沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)機械原理課件原理課程設(shè)計(第二版)

1、機械原理課程設(shè)計機械原理課程設(shè)計課程設(shè)計主題：課程設(shè)計主題： 機械執(zhí)行系統(tǒng)運動方案設(shè)計機械執(zhí)行系統(tǒng)運動方案設(shè)計n 根據(jù)機械的用途確定機械所要求的動作、運動變換形式及運動規(guī)律等，由此選用常用機構(gòu)或設(shè)計新的機構(gòu)以實現(xiàn)其運動要求；選定原動件；用傳動機構(gòu)把原動機和執(zhí)行機構(gòu)聯(lián)系起來；確定原動件、傳動機構(gòu)與執(zhí)行機構(gòu)的參數(shù)。時間：時間： 2009.12.812. 12學(xué)分：學(xué)分：1學(xué)分完成的材料：完成的材料： 4000字以上的課程設(shè)計說明書一份。成績評定：成績評定： 成績采用百分制，與理論課成績不相關(guān)；成績組成為：平時表現(xiàn)30%+ 完成質(zhì)量50%+答辯成績20%。1 機械原理課程設(shè)計實施方案n機械原理課程設(shè)

2、計是使學(xué)生較全面、系統(tǒng)掌握和深化機械原理課程的基本原理和方法的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生機械運動方案設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計、進行機構(gòu)分析和設(shè)計能力的一門課程。1.1機械原理課程設(shè)計的目的和意義機械原理課程設(shè)計的目的和意義1.1 機械原理課程設(shè)計的目的和意義機械原理課程設(shè)計的目的和意義(1)初步了解機械設(shè)計的全過程，受到根據(jù)功能要求擬定機械運動方案的訓(xùn)練，具備初步的機構(gòu)選型、組合和確定運動方案的能力。(2) 以機械系統(tǒng)運動方案設(shè)計為結(jié)合點，把機械原理課程各章節(jié)的理論和方法融會貫通起來，進一步鞏固和加深所學(xué)理論知識，綜合運用理論知識，進行機構(gòu)的組合設(shè)計。n（3）掌握機械運動方案設(shè)計的內(nèi)容、方法、步驟，并對動力分

3、析與設(shè)計有一個較完整的概念。n(6)逐步樹立工程設(shè)計的觀點，培養(yǎng)綜合運用所學(xué)知識，理論聯(lián)系實際，獨立思考與分析問題的能力。n(4)培養(yǎng)查閱文獻、運用文獻資料和手冊的能力。鍛煉運用科技術(shù)語的能力。n(5)通過編寫說明書，培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)、歸納、總結(jié)的能力，鍛煉運用科技術(shù)語的能力。1.2 機械原理課程設(shè)計的任務(wù)機械原理課程設(shè)計的任務(wù)1）針對某種簡單機械，按照給定的機械總功能要求，分解子功能，進行機構(gòu)的選型與組合，設(shè)計機械執(zhí)行系統(tǒng)運動方案。2）對運動方案進行對比、評價和選擇，繪制機構(gòu)運動簡圖，制定機構(gòu)運動循環(huán)圖。1.2 機械原理課程設(shè)計的任務(wù)機械原理課程設(shè)計的任務(wù)3）對選定方案中的一個機構(gòu)連桿機構(gòu)、凸輪

4、機構(gòu)、齒輪機構(gòu)、其他常用機構(gòu)等進行運動分析與尺寸綜合。4）編寫課程設(shè)計說明書。1.3 機械設(shè)計的基本概念機械設(shè)計的基本概念機械設(shè)計：機械設(shè)計：是指設(shè)計機械驅(qū)動裝置、產(chǎn)品或系統(tǒng)。 機器設(shè)計機器設(shè)計的對象是由動力驅(qū)動裝置、執(zhí)行機構(gòu)和傳動系統(tǒng)組成的機器。 機構(gòu)設(shè)計機構(gòu)設(shè)計主要考慮如何產(chǎn)生和選擇一種特定類型的機構(gòu)，確定構(gòu)件、運動副的數(shù)目、類型和尺寸，以實現(xiàn)期望的約束運動。機械設(shè)計機械設(shè)計機構(gòu)設(shè)計機構(gòu)設(shè)計機器設(shè)計機器設(shè)計構(gòu)件構(gòu)件運動副運動副機器機器動力源動力源控制控制約束運動？約束運動？輸出有效功輸出有效功？是是是是機構(gòu)機構(gòu)問題定義問題定義動力分析動力分析運動分析運動分析剛度與強度設(shè)計剛度與強度設(shè)計型綜

