《机械原理》-第八章-哈工大精品课程

机械设计制造及其自动化专业课程介绍默认分类 2010-04-24 11:35:19 阅读61 评论0 字号：大中小订阅作者：船舶学院时间：2009-6-16 14:40:51“机电系统计算机控制”教学大纲(PUTER CONTROL OF ELECTRICAL MACHINE SYSTEMS)大纲编制：李哲教研室主任：李哲课程编码：课程名称：机电系统计算机控制教学性质：选修课适用专业：机械及近机类专业学时：30（26/4）学分：1.5一、课程的性质、目的与任务本课程是适应机电一体化的发展趋势而设立的，是机械设计制造及自动化专业的一门主干课程，主要讲述直流电机、交流电机控制系统，液压伺服控制系统和气压传动控制系统，通过这门课让学生掌握机电液气系统的设计和应用。

二、课程的基本要求本课程主要讲授内容有直流、交流电机的组成、原理、动态特性及其应用，液压伺服系统设计与气压传动系统设计；要求学生掌握机电液气系统的组成、分类，分析和设计；了解各自的特点和应用场合；具备分析机电液气系统和设计简单的机电液气系统的能力，为进一步学习深造和适应未来的工作奠定基础。

三、本课程与相关课程的联系与分工相关课程有：电工学、模拟电路、自动控制原理、液压传动；电工学、模拟电路、自动控制原理等课程作为本课程的基础课。

液压传动课程侧重于讲述液压传动系统，本课程侧重于液压控制系统。

四、教学大纲内容使用教材与参考教材1、使用教材：（骆涵秀主编机电控制 XX大学 2000年1月）2、参考教材：（李洪人液压控制系统国防工业）（邓星钟机电传动控制机械工业）（朱善君可编程控制器系统原理应用维护清华大学）五、教学大纲内容及学时分配第一章概述（2）本章主要内容有：分别用实例引出机电、液压、气动控制系统的整体组成，功能和特点；要求学生掌握机电液气系统的组成；了解机电液气系统的发展方向和选用原则。

第二章直流电机（4）本章主要内容有：直流电机的原理，动态特性分析和系统应用；要求学生掌握直流电机的机械特性和系统应用；了解直流电机的原理、组成。

Harbin Institute of Technology机械原理课程设计说明书课程名称：机械原理设计题目：产品包装生产线（方案1）院系：机电学院班级：设计者：学号：指导教师：设计时间：一、绪论机械原理课程设计是在我们学习了机械原理之后的实践项目，通过老师和书本的传授，我们了解了机构的结构，掌握了机构的简化方式与运动规律，理论知识需要与实践相结合，这便是课程设计的重要性。

我们每个人都需要独立完成一个简单机构的设计，计算各机构的尺寸，同时还需要编写符合规范的设计说明书，正确绘制相关图纸。

通过这个项目，我们应学会如何收集与分析资料，如何正确阅读与书写说明书，如何利用现代化的设备辅助工作。

这种真正动手动脑的设计有效的增强我们对该课程的理解与领会，同时培养了我们的创新能力，为以后机械设计课程打下了坚实的基础。

二、设计题目产品包装生产线使用功能描述图中所示，输送线1上为小包装产品，其尺寸为长⨯宽⨯高=⨯⨯0，小包装产品送至A处达到2包时，被送到下一个工位进行包装。

原动机转速为1430rpm，每分钟向下一工位可以分别输送14，22，30件小包装产品。

产品包装生产线（方案一）功能简图三、设计机械系统运动循环图由设计题目可以看出，推动产品在输送线1上运动的是执行构件1，在A处把产品推到下一工位的是执行构件2，这两个执行构件的运动协调关系如图所示。

