机械原理课程学习指南共21页word资料
《机械原理》课程学习指南
2019-2019学年第1学期，适用于机械1221-2
任课教师：孟宪举
说明：为配合学生《机械原理》课程的学习，根据机电工程学院本科《机械原理》课程教学大纲的要求，对本课程基本情况、性质、任务、教材和多媒体课件的处理、学习参考书、考核要求及各章节重点、难点等均在本学习指南中做出了较详细的说明。同时针对各章的不同要求，配备了一定数量的自测练习题，学生通过自测检查可以发现自身学习中存在的问题，有的放矢地进行学习。
一、课程基本情况、性质、研究对象和任务
总学时：56学时，课堂教学：50学时，实验教学：6学时。
先修课：大学物理、高等数学、机械制图、理论力学、材料力学、计算机应用基础等。
《机械原理》是高等工业院校机械类专业普遍开设的一门重要技术基础课，在整个教学计划中，以主干课程的角色，起着承上启下的作用，具有十分重要的地位。本课程主要研究机械系统的运动学和动力学分析及机械系统方案设计基本理论，包括各种机构的结构分析、运动分析和受力分析问题，常用机构的设计问题，机器动力学问题和机械运动系统设计的问题。它的主要任务是：
1、通过本课程的学习，使学生掌握机构学和机器动力学的基本理论、基本知识和基本技能。
2、通过本课程的学习，使学生学会常用机构的分析和综合方法，培养学生的创新精神和机械系统
运动方案创新设计的能力。
二、教材及多媒体课件说明
1、教材
本课程教材选用由刘会英、杨志强、张明勤编著，机械工业出版社出版的新世纪高校机电工程规划教材《机械原理》。本教材内容精炼、结构合理、理论性强，是“十一五”国家级规划教材。由于计划学时有限，不可能在课堂上对教材所有内容一一进行详细讲解。因此，学生应该抓住每章节的重点、难点，搞清分析问题、解决问题的基本思路，并注意寻找同类问题间的内存规律。真正做到举一反三，将问题由“繁”变“易”，将课本由“厚”读“薄”。
2、多媒体课件
机械原理多媒体教学课件是本校机械基础学科组集体创作的，它综合了图、文、声、像、二维图形、三维动画等多种媒体手段，经科学、合理的重组、整合、加工，构筑了一种虚拟实际场景的教学氛围。对学生开阔视野、扩展思路、增强工程实践意识以及提高分析问题、解决问题的能力和创造能力都具有非常重要的作用。但是，应该提醒的是，在利用多媒体课件进行学习时，不能将注意力只集中在丰富多彩的课件画面上，而忽视对课程内容的关注和理解；课堂学习中，由于信息量较大，课堂进度较快，应注意对重要内容作记录，并在课下及时复习和总结。
三、参考书
1、《机械原理》孙桓陈作模主编
2、《机械原理教程》申永胜主编
3、《机械原理学习指南》孙桓主编
4、《机械原理辅导与习题》申永胜主编
5、《机械原理常见题型解析及模拟题》葛文杰主编
6、《机械原理试题精选与答题技巧》焦映厚编
四、课程考核
《机械原理》课程的考核成绩由以下几部分构成：
1、平时表现（以作业为主，包括课程出勤、课堂讨论、提问等情况）：20 %
2、实验(未完成规定实验者不得参加期末考试)：10 %
3、期末考试：70 %
五、各章基本内容、重点难点及自测练习题
第一章绪论
一、本章要求
1、掌握机械原理学科的研究对象及机械、机器、机构等名词概念。
2、了解机械原理学科的研究内容、发展趋势及学习特点。
二、本章重点和难点
机械原理课程的研究对象是机器和机构，对于机器和机构的含义和特征应清楚地掌握，这是本章的重点。同时，要注意课程的性质和学习特点。至于课程内容的几个方面及发展趋势，有一初步了解即可。
三、自测练习题
1、填空题
（1）零件是机器中的单元体；构件是机构中的单元体。
（2）内燃机中的连杆属于。A：零件B：机构C：构件
（3）机器与机构的主要区别是：。A：机器较机构运动复杂B：机器能完成有用的机械功或转换能量C：机器能变换运动形式。
（4）一种相同的机构机器。
A：只能组成相同的B：可以组成不同的C：只能组成一种
2、简答题
（1）什么是机械、机器、机构、构件、零件？各举一例说明。
（2）《机械原理》课程研究的对象与内容是什么？
第二章平面机构的结构分析
一、本章要求
1、了解机构的组成。搞清运动副、运动链、约束、自由度等基本概念。
2、掌握机构运动简图的绘制方法。能将实际机构结构图绘制成机构运动简图；能看懂机构的运动
简图并以此表达自己的设计构思。
3、掌握平面机构自由度的计算及平面机构具有确定运动的判断方法。能准确识别机构中存在的复
合铰链、局部自由度和虚约束，并作出正确的处理。能对机构是否具有确定的运动作出判断。
4、了解平面机构组成原理及结构分析方法。能够将简单机构分解为机架、原动件和若干基本杆组，
并正确判断机构的级别。学会根据机构组成原理对简单的设计方案进行分析。
二、本章重点和难点
本章的重点一是机构运动简图的绘制，二是平面机构自由度计算。至于平面机构的高副低代内容，属于拓宽知识面性质的内容，不作重点要求。
在机构运动简图的绘制是本章的重点也是难点，其关键在于如何根据相接触的两构件间的联接方式分析确定两者的运动性质，即判定运动副种类。此外，在运动简图上绘制构件时，只表达与运动有关的因素，与运动无关的因素（如构件复杂的外形）应略去。
在平面机构自由度计算中，有关虚约束的识别及处理是本章的另一个难点，但不是重点。因此，只要对虚约束有一明确的概念，并对机构存在虚约束的一些常见情况能够作出识别和判断，以便正确计算机构的自由度即可。
三、自测练习题
1、填空题
（1）两构件通过点或线接触而构成的运动副为；它引入个约束。两构件通过面接触而构成的运动副为，它引入个约束。
（2）根据平面机构组成原理，任何机构都可看成是由加和组成。
（3）机构中相对静止的构件称为，机构中按给定运动规律运动的构件称为。（4）杆组是自由度等于的运动链。
A：1 B：0 C：原动件数
（5）某机构为Ⅲ级机构，那么该机构应满足的必要充分条件是。
A：至少含有一个Ⅲ级杆组B：至少含有三个基本杆组C：含有基本机构和二个基本杆组
（6）机构中只有一个。
A：原动件B：从动件C：机架
（7）有两个平面机构的自由度都等于1，现用一个有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构，这时其自由度等于。
A：1 B：0 C：2
2、计算分析题
（1）画出下图所示各机构的运动简图。
（a）（b）（c）
（2）计算下图所示各机构的自由度并判断机构是否具有确定的运动。（在计算中，如有复合铰链、局部自由度和虚约束应说明）
（a）（b）
（3）下面所示两图分别为一机构的初拟设计方案。试：计算图示各机构的自由度，如有复合铰链，局部自由度和虚约束需说明。分析其设计是否合理，如此初拟方案不合理，请用简图
表示其修改方案，并对其合理性进行验证。
（a）（b）
（4）分析下图所示机构的杆组组成，画图表示拆杆组过程并指出各级杆组的级别和机构的级别。
①若构件1为机架、构件5为原动件，分析机构组成；
②若构件2为机架、构件3为原动件，分析机构组成。
第三章平面机构的性能分析
一、本章要求
1、了解平面机构运动分析和力分析的目的和不同方法。
2、掌握图解法对平面机构进行运动分析的基本方法。
3、理解速度瞬心的概念及“三心定理”，能够运用瞬心法对简单平面机构进行速度分析。
4、能够运用矢量方程图解法对平面机构进行速度分析和加速度分析。
5、掌握机构力分析的基本方法。运用图解法或解析法对平面机构进行动态静力分析；熟悉移动副、
转动副及螺旋副中摩擦力的确定。
6、对机械效率、自锁有明确的概念。
二、本章重点和难点
1、本章重点是图解法对平面机构进行速度和加速度分析，其中包括瞬心法和矢量方程图解法。
2、本章的难点一是运用瞬心法对机构进行速度分析，二是运用矢量方程图解法对平面机构进行加
速度分析。
三、自测练习题
1、填空题
（1）在由6个构件组成的机构中，瞬心总数为个，其中有个相对瞬心，有个绝对瞬心。
（2）当两构件的相对运动为动，牵连运动为动时，两构件的重合点之间将有哥式加速度。
（3）在用矢量方程图解法对机构进行运动分析时，影像原理适用于各点之间速度和加速度关系。
A：任意构件上B：同一机构上C：同一构件上。
（4） 机械效率等于 功与 功之比，它反映了输入功在机械中的有效利用程度。
（5） 平面移动副的自锁条件是：驱动力作用在 ；转动副的自锁条件是：驱动力
作用在 ；用机械效率判断自锁的条件是： 。
（6） 当移动副中摩擦系数大于零时，滑块所受导路总反力的方向与滑块运动方向成 。
A ：直角
B ： 锐角
C ：钝角。
（7） 两运动副的材料一定时，当量摩擦系数取决于 。
A ：运动副元素的几何形状
B ：运动副元素间的相对运动速度
C ：运动副元素间作用
力
（8） 一台机器空运转，对外不作功，这时机器的效率 。
A ：大于零
B ：等于零
C ：小于零
2、 作图分析题
