第一篇：機械原理課程設計仿生水母

機械原理課程設計

設計說明書

設計題目：仿生水母 機電學院：08-713班

小組成員：2008071315張玉濤

2008071329劉 琦 2008071302高 爽

專 業(yè)：機械設計制造及其自動化 指導老師：孔凡凱

2010年7月10日 哈爾濱工程大學

目錄

1.設計簡介 ………………………………………………１

1.1設計題目 ………………………………………………１ 1.2設計目的 ………………………………………………１ 1.3水母的生物模型研究 ………………………………… 1 1.4國內(nèi)外研究成果 ……………………………………… 2

2.設計方案 ………………………………………………4 2.1外部動力傳遞部分設計…………………………………4 2.2主動力部分設計…………………………………………4 2.2.1方案一………………………………………………4 2.2.2方案二………………………………………………5 2.2.3方案三………………………………………………6 2.2.4方案四………………………………………………7 3.分析總結………………………………………………… 7 4.心得體會………………………………………………… 8 5.設計者及機構模型圖片………………………………… 9

機械原理課程設計報告

一、設計簡介：

1、題 目：《仿生水母》

2、設計目的：

I.我們國家海域遼闊，防御和偵察起來比較困難。可將仿生水母安裝上傳感器或微型攝像頭并將其投放到遠海，進行偵查監(jiān)控工作，并通過衛(wèi)星將數(shù)據(jù)及時傳送到陸地指揮部。

II.在仿生水母身上還可以裝上次聲波探測器，用于預報海嘯、臺風等自然災害的到來。

III.在仿生水母上面加裝搜索、救援裝置，發(fā)生災難時可進行水下搜救工作。IV.目前常規(guī)動力推進存在噪聲大、效率低等缺陷，可在此基礎上進一步研究訪水母動力推進器。

3、水母的生物模型研究：

水母，是海洋中重要的大型浮游生物。水母壽命很短，平均只有數(shù)個月的生命。水母是無脊椎動物，屬于腔腸動物門中的一員。全世界的海洋中有超過兩百種的水母，它們分布于全球各地的水域里。水母身體外形像一把透明傘，傘狀體直徑有大有小，大水母的傘狀體直徑可達2米。從傘狀體邊緣長出一些須狀條帶，這種條帶叫觸手，觸手有的可長達20米～30米，相當于一條大鯨的長度。浮動在水中的水母，向四周伸出長長的觸手，有些水母的傘狀體還帶有各色花紋。在藍色的海洋里，這些游動著的色彩各異的水母顯得十分美麗。水母的種類有很多，但運動機理都大致相同，都是通過腔體的收縮，將水擠出產(chǎn)生推力。本文采用的水母是隸屬于立方水母綱的黑星海刺水母。如下圖所示。

4、國內(nèi)外研究成果： 多年來，國內(nèi)外做水母研究的機構有很多，也取得了很多令人興奮地成果。下圖一所示為美國最近研制成功的一種仿生水母，利用直流電機提供動力，采用雙曲柄機構實現(xiàn)急回，并利用巧妙桿結構將運動傳遞給觸手，使其做平穩(wěn)的周期急回運動，推動水母前進。下圖二所示為哈爾濱工程大學學生于2007年研制成功的仿生水母機器人。此機器人采用仿生材料制成，動力主要由SMA（形狀記憶合金絲）和ICPF（高分子聚合物材料），機械結構方面設計簡單。下圖三為哈爾濱工程大學張立勛老師研制成功的仿生水母，主要靠皮囊的排水推動前進，動力由電磁鐵的吸合提供。

圖一

圖二

圖三

二、設計方案：

此仿生水母機械結構部分主要由兩部分組成：

一、外部動力傳遞部分。

二、主動力提供部分。詳細介紹如下：

1、外部動力傳遞部分：

機構運動簡圖：

L1:L2:L3:L4:L5=35:25:30:32:35

2、主動力提供部分：

此部分有以下幾種設計方案： 方案一：。

機構運動簡圖：

原理：1帶動2上升到上極限位置后，觸發(fā)裝置使1與2分離，在彈簧的拉力作用下將2及與2連接的外力傳動部分的相應機構迅速下降，從而使觸手收縮，推動水母運動。下圖為實驗模型：

機構優(yōu)缺點分析：結構復雜，穩(wěn)定性差 方案二：

機構運動簡圖：

原理：此機構為棘輪、曲柄、四桿機構的組合，主軸帶動棘輪、幾輪帶動曲柄逆時針旋轉，當曲柄端部運動到頂端后，根據(jù)棘輪離合特性，在彈簧拉力作用下去并迅速回轉，實現(xiàn)急回；四桿機構實現(xiàn)運動的形成放大使滑塊的行程等于四個曲柄半徑。

