電動移艙傳動裝置設計【4張CAD圖紙及說明書全套】【YC系列】

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Firstly, on the electric cabin shifting transmission device design requirements are analyzed. And then, it put forward the design scheme, then the scheme as long as spare parts to carry on the detailed design and verification. Finally, the software AutoCAD drawing a map of this device assembly drawings and parts of typical parts. Through the design, the consolidation of the University of the professional knowledge, such as: mechanical principles, mechanical design, mechanics of materials, tolerance and interchangeability theories, mechanical drawing, and master the design method of general machinery products and be able to skillfully use AutoCAD software. The electric cabin shifting transmission device design represents the general process of design, to the future design work has a certain reference value. Key words: Electric shift module; Transmission device; Design 目 錄 摘 要 I Abstract II 第1章 緒論 1 第2章 方案設計及總體參數(shù)計算 3 2.1設計要求 3 2.2方案設計 3 2.2.1設計方案 3 2.2.2原理分析 3 第3章 總體計算與選擇 4 3.1電動機的選擇 4 3.1.1選擇電動機類型 4 3.1.2電動機容量的選擇 4 3.1.3電動機轉速的選擇 4 3.2分配傳動比 5 3.2.1總傳動比 5 3.2.2分配傳動比 5 3.3傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算 5 3.3.1各軸的轉速 5 3.3.2各軸的輸入功率 6 3.3.3各軸的輸入轉矩 6 3.3.4整理列表 6 第4章 減速裝置設計 7 4.1低速級齒輪的設計 7 4.1.1選精度等級、材料和齒數(shù) 7 4.1.2按齒面接觸疲勞強度設計 7 4.1.3按齒根彎曲強度設計 9 4.1.4幾何尺寸計算 10 4.2高速級齒輪的設計 10 4.3減速器軸及軸承裝置、鍵的設計 11 4.3.1軸1 11 4.3.2軸2 14 4.3.3軸3 14 4.4滾動軸承及鍵的校核 14 4.4.1軸1 14 4.4.2軸2、軸3 15 第5章 移動及支承裝置設計 16 5.1絲桿螺母副的選擇 16 5.1.1選擇計算 16 5.1.2校核計算 17 5.2導軌副的選擇 18 5.2.1靜安全系數(shù)計算 18 5.2.2根據(jù)額定靜載荷初選導軌 19 5.2.3導軌校核計算 20 總 結 21 參考文獻 22 致 謝 23 第1章 緒論 第1章 緒論 發(fā)射車在機動過程中可隨時停車發(fā)射。