《机械原理课程设计手册》是为满足机械原理课程设计——机械运动方案设计需要而编写的。《机械原理课程设计手册》包括十四章和二个附录。书中较全面地介绍了机械运动方案设计的思路、方法、步骤和评价,以及实现各种运动的常用机构的应用示例,列举了机械运动简图设计实例,介绍了与机械原理课程设计有关的一些资料。
《机械原理课程设计手册》可作为高等学校机械类各专业的教材,也可作为科技人员从事产品开发和创新的参考。

为了培养面向21世纪的人才,**教委提出了系列课程教学改革的要求。机械基础课程(包括机械制图、金属工艺学、机械原理、机械设计等课程)的系列课程改革也势在必行。机械基础系列课程教学改革的主要目标,应是加强对学生进行设计能力和创新能力的培养。
为了适应上述改革的需要,必须对机械原理课程的体系和内容进行改革,它的各个教学环节也要相应进行改革。机械原理课程设计作为培养学生设计能力和创新能力的重要手段,它的改革和发展,历来成为机械原理课程教师关注的热点。经过多年的努力,机械原理课程设计已经经历了几个阶段:用图解法进行机械的分析计算,借助计算机用解析法进行机械的分析计算,以机构设计为主的“设计性”课程设计,机械运动方案和机构设计的课程设计等。在1986年**教委高等工业学校机械原理课程教学指导小组制定的中,提出了机械原理课程设计的基本要求:“结合一个简单机械系统,综合运用所学理论,使学生受到确定运动方案的初步训练,要对方案中某些机构进行分析和设计。通过设计进一步提高学生利用技术资料、运算和绘图的能力。要努力创造条件,增强学生运用计算机的能力”,根据专业不同,“设计时间为一周或一周半”。各校贯彻这一要求的情况表明,运动方案设计的初步训练是十分必要的。通过机械原理课程设计,可以培养学生的系统设计和机构设计能力、开发和创新能力及应用计算机的能力。机械原理课程设计已取得了预期效果,使机械原理课程教学有了新发展,其意义是深远的。
在各校的实践过程中,愈来愈感觉到为了进一步搞好机械原理课程设计,必须有一本适合机械运动方案设计需要的机械原理课程设计手册,以便较全面地介绍机械运动方案设计的思路、方法、步骤和评价,展示实现各种运动和功能的常用机构应用示例,列举机械运动简图设计实例,介绍与机械原理课程设计有关的一些资料。因此,我们通过多年的准备,编写了这本机械原理课程设计的工具书。
从另外一个角度看,机械产品的开发和创新,同样离不开机械运动方案的构思与拟定,这对于机械产品的质量、水平、性能和经济效益均有着十分关键的作用。因此,希望本手册对于从事机械设计的科技人员也能有较大的参考价值。
本手册包括十四章和二个附录。除了一些必要的文字叙述外,尽量采用图表及图文对照的形式,并力求简明。**章总论,简要介绍机械运动方案设计的重要���、机械运动简图设计的步骤和内容、功能分析法、机构按功能分类等。第二章较为详尽地介绍机械中执行机构的协调设计、运动循环图设计和运动循环图实例。第三章阐述机械运动方案的拟定方法和实例以及创造性设计方法等内容。第四章介绍匀速与非匀速转动机构的常用型式、特点和应用。第五章介绍往复移动和往复摆动机构的常用型式、特点和应用。第六章介绍间歇转动机构、间歇摆动机构、间歇移动机构、换向机构和单向机构的常用型式、特点和应用。第七章介绍行程放大和行程可调机构的常用型式、特点和应用。第八章介绍差动机构和急回机构的常用型式、特点和应用。

**章 总论
1-1 机械原理课程设计的重要意义
1-2 机械设计的内容和步骤
一、设计的基本概念
二、机械设计的一般进程
1-3 机械运动简图设计的内容、方法和步骤
一、机械运动简图设计概述
二、机械运动简图设计的一般程序
三、机械运动示意图的拟定与构思简介
四、机械运动循环图简介
1-4 功能分析法
一、总功能分析
二、功能分解
三、功能元求解
四、功能原理方案的确定
1-5 按功能对机构分类
一、执行动作和执行机构
二、执行构件的基本运动和机构的基本功能
三、按功能对机构分类

第二章 机械运动循环图及运动协调设计
2-1 机械工艺动作要求及其动作分解
2-2 执行机构的协调设计
一、各执行机构在时间上的协调配合
二、各执行机构在空间上的协调配合
三、各执行机构在速度上的协调配合
四、多个执行机构完成一个执行动作时,各执行机构之间的运动协调配合
2-3 机械运动循环图的表示方法
2-4 机械运动循环图的设计和应用
一、机械运动循环图的设计
二、各执行机构的同步化设计
三、机械运动循环图的应用
2-5 机械运动循环图实例

第三章 机械运动方案拟定举例与创新设计法
3-1 机械运动方案的拟定
一、总功能分析
二、功能分解
三、根据工作原理和运动形式选择机构
四、用形态学矩阵法选择机械运动方案
3-2 机械运动方案拟定举例--冰淇淋自动包装机运动方案的拟定
3-3 机械的创造性设计方法
一、创造性设计方法的特点
二、创造性构思的条件及过程
3-4 机械运动方案的创新设计
一、机构演绎法
二、目标驱动联想创造法

第四章 匀速与非匀速转机构
4-1 定传动比匀速转动机构
一、连杆机构
二、齿轮机构
三、摩擦轮机构
四、带传动机构
五、链传动机构
4-2 变传动比匀速转动机构
一、有级变速机构
二、无级变速机构
4-3 非匀速转动机构
一、连杆机构
二、非圆齿轮机构
三、组合机构

