精密机械设计基础(高清版)
CM6132机械系统设计课程设计精密车床主轴箱与变速箱系统设计说明
目录 绪论 (1) 1．概述 (5) 1.1机床主轴箱课程设计的目的 (5) 1.2设计任务和主要技术要求 (5) 1.3操作性能要求 (6) 2.技术参数确定与方案设计 (6) 2.1原始数据 (6) 2.2开展CM6132功能原理设计 (6) 3．运动设计 (7) 3.1确定转速极速 (7) 3.1.1计算主轴最高转速 (9) 3.1.2计算主轴最低转速 (10) 3.1.3确定主轴标准转速数列 (11) 3.2主电动机的选择 (12) 3.3变速结构的设计 (14) 3.3.1 主变速方案拟定 (14) 3.3.2 拟定变速结构式 (14) 3.3.3拟定变速结构网 (15) 3.3.4 验算变速结构式 (16)
3.4绘制转速图 (17) 3.5 齿轮齿数的估算 (20) 3.6 主轴转速误差 (23) 4.动力设计 (26) 4.1电机功率的确定 (26) 4.2确定各轴计算转速 (26) 4.3 带轮的设计 (27) 4.4传动轴直径的估算 (30) 4.5齿轮模数的确定 (33) 4.6主轴轴颈的直径 (36) 4.6.1主轴悬伸量a (36) 4.6.2主轴最佳跨距0L 的确定和轴承的选择 (36) 4.6.3主轴组件刚度验算 (37) 5. 结构设计 (38) 5.1齿轮的轴向布置 (39) 5.2传动轴及其上传动元件的布置 (40) 5.2.1 I 轴的设计 (42) 5.2.2 II 轴的设计 (42) 5.2.3 III 轴的设计 (42) 5.2.4 带轮轴的设计 (42) 5.2.5 Ⅳ轴的设计 (43) 5.2.6主轴的设计 (43) 5.2.7 主轴组件设计 (43) 5.3齿轮布置的注意问题 (44)
精密机械设计基础第7章习题答案资料
习题讲解 题7-6如图7-68所示，有一渐开线直齿圆柱齿轮，用卡尺测量其三个齿和两个齿的公法线长度为W3＝61.83mm和W2＝37.55mm，齿顶圆直径da＝208mm，齿根 圆直径df＝172mm，数得齿数z＝24。要求确定该齿轮的模数m、压力角α、齿*顶高系数ha和径向间隙系数c*。 解法1： 由齿轮公法线测量原理，有： Pb=W3-W2=24.28mm Sb=W2-Pb=13.27mm 由渐开线圆柱齿轮任意圆上的齿厚公式： Si=S?ri-2ri(invαi-invα) r =
=Sbinvm=dadf Pbdb=Pb?z=24.28?24=185.49mm d zππ已知：db 错误解法1： PbP24.28m====8.22 ππ?cosαπ?cos20 Pb24.28m====8.0012 ππ?cosαπ?cos15 α不是已知的。 P 题7-14 已知二级平行轴斜齿轮传递，主动轮1的转向及螺旋方向如图所示。 1) 低速级齿轮3、4的螺旋方向应如何选择，才能使中间轴Ⅱ上两齿轮的轴向力方向相反？ 圆周力Ft的方向：在主动轮上与转动方向相反，在从动轮上与转向相同（驱动力）。 径向力Fr的方向：方向均指向各自的轮心（内齿轮为远离轮心方向）。 轴向力Fa的方问：取决于齿轮的回转方向和轮齿的螺旋方向，可按"主动轮左、右手螺旋定则"来判断。即：主动轮为右旋时，右手按转动方向握轴，以四指弯曲方向表示主动轴的回转方向，伸直大拇指，其指向即为主动轮上轴向力的方向；主动轮为左旋时，则应以左手用同样的方法来判断。主动轮上轴向力的方向确定后，从动轮上的轴向力则与主动轮上的轴向力大小相等、方向相反。 Fa3 FFa1 F所以，齿轮2和齿轮3为左旋，齿轮4为右旋。 C2 2-1 表征金属材料的力学性能时，主要有哪几项指标？ 解：表征金属材料的力学性能时，主要指标有：强度（弹性极限、屈服极限、强度极限），刚度、塑性、硬度。 2-2 常用的硬度指标有哪些？ 解：常用的硬度指标有三种：布氏硬度（HBS）、洛氏硬度（HRC－洛氏C标度硬度）、维氏硬度（HV）。 2-3 低碳钢，中碳钢，高碳钢的含碳量范围是多少？ 解：低碳钢（C≤0.25%）；中碳钢（0.25%＜C≤0.6%）；高碳钢（C＞0.6%） 2-4 什么是合金钢？钢中含合金元素Mn,Cr,Ni,对钢的性能有何影响？ 解：冶炼时人为地在钢中加入一些合金元素所形成的钢就是合金钢。其中加入Mn可以提高钢的强度和淬透性；加入Cr可以提高钢的硬度、耐磨性、冲击韧性和淬透性；加入Ni可以提高钢的强度、耐热性和耐腐蚀性。 2-5 非铁金属共分几大类？具有哪些主要特性？ 解：有色金属主要分为以下几类： 1）铜合金：良好的导电性、导热性、耐蚀性、延展性。 2）铝合金：比强度高，塑性好，导热、导电性良好，切削性能良好。 3）钛合金：密度小，机械强度高、高低温性能好，抗腐蚀性良好。 2-6 常用的热处理工艺有哪些类型？ 解：常用的热处理工艺有：退火、正火、淬火、回火、表面热处理和化学热处理。2-7 钢的调质处理工艺过程是什么？其主要目的是什么？ 解：钢的调质处理工艺指的是淬火加高温回火。目的是为了获得良好的综合机械性能，即好的强度、韧性和塑性。 2-8 镀铬和镀镍的目的是什么？ 解：镀铬的目的是为了使材料表层获得高的化学稳定性，并具有较高的硬度和耐磨性。镀镍是为了获得良好的化学稳定性，并具有良好的导电性。 2-9 选择材料时应该满足哪些基本要求？ 解：选择材料时主要满足使用要求、工艺要求和经济要求。 