热能与动力工程专业机械设计课程设计实例

合集下载

河海大学热能与动力工程毕业设计34~59米水头160MW

河海大学热能与动力工程毕业设计34~59米水头160MW

毕业设计计算书34到59米水头160MW水电站机电设计专业年级06热能与动力工程1班学号06022118姓名黄晓佳指导教师郑圣义评阅人二○一○年六月中国南京本设计是根据提供的原始资料对曹村水电站的机电初步设计,设计内容共分为四章:水轮机主机选型,调节保证计算及调速设备选择,辅助设备系统设计,电气一次部分设计。

第一章水轮机选型设计是整个设计的关键,根据原始资料,初步选出转轮型号为HL260/A244一种,共有10个待选方案。

根据水轮机在模型综合特性曲线上的工作范围,初步选出3个较优方案,再根据技术经济性及平均效率的比较在较优方案中选出最优方案最终选出的最优方案水轮机型号为HL260/A244,四台机组,转轮直径3.8m ,转速136.4r/min ,平均效率89.55%。

计算最优方案进出水流道的主要尺寸及厂房的主要尺寸,绘制厂房剖面图。

第二章调节保证计算及调速设备的选择中由于本电站布置形式为单机单管,所以只对一台机组甩全负荷情况进行计算。

调节保证计算及调速设备选择中分别在设计水头和最高水头下选取导叶接力器直线关闭时间,计算相应的ξ和β,使β<55%,并选取接力器、调速器和油压装置的尺寸和型号。

第三章辅助设备设计中分别对水、气、油三大辅助系统设计,按照要求设计各系统的工作方式并按照各计算参数选出油罐、水泵及储气罐和空压机等设备。

第四章电气一次部分设计中,按照设计要求,先对接入系统进行设计计算,本设计中送电线路电压等级110KV ,3回线路,送电导线型号240-LGJ ;接着进行主接线设计,对发电机电压侧、送电电压侧、近区负荷侧及电站自用电侧四部分考虑。

发电机电压侧选用单元接线,选取主变型号为SFPSL 1O-160000和SSPSL1-75000,送电电压侧选用五角形,近区负荷送电线路电压等级10.5KV ,选用2回线路,送电导线型号50-LGJ 。

自用电负荷侧采用暗备用的接线方式,其变压器的型号为6/10000SP 1-L S 。

03275热能专业课程设计(3)

03275热能专业课程设计(3)

编号:03275《专业课程设计》(锅炉原理与设备方向)3学分3周一、课程设计的目的、任务锅炉课程设计是在机械设计课程设计之后,毕业设计之前紧接学过锅炉原理课程以后的一次重要的设计,它具有承前启后的性质。

《锅炉原理》是一门涉及基础理论面较广,而专业实践性又较强的课程,该课程的教学必须有相应的实践教学环节相配合。

锅炉课程设计就是让学生全面的运用所学的锅炉原理知识设计一台锅炉,有针对性地锻炼学生运用所学的相关课程知识,分析问题,解决问题,提高学生的开发创新能力,为毕业设计准备较扎实的设计能力。

二、课程设计的基本要求要求掌握锅炉机组的热力计算方法学会使用热力计算标准和具有综合考虑锅炉机组设计与布置的初步能力,培养学生查阅资料、合理选择和分析数据的能力,提高学生运算、制图等基本技能,会编写计算说明书。

三、课程设计的主要内容1、设计内容锅炉课程设计一是根据原始资料设计一台给定规范和形式的锅炉。

设计内容主要包括:设计任务分析;总体方案论证,确定锅炉形式;进行热力设计计算和校核计算,决定锅炉各个部件的构造尺寸;整理和编写设计计算说明书;最后进行考核和答辩。

专业课程设计应完成:1)校核煤的元素分析数据和判别煤种;2)确定锅炉的整体布置,并绘制锅炉结构简图和汽水系统流程简图;3)锅炉炉膛及主要受热面的结构设计;4)额定负荷下锅炉的热力计算;5)绘制锅炉的总图;6)编写课程设计说明书。

2、设计步骤1)设计准备明确设计任务、设计要求及其工作条件,针对设计任务和要求进行分析调研,查阅资料。

2)方案设计根据分析调研结果,拟定可行的锅炉整体布置方案方案,即确定锅炉炉膛和其中的辐射受热面、对流烟道和其中的各种对流受热面的布置。

3)设计计算包括锅炉的结构计算和设计计算,即进行燃烧产物和锅炉热平衡计算、炉膛设计和热力计算、后屏过热器热力计算、对流过热器设计和热力计算、高温再热器设计和热力计算、第一、二、三转向室及低温再热器引出管的热力计算、低温再热器热力计算、旁路省煤器热力计算、空气预热器热力计算、校核计算。

