燕山大学自动化机构构思设计复习分析
燕大机械原理第7章复习
啮合点沿N1N2 线移动。在主动轮顶圆与N1N2 线交
阴影线部分— 齿廓的实际工作段。点处B1脱离啮合。主动轮：啮合点从齿根走向齿 顶，而在从动轮，正好相反。
7.5.2 连续传动条件及重合度
为保证连续传动，要求：
一对轮齿啮合传动的区间是有限的。 要保证齿轮连续转动，则在前一对 轮齿脱离啮合之前,后一对轮齿必须
齿全高h：h=ha+hf
7、基圆齿距（法向齿距） 基圆齿距——基圆上的齿距Pb
Pb P cos
二、标准齿轮的基本参数
1、模数m
d zp
分度圆就是齿轮上 具有标准模数和标 准压力角的圆。
d pz
定义模数 m p 或 p m
∴d=mz 单位：mm ； m标准化。
2、分度圆压力角α
rK
rb
cos K
＝z1mcosα(tgαa1-tgα’)/2
ra1 B1
α’ rb1
αa1
P B2N1
N2 ra2
rb2 α2tgαa2 - rb2tgα’
O2
＝z2mcosα(tgαa2-tgα’)/2
∴εα=[z1(tgαa1-tgα’)+z2(tgαa2-tgα’)]/2π
ω2
重要结论：a’cosα’= a cosα
O2
提问：对于标准齿轮，有可能α’ <α吗？
特别注意： ▲分度圆和压力角是单个齿轮就有的； ▲节圆和啮合角是两个齿轮啮合后才出现的.
(3)齿轮齿条传动
标准安装： r1’ = r1 ，α’＝α 节线与分度线重合;
非标准安装： N1N2 线与齿廓垂直，且与基圆相切，
εα= 1.45
B1B2=εαP b = 1.45 Pb
自动化机构设计学习计划
自动化机构设计学习计划一、学习目的自动化机构设计是现代机械设计领域的重要部分，也是现代工业生产中不可或缺的一部分。
通过学习自动化机构设计，可以了解机械系统的结构和原理，掌握机械设计的基本方法和技术，提高自己的机械设计能力和实际应用能力，为未来的工程实践奠定坚实的基础。
二、学习内容1.自动化机构的基本概念和原理2.自动化机构的分类和特点3.自动化机构的设计方法和流程4.自动化机构的实际应用和案例分析三、学习方法1.系统学习理论知识通过阅读相关的教材、论文和课件，系统学习自动化机构设计的基本原理和方法，了解其在机械系统中的重要作用，掌握其基本的技术要点和设计流程。
2.实际操作和设计案例分析通过实际的设计案例分析和练习，掌握自动化机构设计的实际操作技能，理解设计过程中需要考虑的因素和技术要点，提高自己的设计能力和分析能力。
3.与导师和同学交流讨论在学习过程中，及时与导师和同学交流讨论，听取他们的意见和建议，共同探讨和解决存在的问题，相互学习和进步。
四、学习步骤1.阶段一：学习基本概念和原理通过阅读相关教材和论文，了解自动化机构的基本概念和原理，掌握其分类和特点，为后续的学习做好准备。
2.阶段二：学习设计方法和流程学习自动化机构的设计方法和流程，掌握其设计原则和技术要点，了解设计过程中需要考虑的因素和技术要点，为后续的实际应用打下基础。
3.阶段三：实际应用和案例分析通过实际的设计案例分析和练习，掌握自动化机构设计的实际操作技能，理解设计过程中需要考虑的因素和技术要点，提高自己的设计能力和分析能力。
五、学习资源1.教材：《机械设计基础》、《机械设计手册》等2.论文：《自动化机构设计的研究与应用》、《机械设计理论与技术》等3.课件：《自动化机构设计》、《机械设计》等4.在线资源：网络上的相关教学资源和案例分析六、学习效果评估1.定期考核：每学习一个阶段之后，通过定期的考核来评估学习效果和掌握程度，及时发现问题和进行改进。
设计方法学_燕山大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