這需要解決系統(tǒng)的定位、定向和方位瞄準以及發(fā)射場坪承載問題。這里的所謂瞄準是在發(fā)射前通過專門設備的 操作，使導彈的制導系統(tǒng)慣性坐標系、彈體坐標系相對于發(fā)射坐標系各軸進行精 確定向，保證導彈具有正確的初始射向 和初始姿態(tài)。 在發(fā)射車上安裝有一種發(fā)射裝置，發(fā)射裝置工作時要求其上方及左、右、后方的廂體前移（廂體后部開有可讓發(fā)射裝置通過的后門），電動移艙傳動裝置應可將移艙按要求進行前后移動，同時傳動裝置上應留有手動接口。 傳動裝置分類： （1）齒輪傳動 1）分類：平面齒輪傳動、空間齒輪傳動。 2）特點：優(yōu)點 適用的圓周速度和功率范圍廣；傳動比準確、穩(wěn)定、效率高。；工作可靠性高、壽命長。；可實現(xiàn)平行軸、任意角相交軸和任意角交錯軸之間的傳動 缺點 要求較高的制造和安裝精度、成本較高。；不適宜遠距離兩軸之間的傳動。 3）漸開線標準齒輪基本尺寸的名稱有 齒頂圓；齒根圓；分度圓；摸數(shù)；壓力角等。 （2）渦輪渦桿傳動 適用于空間垂直而不相交的兩軸間的運動和動力。 1）特點：優(yōu)點傳動比大。；結構尺寸緊湊。 缺點軸向力大、易發(fā)熱、效率低。；只能單向傳動。 渦輪渦桿傳動的主要參數(shù)有：模數(shù)；壓力角；蝸輪分度圓；蝸桿分度圓；導程；蝸輪齒數(shù)；蝸桿頭數(shù)；傳動比等。 （3）帶傳動：包括 主動輪、從動輪 、環(huán)形帶 1）用于兩軸平行回轉方向相同的場合，稱為開口運動，中心距和包角的概念。 2）帶的型式按橫截面形狀可分為平帶、V帶和特殊帶三大類。 3）應用時重點是：傳動比的計算；帶的應力分析計算；單根V帶的許用功率。 4）帶傳動的特點： 優(yōu)點： 適用于兩軸中心距較大的傳動；、帶具有良好的撓性，可緩和沖擊，吸收振動；過載時打滑防止損壞其他零部件；結構簡單、成本低廉。 缺點： 傳動的外廓尺寸較大；、需張緊裝置； 由于打滑，不能保證固定不變的傳動比 ；帶的壽命較短；傳動效率較低。 （4）鏈傳動包括 主動鏈、從動鏈、環(huán)形鏈條 鏈傳動與齒輪傳動相比，其主要特點：制造和安裝精度要求較低；中心距較大時，其傳動結構簡單；瞬時鏈速和瞬時傳動比不是常數(shù)，傳動平穩(wěn)性較差。 （5）輪系 1）輪系分為定軸輪系和周轉輪系兩種類型。 2）輪系中的輸入軸與輸出軸的角速度(或轉速)之比稱為輪系的傳動比。等于各對嚙合齒輪中所有從動齒輪齒數(shù)的乘積與所有主動齒輪齒數(shù)乘積之比。 3）在周轉輪系中，軸線位置變動的齒輪，即既作自轉，又作公轉的齒輪，稱為行星輪,軸線位置固定的齒輪則稱為中心輪或太陽輪。 4）周轉輪系的傳動比不能直接用求解定軸輪系傳動比的方法來計算，必須利用相對 運動的原理，用相對速度法(或稱為反轉法)將周轉輪系轉化成假想的定軸輪系進行計算。 5）輪系的主要特點： 適用于相距較遠的兩軸之間的傳動；可作為變速器實現(xiàn)變速傳動；可獲得較大的傳動比；實現(xiàn)運動的合成與分解。 23 第2章 方案設計及總體參數(shù)計算 第2章 方案設計及總體參數(shù)計算 2.1設計要求 在發(fā)射車上安裝有一種發(fā)射裝置，發(fā)射裝置工作時要求其上方及左、右、后方的廂體前移（廂體后部開有可讓發(fā)射裝置通過的后門），為方便操作，需設計一套電動移艙。電動移艙傳動裝置是本次設計的重點，移艙總重為720kg，移動的速度為要求為0.4m/min，所設計的電動移艙傳動裝置應可將移艙按要求進行前后移動，同時傳動裝置上應留有手動接口。 2.2方案設計 2.2.1設計方案 根據(jù)設計要求：電動移艙傳動裝置應可將移艙按要求進行前后移動，同時傳動裝置上應留有手動接口，因此本次設計采用如下圖2-1所示方案。 