课程设计--功率为5000kW背压式汽轮机

课程设计--功率为5000kW背压式汽轮机

课程设计课程设计题目:功率为5000kW背压式汽轮机学院:机械与储运工程学院专业:热能与动力工程姓名:学号:指导教师:引用源。

=3191.13+9.09=3200.22错误!未找到引用源。

⑤绘喷嘴出口速度三角形(附图1)错误!未找到引用源。

圆周速度u=πdn/60=157m/s斜切部分偏转角为式中k=1.3 得=错误!未找到引用源。

a=15.5°错误!未找到引用源。

=错误!未找到引用源。

=389错误!未找到引用源。

=错误!未找到引用源。

=错误!未找到引用源。

=错误!未找到引用源。

21.7°2第一列动叶①焓降错误!未找到引用源。

: 错误!未找到引用源。

=0.16×223=35.68KJ/Kg错误!未找到引用源。

②出口相对速度错误!未找到引用源。

和错误!未找到引用源。

:错误!未找到引用源。

=错误!未找到引用源。

=错误!未找到引用源。

=471.89错误!未找到引用源。

由错误!未找到引用源。

和错误!未找到引用源。

查汽轮机原理:速度系数错误!未找到引用源。

0.93错误!未找到引用源。

=错误!未找到引用源。

=0.93471.89=438.86错误!未找到引用源。

由错误!未找到引用源。

压力下的参数H2t=h1-∆h b=3200.22-35.68=3164.54错误!未找到引用源。

∴9.85kg kj4.第二列动叶:①焓降'b h ∆: 'b h ∆=0.1错误!未找到引用源。

×223=22.3H=3148.19kj/kg查h-s 图4P =2.66MPa, t v 4=0.105kg m 3②出口速度'2t w 、'2w :'2t w =270.73m/s查教材23P 图1-18='2w 0.93错误!未找到引用源。

×270.73=252s m 第二列动叶型号:TP-5A 34'2=*β③出口速度三角形(附图一)出口速度c=155.4m/s出口角72.4°④第二列动叶高度:'b L94.0'=b u'2'2'4'sin *=βπt m b t b w d e u Gv L =17.23mm 取mm L b 5.17'=⑤第二列动叶损失:'ξb h ∆2.17kj/kg⑥余速损失=0.5×155.4×155.4=12.1kj/kg5、轮周有效焓降u h ∆。

热能与动力工程专业毕业设计

热能与动力工程专业毕业设计

热能与动力工程专业毕业设计1. 引言热能与动力工程是工程领域中的一个重要学科,研究能源转换与利用的原理和技术。

随着工业的发展和环保意识的增强,热能与动力工程专业的毕业设计也越来越受到重视。

本文将介绍一种可行的热能与动力工程专业毕业设计方案,以供同学们参考和借鉴。

2. 设计背景热能与动力工程专业的毕业设计旨在培养学生的实际能力和解决工程问题的能力。

在设计方案选择时,应结合实际情况和个人兴趣,确保设计的可行性和可操作性。

3. 毕业设计的目标本次毕业设计的目标是设计一个能够高效利用能源的机械系统,实现能源的转换和利用。

在设计过程中,需要考虑能源的来源和消耗,系统的效率和可靠性。

4. 设计方案本设计方案基于热能与动力工程专业的基本理论和技术,以实际工程问题为切入点,综合运用机械学、热学、流体力学等相关学科的知识与技术,设计一个可行的机械系统。

4.1 系统需求分析在设计之前,需要对系统的要求进行详细的分析。

包括能源的供给与转换、传输和利用的过程,系统的效率和可靠性要求等。

4.2 系统设计与优化根据系统需求分析的结果,进行系统的设计与优化。

包括选择合适的能源转换设备,确定系统的结构和参数,优化系统的效率和可靠性。

4.3 模拟与测试通过对系统的模拟和测试,验证设计方案的可行性和有效性。

根据测试结果,对设计方案进行调整和改进。

4.4 系统性能评估对系统的性能进行评估,包括能源转换效率、系统的可靠性和安全性。

根据评估结果,对设计方案进行总结和改进。

5. 计划与时间安排为了顺利完成毕业设计,需要制定详细的计划和时间安排。

根据设计的复杂程度和个人能力,合理安排时间,确保毕业设计的顺利进行。

6. 结论通过对热能与动力工程专业的毕业设计方案的介绍,可以看出,毕业设计是热能与动力工程专业学生的重要实践环节,对于培养学生的实际能力和解决工程问题的能力有着重要的意义。

设计方案的选择和实施过程中,需要考虑实际问题和个人兴趣,保证设计方案的可行性和可操作性。

机械设计课程设计说明书

机械设计课程设计说明书

机械设计课程设计设计题目:带式运输机中国民航飞行学院航空工程学院热能与动力工程专业09 级 02 班设计者:杨畅学号: 20090812156指导老师:周密完成日期: 2011-10-2成绩:内装:1·1张装配图2·2张零件图3·1份设计说明书课程设计任务书带式输送机传动装置的设计摘要:齿轮传动是应用极为广泛和特别重要的一种机械传动形式,它可以用来在空间的任意轴之间传递运动和动力,目前齿轮传动装置正逐步向小型化,高速化,低噪声,高可靠性和硬齿面技术方向发展,齿轮传动具有传动平稳可靠,传动效率高(一般可以达到94%以上,精度较高的圆柱齿轮副可以达到99%),传递功率范围广(可以从仪表中齿轮微小功率的传动到大型动力机械几万千瓦功率的传动)速度范围广(齿轮的圆周速度可以从0.1m/s到200m/s或更高,转速可以从1r/min到20000r/min或更高),结构紧凑,维护方便等优点。

