Ⅰ 氣動技術的應用
氣動技術應用的最典型的代表是工業機器人。代替人類的手腕、手以及手指能正確並迅速的做抓取或放開等細微的動作。除了工業生產上的應用之外,在游樂場的過山車上的剎車裝置,機械製作的動物表演以及人形報時鍾的內部,均採用了氣動技術,實現細小的動作。
液壓可以得到巨大的輸出力但靈敏度不夠;另一方面要用電能來驅動物體,總需要用一些齒輪,同時不能忽視漏電所帶來的危險。而與此相比,使用氣動技術即安全又對周圍環境無污染,即使在很小的空間里,也可以實現細小的動作。如果尺寸相同,其功率能超過電氣。與此特性所帶來的需求完全相一致的就是半導體產業。在生產線上,實現前進、停止、轉動等細小簡單的動作,在自動化設備中不可或缺。在其它方面,如製造硅晶片生產線上不可缺少的電阻液塗抹工序中使用的定量輸出泵以及與此相配合的周邊機器。
另外,雖然氣動技術在各工業部門已經獲得了廣泛應用,但是,在許多應用之間還是存在著相當大差異的。就應用氣動技術來說,最基本條件就是要有一台空氣壓縮機,對已有用於其它用途的空氣壓縮機的地方,應用氣動技術就更方便些。特別是在--些非生產加T部門,如畜牧業、種植業或服裝業,情況更是如此。在機器設備製造領域中,大多數場合都有空氣壓縮機,且氣動技術已有應用,每個應用項目在本質上也有許多相似之處,因此,我們可以對機器設備製造中的氣動技術應用情況進行歸納終結,並列成表格形式。
氣動技術適用於宇宙開發姿態控制生命維持系統、醫療器械、氣墊床人造心臟 、省力產業機器人真空搬運 住宅產業空氣門氣控噴塗空氣幕簾空調計量設備氣動量儀液面檢測裝置紡織氣動精紡化學工業過程式控制制液化氣體控制可動元件純流體元件海洋開發水中空氣呼吸器海底送氣系統潛水車輛氣動門氣動離合器氣動剎車空氣輪胎礦山業風鎬(鑿岩機)造船防暴控制氣墊船氣動工具氣動研磨機空氣鉚釘槍空氣錘農業空氣消毒噴霧防蟲娛樂產業空氣00槍/空氣墊充氣帳篷充氣船 運輸空氣傳送帶工業機械機床的自動控制食品機械自控制包裝機械的自動控制沖壓機械的自動控制。
(1) 農業
1)田間作業
田間工作設備的傾斜、提升和旋轉裝置;農作物保護和雜草控制設備;包裝袋提升機和其它搬運設備。
2)動物飼養
飼料計量和傳送;糞便收集和清除;蛋類分選系統;通風設備;剪羊毛和屠宰。
3)動物飼料生產
動物飼料生產和包裝的裝卸設備;計量裝置;攪拌和稱量系統;存貯、計數和監測裝置。
4)林業
堆料場控制。
5)種植業
溫室通風設備;收割機;水果和蔬菜分選。
(2) 公共設施
1)熱電站
鍋爐房通風設備;遙控閥;氣動開關控制。
2)核電站
燃料和吸收器進給裝置;迸料口和手控氣鎖之間的互鎖;測試和計量裝置;自動操作。
3)供水系統
水位控制;遙控閥;下水道和廢水處理中的耙式齒輪濾網和控制閥的操作。
(3) 采礦
在露天和地下礦場中直接或間接開采礦石的輔助設備。
(4) 化學工業
容器蓋密封;計量系統;(混合物)攪拌桿調節;實驗室中化學物混合裝置;浸入電解槽中的升降裝置;控制閥操作;稱量裝置控制;包裝;制模;水位控制和過程式控制制系統。
(5) 石油工業
與化學工業相似,用於工廠和實驗室的輔助設備。
(6) 塑料橡膠工業
1)塑料生產
大批量材料傳送和分發的控制系統;控制閥操作;料箱l門。
2)塑料加工
壓延輥調整;切斷機操作;塑模閉合;成形、模壓和焊機的關閉裝置;薄膜進給和傳送監測;成形和粘合裝置;安全裝置(如設備門)操作;斷開裝置。
3)橡膠加工
安全裝置;整個傳送和生產裝置中的控制和驅動;混合器和硫化壓機中的關閉裝置;測試設備。
(7) 石材、陶瓷和玻璃工業
1)岩石和礦石
鋸床進給驅動;夾緊裝置。
2)磚塊、毛坯石和瓷磚
成形機驅動;料箱門;碎石機進給裝置;料斗中防止材料(沙、水泥和粒料)拱起的振動器;傳送和搬運裝置;火窯門操作;推進和分選裝置。
3)玻璃、陶器和瓷器
成形機驅動;料箱門;裝飾機;吹型機。
(8) 重工業
1)鋼鐵
軋鋼機的輔助設備;分割機驅動;捆綁機。
2)有色金屬
熔爐的輔助設備;切斷機和鋸機的夾緊和驅動裝置;捆綁機;卷線機;打標機。
3)鑄造
成形機;型芯分離裝置;堆放和搬運裝置;毛邊修整機;用於有色金屬的鑄錠模壓蓋機;澆包設備;鑄造設備的輔助驅動;爐門控制。
4)金屬預製件和鋼制傢具
裝配輔助設備;沖壓機;折邊裝置;切斷機;壓邊機驅動。
5)廢金屬及回收
罐頭盒擠壓機;廢金屬打包機;地板下金屬屑輸送的步迸驅動。
(9) 輕工業
1)伐木
框鋸的滾筒調整;橫割鋸驅動;接合壓機;進給導向裝置;自動搬運。
2)傢具
進給裝置和固定壓機驅動;夾緊裝置;裝配輔助設備;框式壓飢;鑽頭進給裝置;膠合板切斷機;木板停止和輸送控制;膠進給裝置;壓型機;木釘膠合。
3)木材加工
仿形驅動;靠模成形機;鍾孔驅動;夾緊和進給裝置。
4)清掃製件
進給裝置;夾緊裝置;壓機;打標裝置;切斷機。
5)造紙業和印刷業
l 造紙業
造紙機的滾筒調整和壓緊裝置;碼垛機。
2 紙張和紙板加工
迸給裝置;夾緊裝置;切斷機;壓印花裝置;沖壓裝置;捆綁機;廢料打包驅動;廢料打包機;切斷機及剪刀的驅動;折彎裝置;捲筒紙進給監測。
3 印刷術
裝飾網版印刷機驅動;壓印花裝置;碼垛機;手動機械。
6)紡織工業
l 離心紡紗機和編織機
清洗系統的控制閥操作;通風設備;紗線進給監測。
2 服裝加工
縫紉機的輔助裝置;碼垛裝置;進給裝置;切斷機;碼邊機。
3 毛線編織機
打捆機;式樣圖進給裝置;毛線迸給裝置;膠夾;切斷機;式樣程序控制(全氣動程序控制)。
4 制繩
加工繩子(單股或雙股繩)時,捆紮機的控制和驅動。
7)皮革業
l 皮革加工
切斷機;打標裝置;沖壓裝置;迸給裝置;成形飢驅動。
2 製鞋
成形機;打標裝置;切斷機;孔眼沖壓機驅動;鞋根和鞋底成形飢;翻轉裝置;鞋底膠合壓緊;製作運動鞋等時,硬化設備中的模型關閉裝置。
8)食品和飲料業
l 磨坊
料箱門控制;計量和稱量控制;包裝機;搬運存放裝置。
2 麵包烘製
按重量或體積進行生面授配的裝置;成形飢;包裝設備。
