机械原理课程设计策画
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机械原理课课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握机械原理的基本概念,如力、功、能量转换等;2. 学生能描述并分析简单机械系统的运动规律,包括杠杆、滑轮、齿轮等;3. 学生能运用机械原理解决实际问题,如计算力的合成与分解、功的计算等。
技能目标:1. 学生能够运用图示和模型分析简单机械系统的结构及其工作原理;2. 学生能够通过实验和观察,收集和处理数据,得出科学合理的结论;3. 学生能够运用数学知识进行简单的力学计算,提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到机械原理在日常生活和生产中的重要性,培养对机械工程的兴趣和热爱;2. 学生能够通过合作学习,培养团队精神和沟通能力,增强解决问题的自信心;3. 学生能够关注机械原理在科技发展中的应用,培养创新意识和环保意识。
本课程针对初中年级学生,结合学生好奇心强、动手能力逐步提高的特点,注重理论与实践相结合,培养学生的科学素养和实际操作能力。
课程目标具体、可衡量,旨在使学生在掌握机械原理基础知识的同时,提高解决实际问题的能力,激发学生对机械工程的兴趣,培养其创新精神和合作意识。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 机械原理基本概念:介绍力的概念、分类、作用效果;功和能量的概念及其转换关系。
2. 简单机械系统:讲解杠杆原理、滑轮组、齿轮组等简单机械的构造、工作原理及实际应用。
3. 力学计算:学习力的合成与分解、功的计算方法,以及力的作用效果分析。
4. 实践操作:组织学生进行实验,观察简单机械系统的运动规律,进行数据收集和处理。
5. 应用与创新:探讨机械原理在日常生活、生产中的实际应用,激发学生创新意识。
教学内容依据教材章节进行安排,具体如下:第一章:机械原理基本概念1.1 力的概念与分类1.2 力的作用效果1.3 功与能量第二章:简单机械系统2.1 杠杆原理2.2 滑轮组2.3 齿轮组第三章:力学计算3.1 力的合成与分解3.2 功的计算3.3 力的作用效果分析第四章:实践操作4.1 实验一:杠杆实验4.2 实验二:滑轮组实验4.3 实验三:齿轮组实验第五章:应用与创新5.1 机械原理在日常生活中的应用5.2 机械原理在生产中的应用5.3 创新设计探讨教学内容科学、系统,注重理论与实践相结合,旨在帮助学生掌握机械原理知识,提高解决实际问题的能力。
一、设计背景随着科技的发展,机械原理在各个领域的应用越来越广泛。
为了提高学生对机械原理的理解和运用能力,特制定本课程设计方案。
二、设计目标1. 使学生掌握机械原理的基本理论、基本知识和基本技能;2. 培养学生的创新意识和实践能力;3. 培养学生运用机械原理解决实际问题的能力。
三、设计内容1. 设计主题:根据实际需求,选择一个具有代表性的机械系统,如汽车、飞机、机器人等。
2. 设计步骤:(1)收集资料:查阅相关文献、书籍,了解所选机械系统的基本原理、结构特点、工作过程等。
(2)分析需求:分析所选机械系统的工作原理,确定需要设计的部分,如传动系统、执行机构、控制系统等。
(3)方案设计:根据分析结果,设计所选机械系统的运动方案、传动方案、执行机构方案等。
(4)绘制图纸:运用AutoCAD等绘图软件,绘制所选机械系统的结构图、运动图、传动图等。
(5)计算分析:对设计方案进行力学分析、动力学分析、热力学分析等,确保设计的合理性和可靠性。
(6)撰写报告:总结设计过程,分析设计成果,提出改进建议。
3. 设计要求:(1)方案设计应具有创新性,能够提高机械系统的性能和效率;(2)图纸绘制应规范、清晰,符合国家相关标准;(3)计算分析应准确、合理,能够满足设计要求;(4)报告撰写应结构完整,语言流畅,逻辑严密。
四、课程实施1. 理论教学:教师讲解机械原理的基本理论、基本知识和基本技能,引导学生掌握设计方法。
2. 实践教学:学生根据设计方案,进行实际操作,如绘制图纸、计算分析、仿真实验等。
3. 评价方式:结合学生的设计方案、图纸、计算分析、实践操作等,进行综合评价。
五、预期成果1. 学生能够掌握机械原理的基本理论、基本知识和基本技能;2. 学生能够运用机械原理解决实际问题的能力得到提高;3. 学生能够培养创新意识和实践能力;4. 学生能够提高自己的综合素质,为今后从事相关工作奠定基础。
六、总结本课程设计方案旨在培养学生的机械原理设计能力,提高学生的综合素质。
