机械原理教案设计模板（精选多篇）

推荐第1篇：机械原理问答题

1.构具有确定运动的条件是什么？若此条件不满足，将会产生什么结果？

机构具有确定运动的条件是F＞0，且F等于原动件数。F＞0时，如原动件数目少于自由度数，则运动不能确定；如原动件数目多于自由度数，则机构不能满足所有原动件的给定运动。F＝0时，构件之间不可能存在相对运动，是一个刚性桁架。F＜0时，构件之间所受约束过多，成为超静定桁架。

2.何谓平面连杆机构？何谓平面四杆机构？何谓铰链四杆机构？

平面连杆机构是许多构件用低副（转动副和移动副）连接组成的平面机构，有时也称为低副机构。由四个构件组成的平面连杆机构称为平面四杆机构。全部四个运动副都是转动副的平面四杆机构，称为铰链四杆机构。

3.平面连杆机构有哪些优缺点？

优点：面接触，承载能力高，耐磨损；制造简便，易于获得较高的制造精度。缺点：不易精确实现复杂的运动规律；设计较为复杂；构件数和运动副数较多时，效率较低。

4.刚性转子的静平衡条件和动平衡条件是什么？

静平衡：偏心质量产生的惯性力平衡，离心惯性力的合力为零；动平衡：偏心质量产生的惯性力和惯性力矩同时平衡，离心惯性力系的合力及合力矩为零。

5.飞轮是如何调节周期性速度波动的？

飞轮实质是一个能量储存器。当机械出现盈功速度上升时，飞轮的角速度只做微小上升，他将多余的能量储存起来；当机械出现亏功速度下降时，他将能量释放出来，飞轮的角速度只做微小下降。

6.造成转子动不平衡的原因是什么？如何平衡？

转子的偏心质量产生的惯性力和惯性力偶矩不平衡。平衡方法：增加或减少配重使转子偏心质量产生的惯性力和惯性力偶矩同时平衡。

7.造成转子不平衡的原因？平衡目的是什么？

原因：转子质心与其回转中心存在偏距。平衡目的：使构件的不平衡惯性力和惯性力矩平衡以消除或减小其不良影响。

8.何谓凸轮工作廓线的变尖现象和推杆运动的失真现象？它对凸轮机构的工作有何影响？如何加以避免？

凸轮理论廓线的曲率半径ρ等于滚子半径时，实际廓线的曲率半径为零。于是工作廓线将出现尖点，尖点变尖现象。应在满足滚子强度条件下，减小其半径大小。 当ρ

9.铰链四杆机构存在曲柄的条件是什么？以不同构件为机架时，各为何种机构？

⑴最短杆与最长杆长度之和小于或等于其余两杆长度之和；⑵取最短杆或最短杆相邻杆为机架。取最短杆为机架时，为双曲柄机构。取最短杆相邻杆为机架时，为曲柄摇杆机构。

10.何谓压力角？何谓传动角？它们的大小对连杆机构工作有何影响？

在不计各杆质量和运动副中的摩擦的情况下，作用在从动件上的驱动力和该力作用点处从动件的绝对速度之间所夹的锐角，称为压力角，用α表示。压力角的余角，称为传动角，用γ表示。α越小，γ越大，传动越省力，机构传力性能越好，传动效率越高。反之，α越大，γ越小，传动越费力，机构传力性能越差，传动效率越低，并有可能自锁。

11.凸轮轮廓曲线设计的基本原理是什么？如何选择推杆滚子半径？。

1）反转法原理。2）在满足强度条件下，保证凸轮实际轮廓曲线不出现尖点和失真，即小于凸轮理论轮廓的最小曲率半径。

12.凸轮机构有哪些优缺点？

优点：只要正确地设计和制造出凸轮的轮廓曲线，就能把凸轮的回转运动准确可靠地转变为从动件所预期的复杂运动规律的运动，而且设计简单；凸轮机构结构简单、紧凑、运动可靠。缺点：凸轮与从动件之间为点或线接触，故难以保持良好的润滑，容易磨损；加工制造较复杂。

13.何谓凸轮机构的压力角？压力角的大小与凸轮机构的传力性能有何关系？

压力角是不计摩擦时，凸轮对从动件的作用力（法向力）与从动件上受力点速度方向所夹的锐角。 压力角越小，凸轮机构的传力性能越好。

14.判定机械自锁的条件有哪些？

1）驱动力位于摩擦锥或摩擦圆内；2）机械效率小于等于0；3）工作阻力小于或等于0。

15.齿轮机构有哪些主要优缺点?

齿轮机构的优点有：使用的圆周速度和功率范围广；效率较高；能保证恒定的传动比；寿命长；工作平稳，可靠性高；能传递任意夹角两轴间的运动。缺点有：制造、安装精度要求较高，因而成本也较高；不宜作远距离传动。

16.机构运动分析当中的加速度多边形具有哪些特点？

1）极点p’的速度为零；2)由极点向外放射的矢量代表绝对加速度，而连接俩绝对加速度矢端的矢量代表该两点的相对加速度；3)加速度多边形相似于同名点在构件上组成的多边形。

17.要使一对齿轮传动时保持定角速比，则齿廓曲线应满足什么条件？

欲使两齿轮瞬时角速比恒定不变，则无论齿廓在何处啮合，过接触点所作的齿廓公法线必须与连心线交于一个定点。

18.什么是齿轮的节圆？标准直齿轮在什么情况下其节圆与分度圆重合？

经过节点、分别以两啮合齿轮回转中心为圆心的两个相切的圆称为节圆。当两标准齿轮按标准中心距安装时其节圆与分度圆重合。

19.圆的渐开线是怎样形成的？有哪些主要性质？

当一直线在一圆周上纯滚动时，此直线上任意一点的轨迹称为该圆的渐开线。这个圆称为渐开线的基圆，该直线称为发生线。

渐开线的性质有：1)发生线在基圆上滚过的一段长度等于基圆上相应被滚过的一段弧长。2)渐开线上任意一点的法线必与基圆相切。3)渐开线齿廓上各点的压力角不等。离轮心越远，压力角越大。4)渐开线的形状取决于基圆的大小。5)基圆内无渐开线。

20.渐开线齿廓啮合的特点？

1）定传动比；2）可分性；3）轮齿的正压力方向不变

21.渐开线齿轮有哪些传动特性？

1）渐开线齿廓满足定角速比要求。2）渐开线齿轮传动啮合角不变，正压力的大小和方向也不变，传动过程比较平稳。3）渐开线齿廓具有中心距的可分性。

22.什么是标准中心距？一对标准齿轮的实际中心距大于标准中心距时，其传动比和啮合角分别有无变化？

一对标准齿轮安装时他们的分度圆相切即各自分度圆与节圆重合时的中心距为标准中心距。当实际中心距大于标准中心距时，传动比不变，啮合角增大。

23.渐开线直齿圆柱齿轮/外啮合斜齿圆柱齿轮轮传动/直齿锥齿轮传动/蜗杆传动的正确啮合条件是什么？

两轮的模数和压力角分别相等/两斜齿轮的法面模数相等；两斜齿轮的法面压力角相等；两斜齿轮的螺旋角大小相等，方向相反。/两轮大端模数相等，两轮压力角相等，两轮外锥距相等/蜗杆的轴向模数等于蜗轮的端面模数，蜗杆的轴向压力角等于蜗轮的端面压力角，蜗杆中圆柱上螺旋线的导程角等于蜗轮分度圆上的螺旋角，且螺旋线方向相同。

24.何谓渐开线齿轮的重合度？它对传动有何影响？齿轮连续传动的条件是什么？

实际啮合线长度与基圆齿距的比值称为重合度，以ε表示。重合度大对提高齿轮传动的平稳性和承载能力都有重要意义齿轮连续传动的条件是ε＞1。

25.什么叫根切？有何危害？

用展成法加工齿轮时，若刀具的齿顶线（或齿顶圆）超过理论啮合线极限点N时，被加工齿轮齿根附近已加工出的渐开线齿廓将被切去一部分，这种现象称为根切。根切使齿轮的抗弯强度削弱、承载能力降低、啮合过程缩短、传动平稳性变差，因此应避免根切。

26.什么是机械的自锁？移动副和转动副自锁的条件分别是什么？

自锁：无论驱动力多大，机构都不能运动的现象。移动副条件：驱动力作用在摩擦锥里；转动副条件：驱动力作用在摩擦圆里。

27.直齿圆柱齿轮传动存在哪些主要缺点？斜齿圆柱齿轮传动有何优缺点？

直齿圆柱齿轮传动在高速重载的情况下，会出现传动不平稳和承载能力差的情况。斜齿圆柱齿轮传动运转平稳，噪声小；承载能力较高；不根切最少齿数小于直齿轮。主要缺点是有轴向力。

28.什么是周转轮系？什么是周转轮系的转化轮系？

至少有一个齿轮的轴线的位置不固定，而绕其他固定轴线回转的轮系称为周转轮系。在周转轮系加上公共角速度-ωH后，行星架相对静止，此时周转轮系转化成定轴轮系，这个假想的定轴轮系即为转化轮系。

29.螺旋角β对斜齿轮的传动性能有何影响？其取值范围如何？

螺旋角β对斜齿轮的传动性能影响很大。β较小，优点不突出；β太大，则轴向力太大。设计时一般取β=8°-20°。

推荐第2篇：机械原理课程设计

机械原理课程设计

培养和提高学生的创新思维能力是高等教育改革的一项重要任务．机械原理是机械类专业必修的一 门重要的技术基础课，它是研究机械的工作原理、构成原理、设计原理与方法的一门学科，特别是机械原理

课程中关于机械运动方案的设计是机械工程设计中最具有创造性的内容，对培养学生的创新设计能力起

着十分重要的作用．机械原理课程设计是机械原理教学的一个重要实践环节，以往我们在机械原理课程设

计中存在着很多不足，主要问题是学生完成课程设计后，在后续课程的学习与实践中，不能正确地选用和

设计机构，特别是创造性设计能力与分析解决实际工作问题的能力、动手能力和适应能力显得不足．高等

学校工科本科《机械原理课程教学基本要求》中，对机械原理课程设计提出的要求是：“结合一个简单的机

械系统，综合运用所学的理论和方法，使学生受到拟定机械运动方案的训练，并能对方案中某些机构进行

分析和设计”．它要求针对某种简单机械进行机械运动简图设计，其中包括机器功能分析、工艺动作过程确

定、执行机构选择、机械运动方案评定、机构尺度综合等．依据这一基本精神，要求把培养学生的创新设计、

开拓能力作为一条主线贯穿于课程设计的始终，在深入掌握机械原理基本知识、强化学生运算能力和绘图

基本功的同时，开展创造性教育，培养学生创造性设计能力．如何在机械原理课程设计中体现这种能力培

养，几年来我们不断地对课程设计内容、设计方法和设计手段等进行了一些探索与实践． 1 合理安排课程设计内容，培养学生创新思维能力

对于机械原理课程设计的内容选择，以往教学中存在着两种不同的看法：一种认为选用已有的典型机 械，对其进行比较系统的运动分析与受力分析等，以加深学生对机械原理课程各章节内容的理解和掌握；

另一种认为根据某些功能要求，要求学生独立地确定机械系统的运动方案，并对其中的某些机构进行设

计．前者侧重于分析，后者则侧重于设计．我们在课程设计内容选择问题上也进行了多年探索，如以培养学

生的运算、绘图的基本技能和巩固基本知识为主要目的，选用对典型机械进行分析设计的题目，但是在后

续的课程教学中发现学生创造性设计新机械的能力与分析解决实际工作问题的能力和适应能力显得不

足．我们也曾经尝试只给出设计题目，让学生自己独立地进行机械运动方案确定和对其中某些机构进行设

计．虽然这种设计内容能够促使学生主动地进行独立思考，自觉地进行一些相关资料的查询，但是由于学

生没有进行过一次比较系统的设计过程训练，大多数学生不知从哪里下手，较难进入设计状态，设计

过程

中出现多次反复修改使得设计进度非常缓慢．从最后的设计结果来看，只有少数学生比较理想，多数学生

的设计都出现了一些错误，设计结果不能满足题目要求，而且由于多次修改使得图面质量较差．经过多年

的探索与实践，我们认为在机械原理课程设计中，分析与设计都是很重要的两个环节，对典型机械的分析__和学生独立创新机械的设计对于学生来说都是不能缺少的．那么怎样才能在有限的设计时间内把这些内

容都安排进去而又同时能保证设计质量呢?我们结合现有实际条件，交给学生的课程设计内容是：先进行

典型的机械分析，然后进行创新机械设计．我们选择了牛头刨床传动方案作为课程设计题目，要求学生不

能照搬现有牛头刨床传动方案，每个学生必须至少提出一种新的传动方案，并且提出的方案越多越好．学

生在方案构思过程中，积极查阅资料，热烈讨论，表现出了极大的主动性，提出了很多方案，最后经过归纳

得出l0种可以实现刨床运动要求的方案，如图I所示．在这一过程中，使学生突破了固有传动方案模式，

拓宽了方案构思思路，得到了一次提高创新思维能力的训练．

推荐第3篇：机械原理习题

1、用平面低副联接的二构件间，具有相对运动数为（

b

） A.1

B.2

C.3

D.≥

22、某平面机构共有5个低副，1个高副，机构的自由度为1，则该机构具有几个活动构件？（

b

）

A.3

B.4

C.5

D.6

3、某机构中有6个构件，则该机构的全部瞬心数目为（

d

）

A.3

B.6

C.9

D.15

4、机构发生自锁是由于（

c

）

A.驱动力太大

B.生产阻力太大

C.效率小于零

D.摩擦力太大

5、对结构尺寸为 b/D ≥ 0.2 的不平衡刚性转子，需进行（ a ）

A.动平衡

B.静平衡

C.不用平衡

6、对于周期性速度波动，应如何调节（

b

）

A.用调速器

B.用飞轮

C.用解调器

D.用弹簧

7、等效转动惯量的值（

d ）

A.一定是常数

B.一定不是常数

C.可能小于零

D.一定大于零

8、在曲柄滑块机构中，如果增大曲柄的长度，则滑块的行程（ a ）

A.增大

B.不变 C.减小

D.减小或不变

9、在铰链四杆机构中，若满足“最短杆长度＋最长杆长度 ≤ 其余两杆长度之和”的条件，使机构成为双摇杆机构，则应（ d ）

A.固定最短杆

B.固定最短杆的邻边

C.固定最长杆

D.固定最短杆的对边

10、凸轮转速的大小将会影响（

d

）

A.从动杆的升距

B.从动杆的压力角

C.从动杆的位移规律

D.从动杆的速度

11、在凸轮机构中，下列从动件的运动规律，哪种无冲击？（

d

）

A.等速运动

B.等加速等减速运动

C.余弦加速度运动

D.正弦加速度运动

12、渐开线直齿外啮合正传动的一对齿轮，可满足的中心距条件是（

a

）

A.a’ = a

B.a’ ＞ a

C.a’ ＜ a

13、加工负变位齿轮，刀具应如何移位？（

c

）

A.刀具中线与分度圆相切

B.刀具中线与分度圆相离

C.刀具中心与分度圆相割

14、斜齿圆柱齿轮的当量齿数公式为（

a

）

A.C.

15、正变位齿轮的齿距P（

a

） A.=

16、一对标准渐开线直齿圆柱齿轮传动中，若实际中心距大于标准中心距，则其传动比将（

b

）

A.变大

B.不变

C.变小

D.变小或不变 ZvZ/cos3

B.ZvZ/cos2 ZvZ/cos

D.ZvZ/cos3

m

B.＞ m

C.＜ m

D.≥ m

推荐第4篇：841机械原理

841 机械原理复习提纲

1.考试的总体要求

第1章 绪论 （约占1%）

掌握本课程的研究对象和研究内容； 第2章 机构的结构分析（约占7%）

机构结构分析的内容及目的；机构的组成；机构运动简图；机构具有确定运动的条件；机构自由度的计算及注意事项；虚约束对机构工作性能和结构设计的影响；平面机构的组成原理、结构分类及结构分析。

第3章平面机构的运动分析（约占16%）

机构运动分析的任务、目的和方法；用速度瞬心法作机构的速度分析；用矢量方程图解法作机构的速度及加速度分析；综合运用瞬心法和矢量方程图解法对复杂机构进行速度分析。

第4章平面机构的力分析 （约占6%）

运动副中摩擦力的确定，考虑摩擦时机构的受力分析。 第5章 机械的效率和自锁 （约占3%） 机械的效率；机械的自锁。

第7章 机械的运转及其速度波动的调节（约占1%）

机械的运动方程式；机械运动方程式的求解；稳定运转态下机械的周期性速度波动及其调节；机械的非周期性速度波动及其调节。

第8章平面连杆机构及其设计（约占16%）

连杆机构及其传动特点；平面四杆机构的类型和应用；平面四杆机构的基本知识；平面连杆机构的作图法设计；多杆机构特点。

第9章 凸轮机构及其设计（约占16%）

凸轮机构的应用和分类；推杆的运动规律；凸轮轮廓曲线的设计；凸轮机构基本尺寸的确定。

第10章 齿轮机构及其设计（约占16%）

齿轮机构的应用及分类；齿轮的齿廓曲线；渐开线齿廓的啮合特点；渐开线标准齿轮的基本参数和几何尺寸；渐开线直齿圆柱齿轮的啮合传动；渐开线齿轮的变位修正；斜齿圆柱齿轮传动；蜗杆传动；圆锥齿轮传动。

第11章 齿轮系及其设计（约占15%）

齿轮系及其分类；定轴轮系的传动比；周转轮系的传动比；复合轮系的传动比；轮系的功用；行星轮系的效率；行星轮系的类型选择及设计的基本知识。

第12章 其他常用机构（约占3%） 棘轮机构；槽轮机构。

2.考试形式与试卷结构

试卷分值：150分 考试时间：3小时

答题方式：答案写在试卷上

题型结构：是非题，简答题，分析题，解答题

其他要求：携带橡皮、铅笔、直尺、圆规、计算器。

3.参考科目 教材：

孙桓，陈作模，葛文杰 主编，《机械原理》（第七版），北京：高等教育出版社 参考书：

李芳伟，孙怀安，李团结 编著，《机械原理辅导》，西安：西安电子科技大学出版社，2001，9 李芳伟，孙怀安，李团结 编著，《机械原理学习指导》，西安：西安电子科技大学出版社，2004，5

