机械原理课程设计07809
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。
机械原理课程设计(运动分析)
机械原理课程设计
五,机械原理课程设计的步骤 整周回转 原动件整周回转, 原动件整周回转, 从动件 往复摆动 往复移动 间歇转动 要求: 要求: 1)每人至少选出三种能实现所给运动形式要求的机构; )每人至少选出三种能实现所给运动形式要求的机构; 2)绘出所选机构的机构运动简图并阐述机构的特点; )绘出所选机构的机构运动简图并阐述机构的特点; 3)列举一个工程应用实例. )列举一个工程应用实例. 以上任务写在说明书上. 以上任务写在说明书上. 1,机构选型. ,机构选型.
机械原理课程设计
5,飞轮转动惯量的确定. ,飞轮转动惯量的确定. A:汇集全班同学各位置的等效阻力矩Mr(φ)数据, :汇集全班同学各位置的等效阻力矩 数据, 数据 绘出其曲线. 绘出其曲线. B:用图解积分法求出驱动功 d(φ) ,阻抗功 r(φ) : 图解积分法求出驱动功W 阻抗功W 求出驱动功 及驱动力矩M 曲线(期间设M 常数), 及驱动力矩 d(φ) 曲线(期间设 d(φ) =常数), 常数 计算出电机功率N 计算出电机功率 d . 以上绘图内容画在A3号图上,计算过程写在说明书上. 以上绘图内容画在 号图上,计算过程写在说明书上. 号图上
机械原理课程设计
4,主运动机构动态静力分析. ,主运动机构动态静力分析. 要求:求出各运动副中的反力及曲柄上所需的平衡力矩 要求:求出各运动副中的反力及曲柄上所需的平衡力矩. A:以各自所绘机构简图位置,求出切削力.(只作一 :以各自所绘机构简图位置,求出切削力.(只作一 .( 个位置) 个位置) B:由运动分析结果计算出各构件的惯性力,惯性力矩. :由运动分析结果计算出各构件的惯性力,惯性力矩. C:绘出各构件的受力图, 并用力矢量多边形求出各运 :绘出各构件的受力图, 动副反力及平衡力矩,将结果填人表中. 动副反力及平衡力矩,将结果填人表中. 以上绘图内容画在A1号图上,计算过程写在说明书上. 以上绘图内容画在 号图上,计算过程写在说明书上. 号图上
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。
机械原理课程设计方案书
机械原理课程设计方案书一、设计方案的目的和背景本设计方案旨在通过机械原理课程设计，加深学生对机械原理知识的理解和应用能力的培养。
通过设计一个实际机械系统，学生将能够综合运用机械原理相关知识，从而提高解决工程问题的能力。
二、设计方案的内容和任务1. 选题及背景本设计选择一个简单的机械系统作为设计对象，例如传动装置、悬挂系统等。
通过深入研究和了解该机械系统的工作原理和结构特点，学生可以在设计中运用所学的机械原理知识。
2. 设计要求根据选定的机械系统，确定以下设计要求：a) 系统的功能和工作要求b) 系统的结构和构造要求c) 系统的运动学和动力学要求d) 系统的稳定性、安全性和可靠性要求e) 设计的经济性和可制造性要求3. 设计步骤本设计分为以下几个步骤进行：a) 确定设计问题和目标b) 开展相关理论和工程知识的学习与研究c) 进行初步设计和方案选择d) 进行系统的详细设计和计算分析e) 进行系统的模型制作和测试f) 对设计方案进行评估和改进4. 设计内容在设计过程中需要完成以下主要内容：a) 系统的结构设计和分析b) 系统的运动学和动力学分析c) 系统的传动设计和力学计算d) 系统的稳定性和安全性分析e) 系统的经济性和可制造性分析f) 设计方案的制图和文档记录三、设计方案的组织和管理1. 设计组织本设计方案的组织以小组为单位进行，每个小组由3-5名学生组成。
每个小组成员根据自己的兴趣和擅长分工合作，负责不同的设计任务。
2. 设计管理本设计方案的管理通过以下方式进行：a) 设计目标和任务的明确b) 设定设计计划和进度安排c) 设计过程的跟踪和督导d) 设计成果的评估和反馈四、设计方案的实施和展示1. 设计实施根据设计计划和进度安排，小组成员分工合作，共同完成设计任务。
在设计过程中，可以充分利用计算机辅助设计和仿真软件进行模拟和分析。
2. 设计展示经过设计完成后，每个小组将撰写一份课程设计报告，报告中应包括以下内容：a) 选题及背景介绍b) 设计要求和方案选择c) 设计步骤和计算分析d) 设计成果和结论e) 设计过程中的问题和经验总结设计展示可以通过小组答辩、展板、演示等形式进行，以便学生之间相互汲取经验和互相学习。
机械原理课程设计
任务： 1.根据给定机械的工作要求，合理地进行机构的 选型和组合 2.拟定该机械系统的运动方案（通常拟定多个）， 对各运动方案进行对比和选择，最后选定一个 最佳的运动方案作为本设计的方案，绘出机构 运动简图。 3.对选定方案中的机构（凸轮机构、连杆机构、 齿轮机构、其他常用机构）进行设计和分析。 4.拟定、绘制机构运动循环图。 5.设计飞轮，进行机械动力分析与设计
• 准备：大丁字尺，绘图板、一套绘图工具， 15-30张草稿纸，签字笔， A1图纸1张 • 参考资料：机械原理课程设计、机械原理， 及任务书上推荐的书目
设计地点：图书馆或自行安排 辅导地点：图书馆2楼大过刊室 辅导时间： 18周二3-4节，三3-4,7-8节，四下午，五3-4 节； 19周二3-4节，三3-4,7-8节，四下午，五3-4 节； 注意：保持卫生、安静，勿喧闹，以免打扰 其他同学的学习
7.机构运动简图或设计方案的拟定和比较 8.机械系统运动循环图 9.对所选的机构进行运动分析、动力分析与设 计，并绘出机构的运动分析、动力分析线图 和凸轮、飞轮的设计图纸 10列出计算公式及主程序和所调用的子程序 （如未编程，则不进行此项） 11对结果进行分析讨论 12主要参考资料（资料号、主要作者、书名、 版本、出版地、出版年份），举例如下： [1]孙桓，陈作模.机械原理[M].6版.北京：高等 教育出版社，2001.
