机械原理课程设计格式

关键词： 拟定 选型 课程设计 方案

机械原理课程设计格式（精选8篇）

篇1：机械原理课程设计格式

机械原理课程设计格式

目录

一、设计题目

1、题目及设计要求

2、基本数据

二、功能分解

三、机构选型

实现每个工艺动作机构的选型

四、机械运动方案的拟定

1、机构组合方式

2、机械运动方案的拟定（拟定2～3个方案，并画出相应的运动方案示意图）

3、方案的评价

4、方案的确定（在图纸上画出机械运动方案简图）

五、运动循环图

六、机构尺寸的确定及设计计算

1、传动比计算

2、机构尺寸的确定

3、连杆机构的设计（进行运动分析，并画出运动线图）

4、齿轮机构的设计（几何参数设计）

5、凸轮机构的设计（根据选定从动件的运动规律设计凸轮轮廓线图，在图纸上单独绘制轮廓线图，保留作图轨迹）

注意：如果采用解析法进行设计，如果是用计算机编程，建立数学模型，写出流程框图，程序列在附录，附录附在设计说明书后面。

七、总结

八、参考文献

格式：罗洪量主编.《机械原理课程设计指导书》（第二版）.北京：高等教育出版社，1986年。2 JJ.杰克（美）主编.《机械与机构的设计原理》（第一版）.北京：机械工业出版社，1985年。

注意事项：

1、设计说明书用钢笔、中性笔书写，书写要规范、认真，采用统一的课程设计用纸；

2、对自成单元的内容应有大小标题，做到层次分明醒目突出；

3、编写说明书时应做到条例清楚、叙述简明、重点突出、计算正确、文句通顺、书写整洁；

4、所用的公式和数据应注册来源（参考资料的编号和页次）；

5、全部计算中所用的符号和脚注必须前后一致、不能混淆；

6、绘制机械运动简图时应采用规定的符号、按比例作图；

7、对计算结果应有简明的结论。如果实际所取的数值与计算结果有较大的差异，应作必要的解释，说明原因。

篇2：机械原理课程设计格式

课题名称：

提交文档学生姓名：提交文档学生学号：同组 成 员 名 单：无指导 教 师 姓 名：

指导教师评阅成绩：指导教师评阅意见：

提交报告时间：年月日

1.课程设计目标

构造的编译器的组成部分，能实现的功能。

2.分析与设计









 实现方法：编程语言、编程方法 系统总图，各部分的实现原理、方法、中间结果、最后输出 扫描器：各单词的状态转换图、转换表 分析器：分析表 代码设计说明：程序结构图，文件和函数的设计说明，关键数据结构

3.程序代码实现

按文件列出主要程序代码, 添加必要的注释。

4.测试结果







标准测试程序的分析结果 修改后的测试程序分析结果（正确和错误）词法分析和语法分析的结果输出（P79,P182）

5.总结



篇3：机械原理课程设计格式

一、改革主要任务与方法

改革主要涉及课程设计题目和时间安排。以前, 本校《机械原理课程设计》源于传统的几个题目, 如牛头刨床机构设计, 凸轮、齿轮机构设计, 主要以基础训练为住, 是对理论课内容的加深巩固, 基本等同于一个大作业, 虽然能起到理论教学内容的目的, 毕竟与时代的要求有一定的距离, 因此必须做出改进。

机械原理课程改革主要体现在课程设计题目的改变。本课程设计提供了A、B、C三类题目。A为指定性设计题目, B为创新性题目, C为机构仿真类题目, 要求每个学生选择其中的一个题目。下面是部分题目名称:A.指定性设计题目, 题目1:洗瓶机设计;题目2:医用棉签卷棉机设计;题目3:步进输送机设计。B.创新性设计题目, 题目1:设计适合老、中、青不同年龄段使用并针对不同职业活动性质 (如坐办公室人员运动少的特点) 的健身机械;题目2:汽车夏天露天停车, 设计一伞状机械装置, 为汽车遮挡阳光;题目3:多功能担架。设计一种可用于崎岖路上手抬、平路上手推、静止时可作休息的小床或座椅的多功能担架。C.机构仿真题目, 题目1:铰链式颚式破碎机方案分析;题目2:一种夹紧机构模拟与分析;题目3:汽车转向机构模拟。每年给出的题目可以有所变化。例如, 对于B类创新性题目, 可以结合每两年一次的全国机械创新大赛给出的题目, 给出类似的题目, 可以从中筛选出具有潜力的学生, 参加大赛。改革的另一项体现在课程设计时间的安排上。由于新设计题目难度较大, 一周的课程设计时间, 很难完成, 因此做了如下安排: (1) 第18周一课程考试完后, 老师就可提前布置设计任务。学生即日起可根据本任务选择自己的题目, 查阅

中学管乐团日常排练存在问题的对策讨论

张熠

(陕西省西安市育才中学, 陕西西安710061)

摘要:中学管乐团作为中学艺术教育和素质教育的重要组成部分, 不仅丰富了校园文化生活, 而且对提高学生的审美情趣和文化艺术修养起到不可替代的作用。管乐团在日常排练中还存在一些实际问题, 凸显出一些亟待改进的方面。文章分析了管乐团容易出现的问题, 并对提高管乐团排练水平提出了有效的解决方法和合理建议。

关键词:管乐团;排练;器乐教学;问题;方法中图分类号:J621文献标志码:A

一、序言

教育部《学校艺术教育工作规程》指出, 艺术教育是中学实施美育的重要途径和内容, 是素质教育的有机组成部

资料, 构思设计。 (2) 课程设计周第1天~第3天, 老师到新校区授课教室答疑式辅导, 有问题的学生可以来问。 (3) 课程设计周第4~5天, 小答辩方式, 老师在教室检查设计。每个学生展示自己的设计结果, 并做说明。 (4) 课程设计周第5天, 学生上交课程设计结果。

