机械基础作业

郑州大学现代远程教育《机械设计基础》课程

考核要求

说明：本课程考核形式为提交作业，完成后请保存为WORD 2003版本格式的文档，登陆学习平台提交，并检查和确认提交成功（能够下载，并且内容无误即为提交成功）。

一．作业要求

1. 作业题中涉及到的公式、符号以教材为主；

2.课程设计题按照课堂上讲的“课程设计任务与要求”完成。设

计计算说明书不少于20页。

二．作业内容

（一）.选择题（在每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案，并将正确答案的号码填在题干的括号内，每小题1分，共20分）

1．当计算一机构的自由度为3时，该机构需要个主动件才能具有确定的运动。（C ）A．0 B．1

C．3 D．5

2．在平面机构中，每增加一个高副将引入。（ C ）A．0个约束B．1个约束

C．2个约束D．3个约束

3．在曲柄摇杆机构中，压力角与传动角的关系为。（C ）A．相等B．压力角大于传动角

C．互余D．压力角小于传动角

4.无急回特性的平面四杆机构，其极位夹角为。( B )

A.θ

B.θ=?0

C.θ≥?0

D.θ>?0

5．在凸轮机构设计中，其压力角越大，传动效率。（A ）A．越低B．越高

C．不变D．不确定

6．一般常用螺栓上的螺纹属于。（ A ）A．普通螺纹B．管螺纹

C．英制螺纹D．矩形螺纹

7．齿轮齿廓渐开线的形状取决于其的直径。（D ）A．齿顶圆B．齿根圆

C．基圆D．分度圆

8．闭式软齿面齿轮传动中，齿轮的主要失效形式为。（D ）A．齿面胶合B．齿面磨损

C．齿根断裂D．齿面点蚀

9．普通圆柱蜗杆传动中，蜗杆的标准模数规定在。（B ）A．法面B．端面

C．中间平面D．任意平面

10.常用来传递空间两交错轴运动的齿轮机构是。( D )

A.直齿圆柱齿轮

B.直齿圆锥齿轮

C.斜齿圆锥齿轮

D.蜗轮蜗杆

11．下列8种机械零件：涡轮的叶片，飞机的螺旋桨，往复式内燃机的曲轴，拖拉机发动机的气门弹簧，起重机的起重吊钩，火车车轮，自行车的链条，纺织机的纱锭。其中有是专用零件。（ D ）A．3种B．4种

C．5种D．6种

12、带传动采用张紧轮的目的是_______ 。（ D ）

A.减轻带的弹性滑动

B.提高带的寿命

C.改变带的运动方向

D.调节带的拉力

13、在链传动中，链速的不均匀性主要取决于_______ 。（C ）

A．主动链轮齿数B．从动链轮齿数

C．链的节距D．链的长度

14、当被联接件中有一个厚度较大，而且两被联接件不需要经常拆装的场合，一般选用_______ 。（ B ）A．螺栓联接B．螺钉联接

C．双头螺柱联接D．紧定螺钉联接

15、计算表明某钢制调质处理的轴刚度不够，采用______措施可以提高轴的刚度。（ A ）

A．增加轴的直径尺寸B．用合金钢代替碳素钢

C．采用淬火处理D．加大支撑间距

16、为了把润滑油导入整个摩擦表面之间，应在轴瓦的开设油沟。（A ）

A.非承载区

B.承载区

C.任意位置

D.承载区与非承载区之间。

17、在良好的润滑和密封条件下，滚动轴承的主要失效形式是。（ D ）

A .塑性变形

B .胶合

C .磨损

D .疲劳点蚀

18、零件表面在混合润滑状态时的摩擦系数比液体润滑状态时的摩擦系数 。（ A ）

A.大

B.小

C.相等

D.不确定

19、下列4种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及缓和冲击、吸收振动的是 。 （ D ）

A.凸缘联轴器

B.齿式联轴器

C.万向联轴器

D.弹性柱销联轴器

20、设计时，圆柱螺旋压缩弹簧的工作圈数（有效圈数）应按照 计算确定。 （ A ）

A.变形条件（刚度条件）

B.强度条件

C.应力条件

D.稳定性条件

（二）.判断题（在正确的试题后面打√，错误的试题后面打×。每题 1 分，共 15 分）

1．运动副是由回转副和高副两部分组成。 （× ） 2．当曲柄为主动件时，曲柄摇杆机构存在死点。 （× ） 3．等加速等减速运动规律运动时，凸轮机构有柔性冲击。 （√ ）

4．斜齿圆柱齿轮的标准参数是指其法面参数。 （ √ ） 5．蜗杆传动的传动比为 q

z mq mz d d i 2

212===

。 （ × ） 6. 汽车发动机的连杆部件是属于构件，而其中的联接螺栓、螺母则是属于零件。 （ √ ） 7、 V 带和平带均利用带的底面与带轮之间的摩擦力来传递运动和动力。 （ × ） 8、 布置链传动时，应使链条的紧边在上，松边在下以保证链条工作平稳，噪音小。 （ √ ） 9、平键的工作面是两侧面。 （ √ ） 10、为了防止轴上零件与轴产生相对转动，轴上的各传动件应进行轴向固定。 （× ） 11、滚动轴承内圈与轴颈的配合，通常采用基孔制。 （ √ ） 12、边界摩擦是指接触表面吸附着一层很薄的边界膜的摩擦现象，接触情况介于干摩擦与流体摩擦两种状态之间。 （ √ ） 13、联轴器和离合器的主要区别是：联轴器靠啮合传动，离合器靠摩擦传动。 （ × ） 14、弹簧刚度与旋绕比C 值有关，C 值越大，则弹簧的刚度越大。 （ × ） 15、静平衡的回转件一定也是动平衡。 （× ）

（三）.计算分析题（共35分）

1．（7分）计算图示机构的自由度，若有复合铰链、局部自由度、虚约束必须指出。

解：局部自由度：D

虚约束：F 、G 中有一个为虚约束 活动构件数：3个 低副：A 、C 、F 高副：B 、E

自由度：F=3n －2P L －P H

=3×3－2×3－2=1

2．（10分）一对渐开线标准圆柱直齿轮外啮合传动，已知齿轮的齿数Z 1=30，Z 2=40，分度圆压力角α=20

，齿顶高系数*1a h =，径向间隙系数C*=0.25，标准中心距a =140mm 。试求出：

（1）齿轮的模数m ； （2）两个齿轮的分度圆半径r 1、r 2； （3）基圆半径r b 1、r b 2； （4）齿顶圆半径r a 1、r a 2。

解：122214043040

a m mm z z ?===++

11430

6022

mz r mm ?=

== 224408022

mz r mm ?=

== 11cos 60cos 2056b r r mm α==?= 22cos 80cos 2075b r r mm α==?=

112*430241128a a r mz mh mm =+=?+??=

222*440241168a a r mz mh mm =+=?+??=

3．（8分）已知在某二级直齿圆锥齿轮——斜齿圆柱齿轮传动中，1轮为驱动轮，3轮的螺旋线方向如图所示。为了使II 轴轴承上所受的轴向力抵消一部分，将各轮轴向力F a1、F a2、F a3、F a4的方向、4轮的螺旋线方向和1轮的转动方向标在图中。

4．（10分)如图所示一对角接触球轴承正安装（面对面）。轴承1的径向载荷F r1=2500N ，轴承2的径向载荷F r2=5000N ，轴承的附加轴向力F S =0.68F r 。 试求：

（1）当轴上作用的轴向外载荷F A =2000N 时，轴承1和轴承2的轴向载荷1a F 和2a F ； （2）当轴上作用的轴向外载荷F A =1000N 时，轴承1和轴承2的轴向载荷1a F 和2a F ；

解：（1）如图所示两个附加轴向力的方向

（2）∵F ′=0.7Fr ∴N F F r 154022007.07.01'

1=?==

N F F r 140020007.07.02'2=?==

又∵ N F N K F a 1400254010001540'2'1==+=+ ∴ 轴承1被放松，轴承2压紧。

∴ 轴承1的轴向力 N

F F a 1540'11== 轴承2的轴向力 N K F F a a 254010001540

'12=+=+= 又∵

68.07.02200

1540

11=>==e F F r a ∴X=0.41， Y=0.87 ∴ F1=XFr1+YFa1=0.41*2200 + 0.87*1540=2241.8 N 又∵

68.027.12000

2540

22=>==e F F r a ∴X=0.41， Y=0.87 ∴ F2=XFr2+YFa2=0.41*2000 + 0.87*2540=3029.8

（四）课程设计题（30分）

1、绘制一级直齿圆柱齿轮减速器装配图、齿轮轴零件图；

2、书写设计计算说明书。

'

1F '

2F

一级圆柱齿轮减速器设计说明书

目录

一、课程设计的目的 (1)

二、课程设计的内容和任务 (2)

三、课程设计的步骤 (2)

四、电动机的选择 (3)

五、传动零件的设计计算 (5)

（1）带传动的设计计算 (5)

（2）齿轮传动的设计计算 (7)

六、轴的计算 (9)

