机械设计课程设计计算说明书
设计题目：带式输送机传动装置设计者：王行洲
学号： 02009227
指导教师：王鸿翔
东南大学
机械工程学院
前言
机械设计课程设计是高等工业学校多数专业第一次全面的机械设计训练，是机械设计课的最后一个重要教育环节，其目的是：（1）培养学生综合运用机械设计及相关课程知识解决机械工程问题的能力，并使所学知识得到巩固和发展；
（2）学习机械设计的一般方法和步骤；
（3）进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图（其中包括计算机辅助设计）和学习使用设计资料、手册、标准和规范。
此外，机械设计课程设计还为专业课设计和毕业设计奠定了基础。
此书是我在完成此次课程设计之后对整个设计计算过程的整理总结，主要包括整个设计的主要计算及简要说明，对于必要的地方，还有相关简图说明。对于一些需要的地方，还包括一些技术说明，例如在装配和拆卸过程中的注意事项；传动零件和滚动抽成的润滑方式及润滑剂的选择。使我们图纸设计的理论依据。
当然，由于我们是第一次进行机械设计，还有很多考虑不到或不周的地方，有很多零件尺寸材料选择的时候考虑不周全，希望老师在审阅时予以指正。
目录
一、设计任务 (4)
二、选择电动机 (5)
三、计算、分配传动比 (5)
四、运动参数计算 (6)
五、各级传动零件的设计计算 (7)
1选定齿轮材料、热处理及精度 (7)
2高速级斜齿圆柱齿轮设计计算 (7)
3低速级直齿圆柱齿轮设计计算 (14)
六、轴的设计及其校核……………………………………^17
七、轴承校核 (20)
八、键联接的选择和计算 (22)
九、联轴器的选择 (23)
十、箱体及减速器附件说明 (24)
十一、润滑密封设计 (25)
十二、小结 (26)
参考文献 (27)
设计任务书
带式运输机双级圆柱齿轮减速器设计
设计图例：
1—电动机 2—V带传动 3—双级圆柱齿轮减速器
4—联轴器 5—卷筒 6—运输带
设计要求：
1．设计用于带式运输机的传动装置
2．连续单向运转，载荷较平稳，空载起动，运输带允许误差为5% 3．使用期限为10年，小批量生产，两班制工作
设计基本参数：
数据组编号10
输送带有效拉力/N 3200 运输带工作速度m/s)
v0.5
/(
滚筒直径mm
D500
/
设计任务:
1．完成装配图1张（A0），零件图（齿轮和低速轴）2张（A3）。
2．编写设计说明书。
项目－内容设计计算依据和过程计算结果二、选择电动机
1、选择
2、计算电动机容量
三、计算、分配传动比
1、滚筒转速
2、总传动比
3、分配传动比Y型三相异步电动机，电动机额定电压380伏，闭式。
查手册取机械效率：
V带传动效率
1
η=0.96，滚动轴承效率
2
η=0.99，闭式齿轮传动效
率
3
η=0.97，联轴器效率
4
η=0.99，传动滚筒效率：
5
0.96
η=
（其中，各机械效率值分别对应依次为闭式齿轮传动6级精度，
滚子轴承，齿轮联轴器）
传动装置效率：
42
12345
42
0.960.990.970.990.960.825
ηηηηηη
=
=????=
滚动轴工作转速：
min
098
.
19
500
5.0
60000
60000
r
D
v
n
w
=
?
?
=
=
π
π
工作机所需功率：
w
P=
1000
Fv
电动机所需功率：
d
P=
η
Pw
=
825
.0
5.0
3200?
=1.94KW
滚筒转速：
min
098
.
19
500
5.0
60000
60000
r
D
v
n
w
=
?
?
=
=
π
π
总传动比：22
.
49
098
.
19
940
=
=
=
w
m
a n
n
i
分配传动比：取3
01
=
i
减速器的传动比：41
.
16
3
22
.
49
01
=
=
=
i
i
i a
取两级圆柱齿轮减速器的传动比：
62
.4
41
.
16
3.1
3.1
12
=
?
=
=i
i
则低速级的传动比：55
.3
62
.4
41
.
16
12
23
=
=
=
i
i
i
查手册取Y112M—6型三
相异步电动机
额定功率2.2kw
满载时，转速为940r/min；
效率为77.5.0%；功率因
数为0.74；电机机的轴径
为009.0
004
.0
28+
-
；轴的中心高为
1120
5.0
-
；2.2
=
启
额
T
T
。
55
.3
62
.4
23
12
=
=
i
i
四、运动参数计算
0轴（电动机轴）
KW P P D 94.10==
min 9400r n n m ==
m N m N n P T ?=??
==71.19940
94.195509550
00 1轴（高速轴）：
8624.196.094.1101=?==ηP P KW
min 33.3133
94001
01r i n n ==
=
m
N m N n P T ?=
??
==76.5633
.3138624.195509550
1
11
2轴（中间轴）：
KW
P P P 788.197.099.08624.13211212=??===ηηη
min 82.6762
.433.31312
12r i n n ===
m
N m N n P T ?=
??
==77.25182
.67788.195509550
2
22
3轴（低速轴）：
KW
P P P 717.197.099.0788.13222323=??===ηηη
104.1955
.382.6723
23===
i n n
m
N m N n P T ?=
??
==32.858104
.19717.195509550
3
33
4轴（滚筒轴）：
五、各级传动零件的设计计算
1、选定齿轮材料、热处理及精度(1)齿轮材料及热处理
(2)齿轮精度
2、高速级斜齿圆柱齿轮设计计算1、初步设计齿轮传动的主要尺寸
(1) 计算小齿轮传递的转矩
(2)确定齿数
Kw
Kw
P
P
P
683
.1
99
.0
99
.0
717
.1
4
2
3
34
3
4
=
?
?
=
=
=η
η
η
104
.
19
13
3
4
=
=
=n
n
n
m
N
m
N
n
P
T
?
=
?
?
=
=
32
.
841
104
.
19
683
.1
9550
9550
4
4
4
高速级大小齿轮均选用硬齿面渐开线斜齿轮
低速级大小齿轮均选用硬齿面渐开线直齿轮
高速级大齿轮（整锻结构）材料为20CrMnTi，调
质，表面淬火，硬度为48~55HRC；小齿轮材料
为20CrMnT i，碳氮共渗，表面硬度为57~63HRC，
有效硬化层深0.5~0.9mm。
低速级大齿轮材料为45钢，调质处理，硬度为
286~299HB；小齿轮材料为40Cr，调质处理，硬
度为241~286HB。
根据图9.55和图9.58，
lim lim
lim lim
1500M Pa,
500M Pa
H H
F F
σσ
σσ
==
==
大小
大小
齿面最终成形工艺为磨齿。
按GB/T10095-1988，6级，齿面粗糙度
m
R
a
μ
8.0
=，齿根喷丸强化，装配后齿面接触率
为70%。
m
N
m
N
n
P
T
?