二、实施效果

此次课程设计, 学生总体经历和感受可以概括为“困惑—讨论—实做—成就感”。从选择三类题目的数量来看, 指定性设计题目和创新性题目选择的人较多, 且数量相当, 自己选定题目后, 马上发现题目很难;对创新性题目, 一时想不起具有创新点的设计, 对指定性设计题目, 发现自己理论基础欠缺的有很多;对机构仿真类题目, 发现自己软件应用能力很差。总之, 学生的自信受到严峻的考验。课程设计周的前几天, 也是最艰难的几天, 同学们在受到暂短的挫折之后, 会积极地查阅资料, 与同类型题目同学相互探讨, 相互学习, 遇到不能解决的问题, 辅导教师给出详细的解释, 大多数同学能在规定的时间内独立完成主体设计。从完成的情况来看, 对指定性设计题目, 学生能给出完整的设计方案, 基础知识应用较全面;对创新性题目, 不少同学提出了很好的选题, 在与老师和同学讨论后, 图文并茂地描述出自己的设想;对机构仿真类题目, 这些同学一般是对软件有较大爱好, 有一定基础, 也有的是在短短几天内突击学习, 也有不俗的表现, 对设计、分析软件的应用有了良好的开端。绝大多数学生独立地完成了设计, 其中不乏具有创意的高水平作品, 有的已经上报申请专利, 总体成绩和往届相比较好。不少同学用“非常好的训练”、“艰难的过程”、“成就感”等来总结自己的课程设计。

三、存在的问题

此次课程设计的改革尝试, 也暴露出不少问题:课程设计时间紧迫, 不足以最好地供学生完成任务。目前课程设计时间为一周, 但是, 在前面的1~2天常被拖延到后面的考试科目占据, 后面又面临回家, 如果没有充分的时间保证, 任何完美的改革尝试均不能收到实效。学生机械相关基础知识有缺陷, 不足以完整表达自己的设计思想。《机械原理课程设计》的主要重点在方案设计, 这是目前的共识, 但是, 即使仅仅表达设计方案, 学生表现也力有不逮。反映在制图能力、计算能力, 甚至文字表达能力, 均很欠缺。这点有待整个机械类课程体系的全面改革, 才能从根

文章编号:1674-9324 (2013) 08-0134-03

分, 课外、校外艺术教育活动是学校艺术教育的重要组成部分。基于此要求, 许多中学组建了包括管乐团在内的多种艺术教育团体, 经过一个阶段的发展, 中学管乐团已经成为普

本上解决。设计题目有待进一步完善。此次改革, 设计题目是在短期内集思广益收集得到的, 难度参差不齐, 总体来说较有新意, 但是结合以后的专业发展, 应该多纳入一些实际类型的题目。

四、进一步设想

目前, 机械类学生的实践性教学环节大致有《机械原理课程设计》、《机械设计课程设计》、《金工实习》、《专业课程设计》和《毕业设计》等, 这是数十年来一直沿用的模式, 随着现代制造加工的更深、更广的要求, 这种各种为战的教学模式, 已经暴露出很多问题, 难以分别解决, 这里设想对这些课程加以整合, 在不增加总体课时的基础上, 用一门大的课程, 姑且称为创新设计课程, 来取而代之, 时间安排在大三以后。这门课程的特点在于:教师给出一个大的题目范围, 学生自己用三维设计软件进行产品设计, 在计算机上制造出虚拟机械, 并对此进行运动和动力学分析、有限元分析和优化等, 最大限度地减少设计失误。学生自己动手, 加工出自己设计的产品, 进行产品答辩、发布。如此, 学生对整个产品的开发有一个全面的认识, 由于加工产品需要原料成本, 学生将更具有对自己产品的责任意识, 一个大的题目, 是以小组的形式完成, 在设计、制作过程中, 可以培养学生的团队精神, 对优秀的设计作品, 完成后组织上报专利申请, 并推荐参加各种大学生竞赛, 如挑战杯、机械创新大赛等, 激励学生创新。这也是对学生将来在企业工作的一次逼真的预演。

摘要：本文通过近三年来在本校开展的《机械原理课程设计》改革的尝试及所获得的良好效果, 对如何培养学生的机械运动方案设计、创新设计和解决工程实际问题的能力, 阐述了改革的步骤和方法, 对改革中出现的问题进行了思考, 为机械原理课程教学提供借鉴。

关键词：机械原理课程设计,改革,设计题目

参考文献

[1]邹焱飚, 翟敬梅.机械原理课程设计[M].北京:中国轻工业出版社, 2010.

[2]师忠秀.机械原理课程设计[M].北京:机械工业出版社, 2009.

[3]曲继方.机械原理课程设计[M].北京:机械工业出版社, 1999.

[4]邹慧君.机械原理课程设计手册[M].北京:高等教育出版社, 1998.

[5]张春林, 等.机械创新设计[M].北京:机械工业出版社, 2001.

[6]姜琪.机械运动方案及机构设计——机械原理课程设计题例及指导[M].北京:高等教育出版社, 1991.

[7]黄纯颖, 等.机械创新设计[M].北京:高等教育出版社, 2000.

篇4：机械原理课程设计格式

关键词 教学改革;机械原理;创新设计

中图分类号：G642.0 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2014）24-0139-02

机械原理是高等院校机械类各专业一门重要的主干技术基础课，本课程主要研究各种机构的组成原理、常用机构的特点及应用与设计、机构的运动学及机构动力学和机械系统的方案设计等问题[1]，是培养学生设计能力和创新思维的重要基础。因此，在培养学生设计能力和创新思维方面，机械原理课程有着其他课程不可代替的作用[2]。本文就机械原理的教学过程中如何培养学生的创新设计思想，结合自己多年的教学经验，谈几点教学体会。

1 整合教学内容，做到突出重点

机械原理课程涉及的知识点比较多，而内容又抽象难懂。现有的机械原理教材理论知识大都比较完整，所以教材包含的内容多、涉及的知识面广。而在教学过程中应该注重理论知识的实用性，学生在课堂上所学到的知识既要能够满足学生毕业后从事技术工作的需要，还要培养学生的设计能力和创新思维。因此，必须在有限的课时内优化教学内容。

