化工设备机械基础课程设计
1.1课程设计的目的
(1) 综合运用《化工设备机械基础》及其相关课程的理论知识，巩固和强化有关机械课程的差不多理论和差不多知识。
(2)培养学生对化工工程设计的技能以及独立分析咨询题、解决咨询题的能力。树立明确的设计思想，把握化工单元设备设计的差不多方法初步骤，为今后制造性地设计化工设备及机械打下一定的基础。
(3)培养学生熟悉、查咨询并综合运用各种有关的设计手册、规范、标难、图册等设计技术资料；进一步培养学生识图、制图、运算、编写设计讲明书等差不多技能；完成作为工程技术人员在机械设计方面所必备的设汁能力的差不多训练。
1.2课程设计的要求
(1)树立正确的设计思想。在设计中要本着对工程设计负责的态度，从难从严要求，综合考虑经济性、有用性、安全可靠性和先进性，严肃认真地进行设计，高质量地完成设计任务。
(2)具有积极主动的学习态度和进取精神。在课程设计中遇到咨询题不敷衍，通过查阅资
料和复习有关教科书，积极摸索，提出个人见解，主动解决咨询题，注重能力培养。
(3)学会正确使用标准和规范，使没汁有法可依、有章可循。
(4)学会正确的设计方法，统筹兼顾，抓要紧矛盾。
1.3 课程设计的内容
依照教学大纲要求，完成一种典型设备的机械设计，工作量应包括：设备总装图1张，设计运算书1份。
1.4课程设计的步骤
1.4.1预备时期
(1)设计前应预先预备好设计资料、手册、图册、运算和绘图工具、图纸及报告纸等；
(2)认真研究设计任务书，分析设计题目的原始数据和工艺条件，明确设计要求和设计
内容
1.4.2 机械设计时期
化工设备的机械设计是在设备的工艺设计后进行的。依照设备的工艺条件(包括工作压力、温度、介质特性、结构形式和尺寸、管口方位、标高等)，围绕着设备内、外附件的选型进行机械结构设计、围绕着确定厚度大小进行强度、刚度和稳固性的设计和校核运算。这一步往往通过“边算、边选、边画、边改”的做法来进行。一样步骤如下。
(1)全面考虑按压力大小、温度高低和腐蚀性大小等因素来选材。通常先按压力因素来选材；当温度高于200℃或低于一40℃时，温度确实是选材的要紧因素；在腐蚀强烈或对反应物及物料污染有特定要求的，腐蚀因素又成了选材的依据。在综合考虑以上几方面同时，还要考虑材料的加工性能、焊接性能及材料的来源和经济性。
(2)选用零部件。设备内部附件结构类型，如塔板、搅拌器型式，常由工艺设计而定；外部附件结构形式，如法兰、支座、加强圈、开孔附件等，在满足工艺要求条件下，由受力条件、制造、安装等因素决定。
(3)运算外载荷，包括内压、外压、设备自重，零部件的偏载、风载、地震载荷等，常用列表法、分项统计的方法来进行。
(4)强度、刚度、稳固性设计相校核运算。依照结构形式、受力条件和材料的力学性能、耐腐蚀性能等进行强度、刚度和稳固性运算，最后确定出合理的结构尺寸。因大多数工况下强度是要紧矛盾，因此有的设备设计常不作后两项运算。
(5)绘制设备总装图。对初学者，常采纳“边算、边选、边画、边改”的作法，初步计
算后，确定大体结构尺寸，分配图纸幅面，轻轻给出视图底稿，待尺寸最后确定后再加深成
正式图纸。
1.4.3 设计运算讲明书
设计运算讲明书是图纸设计的理论依据，是设计运算的整理和总结，是审核设计的技术文件之一。其内容大致包括：
①名目；
②设计任务书；
⑧设计方案的分析和拟定；
④各部分结构尺寸的确定和设计运算；
⑤设计小结，
⑥参考资料。
设计运算讲明书要求运算正确，论述清晰，文字精练，插图简明，书写工整，装订成册。
1.4..4课程设计答辩
课程设计的图样及讲明书全部完成后，须经指导老师批阅，得到认可后，方能参加答辩。
课程设计的成绩要依照图样、讲明书和答辩所反映的设计质量和能力．以及设计过程中的学
习态度综合加以评定。
第2章化工设备结构特点及其图示表达特点
2．1化工设备的结构特点
2.1.1 差不多形体多由回转体组成
化工设备多为壳体容器，其主体结构常采纳圆仕形、椭圆形、球形、圆锥形等回转体。
2.1.2 尺寸相差悬殊
设备的总体尺寸和局部相差较大。
2.1.3设备的开孔和接管口较多
2.1.4大量采纳焊接结构
2.1.5 广泛采纳标准化、通用化、系列化的零部件
2.1.6 对材料有专门要求
化工设备的材料除考虑强度、刚度外，还要考虑耐腐蚀，耐高温、深冷等。因此．材料使用范畴广．
2.1.7安全结构要求高
对处理有毒、易燃、易爆介质的化工设备，要求密封结构好，安全装置可靠。因此，除对焊缝进行严格的检查外，对各连接面的密封结构提出了较高要求。
2.2 化工设备的图示表达特点
化工设备图的特点，是由化工设备结构特点决定的。
2.2.1差不多视图的配置
因为设备的差不多形体多由回转体组成，因此用两个视图就能够表达它的主体结构。卧式设备一样以主、左(右)视图来表达设备的主体结构，而立式设备，常用主、俯视图表达其主体结构。有时对专门高大或狭长形体的设备，当视图难以按投影关系配置时，承诺将俯(左)视图配置在图样的其他空处，但必须标注“俯(左)视图”或“×向”等字样。
当设备需较多视图才能表达清晰时，承诺将部分视图画在数张图纸上，但主视图及该设图样的附注中应讲明视图间的关系。
2.2.2多次旋转表达方法
在设备的壳体圆周上常装有结构方位不同的管口和零部件，为了在同一视图上反映出真实形状和位置，常按机械制图中旋转视图(旋转剖视)的方法．假想将其通过多次旋转，正
好旋转到能在主视图的投影面上反映其真实形状和位置为止，再画下它的视图，这种画法称为多次旋转画法。如图2—2中的人孔通过逆时针45˙旋转，在主视图的投影面上仍不能反映其原形；然后再将人孔本身沿顺时针旋转90，这时才能在投影面上反映出原形。管口d不管按顺时针依旧逆时针旋转，都会显现图形重叠现象，这是不承诺的。遇到这种情形，常用局部剖视的方法另行画出。
在化工设备中采纳多次旋转画法，承诺不作标注，其周向方位仍以管口方位图为准。
2.2.3 局部结构表达的方法
由于设备总体和安装其上的零部件尺寸相差悬殊，但总体尺寸选定的绘图比例，往往无
法将其局部结构表达清晰。因此在化工设备图中，往往较多的运用局部放大图的方法来表达局部结构详情，常称节点图。
局部放大图常用剖视、剖面法来表达，也能够用一组视图来表达，如图2—3中裙座的座圈就用3个视图表达得专门清晰。
设备中如有若干组结构相同仅尺寸不同的零部件时，可用集中综合表达的方法．即用图示表达它们的形状结构．列表填入它们的尺寸系列，如图2—4所示的u型管换热器中的u型管的表达方法，就属此种。u型管的系列尺寸标注见表2—l。
2.2.5 管口方位的表示方法
常见的有三种情形：一是管口方位已由化工工艺人员单独画出管口方位图，在设备俯视图上只需注明“管口及支座方位见管口方位图，图号×××××”等字样。现在在设备图的俯视图中画出的管口，只表示连接结构，不反映管口真实方位，也不能注方位(角度)尺寸；
二是管口方位已由工艺人员确定，但没有画出管口方位图，现在可在设备俯(左)视图
上表示该设备管口方位，并注出方位尺寸，并在技术讲明栏目内注明“管口方位以俯(左)视图为准”等字样；三是管口和零部件结构形状巳在主视图上或通过其他辅助视图表达清晰的，在设备的俯(左)视图中能够用中心线和符号简化表示管口等结构的方位，如图2—5所示。
2.2.6 假想断开、分段(层)的表达方法
