2014下学期机械设计综合课程设计题目

第1题 加热炉推料机的执行机构综合与传动装置设计

一、设计题目

图1－1为加热炉推料机结构总图与机构运动示意图。该机器用于向热处理加热炉内送料。推料机由电动机驱动，通过传动装置使推料机的执行构件（滑块）5做往复移动，将物料7送入加热炉内。设计该推料机的执行机构和传动装置。

图1－1 加热炉推料机结构总图与机构运动示意图

二、设计参数与要求

加热炉推料机设计参数如表1－1所示。该机器在室内工作，要求冲击振动小。原动机为三相交流电动机，电动机单向转动，载荷较平稳，转速误差<4%；使用期限为10年，每年工作300天，每天工作16小时。

表1－1 加热炉推料机设计参数

三、设计任务

1. 针对图1－1所示的加热炉推料机传动方案，依据设计要求和已知参数，确

定各构件的运动尺寸，绘制机构运动简图；

2. 假设曲柄AB等速转动，画出滑块F的位移和速度的变化规律曲线； 3. 在工作行程中，滑块F所受的阻力为常数Fr1，在空回行程中，滑块F所受

的阻力为常数Fr2；不考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件下，分析曲柄所需的驱动力矩； 4. 确定电动机的功率与转速；

5. 取曲柄轴为等效构件，确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量； 6. 设计减速传动系统中各零部件的结构尺寸； 7. 绘制减速传动系统的装配图和齿轮、轴的零件图； 8. 编写课程设计说明书。

第2题 块状物品推送机的机构综合与结构设计

一、 设计题目

在自动包裹机的包装作业过程中，经常需要将物品从前一工序转送到下一工序。现要求设计一用于糖果、香皂等包裹机中的物品推送机，将块状物品从一位置向上推送到所需的另一位置，如图2－1所示。

二、设计数据与要求

1. 向上推送距离H=120mm，生产率为每分钟推送物品120件；

2. 推送机的原动机为同步转速为3000转/分的三相交流电动机，通过减速装置带动

执行机构主动件等速转动；

3. 由物品处于最低位置时开始，当执行机构主动件

转过1500时，推杆从最低位置运动到最高位置；当主动件再转过1200时，推杆从最高位置又回到最低位置；最后当主动件再转过900时，推杆在最低位置停留不动；

4. 设推杆在上升运动过程中，推杆所受的物品重力

和摩擦力为常数，其值为500N；设推杆在下降运动过程中，推杆所受的摩擦力为常数，其值为

100N； 图2－1 推送机工作要求 5. 使用寿命10年，每年300工作日，每日工作16小时；

6. 在满足行程的条件下，要求推送机的效率高（推程最大压力角小于350），结构

紧凑，振动噪声小。 三、设计任务

1. 至少提出三种运动方案，然后进行方案分析评比，选出一种运动方案进行机构综合；

2. 确定电动机的功率与满载转速；

3. 设计传动系统中各机构的运动尺寸，绘制推送机的机构运动简图；

4. 在假设电动机等速运动的条件下，绘制推杆在一个运动周期中位移、速度和加速度变化曲线；

5. 如果希望执行机构主动件的速度波动系数小于3%，求应在执行机构主动件轴上加多大转动惯量的飞轮；

6. 进行推送机减速系统的结构设计，绘制其装配图和两张零件图； 7. 编写课程设计说明书。

四、设计提示

实现推送机推送要求的执行机构方案很多，下面给出几种供设计时参考。

1. 凸轮机构：图2－2所示的凸轮机构，可使推杆实现任意的运动规律，但行程较小。 2. 凸轮－齿轮组合机构 ：图2－3所示的凸轮－齿轮组合机构，可以将摆动从动件的

摆动转化为齿轮齿条机构的齿条直线往复运动。当扇形齿轮的分度圆半径大于摆杆长度时，可以加大齿条的位移量。

3. 凸轮－连杆组合机构：图2－4所示的凸轮－连杆组合机构也可以实现行程放大功

能，但效率较低。

图2－2凸轮机构 图2－3凸轮-齿轮组合机构 图2－4凸轮-连杆组合机构 4. 连杆机构 ：图2－5所示的连杆机构由曲柄摇杆机构ABCD与曲柄滑块机构GHK

通过连杆EF相联组合而成。连杆BC上E点的轨迹，在

部分近似呈以F点为

圆心的圆弧形，因此，杆FG在图示位置有一段时间实现近似停歇。

5. 固定凸轮－连杆组合机构：图2－6所示的固定凸轮－连杆组合机构，可视为连杆

长度BD可变的曲柄滑块机构，改变固定凸轮的轮廓形状，滑块可实现预期的运动规律。

图2－5 连杆机构 图2－6 固定凸轮－连杆组合机构

第3题 包装机推包机构运动简图与传动系统设计

一、设计题目

现需设计某一包装机的推包机构，要求待包装的工件1（见图3—1）先由输送带送到推包机构的推头2的前方，然后由该推头2将工件由a处推至b处（包装工作台），再进行包装。为了提高生产率，希望在推头2结束回程（由b至a）时，下一个工件已送到推头2的前方。这样推头2就可以马上再开始推送工件。这就要求推头2在回程时先退出包装工作台，然后再低头，即从台面的下面回程。因而就要求推头2按图示的abcdea线路运动。即实现“平推—水平退回—下降—降位退回—上升复位”的运动。

二、 设计数据与要求

图3—1 推包机构执行构件运动要求

要求每5~6秒钟包装一个工件，且给定：L=100mm，S=25mm，H=30mm。行程速比系数K在1.2~1.5范围内选取，推包机由电动机驱动。

在推头回程中，除要求推头低位退回外，还要求其回程速度高于工作行程的速度，以便缩短空回行程的时间，提高工效。至于“cdea”部分的线路形状不作严格要求。

三、 设计任务

1． 至少提出两种运动方案，然后进行方案分析评比，选出一种运动方案进行设计； 2． 确定电动机的功率与转速；

3． 设计传动系统中各机构的运动尺寸，绘制推包机的机构运动简图； 4． 对输送工件的传动系统提出一种方案并进行设计； 5． 对所用到的齿轮进行强度计算，确定其尺寸； 6． 进行推包机结构设计，绘制其装配图； 7． 编写课程设计说明书。

四、 参考方案

（1）用偏置滑块机构与凸轮机构的组合机构。

偏置滑块机构与往复移动凸轮机构的组合（图3—2）。

在此方案中，偏置滑块机构可实现行程较大的往复直线运动，且具有急回特性，同时利用往复移动凸轮来实现推头的小行程低头运动的要求，这时需要对心曲柄滑块机构将转动变换为移动凸轮的往复直线运动。

图3—2 偏置滑块机构与往复移动凸轮机构的组合

图3—3 偏置滑块机构与盘形凸轮机构的组合之一 图3—4 偏置滑块机构与盘形凸轮机构的组合之二

如果采用直动推杆盘形凸轮机构或摆动推杆盘形凸轮机构，可有另两种方案（图3—3、图3—4）。

（2）采用导杆机构与凸轮机构的组合机构(图3—5所示)。 （3）双凸轮机构与摇杆滑块机构的组合（图3—6所示）。

图3—5导杆机构与凸轮机构的组合机构 图3—6双凸轮机构与摇杆滑块机构的组合

第4题 颚式破碎机的机构综合与传动系统设计

一、设计题目

颚式破碎机是一种利用颚板往复摆动压碎石料的设备 …… 此处隐藏：2314字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……