（1） 在下图所示机构中，设已知各构件长度m m 85=AD l ，m m 25=AB l ，mm 45=CD l ，mm 70=BC l ，原动件以角速度rad/s 101=ω转动，试用图解法求在图示位置时E 点的速
度E v 和加速度E a ，及构件2的角速度2ω和角加速度2ε。
（2） 在下图（a ）所示曲柄滑块机构中，已知各构件的尺寸及位置，设原动件的角速度1ω为常
数。图b 和图c 分别为该机构在图示位置时的速度多边形和加速度多边形，各图的比例尺
分别为：
① 列出与图（b ）速度多边形相对应的速度矢量方程式，并标明速度多边形中各线段所代
表的矢量。
② 列出与图c 加速度多边形相对应的加速度矢量方程式，并标明加速度多边形中各线段
所代表的矢量。
③ 求构件2的角速度ω2和角加速度ε2。要求写出计算关系式，并根据图中线段尺寸比例
求出其大小，说明其方向。
④ 利用影像原理，求出构件2上速度为零的点2E 和加速度为零的点2F 。
（a）（b）（c）
（3）在下图所示机构中，曲柄1上作用着驱动力矩M，滑块3上作用有工作阻力Q。设已知机构尺寸、移动副中的摩擦角 以及转动副中摩擦圆（图中虚线圆所示）。若不计各构件的
质量，试求：构件2上运动副B、C处的反力方向和位置；构件1上运动副A处的反力方
向和位置；并分析滑块的受力情况（列出平衡方程，并画力多边形）。
第四章平面连杆机构
一、本章要求
1.了解平面四杆机构的基本形式及演化方法。对铰链四杆机构的三种基本形式及演化方式中的曲
柄摇杆机构和摆动导杆机构要熟悉其结构组成和运动特点。
2.掌握平面连杆机构的运动特性的分析方法。对曲柄存在条件、急回特性、行程速比系数、传动
角或压力角、死点有明确的概念；
3.掌握设计平面四杆机构的基本方法。能够按照给定行程速比系数、给定连杆位置或两连架杆位
置运用图解法或解析法完成四杆机构各构件基本尺寸的确定。
二、本章重点和难点
1.本章的重点一是铰链四杆机构基本形式的判断；二是四杆机构中急回特性分析、传动角压力角
分析及死点位置分析；三是平面四杆机构的设计。
2.本章的难点是平面四杆机构最小传动角的分析及按给定两连架杆位置设计平面四杆机构。
三、自测练习题
1．填空题
（1）当曲柄摇杆机构处于死点位置时，原动件应是，此时，机构的压力角为。
（2）在曲柄摇杆机构中，若把摇杆变换为机架，则机构演变成机构。
（3）一对心曲柄滑块机构，若以滑块为机架，则将演化成机构。
（4） 在四杆机构中，能实现急回运动的机构有 、 、 。
（5） 摆动导杆机构，当以曲柄为原动件时，传动角总是 。
A ：等于0o ；
B ：等于90o；
C ： 大于0o而小于90o。
（6） 曲柄滑块机构中，若增大曲柄长度，则滑块行程将 。
A ：增大；
B ：不变；
C ：减小。
（7） 铰链四杆机构ABCD 各杆长度分别为m m 40=AB l ，mm 90=BC l ，mm 55=CD l ，
m m 100=AD l ，取AB 杆为机架，则该机构为 。
A ：双摇杆机构；
B ：双曲柄机构；
C ：曲柄摇杆机构。
2．作图分析题
（1） 已知下图所示曲柄滑块机构中，m m 20=AB l ，mm 70=BC l ，偏距mm 10=e 。试用作图
法决定：
①
滑块的行程长度H 。 ②
极位夹角θ并计算行程速比系数K 。 ③
出现机构最小传动角的位置C B A ''及最小传动角min γ。 ④ 如果该机构用作曲柄压力机，滑块朝右运动是冲压工件的工作过程，请确定曲柄的合
理转向和传力效果最好的机构瞬时位置，并说明最大传动角min γ。
（2） 设计一曲柄摇杆机构，当曲柄为原动件，从动摇杆处于两极限位置时，连杆的两铰链点的
连线正好处于图示11C 和22C 位置。并且在连杆处于11C 位置时机构的传动角为40?。若连
杆与摇杆的铰链点取在C 点（即图中1C 点或2C 点），试用图解法求曲柄AB 、连杆BC 、摇
杆CD 和机架AD 之长。
第五章凸轮机构
一、本章要求
1、了解凸轮机构的分类及应用。
2、掌握推杆几种常用运动规律的特点和适用场合，了解其及选择原则。
3、掌握并灵活运用反转原理，学会根据选定这一原理设计凸轮廓曲线的方法，了解在确定凸轮机
构的基本尺寸时应考虑的主要问题。
二、本章重点和难点
1、本章的重点一是推杆几种常用运动规律的特点及适用场合；二是盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的
设计；三是凸轮机构压力角及运动失真的主要影响因素。
2、本章的难点是在凸轮轮廓设计及分析中”反转法”原理的理解和运用。
三、自测练习题
1．填空题
（1）在凸轮机构推杆常用的运动规律中，运动规律会使机构产生刚性冲击，而运动规律会使机构产生柔性冲击。
（2）图示几种凸轮机构中的润滑条件和传力性能最好。
A：a B：b C：c
（3）尖顶从动件凸轮机构中，基圆的大小会影响。
A：从动件位移B：从动件加速度C：机构的压力角
（4）与其它机构相比，凸轮机构的最大优点是。
A：便于润滑B：制造方便C：可实现各种预期的运动规律。
（5）为避免从动件运动失真，滚子从动件凸轮的理论轮廓不能。
A：内凹B：有尖点C：变平。
（6） 若凸轮机构出现运动失真，可采取 的措施。
A ：增大滚子半径
B ：增大基圆半径
C 、减小基圆半径。
（7） 设计滚子直动从动杆盘形凸轮机构时，若压力角超过许用值，则应 。
A ：增大滚子半径
B ：增大基圆半径
C ：减小基圆半径
（8） 平底推杆盘形凸轮机构，其压力角 。
A ：为常数
B ：随凸轮转动而变化
C ：一定比尖顶推杆的大
2．作图分析题
（1） 图所示一对心直动滚子从动杆盘形凸轮机构，已知凸轮转向为逆时针方向，凸轮工作轮廓
如图所示，要求：
①
画出凸轮的理论轮廓。 ②
画出凸轮的基圆。 ③
标出从动杆的行程h 。 ④
标出凸轮的推程角0δ、远休止角01δ、回程角0δ'、近休止角02δ。 ⑤ 标出凸轮由图示位置按逆时针方向转过45°时机构的压力角α。
（2） 图示为一偏心圆盘构成的凸轮机构。已知凸轮转向如图，要求：
①
标出基圆、推程运动角0δ及推杆图示位置的位移s 。 ②
标出图示位置的压力角α及凸轮转过
90 时的压力角90α。 ③ 若推杆末端改为平底，试分析其压力角α和α90 与②中情况有何不同。
第六章齿轮机构
一、本章要求
1、了解齿轮机构的类型和应用；
2、理解齿廓啮合基本定律。掌握关于节点、节圆的概念及节圆尺寸与中心距、与传动比的关系。
3、了解渐开线的形成及性质，掌握渐开线齿廓的啮合特性；明确啮合线、啮合角待概念。
4、掌握渐开线齿轮传动的正确啮合条件、正确安装条件及连续传动条件；熟悉一对标准齿轮正确安
装使用时各尺寸参数之间的关系，明确理论啮合线、实际啮合线及重合度的含义。
5、熟悉渐开线齿轮各部分的名称、基本参数及几何尺寸计算；熟练掌握渐开线标准直齿圆柱齿轮几
何尺寸的计算方法。
6、了解渐开线齿廓的切齿原理、根切现象、变位修正原理及变位齿轮的概念；
7、了解斜齿圆柱齿轮、直齿锥齿轮、蜗轮蜗杆的传动特点及基本几何尺寸的计算。
二、本章重点和难点
本章的内容较多，学习时注意抓住以下重点：一是齿廓啮合基本定律的深入理解；二是外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动的啮合原理和设计计算。对于其它类型的齿轮传动注意掌握其与直齿圆柱齿轮相比的特殊点。
本章的难点是：一对渐开线齿轮传动的啮合条件、安装条件及连续传动条件的分析；变位齿轮；
斜齿轮和锥齿轮的当量齿轮。
三、自测练习题
1、填空题
（1）渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件是；外啮合渐开线斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是；渐开线锥齿轮正确啮合条件是；蜗杆与蜗轮正确啮合条件是。
（2）一对渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动时，两轮的圆总是相切并相互作纯滚动的，而两轮的中心距不一定总等于两轮的圆半径之和。
（3） 渐开线标准齿轮除了模数、压力角、齿顶高系数和顶隙系数为标准值外，还应当满足的条件
是 。
（4） 用齿条刀具加工标准齿轮时，齿条刀具中线与齿轮分度圆 ；加工正变位齿轮时，
齿条刀具中线与齿轮分度圆 。
（5） 一对渐开线齿廓啮合时，接触点处两者的压力角 ，而在节点啮合时两者的压力角
则 。
A ：一定相等
B ：一定不相等
C ：一般不相等
（6） 渐开线斜齿轮 参数为标准值；
A ：端面
B ：法向
C ：轴向
（7） 渐开线锥齿轮在 具有标准模数和标准压力角。
A ：大端
B ：小端