机械原理专业课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握机械原理的基本概念、定律和公式,如牛顿运动定律、能量守恒定律等。
2. 使学生了解各类机械传动、机构和控制系统的原理及其在实际工程中的应用。
3. 帮助学生理解机械系统的动态平衡、稳定性分析及优化方法。
技能目标:1. 培养学生运用数学和物理知识分析、解决机械原理问题的能力。
2. 提高学生设计简单机械传动系统和控制系统的实践操作技能。
3. 培养学生运用计算机辅助设计(CAD)软件进行机械系统建模和仿真。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械原理学科的兴趣和热情,激发学生的创新意识和探索精神。
2. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力,提高解决实际工程问题的自信心。
3. 引导学生关注机械工程技术对社会、环境的影响,培养其社会责任感和环保意识。
本课程针对机械原理专业的高年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果。
课程旨在帮助学生扎实掌握机械原理知识,培养其解决实际工程问题的能力,同时注重培养学生的情感态度和价值观,使其成为具有创新精神和实践能力的机械工程人才。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 机械原理基本概念:介绍机械系统的定义、分类及基本物理量,如力、位移、速度、加速度等。
2. 牛顿运动定律:阐述牛顿三定律的原理及其在机械系统中的应用。
3. 机械传动系统:讲解各类传动系统(如齿轮、带、链传动)的原理、设计和计算方法。
4. 机械机构和控制系统:介绍常见机构和控制系统的类型、原理及其在工程中的应用。
5. 动态平衡和稳定性分析:讲解机械系统动态平衡的条件、稳定性分析及优化方法。
6. 计算机辅助设计(CAD):教授CAD软件的基本操作,运用软件进行机械系统建模和仿真。
教学内容按照以下教学大纲进行安排和进度:1. 第1周:机械原理基本概念,教材第1章;2. 第2-3周:牛顿运动定律,教材第2章;3. 第4-5周:机械传动系统,教材第3章;4. 第6-7周:机械机构和控制系统,教材第4章;5. 第8-9周:动态平衡和稳定性分析,教材第5章;6. 第10-11周:计算机辅助设计(CAD),教材第6章。
2023年机械原理课程设计书篇一:机械原理课程设计教学大纲《机械原理》教案适用班级:机本开课时间: 20 -20 学年第学期教学方式:多媒体教学附件: 1、机械原理课程设计教案2、机械原理课程教学大纲3、机械原理教学设计一览表4、机械原理教学进度表5、机械原理学习指南6、机械原理MCAI教案(单行本)7、班级情况一览表机电工程学院8月第一章绪论(1)总课次:1第二章机构的结构分析(3)第三章机构的性能分析(1)总课次:4篇二:《机械原理》教案(2)机械原理课程设计大纲课程类别:必修学时:1周课程性质:集中实践教学学分:2 适用专业:机械设计制造及其自动化执笔人: __一、基本目的与任务机械原理课程设计是工科院校学生在大学期间利用已学过的知识第一次比较全面的、具有实际内容和意义的课程设计,也是机械原理课程的一个重要的实践教学环节。
机械原理课程设计是将知识转化为能力的桥梁,其主要目的是进一步巩固和加深学生所学的理论知识,并将其系统化;培养学生综合运用所学知识独立解决实际问题的能力和初步培养学生进行创新设计的能力;使学生初步掌握机械运动方案设计,并在机构分析与综合方面受到一次比较全面的训练。
二、教学基本内容通过对某种简单机器(它的工艺动作过程比较简单)的分析,进行机械运动简图的设计,其中包括机器动能分析、工艺动作过程确定、执行机构的选择、机械运动方案的评定、机构尺度综合等。
具体内容包括:按照给定的机械总功能要求,分解成子功能进行机构的选型和组合;设计该机械系统的几种运动方案,对各运动方案进行对比和选择;对选定方案中的机构——连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、其他常用机构及组合机构进行分析和设计;制定机构运动循环图;画出机构运动简图。
每个学生应完成的设计工作量:1、机械运动简图、主要机构装配图一张(A1或A2图纸)2、零件工作图一至两张(A3或A4图纸)3、设计说明书一份三、教学要求1、机械总功能的分解根据所要设计的机械总功能要求,选定机械的工作原理并进行功能分解。
机械原理设计课程设计一、教学目标本课程旨在通过机械原理设计的学习,让学生掌握基本的机械原理知识,培养学生运用机械原理分析和解决问题的能力,以及创新设计的基本思维和方法。
