塑料挤出机机械结构设计

哈尔滨石油学院本科生毕业设计（论文）

哈尔滨石油学院

毕业设计（论文）任务书

题目塑料挤出机机械结构设计

主要内容：

本次毕业设计主要工作内容是完成塑料挤出机的机械结构设计。通过本次设计，建立正确的产品设计思想、掌握产品设计的流程、各个设计阶段解决问题的方法和手段。为毕业后实际设计产品奠定良好基础。

基本要求

1．用多种方法查找相关文献资料。

2．参照以有的设备数据拟定多种设计方案，比较设计方案，选择最佳方案进行设计。

3．利用CAD完成装配图和零件图，。

4.撰写毕业设计论文。

主要参考资料

1 刘立春. 塑料机械设计.北京.机械工业出版社,1993.2

2 于德水. 塑料加工机械.北京.机械工业出版社,2001.12

3 陈露.AutoCAD2006基础及应用教程.电子工业出版社,2006.8

完成期限：2014年6月2日

指导教师签章：

专业负责人签章：

2014 年 3 月 2 日

摘要

此次设计的题目是SJ-65塑料挤出机机械结构设计。挤出成型是塑料成型加工的重要成型方法之一，而挤出成型是在挤出机上进行的，所以挤出机是塑料成型加工机械的主要设备。用挤出机生产的产品广泛地应用于人们生活以及农业、建筑业、石油化工、机械制造、国防等工业部门。

挤出机主要用不高于把聚合物主原料与所需添加的辅助原料混合、混炼塑化熔融，最终加工成具有各种截面形状和几何尺寸的挤出类塑料制品。其主要的特点是：生产过程连续；生产效率高；应用范围广；投资小，收效快。[1]挤出机主要由挤压系统、加料系统、传动系统和加热冷却系统组成。本次设计就是围绕这几部分进行设计的。挤压系统主要由螺杆和机筒组成，是挤出机的关键部分。加工的塑料是高分子聚合物。综合各个方面的因素考虑，螺杆的结构形式选定为等距变深型螺杆。机筒结构是选用的衬套式机筒，即在整体式机筒内加一衬套，衬套磨损后可以拆出加以更换，这样可以节省贵金属材料，很经济。

本次设计就是基于在结构合理、易于加工和维修等条件的要求下，进行挤出机的设计。

关键词：挤出机；传动系统；加热冷却

Abstract

This design topic is SJ-65 plastic extruder mechanical structure design. Extrusion molding is plastic forming the important method of forming process, and extrusion molding in extrusion machine is the extruder, so is the plastic molding processing machinery major equipment. Extruder production with the products widely used in people life and agriculture, construction, petroleum chemical industry, machinery manufacturing, defense industries as well.

Extruder is not higher than the polymerization with raw materials and add the owner needed assistance raw material mixing, mixing rubber plasticizing melting, eventually processed into has all kinds of cross-section shape and geometry size of plastic extrusion products. Its main characteristic is: production continuous; High production efficiency; Application range; Small investment, fast convergence.

Extrusion machine mainly by extrusion system, charging system and transmission system and heating, cooling systems. This design is a few parts around this design. Extrusion system mainly by the screw and barrel composition, is a key part of the extruder. Processing of plastic is the high polymer. Comprehensive all aspects of the factors, screw structure of the selected for isometric darker type screw. Machine tube structure is to choose the bushing type of barrel, that is, in the integral within a barrel and bushing, liner wear can be replaced after pulled out, this can save precious metal materials, very economy.

The design is based on the reasonable structure, easy to processing and maintenance of the conditions of the request, for the design of the extruder.

Keywords：plastic extrusion ; transmission system; heating and cooling.

第1章绪论 (1)

1.1课题背景 (1)

1.2课题研究意义 (2)

1.3国内外综述 (2)

1.4研究内容 (2)

第2章挤压系统设计 (4)

2.1螺杆设计 (4)

2.2机筒设计 (9)

2.3螺杆和机筒的材料选择 (10)

2.4螺杆和机筒的配合要求 (10)

2.5分流板设计 (11)

2.6本章小结 (11)

第3章挤出机传动系统设计 (12)

3.1挤出机驱动功率的确定 (12)

3.2挤出机转速的调节范围 (12)

3.3传动系统的组成及其设计 (12)

3.4挤出机螺杆轴承部分的结构及其布置形式 (16)

3.5挤出机螺杆轴承和齿轮的UG造型 (17)

3.6本章小结 (21)

结论 (22)

致谢 (23)

参考文献 (24)

附录 (25)

第1章绪论

1.1课题背景

在我国塑料加工业中，几乎1/3－1/2的塑料制品是通过挤出成型来完成。作为塑机的第二大类产品，挤出成型机组的产量和销售额约占塑料机械的20－25%，其生产厂家分布在机械、轻工、化工、石化、建材、军工等行业，在地域上多集中在塑料加工业发达地区，如江浙、辽宁、山东、广东等东南沿海地区。全国124家主要塑机企业工业总产值为38.7亿，东南沿海就占了70%以上:全国生产挤出机的厂家超过百家，多数为民营或乡镇企业，约占塑机行业厂家的60%。挤出机的品种占塑料机械品种的30%，这个比例还有逐年上升趋势。全国每年能够生产300台以上挤出机机组的厂家仅有3、4家，大部分企业只能生产低档次的老产品，难以达到经济规模，尤其在控制水平、效率、精度、可靠性和成套性等方面与发达国家相比差距较大。由于专业水平和产品技术含量低，决定了产品的附加值低，从而使企业的整体效益不高，在国际竞争中处于劣势。

在常规单螺杆挤出机组的性能方面，我国己能生产螺杆直径为∮12－∮250mm多种规格、门类齐全的挤出机组，长径比太多在25－30范围。一些新型的混炼元件如分离型、屏障型、分流型、变流道型以及流束位置变换型等说炼元件得到了较为广泛的应用:螺杆最高转速:直径∮150－∮200的大型挤出机加工烯烃类物料时为50－75r/min，加工PVC等热敏性物料时为5－42r/min:直径∮30以下的小型机器加工烯烃类物料时为l60－200r/min，加工PVC等热敏性物料时为18－l20r/min:北京化工大学研制成功的∮l2mm手提式单螺杆排气挤出机为1200r/min。而国外单螺杆挤出机螺杆直径最小∮6mm，最大为∮700mm，最大长径比达60。日本池贝公司∮30单螺杆挤出机最高螺杆转速为3000r/min，挤出机300kg/h，远远高于我国同规格机器实际产量l4kg/h的水平。[2]

由于常规单螺杆挤出机与其它挤出机相比，具有结构简单、坚固耐用、维修方便、价格低廉、操作容易等特点。在我国相当长时间内仍有很大市场，因此如何使常规单螺杆挤出机优质、高效、多功能化，仍然是我国塑机研究工作者的艰巨任务。

1.2课题研究意义

SJ-65塑料挤出机研究的意义近年来，随着电子设备信息化的展，作为物理传输介质的各种热敏性聚合物加工需求也越来多，如PVC电缆料PE硅烷、过氧化物交联电缆料，PE交联屏蔽线等。在我国塑料加工业中，几乎1/3－1/2的塑料制品是通过挤出成型来完成。生产这些聚合物的关键是挤出机。挤出机也随着越来越高的时效性生产要求在不断发展。

1.3国内外综述

在常规单螺杆挤出机组的性能方面，我国己能生产螺杆直径为∮12－∮250mm 多种规格、门类齐全的挤出机组，长径比太多在25－30范围。一些新型的混炼元件如分离型、屏障型、分流型、变流道型以及流束位置变换型等说炼元件得到了较为广泛的应用:螺杆最高转速:直径∮150－∮200的大型挤出机加工烯烃类物料时为50－75r/min，加工PVC等热敏性物料时为5－42r/min:直径∮30以下的小型机器加工烯烃类物料时为l60－200r/min，加工PVC等热敏性物料时为18－l20r/min:北京化工大学研制成功的∮l2mm手提式单螺杆排气挤出机为1200r/min。而国外单螺杆挤出机螺杆直径最小∮6mm，最大为∮700mm，最大长径比达60。日本池贝公司∮30单螺杆挤出机最高螺杆转速为3000r/min，挤出机300kg/h，远远高于我国同规格机器实际产量l4kg/h的水平。

