機(jī)械綜合實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)

1、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)創(chuàng)意組合搭接綜合實(shí)驗(yàn)開(kāi)題報(bào)告學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化（卓越）班級(jí)：姓名：指導(dǎo)教師：20年04月25日目錄TOCo1-5hz第一章立論依據(jù)-1-背景意義-1-現(xiàn)狀分析和發(fā)展趨勢(shì)-2-錯(cuò)誤!未定義書簽。錯(cuò)誤!未定義書簽。參考文獻(xiàn)-2-第二章設(shè)計(jì)研究-3-研究目標(biāo)-3-研究?jī)?nèi)容-3-錯(cuò)誤!未定義書簽。錯(cuò)誤!未定義書簽。錯(cuò)誤!未定義書簽。第三章研究方案、技術(shù)路線-4-3.1鍵連接的安裝與測(cè)量-4-帶式制動(dòng)器安裝與扭矩測(cè)量-4-3.3V帶傳動(dòng)裝置裝配和校準(zhǔn)-4-鏈傳動(dòng)裝置裝配和校準(zhǔn)-4-掌握軸承的安裝與校準(zhǔn)方法-4-掌握聯(lián)軸器的安裝與校準(zhǔn)方法-4-掌握齒輪傳動(dòng)比、齒輪傳動(dòng)

2、系統(tǒng)中軸的轉(zhuǎn)速及力矩的計(jì)算方法-4-掌握直齒圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝及校準(zhǔn)方法，掌握齒側(cè)間隙的概念及意義-4-掌握齒側(cè)間隙的確定及測(cè)量方法-4-機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)組合搭接試驗(yàn)系統(tǒng)-5-第四章主要?jiǎng)?chuàng)新-5-第五章可行性分析-5-5.1人力資源-5-實(shí)驗(yàn)條件-5-輔助資源-5-理論基礎(chǔ)-5-第六章預(yù)期成果-5-第七章研究計(jì)劃-6-第一章立論依據(jù)背景意義隨著科技的進(jìn)步，機(jī)械向著高效率、高速度、高精度發(fā)展，對(duì)機(jī)械傳動(dòng)的性能和功能要求也逐漸提高。機(jī)器的使用壽命，能源消耗，工作噪聲等都很大程度上取決于傳動(dòng)系統(tǒng)的性能，因此我們應(yīng)該重視起來(lái)傳動(dòng)系統(tǒng)的研究。機(jī)械系統(tǒng)是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)組成。其中，傳動(dòng)系統(tǒng)（機(jī)

3、器中的傳動(dòng)部分）是置于原動(dòng)機(jī)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間，將原動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能傳動(dòng)到（執(zhí)行）機(jī)構(gòu)上去的中間裝置。它的作用是將原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)、運(yùn)動(dòng)形式和動(dòng)力參數(shù)變換為執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需要的運(yùn)動(dòng)參數(shù)、運(yùn)動(dòng)形式和動(dòng)力參數(shù)。現(xiàn)如今的機(jī)械行業(yè)中很多機(jī)器的傳動(dòng)效率并不是很高，振動(dòng)噪聲又大，能源消耗大，使用壽命低下。比如蝸桿減速機(jī)就有如下問(wèn)題：減速機(jī)發(fā)熱和漏油、蝸輪磨損、傳動(dòng)小斜齒輪磨損、蝸桿軸承損壞。機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、檢測(cè)就顯得尤為重要，通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)搭接實(shí)驗(yàn)了解各個(gè)傳動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，然后就可以設(shè)計(jì)一套更合理的傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)彌補(bǔ)現(xiàn)有的缺陷，對(duì)蝸桿減速機(jī)進(jìn)行改良。正確合理的安裝調(diào)試檢測(cè)可以保障機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、傳動(dòng)精度、效率

