机械原理课程设计指导书_2009.docVIP

第一章 概述 第一节 机械原理课程设计的目的和任务 课程设计的目的 机械原理课程是培养学生具有进行机械系统运动方案设计初步能力的技术基础课。课程设计则是机械原理课程重要的实践环节。其基本目的是： 通过课程设计，综合运用机械原理课程的理论和实践知识，分析和解决与本课程有关的实际问题，并使所学知识进一步巩固、加深； 使学生得到拟定运动方案的训练，并具有初步机械选型与组合以及确定传动方案的能力，培养学生开发和创新机械产品的能力； 使学生对运动学和动力学的分析与设计有一较完整的概念； 通过课程设计，进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅有关资料的能力。 课程设计的任务 机械原理课程设计的任务一般分为以下几部分： 根据机械的工作要求，进行机构的选型和组合； 设计该机械系统的几种运动方案，对各种方案进行对比和选择，确定运动方案； 对选定方案中的机构（凸轮机构、连杆机构、齿轮机构、其它常用机构、组合机构等）进行设计和分析； 拟定、绘制机构运动循环图； 设计飞轮；进行机械动力分析与设计。 第二节 机械原理课程设计的内容和方法 课程设计的内容 为了培养学生开发和创新机械产品的能力，根据高等学校工科本科《机械原理课程教学基本要求》对课程设计的基本要求，其内容应包括以下三个方面： 机械方案的设计与选择； 机构运动的分析和设计； 机械动力的分析与设计。 为了保证课程设计的基本内容，以及一定的综合性和完整性，课程设计选题的原则为： 一般包括三种基本机构－凸轮机构、连杆机构和齿轮机构的分析和综合； 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和设计； 运动方案的选择和比较。 课程设计的方法 机械原理课程设计的方法一般分为图解法和解析法。图解法是运用基本理论中的基本关系式，用作图求解的方法求出其结果。这种方法具有几何概念清晰、直观的特点，可定性用来检查解析计算的正确性。解析法是通过建立数学模型，编制框图和计算机程序并借助于计算机运算求出其结果。这种方法具有计算精度高、避免大量重复的人工劳动，可迅速得到结果、便于确定机构在整个运动循环内各位置的未知量的特点。此外，该方法利用计算机的绘图功能，绘制机构运动线图，为机构的选型和尺寸综合提供了重要的资料。 图解法和解析法各有优点，在课程设计过程中主要运用图解法，但鼓励有能力的同学采用解析法进行设计和画图。 课程设计的教学进度 课程设计的教学进度为一周，具体内容和时间安排如表1。 表1 教学进度安排 序号 内容 时间/天 1 布置题目、方案讨论 1 2 确定方案 0.5 3 平面机构的运动分析 0.5 4 平面机构的动态静力分析 1 5 齿轮机构设计 0.5 6 凸轮机构设计 0.5 7 飞轮设计 1 8 整理设计说明书 1 共计 6 第三节 机械原理课程设计的总结和要求 编写设计说明书 设计说明书是技术说明书的一种，是整个设计计算的整理和总结，同时也是审核设计的技术文件之一。编写设计说明书是科技工作者必须掌握的基本技能之一。因此，机械原理课程设计成为机械类学生第一次在校接受的该方面训练。 1．设计说明书的主要内容包括： 目录（标题、页次）； 设计题目（包括设计条件、要求等）； 机构运动简图或设计方案的拟定和比较； 制定机械系统的运动循环图； 对选定机构的运动、动力分析与设计； 完成设计所用方法及原理的简要说明； 列出必要的计算公式及所调用的子程序（采用解析法）； 写出自编的主程序、子程序及编制框图（针对解析法）； 对结果进行分析讨论； 参考资料（资料编号、主要作者、书名、版本、出版社、出版者、出版年份）。 2．设计说明书的要求 机械原理课程设计说明书一律按照《华北电力大学课程设计（综合实验）报告》的格式和有关规定进行。 图纸整理 图纸是课程设计的又一组成部分，是设计的成果之一。对设计图纸的质量要求：作图准确、布图匀称、图面整洁、标注齐全。图纸上的中文用仿宋体、数字和外文字母用斜体字母书写，图纸格式、线条、尺寸标注等均应符合国家制图标准的规定。 成绩的评定 机械原理课程设计的成绩单独记分。其成绩的评定应以设计说明书、图纸为根据并参考设计过程中的表现由指导教师按五级记分制（优、良、中、及格和不及格）进行评定。 第二章 机械原理课程设计实例 第一节 牛头刨床机构选型及设计 机械设计方案主要包括机构的选型和组合、运动形式的变换与传递，机构运动简图传动示意图等的绘制。 现以牛头刨床的刨刀往复运动机构为例，说明如何进行方案设计。 主要的运动要求 为了提高工作效率，在空行程时，刨刀快速退回，即要有急回作用，行程速比系数在1.4左右。 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，刨刀速度要平稳，且削阶段刨刀近似匀速