机械设计端盖
机械设计端盖
Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
机械制造技术基础课程设计
题目：设计端盖的机械加工工艺规程
院、系：湖北文理学院机械与汽车工程学院
班级：
姓名：
学号：
指导教师：
湖北文理学院
２０１２年５月２７日
端盖零件图
1、端盖的工艺分析及生产类型的确定
、端盖的用途
端盖主要用于零件的外部，起密封，阻挡灰尘的作用。故其在机器中只是起辅助作用，对机器的稳定运行影响不是很大，其在具体加工的时候，精度要求也不是很高，加工起来也十分容易。
、端盖的技术要求：
该端盖的各项技术要求如下表所示：
、审查端盖的工艺性
该端盖结构简单，形状普通，属一般的盘盖类零件。主要加工表面有端盖左、右端面，方形端面，要求其端面跳动度相对中心轴线满足，其次就是φ25孔及φ10孔，φ25孔的加工端面为平面，可以防止加工过程中钻头钻偏，以保证孔的加工精度；另外φ10孔的加工表面虽然在圆周上，但通过专用的夹具和钻套能够保证其加工工艺要求。该零件除主要加工表面外，其余的表面加工精度均较低，不需要高精度机床加工，通过铣削、钻床的粗加工就可以达到加工要求。由此可见，该零件的加工工艺性较好。、确定端盖的生产类型
依设计题目知：Q=5000件/年，m=1件/年，结合生产实际，备品率a%和废品率b%分别取3%和%。代入公式得：
N=5000台/年X1件/台X（1+3%）X（1+%）=
端盖重量为，由表1-3知，端盖属轻型零件；由表1-4知，该端盖的生产类型为大批生产。
2、确定毛胚、绘制毛胚简图
选择毛胚
端盖在工作过程中不承受冲击载荷，也没有各种应力，毛胚选用铸件即可满足工作要求。该端盖的轮廓尺寸不大，形状亦不是很复杂，故采用砂型铸造。
确定毛胚的尺寸公差和机械加工余量
由表2-1至表2-5可知，可确定毛胚的尺寸公差及机械加工余量。
由端盖的功用和技术要求，确定该零件的公差等级为CT=9。
3、拟定端盖工艺路线
、定位基准的选择
根据该端盖零件的技术要求，选择端盖右端面和φ25孔作为精基准，零件上的很多表面都可以采用它们作基准进行加工，即遵循“基准统一”原则。φ25孔的轴线是设计基准，选用其作竟基准定位端盖两端面，实现了设计基准和工艺基准的重合，保证了被加工表面的端面跳动度要求。选用端盖右端面作为精基准同样是遵循了“基准重合”原则，因为该端盖在轴向方向上的尺寸多以该端面作设计基准。
作为粗基准的表面应平整，没有飞边、毛刺或其他表面欠缺。这里选择端盖左端面和φ60外圆面作为粗基准。采用φ60外圆面定位加工内孔可保证孔的壁厚均匀；采用端盖右端面作为粗基准加工左端面，可以为后续工序准备好精基准。
、表面加工方法的确定
根据端盖零件图上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度，确定加工件各表面的加工方法，如下表所示：
、加工阶段的划分
该端盖加工质量要求一般，可将加工阶段划分为粗加工、半精加工两个阶段。
在粗加工阶段，首先将精基准（端盖右端面和φ25孔）准备好，使后续工序都可采用精基准定位加工，保证其他表面的精度要求；然后粗铣端盖左端面、方形端面、车φφ10孔的钻-铰-精铰加工及φ14孔等其他孔的加工。
、工序的集中与分散
选用工序集中原则安排端盖的加工工序。该端盖的生产类型为大批生产，可以采用万能型机床配以专用工、夹具，以提高生产率；而且运用工序集中原则使工件的装夹次数少，不但可缩短辅助时间，而且由于在一次装夹中加工了许多表面，有利于保证各加工表面的相对位置精度要求。
、工序顺序的安排
（1）遵循“先基准后其他”原则，首先加工精基准——端盖右端面和φ250+孔。
（2）遵循“先粗后精”原则，先安排粗加工工序，后安排精加工工序。
（3）遵循“先面后孔”原则，先加工端盖右端面，再加工φ25孔。
铸造成型后，对铸件进行退火处理，可消除铸造后产生的铸造应力，提高材料的综合力学性能。该端盖在工作过程中不承受冲击载荷，也没有各种应力，故采用退火处理即可满足零件的加工要求。
在半精加工后，安排去毛刺、清洗和终检工序。
综上所述，该端盖工序的安排顺序为：在、热处理——基准加工——粗加工——精加工。
、确定工艺路线
在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上，下表列出了端盖的工艺路线。
4、加工余量、工序尺寸和工差的确定
在这只确定钻-铰-精铰φ10孔的加工余量、工序尺寸和公差。
由表2-28可查得，精铰余量Z精铰=；粗铰余量Z粗铰=;钻孔余量Z钻=。查表1-20可依次确定各工序尺寸的加工精度等级为，精铰：IT7；粗铰：IT10；钻：IT12。根据上述结果，再查标准公差数值表可确定各工步的公差值分别为，精铰：;粗铰：;钻：。
综上所述，该工序各工步的工序尺寸及公差分别为，精铰：φ1000+;粗铰
φ+;钻：φ+,它们的相互关系如下图所示。
5、切削用量、时间定额的计算
在这只计算钻-铰-精铰φ10孔此工序的切削用量和时间定额。
、切削用量的计算
1）背吃刀量的确定取a p=.
2) 进给量的确定由表5-22，选取该工步的每转进给量f=r。
3）切削速度的计算由表5-22，按铸铁硬度为200~241HBS计算，切削速度v选取为12m/min,由公式（5-1）n=1000v/可求得该工序钻头转速n= r/min ,参照Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=392 r/min ,再将此转速代入公式（5-1），可求出该工序的实际钻削速度为v=1000=
m/min。
粗铰工步
1）背吃刀量的确定取a p=。
2) 进给量的确定由表5-31，选取该工步的每转进给量f=r。
3）切削速度的计算由表5-31，切削速度v选取为2m/min,由公式（5-1）n=1000v/可求得该工序钻头转速n= r/min ,参照Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=97r/min ,再将此转速代入公式（5-1），可求出该工序的实际钻削速度为v=1000= m/min。
1）背吃刀量的确定取a p=。
2) 进给量的确定由表5-31，选取该工步的每转进给量f=r。
3）切削速度的计算由表5-31，切削速度v选取为4m/min,由公式（5-1）n=1000v/可求得该工序钻头转速n=min ,参照Z525型立式钻床的主轴转速，取转速n=140r/min ,再将此转速代入公式（5-1），可求出该工序的实际钻削速度为v=1000=min。
、时间定额的计算
的计算
j
（1）钻孔工步
根据表5-41，钻孔的基本时间可由公式 t j =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得。式中l=20mm; l2=1mm; l1=D/2*cotk r+(1~2)=2*cot54+1mm=;
f=r;n=392mm/r.。将上述结果代入公式，则该工序的基本时间。（2）粗铰工步
根据表5-41，铰圆柱孔的基本时间可由公式 t j =L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得。式中 l2、l1由表5-42按k r=15、a p=（D-d）/2=（）/2=的条件查得l1=; l2=15mm; 而l=12mm; f=r; n=97r/min.。将上述结果代入公式，则该工序的基本时间t j=(12mm++15mm) /min x 97r/min)==42s。
