第一篇：太原理工機械系統設計實驗報告資料

《機械系統設計》

實驗報告

姓名：馬睿聰 班級：機械Z1317 學號：2013000384

機械系統設計實驗報告

實驗一：采煤機的主功能及輔助功能

采煤機是一個集機械、電氣和液壓為一體的大型復雜系統,工作環境惡劣,如果出現故障將會導致整個采煤工作的中斷,造成巨大的經濟損失.采煤機是實現煤礦生產機械化和現代化的重要設備之一.機械化采煤可以減輕體力勞動、提高安全性,達到高產量、高效率、低消耗的目的.采煤機分鋸削式、刨削式、鉆削式和銑削式四種：采煤機是一個集機械、電氣和液壓為一體的大型復雜系統,工作環境惡劣,如果出現故障將會導致整個采煤工作的中斷,造成巨大的經濟損失.隨著煤炭工業的發展,采煤機的功能越來越多,其自身的結構、組成愈加復雜,因而發生故障的原因也隨之復雜.雙滾筒采煤機綜合了國內外薄煤層采煤機的成功經驗,是針對我國具體國情而設計的新型大功率薄煤層采煤機.采煤機的主要組成部分：

采煤機的類型很多，但基本上以雙滾筒采煤機為主，其基本組成部分也大體相同。各種類型的采煤機一般都由下列部分組成。

（1）截割部

截割部的主要功能是完成采煤工作面的截煤和裝煤，由左、右截割電機，左、右搖臂減速箱，左、右滾筒，冷卻系統，內噴霧系統和弧形擋板等組成。截割部耗能占采煤機裝機總功率的80%-90%，第1頁

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因此，研制生產效率高和比能耗低的采煤機主要體現在截割部。

傳動裝置：

截割部傳動裝置的作用是將采煤機電動機的動力傳遞到滾筒上，以滿足滾筒轉速及轉矩的要求；同時，還應具有調高功能，以適應不同煤層厚度的變化。

截割部的傳動方式主要有一下幾種：

a）、電動機-搖臂減速箱-行星齒輪減速箱-滾筒 b）、電動機-固定減速箱-搖臂減速箱-滾筒

c）、電動機-固定減速箱-搖臂減速箱-行星齒輪減速箱-滾筒 d）、電動機-搖臂減速箱-滾筒

螺旋滾筒：

螺旋滾筒是采煤機落煤和裝煤的工作機構，對采煤機工作起決定性作用，消耗總裝功機率的80%-90%。早期的螺旋滾筒為鼓型滾筒，現代采煤機都采用螺旋滾筒。螺旋滾筒能適應煤層的地質條件和先進的采煤方法及采煤工藝的要求，具有落煤、裝煤、自開切口的功能。近些年來出現了一些新的截割滾筒，諸如滾刀式滾筒、直

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線截割式三角形滾筒、截楔盤式滾筒等。

滾筒由螺旋葉片由螺旋葉片、端盤、齒座、噴嘴、筒轂及截齒組成。

（2）牽引部

采煤機的牽引部是采煤機的重要組成部分，它不但負擔采煤機工作時的移動和非工作時的調動，而且牽引速度的大小直接影響工作機構的效率和質量，并對整機的生產能力和工作性能產生很大的影響。

牽引部由牽引傳動裝置和牽引機構兩大部分組成。傳動裝置的重要功能是進行能量轉換，即將電動機的電能轉換為傳動主鏈輪或者驅動輪的機械能。牽引機構是協助采煤機沿采煤工作面行走的裝置。傳動裝置裝于采煤機本身為內牽引，裝在采煤機工作面兩端的為外牽引。絕大部分的采煤機采用內牽引，僅在薄煤層中為了縮短機身長度才采用外牽引。隨著高產高效工作面的出現以及采煤機功率和牽引力的增大，為了工作面更加安全可靠，無鏈牽引機構逐漸取代了有鏈牽引。（3）電氣系統

電氣系統包括電動機及其箱體和裝有各種電氣元件的中間箱（連接筒）。該系統的主要作用是為采煤機提供動力，并對采煤機進行過載保護及控制其動作。（4）輔助（附屬）裝置

輔助裝置包括擋煤板、底托架、電纜拖曳裝置、供水噴霧冷卻裝

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置，以及調高、調斜等裝置。該裝置的主要作用是同各主要部件一起構成完整的采煤機功能體系，以滿足高效、安全采煤的要求，改善采煤機的工作性能。

MG500/1130-WD 型電牽引采煤機，屬多部電機橫向布置形式。整機由左、右牽引部，左、右截割部，左、右行走部及電控箱組成，電氣控制系統、液壓傳動系統及噴霧冷卻系統組成機器的控制保護系統。

左、右牽引部、電控箱通過一組連接絲杠，形成剛性聯接，左、右牽引部分別與電控部的左、右端面干式對接。兩行走部分別固定在左、右牽引部的箱體上。牽引部與電控部對接面用圓柱銷定位，高強度T形螺栓和螺母聯接。

