机械创新设计
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机械创新设计知识点机械创新设计是机械工程领域的重要内容之一,它涉及到机械产品的创新与设计,旨在提高机械产品的性能和功能,满足不断变化的市场需求。
本文将介绍一些机械创新设计的知识点,包括设计理念、设计流程和创新方法等。
一、设计理念1. 用户体验:机械产品的设计应以用户体验为中心,关注用户的需求和感受。
通过人机工程学的方法,提高产品的易用性和舒适性,增强用户对产品的好感度。
2. 产品生命周期:机械产品的设计不仅仅关注产品的性能,还应考虑产品的整个生命周期。
从原材料选择、制造工艺、使用寿命到产品的回收利用,都需要在设计阶段综合考虑。
3. 可持续发展:机械创新设计应注重生态环境保护和资源的有效利用。
通过采用节能环保技术和材料,减少对环境的污染,提高资源利用率,实现可持续发展。
二、设计流程机械创新设计的设计流程一般包括以下几个阶段:1. 需求分析:了解用户需求,明确产品的功能和性能要求。
通过市场调研和用户反馈等方式,获取对产品的需求信息。
2. 概念设计:根据需求分析的结果,进行创意激发和概念设计。
通过脑力激荡和头脑风暴,产生多个创新的设计方案。
3. 详细设计:在概念设计的基础上,进行详细设计。
包括结构设计、材料选择、工艺设计等。
设计师需要结合工程原理和现有技术,制定具体的设计方案。
4. 仿真验证:通过计算机仿真和实验验证,对设计方案进行评估和修正。
确保设计的可行性和稳定性,满足产品性能要求。
5. 制造生产:根据最终设计方案,进行产品的制造和生产。
包括制造工艺的确定、零部件的加工和装配等。
6. 测试验收:对制造的产品进行测试和验收。
包括功能性测试、性能测试和可靠性测试等。
确保产品符合设计要求和标准。
三、创新方法机械创新设计涉及到创新思维和创新方法,以下是几种常用的创新方法:1. 换位思考:将自己置于用户的角度,思考用户的需求和问题。
通过换位思考,可以发现用户的痛点和需求,从而提出更好的设计方案。
2. 借鉴其他领域:机械创新设计可以借鉴其他领域的思想和方法。
机械创新设计方法结课报告机械创新设计方法结课报告一、引言机械创新设计是指通过解决现有机械产品或系统中存在的问题或不足,提出新的设计方案,实现功能改进、性能提升或成本降低的目标。
本课程从机械创新的角度出发,介绍了一些常用的机械创新设计方法,包括TRIZ理论、造型参数法、Axiomatic Design理论等。
通过学习这些方法,我们可以更加有针对性地进行机械创新设计,提高创新设计的效率和成功率。
二、TRIZ理论TRIZ理论(Theory of Inventive Problem Solving)是由俄罗斯科学家居里亚金于20世纪40年代提出的一种机械创新设计方法。
TRIZ理论的核心是通过分析历史上已有的发明创造,总结出一系列的创新原则和模式,并将其应用到具体的设计问题中。
TRIZ理论提出了39个创新原则,包括分离原则、局部或局部负原理、替代原理等。
通过运用这些创新原则,可以帮助我们发现设计问题中的矛盾点,并提出创新的解决方案。
三、造型参数法造型参数法是一种以形态设计为基础的机械创新方法。
它通过对产品形态和参数的分析,识别出存在的问题或不足,并从形态和参数的角度出发提出创新的设计方案。
造型参数法的核心是确定机械产品形态和参数的优化目标,通过对目标进行分析研究,找到最佳的设计方案。
同时,造型参数法还强调产品形态和参数之间的内在联系,通过调整参数之间的关系,实现整体设计的协调和优化。
四、Axiomatic Design理论Axiomatic Design理论是一种以公理为基础的机械创新方法,它通过引入公理来指导机械产品的设计过程。
