1、機(jī)械原理機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)是學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械原理的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。一、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的目的1.進(jìn)一步鞏固和加深所學(xué)的理論知識(shí)。2.培養(yǎng)運(yùn)用理論知識(shí)獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力。3.掌握進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和設(shè)計(jì)的圖解方法，及利用計(jì)算機(jī)的解析方法。4.提高使用技術(shù)資料的能力。二、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和內(nèi)容機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是： 在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成教師指定的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)課題，進(jìn)而對機(jī)構(gòu)的性能進(jìn)行分析和科學(xué)評價(jià)。 將自己的設(shè)計(jì)研究成果編寫計(jì)算說明書一份(10頁以上)，繪制設(shè)計(jì)圖樣(A1)一張。機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容是：1.按照機(jī)械的幾何、運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力、軌跡等性能要求進(jìn)行低副機(jī)

2、構(gòu)的尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或高副機(jī)構(gòu)的廓線設(shè)計(jì)。2.對指定的機(jī)械進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。 三、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)的方法1. 解析法：掌握用計(jì)算機(jī)解決工程實(shí)際問題的能力。編程巧妙，參數(shù)合理，計(jì)算正確。2. 圖解法：掌握工程圖算能力。分析正確，繪圖精確，比例適中，圖面清潔。 四、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)要求1. 設(shè)計(jì)說明書的編寫格式第一頁 封面格式如圖：第二頁 設(shè)計(jì)課題 （包含設(shè)計(jì)條件和要 求的設(shè)計(jì)任務(wù)書）：第三頁 目錄：第四頁至最后 設(shè)計(jì)說明(正文)；最后頁 列出主要參考資料。 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) 說明書 設(shè)計(jì)課題： 學(xué)院： 班級： 姓名： 學(xué)號： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 設(shè)計(jì)說明包含以下內(nèi)容：1.1 依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，確定設(shè)計(jì)

3、方案的說明；1.2 分析原始數(shù)據(jù)，并確定機(jī)構(gòu)主要幾何參數(shù)，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖；1.3 對機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析所用方法及其原理的簡要說明；1.4 列出必要的設(shè)計(jì)計(jì)算過程；1.5 用圖解法對機(jī)構(gòu)特定工作位置進(jìn)行分析的說明；1.6 用解析法對機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析的說明； 1.7 畫出編程方框圖，打印出自編的全部程序，對所編程序中的某些符號、變量名及其它方面作必要的說明，及自編程序的運(yùn)行結(jié)果； 1.8 用表格等形式列出計(jì)算結(jié)果，畫出機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)分析的曲線圖；1.9 按分析結(jié)果，對自己設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行評價(jià)討論；2. 設(shè)計(jì)說明書的要求2.1 設(shè)計(jì)說明書應(yīng)該用鋼筆寫(或打印) 在16開的報(bào)告紙上，要求字跡端正，文句通順，層次清

4、楚，敘述簡明。2.2 設(shè)計(jì)說明書的敘述部分，應(yīng)有理論根據(jù)。必要時(shí)應(yīng)配上插圖，正確、簡單、明了；2.3 設(shè)計(jì)說明書的計(jì)算部分，應(yīng)說明公式和數(shù)據(jù)來源、代號、量綱。推薦格式：序號計(jì)算項(xiàng)目 代號 公式和數(shù)據(jù)來源 數(shù)值量綱 備注2.4 設(shè)計(jì)說明書中的參考資料應(yīng)編號，使用參考資料時(shí)可用編號標(biāo)明； 2.5 設(shè)計(jì)說明書中每一自成單元的內(nèi)容都應(yīng)有大小標(biāo)題，使其醒目突出；2.6 設(shè)計(jì)說明書中的自編計(jì)算機(jī)程序，應(yīng)打印附上；2.7 說明書應(yīng)加上封面與目錄裝訂成冊。3. 設(shè)計(jì)圖樣要求3.1 圖樣幅面采用GB A1 一張；3.2標(biāo)題欄格式、大小如圖。3.3圖樣的質(zhì)量要求：嚴(yán)格按比例繪制，分析正確，作圖精確，符合課題要求。

5、3.4圖面要求：布圖勻稱、圖面整齊，清潔、線條，尺寸標(biāo)注等符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 圖號 班級 學(xué)號 姓名 日期 題目 審批 成績 題號 安徽工業(yè)大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 45 4*15=60 60 180 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) 4.課程設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)4.1 認(rèn)真閱讀指導(dǎo)書,仔細(xì)聽指導(dǎo)課,作好筆記；4.2 正確運(yùn)用手冊、標(biāo)準(zhǔn)；4.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)，不怕反復(fù)計(jì)算。容忍錯(cuò)誤，輕則造成浪費(fèi)，重則釀成大禍。4.4 保存好草稿本。編寫說明書實(shí)際就是將草稿內(nèi)容謄清和規(guī)范化。為防止抄襲還要檢查。課題指導(dǎo)課題指導(dǎo)課題一、 平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析課題二、 漸開線變位直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析課題三、 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析

