第一篇：機械工藝課程設計論文

常用來指進行各個學術(shù)領域的研究和描述學術(shù)研究成果的文章，簡稱之為論文。下面是關于機械工藝課程設計論文的內(nèi)容，歡迎閱讀！

前言

針對機械制造工藝課程設計的現(xiàn)狀及存在的問題，進行了深入的分析和探討，闡述了工藝課程設計教學方法改革的必要性；以提高學生創(chuàng)新能力和實踐能力為目的，提出了工藝課程設計創(chuàng)新實踐教學的模式；該模式較全面的改革了工藝課程設計所存在的問題，不僅將工藝課程設計貫穿到理論課的實踐教學過程中，而且更重要的是學生根據(jù)設計結(jié)果完成產(chǎn)品的制作并應用到真正的生產(chǎn)中。該模式在很大程度上提高了學生的實踐能力、動手能力和創(chuàng)新能力[1]。

關鍵詞：機械制造工藝課程設計；實踐能力；創(chuàng)新能力

工藝課程設計是機械制造專業(yè)的一門重要的實踐課程，該課程具有較強的實踐性和綜合性。是把機械制圖、金屬材料與熱處理、公差配合與技術(shù)測量、機械制造工藝等課程的理論知識與實踐相結(jié)合的課程。通過本課程的安排，使學生運用所學知識分析問題與解決問題的能力得到提高，學生查閱資料的能力、計算的能力、設計的能力都得到了鍛煉和提升，為他們以后的發(fā)展打下了實踐上的基礎。

工藝課程設計的內(nèi)容長期以來都是零件的加工工藝規(guī)程的設計與工裝夾具的設計，具有很強的專業(yè)性和實踐性。由于課程設計長期以來不變的設計方法與教學模式，給課程設計帶來很多弊端。本人長期從事機械制造工藝的教學和課程設計的指導工作，針對課程設計的教學模式和教學中存在的問題進行了分析和探討并提出了創(chuàng)新的教學方法。

1.現(xiàn)狀分析

長期以來，工藝課程設計的任務，都是老師給出已知零件，學生設計其加工工藝規(guī)程，然后再按老師提出的要求設計某個加工面的某道工序的工藝裝備，最后完成所有的工藝卡片的填寫和夾具圖紙的繪制。由于這些零件長期以來變化較少，學生往往按照以往的模式來完成設計任務，出現(xiàn)了很多問題。

（1）由于設計題目固定不變，其相應的指導書、資料、標準、手冊也一應俱全，很多指導書已將設計過程規(guī)范化，程式化，學生按部就班地來完成設計，有的甚至拿往屆學生設計的模板往下抄，只要改動一下尺寸數(shù)據(jù)即可。學生的思維受到限制，設計理念得不到發(fā)揮，在設計上也得不到創(chuàng)新。

（2）課程設計都是在理論教學完成以后才統(tǒng)一安排時間，布置題目進行設計的。時間是兩周，在兩周的時間內(nèi)，學生又是設計零件加工工藝規(guī)程，又是進行工序尺寸和工時定額的計算，還要完成工裝夾具的設計，時間緊，任務重。學習好的學生往是通宵達旦、加班加點才能完成設計，為了趕時間完成任務，學生來不及思考，來不及發(fā)揮，基本上是按照老師的要求按部就班地完成任務而已，課程設計的實踐性并沒有得到體現(xiàn)。

（3）課程設計的最終體現(xiàn)形式是一套工藝過程卡片、工序卡片和工裝夾具的裝配圖紙與零件圖。學生設計的夾具是否能滿足生產(chǎn)的需要，設計的工藝規(guī)程是否能實現(xiàn)零件的使用要求？因為長期以來機械制造工藝課程設計的設計結(jié)果一直停留在設計階段，學生設計的正確性、合理性、經(jīng)濟性無法得到驗證，學生在設計中也無法體驗成功的喜悅。

2.教學方法的改革

隨著高職教育的發(fā)展，要求學生從學校到企業(yè)實現(xiàn)零距離跨越，對學生的實踐能力和動手能力的要求也越來越高。為了提高學生的自主設計能力與創(chuàng)新能力，本文對工藝課程設計教學提出了改革，改革了工藝課程設計的設計模式與指導方法，使學生在設計中不僅要完成理論的設計計算，也讓學生參與其制造過程，這樣讓學生的動手能力和實踐能力得到真正的提高和鍛煉。具體方法如下：

（1）課程設計的時間為兩周，在這樣短的時間內(nèi)，學生即要完成零件工藝規(guī)程的設計，又要完成工裝夾具的設計，要計算，又要做方案，還要完成圖紙的繪制，學生感到難以招架。通過改革，我們把工藝課程設計里的零件的工藝規(guī)程的設計安排在課堂的實踐課中進行，在講完零件的工藝規(guī)程編制理論知識之后，安排實踐環(huán)節(jié)，學生動手編制零件的工藝規(guī)程，該零件不是老師隨意選的，而是實訓基地加工制造的產(chǎn)品。學生在完成工藝規(guī)程編制之后，可以把學生帶到實訓車間[2]，參照實際的生產(chǎn)流程，找出自己設計的不足及創(chuàng)新之處。通過指導教師的督促和指導，及時改正不足之處，并分析創(chuàng)新之處所帶來的經(jīng)濟效益的提高。通過這種方法，大大提高了學生設計的積極性和創(chuàng)造性。這樣在課程設計未開始之前，學生已經(jīng)完成了1/3的工作量，為課程設計的完成和對產(chǎn)品的改進與創(chuàng)新爭取了大量的時間[3]。