Axiomatic Design理论的核心是将设计问题分为功能需求和设计参数两个层次,并通过公理及其推理过程来确保设计的有效性和合理性。
Axiomatic Design理论提出了六个基本公理和推导规则,包括独立公理、信息公理、A-强度公理等。
通过遵循这些公理和规则,可以帮助我们从系统的整体角度出发,进行机械创新设计。
第一讲1、机械创新设计与现代设计、常规设计有什么差异和关联?创新设计方法:充分发挥设计者的创造力,利用人类现有相关科学技术知识,实现创新构思,获得新颖性、创造性、实用性成果.特点:强调发挥创造性,提出新方案,提供新颖。
独特的设计方法,获得具有创新性、新颖性、实用性的成果。
现代设计:以计算机为工具,运用各类工程应用软件及现代设计理念进行的机械设计。
常规设计:常规设计是以应用公式、图标为先导,已成熟的技术为基础,借助设计经验等常规方法进行设计关联:机械常规设计始终是最基本的机械设计方法,在强调现代设计、创新设计时不可忽视其重要性。
创新设计的基础——常规、现代设计方法的综合、灵活运用。
现代设计方法仅仅借助了先进、高效的计算机应用手段,提高了设计过程的效率,但没有脱离常规设计的思维。
2.现代创新人才应具备那些基本素质?(1) 具备必须的基础知识和专业知识(2) 不断进取与追求的精神(3) 合理的创新思维方式(突破传统定式)(4) 善于捕捉瞬间的灵感(创新的必备条件)(5) 掌握一定的创新技法3.学习机械创新设计的内容有那些?1.机构的创新设计2.机构应用创新设计3.机构组合设计产生新机构系统4.机械结构的创新设计5.利用反求原理进行创新设计6.利用仿生原理进行创新设计第二讲1简述创造性思维四大特性(方法的开放性;过程的自觉性;解决问题的顿悟性;结果的独特性)。
影响创造性思维形成与发展的主要因素包括哪些?(1)天赋能力:与生俱来的所有神经元(2)生活实践:后天实践活动具有的重大意义(3)科学地学习与训练科学、简单易行的专业学习与训练2.了解和阐述创造性思维、创造活动、创造能力三者的关系。
3.理解综合、分离创造原理的特性和基本实施途径。
概念:有目的的将复杂对象分解,提取核心技术,并利用于其他新事物。
特征:1)与综合创造原理对立,但不矛盾;2)冲破事物原有形态的限制,在分离中产生新的技术价值;3)实质上综合法与分离法两者无明显界限,实践中常常相互贯穿,共同促成新事物。
1、机械创新设计:是指充分发挥设计者的创造力,利用人类已有的相关科学技术成果进行创新构思,设计出具有新颖性、创造性及实用性的机构或机械产品的一种实践活动。
2、机械创新设计包含两部分:一是改进完善生产或生活中现有机械产品的可靠性、经济性、适用性等技术性能;二是创造设计出能满足新的生产或生活需要的新机器、新产品。
3、体现创新意识的思维方法:综合、还原、对应、移植、离散、逆反。
4、创新设计的原则:创新原则、实用原则、经济原则、美观原则、道德原则、技术规范原则、可持续发展原则。
5、创造技法:移植法、头脑风暴法、默写式头脑风暴法、KJ法、集思广益法、德尔菲法、戈登法、卡片法、NM法、联想法、组合法、设问法。
(移植法:发明者把某一种技术领域中的技术手段和方法,移植应用到另一技术领域,从而得到新发明。
技术手段移植、技术原理移植、技术功能移植)(头脑风暴法:是一种从心里上激励群体创新活动的最通用的方法,形容创造性思维自由奔放、打破常规,创新设想如暴风骤雨般的激烈涌现。
原则:自由畅想原则、严禁评判原则、谋求数量原则、借题发挥原则。
)6、产品创新有两类:第一类是原理上的改变,如从无到有的创新;第二类是在第一类的基础上进行改进,这类改进更符合使用者的行为习惯和个性需求。