5、合型綜合尺度綜合尺度綜合機構(gòu)設(shè)計機構(gòu)設(shè)計機器設(shè)計機器設(shè)計1.3 機械設(shè)計的類型機械設(shè)計的類型1）開發(fā)性設(shè)計）開發(fā)性設(shè)計 無參考樣機，一種從無到有的全新設(shè)計。無參考樣機，一種從無到有的全新設(shè)計。2）適應(yīng)性設(shè)計）適應(yīng)性設(shè)計 在總的方案原理基本不變情況下，對原有產(chǎn)品進在總的方案原理基本不變情況下，對原有產(chǎn)品進行局部變動和改進。行局部變動和改進。3）變型設(shè)計）變型設(shè)計 在設(shè)計方案和功能結(jié)構(gòu)不變情況下，對原有產(chǎn)品在設(shè)計方案和功能結(jié)構(gòu)不變情況下，對原有產(chǎn)品進行系列化設(shè)計或變參數(shù)、變?nèi)萘吭O(shè)計。進行系列化設(shè)計或變參數(shù)、變?nèi)萘吭O(shè)計。1.3 機械設(shè)計的一般進程機械設(shè)計的一般進程考察與決策階段考察與決策階段總體方案

6、設(shè)計階段總體方案設(shè)計階段結(jié)構(gòu)設(shè)計階段結(jié)構(gòu)設(shè)計階段改進設(shè)計階段改進設(shè)計階段機械原理課程設(shè)計機械原理課程設(shè)計1.4 機械原理課程設(shè)計的方法機械原理課程設(shè)計的方法n圖解法n解析法n實驗法2 機械執(zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計機械執(zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計機械預(yù)期實現(xiàn)的功能要求機械預(yù)期實現(xiàn)的功能要求功能原理設(shè)計功能原理設(shè)計尺度綜合尺度綜合運動規(guī)律設(shè)計運動規(guī)律設(shè)計（工藝動作分解與運動方案選擇）（工藝動作分解與運動方案選擇）機構(gòu)組合機構(gòu)組合繪制機械執(zhí)行系統(tǒng)繪制機械執(zhí)行系統(tǒng)機構(gòu)運動簡圖機構(gòu)運動簡圖執(zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計的步驟執(zhí)行系統(tǒng)方案設(shè)計的步驟執(zhí)行機構(gòu)的選型執(zhí)行機構(gòu)的選型方案評價方案評價運動與動力分析運動與動力分析運動循環(huán)圖設(shè)計運動循

7、環(huán)圖設(shè)計2.2機械原理課程設(shè)計的內(nèi)容機械原理課程設(shè)計的內(nèi)容1）對機械的總功能分解成子功能。）對機械的總功能分解成子功能。2）對每個子功能進行機構(gòu)選型）對每個子功能進行機構(gòu)選型(確定各執(zhí)行機確定各執(zhí)行機構(gòu)的類型）。構(gòu)的類型）。3）機構(gòu)組合，完成總功能。）機構(gòu)組合，完成總功能。4）進行方案評價。）進行方案評價。5）編制運動循環(huán)圖。繪制機械系統(tǒng)運動簡圖。）編制運動循環(huán)圖。繪制機械系統(tǒng)運動簡圖。6）對其中一個常用機構(gòu)進行具體尺寸綜合。）對其中一個常用機構(gòu)進行具體尺寸綜合。7）編寫）編寫4000字左右的課程設(shè)計說明書。字左右的課程設(shè)計說明書。1）功能分解自動傳送裝置自動傳送裝置2.3 功能分解鉆頭既轉(zhuǎn)又

