《專業(yè)課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐》指導(dǎo)書

PAGEPAGE3機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)指導(dǎo)書《專業(yè)課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐》指導(dǎo)書湘潭大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院2018年12月

一、說明本指導(dǎo)書根據(jù)2017年機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)計(jì)劃制訂。1.適用專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)2.課程性質(zhì)：必修課3.學(xué)時(shí)學(xué)分：2.5周、2.5學(xué)分4.主要先修課程與后續(xù)課程先修課程：機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)電傳動(dòng)與控制、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)后續(xù)課程：畢業(yè)設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)目的專業(yè)課程設(shè)計(jì)與實(shí)踐是高等工科院校各專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生在教師指導(dǎo)下能獨(dú)立完成的一份總結(jié)性的大作業(yè)，是工程技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要組成部分。因此，在畢業(yè)設(shè)計(jì)之前集中一段時(shí)間組織學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，既能為后繼的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)，又能初步訓(xùn)練學(xué)生掌握正確的設(shè)計(jì)思想和實(shí)事求是的工作作風(fēng)，提高分析和解決工程實(shí)際問題的能力。實(shí)現(xiàn)由學(xué)生向工程技術(shù)人員過渡的一步。1.綜合運(yùn)用專業(yè)主干課與專業(yè)必選課的理論與生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練，從而使這些知識(shí)得到進(jìn)一步的鞏固、加深、擴(kuò)展以及融會(huì)貫通；2.學(xué)習(xí)和掌握通用與典型機(jī)械裝置與零部件、機(jī)械傳動(dòng)以及一般機(jī)械設(shè)計(jì)與控制的基本方法與步驟，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力、分析問題與解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作、獨(dú)立思考和綜合運(yùn)用知識(shí)技能，提高解決本專業(yè)范圍內(nèi)的一般工程技術(shù)問題的能力，從而擴(kuò)大、深化所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和技能；3.初步培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)計(jì)算、工程繪圖、數(shù)據(jù)處理、查閱文獻(xiàn)和資料、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算、考慮技術(shù)決策等機(jī)械設(shè)計(jì)方面基本技能，并提高機(jī)械CAD技術(shù)運(yùn)動(dòng)能力，使學(xué)生初步熟悉科學(xué)研究的基本方法和思路，為進(jìn)行下階段畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定良好基礎(chǔ)；4.培養(yǎng)學(xué)生初步學(xué)會(huì)調(diào)查研究的方法，提高運(yùn)用國家標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)手冊(cè)等工具書的能力。通過盡可能的工程應(yīng)用訓(xùn)練，鞏固專業(yè)思想，強(qiáng)化工程應(yīng)用意識(shí)，培養(yǎng)務(wù)實(shí)精神，使學(xué)生初步掌握解決工程技術(shù)問題的正確指導(dǎo)思想、方法和手段；5.培養(yǎng)學(xué)生撰寫符合規(guī)范要求的設(shè)計(jì)說明書和編寫相關(guān)技術(shù)文件的能力。三、設(shè)計(jì)要求（1）課程設(shè)計(jì)應(yīng)該在教學(xué)計(jì)劃所規(guī)定的時(shí)限內(nèi)完成。（2）在課程設(shè)計(jì)教學(xué)中，要注重學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提高。（3）撰寫課程設(shè)計(jì)說明書，其格式及字?jǐn)?shù)等應(yīng)符合規(guī)定。（4）學(xué)生應(yīng)獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定的任務(wù)，充分發(fā)揮主動(dòng)性和創(chuàng)造性，實(shí)事求是，不弄虛作假，要作好對(duì)所設(shè)計(jì)課題的答卷準(zhǔn)備。

機(jī)設(shè)方向設(shè)計(jì)題目一機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)

一、設(shè)計(jì)題目機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)題目1：根據(jù)表1條件與數(shù)據(jù)，從中選擇一組數(shù)據(jù)（包括；功率、級(jí)數(shù)、公比，最低轉(zhuǎn)速）設(shè)計(jì)一銑床變速箱。要求完成其傳動(dòng)系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)、潤滑與密封等的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。每個(gè)學(xué)生設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)由指導(dǎo)教師指定。表1題目1設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)系列最大功率系列（KW）變速級(jí)數(shù)系列公比系列最小轉(zhuǎn)速系列（rpm）5.0、7.5、10.0、12.08、12、16、18、241.12、1.26、1.4115，30、45、60、75題目2：對(duì)中小型通用機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)，如1)臥式車床，最大回轉(zhuǎn)直徑為φ320mm或φ400mm。2)臥式升降臺(tái)銑床，工作臺(tái)面寬度為250mm、320mm或400mm。給定有關(guān)參數(shù)如表2所示：表2題目2設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)系列機(jī)床類系列（KW）系列系列系列（rpm）臥式車床4，5.5，7.58、12、16、181.26、1.4115，30、45、60、75升降臺(tái)銑床2.2,3,4,5.5二、設(shè)計(jì)內(nèi)容①傳動(dòng)方案的分析與擬定；②電動(dòng)機(jī)的選擇與傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算；③傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)；④軸的設(shè)計(jì)；⑤軸承及其組合部件的設(shè)計(jì)；⑥鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器的選擇與校核；⑦潤滑設(shè)計(jì)；⑧箱體、機(jī)架及附件的設(shè)計(jì)；⑨裝配圖和零件圖的設(shè)計(jì)與繪制；⑩設(shè)計(jì)說明書的編寫。一般要求每個(gè)學(xué)生完成以下工作：①總裝圖A0#圖紙1張；②零件工作圖A3#圖紙2~3張；③設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。④總結(jié)與答辯。三、設(shè)計(jì)的一般步驟1、設(shè)計(jì)準(zhǔn)備（約占總學(xué)時(shí)的4%）①閱讀和研究設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求；分析題目，了解原始數(shù)據(jù)和工作條件；②通過參觀（模型、實(shí)物、生產(chǎn)現(xiàn)場）、參閱設(shè)計(jì)資料以及必要的調(diào)研等途徑了解設(shè)計(jì)對(duì)象；③閱讀本指導(dǎo)書有關(guān)內(nèi)容，明確并擬訂設(shè)計(jì)過程和進(jìn)度安排。