机械原理机械工程中的机械零件设计实例

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机械原理课程设计之压床机构

机械原理课程设计说明书设计题目：学院：班级：设计者：学号：指导老师：目录一、机构简介与设计数据.机构简介图示为压床机构简图,其中六杆机构为主体机构;图中电动机经联轴器带动三对齿轮将转速降低,然后带动曲柄1转动,再经六杆机构使滑块5克服工作阻力rF而运动;为了减少主轴的速度波动,在曲柄轴 A 上装有大齿轮6z并起飞轮的作用;在曲柄轴的另一端装有油泵凸轮,驱动油泵向连杆机构的供油;a压床机构及传动系统机构的动态静力分析已知：各构件的重量G及其对质心轴的转动惯量Js曲柄1和连杆4的重力和转动惯量略去不计,阻力线图图9—7以及连杆机构设计和运动分析中所得的结果;要求：确定机构一个位置的各运动副中的反作用力及加于曲柄上的平衡力矩;作图部分亦画在运动分析的图样上;凸轮机构构设计已知：从动件冲程H,许用压力角α．推程角δ;,远休止角δ,回程角δ',从动件的运动规律见表9-5,凸轮与曲柄共轴;要求：按α确定凸轮机构的基本尺寸．求出理论廓线外凸曲线的最小曲率半径ρ;选取滚子半径r,绘制凸轮实际廓线;以上内容作在2号图纸上.设计数据设计内容连杆机构的设计及运动分析符号单位mm 度mm r/min数据I 50 140 220 60 1201501/2 1/4 100 1/2 1/2 II 60 170 260 60 1201801/2 1/4 90 1/2 1/2III 70 200 310 60 120 210 1/2 1/4 90 1/2 1/2 连杆机构的动态静力分析及飞轮转动惯量的确定δG2 G3 G5N1/30 660 440 300 40001/30 1060 720 550 70001/30 1600 1040 840 11000凸轮机构设计a ΦΦΦˊS0mm 016 120 40 80 20 7518 130 38 75 20 9018 135 42 65 20 75二、压床机构的设计.传动方案设计2.1.1.基于摆杆的传动方案优点：结构紧凑,在Ｃ点处,力的方向与速度方向相同,所以传动角γ=︒,传动效果最好；满足急回90运动要求；缺点：有死点,造成运动的不确定,需要加飞轮,用惯性通过；2.1.2.六杆机构A2.1.3.六杆机构B综合分析：以上三个方案,各有千秋,为了保证传动的准确性,并且以满足要求为目的,我们选择方案三;.确定传动机构各杆的长度已知：mmhmmhmmh2203,1402,501=== ,' 360ϕ=︒,''3120ϕ=︒,1180,,2CEH mmCD==优点：能满足要求,以小的力获得很好的效果；缺点：结构过于分散：优点：结构紧凑,满足急回运动要求；缺点：机械本身不可避免的问题存在;如右图所示,为处于两个极限位置时的状态;根据已知条件可得：︒=⇒==8.122205021tan θθh h在三角形ACD 和'AC D 中用余弦公式有：由上分析计算可得各杆长度分别为：三.传动机构运动分析项目数值单位.速度分析已知：m in /1001r n =s rad n w /467.1060100260211=⨯==ππ,逆时针；大小 ? 0.577 ? ? √方向 CD ⊥ AB ⊥ BC ⊥ 铅垂 √EF ⊥选取比例尺mmsm u v /0105.0=,作速度多边形如图所示；由图分析得：pc u v v c ⋅=＝×=0.07484m/s bc u v v CB ⋅=＝×=0.486m/s pe u v v E ⋅=＝×=0.11224m/s pf u v v F ⋅=＝×=0.0828m/s ef u v v FE ⋅=＝×=0.05744m/s 22ps u v v s ⋅=＝×69.32mm ＝0.27728m/s33ps u v v s ⋅=＝×14.03mm ＝0.05612m/s∴2ω＝BCCBl v ＝=s 顺时针ω3＝CD C l v ＝=s 逆时针 ω4＝EFFE l v ＝=s 顺时针速度分析图：项目数值单位.加速度分析=⋅=AB B l w a 21×=5.405m/s 2BC n BC l w a ⋅=22=×=1.059m/s 2 CD n CD l w a ⋅=23=×=0.056m/s 2EFn EF l w a ⋅=24=×=0.088m/s 2c a = a n CD + a t CD = a B + a t CB + a n CB大小： √ √ √方向： C →D ⊥CD B →A ⊥BC C →B 选取比例尺μa=m/s 2/mm,作加速度多边形图''c p u a a c ⋅==×=4.5412m/s 2''e p u a a E ⋅==×=6.8116m/s2''c b u a a tCB ⋅==×=2.452 m/s 2''c n u a a tCD ⋅==×=4.5408 m/s 2 a F= a E+ an FE+ a tFE 大小： √ √方向： √ ↑ F →E ⊥FE''f p u a a F ⋅==×=5.1768 m/s 2'2'2s p u a a s ⋅==×=4.8388m/s 2'3'3s p u a a s ⋅==×= 3.406m/s 2''f p u a a F ⋅==×= 5.1768m/s 2CB t CBl a =2α==10.986 m/s 2 逆时针t CDl a =3α==45.408 m/s 2 顺时针. 机构动态静力分析 g a G a m F s s s g 22222⋅=⋅==660×=与2s a 方向相同 g aG a m F s s g 33333⋅=⋅==440×=与3s a 方向相反gaG a m F F F g ⋅=⋅=555=300×=与F a 方向相反10max r r FF ==4000/10=400N222α⋅=s I J M =×= 顺时针 333α⋅=s I J M =×= 逆时针222g I g F M h ===9.439mm 333g I g F M h ===25.242mm 2．