机械原理课程设计指导书
机械原理课程设计
指导书
重庆大学国家工科机械基础课程教学基地
2009年5月
目录
0.绪论 (1)
1. 机构的选型 (9)
1.1 主执行机构的选型 (9)
1.2 辅助执行机构的选型 (12)
2. 原动机的选用 (14)
3. 拟定传动系统方案 (15)
3.1 传动系统的选择与设计 (15)
3.2 有级变速传动系统的转速图 (16)
4. 绘制系统工作循环图 (19)
5. 机构尺度参数确定 (24)
6. 静力分析和初定各构件的质量参数 (25)
7. 主执行机构的运动分
析 (26)
8. 主执行机构的动态静力分析 (30)
8.1静定组 (30)
8.2主执行机构的动态静力分析图解法 (30)
8.3主执行机构的动态静力分析解析法 (33)
9. 飞轮设计和原动机功率的校
核 (34)
附录：平面连杆机构力分析子程序使用说明 (36)
参考文献 (50)
0 绪论
机械原理课程设计是培养学生创新思维和设计能力的重要实践环节。但由于机械原理课程设计是学生入学以来的第一次工程设计实践，对于机械设计知识的了解还不够系统和深入，特别是缺乏实践经验和机械系统方案设计知识的学生来说，要独立地完成机械原理课程设计还存在较多的困难。特别是在设计的开始阶段，学生常会感到无从下手，或者完全被动地依靠指导教师。本书就是为了使学生能尽快地进入设计工作状态，让学生能积极主动地进行创新思维，并能独立完成设计任务而编写的。
本指导书按学生将要进行的设计过程编写，适用于所有设计题目。学生阅读本指导书，并按要求进行课题的设计，可达到课程设计的基本要求。有更高要求的学生，可在指导教师的指导下，查阅其它资料，完成更多更复杂的设计工作。
任务书中提出的设计要求和指导教师对学生的要求有可能是“脱离工程实际的要求而更接近机械原理课程内容训练的要求”。个别学生可在指导教师认可的条件下，展示其创新思维的才华，创造性地提出并实施其新颖的设计方案，但对大多数学生来说设计要求是具有强制性的。其一是内容的强制性：方案中强制性规定了涉及机械原理课程的主要内容。而其中某些内容在实际的设计中可能是没有的；其二是完成任务所用方法的强制性：设计内容及要求中强制规定了既涉及图解法的内容又涉及编写程序的任务，而图解法甚至解析法编写程序在实际工程设计中都有可能不采用。其三是时间的强制性：学生必须在两周内完成设计，而工程实际的设计问题则有可能有更长的反复设计的时间。因此学生的设计过程中仅涉及机械产品设计过程的主要部分过程而不是全部过程。
0.1机械原理课程设计的地位、目标和要求
机械原理课程属于高等学校工科机械工程类本科生必修的“机械设计系列课程”之一，是一门主干技术基础课，在培养学生的机械设计综合能力方面占有不可替代的重要地位。它的任务是使学生掌握各种基本机构及由它们组成的机械系统的基础理论、基本知识、分析和设计方法，并具有按照任务要求进行简单机械系统运动方案设计的初步能力。本课程在培养学生的机构分析和设计能力、机械系统运动方案设计能力、机械设计的数学建模及计算机应用能力，创造性思维以及初步机械工程实践等方面均具有独到的作用。
机械原理课程设计是培养学生创新思维和设计能力的重要实践环节。在机械原理课程设计中，通过加强机械系统方案的创新构思与设计，加强机械系统多方案的评价与优选，加强设计内容的综合性和工程性，加强现代机械设计基本功的训练与培养，加强各种现代设计方法与手段的掌握与应用，使学生具有更高的综合素质，更强的机械设计和创新能力，以适应时代的要求。
通过机械设计基础系列课程综合设计，学生应达到如下要求：
1）更好地掌握和加深理解“机械原理”课程的基本概念、基本理论和基本方法；
2）树立正确的设计思想，了解完整的机械产品设计过程，并重点掌握机械产品的总体方案设计、运动和动力设计等重要概念和内容；了解国家当前的有关技术经济政策；
3）具有调查研究、分析比较的能力和机械产品或机械系统总体方案或运动方案创新设计的能力；
4）进一步提高各种现代设计方法和手段应用的能力；
5）进一步提高计算和绘图能力，具有运用设计标准、设计规范、设计手册、设计图册和查阅有关技术资料的能力；
6）具有表达设计成果、书写技术报告及科学研究论文的能力。
0.2机械产品设计过程
设计机械过程并没有一个通用的固定的程序，而须按具体情况确定。机械设计的一般进程，可分为产品规划（概念设计）、总体方案设计、结构技术设计生产施工设计（工艺设计）和改进设计五个阶段。其工作内容和任务如表1.1 所示。
表0.1 机械产品设计过程
0.2.1机械总体方案设计的目的和内容