2、傳動(dòng)裝置的總體方案設(shè)計(jì)（約占總學(xué)時(shí)的10%）①分析與擬訂傳動(dòng)裝置轉(zhuǎn)速圖；②選擇電動(dòng)機(jī)；③計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比；④分析與擬訂傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)簡圖；⑤計(jì)算各軸與齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩。3、各級(jí)傳動(dòng)的主體設(shè)計(jì)計(jì)算（約占總學(xué)時(shí)的5%）①計(jì)算各軸的最小軸徑；②計(jì)算各齒輪的模數(shù)與齒數(shù)；③設(shè)計(jì)各軸與齒輪的結(jié)構(gòu)并確定主要參數(shù)與尺寸；④設(shè)計(jì)計(jì)算帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)與主要參數(shù)與尺寸。4、裝配草圖的設(shè)計(jì)和繪制（約占總學(xué)時(shí)的35%）①裝配草圖的準(zhǔn)備工作：主要分析和選頂傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)方案；②初繪裝配草圖及軸和軸承的計(jì)算：作軸、軸上零件（如齒輪、聯(lián)軸器、撥叉等）和軸承零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；校核軸的強(qiáng)度、滾動(dòng)軸承的壽命和鍵、聯(lián)軸器、齒輪的強(qiáng)度；③完成裝配草圖，并進(jìn)行檢查和修正。5、裝配工作圖的繪制與總成（約占總學(xué)時(shí)的25%）①繪制裝配圖；②標(biāo)住尺寸、配合及零件序號(hào)；③編寫零件明細(xì)表、標(biāo)題欄、技術(shù)特性及技術(shù)要求等。6、零件工作圖的設(shè)計(jì)和繪制（約占總學(xué)時(shí)的10%）①齒輪類零件的工作圖；②軸類零件的工作圖；③箱體、機(jī)架類零件的工作圖。具體內(nèi)容由指導(dǎo)教師指定。7、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的編寫（約占總學(xué)時(shí)的9%）8、設(shè)計(jì)總結(jié)和答辯（約占總學(xué)時(shí)的2%）①完成答辯前的準(zhǔn)備工作；②參加答辯。必須指出，上述設(shè)計(jì)步驟并不是一成不變的。對(duì)任何設(shè)計(jì)問題，從分析總體方案開始到完成全部技術(shù)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中，由于在擬訂傳動(dòng)方案時(shí)，甚至在完成各種計(jì)算設(shè)計(jì)時(shí)有一些矛盾尚未暴露，而待結(jié)構(gòu)形狀和具體尺寸表達(dá)在圖紙上后，這些矛盾才會(huì)充分暴露出來，古設(shè)計(jì)時(shí)須作必要的修改，才能逐步完善，亦即需要“由主到次、有粗到細(xì)”、“邊計(jì)算、邊繪圖、邊修改”及設(shè)計(jì)計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)繪圖交替進(jìn)行，這種反復(fù)修正的工作在設(shè)計(jì)中往往是經(jīng)常發(fā)生的。四、轉(zhuǎn)速圖方案擬訂[1]1、結(jié)構(gòu)式：反映傳動(dòng)副組成與排列順序的表達(dá)式如對(duì)18級(jí)變速箱，結(jié)構(gòu)式可表示為：上式表示了18級(jí)變速可以由一個(gè)雙聯(lián)齒輪與兩個(gè)三聯(lián)齒輪變速組實(shí)現(xiàn)，至于哪一個(gè)變速組在前，哪個(gè)變速組在后，一般遵循“前多后少”的原則，即傳動(dòng)副多的變速組放在靠近輸入軸端（特殊情況可例外）。因此對(duì)18級(jí)變速箱，結(jié)構(gòu)式一般?。?、轉(zhuǎn)速圖的擬訂①轉(zhuǎn)速圖的概念a)用距離相等的豎直線表示各傳動(dòng)軸，從左至右依次標(biāo)注Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等，與傳動(dòng)系統(tǒng)圖上從動(dòng)力機(jī)到執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)順序相對(duì)應(yīng)；b)用距離相等的水平線表示轉(zhuǎn)速線，從下向上表示執(zhí)行機(jī)構(gòu)由低速到高速依次排列的各級(jí)等比轉(zhuǎn)速數(shù)列；因此各轉(zhuǎn)速線之間的轉(zhuǎn)速相差公比倍，間隔格數(shù)為k的轉(zhuǎn)速線之間轉(zhuǎn)速相差倍；c)各軸所具有的轉(zhuǎn)速用該軸與相應(yīng)轉(zhuǎn)速線相交處的圓點(diǎn)表示；即該軸有多少級(jí)轉(zhuǎn)速就畫多少個(gè)圓點(diǎn)；d)用相鄰兩軸之間對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速的連線，表示一對(duì)傳動(dòng)副的傳動(dòng)比；連線的傾斜方向與斜度表示該傳動(dòng)副的傳動(dòng)比值：連線向右下方傾斜，表示降速傳動(dòng)，若下斜k格則傳動(dòng)比值為；連線向右上方傾斜，表示升速傳動(dòng)，若上斜k格則傳動(dòng)比值為；水平連線表示等速傳動(dòng)，即傳動(dòng)比。②確定轉(zhuǎn)速圖的一般原則a)“前多后少”原則：即傳動(dòng)副多的變速組在前（靠近動(dòng)力機(jī)軸），傳動(dòng)副少的變速組在后；b)“前密后疏”原則：即由前面的變速組得到的轉(zhuǎn)速值之間的差值應(yīng)比后面的變速組少，體現(xiàn)在轉(zhuǎn)速圖上即前面的變速組轉(zhuǎn)速連線比后面的密。也就是說在前面的變速組盡量少采用降速與升速結(jié)合的方案，這既可保證由動(dòng)力機(jī)到輸出軸間的中間軸轉(zhuǎn)速盡可能高，以便減少其尺寸，同時(shí)也避免中間軸升速帶來的噪音；c)“前緩后急”原則：即前面變速組的降速比應(yīng)盡可能比后面的小，體現(xiàn)在轉(zhuǎn)速圖上是前面變速組的轉(zhuǎn)速連線比后面的平緩。這也是為保證中間軸轉(zhuǎn)速盡可能高，以便減少其尺寸；d)“升降有限”原則：即降速傳動(dòng)比要小于等于4，升速傳動(dòng)比要大于等于。這主要是為保證噪音不致過大，同時(shí)也避免整個(gè)變速箱結(jié)構(gòu)過于龐大。③各級(jí)轉(zhuǎn)速的計(jì)算a)根據(jù)變速級(jí)數(shù)、公比以及最低轉(zhuǎn)速就可以確定各級(jí)轉(zhuǎn)速，即對(duì)第級(jí)轉(zhuǎn)速，其計(jì)算公式為：b)將計(jì)算的各級(jí)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的標(biāo)注在輸出軸右側(cè)。④轉(zhuǎn)速圖擬定舉例例如：對(duì)級(jí)變速箱，公比，最低轉(zhuǎn)速。ⅠⅡⅢⅣⅠⅡⅢⅣⅤ圖112級(jí)轉(zhuǎn)速圖注意：圖1中第Ⅰ軸為電機(jī)軸，第Ⅱ軸變速箱中第1軸。從圖中可以看出，從電機(jī)軸Ⅰ到變速箱中軸Ⅱ，有一個(gè)定比傳動(dòng)，可用帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)等實(shí)現(xiàn)，這需要根據(jù)變速箱具體應(yīng)用場合與安裝空間等情況確定，因?yàn)樵凇稒C(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》中已解決，這里不在討論。五、電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選擇在《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》已進(jìn)行了詳細(xì)討論，此處僅作簡單說明。根據(jù)變速箱要求的功率，考慮傳動(dòng)效率就可計(jì)算電動(dòng)機(jī)的功率；再根據(jù)轉(zhuǎn)速圖中最高轉(zhuǎn)速就可確定電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，最后考慮安裝條件與應(yīng)用場合就可選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)。六、各級(jí)傳動(dòng)比與計(jì)算轉(zhuǎn)速計(jì)算1、根據(jù)轉(zhuǎn)速圖就可計(jì)算各變速組的傳動(dòng)比先確定各變速組中每條轉(zhuǎn)速連線跨越的格數(shù)，設(shè)用表示第變速組中第條轉(zhuǎn)速連線跨越的格數(shù)，則該轉(zhuǎn)速連線的傳動(dòng)比為：各級(jí)傳動(dòng)比計(jì)算出來后，可標(biāo)注在轉(zhuǎn)速圖對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速連線上。2、計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定①計(jì)算轉(zhuǎn)速的概念：傳遞動(dòng)力機(jī)全部功率的最低轉(zhuǎn)速稱為傳動(dòng)零件的計(jì)算轉(zhuǎn)速。