3 牛奶製品
灌裝設備;包裝設備;塑料袋成形和封口裝置。
4 魚、肉製品
屠宰裝置;傳送和搬運裝置;罐頭分類;密封檢驗裝置;包裝設備;搬動存放裝置。
5 飲料
瓶子搬運和分類;瓶蓋檢驗器;標簽敷貼機;進給和輸送裝置;包裝設備;搬運存放裝置;灌裝設備;計量和原料投配系統。
9)建築業
料箱門控制;稱量-原料投配混合控制;混凝土攪拌;磚石運輸設備;瀝青和建築材料的投配;噴漆裝置。
10)運輸
火車剎車系統;公共汽車和有軌電車車門操作;噴砂控制;緊急制動鎖;十字門控制和驅動器;入口門控制;路標裝置;鐵路檢測裝置。
11)教育、廣告策劃
可視系統控制;投影屏幕和黑板操作;示範模型;訓練模型(用於控制系統和邏輯功能);顯示。
Ⅱ 什麼是真空搬運機
真空搬運機是輔助搬運系統,通常用於物流行業,食品制葯等密集人力搬運的工廠中使用。
以潞德通達的真空搬運設備為例,根據搬運物料的不同,環境的不同,動線的長短不同,搬運機又會進行細分。原理大致都是一樣:
1.拾起和提升負載
真空泵(鼓風機或真空產生器)通過不斷排空空氣,在系統中產生真空。
負壓和環境壓力之間的差異將工件吸引到真空夾具。 這通常稱為「拾取」貨物。一旦貨物被拾起,流速就會使提升管收縮, 貨物被抬起。
2.降低和釋放負載
使用操作手柄將大氣空氣送入系統(「通風」)。 真空度降低,這會導致升降管膨脹並降低負載。通過控制進入系統的大氣空氣量可以精確控制提升高度。為了釋放負載,通過操作手柄最大化通氣(完全按下控制按按鈕)可以完全釋放真空。
不同的地方就在於真空吸盤的不同,不同的物料使用不同材質大小類型的吸盤,可以實現多行業都可以應用。
真空搬運設備的優勢:
1.省力
該設備是真空搬運貨物的解決方案,人工只需要開關按鈕,將夾具位移到貨物上方即可,升降管還可以270°旋轉,貨物不一定非要在指定的某個方向。升降管長短也可伸縮
2.安全
在托盤揀選叉車上的真空吊重機能允許人工更加安全、輕松地從地面挑選貨物。
3.減少身體勞損
操作人員可以在貨架或卡板上提起紙箱、袋子、桶和各種物品而不會引致危險或勞損。
4.使用貨物類型豐富
由於夾具方便更換,所以適用於各種類型的貨物。袋裝、紙箱都可以。
處理貨物類型
適用於表面平整的物件,無論是處理金屬板,木板,塑料板,窗戶還是玻璃板,袋裝物品也可使用,更換夾具便行。
Ⅲ 真空吸盤_工作原理
工作原理:首先將真空吸盤通過接管與真空設備接通,然後與待提升物如玻璃、紙張等接觸,起動真空設備抽吸,使吸盤內產生負氣壓,從而將待提升物吸牢,即可開始搬送待提升物。
當待提升物搬送到目的地時,平穩地充氣進真空吸盤內,使真空吸盤內由負氣壓變成零氣壓或稍為正的氣壓,真空吸盤就脫離待提升物,從而完成了提升搬送重物的任務。真空吸盤是真空設備執行器之一,吸盤材料採用丁腈橡膠製造,具有較大的扯斷力。
(3)真空搬運裝置課程設計擴展閱讀
維護維修:
在EOAT使用真空吸盤(不帶夾鉗)的情況下,需要注意的是,機械手的移動速度不能太高,否則會在吸盤上產生一個切力,使製品在快速扭轉的過程中很容易掉下來。在有些情況下,可以使用一個夾鉗來保證製品的安全運送。
考慮到可能會出現製品粘附在模具上的情況,通常可以安裝一個氣鉗來解決這一問題。當製品表面積太小或者製品太重而無法使用真空吸盤時,同樣可以通過使用夾鉗來解決這個問題。如果製品對外觀要求很嚴格,那麼被夾住的部位就不能是外表面。為解決這一問題,可以安裝一個感測電路。
Ⅳ 真空吸盤廠家盤點
眾所周知,吸盤大家在生活中使用甚多,它在工業當中使用的范圍非常廣泛,雖然吸盤的表現形式不太一樣,但是它的時候原理是完全一致的。因為要使用在不同的地方,所以它的尺寸大小也不太相同,大家在工業當中見到的吸盤都是比較大型的,真空吸盤是在真空作用下最廉價的一種吸取物品的方式。真空吸盤由於在工業當中使用,所以它有專業的生產廠家,這里我們就來看幾個真空吸盤廠家,希望能夠給我們大家帶來一些幫助和參考哦!
真空吸盤廠家哪個好?
蘇州亞米拉機械有限公司
蘇州亞米拉機械有限公司是一家從事真空系統研發,生產、銷售為一體的高科技企業,專業解決真空物料搬運的各種方案。公司擁有導向創意的年輕團隊,團隊年輕人員佔到90%以上。我們有著長期真空物料的搬運經驗,自主研發、開發真空物料搬運的新領域,賦予機器人生命。為顧客提供安全,可靠、高效、經濟、環保的產品。真個非常有資質的公司哦!
深圳市字母表實業有限公司
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真空吸盤價格便宜,應用到工業當中最為合適,並且還能夠起到吸取物品的作用,因此很多的廠家都把這種方式用到工業生產當中,真空吸盤在工業當中的狀態通常都比較大,生活日用的一般都相對較小。不管是哪種狀態,它的原理是相同的,使用方法和技巧也都是一樣的,是相互聯通的。大家在選擇廠家的時候最好檢驗清楚真空吸盤的質量以及它的功能。
Ⅳ 能簡單給我介紹下真空吊具嗎真空吊具是做什麼用的啊
1.
操作速度快
真空能量存儲在真空蓄能器里,在一秒鍾之內它可以被傳送到吸盤,瞬間吸取;在兩秒鍾之內吸盤里的真空可以返回到一個大氣壓,瞬間釋放。
2.
安全
吊具的真空通常來自蓄能器。在萬一真空泵斷電的情況下能量儲備可以保持負載幾個小時。
真空度是可控的。感測器可以顯示出系統萬一泄漏的情況和負載被釋放的情況。只要吸盤里有適當的真空存在負載就不會墜落。只是一個物理法則。
3.
經濟性
真空吊具的使用可以減少倉儲區的雇員。吸取和釋放僅用一個人就可以完成:行車操作員。無論如何,減少從事艱苦和危險工作的工人是可能的,也是必需的。
由於真空裝置的搬運是非常快的,所以成本的節約存在於速度之中。我們的真空搬運系統不會在產品上留下痕跡,因此可以搬運需要小心處理的材料。
4.
容易起吊
由於真空吊具的操作是在上面的,這樣抓取、放下、釋放就變得比較容易了。這也是使用真空吊具來搬運東西的主要優點之一。
真空吊具可以在下列場合使用:
1.板材工業.
