Y315滾齒機(jī)總體設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、摘要摘要 滾齒機(jī)是齒輪滾刀加工齒輪的專用機(jī)床，在齒輪加工中應(yīng)用最廣泛，機(jī)床主要由 床身、大立柱、工作臺(tái)、小立柱、傳動(dòng)箱、刀架等幾部分組成。其床身為箱體結(jié)構(gòu)， 內(nèi)部分隔開兩個(gè)箱、一個(gè)液壓箱、一個(gè)冷卻箱，其右上部的導(dǎo)軌為 v平導(dǎo)軌，工作 臺(tái)殼體置于其上，可以沿導(dǎo)軌做直線運(yùn)動(dòng)。大立柱堅(jiān)固在床身的左上方，刀架滑板裝 在大立柱的雙 v 導(dǎo)軌上，其上裝有擋塊，滾切工作時(shí)可根據(jù)工件的需求，將撞塊調(diào)到 適當(dāng)位置，當(dāng)進(jìn)刀到位撞下?lián)鯄K時(shí)，可使機(jī)床自動(dòng)停車。 本論文結(jié)合 y315 滾齒機(jī)的基本要求和特點(diǎn)，重點(diǎn)對滾齒機(jī)的總體設(shè)計(jì)和后立柱設(shè) 計(jì)計(jì)算進(jìn)行了介紹。主要工作有一下幾個(gè)方面： 1.緒論部分主要是介紹了 y315

2、 滾齒機(jī)的組成、工作原理和傳統(tǒng)滾齒機(jī)的生存空間 2.方案設(shè)計(jì)主要是采用功能分析法分析 y315 滾齒機(jī)的各功能并求解，確定最佳方 案并進(jìn)行分析 3.技術(shù)設(shè)計(jì)主要是計(jì)算繪圖所需要的主要尺寸，并且對主要零件：后立柱鏈輪和連 輪軸進(jìn)行計(jì)算，校核 4.總體設(shè)計(jì)和人機(jī)工程設(shè)計(jì)主要是著重介紹合理利用人機(jī)工程進(jìn)行 y215 滾齒機(jī)的 總體設(shè)計(jì) 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：滾齒機(jī)；總體設(shè)計(jì)；人機(jī)工程 abstract gear hobbing is a gear hob special processing machine tools, gear processing in the most widely, primari

3、ly by machine bed, the column, table, small column, transmission boxes, tool carrier, such as a few parts. as the bed box structure, separating the two parts of me, a hydraulic box, a cooling box, the upper right of the guide rail for the v-level, working platforms under its shell, it can be along t

4、he rail do linear motion. large column of solid in the upper left corner bed, slide tool carrier mounted on a large column of dual-v rail, which is equipped with a block, the work roll can be cut in accordance with the needs of the workpiece will be transferred into the appropriate location block, w

5、hen feed into the next block in place, the machine can automatically. in this paper, combined with the basic requirements for hobbing y315 and characteristics, focusing on the overall design of the hobbing machine and post-column design and calculation are introduced. about the main work areas: 1. i

6、ntroduction is to introduce some of the major components of the y315 hobbing machine, working principle and the living space of the traditional gear-hobbing machine 2. program design is the introduction of the functional analysis of the main analysis of the function of y315 hobbing and solving to de

7、termine the best solution and analysis 3. technical design is needed to calculate the main drawing size, and the main parts: sprocket and even after the column to calculate axle, checking 4. the overall design and ergonomic design mainly focuses on the rational use of man- machine engineering design

8、 for the y215 hobbing machine key words: hobbing machine；design；man-machine engineering 目目 錄錄 摘要摘要.i abstract .ii 目錄目錄.iii 第一章第一章 緒論緒論.1 1.1y315 滾齒機(jī)的主要組成 .1 1.2 傳統(tǒng)滾齒機(jī)的主要工作原理 .1 1.3 傳統(tǒng)滾齒機(jī)的生存空間 .2 第二章第二章 方案設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì).4 2.1 明確總功能 .4 2.2 功能原理方案的選擇 .4 2.3 功能圖分解 .5 2.4 最佳方案的分析及確定 .14 2.5 計(jì)算滾刀的速度和功率并選擇電動(dòng)機(jī) .18

9、第三章第三章 y315 滾齒機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)滾齒機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì).24 3.1 后立柱鏈輪和鏈的計(jì)算 .24 3.2 軸計(jì)算.32 3.2.1 小鏈輪軸的計(jì)算.32 3.2.2 大鏈輪軸的計(jì)算.36 第四章第四章 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì).40 4.1 綜述 .40 4.2 總體造型設(shè)計(jì) .40 4.3 各大部件的尺寸設(shè)計(jì) .41 4.3.1 機(jī)架設(shè)計(jì).41 4.3.2 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì).42 第五章第五章 人機(jī)工程設(shè)計(jì)人機(jī)工程設(shè)計(jì).44 5.1 機(jī)器造型設(shè)計(jì) .44 5.2 工作環(huán)境設(shè)計(jì) .45 5.3 機(jī)器的色彩設(shè)計(jì) .46 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).49 致謝致謝.50 附件附件 1.51 附件附件 2.55 第一章第一

10、章 緒論緒論 1.1y315 滾齒機(jī)的主要組成滾齒機(jī)的主要組成 滾齒機(jī)是齒輪滾刀加工齒輪的專用機(jī)床，在齒輪加工中應(yīng)用最廣泛，機(jī)床主要 由床身、大立柱、工作臺(tái)、小立柱、傳動(dòng)箱、刀架等幾部分組成。 y315 只是傳統(tǒng)滾齒機(jī)中的一個(gè)型號。其床身為箱體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部分隔開兩個(gè)箱、 一個(gè)液壓箱、一個(gè)冷卻箱，其右上部的導(dǎo)軌為 v平導(dǎo)軌，工作臺(tái)殼體置于其上， 可以沿導(dǎo)軌做直線運(yùn)動(dòng)。大立柱堅(jiān)固在床身的左上方，刀架滑板裝在大立柱的雙 v 導(dǎo)軌上，其上裝有擋塊，滾切工作時(shí)可根據(jù)工件的需求，將撞塊調(diào)到適當(dāng)位置，當(dāng) 進(jìn)刀到位撞下?lián)鯄K時(shí)，可使機(jī)床自動(dòng)停車。小立柱固定在工作臺(tái)底座上，其上有雙 v 導(dǎo)軌。支承工件心軸的支架可在

