机械原理课程设计--半自动钻床

机械设计课程设计计算说明书设计题目简易专用半自动三轴钻床传动装置设计学院机械工程及自动化学院班级 100714设计者指导老师2013年6月18日北京航空航天大学目录前言 (3)一、设计任务书 (4)1、设计题目 (4)2、设计背景 (4)3、设计参数 (4)4、设计任务 (4)二、总体方案设计 (4)1、传动方案的拟定 (4)（1）原动机的选择 (4)（2）传动装置选择 (4)2、电动机选择 (6)（1）类型和结构形式的选择 (6)（2）传动效率 (6)（3）电动机转速计算 (7)3、传动系统的运动和动力参数 (7)（1）分配减速器的各级传动比 (7)（2）计算传动装置的运动和动力参数 (7)三、传动零件的设计计算 (8)1、齿轮的设计和校核计算 (8)（1）圆锥齿轮设计 (9)（2）圆柱齿轮设计 (12)2、V带的设计和校核计算 (16)3、轴的设计和校核计算 (18)（1）1号齿轮轴的校核 (18)（2）2号轴的校核 (20)（3）3,4,5齿轮轴的校核 (23)4、键的设计和校核计算 (26)（1）小锥齿轮轴键的选择与校核1 (26)（2）大锥齿轮轴键 (26)（3）圆柱齿轮轴键 (27)5、滚动轴承的选择及寿命计算 (27)（1）小锥齿轮轴轴承的校核 (27)（2）大锥齿轮轴轴承的校核 (28)（3）圆柱齿轮轴轴承的校核 (30)四、减速器箱体及附件的设计 (31)1、润滑和密封形式的选择，润滑油和润滑脂的选择 (31)（1）润滑形式的选择 (31)（2）密封装置 (31)（3）润滑油和润滑脂的选择 (32)2、箱体设计【2】P.29 (32)3、技术要求 (32)五、参考资料 (33)前言机械设计综合课程设计是针对机械设计系列课程的要求，由原机械原理课程设计和机械设计课程设计综合而成的一门设计实践课程；是继机械原理与机械设计课程后，理论与实践紧密结合，培养工科学生机械工程设计能力的课程。

半自动台钻机械课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握半自动台钻的基本结构、工作原理及其操作方法；2. 了解机械加工中常见的钻孔工艺及其应用；3. 掌握机械加工中的安全操作规程和设备维护保养知识。

技能目标：1. 能够正确操作半自动台钻进行简单的钻孔加工；2. 能够根据加工要求，选择合适的钻孔工艺和钻头；3. 能够对半自动台钻进行日常的维护保养，保证设备的正常运行。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械加工的兴趣，激发学生的学习热情；2. 培养学生的团队协作精神和责任感，提高学生的职业素养；3. 增强学生的安全意识，培养学生严谨、细致的工作态度。

课程性质：本课程为实践性较强的机械加工课程，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。

学生特点：学生处于中等职业学校机械类专业二年级，具备一定的机械基础知识和动手能力。

教学要求：结合学生特点和课程性质，通过理论讲解与实践操作相结合的教学方式，使学生能够掌握半自动台钻的操作技能，并具备一定的钻孔加工工艺知识和设备维护保养能力。

同时，注重培养学生的安全意识和职业素养，为学生的未来发展奠定基础。

在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。

二、教学内容1. 半自动台钻的结构与工作原理- 介绍半自动台钻的各个部件及其功能；- 解释半自动台钻的工作原理和运行机制。

2. 钻孔加工工艺- 分析不同材料的钻孔特性及对应的钻头选择；- 讲解常见的钻孔加工工艺流程及其操作要点。

3. 半自动台钻的操作方法- 演示半自动台钻的启动、操作和停机步骤；- 强调操作过程中的安全注意事项。

4. 设备维护与保养- 介绍半自动台钻的日常维护方法和保养周期；- 指导学生进行实际操作，确保设备保持良好的工作状态。

5. 安全操作规程- 解读半自动台钻的安全操作规程；- 通过案例分析，强化学生对安全操作的认识。

教学大纲安排：第一周：半自动台钻的结构与工作原理；第二周：钻孔加工工艺；第三周：半自动台钻的操作方法；第四周：设备维护与保养；第五周：安全操作规程及实操演练。

半自动钻床2.1设计题目设计加工图1所示工件ф12mm孔的半自动钻床。

进刀机构负责动力头的升降，送料机构将被加工工件推入加工位置，并由定位机构使被加工工件可靠固定。

图1 加工工件半自动钻床设计数据参看表3。

表3 半自动钻床凸轮设计数据2.2设计任务1.半自动钻床至少包括凸轮机构、齿轮机构在的三种机构。

2.设计传动系统并确定其传动比分配。

3. 图纸上画出半自动钻床的机构运动方案简图和运动循环图。

4.凸轮机构的设计计算。

按各凸轮机构的工作要求，自选从动件的运动规律，确定基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径。