截割部為整體彎搖臂結構，即截割電機、減速器均設在截割機構減速箱上，與牽引部鉸接和調高油缸鉸接，油缸的另一端鉸接在牽引部上，當油缸伸縮時，實現搖臂升降。支承組件固定在左、右牽引部上，與行走箱上的導向滑靴一起承擔整機重量。采煤機的工作原理

單滾筒采煤機的滾筒一般位于采煤機下端，以使滾筒割落下的煤不經機身下部運走，從而可降低采煤機機面（由底板到電動機上表面）高度。單滾筒采煤機上行工作時，如圖2-2（a）所示，滾筒割頂部煤并把落下的煤裝入刮板輸送機，同時跟機懸掛鉸接頂梁，割完工作面全長后，將弧形擋煤板翻轉180°；接著，機器下行工作，如圖2-2（b）所示，滾筒割底部煤及裝煤，并隨之推移工作面輸送

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機。這種采煤機沿工作面往返一次進一刀的采煤法叫單向采煤法。雙滾筒采煤機工作時，如圖2-2（c）所示，前滾筒割頂部煤，后滾筒割底部煤。因此雙滾筒采煤機沿工作面牽引一次，可以進一刀；返回時又可以進一刀，即采煤機往返一次進二刀，這種采煤法稱為雙向采煤法。

滾筒的旋轉方向：

采煤機滾筒的旋轉方向的確定原則是有利于裝煤和機器的穩定性。為了輸送機推運煤，滾筒的旋轉方向必須與滾筒的螺旋線方向一致。對逆時針（站在采空區側看滾筒）旋轉的滾筒，葉片應為左旋；順時針旋轉的滾筒，葉片應為右旋。即符合“左轉左旋，右轉右旋”的規律。

對于單滾筒采煤機，使用在左工作面的滾筒，應順時針旋轉，使用右旋滾筒，如圖2-3（a）所示（圖中B表示煤流方向）。使用在右工

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作面的滾筒，應逆時針旋轉，使用左旋滾筒，如圖2-3（b）所示。

對于雙滾筒采煤機，為了保證采煤機的工作穩定性，雙滾筒采煤機兩個滾筒的旋轉方向應相反，以使兩個滾筒受的截割阻力相互抵消，因此，兩個滾筒必須具有不同的螺旋方向。兩個轉向相反的滾筒有兩種布置方式：一是前順后逆，如圖2-4（a）所示。采用這種方式，采煤機的工作穩定性較好，但滾筒易將煤甩出打傷司機，且煤塵較大，影響司機正常操作。二是前逆后順，如圖2-4（b）所示。采用這種方式，采煤機的工作穩定性較差，易振動，但裝煤效果好，煤塵少。對機身較重的采煤機，機器振動影響不大。因此，大部分采煤機都采用“前逆后順”的方式，即左滾筒為左旋葉片，逆時針旋轉；右滾筒為右旋葉片，順時針旋轉。

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實驗一：采煤機的主功能及輔助功能

掘進機主要部件結構及工作原理

1截割部結構

截割部主要由截割頭組件

1、懸臂段

2、截割減速器

3、截割電機7組成，如圖1所示。截割減速器3兩端的法蘭盤分別與電動機7和懸臂段2連接成一體，懸臂段2中的傳動軸通過花鍵及螺釘與截割頭組件1相連接。電動機7經截割減速器

3、懸臂段2中的傳動軸驅動截割頭組件1旋轉截割煤、巖。截割部靠銷軸4與截割頭升降油缸相連接，靠銷軸8與截割頭回轉臺相連接。在截割頭升降油缸推動下，可繞銷軸8上下擺動；在截割頭回轉油缸推動下，可隨截割頭回轉臺左、右擺動

2．裝運部結構

裝運部的作用是將截割頭破碎下來的煤和巖石裝運到配套的轉運設備上去。它由裝載部（鏟板部）和運輸部（第一運輸機）兩部分組

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成。裝載部（鏟板部）的結構如圖2所示，它由主鏟板

2、側鏟板

1、星輪驅動裝置

4、弧形三齒星輪5等組成，兩臺低速大轉矩馬達直接驅動兩個弧形三齒星輪5旋轉，將截割頭破碎下來的煤和巖石裝運到運輸部（第一運輸機）的機尾溜槽8中。鏟板通過耳座6與鏟板升降油缸連接，通過支點耳座7與本體部連接；鏟板升降油缸推動鏟板繞支點耳座7可上下擺動。

星輪驅動裝置結構如圖3所示，弧形三齒星輪1通過定位銷2和螺釘4與旋轉盤3連接，液壓馬達6的輸出軸插入旋轉盤3的花鍵孔，帶動旋轉盤3及弧形三齒星輪1旋轉。

第一運輸機位于機體中部，是中雙鏈刮板式運輸機，其結構如圖4。運輸機分前溜槽1和后溜槽3，前、后溜槽用高強度螺栓2聯接，運輸機前端通過插口插入鏟板部和本體部連接的銷軸上，后端通過高強度螺栓固定在本體上。運輸機采用二個液壓馬達5直接驅動鏈輪，帶動刮板鏈實現物料運輸。緊鏈裝置4采用絲杠螺母機構對刮板鏈的松緊程度進行調整，彈簧座起緩沖的作用。

