糕点切片机设计【含CAD图纸、说明书】
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压缩包内含有CAD图纸和说明书,咨询Q 197216396 或 11970985摘要糕点切片机它主要是由带轮机构、齿轮机构、齿轮齿条机构等运动机构组成的机器。本次毕业设计目地是把理论知识用于实践,由于我是单招班毕业,可能对专业知识更加熟悉一点,这次的设计让我把平时书本上的知识运动到实际生活中,也让我对七年所学的知识做了回顾和总结。我们设计这个糕点切片机主要是为了人们节省生产力,提高产品的生产效率。本次设计的设计重点就是带轮机构的设计、齿轮机构的设计和轴的设计,然后用软件画出相应的装配图和零件图。还要对我们运用到的知识做出总结和归纳。 关键词:糕点切片机;带轮机构;齿轮机构VIIAbstractPastry slice machine of glutinous rice cake machine, it mainly consists of belt wheel mechanism, gear mechanism, gear and rack mechanism of the machine. The graduation design goal is to put the theoretical knowledge into practice, because I am a single action class graduates, is likely to become even more familiar with professional knowledge, let me put this design knowledge gained at ordinary times books movement to the real life, also let I learned knowledge for seven years has made the review and summary. We design the pastry slice machine mainly in order to save people productivity, improve production efficiency. The design key of this design is the design of the pulley mechanism, the design of the gear mechanism and the design of the shaft, and then use software to draw the corresponding assembly drawing and part drawing. Along with the knowledge we used to make a summary and induction.Key Words: Machine ;Pulley mechanism ;gear mechanis目录摘要IAbstractII第1章 绪论1第2章 设计要求22.1 工作原理及工作过程22.2 装置操作22.3 核心部件的设计3第3章 传动机构的设计43.1 电动机的选择43.2 带轮的设计43.3 轴承的设计83.4 轴的设计83.5 齿轮的设计93.6 齿轮齿条机构设计133.7 切片组件的设计13第4章 机架的设计164.1 机架的设计准则164.2 机架的材料选择164.3 机架的尺寸设计16第五章 联轴器的选择175.1 选择联轴器的类型175.2 计算联轴器的计算转距175.3 确定联轴器的型号17总结18参考文献20致谢21 17 第1章 绪论第1章 绪论因为我们此次设计的糕点切片机是由带轮机构,齿轮机构和齿轮齿条机构组成的,所以我们的设计也围绕这些结构。糕点成形了之后,必须要经过切片才可以烘干。我们设计的糕点切片机运动是电动机转动然后带动带轮转动,在带动齿轮机构,因齿轮机构是装在带有切片刀的轴顾可以实现糕点的切片,我们把刀片均匀的分布在切片轴上面,就可以是切出来的糕点一样大小了。切片的过程是刀片通过轴的转动做圆周运动和糕点通过齿轮齿条的运动做直线运动相配合的。我们可以通过改变相邻两刀片机间距和刀具的高度从而改变切出来成品糕点的大小和厚薄。通过老师的教导和与学长同学的讨论,我觉得我可以设计出来一个方便,快捷,简单操作的糕点切片机。 第2章 设计要求 第2章 设计要求2.1 工作原理及工作过程我们设计的糕点切片机的工作过程是将做好的大块糕点放在送料板上切成条,再通过改变面板的角度来选择切成三角形块或正方形块。切糕的过程是轴的转动带动切刀做圆周运动和糕点通过齿轮齿条的运动做直线运动相配合的。可改变糕点的形状。电动机通过联轴器带动带轮机构运动,带轮机构又将运动传到轴1上面从而使齿轮1和齿轮2的配合运动起来,轴2上装有齿轮齿条机构使糕点做来回直线运动,同时齿轮3和齿轮4也由齿轮2带动且齿轮4再带动装有刀具的杆而使刀具做圆周运动,糕点的来回直线运动和刀具的圆周运动相配合完成切糕。 图为该机构运动简图2.2 装置操作我们设计的糕点切片机操作很简单,只要接通电源,打开电机,之后装置便会启动起来,等糕点切完后,可以再放另外一块继续切。每天可以连续工作,从而节省了大量的人力,提高了生产率。2.3 核心部件的设计本设计主要就是带轮机构,齿轮机构,和齿轮齿条机构,所以我们设计核心就是带轮、齿轮、齿条、还有电机。 第3章 传动机构的设计第3章 传动机构的设计3.1 选择合适的电动机选择电动机的类型和参数我们根据设计的糕点切片机的工作要求和原理还有工矿,我们这里选择三相异步电动机,此电机的型号为Y90L-6,电流3.2A,电压380V.此电机的额定转速为910r/min,额定功率为1.1kw,效率为72%。所以输出功率Pw=P=0.792千瓦3.2 设计带轮3.2.1 确定计算功率根据我们选择的电机的额定功率和带的工况计算出Pca=KAP根据机械设计中的表8-7可知KA=1.1,所以Pca=1.1Pw=0.8712kw3.2.2选择带型根据我们上面算出的计算功率和小带轮的转速n1=n=910r/min,由机械设计中的图8-11知道我们的设计应选择带的类型为Z型V带3.2.3 确定带轮的基准直径D1和D2根据机械设计表8-6可知Dd(Dd)min,我们这里取D1=56mm,然后验算带速D1n601000=3.14150910601000=2.67m/s因为我们上面算到带速在525m/s之间,所以我们选的D1合适。然后取传动比i=2,D2就等于2倍的D1等于112mm,所以 D2为112mm。3.2.4 确定中心距a和带长L在我们这里可以自己选择选取中心距为a0只要满足0.7*(D1+D2)a02*(D1+D2) 117.6mma0336mm即可我们先确定a0=200mm,根据下面计算公式计算出需要的基准带长Ld Ld02a0+2(D1+D2)+(-)a0+.(+)+(+)根据机械设计选带的基准长度Ld。按下式计算实际中心距。a0+Ld-Ld0+-.。由于带轮的带长,制造可能会有误差且带也可能有松弛,这些我们都该考虑到所以我们设计了中心距的变化如下:-.Ld.+.Ld.3.2.5 验算小带轮上的包角将各数据带入公式-(D-D).得-(-).3.2.6 计算带的根数与额定功率由D和/,查机械设计表得P.5,由表-得P.,又由表得K.88,表得K.,所以P(P+P)KK(.5+.).88.7又根据公式P.5.92,所以我们这里取6根带。3.2.7 计算带的初拉力根据标准我们知道Z型带的单位长度质量为./(F)(.-K)PKV+V(.-.).