1.4研究内容

第一部分是挤出系统的设计，挤出系统包括螺杆和机筒。是挤出机的关键部分。塑料是高分子聚合物，它由柔韧的大分子链结构所组成，分子间的相互作用和分子量是决定其所有综合物理性能的主要因素。热塑料在恒定压力下受热时存在三种物理状态，即玻璃态，高弹态和粘流态，当温度超过Td时，聚合物开始分解。所

以挤出机的螺杆结构就是根据高聚物在不同温度的三种物理状态设计的。[3]在螺杆的多种结构选择之后选定的是等距变深型螺杆。机筒结构是选用的衬套式机筒，在整体式机筒内加一衬套，衬套磨损后可以拆出加以更换，这样可以节省贵金属材料，很经济。

第二部分是加料系统设计，分为料斗选择和加料方式选择。

第三部分是加热冷却装置设计，因为挤出机是靠加热使高聚物状态变化的，所以加热和冷却在这个系统中占有非常重要的位置。只有好的加热和冷却系统才能使挤出机正常、合理的工作。

第四部分是传动系统设计，传动系统包括减速装置、皮带传动和电机。

第2章挤压系统设计

2.1螺杆设计

2.1.1螺杆设计所需考虑的问题

衡量螺杆设计质量的标准

（1）生产能力生产能力是设计螺杆的一个重要指标之一。不同规格的螺杆生产能力是不同的，同一种规格的螺杆，由于结构和尺寸的差异，加工同一物料的生产能力也各有不同。因此，必须有一个作为比较生产能力的标准，其中一个标准是比流量Q/N，即在单位时间内螺杆每转一圈的挤出量。对于同一规格的螺杆，还要衡量在保证挤出物质量的前提下能够达到的最高生产能力QMAX。

（2）率消耗螺杆的单耗值越大，说明螺杆所作的机械功对物料进行剪切和摩擦作用而转换为热能越多。但是，在不同的温度下，不同的物料的热是一个定值，机械功转换为热能过多，可能会引起局部过热，甚至造成物料的热分解，影响制品质量，另一个方面增加螺杆传动装置的负载对螺杆和机筒进行局部冷却而造成能量浪费。因此，在保证物料塑化的前提下，螺杆的单耗应以低值为好。

（3）挤出物的质量挤出物的质量包括外观质量、挤出物的混合质量、挤出物的挤出温度，在径向上的温差、温度随时间而波动的轴向温差，挤出的压力波动等方面的内容。

（4）杆的加工制造容易使用寿命长螺杆加工制造困难，影响螺杆的造价。使用寿命短，机台的经济性能差。

设计挤压系统首先考虑的问题

（1）高聚物的特性在设计挤出系统之前，应掌握被加工高聚物的性能,不同的高聚物，对螺杆的结构和几何参数有不同的要求。

（2）挤压系统的用途在设计之前应考虑其用途，是作为专用机台还是通用机台之用。作为专用机台，挤压系统只考虑挤压某一种塑料的长期生产之用。若作为通用机台之用，挤压系统就要考虑适应若干塑料相互交替之用。这对挤压系统的结构或螺杆的设计有不同要求。

（3）口模几何形状和阻力特征挤出不同的制品，要求不同的口模。不同的几何形状，对物料挤出时的阻力特性不同。从基础理论知道螺杆—口模的特性关系曲线机头阻力大，螺杆的生产能力降低；反之生产能力高。不同口模的几何形状和阻力特性对螺杆的几何参数有不同的要求，这在设计挤压系统之前应加于考虑和了解。

2.1.2 普通螺杆的主要形式及其确定

普通螺杆的主要形式等距变深型、等深变距型、变深变距型。

普通螺杆形式的确定选择等距变深型；相对于其他形式的螺杆来说，其加工制造容易，成本低；由于螺纹升程相等，物料与机筒的接触面积大，从外加热的机筒上吸收的热量多，有利于固体塑料的熔融和能够均匀地压缩、塑化物料；加料段的第一个螺纹深度大，有利于进料。

2.1.3 螺杆主要参数的确定

螺杆直径s D ，正常能力Q 的确定设计中螺杆直接已经给出mm D s 65=在初步确定螺杆的转数和直径之后，可根据经验公式初步确定螺杆的生产能力

小时公斤/12905.6005.033=??==n D Q s β

长径比s D L /的确定从挤出理论得知，在其它条件一定时，增大长径比，即等于增加螺杆的长度。结果增加物料在螺杆中的停留时间，既保证了物料有充分的熔融时间，但对热敏性的物料，过大的长径比易于造成停留时间过长而热分解。一般国内应用比较多的长径比范围是在15～25，目前多采用20左右，因此取长径mm D L s 1300652020=?==。[4]

2.1.4 螺杆设计

塑料是高分子聚合物，它由柔韧的大分子链结构所组成，分子间的相互作用和分子量是决定其所有综合物理性能的主要因素。热塑料在恒定压力下受热时存在三种物理状态，即玻璃态，高弹态和粘流态，当温度超过Td 时，聚合物开始分解。

从上述螺杆的形式可以看到，结晶型高聚物用的螺杆有明显的三段之分，而非结晶型高聚物用的螺杆虽然在几何形状上不一定明显的分成三段，但按照挤出理论的分析，非结晶型高聚物在螺杆中的挤出过程，实际上是经历固体输送、熔融和均化的过程。因此，把普通螺杆都分成三段。

加料段设计

（1）加料段的长度按照固体输送理论分为料斗区、输送区和迟滞区。料斗区是指加料口先面的螺纹段。输送区是指从料斗区口前壁面开始直至固体塞表面达到熔点为止。迟滞区是指物料开始在机筒表面上熔融而形成熔膜直至熔膜厚度增厚到若干倍螺杆和机筒之间的间隙时，熔膜被螺棱刮下而螺棱推进前面的熔池，此时固体床偏移至螺棱后缘，稳定的熔融开始起作用之前为止。

（2）固体输送能力要求

（a ）固体输送能力应稍高于或等于熔融段或均化段的工作能力。

（b ）能压实固态颗粒或粉料。有利于排除颗粒料或粉料中所含的气体和提高固体输送效率。

（3）螺纹升角θ 固体塞与螺杆是有摩擦和有一定的压力，因而加料段的最佳螺

纹升程不为45o。另外，固体输送理论还假设b s f f =，0p p =和忽略螺棱宽度e 的影响，并认为大多数固态高聚物与金属之间的摩擦系数大约是0.25～0.5，此时从理论公式推导出最佳的螺纹升角是17o～20o。若加料段螺杆的螺纹升程等于螺杆直径s D ，得到的螺纹升角是17o421。所以选取螺杆的升程等于螺杆的直径，'4217 =θ。

（4）螺槽深度1H 的确定在理论上1H 大，固体输送量大。一般先确定均化段螺槽深度后，再由螺杆几何压缩比来计算加料段的螺槽深度1H 。

（5）加料段长度1L 的确定实际上如螺纹升角θ分析那样，影象因素很多，难于由理论公式去计算。因此，往往根据高聚物的物理性能分析，用经验数据确定所需要的长度1L ，对于熔点高，导热性差，加料段的长度要取长一些，反之可取短一些。根据经验数据取加料段长度1L ，占螺杆全长的百分比

非结晶型高聚物

L L %25~101= ()12-

结晶型高聚物

L L %65~301= ()22-

根据经验mm L L 2602.01300%201=?==[5]

熔融段设计（1）熔融段设计要求是固态颗粒或粉料在这一段得到进一步压缩，以排除所夹杂的空气或挥发性气体某些固态高聚物颗粒或粉料在熔融过程中由松散转变到.熔料时密度会发生变化。另外，高聚物熔料在本段形成

