2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>  說明書</b></p><p>  設(shè)計(jì)題目 多功能課堂實(shí)驗(yàn)展示儀 </p><p>  專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化</p><p>  班 號: &l

2、t;/p><p><b>  設(shè) 計(jì) 者: </b></p><p>  指導(dǎo)教師: </p><p>  完成時(shí)間: 2014 年 4 月 29 日 </p><p><b>  目錄</b></p><p>  設(shè)計(jì)題目··

3、;····································

4、83;················1</p><p>  1.2機(jī)械系統(tǒng)的方案擬定··············&

5、#183;······························1</p><p>  1.2.1工作原理確定

6、····································

7、3;·······1</p><p>  1.2.2執(zhí)行構(gòu)件及其運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)·······················

8、;·············2</p><p>  1.2.3原動(dòng)機(jī)的選擇·················

9、3;··························2</p><p>  1.2.4執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性設(shè)計(jì)···

10、83;····························2</p><p>  1.2.5機(jī)構(gòu)選型及組合··&

11、#183;····································

12、;···4</p><p>  1.2.6方案評價(jià)及優(yōu)選···························

13、83;··············5</p><p>  1.3相關(guān)機(jī)構(gòu)的尺度綜合················&

14、#183;····························10</p><p>  1.4機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)簡圖繪制及說明·

15、;··································15</p>&

16、lt;p>  1.5創(chuàng)新點(diǎn)與應(yīng)用·································

17、83;·················16</p><p>  1.6課程設(shè)計(jì)體會及建議·············

18、································17</p><p>  主要參

19、考文獻(xiàn)····································&

20、#183;··················17</p><p>  1.1 設(shè)計(jì)題目:多功能課堂實(shí)驗(yàn)展示儀</p><p>  摘 要:隨著學(xué)校教學(xué)方法的提高和教學(xué)內(nèi)容的豐富,將實(shí)驗(yàn)室搬進(jìn)課堂必將引發(fā)一場

21、教育教學(xué)方法的革命。在課堂中演示生動(dòng)形象的機(jī)構(gòu)實(shí)物演示實(shí)驗(yàn),在機(jī)械理論知識的學(xué)習(xí)中結(jié)合科學(xué)實(shí)驗(yàn),必將使教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)更為方便、快捷、高效。</p><p>  關(guān)鍵詞:課堂;演示實(shí)驗(yàn);機(jī)構(gòu);方便快捷;多功能</p><p>  1.1.1 設(shè)計(jì)要求及技術(shù)指標(biāo)</p><p>  本作品跟據(jù)本屆機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽的主旨要求而設(shè)計(jì),屬于“課堂用機(jī)械”。此機(jī)械以兩塊可橫

22、向滑動(dòng)的黑板和中間固定的演示臺為組合,演示臺為多孔演示插板,尺寸1200mm×1100mm×24mm,板后安裝電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)機(jī)械驅(qū)動(dòng),演示版配套特定演示教具,黑板可橫向滑動(dòng)顯示和隱藏演示板。</p><p>  1.1.2  研制背景及意義 </p><p>  隨著學(xué)校教學(xué)方法的提高和教學(xué)內(nèi)容的豐富,將實(shí)驗(yàn)室搬進(jìn)課堂必將引發(fā)一場教育教學(xué)方法的革命

23、。在課堂中演示生動(dòng)形象的機(jī)構(gòu)實(shí)物演示實(shí)驗(yàn),在機(jī)械理論知識的學(xué)習(xí)中結(jié)合科學(xué)實(shí)驗(yàn),必將使教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)更為方便、快捷、高效。而本作品的設(shè)計(jì)即在盡量少的占用空間和低成本下,實(shí)現(xiàn)方便、快捷的進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。</p><p>  1.2 機(jī)械系統(tǒng)的方案擬定</p><p>  1.2.1 工作原理確定</p><p>  本作品首先借助于兩塊可沿橫向曲線導(dǎo)軌滑動(dòng)的黑板實(shí)現(xiàn)

