XX学
课 程 设 计
资 料 袋
学院（系部） 2010 ~ 2011 学年第 2 学期
课程名称 机械原理课程设计 指导教师 职称
学生姓名 专业班级 学号
题 目 鞭炮插引机设计
成 绩 起止日期 2011 年 6 月 22 日～ 2011 年 6月 28 日
目 录 清 单
序号
材 料 名 称
资料数量
备 注
1
课程设计务书
1
2
课程设计说明书
1
3
课程设计图纸
1
张
4
5
6
机 械 原 理
设计说明书
鞭炮插引机设计
起止日期： 2011 年 6 月 22 日 2011 年 6 月 28 日
学生姓名
班级
学号
成绩
指导教师(签字)
机械工程学院（部）
2009年 X 月X 日
目 录
0设计务书………………………………………………3
1 工作原理工艺动作分解………………………………4
2 根工艺动作协调求拟定运动循环图……………6
3 执行机构选型……………………………………………7
4 机械运动方案选择评定……………………………9
5 机械传动系统速变速机构………………………11
6 机构运动简图……………………………………………12
7切引刀凸轮机构尺度设计………………………………13
8切引刀凸轮机构速度分析………………………………15
9参考资料…………………………………………………16
10设计总结 ………………………………………………17
湖南工业学
课程设计务书
2010 —2011 学年第 2 学期
学院（系部） 专业 班级
课程名称： 机械原理课程设计
设计题目： 鞭炮插引机设计
完成期限： 2011 年 6 月 22 日 2011 年 6 月 28 日 1 周
容
务
设计务技术参数
设计务：
1）设计该鞭炮插引机工作部分双胶辊切引刀压引板送料板实现述运动形式达性参数求
2)绘制机器工作部件运动循环图
3）选原动机拟定传动系统总体方案般包括带传动齿轮蜗杆传动等绘制机械传动系统方案简图
4）分配级传动传动确定级传动基参数计算传动件尺寸
5）设计工作部分中凸轮机构确定运动规律确定基圆半径绘制凸轮轮廓曲线校核压力角曲率半径
6）设计工作部分连杆机构确定构件运动尺寸执行构件运动参数
7）设计工作部分中间歇运动机构
8）建立工作部分运动模型进行仿真分析（选作）
余设计参数： 引线长度35mm鞭炮外径4mm 生产力 分钟77排 机器运转均匀系数 10 驱动电机 055kw1390rmin
二设计工作量
求：设计务课题进行工作原理工艺动作分解根工艺动作协调求拟定运动循环图进行执行机构选型构思该机械运动方案进行选择评定确定机械运动总体方案根务书中技术参数确定该机械传动系统速变速机构作出 机构运动简图相关执行机构具体尺度进行分析设计
求设计说明书份相关图纸两张（条件求三维动画表述）
进
度
安
排
起止日期
工作容
622624
构思该机械运动方案
625628
运动分析整体设计
参考
资料
［1］ 朱理．机械原理［Ｍ］．北京：高等教育出版社2010：1325
［2］ 戴娟．机械原理课程设计指导书［Ｍ］．北京：高等教育出版社2011：1185
［3］ 王洪刘扬．机械设计课程设计［Ｍ］．北京：北京交通学出版社2010：1330
［4］ 王巍．机械制图［Ｍ］．北京：高等教育出版社2009：172210
指导教师： 2011 年 5月 16 日
系（教研室） 2011 年 5月 23日
1 工作原理工艺动作分解
根务书求该机械应工艺程机构应双胶辊切引刀压引板送料板运动组成构件运动形式：
（1）双胶辊运动周期开始转动定角度引线进35mm做间歇运动运动规律图11示：
图 1—1双胶辊运动循环图
（2）切引刀引线进达指定位置压引板压紧引线切引刀切断引线压引板压紧引线插入鞭炮运动规律图1—3示：
图 1—2 切引刀运动循环图
（3）压引板引线进压引板水方正进5mm压紧引线切引刀切断引线竖直进10mm引线插入鞭炮水负方退回5mm竖直进10mm准备运动周期循环运动规律图1—2示：
