第一作业调研报告 (1)
1.1调研内容 (1)
1.2工作量与要求 (1)
1.3正文 (1)
The development and application of NC machine tool servo system (2)
第二作业：典型曲线数字积分法插补方法 (13)
2.1目的 (13)
2.2要求 (13)
2.3 DDA法双曲线插补的积分表达式 (13)
2.4终点判别 (15)
2.5插补举例 (15)
第三作业：加工中心零件加工编程 (17)
3.1目的和要求 (17)
3.2数控机床设备 (17)
3.3加工工艺制订 (19)
3.4要完成的程序编写任务 (22)
《数控技术》课程（2015）
大作业
院（系）
专业
姓名
学号
班号
任课教师
完成日期
哈尔滨工业大学机电工程学院
2015年5月
数控大作业
第一作业调研报告
1.1调研内容
请以课堂所学习的知识为基础，自主选择课程中所涉及的任一知识点进行调研。可以调研知识点的发展脉络，也可以重点介绍该知识点的发展现状、争议与未来发展趋势。请提交交独一无二的报告
1.2工作量与要求
1. 报告需用英文撰写，可计算机打印，也可手写，但最后封面需手工签名。
2. 格式请参照本科生毕业论文要求（见教务处网站），总字数不少于2000字。
3.在调研报告的最后，请列出参考的主要文献（英文学术刊物上正式发表的文献不少于5篇）或网址，并在正文中标注引用。
4. 如果出现雷同，两位同学均无成绩。
1.3正文
The development and application of NC machine tool servo system Since the invention of NC machine tool in 1950s, servo system has been the indispensable component of the NC machine tool. With the rapid development of new materials, electronic power and controlling system, the servo system has evolved from the step-by-step system to DC system and then to AC system. As the blossom of AC servo technology, AC servo system will replace the DC system wholly and take up the dominant position in the family of servo system.
With the electronic power conversion unit as actuator and controlle r as core , Servo system which contains the servo driver and servo motor constitutes the main part of the electric-driving and autom atic control system . When working, firstly the servo system will receive the signal from NC devices, and then drive the motion of machine tool as well as ensure the accuracy and speediness of mov ement under the guidance of pulse command . Usually, precision a nd speed of the NC machine tool and other technical indicators mainly depend on the servo system itself
1.The improvement and assortment of NC servo system
At present, engineers tend to assess the quality by reference to seve ral important indicators, such as precision, speed and so on. Theref ore, a NC servo system must meet these requirements.
High precision
Unlike the traditional manufacturing which can be manually handle d to regulate and compensate errors, the NC servo system has a hi gh demand on positioning accuracy and repeated positioning accura cy
Quick repose characteristic
Quick response is one of important indicators of servo system’s dynamic quality which requires the servo system following the command signal with minimum error as well as quick repose and high stability. Once receiving the instruction of manipulator, the working machine can restore the original state of equilibrium quickly after a short regulation or a disturbance from outer space.
Wide speed range
Due to the difference in work piece materials, cutting tool and process requirements, servo system must have wide speed range, so as to ensure that the CNC machine in any circumstances can get the optimal cutting condition. Thus the machine tool can satisfy the requirement of high speed machining as well as the requirement of low speed feed.The speed range is generally larger than 1 to 10000. when the machine is
working in a low cutting speed which ask for a larger stable torque output, NC servo system must maintain a good reliability.
Good reliability
the usage of machine tool is frequent, usually with 24 hours' continuous work, so the servo system must have good working reliability. Servo system of NC machine tool can be divided into open loop control system and closed loop control system according to the presence of feedback test components. Drive control Unit transforms feeding instructions to perform signal needed by actuator, and then actuator convert this signal into mechanical displacement.In Open loop control system, there is no feedback detecting components and comparing control links. On the contrary, these are essential part of a closed-loop control system.
The composition of servo system
Servo system can be classified into the feed drive system and the spindle drive system on the basis of function and usage. Besides,the NC servo system can also be sorted into open loop control system and the closed loop control system in light of the presence of feedback detecting element.In addition, according to the difference of actuators, servo system can be divided into stepping servo system, dc servo system and ac servo system.
Stepping servo system
Before the 1960 s,the stepping servo system is based on step motor driven hydraulic servo motor or characterized by power stepping
motor as direct drive,and servo system uses open-loop control. Stepping servo system works with the pulse signal, and its speed and turning Angle depends on the frequency or the number of
Instruction pulses.
Because there is no testing and feedback loop, the precision of the stepper motor step depends on the step angle, the accuracy of the gear transmission clearance and so on, its accuracy is low. stepping motor is easy to appear vibration phenomenon when working in the low frequency,and its output torque decreases with increment of speed. Because the stepping servo system is the open loop control, step motor in the start of machine with the over-high frequency or large load shows"lost" or "blocked" phenomenon and prone to appear phenomenon of high speed overshoot in the braking of the machine tool. At the same time, step motor speed accelerating from 0 to working speed requires longer time and slower speed response. But because of its simple structure, easy adjustment, and good working reliability and the low prices, the stepping system is a good choice in many many occasions
of low occasions.
Dc servo system
After 60 and 70 s, most of numerical control system adopts dc servo system. Dc servo motor has a good wide range speed performance, large output torque, and strong overload capacity. servo system also has evolved from open loop control into closed-loop control, thus in the industry as well as its related fields gains the more extensive or aboard application. However, with the rapid development of modern industry, the corresponding equivalents such as precision CNC machine tools, industrial robots make higher and higher requirements to the electrical servo system, especially the precision, reliability and other performance.The traditional dc motor uses a mechanical commutator, faced up with many problems in the application process, such as brush and commutator wear easily, maintenance work is heavy and the cost of it is high. Commutator reversing would produce sparks, the maximum speed of the motor and the application environment is limited;Dc motor has a more complex structure, higher cost,and prone to interfere other devices'work.
Ac servo system
The existence of these problems, limiting the dc servo system in high
precision, high performance requires the application of servo drive occasion.Because hard-overcoming weakness of dc motor, people have been seeking the development of ac servo motor to replace the dc motor whose advantage is limited by mechanical commutor and brush to satisfy the needs of various application fields, especially in the field of high precision and high-performance servo drive .But because the ac motor has strong coupling, nonlinear characteristics, so control is very complete and the high-performance application has been limited. Since the 1980 s, with the boom of the new technology such as electronic electricity, the modern control theory, and the breakthrough in the field of vector control algorithm, the original problems of AC motor which has bothered so many engineers has been solved, and ac servo development faster and faster.
The characteristics of the ac servo system
In addition to good stability, good rapidity,and high precision,servo motor system has a series of other advantages.
with out the limitation of commutator circumferential speed and armature reactance potential numerical element, the speed limit of
AC motor can be design higher than DC motor in the same given motor. with a wide range of speed regulation, the most ac servo motor speed ratio can reach 1:50000,and high-performance servo motor speed ratio
can even amount to ver 100000. Meet the numerical control machine tool drive, wide speed range and small static rate request.
good torque speed characteristic
AC motor as the constant torque output, i.e. within its rated speed output rated torque, in for a constant power output above the rated speed.And torque overload capacity, can overcome the inertia moment of inertia load moment at start-up.Meet the machine tool servo system, large output torque, good dynamic accordingly, high positioning accuracy demands.