在知识目标方面,要求学生掌握机械的基本组成部分,理解机械的运动和力的关系,了解机械的设计和制造的基本原理。
在技能目标方面,要求学生能够运用所学的机械原理知识,分析和解决实际问题,能够进行简单的机械设计。
在情感态度价值观目标方面,要求学生在学习过程中,培养对机械工程的兴趣,认识机械工程在现代社会中的重要作用,形成积极的科学探究态度。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括机械的基本组成部分,如机械的运动和力的关系,机械的设计和制造的基本原理等。
具体包括以下几个部分:第一部分,机械的基本概念和组成;第二部分,机械的运动和力的关系;第三部分,机械的设计和制造的基本原理;第四部分,机械的创新设计。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标,我们将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
在讲授法的基础上,引导学生进行思考和讨论,通过案例分析法和实验法,让学生能够将所学的理论知识应用到实际问题中,提高学生的问题解决能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和方法,我们将准备相应的教学资源,包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
教材将作为学生学习的主要资源,参考书将为学生提供更多的学习资料,多媒体资料将帮助学生更直观地理解机械原理,实验设备将为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试等几个方面。
平时表现主要评估学生的课堂参与度、提问和回答问题的积极性等,通过观察和记录来进行评估。
作业评估主要评估学生的理解和应用能力,通过作业的完成质量来进行评估。
考试评估主要评估学生的综合运用能力,通过考试的分数来进行评估。
评估方式应客观、公正,能够全面反映学生的学习成果。
六、教学安排本课程的教学安排将在每周的特定时间和地点进行,共计16周。
机械原理课程设计方案书一、设计方案的目的和背景本设计方案旨在通过机械原理课程设计,加深学生对机械原理知识的理解和应用能力的培养。
通过设计一个实际机械系统,学生将能够综合运用机械原理相关知识,从而提高解决工程问题的能力。
二、设计方案的内容和任务1. 选题及背景本设计选择一个简单的机械系统作为设计对象,例如传动装置、悬挂系统等。
通过深入研究和了解该机械系统的工作原理和结构特点,学生可以在设计中运用所学的机械原理知识。
2. 设计要求根据选定的机械系统,确定以下设计要求:a) 系统的功能和工作要求b) 系统的结构和构造要求c) 系统的运动学和动力学要求d) 系统的稳定性、安全性和可靠性要求e) 设计的经济性和可制造性要求3. 设计步骤本设计分为以下几个步骤进行:a) 确定设计问题和目标b) 开展相关理论和工程知识的学习与研究c) 进行初步设计和方案选择d) 进行系统的详细设计和计算分析e) 进行系统的模型制作和测试f) 对设计方案进行评估和改进4. 设计内容在设计过程中需要完成以下主要内容:a) 系统的结构设计和分析b) 系统的运动学和动力学分析c) 系统的传动设计和力学计算d) 系统的稳定性和安全性分析e) 系统的经济性和可制造性分析f) 设计方案的制图和文档记录三、设计方案的组织和管理1. 设计组织本设计方案的组织以小组为单位进行,每个小组由3-5名学生组成。
每个小组成员根据自己的兴趣和擅长分工合作,负责不同的设计任务。
2. 设计管理本设计方案的管理通过以下方式进行:a) 设计目标和任务的明确b) 设定设计计划和进度安排c) 设计过程的跟踪和督导d) 设计成果的评估和反馈四、设计方案的实施和展示1. 设计实施根据设计计划和进度安排,小组成员分工合作,共同完成设计任务。
在设计过程中,可以充分利用计算机辅助设计和仿真软件进行模拟和分析。
2. 设计展示经过设计完成后,每个小组将撰写一份课程设计报告,报告中应包括以下内容:a) 选题及背景介绍b) 设计要求和方案选择c) 设计步骤和计算分析d) 设计成果和结论e) 设计过程中的问题和经验总结设计展示可以通过小组答辩、展板、演示等形式进行,以便学生之间相互汲取经验和互相学习。
机械原理课程设计教学一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握机械原理的基本概念,如力、运动、能量等;2. 掌握机械装置的基本组成部分,如杠杆、滑轮、齿轮等,并了解其工作原理;3. 了解机械效率的计算方法,并能运用相关公式进行简单机械系统的效率分析。
