机械原理课程设计三级项目(2012.3)
机械原理课课程设计
机械原理课课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握机械原理的基本概念，如力、功、能量转换等；2. 学生能描述并分析简单机械系统的运动规律，包括杠杆、滑轮、齿轮等；3. 学生能运用机械原理解决实际问题，如计算力的合成与分解、功的计算等。
技能目标：1. 学生能够运用图示和模型分析简单机械系统的结构及其工作原理；2. 学生能够通过实验和观察，收集和处理数据，得出科学合理的结论；3. 学生能够运用数学知识进行简单的力学计算，提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到机械原理在日常生活和生产中的重要性，培养对机械工程的兴趣和热爱；2. 学生能够通过合作学习，培养团队精神和沟通能力，增强解决问题的自信心；3. 学生能够关注机械原理在科技发展中的应用，培养创新意识和环保意识。
本课程针对初中年级学生，结合学生好奇心强、动手能力逐步提高的特点，注重理论与实践相结合，培养学生的科学素养和实际操作能力。
课程目标具体、可衡量，旨在使学生在掌握机械原理基础知识的同时，提高解决实际问题的能力，激发学生对机械工程的兴趣，培养其创新精神和合作意识。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 机械原理基本概念：介绍力的概念、分类、作用效果；功和能量的概念及其转换关系。
2. 简单机械系统：讲解杠杆原理、滑轮组、齿轮组等简单机械的构造、工作原理及实际应用。
3. 力学计算：学习力的合成与分解、功的计算方法，以及力的作用效果分析。
4. 实践操作：组织学生进行实验，观察简单机械系统的运动规律，进行数据收集和处理。
5. 应用与创新：探讨机械原理在日常生活、生产中的实际应用，激发学生创新意识。
教学内容依据教材章节进行安排，具体如下：第一章：机械原理基本概念1.1 力的概念与分类1.2 力的作用效果1.3 功与能量第二章：简单机械系统2.1 杠杆原理2.2 滑轮组2.3 齿轮组第三章：力学计算3.1 力的合成与分解3.2 功的计算3.3 力的作用效果分析第四章：实践操作4.1 实验一：杠杆实验4.2 实验二：滑轮组实验4.3 实验三：齿轮组实验第五章：应用与创新5.1 机械原理在日常生活中的应用5.2 机械原理在生产中的应用5.3 创新设计探讨教学内容科学、系统，注重理论与实践相结合，旨在帮助学生掌握机械原理知识，提高解决实际问题的能力。
机械原理三级项目课程设计要求
机械原理课程设计三级项目研究计划要求经过前期的讨论课和后期修改，已经初步确定出了各组方案，从今天开始，需对所选方案进行具体设计，内容如下：1.根据自己的设计目的，定出设计工艺参数，如工作行程的长度，末端执行构件的速度，外载荷的大小，所有连杆机构需要给定行程速比系数，连杆质量等。
根据这些参数来确定整个传动系统的各个部分尺寸。
2.根据以上参数和计算所得尺寸，选择合适的比例尺，在A1图纸（机械馆310购买，一张A0可以裁成两张A1,每组必须要一张A1图纸）中央位置画出整个传动方案的机构运动简图，要求大方美观（关系到评分高低）。
3.利用相对运动图解法，对所画的结构运动简图进行两个位置（在第一个位置上旋转90°或者180°得第二位置）的速度、加速度分析（矢量方程写在说明书上，图纸上只画对应的速度和加速度多边形），此四图（2速度图、2加速度图）分布于A1图纸机构运动简图的左右侧，同样需要选择合适的比例尺，画出的图形才比较美观。
4.利用3.4节（平面机构的力分析，参照例3-5）中动态静力分析方法，对结构运动简图中的连杆机构进行拆分杆组和进行力分析（同样是两个位置的拆分杆组和力分析），需要考虑连杆的惯性力，已经执行构件最终传递到连杆机构的外载荷，不需考虑摩擦力，此时对应的图应布置合理，美观。
5.如果存在凸轮机构，请另外增加一张A2图纸，用于设计凸轮轮廓曲线。
6.根据机构尺寸，执行构件速度和外载荷，使用解析法对机构进行速度、加速度以及原动件驱动力进行分析，使用MATLAB画出一个周期的速度变化曲线，加速度变化曲线和原动件驱动力变化曲线，需在说明书上进行分析，并提交MATLAB程序。