11、導(dǎo)軌上由液壓驅(qū)動(dòng)上下移動(dòng)。傳動(dòng)箱、進(jìn)給箱分 別緊固在大立柱的后面和側(cè)面，內(nèi)裝有主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給、分齒、差動(dòng)機(jī)構(gòu)以及調(diào)整各 個(gè)傳動(dòng)鏈的掛輪架。該機(jī)床具有主運(yùn)動(dòng)、分齒運(yùn)動(dòng)、垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 及加工斜齒輪的差動(dòng)運(yùn)動(dòng)。 1.2 傳統(tǒng)滾齒機(jī)的主要工作原理傳統(tǒng)滾齒機(jī)的主要工作原理 y315 滾齒機(jī)是利用展成原理加工漸開線齒輪，適用于成批單件小批量生產(chǎn)中滾 切圓柱直齒齒輪，斜齒齒輪及蝸輪。本機(jī)床還可用花鍵滾刀加工 6 齒以及 6 齒以上 的短花鍵軸。本機(jī)床特別適用于批量加工齒輪，當(dāng)工件首件調(diào)整好并加工完后，液 壓工作臺(tái)，可以將工件快速撤離刀具，當(dāng)?shù)诙€(gè)工件安放在工作臺(tái)上后，液壓工作 臺(tái)又可以將工件不再

12、找正的快速推進(jìn)到原來已經(jīng)找好的工位上去開機(jī)加工，故可以 用于大批量生產(chǎn)加工各種齒輪。而且本機(jī)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，布局緊湊，操作和維 修方便，造價(jià)低廉。 在工程中，齒輪加工的方法很多，如鑄造、精鍛、熱軋、粉末冶金、切削加工等， 但最基本的是切削加工方法，按其切齒原理可分為成型法和范成法兩類。 成型法是指用與被切齒輪齒間形狀相符的成型刀具，直接切出齒形的加工方法， 如銑齒,成型法磨齒等。由于成型法加工齒輪需要專用的成型刀具，制造費(fèi)用高，并不 適合多類型齒輪加工，所以大多數(shù)加工使用范成法加工，范成法又稱展成法或包絡(luò)法， 是利用其共軛齒廓互為包絡(luò)的原理進(jìn)行齒輪加工。其刀具有齒輪插刀、齒條插刀和滾 刀。

13、315 滾齒機(jī)的工作原理是利用范成法來加工齒輪的，其主要工作工程有： 1.切削運(yùn)動(dòng)（主運(yùn)動(dòng)）即滾刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其切削速度由變速齒輪的傳動(dòng)比決定。 2分齒運(yùn)動(dòng)即工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的速度必須和滾刀的旋轉(zhuǎn)速度保持齒輪與 齒條的嚙合關(guān)系。其運(yùn)動(dòng)關(guān)系由分齒掛輪的傳動(dòng)比來實(shí)現(xiàn)。對于單線滾刀，當(dāng)滾刀每 轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，齒坯需轉(zhuǎn)過一個(gè)齒的分度角度，即 1/z 轉(zhuǎn)（z 為被加工齒輪的齒數(shù)）。 3垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)即滾刀沿工件軸線自上而下的垂直移動(dòng)，這是保證切出整個(gè)齒 寬所必須的運(yùn)動(dòng)，由進(jìn)給掛輪的傳動(dòng)比再通過與滾刀架相連接的絲桿螺母來實(shí)現(xiàn)。 在滾齒時(shí)，必須保持滾刀刀齒的運(yùn)動(dòng)方向與被切齒輪的齒向一致，然而由于滾刀 刀齒排列

14、在一條螺旋線上，刀齒的方向與滾刀軸線并不垂直。所以，必須把刀架扳轉(zhuǎn) 一個(gè)角度使之與齒輪的齒向協(xié)調(diào)。滾切直齒輪時(shí)，扳轉(zhuǎn)的角度就是滾刀的螺旋升角。 滾切斜齒輪時(shí)，還要根據(jù)斜齒輪的螺旋方向，以及螺旋角的大小來決定扳轉(zhuǎn)角度的大 小及扳轉(zhuǎn)方向。 1.3 傳統(tǒng)滾齒機(jī)的生存空間傳統(tǒng)滾齒機(jī)的生存空間 傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)式滾齒機(jī)，其特征為哥主軸采用機(jī)械式的傳動(dòng)形式，包括差動(dòng)、 分齒、工件軸、滾刀軸和進(jìn)給等。由于傳動(dòng)鏈固有的理論誤差和安裝間隙，造成速 度很慢，精度很低。工作時(shí)，滾刀裝在滾刀主軸上，由主電動(dòng)機(jī)通過齒輪副和渦輪 副驅(qū)動(dòng)作螺旋運(yùn)動(dòng)；刀架可沿立柱導(dǎo)軌垂直移動(dòng)，還可以繞水平軸線調(diào)整一個(gè)角度。 工件安裝在工件軸上

15、，由分度渦輪副帶動(dòng)的附加運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)可沿床身導(dǎo)軌移動(dòng)， 以適應(yīng)不同工件直徑和徑向進(jìn)給。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，美國于 1952 年發(fā)明了數(shù)控機(jī)床。此后的幾十年中，數(shù)控 技術(shù)一直不斷發(fā)展，bing 且不斷完善。數(shù)控滾齒機(jī)通過取消傳統(tǒng)滾齒機(jī)中的傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)與滾刀主軸以及電機(jī)與工作臺(tái)的直聯(lián)，大大縮短了傳動(dòng)鏈，減少了 傳動(dòng)元件的制造誤差以及間隙和裝配誤差對齒輪加工的影響。所以在注重效率和效 益的前提下，數(shù)控技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛。 但是，盡管滾齒機(jī)向數(shù)控方向發(fā)展是大勢所趨，傳統(tǒng)滾齒機(jī)傳統(tǒng)滾齒機(jī)憑借著 自身廉價(jià)成本的優(yōu)勢還是仍占據(jù)著一定的市場份額。首先，我國人口眾多，勞動(dòng)力 廉價(jià)，傳統(tǒng)滾齒機(jī)易于操作

16、，維護(hù)簡單，而且價(jià)格便宜，廠家使用會(huì)獲得更多的利 潤，因此，仍有不少廠家使用此類滾齒機(jī)。其次，數(shù)控滾齒機(jī)造價(jià)高昂，對操作的 技術(shù)工人的素質(zhì)要求高，需經(jīng)過專門的培訓(xùn)，這將使使用成本大大的提高。對于一 些資金比較緊張的中小型企業(yè)來說是很難使用如此高端的產(chǎn)品的。第三，根據(jù)數(shù)控 機(jī)床的特點(diǎn)可知：數(shù)控機(jī)床適合于單件小批量和形狀比較復(fù)雜的產(chǎn)品，若用數(shù)控機(jī) 床進(jìn)行大批量生產(chǎn)，不但使產(chǎn)品生產(chǎn)成本增加，也會(huì)使數(shù)控機(jī)床的加工精度降低。 同時(shí)，對于一般精度要求的產(chǎn)品，普通機(jī)床就能滿足其精度要求，若用高精度機(jī)床 或者數(shù)控機(jī)床加工不但會(huì)使成本增加，而且還會(huì)使機(jī)床的精度降低。所以傳統(tǒng)滾齒 機(jī)完全退出江湖在當(dāng)前社會(huì)勞動(dòng)力發(fā)