进行总体方案设计的具体目的，就是在通过调查研究进行机械产品规划、确定设计任务、明确设计的要求和条件的基础上，寻求问题的解法及原理方案构思，进行功能原理设计，拟定机械功能结构方案，选择机构类型，得出一组可行的机械系统运动方案，为下一步进行详细的结构设计作好原理方案方面的准备，提出战略性、指导性的意见，也为最终进行评价、优选决策提供诸如可行性、先进性等等相关技术原理方面详尽的科学依据。
机械系统主要由原动机、传动系统、执行系统和控制系统所组成。总体方案设计的主要内容就是围绕这几部分的方案设计。
1. 执行系统的方案设计主要包括执行系统的功能原理设计、动作及运动设计、执行机构的型式设计、执行系统的协调设计和执行系统的方案评价与决策。
2. 原动机类型的选择和传动系统的方案设计其中传动系统的方案设计主要包括传动类型和传动路线的选择，传动链中机构顺序的安排和各级传动比的分配。
3. 控制系统的方案设计
4. 其它辅助系统的设计主要包括润滑系统、冷却系统、故障检测系统、安全保障系统和照明系统等的设计。
一般而言，传动机构是指转速变换机构，而执行机构是指运动形式和运动规律变换机构。有时，传动系统、执行系统及控制系统的界限并不能明显的划分，特别是在现代机电一体化系统中变得模糊而更具综合性。而上述各项设计内容，也必须围绕机械产品这个“整机”来进行创新设计和整体优化。
0.2.2机械执行系统运动方案设计的主要内容
1）功能原理设计任何一部机械的设计都是为了实现某种预期的功能要求，包括工艺要求和使用要求。所谓功能原理设计，就是根据机械预期实现的功能，考虑选择何种工作原理（或功能原理）来实现所需的功能要求。实现某种预期的功能要求，可以采用多种不同的工作原理。这些功能原理广义的可分为物理的、化学的和生物学的等等（在机械系统中主要是考虑物理的工作原理）。还可以更进一步划分为具体的工作原理。例如物理学的还可分为力学的、电磁学的、光学的、热学的、材料弹塑性形变的等等。而力学的还可更具体的分为摩擦的、推拉的、惯性的、重力的、吸附的、粘着的 等等。例如要求设计一个齿轮成型设备，可选择基于材料弹塑性变形原理的冲压、滚扎等；也可选择基于熔融成型原理的、化学腐蚀的、电化学的；还可以采用基于材料切削原理的仿形法和范成法等等。不同的功能原理，所设计出的机械其性能、结构、工作品质、适用场合等都会有很大的差异，这必须根据更具体的工作要求，如强度、精度寿命以及产量、效率、成本、环保等诸多因素综合考虑确定。同时尽可能在满足要求的前提下多采用几个方案。
2）动作及运动设计在工作原理选定之后要根据工艺要求进行工艺动作的分解及执行运动的确定。首先要进行工艺动作分解，例如齿轮成型选定了范成切削原理进行加工，则根据范成工艺，可分解为切削、分度（范成）、进刀三个工艺动作。一般工艺动作可直接作为执行运动，这就确定了该齿轮加工机床要具有三个独立的执行运动，即往复直线运动（切削）、对滚运动（范成）、径向进刀（直线）运动。执行运动确定之后，就确定了执行构件的数目。一般一个执行运动对应一个执行构件，有时也可将几个执行运动合并由一个执行构件来完成。例如齿轮加工机床，对滚运动需由刀具和工作台两个执行构件来实现；而切削和进刀则可由一个执行构件－刀具来完成。
很多情况是一个工作原理，可以有多种工艺动作分解。如切削平面，则可按铣削、刨削、磨削等不同工艺分解成不同的工艺动作及执行运动的不同形式和数量，最后设计出的机床结构也是大不相同的。
3）执行机构型式设计实现同一种运动，可以选用不同型式的机构。所谓机构型式设计，是指究竟选择何种机构来实现上述运动。例如，为了实现刀具的上下往复运动，既可以采用齿轮齿条机构、螺旋机构；也可以采用曲柄滑块机构、凸轮机构；还可以机构组合或结构变异创造发明新的机构等。究竟选择哪种机构，还需要考虑机构的动力特性、机械效率、制造成本。
4）执行系统的协调设计一部复杂的机械，通常由多个执行构件及执行机构组合而成。当选定执行构件及其运动后，还必须使这些执行构件的运动以一定的次序协调动作，使其统一于一个整体，互相配合，以完成预期的工作要求。例如齿轮加工机床的范成运动，必须使工作台（工件）及刀具按一定的传动比关系实现对滚运动。如果各个
机构动作不协调，就会破坏机械的整个工作过程，达不到工作要求，甚至会损坏机件和产品，造成生产和人身事故。所谓执行系统的协调设计，就是根据工艺过程对各动作的要求，分析各执行构件应如何协调和配合，设计出协调配合图。这种协调配合图通常称为机械的运动循环图，作为选择执行机构型式和拟定机械运动方案的依据。它具有指导各执行机构和控制系统的设计、安装和调试的作用
