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西工大可靠性设计大作业

西工大可靠性设计大作业
西工大可靠性设计大作业

机械可靠性设计大作业

题目:扭杆

姓名:刘昀

班号:05021104

学号:2011301259

日期:2014.12.5

机械可靠性设计大作业

一、题目:

扭杆:圆截面直径D为(μ,σ)=(20,0.1)mm,受扭矩T为(μ,σ)=(677400,8891.28)N.mm,工作循环次数N≥4000,材料疲劳极限S为(μ,σ)=(686.9,35.8)MPa。

二、思路:

给定强度分布与应力有关的随机参数分布条件,确定应力计算公式,计算相应的分布参数,假定各随机变量都服从正态分布。然后根据应力--强度干涉理论计算可靠度,主要考虑载荷的均值与方差两项变化可靠度如何变化,以上要求编程实现。

三、输入的数据:扭矩T的均值与标准差T(μ),T(σ)

四、输出的结果:可靠度R

五、计算的模型:

(1)几何参数(扭杆圆截面直径)D、扭矩T和工作循环次数大于等于4000时的材料疲劳极限,亦即此时的疲劳强度S,均为随机变量且服从正态分布;

(2)应力--强度干涉模型:

大多数机电产品的应力和强度都是服从一定统计分布规律的随机变量,我们用L表示应力,S表示强度。它们的概率密度函数f(S)和f(L)两曲线出现部分交叉和重叠,亦即出现干涉时,有可能出现强度小于应力的情况,但可把这种引起失效的概率限制在允许的范围内。在干涉的情况下,我们研究的是如何在保证一定可靠度的前提下,使零件结构简单、重量较轻,价格较低。

对于强度和应力均为正态分布时,我们采用联结方程来计算可靠度,公式如下:

SM称为可靠性系数,在已知、、、的条件下,利用上式可直接计算出SM,根据SM从标准正态分布表中查出可靠度R的值。也即:

六、程序流程图

Y

七、算例分析结果说明及结论

(1)程序运行结果

T(μ)↑,T(σ)不变时,可靠度R的变化情况:

T(μ) T(σ) R

677.4 8.89128 0.999

60677.4 8.89128 0.999 120677 8.89128 0.999

180677 8.89128 0.999

240677 8.89128 0.999

300677 8.89128 0.999

360677 8.89128 0.999

420677 8.89128 0.999

480677 8.89128 0.999

540677 8.89128 0.999

600677 8.89128 0.999

660677 8.89128 0.999

720677 8.89128 0.999

780677 8.89128 0.998999 840677 8.89128 0.998982 900677 8.89128 0.997976 960677 8.89128 0.978241

1.02068e+006 8.89128 0.840541 1.08068e+006 8.89128 0.487613 1.14068e+006 8.89128 0.14605 T(μ)↑,T(σ)↑时,可靠度R的变化情况:

T(μ) T(σ) R

677.4 8.89128 0.999

60677.4 508.891 0.999 120677 1008.89 0.999

180677 1508.89 0.999

240677 2008.89 0.999

300677 2508.89 0.999

360677 3008.89 0.999

420677 3508.89 0.999

480677 4008.89 0.999

540677 4508.89 0.999

600677 5008.89 0.999

660677 5508.89 0.999

720677 6008.89 0.999

780677 6508.89 0.998999

840677 7008.89 0.998979

900677 7508.89 0.997884

960677 8008.89 0.977267

1.02068e+006 8508.89 0.837989

1.08068e+006 9008.89 0.487745

1.14068e+006 9508.89 0.149169

(2)结果分析及说明

T(μ)↑,T(σ)不变时,可靠度R随着扭矩均值T(μ)的增大而减小,并且当扭矩T(μ)达到一个值840677KN.mm附近时,可靠度开始急剧下降,所以在该扭矩作用下,零件刚好达到了它的材料疲劳极限,因此失效可能性急剧增大。

T(μ)↑,T(σ)↑时,可靠度R的变化情况与前述情况变化规律相同,可靠度数据几乎相同,可见扭矩的标准差T(σ)变化,对零件可靠度影响甚微。

西工大可靠性设计大作业

机械可靠性设计大作业 题目:扭杆 姓名:刘昀 班号: 05021104 学号: 59 日期:机械可靠性设计大作业 一、题目: 扭杆:圆截面直径D为(μ,σ)=(20,)mm,受扭矩T为(μ,σ)=(677400,),工作循环次数N≥4000,材料疲劳极限S为(μ,σ)=(,)MPa。 二、思路: 给定强度分布与应力有关的随机参数分布条件,确定应力计算公式,计算相应的分布参数,假定各随机变量都服从正态分布。然后根据应力--强度干涉理论计算可靠度,主要考虑载荷的均值与方差两项变化可靠度如何变化,以上要求编程实现。 三、输入的数据:扭矩T的均值与标准差T(μ),T(σ) 四、输出的结果:可靠度R 五、计算的模型:

(1)几何参数(扭杆圆截面直径)D、扭矩T和工作循环次数大于等于4000时的材料疲劳极限,亦即此时的疲劳强度S,均为随机变量且服从正态分布; (2)应力--强度干涉模型: 大多数机电产品的应力和强度都是服从一定统计分布规律的随机变量,我们用L表示应力,S表示强度。它们的概率密度函数f(S)和f(L)两曲线出现部分交叉和重叠,亦即出现干涉时,有可能出现强度小于应力的情况,但可把这种引起失效的概率限制在允许的范围内。在干涉的情况下,我们研究的是如何在保证一定可靠度的前提下,使零件结构简单、重量较轻,价格较低。 对于强度和应力均为正态分布时,我们采用联结方程来计算可靠度,公式如下: SM称为可靠性系数,在已知、、、的条件下,利用上式可直接计算出SM,根据SM从标准正态分布表中查出可靠度R的值。也即: 六、程序流程图

Y 七、算例分析结果说明及结论 (1)程序运行结果 T(μ)↑,T(σ)不变时,可靠度R的变化情况:T(μ) T(σ) R 120677 180677 240677 300677 360677 420677 480677

凸轮机构大作业___西工大机械原理要点

大作业(二) 凸轮机构设计 (题号:4-A) (一)题目及原始数据···············(二)推杆运动规律及凸轮廓线方程·········(三)程序框图········· (四)计算程序·················