（3）精铰工步
同上，根据表5-41可由公式 t j=L/fn=(l+l1+l2)/fn 求得该工步的基本时间。式中 l2、l1由表5-42按k r=15、a p=（D-d）/2=（）/2=的条件查
得l1=; l2=13mm; 而l=12mm; f= mm/r; n=140 r/min.。将上述结果代入公式，则该工序的基本时间tj=(12mm++13mm) /min x 97r/min)==36s。
的计算
a
根据第五章第二节所述，辅助时间t a与基本时间t j之间的关系为t a=~ t j ,这里取t a= t j,则各工序的辅助时间分别为：
钻孔工步的辅助时间为：t a==;
粗铰工步的辅助时间为：t a==;
精铰工步的辅助时间为：t a==;
除了作业时间（基本时间和辅助时间之和）以外，每道工序的单件时间还包括布置工作的时间、休息与生理需要的时间和准备与终结时间。由于端盖的生产类型为大批生产，分摊到每个工件上的准备与终结时间甚微，可忽略不计；布置工作的时间t b是作业时间的2%~7%，休息与生理需要时间t x是作业时间的2%~4%，这里均取3%，则各工序的其他时间可按关系式（3%+3%）（t j+t a）计算，它们分别为：
钻孔工步的其他时间为：t b+t x =6%x(28s+=;
粗铰工步的其他时间为：t b+t x =6%x(42s+=;
精铰工步的其他时间为：t b+t x =6%x(36s+=;
的计算
dj
这里的各工序的单件时间分别为：
钻孔工步t dj钻=28s++=;
粗铰工步t dj粗铰=42s++=;
精铰工步t dj精铰=36s++=;
因此，此工序的单件时间t dj=t dj钻+t dj粗铰+t dj精铰=++=。
将上述零件工艺规程设计的结果，填入工艺文件。
6.夹具设计
夹具是一种能够使工件按一定的技术要求准确定位和牢固夹紧的工艺装备，它广泛地运用于机械加工，检测和装配等整个工艺过程中。在现代化的机械和仪器的制造业中，提高加工精度和生产率，降低制造成本，一直都是生产厂家所追求的目标。正确地设计并合理的使用夹具，是保证加工质量和提高生产率，从而降低生产成本的重要技术环节之一。同时也扩大各种机床使用范围必不可少重要手段。
提出问题
（1）怎样限制零件的自由度；一个面限制3个自由度，长圆柱销限制2个自由度，定位销限制1个自由度。
（2）怎样夹紧；设计夹具由螺旋夹紧工件。
（3）设计的夹具怎样排削；此次加工利用麻花钻和铰刀，排削通过钻模板与工件之间的间隙排削。
（4）怎样使夹具使用合理，便于装卸。
设计思想
设计必须保证零件的加工精度，保证夹具的操作方便，夹紧可靠，使用安全，有合理的装卸空间，还要注意机构密封和防尘作用，使设计的夹具完全符合要求。
本夹具主要用来对φ10孔进行加工，这个孔尺寸精度要求为IT9，表面粗糙度，钻、粗铰、精铰以可满足其精度。所以设计时要在满足精度的前提下提高劳动生产效率，降低劳动强度。
夹具设计
（1）定位基准的选择
据《夹具手册》知定位基准应尽可能与工序基准重合，在同一工件的各道工序中，应尽量采用同一定位基准进行加工。故加工φ10孔时，采用端盖右端面和φ25孔内圆柱面作为定位基准。
（2）定位误差的分析
定位元件尺寸及公差的确定。夹具的主要定位元件为一个面与两个孔定位，因为该定位元件的定位基准为孔的轴线，所以基准重合△b=0，由于存在间隙，定位基准会发生相对位置的变化即存在基准位移误差。
△j=（T D+T d+△S）/2
T D =
T d =
△S=
△j=
刀具：Φ的麻花钻，Φ10铰刀。
①钻孔切削力：查《机床夹具设计手册》P70表3-6，得钻削力计算公式：
式中 P───钻削力
t───钻削深度,12mm
S───每转进给量,
D───麻花钻直径,Φ
HB───布氏硬度，140HBS
所以
=762（N）
钻孔的扭矩：
式中S───每转进给量,
D───麻花钻直径,Φ
HB───布氏硬度，140HBS
=8200(N·M)
②铰孔时的切削力：查《机床夹具设计手册》P70表3-6，得钻削力计算公式：式中 P───切削力
t───钻削深度, 12mm
S───每转进给量,
D───铰孔钻直径,Φ10mm
HB───布氏硬度，140HBS
所以
= 73（N）
铰孔的扭矩：
式中 t───钻削深度, 12mm
S───每转进给量,
D───铰刀直径,Φ10mm
HB───布氏硬度，140HBS
=600（N·M）
③钻孔夹紧力：查《机床夹具设计手册》P70表3-6，查得工件以一个面和两个孔定位时所需夹紧力计算公式：
式中φ───螺纹摩擦角
d1───平头螺杆端的直径
f───工件与夹紧元件之间的摩擦系数,
d z───螺杆直径
───螺纹升角
Q ───手柄作用力
L ───手柄长度
则所需夹紧力
=766（N）
根据手册查得该夹紧力满足要求，故此夹具可以安全工作。
此次设计的夹具夹紧原理为：通过φ25孔和侧面为定位基准，在圆柱销、平面和定位销实现完全定位，以钻模板引导刀具进行加工。采用手动螺旋快速夹紧机构夹紧工件。
定位元件：
定位元件是用以确定正确位置的元件。用工件定位基准或定位基面与夹具定位元件接触或配合来实现工件定位。该设计用可换定位销
本工序要求对被加工的孔依次进行钻、铰的加工，最终达到工序简图上规定的加工要求，故选用快换钻套作为刀具的导向元件，查表9-13，确定钻套高度H=30d=2×=21mm，排泄空间h==。
7. 体会与展望
通过这两个星期的学习，我在老师的指导下，取得了可喜的成绩，课程设计作为《机械制造基础》课程的重要环节，使理论与实践更加接近，加深了理论知识的理解，强化了生产实习中的感性认识。
本次课程设计主要经历了两个阶段，第一阶段是机械加工工艺规程设计，第二
阶段是专用夹具设计。第一阶段我运用了基准选择、机床选用等方面的知识；
夹具设计的阶段运用了工件定位、夹紧机构及零件结构设计等方面的知识。
经过这三个星期的设计，我基本掌握了零件的加工过程分析及工艺文件的编
制、专用夹具设计的方法和步骤，学会了查找相关手册、说明书等，以及选择
使用工艺装备等等。
总之，这次设计使我在基本理论的综合运用及正确解决实际问题等方面得到了
一次较好的训练。提高了我们的思考、解决问题创新设计的能力，为以后的设
计工作打下了较好的基础。
由于个人能力有限，所学知识还不能完全掌握，设计中还有许多错误和不足，
请各位老师和同学们多多斧正。
通过这两个星期的学习，发现了自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到
了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。
8.参考文献
[1]孟少农主编.机械加工工艺手册.机械工业出版社，1991
[2]李益民主编.机械制造工艺设计简明手册.机械工业出版社，1993
[3]崇凯主编.机械制造技术基础.化学工业出版社，1993
[4]王绍俊主编.机械制造工艺设计手册.机械工业出版社，1987
[5]黄如林主编.切削加工简明实用手册.化学工业出版社，2004
[6]薛源顺主编.机床夹具设计.机械工业出版社，1995
[7]崇凯主编.机械制造技术基础课程设计指南. 化学工业出版社，
[8]陈于萍，高晓康主编.互换性与测量技术.北京高等教育出版社，2005.