機構優(yōu)缺點分析：還是利用彈簧提供迅速收縮力，與方案一相比省去觸發(fā)裝置，與方案三相比曲柄半徑減小節(jié)省空間，但結構復雜、不易加工。

方案三：偏心曲柄機構

機構運動簡圖：

原理：

利用偏心曲柄的急回特性實現(xiàn)觸手的迅速收縮。下圖為實驗模型：

機構優(yōu)缺點分析：結構簡單但急回特性不明顯。方案四：雙曲柄機構

機構運動簡圖：

原理：

利用雙曲柄機構急回特性實現(xiàn)觸手迅速收縮。機構優(yōu)缺點分析：

機構復雜、加工有一定困難，但急回特性明顯。

三、分析總結:實踐證明方案一機構過于復雜、笨重，且穩(wěn)定性、可靠性較差，基本運動可以實現(xiàn)，但存在無法變速的缺點；方案二與方案一相比，雖然依然很復雜但比較巧妙，仍然存在無法變速的缺點；方案三結構雖然簡單，但急回特性不是很明顯；方案四結構復雜，急回特性明顯，可以實現(xiàn)自由調(diào)速?，F(xiàn)在擬選用方案二或方案四。

四、心得體會：

課程設計是我們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練，是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程?！鼻Ю镏惺加谧阆隆?，通過這次課程設計，我深深體會到這句千古名言的真正含義。我今天認真的進行課程設計，學會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎。

說實話，課程設計真的有點累。然而，當我一著手清理自己的設計成果，漫漫回味這一段時間的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使倦意頓消。雖然這是我剛學會走完的第一步，也是人生的一點小小的勝利，然而它令我感到自己成熟的許多，另我有了一種”春眠不知曉”的感悟。通過課程設計，使我深深體會到，干任何事都必須耐心，細致．課程設計過程中，許多計算有時不免令我感到有些心煩意亂：有兩次因為不小心我計算出錯，只能毫不情意地重來。但一想起老師平時對我們耐心的教導，想到今后自己應當承擔的社會責任，想到世界上因為某些細小失誤而出現(xiàn)的令世人無比震驚的事故，我不禁時刻提示自己，一定呀養(yǎng)成一種高度負責，認真對待的良好習慣。這次課程設計使我在工作作風上得到了一次難得的磨練。短短幾天的課程設計，使我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識是真正如此的缺乏，自己綜合應用所學的專業(yè)知識能力是如此的不足，幾年來的學習了那么多的課程，今天才知道自己并不會用。想到這里，我真的心急了，老師卻對我說，這說明課程設計確實使我你有收獲了。老師的親切鼓勵了我的信心，使我更加自信．

最后，我要感謝我的老師，是您嚴厲批評喚醒了我，是您的敬業(yè)精神感動了我，是您的教誨啟發(fā)了我，是您的期望鼓勵了我，我感謝老師您今天又為我增添了一幅堅硬的翅膀．今天我為你們而驕傲，明天你們?yōu)槲叶院?/p>

五、設計者及機構模型圖片：

第二篇：機械原理課程設計

機械原理 課程設計說明書

設計題目：牛頭刨床的設計

機構位置編號：11 3

方案號：II

班 級： 姓 名： 學 號：

年 月 日

目錄

一、前言………………………………………………1

二、概述

§2.1課程設計任務書…………………………2 §2.2原始數(shù)據(jù)及設計要求……………………2

三、設計說明書

§3.1畫機構的運動簡圖……………………3 §3.2導桿機構的運動分析…………………4 §3.3導桿機構的動態(tài)靜力分析3號點……11 §3.4刨頭的運動簡圖………………………15

§3.5飛輪設計………………………………17

§3.6凸輪機構設計…………………………19 §3.7齒輪機構設計…………………………24

四、課程設計心得體會……………………………26

五、參考文獻………………………………………27

一〃前言

機械原理課程設計是高等工業(yè)學校機械類專業(yè)學生第一次較全面的機械運動學和動力學分析與設計的訓練，是本課程的一個重要實踐環(huán)節(jié)。是培養(yǎng)學生機械運動方案設計、創(chuàng)新設計以及應用計算機對工程實際中各種機構進行分析和設計能力的一門課程。其基本目的在于： 