C4 合肥工业大学 《精密机械设计》课程设计 指导教师：刘善林 设计人员： 08-测控三班20080090刘昊乐 08-测控三班20080091李建荣 08-测控三班20080092 金鑫 08-测控三班20080093 蒋婷婷 08-测控三班20080094 宋冰清 08-测控三班20080095 盖玉欢 08-测控三班20080096 杨杰 二级圆柱直齿轮减速器设计 目录： 一、设计任务书； 二、传动方案的比较和拟定； 三、各级传动比的分配，计算各轴的转速、功率 和转矩； 四、电动机的选择； 五、齿轮的设计计算； 六、轴的设计计算； 七、滚动轴承的选择和计算； 八、联轴器的选择； 九、减速器的技术特性、润滑方式、润滑剂的择； 十、其他说明； 十一、参考文献 一、设计任务书 （一）设计课题 二级圆柱直齿轮减速器的设计 （二）技术指标 1、减速器输出功率1.95kw; 2、减速器输入轴转速960r/min; 3、总传动比i=10; 4、使用寿命10年，每年工作250天，每天工作8小时； 5、双向传动（传动无空回），载荷基本稳定，常温工作。 二、传动装置总体设计 拟定设计方案： 展开式 特点：输入输出轴不在同一方向，结构简单，非对称分布，轴向尺寸小，径向尺寸大。 三、各级传动比的分配，计算各轴的转速、功率和转矩 1、分配各级齿轮传动比 i i i )5.1~3.1()5.1~3.1(3212/=== 1.4*10 =3.74 i 2’3=2.67 2、计算各轴的转速、功率和转矩 （1）转速n n 1=n 3*i n 2=n 3* i 2’3 n 1=960r/min n 3=96r/min n 2=256.32r/min (2)功率p p g =p 3*ηr ηr ---一对轴承效率（0.97） p 3=p 2*ηr *ηs ηs ---低速级齿轮传动效率（0.97） p 2=p 1*ηr *ηf ηf ---高速级齿轮传动效率（0.97） p 1=p*ηc ηc ---联轴器效率（0.99） p---电机的输出功率 p g ---减速器输出功率（已知） ∵p g =1.95kw ∴p 3=2.01kw p 2=2.14kw p 1=2.27kw p=2.29kw (3)转矩T 及其分布 1.北京理工大学 1999年程序设计试题资料下载 2.北京理工大学 2000年信号与系统试题资料下载 3.北京理工大学 1999年晶体管原理与制造试题资料下载 4.北京理工大学 1999年模拟与数字电路试题资料下载 5.北京理工大学 1999年信号与系统试题资料下载 6.北京理工大学 1999年微波技术基础试题资料下载 7.北京理工大学 2000年程序设计试题资料下载 8.北京理工大学 2000年晶体管原理与制造试题资料下载 9.北京理工大学 2000年模拟与数字电路试题资料下载 10.北京理工大学 2000年微波技术基础试题资料下载 11.北京理工大学 2002年半导体物理试题资料下载 12.北京理工大学 2001年信号与系统试题资料下载 13.北京理工大学 2003年半导体物理试题资料下载 14.北京理工大学 2004年会计学试题资料下载 15.北京理工大学 2001年半导体物理试题资料下载 16.北京理工大学 2002年政治经济学试题资料下载 17.北京理工大学 2002年管理信息系统试题资料下载 18.北京理工大学 2004年半导体物理试题资料下载 19.北京理工大学 2004年经济学试题资料下载 20.北京理工大学 2005年半导体物理试题资料下载 21.北京理工大学交通运输系统工程学2005试题资料下载 22.北京理工大学 2005无机化学（B）试题资料下载 23.北京理工大学 2004行政管理试题资料下载 24.北京理工大学人文社会科学学院 2003政治经济学试题资料下载 25.北京理工大学人文社会科学学院 2004年经济学试题资料下载 26.北京理工大学人文社会科学学院 2003年经济学基础试题资料下载 27.北京理工大学人文社会科学学院 2002年政治经济学试题资料下载 28.北京理工大学人文社会科学学院应用经济学2005试题资料下载 29.北京理工大学人文社会科学学院 2005经济学基础试题资料下载 30.北京理工大学人文社会科学学院基础英语2002试题资料下载 31.北京理工大学人文社会科学学院运筹学2001试题资料下载 32.北京理工大学人文社会科学学院日语2002试题资料下载 33.北京理工大学人文社会科学学院运筹学2002试题资料下载 34.北京理工大学人文社会科学学院运筹学2003试题资料下载 35.北京理工大学人文社会科学学院综合考试（英语国家文化概况、汉语） 2002试题资料下载 36.北京理工大学人文社会科学学院经济学2002试题资料下载 37.北京理工大学人文社会科学学院语言学和英美文学2002试题资料下载 38.北京理工大学人文社会科学学院运筹学2005试题资料下载 39.北京理工大学人文社会科学学院运筹学2004试题资料下载 40.北京理工大学企业管理2004试题资料下载 41.北京理工大学传感与测试技术2004试题资料下载 42.北京理工大学信号处理导论2003试题资料下载 43.北京理工大学信号处理导论2004试题资料下载 习题讲解 题5-5 当给定连杆两个位置时，设计的铰链四杆机构可以有无穷多解，若要有唯一确定解，可以附加哪些条件？ 给定连杆三个位置 答：可附加以下条件之一： 曲柄与摇杆的长度 固定铰链A或D的位置，A、D间的距离 主、从动件的转角 …… 可以有唯一确定解。 题5-7何谓机构的原理误差？