精密机械设计课程设计报告
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精密机械设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握精密机械设计的基本原理,包括力学、材料力学、机械原理等基础知识;2. 学习并掌握精密机械设计中常用的设计方法和步骤,如CAD软件应用、机构优化等;3. 了解精密机械设计中涉及的各类机械零部件及其功能、性能和选用原则。
技能目标:1. 能够运用所学知识,进行简单的精密机械装置设计和分析;2. 掌握运用CAD软件进行机械零件的绘制和组装;3. 能够运用所学方法,解决精密机械设计中遇到的实际问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对精密机械设计的兴趣,激发创新意识和探索精神;2. 培养学生严谨、细致、负责的工作态度,提高团队协作和沟通能力;3. 增强学生对我国精密机械制造业的认识,培养家国情怀和民族自豪感。
本课程针对高年级学生,结合学科特点,注重理论知识与实践操作的相结合,旨在培养学生的创新能力和实际操作能力。
课程目标具体、可衡量,便于教师进行教学设计和评估,同时关注学生的兴趣和个性发展,提高教学质量。
二、教学内容1. 精密机械设计基本原理:包括力学基础、材料力学特性、机械原理等,结合教材相关章节,让学生掌握精密机械设计所需的基础理论知识。
2. 精密机械设计方法与步骤:详细介绍CAD软件在精密机械设计中的应用,如零件绘制、组装、运动仿真等,以及机构优化设计方法。
3. 机械零部件及其选用:分析各类机械零部件的功能、性能、选用原则,结合教材章节,让学生了解并掌握常用零部件的选用。
4. 实践操作:安排学生进行简单的精密机械装置设计和分析,提高学生的实际操作能力。
教学大纲安排:第一周:精密机械设计基本原理学习;第二周:CAD软件应用技能培训;第三周:机械零部件的认识与选用;第四周:实践操作,进行简单机械装置设计与分析。
教学内容科学系统,注重理论与实践相结合,确保学生在掌握理论知识的同时,提高实际操作能力。
教学进度安排合理,便于学生消化吸收,提高教学质量。
第1篇一、前言精密机械是现代工业中不可或缺的一部分,它广泛应用于航空航天、汽车制造、精密仪器等领域。
为了更好地了解精密机械的设计与制造过程,提高自己的实践能力,我们进行了为期一个月的精密机械实践。
本文将详细记录实践过程,并对实践结果进行分析。
二、实践目的1. 了解精密机械的基本原理和设计方法;2. 掌握精密机械加工、装配与调试技术;3. 提高自己的动手能力和团队协作能力;4. 培养创新意识和解决问题的能力。
三、实践内容1. 精密机械设计在实践过程中,我们首先学习了精密机械设计的基本原理和方法。
通过查阅相关资料,我们了解了精密机械的设计流程,包括需求分析、方案设计、结构设计、强度校核、运动学分析等。
我们以一个实际项目为例,进行了精密机械的设计,包括以下步骤:(1)需求分析:明确设计要求,如工作原理、性能指标、尺寸等;(2)方案设计:根据需求分析,提出多个设计方案,并进行比较;(3)结构设计:选择最佳方案,进行结构设计,包括零件选型、尺寸计算、公差设计等;(4)强度校核:对关键零件进行强度校核,确保结构强度满足要求;(5)运动学分析:对精密机械的运动进行仿真分析,优化设计。
2. 精密机械加工精密机械加工是制造精密机械的关键环节。
我们学习了常见的精密加工方法,如精密车削、精密磨削、电火花加工等。
在实践过程中,我们亲手操作了精密车床、精密磨床等设备,掌握了以下技能:(1)正确选择刀具、量具和切削参数;(2)掌握切削过程中的工艺控制;(3)提高加工精度,减少加工误差。
3. 精密机械装配与调试精密机械的装配与调试是保证其性能的关键。
我们学习了精密机械装配的基本原则和调试方法,包括以下内容:(1)装配原则:确保装配精度,保证零件之间的配合关系;(2)装配方法:采用合理的装配顺序和工具,提高装配效率;(3)调试方法:通过调整和测试,确保精密机械的性能达到设计要求。
四、实践结果与分析1. 实践成果通过一个月的实践,我们完成了一个精密机械的设计、加工、装配与调试。
精密机械课程设计报告微动螺旋机构设计车刀进给机构是车床中的重要机构,刀具进给的精度决定了工件的精度。
本文设计的是一个提高车床车刀进给精度的装置。
该装置采用的是螺旋差动微动原理,实现车刀进给量的微米级精确控制,比普通的车刀进给装置精度上有了大幅的提升。
该装置的示数原理与螺旋测微器相似,是通过长刻度筒和圆刻度筒确定车刀当前位置。
然后论述了该装置的加工工艺并分析了影响该装置精度的一些因素。
关键词:车刀;进给量;精度;螺旋微动1 绪论 (1)2 方案论证 (2)3 结构设计 (3)3.1整体结构设计 (3)3.2微动装置设计 (3)3.3示数装置设计 (5)3.4导轨设计 (6)3.4.1 结构设计 (6)3.4.2工艺设计 (7)4误差分析 (9)5 总结体会 (10)参考文献 (11)1 绪论车削加工可以实现工件的外表面、端面、内表面以及内外螺纹的加工,不仅是切削加工中应用最广泛的形式,并且在整个机加工中占据着重要位置。