4、、安全、壽命等。安裝主要包括電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、帶、帶輪、軸、齒輪和軸承等的固定、連接、配合、張緊、潤(rùn)滑等；調(diào)試與檢測(cè)包括轉(zhuǎn)速、間隙、幾何公差、誤差、撓度等的檢測(cè)與調(diào)節(jié)。JCY-C創(chuàng)意組合機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)搭接綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)給我們提供了機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、檢測(cè)的條件，它包括：低速電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)控制板、存儲(chǔ)面板、零件、制動(dòng)器、高速電動(dòng)機(jī)、存儲(chǔ)抽屜。通過(guò)機(jī)械零部件的安裝搭接、測(cè)試和分析，掌握電動(dòng)機(jī)、V帶傳動(dòng)裝置、鏈傳動(dòng)裝置、軸、軸承、聯(lián)軸器的安裝及校準(zhǔn)方法，加深對(duì)零件設(shè)計(jì)與制造概念的理解。連接不同傳動(dòng)類型的特點(diǎn)及適用范圍。針對(duì)現(xiàn)有的蝸桿減速機(jī)的缺點(diǎn)以帶式制動(dòng)器為工作機(jī)，以實(shí)驗(yàn)臺(tái)為平臺(tái)試驗(yàn)設(shè)計(jì)出代替蝸桿減速

5、機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)的可行性，設(shè)計(jì)出更合理的傳動(dòng)系統(tǒng)?，F(xiàn)狀分析和發(fā)展趨勢(shì)傳動(dòng)系統(tǒng)越來(lái)越趨勢(shì)于承載能力大，振動(dòng)噪聲小，高效節(jié)能，質(zhì)量輕，體積小，高速重載情況下工作。傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算運(yùn)用可靠性設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)、摩擦學(xué)設(shè)計(jì)等新方法和CATEMSCIMS等最新技術(shù)。開(kāi)拓新型的傳動(dòng)形式。新型嚙合傳動(dòng)，液體黏性傳動(dòng)，電控流變液體傳動(dòng)，改進(jìn)現(xiàn)有傳動(dòng)原件，使傳動(dòng)性能更加廣泛。同時(shí)力求簡(jiǎn)化傳動(dòng)，降低成本。傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)趨向無(wú)極化、自適應(yīng)化、微機(jī)化和智能化。機(jī)械傳動(dòng)與電傳動(dòng)結(jié)合起來(lái)，組成復(fù)合傳動(dòng)。采用組合技術(shù)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)產(chǎn)品系列化，用最經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)手段滿足不同機(jī)械對(duì)傳動(dòng)要求。早在十九世紀(jì)末期，電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)的廣

6、泛應(yīng)用對(duì)機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)提出了更高的要求，到二十世紀(jì)早些時(shí)候，一些復(fù)雜齒輪出現(xiàn)并得到深入應(yīng)用：直齒輪、斜齒輪、蝸輪蝸桿。二十世紀(jì)中期，齒輪幾何學(xué)逐漸成為一門獨(dú)立的學(xué)科，并應(yīng)用于高速重載的汽輪發(fā)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)。在現(xiàn)代，我們各個(gè)行業(yè)都有著齒輪的存在。未來(lái)技術(shù)信息領(lǐng)域不斷發(fā)展，能源以及新材料的研究在一定程度將會(huì)推動(dòng)著傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展?，F(xiàn)有的傳動(dòng)系統(tǒng)仍然存在能源消耗大、振動(dòng)噪聲大、使用壽命低、傳動(dòng)效率低等情況。參考文獻(xiàn)葛培琪，畢文波，朱振杰機(jī)械綜合實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)M.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2016.鄭文緯，吳克堅(jiān)機(jī)械原理.北京：高等教育出版社，1996邱宣懷機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社，1997.7黃珊秋

7、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999廖希亮，吳鳳芳，劉素萍機(jī)械制圖.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.6甘永立幾何量公差與檢測(cè).上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2013.11Budynas,R.G.AndNisbett,J.K.,”ShigleysMechanicalEngineeringthDesign”,10Ed.,McGrawHill,2015機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007李毅華,欒振輝國(guó)內(nèi)外傳動(dòng)機(jī)械學(xué)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì).煤礦機(jī)械，2005張健,宋術(shù)剛淺談機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展.科技展望，2016邊仁國(guó)我國(guó)工程機(jī)械傳動(dòng)裝置的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì).工程機(jī)械，2000.4第二章設(shè)計(jì)