（2）課程設計時具體做法是把學生幾個人分成一組，每組學生完成零件所有加工工序的工裝夾具的設計，即完成從裝配圖到零件圖的一整套圖紙的設計與繪制。在設計過程中，即要分工，也要合作，在這個過程中，體現(xiàn)了他們團隊協(xié)作精神，也培養(yǎng)他們的團隊合作意識。

（3）產(chǎn)品的制造：因為學生設計工藝規(guī)程的零件是實訓基地的加工對象，設計的工裝是生產(chǎn)這些產(chǎn)品時的夾具，這就使產(chǎn)品的最終制造成為可能。學生所有的設計任務完成之后，指導教師要嚴把質(zhì)量關，審查圖紙的合理性，正確性，經(jīng)濟性，然后把最優(yōu)秀的設計推薦給實訓車間，車間根據(jù)生產(chǎn)的需要組織并安排實踐教師指導學生來完成產(chǎn)品的制造，最后真正把學生設計的工裝夾具應用到實際生產(chǎn)中。

3.可行性分析

（1）院校內(nèi)有生產(chǎn)型創(chuàng)新實訓基地為本次創(chuàng)新提供了基礎。

（2）工藝課程設計指導教師為具有企業(yè)實戰(zhàn)經(jīng)驗的工程師，為學生產(chǎn)品的實現(xiàn)保駕護航。

（3）成本支出，學生產(chǎn)品制造的費用完全是實訓基地生產(chǎn)加工的成本。

4.結(jié)束語

實踐性教學，是高職院校教學中的重要環(huán)節(jié)，工藝課程設計教學方法的創(chuàng)新，較大程度地改變了傳統(tǒng)的設計模式所存在的問題，最后通過產(chǎn)品的制造與應用，使學生在設計過程中能真正體現(xiàn)從理論到實踐的結(jié)合，提高學生的實踐能力和動手能力，有助于提高學生的綜合素質(zhì)和社會能力，增強他們的成就感，也提高了他們的職業(yè)能力。

參考文獻：

[1]莫海軍，黃華梁，除忠陽.機械設計課程設計教學方法改革與探索[J].裝備制造技術(shù)，2009（7）

[2]王翠芳.淺談機械制造工藝基礎[J].江西化工，2004（4）

[3]倪森壽.機械制造工藝與工藝裝備課程設計改革的實踐與思考[J].無錫職教教師論壇，2006（11）

第二篇：工藝課程設計前言

前言

機械制造工藝學（machinery technology）是研究集機械、電子、光學、信息科學、材料科學、生物科學、激光學、管理學等最新成就為一體的一個新興技術(shù)與新型工業(yè)，歸納總結(jié)機械制造工藝的科學理論與實踐，探索解決工藝過程中遇到的實際問題，從而揭示出一般規(guī)律的一門科學。主要包括機械加工工藝規(guī)程的制訂、機床夾具設計原理、機械加工精度、加工表面質(zhì)量、典型零件加工工藝、機器裝配工藝基礎、機械設計工藝基礎、現(xiàn)代制造技術(shù)及數(shù)控加工工藝等部分。加工工藝課程設計是我們在學習數(shù)控加工工藝、機械加工實訓及其他有關課程之后進行的一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，是第一次較全面的工藝設計訓練，其目的是培養(yǎng)學生運用機械制造工藝學及有關課程的知識,分析和解決工藝問題的能力,初步具備設計一個中等復雜程度零件的工藝規(guī)程的能力。能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求,運用夾具設計的基本原理和方法,學會擬訂夾具設計方案,完成夾具結(jié)構(gòu)設計,初步具備設計出高效,省力,經(jīng)濟合理并能保證加工質(zhì)量的專用夾具的能力。以進一步鞏固、深化、擴展本課程所學到的理論知識，強化工藝設計能力。通過加工工藝課程設計，同學應進一步提高識圖、制圖和機械設計的水平；掌握機械加工工藝設計的方法，學會查閱和運用有關專業(yè)資料、手冊等工具書；培養(yǎng)獨立思考和工作的能力，為畢業(yè)后走向社會從事相關技術(shù)工作打下良好的基礎。加工工藝設計課程要求我們應該像真正在工廠工作一樣的嚴格要求自己，必須以科學務實和誠信負責的態(tài)度對待自己所做的技術(shù)決定、數(shù)據(jù)和計算結(jié)果，培養(yǎng)良好的工作作風。