图 1—3 压引板运动循环图
（4）送料板压引板引线插进鞭炮松开引线水进S3464mm
运动规律图1—4示：
图 1—4送料板运动循环图
2根工艺动作协调求拟定运动循环图
根分析拟定鞭炮插引机运动循环图图21示制定运动循环图目确定鞭炮插引机机构执行构件动作先序相位利设计装配调试
图 2—1 鞭炮插引机运动循环图
3 执行机构选型
机构工艺动作分解知该机器四执行机构双胶辊压引板切引刀送料板根运动分析拟定执行机构方案：
31 双胶辊机构方案
双胶辊工艺动作分解知双胶辊机构需实现间歇性旋转运动根求拟定两种方案图3—1完全齿轮图3—2槽轮机构示
图 3—1 完全齿轮 图 3—2 槽轮机构
32压引板机构方案
压引板工艺动作分解知压引板机构需实现水竖直方间歇性矩形运动轨迹根求拟定两种方案图3—3连杆凸轮组合机构图3—4双凸轮机构示
图 3—3连杆凸轮组合机构 图 3—4双凸轮机构
33切引刀机构方案
切引刀工艺动作分解知切引刀机构需实现间歇性复摆动运动根求拟定两种方案图3—5导杆机构图3—6凸轮机构示
图3—5 导杆机构 图3—6 凸轮机构
34送料板
送料板工艺动作分解知送料机构需实现间歇性单进运动根求拟定两种方案图3—5链传动完全齿轮机构图3—6凸轮机构示
图 3—7 链传动完全齿轮机构 图 38 棘轮齿条机构
4 机械运动方案选择评定
41机械运动方案拟定
综合机构选型功求拟定四种方案
方案 方案二：
图 4—1 图4—2
方案三： 方案四：
图 4—3 图 4—4
42压引机构方案较
图 4—14—2方案压引板机构均采凸轮连杆组合机构实现压引板矩形轨迹求凸轮连杆组合机构实现种预定运动规律运动轨迹该机构度2五杆机构基础机构两度1摆动凸轮机构形成附加机构凸轮连杆组合机构克服单凸轮法整周转动缺点机构做精确运动
图 4—34—4均采双凸轮机构实现压引板矩形轨迹求双凸轮机构度2仅运凸轮实现精确运动特性克服凸轮动件做周转运动缺点
综合较凸轮连杆组合机构双凸轮机构二者实现预定轨迹求均轻载场合凸轮连杆组合机构制造工艺较复杂占空间较双凸轮机构机构简单便制造压引机构采双凸轮机构更合理
43送料机构方案较
图 4—14—3采链传动完全齿轮结合机构实现单间歇性进运动链传动结构简单传动准确环境求低附加机构完全齿轮实现间歇运动
图 4—24—4采棘轮齿条机构输出运动单间歇性行程调准确击噪音较适低速轻载场合
综合较二者轻载场合链传动较棘轮齿条机构制造成较低结构简单送料机构采链传动完全齿轮结合机构更加合理
综较采方案三图4—3示合适双胶辊完全齿轮标准齿轮组成切引刀凸轮组成齿轮做传动机构压引板双凸轮机构组成标准齿轮传动送料板完全齿轮链式输送机组成链传动作传动机构
5 机械传动系统速变速机构
总传动计算：
第级采传送带减速器传动3第二级采级齿轮减速器传动6变速机构图5—1示
图 5—1系统变速机构
6插引机机构运动构简图
组学王科制作完成总机构运动简图图6—1示
图 6—1总机构运动简图
鞭炮插引机动作执行机构双胶辊（Ⅰ）切引刀（Ⅱ）压引板（Ⅲ）送料板（Ⅳ）
双胶辊Ⅰ完全齿轮1标准齿轮组成
切引刀Ⅱ凸轮2组成齿轮做传动机构
压引板Ⅲ凸轮34压引板组成标准齿轮传动
送料板Ⅳ完全齿轮5链式输送机6组成传送带9作传动机构
78带传动作减速机构
周期运动规律：运动周期开始双胶辊先转动定角度引线进35mm然停止转动引线进压引板水方正进5mm压紧引线压引板压紧引线切引刀摆切割位置切断引线压引板竖直进10mm引线插入鞭炮水负方退回5mm竖直进10mm然停止运动压引板进时送料板水进S3464mm准备运动周期循环
7 切引刀凸轮机构尺度设计
切引刀运动具高速负载选等速运动形式求已知条件知SCδ切引刀凸轮工艺动作分解凸轮基参数：推程运动角δ0 45°远休止角δ0130°回程运动角δ0ˊ45°休止角δ02240°
切引刀凸轮机构采盘形凸轮推程直动动件推程直动动件压力角许压力角[α]30°方便起见影响机构传动影响直接采基圆半径诺模图查压力角30°图7—1示转角45°h18mm查半径 r018／0445mm