C ：齿宽中点处
（8） 8）若两轴夹角为90°的渐开线直齿锥齿轮的齿数分别为251=Z ，402=Z ，这两轮的分度
圆锥角分别为=1δ 和=2δ 。
（9） 渐开线齿轮的传动比不仅与两轮 圆半径成反比，也与 圆半径成反比，还与 圆
半径成反比。
（10） 的圆称为分度圆。
A ：齿厚等于齿槽宽处
B ：齿顶高等于齿根高处
C ：具有标准模数和标准压力角
（11）渐开线齿轮传动的可分性是指 不受中心距变化的影响。
A ：节圆半径
B ：传动比
C ：啮合角
（12）斜齿圆柱齿轮的当量齿数是用来 的。
A ：计算传动比
B ：计算重合度
C ：选择盘形铣刀
（13）范成法加工齿数少于17的渐开线 时，一定会产生根切。
A ：标准直齿圆柱齿轮
B ：标准斜齿圆柱齿轮
C ：变位直齿圆柱齿轮
（14）正变位齿轮与标准齿轮相比其分度圆 ，齿顶圆 ，齿根圆 。
A ：变大
B ：变小
C ：不变
2、 分析计算题
（1） 已知一对正常齿渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，箱体的标准中心距mm 150=a ，工作一段
时间后小齿轮发生轮齿折断。
① 测得大齿轮的齿数602=Z ，齿顶圆直径mm 2482=a d 。试求：小齿轮的模数m 、齿
数1z 、分度圆直径1d 、齿顶圆直径1a d 、齿根圆直径1f d 、基圆直径1b d 、齿距1p 、齿
厚1s 、齿槽宽1e 及两轮的节圆直径1
d '、2d '、啮合角α'、传动比i ，并简要分析小齿轮发生轮齿折断的主要原因；
② 若要利用原有箱体及大齿轮，保持传动比不变，重新恢复并改善这对齿轮传动，请说
明新设计的齿轮传动应是什么类型？其大小齿轮的各项几何尺寸有何变化？节圆直
径、啮合角是否会改变？
（2） 设有一对外啮合渐开线标准直齿圆柱齿轮传动，已知两轮的齿数分别为301=Z ，402=Z ，
模数mm 20=m ，压力角 20=α，齿顶高系数1*=a h ，顶隙系数25.0*=c 。
① 试求：齿轮1的分度圆直径d 、齿顶圆直径a d 、齿根圆直径f d 、基圆直径b d 、齿距
p 、齿厚s 、和齿槽宽e 。
② 当实际中心距mm 5.702='a 时，两轮是否为无侧隙啮合？此时，啮合角α'为多少？
两轮节圆直径1
d '、2d '各为多少？顶隙c 为多少？传动比i 为多少？ ③ 保持实际中心距a '和传动比i 不变，若要实现无侧隙啮合，可采用什么类型的齿轮传
动？
第七章 轮系
一、 本章要求
1、 了解轮系的分类和主要功用；
2、 熟练掌握定轴轮系、周转轮系、复合轮系传动比计算方法，会确定主、从动轮的转向关系；
3、 了解行星轮系的选型及设计中的主要问题，熟悉行星轮系各轮齿数的确定方法。
二、 本章重点和难点
1、 本章重点是各种轮系传动比的计算。
2、 本章难点是周转轮系传动比计算及复合轮系中基本轮系的划分。
三、 自测练习题
1、 填空题
（1） 在轮系传动比计算中，H
AB i 表示 A 、B 两轮的传动比。
A ：在转化轮系中
B ：在实际轮系中
C ：在周转轮系中。 （2） 惰轮对轮系传动比 。
A ：大小方向均无影响
B ：仅影响大小，不影响方向
C ：仅影响方向，不影响大小。
（3） 下图所示轮系，三个传动比计算式中， 式是正确的。
A ：133113 z z n n i ==
B ：133113z z n n n n i H H H =--=
C ：1
33113z z n n n n i H H H -=--= （4） 图示轮系中各轮均为标准齿轮且隙标准安装，其齿数分别为251=Z ，20652===Z Z Z ，
则齿轮3的齿数 ，齿轮4的齿数 。
2、 计算题
（1） 在图所示轮系中，已知各轮的齿数8031=='Z Z ，2053==Z Z ，齿数l 的转速n1=70r/min,
方向如图所示。试求齿轮5的转速的大小及方向。
（2） 已知右上图所示轮系中各轮齿数分别为161=Z ，242=Z ，253=Z ，201='Z ，
505=Z 。试问：
①
该轮系为何种轮系？其组成情况如何？ ② 若齿轮1，2，2′3均为模数相同的标准齿轮，则?2='Z
③ 传动比?15 i 轮5与轮1的转向是相同还是相反？
第八章其他常用机构
一、本章要求
1、了解棘轮机构、槽轮机构的工作原理、运动特点、应用场合及设计要点。
2、了解几种常见的组合机构的组合方式、工作特点及主要应用。
二、本章重点和难点
本章内容难度不大，重点掌握几种常用机构的组成、运动特点及应用。
三、自测练习题
1、填空题
（1）单销外槽轮机构中，槽轮的运动时间总是静止时间。
A：大于B：等于C：小于。
（2）若要实现周期性间歇转动，且希望转角大小可调，可选取机构。
A：槽轮B：不完全齿轮C：棘轮。
（3）在单向间歇运动机构中，棘轮机构常用于场合。
A：低速轻载B：高速重载C：低速重载。
（4）当输入运动为连续匀速转动时，要求输出运动为单向间歇转动，可选用机构、
机构和机构。
（5）能满足超越要求的机构是。
A、外啮合棘轮机构
B、内啮合槽轮机构
C、内啮合棘轮机构
（6）棘轮机构中止动爪的作用是。
2、简答题
（1）实现间歇转动的机构有哪几种？哪一种间歇回转角可调？那一种较适用于高速情况？为什么？
（2）如下图所示为一摩擦式单向离合器，若以构件1为原动件，试问构件1在什么转向下能带动构件3同速转动？在什么转向下构件1不能带动构件3转动？
第九章机械系统动力学设计
一、本章要求
1、了解等效力或等效力矩、等效质量或等效转动惯量等概念的意义和计算；
2、了解机器运动速度波动的原因、特点以及相应的调节方法，掌握飞轮转动惯量的计算。
3、掌握刚性转子静平衡和动平衡的原理和方法，了解平面四杆机构的平衡原理。
二、本章重点和难点
本章的重点一是对等效力或等效力矩、等效质量或等效转动惯量的理解及周期性速度波动的调节中飞轮转动惯量的确定；二是刚性转子静平衡和动平衡的条件、原理和方法。
三、自测练习题
1、填空题
（1）在机械系统的阶段，系统的动能增加，并且输入功大于总消耗功。
A：启动B：稳定运转C：停车。
（2）在研究机械系统动力学问题时，常采用等效力（或力矩）来代替作用在系统中的所有外力，它是按的原则确定的。
A：动能相等B：做功相等C：力的平衡。
（3）对于单自由度的机构系统，假想用一个移动构件等效时其等效质量按等效前后相等的条件进行计算。
A：动能B：瞬时功率C：转动惯量。
（4） 在机械系统速度波动的一个周期中的某一时间间隔内，当系统出现亏功时，系统的运动速
度 ，此时飞轮将 能量。
A ：加快，储存
B ：减小，释放
C ：减小，储存。
（5） 在机械系统中安装飞轮后可使其周期性速度波动 。
A ：消除；
B ：保持不变；
C ：减小。
（6） 为了减小机械运转中 速度波动的程度，应在机械中安装飞轮。
A ：周期性和非周期性；
B ：周期性；
C ：非周期性。
（7） 不论刚性转子上有多少个不平衡质量，也不论它们如何分布，只需在 个平衡平面
内分别加一平衡质量，即可达到动平衡。
A ：两个；
B ：一个；
C ：与不平衡质量相同数量。
（8） 静平衡的刚性转子 是动平衡的；动平衡的刚性转子 是静平衡的。
（9） 机构总惯性力在机架上平衡的条件是 。
A ：总惯性力合力为零；
B ：总惯性力合力偶矩为零；
C ：总质心静止不动。
（10） 刚性转子静平衡的条件是 ；刚性转子动平衡的条件
是 。
（11） 设转子的直径为D ，厚度为b ，对于b/D ＜0.2的不平衡刚性转子， 。
A ：不用平衡；
B ：需进行静平衡；
C ：需进行动平衡。
（12） 机械平衡研究的内容是 。
A ：驱动力与阻力间的平衡；
B ：输入功率与输出功率间的平衡；
C ：惯性力系间的平衡。
2、 分析计算题
在下图所示的传动机构中，轮1为主动件，其上作用有驱动力矩=1M 常数，轮2上作用有阻力矩2M ，它随轮2转角2?的变化关系示于图（b ）中，轮1的平均角速度
rad/s 50=m ω，两轮的齿数分别为201=Z ，402=Z 。试求：
（1） 轮1为等效构件时，等效阻力矩r M ；
（2） 在稳定运转阶段（运动周期为轮2转360°），驱动力矩1M 的大小；
（3） 最大盈亏功max W ?；
（4） 为减小轮1的速度波动，在轮1轴上安装飞轮，若要求速度不均匀系数05.0=δ，而不计
轮1、2的转动惯量时，所加飞轮的转动惯量F J 至少应为多少？
（5） 若飞轮装在轮2轴上，所需飞轮转动惯量是多少？是增加还是减少？为什么？
机械原理课程设计 摇摆送料机构
机械原理课程设计说明书 题目：摆式送料机构总体设计 姓名：冯帅 学号： 专业： 班级: 学院：交通与车辆工程学院 指导教师： 2013年7月9日
