机械原理课程设计指导
流体机械原理(水轮机)课程设计指导书

《流体机械原理(水轮机)》课程设计指导书适用专业:热能与动力工程课程代码: 8511910学时: 3周学分: 3编写单位:能源与环境学院编写人:曾永忠、王桃系(部)主任:分管院长:批准时间:年月日1课程设计的目的专业课程设计是热能与动力工程专业的一个重要实践环节。
学生通过这一环节的学习和锻炼,可进一步巩固和加深所学理论知识,掌握水轮机转轮叶片水力设计的原理、方法和步骤,并使分析和解决工程实际问题的能力得到培养和训练。
2课程设计组织形式在设计室由教师集中指导。
3课程设计步骤1、概述(转轮水力设计目的、意义;对现有型谱的分析;主要设计理论方法、特点及基本假设、设计理论的发展方向)2、选择设计参数(1)选择参考转轮、论证、选择设计参数m s n Q n ση,,,,1111等。
(2)确定轴面流道形状尺寸:论证选择0b 、1Z 、上冠、下环型线、下环锥角a……。
(3)绘制轴面流网及各条)(m m L f V =曲线。
至少绘出五条轴面流线,6组等势线;校核、调整轴面流网精度要求:%5~3%100)(<⨯∆∆iiσσδ;绘制并检查各条)(m m L f V =曲线的变化规律是否正确合理。
(4)轴面涡线绘制---叶片绘型①0=u ω的设计方法的基本假设及流动分析;②设计的理论基础是在叶片无限多、无限薄假设下,流线与翼型骨线形状完全一致,因而可分别在各计算流面上求出流体质点相对运动轨迹---即可求得各流面上的翼型骨线;按强度要求加厚成型,再将各流面翼型按一定规律组合成叶片。
因此,可将混流式转轮变厚度回转面上的环列叶栅问题按流线法求解。
③要求:叶片范围轴面流线长至少分为6小段,包括进、出口边分点在内至少有7个分点。
注意合理选取上冠流线的长度。
)a. 流面上水流质点的运动分析---叶片微分理论(水流质点运动的微分方程、流线方程)沿各流线数值积分:m m u l rV rV r ∆-⋅=∆2ωθ (对上冠流线)θω∆-⋅=∆r V r r V l u m m 22 (对其余流线)b.论证、选择)(m u l f r V =变化规律;c .列表进行上冠流线数值积分(对计算结果检查包角∑∆=i θθ的正确性)d .列表进行其余流线数值积分(所得各轴面涡线的间距应平滑有规律的变化,以保证叶片光滑性检查符合要求。
机械原理课程设计指导书(四冲程)

机械原理课程设计指导书四冲程内燃机设计一. 已知条件: 在图示的四冲程内燃机中活塞行程 H = (mm ) 活塞直径 D= (mm ) 活塞移动导路相对于曲柄中心的距离 e= (mm ) 行程速比系数 K=连杆重心2c 至A 点的距离 2AC l = 系 数 AB l (mm) 曲柄重量 1Q = (N) 连杆重量 2Q = (N) 活塞重量 3Q = (N) 连杆通过质心轴2c 的转动惯性半径c ρ 2c ρ= 系数AB l 2(m 2m ) 曲柄的转速 n 1= (rpm) 发动机的许用速度不均匀系数 [δ]=曲柄不平衡的重心到O 点的距离 OC l = OA l (mm ) 开放提前角:进气门:-10°;排气门: -32° 齿轮参数:m=3.5(mm ); α=20°;a h *=12Z ='2Z =14; 3Z ='3Z =72 ;1Z =36示功图见P10图2所示。
二.设计任务1. 机构设计按照行程速比系数K 及已知尺寸决定机构的主要尺寸,并绘出机构运动简图(4号图纸)。
(凸轮要计算出装角后才画在该图上) 2. 选定长度比例尺作出连杆机构的位置图以活塞在最高位置时为起点,将曲柄回转一周按顺时针方向分为十二等分,然后找出活塞在最低位置时和活塞速度为最大时的曲柄位置(即曲柄旋转一周共分十五个位置)并作出机构各位置时的机构位置图,求出滑快的相对位移。