(五)程序计算结果及分析·············(六)凸轮机构图·················(七)心得体会··················(八)参考书··················· 一题目及原始数据 试用计算机辅助设计完成偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的设计 (1)推程运动规律为五次多项式运动规律,回程运动规律为余弦加速度运动规律; (2)打印出原始数据; (3)打印出理论轮廓和实际轮廓的坐标值; (4)打印出推程和回程的最大压力角,以及出现最大压力角时凸轮的相应转角;(5)打印出凸轮实际轮廓曲线的最小曲率半径,以及相应的凸轮转角; (6)打印最后所确定的凸轮的基圆半径。 表一偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数 题号初选的 基圆半 径 R0/mm 偏距 E/mm 滚子 半径 Rr/m m 推杆行 程 h/mm 许用压力角许用最小曲率半径 [ρamin] [α1] [α2] 4-A 15 5 10 28 30°70?0.3Rr 计算点数:N=90 q1=60; 近休止角δ1 q2=180; 推程运动角δ2 q3=90; 远休止角δ3 q4=90; 回程运动角δ4 二推杆运动规律及凸轮廓线方程推杆运动规律: (1)近休阶段:0o≤δ<60 o s=0;

ds/dδ=0; 2/δd 2 d=0; s (2)推程阶段:60o≤δ<180 o 五次多项式运动规律: Q1=Q-60; s=10*h*Q1*Q1*Q1/(q2*q2*q2)-15*h*Q1*Q1*Q1*Q1/(q2*q2*q2*q2)+6*h*Q1*Q1*Q 1*Q1*Q1/(q2*q2*q2*q2*q2); ds/dδ =30*h*Q1*Q1*QQ/(q2*q2*q2)-60*h*Q1*Q1*Q1*QQ/(q2*q2*q2*q2)+30*h*Q1*Q1*Q 1*Q1*QQ/(q2*q2*q2*q2*q2); 2/δd 2 d=60*h*Q1*QQ*QQ/(q2*q2*q2)-180*h*Q1*Q1*QQ*QQ/((q2*q2*q2*q2))+1 s 20*h*Q1*Q1*Q1*QQ*QQ/((q2*q2*q2*q2*q2)); (3)远休阶段:180o≤δ<270 o s=h=24; ds/dδ=0; 2/δd 2 d=0; s (4)回程阶段:270≤δ<360 Q2=Q-270; s=h*(1+cos(2*Q2/QQ))/2; ds/dδ=-h*sin(2*Q2/QQ); 2/δd 2 d=-2*h*cos(2*Q2/QQ); s 凸轮廓线方程: (1)理论廓线方程: s0=sqrt(r02-e2) x=(s0+s)sinδ+ecosδ y=(s0+s)cosδ-esinδ (2)实际廓线方程 先求x,y的一、二阶导数 dx=(ds/dδ-e)*sin(δ)+(s0+s)*cos(δ);

西北工业大学机械原理课后答案第4章

第四章 平面机构的力分析 题4-7 机械效益Δ是衡量机构力放大程度的一个重要指标,其定义为在不考虑摩擦的条件下机构的输出力(力矩)与输入力(力矩)之比值,即Δ=d r d r F F M M //=。试求图示各机构在图示位置时的机械效益。图a 所示为一铆钉机,图b 为一小型压力机,图c 为一剪刀。计算所需各尺寸从图中量取。 (a ) (b) (c) 解:(a)作铆钉机的机构运动简图及受力 见下图(a ) 由构件3的力平衡条件有:02343=++R R r F F F 由构件1的力平衡条件有:04121 =++d R R 按上面两式作力的多边形见图(b )得 θcot ==?d r F F (b )作压力机的机构运动简图及受力图见(c ) 由滑块5的力平衡条件有:04565=++R R F F G 由构件2的力平衡条件有:0123242 =++R R R 其中 5442R R = 按上面两式作力的多边形见图(d ),得t F G = ? (c) 对A 点取矩时有 b F a F d r ?=? a b =? 其中a 、b 为F r 、F d 两力距离A 点的力臂。t F G = ?

(d) (a) (b)d r R41 F R43 F d G 题4-8 在图示的曲柄滑块机构中,设已知l AB=0.1m,l BC=0.33m,n1=1500r/min(为常数),活塞及其附件的重量G3=21N,连杆质量G2=25N,J S2=0.0425kg·m2,连杆质心S2至曲柄销B的距离l BS2=l BC/3。试确定在图示位置时活塞的惯性力以及连杆的总惯性力。 解:1) 选定比例尺, 绘制机构运动简图。(图(a) ) 2(b) 4-1 (c) 3) 确定惯性力 活塞3 连杆2 (顺时针) (图(a) )

哈工大机械原理大作业凸轮机构第四题

Harbin Institute of Technology 机械原理大作业二 课程名称:机械原理 设计题目:凸轮机构设计 姓名:李清蔚 学号:1140810304 班级:1408103 指导教师:林琳

一.设计题目 设计直动从动件盘形凸轮机构,其原始参数见表 1 表一:凸轮机构原始参数 升程(mm ) 升程 运动 角(o) 升程 运动 规律 升程 许用 压力 角(o) 回程 运动 角(o) 回程 运动 规律 回程 许用 压力 角(o) 远休 止角 (o) 近休 止角 (o) 40 90 等加 等减 速30 50 4-5-6- 7多 项式 60 100 120

二.凸轮推杆运动规律 (1)推程运动规律(等加速等减速运动) 推程F0=90° ①位移方程如下: ②速度方程如下: ③加速度方程如下: (2)回程运动规律(4-5-6-7多项式) 回程,F0=90°,F s=100°,F0’=50°其中回程过程的位移方程,速度方程,加速度方程如下:

三.运动线图及凸轮线图 本题目采用Matlab编程,写出凸轮每一段的运动方程,运用Matlab模拟将凸轮的运动曲线以及凸轮形状表现出来。代码见报告的结尾。 1、程序流程框图 开始 输入凸轮推程回 程的运动方程 输入凸轮基圆偏 距等基本参数 输出ds,dv,da图像 输出压力角、曲率半径图像 输出凸轮的构件形状 结束

2、运动规律ds图像如下: 速度规律dv图像如下: 加速度da规律如下图:

3.凸轮的基圆半径和偏距 以ds/dfψ-s图为基础,可分别作出三条限制线(推程许用压力角的切界限D t d t,回程许用压力角的限制线D t'd t',起始点压力角许用线B0d''),以这三条线可确定最小基圆半径及所对应的偏距e,在其下方选择一合适点,即可满足压力角的限制条件。 得图如下:得最小基圆对应的坐标位置O点坐标大约为(13,-50)经计算取偏距e=13mm,r0=51.67mm.

