主题7机械的平衡与调速
一、教学目标
了解机械平衡的目的和分类
掌握转子平衡种类
二、课时分配
本章绪论共 3 个单元，本章安排 4 个学时。其中理论学时3个学时，实践学时1个学时。
三、教学重点
机械运转速度波动调节的目的
四、教学难点
机械运转速度波动调节的方法
五、教学内容
单元1 机械平衡
1、转子平衡
对于绕固定轴线转动的回转件，若已知组成该回转件的各质量的大小和位置，就可以计算出合力矩的大小和方向，同时这也显示出平衡所需的质量的大小和位置。另外，根据组成回转件的各质量分布是否处于同一个平面或不同平面，其平衡原理和方法略有不同。
转速低于一阶临界转速，挠曲线变形忽略，称为刚性转子。对于转速高于一阶临界转速，其旋转轴线的挠曲线的变形不能忽略，称为挠性转子。
2、机构平衡
对于做往复运动及做平面复合运动的构件，因其重心是运动的，其惯性力无法就该构件本身加以平衡，因而必须就整个机构加以研究，设法使机构的惯性力的合力和力偶得到完全和部分的平衡。在机器运转日趋高速的情况下，应尽量采用回转体，以利于解决平衡问题。
单元2 机械运转速度波动调节的目的
机械是在稳定运转阶段内工作，其速度有两种情况：一是做等速稳定运转；二是做周期性变速稳定运转。当机械做周期性变速稳定运动时，在一个周期内，驱动功等于阻力功，但在周期的每一瞬间，驱动功与阻力功两者并不相等；当驱动功大于阻力功时，动能增加，出现盈功；当驱动功小于阻力功时，动能减少，出现亏功。机械动能的增减，引起速度的波动，这种速度波动称为周期性速度波动。调节周期性速度波动最常用的方法，是在机械中加一个转动惯量足够大的飞轮。盈功使飞轮动能增加，亏功使动能减少。飞轮的动能变化为ΔE=1／2J（ω2 2）
－ω
单元3 机械运转速度波动调节的方法
一、周期性速度波动
当外力（驱动力和阻力）做周期性变化时，机械的运动速度（如主轴的角速度）也会做周期性的波动。另外，在一个运动周期T内，当驱动力所做的功与阻力所做的功相等时，以主轴回转为例，角速度的波动，在周期中的某个时刻，驱动力所做的功与阻力所做的功并不相等，因而造成了速度的波动，但速度的平均值还是稳定在一定值上。
二、非周期性速度波动
如果驱动力或阻力无规律地变化，会引起机械运转速度波动规则随机且无一定周期，这种现象称为非周期性波动，此时飞轮已不能达到调节速度的目的，需采用特殊的调速器。当外力（驱动力和阻力）的变化是随机的、不规则的，没有一定的周期性时，机械的速度也呈非周期性波动。当盈功过多时，速度可能变得过快；当亏功过多时，速度可能变得过慢。因此，必须调节驱动力做功和阻力做功的比值，此时飞轮已不能满足要求，只能采用特殊的装置使驱动力所做的功随
阻力做功的变化而变化，并使两功趋于平衡，以使机械平稳运转。这种特殊的装置称为调整器。
三、机械运转的平均速度和不均匀系数
已知机械主轴角速度随时间变化的规律时，一个周期角速度的实现平均值ωm为ωm=（ωmin+ωmax）/2，δ=（ωmax－ωmin）/ωm。ωm一定时，δ越小，表示机械运转越均匀，运转的平稳性越好。
不同机械对运动平稳性的要求不同，许用不均匀系数［δ］也不同。各种不同的机械对速度的波动有不同的要求，即根据设计要求规定不同的不均匀系数［δ］的许用值。
六、课后作业
完成主题检测。
合肥学院 Hefei University 论文题目关于机械设计基础课程的学习体会课程名称机械设计基础 指导教师韩成良 系别/班级化工系粉体材料科学与工程（2）班
姓名（学号）周桃磊 1403012003 关于机械设计基础课程的学习体会 作者：周桃磊 合肥学院，化工系，安徽，合肥，230601 摘要：机械设计（machine design），根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。 机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。机械设计的努力目标是：在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的机械，即做出优化设计。优化设计需要综合地考虑许多要求，一般有：最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。这些要求常是互相矛盾的，而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。设计者的任务是按具体情况权衡轻重，统筹兼顾，使设计的机械有最优的综合技术经济效果。过去，设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展，制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。 关键词：机械设计机械工程粉体工程 正文 一：机械设计基础课程学习状况
1.学习意义：机械设计基础课程是粉体材料科学与工程专业的一门重要的专业课，它的任务是使我们掌握常用机构和通用零件的基本理论和基本知识，初步具有这方面的分析、应用、设计能力，并通过必要的基本技能训练，培养我们正确的设计思想和严谨的工作作风，为培养高素质技能型人才奠定基础。 机械设计基础课程是一门用以培养学生机械设计能力的技术基础课，本课程主要研究内容： 1、阐述常用机构的工作原理、运动特性及设计方法。 2、阐述常用零部件的工作原理、结构特点及设计方法。 3、介绍机械系统的设计思路和设计方法。 2.学习方法：（1）学会综合运用知识本课程是一门综合性课程，综合运用本课程和其他课程所学知识解决机械设计问题是本课程的教学目标，也是设计能力的重要标志。 （2）学会知识技能的实际应用本课程又是一门能够应用于工程实际的设计性课程，除完成教学大纲安排的实验、实训、设计训练外，还应注意设计公式的应用条件，公式中系数的选择范围，设计结果的处理，特别是结构设计和工艺性问题。 （3）学会总结归纳本课程的研究对象多，内容繁杂，所以必须对每一个研究对象的基本知识、基本原理、基本设计思路方法进行归纳总结，并与其他研究对象进行比较，掌握其共性与个性，只有这样才能有效提高分析和解决设计问题的能力。 （4）学会创新学习机械设计不仅在于继承，更重要的是应用创新，机械科学产生与发展的历程，就是不断创新的历程。只有学会创新，才能把知识变成分析问题与解决问题的能力。 二：机械设计基础课程内容更新 机械设计基础是高等学校机械类各专业的一门主干技术课，是一门综合性的专业技术基础课。由于它包括的内容广而散，纵横关系复杂，几乎每一章都包括工作原理、类型特点、机构设计或结构设计、参数选择等内容，涉及机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学等多门课程，该课程包含的内容广，主要表现在关系多、门类多、公式多、图形多和表格多等现象。该门课程与工程实际联系紧密，要学
4-1解分度圆直径 齿顶高 齿根高 顶隙 中心距 齿顶圆直径 齿根圆直径 基圆直径 齿距 齿厚、齿槽宽 4-2解由可得模数 分度圆直径 4-3解由得
4-4解分度圆半径 分度圆上渐开线齿廓的曲率半径 分度圆上渐开线齿廓的压力角 基圆半径 基圆上渐开线齿廓的曲率半径为0； 压力角为。 齿顶圆半径 齿顶圆上渐开线齿廓的曲率半径 齿顶圆上渐开线齿廓的压力角 4-5解正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的齿根圆直径： 基圆直径 假定则解得 故当齿数时，正常齿制渐开线标准直齿圆柱齿轮的基圆大于齿根圆；齿数，基圆小于齿根圆。 4-6解中心距 内齿轮分度圆直径 内齿轮齿顶圆直径 内齿轮齿根圆直径 4-7 证明用齿条刀具加工标准渐开线直齿圆柱齿轮，不发生根切的临界位置是极限点正好在刀具 的顶线上。此时有关系： 正常齿制标准齿轮、，代入上式
短齿制标准齿轮、，代入上式 图 4.7 题4-7解图 4-8证明如图所示，、两点为卡脚与渐开线齿廓的切点，则线段即为渐开线的法线。根据渐开线的特性：渐开线的法线必与基圆相切，切点为。 再根据渐开线的特性：发生线沿基圆滚过的长度，等于基圆上被滚过的弧长，可知： AC 对于任一渐开线齿轮，基圆齿厚与基圆齿距均为定值，卡尺的位置不影响测量结果。 图 4.8 题4-8图图4.9 题4-8解图 4-9解模数相等、压力角相等的两个齿轮，分度圆齿厚相等。但是齿数多的齿轮分度圆直径大，所以基圆直径就大。根据渐开线的性质，渐开线的形状取决于基圆的大小，基圆小,则渐开线曲率大,基圆大，则渐开线越趋于平直。因此，齿数多的齿轮与齿数少的齿轮相比，齿顶圆齿厚和齿根圆齿 厚均为大值。 4-10解切制变位齿轮与切制标准齿轮用同一把刀具，只是刀具的位置不同。因此，它们的模数、压 力角、齿距均分别与刀具相同，从而变位齿轮与标准齿轮的分度圆直径和基圆直径也相同。故参数、 、、不变。 变位齿轮分度圆不变，但正变位齿轮的齿顶圆和齿根圆增大，且齿厚增大、齿槽宽变窄。因此、 、变大，变小。 啮合角与节圆直径是一对齿轮啮合传动的范畴。
机械设计电子教案
第一章绪论 基本要求及重点、难点 机械的组成及本课程研究的对象，本课程的性质和任务，本课程的特点和学习方法。 基本要求: 1) 搞清楚“学什么”、“为什么学”和“如何学”这三个大问题，树立学好本课程的信心和决心。 重点、难点： 1) 本课程的性质、特点和学习方法 一、本课程介绍 1.命名及分类： 命名：组成机器的必不可拆的基本单元称机械零件。 机器：执行机械运动的装置。由原动机－传动部分－工作机组成，代替人的劳动作工或进行能量转换。 特征：１）人为实物组合，或由机构组成； ２）各部分之间有确定的相对运动； ３）用来代替或减轻人的劳动左右用工或转换能量。 机构：具机器特征 机械：机器及机构的总称。
设计：为满足某一特定要求而进行的创造过程。 分类：通用机械零件 专用机械零件 ２．研究对象： 在普通条件下工作的一般参数的通用机械零件的设计理论和方法。 ３．课程性质、任务： 性质：是一门论述机械设计理论、 研究机械设计方法的设计 性质的技术基础课。是多学 科知识的综合运用。具有综 合性、设计性。 任务：１）掌握机械设计所必需的基本 知识、基本理论和基本技 能，解决通用零件设计问题 设计计算 绘制工作图 ２）独立进行传动装置的设计； ３）熟悉国家标准、手册、规范 等，并正确运用；
４）培养学生树立正确的设计思 想。 ４．特点及学习方法： 特点：三性：综合性、设计性、实 践性 四多：公式多而繁、概念多、 图表多、系数多。 学习方法：１）抓实质 ２）理论联系实际 ３）试算法 ４）归纳总结 二．机械零件的主要失效形式和设计准则： 1.主要失效形式： １）断裂 ２）塑变 磨损 ３）表面失效胶合 疲劳点蚀 ４）其他失效：打滑 2.设计准则： 1）强度准则： σσ≤［σ］或τ≤［τ］；［σ］＝s min τ 或［τ］＝s min
教材分析1.教材基本信息 教材名称：机械设计 出版社：高等教育出版社 主编：濮良贵 出版时间：2013年5月第9版 2.章节内容 第一章绪论 第二章机械设计总论 第三章机械零件的强度 第四章摩擦、磨损及润滑 第五章螺纹连接机螺旋传动 第六章键、花键、物件连接和销联结 第七章铆接、焊接、胶接和过盈连接 第八章带传动 第九章链传动 第十章齿轮传动 第十一章蜗杆传动 第十二章滑动轴承 第十三章滚动轴承 第十四章联轴器和离合器 第十五章轴 第十六章弹簧 第十七章机座和箱体