第三篇：熱處理工藝課程設計

沈陽理工大學熱處理工藝課程設計

T10A 檢驗量棒的 熱處理工藝設計
1 熱處理工藝課程設計的目的
熱處理工藝課程設計是高等工業(yè)學校金屬材料工程專業(yè)一次專業(yè)課設計練習，是 熱處理原理與工藝課程的最后一個教學環(huán)節(jié)。其目的是：（1）培養(yǎng)學生綜合運用所學的熱處理課程的知識去解決工程問題的能力，并使其所 學知識得到鞏固和發(fā)展。（2）學習熱處理工藝設計的一般方法、熱處理設備選用和裝夾具設計等。（3）進行熱處理設計的基本技能訓練，如計算、工藝圖繪制和學習使用設計資料、手冊、標準和規(guī)范。

2 熱處理課程設計的任務
①普通熱處理工藝設計 ②制定熱處理工藝參數(shù) ③選擇熱處理設備 ④分析熱處理工序中材料的組織和性能 ⑤設計熱處理工藝所需的掛具、裝具或夾具 ⑥特殊熱處理工藝設計 ⑦填寫工藝卡片

3 T10A 檢驗量棒的技術(shù)要求及選材
3.1 T10A 的零件圖
T10A 檢驗量棒的零件如圖 3.1 所示。

圖 3.1

檢驗量棒圖

3.2 技術(shù)要求
1

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T10A 檢驗量棒的技術(shù)要求 如下： 硬度：HRC60～63

[1]

3.3 材料的選擇
3.3.1 零件用途 量棒是用來度量工件工件內(nèi)經(jīng)專門尺寸的工具。3.3.2 工作條件（1）量棒在使用過程中經(jīng)常受到工件的摩擦與碰撞，長時期使用量棒會因磨損 而失去其精度。（2）量棒在長時期存放和使用過程中，會因環(huán)境和工作而導致量棒的變形，進 而尺寸不再穩(wěn)定，不能再用來度量工件。（3）量棒在使用過程中，還會受到?jīng)_擊作用，會導致量棒因偶然碰撞而斷裂。綜上所述，量棒在使用過程中，經(jīng)常受到工件的摩擦和碰撞，而作為量棒本身又 必須具備非常高的尺寸精確性和恒定性。長期使用會導致量棒失去其精度，且在存放 時會因保存不當而導致其變形，所以要求量棒不僅要有高的硬度和耐磨性，還要有一 定的韌性。

3.3.3

性能要求

檢驗量棒的形狀簡單，尺寸不太大，但量棒在使用中要求很高，為了滿足這些要 求，可選用含碳量高的鋼，同時要求有一定的韌性。含碳量高的鋼經(jīng)淬火熱處理后可 得到馬氏體和未溶碳化物，可使量棒有高的硬度和耐磨性，保證量棒在長期使用中不 致被很快磨損，而失去其精度。此外還有高的尺寸穩(wěn)定性，保證量棒在使用和存放過 程中保持其形狀和尺寸的穩(wěn)定性。高碳鋼經(jīng)淬火并及時回火后，可以在很少降低硬度 的同時使鋼的韌性明顯提高，這樣可使量棒有足夠的韌性，以保證量棒在使用時不致 因偶然因素而損壞。

3.3.4

材料選擇

根據(jù)檢驗量棒的工作條件，尺寸及性能要求選擇碳素工具鋼，其未加入合金元素，價格便宜，退火后硬度低，可

加工性好，磨削及拋光性好。T8,T8A,T9,T9A,T10A,T11A 等都屬于碳素工具鋼，但T8,T8A,T9,T9A接近共析成分，含碳量較少，淬火后的組織
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中未溶碳化物極少，耐磨性差。而T11,T11A遠離共析成分，在淬火后組織中的未溶碳 化物較多，降低了鋼的韌性。T10A在淬火加熱時不易過熱，又存適量的未溶碳化物，耐磨性高，且彌補了T11A韌性不足的缺點。

3.3.5

T10A鋼化學成分及合金元素作用

T10A 鋼的化學成分示于表 3.1
表 3.1 T10A 鋼的化學成分 ω/% C 0.15～0.30 Mn 0.15～0.30 Si 0.15～0.30 P ≤0.030 S ≤0.030
[1]

化學元素作用： ①C ：保證形成碳化物所需要的碳和保證淬火馬氏體能夠獲得的硬度 ②Si： 能提高鋼的淬透性和抗回火性，對鋼的綜合機械性能，還能增高淬火溫度，阻礙碳元素溶于鋼中。③Mn：能增加鋼的強度和硬度，有脫氧及脫硫的功效（形成 MnS），防止熱脆，故 Mn 能改善鋼的鍛造性和韌性，可增進剛的硬化深度，降低鋼的下臨界點，增加奧氏 體冷卻時的過冷度，細化珠光體組織以改善機械性能。

3.3.6

T10A 鋼熱處理臨界轉(zhuǎn)變溫度

T10A 鋼熱處理的臨界轉(zhuǎn)變溫度見表 3.2[1]
表 3.2 T10A 鋼臨界轉(zhuǎn)變溫度/℃ 鋼號 T10A Ac1 730 Ac3 800 Ar1 700

3.4

T10A 鋼量棒加工制造工藝流程 T10A 鋼量棒加工制造工藝流程如下：

下料→鍛造→調(diào)質(zhì)處理→機加工→不完全淬火→清洗→冷處理→低溫回火→時效→ 檢驗→包裝

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T10A 鋼的熱處理工藝

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4.1 T10A 鋼的調(diào)質(zhì)處理工藝
4.1.1 調(diào)質(zhì)處理（淬火+高溫回火）目的

