03课程设计指导书

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1、黄石理工学院机械原理课程设计指导书（适用于牛头刨床设计和插床设计）机电工程学院机械基础教研室-00三年六月机械原理课程设计指导书木指导书适用于“牛头刨床设计”与“插床设计”这两个机械原理课程设计题目，按着学生将耍进行的设计过程编写。学生阅读本指导书，并按耍求进行课题的设计，对达到设计的基本要求。冇更高要求的学生，可在指导教师的指导下，查阅其它资料，完成更多更复杂的设计工作。机械原理课程设计涉及两个方血的目的：英一是使学牛加深対机械原理课程所学内容的理解与掌握；其二是训练学生针对工程实际问题的设计能力。为达到上述目的，任务书中提出的设计要求和指导教师对学生的要求都冇可能“脱离工程实际的要求而

2、更接近机械原理课程内容训练的要求”。个别于生可在指导教师认可的条件下，展示其思维的才华，创造性地提出并实施其新颖的设计方案，但对人多数学生来说设计要求是具有强制性的。其一是内容的强制性：方案小强制性规定了涉及轮系、凸轮、连杆机构和动力学等相关任务。而其中某些任务（比如凸轮设计）在实际的牛头创床或插床设计中可能是没有的；英二是完成任务所用方法的强制性：设计内容及要求中强制规定了既涉及图解法的内容又涉及编写程序的任务，而图解法甚至解析法编写程序在实际工程设计中都有nJ能不釆用。其三是时间的强制性：学住必须在两周内完成设计，而工程实际的设计问题则有可能有更长的时间。因此学生的设计过程屮仅涉及教材

3、第7章所述产品设计过程的主要部分（与2・6章内容相关的部分）而不是全部。一、接受任务接受任务帖，仔细阅读任务书。二、方案设计、讨论阅读教材第7章全部及P72-P78内容。山于时间限制，教材表7・1所列笫一、三、四、五阶段不作为本次课程设计的任务。产品设计的第二阶段，即传动方案设计即为学生需完成的任务，其设计过程见教材图7-1。传动方案设计采用功能分解法。任务I沖已经完成了功能分解，并给出了三个功能：功能1—创刀或插刀的切削运动并含冇速度平稳要求和K值要求；功能2—工件进给运动；功能3—行程调节功能。现在的任务是为上述功能选择合适的功能元，即机构。上述机构分别称为主传动机构（完成功能1）、进

4、给机构（完成功能2）和行程调节机构（完成功能3）。1.主传动机构选型理论上，将转动变为往复移动的机构，见教材表7・3,都能满足功能1的运动要求，但金属切削加工设备的工作负载较大，故应排除凸轮机构这种选择。从教材中可发现，众多机构都可用。学生可在这些机构中（乃至其它资料介绍的机构中）选择和比较，并最终确定主传动机构。主张学生间广泛讨论、辩论，提出支持选择或反对选择的理由。在辩论中要顾及到设让任务I沖规定的工作平稳性要求和K值要求。能满足平稳性和K值要求的机构见教材表7-2o2.进给机构选型在主传动机构的一个运动循坏（曲柄转角0=0。〜360。）内，滑块（刀具）作切削运动（工作行程）和退刀运动

5、（回程）。牛头刨床的刨刀较接在滑块上。如果在退刀过程屮工件作进给运动，刀具与已经作了给进运动的工件干涉，则刀具会绕具轴线转动而避免T涉。因此牛头创床理论上可以在回程的起始点开始作进给运动。插床的插刀固接在滑块上，如果在插刀退刀过程屮作进给运动，则工件少刀具会干涉。因此插床只能在行程末端0.05H（如任务书图二所示）的空切段作进给运动。进给运动是间隙运动。间隙运动机构见教材第5章第一节。为了借助主传动机构的原动件，考虑到主传动机构是在铅垂而上运动而工作台进给运动是在水平面内运动这一特点，本课程设计强制性规定学生只能选任务卩结构示意图中所示的方案。3.行程调节机构选型行程调节机构是完成“刀具行

6、程能在一定范围内人工无级调整”这一功能的机构。在连杆机构中，理论上，杆长的变化都会使运动输出范围改变。有些构件杆长的变化对输出运动范围的影响极其显著，比如曲柄滑块机构中的曲柄。图1—图3给出了儿种行程调节机构，供学生选用。碍要指出的是，我们调节的是主传动机构滑块的行程，因此主传动机构即为行程可调节机构。而调节行程的机构为行程调节机构，它一般是寄生于行程可调机构的某一构件中。行程可调机构冇时也可称杆氏可调机构。上述三种机构的评价比较，学生应做好记录，写在设计计算说明弔中。三、制定机器工作循环图阅读教材卩2（）2—卩2（）3、卩4（）3—卩41（）。机器工作循环图有三种型式，学牛可任选一种型式

7、。现以教材P203电阻自动压帽机为例，说明如何设计工作循环图。图4中1为电阻坯料,2为电阻帽，3—4—4'—5—6为凸轮机构，3—4一6与正弦机构4Z—5一6串联而成的送料机构，直动从动件凸轮机构7—8—6为夹紧机构，两个完全相同的串联凸轮连杆机构9—10一1(/—11—6和12—13,—14一6为送帽压机构(简称压帽机构)。这四个机构的原动凸轮3、7、9、12均固联在同一分配轴15上。图4(b)表示未压帽前的电阻坯料和