优化内容 在教学过程中将教学内容分为必修、选修和自学三类，其中机构的结构分析、平面机构的运动和力分析、三种典型机构（连杆机构、凸轮机构、齿轮机构）的设计、齿轮系及其设计以及轮系传动比的计算作为必修内容。同时，根据专业的不同，将机械系统的方案设计、机械的运转及其速度波动的调节等章节作为选修内容，将机械的平衡和其他常用机构等作为自学内容。这样可以对教材所讲述的内容做出合理的取舍。

随着科学技术的发展，解析法由于其自身的优点应用越来越广泛。所以在教学过程中应加强解析法的讲解，以适应时代的变化。但是在讲反转法设计凸轮的廓线时，图解法仍然有着不可替代的作用，因为图解法直观易懂，有助于学生对教学内容的理解和掌握。

突出重点 在选取教学内容时，要注意做到突出重点，以点带面，从而使学生对相关知识点的掌握达到举一而三反的目的。例如，在齿轮机构中，着重讲清直齿轮传动的基本概念、理论及方法，直齿轮齿廓曲线的形成、齿轮的基本参数、几何尺寸的计算、啮合传动及切制原理;当讲到斜齿轮时，着重讲清楚直齿轮和斜齿轮的区别;当介绍锥齿轮齿时，着重讲清锥齿轮和直齿轮的区别以及当量齿轮的概念，而不做具体的推导计算，使得教学内容精练，避免了教学内容的简单重复。这样既突出了本章内容的重点，而且简化了分析问题的演化思想及方法，也节省了讲授学时[3]。

突出课程的创新性 结合实例教学，加强学生对机械系统的感官认识，增强学生对机械系统传动方案的设计能力，使学生学会用系统的观点去分析问题、解决问题。如在机械系统的方案设计教学过程中，增加机构的选型等内容，使学生通过对各种机构的比较研究，根据使用要求、工作性能、经济性、机械结构的合理性等方面，综合选择合理可行的机构。同时，在平时的课堂教学过程中分章节引入往年学生在科创中遇到的问题，这样不仅能培养学生的学习兴趣，而且能激发学生的设计思维和创新能力。

2 充分利用各种教学手段，培养学生的学习兴趣

多媒体教学 机械原理教学中的有些内容，仅靠教师的课堂讲解，学生很难理解。如运动副、连杆机构、凸轮机构等，如果仅用语言叙述，学生很难明白，所以要恰当地使用图示、模型、动画等多种教学方式，加深学生对学习对象的认知。也就是说，把抽象的概念用形象、直观的图和动画展示出来，有助于学生对相关知识的理解和掌握。

在课堂教学的过程中经常会发现，哪一节课的动画比较多，学生的学习兴趣就比较浓。但是，教师在教学过程中也不能片面地追求多媒体教学。如在教授矢量方程图解法对机构进行运动分析时，宜采用多媒体和板书相结合的方法。因此，在教学过程中要充分、合理地采用多媒体教学，提高学生的学习兴趣。

传统教具与现代教学的有机结合 现在大多数教师在教学过程中使用动画来辅助教学，但这并不是对传统教具的否定。比如在介绍铰链四杆机构的基本类型时，完全采用多媒体课件，学生可能会对曲柄摇杆机构选取不同的构件作为机架，能得到不同类型机构，即对“机构倒置”这一概念难以真正理解，如果在多媒体教学的同时，加上教具实物演示，可能会收到更好的教学效果。

多结合生活、生产实例以增强教学效果 因为多结合生活、生产实例可以加深学生的印象，提高说服力。如讲四杆机构时，以缝纫机脚踏板机构为例，说明哪一部分是曲柄，哪一部分是摇杆，哪个构件是原动件，哪一部分是从动件，以及当取摇杆为原动件时曲柄摇杆机构的死点以及死点的克服方法等问题。因为很多学生都有使用缝纫机的经历，这样很容易和学生产生共鸣，提高学生的学习兴趣，增强课堂教学效果。

再如，讲述凸轮机构的应用时引入学生的科创项目——非圆形喷域面积喷头的设计，利用圆柱凸轮机构改变喷头的仰角，从而达到改变喷头的射程来控制喷域的形状。通过这一实例，不仅使学生对凸轮机构的应用有了更深的认识，更激发了学生的科创兴趣。

3 加强和改进实践教学环节

充实实验内容 传统的机械原理实验主要是演示实验及验证性实验，对学生掌握课堂知识具有一定的帮助，但这些实验教学内容相对简单，很难激发学生的学习兴趣。西北农林科技大学从2009年开始增加了机构传动系统设计、拼装及运动分析实验，该实验为学生提供了动手拼装实际传动机构的平台，学生可以设计、拼装实现不同运动要求的机构传动系统，验证课堂所讲的理论内容。每次实验通常需要4～8小时，学生不仅没有因为时间长而抱怨，而且由于对内容感兴趣、能自己动手而兴致高涨。学生通过自己动手、动脑搭建自己设计的机构，从而使其创新意识得到进一步的培养，创新设计能力得到进一步的提高，也使其更加认识到理论与实践相结合的重要性[4]。

细化课程设计 课程设计是机械原理教学的另一个重要的实践性环节，它可以将分散的知识融会贯通起来，加深学生对本课程所学知识内涵的理解。西北农林科技大学的课程设计是以机械传动方案设计为主要内容，正确地选择或合理地设计机构传动方案是整个设计成败的关键。为激发学生的创新思维，教师要求4～6人为一组，在一周的课程设计中，同组学生针对教师布置的设计题目或学生自主选题，提出多种不同设计方案，然后互相讨论从机构的可行性、对要求的符合程度以及机构的性价比等多方面综合考虑，最后确定出最佳传动方案并进行详细的结构设计。这种形式的讨论和方案选型，使学生对机械设计的流程有了大概了解，开阔了学生的视野，培养了学生的创新设计思维。

4 结束语

总之，机械原理教学改革的重点就是如何巧妙地引入创新设计的思想，使学生在掌握课堂知识的同时激发学生的学习兴趣，使学生主动去思考问题，进行创新设计。

参考文献

[1]孙桓，陈作模，葛文杰.机械原理[M].7版.北京：高等教育出版社，2006.