⑴．進一步加深學生所學的理論知識培養(yǎng)學生獨立解決有關本課程實際問題的能力。

⑵.使學生對于機械運動學和動力學的分析設計有一較完整的概念。

⑶.使學生得到擬定運動方案的訓練并具有初步設計選型與組合以及確定傳動方案的能力。

⑷.通過課程設計，進一步提高學生運算、繪圖、表達、運用計算機和查閱技術資料的能力。

⑸.培養(yǎng)學生綜合運用所學知識，理論聯(lián)系實際，獨立思考與分析問題能力和創(chuàng)新能力。

機械原理課程設計的任務是對機械的主體機構連桿機構、飛輪機構凸輪機構，進行設計和運動分析、動態(tài)靜力分析，并根據(jù)給定機器的工作要求，在此基礎上設計凸輪，或對各機構進行

運動分析。

二、概述

§2.1課程設計任務書

工作原理及工藝動作過程 牛頭刨床是一種用于平面切削加工的機床，如圖(a）所示，由導桿機構1-2-3-4-5帶動刨頭5和削刀6作往復切削運動。工作行程時，刨刀速度要平穩(wěn)，空回行程時，刨刀要快速退回，即要有極回作用。切削階段刨刀應近似勻速運動，以提高刨刀的使用壽命和工件的表面 加工質(zhì)量。切削如圖所示。

§2.2.原始數(shù)據(jù)及設計要求

三、設計說明書(詳情見A1圖紙)

§3.1、畫機構的運動簡圖

以O 4為原點定出坐標系，根據(jù)尺寸分別定出O 2點B點，C點。確定機構運動時的左右極限位置。曲柄位置圖的作法為，取1和8’為工作行程起點和終點所對應的曲柄位置，1’和7’為切削起點和終點所對應的曲柄位置，其余2、3?12等，是由位置1起，順ω2方向將曲柄圓作12等分的位置，如下圖：

§3.2 導桿機構的運動分析

11位置的速度與加速度分析 1）速度分析

取曲柄位置“11”進行速度分析。因構件2和3在A處的轉動副相連，故VA2=VA3，其大小等于W2lO2A，方向垂直于O2 A線，指向與ω2一致。

曲柄的角速度 ω2=2πn2/60 rad/s=6.702rad/s υA3=υA2=ω2〃lO2A=6.702×0.09m/s=0.603m/s（⊥O2A）

取構件3和4的重合點A進行速度分析。列速度矢量方程，得

υA4= υA3+ υA4A3 大小 ?

√ ? 方向 ⊥O4B ⊥O2A ∥O4B 取速度極點P，速度比例尺μv=0.01(m/s)/mm，作速度多邊形如下圖

由圖得

υA4=0.567m/s

υA4A3 =0.208m/s

用速度影響法求得

VB5=VB4=VA4*04B/O4A=1.244m/s 又

ω4=VA4/O4A=2.145rad/s 取5構件為研究對象,列速度矢量方程,得

vC = vB+ vCB 大小

? √ ? 方向 ∥XX ⊥O4B ⊥BC 取速度極點P，速度比例尺μv=0.01(m/s)/mm, 作速度多邊行如

上圖。則圖知，vC5= 1.245m/s

Vc5b5=0.111m/s

ω5=0.6350rad/s

2）加速度分析

取曲柄位置“11”進行加速度分析。因構件2和3在A點處的轉動副相連，故aA2n=aA3n,其大小等于ω22lO2A,方向由A指向O2。ω2=6.702rad/s, aA3n=aA2n=ω22lO2A=6.702×0.09 m/s2=4.0425m/s2 取3、4構件重合點A為研究對象，列加速度矢量方程得：

aA4 = aA4n + aA4τ

= aA2n

+ aA4A2k

+

aA4A

2大小:

?

ω42lO4A

?

√

2ω4υA4 A2

?

方向: ? A→O4 ⊥O4B A→O2

⊥O4B

∥O4B 取加速度極點為P＇,加速度比例尺μa=0.1（m/s2）/mm, 作加速度多邊形如下圖所示.由圖可知

aA4=2.593m/s2 用加速度影響法求得

aB4= aB5 = aA4* L04B / L04A =5.690 m /s2 又

ac5B5n =0.0701m/s2 取5構件為研究對象,列加速度矢量方程,得

ac5= aB5+ ac5B5n+ a c5B5τ 大小

?

