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絞車傳動裝置的設計本科畢業論文

發布時間:2023-05-10 13:12:07

『壹』 設計絞車傳動裝置的單級圓柱齒輪減速器。

由於裝置用於運輸機,原動機為電動機,所以工作情況系數為 ,
計算轉矩為
所以考慮選用彈性柱銷聯軸器TL4(GB4323-84) 材料HT200
公稱轉矩
軸孔直徑 ,
軸孔長 ,
裝配尺寸
半聯軸器厚
([1]P163表17-3)(GB4323-84
三、第二個聯軸器的設計計算
由於裝置用於運輸機,原動機為電動機,所以工作情況系數為 ,
計算轉矩為
所以選用彈性柱銷聯軸器TL10(GB4323-84)
其主要參數如下:
材料HT200
公稱轉矩
軸孔直徑
軸孔長 ,
裝配尺寸
半聯軸器厚
([1]P163表17-3)(GB4323-84
減速器附件的選擇
通氣器
由於在室內使用,選通氣器(一次過濾),採用M18×1.5
油麵指示器
選用游標尺M16
起吊裝置
採用箱蓋吊耳、箱座吊耳
放油螺塞
選用外六角油塞及墊片M16×1.5
潤滑與密封
一、齒輪的潤滑
採用浸油潤滑,由於低速級周向速度為,所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑,取為35mm。
二、滾動軸承的潤滑
由於軸承周向速度為,所以宜開設油溝、飛濺潤滑。
三、潤滑油的選擇
齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利,考慮到該裝置用於小型設備,選用L-AN15潤滑油。
四、密封方法的選取
選用凸緣式端蓋易於調整,採用悶蓋安裝骨架式旋轉軸唇型密封圈實現密封。
密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為(F)B25-42-7-ACM,(F)B70-90-10-ACM。
軸承蓋結構尺寸按用其定位的軸承的外徑決定

『貳』 設計絞車傳動裝置(含展開式二級斜齒圓柱齒輪減速器)

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『叄』 求一份畢業設計論文,機械製造與自動化專業,現在要畢業論文!我實在沒招了,所以求助大家幫忙!

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『肆』 電動絞車中的蝸桿蝸輪減速器的課程設計

機械設計課程設計說明書

前言
課程設計是考察學生全面在掌握基本理論知識的重要環節。根據學院的教學環節,在2006年6月12日-2006年6月30日為期三周的機械設計課程設計。本次是設計一個蝸輪蝸桿減速器,減速器是用於電動機和工作機之間的獨立的閉式傳動裝置。本減速器屬單級蝸桿減速器(電機——聯軸器——減速器——聯軸器——帶式運輸機),本人是在周知進老師指導下獨立完成的。該課程設計內容包括:任務設計書,參數選擇,傳動裝置總體設計,電動機的選擇,運動參數計算,蝸輪蝸桿傳動設計,蝸桿、蝸輪的基本尺寸設計,蝸輪軸的尺寸設計與校核,減速器箱體的結構設計,減速器其他零件的選擇,減速器的潤滑等和A0圖紙一張、A3圖紙三張。設計參數的確定和方案的選擇通過查詢有關資料所得。
該減速器的設計基本上符合生產設計要求,限於作者初學水平,錯誤及不妥之處望老師批評指正。

設計者:殷其中
2006年6月30日

參數選擇:
總傳動比:I=35 Z1=1 Z2=35
捲筒直徑:D=350mm
運輸帶有效拉力:F=6000N
運輸帶速度:V=0.5m/s
工作環境:三相交流電源
有粉塵
常溫連續工作
一、 傳動裝置總體設計:
根據要求設計單級蝸桿減速器,傳動路線為:電機——連軸器——減速器——連軸器——帶式運輸機。(如圖2.1所示) 根據生產設計要求可知,該蝸桿的圓周速度V≤4——5m/s,所以該蝸桿減速器採用蝸桿下置式見(如圖2.2所示),採用此布置結構,由於蝸桿在蝸輪的下邊,嚙合處的冷卻和潤滑均較好。蝸輪及蝸輪軸利用平鍵作軸向固定。蝸桿及蝸輪軸均採用圓錐滾子軸承,承受徑向載荷和軸向載荷的復合作用,為防止軸外伸段箱內潤滑油漏失以及外界灰塵,異物侵入箱內,在軸承蓋中裝有密封元件。 圖2.1
該減速器的結構包括電動機、蝸輪蝸桿傳動裝置、蝸輪軸、箱體、滾動軸承、檢查孔與定位銷等附件、以及其他標准件等。

二、 電動機的選擇:
由於該生產單位採用三相交流電源,可考慮採用Y系列三相非同步電動機。三相非同步電動機的結構簡單,工作可靠,價格低廉,維護方便,啟動性能好等優點。一般電動機的額定電壓為380V
根據生產設計要求,該減速器捲筒直徑D=350mm。運輸帶的有效拉力F=6000N,帶速V=0.5m/s,載荷平穩,常溫下連續工作,工作環境多塵,電源為三相交流電,電壓為380V。
1、 按工作要求及工作條件選用三相非同步電動機,封閉扇冷式結構,電壓為380V,Y系列
2、 傳動滾筒所需功率
3、 傳動裝置效率:(根據參考文獻《機械設計課程設計》 劉俊龍 何在洲 主編 機械工業出版社 第133-134頁表12-8得各級效率如下)其中:
蝸桿傳動效率η1=0.70
攪油效率η2=0.95
滾動軸承效率(一對)η3=0.98
聯軸器效率ηc=0.99
傳動滾筒效率ηcy=0.96
所以:
η=η1•η2•η33•ηc2•ηcy =0.7×0.99×0.983×0.992×0.96 =0.633
電動機所需功率: Pr= Pw/η =3.0/0.633=4.7KW
傳動滾筒工作轉速: nw=60×1000×v / ×350
=27.9r/min
根據容量和轉速,根據參考文獻《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社 第339-340頁表附表15-1可查得所需的電動機Y系列三相非同步電動機技術數據,查出有四種適用的電動機型號,因此有四種傳動比方案,如表3-1:
表3-1
方案 電動機型號 額定功率
Ped kw 電動機轉速 r/min 額定轉矩
同步轉速 滿載轉速
1 Y132S1-2 5.5 3000 2900 2.0
2 Y132S-4 5.5 1500 1440 2.2
3 Y132M2-6 5.5 1000 960 2.0
4 Y160M-8 5.5 750 720 2.0

綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格和減速器的傳動比,可見第3方案比較適合。因此選定電動機機型號為Y132M2-6其主要性能如下表3-2:
表3-2
中心高H 外形尺寸
L×(AC/2+AD)×HD 底角安裝尺寸
A×B 地腳螺栓孔直徑K 軸身尺寸
D×E 裝鍵部位尺寸
F×G×D
132 515×(270/2+210)×315 216×178 12 38×80 10×33×38
四、運動參數計算:
4.1蝸桿軸的輸入功率、轉速與轉矩
P0 = Pr=4.7kw
n0=960r/min
T0=9.55 P0 / n0=4.7×103=46.7N .m
4.2蝸輪軸的輸入功率、轉速與轉矩
P1 = P0•η01 = 4.7×0.99×0.99×0.7×0.992 =3.19 kw
nⅠ= = = 27.4 r/min
T1= 9550 = 9550× = 1111.84N•m
4.3傳動滾筒軸的輸入功率、轉速與轉矩
P2 = P1•ηc•ηcy=3.19×0.99×0.99=3.13kw
n2= = = 27.4 r/min
T2= 9550 = 9550× = 1089.24N•m
運動和動力參數計算結果整理於下表4-1:
表4-1
類型 功率P(kw) 轉速n(r/min) 轉矩T(N•m) 傳動比i 效率η
蝸桿軸 4.7 960 46.75 1 0.679
蝸輪軸 3.19 27.4 1111.84 35
傳動滾筒軸 3.13 27.4 1089.24