[2]孙恒.机械原理教学指南[M].北京：高等教育出版社，

1998.

[3]葛文杰.对机械基础课程教学方法改革的思考与探讨[J].中国大学教学，2009（10）：4-7.

[4]郭红利，张李娴，张军昌，等.机械原理课程教学体系改革的探索[J].高等农业教育，2011（6）：60-61.

*基金项目：西北农林科技大学教学改革研究项目（编号：JY1302060）;2011年省级特色专业建设点项目;2011年陕西省普通高等学校省级人才培养模式创新实验区建设项目。

篇5：机械原理课程设计体会

黄永涛

接触机械原理这门课程一学期了，而这学期才是我真正感受到了一个学习机械的乐趣以及枯燥，被那些机械器件、机件组合而成的机器所吸引，尤其是汽车、机器人、航天飞机等机械技术所震撼，感慨机械工作者的伟大。然而这种激动就在接近本学期结束之时，终于实现了，我们迎来了第一堂机械课程设计。

由于第一次做这样的事情，脱离老师的管束，和同学们分组探讨自动送料冲床的结构设计，把学了一学期的机械原理运用到实践中，心中另是一番滋味！

在设计之前，指导老师把设计过程中的所有要求与条件讲解清楚后，脑子里已经构思出机构的两部分，即送料机构和冲压机构，把每一部分分开设计，最后组合在一起不就完成整体设计了吗？这过程似乎有点简单，可是万事开头难，没预料到这个“难”字几乎让我无法逾越，如槽轮间歇机构，要满足送料间歇条件，就必须按照规定的运动规律即参数，设计一个满足运动条件的槽轮机构，这是机械原理课堂上没有讲过的，因为这部分只是课本了解内容，但涉及这个槽轮机构对整个课程设计来说又是势在必行的，所以我跟郑光顺跑到图书馆，恨恨地找了一番，终于借到与这次课程设计有关的六本参考资料书，拿回来后一本一本地看下去，把槽轮有关的内容一一浏览，结果，令我们欣喜的是这槽轮机构的各种参数都被罗列出来了，而且还有一道例题，按照例题的思路很快地设计出了槽轮机构，即送料机构设计完成。

做成了槽轮送料机构，我们的冲压机构有存在很大的难题，将凸轮机构和连杆机构组合完成一个特定的运动，这是没有学过的，凸轮机构倒是很容易地算出来了，但是连杆机构既要满足角度条件又要满足高度条件，解析法是不会在很短的时间内弄懂的，为了争取时间我们只能选择图解法了，组长张瑞朋和郑光顺大晚上的坐在电脑旁边，用CAD作图，用QQ语音进行交流，高科技显然被引进了我们的课程设计，两位“工程师”边做图边把存在的问题说出来，最后在他们二位加夜班的情况下，与第二天早上突破了这个难题。与此同时我们另外五人也拿出了两套备用方案，各自完善了参数。一周后方案基本完成，进入作图阶段。但在作图之前经过七人反复讨论决定采取第三套凸轮连杆组合方案，因为这套方案可以很好地满足急回这一特性，而其他两套方案都在这一特性上欠缺，方案的选择就这样尘埃落定了。

作图可以说是学机械的家常便饭，不过这最基本的功夫又是最耗时、最考验人的耐心和细心的。从本周一起2张2号图纸必须在周三完成，将我们设计机构完全呈现出来。由于我们组合机构比较复杂，所以除作最基本的结构件图外还得完成结构件图的侧视图，以便答辩时老师能够读懂我们的作业，这一任务无疑加大了我们的工作量，最为让人印象深刻的就是，周二下午一点钟到工作室后，为了在晚上离开前完成图纸，一直作图到晚上九点钟，下午五点那时肚子实在饿得不行了，就干脆把快餐叫到工作室，几个人在一起呼呼呼地吃了一顿特殊的作图晚餐，这样的事情在毕业后也许将成为同学之间的一段美好的回忆了。

周三完成课程设计报告，完善图纸。准备好一切后，等待周四的答辩到来。只希望我们组能够在答辩中取得好成绩，即过程与结果的双重完美，当然这是本次课程设计的最完美的结局。

篇6：机械原理课程设计的要求

一、课程简介：

机械原理程设计是修完机械原理课程后一个重要的实践教学环节。主要训练学生应用基础理论知识解决工程实际问题的一系列基本方法。机械原理程设计的主要任务是根据对某种机械的功能要求，进行机械的构型设计和拟定系统运动方案并绘制机械运动简图，在此基础上对方案中部分机构进行设计，并编写设计说明书。是培养学生获得方案的选择和设计计算能力, 培养学生创新设计的能力。

二、设计步骤和要求

1、机械系统运动方案的拟订

按照给定的机械总功能和工艺过程的动作要求，根据下列步骤进行设计：

1）功能分解：将给出的复杂运动要求，分解成基本运动、动作等（参考《课程设计指导手册》4.2 工艺动作过程的分解）；

2）机构的选用：选定完成这些基本运动或功能的相应的常用机构。

3）机构组合：把各个基本运动组合在一起，得到该机械的设计方案。（参考《课程设计指导手册》第五章 机械运动方案的组成）；

4）方案评价：每个同学至少要拟定出满足工艺动作要求的该机械系统的一种运动方案，然后结合小组中其它两位同学的方案（共三种方案），进行性能分析与评价，对比分析各方案的优缺点，最后选定一种作为最佳方案。（参考《课程设计指导手册》第三篇 机械运动方案评价和设计举例）。

2、画出各机构的运动简图：

画出自己所选方案中，整个机械系统（从动力开始，经过传动，最后是执行机构）的机构运动简图。（要尽量用轴测图或三维图把传动路线表示清楚）

3、在运动方案的拟定中，必须考虑机械各执行机构运动的协调配合关系。要做运动协调设计，并画出运动循环图。（参考《课程设计指导手册》4.3 机械运动方案中机构的运动协调设计及4.4～4.6）

4、机构设计

对选定的方案，选择机械系统中的一种机构，进行设计。

篇7：机械原理课程设计(编程部分)

