明德学院机械原理课程设计说明书院系： xxxxxxx年级： xxxxxxxx专业： xxxxxxxxxxxx 班级： xxxxxxx学号： xxxxxxx 姓名： xxx2016年x月x日目录前言 (3)机械原理课程设计概要 (4)第1章功能分析及流程分析 (7)1.1 设计要求 (7)1.2 设计原理图与功能分析 (7)1.3 功能分解 (8)1.4 各种传动装置特点 (9)1.5原动机的选择 (10)1.6传动机构的选择 (13)第2章各机构的运动方案分析与设计 (14)2.1 送料机构分析 (14)2.2 加紧机构分析 (16)2.3 进刀机构分析 (18)2.4 凸轮机构分析 (19)2.5 总方案对比确定最优方案 (20)2.6 系统运动转换功能图 (22)第3章各机构尺寸的确定 (18)3.1 工件尺寸的确定 (24)3.2拟定运动循环图 (24)3.3 送料机构尺寸的确定 (25)3.4 夹紧机构尺寸的确定 (26)3.5 传动机构尺寸的确定 (30)第4章总体装配图 (32)4.1 确定刀架位置 (32)4.2 确定夹紧机构位置 (32)4.3 确定推杆的长度 (32)4.4 整体的结构 (32)第5章设计总结及感谢 (34)第6章参考文献 (35)附件一：总装图 (36)附件二：送料机构的尺寸图 (37)前言机机械原理课程设计是工科院校机械类学生在大学期间利用已学过的知识和计算机工具第一次比较全面的、具有实际内容和意义的课程设计，也是机械原理课程的一个重要的实践教学环节。

机械原理课程设计是将知识转化为能力的桥梁，其主要目的是进一步巩固和加深学生所学的理论知识，并将其系统化；培养学生综合运用所学知识独立解决实际问题的能力；使学生初步掌握机械运动方案设计，并在机构分析与综合方面受到一次比较全面的训练。

随着生产技术的不断发展和人民生活水平的日益提高，机械产品种类日益增加。

例如：各种金属切削机床、仪器仪表、重型机械、轻工机械、纺织机械、石油化工机械、交通运输机械、海洋作业机械、钢铁成套设备以及办公设备、家用电器、儿童玩具等。

各种机械设备一般均需实现生产和操作过程的自动化，或者实现某一工艺动作过程。

因此，机械设备设计首先需要进行机械运动方案的设计和构思，各种传动机构和执行机构的选用和创新设计。

这些新机械设备的创新设计要求设计者除了掌握各种典型机构的工作原理、结构特点、设计方法和应用场合等知识外，还要考虑如何选择巧妙的工艺动作过程来达到预定的机械功能求，如何选用或创新机构型式并组合成机械运动方案完成上述选定的工艺过程。

机械运动方案及机械运动简图设计是机械产品设计的第一步，也是决定机械产品质量水平高低、性能优劣和经济效益好坏的关键性的一步。

机械原理课程设计要求针对某种简单机器（工艺动作过程比较简单）进行机械运动简图设计，其中包括机器功能分析、工艺动作确定、执行机构选择、机械运动方案评价和机构尺度综合等。

通过机械原理课程设计，更为重要的是培养学生开发和创新机械的能力。

创新能力的培养在机械原理课程设计中占有十分重要的位置。

因此，机械原理课程设计在机械学生的知识体系训练中，具有不可替代的重要作用。

机械原理课程设计概要锁梁自动成型机床切削机构设计一、机构说明和加工示意图锁梁自动成型机床加工锁梁（即挂锁上用于插入门扣的钩状零件）的工序为：将盘圆钢条校直、切槽、车圆头、切断和搬弯成型。