一些化工设备中，如填料塔、筛板塔、浮阀塔，它的总体尺寸专门大，而它的填料段或装有塔盘段的结构相同或安装方位是有规律的重复变化．这时假想断开，把结构相同的部分段省略，简化画出，如图2—6所尔。如此可合理地利用幅面和选用较大比例绘图。
2.2.7设备整体的表达方法
细长和高大的设备采纳断开成分段的画法后，往往破坏了整体感，常采纳整体简图的画法补偿，如图2—9所示。整体图的特点是；制图比例采纳缩小程度较大的比例；采纳单线简化画法；总体图上应包括的尺小数据是：设备总高、各管口定位尺寸和标高、人(手)孔的位置、塔板(或其他内件)的总数、板间距、顺序号、塔节数和标高、设备附件的标高位置等。
2.3 化工设备图的要紧内容
2.3.1 一组视图
一组视图表达设备的要紧结构形状和零部件之间的装配关系。而且这组视图符合《机械制图》国标的规定。
2.3. 2 四类尺寸
为设备制造、装配、安装和检验提供的尺寸数据有：表示设备总体大小的总体尺小；表示规格大小的特性尺寸；表示零部件之间装配关系的装配尺寸；表示设备与外界安装关系的安装尺寸。
2.3.3 管口符号和管口表
设备上的管口都有专门用途，都应注明，常用拼音字母顺序编号。并把管口的有关数据和用途等内容标注在专门列出的管口表中。
2.3.4零部件编号及明细表
把组成设备的所有零部件依次编号，并把每一个编号的零部件名称、规格、材料、数量、单重及有关图号或标准号等内容，填写在主标题栏上方的明细表内。
2.3.5技术特性表
技术持性表用表格形式列出设备的要紧工艺持性，如操作压力、操作温度、物料名称、设备容积等内容。
2.3.6技术要求
技术要求常用文字讲明的形式．提出设备在制造、检验、安装、材料、表面处理、包装
和运输等方面的要求。
2.3.7 标题栏
标题栏常放在图样的右下角，有规定的格式，用以填写设备的名称、设计单位、图样编号以及设计、制图、校审人员的签字等。
2.3.8 其他
其他需要讲明的咨询题，如图样名目、附注、修改表等内容。
2.4 化工设备图中的简化画法
绘制化工设备图时，除采纳《机械制图》国标中规定的画法外，还依照化工设备结构的特点和设计、生产制造的要求，有关部门对其简化画法作出补充规定。
2.4.1 设备结构承诺用单线表示
设备上的某些结构，在已有部件团、零件图、剖视图、局部放大图等能够清晰表示结构的情形下，装配图中的下列图形均可按比例简化为单线(粗实线)表示。例如；筛板塔、浮
阀塔、泡罩塔的塔盘表示如图2—10。当浮阀、泡罩较多时，亦可用中心线表示或不表示。换热器的折流板、挡板、拉杆、定距管、膨胀节等，可按图2—11单线画出。悬臂吊钩如图2—12。
2．4．2标准零部件的画法
设备上的零部件假如有标准图、复用图和外购件(如减速机、浮球液面计、搅拌桨叶、填料箱、电动机、油杯、人孔、手孔等)可将要紧尺寸按比例画出表示其特性的外形轮廓线(粗实线)。图2—13是几种标准零件简化的外形轮廓图例，图2—14是几种标准部件简化的外形轮廓图例。
2.4.3管法兰的简化画法
(1)装配图中对管法兰的画法，不必分清法兰类型和密封面型式，一律简化成如图2—15
所示的形式。关于它的类型、密封面型式、焊接型式等均在明细表和管口表中标出。
(2)关于有专门结构的管法兰(如带有薄衬层的管法兰)，要用局部剖视总图表示出来。如图2—16所示的是带衬层的管法兰局部剖视图，其中衬层断面可不加剖面符号。
(3)设备上对外连接的管法兰除专门场合外，均不配对画出。
2.4.4重复结构的简化画法
2.4.4.1 螺栓连接的简化画法
(1)装配图中螺栓孔在图形上用中心线和轴线表示如图2-17所示。
(2)装配图中一样法兰的连接螺栓、螺母、垫片，可用粗实线画出的简化符号“十、×”表示，如图2—18所示。
(3)装配图中相同规格的螺栓孔和螺接连接，在数量较多且平均分布时，在视图中至少画两个，以表示方位(跨中和对中分布)。
第3章化工设备装配图和零部件图的绘制
化机课程设计的结果是一套图样(包括装配图和零部件图)和一份讲明书，是化工设备的机械设计的核心内容，应把重点放在装配图的绘制上。
3.1 化工设备装配图的绘制
3.1.1 布图
3.1.1.1 合理设计视图表达方案
(1)合理选择差不多视图。第一是主视图的选择，一样是按设备工作位置，以最能表达各零部件装配关系，设备工作原理及零部件的要紧结构形状的视图为主视图。主视图常用全剖视并用多次旋转剖的画法，将管口等零部件的轴向位置及装配关系表达出来。
主视图选定后，再合理配置份(左)视图．以补充表达关于设备要紧装配关系、结构特点等内容在主视图上没有表达清晰的地点。在俯(左)视图上，常用以表达管口及支座等有关零部件在设备周向的方位。
(2)合理选择辅助视图和各种表达方法。化工设备上的零部件连接、接管和法兰的连接焊接结构以及尺寸过小的结构处等无法用差不多视图表达清晰的地点，常采纳局部放大图、方向视图等辅助视图、剖视剖面等方法表达。
3.1.1.2 合理选择绘图比例、幅面大小，合理安排幅面
(1)确定幅面大小。化工设备的图幅，按国标《机械制图》规定(见表3—1)，必要时还承诺将二号幅面短边加长．增加量按短边尺寸的二分之一递增。幅面大小的选择是依照视图数量、尺寸配置、明细表大小，技术要求等内容多少、所占范畴，并照管到布图平均美观等因素来确定。还要注意幅面大小与比例选择同时考虑。
(2)选择绘图比例。绘图比例应按国标《机械制图》的规定选取，见表3—2。但依照化工设备的结构特点，能够增加选用1：6、1：15、1：30等比例。常用的比例是1：5、1：10、1：15等几种。
同一张图上，假如有些视图(如同部视图等)与差不多视图的比例不同时，必须注明该视图
采纳的比例，标注的格式是在视图名称的下方注出如：的字样，若图形没按比例，可在标注比例的地介写上“不按比例”字样。
(3) 图面安排
3.1.2绘制视图底稿
3.1.2.1 布置视图
绘制视图前，先在图幅上布置备视图位置。
第一布置好差不多视图的位置．依照各视图大小范畴．定出各视图要紧轴线(如对称中心线)和绘图基准线的位置。做好这一步．必须注意除图形外、还要照管到标注尺寸，编写件号等所需位置，视图咨询、视图与边框间要留有余地．幸免图面疏密不均的现象。
3.1.2.2 画视图
一舶按照；先画主视图，后画俯(左)视图；先画主体．后画附件；先画外件，后画内件；先定位置，后画形状的原则进行。
3.1.3标注尺寸和焊缝代号
3.1.3. 2 化工设备上常用的尺才基准
尺寸基准选用的原则：既要保证设备在制造和安装时达到设计要求．
常用尺寸基准有四种：
①设备筒体和封头的中心线；
②设备筒体相封头连接的环焊缝，
②法兰的连接面：
④设备支座、裙座的底平面。
3.1.3. 3 典型结构的尺寸标注举例和注意事项
(1)简体的尺寸，一样标注内径(若用管材作简体，则标注外径)、厚度和高(或长)。
(2)封头的尺寸，标注厚度和封头高(包括直边高在内)。
(3)管口尺寸，标注管u直径相厚度。假如管口的接管为无缝管则需标注外径与厚度。
3.1.4编排零件件号和管口符号
3.1.
4.1 件号编排原则和方法
(1)直截了当组成设备的所有零部件(包括薄衬层、厚衬层，厚涂层)和外购件．不论有无零
部件图．均需编写件号。
(2)设备中结构、形状、材料和尺寸完全相同的零部件，不论数量多少，装配位置不同
均编成同一件号，且只标注一次。
(3)关于互相可替换的零部件应编同一件号，但须在右下角分不标注a、b、c等字母以示
