可重組多功能傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制作

1、項(xiàng)目編號(hào)： 福州大學(xué)本科生科研訓(xùn)練計(jì)劃（SRTP）申 請(qǐng) 表項(xiàng)目名稱：可重組多功能傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制作 申 請(qǐng) 者： 倪 鑫 所在院系： 化學(xué)化工學(xué)院 指導(dǎo)教師： 洪建燊 聯(lián)系電話：電子信箱： 544923408 申請(qǐng)日期： 2009年12月17日 福州大學(xué)教務(wù)處制填 表 說(shuō) 明1、 本申請(qǐng)表一律用計(jì)算打印，如實(shí)填寫。2、 SRTP立項(xiàng)時(shí)間一般為1年時(shí)間，起止時(shí)間為指每年12月起至第二年12月止。3、 經(jīng)審批立項(xiàng)后，本申請(qǐng)表一式三份分存教務(wù)處，學(xué)院和課題組備案、歸檔。4、 如填表有不明事宜，請(qǐng)與教務(wù)處實(shí)踐教學(xué)管理辦公室或?qū)W院本科教學(xué)辦聯(lián)系和咨詢。聯(lián)系電話：228668

2、53簡(jiǎn) 況項(xiàng) 目名 稱可重組多功能傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制作來(lái) 源A自選 B導(dǎo)師類型 A理科 B工科 C管理 D人文 E法學(xué) F其他 （ B ）起止年限09年12月10年12月申請(qǐng)金額0.5萬(wàn)元項(xiàng) 目負(fù)責(zé)人姓 名倪 鑫性 別A.男 B.女出生年月1987.09所在院系化學(xué)化工學(xué)院專 業(yè)過(guò)程裝備與控制工程年 級(jí)07指導(dǎo)教師姓 名洪建燊性 別A.男 B.女出生年月1963所在院系機(jī)電工程實(shí)踐中心職 稱技師學(xué) 位項(xiàng)目組主要成員姓名性別出生年月所在學(xué)院專業(yè)項(xiàng)目中的分工簽字倪 鑫男1987.09化學(xué)化工學(xué)院過(guò)程裝備與控制工程設(shè)計(jì)，加工楊輝煌男1988.12化學(xué)化工學(xué)院過(guò)程裝備與控制工程設(shè)計(jì)，加工鄭益斌男199

3、0.01化學(xué)化工學(xué)院過(guò)程裝備與控制工程設(shè)計(jì)，加工摘要（二00字以內(nèi)）研究主要內(nèi)容及意義通過(guò)齒輪進(jìn)行傳動(dòng)，在實(shí)際生活中的運(yùn)用十分的廣泛，該裝置可選用不同的動(dòng)力輸入，通過(guò)各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不同運(yùn)動(dòng)形式、不同傳動(dòng)速度的輸出功能，使得一臺(tái)設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)多種用途。運(yùn)用于教學(xué)之中，既方便、簡(jiǎn)易，又實(shí)用，為機(jī)電中心添設(shè)一個(gè)自制實(shí)用教學(xué)設(shè)備，補(bǔ)充典型機(jī)構(gòu)認(rèn)識(shí)模塊的實(shí)踐訓(xùn)練裝備，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中能夠更好更直觀的了解傳動(dòng)的整個(gè)過(guò)程及其運(yùn)動(dòng)的形式如何進(jìn)行轉(zhuǎn)換的。一、立項(xiàng)的依據(jù)和意義（包括項(xiàng)目的研究意義、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析，特色與創(chuàng)新之處并附主要參考文獻(xiàn)及出處）齒輪傳動(dòng)對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)中具有較為廣泛的應(yīng)用，通過(guò)不同齒輪的配合可

4、以實(shí)現(xiàn)不同的傳動(dòng)形式的輸出。雖然在機(jī)械制造業(yè)中，常遇到原動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)速比工作機(jī)轉(zhuǎn)速高的情況，因此，需要在原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間裝設(shè)中間傳動(dòng)裝置來(lái)減低轉(zhuǎn)速，市面上已有各種類型的減速器。減速器的類型很多，可以滿足各種機(jī)器的不同要求。按傳動(dòng)類型可分為：齒輪、蝸桿、蝸桿齒輪、和行星齒輪減速器。按傳動(dòng)級(jí)數(shù)可分為：?jiǎn)渭?jí)和多級(jí)減速器。按軸在空間的相對(duì)位置可分為：臥式和立式減速器。按傳動(dòng)布置方式可分為：展開(kāi)式、同軸式和分流式等等。減速器是學(xué)生認(rèn)識(shí)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的很好裝置，在機(jī)械專業(yè)各類課程設(shè)計(jì)中都作為典型結(jié)構(gòu)產(chǎn)品實(shí)例。機(jī)電工程實(shí)踐中心典型機(jī)構(gòu)認(rèn)識(shí)模塊也將減速機(jī)構(gòu)作為學(xué)生的實(shí)踐項(xiàng)目，定型的減速機(jī)產(chǎn)品作為學(xué)生用實(shí)踐設(shè)備，單