在产品设计过程中,能集中体现这两类创新的工作就是机械运动系统方案创新设计7、机械产品的设计一般要经历一下四个阶段:规划设计阶段、方案设计阶段、技术设计阶段、施工设计阶段8、“数”是发展的核心;“精”是发展的关键;“极”是发展的焦点;“集”是发展的方法;“自”是发展的条件;“网”是发展的道路;“智”是发展的前景;“绿”是发展的必然。
(以上八者彼此渗透,相互促进)9、回顾TRIZ研究的历史,阐述了TRIZ发展的4个时期,即:萌芽时期、初建时期、发展时期、成熟时期。
TRIZ研究的现状,指出西方发达国家美、德、英、法、瑞典及俄罗斯、日本等走在了世界的前列,我国还处在TRIZ理论的引进、宣传与推广阶段.目前,TRIZ发展已进入成熟期,TRIZ原理不仅应用于发明创造,还可用于企业管理、社会政治、经济、商贸、建筑、教育等非技术领域.今后TRIZ的发展趋势为TRIZ自身的完善及与其他方法的集成,经过20—30年的时间,将进入衰退期.20—30年以后,将会出现更高级的"TRIZ"来解决五级(重大)发明问题。
机械创新设计案例概述机械创新设计是指基于机械原理和工程知识的创新设计过程。
机械创新设计案例是指以机械创新设计为基础,通过解决实际问题和满足需求的方式,创造出新的机械产品或改进现有机械产品的设计案例。
在这篇文章中,我们将介绍一些机械创新设计的案例,并探讨其在工程领域中的应用和意义。
案例一:自动化垃圾分类系统在现代社会中,垃圾分类成为了一个重要的环保问题。
传统的垃圾分类方式需要人工操作,效率低下且容易出错。
为了解决这个问题,某公司设计了一套自动化垃圾分类系统。
该系统通过使用机器视觉技术和机械臂控制系统,能够精准地识别和分拣垃圾。
用户只需将垃圾投放到系统中,系统便能够自动地将不同种类的垃圾分拣到不同的垃圾桶中。
这种自动化垃圾分类系统不仅大大提高了垃圾分类的效率,还减少了人力成本和环境污染。
案例二:智能电动自行车随着城市化进程的不断加快,电动自行车成为了一种常见的交通工具。
然而,传统的电动自行车存在电量不稳定、续航里程不够长等问题。
为了解决这些问题,一家公司开发了一款智能电动自行车。
这款智能电动自行车配备了一套先进的电池管理系统和能量回收系统。
电池管理系统能够根据用户的习惯和行驶条件,智能地控制电池的放电和充电,提高电池的使用寿命和续航里程。
能量回收系统能够将制动过程中产生的能量转化为电能,回馈给电池进行充电,进一步延长续航里程。
这款智能电动自行车不仅解决了传统电动自行车的短板,还提升了用户的乘坐体验。
案例三:无人驾驶汽车无人驾驶汽车是近年来快速发展的机械创新设计领域。
它基于人工智能、传感器和控制系统等技术,能够在无需人类干预的情况下自主行驶。
这种创新设计不仅在交通运输领域中具有重要意义,还对未来的城市规划和交通系统的发展产生了深远的影响。
无人驾驶汽车通过使用激光雷达、摄像头和超声波传感器等技术,能够实时感知周围环境的情况,并做出相应的决策。
它能够通过精确的导航算法和先进的控制系统,安全地驾驶在不同的路况下。
第十三章机械创新设计简介第一节概述第二节常用的创造性思维模式和方法第三节机械的创新设计第四节产品造型创新设计简介第一节概述一、创新设计的概念机械创新设计MCD(Mechanical Creative De sign)是指更充分地发挥设计者的创造力和智慧,利用人类已有的相关科学理论、方法和原理,以及最新科技成果,在现代设计理论和方法的指导下,进行新的构思、设计出新颖、有创造性及实用性的机构或机械产品(装置)的一种实践活动。
开发设计创新设计变异设计反求设计开发设计:从提出方案到完成设计全过程都是全新的、探索性的,创造设计出新机器、新产品,以满足新的生产和生活的需要。
