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机械原理课程设计
任务指导书
指导教师
班级
姓名
学号
一、机械原理课程设计的目的
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，其目的是：
（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，使学生对机械的分析和设计有一个较完整和系统的概念；
（3）通过对具体问题的分析、计算、制图、技术资料的使用，电算程序的编制及计算机使用等各环节，培养学生独立分析问题和解决问题的工程技术能力。
二、机械原理课程设计的目的
本设计的任务主要包括三部分：
（1）按照机械的几何、运动等性能要求，进行低副机构的尺度综合和高副机构的廓线设计。
（2）对所设计的机构进行运动分析。
要求用解析法分析机构整个工作循环的过程，并同时用图解法分析机构某几个瞬时位置的运动，对两种方法的分析结果作对比分析。
（3）编制设计说明书一份
机械原理课程设计中所涉及到的机构，一般包括有齿轮机构、连杆机构和凸轮机构等几种基本机构。
当对综合的传动系统——组合机构分析和设计时，首先按其传动路线，分清各个基本机构，并确定各基本机构的原动件及其运动规律（后一机构的原动件通常是前一机构的输出构件）；然后对每个基本机构分别进行分析和设计。
三、机械原理课程设计的内容
3.1齿轮机构传动设计
（1）按给定的原始数据，确定机构传动比，进而确定齿轮的基本几何参数，并确定齿轮机构的传动类型。
（2）确定齿轮的其它参数，如变位系数，计算齿轮副的几何尺寸：
中心距，齿轮分度圆直径，齿顶圆直径、齿根圆直径和基圆直径。
（3）计算机构的重合度，计算小齿轮的齿顶圆齿厚。
3.2连杆机构设计和运动分析
（1）按给定的原始数据，确定机构各杆尺寸，采用解析法计算时需列出计算过程和公式。
（2）用解析法分析机构的运动，列出机构位置方程、位移分析、速度和加速度分析的运动方程。
（3）编写机构运动分析的计算机通用源程序（用FORTRAN或者C语言），及原始数据文件。
上机运算，并打印源程序和结果。
（4）用图解法分析机构三个瞬时位置（一般是输出构件的两个极限位置和一个任意位置）的运动，作出相应机构位置图、速度和加速度图，并将图解法的结果与机算结果相比较。
3.3凸轮机构设计
（1）列出从动件的位移、速度和加速度的运动方程，确定基圆半径，合理选择从动件滚子半径。
（2）列出凸轮的理论廓线和实际廓线的方程式。
编写凸轮廓线设计的电算源程序（凸轮转角的步长为），上机计算并打印源程序和结果。
（3）用计算机绘出从动件的位移、速度和加速度的运动图线，绘出机构运动简图。
四、机械原理课程设计说明书的书写
设计说明书是学生所做设计的总结，证明自己设计正确合理的主要文件，它也是本设计的重要组成部分。
4.1设计说明书的内容
（1）设计题目
（2）机构示意图及列表表明原始数据和要求
（3）机构设计：
设计所用原理及方法，列出必要的计算公式，简要的计算过程，并用图表给出主要的计算结果和有关的机构运动简图、凸轮轮廓曲线等
（4）机构运动分析：
分析所用原理及方法，列出必要的计算公式，简要的计算过程，并用图表给出的计算结果（位移、速度、加速度曲线等）
（5）对编写的计算源程序的主要符号，变量名及其它方面作必要的说明
（6）电算的源程序和结果
（7）设计图解法的图纸
（8）对设计结果的分析讨论
（9）列出主要参考资料
4.2编写设计说明书的注意事项
（1）说明书应用钢笔在16开报告纸上书写，要求步骤清楚，叙述简明，文句通顺，书写端正、整洁。
（2）说明书封面及图纸标题栏格式如下：
五、课程设计题目：
1、牛头刨床传动机构设计及其运动分析
机构示意图：
该机构由齿轮1驱动齿轮2，在齿轮2上铰链有滑块，再由导杆机构实现刨刀滑枕的切削运动。
1、牛头刨床传动机构设计及其运动分析
机构示意图：
该机构由齿轮1驱动齿轮2，在齿轮2上铰链有滑块，再由导杆机构实现刨刀滑枕的切削运动。
原始数据
方案号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
齿轮转速n1rpm
325
300
260
220
230
250
235
270
240
280
模数mmm
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
齿数Z1
Z2
15
15
16
17
17
17
15
15
15
16
60
58
60
55
57
58
55
57
56
58
距离L1mm
190
180
175
170
