機械原理課程設計任務書

1、教學參考書 只限校內使用 機 械 原 理課程設計任務書 內蒙古科技大學機械工程學院 二0一一 年 四 月一、 機械原理課程設計目的、任務與要求機械原理課程設計是為了培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的設計思想，訓練學生綜合運用機械原理課的理論知識，并結合生產實際分析和解決工程問題的能力。通過制定設計方案、合理選擇機構的類型、正確地對機構進行運動分析，使學生初步掌握機構方案設計及運動分析的基本技能，為后續(xù)課程設計、畢業(yè)設計及以后從事機械技術研究和開發(fā)工作打下基礎。 課程設計的任務是：選擇一般用途的機構為題目，根據已知的工作要求，對機構進行選型與組合，設計出幾種機構方案，并對其加以比較和確定，然后對所選定方案中

2、的機構進行運動分析，確定出最優(yōu)的機構參數，繪制從動件運動線圖。 機械原理課程設計是在機械原理課程完成后集中進行的教學環(huán)節(jié)，它是在教師指導下由學生獨立完成的。每個學生應明確課程設計的任務和要求，擬定設計計劃，保證設計進度及設計質量，按時完成課程設計。在設計過程中，提倡獨立思考，深入鉆研，集思廣義，主動地、創(chuàng)造性地進行設計工作。要求設計態(tài)度嚴肅認真、一絲不茍，反對不求甚解，確保課程設計達到教學基本要求，即在設計思想、方法和技能等方面得到一定的訓練和提高。二、機械原理課程設計的方法分為圖解法和解析法兩大類1 圖解法 運用所學基本理論列出機構運動分析的矢量關系式，通過圖解的方法求其結果，并繪制出運動線

3、圖。圖解法具有直觀、簡單、便于檢查解析結果是否正確的特點，尤其在解決簡單機構的分析與綜合時較為方便。利用圖解法進行課程設計，能培養(yǎng)學生工程圖算能力，要求計算準確、作圖精確，有利于培養(yǎng)學生嚴謹的工作作風。 2 解析法 列出機構運動方程式后，借助計算機編程求解未知量，計算精度高，并可避免大量重復人工勞動，可以迅速得到結果，能夠方便地計算機構在一個運動循環(huán)中的運動線圖。用解析法進行課程設計，能培養(yǎng)學生運用計算機解決工程實際問題的能力。圖解法和解析法各有優(yōu)點，互為補充。 三、機械原理課程設計步驟 l 設計準備 認真研究設計任務書，明確設計要求、條件、內容和步驟，收集和閱讀有關資料、圖紙，復習有關課程知

4、識；準備設計所需的用具，擬定設計計劃。 2 機構方案設計 根據設計任務書的要求，繪制各種方案的機構運動簡圖，進行機構的選型和組合，研究運動形式的變換，并對機構進行結構分析和性能比較，繪制出傳動系統(tǒng)示意圖。 3 機構運動設計 對所選定的機構方案進行運動綜合，要求既滿足機械的用途、功能和工藝要求，又滿足機構運動規(guī)律及機構位移、速度和加速度等運動參數的要求，繪制機構運動簡圖、位移、速度和加速度圖等運動線圖。 4 機構力分析 對機構進行動態(tài)靜力分析，確定機構在某位置時各運動副反力及平衡力（力矩）。 5 整理說明書 將與課程設計有關的內容編寫成說明書。課程設計說明書是學生證明自己設計正確合理并供有關人員

5、參考的文件，它是課程設計的重要組成部分。課程設計說明書應在課程設計過程中逐步形成，課程設計結束時，再作必要的補充和整理。1）設計說明書的內容 （ 1 ）設計題目（包括設計條件和要求）及原始數據。 （ 2 ）擬定機構運動方案，繪制機構運動簡圖。 （ 3 ）建立設計所需的數學模型并列出必要的計算公式、計算過程及說明，寫出設計計算結果。（ 4 ）解析法需自編的程序，繪出計算機程序框圖，打印全部程序，并對程序中的符號、變量作出說明。（ 5 ）用表格列出計算結果并畫出運動線圖。（ 6 ）對設計結果進行分析討論，寫出課程設計的體會。（ 7 ）列出主要參考文獻資料。2 ）設計說明書的編寫要求： （ 1 ）說

6、明書要求步驟清楚、敘述簡明、文句通順、書寫端正。 （ 2 ）對每一自成單元的內容，都應有大小標題，使其醒目突出。 （ 3 ）對所用公式和數據，應標明來源參考資料的編號和頁次。 （ 4 ）說明書應加上封面裝訂成冊，封面的格式見圖1。 圖1四、課程設計考核 課程設計答辯要求如下： 經過一段時間的設計后，要進行課程設計的答辯，其目的是檢查學生在課程設計過程中對所涉及的有關理論、概念和方法的理解及應用情況，進一步掌握學生獨立完成課程設計的程度。答辯過程也可以融入課程設計過程中，隨時對設計的某些內容提出相關問題，以準確地了解學生的設計態(tài)度、創(chuàng)新意識及獨立完成工作的能力。 課程設計成績分優(yōu)秀、良好、中等、