[9]司乃钧，许德珠主编.热加工工艺基础. 高等教育出版社，1991
[10]张龙勋主编.机械制造工艺学课程设计指导及习题.机械工业出版
社，
[11]艾兴，肖诗纲主编.切削用量简明手册.机械工业出版社，2002
塔设备机械设计
第一章绪论 1.1塔设备概述 塔设备是石油、化工、轻工等各工业生产中仅次与换热设备的常见设备。在上述各工业生产过程中，常常需要将原料中间产物或粗产品中的各个组成部分（称为组分）分离出来作为产品或作为进一步生产的精制原料，如石油的分离、粗酒精的提纯等。这些生产过程称为物质分离过程或物质传递过程，有时还伴有传热和化学反应过程。传质过程是化学工程中一个重要的基本过程，通常采用蒸馏、吸收、萃取。以及吸附、离子交换、干燥等方法。相对应的设备又可称为蒸馏塔、吸收塔、萃取塔等。 在塔设备中所进行的工艺过程虽然各不相同，但从传质的必要条件看，都要求在塔内有足够的时间和足够的空间进行接触，同时为提高传质效果，必须使物料的接触尽可能的密切，接触面积尽可能大。为此常在塔内设置各种结构形式的内件，以把气体和液体物料分散成许多细小的气泡和液滴。根据塔内的内件的不同，可将塔设备分为填料塔和板式塔。 在板式塔中，塔内装有一定数量的塔盘，气体自塔底向上以鼓泡喷射的形式穿过塔盘上的液层，使两相密切接触，进行传质。两相的组分浓度沿塔高呈阶梯式变化。 不论是填料塔还是板式塔，从设备设计角度看，其基本结构可以概括为： （1）塔体，包括圆筒、端盖和联接法兰等； （2）内件，指塔盘或填料及其支承装置； （3）支座，一般为裙式支座； （4）附件，包括人孔、进出料接管、各类仪表接管、液
体和气体的分配装置，以及塔外的扶梯、平台、保温层等。 塔体是塔设备的外壳。常见的塔体是由等直径、等壁厚的圆筒及上、下椭圆形封头所组成。随着装置的大型化，为了节省材料，也有用不等直径、不等壁厚的塔体。塔体除应满足工艺条件下的强度要求外，还应校核风力、地震、偏心等载荷作用下的强度和刚度，以及水压试验、吊装、运输、开停车情况下的强度和刚度。另外对塔体安装的不垂直度和弯曲度也有一定的要求。 支座是塔体的支承并与基础连接的部分，一般采用裙座。其高度视附属设备（如再沸器、泵等）及管道布置而定。它承受各种情况下的全塔重量，以及风力、地震等载荷，因此，应有足够的强度和刚度。 塔设备强度计算的主要的内容是塔体和支座的强度和刚度计算。 化工生产对塔设备的基本要求 塔设备设计除应满足工艺要求外，尚需考虑下列基本要求：（1）气、液处理量大，接触充分，效率高，流体流动阻力小。 （2）操作弹性大，即当塔的负荷变动大时，塔的操作仍然稳定，效率变化不大，且塔设备能长期稳定运行。 （3）结构简单可靠，制造安装容易，成本低。 （4）不易堵塞，易于操作、调试及检修。 1.2板式塔 板式塔具有物料处理量大，重量轻，清理检修方便，操作稳定性好等优点，且便于满足工艺上的特殊要求，如中间加热或或冷却、多段取出不同馏分、“液化气”较大等。但板式塔的结构复杂，成本较高。由于板式塔良好的操作的性能和成熟的使用经验，目前在化工生产的塔设备中，占有很大比例，广泛用于蒸馏、吸收等传质过程。 板式塔内部装有塔盘，塔体上有进料口、产品抽出口以及回流口等。此外，还有很多附属装置，如除沫器、入手孔、支座、
《机械设计基础》实验
《机械设计基础》实验 实验归属：课内实验 课程编码：0BH01207 课程性质：专业基础课 实验学时：8 适用专业：工业工程 一、实验教学的地位、任务及作用 实验教学是本课程教学体系的重要组成部分，是对学生进行科学试验训练、使学生对所学理论知识强化音响、深化理解并从中传授实用仪器设备、探索试验科学理论的基本方法。实验与工程实践教学，是培养学生实践能力和创新能力，提高学生综合素质的重要环节。 二、实验教学的目的及学生应达到的实验能力标准 通过实验课使学生获得实验技能和科研能力的基本训练，提高学生观察分析事物和动手解决问题的能力，使学生养成实事求是和严肃认真的科学作风，巩固、深化和验证课堂教学中掌握的机械设计基本理论和方法。 三、实验内容及基本要求 序号 实验项目名称 学 时 实验内容与要求 必开 / 选开 1 机构运动简图绘 制与结构认识实 验 2 绘制插齿机、小型冲床、油泵模型、摆动导杆机构、内燃机模型、 缝纫机的机针机构、缝纫机的脚踏驱动机构、缝鞋机的机针机构、 机车驱动机构等机构的机构运动简图，并计算自由度，分析机构 的运动，机构的组成，了解组成机构需要的各种结构。 必开 2 渐开线齿轮范成 实验 2 在一张图上，一半画标准齿轮的范成图，另一半画变位齿轮的范 成图；并计算所画的标准齿轮和变位齿轮的基本参数，并分析实 验结果。 必开 3 带传动实验 2 测定带传动主、从动轮的转速n1、n2，测定带传动主、从动轮的 转转矩T1、T2，绘制带传动的滑动率和效率随带传动负载的变化 测定带传动主、从动轮的转速曲线，分析带传动的涨紧力对这些 曲线的影响。 必开 4 轴系结构测绘与 分析实验 2 分析和测绘轴系模型，明确轴系结构设计需要满足的要求（固定 与定位要求，装拆要求，调整要求，加工工艺性要求等），画两种 轴系的结构装配图。 必开四、主要设备与器材配置 主要设备有用于测绘与分析的机构25个：缝纫机，插齿机，抛光机，牛头刨床，颚式 破碎机，机械手腕部机构，制动机构，急回简易冲床，步进输送机，假支膝关节机构，装订 机机构，铆机机构等；齿轮范成仪10个；插齿演示机一台 ；用于齿轮参数的测定与分析的 齿轮啮合对12个；机构运动参数测定实验台两台；机械原理陈列柜一套；带传动实验机三 台；拆装减速器8种：单级直齿圆柱齿轮减速器，单级斜齿圆柱齿轮减速器，单级直齿圆锥 齿轮减速器，双级同轴式圆柱齿轮减速器，双级展开式圆柱齿轮减速器，双级分流式圆柱齿
机械设计试卷
山东科技大学20 —20 学年第学期 《机械设计》考试试卷（A卷） 班级姓名学号 一、填空题（每空1分，共20分） 1、一般地讲，设计机械零件大致有以下基本要求避免在寿命期内失效的要 求、结构工艺性要求、经济性要求、质量小的要求和可靠性要求。 2、螺纹的公称直径是指螺纹的__大径_____，强度计算时用螺纹的_小径 ______，计算螺纹升角时用___中径_____。 3、在键联接中，普通平键的工作面是__侧面______，楔键的工作面是__上下 两面_______，半圆键的工作面是_____侧面_____。 4、带传动工作时带中产生___拉应力______、弯曲应力 _________、__离心应力________三种应力。最大应力发生在带的紧 边绕上小带轮处。 5、按照承受载荷的不同，轴可分为转轴、心轴和传动轴 三种。自行车前轴属于心轴。 6、制动器在机器中使速度降低以至于停止运转。 7、齿轮传动的设计准则通常是齿面接触疲劳强度准则和 齿根弯曲疲劳强度准则。 二、选择题（每题1分，共10分）
1．在常用的螺纹联接中，自锁性能最好的是__ A______。 A 三角形螺纹 B 梯形螺纹 C 锯齿形螺纹 D 矩形螺纹 2．对于气缸盖螺栓组联接，若汽缸内的气体压力在0 ~ 2Mpa之间循环变化，则螺栓中的应力变化规律为____C______。 A 对称循环 B 脉动循环 C 非对称循环 D 非稳定循环 3．温度升高时润滑油的粘度____A______。 A 随之降低 B 保持不变 C 随之升高 D 不确定 4．两相对滑动的接触表面，依靠吸附膜进行润滑的状态称为___A____。 A 干摩擦 B 边界摩擦 C 混合摩擦 D 液体摩擦 5．零件表面经淬火、渗碳、喷丸、碾压等处理后，其疲劳强度___C_____。 A 降低 B 不变 C 增高 D 不能确定 6．两零件的材料和几何尺寸都不相同，以曲面接触受载时，两者的接触应力值__A___。 A 相等 B 不相等 C 是否相等与材料的性质有关 7．在下列轴毂联接中，定心精度最高的是_D_____。 A 平键联接 B 半圆键联接 C 楔键联接 D 花键联接 8．带传动发生滑动时____A____。 A 首先发生在小带轮上 B 首先发生在大带轮上 C 在大、小轮上同时 发生 9．链条的磨损主要发生在___B____。 A 滚子与套筒的接触面上 B 销轴与套筒的接触面上 C 滚子与链轮齿 的接触面
