机械创新1-机械创新实践课程设计任务书

第一篇：机械创新1-机械创新实践课程设计任务书

天津工程师范学院

机械创新实践课程设计任务书

机械工程系机制07班学生编号.课程设计课题：“辉煌金塔”机器人方案设计

一、课程设计工作日自2010 年1 月11 日至2009年1月22日

二、同组学生：

三、课程设计任务要求（包括课题来源、类型、目的和意义、基本要求、完成时间、主

要参考资料等）：

目的和意义：由全国大学生机器人电视大赛的“辉煌金塔”主题，要求根据比赛主题与规则和有关要求进行机器人方案设计，设计出相应的机构来完成特定功能的动作。需要将机械原理课程的基础理论知识、基本设计方法应用于“辉煌金塔”机器人方案设计中，提出机械系统的几种运动方案，并对各种运动方案进行对比分析和评价选择，要求设计方案有创意，完成功能有新意。

基本要求：

（1）掌握机构的选型与设计的知识，机械运动方案设计的内容。

（2）设计该机械系统的几种运动方案，对各运动方案进行对比分析和方案选择；

（3）对选定方案进行详细设计、分析和相应的评价。

（4）确定各机构中各构件的几何尺寸，绘制机器人设计方案机构运动简图（A3图纸）。

（5）编写设计说明书一份。

要求1月22日前完成，提交设计说明书、设计图纸，进行答辩验收。

参考资料：

收集查阅有关机器人知识，全国大学生机器人电视大赛有关内容与规则等资料，机器人技术的有关资料文献。参考的有关文献：

（1）申永胜.机械原理.清华大学出版社.（2）孙桓,陈作模.机械原理.北京：高等教育出版社

（3）张春林.机械创新设计.北京：机械工业出版社

（4）姜琪.机构构型与应用.北京：机械工业出版社

指导教师签字：教研室主任签字：

第二篇：机械原理课程设计任务书

机械原理课程设计题目

一、蜂窝煤成型机 l.工作原理及工艺动作过程

冲压式蜂窝煤成型机是我国城镇蜂窝煤（通常又称煤饼，在圆柱形饼状煤中冲出若干通孔）生产厂的主要生产设备。它将粉煤加入转盘上的模筒内，经冲头冲压成蜂窝煤。

为了实现蜂窝煤冲压成型，冲压式蜂窝煤成型机必须完成五个动作： 1）粉煤加料：

2）冲头将蜂窝煤压制成型；

3）清除冲头和出煤盘的积屑的扫屑运动； 4）将在模筒内的冲压后的蜂窝煤脱模； 5）将冲压成型的蜂窝煤输送装箱。2.原始数据及设计要求

1）蜂窝煤形状为圆柱体，成品尺寸：￠100 mm×60 mm； 2）蜂窝煤成型机的生产能力：50次／min。3）驱动电机：转速n=1440r/min。4）冲压成型时的生产阻力达到100000N；

5）为了改善蜂窝煤冲压成型的质量，希望在冲压后有一短暂的保压时间。

6）由于冲头要产生较大压力，希望冲压机构具有增力功能，以增大有效力作用，减小原动机的功率。3.设计方案提示

冲压式蜂窝煤成型机应考虑三个机构的选型和设计：冲压和脱模机构、扫屑机构和模筒转盘的间歇运动机构。

为了减小机器的速度波动和选择较小功率的驱动电机，可以附加飞轮。4.设计任务

1）按工艺动作要求拟定运动循环图。

2）进行冲压脱模机构、扫屑刷机构、模筒转盘间歇运动机构的选型。3）机械运动方案的评定和选择。4）进行飞轮设计。

5）按选定的电动机和执行机构运动参数拟定机械传动方案。6）图出机械运动方案简图。

7）对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算。

二、剥豆机

1.工作原理及工艺动作过程

将干蚕豆浸胖后放在料斗内，通过振动下料后将蚕豆平放排列成头尾相接，进豆到切位置，将豆压住并切开头部的皮，然后用挤压方法将豆挤出。

剥豆机的主要工艺动作是送料、压豆切皮、挤压脱皮。2.原始数据及设计要求 1）蚕豆长度。20～25mm。2）蚕豆宽度。15~20mm。3）蚕豆厚度。6～8mm。4）生产率。每分钟剥80粒。