24、演示臺的顯示與隱藏,黑板中間安裝演示臺,演示臺一端安裝合頁可實(shí)現(xiàn)如櫥柜門一樣翻轉(zhuǎn),方便臺后電機(jī)等設(shè)備的安裝、檢查等操作,演示臺具有一定厚度,臺后可盛放一定數(shù)量的教具或其他小型工具設(shè)備,演示臺上設(shè)有方陣式教具安裝插孔,孔上安裝金屬軸承,可插入軸或其他零件。</p><p>  演示臺后為電機(jī)和驅(qū)動(dòng)控制裝置,人為操作下可實(shí)現(xiàn)四組主動(dòng)軸單獨(dú)驅(qū)動(dòng),從而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示。</p><p>  演示時(shí),只

25、需要將黑板橫向推開,將相關(guān)教具安裝在演示臺方陣孔上,連接傳動(dòng)件并控制電機(jī)即可進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。</p><p>  演示實(shí)驗(yàn)可包括:多桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)、齒輪或齒輪齒條嚙合傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)、凸輪傳動(dòng)等,也可演示簡單電路實(shí)驗(yàn)。</p><p>  1.2.2 執(zhí)行構(gòu)件及其運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)</p><p>  執(zhí)行構(gòu)件主要為課程教具:凸輪機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)等</p>

26、<p>  1.2.3 原動(dòng)機(jī)的選擇</p><p>  原動(dòng)機(jī):單相異步電動(dòng)機(jī)</p><p>  由于是在室內(nèi)常溫下工作且載荷不大,單向運(yùn)轉(zhuǎn),環(huán)境有灰塵。</p><p>  電壓為220V,所以選用單相電動(dòng)機(jī)。</p><p><b>  主要參數(shù):</b></p><p>  電

27、壓220V,頻率50Hz,轉(zhuǎn)速900(rpm)r/min,功率0.25kW,型號YL7126</p><p>  1.2.4 執(zhí)行構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性設(shè)計(jì)</p><p>  演示機(jī)構(gòu)3D運(yùn)動(dòng)仿真圖</p><p>  傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3D運(yùn)動(dòng)仿真圖</p><p>  整體3D運(yùn)動(dòng)分析示意圖</p><p><b> 

28、 設(shè)計(jì)分析:</b></p><p>  通過三維繪圖、裝配以及運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性分析,通過設(shè)計(jì)教具的尺寸參數(shù)以及傳動(dòng)系統(tǒng)部件相關(guān)參數(shù),在合理的裝配條件下,該演示臺可基本實(shí)現(xiàn)電動(dòng)驅(qū)動(dòng)控制以及基本的機(jī)械機(jī)構(gòu)演示,并有較好的展示效果,可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的基本功能。</p><p>  1.2.5 機(jī)構(gòu)選型及組合</p><p><b>  表1 選型組合方案&l

29、t;/b></p><p>  1.2.6 方案評價(jià)及優(yōu)選</p><p><b>  傳動(dòng)系統(tǒng)方案</b></p><p><b>  方案一</b></p><p><b>  方案一系統(tǒng)機(jī)構(gòu)圖</b></p><p><b>  原

30、理介紹:</b></p><p>  圖示為演示臺后驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)簡圖,箭頭表示軸承可由開關(guān)控制傳動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)方向,通過軸承控制可實(shí)現(xiàn)不同的驅(qū)動(dòng)軸的驅(qū)動(dòng)或四組主動(dòng)軸的同時(shí)驅(qū)動(dòng),最上端和最下端的四組獨(dú)立齒輪可由開關(guān)控制實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動(dòng),當(dāng)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)開將相互嚙合的兩個(gè)齒輪實(shí)現(xiàn)分離通過獨(dú)立齒輪傳動(dòng)并使中間位置兩組圓錐齒輪同時(shí)與上級傳動(dòng)圓錐齒輪嚙合,同時(shí)通過控制中間橫向軸的軸向運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)四組主動(dòng)軸同時(shí)驅(qū)動(dòng)。</p

