机械原理复习
平面机构的结构分析
1.什么是零件、构件、机构、机器、机械它们有什么联系又有什么区别
机构应是由两个以上实物体组合成的，把那些构成一个运动单元的实物组合体称为构件，而把那些不能再拆分的单个实物体称之为零件，零件是单独制造出来的称为独立的制造单元。构件可以是单个零件，也有可能因为装配工艺的需要，而把若干个零件刚性连接成为一个运动整体。构件是组成机构的一个基本要素，是一个运动单元。
2.何谓运动副和运动副元素运动副有哪些类型各有几个自由度用什么符号表示
由两个构件直接接触而又能实现彼此间相对运动的可动连接被称为运动副，而把两构件直接接触的表面称为运动副元素。
工程中一般按以下四种方法对运动副进行分类：
1）按运动副产生的约束数目分类。把产生一个约束的运动副称为Ⅰ级副，而产生两个约束的运动副称为Ⅱ级副。依此类推，分别还有Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级副。
2）)
3）按运动副的接触形式分类。两个构件的直接接触形式不外乎是点接触、线接触的面接触，当运动副元素为点和线接触时，在载荷作用下，接触区域内单位面积内承载力较大，应力值高，称为高副。相对于高副而言，面与面接触的运动因为应力值较低，称为低副。
4）按两构件相对运动形式分类。两构件组成运动副之后的相对运动若为平面运动，则称为平面运动副。平面低副中最觉的两种形式分别是：
（1）转动副或回转副，人称铰链，此时，两构件相对转动。（2）移动副，相对运动为移动。
3.机构是如何组成的它必须具备什么条件当原动件多于或少于机构的自由度时，机构将发生什么情况
机构是由一个机架与一个或几个原动件，再加上若干从动件组合而成。
机构具有确定运动的条件是机构的自由度等于原动件的数目。当原动件数目少于机构的自由度时，机构运动是不确定的；而当原动件数目大于机构的自由度时，机构将出现运动干涉而无法确定。
4. 什么是机构的自由度如何计算
自由度是机构维持确定运动所必需的独立运动参数。
!
平面机构的自由度F计算公式：F=3XN-（2XPL+PH） PL与PH分别指低副与高副个数
5 .什么是局部自由度出现在哪些场合什么是复合铰链铰链数和构件数有何关系什么是虚约束一般出现在哪些场合具体计算机构自由度时如何正确去掉局部自由度和虚约束不影响机构中其他构件运动的自由度称为自由度。出现在增加滚轮的凸轮机构中。
复合铰链是指两个以上的构件因为转动轴线重合而叠加在一起的情形。
虚约束是指实际上不起作用的虚假约束。（出现场合1、两构件构成转动副前、后运动轨迹重合。2、两构件上两点之间的距离恒定，不随机构运动变化，发用一个构件通过转动副连接该两点时，会引入一个虚约束。3、两构件构成多个转动副，且所有转动副的轴线重合。4、两构件构成多个移动副，且所有移动副的导路平行。5、两构件在多点接触构成平面高副，且接触点处的公法线方向彼此重合。6、机构中存在对运动起重重约束作用的对称结构。）
计算方法：1、把机构中产生局部自由度和虚约束的构件及其运动副全部剔除，然后按公式F=3XN-（2XPL+PH）计算。2、将所有的活动构件N和局部自由度F1及P1一并考虑按正式计算：F=3XN-(2XPL+PH-P1)-F1.
平面机构的运动分析
1 .何谓速度瞬心瞬心数目与构件数有何关系通过运动副相联两构件的瞬心位置如何确定
￥
若两个作平面运动构件上存在绝对速度相同的一对重合点，两构件相对于该点作相对转动，该点称瞬时速度中心，即瞬心。
若机构有N个构件，则因为每两个构件就有一个瞬心，所以瞬心数目有N（N-1）/ 2个
确定方法：1、直接观察法。通过转动副连接，转动中心为两构件的瞬心。通过移动副相连时，瞬心位于垂直于导轨方向无穷远处。以高副相连时，且接点做纯滚动时，接触点为两构件瞬心。以高副相连，既有滚动又有滑动时，瞬心处于接触点的公法线上。2、三心定律：三个作平面运动的构件共有三个瞬心，且它们位于同一条直线上。
2 .何谓三心定律如何利用它来求不直接相联的两个构件的瞬心
三心定律：三个作平面运动的构件共有三个瞬心，且它们位于同一条直线上。
平面连杆机构及其设计
1.-
2.何谓平面连杆机构它有何特点能够实现哪些运动转换
平面连杆机构是由若干构件通过低副（转动副和移动副）连接而成的平面机构。
其特点是原动件的运动都要经过一个不直接与机架相连的中间机构才能传动到输出构件。该中间机构称为连杆。（转换见下题）
2.铰链四杆机构的基本形式有哪几种各有什么特性这些特性在生产中有何用处哪些特性对工作不利如何消除其影响
三种类型：曲柄摇杆机构、双曲柄机构和双摇杆机构
曲柄摇杆机构可以将曲柄的连续转动变为摇杆的往复摆动（或相反）。如缝纫机中应用双曲柄机构一般形式中如在冲压过程中，主动曲柄匀速转动，从动曲柄作变速运动，可使冲压行程慢速前进而使回程快速返回。若相对的两杆平行相等，则为平行四边形机构，其特征是两曲柄以相同的速度赋役转动，另一个是连杆作平动。若相对的杆长度相等但不平行则为反平行四边形机构，其特点是两边架杆转动方向相反，它可以使两扇车门同时打开或关闭。
^
双摇杆机构是指两个边架杆都是摇杆。若两摇杆长度相等，则形成等腰梯形机构。应用有汽车等前轮的转向机构
3.四杆机构的演化形式有哪些它们是通过什么途径演化而来的在工程上有哪些实际应用
1）改变构件的开关和运动尺寸。2）改变运动副的尺寸。3）选用不同的构件为机架。
4.在铰链四杆机构中，转动副成为周转副的条件是什么
必要条件1）最短杆长度+最长杆长度<=其余两杆长度之和，即杆长条件。2）组成该周转副的两杆中必有一杆为最短杆。
当四杆机构各杆的长度满足杆长条件时，有最短杆参与构成的转动副都是周转副，而其余的转动副则不是整转副。
5.铰链四杆机构的形式和尺寸之间关系如何曲柄存在条件是什么
四杆机构有曲柄的条件是各杆的长度就满足杆长条件，且其最短杆为边架杆或机架。
$
满足杆长的四杆机构中当以最短杆的相邻杆为机架时，机构为曲柄摇杆机构；当以最短杆为机架时则为双曲柄机构；如以最短杆的对边为机架，则机构为双摇杆机构；
