机械原理课程设计
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第13章 机械原理课程设计题目汇编近几年来,随着机械原理课程教学改革的不断深入,机械原理课程设计的重点应放在机械系统运动方案的构思和设计上,以激发和培养学生的创新意识和创新设计能力,这已成为共识。
本书从这一认识出发,并根据《机械原理课程教学基本要求》中对机械原理课程设计提出的要求,汇编了二十个课程设计题目,供教师选用和参考。
13.1 四工位加工机床的刀具进给系统和工作台转位系统设计(1) 功能要求及工艺动作分解提示 1) 总功能要求实现对工件的装卸、钻孔、扩孔、铰孔。
2) 工作原理及工艺动作分解提示四工位加工系统的工作原理及工艺动作分解如图13.1所示。
该系统由安装工件的回转工作台和装有刀具的主轴箱及传动部分组成。
工作台有四个工位,能绕自身回转轴线作间歇转动。
主轴箱上装有三把刀具,对应工作台Ⅱ位置装钻头,Ⅲ位置装扩孔钻头,Ⅳ位置装铰刀。
刀具的旋转运动由主轴箱系统提供,主轴箱能实现静止、快进、进给、快退的工艺动作。
主轴箱完成一次静止、快进、进给、快退的循环运动,在四个工位上分别完成相应的装卸、钻孔、扩孔、铰孔工作,在刀具退出工件期间,工作台完成一次回转90度的转动。
依次循环四次,一个工件就完成了装、钻、扩、铰、卸等工序。
(2) 原始数据和设计要求1) 刀具顶端离开工件表面65mm 开始动作(图13.2),快速移动60mm 距工件5mm 时匀速送进60mm ,然后快速返回,回程和工作行程的平均速比(行程速度变化系数)K =2。
2) 刀具匀速进给速度为2mm/s ;工件装卸时间不超过10s 。
图13.1 图13.23) 生产率为每小时约74件。
(3) 运动方案构思提示1) 工作台的间歇转动可采用槽轮机构、不完全齿轮机构,曲柄摇杆棘轮机构、蜗杆凸轮间歇机构、圆柱凸轮间歇机构等。
2) 主轴箱的移动可采用移动推杆圆柱凸轮机构、移动推杆盘形凸轮机构、摆动推杆盘形凸轮与摇杆滑块机构、曲柄滑块机构、带滑块的六杆机构等。
机械原理课程设计例一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握机械原理的基本概念、基本理论和基本方法,培养学生分析和解决机械工程问题的能力。
具体来说,知识目标包括:了解机械系统的基本组成部分,掌握机械运动和力学基础,理解机械设计的基本原则和方法。
技能目标包括:能够运用机械原理解决实际问题,具备基本的机械设计和制造能力。
情感态度价值观目标包括:培养学生对机械工程的兴趣和热情,增强学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括机械系统的基本组成部分、机械运动和力学基础、机械设计的基本原则和方法。
具体来说,教学大纲如下:第一章机械系统的基本组成部分1.1 机械系统的定义和分类1.2 机械系统的功能和性能1.3 机械系统的组成要素第二章机械运动和力学基础2.1 机械运动的类型和特点2.2 力学的基本概念和定律2.3 机械运动的描述和分析第三章机械设计的基本原则和方法3.1 机械设计的基本原则3.2 机械设计的方法和步骤3.3 机械设计的实例分析三、教学方法为了达到教学目标,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法。
通过这些方法的综合运用,激发学生的学习兴趣和主动性,帮助学生理解和掌握机械原理的知识。
具体来说:讲授法:通过教师的讲解,向学生传授机械原理的基本概念、基本理论和基本方法。
讨论法:通过小组讨论,让学生主动思考和探讨机械原理的应用和实际问题。
案例分析法:通过分析机械设计的实例,让学生了解机械设计的过程和方法。
实验法:通过实验操作,让学生亲身感受和理解机械运动的原理和现象。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:教材:《机械原理》,机械工业出版社参考书:《机械设计手册》,机械工业出版社多媒体资料:机械原理的动画演示、视频案例等实验设备:机械原理实验装置、力学实验装置等网络资源:相关学术论文、专利资料、企业信息等五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多个方面,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
机械原理课程设计pdf 陈明一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握机械基本原理,包括力的作用、简单机械的构成和功能;2. 掌握机械效率的计算方法,并能应用于实际问题;3. 掌握机械运动的基本类型,及其在实际中的应用。
技能目标:1. 能够运用所学知识分析并解决简单的机械问题;2. 能够设计简单的机械装置,并进行效率评估;3. 能够通过实际操作,验证机械原理的相关理论知识。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械原理学习的兴趣,激发其探究欲望;2. 培养学生的团队合作意识,使其在合作解决问题中体验到学习的快乐;3. 培养学生尊重科学、严谨求实的态度,形成正确的价值观。
课程性质:本课程为初中物理机械原理部分,结合学生年级特点,注重理论知识与实际应用相结合,强调动手实践和合作探究。
