可重组多功能传动机构的设计与制作

项目编号：福州大学本科生科研训练计划（SRTP）申请表项目名称：可重组多功能传动机构的设计与制作申请者：倪鑫所在院系：化学化工学院指导教师：洪建燊联系电话：[phone]电子信箱：[e-mail]申请日期：2009年12月17日福州大学教务处制填表说明1、本申请表一律用计算打印，如实填写。2、SRTP立项时间一般为1年时间，起止时间为指每年12月起至第二年12月止。3、经审批立项后，本申请表一式三份分存教务处，学院和课题组备案、归档。4、如填表有不明事宜，请与教务处实践教学管理办公室或学院本科教学办联系和咨询。联系电话：22866853简况项目名称可重组多功能传动机构的设计与制作来源A自选B导师类型A理科B工科C管理D人文E法学F其他（B）起止年限09年12月—10年12月申请金额0.5万元项目负责人姓名倪鑫性别A.男B.女出生年月1987.09所在院系化学化工学院专业过程装备与控制工程年级07指导教师姓名洪建燊性别A.男B.女出生年月1963所在院系机电工程实践中心职称技师学位项目组主要成员姓名性别出生年月所在学院专业项目中的分工签字倪鑫男1987.09化学化工学院过程装备与控制工程设计，加工杨辉煌男1988.12化学化工学院过程装备与控制工程设计，加工郑益斌男1990.01化学化工学院过程装备与控制工程设计，加工摘要（二00字以内）研究主要内容及意义通过齿轮进行传动，在实际生活中的运用十分的广泛，该装置可选用不同的动力输入，通过各种传动机构实现不同运动形式、不同传动速度的输出功能，使得一台设备能够实现多种用途。运用于教学之中，既方便、简易，又实用，为机电中心添设一个自制实用教学设备，补充典型机构认识模块的实践训练装备，使学生在学习中能够更好更直观的了解传动的整个过程及其运动的形式如何进行转换的。一、立项的依据和意义（包括项目的研究意义、国内外研究现状分析，特色与创新之处并附主要参考文献及出处）齿轮传动对于机械传动中具有较为广泛的应用，通过不同齿轮的配合可以实现不同的传动形式的输出。虽然在机械制造业中，常遇到原动机械转速比工作机转速高的情况，因此，需要在原动机与工作机之间装设中间传动装置来减低转速，市面上已有各种类型的减速器。减速器的类型很多，可以满足各种机器的不同要求。按传动类型可分为：齿轮、蜗杆、蜗杆－齿轮、和行星齿轮减速器。按传动级数可分为：单级和多级减速器。按轴在空间的相对位置可分为：卧式和立式减速器。按传动布置方式可分为：展开式、同轴式和分流式等等。减速器是学生认识机械传动结构的很好装置，在机械专业各类课程设计中都作为典型结构产品实例。机电工程实践中心典型机构认识模块也将减速机构作为学生的实践项目，定型的减速机产品作为学生用实践设备，单品种传动形式单调，传动变化单一，不利学生的综合、创新实践训练，因此需要设计出适合教学运用的模型。本项目开发设计一种变速传动机构，与传统减速机构相比，它又有如下优点及创新的地方：（1）本装置可选用不同的动力输入，通过各种传动机构实现不同运动形式输出功能，同时还可以改变各种传动机构的传动比实现不同传动速度的输出；（2）保证中心距准确是变速传动的关键，本装置可使各轴在空间位置上调整，准确保证设计所需中心距。作为典型机构认识模块的实践训练装备，能实现学生从设计到组装，更好的了解机构的传动特性，开展综合、创新性实践训练。（3）本装置设有各种专用零件库，学生可根据设计选用，可拆卸、可重复利用，降低学生的实践成本。二、研究目标、研究内容和拟解决的关键问题机电工程实践中心是学生实践的基地。在这里，学生通过实践将课本上的知识运用到实际中来，反过来通过实践经验更加形象、牢固地掌握知识。希望通过这个多输出传动机构的设计与制作能够增加我们在实际设计、加工的能力，能够综合考虑到各个因素，有利于我们以后在工作中解决遇到的问题。如上文所述：（1）传动构件的形状，结构尺寸的确定。（2）键的选择应使齿轮便于拆装，且能保证齿轮的轴向定位。（3）该机构要能实现中心距的自由调整，以便于实现多种传动的转变。（4）轴的材料的确定以及与滑动轴承的配合及润滑。