推荐第5篇：机械原理实验报告

2013.10.25

周五晚

机械原理实验报告书写要求

明燕老师

（下边附带创新题图片）

推荐第6篇：机械原理(56)

机 械 原 理

Principle of Machinery 课程代码：0403021 适用专业：机械设计制造及其自动化专业，车辆工程专业

学 时 数： 56

学 分 数：3.5 执 笔 者：边红丽

编写日期：2007年10月

一、课程性质和目的

本课程是机械类各专业中研究机械共性问题的一门主干技术基础课，它的任务是使学生掌握机构学和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能，并初步具有拟定机械运动方案、分析和设计机构的能力。它在培养高级工程技术人才的全局中，具有增强学生对机械技术工作的适应能力和开发创造能力的作用。

二、课程教学的基本要求

通过本课程的学习，学生应达到下列要求：

1.掌握机构结构的基本知识和机构的组成原理，掌握机构运动简图的绘制方法；2.具有对平面机构进行运动分析和力分析的能力，尽量运用计算机和CAD技术； 3.了解各种常用机构的运动特性和动力特性，并初步具有根据给定的运动要求或传力条件选择机构的类型及其组合以及进行机构综合的能力；

4.掌握机械的平衡和机械运转速度波动调节的原理和计算方法；5.了解机械传动系统方案设计的基本常识，并初步具有机构创新的能力。 教学环节包括：课堂讲授及习题课、课外作业、实验、考试等。通过各个环节的教学，重点培养学生的自学能力、动手能力、分析问题和解决问题的能力。

1.课堂讲授

(1) 教学方法：采用启发式教学，调动学生学习的主观能动性，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，以“少而精”为原则，精选教学内容，精讲多练；通过各章的课外习题，培养学生分析问题、解决问题的能力。

(2) 教学手段：在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学等先进教学手段，将传统教学与多媒体教学相结合，提高课堂信息量，增加教学的直观性。

(3) 计算机的应用：以解析法为主，多安排学生自己上机编程进行机构设计和机构

1 运动及动力分析。

2.教学辅助资料

机械原理教学软件、机械原理习题集、实验指导书、机械原理试题库。 3.实验环节

(1) 实验要求：实验课是本课程中重要的实践环节，目的是培养学生运用实验方法研究机械的能力。

(2) 建议选择的实验教学内容和学时分配： ①机构运动简图的测绘与分析（2学时） ②机构演示实验（2学时）

③机构设计组装及运动参数检测（2学时）

④齿轮的范成原理 (利用多媒体课件进行演示)（2学时） ⑤回转件的平衡（2学时）

⑥平面连杆机构创意设计实验（一周） 注：③、④、⑤选一项，⑥为开放型实验。 4.习题课、课外作业

(1)习题课：安排在机构的结构分析和综合、连杆机构的分析和设计、齿轮传动、轮系等主要章节。

(2) 课外习题：可根据教材各章的习题要求有目的地选择，并根据教学重点内容的要求选择教学辅助资料的有关习题；学生作业完成情况应作评定课程成绩的一部分。

5.考试环节

课程考试形式为笔试，参照试题库命题，有填空、选择、简答、判断、计算等题型。

三、课程教学内容与学时分配

1.绪论

(1学时) 明确本课程研究的对象和内容，以及课程的性质和任务。介绍机械原理学科发展的趋势。

2.机构的结构分析和综合

(6学时+实验2学时) (1) 常用机构的运动简图绘制 (2)平面结构自由度计算 (3)平面机构组成的基本原理 (4)平面结构的结构综合

2 重点：运动副和运动链的概念、机构运动简图的绘制、机构具有确定运动的条件及机构自由度的计算。

难点：机构自由度计算中有关虚约束的识别及处理。

3.连杆机构分析和设计

(16学时+实验2学时) (1)平面四杆机构的类型、应用及其演化

(2) 介绍曲柄存在的条件、传动角、死点、极位夹角和行程速比系数等概念 (3)平面连杆机构的运动分析

(4)平面连杆机构的力分析和机械效率（课外自学） (5) 四杆机构的设计

重点：(1)平面铰链四杆机构的演化；四杆机构的设计。(2)用解析法对平面连杆机构作速度和加速度分析；速度瞬心的概念和“三心定理”的应用。(3)作用在机械上的力及机构力分析的目的和方法；拆杆组法对平面连杆机构进行动态静力分析的数学模型。(4)机械的机械效率、自锁现象及自锁条件和考虑摩擦时各种运动副中的力分析。

难点：(1)曲柄存在条件的全面分析、平面四杆机构最小传动角的确定；四杆机构的设计。(2)杆组法运动分析的数学模型的建立。(3)机构的平衡力（或平衡力矩）及构件的质量代换两个概念。(4)摩擦圆的概念及转动副中总反力作用线的确定。

4.凸轮机构及其设计

(6学时) (1) 凸轮机构的类型和应用

(2) 介绍从动件运动规律、凸轮机构的压力角和自锁概念 (3) 盘形凸轮机构基本尺寸的确定 (4) 盘形凸轮廓线的解析法设计

重点：推杆常用运动规律的特点及其选择原则；盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的设计；凸轮基圆半径与压力角及自锁的关系。

难点：凸轮廓线设计中所应用的“反转法”原理和压力角的概念。

5.齿轮机构及其设计

(16学时+实验2学时) (1) 齿轮啮合基本定律

(2) 渐开线齿廓、渐开线直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸

(3) 渐开线直齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件、传动类型及特点和传动综合 (4) 斜齿圆柱齿轮传动、直齿圆锥齿轮传动、蜗杆蜗轮传动的共轭齿面生成、单个齿轮基本参数和几何尺寸、标准齿轮传动参数和尺寸计算

3 (5) 变位齿轮传动的类型、应用和变位系数的选择

重点：渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动的基本理论和设计计算。

难点：共轭齿廓的确定；一对轮齿的啮合过程；变位齿轮传动；斜齿轮和锥齿轮的当量齿轮和当量齿数。

6.轮系及其设计

(4学时) (1) 轮系的分类和应用

(2) 定轴、周转和混合轮系传动比计算 (3) 行星轮系的设计

重点：周转轮系及复合轮系传动比的计算，轮系的功用及行星轮系设计中齿轮齿数的确定问题。

难点：如何将复合轮系正确划分为各基本轮系，行星轮系传动效率的计算，行星轮系设计中的安装条件。

7.其它常用机构

（课外自学） 了解棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、万向联轴节等其它常用机构的工作原理、运动特点、应用及设计要点。

8.机械的运动方案及机构的创新设计

(1学时) (1) 机构和执行机构的类型和选择 (2) 机构运动方案的设计 (3) 机构的创新设计

9.机械的运转及其速度波动的调节

（课外自学） (1) 了解机械的运转及其速度波动的调节的目的

(2) 研究建立单自由度机器系统等效动力学模型及运动方程式的方法 (3) 力为位置函数时的运动方程式求解

(4) 稳定运转状态下机械的周期性速度波动及其调节 (5) 机械的非周期性速度波动及其调节

重点：等效力（力矩）、等效质量（转动惯量）、等效构件和等效动力学模型的概念；掌握力为机构位置函数时其等效构件真实运动的求解方法；飞轮转动惯量的计算。

难点：计算飞轮转动惯量时最大盈亏功的计算方法。

10.机械的平衡

（课外自学） (1) 刚性转子静、动平衡的原理和方法

4 (2)平面四杆机构的平衡原理

重点：刚性转子静、动平衡的原理和方法。 难点：刚性转子动平衡概念的建立。

四、本课程与其它课程的联系与分工

先修课程：高等数学，工程图学，理论力学，机械制造基础 后修课程：机械设计，机械设计课程设计

五、建议教材与教学参考书

《机械原理》，王知行、邓宗全，高等教育出版社，2006年5月 《机械原理》，孙恒，高等教育出版社，2006年5月

《机械原理》，郑文纬、吴克坚，高等教育出版社，1997年7月

推荐第7篇：《机械原理》教学大纲

《机械原理》教学大纲

Syllabus of Theory of Machines and Meachanisms

一、课程性质与任务

1．课程性质

机械原理是为工科各专业而开设的一门专业技术基础课，它是以高等数学、普通物理、机械制图及理论力学等课程为基础，同时又为以后学习机械设计和有关专业课程以及掌握新的科学技术打好工程技术的理论基础 ，并能受到一些必要的严格的基本技能和创造思维的训练，为二十一世纪祖国的腾飞，为现代化建设创造条件。

在高等工业学校开设本课的目的是在于使学生们学到有关机械的结构分析、运动分析和综合的能力，为学习后续课程：机械设计、机床等有关专业课程，以及掌握新的科学技术打好工程技术的理论基础，并能使学生受到一些必要的严格的基本技能和创造思维的训练。

2．课程主要任务 《机械原理》课程是机械专业本科学生的一门主干技术基础课。着力培养和提高大学生的创新意识和能力。它具有很强的工程性、实践性和应用性。不仅是机械类专业，就是近机类专业也要学习该课程，不但为学生后续机械类专业课程打下坚实的理论基础，而且还将增强学生对机械技术工作的适应性，提高其开发创新能力。

二、课程教学目的与要求

1．教学目的

本课程教学目的在于使学生学到有关机构的结构分析，运动分析和机器动力学方面的某些基本理论和基本知识，初步具有机构分析和综合的能力，并受到有关机械的设计计算和实验研究等某些必要的技术技能的初步训练，为学生学习有关的后续课程和掌握专业知识及新的科学技术成就打好工程技术基础。

2．教学要求

1．熟悉平面机构的组成原理，及运动分析方法。 2．熟练掌握各种常用机构的工作原理，特点和应用以及各种常用机构的运动设计方法。 3．了解机构造型的组合概念，能对简单机械系统具有初步确定方案的能力。 4．了解机械动力学的有关原理和减轻机械震动的基本知识。

三、学时分配计划

本课程3.5学分，64学时，其中理论教学60学时，实验教学4学时，课程设计1周。 具体学时分配表如下表：

章次 1 2 3 4 5 6 7

教学内容

绪 论

平面机构结构分析平面机构运动分析平面连杆机构及设计 凸轮机构及其设计 齿轮机构及其设计 轮系及其设计

学时 1 4 5 5 4 14 6

实验

1 1

2 8 9 10 11 12 13 1

4 其它常用机构 机构运动方案的拟定平面机构力分析平面机构平衡 机器的机械效率

机器运转及其速度波动的调节 计算机在机构分析和综合中的应用 合计学时 课程设计 1 4 4 3 3 4 2 60 1周

4

四、教学中应注意的问题

1．注意机械原理课程的特点，树立工程观点，即“选择与比较”“理论分析与实验根据相结合”的观点。

2．用心观察，仔细分析，逐步熟悉各种机构，“动态”地学习本课程。

五、课程教学内容

绪

论

(一)基本内容

1．本课程研究的对象和内容 2．学习本课程的目的 3．如何进行本课程的学习(二)教学基本要求

1．明确本课程的研究对象及教学内容。 2．明确学习本课程的目的及教学基本要求

3．了解本课程的性质、特点及学习时应注意的事项。

(三)教学重点难点

本课程研究对象及内容 (四)教学建议

为弥补同学的感性认识缺乏的弱点，建议安排一次电教片《机器的组成》，以使同学们能通过认识具体的机器来加深对本课程研究的对象及内容的理解。

第一章

平面机构的结构分析

(一)基本内容

1．机构结构分析的内容及目的 2．机构的组成 3．机构运动简图

4．机构具有确定运动的条件 5．平面机构自由度的计算

6．计算平面机构的自由度时应注意的事项 7．机构的组成原理及平面机构的结构分类* 8．平面机构中的高副低代* (二)教学重点难点 重点：

1．运动副及其分类。

2．平面机构运动简图。

3．掌握机构运动简图的概念及其绘制方法。 难点：机构中的虚约束的判定问题。 (三)教学基本要求

1．各种平面运动副的一般表示方法，搞清运动副，运动链、约束和自由度等重要概念 2．机构运动简图的概念及其绘制方法。

3．熟练掌握平面机构的自由度的计算。能识别平面机构运动简图中的复合铰链、局部自由度和经常见的虚约束?会运用自由度计算公式，计算平面机构的自由度。并判断其运动是否确定。

(四)教学建议

1．为使同学掌握重点内容，应安排一次机构运动简图测绘实验

2．对于本章难点可在搞清什么是机构中的虚约束这一概念基础上，进一步介绍在什么情况下会有虚约束存在，但要注意此难点非本章的重点，不能占过多的精力。

3．本章主要研究平面机构的结构分析，重点是看懂和绘制平面机构运动筒图，并计算平面机构的自由度。判断虚约束是个难点，只要求掌握教材中列举的几种实例，不宜对此花费过多精力。

第二章

平面机构的运动分析

（一）基本内容

1．机构运动分析的目的和方法

2．速度瞬心及其在平面机构的速度分析中的应用 3．用相对运动图解法求机构速度、加速度 4．用解析法作机构的运动分析 (二)教学重点难点

重点：速度瞬心及“三心定理”的运用， 速度多边形、加速度多边形作法。

难点：机构处于特殊位置时，其速度多边形及加速度多边形的作法。 (三)教学基本要求

了解速度瞬心的有关概念及其在速度分析中应用。 掌握相对运动图解法对一般平面机构进行速度、加速度分析。能以解析法写出一般平面机构的位置方程式、速度、加速度方程式。

熟练掌握速度瞬心以及“三心定理”、相对运动图解法的综合分析。 (四)教学建议

1.本章平面机构速度分析和加速度分析的方法，理论基于《理论力学》中的运动学，在学习本章前应布置学生复习理力中的运动学部分，特别是点的复合运动和刚体有平面运动部分，务必把点的相对运动，牵连运动和绝对运动，速度合成定理和加速度合成定理，哥式加速度，瞬时转动中心等概念搞清楚。

2．建议安排一次课堂讨论，通过讨论及练习突破难点，突出重点。

第三章平面连杆机构及设计 (一)基本内容

1．平面连杆机构的特点及设计的基本问题 2．平面四杆机构的类型和应用 3．平面四杆机构的主要工作特性 4．平面四杆机构运动设计 (二)教学重点难点

重点：四杆机构形式及演化，四杆机构的一些基本知识及设计方法。 难点：四杆机构工作特性。 (三)教学基本要求

1．了解有关四杆机构的一些基本概念，了解四杆机构设计的基本方法

2．掌握平面四杆机构的基本类型及其演化和平面四杆机构设计中的一些共性问题。 3．熟练掌握平面四杆机构的主要工作特性及根据给定的运动和几何条件设计平面四杆机构的基本原理和方法。

(四)教学建议 1．“四杆机构的基本形式与演化”安排看—次展柜，上课时可带一定的教具模型。 2．如果条件和时间允许，建议带学生到农机库看一看农机具，以了解连杆机构在农业机械中的广泛应用。

3．建议上一次多媒体课。 4．建议安排一次习题讨论课。

第四章 凸轮机构及其设计

(一)基本内容

1．凸轮机构的应用和分类。 2．推杆的运动规律。 3．凸轮轮廓曲线的设计。 4．凸轮机构基本尺寸的确定。 (二)教学重点难点

重点：从动件运动规律，压力角和机构尺寸和受力关系，轮廓曲线设计。

难点：基本尺寸的确定与受力关系。从动件常用运动规律的特点，凸轮机构压力角与机构尺寸的关系，盘形凸轮机构的设计。

(三)教学基本要求

了解了解凸轮机构应用及分类，了解从动件常用运动规律，了解凸轮机构基本尺寸确定及设计方法。

掌握推杆常用运动规律的特性及推杆运动规律的选择原则。 熟练掌握凸轮机构基本尺寸确定的方法。能够根据选定机构型式和推杆运动规律设计出常用凸轮的轮廓曲线。

(四)教学建议 1．“凸轮机构的应用和分类”可安排一次展柜参观，不作课堂讲授。 2．“用解析法设计凸轮的轮廓曲线”课堂讲授时只简单介绍，解析方程式的推导方法，留待课程设计再作编程，上机，练习。

第五章 齿轮机构及其设计 (一)基本内容

1.齿轮机构的应用及分类。2.齿廓啮合基本规律。 3.渐开线及渐开线齿廓。

4.渐开线齿轮的各部分名称及标准齿轮尺寸。5.渐开线齿轮的啮合传动。

6.渐开线齿轮展成法加工及根切现象。7.变位齿轮及其传动。

8.平行轴斜齿圆柱齿轮机构。9.蜗杆机构及圆锥齿轮机构。 (二)教学重点难点

重点：渐开线直齿园柱齿轮外啮合传动的基本理论和设计计算。

难点：渐开线齿轮传动的基本理论中一些概念的理解和区分。变位齿轮。 (三)教学基本要求

了解齿廓啮合基本定律及有关共轭齿廓等基本概念。了解渐开线及其性质，掌握渐开线齿轮的啮合特性。了解齿轮变位和变位齿轮传动的概念。

掌握渐开线齿轮各部分的名称，基本参数及各部分的尺寸关系，能对渐开线齿轮传动(包括直齿及斜齿圆柱齿轮，直齿圆锥齿轮，一般蜗轮蜗杆)进行几何计算，了解基本参数的选择，会计算基本尺寸。

熟练掌握熟悉渐开线齿轮传动的正确啮合条件，连续传动条件及有关啮合参数。能对齿轮传动进行几何设计。

(四)教学建议

1．本章重点是渐开线直齿圆柱齿轮外啮合传动的基本理论和设计计算，其他类型的齿轮及其啮合传动对照直齿圆柱齿轮来讲，除介绍它们与直齿圆柱齿轮啮合传动的共同点以外，着重介绍它们各自的特点。

2．渐开线齿轮传动的基本理论的一些概念既是难点又是本章的重点，建议在讲直齿圆柱齿轮外啮合传动及变位齿轮传动的基本概念之后，安排一次课堂讨论，以加深对一些容易混淆概念的理解，如分度圆与节圆，啮合角和压力角，正负变位与正负传动等。

3．本章内容较多，其特点有“三多”，名词术语参数多，计算公式多，各种图表多，在教学中要引导学生切实搞清楚各符号参数的意义，一些重要的图例要强调动态地去看，要看懂，搞熟。