七、轴承的校核 (13)

八、联轴器的校核 (13)

九、键联接的选择与计算 (14)

十、减速器箱体的主要结构尺寸 (14)

十一、润滑方式的选择 (14)

十二、技术要求 (15)

十三、参考资料 (16)

十四、致谢 (17)

一、课程设计的目的：

机械设计基础课程设计是机械设计基础课程的重要实践性环节，是学生在校期间第一次较全面的设计能力训练，在实践学生总体培养目标中占有重要地位。

本课程设计的教学目的是：

1、综合运用机械设计基础课程及有关先修课程的理论和生产实际知识进行机械设计训练，从而使这些知识得到进一步巩固和扩张。

2、学习和掌握设计机械传动和简单机械的基本方法与步骤，培养学生工程能力及分析问题、解决问题的能力。

3、提高学生在计算、制图、计算机绘图、运用设计资料、进行经验估算等机械设计方面的基本技能。

二、课程设计的内容和任务：

1、课程设计的内容应包括传动装置全部设计计算和结构设计，具体如下：

1）阅读设计任务书，分析传动装置的设计方案。

2）选择电动机，计算传动装置的运动参数和运动参数。

3）进行传动零件的设计计算。

4）减速器装配草图的设计。

5）计算机绘制减速器装配图及零件图。

2、课程设计的主要任务：

1）设计减速器装配草图1张。

2）计算机绘制减速器装配图1张、零件图2张（齿轮、轴等）

3）答辩。

三、课程设计的步骤：

1、设计准备

准备好设计资料、手册、图册、绘图用具、计算用具、坐标纸等。阅读设计任务书，明确设计要求、工作条件、内容和步骤；通过对减速器的装拆了解设计对象；阅读有关资料，明确课程设计的方法和步骤，初步拟订计划。

2、传动装置的总体设计

根据任务书中所给的参数和工作要求，分析和选定传动装置的总体方案；计算功率并选择电动机；确定总传动比和各级传动比；计算各轴的转速、转矩和功率。

3、传动装置的总体方案分析

传动装置的设计方案直观地反应了工作机、传动装置和原动机三者间的

动和力的传递关系。满足工作机性能要求的传动方案，可以由不同传动机构类

型以不同的组合形式和布置顺序构成。合理的方案首先应满足工作机的性能要求，保证工作可靠，并且结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。

四、电动机的选择

电动机已经标准化、系列化。应按照工作机的要求，根据选择的传动方案选择电动机的类型、容量和转速，并在产品目录总共查出其型号和尺寸。

选择电动机类型、型号、结构等，确定额定功率、满载转速、结构尺寸等。1、选择电动机类型

电动机有交流和直流电动机之分，一般工厂都采用三相交流电，因而多采用交流电动机。交流电动机有异步电动机和同步电动机两类，异步电动机又分为笼型和绕线型两种，其中以普通笼型电动机应用最多/目前应用最广的是Y系列自扇冷式笼型三相异步电动机，其结构简单、起动性能好、工作可靠、价格低廉，维护方便，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体、无特殊要求的场合，如运输机、机床、风机、农机、轻工机械等。在经常需要起动、制动和正、反转的场合（如起重机），则要求电动机转动惯量小、过载能力大，应选用起重及冶金用三相异步电动机YZ型（笼型）或YZR型（绕线型）。

按已知的工作要求和条件，选用Y型全封闭笼型三相异步电动机。

2、电动机功率的选择

1）工作机所需的电动机输出功率为

P d =P w/η=Fv/1000ηwη

已知滚筒直径D=450mm，滚筒圆周力F =2.2KN，输送带速度V=1.6m/s，由表查联轴器，圆柱齿轮传动减速器：传动带传动效率0.96，圆柱齿轮传动的轴承传动效率0.99，齿轮传动传动效率0.97，弹性联轴器传动效率0.99，卷筒轴的轴承传动效率0.98，卷筒传动效率0.96。

ηw·η=0.96·（0.99·0.99）·0.97·0.99·0.98·0.96=0.85

P d=2200 x 1.6/1000 x 0.85=4.14 kw

2）确定电动机转速

卷筒轴的工作转速为

n w=60 x 1000v/3.14D=60 x 1000 x 1.6/3.14 x 450=67.94r/min

取V带传动比i1'=2~4 , 单极齿轮传动比i'2=3~5 ，w则总传动比范围i'=6~20 故电动机转速范围为：n'd= i'·n w =(60~20) x 67.94=408~1359r/min

综合考虑电动机和装动装置尺寸，重量以及减速器的传动比，其中1号电动机总传动比比较适用，传动装置结构较紧凑。所选电动机额定功率P ed=5KW,满载转速n m=720r/min

3、计算总传动比和分配传动比

由选定电动机的满载转速n m和工作机主动轴的转速n w，可得传动装置的总传动比为

i = n m/ n w =720/67.94 =10.60

传动装置的实际传动比要由选定的齿轮齿数或带轮基准直径准确计算，因而很可能与设定的传动比之间有误差。一般允许工作机实际转速，与设定转速之间的相对误差为±（3~5）%

对于多级传动i为

i =i1·i2·i3·```````````·i n

计算出总传动比后，应合理地分配各级传动比，限制传动件的圆周速度以减小动载荷，降低精度.

4、计算传动装置的运动和动力参数

为了进行传动件的设计计算，应首先推算各轴的转速。功率和转矩。

则各轴的转速为

1)、各轴转速

nⅠ=n m / i1=720/3=240r/min

nⅡ= nⅠ/ i2=240/3.5=68.6/min

n卷= nⅡ=68.6r/min

2)、各轴的输入功率

PⅠ=p d·η1=4.14 x 0.96=3.971kw

PⅡ= PⅠ·η12= 3.97x0.99x0.97 =3.80 kw

P卷= PⅡ·η23 = 3.80x0.99x0.99=2.4 kw

3）各轴的输入转矩

T d =9550·4.14/720=54.9N·m

TⅠ= T d·i1·η1=54.9x3x0.96 =158N·m

TⅡ=TⅠ·i2·η23=158x 4x 0.99x 0.97=531 N·m T卷= TⅡ·i3·η4·η2=531x1x0.99 x0.99 =520N·m

五、传动零件的设计计算

（1）带传动的设计计算

1、计算功率P c P c=K A P=1.2 x 5.5=6.6kw

2、选带型

据P c=6.6kw ，n=720r/min ,由表10-12选取A型带

3、带轮基准直径带轮直径较小时结构紧凑，弯矩应力不大，且基准直径

较小时，单根V带所能传递的基本额定功率也较小，从而造成带的根数增多，因此一般取d d1

d d1=140mm d d2=425 mm

4、验算带速当传递功率一定时，带速过低，则需要很大的圆周力，带

的数要增多，而带速过高则使离心力增大，减小了带与带轮间的压力，容易打滑。所以带传动需要验算带速，将带速控制在5m/s

5、验算带长

一般中心距a0取值范围：0.7（d d1+ d d2) <= a0 <=2(d d1+ d d2)

395.5<= a0 <=1130

初定中心距a0 =500mm

L d0=2 a0+3.14(d d1+ d d2)/2+( d d2+ d d1)2/4 a0

=2 x500+3.14x(140+425)/2+(425-140)2/4x500 =1927.66mm

由表10-2选取相近的L d=2000mm

6.确定中心距

中心距取大些有利于增大包角，但中心距过大会造成结构不紧凑，在载荷变化或高速运转时，将会引起带的抖动，从而降低了带传动的工作能力，若中心距过小则带短，应力循环次数增多，使带易发生疲劳破坏，同时还使小带轮包角减小，也降低了带传动的工作能力，确定中心距

a=a0+（L d1–L d2）/2=536 mm

a min=a-0.015L d=506mm

a max=a+0.03L d=596mm

7、验算小带轮包角要求a1>120。若a1过小可以加大中心距，改变传动比或增设张紧轮，a1可由下式计算

a1=180。-[57.3 x (d d2- d d1 )/ a ] =149。

a1>120。故符合要求

8、单根V带传动的额定功率根据d d1和n查图10-11得：P1=1.4kw

9、单根V带额定功率增量根据带型及i查表10-5得：ΔP1=0.09kw

10、确定带的根数为了保证带传动不打滑，并具有一定的疲劳强度，必须保证每根V带所传递的功率不超过它所能传递的额定功率有

查表得10-6:K a=0.917 查表得10-7: K l=1.03

Z=P c/[(P1+ΔP) K a K l ] =4.68

所以取Z =5

11、单根V带初拉力查表10-1得q =0 . 10kg/m

F0 =500[(2 .5/ K a) -1]( Pc /zv)+qv2 =218N

12、作用在轴上的力为了进行轴和轴承的计算，必须求出V带对轴的压力F Q

F Q =2Z F0 SIN（a1 /2）=2100.7N

13、注意事项

※检查带轮尺寸与传动装置外廓尺寸的相互关系，带轮直径与电动机的中心高应相称，带轮轴孔的直径，长度应与电动机的轴直径长度对应，大带轮的外圆半径不能过大，否则回与机器底座相互干涉等。

※带轮的结构形式主要取决于带轮直径的大小，带轮直径确定后应验算实际传动比和带轮的转速。

（2）齿轮传动的设计计算

已知i=3.5n1=240 r/min 传动功率p=3.97

两班制，工作期限10年，单向传动载荷平稳

1、选材料与热处理。所设计的齿轮属于闭式传动,通常才用软齿面的钢制齿轮,小齿轮为45号钢,调质处理，硬度为260HBW，大齿轮材料也为45钢，正火处理，硬度为215HBS，硬度差为45HBS较合适。

2、选择精度等级，输送机是一般机械，速度不高，故选择8级精度。

3、按齿面接触疲劳强度设计。

本传动为闭式传动，软齿面，因此主要失效形式为疲劳点蚀，应根据齿面接触疲劳强度设计，根据式(6-41)

d1> (671/［σH］)2kT1(i+1)/

1)载荷因数K.