因此,它在各种机械设备和仪器仪表中被广泛使用。

本文设计的就是一种典型的一级圆柱直齿轮减速器的传动装置。

其中小齿轮材料为40Cr(调质),硬度约为280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度约为240HBS,齿轮精度等级为8级。

轴、轴承、键均选用钢质材料。

目录机械设计课程设计计算说明书1.一、课程设计任务书 (1)二、摘要和关键词 (2)2.一、传动方案拟定 (3)各部件选择、设计计算、校核二、电动机选择 (3)三、计算总传动比及分配各级的传动比 (5)四、运动参数及动力参数计算 (6)五、传动零件的设计计算 (7)六、轴的设计计算 (10)七、滚动轴承的选择及校核计算 (14)八、键联接的选择 (15)九、箱体设计 (15)十、润滑与密封 (16)十一、设计小结 (16)。

大学热能与动力工程毕业设计38~68m水头150MW水电站

大学热能与动力工程毕业设计38~68m水头150MW水电站

摘要本设计根据提供的原始资料对38~68m水头150MW水电站水电站的机电部分进行初步设计,设计内容包括四个部分:水轮机的选型、调节保证计算及调速设备的选择、辅助设备系统设计以及电气一次部分设计。

水轮机选型设计是整个设计的关键,根据原始资料,初步选出两种水轮机型号,共有20个待选方案。

根据模型综合特性曲线选出3个较优方案,再进行经济技术比较及平均效率的计算,选出最优方案。

最终选出的最优方案水轮机型号为HL260/D74,两台机组,转轮直径4.1m,转速136.4r/min,平均效率90.4%。

计算最优方案进出水流道的主要尺寸及厂房的主要尺寸,绘制厂房剖面图。

调节保证计算首先选取导叶直线关闭时间,暂取7s。

对设计水头和最高水头甩全负荷两种工况进行计算,使相应的ξ和β值不超过规程规定的数值,本设计ξmax=30~50%、βmax<45%。

由于本电站布置型式为单机单管,只要对一台机组甩全负荷进行计算。

选取的接力器直径600mm,调速器为DT —150,油压装置为YZ—8。

辅助设备分别对油、气、水三大系统进行计算,水系统包括技术供水、消火和生活供水、检修排水、渗漏排水四部分。

气系统主要对厂内高压和低压气系统进行计算,并选择相应储气罐和空气压缩机。

绘制水、气系统图各一份。

电气一次部分对接入系统和主接线进行设计,本设计中送电电压等级220KV ,两回路,送电导线型号LGJ-240。

主接线设计包括对发电机电压侧、送电电压侧、近区负荷侧及厂用自用电侧四部分考虑。

并拟定短路点进行短路电流的计算,选择配套的电气设备。

发电机出口侧选用单元接线,主变型号为SSPL1—120000/220*,送电电压侧选用外桥接线,近区负荷侧采用发电机电压直配架空线供近区负荷,按过电压保护的要求进行校核。

自用电负荷侧采用单母线分段接线。

整个毕业设计将综合运用计算机办公自动化、计算机辅助设计、机械制图、专业英语、水轮机及水轮机调节等专业课知识,在设计过程中培养了我独立分析问题及解决问题的综合能力。

热能与动力机械测试技术课程设计

热能与动力机械测试技术课程设计

热能与动力机械测试技术课程设计一、引言随着工业化发展和科技的进步,机械工程行业已经成为现代工业的重要支柱,而机械测试技术在机械工程领域中变得越来越重要。

本文将描述一种基于热能与动力机械测试技术的课程设计方案,可以帮助学生了解机械测试领域的最新技术和知识。

二、课程设计目标本课程设计旨在:•帮助学生了解机械测试的基本原理和技术•提高学生在测试系统操作和分析方面的技能•培养学生团队合作和沟通的能力•帮助学生了解最新的热能与动力机械测试技术三、教学内容该课程设计将覆盖以下主题:1. 机械测试基础•机械测试的定义•测试系统组成和原理•传感器、仪器和设备的使用和校准•测试数据收集和分析2. 热能测试•热能测试的基础知识•热能测试的仪器和设备使用•热传导和热辐射测试•热工性能测试3. 动力机械测试•动力机械测试的基础知识•发动机和驱动系统测试•动力性能测试•噪音和振动测试四、课程设计方案1. 实验设备和仪器为了完成本课程设计,需要以下实验设备和仪器:•标准化测试台•数字多通道数据采集系统•温度、压力和振动传感器•热量计•发动机测试设备•声学级振动计2. 实验计划和组织本课程设计将分为以下几个实验:实验1:机械测试基础此实验将介绍机械测试的基本原理和技术。