鋼鐵工業、
板材消費、
造船、
重型焊接結構、
輕金屬工業、
管線、
板材需要搬運的任何場合、混凝土、
脫模、
倉儲搬運、
混凝土結構件的各種搬運、無鐵工業、
不銹鋼、紫銅、鋁、黃銅、玻璃、木材、塑料、航空工業
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Ⅵ 真空吊具的真空吊具的選型
下面以潞德通達的施邁茨真空吸盤計算示例:
系統構成的方法
· 工件質量的計算
· 真空吸盤的理論保持力
· 真空吸盤的選定
系統構成的方法
在此,僅舉1個示例,對從構成真空系統所需的理論到實際的步驟進行說明。
在本示例中,使用以下的工件和搬運系統,分為3種情況來考察。
工件
材質 :鋼板(堆積在托盤上的狀態)
表面 :平滑無台階、乾燥狀態
尺寸 :長度最大2,500mm
寬度最大1,250mm
厚度最大2.5mm
質量約60kg
搬運系統:龍門(門型)搬運裝置
壓縮空氣 :0.8MPa
控制電壓 :DC24V
必要的作業 :水平方向的拾取&放置
將1枚鋼板從托盤提起來,並進行水平搬運,然後在加工中心上進行定位。
最大加速度 :X、Y軸 : 5m/s2 、Z軸 :5m/s2
周期循環時間 :30 秒
計劃時間 :拾取 <1秒 放置 :<1秒
工件質量的計算
從一開始就要確定工件的質量(m)。工件的質量是各種各樣計算中必要的值。
m = L x B x H x ρ
m = 質量 [kg]
L = 長度 [m]
B = 寬度 [m]
H = 高度 [m]
ρ = 密度 [kg/m3]
本例中 :
m = 2.5m x 1.25m x 0.0025m x 7,850kg/m3
m = 61.33kg
真空吸盤的理論保持力
真空吸盤不僅必須要能應對工件的質量,也要能應對加速力。
工件光滑無透氣性時,安全率至少應設為1.5。若是有危險性的工件、有透氣性的工件、表面粗糙或表面上有凹凸的工件,其安全率應設為2.0以上。此外,加速度和摩擦系數等的條件未知或無法正確把握時,也應使用2.0以上的安全率。
情況I:
將真空吸盤水平放置,並沿垂直方向移動工件時。
將工件(本例中,尺寸2.5×1.25 m的鋼板)從托盤上拾取,並按5 m/s2的加速度提起來。此時,應無水平方向的移動。
計算所得出的理論保持力是真空吸盤安全搬送工件所必須的力。
本例中選擇的真空吸盤 :
平真空吸盤 QN (丁腈橡膠制)。本真空吸盤是一種在搬運光滑平整的工件時,其投入產出比優秀的解決方案。
此時,需針對計算所得出的理論上的保持力,確定由1個真空吸盤來承擔還是由多個真空吸盤來分擔。
若是如同本例中的鋼板(2,500mmx1,250mm),則一般使用6~8個真空吸盤。確定真空吸盤的個數時,應考慮的最重要的要點就是搬運時鋼板應不會彎曲。
1個真空吸盤所需的吸附力FS [N] 的計算
FS = FTH/n
FS = 吸附力
FTH = 理論保持力
n = 真空吸盤的個數
本例中 :FS = 1,822N / 6 FS = 304N
根據真空吸盤QN的技術數據,可了解到使用6個這種類型的真空吸盤時,需使用QN-95-NBR(直徑95mm、吸附力350N)。
FS = 1,822N/8 FS = 228N
根據真空吸盤QN的技術數據,可了解到使用8個這種類型的真空吸盤時,需使用QN-80-NBR(直徑80mm、吸附力260N)。
本例中選擇的真空吸盤:
真空吸盤 QN-95-NBR (6個)
可使用6個真空吸盤,將厚度為2.5mm的鋼板提起來,並進行搬運。
重要:
真空吸盤的吸附力必須比計算所得出的理論保持力要大。
Ⅶ 真空吊具的真空吊具的工作原理
通過抽空吸盤內的空氣產生真空,抽走1kg/cm ²(950~1050mbars)大氣壓力。因此,吸盤以1kg/cm ² 的壓力擠壓工件。在一個1m²的真空吸盤上我們能得到10000kg的壓力。
這一物理事實引導出一個非常有效的搬運系統。
使用真空吊具至少有四個主要的優點:
1. 操作速度快
真空能量存儲在真空蓄能器里,在一秒鍾之內它可以被傳送到吸盤,瞬間吸取;在兩秒鍾之內吸盤里的真空可以返回到一個大氣壓,瞬間釋放。
2. 安全吸附,對物料表面無損傷
真空吊具主要是依靠真空源在抽空吸盤內部的空氣產生真空,一般吸盤的材質有硅膠、天然橡膠、丁腈膠等,可以完成對板材、玻璃等物料的無損傷搬運或上料。
3. 使用安全
吊具的真空通常來自蓄能器。在萬一真空泵斷電的情況下能量儲備可以保持負載幾個小時。
真空度是可控的。感測器可以顯示出系統萬一泄漏的情況和負載被釋放的情況。只要吸盤里有適當的真空存在負載就不會墜落。只是一個物理法則。
4. 節時省力省成本
真空吊具的使用可以減少倉儲區的雇員。吸取和釋放僅用一個人就可以完成:行車操作員。無論如何,減少從事艱苦和危險工作的工人是可能的,也是必需的。
由於真空裝置的搬運是非常快的,所以成本的節約存在於速度之中。我們的真空搬運系統不會在產品上留下痕跡,因此可以搬運需要小心處理的材料。
5. 操作簡便
由於真空吊具的操作是在上面的,這樣抓取、放下、釋放就變得比較容易了。這也是使用真空吊具來搬運東西的主要優點之一。
真空吊具一般應用於:
1. 鐵板、鋁板、鋼板、石板等板材搬運及激光切割機上料。
2. 各類玻璃的搬運。
3. 鐵卷、鋼卷、鋁卷等卷材的搬運及上料
4. 鐵管、鋼管等管材的搬運及上料
5. 混凝土預製件搬運及上料
6. 適用於其它表面較平整、形狀較規則的各類物料搬運
Ⅷ 什麼是真空系統
真空系統。是由真空泵、PLC程序控制系統、儲氣罐、真空管道、真空閥門、境外過濾總成等組成的成套真空系統。目前,該系統廣泛應用於電子半導體業、光電背光模組、機械加工等行業。
該真空系統出廠時已經包括了抽速控制、進氣過濾、主要運行數據顯示、運行保護及遠程式控制制介面等。只需要在現場進行簡單的連接電源和管道,即可以組成一個完整的真空系統。該真空系統的控制系統由先進的PLC控制系統經過編程後組成,以觸摸屏為人機界面,實現對真空系統、工件行走、磁控靶、工藝設定和執行、報警保護系統等的全自動化控制。
特點
真空系統自啟動後,全部運行過程可以實現全自動控制。在工作中,真空系統 內各處的真空度(即真空稀薄程度平均分布)始終在其允許范圍內上下波動,其波動范圍可根據用戶要求進行調整。使用螺桿真空泵、羅茨真空泵、旋片真空泵及水環真空泵真空系統能達到最佳流程工藝
第一台真空泵啟動後達不到設定所需真空時第二台真空泵啟動至達到設定的真空值。當達到所需設定值後第一台真空泵停止接著第二台真空泵停止循環工作。我司的真空系統可在無人操作情況下對系統進行自動控制,在停電時可自動封閉真空系統。同時控制箱可以保護真空泵馬達過載及短路。
工作原理
啟動系統,主真空泵組開始工作,直到真空罐內真空度達到設定的上限值,真空泵自動停止運行,中央真空系統內的真空由管路上的真空止回閥自動截止而得到維持。如因工作需求真空罐內真空度下降並低於設定的下限值時,備用真空泵組自動啟動。由此循環往復,真空系統的真空度能夠維持穩定的真空源,滿足生產的要求。
應用行業
應用行業:電工、紡織、CNC雕刻機、真空成型機、折頁機、爆光機、計算機、半導體運用、線路板、電池、電容、裝訂機、照相製版機、冷凍空調製程真空、包裝機、變壓器、光學鏡片、自動注型、聚氨脂工藝、標簽粘貼機、曬版機、線路板機真空升降機、真空吸盤、印刷機、VCD&DVD光碟表面真空濺鍍、工業爐、冶煉和熱處理、金屬真空鍍膜、真空焊接、電子束焊等、真空鍍膜、真空干焊、真空包裝工業、空間模擬、科研領域、醫院負壓系統、環保工業、電子工業、實驗室、塑膠工業、一般機機械、玻璃、大理石、金屬大型重物真空搬運等工業。
Ⅸ 機械設計課程設計---設計盤磨機傳動裝置!!!