+.N所以我们这里的新装V带初拉力就为1.592N3.2.8 带传动的压轴力F将数据带入公式F(F)sin得sin.N.N 所以Fp就是728.64N3.2.9 设计带轮结构因为我们这里不知道带轮的轴直径,所以我们只能根据轴的直径计算到15前面计算到带轮的基准直径D是,因为112mm300mm,所以我们这里选择腹板式结构。其参数查机械设计表得项名称基准宽度(节宽)基准线上槽宽准线下槽宽槽 间 距第一槽对称离最小轮缘厚带轮宽外 径 轮槽角 参 8.5 2.00 7.0 120.3 81 5.5 76 116 34o 我们知道轴的直径是15mm,带轮的基准直径是54mm, 2.5dD1300mm,所以我们这里选择腹板式带轮。3.3 轴承的设计由下列实物图2可看出 图2我们这里选择了深沟球滚动轴承,因为他的内径是30mm,故我们这里选择 6006号轴承。标准上查得此轴承外径等于55mm,宽度等于13mm。3.4 轴的设计3.4.1 计算轴上的功率、转速和转距我们用的轴的功率是Pw=P=0.792kw求轴的转速:n1=ni=455r/min故可计算该轴的转矩T=9550000Pwn1=95500000.792455 =16623.33 Nmm3.4.2 求作用在齿轮上的力我们知道该齿轮的分度圆直径为 d1=54mm Ft=2Td1=216623.354N=615.678N3.4.3 选择确定轴的最小直径我们这里用45号钢来制造轴,该材料还要经过调制热处理。根据机械设计可知A0=112,于是得 dmin=A03PWn1=11230.792455 =13.47mm我们这里就确定了该轴的最小直径就是15mm3.4.4设计轴的结构(1)各个零件在轴上的位置轴1的最左边是带轮,然后是轴承,右边开始先是一个齿轮,在就是一个轴承;在2轴的中间地方还有一个齿轮,左边就只有轴承,右变与1轴相同。(2)轴上零件的周向定位本设计中的所有周向定位基本都是采用平键联接,在机械设计中查得平键的键宽和键高为bh=5mm5mm,键长为20mm。3.5 设计齿轮我们设计的系统中有四个齿轮我们知道四个齿轮都是直齿圆柱齿轮。我们前面说到输入功率P1=Pw=0.792kw,1齿轮的转动速度n1=455r/min,传动比又是为2,所以我们算每年三百天,每天16小时工作的话我们这个机器是可以用15年的。3.5.1 选定齿轮精度等级、材料及齿数我们这里由它的工况选用8级精度。我们这里的齿轮1和齿轮3选择的材料是40cr(调质),此材料的硬度为280HBS具有良好的综合力学性能;齿轮2和4的材料选择了45号钢(调质),硬度是240HBS,此材料具有较好的切削加工性。3.5.2 计算齿面接触强度我们根据公式d1t2.323KT1d1(ZE【H】)2,(=i)来计算。1) 确定公式里的各个数据我们选择Kt=1.3,则. T1=9550000P1n1=95500000.792455Nmm=1.662104Nmm由机械设计中记录的 d=0.4.ZE=189.8MPa12.我们在计算应力的循环次数: N1=60n1jLh=60455(2830015)=1.97109 N2= N1i=1.9661092=9.8108我们这里按KHN1为0.95,KHN2为1.0来算接触疲劳的可用应力如下: 【H】1=KHN1Hlim1S=0.95600MPa=570Mpa 【H】2=KHN2Hlim2S=1.0550Mpa=550Mpa (失效概率1% 安全系数1)2) 计算齿轮1、3的分度圆直径d1t2.323KtT1d1(ZE【H】)2 =50.94mm圆周速度v=d1tn1601000=50.94455601000m/s=1.21m/s齿宽b=dd1t=150.94=20.38mm模数 mt=d1tz1=50.9424=2.1mm齿高 h=2.25mt=2.252.12mm=4.78mm 所以 bh=20.3764.776=4.27载荷系数的计算我们根据v为1.213米每秒,八级的精度,根据机械设计的记录得到Kv=1.12;KA=1.0;KH=KF=1;我们查到8级精度且齿轮悬臂布置时,KH=1.21,bh=4.266,查机械设计图10-13得KF=1.16;故载荷系数K=KAKvKHKF=1.01.121.211.16=1.572.按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,由下式得 d1=d1t3KKt=50.9431.5721.3=54.27mm计算模数m m=d1z1=54.2724=2.26mm3.5.3 几何尺寸设计分度圆直径的计算如下: d1=z1m=361.5=54mm d2=z2m=721.5=108mm中心距的计算如下: a=d1+d22=54+1082=81mm齿轮宽度的计算如下: b=dd1=0.554=27mm选B2=27mm,B1=32mm。3.5.4 验算 Ft=2T1d1=21.66210454N=615.56N KAFtb=1615.5627Nmm=22.798Nmm100Nmm,合适 我们设计的齿轮齿顶圆直径小于160毫米,故我们这里要选用实心式齿轮 3.6设计齿轮齿条齿轮齿条是实现直线运动和圆周运动相互转换3.6.1 齿轮的数据确定模数是1.5,齿数是36,齿形角是20度,分度圆直径是54mm,齿根高是 1.5mm,齿顶高是1.875mm.3.6.2 齿条的设计模数1.5,齿形角是20度,齿条长54mm,齿根高是 1.5mm,齿顶高是1.875mm.z=Lp=5004.71=106.15,所以取z=107,L=503.97mm3.7 切片组件的设计图3、图4表示的是圆盘是切刀,螺钉控制着轴,也就是切刀的升降 图4 图53.7.1 切片轴的设计1)因为该轴机架宽度为500mm,所以我们这里选择如下数据: l1=5mm,d1=20mm,l2=l6=30mm,d2=d6=25mm,l3=l5=20mm,d3=d5=20mm,l4=420,d4=60mm,l7=30mm,d7=15mm。3.7.2 切刀的设计切刀这里就选择圆盘切刀,均匀分布在切片轴上即可。 第4章 机架的设计第4章 机架的设计4.1 选择机架材料由我们上面的设计和计算,我们这里额机架采用Q235-A号钢,厚10mm,和糕点直接接触的地方一定要用不锈钢。 4.2 机架的尺寸我们根据上面的计算具体的工作情况,这里选择机架的尺寸为1000*500*800mm 第5章 联轴器的选择第五章 联轴器的选择5.1 联轴器的计算转距我们考虑到糕点切片机发动的时候可能会有动载荷,过载现象等,故我们要算最大的转矩。 Tca=KAT。根据标准得KA=1.5又 因为Tca=9.55106Pn=9.551060.792910Nmm=0.83104Nmm故 Tca=KAT=1.50.83104Nmm=12.450Nm5.2 联轴器的型号我们选用TL2型弹性套柱销联轴器,我们从联轴器的标准中查该联轴器的最大许用转距为5500r/min,轴径为12mm之间,所以可以用在我们这里。 总结总结这次设计对我来说算是很辛苦的了,因为也在实习,平时工作时间比较长,而我下班之后才可以进行我的设计,我能成功的完成此次设计,还是因为老师的指导和帮忙,同学的帮助,我在此衷心的感谢帮助过我的人。在设计的过程中,我遇到了许多的问题,必须要请教老师,或是上网查资料,我就知道自己对所学的知识掌握不是很熟练。还有书本上的知识运用到生活中的时候明显感觉无从下手,我也告诉自己,并不是毕业了学习就可以结束的,知识是无穷的,我们一定不能停下学习的脚步。我此次设计的是糕点切片机,之前选题的时候老师让我要有创新,可以去看看现有的机器。到现在我已经完成了此次的设计,但是我感觉我的创新还是不够。经过这次的设计我收获到了很多各机构的运动和结构更熟练的操作CAD软件。 参考文献参考文献1 谢进.