1、 合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)汽學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)系，2012，3一、課程設(shè)計(jì)的目的 培養(yǎng)綜合掌握和運(yùn)用各方面的學(xué)科知識(shí)和實(shí)踐技能，獨(dú)立分析和解決工程問(wèn)題的能力，樹(shù)立理論聯(lián)系實(shí)際的正確設(shè)計(jì)思想。 激勵(lì)打破常規(guī)，拓寬設(shè)計(jì)思路，善于分析問(wèn)題，提高創(chuàng)新能力。 掌握各種典型機(jī)構(gòu)的工作原理、運(yùn)動(dòng)特性及設(shè)計(jì)方法，系統(tǒng)了解機(jī)械設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容和過(guò)程，鍛煉機(jī)構(gòu)組合應(yīng)用的能力，正確進(jìn)行機(jī)械的運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析。 訓(xùn)練科學(xué)研究和工程技術(shù)開(kāi)發(fā)的基本技能，提高計(jì)算、繪圖、搜集和使用技術(shù)資料、查閱設(shè)計(jì)手冊(cè)、熟悉各類規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理、編寫(xiě)技術(shù)文件等方面的能力。針對(duì)給定的課程設(shè)計(jì)題目，設(shè)計(jì)滿足一定工藝動(dòng)作過(guò)程和動(dòng)作的機(jī)器運(yùn)動(dòng)

2、方案，主要內(nèi)容為： 機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 1 張，A3 圖紙（機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖）； 設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 1 份（約 20 頁(yè) 16k 稿紙）。三、機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案是根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品的工藝動(dòng)作過(guò)程選用合適的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用一定的組合方式構(gòu)成機(jī)械系統(tǒng)來(lái)完成機(jī)械產(chǎn)品的功能。將機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案中各個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尺寸計(jì)算并確定得到機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。機(jī)器實(shí)現(xiàn)其功能所依據(jù)的功能可以是相同的，也可能是不相同的。不同的工作原理肯定運(yùn)動(dòng)方案是不同的，但依據(jù)相同的工作原理也可以設(shè)計(jì)不同的運(yùn)動(dòng)方案。機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)分為以下幾個(gè)步驟：機(jī)械的功能是多種多樣的，但每一種機(jī)構(gòu)都要完成某一工藝動(dòng)作過(guò)程，設(shè)計(jì)時(shí)把復(fù)雜的動(dòng)作過(guò)程分解若干簡(jiǎn)單的獨(dú)立運(yùn)

3、動(dòng)，由若干個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)完成。2. 機(jī)構(gòu)選型機(jī)構(gòu)選型指選擇或創(chuàng)新合適的機(jī)構(gòu)，來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器所要求的各種執(zhí)行動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)形式。1）按運(yùn)動(dòng)形式選擇 機(jī)器工藝動(dòng)作所要求的運(yùn)動(dòng)形式有：?jiǎn)蜗蜣D(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)、移動(dòng)；往復(fù)擺動(dòng)、移動(dòng)；間歇轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)、移動(dòng)；實(shí)現(xiàn)給定規(guī)跡。教材表 82 列出了部分由轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成其他運(yùn)動(dòng)的相應(yīng)機(jī)構(gòu)。2）按執(zhí)行機(jī)構(gòu)功能選擇 機(jī)器執(zhí)行動(dòng)作的功能常為鎖緊、分度、制動(dòng)、導(dǎo)向等。設(shè)計(jì)時(shí)，依據(jù)其功能，查閱手冊(cè)，熟悉相應(yīng)的內(nèi)容、工作原理，進(jìn)行分析、比較、選擇或借鑒。3）機(jī)構(gòu)選型應(yīng)滿足的主要條件 運(yùn)動(dòng)規(guī)律 執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及調(diào)節(jié)范圍是機(jī)構(gòu)選型及機(jī)構(gòu)組合基本依據(jù)。 運(yùn)動(dòng)精度 運(yùn)動(dòng)精度的高低對(duì)機(jī)構(gòu)選型影響很大。對(duì)