技能目标:1. 能够运用所学的机械原理知识,分析和解决实际生活中的简单机械问题;2. 能够设计简单的机械装置,并进行实验验证,培养动手操作能力和问题解决能力;3. 能够通过小组合作,进行机械原理相关的研究和讨论,提高团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械原理学习的兴趣,激发求知欲和探索精神;2. 培养学生勇于尝试、善于思考、严谨求实的科学态度;3. 增强学生对我国机械工程领域的了解,培养爱国主义情怀和民族自豪感。
课程性质:本课程为初中机械原理知识的教学,旨在让学生通过学习,掌握基本的机械原理知识,培养实际操作能力和团队合作精神。
学生特点:初中学生具有一定的物理基础,但对机械原理的认识尚浅,好奇心强,喜欢动手实践。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,提高学生的动手能力和实际问题解决能力。
通过课程目标的具体分解,使学生在学习过程中逐步实现知识、技能和情感态度价值观的全面提升。
二、教学内容1. 引言:介绍机械原理在日常生活中的重要性,激发学生学习兴趣。
教材章节:第一章 机械原理概述2. 力与运动:讲解力的概念、作用效果及运动的基本形式。
教材章节:第二章 力与运动3. 简单机械:介绍杠杆、滑轮、斜面等简单机械的原理与应用。
教材章节:第三章 简单机械4. 机械效率:讲解机械效率的定义、计算方法,分析影响机械效率的因素。
教材章节:第四章 机械效率5. 机械设计:指导学生运用所学知识,设计简单的机械装置,并进行实验验证。
教材章节:第五章 机械设计与制作6. 实践与探究:组织学生进行小组合作,研究生活中的机械原理应用,培养团队协作能力。
机械原理课程设计教案一、课程目标1.理解和掌握机械原理的基本概念、原理和方法;2.能够运用所学知识进行机械运动方案的设计和分析;3.培养学生的创新思维和解决实际问题的能力。
二、课程内容和要求1.机械运动方案设计(1)机构选型与组合: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)运动方案拟定:拟定多个机械系统的运动方案,进行对比和选择,最后选定一个最佳方案;(3)机构运动分析:对选定方案中的机构进行运动分析,包括速度、加速度、位移等;(4)机构力分析:对选定方案中的机构进行力分析,包括静力分析和动力分析;(5)机构优化设计:根据分析结果,对机构进行优化设计,提高机械的性能和效率。
2.机械原理课程设计说明书编写(1)封面:包括课程名称、设计题目、班级、姓名、学号、日期等信息;(2)目录:列出设计说明书的主要内容及其页码;(3)前言:简要介绍设计的目的、意义和主要内容;(4)概述:包括课程设计任务书、原始数据及设计要求等内容;(5)设计说明书正文:按照设计过程的顺序,依次介绍机构选型与组合、运动方案拟定、机构运动分析、机构力分析、机构优化设计等内容;(6)结论:总结设计的主要成果和创新点,提出改进意见和展望;(7)参考文献:列出设计中参考的文献资料。
三、教学方法和手段1.理论教学:通过课堂讲解、案例分析等方式,让学生理解和掌握机械原理的基本概念、原理和方法。
2.实践教学:通过机械原理课程设计,让学生在实践中运用所学知识进行机械运动方案的设计和分析,培养学生的创新思维和解决实际问题的能力。
3.辅助教学:利用多媒体课件、教学视频等辅助教学工具,提高教学效果。
四、课程考核和评价1.课程设计成果:根据设计说明书的内容和质量,评价学生的设计能力和创新能力;2.课堂表现:根据学生的课堂参与度、提问和回答问题的质量等,评价学生的学习态度和学习能力;3.平时作业:根据作业的完成情况,评价学生的知识掌握情况和学习习惯。
机械原理课程设计完整版一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握机械原理的基本概念、原理和应用,培养学生的创新意识和实践能力。
通过本课程的学习,学生应达到以下目标:1.知识目标:(1)了解机械系统的基本组成部分及其相互关系;(2)掌握机械原理的基本原理和定律;(3)熟悉机械设计的基本方法和步骤;(4)了解机械原理在工程实际中的应用。