如果四杆机构各杆长度不满足杆长条件，则无周转副，此时不论以哪个构件为机架，均为双摇杆机构。
6 .四杆机构中的极位和死点有何异同
机构处于两个极位时，原动件所在的两个位置裼所夹的锐角θ称为极位夹角。
机构的死点与极位实际上是机构的同一位置，所不同的是机构的原动件不同（当原动件与连杆共线时为极位）
7. 何谓行程速比系数K它描述了机构的什么特性它与极位夹角有何关系
当机构存在极位夹角θ时，机构便具有急回运动的特征，为了表明急回运动的程度，用行程速比系数K来衡量。K=V1/V2=180 o+θ/180o-θ
8. 曲柄摇杆机构、曲柄滑块机构及摆动导杆机构是否都存在急回特性什么情况下没有急回特性
#
同上
9.曲柄摇杆机构中，当以曲柄为原动件时，是否存在死点
存在死点。当主动件通过连杆作用在从动件上的力恰好通过其回转中心时，会使从动件出现不能转动的“顶死”。
10.曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构、曲柄滑块机构和摆动导杆机构等各在什么条件下会出现死点机构在死点位置会出现什么后果可采取哪些措施解决
…
机构在死点位置时不能运动。可以使用两组以上的同样机构组合，使各组机构的死点相互错开排列的方法；也可以采用安装飞轮加大惯性的方法，借惯性作用使机构闯过死点。
11 . 机构的压力角和传动角是如何定义的它们对传力性能有何影响设计四杆机构时，对传动角有何要求
机构的压力角指连杆与从动件连接处主动件传递的力F与连接处速度方向所夹锐角α，而连杆与从动件之间的夹锐角γ为传动角。
！
α与γ互为余角。传动角γ愈大对机构的传力愈有利。
12 .曲柄摇杆机构的最大和最小传动角出现在什么位置当摇杆主动时，其传动角又如何
出现极位时传动角最小，连杆与从动杆垂直时传动角最大。
……
13.导杆机构的传动角是多少
……
14.曲柄滑块机构的最大和最小传动角出现在什么位置当滑块主动时，其传动角又如何
……
，
15 .四杆机构设计中的反转法原理，其理论依据是什么
……
16.按给定行程速比系数设计铰链四杆机构时，如何确定铰链A的位置
计算极位夹角θ=180ox（K-1）/（K+1）…
凸轮机构及其设计
1.凸轮机构有哪些类型特点如何
《
按凸轮的形状分1）盘形凸轮机构2）圆柱凸轮机构3)圆锥凸轮机构
按从动件与凸轮接触处的几何形状分1）尖顶从动件凸轮机构2）滚子从动件凸轮机构3）平底从动件凸轮机构
按从动件的形式分1）移动从动件凸轮机构2）摆动从动件凸轮机构
按凸轮与从动件维持接触的方式分1）力锁合的凸轮机构2）形锁合的凸轮机构①沟槽凸轮机构②等宽、等径凸轮机构③主回凸轮机构
2 .凸轮机构从动件常用运动规律有哪几种有何特点适用于哪些场合
1）等速运动规律：从动件在推程或（回程）中速度保持不变。速度突变，刚性冲击。
运用于凸轮转速很低的场合
2）等加速等减速运动规律：让从动件速度从0逐渐加速再逐渐减速到0。加速度与惯性力有突变，但是为有限值，柔性冲击。适用于中、低速场合。
3）余弦加速度运动规律: 将从动件的加速度规律设计成余弦变化规律，消除等减速运动变化过程串的惯性力的突变。
4）；
5）正弦加速度运动规律：从动件的加速度规律是正弦变化。这种从动件的速度和加速度均没有任何突变，没有刚性冲击也没有柔性冲击，可用用高速运动。
6）组合型运动规律：组合。1）改进型。2）梯形。
（要避免从动件运动过程中发生冲击，就要选用加速度曲线无突变的运动规律）3.何谓刚性冲击和柔性冲击它们出现在哪几种常用运动规律中
（如上）
4.何谓理论轮廓曲线何谓实际轮廓曲线为何要这样区分作图时是否可以不画理论轮廓曲线，而直接绘制实际轮廓曲线
理论轮廓曲线是指在设计有滚子从动件的凸轮时将滚子中心点假想为尖顶从动件的尖顶，用反转法做出的假想轨迹。而凸轮的实际轮廓曲线为一条与理论轮廓曲线法向等距的曲线，距离为滚子半径。在滚子凸轮运动时滚子与凸轮的接触点是变化的，直接绘制难以判断接触点。
5 .设计凸轮轮廓曲线时，采用了反转法，其理论依据是什么
~
反转法是建立在相对运动不变性原理上的一种方法。运动的参照物设为凸轮，从动件以与凸轮实际运动相反的方向绕凸轮运动，从而得出实际凸轮的轮廓曲线。
6.何谓凸轮工作廓线的变尖现象和推杆运动规律失真现象，它对凸轮机构的正常工作有何影响如何加以避免
变尖现象是指在采用滚子从动件时，滚子半径与凸轮理论轮廓曲线的最小曲率半径相对大小选取不当时从动件实现不了预期的运动规律的现象。当滚子半径大于理论轮廓的最小曲率半径时，在切制凸轮时会切掉部分凸轮，导致运动失真；当滚子半径等于理论轮廓的最小曲率半径时，凸轮在工作时尖点处接触应力很大，尖点火很容易被磨损，磨损后会导致运动失真。为了避免出现运动失真：滚子半径<（理论轮廓曲线最小曲率半径-3mm）
推杆运动规律失真现象，在设计平底从动件凸轮时平底左右两侧在某些位置没有与凸轮轮廓相切接触出现的运动失真。设计时要使平底左右两侧的宽度大于平底与凸轮接触点
到从动件导路中心线的左、右两侧的最远距离。
7.凸轮的压力角是如何定义的压力角的大小会对工作产生什么影响为什么回程压力角可以选得大些
压力角是机构中与机架相连的从动件所受驱动力的方向与该驱动力作用点的速度方向之间夹的锐角。
最大压力角小于或等于许用压力角。
（根据图形分析）
】
8 .将对心从动件改为偏置后，对凸轮压力角有何影响
偏距e增大对减小推程压力角有利。
齿轮机构及其设计
1.渐开线是如何生成的它有哪些特性
一直线在一圆周上作纯滚动，直线上任一点的轨迹称为该圆的渐开线。该直线是渐开线的发生线，圆为渐开线的基圆
特性1）这一点到切点的距离等于该段弧长2）发生线是渐开线在这一点的法线；渐开线上任意点的法线必与基圆相切3）这一点到切点的距离为这一点上的曲率半径；渐开线离基圆越远的点，曲率半径越大，渐开线越平直，反之亦然。4）渐开线的形状决定于基圆的大小，基圆越大，渐开线越平直。5）基圆内无渐开线6）渐开线上各点的压力角不相等，离基圆越远压力角越大，基圆处为0。7)同一基圆生成的两条渐开线公法线的长度相等（等距性）
{
2 .当基圆半径无限大时，渐开线的形状、压力角和曲率半径如何