第十八章减速器和变速器 3.教学手段和方法 教学方法：教师讲授、案例分析、集体讨论、个别回答、师生互动启发 教学手段：课件演示、视频课件 4.实训教学环节 实训一：连接件认知（螺栓、键、销） 实训二：传动部件认知（带、齿轮、蜗杆、链传动） 实训三：轴系部件认知（轴、轴承、联轴器、离合器等） 5.教材优缺点分析 优点：《“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材：机械设计（第9版）》是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，是在西北工业大学机械原理及机械零件教研室编著，濮良贵、纪名刚主编《机械设计》（第八版）的基础上，根据教育部2011年制订的“机械设计课程教学基本要求”和编者多年来的教学实践经验，考虑加强学生素质教育和能力培养，结合拓宽专业面后的教学改革以及我国机械工业发展的需要修订而成的。内容上能够反映现代机械设计的最新技术，具有较强的针对性和实用性。书后附录有常用量的名称、单位、符号及换算关系。教材覆盖面广，较为权威。 缺点：配套习题略少，没有配套的实验指导类教材 6.参考教材 机械设计指导手册（图书馆） 机械设计课程设计 机械设计习题集
南京工业大学 机械设计基础课程设计计算说明书 设计题目 系（院） 班级 设计者 指导教师 年月日
目录 1：课程设计任务书。。。。。。。。。。。。。。。。。1 2：课程设计方案选择。。。。。。。。。。。。。。。。2 3：电动机的选择。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 4：计算总传动比和分配各级传动比。。。。。。。。。。4 5:计算传动装置的运动和动力参数。。。。。。。。。。。5 6：减速器传动零件的设计与计算 （1）V带的设计与计算。。。。。。。。。。。。。。8 （2）齿轮的设计与计算。。。。。。。。。。。。。。13 （3）轴的设计与计算。。。。。。。。。。。。。。。17 7：键的选择与校核。。。。。。。。。。。。。。。。。26 8：联轴器的设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。28 9：润滑和密封。。。。。。。。。。。。。。。。。。。29 10：铸铁减速器箱体主要结构设计。。。。。。。。。。。30 11：感想与参考文献。。。。。。。。。。。。。。。。。32
一、设计任务书 ①设计条件 设计带式输送机的传动系统，采用带传动和一级圆柱出论减速器 ②原始数据 输送带有效拉力F＝5000N 输送带工作速度V＝1.7m/s 输送带滚筒直径d＝450mm ③工作条件 两班制工作，空载起动载荷平稳，常温下连续（单向）运转，工作环境多尘；三相交流电源，电压为380/220V。 ④使用期限及检修间隔 工作期限：8年，大修期限：4年。 二．传功方案的选择 带式输送机传动系统方案如图所示：（画方案图）
带式输送机由电动机驱动。电动机1将动力传到带传动2，再由带传动传入一级减速器3，再经联轴器4将动力传至输送机滚筒5，带动输送带6工作。传动系统中采用带传动及一级圆柱齿轮减速器，采用直齿圆柱齿轮传动。
第二章 机械零件的强度 （一）教学要求 掌握极限应力图和单向稳定变应力时强度计算 （二）教学的重点与难点 极限应力图绘制及应用 （三）教学内容 §2—1 载荷与应力的分类 一、载荷的分类 静载荷：载荷的大小与方向不随时间变化或随时间变化缓慢 变载荷：1）循环变载荷（载荷循环变化） 2）随机（变）载荷——载荷的频率和幅值均随机变化 循环变载荷： a) 稳定循环变载荷——每个循环内载荷不变，各循环周期又相同（往复式动力机曲轴） b) 不稳定循环变载荷——每一个循环内载荷是变动的 载荷：1）名义载荷；2）计算载荷。（如前章所述） 二、应力的分类 1、应力种类 应力 静应力 不稳定变应力——变应力中，每次应力变化的周期T 、m σ和应力幅 变应力 a σ三者之一不为常数 稳定循环变应力——T 、m σ、a σ均不变 不稳定变应力 规律性不稳定变应力 图2-2a 随机变应力—统计 图2-2b 稳定循环变应力的基本参数和种类：（参数间的关系：图示） 2、稳定循环变应力的基本参数和种类 a) 基本参数 最大应力min σ、a m σσ+、最小应力min σ，平均应力m m σσσ+=max ，应力幅a σ 最小应力a m σσσ-=min 平均应力 m σ 2 max m m σσσ+=
应力幅a σ 2 max m m σσσ-= 应力循环特性：max σσγmim = ∴ 11+<<-γ 注意：一般以绝对值最大的应力为max σ 五者中，只要知道两者，其余参数即可知道，一般常用如下的参数组合来描述： ①m σ和a σ；②max σ和min σ；③max σ和m σ b) 稳定循环变应力种类 -1，max σ=min σ=a σ,m σ=0 ， 对称循环变应力 按max σσ γmim == 0，min σ=0，m σ=a σ=2m ax σ， 脉动循环变应力 11+<<-γ， max σ=m σ+a σ，min σ=m σ-a σ， 不对称循环变应力 +1， 静应力 其中最不利的是对称循环变应力。 注意：静应力只能由静载荷产生，而变应力可能由变载荷产生，也可能由静载荷产生，其实例如图2-4所示——转动心轴表面上a 点产生的应力情况 3）名义应力和计算应力 名义应力——由名义载荷产生的应力)(τσ 计算应力——由计算载荷产生的应力)(ca ca τσ 计算应力中计入了应力集中等影响。机械零件的尺寸常取决于危险截面处的最大计算应力 §2—2 静应力时机械零件的强度计算 静应力时零件的主要失效形式：塑性变形、断裂 一、单向应力下的塑性零件 强度条件： ???????=≤=≤τστττσσσ][][][][s s s ca s ea 或 ??? ????≥=≥=τ τσσττσσ][][s s s s ca s ca s s σ、s τ—材料的屈服极限 σs 、τs —计算安全系数 σ][s ，τ][s —许用安全系数 二、复合应力时的塑性材料零件 按第三或第四强度理论对弯扭复合应力进行强度计算 设单向正应力和切应力分别为σ和τ 由第三强度理论：]/[][422s s ca σστσσ=≤+= 取2/=s s τσ （最大剪应力理论） 或