5）机构的尺度设计机构的尺度设计是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（一般为运动形式变换机构）的运动学尺寸，绘制出各执行机构的运动简图。
运动形式变换机构的运动学尺寸设计，就是确定该机构构件的长度和运动学参数。如转动副间的相对位置尺寸、移动副的导路位置、高副运动副元素的几何形状及尺寸、螺旋机构导程（或螺纹头数与螺距）、棘轮齿数及形状、槽轮机构尺寸及槽数、不完全齿轮机构的齿轮齿数及形状等。
6）运动和动力分析对整个执行系统进行运动分析和动力分析，以检验是否满足运动要求和动力性能方面的要求。
7）方案评价与决策方案评价包括定性评价和定量评价。前者是指对结构的繁简、尺寸的大小、加工的难易等进行评价，后者是指将运动和动力分析后所得的执行系统的具体性能与使用要求所规定的预期性能进行比较，从而对设计方案做出评价。如果评价的结果认为合适，则可绘制出执行系统的运动简图，即完成了执行系统的方案设计；如果评价的结果是否定的话，则需要改变设计策略，对设计方案进行修改。修改设计方案的途径因实际情况而异：既可以改变运动参数，重新进行机构尺度设计；也可以改变机构型式，重新选择新的机构；还可以重新进行工艺动作分解，进行执行运动设计；甚至还可以否定原来所采用的功能原理设计，重新寻找新的功能原理。
需要指出的是，选择方案与对方案进行尺度设计和性能分析，有时是不可分的。因为在实际工作中，大体尺寸还没有确定，就不可能对方案做出确切评价，确定选择哪种方案。所以，这些工作在某种程度上是并行的。
0.3 机械原理课程综合设计步骤和内容
根据机械原理课程设计的的特点和要求，学生要按照下述步骤完成下述内容。
表0.2 机械设计基础系列课程综合设计步骤和内容
0.4 机械原理课程设计的评分方法和评分标准
学生的“机械原理课程设计”成绩分为二部分：第一部分为平时成绩，第二部分为设计成果成绩。
第一部分平时成绩占总成绩的40%。首先，指导教师根据学生的出勤率和“调研确定整体方案”、“编程上机”、“画图”、“整理设计说明书”、“交流与讨论”等主要实践环节中的表现给出成绩；第二部分设计成果成绩，我们按照“方案设计”占20%，“设计图纸”占40%，“设计说明书”占40%的比例评定成绩。学生如在某一方面，特别是在设计方案上如有所创新、有所突破者可得高分。
1 机构的选型
机构选型的任务是选择主执行机构、辅助主执行机构(进刀机构、调节机构、送料机构等)的类型。要求学生：1)在选型、讨论过程中应记录下各种机构比较、评价、选择的依据；2)最后选出的2个最终方案(这两个方案也是后续步骤的实施方案)。
1.1主执行机构的选型
牛头刨床的刨刀机构、专用精压机的冲压机构和平台印刷机的版台运动执行机构等均为主执行机构。它们均是实现往复移动输出的机构。
机构选型的大致步骤为：
第一步：按预期运动转换类型列出所有备选机构；
第二步：按机构的优缺点和应用场合筛选备选机构；
第三步：按工作特点筛选备选机构；
第四步：按预期运动规律筛选备选机构；
第五步: 对不理想的机构进行变异组合扩展得到新机构；
第六步: 选出多个理想的机构。
需指出的是：1)工程实际问题要复杂的多，设计者的设计能力也高低变化,所以上述步骤是引导学生思考的步骤,并不权威；2) “理想的机构”是定性分析的理想的机构,最终的理想的机构还需对系统进行运动、动力、强度结构等定量分析才能评价出来，因此工程设计是反反复复的过程,而课程设计做不到这一点。
1.1.1按预期运动转换形式列出所有备选机构
预期运动转换类型：在课程设计的题目中，主执行机构是实现往复移动输出的机构，当原动机为电动机时，主执行机构是“将转动形式转换为往复移动形式”机构。
学生在《机械设计》中学过“带传动”、“链传动”、“齿轮传动”，它们可组合出所需的传动系统，不能对运动形式进行转换。
学生在《机械原理》中学过的“连杆机构”、“凸轮机构”和“其它常用机构”(又称间歇运动机构)可对运动形式进行转换，而“轮系”则不行。
“将转动形式转换为往复移动形式”的机构只剩下“连杆机构”和“凸轮机构”，当然，也可以采用组合机构，例如齿轮－连杆组合机构两种、凸轮－连杆组合机构等等。
1.1.2按机构的优缺点和应用场合筛选备选机构
“连杆机构”、“凸轮机构”、“组合机构”各有哪些优缺点？各用在哪些应用场合？在进行机构型式设计时，必须回答这个问题。
单自由度连杆机构有四杆机构、六杆机构、八杆机构；
实现“将转动转换为往复移动”的四杆机构只有曲柄滑块机构。