杜立杰.机械原理第二版.北京:高等教育出版社,20042 邱宣怀.机械设计第四版.北京:高等教育出版社,19973 李庆华.材料力学第二版.成都:西南交大出版社,19944 朱张笑.工程材料第三版.北京:清华大学出版社,2001 5 大卫 G乌尔曼.机械设计过程.北京:机械工业出版社,20066 机械原理课程设计指导书.成都:西南交大出版社,2007年7 邹慧君.殷鸿梁.间歇运动机构设计与应用创新第二版.北京:机械工业出版社,20028 吴宗泽.罗圣国主编.机械设计课程设计手册(第二版)北京:高等教育出版社,2002 9 濮良贵.纪名刚主编.西北工业大学机械原理及机械零件教研室编著.机械设计(第七版)北京:高等教育出版社,200210 龚溎义.潘沛霖.陈秀严国良主编.哈尔滨工业大学机械设计课程设计图册(附机械设计作业图例)(第三版)北京:高等教育出版社,200111 张策.机械原理与机械设计 北京:机械工业出版社,2004 12 许德珠.朱起凡.吕烨机械工程材料北京:高等教育出版社,200113 朱红雨机械基础 北京:中国传媒大学出版社,2008 14 赵松年.佟杰新.卢秀春.现代设计方法 北京:机械工业出版社,1999 致谢致谢新型糕点切片机的设计过程是辛苦的,但结果是甜蜜的。不积跬步何以至千里,本设计能够顺利的完成,也有我的室友们的帮助在里面。在这里我要好好的感谢一下我的室友,她们在这次毕业设计当中给了我很大的帮助,每当我在设计过程中遇到困难时,她们都会热心的帮助我,当我想退缩时她们会鼓励我,我想偷懒时她们会激励我,她们的支持和帮助是我坚持完成这次毕业设计的动力。新型糕点切片机的设计能够顺利的完成也归功于老师的认真负责和耐心的教导。毛志伟老师为设计课题的研究提出了许多指导性的意见,为论文的撰写、修改提供了许多具体的指导和帮助,而且引导我学习的方法和思路,使我在设计及论文写作过程中不断有新的认识和提高。毛志伟老师的严谨治学、不断探索的科研作风,敏锐深邃的学术洞察力,孜孜不倦的敬业精神,给我留下了深刻的印象,使我受益良多。老师一丝不苟、严谨认真的治学态度,精益求精、诲人不倦的学者风范,以及正直无私、磊落大度的高尚品格,更让我明白许多做人的道理!在此,特向敬爱的毛志伟老师致以最崇高的敬礼和深深的感谢!正是有了您的悉心帮助和支持,才使我的毕业设计工作顺利完成。这次的毕业设计幸好遇到了毛志伟老师,我深感万幸,没有他相信我也完成不了这次的毕业设计,不管我选哪个课题,只凭我自身的努力是无法完成的,因为自知自己的能力有限,我在这里对毛志伟老师这么久以来对我的指导说一声:您辛苦了。在此我也要向所有帮助过我的老师同学表示衷心的感谢!致以诚挚的谢意!毕 业 设 计(论 文)任 务 书设计(论文)题目:糕点切片机设计 学生姓名: 学 号: 专 业: 所在学院: 指导教师: 职 称: 20xx年 2月 27日任务书填写要求1毕业设计(论文)任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写,经学生所在专业的负责人审查、系(院)领导签字后生效。此任务书应在毕业设计(论文)开始前一周内填好并发给学生。2任务书内容必须用黑墨水笔工整书写,不得涂改或潦草书写;或者按教务处统一设计的电子文档标准格式(可从教务处网页上下载)打印,要求正文小4号宋体,1.5倍行距,禁止打印在其它纸上剪贴。3任务书内填写的内容,必须和学生毕业设计(论文)完成的情况相一致,若有变更,应当经过所在专业及系(院)主管领导审批后方可重新填写。4任务书内有关“学院”、“专业”等名称的填写,应写中文全称,不能写数字代码。学生的“学号”要写全号,不能只写最后2位或1位数字。 5任务书内“主要参考文献”的填写,应按照金陵科技学院本科毕业设计(论文)撰写规范的要求书写。6有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。如“2002年4月2日”或“2002-04-02”。毕 业 设 计(论 文)任 务 书1本毕业设计(论文)课题应达到的目的: 通过毕业设计初步掌握一个机械产品的开发过程和设计过程.同时综合运用所学知识,提高分析解决问题的能力. 2本毕业设计(论文)课题任务的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等): 设计要求:1、能自动切糕。 2、能适应糕点的几种形状。 3、切糕厚度可调4、结构简单,安全美观,价格低。毕 业 设 计(论 文)任 务 书3对本毕业设计(论文)课题成果的要求包括图表、实物等硬件要求: 一、设计总装配图及主要零件图。二、设计说明书一份。三、英文资料翻译(3000字以上)4主要参考文献: 1 谢进.杜立杰.机械原理第二版.北京:高等教育出版社,2004.2 邱宣怀.机械设计第四版.北京:高等教育出版社,1997. 3 李庆华.材料力学第二版.成都:西南交大出版社,1994.4 朱张笑.工程材料第三版.北京:清华大学出版社,2001. 5 大卫 G乌尔曼.机械设计过程.北京:机械工业出版社,2006.6 机械原理课程设计指导书.成都:西南交大出版社,2007年.7 邹慧君.殷鸿梁.间歇运动机构设计与应用创新第二版.北京:机械工业出版社,2002.8 吴宗泽.罗圣国主编.机械设计课程设计手册(第二版)北京:高等教育出版社,2002. 9 濮良贵.纪名刚主编.西北工业大学机械原理及机械零件教研室编著.机械设计(第七版)北京:高等教育出版社,2002. 10 龚溎义.潘沛霖.陈秀严国良主编.哈尔滨工业大学机械设计课程设计图册(附机械设计作业图例)(第三版)北京:高等教育出版社,2001.11 张策.机械原理与机械设计 北京:机械工业出版社,2004. 12 许德珠.朱起凡.吕烨机械工程材料北京:高等教育出版社,2001.13 朱红雨机械基础 北京:中国传媒大学出版社,2008 14 赵松年.佟杰新.卢秀春.现代设计方法 北京:机械工业出版社,1999 毕 业 设 计(论 文)任 务 书5本毕业设计(论文)课题工作进度计划:20xx.12.16-20xx.1.10 领任务书、开题20xx.2.25-2.16.3.9 毕业实习调研,完成开题报告、中英文翻译、论文大纲20xx.3.19-20xx.4.25 提交论文草稿,4月中旬中期检查20xx.4.26-20xx.5.6 提交论文定稿20xx.5.6-20xx.5.13 准备答辩20xx.5.13-20xx.5.26 答辩,成绩评定,修改完成最终稿 所在专业审查意见:通过负责人: 20xx 年 12 月25 日 毕 业 设 计(论 文)外 文 参 考 资 料 及 译 文译文题目: Mechanical Design 机 械 设 计 学生姓名: 学 号: 专 业: 所在学院: 指导教师: 职 称: 20xx年 2月 27日Mechanical DesignJohn ErnstAbstractA machine is a combination of mechanisms and other components which transforms transmits. Examples are engines, turbines, vehicles, hoists, printing presses, washing machines, and movie cameras. Many of the principles and methods of design that apply to machines also apply to manufactured articles that are not true machines. The term mechanical