圆周速度不大,精度不高,齿轮关于轴承对称布置,按表6-9取K =1.2.

2)转矩T

T=9.55X106X P/n1=9.55x106X 3.97/240=160000N·mm

3)弯曲后减切应力［σH］

据式(6-42)

σH］=σHmin/S Hmin·z N

由图6-36查得. σHlim1 =610Mpa, H lim2 =500Mpa

接触疲劳寿命系数Z N按一年300工作日，两班制工作每天16小时，由公式N=60njth算得

N1 =60 X 240 X 10X 300X16 =0.69X109

N2 = N1/i =0.69X109/3.5=0.19 X109

查图6-37中曲线：

Z N1 =1.02

Z N2=1.12

按一般可靠性要求，取S Hmin =1

［σH1］=σHlim1 x Z n1/S Hmin =610x 1.02/1Mpa =622.2 Mpa

［σH2］=σHlim2 x Z n2/S Hmin =500 x 1.12/1Mpa =560Mpa

4）计算小齿轮分度圆直径d1

查表取6-11 齿宽系数1.1

d1> = (671/［σH］)2kT1(i+1)/ i

=68.6mm

取d1=70 mm

5）计算圆周速度V

V=3.14n1d1/60x1000=3.14x240x70/60x1000=0.879m/s 因V<6 m/s，故去取8级精度合适。

4、确定主要参数，计算主要几何尺寸。

取小齿轮齿数为

Z1=20 Z2=ixZ1=70

m=d1/Z1=3.5mm

取标准模数m=3.5mm

分度圆直径

d1=mz1=3.5x20=70mm

d2=mz2=3.5x70=245mm

1)中心距a a = (d1+d2)/2=157.5mm

2)齿宽b b = 1.1 x 70 =77mm

取b2 = 77mm则b1 = 5 + b2 =77+5 =82mm

3)齿顶高h a h a= h a* m=3.5mm

齿根高h f h f=（h a*+c*）m=1.25x3.5=4.375

5、校核弯曲疲劳强根据式(6-44)

σbb =2kT1/bmd1·Y FS

1）复合齿形因数Y FS 如图6-39得，Y FS1=4.35 ，Y FS2 =3.98

2 ) 弯曲疲劳许用应力

［σbb］= σbb lim/S fmin x Y N

由图6-40的弯曲疲劳极限应力

σbblim1 =σbb lim1=490Mpa

σbblim2 =410 Mpa

由图6-41得弯曲疲劳寿命系数Y N；Y N1 =1（N1＞N0，N0 =3x106）

Y N2=1(N2＞N0, N0 =3x106）

弯曲疲劳的最小安全S Fmin，按一般可靠性要求，取S Fmin =1，

计算得弯曲疲劳许用应力为：

［σbb1］=σbblim1 x Y N1/S Fmin =（490/1）X 1 =490 Mpa

［σbb2］=σbblim2 x Y N2/S Fmin =（410/1）X 1 =410Mpa

3）校核计算：

σbb1 =2kT1/bmd1·Y FS1 =2 X 1.2 X160000 X 4.35/82X 3.5X 70

=83.15＜［σbb1］

σbb2 =2kT1/bmd1·Y FS2 =2 X 1.2 X 160000 X3.98/77 X 3 .5X 70

=81＜［σbb2］

故弯曲疲劳强度足够.

六、轴的计算

1、Ⅱ轴的设计

（1）选择轴的材料,确定许用应力.

选用轴的材料为45号钢,调质处理,查表12-1知

σb1=σb2 =650 Mpa, σS1=σS2=360 Mpa , 查表12-6可知

［σ+1］bb=215 Mpa［σ0］bb=102 Mpa, ［σ-1 ］bb=60 Mpa （2）按扭转强度估算轴的最小直径

单级齿轮减速器的低速轴为转轴,输出端与联轴器相连接,从结构要求考虑输入端轴径应最小,最小直径为:

查表12-5可得,45钢取C =118,则

考虑键槽的影响以及联轴器孔径系列标准,取d=48mm

（3）齿轮上作用力的计算

齿轮所受的转矩为

T=9.55X106X P2/ n2=9.55X106X 3.80/68.6=530000 N·mm 齿轮作用力：

圆周力F T =2T/d2 =2 x 530000/245=4326.5N

径向力Fr ==4326.5Xtan20=1574.7N

轴向力Fa=0

（4）、轴的结构设计

轴结构设计时,需同时考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式,按比例绘制轴承结构草图.

1、确定轴上零件的位置及固定方式

单级齿轮减速器,将齿轮布置在箱体内壁的中央,

轴承对称布置在齿轮两边,轴外伸端安装联轴器。

齿轮靠轴环和套筒实现轴向定位和固定，靠平键和过盈配合实现周向固定，两段

轴承靠套筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定；轴通过两端轴承实现轴向

定位；靠过盈配合分别实现轴向定位和周向固定。

2 .确定各段轴的直径。

将估算轴直径d =48 mm作为外伸直径d1，与联轴器相配合，

考虑联轴器用轴肩实现轴向定位，取第二段直径为d2 =51mm,齿轮和右端轴承

从右端转入，考虑装拆方便及零件固定的要求，装轴承处轴径d3应大于d2，考虑

滚动轴承直径系列，取d3 =55 mm，为便于齿轮装拆，与齿轮配合处轴径d4应大于

d3，取d4 =57 mm，齿轮左端用轴环固定，右端用套桶定位，轴环直径d5，满足齿轮定位的同时，还应满足左侧轴承的安装要求，根据选定轴承型号，确定左端轴承型

号与右端轴承型号相同，取d6 =55mm。

3 .选取轴承型号，

初选轴承型号为深沟球轴承，代号为6011，查手册可得轴承宽度

B =18 mm

4 .确定各端轴的长度

综合考虑轴上零件的尺寸B与减速器箱体尺寸的关系，确定各段轴的长度。

5轴的结构简图

（5）校核轴的强度

1 、画出计算简图计算支反力和弯距，由轴的结构简图可以确定轴承支点跨矩，唷扑此可画出轴

的受力简图。

水平支反力F RBX =F RDX=F t/2==4326.5/2=2163.3N

水平面弯矩M CH=F RBX X70=151427.5 N·mm

垂直面支反力F RBZ=F RDZ=F R/2=787.4N

垂直面弯矩M CV= F RBZ X 70=55115 N·mm

合成弯矩

2、计算当量弯矩Me

转矩按脉动循环考虑，应力折合系数为

a=［σ-1］bb/［σ0］bb=60/102=0.59

最大当量弯矩

3、校核轴径由当量弯矩图可知C剖面当量弯矩最大为危险面

校核该截面的直径

考虑该截面上键槽的影响，直径增加3%，则d=1.03 x39 =40 mm

结构设计确定的直径为55mm，强度足够。

2、Ⅰ轴的设计

《东北大学机械基础课程设计》设计说明书

机械设计基础课程设计计算说明书 题目：设计胶带输送机的传动装置 班级：冶金工程1103 姓名：马林林 学号：20110075 指导教师： 成绩： 2013 年07 月07 日

1、设计内容 1.1设计题目 1.2工作条件 1.3技术条件 2、传动装置总体设计 2.1电动机选择 2.2分配传动比 2.3传动装置的运动和动力参数计算 3、传动零件设计计算以及校核3.1减速器以外的传动零件设计计算 3.2减速器内部传动零件设计计算 4、轴的计算 4.1初步确定轴的直径 4.2轴的强度校核 5、滚动轴承的选择及其寿命验算5.1初选滚动轴承的型号 5.2滚动轴承寿命的胶合计算 6、键连接选择和验算 7、连轴器的选择和验算

kw w 30.3=

一对滚动轴承效率 η2=0.99 闭式齿轮的传动效率 η3=0.97（8级） 开式滚子链传动效率 η4=0.92 一对滑动轴承的效率 η5=0.97 传动滚筒的效率 η6=0.96 8063 .096.097.092.097.099.099.026 5432 21=?????=?????=ηηηηηηη 8063.0=η （3）所需的电动机的功率 Kw p p w r 09.48063 .030.3=== η Kw p r 09.4= 即Pr=4.09kw 查表2-18-1可选的Y 系列三相异步电动机Y132M2-6型， 额定kw P 5.50=。满足r P P >0，其主要性能见表。 2.1.3确定电动机转速 传动滚筒转速 min /4.102280 1000 5.16060w r D v n =???==ππ 现以同步转速为Y132S-4型（1500r/min ） 及Y132M2-6 型（1000r/min ）两种方案比较，查得电动机数据 使传动装置结构紧凑，选用方案2。电动机型号为Y132M2-6。 由表2-18-1和表2-18-2查得其主要性能技术数和安装尺寸 数据列于下表