第六章 轮系及其设计

(一)基本内容

1.轮系及其分类。

2.定轴轮系传动比及应用。3.周转轮系传动比。

4.复合轮系传动比及应用。

5.行星轮系各轮齿数及行星轮数的选择。

(二)教学重点难点

重点：周转轮系及复合轮系传动比计算。 难点：复合轮系传动比计算。 (三)教学基本要求 了解了解轮系的类型及功用。 掌握各种轮系传动比的计算方法。

熟练掌握复合轮系的正确划分及传动比的计算。 (四)教学建议

本章内容较单一，主要就是传动比的计算，而且又是重点。就传动比的计算来说本身并不复杂，关键是如何正确区分轮系，所以建议精讲多练，在讲完计算方法后，安排一次习题讨论课，通过课堂讨论及较多的课堂练习来突破难点，掌握重点。

第七章 其它常用机构

(一)基本内容 1．棘轮机构。 2．槽轮机构。

3．凸轮式间歇运动机构。 4．不完全齿轮机构。 5．螺旋机构。 6．万向铰链机构。 (二)教学重点难点

重点：万向节、螺旋机构、槽轮机构、棘轮机构的介绍。 难点：各种常用机构基本参数的确定。 (三)教学基本要求

了解不完全齿轮机构，凸轮式间歇运动机构，非圆齿轮机构的工作原理，应用。各种常用机构的特点及工作原理。

掌握棘轮机构和槽轮机构的工作原理，传动特点及其参数的确定。 熟练掌握棘轮机构和槽轮机构的工作原理，传动特点及应用。 (四)教学建议

1．本章教学要求在于向学生介绍一些其它型式的也还比较常用的传动机构，以开阔视野和思路，故对于它们的传动性能和设计问题将不作过多的讨论，而着重介绍它们的传动特点和应用实例。

2．组合机构的内容不作课堂讲授，安排观看展柜。有条件时可安排一次多媒体课程。 3．不完全齿轮机构，凸轮式间歇运动机构，非圆齿轮机构安排提示性自学，然后简单小结。

第八章 机械运动方案的拟定

(一)基本内容

1．机构组合方式及有关的设计方法。 2．机构选型。

3．机器执行机构的协调和运动循环图。 (二)教学重点难点

重点：机构选型，机构组合方式及有关设计方法。 难点：组合机构设计方法。 (三)教学基本要求

了解机构选型和组合的基本概念。 掌握机械传动系统方案设计的思路和方法。

熟练掌握运动循环图的绘制与机械传动系统方案的设计。 (四)教学建议

本章内容可安排一次多媒体课并参观展柜，能使学生拓展思路。讲解时重点介绍设计的思路和方法。

第九章平面机构力分析

(一)基本内容

1．机构惯性力的确定及运动副中摩擦力确定。 2．不考虑摩擦力的机构力分析。 3．速度多边形杠杆法。 (二)教学重点难点

重点：动态静力分析，运动副反力的确定。 难点：运动副反力的确定。 (三)教学基本要求

了解动有关基本概念。了解机构中作用的各种力及机构力分析的方法。 掌握态静力分析的方法。

熟练掌握运动副反力的确定。 (四)教学建议

本章的教学目的就是要使学生掌握对机构进行力分析的常用的工程方法和力分析的过程，其教学的要求是能使学生掌握对一般平面机构进行动态静力分析的过程。在教学时数允许的情况下，最好要求学会运用茹科夫斯基杠杆法（速度多边形杠杆法）确定加于机械上的平衡力或平衡力偶短。因为这在理论力学中未讲过，而且又有实用价值。

第十章平面机构平衡

(一)基本内容

1．机械平衡的目的及内容。 2．常用刚性转子的平衡计算。 3．刚性转子的平衡实验。 4．挠性转子动平衡简述。 6．平面机构的平衡。 (二)教学重点难点

重点：回转体的动、静平衡方法。 难点：动平衡计算，机架上的平衡。 (三)教学基本要求

了解平衡问题在机械工程中的重要性及挠性转子平衡的概念及平面四杆机构的平衡方法。

掌握刚性转子静、动平衡的计算方法。

熟练掌握其静、动平衡基本原理及平衡方法。 (四)教学建议

鉴于本章课堂教学只安排两个学时，介绍刚性转子静、动平衡的计算方法。如果能开平衡实验，建议将中有关刚性转子静、动平衡实验的内容穿插到实验课中讲。

第十一章 机器的机械效率

(一)基本内容

1．机器的运动和功能关系。 2．机器的机械效率和自锁。 (二)教学重点难点

重点：机械效率和自锁。

难点：确定效率和自锁的方法。 (三)教学基本要求

了解机器的运动和功能关系，机械效率和自锁情况。 (四)教学建议

重点讲解机器的运动和功能关系，机械效率和自锁情况。至于瞬时效率的计算分析，主要讲清概念。

第十二章 机器运转及其速度波动的调节

(一)基本内容

1．研究机器运转及其速度波动调节的目的。 2．机器等效动力学模型。 3．机器运动方程式的建立。 4．飞轮的设计。

5．两类速度波动的调节。 (二)教学重点难点

重点：机器的等效方法，两类速度波动及调节方法，飞轮的设计。

难点：等效质量等的确定，机器运动方程式的建立及求解，飞轮的有关设计。 (三)教学基本要求 了解调节的目的，机器运动方程式的建立，两类速度波动的调节方法以及一些基本概念。 掌握建立单自由度机械系统等效动力学模型及运动方程式的方法。等效质量，等效转动惯量和等效力，等效力矩的意义，并能根据转化的需要进行计算。

熟练掌握机械运动周期性速度波动和非周期性速度波动产生的原因，性质的区别以及它们各自的调节方法，并掌握飞轮转动惯量简易计算方法。

(四)教学建议

本章主要介绍速度波动的调节方法以及一些基本概念。重点讲解等效动力学模型及运动方程式的建立，以及飞轮转动惯量简易计算方法。至于飞轮的解析法设计可根据学时情况灵活掌握。

第十三章 计算机在机构分析和综合中的应用

(一)基本内容 1．概述。

2．单杆及杆组运动分析。 3．单杆及杆组力分析。 4．平面机构综合分析。 (二)教学重点难点

重点：各种杆组的数学模型建立，程序框图的绘制。 难点：数学模型的建立及求解。 (三)教学基本要求

了解计算机在机构分析中应用。 掌握运动分析和力分析程序框图。 熟练掌握各种机构的数学模型的建立。 (四)教学建议

由于课时的原因，该章教学时主要讲解各机构数学模型的建立方法。有条件时让学生编程上机调试，输出机构综合分析的各主要参数。

六、教材及参考文献：

（1）郑文纬、吴克坚主编.《机械原理》第七版.高等教育出版社，1997.7 （2）孙 恒主编.《机械原理》.西北工业大学出版社，1988.6 （3）王知行、刘廷荣主编.《机械原理》.高等教育出版社，2000.2 （4）邹慧君、傅祥志等主编.《机械原理》.高等教育出版社，1999.6 （5）黄茂林、秦伟主编.《机械原理》.机械工业出版社，2002.8 （6）B.PAUL.《机构运动学与动力学》.上海科学技术出版社，1995.10

推荐第8篇：机械原理心得体会

机械原理课程设计心得体会

十几天的机械原理课程设计结束了，在这次实践的过程中学到了一些除技能以外的其他东西,领略到了别人在处理专业技能问题时显示出的优秀品质,更深切的体会到人与人之间的那种相互协调合作的机制,最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的变化.

在社会这样一个大群体里面,沟通自然是为人处世的基本,如何协调彼此的关系值得我们去深思和体会.在实习设计当中依靠与被依靠对我的触及很大, 有些人很有责任感,把这样一种事情当成是自己的重要任务,并为之付出了很大的努力,不断的思考自己所遇到的问题.而有些人则不以为然,总觉得自己的弱势„..其实在生活中这样的事情也是很多的,当我们面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不同的,这当然也会影响我们的结果.很多时候问题的出现所期待我们的是一种解决问题的心态,而不是看我们过去的能力到底有多强,那是一种态度的端正和目的的明确,只有这样把自己身置于具体的问题之中,我们才能更好的解决问题.

在这种相互协调合作的过程中,口角的斗争在所难免,关键是我们如何的处理遇到的分歧,而不是一味的计较和埋怨.这不仅仅是在类似于这样的协调当中,生活中的很多事情都需要我们有这样的处理能力,面对分歧大家要消除误解,相互理解,增进了解,达到谅解„..也许很多问题没有想象中的那么复杂,关键还是看我们的心态,那种处理和解决分歧的心态,因为毕竟我们的出发点都是很好的.

课程设计也是一种学习同事优秀品质的过程,比如我组的纪超同学,人家的确有种耐得住寂寞的心态.确实他在学习上取得了很多傲人的成绩,但是我所赞赏的还是他追求的过程,当遇到问题的时候,那种斟酌的态度就值得我们每一位学习,人家是在用心造就自己的任务,而且孜孜不倦,追求卓越.我们过去有位老师说得好,有有些事情的产生只是有原因的,别人能在诸如学习上取得了不一般的成绩,那绝对不是侥幸或者巧合,那是自己付出劳动的成果的彰显,那是自己辛苦过程的体现.这种不断上进,认真一致的心态也必将导致一个人在生活和学习的各个方面做的很完美,有位那种追求的锲而不舍的过程是相同的,这就是一种优良的品质,它将指引着一个人意气风发,更好走好自己的每一步.

在今后的学习中,一定要戒骄戒躁,态度端正,虚心认真„.要永远的记住一句话:态度决定一切.

一、温故而知新。课程设计发端之始，思绪全无，举步维艰，对于理论知识学习不够扎实的我深感“书到用时方恨少”，于是想起圣人之言“温故而知新”，便重拾教材与实验手册，对知识系统而全面进行了梳理，遇到难处先是苦思冥想再向同学请教，终于熟练掌握了基本理论知识，而且领悟诸多平时学习难以理解掌握的较难知识，学会了如何思考的思维方式，找到了设计的灵感。

二、思路即出路。当初没有思路，诚如举步维艰，茫茫大地，不见道路。在对理论知识梳理掌握之后，茅塞顿开，柳暗花明，思路如泉涌，高歌“条条大路通罗马”。顿悟，没有思路便无出路，原来思路即出路。

三、实践出真知。*之后，关于真理的大讨论最终结果是“实践是检验真理的唯一标准”，自从耳闻以来，便一直以为马克思主义中国化生成的教条。时至今日，课程设计基本告成，才切身领悟“实践是检验真理的唯一标准”，才明晓实践出真知。因为在教材上，数字钟不过是由计数器和译码显码器组合而成，也便不以为然搭建电路图，结果电路出现诸多问题，譬如短路开路，EWB中引脚悬空即为低电平，现实中引脚悬空呈现大电阻特性即高电平，不为则不知，无为则无知，实践出真知。

四、创新求发展。“创新”目前在我国已经提升到国家发展战略地位，足见“创新”的举足轻重。而在DVD产品上市之初及以后相当长时间内，由于核心技术受制于国外，原本前景看好的国内市场却使国内DVD生产商无利可图或图的仅仅蝇头小利，只因核心技术受制于人，使用国外专利技术，每台售出总要交付高额专利技术使用费。因此，我们要从小处着手，顺应时代发展潮流，在课程设计中不忘在小处创新，未必是创新技术，但凡创新思维亦可，未必成功，只要实现创新思维培育和锻炼即可

推荐第9篇：机械原理课程设计

机械原理 课程设计说明书

设计题目：牛头刨床的设计

机构位置编号：11 3

方案号：II

班 级： 姓 名： 学 号：

年 月 日

目录

一、前言………………………………………………1

二、概述

§2.1课程设计任务书…………………………2 §2.2原始数据及设计要求……………………2

三、设计说明书

§3.1画机构的运动简图……………………3 §3.2导杆机构的运动分析…………………4 §3.3导杆机构的动态静力分析3号点……11 §3.4刨头的运动简图………………………15

§3.5飞轮设计………………………………17

§3.6凸轮机构设计…………………………19 §3.7齿轮机构设计…………………………24

四、课程设计心得体会……………………………26

五、参考文献………………………………………27

一〃前言

机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的机械运动学和动力学分析与设计的训练，是本课程的一个重要实践环节。是培养学生机械运动方案设计、创新设计以及应用计算机对工程实际中各种机构进行分析和设计能力的一门课程。其基本目的在于： 

⑴．进一步加深学生所学的理论知识培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力。 

⑵.使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一较完整的概念。 

⑶.使学生得到拟定运动方案的训练并具有初步设计选型与组合以及确定传动方案的能力。

⑷.通过课程设计，进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅技术资料的能力。 

⑸.培养学生综合运用所学知识，理论联系实际，独立思考与分析问题能力和创新能力。

机械原理课程设计的任务是对机械的主体机构连杆机构、飞轮机构凸轮机构，进行设计和运动分析、动态静力分析，并根据给定机器的工作要求，在此基础上设计凸轮，或对各机构进行

1 运动分析。

二、概述

§2.1课程设计任务书

工作原理及工艺动作过程 牛头刨床是一种用于平面切削加工的机床，如图(a）所示，由导杆机构1-2-3-4-5带动刨头5和削刀6作往复切削运动。工作行程时，刨刀速度要平稳，空回行程时，刨刀要快速退回，即要有极回作用。切削阶段刨刀应近似匀速运动，以提高刨刀的使用寿命和工件的表面 加工质量。切削如图所示。

§2.2.原始数据及设计要求

三、设计说明书(详情见A1图纸)

§3.1、画机构的运动简图

以O 4为原点定出坐标系，根据尺寸分别定出O 2点B点，C点。确定机构运动时的左右极限位置。曲柄位置图的作法为，取1和8’为工作行程起点和终点所对应的曲柄位置，1’和7’为切削起点和终点所对应的曲柄位置，其余

2、3„12等，是由位置1起，顺ω2方向将曲柄圆作12等分的位置，如下图：

§3.2 导杆机构的运动分析

11位置的速度与加速度分析 1）速度分析

取曲柄位置“11”进行速度分析。因构件2和3在A处的转动副相连，故VA2=VA3，其大小等于W2lO2A，方向垂直于O2 A线，指向与ω2一致。

曲柄的角速度 ω2=2πn2/60 rad/s=6.702rad/s υA3=υA2=ω2〃lO2A=6.702×0.09m/s=0.603m/s（⊥O2A）

取构件3和4的重合点A进行速度分析。列速度矢量方程，得

υA4= υA3+ υA4A3 大小 ?

√ ? 方向 ⊥O4B ⊥O2A ∥O4B 取速度极点P，速度比例尺µv=0.01(m/s)/mm ，作速度多边形如下图

由图得

υA4=0.567m/s

υA4A3 =0.208m/s

用速度影响法求得

VB5=VB4=VA4*04B/O4A=1.244m/s 又

ω4=VA4/O4A=2.145rad/s 取5构件为研究对象,列速度矢量方程,得

vC = vB+ vCB 大小

? √ ? 方向 ∥XX ⊥O4B ⊥BC 取速度极点P，速度比例尺μv=0.01(m/s)/mm, 作速度多边行如

5 上图。 则图知， vC5= 1.245m/s

Vc5b5=0.111m/s

ω5=0.6350rad/s

2）加速度分析

取曲柄位置“11”进行加速度分析。因构件2和3在A点处的转动副相连， 故aA2n=aA3n,其大小等于ω22lO2A,方向由A指向O2。 ω2=6.702rad/s, aA3n=aA2n=ω22lO2A=6.702×0.09 m/s2=4.0425m/s2 取

3、4构件重合点A为研究对象，列加速度矢量方程得：

aA4 = aA4n + aA4τ

= aA2n

+ aA4A2k

+

aA4A

2大小:

?

ω42lO4A

?

√

2ω4υA4 A2

?

方向: ? A→O4 ⊥O4B A→O2

⊥O4B

∥O4B 取加速度极点为P＇,加速度比例尺µa=0.1（m/s2）/mm, 作加速度多边形如下图所示.

由图可知

aA4=2.593m/s2 用加速度影响法求得

aB4= aB5 = aA4* L04B / L04A =5.690 m /s2 又

ac5B5n =0.0701m/s2 取5构件为研究对象,列加速度矢量方程,得

ac5= aB5+ ac5B5n+ a c5B5τ 大小

?

√

w52 Lbc

? 方向

∥XX √

c→b

⊥BC 作加速度多边形如上图，则

″

aC5B5τ= C5´C5·μa =2.176m/s2

aC5 =4.922m/s2

7

3号位置的速度与加速度分析 1) 速度分析

取曲柄位置“3”进行速度分析，因构件2和3在A处的转动副相连，故VA3=VA2，，其大小等于w2〃lO2A，方向垂直于O2 A线，指向与w2一致。

曲柄的角速度 ω2=2πn2/60 rad/s=6.702rad/s υA3=υA2=ω2〃lO2A=6.702×0.09m/s=0.603m/s（⊥O2A） 取构件3和4的重合点A进行速度分析，列速度矢量方程，

得，

VA4

=VA3

+ VA4A3

大小

?

√

?

方向

⊥O4B

⊥O2A

∥O4B 取速度极点P，速度比例尺µv=0.01(m/s)/mm ，作速度多边形如下图

VA4=pa4〃µv= 0.487m/s VA4A3=a3a4〃µv= 0.356 m/s w4=VA4⁄lO4A=1.163rad/s VB=w4×lO4B= 0.675m/s

取5构件作为研究对象，列速度矢量方程，得

υC =

υB

+

υCB

大小

?

