《機械原理課程設(shè)計任務(wù)書及指導(dǎo)書》

1、機械原理課程設(shè)計任務(wù)書及指導(dǎo)書編寫:王仕仙武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院機械教研室二O一二年六月一、機械原理課程設(shè)計的目的機械原理課程設(shè)計是使學(xué)生較全面、系統(tǒng)鞏固和加深機械原理課程的基本原理和方法的重要環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學(xué)生“初步具有確定機械運動方案,分析和設(shè)計機械的能力”及“開發(fā)創(chuàng)新能力”的一種手段。其目的是:1 以機械系統(tǒng)運動方案設(shè)計與擬定為結(jié)合點,把機械原理課程中分敢于各章的理論和方法融會貫通起來,進一步鞏固和加深學(xué)生所學(xué)的理論知識。2 使學(xué)生能受到擬定機械運動方案的訓(xùn)練,具有初步的機構(gòu)選型與組合和確定運動方案的能力。3 使學(xué)生在了解機械運動的變換與傳遞及力傳遞的過程中,對機械的運動、動力分析

2、與設(shè)計有一個較完整的概念。4 進一步提高學(xué)生運算、運用流行軟件編寫應(yīng)用程序和技術(shù)資料的能力。5 通過編寫說明書,培養(yǎng)學(xué)生表達、歸納、總結(jié)和獨立思考與分析的能力。二、機械原理課程設(shè)計的任務(wù)要達到課程設(shè)計的目的,必須配以課程設(shè)計的具體任務(wù):按照選定的機械總功能要求,分解成分功能,進行機構(gòu)的選型與組合;設(shè)計該機械系統(tǒng)的幾種運動方案,對各運動方案進行對比和選擇;對選定方案中的機構(gòu)連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu),其他常用機構(gòu),組合機構(gòu)等進行運動分析與參數(shù)設(shè)計;通過計算機編程,將機構(gòu)運動循環(huán)圖在計算機屏幕上動態(tài)地顯示出來,并給出相應(yīng)的運動參數(shù)值。三、機械原理課程設(shè)計的方法機械原理課程設(shè)計的主要方法,是采用解

3、析法建立求解問題的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上應(yīng)用目前流行的可視化編程語言(如:VB編寫求解程序,顯示所設(shè)計機構(gòu)的運動圖形、運動參數(shù)值及機構(gòu)仿真。四、機械原理課程設(shè)計的步驟1. 功能原理方案的設(shè)計和構(gòu)思根據(jù)所選機械所要實現(xiàn)的功能(功用采用有關(guān)的工作原理,由工作原理出發(fā)設(shè)計和構(gòu)思出工藝動作過程。2. 機械運動方案的設(shè)計機械運動方案通常用機械運動示意圖來表示,它是根據(jù)功能原理方案中提出的工藝動作過程及各個動作的運動規(guī)律要求,選擇相應(yīng)的若干個執(zhí)行機構(gòu),并按一定的順序把它們組合成機械運動示意圖。這個機構(gòu)系統(tǒng)應(yīng)能合理地、可靠地完成上述工藝動作。機械運動方案中所畫出的表示機構(gòu)結(jié)構(gòu)型式、機構(gòu)相互聯(lián)接情況的示意圖是進

4、行機械運動簡圖設(shè)計尺度設(shè)計的依據(jù)。3. 機械運動模型的建立確定已知參數(shù);作所選機構(gòu)的封閉矢量圖形,并建立相應(yīng)的機構(gòu)的位置矢量多邊形方程;將矢量方程轉(zhuǎn)換為直角坐標(biāo)方程,求出機構(gòu)各關(guān)鍵點的位置坐標(biāo)方程;將位置方程兩邊對時間分別求一次、二次導(dǎo)數(shù),聯(lián)立求出機構(gòu)的速度和加速度方程。4. 根據(jù)所求出的位置、速度、加速度方程,應(yīng)用可視化編程語言編制可視化的計算和動畫顯示程序,上機調(diào)試、運行通過。5. 編寫設(shè)計說明書五、機械原理課程設(shè)計說明書的內(nèi)容課程設(shè)計說明書是技術(shù)說明書中的一種,每個學(xué)生畢業(yè)后都要接觸實際的技術(shù)工作,都要會寫技術(shù)報告、可行性論證報告、產(chǎn)品說明書等文件。因此學(xué)生在校期間應(yīng)受到這方面的訓(xùn)練,掌