学生特点:初中生正处于形象思维向抽象思维过渡的阶段,对机械原理有一定的好奇心,但需要具体实例和实践活动来辅助理解。
教学要求:教师应采用多元化的教学方法,如案例分析、小组讨论、实验操作等,引导学生主动参与,提高学生的实践能力和创新能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果,使学生在课程结束后能够达到预期的教学效果,为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 简单机械原理:包括杠杆、滑轮、轮轴等基本类型及其应用;- 教材章节:第三章第三节《简单机械的应用》2. 机械效率的计算与评估:介绍机械效率的定义、计算方法及其在实际机械中的应用;- 教材章节:第三章第四节《机械效率的计算》3. 机械运动类型:平移、旋转等基本运动类型及其在生活中的应用实例;- 教材章节:第三章第五节《机械运动类型及其应用》4. 实践活动:设计并制作简单的机械装置,进行效率测试;- 教材章节:第三章实践活动《制作一个简单机械装置》教学大纲安排:第一课时:简单机械原理的学习与应用;第二课时:机械效率的计算与评估;第三课时:机械运动类型及其在实际中的应用;第四课时:实践活动,设计制作简单机械装置并进行效率测试。
2023年机械原理课程设计书篇一:机械原理课程设计教学大纲《机械原理》教案适用班级:机本开课时间: 20 -20 学年第学期教学方式:多媒体教学附件: 1、机械原理课程设计教案2、机械原理课程教学大纲3、机械原理教学设计一览表4、机械原理教学进度表5、机械原理学习指南6、机械原理MCAI教案(单行本)7、班级情况一览表机电工程学院8月第一章绪论(1)总课次:1第二章机构的结构分析(3)第三章机构的性能分析(1)总课次:4篇二:《机械原理》教案(2)机械原理课程设计大纲课程类别:必修学时:1周课程性质:集中实践教学学分:2 适用专业:机械设计制造及其自动化执笔人: __一、基本目的与任务机械原理课程设计是工科院校学生在大学期间利用已学过的知识第一次比较全面的、具有实际内容和意义的课程设计,也是机械原理课程的一个重要的实践教学环节。
机械原理课程设计是将知识转化为能力的桥梁,其主要目的是进一步巩固和加深学生所学的理论知识,并将其系统化;培养学生综合运用所学知识独立解决实际问题的能力和初步培养学生进行创新设计的能力;使学生初步掌握机械运动方案设计,并在机构分析与综合方面受到一次比较全面的训练。
二、教学基本内容通过对某种简单机器(它的工艺动作过程比较简单)的分析,进行机械运动简图的设计,其中包括机器动能分析、工艺动作过程确定、执行机构的选择、机械运动方案的评定、机构尺度综合等。
具体内容包括:按照给定的机械总功能要求,分解成子功能进行机构的选型和组合;设计该机械系统的几种运动方案,对各运动方案进行对比和选择;对选定方案中的机构——连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、其他常用机构及组合机构进行分析和设计;制定机构运动循环图;画出机构运动简图。
每个学生应完成的设计工作量:1、机械运动简图、主要机构装配图一张(A1或A2图纸)2、零件工作图一至两张(A3或A4图纸)3、设计说明书一份三、教学要求1、机械总功能的分解根据所要设计的机械总功能要求,选定机械的工作原理并进行功能分解。
机械原理设计课程设计一、教学目标本课程旨在通过机械原理设计的学习,让学生掌握基本的机械原理知识,培养学生运用机械原理分析和解决问题的能力,以及创新设计的基本思维和方法。
在知识目标方面,要求学生掌握机械的基本组成部分,理解机械的运动和力的关系,了解机械的设计和制造的基本原理。
在技能目标方面,要求学生能够运用所学的机械原理知识,分析和解决实际问题,能够进行简单的机械设计。
在情感态度价值观目标方面,要求学生在学习过程中,培养对机械工程的兴趣,认识机械工程在现代社会中的重要作用,形成积极的科学探究态度。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括机械的基本组成部分,如机械的运动和力的关系,机械的设计和制造的基本原理等。
具体包括以下几个部分:第一部分,机械的基本概念和组成;第二部分,机械的运动和力的关系;第三部分,机械的设计和制造的基本原理;第四部分,机械的创新设计。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标,我们将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
在讲授法的基础上,引导学生进行思考和讨论,通过案例分析法和实验法,让学生能够将所学的理论知识应用到实际问题中,提高学生的问题解决能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和方法,我们将准备相应的教学资源,包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
教材将作为学生学习的主要资源,参考书将为学生提供更多的学习资料,多媒体资料将帮助学生更直观地理解机械原理,实验设备将为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试等几个方面。
平时表现主要评估学生的课堂参与度、提问和回答问题的积极性等,通过观察和记录来进行评估。
作业评估主要评估学生的理解和应用能力,通过作业的完成质量来进行评估。
