机械原理课程设计
机械原理课程设计干嘛的
机械原理课程设计干嘛的一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械原理的基本概念，如力、运动、能量等；2. 使学生了解常见的机械传动、液压传动、气压传动等类型及其特点；3. 培养学生运用机械原理解决实际问题的能力。
技能目标：1. 能够运用所学知识分析、判断和解决简单的机械问题；2. 能够设计简单的机械传动系统，并进行模拟实验；3. 能够运用计算机辅助软件（如CAD等）进行机械零件的绘制。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械原理的兴趣和热情，激发他们探索科学的精神；2. 培养学生的团队协作意识，提高沟通与交流能力；3. 增强学生的环保意识，让他们认识到机械在环境保护中的作用。
课程性质：本课程为理论与实践相结合的课程，旨在培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：学生处于八年级阶段，具有一定的物理基础，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，以学生为主体，充分调动学生的积极性和主动性。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于后续教学设计和评估。
1. 机械原理基本概念：力、运动、能量、功等；教材章节：第一章 机械原理概述2. 常见机械传动：齿轮传动、皮带传动、链条传动等；教材章节：第二章 机械传动3. 液压传动与气压传动：液压泵、液压缸、气压泵、气压缸等；教材章节：第三章 液压与气压传动4. 机械零件：轴、轴承、联轴器、减速器等；教材章节：第四章 机械零件5. 计算机辅助设计：CAD软件的基本操作，绘制简单的机械零件图；教材章节：第五章 计算机辅助设计6. 机械传动系统设计：设计简单的机械传动系统，并进行模拟实验；教材章节：第六章 机械传动系统设计教学内容安排和进度：第一周：机械原理基本概念，进行课堂讲解和实践操作；第二周：常见机械传动，分析各类传动的特点；第三周：液压传动与气压传动，学习原理并进行实验；第四周：机械零件，认识各种零件及其作用；第五周：计算机辅助设计，学习CAD软件基本操作；第六周：机械传动系统设计，分组设计并进行模拟实验。
机械原理课程设计目的
机械原理课程设计目的
机械原理课程设计目的的探究
在机械原理课程设计中，我们的主要目的是帮助学生深入理解和掌握机械原理的基本概念、原理和方法，培养他们的机械分析和设计能力。
具体而言，我们的课程设计目的包括以下几个方面：
1. 理论联系实际：通过设计实际的机械系统，让学生将课堂上学到的机械原理知识应用到实际工程项目中。
这可以帮助学生加深对机械原理的理解，提高他们的问题解决能力和工程实践能力。
2. 独立思考和创新：通过课程设计，我们鼓励学生思考如何将机械原理应用于具体的机械系统设计中，培养他们的创新意识和创新能力。
同时，我们还鼓励学生思考并提出改进机械系统性能和效率的方法，培养他们的工程设计能力。
3. 团队合作和沟通：在机械原理课程设计中，学生通常需要与其他同学组成团队合作完成设计任务。
通过团队合作，学生可以学会与他人合作和相互交流，提高他们的团队合作能力和沟通能力。
4. 实践操作技能：机械原理课程设计通常需要学生进行一定的实践操作，如使用机械制图软件进行绘图、使用实验设备进行实验测量等。
通过这些实践操作，学生可以提高他们的实践操作技能和实验数据处理能力。
综上所述，机械原理课程设计的目的不仅在于学生对机械原理的理论知识掌握，更在于培养学生的机械分析和设计能力、创新能力、团队合作能力以及实践操作技能。
这些能力和技能对于学生今后从事机械工程相关工作具有重要的指导意义。
机械原理课程设计
机械原理课程设计
在机械原理课程设计中，我们将使用一台小型汽车发动机作为研究对象，并设计一个能够模拟汽车运动的机械装置。
这个装置将包括几个主要部分，分别是发动机、传动系统和车轮。
首先，我们将以发动机为中心展开设计。
发动机是汽车的核心组件，它通过燃烧燃料产生动力，驱动车辆前进。
我们将模拟发动机的工作原理，使用气缸、活塞和曲轴等零部件来展示内燃机的工作过程。
通过控制燃料的供给和排气的开关，我们能够控制发动机的转速和输出功率。
其次，我们需要设计传动系统，将发动机产生的动力传递给车轮。