5、握這一必須的基本技能。編寫課程設(shè)計說明書,是學(xué)生對課程設(shè)計的總結(jié),內(nèi)容大致包括:1 設(shè)計題目(包括設(shè)計條件和要求。2 原動機運動形式的選擇。3 機械系統(tǒng)運動方案的擬定與比較。、4 運動綜合、列出計算式,畫出機構(gòu)簡圖。5 完成設(shè)計所用方法及其原理的簡要說明。6 機構(gòu)運動分析,列出位置、速度、加速度方程式,計算特殊點的計算結(jié)果。7 寫出自編的主程序,子程序及編程框圖。打印出自編的全部程序,對程序中的符號變量作出說明,并列出數(shù)學(xué)模型中的符號與程序中符號的對照表。8 畫出速度、加速度曲線圖。9 對結(jié)果進行簡要的分析討論。10 列出主要參考資科并編號。11小節(jié):收獲,體會和建議設(shè)計說明書正文格式要求:目

6、錄正文(正文書寫格式如下第一章1.11.2第二章2.1第X章結(jié)論及體會第X+1章參考文獻第X+2章附錄六、編寫課程設(shè)計說明書的注意事項1. 預(yù)備好草稿本。每個學(xué)生在接到課程設(shè)計題目之后要備一草稿本,將課程設(shè)計過程中查閱、摘錄的資料,初步的運算,編程的草稿,設(shè)計構(gòu)思的草圖,心得思路,書寫的草稿等都記錄在案。不要輕易散落、丟失。這些材料是寫正式說明書的基本素材。2. 說明書應(yīng)該打印出來,要求文句通順、步驟清楚、敘述簡明。說明書上數(shù)據(jù)與圖紙相符。3. 說明書中所用的公式和數(shù)據(jù)應(yīng)說明來源,參考資料應(yīng)編號和書寫頁次。4. 說明書中,每一自成單元的內(nèi)容都應(yīng)有大小標(biāo)題,使其醒目突出。5. 說明書中必須附有相

7、應(yīng)的圖紙和計算程序。要求作圖準確,布圖勻稱,圖面整潔,線條、尺寸標(biāo)注,符合制圖標(biāo)準的規(guī)定;畫在方格紙上的曲線圖要連接光滑。6. 說明書應(yīng)加上封面與目錄裝訂成冊。說明書封面格式見模板文檔。七、機械原理課程設(shè)計題目參考1. 曲柄滑塊機構(gòu)工作原理和特點:當(dāng)曲柄整周回轉(zhuǎn)時,滑塊往復(fù)移動。對心曲柄滑塊機構(gòu)的滑塊最大行程s為曲柄長度的兩倍,若增加曲柄長度,可以增大行程。偏置的曲柄滑塊機構(gòu)具有急回運動特性,當(dāng)曲柄長度或偏距加大時,急回特性顯著,而連桿長度減小時,急回特性減緩。應(yīng)用舉例:手動沖孔鉗、車門起閉機構(gòu)2.移動導(dǎo)桿機構(gòu)工作原理和特點:連桿為主動件,帶動移動導(dǎo)桿相對固定滑塊上下往復(fù)移動。應(yīng)用舉例:抽水機

8、3. 凸輪機構(gòu)工作原理和特點:一般凸輪為主動件,作連續(xù)的回轉(zhuǎn)運動或平移運動,其輪廓曲線的形狀取決于從動件的運動規(guī)律。凸輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、設(shè)計方便,但由于主從動件之間為點、線接觸,易磨損,適用于運動規(guī)律復(fù)雜、傳力不大的場合。應(yīng)用舉例:鍛錘機的凸輪機構(gòu)、穿孔機的凸輪機構(gòu)。4. 凸輪齒輪機構(gòu)工作原理和特點:凸輪為主動件,帶動與扇形齒輪固接的擺動桿擺動,驅(qū)使齒條往復(fù)移動。應(yīng)用舉例:適用于自動車床送料、壓緊、填充等機器中。注意:學(xué)生也可根據(jù)自己的實際情況,自己選擇其它題目。八、學(xué)生應(yīng)交的文件資料1. 最新編程軟件編制的可視化運動分析和動畫程序(源程序打印(一份,源程序電子檔集體上交。2. 課程設(shè)計計

9、算說明書(包含評分表1份。3. 機械原理課程設(shè)計任務(wù)書及指導(dǎo)書1份。注意:上述3份材料,請裝入一個新的資料袋中,資料袋上和設(shè)計說明書上需學(xué)生填寫的,學(xué)生一定要填寫齊全,否則不給出最后成績。九、課程設(shè)計進度安排第一周:了解課程設(shè)計有關(guān)內(nèi)容和注意事項,用VB編制動畫程序的方法,以及簡單的VB編程入門;找有關(guān)資料、確定設(shè)計題目并在草稿紙上編寫設(shè)計程序。第二周:學(xué)生根據(jù)各自在草稿紙上編寫的程序上機進行程序的調(diào)試,并撰寫設(shè)計說明書,答辯。十、參考資料 1.機械原理課程設(shè)計 沈乃勛等編 高等教育出版社 公開出版 1998 年。 2.機械原理與設(shè)計課程設(shè)計 王三民主編 機械工業(yè)出版社 公開出版 2005 年。