進行預備熱處理，獲得粗大回火索氏體，降低淬火前機加工的表面粗糙度，使淬 火后具有高而且均勻的硬度。如果采用正火加球化退火，則加熱周期長,生產(chǎn)效率低。所以選擇調(diào)質(zhì)處理作為 T10A 鋼的預備熱處理，處理后可以獲得回火索氏體，減少淬 火變形，提高機械加工的光潔度。4.1.2 淬火工藝（1）淬火目的 淬火是為了獲得馬氏體（2)淬火溫度 加熱溫度：780±10℃。因為 T10A 是過共析鋼，鋼中含有碳化物形成元素。為使碳化物溶入奧氏體中，使 奧氏體合金化程度增高，提高淬火回火后的機械性能，因此調(diào)質(zhì)處理加熱溫度在 730℃（即 Ac1 溫度）加 30-50℃。所以最終選擇的加熱溫度為 780±10℃.（3）淬火設備 選用RDM系列埋入式鹽浴爐，鹽浴爐參數(shù)見表 4.1。
表 4.1 RDM-70-8 埋入式鹽浴爐 型號 額定功率 電源 相數(shù) RDM-70-8 70(KW)3 電壓 380(V)850℃
[7]

額定溫度

工作空間尺寸(mm ×mm)450×350×700

說明：爐溫均勻，介質(zhì)流動性好，加熱速度，溫度均勻，工件變形小，加熱質(zhì)量好，利于提高產(chǎn)品質(zhì)量，爐膛容積有效利

用率高，產(chǎn)量大，耗電量少，可節(jié)省電能與筑爐 材料，電極壽命長，減小停爐時間。適用于中，小型工件成批量生產(chǎn)。

（4）加熱方法 采用到溫加熱的方法，是指當爐溫加熱到指定的溫度時，再將工件裝進熱處理爐進行 加熱。原因是加熱速度快，節(jié)約時間，便于批量生產(chǎn)。
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(5)加熱介質(zhì) 加熱介質(zhì)為 44%NaCl+56%KCl
表 4.2 加熱介質(zhì)與使用溫度的關系 鹽浴成分（%，按重量計算）28NaCl+72CaCl2 34NaCl+33CaCl2+33BaCl2 50NaCl+50BaCl2 22NaCl+78BaCl2 44NaCl+56KCl 34KCl+66BaCl2 熔點（℃）500 570 600 640 663 657 使用溫度范圍（℃）540～870 600～870 650～900 675～900 700～870 700～950

(6)保溫時間 保溫時間：12min 選定的依據(jù)： 加熱時間可按下列公式進行計算： t=a×K×D，式中 t 為加熱時間（min），K 為反映裝爐時的修正系數(shù)，可根據(jù)表 4.4 可得 K 取 1.4，a 為加熱系數(shù) min/mm,加熱 系數(shù) a 可根據(jù)鋼種與加熱介質(zhì)、加熱溫度，參數(shù)按照表 4.3 選取，D 為工件有效厚度（mm）.可得 t=a×K×D=1.4×20×24=672s
表 4.3 工件加熱系數(shù) a 鋼號 碳鋼 合金鋼 高合金鋼 高速鋼 退火、正火（箱式爐）箱式爐 0.7～0.8min/mm 0.9～1.0min/mm 1.0～1.5min/mm 2～3min/mm 0.7～0.8min/mm 0.9～1.0min/mm 預熱 1min/mm 加熱 45s/mm 2～2.5min/mm 淬火 鹽爐 20～30s/mm 30～45s/mm 預熱 30s/mm 加熱 16s/mm 預熱 15～30s/mm 加熱 8～12s/mm

(7)冷卻方式 由 T10A 的淬透性曲線可知，要達到所要求的硬度，可選擇水淬，且由于 T10A 的淬透 性低，為獲得馬氏體組織，應選擇強烈的淬火介質(zhì).所以選擇水作為 T10A 的淬火介質(zhì)。（8）冷卻介質(zhì) 冷卻介質(zhì)：水
5

第四篇：機械工藝工程師

機械工藝工程師

職業(yè)概述：

機械工藝工程師主要負責產(chǎn)品機械制造工藝編制及產(chǎn)品設計，通過持續(xù)優(yōu)化生產(chǎn)工藝，解決工藝問題，確保達到工藝和產(chǎn)品質(zhì)量的要求標準。

工作內(nèi)容：

根據(jù)機械產(chǎn)品要求對設計圖紙進行工藝方案、工藝流程的設計，編制工藝手冊、質(zhì)量控制點指導書等工藝文件，并進行機械產(chǎn)品生產(chǎn)成本測算；

建立并維護相關工藝文檔，基于現(xiàn)有機械產(chǎn)品設計為車間工作準備所有必需的文件，特別是圖紙、BOM和基本的工藝流程；

與機械產(chǎn)品開發(fā)部門協(xié)作，負責新產(chǎn)品的研發(fā)設計支持與試制、試驗、評審工作，負責新品或派生產(chǎn)品設計圖紙的工藝審查，確保產(chǎn)品的可制造性；