目录 第一章机械原理课程设计指导书 (2) 一．机械原理课程设计的目的 (2) 二．机械原理课程设计的任务 (2) 三．课程设计步骤 (2) 四．基本要求 (3) 五．时间安排 (3) 六．需交材料 (3) 第二章摆式送料机构总体设计过程 (3) 一工作原理 (3) 二设计方案 (5) 三利用解析法确定机构的运动尺寸 (6) 四连杆机构的运动分析 (10) ⑴速度分析 (10) ⑵加速度分析 (12) 第三章课程设计总结 (14) 第四章参考文献 (14)
第一章机械原理课程设计指导书 一．机械原理课程设计的目的 机械原理课程设计是机械原理课程教学中最后的一个重要的实践性教学环节，是培养学个进行自动机械总体方案设计、运动方案设计、执行机构选型设计，传动方案设计控制系统设计以及利用用计算机对工程实际中各种机构进行分析和设计能力的一个重要的川练过程。其目的如下： (1)通过课程设计，综合运用所学的知识，解决工程实际问题。并使学生进一步巩固和加深所学的理论知识。 (2)使学生得到拟定机械总体方案、运动方案的训练，并且有初步的机械选型与组合及确定传动方案的能力，培养学生开发、设计、创新机械产品的能力。 (3)使学生掌握自动机械设计的内容、方法、步骤，并对动力分析与设计有个较完整的概念。 (4)进一步提高学生的运算、绘图、表达及运用计算机和查阅有关技术资料的能力。 (5)通过编写说明书，培养学生的表达、归纳及总结能力。 二．机械原理课程设计的任务 机械原理课程设计的任务一般分为以下几部分。 (1)根据给定机械的工作要求，合理地进行机构的选型与组合。 (2)拟定该自动机械系统的总体、运动方案(通常拟定多个)，对各运动方案进行对比和选择，最后选定一个最佳方案作为个设计的方案，绘出原理简图。 (3)传动系统设计，拟定、绘制机构运动循环图。 三．课程设计步骤 1．机构设计和选型 （1）根据给定机械的工作要求，确定原理方案和工艺过程。 （2）分析工艺操作动作、运动形式和运动规律。 （3）拟定机构的选型与组合方案，多个方案中选择最佳的。 （4）设计计算。 （5）结构设计、画图。 （6）编写设计计算说明书。 2．自动机械总体方案设计 （1）根据给定机械的工作要求，确定实现功能要求原理方案。 （2）根据原理方案确定工艺方案和总体结构。 （3）拟定工作循环图。 （4）设计计算。 （5）画图。
机械原理课程设计,详细.
目录 一、设计题目 (2) 1、牛头刨床的机构运动简图 (2) 2、工作原理 (2) 二、原始数据 (3) 三、机构的设计与分析 (4) 1、齿轮机构的设计 (4) 2、凸轮机构的设计 (10) 3、导杆机构的设计 (16) 四、设计过程中用到的方法和原理 (26) 1、设计过程中用到的方法 (26) 2、设计过程中用到的原理 (26) 五、参考文献 (27) 六、小结 (28)
一、设计题目 ——牛头刨床传动机构 1、牛头刨床的机构运动简图 2、工作原理 牛头刨床是对工件进行平面切削加工的一种通用机床，其传动部分由电动机经 带传动和齿轮传动z 0—z 1 、z 1 、—z 2 ，带动曲柄2作等角速回转。刨床工作时，由导 杆机构2、3、4、5、6带动刨刀作往复运动，刨头右行时，刨刀进行切削，称为工 作行程；刨头左行时，刨刀不进行切削，称为空回行程，刨刀每切削完一次，利用 空回行程的时间，固结在曲柄O 2 轴上的凸轮7通过四杆机构8、9、10与棘轮11和棘爪12带动螺旋机构（图中未画），使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切削。
二、原始数据 设计数据分别见表1、表2、表3. 表1 齿轮机构设计数据 设计内容齿轮机构设计 符号n01d01 d02 z0 z1 z1’m01 m1’2n2 单位r/min mm mm mm mm r/min 方案Ⅰ1440 100 300 20 40 10 3.5 8 60 方案Ⅱ1440 100 300 16 40 13 4 10 64 方案Ⅲ1440 100 300 19 50 15 3.5 8 72 表2 凸轮机构设计数据 设计内容凸轮机构设计 符号L O2O4 L O4D φ[α]δ02 δ0 δ01δ0/ r0 r r 摆杆运动规 律单位mm mm °°°°°°mm mm 方案Ⅰ150 130 18 45 205 75 10 70 85 15 等加速等减 速 方案Ⅱ165 150 15 45 210 70 10 70 95 20 余弦加速度方案Ⅲ160 140 18 45 215 75 0 70 90 18 正弦加速度方案Ⅳ155 135 20 45 205 70 10 75 90 20 五次多项式 表3 导杆机构设计数据 设计内容导杆机构尺度综合和运动分析 符号K n2L O2A H L BC 单位r/min mm 方案Ⅰ 1.46 60 110 320 0.25L O3B 方案Ⅱ 1.39 64 90 290 0.3L O3B 方案Ⅲ 1.42 72 115 410 0.36L O3B 表4 机构位置分配表 位置号位置 组 号 学生号 A B C D 1 1 3 6 8/ 10 2 5 8 10 7/ 1/ 4 7 8 10 1 5 7/ 9 12 2 1/ 4 7 8 11 1 3 6 8/ 11 2 5 7/ 9 11 1/ 3 6 8/ 11 3 2 5 7/ 9 12 1/ 4 7 9 12 1 3 6 8/ 12 2 4 7 8 10
机械原理课程设计教学大纲
《机械原理课程设计》教学大纲 课程名称：机械原理课程设计 课程性质：集中实践教学环节必修课程 学分：2 学时：2周 授课单位：机电工程学院 适用专业：机电一体化专科专业 预修课程：《机械制图》，《高等数学》，《材料与金属工艺学》，《理论力学》，《材料力学》、《机械原理》。 开设学期：第三学期 一、课程设计教学目的与基本要求： 1.教学目的：机械原理课程设计是对机械类专业学生进行的一次设计实践性教学环节。其主要目的是进一步巩固、理解并初步运用所学知识，在接触和了解工程技术实际（如工程设计方法、工程设计资料等）的基础上，对学生进行较为系统的设计方法训练，以达到初步培养学生分析问题、解决实际工程问题的能力。 2.基本要求：机械原理课程设计实质上是进行机构运动简图的设计。因此，它的基本要求是：提出设计方案、选用机构类型及其组合，确定运动学尺寸、进行运动分析和动态静力分析、飞轮转动惯量的计算等等。完成必要的计算机三维绘图或编程、图纸绘制和编写设计计算说明书。机械原理课程设计中，作图求解或解析的方法均可采用。 二、课程设计内容及安排： 1.主要设计内容：课程设计内容可根据专业要求从以下项目中选定： （1）运动方案设计 (a)工作原理和工艺动作分解; (b)机械运动方案的拟定； (c)机械执行机构的选择和评定(连杆机构的设计及分析、凸轮机构设计、齿轮机构或轮系设计、其它基本机构设计)； (d)根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图； (e)机械传动系统的设计选择和评定； （2）执行机构尺寸设计
(a)执行机构各部分尺寸设计； (b)机构运动简图； (c)飞轮转动惯量的确定； (d)机械动力性能的分析计算。 （3）编写设计说明书。 （4）答辩。 2.时间安排：在机械原理课程和其它先修课程完成后，安排2周时间进行机械原理课程设计。 三、指导方式：集体辅导与个别辅导相结合 四、课程设计考核方法及成绩评定： 1.考核方式：根据设计图和设计说明书及答辩进行成绩评定，不再考试。 2.成绩评定：由1～2名教师组成答辩小组，对学生完成的设计图和设计计算说明书的内容进行提问，并根据学生回答问题的正确性以及设计内容，按优秀、良好、中等、及格和不及格进行评分。 五、课程设计教材及主要参考资料： [1]牛鸣岐主编.《机械原理课程设计手册》.重庆大学出版社，2001年 [2]郑文纬主编.《机械原理》第7版.高等教育出版社，1997年 [3]孙桓主编.《机械原理》第7版.高等教育出版社，2006年 [4]朱理主编.《机械原理》第1版.高等教育出版社，2004年 大纲撰写人签字：学院章 学院负责人签字：年月日
机械原理课程设计凸轮设计
机械原理课程设计 编程说明书 设计题目：牛头刨床凸轮机构指导教师：王琦王春华设计者：雷选龙 学号：0807100309 班级：机械08-3 2010年7月15日 辽宁工程技术大学
机械原理课程设计任务书（二） 姓名雷选龙专业机械工程及自动化班级机械08-3班学号 五、要求： 1）计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图。 2）确定凸轮机构的基本尺寸，选取滚子半径，画出凸轮实际廓线，并按比例绘出机构运动简图。以上内容作在A2或A3图纸上。 3）编写出计算说明书。 指导教师： 开始日期：2010年07月10日完成日期：2010年07月16日
