当前位置：文档库 › 机械课程设计说明书

机械课程设计说明书

机械课程设计

一课程设计书 2

二设计要求2

三设计步骤2

1. 传动装置总体设计方案 3

2. 电动机的选择 4

3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5

4. 计算传动装置的运动和动力参数 5

5. 设计V带和带轮 6

6. 齿轮的设计 8

7. 滚动轴承和传动轴的设计 19

8. 键联接设计 26

9. 箱体结构的设计 27

10.润滑密封设计 30

11.联轴器设计 30

四设计小结31

五参考资料32

一. 课程设计书

设计课题:

设计一用于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V

表一:

二. 设计要求

1.减速器装配图一张(A1)。

2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。

3.设计说明书一份。

三. 设计步骤

1. 传动装置总体设计方案

2. 电动机的选择

3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比

4. 计算传动装置的运动和动力参数

5. 设计V带和带轮

6. 齿轮的设计

7. 滚动轴承和传动轴的设计

8. 键联接设计

9. 箱体结构设计

10. 润滑密封设计

11. 联轴器设计

1.传动装置总体设计方案:

1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。

2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，

要求轴有较大的刚度。

3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。

其传动方案如下：

η2η3

η5

η4

η1

I II

III

图一:(传动装置总体设计图)

初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。选择V 带传动和二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）。传动装置的总效率a η

5423321ηηηηηη=a ＝0.96×398.0×2

95.0×0.97×0.96＝0.759；

1η为V 带的效率,1η为第一对轴承的效率，

3η为第二对轴承的效率，4η为第三对轴承的效率，

5η为每对齿轮啮合传动的效率（齿轮为7级精度，油脂润滑. 因是薄壁防护罩,采用开式效率计算)。

2.电动机的选择

电动机所需工作功率为： P ＝P /η＝1900×1.3/1000×0.759＝3.25kW, 执行机构的曲

柄转速为n ＝D π60v

1000?=82.76r/min ，

经查表按推荐的传动比合理范围，V 带传动的传动比i ＝2～4，二级圆柱斜齿轮减速器传动比i ＝8～40，

则总传动比合理范围为i ＝16～160，电动机转速的可选范围为n ＝i ×n ＝（16～160）×82.76＝1324.16～13241.6r/min 。

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选定型号为Y112M —4的三相异步电动机，额定功率为4.0 额定电流8.8A ，满载转速=m n 1440 r/min ，同步转速1500r/min 。

3.确定传动装置的总传动比和分配传动比

（1）总传动比

由选定的电动机满载转速n 和工作机主动轴转速n ，可得传动装置总传动比为a i ＝n /n ＝1440/82.76＝17.40

（2）分配传动装置传动比

a i ＝0i ×i

式中10,i i 分别为带传动和减速器的传动比。

为使V 带传动外廓尺寸不致过大，初步取0i ＝2.3，则减速器传动比为i ＝0/i i a ＝17.40/2.3＝7.57

根据各原则，查图得高速级传动比为1i ＝3.24，则2i ＝1/i i ＝2.33

4.计算传动装置的运动和动力参数

（1）各轴转速

n ＝0/i n m ＝1440/2.3＝626.09r/min

方

案电动机

型号

额定功率 P ed kw

电动机转速 min

电动机

重量 N

参考价格元

传动装置的传动比

同步

转速满载

转速总传动比

V 带传动

减速器

Y112M-4 4

1500 1440 470

230

16.15 2.3

7.02 中心高

外型尺寸 L ×（AC/2+AD ）×HD

底脚安装尺寸A ×B 地脚螺栓孔直径K

轴伸尺寸D ×E 装键部位尺寸F ×GD

132

515× 345× 315

216 ×178

36× 80

10 ×41

Ⅱn ＝1/　Ⅰi n ＝626.09/3.24＝193.24r/min Ⅲn ＝ Ⅱn / 2i ＝193.24/2.33=82.93 r/min

Ⅳn =Ⅲn =82.93 r/min

（2）各轴输入功率

ⅠP ＝d p ×1η＝3.25×0.96＝3.12kW

ⅡP ＝Ⅰp ×η2×3η＝3.12×0.98×0.95＝2.90kW ⅢP ＝ⅡP ×η2×3η＝2.97×0.98×0.95＝2.70kW

ⅣP ＝ⅢP ×η2×η4=2.77×0.98×0.97＝2.57kW

则各轴的输出功率：

'ⅠP ＝ⅠP

×0.98=3.06 kW 'ⅡP ＝ⅡP

×0.98=2.84 kW 'ⅢP ＝ⅢP ×0.98=2.65kW 'ⅣP ＝ⅣP ×0.98=2.52 kW

（3）各轴输入转矩 1T =d T ×0i ×1η N·m 电动机轴的输出转矩d T =9550

n P =9550×3.25/1440=21.55 N· 所以: ⅠT ＝d T ×0i ×1η =21.55×2.3×0.96=47.58 N·m

ⅡT ＝ⅠT ×1i ×1η×2η=47.58×3.24×0.98×0.95=143.53 N·m ⅢT ＝ⅡT ×2i ×2η×3η=143.53×2.33×0.98×0.95=311.35N·m

ⅣT =ⅢT ×3η×4η=311.35×0.95×0.97=286.91 N·m

输出转矩：'ⅠT ＝ⅠT ×0.98=46.63 N·m

'ⅡT ＝ⅡT ×0.98=140.66 N·m 'ⅢT ＝ⅢT ×0.98=305.12N·m 'ⅣT ＝ⅣT ×0.98=281.17 N·m

运动和动力参数结果如下表

6.齿轮的设计

（一）高速级齿轮传动的设计计算

１．齿轮材料，热处理及精度

考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮（1）齿轮材料及热处理

① 材料：高速级小齿轮选用45#钢调质，齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数1Z =24 高速级大齿轮选用45#钢正火，齿面硬度为大齿轮 240HBS Z 2=i ×Z 1=3.24×24=77.76 取Z 2=78. ② 齿轮精度

按GB/T10095－1998，选择7级，齿根喷丸强化。

２．初步设计齿轮传动的主要尺寸

按齿面接触强度设计

1)]

[(12H E H d t t Z Z u u T K d σεφα

?±?

≥

确定各参数的值: ①试选t K =1.6

查课本215P 图10-30 选取区域系数 Z H =2.433 由课本214P 图10-26 78.01=αε 82.02=αε

则6.182.078.0=+=αε

②由课本202P 公式10-13计算应力值环数

N 1=60n 1j h L =60×626.09×1×（2×8×300×8） =1.4425×109h

N 2= =4.45×108h #(3.25为齿数比,即3.25=

Z Z ) ③查课本203P 10-19图得：K 1H N =0.93 K 2H N =0.96 ④齿轮的疲劳强度极限

取失效概率为1%,安全系数S=1,应用202P 公式10-12得: [H σ]1=S

K H HN 1

lim 1σ=0.93×550=511.5 MPa

[H σ]2=

S K H HN 2

lim 2σ=0.96×450=432 MPa 许用接触应力

MPa H H H 75.4712/)4325.511(2/)][]([][21=+=+=σσσ

⑤查课本由198P 表10-6得：E Z =189.8MP a 由201P 表10-7得: d φ=1

T=95.5×105×11/n P =95.5×105×3.19/626.09

=4.86×104N.m

3.设计计算

①小齿轮的分度圆直径d t 1

1)]

[(12H E H d t t Z Z u u T K d σεφα

?+?