督促、檢查崗位操作工執(zhí)行機械產(chǎn)品工藝流程、工藝參數(shù)及產(chǎn)品標準，分析解決加工中的工藝問題；

對現(xiàn)有的機械產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)進行必要的研究并提出改進建議；

負責機械類零部件制造工藝的審查，考察供應商的加工能力；

負責員工生產(chǎn)工藝培訓及技能鑒定考核。

職業(yè)要求：

教育培訓：

通常要求機械制造和設計、工藝設計類專業(yè)，大專以上學歷。

工作經(jīng)驗：

熟悉機械加工工藝流程、模具加工工藝；熟悉產(chǎn)品性能、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)；掌握IE、SPC、FMEA等常用工藝工程方法與工具，熟練使用AutoCAD；能夠閱讀并解釋、運用各類技術(shù)文件及說明；具有豐富的項目開展經(jīng)驗，團隊意識強；具備解決現(xiàn)場故障的能力，統(tǒng)計調(diào)查分析能力，善于發(fā)現(xiàn)、尋找并解決問題。

薪資行情：

月薪通常在3000元到6000元之間，在跨國公司可高達8000元。目前根據(jù)行業(yè)發(fā)展，在經(jīng)濟效益好的企業(yè)工資可達10000元以上。

職業(yè)發(fā)展路徑：

一方面，生產(chǎn)規(guī)模的擴大使市場對機械工藝工程師的需求急劇增加；另一方面，目前機械工藝工程師已出現(xiàn)青黃不接的局面，符合用人企業(yè)要求的中青年機械工程師供不應求。優(yōu)秀的機械工藝工程師因此成為市場上的緊缺人才，薪酬待遇也相對較高。有現(xiàn)場管理經(jīng)驗，定額工時控制經(jīng)驗會為你的職場增添一個砝碼。

第五篇：機械原理課程設計

機械原理 課程設計說明書

設計題目：牛頭刨床的設計

機構(gòu)位置編號：11 3

方案號：II

班 級： 姓 名： 學 號：

年 月 日

目錄

一、前言………………………………………………1

二、概述

§2.1課程設計任務書…………………………2 §2.2原始數(shù)據(jù)及設計要求……………………2

三、設計說明書

§3.1畫機構(gòu)的運動簡圖……………………3 §3.2導桿機構(gòu)的運動分析…………………4 §3.3導桿機構(gòu)的動態(tài)靜力分析3號點……11 §3.4刨頭的運動簡圖………………………15

§3.5飛輪設計………………………………17

§3.6凸輪機構(gòu)設計…………………………19 §3.7齒輪機構(gòu)設計…………………………24

四、課程設計心得體會……………………………26

五、參考文獻………………………………………27

一〃前言

機械原理課程設計是高等工業(yè)學校機械類專業(yè)學生第一次較全面的機械運動學和動力學分析與設計的訓練，是本課程的一個重要實踐環(huán)節(jié)。是培養(yǎng)學生機械運動方案設計、創(chuàng)新設計以及應用計算機對工程實際中各種機構(gòu)進行分析和設計能力的一門課程。其基本目的在于： 

⑴．進一步加深學生所學的理論知識培養(yǎng)學生獨立解決有關本課程實際問題的能力。

⑵.使學生對于機械運動學和動力學的分析設計有一較完整的概念。

⑶.使學生得到擬定運動方案的訓練并具有初步設計選型與組合以及確定傳動方案的能力。

⑷.通過課程設計，進一步提高學生運算、繪圖、表達、運用計算機和查閱技術(shù)資料的能力。

⑸.培養(yǎng)學生綜合運用所學知識，理論聯(lián)系實際，獨立思考與分析問題能力和創(chuàng)新能力。

機械原理課程設計的任務是對機械的主體機構(gòu)連桿機構(gòu)、飛輪機構(gòu)凸輪機構(gòu)，進行設計和運動分析、動態(tài)靜力分析，并根據(jù)給定機器的工作要求，在此基礎上設計凸輪，或?qū)Ω鳈C構(gòu)進行

運動分析。

二、概述

§2.1課程設計任務書

工作原理及工藝動作過程 牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機床，如圖(a）所示，由導桿機構(gòu)1-2-3-4-5帶動刨頭5和削刀6作往復切削運動。工作行程時，刨刀速度要平穩(wěn)，空回行程時，刨刀要快速退回，即要有極回作用。切削階段刨刀應近似勻速運動，以提高刨刀的使用壽命和工件的表面 加工質(zhì)量。切削如圖所示。

§2.2.原始數(shù)據(jù)及設計要求

三、設計說明書(詳情見A1圖紙)

§3.1、畫機構(gòu)的運動簡圖

以O 4為原點定出坐標系，根據(jù)尺寸分別定出O 2點B點，C點。確定機構(gòu)運動時的左右極限位置。曲柄位置圖的作法為，取1和8’為工作行程起點和終點所對應的曲柄位置，1’和7’為切削起點和終點所對應的曲柄位置，其余2、3?12等，是由位置1起，順ω2方向?qū)⑶鷪A作12等分的位置，如下圖：

§3.2 導桿機構(gòu)的運動分析

11位置的速度與加速度分析 1）速度分析

取曲柄位置“11”進行速度分析。因構(gòu)件2和3在A處的轉(zhuǎn)動副相連，故VA2=VA3，其大小等于W2lO2A，方向垂直于O2 A線，指向與ω2一致。

曲柄的角速度 ω2=2πn2/60 rad/s=6.702rad/s υA3=υA2=ω2〃lO2A=6.702×0.09m/s=0.603m/s（⊥O2A）

取構(gòu)件3和4的重合點A進行速度分析。列速度矢量方程，得

υA4= υA3+ υA4A3 大小 ?