②機(jī)床主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速中型通用機(jī)床（如車床、銑床）和用途較廣泛的半自動(dòng)機(jī)床主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速為：式（3）表示，如把主軸的全部轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)z分成三等份，則從低轉(zhuǎn)速起的第一個(gè)三分之一轉(zhuǎn)速級(jí)速中的最高一級(jí)轉(zhuǎn)速作為主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。如圖1中。從計(jì)算轉(zhuǎn)速開始的以上各級(jí)轉(zhuǎn)速都能傳遞動(dòng)力機(jī)的全部功率，低于計(jì)算轉(zhuǎn)速的各級(jí)轉(zhuǎn)速都不能傳遞動(dòng)力機(jī)的全部功率。③其它中間零件的計(jì)算轉(zhuǎn)速傳動(dòng)系統(tǒng)中其它中間零件的計(jì)算轉(zhuǎn)速為：能實(shí)現(xiàn)傳遞動(dòng)力機(jī)全部功率的各級(jí)轉(zhuǎn)速中的最低轉(zhuǎn)速。一般方法是：根據(jù)轉(zhuǎn)速圖先從主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速從右至左，依次推出各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速，然后根據(jù)各軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速推出各齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速。例如：對(duì)圖1轉(zhuǎn)速圖，可推出第Ⅳ的計(jì)算轉(zhuǎn)速，進(jìn)一步可推出第Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ的計(jì)算轉(zhuǎn)速為、、。進(jìn)一步可推出各變速組中齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，如表3所示。表3各變速組中齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速序號(hào)軸號(hào)變速組齒速序號(hào)軸號(hào)變速組齒速1Ⅴ3高3607Ⅲ2高5002低1258低5003Ⅳ3高50091高10004低18010中72052高50011低5006低18012Ⅱ1高100013中100014低1000七、確定傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)簡圖實(shí)現(xiàn)工作裝置預(yù)定的運(yùn)動(dòng)是擬定傳動(dòng)方案最基本的要求。但滿足這個(gè)要求可以有不同的傳動(dòng)方式、不同的機(jī)構(gòu)類型、不同的順序和布局，以及在保證總傳動(dòng)比相同的前提下分配各級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以不同的分傳動(dòng)比來實(shí)現(xiàn)的許多方案，這就需要將各種傳動(dòng)方案加以分析比較，針對(duì)具體情況擇優(yōu)選定。合理的傳動(dòng)方案除應(yīng)滿足機(jī)器預(yù)定的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、工作可靠、制造方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便。要同時(shí)滿足這些要求常常是困難的，設(shè)計(jì)者首先要保證重點(diǎn)要求。分析和選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的類型及其組合是擬訂傳動(dòng)方案的重要一環(huán)，則市應(yīng)綜合考慮工作裝置的載荷、運(yùn)動(dòng)以及機(jī)器的其它要求，在結(jié)合各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和適用范圍，加以分析比較，合理選擇。傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)有合理順序和布局。除必須考慮各級(jí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所適應(yīng)的速度范圍外，以下幾點(diǎn)可供參考：①帶傳動(dòng)承載能力較低，在傳遞相同轉(zhuǎn)矩時(shí)結(jié)構(gòu)尺寸較嚙合傳動(dòng)大；但傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖吸震，應(yīng)盡量置于傳動(dòng)系統(tǒng)的高速級(jí)；②一般滾子鏈傳動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻，有沖擊，宜布置在低速級(jí)；③蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比大，承載能力較齒輪低，常布置在傳動(dòng)系統(tǒng)的高速級(jí)，一獲取較小的結(jié)構(gòu)尺寸；同時(shí)，由于有較高的齒面相對(duì)滑動(dòng)速度，易于形成液體動(dòng)壓潤滑膜，也有利于提高承載能力及效率；④錐齒輪（特別是大模數(shù)錐齒輪）的加工比較困難，一般宜置于高速級(jí)，以減小其直徑和模數(shù)；⑤斜齒輪傳動(dòng)較直齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，相對(duì)應(yīng)用于高速級(jí)；⑥制動(dòng)器通常設(shè)在高速軸。傳動(dòng)系統(tǒng)中位于制動(dòng)裝置后面不應(yīng)出現(xiàn)帶傳動(dòng)、摩擦傳動(dòng)和摩擦離合器等重載時(shí)可能出現(xiàn)摩擦打滑的裝置；圖212級(jí)變速傳動(dòng)簡圖⑦為簡化傳動(dòng)裝置，一般總是將改變運(yùn)動(dòng)形式的機(jī)構(gòu)（如連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等）布置在傳動(dòng)系統(tǒng)的末端或低速處；對(duì)于許多控制機(jī)構(gòu)一般也盡量放在傳動(dòng)系統(tǒng)的末端或低速處，以免造成大的累積誤差，降低傳動(dòng)精度；圖212級(jí)變速傳動(dòng)簡圖⑧傳動(dòng)裝置的布局應(yīng)使結(jié)構(gòu)緊湊、勻稱，強(qiáng)度和剛度好，并適合于車間步子情況和工人操作，便于裝拆和維修；⑨在傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)中，必須注意防止因過載或操作疏忽而造成機(jī)器損壞和人員工傷，可視具體情況在傳動(dòng)系統(tǒng)的某一環(huán)節(jié)加設(shè)安全保險(xiǎn)裝置；⑩在一臺(tái)機(jī)器中可能有幾個(gè)彼此之間必須嚴(yán)格協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的工作構(gòu)件，一般采用一臺(tái)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)同一工作軸，再由此通過控制機(jī)構(gòu)使傳動(dòng)系統(tǒng)作并聯(lián)分支。如一臺(tái)機(jī)器中各工作構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)彼此無須協(xié)調(diào)配合，則可由多臺(tái)原動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)，也可共用一臺(tái)原動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)鏈并聯(lián)分支驅(qū)動(dòng)各個(gè)工作構(gòu)件。例如，對(duì)前面設(shè)計(jì)的12級(jí)變速傳動(dòng)方案簡圖可采用如圖2所示方案。八、齒輪齒數(shù)與模數(shù)計(jì)算1、齒數(shù)的確定根據(jù)轉(zhuǎn)速圖中各對(duì)傳動(dòng)副的傳動(dòng)比，可計(jì)算齒輪的齒數(shù)，下面介紹變速組內(nèi)齒輪齒數(shù)的確定方法[1]。同一變速組內(nèi)的齒輪可以取相同的模數(shù)，也可取不同的模數(shù)。未了便于制造，減少刀具品種，同一變速組內(nèi)的齒輪常取相同的模數(shù)。但從齒輪的強(qiáng)度考慮，齒輪的模數(shù)應(yīng)與其所承受的載荷相適應(yīng)，載荷小的齒輪應(yīng)取較小的模數(shù)。在滿足齒面接觸強(qiáng)度和輪齒彎曲強(qiáng)度的條件下，減小模數(shù)、增大齒數(shù)，有利于增加齒輪嚙合的重合度和改善齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性，還可以減少輪齒切削的加工量和提高制造的經(jīng)濟(jì)性。1）變速組內(nèi)模數(shù)相同時(shí)齒數(shù)的確定由于同一變速組內(nèi)各隊(duì)齒輪的中心距相等，當(dāng)模數(shù)相同時(shí)，若不采用變位齒輪，則各對(duì)齒輪的齒數(shù)和也應(yīng)相等。