35机械原理课程设计指导书

机械原理课程设计指导书机电工程学院2010年9月KUSTKUST吴老师资料I目录第一章课程设计目的和任务.........................................1第二章课程设计内容和基本要求..................................2第三章课程设计时间及进度安排..................................4第四章课程设计考核及成绩评定..................................5第五章课程设计选题参考.............................................6第六章课程设计说明书文档模板................................17KUSTKUST吴老师资料1第一章课程设计目的和任务机械原理课程设计能够培养机械类专业学生创新能力，是学生综合运用机械原理课程所学理论知识和技能解决实际问题，获得工程技术训练的必不可少的实践性教学环节。机械原理课程设计教学所要达到的目的是：1、培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合运用机械原理课程的理论知识，并结合生产实际来分析和解决工程问题的能力。2、通过制定设计方案、合理选择机构的类型、正确地对机构的运动和受力进行分析和计算，让学生对机构设计有一个较完整的概念。3、训练学生收集和运用设计资料以及计算、制图和数据处理及误差分析的能力，并在此基础上利用计算机基础理论知识，初步掌握编制计算机程序并在计算机上计算来解决机构设计问题的基本技能。机械原理课程设计教学的任务是：机械原理课程设计通常选择一般用途的机构为题目，根据已知机械的工作要求，对机构进行选型与组合，设计出几种机构方案，并对其加以比较和确定，然后对所选定方案中的机构进行运动和动力分析，确定出最优的机构参数，绘制机构运动性能曲线。KUSTKUST吴老师资料2第二章课程设计内容和基本要求机械原理课程设计是在机械原理课程完成后集中进行的教学环节，它是在教师指导下由学生独立完成的。每个学生都应明确课程设计的任务和要求，拟定设计计划，保证设计进度、设计质量，按时完成课程。在设计过程中，提倡独立思考、深入钻研，主动地、创造性地进行设计工作。要求设计态度严肃认真、一丝不苟，反对不求甚解，这样才能确保课程设计达到教学基本要求，并在设计思想、方法和技能等方面得到良好的训练和提高。1、机械原理课程设计步骤（1）机构运动方案设计。即根据给定的原始数据和工艺要求，构思并选定机构方案；（2）设计上述各机构。根据选定的方案采用各机构，如凸轮机构、连杆机构、齿轮机构、间歇运动机构及其组合机构等，即具体机构的尺度综合，求出机构的主要尺寸；（3）根据上面求得的尺寸，按比例画出全部机构的运动简图及运动循环图；（4）据此对上述机构进行运动分析，并进行基于ADAMS软件的机构建模与运动仿真。即绘制机构的运动线图，或进一步进行运动和动力分析；（5）编写设计说明书。2、设计说明书编写要求课程设计说明书是学生证明自己设计正确合理并供有关人员参考的文件，它是课程设计的重要组成部分。收集整理课程设计报告工作关系到课程设计的成败，通过这项工作，能提高学生的技术概括能力和表达能力。编写说明书也是科技工作者必须掌握的基本技能之一。因此，学生在校期KUSTKUST吴老师资料3间就应加强这方面的训练。课程设计说明书应在课程设计过程中逐步形成，课程设计结束时，再作必要的补充和整理。而设计说明书的内容视设计任务而定，大致包括：（1）设计题目（包括设计条件和要求）。（2）机构运动简图或设计方案的确定。（3）全部原始数据。（4）完成设计所用方法及其原理的简要说明。（5）建立设计所需的数学模型并列出必要的计算公式、计算过程及说明，写出设计计算结果。（6）绘出计算机程序框图，写出自编的程序。或将基于ADAMS软件的机构建模与仿真方法过程描述出来。