西北工业大学机械原理课后答案第3章

第3章课后习题参考答案 3—1 何谓速度瞬心?相对瞬心与绝对瞬心有何异同点? 答:参考教材30~31页。 3—2 何谓三心定理?何种情况下的瞬心需用三心定理来确定? 答:参考教材31页。 3-3试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号P,,直接标注在图上) (a) (b) 答:

答: (10分) (d) (10分) 3-4标出图示的齿轮一连杆组合机构中所有瞬心,并用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比ω1/ω3。

答:1)瞬新的数目: K=N(N-1)/2=6(6-1)/2=15 2)为求ω1/ω3需求3个瞬心P 16、P 36、P 13的位置 3) ω1/ω3= P 36P 13/P 16P 13=DK/AK 由构件1、3在K 点的速度方向相同,可知ω3与ω1同向。 3-6在图示的四杆机构中,L AB =60mm ,L CD =90mm,L AD =L BC =120mm, ω2=10rad/s,试用瞬心法求: 1)当φ=165°时,点的速度vc ; 2)当φ=165°时,构件3的BC 线上速度最小的一点E 的位置及速度的大小; 3)当V C =0时,φ角之值(有两个解)。 解:1)以选定的比例尺μ机械运动简图(图b ) 2)求vc 定出瞬心p12的位置(图b ) 因p 13为构件3的绝对瞬心,则有 ω3=v B /lBp 13=ω2l AB /μl .Bp 13=10×0.06/0.003× v c =μc p 13ω3=0.003×52×2.56=0.4(m/s) 3)定出构件3的BC 线上速度最小的点线上速度最小的点必与p13点的距离 最近,故丛p13引BC 线的垂线交于点 v E =μl.p 13E ω3=0.003×46.5×

可靠性大作业

汽车制动系统可靠性分析 摘要:随着经济的发展,汽车数量迅速增长,同时道路交通事故就严重影响人们的安全,人人谈虎变色。作为道路交通事故发生的非人为因素中选取所占比例最大的汽车制动系统故障,减小这种因素引起的故障成为保障道路交通安全中的至关重要的一部分。本文运用系统工程的可靠性分析的方法对此类故障进行研究分析。同时基于故障树分析法开展了对汽车制动系统的可靠性分析,通过对系统零部件的故障因素,故障原因和故障种类进行定性的分析,为汽车制动系统的设计和维修提供了理论依据,对提高汽车制动系统的可靠性及减少因汽车制动系统而导致的道路交通事故起到了积极的指导作用。 关键词:道路交通事故汽车制动系统可靠性分析故障树分析法 引言: 自从1885年卡尔本茨(Karl Benz)在曼海姆制出了第一辆汽车以来,道路交通安全则成为所有人共同关心的话题。纵观道路交通事故发生的原因,除了与道路的使用者——人的因素、道路本身的因素、道路交通环境因素有关外,还与道路上行驶的车的因素有关。其中减少人为因素引起的事故需要所有交通参与者的仔细观察和相互谦让。而减少非人为因素造成的道路安全事故则成为减少道路交通事故保证驾驶安全的最重要的一部分。车辆是组成道路交通的三大因素之一,与交通安全有着密切的关系。虽然在交通事故原因的统计中,人为原因占很大比例,直接因汽车问题所引起的事故不足10%,但这并不意味着车辆对安全的影响不大。而在这些非人为因素中,汽车制动系统发生故障占60%-70%。因此,对汽车制动系统进行可靠性分析,提高汽车制动系统的可靠度,可以减少道路交通事故的发生,减少不必要的损失,也保证了所有交通参与者的安全。对于保护国家集体的财产安全,维护交通秩序,提高道路交通能力具有极其重要的意义]1[。 1995年机械故障事故统计表 故障种类制动失效制动不良转向失效灯光不良其他 事故次数3545 54421299688 2520

西北工业大学机械原理课后答案第3章-1

第三章 平面机构的运动分析 题3-3 试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号P ij 直接标注在图上) 解: 1 P 13(P 34)13 ∞ 题3-4 在图示在齿轮-连杆机构中,试用瞬心法求齿轮1与齿轮3 的传动比w1/w3. P 13 P 23 P 36 3 D 6 52 C 4 B P 16A 1 P 12 解:1)计算此机构所有瞬心的数目 152 ) 1(=-=N N K 2)为求传动比31ωω需求出如下三个瞬心16P 、36P 、13P 如图3-2所示。 3)传动比31ω计算公式为: 13 1613 3631P P P P =ωω 题3-6在图a 所示的四杆机构中,l AB =60mm ,l CD =90mm ,l AD =l BC =120mm ,ω2=10rad/s ,试用瞬心法求:

23 1) 当φ=165°时,点C 的速度Vc ; 2) 当φ=165°时,构件3的BC 线上速度最小的一点E 的位置及速度的大小; 3) 当Vc=0时,φ角之值(有两个解) 解:1) 以选定比例尺,绘制机构运动简图。(图3-3 ) 2)求V C ,定出瞬心P 13的位置。如图3-3(a ) s rad BP l l v l AB AB B 56.213 23=== μωω s m CP v l C 4.0313==ωμ 3)定出构件3的BC 线上速度最小的点E 的位置。 因为BC 线上速度最小的点必与P 13点的距离最近,所以过P 13点引BC 线延长线的垂线交于E 点。如图3-3(a ) s m EP v l E 375.0313==ωμ 4)当0=C v 时,P 13与C 点重合,即AB 与BC 共线有两个位置。作出0=C v 的两个位置。 量得 ?=4.261φ ?=6.2262φ 题3-12 在图示的各机构中,设已知各构件的尺寸、原动件1以等角速度ω1顺时针方向转动。试用图解法求机构在图示位置时构件3上C 点的速度及加速度。