传动系统通常包括离合器、变速器和传动轴等部件。
离合器用于分离发动机和变速器之间的传动，变速器则可以根据需求调整车辆的速度和扭矩输出。
传动轴将动力传递到车轮上，使车辆能够前进或后退。
最后，我们需要设计车轮和悬挂系统，以便车辆能够平稳地行驶。
车轮通常由轮毂、轮胎和刹车器组成，它们通过悬挂系统与车身相连。
悬挂系统可以减震和支撑车身，以提供舒适的驾驶体验。
通过模拟这一完整的机械系统，在课程设计中我们可以深入理解机械原理的运作方式。
同时，我们还可以通过调整各个部件的参数和结构，进行优化设计，以提高整个系统的性能和效率。
通过这样的设计过程，我们能够更好地理解机械原理的实际应用，并培养我们的设计能力和创新思维。
机械原理与设计介绍课程设计介绍
轴设计
探索轴的材料、几何和优化设 计。
机器人工程基础
学习机器人的作原理、传感器技术和控制系统。
编程语言介绍
1 C/C++
介绍机械控制系统中常 用的高级编程语言。
2 Python
探索机器人系统中的数 据处理和算法语言。
3 Matlab
了解用于机械模拟和数 值计算的工程软件。
机器人结构设计
探索机器人的结构布局、关节设计和运动自由度的选择。
机械原理与设计介绍课程 设计介绍
这门课程旨在介绍机械原理与设计的基本概念和应用。从力学到机器人工程， 我们将深入了解机械系统的设计原则和应用领域。准备好迎接机械世界的精 彩之旅吧！
课程简介
机械原理基础
了解机械运动的基本原理、力学和运动学方程。
固体力学理论
深入研究材料力学、应力分析和变形计算。
运动学和动力学
建模和仿真
3D建模软件
介绍常用的机械建模软件和技 术。
机器人仿真
学习机器人仿真软件的应用和 原理。
虚拟现实
探索机器人在虚拟环境中的建 模与仿真。
研究物体运动和力学原理之间的关系。
机械传动原理
1
齿轮传动
了解齿轮传动的类型、工作原理和应用。
2
皮带传动
学习皮带传动的类型、优点和限制。
3
链传动
探索链传动的使用范围和设计原则。
机械元件设计
齿轮设计
了解齿轮设计原理和计算方法。
轴承设计
学习轴承类型、选型和寿命计 算。
弹簧设计
深入了解弹簧的材料选择、设 计参数和应用。
机械原理课程设计-机械系统的方案设计
02
掌握了机械系统方案设计的基本流程和方法 。
04 不足
时间安排不够合理，导致部分设计进度滞 后。
05
06
对某些设计软件的掌握不够熟练，影响了 设计效率。
对未来机械系统方案设计的展望
更加注重创新和个性 化设计，以满足多样 化的市场需求。
加强与其他专业的交 叉融合，拓展机械系 统方案设计的领域和 应用范围。
作精度等方面。
可靠性
评价机械系统在规定的使用条 件下，能够无故障地完成预定 功能的性能。
经济性
评价机械系统的制造成本、运 行成本以及维护成本等经济指 标，以确定其经济可行性。
安全性
评价机械系统在使用过程中对 操作者和环境的安全保障程度
。
03 机械系统方案设计的案例 分析
案例一：自动化生产线的设计
确定设计目标
根据设计任务，确定设计目标，如优化机械系统的工作效率、提高稳定性、降低 能耗等。
设计方案的制定和优化
制定设计方案
根据设计任务和目标，制定初步的设计方案，包括机械系统的整体结构、工作原理、关键参数等。
方案优化
根据实际情况，对设计方案进行优化，如改进结构、调整参数、提高效率等，以达到更好的设计效果 。
设计要求
设计方案应满足实际需求，具有 创新性和实用性；同时，设计过 程需遵循工程规范和安全标准。
02 机械系统方案设计概述
机械系统的定义和组成
机械系统的定义
机械系统是由各种机械设备、装置、 工具等组成的，用于实现特定功能的 整体。
机械系统的组成
机械系统通常包括原动机、传动装置 、执行装置、控制装置以及辅助装置 等部分。
引入更多的智能化和 自动化技术，提高机 械系统的性能和效率。
机械原理课程设计朱文坚
机械原理课程设计朱文坚一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握机械原理的基本概念、原理和分析方法，使学生能够运用机械原理解决实际工程问题。
具体教学目标如下：1.知识目标：•掌握机械系统的基本组成部分及其功能；•理解力学基础知识，包括力、压力、摩擦力等；•学习机械传动、控制系统的基本原理和应用；•掌握机械设计的常规方法和步骤。
2.技能目标：•能够运用力学原理分析简单的机械系统；•学会使用绘图软件或手工绘制机械零件图和装配图；•具备初步的机械设计和分析能力；•能够进行简单的机械设备安装、调试和维护。