√

w52 Lbc

? 方向

∥XX √

c→b

⊥BC 作加速度多邊形如上圖，則

″

aC5B5τ= C5′C5·μa =2.176m/s2

aC5 =4.922m/s2

3號位置的速度與加速度分析 1)速度分析

取曲柄位置“3”進行速度分析，因構件2和3在A處的轉動副相連，故VA3=VA2，其大小等于w2〃lO2A，方向垂直于O2 A線，指向與w2一致。

曲柄的角速度 ω2=2πn2/60 rad/s=6.702rad/s υA3=υA2=ω2〃lO2A=6.702×0.09m/s=0.603m/s（⊥O2A）取構件3和4的重合點A進行速度分析，列速度矢量方程，得，VA4

=VA3

+ VA4A3

大小

?

√

?

方向

⊥O4B

⊥O2A

∥O4B 取速度極點P，速度比例尺μv=0.01(m/s)/mm，作速度多邊形如下圖

VA4=pa4〃μv= 0.487m/s VA4A3=a3a4〃μv= 0.356 m/s w4=VA4?lO4A=1.163rad/s VB=w4×lO4B= 0.675m/s

取5構件作為研究對象，列速度矢量方程，得

υC =

υB

+

υCB

大小

?

√

? 方向 ∥XX(向右)

⊥O4B

⊥BC

取速度極點P，速度比例尺μv=0.01(m/s)/mm, 作速度多邊形如上，則

Vc5=0.669m/s

Vcb=0.102m/s

W5=0.589rad/s 2）.加速度分析

取曲柄位置“3”進行加速度分析。因構件2和3在A點處的轉動副相連，故aA2n=aA3n,其大小等于ω22lO2A,方向由A指向O2。ω2=6.702rad/s，9 aA2n=aA3n=ω22lO2A=6.702×0.09 m/s2=4.0426m/s2 取3、4構件重合點A為研究對象，列加速度矢量方程得：

aA4 =aA4n+ aA4τ = aA3n + aA4A3K + aA4A3v 大小: ? ω42lO4A ? √ 2ω4υA4 A3 ? 方向 ? B→A ⊥O4B A→O2 ⊥O4B ∥O4B（沿導路）取加速度極點為P＇,加速度比例尺μa=0.1（m/s2）/mm, 作加速度多邊形下圖所示：

則由圖知：

aA4 =P′a4′〃μa =3.263m/s2 aB4= aB5 = aA4* L04B / L04A =4.052 m/ s2 取5構件為研究對象,列加速度矢量方程,得

ac = aB + acBn+ a cBτ

大小 ? √ ω5l2CB ? 方向 ∥X軸 √ C→B ⊥BC 其加速度多邊形如上圖，則 ac =p ′c〃μa =4.58m/s2 §3.3 導桿機構的動態(tài)靜力分析 3號點 取3號位置為研究對象：

①.5-6桿組共受五個力，分別為P、G6、Fi6、R16、R45, 其中R45和R16 方向已知，大小未知，切削力P沿X軸方向，指向刀架，重力G6和支座反力R16 均垂直于質(zhì)心，R45沿桿方向由C指向B，慣性力Fi6大小可由運動分析求得，方向水平向左。選取比例尺μ=(40N)/mm，受力分析和力的多邊形如圖所示：

已知：

已知P=9000N，G6=800N，又ac=ac5=4.58m/s2 那么我們可以計算 FI6=-G6/g×ac =-800/10×4.5795229205 =-366.361N 又ΣF=P + G6 + FI6 + F45 + FRI6=0，方向 //x軸 → ← B→C ↑ 大小 9000 800 √ ？ ？ 又

ΣF=P + G6 + Fi6 + R45 + R16=0，方向

//x軸

→

←

B→C

↑ 大小

8000

620

√

？

？ 由力多邊形可得：F45=8634.495N

N=950.052 N 在上圖中，對c點取距，有

ΣMC=-P〃yP-G6XS6+ FR16〃x-FI6〃yS6=0 代入數(shù)據(jù)得x=1.11907557m ②.以3-4桿組為研究對象（μ=50N/mm）

已知： F54=-F45=8634.495N，G4=220N aB4=aA4〃 lO4S4/lO4A=2.261m/s2 , αS4=α4=7.797ad/s2

可得：

FI4=-G4/g×aS4 =-220/10×2.2610419N=-49.7429218N MS4=-JS4〃aS4=-9.356 對O4點取矩：

MO4= Ms4 + Fi4×X4 + F23×X23-R54×X54-G4×X4 = 0 代入數(shù)據(jù)，得：

MO4=-9.356-49.742×0.29+F23×0.4185+8634.495×0.574+220×0.0440=0 故：

F23=11810.773N Fx + Fy + G4 + FI4 + F23 + F54 = 0 方向： ？ ？ √ M4o4 √ √ 大?。?√ √ → √ ┴O4B √