对盘状凸轮要用电算法计算出理论廓线、实际廓线值。

画出从动件运动规律线图及凸轮廓线图。

5.设计计算其他机构。

6.编写设计计算说明书。

7.学生可进一步完成：凸轮的数控加工，半自动钻床的计算机演示验证等。

2.3设计提示1.钻头由动力头驱动，设计者只需考虑动力头的进刀（升降）运动。

2. 除动力头升降机构外，还需设计送料机构、定位机构。

各机构运动循环要求见表4。

3. 可采用凸轮轴的方法分配协调各机构运动。

表4 机构运动循环要求三．运动方案的选择与比较方案的分析与比较：(1) 减速机构：由于电动机的转速是1450r/min，而设计要求的主轴转速为2r/min，利用行星轮进行大比例的降速，然后用圆锥齿轮实现方向的转换。

图4-1（1）对比机构：对比机构：定轴轮系传动；传动比=n输入/n输出=700 传动比很大，要用多级传动。

如图4-2.图4-2(3) 进刀机构采用一个摆动滚子从动件盘行凸轮机构来传递齿轮齿条机构.因为我们用一个摆动滚子从动件盘行凸轮机构来传递齿轮机构，当进刀的时候，凸轮在推程阶段运行，很容易通过机构传递带动齿轮齿条啮合.带动动刀头来完成钻孔，摆杆转动的幅度也是等于齿廓转动的幅度，两个齿轮来传动也具有稳性。

图4-3（4）对比机构：在摆杆上加一个平行四边行四杆机构，这样也可以来实现传动，但是当加了四杆机构以后并没有达到改善传动的效果，只是多增加了四杆机构，为了使机构结构紧凑，又能完成需要的传动，所以选择了一个摆动滚子从动件盘行凸轮机构。

半自动钻床课程设计C一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握半自动钻床的基本结构、工作原理及功能。

2. 使学生了解半自动钻床的操作步骤、安全规程及日常维护保养方法。

3. 帮助学生理解半自动钻床在制造业中的应用及发展趋势。

技能目标：1. 培养学生能够正确操作半自动钻床，完成简单零件的钻孔加工。

2. 提高学生分析并解决半自动钻床加工过程中出现问题的能力。

3. 培养学生具备初步的半自动钻床编程与调试能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机械制造专业，增强职业认同感和责任感。

2. 培养学生严谨、细致的工作态度，树立安全意识。

3. 激发学生勇于探索、不断创新的精神，提高团队协作能力。

本课程针对中职或高职机械制造及相关专业学生设计，充分考虑学生的认知水平、兴趣和实际需求。

课程以实践操作为主，理论讲解为辅，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。

通过本课程的学习，使学生能够更好地适应未来制造业的发展需求，为我国制造业的创新发展贡献力量。

二、教学内容1. 半自动钻床的基本结构- 钻床的组成及各部分功能- 钻头的种类、选用及安装2. 半自动钻床的工作原理- 钻削加工的基本过程- 钻床的运动原理及传动系统3. 半自动钻床的操作步骤与安全规程- 钻床的启动、运行和关闭操作- 钻削加工过程中的安全防护措施- 事故案例分析及预防措施4. 半自动钻床的日常维护保养- 钻床的润滑、清洁和检查- 常见故障的排除方法- 钻床维护保养的重要性5. 半自动钻床加工实践- 钻床编程与调试- 简单零件的钻孔加工操作- 加工过程中的质量控制与调整6. 半自动钻床在现代制造业中的应用与发展- 钻床在制造业中的地位与作用- 现代化钻床技术的发展趋势- 创新思维能力培养教学内容依据课程目标，结合教材相关章节，科学系统地安排教学进度。

教学过程中注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。

通过本章节的学习，使学生全面掌握半自动钻床的相关知识，为今后从事机械制造工作奠定基础。

课程设计说明书课程名称：半自动钻床专业：机械设计制造及其自动化班级：学号：姓名：指导老师：2017年01月06日. .目录：一、课程设计要求 (2)二、所设计的机构工作原理 (3)三、功能分解图和执行机构动作 (5)五、机构运动总体方案图（机构运动简图）.. 10六、执行机构设计过程及尺寸计算 (11)七、机构组合 (14)八、工作循环图 (16)九、设计总结 (17)一、课程设计要求1.设计题目设计加工图1所示工件ф12mm孔的半自动钻床。

