機械原理課程設計（簡體書）

本書較為全面地介紹了機械原理課程設計的內容、方法、步驟和要求，並給出了示例；精選了設計題目與方案提示；較為全面地提供了常用的設計資料。

《普通高等學校機械基礎課程規劃教材:機械原理課程設計》較為全面地介紹了機械原理課程設計的內容、方法、步驟和要求，并給出了示例；精選了設計題目與方案提示；較為全面地提供了常用的設計資料。

第1篇機械原理課程設計指導
第1章概述（3）
1.1機械原理課程設計的目的與任務（3）
1.2機械原理課程設計的內容、步驟與注意事項（3）
1.3機械原理課程設計的技術文件（5）
1.4機械原理課程設計的考核（8）
第2章執行機構系統的運動方案設計（9）
2.1執行機構系統的功能原理設計（9）
2.2執行機構系統的運動規律設計（9）
2.3執行機構系統的型綜合（12）
2.4執行機構系統的運動協調設計（22）
第3章原動機的選擇與機械傳動系統的方案設計（28）
3.1原動機的選擇（28）
3.2傳動的類型及選擇（31）
3.3傳動裝置的總傳動比及其分配（35）
第4章機構的設計與分析（38）
4.1機構的尺度設計（38）
4.2機構的運動分析（43）
4.3機構的動態靜力分析（50）
4.4機構的動力學設計（53）
第5章設計方案的評價與設計示例（57）
5.1設計方案的評價（57）
5.2設計示例——沖壓式蜂窩煤成型機的運動方案設計（59）
第6章機械原理課程設計題目與指導（65）
6.1自選題目（65）
6.2平臺印刷機（65）
6.3平壓印刷機（70）
6.4半自動平壓模切機（76）
6.5工件自動傳送機（80）
6.6工件步進輸送機（82）
6.7牛頭刨床（84）
6.8插床（86）
6.9書本打包機（89）
6.10旋轉型灌裝機（93）
6.11抓取傳遞機構設計*（95）
6.12紙袋包裝機工作臺轉位機構設計*（99）
第2篇設計資料匯編
第7章常用字符、數據與一般標準（105）
7.1常用字符（105）
7.2常用數據（106）
7.3一般標準（108）
第8章常用機構簡介（111）
8.1勻速轉動機構（111）
8.2非勻速轉動機構（123）
8.3往復移動機構（128）
8.4往復擺動機構（130）
8.5急回機構（133）
8.6行程放大機構（135）
8.7間歇運動機構（140）
8.8差動機構（144）
8.9增力機構（147）
8.10實現預期軌跡機構（148）
第9章常用機械傳動設計簡介（152）
9.1V帶傳動設計（152）
9.2滾子鏈傳動設計（156）
9.3齒輪傳動設計（159）
第10章電動機（164）
10.1Y系列三相異步電動機（164）
10.2YZ和YZR系列起重及冶金用三相異步電動機（167）
附錄牛頭刨床執行機構的設計與分析的MATLAB程序（171）
參考文獻（181）

此外需要注意的是，高速下使用的連桿機構具有較大的慣性力，且難以平衡。因此，還應考慮機構慣性力平衡的問題。
機構中應盡量避免存在虛約束，否則不僅會增大機械加工量，還會導致裝配的困難，同時尺寸不當會產生額外的反力，嚴重時還可能將機構卡死。
5.1.3機構結構的復雜程度和運動鏈長短
機構的結構應追求簡單化，由原動件到運動輸出構件間的運動鏈要盡量短，應采用盡量少的構件和運動副，同時增加專業廠家生產的通用件和標準件。這樣不僅可以使制造和裝配更簡單容易、減少加工制造的費用、減輕機器的重量、減小外廓尺寸、減少摩擦損耗、增加系統剛性，有利于成本的降低和機械效率及可靠性的提高，還可以減少加工制造誤差以及運動副間隙帶來的誤差累積，提高系統的傳動精度。因此，有時寧可采用有設計誤差但結構簡單的近似機構，也不采用結構復雜的精確機構。
5.1.4機構在運動鏈中的排布方式
傳動系統的機械效率取決于系統中各個機構的效率和機構的排布方式。串聯系統的總機械效率為各分級效率的連乘積，系統的總效率不會高于各分級效率中的最低值；并聯系統的總機械效率介于各分級效率的最高值與最低值之間。所以，串聯系統不應使用效率低的機構，而并聯系統應盡量多地將功率分配給機械效率高的機構。主運動鏈傳動機構往往需要傳遞大功率，適宜高轉速，故應具有高效率，應優先選擇傳力性能好、沖擊振動小、磨損變形小、傳動平穩性好的機構，而輔助運動鏈傳動機構則次之。
轉變運動形式的機構，如凸輪機構、連桿機構、螺旋機構等，通常安排在運動鏈的末段（低速級），與執行構件靠近以簡化運動鏈，而變換速度的機構則應安排在靠近高速級。
帶傳動等依靠摩擦進行傳動的機構，在傳遞同樣轉矩的條件下，與依靠嚙合傳動的機構相比外廓尺寸大很多。功率一定時，提高轉速可以減小轉矩。所以，對依靠摩擦進行傳動的機構，應盡量安排在傳動系統的高速級，以減小傳動機構的尺寸并發揮其過載保護作用（打滑）。鏈傳動在高速下運轉平穩性較差，振動和噪聲較大，但傳力性能較好，所以鏈傳動通常安排在低速級。
在傳動系統中，如果有錐齒輪機構，為了減小錐齒輪的外廓尺寸（大尺寸的錐齒輪加工較困難），應將錐齒輪傳動盡量置于高轉速端。對于既有齒輪機構又有蝸桿機構的運動鏈，如果系統以傳遞作用力為主，應盡量將蝸桿機構靠近高轉速端，而將齒輪機構放在較低轉速端。如果系統以傳遞運動為主，則應將齒輪機構靠近高轉速端，將蝸桿機構放在較低轉速端。
5.1.5傳動比分配的合理性
傳動系統總傳動比的大小與原動機的轉速有直接關系。通常情況下，一般選擇電動機作為主要原動機。不同轉速的電動機，其外廓尺寸和價格有時相差較大。傳動系統的減速比較大時有利于選擇較高速的電動機（外廓尺寸小且價格較低），但勢必會增加傳動系統的負擔，效果不一定好。所以，應權衡后合理選擇傳動系統總傳動比的大小。
每一級傳動比的大小應在該機構常用的合理范圍內選擇。某一級的傳動比過大，會使整個系統結構趨于不合理。傳動比較大情況下，采用多級傳動往往可以減小傳動系統的外廓尺寸。對于帶傳動，其外廓尺寸較大，故很少采用多級傳動。