5）剥豆机要求体积小、重量轻、压紧力可调、工作可靠、外形美观。3.设计方案提示

1）为了使蚕豆成横卧头尾排列，可以采用振动料斗上料。2）进料机构一般采用间歇运动机构。

3）压紧、切皮机构最好用联动组台机构，为保证压力不过大可在压头处加一个刚度合适的弹簧。

4）利用两轧辊加压进行挤压脱皮，两轧辊之间间隙一般比蚕豆最小厚度小。4.设计任务

1）根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图。

2）进行送料机构、压紧-切皮机构、挤压脱皮机构的选型以实现上述动作要求。3）机械运动方案的评定和选择。

4）根据选定的电动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案。5）画出机械运动方案简图（机械运动示意图）； 6）对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算。

三、螺钉头冷镦钉

1.工作原理及工艺动作过程

采用冷镦的方法将螺钉头镦出，可以大大减少加工时间和节省材料。冷镦螺钉头主要完成以下动作：

1）把成卷的线材通过校直，并自动间歇送料； 2）截料并运料； 3）预镦和终镦； 4）顶料。

2.原始数据及设计要求 1）每分钟冷镦螺钉头120只。

2）螺钉杆的直径D=2～4mm，长度L=6～32mm。3）毛坯料最大长度48mm，最小长度12mm。4）冷镦行程56mm。3.设计方案提示

1）自动间歇送料采用槽轮机构、凸轮式间隙运动机构等。2）将坯料转动切割可采用凸轮机构推动进刀。

3）将坯料用冲压机构在冲模内进行预镦和终镦，冲压机构可采用平面四杆机构或六杆机构。

4）顶料，采用平面连杆机构等。4.设计任务

1）按工艺动作要求拟定运动循环图。

2）进行自动间歇送料机构、截料送料机构、预镦终镦机构、顶料机构的选型。3）机械运动方案评价和选择。

4）按选定的电动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案。5）画出机械运动方案简图。

6）对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算。

四、医用棉签卷棉机 1.工作原理及工艺动作过程

医院用棉签日耗量很大，为了提高工效采用卷棉机代替手工卷制棉签。

棉签卷制过程可以仿照手工方式进行动作分解，亦可另行构想动作过程。按手工方式进行动作分解后得到：

1）进棉。将条状棉通过机构作定时适量送入。

2）揪棉。将条状棉压（卷）紧并揪棉，使之揪下定长的条棉。3）送签。将签杆进至导棉槽上方与定长条棉接触。4）卷棉。签杆自转并沿导棉槽移动完成卷棉动作。2.原始数据及设计要求

1）棉花。条状脱脂棉，宽25～30mm，自然厚4～5mm。

2）罄杆。医院通用签杆，直径约3mm，杆长约70mm，卷棉部分约20～25mm。3）生产率。每分钟卷60支，每支卷取棉块长约20～25mm。

4）卷棉签机体积要小，重量轻，工作可靠，外形美观，成本低，卷出的棉签松紧适度。

3.设计方案提示

1）送棉可采用两滚轮压紧棉条、对滚送进，送进方式可采用间歇运动，以实现定时定量送棉。

2）揪棉时应采用压棉和揪棉两个动作，压棉可采用凸轮机构推动推杆压紧棉条，为使自动调整压紧力中间可加一弹簧。揪棉可采用对滚爪轮在转动中揪断棉条。

3）送签可采用漏斗口均匀进出签杆，为避免签杆卡在漏斗口，可将漏斗作一定振动。4）卷棉可将签杆送至导棉槽，并使签杆产生自转并移动而产生卷棉，如采用带槽的塑料带通过挠性传动来实现。