（见上）渐开线为一直线，压力角为零，曲率半径为零
2.何谓齿廓啮合基本定律
一对传动齿轮的瞬时角速度比等于其连心线被齿廓接触点的公法线分割的两段的长度的反比。
4 .渐开线齿轮传动的三个重要特性是什么各有何工程意义
1）满足定传动比要求2）具有可分性，便于安装3）传动平稳，传力方向不变
5.何谓啮合角它与齿轮节圆上的压力角有何关系
过节点作两齿轮节圆的公切线，它与啮合线的夹角称为啮合角。两渐开线齿轮传动中啮合角是常数。其数值上等于渐开线在节圆上的压力角。
%
标准齿轮标准安装，啮合角分度圆压力角。
6.什么是齿距、齿厚、齿槽宽、模数它们之间有何关系
齿距是分度圆上相邻两齿同侧齿廓间的弧长。P=s+e
齿厚是分度圆上轮齿两侧齿廓之间的弧长s
齿槽宽是分度圆上相邻两齿之间的弧长e
模数是分度圆直径与齿数的比值m
7 .分度圆是如何定义的何谓标准齿轮
分度圆是计算用的基准圆。
（
模数、压力角、齿顶高系数、齿根高系数、顶隙，均为标准值，并且，齿厚与槽宽相等。
8.标准齿轮的基本参数和各部分几何尺寸如何
压力角α=20o，h′=1，c′=
9 .正确啮合与无侧隙啮合是否是一回事正确啮合与连续传动是否一回事
不是同一回事。正确啮合的条件是两齿轮的模数与压力角分别相等；无侧隙啮合的条件是两轮的齿厚与齿槽宽都相等，且齿厚与齿槽宽相等。
不是同一回事。连续传动的前提是至少有一对齿是啮合的。
10 .渐开线齿轮传动的连续传动条件如何用什么参数予以描述
前一对轮齿齿廓的啮合点到达其终止啮合点B1时，后一对轮齿齿廓到达开始啮合点B2为连续传动的条件，数学描述为：距离B1B2>=p(齿距)
·
11.重合度是如何导出的它与哪些参数有关其物理含义是什么
重合度ε=B1B2/P
重合度越大，表示同时啮合的轮齿对数越多。其值大于1 是连续传动的条件
12.何谓单齿啮合区和双齿啮合区它与重合度的关系如何
……
13 .当一对齿轮的实际安装中心距与标准中心距有误差时，分度圆半径、传动比、径向间隙、齿侧间隙、节圆、啮合角、重合度等参数有何变化
……
￥
14.试证明如下重要公式：a’ cosα’= a cosα
P113 a中心距
15.如何作图确定一对相啮合渐开线齿廓的共轭点（即啮合点）如何确定实际啮合线长度和齿廓的实际工作段
……
16.为什么说仿形法加工所得齿轮的精度要比范成法加工齿轮的精度要低
实际当中，为了节省刀具的数量工程中规定相同模数的铣刀为8把，每号铣刀对应加工不同齿数范围的齿轮。采用成型铣刀加工齿轮，理论上就存在一定的误差，因此用成形法加工齿轮精度不高。而范成法是根据模数与压力角相等的一对齿轮能够实现啮合的原理来进行加工齿轮的。同一个模数的掺齿数的齿轮可以用一把插刀切割。
17.用范成法加工齿轮产生根切的几何条件是什么为避免根切，有哪两种实际可行的措施
条件是刀具的齿顶线与啮合线的交点超过了理论啮合线的极限点。
：
避免根切1）刀具的齿顶线与啮合线的交点不能超过理论啮合线的极限点2）将刀具相对于被切齿轮沿径向外移一段距离，使刀具的齿顶线与啮合线的交点不超过理论啮合线的极限点
19.(a)、(b)、(c)图示为刀具与轮坯的相对位置，试用作图法判断是否产生根切这样加工得到齿轮个是什么齿轮
21.变位齿轮的几何尺寸哪些有变化哪些不变
高变位齿轮变化的：齿顶高、齿根高、齿厚、齿槽宽、齿顶圆直径、齿根圆直径。
不变的有全齿高、齿距、基圆齿距、顶隙、分度圆直径、基圆直径、啮合角
角变位齿轮变化的只有全齿高、啮合角
22.试证明斜齿轮的法面压力角αn、端面压力角αt、与基圆螺旋角βb之间有如下关系：sin αn=sinαt cosβb。
、
P121
25 .斜齿轮机构的基本参数、正确啮合条件和重合度有何特点斜齿轮机构有哪些优缺点
螺旋角、齿距、模数、压力角
正确啮合条件与直齿轮相同，都为模数与压力角分别相等
重合度出也与直齿轮相同，只是由于啮合时轮齿沿齿宽方向逐渐进入啮合并逐渐脱离啮合，因此超过的实际啮合线加长了。
斜齿轮传动，改变螺旋角β可以调整中心距大小。
26.蜗杆传动中蜗轮的螺旋角与蜗杆的螺旋升角有何关系
螺旋升角也叫导程角，导程角与螺旋角互为余角。
\
27 .何谓蜗杆传动的中间平面蜗杆直径系数q有何重要意义
中间平面是过蜗杆的轴线且垂直于蜗轮的轴线的平面。
蜗杆分度圆直径和模数的比值称为蜗杆直径系数q，q=d1/m。
当模数一定时，直径系数越大，分度圆直径就越大，蜗杆的刚度和强度就相应提高。
28 .蜗杆传动的正确啮合条件如何蜗杆传动可用作增速传动吗
正确啮合的条件是: 蜗杆与蜗轮在主平面内的模数与压力角分别相等，且为标准值。
可以作增速传动，通常以蜗杆为原动件；当其反行程不自锁时，也可以蜗轮为原动件。
29 .已知蜗杆的转动方向时，如何判断蜗轮的转向
|
始终是左右手定则，左旋蜗杆用左手，右旋蜗杆用右手，通常蜗杆主动。四指弯曲方向是蜗杆转动方向，拇指为蜗杆所受轴向力方向，这个轴向力的反方向是蜗轮的圆周力方向，蜗轮的转动方向和其所受圆周力方向相同。蜗杆转向的反向为其圆周力方向，此圆周力方向的反向为蜗轮所受轴向力方向。
齿轮系及其设计
1.何谓定轴轮系何谓周转轮系它们有何区别
轮系运转时，若各轮轴线的位置都是固定不动的，刚称为定轴轮系。
当轮系运动时，凡至少有一个齿轮的轴线是绕另一个齿轮的轴线转动的，这种轮系称为周转轮系。
2.[
3.何谓基本周转轮系它有何特点
基本周转轮系具有一个行星架，一个或固连的几个行星齿轮，以及与行星齿轮相啮合的中心齿轮。
3 .何谓转化轮系它与原来的轮系有何联系与区别为什么要引进此概念
……
4.轮系传动比的正负表示什么意思这种表示方法的适用范围如何
正负号表示输出轴与输入轴的转动方向的关系，“—”号表示方向相反。
在平面定轴轮系中适用。
5.如何计算复合轮系的传动比
,
复合轮系传动比的计算步骤：
1）正确划分定轴轮系和基本周转轮系
2）分别列出各基本轮系传动比的计算方程式
3）找出各基本轮系之间的关系
4）联立方程式求解，即可求得复合轮系的传动比。
6.在工程上，轮系有何功用试举例说明。
轮系的功用
1）实现较远距离的传动
2）\