解得：

Fx=2991.612N Fy=1414.405N 方向豎直向下

③.對曲柄分析，共受2個力，分別為F32,F12和一個力偶M,由于滑塊3為二力桿，所以F32=F34，方向相反，因為曲柄2只受兩個力和一個力偶，所以F12與F32等大反力。受力如圖：

h2=72.65303694mm,則，對曲柄列平行方程有，ΣMO2=M-F32〃h2=0 即

M=0.0726*11810.773=0，即M=858.088N〃M

§3.4刨頭的運動簡圖

§3.5飛輪設計

1.環(huán)取取曲柄AB為等效構件，根據(jù)機構位置和切削阻力Fr確定一個運動循的等效阻力矩根據(jù)個位置時

值，采用數(shù)值積分中的梯形法，計算曲柄處于各的功

??。因為驅動力矩可視為

，確定等效驅動力常數(shù)，所以按照

矩Md。

2.估算飛輪轉動慣量 由

確定等效力矩。

§3.6凸輪機構設計

1.已知：擺桿為等加速等減速運動規(guī)律，其推程運動角?o?=10o，回程運動角?0'=70o，擺桿長度=70遠休止角001lo9D=135mm，最大擺角?max=15o，許用壓力角[?]=38.2.要求:(1)計算從動件位移、速度、加速度并繪制線圖。（2）確定凸輪機構的基本尺寸，選取滾子半徑，劃出凸輪實際輪廓線，并按比例繪出機構運動簡圖。

3.設計步驟：

1、取任意一點O2為圓心，以作r0=45mm基圓；

2、再以O2為圓心，以lO2O9/μl=150mm為半徑作轉軸圓；

3、在轉軸圓上O2右下方任取一點O9;

4、以O9為圓心，以lOqD/μl=135mm為半徑畫弧與基圓交于D點。O9D即為擺動從動件推程起始位置，再以逆時針方向旋轉并在轉軸圓上分別畫出推程、遠休、回程、近休，這四個階段。再以11.6°對推程段等分、11.6°對回程段等分（對應的角位移如下表所示），并用A進行標記，于是得到了轉軸圓山的一系列的點，這些點即為擺桿再反轉過程中依次占據(jù)的點，然后以各個位置為起始位置，把擺桿的相應位置

?畫出來，這樣就得到了凸輪理論廓線上的一系列點的位置，再用光滑曲

線把各個點連接起來即可得到凸輪的外輪廓。

5、凸輪曲線上最小曲率半徑的確定及滾子半徑的選擇

（1）用圖解法確定凸輪理論廓線上的最小曲率半徑min?：先用目測法估計凸輪理論廓線上的min?的大致位置（可記為A點）；以A點位圓心，任選較小的半徑r 作圓交于廓線上的B、C點；分別以B、C為圓心，以同樣的半徑r畫圓，三個小圓分別交于D、E、F、G四個點處，如下圖9所示；過D、E兩點作直線，再過F、G兩點作直線，兩直線交于O點，則O點近似為凸輪廓線上A點的曲率中心，曲率半徑?min?OA?；此次設計中，凸輪理論廓線的最小曲率半徑?min? 26.7651mm。

凸輪最小曲率半徑確定圖（2）凸輪滾子半徑的選擇（rT）

凸輪滾子半徑的確定可從兩個方向考慮： 幾何因素——應保證凸輪在各個點車的實際輪廓曲率半徑不小于1~5mm。對于凸輪的凸曲線處???C?rT，對于凸輪的凹輪廓線???C?rT（這種情況可以不用考慮，因為它不會發(fā)生

失真現(xiàn)象）；這次設計的輪廓曲線上，最

小的理論曲率半徑所在之處恰為凸輪

上的凸曲線，則應用公式：???min?rT?5?rT??min?5?21.7651mm；滾

子的尺寸還受到其強度、結構的限制，不能做的太小，通常取rT?(0.1?0.5)r0

及4.5?rT?22.5mm。綜合這兩方面的考慮，選擇滾子半徑可取rT=15mm。

然后，再選取滾子半徑rT，畫出凸輪的實際廓線。設計過程 1.凸輪運動規(guī)律 推程0≤2φ≤δo /2時：

???2?max1??2??20????4?max?1?2????0,?0???0??2???4?max?2 ????1??20

推程δo /2≤φ≤δo時：

????2?max1?max?(?2??20??)0????4?max?1?(?????20??)0???0?2,??0???4?max?2????1???20

回程δo+δs01≤φ≤δo+δs+δ'o/2時：

????2?max1??max2??'2?0????4?max?1??????'2?0??0,?0'??2???4?max?2????1???'20

回程δo+δs+δ’o/2≤φ≤δo+δs+δ’o時：????2?max1(?0'??)2??'20????4?max?1??(?????'20'??)0???0'?2,??0'???4?max?2????1??'20