已知条件：L1=0.063m,L2=0.333m, 曲柄组件质量m1=40kg, 质心在B点，转动惯量忽略不计，曲柄转速140r/min，连杆组件质量 m2=26kg,质心在BC连线上距离B点0.111m处，绕质心转动惯量J2=0.25kg〃m2；活塞组件质量m3=16kg，质心在C点，活塞在吸入冲程受力忽略为零，在压B

缩冲程受力4500NA。

任务：编程以实现 2C3n14

运动分析：每隔10°，求出各位置时连杆2的角位置、角速度、角加速度，活塞3的位移、速度、加速度

动力分析：每隔10°，求出各位置时曲柄上平衡力矩和各运动副反力的大小和方向

选曲柄为等效构件，并设等效驱动力矩为常数，许用运动不均匀系数[]=1/5，求安装在曲柄轴上飞轮的转动惯量。

下为 C语言程序

#include

#include

#define PI 3.1415926

void main()

{ FILE *fp;

int i,th[37];

double L1=0.063, L2=0.333, a;

double w1, w2[37], Sc[37],Vc[37], a2[37], ac[37];

double th1[37],th2[37];

double

as2x[37],as2y[37],P12x[37],P12y[37],P11x[37],P11y[37],P13[37],M12[37];double

R43[37],R12x[37],R12y[37],R12[37],th12[37],R23x[37],R23y[37],R23[37],th23[37],R41x[37],R41y[37],R41[37],th41[37];

double Mb0[37],G1,G2,G3,m1=40.0,m2=26.0,m3=15.6,J2=0.25,fr,g=9.8;double Mb[37],Wr[37],Md,Wd[37],W[37],Wmax,Wmin,dtWm,Jf,delta=0.2;

if((fp=fopen(“wenjian.txt”,“w”))==NULL)

{printf(“cannot open file.n”);

exit(1);

}

w1=140*2*PI/60;

G1=m1*g;

G2=m2*g;

G3=m3*g;

for(i=0;i<=36;i++)

{

/*运动分析*/

th[i]=10*i;

th1[i]=PI*th[i]/180;

th2[i]=asin(-L1*sin(th1[i])/L2);

Sc[i]=L1*cos(th1[i])+L2*cos(th2[i]);

w2[i]=-L1*cos(th1[i])*w1/(L2*cos(th2[i]));

Vc[i]=-L1*sin(th1[i])*w1-L2*sin(th2[i]*w2[i]);

a=L1*sin(th1[i])*w1*w1+L2*sin(th2[i])*w2[i]*w2[i];

a2[i]=a/(L2*cos(th2[i]));

ac[i]=-L1*cos(th1[i])*w1*w1-L2*cos(th2[i])*w2[i]*w2[i]-L2*sin(th2[i])*a2[i];

/*动力分析*/

as2x[i]=2*L1*w1*w1*cos(PI+th1[i])/3+ac[i]/3;

as2y[i]=2*L1*w1*w1*sin(PI+th1[i])/3;

P12x[i]=-m2*as2x[i];

P12y[i]=-m2*as2y[i];

M12[i]=-J2*a2[i];

P13[i]=-m3*ac[i];

if(i<=18)

fr=0;

else fr=4500;

R43[i]=G3-(P12y[i]-G2)/3+((P12x[i]/3+P13[i]-fr)*L2*sin(th2[i])-M12[i])/(L2*cos(th2[i]));

R12x[i]=-(P12x[i]+P13[i]-fr);

R12y[i]=G2+G3-P12y[i]-R43[i];

R12[i]=sqrt(R12x[i]*R12x[i]+R12y[i]*R12y[i]);

th12[i]=atan2(R12y[i],R12x[i]);

th12[i]=th12[i]*180/PI;

if(th12[i]<0)th12[i]=360+th12[i];

R23x[i]=fr-P13[i];

R23y[i]=G3-R43[i];

R23[i]=sqrt(R23x[i]*R23x[i]+R23y[i]*R23y[i]);

th23[i]=atan2(R23y[i],R23x[i]);

th23[i]=th23[i]*180/PI;

if(th23[i]<0)th23[i]=360+th23[i];

P11x[i]=m1*w1*w1*L1*cos(th1[i]);

P11y[i]=m1*w1*w1*L1*sin(th1[i]);

R41x[i]=-P11x[i]+R12x[i];

R41y[i]=G1+R12y[i]-P11y[i];

R41[i]=sqrt(R41x[i]*R41x[i]+R41y[i]*R41y[i]);

th41[i]=atan2(R41y[i],R41x[i]);

th41[i]=th41[i]*180/PI;

if(th41[i]<0)th41[i]=360+th41[i];

Mb0[i]=sin(th1[i])*(P11x[i]-R12x[i])*L1-cos(th1[i])*(P11y[i]-R12y[i]-G1)*L1;th2[i]=180*th2[i]/PI;

}

/*飞轮设计*/

for(i=0;i<12;i++)

{

Mb[i]=Mb0[i]+Mb0[i+12]+Mb0[i+24];

Mb[i+12]=Mb[i];

Mb[i+24]=Mb[i];

}

Mb[36]=Mb[0];

Wr[0]=0.0;

for(i=0;i<36;i++)

{ Wr[i+1]=Wr[i]+0.5*(Mb[i]+Mb[i+1])*10*PI/180;

}

Md=Wr[36]/(2*PI);

for(i=0;i<=36;i++)

{Wd[i]=Md*i*PI*10/180;

W[i]=Wd[i]-Wr[i];

}

Wmax=W[0];

Wmin=W[0];

for(i=1;i<=36;i++)

{if(W[i]>Wmax)Wmax=W[i];

if(W[i]

}

dtWm=Wmax-Wmin;

Jf=900*dtWm/(PI*PI*140*140*delta);

/*输出运动分析结果*/

fputs(“----------运动分析结果--------n”,fp);

fputs(“θ1(°)θ2(°)Sc(m)ω2(rad/s)Vc(m/s)α2(rad/s^2)

ac(m/s^2)n”,fp);

for(i=0;i<=36;i++)