考试评估主要评估学生的综合运用能力,通过考试的分数来进行评估。
评估方式应客观、公正,能够全面反映学生的学习成果。
六、教学安排本课程的教学安排将在每周的特定时间和地点进行,共计16周。
机械原理课程设计教案一、课程目标1.理解和掌握机械原理的基本概念、原理和方法;2.能够运用所学知识进行机械运动方案的设计和分析;3.培养学生的创新思维和解决实际问题的能力。
二、课程内容和要求1.机械运动方案设计(1)机构选型与组合:根据给定机械的工作要求,合理地进行机构的选型与组合;(2)运动方案拟定:拟定多个机械系统的运动方案,进行对比和选择,最后选定一个最佳方案;(3)机构运动分析:对选定方案中的机构进行运动分析,包括速度、加速度、位移等;(4)机构力分析:对选定方案中的机构进行力分析,包括静力分析和动力分析;(5)机构优化设计:根据分析结果,对机构进行优化设计,提高机械的性能和效率。
2.机械原理课程设计说明书编写(1)封面:包括课程名称、设计题目、班级、姓名、学号、日期等信息;(2)目录:列出设计说明书的主要内容及其页码;(3)前言:简要介绍设计的目的、意义和主要内容;(4)概述:包括课程设计任务书、原始数据及设计要求等内容;(5)设计说明书正文:按照设计过程的顺序,依次介绍机构选型与组合、运动方案拟定、机构运动分析、机构力分析、机构优化设计等内容;(6)结论:总结设计的主要成果和创新点,提出改进意见和展望;(7)参考文献:列出设计中参考的文献资料。
三、教学方法和手段1.理论教学:通过课堂讲解、案例分析等方式,让学生理解和掌握机械原理的基本概念、原理和方法。
2.实践教学:通过机械原理课程设计,让学生在实践中运用所学知识进行机械运动方案的设计和分析,培养学生的创新思维和解决实际问题的能力。
3.辅助教学:利用多媒体课件、教学视频等辅助教学工具,提高教学效果。
四、课程考核和评价1.课程设计成果:根据设计说明书的内容和质量,评价学生的设计能力和创新能力;2.课堂表现:根据学生的课堂参与度、提问和回答问题的质量等,评价学生的学习态度和学习能力;3.平时作业:根据作业的完成情况,评价学生的知识掌握情况和学习习惯。
机械原理课程设计完整版一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握机械原理的基本概念、原理和应用,培养学生的创新意识和实践能力。
通过本课程的学习,学生应达到以下目标:1.知识目标:(1)了解机械系统的基本组成部分及其相互关系;(2)掌握机械原理的基本原理和定律;(3)熟悉机械设计的基本方法和步骤;(4)了解机械原理在工程实际中的应用。
2.技能目标:(1)能够运用机械原理解决实际问题;(2)具备简单的机械设计能力;(3)学会使用相关工具和软件进行机械设计。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生的团队合作意识和沟通能力;(2)增强学生对机械工程的兴趣和热情;(3)培养学生关注社会发展和科技进步的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.机械原理概述:介绍机械系统的基本组成部分,如机械元件、机械结构、机械系统等,并分析它们之间的相互关系。
2.机械原理的基本原理和定律:讲解力学、动力学、热力学等基本原理,以及能量守恒、功的计算、摩擦力等基本定律。
3.机械设计的基本方法和步骤:介绍机械设计的方法和步骤,如设计原则、设计流程、设计规范等。
4.机械原理在工程实际中的应用:通过案例分析,使学生了解机械原理在工程实际中的应用,如机械传动、机械控制系统等。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握机械原理的基本概念、原理和应用。
2.讨论法:学生进行分组讨论,促进学生思考和交流,提高学生的理解能力。
3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解机械原理在工程实际中的应用。
4.实验法:安排学生进行实验,培养学生动手能力和实践能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的学习资料。
2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的多媒体课件,提高学生的学习兴趣。
机械原理课程设计---牛头刨床设计1.设计目的本设计旨在设计一台能够切削各种金属材料的牛头刨床。
该牛头刨床应具备高效率、高稳定性、切削精度高的特点,便于操作和维护。
2.设计原理牛头刨床是一种高速旋转的加工设备。
其主要原理是通过旋转锯齿式的切削工具,将工件表面上的金属材料逐渐削除,使得工件表面变得更加平整,并且加工出所需的形状和尺寸。
牛头刨床是一种中等负荷,高精度的机床。
牛头刨床通常由牛头床身、床身导轨、剪刀手柄、剪刀架、加工刀具等组成。
牛头刨床的加工过程是由电机驱动削刀旋转,刀架在滑轨的带动下来回作直线摆动,使牛头刨床作工件表面直线切削运动,从而切出工件所需的形状和尺寸。
3.设计要求3.1工件加工精度应达到5μm。
3.2牛头刨床的加工速度应达到1000mm/min。
3.3牛头刨床的集成度要高,结构紧凑,使用方便,易于维护。
3.4牛头刨床应能满足加工各种金属材料的需求。
3.5牛头刨床应具有高稳定性,能够保证工件加工的精度和表面质量。