机械设计基础课程教学教案 （参考课堂教学学时：56） （汽车维修教研室） 0 绪论 学时分配：1 教学内容： 教学要点：重点介绍本课程的性质、研究对象、学习目的、课程特点和学习方法，简单介绍机械设计的一般步骤和方法。特别注意讲清楚机械、机器与机构之间的区别，通用零件与专用零件的分类。 1 平面机构及其自由度 学时分配：3 教学内容：
教学要点：重点介绍机构、运动副、运动链、自由度与约束及机构具有确定运动的条件等基本概念、机构运动简图的绘制和机构自由度的计算及机构具有确定运动的条件；简单介绍速度瞬心（包括绝对瞬心和相对瞬心）的基本概念和用“三心定理”确定一般平面机构各瞬心位置的方法。平面机构自由度分析和计算也是本章学习的重点。复合铰链、局部自由度和虚约束的判断是正确计算自由度的关键。讲解机构运动简图绘制时，应安排一次机构运动简图测绘实验，以提高教学效果。 2 平面连杆机构 学时分配：4 教学内容： 教学要点：重点介绍四杆机构的组成、基本形式、压力角和传动角、死点
位置、急回特性及其计算、曲柄存在的条件、杆机构的基本演化方法和典型杆机构的设计方法；简单介绍平面多杆机构。平面四杆机构的设计是本章的一个难点。不同的设计任务和设计要求，应采用不同的设计方法。图解法直观，易理解，常用于解决给定位置的设计任务。解析法精确，借助解析法程序、优化设计程序，大大提高解析法的设计能力，已能完成复杂要求的的设计任务。 3 凸轮机构 学时分配：4 教学内容： 教学要点：①重点介绍凸轮机构的组成、分类及特点。注意讲解清楚盘形凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮之间的转化关系。凸轮一般作连续等速转动，从动件可作连续或间歇的往复运动或摆动。凸轮机构的种类很多，各具特色。凸轮机构的优点：只需设计出合适的凸轮轮廓，就可使从动件获得所需的运动规律：结构简单、紧凑、设计方便。它的缺点：凸轮与从动件之间易于磨损：凸轮轮廓较复杂，加工困难；从动件的行程不能过大。②介绍从动件常用的运动规律。凸轮的轮廓是由从动件运动规律决定的，因此了解从动件常用的运动规律及其特点是十分重要的。只有某种运动规律的加速度曲线是连续变化的，这种运动规律才能避免冲击。等速运动规律在某些点的加速度在理论上为无穷大，所以有刚性冲击；而等加速等减速运动规律在某些点的加速度会出现有限值的突然变化，所以有柔性冲击。③介绍图解法绘制凸轮轮廓的基本方法。图解法绘制凸轮轮廓是按照相对运动原理来绘制凸轮的轮廓曲线的，也就是“反转法”。用“反转法”绘制凸轮轮廓主要包含三个步骤：将凸轮的转角和从动件位移线图分成对应的若干等份；用“反转法”画出反转后从动件各导路的位置；根据所分的等份量得从动件相应的位移，从而得到凸轮的轮廓曲线。④设计凸轮机构应注意的问题。在选择滚子半径，必须保证滚子半径小于理论轮廓外凸部分
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 第一讲绪论 教学目标 (一）能力目标 1.解本课程的内容、性质和任务 2.掌握学习本课程的方法 (二)知识目标 1.了解机器的组成及其特征 2.熟悉机构、构件、零件、部件的概念及其区别 教学内容 1.机械设计基础研究的对象 2.本课程的作用 3.机械设计的基本要求和一般过程 教学的重点与难点 (一）重点 本课程的研究对象、内容。 (二)难点 机构、构件、零件、部件的概念及其区别。 教学方法与手段 采用动画演示,注重启发引导式教学。 一、机器的组成及特性 （一）机器的组成及其特征 以内燃机为例 1、工作原理
内燃机是将燃气燃烧时的热能转化为机械能的机器。 2、组成 内燃机由三部分组成：连杆机构、齿轮机构、凸轮机构。 3、机器的特性 （二）机构、构件、零件 1、机构 机构是用来传递运动和力，有一个构件为机架，用运动副连接起来的构件系统。 一台机器可以由一个机构，也可以由多个机构组成。 常用机构：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构等。 2、构件 构件是指机构的运动单元体。如键、齿轮、螺栓等。 构件可能是一个零件，也可能是由若干个零件组合的刚性体。如内燃机连杆就是由连杆体、连杆盖、螺母和螺栓等零件组成的构件，因为组合成连杆的各零件之间没有相对运动。 3、零件及其分类 机械零件是指机器的制造单元体。 机械零件又分通用零件和专用零件。通用零件是指各种机器普遍用到的零件，如螺栓、螺母、键、销等；专用零件是指某种机器才用到的零件，如内燃机的曲轴、活塞等。 二、本课程的内容、性质和任务 1、本课程的性质 专业基础课 2、本课程的研究对象 常用机构和通用零件 3、本课程的研究内容
《CAD》课程电子教案
1、对象工具辅助工具栏的具体应用 2、 直线命令、删除命令的运用 3、 完成下列图形,要求图层设置,利用直线命令绘图,书写文字(对于图纸:0) (图 号)(材 料) 比例余杭区技工学校 (日期) (日期)(姓 名)(姓 名)校核制图 直线练习 课题名称 §2 直线命令图形练习 课型 新授课 主要内容 直线命令的应用与掌握 组织形式 讲授、举例、演示
