⑴ 一种小型机械装置的设计
可以做个浮动装置 ,若果是需要卸力 则可设计个卸力装置
⑵ 机械原理课程设计
这样的问题 ,没有一百积分是没人回答的
⑶ 机械设计课程设计
设计目的:
通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用,培养结构设计,计算能力,熟悉一般的机械装置设计过程。
(二)
传动方案的分析
机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要,是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外,还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。
本设计中原动机为电动机,工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动,第一级传动为带传动,第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。
带传动承载能力较低,在传递相同转矩时,结构尺寸较其他形式大,但有过载保护的优点,还可缓和冲击和振动,故布置在传动的高速级,以降低传递的转矩,减小带传动的结构尺寸。
齿轮传动的传动效率高,适用的功率和速度范围广,使用寿命较长,是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。
减速器的箱体采用水平剖分式结构,用HT200灰铸铁铸造而成。
二、传动系统的参数设计
原始数据:运输带的工作拉力F=0.2 KN;带速V=2.0m/s;滚筒直径D=400mm(滚筒效率为0.96)。
工作条件:预定使用寿命8年,工作为二班工作制,载荷轻。
工作环境:室内灰尘较大,环境最高温度35°。
动力来源:电力,三相交流380/220伏。
1
、电动机选择
(1)、电动机类型的选择: Y系列三相异步电动机
(2)、电动机功率选择:
①传动装置的总效率:
=0.98×0.99 ×0.96×0.99×0.96
②工作机所需的输入功率:
因为 F=0.2 KN=0.2 KN= 1908N
=FV/1000η
=1908×2/1000×0.96
=3.975KW
③电动机的输出功率:
=3.975/0.87=4.488KW
使电动机的额定功率P =(1~1.3)P ,由查表得电动机的额定功率P = 5.5KW 。
⑶、确定电动机转速:
计算滚筒工作转速:
=(60×v)/(2π×D/2)
=(60×2)/(2π×0.2)
=96r/min
由推荐的传动比合理范围,取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’ =3~6。取V带传动比I’ =2~4,则总传动比理时范围为I’ =6~24。故电动机转速的可选范围为n’ =(6~24)×96=576~2304r/min
⑷、确定电动机型号
根据以上计算在这个范围内电动机的同步转速有1000r/min和1500r/min,综合考虑电动机和传动装置的情况,同时也要降低电动机的重量和成本,最终可确定同步转速为1500r/min ,根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y132S-4 ,满载转速 1440r/min 。
其主要性能:额定功率:5.5KW,满载转速1440r/min,额定转矩2.2,质量68kg。
2
、计算总传动比及分配各级的传动比
(1)、总传动比:i =1440/96=15
(2)、分配各级传动比:
根据指导书,取齿轮i =5(单级减速器i=3~6合理)
=15/5=3
3
、运动参数及动力参数计算
⑴、计算各轴转速(r/min)
=960r/min
=1440/3=480(r/min)
=480/5=96(r/min)
⑵计算各轴的功率(KW)
电动机的额定功率Pm=5.5KW
所以
P =5.5×0.98×0.99=4.354KW
=4.354×0.99×0.96 =4.138KW
=4.138×0.99×0.99=4.056KW
⑶计算各轴扭矩(N?mm)
TI=9550×PI/nI=9550×4.354/480=86.63N?m
=9550×4.138/96 =411.645N?m
=9550×4.056/96 =403.486N?m
三、传动零件的设计计算
(一)齿轮传动的设计计算
(1)选择齿轮材料及精度等级
考虑减速器传递功率不大,所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质,齿面硬度为240~260HBS。大齿轮选用45#钢,调质,齿面硬度220HBS;根据指导书选7级精度。齿面精糙度R ≤1.6~3.2μm