≥

mm 53.49)75

.4718.189433.2(25.324.46.111086.46.122

=???????

②计算圆周速度υ

?=10006011　n d t πυs m /62.11000

6009

.62653.4914.3=??? ③计算齿宽b 和模数nt m

计算齿宽b

b=t d d 1?φ=49.53mm 计算摸数m n 初选螺旋角β=14?

nt m =

mm Z d t 00.224

cos 53.49cos 11=?=β ④计算齿宽与高之比h

齿高h=2.25 nt m =2.25×2.00=4.50mm

h b =5

.453.49 =11.01 ⑤计算纵向重合度

βε=0.3181Z Φd ο14tan 241318.0tan ???=β=1.903 ⑥计算载荷系数K 使用系数A K =1

根据s m v /62.1=,7级精度, 查课本由192P 表10-8得动载系数K V =1.07,

查课本由194P 表10-4得K βH 的计算公式: K βH =)6.01(18.012.12

d φ++ 2

d φ?+0.23×103-×b =1.12+0.18(1+0.6?1) ×1+0.23×103-×49.53=1.42 查课本由195P 表10-13得: K βF =1.35 查课本由193P 表10-3 得: K αH =αF K =1.2 故载荷系数:

K ＝K K K αH K βH =1×1.07×1.2×1.42=1.82

⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径

d 1=d t

K K /3

=49.53×

.182

.13

=51.73mm ⑧计算模数n m

n m =

mm Z d 09.224

cos 73.51cos 11=?=β 4. 齿根弯曲疲劳强度设计

由弯曲强度的设计公式

n m ≥

)][(cos 212

213

F S F a

d Y Y Z Y KT σεφββ?

⑴ 确定公式内各计算数值 ① 小齿轮传递的转矩＝48.6kN·m

确定齿数z

因为是硬齿面，故取z ＝24，z ＝i z ＝3.24×24＝77.76 传动比误差 i ＝u ＝z / z ＝78/24＝3.25 Δi＝0.032％5％，允许 ② 计算当量齿数

z ＝z /cos ＝24/ cos 314?

＝26.27 z ＝z /cos

＝78/ cos 314?＝85.43

③ 初选齿宽系数按对称布置，由表查得＝1

④ 初选螺旋角初定螺旋角

＝14

⑤ 载荷系数K

K ＝K K K

=1×1.07×1.2×1.35＝1.73

⑥ 查取齿形系数Y

和应力校正系数Y

查课本由197P 表10-5得: 齿形系数Y

＝2.592 Y

＝2.211

应力校正系数Y ＝1.596 Y

＝1.774

⑦ 重合度系数Y 端面重合度近似为＝[1.88-3.2×（

111Z Z +）]βcos ＝[1.88－3.2×（1/24＋1/78）]×cos14?＝1.655 ＝arctg （tg

/cos

）＝arctg （tg20/cos14?）＝20.64690

＝14.07609

因为

＝

/cos

，则重合度系数为Y ＝0.25+0.75 cos

＝0.673

⑧ 螺旋角系数Y 轴向重合度＝09

.214sin 53.49??πo

＝1.825,

Y ＝1－＝0.78

⑨ 计算大小齿轮的 ]

[F S F F Y σαα

安全系数由表查得S ＝1.25

工作寿命两班制，8年，每年工作300天

小齿轮应力循环次数N1＝60nkt ＝60×271.47×1×8×300×2×8＝6.255×10 大齿轮应力循环次数N2＝N1/u ＝6.255×10/3.24＝1.9305×10

查课本由204P 表10-20c 得到弯曲疲劳强度极限小齿轮a FF MP 5001=σ 大齿轮a FF MP 3802=σ 查课本由197P 表10-18得弯曲疲劳寿命系数: K 1FN =0.86 K 2FN =0.93 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4

[F σ]1=

14.3074.1500

86.011=?=S K FF FN σ [F σ]2=43.2524

.1380

93.022=?=S K FF FN σ

01347.014

.307596

.1592.2][111=?=F S F F Y σαα

01554.043

.252774

.1211.2][2

22=?=

F S F F Y σαα

大齿轮的数值大.选用.

⑵ 设计计算 ① 计算模数

mm mm m n 26.1655

.124101554

.014cos 78.01086.473.122

243

=????????≥

对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m n 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m n =2mm 但为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d 1=51.73mm 来计算应有的齿数.于是由:

z 1=n m ??14cos 73.51=25.097 取z 1=25

那么z 2=3.24×25=81

② 几何尺寸计算

计算中心距 a=

βcos 2)(21n m z z +=?

?+14cos 22

)8125(=109.25mm

将中心距圆整为110mm 按圆整后的中心距修正螺旋角

β=arccos

01.1425

.10922)8125(arccos 2)(21=??+=Z +Z αn m

因β值改变不多,故参数αε,βk ,h Z 等不必修正.

计算大.小齿轮的分度圆直径 d 1=01

.14cos 2

25cos 1?=βn m z =51.53mm d 2=

.14cos 2

81cos 2?=βn m z =166.97mm 计算齿轮宽度

B=mm mm d 53.5153.5111=?=Φ 圆整的 502=B 551=B

（二）低速级齿轮传动的设计计算

⑴ 材料：低速级小齿轮选用45#钢调质，齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数1Z =30 速级大齿轮选用45#钢正火，齿面硬度为大齿轮 240HBS z 2=2.33×30=69.9 圆整取z 2=70. ⑵ 齿轮精度

按GB/T10095－1998，选择7级，齿根喷丸强化。 ⑶ 按齿面接触强度设计 1. 确定公式内的各计算数值 ①试选K t =1.6

②查课本由215P 图10-30选取区域系数Z H =2.45 ③试选o 12=β,查课本由214P 图10-26查得

1αε=0.83 2αε=0.88 αε=0.83+0.88=1.71 应力循环次数

N 1=60×n 2×j ×L n =60×193.24×1×(2×8×300×8) =4.45×108

N 2==?=33

.21045.48

1i N 1.91×108 由课本203P 图10-19查得接触疲劳寿命系数 K 1HN =0.94 K 2HN = 0.97 查课本由207P 图10-21d

按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPa H 6001lim =σ,

大齿轮的接触疲劳强度极限MPa H 5501lim =σ

取失效概率为1%,安全系数S=1,则接触疲劳许用应力

[H σ]1=

S K H HN 1lim 1σ=

5641600

94.0=?MPa [H σ]2=S K H HN 2lim 2σ

=0.98×550/1=517MPa

[=+=2

)