4.设计方案4.1结构设计根据以上的设计要求,本设计方案选择使用牛头床身、床身导轨、剪刀手柄、剪刀架、加工刀具等组成。
牛头床身是整个牛头刨床的主要支撑结构,可以承受切削力和副作用力,保持机床的稳定性。
床身导轨主要用于支撑剪刀架和平台,保证刀架的平直移动。
剪刀手柄和剪刀架负责牛头刨床的切削过程,加工刀具可根据需要更换。
4.2电气控制设计本设计方案使用单片机控制系统,实现对牛头刨床的控制。
单片机通过输入脉冲信号,控制螺旋传动装置,从而改变刀具的进给量,达到精确控制切削深度和速度的目的。
4.3软件设计本设计方案采用Unigraphics NX软件进行电脑辅助设计。
对机床各零件进行三维建模,并进行机床的装配和结构分析。
5.结论通过本次牛头刨床的设计,可以使得产生出一款结构紧凑、使用便捷、高效率和高精度的机床。
在未来的制造业中,牛头刨床的应用前景非常广阔。
机械原理课程设计学生姓名:xxx指导教师:xxx学院:xxx专业班级:xxx学号xxx2018年1月前言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。
是培养学生机械运动方案设计、创新设计以及应用计算机对工程实际中各种机构进行分析和设计能力的一门课程。
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。
(5)培养学生综合运用所学知识,理论联系实际,独立思考与分析问题能力和创新能力。
机械原理课程设计的任务是对机械的主体机构(连杆机构、飞轮机构凸轮机构)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、飞轮等。
目录1、课程设计任务书 (3)(1)工作原理及工艺动作过程 (3)(2)原始数据及设计要求 (4)2、设计(计算)说明书 (5)(1)画机构的运动简图 (5)(2)机构运动分析 (7)对位置120°点进行速度分析和加速度分析 (7)(3)对位置120°点进行动态静力分析 (11)3、摆动滚子从动件盘形凸轮机构的设计 (14)4、齿轮的设计 (17)5、参考文献 (18)6、心得体会 (19)7、附件 (19)一、课程设计任务书1. 工作原理及工艺动作过程牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床。
刨床工作时, 如图(1-1)所示,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;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。
机械原理课程设计 缝纫机一、课程目标知识目标:1. 学生能理解缝纫机的基本机械原理,掌握其结构组成及各部件功能。
2. 学生能描述缝纫机的工作原理,包括传动系统、缝纫机制和送布系统的工作方式。
3. 学生能运用所学的机械原理知识,分析缝纫机在操作过程中可能出现的故障及其原因。
技能目标:1. 学生能够运用图示和模型,进行缝纫机简单部件的拆装和组装。
2. 学生能够通过实际操作,掌握缝纫机的正确使用方法,完成基础缝纫技巧。
3. 学生能够运用问题解决策略,对缝纫机进行简单的故障排查和维护。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械原理学习的兴趣,激发其探索机械设备工作奥秘的热情。
2. 增强学生对传统工艺和现代机械技术结合的认识,提高对技术创新的尊重和重视。
3. 培养学生的团队合作意识,通过小组合作完成任务,增强集体荣誉感和责任感。
课程性质:本课程为实践性较强的机械原理应用课程,结合实际机械设备进行分析和操作。
学生特点:学生为初中年级,具备基本的机械原理知识,动手能力较强,对实际操作有较高的兴趣。
教学要求:结合学生特点,通过理论讲解与实际操作相结合的方式,提高学生对缝纫机机械原理的理解和应用能力。
在教学过程中,注重培养学生的动手实践能力和问题解决能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果,为后续的教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容1. 缝纫机概述- 缝纫机的发展历史- 缝纫机的分类及特点2. 缝纫机结构与原理- 缝纫机的结构组成:机头、机架、电机、控制系统等- 缝纫机的工作原理:传动系统、缝纫机制、送布系统3. 缝纫机操作与使用- 缝纫机的基本操作方法- 缝纫技巧及实际应用4. 缝纫机维护与故障排除- 缝纫机的日常维护与保养- 常见故障及其排除方法5. 实践活动- 模型拆装与组装:缝纫机简单部件的拆装和组装实践- 实际操作练习:缝纫机操作技巧训练及缝制作品制作教学内容安排与进度:第一课时:缝纫机概述,了解缝纫机的发展历史和分类特点第二课时:缝纫机结构与原理,学习缝纫机的结构组成和工作原理第三课时:缝纫机操作与使用,掌握缝纫机的基本操作方法和缝纫技巧第四课时:缝纫机维护与故障排除,学习日常维护保养和故障排除方法第五课时:实践活动,进行模型拆装、实际操作练习和作品制作教材章节关联:本教学内容与教材中“机械原理及其应用”章节相关,涉及缝纫机的基本原理、结构与操作,结合实践活动中所用的教材和工具,确保教学内容的科学性和系统性。
机械原理教案课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解并掌握机械原理基本概念,如力、运动、能量的相互关系。
