机械综合实验与创新设计机械传动系统创意组合搭接综合实验

1、 机械传动系统创意组合搭接综合实验开题报告 学 院： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及自动化(卓越) 班 级： 姓 名： 指导教师： 20年04月25日- 7 - / 8文档可自由编辑打印目录第一章 立论依据- 2 -1.1 背景意义- 2 -1.2 现状分析和发展趋势- 2 -1.2.1国外研究现状和发展趋势- 2 -1.2.2国内研究现状及存在的问题- 2 -1.3 参考文献- 3 -第二章 设计研究- 3 -2.1研究目标- 3 -2.2研究内容- 3 -2.2.1V带传动装置、链传动装置、带式制动器及键连接的装配和校准- 4 -2.2.2齿轮、轴承及联轴器的装配及校准- 4 -2

2、.2.3机械传动系统组合搭接试验系统- 4 -第三章 研究方案、技术路线- 4 -3.1键连接的安装与测量- 4 -3.2带式制动器安装与扭矩测量- 4 -3.3V带传动装置装配和校准- 4 -3.4链传动装置装配和校准- 4 -3.5掌握轴承的安装与校准方法- 5 -3.6掌握联轴器的安装与校准方法- 5 -3.7掌握齿轮传动比、齿轮传动系统中轴的转速及力矩的计算方法- 5 -3.8掌握直齿圆柱齿轮传动系统的安装及校准方法，掌握齿侧间隙的概念及意义- 5 -3.9掌握齿侧间隙的确定及测量方法- 5 -3.10机械传动系统组合搭接试验系统- 5 -第四章 主要创新- 5 -第五章 可行性分析-

3、 5 -5.1人力资源- 5 -5.2实验条件- 6 -5.3辅助资源- 6 -5.4理论基础- 6 -第六章 预期成果- 6 -第七章 研究计划- 7 -第一章 立论依据1.1 背景意义随着科技的进步，机械向着高效率、高速度、高精度发展，对机械传动的性能和功能要求也逐渐提高。机器的使用寿命，能源消耗，工作噪声等都很大程度上取决于传动系统的性能，因此我们应该重视起来传动系统的研究。机械系统是由原动机、传动系统和执行系统组成。其中，传动系统（机器中的传动部分）是置于原动机与执行机构之间，将原动机产生的机械能传动到（执行）机构上去的中间装置。它的作用是将原动机的运动参数、运动形式和动力参数变换为执

4、行机构所需要的运动参数、运动形式和动力参数。现如今的机械行业中很多机器的传动效率并不是很高，振动噪声又大，能源消耗大，使用寿命低下。比如蜗杆减速机就有如下问题：减速机发热和漏油、蜗轮磨损、传动小斜齿轮磨损、蜗杆轴承损坏。机械传动系统的安装、调试、检测就显得尤为重要，通过传动系统搭接实验了解各个传动的优势，然后就可以设计一套更合理的传动系统来弥补现有的缺陷，对蜗杆减速机进行改良。正确合理的安装调试检测可以保障机械传动系统的稳定性、传动精度、效率、安全、寿命等。安装主要包括电动机、联轴器、带、带轮、轴、齿轮和轴承等的固定、连接、配合、张紧、润滑等；调试与检测包括转速、间隙、几何公差、误差、挠度等的

5、检测与调节。JCY-C创意组合机械传动系统搭接综合实验台给我们提供了机械传动系统的安装、调试、检测的条件，它包括：低速电动机、电动机控制板、存储面板、零件、制动器、高速电动机、存储抽屉。通过机械零部件的安装搭接、测试和分析，掌握电动机、V带传动装置、链传动装置、轴、轴承、联轴器的安装及校准方法，加深对零件设计与制造概念的理解。连接不同传动类型的特点及适用范围。针对现有的蜗杆减速机的缺点以带式制动器为工作机，以实验台为平台试验设计出代替蜗杆减速机的传动系统的可行性，设计出更合理的传动系统。1.2 现状分析和发展趋势1.2.1国外研究现状和发展趋势传动系统越来越趋势于承载能力大，振动噪声小，高效节