√

? 方向 ∥XX(向右)

⊥O4B

⊥BC

取速度极点P，速度比例尺μv=0.01(m/s)/mm, 作速度多边形如上， 则

Vc5=0.669m/s

Vcb=0.102m/s

W5=0.589rad/s 2）.加速度分析

取曲柄位置“3”进行加速度分析。因构件2和3在A点处的转动副相连， 故aA2n=aA3n,其大小等于ω22lO2A,方向由A指向O2。ω2=6.702rad/s,

9 aA2n=aA3n=ω22lO2A=6.702×0.09 m/s2=4.0426m/s2 取

3、4构件重合点A为研究对象，列加速度矢量方程得：

aA4 =aA4n+ aA4τ = aA3n + aA4A3K + aA4A3v 大小: ? ω42lO4A ? √ 2ω4υA4 A3 ? 方向 ? B→A ⊥O4B A→O2 ⊥O4B ∥O4B（沿导路） 取加速度极点为P＇,加速度比例尺µa=0.1（m/s2）/mm, 作加速度多边形下图所示：

则由图知：

aA4 =P´a4´〃μa =3.263m/s2 aB4= aB5 = aA4* L04B / L04A =4.052 m/ s2 取5构件为研究对象,列加速度矢量方程,得

ac = aB + acBn+ a cBτ

10 大小 ? √ ω5l2CB ? 方向 ∥X轴 √ C→B ⊥BC 其加速度多边形如上图，则 ac =p ´c〃μa =4.58m/s2 §3.3 导杆机构的动态静力分析 3号点 取3号位置为研究对象：

① .5-6杆组共受五个力，分别为P、G

6、Fi

6、R

16、R45, 其中R45和R16 方向已知，大小未知，切削力P沿X轴方向，指向刀架，重力G6和支座反力R16 均垂直于质心， R45沿杆方向由C指向B，惯性力Fi6大小可由运动分析求得，方向水平向左。选取比例尺μ= (40N)/mm，受力分析和力的多边形如图所示：

已知：

已知P=9000N，G6=800N， 又ac=ac5=4.58m/s2 那么我们可以计算 FI6=- G6/g×ac =-800/10×4.5795229205 =-366.361N 又ΣF=P + G6 + FI6 + F45 + FRI6=0， 方向 //x轴 → ← B→C ↑ 大小 9000 800 √ ？ ？ 又

ΣF=P + G6 + Fi6 + R45 + R16=0， 方向

//x轴

→

←

B→C

↑ 大小

8000

620

√

？

？ 由力多边形可得：F45=8634.495N

N=950.052 N 在上图中，对c点取距，有

ΣMC=-P〃yP-G6XS6+ FR16〃x-FI6〃yS6=0 代入数据得x=1.11907557m ②.以3-4杆组为研究对象（μ=50N/mm）

已知： F54=-F45=8634.495N，G4=220N aB4=aA4〃 lO4S4/lO4A=2.261m/s2 , αS4=α4=7.797ad/s2

可得：

FI4=-G4/g×aS4 =-220/10×2.2610419N=-49.7429218N MS4=-JS4〃aS4=-9.356 对O4点取矩：

MO4= Ms4 + Fi4×X4 + F23×X23-R54×X54 - G4×X4 = 0 代入数据，得：

13 MO4=-9.356-49.742×0.29+F23×0.4185+8634.495×0.574+220×0.0440=0 故：

F23=11810.773N Fx + Fy + G4 + FI4 + F23 + F54 = 0 方向： ？ ？ √ M4o4 √ √ 大小： √ √ → √ ┴O4B √

解得：

Fx=2991.612N Fy=1414.405N 方向竖直向下

③.对曲柄分析，共受2个力，分别为F32,F12和一个力偶M,由于滑块3为二力杆，所以F32=F34，方向相反，因为曲柄2只受两个力和一个力偶，所以F12与F32等大反力。受力如图：

17 h2=72.65303694mm,则， 对曲柄列平行方程有， ΣMO2=M-F32〃h2=0 即

M=0.0726*11810.773=0， 即M=858.088N〃M

§3.4刨头的运动简图

§3.5飞轮设计

1.环取取曲柄AB为等效构件，根据机构位置和切削阻力Fr确定一个运动循的等效阻力矩根据个位置时

值，采用数值积分中的梯形法，计算曲柄处于各

的功

。因为驱动力矩可视为

，确定等效驱动力常数，所以按照

17 矩Md。

2.估算飞轮转动惯量 由

确定等效力矩

。

§3.6凸轮机构设计

1.已知：摆杆为等加速等减速运动规律，其推程运动角o=10o，回程运动角0\'=70o，摆杆长度=70远休止角001lo9D=135mm，最大摆角max=15o，许用压力角[]=38.2.要求: (1) 计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图。 （2）确定凸轮机构的基本尺寸，选取滚子半径，划出凸轮实际轮廓线，并按比例绘出机构运动简图。

3.设计步骤：

1、取任意一点O2为圆心，以作r0=45mm基圆；

2、再以O2为圆心，以lO2O9/μl=150mm为半径作转轴圆；

3、在转轴圆上O2右下方任取一点O9;

4、以O9为圆心，以lOqD/μl=135mm为半径画弧与基圆交于D点。O9D即为摆动从动件推程起始位置，再以逆时针方向旋转并在转轴圆上分别画出推程、远休、回程、近休，这四个阶段。再以11.6°对推程段等分、11.6°对回程段等分（对应的角位移如下表所示），并用A进行标记，于是得到了转轴圆山的一系列的点，这些点即为摆杆再反转过程中依次占据的点，然后以各个位置为起始位置，把摆杆的相应位置

画出来，这样就得到了凸轮理论廓线上的一系列点的位置，再用光滑曲

19 线把各个点连接起来即可得到凸轮的外轮廓。

5、凸轮曲线上最小曲率半径的确定及滚子半径的选择

（1）用图解法确定凸轮理论廓线上的最小曲率半径min：先用目测法估计凸轮理论廓线上的min的大致位置（可记为A点）；以A点位圆心，任选较小的半径r 作圆交于廓线上的B、C点；分别以B、C为圆心，以同样的半径r画圆，三个小圆分别交于D、E、F、G四个点处，如下图9所示；过D、E两点作直线，再过F、G两点作直线，两直线交于O点，则O点近似为凸轮廓线上A点的曲率中心，曲率半径minOA；此次设计中，凸轮理论廓线的最小曲率半径min 26.7651mm。

凸轮最小曲率半径确定图 （2）凸轮滚子半径的选择（rT）

凸轮滚子半径的确定可从两个方向考虑： 几何因素——应保证凸轮在各个点车的实际轮廓曲率半径不小于1~5mm。对于凸轮的凸曲线处CrT，

对于凸轮的凹轮廓线CrT（这种情况可以不用考虑，因为它不会发生

失真现象）；这次设计的轮廓曲线上，最

20 小的理论曲率半径所在之处恰为凸轮

上的凸曲线，则应用公式：minrT5rTmin521.7651mm；滚

子的尺寸还受到其强度、结构的限制，不能做的太小，通常取rT(0.10.5)r0

及4.5rT22.5mm。综合这两方面的考虑，选择滚子半径可取rT=15mm。

然后，再选取滚子半径rT，画出凸轮的实际廓线。 设计过程 1.凸轮运动规律 推程0≤2φ≤δo /2时：

2max12204max120,0024max2 120

推程δo /2≤φ≤δo时：

2max1max(220)04max1(20)002,04max2120

回程δo+δs01≤φ≤δo+δs+δ\'o/2时：

21 2max1max2\'204max1\'200,0\'24max21\'20

回程δo+δs+δ’o/2≤φ≤δo+δs+δ’o时：2max1(0\')2\'204max1(\'20\')00\'2,0\'4max21\'20

2.依据上述运动方程绘制角位移ψ、角速度ω、及角加速度β的曲线，由公式得出如下数据关系 （1）角位移曲线：

（2）角速度ω曲线:

22

（3）角加速度曲线:

4）、求基圆半径ro及lO9O2

23

3.由所得数据画出从动杆运动线图

§3.7齿轮机构设计 1 、设计要求：

24

计算该对齿轮传动的各部分尺寸，以2号图纸绘制齿轮传动的啮合图，整理说明书。

2.齿轮副Z1-Z2的变位系数的确定

齿轮2的齿数Z2确定：

ｉo＇＇2=40＊Z2／16＊13=n0＇＇／no2=7.5

得Z2=39

取x1=-x2=0.5

x1min=17-13／17=0.236 x2min=17-39／17=-1.29

计算两齿轮的几何尺寸：

小齿轮

d1=m＊Z1=6＊13=78mm

ha1=（ha*+x1）*m=（1+0.5）*6=9mm

hf1=（ha*+c*-x1）*m=（1+0.25-0.5）*6=4.5mm

da1=d1+2*ha1=78+2*9=96

df1=d1-2*h f1=78-9=69

db1=d1*cosɑ=78*cos20˚=73.3

25

四 心得体会

机械原理课程设计是机械设计制造及其自动化专业教学活动中不可或缺的一个重要环节。作为一名机械设计制造及其自动化大三的学生，我觉得有这样的实训是十分有意义的。在已经度过的生活里我们大多数接触的不是专业课或几门专业基础课。在课堂上掌握的仅仅是专业基础理论面，如何去面对现实中的各种机械设计？如何把我们所学的专业理论知识运用到实践当中呢？我想这样的实训为我们提供了良好的实践平台。

一周的机械原理课程设计就这样结束了，在这次实践的过程中学到了很多东西，既巩固了上课时所学的知识，又学到了一些课堂内学不到的东西，还领略到了别人在处理专业技能问题时显示出的优秀品质，更深切的体会到人与人之间的那种相互协调合作的机制，最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的变化。

其中在创新设计时感觉到自己的思维有一条线发散出了很多线，想到很多能够达到要求的执行机构，虽然有些设计由于制造工艺要求高等因素难以用于实际，但自己很欣慰能够想到独特之处。这个过程也锻炼了自己运用所学知识对设计的简单评价的技能。

26

五、参考文献

1、《机械原理教程》第7版

主编：孙桓

高等教育出版社

2.《机械原理课程设计指导书》主编:戴娟

高等教育出版社

3.《理论力学》主编：尹冠生

27

西北工业大学出版社

推荐第10篇：机械原理实验报告

实验一 机构运动简图测绘实验

一、实验原理

1、观察几种典型机构及运动，了解其特点。

2、掌握依据实物绘制出机构运动简图的方法。

3、进一步培养抽象思维的能力，即通过查看抽象图形（运动简图）想象出实物机器的运动关系的能力。

二、实验内容

1、简要了解各种泵体和机床的工作原理和机构。

2、从JGC—A型模型中任选两种,从JGC—B型模型中任选一种,进行机构分析、尺寸测量，绘制简图。

3、在机构运动简图上进行自由度的计算。

三、实验设备和工具

1、JGC—A型、JGC—B型机构简图测绘模型。

3、直尺、纸、铅笔、橡皮等绘图工具（自备）。

四、模拟实物绘制机构运动简图的基本原理和方法

1、基本原理

机构运动简图是指反映机构运动情况的简单图形，由于机构的运动仅与机构中所有构件的数目和构件间所组成运动副的数目、种类、相对位置有关，因此，在机构运动简图中可以撒开构件的复杂外形和运动副的具体构造，而用简单的符号来代表构件和运动副，并以一定的比例尺表示运动副的相对位置，来说明实际机构的运动特性。

2、测绘方法

1）分析运动情况

绘制机构运动简图时，首先要把该机器或模型的实际构造和运动情况搞清楚。为此先应确定出其原动件和从动件，再使被测机器或模型缓慢运动，然后按照运

动的传递路线把原动件和从动件之间的各构件的运动情况观察清楚，尤其应注意有微小运动的构件，分清各构件间的接触情况及相对运动的性质，从而确定组成机构的构件数目、联接次序和运动副数目、种类等。

2）选择投影面

投影面的选择应以能简单清楚地把机构运动情况正确地表达出来为原则。一般应先确定机构原动件的位置，原则是选择机构中的每一构件均能清楚地表达出来的最佳位置（避免构件间的交叉和重叠），然后将机构投影到与多数构件的运动平面相平行的平面上。必要时可就机器的不同部分选择两个或两个以上的投影面，不过应尽量减少投影面。

3）选择适当的比例尺

在确定了原动件和投影面以后，就可以测量机构的运动尺寸了，按着一定的比例尺画出各构件和各运动副之间的相对位置。

比例尺μL＝实际长度LAB（m）／图上长度AB(mm)

绘制机构运动简图时，构件和运动副的表示应尽量采用国家制图标准中规定的符号去表示。

五、实验步骤

1、选择模型，了解被测模型的名称和用途。

2、仔细观察被测模型，确定出原动件和从动件。

3、从原动件开始按照运动传递路线至到执行构件，仔细观察和分析相互联接的两零件间是否有相对运动，弄清各构件的运动情况，确定构件数目、运动副数目和种类。

4、选择最佳投影状态（原动件位置）并选择合理的投影面。

5、鉴于实验课时的限制，课内只需在“课内用纸”上徒手按规定的符号画出示意图（大致成比例）即可。再测量运动副之间的尺寸标在示意图上。为防止画错离开实验室又没有办法修改，因此画完后要主动找指导教师检查，确定无误后请教师签字。

6、课后按示意图选择适当的比例尺，在实验报告上绘制正式的机构运动简图，并计算机构的自由度。

六、思考题

1、一个正确的“机构运动简图”应说明那些内容？

2、绘制运动简图时，原动件的位置为什么可以任意确定？会不会影响简图的正确性？

3、机构自由度的计算对绘制机构运动简图有何帮助？

实验二 齿轮范成原理

一、实验目的

1、掌握用范成法加工渐开线齿轮齿廓基本原理，观察齿廓的形成过程。

2、了解渐开线齿轮产生根切现象的原因和避免根切的方法，建立变位齿轮的基本概念。

3、了解刀具变位对被加工齿轮各参数的影响，分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。

二、设备与工具

1、CJDJ—B型齿轮范成仪。

2、纸质齿轮毛坯两张。

3、自备绘图工具。

三、实验原理与方法

1、基本原理

范成法是用一对齿轮互相啮合时其共轭齿廓互为包络线原理来加工轮齿的。加工时其中一个轮为刀具，另一轮为轮坯，它们仍保持固定的角速比传动，完全和一对真正的齿轮互相啮合传动一样，同时刀具还沿轮坯的轴向作切削运动，这样所制得的齿轮的齿廓就是刀具刀刃在各个位置的包络线，今若用渐开线作为刀具齿廓，则其包络线必定为渐开线。由于在实际加工时，看不到刀具刀刃在各个位置形成包络线的过程，故通过齿轮范成仪来实现轮坯与刀具间的传动过程，并

用笔将刀具刀刃的各个位置画在图纸上，这样我们就能清楚地观察到齿轮范成的过程。

2、CJDJ-B型齿轮范成仪结构图

此范成仪是仿照齿轮齿条的啮合原理而构造的，如图所示。

1.齿条插刀2.螺杆3.圆螺母4.啮合溜板5.调整螺钉6.机座7.变位标尺 8.圆螺母9.压板10.心轴11.螺栓12.碟形螺母13.扇形板14.扇形齿轮

3、刀具及安装

齿条插刀为透明有机玻璃，其上开有两个条形螺栓孔。用螺柱和圆螺母固定在啮合溜板上，通过条形孔可调整刀具相对毛坯中心的径向位置，以实现标准

或变位加工；变位量可由啮合溜板两边的标尺读出（mm），刀具上两边的划痕如与标尺的“0”对齐，为标准安装，否则为非标准安装。

4、毛坯及安装

预先沿比齿顶圆稍大一点的圆周剪下毛坯周边，然后沿圆周线剪通中心孔（或用针沿圆周线扎小孔，最后打通）。退下圆螺母和压板，将毛坯套在心轴上，再装上压板，拧入螺母，把毛坯压紧在扇形板上，后者与心轴构成回转副可相对转动。心轴用一特制螺栓和蝶形螺母（扇形板下面，未画出）固定在机座上。机架上有两个，靠外面一个孔，用于加工z=20的齿轮；另一个孔用于加工z=8的齿轮。

5、范成运动

即齿条刀具节线与被加工齿轮节圆作纯滚动。内侧加工有齿条啮合溜板（刀具）可相对于机座移动，它与扇形板（毛坯）上固联的两个扇形齿轮之一相啮合（加工z=20的齿轮时为大扇形齿轮，加工z=8的齿轮时为另一个），从而实现了刀具与毛坯的范成运动。纯滚动可由啮合溜板、扇形板及机座上的刻度看出。

6、切削及进给运动

范成仪上刀具与毛坯之间无切削及轴向进给运动。以插刀齿顶节线与齿顶圆对刀后，即可径向进给，但为避免误差，一般一次进刀到位。

7、齿廓的范成运动

用手间歇的推动啮合溜板，每移动3mm用铅笔在纸坯上沿刀具齿形轮廓画出刀具位置，即插削位置。将啮合溜板从左极限位置推到右极限位置，刀刃的一系列位置便可包络出被加工齿轮的齿廓。其中阴影部分为齿槽，实际加工时将被切掉。

在上述过程中应注意轮坯上齿廓形成的过程。观察标准渐开线齿廓有无根切现象。如有根切则分析其原因。

四、实验内容

1、范成m=8mm,z=20的标准齿轮。

（1）先剪好齿轮纸坯。

（2）根据被加工齿轮齿数，选定心轴的位置及与齿条啮合的扇形齿轮。

（3）装上纸坯。

（4）调整好位量，画包络齿廓。

2、范成m=20mm,z=8的标准齿轮。

3、范成m=20mm,z=8,x=0.5的正变位齿轮。

五、思考题

1、齿条刀具的齿顶高和齿根高为什么都等于（ha*+c*）m？

2、用齿条刀具加工标准齿轮时，刀具和轮坯之间的相对位置和运动有何要求？

3、通过实验说明你所观察到的根切现象的特点怎样？是由于何原因引起的？避免根切方法有哪些？

第11篇：机械原理自测题

机械原理自测题库—单选题（共 63 题）

1、铰链四杆机构的压力角是指在不计算摩擦情况下连杆作用于 B上的力与该力作用点速度所夹的锐角。

A．主动件

B．从动件

C．机架

D．连架杆

2、平面四杆机构中，是否存在死点，取决于 B 是否与连杆共线。

A．主动件

B．从动件

C．机架

D．摇杆

3、一个K大于1的铰链四杆机构与K=1的对心曲柄滑块机构串联组合，该串联组合而成的机构的行程变化系数K A 。

A．大于1

B．小于1

C．等于1

D．等于2

4、在设计铰链四杆机构时，应使最小传动角γ

min

B 。

A．尽可能小一些

B．尽可能大一些

C．为0°

D．45°

5、与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是 B 。

A．惯性力难以平衡

B．点、线接触，易磨损

C．设计较为复杂

D．不能实现间歇运动

6、与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是＿A＿。

A．可实现各种预期的运动规律

B．便于润滑

C．制造方便，易获得较高的精度

D．从动件的行程可较大

7、C 盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。

A．摆动尖顶推杆

B．直动滚子推杆 C．摆动平底推杆

D．摆动滚子推杆

8、对于直动推杆盘形凸轮机构来讲，在其他条件相同的情况下，偏置直动推杆与对心直动推杆相比，两者在推程段最大压力角的关系为 D 。

A．偏置比对心大

B．对心比偏置大 C．一样大

D．不一定

9、下述几种运动规律中，＿B＿＿既不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击，可用于高速场合。