计算各运动副的反作用力 1分析构件5对构件5进行力的分析,选取比例尺,/10mm N u F =作其受力图构件5力平衡： 0456555=+++R R G F g 则4545l u R F ⋅-==-10×= 4543R R -==2分析构件2、3 单独对构件2分析：杆2对C 点求力矩,可得：0222212=⋅-⋅-⋅Fg g G BC tl F l G l R 单独对构件3分析：杆3对C 点求矩得：解得: N R t103.26563= 对杆组2、3进行分析：R43+Fg3+G3+R t 63+ Fg2+G2+R t 12+R n 12+R n63=0 大小：√ √ √ √ √ √ √ 方向：√ √ √ √ √ √ √ √ √ 选取比例尺μF=10N/mm,作其受力图则 R n 12=10×=1568N ； R n63=10×=..基于soildworks 环境下受力模拟分析：装配体环境下的各零件受力分析Soild works 为用户提供了初步的应力分析工具————simulation,利用它可以帮助用户判断目前设计的零件是否能够承受实际工作环境下的载荷,它是COMOSWorks 产品的一部分;Simulation 利用设计分析向导为用户提供了一个易用、分析的设计分析方法;向导要求用户提供用于零件分析的信息,如材料、约束和载荷,这些信息代表了零件的实际应用情况;Simulation 使用了当今最快的有限元分析方法——快速有限元算法FFE,它完全集成在windows 环境中并与soild works 软件无缝集成,被广泛应用于玩具、钟表、相机、机械制造、五金制品等设计之中;连杆受力情况Soild works中的simulation模块为我们提供了很好的零件应力分析途径,通过对构件的设置约束点与负载,我们很容易得到每个零件在所给载荷后的应力分布情况;由于不知道该零件的具体材料,所以我选用了soild works中的合金钢材料,并且在轴棒两端加载了两个负载,经过soild works simulation运算后得到上图的应力分布图,通过不同色彩所对应的应力,我们可以清楚的看到各个应力的分布情况,虽然负载与理论计算的数据有偏差,不过对于我们了解零件的应力分布已经是足够了;四、凸轮机构设计有45.00=r H,即有mm H r 778.3745.01745.00===; 取mm r 380=,取mm r r 4=; 在推程过程中：由200222cos δδπδπ⎪⎪⎭⎫⎝⎛=hw a 得当δ0 =550时,且00<δ<,则有a>=0,即该过程为加速推程段, 当δ0 =550时,且δ>=, 则有a<=0,即该过程为减速推程段所以运动方程2cos 10⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=δπδh s在回程阶段,由2'0222)cos('δδπδπ⋅-=hw a 得:当δ0′=850时,且00<δ<,则有a<=0,即该过程为减速回程段, 当δ0′=850时,且δ>=, 则有a>=0,即该过程为加速回程段所以运动方程 2]cos 1['h s ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=δπδ凸轮廓线如下:五、齿轮设计.全部原始数据 .设计方法及原理考虑到负传动的重合度虽然略有增加,但是齿厚变薄,强度降低,磨损增大：正传动的重合度虽然略有降低,但是可以减小齿轮机构的尺寸,减轻齿轮的磨损程度,提高两轮的承载能力,并可以配凑中心距,所以优先考虑正传动;.设计及计算过程1、变位因数选择 ⑴求标准中心距a :;5.1222)(21mm z z m a =+=⑵选取mm a 5.127'=,由此可得啮合角;25'5.12720cos 5.122'cos 'cos :'=⇒⨯==ααααa a ⑶求变位因数21x x +之和：1044.1tan 2)'()(2121≈-⋅+=+αααinv inv z z x x ,然后在齿数组合为38,1121==z z 的齿轮封闭线上作直线1044.121=+x x ,此直线所有的点均满足变位因数之和和中心距122.5mm 的要求,所以5304.0,574.021==x x ,满足两齿根相等的要求; 2、计算几何尺寸由021>+x x 可知,该传动为正传动,其几何尺寸计算如下：a.中心距变动系数：155.1225.127)'(=-=-=m a a yb.齿顶高变动系数：1044.011044.121=-=-+=∂y x xc.齿顶高：d.齿根高:e.齿全高：f.分度圆直径：g.齿顶圆直径:h.齿根圆直径： i.基圆直径： j.节圆直径： k.顶圆压力角： l.重合度：3.131.114.32)25tan 062.29(tan 38)25tan 136.42(tan 112)'tan (tan )'tan (tan 2211>=⨯-⨯+-⨯=⋅-⋅+-⋅= πααααεa a a z z 满足重合度要求;m.分度圆齿厚：参考文献1.孙恒,陈作模,葛文杰.机械原理M.7版.北京：高等教育出版社,2001.2.崔洪斌,陈曹维.AutoCAD实践教程.北京:高等教育出版社,2011.3.邓力,高飞.soild works 2007机械建模与工程实例分析,清华大学出版社.2008.4.soildworks公司,生信实维公司.soildworks高级零件和曲面建模.机械工业出版社.2005.5.上官林建,魏峥.soildworks三维建模及实例教程,北京大学出版社.2009.。