3. 作出机构15个位置的速度多边形求出这15个位置的BA V 、2C V 、B V 、ω2的数值,并列表表示。
(表一) 4. 作出机构的15个位置的加速度多边形求出15个位置的n BA a 、t BA a 、BA a 、2α 、2C a 、B a 的数值,并列表表示。
(表二)5.用直角坐标作滑快B 点的位移曲线B S =B S (φ),速度曲线)(ϕB B V V =及加速度曲线)(ϕB B a a =。
机械原理课程设计指导书-完整版

机械原理课程设计指导书题Ⅰ 四冲程内燃机设计一. 已知条件: 在图示的四冲程内燃机中活塞行程 H = (mm ) 活塞直径 D= (mm ) 活塞移动导路相对于曲柄中心的距离 e= (mm ) 行程速比系数 K=连杆重心2c 至A 点的距离 2AC l = 系 数 AB l (mm) 曲柄重量 1Q = (N) 连杆重量 2Q = (N) 活塞重量 3Q = (N) 连杆通过质心轴2c 的转动惯性半径c ρ 2c ρ= 系数AB l 2(m 2m ) 曲柄的转速 n 1= (rpm) 发动机的许用速度不均匀系数 [δ]=曲柄不平衡的重心到O 点的距离 OC l = OA l (mm ) 开放提前角:进气门:-10°;排气门: -32° 齿轮参数:m=3.5(mm ); α=20°;a h *=12Z ='2Z =14; 3Z ='3Z =72 ;1Z =36示功图见P10图2所示。
二.设计任务1. 机构设计按照行程速比系数K 及已知尺寸决定机构的主要尺寸,并绘出机构运动简图(4号图纸)。
(凸轮要计算出装角后才画在该图上) 2. 选定长度比例尺作出连杆机构的位置图以活塞在最高位置时为起点,将曲柄回转一周按顺时针方向分为十二等分,然后找出活塞在最低位置时和活塞速度为最大时的曲柄位置(即曲柄旋转一周共分十五个位置)并作出机构各位置时的机构位置图,求出滑快的相对位移。
3. 作出机构15个位置的速度多边形求出这15个位置的BA V 、2C V 、B V 、ω2的数值,并列表表示。
(表一) 4. 作出机构的15个位置的加速度多边形求出15个位置的n BA a 、t BA a 、BA a 、2α 、2C a 、B a 的数值,并列表表示。
(表二)5.用直角坐标作滑快B 点的位移曲线B S =B S (φ),速度曲线)(ϕB B V V =及加速度曲线)(ϕB B a a =。
机械原理课程设计指导书

机械原理课程设计指导书南昌大学机械设计及理论教研室前言本指导书是总结最近几届机械原理课程设计教学工作的基础上编写的。
目的在于指导学生在设计中根据给定的机器工艺、功能,正确进行机械运动简图的型综合及尺度综合,进一步提高学生机械运动简图设计能力,培养学生的分析和综合能力,培养学生创新能力。
设计内容基本覆盖了主要教学内容。
机械原理课程设计是机械原理教学工作的一个重要环节,是工科机械类学生入学后第一次接触到的大型综合设计,设计时间紧,内容多。
从教学角度出发,既需要活跃学生思维,又必须保证设计工作有序进行,这也是编写本指导书的另一目的。
为了进一步完善机械原理课程设计教学工作,殷切希望参加设计的学生通过设计提出宝贵的改进意见。
机械设计及理论教研室2005年12月一、机械原理课程设计的目的1.学会机械运动简图设计的步骤和方法。
2.巩固所学的理论知识,掌握机构分析与综合的基本方法。
3.培养学生使用技术资料,计算作图及分析与综合的能力。
4.培养学生进行机械创新设计的能力。
二、设计内容小平面刨削机运动简图设计及分析三、机器的工艺功能要求和原始参数1.刨削速度尽可能为匀速,并要求刨刀有急回特性。