{fprintf(fp,“%dt”, th[i]);

fprintf(fp,“%8.3ft%8.3ft%8.3ft”,th2[i], Sc[i],w2[i]);

fprintf(fp,“ %8.3ft%8.3ft%8.3fn”,Vc[i],a2[i],ac[i]);

}

/*输出运动分析结果*/

fputs(“----------动力分析结果--------n”,fp);

fputs(“θ(°)R43(N)R12(N)β12(°)R23(N)β23(°)R41(N)β41(°)Mb0(Nm)Mb(Nm)n”,fp);

for(i=0;i<=36;i++)

{fprintf(fp,“%dt”, th[i]);

fprintf(fp,“%-8.3ft%-8.3ft%-8.3ft”,R43[i],R12[i],th12[i]);

fprintf(fp,“ %-8.3ft%-8.3ft%-8.3ft%-8.3ft%-8.3ft%-8.3fn”,R23[i],th23[i],R41[i],th41[i],Mb0[i],Mb[i]);

}

/*输出飞轮设计结果*/

fputs(“----------飞轮设计结果---------n”,fp);

fprintf(fp,“动力矩Md(Nm):%fn最大盈亏功△Wm(J):%fn飞轮转动惯量

飞轮矩JF(Kg.m^2):%fn平均功率P(W):%fn

GAD(Nm^2):%fn”,Md,dtWm,Jf,Md*w1,4*g*Jf);

fputs(“θ(°)Wr(J)Wd(J)△Wm(J)n”,fp);

for(i=0;i<=36;i++)

{fprintf(fp,“%dt”, th[i]);

fprintf(fp,“%-8.3ft%-8.3ft%-8.3fn”,(-1)*Wr[i],Wd[i],W[i]);

}

fclose(fp);

篇8：机械原理课程设计格式

一、科学选题, 强化学生机械运动方案设计和创新能力的培养

上海电机学院是一所2004年由专科学校整合重组后设立的本科学校, 机械类专业培养面向生产一线的车间工程师。学校隶属上海电气集团公司, 行业特色使我校与企业实现了零距离接触。学校的办学方针是“技术立校, 应用为本”, 结合学校技术本科的定位和学校学生文化理论基础差异较大的现实, 机械原理课程设计的改革应以满足社会对专业的岗位需求为导向, 结合不同专业的服务面向及特点, 大力推进因材施教, 充分体现学生创新意识、创造精神和创新能力的培养。调研表明:在机械工程类专业中最受用人单位欢迎的是具有工程意识、技术应用、操作技能和反求能力的人才。

机械原理课程设计是在教师指导下学生独立进行的一次重要的综合设计实践。把握住这一重要的教学环节, 使学生受到创新设计训练, 对于提高大学生的设计能力和创新能力具有重要意义。课题的选择、实施决定了课程的教学效果。对于机械原理课程设计的内容选择, 各高校在教学中存在着两种不同的做法:一种选用已有的典型机械, 对其进行较系统的运动分析与受力分析等, 以加深学生对机械原理课程主要内容的理解和掌握;另一种提出某些功能要求, 要求学生独立地确定机械系统的运动方案, 并对其中的某些机构进行设计。前者侧重于分析, 后者侧重于设计。由于前者有成熟的教材和参考资料, 指导老师又有大量的资料积累, 再加之多年的扩招使得专业基础课教师数量不足、师生比过大, 导致大多数学校采用第一种做法。后续课程教学中发现学生设计新机械与提出分析解决实际问题的能力显得不足, 对毕业的学生及用人单位的回访也证明了问题的存在。采用第二种做法, 尝试只给出设计题目, 明确设计目标, 让学生自己独立地进行机械运动方案确定和对其中某些机构进行设计, 能够使学生主动地进行独立思考、自觉地进行资料查询、整理, 但由于学生在此之前没有进行过系统的设计过程训练, 加之设计时间短, 学生较难进入较佳设计状态。另外, 学生知识掌握程度也会限制学生的设计能力和设计进度, 导致设计周期长, 甚至设计结果不符合设计要求。以上两种做法都是很重要, 如何在有限的时间内同时实现这两种目的, 许多指导教师都做了大量的研究和探索。但两种做法与创新能力的培养也是有差距的。许多大学生有创新的欲望、兴趣、热情, 他们思维敏捷, 有灵感、有潜能, 但缺少沟通和对生活、生产实际的了解, 缺少创新的毅力、思维方式、技能和系统的挖掘与开发。机械原理课程设计作为大学生在大学的首次设计实践, 承担着培养大学生设计和创新能力的重要责任。笔者认为课程设计的选题十分重要, 选题应结合学校技术本科的定位, 行业或专业培养方案特点和技术本科学校大学生的实际情况, 从培养学生工程意识、创新设计能力出发, 强调使用现代设计手段, 以期对学生有一个较全面的设计训练。选用能开发学生的潜能和聪明才智的新型设计课题, 并鼓励、引导学生结合生活、生产需要, 结合专业需要和所学自拟设计题目, 为学生提供尽可能多地发挥创新能力的空间。课程设计一定要理论与实践密切结合, 创新型设计不给学生设框框, 让学生自主地进行科技文献检索、运动方案设计、分析和仿真、方案综合分析与评价等, 以期达到对学生创造精神和综合能力的培养。创新型课程设计的考核, 不要求完整, 但要求设计的方案要有创意。通过对课程设计选题、实施方式、组织管理及考核办法等环节的研究和实施, 对学生创造精神、设计能力和创新能力的培养起到了积极的促进作用。我校机械原理课程设计课题有三种形式:一是学生自主拟定并经指导教师审核的创新型设计课题, 这类课题主要是大学生结合生活、生产, 结合机械原理课程大作业“一种新型机械的结构方案”所提出了创新型机械结构, 经师生共同讨论修改所形成的新机械运动方案。鼓励、引导学生进行自拟课题设计。自拟选题的方式, 在设计内容、创新空间等方面可以充分发挥学生的主观能动性和创造性, 有利于学生个性的充分发挥。二是参加任课教师布置的创新型设计课题, 或选择学生参加教师科研项目中的相关内容经指导教师许可后作为设计课题。三是选择机械原理课程设计指导书中传统型设计题目。前两种为创新型课题, 第三种为一般课题。无论何种课题, 都要求学生按照拟定或给出的功能要求、技术参数, 进行讨论、构思各种可能的运动方案, 进行方案评价, 对确定的方案的机构进行分析和设计, 从而培养学生理论与实践密切结合、锐意创新精神和创新设计能力, 培养学生机械系统运动方案设计能力和应用现代设计手段解决工程实际问题的能力。根据学生文化基础、能力和潜力之间的差异, 允许他们选择不同的课题, 不同课题提出不同的要求, 解决课程设计中存在的“吃不饱”、“吃不了”问题。这种“因材施教”的教学安排, 能够使每个学生的潜能得到充分发挥, 体现了以学生为主体, 以学生为本, 以学生定教, 教会全体学生的现代教学理念。