车削加工过程由主运动和进给运动两种运动形式构成。
主运动是指车床主轴的回转运动,是切削力的主要来源;进给运动指的是刀具的移动,包括沿工件轴向的进给运动、沿工件径向的进给运动和斜向运动,刀具的运动决定了工件的外形轮廓,当然也决定了工件的加工精度。
传统刀架是通过螺纹杆的转动利用螺旋副直接实现前进或回退的。
由于人手灵敏度的限制,刀具进给最小刻度一般不小于0.02mm,不可能实现微米级的精确进给控制,无法实现精确的尺寸控制。
目前解决这一问题的方法主要是靠数控加工,或使用精密车床,但数控车床或者精密车床成本都很高,因此只适用于批量加工。
针对这一缺陷,本文介绍了一种新的刀具进给控制机构。
这种机构采用的是差动螺旋微动机构的原理,用机械的方式提高了加工精度。
经过这种改造,普通车床也能实现较高精度要求零件的加工,可以为小批量生产节约生产成本。
12 方案论证方案一:减小螺纹螺距螺距就是螺杆旋转一周时所前进的距离(单线螺纹),减小螺距必然可以实现更高精度的进给量控制。
1、题目设计某一带式运输机用一级直齿圆柱齿轮减速器.运输机二班制、连续工作,单向运转,载荷平稳,室内工作,有粉尘。
减速器小批量生产,使用期限10年,运输带速度允差±5%.室内环境最高温度:35℃;动力来源:三相交流380/220伏;卷筒效率:0。
96。
2、参考方案(1)V带传动和一级闭式齿轮传动(2)一级闭式齿轮传动和链传动(3)两级齿轮传动3、原始数据4、其他原始条件(1)工作情况:二班制、连续工作,单向运转,载荷平稳,室内工作,有粉尘。
(2)使用期限:10年,大修期三年,每年工作300天.(3)生产批量:小批量生产。
(4)工厂能力:中等规模机械厂,可加工7~8级精度齿轮。
(5)动力来源:三相交流(220V/380V)电源。
(6)允许误差:允许输送带速度误差5%。
一、 传动装置的总体设计1、 确定传动方案本次设计选用的带式输送机的机械传动装置方案为V 带传动和一级闭式齿轮传动,其传动装置见下图。
图1 带式输送机的传动装置示意图F:运输带拉力; V :运输带速度; D:卷筒直径2、 选择电动机(1) 选择电动机的类型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 ,Y 系列。
(2) 选择电动机的额定功率① 带式输送机的性能参数选用表1的第 6组数据,即: 输送带工作拉力F/N输送带工作速度v/m ·s -1卷筒直径D/mm29001。
3 300表一工作机所需功率为:kW k Fv w 77.3s 1.3m N 9.2P -1=⋅⨯==②从电动机到工作机的传动总效率为:212345ηηηηηη=其中1η、2η、3η、4η、5η分别为V 带传动、齿轮传动、滚动轴承、弹性套柱销联轴器和滚筒的效率,查取《机械基础》P 459的附录 3 选取1η=0。
95 、2η=0.97(8级精度)、3η=0。
99(球轴承)、4η=0.995、5η=0.96故22123450.950.970.990.9950.960.8609664143520.862ηηηηηη==⨯⨯⨯⨯=≈③ 电动机所需功率为kW kWP wd 374.4862.077.3P ===η又因为电动机的额定功率ed d P P ≥查《电机型号大全》,选取电动机的额定功率为5.5kW,满足电动机的额定功率 d ed P P ≥。
机械设计课程设计报告书一、课程目标知识目标:1. 学生能掌握机械设计的基本原理和概念,理解机械结构的设计流程。
2. 学生能了解并运用机械设计中的力学原理,进行简单机械系统的受力分析。
3. 学生能掌握并运用AutoCAD等绘图软件,绘制出符合要求的机械零件图和装配图。
技能目标:1. 学生能够运用创新思维,进行机械结构的设计,提高解决问题的能力。
2. 学生能够运用所学知识,对机械设计中的实际问题进行计算和分析。
3. 学生能够通过课程学习,具备一定的团队协作能力和项目实践能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习机械设计课程,培养对机械工程的兴趣和热情,提高职业素养。
2. 学生在学习过程中,培养严谨的科学态度,提高自我学习和探究的能力。
3. 学生能够关注机械设计在生活和生产中的应用,认识到机械设计对社会发展的重要意义。
本课程结合初三学生的认知特点和兴趣,注重理论与实践相结合,通过项目式教学,使学生能够将所学知识应用于实际问题的解决中,培养他们的创新意识和实践能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,激发学生的学习兴趣,提高他们的自主学习能力,使他们在掌握知识的同时,形成正确的价值观和职业观。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 机械设计基本原理:介绍机械设计的基本概念、原则和方法,使学生理解机械设计的目标和过程。
教学内容:- 机械设计的基本概念- 机械设计的基本原则- 机械设计的方法2. 机械设计中的力学原理:讲解力学基本知识在机械设计中的应用,使学生能够进行简单的受力分析。