变异设计:在已有产品的基础上,针对原有产品存在的缺或新的功能要求,从工作原理、机构、结构、参数、尺寸等方面进行一定的变异,改进机械产品的技术性能、可靠性、经济性和适用性,设计出新产品以适应市场需求。
反求设计:针对已有的先进产品或设计,进行深入分析研究,探索掌握其关键技术,在消化、吸收的基础上,开发出同类型的创新产品。
无论哪种创新设计都要求设计师在设计环节上突破常规惯例,追求与前人、众人不同的的方案,提出新原理、新方法、新机构、新形式、新材料等,在求异是寻求创新,将设计者的智慧具体物化在整个设计过程中。
二、机械创新设计与常规机械设计以及创造发明的关系1.机械创新设计与常规机械设计常规机械设计过程一般可以分为这样4个阶段:(1)机械总体方案设计设计者根据设计任务书的要求,广泛收集同类机械或相近机械的性能参数,使用情况、优缺点等技术资料和数据,而后进入机械总体方案设计阶段。
机械总体方案设计在很大程度上决定了未来机械的面貌,对机械的性能、成本影响很大。
(2)机械的运动设计机械运动设计的内容包括:机构主要尺寸的确定、机械运动参数的分析、传动比的确定与分配等。
(3)机械的动力设计在运动设计的基础上,确定作用在机械系统各构件上的载荷并进行机械的功率和能量计算。
2024机械创新设计大赛题目
2024年机械创新设计大赛的题目可能会涉及到当时的社会和科技发展趋势。
考虑到未来的机械工程领域可能会更加注重可持续发展和智能化,题目可能会涉及到以下一些方面:
1. 可持续能源利用,设计一种基于可再生能源的机械装置,用于提高能源利用效率或减少能源消耗。
2. 智能制造与自动化,开发一种智能制造系统或机器人,能够自动完成复杂的制造任务,提高生产效率和质量。
3. 医疗保健领域,设计一种机械辅助设备,用于改善医疗诊断或治疗过程,提高医疗效率和精准度。
4. 智能交通工具,创新设计一种智能交通工具,例如无人驾驶汽车或智能交通管理系统,提高交通安全和效率。
5. 智能家居与生活,设计一种智能家居设备或机械装置,能够提升家居生活舒适度和便利性。
6. 环境保护与治理,开发一种机械装置,用于环境监测、污染治理或资源循环利用,促进环境可持续发展。
以上仅是一些可能的方向,具体的题目会根据当时的社会和科技发展情况而定,参赛者需要关注相关行业的最新动态,以便更好地应对未来的挑战。
机械创新设计的方法
1. 综合设计法:综合考虑产品功能、性能、外观、成本、市场等多个因素,通过多方面的思考和解决问题的方法,逐步确定最优方案。
2. 逆向工程法:通过对已有产品进行分析和研究,发现其中的瓶颈和不足之处,并通过创新设计来改良和更新产品。
3. 创新设计思维法:跳出传统的固有思维模式,从不同角度来寻找解决问题的切入点,充分发挥创意思维,突破传统局限。
4. 模拟仿真法:通过计算机模拟和仿真软件,对各种设计方案进行模拟测试,分析测试结果和反馈,优化设计方案。
5. 材料与工艺创新法:通过引入新型材料和工艺技术,实现创新设计,提高产品质量和性能。
6. 人机工程学法:通过研究人体工效学和人机交互,考虑用户的使用习惯和感觉体验,实现产品的人性化设计。
7. 可持续发展设计法:在设计过程中注重环境和社会可持续发展的因素,提高产品的环境友好性和社会效益。
机械工程中的创新设计方法引言:在机械工程领域,创新设计是不可或缺的一环。
创新设计方法不仅能够提高产品的竞争力,还能够满足用户对功能和性能的不断提升的需求。
本文将介绍一些机械工程中常用的创新设计方法,并探讨它们的优缺点以及适用场合。
一、TRIZ理论与方法TRIZ(理论发展、创造性问题解决方法)作为一种系统的发明创造方法,可以帮助工程师寻求解决技术问题的新方法。
该方法包括40个发明原理、分析四个基础创新原理以及分析80种技术矛盾的原则。
TRIZ方法的使用需要一定的学习和实践,但它能够帮助工程师创造出更加创新和高效的解决方案。