2.依據(jù)上述運動方程繪制角位移ψ、角速度ω、及角加速度β的曲線，由公式得出如下數(shù)據(jù)關系（1）角位移曲線：

（2）角速度ω曲線:

（3）角加速度曲線:

4）、求基圓半徑ro及l(fā)O9O2

3.由所得數(shù)據(jù)畫出從動桿運動線圖

§3.7齒輪機構設計 1、設計要求：

計算該對齒輪傳動的各部分尺寸，以2號圖紙繪制齒輪傳動的嚙合圖，整理說明書。

2.齒輪副Z1-Z2的變位系數(shù)的確定

齒輪2的齒數(shù)Z2確定：

ｉo＇＇2=40＊Z2／16＊13=n0＇＇／no2=7.5

得Z2=39

取x1=-x2=0.5

x1min=17-13／17=0.236 x2min=17-39／17=-1.29

計算兩齒輪的幾何尺寸：

小齒輪

d1=m＊Z1=6＊13=78mm

ha1=（ha*+x1）*m=（1+0.5）*6=9mm

hf1=（ha*+c*-x1）*m=（1+0.25-0.5）*6=4.5mm

da1=d1+2*ha1=78+2*9=96

df1=d1-2*h f1=78-9=69

db1=d1*cosɑ=78*cos20?=73.3

四 心得體會

機械原理課程設計是機械設計制造及其自動化專業(yè)教學活動中不可或缺的一個重要環(huán)節(jié)。作為一名機械設計制造及其自動化大三的學生，我覺得有這樣的實訓是十分有意義的。在已經(jīng)度過的生活里我們大多數(shù)接觸的不是專業(yè)課或幾門專業(yè)基礎課。在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎理論面，如何去面對現(xiàn)實中的各種機械設計？如何把我們所學的專業(yè)理論知識運用到實踐當中呢？我想這樣的實訓為我們提供了良好的實踐平臺。

一周的機械原理課程設計就這樣結束了，在這次實踐的過程中學到了很多東西，既鞏固了上課時所學的知識，又學到了一些課堂內(nèi)學不到的東西，還領略到了別人在處理專業(yè)技能問題時顯示出的優(yōu)秀品質(zhì)，更深切的體會到人與人之間的那種相互協(xié)調(diào)合作的機制，最重要的還是自己對一些問題的看法產(chǎn)生了良性的變化。

其中在創(chuàng)新設計時感覺到自己的思維有一條線發(fā)散出了很多線，想到很多能夠達到要求的執(zhí)行機構，雖然有些設計由于制造工藝要求高等因素難以用于實際，但自己很欣慰能夠想到獨特之處。這個過程也鍛煉了自己運用所學知識對設計的簡單評價的技能。

五、參考文獻

1、《機械原理教程》第7版

主編：孫桓

高等教育出版社

2.《機械原理課程設計指導書》主編:戴娟

高等教育出版社

3.《理論力學》主編：尹冠生

西北工業(yè)大學出版社

第三篇：機械原理課程設計

機械原理課程設計

培養(yǎng)和提高學生的創(chuàng)新思維能力是高等教育改革的一項重要任務．機械原理是機械類專業(yè)必修的一 門重要的技術基礎課，它是研究機械的工作原理、構成原理、設計原理與方法的一門學科，特別是機械原理

課程中關于機械運動方案的設計是機械工程設計中最具有創(chuàng)造性的內(nèi)容，對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力起

