机械原理课程设计+例题实例
机械原理典型例题(第六章齿轮)333333
rb 2 ra 2
26.2
6-25：已知一对无侧隙安装的正常渐开线外啮合标准直齿圆柱齿轮
传动。Z1=19，Z2=42，m=5mm，α=20°。求实际啮合线长度 B1B2，基园齿距Pb，重合度εα，并绘出单齿啮合区和双齿啮合区及 一对齿轮自开始啮合至终止啮合时轮1所转过的角度Φ。
pb p cos m cos 14.76mm 0.633Pb=9.34 Pb=14.76
传动要求： i=2=Z1/Z2 a=m(Z1+Z2)/2
正确啮合条件： m1=m2=m a1=a2=a
序号 齿数Z 压力角a 齿顶圆da ha* 模数m
1
24
20
104
1
4
√
2
47
20
196
1
3
48
20
250
1
5
4
48
20
200
1
4
√
例7: 有一齿条刀具，m=2mm, α=20°,ha*=1,c*=0.25,刀具在切制
(1)一对能正确啮合传动的渐开线直齿圆柱齿轮，其啮合角一定为20°。X (2)渐开线标准齿轮的齿根圆恒大于基圆。 X (3)影响渐开线齿廓形状的参数有Z、α等，但同模数无关。X (4) m,α，ha*,c*都是标准值的渐开线直齿圆柱齿轮，一定是标准直齿
圆柱齿轮。X (5)渐开线直齿圆柱外齿轮，不管是标准的，还是变位的，其齿顶压力角
1.选择题：
(14)有一对渐开线直齿圆柱齿轮传动，其变位系数分别为x1、x2。 如它们作无侧隙的传动 ，则 (1)x1 + x2 =0的零传动时，其安装中心距_C___标准中心距； (2)x1 + x2 >0的正传动时，其安装中心距_A___标准中心距。 A. 大于 B. 小于 C. 等于
机械原理典型例题凸轮
hk
αk
α max k
90°
θ
V
(P)
h
F αF=0
(1)凸轮偏心距。利用速度瞬心 ，几何 中心O即为速度瞬心p，可得ν=eω，求 得e=25mm。
（2）凸轮转过90°时，从动件在K点 接触，其压力角为αk。
e/sinαk =R/sinθ；
当θ=90°时，αk达到最大值。
αk=arcsin(e/R)=30°
接触时的压力角αC；比较αB，αC大小，说明题意中的偏置是否合理。 （3）如果偏距e=-5mm，此时的偏置是否合理
αB αC
αD
B
C
D
hB
e
R
r0 O
A
解：
αC> αB。该偏置有利 减小压力角，改善受力，
故偏置合理。
α D> α C> αB，故偏置 不合理。
例4 凸轮为偏心轮如图，已知参数R=30mm，loA=10mm，e=15mm，rT=5mm， E，F为凸轮与滚子的两个接触点。求 （1）画出凸轮轮廓线（理论轮廓线），求基园r0；（2）E点接触时从动件的压力角 αE； (3) 从E到F接触凸轮所转过的角度φ； （4）由E点接触到F点接触从动件的位 移S；(5）找出最大αmax的位置。
αE
hE E
e
ω
Oθ
F
φ
r0
A
αmax
S=hF-hE Sin α =(e-loAcos θ)/(R+rT)
θ =180时,α为 αmax
R
hF
例5 ：图示为一直动推杆盘形凸轮机构。若一直凸轮基
推程
圆半径r0，推杆的运动规律s=S(δ)，为使设计出的凸轮
机构受力状态良好，试结合凸轮机构压力角的计算公式
机械原理课程设计题目
1.题目：自动打印机2. 工作原理及工艺动作过程对于包装好的纸盒上，为了商品某种需要而打印一种记号。
它的动作主要有三个：送料到达打印工位；然后打印记号；最后将产品输出。
3. 原始数据及设计要求1）纸盒尺寸: 长100～150mm、宽70～100mm、高30～50mm；2）自动打印机的生产率: 80次／min；3）驱动电机：Y90S-4，功率N=1.1Kw ，转速n=1400r/min。
4. 设计任务a)执行机构选型与设计：构思出至少3种运动方案，并在说明书中画出运动方案草图，经对所有运动方案进行分析比较后，选择其中你认为比较好的方案进行详细设计，该机构最好具有急回运动特性。