4.设计任务

1）根据工艺动作要求拟定运动循环图。

2）进行送棉、揪棉、送签、卷棉四个机构的选型，实现上述4个动作的配合。3）机械运动方案的评定和选择。

4）根据选定的电动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案；

5）画出机械运动方案简图（机械运动示意图）； 6）对机械传动系统和执行机构进行尺寸计算。

五、电阻压帽机 1．设计要求

设计电阻自动压帽机。图a所示电阻由图b所示的电阻坯1和左、右两个电阻帽2压合而成。要求电阻坯从料斗落下后自动夹紧定位，并将从电阻帽料斗落下的两个电阻帽分左右自动压上。生产按固定周期单工位连续进行。

2．功能分解

为完成电阻压帽工艺过程，其运动功能可分解为三种工艺动作：

1）送坯

将电阻坯件送到压帽工位，为此需要设计进坯机构。

2）夹紧

把电阻坯件夹紧定位，为此需要设计夹紧定位机构。

3）压帽

从两端将电阻帽送到压帽工位，并将它们压牢在电阻坯件上（两端同时进行），为此需要设计送帽压帽机构。

3．原始数据

1）电阻坯为圆柱体，成品尺寸：￠8 mm×20 mm； 2）生产能力：60次／min。3）驱动电机：转速n=1440r/min。4.设计任务

1）按工艺动作要求拟定运动循环图。

2）进行进坯机构、夹紧定位机构、送帽压帽机构的选型。3）机械运动方案评价和选择。

4）按选定的电动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案。5）画出机械运动方案简图。

6）对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算。

六、冷霜自动灌装机 l.工作原理及工艺动作过程

冷霜自动灌装机是通过出料活塞杆上下往复运动实现冷霜灌装入盒内。其主要工艺动作有：

1）将空盒送进六工位转盘，利用转盘间歇运动变换不同工位； 2）在灌装工位上空盒上升灌入冷霜；

3）在贴锡纸工位上粘贴锡纸（利用锡纸下降）； 4）在盖盒盖工位上将盒盖压下； 5）进出成品。2.原始数据及设计要求

1）冷霜自动灌装机的生产能力：60盒／min。

2）冷箱盒尺寸：直径D=30～50mm，高度h=10～15mm。3）工作台面离地面的距离约1100～1200mm。

4）要求机构的结构简单紧凑，运动灵活可靠，易于制造。3.设计方案提示

1）六工位转盘机构可采用槽轮、不完全齿轮、凸轮式间歇运动机构。2）空盘上升可采用凸轮机构。3）锡纸纸库下降可采用凸轮机构。4）压盖机构也可采用凸轮机构。

为了使上述各机构实现同步、协调工艺动作，三个凸轮可装在一根轴上。4.设计任务

1）按工艺动作要求拟定运动循环图。

2）进行转盘问歇运动机构、空盒上升机构、锡纸库下降机构、压盖机构的选型。3）机械运动方案的评定和选择。

4）按选定的电动机和执行机构运动参数拟定机械传动方案。5）画出机械运动方案简图。

6）对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算。

七、自动制钉机

l.工作原理及工艺动作过程

制造木工用大大小小的铁钉是将一卷直径与铁钉直径相等的低碳钢丝通过下列工艺动作来完成的。

1）校直钢丝。并按节拍要求间隙地输送到装夹工位。2）冷镦钉帽，在此前需夹紧钢丝。3）冷挤钉尖。4）剪断钢丝。2.原始数据及设计要求 1）铁钉直径￠l.6～￠3.4mm。2）铁钉长度25～80mm。3）生产率360枚/min。

4）最大冷镦力3 000N，最大剪断力2 500N。

5）冷镦滑块质量8 kg，其它构件质量和转动惯量不计。6）要求结构紧凑、传动性能优良、噪声尽量减小。3.设计方案提示

1）送丝校直机构，要求使送丝与校直动作合一来考虑机构型式。同时应附加夹紧机构。在送丝时放松，其余时间夹紧。送丝校直机构可采用间隙运动机构带动摆动爪，摆动爪压紧钢丝并送丝校直。夹紧机构利用联动关系开合。

