08级机械设计课程设计总结(姚_[1]...
华北水利水电学院
课程设计总结报告
201*201*学年
第一学期
课程设计名称：机械设计课程设计指导教师：郭飞院、系:机械学院
专业班级：交通运输08064、测控08065、08066教研室：机械设计
专业班级设计时间交通运输201*064测控201*065、201*066学生人数82201*年月27日201*年1月7日第18~19周优秀31良好44中等4及格2不及格1课程设计成绩（87人）设计指导小组成员名单组长姓名：师素娟组员姓名：郭飞课程设计总体情况：《机械设计课程设计》是《机械设计》课程的最后一个教学环节，同时也是机械学院的学生第一次进行一个较为全面的机械装置设计训练。因此，对于学生来讲，《机械设计课程设计》还是有一定难度的。为了便于学生尽快掌握机械设计方法，并按时、按质、按量地完成设计任务，在两周的机械设计课程设计过程中，按照设计的主要阶段的划分，分三次对课程设计的内容、方法、步骤进行了详细系统地讲解，并制作了PPT课件，将设计的内容生动形象地用图片、画面表达出来，使学生能较快地了解并进入设计状态。每次上课讲授时间约为2小时。为了保证学生的课程设计质量，除每天2小时到学生设计室辅导、答疑外，在设计过程中还采用了阶段性检查的方法来保证学生的进度和质量。特别是当学生的装配草图设计出来后，对学生的图纸要进行大范围地查错、纠错，其目的是一方面保证学生的设计成果质量，另一方面，在面对面的查错、纠错过程中，授予学生机械设计方面的经验与知识，而这些经验知识在书本中通常是难以学到的。在指导机械设计课程设计过程中，注意加强学生的自主设计能力。对于学生提出的问题，一般不直接给出回答，而采用启发和诱导的模式，引导学生自己去解决实际问题。通过加强学生的自主设计能力，引导学生独立思考问题，鼓励学生既可继承为实践所证明是成熟的设计，更可以具有自主的创新设计，通过自主选材料、选毛坯、选工艺、选结构设计、确定尺寸参数、制定技术要求等，最大限度地培养学生解决实际问题的能力和独立工作的能力。在课程设计的最后半天收上学生的设计成果，接下来的半周内，利用周末加班加点对学生的设计成果进行审阅、批改，并兼顾平时的出勤率和表现，综合给出机械设计课程设计的最终成绩并上报。机械设计课程设计的2周是紧张并繁忙的2周，通过2周的精心、敬业地指导，学生在机械设计方面得到了一定的提高与锻炼，为后续的学业和未来的工作打下了一个良好的基础。
课程设计取得的成绩和收获：机械设计课程设计主要设计一个带式传输机的中间传动装置，带传动与二级圆柱齿轮减速器、一级蜗轮蜗杆减速器。同一班每一个学生的设计方案与原理数据都不相同。每个同学或完成一个二级圆柱斜齿圆柱齿轮传动减速器的装配图设计、一个轴类零件工作图设计、一个齿轮类零件工作图设计以及一份设计计算说明书的编写。通过课程设计，学生掌握了机械设计的一般方法与步骤，学会了查阅相关的设计资料，具备了使用机械设计手册与规范有能力，更进一步地掌握了机械制图的要求与规范。搞好课程设计的具体措施、经验和存在的问题：在课程设计过程中，主要存在的问题一是课程设计时间太短，学生没有足够的时间去思考进行设计，因此整个设计过程中，基本上是借鉴前人的成果，但因时间不足，有些设计是自相矛盾的；二是场地不足，导致学生不能全部到设计室做设计，为检查与控制设计质量与进度增加了难度。为了搞好课程设计，在设计的过程中采取的具体措施与经验是：1.针对课程设计时间较短，学生没有太多的时间去自主进行设计的问题，为了保质保量地使学生完成设计任务，在设计过程中，按设计的四个主要阶段分别安排了三次讲课，每次讲课时间约为2小时，讲的内容主要针对设计的方法、内容及步骤等。2.针对学生在设计过程中易出现的错误，专门制作了PPT课件，给出了可能出现的错误设计与正确的设计。该PPT课件，在很大程度上帮助学生了解了什么是正确的结构设计，什么是错误的结构设计，在提高设计质量上起到了很大的帮助。3.三次讲课均制作了PPT课件，课件中有大量的设计过程中要用到的图文资料，直观地呈现给学生，增加了学生的题解接受能力，提高了设计效果。4.在关健的设计阶段均要求在设计室之外做设计的同学务必将阶段性的设计成果带到设计室，在老师检查过之后再做下一步，为保证设计质量与设计进度提供了一定的保障。对搞好课程设计的建议：建议在以后修改教学大纲时，将机械设计课程设计时间增加，这样有助于学生在设计过程中更多去思考、去设计，而不是简单地借鉴前人的成果。学生在设计过程中会对机械设计的方法、技术与措施会学习并掌握得更深、更牢固；合理分配各个班课程设计用教室，保证每个学生都能进到设计室进行设计，便于老师指导与监督课程设计的质量与进程。填表人：郭飞
教学院长、教学主任：教研室主任：
201*年1月9日
扩展阅读：典型机械设计课程设计指导书201*-04
典型机械课程设计指导书
北京信息科技大学机械工程学院
机械设计教研室201*年10月
目录
第一节绪论..3第二节典型机械课程设计例4第三节课程设计题目13题目一四工位专用机床12题目二糕点切片机的设计14题目三自动打印机16题目四平压模切机设计19题目五平压印刷机设计21题目六精压冲压机构及送料机构设计25题目七平台印刷机主传动系统设计28题目八十五吨压片机设计32题目九游戏机传动系统设计37题目十旋转型灌装机设计39题目十一冷霜自动灌装机44题目十二钢丝绳电动葫芦起升用减速器设计47题目十三弓形锯床主传动及工作机构设计50题目十四薄壁零件冲压机51题目十五洗瓶机推瓶机构设计.54题目十六蜂窝煤成形机59题目十七薄壁零件冲压机.63题目十八肥皂压花机.65题目十九螺钉头冷镦机.67题目二十巧克力糖果包装机.70第四节机械设计常用资料和参考图例.73参考资料...89
典型机械课程设计指导书
北京信息科技大学机械设计教研室
田竹友米洁姚文席
第一节绪论
“典型机械课程设计”是机械类课程中最适合培养学生创新能力的一门课程。通过本课程的技术训练学生可以综合运用机械原理、机械设计、优化设计、计算机辅助设计、创新设计等课程所学理论知识和技能，做到理论联系实际提高解决实际问题的能力。
一、机械课程设计的教学目的与教学要求
典型机械课程设计本着“以设计为主线，分析为设计服务，落脚点为机械系统方案设计”的思想，设定教学目的，确定教学内容，体现教学特色。
典型机械课程设计要努力培养学生的四个能力：机构综合能力、利用计算机解决工程实际问题的能力、自学能力以及创新能力。
典型机械课程设计是理论联系实际的有效途径，是机械类学生所受到的专业系统训练和综合训练的重要环节。
课程设计实施方案应是使学生了解机械系统设计的全过程，并以机械运动方案设计与传动系统的结构设计为主。
1、教学目的
（1）对先修课知识的巩固、提高及综合运用；
（2）树立正确设计思想和工程意识，培养独立分析、解决实际工程问题的能力，系统集成能力和创新能力，培养整机设计与产品设计的概念；
（3）完成简单机械系统装置的设计，掌握机械设计的一般方法和规律；（4）培养机构综合能力与计算机能力，进行工程设计的基本技能训练，如理论计算，计算机绘图，设计资料、手册、标准规范的运用，使用经验数据进行估算和数据处理；（5）培养结构设计能力；（6）提高教学质量。
2、教学要求
（1）课程设计内容应以完整的机械系统（包括原动机、执行机构和传动系统）为设计对象，也可选做其他机械装置，但工作量应满足要求；
（2）设计过程应包括：调研分析、功能原理分析、机械系统运动方案设计，选用机构的运动学和动力学计算，原动机选择，传动系统设计，执行系统设计等一般机械设计的全过程；（3）设计图纸应符合国家标准，尺寸公差标注正确，技术要求完整合理；（4）鼓励创新思维，提倡广泛查阅资料，强调在教师指导下按时独立完成。
二、典型机械课程设计进行方式要求在教师指导下分阶段独立完成，各阶段包括：
（1）系统总体方案的分析讨论和制定；
（2）选择动力机，确定传动系统，计算各运动和动力参数；
（3）执行机构的运动分析计算、动力学分析计算，确定各构件的尺寸；（4）传动零件的工作能力设计计算，确定主要零件的主要参数或尺寸；
（5）对指定部分的传动装置进行结构设计；（6）编写设计计算说明书；（7）答辩。
三、课程设计应完成并提交的设计成果
（1）典型机械设计总体方案运动简图（A1图纸）；
（2）部分传动装置的装配图（A1图纸，应为计算机绘制）；（3）执行机构零件工作图若干张；（4）设计说明书一份（8000字左右），内容包括：机器的功能分析、方案选择及确定、动力机选择、传动系统及动力系统的运动分析和动力学分析、传动件及连接件的设计计算、技术参数确定、装配维护注意事项等。
