机械原理课程设计教学大纲和题目

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1、《机械原理课程设计》一.课程设计的目的或作用（为什么要进行课程设计）机械原理课程设计是学习完机械原理课程后，进行的一个重要的实践性教学环节。1.理论联系实际。通过对机械原理课程的学习，已经掌握了机械中的各种常用机构及其作用原理、组成、运动特性、受力特性等知识，通过课程设计，综合运用所学的知识，理论联系实际去分析解决工程中的实际问题，提高解决实际问题的能力；同时可进一步巩固所学知识，加深对课程知识的理解。2.通过课程设计，可使学生对机械系统有一个初步了解，培养学生机械系统运动方案设计和分析能力，培养机构创新设计的能力。3.培养学生收集和查阅设计资料、制图和数据处理及

2、归纳总结的能力，通过编制计算机程序，能够利用计算机来解决机构设计中的实际问题。二.课程设计在机械设计过程中所处的阶段任何一个机械产品的设计大致经过四个阶段——计划阶段、总体方案设计阶段、结构设计阶段和改进设计阶段。1.计划阶段根据市场需求，进行调研分析、成本预测、可行性论证，确定所设计产品的用途、主要性能参数、编制设计任务书，明确具体的设计要求。2.总体方案设计阶段方案设计阶段非常关键，对产品设计的优劣起着重要作用。根据产品的功能要求，确定出合适的工作原理；根据各执行构件完成的动作进行机构的选型、创新与组合，确定出最佳运动方案；拟定总体方案，进行原动机、传动系统和

3、执行系统的选择和基本参数设计；最后绘制机械传动系统示意图和各执行机构的运动简图。3.结构设计阶段根据总体设计方案确定整机和零部件的合理结构，设计绘制总装配图、部件装配图和零件图。这其中要考虑加工工艺、装配工艺、包装运输、人机工程学、造型美学和经济性、安全性、可靠性、实用性等因素，来确定零部件的相对位置、结构形状及连接方式；根据运动和动力设计、强度和刚度计算，来选择零件的材料、热处理方式，确定零件的尺寸、公差、精度等；然后设计绘制总装配图、部件装配图和零件工作图，并编写设计计算说明书，完成全部有关的技术文件。4.改进设计阶段根据生产加工，样机调试、性能测试、用户使用

4、过程中暴露出问题和缺陷进行修改和完善，使产品更加完美，提高产品的竞争力和生命力。机械原理课程设计主要进行第二阶段的工作，即总体方案设计阶段的工作，进行机构选型与创新、运动方案设计和运动简图的设计。等下学期学习完机械设计课程后，要进行机械设计课程设计，要完成的就是机械设计第三阶段的工作，即机构设计阶段的工作。三.课程设计的内容和步骤1.认真阅读设计任务书，明确机械的工作原理、设计要求、已知条件、设计任务和工作量，收集有关资料，复习有关课程知识。2.机械运动方案设计，主要完成一个给定简单机械的总体运动方案设计。对执行机构的工艺动作进行分解，为满足工艺动作进行机构类型的

5、选择、创新，并对选择的几种机构进行组合，得到几种机械运动方案，对方案进行比较分析，确定出符合设计要求的较佳机械运动方案。3.机械系统传动方案设计。按照设计要求确定机械的总传动比，选择合适的各级传动方案，计算各级传动比，确定出各级传动的初步尺寸，绘制传动系统图。4.机械运动机构设计。根据设计要求，对各执行机构进行运动协调分析，确定出机构各构件的具体尺寸和相对位置，设计出各具体机构，绘制各机构运动简图。5.按照一定比例绘制整个机械系统的运动简图。6.机构运动分析和动力分析。对机构进行运动分析，求出机构个构件的位移、速度、加速度，绘出位移、速度和加速线图，验证机构运动满

6、足设计要求；对机构进行动力分析，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。7.编制计算说明书。内容包括：①设计题目、设计任务和给定条件；②机械运动方案的论证与比较、运动方案确定；③机械传动方案设计；④机构运动循环分析，机构设计与具体尺寸确定；⑤机构运动分析；⑥设计讨论与分析；⑦设计总结；⑧参考文献。四.课程设计的方法课程设计的方法有图解法、解析法和实验法三种。主要用图解法和解析法，设计过程中可采用图解法与解析

7、法相结合使用。图解法是运用某些几何关系或已知条件，通过几何作图求得结果，所需尺寸可直接从图上量取。优点是可将分析设计结果清晰表现在图样上，直观形象，便于检查结果是否正确。缺点是作图繁琐，精度不高，对精度要求高或复杂问题不适用。解析法以机构参数来表达各构件间的函数关系，建立机构的位置方程和求导方程，解析求解未知量，可借助计算机，用C语言、VB或Matlab进行编程计算，避免大量重复人工劳动，计算精度高，能解决复杂问题，应用逐渐广泛。在机构设计中和运动分析中都分别用到图解法和解析法。另外，还可用Solidworks、Pro/ENGINEER软件进行机构的三维建模，用A

8、DAMS等