可靠性设计大作业

可靠性设计大作业 测试题目:基于应力-强度理论,完成某机械装备系统的可靠性设计。已知:动力源为37KW 的四级电机,通过三级减速齿轮传动至工作机;系统可靠性R S= 0.93,系统传递效率η= 0.985 × 0.975 × 0.965,工作机输入转速为 120rpm。1、 1.1查资料可知四极电机的额定转速n1=1450r/min,而工作机输入转速为n6= 120r/min,由此可知总传动比为: i=i1+ i2+i3=n1 n4=1450 120 =12.083 对于多级减速传动,可按照“前小后大”(即由高速级向低速级逐渐增大)的原则分配传动比,且相邻两级差值不要过大。这种分配方法可使各级中间轴获得较高转速和较小的转矩,因此轴及轴上零件的尺寸和质量下降,结构较为紧凑。 i2=√i3=2.29469477 ,为了便于计算,i2取2.3,i1取1.7,i3取3.1 1.2、三级减速器的运动和参数计算 Ⅰ轴(与电动机直接相连) P1=P0=37KW n1=1450r/min T1=9549P1 n1 =243.66N?m Ⅱ轴 P2=P1η1=36.445KW n2=n1 1 =852.94r/min T2=9549P2 n2 =408.02N?m Ⅲ轴 P3=P2η2=35.534KW n3=n2 i2 =370.84r/min T3=9549P3 n3 =914.99N?m Ⅳ轴(工作轴) P4=P3η3=34.29KW

n4=n3 i3 =119.63r/min T4=9549P4 n4 =2737.07N?m 1.3. 齿轮的设计 三级减速器选择外啮合直齿圆柱齿传动,对于第一级,小齿轮模数为6mm,齿数为10,大齿轮模数为6mm,齿数为17;对于第二级,小齿轮模数为5mm,齿数为10,大齿轮模数为5mm,齿数为23;对于第三级,小齿轮模数为7mm,齿数为10,大齿轮模数为7mm,齿数为31。三级减速器模型如图所示。 2、对于30CrMnSiA钢 σr(R)=σr?Z Rσσ r R=0.5时,σr(0.5)=σr?Z Rσσ r ,查标准正态分布表可得Z R=0,则具体参数与上

汽车可靠性技术(大作业)

一、简答题(每题15分,共45分) 1、汽车可靠性定义四因素的具体内涵是什么? 答:汽车可靠性是指汽车产品(总成或零部件)在规定的条件和规定的时间内,完成规定的功能的能力。 其中,汽车产品指整车、总成、零部件,主要指的是发动机、底盘、车身、电器设备等。规定时间指:汽车使用量的尺度,可以足时间单位(小时、天数、月数、年数),也可以是行驶里程数、工作循环次数等。在汽车运用工程中,保用期、第1次大修里程、报废周期等都是重要的特征时间。 规定条件包括:汽车产品的工作条件,即气候、道路状况、地理位置等环境条件;汽车产品的运用条件,即载荷性质、载运种类、行驶速度;汽车产品的维修条件,即维修方式、维修水平、保养制度;汽车产品的管理条件,即存放环境、管理水平、驾驶员技术水平。规定功能指:汽车设计任务书、使用说明书、订货合同以及国家标准规定的各种功能、性能和要求。 2.简述可靠性预测的步骤。 答:任何预测都有两个过程:归纳和推论过程。可靠性预测的基本步骤如下: (1)确定预测目的、预测对象及预测类型(短期、中期、长期); (2)搜集整理资料(有关发展资料、历史资料); (3)选择预测技术; (4)建立预测模型,包括数学模型(表达式、参数)或概率模型(各种可能结果的概率分布); (5)评价模型。对建立的预测模型进行检验; (6)利用模型进行预测,与实测结果比较,修正预测模型。 3、简述检验的一般工作程序。 答:检验的一般工作程序包括以下阶段: (1)准备阶段 在这阶段,主要工作内容有:决定检查单位,决定检查项目,决定试验方法,决定质量判定标准,决定在生产过程那个阶段检查,决定全检、抽检还是无试验检查,决定质量指标,选择抽样表(计数、计量和抽样类型)。 (2)实施阶段 在这阶段,主要工作内容有:决定批的构成,决定抽样方法,决定批处理方法。 (3)整理阶段 在这阶段,主要工作内容有:决定检查结果的记录方法,决定检查结果的处理方法。 二、论述题(25分) 1.请阐述频数直方图、频率直方图、频率密度直方图和频率密度曲线及区别和联系。 答:频数直方图是以样本数据表征的质量特性值为横坐标,以频数为纵坐标作出的描述数据分布规律的图形。 频率直方图是将频数直方图的纵坐标改为频率做出的频率直方图,其形状与频数直方图应完全一样。 频率密度直方图是将频率直方图纵坐标改为频率密度、横坐标不变后获得的直方图,形状也

西北工业大学机械原理课后答案第4章

第四章 平面机构的力分析 题4-7 机械效益Δ是衡量机构力放大程度的一个重要指标,其定义为在不考虑摩擦的条件下机构的输出力(力矩)与输入力(力矩)之比值,即Δ=d r d r F F M M //=。试求图示各机构在图示位置时的机械效益。图a 所示为一铆钉机,图b 为一小型压力机,图c 为一剪刀。计算所需各尺寸从图中量取。 (a ) (b) (c) 解:(a)作铆钉机的机构运动简图及受力 见下图(a ) 由构件3的力平衡条件有:02343=++R R r F F F 由构件1的力平衡条件有:04121 =++d R R 按上面两式作力的多边形见图(b )得 θcot ==?d r F F (b )作压力机的机构运动简图及受力图见(c ) 由滑块5的力平衡条件有:04565=++R R F F G 由构件2的力平衡条件有:0123242 =++R R R 其中 5442R R = 按上面两式作力的多边形见图(d ),得t F G = ? (c) 对A 点取矩时有 b F a F d r ?=? a b =? 其中a 、b 为F r 、F d 两力距离A 点的力臂。t F G = ?