如果推杆行程和摆杆长度相同 时，正弦机构和正切机构误差各为多少？若正弦机构的原理 误差比正切机构小，为什么在高精度的光学比较仪中都采用 正切机构？ 答： 所谓原理误差是指仪器中采用的机构的传动特性与要求 的传动特性不相符而引起的仪器误差。若推杆行程和摆杆长 度均相同时，正弦机构的原理误差为aα3/6，正切机构的原理 误差为-aα3/3。 虽然正弦机构的原理误差比正切结构小，但在高精度的光学比较仪中仍采用正切结构，是由于采用了两级放大，第一级将线位移转换为角位移，即S=a tanα, 对于线性刻度标尺，示值小于实际值；第二级光学放大，将角位移变为线位移，对于线性刻度标尺，示值大于实际值，两者原理误差方向相反，可以抵消一部分，减少了原理误差。 题5-8 图5-40所示铰链四杆机构中，已知L BC=50mm，L CD=35mm，L AD=30mm，AD为机架。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的最小值。 3）若机构为双摇杆机构，求L AB的值（取值范围）。 解： 1）当此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄时，由曲柄 存在的必要条件（杆长条件），有： L AB + L BC ≤L CD + L AD 即L AB +50 ≤35+30 L AB≤15mm ∴L AB的最大值为15mm。 2）当此机构为双曲柄机构时，应有： 机架AD为最短杆 且L AD + L BC≤L CD + L AB 即30+50≤L AB +35 L AB≥45mm ∴L AB的最小值为45mm。 3）若机构为双摇杆机构，则有以下三种情况： （1）AB为最短杆，即L AB≤30mm 不存在曲柄，即无法满足曲柄存在的必要条件，有： L AB + 50 > 35 + 30，L AB > 15mm ∴15mm< L AB≤30mm 人力资源2011-2012期末考试题A 成都理工大学工程技术学院 2011,2012学年第一学期 《人力资源管理》工商管理期末试卷A 注意事项:1. 考前请将密封线内的各项内容填写清楚; 2. 所有答案请直接答在答题纸上; 3(考试形式:闭卷; 4. 本试卷共三大题，满分100分，考试时间120分钟。 题号一二三总分 分数 阅卷人 一单选题(每题2分，共30分) 1、下列名词中，( 人口资源 )代表的内涵范围最大。 A、人口资源 B、人力资源 C、劳动力资源 D、人才资源 2 、舒尔茨的人力资本理论中，认为( 教育投资 )是人力资本投资的主要形式。 A 医疗保健投资 B 加强劳动力国内流动投资 C 加强移民入境投资 D 教育投资 3、以书面的形式说明对担任某项职务的人员必须具备的生理要求和心理要求，称之为( 工作说明书 )。 ,、工作分析书 ,、工作说明书 ,、工作描述书 ,、工作规范书 4、以下选项中关于职位的说法不正确的是( 职位空缺就意味着该职位不存在 )。 A、职位是一种以职务和责任为内容的工作 B、职位空缺就意味着该职位不存在 C、职位是由有权威的人或者机构决定的 D、只要有职务和责任存在，就有职位存在 《人力资源管理》期末试卷A第 1 页共 6 页 5、以下关于工作扩大化和工作丰富化的差异的说法不正确的是( ? )。 A、前者增加任务 B、后者扩大岗位任务结构 C、后者更有利于促进员工综合素质的提高 D、前者使员工完成任务的内容、形式和手段发生变更 6、工作流分析是根据( )来分析人力资源的存量。 A 、岗位配置 B 、生产工序 C、人员品质特征 D 、知识技能 7、在企业人力资源变动预测中，马尔科夫分析法的基本思想是( )。 A、根据现有的企业人力资源状况推测未来人事变动趋势。 B、根据企业的生产情况推测未来人事变动趋势。 C、找出企业过去的人事变动规律，以此来推测未来的人事变动趋势。 D、根据市场人事变化推测未来人事变动趋势。 8、“金无足赤，人无完人”体现在人员甄选上的原则是( )。 A、用人所长原则 B、民主集中原则 C、因事则人原则 D、德才兼备原则 9、萨柏的职业发展阶段理论中，认为可能出现中年危机现象的年龄阶段是( )。 A、立业阶段 B、维持阶段 C、衰退阶段 D、探索阶段 10、员工绩效的多因性，是指绩效的优劣不是取决于单一的因素，员工的个性，技能，环境和机会等都是这些因素，其中前后两者我们分别称( ) A 个人影响因素和组织影响因素 B 主观影响因素和客观影响因素 C 心理影响因素和能力影响因素 C 管理影响因素和体质影响因素 11、相比较而言，最能体现工资多种功能的是( ) A、技术等级工资制 B、职务等级工资制 C、结构工资制 D、岗位等级工资制 12、工作评价是通过确定岗位的( )来划分岗位等级及相应的工资方法。 A 、劳动差别 B、劳动价值 C、劳动条件 D、劳动责任 13、目前大多数国家实行的养老保险制度的类型是( )。 A、强制储蓄型养老保险 B、国家统筹型养老保险 《人力资源管理》期末试卷A第 2 页共 6 页 C、投保自助型养老保险 D、子女抚养型养老 精密机械设计基础复习题 一、判断题 1、具有一个自由度的运动副称为Ι 级副。（） 2、平面高副连接的两个构件间，只允许有相对滑动。（） 3、在平面机构中一个高副引入两个约束。（） 4、任何机构的从动件系统的自由度都等于零。（） 5、平面机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于1。