机械原理机械设计实验指导书

机械原理机械设计实验指导书姓名________________班级________________学号________________南京农业大学工学院机械工程系力学教研组编实验课守则1．机械设计实验课是学好机械设计课程的重要环节。

它可以帮助学生加深理解课堂上学习的理论知识。

熟悉实验仪器和设备，掌握操作技能，培养严谨的工作作风，使理论和实践相结合。

因此，学生对每个实验都要认真对待。

2．实验前要认真预习实验指导书，了解实验目的和基本原理，准备好需自备的计算器、文具等。

实验开始前指导教师根据需要进行检查、提问。

3．实验时要求原理清楚，操作认真，数据准确，查表熟练。

4．严格遵守仪器、设备的操作规程，注意安全。

对于仪表、设备、工具的性能有不了解之处，应及时询问指导教师，对于非指定使用的设备、工具不得乱动乱用。

5．实验出现故障时，应立即报告指导教师，以便查明原因，妥善处理。

6．爱护公共财物，不得将实验室工具、仪表等带出实验室，如有损坏、遗失公共财物，视情节应给予赔偿。

7．设备用毕，及时切断电源。

整理全部仪器和附件，使之恢复原位。

8．实验结束后认真完成试验报告，按时交给指导教师批阅。

实验一机构运动简图的测绘一、实验目的1．掌握根据各种机构实物或模型绘制机构运动简图的方法； 2．验证机构自由度的计算公式； 3．分析某些四杆机构的演化过程。

二、实验设备和工具1．各类机构的模型和实物； 2．钢板尺、量角器、内外卡钳等；3．三角尺、铅笔、橡皮、草稿纸等（自备）。

三、实验原理由于机构的运动仅与机构中构件的数目和构件所组成的运动副数目、类型和相对位置有关。

因此，可以撇开构件的实际外形和运动副的具体构造，用简单的线条来表示构件，用规定的或惯用的符号来表示运动副，并按一定的比例画出运动副的相对位置，这种简单的图形即为机构运动简图。

四、实验步骤1．使被测机构缓慢运动，从原动件开始，循着传动路线观察机构的运动，分清各个运动单元，确定组成机构的构件数目；2．根据直接相联接两构件的接触情况及相对运动性质，确定运动副的种类； 3．选择能清楚表达各构件相互关系的投影面，从原动件开始，按传动路线用规定的符号，以目测的比例画出机构运动示意图，再仔细测量与机构有关的尺寸，按确定的比例再画出机构运动简图，用数字1、2、3……分别标注各构件，用字母A 、B 、C ……分别标注各运动副；比例尺）（构件在图纸上的长度）（构件实际长度mm AB cm L AB L =μ4．分析机构运动的确定性，计算机构运动的自由度。

