mm工件孔深,10mm刀具切出量),然后快速返回。回程与工作行程的速比系数K=2。 2 生产率约每小时60件。 3 刀具匀速进给速度2mm/s,工件装、卸时间不超过10s。 4 执行机构能装入机体内。 机械运动方案设计 根据专用机床的工作过程与规律可得其运动循环图如下:
钻 头头进匀速60°快 钻0°240° 进 钻 头快退工作台转动 307.4° 位 销 插 入 定定 位销拔 出 工 作台静 止凸 轮钻397.4° 该专用机床要求三个动作的协调运行,即刀架进给、卡盘旋转与卡盘的定位。其工作过程如下: 要确保在刀具与工件接触时卡盘固定不动,刀具退出工件到下次接触工件前完成卡盘旋转动作。几个动作必须协调一致,并按照一定规律运动。 机械总体结构设计 一、原动机构: 原动机选择Y132S-4异步电动机,电动机额定功率P=5、5KW,满载转速n=1440r/min 。 二、传动机构: 传动系统的总传动比为i=n/n 6,其中n 6为圆柱凸轮所在轴的转速,即总传动比为1440/1。采用涡轮蜗杆减速机构(或外啮合行星减速轮系)减速。 三、执行部分总体部局: 执行机构主要有旋转工件卡盘与带钻头的移动刀架两部分,两个运动在工作过程中要保持相当精度的协调。因此,在执行机构的设计过程中分为,进刀机构设计、卡盘旋转机构与减速机构设计。而进刀机构设计归结到底主要就是圆柱凸轮廓线的设计,卡盘的设 机构运动循环图 机床工作运动模型
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
机械原理课程设计————————————————————————————— 设计题目： 院校： 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 日期：
目录 第一部分：绪论·········································第二部分：设计方案说明································ 一、机器的功能和设计要求······························· 二、方案确定··········································· 三、功能分解··········································· 四、选用机构··········································· 五、运动转换功能图····································· 六、机械运动循环图····································· 七、用形态学矩阵选择机械运动方案······················· 八、方案评价···········································第三部分：设计心得···································参考文献···············································
第一部分 绪论 四工位专用机床是在四个工位上分别完成工件的装卸、钻孔、扩孔、铰孔工作的专用加工设备。机床的执行动作有两个：一是装有工件的回转工作台的间歇转动；二是装有三把专用刀具的主轴箱的往复移动（刀具的转动由专用电机驱动）。两个执行动作由同一台电机驱动，工作台转位机构和主轴箱往复运动机构按动作时间顺序分支并列，组合成一个机构系统。
机械工程学院机械原 理课程设计 姓名：麦麦提敏。图尔荪 学号：20092001403 班级：机械09-2班 指导老师：穆塔里夫 2012年6月
新疆大学 《机械原理课程设计》任务书 班级: 机械09-2 姓名: 麦麦提敏。图尔荪课程设计题目: 四工位加工机床的刀具进给系统和工作台转位系统设计 课程设计完成内容: 设计说明书一份(主要包括:运动方案设计、方案的 决策与尺度综合、必要的机构运动 分析和相关的机构运动简图) 发题日期: 2012 年 6 月 24 日 完成日期: 2012 年 7 月 2 日 指导教师: 穆塔里夫