著十分重要的作用．機械原理課程設計是機械原理教學的一個重要實踐環(huán)節(jié)，以往我們在機械原理課程設

計中存在著很多不足，主要問題是學生完成課程設計后，在后續(xù)課程的學習與實踐中，不能正確地選用和

設計機構，特別是創(chuàng)造性設計能力與分析解決實際工作問題的能力、動手能力和適應能力顯得不足．高等

學校工科本科《機械原理課程教學基本要求》中，對機械原理課程設計提出的要求是：“結合一個簡單的機

械系統(tǒng)，綜合運用所學的理論和方法，使學生受到擬定機械運動方案的訓練，并能對方案中某些機構進行

分析和設計”．它要求針對某種簡單機械進行機械運動簡圖設計，其中包括機器功能分析、工藝動作過程確

定、執(zhí)行機構選擇、機械運動方案評定、機構尺度綜合等．依據(jù)這一基本精神，要求把培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計、開拓能力作為一條主線貫穿于課程設計的始終，在深入掌握機械原理基本知識、強化學生運算能力和繪圖

基本功的同時，開展創(chuàng)造性教育，培養(yǎng)學生創(chuàng)造性設計能力．如何在機械原理課程設計中體現(xiàn)這種能力培

養(yǎng)，幾年來我們不斷地對課程設計內(nèi)容、設計方法和設計手段等進行了一些探索與實踐． 1 合理安排課程設計內(nèi)容，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力

對于機械原理課程設計的內(nèi)容選擇，以往教學中存在著兩種不同的看法：一種認為選用已有的典型機 械，對其進行比較系統(tǒng)的運動分析與受力分析等，以加深學生對機械原理課程各章節(jié)內(nèi)容的理解和掌握；

另一種認為根據(jù)某些功能要求，要求學生獨立地確定機械系統(tǒng)的運動方案，并對其中的某些機構進行設

計．前者側重于分析，后者則側重于設計．我們在課程設計內(nèi)容選擇問題上也進行了多年探索，如以培養(yǎng)學

生的運算、繪圖的基本技能和鞏固基本知識為主要目的，選用對典型機械進行分析設計的題目，但是在后

續(xù)的課程教學中發(fā)現(xiàn)學生創(chuàng)造性設計新機械的能力與分析解決實際工作問題的能力和適應能力顯得不

足．我們也曾經(jīng)嘗試只給出設計題目，讓學生自己獨立地進行機械運動方案確定和對其中某些機構進行設

計．雖然這種設計內(nèi)容能夠促使學生主動地進行獨立思考，自覺地進行一些相關資料的查詢，但是由于學

生沒有進行過一次比較系統(tǒng)的設計過程訓練，大多數(shù)學生不知從哪里下手，較難進入設計狀態(tài)，設計

過程

中出現(xiàn)多次反復修改使得設計進度非常緩慢．從最后的設計結果來看，只有少數(shù)學生比較理想，多數(shù)學生的設計都出現(xiàn)了一些錯誤，設計結果不能滿足題目要求，而且由于多次修改使得圖面質(zhì)量較差．經(jīng)過多年的探索與實踐，我們認為在機械原理課程設計中，分析與設計都是很重要的兩個環(huán)節(jié)，對典型機械的分析__和學生獨立創(chuàng)新機械的設計對于學生來說都是不能缺少的．那么怎樣才能在有限的設計時間內(nèi)把這些內(nèi)

容都安排進去而又同時能保證設計質(zhì)量呢?我們結合現(xiàn)有實際條件，交給學生的課程設計內(nèi)容是：先進行

典型的機械分析，然后進行創(chuàng)新機械設計．我們選擇了牛頭刨床傳動方案作為課程設計題目，要求學生不

能照搬現(xiàn)有牛頭刨床傳動方案，每個學生必須至少提出一種新的傳動方案，并且提出的方案越多越好．學

生在方案構思過程中，積極查閱資料，熱烈討論，表現(xiàn)出了極大的主動性，提出了很多方案，最后經(jīng)過歸納

得出l0種可以實現(xiàn)刨床運動要求的方案，如圖I所示．在這一過程中，使學生突破了固有傳動方案模式，拓寬了方案構思思路，得到了一次提高創(chuàng)新思維能力的訓練．

第四篇：機械原理課程設計格式

機械原理課程設計格式

目錄

一、設計題目

1、題目及設計要求

2、基本數(shù)據(jù)