The research status of domestic ac servo
Ac servo system consists of the ac servo system based on asynchronous motor and the ac servo system on the base of synchronous motor.At present machine mainly adopts a permanent magnet synchronous ac servo system.In the field of ac servo research, the Japan, the United States and Europe are in the forefront.In the mid 1980s, Japan yaskawa company has successfully developed the world's first ac servo drive.Then F ANUC, Mitsubishi, Panasonic and other companies have launched their own ac servo system. Most of these products from aboard companies are based on the asynchronous motor. However,domestic institutes has set up late in ac servo system with asynchronous motor,and so far there are still no products available. Many domestic researchers put much importance on the research of permanent magnet synchronous motor
servo system. Huazhong university of science and technology, Beijing machine tool research institute, xi 'an micro motor research institute, shenyang institute of automation of Chinese academy of sciences, lanzhou electric factory etc have started out in the research of AC servo system and are expected to launch their own products. DA98 all-digital ac servo drive unit from guangzhou NC manufacturing company has already knock at the door of high-precision servo driver industry in our country, broken the monopoly of foreign countries , and initiated a new era belonging to our national brands.
Ac servo signal and numerical control system interface have three different modes, which can also divided into three stages.Domestically, Guangzhou CNC DA98 which belongs to the first generation and is also a epoch-making servo drive, at the same time, it is first all-digital domestic ac servo drive unit, pulse command it accept direction. The second generation is EDB series delegated by Aston, it can not only accept pulse command signal, but also receive the signal from the speed control and torque control analog input.The third generation is networked ac servo https://www.doczj.com/doc/d810946797.html,worked servo system is the organic combination of industrial field-bus technology and full digital ac servo,which enables users to adjust the parameters according to load conditions and saves some unstable factors such as drift produced by
analog circuits. Based on field bus network control technology,the servo system the microprocessor and field bus interface in all type ac motor servo drive, form independent of intelligent digital servo control unit, it directly connected to the industrial field bus, it formed a new type of network control system based on field-bus.Reduced the number of hardware and the attachment, the structure of intelligent units on independent, to the outside world and realize data sharing between each other, but also can use other field control equipment, easy to extend.So far, the network communication server product in domestic has not yet mature.Robotics institute of Beijing university of aeronautics and astronautics development design a network based on DSP + FPGA + ASIPM ac servo control system, the principle prototype has been got preliminary validation of the three-dimensional carving machine. currently, the most server drive adopt high-speed DSP processors,which promote the movement of all kinds of advanced control algorithms in the use of new type of drive. Mostly, suppliers of servo system employ the structure of DSP + CPLD (FPGA) on the hardware. Because the DSP and CPLD (FPGA) can repeat programming,they are easy to realize modular re-configurable of the ac servo system.As long as the software for corresponding different system configurations, including the control algorithm can control and asynchronous motor, permanent magnet synchronous servo motor, brush-less dc motor, and through the
reconfiguration of FPGA can also drive dc motor and three phase induction of stepping motor.It's for NC machine tool upgrade and innovation has left a lot of space.
The development tendency of ac servo
With the constant improvement of productive forces, the ac servo system will be sophisticated in the direction of the integration, intelligent and network .
integration
By using a single and multi-function control unit, the servo system can achieve position control and speed control function through the setting of software and constitute a half closed loop feedback unit configuration or full closed loop control system of high accuracy through the external interface composition.
intelligent
Server intelligent control mode, such as internal programming can achieve a certain trajectory in advance and control the surrounding IO port as well as the adjustment of master-slave's following with electronic CAM, etc.
network
Server implementation is distributed by network.The server's modulation could be reconstructed with low cost .
conclusion
The modern NC machine tool is developing rapidly in the direction of high speed and high precision.As the essential component of the NC machine tool,servo system has gradually equated to ac servo system which has several incomparable advantages compared with other servo systems. With the progress of the ac servo technology, it will gradually replace dc servo system overall.
[参考文献]
[1]Tryling, David P.Simple servo uses.ProQuest Journal,2009.
[2]J. Cao ；Z.W. Li ；Z.X. Meng.Development Of A Nc Servo System Based On Fuzzy Adaptive Control.Key engineering materials,2009.
[3]Fusaomi&Nagata.Development of CAM system based on industrial robotic servo controller without using robot languag.Robotics and
Computer Integrated Manufacturing,2013.
[4]Mulan Wang Kaiyun Xu Chuan He Lei Zhou.Research on Servo System for CNC Machine Tool Driven by Permanent Magnet Synchronous Torque Motor.Materials Engineering and Automatic Control,2012
[5]Xu, Kaiyun Li, Ning Lin, Jian He, Chuan.Development of linear servo control system for CNC machine tool based on DSP.International Conference on Mechatronic Science, Electric Engineering and Computer,2011
第二作业：典型曲线数字积分法插补方法
2.1目的
数字积分插补方法是实现数控插补功能的重要方法之一。除平面直线和圆弧外，数字积分法法也可以实现多坐标插补联动以及描绘如二次曲线甚至高次曲线等各种函数曲线，精度也能满足要求，在一些专用数控机床和高档数控系统中得到了广泛的应用。因此，深入理解数字积分插补方法是掌握数控加工知识的重要内容之一。
2.2要求
试参照直线和圆弧DDA 插补方法，推导如下任一曲线的DDA 法插补公式，要求有完整的推导过程，画出插补器的结构框图，讨论终点判别方法，并给出一个插补过程实例。
1）抛物线插补 px y 22
=
2）椭圆插补 C b y a x =+22
22
3）螺旋线插补 导程为P ，螺旋升角R P
πλ2arctan =
4）其他线型
2.3 DDA 法双曲线插补的积分表达式
对于双曲线c b
y a x =-22
22
对时间t 求导,得到
0222
2=dt
dy
b y dt dx a x —
X
b Y V V y x 22a =
由此可以导出，第一象限逆椭圆弧在两个方向上的速度分量
??
???==y 2Ka x V x 2Kb y V
试中K 为一常数。上试说明速度分量y x V V ,是随着动点变化的，令动点变化的，令动
点的坐标()i i y x ,，N K t 2/1,1==?
则可得DDA 插补双曲线弧插补积分表达式
???