六杆Ⅱ级机构是由原动件、机架和两个Ⅱ级组组成。组合方式有串联、并联和混联三种，你只能选择哪种方式？理论上，只要后接Ⅱ级组是RRPⅡ级组，都能实现“将转动转换为往复移动”功能。请学生以列表形式和以机构示意图形式组合出所有“能将转动转换为往复移动“的六杆Ⅱ级机构。
对于二自由度机构，例如五杆机构、七杆机构（包括组合机构）等，可以采用运动封闭的方法，将其封闭为单自由度机构。
Ⅲ级机构(当然是六杆机构)也能实现“将转动转换为往复移动”功能,在机构选型中可讨论Ⅲ级机构，但强烈建议最终方案别选择Ⅲ级机构。(不过，若选择Ⅲ级机构为最终方案，并成功完成设计计算，很可能备受推崇。)
经过这一步，你的备选机构有多少？请一一列出。
1.1.3按工作特点筛选备选机构
设计任务书中的“设计要求与技术条件”，对设计对象提出了行程、急回特性、受力等方面的要求，在进行机构型式设计时，应给予充分考虑。
学生还需归纳总结出其它特点。
工作特点对机构的要求：
(1)工作行程大：要求机构是行程扩大机构；
(2)工作阻力较大：要求机构在具有较大的力增益的区间工作；
(3)正向运动的大部分时间有工作阻力：要求机构具有急回特性；
(4)正向运动的极短时间有工作阻力：要求机构在具有较大的力增益的区间工作。
图1.1给出了两种行程扩大机构，学生还可以寻找出或组合出其它几种行程扩大机构。
b）
图1.1行程扩大机构
当不计摩擦及惯性力时，机构的输入角速度ωi力矩M i与输出角速度ω0力矩M0满足关系M iωi= M0ω0，所以力M0 /M i=ωi /ω0，M0/ M i为力增益。当ωi不变(由工作频率决定)而ω0很小时，机构的增益很大。由此可看出机构在极限位置附近的ω0很小。结论
是：极限位置附近是机构的具有较大力增益的区间。曲柄压机就是在曲柄滑块机构曲柄
图1.2力增益的六杆Ⅱ级机构
具有急回特性且具有“将转动转换为往复移动”功能的四杆机构是偏心式曲柄滑块机构，学生应该能组合出具有急回特性的且具有“将转动转换为往复移动”功能的六杆机构。请一一列出。
经过这一步，你的备选机构还有多少？请一一列出。
1.1.4按预期运动规律筛选备选机构
冲床工作时要求实现较复杂的预期运动规律（见设计任务书之三），请相关学生列出其它能够实现较复杂运动规律的机构。牛头刨床要求切削时刨刀近似等速，学生应该知道控制住行程速比系数就能满足这一要求。
经过这一步，你的备选机构还有多少？请一一列出。
1.1.5 对机构进行变异、组合和扩展
你的备选机构都可能在某些方面有优点，而另一些方面有缺点。你能通过变异、组合和扩展等一系列手段改进机构吗？这一步不要求学生必修做，但可以试一试，尤其是做冲压床设计的学生。其他学生如何做，由指导教师决定。
1.1.6 确定最终方案
经过以上步骤，你已经得到了一系列备选方案，你需要在其中选出两个方案加以实施。请你通过列表比较的方式，比较各备选方案的优缺点，指出你的选择依据。表中要列哪些项目，由学生自己确定或征求指导教师的意见。
1.2 辅助执行机构的选型
辅助执行机构是指控制工件运动的机构（如工作台进给机构、送料机构）和调节机构（如行程调节机构位和置调节机构）。
1.2.1控制工件运动的辅助执行机构的选型
课程设计中控制工件运动的辅助执行机构的选型应考虑以下几点：
（1）与主执行机构有相同的工作周期。这就要求辅助执行机构与主执行机构的运动严格协调，这也意味着辅助执行机构与主执行机构尽量用同一个原动件。
（2）辅助执行机构是“将连续转动转换成间歇运动”机构。间歇运动机构是《机械原理》中“其它常用机构”章节的内容。有哪些“间歇运动机构”？各自的功能是将什么的运动形式转换成间歇运动的？间歇运动的形式？各有哪些优缺点？是平面机构还是空间机构？
如果某一“间歇运动机构”是“将连续转动转换成间歇运动”机构，可直接使用吗？
如果某一“间歇运动机构”是“将往复摆动转换成间歇运动”机构，又怎么办？
如果某一“间歇运动机构”是平面机构，输出构件的运动平面与要求的不一致，怎么办？
回答出上述问题后，你可组合出许许多多控制工件运动的辅助执行机构，从中选出你所需的机构。图1.3
a）间歇滚轮传动b）棘轮机构
c）推勾式送料机构
图1.3 冲床的送料机构
1.2.2调节机构的选型
（1）行程调节：行程调节机构是完成“执行构件行程能在一定范围内人工无级调整”这一功能的机构。理论上，“将连续转动转换成往复运动”的四杆机构都可以“通过适当调节杆长来改变输出构件的行程”。用螺旋机构就可改变杆长。有些构件杆长的变化对输出运动范围的影响极其显著，比如曲柄。图1.4给出了一种通过螺旋机构调节