ϕ1ϕ1执行构件一执行构件二ϕ01ϕ02运动循环图图中ϕ1 是执行构件1的工作周期，ϕ01 是执行构件2的工作周期，ϕ02是执行构件2的动作周期。

因此，执行构件1是做连续往复运动，执行构件2是间歇运动，执行构件2的工作周期ϕ01 是执行构件1的工作周期T1的2倍。

执行构件2的动作周期ϕ02则只有执行构件1的工作周期T1的二分之一左右。

四、 设计机械系统运动功能系统图根据分析，驱动执行构件1工作的执行机构应该具有的运动功能如图所示。

运动功能单元把一个连续的单向传动转换为连续的往复运动，主动件每转动一周，从动件（执行构件1）往复运动一次，主动件转速分别为14,22,30rpm14,22,30rpm执行机构1的运动功能由于电动机的转速为1430rpm ，为了在执行机构1的主动件上分别得到14、22、30rpm 的转速，则由电动机到执行机构1之间的总传动比i z 有3种，分别为i z1=141430= i z2=221430=i z3=301430=总传动比由定传动比i c 和变传动比i v 两部分构成，即i z1=i c i v1 i z2=i c i v2 i z3=i c i v33种总传动比中i z1最大，i z3最小。

Harbin Institute of Technology课程设计说明书（论文）课程名称：机械原理课程设计设计题目：牛头刨床（方案3 ）院系：机电工程学院班级：1208103班设计者：学号：指导教师：***设计时间：2014年6月23日-6月29日目录一、题目要求 (3)二、机械系统工艺动作分析 (3)三、机械系统运动功能分析 (5)四、系统运动方案拟定 (11)五、系统运动方案设计 (14)1、牛头刨床刨刀运动执行机构运动尺寸的确定 (14)2、牛头刨床主传动机构运动尺寸的确定........ . (16)3、牛头刨床辅传机构运动尺寸的确定 (22)六、系统运动简图 (24)七、系统实际运动循环图 (24)牛头刨床（方案三）一、题目要求刨刀水平作往复直线运动，切削安装在工作台上的工件。

刨刀每次切削一次，工作台沿着刨刀运动的水平垂直方向进给0.3、0.4、0.5mm/次，分3档可以调节。

刨刀每次切削一次，工作台沿着刨刀运动的上下垂直方向进给0.2、0.3、0.4mm/次，分3档可以调节。

工作台的水平与垂直进给不能同时进行。

刨刀最大行程520mm，每分钟刨刀切削102,126,158次，分3档可以调节。

电机功率约4KW，额定转速1420转/分。

二、工艺动作分析由设计题中牛头刨床的功能可得，牛头刨床加工平面时由两个工艺动作协调完成。

即刨刀每刨削一次，工作台沿着刨刀运动水平垂直方向（上下垂直方向）进给一定的距离。

为了避免两个动作发生干涉，工作台沿着刨刀运动的水平垂直方向（上下垂直方向）移动，必须在刨刀切削运动完成后在退刀运动时进行。

为了避免工作台的进给与退刀时刀具产生干涉，刀具装有自动弹起装置。

据此，可以画出牛头刨床的运动循环图。

图1、牛头刨床运动循环图三、运动功能分析及运动功能系统图○1电动机及其运动形式分析一般情况下，牛头刨床是在工厂车间使用。

在工厂车间里的设备大多是电动机，具有连续回转的运动特点。

、工艺动作分析由设计题目可见，在位置 A 冲压工件的是执行构件 1，带动钢带进给的工作台是执行 构件2,这两个执行构件的运动协调关系如下图所示。

分度冲压机运动循环图T i 是是执行构件1的工作周期，T 2是执行构件2的工作周期，执行构件 1是间歇往复 移动，执行构件 2是间歇转动。

执行构件 2的周期是执行构件1的四分之一，执行构件 2 大多数时间是在停歇状态。

二、运动功能分析驱动执行构件1工作的执行机构应该具有的运动功能如图1所示。

运动功能单元把一个连续的单向传动转换为间歇的往复运动，主动件每转动一周，从动件（执行构件 往复运动一次，主动件转速分别为15、25、40转/分。

图1执行机构1的运动功能由于电动机的转速为1430转/分，为了在执行机构1的主动件上分别的到15、 25、40 rpm 的转速，则由电动机到执行机构1之间的总传动比i z 有3种，分别 为n1430i z195.33⑴15n1430z257.25n1430z 335.n a40执行构件 运动情况执行构件1 下降上升停止 执行构件2停止进给T21）间歇总传动比由定传动比i c 和变传动比i v 两部分构成，即:i z1 i c i v1 i z2 i c i v2I z3 i c i v33种总传动比中I zi 最大，I z3最小。