????-=?-==-=?-==?∑∑?∑∑====m
i m i N i x m i m
i N i y a y t y Ka dt V b x t x Kb dt V 11i 22
11i 2
221x 21y
显然用DDA 法进行椭圆弧插补时，是对切削点即时坐标22
b a y
i 与的数值分别
i x 进行累加，若累加器产生溢出，则在相应坐标方向进给一步。
2.4插补器结构框图
根据椭圆DDA 插补积分表达式可知其插补方法如下：每产生一个控制脉冲，X 、Y 积分器迭代累加一次，溢出时相应坐标轴进给一次，Y 积分器的溢出还要对X 被积函数寄存器进行修正，X 积分器的溢出还要对Y 被积函数寄存器进行修正。画出插补器结构框图如图所示
图 3-1 双曲线插补器结构框图
J VX 、J VY 分别为X 、Y 被积函数寄存器 J RX 、J RY 分别为X 、Y 积分累加器
t ?为插补控制脉冲，,x y ??分别为X 、Y 轴溢出脉冲
2.4终点判别
分别判断XY 坐标轴进给步数，当XY 坐标均到达终点时插补结束。
2.5插补举例
插补第一象限双曲线3622=-y x ，起点为(6,0)，终点为(10,8)，4N =，插补脉冲计算过程如表3-1所示，插补轨迹如图3-2所示。两坐标进给步数分别为4和8，一旦某坐标进给步数达到要求则停止该坐标方向的插补运算。
表 3-1 插补运算过程
图3-1双曲线插补轨迹
第三作业：加工中心零件加工编程
3.1目的和要求
本作业通过给定一台数控机床具体技术参数和零件加工工艺卡，使学生对数控机床具体参数、加工能力和加工工艺流程有直观了解和认识。同时，锻炼学生解决实际加工问题的能力。
1．了解加工中心的具体技术参数，加工范围和加工能力；
2．了解实际加工中，从零件图纸分析到制定零件加工工艺过程；
3．按照加工工艺编写指定的工序的零件数控加工程序。
3.2数控机床设备
（1）机床结构
主要由床身、铣头、横进给、升降台、冷却、润滑及电气等部分组成。XKJ325-1数控铣床配用GSK928型数控系统，对主轴和工作台纵横向进行控制，用户按照加工零件的尺寸及工艺要求，先编成零件的加工程控，最后完成各种几何形状的加工。
（2）机床的用途和加工特点
本机床适用于多品种中、小批量生产的零件，对各种复杂曲线的凸轮、孔、样板弧形糟等零件的加工效能尤为显著；该机床高速性能好，工作稳定可靠，定位精度和重复精度较高，不需要模具就能确保零件的加工精度，减少辅助时间，提高劳动生产率。
（3）加工中心的主要技术参数
数控机床的技术参数，反映了机床的性能及加工范围。
表1 TH5640D立式加工中心的主要技术参数
09年春A 一、填空（10分） 1．液压传动是以为介质，以的形式来传递动力的。 2．液压系统的压力取决于，执行元件的运动速度取决于。 3．液压传动装置由、、 和四部分组成。 4．液压泵按结构可分为、和三种，液压阀按用途可分为、和三种。 5．双出杆活塞缸当缸筒固定缸杆其移动范围为 行程的倍。 6．液压调速阀是由阀和阀联而成。 7．常用的调速回路有、、和三种。 二、简要回答下列问题（20分） 1．解释沿程压力损失和局部压力损失，并写出其表达式。（4） 2．解释齿轮泵的困油现象。（4） 3．解释节流阀的最小稳定流量（4） 4．解释调速回路速度刚度的概念。（4） 5．简述溢流阀和减压阀有什么区别。（4） 三、绘制下列各图（20） 1．定量泵的压力—理论流量、实际流量、容积效率、等特性曲线。（4） 2.限压式变量叶片泵的压力流量特性曲线。（2） 3.节流阀和调速阀的流量压差特性曲线。（4） 4.溢流阀的流量压力特性曲线。（2） 5．变压节流调速机械特性曲线。（3） 6、画出下列液压元件职能符号，并注明相应油口。（5） （1）双向变量马达（2）二位二通机动换向阀（常闭）（3）液控顺序阀 四、系统分析（15） 图示的液压系统能实现快进——工进——快退——原位停止的循环动作。填写电磁铁动作表，并说出液压元件1、2、3、4、7、8的名称和用途。说明，（1）该系统是如何实现快进的；（2）该系统是如何实现速度换接的；（3）该系统是何种调速回路；（4）液压泵是如何卸荷的。 1YA 2YA 3YA 4YA
五、计算下列各题（ 1．已知：油缸面积A 1=100cm 2 、A 2 泵的容积效率和机械效率ηv =ηm 壁孔，其流量系数C d =0.65ρ=900kg/m 3,力和油泵电机功率（8）。 2．油泵排量V p =50ml/r ， 转速n p vP =0.94，泵工作压力p p =4.5MPa 率和机械效率 ηvm =ηmm =0.9 1Y 2YA 4YA
哈工大09～12年试题 09年春A 一、填空（10分） 1．液压传动是以为介质，以的形式来传递动力的。 2．液压系统的压力取决于，执行元件的运动速度取决于。 3．液压传动装置由、、 和四部分组成。 4．液压泵按结构可分为、和三种，液压阀按用途可分为、和三种。 5．双出杆活塞缸当缸筒固定缸杆其移动范围为 行程的倍。 6．液压调速阀是由阀和阀联而成。 7．常用的调速回路有、、和三种。 二、简要回答下列问题（20分） 1．解释沿程压力损失和局部压力损失，并写出其表达式。（4） 2．解释齿轮泵的困油现象。（4） 3．解释节流阀的最小稳定流量（4） 4．解释调速回路速度刚度的概念。（4） 5．简述溢流阀和减压阀有什么区别。（4） 三、绘制下列各图（20） 1．定量泵的压力—理论流量、实际流量、容积效率、等特性曲线。（4） 2.限压式变量叶片泵的压力流量特性曲线。（2） 3.节流阀和调速阀的流量压差特性曲线。（4） 4.溢流阀的流量压力特性曲线。（2） 5．变压节流调速机械特性曲线。（3） 6、画出下列液压元件职能符号，并注明相应油口。（5） （1）双向变量马达（2）二位二通机动换向阀（常闭）（3）液控顺序阀 四、系统分析（15） 图示的液压系统能实现快进——工进——快退——原位停止的循环动作。填写电磁铁动作表，并说出液压元件1、2、3、4、7、8的名称和用途。说明，（1）该系统是如何实现快进的；（2）该系统是如何实现速度换接的；（3）该系统是何种调速回路；（4）液压泵是如何卸荷的。
五、计算下列各题（15）： 1．已知：油缸面积A 1=100cm 2 、A 2=50cm 2 ，溢流阀调定压力为4MPa ，泵流量q p =40 l/min , 泵的容积效率和机械效率ηv =ηm =0.95进油路节流阀压力损失 △p T =0.6MPa ，节流阀为薄 壁孔，其流量系数C d =0.65，过流面积0.2 cm 2 ，油的密度ρ=900kg/m 3,不计管路压力损失和泄漏。求：油缸的速度、推力和油泵电机功率（8）。 2．油泵排量V p =50ml/r ， 转速n p =1000r/min ，容积效率ηvP =0.94，泵工作压力p p =4.5MPa ，马达排量V M =40ml/r ，容积效率和机械效率 ηvm =ηmm =0.9，不计管路压力损失和泄漏，求马达的输出转速n M 转矩T M 和功率P M （7）。 1YA 2YA 3YA 4YA 快进 工进 快退 原位停止 P p ,q p P 1,q 1A 1A 2P 2F V 前进 1 1Y A 2YA 3Y A 4YA 2 3 4 5 6 7 8 P p ,n p V p V M ,ηVM , ηmM , ηvp