(]2lim 1lim H H H σσσ540.5MPa

查课本由198P 表10-6查材料的弹性影响系数Z E =189.8MP a

选取齿宽系数1=d φ

T=95.5×105×22/n P =95.5×105×2.90/193.24

=14.33×104N.m

32421

1)5

.5408.18945.2(33.233.371.111033.146.12)][(12???????=?±?≥

H E H d t t Z Z u u T K d σεφα

=65.71mm 2. 计算圆周速度 =???=?=1000

6024

.19371.6510006021ππυ　n d t 0.665s m /

3. 计算齿宽

b=d φd t 1=1×65.71=65.71mm

4. 计算齿宽与齿高之比h

模数 m nt =mm Z d t

142.23012

cos 71.65cos 11=?=β 齿高 h=2.25×m nt =2.25×2.142=5.4621mm

b =65.71/5.4621=12.03

5. 计算纵向重合度

028.212tan 30318.0tan 318.01=??==βφεβz d 6. 计算载荷系数K

K βH =1.12+0.18(1+0.622)d d φφ+0.23×103-×b

=1.12+0.18(1+0.6)+ 0.23×103-×65.71=1.4231 使用系数K A =1

同高速齿轮的设计,查表选取各数值

v K =1.04 K βF =1.35 K αH =K αF =1.2

故载荷系数

K ＝βH H v A K K K K ?=1×1.04×1.2×1.4231=1.776 7. 按实际载荷系数校正所算的分度圆直径 d 1=d t

K K 3

=65.71×

mm 91.723

.1776

.13

= 计算模数mm z d m n 3772.230

cos 91.72cos 11=?==

β 3. 按齿根弯曲强度设计

m ≥

]

[cos 212213

F S F d Y Y Z Y KT σεφβ

β?

㈠确定公式内各计算数值

（1）计算小齿轮传递的转矩＝143.3kN·m

（2）确定齿数z

因为是硬齿面，故取z ＝30，z ＝i ×z ＝2.33×30＝69.9 传动比误差 i ＝u ＝z / z ＝69.9/30＝2.33 Δi＝0.032％5％，允许（3）初选齿宽系数

按对称布置，由表查得＝1

（4）初选螺旋角初定螺旋角β＝12 （5）载荷系数K K ＝K K K

=1×1.04×1.2×1.35＝1.6848

（6）当量齿数 z ＝z /cos

＝30/ cos 312?

＝32.056 z ＝z /cos

＝70/ cos 312?

＝74.797

由课本197P 表10-5查得齿形系数Y

和应力修正系数Y

232.2,491.221==ααF F Y Y 751.1,636.121==ααS S Y Y

（7）螺旋角系数Y 轴向重合度＝

＝2.03

Y ＝1－

＝0.797

（8）计算大小齿轮的 ]

[F S F F Y σαα

查课本由204P 图10-20c 得齿轮弯曲疲劳强度极限 a FE MP 5001=σ a FE MP 3802=σ 查课本由202P 图10-18得弯曲疲劳寿命系数 K 1FN =0.90 K 2FN =0.93 S=1.4

[F σ]1=

a FE FN MP S K 43.3214.1500

90.011=?=σ [F σ]2=a FF FN MP S K 43.2524.1380

93.022=?=

σ 计算大小齿轮的]

[F Sa Fa F

Y σ,并加以比较

01268.043

.321636

.1491..2][111=?=F Sa Fa F Y σ

01548.043

.252751

.1232.2][222=?=F Sa Fa F Y σ

大齿轮的数值大,选用大齿轮的尺寸设计计算. ① 计算模数

mm mm m n 5472.171

.130101548

.012cos 797.010433.16848.122

253

=????????≥

对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m n 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m n =3mm 但为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d 1=72.91mm 来计算应有的齿数.

z 1=n m ??12cos 91.72=27.77 取z 1=30

z 2=2.33×30=69.9 取z 2=70 ② 初算主要尺寸计算中心距 a=

βcos 2)(21n m z z +=?

??+12cos 22

)7030(=102.234mm

将中心距圆整为103 mm 修正螺旋角

β=arccos

86.13103

)7030(arccos 2)(21=??+=Z +Z αn m

因β值改变不多,故参数αε,βk ,h Z 等不必修正

分度圆直径 d 1=

cos 2

30cos 1?=βn m z =61.34mm d 2=

cos 2

70cos 2?=βn m z =143.12 mm 计算齿轮宽度

mm d b d 91.7291.7211=?==φ

圆整后取 mm B 751= mm B 802=

低速级大齿轮如上图：

V带齿轮各设计参数附表

1.各传动比

V带高速级齿轮低速级齿轮

2.3

3.24 2.33 2. 各轴转速n

(r/min) (r/min

)

(r/mi

Ⅳ

(r/min)

626.09 193.24 82.93 82.93 3. 各轴输入功率 P

（kw）（kw）（kw）Ⅳ

P(kw)

3.12 2.90 2.70 2.57

4. 各轴输入转矩 T

(kN·m)(kN·

(kN·

Ⅳ

(kN·m)

47.58 143.53 311.35 286.91 5. 带轮主要参数

小轮直径（mm）大轮直径

（mm）

中心距a（mm）

基准长度

（mm）

带的根数z

90 224 471 1400 5

7.传动轴承和传动轴的设计

1. 传动轴承的设计

⑴. 求输出轴上的功率P

3，转速

n，转矩3T

3=2.70KW

n=82.93r/min

T=311.35N．m

⑵. 求作用在齿轮上的力

已知低速级大齿轮的分度圆直径为 2d =143.21 mm 而 F t =

=232d T N 16.434810

21.14335

.31123=??- F r = F t

N o

n 06.163086.13cos 20tan 16.4348cos tan =?=βα

F a = F t tan β=4348.16×0.246734=1072.84N

圆周力F t ，径向力F r 及轴向力F a 的方向如图示:

⑶. 初步确定轴的最小直径

先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,根据课本315361-表P 取

112=o A

mm n P A d o 763.353

min == 输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径ⅡⅠ-d ,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号

查课本114343-表P ,选取5.1=a K

m N T K T a ca ?=?==0275.46735.3115.13

因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以查《机械设计手册》11222- 选取

LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为

500Nm,半联轴器的孔径

L mm L mm d mm d 84.112.40,4011====-与轴配合的毂孔长度为半联轴器半联轴器的长度故取ⅡⅠ

⑷. 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ①

为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,Ⅰ-Ⅱ轴段右端需要制出一轴肩,故取Ⅱ-Ⅲ的直径mm d 47=-ⅢⅡ;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径mm D 50=半联轴器与

轴配合的轮毂孔长度为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴端上, 故Ⅰ-Ⅱ的长度应比略短一些,现取mm l 82=-ⅡⅠ ②

初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据mm d 47=-ⅢⅡ,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组标准精度级的单列角接触球轴承7010C 型.

45 85 19 60.5 70.2 7209B 45 100 25 66.0 80.0 7309B 50 80 16 59.2 70.9 7010C 50 80 16 59.2 70.9 7010AC 50

62.4

77.7

7210C

2. 从动轴的设计

对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的mm mm mm B D d 168050??=??,故mm d d 50==-=ⅧⅦⅣⅢ;而 mm l 16=-ⅧⅦ .