=
?
?
=
=
76
.
56
33
.
313
8624
.1
9550
9550
1
1
1
106
23
1
12
2
1
=
?
=
=z
i
z
z，
传动比误差6087
.4
23
106
1
2=
=
=
z
z
i
%
24
.0
%
100
62
.4
6087
.4
62
.4
=
?
-
=
?i，
允许
Kw
P
Kw
P
Kw
P
Kw
P
r
n
r
n
r
n
r
n
683
.1
717
.1
788
.1
8624
.1
min
104
.
19
min
104
.
19
min
82
.
67
min
33
.
313
4
3
2
1
4
3
2
1
=
=
=
=
=
=
=
=
Kw
P
Kw
P
Kw
P
Kw
P
666
.1
'
700
.1
'
770
.1
'
844
.1
'
4
3
2
1
=
=
=
=
106
23
2
1
=
=
z
z
(3) 初选齿宽系数d φ (4) 初选螺旋角
(5) 载荷系数K
(6) 齿形系数Fa Y 和应力修正系数Sa Y
(7) 重合度系数εY
非对称布置，d φ=1.2 初定螺旋角12β=
使用系数A K 表9.11查得A K =1.0 动载荷系数V K 估计齿轮圆周速度0.5m/s 查得（图9.44）V K =1.03
齿向载荷分布系数βF K 预估齿宽b=40mm ，由表9.13查得βH K =1.84，初取b/h=12，再由图9.46查得βF K =1.75 齿间载荷分配系数αF K 由表9.12查得αH K =αF K =1.1 载荷系数K
K=A K V K αF K βF K =98.175.11.103.10.1=???
当量齿数 57.2412cos 23cos 3
3
11==
=
βz z v
26.11312
cos 106cos 3322===
β
z z v
由图9.53查得：1Fa Y =2.65，2Fa Y =2.15 由图9.54查得：1Sa Y =1.58，2Sa Y =1.8
端面重合度近似为
(8) 螺旋角系数
(9) 弯曲许用应力
67
.1
12
cos
106
1
23
1
2.3
88
.1
cos
1
1
2.3
88
.1
2
1
=
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
+
?
-
=
?
?
?
?
?
?
?
??
?
?
?
?
+
?
-
=
β
ε
z
z
a
tan tan20
arctan arctan20.41031
cos cos12
n
t
α
α
β
??
??
===
?
?
????
()
()
arctan tan cos
arctan tan12cos20.4103111.26652
b t
ββα
=?
=?=
则重合度系数为
682
.0
cos
75
.0
25
.0
2
=
+
=
a
b
Y
ε
β
ε
轴向重合度
867
.1
tan
sin
1=
=
=β
π
φ
π
β
ε
β
z
m
b
d
n
8133
.0
120
1=
-
=
β
ε
β
β
Y
安全系数由表9.15查得 1.25
F
S=（按1%失效概
率考虑）
小齿轮应力循环次数
8
1
1
10
0.9
16
300
10
1
33
.
313
60
60
?
=
?
?
?
?
?
=
=
n
kt
n
N
大齿轮应力循环次数
8
2
2
10
95
.1
16
300
10
1
82
.
67
60
60
?
=
?
?
?
?
?
=
=
n
kt
n
N
由图9.59查得寿命系数
86
.0
1
=
N
Y，9.0
2
=
N
Y
实验齿轮应力修正系数0.2
=
ST
Y，
由图9.60预取尺寸系数1
=
X
Y
许用弯曲应力
682
.0
=
ε
Y
813
.0
=
β
Y
(10) 计算模数
(11) 初算主要尺寸
MPa
S
Y
Y
Y
MPa
S
Y
Y
Y
F
X
ST
N
F
FP
F
X
ST
N
F
FP
720
25
.1
1
2
9.0
500
688
25
.1
1
2
86
.0
500
2
lim
1
lim
2
1
=
?
?
?
=
=
=
?
?
?
=
=
σ
σ
σ
σ
1
1
1
FP
Sa
Fa
Y
Y
σ
=006086
.0
688
58
.1
65
.2
=
?
2
2
2
FP
Sa
Fa
Y
Y
σ
=005375
.0
720
8.1
15
.2
=
?
比较
1
1
FP
Saq
Fa
Y
Y
σ
与
2
2
2
FP
Sa
Fa
Y
Y
σ
，
取
FP
Sa
Fa
Y
Y
σ
=
1
1
1
FP
Sa
Fa
Y
Y
σ
=0.006086
mm
Y
Y
Y
Y
z
KT
m
FP
Sa
Fa
d
n
17
.1
12
cos
813
.0
682
.0
006086
.0
23
2.1
56760
98
.1
2
cos
2
3
2
2
3
2
2
1
1
1
=
?
?
?
?
?
?
?
=
?
≥
β
σ
φβ
ε
为防止过载时齿轮折断，取5.1
=
n
m
初算中心距
()()
mm
z
z
m
a n91
.
98
12
cos
2
106
23
5.1
cos
2
2
1=
?
+
?
=
+
=
β
取a=99mm
修正螺旋角
()
()
239
.
12
99
2
106
23
5.1
arccos
2
arccos2
1
=
?
+
?
=
+
=
a
z
z
m
n
β
分度圆直径
按标准取
5.1
=
n
m
(12) 验算载荷系数
2、校核齿面接触疲劳强度(1)确定载荷系数K
(2)确定各系数
mm
z
m
d n3.
35
239
.
12
cos
23
5.1
cos
1
1
=
?
=
=
β
mm
z
m
d n7.
162
239
.
12
cos
106
5.1
cos
2
2
=
?
=
=
β
齿宽mm
d
b
d
36
.
42
3.
35
2.1
1
=
?
=
=φ
取mm
b
mm
b42
;
48
2
1
=
=
齿宽系数20
.1
3.
35
42
1
=
=
=
d
b
d
φ
圆周速度
s
m
n
d
v579
.0
60000
33
.
313
3.
35
60000
1
1=
?
?
=
=
π
π
由图9.44查得 1.03
v
K=
按mm
b
d
42
;2.1=
=
φ，由表9.13查得
84
.1
=
β
H
K
b/h=44
.
12
)5.1
25
.2
/(
42
)
25
.2(=
?
=
n
m
b
由图9.46查得75
.1
=
β
F
K，
又0.1
=
A
K和1.1
=
=
α
αF
H
K
K不变，则
K=98
.1
75
.1
1.1
03
.1
0.1=
?
?
?
故不需要校核大小齿轮齿根弯曲疲劳强度（这里
我们不妨校核一下）：
1
341
.0
813
.0
682
.0
006086
.0
5.1
3.
35
42
56760
2
98
.1
<
=
?
?
?
?
?
?
?