压力下，密度也有变化。另一个设计要求是2L 要有一定的长度。在理论上这个轴向长度2L 和本段的几何压缩比所构成的螺槽体积变化要符合物料固相宽度分布函数的变化规律。（2）熔融段长度2L 的确定熔融段要有足够的压缩比,如果螺杆三段的螺纹升程相等，螺棱宽度e 也相等，压缩比i 等于

31/H H i = ()32- 要从力理论公式计算2L 和压缩比是i 是比较困难的。因此，往往用经验数据来确定。螺杆熔融段的几何压缩比一般要大于高聚物的颗粒料或粉料的物理压缩比。

非结晶型高聚物

L L %60~502= (2—4)

结晶型高聚物

()D L 5~32= ()52- 根据经验公式非结晶高聚物mm L 780~6501=。取mm L 7002=。[6]

均化段的确定

（1）3H 对生产能力的影响正流流量d Q 与3H 的一次方成正比，倒流量c Q 与3H 的三次方成正比。如果其它条件相同时，仅把3H 增大一倍，则d Q 只增大一倍，而c Q 却增大八倍。因此，太深的螺槽，反而降低生产能力。浅的3H 对物料的剪切作用大，有利于对物料进一步的塑化和均化作用。但过浅的3H ，对热敏性的物料可能

会引起热分解。均化段长度的大小对生产能力、挤出物的质量和螺杆的工作特性有一定的影响。从熔融输送理论公式可以看到，增大3L ，等于减少倒流和漏流的流量，在其他条件相同时，相对地提高了生产能力。

（2）均化段3H 和3L 的确定用理论公式计算有一定困难。因此，大多数采用经验数据来确定。

()s D H 06.0~025.03= （2-6）

对于直径较大的螺杆，3H 取小值；反之取大值。对于黏度低，热稳定性好的熔料，可取小值，反之取大值。经验数据()06.0~025.03=H ，()mm D s 9.3~625.1=。取mm H 6.33=。3H 确定之后，根据确定的螺杆压缩比计算加料段螺杆的螺槽深度1H

()]4[5.03321H D iH D D H s s s ---= （2-7）

可以求出mm H 101=。

3L 按经验数据

()L L %25~203= （2-8）

选取mm L L L L 3407002601300213=--=--=。

螺纹端面形状选取矩形断面的螺纹，螺纹根径表面与螺棱推进面成90o夹角，用小弧过度。螺槽容积较大。螺棱顶面宽度一般取()s D e 12.0~08.0=,在保证螺棱强度的条件下，e 值取小一些。因为比较大的e 值不但占据一部分螺槽容积，而且增加螺杆的功率消耗，又容易引起物料的局部过热的危险。e 值也不能过小，否则会削弱螺棱的强度，增大漏流流量，从而降低生产能力，尤其对低黏度的熔料更甚。

螺棱的经验选取公式

()332~21H r =

R=(1～2)r （2-9）

螺纹后角一般取 10=α。

计算螺棱的数据 mm e 6=,mm r 2=,mm R 4=。[7]

螺杆头数的确定在螺杆的直接、螺槽深度和螺纹升程都相同的情况下，多头螺纹与单头螺纹相比，多头螺纹对物料的正推力较大，并可降低熔料的倒流现象。但是，整条螺杆都是多头螺纹时，物料分别从螺杆料斗区几条螺槽通道进入而到达螺头，在料斗区往往由于几条螺槽的进料不均匀和各条螺槽的熔融和均化或对熔料输送能力不一样，容易引起生产能力波动、压力波动。其结果制品质量下降。所以选取单头螺杆。

螺杆头部结构熔料在螺槽中的旋转运动至进入口摸时的直线运动过程中，有一个急剧的改变过程，料流在螺杆头部前面的机构中，料流速度在机筒中心点为最快，而机筒壁最慢。因而应选择合理的螺杆头部形状才能使料流平稳的进入口蘑，并可避免产生滞流和防止物料的局部热分解。

螺杆强度校合

由轴力向Pz 产生的压缩应力c σ，可由公式3-10

()()2022m a x 44.25.115.1d d D P s S c --=

ππσ （2-10）得到轴向压应力为: 22222022max /15602

5.45.65002.12.1厘米公斤力=-??=-=d d D P s S c σ 由扭矩M 产生的剪应力τ:

()

ητ?-?=43m a x m a x 1496000C d n N s （2-11）得到剪应力τ: ()2

4243max /7945.4211090923

.05.64960001496000厘米公斤力=??

??????????? ??-????=?-?=ητC d n N s MAX

由螺杆自重产生的弯应力s σ

()322s s d D d L γσ+=

（2-12）

得到弯应力s σ

()()223

22322/19.3285.41025.35.45.6130厘米公斤力=??+=+=-d r D d L s σ ()22222/2467794432815604厘米公斤力=?++=

+=τσσ 因为安全系数取3.所以许用应力为8500/3=2830公斤力/厘米2，所以螺杆强度许

可。 2.1.5 螺杆零件图

此次设计的螺杆为等距变深螺杆，螺杆结构如图2-1所示。

图2-1 螺杆的结构图

2.2机筒设计

2.2.1普通机筒的结构类型及其选择

整体式机筒整体式机筒的结喉形式之一，其特点是长度大，加工要求比较高；在加工精度和装配精度上容易得到保证（特别市机筒和螺杆同心度的要求），也可以简化装配工作；在机筒上设置外加热器不易受到限制，机筒受热均匀。一般专业制造厂用的比较多，但是机筒的加工设备要求较高，技术要求也较高机筒内表面磨损后难以复修。

分段式分段式机筒是将机筒分成几段，然后各段用法兰或其它形式连接起来。这种形式机筒的机械加工比整体容易；便于改变长径比。多用于需要改变螺杆长径比或实验室用的机台以及在强制式轴向开槽进料套筒的机筒、排气挤出机的机筒，使机筒的结构更加合理。

双金属机筒双金属机筒主要有2种结构形式一种是衬套式机筒；另一种是在机筒上浇铸一层合金箔层。

选择衬套式整体机筒结构如图2-2所示。

图2-2 机筒结构图

2.2.2加料口设计

加料口的结构必须与物料的形状相适应，使被加入的物料能从料斗或加料器中自由流入螺杆而不中断。

加料斗的选择结构如图2-3所示。

图2-3 加料斗选择的结构图

2.2.3机筒和机头的连接方式

在选择机筒与机头的连接方式时，除了考虑其结构尽量简单，加工制造方便和夹紧可靠之外，同时必须做到易于装拆机头等。

2.3螺杆和机筒的材料选择

工作状况螺杆和机筒在挤出机挤出时受到高温，高压的作用。同时受到机械刮磨。有的塑料还有化学腐蚀作用。切螺杆受到的扭矩也较大。螺杆和机筒的工作温度有时达到400oC高温和300～500公斤力/平方厘米的压力，甚至压力还高。

对材料的性能要求机械强度高在选择钢材时，要有足够的机械强度，以保证设计上的要求。加工性能好选取的钢材要有好的切削加工性能和热处理性能。在一般情况下，切削加工之后还要进行热处理。

耐腐蚀和抗磨性好一般未经热处理的钢材，其耐磨性能不高，往往影响其使用寿命；一般钢材的耐磨性能也要通过热处理给予提高。加工含腐蚀性质物质时，要求选取的钢材或经过其它处理后具有好的耐磨腐蚀性能。

