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

》#招SHANDONGUNIVERSITY機(jī)械傳動系統(tǒng)創(chuàng)意組合搭接綜合實(shí)驗(yàn)開題報(bào)告學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化（卓越）班級： 姓名：一指導(dǎo)教師： 20年04月25日［壹：機(jī)械傳動系統(tǒng)創(chuàng)意組合搭接綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)夸汿OC\o"1-5"\h\z第一章立論依據(jù) -2 -1.1背景意義 -2 -1.2現(xiàn)狀分析和發(fā)展趨勢 .-2 -1.2.1國外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 .-2 -1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀及存在的問題 .-2 -1.3參考文獻(xiàn) -3 -第二章設(shè)計(jì)研究 -3 -2.1研究目標(biāo) -3 -2.2研究內(nèi)容 -3 -2.2.1V帶傳動裝置、鏈傳動裝置、帶式制動器及鍵連接的裝配和校準(zhǔn) -4 -2.2.2齒輪、軸承及聯(lián)軸器的裝配及校準(zhǔn) -4 -2.2.3機(jī)械傳動系統(tǒng)組合搭接試驗(yàn)系統(tǒng) -4 -第三章研究方案、技術(shù)路線 .-4 -3.1鍵連接的安裝與測量 .-4 -3.2帶式制動器安裝與扭矩測量 .-4 -3.3V帶傳動裝置裝配和校準(zhǔn) .-4 -3.4鏈傳動裝置裝配和校準(zhǔn) .-4 -3.5掌握軸承的安裝與校準(zhǔn)方法 .-5 -3.6掌握聯(lián)軸器的安裝與校準(zhǔn)方法 .-5 -3.7掌握齒輪傳動比、齒輪傳動系統(tǒng)中軸的轉(zhuǎn)速及力矩的計(jì)算方法 .-5 -3.8掌握直齒圓柱齒輪傳動系統(tǒng)的安裝及校準(zhǔn)方法，掌握齒側(cè)間隙的概念及意義....-5-3.9掌握齒側(cè)間隙的確定及測量方法 .-5 -3.10機(jī)械傳動系統(tǒng)組合搭接試驗(yàn)系統(tǒng) .-5 -第四章主要創(chuàng)新 -5 -第五章可行性分析 -5 -5.1人力資源 -5 -5.2實(shí)驗(yàn)條件 -6 -5.3輔助資源 -6 -5.4理論基礎(chǔ) -6 -第六章預(yù)期成果 -6 -第七章研究計(jì)劃 -7 -第一章立論依據(jù)1.1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，對機(jī)械傳動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系統(tǒng)的性能，因此我們應(yīng)該重視起來傳動系統(tǒng)的研究。機(jī)械系統(tǒng)是由原動機(jī)、傳動系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)組成。其中，傳動系統(tǒng)（機(jī)器中的傳動部分）是置于原動機(jī)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間，將原動機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能傳動到（執(zhí)行）機(jī)構(gòu)上去的中間裝置。它的作用是將原動機(jī)的運(yùn)動參數(shù)、運(yùn)動形式和動力參數(shù)變換為執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需要的運(yùn)動參數(shù)、運(yùn)動形式和動力參數(shù)?，F(xiàn)如今的機(jī)械行業(yè)中很多機(jī)器的傳動效率并不是很高，振動噪聲又大，能源消耗大，使用壽命低下。比如蝸桿減速機(jī)就有如下問題：減速機(jī)發(fā)熱和漏油、蝸輪磨損、傳動小斜齒輪磨損、蝸桿軸承損壞。機(jī)械傳動系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、檢測就顯得尤為重要，通過傳動系統(tǒng)搭接實(shí)驗(yàn)了解各個(gè)傳動的優(yōu)勢，然后就可以設(shè)計(jì)一套更合理的傳動系統(tǒng)來彌補(bǔ)現(xiàn)有的缺陷，對蝸桿減速機(jī)進(jìn)行改良。正確合理的安裝調(diào)試檢測可以保障機(jī)械傳動系統(tǒng)的穩(wěn)定性、傳動精度、效率、安全、壽命等。安裝主要包括電動機(jī)、聯(lián)軸器、帶、帶輪、軸、齒輪和軸承等的固定、連接、配合、張緊、潤滑等；調(diào)試與檢測包括轉(zhuǎn)速、間隙、幾何公差、誤差、撓度等的檢測與調(diào)節(jié)。JCY-C創(chuàng)意組合機(jī)械傳動系統(tǒng)搭接綜合實(shí)驗(yàn)臺給我們提供了機(jī)械傳動系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、檢測的條件，它包括：低速電動機(jī)、電動機(jī)控制板、存儲面板、零件、制動器、高速電動機(jī)、存儲抽屜。通過機(jī)械零部件的安裝搭接、測試和分析，掌握電動機(jī)、V帶傳動裝置、鏈傳動裝置、軸、軸承、聯(lián)軸器的安裝及校準(zhǔn)方法，加深對零件設(shè)計(jì)與制造概念的理解。連接不同傳動類型的特點(diǎn)及適用范圍。