东北电力大学课程设计计算说明书讲解.docx
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东北电力大学课程设计计算说明书讲解
冻M电力瓦橹
课程设计计算说明书
2012-2013学年第_2_学期
学
院:
专
业:
学生
姓名:
学号:
课程设计题目:
平面四杆机构及应用设计
起迄日期:
06月24日-06月28日
课程设计地点:
机械工程学院
指导教师:
系主任:
2013年06月28日
耳录
1设计任务书原件2
2SolidWorks软件简介6
3相关设计参数的设定8
4曲柄滑块机构的设计过程说明9
5设计优点与不足12
6参考资料13
7致谢14
1设计任务书原件
京“电力未橹
课程设计任务书
2012-2013学年第_2_学期
学
院:
专
业:
学生
姓名:
学号:
课程设计题目:
平面四杆机构及应用设计
起迄日期:
课程设计地点:
机械工程学院
指导教师:
系主任:
下达任务书日期:
2013年06月04日
课程设计任务书
1设计目的:
1培养正确的设计思想,训练综合运用所学的理论知识解决工程实际问题的能力;
2学习平面四杆机构的原理,加深理解平面四杆机构及演化机构,了解其工程实际应用;
3熟悉和使用三维软件进行机械传动装置造型设计的原理及操作;
4机构设计基本技能的训练。
如:
计算、绘制工程图、三维设计软件使用。
2.设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等):
课程设计要求:
1.研究分析设计题目,明确设计要求和设计内容;
2.认真复习与机械原理课程有关的章节内容,提倡独立思考、深入钻研,主动、创造性地进行设计;
3.设计态度严谨认真,一丝不苟,反对照抄照搬,抄袭他人设计等问题。
4.通过设计过程的实施,在设计思想、设计方法和设计技能等方面得到良好的训练。
原始数据:
1、机构名称:
曲柄滑块机构(曲线导轨)
2、参考机构运动简图。
要求:
参考所给机构运动简图,了解其工作原理,拟定相关设计参数,完成机构设计
3.
〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、
手画
打印
刻录至光盘
份(约7~12页)
设计工作任务及工作量的要求实物样品等〕:
一、工作量
1、设计任务书
2、设计计算说明书
3、设计草图A4
4、机构的三维造型图A4
5、相关动画
二、设计计算说明书内容1
1、设计任务书原件
2、相关软件简介
3、确定相关设计参数
4、软件设计过程说明
5、综述你的设计优点和不足
6、参考资料
7、致谢
4.主要参考文献:
1孙恒陈作模葛文杰主编•机械原理(第7版)•北京:
高教出版社
2丁淑辉等.Pro/ENGINEERWildfire5.0高级设计与实践•北京:
清华大学出版社
3张忠将等.SolidWorks2011机械设计完全实例教程.北京:
机械工业出版社.2012.01
5.设计成果形式及要求:
1、
设计任务书
1
份
A4
纸打印
2、
设计计算说明书
1
份
A4
纸打印(约7~12页)
3、
设计草图
1
份
A4
纸手画
4、
机构的三维造型图
1
份
A4
纸打印
5、课程设计相关电子版内容刻录光盘一张(含设计任务书、设计计算说明书、
相关动画文件等)。
要求上述设计成品编写材料目录,按以上顺序装入档案袋中,档案袋按学号顺序排列上交存档。
6.工作计划及进度:
06月04日一06月25日熟悉相关软件及设计任务书,完成方案设计及相关参数选择和计算,完成草图;
06月26日一06月27日计算机绘制装配图,整理设计说明书;
06月28日答辩或成绩考核。
7、成绩组成及考核标准:
根据成品质量和答辩情况评定成绩,成绩为五分制,即:
优、良、中、及格、不及格。
系主任审查意见:
签字:
2013年6月3日
2SolidWorks软件简介
2.1SolidWorks的发展历程
SolidWorks为达索系统(DassaultSystemesS.A)下的子公司,专门负责研发与销售机械设计软件的视窗产品。
达索公司是负责系统性的软件供应,并
为制造厂商提供具有Internet整合能力的支援服务。
该集团提供涵盖整个产品生命周期的系统,包括设计、工程、制造和产品数据管理等各个领域中的最佳软件系统,著名的CATIAV5就出自该公司之手,目前达索的CAE产品市场占有率居世界前列。
SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CADS统,由于
技术创新符合CAD技术的发展潮流和趋势,SolidWorks公司于两年间成为
CAD/CAM产业中获利最高的公司。
良好的财务状况和用户支持使得SolidWorks
每年都有数十乃至数百项的技术创新,公司也获得了很多荣誉。
SolidWorks所
遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明,使用它,设计师大
大缩短了设计时间,产品快速、高效地投向了市场。
由于使用了WindowsOLE技术、直观式设计技术、先进的parasolid内核
(由剑桥提供)以及良好的与第三方软件的集技术,SolidWorks成为全球装机
量最大、最好用的软件。
资料显示,目前全球发放的SolidWorks软件使用许可
约28万,涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品/消费品、离散制造等分布于全球100多个国家的约3万1千家企业。
在教育市场上,每年来自全球4,300所教育机构的近145,000名学生通过SolidWorks的培训课程。
对于熟悉微软的Windows系统的用户,基本上就可以用SolidWorks来搞设计了。
SolidWorks独有的拖拽功能使用户在比较短的时间内完成大型装配设计。
SolidWorks资源管理器是同Windows资源管理器一样的CAD文件管理器,用它可以方便地管理CAD文件。
使用SolidWorks,用户能在比较短的时间内完成更多的工作,能够更快地将高质量的产品投放市场。
2.2SolidWorks的基本特点
SolidWorks软件功能强大,组件繁多。
SolidWorks功能强大、易学易用
和技术创新是SolidWorks的三大特点,使得SolidWorks成为领先的、主流的三维CADW决方案。
SolidWorks能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。
SolidWorks不仅提供如此强大的功能,同时对每个工程师和设计者来说,操作简单方便、易学易用。
SolidWorks独有的拖拽功能
使用户在比较短的时间内完成大型装配设计。
SolidWorks资源管理器是同
Windows资源管理器一样的CAD文件管理器,用它可以方便地管理CAD文件。
在目前市场上所见到的三维CAD解决方案中,SolidWorks是设计过程比较简便方便的软件之一。
美国著名咨询公司Daratech所评论:
在基于Windows平台的三维CAD软件中,SolidWorks是最著名的品牌,是市场快速增长的领导者。
2.3Solidworks用户界面
1、只有SolidWorks才提供了一整套完整的动态界面和鼠标拖动控制。
“全
动感的”的用户界面,减少设计步骤,减少了多余的对话框,从而避免了界面的零乱。
2、崭新的属性管理员用来高效地管理整个设计过程和步骤。
属管理员包含所有的设计数据和参数,而且操作方便、界面直观。
3、用SolidWorks资源管理器可以方便地管理CAD文件。
SolidWorks资源管理器是唯一一个同Windows资源器类似的CAD文件管理器。
4、特征模板为标准件和标准特征,提供了良好的环境。
用户可以直接从特征模板上调用标准的零件和特征,并与同事共享。
5、SolidWorks提供的AutoCAD模拟器,使得AutoCAD用户可以保持原有的作图习惯,顺利地从二维设计转向三维实体设计。
2.4Solidworks基本功能
SolidWorks软件几乎可以对所有的机械行业物件进行设计,如精密仪器、风机、水泵、车辆、农机、模具、工装、水冷却循环系统等。
SolidWorks2011甚至
可以用于家具、家庭设计等方面。
从软件的功能上来说,其最常做的工作有如下几项:
建模、曲面、钣金、焊接、模具、装配、工程图、动画制作、有限元分析、渲染、零件库、印制电路板、管路设计等。
2.5Solidworks工程图
1、SolidWorks提供了生成完整的、车间认可的详细工程图的工具。
工程图是全相关的,当你修改图纸时,三维模型、各个视图、装配体都会自动更新。
2、从三维模型中自动产生工程图,包括视图、尺寸和标注。