A．等速运动规律

B．摆线运动规律（正弦加速度运动规律）

C．等加速等减速运动规律

D．简谐运动规律（余弦加速度运动规律）

10、对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时，可采用＿A＿＿

措施来解决。

A．增大基圆半径

B．改用滚子推杆 C．改变凸轮转向

D．改为偏置直动尖顶推杆

11、渐开线上某点的压力角是指该点所受压力的方向与该点 A 方向线之间所夹的锐角。

A.绝对速度

B.相对速度

C.滑动速度

D.牵连速度

12、渐开线在基圆上的压力角为＿B＿＿。

A.20°

B.0°

C.15°

D.25°

13、渐开线标准齿轮是指m、α、ha*、c*均为标准值，且分度圆齿厚＿C＿＿齿槽宽的齿轮。

A.小于

B.大于

C.等于

D.小于且等于

14、一对渐开线标准直齿圆柱齿轮要正确啮合，它们的＿D＿＿必须相等。

A．直径

B．宽度

C.齿数

D.模数

15、齿数大于42，压力角=20°的正常齿渐开线标准直齿外齿轮，其齿轮根圆＿B＿＿基圆。

A.小于

B.大于

C.等于

D.小于且等于

16、渐开线直齿圆柱齿轮转动的重合度是实际啮合线段与＿B＿＿的比值。

A.齿距

B.基圆齿距

C.齿厚

D.齿槽宽

17、渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时，其啮合角恒等于齿轮＿C＿＿上的压力角。

A．基圆

B.齿顶圆

C.分度圆

D齿根圆

18、用标准齿条型刀具加工ha*=

1、a=20°的渐开线标准直齿轮时，不发生根切的最少齿数为＿D＿＿。

A 14

B

C 16

D 17

19、正变位齿轮的分度圆齿厚＿A＿＿标准齿轮的分度圆齿厚。

A 大于

B 小于

C 等于

D小于且等于

20、负变位齿轮的分度圆齿槽宽＿B＿＿标准齿轮的分度圆齿槽宽。A 小于

B

大

于

C

等于

D小于且等于

21、若两轮的变位系数X1＞0，X2＝0，则该对齿轮传动中的轮2为＿C＿＿齿轮。

A 正变位

B 负变位

C 非标准

D 标准

22、斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在＿D＿＿上。

A 端面

B 轴面

C 主平面

D 法面

23、已知一渐开线标准斜齿圆柱齿轮与斜齿条传动，法面模数mn＝8mm，法面压力角an=20°，斜齿轮的齿数Z=20,分度圆上的螺旋角β=20°，则斜齿轮上的节圆直径等于＿A＿＿mm。

A 170.27

B 169.27

C 171.27

D 172.27

24、在蜗杆蜗轮传动中，用＿B＿＿来计算传动比i12是错误的.

A i12=ω1/ω

2 B i12=d2/d

1 C i12=Z2/Z1

D i12=n1/n2 2

5、在两轴的交错角∑=90°的蜗杆蜗轮传动中，蜗杆与蜗轮的螺旋线旋向必须＿C＿＿。

A相反

B相异

C 相同

D相对

26、渐开线直齿锥齿轮的当量齿数ZV＿D＿＿其实际齿数Z。

A 小于

B 小于且等于

C 等于

D 大于

27、机器安装飞轮后，原动机的功率可以比未安装飞轮时＿D＿＿。

A.一样

B.大

C.小

D. A、C 的可能性都存在

28、机器运转出现周期性速度波动的原因是＿C＿＿。

A．机器中存在往复运动构件，惯性力难以平衡；

B.机器中各回转构件的质量分布不均匀；

C.在等效转动惯量为常数时，各瞬时驱动功率和阻抗功率不相等，但其平均值相等，且有公共周期；

D.机器中各运动副的位置布置不合理。

29、将作用于机器中所有驱动力、阻力、惯性力、重力都转化到等效构件上，求得的等效力矩和机构动态静力分析中求得的在等效构件上的平衡力矩，两者的关系应是＿B＿＿。

A.数值相同，方向一致；

B.数值相同，方向相反；

C.数值不同，方向一致；

D.数值不同，方向相反.30、凸轮从动件按等速运动规律运动上升时，冲击出现在＿D＿＿。

A．升程开始点；

B．升程结束点；

C．升程中点；

D．升程开始点和升程结束点；

31、齿轮传动中＿B＿＿，重合度越大。

A．模数越大；

B．齿数越多；

C．中心距越小

32、有一四杆机构，其行程速比系数K=1，该机构＿A＿＿急回作用。

A．没有；

B．有；

C．不一定有

33、曲柄滑块机构通过＿B＿＿可演化成偏心轮机构。

A．改变构件相对尺寸；

B．改变运动副尺寸； C．改变构件形状

34、机构具有确定运动的条件是＿B＿＿。

A．机构的自由度大于零；

B．机构的自由度大于零且自由度数等于原动件数； C．机构的自由度大于零且自由度数大于原动件数； D．前面的答案都不对

35、采用飞轮进行机器运转速度波动的调节，它可调节＿B＿＿速度波动。

A．非周期性；

B．周期性； C．周期性与非周期性；

D．前面的答案都不对

36、图示为凸轮机构从动件升程加速度与时间变化线图，该运动规律是＿C＿＿运动规律。

A．等速；

B．等加速等减速；C．正弦加速度；

D．余弦加速度

37、若忽略摩擦，一对渐开线齿廓从进入啮合到脱离啮合，齿廓间作用力方向＿B＿＿，并且要沿着＿D＿＿方向。

A．不断改变；

B．维持不变；

C．中心线；

D．基圆内公切线；

E．节圆公切线

38、在曲柄摇杆机构中；若曲柄为主动件；且作等速转动时；其从动件摇杆作＿C＿＿。

A．往复等速运动；

B．往复变速运动； C．往复变速摆动；

D．往复等速摆动

39、图示为凸轮机构从动件位移与时间变化线图，该运动规律是＿A＿＿运动规律。

A．等速；

B．等加速等减速；

C．正弦加速度；

D．余弦加速度；

E．正弦加速度—正弦减速度

40、两个构件在多处接触构成移动副，各接触处两构件相对移动的方向＿A＿＿时，将引入虚约束。

A．相同、相平行；

B．不重叠； C．相反；

D．交叉

41、曲柄滑块机构有死点存在时，其主动件是＿B＿＿。

A．曲柄；

B．滑块；

C．连杆；

D．导杆

42、渐开线齿轮传动的重合度随着齿轮＿B＿＿增大而增大，而与齿轮＿C＿＿无关。

A．分度圆压力角；

B．齿数；

C．模数

43、直动从动件凸轮机构，推程许用压力角常取为＿B＿＿，回程许用压力角常取＿C＿＿。

A．0°；

B．30°；

C．70°~80°；

D．90°

44、图示为凸轮机构从动件升程加速度与时间变化线图，该运动规律是＿D＿＿运动规律。

A．等速；

B．等加速等减速；

C．正弦加速度； D．余弦加速度

45、两构件在几处相配合而构成转动副，在各配合处两构件相对转动的轴线＿B＿＿时，将引入虚约束。

A．交叉；

B．重合；

C．相平行；

D．不重合；

E．成直角；

F．成锐角

46、图示为凸轮机构从动件整个升程加速度与时间变化线图，该运动规律是＿B＿＿运动规律。

A．等速；

B．等加速等减速；C．正弦加速度；D．余弦加速度

47、曲柄摇杆机构，＿＿B＿＿为主动件是存在死点的条件。

A．曲柄；

B．摇杆

C.连杆

48、回转构件经过静平衡后可使机构的＿＿A＿＿代数和为零。

A．离心惯性力；

B．离心惯性力偶；

C．轴向力

49、四杆机构在死点时，传动角γ是：＿B＿＿。

A．γ＞0°；

B．等于0°；

C．0°＜γ＜90°；D．大于90°

50、凡是驱动机械产生运动的力统称为＿A＿力，其特征是该力与其作用点的速度方向＿F＿或成＿H＿，其所作的功为＿E＿。

A．驱动；

B．平衡；

C．阻抗；

D．消耗功； E．正功； F．相同；

G．相反；

H．锐角；

I．钝角；

J．负功

52、直齿圆锥齿轮的齿廓曲线理论上是＿A＿＿渐开线，由于制造上的原因，实际齿形用＿D＿＿渐开线代替，所以实际齿形是有理论误差的。

A．球面；

B．平面；

C．分度圆锥面； D．背锥面； E．轴面

53、从平衡条件可知，动平衡转子＿A＿＿静平衡的，静平衡转子＿B＿＿动平衡的。

A．一定是； B．不一定是；

C．一定不是

54、机器在安装飞轮后，原动机的功率可以比未安装飞轮时

C

。

A．一样

B. 大

C.小

55、已知一标准渐开线圆柱斜齿轮与斜齿条传动，法面模数mn=8mm,压力角α

n =20°，斜齿轮齿数Z1=20，分度圆上的螺旋角β=15°，此齿轮的节圆直径等于

D

mm。

A. 169.27

B.170.27

C.171.27

D.165.64

56、平面机构的平衡问题，主要是讨论机构惯性力和惯性力矩对

C

的平衡。

A.曲柄

B.连杆

C.

机座

57、模数为2 mm ，压力角a=20°，齿数Z=20 ，齿顶圆直径da=43.2的渐开线直齿圆柱齿轮是

C 齿轮。

A 标准

B 正变位

C 负变位

58、斜齿轮的端面压力角at与法面压力角an相比较应是

C 。

A at ＝ an

B

an ＞

at C

at ＞ an

59、渐开线直齿轮发生根切在 B

场合． A 模数较大

B 齿数较少

C 模数较少

60、若两刚体都是运动的，则其速度瞬心称为

C 。

A、牵连瞬心 ；

B、绝对瞬心；

C、相对瞬心。 6

1、一对渐开线齿轮啮合传动时，其节圆压力角

B

.A、大于啮合角； B、等于啮合角； C、小于啮合角。 6

2、在图示4个分图中，图 A 不是杆组，而是二个杆组的组合。

63、在图示4个分图中，图 A 是Ⅲ级杆组，其余都是个Ⅱ级杆组的组合。

1、答：B 答：B

6、答：A 答：A

11、答：A

16、答：B B

21、答：C C

26、答：D D

31、答：B B

36、答：C A

41、答：B

46、答：B

50、答：A、答：A、B

54、答：C 答：C

59、答：B

2、答：B

7、答：C

12、答：B

17、答：C

22、答：D

27、答：D

32、答：A

37、答：B、D

42、答：B、C

47、答：B

、H、E

55、答： D

60、答：C

3、答：A

4、答：B

5、

8、答：D

9、答：B

10、、答：C

14、答：D

15、答：B

18、答：D

19、答：A

20、答：

23、答：A

24、答：B

25、答：

28、答：C

29、答：B

30、答：

33、答：B

34、答：B

35、答：

38、答：C

39、答：A

40、答：

43、答：B、C

44、答：D

45、答：B

48、答：A

49、答：B、答：A、D

53、

56、答：C

57、答：C

58、6

1、答：B

6

2、答：图A

6

3、

1

3 F

52 答：图A

机械原理自测题库—问答题（共26题）

1、在曲柄等速转动的曲柄曲柄摇杆机构中，已知：曲柄的极位夹角θ=30°，摇杆工作时间为7秒，试问：（1）摇杆空回行程所需时间为若干秒？（2）曲柄每分钟转速是多少？

2、在图示导杆机构中，已知：lAB = 40mm，试问：（1）若机构成为摆动导杆时，lAC 的最小值为多少？（2）AB为原动件时，机构的传动角为多大？（3）若lAC = 50mm，且此机构成为转动导杆时，lAB 的最小值为多少？

题 2 图

3、在铰链四杆机构ABCD中，已知：lAD = 400mm，lAB = 150mm，lBC = 350mm，lCD = 300mm，且杆AB为原动件，杆AD为机架，试问构件AB能否作整周回转，为什么？

4、一对渐开线齿廓啮合时，在啮合点上两轮的压力角是否相等？有没有压力角相等的啮合位置？

5、何谓节圆？单个齿轮有没有节圆？什么情况下节圆与分度圆重合？

6、何谓啮合角？啮合角和分度圆压力角及节圆压力角有什么关系？

7、机器等效动力学模型中，等效力的等效条件是什么？不知道机器的真实运动，能否求出等效力？为什么？

8、已知用标准齿条型刀具加工标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数Zmin=2ha/sina，试推导出标准斜齿圆柱齿轮和直齿锥齿轮不发生根切的最少齿数。

*

29、试推导出齿条形刀具展成切制渐开线标准外齿轮不发生根切的最少齿数为Zmin=2ha/sinα，式中ha为齿顶高系数，α为压力角。 *

2*

10、平面铰链四杆机构存在曲柄的条件是什么？

11、压力角如何定义？并举一例说明。

12、何谓行程速比系数？对心曲柄滑块机构行程速比系数等于多少？

13、渐开线的形状取决于什么？若两个齿轮的模数和压力角分别相等，但齿数不同，它们的齿廓形状是否相同？

14、设计一曲柄滑块机构。已知滑块的行程S=50 mm ,偏距e=16 mm , 行程速比系数K=1.2 ,求曲柄和连杆的长度。

15、螺旋角为45°的斜齿轮不发生根切的最少齿数是17吗？为什么？

16、在建立机器的等效动力学模型时，等效构件的等效力和等效力矩、等效质量和等效惯量是按照什么原则计算的？

17、机器产生周期性速度波动的原因是什么？

18、刚性转子进行了动平衡以后，它是否还需要静平衡？为什么？

19、在直动推杆盘形凸轮机构中，试问对于同一凸轮用不同端部形状的推杆，其推杆的运动规律是否相同？

20、如果滚子从动件盘形凸轮机构的实际轮廓线变尖或相交，可以采取哪些办法来解决。

21、渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是什么？满足正确啮合条件的一对齿轮是否一定能连续传动。

22、一对渐开线圆柱直齿轮的啮合角为20°，它们肯定是标准齿轮吗？

23、何谓渐开线齿轮传动的可分性？如令一对标准齿轮的中心距稍大于标准中心距，能不能传动？有什么不良影响？

24、何谓机构的压力角？其值对机构的效率有何影响？

25、何谓齿廓的根切现象？产生根切的原因是什么？如何避免根切？

26、速度波动的形式有哪几种？各用什么办法来调节？ 机械原理自测题库参考答案——问答题（共26题）

1、答：(1) 5s (2) 5r/min

2、答: (1) (LAC)min＞40mm; （2）γ恒为90° （3） （LAB）min= LAC=50mm

3、答:构件AB能作整周回转。因为lAB+ lAD=550mm＜lBC+ lCD=650mm,且AD为机架，构件AB为曲柄。

4、答：（1）啮合点上两轮的压力角不相等；（2）有，在节点处啮合

5、答：节点所在的圆、单个齿轮没有节圆、在标准安装情况下节圆与分度圆重合

6、答：节点所在的压力角为啮合角、啮合角=节圆压力角、在标准安装情况下，分度圆压力角=节圆压力角，在非标准安装情况下，分度圆压力角不等于节圆压力角。

7、答：等效力的等效条件：作用在等效构件上的外力所做之功，等于作用在整个机械系统中的所有外力所做之功的总和。不知道机器的真实运动，可以求出等效力，因为等效力只与机构的位置有关，与机器的真实运动无关。

8、答：标准斜齿圆柱齿轮不发生根切的最少齿数Zmin17cos 直齿锥齿轮不发生根切的最少齿数Zmin17cos

9、答：

13

PNrsin(mzsin)2PN1PB 要使刀具齿顶线在理论啮合点 N1 之下，应有：

*PBhamsin*z2hasin2*zmin2hasin2

10、答：平面铰链四杆机构存在曲柄的条件是：

1）最短杆和最长杆的长度之和小于等于其余两杆的长度之和；

2）连架杆和机架中必有一最短杆。

11、答：从动件上某点的力的方向与该点的速度方向之间所夹的锐角即为机构在该位置的压力角。

12、答：行程速比系数：从动件回程平均角速度和工作行程平均角速度之比。

对于曲柄作匀速回转的对心曲柄滑块机构，其行程速比系数等于1。

13、答：渐开线的形状取决于基圆的大小。齿廓形状不同。

14、答：设计一曲柄滑块机构。已知滑块的行程S=50 mm ,偏距e=16 mm , 行程速比系数K=1.2 ,求曲柄和连杆的长度。

15、答：不是17。因为：zmin17*cos456.0

116、答：等能和等功的原则

17、答：1）Med和Mer的变化是具有规律地周而复始，Je为常数或有规律地变化

2）在一个周期内，能量既没有增加也没有减少。

18、答: 刚性转子进行了动平衡以后,不需要静平衡。因为动平衡的条件中包含了静平衡的条件。

19、答：在直动推杆盘形凸轮机构中，对于同一凸轮用不同端部形状的推杆，其推杆的运动规律不全相同，对心和滚子的推杆，其运动规律相同，对平底推杆，其运动规律不同。

20、答：减小滚子半径，或增大基圆半径。

21、答：1）渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件是：两轮的法节相等；对于标准齿轮，正确啮合条件是两轮的模数和压力角分别相等。

2）满足正确啮合条件的一对齿轮，不一定能连续传动，这只是一个充分条件。

22、答：一对渐开线圆柱直齿轮的啮合角为20°，它们不一定是标准齿轮。

23、答：渐开线齿轮传动的传动比等于两齿轮的基圆半径之比，与中心距无关，所以具有可分性。如令一对标准齿轮的中心距稍大于标准中心距，这对齿轮能传动，只是中心距增大后，重合度下降，影响齿轮的传动平稳性。

24、答：在不计摩擦的情况下，从动件所受力的方向与该点的速度方向之间所夹的锐角称为机构在该位置的压力角。其值越大，机构的效率越低，所以要限制机构的压力角，使

25、答：范成法加工外齿轮时，被加工齿轮的根部被刀具的刀刃切去一部分，这种现象称为根切现象。产生根切的原因是刀具的齿顶线（圆）超过了啮合极限点。要避免根切，通常有两种方法，一增加被加工齿轮的齿数，二改变刀具与齿轮的相对位置。

