1.2 机械原理课程设计的内容和方法

1.机械原理课程设计的内容

机械原理课程设计的主要任务是完成一个简单机械的总体运动方案的设计,一般应包括以下几个方面的内容。

(1)按照给定的机械总功能要求,分解成分功能,进行机构的选型与组合。

(2)设计该机械系统的几种运动方案,对各运动方案进行对比和选择。

(3)对选定方案中的机构——连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、间歇运动机构、其他常用机构、组合机构等进行分析与设计。

(4)设计机构系统运动循环图,画出机构系统运动简图。

(5)设计飞轮,进行机械动力分析与设计。

2.机械原理课程设计的方法

机械原理课程设计的方法主要有3类:图解法、解析法和实验法。

(1)图解法。图解法是利用已知条件和某些几何关系式等,通过几何作图求得结果。这种方法具有几何概念清晰、形象、直观、定性简单及便于检查结果的正确与否等优点;其缺点是作图烦琐、精度不高。但它是学习者掌握机械原理课程的基本概念、基本原理最有效的方法,是进行解析设计的基础,可借助CAD等计算机辅助设计软件进行图解法以提高作图精度。

(2)解析法。解析法是以机构参数表达各构件间的函数关系,通过建立数学模型,编制框图和程序,借助计算机求出其结果,该方法计算精度高、速度快,能解决较复杂的问题,因此在实际设计中得到了越来越广泛的应用。

(3)实验法。用作图法或利用图谱、表格及模型实验等来求得机构运动学参数,或通过建立模型,进行计算机动态仿真。这种方法不仅可以验证设计效果的好坏,还可以培养学生的创新意识和实践动手能力。

以上3种方法各有特点,工程实际中要求机械设计人员熟练掌握各种设计方法。在机械原理课程设计中,应根据具体设计内容,在满足机械设计精度要求的前提下,择简而用或并用,使设计工作做到又好又快。