(2)确定有关参数和系数如下:
传动比i
取小齿轮齿数Z =20。则大齿轮齿数:
=5×20=100
,所以取Z
实际传动比
i =101/20=5.05
传动比误差:(i -i)/I=(5.05-5)/5=1%<2.5% 可用
齿数比:
u=i
取模数:m=3 ;齿顶高系数h =1;径向间隙系数c =0.25;压力角 =20°;
则
h *m=3,h )m=3.75
h=(2 h )m=6.75,c= c
分度圆直径:d =×20mm=60mm
d =3×101mm=303mm
由指导书取
φ
齿宽:
b=φ =0.9×60mm=54mm
=60mm ,
b
齿顶圆直径:d )=66,
d
齿根圆直径:d )=52.5,
d )=295.5
基圆直径:
d cos =56.38,
d cos =284.73
(3)计算齿轮传动的中心矩a:
a=m/2(Z )=3/2(20+101)=181.5mm 液压绞车≈182mm
(二)轴的设计计算
1
、输入轴的设计计算
⑴、按扭矩初算轴径
选用45#调质,硬度217~255HBS
根据指导书并查表,取c=110
所以 d≥110 (4.354/480) 1/3mm=22.941mm
d=22.941×(1+5%)mm=24.08mm
∴选d=25mm
⑵、轴的结构设计
①轴上零件的定位,固定和装配
单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央,相对两轴承对称分布,齿轮左面由轴肩定位,右面用套筒轴向固定,联接以平键作过渡配合固定,两轴承分别以轴肩和大筒定位,则采用过渡配合固定
②确定轴各段直径和长度
Ⅰ段:d =25mm
, L =(1.5~3)d ,所以长度取L
∵h=2c
c=1.5mm
+2h=25+2×2×1.5=31mm
考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm,通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度,并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定,为此,取该段长为55mm,安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长:
L =(2+20+55)=77mm
III段直径:
初选用30207型角接触球轴承,其内径d为35mm,外径D为72mm,宽度T为18.25mm.
=d=35mm,L =T=18.25mm,取L
Ⅳ段直径:
由手册得:c=1.5
h=2c=2×1.5=3mm
此段左面的滚动轴承的定位轴肩考虑,应便于轴承的拆卸,应按标准查取由手册得安装尺寸h=3.该段直径应取:d =(35+3×2)=41mm
因此将Ⅳ段设计成阶梯形,左段直径为41mm
+2h=35+2×3=41mm
长度与右面的套筒相同,即L
Ⅴ段直径:d =50mm. ,长度L =60mm
取L
由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=80mm
Ⅵ段直径:d =41mm, L
Ⅶ段直径:d =35mm, L <L3,取L
2
、输出轴的设计计算
⑴、按扭矩初算轴径
选用45#调质钢,硬度(217~255HBS)
根据课本P235页式(10-2),表(10-2)取c=110
=110× (2.168/76.4) =38.57mm
考虑有键槽,将直径增大5%,则
d=38.57×(1+5%)mm=40.4985mm
∴取d=42mm
⑵、轴的结构设计
①轴的零件定位,固定和装配
单级减速器中,可以将齿轮安排在箱体中央,相对两轴承对称分布,齿轮左面用轴肩定位,右面用套筒轴向定位,周向定位采用键和过渡配合,两轴承分别以轴承肩和套筒定位,周向定位则用过渡配合或过盈配合,轴呈阶状,左轴承从左面装入,齿轮套筒,右轴承和皮带轮依次从右面装入。
②确定轴的各段直径和长度
初选30211型角接球轴承,其内径d为55mm,外径D=100mm,宽度T为22.755mm。考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面与箱体内壁应有一定矩离,则取套筒长为20mm,则该段长42.755mm,安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。
则
d =42mm
L
= 50mm
L
= 55mm
L
= 60mm
L
= 68mm
L
=55mm
L
四、滚动轴承的选择
1
、计算输入轴承
选用30207型角接触球轴承,其内径d为35mm,外径D为72mm,宽度T为18.25mm.
