【正文】 二、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)基本要求（）適用專業(yè)：機(jī)械類一、課程設(shè)計(jì)目的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是本課程重要的綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)：依據(jù)簡單機(jī)械系統(tǒng)的功能要求，擬定機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方案，并對(duì)方案中的機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析。通過課程設(shè)計(jì)的綜合訓(xùn)練，同學(xué)們可以從工程實(shí)踐的角度對(duì)機(jī)械設(shè)備有較全面的認(rèn)識(shí)，全面、系統(tǒng)地熟悉和應(yīng)用本課程的基本原理與方法進(jìn)行創(chuàng)新性思考和實(shí)踐，強(qiáng)化工程設(shè)計(jì)的概念如設(shè)計(jì)條件和設(shè)計(jì)要求的模糊生成、設(shè)計(jì)方案的不唯一和優(yōu)劣之分。這不僅對(duì)培養(yǎng)同學(xué)們的工程實(shí)踐認(rèn)知能力和創(chuàng)新能力具有重要意義，而且有助于培養(yǎng)同學(xué)們綜合運(yùn)用各學(xué)科知識(shí)、運(yùn)用計(jì)算機(jī)解決工程實(shí)際問題的能力。二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 1．課程設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)參觀研究實(shí)習(xí)場所、機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中心現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備，對(duì)機(jī)械設(shè)備有較全面的了解：機(jī)器動(dòng)力源、工作原理、主要技術(shù)參數(shù)（如生產(chǎn)率、電動(dòng)機(jī)型號(hào)、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、電動(dòng)機(jī)功率、適應(yīng)參數(shù)范圍等）；包含哪些執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)自由度是多少；從電動(dòng)機(jī)到執(zhí)行構(gòu)件的傳動(dòng)比是多少，傳動(dòng)方案是什么等；分析指出存在的缺陷并嘗試加以改進(jìn)。課程設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)可以使同學(xué)們對(duì)機(jī)器設(shè)備有較完整的認(rèn)識(shí)。但課程設(shè)計(jì)決不應(yīng)該依賴這些設(shè)備，也就是決不能抄襲現(xiàn)有設(shè)備。既然是“設(shè)計(jì)”，就必然要有自己的構(gòu)思和“創(chuàng)新”點(diǎn)。2．課程設(shè)計(jì)任務(wù)①根據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書中設(shè)定的機(jī)械系統(tǒng)功能要求，查閱技術(shù)資料，進(jìn)一步了解設(shè)計(jì)對(duì)象，積累設(shè)計(jì)素材。設(shè)計(jì)繪制整機(jī)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。②選定設(shè)計(jì)具體題目，根據(jù)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力要求，考慮具體的使用場合，進(jìn)行機(jī)構(gòu)的選型與組合設(shè)計(jì)，擬定機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案并加以評(píng)價(jià)，確定一種比較合理的機(jī)械運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)方案，繪制機(jī)構(gòu)示意圖。鼓勵(lì)同學(xué)們自行擬訂設(shè)計(jì)題目，通過機(jī)械的背景調(diào)查，生成設(shè)計(jì)條件和設(shè)計(jì)要求。請(qǐng)同學(xué)們注意設(shè)計(jì)參數(shù)不是唯一的、也不是不可改變的。它體現(xiàn)的是工程師的意圖，可自行設(shè)定，適當(dāng)修正。即題目要求的設(shè)計(jì)參數(shù)或條件只是工程師考慮設(shè)計(jì)的機(jī)械要實(shí)現(xiàn)的某一種工況。所以同學(xué)們可不必拘泥于這些條件。③對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖，并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和受力分析。④依據(jù)運(yùn)動(dòng)分析和力分析的解析式，編制程序，上機(jī)調(diào)試，打印結(jié)果和圖表，分析結(jié)果數(shù)據(jù)。運(yùn)動(dòng)分析和受力分析后對(duì)運(yùn)動(dòng)方案的修正與評(píng)價(jià)說明。⑤撰寫課程設(shè)計(jì)說明書。⑥課程設(shè)計(jì)答辨。三、課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求課程設(shè)計(jì)說明書是課程設(shè)計(jì)的詳細(xì)技術(shù)文件，要求敘述簡明、附有必要的簡圖與推導(dǎo)過程，并打印裝訂成冊(cè)。內(nèi)容包括：1．課程設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)內(nèi)容全面分析實(shí)習(xí)場所或?qū)嶒?yàn)室現(xiàn)有設(shè)備：機(jī)器動(dòng)力源、工作原理、主要技術(shù)參數(shù)（如生產(chǎn)率、電動(dòng)機(jī)型號(hào)、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、電動(dòng)機(jī)功率、適應(yīng)參數(shù)范圍等）；包含哪些執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)自由度是多少；從電動(dòng)機(jī)到執(zhí)行構(gòu)件的傳動(dòng)比是多少，傳動(dòng)方案是什么等。