8、移鉆頭既轉(zhuǎn)又移鉆頭轉(zhuǎn)動工件移動鉆頭轉(zhuǎn)動工件移動2.4 機構(gòu)的選用機構(gòu)的選用 定軸轉(zhuǎn)動變直線運動定軸轉(zhuǎn)動變直線運動曲柄滑塊機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)凸輪機構(gòu)凸輪機構(gòu)齒條傳動齒條傳動螺旋機構(gòu)螺旋機構(gòu)組合機構(gòu)組合機構(gòu) 定軸轉(zhuǎn)動變擺動定軸轉(zhuǎn)動變擺動曲柄搖桿機構(gòu)曲柄搖桿機構(gòu)導(dǎo)桿機構(gòu)導(dǎo)桿機構(gòu)凸輪機構(gòu)凸輪機構(gòu)組合機構(gòu)組合機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)雙曲柄機構(gòu)齒輪傳動齒輪傳動帶傳動機構(gòu)帶傳動機構(gòu)鏈傳動機構(gòu)鏈傳動機構(gòu)摩擦輪傳動摩擦輪傳動 定軸轉(zhuǎn)動變轉(zhuǎn)動定軸轉(zhuǎn)動變轉(zhuǎn)動 直線運動變定軸轉(zhuǎn)動直線運動變定軸轉(zhuǎn)動曲柄滑塊機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)齒條傳動齒條傳動螺旋機構(gòu)螺旋機構(gòu)組合機構(gòu)組合機構(gòu) 間歇運動間歇運動變形導(dǎo)桿機構(gòu)變形導(dǎo)桿機構(gòu)不完全齒輪機構(gòu)不完全

9、齒輪機構(gòu)棘輪機構(gòu)棘輪機構(gòu)槽輪機構(gòu)槽輪機構(gòu)凸輪機構(gòu)凸輪機構(gòu)不完全滾輪機構(gòu)不完全滾輪機構(gòu)組合機構(gòu)組合機構(gòu)2.5 機構(gòu)的組合機構(gòu)的組合 機構(gòu)的組合方式：機構(gòu)的組合方式：串聯(lián)串聯(lián)并聯(lián)并聯(lián)混聯(lián)混聯(lián)反饋式反饋式2.6 機械運動循環(huán)圖的編制機械運動循環(huán)圖的編制 在一些機械中，各執(zhí)行構(gòu)件的運動之間必須保證在一些機械中，各執(zhí)行構(gòu)件的運動之間必須保證嚴(yán)格的協(xié)調(diào)關(guān)系，才能實現(xiàn)機械的功能。嚴(yán)格的協(xié)調(diào)關(guān)系，才能實現(xiàn)機械的功能。 為保證機械中各執(zhí)行構(gòu)件間的運動的協(xié)調(diào)配合關(guān)為保證機械中各執(zhí)行構(gòu)件間的運動的協(xié)調(diào)配合關(guān)系，在設(shè)計機械時應(yīng)編制出系，在設(shè)計機械時應(yīng)編制出用以表明在機械的一用以表明在機械的一個工作循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件運動