185
180
175
195
185
180
滑枕冲程Hmm
410
400
415
430
390
420
400
380
370
390
行程速比
系数K
1.4
1.4
1.5
1.3
1.5
1.4
1.6
1.4
1.5
1.5
距离L2mm
425
435
430
420
410
415
420
425
440
405
中心距
O2O3mm
360
365
370
345
350
360
380
370
350
340
齿轮参数：
压力角，齿顶高系数，顶隙系数。
2、缝纫机导针及紧线机构设计及其运动分析
机构示意图：
该机构由轴上齿轮1驱动齿轮2，轴上还固接有曲柄和，曲柄滑块机构的滑块为缝纫针杆，曲柄摇杆机构的连杆上点E为紧线头，针杆与紧线头协调动作，完成缝纫和紧线过程。
原始数据
方案号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
齿轮转速n1rpm
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
齿轮转速n2rpm
230
240
250
260
270
230
240
250
260
270
模数mmm
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
2
2
6
2
2
角度1（度）
42
43
45
43
40
38
42
42
38
40
2
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
3
144
145
142
138
140
145
135
130
145
135
10
15
10
15
20
15
10
15
20
10
80
75
80
85
70
75
85
80
70
75
中心距O2O3mm
55
55
55
55
55
55
55
55
55
55
距离L1mm
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
针杆冲程Hmm
35
36
38
40
39
42
40
38
37
39
杆长DE/DC
1.3
1.35
1.4
1.25
1.3
1.4
1.35
1.25
1.3
1.4
O2A/AB
0.3
0.35
0.4
0.3
0.25
0.3
0.25
0.4
0.25
0.3
杆长O3Dmm
28
25
30
27
28
25
26
24
26
25
杆长
O2O3mm
36
35
37
34
35
36
38
37
35
34
齿轮参数：
压力角，齿顶高系数，顶隙系数。
杆摆角范围：
。
3、内燃机机构设计及其运动分析
机构示意图：
该机构由气缸（机架）中活塞（滑块B）驱动曲柄，曲柄轴上固联有齿轮1，通过齿轮2驱动凸轮上齿轮3，凸轮控制配气阀推杆运动。
原始数据
方案号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
活塞冲程Hmm
215
270
300
185
210
230
245
250
235
220
偏距e1mm
0
0
0
0
0
0
0
0
0
齿轮转速n1rpm
650
650
650
650
650
650
650
650
650
650
齿轮齿数Z1
20
21
22
23
24
25
26
25
24
23
Z2
15
15
15
15
15
14
14
14
14
14
Z3
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
模数mmm
3
3
3
3
3
4
4
4
4
4
距离L1mm
70
72
72
63
66
68
65
66
68
70
距离L2mm
11
108
106
108
105
108
110
106
104
105
偏心距e2mm
0
5
6
0
4
6
0
5
0
3
基圆半径r0mm
35
35
35
35
35
35
35
35
35
35
升程角
60
55
65
60
70
55
65
70
55
80
远休止角
10
0
15
0
15
25
20
0
15
20
回程角
50
55
70
50
75
50
55
50
60
40
近休止角
240
250
210
250
200
230
220
240
230
220
气阀冲程hmm
10
8
7
9
8
6
10
7
8
9
齿轮参数：
压力角，齿顶高系数，顶隙系数。
气阀推杆运动规律：
升程和回程均为简谐运动。
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