机构创新设计任务书.docx
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机构创新设计任务书.docx
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机构创新设计任务书
机构创新设计任务书
一、目的
1、牢固已学理论知识;
2、综合运用所学知识进行创新机构设计或改造机构的创新设计;
3、提高同学理论联系实际,发明问题、思考问题息争决问题的能力。
二、要求
1、任选或自命题一题,完成其机构运动原理图的设计,并用机构创新模型加以实现;
2、完成设计说明书一份(包罗方案的拟定、选择比力,最终方案确定的理由)。
三、设计进度摆设
设计时间为一周。
时间摆设如下:
1、选题或自命题,明确任务;
2、查资料,拟定方案(周三前完成);
3、向指导西席和同学报告设计结果和心得。
四、设计题目
(一)呆板鱼
任务要求:
1、能模仿鱼的根本行动:
游动和漂浮;
2、一个输入,两个输出;
3、画出机构运动简图。
(二)爬行昆虫
任务要求:
1、能模仿昆虫直线爬行,足的数目和样式自定;
2、遇到前方障碍(高度为昆虫的三分之一以下),能越过;
3、在爬行和越障时,要保持身体稳定,不能跌倒。
(三)半自动黑板擦
随着多媒体技能的推广和应用,学校里的大部分课程采取了多媒体讲授,但某些课程或某些章节仍然离不开黑板板书,这就需要人来动手擦黑板,费时费力,并且对人的身体康健也有影响。
设计一种半自动黑板擦就显得很有须要。
任务要求:
1、力度适当,要能擦掉陈迹;
2、能清除死角;
3、操纵容易,结构简单,去除陈迹快;
4、闲置时,不影响正常板书。
(四)半自动拉幕机构
舞台上的布幔悬挂较高,条理多,厚而重。
剧情进展历程中要不绝拉动布幔。
以往的拉幕事情有人来完成,费力切影响整个舞台配景效果。
设计一套简单的自动拉幕机构即可解决问题,该机构还可用在高峻修建物的窗帘开启和封闭上。
任务要求:
1、能自动来回拉动厚重的布幔,使布幔开启和闭合;
2、速度均匀;
3、操纵容易。
(五)半自动晾衣架
晾晒衣物是频繁而单调的事情。
如果晾衣架是牢固的,无疑增加辛苦的水平,并且有时另有危险。
设计一款实用的半自动晾衣架将会为所有的家庭主妇们带来便利。
任务要求:
1、晾衣架能自动升降以缓解举手晾衣的麻烦;
2、晾衣架能自动伸出和缩回,既充实利用了阳光,淘汰事故隐患,又不影响整个小区的总体美观;
3、足够的承载力;
4、操纵方便,省力。
(六)自动擦窗器
现代的楼宇越来越高,所用的玻璃窗和玻璃幕墙也越来越多,随之而兴起了一类新兴职业:
蜘蛛人。
蜘蛛人的事情单调、劳累并且随时有生命的危险。
自动擦窗器将会有很大的市场前景。
任务要求:
1、能从事室内外的玻璃擦洗事情;
2、运动自如灵活,不留死角;
3、宁静,
(七)平面行走机构
微小机器和微型机器同是精密机器学科延伸生长的两个新的生长点,在医疗、微电子精细加工设备、微组装技能以及航空航天等高科技领域,都有着非常迫切的研究开发需求。
微小机器研究的一项要害技能就是微驱动技能,包罗微驱动机构和微行走机构。
任务要求:
1、绘制出平面行走微小机构的运动原理图;
2、体积小,结构简单,制作和控制容易。
(八)浅易垃圾袋支架
任务要求:
1、设计出运动原理图;
2、放垃圾时,支架自动张开,撑开垃圾袋;
3、不放垃圾时,支架自动吸合,密封垃圾袋;
4、支架是可调的,能适应种种巨细的垃圾袋。
(九)设计某物料压片机的加压机构。
其工艺流程为:
(1)干粉料均匀筛入圆桶形型腔(图a);
(2)下冲头下沉3mm,预防上冲头进入型腔时把粉料扑出(图b);
(3)上下冲头同时加压(图c),并加压一段时间;