机械工程控制基础课后习题答案

1控制论的中心思想是什么？ 答：通过信息的传递、加工处理和反馈来进行控制。 2机械工程控制论的研究对象及任务是什么？ 答：对象：机械工程技术。任务：（1）当系统已定，并且输入知道时，求出系统的输出，并通过系统的输出来研究系统本身的有关问题，即系统分析；（2）当系统已定，且系统的输出也已给定，要确定系统的输入应使系统的输出尽可能符合给定的最佳要求，即系统的最优控制；（3）当输入已知，且输出也是给定时，确定系统应使输出尽可能符合给定的最佳要求，即最优设计；（4）当输入与输出均已知时，求出系统的结构与参数，即建立系统的数学模型，此及系统识别或系统辨识；（5）当系统已定，输出已知时，以识别输入或输入中的有关信息，此即滤液与预测。 3什么是信息与信息的传递？试举例说明。 答：一切能表达一定含义的信号、密码、情报和消息都是信息。例如机械系统中的应力、变形、温升、几何尺寸与精度等，表明了机械信号、密码、情报或消息。 所谓信息传递，指信息在系统传递过程中以某种关系动态地传递，或称转换。例如机械加工工艺系统，将工件尺寸做为信息，通过工艺过程的转换，加工前后工件尺寸分布有所变化，这样，研究机床加工精度问题，可以通过运用信息处理和理论和方法来进行。 4什么是反馈与反馈控制？试举例说明。 答：所谓信息的反馈，就是把一个系统的输出信号不断直接地或经过中间变换后全部或部分地返回，再输入到系统中去。如果反馈回去的讯号与原系统的输入讯号的方向相反（或相位差180度）则称之为“负反馈”；如果方向与相位相同，则称之为“正反馈”。例如人类最简单的活动，如走路或取物都利用了反馈的原理以保持正常的动作。人抬起腿每走一步路，腿的位置和速度的信息不断通过人眼及腿部皮肤及神经感觉反馈到大脑，从而保持正常的步法；人手取物时，手的位置与速度信息不断反馈到人脑以保持准确而适当地抓住待取之物。5日常生活中的许多闭环系统与开环系统，试举例说明。 答：开环系统：系统的输出量对系统无控制作用，或者说系统中无反馈回路。例如洗衣机，它按洗衣、清水、去水、干衣的顺序进行工作，无需对输出信号即衣服的清洁程度进行测量； 闭环系统：系统的输出量对系统有控制作用，或者说系统中存在反馈回路。例如液面调节器和以工作台的位置做为系统输出，通过检测装置进行测量，并将该信号反馈，进行控制工作台运动位置的CNC机床的进给系统。 6何谓控制系统？按是否存在反馈分哪些？ 答：控制系统指系统的输出，能按照要求的参考输出或控制输入进行调节。按是否存在反馈分为2种，即开环控制系统和闭环控制系统。 7拉氏变换的定义是什么？ 答：拉氏变换是分析研究线性动态系统的有力工具，将时域的微分方程变换为复数域的代数方程。 8什么是数学模型？ 答：数学模型是系统动态特性的数学表达式。建立数学模型是分析、研究一个动态特性的前提。 9传递函数的定义及特点是什么？ 答：定义：线性定常系统的传递函数，是初始条件为零，系统输出的拉氏变换比输入的拉氏变换。 特点：1）传递函数反应系统本身的动态特性，只与系统本身的参数有关，与外界输入无关；2）对于物理可实现系统，传递函数分母中的s的阶次n必不小于分子中的s的阶次m，即n大于等于m，因为实现的物理系统总是存在惯性，输出不会超前于输入；3

工程材料及机械制造基础大作业(DOC)

《工程材料及机械制造基础》 课程结业论文 学院机械工程学院 专业 班级 学号 姓名 指导老师 完成日期2015年 5 月 15 日

卧式和面机典型零件的选材及加工工艺 一、前言 1.课程背景 工程材料及机械制造基础是研究常用机械零件的制造过程及制造方法的一门综合性技术基础课。是高等工业学校机械类专业和一些非机械类专业必修的技术基础课。课程内容包含工程材料、成型工艺基础和机械加工工艺基础三部分，主要介绍常用工程材料的组织、性能、应用和选用原则；各种毛坯的成型方法及零件的切削加工方法的基本原理和工艺特点；零件的结构工艺性以及机械加工工艺过程的基础知识；机械制造新材料、新技术及新工艺。通过本课程的学习，我们获得了常用工程材料、材料成形工艺及现代机械制造的基础知识，为学习其它相关课程及以后从事工程技术工作和科学研究奠定必要的基础。 本文以卧式和面机为例，通过初步分析卧式和面机典型零件的材料选择、毛坯生产方法、热处理工艺、零件制造工艺流程和结构工艺性，以加深对工程材料及机械制造基础课程的理解。 2.卧式和面机简介 和面机是一种食品加工机械，在食品机械的设计、制造、维护及材料等方面都要考虑到食品的特殊要求，要有切实可行的密封，简单方便的洗涤，以及彻底干净的杀菌的机构。通常我们应该注意以下几点。 1)结构上，接触食品的各个部件要能简单迅速的分解组合，分解的零件能便于洗涤； 2)材料上，对接触食品的零部件尽可能地采用不锈钢或其他防锈无污染材料； 3)环境保护上，必须有可靠的密封措施，严防杂物混入食品和物料散失； 4)在温度上，要有可靠的控温措施； 5)在工作环境上，机器应放置在空气流通、光线、温度和湿度适宜的地方。 和面机作用是进行面团的调制，既将各种原、辅料加水搅拌，调制成即符合质量要求，又适合机械加工成形的面团，主要用于面包、饼干、糕点、膨松食品、夹馅饼等食品生产过程中的面团调制。和面机可分为卧式和面机和立式和面机。 卧式和面机主要是指搅拌容器轴线与搅拌器回转轴线都处于水平位置，它的特点是，结构简单，制造成本低，卸料清洗方便，所以在食品加工中，如面包、饼干、糕点及一些饮食行业的面食中得到了广泛的应用。 根据食品生产的种类和特点不同，面团的各种性质各不相同，可分为韧性面团、水面团及酥性面团，一般来讲，对面团拉伸作用较强时，易于形成韧性面团，而对面团拉捏作用较强时，易于形成酥性面团。卧式和面机一般是在一根轴上安装几片浆叶，它对面团的拉伸作用较弱。适用于调制酥性面团。

机械基础课程标准

机械基础课程标准 《机械设计基础》课程标准 一、课程教学设计依据 本课程教学设计的依据是以下三方面: (1)本课程是机电一体化专业人才培养方案中规定的核心课程，也是机电类专业最重要的专业课程之一，具有很强的实用性，在学生的后续发展中占有很重要的位置。(2)根据机电一体化专业建设指导委员会在课程重构中的论证结论，确立了本课程的知识点。(3)通过市场调研和毕业生反馈确定的当前高技能人才对本课程的知识和技能要求。 前导课程:高等数学机械制图工程力学公差配合与技术测量金属工艺学后续课程:机械制造技术液压传动冷冲压工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计数控加工等 二、课程教学目标 通过本课程的学习，使学生获得正确分析、使用和维护机械的基本知识、基本理论及基本技能，初步具备运用手册设计简单机械的能力，为学习有关专业机械设备课程以及参与技术改造奠定必要的基础。 (一)知识目标: 1(掌握一般机械中常用机构和通用零件的工作原理、组成、性能特点，初步掌握选用和设计方法。 2(具有对机构和零件进行分析计算的能力、一定的制图能力和使用技术资料的能力。 3(能综合运用所学知识和实践技能，具有设计简单机械和简单传动装置及分析、解决一般工程问题的初步能力。 (二)职业技能目标:

1(认识《机械设计基础及课程设计》课程学习的一般过程，注重激发学生的学习动机，通过理论教学、实验课程、课程设计、课外综合实践等多种形式的教学活动培养学生的机械设计能力。 2(认识《机械设计基础及课程设计》课程学习的基本方法，注重理论联系实际，善于观察问题、发现问题、并能运用所学知识解决有关工程实际问题。 3(养成踏实、严谨、进取的品质及独立思考的学习习惯。 (三)素质目标: 1(通过课程的学习，使学生了解我国人民在机械历史上的巨大贡献，激发学生强烈的民族自尊心和自信心，形成对国家、民族的责任感，进而培养爱国主义情感。 2(认识到我国机械设计与世界发达国家的差距，增强学生的国际竞争意识。 3(感受机械设计成果的美感，培养学生运用知识进行创新设计的能力，并以此增强学生的审美情趣。 4(培养学生树立崇尚科学精神，坚定求真、求实的科学态度，形成科学的人生观、世界观。 5. 在以实际操作为主的项目教学过程中，锻炼学生的团队合作能力;采用项目化教学，按项目的不同采用任务驱动、项目导向等教学模式，培养专业技术交流的表达能力;制定工作计划的方法能力;获取新知识、新技能的学习能力;解决实际问题的工作能力。 三、教学单元与学时安排 学习 项目项目名称学习型工作任务学时 序号 教学项目1 概论任务1-1 本课程的研究对象、主要内容及任务 任务1-2 机械零件的常用材料与结构工艺性 1 2 任务1-3 机械零件设计的基本准则及设计步骤

机械制造基础课程标准

“机械制造基础” 适用专业：模具设计与制造 计划学时：48 课程编号：JDX12005 课程负责人： 教研室主任： 系主任： 2017年07月

目录 一、课程性质 (3) 二、课程目标 (3) （一）专业能力 (3) （二）方法能力 (3) （三）社会能力 (4) 三、课程设计思路 (4) 四、教学内容与标准 (6) 五、实施建议 (9) （一）教材的选用与编写建议 (9) （二）考核方式及成绩评定方法建议 (9) （三）任课教师要求 (10) （四）学习场地及设施配置建议 (10) 六、说明 (10)

一、课程性质 本课程是模具设计制造类专业重要的专业基础课，主要讲授机械制造技术基础。本课程有很强的的实践性和应用性，与机械设计、生产有密切的联系。在教学过程中，要结合生产实际，突出应用，加强实训，以培养学生“从生产实际出发”和“面向应用”的观念。 先修课程：计算机应用基础、机械制图、机械设计基础、AUTOCAD。 后继课程：塑料成型工艺与模具、模具CAD/CAM、注塑模具课程设计、冲压模具课程设计、毕业实践。 二、课程目标 （一）专业能力 通过本课程的学习使学生了解机械加工制造的全过程，掌握机械制造基础知识，熟悉各类型机械加工机床的性能特点，能熟练解读机械加工图纸，具有机械加工设备、刀具、夹具、检具及其它工艺装备的选用能力，具备热处理、机械加工、铸造、焊接等知识的综合运用能力，具有制定零件加工方案，编制零件制造工艺的能力。 （二）方法能力 在学习过程中围绕课本，引导学生了解机械制造生产的完整过

程，并逐步对制造过程的技术方案有自己的见解和评价；培养学生独自编制机械制造工艺的能力；培养学生能利用编制好的加工工艺进行加工，巩固机械加工基础知识。在教学中采取在教师充分讲解的基础上，让学生，多看，多摸，多练的方式进行。使学生具备对轴类、盘类、箱体类等典型零件设定加工方案，解决问题的能力；掌握螺栓、齿轮、键等标准零件的加工方法。同时在学习过程中，培养学生具备阅读机械制造基础一般专业文献及进一步提高自修能力。 （三）社会能力 教学过程中培养学生勇于开拓、不断创新的品质；培养学生良好的沟通能力，表达能力；培养学生具备团队协作能力和独立工作能力。 三、课程设计思路 本课程是根据高职教育模具设计与制造专业人才培养目标，通过素质教育、机械制造基础知识学习、机械加工方案的制定与应用，机械设备的操作运用等方面的学习和实操训练，充分体现素质、知识、能力“三位一体”的要求。本课程应用项目任务驱动和项目问题引入来激发学生的学习动机和兴趣，遵循以“做中学，学中做”的教学理念设计课程。 1.主要结构

机械工程控制基础作业样本

2.1列写图2.1所示系统的微分方程。f(t)为输入，y 2(t)为输出 图2.2 2.3无源电网络如图2.3所示,电压u i(t), U2(t)分别为输入量和输出量。绘传递函数方框图，并求传递函数 2.4.已知机电系统如图2.4所示。求绘 制系统传递函数方框图 G(s) = X(s)/E(s) 提示：假定电磁线圈的反电势 线圈电流i 2对衔铁M产生 图2.3 并求传送函数 的力F o K2i2 图 2.1 2.2求图2.2所示无源电网络的传递函数,图中电压U i,U2分别是输入量和输出

3.1 一个系统的传递函数为 2.4 图

采用图1所示方法使新系统的过渡过程时间减小为原来的 0.1倍，放大系数不变, 求K)和K 的值 跃响应曲线如图2所示,图中t s1、t s2是曲线①、 ②的过渡过程时间 t p1、t p2、t p3是曲线①、 ②、③的峰值时间。在同一一 s 平面上画出3个闭环 G(s) 10 0.2s 1 3.2 3个二阶系统得传递函数均可写成G(s) S 2 2 它们的单位阶 n S 极点的相对位置 图2

3.3系统框图如图3所示,要求系统最大超调Mp= 16.3 %,峰值时间t p=ls .求 K 、 心。 图3 3.4控制系统如图4所示。 ⑴ 当K f = 0、K A = 10时,试确定系统的阻尼比、 无阻尼固有频率和在单位斜 坡输入作用下系统的稳态误差。 (2) 若要求系统阻尼比为0.6、K A = 10,试确定K f 值和在单位斜坡输入作用下系 统的稳态误差。 (3) 若在单位斜坡输入作用下，要求保持阻尼比为0.6,稳态误差为0.2,确定 K f 、 K A O 图 4

机械制造基础大作业

机械制造基础大作业金属的强韧化

一．金属的强韧化：提高金属的强度和韧度。 二．1.金属的塑性变形：金属材料在外力的作用下产生变形，当应力超过材料的弹性变形时就产生塑性变形。它是当外力除去后不能恢复的永久变形。 2.单晶体金属塑性变形的机制：单晶体塑性变形的基本形式 有两种：滑移和孪生。其中滑移是最基本的，最重要的变形方式。 （1）滑移：当金属晶体受到外力作用时，不论外力的方向、大小与作用方式如何，均可将总的应力G分解成垂直于某一滑移面的正应力X和平行于滑移面的切应力Y。在正应力X 的作用下，发生弹性伸长，并在X足够大的时候发生断裂。 切应力Y能使试样发生弹性歪扭，当切应力Y增大到一定值时则一定晶面两侧的两部分晶体产生相对滑动，滑动的距离超过一个原子间距事晶格的弹性歪扭随之消失，而原子滑移到新位置重新处于平衡状态，于是晶体就产生微量的塑性变形。当许多晶体面滑移总和就产生了宏观的塑性变形。 滑移：在外力的作用下不断增值新的位错，大量的位错移出晶体表面就产生了宏观的塑性变形。（通过滑移面上的位错逐步实现的。） 位错：所谓位错，是晶体某处有一列或若干列原子发生有规律的错排现象。刃型位

错是金属晶体中最常见最简单的位错。 （2）孪生:孪生是晶体的一部分沿一定的晶面和晶向进行剪切变形的现象。在这部分晶体中每个相邻的原子间相对位移只有一个原子间距的几分之一。但是许多层晶面积累起来的位移便可形成比原子间距大许多的位的切变。 3.单晶体金属塑性变形的特点：滑移总是沿晶体中原子排 列最紧密的晶面和晶向进行；滑移是晶体的相对滑动，不应期晶格的类型变化。 4.多晶体金属塑性变形的机制：多晶体金属塑性变形除了 滑移和孪生外，还有晶界滑动和迁移，以及点缺陷的定向扩散。 （1）晶界的滑动和迁移：是高温下的塑形变形方式，此时外应力往往低于该温度下的屈服极限。列如：高温合金经常

(新)机械基础课程教学大纲

《机械基础》课程教学大纲 课程编号 适用专业：机械类专业 学时：128（讲课114：，实验：14）学分：7 执笔者：曾德江编写日期：2004年4月 一、课程的性质和任务 机械基础是机械类各专业的一门重要的专业基础课，为进一步学习专业课程和新的科学技术做准备。 本课程的任务是：使学生掌握常用机械工程材料的性能、用途及选择，初步掌握机械零件毛坯的基础知识；初步掌握分析解决工程实际中简单力学问题的方法；初步掌握对杆件进行强度个刚度计算的方法，并具有一定似的实验能力；掌握常用机构和通用机械零件的基本知识，初步具有分析、选用和设计机械零件及简单机械传动装置的能力。为学习专业课和新的科学技术打好基础，为解决生产实际问题和技术改造工作打好基础。 二、课程内容和要求 模块一机械工程材料（17学时） 第一单元绪论（1学时） 介绍与本课程相关的基本概念，本课程研究的主要内容及新技术的应用。 掌握与本课程相关的基本概念。 第二单元金属材料与热处理基础（10学时） 介绍金属材料的性能、金属学基础、钢的热处理的基本知识。 理解金属材料的性能、金属学相关的基本概念、基本知识，了解铁碳合金状态图的应用，掌握金属材料常用的热处理方法和适用范围。 第三单元钢铁材料（4学时） 介绍工业用钢、工程铸铁的分类、特点及牌号表示。 了解工业用钢、工程铸铁的分类、特点，掌握工业用钢、工程铸铁的牌号表示。 第四单元非铁金属与粉末冶金金属材料（2学时） 介绍非铁金属与粉末冶金金属材料的分类及牌号表示。 了解非铁金属与粉末冶金金属材料的分类、特点及应用。 模块二静力学（16学时） 第五单元静力学基础（5学时） 介绍静力学的基本概念，静力学公理，约束、约束反力与受力图。 掌握静力学的基本概念、基本公理及物体的受力分析与受力图的绘制。