3）实现大传动比传动，大传动比减速器
4）实现变速与换向传动，汽车变速箱，车床换向机构
5）实现分路传动
6）实现运动的合成与分解，汽车后桥差速器
7）在尺寸及重量较小的条件下，实现大功率传动
8）实现执行机构的复杂运动
…
其他常用机构及其设计
1.棘轮机构有哪些类型其运动特点如何各有何用处
1）轮齿式棘轮机构2）摩擦式棘轮机构。
实现单向间歇转动
2.槽轮机构有哪些类型结合参观举例说明其应用。
外槽轮与内槽轮机构。
3.槽轮的槽数最少为几个什么情况下才采用多圆销的拨盘圆销的个数是否可以任意选取
为什么
最少为3个.只有一个圆销时，运动系数K<的，槽轮的运动时间总是小于其静止时间的，为了使槽轮的运动时间大于其停歇时间，采用在多圆销的拨盘。圆销的个数不是任意的，因为K<=1的，即K=n(1/2-1/Z)<1，n值要满足上述关系式。
4.—
5.槽轮机构上的锁止弧有何用处
锁止弧能够保证槽轮间歇时准确对位，使运动更加的可靠。
5 .运动系数与槽轮的槽数以及圆销个数有何关系
见上。n<=2Z/(Z-2)
6.为什么槽轮机构的运动系数k不能大于1
运动系数是指主动拨盘运动时间t1与从动槽轮运动时间t2的比值。K=t1/t2。其值必小于1。
机械中的摩擦和机械效率
1.为什么要引入当量摩擦系数f v和当量摩擦角φv的概念
选用当量摩擦系数后，在计算运动副中的滑动摩擦力时，不管运动副两元素的几何形状如何，均可以根据实际情况选用合适的当量摩擦系数，以单一平面接触来进行计算。
当量摩擦角Фv=atctan(fv)。实际就是把不同的摩擦形式最终转化成最普通的斜面滑块形式时对应的摩擦角。
2 .槽面摩擦与平面摩擦相比，在外载荷及摩擦面的条件相同时，哪个摩擦力大为什么
fv恒大于f ，在外载荷与摩擦面条件相同时，槽面的摩擦力大。F=fv·G
3 .如何确定移动副和转动副中的总反力的大小和方向
在运动副中法向总反力与摩擦力的合力即为总反力。
4.何谓机械的自锁何谓自锁机械自锁机械根本不能动，对吗
有些机械，就其结构情况分析，只要加上足够大的驱动力，按常理就应该能够沿着有效驱动力作用的方向运动，而实际上由于摩擦的存在，却会出现无论这个驱动力如何增大，也无法使它运动的现象，这种现象称为机械的自锁。
在反行程能自锁的机械，称为自锁机械。
不对。自锁机械只是在反行程中会发生自锁，不能动，在正行程中能够自由的运动。
常见的几种机械传动方式 机械传动按传力方式分，可分为摩擦传动和啮合传动，摩擦传动又分为摩擦轮传动和带传动等，啮合传动可分为齿轮传动、涡轮蜗杆传动、链传动等等；按传动比又可分为定传动比和变传动比传动。 1.1皮带传动 皮带传动是由主动轮、从动轮和紧张在两轮上的皮带所组成。由于张紧，在皮带和皮带轮的接触面间产生了压紧力，当主动轮旋转时，借摩擦力带动从动轮旋转，这样就把主动轴的动力传给从动轴。 皮带传动分为平皮带传动和三角皮带传动$G 皮带传动的特点： 1）可用于两轴中心距离较大的传动。 2）皮带具有弹性、可缓冲和冲击与振动，使传动平稳、噪声小。3）当过载时，皮带在轮上打滑，可防止其它零件损坏。 4 )结构简单、维护方便。 5）由于皮带在工作中有滑动，故不能保持精确的传动比。 外廓尺寸大，传动效率低，皮带寿命短。\ 三角皮带的断面国家规定为O、A、B、C、D、E、F、T等8种，从O
到T皮带剖面的面积逐渐增大，传动的功率也逐渐增大。 在机械传动中常碰到传动动比的概念，什么是传动比呢？它是指主动轮的转速n1与从动轮的转速n2之比，用I表示：即I=n1/n2。由于皮带传动中存在“弹性滑动”现象，上述传动比公式只是个近似公式，那么皮带传动中这种“弹性滑动”现象是怎样表现的呢？概括如下：在主动轮处，传动带沿带轮的运动是一面绕进，一面向后收缩：在从动轮处，传动带沿带轮的运动是一面绕进，一面向前伸展。| 1.2齿轮传动 齿轮传动是由分别安装在主动轴及从动轴上的两个齿轮相互啮合而成。齿轮传动是应用最多的一种传动形式，它有如下特点 1）能保证传动比稳定不变。 2）能传递很大的动力。 3) 结构紧凑、效率高。+ 4)制造和安装的精度要求较高。 5)当两轴间距较大时，采用齿轮传动就比较笨重 齿轮的种类很多，按其外形可分为圆柱齿轮和圆锥齿轮两大类。 圆柱齿轮的外形呈圆柱形、牙齿分布在圆柱体的表面上，按照牙齿
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
3.5 平板印刷机气动式给纸机纸张的分离、递送系统一．设计题目 平板印刷机中的给纸机的任务是：自动、准确、平稳地将纸张从纸堆上逐张分离，并将它们送到定位装置进行定位，继而输入印刷装置进行印刷。目前，高速平版印刷机上都采用气动式给纸机，其主要组成是：传动系统、纸张分离机构、纸张输送机构、纸堆台升降机构、自动控制系统、气动系统等。 给纸机整机外形 给纸机的输纸过程 (1) 松纸吹嘴吹松纸堆上部10余张纸， 分纸吸嘴下落准备吸纸，同时，压脚开 始抬升离让，递纸吸嘴向前移动递送上 一张纸。 (2) 松纸吹嘴停止吹风，分纸吸嘴吸住 纸张并迅速抬升，压脚下摆准备压住纸 堆，递纸吸嘴将纸张递交接纸辊并开始 后移。
(3) 分纸吸嘴抬升到最高处，压脚吹嘴压住被分离纸张下面的纸堆并开始吹风，递纸吸嘴继续后移。 (4) 分纸吸嘴吸住纸张并降至略低于递纸吸嘴的交接纸张高度，压脚吹嘴继续吹风，递纸吸嘴继续后移并准备接纸。 (5) 递纸吸嘴吸住纸张，分纸吸嘴开始放纸，压脚吹嘴继续吹风。 (6) 递纸吸嘴向前递纸，前挡纸块后摆让纸，摆动压纸滚轮抬起，压脚吹嘴停止吹风。 (7) 递纸吸嘴将纸张前边缘递送过接纸辊一定距离，压纸滚轮下落压住纸张，压脚吹嘴停止吹风，前挡纸块复位齐纸，递纸吸嘴放纸。 (8) 纸张靠压纸滚轮与接纸辊的摩擦力,在接纸辊的驱动下输送到输纸台板并送到定位装置前规矩处定位。 二．个人题目：压脚的设计 任务：压住纸堆，以防第二张纸被第一张纸带走；进行吹风，使第一张纸与纸堆之间形成一气垫；探测纸堆面高度，发出信号，使纸堆台自动上升。 工艺动作：按照一定的运动轨迹做往复运动，并吹风。 压脚的运动轨迹 1.设计思路