机械原理课程设计完整版
机械原理课程设计完整版一、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、原理和应用，培养学生的创新意识和实践能力。
通过本课程的学习，学生应达到以下目标：1.知识目标：（1）了解机械系统的基本组成部分及其相互关系；（2）掌握机械原理的基本原理和定律；（3）熟悉机械设计的基本方法和步骤；（4）了解机械原理在工程实际中的应用。
2.技能目标：（1）能够运用机械原理解决实际问题；（2）具备简单的机械设计能力；（3）学会使用相关工具和软件进行机械设计。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的团队合作意识和沟通能力；（2）增强学生对机械工程的兴趣和热情；（3）培养学生关注社会发展和科技进步的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.机械原理概述：介绍机械系统的基本组成部分，如机械元件、机械结构、机械系统等，并分析它们之间的相互关系。
2.机械原理的基本原理和定律：讲解力学、动力学、热力学等基本原理，以及能量守恒、功的计算、摩擦力等基本定律。
3.机械设计的基本方法和步骤：介绍机械设计的方法和步骤，如设计原则、设计流程、设计规范等。
4.机械原理在工程实际中的应用：通过案例分析，使学生了解机械原理在工程实际中的应用，如机械传动、机械控制系统等。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
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、原理和应用。
2.讨论法：学生进行分组讨论，促进学生思考和交流，提高学生的理解能力。
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实际中的应用。
4.实验法：安排学生进行实验，培养学生动手能力和实践能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们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。
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精选课件
14
功能原理设计 实例1
办公室取纸器设计 预期实现的功能是：办公室取便条用，每
次取一张 实现的原理有：
摩擦力 静电吸力 切向力精课件15功能原理设计 实例2
自动送料板装置 实现的原理有：
用顶吸法吸走顶部一张料板
用底部气吸法吸出料板的边缘，然后夹 走
将料板从底部推出，然后用夹板抽走
– 伺服电动机
液动机（液压马达、液压油缸）
气动机（气缸）
需完成工作：选定电机，定出转速、功率
精选课件
22
3.2 机构选型
3.2.1 传动系统机构选型
传动系统：减速增力/(增速）
带传动（含同步带）和链传动
齿轮传动（轮系）
螺旋机构
其他新型减速机构
连杆机构、凸轮机构
需完成工作：选定传动机构，定出各级传
设计题目
已按学号分发(共7组题目）
可以自选其他已有的题目
（一周内找老师更改，登记）
可以结合明年机械设计大赛自选题 目（明年5月参赛， 主题为“珍爱 生命，奉献社会”，内容为“在突 发灾难中，用于救援、破障、逃生、 避难的机械产品的设计与制作”）
精选课件
5
时间安排
学院安排的时间：
– 18~19周（专用周，但可能被占用）
工件固定不动，
采用不同尺寸
的专用刀具
（钻头和铰刀）
等速转动和纵
向送进运动。
精选课件 (钻床)
19
执行系统的运动规律设计
根据功能原理提出的工艺动作，进行运动 分解，构思出恰当的运动规律。
加工内孔机床的运动规律设计：
工件和刀具均 不转动，只让 刀具作直线运 动。（拉床）
精选课件
20
计算机的绘图机的运动规律设计
提前下题，提前完成
最后完成时间：
第19周周五下午3点前必须答辩结束
精选课件
6
几点要求
每班同一题目的同学组成一个小组
（一般为学号加减7）
每组选出组长一名，负责协调、组织本 组成员的设计（定题后报给老师）
答辩前每组自报每个组员的自评成绩 （由高到低排序，由本组成员讨论、综 合贡献大小而定）