=
=
β
ε
σ
σ
Y
Y
Y
Y
bm
KF
Sa
Fa
n
t
FP
F
故安全。
其中，
A
K=1.0，
V
K=1.03，
α
H
K=1.1，
β
H
K=1.75
K=
A
K
V
K
α
H
K
β
H
K
=98
.1
75
.1
1.1
03
.1
0.1=
?
?
?
mm
b
mm
d
mm
d
mm
a
88
.
41
7.
162
3.
35
239
.
12
99
2
1
=
=
=
=
=
β
取
mm
b
mm
b
48
42
2
1
=
=
(3)许用接触应力
(4)校核齿面接触强度材料弹性系数
E
Z，
由表9.14查得
E
Z=189.8MPa
节点区域系数
H
Z，由图9.48查得
H
Z=2.45
重合度系数
ε
Z，由图9.49查得
ε
Z=0.825
螺旋角系数
β
Z
988
.0
239
.
12
cos
cos=
=
=
β
β
Z
试验齿轮的齿面接触疲劳极限
MPa
H
H
1500
2
lim
1
lim
=
=σ
σ
寿命系数
N
Z，由图9.56查得88
.0
1
=
N
Z，
92
.0
2
=
N
Z
工作硬化系数1
=
W
Z
尺寸系数
X
Z，由图9.57查得1
=
X
Z
安全系数
H
S，由表9.15查得 1.05
H
S=
则许用接触应力
MPa
S
Z
Z
Z
H
X
W
N
H
HP
1257
05
.1
1
1
88
.0
1500
1
lim
1
=
?
?
?
=
=
σ
σ
MPa
S
Z
Z
Z
H
X
W
N
H
HP
1314
05
.1
1
1
92
.0
1500
2
lim
2
=
?
?
?
=
=
σ
σ
取MPa
HP
HP
1257
1
=
=σ
σ
Mp
HP
HP
1257
1
=
=σ
σ
3、 计算几何尺寸
MPa
Mp u
u bd KF Z Z Z Z HP t H E H 125734.86662
.4)162.4(3
.354256760298.1988.0825.045.28.1891
2
1=<=+?
????
???=+?=σσβ
ε
满足齿面接触强度
标准中心距 ()()
mm z z m a n 99239
.12cos 2106235.1cos 221=?+?=
+=
β
螺旋角 ()()
239
.1299
2106
235.1arccos
2arccos
21=?+?=+=a
z z m n β
分度圆直径 mm z m d n 3.35239.12cos 235.1cos 11=?=
=
β，
mm z m d n 7.162239
.12cos 1065.1cos 22=?=
=
β
啮合角
20=α 齿顶高
5
.15.11cos cos )00(**=?=
?
=-+=β
βn an
t at
a m h m h h
齿根高
875
.15.1)25.01(cos )cos cos ()0(***
*
=?+=?
+=-+=β
ββn t
an
t t at f m c h
m c h h
齿顶圆直径
mm
h d d a a 3.385.123.35211=?+=+=
取 mm a 99=
mm
d
mm d mm d mm d a mm d mm d f f a a 95.15855.317.1653.3820
239
.127.1623.352
12121========
α
3、低速级直齿圆柱齿轮设计计算1、初步设计齿轮传动的主要尺寸(1) 计算小齿轮传递的转矩
(2) 确定齿数
(3) 初选齿宽系数
d
φ
(4) 载荷系数K
mm
h
d
d
a
a
7.
165
5.1
2
7.
162
2
2
2
=
?
+
=
+
=
齿根圆直径
mm
h
d
d
f
f
55
.
31
875
.1
2
3.
35
2
1
1
=
?
-
=
-
=
mm
h
d
d
f
f
95
.
158
875
.1
2
7.
162
2
2
2
=
?
-
=
-
=
m
N
m
N
n
P
T
?
=
?
?
=
=
77
.
251
82
.
67
788
.1
9550
9550
2
2
2
82
;
23
2
1
=
=z
z
传动比误差
565
.3
23
82
1
2=
=
=
z
z
i
%
42
.0
%
100
55
.3
55
.3
565
.3
=
?
-
=
?i，
允许
非对称布置，由表9.16查得
d
φ=1.2
使用系数
A
K表9.11查得
A
K=1.0
动载荷系数
V
K估计齿轮圆周速度v=0.5m/s
由图9.44查得
V
K=1.01
齿向载荷分布系数
β
F
K预估齿宽b=80mm，
()
81
.1
00033
.0
6.0
1
26
.0
09
.12
2
=
+
+
+
=b
K
d
d
H
φ
φ
β
查机械设计手册得
初取b/h=6，再由图9.46查得
β
F
K=1.60
齿间载荷分配系数
α
F
K，由表9.12查得α
H
K=
α
F
K=1.0
载荷系数K
82
23
2
1
=
=
z
z
(5) 齿形系数Fa Y 和应力修正系数Sa Y (6) 重合度系数εY
(7) 弯曲许用应力
K=A K V K αF K βF K =78.160.11.101.10.1=???
由图9.53查得：1Fa Y =2.72，2Fa Y =2.22 由图9.54查得：1Sa Y =1.57，2Sa Y =1.77
重合度为
70
.1821231
2.388.1112.388.121=??
? ??+?-=?
???
??+?-=z z a ε
则重合度系数为
69.070
.175.025.075
.025.0=+
=+
=α
εεY
安全系数由表9.15查得25.1=F S （按1%失效概率考虑）
小齿轮应力循环次数
8
1110
95.11630010182.676060?=?????==n kt n N
大齿轮应力循环次数
7
2110
47.51630010104.196060?=????==h kt n N
由图9.59查得寿命系数10.90N Y =，95.02=N Y 实验齿轮应力修正系数0.2=ST Y ， 由图9.60预取尺寸系数1=X Y 许用弯曲应力
Mp
S Y Y Y F
X
ST N F FP 72025
.11
290.05001lim 1
=???=
=
σσ
69.0=εY
(8) 计算模数
(9) 计算主要尺寸
MPa
S
Y
Y
Y
F
X
ST
N
F
FP
760
25
.1
1
2
95
.0
500
2
lim
2
=
?
?
?
=
=
σ
σ
1
1
1
FP
Sa
Fa
Y
Y
σ
=00593
.0
720
57
.1
72
.2
=
?
2
2
2
FP
Sa
Fa
Y
Y
σ
=00510
.0
760
78
.1
18
.2
=
?
比较
1
1
1
FP
Sa
Fa
Y
Y
σ
与
2
2
2
FP
Sa
Fa
Y
Y
σ
，
取
FP
Sa
Fa
Y
Y
σ
=
1
1
1
FP
Sa
Fa
Y
Y
σ
=0.00593
mm
Y
Y
Y
Y
z
KT
m
FP
Sa
Fa
d
n
79
.1
1
688
.0
00593
.0
23
2.1
251770
78
.1
2
2
3
2
3
2
1
2
1
=
?
?
?
?
?
?
=
?
≥
β
ε
σ
φ
分度圆直径mm
mz
d5.