重点直线命令掌握难点直线命令的综合运用教学准备案例、图纸组织教学查出勤、检查机房、师生问候教学过程: 备注 1、回顾:复习上节课的内容,引入本次课程,学习直线命令的综合运用 2、教学步骤: 1、了解工具条上直线命令的图形,正交开启情况与极轴开启情况的绘图方法。 2、直线命令:L 角度辅助命令:<与@ 线性标注:DLI 水平对齐标注:DAL 角度标 注:DAN 注意:连续使用同一个命令,使用空格键 3、辅助命令中:延伸ex’、修建tr、偏移o等命令的运用 4、教师对于每题进行演示绘图,要求学生跟画,演示时进行讲解,每题结束后,给予学生相应的时间进 行绘图,对于理解较差的学生进行及时知道,让每位学生都能掌握相应的画法。 5、对课题练习进行总结,并对每位学生的练习给予打分,以总分10分计算,列为平时成绩 6、对于违法课堂纪律的学生进行教育与处理,给予3次机会,如违反3次,给予相应的处罚与处理
课题名称§3 直线类图形强化练习课型新授课主要内容直线命令的应用与掌握组织形式讲授、举例、演示重点直线命令掌握难点直线命令的综合运用教学准备案例、图纸组织教学查出勤、检查机房、师生问候教学过程: 备注 1、回顾:复习上节课的内容,引入本次课程,直线类图形的综合运用 2、教学步骤: 1、 直线命令:L 角度辅助命令:<与@ 线性标注:DLI 水平对齐标注:DAL 角度标注:DAN 注意:连续使用同一个命令,使用空格键 2、辅助命令中:延伸ex、修建tr、偏移o、复制co等命令的运用 3、教师对于每题进行演示绘图,要求学生跟画,演示时进行讲解,每题结束后,给予学生相应的时间进 行绘图,对于理解较差的学生进行及时知道,让每位学生都能掌握相应的画法。 4、对课题练习进行总结,并对每位学生的练习给予打分,以总分10分计算,列为平时成绩 5、对于违法课堂纪律的学生进行教育与处理,给予3次机会,如违反3次,给予相应的处罚与处 理。
第六章螺纹联接及螺旋传动 一、选择题 6－1、当两个被联接件不太厚时，宜采用__________。 （1）双头螺柱联接（2）螺栓联接（3）螺钉联接（4）紧定螺钉联接 6－2、当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且需要经常拆装时，往往采用__________。 （1）螺栓联接（2）螺钉联接（3）双头螺柱联接（4）紧定螺钉联接 6－3、普通螺纹的牙型角α为60o，当摩擦系数μ＝0.10时，则该螺纹副的当量摩擦系数μv ＝__________。 （1）0.105 （2）0.115 （3）0.1115 （4）0.104 6－4、在拧紧螺栓联接时，控制拧紧力矩有很大方法，例如__________。 （1）增加拧紧力（2）增加扳手力臂（3）使用测力矩扳手或定力矩扳手 6－5、螺纹联接防松的根本问题在于__________。 （1）增加螺纹联接的轴向力（2）增加螺纹联接的横向力 （3）防止螺纹副的相对转动（4）增加螺纹联接的刚度 6－6、螺纹联接预紧的目的之一是__________。 （1）增强联接的可靠性和紧密性（2）增加被联接件的刚性（3）减小螺栓的刚性 6－7、承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接，当其螺栓的总拉力F0的最大值和被联接件的刚度C m不变时，螺栓的刚度C b愈小，则__________。 （1）螺栓中总拉力的变化幅度愈大（2）螺栓中总拉力的变化幅度愈小 （3）螺栓中总拉力的变化幅度不变（4）螺栓中的疲劳强度降低 6－8承受预紧力和轴向变载荷的紧螺栓联接，当其螺栓的总拉力F0的最大值和螺栓的刚度C b不变时，被联接件的刚度C m愈小，则__________。 （1）螺栓中总拉力的变化幅度愈大（2）螺栓中总拉力的变化幅度愈小 （3）螺栓中总拉力的变化幅度不变（4）螺栓疲劳强度愈高 6－9、承受横向载荷或旋转力矩的紧螺栓联接，该联接中的螺_________。 （1）受剪切作用（2）受拉伸作用 （3）受剪切和拉伸作用（4）既可能受剪切作用又可能受拉伸作用 6－10、对受轴向变载荷的紧螺栓联接，在限定螺栓总拉力的情况下，提高螺栓疲劳强度的有效措施是__________。 （1）增大被联接件的刚度（2）减小被联接件的刚度（3）增大螺栓的刚度 6－11、现有一单个螺栓联接，要求被联接件的结合面不分离，假定螺栓的刚度C b与被联接的刚度C m相等，联接的预紧力为F′，现开始对联接施加轴向载荷，当外载荷达到与预紧力F′的大小相等时，则__________。 （1）被联接发生分离，联接失败（2）被联接件即将发生分离，联接不可靠 （3）联接可靠，但不能再继续加载 （4）联接可靠，只要螺栓强度足够，外载荷F还可继续增加到接近预紧力的两倍 6－12、有一气缸盖螺栓联接，若气缸内气体压力在0～2MPa之间循环变化，则螺栓中的应
机械设计基础陈立德版教 案课程 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
绪论 本章学习后，要使学生能解决三大问题，学什么，为啥学，怎样学三大问题。 01 机器的组成 人们广泛使用过，接触过机器，放一课件（单缸内燃机、颚式破碎机），图01，02所示，但定义如何，为什么称它为机器，学生们是不大清楚的。它要有三个特征，才能称上机器。 1）是一种人为的实物组合。 2）各部分形成运动单元，各单元之间具有确定的相对运动关系。 3）能实现能量转换或完成有用的机械功。 什么叫能量转换，指的是机械能转换成电能，或反之。这样具备三个条件者就称为机器，这样学生就可说出车床是机器吗电动机是否也是机器，电动机根据三个条件可得出一定为机器。 随着科学技术的发展，创造出各种新型机器，故对机器的定义也有了更广泛的定义，什么叫机器，是一种用来转换或传递能量、物料和信息的，能执行机械运动的装置，那么一台机器由什么组成，从装配角度来看：由零件→构件→机构→机器，因此设计制造一台机器必有零件开始，组装成构件，再由构件组装成机构，加上原动件装置就成为一台机器了。 接下来说说什么叫机构、构件、零件。 什么叫机构：具备前二个条件的称为机构，即为多个实物的组合，又能实现预期的机械运动，例齿轮机构、连杆机构等，放课件（连杆机构、齿轮机构）。 什么叫构件，构件为组成机械的各个相对运动的实物。例连杆，放课件（构件）从中可看连杆为多个零件装配而成的。 什么叫零件，零件是机械中不可拆的制造单元，因此构件可以是一个零件组成也可以由多个零件组成的。