（） 6、无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于00，行程速比系数等于 1。（） 7、平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角相等。（） 8、平面高副连接的两个构件间，只允许有相对滑动。（） 9、行星轮系是机构自由度等于 1 的周转轮系。（） 10、平行四边形机构没有曲柄。（） 11、一对外啮合齿轮传动的中心距，等于两齿轮的分度圆半径之和。（） 12、渐开线在任一点的法线总是切于基圆。（） 13、曲柄摇杆机构中，以曲柄为主动件时，最小传动角出现在曲柄与连杆两次共线的位置 之一处。 14、增大模数，可以增加齿轮传动的重合度。 15、仿形法加工齿轮时，因为不需要专用的机床，所以适于大批量生产。 16、当压力角为900时，机构将处于自锁状态，所以应该避免自锁现象。（）（）（）（） 二、填空题 1、平面机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。 2、连杆是不直接和相联的构件；连杆机构中的运动副均为 3、无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于，行程速比系数等于。 4、平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于。 5、平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是、、。 6、一对外啮合齿轮传动的中心距，等于两齿轮的圆半径之和。 7、行星轮系是机构自由度等于的周转轮系。 8、平行四边形机构有个曲柄。 9、一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36o，则行程速比系数等于。 10、为减小凸轮机构的压力角，应该凸轮的基圆半径。 11、凸轮推杆按等加速等减速规律运动时，在运动阶段的前半程作运动，后半程作运动。 12、增大模数，齿轮传动的重合度；增多齿数，齿轮传动的重合度 。 13、平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向相，内啮合的两齿轮转向相。 14、轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变，这种轮系是轮系。 15、构成高副的两构件通过接触，构成低副的两构件通过接触。 16、以高副联接的两个构件的速度瞬心位置在。 17、曲柄摇杆机构中，以曲柄为主动件时，最小传动角出现在与两次共线的位置之一处。 18、用法加工正常齿制的标准直齿圆柱齿轮时，如果齿轮齿数少于，将发生根切。 《精密仪器设计（1）》课程教学大纲 一、课程基本信息 1、课程代码：MI310 2、课程名称（中/英文）：精密机械设计 Precision Machine Design 3、学时/学分：72学时，4学分 4、开课院（系）、教研室：电子信息及电气工程学院仪器系 5、先修课程：《互换性技术与测量》、《工程制图》、《理论力学》、《材料力学》 6、面向对象：测控技术及仪器专业本科三年级学生 7、教材、教学参考书： 教材名称： 《精密机械设计》庞振基、黄其圣等主编出版社：机械工业出版社出版时间：2001年7月 教学参考书： 《电子精密机械设计(第3版)》徐祥和主编东南大学出版社1986年 《金属材料与热处理》何雪涛主编高等教育出版社1998年 《机械原理》郑文纬主编高等教育出版社1997年 《互换性与测量技术基础》高延新主编哈尔滨工业大学出版社1992年《机械零件》郑志祥主编高等教育出版社1987年 《理论力学》王崇斌编写高等教育出版社1988年 《材料力学》沈煜高等教育出版社1988年 《机械设计课程设计》西北工业大学机械学教研组编著西北工业大学出版社1994年 《机械零件学习指南与课程设计》张绍甫徐锦康魏传儒编写机械工业出版社1996年 《机械设计课程设计》巩云鹏田万禄张祖立黄秋波编写东北大学出版社2000年 《机械设计课程设计》席伟光杨光李波编写高等教育出版社2003年 二、课程性质和任务 《精密机械设计》是仪器科学与工程专业本科学生学习的与机械类有关的最后一门专业课，同时也是一门与仪器仪表相关的专业基础课。这门课程综合了《机械原理》、《金属材料及热处理》、《互换性与技术测量》及《机械零件》等课程的知识，因此本门课程涉及知识面广、专业性强、授课难度大。 《精密机械设计》主要研究精密机械中常用机构和常用的零件和部件。是从机构分析、工作能力、精度和结构等诸方面来研究这些机构和零、部件，并介绍其工作原理、特点、应用范围、选型、材料、精度以及设计计算的一般原则和方法。本门课程涵盖的内容有常用工程材料和热处理方法、零件几何精度、平面机构的结构分析、平面连杆机构、凸轮机构、摩擦轮传动和带传动、齿轮传动、螺旋传动、轴、联轴器和离合器、支承、直线运动导轨、弹性元件、联接、仪器常用装置和机械的计算机辅助设计等教学内容。这些教学内容涵盖了有关精密仪器设计所有的基础知识，可以为以后进一步的精密仪器设计打下坚实的基础，本课程教学目的： 1、使用学生初步掌握常用机构的结构分析、运动分析、动力分析及其设计方 法； 2、使常用掌握常用零、部件的工作原理、特点、选型及其计算方法，培养学 习能运用所学基础理论知识，解决精密机械零、部件的设计问题； 3、培养学生具有设计精密机械传动和仪器机械结构的能力某些典型零、部件 的精度分析、并提出改进措施； 4、使学生了解常用机构和零、部件的实验方法；初步具有某些零、部件的性 能测试和结构分析能力； 5、使学生了解材料与热处理、公差与配合方面的基本知识，并能在工程设计 中如何正确选用； 1、表征金属材料的力学性能时，主要有哪几项指标？ 