2
、计算输出轴承
选30211型角接球轴承,其内径d为55mm,外径D=100mm,宽度T为22.755mm
五、键联接的选择
1
、输出轴与带轮联接采用平键联接
键的类型及其尺寸选择:
带轮传动要求带轮与轴的对中性好,故选择C型平键联接。
根据轴径d =42mm ,L =65mm
查手册得,选用C型平键,得: 卷扬机
装配图中22号零件选用GB1096-79系列的键12×56
则查得:键宽b=12,键高h=8,因轴长L =65,故取键长L=56
2
、输出轴与齿轮联接用平键联接
=60mm,L
查手册得,选用C型平键,得:
装配图中 赫格隆36号零件选用GB1096-79系列的键18×45
则查得:键宽b=18,键高h=11,因轴长L =53,故取键长L=45
3
、输入轴与带轮联接采用平键联接
=25mm
L
查手册
选A型平键,得:
装配图中29号零件选用GB1096-79系列的键8×50
则查得:键宽b=8,键高h=7,因轴长L =62,故取键长L=50
4
、输出轴与齿轮联接用平键联接
=50mm
L
查手册
选A型平键,得:
装配图中26号零件选用GB1096-79系列的键14×49
则查得:键宽b=14,键高h=9,因轴长L =60,故取键长L=49
六、箱体、箱盖主要尺寸计算
箱体采用水平剖分式结构,采用HT200灰铸铁铸造而成。箱体主要尺寸计算如下:
七、轴承端盖
主要尺寸计算
轴承端盖:HT150 d3=8
n=6 b=10
八、减速器的
减速器的附件的设计
1
、挡圈 :GB886-86
查得:内径d=55,外径D=65,挡圈厚H=5,右肩轴直径D1≥58
2
、油标 :M12:d =6,h=28,a=10,b=6,c=4,D=20,D
3
、角螺塞
M18
×
1.5 :JB/ZQ4450-86
九、
设计参考资料目录
希望对你能有所帮助。
⑷ 机械设计 螺旋输送机传动装置设计
一、传动方案拟定
螺旋输送机用减速器方案如下图所示
FD
V
二、电动机的选择
电动机的选择:选用Y系列三相异步电动机
1.带式输送机所需功率
2.初估电动机额定功率P=
V带效率=0.96,一对滚动轴承效率=0.99,闭式齿轮传动效率=0.97(8级精度),联轴器
3.确定电动机转速
选择同步转速为1500电动机,型号为
4.各尺寸及主要性能如下:
额定功率
同步转速
满载转速
额定转矩
最大转矩
质量
(kg)
4.0
1500
1440
2.2
2.2
43
机座号
中心高
安装尺寸
轴伸尺寸
平键尺寸
外形尺寸
112M
112
A
B
D
E
G
L
HD
AC
AD
190
140
28
60
24
400
265
230
190
三、分配各级传动比
初取V带传动比3
则两斜圆柱齿轮 取
综上取传动比
四、 计算运动和动力参数(传动装置运动和动力参数的计算)
1.各轴转速
电动机轴
I轴
II轴
III轴
卷筒轴IV
2.各轴输入功率
I轴
II轴
III轴
卷筒轴IV
3.各轴输入转矩
I轴
II轴
III轴
卷筒轴IV
五、 减速器外传动零件的设计计算
一 V带的设计计算
1:确定计算功率
由V带的工作情况和工作时间长短等因素 取
2:选择带型
根据计算功率小带轮的转速,由表8-6,可选 SPZ型V带
3:确定带轮的基准直径
1):由表8-7,8-3,初选
2):验算带速度:
故V带选择合适
3):计算从动轮的基准直径
由表8-7,选取
4:确定中心距
初选,带的基准长度
由表8-2取
5:验算主动轮的包角
,
主动轮的包角符合要求
6:确定窄V带根数z
由查表8-5c和8-5d得:
由表8-8得:
由表8-2得:
代入式(8-22)得:
故z取z=3
7:计算带的预紧力
查表8-4得:
由于新带容易松弛,所以安装新带时的预紧力为上述预紧力的1.5倍
8:计算压紧力
9验算 实际传动比:
9:带轮结构设计
基准宽度
基准线上槽深
基准线下槽深
槽间距
第一槽对称面
至端面的距离
最小带轮缘厚
带轮宽
外径
轮槽角
⑸ 机械制造装备设计的目录
前言
第一章 绪论
第一节 机械制造装备及其在国民经济中的重要作用
第二节 机械制造装备应具备的主要功能
第三节 机械制造装备的分类
习题与思考题
第二章 机械制造装备设计方法
第一节 机械制造装备设计的类型
第二节 机械制造装备设计的方法
第三节 机械制造装备设计的评价
习题与思考题
第三章 金属切削机床设计
第一节 概述
第二节 金属切削机床设计的基本理论
第三节 金属切削机床总体设计
第四节 主传动系设计
第五节 进给传动系设计
第六节 主轴部件设计
第七节 支承件设计
第八节 导轨设计
第九节 机床刀架和自动换刀装置设计
习题与思考题
第四章 工业机器人设计
第一节 概述
第二节 工业机器人运动功能设计
第三节 工业机器人传动系统设计
第四节 工业机器人的机械结构系统设计
第五节 工业机器人的控制
第六节 工业机器人在机械制造系统中的应用
习题与思考题
第五章 机床夹具设计
第一节 机床夹具的功能和应满足的要求
第二节 机床夹具的类型和组成
第三节 机床夹具定位机构的设计
第四节 机床夹具夹紧机构的设计
第五节 机床夹具的其它装置
第六节 可调整夹具的设计
第七节 机床夹具设计步骤
第八节 典型机床夹具的设计要求
习题与思考题
第六章 物流系统设计
第一节 物流系统的功能和应满足的要求
第二节 物流系统的总体设计
第三节 机床上料装置设计
第四节 机床间工件传送装置设计
第五节 自动化仓库设计
习题与思考题
第七章 机械加工生产线总体设计
第一节 概述
第二节 生产线工艺方案设计
第三节 生产线专用机床的总体设计
第四节 生产线的总体布局设计
第五节 柔性制造生产线
习题与思考题
参考文献
信息反馈表
⑹ 求个机械自动化装置设计方案 如何通过电脑上的打点信号 自动化执行机械按键操作
这必须采用数控程序控制,无论是杆1还是杆2,都必须有自己的动力装置,而信号2和信号 3,则分别控制着杆1和杆2的动力装置,在程序控制下就可以实现如题的操作!
⑺ 谁能给个机械设计的实例
有已经完成好的机械类设计题目如下: 车连杆加工工艺及夹具设计 种子丸化机的设计与研究 残膜回收装置的设计 甜菜收获机的设计 倒立摆建模及仿真分析 垃圾车翻倒机构的设计及其仿真 葡萄埋藤机的设计 国际通行棉包堆垛机的设计 番茄种子除芒机的设计 棉花机械特性试验装置设计 前支棉杆装配在线检测及其工艺装备的设计 玉米秸秆青贮型收获机的设计 自走式番茄收获机割台机构的设计 简式龙门钻铣床的结构设计 采棉机采摘装置关键零件 ——摘锭的分析 仿生海豚的推进机构与运动研究 城市道路破冰清雪机的设计 夹持式棉花精量点播器 多功能保健床的设计 仿生两栖机器蛇的结构设计及优化 微型棉花衣分试轧机的设计 哈密瓜糖度无损检测方法研究 4ZT-8型摘棉桃机——摘桃装置及输送系统三维造型设计 辣椒干燥试验装置设计 自动转向玩具小车的机构与运动研究 多模态仿生两栖机器鱼的推进机构与运动研究 籽棉抓斗机构设计 洋葱收获机的设计 单轮吊椅的改进设计 多模态仿生两栖机器鱼的推进机构与运动研究 拖把甩干装置的机构设计 玉米秸秆还田机 库尔勒香梨自动分级机 控制系统设计 线椒取种机的设计 胶棒式软摘锭采棉机采摘头试验台设计 球形果采摘机器人设计及其三维仿真 基于PMAC控制卡的开放式数控系统 仿生两栖机器蛇的结构设计与优化 食品盒模具的三维设计及仿真加工 高压磨料水射流切割装置机械部分设计 苗床育苗播种机的研究与设计 马铃薯种植机具的设计
⑻ 现代机械设计方法有哪些