班 级 姓 名 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 分数 一、 填空题（共24 分，每空1分） 1）按照两表面间的润滑状况，可将摩擦分为 干摩擦 、 边界摩擦 、 流体摩擦 和 混合摩擦 。 2）当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常装拆时，往往采用螺纹联接中的 螺钉 联接。 3）带传动中，带在带轮上即将打滑而尚未打滑的临界状态下，紧边拉力F 1与松边拉力F 2之间的关系为 112f F F e α=? 。 4）滚动轴承的基本额定寿命L ，是指一批相同的轴承，在相同的条件 下运转，其中 90％ 的轴承在疲劳点蚀前所能转过的总转数，单位为106r 。 5）非液体摩擦滑动轴承限制pv 值，主要是为了防止轴瓦 胶合 失效。 6）弹簧指数C= D/d ，C 越大，弹簧刚度越 小 。 7）当机构处于死点位置时，机构的压力角为 90° 。 8）有一紧螺栓连接，已知预紧力'F =1500N ，轴向工作载荷F =1000N ，螺栓的刚度C b =2000N/mm ，被连接件的刚度C m =8000N/mm ，则螺栓所受的总拉力F 0= 1700 N ，剩余预紧力''F = 700 N ，保证结合面不出现缝隙的最大轴向工作载荷F max = 1875 N 。 9）对于软齿面闭式齿轮传动，通常先按 齿面接触疲劳 强度进行设计，然后校核 齿根弯曲疲劳 强度。 10）蜗杆传动的失效形式主要是 齿面点蚀 、 齿面胶合 和 齿面磨损 ，而且失效通常发生在 蜗轮轮齿上 。 哈工大2005 年秋季学期 机械设计基础（80学时）试题答案
11）在凸轮机构的几种基本的从动件运动规律中，等速运动规律使凸轮机构产生刚性冲击，正弦加速度运动规律则没有冲击，等加速等减速、余弦加速度运动规律产生柔性冲击。 二、选择题（共11分，每小题1分） 1）一阀门螺旋弹簧，弹簧丝直径d=2.5mm，因环境条件限制，其弹簧外径D2不得大于17.5mm，则弹簧指数不应超过c) 。 a) 5 ; b) 6.5 ; c) 6 ; d) 7 。 2）平键的剖面尺寸b×h是根据d) 从标准中查取。 a) 传递转矩的大小; b) 载荷特性; c) 键的材料; d) 轴的直径。 3）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) 调节带的初拉力。 4）润滑良好的闭式软齿面齿轮传动最常见的失效形式为b) 。 a) 齿面磨损; b) 齿面疲劳点蚀； c) 齿面胶合; d) 齿面塑性变形。 5）在V带传动设计中，取小带轮基准直径d d1≥d dmin，主要是为了考虑 a) 对传动带疲劳强度的影响 a) 弯曲应力; b) 离心拉应力； c) 小带轮包角; d) 初拉力。 6）蜗杆传动中，当其它条件相同时，增加蜗杆的头数，则传动效率 b) 。 a) 降低; b) 提高；c) 不变；d)可能提高，可能降低。 7）工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴，称为a) 。 a) 心轴; b) 传动轴; c) 转轴; d) 曲轴。 8）半圆键连接的主要优点是c) 。 a) 对轴的强度削弱较轻; b) 键槽的应力集中较小； c) 适于锥形轴端的连接。
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 机械设计大作业（二） 课程名称：机械设计 设计题目：螺旋起重器（千斤顶） 院系：机电学院 班级：1308103 设计者：王钤 学号：1130810320 指导教师：郝明辉 哈尔滨工业大学
一、 设计题目 螺旋起重机是一种简单的起重装置，用手推动手柄即可起升重物。它一般由底座、螺杆、螺母、托杯、手柄等零件组成。起重机的原始数据如下所 二、 设计内容 1、 选择螺杆、螺母的材料 螺杆采用45号钢调质，由参考文献[2]表10.2查得抗拉强度 b 600 MPa σ=，s 355 MPa σ=。螺母材料用铝青铜CuAl10Fe3Z （考虑速度低） 。 2、 耐磨性计算 螺杆选用45钢，螺母选用铸造铝青铜CuAl10Fe3Z ，有参考文献[1]表8.11 查得[]p =18~25MPa ，人力驱动时[]p 值可以加大20%，则[]p =21.6~30MPa ，取 []25MPa p = 。按耐磨性条件设计螺纹中径2d ，选用梯形螺纹，则 2d ≥，由参考文献[1]查得，对于整体式螺母系数 1.2~2.5ψ=,取 1.5ψ=。则 222.6d mm ≥== 式中，Q F －－－－－轴向载荷，N ； 2d －－－－－螺纹中径，mm ； []p －－－－－许用压强，MPa ； F
查参考文献[2]表11.3、11.4取公称直径32d =mm ，螺距6P =mm ，中径 229d =mm ，小径325d =mm ，内螺纹大径433D =mm 。 3、 螺杆强度校核 螺杆危险截面的强度条件为： e []σσ=≤ 式中：Q F －－－－－轴向载荷，N ； 3d －－－－－螺纹小径，mm ； 1T －－－－－螺纹副摩擦力矩，N mm ?，2 1tan(') 2 Q d T F ψρ=+，ψ为螺纹升角，216 arctan arctan 3.767929 np d ψππ?===? 。 []σ－－－－－螺杆材料的许用应力，MPa 。 查参考文献[1]表11.3得钢对青铜的当量摩擦因数'0.08~0.10f =，取 '0.09f =，螺纹副当量摩擦角'arctan 'arctan 0.09 5.1427f ρ=== 。把已知值代入1T 计算式中，得： 129 30000tan(3.7679 5.1427)682022 T N mm =? ?+?=? 72.2e MPa σ== 由参考文献[1]表8.12可以查得螺杆材料的许用应力s []3~5 σσ= ，其中 s 355 MPa σ=，则[]71~118 MPa σ=，取[]σ=100MPa 。 显然，e []σσ<，螺杆满足强度条件。 4、 螺母螺纹牙的强度校核 螺母螺纹牙根部的剪切强度条件为 4[]Q F Z D b ττπ= ≤ 式中：Q F －－－－－轴向载荷，N ；
机械设计基础大作业计算说明书 题目：朱自发 学院：航天学院 班号：1418201班 姓名：朱自发 日期：2016.12.05 哈尔滨工业大学
机械设计基础 大作业任务书题目：轴系部件设计 设计原始数据及要求：
目录 1.设计题目 (4) 2.设计原始数据 (4) 3.设计计算说明书 (5) 3.1 轴的结构设计 (5) 3.1.1 轴材料的选取 (5) 3.1.2初步计算轴径 (5) 3.1.3结构设计 (6) 3.2 校核计算 (8) 3.2.1轴的受力分析 (8) 3.2.2校核轴的强度 (10) 3.2.3校核键的强度 (11) 3.2.4校核轴承的寿命 (11) 4. 参考文献 (12)
1.设计题目 斜齿圆柱齿轮减速器轴系部件设计2.设计原始数据
3.设计计算说明书 3.1 轴的结构设计 3.1.1 轴材料的选取 大、小齿轮均选用45号钢，调制处理，采用软齿面，大小齿面硬度为241~286HBW ，平均硬度264HBW ；齿轮为8级精度。 因轴传递功率不大，对重量及结构尺寸无特殊要求，故选用常用材料45钢，调质处理。 3.1.2初步计算轴径 按照扭矩初算轴径： 6 3 39.55100.2[]P P n d n τ?≥ =式中： d ——轴的直径，mm ；
τ——轴剖面中最大扭转剪应力,MPa ； P ——轴传递的功率，kW ； n ——轴的转速，r /min ； []τ——许用扭转剪应力，MPa ； C ——由许用扭转剪应力确定的系数； 根据参考文献查得106~97C =，取106C = 故 10635.0mm d ≥== 本方案中，轴颈上有一个键槽，应将轴径增大5%，即 35(15%)36.75mm d ≥?+= 取圆整，38d mm =。 3.1.3结构设计 （1）轴承部件的支承结构形式 减速器的机体采用剖分式结构。轴承部件采用两端固定方式。 （2）轴承润滑方式 螺旋角: 12() arccos =162n m z z a β+= 齿轮线速度： -338310175 2.37/6060cos 60cos16n m zn dn v m s πππ β???==== 因3/v m s <, 故轴承用油润滑。
