【精品毕设】机械原理课程设计实例详解(包括源程序)
机械原理课程设计实例详解(包括源程序)
机械原理课程设计说明书课题名称：新型窗户启闭装置学院：机电工程学院专业：机械电子工程班级：09级01班小组成员：指导老师：课题工作时间：2011.9.1至2011.9.10前言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散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。
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。
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。
摘要：本次课程设计运用解析法建立了所设计的六杆机构的运动特性数学模型，利用Matlab运动仿真求出各铰接点和杆件的运动变化情况。
然后基于Visual Basic程序设计运动仿真，绘出相应铰接点运动特性曲线，并将用解析法基于Matlab环境下运行的结果与Visual Basic程序设计仿真运动值进行比较。
机械原理绪论课程设计案例
机械原理绪论课程设计案例一、课程目标知识目标：1. 了解机械原理的基本概念、研究对象及发展历程；2. 掌握机械原理课程的核心知识点，如力学基础、机构与机械系统、机械传动等；3. 理解机械原理在实际工程中的应用，培养机械设计的初步意识。
技能目标：1. 能够运用力学知识分析简单的机械系统，解决实际问题；2. 学会使用图解法和解析法对机械机构进行分析，具备一定的空间想象能力；3. 能够运用所学知识，设计简单的机械装置，并进行性能分析。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械原理学科的兴趣，激发学习热情，树立求真务实的科学态度；2. 增强学生的团队协作意识，培养沟通交流能力和创新精神；3. 使学生认识到机械原理在工程领域的重要性，增强社会责任感和使命感。
本课程针对高年级学生，课程性质为专业基础课。
结合学生特点，课程目标注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力和实际问题解决能力。
在教学过程中，要求教师关注学生的个体差异，充分调动学生的主观能动性，使学生在掌握基本理论知识的基础上，提升实践技能和创新能力。
通过本课程的学习，为学生后续专业课程的学习和工程实践打下坚实基础。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几部分：1. 机械原理基本概念：介绍机械原理的定义、研究对象及发展历程，使学生了解学科背景和基本框架。
参考教材章节：第一章 绪论2. 力学基础：讲解力学基本定律、受力分析、力矩和力偶等概念，为后续机构分析打下基础。
参考教材章节：第二章 力学基础3. 机构与机械系统：学习平面连杆机构、齿轮机构、凸轮机构等常见机构类型，以及机械系统的运动分析和动力学分析。
参考教材章节：第三章 机构与机械系统4. 机械传动：介绍各种机械传动方式，如带传动、链传动、齿轮传动等，并分析其工作原理和性能特点。
参考教材章节：第四章 机械传动5. 机械设计初步：结合实际案例，引导学生运用所学知识进行简单机械装置的设计和分析。
参考教材章节：第五章 机械设计初步教学内容安排和进度如下：1. 第1-2周：机械原理基本概念及发展历程；2. 第3-4周：力学基础；3. 第5-8周：机构与机械系统；4. 第9-10周：机械传动；5. 第11-12周：机械设计初步。
机械原理课程设计实例6
机械原理课程设计实例6一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握机械原理中齿轮、杠杆和滑轮的基本概念及应用。
2. 学生能够运用所学的机械原理知识，分析并解释日常生活中的简单机械实例。
3. 学生掌握基本的机械传动原理，能够列举并解释不同机械传动方式的特点和适用场景。
技能目标：1. 学生能够运用机械原理，设计简单的机械装置，解决实际问题。
2. 学生具备运用图示、计算和实验等方法分析机械系统性能的能力。
3. 学生能够通过小组合作，进行有效沟通，共同完成机械设计项目。
情感态度价值观目标：1. 学生对机械原理产生浓厚的兴趣，培养探索科学的精神。
2. 学生在机械设计过程中，树立创新意识，勇于尝试新方法，培养解决问题的能力。
3. 学生在小组合作中，学会尊重他人意见，培养团队协作精神和责任感。
课程性质：本课程为机械原理的实践应用课，强调理论联系实际，培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：六年级学生具备一定的机械原理基础知识，好奇心强，喜欢动手操作，但独立解决问题的能力有待提高。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动探索机械原理在实际生活中的应用，提高学生的实践能力和创新能力。
通过课程目标的具体分解，使学生在掌握知识的同时，培养良好的情感态度价值观。