2.刨削时工件静止不动,刨刀空回程后期工件作横向进给,且每次横向进给量要求相同,横向进给量很小并可随工件的不同可调。
3.工件加工面被抛去一层之后,刨刀能沿垂直工件加工面方向下移一个切削深度,然后工件能方便地作反方向间歇横向进给,且每次进给量仍然要求相同。
4.原动机采用电动机。
四、机器的工艺动作分解及要求根据机器的工艺功能要求,其工艺动作分解如下:1.刨刀的切削运动:往复移动,近似匀速,具有急回特性。
2.工件的横向进给运动:间歇移动,每次移动量相同,在刨刀空回程后期完成移动,要求移动量小且调整容易。
工件刨去一层之后能方便地作反向间歇横向移动进给,同样要求反向进给量每次相同且易调整。
3.刨刀的垂直进给运动:间歇移动,工件刨去一层之后刨刀下移一次,移动量调整方便。
邹慧君机械原理课程设计手册

邹慧君机械原理课程设计手册一、设计目的和意义机械原理是机械工程学科中的一门基础课程,是培养学生工程设计能力和机械产品研发能力的重要环节。
本课程设计手册旨在通过实际设计任务的完成,让学生掌握机械原理的基本理论和应用,培养学生创新思维和团队合作能力。
二、设计内容1.设计任务:实现一个四杆机构的运动传动机构设计。
2.设计原理:通过运用机械原理中的平面连杆机构和曲柄滑块机构的知识,设计一个满足给定要求的四杆机构。
3.设计步骤:根据学习的机械原理知识,按照以下步骤进行设计:a.分析设计要求和约束条件,明确设计目标。
b.选择合适的机构类型,确定机构中各个连杆的长度比例。
c.根据运动要求和传动要求,确定曲柄的转动角度和速度。
d.设计连杆的长度,满足运动要求和平面连杆机构的运动规律。
e.绘制机构的设计图纸,包括各个连杆和曲柄的位置、尺寸和运动轨迹。
f.进行机构的力学性能分析,检验机构是否满足设计要求。
g.制作实物模型,验证设计的准确性和可行性。
三、设计要求1.机构设计要符合机械原理的基本原理和规律。
2.设计结果要满足给定的运动和传动要求。
3.设计过程中需要进行力学性能分析,保证机构的稳定性和可靠性。
4.设计图纸和实物模型要清晰、准确,能够展示设计思路和实际效果。
5.设计报告要详细记录设计过程、设计思路和设计结果,并包括合理的结论和建议。
四、设计材料1.教科书和参考书籍:《机械原理》、《机构学与机械学》等。
2.设计软件:AutoCAD、SolidWorks等。
3.绘图工具:铅笔、直尺、圆规等。
4.实验设备:滑块曲柄机构实验装置、数字力学性能测试仪器等。
五、设计流程1.设计任务分析:仔细阅读设计要求,明确设计目标和约束条件。
2.设计原理分析:回顾机械原理课程学习的内容,理解机械原理的基本原理和规律。
3.设计方案确定:选择合适的机构类型,并根据给定要求确定机构中各部分的参数。
4.设计图纸绘制:使用设计软件或手绘工具,绘制机构的设计图纸,并标明各个部分的尺寸和运动轨迹。
机械原理课程设计pdf陈明

机械原理课程设计pdf 陈明一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握机械基本原理,包括力的作用、简单机械的构成和功能;2. 掌握机械效率的计算方法,并能应用于实际问题;3. 掌握机械运动的基本类型,及其在实际中的应用。
技能目标:1. 能够运用所学知识分析并解决简单的机械问题;2. 能够设计简单的机械装置,并进行效率评估;3. 能够通过实际操作,验证机械原理的相关理论知识。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械原理学习的兴趣,激发其探究欲望;2. 培养学生的团队合作意识,使其在合作解决问题中体验到学习的快乐;3. 培养学生尊重科学、严谨求实的态度,形成正确的价值观。