右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.由手册上查得7010C 型轴承定位轴肩高度57,5.3,07.0==>-ⅤⅣ因此取d mm h d h mm,

③ 取安装齿轮处的轴段mm d 58=-ⅦⅥ;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮毂的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取mm l 72=-ⅦⅥ. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,取mm d 65=-ⅥⅤ.轴环宽度h b 4.1≥,取b=8mm.

④ 轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离mm l 30= ,故取mm l 50=-ⅢⅡ.

⑤ 取齿轮距箱体内壁之距离a=16mm ,两圆柱齿轮间的距离c=20mm .考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8mm ,已知滚动轴承宽度T=16mm , 高速齿轮轮毂长L=50mm ,则

mm mm a s T l 43)316816()7275(=+++=-+++=-ⅧⅦ mm

mm l l a c s L l 62)8241620850(=--+++=--+++=---Ⅵ

ⅤⅣⅢⅤⅣ

至此,已初步确定了轴的各端直径和长度.

5. 求轴上的载荷

首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, 查《机械设计手册》20-149表20.6-7.

对于7010C 型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. mm mm mm L L 6.1758.608.11432=+=+

N F L L L F t NH

15066.1758

.6016

.43483231=?=+=

N F L L L F t NH 28436

.1758

.11416.43483222=?=+=

N L L D F L F F a

r NV 80923

231=++=

N F F F NV r NV 821809163022=-=-= mm N M H ?=8.172888

mm N L F M NV V ?=?==2.928738.114809211 mm N L F M NV V ?=?==8.499168.60821322

mm N M M M V H ?=+=+=196255928731728892

22121

mm N M ?=1799512 传动轴总体设计结构图:

(从动轴)

(中间轴)

(主动轴) 从动轴的载荷分析图:

6. 按弯曲扭转合成应力校核轴的强度根据

ca σ=

T M 2

1)(?+=82.1027465

1.0)35.3111(19625522=??+

前已选轴材料为45钢，调质处理。查表15-1得[1-σ]=60MP a

工业机器人设计(大四机器人课设作业)(DOC)

“工业机器人”设计大作业作品题目：货物装卸机器人专业：机械设计制造及其自动化姓名：班级：学号：姓名：班级：学号：姓名：班级：学号：指导教师：陈明

1 前言货物装卸作业是指用一种设备握持工件，是指从一个加工位置移到另一个加工位置。货物装卸机器人可安装不同的末端执行器以完成各种不同形状和状态的工件货物装卸工作，大大减轻了人类繁重的体力劳动。目前世界上使用的货物装卸机器人愈10 万台，被广泛应用于机床上下料、冲压机自动化生产线、自动装配流水线、码垛货物装卸、集装箱等的自动货物装卸。部分发达国家已制定出人工货物装卸的最大限度，超过限度的必须由货物装卸机器人来完成。装卸货物装卸是物流的功能要素之一，在物流系统中发生的频率很高 2 设计方案论证本课题通过对货物装卸机器人工作对象及工作场所的分析研究，深入了解其工作是如何进行，各部分零部件应该如何运行以及如何紧密配合，先确定其总体结构再对主要零部件进行设计计算确定其尺寸大小以及确定电机型号。 2.1 基本思想（1）设计要考虑要求和工作环境的限制。（2）考虑到货物装卸货物时所需要精确度不是很高，为了简化结构，境地成本，采用角铁焊接结构。（3）为了满足设计要求，须设计三个独立的电机驱动系统，各部分之间通过计算机控制、协调工作。（4）本次设计只是该题目的机械部分，而对应控制部件的考虑较少。 3 仓库货物装卸机器人的设计计算 3.1 货物装载伸缩装置的设计 3.1.1 确定传动方案我们所学的传动方式有以下几种：带传动、链传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动和钢丝绳传动等，一般地说，啮合传动传递功率的能力高于摩擦传动；蜗轮传动工作的发热情况较为严重，因而传动的功率不宜过大；摩擦轮传动由于必须有足够的压紧力，故而在传递同一圆周力时，其压轴力比齿轮传动的大几倍，因而不宜用于大功率传动。带传

上下料机械手课程设计说明书

专业课程设计任务书一、目的与要求《专业课程设计》是机械设计及自动化专业方向学生的重要实践性教育环节，也是该专业学生毕业设计前的最后一次课程设计。拟通过《专业课程设计》这一教学环节来着重提高学生的机构分析与综合的能力、机械结构功能设计能力、机械系统设计的能力和综合运用现代设计方法的能力，培养学生的创新与实践能力。在《专业课程设计》中，应始终注重学生能力的培养与提高。《专业课程设计》的题目为工业机械手设计，要求学生在教师的指导下，独立完成整个设计过程。学生通过《专业课程设计》，应该在下述几个方面得到锻炼： 1．综合运用已学过的“机械设计学”、“液压传动”、“机械系统设计”、“计算机辅助设计”等课程和其他已学过的有关先修课程的理论和实际知识，解决某一个具体设计问题，是所学知识得到进一步巩固、深化和发展。 2．通过比较完整地设计某一机电产品，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，掌握机电产品设计的一般方法和步骤。 3．培养机械设计工作者必备的基本技能，及熟练

地应用有关参考资料，如设计图表、手册、图册、标准和规范等。 4．进一步培养学生的自学能力、创新能力和综合素质。二．主要内容表1精锻机上料机械手主要技术参数手臂运动形式（圆柱坐标式抓取重量 60kgf 自由度 4个手手臂运动行程和速度水平伸缩 500mm 设定点2 升降 600mm 设定点2 左右旋转 200度设定点3 手腕回转和速度180度设定点2 手指夹持范围四种规格 90-120 定位方式和定位精度机械挡块 +-1mm 控制方式点位程控，开关板预选驱动方式液压 kgf/cm2

工业机器人课程设计说明书

工业机器人课程设计基于Matlab的工业机器人运动学和雅克比运动分析班级：学号姓名：

目录摘要 ..................................................................................................................................................... - 2 - PUMA560机器人简介 ...................................................................................................................... - 3 - 一、PUMA560机器人的正解 .......................................................................................................... - 4 - 1.1、确定D-H 坐标系 .................................................................................................................... - 4 - 1.2、确定各连杆D-H 参数和关节变量 ........................................................................................ - 4 - 1.3、求出两杆间的位姿矩阵 ......................................................................................................... - 4 - 1.4、求末杆的位姿矩阵 ................................................................................................................. - 5 - 1.5、M A TLAB 编程求解 .................................................................................................................. - 6 - 1.6、验证 ......................................................................................................................................... - 6 - 二、PUMA560机器人的逆解 .......................................................................................................... - 7 - 2.1、求1θ ........................................................................................................................................ - 7 - 2.2、求3θ ........................................................................................................................................ - 7 - 2.3、求2θ ........................................................................................................................................ - 8 - 2.4、求4θ ........................................................................................................................................ - 9 - 2.5、求5θ ........................................................................................................................................ - 9 - 2.6、求 6 θ ...................................................................................................................................... - 10 - 2.7、解的多重性 ........................................................................................................................... - 10 - 2.8、M A TLAB 编程求解 ................................................................................................................ - 10 - 2.9、对于机器人解的分析 ........................................................................................................... - 10 - 三、机器人的雅克比矩阵 ............................................................................................................... - 11 - 3.1、定义 ....................................................................................................................................... - 11 - 3.2、雅可比矩阵的求法 ............................................................................................................... - 11 - 3.3、微分变换法求机器人的雅可比矩阵 ................................................................................... - 12 - 3.4、矢量积法求机器人的雅克比矩阵 ....................................................................................... - 13 - 3.5、M A TLAB 编程求解 ................................................................................................................ - 14 - 附录 ................................................................................................................................................... - 15 - 1、M ATLAB 程序 ........................................................................................................................... - 15 - 2、三维图 ...................................................................................................................................... - 24 -

汽轮机课程设计-闫煜.