17、展水平下還是不現(xiàn)實(shí)的。也就是說，傳統(tǒng)滾齒 機(jī)的生存空間還會(huì)維持較長一段時(shí)間。 第二章第二章 方案設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì) 2.1 明確總功能明確總功能 滾齒機(jī)是齒輪滾刀加工齒輪的專用機(jī)床，在齒輪加工中應(yīng)用最廣泛。機(jī)床主要由 床身、大立柱、工作臺(tái)、小立柱、傳動(dòng)箱、刀架等幾部分組成。y3150e 型滾齒機(jī)主要 用于滾切直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪。此外，使用渦輪滾刀時(shí)，還可以用手動(dòng)徑向 進(jìn)給法滾切渦輪。也可用于加工花鍵軸。 圖 2-1 y315 功能分析黑箱圖 通過對輸入、輸出的轉(zhuǎn)換，我們可以獲得所需要的零件，所以得到機(jī)床的總功能 是在一定的驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下，通過控制和輔助操作，將齒輪毛胚加工成齒輪。機(jī)床的主 要系

18、統(tǒng)應(yīng)該由動(dòng)力系統(tǒng)，切削系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，潤滑系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)來完成將齒輪毛 坯加工成齒輪的功能。 2.2 功能原理方案的選擇功能原理方案的選擇 （1）成形法 成型法就是直接使用齒輪成型銑刀將齒谷銑出，用與被加工的齒輪齒槽形狀相同 的成型刀具切削齒輪。齒輪的表面是漸開線柱面。形成母線的方法是成型法，不需要 表面成行運(yùn)動(dòng)。形成導(dǎo)線的方法是相切法，需要兩個(gè)成形運(yùn)動(dòng)。一個(gè)是盤形銑刀的的 旋轉(zhuǎn)，一個(gè)是齒坯的軸向移動(dòng)。兩個(gè)都是簡單運(yùn)動(dòng)。銑完一個(gè)齒槽后，退回原處。齒 坯做分度運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過 360z（z 是被加工齒輪的齒數(shù)） 。 加工模數(shù)較大的齒輪時(shí)，常用指狀齒輪銑刀。所需運(yùn)動(dòng)與用盤銑刀相同。齒輪的 齒廓形狀決定于基

19、圓直徑，從公式 d=mzcos 可以看出，即使齒輪的模數(shù)相同，對于 不同的齒數(shù)，齒形還是不一樣的。實(shí)際上，不可能每種齒數(shù)都用一把刀，而是采用 8 把一套或 15 把一套的齒輪銑刀。每把銑刀可以切幾個(gè)齒數(shù)的齒輪，而刀具齒形是按刀 號能切的最小齒數(shù)制造的，若用來切其它齒數(shù)的齒輪，就會(huì)產(chǎn)生誤差。 這種刀具的優(yōu)點(diǎn)是在銑床上就能獲得齒輪,在設(shè)備受限制的情況下考慮.缺點(diǎn)不少, 為了減少刀具的數(shù)量而將齒數(shù)分段,在一段齒數(shù)內(nèi)用一把刀,從而齒型會(huì)帶來系統(tǒng)誤差.這 種方法的加工精度不高，生產(chǎn)效率也低。但可以用通用機(jī)床加工，多用于對精度要求 不高的修配行業(yè)。 （2）展成法 展成法是利用刀具和齒輪形成展成運(yùn)動(dòng),來加工

20、齒輪.主要有滾齒和插齒,滾齒是模擬 蝸桿齒輪嚙合來加工的。展成法加工齒輪運(yùn)用齒輪嚙合原理。切齒過程中，模擬某種 齒輪副的切齒過程，如交錯(cuò)軸齒輪副、齒輪-齒輪副、齒輪-齒條幅等。把其中的一個(gè)作 為刀具來加工另外一個(gè)。被加工齒的齒廓表面是在刀具和工件包絡(luò)過程中，由刀具切 削刃的位置連續(xù)變化形成的。 范成法加工齒輪的優(yōu)點(diǎn)是只要模數(shù)和壓力角相同，一把刀具可以加工任意齒數(shù)的 齒輪。生產(chǎn)效率和加工精度都比較高。因此在齒輪加工中，范成法應(yīng)用最為廣泛。 2.3 功能圖分解功能圖分解 （1） 功能分解 總功能 范成切齒 進(jìn)給差動(dòng)主傳動(dòng)動(dòng)力分齒 總功能分解 動(dòng)力 電機(jī)內(nèi)燃機(jī)其它 交流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)風(fēng)能水能太陽能

21、 動(dòng)力系統(tǒng)功能系統(tǒng)分析 分齒 定傳動(dòng)比變傳動(dòng)比 機(jī)械傳動(dòng)電軸機(jī)械 傳動(dòng) 數(shù)控分齒液壓控制分齒掛輪 分齒系統(tǒng)功能分析 進(jìn)給 定傳動(dòng)比進(jìn)給變傳動(dòng)比進(jìn)給 機(jī)械進(jìn)給數(shù)控進(jìn)給液壓進(jìn)給掛輪進(jìn)給 進(jìn)給系統(tǒng)功能分析 差動(dòng) 差動(dòng)合成差動(dòng)傳動(dòng) 差動(dòng)系統(tǒng)功能分析 主傳動(dòng) 定傳動(dòng)比傳 動(dòng) 變傳動(dòng)比傳 動(dòng) 定軸輪系復(fù)合輪系周轉(zhuǎn)輪系有級變速無級變速 主傳動(dòng)系統(tǒng)功能分析 （2） 、功能元求解 方案 1方案 2方案 3方案 4方案 5備注 主傳 動(dòng) 定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系復(fù)合輪系帶傳動(dòng)塔 輪 鋼球錐輪無級變 速 分齒定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系分齒掛輪液壓控制分齒掛輪 進(jìn)給定軸輪系周轉(zhuǎn)輪系周轉(zhuǎn)輪系液壓進(jìn)給掛輪進(jìn)給 差動(dòng)圓柱齒輪差 動(dòng) 圓錐齒輪