(d) (a)(b) d r R41 F R43 F d G 题4-8 在图示的曲柄滑块机构中,设已知l AB=0.1m,l BC=0.33m,n1=1500r/min(为常数),活塞及其附件的重量G3=21N,连杆质量G2=25N,J S2=0.0425kg·m2,连杆质心S2至曲柄销B的距离l BS2=l BC/3。试确定在图示位置时活塞的惯性力以及连杆的总惯性力。 解:1) 选定比例尺, mm m l 005 .0 = μ绘制机构运动简图。(图(a) ) 2)运动分析:以比例尺vμ作速度多边形,如图(b) 以比例尺 a μ作加速度多边形如图4-1 (c) 2 44 . 23 s m c p a a C ='' =μ2 2 2 2100 s m s p a a S = '' =μ 2 2 2 1 5150 s BC c n l a l a BC t B C= '' = = μ μ α 3) 确定惯性力 活塞3:) ( 3767 3 3 3 3 N a g G a m F C S I = - = - =方向与c p''相反。 连杆2:) ( 5357 2 2 2 2 32 N a g G a m F S S I = - = - =方向与 2 s p'相反。 ) (8. 218 2 2 2 m N J M S I ? = - =α(顺时针) 总惯性力:) ( 5357 2 2 N F F I I = = ') ( 04 .0 2 2 2 m F M l I I h = =(图(a) )

机械原理大作业3 凸轮结构设计

机械原理大作业(二) 作业名称:机械原理 设计题目:凸轮机构设计 院系:机电工程学院 班级: 设计者: 学号: 指导教师:丁刚陈明 设计时间: 哈尔滨工业大学机械设计

1.设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮机构,根据其原始参数设计该凸轮。 表一:凸轮机构原始参数 序号升程 (mm) 升程运动 角(o) 升程运动 规律 升程许用 压力角 (o) 回程运动 角(o) 回程运动 规律 回程许用 压力角 (o) 远休止角 (o) 近休止角 (o) 12 80 150 正弦加速 度30 100 正弦加速 度 60 60 50 2.凸轮推杆运动规律 (1)推杆升程运动方程 S=h[φ/Φ0-sin(2πφ/Φ0)]

V=hω1/Φ0[1-cos(2πφ/Φ0)] a=2πhω12sin(2πφ/Φ0)/Φ02 式中: h=150,Φ0=5π/6,0<=φ<=Φ0,ω1=1(为方便计算) (2)推杆回程运动方程 S=h[1-T/Φ1+sin(2πT/Φ1)/2π] V= -hω1/Φ1[1-cos(2πT/Φ1)] a= -2πhω12sin(2πT/Φ1)/Φ12 式中: h=150,Φ1=5π/9,7π/6<=φ<=31π/18,T=φ-7π/6 3.运动线图及凸轮线图 运动线图: 用Matlab编程所得源程序如下: t=0:pi/500:2*pi; w1=1;h=150; leng=length(t); for m=1:leng; if t(m)<=5*pi/6 S(m) = h*(t(m)/(5*pi/6)-sin(2*pi*t(m)/(5*pi/6))/(2*pi)); v(m)=h*w1*(1-cos(2*pi*t(m)/(5*pi/6)))/(5*pi/6); a(m)=2*h*w1*w1*sin(2*pi*t(m)/(5*pi/6))/((5*pi/6)*(5*pi/6)); % 求退程位移,速度,加速度 elseif t(m)<=7*pi/6 S(m)=h; v(m)=0; a(m)=0; % 求远休止位移,速度,加速度 elseif t(m)<=31*pi/18 T(m)=t(m)-21*pi/18; S(m)=h*(1-T(m)/(5*pi/9)+sin(2*pi*T(m)/(5*pi/9))/(2*pi)); v(m)=-h/(5*pi/9)*(1-cos(2*pi*T(m)/(5*pi/9))); a(m)=-2*pi*h/(5*pi/9)^2*sin(2*pi*T(m)/(5*pi/9)); % 求回程位移,速度,加速度

化工设计大作业(课程设计)剖析

化工工艺课程设计任务书 设计题目:常压甲醇-水筛板精馏塔的设计 设计条件: 常压P=1atm(绝压) 处理量:20kmol/h 进料组成0.2 馏出液组成0.995 釜液组成0.005 (以上均为摩尔分率) 加料热状况q=1.0 塔顶全凝器泡点回流 回流比R=(1.1—2.0)R min 单板压降≤0.7kPa 设计要求: 1.撰写一份设计说明书,包括: (1)概述 (2)物料衡算 (3)热量衡算 (4)工艺设计要求 (5)工艺条件表 2.绘制图纸 (1)设备尺寸图 (2)管道方位图 (3)部分零件结构图

一概述 1.精馏操作对塔设备的要求和类型 ㈠对塔设备的要求 精馏所进行的是气(汽)、液两相之间的传质,而作为气(汽)、液两相传质所用的塔设备,首先必须要能使气(汽)、液两相得到充分的接触,以达到较高的传质效率。但是,为了满足工业生产和需要,塔设备还得具备下列各种基本要求: ⑴气(汽)、液处理量大,即生产能力大时,仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液或液泛等破坏操作的现象。 ⑵操作稳定,弹性大,即当塔设备的气(汽)、液负荷有较大范围的变动时,仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作并应保证长期连续操作所必须具有的可靠性。 ⑶流体流动的阻力小,即流体流经塔设备的压力降小,这将大大节省动力消耗,从而降低操作费用。对于减压精馏操作,过大的压力降还将使整个系统无法维持必要的真空度,最终破坏物系的操作。 ⑷结构简单,材料耗用量小,制造和安装容易。 ⑸耐腐蚀和不易堵塞,方便操作、调节和检修。 ⑹塔内的滞留量要小。 实际上,任何塔设备都难以满足上述所有要求,且上述要求中有些也是互相矛盾的。不同的塔型各有某些独特的优点,设计时应根据物系性质和具体要求,抓住主要矛盾,进行选型。 ㈡板式塔类型 气-液传质设备主要分为板式塔和填料塔两大类。精馏操作既可采用板式塔,也可采用填料塔,板式塔为逐级接触型气-液传质设备,其种类繁多,根据塔板上气-液接触元件的不同,可分为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、穿流多孔板塔、舌形塔、浮动舌形塔和浮动喷射塔等多种。板式塔在工业上最早使用的是泡罩塔(1813年)、筛板塔(1832年),其后,特别是在本世纪五十年代以后,随着石油、化学工业生产的迅速发展,相继出现了大批新型塔板,如S型板、浮阀塔板、多降液管筛板、舌形塔板、穿流式波纹塔板、浮动喷射塔板及角钢塔板等。目前从国内外实际使用情况看,主要的塔板类型为浮阀塔、筛板塔及泡罩塔,而前两者使用尤为广泛。 筛板塔也是传质过程常用的塔设备,它的主要优点有: ⑴结构比浮阀塔更简单,易于加工,造价约为泡罩塔的60%,为浮阀塔的80%左右。 ⑵处理能力大,比同塔径的泡罩塔可增加10~15%。 ⑶塔板效率高,比泡罩塔高15%左右。 ⑷压降较低,每板压力比泡罩塔约低30%左右。 筛板塔的缺点是: ⑴塔板安装的水平度要求较高,否则气液接触不匀。 ⑵操作弹性较小(约2~3)。 ⑶小孔筛板容易堵塞。 2.精馏塔的设计步骤