√ ? 方向 ⊥O4B ⊥O2A ∥O4B 取速度極點P，速度比例尺μv=0.01(m/s)/mm，作速度多邊形如下圖

由圖得

υA4=0.567m/s

υA4A3 =0.208m/s

用速度影響法求得

VB5=VB4=VA4*04B/O4A=1.244m/s 又

ω4=VA4/O4A=2.145rad/s 取5構(gòu)件為研究對象,列速度矢量方程,得

vC = vB+ vCB 大小

? √ ? 方向 ∥XX ⊥O4B ⊥BC 取速度極點P，速度比例尺μv=0.01(m/s)/mm, 作速度多邊行如

上圖。則圖知，vC5= 1.245m/s

Vc5b5=0.111m/s

ω5=0.6350rad/s

2）加速度分析

取曲柄位置“11”進行加速度分析。因構(gòu)件2和3在A點處的轉(zhuǎn)動副相連，故aA2n=aA3n,其大小等于ω22lO2A,方向由A指向O2。ω2=6.702rad/s, aA3n=aA2n=ω22lO2A=6.702×0.09 m/s2=4.0425m/s2 取3、4構(gòu)件重合點A為研究對象，列加速度矢量方程得：

aA4 = aA4n + aA4τ

= aA2n

+ aA4A2k

+

aA4A

2大小:

?

ω42lO4A

?

√

2ω4υA4 A2

?

方向: ? A→O4 ⊥O4B A→O2

⊥O4B

∥O4B 取加速度極點為P＇,加速度比例尺μa=0.1（m/s2）/mm, 作加速度多邊形如下圖所示.由圖可知

aA4=2.593m/s2 用加速度影響法求得

aB4= aB5 = aA4* L04B / L04A =5.690 m /s2 又

ac5B5n =0.0701m/s2 取5構(gòu)件為研究對象,列加速度矢量方程,得

ac5= aB5+ ac5B5n+ a c5B5τ 大小

?

√

w52 Lbc

? 方向

∥XX √

c→b

⊥BC 作加速度多邊形如上圖，則

″

aC5B5τ= C5′C5·μa =2.176m/s2

aC5 =4.922m/s2

3號位置的速度與加速度分析 1)速度分析

取曲柄位置“3”進行速度分析，因構(gòu)件2和3在A處的轉(zhuǎn)動副相連，故VA3=VA2，其大小等于w2〃lO2A，方向垂直于O2 A線，指向與w2一致。

曲柄的角速度 ω2=2πn2/60 rad/s=6.702rad/s υA3=υA2=ω2〃lO2A=6.702×0.09m/s=0.603m/s（⊥O2A）取構(gòu)件3和4的重合點A進行速度分析，列速度矢量方程，得，VA4

=VA3

+ VA4A3

大小

?

√

?

方向

⊥O4B

⊥O2A

∥O4B 取速度極點P，速度比例尺μv=0.01(m/s)/mm，作速度多邊形如下圖

VA4=pa4〃μv= 0.487m/s VA4A3=a3a4〃μv= 0.356 m/s w4=VA4?lO4A=1.163rad/s VB=w4×lO4B= 0.675m/s

取5構(gòu)件作為研究對象，列速度矢量方程，得

υC =

υB

+

υCB

大小

?

√

? 方向 ∥XX(向右)

⊥O4B

⊥BC

取速度極點P，速度比例尺μv=0.01(m/s)/mm, 作速度多邊形如上，則

Vc5=0.669m/s

Vcb=0.102m/s

W5=0.589rad/s 2）.加速度分析

取曲柄位置“3”進行加速度分析。因構(gòu)件2和3在A點處的轉(zhuǎn)動副相連，故aA2n=aA3n,其大小等于ω22lO2A,方向由A指向O2。ω2=6.702rad/s，9 aA2n=aA3n=ω22lO2A=6.702×0.09 m/s2=4.0426m/s2 取3、4構(gòu)件重合點A為研究對象，列加速度矢量方程得：

aA4 =aA4n+ aA4τ = aA3n + aA4A3K + aA4A3v 大小: ? ω42lO4A ? √ 2ω4υA4 A3 ? 方向 ? B→A ⊥O4B A→O2 ⊥O4B ∥O4B（沿導路）取加速度極點為P＇,加速度比例尺μa=0.1（m/s2）/mm, 作加速度多邊形下圖所示：

則由圖知：

aA4 =P′a4′〃μa =3.263m/s2 aB4= aB5 = aA4* L04B / L04A =4.052 m/ s2 取5構(gòu)件為研究對象,列加速度矢量方程,得

ac = aB + acBn+ a cBτ

大小 ? √ ω5l2CB ? 方向 ∥X軸 √ C→B ⊥BC 其加速度多邊形如上圖，則 ac =p ′c〃μa =4.58m/s2 §3.3 導桿機構(gòu)的動態(tài)靜力分析 3號點 取3號位置為研究對象：