二、设计思维与用户体验设计思维是一种以人为本的设计方法,通过观察用户的需求和行为,寻找问题和机会,从而发展出创新的解决方案。
通过深入了解用户的需求和体验,设计师可以更好地满足用户的期望。
例如,在汽车工程中,设计师可以研究用户的驾驶习惯和偏好,从而改进汽车的操控性和舒适性。
三、仿生学与自然启发仿生学是一种模仿自然界生物的形态、结构和功能的方法,以解决工程问题。
通过借鉴自然界的智慧,工程师可以设计出更加高效和创新的解决方案。
例如,通过研究鸟类的飞行机制,工程师设计出了更轻、更稳定的飞机翼型。
四、模型分析与优化模型分析与优化是一种基于数学模型和计算机模拟的创新设计方法。
通过建立合适的数学模型,工程师可以在计算机上模拟和优化产品的性能。
这种方法可以节省设计和测试的成本,提高设计效率。
例如,通过有限元分析,在设计阶段就可以评估结构的强度和刚度,从而减少原型的制造和测试。
五、可持续设计与环保可持续设计考虑了产品在整个生命周期内的环境和社会影响。
通过减少资源的使用和延长产品的寿命,设计师可以减少对环境的影响。
例如,在机械工程中,设计师可以使用可再生材料、设计节能产品以及优化制造和物流流程,以减少碳排放和环境污染。
结论:机械工程中的创新设计方法多种多样,每种方法都有其适用的场合和优势。
工程师们可以根据具体的需求和问题来选择合适的设计方法。
机械创新设计说明书设计题目:5吨电动卷扬机设计班级:机制083 组员:陈振华 108011063罗良俊 108011064童毅 108011065黄军 108011068 指导老师:尹炳龙2010年1月22 日浙江科技学院机械与汽车工程学院目录一、卷扬机设计参数 (1)二、传动装置总体设计 (1)三、钢丝绳的选择 (2)四、卷筒的选择 (4)五、电机的选择 (5)六、确定传动装置总传动比和分配传动比 (6)七、减速器的设计 (6)八、V带设计 (6)九、滑轮组的设计 (8)十、滑轮销的选择 (8)十一、螺栓设计与校核 (9)十二、联轴器、制动器的选择 (10)计算与过程结果一、卷扬机设计参数额定载荷:5吨;起升高度:10米;起升速度:5 m/min;工作条件:室外工作,载荷平稳,连续工作,频繁启动,较多粉尘。
二、传动装置总体设计本设计的电动5吨卷扬机是由电动机、V带、联轴器、制动器、减速器、卷筒、导向滑轮、起升滑轮组、吊钩等组成,其各方面的机构分布如下图所示:起升机构示意图1 -电动机2 -V带传动3 -减速器4 -卷筒5 -导向滑轮6 -滑轮7 -吊钩8-制动器电动机正转或反转时,制动器松开,通过带制动轮的联轴器带动减速器高速轴,经减速器减速后由低速轴带动卷筒旋转,使钢丝绳在卷筒上绕进或放出,从而使重物上升或下降。
电动机停止时,依靠制动器将高速轴的制动轮刹住,使重物停在空中。
在电动机与卷筒之间采用V带传动以及效率较高的两级减速器,V带传动布置于高速级,能发挥它的传动平稳、缓冲吸振和过载保护的优点。
制动器安装在高速轴上,这样所需要的制动力矩小,相应的制动尺寸小,重量轻。
经常利用联轴器的一半作制动轮。
带制动轮的半体应该安装在减速器高速轴上,即使联轴器损坏,制动器仍可以把卷筒G=5tH=10mV=5m/min制动,以确保机构的安全。
滑轮组采用单联滑轮组,滑轮组倍率为2,滑轮组的钢丝绳一端固定,另一端绕入卷筒。
因端部有滑轮导向,所以当卷筒收放钢丝时,钢丝绳虽沿卷筒移动,但吊钩并不随着作水平位移。
三、钢丝绳的选择卷扬机通过钢丝绳升降、牵引重物,工作时钢丝绳所受应力十分复杂,一旦失效,后果十分严重,因此,应特别注意钢丝绳的合理选择与使用。