区不等。
(4)组成一个部件的零件．在部件图编号时，件号由两部分组成，中间用细实线隔开．如：
18一6。
(5)件号编写方法：
①件号编写形式同国标《机械制图》规定；件号字体大小应稍大于尺寸数字；
②件号应尽量排在主视图上，由主视图左下角开始，沿顺时针方向连续编号，在垂宜相水平
方向应整齐排列，并力求编排在尺寸线外；
②件号编排若有遗漏或需增加时，则应编排在外圈，不应混在正常编号的序列中。
3.1.
4.2 管口符号的编排原则和方法
(1)管口符号—律用a、b、编写，字体大小同件号字样；
(2)规格、用途及连接面形式不同的管口，均应单独编写管口符号，规格、用途及连接面型式完全相同的管口，则应编同一符号，但应在符号的右下角加阿拉伯数字角标，以示区不。
，如al、a 2，等。
(3)管口符号编写方法：
①管口符号一律注写在凝视图中管口的投影旁；
②管口符号的编写顺序，应从主视图的左下方开始，按顺时针方向依次编写。其他视图上的管口符号则应依照主视图中对应的符号进行填写。
3.1.5编写明细表和管口表
3.1.7填写图面技术要求
3.1.7.2 板式塔装配图技术要求
(1)本设备按GBl50—一]998《钢制压力容器》和HG 20584—1998《钢制化工容器制造技
术要求》进行制造、试验和验收，并同意国家质量拉木监督局颁发的《压力容器安全技术监
察规程》的监督。
(2)焊接采纳电弧焊，焊条牌号为——(牌号按HG 20581—1998中选用，或按表2—3—
2—4选用)。
(3)焊接接头型式及尺小除图中注明外．按GB 985-88或HG20583—1998中规定。对
接焊缝为，接管与壳体、封头的角焊缝的焊缝为——；带补强圈的接管与壳体、封头的
角焊缝的焊缝为；角焊缝的焊脚尺寸按较薄板的厚度；法兰焊接按相应法兰标准中的规
定。
(4)容器上的A类和B类对接焊缝应进行X射线探伤检查，检测长度不得少于各条焊接
接头长度的20％，且不小于250mm．X射线探伤应符合GB 3323—89中规定——级为合格。
(5)塔体直线度公差为mm．且不大于mm。塔体安装垂直度公差为——mm．且
不大于15mm。
塔体直线度及塔体安装束直度公差均为1／1000塔高。塔体最大直线度公差：当塔高?20m 时．不得超过20mm；当塔高＞20m时．不得超过30mm。
(6)裙座(或支座)螺孔中心圆公差± 3mm，任意两孔间距公差±3mm。
(7)塔盘的制造、安装按JBl205- 80《塔盘技术要求》进行。
(8)设备制造完毕后，设备内以MPa(表压)进行水压试验。
(9)管口及支座方位按本图(或管口及支座方见管口方位图。
、
5．2 塔设备设计的内容和步骤
5．2．1 塔设备设计的内容
塔设备设计包括厂艺设计相机械设计两方面。本课程设计是把工艺参数、尺寸作为已知条件，在满足上艺条件的前提下，对培设备进行强度、刚度和稳固性运算，并从制造、安装、沛修、使用等方圆动身进行结构设计。
塔设备设计任务书内容和格式常按友5—2。
5．2．2塔设备设计的步骤
在阅读了设汁任务书后，按以下步骤进行塔设备
n L 2．] 进行强度、刚度和稳固性运算
包括如1：内容：
①了解设计条件
②选材；
②按设计压力汁算塔体和封头壁厚；
④塔设备质量载荷运算；
①风载荷与风弯矩运算；
⑥地震载荷与地震弯炔运算；
⑦偏心载荷与偏心弯短运算；
⑦各种载荷引起的抽向应力；
⑨塔体和沼座危险截面的强度与稳固校核
⑩塔体水压试验和吊装时的应力校核；
⑩基础划；设计；
⑩地脚螺柱运算。
5．L 2．2 进行结构设计
(1)板式塔结构设计内容如下：
①塔仲与裙座结构；
①塔盘结构是板式塔的要紧结构部分
f1：等；
⑨除沫装置，沟于分离气体中央带的液滴，多位于塔顶出口处；
①设备接管，包括用于女装、检修塔盘的人(手)孔，气体和物料进出口的接管安装化工外表的接管等‘
⑤塔附件，包括支承保温材料的保温围
(2)填料塔结构设计内容如下：
①塔体与裙座结构；
⑥喷淋装置；
②液体冉分布器；
④垣料支众结构；
⑤塔附件。
机械设计 课程设计说明书（机械设计基础） 设计题目电动绞车传动装置的设计 学院专业班级：学号： 设计人： 指导老师： 完成日期： 中南大学
目录 一、设计任务书 (1) 二、机械传动装置的总体设计 (4) 1电机的选择 (4) 2传动装置的总传动比和分配各级传动比 (5) 3传动装置的运动学和动力学计算 (6) 三、传动装置主要零件的设计、润滑选择 (7) 1闭式齿轮传动 (7) 2开式齿轮传动 (9) 3开式齿轮传动 (11) 4轴的设计 (12) 5轴承的选择 (16) 6键的选择 (18) 7联轴器的选择 (19) 8附件选择 (19) 9润滑与密封 (21) 10箱体各部分的尺寸 (21) 四、设计总结 (23) 五、参考文献 (24)
设计计算及说明结果及依据 一、设计任务书 1 题目 电动绞车传动装置的设计 2 传动简图 3 原始数据： 表一原始数据 项目数据 运输带曳引力 F（KN）30 运输带速度 v(m/s) 0.25 滚筒直径 D（mm）350 4设计目的 （1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机 械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进 行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了 相关机械设计方面的知识； （2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计， 使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工 程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创 新能力； （3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相 关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助
设计方面的能力。 5设计内容 （1） 传动装置的总体设计； （2） 传动装置主要零件的设计、润滑选择； （3） 减速器装配图的设计； （4） 零件工作图的设计； （5）设计计算说明书的编写。 二 机械传动装置的总体设计 1 电机的选择 1.1 电机类型的选择 选择Y 系列三相异步电动机。 1.2 额定功率的确定 电动机所需功率为 η w d P P = KW P w ：工作机构所需功率； η：从电动机到工作机的传动总效率； KW 5.71000 Fv P w == F ：工作机牵引力，30kN ； V ：工作机的线速度，0.25m/s ； η=η联×η3轴承×η闭式齿轮×η2开式齿轮 ×η滚筒 =0.992×0.993×0.97×0.952×0.98 =0.826 从课程设计书p7表2-4查得联轴器、轴承、齿轮、链和滚筒的效率值。则 KW 082.9826 .05 .7P d == 额定功率值d ed P P ≥。 w P =KW 5.7 课程设计 表2-4 KW 082.9P d =