1-底座 2-電機 3、5-聯(lián)軸器 4-減速器 6、11-軸承座 7-絲杠螺母副 8-直線導軌副 9-移動平臺 圖2-1 電動移艙傳動裝置方案簡圖 2.2.2原理分析 本次設計的電動移艙傳動裝置由電機驅動，經(jīng)減速器減速后帶動絲杠螺母副旋轉，絲杠螺母副把轉動轉化成移動，移艙固定在移動平臺上隨著移動平臺前后移動，底座固定在發(fā)射車體上。 第3章 總體計算與選擇 第3章 總體計算與選擇 3.1電動機的選擇 3.1.1選擇電動機類型 電動機是標準部件。因為室內(nèi)工作，運動載荷平穩(wěn)，所以選擇Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機。 3.1.2電動機容量的選擇 （1）導軌摩擦阻力負載Ff 摩擦系數(shù)：靜摩擦系數(shù)fs=0.2，動摩擦系數(shù)fa=0.1； 啟動時為靜摩擦力，啟動后為動摩擦力，對于平行導軌Ff可以由下式求的： Ff = f ( G + FRn ) G ——運動部件重力720Kg； FRn ——垂直于導軌的工作負載，此設計中為零； f——導軌摩擦系數(shù)，取靜摩擦系數(shù)為0.2，動摩擦系數(shù)為0.1。求得 Ffs = 0.2×720×9.8 =1411.2N Ffs = 0.1×720×9.8= 705.6N Ff= Ffs+ Ffs=2116.8N 上式中Ffs 為靜摩擦力，F(xiàn)fa 為動摩擦力。 （1）運輸機所需要的功率為： 其中：F=2116.8N，V=0.4m/min得 2）電動機的輸出功率為： ——電動機至鼓輪軸的傳動裝置總效率。 取聯(lián)軸器的傳動效率，圓柱齒輪傳動效率，軸承效率，絲杠的傳動效率，電動機至鼓輪軸的傳動裝置總效率為： 3）電動機所需功率為： 因有輕微震動 ，電動機額定功率只需略大于即可，查《機械設計手冊》表19-1選取電動機額定功率為0.75kw。 3.1.3電動機轉速的選擇 由于移艙總重為720kg，移動的速度為0.4m/min，取絲杠導程為S=4mm 則：絲杠轉速為 展開式二級減速器推薦的傳動比為： 所以電動機實際轉速的推薦值為： 符合這一范圍的同步轉速為750、1000、1500r/min。 綜合考慮傳動裝置機構緊湊性和經(jīng)濟性，選用同步轉速1000r/min的電機。 型號為Y90S-6，滿載轉速，功率0.75。 3.2分配傳動比 3.2.1總傳動比 滿載轉速。故總傳動比為： 3.2.2分配傳動比 考慮兩級齒輪潤滑問題，兩級大齒輪應該有相近的浸油深度。則兩級齒輪的高速級與低速級傳動比的值取為1.3，取 則：； ； 3.3傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算 3.3.1各軸的轉速 1軸 ； 2軸 ； 3軸 絲杠 3.3.2各軸的輸入功率 1軸 ； 2軸 ； 3軸 ； 3.3.3各軸的輸入轉矩 電機軸 ； 1軸 ； 2軸 ； 3軸 ； 3.3.4整理列表 軸名 功率 轉矩 轉速 傳動比 電機軸 0.75 7.87 910 1軸 0.743 7.80 910 2軸 0.713 26.19 260 3.5 3軸 0.685 65.42 100 2.6 第4章 減速裝置設計 第4章 減速裝置設計 4.1低速級齒輪的設計 4.1.1選精度等級、材料和齒數(shù) 采用7級精度由表6.1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS。 