设计方法学_燕山大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.企业进行设计策划的目的包括哪些？答案:增加企业竞争力提升企业整体形象提升产业创新能力创造产品2.调查问卷关于问题形式的设计，下列选项正确的是：答案:开放式问题封闭式问题后续性问题3.解决物理矛盾的可以采用的具体方法是：答案:空间分离、时间分离、条件分离、局部与整体分离4.叠加时需要注意的要点是：答案:不同叠加元素间的相对大小比例叠加元素间的位置叠加元素间的融合与统一叠加元素相交处的过渡5.产品的一般设计流程是指：答案:提出问题分析问题解决问题6.“产业微笑曲线”中附加值高的区域是：答案:研发市场7.创建情景故事板的步骤，包括：答案:确定故事角色构建故事场景讲一个故事视觉化表达8.TRIZ理论诞生于以下哪个国家：答案:俄国9.下列选项中哪个不属于灵感法的特点？答案:荒诞性10.产品设计项目确立的三个阶段是:答案:以上都是11.工业设计协同创新理念包括哪些？答案:全寿命周期协同设计形成统一的用户体验打造强大的品牌特征和内涵提升企业美誉度12.当很多形重复的出现的时候会形成（），当它有一定规律变化出现的时候就会形成（）。
答案:节奏感韵律感13.设计调研包含哪些调研内容：答案:用户研究市场信息调研社会资源信息调研技术信息调研14.对于观察法来说，科学观察应考虑的维度是:答案:布景结构公开性参与性15.下列不属于TRIZ经典理论体系所包含的方法是：答案:物理矛盾与分离原理、头脑风暴法、联想法16.我们可以通过以下哪几个方面来追求安定或轻巧的感觉：答案:材料的轻与重增大支撑面积减少支撑面积体块的分割17.关于卡片归纳分类法，包括以下哪些类型？答案:开放式的卡片分类法封闭式的卡片分类法18.设计评估的两大原则是:答案:对消费者和社会有何意义对企业有何意义19.商业创新设计七大维度包括以下哪些？答案:营销创新战略创新品牌创新技术创新20.物理矛盾的类型：答案:几何类、材料及能量类、功能类21.一种将放射性思考具体化的方法是？答案:发散法22.对称与平衡中，结合对称方式，可以把平衡的状态分成：答案:对称平衡亚对称平衡非对称平衡23.原型设计（交互设计）流程包括:答案:画草图演示及讨论做原型原型测试24.品牌形象策划（CIS）包括哪些内容？答案:MIPIBI25.设计的视觉化阶段是指:答案:构思分析方案综合模型试验反馈修正26.项目开发具有的特点是:答案:具有前瞻性具有吸引人的创新点考虑市场需求符合企业的理念27.以下不属于技术矛盾的描述是：答案:一个产品或性能同时有两种相反的状态存在28.现代创造学奠基人美国奥斯本提出的一种创造能力的集体训练法是：答案:头脑风暴法29.所谓安定，是指形体的稳定性。
燕山大学《自动控制原理》本科教学大纲
反馈控制理论（A）教学大纲学时：81学时学分：4.5学分开课学期：第五学期课程类别：院系级必修课课程性质：专业基础课先修课程：高等数学、工程数学、普通物理学、电路原理、模拟电子技术、电机及其拖动基础。
教材：《自动控制原理》，吴忠强、张秀玲主编国防工业出版社一、课程的性质、目的与任务：本课程是工业自动化专业的重要专业基础课程。
通过本课程学习将为自动化类后继课程的学习打下理论基础。
为自动控制系统的分析和综合提供理论的工程计算方法。
二、课程的基本内容：1、绪论概述：自动控制、自动控制系统的概念，自动控制系统的两种基本形式（开环控制与闭环控制）。
自动控制系统的组成和分类。
自动控制理论发展简况：反馈控制理论的研究对象和方法。
自动控制理论的研究内容：系统分析和系统设计，对自动控制系统的基本要求。