曲柄长度的方法，图中螺杆1与曲柄2组成转动副，螺母3与螺杆1组成螺旋副，螺母3与曲柄2组成移动副，转动螺杆1即可调节转动副A和B之间的距离。
（2）位置调节：用螺旋机构调节即可两个构件的相对位置。
请相关学生选出或构造出至少一种行程调节位机构和至少一种置调节机构。
图1.4用螺旋机构调节曲柄的长度
2 原动机的选用
图2.1 给出了各种原动机的类型。课程设计中的原动机是交流异步电动机。 请学生根据输出功率、效率计算确定电动机的型号。在确定电动机额定转速时要顾及到传动系统的设计中的总传动比及分配问题。
图2.1 各种原动机的类型
往复摆动
电动机
气缸
原动件运动形式
连续回转
往复直线
液压马达
气动马达
内燃机
液压马达
气动马达
直线电机
油缸
柴油机 燃气轮机
汽油机
直流电动机
交流变频变速电动机
伺服电动机 步进电动机 力矩电动机
交流异步电动机
3 拟定传动系统方案
3.1传动系统的选择与设计
传动系统的作用通常是实现减速、增速和变速，有时也用作实现运动形式的转换，并且在传递运动的同时，将原动机的输出功率和转矩传递给执行机构。
通常要把原动机的输出运动传给执行机构，仅选用一种传动装置或机构的情况较少见，大多数情况是选择若干种传动装置或机构合理地加以组合布置，构成一个传动系统，才能实现预期的工作要求。在进行传动装置和机构的选择与设计时应注意以下问题：
(1) 设原动机的转速为n d ，执行机构原动件的设计转速为n r ，则传动装置系统的总传动比
r
d
n n i
如果传动装置系统由n 个传动装置或机构串联组成，其每个传动装置或机构的传动比分别为i 1，i 2，……i n ，则
i =i 1.i 2.i 3.……i n
每种传动装置或机构的传动比的取值可参阅表3.1。若i 大于推荐值时，通常应该用两级或两级以上的传动装置或机构串联组合来进行传动。
表3.1 常用传动机构的合理取值范围
(2) 当系统为减速传动时，宜使i 1< i 2< i 3…… i n ，并使相邻两级传动比相差不要太大。这样可使中间各级轴有相对较高的转速和较小的扭矩，转轴及轴上的零件可以设计得尺寸较小，从而获得较为紧凑的结构。
(3) 因为传动轴及轴上的传动零件的尺寸，主要取决于所传递的扭矩。当系统传递的功率一定时，轴的转速愈高，其扭矩愈小，传动轴与传动零件的尺寸可以设计得愈小，故宜将传动能力小的机构安排在高速级。如带传动和摩擦传动宜布置在高速级；需要密封的齿轮传动宜布置在高速级，这样因齿轮尺寸小，可减小密封箱体的外廓尺寸；生产成本高、加工困难的零件宜布置在高速级，如锥齿轮传动宜布置在高速级。
(4) 为了使机器运转平稳，减少震动冲击和噪音，宜将带传动布置在高速级，从而可利用传动带的弹性吸振、打滑，防止过载时损坏基它零件。链传动冲击、振动大，宜布置于中、低速膜的形成，从而提高蜗杆传动的效率。
(5) 蜗杆传动宜布置在高速级，以便提高齿面的相对滑动速度，有利于液体动力润滑油膜的形成，从而提高蜗杆传动的效率。
(6) 为了减少能耗、减轻振动，宜将转换运动形式的机构，如凸轮机构、连杆机构、螺旋机构等布置在与执行机构相连的低速级一端。
(7) 选择尽可能短的传动链结构。因为这样作可减少机械的构件、零件数目，降低制造成本，提高机械效率和系统的传动精度和可靠性，同时也关系到设备的使用、保养和维修的简便程度。
上面介绍了传动链系统中有关传动装置或机构的选择与布置问题，在实际生产中，当传动链系统是减速时，减速器是一种常用的独立的闭式传动装置。目前国内生产的大多数减速器已经标准化，设计时可查阅有关技术资料进行选取。
此外，当需要在原动机与执行机构间实现调速时，可选择相应的机械调速装置。调速机械装置有两种：有级变速传动装置和无级变速传动装置。当执行机构要求有多档固定转速，而动力源又不能调速时，可采用有级变速传动装置。有级变速传动装置常用直齿圆柱齿轮作为传动构件，因为直齿圆柱齿轮换挡比较方便。机械式无级变速传动装置，能在机器不停止运动的条件下实现调速。这种传动装置一般均靠摩擦来实现传动，故寿命较短，一般常用于小功率的传动系统。以上两类变速传动装置也有标准产品可供选择，选用时可查阅有关技术资料。
3.2 有级变速传动系统的转速图
对于有级变速传动系统，为清楚地表示机器或机械系统中主轴的每一种转速是通过哪些齿轮传动的，以及各对齿轮的传动比之间的内在联系，只有算出各种转速，并按转速大小排序、画出传动路线的转速图。以下来研究转速图的原理和画法。
3.2.1 转速图的概念
