绪论
一、研究对象
1、机械：机器和机构的总称
机器（三个特征）：①人为的实物组合（不是天然形成的）；②各运动单元具有确定的相对；③必须能作有用功，完成物流、信息的传递及能量的转换。
机器的组成：原动机、工作机、传动部分、自动控制工作机
机构：有①②两特征。
很显然，机器和机构最明显的区别是：机器能作有用功，而机构不能，机构仅能实现预期的机械运动。两者之间也有联系，机器是由几个机构组成的系统，最简单的机器只有一个机构。
2、概念
构件：运动单元体
零件：制造单元体
构件可由一个或几个零件组成。
机架：机构中相对不动的构件
原动件：驱动力（或力矩）所作用的构件。→输入构件
从动件：随着原动构件的运动而运动的构件。→输出构件
机构：能实现预期的机械运动的各构件（包括机架）的基本组合体称为机构。
二、研究内容：
1、机构的结构和运动学：
①机械的组成；②机构运动的可能性和确定性；③分析运动规律。
2、机构和机器动力学：力——运动的关系·F=ma
功——能
3、要求：解决二类问题：
分析：结构分析，运动分析，动力分析
综合（设计）：①运动要求，②功能要求。新的机器。
第一章平面机构的结构分析（一）教学要求
1、了解课程的性质与内容，能根据实物绘制机构运动简图
2、熟练掌握机构自由度计算方法。了解机构组成原理
（二）教学的重点与难点
1、机构及运动副的概念、绘机构运动简图
2、自由度计算，虚约束，高副低代
（三）教学内容
§1-1 机构结构分析的目的和方法研究机构的组成原理和机构运动的可能性以及运动确定的条件
1、对一个运动链
2、选一构件为机架
3、确定原动件（一个或数个）
4、原动件运动时，从动件有确定的运动。
§1-3 平面机构运动简图
一、用规定的符号和线条按一定的比例表示构件和运动副的相对位置，并能完全反映机构特征的简图。
二、绘制：
1
5）用规定的符号和线条绘制成间图。（从原动件开始画）
§1-4 平面机构的自由度
机构的自由度：机构中各构件相对于机架所能有的独立运动的数目。
一、计算机构自由度（设n个活动构件，P
L 个低副，P
H
个高副）
构件间没有相对运动机构→刚性桁架
1、107253=-?-?=F
2、126253=-?-?=F ，其中B 、C 为复合铰链。
第二章 平面机构的运动分析
（一）教学要求
1、能根据实物绘制机构运动简图
2、熟练掌握机构自由度计算方法。了解机构组成原理
3、了解平面机构运动分析的方法，掌握瞬心法对机构进行速度分析
4、熟练掌握相对运动图解法
（二）教学的重点与难点
1、机构及运动副的概念、绘机构运动简图
2、自由度计算，虚约束，高副低代
3、瞬心的概念及求法
4、矢量方程，速度和加速度多边形，哥氏加速度，影像法
（三）教学内容
§2-1 研究机构运动分析的目的和方法
一、目的：都必须首先计算其机构的运动参数。 二、方法：
图解法：形象直观，精度不高，图解法
解析法：较高的精度，工作量大
实验法：
§2-2 的应用
一、速度瞬心：两构件上相对速度为零的重合点：
瞬时绝对速度相同的重合点。
相对速度瞬心：两构件都是运动的 绝对速度瞬心：两构件之一是静止的 i ,j → P ij
（由理论力学可知，任一时刻，刚体1和2的相对运动可以看作是纯一重合点的转动，设该重点点为P 12（图示位置），现在确定1，2重合点A 的相对运动方向，即相对速度方向，称重合点P 12为瞬时回转中心，或速度瞬心。
二、机构中瞬心的数目：
2
)
1(-=
k k N k ——构件数 三、瞬心位置的确定
1、若已知两构件的相对运动，用定义确定……
2
3N P 23不动）
P 12M M V AM M l W V 33=显然，2M V ∴2M V ≠3M V ∴M ∴M 必须在AB M 点具体在AB 32M M V V =
∴BM AM l W l W 32= ∴
2
3
W W l l BM AM = 例：P 12—B ，P 23—C ，P 34—D ，P 14—A
P 13：①P 13、P 12、P 23共线；②P 13、P 14、P 34共线。
62
)
14(4=-?=
N P 24：①P 24、P 12、P 14共线；②P 24、P 23、P 34共线。
四、利用瞬时对机构进行运动分析
例：图示机构中，已知AB l ，BC l ，?，构件2，以2ω逆时针方向转动。