第二节典型机械课程设计示例
课程设计的方法:
1、发挥学生的创新能力
为了激发学生的创新能力，学生可以从给定的若干设计题目中自选感兴趣的题目，独立或分组进行课程设计。按这种原则选择的设计题目，其运动方案可能有多个。由于学生初次搞设计，知识面不足，一些结构、工艺知识尚未掌握，因此对学生提出的方案不能有过高的要求，只要方案可行，能实现预期的运动，就认为达到基本要求。进行具体机构的运动和动力分析时，可按照教师给出的运动设计参考方案进行，也可按照学生的运动设计方案继续进行。教师可以给定具体机构的运动学尺寸，也可由学生自己初定运动学尺寸，然后进行分析与综合。设计时间为3周。课程设计的实施步骤是：自主选题→确定设计方案→[计算机动态模拟→制作实物模型→]进行尺寸综合与性能分析→传动系统结构设计→完成机械传动系统与传动零件的强度计算和结构设计→编写说明书并答辩。通过综合课程设计，加强整机（系统）设计的训练。
2、调用其他教学手段
尝试在课程设计中引入机构运动演示内容。要求学生用计算机辅助设计二维、三维动画或计算机仿真验证机构运动设计的合理性。或引入创新实验。要求学生利用运动方案模型实验及运动参数测定实验，验证机构运动设计的科学性、合理性。通过在机械综合设计课程设计中引入其他教学手段，丰富课程设计的教学内容，调动学生的学习积极性，使学生获得全面训练，提高解决工程实际问题的能力。
对于计算机技术在课程设计中的应用应注意：
（1）机械综合设计课程设计中，既要培养利用计算机解决工程实际问题的能力，又不能把课程设计变成单纯的计算机编程课。电算的注意力主要放在机械问题的数学建摸上，以及能够使用合适的计算机方法解决工程问题。
（2）电算法对机构进行运动设计与运动分析。课程设计时学生只需建模或编主程序，子程序由课程设计程序库给出。以节省学生编写和调试程序的时间，把精力真正放在机构的设计和评价上。（3）课程设计与课程作业结合起来。学生在平时课程作业中完成常用机构的运动分析、设计与动力学计算，课程设计时直接调用。课程设计推荐使用VC++、VB、Matlab语言编程。
3、设计示例
例一：四工位专用机床
（1）孔的典型加工工艺及刀具
孔的加工包括从实体材料上加工孔和对已有孔进行加工两大类。麻花钻是在实体材料上加工孔的
常用刀具，加工精度较低。扩孔钻和铰刀是用于对已有孔进行加工的刀具。扩孔钻的外形和麻花钻相类似，只是加工余量小，刀齿数目比麻花钻多，加工后孔的质量较好，一般能达IT1011级精度。铰刀是提高被加工孔质量的半精加工或精加工刀具，切削时加工余量更小，刀齿数目更多，加工后孔的精度最高可达IT8。图例1.1为孔的加工示意图。
钻孔扩孔铰孔
图例1.1孔的加工示意图
（2）四工位专用机床工作原理及外形尺寸
专用机床旋转工作台有四个工作位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ（如图例1.2所示），分别对应工件的装卸、钻孔、扩孔和铰孔。主轴箱上装有三把刀具，对应于工位Ⅱ的位置装钻头，Ⅲ的位置装扩孔钻，Ⅳ的位置装铰刀。刀具由专用电动机驱动绕其自身轴线转动。主轴箱每向左移动送进一次，在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔和铰孔工作。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，对其中每一个工件来说，它进入了下一个工位的加工，依次循环四次，一个工件就完成装、钻、扩、铰、卸等工序。由于主轴箱往复一次，在四个工位上同时进行工作，所以每次就有一个工件完成上述全部工序。
机床外形可参考图例1.2，外形总体尺寸可用于检查所设计机构能否装入机体内部。
(3)设计步骤
1）执行机构的选型
根据专用机床的功能要求，回转工作台做单向间歇运动，主轴箱做往复直线运动。实现工作台单向间歇运动的机构有棘轮机构、槽轮机构、凸轮机构、不完全齿轮机构等，实现主轴箱往复直线运动的机构有连杆机构和凸轮机构等。上述机构的结构、工作原理及特点见参考材料。机构选型应遵循表例1.1中所示原则。
回转工作台工件ⅡⅠⅣ主轴箱专用电动机Ⅲ
图例1.2专用机床外形及尺寸
表例1.1选用执行机构的原则与方法
序号1
机构选型原则依照生产工艺要求，选择恰当的机构形实施办法按执行构件运动形式选用相应的机构型式；在机构的运动误差不超过允许限度的情况下，可以采用相似的实现运式和运动规律动规律的构件；机构的执行构件在工作循环中的速度、加速度、的变化应符合要求，以保证产品质量；结构简单、尺寸适度，在2整体布置上占用的空间小，达到布置紧凑在满足要求的前提下机构的结构力求简单、可靠；由主动（输入）件到从动件（执行构件）间的运动链要尽可能短，他包括构件和运动副数都要尽量减少在采用低副的机构中，转动副制造简单易保证运动副元素的配合精3制造加工容易度，移动副元素制造困难，不易保证配合精度；采用带高副的机构，可以减少运动副数和构件数，但高副元素形状一般较为复杂，制造较困难有气、液源时常利用气动、液压机构，便于调节速度；4考虑动力源的形式采用电动机后，执行机构又要考虑原动件为连续转动，有时也有不少方便之处考虑机构的平衡，使动载荷最小；5动力特性更好执行构件的速度、加速度变化应符合要求；采用最大的传动角和最小增力系数的机构以减少原动轴上的力矩机构的传动链尽量短；尽量少采用移动副（这类运动副易发生楔紧和自锁现象，并易于产生爬行现象）；6具有较高的生产效率和机械效率合适的机构形式，可以提高生产效率；机构的动力特性好；执行机构的选择要考虑动力机的运动方式、功率、转矩及其载荷特性能够相互匹配协调；机构的传力特性好，有利于机械效率的提高2）机械运动方案的评价对上述两执行机构，做其形态学矩阵，可得到为数众多的方案。表例1.2为机械运动方案的形态学矩阵。
表例1.2机械运动方案的形态学矩阵
工作台主轴箱棘轮连杆槽轮凸轮凸轮不完全齿轮凸轮连杆表例1.3机械运动方案的评价指标
性能指标机构的功能机构的工作性能机构的动力性能经济性结构紧凑具体内容1）运动规律的型式；2）传动精度高低1）应用范围；2）可调性；3）运转速度；4）承载能力1）加速度峰值；2）噪声；3）耐磨性；4）可靠性1）制造难易；2）制造误差敏感度；3）调整方便性；4）能耗大小1）尺寸；2）重量；3）结构复杂性
机械运动方案的拟定，最终要求通过分析比较提供最佳方案。一个方案的优劣只有通过系统综合评价来确定。从机构和机械运动方案的选择和评价要求看，主要应满足五个方面的性能指标，具体见表例1.3。
目前常用的评价方法很多，如系统工程评价法、模糊综合评价法等。本次课程设计中机械运动方案的评价采用定性评价法，由指导教师组织学生集体完成。
3）设计运动循环图（图例1.3）刀具(主轴箱)工作台工作行程刀具在工件外转位静止空回行程刀具在工件外转位刀具在工件内凸轮转角0°70°240°340°360°
图例1.3运动循环图
4）机械传动系统的速比和变速机构
机械系统通常由原动机、传动装置、执行机构和控制操作部件组成。原动机是机械系统中的驱动部分，其类型及规格已选定，执行机构的机构型式通过上述设计过程也已确定，此时应进行传动系统的设计计算。传动系统是把原动机和执行机构联系起来的装置，四工位专用机床中，传动系统将驱动电机的运动并列传递到两执行机构。传动类型的选择及传动装置总传动比的分配见参考材料。
5）绘制机械运动方案简图
根据已选定的执行机构型式及传动系统的类型，绘制专用机床机械运动示意图（草图），然后进行机械运动系统的尺度计算，有关参数计算完毕后，选取适当的比例绘制机械运动方案简图（A1）。
6）机械传动系统和执行机构的尺寸计算
根据机械运动方案示意图，对机械传动系统和执行机构进行尺寸计算，具体计算方法见参考材料及机械原理、机械设计课本。计算过程中有无法确定的参数由指导教师给定。
7）机构运动分析
用图解法对工作台回转机构或主轴箱往复直线运动机构进行运动分析，绘制从动件位移、速度、加速度曲线图。（A3）
8）部分传动装置的设计装配图（A1图纸）用计算机绘制；（图略）
9）执行机构工作图若干张用计算机绘制；（图略）
10）编写设计说明书
课程设计说明书是技术说明书的一种，是对课程设计的总结。主要内容包括：课程设计题目简介（四工位专用机床的功能及设计要求）、执行机构的选型及评价、机械传动系统的设计计算、机械运动方案简图的绘制、机械运动系统尺度计算、机构运动分析力分析、传动部分结构设计、装配维护注意事项、设计小结、参考书目等。
设计说明书用16k纸张书写，之后按以下顺序纵向装订成册：封面、课程设计任务书、摘要、目录、正文、参考文献。
例二：设计运动循环图的例子