目录 一、课程设计任务书---------------------------------------------3 1、题目-----------------------------------------------------------------3 2、设计参数及要求--------------------------------------------------3 3、设计任务-----------------------------------------------------------4 二、夹套好氧发酵罐的结构------------------------------------------4 1、夹套好氧发酵罐的功能和用途--------------------------------4 2、发酵罐的反应条件-----------------------------------------------4 三、计算及说明----------------------------------------------------4 1、罐体和夹套的设计-----------------------------------------------4 （1）罐体和夹套的设计结构-----------------------------------4 （2）罐体几何尺寸计算-----------------------------------------5 （3）夹套几何尺寸计算-----------------------------------------5 （4）罐体及夹套的强度计算及稳定性校核-----------------6 （5）水压试验校核-----------------------------------------------8 2、搅拌器的设计-----------------------------------------------------8 （1）搅拌器的类型及应用场合--------------------------------9 （2）搅拌器的计算-----------------------------------------------9 3、发酵罐的传动装置----------------------------------------------10 （1）电机的选取-------------------------------------------------11 （2）减速机选择-------------------------------------------------11 （3）选择凸缘法兰----------------------------------------------11
课程设计说明书 系别机电工程系 专业机械设计制造及其自动化 方向机电一体化 课程名称《制造技术基础课程设计》 学号 06080729 姓名张森 指导教师 题目名称 CA6140车床拨叉 设计时间 2011年3-6月 2011 年 5 月日
目录 一、序言 (1) 二、零件的工艺分析及生产类型的确定 (2) 三、选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 (4) 四、选择加工方法，制定工艺路线 (8) 五、工序设计 (10) 六、确定切削用量及基本时间 (12) 七、专用机床夹具设计 (15) 八、设计心得 (17) 九、参考文献 (18) 十、附图 (19)
序言 一、序言 机械制造技术基础课程设计在学完了机械制造基础和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的又一次实践性教学环节。这次课程程设计是我们能综合运用机械制造技术基础中的基本理论，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决了机械制造工艺问题，设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备，提高了结构设计能力，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下了良好基础。 由于能力有限，经验不足，设计中还有血多不足之处，希望各位老师多加指教。
二、零件的工艺分析及生产类型的确定 1.零件的作用 本次设计所给的零件是CA6140车床变速齿轮拨叉，用于双联变换齿轮的啮合，输出不同的转速，已达到变速的目的。该拨叉应用在CA6140车船的变速箱变速机构中机构中。拨 孔与变速叉轴联结，拨叉脚则夹在双叉头以φ22mm孔套在变速叉轴上，并用销钉经8mm 联变换齿轮的槽中。当需要变速时，操纵变速杆，变速操纵机构就通过拨叉头部的操纵槽带动拨叉与变速叉轴一起在变速箱中滑动，拨叉脚拨动双联变换齿轮在花键轴上滑动以改换转速，从而改变车床的主轴转度。 该拨叉在改换转速时要承受弯曲应力和冲击载荷的作用，因此该零件应具有足够的强度、刚度和韧性，以适应拨叉的工作条件。该零件的主要工作表面为拨叉脚两端面、叉轴孔mm（H7）和锁销孔φ8mm，在设计工艺规程时应重点予以保证。 图1-1 拨叉零件图 2.零件的技术要求 CA6140车床拨叉技术要求表1-1
1、设计任务书 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 8、减速器的润滑以及密封形式选择 9、参考文献
1.1设计题目 设计胶带传输机的传动装置 1.2工作条件 1.3技术数据 2.传动装置总体设计 2.1电动机的选择 2.1.1选择电动机系列 根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动机，封闭自扇冷式结构，电压380伏，丫系列电动机 2.1.2选择电动机的功率 (1) 卷筒所需有效功率 0 .7901FV P w 1000 1600 1.6 1000 2 .56 kw P w 2.56kw (2) 传动总效率 根据表4.2-9确定各部分的效率： 弹性联轴器效率 一对滚动轴承效率 闭式齿轮的传动效率开式滚子链传动效率一对滑动轴承的效传动滚筒的效率n 1=0.99 n 2=0.98 n 3=0.97 (8 级) n 4=0.92 n 5=0.97 n 6=0.96 0.99 0.99 20.97 0.90 0.97 0.96 0.7901
(3) 所需的电动机的功率 按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭自扇冷式 结构，电压380V, 丫系列。 查表2.9-1可选的丫系列三相异步电动机 Y160M1-8型，额定 F 0 4kw ，或选 Y132M2-6型，额定 P 0 4kw 。 满足P 。 P r 2.1.3确定电动机转速 传动滚筒转速 现以同步转速为 丫132S-4型(1500r/min ) 及丫132M2-6 型(1000r/min )两种方案比较，查得电动机数据 万案 号 电动机型 号 额定功 率(kW) 同步转 速 (r/mi n) 满载转 速 (r/mi n) 电动机 质量/kg 总传动 比 1 Y160M1-8 4 750 720 73 7.54 2 Y132M2-6 4 1 .05 比较两种方案，方案2选用的电动机使总传动比较大。为使传 动装置结构紧凑，选用方案1。电动机型号为丫160M1-&由表 2.9-2查得其主要性能数据列于下表 电动机额定功率P o /kW 4 电动机满载转速n 0/(r/min) 720 电动机轴伸直径D/mm 42 电动机轴伸长度E/mm 110 电动机中心高H/mm 160 堵转转矩/额定转矩 2.0 P r P w 2.56 0.7901 3.24Kw Pr=3.24kw 60v D 60 1.6 95.5r / min