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
“叶轮机设计与实验” 教学实验指导书 教学实验名称：叶轮机设计与实验 Turbomachinery Design and Experiment 学分/学时：0.5/16 适用专业：航空发动机设计、交通运输工具 先修课程和环节：航空发动机原理、叶轮机械原理 一、实验目的 1） 掌握离心式压气机和向心式涡轮的基本气动设计方法； 2） 掌握离心式压气机和向心式涡轮的基本性能测量。 二、实验内容及基本原理 实验内容 应用所学过的叶轮机原理基本知识，进行离心式压气机和向心式涡轮的气动设计，包括：压气机和涡轮共同工作参数确定、压气机和涡轮进出口速度三角形设计、叶型（中弧线）设计、转子和静子叶片数目确定等。加工和制作试验用压气机和涡轮，并进行压气机/涡轮的增压比/落压比、流量和转速等叶轮机基本性能参数的测量。 基本原理 1) 基本方程： Δh * =Lu =ω(r 2C 2u -r 1C 1u ) 方程给出了气流经过以角速度ω旋转的叶栅时的滞止焓的变化,C u 表示气流的周向分速度，该方程基于简单力学原理并且假定流动过程为绝热过程。当气流通过静子叶栅 时（ω=0），滞止焓不变。对压气机来说，滞止焓变化Δh * 为正值；对涡轮来说，滞止焓 变化Δh * 为负值。 当流动过程为不可压流动时: ** *1 c c c P h η ρ ?= ? ** *T T T P h ηρ ?= ? 其中ΔP *c 和ΔP * T 分别表示气流流经压气机和涡轮时的总压变化。 当空气从静止的大气环境中被吸入压气机时，在进入压气机时没有周向分速度，即C 1u =0。当气体离开涡轮时，如果气流的周向分速度不为零，将会增加涡轮出口至真空泵进口管路中的流动摩擦损失。因此，在设计状态下，涡轮转子出口气流的周向分速度应该为零（C 4u =0）。 压气机和涡轮的转子或静子的进、出口径向分速度可通过连续方程得出： Cr= m/(2 πρr h) 其中m 为流量， h 为叶片的轴向宽度，ρ为空气密度。 知道径向和周向两个分速度后，可计算出相对静叶和动叶的气流方向。
绪论 一、研究对象 1、机械：机器和机构的总称 机器（三个特征）：①人为的实物组合（不是天然形成的）；②各运动单元具有确定的相对；③必须能作有用功，完成物流、信息的传递及能量的转换。 机器的组成：原动机、工作机、传动部分、自动控制工作机 机构：有①②两特征。 很显然，机器和机构最明显的区别是：机器能作有用功，而机构不能，机构仅能实现预 期的机械运动。两者之间也有联系，机器是由几个机构组成的系统，最简单的机器只有一个机构。 2、概念 构件：运动单元体 零件：制造单元体 构件可由一个或几个零件组成。 机架：机构中相对不动的构件 原动件：驱动力（或力矩）所作用的构件。T输入构件 从动件：随着原动构件的运动而运动的构件。T输出构件 机构：能实现预期的机械运动的各构件（包括机架）的基本组合体称为机构。 二、研究内容： 1、机构的结构和运动学： ①机械的组成；②机构运动的可能性和确定性；③分析运动规律。 2、机构和机器动力学：力一一运动的关系? F=ma 功一一能 3、要求：解决二类问题： 分析：结构分析，运动分析，动力分析综合（设计）：①运动要求，②功能要求。新的机器。
第一章平面机构的结构分析（一）教学要求 1、了解课程的性质与内容，能根据实物绘制机构运动简图 2、熟练掌握机构自由度计算方法。了解机构组成原理 （二）教学的重点与难点 1、机构及运动副的概念、绘机构运动简图 2、自由度计算，虚约束，高副低代 （三）教学内容 § 1-1机构结构分析的目的和方法研究机构的组成原理和机构运动的可能性以及运动确定的条件 § 1-2机构的组成 机构是由构件组成的。 、运动副： 定的相对运动）构件间的可动联接。（既保持直接接触，又能产生高副： 点线接触 低副：面接触 运动副元素 自由度：构件含有独立运动的数目约束：对独立运动的限 制 低副：2个约束，1个自由度 高副：1个约束，2个自由度低副： ①转动副：两个构件间不能作旋转运动的运动副; ②移动副：两个构件间不能作移动运动的运动副。高 副：①齿轮副；②凸轮副。