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3本體部（機架）

本體部由回轉臺、回轉軸承、本體架等組成，本體架采用整體箱形焊接結構，主要結構件為加厚鋼板，其結構如圖5所示。

本體的右側上部（即圖紙后方）通過高強度螺栓連接液壓系統的泵站，左側上部（即圖紙前方）裝有液壓系統的操縱臺。前面上部

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3處通過回轉臺4和截割部升降油缸與截割部連接，回轉臺4在安裝于6、10之間的截割回轉油缸推動下，可繞回轉軸承7擺動。前面下部1、5處通過鏟板升降油缸和銷軸1連接鏟板部及第一運輸機機尾，第一運輸機從本體部中間穿過。本體部左、右側下部8處通過高強度螺栓分別與左、右行走部履帶架連接，后部11處通過高強度螺栓連接后支承部。4行走機構

行走機構結構如圖6所示。主要由定量液壓馬達

12、行星減速器

16、驅動輪

9、履帶

6、張緊輪

1、張緊油缸

4、履帶架5等組成。定量液壓馬達12通過行星減速器16及驅動輪9帶動履帶6實現行走。履帶6的松緊程度是靠張緊油缸4推動張緊輪托架11前后 移動來進行調節的。張緊油缸為單作用形式，張緊輪伸出后靠卡板10鎖定，卡板的厚度分別為50mm、20mm、10mm、6mm，可隨意組合使用。張緊油缸、卡板均安裝在履帶外側，方便實用，并均配有蓋板以保證外形的美觀。液壓馬達、行星減速器均用高強度螺栓13、15與履帶架聯接。左右履帶架各采用12顆M30的高強度螺栓3、8緊固在本體架的兩側。

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5后支承

后支承的作用是減少截割時機體的振動，提高工作穩定性并防止機體橫向滑動，其結構如圖7。在后支承架2兩邊分別裝有升降支承器3，利用油缸實現支承。后支承架用鍵和M24的高強度螺栓1與本體部相聯，后支承的后支架4與第二運輸機回轉臺5聯接。電控箱、泵站都固定在后支承支架上。

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6.液壓系統

液壓系統。由油缸（包括：截割頭升降油缸、截割頭回轉油缸、鏟板升降油缸、后支撐器升降油缸、履帶張緊油缸）、馬達（包括：行走馬達、第一運輸機馬達、星輪馬達、噴霧泵驅動馬達）、泵站、操縱閥及相互連接的管道等組成?？梢则寗訖C器的截割頭上下左右擺動、鏟板升降、后支撐器升降、履帶張緊、行走輪轉動、第一運輸機運轉、星輪轉動、噴霧水泵運轉等。另外還為錨桿鉆機提供了兩個備用接口。

7．噴霧冷卻系統

該掘進機的噴霧冷卻系統如圖11所示。外部供水（流量Q =100L/min）經球閥、過濾器后分為兩路，一路經球形閥到外噴霧噴嘴噴出，另一路經減壓閥進入液壓系統的冷卻器對液壓油進行冷卻，然后又分兩路，一路經截割電機冷卻水管從撒水嘴噴出；另一路經Y型過濾球閥、噴霧水泵、水密封進入截割頭，從截割頭內噴霧噴嘴噴出。噴霧水泵由液壓馬達驅動，液壓馬達則由四聯閥中的第四聯換向閥控制。內噴霧的水壓由壓力控制閥調定為3MPa，外噴霧的水壓由減壓閥限定為1.5 MPa

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第二篇：機械系統設計綜合實踐實驗報告

實驗報告

實驗名稱：

機械系統設計綜合實踐

學號姓名1：20090540 張世榮；

學號姓名2：20090581 嚴郡

實驗目的：

1.將各個小部件按照實驗說明書拼湊成完整的機器模型

2.通過機器組裝過程，培養學生之間的團隊合作能力，閱讀圖形的能力，空間想象能力，和動手能力

實驗要求：

2—4個同學一組，互相協助配合，完成機器模型的組裝過程，檢查無錯誤后，請老師驗收，拍下視頻，照片，完成實驗報告

實驗儀器：

機器模型零部件，產品說明書 十字形螺絲刀

實驗步驟：

1，觀察機器模型的大致組裝過程，形成初步印象

2，實際動手，按照說明書進行各部件的分別組裝，兩個同學分工，分別組裝各部件

3，各大的部件組裝完成后，將各部件連接為一個整體，初步形成機器模型 4，將各個小零件組裝到初步的模型當中，形成完整的機器模型

5，討論組裝過程遇到的問題，解決問題，將不清楚的問題向同學，老師請教 6 檢查是否有遺漏，確認沒有錯誤后，拍下照片，錄制視頻 7 將模型拆卸，放回工具箱，鎖好

實驗結果：

如照片所示

第三篇：《機械系統設計》教學大綱

《機械系統設計》教學大綱 課程的基本描述

課程名稱： 機械系統設計 課程編號： 0101D11 課程性質： 專業平臺課

Mechanical system design

適用專業： 機械設計制造及其自動化A 教材選用： 侯珍秀.機械系統設計.哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2001 總 學 時： 40學時 實驗學時： 6學時 學