银川能源学院电力学院课程设计任务书设计题目：300MW亚临界机组轴向推力的计算_ 年级专业：热动（本）1202 班学生姓名：闫煜学号： 1210240198 指导教师：于淼

电力学院《课程设计》任务书课程名称：汽轮机原理说明：1、此表一式三份，院、学生各一份，报送实践部一份。 2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。

目录一、引言 (1) 1、汽轮机课程设计目的 (1) 2、汽轮机课程设计内容与要求 (1) 3、汽轮机课程设计的一般原则 (1) 二、轴向推力的计算 (1) 1、轴向推力 (2) 1.1、冲动式汽轮机的轴向推力 (2) 三、推力轴承的安全系数 (4) 四、计算 (5) 1、求解第一级平均直径 (6) 2、轴向推力的计算 (6) 3、叶根反动度的计算 (7) 4、叶轮反动度 (7) 5、当量隔板漏气面积 (7) 6、叶根齿隙面积A5 (7) 7、平衡孔面积A4 (8) 8、α的计算 (8) 9、β的计算 (8) 10、轮盘面积的计算 (8) 五、汇总 (9) 六、参考文献 (9)

一、引言汽轮机是以蒸汽为的旋转式热能动力机械，与其他原动机相比，它具有单机功率大、效率、运行平稳和使用寿命长等优点。汽轮机的主要用途是作为发电用的原动机。在使用化石燃料的现代常规火力发电厂、核电站及地热发电站中，都采用汽轮机为动力的汽轮发电机组。汽轮机的排汽或中间抽汽还可用来满足生产和生活上的供热需要。在生产过程中有余能、余热的工厂企业中，还可以应用各种类不同品位的热能得以合理有效地利用。由于汽轮机能设计为变速运行，所以还可用它直接驱动各种从动机械，如泵、风机、高炉风机、压气机和船舶的螺旋桨等。因此，汽轮机在国民经济中起着极其重要的作用。蒸汽在汽轮机级内流动时，由于各段压力分布的不同，从而产生于轴线平行的轴向推力，气方向与气流在汽轮机内的流动方向相同，使转子产生由高压向移动的趋势。因此，为了保证汽轮机的安全运行，必须进行轴向推力的计算。 1、汽轮机课程设计目的汽轮机课程设计是对在汽轮机课程中所学到的理论知识的系统总结、巩固和加深；要求掌握汽轮机热力计算及变工况下热力核算的原则、方法和步骤，还要综合各方面的实践经验和理论知识，结合结构强度、调节运行、辅助设备等有关基本知识来分析问题，才能较合理的选定汽轮机设计的基本方案。 2、汽轮机课程设计内容与要求 (1)确定轴向推力的组成 (2)以高压缸冲动级为计算依据，确定级数并分别计算各个级的轴向推力 (3)必须给出各个级的轴向推力的详细计算过程 (4)将数据以表格形式列出 (5) 数据来源：通过给定的机组类型，学生自己查阅资料所需基本数据及公式3、汽轮机课程设计的一般原则 (1)设计过程中要保证数据选择正确，计算正确，绘图清晰美观。 (2)设计成品要求效率高，结构合理，安全可靠，成本低廉。二、轴向推力的计算

工业机器人课程设计

河南机电高等专科学校《机器人应用技术》课程作品设计说明书作品名称：多功能机械手专业：机电一体化技术班级：机电124班扣号：姓名：流星 2014 年 10 月 1 日

目录一课题概述 (2) 1、选题背景 (2) 2、发展现状和趋势 (3) 3、研究调研 (4) 二机械手组成及工作过程 (6) 1、整体结构分析 (6) 2、所需器材 (6) 3、底座部分 (8) 4、躯干部分 (9) 5、上臂部分 (10) 6、手爪部分 (11) 7、机械手系统的总调试 (12) 三软件部分 (13) 1、机械手软件编制流程图 (13) 2、机械手运行控制程序图 (14) 四设计体会 (15) 一课题概述 1、选题背景随着我国经济的高速发展，各种电子产品和各种创新机械结构的出现，工业机器人的作用在装配制造业产业中的地位更加重要了。另一方面随着人们生活水平的提高传统制造产业劳动力生产成本进一

步提高，这也使企业意识到用高速准确的机械自动化生产代替传统人工操作的重要性。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一，它不仅提高了劳动生产的效率，还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，可以说是一举两得。在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。但目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计具有重要意义。在这样一个大的背景下结合自己的专业机电一体化，我们选择多功能机械手来作为我们的设计题目。结合专业特点使用德国慧鱼机器人教学模型作为我们实现这一课题的元件。利用慧鱼模型的各种机械结构组装出机械手的机械部分，用pc编程实现对机械手的自动控制，利用限位开关来保护电机和控制机械手位置的准停。这个课题可以充分的体现机电一体化的由程序自动控制机械结构的运动，对自己以前的所学的课程也是一种巩固。另一方面这个机械手可以实现一定的搬运功能具有很强的实用性能。 2、发展现状和趋势

化工设备设计课程设计指导书

南京工业大学化工设备设计基础课程设计指导书南京工业大学 2012年12月

“化工设备设计基础”课程设计指导书一、课程设计的目的 “化工设备设计基础”课程设计是《化工设备设计基础》课程中的一个重要的教学环节，通过这个教学环节要求达到下列几个目的。 1、通过课程设计，把在《化工设备设计基础》、《化工原理》及其它有关课程（机械制图、公差与配合等）中所获得的理论知识在实际的实际工作中综合地加以运用，使这些知识得到巩固和发展，并使理论知识和生产实践密切结合起来。因此，课程设计是《化工设备设计基础》和与之有关的一系列课程的总结性的作业。 2、“化工设备设计基础”课程设计是高等工科院校非设备专业的学生第一次进行的比较完整的设备设计。通过这次设计，初步培养学生对工程设计的独立工作能力，树立正确的设计思想，掌握设备设计的基本方法和步骤。 3、通过课程设计，使学生能够熟练地应用有关参考资料、计算图表、手册、图集、规范；熟悉有关国家标准和部颁布标准（如GB、JB、HG等），以完成一个工程技术人员在化工设备设计方面所必须具备的基本技能训练。二、课程设计的内容 “化工设备设计基础”课程设计，是在完成“化工设备设计基础”课程的教学考查等环节后进行的。课程设计时间拟定2周。课程设计的题目是：板式塔（填料塔）设计设计。要求完成设备的结构与强度设计与设备总装图绘制。具体安排如下：内容时间 1、讲课半天板式塔（填料塔）课题 1）板式塔（填料塔）专题介绍 2）化工制图专题介绍 2、计算一天 3、绘草图一天 4、CAD绘图五天