目录 一设计任务及要求-----------------------------------------------2 二数学模型的建立-----------------------------------------------2 三程序框图--------------------------------------------------------5 四程序清单及运行结果-----------------------------------------6 五设计总结-------------------------------------------------------14 六参考文献-----------------------------------------------------15
一 设计任务与要求 已知摆杆9为等加速等减速运动规律，其推程运动角φ=70，远休止角φs =10，回程运动角φ?=70，摆杆长度l 09D =125,最大摆角φ max =15，许用压力角[α]=40，凸轮与曲线共轴。 （1） 要求：计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图（用方格纸 绘制），也可做动态显示。 （2） 确定凸轮的基本尺寸，选取滚子半径，画出凸轮的实际廓线， 并按比例绘出机构运动简图。 （3） 编写计算说明书。 二 机构的数学模型 1 推程等加速区 当2/0?δ≤≤时 角位移 22max /21?δ?=m 角速度 2max /4?δ?ω= 角加速度 2max /4??ε= 2 推程等减速区 当?δ?≤<2/时 角位移 22max max /)(21?δ???--=m 角速度 2max /)(4?δ??ω-= 角加速度 2max /4??ε-= 3 远休止区 当s ??δ?+≤<时 角位移 max 1?=m 角速度 0=ω 角加速度 0=ε
机械原理课程设计参考答辩题
. 机械原理课程设计答辩参考选题 1.机构选型？ 2.何谓何谓机构尺度综合？ 3.平面连杆机构的主要性能和特点是什么？ 4.何谓机构运动循环图？ 5.机构运动循环图有哪几种类型？ 6.在机构组合中什么是串联式组合？ 7.在机构组合中什么是并联式组合？ 8.在机构组合中什么是反馈式组合？ 9.平面机构的构件常见的运动形式有哪几种？ 10.举例说明有哪些机构可以实现将转动变成直线移动。 11.举例说明有哪些机构可以实现将转动变成摆动。 12.举例说明有哪些机构能满足机构的急回运动特性？ 13.对于外凸凸轮,为了保证有正常的实际轮廓,其滚子半径选取有什么要求？ 14.要求一对外啮合直齿圆柱齿轮传动的中心距略
小于标准中心距,并保持无侧隙啮合,此时应采用什么传动？ 15.在凸轮机构中,从动件按等加速、等减速运动规律运动时,有何冲击？ .. . 16.蜗杆的标准参数在何处,蜗轮的标准参数在何处？ 17.平面四杆机构共有几个瞬心,其中有几个绝对瞬心、几个相对瞬心？ 18.在平面机构中,每个高副引入几个约束、每个低副引入几个约束？； 19.当两构件组成转动副时,其瞬心位于何处？当构件组成移动副时,其瞬心位于何处？ 20.机械效率可以表达为什么值的比值？ 21.标准渐开线斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是什么？ 22.标准渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数是哪几个？ 23.从机械效率的观点看,机械的自锁条件是什么？
24.试叙机构与运动链的区别？ 25.试计算所设计机构的自由度。 26.试说明所设计机构的工作原理。 27.四杆机构同样可以将旋转运动的输入变为直线运动的输出，为什么有的摇摆式输送机要采用6杆机构？ 28.机械原理课程设计的任务一般可分为几个部分？ 29.机械原理课程设计的方法原则上可分为几类？ 30.机械运动方案设计主要包括哪些内容？ 31.执行机构按运动方式及功能可分为几类？ .. . 32.做匀速转动的机构常用的有哪几种？ 33.做非匀速转动的机构常用的有哪几种？ 34.分析凸轮机构在本设计中所起的作用。 35.做往复移动的机构常用的有哪几种？ 36.平面连杆机构的主要性能和特点是什么？ 37.凸轮机构的主要性能和特点是什么？ 38齿轮机构的主要性能和特点是什么？ 39.分析影响行程速比系数K值大小的几何尺寸。
机械原理课程设计压片机设计说明书.
机械原理课程设计 题目：干粉压片机 学校：洛阳理工学院 院系：机电工程系 专业：计算机辅助设计与制造 班级：z080314 设计者：李腾飞（组长）李铁山杜建伟 指导老师：张旦闻 2010年1月1日星期五
课程设计评语 课程名称：干粉压片机的机构分析与设计 设计题目：干粉压片机 设计成员：李腾飞（组长）李铁山杜建伟 指导教师：张旦闻 指导教师评语： 2010年1月1日星期五
前言 干粉压片机装配精度高，材质优良耐磨损，稳定可靠，被公认为全国受欢迎产品。特别是现在的小型干粉压片机，市场前景很好。很多小型企业不可能花高价去买大型的，而且得不尝试，所以小型压片机更少中小型企业青睐。例如蚊香厂、鱼药饲料厂、消毒剂厂、催化剂厂都相继使用。本机还可改为异形冲模压片。由于该机型相对于其他机型压力较大，压片速度适中，因而受到生产奶片、钙片、工业、电子异形片的厂家欢迎。相信本厂品会给您带来良好的企业效应。 编者：洛阳理工学院第二小组 日期：2010年1月1日星期五
目录 一. 设计题目 (5) 1.工作原理以及工艺过程 (5) 2.原始数据以及设计要求 (5) 二. 设计题目的分析 (5) 1. 总功能分析 (5) 2. 总功能分解 (5) 3. 功能元求解 (6) 4. 运动方案确定 (7) 5. 方案的评价 (9) 6. 运动循环图 (10) 7. 尺度计算 (11) 8.下冲头对心直动滚子推杆盘形凸轮机 (13) 9.下冲头对心直动滚子推杆盘形凸轮机的位移曲线 (13) 三. 干粉压片机各部件名称以及动作说明 (14) 四. 参考书目 (14) 五. 新得体会 (14)
机械原理课程设计指导手册
一、课程设计的意义、内容及步骤 随着生产技术的不断发展，机械产品种类日益增多，对产品的机械自动化水平也越来越 高，因此，机械设备设计首先需要进行机械运动方案的设计和构思、各种传动机构和执行机 构的选用和创新设计。本指导书旨在根据高校工科本科《机械原理课程教学基本要求》的要 求：结合一个简单的机械系统，综合运用所学理论和方法，使学生能受到拟定机械运动方案的初步训练，并能对方案中某些机构进行分析和设计，针对某种简单机器（即工艺动作过程 较简单）进行机构运动简图设计。 设计过程指从明确设计任务到编制技术文件为止的整个设计工作的过程，该过程一般来 讲包括四个阶段：1）明确设计任务和要求；2）原理方案设计；3）技术设计；4）施工设计。本 次设计的主要内容主要完成前两个任务，完成的步骤如下; 设汁任务I神服文现礴足列施的罐本原现-T星本T艺劭怦的即是I-二选揮执行机构亍■ 绘制机构运功祁画I_ 黴新瓦标詡示直图I一匹苻机狷矗尺可金豕迄功学设审一I绘制机购运动简圏I 运动学和动力学分析If进行评价比较优选I 二、机械原理课程设计的基本要求 1.设计结果体现创新精神。 2.方案设计阶段以小组为单位，组织学生参观讨论，分析机器的结构、传动方式、工 作原理，给出至少两种运动方案，并对其进行比较，从中选出最优方案。 3.方案确定以后，进行机构尺寸综合和机构运动分析时，每个学生的参数不同，独自 设计。若发现尚未达到工作要求，应审查方案，调整机构的尺寸，重新进行设计。 4.每个学生绘制一张图纸，应包括机械系统运动方案简图和机械运动循环图，一两个 主要机构的运动分析及设计程序。 5.写一份设计说明书，最后进行答辩。 6.成绩的评定。课程设计的成绩单独评定。应以设计说明书、图样和在答辩中回答问题的情况为依据， 参考设计过程中的表现，由指导教师按五级计分制（优、良、中、及格、不及格）进行评定。 、机械运动简图设计内容 1?功能分解 机器的功能是多种多样的，但每一种机器都要完成某一工艺动作过程。将机械所需完 成的工艺动作过程进行分解，即将总功能分解为多个功能元，在机械产品中就是将工艺动作 过程分解为若干个执行动作。设计者必须把动作过程分解为几个独立运动的分功能，然后用 树状功能图来描述，使机器的总的功用及各分功能一日了然。 例如，设计一部四工位专用机床，它可以分解成如下几个工艺动作：
机械原理课程设计
机械原理课程设计说明书 设计题目： 指导老师：哈丽毕努 设计者：马忠福 所属院系：新疆大学机械工程学院专业：机械工程及自动化 班级：机械 10-7 班 完成日期： 2014年7月 新疆大学 《机械原理课程设计》任务书