①.5-6桿組共受五個力，分別為P、G6、Fi6、R16、R45, 其中R45和R16 方向已知，大小未知，切削力P沿X軸方向，指向刀架，重力G6和支座反力R16 均垂直于質(zhì)心，R45沿桿方向由C指向B，慣性力Fi6大小可由運動分析求得，方向水平向左。選取比例尺μ=(40N)/mm，受力分析和力的多邊形如圖所示：

已知：

已知P=9000N，G6=800N，又ac=ac5=4.58m/s2 那么我們可以計算 FI6=-G6/g×ac =-800/10×4.5795229205 =-366.361N 又ΣF=P + G6 + FI6 + F45 + FRI6=0，方向 //x軸 → ← B→C ↑ 大小 9000 800 √ ？ ？ 又

ΣF=P + G6 + Fi6 + R45 + R16=0，方向

//x軸

→

←

B→C

↑ 大小

8000

620

√

？

？ 由力多邊形可得：F45=8634.495N

N=950.052 N 在上圖中，對c點取距，有

ΣMC=-P〃yP-G6XS6+ FR16〃x-FI6〃yS6=0 代入數(shù)據(jù)得x=1.11907557m ②.以3-4桿組為研究對象（μ=50N/mm）

已知： F54=-F45=8634.495N，G4=220N aB4=aA4〃 lO4S4/lO4A=2.261m/s2 , αS4=α4=7.797ad/s2

可得：

FI4=-G4/g×aS4 =-220/10×2.2610419N=-49.7429218N MS4=-JS4〃aS4=-9.356 對O4點取矩：

MO4= Ms4 + Fi4×X4 + F23×X23-R54×X54-G4×X4 = 0 代入數(shù)據(jù)，得：

MO4=-9.356-49.742×0.29+F23×0.4185+8634.495×0.574+220×0.0440=0 故：

F23=11810.773N Fx + Fy + G4 + FI4 + F23 + F54 = 0 方向： ？ ？ √ M4o4 √ √ 大?。?√ √ → √ ┴O4B √

解得：

Fx=2991.612N Fy=1414.405N 方向豎直向下

③.對曲柄分析，共受2個力，分別為F32,F12和一個力偶M,由于滑塊3為二力桿，所以F32=F34，方向相反，因為曲柄2只受兩個力和一個力偶，所以F12與F32等大反力。受力如圖：

h2=72.65303694mm,則，對曲柄列平行方程有，ΣMO2=M-F32〃h2=0 即

M=0.0726*11810.773=0，即M=858.088N〃M

§3.4刨頭的運動簡圖

§3.5飛輪設計

1.環(huán)取取曲柄AB為等效構(gòu)件，根據(jù)機構(gòu)位置和切削阻力Fr確定一個運動循的等效阻力矩根據(jù)個位置時

值，采用數(shù)值積分中的梯形法，計算曲柄處于各的功

??。因為驅(qū)動力矩可視為

，確定等效驅(qū)動力常數(shù)，所以按照

矩Md。

2.估算飛輪轉(zhuǎn)動慣量 由

確定等效力矩。

§3.6凸輪機構(gòu)設計

1.已知：擺桿為等加速等減速運動規(guī)律，其推程運動角?o?=10o，回程運動角?0'=70o，擺桿長度=70遠休止角001lo9D=135mm，最大擺角?max=15o，許用壓力角[?]=38.2.要求:(1)計算從動件位移、速度、加速度并繪制線圖。（2）確定凸輪機構(gòu)的基本尺寸，選取滾子半徑，劃出凸輪實際輪廓線，并按比例繪出機構(gòu)運動簡圖。

3.設計步驟：

1、取任意一點O2為圓心，以作r0=45mm基圓；

2、再以O2為圓心，以lO2O9/μl=150mm為半徑作轉(zhuǎn)軸圓；

3、在轉(zhuǎn)軸圓上O2右下方任取一點O9;

4、以O9為圓心，以lOqD/μl=135mm為半徑畫弧與基圓交于D點。O9D即為擺動從動件推程起始位置，再以逆時針方向旋轉(zhuǎn)并在轉(zhuǎn)軸圓上分別畫出推程、遠休、回程、近休，這四個階段。再以11.6°對推程段等分、11.6°對回程段等分（對應的角位移如下表所示），并用A進行標記，于是得到了轉(zhuǎn)軸圓山的一系列的點，這些點即為擺桿再反轉(zhuǎn)過程中依次占據(jù)的點，然后以各個位置為起始位置，把擺桿的相應位置