22、 差動(dòng) 渦輪蝸桿 差動(dòng) 圓柱齒輪 差動(dòng) 圓錐齒輪差動(dòng) 動(dòng)力交流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng) 機(jī) 交流電動(dòng) 機(jī) 內(nèi)燃機(jī)交流電動(dòng)機(jī) 圖 4 （3）功能元求解方案分析 1）主傳動(dòng)： 方 案 簡 圖方 案 說 明 方 案 1 定軸輪系：由兩個(gè) 或者兩個(gè)以上的齒 輪組成的系統(tǒng)。傳 動(dòng)時(shí)各齒輪的幾何 軸線位置不變，圖 示為三級齒輪減速 器采用的定軸輪系 方 案 2 周轉(zhuǎn)輪系：該機(jī)構(gòu) 有一固定的太陽輪， 自由度為 1，其傳 動(dòng)比計(jì)算方法與差 動(dòng)輪系相同。 方 案 3 復(fù)合輪系：由定軸 輪系和周轉(zhuǎn)輪系或 者幾個(gè)周轉(zhuǎn)輪系組 成，如圖示，該輪 系用于較大的傳動(dòng) 比，適當(dāng)?shù)倪x配各 齒輪的齒數(shù)，可以 獲得結(jié)構(gòu)緊湊的大 傳動(dòng)比機(jī)構(gòu)。

23、復(fù)合 輪系多用于變速器。 方 案 4 帶傳動(dòng)塔輪：主軸 i 上的塔輪與從動(dòng) 軸 ii 上的塔輪其裝 置方向恰相反，各 級帶輪直徑的選取， 都以統(tǒng)一帶長為基 準(zhǔn)。通過改變不同 帶輪接觸，即可使 從動(dòng)軸獲得不同的 轉(zhuǎn)速。該變速機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡單，可用于 兩軸間距較大的場 合。 方 案 5 塔齒輪有級變速： 在軸 i 上裝有寶塔 齒輪（由少到多的 7 個(gè)齒輪） ，通過齒 輪 2，3，3驅(qū)動(dòng) 從動(dòng)輪 4，操作手 柄 m 使齒輪 2 依次 與寶塔輪上的每個(gè) 齒輪嚙合，從動(dòng)輪 4 可以得到 7 種轉(zhuǎn) 速 為了加工精度，要使用磨床加工 viii-ivv。在軸直徑最小處 viii-ivv 和與下一軸 段處 vii

24、-viii 制出長 3mm 的越程槽。參考大鏈輪的直徑和最小軸段的直徑，vii-viii 軸段選取直徑 30mm，長取 70mm。大鏈輪的軸向定位靠軸套，徑向定位選用鍵。查參 考資料8選取長 18 mm，高 7mm，寬 8mm 的鍵。參考鍵可選鍵槽的長、高、寬分別 為 18mm、4.5mm、8mm。軸段 vi-vii 直徑取 29mm，并且取長度 100mm。v-vi 軸段 主要安裝另一個(gè)大鏈輪，參考大鏈輪的直徑和 vi-vii 軸段的直徑，選擇直徑 30mm， 長度取 60mm。大鏈輪的徑向定位也采取鍵定位。查參考資料8選取鍵長、高、寬分 別為 20mm、7mm、8mm，同樣參考鍵參數(shù)選擇鍵

25、槽的長、高、寬為 20mm、4.5mm、8mm。軸段 iv-v 軸段取長 70mm 直徑選擇 29mm。軸段 ii-iii 主要是 安裝滑動(dòng)軸承，直徑選擇 35mm 長取 45mm。軸段 iii-iv 主要是對滑動(dòng)軸承軸向定位， 用卡子定位，有一 3 0.5 的越程槽。直徑取 35mm 長取 9mm。軸段 i-ii 主要作為軸套 另一邊的軸向定位，只是起到一個(gè)軸肩的作用，直徑取 40mm，長度取 6mm。軸兩端 都取倒角。 o 451 c.按彎扭合成力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核通常只需要校核軸上承受最大彎扭力的截面即可，故在此只要校核危險(xiǎn) 界面 c。 查參考資料5得軸計(jì)算應(yīng)力公式： （3-26）

26、w tm ca 22 1 )( 小 由于該軸扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為對稱循環(huán)應(yīng)變力，查參考資料5選。 1 將式中各值代入得： mpampa w tm ca 2 . 58 302 )5 . 430(5 . 48 32 3014 . 3 )955001 (02.224999 )( 23 22 2 2 2 大 選擇軸材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，查參考資料5查得。因此 mpa60 1 ，故安全。 1 ca 第四章第四章 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì) 4.1 綜述綜述 設(shè)計(jì)，無論是機(jī)床設(shè)計(jì)還是其他方面的設(shè)計(jì)，都是一種創(chuàng)造性勞動(dòng)?？傮w設(shè)計(jì)的 原則是實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀。機(jī)床的設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)者根據(jù)市場的需求和現(xiàn)有的制造條件及 工藝技術(shù)，運(yùn)用

27、科學(xué)的設(shè)計(jì)思想及步驟而進(jìn)行的。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，設(shè)計(jì)的 方法和途徑也日新月異。機(jī)床的設(shè)計(jì)由原來的單純靠類比發(fā)展到現(xiàn)在的功能分析計(jì)算; 由原來的單純靜力分析發(fā)展到現(xiàn)在的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)以及熱變形、熱應(yīng)的分析;由原來的定 性分析發(fā)展到現(xiàn)在的定向和定量綜合分析，在設(shè)計(jì)階段就能預(yù)測其功能，提高設(shè)計(jì)的 一次成功率。隨著技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計(jì)工作也不僅僅是單一學(xué)科的活動(dòng)，考慮的方面也 越來越多，每次設(shè)計(jì)都由原來的單一滿足工程需要改為以人為本，人機(jī)結(jié)合的設(shè)計(jì)目 標(biāo)。 在參考我們所有設(shè)計(jì)的圖紙以及計(jì)算數(shù)據(jù)的前提下，我開始了總體設(shè)計(jì)?？傮w設(shè) 計(jì)主要就是將所有的部分有機(jī)的組合起來，并在不合適的地方從整體出發(fā)修改。對總