57
23
5.2
1
1
=
?
=
=
mm
mz
d205
82
5.2
2
2
=
?
=
=
齿宽mm
d
b
d
69
5.
57
2.1
1
=
?
=
=φ
齿宽系数2.1
5.
57
69
1
2=
=
=
d
b
d
φ
标准中心距mm
d
d
a25
.
131
2
2
1=
+
=
啮合角
20
=
α
齿顶圆直径
mm
m
mz
d
a
5.
62
5.2
2
23
5.2
2
1
1
=
?
+
?
=
+
=
mm
m
mz
d
a
210
5.2
2
82
5.2
2
2
2
=
?
+
?
=
+
=
按标准
取m=2.5mm
取
69
75
2
1
=
=
b
b
六、带轮的计算齿根圆直径
mm
m
mz
d
f
25
.
51
5.2
5.2
23
5.2
5.2
1
1
=
?
-
?
=
-
=
mm
m
mz
d
f
75
.
198
5.2
5.2
82
5.2
5.2
2
2
=
?
-
?
=
-
=
确定计算功率
C
P
由表11.3查的工作情况系数2.1
=
A
K,故
Kw
KW
P
K
P
A
c
328
.2
94
.1
2.1=
?
=
=
选择带型号，根据Kw
P
c
328
.2
=，
min
1430
1
r
n=，由图11.11查的初步选用A型
带。
选取带轮基准直径
2
1a
a
d
d、
由表11.4选取小带轮基准直径mm
d
a
150
1
=，设
滑动率%
2
=
ε，由式（11.10）得
()mm
d
i
d
a
a
441
150
98
.0
3
1
1
2
=
?
?
=
-
=ε，由表
11.4取直径系列mm
d
a
450
2
=。
验算速度v
s
m
n
d
v a36
.7
60000
940
150
1000
60
1
1=
?
?
=
?
=
π
π
在速度范围内，带速合适。
确定中心距a和带的基准长度
d
L
在()()2
1
2
1
2
7.0
a
a
a
a
d
d
a
d
d+
≤
≤
+范围，初选
中心距mm
a800
=，由式11.18得带长
()
()
()
mm
mm
a
d
d
d
d
c
L a
a
a
a
d
6.
2570
800
4
)
150
450
(
450
150
2
800
2
4
2
2
2
2
1
2
2
1
=
?
?
?
?
?
?
?
-
+
+
+
?
=
-
+
+
+
=
π
π
查图11.10,选取A型带的标准基准长度
mm
d
mm
d
mm
d
mm
d
mm
a
mm
d
mm
d
f
f
a
a
75
.
198
25
.
51
210
5.
62
20
25
.
131
205
5.
57
2
1
2
1
2
1
=
=
=
=
=
?
=
=
=
七、轴的设计
1、轴Ⅰ的设计
mm
L
d
2500
=，由式11.19可得实际中心距为
()()
[]() mm
d
d
d
d
L
d
d
L
a
a
a
a
a
d
a
a
d
764
8
8
2
22
2
1
2
2
1
2
1
=
-
-
+
-
+
+
-
=
π
π
取mm
a764
=。
验算小带轮包角
1
α
5.
157
3.
57
1801
2
1
=
?
-
-
=
a
d
d
a
a
α>
120
包角合适。
由表11.6查得对于小轮基准直径为150mm的A
型普通V带，其单根基本额定功率为
2.54Kw>2.328Kw，故只需要一根A型皮带。
确定初拉力
F
由式11.23单根普通V带的初拉力
N
qv
K
zv
P
F
a
c28
.
184
1
5.2
5002
=
+
?
?
?
?
?
?
-
=
计算带轮所受压力
Q
F
由式11.24得
N
zF
F
Q
48
.
361
2
sin
21
=
=
α
选择轴材料为45钢、调质处理，硬度为
217~255HBS。由表19.1查得对称循环弯曲
许用应力[]MPa
180
1
=
-
σ。
据式19.3取0
=
β，由表19.3选参数A=110，得：
mm
n
P
A
d93
.
19
33
.
313
8624
.1
1103
3
1
1
min
1
=
?
=
=
因为轴端开键槽，会削弱轴的强度，故取轴的直
径为20mm
根据轴上的齿轮、轴承、轴承盖、圆盘等零件的
装配方向、顺序和相互关系，周上零件的布置方
案如下：
根据轴的受力，选取7005C角接触球轴承，其尺
寸B
D
d?
?为mm
mm
mm12
47
25?
?，与其配
2、轴Ⅱ的设计
3轴Ⅲ的设计(1)、选材合轴段的轴径为30mm，左端轴承采用阶梯套筒轴向定位，由手册确定轴肩的直径为30mm，右端采用轴肩作轴向定位。
按轴径选用平键见面尺寸66
b h mm mm
?=?，键长为63mm(GB/T 1096-2003)
取轴端倒角为245
??，按规定确定各轴肩的圆角半径，键槽位于同一轴线上，按弯扭合成校核轴的强度，合格。
选择轴材料为45钢、调质处理，硬度为217~255HBS。由表19.1查得对称循环弯曲
许用应力[]MPa
180
1
=
-
σ。据式19.3取0
=
β，由表19.3选参数A=110，得：
mm
n
P
A
d74
.
32
82
.
67
788
.1
1103
3
2
2
min
1
=
?
=
=
因为轴端不需开键槽，考虑到后续键的强度校核，这里将细端轴径取为45mm
根据轴上的齿轮、轴承、轴承盖、圆盘等零件的装配方向、顺序和相互关系，周上零件的布置方案如下：
根据轴的受力，选取7209C角接触球轴承，其尺寸B
D
d?
?为mm
mm
mm19
85
45?
?，与其配合轴段的轴径为45mm，左端轴承采用轴套作轴向定位，右端采用轴承盖作轴向定位。此轴段左端为一直径为62.5mm,宽为75mm的直齿轮轴。取斜齿轮安装段直径50mm，配合为H7/r6，配合段长应比齿轮宽略短，取48mm，齿轮的右端采用轴套定位，轴套的高度0.07
h d
>
用于周向定位大斜齿轮采用的平键尺寸为mm
mm10
16?，mm
l36
=取轴端倒角为
45
2?，按规定确定各轴肩的圆角半径，键槽位于同一轴线上，按弯扭合成校核轴的强度，合格。许用应力[]MPa
180
1
=
-
σ。据式19.3取0
=
β，由表19.3选参数A=110，得：
mm
n
P
A
d27
.
49
104
.
19
717
.1
1103
3
3
3
min
3
=
?