图3.1表示某机床主传动系统运动简图和转速图。图中竖线表示主传动系统各轴，距离相等的一组水平线与竖线相交，得相应交点（图中用园点表示）代表各轴所具有的转速。相邻两档转速之比称为公比φ（图中
φ≈710/450≈450/280≈280/180≈3180/710≈1.58）。图中等距竖线并不代表实际轴间距相等，但相邻的两根等距横线，便代表了成公比φ的两档转速。图中倾斜的连线和上方的数字比代表传动比，向右下方倾斜时，表示减速，向右上方倾斜时，表示增速。
3.2.2 转速图的拟定方法和步骤
以下以牛头刨床为例，具体说明转速图的拟定方法和步骤，由题意：刨刀每分钟的往复次数为15~80次，6档，即转速级数Z=6，公比φ= 515
/
80≈1.4，则刨刀各档速度分别为：80，57，41，29，21，15。
设电动机的转速为960转/分。
1）确定变速组数目和变速组排列方案
由于转速级数Z=6，故取两个变速组，根据各变速组中传动副数应遵循前多后少的原则，选择
Z=6=3×2
即前面用一个三联齿轮，后面用一个双联齿轮。
图3.1 某种机床主传动系统的运动简图和转速图
左图为主传动系统的运动简图，图中29/46为交换齿轮，38-28为双联齿轮。
右图为该主传动系统对应的转速图
2）确定基本组和扩大组
根据前紧后松的原则，选择6=31·23方案，即第一变速组为基本组，其三档传动比在转速图上相差一格；第二变速组为扩大组，两档传动比在转速图上相差三格。
3）确定是否增加定传动比降速级
由于本传动系统的最大传动比i=960/15=64，如仅用二级变速组来实现降速，则每级传动比要取到8才能达到要求，显然太大了。为减小二级变速组的传动比，必须增加定传动比的降速级。考虑到主执行机构中的主动件必须与大齿轮固联，且驱动它的小齿轮不能做成滑动齿轮，故这一对齿轮的传动比固定。通过类比，选定为4；另外，为减小变速部分的各齿轮的径向尺寸，通常在电动机之后再增加一级V带传动或其它传动（如蜗杆传动）。设增加一级V带传动，传动比选定为4.2，则二级变速组的最大传动比为
64/（4×4.2）=3.81≈1.44
4）分配速比
由上边计算知，变速组的最大传动比为3.81≈1.44，设取第一变速组、第二变速组的最大传动比均为1.4×1.4=1.96，则第一变速组的三个传动比分别为：1.96、1.4和1；第二变速组的二个传动比为1.96和0.714。
5）V带传动带轮基准园直径之比和各对齿轮齿数比的确定
（1）V带传动带轮基准园直径之比
经类比初选电机功率P=3.5 kw，其余略。
（2）第一变速组的三对齿轮副
首先确定最大传动比时的齿数比。设小齿轮齿数Z1=20，则大齿轮齿数
Z2=1.94×20=39
Z∑=Z1+Z2=20+39=59
第二对齿轮副中小齿轮齿数按下式计算
Z1= Z∑/（1+i）=59/(1+1.4)=24.58，取Z1为25，则大齿轮齿数Z2=59-25=34；
第三对齿轮副的传动比为1，故Z1= Z2=59/2=29.5，实取为Z1= Z2=29。
（3）第二变速组的二对齿轮副
同（2），先确定最大传动比时的齿数比。设小齿轮齿数Z3=23，则大齿轮齿数
Z4=1.94×23=45，则Z∑=Z3+Z4=23+45=68；
第二对齿轮副中小齿轮齿数按下式计算
Z1= Z∑/（1+i）=68/(1+0.714)=39.67，取Z3为40，则大齿轮齿数Z4=68-40=28。
（4）最后一级定传动比齿轮副
参考同类刨床，小齿轮齿数Z5=25，则大齿轮齿数Z6=i×Z5=4×25=100。
1）计算刨刀实际的每分钟往复次数（略）
画出牛头刨床主运动链的转速图（略）。
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-书本打包机
计课程设机械原理Course Design of Mechanical 设计题目：书本打包机 目录 设计任务 .................................................. 设计题目:书本打包机 ...................................... 1设计任务 ........................................... 书本打包机设计 ............................................ 第一章：功能分析及流程分析 ................................ 设计要求： ........................................... 功能分析： ........................................... 机构选用： ........................................... 包装示意图： .........................................