下面以自动电阻压帽机为例说明机械运动循环图的设计过程。
自动电阻压帽机的机构运动示意图如图例2.1所示。电机通过三角皮带、蜗杆蜗轮带动分配轴转动。其中，1、2、3、4和5分别为送电阻坯料机构、夹紧机构、送帽压帽机构、电阻坯料储料箱和电阻帽储料箱的示意图。四个机构的原动凸轮均固联在同一分配轴上。
自动电阻压帽机的总功能是将电阻坯料的两端压上电阻帽。它的工艺动作可分解为送电阻坯料、坯料夹紧定位和送帽压帽三个动作。各执行机构的型式和行程如下：
1送电阻坯料机构：由凸轮机构与正弦机构串联而成的送料机构其功能是将电阻坯料从储料箱中取出并送到压帽工位。凸轮机构的行程为：工作行程停歇回程停歇。
2夹紧机构：其功能是将电阻坯料夹紧定位，用对心滚子移动从动件盘形凸轮机构来实现。其行程为：工作行程停歇回程。
3送帽压帽机构：其功能是将电阻帽快速送到加工位置，再慢速将它压牢在电阻坯料的两端使之成为一个整体。用两个具有相同运动规律的摆动从动件圆柱凸轮机构同时从两边工作来实现。其行程为：快速前进慢速压紧回程停歇。在停歇阶段，加工好的产品自由落入成品箱中。
该自动机的生产率Q30件min。
1送电阻坯料机构2夹紧机构3送帽压帽机构4电阻坯料储料箱5电阻帽储料箱
图例2.1自动电阻压帽机的机械运动示意图
（1）机械的工作循环时间
机械的工作循环时间是指作循环运动的机械完成一个工作循环所用的时间，通常用T表示。机械的工作循环时间往往与各执行构件的运动循环时间一致。因为执行构件的运动节奏就是整台机器的工作节奏。执行构件的运动循环一般由若干个动作组成，因此，执行构件的运动循环时间T执可以表示为
T执Tt1t2tn
（2）机械工作循环图的设计步骤
在设计机械工作循环图时，由于机械系统的功能是已知的，理论生产率已确定，即机械系统工作循环时间T已基本确定，各执行构件的运动方式已初步拟定。机械工作循环图可按如下步骤进行设计：
A．确定机械工作循环时间T
T1Q
式中Q为生产率，如图4所示的电阻压帽自动机，生产率Q30个min，则
T1/Q160/30s2s
B．确定各执行构件的简化运动线图
图例2.1所示的电阻压帽自动机有三个执行构件，它们分别是送料杆、夹紧杆和压帽杆。由调查研究、试验、类比等方法确定了各执行构件的动作、时间和相应的分配轴转角，如表例2.1所示。
表例2.1
执行构件动作送料行程工作位置停歇空回行程初始位置停歇时间/s分配轴转角送料杆I夹紧行程工作位置停歇夹紧杆II空回行程初始位置停歇快速送帽行程慢速压帽行程压帽杆III空回行程初始位置停歇TⅠ1=1/2tⅠ2=1/3tⅠ3=1/2tⅠ4=2/3tII1=5/12tII2=11/12tII3=5/12tII4=1/4tIII1=5/12tIII2=23/26tIII3=1/2tIII4=4/9I1=90I2=60I3=90I4=120II1=75II2=165II3=75II4=45III1=75III2=115III3=90III4=80用表中数据可绘出送料杆、夹紧杆和压帽杆的简化运动线图，如图例2.2所示。因没有考虑各个执行构件间的协调配合关系，所以，此初步运动循环图需要修改。
C．协调各执行构件的动作顺序为了使工艺动作能够连续进行，不会中断，要求：送料机构开始返回时，夹紧机构必须已经将电阻坯料夹紧；同样，当夹紧机构开始返回时，压帽机构必须已经将电阻帽压牢在电阻坯料的两端上。按此要求，自动电阻压帽机第一次修改后的运动循环图如图例2.3所示。此时，由于夹紧机构和压帽机构的右移，加长了工作循环的周期和对应的分配轴的转角。不能满足机器每两秒钟生产一个成品的生产率要求，需要进一步修改。
现以送料杆的简化运动线图为基础，协调其他两个执行构件的运动。由送料与夹紧的关系知，只有当送料杆将工件送到位后，夹紧杆才能去夹紧，但夹紧杆从静止运动至夹紧位置有一段行程，为了节省时间，可以在送料杆尚未送到位时，夹紧杆就开始运动，只要保证送料杆送到位后夹紧杆才运动至夹紧位置和两执行构件不发生空间碰撞即可。由于机构运动的误差，应在送料杆送到位后一小段时间，夹紧杆才运动至夹紧位置。为了减少图例2.3所示运动循环图的运动周期，使之符合生产率的要求，可缩短三个执行机构的初始位置停歇时间。即将机构2和3的运动循环图适当左移，设左移完后，夹紧机构2工作位置停歇的开始点与送料机构1工作位置停歇的开始点间的距离为st，与之对应的分配轴的转角为s，工作循环的周期和对应的分配轴的转角分别为T2和2，按此原则，将夹紧杆运动至夹紧位置的时间滞后送料杆送到位的时间0.166s，即滞后分配轴转角30。同理，将压帽杆开始慢压的时间滞后夹紧杆运动至夹紧位置的时间0.083s即滞后分配轴转角15。
D．绘制机械工作循环图
按上述协调后各执行构件的运动顺序，可初步绘制机械工作循环如图例2.3所示。由图可见，在
315360内，送料杆为送料前的停歇，而夹紧杆和压帽杆各有一段返回行程。又在045内，
夹紧杆和压帽杆均为初始位置停歇，而送料杆有一段送料行程。因此，将315360区段并入
045区段并不影响自动机的工作，但却能减少送料的停歇时间，它相当于0.25s或45转角。这样
修正后的自动机运动循环时间为T20.25s1.75s。生产率变为：
Q60/T60/1.7534.3件/min
由于一个循环的分配轴转角为360，因此将横坐标按比例换成360，变换后即得该自动机的机械运动循环图，第二次修改后，满足要求的自动电阻压帽机的运动循环图如图例2.4a)、b所示。
送料机构1夹紧机构2压帽机构3
图例2.2执行系统的初步运动循环图
送料机构夹紧机构压帽机构
图例2.3执行系统第一次修改后的运动循环图
a)序号凸轮名称电阻体上料凸轮电阻体夹紧凸轮凸轮轮廓图凸轮曲线图送电阻体等待夹紧回程
夹紧等待压帽回程送，压帽凸轮送帽压帽回程
b)图例2.4满足要求的执行系统的运动循环图
以自动电阻压帽机为例，设计运动循环图的方案求解步骤如下。（1）总功能自动电阻压帽机的总功能是将电阻坯料压上端帽。
（2）功能分解由总功能分解得到的与执行系统有关的功能元如图例2.5所示。
电阻压帽送电阻坯料送电阻帽坯料夹紧定位压帽电阻成品输送
图例2.5自动电阻压帽机的功能分解
（3）执行系统的功能元求解
除动力源和传动系统以外，由执行系统的功能元所构成的解矩阵如表例2.2所示。
表例2.2自动电阻压帽机执行系统功能元解矩阵
功能元A取送电阻坯料B送电阻帽C坯料夹紧D
压帽功能元的解1凸轮连杆机构连杆机构凸轮机构连杆机构2345气压传动6电磁铁电磁铁凸轮连杆机构连杆机构凸轮机构液压传动重力凸轮机构液压机构气压机构弹力压紧电磁力压紧连杆机构液力压紧气力压紧凸轮机构液力压紧气力压紧（4）方案的系统解的数目
由表例2.2所示的功能元解矩阵可知，若没有重复，可能组成的系统方案的最大数目为
Nn1n2n3n466561080
但常有重复，实际能组成的系统方案的数目要少许多。
最后确定的系统解为A1B1C1D2，且将功能元B和D由一个机构来实现，如图例2.1所示。
第三节课程设计题目
课程设计的选题原则极为重要，编制题目应使学生初步“具有按照使用要求进行机械传动系统设计的能力”。应密切联系工程实际，激发学生的创新能力，达到培养应用型人才的目的。
典型机械课程设计的选题原则及使用方法是:
（1）综合性的，以运动方案设计及传动系统结构设计为主。事先不给运动简图（至多给出参考性的简图），运动设计方案由学生独立提出，经独立地分析、比较后确定最佳方案，以发挥其主动性和创造力，使学生真正受到一次运动设计和传动系统结构设计的训练。（2）题目是简单的整体机械设计。
（3）题目要覆盖机械原理、机械设计等课程的主要内容。
（4）题目应结合生产实际，是学生在日常生活、生产劳动中所熟悉的简单典型机械。（5）题目的设计结果应包括3种左右典型机构，也允许选用其他常用机构或组合机构。（6）题目不宜太深太复杂，让学生在规定时间里能够独立完成。（7）题目要有一定灵活性，有利于发挥学生的创造力。
（8）题目中给定条件一般要具体，实际生产题目必要时可做简化处理。因为学生是初次作设计，设计条件不宜太活。
题目一四工位专用机床
设计过程参见例一，专用机床外形及尺寸见图例1.21、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。
2、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，如图题1.1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2mm/s，工件装卸时间不超过10s。（3）机床生产率每小时约74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，功率1.5Kw，转速960r/min。3、设计方案提示