b)对选择的方案画出机构运动循环图c)传动系统的设计d)对选择的方案进行尺寸设计e)用ADAMS或SOLIDWORKS软件对机构进行运动仿真f)用ADAMS或SOLIDWORKS软件对机构进行运动学分析，并画出输出机构的位移、速度、和加速度线图。
在2号图纸上画出最终方案的机构运动简图。
1、设计题目：自动链条编结机2、工作原理及工艺动作过程自动链条编结机是用来制造自行车链条式车锁。
链条由一串链节编结而成，每个链节又被加工成扭曲立体形，使外形美观。
它的主要工艺动作：1）自动送料。
将成盘的直径为2.3-2.5mm的钢丝先进行校直，然后形成螺旋形状。
2）切断并压平。
每次送料停止后，剪下一圈螺旋状的钢丝，并将其平整为平的环形；3）链节扭曲。
在环形钢丝两头夹住，使一夹头旋转45o，将链节扭曲成立体环形，完成一个链节的成型。
4）自动联结。
将螺旋料送进，使穿入成形链节，即既实现送料、又完成联结。
如此循环下去就形成车锁链条。
3、原始数据及设计要求1）每分钟能生产34～45个链节。
2）钢丝材料为低碳钢，直径为2.3-2.5mm，每个链节所用的钢丝长度为35mm，扭曲角度为45o。
3）链条可以承受1200～1800N的拉力。
4、设计方案提示1）校直后钢丝自动间歇送料并绕成螺旋形状，采用间歇运动机构另加绕螺旋钢丝机构。
机械原理第1章典型例题
2）计算其机构自由度。由机构运动简图可知，该机构具有三个活动构件 ）计算其机构自由度。由机构运动简图可知， 1、3、4三个转动副 、B、C、一个移动副和一个高副，没有局部自由度 三个转动副A、 、 、一个移动副和一个高副， 、 、 三个转动副 和虚约束，故此机构的自由度为： 和虚约束，故此机构的自由度为：
2）高副低代 用附加杆DB GK及转动副 DB和 及转动副B 用附加杆DB和GK及转动副B和D 、G和K来代 替两高副，代换后的机构为仅含低副的机构。 替两高副，代换后的机构为仅含低副的机构。
n = 9, p5 = 13, p5 = 0 F = 3n－2p5－ p4 = 3×9－2×13－0 = 1
第1章典型例题
绘制图示机构运动简图， 例9 绘制图示机构运动简图，并计算其自由度
第1章典型例题
绘制图示机构运动简图， 例9 绘制图示机构运动简图，并计算其自由度
第1章典型例题
绘制图示机构运动简图， 例10 绘制图示机构运动简图，并计算其0 绘制图示机构运动简图，并计算其自由度
第1章典型例题
例14 计算图示机构的自由度，作出仅含低副的替代机构。 计算图示机构的自由度，作出仅含低副的替代机构。
1）计算机构的自由度 处为复合铰链， 处为局部自由度， F 处为复合铰链，G 处为局部自由度，则
n = 7, p5 = 9, p4 = 2 F = 3n－2p5－ p4 = 3×7－2×9－2 = 1
F = 3n − 2 P5 − P4 = 3 × 6 − 2 × 8 − 1 = 1
第1章典型例题
计算图示运动链的自由度，判断是否能称为机构。 例15 计算图示运动链的自由度，判断是否能称为机构。
n = 5 , p5 = 7 , p4 = 1
机械原理毕业课程设计题目综合
机械原理毕业课程设计题目综合(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)第四章课程设计题选§4.1 推瓶机构设计一、设计题目设计洗瓶机的推瓶机构。
图4.1是洗瓶机有关部件的工作情况示意图。
待洗的瓶子放在两个转动着的导辊上，导辊带动瓶子旋转。
当推头M把瓶推向前进时，转动着的刷子就把瓶子外面洗净。
当前一个瓶子将洗刷完毕时，后一个待洗的瓶子已送人导辊待推。
图4.1 洗瓶机有关部件的位置示意图二、原始数据和设计要求设计推瓶机构时的原始数据和要求为(1) 瓶子尺寸：大端直径d＝80mm，长200mm。