. 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。
机械原理课程设计说明书 系部名称: 机电系 专业班级: 04机制三班 姓名： 学号: 0405110057 目录
. 概述 (3) 设计项目...............................1．设计题目 (4) 2．机构简介 (4) 3．设计数据 (4) 设计内容...............................1．导杆机构的设计 (5) 2.凸轮机构的设计 (12) 3.齿轮机构的设计 (17) 设计体会 (20) 参考文献 (21) 附图····························· 概述
. 一、机构机械原理课程设计的目的： 机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的 机械运动学和动力学分析与设计的训练，是本课程的一个重要实践环节。其基本目的在于： （１）进一步加深学生所学的理论知识，培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力。 （２）使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一较完整的概念。 （３）使学生得到拟定运动方案的训练，并具有初步设计选型与组合以及确定传动方案的能力。 （４）通过课程设计，进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅技术资料的能力。 二、机械原理课程设计的任务： 机械原理课程设计的任务是对机械的主体机构（连杆机构、凸轮机构、齿轮机构以及其他机构）进行设计和运动分析、动态静力分析，并根据给定机器的工作要求，在此基础上设计凸轮、齿轮；或对各机构进行运动分析。要求学生根据设计任务，绘制必要的图纸，编写说明书。 三、械原理课程设计的方法： 机械原理课程设计的方法大致可分为图解法和解析法两种。图解法几何概念较清晰、直观；解析法精度较高。根据教学大纲的要求，本设计主要应用图解法进行设计。 [设计名称]牛头刨床 一．机构简介： 机构简图如下所示：
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 系部名称: 机电工程学院 专业班级: 机自093 姓名： 学号:
目录 概述 (3) 设计项目...............................1．设计题目 (4) 2．机构简介 (4) 3．设计数据 (4) 设计内容...............................1．导杆机构的设计 (5) 2.凸轮机构的设计 (12) 3.齿轮机构的设计 (17) 设计体会 (20) 参考文献 (21) 附图·····························
概述 一、机构机械原理课程设计的目的： 机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的 机械运动学和动力学分析与设计的训练，是本课程的一个重要实践环节。其基本目的在于： （１）进一步加深学生所学的理论知识，培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力。 （２）使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一较完整的概念。 （３）使学生得到拟定运动方案的训练，并具有初步设计选型与组合以及确定传动方案的能力。 （４）通过课程设计，进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅技术资料的能力。 二、机械原理课程设计的任务： 机械原理课程设计的任务是对机械的主体机构（连杆机构、凸轮机构、齿轮机构以及其他机构）进行设计和运动分析、动态静力分析，并根据给定机器的工作要求，在此基础上设计凸轮、齿轮；或对各机构进行运动分析。要求学生根据设计任务，绘制必要的图纸，编写说明书。 三、械原理课程设计的方法： 机械原理课程设计的方法大致可分为图解法和解析法两种。图解法几何概念较清晰、直观；解析法精度较高。根据教学大纲的要求，本设计主要应用图解法进行设计。
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
第一章绪论 基本概念：机器、机构、机械、零件、构件、机架、原动件和从动件。 第二章平面机构的结构分析 机构运动简图的绘制、运动链成为机构的条件和机构的组成原理是本章学习的重点。 1. 机构运动简图的绘制 机构运动简图的绘制是本章的重点，也是一个难点。 为保证机构运动简图与实际机械有完全相同的结构和运动特性，对绘制好的简图需进一步检查与核对（运动副的性质和数目来检查）。 2. 运动链成为机构的条件 判断所设计的运动链能否成为机构，是本章的重点。 运动链成为机构的条件是：原动件数目等于运动链的自由度数目。 机构自由度的计算错误会导致对机构运动的可能性和确定性的错误判断，从而影响机械设计工作的正常进行。 机构自由度计算是本章学习的重点。 准确识别复合铰链、局部自由度和虚约束，并做出正确处理。 (1) 复合铰链 复合铰链是指两个以上的构件在同一处以转动副相联接时组成的运动副。 正确处理方法：k个在同一处形成复合铰链的构件，其转动副的数目应为(k-1)个。 (2) 局部自由度 局部自由度是机构中某些构件所具有的并不影响其他构件的运动的自由度。局部自由度常发生在为减小高副磨损而增加的滚子处。 正确处理方法：从机构自由度计算公式中将局部自由度减去，也可以将滚子及与滚子相连的构件固结为一体，预先将滚子除去不计，然后再利用公式计算自由度。 (3) 虚约束 虚约束是机构中所存在的不产生实际约束效果的重复约束。 正确处理方法：计算自由度时，首先将引入虚约束的构件及其运动副除去不计，然后用自由度公式进行计算。 