選小齒輪齒數(shù) 大齒輪齒數(shù)取 4.1.2按齒面接觸疲勞強度設計 由設計計算公式進行試算，即 1） 確定公式各計算數(shù)值 （1）試選載荷系數(shù) （2）計算小齒輪傳遞的轉矩 　　　 （3）小齒輪相對兩支承非對稱分布，選取齒寬系數(shù) （4）由表6.3查得材料的彈性影響系數(shù) （5）由圖6.14按齒面硬度查得 小齒輪的接觸疲勞強度極限 大齒輪的接觸疲勞強度極限 （6）由式6.11計算應力循環(huán)次數(shù) （7）由圖6.16查得接觸疲勞強度壽命系數(shù) （8）計算接觸疲勞強度許用應力 取失效概率為1％，安全系數(shù)為S=1，由式10-12得 （9）計算 試算小齒輪分度圓直徑，代入中的較小值 計算圓周速度v 計算齒寬b 計算齒寬與齒高之比b/h 模數(shù) 齒高 計算載荷系數(shù)K 根據(jù)，7級精度，查得動載荷系數(shù) 假設，由表查得 由于載荷中等振動，由表5.2查得使用系數(shù) 由表查得 查得 故載荷系數(shù) （10）按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式可得 （11）計算模數(shù)ｍ 4.1.3按齒根彎曲強度設計 彎曲強度的設計公式為 （1）確定公式內(nèi)的計算數(shù)值 由圖6.15查得 小齒輪的彎曲疲勞強度極限 大齒輪的彎曲疲勞強度極限 由圖6.16查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 　 計算彎曲疲勞許用應力 取失效概率為1％，安全系數(shù)為S=1.3，由式１０－１２得 計算載荷系數(shù) （2）查取齒形系數(shù) 由表6.4查得　 （3）查取應力校正系數(shù) 由表6.4查得 　 （4）計算大小齒輪的，并比較 大齒輪的數(shù)據(jù)大 （5）設計計算 對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強度計算的模數(shù)，可取有彎曲強度算得的模數(shù)1.28mm，圓整取標準值m＝1.5mm 并按接觸強度算得的分度圓直徑 算出小齒輪齒數(shù)　取 大齒輪齒數(shù)　取 4.1.4幾何尺寸計算 （1）計算分度圓直徑 （2）計算中心距 （3）計算齒寬寬度取 序號 名稱 符號 計算公式及參數(shù)選擇 1 齒數(shù) Z 20，70 2 模數(shù) m 1.5mm 3 分度圓直徑 4 齒頂高 5 齒根高 6 全齒高 7 頂隙 8 齒頂圓直徑 9 齒根圓直徑 10 中心距 4.2高速級齒輪的設計 設計過程同4.1，此處不再復述，經(jīng)過計算得到結果如下表： （1）計算分度圓直徑 （2）計算中心距 （3）計算齒寬寬度取32mm 序號 名稱 符號 計算公式及參數(shù)選擇 1 齒數(shù) Z 20，52 2 模數(shù) m 2mm 3 分度圓直徑 4 齒頂高 5 齒根高 6 全齒高 7 頂隙 8 齒頂圓直徑 9 齒根圓直徑 10 中心距 4.3減速器軸及軸承裝置、鍵的設計 4.3.1軸1 1）尺寸與結構設計計算 （1）高速軸上的功率P1,轉速n1和轉矩T1 ，， （2）初步確定軸的最小直徑 先按式初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機械設計表11.3，取，于是得： （3）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 該處開有鍵槽故軸徑加大5％～10％，且這是安裝聯(lián)軸器的直徑，取12mm。 軸的結構設計： 為了滿足帶輪的軸向定位，Ⅰ-Ⅱ軸段右端要有一軸肩，故取Ⅱ-Ⅲ段直徑為dⅡ-Ⅲ=14mm。 初步選定滾動軸承，因軸承受徑向力和軸向力，根據(jù)dⅡ-Ⅲ=14mm，取用6203型深溝球軸承，其尺寸為d×D×T=15mm×35mm×12mm，則有dⅢ-Ⅳ=dⅤ-Ⅵ=15mm，LⅡ=12mm，軸承中間處用軸肩定位，這段取直徑dⅣ-Ⅴ=18mm。 右端軸承與齒輪之間應有一套同固定，Ⅴ-Ⅵ長應為：取套同長12mm，則LⅤ-Ⅵ=32mm。 齒輪為齒輪軸此軸段長LⅥ-Ⅶ=40mm。 取軸承端蓋總寬為22mm，外端面與大帶輪右端面間距離為10mm，故取LⅡ-Ⅲ=42mm。 