降速傳動(dòng)時(shí)，齒數(shù)和應(yīng)由最大降速比的一對(duì)齒輪副確定；升速傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)有最小升速比的一對(duì)齒輪副確定，確定齒數(shù)和時(shí)還應(yīng)考慮不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)的限制。同時(shí)應(yīng)注意：由于有級(jí)變速一般通過滑移齒輪實(shí)現(xiàn)，因此一般只能采用直齒傳動(dòng)，故變速組的齒數(shù)和一般不能大于100，而切滑移齒輪組中兩齒輪間的齒數(shù)差應(yīng)不小于4，以保證滑移齒輪順利通過。根據(jù)齒數(shù)和和傳動(dòng)比就可以用計(jì)算法或查表法確定各對(duì)齒輪副的齒數(shù)。用查表法時(shí)，傳動(dòng)比必須是標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次方。標(biāo)準(zhǔn)公比系列為：等。表4列出了傳動(dòng)比，齒數(shù)和及相應(yīng)的小齒輪齒數(shù)。大齒輪的齒數(shù)等于齒數(shù)和減去表中小齒輪的齒數(shù)。例如，對(duì)圖1轉(zhuǎn)速圖與圖2傳動(dòng)簡圖中第一變速組，用查表法確定各齒輪、、、、與的齒數(shù)步驟為：①選擇傳動(dòng)比最大的一對(duì)齒輪副的最小齒數(shù)和。根據(jù)，取，由表4查得該對(duì)齒輪副的最小齒數(shù)和；②找出三個(gè)傳動(dòng)比均適用的，若找不到則向右查找，知道找到為止，此時(shí)齒數(shù)和、；當(dāng)然若允許減少，則可向左查表。該例中適合、與。③從中選出適用的最小齒數(shù)和。本例中就選齒數(shù)和，則對(duì)應(yīng)的齒數(shù)分別為：用上述方法求得的齒數(shù)和如偏大，需見效是結(jié)構(gòu)緊湊，可采用如下措施：①若傳達(dá)比不允許有偏差，可采用變位齒輪的方法。通常同一變速組內(nèi)各對(duì)齒輪的齒數(shù)和允許相差2~3個(gè)齒；②若傳動(dòng)比允許有一定誤差，則仍可采用標(biāo)準(zhǔn)齒輪。這時(shí)應(yīng)驗(yàn)算每一對(duì)傳動(dòng)比的誤差不超過允許值。2）變速組內(nèi)模數(shù)不同時(shí)齒數(shù)的確定若一個(gè)變速組內(nèi)采用兩種不同模數(shù)和，因各對(duì)齒輪副的中心距必須相等，即表4各種常用傳動(dòng)比的適用小齒輪齒數(shù)i40414243444546474849505152535455565758596061626364656667686970717273747576777879i1.0020212223242526272829303132333435363738391.001.06202122232728293031323334353637381.061.1219222324252627282929303132333435363637371.121.19202122232526272829293031323334343535361.191.26181920222324252627282929303132333334351.261.331718192021222324252627282930313233341.331.411719202122232425262728282930303132331.411.5016181920212223242627272829293031311.501.5816171920212223232425262728282930301.581.6815161819202122232425262627272829291.681.7815171819202122232425252627281.781.8814151617181920212122222323242526271.882.00141516171819202122232425262.002.11141516171819202121222223232424252.112.24131415161718191920212222232324242.242.37131415161718192020212223232.372.511213141516171819192020212122222.512.66121314151616171819192020212.662.8216171818191920202.822.991213141516171718181919202.993.161616171718193.163.3516161718183.353.55161617173.553.76151516163.76（表4續(xù)）i8081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118119120i1.004041424344454647484949505051515252535354545555565657575858595960601.001.06394040414142424343444445454646474748495051525353545455555656575758581.061.1238383940414243434444454546464747484950515152525353545455555656571.121.193738393940404141424344444545464647484949505051515252535454551.191.26363637373839404041414243444445454647474848494950505151525253531.261.3334353536373738383940404141424343444445464647474848494950505151521.331.41333435353637373838393940404142424343444445454646474748484949501.411.50323333343535363737383839394040414142424343444445454646474748481.501.58313232333334353536373738383939404041414142424343444445454646461.581.683030313232333334353536363737383839394040414142424343444444451.681.7829293030313233333434353536363737383839394040414141424243431.781.8828282929303031313232333334343535363637373838393940404141421.882.0027282929303031313232333334343535363637373738383839393940402.002.1126272828292930303131323233333434353535363636373738382.112.242526262727282829293030313132323333333434343535363637372.242.37242525262627272828292930303131323232333334343535352.372.5123232424252526262727282829293030313131323233333334342.512.6622222323242425252626272728282929293030303131323232332.662.822121222323242425252626272727282828292929303031312.822.99202121222223232424252526262627272828292930302.993.1619202021212222232324242425252526262627272828293.163.35191920202021212222232323242425252526262627273.353.55181818191920202021212222222323232424242525252626263.553.7617171818191920202121212222222323232424242525253.763.9816161717171818181919192020202121212122222222232323232424243.984.22161617171718181819191920202020212121212222222223234.224.471515151616171717181818181919202020202121212122224.474.731414151515161616171717171818181919192020202021214.73所以或式中——無公因數(shù)的整數(shù)；——整數(shù)。在確定不同模數(shù)的齒輪齒數(shù)時(shí)，常需經(jīng)過幾次試算才能最后確定。首先確定變速組內(nèi)不同的模數(shù)和，選擇值，計(jì)算各齒輪副的齒數(shù)和和；再按齒輪副的傳動(dòng)比分配齒數(shù)。例如，對(duì)圖1轉(zhuǎn)速圖與圖2傳動(dòng)簡圖中第三變速組，、。假設(shè)根據(jù)齒輪副傳遞載荷的實(shí)際情況，分別選其模數(shù)，。