二、功能分解

三、機構選型

實現(xiàn)每個工藝動作機構的選型

四、機械運動方案的擬定

1、機構組合方式

2、機械運動方案的擬定（擬定2～3個方案，并畫出相應的運動方案示意圖）

3、方案的評價

4、方案的確定（在圖紙上畫出機械運動方案簡圖）

五、運動循環(huán)圖

六、機構尺寸的確定及設計計算

1、傳動比計算

2、機構尺寸的確定

3、連桿機構的設計（進行運動分析，并畫出運動線圖）

4、齒輪機構的設計（幾何參數(shù)設計）

5、凸輪機構的設計（根據(jù)選定從動件的運動規(guī)律設計凸輪輪廓線圖，在圖紙上單獨繪制輪廓線圖，保留作圖軌跡）

注意：如果采用解析法進行設計，如果是用計算機編程，建立數(shù)學模型，寫出流程框圖，程序列在附錄，附錄附在設計說明書后面。

七、總結

八、參考文獻

格式：羅洪量主編.《機械原理課程設計指導書》（第二版）.北京：高等教育出版社，1986年。2 JJ.杰克（美）主編.《機械與機構的設計原理》（第一版）.北京：機械工業(yè)出版社，1985年。

注意事項：

1、設計說明書用鋼筆、中性筆書寫，書寫要規(guī)范、認真，采用統(tǒng)一的課程設計用紙；

2、對自成單元的內(nèi)容應有大小標題，做到層次分明醒目突出；

3、編寫說明書時應做到條例清楚、敘述簡明、重點突出、計算正確、文句通順、書寫整潔；

4、所用的公式和數(shù)據(jù)應注冊來源（參考資料的編號和頁次）；

5、全部計算中所用的符號和腳注必須前后一致、不能混淆；

6、繪制機械運動簡圖時應采用規(guī)定的符號、按比例作圖；

7、對計算結果應有簡明的結論。如果實際所取的數(shù)值與計算結果有較大的差異，應作必要的解釋，說明原因。

第五篇：機械原理課程設計原始數(shù)據(jù)

2014-2015-1機械原理課程設計原始數(shù)據(jù)

1.膏體自動灌裝機方案設計

膏體自動灌裝機的生產(chǎn)能力是n（盒/min）

n＝20，25，30，36，40，45，48，50，54，60

2.自動制釘機方案設計

自動制釘機的生產(chǎn)能力：n（枚/min）

n＝340，343，246，348，350，352，355，357，360，362

3.沖壓式蜂窩煤成型機方案設計

煤餅規(guī)格：煤餅直徑：120mm；煤餅高度：75mm；孔數(shù)：12孔；孔徑：16mm 沖壓次數(shù)：n（次/min）n＝25，26，27，28，30，32，34，35，36，40 料斗數(shù)：1個

4.書本打包機方案設計

書摞尺寸：寬度（mm）：130，135，140 長度（mm）：180，185，190，195，200，205，210，215，220 高度（mm）：180，185，190，195，200，205，210，215，220 推書行程：H?400mm

推書次數(shù)（主軸轉速）：n?(10?0.1)r/min 紙卷直徑：d?400mm

5.電機轉子嵌絕緣紙機方案設計

每分鐘嵌紙：n（次）

n＝70，72，75，78，80，82，84，86，88，90 電機轉子尺寸：

直徑（mm）：D＝35，36，38，40，42，44，46，48，50

長度（mm）：L＝30，32，34，36，38，40，42，45，50 工作臺面離地面距離約：h（mm）

h＝1100，1110，1120，1140，1150，1160，1170，1180，1190，1200 要求機構的結構盡量簡單緊湊，工作可靠，噪聲較小。

6．自動洗瓶機方案設計

瓶子尺寸：大端直徑：d＝80mm，瓶長：200mm

推瓶距離：L（mm）

L＝500，520，540，550，560，580，600，620，640，650 要求：推瓶機構應使推頭以接近均勻的速度推瓶，平穩(wěn)地接觸和脫離瓶子，然后，推頭快速返回原位，準備第二個工作循環(huán)。

按生產(chǎn)率的要求，推瓶平均速度為：v（mm/s）

v＝30，32，35，36，38，40，42，45，48，50 要求：返回時的平均速度為工作行程的3倍。

7.藥片成型機方案設計

上沖頭、下沖頭、送料篩的設計要求：

1)上沖頭完成往復直移運動（鉛垂上下），下移至終點后有短時間的停歇，起保壓作用，保壓時間為0.4 s左右。

沖頭上升后要留有料篩進入的空間，故沖頭行程為：90，92，94，96，98，100 mm。因沖頭壓力較大，因而加壓機構應有增力功能。

2)下沖頭先下沉3mm，然后上升8mm，加壓后停歇保壓，繼而上升16mm，將成型片坯頂?shù)脚c臺面平齊后停歇，待料篩將片坯推離沖頭后，再下移21mm，到待料位置。

3)料篩在模具型腔上方往復振動篩料，然后向左退回。待坯料成型并被推出型腔后，料篩在臺面上右移約：45，50mm，推卸片坯。