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。

机械原理机械工程中的机械装配设计经验分享

机械原理机械工程中的机械装配设计经验分享在机械工程中，机械装配设计是一个至关重要的环节。

它涉及到将各种零部件组装成一个完整、高效的机械系统。

在本文中，我将分享一些在机械装配设计过程中的经验和技巧，希望对读者在实践中有所帮助。

一、准备工作在进行机械装配设计之前，首先需要进行充分的准备工作。

这包括对所需零部件进行清点和分类，确保所有所需零部件齐全。

同时，还需详细了解机械装配的要求和目标，以便能够有针对性地进行设计。

二、合理规划流程机械装配设计的流程决定了后续的操作步骤和效率。

要合理规划流程，可以先绘制一份详细的装配图，标明各个零部件的装配位置和顺序。

这样可以避免后期出现混乱、重复装配等问题，提高整体的装配效率。

三、注意零部件的匹配度在机械装配设计过程中，零部件的匹配度是一个很关键的因素。

要确保所选用的零部件具有相同或相近的尺寸、质量和材料，以保证其在装配过程中的互换性和兼容性。

此外，还需要注意零部件的加工精度和表面光洁度，以避免在装配过程中出现配合不良、干涉等问题。

四、合理运用装配工具在机械装配设计中，装配工具是必不可少的。

正确选择和使用合适的装配工具可以提高工作效率，减少装配过程中可能出现的错误或事故。

例如，螺丝刀、扳手、夹具等工具在不同的装配环节中发挥着重要的作用，需要根据实际需求进行选择和使用。

五、重视装配技巧和经验在机械装配设计中，技巧和经验是宝贵的财富。

装配人员应该具备一定的机械原理知识和装配经验，能够熟练操作各种工具，并能够解决可能出现的装配问题。

此外，不断积累装配技巧和经验，与他人交流学习也是提高装配设计能力的有效途径。

六、严格质量检验机械装配设计完成后，还需要进行严格的质量检验。

这包括外观检查、功能测试、运行噪音检测等等，以确保机械系统的质量和性能符合设计要求。

如果发现问题或不合格的零部件，应及时进行调整或更换，以免影响机械的正常运行。

总结：机械装配设计是机械工程中不可或缺的环节，良好的装配设计能够提高机械系统的性能和可靠性。

机械原理大作业凸轮机构设计

机械原理大作业凸轮机构设计一、凸轮机构概述凸轮机构是一种常见的传动机构，它通过凸轮的旋转运动，带动相应零件做直线或曲线运动。

凸轮机构具有结构简单、运动平稳、传递力矩大等优点，在各种机械设备中得到广泛应用。

二、凸轮基本结构1. 凸轮凸轮是凸起的圆柱体，通常安装在主轴上。

其表面通常为圆弧形或其他曲线形状，以便实现所需的运动规律。

2. 跟随件跟随件是与凸轮配合的零件，它们通过接触面与凸轮相互作用，并沿着规定的路径做直线或曲线运动。

跟随件可以是滑块、滚子、摇臂等。

3. 连杆连杆连接跟随件和被驱动部件，将跟随件的运动转化为被驱动部件所需的运动。

连杆可以是直杆、摇杆等。

三、凸轮机构设计要点1. 几何参数设计设计时需要确定凸轮半径、角度和曲率半径等参数，这些参数的选择将直接影响凸轮机构的运动规律和性能。

2. 运动规律设计根据被驱动部件的运动要求，选择合适的凸轮曲线形状，以实现所需的运动规律。

3. 稳定性设计在设计凸轮机构时，需要考虑其稳定性。

例如，在高速旋转时，可能会发生跟随件脱离凸轮或者产生振动等问题，因此需要采取相应措施提高稳定性。

4. 材料和制造工艺设计在材料和制造工艺方面，需要考虑凸轮机构所承受的载荷和工作环境等因素，选择合适的材料和制造工艺。

四、几种常见凸轮机构及其应用1. 摇臂式凸轮机构摇臂式凸轮机构由摇臂、连杆和被驱动部件组成。

它通常用于实现直线运动或旋转运动，并且具有结构简单、运动平稳等优点。

摇臂式凸轮机构广泛应用于各种机械设备中，如发动机气门控制系统、纺织设备等。

2. 滑块式凸轮机构滑块式凸轮机构由凸轮、滑块、连杆和被驱动部件组成。

它通常用于实现直线运动，并且具有结构简单、运动平稳等优点。

滑块式凸轮机构广泛应用于各种机械设备中，如冲压设备、印刷设备等。

3. 滚子式凸轮机构滚子式凸轮机构由凸轮、滚子、连杆和被驱动部件组成。

它通常用于实现圆弧形运动，并且具有运动平稳、传递力矩大等优点。

滚子式凸轮机构广泛应用于各种机械设备中，如汽车发动机气门控制系统等。

机械原理与机械零件

机械传动基本知识与分类
机械传动是将动力从一个部件传递到另一个部件的过程。不同的机械传动方式包括齿轮传动、皮带传动等，每种方式都有其优缺点。
齿轮传动原理与计算
齿轮传动是一种常用的传动方式，通过齿轮的咬合传递力和运动。我们会介绍齿轮传动的原理以及一些常用的计算方法。
皮带传动的设计与分析
皮带传动是一种靠皮带传递动力和运动的方式，具有简单、平稳、节能的特点。我们将介绍皮带传动的设计和分析方法。
描述机械运动的方式常用运动方程、速度-时间图和位移-时间图等。这些方法可以帮助我们分析和预测机械系统的运动行为。
牛顿运动定律与应用
牛顿三大运动定律解释了物体的运动行为。了解这些定律有助于我们分析和设计复杂的机械系统，并应用于实际工程中。
动能、动量、功与能量守恒定律
动能、动量和功是描述机械系统运动的重要物理量。能量守恒定律解释了能量在系统中的转换和守恒过程。
机械原理与机械零件ห้องสมุดไป่ตู้
通过本次演示，我们将探讨机械原理与机械零件的基本概念、运动描述、传动原理、零件组成结构和应用特点等内容。
机械原理的基本概念与分类
机械原理是机械工程的基础，包括力、力矩、平衡、静力学、动力学等概念。了解机械原理的分类有助于理解机械系统的运动和力学行为。
机械运动的描述与表示方法

机械零件实验

线齿廓的范成原理实验1、实验目的:2、掌握用范成法加工渐开线齿廓的切齿原理, 观察齿廓的渐开线及过渡曲线的形成过程；3、了解渐开线齿轮产生根切现象和齿顶变尖现象的原因及用变位来避免发生根切的方法；4、分析、比较渐开线标准齿轮和变位齿轮齿形的异同点。