2）冷镦钉帽机构，可以采用移动或摆动式冲压机构，一般可用平面六杆机构或四杆机构，其移动、摆动的行程可在25mm左右为宜。为了减小电动机容量和机械速度波动可加飞轮。

3）冷挤和剪断机构在性能要求上与冷镦机构相同，因而采用机构也十分类似。4）由于机构较多，相互动作协调十分重要，尽量考虑将各执行机构的原动件固连在一个主轴上。

4.设计任务

1）按工艺动作要求拟定运动循环图。

2）进行送丝校直机构、冷镦钉帽机构、冷挤钉尖机构、剪断钢丝机构的选型。3）机械运动方案的评价和选择。

4）按选定的电动机和执行机构的运动参数拟定机械传动方案。5）设计飞轮和确定电动机型号。6）画出机械运动方案简图。

7）对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算。

八、半自动平压模切机 1.工作原理及工艺动作过程

半自动平压模切机是印刷、包装行业压倒纸盒、纸箱等纸制品的专用设备。它可对各种规格的纸板、厚度在4mm以下的瓦楞纸板，以及各种高级精细的印刷品进行压痕、切线、压凹凸。经过压痕、切线的纸板，用手工或机械沿切线处去掉边料后，沿压出的压痕可折叠成各种纸盒、纸箱，或制成凹凸的商标。

它的工艺动作主要有两个：一是将纸板走纸到位，二是进行冲压模切。2.原始数据和设计要求 1）每小时压制纸板3000张。

2）上模固定，下模向上移动的行程长度H=50±0.5mm，回程的平均速度为工作行程的平均速度的1.3倍。

3）工作行程的最后2 mm 范围内受到生产阻力Fr=2×1000000N，回程时不受力。下模和滑块的质量共约120 kg。

4）工作台面离地面的距离约1 200mm。

5）所设计的机构性能要良好，结构简单紧凑，节省动力，寿命长，便于制造。3.设计任务

1）根据工艺动作要求拟定运动循环图。2）进行进料、模切机构的选型。3）机械运动方案的评定和选择。

4）根据给定的生产阻力及工作余量选定合适的电动机。5）进行飞轮设计。

6）按选定的电动机和执行机构运动参数拟定机械传动方案。7）画出机械运动方案简图；

8）对传动机构和执行机构进行运动尺寸计算。

第三篇：机械创新实践

机械创新实践报告

一．本次机械创新实践，时间约持续2周，主要是进行一项具体机械结构的设计。按老师的要求，大家组队完成，每组成员不多于4人。设计参考题目如下：

1、仿生爬行机构

2、仿生蠕动机构

3、无动力轻便小车设计

4、仿生机械手设计

5、爬楼梯机构设计

6、折叠自行车设计

7、折叠连体桌椅设计（……可以不从这7个中选择）

二．大家主要是查找资料，参考机械设计，机械原理等书，每个小组独立自主完成。设计期间，大家可以去工程训练中心内燃机楼前面的那栋楼里观察模型，请教老师等。设计完成后，需要交一份机械创新实践报告，注意是每个人都得交，同一小组的不同成员其设计成果都相同，但报告内容应该侧重不同的要点，如其中一个人侧重写总体设计方案，其中一人侧重写设计计算等。

三．报告的内容包括如下：

姓名班级学号日期

小组成员：（ABC）

题目：（如一种仿生爬行机构的创新设计等）

1.设计目的（设计的机构是用来干啥的）

2.设计要求（功能，能够完成那些具体的工作）

3.设计内容

a)总体方案设计

 不同方案的选择比较（如不同的传动方案等）

 机构运动循环设计（仿生爬行机构会涉及循环设计，如先动哪只腿，后动哪只腿等）

 总体机构运动简图

b)各子机构的设计（用到的齿轮机构，凸轮机构，连杆机构等）

c)机构相关设计计算

4.总结

a)所设计机构的特点

b)所设计机构的实际应用及意义

c)对这种机构的展望

d)设计过程中的体会

5.参考文献

四．报告要求：

1.一律上交打印件，A4纸，其中图纸部分可以用A3或A2甚至更大号纸张

2.按班级收齐，元旦前上交。所以大家得在30号前交给我。

第四篇：创新实践-趣味机械

创新实践课程

实验报告

项目名称：趣味机械制作

姓名：雷 浩 学号：20133956 专业班级：核燃1301 姓名：蒋 毅 学号：20135280 专业班级：食品1304 姓名：陈 琪 玉 学号：20135239 专业班级：食品1304