design is used in a broader sense than machine design to include their design. The motion and structural aspects and the provisions for retention and enclosure are considerations in mechanical design. Applications occur in the field of mechanical engineering, and in other engineering fields as well, all of which require mechanical devices, such as switches, cams, valves, vessels, and mixers. Keywords: Mechanical Design;Mechanisms Design Process;Application1. The Design Progress Designing starts with a need real. Existing apparatus may need improvements in durability, efficiency, weight, speed, or cost. New apparatus may be needed to perform a function previously.Done by men, such as computation, assembly, or servicing. With the objective wholly or partly.In the design preliminary stage, should allow to design the personnel fully to display the creativity, not each kind of restraint. Even if has had many impractical ideas, also can in the design early time, namely in front of the plan blueprint is corrected. Only then, only then does not send to stops up the innovation the mentality. Usually, must propose several sets of design proposals, and then perform the comparison. Has the possibility very much in the plan which finally designated, has used certain not in plan some ideas which accepts. When the general shape and a few dimensions of the several components become apparent, analysis can begin in earnest. The analysis will have as its objective satisfactory or superior performance, plus safety and durability with minimum weight, and a competitive cost. Optimum proportions and dimensions will be sought for each critically loaded section, together with a balance between the strengths of the several components. Materials and their treatment will be chosen.Theseimportantobjectivescanbeattainedonlybyanalysisbasedupontheprinciplesofmechanics,suchasthoseofstaticforreactionforcesandfortheoptimumutilizationoffriction;ofdynamicsforinertia,acceleration,andenergy;ofelasticityandstrengthofmaterialsforstressanddeflection;ofphysicalbehaviorofmaterials;andoffluidmechanicsforlubricationandhydrodynamicdrives.Theanalysesmaybemadebythesameengineerwhoconceivedthearrangementofmechanisms,or,inalargecompany,theymaybemadebyaseparateanalysisdivisionorresearchgroup.Designisareiterativeandcooperativeprocess,whetherdoneformallyorinformally,andtheanalystcancontributetophasesotherthanhisown.Productdesignrequiresmuchresearchanddevelopment.ManyConceptsofanideamustbestudied,tried,andtheneitherusedordiscarded.Althoughthecontentofeachengineeringproblemisunique,thedesignersfollowthesimilarprocesstosolvetheproblems.Productliabilitysuitsdesignersandforcedinmaterialselection,usingthebestprogram.Intheprocessofmaterial,themostcommonproblemsforfive(a)dontunderstandornotuseaboutthelatestapplicationmaterialstothebestinformation,(b)failedtoforeseeandconsiderthereasonableusematerialmay(suchaspossible,designersshouldfurtherforecastandconsiderduetoimproperuseproducts.Inrecentyears,manyproductsliabilityinlitigation,theuseofproductsandhurttheplaintiffaccusedmanufacturer,andwonthedecision),(c)ofthematerialsusedallorsomeofthedata,data,especiallywhentheuncertaintylong-termperformancedataisso,(d)qualitycontrolmethodisnotsuitableandunproven,(e)bysomecompletelyincompetentpersonschoosematerials