剪板机 机械原理设计

机 械 工 程 学 院 机 械 原 理 课 程 设 计

题目:剪板机设计 年级:2０１3级 班级:机制二班 姓名：xx

同组人员:xxx xx xx ｘx 指导老师：ｘｘ

一、课程设计得意义、内容及步骤

随着生产技术得不断发展,机械产品种类日益增多,对产品得机械自动化水平也越来越高,因此，机械设备设计首先需要进行机械运动方案得设计与构思、各种传动机构与执行机构得选用与创新设计.本指导书旨在根据高校工科本科《机械原理课程教学基本要求》得要求:结合一个简单得机械系统,综合运用所学理论与方法,使学生能受到拟定机械运动方案得初步训练，并能对方案中某些机构进行分析与设计，针对某种简单机器（即工艺动作过程较简单)进行机构运动简图设计。

设计过程指从明确设计任务到编制技术文件为止得整个设计工作得过程，该过程一般来讲包括四个阶段：1)明确设计任务与要求；2)原理方案设计;3）技术设计;4)施工设计。本次设计得主要内容主要完成前两个任务,完成得步骤如下；

二、机械原理课程设计得基本要求 1. 设计结果体现创新精神.

2. 方案设计阶段以小组为单位,组织学生参观讨论,分析机器得结构、传动方式、工作

原理,给出至少两种运动方案，并对其进行比较,从中选出最优方案。

3. 方案确定以后,进行机构尺寸综合与机构运动分析时，每个学生得参数不同，独自

设计。若发现尚未达到工作要求，应审查方案,调整机构得尺寸,重新进行设计. 4. 每个学生绘制一张图纸，应包括机械系统运动方案简图与机械运动循环图,一两个

主要机构得运动分析及设计程序. 5. 写一份设计说明书,最后进行答辩.

6. 成绩得评定。课程设计得成绩单独评定。应以设计说明书、图样与在答辩中回答问

题得情况为依据,参考设计过程中得表现,由指导教师按五级计分制（优、良、中、及格、不及格)进行评定。

二、机械运动简图设计内容

１、功能分解

机器得功能就是多种多样得，但每一种机器都要完成某一工艺动作过程。将机械所需完成得工艺动作过程进行分解,即将总功能分解为多个功能元,在机械产品中就就是将工艺动作过程分解为若干个执行动作。设计者必须把动作过程分解为几个独立运动得分功能,然后用树状功能图来描述,使机器得总得功用及各分功能一日了然。

例如，设计一部四工位专用机床，它可以分解成如下几个工艺动作： （１）安置工件得工作台要求进行间歇转动；

(2）装置刀具得主轴箱能实行静止、快速、进给、快退得工艺动作； (3)刀具以Ml转动来切削工件。

由此,可画出图1及图２得四工位专用机床得动作要求图与树状功能团。

2、机构选型及功能原理方案得确定

机器得树状功能图给出了执行构件得功能或运动要求，每一个独立得功能或运动可用一个执行机构来完成。即功能元求解,功能元求解就就是将所需执行动作，用合适得执行机构型式来实现。将机构按运动转换得种类与实现得功用进行分类,就就是起到解法目录得作用。

由于每个功能元得解有多个,因此组成机械得功能原理方案(也就就是机械运动方案）可以有多个。在组合过程中应考虑以下几点要求：

1)设计得附加要求;

图1 四工位机床执行动作

2)设计得全局要求; 3)功能元解得相容性。

功能原理方案得组合可采用形态学短阵进行综合,即将系统得功能元列为纵坐标.各功能元得相应解法列为横坐标,构成形态学矩阵，如表l—5所示.

图2 四工位机床树状功能图

表中F1、F2，Ｆ3、…Fn为功能元,L11、Lｌ2、…为第一功能元得解,Lｍ１、Lｍ２、…为第m组功能元得解。从每项功能元中取出一种解进行合理组合,即可得到一个机械运动方案,最多

可以组合出Ｎ种机械运动方案:

N=n1×n ２×…×nｊ X nｍ

其中,m为功能元数,nｉ为第i种功能元解得个数.

采用形态学矩阵综合法可以组合出许多机械运动方案。例如ｍ＝4，各功能元解得数目为4，它得机械运动方案数目可达到４=2５６种.数目众多得机械运动方案可使设计人员有广阔得选择范围,在一般情况下,可以先选取比较满意得几个方案,然后对这几个方案进行评价选优,从中得到符合设计要求得最佳机械运动方案。

3、拟订运动循环图

机器所要完成得各工艺动作之间，不就是互不相关得,而就是有序得、相互配合得.所以各个执行机构必须按工艺动作过程得时间顺序与相互配合关系来完成各自得运动。描述各执行初构间运动得协调配合关系得图，就就是机器得运动循环图。

４、绘制机构运动方案示意图与机构运动简图

由原动机与执行构件得运动要求,通过机构选型来确定原动机与执行构件之间得传动机构与执行机构。由于完成同一种运动可选用不同得机构型式,所以就会提供多种方案.设计者从中选择一种或几种饺优得方案，画出从原动机、传动机构到执行机构得运动示意图,达就就是机械运动方案示意图。通过机构型综合与机构得尺度综合,设计出完全符合运动要求得传动机构与执行机构,并按真实尺寸画出各机构得简图。这些机构得组合系统就就是机械运动简图.