指导老师：张立红

报告提交时间： 2016年 5 月 11 日

一、项目目的与要求

1、目的 综合运用多学科知识和创新技法，实用废弃有机玻璃等材料自主设计和制作一个机械，掌握所制作的小车的工作原理、设计方法和制作方法，提高学生独立思考、自主设计和实践动手能力，培养学生团结协作与创新精神。

2、要求（1）运用创新方法制作一个机械；

（2）制作的机械尽量稳定。

3、通过设计制作动力小车培养学生的动手能力、团队协作能力以及创新维和创新意识。

二、设计与制作方案

创新技法：

1、智力激励法

（1）在准备的阶段首先要告诉参加会议的相关人，并且要确定好所要功克的目标，这样的话我们就可以有的放矢，不会盲目的乱讨论，这样就节省了很多宝贵的时间，还又就是要对问题进行初步的分析，努力做到将大问题分解为过各小问题，这样就可以在分组讨论的时候提高工作效率。所以，在准备的阶段时候，我们要谨慎行事。这一步对后面的讨论至关重要。

另外，在举行会议的同时，我们还需要记录，这样在会议结束后就可以对这记录再做出相关的决定，这对目标的确定又很大的帮助。

再是对参与的人尽量让各种专业的人同时参加，这样可以保证集思广益，意见就是多方面的，可以保证充足的意见来源，就不会像几各同专业的人那样受到局限，这也是非常重要的。

会议的时间不能太长，同时也不能太短，要适度把握就好，在会议中我们要遵循以下原则：会议氛围自由奔放，严禁批判，以谋求设想数量为主，善于用别人的想法开拓自己的思路。

2、设问法

它是针对创造的目标从很多方面用一览表列出一系列思考问题。

比如说，在现成的成果中有没有其他的更多的用途？还有没有更好的点子？或者说更好的想法？还可以改进吗？可以和什么结合？结合后会成功吗？等等。

比如说我们日常生活中的晾衣架除了晾衣服还有其他的用途吗？又比晾衣更好的用途吗？我们的晾衣架可以改进吗？还可以和什么结合呢？结合会有什么更好的用途吗？

3、联合组合法

联想组合法的思维基础是联想思维，它依据的原理主要是组合创造原理。

比如：我们吃的白糖和盐又什么关系呢？看起来这是两种截然无关的事物，虽然它们在颜色都是白色的。但是我们在进行联想组合的时候，思想一定要开放，我们不能被“不可能联系在一起的”框框束缚住我们的思维。

我们再利用焦点组合法： 第一步，确定我们的焦点物是玻璃板。第二步，另外我们选取小车进行联想。

第三步，我们用发散性思维分析玻璃板并将其与小车进行强制联想组合。我们可以将小车建立在玻璃板上。

第四步，玻璃板可以制作小车的外壳以及底板，再加上支撑轴和轮子就能组成一个小车。

仪器设备与材料：电钻、咬钳、胶水、锯子、挫刀;有机玻璃板、铁丝、塑料轮子

前期思路：在做小车之前我们先在网上搜索资料，并设计出小车的大小、形状等，画出设计图。

三、设计制作过程

本小组注重团队协调和合理分工的合作理念，各成员均有负责项目部分，力求让每个同学参与其中，都有所收获。

1、前期分工阶段。制作初期，本小组按照执行方案进行初步制作阶段的分工，主要包含以下个部分：尺寸的确定；样板图的制作；材料的整合、切割；简单模型的制作；数据收集；在老师指导下修正方案等。