机械设计基础部分例题答案
机械设计基础部分例题答案
题1—5 计算题1—5图所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）,并标出原动件。 题1—5 图 题解1—5图 解题分析: 图中C处为3杆形成的复合铰链；移动副M与F导路互相平行，其之一为虚约束；图示有6个杆和10个转动副（I、J、G、L及复合铰链K和H）形成虚约束。 解答： 1．机构的自由度： 2．选AB杆为原动件。 题2-1在图示铰链四杆机构中，已知l BC=100mm，l CD=70mm，l AD=60mm，AD为机架。试问： （1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄， 求l AB的最大值；
（2）若此机构为双曲柄机构，求l AB 最小值； （3）若此机构为双摇杆机构，求l AB 的取值范围。 解题分析： 根据铰链四杆机构曲柄存在条件进行计算分析。在铰链四杆机构中，若满足杆长条件，以最短杆或最短杆相邻的杆为机架，机构则有曲柄，否则无曲柄；若不满足杆长条件，无论取哪个构件为机架，机构均为无曲柄，即为双摇杆机构。 解答： 1．因为AD 为机架，AB 为曲柄，故AB 为最短杆，有AD CD BC AB l l l l +≤+， 则 m m 30)1006070(=-+=-+≤BC AD CD AB l l l l 故 mm 30max =AB l 2．因为AD 为机架，AB 及CD 均为曲柄，故AD 杆必为最短杆，有下列两种情况： 若BC 为最长杆，则 m m 100=
机械创新设计较完整版
第一讲 1、机械创新设计与现代设计、常规设计有什么差异和关联？创新设计方法:充分发挥设计者的创造力,利用人类现有相关科学技术知识,实现创新构思,获得新颖性、创造性、实用性成果.特点：强调发挥创造性，提出新方案，提供新颖。独特的设计方法，获得具有创新性、新颖性、实用性的成果。现代设计:以计算机为工具，运用各类工程应用软件及现代设计理念进行的机械设计。 常规设计：常规设计是以应用公式、图标为先导，已成熟的技术为基础，借助设计经验等常规方法进行设计 关联： 机械常规设计始终是最基本的机械设计方法，在强调现代设计、创新设计时不可忽视其重要性。 创新设计的基础——常规、现代设计方法的综合、灵活运用。现代设计方法仅仅借助了先进、高效的计算机应用手段，提高了设计过程的效率，但没有脱离常规设计的思维。 2.现代创新人才应具备那些基本素质？ (1) 具备必须的基础知识和专业知识 (2) 不断进取与追求的精神 (3) 合理的创新思维方式（突破传统定式） (4) 善于捕捉瞬间的灵感（创新的必备条件） (5) 掌握一定的创新技法 3.学习机械创新设计的内容有那些？ 1.机构的创新设计 2.机构应用创新设计 3.机构组合设计产生新机构系统 4.机械结构的创新设计 5.利用反求原理进行创新设计 6.利用仿生原理进行创新设计 第二讲 1简述创造性思维四大特性
(方法的开放性；过程的自觉性；解决问题的顿悟性；结果的独特性)。 影响创造性思维形成与发展的主要因素包括哪些？ (1)天赋能力：与生俱来的所有神经元 (2)生活实践：后天实践活动具有的重大意义 (3)科学地学习与训练科学、简单易行的专业学习与训练 2．了解和阐述创造性思维、创造活动、创造能力三者的关系。3.理解综合、分离创造原理的特性和基本实施途径。 概念：有目的的将复杂对象分解，提取核心技 术，并利用于其他新事物。 特征：1）与综合创造原理对立，但不矛盾； 2）冲破事物原有形态的限制，在分离中产生新的技术价值； 3）实质上综合法与分离法两者无明显界限，实践中常常相互贯穿，共同促成新事物。 实施途径：1）基于结构的分解；2）基于特性、原理的列举分离 第三讲 1．学习创造原理的基础知识有什么实际意义？ 2．物场三要素是指什么？（两个物与一个场）比较完全物场（三个要素齐全的场）、不完全物场（三要素中有两个要素存在的场）、非物场（三要素中仅有一个要素的场）的异同。 3．列举三种所熟悉的创造理论，简述其实施的基本途径。 （1）物场要素变换：电磁场取代机械场 （2）物场要素补建：超声波加工（特种加工工艺） 第四讲 1、实施群体集智法应遵循哪些原则？提出自己运用此法的技巧。（要求从不同角度提两点） 1.自由思考原则：解放思想、消除顾虑 2.延迟评判原则：过早的结论会压制不同的 想法，可能扼杀有创造性的萌芽 3.以量求质原则：相关统计表明，一批设想 的价值含量与总数量成非线性正比。 4.综合改善原则：充分利用信息的增值。 ２．为什么设问探求法特别强调“善于提问”？简述所学的九种基本提问。 ●学习者的基本技能 ●创造者分析、解决问题的基础 ①有无其他用途;②能否借用（直接）;③能否改变使用（间接）;④能否扩大（改良）; ⑤能否缩小（改良）;⑥能否代用;⑦能否重新调整;⑧能否颠倒;⑨能否组合
机械手设计全过程
《机械系统设计》 搬运机械手控制系统设计 姓名： 学号： 学科专业：机械设计制造及其自动化
摘要 由于工作的需要，人们经常受到高温、腐蚀及有毒气体等因素的危害，增加了工人的劳动强度，甚至于危机生命。因此机械手就在这样诞生了,机械手是工业机器人系统中传统的任务执行机构，是机器人的关键部件之一。其中的工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新技术，它的发展是由于其积极作用正日益为人们所认识：它能部分地代替人工操作；能按照生产工艺的要求，遵循一定的程序、时间和位置来完成工件的传送和装卸；能显著地提高劳动生产率，加快实现工业生产机械化和自动化的步伐。 关键词：可编程控制器PLC; 机械手; 伺服马达
前言 工业机械手是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的发展前景。用机械手可以代替人从事单调﹑重复或繁重的体力劳动﹐实现生產的机械化和自动化﹐代替人在有害环境下的手工操作﹐改善劳动条件﹐保证人身安全。20世纪40年代后期﹐美国在原子能实验中﹐首先采用机械手搬运放射性材料﹐人在安全室操纵机械手进行各种操作和实验。50年代以后﹐机械手逐步推广到工业生產部门﹐用于在高温﹑污染严重的地方取放工件和装卸材料﹐也作为机床的辅助装置在自动机床﹑自动生产线和加工中心中应用﹐完成上下料或从刀库中取放刀具并按固定程序更换刀具等操作。机械手主要由手部机构和运动机构组成。手部机构随使用场合和操作对象而不同﹐常见的有夹持﹑托持和吸附等类型。运动机构一般由液压﹑气动﹑电气装置驱动。机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化保护人身安全，因而广泛应用机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。 1.系统流程图 机械手整个搬运过程要求都能自动控制。下图是机械手控制系统的逻辑流程图。系统启动之前，机械手处于原始位置，条件是机械手在高位﹑左位。
机械设计部分知识点.