10、配合關(guān)系的運動循個工作循環(huán)中各執(zhí)行構(gòu)件運動配合關(guān)系的運動循環(huán)圖。環(huán)圖。 機械運動循環(huán)圖有三種形式：機械運動循環(huán)圖有三種形式： 圓周式、表格式、直角坐標(biāo)式圓周式、表格式、直角坐標(biāo)式1進氣凸輪機構(gòu)進氣凸輪機構(gòu) 2排氣凸輪機構(gòu)排氣凸輪機構(gòu)3齒輪機構(gòu)齒輪機構(gòu) 4曲柄滑塊機構(gòu)曲柄滑塊機構(gòu)圖圖2 發(fā)動機系統(tǒng)運動方案簡圖發(fā)動機系統(tǒng)運動方案簡圖定標(biāo)件為曲軸定標(biāo)件為曲軸圓周式運動循環(huán)圖圓周式運動循環(huán)圖定標(biāo)件為曲軸定標(biāo)件為曲軸表格式運動循環(huán)圖表格式運動循環(huán)圖排氣閥排氣門關(guān)閉排氣門開啟進氣閥進氣門開啟進氣門關(guān)閉火花塞點火工作行程進氣壓縮膨脹排氣1803602707200曲軸曲軸直角坐標(biāo)式運動循環(huán)圖180360570

11、7200曲軸曲軸進氣閥進氣閥排氣閥排氣閥2.7 機械系統(tǒng)運動方案的評價機械系統(tǒng)運動方案的評價運動鏈的長短運動鏈的長短機構(gòu)的排列順序機構(gòu)的排列順序傳動比的分配傳動比的分配運動副的形式運動副的形式動力源的選擇動力源的選擇傳力條件傳力條件機械效率機械效率評價因素評價因素 1）運動鏈的長短）運動鏈的長短機械系統(tǒng)傳動方案的評價機械系統(tǒng)傳動方案的評價 任何一部機械，在滿足同一生產(chǎn)要求時，應(yīng)力求任何一部機械，在滿足同一生產(chǎn)要求時，應(yīng)力求簡單，從原動件到執(zhí)行構(gòu)件間的簡單，從原動件到執(zhí)行構(gòu)件間的運動鏈盡量短運動鏈盡量短。 在選型時，有時寧肯采用具有較小設(shè)計誤差但結(jié)在選型時，有時寧肯采用具有較小設(shè)計誤差但結(jié)構(gòu)簡單

12、的近似機構(gòu)，而不采用理論上沒有誤差但結(jié)構(gòu)簡單的近似機構(gòu)，而不采用理論上沒有誤差但結(jié)構(gòu)復(fù)雜的機構(gòu)。構(gòu)復(fù)雜的機構(gòu)。2）機構(gòu)的排列順序）機構(gòu)的排列順序a）帶傳動等摩擦傳動放置在高速端。）帶傳動等摩擦傳動放置在高速端。機械系統(tǒng)傳動方案的評價機械系統(tǒng)傳動方案的評價b）鏈傳動放置在低速端。）鏈傳動放置在低速端。c）轉(zhuǎn)變運動形式的機構(gòu)（如凸輪機構(gòu)、）轉(zhuǎn)變運動形式的機構(gòu)（如凸輪機構(gòu)、連桿機構(gòu)、螺旋機構(gòu)）通常安排在運動連桿機構(gòu)、螺旋機構(gòu)）通常安排在運動鏈的末端。鏈的末端。d）圓錐齒輪傳動放置在高速端。）圓錐齒輪傳動放置在高速端。e）運動鏈中既有齒輪傳動又有蝸桿傳動，）運動鏈中既有齒輪傳動又有蝸桿傳動， 當(dāng)傳遞動

13、力為主時，蝸桿傳動放置在高速當(dāng)傳遞動力為主時，蝸桿傳動放置在高速端，齒輪傳動放置在低速端。端，齒輪傳動放置在低速端。 當(dāng)傳遞運動為主時，齒輪傳動放置在高速當(dāng)傳遞運動為主時，齒輪傳動放置在高速端，蝸桿傳動放置在低速端。端，蝸桿傳動放置在低速端。2）機構(gòu)的排列順序）機構(gòu)的排列順序機械系統(tǒng)傳動方案的評價機械系統(tǒng)傳動方案的評價3）傳動比的分配）傳動比的分配機械系統(tǒng)傳動方案的評價機械系統(tǒng)傳動方案的評價a)每一級傳動比應(yīng)在其常用范圍每一級傳動比應(yīng)在其常用范圍 。 帶傳動帶傳動5，鏈傳動，鏈傳動5，直齒圓柱齒輪，直齒圓柱齒輪8。b）當(dāng)傳動鏈為減速傳動時，傳動比的分配）當(dāng)傳動鏈為減速傳動時，傳動比的分配從原動