机械装备大作业 卧式升降台铣床主传动系统设计 学院：机电学院 专业：机械设计制造及其自动化系 班级：1008104班 姓名：刘朝友 学号：1100801005 哈尔滨工业大学
目录 一、设计任务................................................................................................. 错误！未定义书签。 二、运动设计 (1) 1 确定转速系列 (1) 2 绘制转速图 (2) 3 确定变速组齿轮传动副的齿数及定比传动副带轮直径 (3) 4 绘制传动系统图 (5) 5 核算主轴转速误差 (6) 三、动力设计 (7) 1 传动轴的直径的确定 (7) 2 齿轮模数的初步计算 (8) 3、选择带轮传动带型及根数 (9) 参考文献 (9)
一、设计任务 设计题目：卧式升降台铣床主传动系统设计 已知条件：工作台面积320×12500mm2，最低转速31.5r/min ，公比φ=1.41，级数Z=12，切削功率N=5.5KW 。 设计任务： 1. 运动设计：确定系统的转速系列；分析比较拟定传动结构方案；确定传动副的传动 比和齿轮的齿数；画出传动系统图；计算主轴的实际转速与标准转速的相对误差。 2. 动力设计：确定各传动件的计算转速；初定传动轴直径、齿轮模数；选择机床主轴 结构尺寸。 二、运动设计 1、确定转速系列 已知最低转速为31.5r/min ，公比?=1.41，查教材表标准转速系列的本系统转速系列如下： 31.5 45 63 90 125 180 250 355 500 710 1000 1400r/min 则转速的调整范围max min 1400 44.4431.5 n n R n = == １）传动组和传动副数可能的方案有： 12=4?3 12=3?4 12=3?2?2 12=2?3?2 12=2?2?3 前两个方案虽然可以减少轴的数目，但有一个传动组内有四个传动副。若采用一个四连滑移齿轮，则会增加轴向尺寸；若用两个双联滑移齿轮，操纵机构必须互锁防止两滑移齿轮同时啮合。故不采用。 对于后三个方案，遵循传动副“前多后少”的原则，选取方案１２＝３?２?２ ２）确定结构式 １２＝３?２?２方案中，因基本组和扩大组排列顺序的不同而有以下６种扩大顺序方案： 63122312??=， 61222312??=， 16222312??= 36122312??=， 21422312??=， 12422312??= 方案１,２,３,４的第二扩大组26x =，2p ＝２，则2r ＝ max ) 12(68r ==-??是可行的。方案５,６中，2x ＝４，23p =，则2r ＝ max ) 13(416r ?=-??，不可行。 在可行的１,２,３,４方案中，为使中间传动轴变速范围最小，采用扩大顺序与传动顺序 一致的传动方案１，13612322=??。
哈尔滨工业大学 液压传动大作业 设计说明书 设计题目卧式组合机床液压动力滑台机电工程学院班 设计者 2010 年 9 月 10 日 流体控制及自动化系 哈尔滨工业大学 液压传动大作业任务书
学生姓名班号 设计题目钻镗两用卧式组合机床液压动力滑台 1.液压系统用途（包括工作环境和工作条件）及主要参数： 卧式组合机床液压动力滑台。切削阻力F=15kN，滑台自重G=22kN，平面导轨，静摩擦系数0.2，动摩擦系数0.1，快进/退速度5m/min，工进速度100mm/min，最大行程350mm，其中工进行程200mm，启动换向时间0.1s，液压缸机械效率0.9。 2.执行元件类型：液压油缸 3.液压系统名称： 钻镗两用卧式组合机床液压动力滑台。 设计内容 1. 拟订液压系统原理图； 2. 选择系统所选用的液压元件及辅件； 3. 验算液压系统性能； 4. 编写上述1、2、3的计算说明书。 设计指导教师签字 教研室主任签字 年月日签发
目录 1 序言······················································- 1 - 2 设计的技术要求和设计参数 ··············- 2 - 3 工况分析 ··············································- 2 -3.1 确定执行元件 ···································- 2 -3.2 分析系统工况 ···································- 2 -3.3 负载循环图和速度循环图的绘制 ···- 4 -3.4 确定系统主要参数 ···························- 5 - 3.4.1 初选液压缸工作压力·································································- 5 - 3.4.2 确定液压缸主要尺寸·································································- 5 - 3.4.3 计算最大流量需求·····································································- 7 -3.5 拟定液压系统原理图 ·······················- 8 - 3.5.1 速度控制回路的选择·································································- 8 - 3.5.2 换向和速度换接回路的选择 ·····················································- 9 - 3.5.3 油源的选择和能耗控制···························································- 10 - 3.5.4 压力控制回路的选择·······························································- 11 -3.6 液压元件的选择 ·····························- 12 - 3.6.1 确定液压泵和电机规格···························································- 13 - 3.6.2 阀类元件和辅助元件的选择 ···················································- 14 - 3.6.3 油管的选择···············································································- 16 - 3.6.4 油箱的设计···············································································- 18 -3.7 液压系统性能的验算 ·····················- 19 - 3.7.1 回路压力损失验算···································································- 19 - 3.7.2 油液温升验算···········································································- 20 -