5、（选作）分析、比较分度圆相同、模数不同的两种标准渐开线齿轮的异同点。

1、实验设备和用具:2、齿轮范成仪；3、自备: 220mm圆形绘图纸一张（圆心要标记清楚）；4、HB铅笔、橡皮、（带延伸杆）、三角尺、剪刀、计算器。

实验原理:范成法是利用一对齿轮（或齿条与齿轮）相互啮合时其共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿廓的方法。

刀具刃廓为渐开线齿轮齿条的齿形, 它与被切削齿轮坯的相对运动, 完全与相互啮合的一对齿轮（或齿条与齿轮）的啮合传动一样, 显然这样切制得到齿轮齿廓就是刀具的刃廓在各个位置时的包络线。

四、实验步骤本范成仪所用的两把刀具模型为齿条型插齿刀, 其参数为m1＝20mm 和m2＝8, α＝20°, ha*＝1, c*＝0.25。

仪器构造简图如图1所示。

圆盘1代表齿轮加工机床的工作台；固定在它上面的圆形纸代表被加工齿轮坯, 它们可以绕机架上的轴线转动。

齿条3代表切齿刀具,安装在滑板4上,移动滑板时,齿轮齿条使圆盘1与滑板4作纯滚动,用铅笔依次描下齿条刃廓各瞬时位置,即可包络出渐开线齿廓.CQJKT----A机械基础综合课程设计一、概述:二．提高机械类及近机类专业学生的综合设计能力, 特别是提高创新设计能力, 是机械基础课程建设的改革主线, 也是课程建设的难点。

在改革中, 一些院校将原《机械原理课程设计》和《机械设计课程设计》合并、综合、扩展, 相继推出《机械基础综合课程设计》, 使学生综合应用机械基础课程中的《机械制图》、《互换性与技术测量》、《机械原理》、《机械设计》、《机械制造工程学》、《机械创新设计》以及近机类的《机械设计基础》等课程的基本理论和基本知识, 对实物机械（插齿机）进行拆卸、装配、分析, 提高其感性认识及动手能力；进行机械系统一对方案设计的基本训练, 加强创新设计能力的培养；学会把机械系统方案设计成机械实体装置, 完成从方案拟定到机械结构设计的过程训练；通过查阅和使用各种设计子资料, 应用CAD技术等完成机构分析、机械零部件设计、绘制装配图、零件图及编写设计说明书等基本技能的训练。

机械原理典型例题(第二章机构分析)10-13

4
ω
1 2 3
解：机构的自由度，机构的自由度， n = 4, pl = 6, ph = 0 F = 3n - 2 pl - ph = 3×4－2×6－0 × － × － =0 F＜机构原动件数＜不能运动。不能运动。修改：修改：增加机构自由度的方法是：方法是：在机构的适当位置添加一个活动构件和一个低副或者用一个高副代替原来机构中的一个低副。一个低副。
例9：图示牛头刨机构设计方案图。设计者的意图是动力由曲：图示牛头刨机构设计方案图。输入，使摆动导杆3做往复摆动柄1输入，通过滑块使摆动导杆做往复摆动，并带动滑枕输入通过滑块2使摆动导杆做往复摆动，并带动滑枕4 往返移动以达到刨削的目的。往返移动以达到刨削的目的。试分析此方案有无结构组成原理上的错误，若有，请说明原因并修改。作业：补充修改方案）上的错误，若有，请说明原因并修改。（作业：补充修改方案）
计算图示机构的自由度，并进行机构组成分析，例8: 计算图示机构的自由度，并进行机构组成分析，确定杆组和机构的级别。确定杆组和机构的级别。
2
1 1 3 33 4 4
7
4
5 5
6
2 1
不同的原动件，不同的原动件，组成机构的杆组与级别不相同。组与级别不相同。
解：计算机构的自由度 A处为复合铰链，则处为复合铰链，处为复合铰链 n = 6, pl = 8, ph = 0 F = 3n - 2 pl - ph = 3×6－2×8－0 =2 × － × －机构的组成 ① 以构件1、2为原动件：以构件、为原动件：为原动件 6-5为Ⅱ级杆组；3-4为Ⅱ级杆组为级杆组；为机构为Ⅱ级机构。机构为Ⅱ级机构。以构件2、为原动件为原动件：以构件、6为原动件： 1-3-4-5为Ⅲ级杆组，机构为Ⅲ 为级杆组，机构为Ⅲ 级机构。级机构。以构件1、为原动件为原动件：以构件、6为原动件： 4-5为Ⅱ级杆组；2-3为Ⅱ级杆组为级杆组；为机构为Ⅱ级机构。机构为Ⅱ级机构。

机械原理课程设计切片机

机械原理课程设计切片机一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握机械原理中齿轮、杠杆、滑轮等基本机械部件的工作原理及应用；2. 了解切片机的基本结构、工作原理及各部件的功能；3. 掌握运用机械原理设计简单的切片机结构，并能够解释其工作过程。