5、品種傳動(dòng)形式單調(diào)，傳動(dòng)變化單一，不利學(xué)生的綜合、創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練，因此需要設(shè)計(jì)出適合教學(xué)運(yùn)用的模型。本項(xiàng)目開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)一種變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，與傳統(tǒng)減速機(jī)構(gòu)相比，它又有如下優(yōu)點(diǎn)及創(chuàng)新的地方：（1）本裝置可選用不同的動(dòng)力輸入，通過(guò)各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不同運(yùn)動(dòng)形式輸出功能，同時(shí)還可以改變各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比實(shí)現(xiàn)不同傳動(dòng)速度的輸出；（2）保證中心距準(zhǔn)確是變速傳動(dòng)的關(guān)鍵，本裝置可使各軸在空間位置上調(diào)整，準(zhǔn)確保證設(shè)計(jì)所需中心距。作為典型機(jī)構(gòu)認(rèn)識(shí)模塊的實(shí)踐訓(xùn)練裝備，能實(shí)現(xiàn)學(xué)生從設(shè)計(jì)到組裝，更好的了解機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特性，開(kāi)展綜合、創(chuàng)新性實(shí)踐訓(xùn)練。（3）本裝置設(shè)有各種專用零件庫(kù)，學(xué)生可根據(jù)設(shè)計(jì)選用，可拆卸、可重復(fù)利用，降低學(xué)生的實(shí)

6、踐成本。二、研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題機(jī)電工程實(shí)踐中心是學(xué)生實(shí)踐的基地。在這里，學(xué)生通過(guò)實(shí)踐將課本上的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中來(lái)，反過(guò)來(lái)通過(guò)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)更加形象、牢固地掌握知識(shí)。希望通過(guò)這個(gè)多輸出傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制作能夠增加我們?cè)趯?shí)際設(shè)計(jì)、加工的能力，能夠綜合考慮到各個(gè)因素，有利于我們以后在工作中解決遇到的問(wèn)題。如上文所述：（1）傳動(dòng)構(gòu)件的形狀，結(jié)構(gòu)尺寸的確定。（2）鍵的選擇應(yīng)使齒輪便于拆裝，且能保證齒輪的軸向定位。（3）該機(jī)構(gòu)要能實(shí)現(xiàn)中心距的自由調(diào)整，以便于實(shí)現(xiàn)多種傳動(dòng)的轉(zhuǎn)變。（4）軸的材料的確定以及與滑動(dòng)軸承的配合及潤(rùn)滑。關(guān)鍵問(wèn)題是如何方便的高效的實(shí)現(xiàn)不同的動(dòng)力輸入，通過(guò)各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不同

7、運(yùn)動(dòng)形式、不同傳動(dòng)速度的輸出功能，傳動(dòng)零件的空間分布的合理布置，快速方便的實(shí)現(xiàn)各種傳動(dòng)形式轉(zhuǎn)換。因?yàn)辇X輪配合精度要求高，中心距的選擇不當(dāng)?shù)脑拰⑹沟谬X輪重合度下降，影響齒輪穩(wěn)定傳動(dòng)。另外，各構(gòu)件傳動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的發(fā)熱量大，將使得潤(rùn)滑效果下降。影響構(gòu)件壽命及傳動(dòng)效率。三、預(yù)期的研究成果、成果的提供形式（論文、設(shè)計(jì)、產(chǎn)品、軟件開(kāi)發(fā)、專利、研究或調(diào)研報(bào)告等）、應(yīng)用前景和效益分析該裝置通過(guò)不同動(dòng)力的輸入，通過(guò)不同的傳動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)不同形式的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變，如：直線運(yùn)動(dòng)，回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)等。通過(guò)改變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比，改變各種運(yùn)動(dòng)形式的速度，可以實(shí)現(xiàn)在一臺(tái)設(shè)備輸出不同的運(yùn)動(dòng)形式和速度的作用，學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中，可以實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)到組