(2) 推进距离l＝600mm。
推瓶机构应使推头M以接近均匀的速度推瓶，平稳地接触和脱离瓶子，然后，推头快速返回原位，准备第二个工作循环。
(3) 按生产率的要求，推程平均速度为v＝45mms，返回时的平均速度为工作行程的3倍。
(4) 机构传动性能良好，结构紧凑制造方便。
三、设计方案及讨论根据设计要求，推头M可走图4.2所示轨迹，而且在l＝600mm的工作行程中作匀速运动，在其前后作变速远动，回程时有急回运动特性。
对这种运动要求，若用单一的常用基本机构是不容易实现的。
通常，要用若干个基本机构的组合，各司其职，协调动作，才能实现。
在选择机构时，一般先考虑选择满足轨迹要求的机构(基础机构)，而沿轨迹运动时的速度要求，则往往通过改变基础机构主动件的运动速度来满足，也就是让它与一个输出变速度的(附加)机构组合。
读者可查找相关资料――“实现预定轨迹的机构选例”，“具有急回特性的机构选例”以及“实现预定轨迹的曲柄摇杆机构连杆曲线图谱”等作为进行本题方案设计时的参考。
了解到怎样组成机构才能得到所需的轨迹和急回运动特性(如机构中作平面运动的构件上的点才可能产生一定的轨迹；又如，要使机构具有急回运动特性，就必须使作匀速运动的主动件在工作行程和空回行程中的转角大小不同)，以期对新的构思有所启迪。
实现本题要求的机构方案可以有很多，可用多种机构组合来实现。
机械原理典型例题(第二章机构分析)10-13
ω
1 2 3
解： 机构的自由度， 机构的自由度， n = 4, pl = 6, ph = 0 F = 3n - 2 pl - ph = 3×4－2×6－0 × － × － =0 F＜机构原动件数 ＜ 不能运动。 不能运动。 修改： 修改： 增加机构自由度的 方法是： 方法是：在机构的 适当位置添加一个 活动构件和一个低 副或者用一个高副 代替原来机构中的 一个低副。 一个低副。
例9：图示牛头刨机构设计方案图。设计者的意图是动力由曲 ：图示牛头刨机构设计方案图。 输入， 使摆动导杆3做往复摆动 柄1输入，通过滑块 使摆动导杆 做往复摆动，并带动滑枕 输入 通过滑块2使摆动导杆 做往复摆动，并带动滑枕4 往返移动以达到刨削的目的。 往返移动以达到刨削的目的。试分析此方案有无结构组成原理 上的错误，若有，请说明原因并修改。 作业：补充修改方案） 上的错误，若有，请说明原因并修改。（作业：补充修改方案）
计算图示机构的自由度，并进行机构组成分析， 例8: 计算图示机构的自由度，并进行机构组成分析， 确定杆组和机构的级别。 确定杆组和机构的级别。
2
1 1 3 33 4 4
7
4
5 5
6
2 1
不同的原动件， 不同的原动件，组成机构的杆 组与级别不相同。 组与级别不相同。
解： 计算机构的自由度 A处为复合铰链，则 处为复合铰链， 处为复合铰链 n = 6, pl = 8, ph = 0 F = 3n - 2 pl - ph = 3×6－2×8－0 =2 × － × － 机构的组成 ① 以构件1、2为原动件： 以构件 、 为原动件： 为原动件 6-5为Ⅱ级杆组；3-4为Ⅱ级杆组 为 级杆组； 为 机构为Ⅱ级机构。 机构为Ⅱ级机构。 以构件2、 为原动件 为原动件： 以构件 、6为原动件： 1-3-4-5为Ⅲ级杆组，机构为Ⅲ 为 级杆组，机构为Ⅲ 级机构。 级机构。 以构件1、 为原动件 为原动件： 以构件 、6为原动件： 4-5为Ⅱ级杆组；2-3为Ⅱ级杆组 为 级杆组； 为 机构为Ⅱ级机构。 机构为Ⅱ级机构。
机械原理典型例题(第三章运动分析)12-9-23
P14+∞
4
(P24 ) P12
P34
C 1
3
P13
4 C 3
M
P23 +∞ P13
2 3 B
P24+∞ P34
B P23
P14
νm
4 C
P12
A 1
2 P12
P24
1
P34+∞