螺杆材料选择38CrMoAlA.机筒内衬套选择38CrMoAlA.机筒铸造。

2.4螺杆和机筒的配合要求

螺杆与机筒的配合间隙在表2-1中选取间隙值。

表2-1 螺杆与机筒之间的间隙值表

螺杆直径3

45 65 90 12

直径间隙最

小

.20

45 最

大

.35

螺杆与机筒的对中性从设计要求上，螺杆与机筒的中线必须重合。但是，由于

对加工中心滑枕的结构设计

对加工中心滑枕的结构设计摘要：数控机床及数控加工中心是现代制造业的关键设备，一个国家数控机床的产量和技术水平在某种程度上就代表这个国家的制造业水平和竞争力。滑枕是加工中心的核心结构之一，是对零部件加工的直接执行机构，它的结构设计是否合理对加工中心的加工结果有着直接的影响。因而加工中心滑枕的结构设计尤为重要。关键词：加工；滑枕；结构设计 1前言数字控制也是最近几年新兴起来的一种自动控制的技术，利用数字化的信息实现机床控制的一种方法。数字控制的机床是采用数字来对机床进行控制。数控的机床是装有数控控制的装备。数字控制的系统主要的功能就是采用逻辑处理的方式，或者是运用其他的运算符编码指令来对规定的程序进行编写，数控系统也是一种控制的系统，他能够完成对数控信息的输入、编码以及运算，对数控机床进行全面的加工。 2数控机床及加工中心的工作原理数控机床的加工中心主要就是运用了计算机技术的自动控制，精密的测量方法和完善的机械设计等方面知识，也是机电一体化的产品，是未来机床的发展趋势。数控机床的工作原理是：首先将加工零件图上的信息和工艺的信息数字化，按照相关规定的代码和格式对其进行相应的加工。数字化信息的定义就是将工件与道具的坐标分割成一个小单位，也可以叫做最小位移量，数控系统是按照程序的要求，对信息进行处理和分配，使得坐标的移动可以是若干个小的位移单位，在工件与道具运动的过程中完成零件的加工。 3 数控加工中心滑枕结构设计主轴和主轴电机等构件与移动部分相连，随移动部件移动。丝杠电机与固定件连接。丝杠与固定部分连接，丝杠丝母控制移动部分上下移动。主轴电机选择西门子1PH7-137—NG，配套减速器型号为2LG4320。丝杠驱动电机选择西门子1FK7101-5AF71，配套减速器型号为LP155-M01。丝杠公称直径选为55 mm，导程20 mm，长度约为1200 mm。丝母的型号选择为BNFN5520-5。联轴器选择为ROTEX梅花型弹性联轴器。型号NO.001-钢材料，规格38。 3.1滑枕设计计算 3.1.1滚珠丝杠选择计算（1）已知参数丝杠的公称直径55mm，导程20mm，长度1500mm，BNFN5520-5。（2) 切削力的确定按照立铣（不对称顺铣）计算各向分力，如下图所示：已知主切削力Fc =5000(N)，fw—运转系数，见下表：

机械工程师知识架构

机械工程师知识架构 —2018.12.15 第一大类是所有工程师的基础；第二大类是设计工程师、工艺工程师、热处理工程师需要掌握的；第三大类是设计工程师需要掌握的；第四大类是工艺工程师需要掌握的，设计工程师需要了解的；第五大类是设计工程师领导人需要掌握的，设计工程师需要了解的；第六大类是质量工程师需要掌握的，设计工程师需要了解计量与检测；第七大类是数控工程师需要掌握的，计算机绘图所有工程师需要掌握的；第八大类是物流工程师、设备工程师、工厂布局工程师需要掌握的一、工程制图与公差配合 1．工程制图的一般规定（1）图框（2）图线（3）比例（4）标题栏、明细表（5）视图表示方法（6）图面的布置（7）剖面符号与画法 2．零部件图样的规定画法（1）机械系统零、部件图样的规定画法（螺纹及螺纹紧固件的画法齿轮、齿条、蜗杆、蜗轮及链轮的画法花键的画法及其尺寸标注弹簧的画法）（2）机械、液压、气动系统图的示意画法（机械零、部件的简化画法和符号管路、接口和接头简化画法及符号常用液压元件简化画法及符号） 3．原理图（1）机械系统原理图的画法（2）液压系统原理图的画法（3）气动系统原理图的画法

4．示意图 5．尺寸、公差、配合与形位公差标注（1）尺寸标注（2）公差与配合标注（基本概念公差与配合的标注方法）（3）形位公差标注 6．表面质量描述和标注（1）表面粗糙度的评定参数（2）表面质量的标注符号及代号（3）表面质量标注的说明 7．尺寸链二、工程材料 1．金属材料（1）材料特性（力学性能物理性能化学性能工艺性能）（2）晶体结构（晶体的特性金属的晶体结构金属的结晶金属在固态下的转变合金的结构）（3）铁碳合金相图（典型的铁碳合金的结晶过程分析碳对铁碳合金平衡组织和性能的影响铁碳合金相图的应用）（4）试验方法（拉力试验冲击试验硬度试验化学分析金相分析无损探伤）（5）材料选择（使用性能工艺性能经济性） 2．其他工程材料（1）工程塑料（常用热塑性工程塑料常用热固性工程塑料常用塑料成型方法工程塑料的应用）（2）特种陶瓷（氧化铝陶瓷氮化硅陶瓷碳化硅陶瓷氮化硼陶瓷金属陶瓷）（3）光纤（种类应用）（4）纳米材料（种类应用） 3．热处理（1）热处理工艺（钢的热处理铸铁热处理有色金属热处理）（2）热处理设备（燃料炉电阻炉真空炉感应加热电源）

机械结构设计的方法和基本要求

机械结构设计的方法和基本要求摘要：随着现代机械制造业的快速发展，对机械产品质量也提出更高的要求。从现行大多机械设备设计情况看，更注重以自动化、轻量化、精密型以及高效型等为设计方向。但也有部分设备运行中在噪声、振动问题上较为严重，不仅影响设备综合性能的发挥，也容易对操作人员带来一定的伤害。通过实践研究发现，将动态设计方法引入其中，对提升机械结构设计水平可起到明显作用。关键词：机械结构设计；方法；要求引言机械结构设计是在总体设计的基础上，根据所确定的原理方案，确定并绘出具体的结构图，以体现所要求的功能。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件，具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时，还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题。 1机械零件结构工艺性分析的重要性日常生产中，在对机器零件进行设计时，要求其结构不仅具体满足使用条件，而且要求结构的工艺性能良好，即具有很强的可行性和经济性。只有满足机械结构设计的工艺性，才能保障生产地顺利进行，还具有零件装载完整、成本消耗少等优点，能在市场竞争中处于优势地位。因此机器零件的结构工艺性设计是进行机械设计的关键，其涉及面广、综合性强，值得深入研究。此外，重视对机械零件的结构工艺性进行分析，可以促进机械加工工艺过程合理化，减少工作量，提高工作效率。具体来讲，应该做好以下几方面工作：1）认真分析机械零件的结构对机械零件（尤其是复杂零件）的结构进行分析时，首先要通过对图纸的详细分析，弄清各零件在产品中的装配关系和作用，再对该零件指数（包括形状、尺寸等）和性质（如粗糙度等）进行详细分析；2）认真分析零件加工工艺性在对机械零件的结构进行了详细、认真分析的基础上，搞清楚各形状和尺寸的设计基准，分析个表面工艺性，检查各加工面设计基准与定位基准是否重合，避免基准链换算而增加计算工作量。 2.机械结构设计常见问题分析 2.1机械结构在温度变化较大时，会产生较大的尺寸变化较长零部件或者机械结构在温度变化较大时，会产生较大的尺寸变化，在设计时应考虑温度变化产生的自由伸缩空间，如可以采用能够自由移动的支座、自由胀缩的管道结构等。 2.2滑动轴承采用接触式密封结构由于滑动轴承比滚动轴承的间隙大，而且滑动轴承发生一些磨损后，轴心产生相应的移动，因此滑动轴承宜采用接触式密封结构。 2.3同一轴上布置两个键时，根据不同的键类型，选择不同的结构方式半圆键是靠侧面传力的，由于键槽较深，若在同一个横剖面内采用对称布置两个半圆键，将严重削弱轴的强度，最好将两个半圆键设计在同一轴向母线上，平键两侧是工作面，上表面与轮毂键槽底面间有间隙，工作时靠轴槽、键及毂槽的侧面受挤压来传递转矩，不能实现轴上零件的轴向固定，靠上下面压紧产生承受载荷，连接处的偏压也承受载荷。 2.4对于带传动、链传动错误的结构设计带传动结构设计时，由于紧边下垂较小，而松边下垂较大，应使紧边在下，