分： 2學分

理論學時： 34學時 課程設計： 有 開課學期： 第六學期

前導課程： 現代工程制圖、工程力學、金屬工藝學、電工學、機械精度設計及檢測基礎、機械原理、機械設計等

后續課程： 數字化網絡協同設計技術、現代設計方法、機電產品設計技術等 教學定位

2.1 能力培養目標

本課程主要培養學生以下四個方面的能力：

1、認知和理解需求的能力

能夠正確獲取和理解機械系統的整體概念及各功能部分的有機組合，掌握機械系統組成、基本要求、工作原理、設計方法和理論計算的能力。

2、機械系統的分析和評價能力

能夠綜合運用機械設計和制造領域的基本概念、設計要求、原理和方法對機械系統的整體進行分析和評價。

3、機械系統的設計和計算能力

能夠綜合運用機械設計和制造領域的相關知識，初步具備開發設計性能良好、且具有市場競爭力的機電產品的能力。

4、團隊協作和項目管理能力

了解機電產品項目開發的過程、組織、計劃和管理等，培養學生具備個人工作與團隊協作的能力。

2.2 課程的主要特點

該課程是機械設計制造及其自動化專業的重要專業平臺課。它綜合前導課程的有關科學技術知識，從系統的觀點出發，介紹了機械系統的功能原理和總體設計方法，各子功能部分的組成、基本要求、工作原理、設計方法和理論計算等，結合課程設計等實踐教學環節，使學生們掌握機電產品分析、設計和計算的基本技能。

2.3 教學定位

機械系統設計課程教學的任務，在于使學生們學會機械系統的基本分析方法，掌握機械產品的基本設計技能。

通過學習使學生牢固地樹立起機械系統的整體概念及各功能部分的有機組合；掌握機械系統的基本設計方法和設計技巧。通過理論教學，使學生能以整機的角度和系統的觀點了解機械產品的特點和設計規律，既能學會典型機械系統的設計知識和技能，又能掌握其它產業機械系統整體設計的初步能力；結合課程設計實踐教學環節，培養學生具備分析和開發設計性能良好、且具有市場競爭力的機電產品的初步技能。通過該課程的學習為在今后工作中完成機電產品的綜合設計打下扎實的基礎。知識點與學時分配