五、蝸輪蝸桿的傳動設計:
蝸桿的材料採用45鋼,表面硬度>45HRC,蝸輪材料採用ZCuA110Fe3,砂型鑄造。
以下設計參數與公式除特殊說明外均以參考由《機械設計 第四版》 邱宣懷主編 高等教育出版社出版 1996年 第13章蝸桿傳動為主要依據。
具體如表3—1:

表5—1蝸輪蝸桿的傳動設計表
項 目 計算內容 計算結果
中心距的計算
蝸桿副的相對滑動速度
參考文獻5第37頁(23式) 4m/s<Vs<7m/s
當量摩擦
系數 4m/s<Vs<7m/s
由表13.6取最大值

選[ ]值
在圖13.11的i=35的線上,查得[ ]=0.45
[ ]=0.45

蝸輪轉矩

使用系數 按要求查表12.9

轉速系數

彈性系數 根據蝸輪副材料查表13.2

壽命系數

接觸系數 按圖13.12I線查出

接觸疲勞極限 查表13.2

接觸疲勞最小安全系數 自定

中心距

傳動基本尺寸
蝸桿頭數
Z1=1
蝸輪齒數模數

m=10
蝸桿分度圓 直徑


蝸輪分度圓
直徑
mm

蝸桿導程角
表13.5

變位系數 x=(225-220)/10=0.5 x=0.5
蝸桿齒頂圓 直徑 表13.5
mm

蝸桿齒根圓 直徑 表13.5
mm

蝸桿齒寬
mm

蝸輪齒根圓直徑
mm

蝸輪齒頂圓直徑(吼圓直徑)
mm

蝸輪外徑
mm

蝸輪咽喉母圓半徑

蝸輪齒寬 B =82.5

B=82mm
mm

蝸桿圓周速度
=4.52 m/s

相對滑動速度
m/s

當量摩擦系數 由表13.6查得

輪齒彎曲疲勞強度驗算
許用接觸應力

最大接觸應力

合格
齒根彎曲疲勞強度 由表13.2查出

彎曲疲勞最小安全系數 自取

許用彎曲疲勞應力

輪齒最大彎曲應力

合格
蝸桿軸擾度驗算
蝸桿軸慣性矩

允許蝸桿擾度

蝸桿軸擾度

合格
溫度計算
傳動嚙合效率

攪油效率 自定

軸承效率 自定

總效率

散熱面積估算

箱體工作溫度
此處取 =15w/(m²c)

合格
潤滑油粘度和潤滑方式
潤滑油粘度 根據 m/s由表13.7選取

潤滑方法 由表13.7採用浸油潤滑

六、蝸桿、蝸輪的基本尺寸設計
6.1蝸桿基本尺寸設計
根據電動機的功率P=5.5kw,滿載轉速為960r/min,電動機軸徑 ,軸伸長E=80mm
軸上鍵槽為10x5。
1、 初步估計蝸桿軸外伸段的直徑
d=(0.8——10) =30.4——38mm
2、 計算轉矩
Tc=KT=K×9550× =1.5×9550×5.5/960=82.1N.M
由Tc、d根據《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社第334頁表14-13可查得選用HL3號彈性柱銷聯軸器(38×83)。
3、 確定蝸桿軸外伸端直徑為38mm。
4、 根據HL3號彈性柱銷聯軸器的結構尺寸確定蝸桿軸外伸端直徑為38mm的長度為80mm。
5、 由參考文獻《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社的第305頁表10-1可查得普通平鍵GB1096—90A型鍵10×70,蝸桿軸上的鍵槽寬 mm,槽深為 mm,聯軸器上槽深 ,鍵槽長L=70mm。
6、 初步估計d=64mm。
7、 由參考文獻《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社第189頁圖7-19,以及蝸桿上軸承、擋油盤,軸承蓋,密封圈等組合設計,蝸桿的尺寸如零件圖1(蝸桿零件圖)
6.2蝸輪基本尺寸表(由參考文獻《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社第96頁表4-32及第190頁圖7-20及表5—1蝸輪蝸桿的傳動設計表可計算得)
表6—1蝸輪結構及基本尺寸
蝸輪採用裝配式結構,用六角頭螺栓聯接( 100mm),輪芯選用灰鑄鐵 HT200 ,輪緣選用鑄錫青銅ZcuSn10P1+* 單位:mm

a=b C x B
160 128 12 36 20 15 2 82
e n

10 3 35 380 90º 214 390 306

七、蝸輪軸的尺寸設計與校核
蝸輪軸的材料為45鋼並調質,且蝸輪軸上裝有滾動軸承,蝸輪,軸套,密封圈、鍵,軸的大致結構如圖7.1:

圖7.1 蝸輪軸的基本尺寸結構圖

7.1 軸的直徑與長度的確定
1.初步估算軸的最小直徑(外伸段的直徑)
經計算D6>51.7>100mm
又因軸上有鍵槽所以D6增大3%,則D6=67mm
計算轉矩
Tc=KT=K×9550× =1.5×9550×3.19/27.4=1667.76N.M<2000 N.M
所以蝸輪軸與傳動滾筒之間選用HL5彈性柱銷聯軸器65×142,
因此 =65m m
2.由參考文獻《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社的第305頁表10-1可查得普通平鍵GB1096—90A型鍵20×110,普通平鍵GB1096—90A型鍵20×70,聯軸器上鍵槽深度 ,蝸輪軸鍵槽深度 ,寬度為 由參考文獻《機械設計基礎》(下冊) 張瑩 主編 機械工業出版社 1997年的第316頁—321頁計算得:如下表:
圖中表注 計算內容 計算結果
L1 (由參考文獻《機械設計課程設計》 劉俊龍 何在洲 主編 機械工業出版社第182頁表15-1查得滾動軸承6216的基本結構) L1=25
L2 自定 L2=20
L3 根據蝸輪 L3=128
L4 自定 L4=25
L5 (由參考文獻《機械設計課程設計》 劉俊龍 何在洲 主編 機械工業出版社第182頁表15-1查得滾動軸承6216的基本結構) L5=25
L6 自定 L6=40
L7 選用HL5彈性柱銷聯軸器65×142 L7=80
D1 (由參考文獻《機械設計課程設計》 劉俊龍 何在洲 主編 機械工業出版社第182頁表15-1查得滾動軸承6216的基本結構) D1=80
D2 便於軸承的拆卸 D2=84
D3 根據蝸輪 D3=100
D4 便於軸承的拆卸 D4=84
D5 自定 D5=72
D6 D6>51.7>100mm
又因軸上有鍵槽所以D6增大3%,則D6=67mm D6=67
7.2軸的校核
7.2.1軸的受力分析圖

圖7.1
X-Y平面受力分析

圖7.2
X-Z平面受力圖:

圖7.3

水平面彎矩
1102123.7

521607

97 97 119

圖7.4
垂直面彎矩 714000

圖7.5
436150.8
合成彎矩

1184736.3
714000
681175.5

圖7.6
當量彎矩T與aT
T=1111840Nmm
aT=655985.6Nmm

圖7.7

7.2.2軸的校核計算如表5.1
軸材料為45鋼, , ,
表7.1
計算項目 計算內容 計算結果
轉矩

Nmm

圓周力 =20707.6N

=24707.6N

徑向力
=2745.3N

軸向力 =24707.6×tan 20º
Fr =8992.8N
計算支承反力
=1136.2N

=19345.5N

垂直面反力
=4496.4N
水平面X-Y受力圖 圖7.2
垂直面X-Z受力 圖7.3
畫軸的彎矩圖
水平面X-Y彎矩圖 圖7.4

垂直面X-Z彎矩圖 圖7.5

合成彎矩 圖7.6

軸受轉矩T T= =1111840Nmm
T=1111840Nmm
許用應力值 表16.3,查得

應力校正系數a a=

a=0.59
當量彎矩圖
當量彎矩 蝸輪段軸中間截面
=947628.6Nmm
軸承段軸中間截面處
=969381.2Nmm

947628.6Nmm
=969381.2Nmm

當量彎矩圖 圖7.7
軸徑校核

驗算結果在設計范圍之內,設計合格
軸的結果設計採用階梯狀,階梯之間有圓弧過度,減少應力集中,具體尺寸和要求見零件圖2(蝸輪中間軸)。
7.3裝蝸輪處軸的鍵槽設計及鍵的選擇
當軸上裝有平鍵時,鍵的長度應略小於零件軸的接觸長度,一般平鍵長度比輪轂長度短5—10mm,由參考文獻1表2.4—30圓整,可知該處選擇鍵2.5×110,高h=14mm,軸上鍵槽深度為 ,輪轂上鍵槽深度為 ,軸上鍵槽寬度為 輪轂上鍵槽深度為
八、減速器箱體的結構設計
參照參考文獻〈〈機械設計課程設計》(修訂版) 鄂中凱,王金等主編 東北工學院出版社 1992年第19頁表1.5-1可計算得,箱體的結構尺寸如表8.1:

表8.1箱體的結構尺寸
減速器箱體採用HT200鑄造,必須進行去應力處理。
設計內容 計 算 公 式 計算結果
箱座壁厚度δ =0.04×225+3=12mm
a為蝸輪蝸桿中心距 取δ=12mm
箱蓋壁厚度δ1 =0.85×12=10mm
取δ1=10mm
機座凸緣厚度b b=1.5δ=1.5×12=18mm b=18mm
機蓋凸緣厚度b1 b1=1.5δ1=1.5×10=15mm b1=18mm
機蓋凸緣厚度P P=2.5δ=2.5×12=30mm P=30mm
地腳螺釘直徑dØ dØ==20mm dØ=20mm
地腳螺釘直徑d`Ø d`Ø==20mm d`Ø==20mm
地腳沉頭座直徑D0 D0==48mm D0==48mm
地腳螺釘數目n 取n=4個 取n=4
底腳凸緣尺寸(扳手空間) L1=32mm L1=32mm
L2=30mm L2=30mm
軸承旁連接螺栓直徑d1 d1= 16mm d1=16mm
軸承旁連接螺栓通孔直徑d`1 d`1=17.5 d`1=17.5
軸承旁連接螺栓沉頭座直徑D0 D0=32mm D0=32mm
剖分面凸緣尺寸(扳手空間) C1=24mm C1=24mm
C2=20mm C2=20mm
上下箱連接螺栓直徑d2 d2 =12mm d2=12mm
上下箱連接螺栓通孔直徑d`2 d`2=13.5mm d`2=13.5mm
上下箱連接螺栓沉頭座直徑 D0=26mm D0=26mm
箱緣尺寸(扳手空間) C1=20mm C1=20mm
C2=16mm C2=16mm
軸承蓋螺釘直徑和數目n,d3 n=4, d3=10mm n=4
d3=10mm
檢查孔蓋螺釘直徑d4 d4=0.4d=8mm d4=8mm
圓錐定位銷直徑d5 d5= 0.8 d2=9mm d5=9mm
減速器中心高H H=340mm H=340mm
軸承旁凸台半徑R R=C2=16mm R1=16mm
軸承旁凸台高度h 由低速級軸承座外徑確定,以便於扳手操作為准。 取50mm
軸承端蓋外徑D2 D2=軸承孔直徑+(5~5.5) d3 取D2=180mm
箱體外壁至軸承座端面距離K K= C1+ C2+(8~10)=44mm K=54mm
軸承旁連接螺栓的距離S 以Md1螺栓和Md3螺釘互不幹涉為准盡量靠近一般取S=D2 S=180
蝸輪軸承座長度(箱體內壁至軸承座外端面的距離) L1=K+δ=56mm L1=56mm
蝸輪外圓與箱體內壁之間的距離 =15mm
取 =15mm

蝸輪端面與箱體內壁之間的距離 =12mm
取 =12mm

機蓋、機座肋厚m1,m m1=0.85δ1=8.5mm, m=0.85δ=10mm m1=8.5mm, m=10mm
以下尺寸以參考文獻《機械設計、機械設計基礎課程設計》 王昆等主編 高等教育出版社 1995年表6-1為依據
蝸桿頂圓與箱座內壁的距離 =40mm
軸承端面至箱體內壁的距離 =4mm
箱底的厚度 20mm
軸承蓋凸緣厚度 e=1.2 d3=12mm 箱蓋高度 220mm 箱蓋長度
(不包括凸台) 440mm
蝸桿中心線與箱底的距離 115mm 箱座的長度
(不包括凸台) 444mm 裝蝸桿軸部分的長度 460mm
箱體寬度
(不包括凸台) 180mm 箱底座寬度 304mm 蝸桿軸承座孔外伸長度 8mm
蝸桿軸承座長度 81mm 蝸桿軸承座內端面與箱體內壁距離 61mm

九、減速器其他零件的選擇
經箱體、蝸桿與蝸輪、蝸輪軸以及標准鍵、軸承、密封圈、擋油盤、聯軸器、定位銷的組合設計,經校核確定以下零件:
表9-1鍵 單位:mm
安裝位置 類型 b(h9) h(h11) L9(h14)
蝸桿軸、聯軸器以及電動機聯接處 GB1096-90
鍵10×70 10 8 70
蝸輪與蝸輪軸聯接處 GB1096-90
鍵25×110 25 14 110
蝸輪軸、聯軸器及傳動滾筒聯接處 GB1096-90
鍵20×110 20 12 110
表9-2圓錐滾動軸承 單位:mm
安裝位置 軸承型號 外 形 尺 寸
d D T B C
蝸 桿 GB297-84
7312(30312) 60 130 33.5 31 26
蝸輪軸 GB/T297-94
30216 80 140 28.25 26 22

表9-3密封圈(GB9877.1-88) 單位:mm
安裝位置 類型 軸徑d 基本外徑D 基本寬度
蝸桿 B55×80×8 55 80 8
蝸輪軸 B75×100×10 75 100 10

表9-4彈簧墊圈(GB93-87)
安裝位置 類型 內徑d 寬度(厚度) 材料為65Mn,表面氧化的標准彈簧墊圈
軸承旁連接螺栓 GB93-87-16 16 4
上下箱聯接螺栓 GB93-87-12 12 3

表9-5擋油盤
參考文獻《機械設計課程設計》(修訂版) 鄂中凱,王金等主編 東北工學院出版社 1992年第132頁表2.8-7
安裝位置 外徑 厚度 邊緣厚度 材料
蝸桿 129mm 12mm 9mm Q235

定位銷為GB117-86 銷8×38 材料為45鋼

十、減速器附件的選擇
以下數據均以參考文獻《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社的P106-P118
表10-1視孔蓋(Q235) 單位mm
A A1 A。 B1 B B0 d4 h
150 190 170 150 100 125 M 8 1.5

表10-2吊耳 單位mm
箱蓋吊耳 d R e b
42 42 42 20
箱座吊耳 B H h
b
36 19.2 9..6 9 24

表10-3起重螺栓 單位mm
d D L S d1

C d2 h
M16 35 62 27 16 32 8 4 2 2 22 6

表10-4通氣器 單位mm
D d1 d2 d3 d 4 D a b s
M18×1.5 M33×1.5 8 3 16 40 12 7 22
C h h1 D1 R k e f
16 40 8 25.4 40 6 2 2

表10-5軸承蓋(HT150) 單位mm
安 裝
位 置 d3 D d 0 D0 D2 e e1 m D4 D5 D6 b1 d1
蝸桿 10 130 11 155 180 12 13 35.5 120 125 127 8 80
蝸輪軸 10 140 11 165 190 12 13 20 130 135 137 10 100
表10-6油標尺 單位mm

d1 d2 d3 h a b c D D1
M16 4 16 6 35 12 8 5 26 22
表10-7油塞(工業用革) 單位mm
d D e L l a s d1 H
M1×1.5 26 19.6 23 12 3 17 17 2