后续教学设计和评估将围绕课程目标进行，确保学生达到预期学习成果。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 齿轮原理及其应用- 理解齿轮的基本概念、分类和作用- 掌握齿轮传动的基本原理和计算方法- 分析齿轮传动的优缺点及其适用场景2. 杠杆原理及其应用- 学习杠杆的分类、特点和作用- 掌握杠杆平衡条件及其应用- 分析日常生活中的杠杆实例，理解其工作原理3. 滑轮原理及其应用- 了解滑轮的分类、构造和作用- 掌握滑轮组的计算方法- 分析滑轮在工程和日常生活中的应用4. 机械传动综合应用- 综合运用齿轮、杠杆和滑轮原理，设计简单的机械装置- 分析并优化机械传动系统的性能- 学习机械设计的基本方法和步骤教学内容安排和进度：第一课时：齿轮原理及其应用第二课时：杠杆原理及其应用第三课时：滑轮原理及其应用第四课时：机械传动综合应用教材章节关联：本教学内容与教材第6章“齿轮、杠杆和滑轮”相关内容紧密关联，旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合，提高学生的实践能力。
机械原理课程设计例
机械原理课程设计例一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握机械原理的基本概念、基本理论和基本方法，培养学生分析和解决机械工程问题的能力。
具体来说，知识目标包括：了解机械系统的基本组成部分，掌握机械运动和力学基础，理解机械设计的基本原则和方法。
技能目标包括：能够运用机械原理解决实际问题，具备基本的机械设计和制造能力。
情感态度价值观目标包括：培养学生对机械工程的兴趣和热情，增强学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括机械系统的基本组成部分、机械运动和力学基础、机械设计的基本原则和方法。
具体来说，教学大纲如下：第一章机械系统的基本组成部分1.1 机械系统的定义和分类1.2 机械系统的功能和性能1.3 机械系统的组成要素第二章机械运动和力学基础2.1 机械运动的类型和特点2.2 力学的基本概念和定律2.3 机械运动的描述和分析第三章机械设计的基本原则和方法3.1 机械设计的基本原则3.2 机械设计的方法和步骤3.3 机械设计的实例分析三、教学方法为了达到教学目标，本课程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。
通过这些方法的综合运用，激发学生的学习兴趣和主动性，帮助学生理解和掌握机械原理的知识。
具体来说：讲授法：通过教师的讲解，向学生传授机械原理的基本概念、基本理论和基本方法。
讨论法：通过小组讨论，让学生主动思考和探讨机械原理的应用和实际问题。
案例分析法：通过分析机械设计的实例，让学生了解机械设计的过程和方法。
实验法：通过实验操作，让学生亲身感受和理解机械运动的原理和现象。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：教材：《机械原理》，机械工业出版社参考书：《机械设计手册》，机械工业出版社多媒体资料：机械原理的动画演示、视频案例等实验设备：机械原理实验装置、力学实验装置等网络资源：相关学术论文、专利资料、企业信息等五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
【精品毕设】机械原理课程设计(解析法)
540
0.25
L04B
0.5
L04B
240
50
200
700
7000
80
1.1
Ⅱ
64
350
90
580
0.3
L04B
0.5
L04B
200
50
220
800
9000
80
1.2
Ⅲ
72
430
110
810
0.36
L04B
0.5
L04B
180
40
220
620
8000
100
1.2
一、用解析法作导杆机构的运动分析
机
械
原
理
课
程
设
计
设计题目：牛头刨床分析
学校：太原工业学院
设计者：
班级0920122
姓名赵元
指导老师：刘嘉
一运动简图
二设计方案
设计
内容
导杆机构的运动分析
导杆机构的动态静力分析
符号
n2
L0204
L02A
L04B
LBC
L04S4
XS6
YS6
G4
G6
P
YP
JS4
单位
r/min
mm
N
mm
kgm2
方
案
Ⅰ
60
380
如图所示，先建立一直角坐标系，并标出各杆矢量及其方位角。其中共有四个未知量 、 、 、 。为求解需建立两个封闭的矢量方程，为此需利用两个封闭的图形O3AO2O3及O3BFDO3，由此可得：
并写成投影方程为：
由上述各式可解得：
机械原理机械工程中的机械零件设计实例
机械原理机械工程中的机械零件设计实例机械零件的设计在机械工程领域中起着至关重要的作用。
它们是机械装置的组成部分，负责实现特定功能，如传动、控制等。
本文将介绍两个机械零件的设计实例，分别是齿轮和连杆机构。
一、齿轮设计实例齿轮是机械传动中常用的零件，它通过传递轴的旋转运动实现两个或多个轴之间的动力传递。
下面是一个齿轮的设计实例。
设计目标：设计一个直齿轮传动系统，传递功率为1000瓦特，转速比为2：1。