3.1 機械系統設計的相關概念和發展歷程

機械系統設計概述——基本概念（學時：2學時）

機械系統的概念和組成（了解，核心）機械系統設計的地位和作用（了解，核心）

機械系統設計的任務、設計類型、基本原則（理解，核心）機械設計的發展趨勢（了解，推薦）共2學時

3.2 機械系統總體設計

功能原理設計——基礎原理（學時：2學時）

基本概念（功能，功能分類，功能元，功能結構）（理解，核心）

設計方法（黑箱法，功能元求解，設計實例）（了解，核心）

結構總體設計——設計概念（學時：2學時）

設計任務和原則，設計步驟，總體布局（理解，核心）

主要設計參數（轉速損失，公比，變速范圍，級數，標準數列）（運用，核心）

共4學時

3.3 傳動系統設計

傳動系統概述——需求基礎（學時：1學時）

類型及其組成（了解，核心）

有級變速傳動系統——設計方法（學時：5學時）

轉速圖（基本組和擴大組，結構網和結構式，擬定方法和原則，幾種特殊情況，擴大變速范圍方法）（運用，核心）

齒輪齒數的確定（運用，核心 齒輪的布置與排列（理解，核心）

計算轉速——計算方法（學時：1學時）

功率－扭矩特性（理解，核心）

傳動件計算轉速（運用，核心）

無級變速傳動系統——設計方法（學時：2學時）

工作特點（理解，核心）

擴大恒功率區間的方法（運用，核心）

內聯傳動系統——設計策略（學時：1學時）

誤差來源和傳動規律（了解，核心）

提高傳動精度的方法（內聯傳動鏈設計原則）（運用，核心）

共10學時

3.4執行系統設計

執行系統概述——需求基礎（學時：1學時）

功能，組成，分類（了解，核心）

執行軸系統——設計方法（學時：5學時）

構成，基本要求，布局（了解，核心）

執行軸（形狀，結構，材料及熱處理，技術要求）（運用，核心）

執行軸支承（推力支承的配置，支承形式的選擇，典型滾動軸承）（運用，核心）

執行軸傳動件（典型傳動方式，傳動件的布置）（運用，核心）

執行軸組件計算（支承剛度，執行軸直徑，合理跨距）（運用，核心）導軌——設計方法（學時：5學時）

功能，分類，技術要求（了解，核心）

普通滑動導軌（結構類型，組合方式，適用場合，間隙調整方法，導軌材料的選用和搭配）（運用，核心）

普通滑動導軌計算（受力分析，驗算方法）（運用，核心）

其它各種類型導軌（了解，推薦）共11學時

3.5 支承系統設計

支承系統概述——需求基礎（學時：1學時）

功用，基本要求，設計步驟（了解，核心）

靜剛度——設計概念（學時：2學時）

基本類型，各項靜剛度的影響因素，剛度的折算和比較（理解，核心）

支承系統設計——設計策略（學時：1學時）

截面的選擇原則（理解，核心）

設計中應注意的若干問題（隔板，加強筋，開口，提高各項靜剛度的措施）（理解，核心）共4學時

3.6 控制系統設計

控制系統——設計概念（學時：1學時）

控制系統的作用、分類、組成（理解，核心）典型控制系統的類型及工作原理（了解，推薦）共1學時

3.7 操縱系統設計

操縱系統——設計概念（學時：1學時）

操縱系統的功能、組成、分類（了解，推薦）

主要參數的確定方法，機構結構及原理（理解，核心）共1學時

3.8 其它學時

機動(學時：1學時)實驗(學時：6學時)講授提示及方法

4.1 機械系統設計的相關概念和發展歷程

重點：機械，機械系統的相關概念及學科中的位置。難點：學習機械系統設計課程的重要性。

講授提示與方法：回顧機械工程的發展歷程，注重機械系統的整體性，提高學生對機械系統設計的認知程度。

4.2 機械系統總體設計

重點：功能原理設計的基本概念，主要設計參數及其確定方法。難點：各主要設計參數的特點及所適用場合。

講授提示與方法：強調總體設計在機電產品開發應用中的重要性，強化機械系統的設計方法和步驟；充分利用多媒體課件，多以實例說明解釋各概念和各項設計參數。

4.3 傳動系統設計

重點：轉速圖的定義，轉速圖擬定方法和原則，擴大變速范圍的方法，齒輪齒數的確定，功率扭矩特性，傳動件的計算轉速，無級變速傳動系統設計。

難點：擬定轉速圖的方法和步驟，設備的功率扭矩特性和傳動件計算轉速的求解方法，無級變速傳動系統的設計特點。

講授提示與方法：引入實例講解轉速圖所表示內容和含義，根據轉速圖擬定原則“口訣”結合實例講授轉速圖的擬定方法和步驟，注重講解傳動齒輪齒數配齒表的使用特點，比較設備功率扭矩特性特點和調速電動機功率扭矩特性關系講解無級變速傳動系統的設計方法和特點；講授中充分利用多媒體課件。

4.4 執行系統設計

重點：執行軸，執行軸支承，執行軸傳動件，執行軸組件計算，普通滑動導軌，普通滑動導軌計算。

難點：執行軸組件的計算，滑動導軌計算中力學模型簡化過程和疊加。

講授提示與方法：引入工程力學中彈性模量、慣性矩、角應變、強度和剛度等相關概念，考慮實際工作中的摩擦、發熱、受力、變形和振動等因素影響，結合工程結構實例分項分析、比較和總結（或經過理論推導和計算），得出結論。

4.5 支承系統設計

重點：靜剛度的基本類型及影響因素，截面的選擇原則，設計中應注意的若干問題。

難點：提高支承系統靜剛度的方法和措施。

講授提示與方法：采用由淺入深、循序漸進的講解方式，由支承系統的受力分析入手，通過支承系統受力變形引出各項靜剛度的概念，結合支承系統的典型結構形式和截面的選擇原則闡明提高各項靜剛度的方法和措施。

4.6 控制系統設計

重點：控制系統的作用、典型控制系統的類型。難點：控制系統在機械系統中的作用。

講授提示與方法：明確控制系統的功能，講授中應注重相關課程知識的聯系，指明控制系統有多種形式。

4.7 操縱系統設計

重點：擺動式操縱機構。

難點：擺動式操縱機構的定位、行程和干涉。

講授提示與方法：明確操縱機構的功能；講授中充分利用多媒體課件，結合實際結構講解擺動式操縱機構設計。習題與實驗設計

5.1習題設計

由于本課程主要講述機械系統的基礎設計理論和設計方法，因此本課程的作業應以綜合性分析和設計題目為主，使學生綜合運用教師在課堂上講述的設計理論和設計方法來解決機械系統的實際設計問題。習題主要有計算習題、分析習題和思考習題三種形式。習題涵蓋的主要方面包括：