請(qǐng)指出實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的缺陷，且不必拘泥于“機(jī)械、機(jī)構(gòu)”的研究范疇，嘗試從功能角度提出改進(jìn)創(chuàng)意。2．設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)參數(shù)，整機(jī)運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖。3．設(shè)計(jì)減速系統(tǒng)幾種傳動(dòng)方案的評(píng)價(jià)與比較（繪制傳動(dòng)示意圖）；繪制傳動(dòng)簡圖，各級(jí)減速比設(shè)計(jì)；說明過載保護(hù)裝置。如有齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)，繪制齒輪傳動(dòng)嚙合圖。4．設(shè)計(jì)執(zhí)行某一個(gè)動(dòng)作的機(jī)構(gòu)幾種機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案論證，繪制機(jī)構(gòu)示意圖；繪制選定方案含傳動(dòng)部分的機(jī)構(gòu)示意圖；設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)尺寸，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖；機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析，打印結(jié)果數(shù)表，繪制運(yùn)動(dòng)輸出構(gòu)件的位移、速度、加速度圖；機(jī)構(gòu)受力分析，打印結(jié)果數(shù)表，繪制等效驅(qū)動(dòng)力矩、等效阻力矩圖；設(shè)計(jì)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，確定電動(dòng)機(jī)功率；設(shè)計(jì)總結(jié)：運(yùn)動(dòng)分析和受力分析后對(duì)運(yùn)動(dòng)方案的修正與評(píng)價(jià)說明。5．推導(dǎo)程序所依據(jù)的解析式，附簡要推導(dǎo)過程。教材中已有的公式可直接引用，注明引用頁碼。6．程序流程框圖，程序中所用的標(biāo)識(shí)符與解析式符號(hào)的對(duì)照表。7．打印源程序清單、程序運(yùn)行結(jié)果數(shù)表與曲線圖（含量綱的數(shù)表、圖形）。8．參考文獻(xiàn)。9．課程設(shè)計(jì)的體會(huì)和建議。四、設(shè)計(jì)報(bào)告格式要求word文檔打印設(shè)計(jì)說明書；C語言程序進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析與受力分析；excel打印數(shù)表與曲線；cad或flash繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。五、課程設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備510分鐘PPT，答辯演示。考查同學(xué)們對(duì)機(jī)械原理各部分內(nèi)容的應(yīng)用技能和熟練掌握程度，對(duì)機(jī)器設(shè)備、設(shè)計(jì)過程、方案評(píng)價(jià)、詳細(xì)分析等方面的認(rèn)知情況，是否了解設(shè)計(jì)參數(shù)變化對(duì)機(jī)構(gòu)的影響，及如何調(diào)整參數(shù)以得到較滿意的設(shè)計(jì)結(jié)果等。六、課程設(shè)計(jì)進(jìn)度安排［特別提示］課程設(shè)計(jì)任務(wù)重、時(shí)間緊，同學(xué)們務(wù)必要抓緊時(shí)間，在有限的時(shí)間里力求做得完善。序號(hào)內(nèi)容時(shí)間1授課，課程設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)，查閱資料，繪制運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖，擬定機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。3~4天2機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析，推導(dǎo)解析式，編制程序，上機(jī)調(diào)試，撰寫設(shè)計(jì)說明書。3~4天3提交設(shè)計(jì)說明書，答辯1天 合計(jì)8天 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)考核標(biāo)準(zhǔn)一、考核內(nèi)容：上機(jī)操作、課程設(shè)計(jì)答辯、課程設(shè)計(jì)報(bào)告。二、考核標(biāo)準(zhǔn)：優(yōu)秀：認(rèn)真研究設(shè)計(jì)題目，廣泛查閱資料，設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作充分；運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖滿足設(shè)計(jì)要求；構(gòu)思的運(yùn)動(dòng)方案種類多、創(chuàng)意大；熟悉運(yùn)動(dòng)方案選擇原則，確定的運(yùn)動(dòng)方案比較合理；機(jī)構(gòu)示意圖、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖正確；建立的數(shù)學(xué)模型正確；熟悉計(jì)算機(jī)操作，編制的程序正確、可讀性強(qiáng)；答辯時(shí)思路清晰，回答問題正確，有獨(dú)立見解，表現(xiàn)出色；課程設(shè)計(jì)說明書敘述簡明，數(shù)據(jù)圖表正確。不及格：運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖大體滿足設(shè)計(jì)要求；確定的運(yùn)動(dòng)方案不合理；建立的數(shù)學(xué)模型明顯有誤；程序的編制有問題；計(jì)算結(jié)果不正確，打印的圖表、曲線有錯(cuò)；答辯時(shí)，回答問題不正確，表明對(duì)設(shè)計(jì)題目不熟悉、相關(guān)知識(shí)點(diǎn)掌握不深；課程設(shè)計(jì)說明書不規(guī)范、存在嚴(yán)重漏缺。或很少參與工作，設(shè)計(jì)工作量不足；或抄襲別人的設(shè)計(jì)。 