学生将使用标准化测试台和数据采集系统进行测试。

此实验旨在培养学生基本的测试技能和数据分析能力。

实验2:热能测试此实验将介绍热能测试的基本原理和技术。

学生将使用热量计和温度传感器对热传导和热辐射进行测试。

此实验旨在培养学生热能测试的技能和对热工性能测试的理解。

实验3:动力机械测试此实验将介绍动力机械测试的基本原理和技术。

学生将使用发动机测试设备和声学级振动计对发动机和驱动系统进行测试。

此实验旨在培养学生动力机械测试的技能和对动力性能测试的理解。

3. 考核形式本课程设计的考核形式包括以下内容:•实验报告•课堂演示•小组讨论和展示五、总结与展望通过本课程设计,学生可以了解基本的机械测试原理和技术,并掌握最新的热能与动力机械测试技术。

机械设计案例

机械设计案例

机械设计案例
案例名称:汽车发动机曲轴设计
案例描述:
某汽车制造公司欲设计一种新型发动机曲轴,以提高汽车发动机的性能和可靠性。

新型曲轴需要具有更低的摩擦损失、更高的强度和更好的动平衡性能。

解决方案:
1. 优化曲轴结构:通过在曲轴设计中采用轻量化材料(如航空铝合金),可以减少曲轴的重量,从而降低发动机的整体重量。

此外,优化曲轴的几何形状,例如采用更长的曲柄臂和更小的曲柄角,可以提高曲轴的动平衡性能。

2. 采用热处理工艺:通过采用热处理工艺,可以提高曲轴的强度和硬度,从而增加曲轴的寿命和可靠性。

热处理工艺包括正火、淬火和回火,通过控制不同的工艺参数,可以获得不同的材料组织和性能。

3. 优化表面润滑:曲轴是一个高速旋转的零件,摩擦损失是影响曲轴性能和寿命的主要因素之一。

采用涂层技术,例如涂覆润滑油膜、采用高温恒压注油系统等可以有效减少摩擦损失,提高曲轴的使用寿命。

4. 严格质量控制:在曲轴的制造过程中,需要采取严格的质量控制措施,例如采用先进的数控机床进行加工,使用高精度测量设备进行检测等。

同时,定期对曲轴进行振动测试和疲劳试验,以确保曲轴的质量符合设计要求。

效果评估:
通过以上措施的实施,新型发动机曲轴的性能和可靠性得到了显著提升。

通过优化曲轴结构和采用轻量化材料,发动机整体重量减少,加速度和燃油消耗减少。

采用热处理工艺提高了曲轴的强度和硬度,提高了曲轴的寿命和可靠性。

优化表面润滑减少了摩擦损失,进一步提高了曲轴的使用寿命。

通过严格的质量控制措施,保证了曲轴的质量符合设计要求。

最终,新型发动机曲轴的应用,提高了汽车发动机的性能和可靠性。

管壳式换热器设计课程设计

管壳式换热器设计课程设计

管壳式换热器设计课程设计Last revision on 21 December 2020河南理工大学课程设计管壳式换热器设计学院:机械与动力工程学院专业:热能与动力工程专业班级:11-02班学号:姓名:指导老师:小组成员:目录第一章设计任务书煤油冷却的管壳式换热器设计:设计用冷却水将煤油由140℃冷却冷却到40℃的管壳式换热器,其处理能力为10t/h,且允许压强降不大于100kPa。

设计任务及操作条件1、设备形式:管壳式换热器2、操作条件(1)煤油:入口温度140℃,出口温度40℃(2)冷却水介质:入口温度26℃,出口温度40℃第二章管壳式换热器简介管壳式换热器是在石油化工行业中应用最广泛的换热器。

纵然各种板式换热器的竞争力不断上升,管壳式换热器依然在换热器市场中占主导地位。

目前各国为提高这类换热器性能进行的研究主要是强化传热,提高对苛刻的工艺条件和各类腐蚀介质适应性材料的开发以及向着高温、高压、大型化方向发展所作的结构改进。

强化传热的主要途径有提高传热系数、扩大传热面积和增大传热温差等方式,其中提高传热系数是强化传热的重点,主要是通过强化管程传热和壳程传热两个方面得以实现。

目前,管壳式换热器强化传热方法主要有:采用改变传热元件本身的表面形状及表面处理方法,以获得粗糙的表面和扩展表面;用添加内物的方法以增加流体本身的绕流;将传热管表面制成多孔状,使气泡核心的数量大幅度增加,从而提高总传热系数并增加其抗污垢能力;改变管束支撑形式以获得良好的流动分布,充分利用传热面积。

管壳式热交换器(又称列管式热交换器)是在一个圆筒形壳体内设置许多平行管子(称这些平行的管子为管束),让两种流体分别从管内空间(或称管程)和管外空间(或称壳程)流过进行热量交换。