?畫出來，這樣就得到了凸輪理論廓線上的一系列點的位置，再用光滑曲

線把各個點連接起來即可得到凸輪的外輪廓。

5、凸輪曲線上最小曲率半徑的確定及滾子半徑的選擇

（1）用圖解法確定凸輪理論廓線上的最小曲率半徑min?：先用目測法估計凸輪理論廓線上的min?的大致位置（可記為A點）；以A點位圓心，任選較小的半徑r 作圓交于廓線上的B、C點；分別以B、C為圓心，以同樣的半徑r畫圓，三個小圓分別交于D、E、F、G四個點處，如下圖9所示；過D、E兩點作直線，再過F、G兩點作直線，兩直線交于O點，則O點近似為凸輪廓線上A點的曲率中心，曲率半徑?min?OA?；此次設計中，凸輪理論廓線的最小曲率半徑?min? 26.7651mm。

凸輪最小曲率半徑確定圖（2）凸輪滾子半徑的選擇（rT）

凸輪滾子半徑的確定可從兩個方向考慮： 幾何因素——應保證凸輪在各個點車的實際輪廓曲率半徑不小于1~5mm。對于凸輪的凸曲線處???C?rT，對于凸輪的凹輪廓線???C?rT（這種情況可以不用考慮，因為它不會發(fā)生

失真現(xiàn)象）；這次設計的輪廓曲線上，最

小的理論曲率半徑所在之處恰為凸輪

上的凸曲線，則應用公式：???min?rT?5?rT??min?5?21.7651mm；滾

子的尺寸還受到其強度、結(jié)構(gòu)的限制，不能做的太小，通常取rT?(0.1?0.5)r0

及4.5?rT?22.5mm。綜合這兩方面的考慮，選擇滾子半徑可取rT=15mm。

然后，再選取滾子半徑rT，畫出凸輪的實際廓線。設計過程 1.凸輪運動規(guī)律 推程0≤2φ≤δo /2時：

???2?max1??2??20????4?max?1?2????0,?0???0??2???4?max?2 ????1??20

推程δo /2≤φ≤δo時：

????2?max1?max?(?2??20??)0????4?max?1?(?????20??)0???0?2,??0???4?max?2????1???20

回程δo+δs01≤φ≤δo+δs+δ'o/2時：

????2?max1??max2??'2?0????4?max?1??????'2?0??0,?0'??2???4?max?2????1???'20

回程δo+δs+δ’o/2≤φ≤δo+δs+δ’o時：????2?max1(?0'??)2??'20????4?max?1??(?????'20'??)0???0'?2,??0'???4?max?2????1??'20

2.依據(jù)上述運動方程繪制角位移ψ、角速度ω、及角加速度β的曲線，由公式得出如下數(shù)據(jù)關系（1）角位移曲線：

（2）角速度ω曲線:

（3）角加速度曲線:

4）、求基圓半徑ro及l(fā)O9O2

3.由所得數(shù)據(jù)畫出從動桿運動線圖

§3.7齒輪機構(gòu)設計 1、設計要求：

計算該對齒輪傳動的各部分尺寸，以2號圖紙繪制齒輪傳動的嚙合圖，整理說明書。

2.齒輪副Z1-Z2的變位系數(shù)的確定

齒輪2的齒數(shù)Z2確定：

ｉo＇＇2=40＊Z2／16＊13=n0＇＇／no2=7.5

得Z2=39

取x1=-x2=0.5

x1min=17-13／17=0.236 x2min=17-39／17=-1.29

計算兩齒輪的幾何尺寸：

小齒輪

d1=m＊Z1=6＊13=78mm

ha1=（ha*+x1）*m=（1+0.5）*6=9mm

hf1=（ha*+c*-x1）*m=（1+0.25-0.5）*6=4.5mm

da1=d1+2*ha1=78+2*9=96

df1=d1-2*h f1=78-9=69

db1=d1*cosɑ=78*cos20?=73.3

四 心得體會

機械原理課程設計是機械設計制造及其自動化專業(yè)教學活動中不可或缺的一個重要環(huán)節(jié)。作為一名機械設計制造及其自動化大三的學生，我覺得有這樣的實訓是十分有意義的。在已經(jīng)度過的生活里我們大多數(shù)接觸的不是專業(yè)課或幾門專業(yè)基礎課。在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎理論面，如何去面對現(xiàn)實中的各種機械設計？如何把我們所學的專業(yè)理論知識運用到實踐當中呢？我想這樣的實訓為我們提供了良好的實踐平臺。

一周的機械原理課程設計就這樣結(jié)束了，在這次實踐的過程中學到了很多東西，既鞏固了上課時所學的知識，又學到了一些課堂內(nèi)學不到的東西，還領略到了別人在處理專業(yè)技能問題時顯示出的優(yōu)秀品質(zhì)，更深切的體會到人與人之間的那種相互協(xié)調(diào)合作的機制，最重要的還是自己對一些問題的看法產(chǎn)生了良性的變化。

其中在創(chuàng)新設計時感覺到自己的思維有一條線發(fā)散出了很多線，想到很多能夠達到要求的執(zhí)行機構(gòu)，雖然有些設計由于制造工藝要求高等因素難以用于實際，但自己很欣慰能夠想到獨特之處。這個過程也鍛煉了自己運用所學知識對設計的簡單評價的技能。

五、參考文獻

1、《機械原理教程》第7版

主編：孫桓

高等教育出版社

2.《機械原理課程設計指導書》主編:戴娟

高等教育出版社

3.《理論力學》主編：尹冠生

西北工業(yè)大學出版社