31、><p>  優(yōu)點(diǎn):方便控制和操作</p><p>  缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本較高</p><p><b>  方案二</b></p><p><b>  方案二系統(tǒng)機(jī)構(gòu)圖</b></p><p><b>  原理說明:</b></p><

32、p>  圖示為演示臺驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡圖,面包板共有4個(gè)主動(dòng)件驅(qū)動(dòng)插孔,即圖上如1所示結(jié)構(gòu),均勻分布在面包板上。面包板為機(jī)架,結(jié)構(gòu)9為電動(dòng)機(jī),通過聯(lián)軸器與蝸桿連接,借助蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)減速,蝸輪與V帶輪固連在面包板上,通過V帶傳動(dòng)扭距到結(jié)構(gòu)2處,結(jié)構(gòu)2帶輪與連桿固連,帶動(dòng)連桿作整周轉(zhuǎn)動(dòng),通過四連桿機(jī)構(gòu)完善傳動(dòng)系統(tǒng)最終輸出結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)面包板上連接教具的主動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)。</p><p>  結(jié)構(gòu)2帶輪位于面包板正中,與四個(gè)

33、主動(dòng)軸孔距離相同,四連桿機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)無拆卸而與各個(gè)孔軸的連接,形成各個(gè)主動(dòng)軸的單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。</p><p>  優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單,成本低,占用空間少,傳動(dòng)穩(wěn)定</p><p>  缺點(diǎn):增加了人工操作,不能實(shí)現(xiàn)多組實(shí)驗(yàn)同時(shí)演示</p><p><b>  方案三</b></p><p><b>  方案三系統(tǒng)機(jī)構(gòu)圖

34、</b></p><p><b>  原理說明:</b></p><p>  圖示為驅(qū)動(dòng)方案三機(jī)構(gòu)簡圖,由電機(jī)通過聯(lián)軸器與錐齒輪2連接,錐齒輪2與錐齒輪1嚙合,實(shí)現(xiàn)變向和減速,錐齒輪1和直齒輪1固連于同一軸,直齒輪1與直齒輪2嚙合,直齒輪2帶動(dòng)演示教具主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng),整套驅(qū)動(dòng)設(shè)備可實(shí)現(xiàn)拆卸和安裝于操作臺,即實(shí)現(xiàn)對四個(gè)演示件主動(dòng)軸單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。</p>

35、<p>  優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)非常簡單,傳動(dòng)穩(wěn)定</p><p>  缺點(diǎn):拆卸、安裝麻煩,且實(shí)現(xiàn)減速需要較大直徑的錐齒輪,占用空間大且成本高</p><p>  綜合考慮:選擇【方案二】作為優(yōu)選方案</p><p>  演示機(jī)構(gòu)與連接結(jié)構(gòu)方案</p><p>  ①面包板和演示教具主動(dòng)件連接</p><p>  

36、方案一 光軸+滾動(dòng)軸承(緊連接)</p><p><b>  軸與軸承配合三維圖</b></p><p>  軸與滾動(dòng)軸承采用緊連接</p><p>  缺點(diǎn):拆卸困難,容易造成零件損傷影響使用壽命</p><p>  方案二 平鍵+軸套與滑動(dòng)軸承配合</p><p><b>  連

37、接用軸三維圖</b></p><p>  采用鍵連接,保證軸和軸承以及零件與原動(dòng)件的連接</p><p>  缺點(diǎn):無法限制其沿軸向滑動(dòng)</p><p>  方案三 固軸卡瓣+臺階軸與滑動(dòng)軸承配合</p><p><b>  固軸卡瓣三維圖</b></p><p>  固軸卡瓣固定在

