产品设计-课程设计说明书模板

课题名称一、选题背景内燃机，是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。通常，内燃机是指活塞式内燃机。活塞式内燃机又以往复活塞式最为普遍。其主要工作原理如下：将燃料和空气混合，在其汽缸内燃烧，释放出的热能使汽缸内产生高温高压的燃气；燃气膨胀推动活塞作功，再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作。这一部分可以通过查找百度、机械设计手册等获得。不需要太长。本课题以内燃机中的曲柄滑块机构、齿轮机构和凸轮机构为对象，进行课程设计，综合运用课程知识进行机构零件的三维造型、机构的装配设计及运动仿真，提高综合应用CAD/CAM软件进行产品设计的能力，初步培养工程实践及创新能力。这一句点名课题的主要设计对象。这一部分可以通过查找百度、机械设计手册等获得。不需要太长。这一句点名课题的主要设计对象。根据任务书的规定，以图1所示的机构简图和产品示意图为基础，采用NX8.0(选其他软件的，将前面的NX8.0替换)以上版本软件，进行机构的产品设计。具体内容包括：分析机构（简）图，确定装配建模的策略（自顶向下或自底向上），并明确需要建模的零件；分析零件的结构尺寸，确保机构能够正常工作；若选择自顶向下策略（建议优先选择），采用NXWAVE（选其他软件的，将前面的NXWAVE替换）进行装配建模，设计骨架模型之后建立零件模型；若选择自底向上策略，则先建立零件模型，然后通过装配约束建立装配模型；根据机构运动学的基本原理和方法，在产品三维装配建模的基础上，定义机构的运动副、运动驱动、运动关系，进行运动仿真。图1机构简图及产品示意图二、方案论证(设计理念)根据图1的机构简图及产品示意图，将内燃机机构分为凸轮机构、齿轮机构和曲柄滑块机构三大部分。其中，凸轮机构的核心零件包括凸轮、推杆和机架，曲柄滑块机构的核心零件包括曲柄、连杆、滑块和机架，凸轮机构和曲柄滑块机构通过齿轮机构相联系。对于上述三类核心机构，本课题将根据《机械设计》（或者写《机械原理》）中的相关机构的设计理论进行设计。依据凸轮机构的设计理论，本课题选择盘形平面凸轮机构，并采用等加速-等减速运动规律。通过查询xxx，确定凸轮机构的主要参数如表xxx所示。表1凸轮机构主要参数表格采用三线表注意：表的题注要和表格采用三线表注意：表的题注要和表格在同一页参数符号及值凸轮行程h1＝7mm凸轮偏心距e1=0mm凸轮的基圆半径r1=55mm凸轮升程角60°凸轮回程角60°凸轮远休止止角10°从动件运行规律正弦加速度运动规律推程δ1S1=h((δ/δ1)-sin(2piδ/δ1))/(2pi)远休止δ2S2=h回程δ3S3=h(1-(δ/δ3)+sin(2piδ/δ3))/(2pi)近休止δ4S4=0依据曲柄滑块机构的设计理论，本课题xxx。通过查询xxx，确定曲柄滑块机构的主要参数如表xxx所示。依据齿轮机构的设计理论，本课题xxx。通过查询xxx，确定齿轮机构的主要参数如表xxx所示。这一部分请各位同学根据实际情况进行补充。有时间和兴趣的同学，尽可能写详细一些，把计算尺寸等需要用到的公式等都写上来。这一部分可以这一部分请各位同学根据实际情况进行补充。有时间和兴趣的同学，尽可能写详细一些，把计算尺寸等需要用到的公式等都写上来。这一部分可以参照曾博内燃机机构设计《操作过程》的“任务”部分写。但是格式要按照课程设计的格式，曾博操作记录的格式不太好。确定各机构零件的主要参数之后，本课题采用NX8.0(选其他软件的，将前面的NX8.0替换)进行内燃机机构的产品设计。由于机构各零件之间的关联性较强，同时为了便于设计更改，本课题将应用NXWAVE技术进行自顶向下的装配建模，首先建立机构的骨架模型，然后再分别建立各机构的零件模型。（如果采用自底向上的方法，可以这样表述：本课题将应用NX8.0进行自底向上的装配建模，首先建立各零件的模型，然后再应用装配约束建立机构的装配模型，建议各位同学优先采用自顶向下的装配建模方法）三、过程论述这一部分可以参照曾博内燃机机构设计《操作过程》的“操作记录”部分写。但是格式要按照课程设计的格式，曾这一部分可以参照曾博内燃机机构设计《操作过程》的“操作记录”部分写。但是格式要按照课程设计的格式，曾博操作记录的格式不太好。如果是自顶向下设计，采用以下提纲：3.1骨架模型设计过程（1）凸轮轮廓曲线设计首先，采用Matlab编程获得凸轮的轮廓曲线。Matlab程序代码如下：a=1:6;s1=-(7/2/pi)*sin(6*a*pi/18)+(7/6)*a;%推程s2=7-(7/6)*a+(7/2/pi)*sin(6*pi/18);%回程h=7;%行程b=zeros(1,23);s=[s1,h,s2,b];%位移r0=55;%基圆半径h0=s+r0;%高度x=linspace(0,2*pi*55,36);y=h0;pp=csape(x,y,'periodic');fnplt(pp);pp=mkpp(pp.breaks,pp.coefs);%分段多项式xi=0:2*pi*55;yi=ppval(pp,xi);%插值数据结果gridon;o=0:pi/173:2*pi-pi/173;xo=yi.