8、研究研究目標(biāo)通過(guò)機(jī)械零部件的安裝搭接、測(cè)試和分析，掌握電動(dòng)機(jī)、V帶傳動(dòng)裝置、鏈傳動(dòng)裝置、軸、軸承、聯(lián)軸器的安裝及校準(zhǔn)方法，加深對(duì)零件設(shè)計(jì)與制造概念的理解。通過(guò)對(duì)多種傳動(dòng)類型的比較分析，充分理解不同傳動(dòng)類型的特點(diǎn)及其適用范圍。建立起機(jī)械系統(tǒng)的綜合概念，提高實(shí)踐與創(chuàng)新能力，鍛煉分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。了解各測(cè)量?jī)x表的使用方法，掌握水平儀、百分表的使用方法。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)在的條件，創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)不同的傳動(dòng)系統(tǒng)，通過(guò)裝配、調(diào)試和運(yùn)轉(zhuǎn)，測(cè)量傳動(dòng)系統(tǒng)的性能參數(shù)，比較不同傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)。研究?jī)?nèi)容我們首先對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的基本機(jī)械部件及相關(guān)測(cè)量?jī)x表進(jìn)行認(rèn)識(shí)了解使用；接著對(duì)單個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行安裝搭接、測(cè)試和分析，并比較不同

9、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)特性的差異及其適用范圍；最后在熟練掌握以上傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)特性的基礎(chǔ)上，以帶式制動(dòng)器為工作機(jī)，創(chuàng)新性的搭接實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，繪制完整的機(jī)械系統(tǒng)裝配圖，根據(jù)設(shè)計(jì)圖樣的技術(shù)要求，編寫裝配工藝規(guī)劃，完成機(jī)械系統(tǒng)的裝配和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖樣的技術(shù)要求。鍵連接的安裝與測(cè)量。(2)帶式制動(dòng)器安裝與扭矩測(cè)量。(3)V帶傳動(dòng)裝置裝配和校準(zhǔn)。(4)鏈傳動(dòng)裝置裝配和校準(zhǔn)。掌握軸承的安裝與校準(zhǔn)方法掌握聯(lián)軸器的安裝與校準(zhǔn)方法掌握齒輪傳動(dòng)比、齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的轉(zhuǎn)速及力矩的計(jì)算方法掌握直齒圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝及校準(zhǔn)方法掌握齒側(cè)間隙的概念及意義掌握齒側(cè)間隙的確定及測(cè)量方法(7)初步建立加工精度與噪聲、運(yùn)轉(zhuǎn)速度與噪聲關(guān)系的概

10、念，能夠確認(rèn)齒輪合格件與非合格件。在前面的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，我們將傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等)，軸及軸系零件、部件(軸承、聯(lián)軸器等)，離合器，制動(dòng)器等零件搭接組合，設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)，裝配系統(tǒng)并對(duì)其調(diào)試，繪制完整的機(jī)械裝配圖。第三章研究方案、技術(shù)路線3.1鍵連接的安裝與測(cè)量認(rèn)識(shí)鍵連接的基本幾何參數(shù)、形狀公差；利用鍵柸制作一個(gè)合格要求的鍵；利用鍵連接將輪轂安裝到軸上。帶式制動(dòng)器安裝與扭矩測(cè)量帶式制動(dòng)器安裝；安裝帶式制動(dòng)器以測(cè)量軸的力矩。3.3V帶傳動(dòng)裝置裝配和校準(zhǔn)根據(jù)計(jì)算選擇帶輪；清理帶輪并安裝、校準(zhǔn)；測(cè)試V帶張力并調(diào)整，分析V帶傳動(dòng)。鏈傳動(dòng)裝置裝配和校準(zhǔn)計(jì)算鏈輪傳動(dòng)比、鏈傳動(dòng)系統(tǒng)中軸

11、的轉(zhuǎn)速及力矩；滾子鏈傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝及校準(zhǔn)；確定鏈垂度的允許值；(4)測(cè)量、調(diào)整鏈的垂度。掌握軸承的安裝與校準(zhǔn)方法選擇軸承并清理；軸承的安裝與校準(zhǔn)。掌握聯(lián)軸器的安裝與校準(zhǔn)方法聯(lián)軸器的安裝與檢查；使用直角尺和塞尺對(duì)相連的兩軸進(jìn)行校準(zhǔn)。掌握齒輪傳動(dòng)比、齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的轉(zhuǎn)速及力矩的計(jì)算方法(1)計(jì)算齒輪傳動(dòng)比；計(jì)算齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)軸的轉(zhuǎn)速及力矩；安裝并校準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。掌握直齒圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝及校準(zhǔn)方法，掌握齒側(cè)間隙的概念及意義(1)測(cè)量齒側(cè)間隙；(2)調(diào)整齒側(cè)間隙到規(guī)定值。3.10機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)組合搭接試驗(yàn)系統(tǒng)(1)按照前面方法對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建；(2)檢測(cè)各部件是否符合要求；檢測(cè)整個(gè)系統(tǒng)是否

