合工大机械原理课程设计

机械原理课程设计

合肥工业大学

机械原理及零件教研室

一、课程设计的目的

◆培养学生综合掌握和运用各方面的学科知识和实践技能，独立分析

和解决工程问题的能力，树立理论联系实际的正确设计思想。

◆激励学生打破常规，拓宽设计思路，善于分析，不断创新。

◆掌握各种典型机构的工作原理、运动特性及设计方法，系统了解机

械设计运动方案设计的内容和过程，锻炼学生机构组合应用的能力，正确进行机械的运动分析和动力分析。

◆进行工程技术方面的基本技能训练，提高学生的计算、绘图、搜集

和使用技术资料、查阅设计手册，熟悉各类规范标准，进行数据分析和处理编写技术文件等方面的能力。

二、课程设计内容和任务

课程设计一般选择拟定实现一定工艺动作过程机器运动方案的设计。

◆设计的主要内容为：

1、机械功能的分解；

2、机械的选型与组合；

3、机械运动方案的拟定、机构的组合方式；

4、机构运动循环图；

5 、机械运动简图。

◆设计的主要任务为：

1、机械运动简图1张，正规的3号图纸（机械系统运动简图）；

2、设计计算说明书1份；

3 、准备答辩。

三、机械运动方案设计

机械运动方案是根据机械产品的工艺动作过程选用合适执行机构，用一定的组合方式构成机械系统来完成机械产品的功能。将机械运动方案中各个机构运动尺寸计算并确定得到机构运动简图。机器实现其功能所依据的功能可以是相同的，也可能是不相同的。

不同的工作原理肯定运动方案是不同的，但依据相同的工作原理也可以设计不同的运动方案。

机械运动方案的设计分为以下几个步骤：

1.机械功能分解

2.机构选型

3.拟定运动循环图

4.机器运动方案示意图和机械运动简图的绘制

1、机械功能分解

机械的功能是多种多样的，但每一种机构都要完成某一工艺动作过程，设计时把复杂的动作过程分解若干简单的独立运动，由若干个执行机构来完成。

2、机构选型

机构选型，就是选择或创新合适的机构，来实现机器所要求的各种执行动作和运动形式。

◆按运动形式选择

机器工艺动作所要求的运动形式有：单向转动、摆动、移动；往复摆动、移动；间歇转动、摆动、移动；实现给

定规迹。教材表8－2列出部分有转动转换成其他运动的相

应机构。

◆按执行机构功能选择

机器执行动作的功能常为锁紧、分度、制动、导向等。

设计时，依据其功能，查阅手册，熟悉相应的内容、工作

原理，进行分析、比较、选择或借鉴。

机构选型应满足的条件

1.运动规律执行构件的运动规律及调节范围是机构选型及机构组

合基本依据。

2.运动精度运动精度的高低对机构选型影响很大。对运动精度要

求不高，可采用近似机构来实现，可使机构简单，易于制造。

3.承载能力和工作速度各种机构的承载能力和所能达到的最大工

作速度是不同的，因而需根据速度的高低、载荷的大小及特性

来选择合适的机构。

4.总体布局要求总体布局合理、紧凑，使机械的输出端尽可能靠

近输入端，这样可省去不必要的传动机构。

5.使用条件和工作要求使用单位所提出的生产工艺要求、生产车

间的条件、使用和维修要求等，均对选型和组合有很大的影响。

3、拟定运动循环图

机器所要完成各种工艺动作之间是有序的、相互配合的。各种执行机构必须按工艺动作过程的时间顺序和相互配合关系来完成各自的运动。描述各执行机构间运动协调关系的图形称为机器运动循环图。绘制运动循环图首先从机构中选择某一构件为定标件，以该构件的运动（转角或时间）作为其他机构的基准。通常运动循环图有圆形或直角坐标两种。

机器运动循环图的作用为：

1.保证机器能按工艺动作要求协调工作；

2.反映机器的生产节奏，可作为核算机器生产率的依据；

3.指导机器各执行机构的设计、安装和调试。

4、机器运动方案示意图和机械运动简图的绘制

由原动机和执行机构的运动要求，通过机构选型来确定原动机和执行机构之间的传动构件。由于完成同一种运动可选用不同的机构，所以就可以提供多种方案。设计时从中选择一种或几种较优的方案，画出从原动机、传动机构到执行机构的运动方案（示意图）。通过机构尺度综合，设计出完全符合运动要求的构件参数，并按真实尺寸画出反映机构运动情况的图形——机械运动简图。

四、设计说明书的编写

设计说明书的内容

设计说明书的内容应根据设计任务的要求而定，一般包括以下几个方面：

1.目录（标题和页次）；

2.设计题目（设计条件和要求）；

3.全部原始数据；

4.机械运动方案的拟定（设计思想的说明，所选用机构的工

作原理及特性），机构的组合方式；

5.机构运动循环图；

6.机构运动简图；

7.采用的设计方法及其原理的说明；

8.设计计算公式及其所调用的子程序名称；

9.用表格列出计算结果，并绘出主要的运动曲线图；

10.对计算结果的分析讨论，做出概括性的结论；

11.列出主要的参考资料。

四、设计说明书的编写（续）

注意事项

1.设计说明书用钢笔或中性笔书写，采用统一的课程设计报告纸；

2.编写说明书时应做到条理清楚、叙述简明、重点突出、计算正确、

文字通顺、书写整洁；

3.所用的公式和数据应注册来源（参考资料的编码和页次）；

4.全部计算中所用的符号和脚注必须前后一致、不能混淆。

5.对自成单元的内容应有大小标题，做到层次分明，醒目突出。

6.绘制机构运动简图时应采用规定的符号，按比例作图。

7.对计算结果应有简明的结论。如果实际所取的数值与计算结果有

较大差异，应作必要的解释，说明原因。

8.说明书编写完成后应加上封面，装订成册。