机械设计基础总结 1、 2普通螺纹(三角形螺纹:分为粗牙和细牙 特点:自锁性能好,螺纹牙抗剪强度高。 应用:连接多用粗牙,细牙用于薄壁零件,也用于变载震动及冲击载荷的连接 矩形螺纹: 特点:传动效率高,但制造困难,对中精度低,牙根强度较低。 应用:用于力的传递 梯形螺纹: 特点:α=30°与矩形螺纹相比传动效率较低,但工艺性能好牙根强度较高,对中性好 应用:用于传动螺旋。丝杠刀架等。, 锯齿形螺纹 特点:工作面的牙型角为3°非工作面的为30°综合了矩形螺纹和梯形螺纹的牙根强度特点 应用:用于单向受力的传力螺旋。轧钢机的压力螺旋,螺旋压力机,起重机。 3、螺栓连接 4普通螺栓连接特点及其应用:被连接件不需切制螺纹,结构简单装拆方便,适用广泛用于被连接件不太厚和便于加工通孔的场合。
5双头螺柱连接特点及应用:螺柱的一端旋紧在被连接件之一的螺纹孔中另一端则穿过被连接件的孔中通常用于被连接件之一太厚不宜制作通孔的场合 6螺钉连接特点及其应用:不用螺母,它适用于被连接件之一太厚且不经常拆卸的场合 7紧定螺钉连接特点应用:螺钉的末端顶住零件表面或顶入该零件的凹坑中将零件固定,它可以传递不大的载荷 8预紧的概念及其目的:螺纹连接在装备时都必须拧紧,是连接在承受工作载荷之前,预先收到力的作用 9放松的概念:螺纹连接在静载荷和工作温度变化不大时,螺纹连接不会自动 放松方法:分摩擦放松和机械放松 摩擦放松:轴向压紧和径向压紧 机械放松开口销放松止动垫片放松圆螺母金属丝放松。 其他还有焊接铆住冲点粘合等 10、键 键可分为:平键,半圆键、钩头楔键 键的长度由轮毂长度确定键长应比轮毂长短5~10mm。 相隔180°装两个平键只能按1.5个键做强度计算。 花键的分类:矩形花键、渐开线花键 11、摩擦带传动的主要特点
机械设计基础实验(一)
实验一机构的认知及运动简图的绘制实验 一、实验目的 1、了解常用基本机构的结构特点、主要类型及应用实例。增强对机构与机器的感性认识。 2、了解机械运动简图与实际机械结构的区别，掌握根据实际机械或模型绘制机构运动简图的技能和正确标注运动尺寸。 3、进一步加深理解机构的组成原理和机构自由度的含义，掌握机构自由度的计算方法及其具有确定运动的条件。 二、实验设备和工具 1、机构陈列柜和各种机构模型、实物。 2、测量工具：钢尺、内外卡规。 3、绘图工具（学生自备）：三角板、直尺、圆规、铅笔、橡皮擦、草稿纸（供测绘、画草图用）。 三、实验原理 通过观察机构陈列室展示的各种常用机构的模型以及动态展示，增强学生对机构与机器的感性认识。通过观察，对常用机构的结构、类型、特点有一定的了解。 由于机构的运动仅与机械中所有的构件数和构件所组成的运动副的数目、种类、相对位置有关。因此，在绘制机构运动简图时可以撇开构件的复杂外形和运动副的具体构造，而用简略的符号来代表构件和运动副，并按一定的比例尺绘出各运动副的相对位置和机构结构，以此表明实际机构的运动特殊，从而便于进行机构的运动分析和动力分析。 四、实验方法和步骤 实验前先由指导老师对实验过程讲解示范，然后分组进行。每组同学应测绘2~3个机构，应认真测量其有关尺寸，按比例尺作出正规的机构运动简图。 1、机构的认识 通过实物模型和机构运动的观察，了解平面四杆机构、凸轮机构、齿轮机构、以及其他常用机构（如棘轮机构、槽轮机构、摩擦式棘轮机构、不完全齿轮机构、 1
万向联轴器及非圆齿轮机构等）组成、类型、传动特点、运动状况及应用等。 2、机构运动简图的绘制 （1）使被测绘的机构或模型缓慢地运动，从原动件开始仔细观察机构的运动，分清各个运动构件，从而确定组成机构的构件数目。对于两个构件的相对运动非常微小而不易察觉到的地方应特别加以注意，切不可误认为刚性联接。 （2）根据相联接的两构件间的接触情况及相对运动的性质，确定各个运动副的类型。 （3）选择恰当的视图，并在草稿纸上徒手按规定的符号及构件的联接次序逐步画出机构运动简图的草图，用数字1，2，3……分别标出各构件，用字母A、B、C……分别标出各运动副，然后用箭头标出原动件。 （4）计算机构的自由度并以此检查所绘机构运动简图的草图是否正确。应当注意，在计算自由度时应除去局部自由度及虚约束。 （5）自由度检查无误后，仔细测量机构各运动副间相对位置（即运动尺寸），最后按一定比例尺将草图绘成正式的机构运动简图。 实际长度（米） 比例尺u l = 图上尺寸（毫米） 五、实验报告及基本要求 实验后，学生应将实验数据，计算结果等直接填入实验报告内，绘制好机构运动简图，独立完成实验报告【见附录】交老师批阅。 六、思考题 1、在本次实验中你感兴趣的机构有哪些？请予以简单介绍。 2、一个正确的机构运动简图应包含哪些内容？ 3、绘制机构运动简图，原动件的位置是否可以任意确定？若任意确定会不会影响简图的正确性？ 4、自由度大于或小于原动件数会有什么结果？
机械设计的发展历史
机械设计的发展历史 摘要：设计必须科学化，这意味着要科学的阐述客观设计过程及其本质，分析与设计有关的领域及其单位，在这些基础上，科学的安排设计过程，使用科学的方法和手段进行设计。同时也要求设计人员不仅有丰富的专业知识，而且要掌握先进的设计理论，设计方法及设计手段，科学的进行设计工作，这样才能及时得到符合要求的产品。 关键词：机械设计、古代机械设计、近代机械设计、现代机械设计 主要内容： 1 机械设计发展的三个阶段 机械设计的发展史按时间来分，可分为三个阶段，分别是：从古代社会到17世纪为机械设计起源和古代机械设计阶段，由17世纪至第二次世界大战结束为近代机械设计，第二次世界大战结束直到现在为现代设计阶段。如果按其内容来分，可分为：直觉设计阶段，经验设计阶段和理论设计阶段。两种划分是一一对应的，是从不同角度来划分机械设计的发展史。每一个阶段在设计理论，方法和制造工艺方面都有明显的特色。下面就按时间来划分，把机械设计发展史划分为三个阶段来论述。 1.1 第一阶段：机械设计起源和古代机械设计 我国近代的考古发现了一些传说和记载，在浙江余姚河姆渡，河南郑裴李岗等遗址中都发现了七八千年以前制造相当精致的农具如石铲等。我国古代经书中，对古代使用，制造机械的情况有许多记载。《周易》“黄帝，尧，舜氏作，刳木为舟，剡木为楫，剡楫之力以济不通”，“断木为杵，掘地为舀”。可见，在4000多年前，我国古代已经发明了车，船，农具和许多生活用具。在《周易》第47卦“困”的卦辞中有“困于金车”，金车指用铜装饰起来的豪华马车。清代学者章诚说“六经皆史”，在我国古代文献中随处可以见机械产品与人民生活密切的联系，在我国春秋战国时代的著作《道德经》中有“三十辐共一毂，像日月也”的说法，而在秦陵发掘出来的二号铜车马，车融会贯通就有30个车辐。虽然据统计，当时的车每个车轮用30个轮辐，但是对轮辐的数目已经有了一定的规则。此外，我国古代在武器，纺织机械船舶等方面也有许多发明，到秦汉时期我国机械设计和制造已经达到相当高的技术水平，在当时世界上处于领先地位，在世界机械工程史上占有十分重要的的地位。 在我国古代，机械发明，设计者与制造者是统一的。有许多著名的人物，他们的成果代表了当时我国的机械的设计水平。唐代的时候我国与许多国家开展了经济，文化和科学技术的交流，与东南亚，南亚，阿拉伯，非洲东海岸贸易频繁，对中国和世界其他的一些国家有很大影响。由于贸易的发展，要求商品增加，从而改进生产设备，使机械设计有了很大的发展，造纸，纺织，农业，矿业，陶瓷，印染，兵器等都有了新的进展，机械设计水平也提高了一大步，宋代沈括的著作《梦溪笔谈》记载了当时的许多科学成就，反映了当时的科学水平。世界其它的国家也有不少机械的成果。但这些设计多是凭设计者的经验完成的缺乏必要的，有一定精度的理论的计算。 1.2 近代机械设计 17世纪欧洲的航海，纺织，钟表等工业的兴起，提出了许多技术部题，1644年英国组成了“哲学学院”，德国成立了实验研究会和柏林学会，1666年，法国，意大利也成立了研究机构。在这些机构中工作的意大利人伽里略（1564~1642）发表了自由落体定律，惯性定律，抛物体运动，还进行过梁的弯曲实验；英国人牛顿提出了到家动的三大定律，1688年，他提出