4、整理计算说明书、准备质疑一天半 5、质疑、交设计文件一天三、设计步骤（一）、准备阶段 1、设计前应预先准备好资料、手册、CAD绘图软件。 2、对设计指导书、任务书进行详细的研究和分析，明确设计要求，分析由《化工原理》课程设计计算得到的数据和工艺参数，复习课程有关内容，熟悉有关设备的设计方法和步骤。 3.、参考不同结构板式塔（填料塔）的图纸，比较其优缺点，从而选择一种最适当的类型和结构。 (二)、设备的总体设计（1）根据《化工原理》课程设计，确定塔设备的型式；（2）根据化工工艺计算，确定塔板数目(或填料高度)；（3）根据介质的不同，拟定管口方位；（4）结构设计，确定材料。 (三)、设备的机械强度设计计算（1）确定塔体、封头的强度计算；（2）各种开孔接管结构的设计，开孔补强的验算；（3）设备法兰的型式及尺寸选用；管法兰的选型；（4）裙式支座的设计验算；（5）水压试验应力校核。（四）、完成塔设备装配图 4.1 塔设备结构草图（A3坐标纸） 4.2完成塔设备装配图（1）完成塔设备的装配图设计，包括主视图、局部放大图、焊缝节点图、管口方位图等；（2）编写技术要求、技术特性表、管口表、明细表和标题栏。（五）、整理并编写设计计算说明书。设计说明书中公式、内容等应明确文献出处;装配图上应写明引用标准号。

汽轮机课程设计说明书..

课程设计说明书题目：12M W凝汽式汽轮机热力设计 2014年6月28 日

一、题目 12MW凝汽式汽轮机热力设计二、目的与意义汽轮机原理课程设计是培养学生综合运用所学的汽轮机知识，训练学生的实际应用能力、理论和实践相结合能力的一个重要环节。通过该课程设计的训练，学生应该能够全面掌握汽轮机的热力设计方法、汽轮机基本结构和零部件组成，系统地总结、巩固并应用《汽轮机原理》课程中已学过的理论知识，达到理论和实际相结合的目的。重点掌握汽轮机热力设计的方法、步骤。三、要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、图纸量、工作量要求等）主要技术参数：额定功率：12MW ；设计功率：10.5MW ；；新汽温度：435℃；新汽压力：3.43MP a ；冷却水温：20℃；排汽压力：0.0060MP a 给水温度：160℃；机组转速：3000r/min ；主要内容： 1、确定汽轮机型式及配汽方式 2、拟定热力过程及原则性热力系统，进行汽耗量与热经济性的初步计算 3、确定调节级形式、比焓降、叶型及尺寸等 4、确定压力级级数，进行比焓降分配 5、各级详细热力计算，确定各级通流部分的几何尺寸、相对内效率、内功率与整机实际热力过程曲线 6、整机校核，汇总计算表格要求： 1、严格遵守作息时间，在规定地点认真完成设计；设计共计二周。 2、按照统一格式要求，完成设计说明书一份，要求过程完整，数据准确。 3、完成通流部分纵剖面图一张（一号图） 4、计算结果以表格汇总

四、工作内容、进度安排 1、通流部分热力设计计算（9天）（1）熟悉主要参数及设计内容、过程等（2）熟悉机组型式，选择配汽方式（3）蒸汽流量的估算（4）原则性热力系统、整机热力过程拟定及热经济性的初步计算（5）调节级选型及详细热力计算（6）压力级级数的确定及焓降分配（7）压力级的详细热力计算（8）整机的效率、功率校核 2、结构设计（1天）进行通流部分和进出口结构的设计 3、绘制汽轮机通流部分纵剖面图一张（一号图）（2天） 4、编写课程设计说明书（2天）五、主要参考文献《汽轮机课程设计参考资料》.冯慧雯 .水利电力出版社.1992 《汽轮机原理》（第一版）.康松、杨建明编.中国电力出版社.2000.9 《汽轮机原理》（第一版）.康松、申士一、庞立云、庄贺庆合编.水利电力出版社.1992.6 《300MW火力发电机组丛书——汽轮机设备及系统》（第一版）.吴季兰主编.中国电力出版社.1998.8 指导教师下达时间 2014 年6月 15 日指导教师签字：_______________ 审核意见系（教研室）主任（签字）

机械手机械原理课程设计说明书

（2）水平面内转30度，手臂自转90度，前进50mm。

机械手的夹持器还有夹紧和放松动作；机械手工作频率：20/min；升降 0.3kw，摆动 0.1kw，伸缩 0.1kw，夹持 0.2kw。2执行机构的选择与比较 §2-1 转角机构（实现平面转角0 30功能）方案一实现平面转角0 30的过程：电机带动不完全齿轮运动，不完全齿轮带动全齿轮运动，与全齿轮固结的四杆机构，使滚子在预先设计好形状的槽内运动，左右运动的极限位置恰好是30 度。机构评价：优点：因为槽的形状固定，所以能保证在一个行程内，机构的平面转角就是30度。不完全齿轮的使用，为机械手在抓放物体时留下了工作时间。缺点：由于四杆机构的运动被槽限制住，最短杆无法做周转运动，导致机构的回程要求齿轮的翻转，必须在前面加入变速箱改变速度方向。方案二实现平面转角0 30的过程：皮带轮传动给蜗轮蜗杆从而使不完全齿轮，有间歇地带动完全齿轮转动，齿轮通过杆拉动齿条，由齿轮来回往复地带动固接杆转动0 30 机构评价：优点：同样具有结构简单，传力较小运动灵活，造价低准确地实现转角0 30的要求，可以控制间歇实现循环功能。缺点：磨损较严重，效率较低，齿轮尺寸过大加工难。方案三 30的过程：使用槽实现平面转角0 轮实现平面转角30度，只要计算好槽轮的槽数，就能在主动圆盘转360度时，使从动轮转30度。机构评价：优点：结构简单，外形尺寸小，机械效

率高，并能平稳的间歇地进行转位。缺点：传动存在柔性冲击，且是单向的间歇运动，同样要求变速箱改变运动方向。方案的选择与比较：只有第二个方案能较好的实现对传动系统的功能要求在平面转动上能准确地控制在30度，制造简单方便。 §2-2 上升机构（实现上升100功能要求）方案一实现上升的过程：皮带轮传动，使蜗杆带动蜗轮，蜗轮和齿条配合。通过控制蜗杆的半径，使转动一周后，使齿条上升100. 机构评价：优点：蜗杆的轮齿是连续的螺旋尺，故传动平稳，啮合冲击小。缺点:啮合齿轮间的相对滑动速度较大，摩擦磨损较大，传动效率较低，易出现发热现象，常用耐磨材料制作，成本高。方案二实现上升的过程：皮带轮传动给蜗轮蜗杆从而使凸轮转动，凸轮通过顶杆推动滑块滑动，从而使工作杆上升100mm。机构评价：优点：结构简单，传力较小，凸轮不用太大就可以达到所需要的高度。缺点：效率过低，滑块容易磨损且一旦磨断严重影响上升高度，寿命不高。