針對現(xiàn)有的蝸桿減速機(jī)的缺點(diǎn)以帶式制動器為工作機(jī)，以實(shí)驗(yàn)臺為平臺試驗(yàn)設(shè)計(jì)出代替蝸桿減速機(jī)的傳動系統(tǒng)的可行性，設(shè)計(jì)出更合理的傳動系統(tǒng)。1.2現(xiàn)狀分析和發(fā)展趨勢1.2.1國外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢傳動系統(tǒng)越來越趨勢于承載能力大，振動噪聲小，高效節(jié)能，質(zhì)量輕，體積小，高速重載情況下工作。傳動設(shè)計(jì)計(jì)算運(yùn)用可靠性設(shè)計(jì)、動態(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CAT、EMS、CIMS等最新技術(shù)。開拓新型的傳動形式。新型嚙合傳動，液體黏性傳動，電控流變液體傳動，改進(jìn)現(xiàn)有傳動原件，使傳動性能更加廣泛。同時(shí)力求簡化傳動，降低成本。傳動轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)趨向無極化、自適應(yīng)化、微機(jī)化和智能化。機(jī)械傳動與電傳動結(jié)合起來，組成復(fù)合傳動。采用組合技術(shù)實(shí)現(xiàn)傳動產(chǎn)品系列化，用最經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)手段滿足不同機(jī)械對傳動要求。1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀及存在的問題早在十九世紀(jì)末期，電動機(jī)和內(nèi)燃機(jī)的廣泛應(yīng)用對機(jī)械傳動技術(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推動著傳動系統(tǒng)的發(fā)展?，F(xiàn)有的傳動系統(tǒng)仍然存在能源消耗大、振動噪聲大、使用壽命低、傳動效率低等情況。1.3參考文獻(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.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2013.11Budynas,R.G.AndNisbett,J.K.,''Shigley’sMechanicalEngineeringDesign”，l°thEd.,McGrawHill,2015機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007李毅華，欒振輝國內(nèi)外傳動機(jī)械學(xué)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢.煤礦機(jī)械，2005張健,宋術(shù)剛淺談機(jī)械傳動技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展.科技展望，2016邊仁國我國工程機(jī)械傳動裝置的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢.工程機(jī)械，2000.4第二章設(shè)計(jì)研究2.1研究目標(biāo)通過機(jī)械零部件的安裝搭接、測試和分析，掌握電動機(jī)、V帶傳動裝置、鏈傳動裝置、軸、軸承、聯(lián)軸器的安裝及校準(zhǔn)方法，加深對零件設(shè)計(jì)與制造概念的理解。通過對多種傳動類型的比較分析，充分理解不同傳動類型的特點(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，鍛煉分析問題、解決問題的能力。了解各測量儀表的使用方法，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)不同的傳動系統(tǒng)，通過裝配、調(diào)試和運(yùn)轉(zhuǎn)，測量傳動系統(tǒng)的性能參數(shù)，比較不同傳動系統(tǒng)的特點(diǎn)。2.2研究內(nèi)容我們首先對實(shí)驗(yàn)臺的基本機(jī)械部件及相關(guān)測量儀表進(jìn)行認(rèn)識了解使用；接著對單個(gè)傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行安裝搭接、測試和分析，并比較不同傳動機(jī)構(gòu)傳動特性的差異及其適用范圍；最后在熟練掌握以上傳動機(jī)構(gòu)傳動特性的基礎(chǔ)上，以帶式制動器為工作機(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。2.2.1V帶傳動裝置、鏈傳動裝置、帶式制動器及鍵連接的裝配和校準(zhǔn)鍵連接的安裝與測量。帶式制動器安裝與扭矩測量。V帶傳動裝置裝配和校準(zhǔn)。鏈傳動裝置裝配和校準(zhǔn)。2.2.2齒輪、軸承及聯(lián)軸器的裝配及校準(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)方法掌握齒輪傳動比、齒輪傳動系統(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)間隙的確定及測量方法初步建立加工精度與噪聲、運(yùn)轉(zhuǎn)速度與噪聲關(guān)系的概念，能夠確認(rèn)齒輪合格件與非合格件。2.2.3機(jī)械傳動系統(tǒng)組合搭接試驗(yàn)系統(tǒng)在前面的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，我們將傳動機(jī)構(gòu)(帶傳動機(jī)構(gòu)、鏈傳動機(jī)構(gòu)、齒輪傳動機(jī)構(gòu)等)，軸及軸系零件、部件(軸承、聯(lián)軸器等)離合器，制動器等零件搭接組合，設(shè)計(jì)傳動系統(tǒng)，裝配系統(tǒng)并對其調(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鍵連接的安裝與測量認(rèn)識鍵連接的基本幾何參數(shù)、形狀公差；利用鍵杯制作一個(gè)合格要求的鍵；利用鍵連接將輪轂安裝到軸上。