在传热面比较大的管壳式热交换器中,管子根数很多,从而壳体直径比较大,以致它的壳程流通截面大。

这是如果流体的容积流量比较小,使得流速很低,因而换热系数不高。

为了提高流体的流速,可在管外空间装设与管束平行的纵向隔板或与管束垂直的折流板,使管外流体在壳体内曲折流动多次。

热能与动力工程专业毕业设计

热能与动力工程专业毕业设计

热能与动力工程专业毕业设计目录1 绪论 (1)1.1 选题的目的及意义 (1)1.2 抽气设备的概述 (2)1.3 射水抽气系统的发展 (3)1.4 射水抽气系统设计方法 (4)2 射水抽气器理论研究 (5)2.1射水抽气器简介和特点 (5)2.1.1 射水抽气器的型式 (5)2.1.2 结构 (5)2.1.3 连接方式 (6)2.1.4 喉部结构特征对射水抽气器工作性能的影响 (7)2.2 射水抽气器抽出的产物确定 (10)2.3 射水抽气器设计参数 (11)2.3.1 抽气器的容量确定 (11)2.3.2 抽气器的吸入压力 (15)2.3.3 抽气器的吸入温度 (16)2.3.4 工作水温度 (16)2.3.5 工作水压力 (17)3 射水抽气器的计算及选型 (18)3.1 射水抽气器的计算所需要的量 (18)3.1.1 演马电厂的机组参数 (18)3.1.2 射水抽气器选型计算所需要确定的量 (19)3.2 射水抽气器选型计算 (19)3.3 射水抽气器的选型分析 (22)4 射水泵的选型 (25)4.1 选型泵的要求 (25)4.2 单级双吸式离心泵 (26)4.2.1 单级双吸式离心泵的应用范围和优点 (26)S型和Sh型单级双吸离心泵的工作条件: (26)4.2.2 泵结构型式及标号意义 (27)4.2.3 SH型泵选型表 (28)4.3 射水泵的选型及特点 (30)5 射水池的设计和研究 (33)5.1 射水池的作用和设计 (33)5.1.1 射水池的作用 (33)5.1.2 射水池的设计 (34)5.2 射水池的参数确定 (35)5.2.1 水箱的计算容积 (35)5.2.2 水箱的有效容积 (35)5.2.3 水箱的水位控制 (35)5.2.4 水箱的设计要求 (36)5.3 射水系统的补水 (36)5.3.1 工作水温对射水抽气器工作的影响 (36)5.3.2 补水量 (37)6 管道和阀门设计及设备的安装 (38)6.1 管道和阀门的基本介绍 (38)6.1.1 管道 (38)6.1.2 阀门 (42)6.2 管道和阀门的选型 (44)6.2.1 管材的选择 (45)6.2.2 管径的选择 (45)6.2.3 阀门的选择 (45)6.3 管道和阀门的运行维护 (46)6.3.1 管道的运行维护和防腐 (46)6.3.2 阀门的运行和维护 (47)6.4 射水抽气器布置方式 (47)6.5 射水抽气器的安装与抽吸能力分析 (48)6.6 管道的布置 (49)7 总结与展望 (51)7.1 总结 (51)7.2 展望 (51)致谢 (53)1.绪论汽轮机设备在启动和正常运行过程中,都需要将设备(特别是凝汽器)和汽水管路中的不凝结气体及时抽出,以维持凝汽器的真空,改善传热效果,提高汽轮机设备的热经济性。

热能与动力工程专业机械设计课程设计实例

热能与动力工程专业机械设计课程设计实例

热能与动力工程专业机械设计课程设计实例作为一名热能与动力工程专业的学生,机械设计课程是非常重要的一门课程。

在这门课程中,我们可以学习到机械设计的基础知识和实际应用技能,从而更好地为未来的机械设计工作做准备。

在本文中,我们将以一个实例来介绍热能与动力工程专业机械设计课程的设计过程。

这个实例是一个简单的涡轮发电机组件,我们将从设计背景、设计要求、设计过程、设计结果等方面进行介绍。

一、设计背景在现代工业生产中,发电是非常重要的一个环节。

而涡轮发电机正是通过热能转化电能的一种方式,具有高效、可靠的特点,因此在发电领域广泛应用。

本次设计的目的就是设计一个涡轮发电机组件,用于实际的发电场景。

二、设计要求基于设计背景,我们需要考虑以下设计要求:1. 安全性:涡轮发电机组件需要能够在高温、高压环境下正常工作,并且必须达到相应的安全标准,确保操作人员的安全。