則確定各齒輪的齒數(shù)步驟如下：①為簡便計(jì)，兩對(duì)齒輪均按標(biāo)準(zhǔn)齒輪設(shè)計(jì)，故應(yīng)滿足關(guān)系②為了使齒數(shù)和較小，并滿足最小齒輪齒數(shù)的要求，選取，則③根據(jù)齒輪副的傳動(dòng)比，分配齒數(shù)如下3）檢查齒輪與軸是否干涉?zhèn)鲃?dòng)系統(tǒng)中各個(gè)變速組的齒數(shù)都確定后，還應(yīng)檢查齒輪與軸是否相碰。2、模數(shù)的確定模數(shù)的確定在《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程中有詳細(xì)說明，此處不再介紹，可參考文獻(xiàn)[2]。注意：公式中的轉(zhuǎn)速應(yīng)用相應(yīng)齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速。3、齒輪的寬度齒輪的寬度B取值請(qǐng)參考文獻(xiàn)[1-6]。九、最小軸徑的計(jì)算與軸長的確定1、最小軸徑最小軸徑的計(jì)算方法請(qǐng)參考文獻(xiàn)[2]。注意：公式中的轉(zhuǎn)速應(yīng)用相應(yīng)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速。2、軸長的確定軸的總長是根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖、軸上安裝的零部件、箱體的厚度（參考文獻(xiàn)[1-6]）等來確定的，因此軸的總長實(shí)際上是通過分別計(jì)算安裝不同零部件的不同段來獲得的。因?yàn)橛行┝慵叽缭谘b配圖設(shè)計(jì)過程中才能確定，所以實(shí)際上軸的總長也可能目前不能確定，此處講的軸長確定，主要是講其大致長度，這可以方便裝配草圖的布局，同時(shí)，主要的是講在變速組段的軸長必須滿足一定的條件，否則可能無法完成變速功能。圖3三聯(lián)滑移齒輪變速組由于采用滑移齒輪變速，因此一個(gè)變速組在安裝時(shí)應(yīng)注意，各固定齒輪安裝的間隔必須保證：滑移齒輪變速時(shí)在滑移過程中應(yīng)完全脫開前一嚙合齒輪，才能開始進(jìn)出另一齒輪，否則無法實(shí)現(xiàn)變速。因此，在同一變速組中，固定齒輪安裝的間隔與滑移齒輪的長度必須滿足一定的關(guān)系，相應(yīng)的安裝軸段長度也就必須滿足一定的條件。圖3三聯(lián)滑移齒輪變速組對(duì)雙聯(lián)滑移齒輪變速組，一般取式中——齒輪的寬度。對(duì)三聯(lián)滑移齒輪變速組如圖3所示，一般取或十、其它零部件的選擇、尺寸確定與校核請(qǐng)參考文獻(xiàn)[1-6]。十一、裝配圖布局與起草主軸變速箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)機(jī)床設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。主要內(nèi)容是確定零件的布置和機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。具體內(nèi)容和順序?yàn)椋?)根據(jù)各軸間的中心距，按傳動(dòng)順序依次畫出各軸線的位置。在此之前，要求對(duì)轉(zhuǎn)速圖中各傳動(dòng)件的尺寸進(jìn)行計(jì)算并列表，便于查找和畫圖時(shí)選用。2)按初算的軸頸尺寸和工作要求選定合適的軸承。3)布置齒輪的軸向位置。根據(jù)傳動(dòng)軸在箱體內(nèi)的軸向尺寸，研究分析齒輪的排列方式。當(dāng)軸向尺寸較小時(shí)，應(yīng)采取必要的措施：①采用窄式齒輪形式；②采用單公用或雙公用齒輪；③采用交錯(cuò)排列方式(兩相鄰變速組之間)。齒輪排列還應(yīng)考慮齒輪結(jié)構(gòu)(雙聯(lián)、三聯(lián)，整體式還是裝配式)及其工藝性、變速操縱的方便性等。4)確定主軸和傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)，包括選定軸向定位和固定方式、軸承的配置與調(diào)整、齒輪(固定式、滑移方式)及齒輪塊結(jié)構(gòu)方案等。5)繪制其他結(jié)構(gòu)，如確定帶輪(包括卸荷結(jié)構(gòu))、離合器、制動(dòng)器等結(jié)構(gòu)尺寸，選擇潤滑、密封方式及箱體結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不僅要滿足機(jī)床的性能要求，同時(shí)還要注意加工和裝配工藝性，以便于加工、裝拆調(diào)整。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)力求簡單緊湊、可靠、實(shí)用。由于機(jī)床的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，各部分結(jié)構(gòu)往往需經(jīng)反復(fù)推敲修改，并作必要驗(yàn)算方能確定其方案；每一個(gè)零件的結(jié)構(gòu)不是單純根據(jù)計(jì)算，而主要是根據(jù)工藝性和構(gòu)造方面的要求，如因結(jié)構(gòu)方面的因素，齒輪不能滿足要求時(shí)，則要重新進(jìn)行運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)。為此必須注意以下問題：1)主軸、傳動(dòng)軸及軸上零件應(yīng)保證可靠定位(軸向、徑向)，不應(yīng)發(fā)生軸向竄動(dòng)。2)雙聯(lián)或三聯(lián)滑移齒輪變換兩種或三種位置時(shí)，須保證一對(duì)齒輪在完全脫開后，另一對(duì)齒輪方能進(jìn)入嚙合。3)齒輪塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)空間尺寸、齒輪精度、齒輪強(qiáng)度要求、制造和裝拆、操縱等因素綜合考慮選擇。4)主軸和傳動(dòng)軸及其軸承位置的選擇，特別是主軸的位置、支承跨距及軸承的選擇要考慮主軸組件的剛度、承受的載荷和軸承間隙的調(diào)整等。5)傳動(dòng)齒輪不應(yīng)與其他軸及軸上零件(如隔套、螺母、傳動(dòng)件等)、箱壁或內(nèi)隔套相碰撞；操縱機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠的空間位置，避免與各傳動(dòng)軸等零件發(fā)生干涉，并能使滑移齒輪在移動(dòng)范圍內(nèi)不與其他零件相碰撞。6)嚴(yán)格按國家標(biāo)準(zhǔn)制圖，貫徹標(biāo)準(zhǔn)化和通用化原則。十二、完成裝配圖根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果，對(duì)裝配草圖進(jìn)行修改并進(jìn)一步完善各部結(jié)構(gòu)，在確認(rèn)無誤后，按制圖規(guī)范加深裝配圖，然后標(biāo)注尺寸和配合，如特性尺寸、安裝尺寸、外部尺寸、中心距及公差、配合尺寸等。此外，還要求選擇一個(gè)能影響裝配尺寸的軸向尺寸鏈進(jìn)行標(biāo)注，以便于計(jì)算軸向尺寸鏈的封閉環(huán)和設(shè)計(jì)、審查零件圖。最后應(yīng)標(biāo)注零件號(hào)；標(biāo)準(zhǔn)件和通用件標(biāo)明標(biāo)準(zhǔn)及型號(hào)規(guī)格、數(shù)量；非標(biāo)件(即專用件)編注序號(hào)，并詳細(xì)填寫明細(xì)表，按傳動(dòng)順序標(biāo)注軸號(hào)。根據(jù)不同的要求以及不同傳動(dòng)方案，其裝配圖是多種多樣的，圖例結(jié)構(gòu)僅供參考。十三、零件工作圖的設(shè)計(jì)繪制主軸或齒輪零件圖，應(yīng)考慮零件由毛坯到最后加工的整個(gè)過程的工藝問題，力求使基準(zhǔn)重合，并確保零件工作圖結(jié)構(gòu)尺寸與裝配圖的一致性，按規(guī)定標(biāo)注尺寸、表面粗糙度、形位公差、技術(shù)要求、材料及熱處理等。十四、計(jì)算說明書的編寫學(xué)生在完成上述全部工作之后，應(yīng)將前述工作先后順序編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。設(shè)計(jì)過程中要隨時(shí)記錄方案分析、計(jì)算公式和數(shù)據(jù)取值的理由。整理說明書時(shí)，按設(shè)計(jì)順序闡述，要求論據(jù)充分，條理清楚，計(jì)算正確(引用公式應(yīng)注明出處，一律采用現(xiàn)行規(guī)定的法定計(jì)量單位)，結(jié)果醒目，結(jié)論正確，敘述簡煉，文理通順，文字規(guī)范，篇幅20～25頁。說明書應(yīng)完整，注意計(jì)算或敘述中引用所列的參考文獻(xiàn)，只需在[]內(nèi)注明其序號(hào)。說明書包括：設(shè)計(jì)任務(wù)、目錄、機(jī)床用途和性能、參數(shù)擬定、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)和擬定(簡要的方案比較分析；畫傳動(dòng)系統(tǒng)圖要規(guī)范)、主要零件的估算或計(jì)算和驗(yàn)算(如主軸組件的剛度計(jì)算)、重要結(jié)構(gòu)的選擇分析、設(shè)計(jì)評(píng)估、參考文獻(xiàn)(列序號(hào)、作者、書名、出版社及年月)等。課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容要具體地體現(xiàn)于設(shè)計(jì)圖樣和設(shè)計(jì)計(jì)算說明書上，即要求對(duì)設(shè)計(jì)圖面和說明書質(zhì)量兩者并重，并通過答辯進(jìn)一步檢查核定。