3.情感态度价值观目标：•培养学生对机械工程的兴趣和热情，提高学生对工程技术的认识；•培养学生创新意识和团队合作精神，使学生在解决实际问题时能够积极思考和协作；•培养学生遵守纪律、注重实践和精益求精的工作态度。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.机械系统的基本概念和组成：介绍机械系统的基本组成部分，如机械元件、控制系统等，并分析其功能和相互作用。
2.力学基础知识：学习力、压力、摩擦力等基本力学概念，掌握力学原理及其在机械系统中的应用。
3.机械传动：学习常见的机械传动方式，如齿轮传动、皮带传动等，理解其工作原理和特点。
4.控制系统：介绍控制系统的基本原理和组成部分，学习常见的控制策略和应用。
5.机械设计：学习机械设计的常规方法和步骤，掌握机械零件图和装配图的绘制方法。
6.机械设备安装与维护：了解机械设备的安装、调试和维护的基本知识，培养学生实际操作能力。
三、教学方法为了提高教学效果，将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握机械原理的基本概念和原理；2.讨论法：学生进行分组讨论，培养学生的思考能力和团队合作精神；3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解机械原理在工程中的应用；4.实验法：安排学生进行实验操作，培养学生的实际操作能力和实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习资料；2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作精美的多媒体课件，提高学生的学习兴趣；4.实验设备：准备充足的实验设备，确保每个学生都能进行实际操作。
机械原理课程设计任务
经验总结
分享团队成员在课程设计中的经 验和教训。
实际应用
解释为何这个问题在现实生活中很重要。
设计目标
设计和开发
性能优化
确定要设计和开发的物品或系统。 阐述优化性能的具体目标。
可持续性
说明设计在环境可持续性方面的 考虑。
设计方案
1
研究和分析
开展研究，分析设计要求和约束。
概念设计
2
生成多个概念设计，并进行评估和选择。
3
详细设计
制定详细设计并创建相应的图纸和模型。
机械原理课程设计任务
本课程设计任务旨在帮助学生加深对机械原理的理解，并培养解决实际问题 的能力。
课程设计任务简介
背景
解释为何机械原理课程设计是必 要的。
团队合作
讨论小组沟通和协作的重要性。
学习工具
介绍学生在课程设计中将使用的 工具。
问题陈述
挑战性问题
提出一个挑战性的机械原理问题。
解答方法
概述解决这个问题的方法和技巧。
相关设计要素
1 材料选择
2 结构设计
选择适合设计需
解释如何控制设计中的运 动。
性能测试计划
测试目标
明确测试的目标和指标。
测试方法
阐述测试所需的步骤和方法。
数据分析
解释如何分析测试数据以评估 设计性能。
结论
团队成果
展示团队完成设计任务的成果。
证书颁发
机械原理设计课程设计
机械原理设计课程设计一、教学目标本课程旨在通过机械原理设计的学习，让学生掌握基本的机械原理知识，培养学生运用机械原理分析和解决问题的能力，以及创新设计的基本思维和方法。
在知识目标方面，要求学生掌握机械的基本组成部分，理解机械的运动和力的关系，了解机械的设计和制造的基本原理。
在技能目标方面，要求学生能够运用所学的机械原理知识，分析和解决实际问题，能够进行简单的机械设计。
在情感态度价值观目标方面，要求学生在学习过程中，培养对机械工程的兴趣，认识机械工程在现代社会中的重要作用，形成积极的科学探究态度。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括机械的基本组成部分，如机械的运动和力的关系，机械的设计和制造的基本原理等。
具体包括以下几个部分：第一部分，机械的基本概念和组成；第二部分，机械的运动和力的关系；第三部分，机械的设计和制造的基本原理；第四部分，机械的创新设计。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标，我们将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