设计步骤：1. 确定传动比：根据设计要求，传动比为2：1，即输入轴每转2圈，输出轴转1圈。
2. 计算齿轮参数：根据传动比和轴的转速，可以计算出输入轴和输出轴的转速分别为n1和n2。
根据齿轮的模数m，可以计算出齿数z1和z2。
根据齿轮的公式，可以计算出齿高h和齿厚t。
3. 选择材料：根据传动功率和工作环境，选择适合的材料。
常用的材料有钢、铸铁等。
4. 绘制齿轮图：根据计算出的参数，绘制出齿轮的图纸，包括齿形、齿轮的轴心距等。
5. 齿轮加工：根据齿轮图，选择合适的加工方法，如铣削、齿轮切割等，进行齿轮的加工。
6. 齿轮装配：将加工好的齿轮进行装配，包括轴的固定、齿轮之间的啮合等。
通过以上设计步骤，我们就可以完成齿轮的设计。
这个设计实例只是一个简单的示范，实际的齿轮设计可能会更加复杂，需要考虑更多的因素，如齿轮的传动效率、噪声等。
二、连杆机构设计实例连杆机构是机械工程中常用的机构之一，它通过连接杆件实现转动运动。
下面是一个连杆机构的设计实例。
设计目标：设计一个双摇杆机构，用于实现直线运动转换成转动运动。
设计步骤：1. 确定转动角度：根据设计要求，确定转动运动的角度范围。
2. 计算连杆尺寸：根据转动角度和杆件长度，可以计算出连杆的尺寸，包括连杆的长度、宽度等。
3. 材料选择：根据应力分析和工作条件，选择适合的材料，如钢材、铝合金等。
4. 连杆加工：根据连杆尺寸，选择合适的加工方法，如铣削、车削等，进行连杆的加工。
【精品毕设】自动打印机(机械原理课程设计)
设计自动打印机机构。
2.1.1功能要求及工艺动作分解提示
1）总功能要求：在产品上打印记号
2）工作原理及工艺动作分解提示自动打印机系统的工作原理及工艺动作如图10.1所示该系统由电机驱动主轴上的三个执行机构，完成送料、夹紧和打印、输出的任务。自动打印机系统的系统功能图如下所示。
2.2设计任务及要求
结合运动循环图得δ0=120°，已定条件n=80(r/min)
五
5.1电动机的选择
电动机型号
额定功率/(kW)
满载转速/（r*min-1）
堵转转矩/额定转矩
最大转矩/最大转矩
同步转速1500r/min，4级
Y90S-4
1.1
1400
2.2
2.2
5
齿数
模数（mm）
压力角（0）
直径（mm）
螺旋角
蜗轮
35
5
20
175
14.04
蜗杆
4
5
20
90
14.04
5
序列号
齿数
模数（mm）
压力角（°）
直径（mm）
齿轮1
26
2.5
20
65
齿轮2
26
2.5
20
65
齿轮3
26
2.5
20
65
齿轮4
522Leabharlann 5201305
弦距
销距半角
两柱销最小距离
柱销中心圆半径R2
柱销直径
柱销数
主动凸轮直径R1
103.325
22.5°
53.325
135
50
8
100
5
基圆半径(mm)
机械原理课程设计参考实例
在这个课程设计参考实例中，我们将探讨机械原理课程设计的目的、常见的 题目、基本步骤、设计思路和方案、关键问题和解决方法，以及实例分析和 讨论。
课程设计的目的
介绍机械原理课程设计的目的是培养学生的机械设计和分析能力，并将理论知识应用于实际问题中，提高学生 的工程实践能力。
常见的机械原理课程设计题目
杠杆平衡设计
通过实例分析杠杆平衡设计，讨 论不同杠杆长度和负载对平衡性 能的影响。
曲柄连杆机构设计
通过实例分析曲柄连杆机构设计， 讨论不同连杆长度和曲柄半径对 运动传输的影响。
结论和总结
通过机械原理课程设计参考实例，学生能够掌握机械原理的基本原理和设计 方法，提高解决实际问题的能力，培养创新思维和团队合作能力。
齿轮传动设计
设计一个齿轮传动系统，满足给定的转速比和传动功率要求。
杠杆平衡设计
设计一个能平衡给定负载的杠杆系统，使得力矩平衡。
曲柄连杆机构设计
设计一个曲柄连杆机构，将旋转运动转化为直线运动。
课程设计的基本步骤
1
设计方案
2
基于原理和应用知识，提出多个设计方
案，并进行评估和选择。
3
制造和测试
4
根据设计进行零件制造和组装，然后进
设计过程中的关键问题和解决方法
1 受力分析
通过受力分析确定设计中的关键问题，并使用相关理论和计算方法找到解决方法。
2 优化设计
通过系统分析和优化设计，提高设计的效率、性能和可靠性。
3 安全考虑
考虑设计中的安全因素，确保设计符合相关的安全标准和规范。
实例分析和讨论
齿轮传动设计
通过实例分析齿轮传动设计，讨 论不同齿轮类型和传动比对设计 的影响。
机械原理课程设计课程设计
机械原理课程设计设计题目设计一台单杠臂旋转式切割机，满足以下要求：1.切割厚度范围为3-20mm的钢板；2.最大切割速度为20m/min；3.切割精度误差不得超过1mm；4.操作简单，安全可靠。
设计思路总体设计本设计采用单杠臂结构，切割刀具为等离子切割火焰。
通过电机带动滑块沿纵向滑动，完成工件的进给。
工件在工作台上固定，通过旋转工作台实现切割角度的变换。
机械原理课程设计图1机械原理课程设计图1电机与滑块系统设计电机选用交流伺服电机，通过齿轮箱和导轨机构将旋转运动转换为直线运动。
滑块上安装切割火焰，切割火焰引入氧气和乙炔进行切割。
工作台与转动系统设计工作台采用气动夹紧结构，可根据工件大小和形状进行调整。
通过液压马达和减速器带动工作台旋转，可实现切割角度变换。