课程性质:本课程为初中物理机械原理部分,结合学生年级特点,注重理论知识与实际应用相结合,强调动手实践和合作探究。
学生特点:初中生正处于形象思维向抽象思维过渡的阶段,对机械原理有一定的好奇心,但需要具体实例和实践活动来辅助理解。
教学要求:教师应采用多元化的教学方法,如案例分析、小组讨论、实验操作等,引导学生主动参与,提高学生的实践能力和创新能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果,使学生在课程结束后能够达到预期的教学效果,为后续学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 简单机械原理:包括杠杆、滑轮、轮轴等基本类型及其应用;- 教材章节:第三章第三节《简单机械的应用》2. 机械效率的计算与评估:介绍机械效率的定义、计算方法及其在实际机械中的应用;- 教材章节:第三章第四节《机械效率的计算》3. 机械运动类型:平移、旋转等基本运动类型及其在生活中的应用实例;- 教材章节:第三章第五节《机械运动类型及其应用》4. 实践活动:设计并制作简单的机械装置,进行效率测试;- 教材章节:第三章实践活动《制作一个简单机械装置》教学大纲安排:第一课时:简单机械原理的学习与应用;第二课时:机械效率的计算与评估;第三课时:机械运动类型及其在实际中的应用;第四课时:实践活动,设计制作简单机械装置并进行效率测试。
(完整版)《机械原理》毕业课程设计指导书

第1章概述1.1 机械设计的过程、内容及机械原理课程设计的意义设计是创造性的建立满足功能要求的技术系统的活动过程。
机械设计的步骤和内容一般可分为四个阶段,即:产品规划阶段、方案设计阶段、详细设计阶段和改进设计阶段。
1. 产品规划阶段本阶段主要是通过市场调查了解市场需求,做出市场预测,对产品开发的可能性作综合研究并提出可行性报告,本阶段最终目的是确定任务并给出详细的设计任务书。
2. 方案设计阶段通过规划阶段明确了设计任务,确定了系统的功能。
当然能实现同一功能的系统可以有不同的工作原理,同一原理又可以有不同的运动方案。
通过功能分析并确定了工作原理的基础上进行工艺动作构思,初步拟定出从原动机经传动机构到执行机构的运动方案,并画出各执行构件动作相互协调配合的运动循环图,设计各执行机构,画出机构运动简图并作机构的运动学分析和动力学分析计算,这是机械产品方案设计阶段的主要内容。
3. 详细设计阶段该阶段是将机械运动简图具体化为机器及零部件的合理结构。
完成机械产品的总体设计、部件和零件设计,完成全部生产图纸并编制设计说明书等技术文件。
4. 改进设计阶段本阶段的主要任务是根据试验、使用、鉴定所暴露的问题,进一步做出相应的技术完善工作,以确保产品的设计质量。
设计是一个创新的过程,而在设计的四个阶段中,方案设计的创新及其优劣尤为重要,它对机械系统功能的实现、性能的好坏、经济性及其市场竞争力具有决定性的作用,直接关系到机械设计全局的成败,因此机械系统的方案设计在整个机械设计中占有极其重要的地位。
而《机械原理》课程的内容正是为方案设计提供了理论依据和基本方法,机械原理课程设计则是机械系统运动方案设计的一个综合训练。
机械原理课程设计是本科阶段的第一个课程设计,它对初步掌握机械系统的方案设计和了解机械设计的内容和方法具有重要意义。
1.2 课程设计的目的通过综合运用机械原理及相关课程所学内容,针对一个实际机械系统完成课程设计,达到以下目的:1. 巩固和加深对机械原理课程内容的理解;2. 初步掌握机械系统方案设计的方法并对机械设计的全过程有个初步了解;3. 培养学生分析问题和解决问题的能力,并对学生的创新意识和创新方法进行初步训练;4. 培养学生自学、查阅资料和独立工作的能力,同时培养学生的团队协作精神;5. 培养学生运用计算机技术解决实际工程的能力。