2、线性系统的数学模型概述：数学模型的基本概念、表达方式，建模方法。
线性系统输入—输出时间函数描述：线性系统微分方程的列写，微分方程线性化的基本思想。
线性系统输入—输出传递函数描述：数学基础—拉氏变换，传递函数的概念。
典型环节的传递函数。
控制系统的方框图及梅逊增益公式：方框图的概念，方框图的化简，信号流图的基本概念，方框图与信号流图的关系，梅逊增益公式。
3、控制系统的时域分析控制系统的典型输入信号。
线性定常系统的时域响应及暂态响应的性能指标。
一阶系统的暂态响应。
二阶系统的暂态响应：暂态响应与极点之间的关系，暂态响应性能指标公式及计算，应用举例。
高阶系统的暂态响应：闭环主导极点、偶极子的概念。
线性系统的稳定性：稳定的概念，线性系统稳定的充要条件，Routh—Hurwitz 稳定判据（代数判据）及应用。
控制系统的稳态性能分析：稳态误差定义、产生原因、分类，给定稳态误差和扰动稳态误差的求取（误差终值和误差级数的计算），减小稳态误差的基本方法。
4、根轨迹法根轨迹的基本概念：根轨迹的概念，意义，举例。
绘制常规负反馈系统根轨迹的基本条件和基本规则。
燕山大学机械设计期末试题及大纲
燕山大学机械设计考研专业课复习大纲燕山大学机械设计考研专业课复习大纲一、课程的性质、目的与任务：本课程是一门培养学生机械设计能力的技术基础课。
是机械类各专业的主要课程。
教学的主要目的是使学生掌握有关机械设计的基础知识、基本理论和基本方法，训练 学生的设计构思(创新构思)和设计技能(实践技能)。
课程教学的主要任务是培养学生： 1、掌握通用机械零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，具有设计机械传动装置和简单机械的实践能力以及初步的设计构思及创新能力2、具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力。
3、掌握典型机械零件的实验方法，获得实验技能的基本训练。
4、树立正确的设计思想，并对机械设计的新发展有所了解。
二、教材：《机械设计》邱宣怀 高等教育出版杜三、课程的教学要求：1、要求掌握的基本知识：通用机械零件的主要类型、特点、应用、材料和标准。
2、要求掌握的基本理论和方法：机械设计的基本原则；机械零件的工作原理、受力分析、应力分析、失效形式和计算准则等。
零件设计中的的一些技术处理方法；理论联系实际的一些定性分析方法。
3、要求掌握的基本技能：设计计算、结构设计、制图、实验、编制技术文件和初步的设计构思技能。
四、重点复习内容：1、螺纹联接：螺纹联接的主要类型、螺栓联接的拧紧和防松、螺栓联接的受力分析、强度计算、提高螺栓联接强度的措施。
2、键、花键联接：键联接的主要类型、平键联接的计算；花键联接的分类和定心。
3、带传动：带传动的特点、应用和分类；带传动的受力分析、应力分析；带传动的弹性滑动和打滑；带传动的设计。
4、齿轮传动：齿轮传动的特点、应用和分类；齿轮传动的材料、失效形式和计算准则；直齿圆柱齿轮传动的强度计算；斜齿圆柱齿轮传动的强度计算；直齿圆锥齿轮传动的强度计算；参数选择和许用应力。
5、蜗杆传动：蜗杆传动的特点、应用和分类；蜗杆传动的材料、失效形式和计算准则；蜗杆传动的基本参数和几何计算；蜗杆传动的载荷计算；圆柱蜗杆传动的强度计算；蜗杆传动的效率、润滑和热平衡计算。
自动化机构设计基础2024
引言概述：自动化机构设计是自动控制系统中的关键组成部分，它通过将传感器、执行器、控制器等各种元件有机地组合起来，实现对物理系统的精确控制。
本文将以自动化机构设计基础（二）为题，继续讨论自动化机构设计的相关知识，探讨机构设计的关键要素和设计方法。