班级: 机械姓名: 马忠福 课程设计题目: 冲压式蜂窝煤成型机 课程设计完成内容: 设计说明书一份(主要包括:运动方案设计、方案的决策与尺度综合、必要的机构运动分析和相关的机构运动简图) 发题日期: 2014 年 6 月 15 日 完成日期: 2014 年 7 月 25 日 指导教师: 哈利比努
目录 一、蜂窝煤的功能和设计要求 (1) 二、工作原理和工艺动作分解 (2) 三、根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图 (2) 四、执行机构的选型 (3) 五、机械运动方案的选定和评价 (4) 六、机械传动系统的传动比和变速机构 (5) 七、画出机械运动方案简图 (5) 八、对机械传动系统和执行机构进行尺寸计算 (6) 1、带传动计算： (6) 2、齿轮传动计算 (6) 3、曲柄滑块机构计算 (6) 4、槽轮机构计算 (7) 5、扫屑凸轮计算 (7) 九、机械方案运动简图 (8) 十、参考文献 (9)
一、蜂窝煤的功能和设计要求 冲压式蜂窝煤成型机是我国城镇峰窝煤（通常又称煤饼）生产厂的主要生产设备，这种设备由于具有结构合理、质量可靠、成型性能好、经久而用、维修方便等优点而被广泛采用。 冲压式蜂窝煤成型机的功能是将粉煤加入转盘的模简内，经冲头冲压成峰窝煤。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)将在模简内的冲压后的蜂窝煤脱模； (5)将冲压成型的蜂窝煤输送。 图1.1冲头、脱模盘、扫屑刷、模筒转盘位置示意图 冲压式蜂窝煤成型机的设计要求和参数有： (1)蜂窝煤成型机的生产能力：30次/min； (2)驱动电机：Y180L-8，功率N=111KW；转速n=710r/min; (3)机械运动方案应力求简单； (4)图1.1表示冲头、脱模盘、扫屑刷、模筒转盘的相互位置情况。实际上冲头和脱模盘都与上下移动的滑梁连成一体，当滑梁下冲时将粉煤冲压成蜂窝煤，脱模盘将以压成的蜂窝煤脱模。在滑梁上升过程中扫屑刷将冲头和脱模盘刷除粘着粉煤，模筒转盘上均布了模筒，转盘的间歇机构使加料的模筒进入冲压位置、成型的模筒进入脱模位置、空模筒进入加料位置。 (5)为了改善蜂窝煤冲压成型的质量，希望冲压机构在冲压后有一保压时间。 (6)由于冲头压力较大，希望冲压机构具有增力功能，以增大有效作用，减小原动机的功率。
机械原理课程设计说明书
机械原理课程设计说明书设计题目：压床机构设计 自动化院（系）机械制造专业 班级机制0901 学号20092811022 设计者罗昭硕 指导老师赵燕 完成日期2011 年1 月4日
一、压床机构设计要求 1 ．压床机构简介及设计数据 1.1压床机构简介 图9—6所示为压床机构简图。其中，六杆机构ABCDEF为其主体机构，电动机经联轴器带动减速器的三对齿轮z1-z2、z3-z4、z5-z6将转速降低，然后带动曲柄1转动，六杆机构使滑块5克服阻力Fr而运动。为了减小主轴的速度波动，在曲轴A上装有飞轮，在曲柄轴的另一端装有供润滑连杆机构各运动副用的油泵凸轮。 1.2设计数据
1.1机构的设计及运动分折 已知：中心距x1、x2、y, 构件3的上下极限角，滑块的冲程H，比值CE ／CD、EF／DE，各构件质心S的位置，曲柄转速n1。 要求：设计连杆机构, 作机构运动简图、机构1～2个位置的速度多边形和加速度多边形、滑块的运动线图。以上内容与后面的动态静力分析一起画在l号图纸上。 1.2机构的动态静力分析 已知：各构件的重量G及其对质心轴的转动惯量Js(曲柄1和连杆4的重力和转动惯量（略去不计)，阻力线图(图9—7)以及连杆机构设计和运动分析中所得的结果。 要求：确定机构一个位置的各运动副中的反作用力及加于曲柄上的平衡力矩。作图部分亦画在运动分析的图样上。 1.3飞轮设计 已知：机器运转的速度不均匀系数δ．由两态静力分析中所得的平衡力矩Mb;驱动力矩Ma为常数，飞轮安装在曲柄轴A上。 要求：确定飞轮转动惯量J。以上内容作在2号图纸上。 1.4凸轮机构构设计 已知：从动件冲 程H，许用压力角 [α ]．推程角δ。，远 休止角δ?，回程角δ'， 从动件的运动规律见 表9-5，凸轮与曲柄共 轴。 要求：按[α]确定 凸轮机构的基本尺 寸．求出理论廓 线外凸曲线的最小曲 率半径ρ。选取滚子 半径r，绘制凸轮实际 廓线。以上内容作在 2号图纸上 压床机构设计 二、连杆机构的设计及运动分析
机械原理课程设计(步进送料机设计说明
12届机械原理课程设计 步进送料机 设计说明书 学生姓名付振强 学号8011208217 所属学院机械电气化工程学院 专业机械设计制造及其自动化 班级机械12-2 指导教师张涵 日期2010-06-30 前言 1
进入21世纪以来，随着科学技术、工业生产水平的不断发展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。机械产品设计中，首要任务是进行机械运动方案的设计和构思、各种传动机构和执行机构的选用和创新设计。这要求设计者综合应用各类典型机构的结构组成、运动原理、工作特点、设计方法及其在系统中的作用等知识，根据使用要求和功能分析，选择合理的工艺动作过程，选用或创新机构型式并巧妙地组合成新的机械运动方案，从而设计出结构简单、制造方便、性能优良、工作可靠、实用性强的机械产品。 企业为了赢得市场，必须不断开发符合市场需求的产品。新产品的设计与制造，其中设计是产品开发的第一步，是决定产品的性能、质量、水平、市场竞争力和经济效益的最主要因素.机械原理课程设计结合一种简单机器进行机器功能分析、工艺动作过程确定、执行机构选择、机械运动方案评定、机构尺度综合、机构运动方案设计等，使学生进一步巩固、掌握并初步运用机械原理的知识和理论，对分析、运算、绘图、文字表达及技术资料查询等诸方面的独立工作能力进行初步的训练，培养理论与实际结合的能力，更为重要的是培养开发和创新能力。因此，机械原理课程设计在机械类专业学生的知识体系训练中，具有不可替代的重要作用。 本次我设计的是步进送料机，以小见大，设计并不是门简单的课程，它需要我们理性的思维和丰富的空间想象能力。我们可以通过对步进送料机的设计进一步了解机械原理课程设计的流程，为我们今后的设计课程奠定了基础。 目录 前言 (1)
糕点切片机机械原理课程设计
1．计题目：糕点切片机 2．工作原理及工艺动作过程 糕点先成型（如长方体、圆柱体等）经切片后再烘干。糕点切片机要求实现两个动作：糕点的直线间歇移动和切刀的往复运动。通过两者的动作配合进行切片。改变直线间歇移动速度或每次间歇的输送距离，以满足糕点的不同切片厚度的需要。 3．原始数据及设计要求 1）糕点厚度：10~20mm。 2）糕点切片长度（亦即切片高）范围：5~80mm。 3）切刀切片时最大作用距离（亦即切片宽度方向）：300mm。 4）切刀工作节拍：40次/min。 5）工作阻力很小。要求选用的机构简单、轻便、运动灵活可靠。 6）电机可选用，功率0.55KW（或0.75KW）、1390r/min。 4．设计方案提示 1）切削速度较大时，切片刀口会整齐平滑，因此切刀运动方案的选择很关键，切口机构应力求简单适用、运动灵活和运动空间尺寸紧凑等。 2）直线间歇运动机构如何满足切片长度尺寸的变化要求，是需要认真考虑的。调整机构必须简单可靠，操作方便。是采用调速方案，还是采用调距离方案，或采用其它调速方案，均应对方案进行定性分析比较。 3）间歇机构必须与切刀运动机构工作协调，即全部送进运动应在切刀返回过程中完成。需要注意的是，切口有一定的长度（即高度），输送运动必须在切刀完全脱离切口后方能开始进行，但输送机构的返回运动则可与切刀的工作行程在时间上有一段重叠，以利提高生产率，在设计机器工作循环图时，应按照上述要求来选择间歇运动机构的设计参数。5．设计任务 1）根据工艺动作顺序和协调要求拟订运动循环图（A3）。 2）进行输送间歇运动、切刀往复直线运动的选型。 3）进行机械运动方案的评价和选择。 4）根据选定的电机和执行机构的运动参数拟订机械传动方案。 5）画出机械运动方案示意图。 6）对机械系统和执行机构进行尺寸设计。 7）画出机构运动简图。（A1） 7）对间歇机构或往复运动机构进行运动分析，绘制从动件的位移、速度、加速度曲线图。（A2）8）编写设计说明书。（用16K纸张，封面用标准格式）
南京理工大学机械原理课程设计
机械原理 课程设计说明书 设计题目：牛头刨床 设计日期：20011年07 月09 日 目录 1.设计题目 (3)