我也在做這個題也 老兄
我只能提供樣本給你哈 具體的還是得靠你自己啦
目 錄
一 課程設計書 2
二 設計要求 2
三 設計步驟 2
1. 傳動裝置總體設計方案 3
2. 電動機的選擇 4
3. 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比 5
4. 計算傳動裝置的運動和動力參數 5
6. 齒輪的設計 8
7. 滾動軸承和傳動軸的設計 19
8. 鍵聯接設計 26
9. 箱體結構的設計 27
10.潤滑密封設計 30
11.聯軸器設計 30
四 設計小結 31
五 參考資料 32
一. 課程設計書
設計課題:
設計一用於帶式運輸機上的兩級齒輪減速器.運輸機連續單向運轉,載荷有輕微沖擊,工作環境多塵,通風良好,空載起動,捲筒效率為0.96(包括其支承軸承效率的損失),減速器小批量生產,使用期限10年(300天/年),三班制工作,滾筒轉速容許速度誤差為5%,車間有三相交流,電壓380/220V。
參數:
皮帶有效拉力F(KN) 3.2
皮帶運行速度V(m/s) 1.4
滾筒直徑D(mm) 400
二. 設計要求
1.減速器裝配圖1張(0號)。
2.零件工作圖2-3張(A2)。
3.設計計算說明書1份。
三. 設計步驟
1. 傳動裝置總體設計方案
2. 電動機的選擇
3. 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比
4. 計算傳動裝置的運動和動力參數
5. 齒輪的設計
6. 滾動軸承和傳動軸的設計
7. 鍵聯接設計
8. 箱體結構設計
9. 潤滑密封設計
10. 聯軸器設計
1.傳動裝置總體設計方案:
1. 組成:傳動裝置由電機、減速器、工作機組成。
2. 特點:齒輪相對於軸承不對稱分布,故沿軸向載荷分布不均勻,
要求軸有較大的剛度。
3. 確定傳動方案:考慮到電機轉速高,傳動功率大,將V帶設置在高速級。
其傳動方案如下:
圖一:(傳動裝置總體設計圖)
初步確定傳動系統總體方案如:傳動裝置總體設計圖所示。
選擇V帶傳動和二級圓柱斜齒輪減速器。
傳動裝置的總效率
為V帶的傳動效率, 為軸承的效率,
為對齒輪傳動的效率,(齒輪為7級精度,油脂潤滑)
為聯軸器的效率, 為滾筒的效率
因是薄壁防護罩,採用開式效率計算。
取 =0.96 =0.98 =0.95 =0.99 =0.96
=0.96× × ×0.99×0.96=0.760;
2.電動機的選擇
電動機所需工作功率為: P =P/η =3200×1.4/1000×0.760=3.40kW
滾筒軸工作轉速為n= = =66.88r/min,
經查表按推薦的傳動比合理范圍,V帶傳動的傳動比i =2~4,二級圓柱斜齒輪減速器傳動比i =8~40,
則總傳動比合理范圍為i =16~160,電動機轉速的可選范圍為n =i ×n=(16~160)×66.88=1070.08~10700.8r/min。
綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器的傳動比,
選定型號為Y112M—4的三相非同步電動機,額定功率為4.0
額定電流8.8A,滿載轉速 1440 r/min,同步轉速1500r/min。
方案 電動機型號 額定功 率
P
kw 電動機轉速
電動機重量
N 參考價格
元 傳動裝置的傳動比
同步轉速 滿載轉速 總傳動 比 V帶傳 動 減速器
1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 125.65 3.5 35.90
3.確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比
(1)總傳動比
由選定的電動機滿載轉速n 和工作機主動軸轉速n,可得傳動裝置總傳動比為 =n /n=1440/66.88=17.05
(2)分配傳動裝置傳動比
= ×
式中 分別為帶傳動和減速器的傳動比。
為使V帶傳動外廓尺寸不致過大,初步取 =2.3(實際的傳動比要在設計V帶傳動時,由所選大、小帶輪的標準直徑之比計算),則減速器傳動比為
= =17.05/2.3=7.41
根據展開式布置,考慮潤滑條件,為使兩級大齒輪直徑相近,查圖得高速級傳動比為 =3.24,則 = =2.29
4.計算傳動裝置的運動和動力參數
(1) 各軸轉速
= =1440/2.3=626.09r/min
= =626.09/3.24=193.24r/min
= / =193.24/2.29=84.38 r/min
= =84.38 r/min
(2) 各軸輸入功率
= × =3.40×0.96=3.26kW
= ×η2× =3.26×0.98×0.95=3.04kW
= ×η2× =3.04×0.98×0.95=2.83kW
= ×η2×η4=2.83×0.98×0.99=2.75kW
則各軸的輸出功率:
= ×0.98=3.26×0.98=3.19 kW
= ×0.98=3.04×0.98=2.98 kW
= ×0.98=2.83×0.98=2.77kW
= ×0.98=2.75×0.98=2.70 kW
(3) 各軸輸入轉矩
= × × N•m
電動機軸的輸出轉矩 =9550 =9550×3.40/1440=22.55 N•m
所以: = × × =22.55×2.3×0.96=49.79 N•m
= × × × =49.79×3.24×0.96×0.98=151.77 N•m
= × × × =151.77×2.29×0.98×0.95=326.98N•m
= × × =326.98×0.95×0.99=307.52 N•m
輸出轉矩: = ×0.98=49.79×0.98=48.79 N•m
= ×0.98=151.77×0.98=148.73 N•m
= ×0.98=326.98×0.98=320.44N•m
= ×0.98=307.52×0.98=301.37 N•m
運動和動力參數結果如下表
軸名 功率P KW 轉矩T Nm 轉速r/min
輸入 輸出 輸入 輸出
電動機軸 3.40 22.55 1440
1軸 3.26 3.19 49.79 48.79 626.09
2軸 3.04 2.98 151.77 148.73 193.24
3軸 2.83 2.77 326.98 320.44 84.38
4軸 2.75 2.70 307.52 301.37 84.38
5.齒輪的設計
(一)高速級齒輪傳動的設計計算
1. 齒輪材料,熱處理及精度
考慮此減速器的功率及現場安裝的限制,故大小齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪
(1)齒輪材料及熱處理
① 材料:高速級小齒輪選用45#鋼調質,齒面硬度為小齒輪 280HBS 取小齒齒數 =24
高速級大齒輪選用45#鋼正火,齒面硬度為大齒輪 240HBS Z = ×Z =3.24×24=77.76 取Z =78.
② 齒輪精度
按GB/T10095-1998,選擇7級,齒根噴丸強化。
2.初步設計齒輪傳動的主要尺寸
按齒面接觸強度設計
確定各參數的值:
①試選 =1.6
查課本 圖10-30 選取區域系數 Z =2.433
由課本 圖10-26
則
②由課本 公式10-13計算應力值環數
N =60n j =60×626.09×1×(2×8×300×8)
=1.4425×10 h
N = =4.45×10 h #(3.25為齒數比,即3.25= )
③查課本 10-19圖得:K =0.93 K =0.96
④齒輪的疲勞強度極限
取失效概率為1%,安全系數S=1,應用 公式10-12得:
[ ] = =0.93×550=511.5
[ ] = =0.96×450=432
許用接觸應力
⑤查課本由 表10-6得: =189.8MP
由 表10-7得: =1
T=95.5×10 × =95.5×10 ×3.19/626.09
=4.86×10 N.m
3.設計計算
①小齒輪的分度圓直徑d
=
②計算圓周速度
③計算齒寬b和模數
計算齒寬b
b= =49.53mm
計算摸數m
初選螺旋角 =14
=
④計算齒寬與高之比
齒高h=2.25 =2.25×2.00=4.50
= =11.01
⑤計算縱向重合度
=0.318 =1.903
⑥計算載荷系數K
使用系數 =1
根據 ,7級精度, 查課本由 表10-8得
動載系數K =1.07,
查課本由 表10-4得K 的計算公式:
K = +0.23×10 ×b
=1.12+0.18(1+0.6 1) ×1+0.23×10 ×49.53=1.42
查課本由 表10-13得: K =1.35
查課本由 表10-3 得: K = =1.2
故載荷系數:
K=K K K K =1×1.07×1.2×1.42=1.82
⑦按實際載荷系數校正所算得的分度圓直徑
d =d =49.53× =51.73
⑧計算模數
=
4. 齒根彎曲疲勞強度設計
由彎曲強度的設計公式
≥
⑴ 確定公式內各計算數值
① 小齒輪傳遞的轉矩 =48.6kN•m
確定齒數z
因為是硬齒面,故取z =24,z =i z =3.24×24=77.76
傳動比誤差 i=u=z / z =78/24=3.25
Δi=0.032% 5%,允許
② 計算當量齒數
z =z /cos =24/ cos 14 =26.27
z =z /cos =78/ cos 14 =85.43
③ 初選齒寬系數
按對稱布置,由表查得 =1
④ 初選螺旋角
初定螺旋角 =14
⑤ 載荷系數K
K=K K K K =1×1.07×1.2×1.35=1.73
⑥ 查取齒形系數Y 和應力校正系數Y
查課本由 表10-5得:
齒形系數Y =2.592 Y =2.211
應力校正系數Y =1.596 Y =1.774
⑦ 重合度系數Y
端面重合度近似為 =[1.88-3.2×( )] =[1.88-3.2×(1/24+1/78)]×cos14 =1.655
=arctg(tg /cos )=arctg(tg20 /cos14 )=20.64690
=14.07609
因為 = /cos ,則重合度系數為Y =0.25+0.75 cos / =0.673
⑧ 螺旋角系數Y
軸向重合度 = =1.825,
Y =1- =0.78
⑨ 計算大小齒輪的
安全系數由表查得S =1.25
工作壽命兩班制,8年,每年工作300天
小齒輪應力循環次數N1=60nkt =60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10
大齒輪應力循環次數N2=N1/u=6.255×10 /3.24=1.9305×10
查課本由 表10-20c得到彎曲疲勞強度極限
小齒輪 大齒輪
查課本由 表10-18得彎曲疲勞壽命系數:
K =0.86 K =0.93
取彎曲疲勞安全系數 S=1.4
[ ] =
[ ] =
大齒輪的數值大.選用.
⑵ 設計計算
① 計算模數
對比計算結果,由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數m 大於由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數,按GB/T1357-1987圓整為標准模數,取m =2mm但為了同時滿足接觸疲勞強度,需要按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑d =51.73 來計算應有的齒數.於是由:
z = =25.097 取z =25
那麼z =3.24×25=81
② 幾何尺寸計算
計算中心距 a= = =109.25
將中心距圓整為110
按圓整後的中心距修正螺旋角
=arccos
因 值改變不多,故參數 , , 等不必修正.
計算大.小齒輪的分度圓直徑
d = =51.53
d = =166.97
計算齒輪寬度
B=
圓整的
(二) 低速級齒輪傳動的設計計算
⑴ 材料:低速級小齒輪選用45鋼調質,齒面硬度為小齒輪 280HBS 取小齒齒數 =30
速級大齒輪選用45鋼正火,齒面硬度為大齒輪 240HBS z =2.33×30=69.9 圓整取z =70.