.Throughtotheabovefivequestionsanalysis,mayobtainthesequestionsisdoesnothavethesufficientreasonexistencetheconclusion.Mayforavoidthesequestionstothesequestionsresearchanalysestheappearanceindicatingthedirection.Althoughusesthebestchoiceofmaterialmethodnottobeabletoavoidhavingtheproductresponsibilitylawsuit,designsthepersonnelandtheindustrycarriesonthechoiceofmaterialaccordingtothesuitableprocedure,maygreatlyreducethelawsuitthequantity.Mayseefromtheabovediscussion,thechoicematerialpeopleshouldtothematerialnature,thecharacteristicandtheprocessingmethodhavecomprehensiveandthebasicunderstanding.Finally,adesignbaseduponfunction,andaprototypemaybebuilt.Ifitstestsaresatisfactory,theinitialdesignwillundergocertainmodificationsthatenableittobemanufacturedinquantityatalowercost.Duringsubsequentyearsofmanufactureandservice,thedesignislikelytoundergochangesasnewideasareconceivedorasfurtheranalysesbasedupontestsandexperienceindicatealterations.Salesappeal.2. SomeRulesforDesignInthissectionitissuggestedthat,appliedwithacreativeattitude,analysescanleadtoimportantimprovementsandtotheconceptionandperfectionofalternate,perhapsmorefunctional,economical,anddurableproducts.Tostimulatecreativethought,thefollowingrulesaresuggestedforthedesignerandanalyst.Thefirstsixrulesareparticularlyapplicablefortheanalyst.(1)Acreativeuseofneedofphysicalpropertiesandcontrolprocess.(2)Recognizefunctionalloadsandtheirsignificance.(3)Anticipateunintentionalloads.(4)Devisemorefavorableloadingconditions.(5)Provideforfavorablestressdistributionandstiffnesswithminimumweight.(6)Usebasicequationstoproportionandoptimizedimensions.(7)Choosematerialsforacombinationofproperties.(8)Selectcarefully,stockandintegralcomponents.(9)Modifyafunctionaldesigntofitthemanufacturingprocessandreducecost.(10)Provideforaccuratelocationandnoninterferenceofpartsinassembly.Machinerydesigncoversthefollowingcontents.(1).Providesanintroductiontothedesignprocess,problemformulation,andsafetyfactors.(2).Reviewsthematerialpropertiesandstaticanddynamicloadinganalysis,Includingbeam,vibrationandimpactloading.(3)Reviewsthefundamentalsofstressanddefectionanalysis.(4)Introducesfatigue-failuretheorywiththeemphasisonstress-lifeapproachestohigh-cyclefatiguedesign,whichiscommonlyusedinthedesignofrotationmachinery.(5)Discussesthoroughlythephenomenaofwearmechanisms,surfacecontactstresses,andsurfacefatigue.(6)Investigatesshaftdesignusingthefatigue-analysistechniques.(7)Discussesfluid-filmandrolling-elementbearingtheoryandapplication.(8)Givesathoroughintroductiontothekinematics,designandstressanalysisofspurgears,andasimpleintroductiontohelical,bevel,andwormgearing.(9)Discussesspringdesignincludingcompression,extensionandtorsionsprings.(10)Dealswithscrewsandfastenersincludingpowerscrewandpreloadfasteners.(11)Introducesthedesignandspecificationofdiskanddrumclutchesandbrakes.Thecompletedesignofamachineisacomplexprocess.Themachinedesignisacreativework.Projectengineernotonlymusthavethecreativityinthework,butalsomustinaspectandsoonmechanicaldrawing,kinematics,engineeringmaterial,materialsmechanicsandmachinemanufacturetechnologyhasthedeepelementaryknowledge.Oneofthefirststepsinthedesignofanyproductistoselectthematerialfromwhicheachpartistobemade.Numerousmaterialsareavailabletotodaysdesigners.Thefunctionoftheproduct,itsappearance