二○一五～二○一六学年第一学期电子与信息工程系课程设计报告书课程名称：程序设计基础实践 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 二○一五年十二月
1..实验室设备信息管理系统功能 (1). 每一条记录包括实验室的设备编号、设备名称、设备型号、设备价格、设备购买日期信息。 (2). 实验设备信息录入：可以一次完成诸多条记录的录入。 (3). 实验设备信息更改：可实现对实验设备信息更改的信息进行适当的修改。 (4). 报废设备信息删除：对实验损毁设备信息予以删除。 (5). 实验设备信息查询：本系统提供两种查询实验设备的方法： 1.按器材名称查询. 2.按器材编号查询. 从而完成按实验设备的查找查找功能，并显示。 (6). 实验设备信息排序：根据实验设备的编号进行排序，以实现实验设备的有序全局查看。 实验设备信息显示功能：完成全部学生记录的显示。 (7). 简单帮助：提供实验室负责人简单的信息。 (8). 保存功能：将学生记录保存在任何自定义的文件中，如保存在：c:\score。 (9). 读取功能：将保存在文件中的学生记录读取出来。 (10). 有一个清晰美观界面来调用各个功能 2.设计内容 2.1 程序的总体设计
整个系统除了主函数外，另外还有11个函数，实现以下功能：实验室设备录入功能、显示功能、查找功能、排序功能、读出与写入取功能。各个函数的详细设计说明分别如下： 2.2 数据结构 使用C语言创建的结构体如下： typedef Equipment /*定义数据结构*/ { char bianhao; //编号 char name[20]; //名称 char model[20]; //型号bnm char price[20]; //价格 char buy_date[20]; //购买日期 }; 3 详细设计 3.1实验设备管理系统主程序模块设计 控制整个程序的运行，通过主函数模块分别调用各个模块，实现各项功能，流程如图1所示。通过switch进入分支结构从而调用执行不同的函数，以实现菜单选择的功能。程序
机械加工工序卡片生产类型大批生产工序号 2 零件名称车床套零件号 零件重量同时加工零件 数 1 材料毛坯 牌号硬度型式重量 45 HB190～ 210 圆钢 设备夹具和辅助工具名称型号 三爪卡盘 车床CA6140 工序工 步 工步说明 刀 具 量 具 走刀 长度 （mm） 走刀 次数 切削 深度 (mm) 进给量 (mm/z) 主轴 转速 （r/ min） 切削 速度 (mm/s ) 基本工 时min 2 1 2 3 夹φ75外圆，粗车一端面，车 外圆φ42.4，长43，外圆φ45.4， 长41，外圆φ70，长5 钻内孔φ23 扩孔φ24.8 掉头装夹，粗车相同参数 切断 45°硬质合金 车刀 Φ23麻花钻 Φ24.8扩孔钻 切断刀 游标卡尺43 45 5 90 90 35 6 4 2 1 1 1 3 3 2 0.6 0.6 0.6 0.20 0.56 500 500 560 200 250 117.8 117.8 122.1 14.45 17.85 1.92 1.60 0.06 2.65 0.714 10.1
卧式铣床X62W 工序工 步 工步说明 刀 具 量 具 走刀 长度 （mm） 走刀 次数 切削 深度 (mm) 进给量 (mm/r) 主轴转 速 （r/mi n） 切削 速度 (m/mi n) 基本工 时min 5 1 铣开挡5H9，保证尺寸2 6 φ63三面 刃铣刀游标 卡尺 9 1 4 0.06 750 148 0.04 机械加工工序卡片生产类型大批生产工序号 6 零件名称车床套零件号
零件重量同时加工零件数 1 材料毛坯 牌号硬度型式重量 45 HB190～ 210 圆钢 设备夹具和辅助工具名称型号 专用钻床夹具摇臂钻床Z35 工序工 步 工步说明 刀 具 量 具 走刀 长度 （mm） 走刀 次数 切削 深度 (mm) 进给量 (mm/r) 主轴转 速 （r/mi n） 切削 速度 (mm/r ) 基本工 时min 6 1 钻孔φ7，钻锥孔φ13 φ7麻花 钻 φ13x90 度锪钻游标 卡尺 4.5 2 1 1 4.5 2 0.20 0.20 530 530 11.65 11.65 0.108 0.047 0.155 机械加工工序卡片生产类型大批生产工序号7 零件名称车床套零件号
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。
《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、运动学与动力学的计算 0 2、传动件的设计计算 (4) 3、蜗杆副上作用力的计算 (7) 4、减速器箱体的主要结构尺寸 (8) 5、蜗杆轴的设计计算 (9) 6 、键连接的设计 (13) 7、轴及键连接校核计算 (13) 8、滚动轴承的寿命校核 (17) 9、低速轴的设计与计算 (17) 10、键连接的设计 (20) 11、润滑油的选择 (21) 12、附件设计 (21) 13、减速器附件的选择 (22) 参考文献: (23)
化工设备基础课程设计 第一章设计方案的确定 (1) 1.1 液氨储罐选型 (1) 1.2 液氨储罐选材 (2) 第二章储罐的工艺设计 (2) 2.1 筒体壁厚设计 (2) 2.2 筒体封头设计 (3) 2.3 校核罐体及封头的水压试验强度 (4) 2.4 人孔设计 (4) 2.5 人孔补强 (5) 2.6 接口管 (5) 2.6.1 液氨进料管 (5) 2.6.2 液氨出料管 (6) 2.6.3 排污管 (6) 2.6.4 液面计接管 (6) 2.6.5 放空接口管 (6) 2.7 鞍座 (6) 2.7.1 罐体质量 (7) 2.7.2 封头质量 (7) 2.7.3 液氨质量 (7) 2.7.4 附件质量 (7) 第三章设备总装配图 (8) 3.1 设备总装配图 (8) 3.2 储罐技术要求： (8) 3.3 设计技术特性表 (9) 第四章设计总结 (9) 参考文献 (10)
第一章设计方案的确定 1.1 液氨储罐选型 工业的压力容器种类很多，按形状主要分以下几类：（1）方型或矩形容器（2）球型容器（3）圆筒型容器。本设计采用圆筒型容器，方型或矩形容器虽制造简单，但承压能力差，四角的边缘应力较大，容易失效且封头设计较厚，故不选用。球型容器，虽单位容积所用的材料最少且受力最佳，承载力好，但对中小型储罐来说安装内件不方便，制造难度较大，成本相对较高，不选用。而圆筒型容器，制造容易，选用适当的长径比之后，安装、检修方便，承载能力较好。因此本设计采用圆筒型容器。 1.2 液氨储罐选材 储罐的经济性与实用性重要方面就是材料的选择。根据实际条件，本设计 采用16MnR，主要有几下方面原因：（1）容器的使用条件，如温度、压力等。当容器温度低于0℃时，不得选用Q235系列的钢板，因其塑性变脆。虽20R的碳素钢满足，但其制造要求较高且强度底。而16MnR在常温-40℃—200℃下，具有良好的力学性能和足够的强度。（2）综合经济市场调查（2009年）20R 碳素钢价格：2600元/吨，低合金钢16MnR价格：2680元/吨，两者价格相差不大，但16MnR制造的储罐比碳素钢的质量轻1/3，同时减少了壁厚。 综上所述，本设计用钢选用16MnR。