正文内容：一、机构设计中的关键要素1. 结构类型选择：在机构设计过程中，需要根据具体的应用需求选择适合的结构类型。
常见的机构结构包括平面机构、空间机构、同步机构等，每种结构都有其独特的特点和适用范围，因此选择合适的结构类型至关重要。
2. 运动学分析：机构设计的关键环节是进行运动学分析。
通过使用数学模型和计算方法，可以准确地描述机构中各个零件的运动规律和相互关系。
运动学分析是机构设计的基础，为后续的动力学分析和控制设计提供必要的依据。
3. 约束和自由度：在机构设计中，约束和自由度是两个重要的概念。
约束是指机构中各个零件之间的相对位置关系，而自由度则是指机构中可以自由运动的独立变量数目。
约束和自由度的合理选择将直接影响机构的设计效果。
4. 传动和传感元件选择：机构设计需要选择合适的传动和传感元件。
传动元件包括齿轮、皮带、链条等，传感元件包括传感器和执行器。
传动和传感元件的选择应考虑到工作负载、精度要求和可靠性等因素。
5. 强度和刚度分析：机构设计需要进行强度和刚度分析，以确保机构在工作条件下具有足够的强度和刚度。
强度分析考虑到静态和动态负载下零件的强度，刚度分析考虑到机构在运动过程中的变形和振动状况。
二、机构设计的方法1. 满足运动学要求：机构设计的首要目标是满足运动学要求。
根据具体的运动要求选择合适的结构类型和传动方式，并进行运动学分析，确保机构能够实现所需的运动轨迹和速度要求。
2. 强度和刚度设计：机构设计需要进行强度和刚度设计，确保机构在工作条件下具有足够的强度和刚度。
强度设计需要考虑工作负载和安全系数，刚度设计需要考虑机构在运动过程中的变形和振动限制。
燕山大学空间机构学作业PPT
n6 O1 OA P2 XA O2 r6 YB ZA L6 YA P1
OB
ZB
XB
UPS分支 速度分析示意图
A
PRPU分支
VO2 AVBO AB Ar6
VBi AVBO AωB ArBi
A
AVBO A A A T A A T li VBi ni [ ni ( rBi ni ) ] A ωB
1 0 0 ; 0 0 0
000;0 0 a
0 1 0; 0 0 0 0 0 1; 0 0 0
YB
XB
＄4
1 0 0 ; 0 a 0 0 1 0 ; a 0 0
ZA
＄3
由于所得的6个螺旋线性无关， 所以没有约束反螺旋，此分支的 自由度为6，对运动平台不产生 约束
工作空间缩小到一定范围 时，雅可比矩阵的最小值 始终不为零，这说明在这 样的工作空间内没有奇异 点。
五、5-UPS/PRPU并联机构静力学分析
1、静力学平衡方程
2、静力学传递矩阵
五、5-UPS/PRPU并联机构静力学分析
中间分支的约束力偶矩
B M CX M C c 5 B M C B M CY M C s 5 B M CZ 0
A A
n2
A
A
n3
A
A
n4
A
A
n5
rB 2 A n2
rB 3 A n3
rB 4 A n4
rB 5 A n5
A r6 A n6
A
n6
T
三、5-UPS/PRPU并联机构运动学分析
燕大机械原理第3章复习
——3.1 机构速度分析的瞬心法
图解法又可分为速度瞬心法、相对运动图解法和 线图法
瞬心（理论力学）：在任一瞬时，平面图形内速度等
于零的点称为瞬时速度中心
瞬心（机械原理）：当两构件i,j做平面相对运动时，
在任一瞬时，都可以认为它们是绕某一重合点作相对转动， 而该重合点则称为瞬时速度中心,简称为瞬心，以Pij表示。 （相对运动两构件上相对
VP13l(P13P14)1l(P13P34)3 31(P13P14)(P13P34)
1 P13 P34 3 P13 P14
第三章：平面机构的运动分析和力分析
——3.1 机构速度分析的瞬心法