（1）回转台的间歇转动，可采用槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮式间歇运动机构。
（2）主轴箱的往复移动，可采用圆柱凸轮机构、移动从动件盘形凸轮机构、凸轮－连杆机构、平面连杆机构等。
（3）由生产率可求出一个运动循环所需时间T60s，刀具匀速送进60mm所需时间t30s，刀具其余移动（包括快速送进60mm，快速返回120mm）共需30s。回转工作台静止时间为40s，因此足够工件装卸所需时间。
(4)专用机床参考方案如图题1.1、1.2所示。
图题1.1专用机床参考方案一
图题1.2专用机床参考方案二
4、设计任务
（1）按工艺动作过程拟定运动循环图。
（2）进行回转台间歇转动机构、主轴箱刀具移动机构的选型。并进行机械运动方案的评价和选择；（3）根据电机参数和执行机构运动参数进行传动方案的拟订。（4）画出机械运动方案简图。（A1）
（5）机械传动系统和执行机构的尺度计算。画出机械传动系统结构图（A1），执行机构的零件图。（A3）
（6）编写设计说明书。（用16K纸张，封面用标准格式）设计说明书包括的主要内容：1）目录2）设计题目3）工作原理4）原始数据
5）执行部分机构方案设计
a)分析执行机构的方案b)拟定执行机构方案c)执行机构运动循环图6）初定电机转速及传动装置方案7）执行机构尺寸设计及运动分析8）传动装置总体设计
a)选择电动机
b)计算总传动比，并分配传动比c)计算各轴的运动和动力参数9）传动件的设计计算
10）轴的设计计算、滚动轴承的设计计算、键的设计计算等。11）设计小结12）参考文献
题目二糕点切片机的设计
1、工作原理及工艺动作过程
糕点先成型（如长方体、圆柱体等）经切片后再烘干。糕点切片机要求实现两个执行动作：糕点的直线间歇移动和切刀的往复运动。通过两者的动作配合进行切片；改变直线间歇移动速度或每次间隔的输送距离，以满足糕点不同切片厚度的需要，简图如图题2.1所示。
图题2.1糕点切片机结构简图机构运动说明：
（1）糕点成型后直接从生产线上被运送到皮带轮的进端；
（2）拨盘在传动系统（齿轮系）的带动下以240r/s的角速度拨动槽轮，槽轮又带动同轴的皮带
轮，皮带也在摩擦力的作用下随着皮带轮一起转动，同时糕点就可在皮带轮的带动下，被切刀切成等厚的薄片；
（3）切成型后的糕点也随着皮带轮的运动被移出皮带轮。
2、原始数据及设计要求已知条件工作机输入功率（KW）生产率（片/min）方案12.522.332.242.152.061.971.881.76058555250484542糕点尺寸：长度：200mm
厚度：5-80mm
宽度：10、20、30mm（可调）
工作条件：载荷有轻微冲击，一班制使用期限：十年，大修期为三年生产批量：小批量生产（少于十台）
动力来源：电力，三相交流（220V/380V）转速允许误差：±5%3、设计任务
（1）执行部分机构设计
1）分析切刀、输送机构的方案
2）拟定执行机构方案，画出总体机构方案示意图。如图题2.1所示。
3)画出执行机构运动循环图。糕点切片机圆周式运动循环图如图题2.2所示。
糕槽轮点切连入运未点切糕9止移动止
图题2.2糕点切片机运动循环图
移动12.6
4)对执行机构尺寸设计，画出总体机构方案图，并标明主要尺寸。
a)画出执行机构运动简图b)对执行机构进行运动分析
15入续05糕静度点动m静切刀m齿轮（2）传动装置设计1）选择电动机
2）计算总传动比，并分配传动比3）计算各轴的运动和动力参数4）传动件的设计计算（3）编写课程设计说明书4、设计完成工作量
（1）执行机构方案图及机构运动简图一张（A1）（2）机构运动分析程序及结果
（3）画出机械传动系统结构简图（A1），执行机构的零件图（A3）。（4）课程设计说明书一份
设计说明书包括的主要内容：（用16K纸张，封面用标准格式）1）目录2）设计题目3）工作原理4）原始数据
5）执行部分机构方案设计
a)分析切刀、输送机构的方案b)拟定执行机构方案c)执行机构运动循环图6）初定电机转速及传动装置方案7）执行机构尺寸设计及运动分析8）传动装置总体设计
a)选择电动机
b)计算总传动比，并分配传动比c)计算各轴的运动和动力参数9）传动件的设计计算
10）轴的设计计算、滚动轴承的设计计算、键的设计计算等。11）设计小结12）参考文献
题目三自动打印机
1、工作原理及工艺动作过程在包装好的商品纸盒上打印记号。工艺过程为将包装好的商品送至打印位置；夹紧定位后打印记号；将产品输出。
2、原始数据及设计要求
（1）产品的尺寸为：长80140mm，宽5080mm，高2040mm。（2）产品重量为410N。（3）生产率为60次/min。
（4）要求结构简单紧凑，运动灵活可靠，便于制造。3、设计参考方案
如下图题3.1、3.2、3.3、3.4所示：
图题3.1参考方案一
图题3.2参考方案二
图题3.3参考方案三
带轮拨轮槽轮托盘滑块圆盘停停连续运动连续运动转转停停向上向上向下向上向下连续运动图题3.4工作循环参考简图
4、设计任务（1）进行送料夹紧机构、打印机构和输出机构的方案拟定，要求各有三个或三个以上的预选方案。（2）按工艺动作过程拟定运动循环。（3）进行机械运动方案的评价和选择。
（4）根据电机参数和执行机构运动参数进行传动方案的拟订。（5）画出机械运动方案简图。（A1）
（6）机械传动系统和执行机构的尺度计算。画出机械传动系统结构图（A1），执行机构的零件图。（A3）
（7）编写设计说明书。（用16K纸张，封面用标准格式）设计说明书包括的主要内容：1）目录2）设计题目3）工作原理4）原始数据
5）执行部分机构方案设计
a)分析执行机构的方案b)拟定执行机构方案c)执行机构运动循环图6）初定电机转速及传动装置方案7）执行机构尺寸设计及运动分析8）传动装置总体设计
a)选择电动机
b)计算总传动比，并分配传动比c)计算各轴的运动和动力参数9）传动件的设计计算
10）轴的设计计算、滚动轴承的设计计算、键的设计计算等。11）设计小结12）参考文献
题目四平压模切机设计
1、功能要求及工作原理
（1）总功能要求实现对各种规格的白纸板，厚度在4mm以下的瓦楞纸板，以及各种高级精细的印刷品进行压痕、切线、压凹凸，沿着压出的压痕可折叠成各种纸盒、纸箱或制造凹凸的商标。
图题4.1机构运动简图图题4.2阻力图
（2）工作原理
平压模切机的工作原理及工艺动作分解如图题4.1所示，压制纸板的工艺过程分“走纸”和“模切”两部分。“走纸”部分由图中所示的1、2、3组成，“模切”部分由5、6组成，4为工作台面。工作时，工作台面下方的控制机构操纵7向上运动，推动与双列链1固联的走纸模块上的夹紧装置，使夹紧片张开，操作者可将纸板8喂入。夹紧后，1、2开始运动，将纸板送到具有上模5(装调后固定不动)和下模6的位置后，1、2停歇，此时，在工作台面下部的主传动系统中的执行构件滑块6和下模为一体向上移动，实现纸板的压痕，切线，完成模切。此后链条再次运行，当夹有纸板的横块走到某一位置，受另一机构(图中未表示)作用，使夹紧片张开，纸板落到收纸台上，此时，后一个走纸模块进入第二个运动循环，连续不断地完成上述的动作。
2、始数据和设计要求
（1）每小时压制纸板3000张。
（2）传动机构所用电机转速n1450r/min，滑块推动下模向上运动时所受生产阻力如图题4.2所示，图中pc2106N，回程时不受力，回程的平均速度为工作行程速度的1.3倍，下模移动的行程长度H500.5mm。下模与滑块的质量约120Kg。
（3）工作台面离地面的距离约1200mm。
（4）所设计机构的性能要良好，结构简单紧凑，节省动力，寿命长，便于制造。3、设计参考方案
（1）设计实现下模往复移动的机构时，要同时考虑满足运动条件和动力条件，凸轮机构，曲柄滑块机构，螺旋机构等简单机构都能实现往复直线移动，但因压制纸板时受力较大，宜选用如图题4.3所示有增力作用的六杆机构，或采用图题4.4所示的机构。设计推动夹紧装置使夹紧片张开的控制机构时，考虑到夹紧片张开后要停留片刻，让纸板送入后才能夹紧，因此可选用具有一端停歇的往复直移运动机构，如凸轮机构，具有圆弧槽的导杆机构等。
（2）传动部分可考虑采用带与齿轮传动串联，带与行星轮系等串联或单纯行星齿轮系等方案。
图题4.3方案一图题4.4方案二
4、设计任务
（1）进行机构的方案拟定，要求各有三个或三个以上的预选方案。（2）按工艺动作过程拟定运动循环。（3）进行机械运动方案的评价和选择。