解：表征金属材料的力学性能时，主要指标有：强度（弹性极限、屈服极限、强度极限），刚度、塑性、硬度。 2、金属材料在加工和使用过程中，影响其力学性能的主要因素是什么？ 解：钢材在加工和使用过程中，影响力学性能的主要因素有：含碳量、合金元素、温度、热处理工艺。 3、常用的硬度指标共有哪些？ 常用的硬度指标有三种：布氏硬度（HBS）、洛氏硬度（HRC －洛氏C标度硬度）、维氏硬度（HV）。4、列出低碳钢、中碳钢、高碳钢的含碳量围是多少？ 解：低碳钢（C ≤0.25% ）；中碳钢（0.25% ＜C ≤0.6% ）；高碳钢（C ＞0.6% ） 5、什么是合金钢？钢中含有合金元素Mn、Cr、Ni，对钢的性能有何影响？ 解：冶炼时人为地在钢中加入一些合金元素所形成的钢就是合金钢。其中加入Mn 可以提高钢的强度和淬透性；加入Cr 可以提高钢的硬度、耐磨性、冲击韧性和淬透性；加入Ni 可以提高钢的强度、耐热性和耐腐蚀性。 6、非铁金属共分几大类？具有哪些主要特性？ 解：有色金属主要分为以下几类： 1 ）铜合金：良好的导电性、导热性、耐蚀性、延展性。 2 ）铝合金：比强度高，塑性好，导热、导电性良好，切削性能良好。 3 ）钛合金：密度小，机械强度高、高低温性能好，抗腐蚀性良好。 7、常用的热处理工艺有哪些类型？ 解：常用的热处理工艺有：退火、正火、淬火、回火、表面热处理和化学热处理。 8、钢的调质处理工艺过程是什么？其主要目的是什么？ 解：钢的调质处理工艺指的是淬火加高温回火。目的是为了获得良好的综合机械性能，即良好的强度、韧性和塑性。 9、镀铬和镀镍的目的是什么？ 解：镀铬的目的是为了使材料表层获得高的化学稳定性，并具有较高的硬度和耐磨性。 镀镍是为了获得良好的化学稳定性，并具有良好的导电性。 10、选择材料时，应满足哪些基本要求？ 解：选择材料时主要满足使用要求、工艺要求和经济要求。 2. 计算所示冲压机构的自由度 《精密机械及仪器设计》课程设计教学大纲 课程编号：00208813学时：1周 适用专业：测控技术及仪器授课单位：测控教研室一、课程设计的目的与任务 目的：通过课程设计实践，巩固学生所学精密机械课程的基本理论和基础知识，树立正确的设计思想，培养综合运用精密机械设计课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决精密机械设计问题的能力，使学生的设计能力、特别是创新能力得到提高。 任务：通过对精密机械系统的设计，使学生综合运用基本理论和基础知识，进行机械系统运动方案设计的基本训练，加强创新能力的培养，完成从方案拟订到机械结构设计的过程训练，进行精密机械设计基本技能的训练：例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范，进行计算机辅助设计和绘图的训练，运用CAD技术完成机构分析、零部件设计、绘制装配图、零件图和设计说明书。 二、课程设计的基本要求 使学生受到精密机械设计的全面训练，起到培养学生设计能力、创新能力和工程实践能力的目的： 1、针对设计题目开展调查研究，了解与设计题目相类似的产品情况，增加设计的感性知识。 2、认真参加与之相关的机械实验。 三、课程设计内容 精密机械设计课程设计，通常以一般用途的精密机械传动装置或简单通用精密机械为设计对象，通常包括下列内容： 1、精密机械系统方案的拟定 2、精密机械系统运动动力参数计算 3、传动零件设计,包括带传动设计,齿轮传动设计等 4、减速器轴的结构设计，滚动轴承的选择，键和联轴器的选择 5、绘制零件图、装配图； 6、编写设计计算说明书。 四、学时分配 共一周时间：其中任务分析、方案设计两天，计算机绘图三天。 五、课程设计教材（讲义）、参考资料 《精密机械及仪器设计》课程设计指导书 六、课程设计成绩考核与评定 根据学生出席情况，课程设计任务完成情况综合评定，分为优、良、中、及格、不及格五个等级。 C 2 2-1 表征金属材料的力学性能时，主要有哪几项指标？ 解：表征金属材料的力学性能时，主要指标有：强度（弹性极限、屈服极限、强度极限），刚度、塑性、硬度。 2-2 常用的硬度指标有哪些？ 解：常用的硬度指标有三种：布氏硬度（HBS）、洛氏硬度（HRC－洛氏C标度硬度）、维氏硬度（HV）。 2-3 低碳钢，中碳钢，高碳钢的含碳量范围是多少？ 解：低碳钢（C≤0.25%）；中碳钢（0.25%＜C≤0.6%）；高碳钢（C＞0.6%） 2-4 什么是合金钢？钢中含合金元素 Mn,Cr,Ni,对钢的性能有何影响？ 解：冶炼时人为地在钢中加入一些合金元素所形成的钢就是合金钢。其中加入Mn可以提高钢的强度和淬透性；加入Cr可以提高钢的硬度、耐磨性、冲击韧性和淬透性；加入Ni可以提高钢的强度、耐热性和耐腐蚀性。 2-5 非铁金属共分几大类？具有哪些主要特性？ 解：有色金属主要分为以下几类： 1）铜合金：良好的导电性、导热性、耐蚀性、延展性。 2）铝合金：比强度高，塑性好，导热、导电性良好，切削性能良好。 3）钛合金：密度小，机械强度高、高低温性能好，抗腐蚀性良好。 2-6 常用的热处理工艺有哪些类型？ 