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)主要參考文獻(xiàn)1．機(jī)械原理，魏文軍等主編，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2005年 第9章 組合機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)第13章 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)2．機(jī)械原理教程，申永勝主編，清華大學(xué)出版社，1999年 第8章 組合機(jī)構(gòu)第13章 機(jī)械總體方案的設(shè)計(jì)第14章 機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)第15章 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和原動(dòng)機(jī)選擇3．機(jī)械系統(tǒng)概念設(shè)計(jì)，鄒慧君等編著，機(jī)械工業(yè)出版社，2003年4．機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，曹惟慶、徐曾蔭主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2000年 5．機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的構(gòu)思，和田忠太（日），機(jī)械工業(yè)出版社，1978年6．機(jī)械原理，鄒慧君、傅祥志等主編，高等教育出版社，1999年7．機(jī)械原理教程，鄒慧君主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2001年8．機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)手冊(cè)，鄒慧君主編，高等教育出版社，1998年9．機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)，曲繼方，機(jī)械工業(yè)出版社，1999年10．機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，張美麟等編，化學(xué)工業(yè)出版社，2002年11．機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案及機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)——機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)題例及指導(dǎo)，姜琪主編，高等教育出版社，1991年12．機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)（第2版），黃靖遠(yuǎn)等主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2000年13．機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)，張春林等編著，機(jī)械工業(yè)出版社，2001年14．機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)，黃純穎等編著，高等教育出版社，2000年15．機(jī)械工程手冊(cè)（4分冊(cè)），機(jī)械工程手冊(cè)編委會(huì)，機(jī)械工業(yè)出版社，1996年 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目一、平面刨床設(shè)計(jì)題目二、臺(tái)式車床設(shè)計(jì)題目三、臺(tái)式銑鉆床設(shè)計(jì)題目四、臥式印刷機(jī)設(shè)計(jì)題目五、立式印刷機(jī)設(shè)計(jì)題目六、饸餎機(jī)設(shè)計(jì)題目七、多功能蔬菜切片機(jī)設(shè)計(jì)題目八、多功能蔬菜切絲機(jī)設(shè)計(jì)題目九、腳踏壓蓋機(jī)（改為電動(dòng)）設(shè)計(jì)題目十、手扳封罐機(jī)（改為電動(dòng)）設(shè)計(jì)題目十一、片劑膠囊包裝機(jī)設(shè)計(jì)題目十二、顆粒包裝機(jī)設(shè)計(jì)題目十三、制缽機(jī)設(shè)計(jì)題目十四、水稻拋秧機(jī)設(shè)計(jì)題目十五、水稻插秧機(jī)設(shè)計(jì)題目十六、弓鋸床設(shè)計(jì)題目十七、縫紉機(jī)設(shè)計(jì)題目十八、釘鞋機(jī)設(shè)計(jì)題目十九、自控幻燈機(jī)設(shè)計(jì)題目二十、唱片機(jī)設(shè)計(jì)自選題目設(shè)計(jì)題目一、平面刨床一、平面刨床簡介（現(xiàn)有設(shè)備：A0903牛頭刨床）平面刨床又稱牛頭刨床，是一種常用于金屬平面切削加工的機(jī)床，如圖11。圖11 電動(dòng)機(jī)D經(jīng)減速系統(tǒng)J減速后將動(dòng)力分配給傳動(dòng)系統(tǒng)Ⅰ、Ⅱ。傳動(dòng)系統(tǒng)Ⅰ把原動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)榕兕^的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，刨刀安裝在刨頭上。工作行程為切削行程，要求刨刀切削行程速度較低而均勻，以提高切削質(zhì)量。刨刀回程為空行程，可抬起以免刮傷加工表面，且速度較高，以提高生產(chǎn)效率。刨刀每切削一次進(jìn)入空行程后，由傳動(dòng)系統(tǒng)Ⅱ驅(qū)使工作臺(tái)完成一次橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（工件安裝在工作臺(tái)上），以便刨刀進(jìn)行再切削。刨刀在工作過程中受到切削阻力的作用，回程時(shí)刨刀可抬起。如圖12，在切削開始和結(jié)束之前，各有一段的空刀距，而在空行程時(shí)沒有切削阻力，因此主軸轉(zhuǎn)速波動(dòng)較大。為此，在刨床上安裝飛輪以減小速度波動(dòng)，提高切削質(zhì)量，減小電動(dòng)機(jī)容量。圖12二、設(shè)計(jì)要求通過課程設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)，請(qǐng)全面分析實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備：機(jī)器動(dòng)力源、工作原理、主要技術(shù)參數(shù)（如生產(chǎn)率、電動(dòng)機(jī)型號(hào)、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、電動(dòng)機(jī)功率、適應(yīng)參數(shù)范圍等）；包含哪些執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)自由度是多少；從電動(dòng)機(jī)到執(zhí)行構(gòu)件的傳動(dòng)比是多少，傳動(dòng)方案是什么等。