2. 牛头刨床机构简介 (3) 3.机构简介与设计数据 (4) 4. 设计内容 (5) 5. 体会心得 (15) 6. 参考资料 (16) 附图1：导杆机构的运动分析与动态静力分析 附图2：摆动从计动件凸轮机构的设计 附图3：牛头刨床飞轮转动惯量的确定 1设计题目：牛头刨床 1.）为了提高工作效率，在空回程时刨刀快速退回，即要有急会运动，行程速比系数在1.4左右。 2.）为了提高刨刀的使用寿命和工件的表面加工质量，在工作行程时，刨刀要速度平稳，切削阶段刨刀应近似匀速运动。 3.）曲柄转速在60r/min,刨刀的行程H在300mm左右为好，切削阻力约为7000N，其变化规律如图所示。
2、牛头刨床机构简介 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图4-1。电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄2和固结在其上的凸轮8。刨床工作时，由导杆机构2-3-4-5-6带动刨头6和刨刀7作往复运动。刨头右行时，刨刀进行切削，称工作行程，此时要求速度较低并且均匀，以减少电动机容量和提高切削质量，刨头左行时，刨刀不切削，称空回行程，此时要求速度较高，以提高生产率。为此刨床采用有急回作用的导杆机构。刨刀每切削完一次，利用空回行程的时间，凸轮8通过四杆机构1-9-10-11与棘轮带动螺旋机构（图中未画），使工作台连同工件作一次进给运动，以便刨刀继续切削。刨头在工作行程中，受到很大的切削阻力（在切削的前后各有一段约5H的空刀距离，见图4-1，b），而空回行程中则没有切削阻力。因此刨头在整个运动循环中，受力变化是很大的，这就影响了主轴的匀速运转，故需安装飞轮来减小主轴的速度波动，以提高切削质量和减小电动机容量。 3、机构简介与设计数据 3.1.机构简介 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄2和固 结在其上的凸轮8。刨床工作时，由导杆机构2-3-4-5-6带动刨头6和刨刀7作往复运动。
机械原理课程设计说明书
机械原理课程设计说明书 设计题目： _______ 包装机械________ 系： _______________ 机械___________ 专业： ______ 班级： _____________________________ 设计者： __________________________ 指导老师： _________________________ 2015年7月2日
目录 一、课程设计目的 (1) 二、课程设计意义 (2) 三、课程设计任务 (2) 四、课程设计的内容及要求 (3) 五、课程设计进度安排 (3) 六、课程设计地点及时间安排 (3) 七、答辩与评分标准 (3) 八、准备工作 (4) 九、机械结构方案设计 (4) 十、尺寸设计与计算 (7) 十一、运动曲线 (8) 十二、运动循环图 (11) 十三、结果讨论 (12) 十四、课程设计总结 (12) 十五、参考书目 (13) 十六、教师评价 (14) 附录15
《机械原理与设计I》课程设计任务书 专业班级：____ 学号： ______ 姓名： _______ 指导教师：____ 一、课程设计目的 (1) 通过课程设计，学会将理论知识运用于实际问题，并对以已学知识较全面 的进行一次加深、巩固和整理。 (2) 培养创新能力、独立分析和解决问题的能力。 (3) 通过对一个简单的机械系统的机构类型的选择、机构间的连接配合、尺 寸参数的确定以及运动参数的计算和确定，使学生对机构的分析设计过程有一定认识。 (4) 加强学生对知识的运用能力，对资料查阅和工具书的运用能力以及，对 于应用软件编程帮助分析运动参数的能力。 (5) 提高学生绘图能力，使学生养成严谨的绘图习惯。 二、课程设计意义 由于生产技术的不断提高和社会的不断发展，机械生产的产品种类日益增多，对产品的机械自动化水平也越来越高。因此需要运用创新设计来优化改进和设计更多机械运动方案。此次课程设计能够使学生能初步得到拟定机械运动方案的一些简单基本的经验，并能对方案中的某些机构进行分析和设计，对某些较简单的工艺动作过程的机器进行机构运动简图设计。对于机械类的学生有重要的实际意义。 三、课程设计题目 某包装机械有一工艺过程，需要将包装物品夹紧固定，然后冲压。其工艺过程为：推入物品夹紧冲压松夹四个过程。要求设计执行机构满足此工艺过程 (物品尺寸a x b = 80 x 80,单位：mr)。 执行头位移曲线如下： 冲头运动曲线推头运动曲线 分组情况(供参考)
机械原理课程设计指导
机械原理课程设计指导 一、课程设计的目的和内容 1 课程设计的目的 1．巩固并灵活运用所学相关知识； 2．具有初步的设计机械运动方案的能力； 3．提高分析问题、解决问题的能力； 4．提高创新意识和能力； 5．培养运用现代设计方法解决工程问题的能力。 2. 课程设计的任务 (进行机械系统的运动方案和传动系统设计) 确定工作原理和运动形式，绘制工作循环图； 设计几种运动方案并进行分析、比较和选择； 对选定运动方案进行运动分析与综合，并绘制机构运动简图； 进行机械动力性能分析与综合； 编写说明书及相关程序。 3．课程设计的内容 机械原理课程设计，通常以满足一定使用要求或工艺要求的机械为设计对象。 机械原理课程设计，通常包括下列内容： 机械系统方案的拟定; 机械系统运动动力参数计算; 设计计算说明书一份。 完成规定的全部工作后，应进行设计答辩。
二、课程设计的一般步骤 1. 设计准备 1）阅读和研究设计任务书，明确设计内容和要求，分析原始数据及工作条件。 2）借阅（图书馆）、搜集（含网上搜集）有关设计信息、资料及机构设计手册；复习课程有关内容，熟悉有关机构的设计方法，拟定设计计划，准备设计资料。 2. 机械系统的方案设计 机械产品是以机械运动为特征的技术系统，机械系统方案设计的核心是机械运动方案设计，它在机械系统设计的总体中，占有十分重要的地位，也是最具创造性和综合性的内容。 1）机械执行系统运动方案设计 执行系统是机械系统中的重要组成部分，是直接完成机械系统预期工作任务的部分。执行系统由一个或多个执行机构组成。 执行构件是执行机构的输出构件，其数量及运动形式、运动规律和传动特性等要求，决定了整个执行系统的结构方案。机械执行系统的方案设计是机械系统总体方案设计的核心，是整个机械原理工作的基础。 执行系统方案设计的内容 功能原理设计：就是根据机械预期实现的功能，考虑选择何种工作原理来实现这一功能要求。 运动规律设计：是指为实现上述工作原理而决定选择何种运动规律。 执行机构型式设计：是指究竟选择何种机构来实现上述运动规律。 执行机构的协调设计：就是根据工艺过程对各动作的要求，分析各执行机构应当如何协调和配合，设计出协调配合图。 机构尺度设计：是指对所选择的各个执行机构进行运动和动力设计，确定各执行机构的运动尺寸，绘制出各执行机构的运动简图。
机械原理课程设计
《机械原理》课程设计任务书 搅拌机机构设计与分析 1.机构简介 搅拌机常应用于化学工业和食品工业中对拌料进行搅拌工作如附图1（a）所示，电动机经过齿轮减速，通过联轴节（电动机与联轴节图中未画）带动曲柄2顺时针旋转，驱使曲柄摇杆机构1-2-3-4运动，同时通过蜗轮蜗杆带动容器绕垂直轴缓慢旋转。当连杆3运动时，固联在其上的拌勺E即沿图中虚线所示轨迹运动而将容器中的拌料均匀拨动。 工作时，假定拌料对拌勺的压力与深度成正比，即产生的阻力按直线变化，如附图1（b）所示。 附图1 搅拌机构（a）阻力线图（b）机构简图 2.设计数据 设计数据如附表1-1所示。 附表1-1 设计数据
3. 设计内容 连杆机构的运动分析 已知：各构件尺寸及重心位置，中心距x,y,曲柄2每分钟转速n 2。 要求：做构件两个位置（见附表1-2）的运动简图、速度多边形和加速度多边形，拌勺E 的运动轨迹。以上内容画在2号图纸上。 附表1-2 机构位置分配图 曲柄位置图的做法，如图1-2所示：取摇杆在左极限位置时所对应的曲柄作为起始位置1，按转向将曲柄圆周作十二等分，得12个位置。并找出连杆上拌勺E 的各对应点E 1,E 2…E 12,绘出正点轨迹。按拌勺的运动轨迹的最低点向下量40mm 定出容器地面位置，再根据容器高度定出容积顶面位置。并求出拌勺E 离开及进入容积所对应两个曲柄位置8’和11’。附图1-2 曲柄位置 目 录 1课程设计的任务与要求
1.1机械原理课程设计任务书 1.2机械原理课程设计的参考数据 1.3机械原理课程设计的目的与要求 1.3.1、机械原理课程设计的目的 1.3.2、牛头刨床的工作原理与机构组成（设计三个方案并选出其中最合适的方案并说明理由。每一小组成员最终设计方案允许一致，但每个人的尺寸参数需不一致） 2课程设计的机构 2.1原动件设计 2.1.1电机选型 2.1.2减速器设计（选择好传动比，画出轮系即可） 2.2运动循环图 2.3导杆机构的运动分析 2.4导杆机构的动态静力分析 2.5齿轮机构设计 2.6凸轮机构设计 2.7飞轮设计 3设计小结 4参考文献 心得体会 机械原理课程设计是培养学生综合运用所学知识。发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过