本机构为该机床的搬弯成型切削工艺部分，由送料机构、夹紧机构和切削进给机构组合而成。

切削加工原理如图1：送料夹持器1将工件7送到切削加工工位。

弹簧夹头的锥套6移动，使夹紧爪5将工件7夹紧，送料夹持器1即返回。

圆锥凸轮2移动，使与切槽刀杆和切断刀杆相联的摆杆3摆动，开始进刀，由于刀盘4的旋转运动，是工件被出圆槽、圆头和最后切断。

圆锥凸轮2返回，摆动刀杆退刀，弹簧夹头松开工件，待送料夹持器1第二次送进时，将已切削成型的工件推出工位。

图1 锁梁自动成型机床切削机构加工示意图1——送料夹持器 2——圆锥凸轮 3——摆杆 4——刀盘5——夹紧爪 6——锥套 7——工件二、机构设计的有关数据1、生产率: 24 件/分2、机电输入转速：n1=950 转/分3、工件尺寸：L=180 ㎜，D1=8 ㎜，D2=5 ㎜三、课程设计项目内容：1、目标分析：根据设计任务书中规定的设计任务，进行功能分析，作出工艺动作的分解，明确各个工艺动作的工作原理。

2、创新构思：对完成各工艺动作和工作性能的执行机构的运动方案进行全面构思。

对各可行方案进行运动规律设计、机构型式设计和协调设计。

3、方案拟定：拟定总体方案，进行执行系统、传动系统、原动机的选择和基本参数设计。

4、方案评价：对各行方案进行运动分析、力分析及有关计算、以进行功能、性能评价和技术、经济评价。

5、方案决策：在方案评价的基础上进行方案决策，在可行方案。

确认其总体设计方案，绘制系统运动简图、编写总体方案设计说明书。

四、课程设计要求：1、按工艺动作设计多个组合机构的总体方案，根据评标的运动特性、传力特性、工作可靠性、结构紧凑性和制造经济性等进行分析比较，最后确定一、二个较好的方案，拟定出运动方案示意图。

2、分解工艺动作，根据生产率绘制送料机构、定位机构和进刀机构的运动循环图。

3、根据生产率和电机转速，设计传动系统。

4、用图解法对送料机构、定位机构和进刀机构进行运动设计，绘制组合机构的机构运动简图。

5、用计算机辅助设计对凸轮机构进行设计，绘出凸轮轮廓和从动件位移曲线。

6、编写课程设计说明书。

内容包括：设计题目、工艺要求、设计内容、方案选择与比较、各机构类型和运动参数的选择、执行机构设计、凸轮机构设计、参考资料目录和设计小结等。

五、机械原理课程设计题目数据。

附表1-1.1 锁梁自动成型机床切削机构设计题目数据题目代号A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 生产率10 12 15 18 20 24 25 28 30 32 电机转速700 750 800 850 900 950 1000 1100 1200 1250 工件长度250 240 225 200 190 180 160 150 120 100 工件D110 10 9 9 8 8 6 6 5 5 工件D27 7 6 6 5 5 4 4 3.5 3.5 齿轮模数 6 6 5 5 4 4 3 3 2.5 2.5第一章：功能分析及流程分析1.1 设计要求设计锁梁自动成型机床，在连续的送料过程中实现机床的自动送料，自动夹紧，自动切削，自动下料的功能设计要求锁梁：图1-1-1图1-1-1所示为挂锁的一个零件，称为“锁梁”。

锁梁自动成型机床切削机构的功能是将材料切削加工成扳弯前”锁梁”。

（1）连续自动生产；（2）加工质量要达到规定的技术要求；（3）机械系统运动方案应力求简单，可靠；1.2 设计原理图与功能分析图1-1-21——送料夹持器 2——圆锥凸轮 3——摆杆 4——刀盘 5——夹紧爪 6——锥套 7——工件切削加工原理如上图1-1-2：送料夹持器1将工件7送到切削加工工位；弹簧夹头的锥套6移动，使夹紧爪5将工件7夹紧，送料夹持器1即返回；圆锥凸轮2移动，使与切槽刀杆和切断刀杆相联的摆杆3摆动，开始进刀，由于刀盘4的旋转运动，使工件被切出圆槽，圆头和最后切断；圆锥凸轮2返回，摆动刀杆退刀，弹簧夹头松开工件，待送料夹持器1第二次进刀时，将已切削成型的工件推出工位。