十五、變速箱結(jié)構(gòu)參考圖BSX7500.00-001.01BSX7500.00BSX7500.00-001BSX7500.00.02BSX7500.00.02-001BSX7500.00圖4~圖9是幾種變速箱結(jié)構(gòu)參考圖?？紤]到專業(yè)課程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，防止個(gè)別學(xué)生照搬參考圖，因此，這些圖只是為學(xué)生提供一些基本的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)，從整體結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行參考，其中有些結(jié)構(gòu)是不合理的，有些局部結(jié)構(gòu)甚至特意設(shè)置了錯(cuò)誤。所以學(xué)生在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該多查閱參考文獻(xiàn)，充分發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性，在這些結(jié)構(gòu)方案基礎(chǔ)上進(jìn)行修正與完善。在答辯時(shí)，學(xué)生更不能以這些參考圖作為評(píng)核標(biāo)準(zhǔn)與依據(jù)。圖68級(jí)變速箱結(jié)構(gòu)圖三圖718級(jí)變速箱結(jié)構(gòu)圖圖48級(jí)變速箱結(jié)構(gòu)圖一圖58級(jí)變速箱結(jié)構(gòu)圖二圖68級(jí)變速箱結(jié)構(gòu)圖三圖718級(jí)變速箱結(jié)構(gòu)圖圖48級(jí)變速箱結(jié)構(gòu)圖一圖58級(jí)變速箱結(jié)構(gòu)圖二圖9臥式車床主軸變速（12級(jí)變速）箱展開圖圖812級(jí)變速箱結(jié)構(gòu)圖十六、參考文獻(xiàn)[1]戴曙主編.金屬切削機(jī)床.（第5版），機(jī)械工業(yè)出版社，1997[2]濮良貴等主編.機(jī)械設(shè)計(jì)（第7版），高等教育出版社，2003[3]曹金榜，易錫麟，等．機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987[4]劉躍南．機(jī)床主軸變速箱設(shè)計(jì)指導(dǎo)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994[5]翁世修，王良申．金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)．上海：上海交通大學(xué)出版社，1988[6]陳易新．金屬切削機(jī)床課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書：第2版．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987[7]成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，化學(xué)工業(yè)出版社，2004[8]李洪主編.實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)，遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1999[9]天津大學(xué)主編.機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊(cè)，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1996[10]機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組，機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)：第1、2、3冊(cè)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社1986、[11]范云漲，陳兆年．金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994[12]黃鶴?。饘偾邢鳈C(jī)床：上、下冊(cè)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998

機(jī)設(shè)方向設(shè)計(jì)題目二螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)

目項(xiàng)據(jù)數(shù)號(hào)題一、設(shè)備工作條件和原始數(shù)據(jù)螺旋輸送機(jī)設(shè)計(jì)目項(xiàng)據(jù)數(shù)號(hào)題1、設(shè)備工作條件：載荷平穩(wěn)，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，每日一班，工作5年，允許螺旋輸送機(jī)主軸轉(zhuǎn)速誤差小于±5%，車間有三相交流電源。題2、原始數(shù)據(jù)題據(jù)號(hào)目項(xiàng)數(shù)據(jù)號(hào)目項(xiàng)數(shù)123456789101112131415輸送料干燥煤粉e=850kg/m3輸送量（m3/h）101214161820222426283015586輸送長度(m)57891011121518202122232425安裝形式水平二、總體布置方案設(shè)計(jì)1、要求螺旋軸布置為受拉構(gòu)件，也即出料口應(yīng)布置在有止推軸承處；2、螺旋葉片與槽體內(nèi)壁間的間隙可取為7~10㎜；3、在布置水平式螺旋機(jī)的底座或卸料口時(shí)，要注意避開兩節(jié)槽體的法蘭連接處，進(jìn)料口也不要設(shè)置在中間軸承或平蓋板的觀察孔的上方。三、螺旋輸送機(jī)零部件設(shè)計(jì)1、選擇螺旋軸形式常用的螺旋軸形式有①實(shí)體螺旋——廣泛應(yīng)用于各種干燥的粉狀物料輸送；②帶式螺旋——主要用于塊狀和有粘性的物體；③片式螺旋——輸送塑性物料。螺旋軸上的螺旋葉片厚度為δ=2~8㎜，隨物料的磨琢性增大而加厚，用鋼板沖壓后焊接而成。2、槽體設(shè)計(jì)根據(jù)螺旋直和所輸送物料的磨琢性不同，分別采用2~8㎜厚的鋼板彎制成U型槽，為了增加槽體的剛性，常在槽體的外壁焊以角鋼作筋板。3、軸承裝置選型軸承是螺旋軸的支承，它分為裝在兩端頭的端面軸承和裝在中間的中間軸承。每一個(gè)中間螺旋節(jié)內(nèi)都安裝有一個(gè)中間軸承裝置，其數(shù)量隨輸送機(jī)的增長而加多。中間軸承工作的好壞，直接影響著輸送機(jī)的正常運(yùn)行。中間軸承又稱為中間吊掛軸承，其設(shè)計(jì)應(yīng)保證物料流通的有效斷面，不使物料堵塞。軸承寬度要窄，使螺旋中斷距離減少，并應(yīng)特別注意密封，對(duì)磨琢性小的物料，用滑動(dòng)軸承可簡化密封。對(duì)磨琢性大的物料，則應(yīng)使用滾動(dòng)軸承并采用較完善的密封。4、裝料與卸料裝置設(shè)計(jì)螺旋輸送機(jī)的裝料與卸料，主要根據(jù)與其相互的有關(guān)設(shè)備和生產(chǎn)上的要求，采用不同的方式。5、傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)因?qū)I(yè)課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)有限，該部分選型。四、參數(shù)的選擇與計(jì)算步驟1、生產(chǎn)率計(jì)算：式中V——體積生產(chǎn)率（m3/h）D——-螺旋直徑（m）γ——物料的堆積比重（T/m3）s——螺距（m）本方案采用產(chǎn)體螺旋s=0.8D（因輸送干燥粉）C——螺旋輸送機(jī)化學(xué)料時(shí)的修正系數(shù)因水平安裝，取C=1.0n——轉(zhuǎn)速（rpm）——填充系數(shù)由任務(wù)書知V、γ，可計(jì)算Q。2、螺旋直徑計(jì)算式中K——物料綜合特性的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)對(duì)于干燥煤粉，可取K=0.0415，=0.35~0.40，取=0.40計(jì)算D值應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列值。3、計(jì)算螺旋軸許可最高轉(zhuǎn)速式中：A——物料特性系數(shù)；對(duì)于粉狀干物料取A=754、立體面型螺旋節(jié)距SL=0.8D5、校檢填充系統(tǒng)所計(jì)算的值應(yīng)在推薦值范圍內(nèi)，否則要降低螺旋轉(zhuǎn)速。6．計(jì)算水平螺旋輸送機(jī)的軸功率（Kw）式中Q——生產(chǎn)率（T/h）——阻力系數(shù)，對(duì)于干燥煤粉取=1.2——螺旋輸送機(jī)的水平投影形狀（m）H——輸送高度（m）水平安裝取H=07．計(jì)算螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的額定功率式中——驅(qū)動(dòng)裝置的總效率，當(dāng)選用JJ型驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，取=0.94K——功率儲(chǔ)備系數(shù)K=1.2～1.4之間。葉片展開圖五、螺旋葉片表面的計(jì)算葉片展開圖設(shè)已知螺旋葉片的有關(guān)參數(shù)：D——大圓直徑；D——小圓直徑；S——螺距；B——葉片寬度求螺旋葉片表面的展開尺寸：R——展開圖的大圓半徑；R——小圓半徑α、β——夾角螺旋外周長：螺旋內(nèi)周長：R=b+r=D1/2六、繪制裝配圖七、參考書目[1]四川省輕工業(yè)學(xué)校編輕工業(yè)工廠機(jī)械裝備（第一版），成都：四川科技出版社1986[2]上海交通大學(xué)編連續(xù)運(yùn)輸機(jī)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1982[3]楊可禎主編機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（第四版），北京：高等教育出版社1998[4]成大先主編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第四版），北京：化學(xué)工業(yè)出版社2002[5]陳立德主編機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，北京：高等教育出版社