控制系统设计本设计采用PLC控制系统，通过触摸屏界面实现人机交互。
借助伺服控制器实现电机运动控制，通过气缸控制工作台夹紧。
设计分析切割厚度由于等离子火焰的高温可以瞬间将钢板熔化并带走，故切割厚度不是由火焰的热能和机械力量决定，而是由氧气火焰和钢板反应的速率所决定。
一般来说，切割厚度越薄，则所需的氧气和乙炔越少，切割速度越快，但相应的切割精度也越难保证。
为了保证切割质量，本设计中选用钢板切割厚度范围为3-20mm。
切割速度切割速度一般受到以下因素的影响：火焰温度、气体流量、切割角度、切割厚度等。
在本设计中，采用等离子火焰进行切割，火焰温度达到了几千度，故切割速度可达到20m/min，满足设计要求。
切割精度为了保证切割精度，在设计中采用了带轨道的滑动块结构，滑块运动的稳定性和精度得到了很好的保证，确保不会因为工件移动的不稳定而影响切割精度。
此外，对于转动系统的设计，采用了气压夹紧工作台的方法，使得工件具有更好的稳定性，不受外力干扰。
操作简单，安全可靠在控制系统的设计上，本设计采用PLC控制器和触摸屏界面，方便操作人员进行控制和参数设置。
在安全方面，对电机、导轨、切割火焰等部件进行安全防护设计，同时采用限位开关、急停按钮等措施，确保其安全可靠。
机械原理课程设计源程序
七．源程序以及运动线图1.根据运动分析的数学模型，将已知参数代入，即可应用计算机计算，应用MATLAB编程绘出机构的位置线图、速度线图、加速度线图。
结果分析：牛头刨床是用于加工中小尺寸的平面或直槽的金属切削机床，要求主执行构件—刨刀能以数种不同速度、不同行程和不同起始位置作水平往复直线移动，且切削时刨刀的移动速度低于空行程速度，即刨刀具有急回现象。
由图看出刨头在工作行程中，刨头的速度比较平稳，基本符合要求。
刨头在空回行程中，刨刀回程速度较高，符合生产力的要求。
2.应用计算机计算，用MATLAB编程作出机构的惯性力及惯性力矩图、原动件上的平衡力矩Mp图。
Mp= -FR32x×L2sinφ-FR32y×L2cosφ由图中看出刨刀在其要求的实际工作区力矩较为平稳，能够顺利完成切削运动。
综合看来，设计尺寸基本符合实际要求。
3.源程序clear all;clc;theta1=linspace(-8.16,351.84,100);theta1=theta1*pi/180;W1=80*pi/30;H=0.32;L1=0.092;L3=1.095;L4=0.300;L6=0.650;L6u=1.089;Z=pi/180;S3=((L6)^2+(L1)^2-2*L6*L1*cos(theta1+pi/2)).^0.5;for i=1:100theta3(i)=acos(L1*cos(theta1(i))/S3(i));theta4(i)=asin((L6u-L3*sin(theta3(i)))/L4);S6(i)=L3*cos(theta3(i))+L4*cos(theta4(i));endfor i=1:100J= inv([cos(theta3(i)),-S3(i)*sin(theta3(i)),0,0;sin(theta3(i)),S3(i)*cos(theta3(i)),0,0;0,-L3*sin(theta3(i)),-L4*sin(theta4(i)),-1;0,L3*cos(theta3(i)),L4*cos(theta4(i)),0]);K=J*W1*[-L1*sin(theta1(i));L1*cos(theta1(i));0;0];VS3(i)=K(1);W3(i)=K(2);W4(i)=K(3);V6(i)=K(4);endfor i=1:100J= inv([cos(theta3(i)),-S3(i)*sin(theta3(i)),0,0;sin(theta3(i)),S3(i)*cos(theta3(i)),0,0;0,-L3*sin(theta3(i)),-L4*sin(theta4(i)),-1;0,L3*cos(theta3(i)),L4*cos(theta4(i)),0]);P=W1*W1*[-L1*cos(theta1(i));-L1*sin(theta1(i));0;0];M=[-W3(i)*sin(theta3(i)),-VS3(i)*sin(theta3(i))-S3(i)*W3(i)*cos(t heta3(i)),0,0;W3(i)*cos(theta3(i)),VS3(i)*cos(theta3(i))-S3(i)*W3(i)*sin(theta3 (i)),0,0;0,-L3*W3(i)*cos(theta3(i)),-L4*W4(i)*cos(theta4(i)),0; 0,-L3*W3(i)*sin(theta3(i)),-L4*W4(i)*sin(theta4(i)),0]; N=[VS3(i);W3(i);W4(i);V6(i)];K=J*(-M*N+P);aS3(i)=K(1);a4(i)=K(2);a5(i)=K(3);a6(i)=K(4);endG4=160;G5=40;G6=680;Fc=1600; m4=16;m5=4;m6=68;J4=1.6;J5=0.03;uJ4=J4+m4*0.5*0.5*L3*L3;a(i)=L4*cos(theta4(i))/cos(theta3(i));b=0.5*L4;L7(i)=((a(i))^2+(b)^2-2*a(i)*b*cos(theta3(i)-theta4(i))).