用瞬心法解题步骤 ● 绘制机构运动简图 ● 确定瞬心位置
● 求构件绝对速度V或角速度
瞬心法的优缺点 ● 适合于求简单机构的速度，机构复杂时因瞬心数急剧增
复数矢量法：是将机构看成一封闭矢量多边形，并用复数 形式表示该机构的封闭矢量方程式，再将矢量方程式分别 对所建立的直角坐标系取投影。
矢量的复数表示法：a aei a(cos i sin) ax iay
已知各杆长分别为 l1l2l 3l4 ,1,1
求：2 ,3 ,2 ,3 , 2 , 3
2. 重合点的绝对运动可认为是动系的牵连运动和动点相对动系相对运 动的合成（应用于由移动副连接的重合点速度与加速度分析）
解题步骤
● 选择适当的作图比例尺,绘制机构位置图 ● 列出机构中运动参数待求点与运动参数已知点之间的运动分析矢量
方程式 ● 根据矢量方程式作矢量多边形 ● 从封闭的矢量多边形中求出待求运动参数的
大小或方向
速度多边形(Velocity polygon)的性质
● 联接p点和任一点的向量代表该点在
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前 言
生产自动化：指不需要人直接参与操作，而由机械设备 、精密仪表、电子计算机、人工智能、传动装置等组装起来的 机器，完成产品的全部或部分加工的生产过程。 包括加工过程自动化、物料存储和输送自动化、产品检验 自动化、装配自动化和产品设计及生产管理信息处理的自动化 等。 生产自动化不仅大大提高了生产率，把人们从繁重的劳 动中解脱出来；而且对提高产品质量，降低制造成本，促进产 业结构的合理化起到了积极的作用。由于自动化生产设备(生 产线)集机械、自动控制、检测传感、信息处理等技术为一体 ，因此在某种意义上可以说自动化生产设备(生产线)的水平高 低是衡量一个国家工业技术水平的综合指标。
自动化机构设计构思
Conceptual Design and Conceive of Automatic Mechanism
机械工程学院 牟德君 2014.3.1
目 录
《自动化机构设计构思实用图例》 第一章 自动化基本机构 1 直线运动机构(图例1—55) 2 摆动机构(图例56—82) 3 回转机构(图例83—l04) 4 复合运动机构(图例105—126) 第二章 自动上料装置中的各种机构 1 供料器(图例127—138) 2 利用振动式供料器及其它机构定向 排列工件的方法(图139—158) 3 隔离机构(图例159—184) 4 合路机构(图例185—194) 5 分路机构(图例195—201) 6 上料机构(图例202—219)
目 录
第五章 1 2 3 4 5 6 7 注： 清楚课上讲解的内容和未讲解的内容（见文档“14春 《自》课上内容取舍”） 未讲解的机构图例仅供课下自己阅读 其它机构 弹簧的几种特殊应用(图例433—437) 输出运动可调机构(图例438—447) 单向机构(图例448—452) 快速松脱机构(图例453—467) 轴的定位锁紧机构(图例468—4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ6) 销机构(图例477—490) 分度机构(图例491—497)
目 录
第四章 1 2 3 4 工业机械手 回转型机械手(图例349—385) 移动型机械手(图例386—409) 多指式机械手(图例410一424) 其它类型的机械手(图例425—432)
目 录
第一章 1 2 3 4 自动化基本机构． 直线运动机构(图例1—55) 摆动机构(图例56—82) 回转机构(图例83—l04) 复合运动机构(图例105—126)
目 录