虚约束都是在一定的几何条件下出现的，这些几何条件有些是暗含的，有些则是明确给定的。对于暗含的几何条件，需通过直观判断来识别虚约束；对于明确给定的几何条件，则需通过严格的几何证明才能识别。 3. 机构的组成原理与结构分析 机构的组成过程和机构的结构分析过程正好相反，前者是研究如何将若干个自由度为零的基本杆组依次联接到原动件和机架上，以组成新的机构，它为设计者进行机构创新设计提供了一条途径；后者是研究如何将现有机构依次拆成基本杆组、原动件及机架，以便对机构进行结构分类。 第三章平面机构的运动分析 1．基本概念：速度瞬心、绝对速度瞬心和相对速度瞬心（数目、位置的确定），以及“三心定理”。 2．瞬心法在简单机构运动分析上的应用。 3．同一构件上两点的速度之间及加速度之间矢量方程式、组成移动副两平面运动构件在瞬时重合点上速度之间和加速度的矢量方程式，在什么条件下，可用相对运动图解法求解？ 4．“速度影像”和“加速度影像”的应用条件。 5．构件的角速度和角加速度的大小和方向的确定以及构件上某点法向加速度的大小和方向的确定。 6．哥氏加速度出现的条件、大小的计算和方向的确定。 第四章平面机构的力分析 1．基本概念：“静力分析”、“动力分析”及“动态静力分析” 、“平衡力”或“平衡力矩”、“摩擦角”、“摩擦锥”、“当量摩擦系数”和“当量摩擦角”（引入的意义）、“摩擦圆”。 2．各种构件的惯性力的确定： ①作平面移动的构件； ②绕通过质心轴转动的构件；
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》 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 设计说明书 系部名称: 机电系 专业班级: 04机制三班 姓名： 学号: 目录Array概述 (3) 设计项目······························· 1．设计题目 (4) 2．机构简介 (4) 3．设计数据 (4) 设计内容······························· 1．导杆机构的设计 (5) 2.凸轮机构的设计 (12) 3.齿轮机构的设计 (17) 设计体会 (20) 参考文献 (21) 附图·····························
概述 一、机构机械原理课程设计的目的： 机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的机械运动学和动力学分析与设计的训练，是本课程的一个重要实践环节。其基本目的在于： （１）进一步加深学生所学的理论知识，培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力。 （２）使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一较完整的概念。 （３）使学生得到拟定运动方案的训练，并具有初步设计选型与组合以及确定传动方案的能力。 （４）通过课程设计，进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅技术资料的能力。 二、机械原理课程设计的任务： 机械原理课程设计的任务是对机械的主体机构（连杆机构、凸轮机构、齿轮机构以及其他机构）进行设计和运动分析、动态静力分析，并根据给定机器的工作要求，在此基础上设计凸轮、齿轮；或对各机构进行运动分析。要求学生根据设计任务，绘制必要的图纸，编写说明书。 三、械原理课程设计的方法： 机械原理课程设计的方法大致可分为图解法和解析法两种。图解法几何概念较清晰、直观；解析法精度较高。根据教学大纲的要求，本设计主要应用图解法进行设计。 [设计名称]牛头刨床 一．机构简介： 机构简图如下所示：
机 械 原 理 课 程 设 计 设计题目：牛头刨床分析学校：太原工业学院设计者： 班级0920122 姓名赵元 指导老师：刘嘉
一运动简图 二设计方案 一、用解析法作导杆机构的运动分析 如图所示，先建立一直角坐标系，并标出各杆矢量及其方位角。其中共有四个未
知量3θ、4θ、3S 、E S 。为求解需建立两个封闭的矢量方程，为此需利用两个封闭的图形O3AO2O3及O3BFDO3，由此可得： → →→ → → → → +=+=+E S L L '6 4L3S3 L1L6 并写成投影方程为： ’ 6 4433E 44331 16331133L sin L sin L 0S cos L cos L sin sin cos cos =+=-++==θθθθθθθθL L S L S 由上述各式可解得： O3
4 433E 3 1 134 3 364111 163cos L cos L S cos cos L S L sin L L arcsin cos L sin L L arctan θθθθθθθθθ?+?=?= ?-=??+=? 由以上各式即可求得3θ、4θ、3S 、E S 四个运动变量，而滑块的方位角2θ=3θ。 然后，分别将上式对时间取一次、二次导数，并写成矩阵形式，及得一下速度和加速度方程式。 ??? ?????????//-=?????? ?????????????????? ??-?00 cos sin S 0cos L cos L 0 1sin L -sin L -000cos S sin 00sin S -cos 1 11114 334 43 3443333333θθθθθθθθθθL L w v w w E =?????? ? ????????????????? ??-? ?E αααθθθθθθθθ433 4 43 34433333333 S 0cos L cos L 0 1sin L -sin L -000cos S sin 00sin S -cos ????????????//-+?? ? ?? ? ?? ????? ? ---? ? 00sin cos 0sin w L -s w L -00c w L -cos w L -000sin w S -cos cos 0 0cos w S sin S -sin 11111114 443 334443333 3333333 333333 θθθθθθθθθ θθθw L w L w in os S w w 而2w =3w 、2α=3α