四川信息职业技术学院 《XX 》 教学大纲 课程属性：（属性指必修课、限选课、任选课） 教育层次：专科、学制三年 适用专业： 学分： 学时： 编写（修改）单位：（填教研室） 制订或修订人：完成日期：年月 审核人：审核日期：年月 第次修订适用年级： 审批人：审批日期：年月 同是寒窗苦读，怎愿甘拜下风！ 1
一、课程性质和任务 本课程是机械类各专业的一门主干技术基础课或是机类各专业的一门必修的专业基础课程。 本课程的任务是：培养学生掌握常用机构和通用机械零件的基本知识、基本理论和 基本技能，初步具有分析和设计机械零件、部件的能力，树立正确的设计思想和严谨的 工作作风，为今后解决生产实际问题以及进行技术改造工作打好基础，同时也为后继课 程的学习打好基础。 二、先修课程 …………………… 三、课程教学目标 1、知识目标 (1)…………… (2)…………… ……………. 2、能力目标 (1)…………… (2)…………… ……………. 四、教学内容和要求 单元一绪论 同是寒窗苦读，怎愿甘拜下风！ 2
2、教学重点、难点 重点： 难点： 3、能力培养 (1)……… (2)………. ………… 学生实验： 1、实验项目 (1) (2) …………. 2、能力培养 (1) (2) ……………….. 单元二联接 ……………….. 六、教学原则和建议 1、重点章节应尽可能放在机房里进行讲授，学生边学边练。 2、在教学过程中多以实例，特别是工业产品的建模来提高学生的兴趣。 同是寒窗苦读，怎愿甘拜下风！ 3
……………….. 七、教学参考书 《模拟电子线路》（一），郑应光编著，东南大学出版社。 ……………….. 《模拟电子线路实验指导书》，XXX编著，校内使用。 ……………….. 同是寒窗苦读，怎愿甘拜下风！ 4
机械设计基础课程设计 计算说明书 设计题目：一级圆柱齿轮减速器学院：材料学院 班级： 学号： 设计者： 指导教师：姜勇 日期：2014年7月
目录 一．设计任务书 (1) 二．传动系统方案的拟定 (1) 三．电动机的选择 (1) 四．传动比的分配 (2) 五．传动系统的运动和动力参数计算 (3) 六．传动零件的设计计算 (4) 七．减速器轴的设计 (8) 八．轴承的选择与校核 (15) 九．键的选择与校核 (17) 十．联轴器的选择 (19) 十一．减速器润滑方式，润滑剂及密封装置 (19) 十二．箱体结构的设计 (20) 十三．设计小结 (22) 十四．参考文献 (23)
设计与计算过程演示 结果 一、设计任务书 1、设计任务 设计带式输送机的传动系统，采用带传动和一级圆柱齿轮减速器。软齿面、按照工作机 功率计算。 2、原始数据 输送带轴所需扭矩 τ=670Nm 输送带工作速度 ν=0.75m/s 输送带滚筒直径 d =330mm 减速器设计寿命为8年（两班制），大修期限四年。 3、工作条件 两班制工作，空载起动载荷平稳，常温下连续（单向）运转，工作环境多尘；三相交 流电源，电压为380/220V 。 二、传动系统方案的拟定 带式输送机传动系统方案如图所示： 1：V 带；2输送带；3：圆柱齿轮减速器；4：联轴器；5：电动机；6滚筒 带式输送机由电动机驱动。电动机5将动力传到带传动1，再由带传动传入一级减速器3， 再经联轴器4将动力传至输送机滚筒6，带动输送带2工作。传动系统中采用带传动及 一级圆柱齿轮减速器，采用直齿圆柱齿轮传动。 三、电动机的选择 按设计要求及工作条件选用Y 系列三相异步电动机，卧式封闭结构，电压380V 。 1、电动机的功率 根据已知条件由计算得知工作机所需有效效率 KW Fv P w 05.31000 75 .02/33.0670 1000=?== 设：η1—联轴器效率=0.99； η2—闭式圆柱齿轮传动效率=0.97 η3—V 带传动效率=0.96 η4—对轴承效率=0.99 KW P w 05.3=
《机械结构设计》课程教学大纲 执笔人：陈建毅编撰日期：2009年8月30日 一、课程概述 《机械结构设计》是工业设计专业的职业核心课程（属于B类），它包括理论力学、材料力学和机械设计基础三部分内容。计划时数为68学时，本课程4学分。 通过本课程的学习，使学生掌握工程力学和机械设计有关的基本概念、基本理论和基本方法。会对物体进行正确的受力分析，会分析计算一些简单力学问题。培养学生对工程设计中的强度、刚度和稳定性问题有明确的基本概念，必要的基础知识和比较熟练的计算能力、分析能力和初步的实验分析能力。使学生学会应用工程力学的基本理论和方法分析与解决机械工程中的一些简单实际问题。掌握一般机械中常用机构和通用零件的工作原理、性能特点，及其使用、维护的基础知识。掌握常用机构的基本理论和设计方法，常用零部件失效形式、设计准则和设计方法。在本课程的学习，注意培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风。 教学对象：工业设计专业大二上学期的高职学生。 二、教学内容描述 教学内容分成两个模块：工程力学基础和机械设计基础。工程力学主要内容分为静力分析和强度分析；机械设计基础分为机械零件基础、常用机构、机械传动基础。 第一篇工程力学基础 第一章工程力学的基本概念 教学内容： 第一节工程力学与工业设计 第二节工程力学的研究对象与基本内容 第三节工程力学的基本概念 第四节静力学公理 第五节约束与约束反力 第六节分离体与受力图 教学要求：了解力与力系的基本概念，掌握静力学的基本公理和各种常见约束的性质，对简单的物体系统，能熟练地取分离体，画受力图。 第二章构件与产品的静力分析 教学内容： 第一节平面力系的简化与合成 第二节平面力系平衡问题的求解 第三节空间力系简介超静定的概念