机械设计实验部分
机械设计实验部分 Experiment of Mechanical Design 课程代码：901120205 学时数：4 学分数： 执笔人：张祖立审核人：王君玲 讨论参加人：张祖立，王君玲，张本华 一、本实验课的目的、意义 按照“素质教育”要求，以培养面向21世纪具有一定创新能力的人才为目标。机械设计实验主要为综合性实验，属于机械设计制造及其自动化、农业机械化及其自动化、农业工程及相近专业必修实践性环节，是机械设计课程的重要组成部分。机械设计实验教学应该以实验方法、设计思路，实验手段的合理运用等内容为主，充分发挥学生的主观能动性，因材施教。 二、本实验课主要目标 在实验过程中培养学生的实验技能和科学研究能力，引导学生利用机械设计中的理论知识，分析和解决机械工程中的实际问题，培养工程观点，进一步熟悉和掌握机械中典型零部件的结构和组成，了解其工作原理和特性，掌握和巩固基本理论知识。 通过实验，锻炼学生实际操作能力，正确使用电源、实验操作台。实验后能分析、归纳实验结果，编写出完整的实验报告，为学习后续课程和以后从事本专业工程技术和科学研究工作打下基础。进而全面提高学生的创新能力和综合素质。 三、主要实验内容 在实验前，首先讲解所做实验的目的、内容、注意事项，然后边做边指导。 实验一带传动弹性滑动实验（2学时） 观察带传动的弹性滑动及打滑现象，了解测定带传动效率的工作原理，计算并绘制滑动率曲和及效率曲线，分析带传动弹性滑动的性质及其对带传动性能的影响。 实验二液体动压滑动轴承实验（2学时） 观察径向滑动轴承液体动压润滑油膜的形成过程和现象，测定和绘制径向滑动轴承径向油膜压力曲线，求轴承的承载能力，观察载荷和转速改变时油膜压力的变化情况，观察径向滑动轴承油膜的轴向压力分布情况，了解径向滑动轴承的摩擦系数的测定方法和摩擦特性曲线的绘制方法。 四、实验成绩考核办法 根据学生预习情况、实验操作情况、实验报告的质量综合评定，满分为100分，乘以系数10%后计入期末总成绩。 五、实验教材、参考资料 实验教材：《机械设计实验》，张祖立、佟玲，沈阳农业大学出版.2008
塔机械设计说明书(缺补强)
目录 一、选择材料 (18) 二、按计算压力计算筒体和封头的壁厚 (18) 三、塔的质量载荷计算 (19) 四、塔的自振周期计算 (22) 五、地震载荷计算 (22) 六、风载荷计算 (23) 七、各种载荷引起的轴向应力 (25) 八、筒体和裙座危险截面的强度和稳定性校核 (26) 九、筒体和裙座水压试验应力校核 (27) 十、基础环设计 (29) 十一、地脚螺栓设计 (30) 十二、补强计算 (32) 主要符号说明 (35)
正文 机械设计条件： 一、 选择材料 塔体16MnR: [σ]t =170 MPa, [σ]=170 MPa,σs=345MPa 裙座 Q235-A:[σ]t =113MPa, [σ]=113 MPa,σs=235 MPa E=1.9*105 MPa 二、按计算压力计算筒体和封头的壁厚 筒体：20.1083 .185.017021600 83.1][2=-???=-= c t i c p D p S φσ(mm) 封头，采用标准椭圆封头： 16.1083 .15.085.017021 160083.15.0][2=?-????=-= c t i c p K D p S φσmm 加上壁厚附加量C=2mm ，并圆整，还应考虑刚度、稳定性及多种载
荷等因素，取筒体、封头、和裙座的名义厚度Sn 均为20mm ，Se=Sn-C=20-2=18mm 。 三、塔的质量载荷计算 1．塔壳和裙座的质量 （1）圆筒质量/ 塔体圆筒总高度：Ho=81.2-5-2.6 =73.6m kg Ho Di Do m =???--= 322221085.76.73)6.164.14 )(41 π ρπ （2）封头质量 查得，DN1600,壁厚20mm 的椭圆形封头的质量为250kg ，则 kg m 50022502=?= （3）裙座质量 裙座尺寸：Dis=1800mm,Dos=1836mm,dis=1200mm,dos=1236mm 由于锥角小，故用锥体的平均直径Dim=1500mm 。按圆筒计算： 33691085.75)5.1536.1(4 )(4 322223=???-= -= π ρπ g Hs Dim Dom m kg 5.2270632101=++=m m m m kg 2.塔内构件质量： 查表得筛板塔盘质量为75kg/m 2 kg N Di m p 9.627675742.14 654 2202=??= ?= π π 3．人孔，法兰，接管与附属物质量 kg m m a 6.567625.1883725.025.01=?== 4．保温材料质量
现代机械设计方法(答案)
一、绪论 1.设计活动的特征有哪些？ 时空性、物质性、需求性、创造性、过程性 2.试比较传统设计和现代设计的区别？ 传统设计师静态的、经验的、手工的方法，在设计过程中被动地分析产品的性能；而传统设计师动态的、科学的、计算机化的方法，在设计过程中可以做到主动地设计产品参数。 3.简述现代设计方法的主要内容和基本特点。 主要内容：设计理论是对产品设计原理和机理的科学总结。设计方法是使产品满足设计要求以及判断产品是否满足设计原则的依据。 现代设计方法主要内容：设计方法学、计算机设计、有限元法、优化设计、可靠性设计 基本特点：程式性、创造性、系统性、最优性、综合性、数字性 二、设计方法学 1.设计过程包括哪几个阶段？ 计划阶段、设计阶段、样机试制阶段、批量生产阶段、销售阶段 2.常用的创造性技法有哪些？ 智力激励法、提问追溯法、联想类推法、组合创新法、反向探求法及系统搜索法6类 3.运用功能分析法进行系统原理方案设计的主要步骤有哪些？ 三、相似理论及相似设计方法 1.相似三定理的内容和用途各是什么？ 相似定理是用来判断两个现象相似的充分必要条件及其所应遵循的法则 内容： 第一定律：对于彼此相似的现象，其相似指标为1，相似判据为一个不变量； 第二定律：某个现象的物理量总数为n，量纲独立的物理量总数为k，则该现象相似准则的个数为n-k，且描述该现象各个物理量之间的关系可表示为相似准则π1，π2，，，，，，πn-k之间的关系，即 π，π，，，，，，π 第三定律：凡同一完整的方程组所描述的同类现象，当单值条件相似，且由单值条件的物理量所组成的相似准则在数值上相等，则这些现象就相识。 用途： 第一定理：介绍相似现象的属性； 第二定理：确定相似准则的个数以及相似结果的推广，也称π； 第三定理：也称模型化法则，也是相似现象的充要条件。 2.相似准则的导出方法及基本依据是什么？ 导出方法：方程分析法、量纲分析法 基本依据：表示各物理量之间关系的方程式，其各项量纲必须是相同的 3.相似准则有哪些特点和性质？ 如果两个现象相似，则这两者的无量纲形式的方程组和单值条件应该相同，具有相同的无量纲形式解。 出现在这两者的无量纲形式的方程组及单值条件中的所有无量纲组合数对应相等。 4.白炽灯的功率为其主要技术参数。现在要求在10~100W之间按几何级数分级设计六种型号。试确定其 功率系列（将计算值按0.5圆整） 解： 四、有限单元法 1.试简述有限单元法的主要思路、具体步骤及其依据。 核心思想：将复杂结构分解成形状简单、便于方程描述的规则单元，列出方程组求解 基本思路： “分”：用有限个规则单元代替原来的各种各样的连续系统，并用近似方程对每个单元的行为加以描述。 “和”：根据一定的规则，把关于单元的方程组合起来构成方程组，并引入外载及约束条件进行求解。 三个步骤：结构的离散化、单元分析、整体分析 2.单元刚度矩阵的物理意义是什么，具有哪些主要特征？