⑵ 齒輪精度
按GB/T10095-1998,選擇7級,齒根噴丸強化。
⑶ 按齒面接觸強度設計
1. 確定公式內的各計算數值
①試選K =1.6
②查課本由 圖10-30選取區域系數Z =2.45
③試選 ,查課本由 圖10-26查得
=0.83 =0.88 =0.83+0.88=1.71
應力循環次數
N =60×n ×j×L =60×193.24×1×(2×8×300×8)
=4.45×10
N = 1.91×10
由課本 圖10-19查得接觸疲勞壽命系數
K =0.94 K = 0.97
查課本由 圖10-21d
按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 ,
大齒輪的接觸疲勞強度極限
取失效概率為1%,安全系數S=1,則接觸疲勞許用應力
[ ] = =
[ ] = =0.98×550/1=517
[ 540.5
查課本由 表10-6查材料的彈性影響系數Z =189.8MP
選取齒寬系數
T=95.5×10 × =95.5×10 ×2.90/193.24
=14.33×10 N.m
=65.71
2. 計算圓周速度
0.665
3. 計算齒寬
b= d =1×65.71=65.71
4. 計算齒寬與齒高之比
模數 m =
齒高 h=2.25×m =2.25×2.142=5.4621
=65.71/5.4621=12.03
5. 計算縱向重合度
6. 計算載荷系數K
K =1.12+0.18(1+0.6 +0.23×10 ×b
=1.12+0.18(1+0.6)+ 0.23×10 ×65.71=1.4231
使用系數K =1
同高速齒輪的設計,查表選取各數值
=1.04 K =1.35 K =K =1.2
故載荷系數
K= =1×1.04×1.2×1.4231=1.776
7. 按實際載荷系數校正所算的分度圓直徑
d =d =65.71×
計算模數
3. 按齒根彎曲強度設計
m≥
一確定公式內各計算數值
(1) 計算小齒輪傳遞的轉矩 =143.3kN•m
(2) 確定齒數z
因為是硬齒面,故取z =30,z =i ×z =2.33×30=69.9
傳動比誤差 i=u=z / z =69.9/30=2.33
Δi=0.032% 5%,允許
(3) 初選齒寬系數
按對稱布置,由表查得 =1
(4) 初選螺旋角
初定螺旋角 =12
(5) 載荷系數K
K=K K K K =1×1.04×1.2×1.35=1.6848
(6) 當量齒數
z =z /cos =30/ cos 12 =32.056
z =z /cos =70/ cos 12 =74.797
由課本 表10-5查得齒形系數Y 和應力修正系數Y
(7) 螺旋角系數Y
軸向重合度 = =2.03
Y =1- =0.797
(8) 計算大小齒輪的
查課本由 圖10-20c得齒輪彎曲疲勞強度極限
查課本由 圖10-18得彎曲疲勞壽命系數
K =0.90 K =0.93 S=1.4
[ ] =
[ ] =
計算大小齒輪的 ,並加以比較
大齒輪的數值大,選用大齒輪的尺寸設計計算.
① 計算模數
對比計算結果,由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數m 大於由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數,按GB/T1357-1987圓整為標准模數,取m =3mm但為了同時滿足接觸疲勞強度,需要按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑d =72.91 來計算應有的齒數.
z = =27.77 取z =30
z =2.33×30=69.9 取z =70
② 初算主要尺寸
計算中心距 a= = =102.234
將中心距圓整為103
修正螺旋角
=arccos
因 值改變不多,故參數 , , 等不必修正
分度圓直徑
d = =61.34
d = =143.12
計算齒輪寬度
圓整後取
低速級大齒輪如上圖:
齒輪各設計參數附表
1. 各軸轉速n
(r/min)
(r/min)
(r/min)
(r/min)
626.09 193.24 84.38 84.38
2. 各軸輸入功率 P
(kw)
(kw)
(kw)
(kw)
3.26 3.04 2.83 2.75
3. 各軸輸入轉矩 T
(kN•m)
(kN•m)
(kN•m)
(kN•m)
49.79 151.77 326.98 307.52
6.傳動軸承和傳動軸的設計
1. 傳動軸承的設計
⑴. 求輸出軸上的功率P ,轉速 ,轉矩
P =2.83KW =84.38r/min
=326.98N.m
⑵. 求作用在齒輪上的力
已知低速級大齒輪的分度圓直徑為
=143.21
而 F =
F = F
F = F tan =4348.16×0.246734=1072.84N
圓周力F ,徑向力F 及軸向力F 的方向如圖示:
⑶. 初步確定軸的最小直徑
先按課本15-2初步估算軸的最小直徑,選取軸的材料為45鋼,調質處理,根據課本 取
輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯軸器處的直徑 ,為了使所選的軸與聯軸器吻合,故需同時選取聯軸器的型號
查課本 ,選取
因為計算轉矩小於聯軸器公稱轉矩,所以
查《機械設計手冊》
選取LT7型彈性套柱銷聯軸器其公稱轉矩為500Nm,半聯軸器的孔徑
⑷. 根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度
① 為了滿足半聯軸器的要求的軸向定位要求,Ⅰ-Ⅱ軸段右端需要制出一軸肩,故取Ⅱ-Ⅲ的直徑 ;左端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取擋圈直徑 半聯軸器與 為了保證軸端擋圈只壓在半聯軸器上而不壓在軸端上, 故Ⅰ-Ⅱ的長度應比 略短一些,現取
② 初步選擇滾動軸承.因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列角接觸球軸承.參照工作要求並根據 ,由軸承產品目錄中初步選取0基本游隙組 標准精度級的單列角接觸球軸承7010C型.
D B
軸承代號
45 85 19 58.8 73.2 7209AC
45 85 19 60.5 70.2 7209B
45 100 25 66.0 80.0 7309B
50 80 16 59.2 70.9 7010C
50 80 16 59.2 70.9 7010AC
50 90 20 62.4 77.7 7210C
2. 從動軸的設計
對於選取的單向角接觸球軸承其尺寸為的 ,故 ;而 .
右端滾動軸承採用軸肩進行軸向定位.由手冊上查得7010C型軸承定位軸肩高度 mm,
③ 取安裝齒輪處的軸段 ;齒輪的右端與左軸承之間採用套筒定位.已知齒輪 的寬度為75mm,為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪,此軸段應略短於輪轂寬度,故取 . 齒輪的左端採用軸肩定位,軸肩高3.5,取 .軸環寬度 ,取b=8mm.
④ 軸承端蓋的總寬度為20mm(由減速器及軸承端蓋的結構設計而定) .根據軸承端蓋的裝拆及便於對軸承添加潤滑脂的要求,取端蓋的外端面與半聯軸器右端面間的距離 ,故取 .
⑤ 取齒輪距箱體內壁之距離a=16 ,兩圓柱齒輪間的距離c=20 .考慮到箱體的鑄造誤差,在確定滾動軸承位置時,應距箱體內壁一段距離 s,取s=8 ,已知滾動軸承寬度T=16 ,
高速齒輪輪轂長L=50 ,則
至此,已初步確定了軸的各端直徑和長度.
5. 求軸上的載荷
首先根據結構圖作出軸的計算簡圖, 確定頂軸承的支點位置時,
查《機械設計手冊》20-149表20.6-7.
對於7010C型的角接觸球軸承,a=16.7mm,因此,做為簡支梁的軸的支承跨距.
傳動軸總體設計結構圖:
(從動軸)
(中間軸)
(主動軸)
從動軸的載荷分析圖:
6. 按彎曲扭轉合成應力校核軸的強度
根據
= =
前已選軸材料為45鋼,調質處理。
查表15-1得[ ]=60MP
〈 [ ] 此軸合理安全
7. 精確校核軸的疲勞強度.
⑴. 判斷危險截面
截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ B無需校核.從應力集中對軸的疲勞強度的影響來看,截面Ⅵ和Ⅶ處過盈配合引起的應力集中最嚴重,從受載來看,截面C上的應力最大.截面Ⅵ的應力集中的影響和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同時軸徑也較大,故不必做強度校核.截面C上雖然應力最大,但是應力集中不大,而且這里的直徑最大,故C截面也不必做強度校核,截面Ⅳ和Ⅴ顯然更加不必要做強度校核.由第3章的附錄可知,鍵槽的應力集中較系數比過盈配合的小,因而,該軸只需膠合截面Ⅶ左右兩側需驗證即可.