4、運(yùn)動(dòng)精度要求不高，可采用 承載能力和工作速度 各種機(jī)構(gòu)的承載能力和所能達(dá)到的最大工作速度是不同的，因而需根據(jù)速度的高低、載荷的大小及特性來(lái)選擇合適的機(jī)構(gòu)。 總體布局 要求總體布局合理、緊湊，使機(jī)械的輸出斷盡可能靠近輸入端，這樣可省去不必要的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 使用條件和工作要求 使用單位所提出的生產(chǎn)工藝要求、生產(chǎn)車間的條件、使用和維修要求等，均對(duì)選型和組合有很大的影響。機(jī)器所要完成各種工藝動(dòng)作之間是有序的、相互配合的。各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須按工藝動(dòng)作過(guò)程的時(shí)間順序和相互配合關(guān)系來(lái)完成各自的運(yùn)動(dòng)。描述各執(zhí)行機(jī)構(gòu)間運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)關(guān)系的圖形稱為機(jī)器運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。繪制運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖首先從機(jī)構(gòu)中選擇某一構(gòu)件為定標(biāo)件，以該構(gòu)件的運(yùn)

5、動(dòng)（轉(zhuǎn)角或時(shí)間）作為其他機(jī)構(gòu)的基準(zhǔn)。通常運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖有圓形或直角坐標(biāo)兩種。機(jī)器運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖的作用是：由原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)要求，通過(guò)機(jī)構(gòu)選型來(lái)確定原動(dòng)機(jī)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的傳動(dòng)構(gòu)件。由于完成同一種運(yùn)動(dòng)可選用不同的機(jī)構(gòu)，所以就可以提供多種方案。設(shè)計(jì)時(shí)從中選擇一種或幾種較優(yōu)的方案，畫(huà)出從原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方案（示意圖）。通過(guò)機(jī)構(gòu)尺度綜合，設(shè)計(jì)出完全符合運(yùn)動(dòng)要求的構(gòu)件參數(shù)，并按真實(shí)尺寸畫(huà)出反映機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)情況的圖形機(jī)械運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖。四、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)1設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容（4） 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的擬定（設(shè)計(jì)思想的說(shuō)明，所選用機(jī)構(gòu)的工作原理及特性），機(jī)構(gòu)的組合方式；（5） 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；（1） 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

6、用鋼筆書(shū)寫(xiě)，采用統(tǒng)一的課程設(shè)計(jì)報(bào)告紙；（2） 編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)時(shí)應(yīng)做到條理清楚、敘述簡(jiǎn)明、重點(diǎn)突出、計(jì)算正確、文字通順、書(shū)寫(xiě)整潔；（3） 所用的公式和數(shù)據(jù)應(yīng)注明來(lái)源（參考資料的編碼和頁(yè)次）；（4） 全部計(jì)算中所用的符號(hào)和腳注必須前后一致、不能混淆。（5） 對(duì)自成單元的內(nèi)容應(yīng)有大小標(biāo)題，做到層次分明，醒目突出。（6） 繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖時(shí)應(yīng)采用規(guī)定的符號(hào)，按比例作圖。（7） 對(duì)計(jì)算結(jié)果應(yīng)有簡(jiǎn)明的結(jié)論。如果實(shí)際所取的數(shù)值與計(jì)算結(jié)果有較大差異，應(yīng)作 必要的解釋，說(shuō)明原因。說(shuō)明：本次設(shè)計(jì)題目共 6 個(gè)，其中最后一題為自選題。請(qǐng)每位班長(zhǎng)根據(jù)班級(jí)同學(xué)數(shù)，按學(xué)號(hào)均分以下各題。（一）、一種管道外壁清洗和除銹設(shè)備的方案