28、體設(shè)計(jì)采用人機(jī)工程學(xué)原理進(jìn)行全面分析，反復(fù)論證，確保產(chǎn)品操作使用與維修方便、 安全與舒適，有利于創(chuàng)造良好的環(huán)境條件，滿足人們的心理需要，并使經(jīng)濟(jì)效益、工 作效率均佳。通過人機(jī)工程設(shè)計(jì)從整體上使 “機(jī)”與人體相適應(yīng)。因此總體設(shè)計(jì)的主 要問題是人與機(jī)器之間的分工以及人與機(jī)器之間如何有效地交流信息的問題。 4.2 總體造型設(shè)計(jì)總體造型設(shè)計(jì) 機(jī)器的造型設(shè)計(jì)，歸屬于工業(yè)產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)，成為工業(yè)造型設(shè)計(jì)。工業(yè)造型設(shè) 計(jì)是將與工業(yè)造型有關(guān)的功能、結(jié)構(gòu)、材料、工藝、視覺傳遞、市場關(guān)系等方面，進(jìn) 行綜合的創(chuàng)造性設(shè)計(jì)，進(jìn)而獲得人機(jī)環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一、符合時(shí)代要求的一種創(chuàng)造性 活動(dòng)。機(jī)器造型設(shè)計(jì)是指與機(jī)器造型形態(tài)方面有關(guān)

29、的設(shè)計(jì)，包括充分體現(xiàn)機(jī)器功能的 形態(tài)構(gòu)成設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)形態(tài)的結(jié)構(gòu)方法和工藝方面的設(shè)計(jì)以及達(dá)到方便宜人與環(huán)境協(xié)調(diào) 的人機(jī)關(guān)系設(shè)計(jì)。通過機(jī)器的造型設(shè)計(jì)把機(jī)器的功能、結(jié)構(gòu)、工藝、材料、人機(jī)關(guān)系、 形態(tài)、色彩等因素與造型設(shè)計(jì)有關(guān)的工程技術(shù)問題，以及造型設(shè)計(jì)的藝術(shù)表現(xiàn)自然的 融合起來 造型設(shè)計(jì)的藝術(shù)表現(xiàn)法則包括：機(jī)器造型的比例與尺度、機(jī)器形態(tài)的均衡與穩(wěn)定、 機(jī)器形態(tài)的統(tǒng)一與變化。 造型的比率美是一種用幾何語言和數(shù)比詞匯去表現(xiàn)機(jī)器美的抽象藝術(shù)形成。正確 的比例尺度是完美造型的基礎(chǔ)。造型的比例關(guān)系是依據(jù)功能效用的要求、可能的技術(shù) 條件以及材料、結(jié)構(gòu)、時(shí)代特征等因素，再結(jié)合人們對造型的欣賞習(xí)慣和審美愛好而 形成的

30、。造型的比例關(guān)系不是一成不變的，隨其構(gòu)成因素的變化、功能要求、生產(chǎn)工 藝的革新、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、審美觀念的變化而變化。 機(jī)器形態(tài)的均衡是指造型物各部分之間前后左右的輕重關(guān)系，而獲得平衡的視覺 感。機(jī)器形態(tài)的穩(wěn)定是指造型物形體大小呈現(xiàn)的上下輕重關(guān)系，而獲得視覺上的穩(wěn)定 感。產(chǎn)品實(shí)際質(zhì)量的中心符合穩(wěn)定條件，達(dá)到穩(wěn)定。造型要素表現(xiàn)既要統(tǒng)一，又要有 變化，使之達(dá)到活躍生動(dòng)、富有情趣的美感要求。 4.3 各大部件的尺寸設(shè)計(jì)各大部件的尺寸設(shè)計(jì) 根據(jù)上面提到的總體設(shè)計(jì)思路與總體設(shè)計(jì)原則和方法，可以進(jìn)行各大部件的尺寸 設(shè)計(jì)。首先為了能夠滿足功能要求，所以先由設(shè)計(jì)條件及加工范圍等設(shè)計(jì)出立柱以及 工作臺(tái)的大體尺寸

31、。最終立柱的高為 1170mm，按照比例 2：1 可得基座高度為 600mm 左右。由加工能力設(shè)計(jì)要求可以確定工作臺(tái)的基礎(chǔ)尺寸，在根據(jù)工作太的基礎(chǔ)尺寸得 到基座寬度約為 700mm，然后根據(jù)工作臺(tái)的加工范圍確定工作臺(tái)導(dǎo)軌長度，再結(jié)合立 柱的寬度就可以確定整個(gè)基座的長度，其數(shù)值為 2250mm 左右。為使機(jī)器呈現(xiàn)穩(wěn)重感， 采用上細(xì)下粗的視覺效果。所以立柱和后立柱都采用一定的錐度，錐度為 1/101/15。 在立柱、工作臺(tái)、床身等大部件的尺寸范圍都確定以后，后立柱的尺寸范圍便也確定， 其尺寸范圍為高 855mm，底座尺寸為 505mm320mm。 4.3.1 機(jī)架設(shè)計(jì) 機(jī)架是底座、機(jī)體、床身、殼體

32、、箱體的統(tǒng)稱。機(jī)架設(shè)計(jì)的一般要求包括： 1.在滿足強(qiáng)度和剛度的前提下，機(jī)架的重量應(yīng)要求輕、成本低 2 抗震性好，把受迫震動(dòng)振幅限制在允許范圍內(nèi)，使得噪音最小 3 溫度場分布合理，使熱變形對精度的要求最小 4 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，公益性好，便于鑄造和機(jī)械加工 5 結(jié)構(gòu)力求便于安裝和調(diào)整，方便維修和更換零部件 6 有導(dǎo)軌的機(jī)架要求導(dǎo)軌面受力合理，耐磨性好 7 造型好，使之既適用于經(jīng)濟(jì)又美觀大方 機(jī)架常用材料根據(jù)具體設(shè)計(jì)的機(jī)器要求而定，機(jī)床床身等部件的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜， 所以采用鑄鐵，由于鑄鐵的鑄造性能好、廉價(jià)、吸震能力強(qiáng)，所以應(yīng)用最廣。目前， 鑄鐵是機(jī)架使用最多的一種材料，其流動(dòng)性好，體收縮和線收縮小，容易

33、獲得形狀復(fù) 雜的鑄件，在鑄件中加入少量合金元素就可以提高耐磨性。鑄鐵的內(nèi)摩擦大、阻尼作 用大，股動(dòng)態(tài)性能好。鑄鐵還具有切削性能好、價(jià)格便宜易于大量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。但鑄 鐵的壁厚超過臨界值時(shí)，其力學(xué)性能就會(huì)明顯下降，故不易設(shè)計(jì)成厚度很大的鑄件。 鑄件生產(chǎn)后，必須進(jìn)行失效處理。失效處理的目的在于不降低鑄鐵力學(xué)性能的前提下， 使鑄鐵的內(nèi)應(yīng)力和機(jī)加工切削應(yīng)力得到消除或穩(wěn)定，以消除長期使用中的變形，保證 幾何精度。 時(shí)效處理主要包括自然時(shí)效和人工時(shí)效。自然時(shí)效的工藝過程為：加工后，在室 外擱置相當(dāng)長一段時(shí)間，一般要求在一年以上，以使內(nèi)應(yīng)力自然松弛或消除。其特點(diǎn) 是方法簡單、效果好，但是生產(chǎn)周期長占地面積大，