动件滚子动件滚子凸轮轮廓间滚动摩擦磨损较传递较动力切引刀种中高速机构较合适滚子半径根基圆半径确定rr（01~015）r0 系数取133计算rr6mm
采反转法设计出图7—2示切引刀凸轮机构
图 7—1诺模图
图 7—2 切引刀凸轮机构设计图
8切引刀凸轮机构速度分析
根切引刀工艺动作分解知切引刀运动速度高属低载荷机构拟定等速运动规律作凸轮运功规律画出运动图线图8—1示规律分析：
S (hδ)δ04δ
V （ds）（dt）(hw)δ2512 ms
a (dv)(dt)0
图 8—1切引刀凸轮机构运动曲线
9 参考资料
1朱理．机械原理［Ｍ］．北京：高等教育出版社2010：1—325
2戴娟．机械原理课程设计指导书［Ｍ］．北京：高等教育出版社2011：1—185
3王洪刘扬．机械设计课程设计［Ｍ］．北京：北京交通学出版社2010：
13—30
4王巍．机械制图［Ｍ］．北京：高等教育出版社2009：172210
10 设计总结
刘扬老师带领完成机械原理课程设计然说第次接触专业课课程设计遇困难机械浓厚兴趣定决心解决切难题做出新意出完美方案期周时间里仅完成设计作品巩固专业知识加强实践力深入解专业课程设计流程深深明白实践检验切真理标准书知识实践中运深刻理解掌握总说通次机械原理课程设计受益颇
开始设计时先机构运动进行分解进确定机构运动类型筛选出执行机构机构方案进步熟悉机构运动形式优缺点适场合懂根机构特点机器功求评价方案合理性设计坚实知识基础实践力设计程中熟练CADWORD等软件操作强化软件操作力时认识机器通常需协调合作设计完成伴交流想法会创想团队协作力重次充分利种资料做设计程中必然会遇解决问题时候需查阅资料综合方面知识解决问题次设计中刘老师指导避免弯路走出校门工作时没轻松充分利种资料
学工作中会继续发扬次课程设计中踏实勤干虚心学作风着梦想机械工程师迈进
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课 程 设 计
资 料 袋
学院（系部） 2010 ~ 2011 学年第 2 学期
课程名称 机械原理课程设计 指导教师 职称
学生姓名 专业班级 学号
题 目 鞭炮插引机设计
成 绩 起止日期 2011 年 6 月 22 日～ 2011 年 6月 28 日
目 录 清 单
序号
材 料 名 称
资料数量
备 注
1
课程设计务书
1
2
课程设计说明书
1
3
课程设计图纸
1
张
4
5
6
机 械 原 理
设计说明书
鞭炮插引机设计
起止日期： 2011 年 6 月 22 日 2011 年 6 月 28 日
学生姓名
班级
学号
成绩
指导教师(签字)
机械工程学院（部）
2009年 X 月X 日
目 录
0设计务书………………………………………………3
1 工作原理工艺动作分解………………………………4
2 根工艺动作协调求拟定运动循环图……………6
3 执行机构选型……………………………………………7
4 机械运动方案选择评定……………………………9
5 机械传动系统速变速机构………………………11
6 机构运动简图……………………………………………12
7切引刀凸轮机构尺度设计………………………………13
8切引刀凸轮机构速度分析………………………………15
9参考资料…………………………………………………16
10设计总结 ………………………………………………17
湖南工业学
课程设计务书
2010 —2011 学年第 2 学期
学院（系部） 专业 班级
课程名称： 机械原理课程设计
设计题目： 鞭炮插引机设计
完成期限： 2011 年 6 月 22 日 2011 年 6 月 28 日 1 周
容
务
设计务技术参数
设计务：
1）设计该鞭炮插引机工作部分双胶辊切引刀压引板送料板实现述运动形式达性参数求
2)绘制机器工作部件运动循环图
3）选原动机拟定传动系统总体方案般包括带传动齿轮蜗杆传动等绘制机械传动系统方案简图