7.具有4成员的团队，必须画出整个传动方案的三维模型，作出运动仿真，具有三成员的团队，建议做出三维模型，运动仿真选做。
8.周五或者周六组织答辩，答辩程序与讨论课形式一样，随机抽取答辩者，答辩时需放映机构搭接视频（2-3分钟），视频内容与所做课题方案必须对应，尺寸无要求。
大三机械原理课程设计
大三机械原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握大三机械原理课程中的基本概念、原理和公式，如力学、运动学、动力学等；2. 掌握机械系统的分析、设计和计算方法，能运用相关理论解决实际问题；3. 了解机械原理在工程实际中的应用，结合实例进行分析。
技能目标：1. 能够运用所学知识对机械系统进行受力分析、运动分析和动力分析；2. 掌握机械设计的基本步骤和方法，能够设计简单的机械装置；3. 能够使用相关软件（如CAD、MATLAB等）辅助分析和设计，提高工作效率。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械原理课程的兴趣，激发学生主动学习和探索的精神；2. 培养学生的团队协作意识和沟通能力，提高解决实际工程问题的能力；3. 增强学生的创新意识，鼓励学生在机械设计中尝试新思路和方法；4. 培养学生严谨、求实的科学态度，遵循工程伦理，关注环保和可持续发展。
本课程针对大三学生，具有较强的理论性和实践性。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养学生的创新能力和实践能力。
通过本课程的学习，使学生具备扎实的机械原理基础，为后续专业课程学习和未来从事相关工作奠定基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 机械原理基本概念：力学基础、运动学基础、动力学基础等；- 教材章节：第1章 机械原理概述，第2章 力学基础，第3章 运动学基础，第4章 动力学基础2. 机械系统分析：受力分析、运动分析、动力分析等；- 教材章节：第5章 机械系统的受力分析，第6章 机械系统的运动分析，第7章 机械系统的动力分析3. 机械设计方法：机械设计基本步骤、常用机械传动设计、机械零件设计等；- 教材章节：第8章 机械设计概述，第9章 常用机械传动设计，第10章 机械零件设计4. 机械原理在工程实际中的应用：结合实例分析，如机械装置设计、优化等；- 教材章节：第11章 机械原理在工程中的应用5. 计算机辅助分析与设计：运用CAD、MATLAB等软件进行机械系统分析与设计；- 教材章节：第12章 计算机辅助分析与设计教学内容安排与进度：1. 前四周：机械原理基本概念；2. 中间四周：机械系统分析；3. 后四周：机械设计方法；4. 最后一周：机械原理在工程实际中的应用及计算机辅助分析与设计。
机械原理专业课程设计
机械原理专业课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握机械原理的基本概念、定律和公式，如牛顿运动定律、能量守恒定律等。
2. 使学生了解各类机械传动、机构和控制系统的原理及其在实际工程中的应用。
3. 帮助学生理解机械系统的动态平衡、稳定性分析及优化方法。
技能目标：1. 培养学生运用数学和物理知识分析、解决机械原理问题的能力。
2. 提高学生设计简单机械传动系统和控制系统的实践操作技能。
3. 培养学生运用计算机辅助设计（CAD）软件进行机械系统建模和仿真。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械原理学科的兴趣和热情，激发学生的创新意识和探索精神。
2. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力，提高解决实际工程问题的自信心。
3. 引导学生关注机械工程技术对社会、环境的影响，培养其社会责任感和环保意识。