在讲授法的基础上，引导学生进行思考和讨论，通过案例分析法和实验法，让学生能够将所学的理论知识应用到实际问题中，提高学生的问题解决能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和方法，我们将准备相应的教学资源，包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
教材将作为学生学习的主要资源，参考书将为学生提供更多的学习资料，多媒体资料将帮助学生更直观地理解机械原理，实验设备将为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试等几个方面。
平时表现主要评估学生的课堂参与度、提问和回答问题的积极性等，通过观察和记录来进行评估。
作业评估主要评估学生的理解和应用能力，通过作业的完成质量来进行评估。
考试评估主要评估学生的综合运用能力，通过考试的分数来进行评估。
评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
六、教学安排本课程的教学安排将在每周的特定时间和地点进行，共计16周。
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湖南工业大学
课程设计
资料袋
机械工程学院（系、部）2008 ~ 2009 学年第二学期课程名称机械原理指导教师刘杨老师职称
学生姓名李丽红专业班级过程装备与控制工程071班学号07405500116 题目平压印刷机课程设计
成绩起止日期2009 年5 月22 日～2009 年5 月29 日
目录清单
序号材料名称资料数量备注
1 课程设计任务书 1
2 课程设计说明书 1
3 课程设计图纸 1 张
4
5
6
湖南工业大学
课程设计任务书
2008—2009学年第2学期
机械工程学院（系、部）过程装备与控制工程专业过控071 班级课程名称：机械原理
设计题目：平压印刷机课程设计
完成期限：自2009 年 5 月22 日至2009 年 5 月29 日共 1 周
内容及任务一、设计的主要技术参数
由一个电动机带动
1600-1800/h印刷能力
电动机P=0.75kw,n=910r/min
印头摆角70o k=1.118
油辊摆角110o,初始位置为竖直,且在油盘边缘
二、设计任务
1.进行平压印刷机机械系统的运动方案和传动系统设计；
2确定平压印刷机工作原理和运动形式，绘制工作循环图；
3.设计几种运动方案并进行分析、比较和选择；
4.对选定运动方案进行运动分析与综合，并绘制机构运动简图；
5.进行机械动力性能分析与综合。
三、设计工作量
编写说明书一份及机构图一张。
进度安排
起止日期工作内容
5.22——5.23选择设计题目，提出方案，
5.23——5.24 分工以及进行机构组成分析
5.25——5.27 机构运动分析并设计机构运动简图
5.28——5.29 各机构力学性能分析和综合，编写设计设计说明书
主要参考资料《机械原理》朱理主编
《机械原理课程设计手册》邹慧君主编
指导教师（签字）：2009 年 5 月20 日系（教研室）主任（签字）：年月日
机械原理课程设计
设计说明书
平压印刷机机构设计
起止日期：2009 年5 月22 日至2009 年 5 月29 日
学生姓名李丽红
班级过控071班
学号07405500116
成绩
指导教师(签字)
机械工程学院（部）
2009年5 月29 日
目录
1.设计题目 (2)
2.工作原理和工艺动作分解 (3)
3.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图 (3)
4.执行机构选型 (4)
5.机械运动方案的选择和评定 (5)
6.机械传动系统的速比 (6)
7.机构运动简图 (6)
8. 油辊机构的尺度设计 (6)
9.参考资料 (9)
10.设计总结 (10)
一.设计题目：平压印刷机设计
1.功能：
平压印刷机是一种简易印刷机，适用于印刷八开以下的印刷品。
它的工作原理：将油墨刷在固定的平面铅字版上，然后将装了白纸的平面印头紧密接触而完成一次印刷。
其工作过程犹如盖图章，平压印刷机中的“图章”是不动的，纸张贴近时完成印刷。
平压印刷机需要实现三个动作：装有白纸的平面印头往复摆动，油辊在固定铅字版上上下滚动，油盘转动使油辊上油墨均匀。
如图1-1。