建筑结构选型实例分析报告

建筑结构选型实例分析第一章悬挑结构：现代MOMA 1.工程概况：当代MOMA位于东直门迎宾国道北侧，拥有首都北京的地标优势,项目规划建筑面积22万平方米，其中住宅为13.5万平方米，配套商业面积达8.5万平方米，包括多厅艺术影院，画廊，图书馆等文化展览设施，还包括了精品酒店，国际幼儿园，顶级餐饮，顶级俱乐部及健身房、游泳池、网球馆等生活设施与体育休闲设施。当代MOMA由纽约的哥伦比亚大学教授StevenHoll设计，项目规划概念是BEIJINGLINKEDHYBRID，在建筑艺术方面实现了世界的唯一，更加充分的发掘城市空间的价值，将城市空间从平面、竖向的联系进一步发展为立体的城市空间。当代MOMA也是当代置业科技主题地产的延续与发展，在万国城Moma实现高舒适度、微能耗的基础上，将大规模使用可再生的绿色能源。从可持续的观点出发，当代MOMA适当的高密度(强度)开发利用土地与大规模使

用可再生的绿色能源是大城市发展的方向，是真正“节能省地型”的项目。在当代MOMA的规划设计中，更多考虑了未来城市的生活模式，引入了复合功能的概念，实现开放功能的城市社区，在这里不单是居住功能，而且能够和谐的工作，娱乐、休闲消费、交通，作为一个汇集精品商业与国际文化的开放社区，充满生气与活力，将创造更和谐的国际化生活氛围，不仅为社区创造更舒适的环境，更多的交往机会，也将完善城市区域功能，为北京的城市形象，为北京奥运会增添光彩。项目计划2005年初开始建设，在2008年奥运会之前建成使用。 2.结构形式：为减轻自重，梁柱采用H型钢，并且设置了受拉的钢斜撑，提高悬挑结构的刚度和承载力．为承受悬挑部分重力荷载产生的倾覆力矩，在悬挑部分增设钢斜撑，将倾覆力矩传递到塔楼上；在塔楼相应的部位增设钢管斜撑。使塔楼整体承受倾覆力矩。在塔楼内除设置核心筒外。还设置了十字型剪力墙，提高塔楼整体的刚度和抗倾覆能力。长悬挑是本工程主要设计难点之一，目前主体结构竖向构件采用了中震不屈服的性能目标，对于悬挑结构这样更加重要的部分，设计中采用了中震弹性设计的更高的性能目标，即悬挑部分的构件验算时，按中震弹性地震力(水平地震和竖向地震)与竖向荷载进行组合，考虑荷载分项系数，材料强度取设计值。经中震弹性设计验算，悬挑部位构件的应力比基本上都控制在0．9以下。 3.施工情况：物业公司：第一物业服务有限公司建筑面积：220000平方米绿化率：34% 使用率：80% 容积率：2.64 建设规模：地上21层、地下两层

机械结构设计准则汇总

机械结构设计准则汇总第一部分、塑料件 1、概述：注塑件设计的一般原则: z 充分考虑塑料件的成型工艺性，如流动性； z 塑料件的形状在保证使用要求的前提下，应有利于充模，排气，补缩，同时能适应高效冷却硬化； z 塑料设计应考虑成型模具的总体结构，特别是抽芯与脱出制品的复杂程度，同时应充分考虑到模具零件的形状及制造工艺，以便使制品具有较好的经济性： z 塑料件设计主要内容是零件的形状、尺寸、壁厚、孔、圆角、加强筋、螺纹、嵌件、表面粗糙度的设计。 1.1、常用塑料介绍常用的塑料主要有 ABS、AS、PC、PMMA、PS、HIPS、PP、POM 等，其中常用的透明塑料有 PC、PMMA、PS、AS。高档电子产品的外壳通常采用 ABS+PC；显示屏采用 PC，如采用 PMMA 则需进行表面硬化处理。日常生活中使用的中底挡电子产品大多使用 HIPS 和 ABS 做外壳，HIPS 因其有较好的抗老化性能，逐步有取代 ABS 的趋势。 1.2、常见表面处理介绍表面处理有电镀、喷涂、丝印、移印。ABS、HIPS、PC 料都有较好的表面处理效果。而 PP 料的表面处理性能较差，通常要做预处理工艺。近几年发展起来的模内转印技术（IMD）、注塑成型表面装饰技术（IML）、魔术镜（HALF MIRROR）制造技术。 IMD 与 IML 的区别及优势： 1、 IMD 膜片的基材多数为剥离性强的 PET，而 IML 的膜片多数为 PC。 2、 IMD 注塑时只是膜片上的油墨跟树脂接合，而 IML 是整个膜片履在树脂上。 9 3、 IMD 是通过送膜机器自动输送定位，IML 是通过人工操作手工挂。 1.3、外形设计对于塑料件，如外形设计错误，很可能造成模具报废，所以要特别小心。外形设计要求产品外观美观、流畅，曲面过渡圆滑、自然，符合人体工程。现实生活中使用的大多数电子产品，外壳主要都是由上、下壳组成，理论上上下壳的外形可以重合，但实际上由于模具的制造精度、注塑参数等因素影响，造成上、下外形尺寸大小不一致，即面刮（面壳大于底壳）或底刮（底壳大于面壳）。可接受面刮<0.15mm，可接受底刮<0.1mm。所以在无法保证零段差时，尽量使产品：面壳>底壳。一般来说，上壳因有较多的按键孔，成型缩水较大，所以缩水率选择较大，一般选 0.5%。底壳成型缩水较小，所以缩水率选择较小，一般选 0.4%。

数控机床的机械结构汇总

第一节机械结构的主要特点与基本要求一、数控机床对机械结构的基本要求从数控技术的特点看，由于数控机床采用了伺服电动机，应用数字技术实现了对机床执行部件动作顺序和运动位移的直接控制，传统机床的变速箱结构被取消了，因而机械结构也大大简化了。数字控制还要求机械系统有较高的传动刚度且没有传动间隙，以确保控制指令的执行和控制品质的实现。同时由于计算机水平和控制能力的不断提高，同一台机床上允许更多功能部件同时执行所需要的各种辅助功能已成为可能，因而数控机床的机械结构比传统机床具有更高的集成化功能要求。从制造技术发展的要求看，随着新材料和新工艺的出现以及市场竞争对低成本的要求，金属切削加工正朝着切削精度和速度越来越高、生产效率越来越高和系统越来越可靠的方向发展。这就要求在传统机床基础上发展起来的数控机床精度更高、驱动功率更大，机械结构动、静、热态刚度更好，工作更可靠，能实现长时间连续运行和有尽可能少的停机时间。综合上述原因，数控机床对其基本要求可归纳为要有更高的精度，更好动、静态刚度，以适应高速运动的耐用度和工作可靠性。二、数控机床机械结构构成典型数控机床的机械结构主要由基础件、主传动系统、进给传动系统、回转工作台、自动换刀装置及其他机械功能部件等几部分组成。数控机床的基础件通常是指床身、立柱(或横梁)、工作台、底座等结构件，由于其尺寸较大，俗称“大件”，构成了机床的基本框架。其他部件附着在基础件上，有的部件还需要沿着基础件运动。由于基础件起着支承和导向的作用，因而对基础件的基本要求是刚度好。此外，由于基础件通常固有频率较低，在设计时，还希望它的固有频率能高一些，阻尼能大一些。和传统机床一样，数控机床的主传动系统将动力传递给主轴，保证系统具有切削所需要的转矩和速度。但由于数控机床具有比传统机床更高的切削性能要求，因而要求数控机床的主轴部件具有更高的回转精度、更好的结构刚度和抗振性能。由于数控机床的主传动常采用大功率的变速电动机，因而主传动链较传统机床短，不需要复杂的变速机构。由于自动换刀的需要，具有自动换刀功能的数控机床主轴在内孔中需要有刀具自动送开和夹紧装置。数控机床的进给驱动机械结构是直接接受计算机发出的控制指令，实现直线或旋转运动的进给和定位，对机床的运行精度和质量影响最明显。因此，对数控机床传动系统的主要要求是精度、稳定性和快速响应的能力，即要它能尽快地根据控制指令要求，稳定地达到需要的加工速度和位置精度，并尽量小地出现振荡和超调现象。根据工作要求回转工作台分成两种类型，即数控转台和分度转台。数控转台在加工过程中参与切削，相当于进给运动坐标轴，因而对它的要求和进给传动系统的要求是一样的。分度转台只完成分度运动，主要要求分度精度指标和在切削力作用下保持位置不变的能力。转塔刀架在原理和结构上都和分度转台类似。