技能目标：1. 能够运用所学的机械原理知识，分析并解决实际工程问题；2. 通过团队合作，设计并制作一个简易的切片机模型，提高动手操作能力和团队协作能力；3. 能够运用绘图软件（如CAD）绘制切片机结构图，并进行简单的结构分析。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械原理学科的兴趣和热情，激发创新意识；2. 培养学生的工程意识，使其认识到机械原理在日常生活和工业生产中的应用价值；3. 培养学生严谨、细致、精益求精的工作态度，提高责任感和使命感。

分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为具体的学习成果，以便后续的教学设计和评估。

课程针对高年级学生，结合机械原理学科特点，强调知识与实践相结合，注重培养学生的动手能力和创新精神。

通过本课程的学习，使学生能够将理论知识应用于实际工程设计中，提高其综合运用所学知识解决实际问题的能力。

二、教学内容1. 机械原理基本概念回顾：复习齿轮、杠杆、滑轮等基本机械部件的工作原理，强调其在机械系统中的应用。

参考教材章节：第一章机械原理概述2. 切片机结构和工作原理：详细介绍切片机的组成部分、工作原理及各部件功能，结合实际案例进行分析。

参考教材章节：第二章机械传动系统；第三章机械零件设计3. 切片机设计原理：讲解如何运用机械原理设计切片机结构，包括齿轮组的选择、杠杆的应用、滑轮的布局等。

参考教材章节：第四章机械设计方法；第五章机械创新设计4. 切片机模型制作：指导学生分组进行切片机模型制作，培养动手操作能力，巩固所学知识。

参考教材章节：第六章机械制作实践5. 切片机结构分析：运用绘图软件（如CAD）进行切片机结构绘制，并进行简单的结构分析。

《机械原理课程设计》设计题

设计题编号:01设计题目:牛头刨床（1)机器功能和设计要求该机器主要用于零件的平面加工。

机器须完成的动作为：刨刀的往复运动和工件的进给运动。

要求刨刀切削速度较均匀,且有急回特性。

（2)基本数据主转转速60r/min,工件最大加工长度ｌ≤45０ｍｍ,加工面距地面高度ｈ=８00ｍm，行程速比系数K =１．5，许用压力角[α] =１５°，切削进给量S在0.1～0.5ｍm范围内可调。

设计题编号:02 设计题目：圆盘(平板）印刷（1)机器的功能和设计要求该机器的功能是在小型铜锌板上刷上油墨，通过铜锌板与白纸相互粘合而完成印刷工艺。

须完成的动作为：纸张输送、油辊上添加油墨、铜锌板上刷墨、白纸与刷墨后的铜锌板粘合印刷、取出印刷品。

（２）基本数据印刷能力：24次／min、印头的固定支承距地面高度500ｍm,印头摆角5０°、印头最大高度280mｍ。

设计题编号：0３设计题目:电阻压帽自动机(1）机器的功能和设计要求该机器的功能是将电阻帽分左、右两端压合在电阻坯上。

须完成的动作为：送电阻坯、电阻坯的定位和夹紧、左、右电阻帽的送料、压帽、产品送出。

(2）基本数据生产能力:3０个/miｎ、电阻坯直径d ＝3mm，长度l ＝7mm。

设计题编号：04 设计题目：半自动钻床(1）机器的功能和设计要求该机器的功能是加工件自动送到钻床工位,定位机构使被加工件可靠定位，完成钻孔加工后，自动送出工件。

须完成的动作为:送料、定位、钻孔加工、零件输出。

(２)基本数据该机器的加工零件如图1所示。

图1半自动钻床设计数据参看下表１。

表1 半自动钻床设计数据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/miｎ）工作节拍/（件/miｎ）A4０30１５14５0１Ｂ３５25２014402Ｃ302０1０9601设计题编号：05 设计题目：纸板压痕机（1)机械的功能和设计要求该机器的功能是将裁切好的纸板，在折叠式纸箱的拆缝压出痕迹。