（4）根据电机参数和执行机构运动参数进行传动方案的拟订。（5）画出机械运动方案简图。（A1）
（6）机械传动系统和执行机构的尺度计算。画出机械传动系统结构图（A1），执行机构的零件图。（A3）
（7）编写设计说明书。（用16K纸张，封面用标准格式）设计说明书包括的主要内容：1）目录2）设计题目3）工作原理4）原始数据
5）执行部分机构方案设计
a)分析执行机构的方案b)拟定执行机构方案a)执行机构运动循环图6）初定电机转速及传动装置方案7）执行机构尺寸设计及运动分析8）传动装置总体设计
a)选择电动机
b)计算总传动比，并分配传动比d)计算各轴的运动和动力参数9）传动件的设计计算
10）轴的设计计算、滚动轴承的设计计算、键的设计计算等。11）设计小结12）参考文献
20题目五平压印刷机设计
图题5.1平面印刷机结
构简图
1、功能要求及工作原理
（1）总功能要求：印制各种资料、名片、表格。
（2）工作原理：平压印刷机的工作原理及工艺动作分解如图题5.1所示，将油墨定量输送至墨盘2，令墨盘作间歇转动，使墨辊1蘸墨时能较均匀地得到供墨；墨辊沿墨盘面和铜锌板面11上下运动，完成蘸墨和刷墨动作；放有白纸的压印板3绕一固定点D来回摆动，其工作行程终点使白纸与涂有油墨的铜锌板压合，完成印刷工艺。当空回行程时便可取出成品。
2、设计数据及设计要求
（1）实现印头、油辊、油盘运动的机构由一个电动机带动，通过传动系统使该机具有16001800次/h的印刷能力。
（2）电动机功率P0.8Kw，转速n930r/min，电动机放在机架的左侧或底部，可自行决定。（3）根据印刷纸张幅面(280406mm2)，最大印刷幅面为260380mm2，设定1CD250mm。（4）印头摆角为70°，要求印头返回行程与工作行程的平均速度之比(行程速度变化系数)K1.118。
（5）油辊摆角为110°，油辊在上极限位置时，恰与油盘的上边缘接触，油盘直径为400mm。（6）要求机构传动性能良好，即印头和油辊在两极限位置处的传动角g大于或等于许用传动角
g40°，结构应紧凑，制造方便。
3、参考设计方案
（1）由于只有一个动力源，因而实现三个功能运动的机构必须联动，并且其主要动作必须协调。要首先构思实现动作要求的执行机构，然后勾划描述各机构动作协调配合关系的运动循环图，最后按执路线连成整机，力求结构简单、紧凑。
图题5.2为平压印刷机运动循环图(直线式)
图题5.2平压印刷机有关部件示意图
（2）印头和油辊的运动由两个曲柄摇杆机构按时序式联接来实现如图题5.3所示。曲柄摇杆机构
O1ABO2实现印头的往复摆动；曲柄摇杆机构O3CDO1实现油辊的往复摆动。电机带动双联齿轮2、4输入运动，通过齿轮1、3分别驱动曲柄O1A和O3C。
图题5.3参考方案一
（3）印头和油辊的运动由曲柄摇杆机构和双摇杆机构的串联来实现如图题5.4所示。电机通过齿轮机构带动曲柄摇杆机构实现印头的往复摆动。同时，摇杆(印头)又带动另一摇杆实现油辊的往复摆动。
电图题5.4参考方案二
（4）印头和油辊的运动由凸轮机构和连杆机构按时序式联接来实现如图题5.5所示。由凸轮驱动双摇杆机构O1ABO2完成印头的往复摆动；由同轴传动的凸轮2通过齿轮驱动摆杆O1E摆动。调整两凸轮的相位和从动件的角位移以协调印头和油辊的运动。
（5）实现油盘间歇运动的机构方案有很多，仅以图题5.6的两个方案供参考。右图为圆锥齿轮与间歇运动机构(如槽轮、棘轮、不完全齿轮机构等)的组合，左图为油盘转轴下端布置三、四个叉枝，由固定在轴O1上的拔杆和凸轮间歇推动叉枝2，使油盘得到间歇转动。(6)图题5.7为平压印刷机有关部件示意图
"
图题5.5参考方案三
油盘油盘间歇运动机构
图题5.6参考方案四
图题5.7平压印刷机有关部件示意图
4、设计任务
（1）进行机构的方案拟定，要求各有三个或三个以上的预选方案。（2）按工艺动作过程拟定运动循环。（3）进行机械运动方案的评价和选择。
（4）根据电机参数和执行机构运动参数进行传动方案的拟订。（5）画出机械运动方案简图。（A1）
（6）机械传动系统和执行机构的尺度计算。画出机械传动系统结构图（A1），执行机构的零件图。（A3）
（7）编写设计说明书。（用16K纸张，封面用标准格式）设计说明书包括的主要内容：1）目录2）设计题目3）工作原理4）原始数据
5）执行部分机构方案设计
a)分析执行机构的方案b)拟定执行机构方案a)执行机构运动循环图6）初定电机转速及传动装置方案7）执行机构尺寸设计及运动分析8）传动装置总体设计
a)选择电动机
b)计算总传动比，并分配传动比e)计算各轴的运动和动力参数9）传动件的设计计算
10）轴的设计计算、滚动轴承的设计计算、键的设计计算等。11）设计小结12）参考文献
题目六精压冲压机构及送料机构设计
1、功能要求及工作原理（1）总功能要求
将薄铝板送到待加工位置后，一次冲压成深筒形，并将成品推出模腔。（2）工作原理
图题6.1精压机工作原理图
精压机的工作原理及工艺动作分解如图题6.1所示。要求从侧面将坯料送至待加工位置，上模先以较大速度接近坯料，然后以匀速下冲，进行拉延成形工作，以后上模继续下行将成品推出型腔，最后快速返回，完成一个工作循环。
2、原始数据及设计要求
（1）以转动的电机为动力，从动件(执行构件)为上模，作上、下往复直移运动，其运动规律如图题6.2所示，具有快速下沉，等速工作进给和快速返回的特性。
（2）机构应具有较好的传力性能，工作段的传动角g应大于或等于许用传动角g40°。（3）上模到达工作段之前，送料机构已将坯料送至待加工位置(下模上方)。（4）生产率为每分钟70件。
（5）执行构件的工作段长度L30100mm，对应曲柄转角1/31/2；上模行程长度必须大于工作段长度的两倍以上。
（6）行程速度变化系数K1.5。（7）送料距离H60250mm。（8）电机转速为1500r/min。
3、参考设计方案
（1）冲压机构原动件为曲柄，从动件为滑块，行程中有等速运动段，并具有急回特性，还应具有较好的动力特性。要满足这些要求，单一的曲柄滑块机构是难以胜任的，需用组合机构。送料机构仅要求作间歇送进，可结合冲压机构一并考虑。
（2）图题6.2所示的是冲压机构采用双曲柄七杆机构，用齿轮副将其封闭，使自由度由2降为1。由齿轮2固联凸轮，联结连杆机构，按机构运动循环图确定凸轮工作角和从动件运动规律以确保在规定时间将坯料送至待加工位置。（3）图题6.3所示的冲压机构是在导杆机构的基础上串联一个摇杆滑块机构组合而成。由给定的行程速比系数K确定导杆机构的几何尺寸。适当选择导路位置，可使工作段满足匀速要求，工作段的传动角满足设计要求。送料由凸轮机构控制。（4）图题6.4所示的冲压机构由铰链四杆机构串联摇杆活动机构组合而成，送料机构由凸轮机构
控制。
图题6.2参考方案一
图题6.3参考方案二
ΓΑΥ
图题6.4参考方案三
机杆顶构回回正传转动行模续动程程程上推上续曲上推上马程程程连行图题6.5运动循环示意图
（5）由机构运动循环图题6.5可知：机构在一个运动周期内，当上模运动在它的正行程时，推杆和上顶机构都在回程中；当上模冲压完成之后，推杆开始将坯料输送至待加工位置，上顶机构也同时将成品顶出下模，实现一个工作周期。
4、设计任务
（1）本题设计的时间为3周。
（2）根据功能要求，确定工作原理和绘制系统功能图。（3）按工艺动作过程拟定运动循环图。（4）根据系统功能图绘制功能矩阵表。
（5）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。（6）用解析法或图解法对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计，或在尺寸给定的条件下进行运动与动力分析。
（7）绘制机械运动方案简图。(A1)
（8）绘制传动系统结构图(A1)，执行机构零件图（A2或A3）。（9）编写设计说明书。（用16K纸张，封面用标准格式）设计说明书包括的主要内容：1）目录2）设计题目3）工作原理4）原始数据
5）执行部分机构方案设计
a)分析执行机构的方案b)拟定执行机构方案c)执行机构运动循环图
6）初定电机转速及传动装置方案7）执行机构尺寸设计及运动分析8）传动装置总体设计
a)选择电动机
b)计算总传动比，并分配传动比c)计算各轴的运动和动力参数
27杆机模柄达顶连正构回正行9）传动件的设计计算
10）轴的设计计算、滚动轴承的设计计算、键的设计计算等。11）设计小结12）参考文献
题目七平台印刷机主传动系统设计
1、功能要求及工作原理