由于定传动比I c 是常数，因此，3种变传动比 中I vi 最大，心最小。

采用滑移齿轮变速，其最大传动比最好不大于 4，设定传动 比 I v1=4o图2有级变速运动功能单元为了保证系统过载时不至于损坏，在电动机和传动系统之间加一个过载保护 环节。

过载保护运动功能单元可采用带传动实现， 这样，该运动功能单元不仅具 有过载保护功能还具有减速功能，如图 3所示。

图3过载保护运动功能单元整个传动系统仅靠过载保护运动功能单元不能实现其全部定传动比，因此, 在传动系统中还要另加减速运动功能单元，其减速比为定传动比:I cI zI I v 1 95. 33 4 23. 8325Iv 2Iv 3I v 1I z 1 I c I z 2I c I z 3 I c于是，传动系统的有级变速功能单元如图 I95. 33 20 57. 2 23. 8325 35. 75 23. 83252所示。

864究方法政治经济学马克思主义中国化《社会统计学》《社会统计软件SPSS 15.0 forwindows简明教程》《政治经济学》卢淑华著尹海洁、刘耳著逢锦聚等北京大学岀版社；社会科学文献岀版社高等教育岀版社2003860《马克思主义中国化研究》（1）（2）庄福龄高等教育岀版社2010 年《马克思主义中国化若干问题研究》李占才、周家伦同济大学出版社2009《毛泽东思想和中国特色社会主义理马克思主义理论体系概论》论研究和建设高等教育岀版社2010 年工程重点教材865中国近代史中国近现代史纲要（2009年修订版）《中国近现代史纲要》教材编写课程组高等教育岀版社2009 年外国语学院相关学868专业综合《新编简明英国文学史》张定铨、吴刚编著上海外语教育岀版社2006年科《美国文学大纲》吴定柏编著上海外语教育岀版社2006年《英国文学选读》王守仁主编高等教育岀版社2005年《美国文学选读》陶洁主编高等教育岀版社2005年《语言学教程》（第三版）胡壮麟主编北京大学岀版社2009年《新编英美概况》（最新修订版）来安方编著河南人民出版社2008年《跨文化交际学》贾玉新著上海外语教育岀版社2006年869翻译《中国翻译简史》马祖毅中国对外翻译岀版公司《西洋翻译简史》谭载喜商务印书馆《英汉对比研究》连淑能高等教育岀版社《中国译学理论史稿》（修订本）陈福康上海外语教育岀版社《实用翻译教程（英汉互译）》（增订冯庆华上海外语教育岀版社本）214法语（二《法语》（1-3册）马晓宏北京外国语学院外）《大学法语简明教程》薛建成外语教学与研究岀版社221俄语（二外）《新大学俄语简明教程》（二外、零起点、成人）蒋财珍主编高等教育岀版社222日语（二《新大学日语标准教程》（基础篇1-2陈俊森总主编高等教育岀版社外）册）（提高篇1-2册）大学日语第二外语课程教学要求课程教学要求高等教育岀版社研订组223德语（二外）《新求精德语强化教程》（初级 1 ,II ）第三版教育部直属同济大学留德预同济大学出版社2007 年《新求精德语强化教程》（初级测试题）备部编同济大学出版社2002 年《新求精德语强化教程》（词汇练习册：初级1, II ）（修订版）同济大学出版社2008 年246英语（二外）《剑桥国际英语教程》（第三版）入门级，1级，2级，3级［美］理查兹外语教学与研究岀版社；622基础俄语《大学俄语（东方）》（1-8册）北外俄语系外语教学与研究岀版社878 879882883 885流体力学土木工程热力学环境生物化学环境化学细胞生物学《工程流体力学泵与风机》（第一版）可参阅其它各工科院校工程流体力学教材《工程热力学》（第五版）可参阅其他各工科院校工程热力学教材及各种版本的工程热力学习题集《生物化学》第三版（上、下）《环境化学》（第二版）《细胞生物学》伍悦滨、朱蒙生主编化工出版社2006廉乐明王镜岩徐长法戴树桂翟中和谭羽非朱圣庚主编建筑工业岀版社高等教育岀版社高等教育岀版社高等教育岀版社2007 年200220072000交通科学892道路建筑《道路建筑材料》严家汲人民交通岀版社与工程学材料《土木工程材料学》葛勇中国建材工业出版社2007院相关学科863结构设计原理《钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理》张树仁人民交通岀版社，2004 894交通工程《交通工程总论》徐吉谦人民交通岀版社学《交通工程学》李江人民交通岀版社2002.7《汽车理论》余志生清华大学岀版社《信号与系统》郑君里高等教育岀版社872结构力学见土木工程学院科目媒体技术与艺术系630艺术理论基础电影的形式与文化［美］罗伯特?考克尔北京大学岀版社12004版次相关学科电影艺术导论黄会林等中国计划岀版社12003版次跨越时空的影像交流一数字电影的媒介形态梁国伟商务印书馆2007版次1个性与共性：中美电影文化比较研究张爱华中国电影岀版社12008版次理解电视［英］大卫?麦克奎尔华夏出版社2003版次1数字电视的媒介形态梁国伟、候薇中国电影岀版社12008版次电视美学大纲胡智锋北京广播学院岀版社版次12003艺术学概论（第三版）彭吉象北京大学岀版社32006版次网络媒体与艺术发展黄鸣奋厦门大学岀版社次12004版美学原理新编杨辛、甘霖北京大学岀版社版次12004853传播理论与传播技传播学总论胡正荣、张磊段鹏、清华大学岀版社2008术传播学教程郭庆光中国人民大学岀版社2004。