本课程针对机械原理专业的高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。
课程旨在帮助学生扎实掌握机械原理知识，培养其解决实际工程问题的能力，同时注重培养学生的情感态度和价值观，使其成为具有创新精神和实践能力的机械工程人才。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 机械原理基本概念：介绍机械系统的定义、分类及基本物理量，如力、位移、速度、加速度等。
2. 牛顿运动定律：阐述牛顿三定律的原理及其在机械系统中的应用。
3. 机械传动系统：讲解各类传动系统（如齿轮、带、链传动）的原理、设计和计算方法。
4. 机械机构和控制系统：介绍常见机构和控制系统的类型、原理及其在工程中的应用。
5. 动态平衡和稳定性分析：讲解机械系统动态平衡的条件、稳定性分析及优化方法。
6. 计算机辅助设计（CAD）：教授CAD软件的基本操作，运用软件进行机械系统建模和仿真。
教学内容按照以下教学大纲进行安排和进度：1. 第1周：机械原理基本概念，教材第1章；2. 第2-3周：牛顿运动定律，教材第2章；3. 第4-5周：机械传动系统，教材第3章；4. 第6-7周：机械机构和控制系统，教材第4章；5. 第8-9周：动态平衡和稳定性分析，教材第5章；6. 第10-11周：计算机辅助设计（CAD），教材第6章。
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。
机械原理课程设计指导书2012
机械原理课程设计指导书一、机械原理课程设计的目的与任务1、课程设计的目的机械原理课程设计是继机械原理课程之后独立的设计课程。
其目的是进一步加深学生对所学知识的理解。
使学生对于机构分析与综合的基本理论、基本方法有一个系统的完整的概念，培养学生综合运用所学知识独立解决机构设计问题的能力和使用计算机解决工程技术问题的能力。
同时培养学生的创新精神。
2、课程设计题目牛头刨床机构的设计3、课程设计的任务课程设计的任务是根据要求拟定和论证机器的主体机构的设计方案，并对选定方案进行运动分析，确定飞轮转动惯量，对进给凸轮机构和齿轮机构进行设计计算，最后完成设计图纸，设计说明书（16开纸），打印计算结果和图表结果。
课程设计包括，主体机构设计，凸轮机构设计，齿轮机构设计三个部分。
主体机构由学生自定设计方案，进给凸轮机构和齿轮机构采用统一设计方案。
4、课程设计的准备和注意事项在课程设计前要阅读指导书，复习有关课程内容，拟定主体机构的设计方案前要查阅有关资料，了解各种机构及其使用场合。
二、主体机构设计图1 牛头刨床机构图2 切削力主体机构是指实现刨刀往复运动（主运动）的传动机构，设计方案由学生在作方案比较和论证的基础上自选。
1、主体运动的运动要求和动力要求（1）刨刀工作行程要求速度比较平稳，空回行程时刨刀快速退回，机构行程速比系数在1.3-1.5之间。
（2）刨刀行程H=300mm或H=150mm。
曲柄转速、切削力、许用传动角等见表1，每人选取其中一组数据。
（3）切削力P大小及变化规律如图2所示，在切削行程的两端留出一点空程。
具体数据由表1选定。
2、设计要求在满足运动要求和动力要求的条件下，每人拟出2个设计方案。
确定每个方案的机构尺寸，绘出机构运动简图，并对每个方案进行运动分析，在此基础上对所拟定方案的各种性能进行多方面的分析和比较，从而选定一个比较合理的设计方案，最后对选定的方案用图解法作一个一般位置的运动分析，包括机构运动简图，速度，加速度矢量图，一起画在1号图纸上。
山建机械原理课程设计
山建机械原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握《山建机械原理》中基础机械原理，如杠杆、滑轮、齿轮等的工作原理及应用。
2. 学生能够描述常见工程机械的结构组成，及其在建筑工程中的应用。
3. 学生能够解释机械效率、力与运动的相互关系等概念，并运用相关公式进行简单计算。
技能目标：1. 学生能够运用所学机械原理，设计简单的机械结构，解决实际问题。
2. 学生通过小组合作，能够完成对工程机械的观察、分析、制作和测试，提高动手实践能力。