2. 使学生了解常见简单机械的结构与工作原理,如杠杆、滑轮、齿轮等。
3. 帮助学生掌握机械效率的计算方法,并运用其分析实际机械系统的效率。
技能目标:1. 培养学生运用物理知识解决实际机械问题的能力。
2. 培养学生设计简单机械装置的能力,能结合实际需求进行创新设计。
3. 提高学生进行实验操作、数据采集和分析的能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对机械原理的兴趣,培养其探究精神。
2. 培养学生合作学习、团队协作的意识,提高沟通表达能力。
3. 引导学生关注机械原理在生活中的应用,认识到科学技术对社会发展的作用。
分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程为初中物理机械原理部分,以实验和理论相结合的方式进行教学。
学生处于好奇心强、动手能力逐渐提高的阶段,对机械原理有较高的兴趣。
教学要求注重理论与实践相结合,提高学生的动手能力和解决问题的能力。
二、教学内容1. 简单机械原理:介绍杠杆、滑轮、斜面等基本简单机械的定义、分类和工作原理。
关联课本第二章第一节内容。
2. 机械效率:讲解机械效率的概念,引导学生学会计算机械效率,分析影响机械效率的因素。
关联课本第二章第二节内容。
3. 动力与阻力:阐述动力、阻力的概念,分析二者在机械系统中的作用。
关联课本第二章第三节内容。
4. 能量转化与守恒:介绍能量在简单机械中的转化过程,强调能量守恒定律。
关联课本第二章第四节内容。
5. 创新设计:结合所学简单机械原理,指导学生进行简单机械装置的设计与制作。
关联课本第二章综合实践活动内容。
教学大纲安排:第一课时:简单机械原理(1)第二课时:简单机械原理(2)第三课时:机械效率第四课时:动力与阻力第五课时:能量转化与守恒第六课时:创新设计实践教学内容进度:第一周:简单机械原理(1)、(2)第二周:机械效率、动力与阻力第三周:能量转化与守恒、创新设计实践教学内容确保科学性和系统性,结合课本章节内容,循序渐进地引导学生掌握机械原理知识。
《机械原理课程设计》课程教学大纲Course Exercise of Mechanical Principle一、设计的性质与任务《机械原理课程设计》是《机械原理》课程的一个重要的实践性教学环节,可在本课程讲授2/3后进行,亦可在本课程学完后集中进行。
机械原理课程设计的任务是:1. 进一步巩固和加深学生所学的理论知识;2. 培养学生运用理论知识独立解决有关本课程实际问题的能力,使学生对于机械的运动学、动力学的分析和设计有一较完整和系统的概念;3. 使学生能受到拟定机械运动方案的训练,具有初步的机构选型与组合,确定运动方案的能力。
4. 使学生掌握进行机械运动学、动力学分析和设计的图解方法,以及借助于计算机进行运动学、动力学分析和设计的解析方法;5. 进一步提高学生的计算、制图和运用计算机及使用技术资料的能力。
6. 通过编写说明书,培养学生表达归纳、总结、分析与解决问题的能力。
二、设计的基本要求机械原理课程设计的要求包括下述几个部分:1.主体机构设计图(A3或A4图纸)和辅助机构设计图(A2或A3图)各1张;2.机器运动简图(全部或一部分)(A2图纸)1张;3.运动分析及运动线图(A1图纸)(4~5人一组)1张;4.动态静力分析及等效力矩线图(A1图纸)(4~5人一组)1张;5.编写设计说明书约6000字。
若开展计算机辅助设计,则要求用2号图作任意一位置的运动分析和动态静力分析,在说明书中附上打印的计算机程序(子程序除外)及其计算结果和线图。
三、先修课程高等数学、线性代数、工程图学、高级语言程序设计、理论力学、机械原理等。
四、课程设计内容1.确定执行构件的运动及其相互协调配合关系机器的工作原理确定之后,用运动循环图来表示机器预定职能所需的所有执行构件的动作形式、运动参数和变化规律,以及它们之间的相互协调配合关系。
2.确定原动机的类型和运动参数原动机的类型和运动参数将影响机械传动的形式、机构类型的选择和机构系统的复杂程度,选择时应综合考虑电动机和传动部分的重量、尺寸、价格、机构系统的复杂程度以及机械效率等各方面的因素。
机械原理课程设计指导书机械原理课程设计说明书姓名班级学号时间年月指导教师第一章概论一.机械原理课程设计的目的机械原理课程设计是继机械原理课程的课堂理论教学之后,面向学生设置的一项实践性教学环节。
机械原理课程设计以机械制图、数学、物理、理论力学、金属工艺学、计算机语言等先修课和金工实习为基础,在机械原理课程所探讨的常用机构的分析、综合基本理论方法指导下,采取教师引导与学生个人独立思考相结合的方式,通过对整部机器的运动和动力学设计的训练,以期达到下述几项主要目的:1)初步培养学生综合应用各学科理论,进行机器工作原理设计,机构选型和机器总体设计的能力。
2)提高学生在机构的分析与综合方面的熟练程度。
3)培养学生运用计算机辅助机械设计的能力。
4)让学生接触机械设计方面的感性知识,使他们对机械设计的一般过程和步骤有初步的了解。
5)提高学生计算、绘图、使用技术资料和计算机的熟练程度;锻炼他们独立工作,了解实际问题的能力。