6、能，质量轻，体积小，高速重载情况下工作。传动设计计算运用可靠性设计、动态设计、多目标优化设计、摩擦学设计等新方法和CAT、EMS、CIMS等最新技术。开拓新型的传动形式。新型啮合传动，液体黏性传动，电控流变液体传动，改进现有传动原件，使传动性能更加广泛。同时力求简化传动，降低成本。传动转矩和转速的调节趋向无极化、自适应化、微机化和智能化。机械传动与电传动结合起来，组成复合传动。采用组合技术实现传动产品系列化，用最经济的生产手段满足不同机械对传动要求。1.2.2国内研究现状及存在的问题早在十九世纪末期，电动机和内燃机的广泛应用对机械传动技术提出了更高的要求，到二十世纪早些时候，一些复杂齿轮出现并

7、得到深入应用：直齿轮、斜齿轮、蜗轮蜗杆。二十世纪中期，齿轮几何学逐渐成为一门独立的学科，并应用于高速重载的汽轮发电机传动系统。在现代，我们各个行业都有着齿轮的存在。未来技术信息领域不断发展，能源以及新材料的研究在一定程度将会推动着传动系统的发展。现有的传动系统仍然存在能源消耗大、振动噪声大、使用寿命低、传动效率低等情况。1.3 参考文献1 葛培琪，毕文波，朱振杰机械综合实验与创新设计M.武汉：华中科技大学出版社，2016.2 郑文纬，吴克坚 机械原理.北京：高等教育出版社，19963 邱宣怀 机械设计.北京：高等教育出版社，1997.74 黄珊秋 机械设计课程设计.北京：机械工业出版社，199

8、95 廖希亮，吴凤芳，刘素萍 机械制图.北京：化学工业出版社，2011.66 甘永立 几何量公差与检测.上海：上海科学技术出版社，2013.11 7 Budynas, R.G. And Nisbett, J.K., ”Shigleys Mechanical Engineering Design”, Ed., McGraw Hill, 20158 机械设计手册,北京：机械工业出版社，20079 李毅华, 栾振辉 国内外传动机械学的现状及发展趋势.煤矿机械，200510 张健,宋术刚 浅谈机械传动技术现状及发展.科技展望，201611 边仁国 我国工程机械传动装置的现状和发展趋势.工程机械，200

9、0.4第二章 设计研究2.1研究目标（1）通过机械零部件的安装搭接、测试和分析，掌握电动机、V带传动装置、链传动装置、轴、轴承、联轴器的安装及校准方法，加深对零件设计与制造概念的理解。（2）通过对多种传动类型的比较分析，充分理解不同传动类型的特点及其适用范围。（3）建立起机械系统的综合概念，提高实践与创新能力，锻炼分析问题、解决问题的能力。（4）了解各测量仪表的使用方法，掌握水平仪、百分表的使用方法。（5）根据实验室现在的条件，创新性地设计不同的传动系统，通过装配、调试和运转，测量传动系统的性能参数，比较不同传动系统的特点。2.2研究内容我们首先对实验台的基本机械部件及相关测量仪表进行认识了解

10、使用；接着对单个传动机构进行安装搭接、测试和分析，并比较不同传动机构传动特性的差异及其适用范围；最后在熟练掌握以上传动机构传动特性的基础上，以带式制动器为工作机，创新性的搭接实验系统，绘制完整的机械系统装配图，根据设计图样的技术要求，编写装配工艺规划，完成机械系统的装配和调整，实现设计图样的技术要求。2.2.1V带传动装置、链传动装置、带式制动器及键连接的装配和校准（1）键连接的安装与测量。（2）带式制动器安装与扭矩测量。（3）V带传动装置装配和校准。（4）链传动装置装配和校准。2.2.2齿轮、轴承及联轴器的装配及校准（1）掌握轴承的安装与校准方法（2）掌握联轴器的安装与校准方法（3）掌握齿轮

11、传动比、齿轮传动系统中轴的转速及力矩的计算方法（4）掌握直齿圆柱齿轮传动系统的安装及校准方法（5）掌握齿侧间隙的概念及意义（6）掌握齿侧间隙的确定及测量方法（7）初步建立加工精度与噪声、运转速度与噪声关系的概念，能够确认齿轮合格件与非合格件。2.2.3机械传动系统组合搭接试验系统在前面的实验基础上，我们将传动机构（带传动机构、链传动机构、齿轮传动机构等），轴及轴系零件、部件（轴承、联轴器等），离合器，制动器等零件搭接组合，设计传动系统，装配系统并对其调试，绘制完整的机械装配图。第三章 研究方案、技术路线3.1键连接的安装与测量(1)认识键连接的基本几何参数、形状公差；(2)利用键柸制作一个合格