2. 效率:涡轮发电机组件需要具有高效性能,能够在最小的能量损失下转换化学能为电能。

3. 经济性:涡轮发电机组件的生产成本需要控制在一个合理的范围内,同时要求其具有足够的寿命和可维护性。

三、设计过程在设计过程中,我们需要依次进行以下步骤:1. 确定设计参数涡轮发电机组件的设计参数包括涡轮的材质、几何结构、结构尺寸、转速等。

在确定设计参数时,需要综合考虑安全性、效率、经济性等因素,从而得到一个合适的方案。

2. 进行结构设计在得到设计参数后,我们需要进行涡轮发电机组件的结构设计。

主要包括涡轮叶片的设计、叶轮的设计、涡轮轴的设计等,这些设计都需要满足前面提到的设计要求。

3. 进行材料选择不同的材料具有不同的特点,对涡轮发电机组件的安全性、效率等方面都有着重要影响。

因此在进行材料选择时,需要综合考虑各种因素,从而得到一个合适的材料。

4. 进行仿真分析仿真分析可以帮助我们更好地了解涡轮发电机组件的性能,包括叶片的疲劳寿命、变形、流场情况等。

有了这些数据,我们可以更好地进行设计修改,从而得到一个更加优秀的设计方案。

机械原理机械工程中的机械热力学设计实例

机械原理机械工程中的机械热力学设计实例

机械原理机械工程中的机械热力学设计实例机械热力学是机械工程中一个重要的分支,在机械设计和优化中起到关键作用。

机械工程师需要深入理解机械热力学的原理,并在实际设计中应用这些原理。

本文将以一个机械热力学设计实例为例,讨论机械热力学在机械工程中的应用。

设计实例:汽车发动机冷却系统汽车发动机冷却系统是车辆中至关重要的部分,它通过循环冷却剂来控制发动机的温度,确保其正常运行。

在设计这个冷却系统时,机械热力学原理起到了重要的作用。

首先,我们需要根据发动机的热量产生率和散热需求来确定冷却系统的散热器尺寸。

根据热力学原理,我们知道散热器的散热能力与其表面积成正比,与散热介质的冷却能力成正比。

因此,我们可以通过计算表面积和选择合适的冷却介质来满足散热需求。

其次,冷却系统中的泵需要具备足够的能力来驱动冷却剂流动。

根据热力学原理,我们可以通过计算液体的流体力学功率来确定泵的尺寸和功率需求。

通过合适的泵选择和设计,我们可以确保冷却剂在整个冷却系统中保持足够的流量和压力。

另外,冷却系统中的传热功能也是由热力学原理驱动的。

例如,在发动机和散热器之间,冷却剂通过一系列管道流动,传递发动机产生的热量到散热器的散热片上。

根据传热学原理,我们可以通过计算冷却剂在管道中的相对速度和温度差来确定传热量。

在设计中,我们可以优化管道的尺寸和排列方式,以最大限度地提高传热效率。

此外,安全性也是在机械热力学设计中需要考虑的因素之一。

在汽车发动机冷却系统中,过高的温度和压力可能导致系统故障或损坏。

因此,我们需要通过合适的控制装置,如温度传感器和压力阀,来监测和控制系统的工作状态。

根据热力学原理,我们可以确定温度和压力的临界值,并设置相应的保护机制,以确保系统的安全可靠性。

综上所述,机械热力学在机械工程中的应用非常广泛,并且在机械设计中起到了至关重要的作用。

通过运用热力学原理,我们可以设计出高效、安全、可靠的机械系统。

在汽车发动机冷却系统的设计实例中,机械热力学原理的应用可以确保发动机在正常工作温度范围内运行,并提供足够的散热能力。

热能与动力工程专业机械设计课程设计实例

热能与动力工程专业机械设计课程设计实例

热能与动力工程专业机械设计课程设计实例《机械设计基础》课程设计2010年11月设计题目:设计数据:运输带传递的有效圆周力F=2200N运输带速度V=1.40m/s滚筒的计算直径D=260mm设计要求:原动机为电动机,齿轮单向传动,有轻微冲击。

工作条件:工作时间10年,每年按300天计单班工作(每班8小时)。

传动示意图如下:电机带传动齿轮减速器链传动联轴器 滚筒运输带 III IIIF VD目录1、电机的选择 (02)2、确定传动装置的总传动比与分配传动比: (02)3、传动装置的运动与动力参数 (03)4、V带的设计 (04)5、减速器齿轮的设计 (06)6、轴的设计与校核 (08)7、链传动的设计 (17)8、联轴器的选择 (18)9、键的校核 (19)10、减速箱的结构尺寸 (19)11、轴承端盖的参数 (22)12、带轮的参数 (23)13、设计小结 (23)14、参考资料 (23)3远小于48mm ,故强度足够.(四)轴上零件的周向定位带轮与轴的周向定位使用平键。

按照轴的直径,查表(10-9)得平键的参数:b=8mm ;h=7mm 。

键槽使用铣刀加工,长度为40mm 。

同时为了保证带轮与轴配合具有良好的对中性。

故使用67K H 。

轴承的轴向定位使用过渡配合来保证,此处选取轴的直径尺寸公差为6m 。

(五) 确定轴上圆角与倒角尺寸取轴端的倒角为1.0mm ,各轴肩处的圆角半径r=1.5mm 2、 输出轴的设计: (一)计算轴的直径1)根据课本P 245式14-2得:d≥C 322n p=110*322540.3=27.19mm考虑到键槽対轴的削弱,将轴径增大5%, 即取d m in =27.19*1.05=28.55 mm 选标准直径d 1=30( 2)计算2dd ’2= d 1+2*()1.0~07.0* d 1=34.2~36mm因2d 务必符合轴承密封元件的要求,经查表,取2d =35mm ; 3)计算3d根据实际条件,轴承估计寿命16×365×8=48720小时 已知n 2=225r/min圆周力 F t =N d T 96203031.144*2212== 径向力: F r = F t *tanα=9620*tan200=3501N当量动负荷p=F r =3501N,温度系数f t =1,载荷系数f p =1.2 根据课本279页公式16—3得;第一根轴上(输入端无孔)轴承外径D0=100mm D=40mm D5=35mm D2=80mmd3=10mm e=12mm 第二根轴上轴承外径 D0=80mm D=55mm D5=50mm D2=105mmd3=8mm e=9.6mm 十二、带轮的参数d s=20mm da =164mm d=160mm dh=35mm f=7mm e=12mm φ0=380 ha=2.0mmhf =9mm δ=10mm s=12mm L=35mm dr=143mm B=2f+3e=50mm十三、设计小节对一级减速器的独立设计计算及作图,让我们融会贯穿了机械专业的各项知识,更为系统地认识了机械设计的全过程,增强了我们对机械行业的深入熟悉,同时也让我们及时熟悉到自己的不足,在今后的学习中会更努力地探究.。