教学内容:- 杆件受力分析- 轴承和连接件的受力分析- 简单机械系统的受力分析3. 机械设计绘图:教授AutoCAD等绘图软件的基本操作,使学生能够绘制出符合要求的机械零件图和装配图。
教学内容:- AutoCAD软件的基本操作- 机械零件图的绘制方法- 装配图的绘制方法4. 机械设计实例分析:通过分析实际机械设计案例,使学生能够将所学知识应用于实际问题解决。
电子精密机械设计第四版课程设计一、课程设计题目开发一种控制机器人进行三维绘图的系统。
二、课程设计目的和要求本课程设计旨在通过实践掌握电子精密机械设计方案制定的方法与技能,理解数字信号处理、控制系统设计等相关知识,培养学生的团队合作能力和创新意识,提高综合应用能力。
设计要求如下:1.设计一个机器人系统,能够绘制三维图形,并实现在三维空间中进行定位、计算和控制;2.要求把控制板、传感器、执行机构集成在一起,进行系统初步调试;3.实现系统的稳定工作、快速响应、准确定位。
三、课程设计内容和关键技术本课程设计的主要内容为:1.机器人的机械结构设计:–机械臂的设计和选择;–电机、减速器选型;–机械结构的设计、加工和装配等。
2.控制系统的设计和开发:–传感器的选型和布局;–控制板的选型和编程;–控制算法的设计和实现;–控制系统的调试和优化等。
3.三维绘图软件的开发:–定义文件格式和通信协议;–设计软件界面和功能菜单;–实现三维图形绘制、旋转、缩放和平移等功能;–远程控制机器人运动,完成三维绘图。
关键技术包括:1.机器人的运动学和动力学模型;2.数字信号处理和控制算法;3.机器人的反馈控制和运动控制;4.硬件和软件的集成。
四、课程设计进度和安排1.第1周:确定课程设计方案,分组,制定计划,验收标准,排查风险;2.第2-3周:机械结构设计和制造;3.第4-5周:电机和控制板选型、传感器布局和测试;4.第6-8周:控制算法编程,控制板和传感器调试;5.第9-10周:机械结构和控制板的集成和测试;6.第11-12周:开发三维绘图软件,测试整个系统;7.第13周:做结课报告。
五、课程设计评估和考核本课程设计按照以下标准进行考核:1.课程论文(含设计方案、设计报告等):60分;2.课程演示和答辩:20分;3.课程实验和实践:20分。
六、参考文献1.《机器人的运动学与动力学模拟与分析》;2.《机器人学与控制》;3.《数字信号处理》;4.《自适应控制理论与设计》;5.《控制工程基础》。
精密机械设计课程设计一、简介精密机械设计是机械工程专业的重要课程之一,旨在培养学生对精密机械设计理论和方法的掌握,以及能够独立设计和优化精密机械的能力。
本文档将介绍精密机械设计课程设计的目标、内容、要求以及评分标准。
二、课程设计目标精密机械设计课程设计旨在通过实践中的设计项目,提升学生的设计能力和实践操作技能,培养学生的创新意识和解决问题的能力。
具体目标如下:1.掌握精密机械设计的基本理论和方法;2.了解并应用常见的精密机械设计工具和软件;3.能够独立进行精密机械设计和优化;4.培养团队协作和沟通能力;5.提高学生的设计规范、文档写作和报告演讲能力。
三、课程设计内容精密机械设计课程设计的内容包括以下几个方面:3.1 设计项目选择每位学生需要选择一个真实的精密机械设计项目,可以是自主设计,也可以是对现有设备进行改进和优化。
设计项目需要符合课程设计的教学要求和实际可行性。
3.2 设计任务分析学生需要对选择的设计项目进行充分的调研和分析,包括项目需求、技术难点和可行性分析等。
此阶段需要生成详细的设计任务书和设计方案。
3.3 设计方案设计根据设计任务书,学生需要展开设计方案的设计和优化工作,涉及到材料选取、结构设计、工艺流程等方方面面。
设计方案需要符合设计规范和要求。
3.4 设计方案评估设计方案完成后,需要进行评估和验证,包括性能测试、可行性分析和经济性评估等。
评估结果将作为设计方案优化和改进的依据。
3.5 结果报告和演讲学生需要撰写设计报告和准备演讲,对设计方案进行详细的阐述和说明。
报告和演讲需要按照规定的格式要求进行,并包括设计过程、结果分析和展望等内容。
四、课程设计要求精密机械设计课程设计的具体要求如下:1.学生需选择一个真实的精密机械设计项目,并建立清晰的设计任务书;2.学生需要进行充分的调研和分析,明确项目需求和技术难点;3.学生需要按照设计规范和要求,制定详细的设计方案;4.学生需要进行设计方案的评估和改进,提出优化方案;5.学生需要撰写设计报告,并准备演讲,详细阐述设计过程与结果分析;6.学生需按时提交设计文件和报告,完成设计项目演示和答辩。
精密机械设计课程设计一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握精密机械设计的基本原理和方法,培养学生分析和解决精密机械设计问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:学生能够理解精密机械设计的基本概念、原理和流程,掌握主要的设计方法和技巧。
2.技能目标:学生能够运用所学知识进行简单的精密机械设计,提高解决实际问题的能力。