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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机械原理课程设计指导一、课程设计的目的和内容1 课程设计的目的1.巩固并灵活运用所学相关知识;2.具有初步的设计机械运动方案的能力;3.提高分析问题、解决问题的能力;4.提高创新意识和能力;5.培养运用现代设计方法解决工程问题的能力。
2. 课程设计的任务(进行机械系统的运动方案和传动系统设计)确定工作原理和运动形式,绘制工作循环图;设计几种运动方案并进行分析、比较和选择;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;进行机械动力性能分析与综合;编写说明书及相关程序。
3.课程设计的内容机械原理课程设计,通常以满足一定使用要求或工艺要求的机械为设计对象。
机械原理课程设计,通常包括下列内容:机械系统方案的拟定;机械系统运动动力参数计算;设计计算说明书一份。
完成规定的全部工作后,应进行设计答辩。
二、课程设计的一般步骤1. 设计准备1)阅读和研究设计任务书,明确设计内容和要求,分析原始数据及工作条件。
2)借阅(图书馆)、搜集(含网上搜集)有关设计信息、资料及机构设计手册;复习课程有关内容,熟悉有关机构的设计方法,拟定设计计划,准备设计资料。
2. 机械系统的方案设计机械产品是以机械运动为特征的技术系统,机械系统方案设计的核心是机械运动方案设计,它在机械系统设计的总体中,占有十分重要的地位,也是最具创造性和综合性的内容。
1)机械执行系统运动方案设计执行系统是机械系统中的重要组成部分,是直接完成机械系统预期工作任务的部分。
执行系统由一个或多个执行机构组成。
执行构件是执行机构的输出构件,其数量及运动形式、运动规律和传动特性等要求,决定了整个执行系统的结构方案。
机械执行系统的方案设计是机械系统总体方案设计的核心,是整个机械原理工作的基础。
执行系统方案设计的内容功能原理设计:就是根据机械预期实现的功能,考虑选择何种工作原理来实现这一功能要求。
运动规律设计:是指为实现上述工作原理而决定选择何种运动规律。
执行机构型式设计:是指究竟选择何种机构来实现上述运动规律。
执行机构的协调设计:就是根据工艺过程对各动作的要求,分析各执行机构应当如何协调和配合,设计出协调配合图。
机构尺度设计:是指对所选择的各个执行机构进行运动和动力设计,确定各执行机构的运动尺寸,绘制出各执行机构的运动简图。
运动和动力分析:即对整个执行系统进行运动分析和动力分析,以检验其是否满足运动要求和动力性能方面的要求。
方案评价与决策:方案评价包括定性评价和定量评价。
前者是指对结构的繁简、尺寸的大小、加工的难易等进行评价,后者是指将运动和动力分析后所得的执行系统的具体性能与使用要求所规定的预期性能进行比较,从而对设计方案作出评价。
2)机械传动系统方案设计传动系统位于原动机和执行系统之间,将原动机的运动和动力传递给执行系统。
除进行功率传递,使执行机构能克服阻力作功外,它还起着如下重要作用:实现增速、减速或变速传动;变换运动形式;进行运动的合成和分解;实现分路传动和较远距离传动;实现某些操纵控制功能(如启动、离合、制动、换向……)等。
传动系统方案设计是机械系统方案设计的重要组成部分。
当完成了执行系统的方案设计和原动机的预选型后,即可根据执行机构所需要的运动和动力条件及原动机的类型和性能参数,进行传动系统的方案设计了。