結合箱體結構，取LⅣ-Ⅴ=76mm。 （4）軸上零件的周向定位 軸上零件的周向定位：聯(lián)軸器與軸的周向定位均用平鍵聯(lián)接。按dⅥ-Ⅶ=12mm查得平鍵截面b×h=5mm×5mm，鍵槽用銑刀加工，長28mm，同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸配合為H6/n5。 2）強度校核計算 （1）求作用在軸上的力 已知高速級齒輪的分度圓直徑為= ，根據(jù)《機械設計》（軸的設計計算部分未作說明皆查此書）式(10-14)，則 （2）求軸上的載荷（詳細過程以軸2為例，其他軸類似不一一復述） 首先根據(jù)軸的結構圖作出軸的計算簡圖。在確定軸承支點位置時，從手冊中查取a值。對于6203型深溝球軸承，由手冊中查得a=12mm。因此，軸的支撐跨距為L1=72mm。 根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖。從軸的結構圖以及彎矩和扭矩圖可以看出截面C是軸的危險截面。先計算出截面C處的MH、MV及M的值列于下表。 載荷 水平面H 垂直面V 支反力F ， ， C截面彎矩M 總彎矩 扭矩 （3）按彎扭合成應力校核軸的強度 根據(jù)式(15-5)及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉，扭轉切應力，取，軸的計算應力 已選定軸的材料為45Cr，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得。因此，故安全。 4.3.2軸2 軸2的轉速和功率轉矩 P2=0.713Kw，n2=260n/min，T2=26.19N.m 設計過程同6.1軸1，此處不再復述，經(jīng)過設計計算得到軸2的結構尺寸如下圖示： 4.3.3軸3 軸3上的功率P3,轉速n3和轉矩T3 ，， 設計過程同6.1軸1，此處不再復述，經(jīng)過設計計算得到軸3的結構尺寸如下圖示： 4.4滾動軸承及鍵的校核 4.4.1軸1 （1）輸入軸的軸承 1）.按承載較大的滾動軸承選擇其型號，因支承跨距不大，故采用兩端固定式軸承組合方式。軸承類型選為深溝球軸承，軸承的預期壽命取為：L'h＝29200h 由上面的計算結果有軸承受的徑向力為Fr1=340.43N， 軸向力為Fa1=159.90N， 2）．初步選擇滾動軸承型號為6203，其基本額定動載荷為Cr=51.8KN，基本額定靜載荷為C0r=63.8KN。 3）．徑向當量動載荷 動載荷為，查得，則有 由式13-5得 滿足要求。 （2）輸入軸的鍵 1）選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸 聯(lián)軸器處選用單圓頭平鍵，尺寸為 2)校核鍵聯(lián)接的強度 鍵、軸材料都是鋼，由機械設計查得鍵聯(lián)接的許用擠壓力為 鍵的工作長度 ，合適 4.4.2軸2、軸3 軸2、軸3校核過程同4.4.1軸1，此處不再復述，經(jīng)過強度及壽命滿足要求。 第5章 移動及支承裝置設計 第5章 移動及支承裝置設計 5.1絲桿螺母副的選擇 5.1.1選擇計算 絲杠螺母副就是由絲桿、螺母和滾珠組成的一個機構。他的作用就是把旋轉運動轉和直線運動進行相互轉換。設最大行程為800mm，移動部件大概質(zhì)量為720Kg。 表 5-1絲杠螺母副支承 支承方式 簡圖 特點 一端固定一端自由 結構簡單，絲桿的壓桿的穩(wěn)定性和臨界轉速都較低設計時盡量使絲桿受拉伸。這種安裝方式的承載能力小，軸向剛度底，僅僅適用于短絲桿。 一端固定一端游動 需保證螺母與兩端支承同軸，故結構較復雜，工藝較困難，絲桿的軸向剛度與兩端相同，壓桿穩(wěn)定性和臨界轉速比同長度的較高，絲桿有膨脹余地，這種安裝方式一般用在絲桿較長，轉速較高的場合，在受力較大時還得增加角接觸球軸承的數(shù)量，轉速不高時多用更經(jīng)濟的推力球軸承代替角接觸球軸承。 