=
=
因为轴端开键槽，会削弱轴的强度，故取轴的直径为50mm
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
《港口规划与布置》课程设计计算说明书 交通学院港航系 二○一三年八月
目录 1设计基础资料 (3) 2 1.1 港口状况及发展规 划 (3) 3 1.2 设计船 型 (3) 4 1.3 装卸工艺及装卸能 力 (3) 5 1.4 港处自然条 件 (3) 6 1.5 施工能
力 (3) 7 1.6 主要投资项目单 价 (4) 8 1.7 其他经济参数假 设 (4) 9港口规模 (5) 9.1件杂货码头最优泊位 数······························ ······························· (6) 9.2散货码头最优泊位 数······························ ·······························
(6) 9.3泊位年通过能力验 算······························ ······························· (6) 10港口总体布置 (8) 10.1港口水域布 置······························ ······························· (8) 10.1.1码头布 置···························· ····························· (8) 10.1.1.1码头顶高 程·························· ··························· (8) 10.1.1.2码头前沿水深（底高
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
燕山大学 机械设计课程设计说明书题目：带式输送机传动装置 学院（系）：机械工程学院 年级专业： 09级机械设计及理论 学号： 0901******** 学生姓名：乔旋 指导教师：许立忠 教师职称：教授
目录 一、设计任务书.................................................................. 二、传动方案分析................................... .......................... 三、电动机的选择和参数计算........................................ 四、传动零件的设计计算................................................. 五、轴的设计...................................................................... 六、键的选择校核............................................................ 七、轴承的校核................................................................... 八、联轴器的选择及校核................................................ 九、密封与润滑的选择.................................................... 十、减速器附件及说明................................................... 十一、装配三维图........................................................ 十二、设计小结............................................................. 参考资料...................................................................
齐鲁工业大学 课程设计大纲 学院名称机械与汽车工程学院课程名称计算机控制技术开课教研室机械电子工程系 指导老师张志秀 姓名韩高升
一、序言 （1）换热站发展的背景 从能源节约、环保要求、政府政策等几方面考虑，目前许多城市都采用了集中供热，拆除了许多小供热锅炉；集中供热锅炉将热源送往各片区的换热站，再由换热站把热量送往千家万户。 （2）换热站主要工艺 换热站设备一般包括2台换热器、3循环泵、一用一备式变频恒压补水系统及水处理设备；锅炉房热水经一网循环把热量送入换热站，站内隔离式换热器将热量传递给二网循环送往用户；换热站自动化控制系统主要监控一网、二网进、出水的温度、压力、流量和循环泵、补水泵的状态、启停控制、转速、故障以及电量等参数； （3）换热站控制系统硬件构成 压力变送器、热电阻、流量计、液位变送器、数采模块、隔离配电模块、嵌入式触摸屏、MCGS嵌入版软件 （4） MCGS嵌入版软件功能特点 ☆容量小：整个系统最低配置只需要极小的存贮空间，可以方便的使用DOC等存贮设备； ☆速度快：系统的时间控制精度高，可以方便地完成各种高速采集系统，满足实时控制系统要求；
☆成本低：使用嵌入式计算机，大大降低设备成本； ☆真正嵌入：运行于嵌入式实时多任务操作系统； ☆稳定性高：无风扇，内置看门狗，上电重启时间短，可在各种恶劣环境下稳定长时间运行； ☆功能强大：提供中断处理，定时扫描精度可达到毫秒级，提供对计算机串口，内存，端口的访问。并可以根据需要灵活组态； ☆通讯方便：内置串行通讯功能、以太网通讯功能、GPRS通讯功能、Web浏览功能和Modem远程诊断功能，可以方便地实现与各种设备进行数据交换、远程采集和Web浏览； ☆操作简便：MCGS嵌入版采用的组态环境，继承了MCGS通用版与网络版简单易学的优点，组态操作既简单直观，又灵活多变； ☆支持多种设备：提供了所有常用的硬件设备的驱动； 二、换热站自动化控制系统 控制系统总体
（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。
电路实验 实验报告 第二次实验 实验名称：弱电实验 院系：信息科学与工程学院专业：信息工程姓名：学号： 实验时间：年月日
实验一：PocketLab的使用、电子元器件特性测试和基尔霍夫定理 一、仿真实验 1.电容伏安特性 实验电路： 图1-1 电容伏安特性实验电路 波形图：
图1-2 电容电压电流波形图 思考题： 请根据测试波形，读取电容上电压，电流摆幅，验证电容的伏安特性表达式。 解：()()mV wt wt U C cos 164cos 164-=+=π， ()mV wt wt U R sin 10002cos 1000=??? ? ? -=π，us T 500=； ()mA wt R U I I R R C sin 213.0== =∴，ππ40002==T w ； 而()mA wt dt du C C sin 206.0= dt du C I C C ≈?且误差较小，即可验证电容的伏安特性表达式。 2.电感伏安特性 实验电路： 图1-3 电感伏安特性实验电路 波形图：