3.情感态度价值观目标:培养学生对精密机械设计的兴趣和热情,增强学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.精密机械设计的基本概念和原理:介绍精密机械设计的定义、目的和意义,讲解基本原理和流程。
2.精密机械设计的方法和技巧:讲解常用的设计方法,如计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)等,以及如何运用这些方法进行设计。
3.实例分析:分析一些典型的精密机械设计案例,让学生了解实际设计过程中可能遇到的问题和解决方法。
4.设计实践:学生分组进行设计实践,运用所学知识和技能解决实际问题。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标,我们将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解精密机械设计的基本概念、原理和流程,使学生掌握基础知识。
2.案例分析法:分析典型设计案例,让学生了解实际设计过程中的问题和解决方法。
3.实验法:学生分组进行设计实践,锻炼实际操作能力和团队协作能力。
4.讨论法:学生进行课堂讨论,激发学生的创新思维和解决问题的能力。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统、全面的学习资料。
2.参考书:推荐一些相关的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:准备相应的实验设备,确保学生能够进行实际操作。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本节课采用以下评估方式:1.平时表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,了解学生的学习态度和实际情况。
精密机械课程设计精密机械是先进制造技术的代表之一,它的技术和应用,已经对人类制造业和科技发展做出着举足轻重的贡献。
在现代科技与经济发展的背景下,精密机械课程也成为了各大高校机械工程专业中一份重要的课程。
课程内容以教授精密机械的应用领域、精密机械原理及设计、CAD/CAM技术分析等为主要内容,本文将从课程设置、教学目标、教学内容、教学方法四个方面阐述精密机械课程设计的具体情况,为相关专业同学提供参考和学习。
一、课程设置精密机械课程在机械工程专业中的地位十分重要,在不同高校中,可能会因为专业设置及课程安排的差异,而有一些许多小差异。
以某大学机械工程工程硕士研究生课程设计为例,该课程包括精密机械原理、设计与CAD/CAM技术标准教程等三个单元。
其中,精密机械原理主要讲述了精密机械运动学、力学、平面图形应用和制造工艺等基础知识;精密机械设计则主要阐述CAD/CAM技术在精密机械设计中的应用、精密加工工艺技术,以及长寿命精密零部件与模具制造相关内容等;CAD/CAM技术标准教程则向学生介绍了CAD/CAM技术的概念及能力、编程助理模块的基础技能以及精密机械加工中经常应用的加工策略等。
二、教学目标在设计教学目标时,本课程主要考虑三个方面:1.获得基础知识:促进学生对精密机械的基础知识及其原理的全面了解2.提高设计造就:培养学生对精密机械的运用实践与设计造就的深入理解和探索3.学习才能培养:在教学中教授大量的实践操作和应用,从而提高学生的机械制造综合素质和运用才能的培养教学目标的确立,可以使得学生在精密机械课程的学习过程中,不仅了解了理论知识,还可以将所学知识用到实践中,更好地探究精密机械的应用以及相关的垂直方向的实践问题。
三、教学内容本课程的教学内容主要涵盖以下几个方面:1.精密机械的应用领域分析:介绍精密机械在不同领域的应用和相关案例分析2.精密机械原理及设计:讲解精密机械的运动学、力学学、结构设计、工艺技术、CAD/CAM技术等基础理论知识3.精密机械加工技术:介绍精密机械工艺加工的最新進展,以及精密加工工艺技术的重要性4.长寿命精密零部件和模具制造:讲解长寿命精密零部件和模具制造的标准,包括加工工艺、材料特性以及工艺细节等以上内容的分配实现,可以方便学生在课程学习中更好地掌握相应的知识,同时也能够锻炼学生最基本的问题理解和解决能力,这对于应对工作实践中的复杂问题会有所帮助。
电子精密机械设计第四版课程设计一、设计背景随着电子工业的发展,电子精密工艺及机械设计的要求也不断提高。
为了满足市场需求,大量的电子产品需要精密机械技术的支持。
另外,由于现代电子产品的体型越来越小,因此机械部件的精度要求也越来越高。
二、设计内容2.1 设计目标本次课程设计的目标是通过mOne公司的旋转电机为例,对电子精密机械的设计流程进行介绍。
具体来说,设计目标如下:•熟悉机械设计的基本流程,包括需求分析、概念设计、详细设计和制造等环节;•理解电机结构的工作原理与设计要求;•学会使用SolidWorks软件进行三维建模和装配;•训练学生团队协作、沟通和解决问题的能力。