一、填空题：（每空1分，计32分） 1. 按表面间摩擦状态不同,滑动轴承可分为 液体摩擦 滑动轴承和 非液体摩擦 滑动轴承 2. 普通螺栓连接的凸缘联轴器是通过 摩擦力矩 传递转矩的；铰制孔螺栓连接的凸缘联轴器是通过 剪切与挤压 传递转矩的。 3. 三角形螺纹的牙型角为 60度 ，因其具有较好的 自锁 性能，所以通常用于 连接 。 4. 滑动轴承轴瓦上浇铸轴承衬的目的是 提高轴瓦的减磨耐磨性能 写出一种常用轴承衬材料的名称 轴承合金 。 5. 普通平键的工作面是 两侧面 ，其主要失效形式为 平键被压溃 ，其剖面尺寸b*h 是根据 轴的直径 来选择的。 6. 轮齿折断一般发生在 齿根 部位，为防止轮齿折断，应进行 齿根弯曲疲劳 强度计算。 7. 滚动轴承的基本额定寿命是指一批轴承，在相同运转条件下，其中 90 ％的轴承不发生 疲劳点蚀 前所运转的总转数。 8. 按工作原理不同，螺纹连接的防松方法有 摩擦防松 、 机械防松 和 破坏螺纹副防松 。 9.转速与当量动载荷一定的球轴承，若基本额定动载荷增加一倍，其寿命为原来寿命的 8 倍。 10.蜗杆传动中，蜗杆分度圆柱上的螺旋线升角应等于蜗轮分度圆上的螺旋角，且两螺旋线方向应 相同 。 11.机构具有确定运动的条件是（1） 机构自由度大于零 （2） 原动件数等于自由度数 。 12.曲柄摇杆机构中，当 曲柄 与 机架 处于两次共线位置之一时，出现最小传动角。 13.圆柱螺旋弹簧的特性线是表示弹簧 受力与变形 之间的关系曲线；弹簧受轴向工作载荷时，其簧丝横截面上的应力最大点在 簧丝内侧点 ； 哈工大2004年秋季学期 机械设计基础（80学时） 试题答案
《机械制造装备设计》大作业 一、大作业类型： 1.设计类 2.论文类 二、周知： 每位同学在课程结束前（16周）至少上交一份大作业作为本课程的考核材料，占课程总成绩的70%。电子版和打印版各一份，由各班学习委员收齐上交，电子版由各班学习委员刻录光盘后统一上交存档。 三、设计或撰写要求 （一）设计类 1. 机床主传动系统设计 设计目的：通过机床主传动系统设计，使学生进一步理解设计理论，得到设计构思、方案分析、零件计算、查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，培养学生具有初步机械系统设计和计算能力。 设计内容：机床主传动系统设计的运动设计和动力设计 (1)运动设计 根据给定的机床用途、规格、极限速度、转速数列公比（或转速级数），分析、比较、拟定传动结构方案（包括结构式、转速图和传动系统图），确定传动副的传动比及齿轮的齿数，并计算主轴的实际
转速与标准转速的相对误差。 (2)动力设计 根据给定的电动机功率和传动件的计算转速，初步计算传动轴直径、齿轮模数；确定皮带类型及根数，确定机床主轴结构尺寸。 设计要求： （1）机床的规格及用途； （2）运动计； （3）动力设计（包括零件及组件的初算）； （4）其它需要说明或论证的问题； （5）参考文献。 机床主传动系统设计大作业篇幅不少于3000字。要求论证充分、计算正确、叙述简明、条理清楚、合乎逻辑、词句通顺、标点正确、文字工整、图表清晰。 大作业后须附有参考文献目录，包括作者、书刊名称、出版社和出版年份。在说明书中引用所列的参考文献时，只在方括号里注明所列文献序号即可。 设计题目：XX机床主传动系统运动和动力设计 （三相4极异步电机，同步转速1500rpm）
2016年哈工大考研《机械设计基础》真题回忆版 填空题 题目很多，我记不太清了，但是有很多选①②③④这种填空格式的选择题，有几道确定是单选，还有几道我不确定，但是选的一个。考的还是五花八门，大概得认真把机械设计整本书背下来才能打高分。 简答题 第一道问张紧轮怎么布置 第二道是给出两个图问你哪个可以形成油膜，其实是考液体动压润滑的三个必要条件 第三道是给出一个高转速轴，一个低速重载轴，问都应该装哪种轴承 第四道问轴上装两个平键，考虑强度因素，问为什么两轴要呈180度放置 第五道说的是大批量生产一个直径280mm的齿轮套在直径50mm的轴上，问选用哪种结构，轮坯用哪种方式制造 第三题 计算自由度，机构蛮复杂的，但是这种题再难也难不到哪里去啦 第四题 是考虑摩擦圆摩擦角，让你对一个机构受力分析，然后第一问求某滑块速度，第二问求机构的效率。机构挺复杂的，有两个移动副和三个杆件，我时间不够这题没怎么做，大概觉得需要用到考虑摩擦圆摩擦角之后的受力分析，速度瞬心法求速度，还有效率的计算公式。←_←这题14分，特别值钱，但是又难又花时间第五题 凸轮，考对心直动从动件，理论轮廓是圆的一部分，考从动件位移，压力角计算
第六题 齿轮，考齿条刀具加工某齿轮，第一问加工标准的，第二问加工变位的，直接套公式就ok 第七题 轮系，两个周转和一个定轴的组合，问传动比 第八题 等效和速度波动调节，第一问求最大盈亏功，第二问求最大速度最小速度，第三问求它们出现的时间。唔，问题很常规，M-φ曲线比较新鲜，但总体还是很简单第九题 第一道，考的是铰制孔用螺栓，第一问求失效形式，第二问求设计最优结构，第三问求螺栓剪切力并根据校核条件设计直径。 考了十几年的普通螺栓今年突然就出了铰制了！ 第二道，给的图是传送带加斜齿轮，直齿轮的三级传dong装置。在安装小齿轮的高速轴上，装了一对圆锥滚子轴承，给了小齿轮的Fa Fr Ft，传送带对该轴的压li，小齿轮转速，问小齿轮左旋还是右旋对轴承寿命有什么影响 第十题作图题 第一问是让你画联轴器和唇形密封圈，题目没直接提唇形，问的比较隐晦。 第二个题是轴系改错，轴承奇葩了点，是左边一个右边一对儿，不过常考的点还是那些
哈工大机械制造大作业
一、零件分析 题目所给的零件是CA6140车床的拨叉。它位于车床变速机构中，主要起换档，使主轴回转运动按照操作者的要求工作，获得所需的速度和扭矩的作用。零件上方的孔与操纵机构相连，二下方的Φ55叉口则是用于与所控制齿轮所在的轴接触，拨动下方的齿轮变速。 其生产纲领为批量生产，且为中批生产。
图1-1 CA6140拨叉零件图 二、零件的工艺分析 零件材料采用HT200，加工性能一般，在铸造毛坯完成后，需进行机械加工，以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求：
1、小头孔Φ25：该加工面为内圆面，其尺寸精度要求为； 2、叉口半圆孔Φ55：该加工面为内圆面，其尺寸精度要求为； 3、拨叉左端面：该加工面为平面，其表面粗糙度要求为，位置精度要求与内圆面圆心距离为； 4、叉口半圆孔两端面，表面粗糙度要求为，其垂直度与小头孔中心线的垂直度为； 5、拨叉左端槽口，其槽口两侧面内表面为平面，表面粗糙度要求为，其垂直度与小头孔中心线的垂直度为0.08mm。 6、孔圆柱外端铣削平面，加工表面是一个平面，其表面粗糙度要求为。 三、确定毛坯
1、确定毛坯种类： 零件材料为，查阅机械制造手册，有，考虑零件在机床运行过程中受冲击不大，零件结构又比较简单，故选择铸造毛坯。 图3-1 毛坯模型 2、毛坯特点： （1）性能特点： （2）结构特点：一般多设计为均匀壁厚，对于厚大断面件可采用空心结构。CA6140拨叉厚度较均匀，出现疏松和缩孔的概率低。 （3）铸造工艺参数： 铸件尺寸公差：铸件公称尺寸的两个允许极限尺寸之差成为铸件尺寸公差。成批和大量生产