传动系统方案设计内容:(1)确定传动系统的总传动比。
(2)选择传动类型。
即根据设计任务书中所规定的功能要求,执行系统对动力、传动比或速度变化的要求以及原动机的工作特性,选择合适的传动装置类型。
(3)拟定传动链的布置方案。
即根据空间位置、运动和动力传递路线及所选传动装置的传动特点和适用条件,合理拟定传动路线,安排各传动机构的先后顺序,以完成从原动机到各执行机构之间的传动系统的总体布置方案。
(4)分配传动比。
即根据传动系统的组成方案,将总传动比合理分配至各级传动机构。
(5)确定各级传动机构的基本参数和主要几何尺寸,计算传动系统的各项运动学和动力学参数,为各级传动机构的结构设计、强度计算和传动系统方案评价提供依据和指标。
(6)绘制传动系统运动简图。
3.整理编写设计计算说明书说明书内容:目录设计题目传动方案的拟定及说明机构的尺寸综合机构的运动分析、动力分析分析、计算程序及说明设计小结参考资料4.设计总结与答辩三、课程设计中应注意的事项1. 设计态度机械原理课程设计是第一次较全面的设计训练,它对以后的设计工作打好基础具有重要意义。
在设计过程中必须严肃认真,刻苦钻研,一丝不苟,精益求精,才能在设计思想、方法和技能方面获得较好的锻炼和提高。
2. 设计思想必须发挥设计的主动性,主动思考问题,独立完成设计任务。
设计能力是依于长期的设计实践逐渐提高的,在设计工作中能否很好地利用已有的设计资料继承和发展这些经验和成果、加快设计进度,是设计工作能力的重要体现。
但是根据新的设计任务和具体工作条件进行具体分析,在参考已有资料的基础上创造性地进行设计、构思,更是工程技术人员不可缺少的能力。
所以,在课程设计中正确处理参考现有资料和创新的关系,才能保证设计质量,提高设计能力。
认为设计必须全部是独创的想法是不现实的。
但忽视创新就会陷于盲目抄袭资料、照猫画虎,设计能力也不能得到培养和提高。
四、执行机构的运动方案1.执行构件的运动形成与基本机构为使执行机构满足机械的功能要求,首先应将机械的总功能分解成若干个分功能,每个分功能由一个执行机构去完成。
执行构件就是根据执行机构的功能要求去完成规定的动作。
如图1所示冲压机的总功能就分解为滑块5上下移动的冲压功能和滑块8的自动送料功能。
执行构件的运动形式有回转运动、直线运动和曲线运动三种。
按运动有无往复性和间歇性,基本运动分为:单向转动,往复摆动,单向移动,往复移动和间歇运动。
曲线运动则是由两个或两个以上基本运动合成的复合运动。
原动机最普遍的运动形式是转动。
原动机运动的单一性与生产要求执行机构具有运动的多样性之间要靠应用各种不同的机构进行运动变换。
运动变换包括运动形式,运动速度和运动方向的变换及运动合成(或分解)等。
实现运动变换的基本机构类型、特点及适用性见表2.1。
图2 基本机构的运动形式变换(A—连杆滑块组 B—铰接二杆组)表1 基本机构类型、特点及适用性机构名称运动变换特点适用范围或应用举例平面连杆机构可将单向转动变换为往复摆动或移动,一般具有运动可逆性1.改变各构件相对长度可实现不同的运动要求2.连杆曲线可满足不同的轨主要用于运动形式和运动速度的变换,不适于高迹设计要求3.低副机构,磨损小,承载能力高速运动凸轮机构盘形凸轮移动凸轮可将凸轮的转动(往复移动)变成推杆的往复移动或摆动1..推杆可实现预期任意运动规律的往复运动2.高副接触,易磨损,承载不宜太大3.