《机械原理课程设计》讲稿

《机械原理课程设计》一、概述（一）机械原理课程设计的意义（二）机械原理课程设计的目的1.

巩固和加深对机械原理课程内容的理解；2.

初步掌握机械系统方案设计的方法并对机械设计的全过程有个初步了解；3.培养学生分析问题和解决问题的能力，并对学生的创新意识和创新方法进行初步训练；4.培养学生自学和独立工作的能力，同时培养学生的团队协作精神；5.

培养学生运用计算机技术解决实际工程的能力。（三）机械原理课程设计的任务机械系统运动方案的设计---从原动机、传动机构到执行机构的方案设计。机械系统的两个基本任务---传递动力和实现预期运动设计的原始依据---执行机构或执行构件的运动参数和力参数。机械系统运动方案设计的结果---完成一份满足系统功能要求的运动简图。其中执行机构的设计是方案设计的核心。二、设计题目、内容及作法1、设计题目:压片机加压机构方案创新设计2、

设计要求：1）工艺参数：⑴要求将陶瓷干粉压制成直径为34

mm，厚度为5

mm的圆形片坯。⑵

冲头压力：15吨（150000

N）⑶

生产率：25片/分钟⑷

机器运转不均匀系数：10%2)工艺流程：干粉料均匀筛入圆筒形型腔（图a）；下冲头下沉3

mm，预防上冲头进入型腔时把粉料扑出（图b上、下冲头同时加压（图c），并保压一段时间；上冲头退出，下冲头随后顶出压好的片坯（图d）；筛料推出片坯（图e）。3)压片过程的执行机构根据工艺过程，机构应具有一个模具

(圆筒形型腔)和三个执行构件（一个上冲头，一个下冲头和一个料筛），三个执行构件的运动形式为：注意功能设计法：机械产品的用途或所具有的特定工作能力称为机械产品的功能。功能分析法是系统设计中探寻功能原理方案的主要方法，这种方法将机械产品的总功能分解成若干简单的功能元，对功能元求解，然后进行组合，往往可以得到机械运动方案的多种解。3、设计内容及作法（注意功能设计法）1）功能分析（求总功能、功能分解，列出功能分解图2）求各功能元的解（找出凡是满足功能的尽可能多的各种物理解，初步评价整理出3个分功能的各5个方案，并对各方案的特点加以说明）。3）初选运动方案并作简单评价初选从原动机到传动机构到执行机构的运动方案，画运动系统方案示意图并作简单评价。4）绘制直角坐标式运动循环图，协调各执行机构间的运动关系。5）设计执行机构（方法不限），初步确定机构尺寸，画机构运动简图。（1~5项31日前完成）6）对执行机构作运动学动力学分析⑴图解法分析（作两个位置，注意选择合适的作图比例，确保图精度，可以用outCAD作图，用小组成员所作参数画一个周期曲线图。）⑵解析法分析（杆组法）⑶结果分析①对图解法和解析法的计算结果对比分析（可以列表）②对数据满足功能情况进行分析，必要时对设计作相应修改。4、设计说明书的编写Ⅰ、前言Ⅱ、目录Ⅲ、设计任务书1.设计题目2.原始数据3.简图Ⅳ、机械系统运动方案的拟定1.功能分析：画图并加文字说明。2.求各功能元的解：三个分功能各5个方案，画机构示意图并对各方案的特点加以说明。3.初选运动系统方案并作简单评价初选从原动机到执行机构的运动方案，画运动系统方案示意图并作简单评价。4.绘制直角坐标式运动循环图，协调各执行机构间的运动关系。5.设计执行机构，初步确定机构尺寸，画机构运动简图6.对执行机构作运动学动力学分析①图解法分析②解析法分析⑴简述杆组法作运动分析的原理⑵用杆组法对机构作运动分析⑶主程序的编写及主程序流程框图⑷附自编主程序、计算数据、运动参数及其曲线图。③结果分析⑴对图解法和解析法的计算结果对比分析（误差允许在3～5%）⑵对数据满足功能情况进行分析，必要时对设计作相应修改。Ⅴ、后记（设计体会）Ⅵ、参考资料注意：1.用A4纸按工程格式书写；2.装订成册，贴一封面。5、时间安排30/12

（周4）上午布置课题，（借参考书,

联系教室阅读指导书和参考书等准备工作）30/12~31/12：方案设计1～3/1放假，但要认真看书做好编写计算主程序的准备4/1

（周2上午）检查方案设计（完成1~5项内容）4/1下午

用图解法和解析法作运动分析，编程等5/1~7/1（周3~5）上机、计算、整理设计说明书等10/1~11/1（周1~2）答辩教室安排：机械08--1班《机械原理》课程设计评分组别姓名方案编程上机说明书答辩自评总分121、一天时间做3个功能元的解，各5个方案，要画图，做特点介绍，主要针对要求满足的主要功能来分析，像要满足90~100的位移，保压，增力等的实现情况，机构的结构情况，性能好坏，效率高低等。2、半天时间作系统方案图，每人出3个方案，要求画图并作方案说明。绘制运动循环图。3、半天时间设计上冲头机构，确定机构尺寸。注意要求曲柄滑块机构的曲柄在摆动60°左右使滑块移动

90~100mm，选择合适的λ值以确保保压时间，然后再根据3个位置的要求设计完成机构，确定机构尺寸。5、做运动学分析，每人用图解法做两个位置，一个小组完成一个循环各位置的求解，并画出运动线图检查分析的是否正确，正确后作解析法分析，编写计算机主程序，准备上机。(1)系统功能：实现运动规律或运动轨迹、实现工艺动作的准确性、特定功能等。(2)运动性能：运转速度、行程可调性、运动精度等。(3)动力性能：承载能力、增力特性、振动噪音等。(4)工作性能：效率高低、寿命长短、可操作性、安全性、可靠性、适应范围等。(5)经济性：加工难易、能耗大小、制造成本等。(6)机构紧凑性：尺寸、重量、结构复杂性。

假定设计方案均满足(1)、(2)两大类型要求，则应对不同方案重点进行(3)、(4)、(5)、(6)的比较

运转平稳、加速度小、无冲击和噪声，这对大型机械是十分重要的评价指标，尤其对未获得在基座平衡的连杆机构更是如此。

机械的结构简单、尺寸紧凑、重量轻、传动链短工作可靠是又一重要的评价指标。

制造难易，调整的方便性，维修的方便性直接影响着机构及机械的经济性，这是不可忽视的第三方的评价指标。

综合考虑各方面评价指标，才能在诸多机械运动方案的设计中选出最优者。图2-2黑箱图图2-8总功能分析图2-9总功能分解时间班级4号

5号

6号

7号30

31

10号

号机械原理课程设计教室分配号机械081～3班2001教-

1教-

1教-5001教-6阶

1教-1

1教-6

101楼

机机

房房1教-6阶1教-500机械084～6班2001教-

1教-

1教-5001教-6阶

1教-1

1教-6

1040

楼

机5

机

房房1教-6阶1教-500机械087～8班2001教-

1教-

1教-50