38、面包板上,通過卡臺階軸的固定槽內(nèi)來限制軸的軸向松動(dòng),但不限制軸的轉(zhuǎn)動(dòng),方便牢固。采用滑動(dòng)軸承。</p><p>  缺點(diǎn):可能會產(chǎn)生一定噪音和零件磨損</p><p>  綜合考慮:選擇【方案二】為優(yōu)選方案</p><p> ?、谔厥饨叹呒惭b連接</p><p><b>  固定用支架三維圖</b></p>

39、<p>  可插到面包板上作固定軸承</p><p>  1.3 相關(guān)機(jī)構(gòu)的尺度綜合</p><p>  1.3.1 3D仿真</p><p>  三維演示件運(yùn)動(dòng)仿真示意圖</p><p>  三維傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)仿真示意圖</p><p>  1.3.2 尺寸設(shè)計(jì)</p><p>

40、  設(shè)計(jì)尺寸(單位:mm):</p><p>  1)面包板:1200×1100×24</p><p>  2)插 孔:Φ15×110 </p><p>  3)軸 承:LB 81524 套筒型直線運(yùn)動(dòng)軸承</p><p>  4)蝸輪蝸桿(傳動(dòng)系統(tǒng)):</p><p><b&g

41、t;  表2 基本參數(shù)</b></p><p>  蝸桿導(dǎo)程角r 當(dāng)蝸桿的q和z1選定后,在蝸桿圓柱上的導(dǎo)程角即被確定:</p><p>  tan r= = = = =1/11.2 </p><p>  中心距a 蝸輪與蝸桿兩軸中心距a與模數(shù)m、蝸桿直徑系數(shù)q以及蝸輪齒數(shù)z2間的關(guān)系式如下:</p><p&g

42、t;<b>  a===71.2</b></p><p>  蝸輪蝸桿主要參數(shù)有:模數(shù)(m)、蝸桿分度圓直徑(d1)、導(dǎo)程角(r)、中心距(a)、蝸桿頭數(shù)(或線數(shù)z1)、蝸輪齒數(shù)(z2)等,根據(jù)上述參數(shù)可決定蝸桿與蝸輪的基本尺寸,其他尺寸參數(shù)計(jì)算參照表2計(jì)算關(guān)系式。 </p><p>  表2 基本幾何尺寸計(jì)算關(guān)系式 </p&g

43、t;<p><b>  5)V帶輪:</b></p><p><b>  經(jīng)過蝸輪蝸桿減速</b></p><p><b> ?、僭O(shè)計(jì)V帶輪尺寸</b></p><p>  由于V帶功能主要用于傳遞運(yùn)動(dòng),可取</p><p><b>  傳輸距離即中心距

44、</b></p><p>  選擇V帶類型為A型,直徑</p><p><b>  ②設(shè)計(jì)V帶尺寸</b></p><p>  查手冊基準(zhǔn)長度圓整為1250,即</p><p><b>  四連桿機(jī)構(gòu)</b></p><p><b>  蝸桿支架<

45、/b></p><p><b>  軸</b></p><p>  1.4 機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)簡圖繪制及說明</p><p>  1.4.1 傳動(dòng)系統(tǒng)</p><p><b>  說明:</b></p><p>  圖示為演示臺驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡圖,面包板共有4個(gè)主動(dòng)件驅(qū)動(dòng)插孔

46、,即圖上如1所示結(jié)構(gòu),均勻分布在面包板上。面包板為機(jī)架,結(jié)構(gòu)9為電動(dòng)機(jī),通過聯(lián)軸器與蝸桿連接,借助蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)減速,蝸輪與V帶輪固連在面包板上,通過V帶傳動(dòng)扭距到結(jié)構(gòu)2處,結(jié)構(gòu)2帶輪與連桿固連,帶動(dòng)連桿作整周轉(zhuǎn)動(dòng),通過四連桿機(jī)構(gòu)完善傳動(dòng)系統(tǒng)最終輸出結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)面包板上連接教具的主動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)。</p><p>  結(jié)構(gòu)2帶輪位于面包板正中,與四個(gè)主動(dòng)軸孔距離相同,四連桿機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)無拆卸而與各個(gè)孔軸的連接,形成各