热能与动力机械制造工艺技术教学设计

热能与动力机械制造工艺技术教学设计

热能与动力机械制造工艺技术教学设计一、教学目标本课程旨在使学生了解热能与动力机械制造的基本工艺技术,并能掌握常见的机械制造方法和工序,为学生将来从事机械制造和维修工作奠定基础。

具体来说,主要包括以下方面的内容:1.熟悉热力学和动力学的基本概念;2.掌握机械加工常用材料的物理和化学性质;3.掌握机械制造的常用加工工艺,包括切削、焊接、铸造、冲压和成型等;4.掌握常用机械加工设备的使用方法和注意事项;5.学会根据零部件的要求选择合适的加工工艺和工序。

二、教学内容以下为本课程的教学内容:1. 热力学和动力学基础1.1 热力学和动力学的基本概念和原理; 1.2 热力学第一定律和第二定律; 1.3 动力学的基本概念和牛顿运动定律; 1.4 热力学和动力学的应用举例。

2. 机械加工材料与工艺2.1 金属材料的性质和分类; 2.2 塑料和复合材料的性质和分类;2.3 机械加工材料的加工性和热处理; 2.4 机械加工的常用工艺,包括切削、铸造、冲压和成型; 2.5 焊接工艺及常见焊接缺陷的产生原因。

3. 机械加工设备和工具3.1 机床的分类和构造; 3.2 刀具的种类和选用方法; 3.3 切削液和润滑油的作用和选用方法; 3.4 机械加工中的安全注意事项和常见故障处理方法。

4. 机械制造流程和质量控制4.1 机械制造过程中的工序和流程; 4.2 零部件的制造和加工方法; 4.3 常见的机械制造缺陷和质量控制方法。

5. 实践操作和案例分析5.1 学生需根据实际的零部件加工要求进行实践操作; 5.2 学生需分析和比较不同加工工艺和工序的优缺点; 5.3 学生需根据实际案例分析机械加工过程中的缺陷和质量问题,并提出解决方案。

三、教学方法为使学生掌握机械制造工艺技术,本课程采用以下教学方法:1.讲授与听课相结合;通过讲授教师的知识和案例分析来引入学生的学习兴趣;2.实践操作和案例分析;学生通过实际操作和案例分析来加深对机械加工工艺的理解;3.课堂讨论与辩论;学生们在课堂上就加工工艺的优缺点和质量问题展开讨论和辩论;4.个人或小组报告;学生自己组织研讨小组并完成小组报告。

机械设计课程设计报告例子

机械设计课程设计报告例子

机械设计课程设计报告例子一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握机械设计的基本原理和概念,包括力学、材料力学、机械制图等;2. 学会运用机械设计的相关知识,针对实际问题进行设计计算和分析;3. 掌握机械设计报告的撰写方法和要求,能够独立完成课程设计报告。

技能目标:1. 能够运用CAD软件进行简单的机械零件设计和绘制;2. 掌握运用机械设计手册和参考资料进行设计计算的方法;3. 培养团队协作能力和沟通能力,能在小组内有效分工和协作完成设计任务。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计的兴趣,激发创新意识和实践能力;2. 培养学生严谨、认真、负责的学习态度,养成良好的工作习惯;3. 增强学生的环保意识和责任感,关注机械设计对环境的影响。

分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程为高年级机械设计课程设计实践,学生在之前的学习中已经掌握了机械设计的基本理论知识。

在此基础上,本课程旨在通过实际设计案例,提高学生的实践能力和综合运用知识的能力。

教学要求注重培养学生的动手能力、创新意识和团队协作精神。

二、教学内容1. 机械设计基本原理回顾:包括力学基础、材料力学性能、机械制图标准等,涉及课本第1-3章内容。

2. 机械零件设计:包括轴、齿轮、轴承、联轴器等常见机械零件的设计方法和步骤,依据课本第4-6章内容进行教学。

3. 机械设计计算:运用力学和材料力学知识进行零件的强度、刚度、稳定性等计算,参考课本第7-8章内容。

4. CAD软件应用:教授学生使用CAD软件进行零件的绘制和设计,结合课本第9章内容进行实践操作。

5. 课程设计报告撰写:指导学生按照规范格式撰写课程设计报告,包括设计任务书、方案设计、详细设计、计算书等,参考课本第10章内容。

6. 设计案例分析与讨论:分析实际机械设计案例,讨论设计过程中可能遇到的问题及解决方案,以课本第11章案例为基础展开讨论。

7. 小组协作与展示:学生分组进行课程设计,培养团队协作能力,并在课程结束时进行成果展示和交流。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