化工原理课程设计说明书(换热器的设计)

中南大学化工原理课程设计 2010年01月22日 <

目录一、设计题目及原始数据（任务书） (3) 二、设计要求 (3) 三、列环式换热器形式及特点的简述 (3) 四、论述列管式换热器形式的选择及流体流动空间的选择 (8) 五、换热过程中的有关计算（热负荷、壳层数、总传热系数、传热面积、压强降等等） (10) ①@ 14 ②物性数据的确定……………………………………………… ③总传热系数的计算 (14) ④传热面积的计算 (16) ⑤工艺结构尺寸的计算 (16) ⑥换热器的核算 (18) 六、设计结果概要表（主要设备尺寸、衡算结果等等） (22) 七、主体设备计算及其说明 (22) 八、主体设备装置图的绘制 (33) 九、? 33十、课程设计的收获及感想………………………………………… 十一、附表及设计过程中主要符号说明 (37) 十二、参考文献 (40)

一、设计题目及原始数据（任务书） 1、生产能力：17×104吨/年煤油 # 2、设备形式：列管式换热器 3、设计条件：煤油：入口温度140o C，出口温度40 o C 冷却介质：自来水，入口温度30o C，出口温度40 o C 允许压强降：不大于105Pa 每年按330天计，每天24小时连续运行二、设计要求 1、选择适宜的列管式换热器并进行核算【 2、要进行工艺计算 3、要进行主体设备的设计（主要设备尺寸、横算结果等） 4、编写设计任务书 5、进行设备结构图的绘制（用420*594图纸绘制装置图一张：一主视图，一俯视图。一剖面图，两个局部放大图。设备技术要求、主要参数、接管表、部件明细表、标题栏。）三、列环式换热器形式及特点的简述换热器概述

工业机器人课程设计--多功能机械手-精品

《机器人应用技术》课程作品设计说明书作品名称：多功能机械手专业：机电一体化技术班级：机电124班 2014 年10 月1 日

一课题概述 1、选题背景随着我国经济的高速发展，各种电子产品和各种创新机械结构的出现，工业机器人的作用在装配制造业产业中的地位更加重要了。另一方面随着人们生活水平的提高传统制造产业劳动力生产成本进一步提高，这也使企业意识到用高速准确的机械自动化生产代替传统人工操作的重要性。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一，它不仅提高了劳动生产的效率，还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，可以说是一举两得。在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。但目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计具有重要意义。在这样一个大的背景下结合自己的专业机电一体化，我们选择多功能机械手来作为我们的设计题目。结合专业特点使用德国慧鱼机器人教学模型作为我们实现这一课题的元件。利用慧鱼模型的各种机械结构组装出机械手的机械部分，用pc编程实现对机械手的自动控制，

【精品毕设】简易机械手机械结构设计

机电工程学院《专业综合课程设计》说明书课题名称：简易机械手机械机构设计学生姓名：沈柳根学号：20110611119 专业：机械电子工程班级：11机电成绩：指导教师签字： 2015年1月5日

摘要简易机械手是工业机械手的简化，功能相似，而工业机械手是近代自动控制领域中出现的一项新的技术，是现代控制理论与工业生产自动化实践相结合的产物，并以成为现代机械制造生产系统中的一个重要组成部分。工业机械手是提高生产过程自动化、改善劳动条件、提高产品质量和生产效率的有效手段之一。工业机械手设计是机械制造、机械设计和机械电子工程等专业的一个重要教学环节，是学完技术基础课及有关专业课以后的一次专业课程内容得综合设计。通过设计提高学生的机械分析与综合能力、机械结构设计的能力、机电液一体化系统设计的能力，掌握实现生产过程自动化的设计方法。通过对于气动机械手的设计，展现了各个相关学科知识在这里的整合，有利于理解专业知识。关键词：简易机械手；结构设计；气动

目录摘要....................................................... 错误！未定义书签。 1 设计任务介绍及意义 (1) 1.1设计任务意义： (1) 1.2设计任务要求介绍： (1) 2 总体方案设计 (3) 2.1 结构分析 (3) 2.3 设计简介 (3) 3 机械传动结构设计 (5) 3.1传动结构总体设计 (5) 3.2手指气缸的设计 (6) 3.3纵向气缸的设计 (12) 3.4横向气缸的设计 (13) 4最终图纸 (15) 4.1装配图 (15) 5 总结 (16) 参考文献 (17)

(完整word版)化工机械与设备课程设计

化学工程学院化工机械与设备课程设计设计说明书专业化学工程与工艺班级化工11-4 姓名沈杰学号11402010417 指导老师杨泽慧日期2014年6月10日成绩

化学工程学院2013-2014（2）化工机械与设备课程设计任务书一、课程设计题目：管壳式换热器的机械设计二、课程设计内容 1．管壳式换热器的结构设计包括：管子数n，管子排列方式，管间距的确定，壳体尺寸计算，换热器封头选择，容器法兰的选择，管板尺寸确定塔盘结构，人孔数量及位置，仪表接管选择、工艺接管管径计算等等。 2. 壳体及封头壁厚计算及其强度、稳定性校核（1）根据设计压力初定壁厚；（2）确定管板结构、尺寸及拉脱力、温差应力；（3）计算是否安装膨胀节；（4）确定壳体的壁厚、封头的选择及壁厚，并进行强度和稳定性校核。 3. 筒体和支座水压试验应力校核 4. 支座结构设计及强度校核包括：裙座体（采用裙座）、基础环、地脚螺栓 5. 换热器各主要组成部分选材，参数确定 6. 编写设计说明书一份 7. Auto CAD绘3号设备装配图一张三、设计条件 1气体工作压力管程：半水煤气（0.80+学号最后两位第一个数字×0.02，单位：MPa）壳程：变换气（0.75+学号最后一位数字×0.01，单位：MPa） 2壳、管壁温差50℃，t t＞t s 壳程介质温度为320-450℃，管程介质温度为280-420℃。 3由工艺计算求得换热面积为（130+学号最后一位数字×5），单位：m2。

4壳体与封头材料在低合金高强度刚中间选用，并查出其参数，接管及其他数据查表选用。 5壳体与支座对接焊接，塔体焊接接头系数Φ=0.9 6图纸：尺寸需根据自己的设计的尺寸标注。四、进度安排 6月9-6月20日五、基本要求 1.学生要按照任务书要求，独立完成设备的机械设计； 2.设计说明书一律采用电子版，指导老师指导修改后打印，3号图纸终稿打印； 3.图纸打印后，将图纸按照统一要求折叠，同设计说明书统一在6月20日上午9点半前，由各组组长负责统一提交。 5.根据设计说明书、图纸、平时表现综合评分。六、说明书的内容任务书 1.符号说明 2.前言（1）设计条件；（2）设计依据；（3）设备结构形式概述。 3.材料选择（1）选择材料的原则；（2）确定各零、部件的材质；（3）确定焊接材料。 4.绘制结构草图（1）换热器装配图；（2）确定支座、接管、人孔、控制点接口及附件、内部主要零部件的轴向及环向位置，以单线图表示；（3）标注形位尺寸；