2.设计要求与原始数据：
1）实现印头、油辊、油盘运动的机构由一个电动机带动，通过传动系统使其具1600-1800次/h印刷能力。
2）电动机功率N=0.75kW、转速n电=910r/min，电动机可放在机架的左侧或底部。
3）印头摆角为700，印头返回行程和工作行程的平均速度之比K=1.118。
4）油辊摆动自垂直位置运动到铅字版下端的摆角为1100。
5）油盘直径为400mm，油辊起始位置就在油盘边缘。
6）要求机构的传动性能良好，结构紧凑，易于制造。
图1-1 平压印刷机的机构运动示意图
在图中所示的平压印刷机中，首先由油辊机构把油墨刷在铅字上，完成印字动作。
当印头退回时，操作工人就取出印好的纸片。
这两个执行机构的动作先后顺序不能搞乱，即当油辊还在铅字板上刷油墨时，印头不能压下去，否则印头会压在油辊上，两机构动作相互干涉，严重的还会损坏机器。
二. 工作原理和工艺动作分解
根据工艺过程，机构应具有一个凸轮形状的铅字版和三个执行构件(一个印头，一个油辊和一个油盘)。
根据平压印刷机工作原理及主要动作，可参考图1-2虚线内框图将其工艺动作进行分解：
图1-2 平压印刷机的功能、工艺动作及执行机构框图
三个执行构件的运动形式为：
(1)装有白纸的印头往复摆动，印头摆角为700,且印头返回行程与工作行程的平均速度之比为1.118。
若机构主动作一转完成一个运动循环，则印头角位移线图的形状大致如图1所示。
图1
(2)油辊在固定的铅字版上上下下往复滚动，且油辊摆杆自垂直位置运动至铅字版下端的摆角1100。
若机构主动作一转完成一个运动循环，其角位移
线图大致如图2所示：
图2
(3) 油盘间歇转动使油辊上油墨均匀。
由于在印刷过程中,只有在辊子滚过墨盘附近的时候才需要墨盘涂抹,如果墨盘持续转动,相当与浪费了大量的能量,并且造成磨损消耗影响墨盘的使用寿命。
因此若机构主动作一转完成一个运动循环，其角位移线图大致如图3所示：
图3
三.根据工艺动作和协调要求拟定运动循环图
拟定运动循环图的目的是确定各机构执行构件动作的先后顺序、相位，以利于设计、装配和调试。
印头来回摆动一次，则完成一个运动循环，所以拟订运动循环图以各机构执行构件的角位移为纵坐标作出角位移曲线。
运动循环图如下：
平压印刷机运动循环图
四.执行机构选型
对于平压印刷机：几个主要动作必须协调；另外由于只给出一个动力源，因此实现这些动作的机构必须联动。
其次，这几个动作中，印头运动需具有急回特性；油辊可看作是实现两个位置的运动（油辊摆杆O1E的伸缩运动也是由一机构控制的），要求给铅字刷墨时油辊的运动轨迹近似为直线，而油盘是实现间歇运动。
完成这些运动的机构以及将它们连成整机，均应力求结构简单、紧凑。
对于平面印刷机可参考下表进行主要机构的选型：
按给定的条件，选出如下图所示的三种方案作为评选方案。
方案一
方案二
方案三
五.机械运动方案的选择和评定
方案一采用了凸轮机构。
凸轮机构虽能得到理想的运动规律，但要使从动件达到110的摆角，凸轮的向径比较大，于是凸轮机构的运动空间也较大。
而且凸轮与从动件是高副接触，不宜用于低速、大压力的场合。
方案二运转速度不平稳，不利于涂墨均匀，印头、油辊需分别控制，传动性能差
方案三，将曲柄摇杆机构和曲柄滑块机构串联，运动精确,印头回程是工作,充分利用了机构,提高了机械效率，并可得到比较好的运动规律，尺寸也不致过大。
又因为它是全低副机构，宜用于低速、重载。
所以选择方案三。
六.机械传动系统的速比和变速机构
5.3228
910n n ==轴电总＝i 第一级采用带传动，取传动比为8.125，第二级采用双级齿轮传动，传动比为4。
七机构运动简图
八油辊机构的尺度设计
油辊位置的确定：
A、B、C三点位置确定O1位置，
且O1在油盘边缘的竖直线上
油辊尺寸的确定：
1.尽量避免油辊与印头运动时的干涉
2．取极位夹角20o，ω与印头的相反
连接油辊的摇杆尺寸的确定：
在四杆机构简图中可以看到我们设计的第二个连杆是连接与第一个四杆机构摇杆的反方向上,之所以采取这种设计的原因是尝试在正方向上作图,无法找到合适的解,于是通过此简单方法解决了此矛盾。
前面我们已经确定了油辊的具体位置以及铰接点的位置和长度，在上图中以B1为圆心，以连接杆A1B1为半径画圆交O1E1的延长线于A1点，则O1A1为双摇杆的另一连杆。
九.三维图
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