^0.5; theta6(i)=asin(b*sin((theta3(i))-(theta4(i)))/L7(i));theta9(i)=pi*0.5-theta3(i)-theta6(i);F5x(i)=-m5*a5(i)*L7(i)*cos(theta6(i))+m5*W4(i)*W4(i)*L7(i)*sin(th eta9(i));F5y(i)=-m5*a5(i)*L7(i)*sin(theta6(i))+m5*W4(i)*W4(i)*L7(i)*cos(th eta9(i));F4x(i)=-m4*a4(i)*L3*0.5*sin(theta3(i))-m4*0.5*W3(i)*W3(i)*L3*cos( theta3(i));F4y(i)=-m4*a4(i)*L3*0.5*cos(theta3(i))-m4*0.5*W3(i)*W3(i)*L3*sin( theta3(i));M4(i)=-uJ4*a4(i);M5(i)=-J5*a5(i);F6(i)=-m6*a6(i);for i=1:100if((abs(S6(1)-S6(i))>0.05*H && abs(S6(1)-S6(i))<=0.95*H)&&(theta1(i)<=(1.1*pi)))Fc(i)=-1400*9.8;elseFc(i)=0;endendfor i=1:100Q=inv([-L1*sin(theta1(i)),-L1*cos(theta1(i)),1,0,0,0,0,0,0,0; 1,0,0,1,0,-1,0,0,0,0;0,1,0,0,1,0,-1,0,0,0;-(0.5*L3-S3(i))*sin(theta3(i)),-(0.5*L3-S3(i))*cos(theta3(i)),0,-0.5*L3*sin(theta3(i)),-0.5*L3*cos(theta3(i)),0.5*L3*sin(theta3(i) ),-0.5*L3*cos(theta3(i)),0,0,0;0,0,0,0,0,-1,0,-1,0,0;0,0,0,0,0,0,1,0,-1,0;0,0,0,0,0,0.5*L4*sin(theta4(i)),-0.5*L4*cos(theta4(i)),0.5*L4*sin (theta4(i)),-0.5*L4*cos(theta4(i)),0;0,0,0,0,0,0,0,1,0,0;0,0,0,0,0,0,0,0,1,1;1,tan(theta3(i)),0,0,0,0,0,0,0,0]);T=[0;-F4x(i);m4*9.8-F4y(i);-M4(i);-F5x(i);m5*9.8-F5y(i);M5(i);-F6 (i)-Fc(i);m6*9.8;0];PA=Q*T;F12x(i)=PA(1);F12y(i)=PA(2);Mp(i)=PA(3);F14x(i)=PA(4);F14y(i)=PA(5);F45x(i)=PA(6);F45y(i)=PA(7);F56x(i)=PA(8);F56y(i)=PA(9);F16(i)=PA(10);endfigure(1);plot(theta1,S6);xlabel('theta1');ylabel('S6');title('位移S6');grid on;axis([theta1(1) ,theta1(100),-0.2,2]);figure(2);plot(theta1,V6);xlabel('theta1')ylabel('V6');title('速度V6');grid on;axis([theta1(1) ,theta1(100),-5,5]); figure(3);plot(theta1,a6);xlabel('theta1');ylabel('a6');title('加速度a6');grid on;axis([theta1(1) ,theta1(100),-80,80]); figure(4);plot(theta1,Mp);xlabel('Theta1');ylabel('力矩');axis([theta1(1) ,theta1(100),-50,300]); title('平衡力矩');grid on;figure(4);plot(theta1,-uMpp,'r');xlabel('theta11');ylabel('Mp');grid on;axis([theta1(1) ,theta1(100),-50,3000]);。
机械原理课程设计案例钻床
机械原理课程设计案例钻床一、课程目标知识目标：1. 理解钻床的基本机械原理，掌握其结构组成和工作原理；2. 掌握钻床运动学的基本概念，如直线运动、旋转运动及其相互转换；3. 掌握钻床的主要技术参数，如转速、进给速度、切削力等；4. 了解钻床的安全操作规程和日常维护保养方法。