3.2帶式制動器安裝與扭矩測量帶式制動器安裝；安裝帶式制動器以測量軸的力矩。3.3V帶傳動裝置裝配和校準(zhǔn)根據(jù)計(jì)算選擇帶輪；(2)清理帶輪并安裝、校準(zhǔn)；測試V帶張力并調(diào)整，分析V帶傳動。3.4鏈傳動裝置裝配和校準(zhǔn)計(jì)算鏈輪傳動比、鏈傳動系統(tǒng)中軸的轉(zhuǎn)速及力矩;滾子鏈傳動系統(tǒng)的安裝及校準(zhǔn)；(3)確定鏈垂度的允許值；測量、調(diào)整鏈的垂度。3.5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)。3.6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；(2)使用直角尺和塞尺對相連的兩軸進(jìn)行校準(zhǔn)。3.7掌握齒輪傳動比、齒輪傳動系統(tǒng)中軸的轉(zhuǎn)速及力矩的計(jì)算方法(1)計(jì)算齒輪傳動比；(2)計(jì)算齒輪傳動系統(tǒng)軸的轉(zhuǎn)速及力矩；安裝并校準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動系統(tǒng)。3.8掌握直齒圓柱齒輪傳動系統(tǒng)的安裝及校準(zhǔn)方法，掌握齒側(cè)間隙的概念及意義測量齒側(cè)間隙；調(diào)整齒側(cè)間隙到規(guī)定值。3.9掌握齒側(cè)間隙的確定及測量方法3.10機(jī)械傳動系統(tǒng)組合搭接試驗(yàn)系統(tǒng)按照前面方法對實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建；檢測各部件是否符合要求；檢測整個(gè)系統(tǒng)是否符合要求；對安裝工藝進(jìn)行規(guī)范化。第四章主要創(chuàng)新由于采用組合傳動系統(tǒng)，可以根據(jù)不同的場合或限制進(jìn)行更改，靈活多變，適用性更好，系統(tǒng)柔性提升。組合系統(tǒng)中可能會用到帶傳動，相比于蝸輪蝸桿傳動，可以承受更大的沖擊，傳動時(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，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)的理論知識的學(xué)習(xí)也讓我們對于機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)有了更大的把握。各同學(xué)參加過一些科技創(chuàng)新比賽，有很強(qiáng)的實(shí)踐動手能力。5.2實(shí)驗(yàn)條件現(xiàn)有完整的JCY-C創(chuàng)意組合機(jī)械傳動系統(tǒng)搭接實(shí)驗(yàn)臺可供實(shí)驗(yàn)使用；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，具備研究應(yīng)該有的思維方式。5.3輔助資源（1） 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)；（2） 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；（3） 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。5.4理論基礎(chǔ)通過閱讀大量的論文，我們對許多機(jī)械結(jié)構(gòu)有了一定的認(rèn)識和理解。蝸桿減速機(jī)就有如下問題：減速機(jī)發(fā)熱和漏油、蝸輪磨損、傳動小斜齒輪磨損、蝸桿軸承損壞。實(shí)驗(yàn)室已有的傳動零部件可供我們搭建出帶傳動、鏈傳動、直齒圓柱齒輪傳動、錐齒輪傳動，綜合傳動比可以達(dá)到一般蝸輪蝸桿的傳動比，理論傳遞效率高。第六章預(yù)期成果（1） 熟悉JCY-C創(chuàng)意組合機(jī)械傳動系統(tǒng)搭接綜合實(shí)驗(yàn)臺（2） 了解各測量儀器使用方法（3） 加深各傳動比、轉(zhuǎn)速及力矩的計(jì)算方法（4） 通過機(jī)械零部件的安裝搭接、測試和分析，掌握電動機(jī)、V帶傳動裝置、鏈傳動裝置、軸、軸承、聯(lián)軸器的安裝及校準(zhǔn)方法，加深對零件設(shè)計(jì)與制造概念的理解（5） 通過對多種傳動類型的比較分析，充分理解不同傳動類型的特點(diǎn)及其實(shí)用范圍（6） 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，鍛煉分析問題、解決問題的能力。（7） 以帶式制動器為工作機(jī)，設(shè)計(jì)傳動系統(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。（8） 制作產(chǎn)品設(shè)計(jì)說明書、工作日志和PPT，向大家清楚地展示我們的勞動成果

第七章研究計(jì)劃階段日期計(jì)劃完成內(nèi)容第七周（1） 確定課題及小組分工（2） 查詢資料并進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室熟悉工作臺的使用第八周（1） 小組討論，匯集整理材料，完成開題報(bào)告（2） 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（1） 認(rèn)識機(jī)