1、機械系統設計的基礎概念練習；

2、機械系統主要參數計算和確定；

3、轉速圖的擬定、配齒和傳動件計算轉速的確定，已知傳動系統的分析與計算；

4、執行軸的結構分析和執行軸組件的計算；

5、導軌的結構選擇、受力分析和驗算應用；

6、靜剛度的概念和影響因素，支承系統結構分析。

通過上述作業的練習使得學生們加深對課堂教學的理解，加強學生們對機械系統的分析、設計和計算能力，同時可反映學生對知識的掌握程度，針對存在的問題進行課堂教學的改進。

5.2 實驗設計

實驗項目共3項，合計6學時。實驗

一、傳動系統分析（2學時）實驗類型：綜合性實驗；

實驗內容：觀察典型的傳動系統，繪制傳動系統圖和轉速圖，分析傳動系統中基本組和擴大組選用，及各傳動軸的位置和布置；

實驗目標：使學生深化對不同類型傳動系統的理解，增強對傳動系統的感性認識，掌握傳動系統的分析方法，培養學生的工程分析能力。

實驗

二、執行系統靜剛度檢測與分析（2學時）實驗類型：設計性實驗； 實驗內容：設計執行系統靜剛度的檢測方案，在不同載荷下分別檢測并記錄執行系統的變形量，學習執行系統靜剛度的分析方法；

實驗目標：使學生掌握靜剛度的檢測方法，熟悉靜剛度對執行系統的影響，增強實際操作和團隊協作的能力。

實驗

三、機械系統的振動、溫升檢測與分析（2學時）實驗類型：驗證性實驗； 實驗內容：檢測設備的振動和溫度變化，根據機械設備的結構特點分析振動和熱量產生的原因和傳播途徑，學習機械的振動和溫度的測量和分析方法；

實驗目標：使學生掌握現代化檢測與分析的原理，熟悉實驗數據的采集和處理方法，達到加深教學內容和提高學生實際操作能力的目的?？己伺c成績記載

6.1 考核的方式及成績的評定。

學生成績的構成：平時成績占總成績的30%，期末成績占總成績的70%。

平時成績的構成：上課出勤占平時成績的1/3，作業占平時成績的1/3，實驗占平時成績的1/3。

期末成績：閉卷筆試。

6.2 考題的設計

考試題分為以下三類，重點考察學生對基本概念、基本方法、基本技術的掌握和綜合運用。

1、概念、判斷、計算題

重點考察學生對基本概念的掌握程度，基本設計技法的理解，基本計算的應用。其基本形式包含：填空題、判斷題、簡答題等。約占60%

2、綜合分析題

重點考察學生綜合運用基本原理分析問題和解決問題的能力。約占20%。

3、傳動系統設計、運算和分析題

重點考察學生設計和分析傳動系統及擬定轉速圖的能力。約占20%。

第四篇：機械系統設計課程考核

機械系統設計課程論文基本要求

1.成績組成：

課程論文（系統綜合設計與分析）：35分 課后作業：10分 大作業：10分 課堂：10分 實驗：20分 讀書工程：15分

2.課程考核方式：課程論文 命題類型：設計類、分析類 3.設計類論文基本要求：

（1）題目可從給定題目中選擇（見附錄1）或者自擬；

（2）按模板要求的內容撰寫，可對內容擴充，但不能減少；（3）A4打印，封皮姓名處簽字；

（4）抄襲視為違紀，總成績計0。注意：雷同者雙方總成績均為0。4.分析類論文基本要求：

（1）題目自擬，所選系統必須具有精巧的機構或工作原理新穎，否則成績不及格；（2）按模板要求的內容撰寫，可對內容擴充，但不能減少；（3）A4打印，封皮姓名處簽字；

（4）抄襲視為違紀，總成績計0。注意：雷同者雙方總成績均為0。4.讀書工程

閱讀指定書目《機械創新設計》主編：叢曉霞（見附件），針對全書或較有收獲的章節，寫出自己的心得和收獲之處。正文不少于3000字(3頁)，A4打印，封皮姓名處簽字。模板見附件。

附錄1 設計類題目： 1.小型切片機機構設計

可將土豆、紅薯、蓮藕等食品進行切割成片狀，片厚可調。2.火災高層逃生裝置機構設計

試設計一高層建筑火災逃生裝生裝置 發生火災時可以借助其安全逃生。要求該裝置具有勻速下降功能，不受人體重量不同的影響，不以電能力動力，便于操作。3.回收易拉罐空瓶裝置機構設計

設計一種可以回收易拉罐空瓶的裝置，每當將一易拉罐空瓶塞入該裝置后能自動吐出一角硬幣。要求結構合理、無需電力供應。4.手動鉆孔工具機構設計

設計一手動金屬鉆孔裝置，完全依靠手動實現金屬鉆孔過程。要求操作方便、省力、結構合理、體積小、外型美觀。5.硬幣分揀裝置機構設計

設計一硬幣分揀裝置，該裝置能將不同面值的硬幣分揀并打包。要求體積小、外形美觀、操作方便，且具有顯示功能。6.電桿爬升裝置機構設計 設計一新型電桿爬升裝置，用于幫助電力工人攀爬電桿，要求該機構具有結構簡單、重量輕、操作方便、使用可靠、攀爬速度較快等優點。7.水果削皮器機構設計