技能目标：1. 能够分析并绘制钻床的简单结构图，进行基本的机械拆装和装配；2. 学会使用钻床进行金属材料的钻孔加工，掌握正确的操作步骤和加工技巧；3. 能够根据加工要求，合理选择钻头、转速、进给速度等参数，进行简单的工艺规划；4. 能够处理钻床操作过程中出现的常见问题，具备一定的故障排查和解决能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械原理的兴趣，激发他们学习机械专业的热情；2. 培养学生严谨、细致的工作态度，提高他们安全意识，养成遵守操作规程的习惯；3. 培养学生的团队合作精神和沟通能力，使他们能够在实际工作中与他人协同合作，共同完成任务；4. 培养学生爱护设备、珍惜资源的意识，增强环保观念和社会责任感。
二、教学内容1. 钻床概述- 钻床的定义、分类及用途- 钻床的发展历程及现代钻床的特点2. 钻床的结构与工作原理- 钻床的主要组成部分及其功能- 钻床的工作原理及运动学分析- 钻床的传动系统及控制原理3. 钻床的主要技术参数与加工工艺- 钻床的技术参数及其影响- 钻头的分类、选用及安装- 钻孔加工的工艺过程及参数选择4. 钻床的操作与维护- 钻床的安全操作规程- 钻床的日常维护与保养- 常见故障分析与排除方法5. 实践教学环节- 钻床的拆装与装配实践- 钻孔加工操作实践- 钻床加工工艺规划与实施教学内容按照以上五个部分进行组织，结合教材相关章节，确保学生能够系统地掌握钻床的相关知识。
教学进度安排合理，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
三、教学方法1. 讲授法- 对于钻床的基本概念、结构组成、工作原理等理论知识，采用讲授法进行教学，使学生在短时间内系统地掌握相关知识；- 讲授过程中，注重条理清晰、深入浅出，结合实际案例分析，提高学生的理解能力。
机械原理课程设计
7
机械原理课程设计
五、设计流程（范例）
1. 执行机构方案设计 (1) 根据设计要求 (1) ：
电动机回转运动→抽油杆往复移动 备选方案： 平面连杆机构（曲柄滑块机构、牛头刨床机构、特殊的铰链四杆机构、多杆机 构）、凸轮机构、齿轮齿条机构、带传动机构、链传动机构 …… (2) 结合其他设计要求，遴选最优设计方案。 受力状态好、急回特性、冲程可调 2. 执行机构结构学分析（自由度计算）
以π/36 弧度Байду номын сангаас曲柄转角）为步长，计算一个运动循环中，抽油杆的位置、 速度和加速度，确定其平均速度 Vm、最大速度 Vmax、最小速度 Vmin （速度大 小），以及速度不均匀系数δv ，并探讨降低速度波动的措施。
6
机械原理课程设计
四、需提交的设计结果
1. 按比例绘制执行机构在两个极限、一个一般位置处的机构运动简图，画在
sin[ ]
孟彩芳. 机械原理电算分析与设计. 天津: 天津大学出版社, 2000.
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机械原理课程设计
4. 执行机构的运动学分析 方法： 图解法（瞬心法、相对运动图解法） 解析法（整体分析法、杆组法） 步骤 : A. 建立直角坐标系; B. 选取各杆的矢量方向与转角;
矢量方向：连架杆，建议其矢量方向由固定铰链向外指，便于标出转角。 转角正负：规定以 x 轴正向为基准，逆时针方向转至该矢量的转角为正，
速度参量; H. 将速度方程式对时间再求一次导数，
可列写加速度方程式，并借助代数 消元法，求解加速度参量； I. 设计程序框图； J. 程序代码编写； K. 计算结果输出，运动线图绘制（量纲）。
张策. 机械原理与机械设计. 北京: 机械工业出版社, 2004.
机械原理机械工程中的机械动力学设计实例
机械原理机械工程中的机械动力学设计实例机械原理——机械工程中的机械动力学设计实例机械动力学是机械工程领域中的一个重要学科，研究物体在受到外力作用下的运动规律和力学性质。
在机械设计中，运用机械动力学的原理可以对机械系统进行力学分析和设计，保证其正常运行和性能优化。
本文将以机械动力学设计实例为主题，介绍一个具体的案例来展示机械动力学在工程实践中的应用。
一、设计背景某工程公司计划设计一台抛物线自行车道。
该自行车道需满足下列条件：起点高低不等、两侧边界直线且固定不动、车道相对光滑，以保证自行车在抛物线上运行稳定。
设计师需要根据这些要求来确定自行车道的几何形状和坡度。
二、设计步骤在进行机械动力学设计时，我们通常采用以下步骤：1. 确定基本参数：首先，我们需要确定起点高度、末点高度、两侧边界的位置和固定方式等基本参数。
2. 绘制抛物线曲线：抛物线曲线是自行车道的关键，它的形状将直接影响自行车的稳定性。
在确定基本参数后，我们利用计算机辅助设计软件，绘制出符合要求的抛物线曲线。
3. 计算坡度：根据机械动力学原理，自行车在抛物线道路上的运动遵循能量守恒的规律。
我们需要计算自行车在不同位置的势能和动能，以及重力和摩擦力的影响。
通过分析这些因素，我们可以得出自行车在不同位置对应的坡度。
4. 优化设计：在得到初步结果后，我们可以对设计进行优化。
通过调整参数和绘制多个曲线，我们可以比较不同设计方案的优劣，并选择最佳方案。
5. 验证和评估：设计完成后，我们需要对结果进行验证和评估。
通过计算和仿真分析，检查自行车道设计是否满足要求，并优化设计如果需要。