解：常用的热处理工艺有：退火、正火、淬火、回火、表面热处理和化学热处理。 2-7 钢的调质处理工艺过程是什么？其主要目的是什么？ 解：钢的调质处理工艺指的是淬火加高温回火。目的是为了获得良好的综合机械性能，即好的强度、韧性和塑性。 2-8 镀铬和镀镍的目的是什么？ 解：镀铬的目的是为了使材料表层获得高的化学稳定性，并具有较高的硬度和耐磨性。 镀镍是为了获得良好的化学稳定性，并具有良好的导电性。 2-9 选择材料时应该满足哪些基本要求？ 解：选择材料时主要满足使用要求、工艺要求和经济要求。 C4 4-1 何谓运动副和运动副要素？运动副如何进行分类？ 解：由两个构件直接接触而组成的可动的连接称为运动副。 两个构件上参与接触而构成运动副的点、线、面等元素被称为运动副要素。 运动副有多种分类方法： 按照运动副的接触形式分类： 面和面接触的运动副在接触部分的压强较低，被称为低副，而点、线接触的运 动副称为高副。 《精密机械设计（上）》课程期末考试试卷B卷 一、单选题（本题共6小题，每小题2分，共12分） 1 ?渐开线齿轮变位后，_____ 发生改变。 （A）基圆；（B）分度圆；（C）齿根圆。 2. 用齿条型刀具范成切制直齿圆柱齿轮，_______ 时，将发生根切现象。 （A）z> 17; （B）z v 17; （C）‘ ‘ 3. ____________________________________ —般情况下机构的对称部分可能产生。 （A）复合铰链；（B）局部自由度；（C）虚约束。 4. __________________________________________ 在曲柄滑块机构中，若要增大滑块行程，应_________________________________________________ 度。 （A）增大连杆；（B）减小连杆；（C）增大曲柄。 5. ______________________________________ 下述凸轮机构从动件常用运动规律中，存在柔性冲击。 （A）等速；（B）等加速等减速；（C）摆线。 6. 某基孔制孔轴配合，基本尺寸为25，最大间隙X max= +54卩m，配合公差T f =34卩m， 轴的最小极限尺寸为*24.067，此配合为__________ 己合。 （A）间隙；（B）过渡；（C）过盈。 二、计算题（本题12分）试计算图示运动链的自由度数，并判断它能否成为机构。 （注意）:（1）若有复合铰链、局部自由度或虚约束，必须明确指出。 ⑵计算自由度数时，必须先列出公式，再代入数字进行计算。 三、（本题18 分）一四铰链机构ABCD，已知l BC = 100mm,l CD = 70mm,l AD = 50mm，AD 为固定件。 （1）如果该机构能成为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求l AB的值； ⑵如果该机构能成为双曲柄机构，求|AB的值； （3）如果该机构能成为双摇杆机构，求I AB的值； 四、（本题14分）一对渐开线外啮合直齿圆柱齿轮机构，两轮的分度圆半径分别为 A 二30mm,r2二54mm, ： =20 ,求： 1、当中心距a'86mm，啮合角：「等于多少？两个齿轮的节圆半径n和q各为多少？ 第三章 3-1 解：截面法，求直杆任一截面处的内力。 1）截面Ⅰ-Ⅰ处的内力，根据平衡条件： F 1＝30KN ， σ1＝30000/300＝100（Mpa ） 1 114 100 10000.52010 l l mm E σ?==?=? 2）截面Ⅱ-Ⅱ处的内力，根据平衡条件： F 2＝30－50KN ＝－20（KN ） σ2 l ?3）F σ3l ?) 3-2 解： 。 []259.8B BC MPa σσ≈<，所以AC 杆和BC 杆的强度合格。 3-3 解：受力分析围绕B 点，将AB 、BC 两杆截开得分离 体，设F 1压力，F 2为拉力，根据平衡条件： 2sin30F F ?= []20.50.548BC F F B KN σ==?= 21cos30F F ?= []210.50.5/cos300.540AB F F F A KN σ==?=?≈ 在B 点可吊最大载荷为40KN （若是48KN ，则AB 杆内的应力会超出许用应力）。 F 1F 2 Ⅲ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅲ F B F A 1F 2 3-4 解：题示螺栓联接有两个剪切面，则剪切力Q ＝F/2＝100KN ，由[]2 /4 Q d ττπ= ≤ 得 ： 40d mm ， 即螺栓直径应大于等于40mm 。 3-5 解：题示铆钉联接剪切面，剪切力Q ＝F []222 4424 106/4(17) Q F KN MPa d d mm ττπππ?= ==≈≤? 所以铆钉强度合格。 3-6 解：杠杆为三力杆，三力汇交，故在B 点处受力F 如图所示。列平衡方程： 12122()040sin 45800cos 450sin 45B X BX Y BY M F F F F F F F F F F ?==?-??? ==-++??? ==-?? ∑∑ 即d ≥ 15mm 。 3-7 3-8 段内I-I 处截开， 体， 12＝2000(N.m) 可作扭矩图如图。 2) ma m x ax max 33 50000.20.20.1 t Mn Mn W d τ=≈=?=25(Mpa) 处于CB 段外圆周边。 