4）分配级传动传动确定级传动基参数计算传动件尺寸
5）设计工作部分中凸轮机构确定运动规律确定基圆半径绘制凸轮轮廓曲线校核压力角曲率半径
6）设计工作部分连杆机构确定构件运动尺寸执行构件运动参数
7）设计工作部分中间歇运动机构
8）建立工作部分运动模型进行仿真分析（选作）
余设计参数： 引线长度35mm鞭炮外径4mm 生产力 分钟77排 机器运转均匀系数 10 驱动电机 055kw1390rmin
二设计工作量
求：设计务课题进行工作原理工艺动作分解根工艺动作协调求拟定运动循环图进行执行机构选型构思该机械运动方案进行选择评定确定机械运动总体方案根务书中技术参数确定该机械传动系统速变速机构作出 机构运动简图相关执行机构具体尺度进行分析设计
求设计说明书份相关图纸两张（条件求三维动画表述）
进
度
安
排
起止日期
工作容
622624
构思该机械运动方案
625628
运动分析整体设计
参考
资料
［1］ 朱理．机械原理［Ｍ］．北京：高等教育出版社2010：1325
［2］ 戴娟．机械原理课程设计指导书［Ｍ］．北京：高等教育出版社2011：1185
［3］ 王洪刘扬．机械设计课程设计［Ｍ］．北京：北京交通学出版社2010：1330
［4］ 王巍．机械制图［Ｍ］．北京：高等教育出版社2009：172210
指导教师： 2011 年 5月 16 日
系（教研室） 2011 年 5月 23日
1 工作原理工艺动作分解
根务书求该机械应工艺程机构应双胶辊切引刀压引板送料板运动组成构件运动形式：
（1）双胶辊运动周期开始转动定角度引线进35mm做间歇运动运动规律图11示：
图 1—1双胶辊运动循环图
（2）切引刀引线进达指定位置压引板压紧引线切引刀切断引线压引板压紧引线插入鞭炮运动规律图1—3示：
图 1—2 切引刀运动循环图
（3）压引板引线进压引板水方正进5mm压紧引线切引刀切断引线竖直进10mm引线插入鞭炮水负方退回5mm竖直进10mm准备运动周期循环运动规律图1—2示：
图 1—3 压引板运动循环图
（4）送料板压引板引线插进鞭炮松开引线水进S3464mm
运动规律图1—4示：
图 1—4送料板运动循环图
2根工艺动作协调求拟定运动循环图
根分析拟定鞭炮插引机运动循环图图21示制定运动循环图目确定鞭炮插引机机构执行构件动作先序相位利设计装配调试
图 2—1 鞭炮插引机运动循环图
3 执行机构选型
机构工艺动作分解知该机器四执行机构双胶辊压引板切引刀送料板根运动分析拟定执行机构方案：
31 双胶辊机构方案
双胶辊工艺动作分解知双胶辊机构需实现间歇性旋转运动根求拟定两种方案图3—1完全齿轮图3—2槽轮机构示
图 3—1 完全齿轮 图 3—2 槽轮机构
32压引板机构方案
压引板工艺动作分解知压引板机构需实现水竖直方间歇性矩形运动轨迹根求拟定两种方案图3—3连杆凸轮组合机构图3—4双凸轮机构示
图 3—3连杆凸轮组合机构 图 3—4双凸轮机构
33切引刀机构方案
切引刀工艺动作分解知切引刀机构需实现间歇性复摆动运动根求拟定两种方案图3—5导杆机构图3—6凸轮机构示
图3—5 导杆机构 图3—6 凸轮机构
34送料板
送料板工艺动作分解知送料机构需实现间歇性单进运动根求拟定两种方案图3—5链传动完全齿轮机构图3—6凸轮机构示
图 3—7 链传动完全齿轮机构 图 38 棘轮齿条机构
4 机械运动方案选择评定
41机械运动方案拟定
综合机构选型功求拟定四种方案
方案 方案二：
图 4—1 图4—2
方案三： 方案四：
图 4—3 图 4—4
42压引机构方案较
图 4—14—2方案压引板机构均采凸轮连杆组合机构实现压引板矩形轨迹求凸轮连杆组合机构实现种预定运动规律运动轨迹该机构度2五杆机构基础机构两度1摆动凸轮机构形成附加机构凸轮连杆组合机构克服单凸轮法整周转动缺点机构做精确运动
图 4—34—4均采双凸轮机构实现压引板矩形轨迹求双凸轮机构度2仅运凸轮实现精确运动特性克服凸轮动件做周转运动缺点