26、答：速度波动的形式有两种，周期性的速度波动和非周期性的速度波动。

周期性的速度波动可以加一飞轮来调节；非周期性的速度波动要用调速器来调节。

3[] 10-1 填空

1．渐开线标准齿轮是指m、、ha、c均为标准值，且分度圆齿厚 等于

**齿槽宽的齿轮。

2．渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时，其啮合角恒等于齿轮 分度圆 上的压力角。

3．用标准齿条型刀具加工标准齿轮时，刀具的 中 线与轮坯的 分度 圆之间作纯滚动。

4．一对渐开线圆柱齿轮传动，其 节 圆总是相切并作纯滚动，而两轮的中心距不一定等于两轮的 分度 圆半径之和。

5．一对渐开线标准直齿圆柱齿轮按标准中心距安装时，两轮的节圆分别与其 分度 圆重合。

6．用同一把刀具加工m、z、均相同的标准齿轮和变位齿轮，它们的分度圆、基因和齿距均 相等 。

7．正变位齿轮与标准齿轮比较其齿顶高 增大 ，齿根高 减小 。 8．要求一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动的中心距略小于标准中心距，并保持无侧隙啮合，此时应采用 负 传动。

9．斜齿圆柱齿轮的齿顶高和齿根高，无论从法面或端面来看都是 相同 的。 10．一对外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件为mn1mn2m，n1n2，12。

11．蜗杆的标准模数和标准压力角在 轴 面，蜗轮的标准模数和标准压力角在 端 面。

12．直齿锥齿轮的几何尺寸通常都以 大端 作为基准。

第12篇：机械原理（推荐）

机械原理学科的现状及发展趋势

当今世界正经历着一场新的技术革命，新概念、新理论、新方法、新工艺不断出现，作为向各行各业提供装备的机械工业，也得到了迅猛的发展。

现代机械日益向高速、重载、高精度、高效率、低噪声等方向发展，对机械提出的要求也越来越苛刻。有的需要用于宇宙，有的要在深海作业，有的小到能沿人体的血管爬行，有的又是庞然大物，有的速度数倍于声速，有的又要作亚微米级甚至纳米级的微位移，如此等等。处于机械工程发展前沿的机械原理学科，为了适应这种情况，新的研究课题与日俱增，新的研究方法日新月异。

为了适应生产发展的需要，当前在自控机构，机器人机构、仿生机构、柔性及弹性机构和机电光液广义机构等的研制上有很大进展。在机械的分析与综合中，也由只考虑其运动性能过渡到同时考虑其动力性能的影响；考虑到机械在运转时构件的振动和弹性变形，运动副中的间隙和构件的误差对机构运动及动力性能的影响；以及如何对构件和机构进一步作好动力平衡的问题等。

在连杆机构方面，重视了对空间连杆机构，多杆多自由度机构，连杆机构的弹性动力学和连杆机构的动力平衡的研究；在齿轮机构方面，发展了齿轮啮合原理，提出了许多性能优异的新型齿廓曲线和新型传动，加快了对高速齿轮、精密齿轮、微型齿轮的研制；在凸轮机构方面，十分重视对凸轮结构的研究，为了获得动力性能好的凸轮机构，在凸轮机构推杆运动规律的开发、选择和组合上作了很多工伤。此外，为了适应现代机械高速度、快节拍、优性能的需要、还发展了高速高定位精度的分度机构、具有优良综合性能的组合机构以及各种机构的变异和组合等。

目前，在机械的分析和综合中日益广泛地应用了计算机，发展并推广了计算机辅助设计、优化设计、考虑误差的概率设计、提出了多种便于对机械进行分析和综合的数学工具，编制了许多大型通用或专用的计算程序。此外，随着现代科学技术的发展，测试手段的日臻完善，也加强了对机械的实验研究。

总之，作为机械原理学科，其研究领域盐十分广阔，内涵丰富。在机械原理的各个领域，每年都有大量内容新颖的文献资料涌现。但是，作为一门技术基础课程，将只有研究有关机械的一些最基本的原理和方法。

1、生产的发展促进了机械原理学科的发展。而学科的发展又反过来为生产的发展提供了有利条件，促进了生产的发展。随着科学技术的发展，为了更好地满足生产实际的需要和机械自动化的要求,就需要不断创新一些新型机构,因而以机构创新为主要内容的机构学得到了迅速发展。例如多杆多自由度的平面连杆机构、空间机构、各种组合机构（包括各种含有挠性构件的组合机构）、机、电、液一体化的机构都在研究之中，有些已得到应用。同时机器人、机械手等仿生机械得到较快的发展,包括高温、高压、有毒、有放射性等特殊条件

下工作的机器人和机械手。例如宇宙飞船上用于收回卫星的机械臂；在核电站安装设备的机器人；在深海海底作业的机器人等。此外,微技术的发展,还创造了一些微型机械。如可在人的腹腔内进行外科手术的手术刀,甚至可在人的血管中爬行的微型机器人等都已经使用。

2、为了对这些新型机械的分析及设计,机械原理学科近年来也发展了许多新的理论和方法,并引入了一些不同的数学及力学工具,特别是计算机的推广应用,为机械原理学科的发展提供了极有利的条件。计算机辅助分析、计算机辅助设计、优化设计（包括多目标优化设计）都得到迅速发展,并且渐趋成熟。

3、由于机械向高速度、高精度、高负荷、高效率等方向发展，也给机械原理学科提出了一些新的课题，开辟了一些新的研究领域。例如，对于高速重载机械来说，不仅要研究其运动性能，还要研究其动力性能，有时还要考虑构件的弹性形变、质量分布、连接间隙及机械中摩擦等对机械工作的影响，考虑机械的振动、冲击和平衡问题。

随着宇航技术、核技术、海洋开发、医疗器械、工业机器人及微技术等高新科学技术的兴起和计算机的普及应用 ,极大地促进了机械原理学科的发展,创立了不少新的理论和研究方法,开拓了一些新的研究领域。

1、在机构结构理论方面,主要是机构的类型综合、杆数综合和机构自由度的计算。对平面机构来说,虽然机构结构的分析与综合研究得比较成熟,但仍有一些新的发展。例如将关联矩阵、图论、拓扑学、网络理论等引入对结构的研究; 用拆副、拆杆、甚至拆运动链的方法将复杂杆组转化为简单杆组,以简化机构的运动分析和力分析;仿照机构组成原理对机构功能原理的研究;关于机构中虚约束的研究及无虚约束机制的综合;以及组合机构的类型综合等。近年来对空间机构结构分析与综合的研究也有不少的进展,特别是在机器人机构学方面取得了较多成就。

2、在机构运动分析和力分析方面,主要是大力发展了计算机辅助分析方法的研究,并且已经研制了一些应用软件。对于高级别平面机构的运动分析及力分析问题,可以采用型转化法或选不同的构件为机架以降低机构级别的方法进行,也可以采用分解合成的分析方法。对空间机构的运动分析及力分析则多采用按杆组分析的方法。另外,为了便于利用计算机进行分析,建立机构运动分析及力分析的逻辑体系,并期望将机构的结构分析、运动分析、动力分析构成一个整体的系统。

3、在机器动力学方面,大力发展了机构弹性动力学的研究,包括低副机构和高副机构。在某些高速重载的高副机构中还考虑了热变形的问题，还开展了对机械中的摩擦、机械效率以及功率传递等问题的研究；发展了对运动副间隙引起的冲击、动载荷、振动、噪声及疲劳

失效等问题的研究；对机构运动精度及误差的研究。对于平面机构平衡问题的研究,得出了一般n杆机构可以用n/2 个配重达到平衡的结论。对空间机构平衡问题的研究,也得到了不少的成果。此外,还研究了具有变质量构件和在运动过程中结构有变化的机构的平衡问题,机构在非稳定状态及瞬变过程中的时间、位移、速度和加速度等的动力响应的计算问题等。

4、在机构学方面,对平面连杆机构的研究仍在继续深入,并转而注重于多杆多自由度平面连杆机构的研究,提出了这类机构的分析和综合的一些方法。研究了提高机构动力性能为目标的综合方法,多精确点的四杆机构的综合方法(如点位缩减法)等。由于电子计算机的普遍应用,连杆机构的优化设计得到了迅速发展,包括多目标优化。并且编制了一些表征机构主要尺度参数与其运动、动力性能之间关系的数表及图谱,编制了大量适用范围广、节省机时、使用方便的机构分析与综合的软件。

5、在凸轮机构方面,高速凸轮的弹性动力学是一个受到普遍重视的研究课题,并且已研究得比较深入。推杆运动规律的选择和拟合,凸轮机构尺度参数的优化设计,凸轮机构工作过程中的振动、减振和稳定性的研究,也都受到重视,并已取得不少研究成果。

6、在齿轮机构方面,首先是齿轮啮合原理的研究,再如新型齿廓的选用(如圆弧、抛物线等非渐开线齿廓),轮齿的修正和修形等课题的研究,也都取得不少的新成就。

7、在轮系方面,一些新型齿轮机构( 如内齿行星轮传动、活齿齿轮传动、行星摩擦传动、非圆齿轮周转轮系、锥齿轮谐波传动、摩擦式谐波传动等) 的研制，周转轮系效率的研究，考虑摩擦时的功率流及考虑轮齿弹性变形时的功率流的计算问题的研究，周转轮系均载装置的研究等，都已取得一些研究成果。此外，应用图论、网络理论和其他一些新的数学工具和计算技术来研究轮系的类型综合及运动分析和力分析问

题也得到大力开展，并取得一些成绩。除上述连杆、凸轮和齿轮三大常用的基本机构以外，组合机构的研究近年来也发展得十分迅速。对齿轮—连杆、凸轮—连杆等类型的组合机构的分析和综合，已有较详细的研究。

近年来机械原理学科的发展是非常迅猛的。不论在基本原理方面，还是在研究方法方面，都有较大的进展。在机构的类型方面也有一些新的创造，有些已突破传统机构学的范畴，而进入所谓“广义机构学的”领域，创造了具有气、液、光、电等环节的机构。当前尚有由三本基本机构组成的组合机构，和包括挠性构件组合机构。对空间组合机构的研究也已进行了不少工作。此外，对于一些具有特殊运动及动力性能的组合机构也有所研究。随着机械向高速、重载方向的发展，机械动力学的研究发展很快。由于电子计算机的普遍应用，机构的计算机辅助分析和计算机辅助设计得到较快发展。从机械原理学科的发展可以看出，生产发展

的需要是学科发展的主要动力。而学科的发展又反过来促进了生产的发展，提高了生产的水平。可以期望，随着生产对技术现代化的要求不断提高，机械原理学科也会继续迅速的得到发展。

参考文献

[1] KonstantinosE.ParsopoulosandMichael N.Vrahatis On the Computation of All Global MinimizersThroughParticleSwarm Optimization.IEEETRANSACTIONSON EVOLUTIONARY COMPUTATION,2004 ： 211-224 [2] GONG Jiafen, ZOU Xiufen, JIN Hui.A DynamicTwo-LevelEvolutionaryAlgorithmfor SolvingMulti-modalFunctionOptimization Problems.ProgreinIntelligenceComputation & Applications,2005：50-55 [3] 邹奇德,龚佳芬,王延.适用于多峰函数优化问题的通用演化算法.计算机与数字工程，2004；32（2）：81-84

第13篇：机械原理课程设计

课程设计说明书

题目名称：平面六杆机构

学院：机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 学生姓名：杨鹏

班级：机英102班 学号：10431042

一、设计题目及原始数据

二、设计要求

三、机构运动分析与力的分析

1、机构的运动分析

位置分析：θ=θ。+arctan(1/2) ﹦〉θ。=θ-arctan(1/2) 机构封闭矢量方程式：L1+L2-L3-LAD=0 L1^(iθ1)+L2(iθ2)=LAD+L3^(iθ3)

①

实部与虚部分离得：l1cosθ1+l2cosθ2=lAD+l3cosθ

3 l1sinθ1+l2sinθ2= l3cosθ3 由此方程组可求得未知方位角θ3。

当要求解θ3时，应将θ2消去，为此可先将上面两分式左端含θ1的项移到等式的右端，然后分别将两端平方并相加，可得 l2^2=l3^2+lAD^2+l1^2+2*l3*lAD*cosθ3-2*l1*l3*cos(θ3-θ1)-2*l1*lAD*cosθ1 经整理并可简化为：Asinθ3+Bcosθ3+C=0

式中：A=2*l1*l3*sinθ1；B=2*l3*(l1*cosθ1-lAD)；

C=l2^2-l1^2-l3^2-lAD^2+2*l1*l4*cosθ1; 解之可得：

tan(θ3/2)=(A-√（A^2+B^2-C^2）)/(B-C) θ3=2*arctan((A-√（A^2+B^2-C^2）)/(B-C))-arctan(0.5) 在求得了θ3之后，就可以利用上面②式求得θ2。

θ2=arcsin(l3sinθ3-l1sinθ1) 将①式对时间t求导，可得

②

L1w1e^(iθ1)+L2w2e^(iθ2)=L3w3e^(iθ3) ③

将③式的实部和虚部分离，得

L1w1cosθ1+L2w2cosθ2=L3w3cosθ3 L1w1sinθ1+L2w2sinθ2=L3w3sinθ3 联解上两式可求得两个未知角速度w

2、w3,即

W2=-w1*l1*sin(θ1-θ3)/(l2*sin(θ2-θ3)) W3=-w1*l1*sin(θ1-θ2)/(l3*sin(θ3-θ2))

且w1=2π*n1 将③对时间t求导，可得

il1w1^2*e^(iθ1)+l2α2*e^(iθ2)+il2w2^2*e(iθ2)=l3α3*e^(iθ3)+il3w3^2*e^(iθ3) 将上式的实部和虚部分离，有

l1w1^2*cosθ1+l2α2* sinθ2+l2w2^2* cosθ2=l3α3* sin

θ3+l3w3^2* cosθ3 -l1w1^2* sinθ1+l2α2* cosθ2-l2w2^2* sinθ2=l3α3*

cosθ3-l3w3^2* sinθ3 联解上两式即可求得两个未知的角加速度α

2、α3，即

α2=(-l1w1^2*cos(θ1-θ3)-l2w2^2*cos(θ2-θ3)+l3w3^2)/l3*sin(θ2-θ3) α3=(l1w1^2*cos(θ1-θ2)-l3w3^2*cos(θ3-θ2)+l2w2^2)/l3*sin(θ3-θ2) 在封闭矢量多边形DEF中，有LDE+LEF=LDF 改写并表示为复数矢量形式：lDE*e^(iθ3)+lEF*e^(iθ4)=lDF

将上式对时间t求导，可得

lDE*w3* e^(iθ3)=- lEF*w4*e^(iθ4) ④

将上式的实部和虚部分离，可得

lDE*w3*sinθ3=- lEF*w4* sinθ4 lDE*w3*cosθ3=- lEF*w4* cosθ4 =＞w4= -lDE*w3*sinθ3/lEF* sinθ4 将④式对时间t求导，可得

ilDE*w3^2* e^(iθ3)+lDE*α3* e^(iθ3)=-ilEF*w4^2* e^(iθ4)-lEF*α4* e^(iθ4) 将上式的实部和虚部分离，有

lDE*α3* sinθ3+ lDE*w3^2* cosθ3=-lEF*α4* sinθ4- lEF*w4^2* cosθ4 lDE*α3* cosθ3- lDE*w3^2* sinθ3=-lEF*α4* cosθ4+lEF*w4^2* sinθ4 =＞α4= -(lDE*α3* sinθ3+ lDE*w3^2* cosθ3+ lEF*w4^2* cosθ4)/ lEF* sinθ4 在三角形∠DEF中：lAD^2=lDF^2+lDE^2-2*lDF*lDE*cosθ3 ﹦〉lDF=lDEcosθ3+√(lAD^2-lDE^2sinθ3)

即从动件的位移方程:S= lDF=lDEcosθ3+√(lAD^2-lDE^2sinθ3) 将上式对时间求导t得,从动件的速度方程: V=-lDEsinθ3-lDE^2*sin(2*θ3)_/(2* √(lAD^2-lDE^2sinθ3)) 将上式对时间求导t得,从动件的加速度方程：

a=-lDEcosθ3-(lDE^2*cos(2*θ3)*√(lAD^2-lDE^2sinθ3)+lDE^4*sin(2*θ3)^2/(4*(2* √(lAD^2-lDE^2sinθ3)))/(lAD^2-lDE^2*sinθ3^2)

2、机构的力的分析

先对滑块5进行受力分析，由∑F=0可得，

Pr=F45*cosθ4+m5*a FN=G+F45*sinθ4 得F45=(Pr-m5*a)/ cosθ4 在三角形∠DEF中，由正弦定理可得

lDE/sinθ4=l4/ sinθ3=＞sinθ4=lDE* sinθ3/l4 =＞θ4=arc(lDE* sinθ3/l4) 再对杆4受力分析，由∑F=0可得， F34+FI4=F54且FI4=m4*as

4、F54=-F45 =＞F34=F54-FI4=＞F34=-F45-m4*as4 Ls4=LAD+LDE+LEs4 即 Ls4=lAD+lDE*e^(iθ3)+lEs4*e^(iθ4) 将上式对时间t分别求一次和二次导数，并经变换整理可得Vs4和as4的矢量表达式，即

Vs4=-lDE*w3*sinθ3-lEs4*w4*sinθ4 as4=-lDE*w3^2*cosθ3+lEs4*α4*sinθ4+w4^2*lEs4*cosθ4 对杆

2、3受力分析：有MI3=J3*α3 l3^t*F23-MI3=l3* e^i(90°+θ3)*(F23x+iF23y)-MI3

=-l3*F23x* sinθ3-l3*F23y* cosθ3-MI3+i(l3*F23x* cosθ3-l3*F23y* sinθ3)=0 由上式的实部等于零可得

--l3*F23x* sinθ3-l3*F23y* cosθ3-MI3=0 ⑤ 同理，得

l2^t*(-F23)= -l2* e^i(90°+θ2)*(F23x+iF23y)= l2*F23x* sinθ2+l2*F23y* cosθ2+i(l2*F23x* cosθ2+l2*F23y* sinθ2)=0 由上式的实部等于零，可得

l2*F23x* sinθ2+l2*F23y* cosθ2=0 ⑥ 联立⑤、⑥式求解，得

F23x=MI3* cosθ2/(l3* sinθ2* cosθ3-l3* sinθ3* cosθ2) F23y=MI3* sinθ2/(l3* sinθ3* cosθ2-l3* sinθ2* cosθ3) 根据构件3上的诸力平衡条件，∑F=0，可得