第15章 机械的调速和平衡作业习题 题15-1 机械产生速度波动的主要原因是什么？速度波动会引起什么后果？ 题15-2 周期性和非周期性速度波动的区别在哪里？一般采用什么方法进行调节？ 题15-3 为什么用飞轮可以调节周期性速度波动？加大飞轮的转动惯量能否使机械达到匀速运转的状态？ 题15-4 为什么要对转子进行平衡？ 题15-5 仅经过静平衡校正的转子是否能满足动平衡的要求？经过动平衡校正的转子是否能满足静平衡的要求？为什么？ 题15-6 在动平衡计算或试验时，为什么要选两个平衡面？一个或三个平衡面可否？为什么？ 题15-7 某机组主轴上作用的驱动力矩va M 为常数，它的一个运动循环中阻力矩的变化如下图(a)所示。已知ωm =25 rad/s ，不均匀系数δ=0.04。试求：1.主轴的最大角速度max ω和最小角速度min ω；2.驱动力矩va M 的大小；3.最大盈亏功W y ；4.飞轮的转动惯量F J 。 题15-7图 题15-8 如图15-7所示，某冲床的一个循环运转的总时间为T ＝t 1+t 2，其中t 1为冲床空转时间，t 2为冲床工作时间，且t 1/t 2＝3；P 1为冲床空转时所消耗的功率，P 2为冲床工作时间内所消耗的功率，而P 2/P 1＝6，不均匀系数为δ。求该冲床所需电动机功率P 和最大盈亏功W y 。 题15-9 下图所示的盘形构件有四个偏心质量位于同一转动平面内，它们的大小及其质心至转动轴线的距离分别为：m 1=50g 、m 2=70g 、m 3=80g 、m 4=100g ；r 1=r 4=100mm 、r 2=200mm 、r 3=150mm 。设欲加平衡质量m 的质心至转动轴线的距离r =150mm ，试求平衡质量m 的大小和方位角。
机械设计基础课程设计指导教案 A 、 总 论 一、课程设计的目的、任务与内容 1、课程设计目的 机械设计课程设计是本课程的最后一个教学环节，总体来说，目的有三个： 1）综合运用机械设计及其它有关先修课程，如机械制图、测量与公差配合、金属材料与热处理、工程力学等的理论和生产实际知识进行机械设计训练，使理论和实际结合起来，使这些知识得到进一步巩固、加深和拓展； 2）学习和掌握机械设计的一般步骤和方法，培养设计能力和解决实际问题的能力； 3）进行基本技能的训练，对计算、制图、运用设计资料（如手册、图册、技术标准、规范等）以及进行经验估算等机械设计方面的基本技能得到一次综合训练，提高技能水平。 2、课程设计任务 课程设计任务由课程设计任务书给出，内容包括：设计题目、原始数据、设计条件和设计内容等。格式如下：
课程设计任务书 课程名称机 械 设 计 基 础 设计题目 带式输送机传动装置 1 设计要求(包括主要指标、数据及工作量) 1.1 传动系统示意图 1.2 原始数据 1.运输带的拉力F= N 2.运输带工作速度V= m/s 3.卷筒直径D= mm 1.3 设计条件： 1.工作条件：锅炉房运煤（室外、多尘）；两班制，每班工作四小时；空载起动、连续、单向运转，载荷平稳； 2.使用期限及检修间隔:工作期限为8年，每年工作250日；检修期定为三年； 3.生产批量及生产条件：生产几十台，无铸钢设备； 4.设备要求:固定； 5．安装形式：卧式； 6．生产厂：校办工厂。 1.4 工作量 1.减速器装配图A0(A1)一张 2.零件图1～4张 3.设计说明书一份约6000～8000字 2 设计说明书的主要内容 封面(标题及班级、姓名、学号、指导老师、完成日期) 目录（包括页次） 设计任务书 传动方案的分析与拟定(简单说明并附传动简图) 电动机的选择计算 传动装置的运动及动力参数的选择和计算 传动零件的设计计算 轴的设计计算 滚动轴承的选择和计算键联接选择和计算 联轴器的选择 减速器的润滑方式和密封类型的选择润滑油牌号的选择和装油量计算 减速器附件的选择与设计 减速器箱体的设计 设计小结(体会、优缺点、改进意见) 参考文献 3 参考文献 1 濮良贵，纪名刚主编.机械设计，第7版.北京：高等教育出版社，2001年5月； 2 卢颂峰，王大康主编.机械设计课程设计，北京：北京工业大学出版社，1998年1月 3 毛振杨等编、机械零件课程设计、浙江大学出版社、1985年8月 4 哈尔滨工业大学主编.机械零件设计指导书.北京：人民教育出版社1982年 5 陈铁鸣主编.新编机械设计课程设计图册，北京：高等教育出版社，2003年7月 6 王科社，滕启编.机械设计课程设计指导书，北京：北京机械工业学院，2001年 7 周开勤主编.机械零件手册，第5版.北京：高等教育出版社，2001年7月 8滕启，米洁，王科社编.机械设计课程设计指指南，北京：北京机械工业学院，2002年 指导老师签字： 年月日
武汉理工大学 机械设计基础课程设计报告 专业班级： 课题名称：设计一用于带式运输机上的单级圆锥齿轮减速器 姓名： 学号： 指导老师： 完成日期：