综合较凸轮连杆组合机构双凸轮机构二者实现预定轨迹求均轻载场合凸轮连杆组合机构制造工艺较复杂占空间较双凸轮机构机构简单便制造压引机构采双凸轮机构更合理
43送料机构方案较
图 4—14—3采链传动完全齿轮结合机构实现单间歇性进运动链传动结构简单传动准确环境求低附加机构完全齿轮实现间歇运动
图 4—24—4采棘轮齿条机构输出运动单间歇性行程调准确击噪音较适低速轻载场合
综合较二者轻载场合链传动较棘轮齿条机构制造成较低结构简单送料机构采链传动完全齿轮结合机构更加合理
综较采方案三图4—3示合适双胶辊完全齿轮标准齿轮组成切引刀凸轮组成齿轮做传动机构压引板双凸轮机构组成标准齿轮传动送料板完全齿轮链式输送机组成链传动作传动机构
5 机械传动系统速变速机构
总传动计算：
第级采传送带减速器传动3第二级采级齿轮减速器传动6变速机构图5—1示
图 5—1系统变速机构
6插引机机构运动构简图
组学王科制作完成总机构运动简图图6—1示
图 6—1总机构运动简图
鞭炮插引机动作执行机构双胶辊（Ⅰ）切引刀（Ⅱ）压引板（Ⅲ）送料板（Ⅳ）
双胶辊Ⅰ完全齿轮1标准齿轮组成
切引刀Ⅱ凸轮2组成齿轮做传动机构
压引板Ⅲ凸轮34压引板组成标准齿轮传动
送料板Ⅳ完全齿轮5链式输送机6组成传送带9作传动机构
78带传动作减速机构
周期运动规律：运动周期开始双胶辊先转动定角度引线进35mm然停止转动引线进压引板水方正进5mm压紧引线压引板压紧引线切引刀摆切割位置切断引线压引板竖直进10mm引线插入鞭炮水负方退回5mm竖直进10mm然停止运动压引板进时送料板水进S3464mm准备运动周期循环
7 切引刀凸轮机构尺度设计
切引刀运动具高速负载选等速运动形式求已知条件知SCδ切引刀凸轮工艺动作分解凸轮基参数：推程运动角δ0 45°远休止角δ0130°回程运动角δ0ˊ45°休止角δ02240°
切引刀凸轮机构采盘形凸轮推程直动动件推程直动动件压力角许压力角[α]30°方便起见影响机构传动影响直接采基圆半径诺模图查压力角30°图7—1示转角45°h18mm查半径 r018／0445mm
动件滚子动件滚子凸轮轮廓间滚动摩擦磨损较传递较动力切引刀种中高速机构较合适滚子半径根基圆半径确定rr（01~015）r0 系数取133计算rr6mm
采反转法设计出图7—2示切引刀凸轮机构
图 7—1诺模图
图 7—2 切引刀凸轮机构设计图
8切引刀凸轮机构速度分析
根切引刀工艺动作分解知切引刀运动速度高属低载荷机构拟定等速运动规律作凸轮运功规律画出运动图线图8—1示规律分析：
S (hδ)δ04δ
V （ds）（dt）(hw)δ2512 ms
a (dv)(dt)0
图 8—1切引刀凸轮机构运动曲线
9 参考资料
1朱理．机械原理［Ｍ］．北京：高等教育出版社2010：1—325
2戴娟．机械原理课程设计指导书［Ｍ］．北京：高等教育出版社2011：1—185
3王洪刘扬．机械设计课程设计［Ｍ］．北京：北京交通学出版社2010：
13—30
4王巍．机械制图［Ｍ］．北京：高等教育出版社2009：172210
10 设计总结
刘扬老师带领完成机械原理课程设计然说第次接触专业课课程设计遇困难机械浓厚兴趣定决心解决切难题做出新意出完美方案期周时间里仅完成设计作品巩固专业知识加强实践力深入解专业课程设计流程深深明白实践检验切真理标准书知识实践中运深刻理解掌握总说通次机械原理课程设计受益颇
开始设计时先机构运动进行分解进确定机构运动类型筛选出执行机构机构方案进步熟悉机构运动形式优缺点适场合懂根机构特点机器功求评价方案合理性设计坚实知识基础实践力设计程中熟练CADWORD等软件操作强化软件操作力时认识机器通常需协调合作设计完成伴交流想法会创想团队协作力重次充分利种资料做设计程中必然会遇解决问题时候需查阅资料综合方面知识解决问题次设计中刘老师指导避免弯路走出校门工作时没轻松充分利种资料
学工作中会继续发扬次课程设计中踏实勤干虚心学作风着梦想机械工程师迈进
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