14、機到執(zhí)行機構(gòu)一般宜由小到大。從原動機到執(zhí)行機構(gòu)一般宜由小到大。c）建議使用不可約分的傳動比，以避免）建議使用不可約分的傳動比，以避免某幾個輪齒的磨損過分集中。某幾個輪齒的磨損過分集中。4）運動副的形式）運動副的形式 轉(zhuǎn)動副元素制造簡單，易保證運動副元素轉(zhuǎn)動副元素制造簡單，易保證運動副元素的配合精度，效率高；的配合精度，效率高；機械系統(tǒng)傳動方案的評價機械系統(tǒng)傳動方案的評價 移動副不易保證運動副元素的配合精度，移動副不易保證運動副元素的配合精度，效率低，易發(fā)生楔緊或自鎖現(xiàn)象。效率低，易發(fā)生楔緊或自鎖現(xiàn)象。 帶高副的機構(gòu)容易實現(xiàn)執(zhí)行構(gòu)件的運動規(guī)帶高副的機構(gòu)容易實現(xiàn)執(zhí)行構(gòu)件的運動規(guī)律，且可以減少運動鏈

15、，但高副元素一般律，且可以減少運動鏈，但高副元素一般形狀復(fù)雜，易磨損，一般用于低速輕載的形狀復(fù)雜，易磨損，一般用于低速輕載的場合。場合。5）動力源的選擇）動力源的選擇原動機機械系統(tǒng)傳動方案的評價機械系統(tǒng)傳動方案的評價第一類原動機第一類原動機蒸汽機蒸汽機柴油機柴油機汽油機汽油機燃?xì)廨啓C燃?xì)廨啓C水輪機水輪機第二類原動機第二類原動機電動機電動機液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)氣壓馬達(dá)氣壓馬達(dá)第三類原動機第三類原動機風(fēng)力、水力、潮汐、風(fēng)力、水力、潮汐、人力、畜力人力、畜力 對于野外工作和移動式機械，除了具有專門配置的電力機車、電瓶車等選用電動機以外，均采用第一類原動機。5）動力源的選擇）動力源的選擇機械系統(tǒng)傳動方案的

16、評價機械系統(tǒng)傳動方案的評價 在特殊條件下可采用第三類原動機。 一般機械采用第二類原動機。在有高壓供給系統(tǒng)的場合可采用液壓馬達(dá)；在有壓縮空氣站及供氣系統(tǒng)的場合，可用氣壓馬達(dá)。2.8 機械原理課程設(shè)計說明書的編寫機械原理課程設(shè)計說明書的編寫要求：要求：1）A4紙左側(cè)裝訂，左側(cè)留紙左側(cè)裝訂，左側(cè)留1.5cm裝訂線。裝訂線。2）語句通順，步驟清晰，敘述簡明，用工程術(shù)語表）語句通順，步驟清晰，敘述簡明，用工程術(shù)語表達(dá)設(shè)計成果；達(dá)設(shè)計成果；3）說明書包括封面、目錄、正文、參考文獻、附）說明書包括封面、目錄、正文、參考文獻、附錄，并裝訂成冊。錄，并裝訂成冊。4）說明書中公式和數(shù)據(jù)應(yīng)說明來源，參考文獻應(yīng)）說明