湖南科技大学 课程设计 课程设计名称：《机械原理》课程设计 学生姓名： 学院： 专业及班级： 学号： 指导教师： 2013 年 1 月 10 日 课程设计任务书 机电学院机制系系主任： 学生班级：2010材成1、2、3 班日 期： 一、设计目的： 在学习和了解机械的通用构件和机械运行基本原理的基础上，要求学生理论与实践相结合，深入了解机械的通用构件和机械运行基本原理在工程常见机械中的应用，提高学生将机械原理的基本概念和原理综合应用能力和实际动手能力。 二、学生提交设计期限： 在本学期2012年12月17日至2012年12月21日完成，设计必须学生本人交指导老师评阅。 三、本设计参考材料： 《机械原理》《机械原理课程指导书》
四、设计题目的选定： 参考设计题目附后页，任选一题。 五、设计要求： 1、查阅相关资料； 2、提出整体系统设计方案； 3、详细设计所设计机构的原理、组成及参数等； 4、说明设计分析的步骤和计算过程； 5、设计过程绘制相关设计的CAD图纸。 六、设计成果及处理说明书主要章节： 1．设计成果（包括说明书、CAD图纸等）； 2．设计说明书格式及主要章节： a.封面（参照学院规定标准）； b.设计任务书（包括选定设计题目与要求，可复印）； c.目录 d.说明书正文；（主要包括系统总体方案分析及参数确定；） e.设计总结及体会； f.参考文献 七、设计所得学分及成绩评定： 本设计单独算学分及成绩：占1个学分。 考核与评分主要分四个方面： 1．学生平时出勤及工作态度； 2．说明书、设计图纸的规范与正确程度及独立工作能力； 3．答辩成绩（部分学生）。 八、设计进度与答疑： 1、确定设计题目及查阅资料，并确定方案：12.17日； 2、虚拟仪器设计及撰写设计报告：12.18日； 3、运行调试检测与修改，完成课程设计报告：12.19～12.20日； 4、提交设计报告，部分学生答辩：12.21日。 学生签名：指导老师签名： 学号：
机械原理（第七版）重要概念总结（附）及复习试题 （认真看完，考试必过） 卷一 一、填空题（每小题2分，共20分） 1、 平面运动副的最大约束数为 2 个 ，最小 约束数为 1 个。 2、 当两构件组成转动副时，其相对速度瞬心在 转动副中心 处。 3、 对心曲柄滑块机构，若以连杆为机架，则该机构演 化为 曲柄摇块机构 。 4、 传动角越大，则机构传力性能越 好 。 5、 凸轮机构推杆的常用运动规律中，二次多项式运动 规律具有 柔性 冲击。 6、 蜗杆机构的标准参数从 中间平面 中取。 7、 常见间歇运动机构有： 棘轮机构 、 槽轮 机构 等。 8、 为了减小飞轮的重量和尺寸，应将飞轮装在 高 速 轴上。 9、 实现往复移动的机构有： 曲柄滑块机 构 、 凸轮机构 等。 10、 外啮合平行轴斜齿轮的正确啮合条件为： 212121n n n n m m ααββ==-=，， 。 二、简答题（每小题5分，共25分） 1、何谓三心定理？ 答：三个彼此作平面运动的构件的三个瞬心必位于同一 直线上 。 2、 简述机械中不平衡惯性力的危害？ 答：机械中的不平衡惯性力将在运动副中引起附加的动 压力，这不仅会增大运动副中的摩擦和构件中的内应 力，降低机械效率和使用寿命，而且会引起机械及其基 础产生强迫振动。 3、 铰链四杆机构在死点位置时，推动力任意增大也不 能使机构产生运动，这与机构的自锁现象是否相 同？试加以说明？ 答：（1）不同。 （2）铰链四杆机构的死点指：传动角=0度时，主动 件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过其回转中心， 而不能使从动件转动，出现了顶死现象。 死点本质：驱动力不产生转矩。 机械自锁指：机构的机构情况分析是可以运动 的，但由于摩擦的存在，却会出现无论如何增大驱动力， 也无法使其运动的现象。 自锁的本质是：驱动力引起的摩擦力 大于等 于 驱动力的有效分力。 4、 棘轮机构与槽轮机构均可用来实现从动轴的单向间 歇转动，但在具体的使用选择上，又有什么不同？ 答：棘轮机构常用于速度较低和载荷不大的场合，而且 棘轮转动的角度可以改变。槽轮机构较棘轮机构工作平 稳，但转角不能改变。 5、 简述齿廓啮合基本定律。 答：相互啮合传动的一对齿轮，在任一位置时的传动比， 都与其连心线被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分 成的两段成反比。 三、计算题（共45分） 1、绘制偏心轮机构简图（草图），并求机构自由度。（10分） 1 2 3 4 A B C
机械原理课程设计 目录 一 .设计题目............................. 1.. 1.1课程设计目的和任务................... 1. 1.2课程设计内容与基本要求............... 1. 1.3机构简介............................. 4.. 1.4参考数据............................. 5.. 1.5设计要求............................. 5.. 二 . 设计方案比较........................ 6.. 2.1设计方案一........................... 6.. 2.2设计方案二........................... 7.. 2.3设计方案三........................... 8.. 2.4最终设计方案......................... 9.. 三. 速度，加速度多边形计算与分析......... 1. 0 3.1速度、加速度多边形计算与分析 (10) 四. 虚拟样机实体建模与仿真............... 1. 3 4.1ADAMS 的样机建模.................... 1. 3 五. 虚拟样机仿真结果分析................. 1. 4 5.1滑块水平位移仿真曲线 (14) 5.2滑块水平运动速度仿真曲线 (14)