2.技能目标:(1)能够运用机械原理解决实际问题;(2)具备简单的机械设计能力;(3)学会使用相关工具和软件进行机械设计。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生的团队合作意识和沟通能力;(2)增强学生对机械工程的兴趣和热情;(3)培养学生关注社会发展和科技进步的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.机械原理概述:介绍机械系统的基本组成部分,如机械元件、机械结构、机械系统等,并分析它们之间的相互关系。
2.机械原理的基本原理和定律:讲解力学、动力学、热力学等基本原理,以及能量守恒、功的计算、摩擦力等基本定律。
3.机械设计的基本方法和步骤:介绍机械设计的方法和步骤,如设计原则、设计流程、设计规范等。
4.机械原理在工程实际中的应用:通过案例分析,使学生了解机械原理在工程实际中的应用,如机械传动、机械控制系统等。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握机械原理的基本概念、原理和应用。
2.讨论法:学生进行分组讨论,促进学生思考和交流,提高学生的理解能力。
3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解机械原理在工程实际中的应用。
4.实验法:安排学生进行实验,培养学生动手能力和实践能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的学习资料。
2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的多媒体课件,提高学生的学习兴趣。
第13章 机械原理课程设计题目汇编近几年来,随着机械原理课程教学改革的不断深入,机械原理课程设计的重点应放在机械系统运动方案的构思和设计上,以激发和培养学生的创新意识和创新设计能力,这已成为共识。
本书从这一认识出发,并根据《机械原理课程教学基本要求》中对机械原理课程设计提出的要求,汇编了二十个课程设计题目,供教师选用和参考。
13.1 四工位加工机床的刀具进给系统和工作台转位系统设计(1) 功能要求及工艺动作分解提示 1) 总功能要求实现对工件的装卸、钻孔、扩孔、铰孔。
2) 工作原理及工艺动作分解提示四工位加工系统的工作原理及工艺动作分解如图13.1所示。
该系统由安装工件的回转工作台和装有刀具的主轴箱及传动部分组成。
工作台有四个工位,能绕自身回转轴线作间歇转动。
主轴箱上装有三把刀具,对应工作台Ⅱ位置装钻头,Ⅲ位置装扩孔钻头,Ⅳ位置装铰刀。
刀具的旋转运动由主轴箱系统提供,主轴箱能实现静止、快进、进给、快退的工艺动作。
主轴箱完成一次静止、快进、进给、快退的循环运动,在四个工位上分别完成相应的装卸、钻孔、扩孔、铰孔工作,在刀具退出工件期间,工作台完成一次回转90度的转动。
依次循环四次,一个工件就完成了装、钻、扩、铰、卸等工序。
(2) 原始数据和设计要求1) 刀具顶端离开工件表面65mm 开始动作(图13.2),快速移动60mm 距工件5mm 时匀速送进60mm ,然后快速返回,回程和工作行程的平均速比(行程速度变化系数)K =2。
2) 刀具匀速进给速度为2mm/s ;工件装卸时间不超过10s 。
图13.1 图13.23) 生产率为每小时约74件。
(3) 运动方案构思提示1) 工作台的间歇转动可采用槽轮机构、不完全齿轮机构,曲柄摇杆棘轮机构、蜗杆凸轮间歇机构、圆柱凸轮间歇机构等。
2) 主轴箱的移动可采用移动推杆圆柱凸轮机构、移动推杆盘形凸轮机构、摆动推杆盘形凸轮与摇杆滑块机构、曲柄滑块机构、带滑块的六杆机构等。
机械原理课程设计设计题目啤酒灌装机机械工程学院院(系)机械设计制造及其自动化专业设计人第7组罗新雨高明波王文瑜指导教师孙鋆强完成日期2010 年 6 月8 日目录机械原理课程设计.................................................................................... 错误!未定义书签。
第一章啤酒灌装机设计思路和选择............................................ 错误!未定义书签。
第 1 节机器的功能和设计要求........................................................................ 错误!未定义书签。
第 2 节工作原理和工艺动作分解.................................................................... 错误!未定义书签。
第 3 节根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图 ................................ 错误!未定义书签。