(4)上冲头退出,下冲头随后顶出压好的片坯(图d);
(5)料筛推出片坯(图e)。
其设计参数为:
冲头压力150KN;生产率每分钟25片;呆板运转不均匀系数10%;驱动电机可任选。
(十)设计高速摄影机的拉片机构的改造设计
1、事情原理
如图所示为高速摄影机暴光窗部分的运动简图,高速摄影机事情时,输片轮始终以等角速度ω0转动,它使胶片作行事运动(v0),但要求胶片在暴光窗处能作周期性的间歇运动,当暴光窗处的胶片静止时,定位销插入胶片的齿孔中,使胶片定位,然后将暴光窗打开,让胶片暴光。
暴光结束后,封闭暴光窗,拔出定位销,胶片被快速地向下拉过一个画面(每个画面所占片长称节距p。
)
2、设计要求
(1)拉片机构使胶片产生的间歇运动,能满足每秒钟拍摄60张画面的要求,并且使停歇系数μ≥0.8。
(2)凭据高速摄影机的事情平稳性要求和为了改进胶片的受力情况,应尽量制止胶片在运动历程中受到打击性载荷,并应使其最大加快度尽可能小。
(3)机构的拉片长度误差应在允许范畴之内。
定位销的定位行动与胶片的停、动行动要配合协调,不产生运动干涉干与。
(4)机构应尽量简单,结构紧凑。
(十一)推瓶机构的改造设计
题目:
改造设计洗瓶机的推瓶机构。
事情原理:
如图所示:
是洗瓶机有关部件的事情示意图。
待洗的瓶子放在两个转动着的导棍上,导棍发动瓶子旋转。
当推头M把瓶推向前进时,转动着的刷子就把瓶子外面洗净。
当前一个瓶子洗刷完毕时,后一个待洗的瓶子已送入导棍待推。
原始数据和设计要求:
(1)瓶子尺寸:
大端直径d=80mm,长200mm。
(2)推进距离L=600mm。
推瓶机构应使推头M以均匀的速度推瓶,平稳地打仗和脱离瓶子,然后,推头快速返回原位,准备第二个事情循环。
(3)按生产率的要求,推程平均速度为v=45mm/s,返回时的平均速度为事情行程的3倍。
(4)机构性能良好,结构紧凑,制造方便。
(十二)铁板输送机构的改造设计
题目:
改造设计一剪板机的铁板输送机构。
原始数据和设计要求:
(1)原质料为成卷的板料。
每次输送铁板的长度为L=1900或2200mm(设计时任选一种)。
(2)每次输送铁板到达规定长度后,铁板稍停,以待剪板机构将其剪断。
剪断工艺所需时间约为铁板输送周期的十五分之一。
发起铁板停歇时间不凌驾剪断工艺水平时间的1.5倍,以包管有较高的生产率。
(3)输送机构运转平稳,振动和打击尽可能减小(即要求输送机构从动件的加快度曲线连续无突变。
)
(十三)轧辊机构的改造设计
题目:
改造一初轧机的轧辊机构。
事情原理:
如图所示是由送料辊送进铸坯,由事情辊将铸坯轧制成一定尺寸的方形、矩形或圆形截面的坯料的初轧机。
它在水平面和垂直面内各摆设一对轧辊(图中只画出垂直面内的一对轧辊)。
两对轧辊瓜代轧制。
轧机中事情辊中心M应沿mm轨迹运动,以适应轧制事情的需求。
坯料的截面形状由轧辊的形状来包管。
原始数据和设计要求:
凭据轧制工艺,并考虑减轻设备的载荷,对轧辊中心M轨迹提出如下要求:
(1)在金属变形区末段,应是与轧制中心线平行的直线,在此直线段内轧辊对轧件进行平整,以消除轧件外貌因周期间歇轧制引起波纹。
因此希望该平整段L尽可能长些。
(2)轧制是在垂直面和水平面内瓜代进行的,当一个面内的一对轧辊在轧制时,另一面内的轧辊正处于空回程行程中.从实际结构上考虑,轧辊的轴向尺寸总大于轧制品截面的宽度,所以,要防备两对轧辊在交错时而产生碰撞.。
为此,轧辊中心轨迹曲线mm除要有适当的形状外,还应有足够的开口度h,使轧辊在空行程中能让出足够的空间,包管与轧制历程中的轧辊不产生“拦路”相接的情况。
(3)在轧制历程中,轧件要受到向后的推力,为使推力尽可能小些,以减轻送料棍的载荷,故要求轧辊与轧件开始打仗时的咬入角γ尽量小些。