钢丝绳直径由钢丝绳最大工作静拉力确定:S C d =式中 d ——钢丝绳最小直径,mm C ——选择系数S ——钢丝绳最大工作静拉力,N机构安全级别选择M6,查机械设计手册得,C=0.114,安全系数n=6S =21050002G ⨯== 25 KN 所以 25000114.0S C d ⨯== =18.03 mm钢丝绳选择d =20 mm按钢丝绳机构工作级别来选取钢丝直径时,所选的钢丝绳拉断力应满足下式: max 0F ·n F ≥式中 0F ——所选用钢丝绳的最小拉断力,N n ——安全系数,查机械设计手册选n= 6所以 40105.26F ⨯⨯≥=150 kN又钢丝绳最小拉断拉力总和等于钢丝绳最小拉断力×1.214(纤维芯),所以钢丝绳最小拉断力总和为182.1 k N查机械设计手册,确定钢丝绳型号为:6×19(a )类 20NAT6×19S+IWR1470ZS GB/T8918 钢丝绳主要参数如下表: d 公称抗拉强度 最小破断拉力 钢丝绳材料 20 mm 1470MPa 194kN 纤维芯钢丝绳查机械设计手册得 C=0.114S=25KNd =20 mm查机械设计手册选 n= 6确定钢丝绳型号为: 6×19(a )类20NAT6×19S +IWR1470ZSGB/T8918四、卷筒的选择 卷筒尺寸由已知起升高度、起升速度和钢丝绳的尺寸确定。
卷筒用来卷绕钢丝绳,把原动机的驱动力传递给钢丝绳,并把原动机的回转运动变成所需要的直线运动。
本设计卷筒是中空的圆柱形,采用单层绕单联钢卷筒。
查机械设计手册确定卷筒尺寸如下:卷筒直径 d ·h D 1==20×20=400 mm 绳槽半径 R=0.55d=0.55×20=11 mm 绳槽深度 H=0.3d=0.3×20=6 mm 绳槽节距 P=d+2=22 mm 卷筒厚度 δ≈d=20 mm卷筒长度 L=210L L 2L ++=640 mm五、电机的选择 卷扬机电动机主要采用三相交流异步电动机,考虑卷扬机工作特点,室外连续工作,工作环境粉尘较多,选用Y 系列三相异步电动机,封闭式结构,额定电压为380V 。
卷筒所需功率 P W = Fv= 25×0.167=4.2 kW本设计中机构总效率,包括滑轮组的效率、导向滑轮的效率、卷筒的机械效率和传动机构的效率,对于圆柱齿轮减速器传动的起升机构,取其机构总效率为8.0=η电机功率 2.58.02.4P P W ==η=KW 卷筒转速 n=D v 100060π⨯ =40014.3101000⨯⨯=8 r/min 卷筒转速n = 8 r/min ,查指导书表1:取V 带传动的传动比/1i =2~ 4,二级减速器传动比/2i =8 ~ 40 ,则总传动比合理范围为/a i =16~160,故电动机转速的可选范围是: =/d n /ai ·n = (16~160)×8=128 ~ 1280 r/min 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,选取同步转速为1000 r/min 的电动机Y160M-6,其主要性能如下表所示:=1D 400 mmR=11 mm H0=6 mm P=22 mmδ≈20 mm L=640 mmPw=4.2kw8.0=η查指导书 表1=/d n128~1280 r/min 电动机:Y160M-6型号额定功率 kW 满载转速 r/min 起动转矩 最大转矩 重量N Y160M-67.5 970 2 2 1190六、确定传动装置总传动比和分配传动比(1) 总传动比ia =n n m = 8970= 121.25 (2) 分配传动装置传动比假设V 带传动分配的传动比 0i =3,则减速器传动比为:4.40325.121i i i 0a ===七、减速器型号的选择 根据减速器分配的传动比40.4,查机械设计手册,选择减速器型号SF97。