(完整版)机械设计-连接部分习题答案
机械设计-连接部分测试题 一、填空： 1、按照联接类型不同，常用的不可拆卸联接类型分为焊接、铆接、粘接和过盈量大的配合。 2、按照螺纹牙型不同，常见的螺纹分为三角螺纹、梯形螺纹、矩形螺纹和锯齿形螺纹等。 其中三角螺纹主要用于联接，梯形螺纹主要用于传动。 3、根据螺纹联接防松原理的不同，它可分为摩擦防松和机械防松。螺纹联接的防松， 其根本问题在于防止螺纹副转动。 4、对于螺纹联接，当两被联接件中其一较厚不能使用螺栓时，则应用双头螺柱联接或 螺钉联接，其中经常拆卸时选用双头螺柱联接。 5、普通螺栓联接中螺栓所受的力为轴向（拉）力，而铰制孔螺栓联接中螺栓所受的 力为轴向和剪切力。 6、在振动、冲击或变载荷作用下的螺栓联接，应采用防松装置，以保证联接的可靠。 7、在螺纹中，单线螺纹主要用于联接，其原因是自锁，多线螺纹用于传动，其原因是 效率高。 8、在螺纹联接中，被联接上应加工出凸台或沉头座，这主要是为了避免螺纹产生附加弯曲 应力。 楔键的工作面是上下面，而半圆键的工作面是（两）侧面。平键的工作面是（两）侧面。 9、花键联接由内花键和外花键组成。 10、根据采用的标准制度不同，螺纹分为米制和英制，我国除管螺纹外，一般都采用米制螺纹。圆柱普通螺纹的公称直径是指大径，强度计算多用螺纹的（）径。圆柱普通螺纹的牙型角为 60 度，管螺纹的牙型角为（）度。 二、判断： 1、销联接属可拆卸联接的一种。（√） 2、键联接用在轴和轴上支承零件相联接的场合。（√） 3、半圆键是平键中的一种。（×） 4、焊接是一种不可以拆卸的联接。（√） 5、铆接是一种可以拆卸的联接。（×） 一般联接多用细牙螺纹。（×） 6、圆柱普通螺纹的公称直径就是螺纹的最大直径。（√） 7、管螺纹是用于管件联接的一种螺纹。（√） 8、三角形螺纹主要用于传动。（×） 9、梯形螺纹主要用于联接。（×） 10、金属切削机床上丝杠的螺纹通常都是采用三角螺纹。（×） 11、双头螺柱联接适用于被联接件厚度不大的联接。（×） 12、平键联接可承受单方向轴向力。（×） 13、普通平键联接能够使轴上零件周向固定和轴向固定。（×） 14、键联接主要用来联接轴和轴上的传动零件，实现周向固定并传递转矩。（√） 15、紧键联接中键的两侧面是工作面。（×） 16、紧键联接定心较差。（√） 17、单圆头普通平键多用于轴的端部。（√） 18、半圆键联接，由于轴上的键槽较深，故对轴的强度削弱较大。（√） 19、键联接和花键联接是最常用的轴向固定方法。（×） 20、周向固定的目的是防止轴与轴上零件产生相对转动。（√）
塔设备机械计算
第四章塔设备机械设计 塔设备设计包括工艺设计和机械设计两方面。机械设计是把工艺参数、尺寸作为已知条件，在满足工艺条件的前提下，对塔设备进行强度、刚度和稳定性计算，并从制造、安装、检修、使用等方面出发进行机构设计。 4.1设计条件 由塔设备工艺设计设计结果，并查相关资料[1],[9]知设计条件如下表。 表4-1 设计条件表
4.2设计计算 4.2.1全塔计算的分段
图4-1 全塔分段示意图 塔的计算截面应包括所有危险截面，将全塔分成5段，其计算截面分别为：0-0、1-1、2-2、3-3、4-4。分段示意图如图4-1。
4.2.2 塔体和封头厚度 塔内液柱高度：34.23.15.004.05.0=+++=h （m ） 液柱静压力：018.034.281.992.783101066=???==--gh p H ρ（MPa ） 计算压力：1=+=H c p p p MPa （液柱压力可忽略） 圆筒计算厚度：[]94.60 .185.017022000 0.12=-???=-= c i c p D p φσδ（mm ） 圆筒设计厚度：94.8294.6=+=+=C c δδ（mm ） 圆筒名义厚度：108.094.81=?++=?++=C c n δδ（mm ） 圆筒有效厚度：8210=-==-=C n e δδ（mm ） 封头计算厚度：[]93.60 .15.085.017022000 0.15.02=?-???=-= c i c h p D p φσδ（mm ） 封头设计厚度：93.8293.6=+=+=C h hc δδ（mm ） 封头名义厚度：108.093.81=?++=?++=C hc hn δδ（mm ） 封头有效厚度：8210=-==-=C hn he δδ（mm ） 4.2.3 塔设备质量载荷 1. 塔体质量 查资料[1],[8]得内径为2000mm ，厚度为10mm 时，单位筒体质量为495kg/m ，单个封头质量为364kg 。 通体质量：5.121275.244951=?=m （kg ） 封头质量：72823642=?=m （kg ） 裙座质量：14850.34953=?=m （kg ） 塔体质量：5.1434014857285.1212732101=++=++=m m m m （kg ） 0-1段：49514951-0,01=?=m （kg ）
自动化设备机械设计方法的探讨
自动化设备机械设计方法的探讨 发表时间：2018-09-11T11:27:33.203Z 来源：《新材料.新装饰》2018年3月下作者：赵洪武[导读] 我国的经济在快速的向前发展，人们的生活水平有了大幅度的提高，自动化设备广泛地应用于各个领域。应用于工业当中的机械手和农业当中的自动收割机就是典型，自动化设备的广泛应用，可以大幅度的提高生产和劳作效率（身份证：12022419****23051X，300000） 摘要：我国的经济在快速的向前发展，人们的生活水平有了大幅度的提高，自动化设备广泛地应用于各个领域。应用于工业当中的机械手和农业当中的自动收割机就是典型，自动化设备的广泛应用，可以大幅度的提高生产和劳作效率。传统的生产技术会造成大量的材料浪费，在生产过程当中也会增加工作人员的劳动负担，应用自动化设备可以降低企业生产的整体成本，同时也可以减少生产过程当中的材料浪费。 关键词：自动化设备；机械设计；方法探讨引言 在我国各个领域当中都广泛应用自动化设备，自动化设备是由一个完整的系统组成的，其中有机械传动机构、控制系统、执行部件、监测和检测。机械设备的重要因素就是机械设计，可以有效地对自动化设备的整体水平进行完整的体现。通过对自动化设备机械设计方法进行优化和调整，可以提高自动化设备研发人员的工作效率，从而增强产品的各方面的功能和性能，进而提升企业自身的市场竞争力。 