γ约取250左右,坯料的单边最大压下量约为50mm,从咬入到平整段结束的长度约为270mm。
(4)为淘汰制造误差引起的轨迹变革或调换轧辊后要求开口度有稍许变革,所选机构应能便于调治中心的轨迹。
(5)要求在一个轧制周期中,轧辊的轧制时间尽可能长些。
(十四)医用棉签卷棉机机构改造设计
题目:
医用棉签卷机的运动方案及机构的改造设计
事情原理:
凭据医院用棉签的手工卷制要领应有取棉、揪棉、取棉、卷棉四个行动。
用呆板卷制棉签时,模仿手工方法,进行行动剖析,可粗分为:
送棉、压(夹)棉、揪棉、送签和卷棉等工艺行动。
原始数据和设计要求:
(1)棉花:
条状脱脂棉,宽25~30mm,自然厚4~5mm;
(2)签杆:
医院通用签杆,直径约3mm,杆长约70mm,卷棉部分长约20~25mm;
(3)生产率:
每分钟卷60支,每支卷取棉块长约20~25mm;
(4)卷棉机体积要小,重量轻,事情可靠,外形美观,本钱低,卷出的棉签松紧适度。
(十五)织机开口机构的改造设计
原理:
织物由经纱和纬纱紧密交错而成。
最简单的织物是平纹组织,其经纬纱的交错情况如图所示。
它是将经纱凭据单双数分成A、B两组,分别穿在综框A和B的综丝眼a和b中,当两个综框一个在上,一个在下时,两组经纱上下离开,形成梭口。
综框在行程末端作较长时间的停歇,此时,梭子带着纬纱穿过梭口,然后综框上下瓜代,梭子带着纬纱又从梭口穿回。
就这样综框上下瓜代、梭子来回穿梭,实现经纬交错,形成织物。
两个综框各由一个机构刊行动垂直上下运动(行程末端有较长时间的停歇)。
两个开口机构改造的结构相同,仅安装相位差别,它们凭据织物的经纬纱线交错规律使两个综框瓜代作垂直升降。
原始数据和设计要求待后续。
(十六)新型内燃机的开发
目前应用最遍及的往复式内燃机由气缸、活塞、连杆、曲轴等主要构件和其他帮助设备组成。
见图所示。
这种往复式活塞发动机存在以下明显的缺点:
(1)事情机构及气阀控制机构组成庞大,零件多。
曲轴等零件结构庞大,工艺性差。
(2)活塞往复运动造成曲柄连杆机构较大的往复惯性力,此惯性力随速度的平方增长,使轴承惯性载荷增大,系统由于惯性力不平衡而产生强烈振动。
往复运动限制了输出轴转速的提高。
(3)曲轴回转两圈才有一次动力输出,效率低。
针对以上缺点,提出新型内燃机改造设计方案。
(十七)半自动蹲坑盖设计
目前在许多的大众卫生间提倡用蹲坑取代坐便器,有诸多的大学生宿舍也大多选用蹲坑。
但还很少见有盖子的蹲坑,曾有报道洗衣服时一不小心一脚就滑进蹲坑,就卡住了,耗用六个小时,惊动了三个部分才把脚解救出来。
所以是否可以给蹲坑设计一个盖子,这样不但宁静并且美观无异味。
设计要求:
(1)开关自如;
(2)半自动、代价自制;
(3)操纵方便、卫生;
(4)要有一定的强度。
(十八)热敏式电脑防尘罩
电脑日益普及,但对付电脑的防尘却不敷重视,并且普通的电脑防尘罩要在电脑封闭并冷却后才华罩上,而此时往往就想不起来了。
是否可以给易沾尘土的显示器(显示器里面进了尘土后对显示器会有很大的伤害却难以清除)设计一个智能式的防尘罩,利用显示器自身的特点,开启时发热升温后盖打开,封闭了当温度低落到某一宁静值后便于事情盖上。
(十九)车用垃圾桶
经常在公交车上看到歪倒的垃圾桶,影响整体的美观,起不到设置的效果,并且这样易被踩坏或踢坏。
是否可以设计一种方便公交车用的新型垃圾桶。
(二十)爬式加料机传动装置的设计
1.设计题目
设计用于爬式加料机的传动装置(如下图)
爬式加料机数据
见数据表格。
(2)事情条件
单班制事情,间歇运转,事情中有轻微振动,事情情况有较大尘土。
(3)使用期限
事情期限为五年。
(4)生产批量及加工条件