設計一種新型的水果削皮器，要求原理新穎、結構簡單、外形美觀、操作方便、效率高、具有市場競爭優勢。

8.蘋果分級系統機構設計 可將蘋果按大小分級。

9.球形滾動機器人機構設計

設計一種球形滾動機器人 要求其具有定向、轉向、停止等功能，以球形為外形，設計確定其內部結構、工作原理。10.自動售報機機構設計

設計一種可以放置于公共場所自動售報紙的機器（裝置），顧客投入（推入）一枚硬幣就可以自動彈出（送出）一份報紙。11.爬樓梯運輸裝置機構設計

設計一種爬樓梯運輸裝置 用于向樓上搬運小型貨物 代替人肩扛和手提。該裝置要求結構簡單、成本低、可折回等特點。12.蚯蚓運動式爬行器機構設計

設計一種類似蚯蚓爬行原理的運動裝置 可以實現在平面及管道內的爬行，要求結構簡單、成本低、機構原理新穎。

13.停水后來水自動關閉水龍頭設計

設計一種新型的水龍頭 能夠在停水后打開狀態下來水自動關閉 起到安全保護作用。14.環保型手推式草坪的草機機構設計

設計一種手推式草坪的草機 該機器要求結構簡單、無須電力驅動、無污染、成本低、操作方便。

15.球形滾動機器人機構設計

設計一種球形滾動機器人 要求其冥有定向、轉向、停止等功能 以球形為外形 設計確定其

內部結構、工作原理、動力輸人方式。16.面包切片機機構設計

設計一機構，可將長方形或圓形面包切成片狀，片狀厚度可調，面包店使用。17.啤酒瓶外壁清洗機機構設計

可成批量的清洗啤酒瓶外壁，要求有上下料機構。18.啤酒瓶內部清洗機機構設計

可成批量的清洗啤酒瓶外壁，要求有上下料機構。19.花生紅衣脫皮機機構設計

完成均勻入料、脫皮、清選分離等工作。20.道路冰雪清除設備

可對冬季道路上的結冰進行破除、清掃、收集等工作。21.室內爬繩運動機構設計

爬繩運動是增強體質的有效方法之一。設計的室內爬繩機可自行調節攀爬速度，可隨時停止。22.簡易跑步機

無動力輸入，可模擬跑步時的后登力且力大小可調 23.簡易洗衣機運動機構設計 適用于校園使用，動力為人力且施加一個恒定方向的轉動，具備洗衣（低速）和脫水功能（高速）。要求在一個洗衣循環內，滾筒完成正反各一次運動，即輸入為一個恒定轉向的轉動，輸出應為正反轉。

24.螺帽與螺釘的自動輸送及旋緊機構

將分別整列好的螺帽、螺釘按對旋緊在一起。25.螺帽整列機構設計

將一箱雜散螺帽按筒（垂直）整列，每筒10個螺帽。26.六角頭螺栓整列機構設計

將一箱雜散螺栓整列，呈螺栓頭朝下、桿朝上狀態，且被固定。27.小型振動平臺機構設計

振幅連續可調：0~5mm；頻率:5Hz

第五篇：機械系統設計知識點總結

《機械原理》是研究各種機械的組成原理、機器常用機構的運動及動力性能分析與設計、機器動力學等問題的一門主干技術基礎課。

系統：由相互之間有機聯系的要素組成，具有特定功能的整體。

2,系統具有6個特性：整體性、相關性（結構性和開放性）、動態性、層次性、目的性和環境適應性。整體性是系統所具有的最重要和最基本的特性。

3,任何機械都可以看成是由若干個裝置、部件和零件按照一定的結構組合而成的有特定功能的整體，這個整體就機械系統。而組成機械系統的基本要素是機械零件。

4,從實現系統功能的角度出發，機械系統應有以下必備的子系統組成：動力系統、傳動系統、執行系統、操縱與控制系統等。

5,傳動系統的功能包括以下四項:減速或增速,變速,有級變速和無級變速,改變運動規律或形式。

6,機械系統設計的目的是提供優質高效、物美價廉，應能夠在市場競爭中取得優勢，能夠贏得用戶，取得較好的經濟效益和社會效益的機械產品。

7,方案設計是機械系統設計的核心環節，方案設計是保證設計水平和質量的重要工作，在很大程度上決定了機械系統設計的成敗。

方案設計是一個創造性思維的過程，在進行方案設計時，重要的是要創新，采用新原理、新技術、新機構、新工藝，才能設計出有突破性的新產品。

8任何機械系統都可以看成是實現某種能量流、物料流和信息流傳遞和轉化的裝置。

機械系統可抽象為：實現輸入的能量、物料、信息和輸出的能量、物料、信息轉化的機械裝置。

9用“黑箱”抽象地表示技術過程，不需要事先涉及具體的解決方法，就可以知道機械系統的基本功能和約束條件：基本功能為物料、能量、信息的傳遞和轉化，約束條件表現為內、外部系統的相互作用和相互影響