五座中级汽车设计大作业

汽车总体设计 ——五座中级轿车设计 学号:*** 姓名:***

前言 本次的大作业是进行中级五座轿车的设计,其中的大部分资料就在《汽车设计》课本上得到的,但是有的地方不是特别明确,所以在汽车之家的网站上查询了一些现在关注度比较高的中型车的各项参数,比如大众cc,大众迈腾、别克君越和丰田锐志,对德国车、美国车、日本车的质量尺寸参数都拿来做了参考,选取了一些参数。但是也发现了许多实际参数和课本上不同的地方。 比如说对汽车整备质量的计算,课本上表1-3对中型车(发动机排量1.6L-2.5L)人均整备质量值是0.21-0.29t之间,五座轿车的最大整备质量大概就是1.5t左右,但是别克君越的整备质量达到了接近1.8t。 相差比较多的还有燃油经济性参数,对发动机排量1.6L-2.5L的汽车百公里燃油消耗量在10-16L/100km,但是在大多数的车型中,燃油消耗量都没有这么大,特别是大众迈腾的百公里燃油消耗量只有6.2L/100km。 所以在这次的设计中,我没有完全按照课本上所给公式或是图表中的可取范围值进行设计,比如整备质量和燃油经济性参数都有了一些变动。

一汽车形式的选择 1.1 整车总布置设计的任务 (1) 从技术先进性、生产合理性和使用要求出发,正确选择性能指标、质 量和主要尺寸参数,提出总体设计方案,为各部件设计提供整车参数和设计要求; (2) 对各部件进行合理布置和运动校核; (3) 对整车性能进行计算和控制,保证汽车主要性能指标实现; (4) 协调好整车与总成之间的匹配关系,配合总成完成布置设计,使整车 的性能、可靠性达到设计要求。 1.2 设计原则、目标 (1)汽车的选型应根据汽车型谱、市场需求、产品的技术发展趋势和企业的产品发展规划进行。 (2)选型应在对同类型产品进行深入的市场调查、使用调查、生产工艺调查、样车结构分析与性能分析及全面的技术、进行分析的基础上进 行 (3)应从已有的基础出发,对原有车型和引进的样车进行分析比较,继承优点,消除缺陷,采用已有且成熟可靠的先进技术与结构,开发 新车型。 (4)涉及应遵守有关标准、规范、法规、法律,不得侵犯他人专利。 (5)力求零件标准化、部件通用化、产品系列化。 1.3 汽车的轴数和驱动型式 因为是轿车不像火车有很大的载重量,所以采用二轴式就可以满足道路法规对轴载质量的需要,而且为了使结构简单、降低制造成本和整备质量,所以本车选择4*2的驱动形式。 1.4 布置形式 本次设计采用前置前驱的布置形式。主要是因为前置前驱的轿车前桥轴荷大,有明显的不足转向;动力总成结构紧凑,由于取消了贯穿前后的传动轴,所以车厢内地板中央不会凸起很高,有效的增加了车辆的内部使用空间。

西北工业大学机械原理习题答案教材

1—1填空题: 1.机械是机器和机构的总称。 机械原理课程的研究内容是有关机械的基本理论问题。 2.各种机构都是用来传递与变换运动和力的可动的装置。 如:齿轮机构、连杆机构、凸轮机构等。 3.凡用来完成有用功的机器是工作机。 如:机床、起重机、纺织机等。 凡将其它形式的能量转换为机械能的机器是原动机。 如:电动机、蒸气机、内燃机等。 4.在机器中,零件是制造的单元,构件是运动的单元。 5.机器中的构件可以是单一的零件,也可以是由多个零件装配成的刚性结构。 在机械原理课程中,我们将构件作为研究的基本单元。 6.两个构件直接接触形成的可动联接称为运动副。 7.面接触的运动副称为低副,如移动副、转动副等。 点或面接触的运动副称为高副,如凸轮副、齿轮副等。 8.构件通过运动副的连接而构成的可相对运动的系统是运动链,若组成运动链的各构件构成首尾封闭的系统称为闭链,若未构成首尾封闭的系统称为开链。 9.在运动链中,如果将其中一个构件固定而成为机架,则该运动链便成为机构。10.平面机构是指组成机构的各个构件均在同一个平面上运动。 11.在平面机构中,平面低副提供 2 个约束,平面高副提供 1 个约束。12.机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目称为机构的自由度。13.机构具有确定运动的条件是机构的原动件数目应等于机构的自由度的数目。1—2试画出图示平面机构的机构示意图,并计算自由度(步骤:1)列出完整公式,2)

带入数据,3)写出结果)。其中: 图a) 唧筒机构――用于水井的半自动汲水机构。图中水管4直通水下,当使用者来回摆动手柄2时,活塞3将上下移动,从而汲出井水。 解:自由度计算:画出机构示意图: n= 3 p L= 4 p H= 0 p'= 0 F'= 0 F=3n-(2p l+p h-p′)-F′ = 3×3-(2×4+0-0)-0 = 1 图b) 缝纫机针杆机构原动件1绕铰链A作整周转动,使得滑块2沿滑槽滑动,同时针杆作上下移动,完成缝线动作。 解:自由度计算:画出机构示意图: n= 3 p L= 4 p H= 0 p'= 0 F'= 0 F=3n-(2p l+p h-p′)-F′ = 3×3-(2×4+0-0)-0 = 1 1—3试绘出图a)所示偏心回转油泵机构的运动简图(各部分尺寸由图中直接量观察方向 3 2 4 1 4 3 2 1