机械原理课程设计说明书 一、设计题目： 四工位专用机床。 二、四工位专用机床的功能和 设计要求： 1、功能： 所谓四工位即四个工位能够同时做相应的工作，四工位专用机床在小型制造车间里可完成工件的连续生产，提高了生产效率。在这里，四工位机床要求在四个工位上分别完成相应的装卸工件，钻孔、扩孔、铰孔工作，一个工件经过在四个工位上的依次作业，即完成了这个工件的加工，循环进行，加快了工件的生产速度，提高了工件的加工效率。 2、设计要求： 1)四工位专用机床中，回转台的旋转运动与刀具的进给运动之间一下要配合后，时间上的要求极其严格。从而速度要求也要合理。如果刀具在工件加工时，回转台已开始转动，必发生折刀。相反，如果刀具尚未到达工件，即工件未加工之前，回转台已开始转动，则刀具来不及对工件进行加工，而且刀具在工件加工时，进给速度，运动方向一定要稳定，不然的话，也极容易出现折刀，毁坏工件之类现象。
2)从执行动作上来分，四工位机床共分为三个执行机构，即回转台的回转运动，主轴箱的水平移动，及刀具的旋转运动。 3)考虑到四工位机床应用于小型制造车间，其特点为简洁易维修使用，拆卸，更换零件方便，故采用了手工安装零件，而不采用机器手来安装，后者一般在大规模生产车间采用，而且后者的安装时间相应来说比手工安装应短许多，但会增加成本，在这里有足够的时间(36s)，可供手工安装零件，故无需用机器手。 4)四工位专用机床的性能要求和原始数据： (1)刀具匀速进给加工速度2mm/s。 (2)生产率为每小时约74件。 (3)刀具顶端离开工件表面65mm。 (4)回转及工件行程的平均速度之比为k≥2。 三、功能分析： 四工位专用机床与传统相比提高了工件的加工效率。它利用四个工位可以在不同的工位上分别完成不同的工序加工，从而增加了单位时间的工件加工数目。对于本题目，要求在三个工位上完成工件的加工动作，即钻孔，扩孔，铰孔，而在另一个工位上则完成工件的装卸工作，它利用回转台使三个加工工序配合起来，从而完成了一个工件的加工，在回转台转动时，装有刀具的主轴箱进行快进，快退，一旦当回
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
设计任务书 设计任务： 1 按工艺动作过程拟定机构运动循环图 2 进行回转台间歇机构，主轴箱道具移动机构的选型，并进行机械运动方案评价和选择 3 按选定的电动机和执行机构的运动参数进行机械传动方案的拟定 4 对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计 5 在2号图纸上画出最终方案的机构运动简图 6 编写设计计算说明书 设计要求： 1 从刀具顶端离开工件表面65mm位置，快速移动送进了60mm后，在匀速送进60mm（5mm刀具切入量，45mm工件孔深，10mm刀具切出量），然后快速返回。回程和工作行程的速比系数K=2。 2 生产率约每小时60件。 3 刀具匀速进给速度2mm/s，工件装、卸时间不超过10s。 4 执行机构能装入机体内。
机械运动方案设计 根据专用机床的工作过程和规律可得其运动循环图如下： 机构运动循环图 机械总体结构设计 一、原动机构： 原动机选择Y132S-4异步电动机，电动机额定功率P=5.5KW,满载转速n=1440r/min。 二、传动机构： 传动系统的总传动比为i=n/n6,其中n6为圆柱凸轮所在轴的转速，即总
传动比为1440/1。采用涡轮蜗杆减速机构（或外啮合行星减速轮系）减速。 三、执行部分总体部局： 执行机构主要有旋转工件卡盘和带钻头的移动刀架两部分，两个运动在工作过程中要保持相当精度的协调。因此，在执行机构的设计过程中分为，进刀机构设计、卡盘旋转机构和减速机构设计。而进刀机构设计归结到底主要是圆柱凸轮廓线的设计，卡盘的设计主要是间歇机构的选择。 在执行过程中由于要满足相应的运动速度，因此首先应该对于原动机的输出进行减速。下面先讨论减速机构传动比的确定：由于从刀具顶端离开工件表面65mm位置，快速移动送进了60mm后，在匀速送进60mm（5mm 刀具切入量，45mm工件孔深，10mm刀具切出量），然后快速返回。要求效率是６０件／小时，刀架一个来回（生产１个工件）的时间应该是１分钟。根据这个运动规律，可以计算出电机和工作凸轮之间的传动比为1440/1。两种方案的传动比计算，参考主要零部件设计计算。 下面讨论执行机构的运动协调问题：有运动循环图可知，装上工件之后，进刀机构完成快进、加工、退刀工作，退后卡盘必须旋转到下一个工作位置，且在加工和退刀的前半个过程中卡盘必须固定不动，由于卡盘的工作位置为四个，还要满足间歇和固定两个工作，于是选择单销四槽轮机构（或棘轮机构、不完全齿轮机构与定位销协调）解决协调问题，具体实现步骤参考“回转工作台设计”。由于进刀机构的运动比较复杂，因此要满足工作的几个状态，用凸轮廓线设计的办法比较容易满足。廓线的设计参考主要零部件设计计算。
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