⑵. 截面Ⅶ左側。
抗彎系數 W=0.1 = 0.1 =12500
抗扭系數 =0.2 =0.2 =25000
截面Ⅶ的右側的彎矩M為
截面Ⅳ上的扭矩 為 =311.35
截面上的彎曲應力
截面上的扭轉應力
= =
軸的材料為45鋼。調質處理。
由課本 表15-1查得:
因
經插入後得
2.0 =1.31
軸性系數為
=0.85
K =1+ =1.82
K =1+ ( -1)=1.26
所以
綜合系數為: K =2.8
K =1.62
碳鋼的特性系數 取0.1
取0.05
安全系數
S = 25.13
S 13.71
≥S=1.5 所以它是安全的
截面Ⅳ右側
抗彎系數 W=0.1 = 0.1 =12500
抗扭系數 =0.2 =0.2 =25000
截面Ⅳ左側的彎矩M為 M=133560
截面Ⅳ上的扭矩 為 =295
截面上的彎曲應力
截面上的扭轉應力
= = K =
K =
所以
綜合系數為:
K =2.8 K =1.62
碳鋼的特性系數
取0.1 取0.05
安全系數
S = 25.13
S 13.71
≥S=1.5 所以它是安全的
8.鍵的設計和計算
①選擇鍵聯接的類型和尺寸
一般8級以上精度的尺寸的齒輪有定心精度要求,應用平鍵.
根據 d =55 d =65
查表6-1取: 鍵寬 b =16 h =10 =36
b =20 h =12 =50
②校和鍵聯接的強度
查表6-2得 [ ]=110MP
工作長度 36-16=20
50-20=30
③鍵與輪轂鍵槽的接觸高度
K =0.5 h =5
K =0.5 h =6
由式(6-1)得:
<[ ]
<[ ]
兩者都合適
取鍵標記為:
鍵2:16×36 A GB/T1096-1979
鍵3:20×50 A GB/T1096-1979
9.箱體結構的設計
減速器的箱體採用鑄造(HT200)製成,採用剖分式結構為了保證齒輪佳合質量,
大端蓋分機體採用 配合.
1. 機體有足夠的剛度
在機體為加肋,外輪廓為長方形,增強了軸承座剛度
2. 考慮到機體內零件的潤滑,密封散熱。
因其傳動件速度小於12m/s,故採用侵油潤油,同時為了避免油攪得沉渣濺起,齒頂到油池底面的距離H為40mm
為保證機蓋與機座連接處密封,聯接凸緣應有足夠的寬度,聯接表面應精創,其表面粗糙度為
3. 機體結構有良好的工藝性.
鑄件壁厚為10,圓角半徑為R=3。機體外型簡單,拔模方便.
4. 對附件設計
A 視孔蓋和窺視孔
在機蓋頂部開有窺視孔,能看到 傳動零件齒合區的位置,並有足夠的空間,以便於能伸入進行操作,窺視孔有蓋板,機體上開窺視孔與凸緣一塊,有便於機械加工出支承蓋板的表面並用墊片加強密封,蓋板用鑄鐵製成,用M6緊固
B 油螺塞:
放油孔位於油池最底處,並安排在減速器不與其他部件靠近的一側,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔處的機體外壁應凸起一塊,由機械加工成螺塞頭部的支承面,並加封油圈加以密封。
C 油標:
油標位在便於觀察減速器油麵及油麵穩定之處。
油尺安置的部位不能太低,以防油進入油尺座孔而溢出.
D 通氣孔:
由於減速器運轉時,機體內溫度升高,氣壓增大,為便於排氣,在機蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器,以便達到體內為壓力平衡.
E 蓋螺釘:
啟蓋螺釘上的螺紋長度要大於機蓋聯結凸緣的厚度。
釘桿端部要做成圓柱形,以免破壞螺紋.
F 位銷:
為保證剖分式機體的軸承座孔的加工及裝配精度,在機體聯結凸緣的長度方向各安裝一圓錐定位銷,以提高定位精度.
G 吊鉤:
在機蓋上直接鑄出吊鉤和吊環,用以起吊或搬運較重的物體.
減速器機體結構尺寸如下:
名稱 符號 計算公式 結果
箱座壁厚
10
箱蓋壁厚
9
箱蓋凸緣厚度
12
箱座凸緣厚度
15
箱座底凸緣厚度
25
地腳螺釘直徑
M24
地腳螺釘數目
查手冊 6
軸承旁聯接螺栓直徑
M12
機蓋與機座聯接螺栓直徑
=(0.5~0.6)
M10
軸承端蓋螺釘直徑
=(0.4~0.5)
10
視孔蓋螺釘直徑
=(0.3~0.4)
8
定位銷直徑
=(0.7~0.8)
8
, , 至外機壁距離
查機械課程設計指導書表4 34
22
18
, 至凸緣邊緣距離
查機械課程設計指導書表4 28
16
外機壁至軸承座端面距離
= + +(8~12)
50
大齒輪頂圓與內機壁距離
>1.2
15
齒輪端面與內機壁距離
>
10
機蓋,機座肋厚
9 8.5
軸承端蓋外徑
+(5~5.5)
120(1軸)125(2軸)
150(3軸)
軸承旁聯結螺栓距離
120(1軸)125(2軸)
150(3軸)
10. 潤滑密封設計
對於二級圓柱齒輪減速器,因為傳動裝置屬於輕型的,且傳速較低,所以其速度遠遠小於 ,所以採用脂潤滑,箱體內選用SH0357-92中的50號潤滑,裝至規定高度.
油的深度為H+
H=30 =34
所以H+ =30+34=64
其中油的粘度大,化學合成油,潤滑效果好。
密封性來講為了保證機蓋與機座聯接處密封,聯接
凸緣應有足夠的寬度,聯接表面應精創,其表面粗度應為
密封的表面要經過刮研。而且,凸緣聯接螺柱之間的距離不宜太
大,國150mm。並勻均布置,保證部分面處的密封性。
11.聯軸器設計
1.類型選擇.
為了隔離振動和沖擊,選用彈性套柱銷聯軸器.
2.載荷計算.
公稱轉矩:T=9550 9550 333.5
查課本 ,選取
所以轉矩
因為計算轉矩小於聯軸器公稱轉矩,所以
查《機械設計手冊》
選取LT7型彈性套柱銷聯軸器其公稱轉矩為500Nm
Ⅹ 機電一體化技術的專業設置
專業名稱:機電一體化技術
專業代碼:580201
修業年限:三年
學業層次:專科
學業性質:普通高等教育全日制專科
學科門類:製造類
招生對象:本專業招收應往屆高中畢業生、普通中專、職業高中、職業中專畢業生及社會青年,脫產學習,學制三年。
培養目標:培養從事機電一體化設備的使用和技術管理工作的高級技術應用性專門人才。
培養要求:本專業培養德、智、體、美全面發展,具有創業、創新精神和良好職業道德的高等專門人才,掌握機械技術和電氣技術的基礎理論和專業知識;具備相應實踐技能以及較強的實際工作能力,熟練進行機電一體化產品和設備的應用、維護、安裝、調試、銷售及管理的第一線高等技術應用型人才。
培養模式
社會職能
總的培養要求為:熱愛社會主義祖國,擁護黨的基本路線,領會馬克思列寧主義、毛澤東思想、鄧小平理論、「三個代表」重要思想和科學發展觀的基本原理,具有愛國主義、集體主義、社會主義思想和良好的思想品德,在具有必備的基礎理論知識和專門知識的基礎上,重點掌握從事本專業領域實際工作的基本能力和基本技能;具有較快適應生產、建設、管理、服務第一線崗位需要的實際工作能力;具有創新、創業精神、良好的道德和健康的體魄。
思想素質
熱愛社會主義祖國、擁護中國共產黨的領導和中國特色社會主義道路,堅持四項基本原則和改革開放的總方針,,具有科學的世界觀、方法論和正確的人生觀;具有遵紀守法的觀念,良好的思想品德、社會公德和職業道德;具有開拓創新、團結合作、艱苦奮斗的精神和聯系群眾、嚴謹務實的作風;具有為人民服務的高度責任感和為實現現代化而獻身的精神。
知識能力
掌握本專業所必需的制圖、機械、電工電子技術和計算機應用的基本知識和能力。掌握機械加工過程的基礎理論、生產工藝和操作技能。熟練使用AutoCAD等常用的計算機輔助設計軟體繪制各種產品裝配圖和零件圖;能熟練地編制數控機床加工程序,操作普通數控機床加工工件,具有安裝、調試、使用普通數控機床的基本技能;具有分析解決專業生產中的實際問題以及進行科學研究、開發新技術、新工藝、新材料的初步能力。具備現代企業管理的基本知識和初步組織管理和技術指導的能力。具備工科大學生所需的分析計算能力,信息收集與處理能力,以及較好的外語能力。通過國家計算機等級考試和全國英語等級考試(三級水平)。了解本專業和相關學科的發展動態。具有較強的自學能力和創新意識。達到勞動部門頒布的本專業中、高級以上技工的技能水平,並通過考核取得相應的等級證書。通過各門理論和技能課的考試(考核),獲取畢業證書。