液压传动大作业 一.概念。（每题6分） 1.液压传动：液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。液压传动和气 压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。 。2. 粘度的定义：液体在流动时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为液体的黏性，粘性的大小用黏度表示，是用来表征液体性质相关的阻力因子。粘度又分为动力黏度.运动黏度和条件粘度。 。3.气穴现象：气穴来自拉丁文“cavitus”,指空虚、空处的意思。气穴现象是由于机械力，如由穿用的旋转机械力产生的致使液体中的低压气泡突然形成并破裂的现象。。 4.阀的中位机能：换向阀的中位机能是指换向阀里的滑阀处在中间位置或原始位置时阀中各油口的连通形式，体现了换向阀的控制机能。采用不同形式的滑阀会直接影响执行元件的工作状况。因此，在进行工程机械液压系统设计时，必须根据该机械的工作特点选取合适的中位机能的换向阀。中位机能有O型、H型、X型、M型、Y型、P型、J型、C型、K型，等多种形式。。 5. 调速回路速度刚性：其物理意义是引起单位速度变化时负载力的变化量。它是速度-负载特性曲线上某点处斜率的倒数。在特性曲线上某处斜率越小（机械特性硬），速度刚性就越大，液压缸运动速度受负载波动的影响就越小，运动平稳性越好。反之会使运动平稳性变差。 二．简述。（每题8分） 1.双作用叶片泵工作原理：双作用叶片泵由定子，转子，叶片和配油盘等组成转子和定子中心重合，定子内表面近似为椭圆柱形，该椭圆形由两段长半径圆弧，两段短半径圆弧和四段过渡曲线组成。当转子转动时，叶片在离心力和(建压后）根部压力油的作用下，在转子槽内向外移动而压向定子内表面，由叶片、定子的内表面、转子的外表面和两侧配油盘间就形成若干个密封空间，当转子旋转时，处在小圆弧上的密封空间经过渡曲线而运动到大圆弧的过程中，这种叶片外伸，密封空间的容积增大，要吸入油液；再从大圆弧经过渡曲线运动到小圆弧的过程中，叶片被定子内壁逐渐压入槽内，密封空间容积变小，将油从压油口压出。因而，转子每转动一周，每个工作空间要完成两次吸油和压油，称之为双作用叶片泵。
2012哈工大机械设计基础真题回忆版上一年考前两个月因为没有找到2011年真题而很惘然的时候，我找到了某人士的热心回忆版。今年终于到我考完了，感觉还不错，是时候让我回馈这个网站了，现呈上我的2012的回忆版，考完这晚就默写出来，大概有个百分之八九十吧。希望能给有志考上哈工大的你们一点点鼓励。 一、填空题： 1.规定涡轮加工刀具的原因。 2.梯形螺纹的牙型角 3.齿面接触应力是否每处接触点都一样？ 4.滚动轴承的寿命计算及定义 5.多级减速箱输出轴按高速还是低速计算？ 6.提高螺纹连接刚度的措施：（减少）螺栓刚度，举例 7.轴承部件轴向固定的三种方式 二、简答题 1.齿轮传动的载荷系数的组成及其分别影响系数 2.软齿面闭式齿轮传动设计准则，怎么选择M和Z？ 3.非液体摩擦滑动轴承设计校核准则？ 4.图1中带受应力最大为何处？应力组成。
三、计算题（8题） 1.自由度计算，问某一杆为主动件，机构运动是否确定，一般题。《机械原 理试题精选与解答》里面的会做，这个也没问题的 2.刨床刨削机构。在《机械原理试题精选与解答》P39例2.19的基础上加了 几个问：1.摆杆摆角大少？2.知AD尺寸，求其他杆尺寸3.标出曲柄AB 运动方向4.什么位置CD角速度最大？ 3.（1）画出该位置凸轮转角，推杆位移，压力角。（2）推程角，远休止角， 回程角，近休止角的计算数值。（3）若推程时压力角最大为45°，问a 的取值。（两轮大小相同为R） 4.加工齿轮及变位。P85例4.17,（1）（2）问。跟03到05中的某一年的真 题基本是一样的。第三个问特别点：求变位后da（齿顶圆直径），rb（基圆半径）
机械制造装备设计大作业指导书 2013年3月
目录 1.机械制造装备设计大作业的目的 (1) 2.机械制造装备设计大作业的内容 (1) 2.1运动设计 (1) 2.2动力设计 (1) 3.机械制造装备设计大作业的要求 (1) （1）机床的规格及用途； (1) （2）运动设计； (1) （3）动力设计（包括零件及组件的初算）； (1) （4）画传动系统图； (1) （5）其它需要说明或论证的问题； (1) （6）参考文献。 (1) 4.进行机械制造装备设计大作业的步骤和方法 (1) 4.1明确题目要求、查阅有关资料 (1) 4.2运动设计 (2) （1）确定极限转速 (2) （2）确定公比 (2) （3）求出主轴转速级数z (2) （4）确定结构网或结构式 (2) （5）绘制转速图 (2) （6）绘制传动系统图 (3) （7）确定变速组齿轮传动副的齿数 (3) （8）核算主轴转速误差 (4) 4.3动力设计 (4) 1.传动轴直径初定 (5) 2.主轴轴颈直径的确定 (5) 3.齿轮模数的初步计算 (5) 5.大作业题目 (7) 参考文献 (10)
1.机械制造装备设计大作业的目的 机械制造装备设计大作业,是机械制造装备设计课程进行过程中的一个重要教学环节。其目的在于通过机床主传动系统设计，使学生进一步理解设计理论，得到设计构思、方案分析、零件计算、查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，培养学生具有初步机械系统设计和计算能力。 2.机械制造装备设计大作业的内容 运动设计 根据给定的机床用途、规格、极限速度、转速数列公比（或转速级数），分析比较拟定传动结构方案（包括结构式和结构网，转速图）和传动系统图，确定传动副的传动比及齿轮的齿数，并计算主轴的实际转速与标准转速的相对误差。 动力设计 根据给定的电动机功率和传动件的计算转速，初步计算传动轴直径、齿轮模数；确定皮带类型及根数、摩擦片式离合器的尺寸和摩擦片数及制动器尺寸、选择机床主轴结构尺寸。 3.机械制造装备设计大作业的要求 （1）机床的规格及用途； （2）运动设计； （3）动力设计（包括零件及组件的初算）； （4）画传动系统图； （5）其它需要说明或论证的问题； （6）参考文献。 机械装备设计大作业篇幅不少于四千字。要求论证充分、计算正确、叙述简明、条理清楚、合乎逻辑、词句通顺、标点正确、文字工整、图表清晰。 大作业中所用公式应注明出处，并注明式中符号所代表的意义和单位。单位一律采用法定单位，单位符号在公式、计算结果、图表、数据、标牌中应优先采用单位符号。 大作业后须附有参考文献目录，包括作者、书刊名称、出版社和出版年份。在说明书中引用所列的参考文献时，只在方括号里注明所列文献序号即可。 4.进行机械制造装备设计大作业的步骤和方法 明确题目要求、查阅有关资料 学生在获得大作业的题目之后，首先应明确设计任务，并阅读《械装备设计大作业指导书》，了解大作业的目的、内容、要求和进行的步骤。然后在教师的指导下，拟定工作进度计划；查阅必要的图书、杂志、手册、图册、产品图纸、同类型机床说明书和其它有关设计参考资料；熟悉机床专业标准，便于设计时采用。对机床的用途、特点、主要参数、传动结
1分，共30分） 本题分数 1. 机构具有确定运动的条件是机构的自由度大于零且机构的原动件数等于机构的自由度。 2. 在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中，等速运动规律运动规律有刚性冲击；等加速等减速运动规律和余弦加速度运动规律有柔性冲击； 正弦加速度运动规律无冲击。 3. 带传动工作时，最大应力发生在在紧边进入小带轮处，带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏。 4. 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件为：模数相等和压力角相等，齿轮连续啮合传动条件为：重合度大于1 。 5. 在齿轮传动设计时，软齿面闭式传动常因_ _齿面点蚀而失效，故通常先按齿面接触疲劳强度设计公式确定传动的尺寸，然后验算齿轮的齿根弯曲疲劳强度。 6. 齿轮传动以及蜗杆传动的效率均包括：（1）轮齿啮合效率η1、 （2）搅油效率η2、（3）轴承效率η3；总的传动效率为：η=η1η2η3。