17、書中公式和數(shù)據(jù)應(yīng)說明來源，參考文獻應(yīng)編號，參照教材格式書寫。編號，參照教材格式書寫。5）說明書中每一自成單元的內(nèi)容都應(yīng)用大小標(biāo)題，）說明書中每一自成單元的內(nèi)容都應(yīng)用大小標(biāo)題，說明書便有頁碼。說明書便有頁碼。1.5 機械原理課程機械原理課程設(shè)計說明書的編寫設(shè)計說明書的編寫1）封皮格式封皮格式機械原理課程設(shè)計說明書機械原理課程設(shè)計說明書設(shè)計題目：設(shè)計題目： 專業(yè)班級：專業(yè)班級： 學(xué)學(xué) 號：號： 姓姓 名：名： 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 設(shè)計日期：設(shè)計日期：2008年年12.812.14 2）目錄格式）目錄格式目目 錄錄設(shè)計任務(wù)書設(shè)計任務(wù)書 11總功能分解總功能分解 22原動機的選擇原動機的選擇3傳動機

18、構(gòu)的選擇與比較傳動機構(gòu)的選擇與比較4執(zhí)行機構(gòu)的選擇與比較執(zhí)行機構(gòu)的選擇與比較5機械系統(tǒng)運動簡圖機械系統(tǒng)運動簡圖6機械系統(tǒng)運動循環(huán)圖機械系統(tǒng)運動循環(huán)圖7機構(gòu)設(shè)計機構(gòu)設(shè)計參考文獻參考文獻書寫時兩側(cè)對齊書寫時兩側(cè)對齊3）正文）正文 一級標(biāo)題 黑體，四號字；左頂格 正文小四號，文字采用宋體，數(shù)字用Times New Roman 字體。 圖有圖名，表有表頭。按一定順序編號。1總功能分解總功能分解 機構(gòu)設(shè)計機構(gòu)設(shè)計2原動機的選擇原動機的選擇 表表1 圖圖1 4) 參考文獻 單獨占一頁，書寫格式見教材后面參考文獻的書寫方式。參考文獻：參考文獻：1魏文軍魏文軍.機械原理機械原理.北京：高等北京：高等教育出版社

19、教育出版社.20052鄒慧君鄒慧君 .機械原理課程設(shè)計手機械原理課程設(shè)計手冊冊.北京：高等教育出版社北京：高等教育出版社.1999 3 2.9 機械原理課程設(shè)計的日程安排機械原理課程設(shè)計的日程安排完成內(nèi)容時間備注布置題目，講解有關(guān)內(nèi)容，設(shè)計準(zhǔn)備第1天功能分解、機構(gòu)選型、方案論證，確定機械運動設(shè)計方案第2天繪制機械系統(tǒng)運動簡圖，編制運動循環(huán)圖第3天機構(gòu)運動尺寸設(shè)計，編寫課程設(shè)計說明書第4天整理說明書，答辯。第5天3 任務(wù)分配任務(wù)分配題目題目學(xué)號學(xué)號1糕點切片機系統(tǒng)運動方案設(shè)計糕點切片機系統(tǒng)運動方案設(shè)計2醫(yī)用棉簽卷棉機系統(tǒng)運動方案設(shè)計醫(yī)用棉簽卷棉機系統(tǒng)運動方案設(shè)計3洗瓶機系統(tǒng)運動方案設(shè)計洗瓶機系統(tǒng)運動方案設(shè)計4半自動平壓膜切機系統(tǒng)運動方案設(shè)計半自動平壓膜切機系統(tǒng)運動方案設(shè)計5 平壓印刷機系統(tǒng)運動方案設(shè)計平壓印刷機系統(tǒng)運動方案設(shè)計6蜂窩煤成型機系統(tǒng)運動方案設(shè)計蜂窩煤成型機系統(tǒng)運動方案設(shè)計7冷霜自動灌裝機系統(tǒng)運動方案設(shè)計冷霜自動灌裝機系統(tǒng)運動方案設(shè)計8 自動打印機系統(tǒng)運動方案設(shè)計自動打印機系統(tǒng)運動方案設(shè)計題目題目學(xué)號學(xué)號9 螺釘頭冷鐓機系統(tǒng)運動方案設(shè)計螺釘頭冷鐓機系統(tǒng)運動方案設(shè)計10 專用精壓機系統(tǒng)運動方案設(shè)計專用精壓機系統(tǒng)運動方案設(shè)計11 四工位專用機床系統(tǒng)運動