身心素質
具有一定的體育運動和衛生、軍事基本知識,掌握體育運動和科學鍛煉身體的方法和基本技能,養成良好的體育鍛煉習慣和生活習慣,達到國家規定的大學生體育合格標准,具有良好的心理素質和健康的體魄。
核心能力
機電一體化設備的安裝、調試、操作、維修和管理。
主幹課程
畢業生產實踐、畢業實習報告、大學物理(專科)、電機與電力拖動(專科)、電路分析基礎(專科)、電氣控制工程(專科)、機械設計基礎(專科)、機械制圖(專科)、計算機應用基礎(專科)、計算機自動控制技術(專科)、科技文獻檢索(專科)、模擬電子技術(專科)、農業生產機械化(專科)、汽車構造(專科)、汽車及拖拉機維修(專科)、數字電子技術(專科)、現代機械測試技術(專科)、現代遠程學習概論、液壓與氣壓傳動技術(專科)、英語Ⅰ、英語Ⅱ、應用寫作(專科)、中國近現代史綱要(專科)、自控理論(專科)。
課程體系
專業核心課程與主要實踐環節:電工與電子技術、機械製造技術、液壓與氣動技術、機電設備控制技術、數控加工工藝與編程、微機原理及應用、可編程式控制制器、測試技術、數控機床故障診斷與維護、CAD實訓、數控機床的編程和操作實訓、機床電器控制實訓、數控加工實訓、液壓與氣動實訓、金工實習、電工電子實習、畢業實習(設計)等,以及各校的主要特色課程和實踐環節。
課程內容
公共課
1.思想道德修養與法律基礎
本課程是以馬列主義、毛澤東思想、鄧小平理論為指導,理論聯系實際地研究大學生成長過程中思想道德修養的客觀規律的一門思想、政治和品德教育的課程。它根據我國社會主義現代化建設對大學生的政治、思想、品德方面的要求,以及大學生在政治觀、人生觀、道德觀方面形成發展的規律和特色,教育大學生加強自身的思想道德修養,努力成為社會主義的建設者和接班人。講授內容:大學生的歷史使命,基本國情和基本路線教育,人生觀教育,道德教育,社會主義民主法制教育。
2.毛澤東思想、鄧小平理論和「三個代表」重要思想
本課程通過簡明扼要地講授馬克思主義的基本觀點,進行馬列主義、毛澤東思想、鄧小平理論、「三個代表」重要思想和科學發展觀教育,使學生明確改革是在新形式下,馬克思主義的基本原理與我國客觀實際的緊密結合,充分發揮馬克思主義教育主陣地主渠道作用,幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀,達到培養「四有」人才的目的。
3.大學英語
培養學生英語聽、說、讀、寫能力,並能在實踐中以英語為工具獲取本專業所需的信息,為進一步提高英語水平打下較為堅實的基礎。
主要內容:語音、語法、筆譯。著重矯正語音、語調,擴大詞彙量,加深基本語法,藉助詞典翻譯一般短文,加強閱讀和筆譯技能的訓練。
4.計算機文化基礎
通過本課程的學習,讓學生掌握計算機基礎知識,Windows2000、Office軟體、資料庫以及Internet網路基礎,其中Office主要介紹Word2000、Excel2000、Powerpoint2000的使用。
5.高等數學
通過學習培養學生用數學分析的方法解決工程問題的能力,為以後學習專業基礎課和專業課以及將來從事工程設計打下良好的基礎。
主要內容:函數、極限與連續、導數和微分、積分及其應用、多元函數的微分、二重積分、三重積分、級數等。
6.普通物理學
通過本課程的教學,使學生掌握物理學的基礎知識,了解物理學的研究方法,初步獲得物理實驗能力,為運用物理知識和數學工具分析和解決實際問題打下基礎。
主要內容:質點力學,剛體轉動,機械振動和機械波,氣體分子運動論,熱力學基礎,真空中靜電場,直流電路,電流的磁場,電磁感應,光學,原子物理學基礎。
7.體育
目的要求:進行體育基本知識的教學和基本技能訓練。使學生掌握正確的運動技能和科學的鍛煉方法,養成體育鍛煉習慣,提高身體素質,達到《國家體育鍛煉標准》,具有從事本專業或其他行業所需要的良好身體素質。
8.形勢教育
本課程是在馬克思主義指導下,分析特定時期社會政治、經濟、思想文化發展趨勢,揭示黨和國家在不同時期的方針政策的基本內容和基本精神的思想政治教育課程。主要目的是幫助學生全面正確地認識國際國內形勢;認識黨和國家面臨的形勢和任務;擁護黨的路線、方針和政策,增強實現改革開放和社會主義現代化建設宏偉目標的信心和社會責任感。
專業基礎課
1.機械制圖
本課程是本專業一門重要的專業基礎課。
目的要求:通過課程的學習,使學生在機械電子工程制圖的投影理論、作圖技巧、方法以及讀圖能力方面得到提高。要求學生掌握基本的投影原理和基本方法,能正確熟練地使用繪圖工具和儀器,能閱讀與繪制一般機器設備的零件圖和中等復雜程度的裝配圖,進一步培養學生的空間想像力和制圖表達能力。
主要內容:包括點、線、面的投影特性與作用;立體及其交線投影分析;組合體的畫法、讀圖、尺寸標注;各種機件的表達方法;零件圖、裝配圖的讀圖與繪制。
2.工程力學
目的要求:讓學生掌握物體的機械運動基本規律及研究方法,解決實際工程中的力學問題,並具有一定的計算能力、分析問題和解決問題能力。
主要內容:各種平面力系的簡化和平衡;空間力系的平衡及重心;桿件在四種基本變形下的應力及強度;變形及剛度問題;組合變形的強度問題;平面壓桿穩定問題;點的運動及剛體平面運動問題;動力學基本規律;定軸轉動微分方程及動靜法。
3.金屬工藝學
目的要求:通過本課程的學習,學生應該掌握常用金屬材料的種類牌號、化學成分、組成性能,掌握鑄、鍛、壓、焊等加工工藝基本原理和應用范圍,能夠合理選用金屬材料並合理擬定熱處理工序和零件熱加工工序。
主要內容:金屬學基礎;熱處理方法;常用金屬材料及其性能、鑄造、鍛壓、焊接等加工知識。
4.C語言程序設計
目的要求:用計算機高級語言進行工業控製程序設計及編程,為CAD、CAM的二次開發打下良好基礎。
主要內容:計算機語言的基本概念,流程圖,語法規則,計算機高級語言程序設計的步驟和方法,其他常用工業控制應用軟體的編制及使用方法。
先修課程:高等數學、計算機文化基礎等。
5.電工技術
目的要求:使學生掌握電工基礎理論,基本知識及在工程實踐中的基本方法和技能,同時為學生學習後繼課程和今後從事技術工作打下必要的基礎。
主要內容:電路的基本概念及基本規律,電路的分析方法;直流電路、正弦交流電路;三相電路;磁路與變壓器;交流電動機;直流電動機;繼電接觸控制線路;工廠供電;電工測量與安全用電。
先修課程:高等數學、普通物理學。
6.電子技術
目的要求:使學生獲得掌握電子技術方面的基本理論、基本知識的基本技能,培養學生具備分析、解決電子技術問題的能力,為學生學習後繼課程奠定基礎。
主要內容:半導體二極體和三極體;基本放大電路;集成運算放大器;正弦波振盪電路;直流穩壓電源;晶閘管及其應用;門電路和組合邏輯電路;觸發器和時序邏輯電路;存儲器和可編程器件;A/D及D/A轉換。
先修課程:高等數學、普通物理、電工技術。
7.機械設計基礎
目的要求:使學生掌握常用機械的工作原理及通用零件的工作特點、設計方法,初步掌握機械零部件設計能力理論知識,再通過機械零件設計綜合訓練及課程設計訓練,達到零部件設計的要求。
主要內容:常用機械的工作原理,連接件的選擇與計算,軸系的工作特點,載荷分析,失效形式及選擇設計。
先修課程:機械制圖、金屬工藝學、工程力學等。
8.公差配合與技術測量
目的要求:通過本課程的學習,學生要掌握公差配合的基本概念及規范,會查用各種國家標准,對零件進行誤差分析,掌握基本測量技能並會檢測常用零部件。
主要內容:機械零件的幾何精度,相互配合以及幾何量的測量技術。
先修課程:工程制圖、高等數學等。