（7）用表格列出计算结果并画出主要曲线图。（8）对设计结果进行分析讨论，写出课程设计的收获和体会。（9）列出主要参考文献资料。设计说明书的编写要求：（1）说明书一般用A4纸打印，要求步骤清楚、叙述简明、文句通顺、书写端正。（2）对每一自成单元的内容，都应有大小标题，使其醒目突出，建议加上目录。（3）通过课程设计说明书的编写，学生应该学会整理设计数据、绘制图表和简图，用工程术语表达设计成果的方法。（4）对所用公式和数据，应标明来源——参考资料的编号和页次。（5）说明书应加上封面，并与图纸一起装订成册。KUSTKUST吴老师资料4第三章课程设计时间及进度安排1、课程设计时间机械原理课程设计时间为两周（10天）。2、课程设计进度安排内容安排日程安排（天）布置题目，讲解有关知识1机械运动方案设计，绘制机械系统运动简图，编制机构运动循环图2机构运动设计及分析1基于ADAMS等的机构建模与仿真3编制设计说明书2资料整理1合计10KUSTKUST吴老师资料5第四章课程设计考核及成绩评定课程设计成绩以优、良、中、及格和不及格记分。各等级与百分成绩的对应情况如表1所示。表1课程设计的成绩等级与百分成绩对应表等级优良中及格不及格分数90分以上89～80分之间79～70分之间69～60分之间60分以下机械原理课程设计评分内容1.（20分）方案设计能够充分运用所学的机械原理知识，最终方案的合理和可行2.（10分）有运动循环图，运动分配合理3.（20分）三维运动仿真效果能够真实地反应出所设计机构的运动情况4.（10分）运动分析结果合理、正确，本课题组对最终方案具有客观评价5.（30分）设计说明书撰写格式标准、内容安排得当，叙述条理清楚、明确6.（10分）设计小组具有较好的团队合作精神，分工明确、合作愉快，每个成员都能够担当一定的工作量。KUSTKUST6第五章课程设计选题参考题目一：自动链条编结机1.工作原理及工艺动作过程自动链条编结机是用来制造自行车链条式车锁。链条由一串链节编结而成，每个链节又被加工成扭曲立体形，使外形美观。它的主要工艺动作：1）自动送料。将成盘的直径为2.3-2.5mm的钢丝先进行校直，然后形成螺旋形状。2）切断并压平。每次送料停止后，剪下一圈螺旋状的钢丝，并将其平整为平的环形；3）链节扭曲。在环形钢丝两头夹住，使一夹头旋转45o，将链节扭曲成立体环形，完成一个链节的成型。4）自动联结。将螺旋料送进，使穿入成形链节，即既实现送料、又完成联结。如此循环下去就形成车锁链条。2.原始数据及设计要求1）每分钟能生产34～45个链节。2）钢丝材料为低碳钢，直径为2.3-2.5mm，每个链节所用的钢丝长度为35mm，扭曲角度为45o。3）链条可以承受1200～1800N的拉力。3.设计方案提示1）校直后钢丝自动间歇送料并绕成螺旋形状，采用间歇运动机构另加绕螺旋钢丝机构。2）切断压平机构可用一平面连杆机构来实现。3）链节扭曲可采用两头夹住，一头间歇转45o的间歇转动机构。4）自动联结可利用上述自动间歇送料机构。4.设计任务a）执行机构选型与设计：构思出至少2种运动方案，并在说明书中画出运动方案草图，经对所有运动方案进行分析比较后，选择其中你认为比较好的方案进行详细设计，该机构最好具有急回运动特性。b）对选择的方案画出机构运动循环图c）传动系统的设计d）对选择的方案进行尺寸设计e）用ADAMS或SOLIDWORKS或PRO/E软件对执行机构进行运动仿真f）用ADAMS或SOLIDWORKS或PRO/E软件对机构进行运动学分析，并画出执行机构的位移、速度、和加速度线图。KUSTKUST7g）在2号图纸上画出最终方案的机构运动简图。题目二：自动打印机1.工作原理及工艺动作过程对于包装好的纸盒上，为了商品某种需要而打印一种记号。它的动作主要有三个：送料到达打印工位；然后打印记号；最后将产品输出。2.原始数据及设计要求1）纸盒尺寸:长100～150mm、宽70～100mm、高30～50mm；2）自动打印机的生产率:80次／min；3）驱动电机：Y90S-4，功率N=1.1Kw，转速n=1400r/min。