7．在矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹和三角形螺纹四种螺纹中，传动效率最高的是矩形螺纹；双向自锁性最好的是三角形螺纹；只能用于单向传动的是锯齿形螺纹。 8. 普通平键的工作面是两侧面；楔键的工作面为键的__上下_____面，平 键的剖面尺寸b×h按轴径d 来查取。 9. 代号为72308的滚动轴承，其类型名称为角接触球轴承，内径为 40 mm，2 为宽度系列代号， 3 为直径系列代号。 10. 圆柱螺旋压缩弹簧在工作时最大应力发生在弹簧丝内侧。 (每题4分,共20分) 答：速度瞬心定义为：互相作平面相对运动的两构件上在任一瞬时其相对速度为零的重合点。或说是作平面相对运动的两构件上在任一瞬时其速度相等的重合点（即等速重合点）。 三心定理：作平面运动的三个构件共有三个瞬心，他们位于同一直线上。 2．带传动中的弹性滑动与打滑有什么区别？ 答：弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指由于过载引起的全面滑动，是一种传动失效的表现，应当避免。弹性滑动是由带材料的弹性和紧边、松边的拉力差引起的。只要带传动具有承载能力，出现紧边和松边，就一定会发生弹性滑动，所以弹性滑动是不可以避免的。 3．按轴工作时所受载荷不同，可把轴分成那几类？如何分类？ 答: 转轴，心轴，传动轴。 转轴既传递转矩又承受弯矩。 传动轴只传递转矩而不承受弯矩或承受弯矩很小。 心轴则承受弯矩而不传递转矩。
哈尔滨工业大学 机械设计作业设计计算说明书 题目: 轴系部件设计 系别: 英才学院 班号: 姓名: 刘璐 日期: 2016.11.12
哈尔滨工业大学 机械设计作业任务书 题目： 轴系部件设计 设计原始数据： 图1 表 1 带式运输机中V 带传动的已知数据 方案 d P （KW ） (/min)m n r (/min)w n r 1i 轴承座中 心高H （mm ） 最短工作 年限L 工作环境 5.1.2 4 960 100 2 180 3年3班 室外 有尘 机器工作平稳、单向回转、成批生产
目录 一、带轮及齿轮数据 (1) 二、选择轴的材料 (1) 三、初算轴径d min (1) 四、结构设计 (2) 1. 确定轴承部件机体的结构形式及主要尺寸 (2) 2. 确定轴的轴向固定方式 ................................................................................ 错误!未定义书签。 3. 选择滚动轴承类型，并确定润滑、密封方式 ....................................... 错误!未定义书签。 4. 轴的结构设计 .................................................................................................. 错误!未定义书签。 五、轴的受力分析 (4) 1. 画轴的受力简图 (4) 2. 计算支承反力 (4) 3. 画弯矩图 (5) 4. 画扭矩图 (5) 六、校核轴的强度 (5) 七、校核键连接的强度 (7) 八、校核轴承寿命 (8) 1. 计算轴承的轴向力 (8) 2. 计算当量动载荷 (8) 3. 校核轴承寿命 (8) 九、绘制轴系部件装配图（图纸） (9) 十、参考文献 (9)
大作业计算说明书 题目：平面连杆机构设计 学院：英才学院 班号：1236405班 学号：6121820510 姓名：林海奇 日期：2014年9月27日 哈尔滨工业大学
大作业任务书 题目：平面连杆机构设计 设计原始数据及要求： l为70mm，摆角ψ为35°，摇杆行程速比系设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆长度 3 ∠，值数K为1.2，摇杆CD靠近曲柄回转中心A一侧的极限位置与机架间的夹角为CDA 为50°，试用图解法设计其余三杆的长度，并检验（测量或计算）机构的最小传动角γ。
目录 1.设计原始数据及要求 (1) 2.设计过程 (1) 2.1计算极位夹角θ 2.2绘制机架位置线及摇杆的两个极限位置 2.3确定曲柄回转中心 2.4确定各赶长度 2.5验算最小传动角γ 3.参考文献 (2)
1. 设计原始数据及要求 设计一曲柄摇杆机构。已知摇杆长度3l 为70mm ，摆角ψ 为35°，摇杆行程速比系数K 为1.2，摇杆CD 靠近曲柄回转中心A 一侧的极限位置与机架间的夹角为CDA ∠ ，值为50°，试用图解法[1]设计其余三杆的长度，并检验（测量或计算）机构的最小传动角γ 。 2.设计过程 2.1计算极位夹角θ 1 1.21 18018016.361 1.21 K K θ--=? =??=?++ 式中，θ ——极位夹角； K ——摇杆行程速比系数。 2.2绘制机架位置线及摇杆的两个极限位置 平面上任取一点D ，作一水平线AD 作为机架位置线，由∠CDA=50°和50ψ=? 确定CD 杆的两个极限位置。并作CD=70mm 。如图1所示： 2.3确定曲柄回转中心 曲柄的回转中心必在A ，C1,C2所在的圆上，只要确定该圆即可作出A 的位置。由 16.36θ=? 得出12C C 所对圆心角为∠C 1OC 2=32.72°，则∠OC 1C2=∠OC 2C 1=73.64°， 作出该两角，即可确定圆心O 的位置。作出圆O ，与机架位置线的左侧交点即为A 。如图2所示
液压系统动态分析讲义 哈工大机电学院杨庆俊 第一章绪论 我们这门课程，叫液压系统动态分析。顾名思义，是研究液压系统的动态特性。 一、研究对象、内容和意义液压元件与系统都是我们的研究对象，具体可分为三类： （1）具有内反馈机制的液压元件，如溢流阀、恒压泵等。这类元件通过其内部的反馈调节机制，控制压力、流量或者是功率为恒定值。对于液压技术而言， 这类元件内容丰富，常代表了液压元件的尖端，就其局部而言，其复杂度往往 不低于一个常规的液压伺服系统。 （2）液压传动系统。这类系统工作在开环状态，系统在有限的几个状态之间切换以完成规定的功能。尽管系统工作在开环状态，其内多数情况下仍然会有具有反 馈机制的液压元件如溢流阀等。 （3）液压伺服控制系统。这类系统整体工作在闭环反馈方式。通常采用传感器测量某个被控制量，如压力、位移、加速度等等，通过控制阀的调节作用使被控制量 满足要求的变化规律。 这三类对象中，第三类“液压伺服控制系统” 已有专门课程介绍其分析和设计，因此本课程不再包括这部分内容。本课程所涉及的就是前两类对象。 动态分析，就是研究上述元件和系统的动态特性，即元件与系统工作状态转换过程的特性。因对象性质的不同，动态特性所关注的内容也有所区别。 对于第一类内反馈式元件，动态分析的主要内容如下： （1）稳定性。因其存在反馈作用，动态分析最关注的就是能否稳定工作。影响稳定性的因素有多方面。第一，该类元件在设计条件下，是否存在由于内部参数设计 不合理导致的不稳定；第二，在系统中使用时，与该元件上下游的连接条件发生 变化，是否会出现由此引起的稳定性问题；第三，即使硬件连接相同，元件的 工作参数如压力、流量等也会有一定的变化，是否会出现因此而引起的稳定性问 题。 （2）对干扰因素的抑制特性。总有一些量的变化会引起被控制量的变化，如溢流阀溢流流量的变化会引起设定压力的变化。当这些干扰发生变化时，被控量的响应 过程，如最大变化幅度、恢复稳定时间、振荡次数、最终稳定值等，是我们所关 心的。 （3）对指令的响应。当指令信号改变时，被控量跟随变化的特性，如跟随的快速性、超调量、振荡次数等。 对于第二类对象，因其工作在开环状态，故没有稳定性问题。系统内所含有的内反馈式元件特性归于第一类中研究。动态分析的主要内容如下： （1）启车、停车过程的快速性与平稳性。这两者是矛盾的，设计不当可能会使一种特性严重不足。快速性不足则影响效率，而平稳性不足则会影响寿命。对于频 繁启停的系统，这两个特性更是至关重要。 2）不同工作状态间切换的快速性、平稳性和精确性。如快进与工进的切换，行程