,thecostofthematerial,andthecostoffabricationareimportantinmakingaselection.Acarefulevaluationofthepropertiesofa.materialmustbemadepriortoanycalculations.Carefulcalculationsarenecessarytoensurethevalidityofadesign.Incaseofanypartfailures,itisdesirabletoknowwhatwasdoneinoriginallydesigningthedefectivecomponents.Thecheckingofcalculations(anddrawingdimensions)isofutmostimportance.Themisplacementofonedecimalpointcanruinanotherwiseacceptableproject.Allaspectsofdesignworkshouldbecheckedandrechecked.Thecomputerisatoolhelpfultomechanicaldesignerstolightentediouscalculations,andprovideextendedanalysisofavailabledata.Interactivesystems,basedoncomputercapabilities,havemadepossibletheconceptsofcomputeraideddesign(CAD)andcomputer-aidedmanufacturing(CAM).Howdoesthepsychologistfrequentlydiscusscausesthemachinewhichthepeopleadaptsthemtooperate.Adesignpersonnelsbasicresponsibilityisdiligentlycausesthemachinetoadaptthepeople.Thiscertainlyisnotaneasywork,becausecertainlydoesnothavetoallpeopletosayinfactallisthemostsuperioroperatingareaandtheoperatingprocess.Anotherimportantquestion,projectengineermustbeabletocarryontheexchangeandtheconsultationwithotherconcernedpersonnel.Intheinitialstage,designsthepersonneltohavetocarryontheexchangeandtheconsultationonthepreliminarydesignwiththeadministrativepersonnel,andisapproved.Thisgenerallyisthroughtheoraldiscussion,theschematicdiagramandthewritingmaterialcarrieson.Iffrontsues,themachinedesigngoalistheproductioncanmeetthehumanneedtheproduct.Theinvention,thediscoveryandtechnicalknowledgeitselfcertainlynotnecessarilycanbringtheadvantagetothehumanity,onlyhaswhentheyareappliedcanproduceontheproductthebenefit.Thus,shouldrealizetocarriesonbeforethedesigninaspecificproduct,mustfirstdeterminewhetherthepeopledoneedthiskindofproduct.Mustregardasthemachinedesignisthemachinedesignpersonnelcarriesonusingcreativeabilitytheproductdesign,thesystemanalysisandaformulationproductmanufacturetechnologygoodopportunity.Graspstheprojectelementaryknowledgetohavetomemorizesomedataandtheformulaismoreimportantthan.Themerelyservicedataandtheformulaisinsufficienttothecompletelydecisionwhichmakesinagooddesignneeds.Ontheotherhand,shouldbeearnestpreciselycarriesonalloperations.Forexample,evenifplaceswrongadecimalpointposition,alsocancausethecorrectdesigntoturnwrongly.Gooddesignpersonnelshoulddaretoproposethenewideamoreoveriswillingtoundertakethecertainrisk,whenthenewmethodisnotsuitable,useoriginalmethod.Therefore,designsthepersonneltohavetohavetohavethepatience,becausespendsthetimeandtheendeavorcertainlycannotguaranteebringssuccessfully.Abrand-newdesign,therequestscreenabandonsabsolutelymany,knowsverywellthemethodforthepeople.Becausemanypersonofconservativenessdoesthiscertainlyisnotaneasymatter.Amechanicaldesignershouldunceasinglyexploretheimprovementexistingproductthemethod,shouldearnestlychooseoriginally,theprocessconfirmationprincipleofdesigninthisprocess,withhasnotunifieditaftertheconfirmationnewidea.Humanlifecannotbeseparatedfromthemachinery,itiseverywhere,butforthemechanicalmanufacturing,production,anditsdevelopmentandfuture,weknowlittleabout.Afterthissemester,Ihavemoreknowledgeandunderstandingoftheprofessionofthemechanical.Fromtheprimitivesocietyofearlyhumanusesuchasaxes,knivesandothersimpletools,toasimplelever,pulley,humanbicycles,animal