Harbin Institute of Technology机械原理课程设计说明书课程名称：机械原理设计题目：牛头刨床（方案1）院系：机电工程学院班级：1108301设计者：XXX学号：11108301XX指导教师：古乐设计时间：2013年7月哈尔滨工业大学一、功能描述刨刀水平作往复直线运动，切削安装在工作台上的工件。

刨刀每次切削一次，工作台沿着刨刀运动的水平垂直方向进给0.12、0.24、0.36mm/次，分3档可以调节。

刨刀每次切削一次，工作台沿着刨刀运动的上下垂直方向进给0.08、0.16、0.24mm/次，分3档可以调节。

工作台的水平与垂直进给不能同时进行。

刨刀最大行程520mm，每分钟刨刀切削15,24,37次，分3档可以调节。

电机功率约4KW，额定转速1420转/分。

图1-1 牛头刨床的使用功能描述简图二、工艺动作分析由使用功能描述可知，牛头刨床在加工平面时有两个工艺动作协调完成，即刨刀每切削一次，工作台沿着刨刀运动的水平垂直方向移动5mm以及工作台沿着刨刀运动的水平垂直方向的移动。

根据牛头刨床的工艺动作分析，选定执行构件刨刀头作为参考构件，据此，可以画出牛头刨床的运动循环图。

图2-1机械系统运动循环图三、运动功能分析根据分析的牛头刨床由原动机到执行机构的运动传递与转换的逻辑关系，可以绘制出牛头刨床的运动功能系统图。

图3-1 机械系统运动功能系统图四、机械系统运动方案拟定4.1 根据运动功能单元确定替代结构（1）一般情况下，在工厂的厂房内使用的普通机床都采用三相交流电动机作为原动机。

因此，牛头刨床也用三相交流电动机作为原动机，其额定转速为1420rpm。

图4-1 三相交流电动机及其运动功能单元表达符号（2）带传动机构具有传动可靠、结构简单、安装方便、制造成本低等优点。

在对尺寸要求不严格、传运精度要求不高的牛头刨床中，可以选用带传动机构满足过载保护的功能。

图4-2 带传动机构及其运动功能单元表达符号（3）圆柱齿轮传动机构具有传动可靠、结构简单、强度高、结构尺寸小等优点。

通讯地址：哈尔滨工业大学424信箱 邮编：150001 联系人：于红英 Email:mcadyhy@机械原理多媒体课件使用说明一、 课件的组成机械原理多媒体课件是由哈尔滨工业大学机械设计教研室王知行、于红英研制的软件教材。