二、加强课程教学团队建设, 创造师生互动的研究式教学模式

机械原理课程设计教学的改革和实践离不开教师的主导作用。改革和实践过程要始终依靠教师、重视发挥的教师作用。若指导教师的思路狭窄, 创造性不强, 必将严重影响学生创新能力的发展, 造成学生思维滞塞, 缺乏质疑的创新品质。为此, 在教学团队建设上, 我们注重年龄上新老结合、结构上智力互补, 来源上校企结合, 思想上爱岗敬业, 目前已初步形成了一支队伍优化, 整体优势明显的课程教学团队。其次, 围绕学生专业培养目标和生源的实际, 贯彻学校“技术立校、应用为本”的办学方针和技术本科的办学定位, 结合机械原理课程及相关技术的最新发展, 积极开展教学研究和教学改革, 提高教研活动质量。围绕提高课程设计的教学质量, 针对教学过程中重点和难点, 研讨提高教学质量的措施和手段, 交流课程设计教学的重点以及攻克难点的方法。第三, 在教学过程中, 采用“传、帮、带”形式, 对青年教师的教学过程予以指导, 安排青年教师到企业挂职锻炼, 提高教师的教学、科研能力和业务水平。为胜任课程的教学工作, 承担起培养大学生创新能力的重任, 任课教师积极投身于专业活动中, 积极了解本学科的最新技术进展和技术应用案例。按项目组建教师科研课题团队、安排部分同学参加。按照动态管理的方法组建了年级结构合理、成绩优良, 创新热情高的大学生科技创新团队。在队里, 教师指导高年级同学, 高年级同学带低年级同学。师生间形成了有效的交流与沟通机制, 良好的互动促进了大学生创新能力的提高。通过合作学习和研究、团队训练、老师指导和高年级同学带低年级同学等措施形成了支撑学生创新的氛围, 创造了师生互动的教学模式, 也帮助教师和学生跨学科整合和应用知识。老师与学生共同参加课外科技活动, 促进师生的相互了解, 建立了融洽的师生关系。课外与教师的交流, 学生可以了解教师的独立见解和独立工作能力, 减少科创依赖性, 培养自信心, 在智力、道德、体格和社会意识等方面得到发展。创新团队形式为机械原理课程设计准备了丰富的创新课题, 也为学生提供了一种一对一交流和使课堂上的理论内容具体化的机会, 有利于培养学生应用与综合知识的能力, 培养学生解决问题的能力, 培养工程师的创造力与动手能力。通过团队的合作学习, 团队成员均掌握了一种以上的流行软件的使用技能, 诸如:UG、ADAMS、SOLIDWORKS、ANSYS等, 并具有应用这些软件进行机械的设计和分析, 为机械原理课程设计的开展奠定了基础。在科创活动中, 师生间建立起一种师徒兼同事关系。指导教师投入大量的时间和精力从事这项工作, 学院也购置了科研设备和软件, 为科创活动提供必要的手段。机械原理课程教学团队的指导教师兼任科创团队的指导教师, 这促进了机械原理课程设计与机械创新设计的有机结合。