第 4 节机构选型 ............................................................................................... 错误!未定义书签。
第 5 节机械运动方案的选择和判定................................................................ 错误!未定义书签。
第 6 节机械传动系统的速比和变速机构........................................................ 错误!未定义书签。
第7 节对机械传动系统和工作机构的尺寸计算 ............................................ 错误!未定义书签。
第8 节进行灌装机构的凸轮设计.................................................................... 错误!未定义书签。
第9 节机械运动方案简图的绘制.................................................................... 错误!未定义书签。
第二章机械原理课程设计说明书................................................ 错误!未定义书签。
第三章压盖系统的创新设计........................................................ 错误!未定义书签。
第 1 节设计总体构思........................................................................................ 错误!未定义书签。
第 2 节压盖系统机构........................................................................................ 错误!未定义书签。
第 3 节机构行程图 ........................................................................................... 错误!未定义书签。
第四章参考文献............................................................................ 错误!未定义书签。
第五章后记.................................................................................... 错误!未定义书签。
第一章啤酒灌装机设计思路和选择第 1 节机器的功能和设计要求啤酒灌装机是啤酒包装生产线的核心设备,这种设备由于具有结构合理、质量可靠、维修方便等优点而被广泛采用。
啤酒灌装机的功能是将空啤酒瓶灌入啤酒并压盖。
为了实现上述功能,啤酒灌装机必须完成三个动作:1.空瓶送入;2.啤酒灌装;3.压盖送出;啤酒灌装机的设计要求和主要参数有:图11.每次同时灌注6~8瓶,圆形轨道转速2.5~3r/min;2.驱动电机:JO2-41-4,N=4.0Kw,n=1500r/min;3.送瓶传送带速度12~15m/min;4.机械运动方案力求简单5.图1为送瓶、灌注、压盖三机构的大体相对位置。
输送瓶子的过程、啤酒灌注过程和充气压盖过程三者配合协调、工作可靠、采用的零件易加工制造。
第 2 节工作原理和工艺动作分解根据上述分析,啤酒灌装机要求完成的工艺动作有以下三个动作:1. 送瓶这一动作可采用直线传送带匀速输送并用分瓶螺杆对瓶距加以控制;2. 灌注这一动作可采用直线式或圆周式,同时可考虑有间歇或无间歇的工作方式进行设计;3. 压盖这一动作同样可考虑直线式以及圆周式的设计方案,是否间歇需要配合灌注步骤;4. 出瓶结构较为简单,一般采用直线方式传送带匀速输送;上述动作中的3、4步由于并不复杂,而且压盖如果在直线上进行便可和出瓶统一为一个步骤,故啤酒灌装机设计时应重点考虑以下三个机构的设计问题:送瓶机构、灌注机构以及压盖机构。
第 3 节根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图对于啤酒灌装机运动循环图,主要是确定灌装盘、灌注头、压盖以及传动机构的先后顺序、相位,以及对各执行机构的设计、装配和调试。