6、一、平面連桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析1、題號1(/I/II/III)牛頭刨主體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 牛頭刨中C到EF的垂直距離,應(yīng)使壓力角DEF最小。 A B C D E F 題號2：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；題號3：曲柄四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)； 插秧機(jī)的插秧頭F動(dòng)作如圖，上下行程需達(dá)秧高180mm，指導(dǎo)書提供的桿長數(shù)據(jù)只是桿長比例，實(shí)際桿長需設(shè)計(jì)確定。 A O B A D C B E F 1802、 用解析法作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析。2.1可按工作構(gòu)件的x、y方向位移列方程(SX、SY)，按(SX、SY)求導(dǎo)計(jì)算V、V和a、a。2.2利用計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算指導(dǎo)書上程序，改編成工作構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)分析程序。程序要求輸出工作構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)分析數(shù)據(jù)；工作點(diǎn)

7、的運(yùn)行軌跡(S位移圖)和V、a坐標(biāo)圖。采集數(shù)據(jù)中應(yīng)含有兩個(gè)極位的分析數(shù)據(jù)。才能正確分析工作構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)。3、 用圖解法作圖示位置機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析列出矢量方程、比例尺；畫速度多邊形和加速度多邊形和加速度多邊形，。絕對矢量用實(shí)線，相對矢量用虛線。求出工作構(gòu)件在圖示位置的s、V、V和a、a。 并與解析法數(shù)據(jù)對比。4、例圖 A B C D E F 速度矢量方程： 速度矢量圖 加速度矢量方程： 加速度矢量圖 標(biāo)題欄 S V a 二、漸開線變位直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析1、題號125 已知不同的m、Z1、Z2、a，做漸開線變位直齒圓柱齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)設(shè)計(jì)。2、齒輪變位系數(shù)確定原則：2.1滿足工況要求的齒輪

8、中心距 cos=0.5m(Z1+Z2)cos/a； x = ；2.2 防止根切 x1 (17-Z1)/17； 2.3 齒頂不變尖 Sa0.25m0.40m ；2.4 足夠的重合度 a1.11.2 ；2.5 齒輪變位可以均衡兩齒輪的強(qiáng)度 x見圖3-1；x1 、x2 分配見圖3-2。 tan22121invinvzzxx總變位系數(shù)x見圖3-1：例：Z1+Z2=55 要求綜合性能好，適當(dāng)照顧重合度，取P4線。x=0.3 。P4P9P4P9550.3x1、x2分配見圖3-2：例：x=-0.164 Z1=32 Z2=64 1、先取座標(biāo)點(diǎn)R (Z1+Z2)/2、x /2=48、-0.082。2、過R作L方

9、向射線。3、按Z1=32、 Z2=64交L方向射線，查縱坐標(biāo)得x1=0.056、x2= -0.22 。483264-0.082R-0.220.0563、 漸開線變位直齒圓柱齒輪幾何尺寸計(jì)算（見Page12）： x= x1+ x24、齒輪嚙合圖的繪制：將齒輪各部分尺寸按一定的比例尺，在圖紙上畫出輪齒嚙合關(guān)系。齒輪嚙合圖可直觀地表達(dá)一對齒輪的嚙合特性和嚙合參數(shù)，并可借助圖形作某些必要的分析。全齒高h(yuǎn)h =(2ha*+c*-y ) m分度圓齒厚SS1=(0.5+2x1tan20)mS2 =(0.5+2x2tan20)m齒頂厚SaSa1=S1 ra1/ r1-2 ra1 ( inva1-inv)Sa2

10、=S2 ra2/ r2-2 ra2 ( inva2-inv)重合度 =Z1 (tana1tan )+Z2 (tana2-tan)/(2)PN1180sin011bbdPNdN0P111 P222 P333 01 2 3 1.4 根據(jù)漸開線性質(zhì)=，因弧長不易測量，可按下式計(jì)算其所對應(yīng)的弦長按此弦長在基圓上取 點(diǎn)。1.5 將基圓上的弧長分成同樣等分，得基圓上的對應(yīng)分點(diǎn)等分點(diǎn)1、 2 、3。1.6 過點(diǎn)1、 2 、3作基圓的切線，并在這些切線上分別截取線段，使其 、 、 ，得 、 、 、諸點(diǎn)。光滑連接各點(diǎn)的曲線即為節(jié)圓以下部分的漸開線。、01N 1.7 將基圓上的分點(diǎn)向左延伸，作出相應(yīng)的等分點(diǎn) 、