2、集中制作阶段。经过前期的初步分工合作后，将成型的材料和模拟实验所得数据以及修正方案进行参照，小组成员集中在实验室，进行正式的小车制作。制作过程中难免出现未预见的问题，本小组成员均能通过各种尝试途径进行解决，在此阶段不仅能锻炼大家的动手能力，更能体现出团队协作的重要性。

3、调试阶段。为符合项目要求，在制作小车模型成功后需进行性能调试，以确保能达到行进至少5M的要求。在此阶段，本小组顺利得到满意的测试结果，为精益求精，在允许范围内，本小组继续进行小车的改造，我们首先修整了小车的外表。同时为了减小摩擦，车轴和车身之间的连接使用轴承。

附录：

感想与收获

首先真的很高心可以有机会参加大学生创新训练项目。兴趣是最好的老师，在大学生创新训练项目中我学到了很多。在多次和指导老师交流的过程中对现在的中国的能源和照明情况有了更深一步的了解，对国家的节能工作也有了进一步了解。

由于这次只是以小组成员的身份参加大学生创新训练项目，工作量不是很大，但却需要持之以恒的精神，每周三都要去实验室进行打磨制作，使我们的动手能力变强了。我们作为新一代的大学生更有义务肩负这项使命，努力学习科学文化知识，在大学生创新训练项目中多多学习，多多思考，争取在以后的人生道路中可以对国家节能这方面做出贡献。而且在查找有资质的节能认证机构的过程中，也了解到国家关于节能这方面相应的法律、法规。

项目的开展需要学会自主的学习，这是参加大学生创新训练项目与课堂学习最大的不同与收获。平时的课堂学习，老师都会给我们强调什么是学习的重点，同时又通过课下作业进行强化，把握知识相对较容易；但是在项目中，遇到的问题往往需要宽广的知识面及一定的开发经历解决，没有人能直接的告诉你问题原因所在，不能及时的解决问题。在这种情况下，自己就要能够分析出问题可能出现的原因，并通过网络资源及相关书籍进行学习，与自己的实验条件等信息进行比较，经不断的修改调试去解决问题。因此，具有自主学习的能力显得比较重要。

项目的开展需要团队合作交流，它不仅关系着项目开展的进度快慢的问题，而且关系这一个团队能否坚持到最后并取得一定成绩。很开心的就是这次比赛中每个成员都发挥了各自的长处，使得项目开展的很是顺利，这也是我明白团队合作的重要性。

第五篇：机械原理课程设计任务书

机械原理课程设计任务书

一．设计题目11：可调式护颈电脑椅

二．工作原理及工艺动作过程

可调式护颈电脑椅，可以通过对颈部考点的调整及靠背的调整来适应人体最佳坐姿，缓解由于长时间对着电脑功作，而造成的对腰部及颈部的损伤，实现这样一个功能，需要在椅子的靠垫部位安装一个可以调节靠背及护颈的调节装置，通过连杆机构与颈部护垫连接，通过按动电机按钮来达到调节的最佳的效果

三．原始数据及设计要求

1）动力源是作转动的或作直线往复运动的电机;

2）椅子靠背高0.5米，;

3）护颈高度为0.08米可通过滑动轨道调节其高度;

4）设计椅子整体高度为1.3米

5）通过连杆机构传动

四、设计方案提示

长期用电脑工作的人坐在椅子上面通过按动调节按钮，电机通过正反转来调节适应人对坐姿的最佳姿势而护颈，通过电机的开关按钮来实现电机的工作与否，而通过U型护颈枕更加减少头部重量对颈椎的压力，增加人在电脑工作前的工作时间。

五、设计任务

1．根据设计要求与原始数据每组考虑至少2～3种系统运动方案，并对其传动性能进行初步分析比较，画出运动方案图。经小组讨论选定一种较佳运动方案；

2．根据工艺动作顺序和协调要求拟订运动循环图；

3．进行机械运动方案的评价；

4.完成说明书一份。设计说明书应包括设计题目、设计要求、方案设计和选型、方案的评价，执行构件的运动循环图，课程设计总结，参考文献。