《机械制造基础》课程标准共35页

《机械制造基础》课程标准 一、课程性质、定位与设计思路 （一）课程性质 本课程是机械制造及自动化专业高职学生的一门必修专业基础课，也是一门重要的核心课程，本课程内容是机械制造、机械设备维修与维护、焊接技术、数控加工等职业岗位人员必备的专业技能。本课程是讲授机械加工中用到的相关理论知识、相关机械设备的专业课。通过本课程的学习，使学生掌握机械制造全过程，掌握机械制造的基础知识和基本技能；使学生掌握机械加工的材料特点及其热处理方法；了解机械制造中应用到的公差与配合的知识；了解机械制造中测量技术的应用；熟悉机械加工中使用到的机床；熟悉各种机加工原理与方法，能制定机械加工工艺规程；了解装配工艺，了解现代制造技术的发展趋势。从而达到培养学生对机械制造具有一定的分析和设计加工方案的能力，为学习本专业的后续课程打下必要的知识基础，也为学生顶岗实习及上岗工作，打下必要的机械制造方面的知识基础。 （二）课程定位 通过本课程的学习，主要培养学生对机械零件图纸的进一步解读能力，熟悉机械加工中各机床的加工特点，机械加工中各类型机床使用到的不同结构、材质的刀具，不同

类型和特点的夹具，熟悉各种材料的性能及加工特点，对机械零件能编制简单的加工工艺方案。本课程对学生职业能力培养起主要支撑作用，通过教学过程的组织实施，对学生职业素养养成起明显促进作用，它将前修课程培养的能力进行运用和内化，为后续课程综合能力的培养和今后从事机械制造、机械设计、设备维护与检修、焊接工程、数控技术等相关岗位的工作奠定必要的基础。同时通过对机械加工工艺编制，培养学生分析问题、解决问题的能力。 （三）课程设计思路 本课程是根据高职教育机械制造及自动化专业人才培养目标，通过素质教育、机械制造基础知识学习、机械加工方案的制定与应用，机械设备的操作运用等方面的学习和实操训练，充分体现素质、知识、能力“三位一体”的要求。本课程应用项目任务驱动和项目问题引入来激发学生的学习动机和兴趣，遵循以“校企合作，工学结合”的教学理念设计课程。 1.主要结构 课程教学内容根据高职学生对机械制造理论知识和应用能力的要求，精简学科理论知识，突出理论与实际的“前因后果”关系，按照“感性认识→理性认识→综合利用”对教学内容进行序化，使学生由浅入深，从具备机械制造的基本概念和机械加工初步能力，到掌握机械制造的方案设计和工艺编制的工程应用能力。 2.课程设计理念 （1）贴近生产岗位。以企业需求为基本依据，加强实践性教学，以满足企业岗位对高技能 人才的需求作为课程教学的出发点，使本书内容与相关岗位对从业人员的要求相衔接。 （2）借鉴国内外先进职业教育教学模式，突出项目教学。

哈工大机械制造技术基础大作业

一、零件加工图样

在CA6140机床中,拨叉在变速箱中起到控制齿轮组的移动,改变啮合齿轮对,从而改变传动比实现变速功能。 零件材料采用200HT 灰铸铁,生产工艺简单、可铸性高,但材料脆性大不易磨削。需要加工的部分及加工要求如下: 1、0.0210Φ22+孔,还有与其相连的8M 螺纹孔与Φ8锥销孔; 2、小孔的上端面,大孔的上下两端面; 3、 大头的半圆孔0.40Φ55+; 4、 Φ40上端面,表面粗 5、 糙度为 3.2Ra ,该面与Φ20孔中心线垂直度误差为0.05mm ; 5、0.50Φ73+半圆形上下端面与Φ22孔中心线垂直度误差为0.07mm 。 二、零件加工工艺设计 (一)确定毛坯的制造形式 零件材料为HT200。考虑到零件在机床运行时过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,生产类型为大批生产,故选择铸件毛坯。选用铸件尺寸公差等级CT9级。 (二)工艺初步安排 零件的加工批量以大批量为主,用通用机床加工,工序适当集中,减少工件装夹次数以缩短生产周期、保证其位置精度。 (三)选择基准 基准的选择就是工艺规程设计中的重要工作之一。基准选择得正确合理,可以使加工质量得到保证,生产效率得以提高。 (1)粗基准的选择:以零件的底面为主要的定位粗基准,以两个小头孔外圆表面为辅助粗基准。这样就能限制工件的五个自由度,再加上垂直的一个机械加紧,就可达到完全定位。 (2)精基准的选择:考虑到要保证零件的加工精度与装夹准确方便,依据“基准重合”原则与“基准统一”原则,以粗加工后的底面为主要定位基准,以两个小孔头内圆柱表面为辅助的定位精基准。 (四)制定工艺路线

1、工艺方案分析 此零件加工工艺大致可分为两个:方案一就是先加工完与Φ22mm的孔有垂直度要求的面再加工孔。而方案二恰恰相反,先加工Φ22mm的孔,再以孔的中心线来定位加工完与之有垂直度要求的三个面。方案一装夹次数较少,但在加工Φ22mm的时候最多只能保证一个面与定位面之间的垂直度要求。其她的两个面很难保证。因此,此方案有很大弊端。方案二在加工三个面时都就是用Φ22mm孔的中心线来定位,这样很容易就可以保证其与三个面之间的位置度要求。 2、总体工艺路线: 详细工艺安排: 工序1:以Φ22孔的外表面为基准,扩、精铰Φ22孔; 工序2:以Φ22孔的底面为基准,钻、扩、精铰Φ8锥销孔,攻Φ8螺纹; 工序3:以Φ22孔为基准,粗铣Φ40上端面; 工序4:以Φ22孔为基准,粗铣Φ73上下端面; 工序5:以Φ22孔为基准,镗、精镗Φ55孔; 工序6:铣断Φ73半圆; 工序7:半精铣Φ40上端面; 工序8:半精铣Φ73上、下端面; 工序9:检查,去毛刺。 加工工艺卡片 拨叉加工工艺过程 序号工序内容定位基准机床设备 1 扩、精铰Φ22孔Φ22孔的外表面立式钻床 2 钻Φ8锥销孔Φ22孔的底面立式钻床 3 精铰Φ8锥销孔Φ22孔的底面立式钻床

《机械基础》课程标准

| 《机械基础》课程标准 一、基本信息 课程名称：机械基础 总学时：95 适用对象: _____机械加工专业中专二年级学生 __ 开课学期：第三学期至第四学期 二、编写说明 （一）课程的性质 * 本课程是机械加工专业的专业必修课，让学生联系实践进行理论学习，让学生掌握机械基础知识，同时培养学生的机械分析能力，为这些专业的学生学习后续专业课程提供一个专业基础知识平台。 （二）课程教学目标和基本要求 知识目标： 通过该课程的教学，使学生熟悉机械传动原理、特点；掌握通用机械零件的工作原理、特点、结构及标准；掌握常用机构的工作原理、运动特性；初步具有分析一般机械功能和运动的能力；初步具有使用和维护一般机械的能力；简单了解机械传动及液压传动等内容。 能力目标： （1）通过学习，学生能基本达到在无老师指导的情况下，能独立分析机械的组成、使用维护、简单机械零件的设计； （2）具有分析常用机构运动特性的能力； （3）初步具有简单设计机械及传动装置的能力； ？ （4）具有应用标准、手册、图册等有关技术资料的能力 （5）初步具有把理论计算与结构设计、结构工艺等结合起来解决设计问题的能力 具有机械设计实验技能 （6）具有对常用机构及通用机构零部件进行维护的能力 综合素质： （1）加强学生创新设计能力的培养 （2）培养学生自我学习能力 （3）培养学生使用工具能力 |

（九）实施建议或说明 本课程是专业基础课。 考核形式：闭卷。 评价办法：期中考试占30%，平时成绩占40%（主要考察作业成绩、实践等方面），期末成绩占30%。 三、教学内容纲要 （ 《机械基础》教学内容纲要 绪论 一、教学基本要求 1．掌握机器、机构、机器的组成和运动副的概念 2. 了解机械传动的分类 第一章带传动 一、教学基本要求 1．掌握带传动的组成与原理、V带传动的主要参数、普通V 带的标记 。 2. 了解带传动的类型、同步带传动 3. 理解V带及带轮、普通V带传动的应用特点、V带传动的安装维 护及张紧装置 二、教学内容 第一节带传动的组成、原理和类型 要点： 1. 带传动的组成与原理 2. 机构传动比i 第二节V带传动 、 要点： 1. 普通V带结构 2. 普通V带传动的主要参数 3. 普通V带传动的安装维护及张紧装置 4. 普通V带传动的应用特点 5. 普通V带的标记 第三节同步带传动 要点： # 1. 同步带传动的特点 第二章螺旋传动