P24
P14+∞
A
3-6：所示四杆机构中，LAB=60mm，LCD=90mm，LAD=LBC=120mm， ω2=10rad/S。试用瞬心法求：1）当φ =165°时，点C的速度VC； 2）当 VC=0时，φ 角之值; 3）当φ =165 °时，构件3的BC线上（或其延长线上）的 速度最小的一点E的位置及其速度。
例6：所示机构中，已知各构件的尺寸及点B的速度 ν B，试作出其在图示位置时的速度多变形。
VB D B C G F E A
F A B E VB D C
b f b d e
P(a,f)
d c
P (a,e )
c
g
3-8：所示机构中，已知各构件的尺寸及点B的速度 ν B，试作出其在图示位置时的速度多变形。
C
3
VE
4
E
VC= VC3= VC4
ω3=VB /LP23P13
P23B
ω2
2
VC
φ
P34
= ω3×LP34P13=ω4×LP34P14
D
=ω2×LP23P12 /LP23P13
P14
VB
P12
A
1
VC =ω2×LP23P12×LP34P13/LP2
《机械原理课程设计》设计题
设计题编号:01设计题目:牛头刨床（1)机器功能和设计要求该机器主要用于零件的平面加工。
机器须完成的动作为：刨刀的往复运动和工件的进给运动。
要求刨刀切削速度较均匀,且有急回特性。
（2)基本数据主转转速60r/min,工件最大加工长度ｌ≤45０ｍｍ,加工面距地面高度ｈ=８00ｍm，行程速比系数K =１．5，许用压力角[α] =１５°，切削进给量S在0.1～0.5ｍm范围内可调。
设计题编号:02 设计题目：圆盘(平板）印刷（1)机器的功能和设计要求该机器的功能是在小型铜锌板上刷上油墨，通过铜锌板与白纸相互粘合而完成印刷工艺。
须完成的动作为：纸张输送、油辊上添加油墨、铜锌板上刷墨、白纸与刷墨后的铜锌板粘合印刷、取出印刷品。
（２）基本数据印刷能力：24次／min、印头的固定支承距地面高度500ｍm,印头摆角5０°、印头最大高度280mｍ。
设计题编号：0３设计题目:电阻压帽自动机(1）机器的功能和设计要求该机器的功能是将电阻帽分左、右两端压合在电阻坯上。
须完成的动作为：送电阻坯、电阻坯的定位和夹紧、左、右电阻帽的送料、压帽、产品送出。
(2）基本数据生产能力:3０个/miｎ、电阻坯直径d ＝3mm，长度l ＝7mm。
设计题编号：04 设计题目：半自动钻床(1）机器的功能和设计要求该机器的功能是加工件自动送到钻床工位,定位机构使被加工件可靠定位，完成钻孔加工后，自动送出工件。
须完成的动作为:送料、定位、钻孔加工、零件输出。
(２)基本数据该机器的加工零件如图1所示。
图1半自动钻床设计数据参看下表１。
表1 半自动钻床设计数据方案号进料机构工作行程／ｍm定位机构工作行程/mm动力头工作行程/mm电动机转速/（r/miｎ）工作节拍/（件/miｎ）A4０30１５14５0１Ｂ３５25２014402Ｃ302０1０9601设计题编号：05 设计题目：纸板压痕机（1)机械的功能和设计要求该机器的功能是将裁切好的纸板，在折叠式纸箱的拆缝压出痕迹。
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《机械原理》课程设计计算说明书设计题目：健身球检验分类机院校：武汉大学东湖分校工学院专业：机械设计制造及其自动化班级：2005级（1）班设计者：方旭东学号：2指导老师：张荣日期：2009年1月6日目录设计任务书············································设计方案说明··········································一、设计要求··········································二、方案确定··········································