（1）总功能要求：实现将往复直线移动的铅板上凸出的痕迹借助于油墨压印到作圆周运动的滚筒表面的纸上。
（2）工作原理
平台印刷机的工作原理及工艺动作分解如图题7.1所示。机器由一台电动机驱动。运动由电动机经过减速装置后分成两路，一路经传动机构I带动版台作往复直线移动，另一路经传动机构Ⅱ带动滚筒作回转运动。当版台与滚筒接触时，在纸张上压印出字迹或图形。
滚筒纸张传动机构2版台传动机构1减速装置图题7.1平台印刷机结构简图
2、原始数据及设计要求
（1）要求构思合适的机构方案实现平台印刷机的主运动：版台作往复直线运动，滚筒作连续或间歇运动。
（2）为了保证印刷质量，要求在压印过程中，滚筒与版台之间无相对滑动，即在压印区段，滚筒表面点的线速度与版台移动速度相等。（3）为了保证整个印刷幅面上的印痕浓淡一致，要求版台在压印区内的速度变化限制在一定的范围内(应尽可能小)。
（4）设计参数为：印刷生产率201*张/小时，版台行程长度730mm，压印区段长度440mm，滚筒直径232mm，电动机功率1.5Kw，转速940r/min。（5）要求机构传动性能良好，结构紧凑，制造方便。3、参考设计方案
（1）版台传动机构可在图题7.2中的四个方案选择。
a）方案一
b）方案二
c）方案三
d）方案四
图题7.2参考方案
a）所示六杆机构结构简单、加工制造容易，构件5(即版台)的速度是变化的，有急回特
性。
b）所示的齿轮为滑移齿轮，上、下齿条均可动，并与版台固联，采用凸轮机构(图中未
示)拨动齿轮沿其轴向移动时，可分别与上、下齿条啮合，实现版台往复移动，若使齿轮作匀速转动，版台就能作匀速往复移动。
c）所示曲柄滑块机构与齿轮齿条机构组合，下齿条固定，上齿条与版台固连，版台的行程比铰链中心C的行程大一倍，并有急回特性。
d）所示双曲柄机构、曲柄滑块与齿轮齿条的组合，下齿条固定时与c）所示机构类似，下齿条可动时，则由下齿条输入另一运动，以得到所需的合成运动。（2）滚筒传动机构可在图题7.3中的四个方案选择。
a）所示的滚筒是由版台上的齿条带动与滚筒同轴的齿轮而转动的。当版台空回时，滚筒应停止转动，应设置如(c)所示的滚筒与版台运动的脱离装置。
b）所示双曲柄机构与齿轮机构串联而成的滚筒传动机构，滚筒非匀速转动，若设计合适，可使滚筒在压印区段转速变化平缓。
c）所示滚筒由电机通过带传动及齿轮减速后，由齿轮机构直接带动的，因而转速是常量。
当与其配合的版台由非匀速机构带动时，很难满足速度同步的要求，因而只能与图题7.2中b）配合使用。
（3）平台印刷机的主传动机构要考虑版台传动与滚筒传动机构之间的配合。采用图题7.2a)与图题7.3a)和图题7.2a)与图题7.3c)配合时，应加设滚筒与版台的运动脱离机构及滚筒定位机构。采用图题7.2d)与图题7.3d)配合时，为了保证滚筒在版台上作纯滚动，应加设运动补偿机构如图题7.4所示。其他的配合可由设计者自己构思和评价。
齿轮滚筒齿条版台
a）
滚筒双曲柄机构
b）
滚筒
c）
滚筒
d)图题7.3滚筒传动机构参考方案图
图题7.4运动补偿机构参考方案图
4、设计任务
（1）本题设计的时间为3周。
（2）根据功能要求，确定工作原理和绘制系统功能图。（3）按工艺动作过程拟定运动循环图。（4）根据系统功能图绘制功能矩阵表。
（5）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。（6）用解析法或图解法对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计，或在尺寸给定的条件下进行运动与动力分析。
（7）绘制机械运动方案简图。(A1)
（8）绘制传动系统结构图(A1)，执行机构零件图（A2或A3）。
（9）编写设计说明书。（用16K纸张，封面用标准格式）设计说明书包括的主要内容：1）目录2）设计题目3）工作原理4）原始数据
5）执行部分机构方案设计
a)分析执行机构的方案b)拟定执行机构方案c)执行机构运动循环图
6）初定电机转速及传动装置方案7）执行机构尺寸设计及运动分析8）传动装置总体设计
a)选择电动机
b)计算总传动比，并分配传动比c)计算各轴的运动和动力参数
9）传动件的设计计算
10）轴的设计计算、滚动轴承的设计计算、键的设计计算等。11）设计小结12）参考文献
题目八十五吨压片机设计
1、功能要求及工作原理
（1）总功能要求：将干粉料压制成圆形片坯（2）工作原理：
图题8.1压片机工作原理图
15吨压片机系统的工作原理及工艺动作分解如图题8.1所示。移动粉筛3至模具1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。
2、原始数据及设计要求
（1）被压工件的外形是直径34mm，厚度5mm的圆形片坯。（2）冲头压力为15吨(150000N)。（3）生产率为每分钟25片。
（4）机器运转不均匀系数为10%。
（5）驱动电机的功率为2.2Kw，940r/min。（6）各执行构件的运动参数为：上冲头行程为90100mm；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4550mm推卸成形片坯。
3、参考设计方案
（1）压片机系统由一个电机驱动三个机构各自执行分功能运动，在一个运动循环中，各机构的执行构件交替运动，不发生干涉，要认真思考。
（2）上冲头的加压机构需完成减速、运动交替和转换、停歇和增力的功能，可供选择的方案如图题8.2所示。
a）
b）
c）
d)图题8.2参考方案图
其中a）、b）图所示的机构采用转动凸轮推动从动件，当与从动件行程末端相应的
凸轮廓线采用同心圆弧廓线时，从动件在行程末端停歇。
c）图采用曲柄滑块机构，结构简洁，尺寸较小，但滑块在行程末端只作瞬间停歇，运动规律不理想。
d）图将曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构串联，可得到较好的运动规律。由于上冲头在下移行程的末端还有停歇的附加要求，而初选方案均不具备这种功能，故需进行机构创新构型，以图题8.2方案d）为原型。
①扩展法
图题8.3扩展法方案简图
在四杆机构BC的延长线上找一点H，该点的运动轨迹中有一段直线或近似直线。在该点加一个RPR杆组，且使GH与此直线轨迹段平行，则当H点运动在直线段上时，导杆GH将处于停歇状态，即使冲头F有了停歇功能，参见图题8.3所示。
②组合法
图题8.4组合法方案简图
采用四杆机构于两曲柄滑块机构的串联组合，将两机构于极限位置时串联，则该位置时滑块G的速度为零，即滑块实现了近似的停歇，见图题8.4。
③变异法
将铰链四杆机构变为摆杆机构，得到摆动导杆机构与摆杆滑块机构的串联组合方案。再将导杆槽改为曲线槽，则可使冲头F获得准确的停歇功能，见图题8.4。
图题8.5变异法方案简图
（3）下冲头的运动机构的位移量比上冲头小，但运动规律复杂，宜采用两个盘状凸轮推动同一个从动件的方式。
（4）粉筛驱动机构的运动含有振动动作，可采用凸轮轮廓连续凹凸廓线来实现，为了完成粉筛运动的转换和放大，可采用凸轮机构串联连杆机构的运动方案。如图题8.6所示。传动示意图如图题8.7所示。“粉料压制成片”机器的运动（直角坐标）循环图如图题8.8所示。
图题8.6粉料压片机构的协调设计
1、4、6-凸轮2、7、8-杆3-料筛5-下冲头9-上冲头
10-药片11-型膛体
带传动电动机减速器上冲压机构同步齿形带或链传动送料机构同步齿形带或链传动下冲压机构图题8.7粉料成型压片机的传动示意图
图题8.8“粉料压制成片”机器的运动（直角坐标）循环图
4、设计任务
（1）本题设计的时间为3周。
（2）根据功能要求，确定工作原理和绘制系统功能图。（3）按工艺动作过程拟定运动循环图。（4）根据系统功能图绘制功能矩阵表。
（5）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。（6）用解析法或图解法对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计，或在尺寸给定的条件下进行运动与动力分析。
（7）绘制机械运动方案简图。(A1)
（8）绘制传动系统结构图(A1)，执行机构零件图（A2或A3）。
（9）编写设计说明书。（用16K纸张，封面用标准格式）设计说明书包括的主要内容：
1）目录
2）设计题目3）工作原理4）原始数据
5）执行部分机构方案设计
a)分析执行机构的方案b)拟定执行机构方案c)执行机构运动循环图6）初定电机转速及传动装置方案7）执行机构尺寸设计及运动分析8）传动装置总体设计