9.計算機輔助繪圖
目的要求:使學生掌握CAD軟體使用方法,能夠運用繪圖軟體進行機械零件圖的設計。
主要內容:AutoCAD軟體繪圖,尺寸標注,符號庫,圖形合成,圖形輸出。
先修課程:機械制圖、計算機文化基礎等。
專業課
1.感測器與檢測技術
目的要求:使學生掌握各類感測器的基本結構,掌握測量中常用的各種感測器的工作原理、主要性能及其特點,使學生合理地選擇和使用感測器,使學生掌握常用感測器的工程設計方法和實驗研究方法。
主要內容:各類感測器的結構,工作原理,選擇及其應用等。
先修課程:電工技術、電子技術、普通物理等。
2.液壓與氣壓傳動
目的要求:通過本課程的學習,使學生掌握液壓與氣壓傳動的基礎知識。掌握各種液壓、氣壓元件的工作原理、特點、應用和選用方法,熟悉各類液壓與氣動基本迴路的功能、組成和應用場合,了解國內外先進技術成果在機械設備中的應用。
主要內容:液壓流體力學基礎,液壓系統常用元件、基本迴路,液壓系統的設計計算,氣壓傳動基本迴路,氣動邏輯系統設計等。
先修課程:工程制圖、工程力學、機械設計基礎等。
3.金屬切削機床與數控機床
目的要求:通過課程的學習,讓學生了解切削機床的基本結構,熟知各類切削機床的用途,掌握數控機床的工作原理、典型結構的故障排除,從而為培養學生的工藝技能和對機床的調試維修奠定一定的基礎。
主要內容:機床傳動的基礎知識,各類機床的性能、用途及主要部件,機床的安裝、使用和調試。數控機床的工作原理、結構特點及使用、調試方法等。
先修課程:機械制圖、機械設計基礎。
4.可編程序控制器原理及應用
目的要求:通過本課程的學習,使學生掌握可編程式控制制器原理在自動控制系統中的應用,培養學生使用可編程式控制制器改造繼電控制系統,維護與管理自動化生產線的基本能力,並對今後從事現代軟生產線控制技術的應用與開發打下良好的基礎。
主要內容:PLC基本原理、PLC的指令系統、梯形圖、功能圖、PLC的應用等。
先修課程:電工技術、電子技術等。
5.機械製造工藝學
目的要求:使學生掌握機械零件加工工藝編制理論和專用夾具的設計方法。
主要內容:機械加工工藝規程制定的基本知識,常見零件的工藝規程的分析和制定,零件加工的質量分析,專用夾具設計理論、定位和夾緊;專用夾具的設計方法和步驟,常用切削機床的夾具設計等。
先修課程:工程制圖、金屬工藝學、機械設計技術、公差配合與測量技術、金屬切削機床與數控機床。
6.單片機原理及應用?
目的要求:通過本課程的學習,使學生掌握單片機的結構、原理,指令系統,掌握單片機的匯編語言程序設計等。能夠獨立設計單片機的硬體線路和編制軟體。
主要內容:單片機相關晶元的結構特點和引腳功能,定址方式及指令系統,應用實例,模擬開發系統的使用。
先修課程:電子技術等。
7.數控原理及編程
目的要求:通過課程的學習,使學生掌握數控系統硬體控制,軟體控制的基本理論和實踐能力及數控機床的編程方法。
主要內容:數控系統的分類及特點,輸入裝置,點位/直線控制,連續切削控制,數控指令及編程。
先修課程:金屬切削機床及數控機床等。
選修課
1.演講與寫作
本課程使學生通過學習,加深對語言的社會本質和交際功能的認識,提高運用祖國語言文字的實際能力,特別是言語交際的實際能力,同時,通過對寫作的強化練習,使學生系統地掌握常用應用文體的寫作理論知識和方法,提高學生在學習、工作和日常生活中實際應用各種文體的寫作能力。
2.音樂與繪畫
通過本課程的學習陶冶學生的藝術修養,培養學生的藝術素質,並且在系統的訓練過程中,培養學生正確的觀察方法和造型能力,為今後的全面發展奠定良好的基礎。
3.大學生就業與創業指導
目的要求:通過本課程的學習,使畢業生樹立正確的擇業觀並調適在擇業過程中可能出現的矛盾心理;掌握一定的求職技巧並轉換角色、適應社會發展對人才的需求;了解就業政策,更好地利用就業指導機構指導自身就業。
主要內容:我國當前的就業形勢、大學生就業政策、就業觀念、就業准備、職業選擇、擇業技巧、創業環境與創業機會、擇業過程中各主要環節的把握、創業者應具備的素質與能力等。
實踐教學
(一)實驗
實驗是使學生進一步理解與鞏固理論知識,開發學生智能,培養學生的動手能力,分析問題、解決問題能力的重要環節。在本專業課程中,計算機文化基礎、普通物理、工程力學、金屬工藝學、C語言程序設計、計算機輔助設計、電工技術、電子技術、公差配合與技術測量,微機原理,液壓與氣壓傳動,可編程式控制制器,單片機原理及應用,數控原理及編程,數控機床的使用與維修,感測器等課程都要開設實驗課,成績要記入學生成績冊。
(二)教學實習
教學實習是為了使學生更好地學好專業課,在專業基礎課和專業課學習期間開設的實習。主要包括:金工實習、電工實習、到工廠參觀實習各種機電設備的運行等。每次實習完畢,學生要寫出完整、合理的實習報告,成績記入學生成績冊。
(三)生產實習
生產實習是專業課教學過程中在專業課結束後進行的實習,是學生學好專業課的必要手段。本專業的生產實習是讓學生親自參加機電設備的安裝、調試、操作、參與管理組織,並在實習過程中,培養學生的組織紀律觀念、集體主義觀念、艱苦創業觀念、職業道德觀念等。
生產實習成績單獨列入成績冊,其成績評定如下:
實習效果分+實習態度分。
實習效果分——實習結束後,有實習單位出題考核得分。
實習態度分——由實習單位和帶隊老師給學生打分。
(四)課程設計
課程設計是某門專業課結束後,在老師指導下,學生運用所學基礎理論和基本技能,進行某課題設計的綜合性訓練環節。課題由教師根據課程情況和生產需要制定。在設計過程中,要注意使學生進一步理解運用基礎理論,尤其要注意啟發、培養學生分析問題、解決問題的能力及創造力。
職業領域
可設置的專業方向:機械電子技術、機械製造與計算機控制、機器人應用、機電設備及自動化、數控機床使用和維修、數控設備管理和維護。
從業方向
就業面向:機械製造工藝設計與實施、工裝設計與實施、機電一體化設備的管理和維護、數控機床的編程和操作等工作。
深造領域
機電一體化專業是一個寬口徑專業,適應范圍很廣,學生在校期間除學習各種機械、電工電子、計算機技術、控制技術、檢測感測等理論知識外,還將參加各種技能培訓和國家職業資格證書考試,充分體現重視技能培養的特點。學生畢業後主要面向珠江三角洲各企業、公司,從事加工製造業,家電生產和售後服務,數控加工機床設備使用維護,物業自動化管理系統,機電產品設計、生產、改造、技術支持,以及機電設備的安裝、調試、維護、銷售、經營管理等等。
應用領域
數控機床
1、匯流排式、模塊化、緊湊型的結構,即採用多CPU、多主匯流排的體系結構。
2、開放性設計,即硬體體系結構和功能模塊具有層次性、兼容性、符合介面標准,能最大限度地提高用戶的使用效益。
3、智能化設計。系統能提供面向車間的編程技術和實現二、三維加工過程的動態模擬,並引入在線診斷、模糊控制等智能機制。
4、能實現多過程、多通道控制,即具有一台機床同時完成多個獨立加工任務或控制多台和多種機床的能力,並將刀具破損檢測、物料搬運、機械手等控制都集成到系統中去。
5、以單板、單片機作為控制機,加上專用晶元及模板組成結構緊湊的數控裝置。
製造系統
計算機集成製造系統。計算機集成製造系統打破原有部門之間的界線,以製造為基幹來控制「物流」和「信息流」,實現從經營決策、產品開發、生產准備、生產實驗到生產經營管理的有機結合。企業集成度的提高可以使各種生產要素之間的配置得到更好的優化,各種生產要素的潛力可以得到更大的發揮。
智能製造系統
柔性製造系統。柔性製造系統是計算機化的製造系統,主要由計算機、數控機床、機器人、料盤、自動搬運小車和自動化倉庫等組成。特別適於多品種、中小批量、設計更改頻繁的離散零件的批量生產。
工業機器人
被廣泛應用的為第3代機器人即智能機器人,具有多種感知功能,可進行復雜的邏輯思維、判斷和決策,在作業環境中獨立行動,與第5代計算機關系密切。