第二章各机构的选用及组合 ................................. 主要执行机构方案设计原理 ................................. 推书机构： ........................................... 剪纸机构： ........................................... 折上下边机构： ....................................... 涂糨糊贴标签机构： ................................... 整体机构 ............................................. 第三章各机构装配及设计 ................................... 原始数据及设计要求 ....................................... 机构的尺寸范围 ....................................... 工艺要求的数据 ....................................... 纵向推书运动要求 ..................................... 其他机构的运动关系 ................................... 工作阻力 ............................................. 第四章机构计算 ..........................................
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：
机械原理课程设计任务书.doc
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）
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。
机械原理课程设计剪板机设计说明书
机械原理课程设计剪板机设计说明书 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
机械原理课程设计说明书设计题目剪板机 成员 指导教师 2014年7月18日
前言 一．原始数据及设计要求 设计一剪板机械，主要功能是能将卷料展开并剪成一定长度的铁板，即将板料作定长度的间歇送进，在板料短暂的停歇时间内，剪刀在一定位置上将铁板剪断。设计要求：原材料为成卷的板料。每次输送铁板长度为2000mm；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，铁板停歇时间不超过剪断工艺时间的倍，；输送机构运转应平稳，振动和冲击应尽量小。 剪板频率为30次/分钟。 二．项目组成员及分工 目录 一．选题意义 (1)
二．原理分析 (2) 三.设计方案及选择 (3) 设计方案分析 (3) 设计方案选择 (3) (3) (5) 四.选用机构的尺寸设计 (7) 机构自由度计算 (7) 间歇传动轮系的直径与转速的确定 (7) (7) (7) 剪断传动机构的尺寸确定 (9) (9) (10) 五．选定机构的运动分析 (14) 位移分析 (14) 速度分析 (14)
加速度分析 (16) 机构运动循环 图 (18) 六．心得体会 (19) 七．参考文献 (22) 八．附录 (23)
一．选题意义 剪板机常用来剪裁直线边缘的板料毛坯。剪切能保证被剪板料剪切表面的直线性和平行度要求，并减少板材扭曲，以获得高质量的工件。板金行业的下料剪切工具，广泛适用于机械工业，治金工业，等各种机械行业，主要作用就是用于金属剪切在使用金属板材较多的工业部门，都需要根据尺寸要求对板材进行切断加工，所以剪板机就成为各工业部门使用最为广泛的板料剪断设备。 二．原理分析 剪板机分为送料机构，剪断机构，卸料机构三个部分，由一台电动机为机器提供动力。送料机构可以应用两个夹紧的皮带轮将卷状的板料加为直板。而剪断机构可以利用齿轮传动与杆件的联合传动带动刀具剪切钢板，并通过齿轮的变传动比使刀具达到规定的剪切频率。卸料机构则只需要皮带轮将剪切完成的铁板送之规定地点即可。 三．设计方案与选择 设计方案分析 铁板作间歇送进的机构方案设计，可从下述两个方面考虑机构的选择： ⑴、如何夹持和输送铁板，并使停歇时保持铁板的待剪位