机械原理空间机构的应用实例

机械原理空间机构的应用实例导言机械原理空间机构是一种由连接件和运动副组成的系统，用于实现物体在空间中的定位和运动。

在各个工程领域，机械原理空间机构被广泛应用，可以满足不同的需求。

本文将介绍几个机械原理空间机构的应用实例，展示其在工程实践中的重要性和效果。

1. 机械手臂机械手臂是一种常见的机械原理空间机构系统，在制造业、医疗领域和物流行业中得到广泛应用。

机械手臂通过连接件和运动副的组合，在空间中实现了多自由度的运动能力，能完成复杂的工作任务。

以下是机械手臂的主要应用场景：•制造业：机械手臂可以用来进行自动化生产线的装配、搬运和焊接等工作，提高生产效率和质量。

•医疗领域：机械手臂可以用于手术操作、病人护理和康复训练等任务，增加手术精确度和降低医疗事故风险。

•物流行业：机械手臂可以用来进行货物的搬运、分类和装箱等工作，提高物流效率和减少人工成本。

机械手臂的应用丰富多样，能够替代人类完成重复性、危险性和精确性要求高的任务，极大地提高了工作效率和生产质量。

2. 三维打印机三维打印机是一种利用机械原理空间机构实现的快速原型制造设备。

三维打印机通过操纵连接件和运动副的运动，将材料逐层叠加成三维形状的物体。

以下是三维打印机的主要应用场景：•制造业：三维打印机可以用来制造零件、模具和产品原型等，大大缩短了新产品开发周期和成本。

•医疗领域：三维打印机可以用于制造人工关节、牙齿模型和矫正器等医疗器械，提高了医疗设备的质量和适用性。

•教育领域：三维打印机可以用于学生的创意设计和工程实践，培养了孩子们的创造力和动手能力。

三维打印机的应用范围广泛，正在改变传统制造业的方式和模式，推动了创新和发展。

3. 太阳能追踪系统太阳能追踪系统是一种利用机械原理空间机构实现的太阳能收集设备。

太阳能追踪系统通过控制连接件和运动副的运动，使太阳能电池板始终面向太阳，最大程度地吸收太阳能。

以下是太阳能追踪系统的主要应用场景：•太阳能发电站：太阳能追踪系统可以应用于大型太阳能发电站，提高发电量和能源利用效率。

机械原理机械工程中的机械力学分析方法

机械原理机械工程中的机械力学分析方法机械原理：机械工程中的机械力学分析方法机械力学是机械工程中非常重要的一门学科，它在机械设计与制造中起着关键作用。

本文将探讨机械工程中的机械力学分析方法，包括静力学和动力学的原理与应用。

1. 静力学分析方法静力学是研究物体处于平衡状态下的力学学科。

在机械工程中，我们常常需要分析和计算各种机械零件和结构的受力情况，以确保其稳定性和安全性。

1.1 受力分析受力分析是静力学的基础，它通过对各个力的作用方向、大小和点位进行分析，来确定物体是否处于平衡状态。

在机械工程中，我们通常使用自由体图来进行受力分析，将物体与外界分离，仅考虑受力情况。

1.2 静平衡方程静平衡方程是确定物体受力平衡的基本工具。

对于一个处于平衡状态的物体，其受力和力矩必须为零。

通过写出受力和力矩的平衡方程，我们可以求解未知受力或几何参数。

2. 动力学分析方法动力学是研究物体在运动中受力和运动规律的学科。

在机械工程中，我们需要通过动力学分析来确定机械系统的运动状态、加速度和必要的力。

2.1 运动学分析运动学是研究物体的几何运动规律的学科。

通过运动学分析，我们可以了解物体的位置、速度和加速度等信息。

在机械工程中，使用各种几何方法和数学工具，如向量运算和微分学，来进行运动学分析。

2.2 动力学方程动力学方程是描述物体运动规律的数学方程。

根据牛顿第二定律，物体所受合力等于质量乘以加速度。

在机械工程中，我们可以根据系统的几何形状和受力情况，建立动力学方程来求解系统的运动状态和所需的力。

3. 分析方法的应用机械力学的分析方法广泛应用于机械工程中的各个领域，包括结构设计、机构分析和运动仿真等。

3.1 结构设计在机械工程中，我们需要设计各种承载结构，如桥梁、楼房和机械零件等。

通过机械力学的静力学分析方法，我们可以确定结构的受力情况，以确保结构的安全性和稳定性。

3.2 机构分析机械工程中经常涉及到各种机械机构的设计和分析。

机械的构成实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解机械的基本构成和功能。

2. 掌握机械零件的类型、特点和应用。

3. 分析机械系统的运动和动力传递。

4. 增强对机械工程实际应用的感性认识。

二、实验原理机械是由多个零件按照一定的规律组合而成的，这些零件包括：基础零件、传动零件、执行零件、控制零件等。

通过实验，我们可以了解机械的构成原理，掌握各种零件的功能和特点。

三、实验器材1. 机械原理实验台2. 钢尺3. 钩码4. 弹簧测力计5. 螺丝刀6. 橡皮筋7. 滑轮组8. 链传动9. 带传动10. 机械图样四、实验步骤1. 观察机械原理实验台的结构，了解其组成和功能。