34、擠壓資金多。人工時(shí)效主要有熱 處理方法和機(jī)械振動(dòng)法。熱處理方法的主要工藝過程為：將鑄件慢加熱到共析點(diǎn)以下， 一般為 500600，保溫一段時(shí)間，然后慢慢冷卻，以消除內(nèi)應(yīng)力。其特點(diǎn)是在人工時(shí) 效后配以短時(shí)間的自然時(shí)效，一般為 36 個(gè)月，對精度穩(wěn)定性可獲得良好的效果。機(jī) 械振動(dòng)法的工藝過程主要為：將激振器裝卡在機(jī)架上，使其產(chǎn)生共振，經(jīng)持續(xù)一段時(shí) 間，對于形狀復(fù)雜的機(jī)架只要幾十分鐘，金屬產(chǎn)生局部微觀塑性變形，消除殘余應(yīng)力。 其特點(diǎn)是能耗少、時(shí)間短，效果顯著。對于各種時(shí)效處理，應(yīng)根據(jù)各工廠的實(shí)際情況 選用。 另外，機(jī)架的力學(xué)性能特征除受機(jī)架界面形狀、肋的布置、機(jī)架壁板上的孔等因 素的影響。所以，最終

35、確定床身、支架的壁厚為 17mm。 4.3.2 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì) 首先，分析導(dǎo)軌工作需求特點(diǎn)。床身上的導(dǎo)軌承重比較大，傾覆力矩較小，移動(dòng) 頻率較低，精度要求較高。立柱上的導(dǎo)軌移動(dòng)頻率也很低，主要承受傾覆力矩，精度 要求較高。所以根據(jù)導(dǎo)軌特點(diǎn)，查參考資料15得：床身采用 v 形和一個(gè)平面的導(dǎo)軌 組合，如圖 4-1。這個(gè)導(dǎo)軌的特點(diǎn)是導(dǎo)向性好，剛性較好，可以自動(dòng)補(bǔ)償磨損，制造方 便，應(yīng)用廣泛。立柱的導(dǎo)軌采用雙燕尾導(dǎo)軌組合，如圖 4-2.這個(gè)導(dǎo)軌組合的特點(diǎn)是： 閉式導(dǎo)軌中接觸面?zhèn)€數(shù)最少的一種結(jié)構(gòu)，用鑲條即可調(diào)節(jié)各接觸面的間隙，并且可以 承受一定的傾覆力矩，并且可以承受一定的傾覆力矩，但是需要通過調(diào)節(jié)鑲條才能

36、補(bǔ) 償磨損。 圖 4-1 圖 4-2 第五章第五章 人機(jī)工程設(shè)計(jì)人機(jī)工程設(shè)計(jì) 5.1 機(jī)器造型設(shè)計(jì)機(jī)器造型設(shè)計(jì) 人機(jī)工程主要是研究與解決人機(jī)器環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，形成有機(jī)聯(lián)系，使 機(jī)器或設(shè)備適合人的生理和心里需求，以及其他因素，從而達(dá)到工作環(huán)境舒適安全， 操作準(zhǔn)確、省力、簡便，減輕操作疲勞，提高工作效率。造型設(shè)計(jì)中應(yīng)用人體尺寸數(shù) 據(jù)，是為工業(yè)產(chǎn)品造型、工作位置和工作環(huán)境設(shè)計(jì)提供與人有關(guān)的尺寸及造型空間數(shù) 據(jù)。 總觀機(jī)床的整體設(shè)計(jì)不難看出，機(jī)床與人的交流主要是通過人的感官和操縱。所 以機(jī)床的造型設(shè)計(jì)也就主要是通過對指示裝置和操縱手柄的設(shè)計(jì)。指示裝置主要是指 示燈。操縱裝置主要是操縱按鈕、操縱桿和操縱

37、手柄。對于信息的接收與傳遞，應(yīng)與 人的信息感覺通道、傳遞方式和人的操作反應(yīng)的生理、心理方面的有關(guān)要求相適應(yīng)。 顯示與信號的選擇設(shè)計(jì)與布置，應(yīng)與人的感覺能力相適應(yīng)。顯示與信號種類的選擇與 設(shè)計(jì)，應(yīng)確保接收的信息明確無誤，應(yīng)特別考慮信號的強(qiáng)度、形式、大小、確切性、 對比度，使其突出于聲覺或視覺背景。據(jù)此，將指示燈和儀表盤的背景設(shè)為銀白色。 指示燈，按照手冊確定其顏色。紅色的一般意義是停止、直接危險(xiǎn)、緊急開關(guān)等，所 以所以急停和停止指示燈及按鈕應(yīng)采用紅色；綠色的一般表示無危險(xiǎn)、自由運(yùn)動(dòng)等， 所以啟動(dòng)和正常工作按鈕采用綠色；黃色一般意義是小心、警告有潛伏危險(xiǎn)等，所以 其變化操作和危險(xiǎn)提示按鈕采用黃色。

38、并且，無論是指示燈還是儀表盤，都應(yīng)該在視 角范圍內(nèi)。頭部舒適的仰度為前俯 2030 度，視角的范圍為 535 度，視距為 500700mm。查手冊可知按 99 個(gè)百分位數(shù)（表示某一身體尺寸范圍內(nèi)，有百分之幾的 人，大于或者小于給定值） ，年齡在 1860 歲男性，眼高為 1714mm。而機(jī)床操作者的 視距為 500700mm，可以得到視角下邊界與水平方向成 45 度角，所以儀表按鈕操作 盤的下邊界為 10141214，又因?yàn)橐暯欠秶鸀?535 度，所以可以求得操作盤上邊界為 18481902，在本設(shè)計(jì)中我們設(shè)計(jì)儀表按鈕操作盤的下邊界高度為 1150mm，操作盤高 度為 150mm，總高度為 1

39、300mm，符合設(shè)計(jì)原則。 另一個(gè)就是手柄的設(shè)計(jì)。工作空間的設(shè)計(jì)應(yīng)按人體尺寸確定的各項(xiàng)技術(shù)原則與工 作空間，以人體活動(dòng)的要求空間為依據(jù)。工作面的高度應(yīng)適合人體尺寸和工作類型， 手、臂、腿應(yīng)有足夠的活動(dòng)空間，各種操縱器應(yīng)分布在人體功能可能實(shí)施的范圍內(nèi)。 使用的體力必須保持在生理上可承受的范圍內(nèi)，所以手柄及調(diào)節(jié)部件的造型、布置及 選擇，應(yīng)是工作者只使用一般的體力。身體運(yùn)動(dòng)符合自然的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，要求精度很高 的操作運(yùn)動(dòng)，應(yīng)付出較小的體力，按必須有一定的阻力，才能感知操作精度。按 99 個(gè) 百分?jǐn)?shù)，年齡在 1860 歲的男性，手功能高 831mm，手柄高度都在 831mm 以上，高 度上滿足了設(shè)計(jì)要求。