. 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 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。
2-1 何谓构件？何谓运动副及运动副元素？如何分类的？ （1）构件：机械中每个独立运动的单元体。 （2）运动副：由两构件直接接触而组成的可动连接。 运动副元素：两构件上能够参加接触而构成运动副的表面。 （3）分类方法：1、根据约束的数目分类为Ⅰ级副、Ⅱ级副、Ⅲ级副、Ⅳ级副、Ⅴ级副。 2、根据两构件的接触形式：分为低副、高副。 3、根据两构件的相对运动形式可分为：转动副、移动副、螺旋副、球面 副等。 4、也可分为：平面运动副和空间运动副。 2-2 机构的运动简图有何用处？他能表示出原机构哪些方面的特征？ 答：1、机构运动简图可以表示机构的组成和运动传递情况，可进行运动分析，而且也可用来进行动力分析。 2、运动简图：可以正确的表达出机构的组成构件和构件间的连接运动副，即机构的组成形式。 2-3 机构具有确定运动的条件是什么?当机构的原动件数少于或多于机构的自由度时，机构的运动将发生什么情况？ 答：1、自由度与原动杆的数目相等。 2、当少时：机构的运动将不确定。当多时：将导致机构中最薄弱的环节损坏。 3、少的我们称之为欠驱机构：它遵循最小阻力定律，所以人们制造了很多欠驱机构或装置，并增加机构的灵活性和自适性。多的称之为冗驱机构：若各部分原动件的运动彼此协调，则各原动件将同心协力来驱动从动件，从而增大了传动的可靠性，减小尺寸和重量，并利用克服机构处于某可异位形时受到的障碍。 2-6 在图2-20所示的机构中，在铰链C、B、D处，被连接的两构件上连接点的轨迹都是重合的，那么能说该机构有三个虚约束吗?为什么? 答：不能，因为在铰链C、B、D中任何一处，被连接的两构件上连接点的轨迹重合是由于其他两处的作用，所以只能算一处。 2-8 为何要对平面高副机构进行“高副低代"?“高副低代”应满足的条件是什么? 答：1、为使平面低副机构结构分析和运动分析的方法适用于所有平面机构，便于对含有高副的平面机构进行研究，要进行“高副低代”。 2、“高副低代”的条件：（1）代替前后机构的自由度不变。 （2）代替前后机构的瞬时速度和瞬时加速度不变。 3-1 何谓速度多边形和加速度多边形？他们有什么特点？ 答：1、在用矢量方程法分析机构的运动时，首先根据合成原理列出机构的速度（加速度）矢量方程，然后按方程选定比例尺作图。所做的图即称为：速度（加速度）多边形。 2、在它们的多边形中，由极点P向外放射的的矢量，代表构件上相应点的绝对速度（加速度），而连接两绝对速度（加速度）末端的矢量，则代表构件上相应两点的相对速度（加速度）。而相对加速度又可分为法向加速度和切向加速度。 3-2 何谓速度影像和加速度影像？利用这一原理进行构件上某点的速度（加速度）图解时，应具备哪些条件？还应注意什么问题？ 答：1、将同一构件各点间的相对速度（加速度）矢量构成的图形称为该构件图形的速度（加速度）影像。 2、条件是要知道构件上两点的速度或加速度。才可以用速度（加速度）影像原理来求出该构件上其他点的速度或加速度。 3、还应注意：这一原理只适用于构件，而不是整个机构。
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
第二章 机构能够运动的基本条件是其自由度必须大于零。（正确） 在平面机构中，一个高副引入两个约束。（正确） 移动副和转动副所引入的约束数目相等。（正确） 一切自由度不为一的机构都不可能有确定的运动。（错误） 一个作平面运动的自由构件有六个自由度。（错误） (1) 两构件构成运动副的主要特征是（ D ）。 A．两构件以点线面相接触 B．两构件能作相对运动 C．两构件相连接 D．两构件既连接又能作一定的相对运动 (2)机构的运动简图与（ D ）无关。 A．构件数目B．运动副的类型C．运动副的相对位置D．构件和运动副的结构(3) 有一构件的实际长度0.5mL20mm，则画此机构运动简图时所取的长度比例尺l D ）。 A．25 B．25mm/m C．1:25 D．0．025m/mm (4)用一个平面低副连接两个做平面运动的构件所形成的运动链共有（B）个自由度。 A．3 B．4 C．5 D．6 (5)在机构中，某些不影响机构运动传递的重复部分所带入的约束为（A）。 A．虚约束B．局部自由度C．复合铰链D．真约束 (6)机构具有确定运动的条件是（D ）。 A．机构的自由度0 F B．机构的构件数4N C．原动件数W＞1 D．机构的自由度F＞0, F原动件数W (7)如图2-34所示的三种机构运动简图中，运动不确定是( C )。 A．（a）和（b）B．（b）和（c）C．（a）和（c）D．（a）、（b）和（c）