建筑结构选型案例分析(1)

1 混合结构体系混合结构体系概述混合结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土和砖木建造的。如一幢房屋的梁是用钢筋混凝土制成，以砖墙为承重墙，或者梁是用木材建造，柱是用钢筋混凝土建造。由两种或两种以上不同材料的承重结构所共同组成的结构体系均为混合结构。混合结构,又可以说是砖混结构.虽然也用钢筋浇柱\梁,但墙体具是承重功能,不能乱拆. 特点：质量较框架略差,质量较好,寿命较长.造价略低，适合6层以下，横向刚度大，整体性好，但平面灵活性差。分类：型钢柱+混凝土梁+混凝土筒归入混凝土结构型钢柱/钢管混凝土+钢梁+混凝土筒归入型钢框架混凝土核心筒结构实例工程项目概况金茂大厦（JinMaoTower），又称金茂大楼，位于上海浦东新区黄浦江畔的陆家嘴金融贸易区，楼高米，是上海目前第2高的摩天大楼（截至2008年）、中国大陆第3高楼、世界第8高楼。大厦于1994年开工，1999年建成，有地上88层，若再加上尖塔的楼层共有93层，地下3层，楼面面积27万8,707平方米，有多达130部电梯与555间客房，现已成为上海的一座地标，是集现代化办公楼、五星级酒店、会展中心、娱乐、商场等设施于一体，融汇中国塔型风格与西方建筑技术的多功能型摩天大楼，由著名的美国芝加哥SOM设计事务所的设计师Adrian Smith设计。因为中国人喜欢塔所以中国才把金茂大厦设计成这样。实例工程项目结构选型与结构布置分析其结构体系为巨型型钢混凝土翼柱+ 内筒混合结构体系。这种混合结构体系的巨型型钢混凝土柱和钢筋混凝土内筒通过刚性大梁构成一个整体的抗侧力体系, 而且其抗侧力体系的力矩很大, 效率很高。这种体系还可提供较大的使用空间, 其外围洞口可以做得很大。 2框架结构体系框架结构体系概述框架结构是利用梁柱组成的纵、横向框架，同时承受竖向荷载及水平荷载的

加工中心机械手系统结构设计

毕业设计（论文）题目加工中心机械手系统结构设计专业机械设计制造及其自动化班级学生指导教师王慧武职称副教授高科学院 2013 年

任务书填写要求 1．毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、学院（系）领导签字后生效。此任务书应在毕业设计（论文）开始前一周内填好并发给学生； 2．任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴； 3．任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及学院（系）主管领导审批后方可重新填写； 4．任务书内有关“学院（系）”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号（如020*******,为10位数），不能只写最后2位或1位数字； 5．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年3月15日”或“2004-03-15”。 6．毕业设计任务书、毕业论文及其它相关的报告书，要求一律用16K纸书写或打印。

系系主任西安理工大学高科学院批准日期毕业设计（论文）任务书系机械设计制造及其自动化专业 09机械1 班学生一、毕业设计(论文)课题加工中心机械手系统结构设计二、毕业设计(论文)工作自 2013 年 02 月 25 日起至 2013 年 06 月 14 日止三、毕业设计(论文)进行地点高科学院四、毕业设计(论文)的内容要求加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控镗铣床，主要用于加工单件、小批量的箱体零件或棱形零件等精密复杂零件。工件在一次装夹后，加工中心可以自动更换刀具，连续对零件的各加工面自动地完成高精度的铣、钻、铰、镗及攻丝等多种工序。按其主轴布置方式可分为卧式和立式加工中心两大类。要求针对卧式加工中心，完成其机械手系统（即自动换刀装置）的方案设计、结构设计计算和图纸绘制。 1.卧式加工中心自动换刀装置的主要设计指标为： ⑴刀库容量：60把； ⑵送刀方式：任意； ⑶刀具尺寸（最大）：长400 mm，直径Φ125 mm； ⑷刀具重量：约12 Kg；

建筑结构选型案例分析

1 混合结构体系 1.1混合结构体系概述混合结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土和砖木建造的。如一幢房屋的梁是用钢筋混凝土制成，以砖墙为承重墙，或者梁是用木材建造，柱是用钢筋混凝土建造。由两种或两种以上不同材料的承重结构所共同组成的结构体系均为混合结构。混合结构,又可以说是砖混结构.虽然也用钢筋浇柱\梁,但墙体具是承重功能,不能乱拆. 特点：质量较框架略差,质量较好,寿命较长.造价略低，适合6层以下，横向刚度大，整体性好，但平面灵活性差。分类：型钢柱+混凝土梁+混凝土筒归入混凝土结构型钢柱/钢管混凝土+钢梁+混凝土筒归入型钢框架混凝土核心筒结构 1.2 实例工程项目概况金茂大厦（JinMaoTower），又称金茂大楼，位于上海浦东新区黄浦江畔的陆家嘴金融贸易区，楼高420.5米，是上海目前第2高的摩天大楼（截至2008年）、中国大陆第3高楼、世界第8高楼。大厦于1994年开工，1999年建成，有地上88层，若再加上尖塔的楼层共有93层，地下3层，楼面面积27万8,707平方米，有多达130部电梯与555间客房，现已成为上海的一座地标，是集现代化办公楼、五星级酒店、会展中心、娱乐、商场等设施于一体，融汇中国塔型风格与西方建筑技术的多功能型摩天大楼，由著名的美国芝加哥SOM设计事务所的设计师Adrian Smith设计。因为中国人喜欢塔所以中国才把金茂大厦设计成这样。 1.3 实例工程项目结构选型与结构布置分析其结构体系为巨型型钢混凝土翼柱+ 内筒混合结构体系。这种混合结构体系的巨型型钢混凝土柱和钢筋混凝土内筒通过刚性大梁构成一个整体的抗侧力体系, 而且其抗侧力体系的力矩很大, 效率很高。这种体系还可提供较大的使用空间, 其外围洞口可以做得很大。 2框架结构体系 2.1框架结构体系概述框架结构是利用梁柱组成的纵、横向框架，同时承受竖向荷载及水平荷载的

机械结构设计基本原则

机械结构设计基本原则目录一、改善力学性能的结构设计原则... (一）载荷分担原则.．. (二）均匀受载原则（载荷均布）... （三)附加力自平衡原则（载荷平衡)... （四)减小应力集中．.．（五）提高接触强度原则．．. (六）提高刚度原则... (七）变形协调原则... （八）等强度原则... (九）其它．.. 二、改善制造工艺性的结构设计原则．．. （一）焊接件结构设计原则..．（二)铸件结构设计原则.．. (三）切削件结构设计原则... (四)锻件结构设计原则... (五)薄板件结构设计原则... (六）其它... 三、提高装配质量的结构设计原则... （一）便于运送原则... （二)便于方位识别原则．.. (三)方便抓取原则.．. （四)方便定位原则.．. (五）简化装配操作原则...