12、符合要求；對(duì)安裝工藝進(jìn)行規(guī)范化。第四章主要?jiǎng)?chuàng)新(1)由于采用組合傳動(dòng)系統(tǒng)，可以根據(jù)不同的場(chǎng)合或限制進(jìn)行更改，靈活多變，適用性更好，系統(tǒng)柔性提升。(2)組合系統(tǒng)中可能會(huì)用到帶傳動(dòng)，相比于蝸輪蝸桿傳動(dòng)，可以承受更大的沖擊，傳動(dòng)時(shí)可以更加平穩(wěn)。第五章可行性分析5.1人力資源團(tuán)隊(duì)成員對(duì)于相關(guān)理論有一定的學(xué)習(xí)和理解，同時(shí)團(tuán)隊(duì)成員各有所長(zhǎng)，吃苦耐勞，為完成課題進(jìn)行進(jìn)一步的研究打下良好的理論基礎(chǔ)和人力資源。另外，機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)的理論知識(shí)的學(xué)習(xí)也讓我們對(duì)于機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)有了更大的把握。各同學(xué)參加過(guò)一些科技創(chuàng)新比賽，有很強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力。實(shí)驗(yàn)條件現(xiàn)有完整的JCY-C創(chuàng)意組合機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)搭接實(shí)驗(yàn)臺(tái)可供實(shí)驗(yàn)使用；

13、其次，我們團(tuán)隊(duì)成員齊整，分工明確，并具備了一定的專業(yè)知識(shí)，具備研究應(yīng)該有的思維方式。輔助資源我們有專業(yè)課程輔導(dǎo)老師和實(shí)驗(yàn)室老師的指導(dǎo);團(tuán)隊(duì)成員熟練掌握Solidworks三維建模軟件和AutoCAD二維制圖等軟件；圖書館館藏大量機(jī)械設(shè)計(jì)的資料書可供查閱，電子資源充足。理論基礎(chǔ)通過(guò)閱讀大量的論文，我們對(duì)許多機(jī)械結(jié)構(gòu)有了一定的認(rèn)識(shí)和理解。蝸桿減速機(jī)就有如下問(wèn)題：減速機(jī)發(fā)熱和漏油、蝸輪磨損、傳動(dòng)小斜齒輪磨損、蝸桿軸承損壞。實(shí)驗(yàn)室已有的傳動(dòng)零部件可供我們搭建出帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、直齒圓柱齒輪傳動(dòng)、錐齒輪傳動(dòng)，綜合傳動(dòng)比可以達(dá)到一般蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比，理論傳遞效率高。第六章預(yù)期成果(1)熟悉JCY-C創(chuàng)意組合

14、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)搭接綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)(2)了解各測(cè)量?jī)x器使用方法加深各傳動(dòng)比、轉(zhuǎn)速及力矩的計(jì)算方法通過(guò)機(jī)械零部件的安裝搭接、測(cè)試和分析，掌握電動(dòng)機(jī)、V帶傳動(dòng)裝置、鏈傳動(dòng)裝置、軸、軸承、聯(lián)軸器的安裝及校準(zhǔn)方法，加深對(duì)零件設(shè)計(jì)與制造概念的理解通過(guò)對(duì)多種傳動(dòng)類型的比較分析，充分理解不同傳動(dòng)類型的特點(diǎn)及其實(shí)用范圍建立起機(jī)械系統(tǒng)的綜合概念，提高實(shí)踐與創(chuàng)新能力，鍛煉分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。以帶式制動(dòng)器為工作機(jī)，設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)，繪制完整的機(jī)械系統(tǒng)裝配圖，根據(jù)設(shè)計(jì)圖樣的技術(shù)要求，編寫裝配工藝規(guī)劃，完成機(jī)械系統(tǒng)的裝配和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖樣的技術(shù)要求。制作產(chǎn)品設(shè)計(jì)說(shuō)明書、工作日志和PPT向大家清楚地展示我們的勞動(dòng)成果第七章研究計(jì)劃階段日期計(jì)劃完成內(nèi)容第七周確定課題及小組分工查詢資料并進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室熟悉工作臺(tái)的使用第八周小組討論，匯集整理材料，完成開(kāi)題報(bào)告小組協(xié)商確定團(tuán)隊(duì)預(yù)期目標(biāo)協(xié)議和團(tuán)隊(duì)政策聲明第九周認(rèn)識(shí)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)搭接