10技術過程是若干個分過程和工序組合而成的復合過程

11技術系統是實現技術過程各項轉化的人為系統。

12功能分解是在系統分解的基礎上進行的。對各子系統的功能可逐項分解，直至得到不能再分解的功能元為止。

13系統邊界是技術系統功能范圍的界限，即內部系統與外部系統的分界

14總體設計必須在方案設計基礎上進行?？傮w設計是機械系統設計第3階段—內部設計階段的主要部分，是以后進行系統技術設計的依據.總體布置設計的目的：確定各零、部件的相互位置和運動關系?？傮w布置設計的原則：簡單、合理、經濟。保證機械系統內部的能量流、物料流和信息流的流動途徑合理，各零部件運動時不產生干涉，是對機械系統總體布置的首要要求

15為保證機械系統能平衡、穩定地工作，就應當盡量使機械系統的質心高度較低，盡量相對于支承對稱布置，這對于行走式機械和工程機械尤為重要

17對機械系統的執行系統，應盡量使振動源遠離執行系統，采用分離驅動的方法，把電動機和變速箱、主軸箱分置，用有緩沖減振的傳動裝置將它們聯接起來，就可使振源與執行系統隔開.布置執行系統時應首先確定執行構件的位置。工作機械就是機械系統的執行系統。

16載荷是對機械及零部件進行強度、剛度、穩定性、可靠性和壽命計算的依據，也是進行機械系統動力機類型和容量選擇時需要考慮因素之一。恒轉矩負載特性又可分為兩類：位能性負載特性和反抗性負載特性

17周期載荷包含3個要素：幅值、頻率和相位角

18確定載荷有3種方法：類比法、計算法和實測法。

19按勵磁方式不同，直流電機可分為：他勵、并勵、串勵、復勵等形式,按轉子轉速和旋轉磁場轉速的不同，交流電機可分為同步電動機和異步電動機。按電源不同，電動機分為交流電動機和直流電動機。

20電動機的機械特性可分為固有機械特性和人為機械特性

三相異步電動機可分為籠型電動機和繞線型電動機。

選擇原則：滿足使用要求的前提下，交流電動機優先于直流電動機；籠型電動機優先于繞線型電動機；專用電動機優先于通用電動機

21執行系統是由執行構件和執行機構組成。執行構件是執行機構中的一個或幾個構件，是執行系統中直接完成功能的零部件。

執行機構是帶動執行構件運動所需要的機構,執行系統的作用是傳遞或變換運動和動力，把傳動系統傳來的運動或動力進行變換后傳遞給執行構件，滿足其要求。

22執行系統的功能是多種多樣的，歸納起來有：夾持、搬運、輸送、分度與轉位、檢測、實現運動形式或運動規律的變換、完成工藝性復雜動作等。夾持功能可分解為：抓取、夾持和放開三個過程。2輸送是按給定的路線將工件從一個位置移動到另一個位置

24工程中使用的機械，大都是由若干個基本機構通過各種連接方法組合而成的機構系統—機構組合。

25并聯組和:若干個單自由度基本機構的輸入構件連接在一起，保留各自的輸出運動；或若由干個單自由度機構的輸出構件連接在一起，而保留各自的輸入運動；或有共同的輸入構件與輸出構件的連接（稱為并行連接）。其特征是各基本機構均是單自由度機構。

26機器的運動循環至少包括一個工作行程和空回行程，有時有的執行構件還有一個或若干個停歇階段。

27傳動系統是位于動力機與執行機構（或執行構件）之間的中間裝置，它的作用是將動力機的運動和動力傳遞給執行機構（執行構件）。傳動系統是由運動鏈及相應的聯系裝置組成的。

28動力機輸出的一般是等速連續的回轉運動，而執行系統的運動形式是多種多樣的。當兩者的運動形式不相同時，要求傳動系統能夠改變動力機輸出的運動形式，以滿足執行機構的要求。當兩者運動形式相同時，還有轉速、轉矩是否相同的問題，這就要求傳動系統具有減速增矩或增速減矩的作用。

29按傳動比變化情況傳動系統可分為：固定傳動比傳動系統和可調傳動比傳動系統?？烧{傳動比傳動又可分為：有級變速傳動系統、無級變速傳動系統和周期性變速傳動系統

30傳動系統按驅動形式可分為：獨立驅動傳動系統、集中驅動傳動系統和聯合驅動傳動系統.按工作原理不同，傳動系統可分為：機械傳動系統、流體傳動系統和電

傳動系統。

31常用的離合器按工作原理分有兩種形式：嚙合式離合器和摩擦式離合器。

32最簡單最基本的有級變速裝置是兩軸變速傳動裝置，可采用兩個或兩個以上的兩軸變速機構串聯的方法，組合成多軸變速裝置。