*cos(o);%理论廓线横坐标yo=yi.*sin(o);%理论廓线纵坐标x1=55*cos(o);%基圆横坐标y1=55*sin(o);%基圆纵坐标xx=xo-5*cos(o)%工作廓线横坐标yy=yo-5*sin(o)%工作廓线纵坐标plot(xo,yo,'-',x1,y1,'--',xx,yy,'k');%理论廓线，基圆，工作廓线图像axisequal;axis([-60,60,-80,80]);gridon通过上述程序，得到凸轮的轮廓曲线如图2所示：图2凸轮轮廓曲线注意：图和底下的图注要在一页。注意：图和底下的图注要在一页。（2）建立骨架模型将Matlab生成的凸轮轮廓曲线导入到NX8.0中，并根据其他零件的特点，新建模型，命名为骨架模型，并在XOY平面上绘制草图，形成内燃机的骨架模型，如所示。图2骨架模型3.2凸轮机构的零件设计过程后续3.2~3.5，描述采用后续3.2~3.5，描述采用NXWAVE技术进行产品设计的具体过程。（1）凸轮的设计过程（2）从动件的设计过程（*）…的设计过程3.3曲柄滑块机构的零件设计过程（1）曲柄的设计过程（2）连杆的设计过程（3）滑块的设计过程（*）…的设计过程3.4齿轮机构的零件设计过程（1）主动齿轮的设计过程（2）从动齿轮的设计过程（*）…的设计过程3.5内燃机各机构的装配建模过程如果不需要这一步，那么就不写如果不需要这一步，那么就不写如果是自底向上设计，采用以下提纲：3.1凸轮机构的零件设计过程（1）凸轮的设计过程1）凸轮轮廓曲线设计2）凸轮零件建模（2）从动件的设计过程（*）…的设计过程3.2曲柄滑块机构的零件设计过程（1）曲柄的设计过程（2）连杆的设计过程（3）滑块的设计过程（*）…的设计过程3.3齿轮机构的零件设计过程（1）主动齿轮的设计过程（2）从动齿轮的设计过程（*）…的设计过程3.4内燃机各机构的装配建模过程四、结果分析分析设计的机构是否合理，又没有出现预期之外的情况。说明以后设计这类机构需要注意的地方。分析设计的机构是否合理，又没有出现预期之外的情况。说明以后设计这类机构需要注意的地方。对研究过程中所获得的主要的数据、现象进行定性或定量分析，得出结论和推论。五、课程设计总结总结可以包括:课程设计过程的收获、遇到的问题，遇到问题解决问题过程的思考、程序调试能力的思考，课程设计实现过程中的收获和体会等。课程设计报告格式说明：请按照以上内容的要求撰写；正文部分两端对齐，首行缩进2字符；左右缩进0字符；行距按上文要求，段前、段后为0行。所有的图须有图号和图名，放在图的下方，居中对齐。如：图1模拟计费系统用例图。所有的表格须有表号和表名，放在表的上方，居中对齐。如：表1计费功能测试数据和预期结果。所有公式编号，用括号括起来写在右边行末，其间不加虚线。图纸要求：（1）理工类：图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，尺寸标注规范，文字注释必须使用工程字书写；必须按国家规定标准或工程要求绘制。（2）艺术类：设计方案要求效果图、结构款式图、平面结构图及面料小样齐备，结构图要绘制精细，要有尺寸数据标注。（参考文献范例）参考文献（参考文献标题为三号，宋体，加粗，居中，上下空一行）（正文为五号，宋体，行距为固定值20磅,重要资料必须注明具体出处，详细到页码；网上资料注明日期。）1.参考文献的著录采用顺序编码制，在引文处按论文中引用文献出现的先后以阿拉伯数字连续编码。参考文献的序号以方括号加注于被注文字的右上角，内容按序号顺序排列于文后。2.所引参考文献必须包含以下内容：*引用于著作的———作者姓名﹒书名﹒出版地：出版者，出版年﹒起止页码．如：［1］周振甫.周易译注［M］．北京：中华书局，1991.25.［2］ClarkKerr.TheUsesoftheUniversity.Cambridge:HarvardUniversityPress,1995.50.*引用于杂志的———作者姓名﹒文章名﹒刊名，年，卷（期）：起止页码．如：［1］何龄修．读顾诚《南明史》［J］．中国史研究，1998,（3）：16~173．［2］GeorgePascharopoulos.ReturnstoEducation:AFurtherInternationalUpdateandImplications.TheJournalofHumanResources,1985,20（4）:36~38.*引用论文集、学位论文、研究报告类推。*引用论文集中的析出文章的――如：［1］瞿秋白．现代文明的问题与社会主义［A］．罗荣渠．从西化到现代化［C］．北京：北京大学出版社，1990.121~133．［2］MichaelBoyle-Baise.WhatKindofExperience?PreparingTeachersinPDSorCommunitySettings.In:MillCochran-Smith(ed.).HandbookofResearchonTeacherEducation:EnduringQuestionsinChangingContext.NewYork:Routledge.2008.307～329.