40、其次是手柄本身的設(shè)計(jì)。對于端部旋轉(zhuǎn)操作采用可裝卸曲柄， 全金屬制造。對于換檔操作桿，采用橡膠桿頭和金屬竿身的結(jié)構(gòu)，長度以人機(jī)設(shè)計(jì)原 則，參考功能要求設(shè)定，所以手柄 1 的操作長度為 300mm，到床身的距離為 75mm， 手部有足夠的操作空間，并且操縱力度也是適合人體作用力的范圍要求。 5.2 工作環(huán)境設(shè)計(jì)工作環(huán)境設(shè)計(jì) 工作環(huán)境設(shè)計(jì)的基本要求是保證化學(xué)、物理、生物等條件對人們的健康無不良影 響，并能使工作者保持其效率，促進(jìn)其效率的發(fā)揮。為此，既要考慮客觀的可測量條 件，又要考慮主觀方面可確定的條件，主要方面包括：工作室空間尺寸要足夠大，取 決于工作室人數(shù)、操作性質(zhì)及空間、設(shè)備占有面積、通道等；

41、空氣條件應(yīng)滿足基本要 求，取決于工作室內(nèi)人數(shù)、體力勞動(dòng)的輕重、工作室的大小、室內(nèi)空氣的污染、消耗 空氣的設(shè)備；工作氣候適宜，在一般條件下，穿著合適的服裝時(shí)，可以適應(yīng)氣候條件， 主要包括氣溫、空氣濕度、輻射等；應(yīng)根據(jù)具體工作活動(dòng)布置照明，使視覺舒適，包 括照明的均勻性、無眩光、對比度、光色、人的年齡等；應(yīng)以心理學(xué)的觀點(diǎn)來考慮工 作室和工作器具的色彩搭配，體現(xiàn)在色調(diào)傾向、色彩的色相、明度、純度和配置的調(diào) 和與對比關(guān)系、色面質(zhì)地；應(yīng)避免有害于健康或?qū)е挛ｋU(xiǎn)的噪聲影響，體現(xiàn)在降低和 控制生源噪音、個(gè)人防噪措施；應(yīng)避免達(dá)到生理臨界范圍的振動(dòng)和沖撞傳遞到人體上， 體現(xiàn)于降低和控制振動(dòng)源、個(gè)人防振措施；必須

42、防止有危險(xiǎn)的物質(zhì)和有害射線的作用。 工作環(huán)境的照明采用暖白光或中性白光，采用熒光燈或白熾燈照明。查參考資料 6得，室內(nèi)照明器符合限制眩光要求的最低懸掛高度為：白熾燈 100w 及以下，最低 懸掛高度為 2.5m；熒光燈 40w 及以下，最低徐昂高度為 2.0m。 工作環(huán)境的安全措施：首先禁止非工作人員私自進(jìn)入工作區(qū)，并且安置警示牌。 機(jī)床上在滾刀箱及立柱與支架的滑動(dòng)導(dǎo)軌處應(yīng)設(shè)置警示標(biāo)志，并且設(shè)置在顯眼的位置。 在機(jī)床工作時(shí)工作臺(tái)兩側(cè)應(yīng)安置擋板。錯(cuò)作人員應(yīng)據(jù)工作臺(tái)一個(gè)合適的安全距離，這 個(gè)距離相當(dāng)于可及范圍或身體尺寸，另加相應(yīng)的附加距離。 5.3 機(jī)器的色彩設(shè)計(jì)機(jī)器的色彩設(shè)計(jì) 不同的色彩還具有不

43、同的感情作用，色彩本身并沒有冷熱、情感等特征，但是不 同色彩與自然界給人的色彩印象及色彩敏感程度等信息的不同而使人們產(chǎn)生不同的感 情反應(yīng)。機(jī)床的整體顏色要統(tǒng)一，所以整個(gè)機(jī)床主題色彩采用單色。因?yàn)闄C(jī)床的工作 環(huán)境比較枯燥，噪聲污染嚴(yán)重，空氣質(zhì)量低下，所以要選擇一種健康、安靜、愉悅的 顏色來作為機(jī)床的主題顏色，這里選擇的是綠色。 為了能使操作人員能夠高方便及時(shí)的掌握 y315 滾齒機(jī)的工作狀態(tài)，在操作面設(shè)有 電源指示燈、電動(dòng)機(jī)過載指示燈、自動(dòng)潤滑故障指示燈。 查參考文獻(xiàn)6得：顏色與人眼辨色能力有一定關(guān)系。當(dāng)人們辨別多種不同顏色時(shí)， 其易辨顏色順序是紅、綠、黃、白，即紅色最先別看到。所以在緊急剎車按

44、鈕上選擇 紅色。并且在電機(jī)和電源箱上有紅色標(biāo)志提醒危險(xiǎn)。對于電動(dòng)機(jī)過載指示燈也選擇紅 色以示重要，自動(dòng)潤滑指示燈選擇黃色來表示，電源指示燈選擇綠色來表示，這樣就 能有效地避免一些危險(xiǎn)，并能快速的解決問題。對于其他按鈕和指示燈選擇銀白色即 可。對于車身以草綠色為主，冷卻液管道和電纜用黑色表示。如下圖所示： 查參考資料6可得：眼睛眼水平方向運(yùn)動(dòng)比眼垂直方向運(yùn)動(dòng)快且不易疲勞，一般 先看到水平方向的物體，后看到垂直方向的物體，因此儀表盤設(shè)計(jì)成橫向長方形，并 且指示燈也是橫向排開。并且視線的變化習(xí)慣于從左到右，所以將電源指示燈放在最 左邊，因?yàn)殡娫粗甘緹羰亲铋L需要注意的，而電動(dòng)機(jī)過載指示燈放在電源指示燈