-KipShumcartools,developedtoamorecomplexhydraulicdrive,wind-drivenShuinianandwindmillsmorecomplexmachinery.Afterthe18thcenturyBritishIndustrialRevolution,thesteamengine,internalcombustionengines,electricmotors,mechanicalpowersourcefortherapiddevelopmentofmanufacturing,transport,humanbeingsbegantoenterthemoderncivilizedsociety.The20thcentury,thecomputerissuingautomaticcontroltechnology,informationtechnology,infectiousorganiccombinationoftechnology,sothatthemachineryisfullymodernizedphase.Robotics,CNCmachinetools,high-speeddeliveryvehicles,heavymachineryandthelargenumberofadvancedmachineryandequipmenttoacceleratetheprosperityandprogressofhumansociety,humanscantravelintospace,landingonthemoon,youcanexplorethevastdepthsofthesea,toliveandpassbelowthesurfaceallofwhichcannotbeseparatedfromthemachinery,thedevelopmentofthemachineryintotheintelligentstage.Machineryhasbecomeoneofthefiveelementsofproductionandservicesofmodernsociety.Thehistoryofthedevelopmentofthemechanicalhistoryofthedevelopmentofhumancivilization.InancientChinesemechanicalengineering,inventionandcreativityisverybrilliant,suchasgrindingtechnology,metalsmeltingtechnology.Chinasmachinerymanufacturingindustrydevelopedafter1949.AfterthefoundingofnewChina,thetremendousachievementsofChinaseconomyareinseparablefromtheprogressofthemanufacturingsector.Afterdecadesofstruggle,Chinasmanufacturingcomponentswithconsiderablescaleandlevelofmanufacturingsystems,todayChinahavebecomearemarkablemanufacturingcountry.Machinerymanufacturingindustryoverallscaleofproductionisconstantlyincreasing,machinerymanufacturingismorethan100industry,8.57millionenterprises(largeenterprisesaccountedfor1%)and60,000kindsofproductsacompleterangeofindustrialsystem.ForsixconsecutiveyearsinChinaslargestexportcommoditystatus,themachineryindustryproductioncapacityis2600timesthatoftheliberationoftheworld5,themachinehasaworld,vehicleproductionintheworld4.ButwestillneedtoclearlyrecognizethatChinaisabigmanufacturingcountry,farfrombeingamanufacturingpowerhouse.TheoverallsizeoftheaddedvalueofproducttechnologyandpercapitalaborefficiencyisfarbetterthantheUnitedStates,Japanandothermanufacturingpower.Therefore,thetaskofdevelopmentofChinasmanufacturingindustryalongwaytogo.Withthediversificationofthehigh-techdevelopmentandsocialneedsoftheindustrialproductionrapidlytowardlarge-scale,integratedandcomplex,sothatthemodernindustrialmachineryindustryisfacingnewopportunitiesandchallenges,andmoreemphasisonthecreativityandtheefficiencyoftheworkers.ThereforeneedtocontinuouslyenhancethelevelofChinasMechanicalDesignManufacturingandAutomation,therebycontributingtothedevelopmentofChinasmachinerymanufacturingindustry.机械设计作者:JohnErnst摘要一台机器是一种转换传输机制和其他组件的组合。例如发动机,发电机,车辆,吊机,印刷机,洗衣机,和电影摄影机等。许多应用到机器的设计的原理和方法也适用于制造的物品不是真正的机器。机械设计一词用在了更广泛的意义,不仅仅只是包括机械的设计。运动和结构方面及规定保留和围栏是机械设计要考虑的因素。机械工程领域和其他工程领域中的应用都需要机械设备,例如开关、凸轮、阀门、器皿、搅拌机。关键词:机械设计;机械设计过程;应用第1章 设计过程真正地开始设计,在耐久性、效率、重量、速度、成本上可能需要改进现有的设备,新设备之前可能需要做一个函数。如计算、装配、或维修全部或者部分和客观由人工做。在初步设计阶段,应该让设计人员充分发挥创造,而不是(受制于)每一种约束。即使有许多不切实际的想法,也可以在设计早期时间,即在前面的计划蓝图上修正。只有这样,才不会停止创新的心态。通常情况下,必须提出几套设计方案,然后进行比较。非常有可能在最后制定的计划中,使用已经被接受的一些想法。通用形状和少数几个部件的尺寸变得明显,分析就可以从开始中解脱出来。这种分析可以作为它的目标“满意”或“卓越”的性能,以及安全性和耐久性与最小重量,以及具有竞争力的成本。最佳比例和尺寸将寻找每个极加载部分,连同之间的一个平衡点的若干优点组件,材料和它们的加工选择。这些重要的目标达到,只有通过后,根据力学原理,如反应部队和静态摩擦的最佳利用,分析应力材料弹性和强度的惯性,加速度和能源的动力和挠度,材料的物理性能和润滑和水力驱动器的流体力学。