3. 学生能够运用科学方法进行机械效率的实验，收集数据，分析结果，并撰写实验报告。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对工程机械和建筑机械原理学习的兴趣，激发探究精神。
2. 学生在小组活动中，学会合作与交流，培养团队精神和责任感。
3. 学生通过了解机械在建设中的作用，增强对科技进步改善人类生活条件的认识，培养社会责任感。
课程性质：本课程为理论与实践相结合的课程，强调学生在学习机械原理的基础上，能够动手实践，解决实际问题。
学生特点：考虑到学生为初中生，他们对机械原理有一定的好奇心，动手能力强，喜欢探究和解决问题。
教学要求：教学应结合学生的认知水平，通过直观演示、实践操作等方式，提高学生对机械原理的理解和运用能力。
同时，注重培养学生的团队合作能力和科学探究精神。
教学过程中，将目标分解为具体可衡量的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容本节教学内容依据课程目标，结合《山建机械原理》教材，组织以下科学性和系统性的教学内容：1. 基本机械原理：- 杠杆原理：教学内容包括杠杆的分类、力臂与作用力的关系，以及杠杆原理在日常生活中的应用。
- 滑轮与轮轴：介绍滑轮的分类、工作原理，以及如何提高滑轮系统的效率。
- 齿轮原理：讲解齿轮的基本概念、分类、传动比的计算及应用。
2. 工程机械结构与原理：- 常见工程机械：学习挖掘机、吊车等工程机械的结构组成、工作原理及在建筑工程中的应用。
机械原理三级项目方案
方案评定及选择
方案一 轮椅进入平台方向与车门方向垂直，平台宽度 为轮椅整车长度。
方案二 轮椅进入平台方向与车门方向平行，平台宽度 为轮椅整车宽度。
功能求解 方案一尺寸求解
功能求解 方案一平面动态图
功能求解 方案二尺寸求解
功能求解 方案二平面动态图
方案分析及选择
①考虑高度问题，残疾成年人坐高大致为1300mm， 方案一中曲柄长971.6mm，方案二中曲柄长752.6mm， 方案二对门高的要求较低，最高提升高度较低，较为 安全； ②考虑占地问题，根据运动方向不同，方案一需令公 交车停靠在距路边大于1100mm（装置平台长度） +1030mm（轮椅整车长度），会妨碍到交通秩序，方 案二需令公交车停靠在距路边650mm（装置平台长 度），较为便利，不妨碍交通秩序。
机械原理三级项目汇报
汇报主要内容
1
项目组成员及分工
评定和选择
5
尺寸设计
6
速度及加速度分析
7
三维图
8
主要的参考文献
项目组成员
刘同磊：机构运动简图绘制 孙向男：说明书撰写 裴泽宇：速度及加速度分析 丁涛：三维设计，力分析，matlab
项目题目
客车（公交车）残疾人轮椅升降装置
设计要求
原动杆由起始位置转动到终止位置用时10s， 机架位于第一层台阶面内，平台起始位置位于第 二层台阶面内。原动杆及从动杆皆位于台阶内部。 平台经原动杆转动半周置于地面，轮椅到达平台 上之后，原动杆及从动杆带动平台转动至第二层 台阶面上，完成轮椅的上车过程。反之即为轮椅 的下车过程。
工作原理
该机构由双曲柄机构和平行四边形机构 组合而成。双曲柄机构可将原动曲柄的等 速转动转换成从动曲柄的等速或变速转动。 平行四边形机构的两曲柄以相同角速度同 向转动，而连杆只做平动
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机械原理课程设计三级项目研究计划
一、项目研究题目
1．给定题目
1)试设计一种运输机械，要求能间歇输送工件，并使工件间间距始终保持稳定
步长。
（工件尺寸自定，直线输送，要求步长为840MM）。
2)试设计一糕点切片机械，要求完成工艺动作：糕点的直线间歇移动和切刀的
往复运动，通过两者的动作配合进行切片，可通过改变直线间歇移动速度或每次间隔的输送距离，以满足糕点的不同切片厚度的需要。
设计要求：糕点厚度：10~20mm；糕点切片长度（亦即切片的高）范围：5~80mm；切刀工作节拍：40次／min。
其他参数可自选，要求选用的机构简单、轻便、运动灵活可靠。