一、自动化设备机械设计要求 1.掌握机械原理机构和先进技术 自动化设备存在着许多问题，其中最为关键的就是，自动化设备整体设计比较复杂，还有就是整体设计所消耗的成本比较高。分析之所以存在这些劣势，是因为缺乏适当的机械原理机构以及先进的设计技术。自动化设备在整体设计的过程当中，如果具有选择适当的机械原理机构的能力，就可以减少传动零件之间所消耗的空间和时间，整体降低自动化设备的设计成本。由于市场的需求，一些自动化设备需要通过曲柄滑块进行传送，整个过程当中所需要的传送行程比较大，对于自身设备的空间制约，无法对整体的传送形成进行控制。科技在快速的向前发展，将先进的科学技术应用于自动化设备领域，选择新型的设计设备来代替传统的设备，可以对整体的生产技术进行优化和升级。这进行自动化设备设计时，选择适当的机械原理机构和先进的技术，可以对自动化设备设计进行简化，降低设计整体所消耗的成本，同时可以提高设备的产品质量。 2.满足自动化设备的必备功能 工作人员在机械设计整理过程当中，必须要确保设计所需要的设备功能完整，设备根据不同的需求来进行功能的完善。自动化设备往往具有多功能，可以满足人们不同的需求，各行各业对于自动化设备的要求具有一定的差异，需要根据自身工作的特点和需求来选择合适的自动化设备。自动印刷设备具有清洁、印刷、包装和检测的功能，消费者在购买之前，一定要仔细的和使用场合以及使用对象相匹配。根据不同领域的需求，对于自身的功能进行熟悉了解，选择合适的原理结构进行功能设计，确保以最低的成本来实现自动化功能。 二、自动化设备的应用现状 我国各个行业都广泛的应用自动化设备，自动化设备可以代替大量的劳动力，以最低的成本来获取最大的生产效率和经济效益，推动我国经济和科技的快速发展。我国自动化设备研发技术水平和国际自动化设备具有较大的差异，虽然在功能上相似，但是仍然要吸收外国先进的自动化设计技术，对自身的自动化设备进行不断的优化调整。自动化设备所占自动化市场份额比较大，需要对自动化设备和进口设备进行设计比较，不断的对设计技术进行创新。我国自动化设备应该研制具有自主核心的创新技术，需要应用先进的计算机技术，推动智能化在自动化设备领域的应用，在设计的过程当中，应该将智能化作为核心技术。 三、自动化设备机械设计方法的分析 1.应用计算技术 自动化设备设计工作人员需要各行各业的技术，在设计过程当中可以应用计算机设计基础，将其作为辅助技术推动自动化设备的发展,比如AutoCAD、PRO-E、Solidworks。为了推动自动化设备机械设计快速的发展，自动化设备设计工作人员需要熟练的应用设计工具，进而可以大幅提高设计工作效率。在自动化设备设计的整体过程当中，设计工作人员可以应用仿真模拟、有限元分析、装配分析等设计方法，提高自身整体的设计水平。 2.培养机械创新设计思维 每一个领域的发展都离不开创新，一个国家和民族发展的源泉就是创新，在自动化设备机械设计当中融入创新的思维，可以推动自动化设备机械设计技术的发展。机械设备的设计者需要具有创新能力，通过丰富设计方法可以提高自身的市场竞争力，打破传统的固化思维模式。在传统的设计模式之上增添新颖的创意，这就需要机械设计工作人员具备强大的创新意识，将理论应用于实践，在实践中进行不断的创新和突破。优秀的机械设备设计工作人员要时刻创新，固化的思维模式只会让企业自身的竞争力下降。在整个自动化设备机械设计的过程当中，最重要的影响因素就是创新思维，自动化设备设计本身就需要非常强的创造性，要求设计工作人员提高自身的知识容量。设计工作需要具备全新的视角来分析，工作人员不应该被传统的设计方法和思维模式所禁锢，这样会阻碍自动化设备机械的发展。工作人员需要具备发散性的思维，不断的在设计当中融入创新元素，站在多个角度进行问题思考，在不同领域获取创新和设计灵感，为机械设计进行不断优化和完善。 3.运用TRIZ理论求解设计问题 通过对世界先进的自动化设备机械设计方法进行总结，从而得出创造性的方法和系统理论，在不断的设计过程当中发现问题，在解决问题的过程当中可以应用TRIZ理论。在最初了解问题的过程当中，可以将问题进行转化，通过站在不同的角度分析问题，将设计问题转化成TRIZ问题。通过应用不同理论当中的工具，可以了解到不同的发明原理和标准解释，从而针对专业的问题进行模拟解释，工作人员在最后需要将最终的解转化为实际问题，以此来提高自动化设备机械设计方法水平。自动化设备的优化发展可以带来庞大的社会利益，完善自动化整体产品。
机械设计的发展史
机械设计的发展史 20100313 哈工程 摘要：如果说书籍是人类精神文明进步的阶梯，那么机械无疑是人类物质文化前进的动力。而机械设计则是机械发展过程中必不可少的一个环节。设计必须科学化，这意味着要科学的阐述客观设计过程及其本质，分析与设计有关的领域及其单位，在这些基础上，科学的安排设计过程，使用科学的方法和手段进行设计，这样才能及时得到符合要求的产品。 关键字：机械设计、古代机械设计、近代机械设计、现代机械设计、展望 “设计"的最初含义是将符号，记号的意思。随着生产的发展和科技的进步，设计的内涵不断向深度和广度发展，设计的含义愈来愈深刻和愈来愈先进。机械设计是人类改造自然的基本的活动之一，是复杂的思维过程，过程中蕴含着创新和发明的机会。 机械设计的发展史按时间来分，可分为三个阶段，分别是：从古代社会到17世纪为机械设计起源和古代机械设计阶段，由17世纪至第二次世界大战结束为近代机械设计，第二次世界大战结束直到现在为现代设计阶段。如果按其内容来分，可分为：直觉设计阶段，经验设计阶段和理论设计阶段。两种划分是一一对应的，是从不同角度来划分机械设计的发展史。每一个阶段在设计理论，方法和制造工艺方面都有明显的特色。下面论述一下机械设计发展史的三个阶段及中国机械发展。 一、机械设计发展史的三个阶段 第一阶段机械设计起源和古代机械设计 我国近代的考古发现了一些传说和记载，在浙江余姚河姆渡，河南郑裴李岗等遗址中都发现了七八千年以前制造相当精致的农具如石铲等。我国古代经书中，对古代使用，制造机械的情况有许多记载。《周易》“黄帝，尧，舜氏作，刳木为舟，服牛乘马，引以致远”。可见，在4000多年前，我国古代已经发明了车，船，农具和许多生活用具。在我国古代文献中随处可以看见机械产品和人民生活密切联系。此外，我国古代在武器，纺织机械船舶等方面也有许多发明，到秦汉时期我国机械设计和制造已经达到相当高的技术水平，在当时世界上处于领先地位，在世界机械工程史上占有十分重要的地位。 在我国古代，机械发明，设计者与制造者是统一的。有许多著名的人物，他们的成果代表了当时我国的机械的设计水平。唐代的时候我国与许多国家开展了经济，文化和科学技术的交流，与东南亚，南亚，阿拉伯，非洲东海岸贸易频繁，对中国和世界其他的一些国家有很大影响。由于贸易的发展，要求商品增加，从而改进生产设备，使机械设计有了很大的发展，造纸，纺织，农业，矿业，陶瓷，印染，兵器等都有了新的进展，机械设计水平也提高了一大步，宋代沈括的著作《梦溪笔谈》记载了当时的许多科学成就，反映了当时的科学水平。在国外，这一时期以16世纪达芬奇的创造活动为顶点，由于作为机械设计的基础知识—力学尚未成熟，因此这一阶段设计最高水平就是达芬奇所构想的齿轮，螺旋，而中国的记里鼓车和秦代出现的齿轮传动则比达芬奇更早的达到这个水平。世界其他的国家也有不少的机械成果，但这些设计多是凭设计者的经验完成的，缺乏必要的，要有一定精度的理论的计算。