三、设计结果根据上述设计步骤，我们最终得到了一条满足设计要求的抛物线自行车道。
该自行车道形状合理，坡度适宜，能够保证自行车在上面稳定行驶。
设计师还进行了仿真分析和实际测试，结果表明该抛物线自行车道满足设计要求。
四、结论机械动力学在机械工程中的应用非常广泛，设计师可以运用机械动力学的原理和方法来进行机械系统的设计和优化。
【精品毕设】机械原理课程设计-冲床送料机构
（3）假设曲柄等速转动，画出滑块C的位移和速度的变化规律曲线。
（4）在冲床工作过程中，冲头所受的阻力变化曲线如图2所示，在不考虑各处摩擦、其他构件重力和惯性力的条件下，分析曲柄所需的驱动力矩。
图1冲床机构运动方案示意图
三、原始数据及设计要求：
依据冲床工矿条件的限制，预先确定了有关几何尺寸和力学参数，如表1所示。
表1冲床机构设计数据
设计要求：设计的冲床机构机构紧凑，机械效率高。
四、设计方案提示：
连杆机构可采用双摇杆机构，也可采用曲柄摇杆机构
五、设计的主要任务
图2冲头所受阻力曲线
（l）绘制冲床机构的工作循环图，使送料运动与冲压运动重叠，以缩短冲床工作周期。
（5）确定电动机的功率与转速。
（6）取曲柄轴为等效构件，确定应加于曲柄轴上的飞轮转动惯量。
（7）确定传动系统方案，设计传动系统中各零部件的结构尺寸。
（8）绘制冲床传动系统的装配图与齿轮、轴等的零件图。
（9）编写课程设计说明书。
一、摘要…………………………………………………
二、自动送料机构的总体设计…………………………
三、各构件的运动尺寸计算
由上图中的几何关系，可分别列出下列式子：
（1）
由余弦定理：
（2）
（3）
由正弦定理：
（4）
（5）
（6）
（7）
联立1、2、3、4、5、6、7得：
验证压力角α：
四：工作循环图与齿轮的计算
机械原理课程设计
题目自动送料冲床机构的设计
学 院
机电学院
专业年级
【精品毕设】机械原理课程设计--半自动钻床
[机械原理课程设计]
[半自动钻床]
院部：机电工程学院
班级：机械卓越班
姓名：张津闻
学号：
指导教师：
提交日期：2014.6.21
1
一、半自动钻床传动机构分析与设计
1、设计题目：半自动钻床传动机构分析与设计
2、已知技术参数和设计要求
设计加工所示工件ф12mm孔的半自动钻床。
进刀机构负责动力头的升降，送料机构将被加工工件推入加工位置，并由定位机构使被加工工件可靠固定。
半自动钻床设计数据参看下表。
（在课程设计任务书中，对于设计数据，每个人的任务书中只需列出自己所选择方案对应的设计数据）半自动钻床凸轮设计数据表
方案号进料机构
工作行程
mm
定位机构
工作行程
mm
动力头
工作行程
mm
电动机转
速
r/mm
工作节拍
（生产率）
件/min
A 40 30 15 1450 1
B 35 25 20 1400 2
C 30 20 10 960 1
D 45 35 20 1500 2
E 50 40 25 1500 2
F 35 20 25 1400 2
G 30 25 20 1400 1
H 40 30 20 1450 2
3、设计内容及工作量
（1）半自动钻床至少包括凸轮机构、齿轮机构在内的三种机构；
（2）设计传动系统并确定其传动比分配，并在图纸上画出传动系统图；
（3）图纸上画出半自动钻床的机构运动方案简图和运动循环图；
（4）凸轮机构的设计计算。
按各凸轮机构的工作要求，自选从动件的运动规律，确定基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径，画
2。
机械原理课程设计
机械原理课程设计
机械原理课程设计是针对机械原理课程内容的实践性学习任务。
在这个课程设计中，我将与同组的同学合作完成一个小组项目。
我们的任务是设计一个简单的机械装置，并使用机械原理的知识来分析和解决实际问题。
首先，我们选择了一个实际应用场景，即利用机械装置将物体从一个位置移到另一个位置。
我们考虑到需要设计一个简单的提升装置，可以通过旋转柄操作，实现机械臂的上下运动。
在设计过程中，我们首先进行了物体的重量计算和估算，以确定装置需要具备的承重能力。
我们选择了一种简单的滚动轴承和轴承座结构，以提供稳定的支撑能力。
接下来，我们设计了一个包括齿轮和链条的传动系统，以将旋转运动转化为上下运动。
通过计算和选择适当的齿轮和链条参数，我们保证了系统的传动效果和工作效率。
在设计过程中，我们还考虑了装置的安全性和可靠性。
我们添加了一个紧急停止按钮和限位开关，以确保在发生意外情况时能够及时停止装置的运动。
我们还选择了高强度的材料，并进行了必要的强度计算和结构分析，以确保装置在工作过程中能够承受所需的载荷和应力。
最后，我们使用SolidWorks等CAD软件进行了装置的三维建
模和仿真。
通过对装置进行动力学分析和优化，我们验证了设计的合理性，并进行了必要的调整和改进。
通过这个课程设计，我学到了机械原理理论知识的应用，并锻炼了团队合作和解决问题的能力。
这个实践性学习任务让我更加深入地理解了机械原理的重要性和应用价值。
我相信这些经验将对我今后的学习和工作都有很大的帮助。
机械系统设计课程设计实例解析