（六)可装配原则..． (七)各装配面依次装配原则．．. (八）简单联接件原则... (九）便于拆卸原则．.. 四、提高精度的结构设计原则... (一)阿贝（Abbe）原则..． (二）误差校正与补偿.．． (三)误差均化．.． (四)误差配置．.. (五)位置精确微调... 五、宜人化结构设计原则... （一）减小操作者疲劳的结构.．. (二）易于发力的结构..．（三）减少操作者观察错误的结构．．． (四）减少操作者操作错误的结构... （五)考虑人体的振动特性的结构及减少操作环境噪声的结构0. （六)减弱工作环境光线照度的结构.．. (七)保证合适工作环境温度的结构... 六、其它机械结构设计要求简介... （一）减轻腐蚀的结构... （二）符合材料热胀冷缩性质的结构.．. 讨论题...

数控车床结构设计

学号：毕业设计说明书 G RADUATE D ESIGN 设计题目：数控车床结构设计学生姓名专业班级：学院：指导教师：

2007年6 月20 日目录摘要 ..................................................................................................................... １Abstract ........................................................................................ 错误！未定义书签。 1 绪论 (3) 1.1 前言 (3) 1.2 问题的提出 (4) 1.3 文献综述 (4) 1.3.1 国内外数控技术的发展概况 (4) 1.3.2 我国数控技术的发展趋势 (6) 1.4 本课题研究的目的及意义 (8) 2 数控车床的总体设计方案 ................................................... 错误！未定义书签。 2.1 数控车床的组成、布局和特点 .................................. 错误！未定义书签。 2.1.1 数控车床的结构组成 ....................................... 错误！未定义书签。 2.1.2 数控车床的布局 ............................................... 错误！未定义书签。 2.1.3 数控车床的特点 ............................................... 错误！未定义书签。 2.2 数控车床的设计方法和特点 ...................................... 错误！未定义书签。 2.2.1 数控车床的设计方法 ....................................... 错误！未定义书签。 2.2.2 设计方法的特点 ............................................... 错误！未定义书签。 2.2 数控车床的设计步骤 .................................................. 错误！未定义书签。 2.3.1 主要技术指标设计 ........................................... 错误！未定义书签。 2.3.2 总体方案设计 ................................................... 错误！未定义书签。 3 数控车床的具体设计 ........................................................... 错误！未定义书签。 3.1 床身的设计 .................................................................. 错误！未定义书签。 3.1.1床身的肋板布置和结构形状 .............................. 错误！未定义书签。 3.1.2床身的支撑 .......................................................... 错误！未定义书签。 3.1.3床身的材料 .......................................................... 错误！未定义书签。 3.2 工作台的设计 .............................................................. 错误！未定义书签。

加工中心主传动系统的机械结构设计【文献综述】

文献综述机械设计制造及其自动化加工中心主传动系统的机械结构设计一、引言毕业设计是对我们大学四年期间所学知识的一次综合运用过程，是对大学四年所学知识的一次总结，是一次较全面的设计训练，是理论联系实际的重要实践性环节，是我们在理论学习和生产实践基础上迈向工程设计的一个转折点。在这一学习过程中，培养了我们运用所学知识解决问题的能力，提高了我们对产品整体设计把握的能力。通过这次毕业设计，可以培养和提高我们综合运用所学机械方面的课程和其它以前所学的各科基础知识和专业知识、结合生产实际去分析和解决工程实际问题的能力；可以学习机械设计的一般程序，熟悉和掌握通用机械零件、机床传动系统和简单机械的设计方法和步骤，培养创造性思维能力和增强独立、全面、科学的工程设计能力；可以完成机械设计基本技能的训练，学会使用各种设计资料（标准、规范、手册、图册等）、经验估算、数据处理及编写设计计算说明书。本次毕业设计的课题是设计一个带有卸荷装置的立式加工中心的主传动系统。参考TH5640立式加工中心，初步了解到该型号立式加工中心主传动系统采用多楔带传动，从主轴电动机经一级带传动传递给主轴。在本文中，详细介绍了立式加工中心主传动系统传动方案的选择设计、电动机选型及功率的计算、多楔带传动的计算、各种零件的设计并确定主轴的卸荷装置和结构形式及关键零件的校核等设计过程。二、数控机床的基本概况数控（numerical control,NC）机床，顾名思义，是一类由数字程序实现控制的机床。与人工操作的普通机床相比，它具有适应范围广、自动化程度高、柔性强、操作者劳动强度低、易于组成自动生产系统等优点[2]。数控机床也就是一种装了程序控制系统的机床，该系统能逻辑处理具有使用号码或其他符号编码指令

机械设计基础知识

一、提高强度和刚度的结构设计 1.避免受力点与支持点距离太远 2.避免悬臂结构或减小悬臂长度 3.勿忽略工作载荷可以产生的有利作用 4.受振动载荷的零件避免用摩擦传力 5.避免机构中的不平衡力 6.避免只考虑单一的传力途径 7.不应忽略在工作时零件变形对于受力分布的影响 8.避免铸铁件受大的拉伸应力; 9.避免细杆受弯曲应力 10.受冲击载荷零件避免刚度过大 11.受变应力零件避免表面过于粗糙或有划痕 12.受变应力零件表面应避免有残余拉应力 13.受变载荷零件应避免或减小应力集中 14.避免影响强度的局部结构相距太近 15.避免预变形与工作负载产生的变形方向相同 16.钢丝绳的滑轮与卷筒直径不能太小 17.避免钢丝绳弯曲次数太多，特别注意避免反复弯曲 18.起重时钢丝绳与卷筒联接处要留有余量 19.可以不传力的中间零件应尽量避免受力 20.尽量避免安装时轴线不对中产生的附加力 21.尽量减小作用在地基上的力二、提高耐磨性的结构设计 1.避免相同材料配成滑动摩擦副 2.避免白合金耐磨层厚度太大 3.避免为提高零件表面耐磨性能而提高对整个零件的要求 4.避免大零件局部磨损而导致整个零件报废 5.用白合金作轴承衬时，应注意轴瓦材料的选择和轴瓦结构设计 6.润滑剂供应充分，布满工作面 7.润滑油箱不能太小 8.勿使过滤器滤掉润滑剂中的添加剂 9.滑动轴承的油沟尺寸、位置、形状应合理 10.滚动轴承中加入润滑脂量不宜过多 11.对于零件的易磨损表面增加一定的磨损裕量 12.注意零件磨损后的调整 13.同一接触面上各点之间的速度、压力差应该小 14.采用防尘装置防止磨粒磨损 15.避免形成阶梯磨损 16.滑动轴承不能用接触式油封 17.对易磨损部分应予以保护 18.对易磨损件可以采用自动补偿磨损的结构三、提高精度的结构设计 1.尽量不采用不符合阿贝原则的结构方案 2.避免磨损量产生误差的互相叠加 3.避免加工误差与磨损量互相叠加 4.导轨的驱动力作用点，应作用在两导轨摩擦力的压力中心上，使两条导轨摩擦力产生的力矩互相平衡 5.对于要求精度较高的导轨，不宜用少量滚珠支持 6.要求运动精度的减速传动链中，最后一级传动比应该取最大值

(完整版)立式加工中心结构

立式加工中心的分类马毅，【摘要】介绍了立式加工中心的分类及结构【关键词】立式加工中心；分类；结构 The classification of Vertical Machine Center Ma yi ，【Abstract 】：This paper introduces classification and structure of vertical machine center 【Keywords 】：vertical machine center; classification ；structure 一、概述进入21 世纪,我国机床制造业面临着市场需求旺盛而引发的制造装备业发展的良机,机床是机械制造的工作母机，是装备制造的基础设备，主要应用领域是汽车、船舶、工程机械、军工、农机、电力设备、铁路机车、阀门等行业。在汽车、船舶、工程机械等行业的产能扩张压力的推动下，机床工业正迎来快速发展阶段。数控机床是现代制造业的基础装备，一个国家数控机床的水平高低和拥有量是衡量国家综合经济实力和国防安全的重要标志。当今，数控机床已成为机床市场消费的主流产品，我国汽车、航天航空、船舶、一般机械、铁路机车、军工和高新技术产业的发展为数控机床提供了广阔的市场。加工中心是典型的数控机床，它的产销量占数控机床市场的30%?40%,立式加工中心是加工中心中的主要产品，它的主轴轴线垂直于水平面。立式加工中心主要的用户层面为：以看好的汽车零部件行业为首，还有工程机械、军工、模具、阀门、飞机、医疗设备、电力、光学设备等行业。立式加工中心的产销量占加工中心市场的60%?70%，2007年，国内生产立式加工中心近9000台，并且从国外进口立式加工中心近11000台。即国内立式加工中心年需求量近20000 台，市场需求量巨大。二、立式加工中心的分类 1. 定立柱式立式加工中心（即工作台运动，立柱固定型结构）定柱式立式加工中心，又称工作台运动式立式加工中心。此类立式加工中心产销量占立式加工中心市场的75%左右，大多数机床制造厂家都有此类结构的机床。此类机床属于传统 1