机械原理课程设计
一、机构简介 设计垫圈内径检测装置，检测钢制垫圈内径是否在公差允许范围内。被检测的工件由推料机构送入后沿一条倾斜的进给滑道连续进给，直到最前边的工件被止动机构控制的止动销挡住而停止。然后，升降机构使装有微动机关的压杆探头下落，检测探头进入工件的内孔。此时，止动销离开进给滑道，以便让工件浮动。设计数据选择方案B，设计要求见表1。 表1 二、执行机构的选择与比较 方案一： 如图1-1，止动销与曲柄滑块机构的滑块固联在一起，曲柄做一定速度的匀速转动，带动滑块做往复的上下直线运动，止动销上升过程中止动被测垫圈，下降到一定高度时滑块可继续滑动进入下一个工作环节。 如图1-2，升降机构与曲柄滑块机构的滑块固连在一起，曲柄做一定方向一定速度的匀速转动时，滑块做往复的上下移动，升降机构下降过程中，可以对垫圈的内径进行检测，检测完后，升降机构上升，垫圈进入下一个工作环节，下一个垫圈滑向该位置。 该方案的优点：止动销和升降机构的上下移动达到了预定的工作要求，运动过程容易控制。 该方案的缺点：止动销和升降机构在运动过程中的时间匹配的不严格，容易引起工作空闲。而且四杆机构的惯性力较大，运动不稳定，铰链处摩擦较大，易磨损。
图1 -1 图1-2 方案二： 如图2-1，滑块处于垫圈的右侧，曲柄做一定速度的匀速转动，带动滑块做往复的左右直线运动，滑块移动到左极限位置时，止动垫圈，升降机构开始检测，滑块离开。 如图2-2，升降机构与推杆固联在一起，推杆的上顶点在槽型凸轮的槽内移动，凸轮以一定的角速度转动时，推杆上下往复移动，带动升降机构上下往复移动，升降机构下降过程中，可以对垫圈的内径进行检测，检测完后，升降机构上升，垫圈进入下一个工作环节，下一个垫圈滑向该位置。 该方案的优点：止动销和升降机构的上下移动达到了预定的工作要求，运动过程容易控制。 该方案的缺点：止动销和升降机构在运动过程中的时间匹配的不严格，容易引起工作空闲。而且四杆机构的惯性力较大，运动不稳定，铰链处摩擦较大，易磨损。凸轮与推杆的移动摩擦较大，易磨损。 图2-1 图2-2
自动打印机机械原理课程设计
课程设计说明书题目：自动打印机机构设计 院（系）：机电工程学院 专业： 学生姓名： 学号： 指导教师： 职称：讲师 200 9年 1月16日
目录 目录........................................... 错误!未定义书签。 1 题目............................................ 错误!未定义书签。 2.1设计题目.......................................... 错误!未定义书签。 2.2设计任务及要求.................................... 错误!未定义书签。 2.3设计数据.......................................... 错误!未定义书签。 2.4 运动方案构思及提示 (1) 3 运动方案 (2) 4 运动循环图 (6) 5 设计计算 (7) 5.1 电动机的选择 (7) 5.2 涡轮蜗杆机构设计 (7) 5.3 齿轮机构设计 (7) 5.4 圆柱凸轮间歇机构设计 (8) 5.5 打印凸轮机构设计 (8) 6 打印机构运动曲线分析 (9)
7 总结 (11) 参考文献 (12)
一、题目：自动打印机机构设计 二、设计题目以及任务 2.1 设计题目 设计自动打印机机构。 2.1.1 功能要求及工艺动作分解提示 1）总功能要求：在产品上打印记号 2）工作原理及工艺动作分解提示自动打印机系统的工作原理及工艺动作如图10.1所示该系统由电机驱动主轴上的三个执行机构，完成送料、夹紧和打印、输出的任务。自动打印机系统的系统功能图如下所示。 2.2设计任务及要求 1）本题设计的时间为3周。
机械原理课程设计完整版
《机械原理课程设计》 学院: 行知学院专业: 机械设计制造及其自动 化 姓名：陈宇学号: 10556109 授课教师:王笑提交时间: 2012 年 7 月1日 成绩:
目录 1.设计工作原理-----------------------------------------------------2 2.方案的分析--------------------------------------------------------4 3. 机构的参数设计几计算-----------------------------------------7 4. 机构运动总体方案图及循环图-------------------------------11 5.机构总体分析----------------------------------------------------13 6. 参考资料----------------------------------------------------------13
半自动钻床机构 一、设计工作原理 1.1、工作原理及工艺动作过程 该系统由电机驱动，通过变速传动将电机的1080r/min降到主轴的5r/min，与传动轴相连的各机构控制送料，定位，和进刀等工艺动作，最后由凸轮机通过齿轮传动带动齿条上下平稳地运动,这样动力头也就能带动刀具平稳地上下移动从而保证了较高的加工质量。 设计加工图（一）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。 1.2、设计原始数据及设计要求 半自动钻床设计数据参看表（一） 表（一）半自动钻床凸轮设计数据
机械原理课程设计说明书完整版
机械原理课程设计说明 书 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
机械原理课程设计说明书 题目：压床机械方案分析 班级：机械1414班 姓名：刘宁 指导教师：李翠玲 成绩： 2016 年 11 月 8 日 目录 目录 一．题目：压床机械设计 二．原理及要求 （1）.工作原理 压床机械是由六杆机构中的冲头（滑块）向下运动来冲压机械零件的。图1为其参考示意图，其执行机构主要由连杆机构和凸轮机构组成，电动机经过减速传动装置（齿轮传动）带动六杆机构的曲柄转动，曲柄通过连杆、摇杆带动滑块克服阻力F冲
压零件。当冲头向下运动时，为工作行程，冲头在内无阻力；当在工作行程后行程时，冲头受到的阻力为F；当冲头向上运动时，为空回行程，无阻力。在曲柄轴的另一端，装有供润滑连杆机构各运动副的油泵凸轮机构。 （a）机械系统示意图（b）冲头阻力曲线图 （c）执行机构运动简图 图1 压床机械参考示意图 （2）.设计要求 电动机轴与曲柄轴垂直，使用寿命10年，每日一班制工作，载荷有中等冲击，允许曲柄转速偏差为±5％。要求凸轮机构的最大压力角应在许用值[α]之内，从动件运动规律见设计数据，执行构件的传动效率按计算，按小批量生产规模设计。 （3）.设计数据
推程运动角 δ60°70°65°60°70°75°65°60°72°74° 远休止角 s δ10°10°10°10°10°10°10°10°10°10° 回程运动角 δ'60°70°65°60°70°75°65°60°72°74°三．机构运动尺寸的确定 转速n2 (r/min)距离x1 (mm) 距离x2 (mm) 距离y (mm) 冲头行程H (mm) 上极限角 Φ1 (°) 下极限角 Φ2(°) 884013516014012060 （ 1.以O2为原点确定点O4的位置； 2.画出CO4的两个极限位置C1O4和C2O4; 3.取B1，B2使CB=CO4*1/3，并连接B1O2，B2O2; 4.以O2为圆点O2A为半径画圆，与O2B1交于点A1; 5.延长B2O2交圆于A2； 6.取CD=*CO4。 C1 B1 D1 O4 B2 C2 A1 D2 O2 A2 （2）计算： 由题可知CO4=H=140，CB=CO4*1/3=47，O4B=93,CD=*CO4=42; Δx(O2B1)= Δx(O2B2)=OB*cos(30o)-x1=; Δy(O2B1)=y+O4B*sin(30o) =; Δy(O2B2)=y-O4B*sin(30o) =; O2B1=√[Δx(O2B1) 2+Δy(O2B1) 2]≈210; O2B2=√[Δx(O2B1) 2+Δy(O2B2) 2]≈120; AB+O2A=O2B1,AB-O2A=O2B2; 可以解得O2A=45，AB=165. 符号 单位mm 方案414093474216545