請(qǐng)指出實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的缺陷，且不必拘泥于“機(jī)械、機(jī)構(gòu)”的研究范疇，嘗試從功能角度提出改進(jìn)創(chuàng)意。本題目設(shè)計(jì)參數(shù)如下：刨刀行程=300mm，空刀距=；；刨頭重量=400N；切削阻力=；行程速比系數(shù)=；速度不均勻系數(shù)許用值=；主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)許用壓力角=40176。，輔傳動(dòng)機(jī)構(gòu)=70176。；工作頻率60次/分；電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速=1450r/min；電動(dòng)機(jī)功率儲(chǔ)備系數(shù)=。三、設(shè)計(jì)任務(wù) 1．設(shè)計(jì)減速系統(tǒng) ①設(shè)計(jì)減速傳動(dòng)系統(tǒng)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速=1450r/min，要減到工作頻率為60r/min，試設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案及各級(jí)減速傳動(dòng)比的大小，繪制傳動(dòng)簡圖。說明機(jī)器的過載保護(hù)裝置。 ②設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)。若減速系統(tǒng)采用了齒輪傳動(dòng)，按等強(qiáng)度或等壽命條件設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)，繪制齒輪傳動(dòng)嚙合圖。編寫程序計(jì)算基本幾何尺寸，驗(yàn)算重合度、小輪齒頂厚度、不根切條件及過渡曲線不干涉條件。 2．設(shè)計(jì)刨削傳動(dòng)系統(tǒng)（傳動(dòng)系統(tǒng)Ⅰ） ①設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)方案，繪制機(jī)構(gòu)示意圖。 ②設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)尺寸，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。 ③機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析，打印結(jié)果數(shù)表，繪制輸出構(gòu)件刨刀的位移、速度、加速度圖。 ④機(jī)構(gòu)受力分析，打印結(jié)果數(shù)表，繪制等效驅(qū)動(dòng)力矩、阻力矩圖。 ⑤設(shè)計(jì)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，確定電動(dòng)機(jī)功率。 ⑥若要對(duì)行程進(jìn)行調(diào)節(jié)，請(qǐng)繪制可調(diào)行程的機(jī)構(gòu)簡圖。并就實(shí)現(xiàn)行程變化的參數(shù)對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和受力分析，輸出必要的圖表，得出對(duì)比結(jié)論。 3．設(shè)計(jì)橫向進(jìn)給系統(tǒng) （傳動(dòng)系統(tǒng)Ⅱ） ①設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)方案，繪制機(jī)構(gòu)示意圖。 ②設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)尺寸，繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。 ③機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析，打印結(jié)果數(shù)表，繪制機(jī)構(gòu)輸出構(gòu)件的位移、速度、加速度圖。四、設(shè)計(jì)說明 ①每人都須檢索同類設(shè)備文獻(xiàn)；繪制整機(jī)工作的運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖；做1及2~3中一題。 ②設(shè)計(jì)要求3中，以主動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)速為=60r/min進(jìn)行設(shè)計(jì)。 ③機(jī)構(gòu)受力分析時(shí)，只計(jì)算切削阻力及刨頭重量，不計(jì)其它構(gòu)件重量及運(yùn)動(dòng)副摩擦阻力。 ④就詳細(xì)分析結(jié)果數(shù)表考察方案的技術(shù)特性，評(píng)價(jià)方案的優(yōu)劣。如果發(fā)現(xiàn)有問題，要反饋到方案設(shè)計(jì)中對(duì)設(shè)計(jì)方案加以修正說明。設(shè)計(jì)題目二、臺(tái)式車床一、臺(tái)式車床簡介（現(xiàn)有設(shè)備：CQ6128臺(tái)式車床）車床主要由主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、刀架縱向走刀切削運(yùn)動(dòng)、刀架橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)幾部分組成。臺(tái)式車床可用于金屬及非金屬零件的加工，如車、鉆、鏜及車公制、英制螺紋等。適用于儀表、輕工機(jī)械、摩托車、汽車配件等行業(yè)，進(jìn)行單件加工或小批量生產(chǎn)。二、設(shè)計(jì)要求通過課程設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)，請(qǐng)全面分析實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備：機(jī)器動(dòng)力源、工作原理、主要技術(shù)參數(shù)（如生產(chǎn)率、電動(dòng)機(jī)型號(hào)、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、電動(dòng)機(jī)功率、適