(8)Ⅲ级杆组应由（ B ）组成。 A．三个构件和六个低副B．四个构件和六个低副C．二个构件和三个低副 D．机架和原动件 (9)有两个平面机构的自由度都等于１，现用一个有两铰链的运动构件将它们串成一个平面机构，这时自由度等于（ B ）。 A．0 B．1 C．2 D．3 (10)内燃机中的连杆属于（ C ）。 A．机器B．机构C．构件D．零件 第三章 瞬心即彼此作一般平面运动的两构件上的瞬时等速重合点或瞬时相对速度为零的重合点 （正确）以转动副相连的两构件的瞬心在转动副的中心处。（正确）以平面高副相连接的两构件的瞬心，当高副两元素作纯滚动时位于接触点的切线上。 （错误） 矢量方程图解法依据的基本原理是运动合成原理。（正确）加速度影像原理适用于整个机构。（错误） （1）以移动副相连的两构件间的瞬心位于（B ） A．导路上B．垂直于导路方向的无穷远处 C．过构件中心的垂直于导路方向的无穷远处D．构件中心 （2）速度影像原理适用于（C ） A．整个机构B．通过运动副相连的机构C．单个构件D．形状简单机构（3）确定不通过运动副直接相连的两构件的瞬心，除了运用概念法外，还需要借助（A ）A．三心定理B．相对运动原理C．速度影像原理D．加速度影像原理 第四章 （1）摩擦力总是有害阻力。（错误）（2）惯性力是构件在作变速运动时产生的。（正确）（3）机械效率是用来衡量机械对能量有效利用程度的物理量。（正确）（4）V带传动利用了楔形面能产生更大摩擦力的原理。（正确）（5）自锁是机械的固有属性，所以机械都有自锁现象（错误） （1）重力在机械运转过程中起到的作用是（C ） A．作正功B．作负功C．有时作正功，有时作负功D．不做功 （2）不能称为平面机构的基本运动形式的是（ C ） A．直线移动B．定轴转动C．曲线运动D．平面运动
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。
武汉大学继续教育考试试卷 《机械原理》 学号姓名类型：成教□、网教□专业班号分数 一、判断题（其正、误在答题纸上用“√”、“×”表示。每题2分，共20分） 1. 机械中零件是加工的单元。（） 2. 齿轮副和凸轮副均为高副。（） 3. 具有确定运动的机构，其自由度一定等于1。（） 4. 对机构进行运动分析，包括机构各构件的位移、速度、加速度分析以及受力分析。（） 5. 外啮合直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件是：m1＝m2，α1＝α2。（） 6. 圆柱齿轮传动的中心距等于两齿轮基圆半径之和。（） 7. 凸轮机构主要由凸轮、滚子、拨盘和机架组成。（） 8. 回转件静平衡的条件是：该回转件的质心与其回转中心重合。（） 9. 安装飞轮调节机械周期性速度波动时，不可能完全消除速度波动。（） 10. 间歇运动机构的作用是可将连续的运动变为周期性停歇的运动。（） 二、选择题（每题2分，共30分） 1. 一机构的各构件分别位于两个平行平面内，则该机构称为（）机构。 A）平面B）空间C）平面连杆D）平行 2. 说明机构各构件间（）的简化图形称为机构运动简图。 A）相对运动关系B）受力关系C）组成关系D）位移关系 3. 铰链是（）。 A）球面副B）高副C）移动副D）转动副 4. 为使四杆机构具有急回特性，应使机构的行程速比系数K（）。 A）＝1 B）＞1 C）＜1 D）≥1 5. 凸轮机构中的凸轮，按其形状可分为不同的类型，以下（）不是凸轮的类型。 A）盘形凸轮B）移动凸轮C）圆柱凸轮D）尖顶从动件 6. 圆柱齿轮传动的传动比i＝ω1/ω2 ＝（）。 A）模数之比m2/m1B）压力角之比α2/α1 C）分度圆直径之比d2/d1D）齿距之比p2/p1