3)试设计一剪板机械，主要功能是能将卷料展开并剪成一定长度的铁板，即将
板料作定长度的间歇送进，在板料短暂的停歇时间内，剪刀在一定位置上将铁板剪断。
因此剪板机主要包括铁板输送机构和剪断机构。
设计要求：原材料为成卷的板料。
每次输送铁板长度为2000MM；每次输送铁板到达规定长度后，铁板稍停，以待剪板机构将其剪断。
剪断工艺所需时间约为铁板输送周期的十五分之一，建议铁板停歇时间不超过剪断工艺时间的1.5倍，以保证有较高的生产率；输送机构运转应平稳，振动和冲击应尽量小（即要求输送机构从动件的加速度曲线连续无突变）。
4)试设计一医院用棉签制造机械，拟用机器代替手工卷制棉签。
棉签卷制过程
可以仿照手工方式进行动作分解，亦可另行构想动作过程。
按照棉签的手工卷制方法进行分解后得到：①送棉：将条状棉通过机构定时、适量送入；②揪棉：将条状棉压（卷）紧并揪棉，使之揪下定长的条棉；③送签：将签杆送至导棉槽上方与定长棉条接触。
5)试为烤饼房自动化烤饼生产设计一机器，其主要实现功能描述：当烤饼在连
续运动的输送带上的铁盘运行时，机构能将烤饼往上抛起并使其在空中翻转。
该机构必须追踪输送带的等速度，拾起烤饼，把它抛起在空中翻转，最后饼落回到输送带上。
6)试为四肢瘫痪病人设计一个自动翻书器。
功能要求：四肢瘫痪病人除头部外
全部失去活动能力，她只能移动一小的“咬嘴棒”来控制开关。
翻书器要求轻便、灵活和安全，能自动翻阅标准硬皮书，并尽可能适用较宽范围的书。
7)试为广大乒乓球爱好者设计一种乒乓球发球机，功能要求：按乒乓球技术训
练的不同要求，将球不断发射出来，比人发出的球速度更快，力量大，且旋转更强。
8)试为台式电风扇设计摇头装置，风扇的直径为300mm
Φ，电扇电动机转速=，电扇摇头周期10
=。
T s
1450/min
n r
9)试为汽车设计雨刷机构（风挡刮水器），刮水器通过在挡风玻璃上不断来回
移动擦除积水，保持车窗洁净。
2．自选题目
学生可以根据自己的兴趣爱好，自由地选取研究项目。
研究题目可以从其他
关于机械原理课程设计或专业书籍资料中选择，也可以挖掘广泛存在于身边的机械机构或系统，针对市场流行的玩具以及电子产品或生活用品，比如音乐盒、光盘驱动器、门锁、闹钟等等。
注：鼓励学生利用自选题目进行项目研究。
二、项目研究任务要求
1.给出工作原理、原始数据及设计要求。
2.根据工艺动作要求拟定运动循环图。
3.进行各部分传动机构的选型，提出2~3种机械传动方案。
（画出草图）
4.进行方案评定和选择。
5.对传动机构进行尺寸设计和计算。
6.按比例画出机构运动简图。
（1#图纸）
7.对典型机构进行运动和动力分析（可应用计算机辅助分析手段，例如机构仿
真）。
8.提交项目说明书一份。
注：所提方案必须包含2种以上基本传动机构。
三、课程项目的实施与规划
项目要求分组完成，每组3～4人（每人要有不同分工），未给定的具体参数可根据实际情况自拟。
题目选取的难易程度，研究内容的多少都会影响到每组的最终成绩。
1、项目时间节点要求
1)第八周：布置设计任务。
要求学生了解设计要求和设计任务。
2)第九周～第十五周：启发、指导学生选择研究对象，引导学生学习相关知识
与理论，要求学生查阅资料、选题、并进行工具准备等工作。
3)第十六、十七周：以小组为单位，进行前期研究汇报。
小组的同学都要在台
前汇报，汇报前抽签决定主汇报人。
前期项目研究汇报内容主要包括：项目组成员、项目的题目、选题意义、功能分析、功能分解、功能求解、原理方案、方案评价、方案选择和主要的参考文献等。
4)第二十周：一周的集中课程设计，完成后续的方案设计、分析等工作，并提
交项目说明书一份和图纸一张。
说明书一律用B5纸，封面、内容按给定标准格式书写。
集中设计第五天时答辩，汇报设计工作和成果。
答辩后给学生1~2天时间修改错误，答辩两天后将设计图纸和说明书收上来。
2、项目的评价
研究项目的评分主要包括，题目选取的难易程度，创新性，出勤（10％）；前期研究演示汇报和讨论的情况（10％）；自评分和互评分（20％）；项目完成的质量包括项目说明书的的撰写质量（40%）；最终答辩情况（20%）。
机械原理教研室
2012年3月2日。