1、 机械原理课程机械原理课程设计设计 题目题目 热镦挤送料机械手 学学 院院 机电工程学院 专业年级专业年级 机械工程及自动化 二一二年六月二一二年六月 机械原理课程设计任务机械原理课程设计任务 书书 一、设计题目一、设计题目 设计二自由度关节式热镦挤送料机械手，由电动机驱动， 夹送圆柱形 镦料，往 40 吨镦头机送料。以方案 A 为例，它的动作顺序是：手指夹料， 手臂上摆 15，手臂水平回转 120，手臂下摆 15，手指张开放料。手臂再 上摆，水平反转，下摆，同时手指张开，准备夹料。主要要求完成手臂上 下摆动以及水平回转的机械运动设计。 二、工作原理及工艺动作过程：二、工作原理及工艺动作过程：
2、 机械手夹送圆柱形镦料，手指夹料，再通过凸轮或连杆机构使手臂上摆 15，然后手臂水平回转 120，到达指定点手臂下摆 15，手指张开 放料；手臂再上摆，水平反转，下摆，同时手指张开，准备夹料，往复 这些运动。 三、原始数据及设计要求：三、原始数据及设计要求： 方案号 最大抓重 kg 手指夹持工 件最大直径 mm 手臂回转 角度 （） 手臂回转 半径 mm 手臂上下 摆动角度 （） 送料 频率 次/min 电动机 转速 r/min A 2 25 120 685 15 15 1450 B 2.5 27.5 110 690 17.5 12.5 1450 C 3 30 100 700 20 10 96
3、0 D 1.5 22.5 105 600 17.5 15 960 E 1 15 110 500 15 20 1440 四、设计方案提示：四、设计方案提示： 1. 机械手主要由手臂上下摆动机构、手臂回转机构组成。工件水平 或垂直放置。设计时可以不考虑手指夹料的工艺动作。 2. 此机械手为空间机构，确定设计方案后应计算空间自由度。 3. 此机械手可按闭环传动链设计。 五、设计的主要任务五、设计的主要任务 1.机械手一般包括连杆机构、凸轮机构和齿轮机构。 2.设计传动系统并确定其传动比分配。 3.设计平面连杆机构。对所设计的平面连杆机构进行速度、加速度分 析，绘制运动线图。 4.设计凸轮机构。按各凸
4、轮机构的工作要求选择从动件的运动规律， 确定基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径。对盘状凸轮要用 电算法计算出理论廓线、实际廓线值。画出从动件运动规律线图及 凸轮廓线图。 5.设计计算齿轮机构。 6.编写设计计算证明书。 7.学生可进一步完成：机械手的计算机动态演示验证等。 六、撰写设计说明书：六、撰写设计说明书： 课程设计说明书是技术说明书的一种，是对课程设计的总结。主要内 容包括：(1) 课程设计题目简介；(2) 功能分解；(3) 原始数据及计算； (4) 机械传动系统的设计计算（简述方案设计思路及讨论、 改进） ； (5) 执行机构的选型及评价以及设计步骤或分析计算过程； (6) 机械
5、运动方案简图的绘制、机械运动系统尺度计算、机 构运动分析等； (7) 对所设计的结果分析讨论； (8) 感想与建议。说明书用 16K 纸张书写，并按以下顺序装 订成册：封面（按指定的统一格式） 、课程设计任务书、 摘要、目录、正文、参考文献。 摘要摘要 进入 21 世纪以来， 随着科学技术的不断发展、工业生产水平的不 断提高和人们生活条件的不断改善，市场愈加需要各种各样性能优良、 质量 可靠、价格低廉、效率高、能耗低的机械产品，而决定产品性能、 质量、水平、市场竞争能力和经济效益的重要环节是产品设计。 我小组课题为热镦挤送料机械手， 众所周知， 机械手能模仿人手和臂 来实现某些动作功能，用以按
6、固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自 动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能 在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、 电子、轻工和原子能等门。 本课题在灵活运用课本所学知识的基础上培养了我们的自学能力 并加深了我们对各种凸轮、齿轮、以及连杆机构的 了解。 本课题的设计过程中，我们运用了 Auto-CAD、Solid-works、计 算机编程 C 语言、标准直齿圆柱齿轮以及其啮合机构的设计、凸轮的设 计、轮系传动比的计算、杆组执行机构的设计等知识，将现代计算机技 术与我们传统的机械设计理论及实际相联系， 提高了设计效率?。我小组 人员相信，通过这次课程设计，各个成员的分析、计算、绘图、文字表 达、使用技术资料和设计手册、熟悉各种规范标准、进行数据分析和处 理、编写程序等方面的能力有了很大的提高，也让我们拥有了独立解决 工程实际问题的能力，锻炼了我们机械设计中的创新思维，是机械类专 业学生的知识体系训练中不可替代的重要