该软件教材与由高等教育出版社出版的、王知行及邓宗全教授主编的“十五”国家级规划教材《机械原理》（第二版）相配套。

软件教材除保留了文字教材中必要的文字、公式和图表外，将多种媒体有机地结合在一起，利用声音、动画、视频等多种表现手法，把各种机构逼真地展现出来，有助于增强学习者对各种机构的感性认识，并提高他们的形象思维能力，有助于教师讲清重点、难点，提高教学效率和教学效果。

二、课件的运行环境1．软件环境● 操作系统：Windows2000/ XP● 操作平台：IE5.0/6.02．硬件环境● 主机：PC-586以上● 内存：256M 以上● 硬盘：4G 以上的硬盘空间● 显卡：32M 以上显示内存，最佳分辨率1024×768，显示属性中设定为正常字体三、课件的安装为保证课件的正常运行，本课件在使用前必须进行Java 虚拟机的安装和课件安装程序的安装。

通讯地址：哈尔滨工业大学424信箱 邮编：150001 联系人：于红英 Email:mcadyhy@Java 虚拟机为IE 提供Java 支持，请用户自己下载Micorsoft VM 5.0以上版本msjavx86.exe （在IE 中键入“Microsoft java virual machine ”搜索，找到合适的版本即可）。

本课件中有大量的用VJ++制作的二维动画，因此必须安装Java 虚拟机以保证该类动画的运行。

安装过程如下：运行下载的“msjavx86.exe ”文件，出现如下对话框：点按钮后出现如下对话框： 点按钮后开始进行Java 虚拟机的安装，安装完成后出现如下提示对话框： 点按钮完成Java 虚拟机的安装。

2．课件安装程序的安装本课件即可在光盘上运行，也可在硬盘上运行。

哈工大（威海）《机械原理》知识点整理整理人：131310405郭勇辰第一章1.机械是机器与机构的总称。

2.机器是一种人为实物组合的具有确定机械运动的装置，用来完成有用功、转换能量或处理信息，以代替或减轻人类的劳动。

3.现代化机器具有四个组成部分：原动机、传动机、执行机构和控制系统。

4.一部机器通常包含一个或若干个机构。

机构是一个具有相对机械运动的构件系统，或称它是用来传递与变换运动和动力的可动装置。

第二章1.构件与零件的区别在于：构件是运动的单元，而零件是制造的单元。

一个构件既可以是一个零件，也可以是由若干零件装配而成的刚性体。

2.运动副：两构件间的直接接触又能产生一定相对运动的活动连接成为运动副。

3.一个运动副引入的约束数目最多只能是5个，最少是1个。

4.运动链：若干构件通过运动副连接而成的构件系统称为运动链。

运动链中各构件首位封闭，则称为闭式链，否则为开式链。

5.机构：如果将运动链中的一个构件固定作为参考坐标系，则这种运动链称为机构。

6.运动副的分类：把引入1个约束的运动副称为Ⅰ级副，以此类推；以面接触的运动副称为低副，以点或线接触的运动副称为高副；如果两运动副元素间只能相互做平面平行运动，则称之为平面运动副，否则为空间运动副；7.不按比例绘制的运动简图成为机构示意图。

8.机构运动简图的单位为m/mm（图纸上1mm所代表的真实长度）。

9.自由度：确定一个构件或机构的运动（或位置）所需的独立参数的数目。

10.机构具有确定运动的条件是：机构的自由度大于零，且机构的原动件数目等于机构的自由度数。

11.计算自由度时注意三种情况：复合铰链、局部自由度、虚约束。

12.复合铰链：由两个以上构件在同一处构成的重合转动副。

13.局部自由度：不影响整个机构运动的自由度。

14. 虚约束：起重复限制作用的约束。

（虚约束的几种情况在P17）15. 三维空间中，一个活动构件具有6个自由度。

16. 任何机构都包含机架、原动件和从动件系统三个部分。