《机械原理课程设计任务书及指导书》.pdf

机械原理课程设计 任务书及指导书 编写：王仕仙 武汉工程大学邮电与信息工程学院 机械教研室 二 O 一二年六月 1 一、机械原理课程设计的目的 机械原理课程设计是使学生较全面、系统巩固和加深机械原理课程的基本原理和方法的重要环节，是培养学生“初步具有确定机械运动方案，分析和设计机械的能力”及“开发创新能力”的一种手段。其目的是：1)以机械系统运动方案设计与拟定为结合点，把机械原理课程中分敢于各章的理论和方法融会贯通起来，进一步巩固和加深学生所学的理论知识。2)使学生能受到拟定机械运动方案的训练，具有初步的机构选型与组合和确定运动方案的能力。3)使学生在了解机械运动的变换与传递及力传递的过程中，对机械的运动、动力分析与设计有一个较完整的概念。4)进一步提高学生运算、运用流行软件编写应用程序和技术资料的能力。5)通过编写说明书，培养学生表达、归纳、总结和独立思考与分析的能力。二、机械原理课程设计的任务 要达到课程设计的目的，必须配以课程设计的具体任务：按照选定的机械总功能要求，分解成分功能，进行机构的选型与组合；设计该机械系统的几种运动方案，对各运动方案进行对比和选择；对选定方案中的机构连杆机构、凸轮机构、齿轮机构，其他常用机构，组合机构等进行运动分析与参数设计；通过计算机编程，将机构运动循环图在计算机屏幕上动态地显示出来，并给出相应的运动参数值。三、机械原理课程设计的方法 机械原理课程设计的主要方法，是采用解析法建立求解问题的数学模型，在此基础上应用目前流行的可视化编程语言（如：VB）编写求解程序，显示所设计机构的运动图形、运动参数值及机构仿真。四、机械原理课程设计的步骤 1.功能原理方案的设计和构思 根据所选机械所要实现的功能(功用)采用有关的工作原理，由工作原理出发设计和构思出工艺动作过程。2.机械运动方案的设计 机械运动方案通常用机械运动示意图来表示，它是根据功能原理方案中提出的工艺动作过程及各个动作的运动规律要求，选择相应的若干个执行机构，并按一定的顺序把它们组合成机械运动示意图。这个机构系统应能合理地、可靠地完成上述 2 工艺动作。机械运动方案中所画出的表示机构结构型式、机构相互联接情况的示意图是进行机械运动简图设计尺度设计的依据。3.机械运动模型的建立 确定已知参数；作所选机构的封闭矢量图形，并建立相应的机构的位置矢量多边形方程；将矢量方程转换为直角坐标方程，求出机构各关键点的位置坐标方程；将位置方程两边对时间分别求一次、二次导数，联立求出机构的速度和加速度方程。4.根据所求出的位置、速度、加速度方程，应用可视化编程语言编制可视化的计算和动画显示程序，上机调试、运行通过。5.编写设计说明书 五、机械原理课程设计说明书的内容 课程设计说明书是技术说明书中的一种，每个学生毕业后都要接触实际的技术工作，都要会写技术报告、可行性论证报告、产品说明书等文件。因此学生在校期间应受到这方面的训练，掌握这一必须的基本技能。编写课程设计说明书，是学生对课程设计的总结，内容大致包括：1)设计题目(包括设计条件和要求)。2)原动机运动形式的选择。3)机械系统运动方案的拟定与比较。、4)运动综合、列出计算式，画出机构简图。5)完成设计所用方法及其原理的简要说明。6)机构运动分析，列出位置、速度、加速度方程式，计算特殊点的计算结果。7)写出自编的主程序，子程序及编程框图。打印出自编的全部程序，对程序中的符号变量作出说明，并列出数学模型中的符号与程序中符号的对照表。8)画出速度、加速度曲线图。9)对结果进行简要的分析讨论。10)列出主要参考资科并编号。11）小节：收获，体会和建议 设计说明书正文格式要求：目录 正文（正文书写格式如下）第一章 1.1 3 1.1.1 1.2 1.2.1 第二章 2.1 2.1.1 第 X 章 结论及体会 第 X 1 章 参考文献 第 X 2 章 附录 六、编写课程设计说明书的注意事项 1.预备好草稿本。每个学生在接到课程设计题目之后要备一草稿本，将课程设计过程中查阅、摘录的资料，初步的运算，编程的草稿，设计构思的草图，心得思路，书写的草稿等都记录在案。不要轻易散落、丢失。这些材料是写正式说明书的基本素材。2.说明书应该打印出来，要求文句通顺、步骤清楚、叙述简明。说明书上数据与图纸相符。3.说明书中所用的公式和数据应说明来源，参考资料应编号和书写页次。4.说明书中，每一自成单元的内容都应有大小标题，使其醒目突出。5.说明书中必须附有相应的图纸和计算程序。要求作图准确，布图匀称，图面整洁，线条、尺寸标注，符合制图标准的规定；画在方格纸上的曲线图要连接光滑。6.说明书应加上封面与目录装订成册。说明书封面格式见模板文档。七、机械原理课程设计题目参考 1.曲柄滑块机构 工作原理和特点：当曲柄整周回转时，滑块往复移动。对心曲柄滑块机构的滑块最大行程 s 为曲柄长度的两倍，若增加曲柄长度，可以增大行程。偏置的曲柄滑块机构具有急回运动特性，当曲柄长度或偏距加大时，急回特性显著，而连杆长度减小时，急回特性减缓。应用举例：手动冲孔钳、车门起闭机构 4 2 移动导杆机构 工作原理和特点：连杆为主动件，带动移动导杆相对固定滑块上下往复移动。应用举例：抽水机 3.凸轮机构 工作原理和特点：一般凸轮为主动件，作连续的回转运动或平移运动，其轮廓曲线的形状取决于从动件的运动规律。凸轮机构结构简单、紧凑、设计方便，但由于主从动件之间为点、线接触，易磨损，适用于运动规律复杂、传力不大的场合。yyy 应用举例：锻锤机的凸轮机构、穿孔机的凸轮机构。4.凸轮齿轮机构 工作原理和特点：凸轮为主动件，带动与扇形齿轮固接的摆动杆摆动，驱使齿条往复移动。应用举例：适用于自动车床送料、压紧、填充等机器中。注意：学生也可根据自己的实际情况，自己选择其它题目。八、学生应交的文件资料 1.最新编程软件编制的可视化运动分析和动画程序（源程序打印（一份），源程序电子档集体上交）。2.课程设计计算说明书（包含评分表）1 份。3.机械原理课程设计任务书及指导书 1 份。注意：上述 3 份材料，请装入一个新的资料袋中，资料袋上和设计说明书上需学生填写的，学生一定要填写齐全，否则不给出最后成绩。九、课程设计进度安排 第一周：了解课程设计有关内容和注意事项，用 VB 编制动画程序的方法，以及简单的VB 编程入门；找有关资料、确定设计题目并在草稿纸上编写设计程序。第二周：学生根据各自在草稿纸上编写的程序上机进行程序的调试，并撰写设计说明书，答辩。5 十、参考资料 1.机械原理课程设计 沈乃勋等编 高等教育出版社 公开出版 1998年。2.机械原理与设计课程设计 王三民主编 机械工业出版社 公开出版 2005年。3.机械原理（第七版）郑文纬 吴克坚主编 高等教育出版社 公开出版 1997年。4.Visual Basic 6.0入门与提高 王钦编著 人民邮电出版社 公开出版 2002年。5.Visual Basic程序设计 王汉新编著 科学出版社 公开出版 2002年。