《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
第一章绪论 学习要求： 1.明确本课程研究的对象、内容以及在培养机械类高级技术人才全局中的地位、作用和任务. 2.对机械原理的新发展有所了解. 内容提要: 本章讲授的重点是“本课程研究的对象及内容”.在本章的开始,介绍了机器、机构、机械等名词的概念,介绍了机器和机构的用途几区别,并通过实例说明各种机器的主要部分一般都是由各种机构组成的,目的是为了便于介绍本课程研究的对象及内容.在本章的学习中,应始终把注意力集中在了解本课程研究的对象及内容上.此外,对本课程的性质和特点也应有所了解,以便采取合适的学习方法把本课程学好. 机械－人造的用来减轻或替代人类劳动的多件实物的组合体。 原理－机械的组成原理、工作原理、分析和设计原理(方法)等。 任何机械都经历了：简单→复杂的发展过程。 机构－能够用来传递运动和力或改变运动形式的多件实物的组合体。 机器的共有特征： ①人造的实物组合体； ②各部分有确定的相对运动； ③代替或减轻人类劳动完成有用功或实现能量的转换机器的作用. 机器的分类： 原动机－实现能量转换（如内燃机、蒸汽机、电动机） 工作机－完成有用功（如机床等） 工作机的组成： 原动部分－是工作机动力的来源，最常见的是电动机和内燃机。 工作部分－完成预定的动作，位于传动路线的终点。 传动部分－联接原动机和工作部分的中间部分。 控制部分－保证机器的启动、停止和正常协调动作。 第二章机构的结构分析 学习要求: 1.搞清运动副、运动链、约束和自由度等重要概念. 2.能计算平面机构的自由度并判定其具有确定运动的条件. 3.对于一般由平面机构及简单空间机构(包括蜗轮蜗杆机构、圆锥齿轮机构、万向联轴节等)所组成的机械系统,能正确的画出其机构运动简图并计算其自由度. 4.对平面机构组成的基本原理有所了解. 内容提要: 1.机构的组成 ⑴构件构件是机器中每一个独立运动的单元体,是组成机构的基本要素之一,而零件是机器制造的单元体. ①实际的构件可以是一个独立运动的零件,也可以是若干个零件固连在一起的一个独立运动的整体; ②构件是机构中的刚性系统,构件中各零件间不能相对运动; ③构件的图形在表达上是用最简单的线条或几何图形来表示. ⑵运动副运动副是由两构件直接接触而组成的可动的连接,是组成机构的又一基本要素.而把两构件上能够参加接触而构成运动副的表面称为运动副元素. 运动副的基本特征为:
《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
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：
机械原理讲义 第一章绪论 机器特征： 一、多个构件人为组合而成 二、构件间具有确定的相对运动 三、能减轻或代替人类的劳动或者实现能量的转换同时具备三个特征的即为机器，具备前两个特征的为机构；机构可以是一个零件也可以是多个零件的刚性组合。 第二章机构的结构分析 基本要求： 1、掌握机构运动简图的绘制方法。 2、掌握运动链成为机构的条件。 3、熟练掌握机构自由度的计算方法。 4、掌握机构的组成原理和结构分析的方法。 重点： 1、机构具有确定运动的条件 2、机机构运动简图及其绘制 3、机构自由度的计算。 难点： 1、机构运动简图的绘制。 2、正确判别机构中的虚约束 本章口诀诗：活杆三乘有自由，两低一高减中求；认准局复虚约束，简式易记考无忧。
本章作业： 2 —8(要求用五个方案改进)、2 —10、2 —12、2 —14 2— 15 (a)、2 — 16( b)、2 — 17、2 — 19 §2-1 平面机构运动简图 一、机构及其组成 1、机构的两大类型：平面机构、空间机构 2、机构的两组成要素：①构件②运动副 3、构件类型：①活动构件②固定构件(又称机架) 二、运动副及其分类 1、活动构件的自由度与约束自由度：作为独立运动单元可能的独立运动数约束：对物体运动自由度的限制 2、运动副及其分类定义：构件间的可动联接。类型：高副、低副。 三、平面机构运动简图 1、定义及意义定义：用简单的线条和规定符号分别代表构件和运动副、用以表示各构件之间相对位置和相互运动关系的图形。 意义：方便进行运动学和动力学分析，便于技术出差时很快画出你所感兴趣的机器或机构的结构与运动特点。 2、绘制步骤 从原动件开始、顺藤摸瓜（构件为藤，运动副为瓜）依次用线条和符号表示之（按尺寸比例）。 总结：低副产生两个约束即限制两个自由度。高副，限制沿公法线方向的移动，但可沿切向移动和绕接触点转动。