十一、減速器的潤滑
減速器內部的傳動零件和軸承都需要有良好的潤滑,這樣不僅可以減小摩擦損失,提高傳動效率,還可以防止銹蝕、降低雜訊。
本減速器採用蝸桿下置式,所以蝸桿採用浸油潤滑,蝸桿浸油深度h大於等於1個螺牙高,但不高於蝸桿軸軸承最低滾動中心。
蝸輪軸承採用刮板潤滑。
蝸桿軸承採用脂潤滑,為防止箱內的潤滑油進入軸承而使潤滑脂稀釋而流走,常在軸承內側加擋油盤。
1、《機械設計課程設計》(修訂版) 鄂中凱,王金等主編 東北工學院出版社 1992年
2、《機械設計 第四版》 邱宣懷主編 高等教育出版社出版 1996年
3、《機械設計、機械設計基礎課程設計》 王昆等主編 高等教育出版社 1995年
4、《機械設計課程設計圖冊》(第三版) 龔桂義主編 高等教育出版社 1987年
5、《機械設計課程設計指導書》(第二版) 龔桂義主編 高等教育出版社 1989年
6、簡明機械設計手冊(第二版) 唐金松主編 上海科學技術出版社 2000年
《機械設計課程設計》 劉俊龍 何在洲 主編 機械工業出版社 1993年
《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社1989
《機械設計 第四版》 邱宣懷主編 高等教育出版社出版 1996年

『伍』 求一篇機電一體化畢業論文以下為題

我就有資料,你可以參考下

『陸』 求機械設計絞車傳動裝置 捲筒圓周力F/N=8500 捲筒轉速n/(r/min)=50

絞車傳動裝置

『柒』 機械設計畢業論文怎麼寫的

機械畢業論文格式範例 第一、構成項目 畢業論文包括以下內容: 封面、內容提要與關鍵詞、目錄、正文、注釋、附錄、參考文獻。其中「附錄」視具體情況安排,其餘為必備項目。如果需要,可以在正文前加「引言」,在參考文獻後加「後記」。 第二、各項目含義 (1)封面 封面由文頭、論文標題、作者、學校名稱、專業、年級、指導教師、日期等項內容組成。 (2)內容提要與關鍵詞 內容提要是論文內容的概括性描述,應忠實於原文,字數控制在300字以內。關鍵詞是從論文標題、內容提要或正文中提取的、能表現論文主題的、具有實質意義的詞語,通常不超過7個。 (3)目錄 列出論文正文的一二級標題名稱及對應頁碼,附錄、參考文獻、後記等對應的頁碼。 (4)正文 正文是論文的主體部分,通常由緒論(引論)、本論、結論三個部分組成。這三部分在行文上可以不明確標示。 (5).注釋 對所創造的名詞術語的解釋或對引文出處的說明,注釋採用腳注形式。 (6)附錄 附屬於正文,對正文起補充說明作用的信息材料,可以是文字、表格、圖形等形式。 (7)參考文獻 作者在寫作過程中使用過的文章、著作名錄。 4、畢業論文格式編排 第一、紙型、頁邊距及裝訂線 畢業論文一律用國家標准A4型紙(297mmX210mm)列印。頁邊距為:天頭(上)30mm,地腳(下)25mm,訂口(左)30mm,翻口(右)25mm。裝訂線在左邊,距頁邊10mm。 第二、版式與用字 文字、圖形一律從左至右橫寫橫排,1.5倍行距。文字一律通欄編輯,使用規范的簡化漢字。忌用繁體字、異體字等其他不規範字。 第三、論文各部分的編排式樣及字體字型大小 (1)文頭 封面頂部居中,小二號行楷,頂行,居中。固定內容為「成都中醫葯大學本科畢業論文」。 (2)論文標題 小一號黑體。文頭居中,按小一號字體上空一行。(如果加論文副標題,則要求:小二號黑體,緊挨正標題下居中,文字前加破折號) 論文標題以下的行距為:固定值,40磅。 (3)作者、學院名稱、專業、年級、指導教師、日期 項目名稱用小三號黑體,後填寫的內容處加下劃線標明,8個漢字的長度,所填寫的內容統一用三號楷體,各佔一行,居中對齊。下空兩行。 (4)內容提要及關鍵詞 詳細請參考: http://www.cnjijia.com/shownews.asp?id=656 我是中國機械加工網( www.cnjijia.com )站長,很高興為您解答問題。

『捌』 機械設計方面畢業論文

機械設計的水平對產品的質量、性能、研發時間和經濟效益等有直接或間接的影響。下文是我為大家整理的關於機械設計方面畢業論文的範文,歡迎大家閱讀參考!

機械設計方面畢業論文篇1

淺談機械零部件設計的新思路

摘 要:機械零部件設計是人類為了實現某種預期目標而進行的一種創造性活動,是人們以長期經驗積累為基礎,通過力學、數學建模及試驗等所形成的經驗公式、圖表、標准及規范作為依據運用條件性計算或類比等方法進行設計。傳統設計有很多局限性,因此筆者提出了機械零部件設計的新思路。

關鍵詞:機械;零部件;設計;新思路

機械零部件設計的傳統模式是採用手工計算及繪圖,雖然現在已有不少設計人員使用了計算機繪圖但基本上還停留在計算機繪圖的初級階段段有將計算機在機械零部件設計的優化方面的優勢充分發揮出來,就使設計的准確性較差池因為設計思路的老套化,使在生產過程中不斷地出現問題設計不斷地修改、修正就使其效率更低。

1、設計核心思想――創新思維

1.1運用創造思維

設計者的創造力是多種能力、個性和心理特徵的綜合表現,包括觀察力、記憶力、想像力、思維力、表達力、自控力、文化修養、理想信念、意志性格、興趣愛好等因素。它是社會前進、科技進步的基本動力之一,其中想像力和思維力是創造力的核心,它是將觀察、記憶所得信息有控制地進行加工變換,創造表達出新成果的整個創造活動的中心。設計者不是把設計工作當成例行公事,而是時刻保持強烈的創新願望和沖動,掌握必要創新方法,加強學習和鍛煉啟覺開發創造力,成為一個符合現代設計需要的創新人才。創造力的開發可從培養設計人員的創新意識、提高創新能力、士曾加創新實踐等方面進行。

1.2運用發散思維

發散思維又稱輻射思維,是以欲解決的問題為中心,思維者打破常規,從不同方向,多角度、多層次地考慮問題。通過提出各種不同的解決問題的途徑求出多種不同的答案,才從中選出最優解決方案的思維方式。例如若提出“將兩個零部件聯結在一起”的問題,常規的辦法有焊接、膠接、鉚接、捆綁、螺栓連接等各種各樣的常規方式。但運用發散思維思考以後,就可得到利用電磁力、摩擦力、壓合力、抽真空、冷凍等等方法。利用發散思維可能會找到更好的更優化的解決問題的方法。發散思維是創造性思維的主要形式之一在技術創新和方案設計中具有重要的意義。

1.3運用創新思維

創新思維是建立在各類常規思維基礎上的。人腦在外界信息激勵下,將各種信息重新綜合集成產生新的結果的思維活動過程就是創新思維。機械零部件設計的過程是創新的過程。設計者應打破常規思維的慣例追求新的功能原理、新方案、新結構、新造型、新材料、新工藝等在求異和突破中體現創新。

2、科學地進行機械零部件設計

2.1把握機械零部件設計的主要內容

機械零部件設計是機械設計的重要組成部分,是機械總體設計的基礎。機械設備中的各種機構和構件及它的各種運動功能,都是通過機械零部件的精心設計、繪制出零部件的加工製造圖和各部件的裝配圖再通過機械製造過程中的精細加工及各合格零部件的組合裝配得以實現了機械設備的設計功能。