a)选择电动机
b)计算总传动比，并分配传动比c)计算各轴的运动和动力参数9）传动件的设计计算
10）轴的设计计算、滚动轴承的设计计算、键的设计计算等。
11）设计小结
12）参考文献
题目九游戏机传动系统设计
1、功能要求及工作原理
（1）总功能要求：设计一新游戏，让一画有景物的屏幕由静止逐渐开始左右晃动，晃动的角度由小变大，最终旋转起来，转几周后，屏幕又渐趋静止。
（2）工作原理：由于观众在暗室中仅能看见屏幕上的景物，根据相对运动原理，观众产生一个错觉，他不认为屏幕在晃动，反而认为自己在晃动，并且晃动的越来越厉害，最后竟旋转起来，这是一个有惊无险的游乐项目。
2、原始数据及设计要求
（1）屏幕由静止开始晃动时的摆角约60°。（2）每分钟晃动次数约为10～12次。
（3）屏幕由开始晃动到出现整周转动，历时约2～3分钟。（4）屏幕约转10多转后，渐渐趋于静止。
（5）用三相交流异步电动机带动，其同步转速为1000r/min或1500r/min，功率约1Kw。（6）屏幕摆动幅度应均匀增大或稍呈加速的趋势。
3、运动方案构思提示
（1）由上所述，游戏机系统只有一个机构一个执行构件，在一个运动循环中，这个执行构件要实现从静止开始逐渐晃动，晃动的角度由小变大，最终旋转起来，转几周后，屏幕又渐趋静止。这个运动过程较复杂。
（2）游戏机系统需完成减速、运动交替和转换、停歇的功能，可供选择的方案如图题9.1所示。由电动机通过一级带传动、一级蜗轮传动带动一曲柄摇杆机构ABCD，在通过一级齿轮传动带动屏幕左右幌动。
（3）为了改变屏幕晃动幅度的大小，使之逐渐增大，并最终使屏幕作连续回转，可采用以下两种
方法来实现：一曲柄长度不变，逐渐缩短摇杆CD的长度，如图9.2所示；二摇杆长度不变，逐渐增大曲柄AB的长度，如图题9.3所示。
电机屏幕图题9.1
连杆圆柱凸轮曲柄销
图题9.2
连杆螺旋副曲柄曲柄销行星轮系
图题9.3
4、设计任务
（1）本题设计的时间为3周。
（2）根据功能要求，确定工作原理和绘制系统功能图。（3）按工艺动作过程拟定运动循环图。（4）根据系统功能图绘制功能矩阵表。
（5）构思系统运动方案(至少三个以上)，进行方案评价，选出较优方案。（6）用解析法或图解法对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计，或在尺寸给定的条件下进行运
动与动力分析。
（7）绘制机械运动方案简图。(A1)
（8）绘制传动系统结构图(A1)，执行机构零件图（A2或A3）。（9）编写设计说明书。（用16K纸张，封面用标准格式）设计说明书包括的主要内容：
1）目录
2）设计题目3）工作原理4）原始数据
5）执行部分机构方案设计
a)分析执行机构的方案b)拟定执行机构方案c)执行机构运动循环图6）初定电机转速及传动装置方案7）执行机构尺寸设计及运动分析8）传动装置总体设计
a)选择电动机
b)计算总传动比，并分配传动比c)计算各轴的运动和动力参数9）传动件的设计计算
10）轴的设计计算、滚动轴承的设计计算、键的设计计算等。11）设计小结
12）参考文献
题目十旋转型灌装机设计
固定工作台传送带转台
图题10.1旋转型灌装机
工作原理及工艺动作过程
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。如图题10.1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。
2、原始数据
该机采用电动机驱动，传动方式为机械传动。技术参数见表题10.1
表题10.1旋转型灌装机技术参数
方案号转台直径电动机转速灌装速度mmA
r/minr/min60039
1440B5501440123、参考设计方案（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（锁紧）机构。间歇机构可采用槽轮机构、不完全齿轮机构等。定位锁紧机构可采用凸轮机构等。
方案一：
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。特点：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。
方案二：
图题10.2步进式传输机构
灌装与压盖部分采用等宽凸轮，输送部分采用如图题10.2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。
方案三：
a．如图题10.3所示，由电动机带动，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。
图题10.3参考方案图
图题10.4进料口、进盖口、余料出口图
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图题10.4所示。
b．优缺点分析。
优点：蜗轮蜗杆传动平稳，传动比大，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：在平行四边形机构中会出现死点，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。
方案四：
用如图题10.5所示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。
图题10.5采用凸轮机构压盖灌装机构图
(4)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），如图题10.6所示。
工作状态工作转台转动停止停止转动角度灌装压盖机构的滑块退进转动角度
图题10.6运动循环图(5)尺寸设计
蜗轮蜗杆设计，参见表题10.2：
表题10.2蜗轮、蜗杆参数表
蜗轮蜗杆齿数模数（mm）压力角（）螺旋角（）直径（mm）14.0414.04205520201*05001
齿轮设计（图题10.7所示的惰轮以及与其啮合的一对齿轮）采用标准齿轮（参
见表题10.3）
表题10.3齿轮参数表
图题10.7齿轮设计方案参考图
齿轮1齿轮2模数（mm）压力角（）齿数直径（mm）5520202060100300
传送带的设计
速度：Vwr72r/min50mm
每两个瓶子之间的距离S:tS/V1/(w16)其中w1为转台的角速度12r/min
解得：50mm
曲柄滑块机构的计算:
由机构整体尺寸，行程为137mm，行程速比系数k1.4偏心距为50mm具体设计过程见图
解法
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。
槽轮的设计:
L450mm30∴RLsin225mmsLcos389mmhsLRr130mmd12Ls60mmd22LRr100mm其中L为中心距圆销半径R30mmd1为拨盘轴的直径d2为槽轮轴的直径
(6)参考方案简介
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。如图题10.8所示。
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：灌装和封口虽然为两个工位，但其运动特性是一样的，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。曲柄与发动机的传动比就为20:1，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。
图题10.8为回转型真空自动灌装压盖机。
图题10.8回转型真空自动灌装压盖机
4、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的运动方案简图，并用运动循环图分配各机构运动节拍。
（4）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）绘制机械运动方案简图。(A1)
（7）绘制传动系统结构图(A1)，执行机构零件图（A2或A3）。（8）编写设计说明书。（用16K纸张，封面用标准格式）设计说明书包括的主要内容：
1）目录
2）设计题目3）工作原理4）原始数据
5）执行部分机构方案设计
a)分析执行机构的方案b)拟定执行机构方案c)执行机构运动循环图6）初定电机转速及传动装置方案7）执行机构尺寸设计及运动分析8）传动装置总体设计
a)选择电动机
b)计算总传动比，并分配传动比c)计算各轴的运动和动力参数9）传动件的设计计算