小批量生产。
可加工7、8级精度的齿轮、蜗轮。
2.设计任务
1)确定传动方案,完成总体方案论证陈诉;
2)选择电动机型号;
3)设计减速传动装置。
3.具体作业
1)机构简图一份;
2)说明书一份。
4.小车原始数据
数据编号
1
2
3
4
5
装料量/N
3000
3500
4000
4500
5000
速度/(m/s)
0.4
0.4
0.4
0.4
0.4
轨距/mm
662
662
662
662
662
轮距/mm
500
500
500
500
500
(二十一)电子防盗门开闭机构的改造设计
现有防盗门存在的问题
1)封闭时,弹簧弹力过大,打击声很响,夜半扰民,对门体损害也大;
2)液压撑杆阻尼过大时,封闭速度太慢,给非法之徒以可趁之机。
改造设计满足1)开启至45度时,根本无阻尼,事后阻尼逐渐增大(防备开启过大);2)封闭时先快后慢,尽量制止打击;
3)满足线控开锁和钥匙开锁成果。
要求了解现有电子防盗门的结构,绘制改造的结构原理图,做须要的盘算。
(二十二)钢板翻转机
设计题目:
该机具有将钢板翻转180°的成果。
如图11所示,钢板翻转机的事情历程如下。
当钢板T由辊道送至左翻板W1后,W1开始顺时针偏向转动。
转至铅垂位置偏左10°左右时,与逆时针偏向转动的右翻板W2会合。
接着,W1与W2一同转至铅垂位置偏右10°左右,W1折回到水平位置,与此同时,W2顺时针偏向转动到水平位置,从而完成钢板翻转任务。
已知条件:
1)原动件由旋转式电机驱动;
2)每分钟翻钢板10次;
3)其他尺寸如图11所示;
4)许用传动角[γ]=50°;
图11钢板翻转机构事情原理图
(二十三)设计平台印刷机主传动机构
平台印刷机的事情原理是复印原理,即将铅版上凸出的陈迹借助于油墨压印到纸张上。
平台印刷机一般由输纸、着墨(即将油墨均匀涂抹在嵌于版台的铅版上)、压印、收纸等四部分组成。
如图12所示,平台印刷机的压印行动是在卷有纸张的滚筒与嵌有铅版的版台之间进行。
整部呆板中各机构的运动均由同一电机驱动。
运动由电机经过减速装置Ⅰ后分成两路,一路经传动机构Ⅰ发动版台作往复直线运动,另一路经传动机构Ⅱ发动滚筒作回转运动。
当版台与滚筒打仗时,在纸上压印出字迹或图形。
版台事情行程中有三个区段(如图13所示)。
在第一区中,送纸、着墨机构相继完成输纸、着墨作业;在第二区段,滚筒和版台完成压印行动:
在第三区段中,收纸机构进行收纸作业。
本题目所要设计的主传动机构就是指版台的传动机构Ⅰ和滚筒的传动机构Ⅱ。
已知条件:
1)印刷生产率180张/小时;
2)版台行程长度500mm;
3)压印区段长度300mm;
4)滚筒直径116mm;
5)电机转速6r/min;
图12平台印刷机事情原理图13版台事情行程三区段
设计要求:
能实现平台印刷机的主运动:
版台往复直线运动,滚筒作连续或间歇转动的机构运动方案,要求在压印历程中,滚筒与版台之间无相对滑动,即在压印区段,滚筒外貌点的线速度相等;为包管整个印刷幅面上印痕浓淡一致,要求版台在压印区内的速度变革限制在一定的范畴内(应尽可能小)。
并用机构创新模型加以实现。
(二十四)设计玻璃窗的开闭机构
已知条件:
1)窗框开闭的相对角度为90°;
2)操纵构件必须是单一构件,要求操纵省力;
3)在开启位置时,人在室内能擦洗玻璃的正反两面;
4)在封闭位置时,机构在室内的构件必须尽量靠近窗槛;
5)机构应支承起整个窗户的重量。
(二十五)设计坐躺两用摇动椅
已知条件:
1)坐躺角度为90°~150°;
2)摇动角度为25°;
3)操纵动力源为手动与重力;
4)宁静舒适。
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