图1-4 电感电压电流波形图 思考题： 1.比较图1-2和1-4，理解电感、电容上电压电流之间的相位关系。对于电感而言，电压相位 超前 （超前or 滞后）电流相位；对于电容而言，电压相位 滞后 （超前or 滞后）电流相位。 2.请根据测试波形，读取电感上电压、电流摆幅，验证电感的伏安特性表达式。 解：()mV wt U L cos 8.2=， ()mV wt wt U R sin 10002cos 1000=?? ? ?? -=π，us T 500=； ()mA wt R U I I R R L sin 213.0===∴，ππ 40002==T w ； 而()mV wt dt di L L cos 7.2= dt di L U L L ≈?且误差较小，即可验证电感的伏安特性表达式。 二、硬件实验 1.恒压源特性验证 表1-1 不同电阻负载时电压源输出电压 2.电容的伏安特性测量
机械设计课程设计说明书格式 论文统一用Ａ４打印纸书写(不允许用铅笔书写文字) 封面格式：教务处统一印制格式 扉页：装订设计任务书 目录页：书写目录 说明书装订顺序：封面+设计任务书+目录+正文+成绩评定表资料袋上的相关部分都要填写，资料袋底部写学号。 目录 1. 设计任务------------------------------------------------------1 2. 传动方案分析-----------------------------------------------页码 3. 电动机的选择计算-------------------------------------------页码 4. 传动装置的运动和动力参数的选择和计算-----------------------页码 5. 传动零件的设计计算-----------------------------------------页码5.1 高速级齿轮传动设计计算-------------------------------------页码 5.2 低速级齿轮传动设计计算-------------------------------------页码 6. 轴的设计计算-----------------------------------------------页码 7. 键连接的选择及计算-----------------------------------------页码 8. 滚动轴承的选择及计算---------------------------------------页码 9. 联轴器的选择-----------------------------------------------页码 10. 润滑与密封-------------------------------------------------页码 11. 箱体及附件的结构设计和选择---------------------------------页码 12. 设计小结---------------------------------------------------页码 13. 参考资料---------------------------------------------------页码
河北建筑工程学院 毕业设计计算说明书 系别：能环学院 专业：建筑环境与设备工程 班级：建环 121 姓名：任少朋 学号： 2012305127 起迄日期：16年02月21日~ 16年06月15日 设计（论文）地点:河北建筑工程学院 指导教师：贾玉贵职称：副教授 2016 年 06 月 15 日
摘要 随着人们生活水平的提高，集中供热被越来越多地采用，采用集中供暖可以减少能量的浪费,提高供热效率,减少环境污染,利于管理.同时采用集中供热可提高供热质量,提高人们的生活质量。 本题目是以张家口市桥西区恒峰热力有限公司集中供热系统M13号热力站供热区域的工程设计、改造为需用背景的实际工程。本工程为张家口市桥西区集中供热工程张家口市检察院换热站，属于原有燃煤锅炉房改造工程。供热区域总建筑面积：110000m2，总热负荷：约6400kw。 本次设计主要有工程概述、热负荷计算、供热方案确定、管道水力计算、系统原理图和平面布置图绘制、设备及附件的选择计算的内容。 除上述内容外，在计算说明书中尚需包括如下一些曲线:供回水温度随室外温度变化曲线，调节曲线。 本次设计要求使用CAD绘出图纸，其中包括设计施工说明、主要设备附件材料表，换热站设备平面布置图、换热站管道平面布置图、换热站流程图及相关剖面图等。 在换热站设计合理，安装质量符合标准和操作维修良好的条件下，换热站能够顺利地运行，对于采暖用户，在非采暖期停止运行期内，可以维修并且排除各种隐患，以满足在采暖期内正常运行的要求。 关键词：供热负荷设备选择计算及布置换热站系统运行板式换热器
目录 摘要 (1) 第一章设计概况 (4) 1.1设计题目 (4) 1.2设计原始资料 (4) 1.2.1 设计地区气象资料 (4) 1.2.2 设计参数资料 (4) 第二章换热站方案的确定 (5) 2.1换热站位置的确定 (5) 2.2换热站建筑平面图的确定 (5) 2.3换热站方案确定 (5) 2.4供热管道的平面布置类型 (5) 2.5管道的布置和敷设 (6) 2.6换热站负荷的计算 (6) 第三章换热站设备的选取 (7) 3.1换热器简介 (7) 3.1.1换热器概述 (7) 3.1.2换热器的分类 (7) 3.2换热器的选取 (9) 3.2.1换热器类型的选取 (9) 3.2.2换热器选型计算 (9) 3.3换热站内管道的水力计算 (10) 3.4循环水泵的选择 (11) 3.4.1循环水泵需满足的条件 (11) 3.4.2循环水泵选择 (11) 3.5补水泵的选择 (12) 3.5.1补水泵需该满足的条件 (12) 3.5.2补水泵的选择 (12) 3.6补水箱的选择 (14)
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)
机械设计基础课程设计 计算说明书
第一部分设计任务书机械设计课程设计任务书 设计题目：输送传动装置的设计 传动简图： 原始数据： 工作条件：轻微振动载荷；单向传动；室内工作。 使用期限：长期使用。 生产批量：成批。 工作机速度（或转速）允许误差：±5%。
设计工作量：1.减速器装配图1张（A0或A1）； 2.零件工作图：低速轴、大齿轮，共2张。 第二部分选择电动机 2.1电动机类型的选择 按照工作要求和工况条件，选用三相笼型异步电动机，电压为380V，Y型。 2.2确定传动装置的效率 查表得： 滚动轴承的效率：η2=0.98 闭式圆柱齿轮的效率：η3=0.98 开式圆柱齿轮的效率：η4=0.95 V带的效率：ηv=0.96 总效率ηa=ηv·η23·η3·η4=0.849 2.3选择电动机容量 工作机所需功率为 电动机所需额定功率 : 输出轴转速：η2=0.98 η3=0.98 η4=0.95 ηv=0.96 ηa=0.849 P d=6.68kW
查课程设计手册表选取推荐的合理传动比范围，V带传动比范围为：2～4，一级圆柱齿轮传动比范围为：3～6，开式圆柱齿轮传动比范围为：4～6，因此合理的总传动比范围为：24～144。电动机转速的可以选择的范围为n d=i a×n w=(24～144)×70=1680～10080r/min。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、价格、重量、和减速器、开式齿轮传动传动比等因素，选定电机型号为：Y132S2-2的三相异步电动机，额定功率P en=7.5kW，满载转速为 n m=2915r/min，同步转速为n t=3000r/min。 方案电机型号额定功率 (kW)同步转速 (r/min) 满载转速 (r/min) 1YE3-Y160L-87.5750720 2Y160M-67.51000970 3Y132M-47.515001440 4Y132S2-27.530002900
