机械原理课程设计题目
题目1 健身球检验分类机
1.1设计题目
设计健身球自动检验分类机，将不同直径尺寸的健身球（石料）按直径分类。检测后送入各自指定位置，整个工作过程（包括进料、送料、检测、接料）自动完成。
健身球直径范围为ф40～ф46mm，要求分类机将健身球按直径的大小分为三类。 1. ф40≤第一类≤ф42 2. ф42<第二类≤ф44 3. ф44<第三类≤ф46 其他技术要求见表1：
表1 健身球分类机设计数据 电动机转速 方案号 r/min A B C
1440 960 720 个/min 20 10 15 生产率（检球速度） 1.2设计任务
1.健身球检验分类机一般至少包括凸轮机构，齿轮机构在内的三种机构。 2.设计传动系统并确定其传动比分配。
3.图纸上画出健身球检验分类机的机构运动方案简图和运动循环图。
4.图纸上画凸轮机构设计图（包括位移曲线、凸轮廓线和从动件的初始位置）；要求确定运动规律，选择基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径，确定凸轮廓线。盘状凸轮用电算法设计，圆柱凸轮用图解法设计。 5.设计计算其中一对齿轮机构。 6.编写设计计算说明书。
7.学生可进一步完成：凸轮的数控加工，健身球检验分类机的计算机演示验证等。 表2为设计任务分配表。
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表2 设计任务分配表
学生编号 电动机转速 生产率 1 A A 2 B B 3 C C 4 A B 5 B C 6 C A 7 A C 8 B A 9 C B 1.3设计提示 健身球自动检验分类机是创造性较强的一个题目，可以有多种运动方案实现。一般的思路在于：
1.球的尺寸控制可以靠三个不同直径的接料口实现。例如：第一个接料口直径为42mm，中间接料口直径为44mm，而第三个接料口直径稍大于46mm。使直径小于（等于）42mm的球直接落入第一个接料口，直径大于42mm的球先卡在第一个接料口，然后由送料机构将其推出滚向中间接料口。以此类推。
2.球的尺寸控制还可由凸轮机构实现。
3.此外，需要设计送料机构、接料机构、间歇机构等。可由曲柄滑块机构、槽轮机构等实现。
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题目2 半自动钻床
2.1设计题目
设计加工图1所示工件ф12mm孔的半自动钻床。进刀机构负责动力头的升降，送料机构将被加工工件推入加工位置，并由定位机构使被加工工件可靠固定。
图1 加工工件
半自动钻床设计数据参看表3。
表3 半自动钻床凸轮设计数据
进料机构 方案号 工作行程 mm A B C 2.2设计任务 1.半自动钻床至少包括凸轮机构、齿轮机构在内的三种机构。 2.设计传动系统并确定其传动比分配。
3. 图纸上画出半自动钻床的机构运动方案简图和运动循环图。
4.凸轮机构的设计计算。按各凸轮机构的工作要求，自选从动件的运动规律，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.设计计算其他机构。 6.编写设计计算说明书。
7.学生可进一步完成：凸轮的数控加工，半自动钻床的计算机演示验证等。 2.3设计提示
1.钻头由动力头驱动，设计者只需考虑动力头的进刀（升降）运动。
2. 除动力头升降机构外，还需要设计送料机构、定位机构。各机构运动循环要求见表
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定位机构 工作行程 mm 30 25 20 动力头 电动机转速 工作行程 r/mm mm 15 20 10 1450 1400 960 工作节拍（生产率） 件/min 1 2 1 40 35 30 4。
3. 可采用凸轮轴的方法分配协调各机构运动。
表4 机构运动循环要求
凸轮轴 10o 转角 送料 定位 进刀 20o 30o 45o 60o 75o 90o 105o～270o 300o 360o 快进 休止 快进 休止 休止 休止 快退 快退 快进 休止 休止 快进 快退 休止
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题目3 压片成形机
3.1设计题目
设计自动压片成形机，将具有一定湿度的粉状原料（如陶瓷干粉、药粉）定量送入压形位置，经压制成形后脱离该位置。机器的整个工作过程（送料、压形、脱离）均自动完成。该机器可以压制陶瓷圆形片坯、药剂（片）等。设计数据见表5。
表5 压片成形机设计数据
电动机 方案转速 号 r/min A B C 粉料料筛上冲头成品尺寸（Φ生产率 3d） 片/min mm，mm 10 15 20 100360 60335 40320 15,000 10,000 10,000 0.10 0.08 0.05 kg 冲头压力δ m冲 kg 12 10 9 m杆 kg 5 4 3 1450 970 970 (a)片坯(b)下冲头(c)(d)(e) 图2 压片成形机工艺动作 如图2所示，压片成形机的工艺动作是： 1. 1. 干粉料均匀筛入圆筒形型腔（图2a）。 2. 2. 下冲头下沉3mm，预防上冲头进入型腔时粉料扑出（图2b）。 3. 3. 上、下冲头同时加压（图2c），并保持一段时间。 4. 4. 上冲头退出，下冲头随后顶出压好的片坯（图2d）。 5. 5. 料筛推出片坯（图2e）。
上冲头、下冲头、送料筛的设计要求是：
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