45、的右 邊，是因?yàn)榇藷舨皇墙?jīng)常需要關(guān)注，但是一旦出問題很危險(xiǎn)，股放在常用的電源指示 燈右邊，而將自動(dòng)潤滑故障指示燈放在電動(dòng)機(jī)過載指示燈的右邊。 查參考資料6可得：成年人站立作業(yè)時(shí)，手臂水平前舉高度一般為 95122cm， 因此將需要經(jīng)常使用的軸向進(jìn)給量變速器手柄設(shè)在距離底座 90cm 的高度，操作人員只 要稍微將手臂下垂即可方便操作。手柄位置如圖所示： 將控制后立柱活動(dòng)支架的手輪設(shè)置在距離底座 130cm 的位置，主要考慮到此手輪 并非頻繁使用，日用次數(shù)一般在 10-20 次之間。其位置如圖所示： 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 李慶余，孟光耀. 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)m.2006 2 孫桓，陳作模，葛文杰主編

46、.機(jī)械原理，第七版. 高等教育出版社 2008 3 濮良貴等主編. 機(jī)械設(shè)計(jì). 北京：高等教育出版社，2008 4 華東紡織工學(xué)院等院校主編.機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1979 5 任殿閣等主編.機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo).沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1991 6 黃靖遠(yuǎn)等主編.機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999 7現(xiàn)代實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊編委會(huì)編.現(xiàn)代實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊（上、下冊）.北京：機(jī)械 工業(yè)出版社，2006 8 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會(huì)編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 9 孟憲源主編.現(xiàn)代機(jī)構(gòu)手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994 10 卜炎主編.機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)手冊（上、下冊

47、）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999 11 丁玉蘭編著.人機(jī)工程學(xué)（修訂版）m.北京:北京理工大學(xué)出版社,1999. 12 楊月英，張琳主編.atuocad-繪制機(jī)械圖m. 中國建材工業(yè)出版社 13 李洪主編， 機(jī)械加工工藝手冊m，1990 14 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會(huì)編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊m1979 15 戴曙編著， 金屬切削機(jī)床m1996 16 美荷馬 d （homer d）愛克哈德（eckhardt）著. kinematic design of machines and mechanisms. 機(jī)械與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（英文版）北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2002.3 17 美希格力(joseph e. shigl

48、ey) 米施克(charles r. mischke)著. mechanical engineering design. 英文版原書 第 6 版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2002.5 致謝致謝 時(shí)間過得很快，三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)馬上就要結(jié)束了。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對大學(xué)四年 所學(xué)知識的總結(jié)，對以后的工作和生活具有重要的作用。 首先要特別感謝指導(dǎo)老師楊志強(qiáng)老師，盡管楊老師年齡已經(jīng)比較大，而且馬 上就要退休了。但當(dāng)我們把做好的一部分發(fā)給楊老師的時(shí)候，他總是仔細(xì)的審閱，連 標(biāo)點(diǎn)符號都不會(huì)錯(cuò)過。正是楊老師這種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)才使我們都圓滿完成了任務(wù)。每每 看到楊老師臉上不經(jīng)意間露出的疲憊，我在心里總會(huì)告誡自己：一定

49、要做好畢業(yè)設(shè)計(jì)， 這不僅僅是要對的起自己，更是不要辜負(fù)了楊老師對我們的期望。楊老師這學(xué)期共帶 了20多名學(xué)生，工作量尤其大，還要家里的很多事要操心。真希望抓緊答辯完，讓楊 老師休息。再次感謝楊老師！ 我要感謝幫助過我的同學(xué)們。是他們在我找不到工具書的時(shí)候，及時(shí)的和我一起 查找；是他們在我找不到問題癥結(jié)的時(shí)候，和我一起分析，解決；是他們在我找不到 工具書的時(shí)候，及時(shí)的和我一起查找。我們相互鼓勵(lì)，一起度過了大學(xué)里最后一段時(shí) 光，一起完成了我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)，這些美好的回憶將永遠(yuǎn)留在我的心中。 我還要感謝學(xué)院。感謝她在我們做畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候，給我們專門的教室，給我們 最大的便利用來專心的進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)。 在

50、此，我再一次向在我大學(xué)里唯一的畢業(yè)設(shè)計(jì)里幫助過我的老師、同學(xué)們表示真 心的感謝！ 附件附件 1 在機(jī)制系統(tǒng)中的綠色制造業(yè)上的調(diào)查和實(shí)踐 摘要：一個(gè)加工系統(tǒng)就是一個(gè)典型的制造系統(tǒng)，一個(gè)綠色制造加工系統(tǒng)的目的在 于描述系統(tǒng)中輸入、輸 nsiderations, since a single shaft may be subjected to static stresses, completely reversed, and repeated stresses, all acting at the same time. the word “shaft” covers numerous variati

51、ons, such as axles and spindles. anaxle is a shaft, wither stationary or rotating, nor subjected to torsion load. a shirt rotating shaft is often called a spindle. when either the lateral or the torsional deflection of a shaft must be held to close limits, the shaft must be sized on the basis of def

52、lection before analyzing the stresses. the reason for this is that, if the shaft is made stiff enough so that the deflection is not too large, it is probable that the resulting stresses will be safe. but by no means should the designer assume that they are safe; it is almost always necessary to calc

53、ulate them so that he knows they are within acceptable limits. whenever possible, the power-transmission elements, such as gears or pullets, should be located close to the supporting bearings, this reduces the bending moment, and hence the deflection and bending stress. although the von mises-hencky

54、-goodman method is difficult to use in design of shaft, it probably comes closest to predicting actual failure. thus it is a good way of checking a shaft that has already been designed or of discovering why a particular shaft has failed in service. furthermore, there are a considerable number of sha

55、ft-design problems in which the dimension are pretty well limited by other considerations, such as rigidity, and it is only necessary for the designer to discover something about the fillet sizes, heat-treatment, and surface finish and whether or not shot peening is necessary in order to achieve the

56、 required life and reliability. because of the similarity of their functions, clutches and brakes are treated together. in a simplified dynamic representation of a friction clutch, or brake, two inertias i1 and i2 traveling at the respective angular velocities w1 and w2, one of which may be zero in

57、the case of brake, are to be brought to the same speed by engaging the clutch or brake. slippage occurs because the two elements are running at different speeds and energy is dissipated during actuation, resulting in a temperature rise. in analyzing the performance of these devices we shall be inter

58、ested in the actuating force, the torque transmitted, the energy loss and the temperature rise. the torque transmitted is related to the actuating force, the coefficient of friction, and the geometry of the clutch or brake. this is problem in static, which will have to be studied separately for eath

59、 geometric configuration. however, temperature rise is related to energy loss and can be studied without regard to the type of brake or clutch because the geometry of interest is the heat-dissipating surfaces. the various types of clutches and brakes may be classified as fllows: 1.rim type with inte

60、rnally expanding shoes 2.rim type with externally contracting shoes 3.band type 4.disk or axial type 5.cone type 6.miscellaneous type the analysis of all type of friction clutches and brakes use the same general procedure. the following step are necessary: 1.assume or determine the distribution of p