进刀机构负责动力头的升降.送料机构将被加工工件推入加工位置.并由定位机构使被加工工件可靠固定。

半自动钻床设计数据参看表3。

表3 半自动钻床凸轮设计数据2.设计任务1）半自动钻床至少包括凸轮机构、齿轮机构在内的三种机构。

2）设计传动系统并确定其传动比分配。

3）图纸上画出半自动钻床的机构运动方案简图和运动循环图。

4）凸轮机构的设计计算。

按各凸轮机构的工作要求.自选从动件的运动规律.确定基圆半径.校核最大压力角与最小曲率半径。

对盘状凸轮要用电算法计算出理论廓线、实际廓线值。

画出从动件运动规律线图及凸轮廓线图。

5）设计计算其他机构。

6）编写设计计算说明书。

7）学生可进一步完成：凸轮的数控加工.半自动钻床的计算机演示验证等。

3.设计提示1）钻头由动力头驱动.设计者只需考虑动力头的进刀（升降）运动。

2）除动力头升降机构外.还需设计送料机构、定位机构。

各机构运动循环要求见表4。

3）可采用凸轮轴的方法分配协调各机构运动。

表4 机构运动循环要求二、所设计的机构工作原理1.机构的工作原理该系统由电机驱动.通过变速传动将电机的1450r/min降到主轴的2r/min.与传动轴相连的各机构控制送料.定位.和进刀等工艺动作.最后由凸轮机通过齿轮传动带动齿条上下平稳地运动,这样动力头也就能带动刀具平稳地上下移动从而保证了较高的加工质量.具体的选择原理和工作原理如下：2.机构的选择原理（1）原动机的分类：原动机的种类按其输入能量的不同可以分为两类：1）一次原动机此类原动机是把自然界的能源直接转变为机械能.因此称为一次原动机。

机械原理课程设计说明书设计题目: 半自动钻床系别: 机电工程学院专业: 机械设计制造及自动化班级:设计者：学号：同组者姓名：指导教师：2007年7月15日设计任务学生姓名：专业：机械设计制造及其自动化班级：课程设计题目：半自动钻床指导教师：目录前言………………………………………………………………..第一章概述及设计要求………………………………………..1.1功能要求及工艺动作流程图………………………………第二章传动方案…………………………………………………2.1拟定传动方案………………………………………………第三章传动机构的选择…………………………………第四章主要执行结构方案设计……………………………4.1定位机构…………………………………………………4.2送料机构…………………………………………………4.3进刀机构…………………………………………………4.4形态学矩阵图………………………………………….第五章机械运动系统设计方案拟定……………………………5.1拟订的方案………………………………………………….第六章方案的评价………………………………………………6.1方案评价表第七章系统设计数据处理………………………………………...7.1方案的数据处理…………………………………………7.2传动机构的尺寸设计及数据处理………………………….结束语前言随着科学技术、工业生产水平的不断发展和人们生活条件的不断改善，消费者的价值观念变化很快，市场需求才出现多样化的特征，机械产品的种类日益增多，例如，各种金属切削机床、仪器仪表、重型机械、轻工机械、纺织机械、石油化工机械、交通运输机械、海洋作业机械、钢铁成套设备、办公设备、家用电器以及儿童玩具等等。

同时，这些机械产品的寿命周期也相应缩短。

企业为了赢得市场，必须不断开发符合市场需求的产品。

新产品的设计与制造，其中设计是产品开发的第一步，是决定产品的性能、质量、水平、市场竞争力和经济效益的最主要因素。

设计题目: 半自动钻床设计者：学号：指导教师：年月日目录一、设计要求---------------------------------------------------------2二、设计工作原理---------------------------------------------------4三、功能分解图，执行构件动作------------------------------6四、运动方案的选择----------------------------------------------8五、执行机构设计过程及尺寸计算---------------------------11六、机构运动总体方案图（机构运动简图）---------------16七、工作循环图------------------------------------------------------16八、设计总结---------------------------------------------------------17参考文献---------------------------------------------------------18一、设计要求1.1设计题目设计加工所示工件Φ12mm孔的半自动钻床。

进刀机构负责动力头的升降，送料机构将被加工工件推入加工位置，并由定位机构使被加工工件可靠固定。

半自动钻床凸轮轴设计数据1.2设计任务1.半自动钻床至少包括凸轮机构、齿轮机构在内的三种机构；2.设计传动系统并确定其传动比分配，并在图纸上画出传动系统图；3. 图纸上画出半自动钻床的机构运动方案简图和运动循环图；4.凸轮机构的设计计算。