三、功能分解··········································四、选用机构··········································五、机构组合设计······································六、运动协调设计······································七、圆柱直齿轮设计····································八、方案评价··········································参考文献···············································设计小结···············································方案设计说明一.设计要求设计健身球自动检验分类机，将不同直径尺寸的健身球按直径分类。
检测后送入各自指定位置，整个工作过程（包括进料、送料、检测、接料）自动完成。
健身球直径范围为ф40～ф46mm，要求分类机将健身球按直径的大小分为三类。
1. ф40≤第一类≤ф422. ф42<第二类≤ф443. ф44<第三类≤ф46电机转速：720r/min，生产率（检球速度）20个/min。
二.方案确定初选了三种设计方案，如下：方案一：方案二：方案三：方案链长效率价格重量总分一21227二13318三33129比较：方案一为整体布局最小，传动平稳，而且可以实现较大的传动比，但是工作时间长，接料机构不易控制，功率损失大，很不经济。
方案二布局比较小，但传动效率低，传动不精确，所以一般不采用。
方案三布局一般，但只需用一台电机和一台减速器，传动效率好，较平稳，加工比较方便，且适合长期的工作环境。
最终确定方案三。
三.功能分解送料机构：健身球通过一细长管道逐个落到与滑道固连的平台上。
同时，由电动机带动的一系列齿轮经过变速后带动左侧的平底直动从动件凸轮机构，使得与平底固连的推杆每隔一段时间就可将健身球推向滑道。
由滑道传送。
分料机构：该装置由一根传动轴将三个固连在一起互为120°的转页和一个直齿锥齿轮连接在一起，转页与锥齿轮的次序为从上到下。
分料槽由护沿围着，以防止健身球随着转页转动时候滚落。
将护沿形成的宽度为50mm 的滚道分成三个互为120°的区域。
各区域内分料槽宽度设计为42mm ，44mm ，46mm 。
入料口开在宽度为42mm 分料槽护沿处。
分别各分料槽下设收容器，分别接直径小于42mm ，44mm 和46mm 的球。
转页转速ω=32πrad/s 。
四.选用机构送料机构：根据动作要求，由于机构要具有停歇功能，且要进行运动变换，固选择对心平底推杆盘形凸轮机构。
分料机构：由工艺动作可得，该机构选用齿轮机构。
五.机构组合设计 1. 组合方式为使机构能够顺利工作，采用串联的结构组合。
2. 机构传动比计算 1）送料机构3620/720==送总i第一级：皮带传动 i0=2 第二级：直齿圆柱齿轮传动 i1=3 第三级：直齿圆柱齿轮传动 i2=3 第四级：直齿圆锥齿轮传动 i3=2 2）分料机构第四级：直齿圆锥齿轮传动 i3=2 3）齿轮设计 直齿轮设计： 齿轮编号 齿数 模数 齿顶高 齿根高 分度圆 齿顶圆 齿根圆 直齿轮134222.56472594) 凸轮设计根据已知的运动规律及凸轮基本尺寸，用解析法设计直动平底推杆盘形凸轮机构的凸轮轮廓曲线，并用计算机校核凸轮运动的位移，速度，加速度。
推杆进程电机驱动，回程用弹簧驱动。
凸轮转一周所需时间3s ，角速度ω=32πrad/s,推程运动角1δ=150°，远休止角2δ=30°，回程运动角3δ=120°，近休止角4δ=60°，推杆行程h=40mm ，基圆半径取0r =80mm 。