（1）在送料过程中要体现出急送慢回的现象，所以要采用四杆机构或六杆机构，在送料过程中送料机构要沿导轨做直线往复运动。

（2）刀具有相对的进刀运动，满足刀具的往复切削要求。

（3）夹紧机构必须要配合送料机构，当送料时夹紧机构会松开，当返回时夹紧机构要加紧，要求夹紧机构必须能有一定的周期，并且要有相对的位置上的移动。

（4）动力传送。

1.3 功能分解为了实现将工件切削加工成型的形状，可将总功能分解为如下图1-3-1分功能： 1.送料功能； 2.夹紧功能； 3.切削功能。

其功能逻辑图如图1-3-1所示：夹持送料器：做间歇直线往复运动锥套：做间歇往复直线运动夹紧爪：扩张收缩运动 切刀：做摆动 圆锥凸轮：往复直线运动返回 夹紧松开切槽下料材料夹紧材料切削锁梁自动成型机床切削功材料送料夹紧 送料图1-3-1 功能逻辑图1.4 各种传动装置特点各种传动装置的特点如下表1-1特点寿命应用齿轮传动承载能力和速度范围广，传动比恒定，外轮廓尺寸小，工作可靠，效率高，制造和安装要求高，精度低。

运转有噪音，无过载保护取决于齿轮材料的接触和弯曲疲劳强度以及抗胶合与抗摩擦能力金属切削机床，汽车，起重设备等蜗杆传动结构紧凑，单级传动能得到很大的传动比；传动平稳，无噪音；可制成自锁机构；传动比大、滑动速度低时效率低；中、高速传动需用昂贵的减磨材料；制造精度要求高，刀具费用贵。

制造精确，润滑良好，寿命较长；低速传动，磨损显著金属切削机床（特别是分度机构）、起重机、冶金矿山机械、焊接转胎等带传动轴间距范围大，工作平稳，噪音小，能缓和冲击，吸收振动；摩擦型带传动有过载保护作用；结构简单，成本低，安装要求不高；外廓尺寸较大；摩擦型带有滑动，不能用于分度链；由于带的摩擦起电，不宜用于易燃易爆的地方；轴和轴承上的作用力很大，带的寿命较短带轮直径大，带的寿命长。

普通V带3500-5000h金属切削机床、锻压机床、输送机、通风机、农业机械和纺织机械表1-1第2章各机构的运动方案分析与设计2.1送料机构分析目的：工件送料功能需要采用急进慢回的往复直线移动机构来实现。

（一）六杆机构完成该功能我们可以采用六杆机构，六杆机构是将旋转运动转换为一定范围内的往复直线移动。

当曲柄转动时，通过连杆使滑块实现沿导轨的往复直线运动，即可实现送料功能。

下图2-1-2即为六杆机构。

图2-1-21——原动件 2、5——滑块 3、4、6——杆功能：用于将旋转远动转换成有急进慢回特性的直线往复移动。

特点：原动件1可以固定在一个齿轮圆盘，使其带动3旋转。

滑块2始终在杆3上移动。

缺点：摩擦很大，易造成机构磨损，使其寿命降低。

自由度计算：n=5 P1=7 Ph=0 F=3X5-(2X7+0) =1（二）平面四杆机构图2-1-31——机架 2——凸轮 3——杆 4——滑块功能：用于将旋转远动转换成间歇特性的往复移动工作原理：齿轮圆盘固定在机架1上，通过杆3将远动传递滑块4，滑块4在此做间歇性往复远动。

特点：结构简单，稳定性能好。

缺点：急进慢退性能较差。

自由度：n=3 Pl=4 Ph=0 F=3*3-(2*4+0)=1两者相比较，六杆机构较为合适，并且六杆机构可以随意的控制送料机构的急进慢回特性，更好的实现急进慢回的特性；四杆机构结构简单，稳定性能好，但急进慢退性能较差。