3) 11 64 5000 0.50.00382000100.10.1 p Mn l GI ?-=≈ ?≈-???(rad) 2264 2000 0.50.001282000100.10.1 p Mn l GI ?= ≈?≈???(rad) 所以123 1.20.0018???=+=-+=-(rad)≈-0.103° 即截面C 相对A 的扭转角为 0.103° F B M 1 M 2 Mn Mn Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅰ 2000 -5000 + - 习题讲解 题7-6如图7-68所示，有一渐开线直齿圆柱齿轮，用卡尺测量其三个齿和两个齿的公法线长度为3W ＝61.83mm 和2W ＝37.55mm ，齿顶圆直径a d ＝208mm ，齿根圆直径f d ＝172mm ，数得齿数z ＝24。要求确定该齿轮的模数m 、压力角α、齿 顶高系数* a h 和径向间隙系数*c 。 解法1： 由齿轮公法线测量原理，有： mm W W P b 28.2423=-= mm P W S b b 27.132=-= 由渐开线圆柱齿轮任意圆上的齿厚公式： )(2ααinv inv r r r S S i i i i --? = ==S b inv = m a d d f P b mm z P d b b 49.18524 28.24=?= ?= π π 已知：a b d d d << (f a d d d <<也可以)，由于z d m = z d z d m z d a b <=<，将已知数据代入得： 67.87.7< 错误解法1： 24.28 8.22cos cos 20 b P P m ππαπ====?? 0012.815 cos 28 .24cos =?=?== παππb P P m α不是已知的。 题7-14 已知二级平行轴斜齿轮传递，主动轮1的转向及螺旋方向如图所示。 1) 低速级齿轮3、4的螺旋方向应如何选择，才能使中间轴Ⅱ上两齿轮的轴向力方向相反？ 圆周力F t 的方向：在主动轮上与转动方向相反，在从动轮上与转向相同（驱动力）。 径向力F r 的方向：方向均指向各自的轮心（内齿轮为远离轮心方向）。 轴向力F a 的方问：取决于齿轮的回转方向和轮齿的螺旋方向，可按"主动轮左、右手螺旋定则"来判断。即：主动轮为右旋时，右手按转动方向握轴，以四指弯曲方向表示主动轴的回转方向，伸直大拇指，其指向即为主动轮上轴向力的方向；主动轮为左旋时，则应以左手用同样的方法来判断。主动轮上轴向力的方向确定后，从动轮上的轴向力则与主动轮上的轴向力大小相等、方向相反。 所以，齿轮2和齿轮3为左旋，齿轮4为右旋。 n F a1 F a2 F a3 F a4 第一章 结构设计中的静力学平衡 1-1 解：力和力偶不能合成；力偶也不可以用力来平衡。 1-2 解：平面汇交力系可以列出两个方程，解出两个未知数。 取坐标系如图，如图知 ()100q x x = 1-3 解： 则载荷q(x) 对A 点的矩为 1-4 解：1）AB 杆是二力杆， 其受力方向如图，且 F A ’＝F B ’ 2）OA 杆在A 点受力F A ，和F A ’是一对作 用力和反作用力。显然OA 杆在O 点受力F O ，F O 和F A 构成一力偶与m 1平衡，所以有 代入OA = 400mm ，m 1 = 1N ?m ，得 F A =5N 所以F A ’＝F A ＝5N ， F B ’＝ F A ’＝5N ， 即 杆AB 所受的力S ＝F A ’＝5N 3）同理，O 1B 杆在B 点受力F B ，和F B ’是 一对作用力和反作用力，F B ＝F B ’＝5N ；且在O 1点受力F O1，F O1和F B 构成一力偶与m 2平衡， 所以有 210B m F O B -?= 代入O 1B =600mm ，得 m 2=3N.m 。 1-5 解： 1）首先取球为受力分析对象，受重力P ，墙 壁对球的正压力N 2和杆AB 对球的正压力N 1，处于平衡。有： 1sin N P α?= 则 1/s i n N P α= 2）取杆AB 进行受力分析，受力如图所示， 杆AB 平衡，则对A 点的合力矩为0： 3）根据几何关系有 最后解得： 2211/cos 1sin cos cos Pa Pa T l l αααα += ?=?- 2cos cos αα-最大，即α＝60°时，有T min 当 ＝ 4Pa l 。 q(x) O 1N 2 A F 1、题目 设计某一带式运输机用一级直齿圆柱齿轮减速器。运输机二班制、连续工作，单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘。减速器小批量生产，使用期限10年，运输带速度允差±5％。室内环境最高温度：35℃；动力来源：三相交流380/220伏；卷筒效率：0.96。 2、参考方案 （1）V带传动和一级闭式齿轮传动 （2）一级闭式齿轮传动和链传动 （3）两级齿轮传动 3、原始数据 4、其他原始条件 输送带工作拉力F/N 输送带工作速度v/m·s-1卷筒直径D/mm 2900 1.3 300 （1）工作情况：二班制、连续工作，单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘。（2）使用期限：10年，大修期三年，每年工作300天。 （3）生产批量：小批量生产。 （4）工厂能力：中等规模机械厂，可加工7～8级精度齿轮。 （5）动力来源：三相交流（220V/380V）电源。 （6）允许误差：允许输送带速度误差5% 。 一、 传动装置的总体设计 1、 确定传动方案 本次设计选用的带式输送机的机械传动装置方案为V 带传动和一级闭式齿轮传动，其传动装置见下图。 图1 带式输送机的传动装置示意图 F ：运输带拉力； V ：运输带速度； D ：卷筒直径 2、 选择电动机 （1） 选择电动机的类型 按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭自扇冷式结构，电压380V ，Y 系列。 （2） 选择电动机的额定功率 ① 带式输送机的性能参数选用表1的第 6组数据，即： 输送带工作拉力F/N 输送带工作速度v/m ·s -1 卷筒直径D/mm 2900 1.3 300 表一 工作机所需功率为： kW k Fv w 77.3s 1.3m N 9.2P -1=??== ②从电动机到工作机的传动总效率为：2 12345ηηηηηη= 精密机械设计课程设计说明书题目: 量程为0-10mm的百分表设计 院系：工业制造学院 专业班级：08级测控技术与仪器 学号：200810114103 学生姓名：李金汉 指导教师： 2010 年11月9日 一百分表简介 百分表利用精密齿条齿轮机构制成的表式通用长度测量工具。通常由测头、量杆、防震弹簧、齿条、齿轮、游丝、圆表盘及指针等组成。百分表是美国的B.C.艾姆斯于1890年制成的。常用于形状和位置误差以及小位移的长度测量。百分表的大表盘上印制有100 个等分刻度，即每一分度值相当于量杆移动0.01毫米。改变测头形状并配以相应的支架，可制成百分表的变形品种，如厚度百分表、深度百分表和内径百分表等。如用杠杆代替齿条可制成杠杆百分表和千分表。其示值范围较小，但灵敏度较高。此外，它们的测头可在一定角度内转动，能适应不同方向的测量，结构紧凑。它们适用于测量普通百分表难以测量的外圆、小孔和沟槽等的形状和位置误差。 主要用途： 百分表是利用齿条齿轮或杠杆齿轮传动,将测杆的 直线位移变为指针的角位移的计量器具。主要用于测量制件的尺寸和形状、位置误差等。分度值为0.01mm,测量范围为0-3、0-5、0-10mm。 测量范围： 百分表的结构较简单,传动机构是齿轮系,外廓尺寸小,重量轻,传动机构惰性小,传动比较大,可采用圆周刻度,并且有较大的测量范围,不仅能作比较测量,也能作绝对测量。 二主要由三部分组成： 百分表的构造主要由3个部件组成：表体部分、传动系统、读数装置。 百分表的发展趋势：数显 由于传统机械式百分表由人去读表盘刻度，这样就存在读数方法和反应速度等因素带来的误差。为了克服这些缺点，百分表读数在向数字化方向发展。 加快仪表的自动化是当前制造行业发展的大趋势。一般有两种方案可以采用：一种是集位移传感器(光栅、容栅、电感等)、控制、显示与存储等单元于一体的数字式百分表，另外一种就是采用机器视觉技术对机械式的模拟百分表进行自动化识读。由于带指针的模拟式百分表是很多企业特别是传统制造企业使用得非常广泛的一类，于是在已有基础上通过图像识别方法识读表盘是成本相对较低的一种方法。 精密车床主轴箱及变速箱系统设计 目录 绪论..................... 错误！未定义书签。1．概述.. (3) 1.1机床主轴箱课程设计的目的 (3) 1.2设计任务和主要技术要求 (4) 1.3操作性能要求 (4) 2.技术参数确定与方案设计 (4) 2.1原始数据 (6) 2.2开展CM6132功能原理设计 (6) 3．运动设计 (7) 3.1确定转速极速 (7) 3.1.1计算主轴最高转速 (9) 3.1.2计算主轴最低转速 (10) 3.1.3确定主轴标准转速数列 (11) 3.2主电动机的选择 (12) 3.3变速结构的设计 (14) 3.3.1 主变速方案拟定 (14) 3.3.2 拟定变速结构式 (14) 3.3.3拟定变速结构网 (15) 1 3.4绘制转速图 (17) 3.5齿轮齿数的估算 (20) 3.6主轴转速误差 (23) 4.动力设计 (23) 4.1电机功率的确定 (26) 4.2确定各轴计算转速 (26) 4.3带轮的设计 (27) 4.4传动轴直径的估算 (30) 4.5齿轮模数的确定 (33) 4.6主轴轴颈的直径 (36) 4.6.1主轴悬伸量a (36) 4.6.2主轴最佳跨距0L的确定和轴承的选择 (36) 4.6.3主轴组件刚度验算 (37) 5. 结构设计 (38) 5.1齿轮的轴向布置 (39) 5.2传动轴及其上传动元件的布置 (40) 5.2.1 I轴的设计 (42) 5.2.2 II轴的设计 (42) 5.2.3 III轴的设计 (42) 5.2.4 带轮轴的设计 (42) 5.2.5 Ⅳ轴的设计 (43) 5.2.6主轴的设计 (43) 2精密机械设计基础课后习题简答全(天津大学出版社)
《精密机械设计》课程设计说明书
北京理工大学历年专业课试卷免费下载
精密机械设计基础第5章习题答案
人力资源2011-2012期末考试题A
精密机械设计基础复习题
《精密仪器设计(1)》课程教学大纲
精密机械设计基础总结与答案
精密机械及仪器设计
精密机械设计基础课后习题简答全 天津大学出版社
《精密机械设计(上)》课程期末考试试卷B卷
精密机械设计基础第3章习题答案
精密机械设计基础第7章习题答案
精密机械设计基础习题答案(裘祖荣)
精密机械设计课程设计报告
精密机械设计课程设计说明书
CM6132机械系统设计课程设计_精密车床主轴箱及变速箱系统设计