3.设计任务执行机构选型与设计：构思出至少3种运动方案，并在说明书中画出运动方案草图，经对所有运动方案进行分析比较后，选择其中你认为比较好的方案进行详细设计，该机构最好具有急回运动特性。对选择的方案画出机构运动循环图传动系统的设计对选择的方案进行尺寸设计用ADAMS或SOLIDWORKS或PRO/E软件对机构进行运动仿真用ADAMS或SOLIDWORKS或PRO/E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。在2号图纸上画出最终方案的机构运动简图。题目三：医用棉签卷棉机1.工作原理及工艺动作过程医院用棉签日耗量很大，为了提高工效采用卷棉机代替手工制棉签。棉签卷制过程可以仿照手工方式进行动作分解，亦可另行构想动作过程。按手工方式进行动作分解后得到：1）送棉。将条状棉通过机构作定时适量送入。2）揪棉。将条状棉压（卷）紧并揪棉，使之揪下定长得条棉。3）送棉。将签杆送至导棉槽上方与定长条棉接触。4）卷棉。签杆自转并沿导棉槽移动完成卷棉动作。2.原始数据及设计要求1）棉花。条状脱脂棉，宽25-30mm，自然厚4~5mm。2）签杆。医院通用签杆，直径约3mm，杆长约70mm，卷棉部分约20~25mm。3）生产率。每分钟卷60支，每支卷取棉块长约20~25mm。4）卷棉签机体积要小，重量轻，工作可靠，外形美观，成本低，卷出的棉签松KUSTKUST8紧适度。3.设计方案提示1）送棉可采用两滚轮压紧棉条，对滚送进，送进方式可采用间歇运动，以实现定时定量送棉。2）揪棉时应采用压棉和揪棉两个动作，压棉可采用凸轮机构推动推杆压紧棉条，为使自动调整压紧力中间可加一弹簧，揪棉可采用对滚爪轮在转动中揪断棉条。3）送签可采用漏斗口均匀送出签杆，为避免签杆卡在漏斗口，可将漏斗作一定振动。4）卷棉可将签杆送至导棉槽，并使签杆产生自转并移动而产生卷棉，如采用带槽的塑料带通过绕性传动来实现。设计任务执行机构选型与设计：构思出至少3种运动方案，并在说明书中画出运动方案草图，经对所有运动方案进行分析比较后，选择其中你认为比较好的方案进行详细设计。对选择的方案画出机构运动循环图机械传动系统的设计对选择的方案进行尺寸设计用ADAMS或SOLIDWORKS或PRO/E软件对机构进行运动仿真用ADAMS或SOLIDWORKS或PRO/E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。在2号图纸上画出最终方案的机构运动简图。题目四：电机转子嵌绝缘纸机1.工作原理及工艺动作过程为了提高电机转子空槽内嵌入绝缘纸的生产效率和工作质量，构思一种高效电机转子嵌绝缘纸机是很有必要的。电机转子嵌绝缘纸机的工艺动作主要有：1）送纸。将一定宽度、卷成一卷的绝缘纸送一定量到位；2）切纸。按需要切下一段绝缘纸；3）插纸。将插刀对折切下的绝缘纸，插入空槽内；4）推纸。将已有部分绝缘纸插入槽内的绝缘纸推到要求的位置；5）间歇转动电机转子。间歇转动转子使之进入下一工作循环。2.原始数据及设计要求1）每分钟嵌纸80次。2）电机转子尺寸。直径D=35-50mm，长度L=30-50mm。3）工作台面离地面距离约1100～1200mm。4）要求机构的结构尽量简单紧凑，工作可靠，噪声较小。KUSTKUST93.设计方案提示1）间歇送纸机构可采用槽轮机构，凸轮式分度机构。2）切纸机构可采用平面六杆机构、平面四杆机构、凸轮机构。3）插纸机构和推纸机构亦可采用平面六杆机构、平面四杆机构、凸轮机构。4）电机转子分度机构可采用棘轮机构加连杆机构、槽轮机构、凸轮式间歇运动机构，为了适应各种转子需要常常可将电机转子带空槽直接作为棘轮。4.设计任务执行机构选型与设计：构思出至少3种运动方案，并在说明书中画出运动方案草图，经对所有运动方案进行分析比较后，选择其中你认为比较好的方案进行详细设计。对选择的方案画出机构运动循环图传动系统的设计对选择的方案进行尺寸设计用ADAMS或SOLIDWOR