2. 分别对基础零件、传动零件、执行零件、控制零件进行观察和了解。

3. 分析机械系统的运动和动力传递过程。

4. 通过实验，观察不同类型机械零件的应用和特点。

5. 分析机械系统的运动和动力传递过程，记录实验数据。

五、实验数据1. 基础零件：观察实验台上的支座、支架、底座等基础零件，了解其作用和特点。

2. 传动零件：观察实验台上的齿轮、链轮、带轮等传动零件，了解其传动原理和特点。

3. 执行零件：观察实验台上的电机、液压缸、气动缸等执行零件，了解其工作原理和特点。

4. 控制零件：观察实验台上的开关、传感器、控制器等控制零件，了解其控制原理和特点。

六、实验结果与分析1. 基础零件：基础零件是机械的基础，起到支撑和连接作用。

在实验中，我们观察到支座、支架、底座等基础零件的结构稳定，能够承受较大的载荷。

2. 传动零件：传动零件是机械的动力传递部件。

在实验中，我们观察到齿轮、链轮、带轮等传动零件的传动比、效率、承载能力等性能。

3. 执行零件：执行零件是机械的工作部件。

在实验中，我们观察到电机、液压缸、气动缸等执行零件的输出力、速度、稳定性等性能。

4. 控制零件：控制零件是机械的控制部件。

在实验中，我们观察到开关、传感器、控制器等控制零件的控制精度、响应速度、抗干扰能力等性能。

机械原理与机械设计 (下册) 第4版第26章轴系及轮类零件的结构设计

基本要求：轴上零件具有确定工作位置，且固定可靠；轴上零件便于安装、拆卸和调整；轴的制造工艺性良好。
12
轴的结构设计
二、轴上零件的固定和轴的外形设计
1轴. 轴的上形零状件、的轴定上位零与件固的定装拆方向与顺序不同。尽定可位能：减保少证零零件件数在目轴，上缩有短确零定件的装工配作路位线置长；度、改善轴的受力情况
与轴强度校核及轴承寿命计算交替进行，逐步完善。
① 按当量弯矩法校核时，可在各轴段直径和长度确定后进行，同时计算轴承寿命，进而决定是否需改进轴的结构设计。
② 按安全因数法校核时，应在细化轴的结构完成之后进行。
22
例题
轴的结构设计
23
滚动轴承的组合结构设计
第三节滚动轴承的组合结构设计
内容：(1) 轴系支点的轴向固定； (2) 滚动轴承组合结构的调整；
第二十六章轴系及轮类零件的结构设计
轮类零件的结构设计
第一节轮类零件的结构设计
一、轮类零件的结构
盘状结构
轮缘：实现特定传动功能的部分；轮毂：与轴连接的部分；腹板/轮辐：连接轮缘与轮毂的部分。
腹板式
轮辐式
实心式
1
轮类零件的结构设计
二、轮类零件结构设计的基本要求
内容/任务
合理确定轮缘、腹板/轮辐、轮毂的结构形式及相关尺寸。
为防止轴承脱落，不可分离型轴承的内圈两侧面均轴向固定。
27
套杯
滚动轴承的组合结构设计
固定端：向心角接触轴承，成对使用，反向安装于同一支点；游动端：可分离型轴承，外圈两侧面亦需轴向固定，防止其脱落。28滚动轴承的组合结构设计
4. 改善轴的表面质量，提高轴的疲劳强度。提高表面粗糙度；表面强化处理（辗压、喷丸、渗碳淬火、渗氮、高频感应加热淬火等）。

机械工程中的工程实例与工程案例分析

机械工程中的工程实例与工程案例分析工程实例和工程案例在机械工程中起着重要的作用，可以帮助工程师们更好地理解和应用机械原理和技术。

通过分析不同的实例和案例，我们可以深入了解机械工程的工作原理和实际应用，提高解决问题的能力和工程设计的水平。

本文将通过对几个典型的机械工程实例和案例进行分析，以探讨机械工程中的实践应用。

一. 压力容器设计与制造实例压力容器设计与制造是机械工程领域中的一个重要方向，其安全可靠性对人们的生命财产安全至关重要。

在压力容器设计和制造过程中，需要考虑材料的选择、强度计算、气密性等多个因素。

下面以某工厂的压力反应釜为例进行分析。

压力反应釜是一种用于大规模化生产的核心设备，可在高压下进行化学反应。

在设计中，首先需要根据反应过程需求选择合适的材料，如不锈钢、碳钢等。

其次，根据压力和温度要求，进行结构设计和强度计算，确保压力容器能够承受外界压力和内部化学反应带来的压力。

最后，进行气密性测试和安全阀等附属设施的设计，以确保在工作过程中不会出现泄露和爆炸等危险。

二. 风力发电机组故障案例分析风力发电机组作为可再生能源利用的重要装置，其可靠性和稳定性对于实际发电效率至关重要。

下面以某风力发电场的故障案例进行分析。

在某风力发电场中，一台风力发电机组突然停止工作，导致发电量减少。

经过检测和分析，发现故障原因为叶片损坏。

进一步分析发现，叶片因长期运行而引起疲劳断裂，导致发电机组无法继续正常转动。

根据此案例，工程师们需要加强对风力发电机组的定期检测和维护，及时更换老化叶片，确保其正常运行和发电效率。

三. 工业机器人应用实例工业机器人在机械工程领域中具有广泛的应用和发展前景。

下面以某汽车制造厂的焊接机器人实例进行分析。

在某汽车制造厂的生产线上，焊接机器人用于对汽车车身进行焊接工作。

通过精确的运动控制和独特的焊接工艺，在高速生产线上完成焊接任务，提高生产效率和焊接质量。

该机器人采用先进的传感器和控制系统，可以根据不同形状和材料的汽车零部件进行灵活的焊接操作。