第五章 往复运动机构
5-1 往复移动机构
一、连杆机构
二、凸轮机构
三、齿轮齿条机构
四、楔块机构
五、斜盘机构
六、组合机构
5-2 往复摆动机构
一、连杆机构
二、空间连杆机构
三、凸轮机构
四、组合机构

第六章 间歇运动机构和换向、单向机构
6-1 间歇转动机构
一、棘轮机构
二、槽轮机构
三、凸轮机构
四、不完全齿轮机构
6-2 间歇摆动机构
一、单侧停歇的摆动机构
二、双侧停歇的摆动机构
三、中途停歇的摆动机构
6-3 间歇移动机构
一、单向停歇移动机构
二、单侧停歇的移动机构
三、两侧停歇的移动机构
6-4 换向机构
一、周期性换向机构
二、非周期性换向机构
6-5 单向机构
一、单向移动机构
二、单向转动机构
三、超越机构

第七章 行程放大和行程可调机构
7-1 行程放大机构
一、齿轮放大摆角机构
二、双联齿轮放大行程机构
三、多杆放大行程机构
四、铰接平行四边形放大行程机构
五、双摆杆摆角放大机构
六、双凸轮放大行程机构
七、多曲线凸轮放大行程机构
八、圆柱凸轮放大行程机构
九、斜槽滑块行程放大机构
十、齿轮摆杆放大行程机构
十一、周转轮系放大行程机构
十二、行星轮系放大行程机构
十三、转动导杆与凸轮放大升程机构
十四、共轭凸轮连杆放大行程机构
7-2 行程可调机构
一、利用螺旋调节行程的机构
二、利用偏心调节行程的机构
三、利用导杆位置调节行程的机构
四、利用变支点调节行程的机构
五、利用齿轮机构调节行程的机构
六、利用牙板调节行程的机构
七、利用滑块调节行程的机构
八、利用定位销调节行程的机构
九、利用T形固定板调节棘轮转角的机构

第八章 差动机构和急回机构
8-1 差动机构
一、差动连杆机构
二、差动齿轮机构
三、差动螺旋机构
四、差动滑轮机构
五、组合机构
8-2 急回机构
一、连杆机构
二、凸轮机构
三、力急回机构
四、组合机构

第九章 实现预期轨迹、预期位置和动作的机构
9-1 实现预期轨迹的机构
一、实现直线轨迹的机构
二、实现曲线轨迹的机构
三、机械加工非圆工件的机构
9-2 实现预期位置和动作的机构
一、实现预期位置的机构
二、实现预定动作的机构

第十章 液、气驱动的连杆机构
10-1 概述
一、液、气驱动连杆机构的基本形式与工作原理
二、液、气驱动连杆机构的特点
10-2 液、气驱动连杆机构

第十一章 机械传动系统设计与原动机选择
11-1 原动机的种类和选择
一、常用原动机的运动形式
二、常用原动机的驱动方式
三、常用原动机的类型及其特点
四、选择原动机时应考虑的因素
11-2 工作机工况
11-3 传动的类型及选择
一、传动的重要性
二、传动的分类
三、传动类型选择
11-4 传动装置的总传动比及其分配
一、确定总传动比
二、传动比的分配原则
三、传动比的选择与计算
四、机械传动效率值

第十二章 机构系统的选型与评价
12-1 机构选型
12-2 机械运动方案的综合评价指标及其评价体系
一、系统综合评价
二、机械运动方案的评价特点
三、机械运动方案的评价指标及其评价体系
12-3 机械运动方案的评价方法
一、系统工程评价法
二、模糊综合评价法
12-4 机械运动方案评价的举例
一、系统工程评价法评价机械运动方案
二、模糊综合评价法评价机械运动方案

第十三章 机械运动方案设计举例
13-1 设计冲压式蜂窝煤成型机的运动方案
一、冲压式蜂窝煤成型机的功能和设计要求
二、工作原理和工艺动作分解
三、根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图
四、执行机构的选型
五、机械运动方案的选择和评定
六、机械传动系统的速比和变速机构
七、画出机械运动方案简图
八、对机械传动系统和执行机构进行尺度计算
九、冲压式蜂窝煤成型机的飞轮设计
13-2 飞剪机机构选型和设计计算
一、飞剪机的功能和设计要求
二、飞剪机机构的选型
三、飞剪机机构方案评价
四、飞剪机的传动系统和主要参数
五、飞剪机机构分析与设计
六、同步齿轮机构的设计
七、对飞剪机进行动力学分析

第四章 编写机械原理课程设计说明书
14-1 机械原理课程设计的目的和任务
一、机械原理课程设计的目的
二、机械原理课程设计的任务
三、机械原理课程设计进行的方式
14-2 课程设计说明书的内容
14-3 编写说明书的注意事项

附录I 机械原理课程设计题目汇编
一、糕点切片机
二、医用棉签卷棉机
三、洗瓶机
四、剥豆机
五、半自动平压模切机
六、平压印刷机
七、蜂窝煤成型机
八、冷霜自动灌装机
九、自动打印机
十、电机转子嵌绝缘纸机
十一、自动制钉机
十二、自动链条编结机
十三、螺钉头冷镦机
十四、专用精压机
十五、四工位专用机床
十六、单轴六角自动车床刀架进给装置
附录Ⅱ常用电动机规格
一、Y系列三相异步电动机
二、起重及冶金用三相异步电动机
三、电磁调速三相异步电动机
四、Z4系列直流电动机
参考文献
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