精心整理换热站设计任务书 建筑环境与设备教研室 2011年1月1日
换热站设计任务书 一、设计题目 上城住宅小区换热站课程设计 二、原始资料 1、建筑物修建地区：长春 2、气象资料：查阅《规范》及相关手册 3、小区采暖热负荷：Q=4000+学号×100(kw) 4 5 6 7 8 1 2 要求等。 3、设计计算书 用统一的16开专用纸书写。 包括：设计题目、摘要、目录、设计原始资料、方案确定、设备选择、水力计算、绘制草图、参考文献、致谢等。 四、建议时间安排 1.方案设计：1天。 2.换热站设计计算：1天。
3.施工图绘制：4天。 4.撰写说明书：1.5天。 五、参考文献： 1.李善化，康慧.实用集中供热手册（第二版），北京：中国电力出版社，2006 2.陆耀庆.实用供热空调设计手册，北京：中国建筑工业出版社，1993 3.《工业锅炉房实用设计手册编写组》.工业锅炉房实用设计手册，北京：机械工业出版社，1991 4.贺平，孙刚。供热工程（第三版），北京：中国建筑工业出版社，1993 5. 6. 7. 8.2004
换热站课程设计指导书 一、设计目的 换热站设计是《流体输配管网》、《暖通空调》、《燃料与燃烧设备》课程的重要组成部分。通过本设计，掌握采暖热源的换热站设计程序、方法、步骤有关的基本知识，训练绘图技能。做到能够分析和解决集中供热中的一些工程技术问题。 二、设计步骤及内容 1、确定热源（换热站）的位置需考虑的因素 （1 （2 2 3 2 （ （ ③应考虑水泵联合运行的情况。 ④在水压图中表示出循环水泵的扬程。 （3）定压系统的选择与计算 定压方式有：变频水泵定压、补给水泵定压、气压罐定压。选择一种合理的型式并进行选择计算。 （4）选择水处理设备 水处理方式有：钠离子水处理器，贝膜水处理器、静电水处理器。选择一种合理的型式并进行选择计算。
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
机械原理课程设计说明书设计题目：压床机构设计 自动化院（系）机械制造专业 班级机制0901 学号20092811022 设计者罗昭硕 指导老师赵燕 完成日期2011 年1 月4日
一、压床机构设计要求 1 ．压床机构简介及设计数据 1.1压床机构简介 图9—6所示为压床机构简图。其中，六杆机构ABCDEF为其主体机构，电动机经联轴器带动减速器的三对齿轮z1-z2、z3-z4、z5-z6将转速降低，然后带动曲柄1转动，六杆机构使滑块5克服阻力Fr而运动。为了减小主轴的速度波动，在曲轴A上装有飞轮，在曲柄轴的另一端装有供润滑连杆机构各运动副用的油泵凸轮。 1.2设计数据
1.1机构的设计及运动分折 已知：中心距x1、x2、y, 构件3的上下极限角，滑块的冲程H，比值CE ／CD、EF／DE，各构件质心S的位置，曲柄转速n1。 要求：设计连杆机构, 作机构运动简图、机构1～2个位置的速度多边形和加速度多边形、滑块的运动线图。以上内容与后面的动态静力分析一起画在l号图纸上。 1.2机构的动态静力分析 已知：各构件的重量G及其对质心轴的转动惯量Js(曲柄1和连杆4的重力和转动惯量（略去不计)，阻力线图(图9—7)以及连杆机构设计和运动分析中所得的结果。 要求：确定机构一个位置的各运动副中的反作用力及加于曲柄上的平衡力矩。作图部分亦画在运动分析的图样上。 1.3飞轮设计 已知：机器运转的速度不均匀系数δ．由两态静力分析中所得的平衡力矩Mb;驱动力矩Ma为常数，飞轮安装在曲柄轴A上。 要求：确定飞轮转动惯量J。以上内容作在2号图纸上。 1.4凸轮机构构设计 已知：从动件冲 程H，许用压力角 [α ]．推程角δ。，远 休止角δ?，回程角δ'， 从动件的运动规律见 表9-5，凸轮与曲柄共 轴。 要求：按[α]确定 凸轮机构的基本尺 寸．求出理论廓 线外凸曲线的最小曲 率半径ρ。选取滚子 半径r，绘制凸轮实际 廓线。以上内容作在 2号图纸上 压床机构设计 二、连杆机构的设计及运动分析
第1章原始资料一、设计题目 万福小区换热站设计 二、原始资料 1、建筑物修建地区：长春 2、气象资料：查阅《规范》及相关手册 3、小区采暖热负荷：Q=4000+37×100 =7700 (kw) 4、一次管网：120~80℃; 5、二次管网：80~60℃；。 6、二次管网资用压力0.25Mpa。 7、二次管网静水压力0.3Mpa。 8、室外给水管网供水压力为0.35Mpa。
2.1 换热站设计方案 本设计换热站采用间接供暖，采用2台板式换热器换热，一次网和二次网均采用旋流除污器除污。补水用钠离子交换器软化。循环水泵两用一备，补水水泵一用一备，设备布置尽量靠墙布置，应尽量美观，简洁，便于工作人员维护。 2.2 定压方式 本设计采用气压罐定压方式定压。 2.2 管材的选择与防腐 管材供热系统采用螺旋焊缝钢管和无缝钢管。弯头均采用热压弯头,阀门 均选用闸阀。自来水系统采用热镀锌钢管,丝接,热网补给水及泄压系统管道采用焊接钢管,焊接。 所有热力管道均刷防锈漆两遍,用离心玻璃棉壳保温后,外包一层铝箔,再 刷调合漆两遍,非热力管道刷防锈漆两遍,调合漆两遍,管道在刷底漆前必须清 楚表面的灰尘，污垢，锈斑，焊渣等。常热设备的保温采用硅酸盐膏保温,外 包一层玻璃丝布.再刷调合漆两遍。
在系统图上对各管段进行编号，并注明管段长度和热负荷计算通过每个管段的流量G 的值，查阅《供暖通风设计手册》中选各管段的d 、v 、△P m 的值，算出通过最不利环路的总阻力。流量G 的值可用以下公式计算得出： ) ''(86.0h g t t Q G -= ㎏/h 式中： Q ——管段的热负荷，W ； 'g t ——系统的设计供水温度，℃； 'h t ——系统的设计回水温度，℃。 一次网管段编号： Q 1=4000+37×100=7700kw 一次网供水温度 t=120℃ 回水温度 t=85℃ 一次管网水流量G 的计算： G 1 =0.86×Q 1 / △t = 0.86×7700/（120-80） =165.55m 3/ h
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 （1）根据以上相关设计参数及要求，完成精锻机上料机械手方案设计、结构设计及控制系统设 （2）撰写专业课程设计报告一份，不少于10000字。
1．机械手总装图1张（0号图纸）、部件图若干张（0号图纸）； 2．全部非标零件图（图纸类型是零件类型及复杂程度而定）； 3．液压原理图和电器控制原理图各一张； 4．撰写专业课程设计报告一份，不少于10000字。 五、考核方式 专业课程设计的成绩评定采用四级评分制，即优秀、良好、通过和不通过。成绩的评定主要考虑学生的独立工作能力、设计质量、答辩情况和平时表现等几个方面，特别要注意学生独立进行工程技术工作的能力和创新精神，全面衡量学生的真实质量。 学生姓名：安蕾刘国威刘欣磊彭澎孙赫俊 指导教师：杨晓红、花广如、杨化动 2011年12月30日
东南大学自动化学院 《MCU技术及课程设计》 数字钟设计报告 姓名：学号： 专业：自动化实验室： 组别：同组人员： 设计时间：2015年6月1日——2015年6月17日 评定成绩：审阅教师：
目录 一. 课程设计的目的与要求 (3) 二. 原理设计 (3) 三. 方案实现与测试，实验流程图，可采用c语言实现 (8) 四．分析与总结 (9)