机械制造基础课程标准

《机械制造基础》课程标准 、课程性质、定位与设计思路 （一）课程性质 本课程是机械制造及自动化 专业高职学生的一门 必修专业基础课，也是一门重要的核心课 程，本课程内容是机械制造、机械设备维修与维护、焊接技术、数控加工等职业岗位人员必备 的专业技能。本课程是讲授机械加工中用到的相关理论知识、相关机械设备的专业课。通过本 课程的学习，使学生掌握机械制造全过程，掌握机械制造的基础知识和基本技能；使学生掌握 机械加工的材料特点及其热处理方法；了解机械制造中应用到的公差与配合的知识；了解机械 制造中测量技术的应用；熟悉机械加工中使用到的机床；熟悉各种机加工原理与方法，能制定 机械加工工艺规程；了解装配工艺，了解现代制造技术的发展趋势。从而达到培养学生对机械 制造具有一定的分析和设计加工方案的能力，为学习本专业的后续课程打下必要的知识基础, 数控编程与操作、CAD/CAM fe 术机械加工工艺数控加工焊 后续课程 接工艺、技能鉴定 （二）课程定位 通过本课程的学习，主要培养学生对机械零件图纸的进一步解读能力，熟悉机械加工中各 机床的加工特点，机械加工中各类型机床使用到的不同结构、材质的刀具，不同类型和特点的 夹具，熟悉各种材料的性能及加工特点，对机械零件能编制简单的加工工艺方案。本课程对学 生职业能力培养起主要支撑作用，通过教学过程的组织实施，对学生职业素养养成起明显促进 作用，它将前修课程培养的能力进行运用和内化，为后续课程综合能力的培养和今后从事机械 也为学生顶岗实习及上岗工作，打下必要的机械制造方面的知识基础。 机械制图、公差配合与测量技术、金属材料与热处理、金工实习 前导课程 适用专业 机械制造及自动化，焊接技术，数控技术

机械制造基础形成性考核册作业答案

机械制造基础形成性考核册作业答案 1、举例说明生产纲领在生产活动中的作用，说明划分生产类型的规律。 答：产品的年生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。 在计算出零件的生产纲领以后，即可根据生产纲领的大小，确定相应的生产类型。 2、何谓机床夹具?夹具有哪些作用? 答：在机械加工中，为了保证工件加工精度，使之占有确定位置以接受加工或检测的工艺装备统称为机床夹具，简称夹具。 作用：1）保证产品加工精度，稳定产品质量。 2）提高生产效率，降低加工成本。 3）改善工人的劳动条件。 4）扩大机床的工艺范围。 3、机床夹具有哪几个组成部分？各起何作用？ 答：机床夹具大致可以分为6部分。 1）定位部分：用以确定工件在夹具中的正确位置。 2）夹紧元件：用以夹紧工件，确保工件在加工过程中不因外力作用而破坏其定位精 度。 3）导向、对刀元件：用以引导刀具或确定刀具与被加工工件加工表面间正确位置。 4）连接元件：用以确定并固定夹具本身在机床的工作台或主轴上的位置。 5）夹具体：用以连接或固定夹具上各元件使之成为一个整体。 6）其他装置和元件。 4、工件夹紧的基本要求是什么？ 答：1）夹紧既不应破坏工件的定位，又要有足够的夹紧力，同时又不应产生过大的夹紧变形，不允许产生振动和损伤工件表面。 2）夹紧动作迅速，操作方便、安全省力。 3）手动夹紧机构要有可靠的自锁性；机动夹紧装置要统筹考虑其自锁性和稳定的原动力。 4）结构应尽量简单紧凑，工艺性要好。 5、什么叫“六点定位原则”?什么是欠定位?过定位? 答：夹具用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，即用一个支承点限制工件的一个自由度的方法，使工件在夹具中的位置完全确定，这就是六点定位原理。 根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有完全被限制的定位，称为欠定位。 同一个自由度被几个支承点重复限制的情况，称为过定位（也称为重复定位、超定位） 6、什么是粗基准？如何选择粗基准？ 答：采用毛坯上未经加工的表面来定位，这种定位基准称为粗基准。

关于机械设计基础课程的学习体会

合肥学院 Hefei University 论文题目关于机械设计基础课程的学习体会课程名称机械设计基础 指导教师韩成良 系别/班级化工系粉体材料科学与工程（2）班

姓名（学号）周桃磊 1403012003 关于机械设计基础课程的学习体会 作者：周桃磊 合肥学院，化工系，安徽，合肥，230601 摘要：机械设计（machine design），根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。 机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。机械设计的努力目标是：在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的机械，即做出优化设计。优化设计需要综合地考虑许多要求，一般有：最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。这些要求常是互相矛盾的，而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。设计者的任务是按具体情况权衡轻重，统筹兼顾，使设计的机械有最优的综合技术经济效果。过去，设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展，制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。 关键词：机械设计机械工程粉体工程 正文 一：机械设计基础课程学习状况

1.学习意义：机械设计基础课程是粉体材料科学与工程专业的一门重要的专业课，它的任务是使我们掌握常用机构和通用零件的基本理论和基本知识，初步具有这方面的分析、应用、设计能力，并通过必要的基本技能训练，培养我们正确的设计思想和严谨的工作作风，为培养高素质技能型人才奠定基础。 机械设计基础课程是一门用以培养学生机械设计能力的技术基础课，本课程主要研究内容： 1、阐述常用机构的工作原理、运动特性及设计方法。 2、阐述常用零部件的工作原理、结构特点及设计方法。 3、介绍机械系统的设计思路和设计方法。 2.学习方法：（1）学会综合运用知识本课程是一门综合性课程，综合运用本课程和其他课程所学知识解决机械设计问题是本课程的教学目标，也是设计能力的重要标志。 （2）学会知识技能的实际应用本课程又是一门能够应用于工程实际的设计性课程，除完成教学大纲安排的实验、实训、设计训练外，还应注意设计公式的应用条件，公式中系数的选择范围，设计结果的处理，特别是结构设计和工艺性问题。 （3）学会总结归纳本课程的研究对象多，内容繁杂，所以必须对每一个研究对象的基本知识、基本原理、基本设计思路方法进行归纳总结，并与其他研究对象进行比较，掌握其共性与个性，只有这样才能有效提高分析和解决设计问题的能力。 （4）学会创新学习机械设计不仅在于继承，更重要的是应用创新，机械科学产生与发展的历程，就是不断创新的历程。只有学会创新，才能把知识变成分析问题与解决问题的能力。 二：机械设计基础课程内容更新 机械设计基础是高等学校机械类各专业的一门主干技术课，是一门综合性的专业技术基础课。由于它包括的内容广而散，纵横关系复杂，几乎每一章都包括工作原理、类型特点、机构设计或结构设计、参数选择等内容，涉及机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学等多门课程，该课程包含的内容广，主要表现在关系多、门类多、公式多、图形多和表格多等现象。该门课程与工程实际联系紧密，要学

机械工程控制基础考试题完整版01

控制基础 填空题(每空1分，共20分) 1. 线性控制系统最重要的特性是可以应用___叠加__原理，而非线性控制系统则不能。 2．反馈控制系统是根据输入量和__反馈量__的偏差进行调节的控制系统。 3．在单位斜坡输入信号作用下，0型系统的稳态误差e ss =__∞___。 4．当且仅当闭环控制系统特征方程的所有根的实部都是__负数__时，系统是稳定的。 5.方框图中环节的基本连接方式有串联连接、并联连接和__反馈 _连接。 6．线性定常系统的传递函数，是在_ 初始条件为零___时，系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换的比。 7．函数te -at 的拉氏变换为 2 )(1 a s +。 8．线性定常系统在正弦信号输入时，稳态输出与输入的相位移随频率而变化的函数关系称为__相频特性__。 9．积分环节的对数幅频特性曲线是一条直线，直线的斜率为__－20__dB ／dec 。 10．二阶系统的阻尼比ξ为 _ 0_ 时，响应曲线为等幅振荡。 11．在单位斜坡输入信号作用下，Ⅱ型系统的稳态误差e ss =__0__。 12．0型系统对数幅频特性低频段渐近线的斜率为___0___dB/dec ，高度为20lgKp 。