三、课程设计说明书得内容

编写课程设计说明书，就是学生对课程设计得总结，内容大致包括: 1）设计题目（包括设计条件与要求）。 ２)原动机得选择.

3）传动机构得选择与比较。 ４）执行机构得选择与比较。 5)机械系统运动方案得拟定与比较。 6）所选机构得运动动力分析与设计。 7)制订机械系统得运动循环固.

8)画出运动方案布置图及机械运动简图。 9)完成设计所用方法及其原理得简要说明. 10）列出必要得计算公式及所调用得于程序名o

11）写出自编得主程序，子程序及编程框图。打印出自编得全部程序,对程序中得符号,变量作出说明，并列出数学模型中得符号与程序中符号得对照表。

１２）用表格列出计算结果,用计算机或人工画出主要得曲线图。 １3）对结果进行分析讨论。 14)列出主要参考资科并编号。

４

上述内容，实际上已包括了机械运动方案得选择与设汁（机构选型及其组合）;机械得运动分析与设计；机械得动力分析与设计。各个高校可根据本校得具体情况及不同专业得需要,选择合适得课程设计题目，确定课程设计说明书得具体内容，或比较全面，或偏重于某个方面，但要保证课程设计得基本内容及其完整性与综合性。

1)一般应包括三种基本机构,如连杆机构、凸轮机构、齿轮机构得分析与综合. 2)运动循环图得分析与设计. 3）运动方案得选择与比较。 编写说明书得注意事项

1）预备好草稿本．每个学生在接到课程设计题目之后要备一草稿本,把您在课程设计过程中查阅、摘录得资料,初步得运算,编程得草稿,设计构思得草图,心得思路,书写得草稿等都记录在案．不要轻易散落、丢失。这些材料就是写正式说明书得基本素材。

2）说明书应该用钢笔写在16开报告纸上,要求字迹端正、文句通顺、步骤清楚、叙述简明。

通过课程设计说明书得编写,学生应学会整理设计数据，绘制图表与简图，用工程术语表达设计成果得方法，说明书就是每个学生治学态度、独立分析能力、归纳总结表达能力得综合反映，每个学生必须下苦功夫斟字酌句写出自己得水平与风格，也为书写其她课程设计、毕业设计与论文打下基础。

３)说明书中所用得公式与数据应说明来源,参考资料应编号与书写页次。 4)说明书中,每一自成单元得内容都应有大小标题,使其醒目突出.

5）说明书中必须附有相应得图纸与计算程序。图纸酌数量要达到规定得要求;图纸得质量,要求作图准确,布图匀称，图面整洁,线条、尺寸标注,符合制图标准得规定;画在方格纸上得曲线图要连接光滑。有条件得高校提倡用计算机绘图。电算程序亦要整理好与说明书订在一起。

６）说明书应加上封面与目录装订成册。 设计题目：剪板机设计 1）工作原理及工艺动作过程.

剪板机就是将卷料展开并剪成一定长度铁板得机器,即将板料作定长度得间歇送进,在板料短暂得停歇时间内，剪刀在一定位置上将铁板剪断。因此剪板机主要包括铁板输送机构与剪断机构。

2)原始数据及设计要求。

①原材料为成卷得板料。每次输送铁板长度为1９00mm或20０0mm或22０0ｍm(设计时任选一种）.

②每次输送铁板到达规定长度后，铁板稍停,以待剪板机构将其剪断.剪断工艺所需时间约为铁板输送周期得十五分之一。建议铁板停歇时间不超过剪断工艺时间得1、5倍，以保证有较高得生产率。

③输送机构运转应平稳，振动与冲击应尽量小(即要求输送机构从动件得加速度曲线连续无突变)。

3)方案设计提示.

将铁板作间歇送进得机构方案设计,可从下述两个方面考虑机构得选择: ①如何夹持与输送铁板,并使停歇时保持铁板得待剪位置；

②如何实现间歇送进，并能使铁板停歇时运送铁板得构件得速度与加速度曲线仍然连续,这样，送进机构得运转就比较平稳.

大致有几条途径：

①利用机构中运动构件暂时脱离运动链,使后续构件实现停歇；

②利用构件上一点在圆弧段或直线段上运动，使与之相连得构件实现停歇； ③利用两种运动得叠加使构件实现间歇运动; ④其她.

工业上常用得简单间歇机构,如棘轮机构、槽轮机构与不完全齿轮机构等，虽具有结 构简单、制造方便、运动可靠等优点。 但在动力性能、动停比（运动时间与停歇时间之比)方面很难满足设计要求。所以常用组合机构来满足设计要求。

4)设计任务。

①根据工艺动作顺序与协调要求拟定运动循环图； ②进行铁板输送机构与剪断机构得选型; ③机械运动方案得评定与选择;

④根据选定得原动机与执行机构得运动参数拟定机械传动方案; ⑤对机械传动系统与执行机构进行运动尺寸计算； ⑥画出机械运动方案简图。

目 录

一、 设计题目 二、 工作原理及工艺动作分析 三、 方案分析评价 四、 方案汇总 五、 最终方案得确定 六、 最终方案得机构分析 七、 最终方案得机构连接