二.机械原理课程设计的内容和方法1.机械原理课程设计的内容为培养具有独立设计能力的人才创造条件,机械原理课程设计的内容应包括:机械传动方案的选择与设计;机械的运动分析与设计;机械的动力分析与设计三个方面,所以机械原理课程设计的选题应当注意到:一定程度的综合性和完整性——应包括三种基本机构(如连杆机械、凸轮机构、齿轮机构)的分析与综合;一定程度的自动化——应具有多个执行机构的运动配合关系,包括运动循环图的分析与设计;一定程度的深度和广度——应较全面而综合地应用机械原理的基本理论、基本知识和基本技能,以使学生在机械设计技术工作的适应能力和开发创造能力方面受到初步实践性的训练。
2.机械原理课程设计的方法课程设计的方法原则上可分为两大类:(1)图解法运用基本理论中的基本关系式,用图解的方法将其结果确定出来,并清晰地以线图的形式表现在图纸上,有直观、简单、可检查解析计算正确与否等特点,对于简单机构的分析与综合问题,其优点更为明显。
《机械原理课程设计》教学大纲一、课程基本信息中文名称:机械原理课程设计课程编码:10S1107D、10S4107D课程类别:集中实践教学总学时:2周总学分:1学分适用专业:机械设计制造及其自动化、智能制造工程先修课程:高等数学、大学物理、理论力学、机械制图开课系部:机电工程系二、课程性质、课程目标及其对毕业要求的支撑1、课程性质《机械原理课程设计》是机械原理教学中的一个重要环节,是机械类各专业学生在机械原理课程学习后进行的全面、系统、深入的实践性教学,培养学生机械系统运动方案设计、创新设计及应用计算机进行机构分析和工程设计的能力。
2、课程目标课程目标1:通过机械系统运动方案设计,使学生融会贯通机械原理课程的理论和方法,并且能够应用学过的数学、机械原理课程等基本原理,分析复杂机械工程问题,培养学生分析解决实际问题的能力,使学生具有自主学习和终身学习的意识,能够将工程管理与经济决策的基本方法应用于机电产品的开发、设计、制造及改进中,培养学生不断学习和适应发展的能力。
课程目标2:通过机械系统运动方案设计,使学生具有机构选型组合及运动方案表达确定的能力,并能够结合文献对复杂机械工程问题进行研究、分析,并获得有效结论的能力。
同时培养学生能够通过信息综合独立地归纳、总结和凝练问题,并判断先验的局限性的能力。
课程目标3:通过机械系统运动方案设计,解机械运动的变换与力的传递过程,进行运动学和动力学的分析与设计;课程目标4:通过机械系统运动方案设计,提高学生运算、绘图、运用计算机完成机械系统整体分析和设计及查阅有关资料的能力。
通过编写说明书,培养学生能够运用报告、图纸、设计文件等技术语言,通过书面或口头方式与业界同行及社会公众进行有效沟通的能力。
课程目标5:通过小组协同合作,培养学生有效沟通和交流:使学生具有能够承担多学科团队中负责人、团队成员及个体各自的角色和责任,与其他团队成员共享信息,合作共事的能力。
通过答辩环节,培养学生陈述发言、清晰表达或回应指令的能力。
机械原理课程设计教材pdf一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握机械基本原理,包括力学、运动学、动力学等基础知识,能够准确描述和分析简单机械系统的运动状态。
2. 培养学生运用数学工具解决机械问题的能力,如运用几何关系、代数方程、微积分等方法求解机械问题。
3. 让学生了解并掌握机械设计的基本原则和步骤,能够运用相关知识对简单机械装置进行设计和分析。
技能目标:1. 培养学生运用图示、模型、实验等方法观察、分析、解决机械问题的能力。
2. 培养学生运用计算机辅助设计软件(如CAD)进行简单机械设计和绘图的能力。
3. 提高学生的团队协作能力和沟通表达能力,使其能够在小组讨论和报告中有效展示自己的观点和成果。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械原理和机械设计的兴趣,激发学生探索创新精神。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践与理论相结合,形成良好的学习习惯。
3. 增强学生的环保意识,使其在设计过程中关注能源利用和环境保护。
本课程针对高年级学生,结合课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。
通过本课程的学习,使学生能够具备扎实的机械原理知识,掌握基本的机械设计方法,并形成积极的情感态度和价值观。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 机械基本原理:力学、运动学、动力学基础知识,涵盖牛顿运动定律、受力分析、运动方程、能量守恒等。
2. 机械元件及装置:介绍常见机械元件如杠杆、齿轮、滑轮、凸轮等的工作原理和应用,以及简单机械装置的设计和分析。
3. 机械设计方法:讲解机械设计的基本原则、步骤和方法,包括需求分析、方案设计、详细设计、分析与计算等。
4. 计算机辅助设计:学习运用CAD软件进行简单机械设计和绘图,提高设计效率。
具体教学内容安排如下:第一周:机械基本原理学习,重点掌握牛顿运动定律及受力分析。
第二周:学习运动方程和能量守恒定律,分析简单机械系统的运动。
机械原理课程设计步进电机一、课程目标知识目标:1. 让学生理解步进电机的原理、结构及其在机械系统中的应用。
2. 使学生掌握步进电机的工作原理、控制方法及相关计算公式。
3. 帮助学生了解步进电机与机械装置的接口设计及调试方法。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识,进行步进电机选型、计算及控制系统设计的能力。
2. 提高学生动手实践能力,学会使用相关工具、仪器进行步进电机的安装、调试及故障排查。