兩端固定 只有軸承無間隙，絲桿的軸向剛度為一端固定的四倍。一般情況下，絲桿不會受壓，不存在壓桿穩(wěn)定問題，固有頻率比一端固定要高?？梢灶A拉伸，預拉伸后可減少絲桿自重的下垂和熱膨脹的問題，結構和工藝都比較困難，這種裝置適用于對剛度和位移精度要求較高的場合。 （1）導程確定 電機與絲桿通過聯(lián)軸器連接，故其傳動比i=1, 選擇電機Y系列異步電動機的最高轉速，則絲杠的導程為 取Ph=4mm （2）確定絲桿的等效轉速 基本公式 最大進給速度是絲桿的轉速 最小進給速度是絲桿的轉速 絲桿的等效轉速 式中取故 （3）確定絲桿的等效負載 工作負載是指機床工作時，實際作用在滾珠絲桿上的軸向壓力，他的數(shù)值用進給牽引力的實驗公式計算。選定導軌為滑動導軌，取摩擦系數(shù)為0.03，K為顛覆力矩影響系數(shù)，一般取1.1~1.5，本課題中取1.3，則絲桿所受的力為 其等效載荷按下式計算（式中取，） （4）選擇滾珠絲桿型號 計算得出Ca=Car=17.3KN, 則Coa=(2~3)Fm=（34.6~51.9）KN 公稱直徑Ph=6mm 則選擇GD型絲杠螺母副，絲桿的型號為GD2004-3 公稱直徑d0=20mm 絲桿外徑d1=19.3mm 鋼球直徑dw=2.381mm 絲桿底徑d2=17.1mm 圈數(shù)=3圈 Ca=11560N Coa=5243N 剛度kc=347N/μm 5.1.2校核計算 （1）臨界壓縮負荷驗證 絲桿的支撐方式對絲桿的剛度影響很大，采用一端固定一端支撐的方式。臨界壓縮負荷按下列計算： 式中E------材料的彈性模量E鋼=2.1X1011（N/m2） LO-------最大受壓長度（m） K1-------安全系數(shù)，取K1=1.3 Fmax-------最大軸向工作負荷（N） f1-------絲桿支撐方式系數(shù)：f1=15.1 I=絲桿最小截面慣性距（m4） 式中do--------是絲桿公稱直徑（mm） dw------------滾珠直徑（mm）， 絲桿螺紋不封閉長度Lu=工作臺最大行程+螺母長度+兩端余量 Lu=300+148+20X2=488mm 支撐距離LO應該大于絲桿螺紋部分長度Lu，選取LO=620mm 代入上式計算得出Fca=5.8X108N 可見Fca＞Fmax，臨界壓縮負荷滿足要求。 （2）臨界轉速驗證 滾珠絲杠副高速運轉時，需驗算其是否會發(fā)生共振的最高轉速，要求絲杠的最高轉速： 式中：A------絲桿最小截面：A= -------絲杠內(nèi)徑，單位； P--------材料密度p=7.85*103(Kg/m) --------臨界轉速計算長度，單位為，本設計中該值為 =148/2+300+(620-488)/2=440mm ----------安全系數(shù)，可取=0.8 fZ----------絲杠支承系數(shù)，雙推-簡支方式時取18.9 經(jīng)過計算，得出= 6.3*104，該值大于絲杠臨界轉速，所以滿足要求。 5.2導軌副的選擇 5.2.1靜安全系數(shù)計算 根據(jù)給定的工作載荷Fz和估算的Wx和Wy計算導軌的靜安全系數(shù)fSL=C0/P，式中：C0為導軌的基本靜額定載荷，kN；工作載荷P=0.5(Fz+W)； fSL=1.0~3.0(一般運行狀況)，3.0~5.0（運動時受沖擊、振動）。根據(jù)計算結果查有關資料初選導軌： 因系統(tǒng)受中等沖擊,因此取 5.2.2根據(jù)額定靜載荷初選導軌 選擇漢江機床廠HJG-D系列滾動直線導軌,其型號為:HJG-D25 基本參數(shù)如下: 額定載荷/N 靜態(tài)力矩/N*M 滑座重量 導軌重量 導軌長度 動載荷 靜載荷 L (mm) 17500 26000 198 198 288 0.60 3.1 1000 滑座個數(shù) 單向行程長度 每分鐘往復次數(shù) M 4 0.6 4 導軌的額定動載荷N 依據(jù)使用速度v（m/min）和初選導軌的基本動額定載荷 (kN)驗算導軌的工作壽命Ln： 額定行程長度壽命: 5.2.3導軌校核計算 導軌的額定工作時間壽命: 導軌的工作壽命足夠. 