11、、 ，取 ， ，可得節(jié)圓以上漸開線各點(diǎn) 、 ，直至畫到（或略超出）齒頂圓為止。 1.8 當(dāng) 時(shí)，基圓以下一段齒廓取為徑向線，在徑向線與齒根圓之間以r=0.2m（模數(shù)）為半徑畫出過渡圓角；當(dāng) ，在漸開線與齒根圓之間直接畫出過渡圓角。5671P555 1P666 5 6 bfddbfdd1.9 至此，已分別畫出兩齒輪在齒頂圓和齒根圓之間過節(jié)點(diǎn)P的齒廓曲線。1.10 按已算得的齒厚和齒距p計(jì)算對應(yīng)的弦線長度 和ssp180sindsds180sindpdp按 和 在分度圓上截取弦長得A、C點(diǎn)，則 p 1.11 取AB弧的中點(diǎn)D，連O1、D兩點(diǎn)為輪齒的對稱線。用描圖紙描下對稱線右半齒形，以此為模板畫出

12、對稱的左半部分齒廓及其他相鄰的34個(gè)齒廓。另一齒輪的作法相同。將畫好的輪齒貼于硬紙板上，兩端各保留40mm以上齒根圓弧作基準(zhǔn)。待干后剪成齒形樣板。所作的樣板附于說明書后。1.12 分別作大齒輪和小齒輪的齒形樣板。2. 設(shè)計(jì)圖的繪制步驟：2.1 選取比例尺，使齒全高在圖樣上有3050mm的高度為宜。定出齒輪中心O1、O2。將大齒輪齒形圖精確畫在圖紙上部，小齒輪齒形圖精確畫在圖紙右側(cè)下部。2.2 以圖紙右側(cè)為大齒輪，左側(cè)為小齒輪，分別畫中心線、中心距、基圓弧、分度圓弧、節(jié)圓弧、齒頂圓弧、齒根圓弧、基圓內(nèi)公切線。內(nèi)公切線與過P點(diǎn)的節(jié)圓切線間夾角為嚙合角，應(yīng)與計(jì)算值相符。2.3 在嚙合圖上標(biāo)出N1、N

13、2（極限嚙合點(diǎn)）和B1、B2（起始與終止嚙合點(diǎn)）。2.4 用樣板各畫出三對齒廓， 并使有一對齒廓在B1 或B2 點(diǎn)接觸。移動(dòng)樣板觀測能否連續(xù)傳動(dòng)。標(biāo)出單齒、雙齒嚙合區(qū)。2.5 作出齒廓工作段。以O(shè)1為圓心， 為半徑作圓弧交齒輪1齒廓于b1點(diǎn)，則從b1點(diǎn)到齒頂圓一段齒廓為齒廓工作段。同理作出齒輪2的齒廓工作段。21BO S E 40403.移動(dòng)樣板觀察能否連續(xù)傳動(dòng)。標(biāo)出單齒、雙齒嚙合區(qū)。3.1檢查兩齒廓是否為零側(cè)隙嚙合。3.2檢查兩齒輪徑向間隙是否等于c*m ，兩分度圓是否分離了ym。3.3檢查兩齒輪嚙合重合度應(yīng)與計(jì)算值相符。= B1B2/P b 。3.4檢查兩齒輪嚙合角應(yīng)與計(jì)算值相符。3.5測

14、量兩齒輪齒頂厚Sa應(yīng)與計(jì)算值相符。5、 例圖 標(biāo)題欄 計(jì)算實(shí)測三、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)分析1、題號題號1 繞線機(jī)中的凸輪機(jī)構(gòu) 用對心凸輪機(jī)構(gòu)，推桿等速運(yùn)動(dòng)。100次來回次來回/每分。每分。題號題號2 包裝機(jī)托包的凸輪機(jī)構(gòu) 用偏置凸輪機(jī)構(gòu)，托起時(shí)不能有沖擊，用正弦運(yùn)動(dòng)規(guī)律。下降時(shí)允許柔性沖擊，用余弦或等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。題號題號3 翻板閥門的控制凸輪機(jī)構(gòu)： 圖4-3中180o改為30o。用偏置凸輪機(jī)構(gòu)，推桿左移等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。右移等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。題號題號4 自動(dòng)焊機(jī)滑臺(tái)移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)：凸輪最小半徑是軸的半徑。用偏置凸輪機(jī)構(gòu)。本題允許用縮小比例畫。推桿右移等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，左移正弦運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 題號題號5(/I /II /III ) 是用壓