3. 培养学生团队协作和沟通能力,能够就步进电机在机械系统中的应用进行讨论和分析。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对机械原理及自动化技术的兴趣,提高学习积极性。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实际应用,关注科技创新。
3. 增强学生的环保意识,了解步进电机在节能减排方面的优势。
课程性质分析:本课程为机械原理实践课程,旨在让学生将理论知识应用于实际工程案例,提高解决实际问题的能力。
学生特点分析:学生为高中年级学生,具备一定的物理和数学基础,对机械原理有一定了解,但缺乏实际操作经验。
教学要求:1. 结合课本知识,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
2. 创设情境,引导学生主动探究,培养创新精神和实践能力。
3. 注重个体差异,因材施教,使学生在原有基础上得到提高。
二、教学内容1. 步进电机原理及结构- 介绍步进电机的分类、工作原理- 分析步进电机的结构特点及主要参数2. 步进电机的控制与应用- 讲解步进电机的控制方法及驱动电路- 分析步进电机在机械系统中的应用案例3. 步进电机选型与计算- 掌握步进电机的选型原则及计算方法- 学会根据实际需求选择合适的步进电机及相关配件4. 步进电机控制系统设计- 学习步进电机控制系统设计流程及方法- 掌握步进电机控制系统硬件、软件设计要点5. 步进电机安装与调试- 介绍步进电机的安装方法及注意事项- 学习步进电机调试技巧及故障排查方法6. 课程实践与案例分析- 完成步进电机控制系统设计与制作- 分析课程实践中的问题,总结经验教训教学内容安排与进度:第1-2周:步进电机原理及结构、控制方法介绍第3-4周:步进电机选型与计算、应用案例学习第5-6周:步进电机控制系统设计、安装与调试第7-8周:课程实践与案例分析、总结提高教材章节关联:本教学内容与教材中“电机与控制”章节相关,涉及步进电机的原理、控制方法、选型计算、系统设计等方面的内容。
机械原理课程设计pdf一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握机械原理的基本概念,如力、运动、能量等;2. 学习并掌握简单机械及其组合的构造、原理和应用;3. 了解机械在实际生活中的应用,能够举例说明。
技能目标:1. 能够运用所学的机械原理知识,分析并解决简单的机械问题;2. 能够设计简单的机械装置,并进行实验验证;3. 能够通过团队合作,完成机械原理相关的项目任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械原理的兴趣和好奇心,激发学习热情;2. 培养学生的创新意识和动手能力,敢于尝试,勇于实践;3. 培养学生良好的团队合作精神,学会倾听、沟通、协作;4. 引导学生关注机械在生活中的应用,认识到科技对生活的影响。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标旨在使学生在掌握机械原理知识的基础上,能够运用所学解决实际问题,提高学生的创新意识和动手能力。
课程目标具体、可衡量,以便教师进行教学设计和评估,确保学生能够达到预期学习成果。
二、教学内容1. 简单机械原理:包括杠杆、滑轮、斜面等基本概念及其应用;- 教材章节:第一章 机械原理基础2. 机械运动分析:速度、加速度、牛顿运动定律等;- 教材章节:第二章 机械运动分析3. 力与能量:力的合成与分解、功、功率、能量转换等;- 教材章节:第三章 力与能量4. 复杂机械装置分析:齿轮、蜗轮、凸轮等组合机械的原理与应用;- 教材章节:第四章 复杂机械装置分析5. 机械设计实践:设计简单的机械装置,进行实验验证;- 教材章节:第五章 机械设计实践6. 机械原理在生活中的应用:案例分析,探讨机械对生活的影响;- 教材章节:第六章 机械原理在生活中的应用教学内容按照教学大纲进行科学性和系统性的安排,确保学生能够逐步掌握机械原理知识,并应用于实践。
在教学过程中,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
教学进度根据学生的学习情况和掌握程度适时调整,以确保教学质量。
三、教学方法本课程采用多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性,提高教学效果。
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. 03.1 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. 34.1ADAMS 的样机建模.................... 1. 3五.虚拟样机仿真结果分析................. 1. 45.1 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..66.1 机械原理课程设计总结 ................ 1. 66.2 设计过程 ............................ 1..76.3 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) 15一.题目:汽车风窗刮水器1.1 课程设计目的和任务下雨的时候,大车小车前档风玻璃上的雨刮器就会齐齐动作,两只雨刮片以固定的转轴柱为中心作摆动,将前档风玻璃的雨水刮去,还司机一个有效的视野。