8、裝，更好的了解機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)特性。成果將以產(chǎn)品的形式提交，另將附上一份成果的分析報(bào)告，討論其應(yīng)用范圍以及機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。該裝置對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)和生活過(guò)程中的各種機(jī)械傳動(dòng)進(jìn)行模擬而制成的模型，作為一個(gè)模型，對(duì)于教學(xué)能夠起到很好的作用。對(duì)于齒輪和軸設(shè)計(jì)是考慮了替換問(wèn)題，對(duì)于整個(gè)構(gòu)件的拆裝將更加的方便，同時(shí)可以替換不同的零件隨時(shí)設(shè)計(jì)和變更更多的新的方案，將整個(gè)裝置的利用率提高。對(duì)于實(shí)際中將該裝置運(yùn)用到教學(xué)中的綜合效益將更大。四、擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)方案及可行性分析該裝置的研究路線是先設(shè)計(jì)再制造。設(shè)計(jì)步驟：1、查資料。去中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局（http：/6/sip

9、o）查找有關(guān)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)的專利，比較彼此的不足及長(zhǎng)處，適當(dāng)應(yīng)用到設(shè)計(jì)中。 2、畫出概念圖，分析其機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及其能夠?qū)崿F(xiàn)的功能，不足的地方另行修改。可用到三維圖，更形象。 3、對(duì)軸強(qiáng)度進(jìn)行分析，計(jì)算出尺寸，選擇適合的標(biāo)準(zhǔn)件及其他配合零件的制造。對(duì)各個(gè)零件尺寸及偏差進(jìn)行計(jì)算。 4、畫出零件圖和裝配圖，交予機(jī)電中心對(duì)其可加工性進(jìn)行討論，重復(fù)修改，達(dá)到符合要求為止。制造步驟：1、對(duì)各個(gè)零件進(jìn)行分類，對(duì)于較簡(jiǎn)單的零件可用普通車床或銑床等加工，對(duì)于較復(fù)雜的要用到數(shù)控機(jī)床加工。 2、對(duì)各個(gè)零件的加工不同的類型應(yīng)用到不同的機(jī)床，在加工時(shí)注意公差。如果加工出來(lái)的零件無(wú)法裝配，則需要反過(guò)來(lái)再提高精度，直至精確裝配

10、為止。如上文所述，要解決的關(guān)鍵問(wèn)題在于如何使方便的高效的實(shí)現(xiàn)選用不同的動(dòng)力輸入，通過(guò)各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不同運(yùn)動(dòng)形式輸出功能，同時(shí)還可以改變各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比實(shí)現(xiàn)不同傳動(dòng)速度的輸出。傳動(dòng)零件的空間分布的合理布置，快速方便的實(shí)現(xiàn)各種傳動(dòng)形式轉(zhuǎn)換。以上的設(shè)計(jì)需要的知識(shí)有機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、互換性及公差，這些課程基本都上過(guò)。五、研究工作進(jìn)度安排2010年12月 搜集資料。2010年34月 設(shè)計(jì)部分基本完成，交由機(jī)電中心導(dǎo)師處討論制造可行性。2010年5月 可行性分析完畢，材料購(gòu)買。2010年6月-9月 開(kāi)始加工，并解決在加工中遇到的問(wèn)題。2010年10月11月 零件裝配，試用。2010年12月 結(jié)題，

11、并附上產(chǎn)品的分析報(bào)告。六、實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目最終目標(biāo)已具備的條件（包括過(guò)去的研究工作基礎(chǔ)，研究人員及協(xié)作條件，實(shí)驗(yàn)條件）如上文所述，本裝置的研究路線分為設(shè)計(jì)與制造。其中設(shè)計(jì)步驟中第一步資料查找已接近完成，對(duì)于國(guó)內(nèi)的不同種類的多輸出機(jī)構(gòu)都有了概念上的理解，對(duì)該裝置的原理也有了初步的認(rèn)識(shí)。對(duì)該裝置的結(jié)構(gòu)原理分析所需的機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、互換性及公差等課程都已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)。對(duì)于制造方面，我們?cè)诖蠖聦W(xué)期進(jìn)行了4周的金工實(shí)習(xí)與綜合訓(xùn)練，有足夠的能力來(lái)完成這個(gè)步驟。該裝置的制造過(guò)程所需的設(shè)備機(jī)電中心的實(shí)驗(yàn)設(shè)備可以滿足要求。七、申請(qǐng)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)預(yù)算表預(yù)算支出科目金 額(萬(wàn)元)計(jì) 算 根 據(jù) 及 理 由鋼材0.2零件鋼材性能要求較高，且加工去除量較大刀具0.1如前文所述，刀具性能要求較高輔助材料0.15外購(gòu)件（電機(jī)、