图2表示三个主要构件以及整体传动机构的运动循环图。
灌注头和压盖机构都是在传动机构间歇当中工作,而灌装盘行进完全和传动机构同步图 2第 4 节机构选型根据电动机减速机构、间歇式运动机构、关键机构间传动以及拨轮/灌装盘之间传动机构的动作要求和结构特点,可以选择如表1中列出的常用机构。
表1 啤酒灌装机可选的工作机构第 5 节机械运动方案的选择和判定根据表1所示的四个关键机构的机构形态矩阵,由此可求出啤酒灌装机的机械运动方案数为:现在可以按传动比精确度、各机构的相容性和尽量使机构简单等来选择方案。
我们选定的最终方案为:减速机构采用齿轮传动,间歇机构采用凸轮,传动机构采用带传动,拨轮/灌注盘传动采用齿轮传动。
第 6 节机械传动系统的速比和变速机构根据选定的驱动电机的转速和啤酒灌装机的要求生产能力,它的机械传动系统的总传动比为第 7 节对机械传动系统和工作机构的尺寸计算1. 对减速机构齿轮进行设计计算2. 对锥齿轮进行几何尺寸计算3. 对凸轮进行运动尺寸及廓线形状设计4. 对传动带轮进行设计计算5. 对运输带轮进行设计计算6. 对灌装盘对应柱状凸轮进行运动尺寸及廓线形状设计第 8 节进行灌装机构的凸轮设计凸轮的设计需要符合整体机构的间歇时间比例安排。
通过设计凸轮将撑杆顶起的时间来控制整个传动机构的运动时间,从而给灌装和压盖机构间歇期间合理的工作时间。
第 9 节机械运动方案简图的绘制按上述设计计算结果,以一定比例尺画出有三个工作机构和传动系统所组成的机械运动方案简图,如图3所示。
图3第二章机械原理课程设计说明书设计内容设计计算说明结果一.减速装置1.各个齿轮传动比计算2.减速系统传动比二.动力传输系统锥齿轮及齿轮机构1.锥齿轮齿数及传动比2.齿轮齿数及传动比三.灌装机构动力传输系统设计1.V带的参数2.齿轮的齿数及三对齿轮的传动比一样i12=z2/z1=z4/z3=z6/z5==7.49计算根据机械设计手册假设齿轮及锥齿轮齿数为下列数据:z1=50 z2= 25 z3= 50 z4=50则i12=z2/z1i34=z4/z3计算根据机械手册V带及齿轮采用下列规格r1 =63 r2= 150z1= 27 z2=75其中V带按照机械设计选取Z型i12=z2/z1i=r2/ r1发动机转速n=1500r/mini总=420.2传动比i12=2i34=1传动比i12=2.78i=2.38传动比i12=3.33i34=1凸轮尺寸:正圆R=112.01最高点到最低点距离第三章压盖系统的创新设计第 1 节设计总体构思目前啤酒盖压盖系统的最大课题便是高效高准确度地区分正反,但其上径下径的差距并不够大,故考虑将制盖压盖工序合二为一,以此避免筛选正反的必要。
由于啤酒盖为全金属制成,考虑通过有效地电磁铁控制来运输制好的啤酒盖并在恰当时间释放、压盖。
第 2 节压盖系统机构图 4图4为压盖系统机构图。
左侧为正视图,右侧为侧视图。
第 3 节机构行程图a) 相位1-3 制成啤酒盖,送入回转压盖装置,回转压盖装置下行压盖相位1:钢板从左边送入,冲头准备下冲制作啤酒盖。
回转压盖装置齿轮结束啮合,随曲柄滑块机构垂直下行相位2:冲头下冲,啤酒盖自动落入回转压盖装置槽中,同时装置电磁铁通电,吸住啤酒盖。
相位3:回转压盖装置下行至最低点。
(下方槽有盖时同时进行压盖动作)行程图 1 相位1-3b) 相位4-5 压盖动作结束,回转压盖装置上行相位4:回转压盖装置在曲柄滑块机构的引导下垂直上行相位5:上行至最高点两齿轮啮合,回转压盖装置开始转动c) 相位6-7 回转压盖装置回转至水平位置,冲头上升到最高点等待新的钢板输入d) 相位8-9 回转压盖装置回转至竖直位置,新钢板输入冲头再次冲出啤酒盖,下方盖准备压盖。
至此,整个机构完成一次循环。
同时由于每次回转压盖装置只转半圈,且双面均可送盖,故效率较高。
该装置每次可完成10个啤酒盖的冲盖压盖任务,并可根据产量要求适度增大产能。
注:间歇时间安排需和灌装机的总时间安排配合已达到最完美生产要求。
第四章参考文献在我们设计过程中,为了得到某些数据,确定我们的设计是否合理,我们查了很多设计参考书,列于下面:1.孙桓,陈作模,机械原理(第五版)。
高等教育出版社,1996。
2.机械设计手册。
机械工业出版社,1991。
3.马履中,机械原理与设计。
机械工业出版社,2009。
4.郭为忠,于红英,机械原理清华大学出版社,2010。
5.涂嘉,机械基础。
航空工业出版社,2006。
6.藤森洋三,机构设计实用构思图册。
机械工业出版社,1989。
7.张永安等,机械原理课程设计指导。
高等教育出版社,1995第五章后记经过一个学期的努力,总算是完成了对啤酒灌装机的设计,就此也为这个学期的机械原理课程设计画上了一个圆满的句号。