受压力角和机构紧凑性限制,推程不宜太大适用于各种机械的控制及辅助传动,应用于自动机床、印刷机械等自动、半自动机械中圆柱凸轮可将凸轮的转动变成与之垂直方向的往复移动或摆动间歇运动机构棘轮机构可将往复摆动变为间歇的转动可实现有单向停歇的转动,但高速运动时冲击、噪声较大用于各种转位机构或进给机构,适于低速机械槽轮机构不完全齿轮机构可将单向连续转动变为单向停歇的转动斜面机构将移动变为另一方向的移动,λ≤φ时有自锁性1.面接触,可承受较大的载荷2.位移小,增力较大斜面压力机螺旋机构将转动变为与之垂直方向台虎钳,,螺旋压的移动,λ≤φ时有自锁性3.效率低力机,千斤顶等摩擦轮机构圆柱摩擦轮可传递两平行轴运动1.靠两轮间摩擦传递运动和动力,结构简单2.具有过载保护性3.效率低用于转动比要求不严格,载荷不大的高速传动圆锥摩擦轮可传递两相交轴运动齿轮机构圆柱齿轮传递两平行轴匀速运动 1.瞬时转动比恒定2.传递功率大,速度高3.精度高,效率高,寿命长广泛用于各种机械的传动系统和变速机构中,用以变换速度大小和运动轴线的方向锥齿轮可传递两相交轴匀速运动交错轴斜齿轮可传递两相错轴匀速运动点接触,易磨损,承载能力小蜗杆蜗轮转动比大,平稳,发热量大,效率低带传动V带传动可变换运动速度1.摩擦传动,具有过载保护性能2.有弹性滑动,传动精度低可实现较远距离的传动,适于较高转速平带传动可变换运动速度和方向链传动滚子链传动可变换运动速度啮合传动,有多边形效应,运动均性较差可实现较远距离的传动,适于低速传动基本机构所能实现的运动规律或运动轨迹都具有一定的局限性。
为使机构获得更复杂的运动特性,扩大其使用范围,可对基本机构进行演化或采用组合法来创造出新的机构。
组合法是运用串联、并联、时续等方式,将两个或多个基本机构按一定关系连接组成具有复杂功能的新机构或机构系统。
图3所示的冲压机就可看成曲柄摇杆机构与曲柄滑块机构串联组成,也可看成是在曲柄摇杆机构的摇杆上加接一个连杆滑块组扩充而成的。
关于机构组合请参见机械原理教材的有关内容。
2. 机构类型选择的一般要求1)必须实现功能要求这是选择机构类型的先决条件,且满足这一条件的运动方案也只是待选方案,还应进一步分析比较做出挑选。
2)必须满足功能质量要求机构方案的多解性使设计者可以拟出许多不同的方案,但彼此功能质量差异却可能十分悬殊。
从运动功能质量来看,应选择实现所需运动规律、运动轨迹、运动参数准确度高的机构,对有急回,自锁,增程,增力或利用止点位置要求的,也应选择具有相应性能且可靠性高的机构。
从动力功能质量来看,应选择传力性能好,冲击,振动,磨损,变形小,运动平稳性好的机构。
3)必须满足经济适用性要求为减少功耗,应优先选用机械效率高的机构,而且机构运动链要尽量短,即构件和运动副数目要尽量少。
此外,所选机构类型还应符合生产率高,体积小,工艺性好,易于维修保养等技术经济要求。
3.执行机构运动方案1)机构的选择与评价将机械的总功能分解为各执行机构的运动后,应考虑选用哪种类型的机构来实现。
选择机构时可按着运动形式,运动速度和运动方向变换等需要,通过检索表1和图2选取合适的机构,如图3中冲压机构的方案1,2,5等;运用机构组合法构思出适合功能要求的机构,如图3中的方案3,4,5,6等就是运用机构串联组合法构思出来的;对现有功能类似机械中的机械进行分析,取其精华,在继承的基础上构思出适合设计要求的机构。
这样便可以构思出众多满足运动要求的机构方案。
对这些方案应根据机构选择的一般要求,从机构功能,功能质量和经济适用性三方面列出相关项目进行分析比较,从中选出最佳方案对难以直接做出判断的,经定量评价再选出最佳方案。
例如,冲压机的冲压机构,根据功能要求,考虑功能参数(如生产率、生产阻力、行程和行程速比系数等)及约束条件,可以构思出一系列运动方案。
如图3所示。
机构运动方案1和2机构运动方案3和4机构运动方案5和6机构运动方案7和8 图3 机构系列运动方案对以上方案初步分析如表2。