第二章 自动上料装置中的各种机构 1 供料器(图例127—138) 2 利用振动式供料器及其它机构定向排列工件的方 法(图139—158) 3 隔离机构(图例159—184) 4 合路机构(图例185—194) 5 分路机构(图例195—201) 6 上料机构(图例202—219)
前 言
机械零件的种类是有限的，通过巧妙的组合，可以产 生形形色色的机构。各种机构的不同组合可以创造出无数 种装置或设备。 对于一名机械工程师，充分了解人类迄今为止所开发 出的各种各样的机构是极为重要的。在文学界常有“读书 破万卷，笔下能生花”的说法，作为机械设计工程师，只 有博采众家，开阔思路，才能高屋建瓴，举一反三。
目 录
第三章 l 2 3 4 5 6 7 自动夹紧机构 铰链杠杆夹紧机构(图例220一255) 偏心(凸轮)夹紧机构(图例256—286) 楔夹紧机构(图例282—308) 螺旋夹紧机构(图例309—315) 自动定心夹紧机构(图例316—329) 复合夹紧机构(图例330一336) 其它夹紧机构(图例337—348)
例：google收购日本若干机器人公司
前 言
机械 自动化生产设备(生产线) 控制
其中机械部分处于主导地位。 机械总体设计： 根据工件的特征(形状、尺寸、精度、材质、重量等)及 工艺动作、过程的要求，进行机构选型并确定配置方案 考虑检测元件的部署和对控制系统提出要求 意义： 对整个设备(生产线)的性能、成本、复杂程度等起 着决定性作用。生产过程的自动化，关键在于设计出结 构好、成本低且便于控制的机构。
参考资料
[课程教材]：黄越平，徐进进编. 自动化机构设计构思实用 图例，北京：中国铁道出版社，1993 [课程参考书]： [1] 自动化机构图例(设计手册类)(PDF文件) [2] 自动化机构图例，姜文炳译，北京：北京工业大学 出版社，1976
[公共邮箱]：ysu_zdhjg@，密码：zdhjg-ysu 内容：课件、参考文献，作业格式，项目要求，学生名 单等。
前 言
全书共497个机构 第一章 自动化基本机构 第二章 自动上料装置中的各种机构 第三章 自动夹紧机构 第四章 工业机械手 第五章 其他机构
其中许多图例为立体图，可使读者一目了然。本书在 编排上灵活采用了按机构的运动、用途及结构特点分类的 方法，既有普遍性又有针对性，基本符合实际工作中机构 选型的设计思路。另外附带说明的是：本书对选用图例中 的投影法第三角法未加改动，请读者予以注意。
前 言
国外引进设备或生产线虽然可以在较短的时间内提 高我国的工业生产水平，但从长远来看，应该注重学习 和消化国外的先进技术，特别是机构设计技术和检测、 控制技术，加强我国自动化设计的能力，提高材料、工 艺及元器件的水平，大胆创新，真正使我国的工业水平 产生大的飞跃。 本课程考虑到实用性、新颖性、代表性和启发性， 从数千个机构实例中进行精选。侧重介绍了自动化生产 设备(生产线)中各种机构的基本结构、动作原理及其特 点，没有过多地涉及机构的设计理论和计算方法，为读 者提供众多的自动化机构设计构思素材。为创新设计奠 定基础。
目 录
第三章 自动夹取机构 l 铰链杠杆夹紧机构(图例220—255) 2 偏心(凸轮) 夹紧机构(图例256—286) 3 楔夹紧机构(图例282—308) 4 螺旋夹紧机构(图例309—315) 5 自动定心夹紧机构(图例316—329) 6 复合夹紧机构(图例330一336) 7 其它夹紧机构(图例337—348) 第四章 工业机械手 1 回转型机械手(图例349—385) 2 移动型机械手(图例386—409) 3 多指式机械手(图例410—424) 4 其它类型的机械手(图例425—432)