10）轴的设计计算、滚动轴承的设计计算、键的设计计算等。11）设计小结
12）参考文献
题目十一冷霜自动灌装机
1.工作原理及工艺动作过程
冷霜自动灌装机是通过出料活塞杆上下往复运动实现冷霜灌装入盒内。其主要工艺动作有:
（1）将空盒送进六工位转盘,利用转盘间歇运动变换不同工位；（2）在灌装工位上空盒上升灌人冷霜；
（3）在贴锡纸工位上粘贴锡纸(利用锡纸下降)；
（4）在盖盒盖工位上将盒盖压下；（5）送出成品。
2.原始数据及设计要求
（1）冷霜自动灌装机的生产能力:30盒/min。
（2）冷箱盒尺寸:直径D=30-50mm,高度h=10-15mm。（3）工作台面离地面的距离约1100-1200mm。
（4）要求机构的结构简单紧凑,运动灵活可靠,易于制造。3.设计方案提示
（1）六工位转盘机构可采用槽轮、不完全齿轮、凸轮式间歇运动机构。（2）空盒上升可采用凸轮机构。
（3）锡纸纸库下降可采用凸轮机构。（4）压盖机构也可采用凸轮机构。
为了使上述各机构实现同步、协调工艺动作,三个凸轮可装在一根轴上。
4.设计分析及参考方案
(1)确定机械的工作循环周期
根据设计任务书中给定的理论生产率Q=30盒/min,计算出该机械运动的循环周期T60/302s
(2)确定机械在一个运动循环中各执行构件的各个行程段及其所需时间
1）基本动作：如图题11.1所示
各行程曲段所需时间的计算详见以下机械运动循环图。
2）确定各执行构件动作时间的协调配合关系：如图题11.2。3）冷霜自动灌装机各执行机构协调配合的完整的执行系统。
描述各执行构件运动间相互协调配合的图-机械运动循环图如图题11.3所示。
图题11.1机构基本动作图
圆锥齿轮执行机构1分圆柱齿轮配圆锥齿轮执行机构2轴执行机构3Ⅰ链传动执行机构4图题11.2各执行机构动作时间协调配合图
图题11.3执行系统结构图
由于机械在主轴或分配轴转动一周或若干周内完成一个运动循环，故运动循环图常以主轴或分配轴的转角为坐标来编制，形式、功能如表题11.1所示。其中直线式运动循环图如图题11.4所示。
表题11.1运动循环图形式及功能
形式绘制方法特点绘制方法简单，能清楚表示一个运动循环中各执行构件运动的顺序和时间关系；直观性差，不能显示各执行构件的运动规律能比较直观的看出各执行机构主动件在主轴或分配轴上的相位；当执行构件多时，同心圆环太多不一目了然，无法显示各构件的运动规律将机械在一个运动循环中各执行构件各直行程区段的起止时间和先后顺序，按比例线绘制在直线坐标轴上式运动以极坐标系原点为圆心作若干同心圆，每循环圆个圆环代表一个执行构件，由各相应圆环图的周引径向直线表示各执行构件不同运动状形式式态的起始和终止位置直角坐标式用横坐标轴表示机械主轴或分配轴转角，不仅能清楚地表示各执行构件动作纵坐标表示各执行构件的角位移或线位的先后顺序，而且能表示各执行构移，各区段之间用直线相连件在各区段的运动规律运动保证各执行构件运动的相互协调、紧密配合、使机械顺利实现预期的工艺动作循环为进一步设计各执行机构的运动尺寸提供了重要依据图的为机械系统的安装调试提供了依据功能输送带转盘顶杆活塞杆上停停下装料下停连续运动转动下上停停
图题11.4直线式运动循环图
5、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的运动方案简图，并用运动循环图分配各机构运动节拍。
（4）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）绘制机械运动方案简图。(A1)
（7）绘制传动系统结构图(A1)，执行机构零件图（A2或A3）。（8）编写设计说明书。（用16K纸张，封面用标准格式）设计说明书包括的主要内容：
1）目录
2）设计题目3）工作原理4）原始数据
5）执行部分机构方案设计
a)分析执行机构的方案b)拟定执行机构方案c)执行机构运动循环图6）初定电机转速及传动装置方案7）执行机构尺寸设计及运动分析8）传动装置总体设计
a)选择电动机
b)计算总传动比，并分配传动比c)计算各轴的运动和动力参数9）传动件的设计计算
10）轴的设计计算、滚动轴承的设计计算、键的设计计算等。11）设计小结
12）参考文献
题目十二钢丝绳电动葫芦起升用减速器设计
1、作原理及工艺动作过程
如图题12.1所示钢丝绳电动葫芦是用得最普遍的轻小型起重机械，它可单独使用，也可以配作各式起重机的起升机构。其总体结构如下图，带制动器的ZD系列锥形转子电动机通过轮胎联轴器，带动减速器的高速轴转动。缠绕钢丝绳的卷筒轮毂直接装在减速器输出轴的伸出端上，输出轴通过键或花键带动卷筒转动，吊起重物。起升减速器采用渐开线外啮合定轴齿轮传动，但也有用行星减速器等的。电动机和减速器分别通过螺栓与卷筒外壳法兰盘相连构成一整体，悬挂在运行小车上或固定在双梁起重机小车架上。
2、原始数据及设计要求
表题12.1电动葫芦工作参数
题号起重量Q/N起重速度vQ/(m/min)卷筒直径D/mm电动机转速nd12．112．212．312．412．5500010000201*083000050000789613801762082561400r/minD1220196235205290286320286380340连接法兰盘尺寸/mm（参考）D2d8510.5131317
1-锥形转子电动机2-轮胎联轴器3减速器高速轴4低速级大齿轮5减速器输出轴6制动弹簧
7制动器8卷筒9吊钩装置
图题12.1电动葫芦结构示意图
图题12.2连接法兰盘结构尺寸
3、设计难点提示
（1）由于电动葫芦吊钩为一动滑轮装置，钢丝绳一端固定、一端被卷筒缠绕，所以卷筒钢
丝绳的受载仅为起重量的一半，但钢丝绳的速度为起重速度的二倍。
A（2）钢丝绳电动葫芦起吊和停止时有一些冲击，根据冲击程度一般使用系数K可取1.4。（3）由于是减速器，齿宽系数较机床主轴箱、走刀箱齿轮的大些，硬齿面齿轮可取0.61.2。
d（4）结构紧凑、工作可靠是分配传动比的主要依据，设计时可先试选再逐步调整。如本设计采用二级同轴式传动时可使
m11i1m21i21。
（5）卷筒外壳与减速器的连接法兰盘尺寸（参见图题12.2）为现有相应规格电动葫芦的实际尺寸（减速器为三级外啮合齿轮传动），供参考，设计时亦可不受此限制自行设计参见表题12.2。
表题12.2设计参数表
ind/nw1380/53.0526轴号电机轴ⅠP/KW1.471.44n/（r/min）13801380T/（N.mm）1014299390.6750.99×0.99iηⅡ1.41204.8657483.880.990.99Ⅲ卷筒1.391.3353.0553.0525000024000010.96
4、设计任务
（1）设计时间为三周（2）机构运动简图1张（A1）。
（3）设计绘制减速部分装配图1张（A1）。（4）设计绘制零件工作图2张（A2或A3）。（5）编写设计说明书1份。设计说明书包括的主要内容：
1）目录
2）设计题目3）工作原理4）原始数据
5）执行部分机构方案设计
a)分析执行机构的方案b)拟定执行机构方案c)执行机构运动循环图
6）初定电机转速及传动装置方案7）执行机构尺寸设计及运动分析
8）传动装置总体设计
a)选择电动机
b)计算总传动比，并分配传动比c)计算各轴的运动和动力参数9）传动件的设计计算
10）轴的设计计算、滚动轴承的设计计算、键的设计计算等。11）设计小结
12）参考文献
题目十三弓形锯床主传动及工作机构设计
1、工作原理及工艺动作过程
弓形锯床是工厂常用的锯切下料机床如图题13.1所示，金属料固定在机床的卡钳中。电动机通过传动装置经曲柄滑块机构使装有锯条的锯弓作往复运动，进行锯切；锯架绕一支点摆动以实现进给。它结构简单、体积小，但由于回程时不进行切削，故效率较低。为减少回程的摩擦、磨损和功耗，锯床常配有液压缸在回程时抬起锯架，使锯条脱离工件，而在工作行程落下锯架，进行锯切。其工艺动作为：“落下－向前锯切－抬起－往回急回”，机构简图如图题13.2所示。
图题13.1弓形锯床1-小齿轮2-大齿轮3-连杆4-摆动锯架5-滑块6-液压缸
图题13.2弓形锯床机构简图例
2、原始数据
弓形锯床工作参数见表题13.1，切削时切削力Fr视为常数，工作时有中等冲击，使用折旧期10年，每天一班制工作，工作环境为室内，三相交流电源，曲柄滑块机构的效率为0.9，顶起液压缸驱动功率约占输出功率的15%，为提高效率要求往复切削运动具有急回特性，行程速比系数K1.2。
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