12、要求的键；(3)利用键连接将轮毂安装到轴上。3.2带式制动器安装与扭矩测量(1) 带式制动器安装；(2) 安装带式制动器以测量轴的力矩。3.3V带传动装置装配和校准 (1)根据计算选择带轮；(2)清理带轮并安装、校准；(3)测试V带张力并调整，分析V带传动。3.4链传动装置装配和校准(1) 计算链轮传动比、链传动系统中轴的转速及力矩；(2) 滚子链传动系统的安装及校准；(3) 确定链垂度的允许值；(4) 测量、调整链的垂度。3.5掌握轴承的安装与校准方法(1)选择轴承并清理；(2)轴承的安装与校准。3.6掌握联轴器的安装与校准方法(1)联轴器的安装与检查；(2)使用直角尺和塞尺对相连的两轴进行

13、校准。3.7掌握齿轮传动比、齿轮传动系统中轴的转速及力矩的计算方法(1) 计算齿轮传动比；(2) 计算齿轮传动系统轴的转速及力矩；(3) 安装并校准直齿圆柱齿轮传动系统。3.8掌握直齿圆柱齿轮传动系统的安装及校准方法，掌握齿侧间隙的概念及意义(1)测量齿侧间隙；(2)调整齿侧间隙到规定值。3.9掌握齿侧间隙的确定及测量方法3.10机械传动系统组合搭接试验系统(1) 按照前面方法对实验系统搭建；(2) 检测各部件是否符合要求；(3) 检测整个系统是否符合要求；(4) 对安装工艺进行规范化。第4章 主要创新 (1)由于采用组合传动系统，可以根据不同的场合或限制进行更改，灵活多变，适用性更好，系统柔

14、性提升。 (2)组合系统中可能会用到带传动，相比于蜗轮蜗杆传动，可以承受更大的冲击，传动时可以更加平稳。第五章 可行性分析5.1人力资源 团队成员对于相关理论有一定的学习和理解，同时团队成员各有所长，吃苦耐劳，为完成课题进行进一步的研究打下良好的理论基础和人力资源。另外，机械原理与机械设计的理论知识的学习也让我们对于机构创新设计有了更大的把握。各同学参加过一些科技创新比赛，有很强的实践动手能力。 5.2实验条件 现有完整的JCY-C创意组合机械传动系统搭接实验台可供实验使用；其次，我们团队成员齐整，分工明确，并具备了一定的专业知识，具备研究应该有的思维方式。 5.3辅助资源(1)我们有专业课程

15、辅导老师和实验室老师的指导;(2)团队成员熟练掌握Solidworks三维建模软件和AutoCAD二维制图等软件；(3)图书馆馆藏大量机械设计的资料书可供查阅，电子资源充足。 5.4理论基础通过阅读大量的论文，我们对许多机械结构有了一定的认识和理解。蜗杆减速机就有如下问题：减速机发热和漏油、蜗轮磨损、传动小斜齿轮磨损、蜗杆轴承损坏。实验室已有的传动零部件可供我们搭建出带传动、链传动、直齿圆柱齿轮传动、锥齿轮传动，综合传动比可以达到一般蜗轮蜗杆的传动比，理论传递效率高。第六章 预期成果（1）熟悉JCY-C创意组合机械传动系统搭接综合实验台（2）了解各测量仪器使用方法（3）加深各传动比、转速及力矩

16、的计算方法（4）通过机械零部件的安装搭接、测试和分析，掌握电动机、V带传动装置、链传动装置、轴、轴承、联轴器的安装及校准方法，加深对零件设计与制造概念的理解（5）通过对多种传动类型的比较分析，充分理解不同传动类型的特点及其实用范围（6）建立起机械系统的综合概念，提高实践与创新能力，锻炼分析问题、解决问题的能力。（7）以带式制动器为工作机，设计传动系统，绘制完整的机械系统装配图，根据设计图样的技术要求，编写装配工艺规划，完成机械系统的装配和调整，实现设计图样的技术要求。（8）制作产品设计说明书、工作日志和PPT，向大家清楚地展示我们的劳动成果第七章 研究计划阶段日期计划完成内容第七周（1） 确定课题及小组分工（2） 查询资料并进入实验室熟悉工作台的使用第八周（1） 小组讨论，汇集整理材料，完成开题报告（2） 小组协商确定团队预期目标协议和团队政策声明第九周（1） 认