一 、电动机的设计 1．电动机类型选择 按工作要求和条件选取Y 系列一般用途的全封闭（自扇）冷笼型三相异步电动机。 2．选择电动机容量 (1)计算工作机所需功率Pw P w = = 4000×1.2/1000×0.98 Kw ≈ 11Kw 其中，带式输送机的效率:ηw =0.98(查《机械设计、机械设计基础课程设计》P131附表10-1)。 (2)计算电动机输出功率P 0 按《机械设计、机械设计基础课程设计》P131附表10-1查得V 带传动效率ηb = 0.96，一对滚动球轴承效率ηr = 0.99，一对圆锥齿轮传动效率ηg = 0.97，联轴器效率ηc = 0.98。 （其中，η为电动机至滚筒主动轴传动装置的总效率，包括V 带传动、一对圆锥齿轮传动、两对滚动球轴承及联轴器等的效率）。 传动装置总效率为： η =ηb ηr 2ηg ηc = 0.95×0.992×0.97×0.98 = 0.894， 电动机所需功率为： P 0 = η w P = 4.90/0.894 Kw ≈ 5.48 Kw 。 根据P 0 选取电动机的额定功率Pm ，使Pm = (1～1.3) P 0 = 5.48 ～ 7.124 Kw 。为降低电动机重量和成本，由《机械设计、机械设计基础课程设计》P212附表10-112查得电动机的额定功率为Pm = 5.5 Kw 。 (3)确定电动机的转速 工作机主轴的转速n w ，即输送机滚筒的转速： n w = D v π100060?= 60×1.2×1000/3.14×400 r/min ≈ 57.30 r/min
主题7机械的平衡与调速 一、教学目标 了解机械平衡的目的和分类 掌握转子平衡种类 二、课时分配 本章绪论共 3 个单元，本章安排 4 个学时。其中理论学时3个学时，实践学时1个学时。 三、教学重点 机械运转速度波动调节的目的 四、教学难点 机械运转速度波动调节的方法 五、教学内容 单元1 机械平衡 1、转子平衡 对于绕固定轴线转动的回转件，若已知组成该回转件的各质量的大小和位置，就可以计算出合力矩的大小和方向，同时这也显示出平衡所需的质量的大小和位置。另外，根据组成回转件的各质量分布是否处于同一个平面或不同平面，其平衡原理和方法略有不同。 转速低于一阶临界转速，挠曲线变形忽略，称为刚性转子。对于转速高于一阶临界转速，其旋转轴线的挠曲线的变形不能忽略，称为挠性转子。 2、机构平衡 对于做往复运动及做平面复合运动的构件，因其重心是运动的，其惯性力无法就该构件本身加以平衡，因而必须就整个机构加以研究，设法使机构的惯性力的合力和力偶得到完全和部分的平衡。在机器运转日趋高速的情况下，应尽量采用回转体，以利于解决平衡问题。
单元2 机械运转速度波动调节的目的 机械是在稳定运转阶段内工作，其速度有两种情况：一是做等速稳定运转；二是做周期性变速稳定运转。当机械做周期性变速稳定运动时，在一个周期内，驱动功等于阻力功，但在周期的每一瞬间，驱动功与阻力功两者并不相等；当驱动功大于阻力功时，动能增加，出现盈功；当驱动功小于阻力功时，动能减少，出现亏功。机械动能的增减，引起速度的波动，这种速度波动称为周期性速度波动。调节周期性速度波动最常用的方法，是在机械中加一个转动惯量足够大的飞轮。盈功使飞轮动能增加，亏功使动能减少。飞轮的动能变化为ΔE=1／2J（ω2 2） －ω 单元3 机械运转速度波动调节的方法 一、周期性速度波动 当外力（驱动力和阻力）做周期性变化时，机械的运动速度（如主轴的角速度）也会做周期性的波动。另外，在一个运动周期T内，当驱动力所做的功与阻力所做的功相等时，以主轴回转为例，角速度的波动，在周期中的某个时刻，驱动力所做的功与阻力所做的功并不相等，因而造成了速度的波动，但速度的平均值还是稳定在一定值上。 二、非周期性速度波动 如果驱动力或阻力无规律地变化，会引起机械运转速度波动规则随机且无一定周期，这种现象称为非周期性波动，此时飞轮已不能达到调节速度的目的，需采用特殊的调速器。当外力（驱动力和阻力）的变化是随机的、不规则的，没有一定的周期性时，机械的速度也呈非周期性波动。当盈功过多时，速度可能变得过快；当亏功过多时，速度可能变得过慢。因此，必须调节驱动力做功和阻力做功的比值，此时飞轮已不能满足要求，只能采用特殊的装置使驱动力所做的功随
机械设计基础课程设计东北大学
机械设计基础课程设计说明书题目：设计用于胶带运输机的机械传动装置 专业：材料成型及控制工程 班级：成型1104 设计者：鞠英男 学号：20110399
目录 1.设计任务书 (3) 1.1.设计题目 (3) 1.2.工作条件 (4) 1.3.技术数据 (4) 2.电动机的选择计算 (4) 2.1.选择电动机系列 (4) 2.2.选择电动机的功率及转速 (4) 2.3.选择电动机的型号 (5) 1 (6) 2 (6) 3.传动装置的运动和动力参数计算 (6) 3.1.分配传动比 (6) 3.2.各轴功率、转速和转矩的计算 (6) 4.传动零件的设计计算 (8) 4.1.减速器以外的传动零件（链传动）的设计计算 (8) 4.2.减速器以内的传动零件（齿轮）的设计计算 (10) 5.轴的设计计算 (14) 5.1.减速器高速轴的设计 (14) 5.2.减速器低速轴的设计 (16) 6.滚动轴承的选择及其寿命计算 (20) 6.1.减速器高速轴滚动轴承的选择及其寿命计算 (20) 6.2.减速器低速轴滚动轴承的选择及其寿命计算 (21) 7.键连接的选择和验算 (24) 7.1.减速器大齿轮与低速轴的键连接 (24) 7.2.小链轮与减速器低速轴轴伸的键连接 (24) 7.3.联轴器与减速器高速轴轴伸的键连接 (24) 8.联轴器的选择 (25) 9.减速器的其他附件 (25) 10.润滑和密封 (26) 10.1.减速器齿轮传动润滑油的选择 (26) 10.2.减速器轴承润滑方式和润滑剂的选择 (26)
10.3.减速器密封装置的选择、通气器类型的选择 (27) 1 (27) 2 (27) 3 (27) 4 (27) 5 (27) 6 (27) 7 (27) 8 (27) 9 (27) 10 (27) 11.整体装配 (27) 11 (28) 12.参考文献 (28) 1.设计任务书 1.1.设计题目 设计胶带传输机的传动装置