機械零部件設計的主要內容包括:根據機械設備方案設計和總體設計的要求陰確零部件的工作要求、性能、參數等,選擇零部件的構形、材料、精度等,進行失效分析和工作能力計算,畫出零部件圖和部件裝配圖。機械產品整機應滿足由零部件設計所決定的機械零部件的綜合質量對強度、剛度、壽命、耐磨性、耐熱性、振動穩定性、精度、加工及裝配工藝性、維修、生產成本等方面的要求,還要滿足雜訊控制、防腐性能、不污染環境等環境保護要求和安全要求等。

2.2嚴格計算機械零部件的失效形式

機械零部件由於各種原因不能正常工作而失效,其失效形式主要有斷裂、表面壓碎、表面點蝕、塑性變形、過度彈性變形、共振、過熱及過度磨損等。故在設計零部件時應首先進行零部件的失效分析預估失效的可能性採取相應措施,其中包括理論計算及計算準則。

常用的計算準則如下:一是強度准則。強度是機械零部件抵抗斷裂、表面疲勞破壞或過大塑性變形等失效的能力;二是剛度准則。剛度是指零部件在載荷的作用下,抵抗彈性變形的能力;三是振動穩定性准則。對於高速運動或剛度較小的機械,在工作時應避免發生共振;四是耐熱性准則。為了保證零部件在高溫下正常工作,應合理設計其結構及合理選擇材料,必要時須採用有效的降溫措施;五是耐磨性准則。耐磨性是指相互接觸並運動零部件的工作表面抵抗磨損的能力。當零部件過度磨損後,將會導致零部件失效報廢。只有綜合考慮才能最大可能地避免零部件的失效。

2.3正確選擇機械零部件表面粗糙度

表面粗糙度是反映零部件表面微觀幾何形狀誤差的一個重要技術指標,是檢驗零部件表面質量的主要依據;其選擇的合理與否,直接關繫到產品的質量、使用壽命和生產成本。在機械零部件設計工作中表面粗糙度的選擇應用最廣的是類比法,此法簡便、迅速、有效。最常用的是與公差等級相適應的表面粗糙度。

在實際應用中,對於不同類型的機器,其零部件在相同尺寸公差的條件下對表面粗糙度的要求是有差別的。這就是配合的穩定性問題。對於不同類型的機器,其零部件的配合穩定性和互換性的要求是不同的。故在設計工作中,表面粗糙度的選擇歸根到底還是必須從實際出發,全面衡量零部件的表面功能和工藝經濟性才能作出合理的選擇。

2.4全面優化機械零部件設計方法

要充分運用機械學理論和方法包括機構學、機械動力學、摩擦學、機械結構強度學、傳動機械學等及計算機輔助分析的不斷發展,對設計的關鍵技術問題能作出很好的處理,一系列新型的設計准則和方法正在形成。計算機輔助設計(CAD)是把計算機技術引入設計過程環節,用計算機完成選型、計算、繪圖及其他作業的現代設計方法。

CAD技術促成機械零部件設計發生巨大的變化並成為現代機械設計的重要組成部分。目前,CAD技術向更深更廣的方向發展,主要表現為:基於專家系統的智能CAD;CAD系統集成化,CAD與CAM(計算機輔助製造)的集成系統(CAD/CAM);動態三維造型技術;基於並行工程面向製造的設計技術(DFM);分布式網路CAD系統。

參考文獻:

[1]王月強:《現代機械產品的零部件設計創新研究》[J]交通世界(建養.機械),2012(06)

[2]謝志坤/路平/史科科/劉伯聰:《輕量化技術在機床設計中的應用》[J]製造技術與機床,2012(12)

機械設計方面畢業論文篇2

機械設計製造自動化探討

摘要:本文對機械自動化與傳統的機械製造技術進行了比較分析,指出了智能化的機械設計製造成為發展趨勢。機械自動化在機械製造上具有低成本、高效率和多功能的有點,能夠滿足人民生活和生產的多元化需求。本文中論述了機械自動化的設計的原理、優點與效益以及發展方向。

關鍵詞:機械製造自動化原則發展方向

1 機械製造自動化符合設計的原則

1.1 滿足對機器的功能要求。

任何一種產品的開發都是為了滿足人們某種需求為目的的,不同的產品具有不同的性能。任何機械設計都要能夠對輸入的物質、能量和信息進行處理,輸出需要的物質、信息和能量。機械自動化系統也應該具有這種功能,能夠對物質、信息和能量進行處理。機械自動化系統包括和機電一體化產品和機電一體化技術的內容,作為產品, 又包含著設計、 製造和特定的功能以滿足使用要求,而功能是由其內部有機聯系的結構所決定的。

1.2利用先進技術不斷創新。

根據產品或系統的功能不同,可對產品或系統進行分類。以物料搬運、加工為主,輸入物質、能量和信息,經過加工處理,主要輸出改變了位置和形態的物質系統稱為加工機。以能量轉換為主,輸入能量和信息,輸出不同能量的系統,稱為動力機,其中輸出機械能的為原動機。以信息處理為主,輸入信息和能量,主要輸出某種信息。

機械自動化系統除了具備上述必須的主功能外,還應具備其它內部功能,即 控制功能、動力功能、檢測功能、構造功能。基於上述的功能構成原理,既有利於設計或分析各種機械自動化的產品,又有利於開拓思路,便於創造發明和創新。

2 機械自動化系統的優點與效益

2.1生產能力和工作質量提高。

機械自動化產品具有信息自動控制和自動處理的功能,其檢測的精度和靈敏度有很大的提高,通過自動化控制系統能夠保證機械的能按照計劃完成動作,使製造過程不受操作者主觀因素的影響,保證最佳的工作質量和較高的產品合格率。同時,由於機械自動化產品實現了工作自動化,所以生產力大大提高。

2.2使用安全性和可靠性提高。

機械自動化系統都有報警、監視、診斷和保護等功能。如果在工作中遇到過流、過壓、過載、短路等電力故障時,能夠自動停止工作,保護機械設備的完好,避免或減少人身事故,提高了設備的安全性。機械自動化產品由於採用電子元器件,減少了機械產品中的可動構件和磨損部件,從而使其具有較高的靈敏度和可靠性,故障率降低,壽命得到了延長。

2.3調整和維修方便,使用性能改善。

機械自動化產品在安裝調試時,可通過改變控製程序來實現工作方式的改變,以適應不同用戶對象的需要以及現場參數變化的需要。這些控製程序可通過多種手段輸入到機械自動化產品的控制系統中,而不需要改變產品中的任何部件和零件。對於具有存儲功能的機械自動化產品,可以事先存入若干套不同的執行程序,然後根據不同的工作對象,給定一個代碼信號輸入,即可按指定的預定程序進行自動工作。機械自動化產品的自動化檢驗和自動監視功能可對工作過程中出現的故障自動採取措施,使工作恢復正常。

2.4改善勞動條件,有利於自動化生產。

機械自動化產品自動化程度高,是知識密集型和技術密集型產品,是將人們從繁重的體力勞動中解放出來的重要途徑,可以加速工廠自動化、辦公自動化、農業自動化、交通自動化甚至是家庭自動化,從而可促進我國四個現代化的實現。

3機械設計製造及其自動化的發展方向

3 .1智能化。

智能化是21 世紀機械自動化技術發展的一個重要發展方向。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智慧、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混飩動力學等新思想、新方法。模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得更高的控制目標。誠然,使機械自動化產品具有低級智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。

3.2模塊化。

模塊化是一項重要而又艱巨的工程。 由於機械自動化產品種類和生產廠家繁多, 研製和開發具有標准機械介面、電氣介面、動力介面、環境介面的機械自動化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研製集減速、智能減速、 電動機於一體的動力單元, 具有視覺、 圖像處理、 識別和測距等功能的控制單元以及各種能完成典型操作的機械裝置。 這樣, 可利用標准單元迅速開發出新的產品,同時也可擴大生產規模。

3.3網路化。

網路技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育以及人們日常生活帶來了巨大的變革。各種網路將全球經濟、生產連成一體,企業間的競爭也趨於全球化。機械自動化的新產品一旦研製出來,只要其功能獨到,質量可靠,很快會暢銷全球。由於網路化的普及,基於網路的各種遠程式控制制和監測技術方興未艾,而遠程式控制制的終端設備本身就是機械自動化產品。現場匯流排和區域網技術使家用電器網路化已成大勢。