一.课程设计的目的与要求 1.可设定时间初始值； 2.能够使用按键调整时间的时分位； 3.使用段式LCD显示。 二.原理设计 MSP430的液晶显示有静态、2MUX、3MUX、4MUX四种显示模式，而最常用还是4MUX 模式。通俗讲，就是有四个公共端(相当于数码管扫描显示的位选端)、若干个驱动端的模式。这种模式的最大优点就是能使用最少的引脚提供最多的液晶显示段。图1表示了4MUX显示模式下的公共端与驱动端，其中(a)说明了一个”8”字的四个公共端，(b)说明了两个驱动端，当分别给公共端与驱动端液晶信号时，就显示对应的数码。 图一 在MSP430系列能驱动液晶显示的单片机中，专门开辟了一片存储空间(LCDMEM1～LCDMEM20)存放要显示的信息，被称为液晶显示缓存，简称液晶显存。MSP430F6638共有20字节单元液晶显存，如果使用4MUX方式显示，可以显示160段液晶笔画。这时，每个显存将对应两个驱动端。图2表示了在4MUX方式下的液晶显存、液晶显示、液晶驱动端之间的对应关系。 段式LCD的驱动方法基本上和数码管是不太一样的，数码管只要给电和选通就亮。 但是段式LCD的驱动是靠两部分组成的：
第一部分是不间断的电压脉冲，这个电压脉冲还是被分为好几个电压等级了，如果你用的是1/4duty1/3偏压的话，那么就要有四个电压等级。也就是VCC---2/3VCC--1/3VCC---GND 这几个电压等级直接可以用电阻进行分压得到，然后直接和430单片机的R03---GND； R13----1/3VCC；R23---2/3VCC；R33---VCC这样直接连接就可以了。这样电压等级就有了，具体在里面生成的电压等级脉冲，MSP430是可以自己生成的，不用我们担心了。 COM0--COM3就这些个电压等级的输出管脚。直接连上LCD屏的COM0---COM3就可以了。 第二部分是选通管脚选通管脚也就是LCD上面的SEG1----SEG12，和MSP430F6638的SEG0---SEG11直接相连,硬件电路如下： JP5是用一个跳帽来控制背光（由于板卡IO口有限），把跳帽跳上段式LCD背光打开。 2段式LCD驱动编写步骤： 首先要明白每个输出管脚何时输出和输出什么，这样才能得到我们想要的字形。 MSP430F6638自带有对多达160图块进行对比度控制的集成LCD驱动器，有LCD段码寄存器，就是说你只要把这些你要显示的字形（当然如果你只想显示数字的话，只用存0-9这几个字码就可以了），段码寄存器的地址是从091H开始------到0A4H每个地址里面可以放一个8位，每一位对应于液晶上面的一段，所以说一个地址对应于液晶上面就是一个字。（一个字的段码也是8位的） 这样的话，我们只要将要显示的一个数字的编码发到这个单片机的断码寄存器里面，就可以直接显示了，是通过COM口的脉冲波形同时将寄存器里面的段进行耦合，产生压差，LCD 只有产生压差才能点亮。一直提供一个不变的高电平是要烧坏液晶的，这就是和数码管区别的地方。不过这些脉冲430单片机已经帮我们做好了。 总体的步骤就是，我们将LCD的段码先整理好，然后放在一边备用，等到你想显示某个数据的时候，只要将这个8位的段码直接写入单片机留给你的LCD寄存器写入端口数组就可以了。 在MSP430F6638里面也就是LCDMEM[]；[]中应该写的是要显示的位，这个位是数码管上面的位置，比如你想显示液晶上面的第2位数，先不说要显示的内容是什么，这里的位选应该是LCDMEM[1],因为是从0开始的，所以第二位应该是LCDMEM[1].（从091H开始------到0A4H每个地址都可以存一个8段）然后说显示的内容：
《机械设计基础》 课程设计 船舶与海洋工程2013级1班第3组 组长：xxx 组员：xxx xxx xxx
二〇一五年六月二十七日
《机械设计基础》课程设计 说明书 设计题目：单级蜗轮蜗杆减速器 学院：航运与船舶工程学院 专业班级：船舶与海洋工程专业一班学生姓名：xxx 指导老师：xxx 设计时间：2015-6-27
重庆交通大学航运与船舶工程学院2013级船舶与海洋工程 《机械设计基础》课程设计任务书 1. 设计任务 设计某船舶锚传动系统中的蜗杆减速器及相关传动。 2. 传动系统参考方案（见下图） 锚链输送机由电动机驱动。电动机1通过联轴器2将动力传入单级蜗杆减速器3，再通过联轴器4，将动力传至输送锚机滚筒5，带动锚链6工作。 锚链输送机传动系统简图 1——电动机；2——联轴器；3——单级蜗杆减速器； 4——联轴器；5——锚机滚筒；６——锚链 3. 原始数据 设锚链最大有效拉力为F(N)=3000 N，锚链工作速度为v=0.6 m/s，锚链滚筒直径为d=280 mm。 4. 工作条件 锚传动减速器在常温下连续工作、单向运动；空载起动，工作时有中等冲击；锚链工
作速度v的允许误差为5%；单班制（每班工作8h）,要求减速器设计寿命8年，大修期为3年，小批量生产；三相交流电源的电压为380/220V。 5. 每个学生拟完成以下内容 （1）减速器装配图1张（A1号或A0号图纸）。 （2）零件工作图2~3张（如齿轮、轴或蜗杆等）。 （3）设计计算说明书1份（约6000~8000字）。
目录 1、运动学和动力学的计算 (1) 2、传动件的设计计算 (5) 3、蜗杆副上作用力的计算 (8) 4、减速器箱体的主要结构尺寸 (9) 5、蜗杆轴的设计计算 (11) 6 、键连接的设计 (14) 7、轴及键连接校核计算 (15) 8、滚动轴承的寿命校核 (18) 9、低速轴的设计与计算 (19) 10、键连接的设计 (22) 11、润滑油的选择 (22) 12、附件设计 (23) 13、减速器附件的选择 (24) 参考文献： (26)
摘要 本设计为乌鲁木齐市星海住宅小区换热站课程设计，随着人们生活水平的提高，集中供热被越来越多地采用，采用集中供暖可以减少能量的浪费,提高供热效率,减少环境污染,利于管理.同时采用集中供热可提高供热质量,提高人们的生活质量。 通过本次设计要解决系统水利失调、浪费大量的热量，而使供热效果不理想的问题。不仅要使它满足人们生产，生活中的要求，还秉着节约资金，节约材料，节约能源，提高能源利用率的理念，来确定供热方案，其中不乏对前人经典设计思路的借鉴，并再系统压力不平衡处进行调节，以使整个系统水力平衡。 换热站课程设计是综合应用本门课程和有关先修课程所学知识，完成以单元操作为主的一次设计实践。通过课程设计使学生掌握换热站设计的基本程序和方法，并在查阅技术资料、选用公式和数据、用简洁文字和图表表达设计结果、制图以及计算机辅助计算等能力方面得到一次基本训练，在设计过程中能够培养学生树立正确的设计思想和实事求是、严肃负责的工作作风。 关键词：换热站，板式换热器，钠离子交换器
目录 摘要 (Ⅰ) 第一章设计概况 (1) 1.1设计题目 (1) 1.2设计原始资料 (1) 1.2.1 设计地区气象资料 (1) 1.2.2 设计参数资料 (1) 第二章换热站方案的确定 (2) 2.1换热站位置的确定 (2) 2.2换热站建筑平面图的确定 (2) 2.3换热站方案确定 (2) 2.4供热管道的平面布置类型 (2) 2.5管道的布置和敷设 (3) 2.6换热站负荷的计算 (3) 第三章换热站设备的选取 (4) 3.1换热器简介 (4) 3.1.1换热器概述 (4) 3.1.2换热器的分类 (4) 3.2换热器的选取 (5) 3.2.1换热器类型的选取 (5) 3.2.2换热器选型计算 (6) 3.3水力计算 (7) 3.3.1一次网系统水力计算 (7) 3.3.2二次网水系统力计算 (8) 3.3.3补水系统水利计算 (10) 3.3.4水箱引入水系统水利计算 (10)