九、滑轮组的设计 滑轮组采用单联滑轮组,滑轮组的钢丝绳一端固定,另一端绕入卷筒。
经导向齿轮作用,使物体做垂直移动。
根据机械设计手册确定滑轮组尺寸:d ·h D ≥=22.4×20=448 mm 查表得:D=500 mm十、滑轮销的选择销联接的主要用途是固定零件的相互位置,并可传递不大的载荷。
销通常为标准件,本次设计中采用A 型销轴,既可静态固定联接,又可以与被连接件做相对运动。
初步选择销轴的直径为40 mm,下面对销轴进行校核:查机械设计手册,得:直径为40mm 的销轴=σpp 125-150MPa ,=τp 120 MPa 。
①、 校核销或拉杆工作面的抗压强度:pp p bd Fσ≤=σ 式中:d ——销轴直径a ——连杆头尺寸b ——连杆头尺寸a=(1.5-1.7)d (a 取1.6d ) b=(2.0-3.5)d (b 取3d) 代入数据求得:ia = 121.250i =3i=40.4减速器:SF97K A =1.1 A 型d d1=112mm d d2=336mmi=2.82v=5.69m/spp p MPa 4.104020325000bd F σ≤=⨯⨯==σ 所以,符合要求 ②、 校核销轴抗剪强度: p 22MPa 95.94402250004d 2F τ≤=⨯π⨯=π⨯=τ ③、 校核销轴抗弯强度: pp 3b d 1.04)b 5.0a (F σ≤⨯+=σ ()pp 33b MPa 1.121404.04035.040225000d 1.04)b 5.0a (F σ≤=⨯⨯⨯+⨯⨯=⨯+=σ 所以,经校核所选直径为40mm 的销轴符合要求 十一、螺栓设计与校核 本设计中采用螺栓固定电动机、减速器,分别用4个螺栓固定。
1、对纯受拉螺栓的计算 载荷垂直于联接的结合面,其合力通过螺栓组截面的形心,所以螺栓纯受拉,4个螺栓匀等拉力。
则单个螺栓所受轴向载荷为 ZFP = 式中:Q ——联接的外载荷,25000N Z ——螺栓的数量,4个 ZFP == 6250 N ① 、确定螺栓直径d: 螺栓材料选用45号钢,查机械设计手册得:45号钢的s σ=355 MPa,安全系数为3~5,此处取3,则: []==σ=σ33553s 128.33 MPa []33.12814.3625043.1P 43.1d ⨯⨯⨯=σπ⨯≥=8.98 mm 查机械设计手册选用六角头螺栓A 级,公称直径M10 ② 、核螺栓的拉伸强度:L d=1400mmP 0=1.39 kWΔP 0=0.15 kWαK = 0.913K L = 0.96Z=7F 0=272.7NF Q =2612.8N[]σ≤=σSc A P式中: S A 是螺纹部分危险截面的计算面积,查机械设计手册根据GB/T 16823.1-1997标准螺纹中径为10mm 的S A 为58.0mm 2[]σ≤===σMPa 8.107586250A P S c 2、对纯剪切螺栓的计算纯剪切时单个螺栓所受横向载荷 N 6250425000Z Q R === 根据螺栓的剪切强度公式 []τ≤π⨯=τ4d2F 2[]MPa 1425.23555.2s ==σ=τ 计算得:d ≥5.29mm ,查机械设计手册选用六角头螺栓A 级,公称直径为 M10。
校核螺栓杆的挤压: []P 0p d R σ≤δ=σ []MPa 8.2952.13552.1s p ==σ=σ 计算得: 10106250p ⨯=σ=62.5<125 MPa 所以所选螺栓直径符合 十二、联轴器、制动器的选择根据制动力矩选择标准制动器,查机械设计手册,选用YZW300/45。
根据传递的转矩和工作条件,选择CL1型齿轮联轴器。
查表:D=500mm销轴D=40mm螺栓: 45#4×M10六角头螺栓A 级M10制动器: YZW300/45CL1型齿轮联轴器。