关键问题是如何方便的高效的实现不同的动力输入，通过各种传动机构实现不同运动形式、不同传动速度的输出功能，传动零件的空间分布的合理布置，快速方便的实现各种传动形式转换。因为齿轮配合精度要求高，中心距的选择不当的话将使得齿轮重合度下降，影响齿轮稳定传动。另外，各构件传动过程中产生的发热量大，将使得润滑效果下降。影响构件寿命及传动效率。三、预期的研究成果、成果的提供形式（论文、设计、产品、软件开发、专利、研究或调研报告等）、应用前景和效益分析该装置通过不同动力的输入，通过不同的传动方式实现不同形式的运动转变，如：直线运动，回转运动等。通过改变传动机构的传动比，改变各种运动形式的速度，可以实现在一台设备输出不同的运动形式和速度的作用，学生在实践过程中，可以实现从设计到组装，更好的了解机构的传动特性。成果将以产品的形式提交，另将附上一份成果的分析报告，讨论其应用范围以及机构的运动特点。该装置对于实际生产和生活过程中的各种机械传动进行模拟而制成的模型，作为一个模型，对于教学能够起到很好的作用。对于齿轮和轴设计是考虑了替换问题，对于整个构件的拆装将更加的方便，同时可以替换不同的零件随时设计和变更更多的新的方案，将整个装置的利用率提高。对于实际中将该装置运用到教学中的综合效益将更大。四、拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析该装置的研究路线是先设计再制造。设计步骤：1、查资料。去中华人民共和国国家知识产权局（http：//211.157.104.66/sipo）查找有关机构传动的专利，比较彼此的不足及长处，适当应用到设计中。2、画出概念图，分析其机构运动的特点及其能够实现的功能，不足的地方另行修改。可用到三维图，更形象。3、对轴强度进行分析，计算出尺寸，选择适合的标准件及其他配合零件的制造。对各个零件尺寸及偏差进行计算。4、画出零件图和装配图，交予机电中心对其可加工性进行讨论，重复修改，达到符合要求为止。制造步骤：1、对各个零件进行分类，对于较简单的零件可用普通车床或铣床等加工，对于较复杂的要用到数控机床加工。2、对各个零件的加工不同的类型应用到不同的机床，在加工时注意公差。如果加工出来的零件无法装配，则需要反过来再提高精度，直至精确装配为止。如上文所述，要解决的关键问题在于如何使方便的高效的实现选用不同的动力输入，通过各种传动机构实现不同运动形式输出功能，同时还可以改变各种传动机构的传动比实现不同传动速度的输出。传动零件的空间分布的合理布置，快速方便的实现各种传动形式转换。以上的设计需要的知识有机械设计、机械制图、互换性及公差，这些课程基本都上过。五、研究工作进度安排2010年1～2月搜集资料。2010年3～4月设计部分基本完成，交由机电中心导师处讨论制造可行性。2010年5月可行性分析完毕，材料购买。2010年6月-9月开始加工，并解决在加工中遇到的问题。2010年10月～11月零件装配，试用。2010年12月结题，并附上产品的分析报告。六、实现本项目最终目标已具备的条件（包括过去的研究工作基础，研究人员及协作条件，实验条件）如上文所述，本装置的研究路线分为设计与制造。其中设计步骤中第一步资料查找已接近完成，对于国内的不同种类的多输出机构都有了概念上的理解，对该装置的原理也有了初步的认识。对该装置的结构原理分析所需的机械设计、机械制图、互换性及公差等课程都已经学习过。对于制造方面，我们在大二下学期进行了4周的金工实习与综合训练，有足够的能力来完成这个步骤。该装置的制造过程所需的设备机电中心的实验设备可以满足要求。七、申请项目经费预算表预算支出科目金额(万元)计算根据及理由钢材0.2零件钢材性能要求较高，且加工去除量较大刀具0.1如前文所述，刀具性能要求较高辅助材料0.15外购件（电机、汽缸）、标准件（轴承、螺钉、螺母等）其他各项费用0.05用于该装置生产所需的其他费用合计八、指导教师意见该项目可以丰富典型机构认识的课程内容，具有实际意义，同意申报。签名：年月日九、学院SRTP领导小组意见：同意申报组长（签名）：学院盖章：年月日十、学校SRTP领导小组意见：批准资助金额：负责人（签名）：教务处盖章年月日