2.2 设计要求2.2.1 机械性能•最高转速:12000rpm;•最大转矩:5N·m;•允许误差:≤ 0.005mm。
2.2.2 其他要求•机械尺寸:直径为25mm,长度为50mm;•机械重量:不超过50g;•可以使用任何材料和加工工艺。
2.3 设计流程2.3.1 需求分析第一步是明确电机的工作原理、性能指标和其他要求,以此来确定设计的目标和路线。
2.3.2 概念设计在需求分析的基础上,进行概念设计。
主要包括设计方案的确定,使用所需要的CAD软件来绘制初步的工艺图,然后进行评估。
当方案足够完善时,进行CAD装配,以模拟整个系统的运行情况。
2.3.3 详细设计在确定最终方案后,进一步进行详细设计。
该阶段的关键在于确定主要零件的尺寸和形状。
为了使结构尽可能的精细,需要使用高质量的CAD软件,并通过接触分析、有限元分析或其他工具来优化设计。
2.3.4 制造最后,需要将设计方案制造出来,并进行相应的试验与验证。
2.4 课程计划为了顺利完成本次计划,我们将按照以下计划开始:•第1周:安排小组,安排工作流程;•第2-3周:进行需求分析,明确设计目标;•第4-6周:进行概念设计,并确定最终方案;•第7-10周:进行CAD绘图,优化,装配等;•第11-12周:进行静态和动态分析进行,制作制造图纸;•第13-15周:进行制造并进行试验与验证;•第16周:完成验收,撰写本次设计报告。
精密机械设计基础课程设计说明书题目:班级:学号:姓名:指导教师:设计时间:精密机械设计基础课程设计安排一、设计任务书设计一用于带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器。
运输机连续工作,单向运转,载荷变化不大,空载启动,两班制工作,使用年限5年,输送机带轮轴转速的允许误差为±5%。
小批量生产,每年工作300天。
表1 设计数据二、要求及时间1、任务布置时间及地点:时间:2017.01.3(19周周二)上午8:20准时开始布置任务,请各位同学每人打印一份设计任务书。
地点:4E507,4E5092、每班至少分十组,每组2-3人。
3、设计时间:2017年1月3日—1月13日(周六,周日休息),共9天;每天工作时间:上午8:20~12:00,下午:2:00~5:40。
4、每位学生需完成的工作:(1)减速器装配图草图一张(要交)。
(2)减速器装配图一张(0号图纸)。
(3)零件图二张。
(4)设计说明书一份(至少15页)。
三、设计进度设计的进度计划如下表:(仅供参考)四、设计步骤 (一)选择电动机(A )类型和结构选择建议选用Y 系列三相异步电动机,技术数据及结构见(B )电动机功率的确定1.工作及所需功率P W由100060⨯=dnF P π求得2.电动机所需的输出功率P 0=P W /η KW总效率带传动圆柱齿轮联轴器轴承ηηηηη⨯⨯⨯=33.确定电动机功率P m 。
应符合电动机功率系列 (C )电动机转速的确定建议选用同步转速为1000r/min ,或1500 r/min 的电动机(二)总传动比的计算及分配 (A )总传动比的计算(/)6m w i n n r =电机满载转速)(工作机转速) (B )传动比分配i=i 1·i 212i i --圆柱齿轮传动比皮带传动比(C )验算传动比误差传动比误差Δi=i i -⨯实际()/i 100%应在允许范围内±(3~5)%, 其中i 实际=i 1·i 2(三)计算各轴的转速、功率、转矩 (四)标准直齿圆柱齿轮传动设计建议: 1.取小齿轮齿数1Z =202.齿轮精度等级取8FL GB10095-88。
精密机械设计课程设计心得一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握精密机械设计的基本原理,理解并掌握机械结构、材料选择、精度计算等核心知识点。
2. 使学生能够运用所学知识,分析并解决实际精密机械设计中的问题。
3. 引导学生了解我国精密机械设计领域的发展现状及趋势。
技能目标:1. 培养学生运用CAD、CAE等软件进行精密机械设计和分析的能力。
2. 提高学生实际操作和动手能力,能独立完成精密机械装置的组装、调试和优化。
3. 培养学生的团队协作能力和沟通表达能力,能在项目中进行有效沟通和协作。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对精密机械设计学科的兴趣,培养其探究精神和创新意识。
2. 引导学生树立正确的工程伦理观念,关注精密机械设计在环保、节能等方面的社会责任。
3. 培养学生的职业素养,使其具备从事精密机械设计相关工作的信心和决心。
本课程针对高年级学生,结合学科特点和教学要求,将课程目标分解为具体的学习成果,以便后续教学设计和评估。
课程内容紧密联系课本,注重实用性,旨在提高学生的理论水平和实践能力,为我国精密机械设计领域培养高素质人才。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 精密机械设计原理:讲解精密机械设计的基本概念、原理和方法,涉及课本第1章内容。
2. 精密机械结构设计:分析精密机械结构设计的要求、步骤和注意事项,以课本第2章为例,进行详细讲解。
