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第一部分 机床课程设计1

一、机床课程设计的题目和内容1

1.机床课程设计的题目1

2.机床课程设计的内容1

3.学生应完成的设计工作1

二、机床课程设计的步骤1

1.明确题目要求，查阅有关资料1

2.设计主传动系统1

3.初选和初算主要传动件及参数3

4.绘制部件装配图3

5.验算主要传动件4

6.绘制零件图4

7.编写设计计算说明书4

三、带传动的选择和计算4

1.同步带传动的选择和计算4

2.V带传动的选择和计算12

四、齿轮的设计与计算18

1.齿轮齿数的确定18

2.齿轮精度的选择18

3.齿轮模数的计算19

4.齿轮的结构设计23

五、传动轴及其组件的设计26

1.传动轴的设计26

2.初选传动轴的轴径27

3.传动轴弯曲刚度的校核28

4.传动轴上的轴肩与孔台设计28

5.轴向定位29

6.轴在箱体上的固定30

7.传动轴和电动机输出轴之间的连接31

六、主轴设计及主轴组件31

1.主轴31

2.主轴轴径的确定31

3.主轴组件32

七、变速操纵机构的设计32

1.变速操纵机构应满足的要求32

2.变速操纵机构的组成33

3.手动与机动操纵机构33

4.自动控制系统的设计37

八、结构设计中要注意的问题38

1.结构工艺性38

2.润滑与密封40

九、机床主轴部件结构实例41

1.高刚度型主轴部件结构41

2.高速型主轴部件结构42

3.速度刚度型主轴部件结构42

附录Ⅰ44

1.各种常用传动比的适用齿数44

2.安装轴承环的轴肩高度46

3.直流主轴电动机系列46

4.交流主轴电动机系列47

5.直流伺服电动机系列47

6.交流伺服电动机系列47

7.北京第一机床厂主轴电动机表48

参考文献49

第二部分 移动机器人设计50

一、移动机器人设计的要求和设计内容50

1.移动机器人设计的目的和要求50

2.技术参数50

3.设计内容50

4.具体设计步骤50

5.时间安排（3周）51

二、移动机器人的分类与组成52

1.移动机器人的分类52

2.移动机器人的组成52

三、移动机器人总体方案设计54

1.确定移动机器人的主要尺寸54

2.机器人设计应满足的基本要求和原则54

四、移动机器人的初步设计和详细设计55

1.初步设计55

2.详细设计55

3.模块化设计56

五、移动机器人的结构设计56

1.移动机构设计56

2.传动机构设计57

3.升降机构设计60

4.末端执行机构设计60

六、驱动器的选择62

七、制作机器人的材料、截面形状及连接方式的选择63

1.制作机器人的常用材料63

2.截面形状及连接方式的选择65

八、竞赛型移动机器人中常用的传感器66

1.红外光电检测传感器66

2.光电编码器67

3.超声波传感器68

4.机器人视觉传感器69

5.机器人控制系统71

九、竞赛型移动机器人设计实例72

1.CCTV第一届全国大学生机器人电视大赛72

2.CCTV第二届全国大学生机器人电视大赛74

3.CCTV第三届全国大学生机器人电视大赛78

参考文献83

第三部分 机床夹具设计84

一、设计要求与内容84

二、设计方法与步骤84

（一）工艺设计84

1.分析、研究零件图，进行工艺审查84

2.选择毛坯，绘制零件——毛坯综合图84

3.拟订工艺路线86

4.选择加工设备及工艺装备87

5.加工工序设计和工序尺寸计算87

6.选择切削用量并确定时间定额87

7.填写工艺文件88

（二）夹具设计（参考文献［1］［2］［3］）91

1.夹具设计的基本要求91

2.原始资料的分析研究91

3.夹具结构方案的拟订92

4.夹具总装图的设计95

5.夹具零件图的绘制（选做）99

（三）设计说明书的撰写99

附录Ⅲ101

附录Ⅲ-1常见表面加工阶段的划分101

一、获得不同精度和表面粗糙度的外圆表面加工方法（附图3-1）101

二、获得不同精度和表面粗糙度的内圆表面加工方法（附图3-2）102

三、获得不同精度和表面粗糙度的平面加工方法（附图3-3）103

附录Ⅲ-2夹具设计常用资料104

一、夹具设计时的摩擦因数104

二、对刀、导向元件104

（一）对刀块104

1.圆形对刀块104

2.方形对刀块105

3.直角对刀块106

4.侧装对刀块106

（二）对刀平塞尺106

（三）导向元件107

1.固定钻套107

2.可换钻套109

3.快换钻套111

4.钻套用衬套113

5.钻套螺钉114

6.镗套114

7.镗套用衬套116

8.镗套螺钉117

9.钻套高度H和钻套与工件距离h118

（四）定位键及定向键119

三、常用定位元件121

（一）支承钉121

（二）v形块123

（三）固定v形块124

（四）定位衬套126

四、常用夹紧元件127

（一）带肩六角螺母127

（二）回转手柄螺母128

（三）快换垫圈129

（四）光面压块130

（五）移动压板131

附录Ⅲ-3夹具设计中易出现的错误示例（附表3-25）133

附录Ⅲ-4夹具设计题目选编135

参考文献160