分析可以由相同的工程师安排或者在一个大公司,他们可以由一个独立的分析或研究小组。设计是一个反复和合作的过程,不论是做正式的或非正式的,分析师能有助于其他阶段,而不是他自己的。产品设计需要大量的研究和发展。必须研究一个想法很多的概念,尝试,然后或者使用或丢弃。虽然每一个工程的内容的问题都是独特的,设计者遵循类似的程序去解决问题。产品责任诉讼的设计师和强度材料选型中要使用最优方案。在材料的过程中,最常见的问题有五个:(a)不理解或不使用最新的申请材料的最佳信息;(b)未能预见到,并考虑合理利用材料(尽可能设计者应进一步预测,并考虑由于使用不当造成的产品在近几年中,许多产品责任诉讼中,产品的使用和伤害原告指控制造商,并赢得了决定);(c)全部或部分使用的材料的数据,数据,尤其是在长期的不确定性的性能数据是这样;(d)质量控制方法是不适合的和未经证实的;(e)由一些完全不称职的人选择材料。通过对上述五个问题分析,可获得这些问题没有充足的理由存在的结论。为避免这些问题,对这些问题的研究分析表明出现方向。尽管使用了最好的选材方法不能够防止产品责任诉讼,设计人员和行业进行选材根据适当的程序,可大大降低诉讼的条件从上面的讨论中可以看到,人们应该选择材料的材料性质、特点及处理方法有全面而基本的理解。最后,设计基于功能,一个样机可以被建立。如果它是令人满意的测试,初步设计将接受一定的修改,使它能够以较低的成本生产一定的数量。在接下来的几年的生产和服务,设计可能要进行构思的变化或新思想的进一步分析表明基于试验和经验的主因销售的吸引力。第2章 一些设计的规则这一节里,我们建议,通过创造性的态度,分析可以引起重要性的提高,也可引起多样性,或者功能性,经济性和耐用产品的完善和备用。为了激发创造性思维,以下规则是设计师和分析师的建议。首六个规则是特别适用于使用分析师。(1)一个创造性的使用需要的物理性质和控制过程;(2)识别功能负荷及它们的意义;(3)预期无意的负载;(4)设计更有利的加载条件;(5)提供良好的应力分布和刚度和最低重量;(6)使用基本方程比例和优化尺寸;(7)选择材料的结合性能;(8)选择小心,股票和整体部件;(9)修改功能设计以适应市场;(10)提供准确的位置和不干预各部分的装配;机械设计包括以下内容:(1)介绍了设计过程,制定问题,安全的因素;(2)综述了材料的性质,静态和动态载荷分析(包括梁、振动和冲击载荷);(3)综述了应力和损伤分析基础。(4)介绍了fatigue-failure理论重点high-cycle疲劳设计方差方法,也就是一般用于旋转机械的设计。(5)讨论了彻底的磨损机理的现象;(6)调查轴设计,利用疲劳分析技术。(7)讨论了流体膜和滚动元件轴承的理论和应用(8)给出了一个全面地介绍了直齿圆柱齿轮的运动学,设计和应力分析,并简单介绍螺旋锥,环面蜗杆传动。(9)讨论弹簧设计,包括压缩,扩展和扭转弹簧。(10)包括电源螺钉和预紧紧固件用螺钉和紧固件的优惠活动。(11)介绍了磁盘和鼓离合器和制动器的设计和规范。一台机器的完整的设计是一个复杂的过程。本机的设计是一项创造性的工作。项目工程师不仅要在工作中有创造力,而且还必须对机械制图,运动学,工程材料,材料力学,机械制造技术等方面有着深厚的基础知识。任何产品设计的首要步骤之一,是从每个部分作出选择材料。今天的设计师提供许多材料。产品的外观,材料成本和制造成本的作用是重要的选择。仔细评估的一个属性。材料必须作出之前的任何计算。仔细计算是很有必要的,可以保证设计的有效性。如有任何部分的失败,这是合乎情理的,要知道在原本设计上就是有缺陷的。检查的计算(和图纸尺寸)是极为重要的。一个小数点的错位会毁了另一个可接受的项目。各方面的设计工作中应检查和核对。计算机是一种工具,帮助机械设计师,以减轻繁琐的计算,并提供扩展现有数据的分析。基于计算机能力,互动系统取得了计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)的概念。心理学家如何经常讨论适应他们操作的机器的人的原因。设计人员的基本职责是努力使机器适应人。这当然不是一件容易的工作,因为肯定没有给所有的人,其实说的所有是最优越的经营面积和经营过程中另一个重要的问题,项目工程师必须能够进行其他有关人员的交流与协商。在初始阶段,设计人员进行的初步设计与管理人员的交流和咨询,并得到批准。这通常是通过口头讨论,示意图和书面材料进行。假如前面的叙述,这台机器的设计目标是人类需要生产产品,肯定的发明、发现和技术知识本身并不能带来优势,人类只有当他们的应用程序可以生产产品的利益。因此,应该认识到在一个特定的产品设计前,必须先确定是否人们需要这种产品。必须把机械设计看成是机械设计人员运用创新能力进行产品设计,系统的分析和制定产品生产技术的好机会。抓项目的基本知识,必须熟记一些数据和公式是更为重要的。只是服务的数据和公式是不足以完全决定一个好的设计需要。另一方面,应该认真准确地进行所有操作。例如,即使地方错了一个小数点的位置,也可以导致错把正确的设计。一个好的设计人员要敢于提出新的想法,而且愿意承担一定的风险,当新的方法是不适合的,使用原来的方法。因此,设计人员必须要有耐心,因为花费的时间和努力的肯定不能保证带来成功。一个全新的设计,请求屏幕绝对放弃许多,深知人民的方法。稳妥许多人因为这肯定不是一件容易的事。的机械设计师应该不断探索改进现有产品的方法,要认真选择原来,在这个过程中的设计过程中确认的原则,并没有统一后确认的新思路。如今人类的生活已经离不开了机械,它无处不在,但对于机械的制造,生产及其发展和未来,我们却知之甚少。经过这学期的学习,我对机械这个专业有了更多的认识和了解。从原始社会早期人类使用的诸如石斧、石刀等最简单的工具,到杠杆、辘轳、人力脚踏车、兽力汲水车等简单工具,发展到较复杂的水力驱动,风力驱动的水碾和风车等较为复杂的机械。18世纪英国的工业革命以后,以蒸汽机、内燃机、电动机为动力源的机械促进了制造业、运输业的快速发展,人类开始进入现代化的文明社会。20世纪电子计算机的发自动控制技术、信息技术、传染技术的有机结合,使机械进入完全现代化阶段。机器人、数控机床、高速运载工具、重型机械及其大量先进机械设备加速了人类社会的繁荣和进步,人类可以遨游太空、登陆月球,可以探索辽阔的大海深处,可以在地面以下居住和通行所有这一切都离不开机械、机械的发展已进入智能化阶段。机械已经成为现代社会生产和服务的五大要素之一。机械的发展史也是人类文明的发展史。在古代的中国机械工程领域的发明与创造也是非常辉煌的,如磨制技术,金属的冶炼技术等。而中国机械制造业主要是1949年后发展起来的。新中国建立后,我国经济取得的巨大成就也是和制造业的进步分不开的。经过几十年的奋斗,我国制造业已经构件了具有相当规模和水平的制造体系,当今中国已成为举世瞩目的制造大国。机械制造业总体生产规模不断加大,机械制造是有100多个行业、857万个企业(大型企业占1%)及6万多种产品门类齐全的工业体系。连续6年保持我国第一大类出口商品地位,机械工业生产能力是解放前的2600倍,居世界第5位,机床拥有量居世界第1位,汽车产量居世界第4位。但我们仍需清楚地认识到我国是制造业大国,远不是制造业强国。总体规模、产品技术附加值和人均劳动效率远不如美国、日本等制造业强国。所以,发展我国制造业的任务任重而道远。随着高新技术的发展和社会需求的多样化,工业生产迅速走向大规模、集成化和复杂化,从而使现代化工业特别是机械工业面临新的机遇和挑战,更强调劳动者的创造性和工作效率。因此需要不断加强我国的机械设计制造及其自动化的水平,从而促进我国机械制造业的发展。
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