机械系统设计课程设计题目：分级变速主传动系统设计（题目30）专业：机械设计制造及其自动化班级：姓名： xxx xxx xxxx学号： xxx xxx xxxx指导教师：2012年月日《目录》摘要 (2)第1章绪论 (3)第2章运动设计 (5)1.确定极限转速，转速数列，结构网和结构式 (5)2.主传动转速图和传动系统图 (7)3.确定变速组齿轮齿数，核算主轴转速误差 (8)第3章动力计算 (9)1.传动件的计算转速 (9)2.传动轴和主轴的轴径设计 (10)3.计算齿轮模数 (11)4.带轮设计 (15)第4章主要零部件选择 (20)第5章校核 (21)结束语 (22)参考文献 (23)摘要设计机床得主传动变速系统时首先利用传动系统设计方法求出理想解和多个合理解。
根据数控机床主传动系统及主轴功率与转矩特性要求，分析了机电关联分级调速主传动系统的设计原理和方法。
从主传动系统结构网入手，确定最佳机床主轴功率与转矩特性匹配方案，计算和校核相关运动参数和动力参数。
本说明书着重研究机床主传动系统的设计步骤和设计方法，根据已确定的运动参数以变速箱展开图的总中心距最小为目标，拟定变速系统的变速方案，以获得最优方案以及较高的设计效率。
在机床主传动系统中，为减少齿轮数目，简化结构，缩短轴向尺寸，用齿轮齿数的设计方法是试算，凑算法，计算麻烦且不易找出合理的设计方案。
本文通过对主传动系统中三联滑移齿轮传动特点的分析与研究，绘制零件工作图与主轴箱展开图及剖视图。
第一章绪论（一）课程设计的目的《机械系统课程设计》课程设计是在学完本课程后，进行一次学习设计的综合性练习。
通过课程设计，使学生能够运用所学过的基础课、技术基础课和专业课的有关理论知识，及生产实习等实践技能，达到巩固、加深和拓展所学知识的目的。
通过课程设计，分析比较机械系统中的某些典型机构，进行选择和改进；结合结构设计，进行设计计算并编写技术文件；完成系统主传动设计，达到学习设计步骤和方法的目的。
精选机械原理课程设计
5）组合机构：如凸轮——连杆组合机构，能实现给定的运动要求，但
具有凸轮机构存在的缺点，且设计制造较复杂。
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小型平面刨削机床运动简图设计与分析
+ + =?
机构选型-工件横向进给运动
工件的横向进给运动量是很小的，且每次要求等量进给，又因为必须 防止工件在刨削力的作用下沿横向移动，所以横向进给执行机构除了能 实现小而且等量进给外。因此，可选用螺旋机构作为横向进给运动机构。
假定曲柄AO2长度100mm 刨刀终端连杆BC取150mm
在切削行程H中，前后各 有一段0.05H的空刀距离
左图各构件 构件1（机架） 构件2（杆O2A） 构件3（滑块3） 构件4（杆O4B） 构件5（杆BC） 构件6（滑块6）
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小型平面刨削机床运动简图设计与分析
+ + =?
导杆机构的 速度分析（ 14个矢量图）
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小型平面刨削机床运动简图设计与分析
+ + =?
设计参数
参数项目
刨削平均速度vm(mm/s) 行程速度变化系数K 刨刀冲程H(mm) 切削阻力Fr (N) 刨刀越程量ΔS(mm) 机器运转许用不均匀系数 [δ ]
1 530 1.46 310 3500 16 0.05
题号 2
550 1.40 300 4500 15 0.05
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小型平面刨削机床运动简图设计与分析
+ + =?
机构选型-刨刀垂直进给运动
为了实现刨刀的垂直进给运动，可以在刨刀切削运 动执行件上设置一个在垂直于刨削方向上能作间歇移动 的执行机构。与横向进给类似，该执行机构同样应具有 小进给量可调且在非进给时具有自动固定的功能，同时 考虑到动力源可以采用手动，因此采用一个简单 螺旋机 构作为刨刀垂直进给运动的执行机构，既简单又工作可 靠。
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机械原理课程设计说明书课题名称：新型窗户启闭装置
学院：机电工程学院
专业：机械电子工程
班级：09级01班
小组成员：
指导老师：
课题工作时间：2011.9.1至2011.9.10
前言
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散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。
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。
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。
摘要：本次课程设计运用解析法建立了所设计的六杆机构的运动特性数学模型，利用Matlab运动仿真求出各铰接点和杆件的运动变化情况。
然后基于Visual Basic程序设计运动仿真，绘出相应铰接点运动特性曲线，并将用解析法基于Matlab环境下运行的结果与Visual Basic程序设计仿真运动值进行比较。
进。