3.4微型化。

微型化指的是機械自動化向微觀領域發展的趨勢。國外將其稱為微電子機械繫統,或微機械自動化系統,泛指幾何尺寸不超過1 cm3的機械自動化產品,並向微米、納米級發展。微機械自動化產品體積小、耗能少、運動靈活, 在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。微機械自動化發展的瓶頸在於微機械技術,微機械自動化產品的加工採用精細加工技術,即超精密技術,它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。

4結論

現代機械自動化在設計和製造上具有多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義,所以機械的設計、製造都是圍繞著機械自動化來進行的。機械自動化技術所面臨的共性關鍵技術是感測檢測技術、信息處理技術、伺服驅動技術、自動化控制技術、介面技術、精密機械技術及系統總體技術等。設計人員不能只熱衷於技術引進,不能僅僅安心於作為新技術的傳播者, 而應該作為新技術產業化的創造者,為機電一體化技術發展開辟廣闊的天地。

參考文獻:

[1]吳俊松.機械設計製造及其自動化的發展方向[J].黑龍江科技信息,2013(11):45-46.

[2]羅碧龍.機械設計製造及其自動化發展方向的研究[J].科技與企業,2013(8):105-106.

[3]劉超.我國機械設計製造及其自動化發展方向研究[J].河南科技,2013(6):66-67.

『玖』 機械設計畢業論文

基於UG的模塊化機械設計方法研究
摘 要]本文採用模塊化設計思想和UG二次開發技術,解決了用UG軟體進行機械設計時,許多常用件需要多次重
新設計的問題。常用件模塊以菜單的方式結合在UG軟體中,這具有良好的可擴充性和可移植性。
[關鍵詞]模塊化設計 機械設計 UG二次開發
Unigraphics(簡稱UG)是美國EDS公司推出的CAD/
CAM/CAE一體化軟體。它的內容涉及到平面工程制圖、三維
造型、裝配、製造加工、逆向工程、工業造型設計、注塑模具設計、
鈑金設計、機構運動分析、數控模擬、渲染和動化模擬、工業標准
交互傳輸、有限元分析等十幾個模塊。近年來UG發展迅速,已
廣泛應用於多個領域,更是進行兄歷機械設計的常用軟體。雖然UG
功能非常強大,但在進行機械產品設計的時候經常會遇到一些
標准件以外的常用件,若每次對它們均從頭開始設計,則要做大
量的重復性工作。為了提高勞動生產率,降低設計成本,將已經
廣泛應用於電子、計算機、建築等領域的模塊化設計思想引用到
機械設計中,形成基於UG的模塊化機械設計。
1模塊化機械設計
1.1模塊及模塊化的概念
模塊是一組具有同一功能和結合要素(指聯接部位的形狀、
尺寸、連接件間的配合或嚙合等),但性能、規格或結構不同卻能
互換的單元。模塊化則是指在對產品進行市場預測、功能分析的
基礎上劃分並設計出一系列通用的功能模塊,然後根據用戶的
要求,對模塊進行選擇和組合,以構成不同功能或功能相同但性
能不同、規格不同的產品。
1.2模塊化機械設計相關性
模塊化設計所依賴的是模塊的組合,即結合面,又稱為接
口。為了保證不同功能模塊的組合和相同功能模塊的互換,模塊
應具有可組合性和可互換性兩個特徵。這兩個特徵主要體現在
介面上,必須提高模塊標准化、通用化、規格化的程度。對於模塊
化機械設計,可見其關鍵是怎樣劃分模塊,這里主要通過綜合考
慮零部件在功能、幾何、物理上存在的相關性來劃分模塊。
(1)功能相關性零部件之間的功能相關性是指在模塊劃分
時,將那些為實現同一功能的零部件聚在一起構成模塊,這有助
於提高模塊的功能獨立性。
(2)幾何相關性零部件之間的幾何相關性是指零部件之間
的空間、幾何關繫上的物理聯接、緊固、尺寸、垂直度、平等度和
同軸度等幾何關系。
(3)物理相關性零部件之間的物理相關性是指零部件之間
存在著能量流、信息流或物料流的傳遞物理關系。
1.3模塊化機械設計的優羨肆搜點
模塊化機械設計在技術上和經濟上都具有明顯的優點,經
理論分析和實踐證明,其優越性主要體現在下述幾方面:
(1)可使現在機械工業得到振興,並向高科技產業發展;
(2)減輕機械產品設計、製造及裝配專業技術人員的勞動強
度;
(3)模塊化機械產品質量高、成本低,並且妥善解決了多品
種小批量加工所帶來的製造方面的問題;
(4)有利於企業根據市場變化,採用先進技術改造產品、開
發新產品;
(5)縮短機械產品的設計、製造和供貨期限,以贏得用戶;
(6)模塊化機械產品互換性強,便於維修。
2模塊化機械設計在UG中的實現
2.1總體構思
在用UG進行機械設計時,為了將常用件模塊化,首先要把
常用件的三雹輪維模型表達出來。對於系列產品,可按照成組技術的
原理進行分類,一組相似的常用件建立一個三維模型,即所謂的
三維模型樣板。根據UG參數化設計思想,一個三維模型樣板可
認為是一組尺寸不同、結構相似的系列化零部件的基本模型。把
眾多的三維模型樣板按類分開,每一類放在一個集合里,這樣每
類都形成了一個三維模型樣板的模塊庫。為了使模塊庫與UG
的集成環境有機地結合在一起,把每個模塊庫都以圖標的方式
放在用戶菜單上,以方便調用。為了實現這一總體構思,綜合運
用了UG/Open MenuScript、UG/Open Ulstyler、UG/Open
API、Visual C++等UG二次開發技術,其程序流程圖如圖1
2.2模塊庫菜單設計
為了與UG菜單交互界面風格保持一致,模塊庫採用了分
級式下拉菜單,下拉菜單通過UG/Open MenuScript模塊開發
實現。即利用MenuScript提供的UG菜單腳本語言,編寫成擴
展名為「.men」的文本文件,將其放在用戶目錄下的/startup目
錄內,通過設定UG的環境變數,UG在啟動時會自動載入用戶
菜單文件。為了方便用戶調用時快速檢索到所要的常用件三維
模型樣板,將下拉菜單的最大深度設計為3級,且每一條下拉菜
單最多不超過15個按鈕。末級菜單上每一個按鈕對應一個常用
件三維模型樣板名稱,點擊末級菜單按鈕即調出創建相應產品
的三維模型樣板對話框。
2.3三維模型樣板對話框設計
利用UG/Open Ulstyle製作UG風格的對話框,按照模型
樣板的參數生成包含數據輸入框、文本框、按鈕、圖片等控制項的
對話框。在對話框上部顯示零配件圖片,在對話框左上角顯示對
話框標題,在UG系統窗口左下角顯示操作提示信息,這樣可以
使用戶很方便地設計或選用常用件三維模型,三維模型樣板對
話框設計完成後,生成擴展名為「.dlg」文件。所有對話框都有6
種基本同調函數,分別是Apply按鈕的回調函數,Back按鈕的
回調函數、Cancel按鈕的回調函數、OK按鈕的回調函數、對話
框構造函數和對話框析構函數。其中對話框構造函數在UG構
建對話框完成之後、用戶應用程序執行之前調用,將常用件三維
模型的常用規格及技術要求顯示到信息窗口,供用戶創建產品
時作參考。對話框析構函數在UG用戶對話框關閉時調用,程序
編寫時利用它進行關閉、清除信息窗口以及釋放申請的內存空
間等操作。
2.4應用程序動態鏈接庫(*.dll)創建
UG/Open API應用程序是用C/C++語言編寫的,它除了
能夠在UG的環境下對UG進行功能調用外,還能在程序中實
現軟體的文件管理、流程式控制制、數據傳輸、窗口調用、數值計算等
C/C++語言支持的全部功能,使用非常靈活。UG/Open API
應用程序牽涉到UG提供的頭文件(*.h)、庫文件(*.dll)及
以C/C++語言編程環境,需要對Visual C++編譯環境進行
設置,下面給出了Visual C++6.0編譯環境設置方法及動態
鏈接庫的創建過程:
(1)建立一個空的動態鏈接庫工程。
(2)配置程序頭文件(*.h)、庫文件(*.dll)的目錄路徑。
其中頭文件包括UG頭文件,Visual C++6.0庫文件。
(3)將對話框生成的C語言源文件模板文件*.template.c
添加到Project中。
(4)編制應用程序。進入對話框回調函數內部進行程序編
制,定義變數及UG對象,運用C/C++語言和UG/Open API
函數進行參數化建模設計。
(5)生成動態鏈接庫(*.dll)文件。UG啟動時會自動載入
動態鏈接庫文件,供用戶菜單調用。
3結束語
隨著裝備製造業的飛速發展,產品種類急劇增多且結構日
趨復雜,只有產品設計周期不斷縮短,才能夠滿足企業激烈競爭
的需要。用UG軟體進行模塊化機械設計符合機械產品快速設
計的理念,符合裝備製造業的發展需要,是機械設計的發展方向
之一,具有較高的實用價值和經濟價值。
參考文獻
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技2006,33,2
[4]董正衛田立中付宜利UG/Open API編程基礎[M]北
京清華大學出版社,2002