導軌的靜安全系數(shù)： ：靜安全系數(shù)；：基本靜額定負載；：工作載荷 導軌壽命計算： 致 謝 總 結 這次畢業(yè)設計幾乎用到了我們大學所學的所有專業(yè)課程，可以說是我們大學所學專業(yè)知識的一次綜合考察和評定.通過這次畢業(yè)設計，使我們對以前所學的專業(yè)知識有了一個總體的認識與融會貫通.例如我們在設計過程當中需要用到所學的工程制圖、材料力學、機械工程材料、機械設計、極限配合與公差以及CAD計算機輔助制圖等基礎的專業(yè)知識.在做畢業(yè)設計的過程中，不僅使我們熟悉了舊的的知識點，還使我們發(fā)現(xiàn)了許多以前沒有注意的細節(jié)問題，而這些細節(jié)問題恰恰是決定我們是否能夠成為一名合格的機械技術人才的關鍵所在. 此外，我感覺兩個月的畢業(yè)設計極大的豐富了我們的知識面，使我學到了許多知識，不僅僅局限于多學的專業(yè)知識.在做設計的過程中，由于需要用到課本外的知識，這要求我們上網(wǎng)或者到圖書館等查閱資料。例如在設計方案時就需要我們對螺旋離心泵的工作環(huán)境和工作能力等由一定的了解才能選擇合適的方案。由于以前沒有注意此方面的問題，所以必須通過實踐認識和查閱資料才能做到更好。 參考文獻 [1] 徐灝 .機械設計手冊[M].機械工業(yè)出版社. 1991 [2] 許福玲 陳堯明主編.液壓與氣壓傳動[M].機械工業(yè)出版社，2006.5 [3] 石光源，周積義，彭福音.機械制圖（第三版）[M].北京：高等教育出版社.1990.5 [4] 鄭修本主編.機械制造工藝學[M].機械工業(yè)出版社，1991.4 [5] 廖漢元主編. 機械原理[M].機械工業(yè)出版社，2007.3 [6] 斯波茨（Spotts,M.F.）舒晉(Shoup,T.E.) 主編.機械零件設計[M]. 機械工業(yè)出版社. 2003 .1 [7] 王英杰.工程材料及熱處理[M].高等教育出版社.2008.5 [8] 張尊敬，汪蘇. DTⅡ型帶式傳動機設計手冊[M]. 冶金工業(yè)出版社.2003.1 [9] 席偉光，楊光，李波.機械設計課程設計［Ｍ］.北京：高等教育出版社，2003 [10] 甘永立主編。幾何量公差與檢測 上海科學技術出版社，2003 [11] 成大先主編：機械設計手冊單行本機械傳動［Ｍ］北京：化學工業(yè)出版社，2004.1 致 謝 大學生活即將結束，在這短短的幾年里，讓我結識了許許多多熱心的朋友、工作嚴謹教學相幫的教師。畢業(yè)設計的順利完成也脫離不了他們的熱心幫助及指導老師的精心指導，在此向所有給予我此次畢業(yè)設計指導和幫助的老師和同學表示最誠摯的感謝。 首先，向本設計的指導老師表示最誠摯的謝意。在自己緊張的工作中，仍然盡量抽出時間對我們進行指導，時刻關心我們的進展狀況，督促我們抓緊學習。老師給予的幫助貫穿于設計的全過程，從借閱參考資料到現(xiàn)場的實際操作，他都給予了指導。 其次，要向給予此次畢業(yè)設計幫助的老師們，以及同學們以誠摯的謝意，在整個設計過程中，他們也給我很多幫助和無私的關懷，更重要的是為我們提供不少技術方面的資料，在此感謝他們，沒有這些資料就不是一個完整的論文。 另外，也向給予我?guī)椭乃型瑢W表示感謝。 總之，本次的設計是老師和同學共同完成的結果，在設計的一個月里，我們合作的非常愉快，教會了大我許多道理，是我人生的一筆財富，我再次向給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W表示感謝！