47、個(gè)主動(dòng)軸的單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。</p><p>  1.4.2 演示機(jī)構(gòu)</p><p><b>  說明:</b></p><p>  圖示為幾種簡單的機(jī)械機(jī)構(gòu)演示3D仿真示意圖,通過簡單的安裝和調(diào)節(jié)即可方便的展示機(jī)械機(jī)構(gòu)的各種運(yùn)動(dòng)形式,具有較好的演示效果</p><p>  1.5 創(chuàng)新點(diǎn)及應(yīng)用 </p>

48、;<p>  1)將有關(guān)教具有機(jī)的結(jié)合在一起,解決了老師在上課的時(shí)候攜帶教具不方便的問題。 </p><p>  2)黑板和教具演示儀的結(jié)合,省去了學(xué)生去實(shí)驗(yàn)室參觀的麻煩。 </p><p>  3)通過通用零件的使用,有效的減少了連接教具所用的時(shí)間,為上課節(jié)約了時(shí)間,也為老師減輕了負(fù)擔(dān)。</p><p>  1.6 課程設(shè)計(jì)體會

49、及建議</p><p>  經(jīng)過幾周的辛勞,我們的課程設(shè)計(jì)終于完成了,在這次課程設(shè)計(jì)中我學(xué)到得不僅是專業(yè)的知識,還有的是如何進(jìn)行團(tuán)隊(duì)的合作,因?yàn)槿魏我粋€(gè)作品都不可能由單獨(dú)某一個(gè)人來完成, 它必然是團(tuán)隊(duì)成員的細(xì)致分工完成某一小部分,然后在將所有的部分緊密的結(jié)合起來,并認(rèn)真調(diào)試它們之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系之后形成一個(gè)完美的作品,當(dāng)然,設(shè)計(jì)的成果與老師的耐心指導(dǎo)也是密不可分的,同樣感謝老師不厭其煩的解疑答惑。</p>

50、<p>  這次課程設(shè)計(jì),由于理論知識的不足,再加上平時(shí)沒有什么設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),一開始的時(shí)候有些手忙腳亂,不知從何入手。在設(shè)計(jì)過程中,我們通過查閱大量有關(guān)資料,與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué),并向老師請教等方式, 使自己學(xué)到了不少知識,對于Pro/e、AutoCAD、Solidworks等繪圖軟件以及相關(guān)的設(shè)計(jì)分析軟件的使用更加熟練,通過查找問題不斷的提高自己的操作和計(jì)算水平,其中經(jīng)歷了不少艱辛,但收獲同樣巨大。 </p>

51、<p>  在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西,樹立了對自己工作能力的信心,相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力,使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的可能不太好,但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次課程設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富,使我終身受益。在這次課程設(shè)計(jì)中小組同學(xué)之間互相幫助,有什么不懂的大家在一起商量,聽聽不同的看法對我們更好的理解知識,積極聽取其他小組同學(xué)的意見和建議

52、,所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。在這種相互協(xié)調(diào)合作的過程中,口角的斗爭在所難免,關(guān)鍵是我們?nèi)绾蔚奶幚碛龅降姆制?而不是一味的計(jì)較和埋怨.這不僅僅是在類似于這樣的協(xié)調(diào)當(dāng)中,生活中的很多事情都需要我們有這樣的處理能力,面對分歧大家要消除誤解,相互理解,增進(jìn)了解,達(dá)到諒解。</p><p>  經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì)我們學(xué)到了很多課本上沒有的東西,它對我們今后的生活和工作都有很大的幫助,所以,這次的課程設(shè)計(jì)不僅僅有汗水和艱

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