F32=-F23 根据构件2上的力平衡条件，∑F=0，可得

F32=F12 对于构件1，F21=-F12=＞F21=F23 而M=l1^t*F21=l1*e^i(90°+θ1)*(F21x+iF21y)=l1*F21x*sinθ1+l1*F21y*cosθ1+i(F21x*cosθ1-F21y*sinθ1) 由上式的等式两端的实部相等可得： M=l1*F21x*sinθ1+l1*F21y*cosθ1

=＞M=l1* F23x*sinθ1+l1* F23y*cosθ1

四、附从动件位移、速度、加速度的曲线图、作用在主动件上的平衡力矩的曲线图

五、机构运动简图

CEθ2Bθ1ADθ4θ3F

六、设计源程序

位移程序：

clc;clear l1=0.08; l2=0.3; l3=0.3; l4=0.2; l5=sqrt(0.2); t=0:0.01:2*pi; for i=1:length(t); x1=t(i); A=2*l1*l3*sin(x1); B=2*l1*l3*cos(x1)-2*l3*l5; C=l2^2-l1^2-l3^2-l5^2+2*l1*l5*cos(x1); k=(A-sqrt(A^2+B^2-C^2))/(B-C); x3=2*atan(k)-atan(0.5); s=0.5*l3*cos(x3)+sqrt(l4^2-(0.5*l3)^2*(sin(x3)^2)); q(i)=s; end

plot(t,q) title('滑块的位移随x1的变化曲线') 速度程序：

clc;clear l1=0.08; l2=0.3; l3=0.3; l4=0.2;l5=sqrt(0.2); t=0:0.01:2*pi; for i=1:length(t); x1=t(i); A=2*l1*l3*sin(x1); B=2*l1*l3*cos(x1)-2*l3*l5; C=l2^2-l1^2-l3^2-l5^2+2*l1*l5*cos(x1); k=(A-sqrt(A^2+B^2-C^2))/(B-C); x3=2*atan(k)-atan(0.5);

v=-0.5*l3*sin(x3)-((0.5*l3)^2*sin(2*x3))/(2*sqrt(l4^2-(0.5*l3)^2*(sin(x3)^2)));; q(i)=v; end

plot(t,q) title('滑块的速度随x1的变化曲线') 加速度程序：

clc;clear l1=0.08; l2=0.3; l3=0.3; l4=0.2;l5=sqrt(0.2); t=0:0.01:2*pi; for i=1:length(t); x1=t(i); A=2*l1*l3*sin(x1); B=2*l1*l3*cos(x1)-2*l3*l5; C=l2^2-l1^2-l3^2-l5^2+2*l1*l5*cos(x1); k=(A-sqrt(A^2+B^2-C^2))/(B-C); x3=2*atan(k)-atan(0.5); a =- (3*cos(x3))/20(9*sin(x3)^2)/400)^(1/2))(9*sin(x3)^2)/400)^(3/2)); q(i)=a; end

plot(t,q) title('滑块的加速度随x1的变化曲线')平衡力偶程序：

clc;clear l1=0.08; l2=0.3; l3=0.3; l4=0.2; l5=sqrt(0.2); J3=0.01; n1=400; t=0:0.01:2*pi; for i=1:length(t); z1=t(i);

A=2*l1*l3*sin(z1); B=2*l1*l3*cos(z1)-2*l3*l5;

C=l2^2-l1^2-l3^2-l5^2+2*l1*l5*cos(z1); k=(A-sqrt(A^2+B^2-C^2))/(B-C); z3=2*atan(k)-atan(0.5);

z2=asin(l3*sin(z3)-l1*sin(z1)); w1=2*pi*n1;

w2=(-w1*l1*sin(z1-z3))/(l2*sin(z2-z3)); w3=(-w1*l1*sin(z1-z2))/(l3*sin(z3-z2));

a3=(l1*w1^2*cos(z1-z2)-l3*w3^2*cos(z3-z2)+l2*w2^2)/l3*sin(z3-z2); MI3=J3*a3;

F23x=MI3* cos(z2)/(l3* sin(z2)* cos(z3)-l3* sin(z3)* cos(z2));

F23y=MI3* sin(z2)/(l3* sin(z3)* cos(z2)-l3* sin(z2)* cos(z3)); M=l1* F23x*sin(z1)+l1* F23y*cos(z1); q(i)=M; end plot(t,q)

title('构件1的平衡力偶随z1的变化曲线')

七、设计心得

这次课程设计让我对机械成品的诞生有了一个初步的认识，没想到一个简单的连杆机构都那么复杂，很多应该提前掌握的原理，知识，我们都是现学现卖，真是汗颜，而matlab也是我们才接触不久的，虽然加强了我自主学习的能力，但也是对我一个很大的挑战。我以前学习过C语言，本以为对编程有点底子，会好很多，可是事实上却并非如此，还是不停的出现各种问题，只好不停的完善，重来。从刚刚接触的matlab，一步步的熟悉它，到最终完成这次的课程设计，这些让我们的假期充实不少。相信这次课程设计，会为我们下学期学机械设计课程，打下一个良好的基础，如此而已。

八、主要参考资料

1.机械原理第七版课本；2.MATLAB程序编程； 3.理论力学课本等；

CEθ2Bθ1ADθ4θ3F

图表 1

第14篇：机械原理各章小结

第二章小结：

1．运动副及其分类，运动链，机构。 2．机构运动简图绘制

3．（平面）机构自由度的计算，计算自由度的三个注意事项，机构具有确定运动的条件。

4．机构的组成原理及结构分类，基本杆组条件。

第三章小结：

1．瞬心的确定，三心定理，用瞬心法对机构速度分析。 2．（矢量方程）图解法对机构速度和加速度分析：

（1）同一构件上两点速度关系及加速度关系（随基点平动加绕基点转动），速度多边形，加速度多边形。

已知同一构件上的两个点速度﹑加速度，其它点的速度和加速度可分别利用速度影像和加速度影像得到。

（2）两个构件重合点运动关系（绝对运动等于牵连运动加上相对运动），哥氏加速度大小及方向。

注意点：矢量有大小和方向，矢量方程可解两个未知量；牵连运动有转动角速度时，哥氏加速度一般不为零（即哥氏加速度存在）；当两构件组成移动副且两构件均为运动构件时，两构件角速度相等。

3．利用解析法求位置﹑速度﹑加速度，各种解析法的共同点及不同点。矢量方程及坐标分解

第四章小结：

1．机构力分析的目的，何谓静力分析和动态静力分析？ 惯性力的确定方法，动代换和静代换的条件。

2．移动副中当量摩擦系数和当量摩擦角的概念，及其在螺旋副中的应用；转动副中摩擦圆的概念，及其在考虑摩擦时机构力分析中应用。

3．构件杆组静定条件；机构动态静力分析图解法的步骤即：运动分析﹑ 确定惯性力﹑ 确定首解杆组（首解副）﹑逐一列杆组的矢量方程（包括力和力矩方程） ﹑逐一用力多边形求解。 4．不同解析法中的共同点和不同点。 5．仅考虑摩擦时的（静）力分析

第五章小结：

1．利用功﹑ 功率﹑ 力矩﹑ 力表达机械效率方式；串联﹑并联 ﹑ 混联机组的机械效率计算。

2．何谓自锁? 自锁条件的几种求解方法。自锁在工程中的应用举例。 3．螺旋机构的上升和下降效率﹑自锁条件。

第六章小结：

1．静平衡和动平衡的条件及计算，适用场合。

2．机构平衡的条件，机构平衡的实质，机构平衡的不同方法（完全平衡和部分平衡中利用附加机构平衡和利用平衡质量平衡）

第七章小结：

1．本章的目的解决两个主要问题是什么？

2．利用动能原理，列出机械运动方程的一般表达式；等效构件的含义，等效转动构件的等效转动惯量﹑等效力矩的等效条件，等效移动构件的等效质量﹑等效力的等效条件；等效构件的运动方程式。

3．周期性和非周期性速度波动的调节方法，飞轮的几种作用，为什么飞轮放在高速轴上？为什么飞轮只能减小而不能消除周期性速度波动？

4．最大盈亏功和飞轮转动惯量的计算。

第八章小结：

1．铰链四杆机构三种基本形式，几何条件；含一个移动副四杆机构的四种形式；含两个移动副四杆机构的三种形式。极位夹角，摆角，急回作用，死点，传动角，压力角等概念。 2.连杆机构演化方法

3．利用图解法，按连杆预定的位置、两连架杆预定的对应位置、行程速比系数设计四杆机构（铰链四杆机构、含一个移动副四杆机构），反转法。

4．解析法设计四杆机构的基本原理和思路 5．多杆机构的功用

第九章小结：

1．了解凸轮机构优缺点及分类。

2．一些概念（升程、回程、停程（远休及近休）、工作行程、基圆、理论廓线、实际廓线、压力角等）。

3．运动规律的动力特点及曲线画法。什么是刚性冲击，什么是柔性冲击？

4．凸轮轮廓的设计的图解法（相对运动原理或反转法），解析法求解凸轮廓线。

5．设计凸轮注意事项（基圆半径、结构尺寸、压力角、受力、廓线变尖交叉运动失真之间关系）。

第十章小结： 本章小结

1 直齿圆柱齿轮五圆两角一中心矩五个基本参数；斜齿圆柱齿轮五圆两角一中心距计算（在端面上的公式形式与直齿圆柱齿轮一样）。

2 概念：（1）啮合基本定律；（2）渐开线的5条特性、渐开线函数、渐开线齿廓啮合特点；（3）各种齿轮传动的正确啮合条件；（4）各种齿轮中哪个面内的模数和压力角为标准值；（5）标准齿轮标准安装和非标准安装时分度圆与节圆、压力角与啮合角关系；（6）重合度的含义（连续运动的条件）及实际啮合线端点B1和B2的确定；（7）根切的原因、危害、避免方法、变位目的、变位类型、变位齿轮尺寸和中心距变化（表10-4）、变位齿轮的正确结合条件和重合度；（8）当量齿轮含义及当量齿数（最小根切齿数）；（9）为什么蜗杆传动的传动比大而效率低？为什么规定蜗杆直径系列？

第十一章小结：

1.定轴轮系、周转轮系、复合轮系传动比及转速计算。

计算周转轮系传动比要借助于转化轮系计算；计算复合轮系传动比的步骤，复合轮系正确划分关键在于找行星轮；注意计算中的正负号。

轮系的串联，轮系的并联（封闭式行星轮系）。 2.轮系的7条功用。

3．行星轮系效率的理论基础：转化轮系法，摩擦损失功率

。负号机构效率比正号机构效率高。 4。行星轮系选择考虑4点（传动比范围、效率、封闭功率流、及尺寸重量）；行星轮系各轮齿数满足的4个条件（传动比条件、同心条件、均布条件、邻接条件）；浮动装置。

第十二章小结：

1．本章能够实现间歇运动的机构，他们的运动和动力特性及应用场合；除本章外，还有哪些机构能够实现间歇运动。

2．槽轮机构的运动系数、运动时间、停歇时间、圆销盘转速之间关系。

3．双万向联轴节输入输出轴等速条件；复式螺旋机构调微。 4．组合机构的组合方式，何谓封闭式传动机构？组合机构类型。 5．举例说明变转动为直动的机构，注意运动形式转换时机构的选型。

第15篇：机械原理课程设计心得体会

机械原理课程设计心得体会

十几天的机械原理课程设计结束了，在这次实践过程中学到了一些除技能以外的其他东西，领略到了别人在处理专业技能问题时显示出的优秀品质，更深切地体会到人与人之间的那种相互协调合作的机制，最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的变化。

在社会这样一个大群体里面，沟通自然是为人处世的基本。如何协调彼此的关系，值得我们去深思和体会。在实习设计当中依靠与被依靠对我的触及很大，有些人很有责任感，把这样一种事情当成是自己的重要任务，并为之付出了很大的努力，不断地思考自己所遇到的问题。而有些人则不以为然，总觉得自己的弱势…..其实在生活中这样的事情也是很多的。当我们面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不同的，这当然也会影响我们的结果。很多时候问题的出现所期待我们的是一种解决问题的心态，而不是看我们过去的能力到底有多强，那是一种态度的端正和目的的明确，只有这样把自己身置于具体的问题之中，我们才能更好地解决问题。

在这种相互协调合作的过程中，口角的斗争在所难免，关键是我们如何地处理遇到的分歧，而不是一味地计较和埋怨，这不仅仅是在类似于这样的协调当中，生活中的很多事情都需要我们有这样的处理能力，面对分歧大家要消除误解，相互理解，增进了解，达到谅解…..也许很多问题没有想象中的那么复杂，关键还是看我们的心态，那种处理和解决分歧的心态，因为毕竟我们的出发点都是很好的。

课程设计也是一种学习同事优秀品质的过程，比如我组的纪超同学，人家的确有种耐得住寂寞的心态。确实他在学习上取得了很多傲人的成绩，但是我所赞赏的还是他追求的过程，当遇到问题的时候，那种斟酌的态度就值得我们每一位学习，人家是在用心造就自己的任务，而且孜孜不倦，追求卓越。我们过去有位老师说得好，有些事情的产生只是有原因的，别人能在诸如学习上取得了不一般的成绩，那绝对不是侥幸或者巧合，那是自己付出劳动的成果的彰显，那是自己辛苦过程的体现。这种不断上进，认真一致的心态也必将导致一个人在生活和学习的各个方面做得很完美，那种追求的锲而不舍的过程是相同的。这就是一种优良的品质，它将指引着一个人意气风发，更好走好自己的每一步.

在今后的学习中，一定要戒骄戒躁，态度端正，虚心认真….要永远的记住一句话：态度决定一切。

第16篇：机械原理课程设计格式

机械原理课程设计格式

目录

一、设计题目

1、题目及设计要求

2、基本数据

二、功能分解

三、机构选型

实现每个工艺动作机构的选型

四、机械运动方案的拟定

1、机构组合方式

2、机械运动方案的拟定（拟定2～3个方案，并画出相应的运动方案示意图）

3、方案的评价

4、方案的确定（在图纸上画出机械运动方案简图）

五、运动循环图

六、机构尺寸的确定及设计计算

1、传动比计算

2、机构尺寸的确定

3、连杆机构的设计（进行运动分析，并画出运动线图）

4、齿轮机构的设计（几何参数设计）

5、凸轮机构的设计（根据选定从动件的运动规律设计凸轮轮廓线图，在图纸上单独绘制轮廓线图，保留作图轨迹）

注意：如果采用解析法进行设计，如果是用计算机编程，建立数学模型，写出流程框图，程序列在附录，附录附在设计说明书后面。

七、总结

八、参考文献

格式：

1 罗洪量主编.《机械原理课程设计指导书》（第二版）.北京：高等教育出版社，1986年。 2 JJ.杰克（美）主编.《机械与机构的设计原理》（第一版）.北京：机械工业出版社，1985年。

注意事项：

1、设计说明书用钢笔、中性笔书写，书写要规范、认真，采用统一的课程设计用纸；

2、对自成单元的内容应有大小标题，做到层次分明醒目突出；

3、编写说明书时应做到条例清楚、叙述简明、重点突出、计算正确、文句通顺、书写整洁；

4、所用的公式和数据应注册来源（参考资料的编号和页次）；

5、全部计算中所用的符号和脚注必须前后一致、不能混淆；

6、绘制机械运动简图时应采用规定的符号、按比例作图；

7、对计算结果应有简明的结论。如果实际所取的数值与计算结果有较大的差异，应作必要的解释，说明原因。

第17篇：机械原理课程设计任务书

机械原理课程设计任务书

一．设计题目11：可调式护颈电脑椅

二．工作原理及工艺动作过程

可调式护颈电脑椅，可以通过对颈部考点的调整及靠背的调整来适应人体最佳坐姿，缓解由于长时间对着电脑功作，而造成的对腰部及颈部的损伤，实现这样一个功能，需要在椅子的靠垫部位安装一个可以调节靠背及护颈的调节装置，通过连杆机构与颈部护垫连接，通过按动电机按钮来达到调节的最佳的效果

三．原始数据及设计要求

1） 动力源是作转动的或作直线往复运动的电机;

2）椅子靠背高0.5米，;

3） 护颈高度为0.08米可通过滑动轨道调节其高度;

4）设计椅子整体高度为1.3米

5）通过连杆机构传动

四、设计方案提示

长期用电脑工作的人坐在椅子上面通过按动调节按钮，电机通过正反转来调节适应人对坐姿的最佳姿势而护颈，通过电机的开关按钮来实现电机的工作与否，而通过U型护颈枕更加减少头部重量对颈椎的压力，增加人在电脑工作前的工作时间。

五、设计任务

1．根据设计要求与原始数据每组考虑至少2～3种系统运动方案，并对其传动性能进行初步分析比较，画出运动方案图。经小组讨论选定一种较佳运动方案；

2．根据工艺动作顺序和协调要求拟订运动循环图；

3．进行机械运动方案的评价；

4.完成说明书一份。设计说明书应包括设计题目、设计要求、方案设计和选型、方案的评价，执行构件的运动循环图，课程设计总结，参考文献。

第18篇：《机械原理》课程设计教学大纲

《机械原理》课程设计教学大纲

课程编码：100790

1 学

时：

27学时

学

分：1学分 开课学期：第五学期 课程类别：实践性教学环节 课程性质：课程设计

适用专业：机械类、非机械类和近机械类

一、课程设计目的与任务：

课程设计教学所要达到的目的是：

1、培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合运用机械原理课程的理论知识，并结合生产实际来分析和解决工程问题的能力。

2、通过制定设计方案、合理选择机构的类型、正确地对机构的运动和受力进行分析和计算，让学生对机构设计有一个较完整的概念。

3、训练学生收集和运用设计资料以及计算、制图和数据处理及误差分析的能力，并在此基础上利用计算机基础理论知识，初步掌握编制计算机程序并在计算机上计算来解决机构设计问题的基本技能。