大作业(网络设计)

杭州电子科技大学 《计算机网络与通信》 课程设计 题目小型网吧局域网设计、中小型企业网设计方案 学院 专业 姓名 班级 学号 指导教师

目录 1、局域网概述 现状及需求分析 (1)小型网吧局域网设计 数字信息时代飞速发展,人们对电脑的需求越来越多,对各种软件、游戏、媒体等对网络的要求也非常的高,所以为了满足消费者,网吧必须建立一个以网络技术、计算机技术与现代信息技术为支撑的娱乐、管理平台,将现行以游戏网为主的活动发展到多功能娱乐这个平台上来,但同时,随着网吧的增多,行业之间的竞争也愈演愈烈,为了在激烈的竞争中立足,保证良好的网络运行高效性和稳定性,网络系统的性能在网吧的建设中就显得越来越重要。怎样才能保证网络系统24小时稳定工作,为用户提供一个舒适、高速、可靠、稳定的网络环境,已成为网吧日益关注的重点。 (2)中小型企业网设计方案 为了能让公司更好的与现代社会的发展接轨,更快的获取市场信息及为了让外界了解该本公司的相关信息特组建企业网,以实现对“公司档案管理”、“产品信息”、“供求信息”等进行计算机网络化管理。使各单位相互间真正做到高效的信息交换、资源的共享,为各单位人员提供准确、可靠、快捷的各种生产数据和信息,充分发挥各单位现有的计算机设备的功能。为加强各公司内各分区的业务和技术联系,提高工作效率,实现资源共享,降低运作及管理成本,公司有必要建立企业内部局域网。局域网要求建设基于TCP/IP协议和WWW技术规范的企业内部非公开的信息管理和交换平台,该平台以WEB为核心,集成WEB、文件共享、信息资源管理等服务功能,实现公司员工在不同地域对内部网的访问。 2、局域网设计 方案一、小型网吧局域网设计 拓扑结构设计 局域网采用星型网络拓朴结构,星型拓朴结构为现在较为流行的一种网络结构,它是以一台中心处理机(通信设备)为主而构成的网络,其它入网机器仅与该中心处理机之间有直接的物理链路,中心处理机采用分时或轮询的方法为入网机器服务,所有的数据必须经过中心处理机。由于所有节点的往外传输都必须经过中央节点来处理,因此,对中央节点的要求比较高。 优点是网络结构简单,易于维护,便于管理(集中式);每台入网机均需物理线路与处理机互连,线路利用率低;处理机负载重(需处理所有的服务),因为任何两台入网机之间交换信息,都必须通过中心处理机;入网主机故障不影响整个网络的正常工作。对该网络支持的设备生产厂商有较好的技术支持。

西北工业大学机械原理课后答案第2章

第二章 机构的结构分析 题2-11 图a 所示为一简易冲床的初拟设计方案。设计者的思路是:动力由齿轮1输入,使轴A 连续回转;而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动,以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取),分析是否能实现设计意图,并提出修改方案。 解:1)取比例尺,绘制机构运动简图。(图2-11a) 2)要分析是否能实现设计意图,首先要计算机构的自由度。尽管此机构有4个活动件,但齿轮1和凸轮2是固装在轴A 上,只能作为一个活动件,故 3=n 3=l p 1=h p 01423323=-?-?=--=h l p p n F 原动件数不等于自由度数,此简易冲床不能运动,即不能实现设计意图。 分析:因构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架。故需增加构件的自由度。 3)提出修改方案:可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副,或用一个高副来代替一个低副。 (1) 在构件3、4之间加一连杆及一个转动副(图2-11b)。 (2) 在构件3、4之间加一滑块及一个移动副(图2-11c)。 (3) 在构件3、4之间加一滚子(局部自由度)及一个平面高副(图2-11d)。

1 1 (c) 题2-11 (d) 5 4 3 6 4 (a) 5 3 2 5 2 1 5 43 6 4 2 6 (b) 3 2 1 讨论:增加机构自由度的方法一般是在适当位置上添加一个构件(相当于增加3个自由度)和1个低副(相当于引入2个约束),如图2-1(b )(c )所示,这样就相当于给机构增加了一个自由度。用一个高副代替一个低副也可以增加机构自由度,如图2-1(d )所示。 题2-12 图a 所示为一小型压力机。图上,齿轮1与偏心轮1’为同一构件,绕固定轴心O 连续转动。在齿轮5上开有凸轮轮凹槽,摆杆4上的滚子6嵌在凹槽中,从而使摆杆4绕C 轴上下摆动。同时,又通过偏心轮1’、连杆2、滑杆3使C 轴上下移动。最后通过在摆杆4的叉槽中的滑块7和铰链G 使冲头8实现冲压运动。试绘制其机构运动简图,并计算自由度。 解:分析机构的组成: 此机构由偏心轮1’(与齿轮1固结)、连杆2、滑杆3、摆杆4、齿轮5、滚子6、滑块7、冲头8和机架9组成。偏心轮1’与机架9、连杆2与滑杆3、滑杆3与摆杆4、摆杆4与滚子6、齿轮5

西北工业大学机械原理课后第9篇

第9章课后参考答案 9-1何谓凸轮机构传动中的刚性冲击和柔性冲击?试补全图示各段s v一、一曲线,并指出哪些地方有刚性冲击,哪些地方有柔性冲击? 答凸轮机构传动中的刚性冲击是指理论上无穷大的惯性力瞬问作用到构件上,使构件产生强烈的冲击;而柔性冲击是指理论上有限大的惯性力瞬间作用到构件上,使构件产生的冲击。 s-S , v-S , a-S曲线见图。在图9-1中B,C处有刚性冲击,在0, A,D,E处有柔性冲击。 9—2何谓凸轮工作廓线的变尖现象和推杆运动的失真现象?它对凸轮机构的工作有何影响?如何加以避免? 答在用包络的方法确定凸轮的工作廓线时,凸轮的工作廓线出现尖点的现象称为变尖现象:凸轮的工作廓线使推杆不能实现预期的运动规律的现象件为失真现象。变尖的工作廓线极易磨损,使推杆运动失真.使推杆运动规律达不到设计要求,因此应设法避免。变尖和失真现象可通过增大凸轮的基圆半径.减小滚子半 题9-1图 径以及修改推杆的运动规律等方法来避免。 9—3力封闭与几何封闭凸轮机构的许用压力角的确定是否一样?为什么?答力封闭与几何封闭凸轮机沟的许用压力角的确定是不一样的。因为在回程阶 段-对于力封闭的凸轮饥构,由于这时使推杆运动的不是凸轮对推杆的作用力F,而是推杆所受的封闭力.其不存在自锁的同题,故允许采用较大的压力角。但为?4^ y 5 J 曲