动力工程及工程热物理学科2012年硕士研究生招生复试方案 根据《教育部关于做好2012年招收攻读硕士学位研究生工作的通知》和《教育部关于加强硕士研究生招生复试工作的指导意见》及学校有关要求，结合我学院今年硕士研究生招生工作的实际情况，现确定动力工程及工程热物理学科2012年硕士研究生入学考试复试方案如下。 一、学院复试分数线及复试考生百分比 1、复试分数线： 四科总分：340，前三科总分：220 政治：55，外语：55，业务课一：85，业务课二：85 2、复试考生百分比：149％ 二、复试比例及主要内容 （一）、复试由笔试和面试两部分组成，外国语听力水平考核在面试中进行。复试的总成绩为280分，其中笔试200分，面试80分。 （二）、复试笔试科目 1、专业基础课：占160分。 （1）工程热力学：（80分） 主要内容：基本概念、热力学第一定律、理想气体的性质、气体的热力过程、热力学第二定律、气体的流动和压缩、气体动力循环、水蒸气性质和蒸汽动 力循环、制冷循环。 参考书目：《工程热力学》（第三版）严家禄主编高等教育出版社2001年 《工程热力学》沈维道主编高等教育出版社2001年 （2）工程流体力学：（80分） 参考书目：《工程流体力学》陈卓如主编高等教育出版社2004年 2、专业综合：占40分。 下列专业课考题中（每门课程2道题）任选4道题，每道题分数为10分。 （只允许选答4道题）。 （1）制冷原理与工程，《制冷原理及设备》吴业正主编西安交大出版社1997年 （2）空调与供热工程，《空气调节》薛殿华主编清华大学出版社 《供热工程》贺平、孙刚编著中国建筑工业出版社1993年（3）热能转换装置，《锅炉原理》（第二版）陈学俊、陈听宽编 机械工业出版社1992年
机械原理重要概念总结 零件：独立的制造单元 \ 构件：机器中每一个独立的运动单元体 \ 运动副：由两个构件直接接触而组成的可动的连接 \ 运动副元素：把两构件上能够参加接触而构成的运动副表面高副：凡两构件通过单一点或线接触而构成的运动副称为高副。 低副：通过面接触而构成的运动副统称为低副。 4. 空间自由运动有6歌自由度，平面运动的构件有3个自由度。 构件的自由度：构件的独立运动数目 \ 运动链：构件通过运动副的连接而构成的可相对运动系统 \ 机架：固定的构件 \原动件：机构中做独立运动的构件 从动件：机构中除原动件外其余的活动构件 运动链→机构：将运动链中的一个构件固定，并且它的一个或几个构件作给定的独立运动时，其余构件便随之作确定的运动，这样运动链就成了机构 2机构运动简图：表示机构中各构件间相对运动关系的简单图形。机构运动简图必须与原机械具有完全相同的运动特性。 示意图：只为了表明机械的结构，不按比例来绘制简图 3约束和自由度的关系：增加一个约束，构件就失去一个自由度
4机构具有确定运动的条件：机构自由度等于机构的原动件数 5瞬心：在任一瞬间，两构件的运动都可以看作是绕某一重合点的相对转动，该重合点称为他们的瞬心速度中心 绝对瞬心：运动构件上瞬时绝对速度为零的点 相对瞬心：两运动构件上瞬时绝对速度相等的重合点 9连杆机构（低副机构）：若干个构件通过低副联接所组成的机构 10平面四杆机构基本形式：铰链四杆机构 11曲柄：在两连杆中能做整周回转机构 摇杆：只能在一定角度范围内摆动的构件 周转副：将两构件能做360°相对转动的转动副 摆动副：不能将两构件能做360°相对转动的转动副 12铰链四杆机构的曲柄存在条件：1最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和 2连架杆和机架中有一杆是最短杆 13最短杆为连杆时，该机构为双摇杆机构；最短杆为连架杆时，该机构为曲柄摇杆机构；最短杆为机架时，该机构为双曲柄机构； 14有急回运动：θ≠0时，偏置曲柄滑块机构和导杆机构
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