2010/2011学年第1学期
《机械设计基础》
课程设计
2010年11月
设计题目:
设计数据:运输带传递的有效圆周力F=2200N
运输带速度V=1.40m/s
滚筒的计算直径D=260mm
设计要求:原动机为电动机,齿轮单向传动,有轻微冲击。

工作条件:工作时间10年,每年按300天计
单班工作(每班8小时)。

传动示意图如下:
河 北 工 程 大 学 课 程 设 计 说 明 书
电机
带传动
齿轮减速器
链传动
联轴器 滚筒
运输带 I
II III
F V
D
目录
1、电机的选择 (02)
2、确定传动装置的总传动比和分配传动比: (02)
3、传动装置的运动和动力参数 (03)
4、V带的设计 (04)
5、减速器齿轮的设计 (06)
6、轴的设计与校核 (08)
7、链传动的设计 (17)
8、联轴器的选择 (18)
9、键的校核 (19)
10、减速箱的结构尺寸 (19)
11、轴承端盖的参数 (22)
12、带轮的参数 (23)
13、设计小结 (23)
14、参考资料 (23)
(四)轴上零件的周向定位
带轮与轴的周向定位采用平键。

按照轴的直径,查表(10-9)得平键的参数:b=8mm ;h=7mm 。

键槽采用铣刀加工,长度为40mm 。

同时为了保证带轮与轴配合具有良好的对中性。

故采用6
7
K H 。

轴承的轴向定位采用过渡配合来保证,此处选取轴的直径尺寸公差为6m 。

(五) 确定轴上圆角和倒角尺寸
取轴端的倒角为1.0mm ,各轴肩处的圆角半径r=1.5mm 2、 输出轴的设计: (一)计算轴的直径
1)根据课本P 245式14-2得:
d≥C 322n p =110*3225
40
.3=27.19mm
考虑到键槽対轴的削弱,将轴径增大5%,
即取d
m in
=27.19*1.05=28.55 mm
选标准直径d
1
=30
(2)计算
2
d
d’2= d1+2*()1.0~
07
.0* d
1
=34.2~36mm
因2d必须符合轴承密封元件的要求,经查表,取
2
d=35mm;
3)计算
3
d
根据实际条件,轴承预计寿命
16×365×8=48720小时
已知n2=225r/min
圆周力 F
t
=N
d
T
9620
30
31
.
144
*
2
2
1
2=
=
径向力: F
r
= F
t
*tanα=9620*tan200=3501N
当量动负荷p=F
r
=3501N,温度系数f
t
=1,载荷系数f
p
=1.2 根据课本279页公式16—3得;
轴承旁联结螺栓直径 d 1 d 1=0.75d f M12 盖与座联结螺栓直径 d 2 d 2=(0.5~0.6)d f M12 轴承端盖螺钉直径 d 3 d 3=(0.4~0.5)d f 6mm 视孔盖螺钉直径 d 4 d 4=(0.3~0.4)d f 5mm 定位销直径 d d=(0.7~0.8)d 2 8mm
f d ,1d ,2d 至外箱壁的距离 C 1查手册得22mm 18mm 16mm f d ,2d 至凸缘边缘距离C 2查手册得20mm 14mm
外箱壁至轴承端面距离l 1 l 1=C 1+C 2+(5~10) 55mm 大齿轮顶圆与内箱壁距离 Δ1≥1.2σ 15mm 箱盖,箱座肋厚 m 1 m m 1≈0.85σ1,m ≈0.85σ 8mm 9mm 轴承端盖外径D 2 D 2=D+(5~5.5)d 112m 120m 轴承旁联结螺栓距离S S=D 2 90mm 116mm
十一、轴承端盖的参数
第一根轴上(输入端无孔)
轴承外径D
0=100mm D=40mm D
5
=35mm D
2
=80mm
d
3
=10mm e=12mm 第二根轴上
轴承外径 D
0=80mm D=55mm D
5
=50mm D
2
=105mm
d
3
=8mm e=9.6mm 十二、带轮的参数
d s=20mm d
a =164mm d=160mm d
h
=35mm f=7mm e=12mm φ0=380 h
a
=2.0mm
h
f =9mm δ=10mm s=12mm L=35mm d
r
=143mm B=2f+3e=50mm
十三、设计小节
对一级减速器的独立设计计算及作图,让我们融会贯通了机械专业的各项知识,更为系统地认识了机械设计的全过程,增强了我们对机械行业的深入了解,同时也让我们及时了解到自己的不足,在今后的学习中会更努力地探究.
十四、参考资料
[1] 杨可桢,程光蕴,李仲生《机械设计基础》高等教育出版社
[2] 王洪,刘扬《机械设计课程设计》北京交通大学出版社
[3] 罗圣国,龚桂义《机械设计课程设计指导书
》。

相关文档
最新文档