機(jī)設(shè)方向設(shè)計(jì)題目三零件機(jī)加工工藝規(guī)程及工裝夾具設(shè)計(jì)

一、設(shè)計(jì)的要求零件機(jī)加工工藝規(guī)程及工裝夾具設(shè)計(jì)生產(chǎn)鋼領(lǐng)為單件小批生產(chǎn)。設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)部分：（1）決定零件的材料，并繪制毛坯圖（鑄、鍛、焊型材）（2）零件的加工工藝分析，繪制加工工序過程卡片和機(jī)加工工藝過程綜合卡片。（3）設(shè)計(jì)該零件的某一工序加工的工藝裝備（4）繪制工藝裝備總裝圖和主要零部件圖（5）編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書專業(yè)課程設(shè)計(jì)題目由老師指定，經(jīng)系主任審查簽字后發(fā)給學(xué)生。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟1、對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，選擇零件材料，繪制零件毛坯圖學(xué)生應(yīng)首先對(duì)該零件進(jìn)行工藝分析，其主要內(nèi)容為：（1）分析該零件的作用及零件圖上的技術(shù)要求。（2）分析該零件主要加工表面的尺寸，形狀及位置精度，表面粗糙度及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，工藝基準(zhǔn)。（3）分析零件的材料、熱處理工藝和機(jī)加工的工藝性。零件圖應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)繪圖，在可能的條件下應(yīng)按1:1的比例繪圖，毛坯圖應(yīng)按比例繪圖。2、選擇毛坯的制造方法毛坯的選擇應(yīng)考慮生產(chǎn)的批量、零件的復(fù)雜程序、加工表面及非加工表面的技術(shù)等各方面綜合考慮，正確選擇毛坯的制造方式，使整個(gè)工藝過程更加經(jīng)濟(jì)合理。3、制定機(jī)械加工工藝路線（1）制定工藝路線，在分析工藝路線的基礎(chǔ)上，應(yīng)劃分出粗加工、半精加工、精加工階段，對(duì)幾個(gè)加工方案進(jìn)行比較，再從中選擇經(jīng)濟(jì)合理的加工方案。（2）選擇定位準(zhǔn)基準(zhǔn)，進(jìn)行必要的工序尺寸計(jì)算，合理選擇定位基準(zhǔn)，當(dāng)某工序的定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不相符時(shí)，對(duì)工序尺寸進(jìn)行換算。（3）選擇機(jī)床時(shí)，應(yīng)按經(jīng)濟(jì)加工精度來選擇（4）加工余量及工序尺寸與公差的確定，應(yīng)根據(jù)工藝路線來安排，要求逐工序逐表面確定加工余量，工序間尺寸公差應(yīng)按經(jīng)濟(jì)加工精度選擇，總加工余量應(yīng)為所有加工余量之和，可查有關(guān)手冊(cè)進(jìn)行核對(duì)。（5）切削用量的選擇在要床，刀具加工余量確定之后，要求學(xué)生用公式計(jì)算1-2個(gè)工序的切削用量，其余可查手冊(cè)。（6）畫毛坯圖時(shí)，在加工余量的基礎(chǔ)上，繪制毛坯圖，要求毛坯輪廓用粗實(shí)線繪制，零件的實(shí)體尺寸用雙點(diǎn)劃線繪制，盡可能比例取1：1同時(shí)在毛坯圖上標(biāo)出毛坯尺寸、公差、技術(shù)要求，毛坯制造的分模面，圓角半徑、起模斜度，焊接件應(yīng)畫出焊接方法，焊縫型式和坡口尺寸。（7）填寫機(jī)械加工工序過程卡片和機(jī)加工工藝過程綜合卡片，并將前述各項(xiàng)內(nèi)容及工序簡圖填入工藝過程綜合卡片，工藝過程卡片和工序綜合卡片如圖1、圖2。工序簡圖可按比例縮小，簡圖中的加工表面用粗實(shí)線繪制，對(duì)定位、夾緊應(yīng)以規(guī)定符號(hào)標(biāo)明，應(yīng)標(biāo)明各加工表面在本工序加工后的尺寸、公差、表面粗糙度。工序簡圖中的定位、夾緊符號(hào)應(yīng)符合JB/Z174-82規(guī)定，摘要如表1和表2。圖1××零件機(jī)加工工序過程卡片序號(hào)工序內(nèi)容及要求基面設(shè)備表1：定位及夾緊符號(hào)標(biāo)注位置分類獨(dú)立聯(lián)動(dòng)標(biāo)注在視圖輪廓線上標(biāo)注在視圖正面上標(biāo)注在視圖輪廓線上標(biāo)注在視圖正面上定位點(diǎn)固定式23活動(dòng)式機(jī)械夾緊······液壓夾緊YYY··Y··氣動(dòng)夾緊QQQ··Q··電磁夾緊DDD··D··注：定位符號(hào)旁邊的阿位伯?dāng)?shù)字，代表消除的自由度數(shù)目。

表2各種定位、夾緊裝置標(biāo)準(zhǔn)示例裝置符號(hào)標(biāo)注示意說明裝置符號(hào)標(biāo)注示意說明床頭固定頂尖、尾座活動(dòng)頂尖定位，撥桿夾緊止口盤定位，氣動(dòng)聯(lián)動(dòng)夾緊彈簧夾頭或彈性心軸夾緊平口鉗定位夾緊三爪自定心卡盤夾緊V形鐵定位并夾緊，一端可調(diào)四爪單動(dòng)卡盤夾緊

4、工藝裝備設(shè)計(jì)要求學(xué)生設(shè)計(jì)為給定加工零件所必需的1-2套夾具，具體的設(shè)計(jì)項(xiàng)目根據(jù)加工需要經(jīng)教師同意后決定。所設(shè)計(jì)的夾具零件數(shù)以20-40件為宜，具有中等復(fù)雜程序。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體步驟如下：（1）確定設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案是設(shè)計(jì)程序最重要的環(huán)節(jié)，方案設(shè)計(jì)決定于夾具設(shè)計(jì)的成功與失敗，應(yīng)進(jìn)行充分的研究與討論，以確定最佳方案。確定設(shè)計(jì)方案應(yīng)遵循的原則：確保加工質(zhì)量、結(jié)構(gòu)盡量簡單、操作有利、高效、制造成本低廉、通盤考慮、結(jié)合實(shí)際情況、注重分析研究、確定最佳方案。（2）正確選擇定位元件選擇最佳定位元件，計(jì)算定位誤差，按照加工精度，需要自由度的數(shù)目以及粗、精加工的需要，按有關(guān)夾具標(biāo)準(zhǔn)選擇定位元件。對(duì)定位誤差進(jìn)行計(jì)算，如超差時(shí)，應(yīng)改變定位方式和提高定位元件精度。（3）計(jì)算夾緊力夾緊力計(jì)算是經(jīng)過簡化了的計(jì)算，計(jì)算所得僅為在切削力、夾緊力的作用下按靜力平衡條件而求得的夾緊力，實(shí)際所需夾緊力應(yīng)比理論夾緊力為大，應(yīng)乘以安全系數(shù)K，K一般取1.5-2.5。（4）畫夾具裝配圖畫夾具圖應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：1）在設(shè)計(jì)中，要求按盡量1:1的比例繪制夾具總裝圖，被加工零件的位置，要用雙點(diǎn)劃線表示，夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)處于“夾緊”位置上。2）注意投影的選擇，應(yīng)以最少的投影將夾具結(jié)構(gòu)完全清楚表達(dá)，注意視圖的配置與安排。3）所設(shè)計(jì)的夾具，不但機(jī)構(gòu)合理，結(jié)構(gòu)也應(yīng)合理，夾具的裝配性和零件的加工性要好。4）要保證夾具與機(jī)關(guān)的聯(lián)系位置，刀具與夾具的相對(duì)位置，夾具上就有定位鍵和對(duì)刀塊。5）運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)要靈活、不能出現(xiàn)干涉和卡死現(xiàn)象，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)或回轉(zhuǎn)定位部件應(yīng)有鎖緊裝置，不能在工作中松動(dòng)，運(yùn)動(dòng)零部件應(yīng)有潤滑措施，排屑方便。6）零件的選材，尺寸公差的標(biāo)注，總裝技術(shù)、要求合理，正確滿足夾具體的要求。7）對(duì)夾具裝配圖上應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)五類尺寸：即輪廓尺寸；夾具內(nèi)部配合尺寸；工件與定位件的聯(lián)系尺寸，夾具與刀具的聯(lián)系尺寸。夾具與機(jī)床的聯(lián)系天寸。8）應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求①定位元件之間或定位元件與夾具與底面間的位置要求。②定位無件與連接元件間的位置要求③對(duì)刀元件與連接元件間的位置要求④定位元件與引導(dǎo)元件的位置要求上述技術(shù)條件是保證工件相應(yīng)的加工要求所必需的，其數(shù)值應(yīng)取工件相應(yīng)技術(shù)要求的1/3-1/5。5、編寫設(shè)計(jì)說明書學(xué)生在完成上述全部工作之后，應(yīng)將前述工作先后順序編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。

