《机械原理课程设计》指导手册精压机

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1、机械原理课程设计指导手册南昌航空大学航空制造工程学院刘文光等编著机械原理课程设计指导手册刘文光、贺红林、封立耀编著南昌航空大学航空制造工程学院18机械原理课程设计指导手册南昌航空大学航空制造工程学院刘文光等编著目录0．引言31．一般的设计过程31.1总功能分析31.1.1总功能说明31.1.2运用黑箱法分析31.2总功能的分解51.3功能元求解51.3.1形态矩阵61.3.2初步方案61.4方案的评价及确定61.4.1机械运动方案的评价指标及其评价体系61.4.2评价表81.5运动循环图设计91.5.1机械的运动循环91.5.2运

2、动时间及相应转角计算101.5.3运动循环图101.6尺寸计算111.6.1总传动比计算及分配111.6.2确定连杆各尺寸111.6.3带轮、齿轮直径（或链轮直径）选取111.6.4间歇机构计算111.6.5凸轮轮廓曲线的确定112.设计要求122.1设计说明书一份122.2A1图纸1张122.3A2图纸2张1318机械原理课程设计指导手册南昌航空大学航空制造工程学院刘文光等编著0．引言机械原理课程设计的主要目的是为学生在完成课堂教学基本内容后提供一个较完整的从事机械设计初步实践的机会。《机械原理课程设计》指导手册的宗旨是指导学生

3、在短时间内，将所学的机械基础理论运用于一个简单的机械系统，通过机械传动方案总体设计，机构分析和综合，进一步巩固掌握课堂教学知识，并结合实际得到工程设计方面的初步训练，培养学生综合运用技术资料，提高绘图、运算的能力。同时，注重学生创新意识的开发。本设计指导手册以典型精压机为例，讲述机械原理课程设计的一般过程。其它类似题目的设计可以仿照进行。1．一般的设计过程机械原理设计过程中大致包括：总功能分析、总功能分解、功能元求解、方案评价以及运动循环图设计、尺寸设计等六个环节。下面一一介绍每个环节的设计过程。1.1总功能分析1.1.1总功能说

4、明根据设计题目的要求，通过查阅资料或者调研的方式了解机器的主要功能。例如，精压机的功能及工作原理可以描述如下：精压机是用于薄壁铝合金制件的精压深冲工艺。它是将薄壁铝板一次冲压成为深筒形。它的工艺动作主要有:1)将新坯料送至待加工位置。2)下模固定、上模冲压拉延成形将成品推出模腔。1.1.2运用黑箱法分析“黑箱法”是指一个系统内部结构不清楚或根本无法弄清楚时，从外部输入控制信息，使系统内部发生反应后输出信息，再根据其输出信息来研究其功能和特性的一种方法。18机械原理课程设计指导手册南昌航空大学航空制造工程学院刘文光等编著1945年，

5、控制论创始人N.维纳提出了“封闭盒”概念及其研究途径。1948年，W.R.阿什比提出了黑箱概念，他说的黑箱就是维纳所说的封闭盒。所谓“黑箱”，就是指那些既不能打开，又不能从外部直接观察其内部状体的系统，比如人们的大脑只能通过信息的输入输出来确定其结构和参数。“黑箱”研究方法的出发点在于：自然界中没有孤立的事物，任何事物间都是相互联系，相互作用的。所以，即使我们不清楚黑箱的内部结构，仅注意到它对于信息刺激如何做出反映，注意到它的输入与输出关系，就可以对它进行研究。黑箱法从综合的角度为人们提供了一条认识新颖事物的重要途径，尤其对某些内

6、部结构比较复杂的系统，对那些迄今为止人们的力量尚不能分解的系统，黑箱理论提供的研究方法是非常有效的。例如，精压机的结构可用黑箱描述如下：1)输入输出原理图把精压机作为黑箱，我们从它的功能可以知道它的输入至少包括：薄铝板、能量以及信息等部分，而输出包括成型的铝盒和耗散的能量等，同时，精压机工作时还会受到外部环境如温度、湿度、灰尘等影响，精压机工作时也会产生振动、冲击及噪声等不利影响。具体分析见图1。图1精压机的黑箱描述2)方案设想这一节主要列举出机器设计的各种设想，并对各种设想进行对比分析，最后确定某一种设计思路并得到相应的结论。例

7、如，精压机的结构设想如下：动力部分：可以考虑采用电动机、内燃机、水力、风力等。冲压机构：可以考虑采用曲柄滑块机构、齿轮齿条机构、凸轮顶杆机构、螺旋机构等。送料机构：可以考虑采用带传动机构、链传动机构、齿轮齿条机构、凸轮机构等。顶料机构：可以考虑采用螺旋机构、凸轮机构、连杆机构、齿轮机构等。18机械原理课程设计指导手册南昌航空大学航空制造工程学院刘文光等编著1.2总功能的分解为了更好地寻求解法，可把机械系统的总功能分解为比较简单的分功能，其输入输出关系更为明确，转换所需的物理原理比较单一，结构化后的零件数量较少，因而较易求解。一般分

8、解到能直接找到解法的分功能为止。如对于精压机，可按照传动系统、送料机构、冲压机构、顶料机构等几部分进行分解。功能分解的结果用功能树的形式表达比较简单，易于掌握。功能树的末端是功能元。图2是精压机的功能树。图2精压机的功能树针对上述功能树分别进行介绍