课程设计教学的任务是：机械原理课程设计通常选择一般用途的机构为题目，根据已知机械的工作要求，对机构进行选型与组合，设计出几种机构方案，并对其加以比较和确定，然后对所选定方案中的机构进行运动和动力分析，确定出最优的机构参数，绘制机构运动性能曲线。

二、课程设计时间：1周

三、课程设计的教学要求：

机械原理课程设计是在机械原理课程进行中或完成后集中进行的教学环节，它是在教师指导下由学生独立完成的。每个学生都应明确课程设计的任务和要求，拟定设计计划，保证设计进度、设计质量，按时完成课程。在设计过程中，提倡独立思考、深入钻研，主动地、创造性地进行设计工作。要求设计态度严肃认真、一丝不苟，反对不求甚解，这样才能确保课程设计达到教学基本要求，并在设计思想、方法和技能等方面得到良好的训练和提高。

1、机械原理课程设计步骤：

（l）设计准备 认真研究设计任务书，明确设计要求、条件、内容和步骤，收集和阅读有关资料、图纸，复习有关课程知识；准备设计所需的工具和用具，拟定设计计划。

（2）机构方案设计 根据设计任务书的要求，绘制各种方案的机构运动简图，进行机构的选型和组合，研究运动形式的变换与联接，并对机构进行结构分析和性能比较，绘制出传动系统示意图。

（3）机构运动设计 对所选定的机构方案进行运动综合，要求既满足机械的用途、功能和工艺要求，又满足机构原动计运动规律及机构位移、速度和加速度等运动参数的要求，并将机构运动简图、速度图和加速度图以及相应的运动线图画在图纸上。

（4）机构动力设计 在机构的运动设计基础上，根据各构件的质量及转动惯量确定机构的惯性力、惯性力偶矩、各位置的运动副反力及应加于原动件上的平衡力矩，绘制平衡力矩及运动副反力的变化线图，以便清楚地了解在一个运动循环中，平衡力矩及运动副反力的变化情况。

（5）整理说明书 将课程设计的有关内容和设计体会以文字形式编写成说明书。

机械原理课程设计要求学生绘制一张1号图纸，完成规定的设计内容，并书写设计说明书。

课程设计答辩要求如下：

2、课程设计答辩要求：

经过一段集中时间的课程设计后，要进行课程设计的答辩，其目的是进一步检查和总结学生在课程设计过程中对所用有关的理论、概念和方法的理解和应用的情况以及对课程所涉及的有关知识的了解情况，进一步掌握学生独立完成课程设计的程度和能力。学生应正确回答指导教师提出的问题。答辩过程也可以融入课程设计过程中，随时对设计的某一环节提出有关问题，以期达到更准确了解学生对设计的态度、创新意识及独立完成的能力。

3、成绩评定

机械原理课程设计成绩相对机械原课程考试成绩是独立的，单独记载。课程设计成绩分优秀、良好、中等、及格和不及格五级，成绩不及格应重新设计。根据学生的设计态度、设计质量、创新性及答辩情况综合评定学生课程设计的成绩等级。

四、课程设计的内容：

任何一部新的机械都要经过设计、研制、生产和使用等四个阶段，其中设计阶段通常分为机构运动设计和结构设计，机构运动设计是根据机械的设计任务和要求，拟定机械中各机构的方案， 利用机械原理课程的理论知识，对该机构方案进行结构分析、运动分析和动力分析，从而设计出满足使用要求、经济可靠、运动性能和动力性能优异的机构。而结构设计则是根据机械中各构件 的工况和失效形式，选择合理的材料，确定合理的几何形状和尺寸，绘制具体零件的工作图、部件装配图和总装图。经过审批投入试制，通过试验考证后才能正式投入生产。因此，机构结构设计是机构运动设计后所进行的设计阶段，是把具有发明创造性的机构方案设计转化为实际应用机械的具休实施设计阶段，而机构方案设计是机构运动设计的重要组成部分，机构运动设计正是机械原理课程设计的主要任务。

机械原理课程设计分为图解法和解析法两大类：

1、图解法

运用所学基本理论中的基本关系式，用图解的方法将其结果确定出来，并清晰地以线图的形式表现在图纸上，具有直观、定性简单、检查解析的正确性方便的特点，尤其在解决简单机构的分析与综合时更为方便。图解法进行课程设计，能培养学生工程图算能力，要求计算准确、作图精确，有利于培养学生严谨的工作作风。

2、解析法

运用求解方程式的方法求解未知量，计算精度高，并可借助计算机，避免大量重复人工劳动，可以迅速得到结果，能够看到全貌。用解析法进行课程设计，能培养学生运用计算机解决工程实际问题的能力。图解法和解析法各有优点，互为补充，两种方法并重。工程实际要求学生（未来的工程技术人员）应熟练地掌握这两种方法。

五、课程设计的参考软件：

C语言，FORTRAN，QBASIC等

六、课程设计的实验内容

指导学生在计算机上完成解析法内容的程序设计，计算位移、速度、加速度和平衡力矩的结果并绘制出曲线。

七、微机实验室安排 上机全部集中在机械学院CAD中心完成（现有微机180台），机械原理课程设计安排上机学时15小时。

八、课程设计报告

收集整理课程设计报告工作关系到课程设计的成败，通过这项工作，能提高学生的技术概括能力和表达能力，其主要内容有：

1、编写课程设计说明书

课程设计说明书是学生证明自己设计正确合理并供有关人员参考的文件，它是课程设计的重要组成部分。编写说明书也是科技工作者必须掌握的基本技能之一。因此，学生在校期间就应加强这方面的训练。课程设计说明书应在课程设计过程中逐步形成，课程设计结束时，再作必要的补充和整理。而设计说明书的内容视设计任务而定，大致包括： （1）设计题目（包括设计条件和要求）。 （2）机构运动简图或设计方案的确定。 （3）全部原始数据。

（4）完成设计所用方法及其原理的简要说明。

（5）建立设计所需的数学模型并列出必要的计算公式、计算过程及说明，写出设计计算结果。

（6）绘出计算机程序框图，写出自编的程序。若调用其他子程序．应写出子程序名，并自编出主程序。

（7）用表格列出计算结果并画出主要曲线图。

（8）对设计结果进行分析讨论，写出课程设计的收获和体会。 （9）列出主要参考文献资料。

2、设计说明书的编写要求：

（1）说明书应该用钢笔或油笔写在 16开纸上，要求步骤清楚、叙述简明、文句通顺、书写端正。

（2）对每一自成单元的内容，都应有大小标题，使其醒目突出。 （3）对所用公式和数据，应标明来源——参考资料的编号和页次。 （4）说明书应加上封面装订成册。

九、课程设计参考资料：

安子军.机械原理教程.机械工业出版社,2003

第19篇：机械原理课程设计体会

机械原理课程设计体会

黄永涛

接触机械原理这门课程一学期了，而这学期才是我真正感受到了一个学习机械的乐趣以及枯燥，被那些机械器件、机件组合而成的机器所吸引，尤其是汽车、机器人、航天飞机等机械技术所震撼，感慨机械工作者的伟大，。然而这种激动就在接近本学期结束之时，终于实现了，我们迎来了第一堂机械课程设计。

由于第一次做这样的事情，脱离老师的管束，和同学们分组探讨自动送料冲床的结构设计，把学了一学期的机械原理运用到实践中，心中另是一番滋味！

在设计之前，指导老师把设计过程中的所有要求与条件讲解清楚后，脑子里已经构思出机构的两部分，即送料机构和冲压机构，把每一部分分开设计，最后组合在一起不就完成整体设计了吗？这过程似乎有点简单，可是万事开头难，没预料到这个“难”字几乎让我无法逾越，如槽轮间歇机构，要满足送料间歇条件，就必须按照规定的运动规律即参数，设计一个满足运动条件的槽轮机构，这是机械原理课堂上没有讲过的，因为这部分只是课本了解内容，但涉及这个槽轮机构对整个课程设计来说又是势在必行的，所以我跟郑光顺跑到图书馆，恨恨地找了一番，终于借到与这次课程设计有关的六本参考资料书，拿回来后一本一本地看下去，把槽轮有关的内容一一浏览，结果，令我们欣喜的是这槽轮机构的各种参数都被罗列出来了，而且还有一道例题，按照例题的思路很快地设计出了槽轮机构，即送料机构设计完成。

做成了槽轮送料机构，我们的冲压机构有存在很大的难题，将凸轮机构和连杆机构组合完成一个特定的运动，这是没有学过的，凸轮机构倒是很容易地算出来了，但是连杆机构既要满足角度条件又要满足高度条件，解析法是不会在很短的时间内弄懂的，为了争取时间我们只能选择图解法了，组长张瑞朋和郑光顺大晚上的坐在电脑旁边，用CAD作图，用QQ语音进行交流，高科技显然被引进了我们的课程设计，两位“工程师”边做图边把存在的问题说出来，最后在他们二位加夜班的情况下，与第二天早上突破了这个难题。与此同时我们另外五人也拿出了两套备用方案，各自完善了参数。一周后方案基本完成，进入作图阶段。但在作图之前经过七人反复讨论决定采取第三套凸轮连杆组合方案，因为这套方案可以很好地满足急回这一特性，而其他两套方案都在这一特性上欠缺，方案的选择就这样尘埃落定了。

作图可以说是学机械的家常便饭，不过这最基本的功夫又是最耗时、最考验人的耐心和细心的。从本周一起2张2号图纸必须在周三完成，将我们设计机构完全呈现出来。由于我们组合机构比较复杂，所以除作最基本的结构件图外还得完成结构件图的侧视图，以便答辩时老师能够读懂我们的作业，这一任务无疑加大了我们的工作量，最为让人印象深刻的就是，周二下午一点钟到工作室后，为了在晚上离开前完成图纸，一直作图到晚上九点钟，下午五点那时肚子实在饿得不行了，就干脆把快餐叫到工作室，几个人在一起呼呼呼地吃了一顿特殊的作图晚餐，这样的事情在毕业后也许将成为同学之间的一段美好的回忆了。

周三完成课程设计报告，完善图纸。准备好一切后，等待周四的答辩到来。只希望我们组能够在答辩中取得好成绩，即过程与结果的双重完美，当然这是本次课程设计的最完美的结局。

2010.07.22凌晨

第20篇：机械原理重点总结

机械原理

零件：独立的制造单元

什么叫机械？什么叫机器？什么叫机构？它们三者之间的关系

机械是机器和机构的总称

机器是一种用来变换和传递能量、物料与信息的机构的组合。

讲运动链的某一构件固定机架，当它一个或少数几个原动件独立运动时，其余从动件随之做确定的运动，这种运动链便成为机构。

零件→构件→机构→机器（后两个简称机械）

构件：机器中每一个独立的运动单元体

运动副：由两个构件直接接触而组成的可动的连接

运动副元素：把两构件上能够参加接触而构成的运动副表面

运动副的自由度和约束数的关系f=6-s

运动链：构件通过运动副的连接而构成的可相对运动系统

平面运动副的最大约束数为2，最小约束数为1；引入一个约束的运动副为高副，引入两个约束的运动副为平面低副

机构具有确定运动的条件：机构的原动件的数目应等于机构的自由度数目；根据机构的组成原理，任何机构都可以看成是由原动件、从动件和机架组成

高副：两构件通过点线接触而构成的运动副

低副：两构件通过面接触而构成的运动副

由M个构件组成的复合铰链应包括M-1个转动副

平面自由度计算公式：F=3n-(2Pl+Ph)

局部自由度：在有些机构中某些构件所产生的局部运动而不影响其他构件的运动 虚约束：在机构中有些运动副带入的约束对机构的运动只起重复约束的作用

虚约束的作用：为了改善机构的受力情况，增加机构刚度或保证机械运动的顺利 基本杆组：不能在拆的最简单的自由度为零的构件组

速度瞬心：互作平面相对运动的两构件上瞬时速度相等的重合点。若绝对速度为零，则该瞬心称为绝对瞬心

相对速度瞬心与绝对速度瞬心的相同点：互作平面相对运动的两构件上瞬时相对速度为零的点；不同点：后者绝对速度为零，前者不是

三心定理：三个彼此作平面平行运动的构件的三个瞬心必位于同一直线上

速度多边形：根据速度矢量方程按一定比例作出的各速度矢量构成的图形

驱动力：驱动机械运动的力

阻抗力：阻止机械运动的力

矩形螺纹螺旋副：

拧紧：M=Qd2tan(α+φ)/2

放松：M’=Qd2tan(α-φ)/2

三角螺纹螺旋副：

拧紧：M=Qd2tan(α+φv)/2

放松：M=Qd2tan(α-φv)/2

质量代换法：为简化各构件惯性力的确定，可以设想把构件的质量按一定条件用集中于构件上某几个选定点的假想集中质量来代替，这样便只需求各集中质量的惯性力，而无需求惯性

力偶距，从而使构件惯性力的确定简化

质量代换法的特点：代换前后构件质量不变；代换前后构件的质心位置不变；代换前后构件对质心轴的转动惯量不变

机械自锁：有些机械中，有些机械按其结构情况分析是可以运动的，但由于摩擦的存在却会出现无论如何增大驱动力也无法使其运动

判断自锁的方法：

1、根据运动副的自锁条件，判定运动副是否自锁

移动副的自锁条件：传动角小于摩擦角或当量摩擦角

转动副的自锁条件：外力作用线与摩擦圆相交或者相切

螺旋副的自锁条件：螺旋升角小于摩擦角或者当量摩擦角

2、机械的效率小于或等于零，机械自锁

3、机械的生产阻力小于或等于零，机械自锁

4、作用在构件上的驱动力在产生有效分力Pt的同时，也产生摩擦力F,当其有效分力总是

小于或等于由其引起的最大摩擦力，机械自锁

机械自锁的实质：驱动力所做的功总是小于或等于克服由其可能引起的最大摩擦阻力所需要的功

提高机械效率的途径：尽量简化机械传动系统；选择合适的运动副形式；尽量减少构件尺寸；减小摩擦

铰链四杆机构有曲柄的条件：

1、最短杆与最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和

2、连架杆与机架中必有一杆为最短杆

在曲柄摇杆机构中改变摇杆长度为无穷大而形成的曲柄滑块机构

在曲柄滑块机构中改变回转副半径而形成偏心轮机构

曲柄摇杆机构中只有取摇杆为主动件是，才可能出现死点位置，处于死点位置时，机构的传动角为0

急回运动：当平面连杆机构的原动件（如曲柄摇杆机构的曲柄）等从动件（摇杆）空回行程的平均速度大于其工作行程的平均速度

极为夹角：机构在两个极位时原动件AB所在的两个位置之间的夹角θ

θ=180°（K-1）/(K+1)

压力角：力F与C点速度正向之间的夹角α

传动角：与压力角互余的角（锐角）

行程速比系数：用从动件空回行程的平均速度V2与工作行程的平均速度V1的比值 K=V2/V1=180°+θ/(180°—θ)

平面四杆机构中有无急回特性取决于极为夹角的大小

试写出两种能将原动件单向连续转动转换成输出构件连续直线往复运动且具有急回特性的连杆机构：偏置曲柄滑块机构、摆动导杆加滑块导轨（牛头刨床机构）

曲柄滑块机构：偏置曲柄滑块机构、对心曲柄滑块机构、双滑块四杆机构、正弦机构、偏心轮机构、导杆机构、回转导杆机构、摆动导杆机构、曲柄摇块机构、直动滑杆机构 机构的倒置：选运动链中不同构件作为机架以获得不同机构的演化方法

刚性冲击：出现无穷大的加速度和惯性力，因而会使凸轮机构受到极大的冲击

柔性冲击：加速度突变为有限值，因而引起的冲击较小

在凸轮机构机构的几种基本的从动件运动规律中等速运动规律使凸轮机构产生刚性冲击，等加速等减速，和余弦加速度运动规律产生柔性冲击，正弦加速度运动规律则没有冲击

在凸轮机构的各种常用的推杆运动规律中，等速只宜用于低速的情况；等加速等减速和余弦加速度宜用于中速，正弦加速度可在高速下运动

凸轮的基圆半径是从转动中心到理论轮廓的最短距离，凸轮的基圆的半径越小，则凸轮机构的压力角越大，而凸轮机构的尺寸越小

齿廓啮合的基本定律：相互啮合传动的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线O1O2被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两线段长成反比

渐开线：当直线BK沿一圆周作纯滚动时直线上任一一点K的轨迹AK

渐开线的性质：

1、发生线上BK线段长度等于基圆上被滚过的弧长AB

2、渐开线上任一一点的发线恒于其基圆相切

3、渐开线越接近基圆部分的曲率半径越小，在基圆上其曲率半径为零

4、渐开线的形状取决于基圆的大小

5、基圆以内无渐开线

6、同一基圆上任意弧长对应的任意两条公法线相等

渐开线函数：invαK=θk=tanαk-αk

渐开线齿廓的啮合特点：

1、能保证定传动比传动且具有可分性

传动比不仅与节圆半径成反比，也与其基圆半径成反比，还与分度圆半径成反比 I12=ω1/ω2=O2P/O1P=rb2/rb1

2、渐开线齿廓之间的正压力方向不变

渐开线齿轮的基本参数：模数、齿数、压力角、（齿顶高系数、顶隙系数）

记P180表10-2

一对渐开线齿轮正确啮合的条件：两轮的模数和压力角分别相等

一对渐开线齿廓啮合传动时，他们的接触点在实际啮合线上，它的理论啮合线长度为两基圆的内公切线N1N2

渐开线齿廓上任意一点的压力角是指该点法线方向与速度方向间的夹角

渐开线齿廓上任意一点的法线与基圆相切

根切：采用范成法切制渐开线齿廓时发生根切的原因是刀具齿顶线超过啮合极限点N1 一对涡轮蜗杆正确啮合条件：中间平面内蜗杆与涡轮的模数和压力角分别相等

重合度：B1B2与Pb的比值ξα；

齿轮传动的连续条件：重合度大于或等于许用值

定轴轮系：如果在轮系运转时其各个轮齿的轴线相对于机架的位置都是固定的

周转轮系：如果在连续运转时，其中至少有一个齿轮轴线的位置并不固定，而是绕着其它齿轮的固定轴线回转

复合轮系：包含定轴轮系部分，又包含周转轮系部分或者由几部分周转轮系组成 定轴轮系的传动比等于所有从动轮齿数的连乘积与所有主动轮齿数的连乘积的比值 中介轮：不影响传动比的大小而仅起着中间过渡和改变从动轮转向的作用

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