『拾』 機械設計方面畢業論文例文參考

隨著社會的進步,工業的發展,我國機械製造業得到了巨大的發展。下文是我為大家整理的關於機械設計方面畢業論文例文參考的內容,歡迎大家閱讀參考!

機械設計方面畢業論文例文參考篇1

淺析大型機械駕駛室減振設計

摘要:本文概述了工程機械減振技術的發展概況,並以大型機械的駕駛室減振設計為背景,探討了發動機懸置設計的基本原則,並對發動機減振的布置的力學特性進行分析,最後提出了以駕駛室模態試驗為基礎來檢驗現有類型的駕駛室的結構弱點檢驗和構件加強的方法。

關鍵詞:機械 駕駛室 減振設計

1、概述

工程機械在水利工程、道路施工、礦山等場合得到大量的使用,其性能的可靠性直接影響到工程建設的正常開展。這類機械的設計時通常採用靜態設計,設計理念上更多的是考慮機械的強度、耐久性等和機械的工作性質直接相關因素。但從實際使用情況來看,國產的大型工程機械普遍存在著施工過程中振動過大的問題,這將間接影響設備的抗疲勞特性和操作人員的舒適性和操作的穩定性。

由於工程機械的工作環境惡劣,車體結構的振動問題更加明顯,直接影響到駕駛員的舒適性和駕駛的安全性。因此對於大型工程機械而言,控制車體振動尤其是駕駛室的振動,尋求有效的減震設計方法,對於提高駕駛員的舒適度和車體駕駛室構件的疲勞壽命都是有重要意義的。大型工程機械的振動控制問題是個非常復雜的問題,本文將這一問題縮小到駕駛室的減振設計上,主要通過發動機懸置位置的優化設計,以及基於模態分析和被動隔振理論來降低駕駛室的振動效應。

早期的汽車發動機減振方法是利用硫化橡膠,但硫化橡膠在耐油和耐高溫方面表現不夠理想。20世紀40年代設計出了液壓懸置裝置來降低發動機的振幅,並取得了較好的使用效果。但液壓懸置減振裝置在高頻激勵下會出現動態硬化的問題,已經逐漸不適應汽車發動機減振的要求。

上述幾類減振方式都屬於被動減振技術,在此基礎上,隨著發動機減振技術的進步,半主動減振技術開始應用到發動機減振中,這類減振技術的代表作是半主動控制式液壓懸置裝置,這類減振技術的應用最為廣泛。盡管後來又出現了由被動減振器、激振器等所構成的主動減振技術,這一技術能夠較好的實現降噪性能,但結構非常復雜,在惡劣工作環境下的工程車輛較少使用。

在工程車輛駕駛室的舒適度設計方面,主要所依據的是動態舒適性理論,用以評價駕駛人員在駕駛室振動的條件下對主觀舒適程度。從駕駛員所承受的振動來源來看,主要是受發動機的周期性振動和來自於路面的隨機激勵。其傳遞機理較為復雜,跟發動機、駕駛室、座椅等的減振都有關系。因此為便於分析,本文中只針對駕駛室的減振問題展開研究。

2、大型工程機械駕駛室的減振設計

如前文所述,駕駛室的振源激勵主要來自於路面和發動機及其傳動機構。來自於路面的振源激勵具有很大的隨機性,要進行理論分析非常困難。加之在需要使用大型工程機械的場合機械的運動速度一般都較慢,隨之產生的路面激振頻率較低。因此相比之下,大型機械的發動機在運行時一直都處在高速運轉狀態,由此產生的激振頻率很高,也更容易導致構件的疲勞損壞,實踐證明發動機及其附件的疲勞損壞主要是由發動機周期激振力產生的交變應力引起的。從物理背景來看,工程機械的駕駛室所受到的振動激勵主要來從車架傳遞到台架,駕駛室的振動行為屬於被動響應。為了便於分析,將駕駛室的隔振系統進行簡化,以單自由度彈簧阻尼系統來對駕駛室受到振動激勵過程進行分析。

2.1發動機的懸置設計

發動機在工作過程中的振動原因主要是不平衡力和力矩,這類振動不僅會引起車架的的振動,也會形成較強烈的雜訊,不僅會影響到構件的使用壽命也會影響駕駛員的舒適度。要緩解發動機振動所造成的負面影響,採用懸置的設計方式是比較有效的途徑,其實現方式是在動力總成和車架之間加入彈性支承元件。懸置設計方式的理論基礎是發動機解耦理論,通過解除發動機六個自由度解耦,改變發動機的支撐位置,從而實現發動機自由度間振動耦合的解除。

此外,需要配合使用解除耦合後的各自由度方向的剛度與相應的阻尼系數,但應注意在解耦之後振動最強的自由度方向的共振控制,可應用主動隔振理論來確定減震器的剛度和阻尼系數。採用合適的剛度和阻尼系數的目的在於控制發動機懸置系統的減振區域。

具體到懸置設計的細節方面,主要是確定發動機支撐的數目和相應的布置位置。在考慮發動機動力總成懸置系統的支撐數目時,考慮的因素包括承重量和激振力兩大類。在設計時通常都會依據車輛類型的不同選擇三點或者四點支撐方式。對於大型機械而言,在實踐中一般都會採用四點支撐的方式,本文中作為算例的發動機屬於某型重型挖掘機的發動機。因此採用經典的四點支撐。其支撐位置選擇在飛輪端和風扇端,上述兩個位置分別設置兩個對稱的支撐點,採用支撐對稱的目的在於後期解耦方便。從布置的方式上看,主要有平置、匯聚和斜置三種典型布置方式,具體採用哪種方式取決於發動機周圍附屬配件的布局方式以及車架所能提供的空間有關。本文中不重點討論減振支撐的布置方式,因此仍然採用平置式的減振布置方式。

2.2懸置系統的動力學分析

為減少研究成本,在支撐的材料上選用橡膠減振器。由前節所述,由於採用的是四個平置式的橡膠減震器,因此可以在進行力學分析時將其簡化為三個互相垂直的彈簧阻尼系統,從而可以構建一個發動機主動隔振的力學模型。

2.3駕駛室模態試驗

在上述基本力學分析的基礎上,進一步採用駕駛室模態試驗的方法來檢驗整個駕駛室的減振效果,其目的在於掌握駕駛室的動態特性和找出駕駛室結構上的薄弱部位,同時以試驗為基礎還可以調整駕駛室減震器的系數匹配,減小駕駛室的整體振動響應。在試驗時以快速傅里葉變換為以及,測量激振力和振動響應之間的關系,從而得到二者之間的傳遞函數,而模態分析的目的是通過實現來實現傳遞函數的曲線擬合和確定結構的模態參數。本試驗中採用LMS模態測試分析軟體,駕駛室所受的激振用力錘激振器來模擬。

在試驗時用力錘敲擊駕駛室從而製造出1-200HZ脈沖信號。通過記錄下在不同激振頻率下駕駛室結構的反應來確定駕駛室各個構件的強度,以及應該避免的激振頻率。在得到這些基礎數據後可為後續的駕駛室減振設計的選擇懸置系統的減振區域的臨界值,使得駕駛室所有構件的固有頻率都能夠位於減振器的減振區域內,從而起到抑制駕駛室結構的振動響應。

參考文獻

[1]司愛國.輪式裝載機行駛穩定系統開發與研究[D].北京:北京科技大學碩士學位論文.