机械制造基础课程设计 设计题目：制订轴承端盖工艺及直径为10mm孔夹具设计 班级： 学生： 指导教师：
目录 设计任务书 一、零件的分析……………………………………… 二、工艺规程设计…………………………………… （一）、确定毛坯的制造形式…………………… （二）、基面的选择……………………………… （三）、制订工艺路线…………………………… （四）、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺 才的确定…………………………………………… （五）、确定切削用量及基本工时……………… 三、夹具设计………………………………………… 四、参考文献………………………………………… 订做机械制造基础课程设计工艺及夹具设计- 1 -
一、零件的分析 （一）零件的工艺分析 轴承端盖具有密封，定位的作用，因此结合面要有比较高的表面质量，孔系加工也要求有比较高位置精度和形状精度，这个零件从零件图上可以看出，所有加工表面是以?16mm为中心的，包括：?32H7mm及倒角，尺寸为?11mm，?7mm的沉头孔及螺纹孔，M5螺纹底孔，?11mm，?10mm进油孔，以及?56mm圆柱面，?16mm孔与?56mm柱面同心度为0.025； 由以上分析可知，对于这些加工表面而言，我们首先加工出?56mm外圆柱面，并以此为粗基准加工出关键部分孔?16mm，并以此为基准加工其它表面，并且保证其它表面与孔之间的位置精度要求。 二、工艺规程设计 （一）确定毛坯的制造形式 零件材料为HT200，考虑到该零件在车床中的受力并保证零件的工作可靠性，零件为中批生产，而且零件的尺寸不大，因此，毛坯可采用金属模砂型铸造。 （二）基面的选择 1 基准选择原则 ①粗基准的选择 选择粗基准时，主要要求保证各加工面有足够的余量，使加工面与不加工面间的位置符合图样要求，并特别注意要尽快获得精基面。具体选择时应考虑下列原则： 1) 选择重要表面为粗基准 2) 选择加工余量最小的表面为粗基准 3) 选择较为平整光洁、加工面积较大的表面为粗基准以便工件定位可靠、夹紧方便。 4) 粗基准在同一尺寸方向上只能使用一次因为粗基准本身都是未经机械加工的毛坯面，其表面粗糙且精度低，若重复使用将产生较大的误差。 订做机械制造基础课程设计工艺及夹具设计- 2 -
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
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
<<机械设计基础课程设计>> 说明书 机械制造及自动化专业 Jixie zhizao ji zidonghua zhuanye 机械设计基础课程设计任务书2 Jixie sheji jichu kecheng sheji renwu shu 2 姓名:x x x 学号: 班级:09级机电1班 指导教师:x x x 完成日期:2010/12/12
机械制造及自动化专业 机械设计基础课程设计任务书2 学生姓名：班级：学号： 一、设计题目：设计一用于带式运输机上的单级圆锥齿轮减速器 给定数据及要求 已知条件：运输带工作拉力F=4kN；运输带工作速度v=1.2m/s（允许运输带速度误差为±5%）；滚筒直径D=400mm；两班制，连续单向运转，载荷较平稳。环境最高温度350C；小批量生产。 二、应完成的工作 1.减速器装配图1张； 2.零件工作图1张（从动轴）； 3.设计说明书1份。 系主任：科室负责人：指导教师：
前言 这次设计是由封闭在刚性壳内所有内容的齿轮传动是一独立完整的机构。通过这一次设计可以初步掌握一般简单机械的一套完整设计及方法，构成减速器的通用零部件。 这次设计主要介绍了减速器的类型作用及构成等，全方位的运用所学过的知识。如：机械制图，金属材料工艺学公差等已学过的理论知识。在实际生产中得以分析和解决。减速器的一般类型有：圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、齿轮-蜗杆减速器，轴装式减速器、组装式减速器、联体式减速器。 在这次设计中进一步培养了工程设计的独立能力，树立正确的设计思想，掌握常用的机械零件，机械传动装置和简单机械设计的方法和步骤，要求综合的考虑使用经济工艺性等方面的要求。确定合理的设计方案。
智能制造基础课程设计说明书物料 控制系统的设计 学院：机械工程学院 专业：机械制造与自动化 班级：机械1802 姓名：陈莉 学号：180101202 指导老师：孙娟
课程设计书 扬州市职业大学机械工程学院 陈莉 2019年5月23日
目录 课程设计任务六物料控制系统 ?课程设计目的： .................................................................................................... ?课程设计器材： .................................................................................................... ?课程设计要求： .................................................................................................... ?I/O对照分配表： .................................................................................................. ?操作步骤： ............................................................................................................ ?程序设计： ............................................................................................................ ?课程设计：............................................................................................ ? 参考文献：............................................................................................