7、設(shè)計(jì)設(shè) 10m10m 的水上平臺(tái)由間隔為 2m 的鋼管支撐，鋼管外徑為 600mm，長(zhǎng)度為 4m，其中 3m 在水下，1m 在水上?，F(xiàn)要求設(shè)計(jì)一種該支撐鋼管的管道外壁清洗和除銹設(shè)備，滿足以下要求：1.該設(shè)備需要攜帶 2 個(gè)高壓水槍頭進(jìn)行施工作業(yè)，每個(gè)水槍的噴水后坐力約 100N；2.設(shè)備必須經(jīng)常更換使用地點(diǎn)；3.如果用機(jī)械臂式，打開(kāi)尺寸需控制在 6000mm5000mm3000mm，收回尺寸控制在3000mm1500mm1000mm 左右；5.設(shè)備功能：可以攜帶 2 個(gè)高壓水槍移動(dòng)，對(duì)直徑 600mm，長(zhǎng) 3000mm 以上的管線進(jìn)行全方位沖洗，移動(dòng)速度大于 2m/min，動(dòng)作軌跡：可以繞著管

8、線轉(zhuǎn)動(dòng)，并且可以同時(shí)沿著管線上下移動(dòng)；6.電源可用三相 380V 電源，也可以采用柴油動(dòng)力，或壓縮空氣作為動(dòng)力源；7.操作方式應(yīng)采用手動(dòng)操作，可以采用搖把操作也可以采用按鍵操作，要求操作方法簡(jiǎn)易、準(zhǔn)確；8.設(shè)備移動(dòng)速度應(yīng)該有高、中、低 3 檔；高檔速度應(yīng)取 2m/min 左右，低檔速度應(yīng)取0.5m/min 左右；9現(xiàn)有一重量為 3T 的立軸式坑道鉆機(jī)，工作時(shí)需要在狹窄的井下巷道內(nèi)移動(dòng)，地面松軟潮濕。巷道寬度為 2m，高度為 3m；機(jī)器尺寸為 1.8m1m1.5m。設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)輸機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)該機(jī)器的搬運(yùn)，并能在機(jī)器工作時(shí)作為機(jī)架，穩(wěn)定地支撐住機(jī)器，能承受足夠的傾翻力矩作用。以下方式可供參考：1.

9、帶履帶的行走機(jī)構(gòu)；2. 輪式行走機(jī)構(gòu)；4. 其他類型的移動(dòng)方式。請(qǐng)給出完成上述功能的該運(yùn)輸設(shè)備的方案設(shè)計(jì)。（三）、剪板機(jī)設(shè)備方案設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)剪板機(jī)，提供剪切力 8T，能剪切鋼板最大厚度 4mm，最大寬度 2500mm。剪切機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力可用機(jī)械、液壓或電動(dòng)方式。根據(jù)現(xiàn)有機(jī)型，給出結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的剪板機(jī)整機(jī)方案設(shè)計(jì)。要求：不能完全與現(xiàn)有剪板機(jī)結(jié)構(gòu)方案雷同。完成一種感興趣的、有一定實(shí)用價(jià)值的或有一定研究基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，給出完整的運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容參考上述題目。每個(gè)班級(jí)至少有一組同學(xué)做自選設(shè)計(jì)題。鼓勵(lì)大家自選，題目要完成的內(nèi)容請(qǐng)簡(jiǎn)要書(shū)面說(shuō)明，由班長(zhǎng)統(tǒng)一交給老師確認(rèn)。 4. 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案及機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題例及指導(dǎo).姜琪.高教版，1991.5. 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 實(shí) 用 機(jī) 構(gòu) 與 裝 置 圖 冊(cè) （ Mechanisms and Mechanical DevicesSourcebook）.Neil Sclater, Nicholas P. Chironis 編，鄒平譯.機(jī)械工業(yè)出版社，2007,46. 圖書(shū)館電子資料及網(wǎng)上其他相關(guān)資料。七、課程設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)1. 繪圖工具采用 AUTOCAD、CAXA 等兩維繪圖軟件及 SolidWork