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。
二、工作原理和工艺动作分解
根据上述分析,冲压式蜂窝煤成型机要求完成的工艺动作有以下六个动作:
1)加料:这一动作可利用煤粉的重力打开料斗自动加料;
2)冲压成型:要求冲头上下往复运动,在冲头行程的二分之一进行冲压成型;3)脱模:要求脱模盘上下往复移动,将已冲压成型的煤饼压下去而脱离模筒。
一般可以将它与冲头固结在上下往复移动的滑梁上;
4)扫屑:要求在冲头、脱模盘向上移动过程中用扫屑刷将煤粉扫除;
5)模筒转模间歇运动:以完成冲压、脱模和加料三个工位的转换;
6)输送:将成型的煤饼脱模后落在输送带上送出成品,以便装箱待用。
以上六个动作,加料和输送的动作比较简单,暂时不予考虑,脱模和冲压可以用一个机构完成。
因此,冲压式蜂窝煤成型机运动方案设计重点考虑冲压和脱模机构、扫屑机构和模筒转盘间歇转动机构这三个机构的选型和设计问题。
三、根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图
对于冲压式蜂窝煤成型机运动循环图主要是确定冲压和脱模盘、扫屑刷、模筒转盘三个执行构件的先后顺序、相位,以利对各执行机构的设计、装配和调试。
冲压式蜂窝煤成型机的冲压机构为主机构,以它的主动件的零位角为横坐标的起点,纵坐标表示各执行构件的位移起止位置。
图2表示冲压式蜂窝煤成型机三个执行机构的运动循环图。
冲头和脱模盘都由工作行程和回程两部分组成。
模筒转盘的工作行程在冲头的回程后半段和工作行程的前半段完成,使间歇转动在冲压以前完成。
扫屑刷要求在冲头回程后半段至工作行程的前半段完成扫屑运动。
四、执行机构的选型
根据冲头和脱模盘、模筒转盘、扫屑刷这三个执行构件动作要求和结构特点,可以选择表1的常用机构,这一表格又称为执行机构的形态学矩阵。
表1 三执行机构的形态学矩阵
图3(a)表示附加滑块摇杆机构。
利用滑梁的上下移动使摇杆OB上的扫屑刷扫除冲头和脱模盘底上的粉煤屑。
图3(b)表示固定移动凸轮利用滑梁上下
移动使带有扫屑刷的移动从动件顶出而扫除冲头和脱模盘底上的粉煤屑。
五、机械运动方案的选定和评价
根据表1所示的三个执行机构形态学矩阵,可以求出冲压式蜂窝煤成型机的机械运动方案数为:
N=3×2×3=18
现在,我们可以给定条件、各机构的相容性和尽量使机构简单等等要求来选择方案。
由此可选定两个结构比较简单的方案:
方案Ⅰ:冲压机构为对心曲柄滑块机构、模筒转盘为槽轮机构、扫屑机构为固定
凸轮移动从动件机构。
方案Ⅱ:冲压机构为偏置曲柄滑块机构、模筒转盘为不完全齿轮机构、扫屑机构
为附加滑块摇杆机构。
机械运动方案的拟定,最终要求通过分析比较提供最佳方案。
一个方案的优劣只有通过系统综合评价来确定。
从机构和机械运动方案的选择和评价要求看,主要应满足五个方面的性能指标,具体见表2。
表2 机械运动方案的评价指标
根据结构比较简单的条件,选择方案Ⅰ。
六、机械传动系统的传动比和变速机构
根据选定的驱动电机转速和冲压式蜂窝煤成型机的生产能力。
它们的机械传动系统的总传动比为:
=710/30=23.67
i
总
机械传动系统的第一级采用带传动,其传动比为4.866,第二级采用齿轮传动,其传动比为5。
七、画出机械运动方案简图
按已选定的三个执行机构的型式及机械传动系统,画出冲压式蜂窝煤成型机的机械运动示意图。
其中三个执行机构部分也可以称为机械运动方案示意简图。
如图4所示,其中包括了机械传动系统、三个执行机构的组合。
图4 机械传动系统、三个执行机构的组合
如果再加上加料机构和输送机构,那就可以完整地表示整台机器的机械运动方案图。
有了机械运动方案图,就可以进行机构的运动尺寸设计计算和机器总体设计。
八、对机械传动系统和执行机构进行尺寸计算
为了实现具体的移动要求,必须对带传动、齿轮传动、曲柄滑块机构(冲压机构)、槽轮机构(模筒转盘间歇运动机构)和扫屑凸轮机构进行运动学计算,必要时还要进行动力学计算。
1、带传动计算:
2、齿轮传动计算
取Z1=22,Z2=i×22=5×22=110。
按钢制齿轮计算,取模数m=5mm.。
则d1=Z1m=110 mm. d2=Z2m=550 mm.
3、曲柄滑块机构计算
已知冲压式蜂窝煤成型机的滑梁行程s=300mm,曲柄与连杆长度比,即连杆系数为λ=0.175,则曲柄半径为:
R=δ/2=150mm
连杆长度为:L=R/λ=955.41mm
因此,不难求出曲柄滑块机构中滑梁(滑块)的速度和加速度变化。
4、槽轮机构计算
1)槽数Z 按工位要求选定为6。
2)中心距α按结构情况确定α=300mm。
3)圆销半径r 按结构情况确定r=30mm。
4)槽间角2β 2β= 360/z=60°
5)槽轮每次转位时主动件的转角2α 2α=180(1-2/z)=120°6)主动件圆销中心半径R1 R1=αsinβ=150mm
7)R1与α的比值λλ=R1/α=sinβ=0.5
8)槽轮外圆半径R2 R2=
9)槽轮槽深h 取h=80mm。
10)运动系数k k=(z-2)/2z=1/3(n=1,n为圆销数)
5、扫屑凸轮计算
三脚劈宽度差d=300mm,高度h应大于横梁行程s,取h=350mm
九、机械方案运动简图
十、参考文献
《机械创新设计》《机械原理》《机械装备设计》。