答辩时按组逐一进行
动比，图纸上画出传动系统图，并标出
传动比
精选课件
23
3.2.2 执行机构选型
选型方法： 1、按照执行构件所需的运动特性进行机构选型 2、按照动作功能分解与组合原理进行机构选型
执行系统是机械系统中的重要组成部分。 执行系统由一个或多个执行机构组成。 机械执行机构选型是总体方案设计的核心。
精选课件
充分发挥团结协作、群策群力的精神
精选课件
7
答辩时完成的工作
图纸一张（A0/ A1，手绘/CAD）
– 机构运动方案简图
– 机械传动方案图
– 运动循环图
说明书一份（同一封面、纸张，左侧装订）
– 任务书；功能分析；功能分解及工艺动作；原始 数据及计算；方案设计思路及讨论改进；执行机 构设计步骤；机构上机分析检验过程；对所设计 的结果进行讨论；感想及建议；附录(程序源代码）
用摩擦板从顶部推出一张料板，然后夹 走
用摩擦轮将料板从底部滚出，然后夹走
精选课件
16
二、执行系统的运动规律设计
根据功能原理提出的工艺动作，进行运动 分解，构思出恰当的运动规律。
加工内孔机床的运动规律设计：
工件作等速转
动，刀具作纵
向等速运动，
进给运动是刀
具的径向进给
精选课件
（车床）
17
执行系统的运动规律设计
精选课件
10
2、机械运动方案设计的过程和内容
精选课件
11
精选课件
12
一、功能原理设计 ——根据预期实现的功能考虑相应的原理
功能原理设计思路是：分析功能要求，根据功能要求 提出可能实现它的功能原理
常用功能原理
机械推拉原理 摩擦传动原理 流体传动原理 电磁传动原理 材料变形原理 光电原理
精选课件
13
机械设计基础A1 课程设计
精选课件
1
课程设计的目的
从系统方案设计出发，融会贯通各章的理论和 方法，分析和解决与实际问题。
培养初步的机构选型及确定运动方案的能力
对运动学和动力学的分析与设计有一个较完整 的概念
提高运算、绘图、运用计算机完成机械系统整 体分析和设计
查阅有关资料的能力
培养学生表达、归纳、总结和独立思考与分析 的能力。
图纸固定不动，而绘图笔作横向和纵向 的移动，从而在绘图纸上绘出任意形状 复杂的平面曲线。
绘图笔仅作x方向运动，让绘图纸绕在 卷筒上绕x轴作往复转动，这两个运动 的合成可以在图纸上绘出复杂的平面图 形。
精选课件
21
三、机构构型设计
3.1 动力机类型的选择
电动机
– 交流异步电动机（推荐使用）
– 直流电动机
24
按照运动特性选型
（1）定速比转动变换机构
齿轮机构
蜗轮蜗杆
轮系（定轴、周转、复合）
带传动
链传动
摩擦轮
特殊的连杆机构
精选课件
25
按照运动特性选型
（2）连续转动→往复移动（摆动）
连杆机构
– 曲柄滑块、曲柄摇杆、摆动导杆 – 多杆机构
凸轮机构 组合机构
精选课件
2
课程设计的意义
国民经济发展的要求：需质量优、性能 好、效率高、能耗低、价格廉的机械产 品，机械原理课程设计内容是产品设计 的重要内容。
机械产品自动化的要求：各种机械均需 生产和操作过程的自动化，或者实现某 一工艺动作过程。
创新能力培养的要求
巩固、掌握、运用机械原理知识理论的 要求
精选课件
8
机械系统运动方案设计
1、机械系统设计的一般原则
1.1 机械的结构组成
机械
动力机 传动系统
执行系统 控制系统
机械
液体
电磁 回转运动 往复运动 间歇运动 轨迹要求
1.2 机械系统设计的一般原则
采用简短的运动链 有较高的机械效率 合理安排传动顺序 合理分配传动比（前小后大） 保证机械安全运转
精选课件
3
设计步骤
步骤
内容
要求
1 上课、熟悉题目 分组、定题、查资料
2 方案设计、分析 分析原理，提出方案、比
较，定一方案
3 尺寸综合、绘图 图解法、解析法（编 程）等
4 编程（建模）、上 编程、建模分析检验
机计算
机构
5 写说明书
统一格式（新封面）
6 答辩
精选课件
时间 1天 2天 2天
3天
1天 1天4
根据功能原理提出的工艺动作，进行运动 分解，构思出恰当的运动规律。
加工内孔机床的运动规律设计：
工件固定不动，
刀具绕被加工
孔的中心线转
动，进给运动
是刀具的径向、
纵向运动。
精选课件
18
（镗床）
执行系统的运动规律设计
根据功能原理提出的工艺动作，进行运动 分解，构思出恰当的运动规律。
加工内孔机床的运动规律设计：