3. 精密机械材料选择:介绍常用精密机械材料的特点及应用,结合课本第3章内容,使学生了解材料选择的原则和方法。
4. 精密机械精度计算:讲解精度计算的基本原理,分析影响精度的因素,并以课本第4章为例,教授精度计算的方法。
5. CAD、CAE软件应用:教授CAD、CAE软件在精密机械设计中的应用,结合课本第5章内容,使学生掌握软件操作技能。
6. 精密机械装置组装与调试:讲解组装与调试的步骤、方法及注意事项,以课本第6章为例,培养学生的实际操作能力。
7. 精密机械设计项目实践:组织学生进行项目实践,运用所学知识解决实际问题,提高学生的综合应用能力。
精密机械设计课程设计一、设计任务红外跟踪仿真系统传动机构设计“仿真”,顾名思义就是模仿某种实物的真实运动,用以测试它的真实性能。
红外跟踪仿真就是利用计算机创建一个虚拟环境来模拟红外制导空空导弹对目标实行精确的跟踪打击,从而测试出它的打击特性。
由于导弹飞行实验技术复杂、规模大、成本高等实际因素制约了打靶次数,无法进行实际的实物仿真,只能用计算机和物理模型相结合,来模拟一个与导弹使用情况类似的环境,进而得到它的比较确切的实际特性。
二、设计原理与方案由于导弹跟踪是根据目标在跟踪器上光斑大小和光能量大小,可依据此原理来设计红外跟踪仿真系统。
2.1方案飞行目标尾喷口喷出红外光波(等效于一个黑体光源),物高为尾喷口大小y。
物距为尾喷口到接收透镜的距离l。
像高'y为尾喷口通过接收透镜后在接收面上的高度。
像距l’可由成像公式计算得出。
如图1所示。
图中'x为焦点到像点的距离。
图1 导弹跟踪光学系统简图这里物方介质和象方介质都为空气,折射率均为1。
2.1.1成像位置设接收透镜的焦距为'f =50mm , 高斯物距 l = - (40000~2×107 )mm由于焦距相对于物距很小,l ≈x,牛顿物距亦为x = - (60000~2×107 )mm 根据牛顿公式:'xx ='ff 牛顿象距''ff x x=代入焦距和物距得:'x =0.05~0.000125mm'x 也是象点的离焦量。
不论目标距是20000m 还是40m ,离焦量'x 是很小的,它们的象距差是很小的。
实际上我们把CCD 接收面置在接收透镜的焦面上,CCD 定位精度也只是0.05mm 。
因此,可以认为目标距在20000m- 40m 变化时,象面不变,都位于接收透镜的焦面。
从上面分析可知,目标距变化时,物距变化,但象距不变。
由象高公式:''y l yl=可得:''yl y l=因为物高和象距都为常数'c y l=由此可知象高与物距成反比。
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课程设计说明书(论文)课程名称:精密机械学基础设计题目:滚动轴承、轴系的组合结构设计院系:航天学院控制科学与工程系班级:0904102班设计者:呵呵呵学号:1090410200指导教师:蒋秀珍设计时间:2011年12月哈尔滨工业大学滚动轴承、轴系的组合结构设计1 设计任务一钢制圆轴,装有两胶带轮A 和B ,两轮有相同的直径360D mm =,重量为1P kN =,A 轮上胶带的张力是水平方向的,B 轮胶带的张力是垂直方向的,它们的大小如图 1所示。
设圆轴的许用应力[]80Mpa σ=,轴的转速960/min n r =,带轮宽52b mm =,寿命:5000小时。
设计要求:1) 按强度条件求轴所需要的最小直径; 2) 选择轴承的型号(按受力条件及寿命要求);3) 按双支点单向固定的方法,设计轴承与轴的组合装配结构,画出装配图(3号图纸);4) 从装配图中拆出轴并画出轴的零件图(3号图纸)。
图 1设计内容如下:轴的受力分析;强度条件、最小直径的确定;支承的选择和寿命校核;轴上零件的定位和固定;联接;键的选择;密封和调整;2 计算说明书2.1 按强度条件确定轴的直径① 绘出轴的受力图(图 1)。
如图所示坐标系下,轴在三个方向上受力分别为 0x F =20.5 2.5y F kN =--=-20.5 2.5z F kN =--=-② 作水平平面内的弯矩图(图 2)。
在水平面内有0zF=∑Az Cz Dz F F F =+对A 点取矩0A M =∑,有0Cz Dz F AC F AD -⋅-⋅=解得, 4.17 1.67Cz Dz F kN F kN ==-,。
求距A 端x 处截面1-1上的内力,取E F 向下,E M 逆时针,则0,0,0,0,0z AzE E AzEE AzF F F F F M MF x x AC ⎫=-+==⎪⎬=-=≤≤⎪⎭∑∑解得, 2.5, 2.5E E F kN M x ==。
1、题目设计某一带式运输机用一级直齿圆柱齿轮减速器。
运输机二班制、连续工作,单向运转,载荷平稳,室内工作,有粉尘。
减速器小批量生产,使用期限10年,运输带速度允差±5%。
室内环境最高温度:35℃;动力来源:三相交流380/220伏;卷筒效率:0.96。
2、参考方案(1)V带传动和一级闭式齿轮传动(2)一级闭式齿轮传动和链传动(3)两级齿轮传动3、原始数据4、其他原始条件(1)工作情况:二班制、连续工作,单向运转,载荷平稳,室内工作,有粉尘。