7、及格和不及格五級，根據學生的設計態(tài)度、設計質量、創(chuàng)新性及答辯情況綜合評定學生課程設計的成績等級。 五、課程設計參考資料1. 機械原理課程設計指導書 裘建新 高等教育出版社 2005年4月2.機械原理課程設計 鄒慧君 高等教育出版社 1998年6月3.機械原理課程設計指導書 羅洪田 高等教育出版社 2004年4月六、課程設計題目1 試設計由電機驅動的冷床運輸機，用于將熱軋的鋼料在運輸過程中逐漸冷卻。如圖，撥桿上裝有可單向擺動的撥塊，撥塊前移時推動在軌道上的鋼料向前移動H=760mm，然后返回原處，往復循環(huán)運動。給定的參數：電機轉速n=680r/min，撥桿往復次數30次/min，行程速比系數K=

8、1.5。設計內容及要求：1）擬定機械傳動系統(tǒng)方案； 2）繪制機構運動示意圖； 3）確定運動尺寸； 4）繪制一個運動循環(huán)內撥桿的位移、速度、加速度線圖。 第1題圖2 試設計圓鋼剪切機，用于將冷卻的鋼材在靜止狀態(tài)下剪斷。給定的參數：電機轉速n=1450r/min，剪切次數為15次/min，行程速比系數K=1.3，刀的擺角=30°，剪刀桿長度LCD=420mm。設計內容及要求：1）擬定機械傳動系統(tǒng)方案； 2）繪制機構運動示意圖； 3）確定運動尺寸； 4）繪制切刀一個運動循環(huán)的角速度、角加速度線圖。 第2題圖 3 試設計由電機驅動的推焦機上爐門移動機構，爐門要求水平往復直線運動給定的參數：電

9、機轉速n=870r/min，移門拉桿的行程H=2000 mm ，其平均速度V=15.2m/min ，行程速比系數K=1。設計內容及要求：1）擬定機械傳動系統(tǒng)方案； 2）繪制機構運動示意圖； 3）確定運動尺寸； 4）繪制一個運動循環(huán)內移門拉桿的位移、速度、加速度線圖。第3題圖4 試設計由電機驅動的軋機升降臺。給定的參數：電機轉速n=256r/min，升降臺臺面長度L=7.2m，升降臺最高位置時的斜度為1：10，擺動次數為20次/min，行程速比系數K=1。設計內容及要求：1）擬定機械傳動系統(tǒng)方案； 2）繪制機構運動示意圖； 3）確定運動尺寸； 4）繪制一個運動循環(huán)內升降臺面的角速度和角加速度線圖

10、。 第4題圖5試設計汽車風窗刮水器如圖（a）。由電機帶動曲柄搖桿機構，電機單向連續(xù)轉動驅動曲柄2運動，刮水器4（搖桿）作左右往復擺動，要求往復擺動的平均速度相等。刮水刷的平均阻力矩如圖（b）所示。給定的參數：曲柄搖桿機構設計及運動分析曲柄搖桿機構動態(tài)靜力分析曲柄轉速n2（r/min）行程速比系數K刮水器擺角(°)曲柄長度LAB(mm)刮水器擺動中心到曲柄轉動中心距離x（mm）刮水器擺動中心到質心的距離LDS4(mm)刮水器重量G4(N)刮水器對質心軸的轉動慣量JS4(kg.m2)刮水刷的平均阻力M4(N.mm)30112060180100150.01500設計內容及要求：1）對曲柄搖

11、桿機構進行分析。作機構1-2個位置的速度和加速度多邊形，起始位置為曲柄AB的左水平位置，每隔45°為一個設計位置。2）對曲柄搖桿機構進行機構動態(tài)靜力分析，確定機構一個位置的各運動副反力及應加于曲柄上的平衡力矩M1。 (a) (b) 第5題圖 6 試設計由電機驅動的慣性篩。給定的參數：電機轉速n=960r/min，篩網往復次數為320次/min，篩網的行程H=1050mm。設計內容及要求：1）擬定機械傳動系統(tǒng)方案； 2）繪制機構運動示意圖； 3）確定運動尺寸； 4）繪制一個運動循環(huán)內篩網的位移、速度、加速度線圖。 第6題圖7 試設計由電機驅動的往復式給煤機。給定的參數：電機轉速n=1440r/min，托板往復次數30次/min，行程H=550mm，行程速比系數K=2。設計內容及要求：1）擬定機械傳動系統(tǒng)方案； 2）繪制機構運動示意圖； 3）確定運動尺寸； 4）繪制一個運動循環(huán)內托板的位移、速度、加速度線圖。 第7題圖8試設計由電機驅動的上切式鋼坯剪切機。給定的參數：電機轉速n=1220r/min，剪刀的最大開口度H=360mm，剪切次數12次/min，行程速比系數K=1.5。設計內容及要求：1）擬定機械傳動系統(tǒng)方案； 2）繪制機構運動示意圖； 3）確定運