三、附：零件圖

機(jī)電方向參考選題機(jī)電類專業(yè)課程設(shè)計(jì)一般可分為設(shè)備類設(shè)計(jì)、工藝類設(shè)計(jì)、電類設(shè)計(jì)和機(jī)電類控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。設(shè)備類選題除了純機(jī)械結(jié)構(gòu)類設(shè)計(jì)以外，應(yīng)以一般復(fù)雜程度的設(shè)備題目為好，既要包括機(jī)械方面的內(nèi)容又要包括電氣方面的內(nèi)容，其側(cè)重點(diǎn)在機(jī)械部分的設(shè)計(jì)。如：設(shè)計(jì)交、直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)控制某一機(jī)械工作裝置、微機(jī)控制裝置、液壓控制裝置等。工藝類設(shè)計(jì)選題包括加工工藝編制及電控工藝裝備設(shè)計(jì)。如編制一般復(fù)雜程度零件制造工藝規(guī)程，加工工序不宜太多。從技術(shù)上來說，電類設(shè)計(jì)大體上有供電、信號(hào)、控制系統(tǒng)、微機(jī)應(yīng)用等智能化控制技術(shù)設(shè)計(jì)等選題。自動(dòng)控制系統(tǒng)方面的課題既含有強(qiáng)電部分，又含有信號(hào)部分，綜合性較強(qiáng)，要用到多們課程的知識(shí)和技能，能使學(xué)生受到較好全面的訓(xùn)練，如龍門創(chuàng)床卷揚(yáng)機(jī)等晶閘管控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)屬于這一范圍?？刹捎肞LC等智能化控制裝置來實(shí)現(xiàn)。微機(jī)應(yīng)用方面的課題，需要用至計(jì)算機(jī)原理、算法語言等課程的理論知識(shí)和技能。PLC、單片機(jī)等都屬于智能化控制技術(shù)，這類題目不能僅限于編制一組程序，而應(yīng)側(cè)重于系統(tǒng)或設(shè)備的調(diào)試運(yùn)行，充分體現(xiàn)應(yīng)用智能化控制技術(shù)的優(yōu)勢。機(jī)電結(jié)合類控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)選題是針對(duì)某種機(jī)械設(shè)備的工作或運(yùn)行方式，采用電氣控制技術(shù)或智能化控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)控制要求，其側(cè)重點(diǎn)在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。一、車床縱向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)車床縱向進(jìn)給系統(tǒng)，要求采用步進(jìn)電機(jī)，通過齒輪傳動(dòng)通過滾珠絲桿帶動(dòng)溜板箱等可移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)。（1）基本參數(shù)如下：滾珠絲桿：基本導(dǎo)程。l0=6mm，直徑d0=40mm，長度2m。溜板箱等可移動(dòng)部件的總質(zhì)量m=300kg，大拖板與床身導(dǎo)軌為滑動(dòng)摩擦，摩擦系數(shù)μ=0.1。設(shè)工進(jìn)速度V溜工=60mm/min快進(jìn)速度V溜快=2m/min交切削力FE=3000N，切削力的其他質(zhì)量Fx=(0.1~0.6)FZ，F(xiàn)y=(0.15~0.7)FZ取脈沖當(dāng)量δ=0.01mm/脈沖，啟動(dòng)加速（或減速制動(dòng)）時(shí)間為△t=0.3s，并取加（減）速曲線為等加（減）速梯形曲線，機(jī)械傳動(dòng)總效率η=0.75。（2）設(shè)計(jì)要求如下：選擇步進(jìn)電機(jī)，并做能滿足承載能力、壓桿穩(wěn)定和剛度等驗(yàn)算的必要校核。確定傳動(dòng)比i和齒輪齒數(shù)Z1和Z2。所涉及的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量都按均質(zhì)圓盤或圓柱計(jì)算，若采用軟件環(huán)形分配器時(shí)，設(shè)計(jì)微機(jī)控制系統(tǒng)和功率放大器。（3）設(shè)計(jì)文件要求：設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份，微機(jī)控制系統(tǒng)和功率放大器電路原理圖一張。選擇所用器件的具體型號(hào)。并做必要的驗(yàn)算和說明。二、電液比例控制閥設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)—電液比例控制閥，其中壓力控制閥的主要參數(shù)：流量2L/min調(diào)壓范圍1~8MPa頻率3Hz（-3dB）其中流量控制閥主要參數(shù)：輸出流量：2~40L/min額定壓力：1~20MPa頻寬：3Hz（-3dB）基本要求：對(duì)電液比例控制閥進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，繪出裝配圖、零部件設(shè)計(jì)圖。三、基于單片機(jī)和LCD的電子鐘的設(shè)計(jì)圖采用MCS-8051單片機(jī)實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)，程序執(zhí)行后工作批示大于LED閃動(dòng)，表示程序開始執(zhí)行，LCD顯示器顯示“00：00：00”操作鍵K1：設(shè)置現(xiàn)在的時(shí)間操作鍵K2：設(shè)置鬧鈴時(shí)間操作鍵K3：設(shè)置小時(shí)操作鍵K4：設(shè)置分鐘操作鍵K5：完成當(dāng)前時(shí)間和鬧鈴時(shí)間的設(shè)置，在鬧鈴時(shí)用于停止鬧鈴。（1）控制要求：LCD時(shí)鐘的基本功能如下：使用文字型LCD顯示器來顯示現(xiàn)在的時(shí)間，顯示格式為“時(shí)時(shí)：分分：秒秒”具有5個(gè)按鍵來設(shè)置現(xiàn)在的時(shí)間和鬧鈴時(shí)間。（2）設(shè)計(jì)內(nèi)容：根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定系統(tǒng)中輸入/輸入信號(hào)的種類、數(shù)量和特點(diǎn)，確定CPU的造型與硬件接口等的配量，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的電路原理圖繪制，根據(jù)控制要求編寫控制系統(tǒng)的監(jiān)控程序，撰寫設(shè)計(jì)說明書，列出系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)備材料清單。四、恒溫箱PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選用三菱FXZN系列可編程序控制器作為主機(jī)。（1）主要參數(shù)：溫度范圍：200~105控制精度：±1輸入電壓：AC200~240V消耗功率：2KW（2）系統(tǒng)構(gòu)成：通過一個(gè)溫度傳感器（熱電偶）檢測恒溫箱的溫度值并把它轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電流（或電壓）信號(hào)后，送到A/D轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)絇LC主機(jī)，PLC主機(jī)計(jì)算機(jī)得到一個(gè)控制量，該控制量的大小決定所控制的繼電器的導(dǎo)通時(shí)間，從而控制溫度值的大小。（3）設(shè)計(jì)要求：采用PID控制算法，使PLC控制的恒溫箱的溫度應(yīng)能按照給定的曲線運(yùn)行，設(shè)計(jì)電氣控制原理圖。進(jìn)行I/O分配和PLC選型，對(duì)所需系統(tǒng)的電氣器件選型，編制明細(xì)表。設(shè)計(jì)PLC控制程序，撰寫課程設(shè)計(jì)說明書，繪制設(shè)計(jì)圖樣。五、采用8251A的串行通信接口設(shè)計(jì)甲、乙兩臺(tái)微機(jī)之間，按照RS—232C標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，進(jìn)行零MODEN方式全雙工串行通信，發(fā)送與接收的字符均在PC機(jī)屏幕上顯示，要求采用8251A作為通信接口的核心芯片，通信數(shù)據(jù)格式為起止式：1位停止位，7位數(shù)據(jù)位，無校驗(yàn)，波特率因