3、增强了的详图操作和剖视图,包括生成剖中剖视图、部件的图层支持、熟悉的二维草图功能、以及详图中的属性管理员。
4、使用RapidDraft技术,可以将工程图与三维零件和装配体脱离,进行单独操作,以加快工程图的操作,但保持与三维零件和装配体的全相关。
5、用交替位置显示视图能够方便地显示零部件的不同的位置,以便了解运动的顺序。
交替位置显示视图是专门为具有运动关系的装配体而设计的独特的工程图功能。
3相关设计参数的设定
曲柄摇块机构是由曲柄连杆机构演化而来,将连杆的圆周运动转化为摆动,从而实现不同的轨迹运动。
曲柄摇块机构具体机构尺寸如图所示:
连杆厚度10mm
白色钉长30mm
褐色钉长20mm
轨道深度40mm
滑块厚度50mm
平台厚度50mm
4曲柄滑块机构的设计过程说明
4.1安装平台与滑道的设计
在实际设计中滑道的设计都是在一固定的平台上加工而成,因此我在设计过程中将滑道建立在平台上,而不是单纯孤立的滑道,从而实现设计的合理性。
设计尺寸:
平台厚度50mm长宽尺寸见总体尺寸图
滑道内半径180mm滑道宽40mm滑道深40mm
具体形状见下图:
4.2连杆的设计
连杆需要设计简单易于装配,并且要考虑连接处的设计尺寸使其强度可以承受实际运动时的载荷。
此杆有两种长度不同,一杆长120mm另一杆长250mm
装配孔直径20mm
4.3滑块的设计
滑块的设计必须与滑道相符合,才能使滑块在滑道内正常运动,所以滑道设计时其内半径与外半径和滑道的相同,厚度符合装配尺寸。
装配孔直径20mm厚度50mm滑道内半径180mm
4.4连接钉的设计
连接钉的设计需要用到两种规格的钉,由于连接的尺寸长度不同需要两种连接钉来实现准确的配合。
4.5曲柄滑块机构的装配
将上述设计的零件图进行装配,利用软件中装配命令实现各个零件的配合,到预期的装配效果,利用编辑外观命令将各个零件装饰成不同的颜色便于区分。
5设计优点与不足
优点:
1.零件由连杆、轨道和销钉组成,简单但又实现目的,零件颜色鲜明,易于区别,便于查看。
2.各个零件之间的装配通过简单的配合,实现连接,一点都不复杂,结构明了
3.能够较好的实现四杆机构的运动特点,通过简单的四杆运动实现较为复杂的运动规律和运动轨迹。
4.装配过程中解决了实际问题中装配冲突的问题。
5.杆可较长,可用作实现远距离的操纵控制。
不足:
1.零件只是通过简单的配合而成,装配图过于简单,不够复杂。
2.零件尺寸虽然符合要求,但不是很精确,材料有浪费。
3.曲柄滑块构思不够好,只是简单的把其原理表达出来,没有加入自己的想法,没表现自己的创新之处。
4.运动副为低副,而低副中存在间隙,精度低。
5缺少与实际机构的相互联系,没有体现出设计的应用之处。
6参考文献
1孙恒陈作模葛文杰主编•机械原理(第7版)•北京:
高教出版社
2丁淑辉等.Pro/ENGINEERWildfire5.0高级设计与实践•北京:
清华大学出
版社
3张忠将等.SolidWorks2011机械设计完全实例教程.北京:
机械工业出版
社.2012.01
7致谢
非常感谢赵立华老师给我大学的第一个课程设计的指导,从最初的定题,到资料收集,修改,至y最后的完成,他给了我耐心的指导和无私的帮助。
在此我向他表示诚挚的谢意。
同时,感谢所有同学在课程设计过程中给自己的指导和帮助!
通过这一阶段的努力,我学会了solidworks软件的使用以及四连杆机构在机械设计中的应用,也掌握了曲柄摇块机构的基本原理;在设计的过程中我了解到每一机构设计的严谨性。
经过半个月的学习与设计,我的课程设计《曲柄摇块机构(平行四边形机构)》终于完成了,在这个过程中我在学习上和思想上都受益非浅,这除了自身的努力外,与老师、同学和朋友的关心、支持和鼓励是分不开的。
由于本人学识水平和设计经验的缺乏,在设计的开始阶段,遇到了很多棘手问题,再后来的设计绘图过程中,又暴露了很多实际的画图问题,自己经验不多,老师和同学多次帮助我分析思路,开拓视角,在我遇到困难给予很多帮助与指点。
感谢在我学习期间给我极大关心和支持的各位老师以及关心我的同学和朋友。
做课程设计是一次再系统学习的过程,课程设计相关内容的完成,让我更好的了解相关软件的运用,对相关的机械原理有了更深刻的理解。
最后再次感谢各位老师的批评指导。
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