机械原理课程设计指导书 四冲程内燃机设计 一． 已知条件： 在图1所示的四冲程内燃机中（不同方案对应不同数据，见数据分配表） 活塞行程 H = （mm ） 活塞直径 D= （mm ） 活塞移动导路相对于曲柄中心的距离 e= （mm ） 行程速比系数 K= 连杆重心2c 至A 点的距离 2AC l = 系 数 AB l (mm) 曲柄重量 1Q = (N) 连杆重量 2Q = (N) 活塞重量 3Q = (N) 连杆通过质心轴2c 的转动惯性半径c ρ 2c ρ= 系数AB l 2(m 2m ) 曲柄的转速 n 1= (rpm) 发动机的许用速度不均匀系数 [δ]= 曲柄不平衡的重心到O 点的距离 OC l = OA l （mm ） 开放提前角： 进气门：-10°；排气门： -32° 齿轮参数： m=3.5（mm ）； α=20°；a h *=1 2Z =' 2Z =14； 3Z ='3Z =72 ；1Z =36 示功图见P9图2所示。 二．设计任务 1. 机构设计 按照行程速比系数K 及已知尺寸决定机构的主要尺寸，并绘出机构运动 简图（4号图纸）。（凸轮要计算出装角后才画在该图上） 2. 选定长度比例尺作出连杆机构的位置图 以活塞在最高位置时为起点，将曲柄回转一周按顺时针方向分为十二等
分，然后找出活塞在最低位置时和活塞速度为最大时的曲柄位置（即曲柄旋转一周共分十五个位置）并作出机构各位置时的机构位置图，求出滑快的相对位移。 3. 作出机构15个位置的速度多边形 求出这15个位置的BA V 、2C V 、B V 、ω2的数值，并列表表示。（表一） 4. 作出机构的15个位置的加速度多边形 求出15个位置的n BA a 、t BA a 、BA a 、2α 、2C a 、B a 的数值，并列 表表示。（表二） 5.用直角坐标作滑快B 点的位移曲线B S =B S （φ），速度曲线)(?B B V V =及加速度曲线)(?B B a a =。（把以上2、3、4、5作在一张2号图纸上） 6. 动态静力分析（1号图纸） 求出机构在各位置时各运动副的反力及应加于曲柄OA 的平衡力矩 b M （每人完成五个位置）各种数据均要列表表示： （1） 将各个位置的2I P 、2I M 、3I P 等数值列于表三。 （2） 列出各个位置的t R 12的计算公式，并计算出其数值。 （3） 将各个位置的'p 、n R 12、t R 12、12R 、03R 、23R 等数值列于 表四。 （4） 将各个位置的01R 、b M 等数值列于表五 （5） 将各个位置的'p 、b p 、'b M 等数值列于表六 （6） 将'b M 与b M 进行比较，计算出它们的误差，把结果列于表 七。 7. 用直角坐标作出b M =b M （φ）曲线。（用方格纸绘制） （b M 统一用“动态静力分析”所求得的值） 8. 计算当不考虑机构各构件的质量和转动惯量时的飞轮转动惯量F J 。 9. 计算发动机功率。 10. 用图解法设计凸轮Ⅰ、Ⅱ的实际轮廓曲线（3号图纸）
机械原理课程设计说明书 设计题目： 学院： 班级： 设计者： 学号： 指导老师：
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一、机构简介与设计数据 .机构简介 图示为压床机构简图，其中六杆机构为主体机构。图中电动机经联轴器带动三对齿轮将转速降低，然后带动曲柄1转动，再经六杆机构使滑块5克服工作阻力 r F而运动。 为了减少主轴的速度波动，在曲柄轴A 上装有大齿轮 6 z并起飞轮的作用。在曲柄轴的另一端装有油泵凸轮，驱动油泵向连杆机构的供油。 （a）压床机构及传动系统 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。 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 .设计数据 设计内容连杆机构的设计及运动分析符号 单位mm 度mm r/min 数据 I 50 140 220 60 1201501/2 1/4 100 1/2 1/2 II 60 170 260 60 1201801/2 1/4 90 1/2 1/2 III 70 200 310 60 120 210 1/2 1/4 90 1/2 1/2 连杆机构的动态静力分析及飞轮转动惯量的确定 [δ] G2 G3 G5 N 1/30 660 440 300 4000 1/30 1060 720 550 7000 1/30 1600 1040 840 11000