[2]王敏.輕卡動力總成懸置系統的隔振性能[D].合肥:合肥工業大學碩士學位論文.

機械設計方面畢業論文例文參考篇2

淺談機械的可靠性設計

【摘要】本文主要敘述機械可靠性設計的一些基本內容,在此基礎上進一步的分析了機械可靠性的優化設計,以及重點的分析了機械可靠性設計的穩健設計,希望能夠對我國的機械可靠性設計發展有所幫助。

【關鍵詞】機械可靠性設計;發展沿革;優化設計;穩健設計

引言:20世紀40年代的時候出現了可靠性設計思想,這種思想主要是將安全度作為主題所研究的可靠性理論,這項技術出現後在理論學術界以及實際工程界都有了很大的關注度,相關的理論以及方式也是不斷的出現。比如:M onte C arlo 模擬法 、矩方法和以矩方法為基礎的可靠性理論、響應面法、支持向量機法 、最大熵方法、隨機有限元法和非概率分析方法等這些理論設計到了靜強設計、疲勞強度設計、有限壽命設計的各個方面,對於結構系統、機構系統、震動系統等有這可靠性的研究。

1.機械可靠性設計的概述

在產品質量中可靠性是其最為主要的指標以及最重要的技術指標,工程界對於這一點也是越來越重視。在產品的設計、研製、裝配、調試等各個環節中可靠性都有著一定的關聯性,所以說在概率統計理論的基礎上要加大其的推廣認識,這樣對於原本傳統的相關問題能夠很好的解決點,同時將產品質量提升上去而且使得產品成本有所降低。經過多年的發展,可靠性技術的不斷發展,使得機械可靠性以及設計方式出現了很好的種類,但是就具體的實質來說,大致的分為數學模型法以及物流原因方式兩種。

數學模型法就是通過某種實驗數據所得概率統計為基礎,逐漸的劃分為兩點,第一點為時間范疇中所涉及的量是可靠性質的,也是就是說因為依據某種規律在時間變動下,疲勞壽命以及耗損失都是在一定的范圍之內的;第二種為,將某種偶然因素所發生結果所表現的可靠性,主要是因為不定期所出現的偶然因素所波動的,都是通過概率可靠性對於隨機事件計算的,也會發展為兩個方面:第一種是對模型法或者相關擴展方式,這樣的方式主要是對於產品實效原因產生與產品上應力大於產品本身的強度,所以說應力概率是低於可靠度強度的,第二種為隨即過程中或者是隨機場不超出規定水準的概率。

2.可靠性優化設計

2.1可靠性優化設計的基本理論

無論是什麼樣的機械產品,在最開始的方案構建到後期的生產製造實施,都是需要經過一個設計過程的,但是現在計算不斷發展,新的知識、新的材料、新的手工藝、新的會計不斷的出現,使得機械產品日益在完善,這就是所謂的知識成就了技術、技術成就了產品時間。使得研究的時間越來越短,但是結構確實越來越復雜,這樣的情況下顧客對於產品功能、性能、質量、或者是相關服務都有著很大的要求。

這樣的趨勢下,對於設計整個過程要加大進度,設計周期要縮短。同時需要注意的是,對於設計是不是能夠完善來說,產品的力學性能或者是使用價值、製造成本都是有著一定行的影響的,但是對於產品企業的工作質量或者是僅僅效果也是有著相對影響的,所以說,如何將設計質量提升上去,設計理論怎麼發展下去,設計技術怎麼做到更好,設計過程怎麼才能加快嫉妒,都是現在機械設計中所研究的重要問題。

60年代的時候是機械優化設計發展最為迅速的時候,將數學規劃以及計算機技術這兩種結合在一起。所謂的數學規劃理念在現在已經是不斷的成熟起來,計算機技術也是高速的發展和廣泛的使用中,在工程設計中為最普遍使用優化設計提供相關理論以及方式。

國家能源以及相關資源的是否被合理使用都受到了產品最佳、最可靠性的問題影響,通過使用最佳或者是最可靠性設計能夠得到小體積、輕質量、節能材料的產品,同時這樣產品有著一定的可靠性,機械產品所進行優化設計的主要目標就是根據一定的預期點或者是安全需要,通過一種最優化的形式將產品展示處理,在進行設計的同時需要將各種載荷隨機性考慮到位,同時不能忽略的是結構參數的隨機性,這兩點對於產品都有著一定性能的影響。

所謂的可靠性優化設計是指質量、成本、可靠度這三方面的,將產品的總體可靠度進行一定的性能約束優化,將所出現的問題合理安全性的相結合,這樣也是在結構布局或者是產品質量有保證情況,使得產品有了最大化的可靠度。

2.2近年來可靠性優化設計發展

最近的30年內,機械設計領域中,因為科技的融入使得現代化設計方式以及相關的科學方式不斷的出現,在可靠性設計或者是優化設計方面一定有著很高的水準,但是就單方面來說,無論是可靠性設計或者是優化設計,都不能很好的將其所具備的巨大潛力展示出來。一點是因為可靠性設計和優化設計是不相同的,在機械產品經過可靠性設計之後,不能將其工作性能或者是參數達到最為優秀的一點,還有一點是因為優化設計所包含的不是可靠性設計,機械產品要是在不可靠性情況下所進行的優化設計,不能保證產品在一定的條件下或者是時間內,能夠將所規定的功能很好的完成,有的時候也許會出現一定的事故,這樣直接都有著經濟損失。

除此之外,因為機械產品有著很多的設計參數,要是對於多個設計參數進行確定的時候,單純的可靠性設計就不是這樣有地位了,所以在進行可靠性優化設計研究的前提下,要將機械產品可靠性要求先保證,同時保證所運行的環境是最佳的工作性能以及參數,將可靠性或者是優化性設計很好的結合在一起,然後在發展研究設計,才能得出最為優秀的設計方式。

2.2關於可靠性的穩健設計

產品質量是企業贏得用戶的關鍵因素 。任何一種產品,它的總體質量一般可分為用戶質量if't-部質量)和技術質量(內部質量)。前者是指用戶所能感受到、見到、觸到或聽到的體現產品優劣的一些質量特性 ;後者是指產品在優良的設計和製造質量下達到理想功能 的穩健性。穩健設計作為一種低成本和高質量的設計思想和方法,對產 品性能、質量和成本綜合考慮,選擇出最佳設計,不僅可以提高產品的質量,而且可以降低成本。在機械產 品設計中,正確地應用穩健設計的理論與方法可以使產品在製造和使用中,或是在規定的壽命期 問內當設計因素發生微小變化時都能保證產品質量的穩定 。

結束語:總而言之,對於機械的可靠性設計而言,設計人員應該根據實際,做出最優的設計,只有這樣的設計才能將可靠性或者是優化設計巨大潛力發揮出來,將兩點所具有的優勢已近特長全部發揮出來,才能達到產品最佳以及最可靠點,這樣的設計有著最為先進和最實用的設計特點,才能最好的達到預定的目標,和保證在設計中的機械產品的質量以及經濟效益。

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