使推秆与凸轮之间的作用力不致过大。也需限定较大的许用压力角。而对于几何形状封闭的凸轮机构,则需要考虑自锁的问题。许用压力角相对就小一些。 9—4 一滚子推杆盘形凸轮机构,在使用中发现推杆滚子的直径偏小,欲改用较大的滚子?问是否可行?为什么? 答不可行。因为滚子半径增大后。凸轮的理论廓线改变了.推杆的运动规律也势必发生变化。 9—5 一对心直动推杆盘形凸轮机构,在使用中发现推程压力角稍偏大,拟采用推杆偏置的办法来改善,问是否可行?为什么? 答不可行。因为推杆偏置的大小、方向的改变会直接影响推杆的运动规律. 而原凸轮机构推杆的运动规律应该是不允许擅自改动的。 9-6 在图示机构中,哪个是正偏置?哪个是负偏置?根据式(9-24)说明偏置方向对凸轮机构压力角有何影响? S 9-6 答由凸轮的回转中心作推杆轴线的垂线?得垂足点,若凸轮在垂足点的速度沿推杆的推程方向?刚凸轮机构为正偏置?反之为负偏置。由此可知?在图示机沟中,两个均为正偏置。由 , ds/d me tan J(r0 e2) s 可知.在其他条件不变的情况下。若为正偏置(e前取减号).由于推程时(ds/d S )为正.式中分子ds/d5 -evds/d S ,故压力角a减小。而回程时,由于ds/d S 为负,式中分子为 |(ds/d S )-e|=| (ds/d S ) |+ |e| >ds/d S。故压力角增大。负偏置时刚相反,即正偏置会使推程压力角减小,回程压力角增大;负偏置会使推程压力角增大,回程压力角减小。9—7试标出题9—6a图在图示位置时凸轮机构的压力角,凸轮从图示位置转过90。后推杆的位移;并标出题9—6b图推杆从图示位置升高位移s时,凸轮的转角和凸轮机构的压力角。 解如图(a)所示,用直线连接圆盘凸轮圆心A和滚子中心B,则直线AB与推杆导路之间所夹的锐角为图示位置时凸轮机构的压力角。以A为圆心,AB为半径作圆,得凸轮的理论廓线圆。连接A与凸轮的转动中心O并延长,交于凸轮的理论廓线于C点。以O 为圆心.以OC为半径作圆得凸轮的基圆。以O为圆心,以O点到推杆导路的距离OD 为半径作圆得推杆的偏距圆;。延长推杆导路线交基圆于G-点,以直线连接0G。过0点作0G的垂线,交基圆于E点。过E 点在偏距圆的下侧作切线?切点为H点?交理论廓线于F点,则线段EF的长即为凸轮从图示位置转过90后推杆的位移s。

ASP设计大作业

《A S P.N E T》 课程大作业 ——学生评教管理系统设计报告 西安石油大学经济管理学院 班级:商务1402 组号:6组 组员:王煊南少兵

第1章系统概述 (1) 第2章相关技术 (2) 第3章系统分析 (3) 第4章系统设计 (4) 第5章系统实现 (5) 第6章总结 (6)

(1)章标题(黑体,小二号,加粗,居中) 每章另起一页!!! (2)节标题(字体,宋体,四号,加粗) (3)目录和正文(字体,宋体,小四号) 正文行间距:20磅 本页显示的内容不要出现在最终提交的报告中(定稿后删掉本页)!!!

第1章系统概述 1.1 系统背景 教育理论与教育实践如何统一是当前教育界亟待解决的问题。教学评估系统是教育理论和教育实践的中间环节,教育评价有助于教育理论与教育实践达到统一。评教系统是在教学的过程中,通过学生在学习过程中的反馈信息,对教师的授课情况的一项调查,目的是为了及时的了解教师与学生之间在教与学的过程中所遇到的问题,有针对性的开展教学工作,提高教学质量。教学评估在高校的整个教学过程中,起着很大的作用。 1.2 开发目的 随着因特网技术的飞速发展为校园带来了全新的信息产业时代,以往的教学评价分析工作将得到彻底的改革和规范。因为过去传统的教学评价与分析方式已经不能满足膨胀的校园信息管理剧增的客观要需求,这就需要一种全新的评价及分析方式—计算机评价分析[2]。利用教学评价系统,可促进教师教学质量评价工作的规范化、程序化,提高工作效率,保证评价工作的质量。以数据库管理系统为核心,以计算机网络为平台,向校内各部门、各教职工提供方便、及时、准确的信息查询,实现数据共享,满足学校各种管理的需要[3]。以此来缓解手工评价及分析的压力,并为学生和教师提供方便快捷的教学评价及分析方式,这对促进学校建设有积极的意义。根据现在的基于Web的学生评教系统的实现功能和应用技术来看,主要呈现以下几点: 1)系统普遍性能较差,工作效率低,数据库陈旧,系统结构不完 善,严重阻碍了教学评价及分析工作的开展。 2)系统自动恢复性能较差,当出现错误时不能迅速恢复。 3)系统内部结构单一,只能处理较少的评价及分析工作,而且登陆 人数有限,不能满足大量用户同时登录使用。 4)系统查询功能单一。 5)系统操作复杂,操作费时方法落后,影响教学评价分析工作的效 率。 因此,新的教学评价分析系统在保留原先系统的优点的同时还要解决以上这些缺点。新的教学评价分析系统性能优秀,结构完善,容易掌握,使教学评价工作更快速更有效地完成。新系统克服了老系统只能处理较少评价的缺点,支持管理员,学生,教师等多种权限的登录,能满足大量用户的使用。而且新的教学评价分析系统操作简单,易于掌握,大大加快了教学评价和分析工作的

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