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。
南京工业大学 机械设计基础课程设计计算说明书 设计题目 系（院） 班级 设计者 指导教师 年月日
目录 1：课程设计任务书。。。。。。。。。。。。。。。。。1 2：课程设计方案选择。。。。。。。。。。。。。。。。2 3：电动机的选择。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 4：计算总传动比和分配各级传动比。。。。。。。。。。4 5:计算传动装置的运动和动力参数。。。。。。。。。。。5 6：减速器传动零件的设计与计算 （1）V带的设计与计算。。。。。。。。。。。。。。8 （2）齿轮的设计与计算。。。。。。。。。。。。。。13 （3）轴的设计与计算。。。。。。。。。。。。。。。17 7：键的选择与校核。。。。。。。。。。。。。。。。。26 8：联轴器的设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。28 9：润滑和密封。。。。。。。。。。。。。。。。。。。29 10：铸铁减速器箱体主要结构设计。。。。。。。。。。。30 11：感想与参考文献。。。。。。。。。。。。。。。。。32
一、设计任务书 ①设计条件 设计带式输送机的传动系统，采用带传动和一级圆柱出论减速器 ②原始数据 输送带有效拉力F＝5000N 输送带工作速度V＝1.7m/s 输送带滚筒直径d＝450mm ③工作条件 两班制工作，空载起动载荷平稳，常温下连续（单向）运转，工作环境多尘；三相交流电源，电压为380/220V。 ④使用期限及检修间隔 工作期限：8年，大修期限：4年。 二．传功方案的选择 带式输送机传动系统方案如图所示：（画方案图）
带式输送机由电动机驱动。电动机1将动力传到带传动2，再由带传动传入一级减速器3，再经联轴器4将动力传至输送机滚筒5，带动输送带6工作。传动系统中采用带传动及一级圆柱齿轮减速器，采用直齿圆柱齿轮传动。
机械制造基础课程设计书明书 课程名称：机械制造基础课程设计 题目名称：设计“阶梯轴”的机械加工工艺班级： 姓名： 学号： 指导老：
工序号工序名称工序内容 1 备料锻造 2 车 1 三爪卡盘夹持工件，车端面见平，钻中心孔。 用尾顶尖顶住，粗车三个台阶，直径、长度均 留2mm余量. 2调头，三爪卡盘夹持工件另一端，车端面， 保证总长259mm，钻中心孔。用尾顶尖顶住， 粗车另外四个台阶，长度、直径均留2mm余 量 3 热处理调质处理硬度24~28HRC 4 钳修研中心孔 5 粗车 1 双顶尖装夹半精车三个台阶，长度达到尺 寸要求，螺纹大径车到 mm，其余两个台阶直径上留 0.5mm余量，切槽三个，倒角三个 2调头，双顶尖装夹半精车余下的五个台阶。 mm及mm 台阶车到图样规
定的尺寸。螺纹大径车到mm， 其余两个台阶直径上留0.5mm余量，切槽三 个，倒角四个 6 修中心孔用金刚石或硬质合金顶尖加压修研 7 精车双顶尖装夹，车一端螺纹M24×1.6-6g 调头，车另一端M24×1.6-6g 8 划线划出键槽及?5位置 9 铣铣两个键槽及一个止动垫圈槽，键槽深度比图 样规定尺寸大0.25mm，作为外圆磨削的余量 10 磨磨外圆Q、M并用砂轮端面靠磨台肩H、I 调头，磨外圆N、P，靠磨台肩G 11 检验按图纸检验 工序说明： 1、该零件先以外圆作为粗基准，车端面和钻中心孔，再以中心孔为定位基准粗车外又以粗车外圆为定位基准加工孔，此即为互为基准原则，使加工有一次比一次精度更高的定位基准面。
2、螺纹因淬火后，在车床上无法加工，如先车好螺纹后再淬火，会使螺纹产生变形。因此，螺纹一般不允许淬硬，所以在工件的螺纹部分的直径和长度上必须留去碳层。 3、为保证中心孔精度，工件中心孔也不允许淬硬。 4、为保证工件外圆的磨削精度，热处理后需安排研磨中心孔的工序，并要求达到较细的表面粗糙度。 5、为消除磨削应力，磨后安排低温时效工序。
机械基础B 课程设计的要求及步骤 一、设计任务 根据给定工作条件，设计一级直齿圆柱齿轮减速器，完成一张装配图（A1）、一张零件图（A3 ---低速轴）和一份设计说明书。（图纸要求计算机绘图、打印，说明书必须用专用稿纸手写）。说明书封面要求统一（教务处网页内下载），档案袋统一（去教材科统一购买）。 二、传动方案的总体设计和要求 1.选择传动装置的方案； 已确定用带传动和一级直齿圆柱齿轮减速器。 题目： 设计一用于带式输送机上的一级圆柱齿轮减速器。输送机连续工作，单向传动，载荷变化不大，空载启动。减速器小批量生产，工作期限10年，两班制工作。输送带的允许速度误差在±5%以内。工作机效率为 0.96（不包含其轴上的一对轴承效率）。 1----电动机； 2----带传动； 3----减速器； 4----联轴器； 5----卷筒； 6----输送带。 2.选定电动机类型和型号； 1）确定工作机转速和功率 已知工作机卷筒带上的力、速度和滚筒直径，可以求得工作机输入功率Pw 和转速nw 。 工作机所需功率Pw ，应由机器工作阻力和运动参数计算求得： w w 1000Fv P η= kW 式中：F ——工作机的阻力，N ； v ——工作机的线速度，m/s ； ηW ——工作机的效率。 2）确定电动机的转速范围和功率要求 （1）带传动的传动比一般取2-4；齿轮传动的传动比一般取3-5；所以设计的题目要求总传动比可以在（2-4）*（3-5）=（6-20）之间，故电动机的转速n=（6-20）nw ，在此中间可以确定电动机的转速；