机器人课程设计

沈阳工程学院课程设计设计题目：三自由度微型直角坐标工业机器人模型设计系别自控系班级测本081 学生姓名步勇捷学号 2008310110 指导教师祝尚臻职称讲师起止日期：2012年 1 月 2 日起——至 2012 年 1 月13 日止 - I -

沈阳工程学院课程设计任务书课程设计题目：三自由度直角坐标工业机器人设计系别自动控制工程系班级学生姓名学号指导教师职称讲师课程设计进行地点： F430 任务下达时间： 2011年 12月31日起止日期：2012 年 1 月2日起——至 2012 年 1 月13日止教研室主任年月日批准 - II -

三自由度直角坐标工业机器人设计 1 设计主要内容及要求 1.1 设计目的： 1了解工业机器人技术的基本知识以及单片机、机械设计、传感器等相关技术。 2初步掌握工业机器人的运动学原理、传动机构、驱动系统及控制系统并应用于工业机器人的设计中。3通过学习，掌握工业机器人的驱动机构、控制技术，并使机器人能独立执行一定的任务。 1.2 基本要求 1要求设计一个微型的三自由度的直角坐标工业机器人； 2要求设计机器人的机械机构（示意图），传动机构、控制系统、及必需的内外部传感器的种类和数量布局。 3要有控制系统硬件设计电路。 1.3 发挥部分自由发挥 2 设计过程及论文的基本要求： 2.1 设计过程的基本要求（1）基本部分必须完成，发挥部分可任选；（2）符合设计要求的报告一份，其中包括总体设计框图、电路原理图各一份；（3）设计过程的资料保留并随设计报告一起上交；报告的电子档需全班统一存盘上交。 2.2 课程设计论文的基本要求（1）参照毕业设计论文规范打印，包括附录中的图纸。项目齐全、不许涂改，不少于3000字。图纸为A4，所有插图不允许复印。（2）装订顺序：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要、关键词、目录、正文（设计题目、设计任务、设计思路、设计框图、各部分电路及相应的详细的功能分析和重要的参数计算、工作过程分析、元器件清单、主要器件介绍）、小结、参考文献、附录（总体设计框图与电路原理图）。 3 时间进度安排顺序阶段日期计划完成内容备注 1 2012.1. 2 讲解主要设计内容，布置任务打分 2 2012.1. 3 检查框图及初步原理图完成情况，讲解及纠正错误打分 3 2012.1. 4 检查机械结构设计并指出错误及纠正；打分 4 2012.1. 5 继续机械机构和传动机构设计打分 5 2012.1. 6 进行控制系统设计打分 6 2012.1.9 检查控制系统原理图设计草图打分 7 2012.1.10 完善并确定控制系统打分 8 2012.1.11 指导学生进行驱动机构的选择打分 9 2012.1.12 进行传感器的选择和软件流程设计打分 10 2012.1.13 检查任务完成情况并答辩打分 - III -

工业机器人课程设计

河南机电高等专科学校《机器人应用技术》课程作品设计说明书作品名称：多功能机械手专业：机电一体化技术班级：机电124班扣号：1534542251 姓名：流星 2014 年10 月1 日

机械手课程设计书

课程设计说明书 2015 年 6 月9 日

目录摘要 (2) 第1章概述 (3) 1.1设计目的 (3) 1.2课题的内容和要求 (4) 1.3进度安排 (4) 1.4设计进度安排 (4) 1.5基本要求 (5) 第2章课程设计的总体方案 (6) 2.1总体方案的确定 (6) 2.2 机械结构的设计 (6) 2.3 软件设计 (6) 第3章机械部分设计 (7) 3.1 元器件选型 (7) 3.2 机械结构构件及说明 (7) 3.3 工作台外形尺寸及重量初步估算 (8) 3.4 滚珠选择 (8) 3.5滑块导轨的选择与校核 (8) 3.6 弯曲应力σm的计算 (9) 3.7选择联轴器的考虑因素 (10) 3.8 轴承的选用与校核 (11) 第4章控制系统的设计 (14) 4.1 控制系统硬件电路的设计 (14) 4.2控制系统软件编程设计 (16) 参考资料 (18) 附录一：cad图纸 (19) 附录二：proe图 (20) 附录三：程序 (22)

摘要机械手技术涉及到电子、机械学、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。随着工业自动化发展的需要，机械手在工业应用中越来越重要。文章主要叙述了机械手的设计过程，文章中介绍了机械手的设计理论与方法。本课题以52单片机为核心设计，通过AutoCAD，proe技术对机械手进行结构设计，实现所需要的功能。关键词：机械手、52单片机、AutoCAD、Proe

第1章概述机械化、自动化已成在现代工业中突出的主题。化工等连续性生产过程的自动化已基本得到解决。但在机械工业中，加工、装配等生产是不连续的，机器人的出现并得到应用，为这些作业的机械化奠定了良好的基础。机械手，多数是指程序可变（编）的独立的自动抓取、搬运工件、操作工具的装置（国内称作工业机械手或通用机械手）。机械手是一种具有人体上肢的部分功能，工作程序固定的自动化装置。机械手具有结构简单、成本低廉、维修容易的优势，但功能较少，适应性较差。目前我国常把具有上述特点的机械手称为专用机械手，而把工业机械手称为通用机械手。简而言之，机械手就是用机器代替人手，把工件由某个地方移向指定的工作位置，或按照工作要求以操纵工件进行加工。机械手一般分为三类。第一类是不需要人工操作的通用机械手，也即本文所研究的对象。它是一种独立的、不附属于某一主机的装置，可以根据任务的需要编制程序，以完成各项规定操作。它是除具备普通机械的物理性能之外，还具备通用机械、记忆智能的三元机械。第二类是需要人工操作的，称为操作机。工业中采用的锻造操作机也属于这一范畴。第三类是专业机械手，主要附属于自动机床或自动生产线上，用以解决机床上下料和工件传送。这种机械手在国外通常被称之为“Mechanical Hand”，它是为主机服务的，由主机驱动。除少数外，工作程序一般是固定的，因此是专用的。机械手按照结构形式的不同又可分为多种类型，其中关节型机械手以其结构紧凑，所占空间体积小，相对工作空间最大，甚至能绕过基座周围的一些障碍物等这样一些特点，成为机械手中使用最多的一种结构形式。要机械手像人一样拿取东西，最简单的基本条件是要有一套类似于指、腕、臂、关节等部分组成的抓取和移动机构——执行机构；像肌肉那样使手臂运动的驱动－传动系统；像大脑那样指挥手动作的控制系统。这些系统的性能就决定了机械手的性能。一般而言，机械手通常就是由执行机构、驱动－传动系统和控制系统这三部分组成 1.1设计目的《单片机原理及接口技术课程设计》是机械电子工程专业的学生在完成《单片机原理及接口技术》等专业课程的学习之后，进行综合性设计训练的实践性教学环节。目的是在老师的指导下，使学生通过课程设计，对所学课程理论知识进行一次系统的回顾检查、复习和提