三、重视课程设计与相关课程的有机结合

创新能力源于宽厚的基础知识和良好的素质, 靠单一的专业知识是很难做到。机械原理课程设计是机械原理课程体系的重要组成部分, 它需要学生具有牢固的知识结构, 系统的掌握和综合应用已学过的理论力学、高级语言、机械制图、机械原理等知识。对于的优秀学生, 还应通过自学掌握三维设计及分析软件和机构创新设计理论等进行新的机械产品设计的能力。以前的机械原理课程教学一般只着重强调机构结构分析, 忽略了机构的结构综合, 使得学生对于工程实际中常常需要的改进现有机构或创造新机构课题感到茫然, 无从下手。后续课程的教学, 毕业生的调查也反映出此问题。因此, 在机械原理教学中加强机构结构综合内容, 采用结合工程实际进行工程案例教学的方式和布置有关设计作业形式, 引导学生综合应用所学知识, 开拓思路, 巧妙构思、敢于创新, 通过基本机构的转化、变异、组合, 创造新机构, 培养学生创新意识和创新设计能力。机械原理课程设计应“突出计算机应用技术, 强化工程意识、设计和创新能力培养”, 体现以学生为主体, 教师为主导, 培养学生独立设计和团队协作能力的改革思路。机械原理与高级语言融合, 使同学们体会到, 机械原理课程设计不是孤立的, 而是应用多门课程知识进行的综合设计实践。由于课程设计的时间较短, 而较好的机械创新方案的产生又需要长时间思想的不断碰撞。因此, 将机械原理课程设计看做是一个独立过程是难以取得成效的, 必须与其他课程有机结合。在具体实施中, 注重课程设计与相关课程的有机结合, 注重课程设计与创新实践的结合。首先, 注重机械原理课程的案例教学, 尤其是选用具有新颖性、创造性和实用性的机械专利产品和大学生自主设计的科技作品的案例进行教学, 并采用多媒体教学手段, 通过三维动画来模拟机构的运动关系, 充分展现机械中抽象的、不易观察的动态特点, 激发学生的学习热情和求知欲望, 启发和引导学生积极思维, 提高教学效果和教学效率。实验教学对机械原理课程设计也有重要影响, 将原有认知性、验证性基本实验加以扩展, 赋予新的内涵, 形成创新性实验。同时将实验教学由实验室延伸至生活实际, 加深学生对机构及机器组成和运动原理的认识, 培养学生从实际机械中抽象出机构几何模型的形象思维能力, 激发学习兴趣和热情。我校的机构创新设计实验和机器人创意设计实验能够使学生利用创新实验装置, 基于机构组成原理和运动原理, 拼接出各种基本机构, 并进一步应用机构创新原理和技巧, 组合创造出各种新机械系统, 深受学生的欢迎。第二, 以课程的综合性大作业为载体, 使学生对现代工程问题的多学科综合性有一定了解, 拓宽视野, 激发求知欲望和多学科全面发展的学习自觉性。课程大作业以课题组为单位讨论完成, 让学生了解本学科技术的最新研究成果, 并应用所学知识, 开拓思路, 巧妙构思、充分发挥想象力, 创造各种新机械。在完成机构的结构分析和综合教学内容教学后, 布置“机械原理学科研究现状与发展趋势”和“**机械的研究现状及发展”大作业, 要求学生查阅相关技术文献, 写出综述性报告, 教师组织学生相互交流, 加深对机械学科发展的最新研究成果的认识。在机构的结构分析和综合内容完成后, 布置大作业“一种新型机械的结构方案”, 加强理论教学和工程应用背景的联系, 激发学生的创新热情和创新能力。让学生结合生活、生产中某功能要求自拟题目, 自主构思出尽可能多的实现该功能的机构组成方案, 进行方案对比, 评价最优的方案。该题目只要求学生提出机械的功能、基本结构和工作原理, 着重培养学生发散思维和创新设计能力。自拟课题本身也是一个创造性的思维过程和发现问题的过程, 培养学生自拟课题的能力实际上也是在培养学生的创新意识和创新实践能力。为达到培养学生创新设计和应用计算机解决工程实际问题能力的目的, 将解析法与高级语言结合起来分析和设计机构贯穿课堂教学和课程设计的全过程。第三, 机械原理课程设计前移, 设计成果服务后续课程。将机械原理课程设计与相关课程在专业培养目标的框架下整体考虑, 在学生学习完机构的结构分析和综合一章, 初步具备机械原理的知识后, 布置课程设计任务, 使得学生较早进入课程设计状态。采用的机械原理课程教学与机械原理课程设计并行的教学模式较通用的进行完机械原理课程教学再开展机械原理课程设计的串行式教学模式有较大的优势。分阶段实施既有利于学生知识的掌握, 提高教学质量, 更有利于以创新能力为核心的综合能力的提高, 为参与社会竞争积蓄力量。

创新设计是训练创造性思维和提高综合素质的重要环节, 要放手让学生思考, 实行开放式设计。改革老师抱着学生走的方式, 注重对学生的个性培养。对大学生来说, 在大学首次进行创新设计, 是有一些压力的, 但一些同学的积极性却十分高。每个同学的能力大小是不同的, 兴趣也有差异, 通过举办科技创新讲座和创新辅导、专利申报辅导、学生科技骨干介绍科创经验, 打破学生对创新设计的神秘感。学生为了获取最佳设计方案, 收集、分析资料, 复习或自学有关理论知识, 相互讨论, 相互启发;在学生的创新设计过程中, 教师主要启发学生独立思考、独立设计, 这样既提高了学生学习兴趣, 调动了学习积极性, 树立了主动学习意识, 又破除学生对机械创新设计的神秘感。对于部分优秀作品让学生采用动画仿真或制作产品, 这有助于让学生对自己的设计方案有全面的认识。

四、鼓励并引导大学生参加科创活动, 培养学生的创新能力

学生课外科技创新活动是机械原理课程设计创新型课题的主要来源, 也是课程设计的延续。同时, 课程设计成果也是科技创新活动成果的重要组成部分。学生掌握知识固然重要, 而用已知的知识获取未知的知识, 逐步掌握用所学的知识创造性地解决实际问题, 并养成创新的习惯则更为重要。调查表明, 大学生希望学校培养创新能力的活动开展的多一些, 并给学生提供展示自己创新能力的舞台和各种支持。希望教师能在课堂上能介绍自己的科研创新成果或本学科的前沿知识, 或就学术问题和正在进行的科研项目开展课堂讨论, 真正建立起“以学生为中心”的课堂教学模式。课外科技创新活动为学生提供了平台, 应鼓励并引导学生参加科创活动, 在平台上展示自己。大学生可以参加教师的科研课题, 也可以由学生自拟题目申请学校或上级经费支持, 学院选派教师具体指导。学校对学生的科技活动要进行检查和鉴定, 以培养学生的创新毅力和责任心。2006年, 我院成立的5支科技创新集训队, 将兴趣和爱好相同的学生聚集到一起, 充分调动学生的参与意识与积极性、主动性和开拓创新精神, 通过这些同学的引领和示范作用, 更多的学生主动参与到科技创新活动。在完成“一种新型机械的结构方案”大作业后, 同学们设计的“多功能自助式翻书桌”、“翻书机器人”均申报了国家发明专利。结合机械原理课程的学习, 许多同学结合生产生活需要, 提出了许多新机械创意, 其中某同学提出的“便携式环保多功能手提购物车”、“节水型座便器”、“基于F A N U C工业机器人机械仿人手设计”、“户外保洁椅”等10个项目经申请、评审后入选上海市大学生创新活动计划, 成为学生自主管理的科技项目创新团队, 项目正按计划顺利进行。学生独立研制的翻书机器人、参与研制的多功能医用护理床两个样机参加了2007年上海国际工业博览会, 受到了与会观众和领导的好评, 也受到了上海多家新闻媒体的关注。以上课题既是创新课题, 也是项目组成员的课程设计课题, 两者的结合极大地提高了学生设计能力和创新能力。

参考文献

[1]纪莲清, 杨莉《.机械原理》课程设计内容与体系的改革.中国科技信息.2006, (11) :270～271, 263