(2)使用期限:10年,大修期三年,每年工作300天。
(3)生产批量:小批量生产。
(4)工厂能力:中等规模机械厂,可加工7~8级精度齿轮。
(5)动力来源:三相交流(220V/380V)电源。
(6)允许误差:允许输送带速度误差5%。
一、 传动装置的总体设计1、 确定传动方案本次设计选用的带式输送机的机械传动装置方案为V 带传动和一级闭式齿轮传动,其传动装置见下图。
图1 带式输送机的传动装置示意图F :运输带拉力; V :运输带速度; D :卷筒直径2、 选择电动机(1) 选择电动机的类型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 ,Y 系列。
(2) 选择电动机的额定功率① 带式输送机的性能参数选用表1的第 6组数据,即: 输送带工作拉力F/N输送带工作速度v/m ·s -1卷筒直径D/mm29001.3 300表一工作机所需功率为:kW k Fv w 77.3s 1.3m N 9.2P -1=⋅⨯==②从电动机到工作机的传动总效率为:212345ηηηηηη=其中1η、2η、3η、4η、5η分别为V 带传动、齿轮传动、滚动轴承、弹性套柱销联轴器和滚筒的效率,查取《机械基础》P 459的附录3 选取1η=0.95 、2η=0.97(8级精度)、3η=0.99(球轴承)、4η=0.995、5η=0.96故22123450.950.970.990.9950.960.8609664143520.862ηηηηηη==⨯⨯⨯⨯=≈ ③ 电动机所需功率为kW kWP wd 374.4862.077.3P ===η又因为电动机的额定功率ed d P P ≥查《电机型号大全》,选取电动机的额定功率为5.5kW ,满足电动机的额定功率 d ed P P ≥。
(3) 确定电动机的转速传动滚筒轴工作转速:m in /803.8230014.31000603.11000601r mms m D v n w =⨯⨯⨯⋅=⨯⨯=-π 查《机械基础》P 459附录3, V 带常用传动比为i 1=2~4,圆柱齿轮传动一级减速器常用传动比范围为i 2=3~5(8级精度)。
根据传动装置的总传动比i 与各级传动比i 1、i 2、…i n 之间的关系是i=i 1i 2…i n ,可知总传动比合理范围为i=6~20。
又 因为wmn n i =,故 电动机的转速可选择范围相应为min /06.1656min /818.496r n r ≤≤符合这一范围的同步转速有750r/min 、1000r/min 和1500r/min 三种。
(4) 确定电动机的型号选上述不同转速的电动机进行比较,查《电动机型号大全》及相关资料得电动机数据和计算出总的传动比,列于下表:表二为降低电动机重量和价格,由表二选取同步转速为1500r/min的Y系列电动机,型号为Y132S-4。
查《电机型号大全》,得到电动机的主要参数以及安装的有关尺寸(mm),表三表四3、传动装置的总传动比的计算和分配(1)总传动比 17.183(2)分配各级传动比各级传动比与总传动比的关系为i=i1i2。
根据V带的传动比范围i1=2 ~ 4 ,初选i1=3.4366,则单级圆柱齿轮减速器的传动比为5,符合圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围i2=3~5(8级精度),且符合了在设计带传动和一级圆柱齿轮减速器组成的传动装置中,应使带传动比小于齿轮传动比,即i带<i齿。
4、计算传动装置的运动和动力参数(1) 计算各轴输入功率① 0轴(电动机轴)的输出功率为:kWP P ed 5.50==②1轴(减速器高速轴)的输入功率:从0轴到1轴,经过V 带传动和一个联轴器,所以:kW kW P P ed 225.595.05.51=⨯==带η③ 2轴(减速器低速轴)的输入功率:从1轴到2轴,经过一对轴承,一对齿轮传动,一对齿轮啮合传动,所以:kW kW P P 018.597.099.0225.512=⨯⨯==齿承ηη ④ 3轴(滚筒轴)的输入功率:从2轴到3轴,经过一对轴承,一个联轴器,所以:kW kW P P 943.4995.099.0018.523=⨯⨯==联承ηη(2) 计算各轴转速① 0轴(电动机轴)的转速: m in /1440r n n m == ② 1轴(减速器高速轴)的转速:1111m in 019.4194366.3m in 1440/--⋅=⋅==r r i n n m ③ 2轴(减速器低速轴)的转速:1121212min 804.8354366.3min 1440--⋅=⨯⋅===r r i i n i n n m ④ 3轴(滚筒轴)的转速:11212123min 804.8354366.3min 1440--⋅=⨯⋅====r r i i n i n n n m (3) 计算各轴转矩 ① 0轴(电动机轴)的转矩:m N r kWn P M ⋅=⋅⨯==-476.36min14405.59550/95501000② 1轴(减速器高速轴)的转矩:m N r kWn P M ⋅=⋅⨯==-085.119min019.419225.59550/95501211 ③ 2轴(减速器低速轴)的转矩: m N r kWn P M ⋅=⋅⨯==-833.571min804.83018.59550/95501222 ④ 3轴(滚筒轴)的转矩:m N r kWn P M ⋅=⋅⨯==-286.563min804.83943.49550/95501333把上述计算结果列于下表:表五二、 传动零件的设计1、 箱外传动件设计(V 带设计) (1)计算设计功率P ded A d P K P =根据V 带的载荷有轻微振动,二班工作制(8小时),查《机械设计与创新》P 146表10-5,取K A =1.3。