（2）工作机功率 / 总效率=原动机功率，选择电动机的功率大于此值即可； kW 式中：P d ——工作机实际需要的电动机输出功率， kW ； P w ——工作机实际输入功率，kW ； η ——电动机至工作机之间传动装置的总效率。 总效率η按下式计算： η=η1η2η3η2η4η2 =η1η23η3η4 其中η1、η2、η3、η4分别为传动装置中带传动、轴承、齿轮传动、联轴器效率，其概略值见表1-7。选用此表数值时，一般取中间值，如工作条件差，润滑维护不良时应取低值，反之取高值。 本设计题目的传动效率包括：一级V 带传动、一级直齿圆柱齿轮传动，三对滚动轴承（均选深沟球轴承）、联轴器（一般选弹性柱销联轴器）效率。 根据计算的转速范围和需要的功率值，由机械设计手册可查出电动机型号，并记录其型号、额定功率、满载转速n m 、中心高H 、轴伸尺寸D*E 等参数备用。 3.确定总传动比并合理分配各级传动比 已经确定了电动机的转速（满载转速n m ），又知道工作机的转速nw ，那么二者的比值就是总的传动比，将总传动比进行合理分配。 分配传动比时重点考虑以下几点： (1)要保证带传动的传动比必须在2-4中；齿轮传动的传动比必须在3-5中； (2)应使传动装置结构尺寸较小、重量较轻。在后面的计算中保证大带轮尺寸不会过大，以至于碰地（这只有在后面计算完之后才知道，当然还与小带轮的基准直径，齿轮的材料选择有关……），这时确定带传动的传动比在取值范围内稍小一点,尽量减小后面出错的可能。 传动装置的实际传动比要由选定的齿数或标准带轮直径准确计算，因而与要求传动比可能有误差。一般允许工作机实际转速与要求转速的相对误差为±(3～5)％。 4.计算各轴转速和转矩 已将总传动比进行了分配，根据传动的布置，各轴的转速就可以算出了； 如一传动装置从电动机到工作机中间有两根轴，依次为I 、Ⅱ轴，则 1）各轴转速 r/min ηw d P P =0I i n n m =
一、设计原理 1、ZD6转辙机结构及工作原理 (1)转辙机的功能 转辙机是道岔控制系统的执行机构，用于道岔的转换与锁闭，以及对道岔所处位置和状态的监督。转辙机是转辙装置的核心和主体，除转辙机本身外，还包括外锁闭装置（内锁闭方式没有）和各类杆件、安装装置，它们共同完成道岔的转换和锁闭。转辙机的作用具体如下： （1）转换道岔的位置，根据需要转换至定位或反位； （2）道岔转至所需位置而且密贴后，实现锁闭，防止外力转换道岔； （3）正确地反映道岔的实际位置，道岔的尖轨密贴于基本轨后，给出相应的表示； （4）道岔被挤或因故处于“四开”（两侧尖轨均不密贴）位置时，及时给出报警及表示。 ZD6系列电动转辙机的功能是转换、锁闭、表示铁路道岔。当接通ZD6电转机的电源后，按下列顺序自动完成其功能： 切断原表示电路→释放道岔锁闭→转换道岔→锁闭道岔→接通新表示电路。 在设计ZD6电转机的过程中，充分考虑了“故障——安全”原则，当发生挤岔等事故时，ZD6电转机能较好地保护铁路道岔，机车等重要铁路运输设备。 (2)ZD6转辙机的结构和传动原理 ZD6电转机在设计过程中充分考虑了制造、使用、保养、维护的特点，把它分成电动机、减速器、自动开闭器、主轴、动作杆、表示杆、移位接触器、底座及机盖等九个部件，各位一体，独立制造，使用者摸得着，看得见，方便了检查、保养、维护。其传动原理如图1所示。 图中各机件所处的位置是动作杆由右向左移动后的停止状态，即动作杆在伸出位置时各构件的位置。为使动作杆向右移动，其传动过程如下： ①来自道岔控制电路的电源，经由图中的自动开闭器的第一排接点，接至电动机，使电动机按图中所示方向旋转。 ②电动机通过齿抡1带动减速器，使输出轴按反时针方向旋转。 ③输出轴和主轴之间用起动片连接在一起，起动片有三个作用：（1）十字接头联轴器作用，它使主轴和输出轴联结在一起，使主轴和输出轴同步旋转；（2）凸轮作用，把主轴的旋转运动变为自动开闭器支架的摆动；（3）把主轴的旋转运动变为速动片的间歇运动，使动接点能快速切断控制电路，确保接点组的使用寿命。 ④主轴的旋转运动通过锁闭齿轮传给齿条块，变为动作杆的直线运动，实现对道岔的转换和锁闭。 ⑤自动开闭器支架的摆动，带动自动开闭器的接点转换机构和检查柱，实现对表示电路的控制和道岔的密贴检查。 ⑥对于可挤型ZD6电转机，当发生挤岔事故时，道岔尖轨向另一侧运动，通过安装装置，推动表示杆、动作杆向与现在所处状态相反方向运动。表示杆推动检查柱向上运动，切断表示电路；与此同时，动作杆切断挤切销，使顶杆向上运动，顶开移位接触器，也切断表示电路,并实现挤岔报警。