机械设计的现代设计方法:
一、专业现代
由机械设计和计算机专业人员共同开发的计算机软件,能够反映和描述机械产品在实际工况下的各种损伤、失效和破坏的机理,可以定量分析和计算机械零件和机械的动态行为,并形成固定的设计程序,这就是专业的现代设计方法,如:振动分析和设计,摩擦学设计,热力学传热设计,强度、刚度设计,温度场分析等等。这些软件都是在传统的设计方法基础上,应用计算机技术开发出来的。例如:用Pro/M软件分析机械装置的动态特性,用ANSYS软件分析应力都是这方面很好的例子,为准确判断装置的可靠性和选择设计参数奠定了基础。
二、通用现代
为了满足机械产品性能的高要求,在机械设计中大量采用计算机技术进行辅助设计和系统分析,这就是通用的现代设计方法。常见的方法包括优化、有限元、可靠性、仿真、专家系统、CAD等。这些方法并不只是针对机械产品去研究,还有其自身的科学理论和方法。
1、优化设计
机械优化设计是最优化技术在机械设计领域的移植和应用,其基本思想是根据机械设计的理论,方法和标准规范等建立一反映工程设计问题和符合数学规划要求的数学模型,然后采用数学规划方法和计算机计算技术自动找出设计问题的最优方案。它是机械设计理论与优化数学、电子计算机相互结合而形成的一种现代设计方法。
2、仿真与虚拟设计
计算机仿真技术是以计算机为工具“建立实际或联想的系统模型”并在不同条件下对模型进行动态运行实验的一门综合性技术。而虚拟技术的本质是以计算机支持的仿真技术为前提,在产品设计阶段,实时地并行地模拟出产品开发全过程及其对产品设计的影响,预测产品性能、产品制造成本、产品的可制造性、产品的可维护性和可拆卸性等,从而提高产品设计的一次成功率。这种方法不但缩短产品开发周期,也实现了缩短产品开发与用户之间的距离。
3、有限元设计
这种方法是利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。还利用简单而又相互作用的元素,即单元,就可以用有限数量的未知量去逼近无限未知量的真实系统。它不仅能用于工程中复杂的非线行问题、非稳态问题的求解,而且还可用于工程设计中进行复杂结构的静态和动力分析,并能准确地计算形状复杂零件的应力分布和变形,成为复杂零件强度和刚度计算的有力分析工具。
4、模糊设计
它是将模糊数学知识应用到机械设计中的一种设计方法。机械设计中就存在大量的模糊信息。如机械零部件设计中,零件的安全系数往往从保守观点出发,取较大值而不经济,但在其允许的范围内存在很大的模糊区间。机械产品的开发在各阶段常会遇到各种模糊问题,虽然这些问题的特点、性质及对计策的要求不尽相同,但所采取的模糊分析方法是相似的。它的最大特点是,可以将各因素对设计结果的影响进行全面定量地分析,得出综合的数量化指标,作为选择决断的依据。
机械设计是机械工程的重要组成部分,是机械生产的第一步,是决定机械性能的最主要的因素。机械设计的努力目标是:在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的机械,即做出优化设计。优化设计需要综合地考虑许多要求,一般有:最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。这些要求常是互相矛盾的,而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。设计者的任务是按具体情况权衡轻重,统筹兼顾,使设计的机械有最优的综合技术经济效果。过去,设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展,制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。