按各凸轮机构的工作要求，自选从动件的运动规律，确定基圆半径，校核最大压力角与最小曲率半径。

对盘状凸轮要用电算法计算出理论廓线、实际廓线值。

画出从动件运动规律线图及凸轮廓线图；5.设计计算其他机构；6.编写设计计算说明书；1.3设计提示1.钻头由动力头驱动，设计者只需考虑动力头的进刀（升降）运动。

目录一．任务书1.1、工作原理及工艺动作过程--------------------31.2、设计原始数据及设计要求--------------------31.3、设计任务-------------------------------------4二、方案的分析2.1功能分解图、机械系统运动转换功能--------------42.2各个机构运动方案分析及确定---------------------52.3、原动机的选择原理-----------------------------10三、机构的参数设计几计算3.1、送料机构机构的计算分析-----------------------103.2、凸轮摆杆机构的计算分析-----------------------113.3、凸轮推杆机构的计算分析-----------------------123.4、行星轮系的计算分析--------------------------133.5、凸轮设计分段图轮廓图和设计结果------------14四、机构运动总体方案图及循环图--------------------17五、机构总体分析----------------------------------19六、设计总结-------------------------------------19七、参考资料--------------------------------------19附录一定位凸轮机构------------------------------21附录二运动行程图--------------------------------22附录三机构图总效果图---------------------------24一、任务书1.1、工作原理及工艺动作过程该系统由电机驱动，通过变速传动将电机的1450r/min降到主轴的2r/min，与传动轴相连的各机构控制送料，定位，和进刀等工艺动作，最后由凸轮机通过齿轮传动带动齿条上下平稳地运动,这样动力头也就能带动刀具平稳地上下移动从而保证了较高的加工质量。

. . .. . .. 专业综合训练说明书设计题目：半自动钻床班级：姓名：学号：指导老师：成绩：时间：目录一、设计要求-------------------------------------------------------02二、原动机的选择---------------------------------------------------04三、设计工作原理-------------------------------------------------05四、功能分解图，执行构件动作----------------------------07五、运动方案的选择--------------------------------------------09六、执行机构设计过程及尺寸计算--------------------------12七、机构运动总体方案图（机构运动简图）---------------16八、工作循环图-----------------------------------------------------18九、对设计结果进行分析与讨论-----------------------------------------------19十、参考文献--------------------------------------------------------------------------20一、设计要求1.1设计题目设计加工所示工件Φ12mm孔的半自动钻床。

进刀机构负责动力头的升降，送料机构将被加工工件推入加工位置，并由定位机构使被加工工件可靠固定。

半自动钻床凸轮轴设计数据1.2设计任务1.半自动钻床至少包括凸轮机构、齿轮机构在内的三种机构；2.设计传动系统并确定其传动比分配，并在图纸上画出传动系统图；3. 图纸上画出半自动钻床的机构运动方案简图和运动循环图；4.凸轮机构的设计计算。

半自动钻床课程设计教学一、课程目标知识目标：1. 学生能理解半自动钻床的基本结构、工作原理及功能。

2. 学生掌握半自动钻床的操作步骤、安全规程及日常维护方法。

3. 学生了解半自动钻床在机械加工中的应用及其在现代制造业中的重要性。

技能目标：1. 学生能正确操作半自动钻床，完成给定零件的钻孔加工。

2. 学生具备分析并解决半自动钻床操作过程中简单故障的能力。

3. 学生能够运用所学知识，对半自动钻床进行基本的日常维护。

情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机械加工专业，增强职业责任感。

2. 培养学生严谨的工作态度，遵守操作规程，注重安全生产。

3. 培养学生团队协作精神，提高沟通与交流能力。

课程性质：本课程为实践性较强的专业课，注重理论联系实际，突出操作技能的培养。

学生特点：学生处于中等职业教育阶段，具有一定的机械基础知识和动手能力，对实际操作有较高的兴趣。

教学要求：教师需结合学生特点，采用讲解、示范、实操等教学方法，使学生在实践中掌握半自动钻床的相关知识和技能。

同时，注重培养学生的安全意识、责任心和团队协作能力，为后续学习及就业打下坚实基础。

通过本课程的学习，使学生达到课程目标所规定的学习成果。

二、教学内容1. 半自动钻床概述- 结构与功能- 工作原理- 分类及特点2. 半自动钻床操作与使用- 操作步骤及方法- 安全规程与注意事项- 常用工具和量具的使用3. 半自动钻床的维护与故障排除- 日常维护与保养- 常见故障分析与排除方法- 维护保养的实际操作4. 钻削加工工艺- 钻削加工基础知识- 钻削用量的选择- 钻头的选择与修磨5. 半自动钻床在现代制造业中的应用- 应用领域及实例- 发展趋势与前景- 行业规范与要求教学内容安排与进度：第一周：半自动钻床概述第二周：半自动钻床操作与使用第三周：半自动钻床的维护与故障排除第四周：钻削加工工艺第五周：半自动钻床在现代制造业中的应用本教学内容依据课程目标，结合教材相关章节，注重理论与实践相结合，科学系统地安排教学进度，使学生全面掌握半自动钻床的相关知识和技能。