5.3滑块水平运动加速度仿真曲线 (15)
5.5 带刮片摆杆角速度仿真曲线（二） . 15 六 . 课程设计总结 ...................... 1..6 6.1 机械原理课程设计总结 ............... 1. 6 6.2 设计过程 ........................... 1..7 6.3 设计展望 ............................ 1..7 6.4 参考文献 ............................ 1...8 6.5 心得体会 ............................ 185.4 带刮片摆杆角速度仿真曲线（一） 15
第一章机械传动性能测试综合实验台说明书 一、概述 “THM CD-1型机械传动性能测试综合实验台”是根据相关课程的教学大纲要求而研制的，它采用模块式结构，可快速组合多种机械传动实训，能测试各种机械传动的速比、转矩、效率等。配套专用的数据采集系统，实现计算机智能数据采集、分析、处理、曲线显示及打印输出等功能。适合各院校机械类专业《机械设计》、《机械原理》、《机械零件》等课程的教学实训需要。 二、主要实训仪器及设备 1．NJ型转矩转速传感器 NJ型转矩转速传感器的基本原理是：通过弹性轴、两组磁电信号发生器，把被测转矩、转速转换成具有相位差的两组交流电信号，这两组交流电信号的频率相同且与轴的转速成正比，而其相位差的变化部分又与被测转矩成正比。 NJ型转矩转速传感器的工作原理如图1。在弹性轴的两端安装有两只信号齿轮，在两齿轮 图1 NJ型转矩转速传感器工作原理图 的上方各装有一组信号线圈，在信号线圈内均装有磁钢，与信号齿轮组成磁电信号发生器。当信号齿轮随弹性轴转动时，由于信号齿轮的齿顶及齿谷交替周期性的扫过磁钢的底部，使气隙磁导产生周期性的变化，线圈内部的磁通量亦产生周期性变化，使线圈中感应出近似正弦波的交流电信号。这两组交流电信号的频率相同且与轴的转速成正比，因此可以用来测量转速。这两组交流电信号之间的相位与其安装的相对位置及弹性轴所传递扭矩的大小及方向有关。当弹性轴不受扭时，两组交流电信号之间的相位差只与信号线圈及齿轮的安装相对位置有关，这一相位差一般称为初始相位差，在设计制造时，使其相差半个齿距左右，即两组交流电信号之间的初始相位差在180度左右。在弹性轴受扭时，将产生扭转变形，使两组交流电信号之间的相位差发生变化，在弹性变形范围内，相位差变化的绝对值与转矩的大小成正比。把这两组交流电信号用专用屏蔽电缆线送入具有其功能的扭矩卡送入计算机，即可得到转矩、转速及功率的精确值。图2是NJ型转矩转速传感器机械结构图。其结构与图1的工作原理图的差别是，为了提高测量精度及信号幅值，两端的信号发生器是由安装在弹性轴上的外齿轮、安装在套筒内的内齿轮、固定在机座内的
机械原理课程设计说明书 题目：运动轨迹为字母P的 联动凸轮组合机构设计 学生姓名： 学号： 专业：机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学号： 专业：机械设计制造及其自动化 指导教师： 2015 年7 月29 日
目录 一、机构简介……………………………………..…………………..…..…………………..２ 二、设计任务……………………………………..…………………..…..…………………..２ 三、设计方案内容 3.1 联动凸轮机构基本要素的确定 (2) 3.1.1 凸轮类型的选择 (2) 3.1.2 推杆类型的选择 (2) 3.1.3 凸轮基本尺寸的确定 (3) 3.2 目标轨迹的设计 (3) 3.3 运动轨迹各点凸轮转角与推杆位移的关系 (3) 3.4 从动件推杆的运动规律 (4) 3.5 运动轨迹的散点图以及X坐标和Y坐标的散点图 (4) 3.6 凸轮推杆位移与凸轮转角关系图 (6) 四、联动凸轮轮廓曲线的设计 (7) 4.1 横向凸轮的设计 (7) 4.2 纵向凸轮的设计 (7) 五、联动凸轮组合机构机构简图 (9) 六、课程设计总结 (9)
运动轨迹为字母“P”的联动凸轮组合机构设计一、机构简介 凸轮机构广泛应用于各类机械，特别是自动机和自动控制装置中。如内燃机的配汽缸、自动机床的的进刀机构、电子机械、自动送料机构等等。而凸轮机构的最大优点就是只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线就可以使推杆得到各种预期的运动规律，而且响应快速，机构简单紧凑。正因如此，凸轮机构不可能被数控和电控等装置所完全代替。 在许多生产设备中，为了实现预定的特殊运动轨迹，常采用由两个凸轮机构组成的能实现目标运动轨迹的组合机构，称之为联动凸轮组合机构。 二、设计任务 联动凸轮组合机构由两个凸轮机构组成。它利用两个凸轮的协调配合，或同步运动来控制从动件上点的方向运动，使其可以准确地实现预定的轨迹。此次设计是利用联动凸轮可以准确实现预定轨迹的工作原理，设计出“会写字的组合机构”，即用两个凸轮联动配合，实现设定的轨迹，“写”出大写英文字母“P”。根据预期的运动轨迹—大写英文字母“P”利用反转法原理来设计出凸轮的轮廓曲线，并根据实际要求进一步设计出完整的联动凸轮组合机构，包括凸轮基圆半径、滚子半径、凸轮轴直径等。 三、设计方案内容 1、联动凸轮机构基本要素的确定 1）凸轮类型的选择 凸轮机构的类型有很多，按凸轮的形状来分可分为1、盘形凸轮2、圆柱凸轮。 盘形凸轮是一个具有变化向径的盘形构件绕固定轴线回转。圆柱凸轮是一个在圆柱面上开有曲线凹槽或者是在原著端面上做出曲线轮廓的构件。由于凸轮与推杆的运动不在同一平面内，所以是一种空间凸轮机构。根据实际使用要求以及所要设计的预期轨迹，选取应用较广且加工方面的盘形凸轮作为本次设计联动凸轮组合机构的凸轮。 2）推杆类型的选择