13．单位斜坡函数t 的拉氏变换为 2 1s 。 14. 根据系统输入量变化的规律，控制系统可分为__恒值__控制系统、 ___随动___ 控制系统和程序控制系统。 15. 对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、 __快速性__和准确性。 16. 系统的传递函数完全由系统的结构和参数决定，与__输入量、扰 动量__的形式无关。 17. 决定二阶系统动态性能的两个重要参数是阻尼系数ξ和_无阻尼 自然振荡频率w n 。 18. 设系统的频率特性Ｇ(j ω)=R(ω)+jI(ω),则幅频特性|G(j ω)|= )()(22w I w R +。 19. 分析稳态误差时，将系统分为0型系统、I 型系统、II 型系统…，这是按开环传递函数的__积分__环节数来分类的。 20. 线性系统稳定的充分必要条件是它的特征方程式的所有根均在复平面的___左___部分。 21．ω从0变化到+∞时，惯性环节的频率特性极坐标图在____第四 ____象限，形状为___半___圆。 22. 用频域法分析控制系统时，最常用的典型输入信号是_正弦函数_。 23．二阶衰减振荡系统的阻尼比ξ的范围为10<<ξ。 24．G(s)= 1 +Ts K 的环节称为___惯性__环节。 25．系统输出量的实际值与_输出量的希望值__之间的偏差称为误差。 26．线性控制系统其输出量与输入量间的关系可以用___线性微分__

机械制造基础形成性考核第四次作业答案

1、举例说明生产纲领在生产活动中的作用，说明划分生产类型的规律。 答：产品的年生产纲领是指企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。 在计算出零件的生产纲领以后，即可根据生产纲领的大小，确定相应的生产类型。 2、何谓机床夹具?夹具有哪些作用? 答：在机械加工中，为了保证工件加工精度，使之占有确定位置以接受加工或检测的工艺装备统称为机床夹具，简称夹具。 作用：1）保证产品加工精度，稳定产品质量。 2）提高生产效率，降低加工成本。 3）改善工人的劳动条件。 4）扩大机床的工艺范围。 3、机床夹具有哪几个组成部分？各起何作用？ 答：机床夹具大致可以分为6部分。 1）定位部分：用以确定工件在夹具中的正确位置。 2）夹紧元件：用以夹紧工件，确保工件在加工过程中不因外力作用而破 坏其定位精度。 3）导向、对刀元件：用以引导刀具或确定刀具与被加工工件加工表面间 正确位置。 4）连接元件：用以确定并固定夹具本身在机床的工作台或主轴上的位置。 5）夹具体：用以连接或固定夹具上各元件使之成为一个整体。 6）其他装置和元件。 4、工件夹紧的基本要求是什么？ 答：1）夹紧既不应破坏工件的定位，又要有足够的夹紧力，同时又不应产生过大的夹紧变形，不允许产生振动和损伤工件表面。 2）夹紧动作迅速，操作方便、安全省力。 3）手动夹紧机构要有可靠的自锁性；机动夹紧装置要统筹考虑其自锁性和稳定的原动力。 4）结构应尽量简单紧凑，工艺性要好。 5、什么叫“六点定位原则”?什么是欠定位?过定位? 答：夹具用合理分布的六个支承点限制工件的六个自由度，即用一个支承点限制工件的一个自由度的方法，使工件在夹具中的位置完全确定，这就是六点定位原理。 根据工件的加工要求，应该限制的自由度没有完全被限制的定位，称为欠定位。

机械基础课程设计模板

机械基础课程设计设计说明书 设计题目：仿生水母 机电学院：08-713班 小组成员：2008071315张** 2008071329刘 ** 2008071302高 ** 专业：机械设计制造及其自动化 指导老师：孔凡凯 2010年7月10日 哈尔滨工程大学

设计说明书至少要包含以下部分内容 一、机构运动简图（要求符号规范并标注参数） 二，机构照片（复印件） 三．机构有__________个活动构件。有__________个低副，其中转动副__________个，移动副__________个。有_________个高副，其中齿轮副_________个，蜗杆蜗轮副_________个，凸轮副_________个。有_________个复合铰链，在___________处。有_________个局部自由度，在___________处。有_________个虚约束，在___________处。 四．机构自由度数数目为 F＝ 3n － 2P L － P H ＝ 3×－2×－＝ 五．机构_________个原动件。在___________处用___________驱动，模拟___________的运动；在___________处用___________驱动，模拟___________的运动；在___________处用___________驱动，模拟___________的运动。 六．针对原设计要求，按照实验结果简述机构的有关杆、副是否运动到位、曲柄是否存在、是否实现急回、最小传动角数值、是否有“憋劲”现象。（原设计题无要求的项目可以不涉及） 七．指出在机构中自己有所创新之处。 八．指出机构的不足之处，简述进一步改进的设想。

2015机械制造基础大作业综述

2015年河北建筑工程学院机械制造基础大作业 一、填空题 1. 铸造合金流动性是指__熔融_ 金属本身流动的能力。 2. 铸件在固态收缩阶段若收缩受阻,产生的内应力是铸件产生__变形和___裂纹_的主要原因。 3. 控制铸件凝固的原则有两个，即_顺序__凝固和_同时_凝固。 4. 设计和制造时,应使零件工作时所受__最大正应力___力与流线方向一致, ___最大切应力__力与流线方向垂直。 5. 绘制自由锻锻件图的目的之一是计算坯料的___质量__和__尺寸。 6. 锤上模锻___不能__直接锻出有通孔的锻件; 锻模内壁模锻斜度要__大于__外壁的模锻斜度。 7. 低碳钢焊接热影响区中的___焊缝__区和焊接接头的_熔合区性能最差。 8. 电焊条的选择主要根据被焊金属的___化学成分类型_____和___母材_来选择相应的焊条类别。 9. 切削平面是通过主刀刃上任一点，与切削表面_相切_，并垂直于_基面__的平面。 10. 当外圆车刀刀尖高于工件中心线时，使工作时实际前角_变大__，后角_变小_。 11. 切屑的种类通常分为节状切屑、__带状__切屑和__崩碎__切屑。 12. 切削时,切削热的主要来源是_切屑塑性变形所消耗的功_ 、切屑

与前刀面的磨擦和__工件与后刀面的摩擦功__ 。 13. 刀具磨损过程可分为___磨合_磨损、_稳定__磨损和__剧烈_磨损三个阶段。 14. 同是加工平面，由于采用的铣刀和铣床的不同可分为__端铣_和_周铣。 15. 钻孔时的径向力主要由麻花钻的_两端切削刃长短不一_产生,为减少它的影响,在生产中通常要_使两端的切削刃磨损一致。 16. 拉削加工时，工件必须_夹紧，其进给量由_齿升量_来决定。 17. 铰孔分为机铰和手铰，__手铰_的加工质量较高于__机铰_。 18. 砂轮的硬度是指磨粒_在外力作用下脱落的难易程度_ ，组织是指__模料占模具的容积比率__ 。 19. 按加工原理的不同，齿轮齿形的加工方法可分为__成形法_和_展成法_。 20. W18Cr4V的含碳量是0.7~0.8%，含Cr量是4.0 %，含V量1.0~1.4%。 21.X6132的含义是 x指铣床 6 代表卧式铣床 1代表万能升降系统 32指最大铣削直径为320毫米。22.积屑瘤的存在可代替切削刃进行切削，对切削刃有一定的保护性，还可增大刀具的实际工作前角，对粗加工的切削过程有利。 23.切削层参数主要有切削层公称横截面积 AD 、切削层公称宽度bD 、切削层公称厚度hD 。

机械工程控制基础大作业(1)

机械工程控制基础大作 业(1)

悬架是汽车的车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的一切传力连接装置的总称，其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并减少由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。 1.悬架系统的数学模型 (1) 从研究车辆行驶平顺性的目的出发，建立图1所示的数学模 型。在此主要考虑对行驶平顺性影响最大的垂直震动。 建立方程 )x ()(x m 21211122x c x x k x m -+-+=

传递函数 k cs k cs s m s x s + + + + = 2 2 2 1 1 s m ) ( ) ( x 悬架系统传递函数框图 (2) ) ( ) ( )s( 2 1 c b 2 1 2 2 2 1 b 2 1 K cs s m K K K K K cs s m K cs s m K K K K G b + + + + + + + = 2.利用Matlab对悬架系统进行分析

2.1利用Matlab分析时间响应 (1)当Kb分别为5、10、20时，系统在单位阶跃输入作用下的响应的程序和图像 t = [0:0.01:10]; nG=[0.5 1 10];dG=[4 5 20]; G1=tf(nG,dG); nG=[1 2 20];dG=[5 9 40]; G2=tf(nG,dG); nG=[2 4 40];dG=[6 17 80]; G3=tf(nG,dG); [y1,T]=impulse(G1,t);[y1a,T]=step(G1,t); [y2,T]=impulse(G2,t);[y2a,T]=step(G2,t); [y3,T]=impulse(G3,t);[y3a,T]=step(G3,t); subplot(121),plot(T,y1,'--',T,y2,'-',T,y3,'-') legend('kb=5','kb=10','kb=20') xlabel('t(sec)'),ylabel('x(t)');grid on; subplot(122),plot(T,y1a,'--',T,y2a,'-',T,y3a,'-') legend('kb=5','kb=10','kb=20') xlabel('t(sec)'),ylabel('x(t)');grid on;