即kW kW P K P ed A d 15.75.53.1=⨯==(2)选择带型普通V 带的带型根据传动的设计功率P d 和小带轮的转速n 1按《机械设计基础》95P 图6-9选取。
根据算出的P d =7.15kW 及小带轮转速n 1=1440r/min ,查图得:1d d =112~140可知应选取A 型V 带。
A 型V 带数据:(3)确定带轮的基准直径并验证带速由《机械设计基础》95P 图6-9查得,小带轮基准直径为112~140mm (d dmin =75mm ),则取d d1= 125mm> d dmin .(d d1根据《机械设计基础》90P 图6-4查得)4366.3121==d d d d i ,所以mm mm d d 575.4294366.31252=⨯= 根据《机械设计基础》90P 图6-4查得“V 带轮的基准直径”,得2d d =425mm ① 误差验算传动比: 434.3%)11(125425)1(12=-⨯=-=εd d d d i 误(ε为弹性滑动率)误差 %5%076.0%1004366.3|4366.3434.3|%100||11<=⨯-=⨯-=i i i i 误 符合要求② 带速 s m nd v d /42.910006014401251000601=⨯⨯⨯=⨯=ππ满足s m v s m /30~25/5<<的要求,故验算带速合适。
(4)确定中心距离、带的基准长度并验算小轮包角由式)(2)(7.021021d d d d d d a d d +≤≤+ 可得)425125(2)425125(7.00+⨯≤≤+⨯a 即11003850≤≤a ,选取0a =800mm 所以有:()022121004)(22a d d d d a L d d d d d ++++=π()()mm mm 063.24928004125-425425125280022=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+++⨯=π由《机械设计基础》85P 表6-2查得d L =2500mm 实际中心距: mm L L a a d d 9685.8032063.24922500800200=-+=++= 120544.1585.579685.8031254251805.57180121>=⨯--=⨯--=a d d a d d符合要求。
(5)确定带的根数z查机械设计手册,取P 1=1.92KW 。
由《机械设计基础》P 96表6-7查得,取Ka=0.95 由《机械设计基础》P 85表6-2查得,K L =1.03 则带的根数806.303.195.092.115.71=⨯⨯==L a d K K p p z所以z 取整数为4根 (6)确定带轮的结构和尺寸根据V 带轮结构的选择条件,Y132S-4型电机的主轴直径为d=38mm ; 由《机械设计与创新》P142 ,“V 带轮的结构”判断:当3d <d d1(125mm)<300mm ,可采用H 型孔板式或者P 型辐板式带轮,这次选择H 型孔板式作为小带轮。
由于d d2>300mm ,所以宜选用E 型轮辐式带轮。
总之,小带轮选H 型孔板式结构,大带轮选择E 型轮辐式结构。
(7)确定带的张紧装置选用结构简单,调整方便的定期调整中心距的张紧装置。
(8)计算压轴力 计算预紧力:N qv K zv P F a d 674.16342.91.01-95.05.242.9415.750015.2500220=⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-= 上面已得到 544.1581=a ,z=4,则:N a zF F 506.12862544.158sin 674.163422sin 210=⨯⨯⨯==∑(9)带轮的材料 选用灰铸铁,HT200。
2、 减速器内传动件的设计(齿轮传动设计) (1)选择齿轮材料、热处理方法及精度等级① 齿轮材料、热处理方法及齿面硬度因为载荷中有轻微振动,传动速度不高,传动尺寸无特殊要求,属于一般的齿轮传动,故两齿轮均可用软齿面齿轮。
查《机械基础》P 322表14-10,小齿轮选用45号钢,调质处理,硬度260HBS ;大齿轮选用45号钢,调质处理,硬度为220HBS 。
② 精度等级初选减速器为一般齿轮传动,圆周速度不会太大,根据《机械设计学基础》P 145表5-7,初选8级精度。