机械结构设计课程教学大纲

《机械结构设计》课程教学大纲执笔人：陈建毅编撰日期：2009年8月30日一、课程概述《机械结构设计》是工业设计专业的职业核心课程（属于B类），它包括理论力学、材料力学和机械设计基础三部分内容。计划时数为68学时，本课程4学分。通过本课程的学习，使学生掌握工程力学和机械设计有关的基本概念、基本理论和基本方法。会对物体进行正确的受力分析，会分析计算一些简单力学问题。培养学生对工程设计中的强度、刚度和稳定性问题有明确的基本概念，必要的基础知识和比较熟练的计算能力、分析能力和初步的实验分析能力。使学生学会应用工程力学的基本理论和方法分析与解决机械工程中的一些简单实际问题。掌握一般机械中常用机构和通用零件的工作原理、性能特点，及其使用、维护的基础知识。掌握常用机构的基本理论和设计方法，常用零部件失效形式、设计准则和设计方法。在本课程的学习，注意培养学生正确的设计思想和严谨的工作作风。教学对象：工业设计专业大二上学期的高职学生。二、教学内容描述教学内容分成两个模块：工程力学基础和机械设计基础。工程力学主要内容分为静力分析和强度分析；机械设计基础分为机械零件基础、常用机构、机械传动基础。第一篇工程力学基础第一章工程力学的基本概念教学内容：第一节工程力学与工业设计第二节工程力学的研究对象与基本内容第三节工程力学的基本概念第四节静力学公理第五节约束与约束反力第六节分离体与受力图教学要求：了解力与力系的基本概念，掌握静力学的基本公理和各种常见约束的性质，对简单的物体系统，能熟练地取分离体，画受力图。第二章构件与产品的静力分析教学内容：第一节平面力系的简化与合成第二节平面力系平衡问题的求解第三节空间力系简介超静定的概念

机械设计的结构要素

机械设计的结构要素一、机械结构件的结构要素与设计方法 1、1 结构件的几何要素机械结构的功能主要就是靠机械零部件的几何形状及各个零部件之间的相对位置关系实现的。零部件的几何形状由它的表面所构成,一个零件通常有多个表面,在这些表面中有的与其它零部件表面直接接触,把这一部分表面称为功能表面。在功能表面之间的联结部分称为联接表面。零件的功能表面就是决定机械功能的重要因素,功能表面的设计就是零部件结构设计的核心问题。描述功能表面的主要几何参数有表面的几何形状、尺寸大小、表面数量、位置、顺序等。通过对功能表面的变异设计,可以得到为实现同一技术功能的多种结构方案。 1、2 结构件之间的联接在机器或机械中,任何零件都不就是孤立存在的。因此在结构设计中除了研究零件本身的功能与其它特征外,还必须研究零件之间的相互关系。零件的相关分为直接相关与间接相关两类。凡两零件有直接装配关系的,成为直接相关。没有直接装配关系的相关成为间接相关。间接相关又分为位置相关与运动相关两类。位置相关就是指两零件在相互位置上有要求,如减速器中两相邻的传动轴,其中心距必须保证一定的精度,两轴线必须平行,以保证齿轮的正常啮合。运动相关就是指一零件的运动轨迹与另一零件有关,如车床刀架的运动轨迹必须平行于于主轴的中心线,这就是靠床身导轨与主轴轴线相平行来保证的,所以,主轴与导轨之间位置相关;而刀架与主轴之间为运动相关。多数零件都有两个或更多的直接相关零件,故每个零件大都具有两个或多个部位在结构上与其它零件有关。在进行结构设计时,两零件直接相关部位必须同时考虑,以便合理地选择材料的热处理方式、形状、尺寸、精度及表面质量等。同时还必须考虑满足间接相关条件,如进行尺寸链与精度计算等。一般来说,若某零件直接相关零件愈多,其结构就愈复杂;零件的间接相关零件愈多,其精度要求愈高。 1、3 结构设计据结构件的材料机械设计中可以选择的材料众多,不同的材料具有不同的性质,不同的材料对应不同的加工工艺, 结构设计中既要根据功能要求合理地选择适当的材料,又要根据材料的种类确定适当的加工工艺,并根据加工工艺的要求确定适当的结构,只有通过适当的结构设计才能使所选择的材料最充分的发挥优势。设计者要做到正确地选择材料就必须充分地了解所选材料的力学性能、加工性能、使用成本等信息。结构设计中应根据所选材料的特性及其所对应的加工工艺而遵循不同的设计原则。

结构选型大作业(各种结构建筑实例分析)

结构选型大作业 ————09城规一、砖混结构 ⑴工程名称：麻省理工学院学生宿舍贝克大楼 ⑵工程概况：所在地：美国波士顿设计师：阿尔瓦·阿尔托时间：1947～1948 地点：麻省理工学院楼层高度：七层（1946年，阿尔托接受委托在临近查尔斯河繁华的海岸线的地方设计一栋学生宿舍楼。他希望使宿舍尽可能多的房间面向太阳和河流，而不是面向聚集的车流，所以解决这一问题的方案就是把宿舍楼设计成蜿蜒曲折的形式，形成一种倾斜着流动的风景。西面主要是一些次要的空间，例如公用房间、走廊以及位于大厅一层入口处以扇形方式向外发散的楼梯。为了避免走廊的光线昏暗，他将小卖部和自助餐厅的高度降低了一些。宿舍的表面用的是粗糙的红色石砖，而低矮的餐厅部分使用的是灰色大理石。西面是一个常青藤缠绕的藤架和一座大型露

天花园。这座有着红色石砖墙、外形蜿蜒曲折的宿舍楼，跟其他建筑相比是那么与众不同，从而成为一座标志性建筑。这种北欧浪漫主义的建筑手法使得当时的国际先锋派大为震惊。同时这种理性主义原则下的反理性形式，体现了阿尔托对现代主义独裁专断的否定。希契柯克称它有“表现主义”倾向。因当时建筑材料仍受管制，只好用砖砌承重墙，高七层，平面作弯来弯去的蛇形，这样就可使宿舍每人都能看窗外的查里斯河风景，同时，曲线布置也可以冲散一般宿舍特有的单调冷漠气氛。） ⑶结构形式分析 ①结构形式：砖砌承重墙 ②受力特点：砖墙既是承重结构，又是围护结构。墙体、基础等竖向承重构件采用砖砌体结构，楼盖、屋盖等水平承重构件采用装配式或现浇钢筋混凝土结构 ⑷施工方案：（平面图）

⑸建筑结构特点：建筑平面灵活，使用方便，结构构件巧妙转化为精致的装饰。二、框架结构 ⑴工程名称：萨伏伊别墅(the Villa Savoye) ⑵工程概况：萨伏伊别墅是现代主义建筑的经典作品之一，位于巴黎近郊的普瓦西（Poissy），由现经典别墅设计案例代建筑大师勒柯布西耶于1928年设计，1930年建成，使用钢筋混凝土框架结构。这幢白房子表面看来平淡无奇，简单的柏拉图形体和平整的白色粉刷的外墙，简单到几乎没有任何多余装饰的