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
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)
机械原理课程设计报告书
成绩 机械原理课程设计 设计题目平压印刷机机构 学院工学院 专业年级机制122 宋宏泽 同组王琳王旭侯善蕾 指导教师海蓉 （2014 年7月） 中国农业大学教务处制
本科生课程设计任务书 2013 —2014 学年夏季学期 工学院机械设计制造及其自动化专业课程设计名称：机械原理课程设计 设计题目：平压印刷机机构设计 完成期限：自2014 年6 月30 日至2014 年7 月9 日共1.5 周设计依据、要求及主要容（可另加附页）： 一、设计参数 由于是自拟题目，故设计参数需要根据背景调查，结合设计考虑，进行自行拟定。 二、设计任务 1、绘制整机工作的运动循环图 2、设计减速系统 3、设计执行机构 三、要求 1、设计报告正文中必须包含 机构的尺寸设计和参数设计 必要的图示说明、解析式推导过程 编制程序的流程框图 解析式与程序中的符号对照表 源程序清单 打印结果（含量纲的数表、图形） 2、设计报告格式要求 word文档打印设计报告（用语规，标点符号正确，无错别字） C语言程序（或其它）进行运动分析与受力分析 excel（或其它）打印数表与曲线 cad、flash/PPT（或其它）绘制机构运动简图 Inventor（或其它）表现三维效果——选做
3、课程设计报告装订顺序 统一格式封皮 统一格式任务书 统一格式目录 统一格式正文 设计总结（心得体会、建议等——言简意赅） 统一格式参考文献 四、参考文献 参阅《机械原理辅助教材》中所列参考文献 五、设计进度建议 第1周： 周一：讲课，布置设计题目，课程设计实习 周二：实验室看模型，查阅资料，绘制运动循环图，拟定运动方案，绘制机构运动简图周三~周四：方案设计草图机构设计和分析，推导解析式，编制程序 周五：数学模型，编制程序，上机调试，设计报告定稿 周六~周日：确定参数 第2周： 周一~周二：交设计报告，答辩 指导教师（签字）：
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
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 牛头刨床.
机械原理课程设计说明书 题目牛头刨床主传动机构的分析与设计院系：信息工程学院 班级：10机械2班 学号： 姓名： 指导教师： 完成时间：2012年6月24日
目录 1,任务书 (3) 2,摘要 (14) 3，工艺原理分析 (15) 4，工艺动作分析 (15) 5，机械运动循环图 (16) 6，机构选型方案评价 (17) 7，机械运动简图绘制 (22) 8，运动分析，尺度综合 (22) 9，动静态力分析 (24) 10，飞轮设计 (26) 11，传动系统分析 (26) 12，参考文献 (28)
机械原理课程设计任务书 一、冲压式蜂窝煤成型机设计 1、设计题目：冲压式蜂窝煤成型机设计 2、已知技术参数和设计要求 （1）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）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、经久耐用、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）请出冲头和出煤盘积屑的扫屑运动； （4）将在模筒内冲压后的蜂窝煤脱模； （5）将冲压成型的蜂窝煤输出。 （2）设计要求 蜂窝煤成型机的设计要求如下： （1）蜂窝煤成型机的生产能力为30次/min。 （2）图1表示冲头、脱模盘、扫屑刷、模筒转盘的相互位置情况。实际上冲头与脱模盘都与上下移动的滑梁连城一片，当滑梁下冲时，冲头将粉煤冲压成蜂窝煤、脱模盘将已压成的蜂窝煤脱模。在滑梁上升的过程中，扫屑刷将扫除冲头和脱模盘上粘着的粉煤。模筒转盘上均布了模筒，转盘的间歇运动使加料后的模筒进入冲压位置，成型后模筒进入脱模位置，空的模筒进入加料位置。