喜歡這套資料就充值下載吧。。。資源目錄里展示的都可在線預(yù)覽哦。。。下載后都有，，請(qǐng)放心下載，，文件全都包含在內(nèi)，，【有疑問(wèn)咨詢QQ:1064457796 或 1304139763】 ======================================喜歡這套資料就充值下載吧。。。資源目錄里展示的都可在線預(yù)覽哦。。。下載后都有，，請(qǐng)放心下載，，文件全都包含在內(nèi)，，【有疑問(wèn)咨詢QQ:1064457796 或 1304139763】 ======================================

機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 總4 頁(yè) 第1頁(yè) 編號(hào)：wcxc04-7 產(chǎn)品名稱 無(wú)碳小車 生產(chǎn)綱領(lǐng) 600件/年 零件名稱 后軸 生產(chǎn)批量 50件/月 材料 45 毛坯種類 圓鋼 毛坯外形尺寸 Φ12×935 每毛坯可制作件數(shù) 6 每臺(tái)件數(shù) 1 備注 序 號(hào) 工序 名稱 工序內(nèi)容 工 序 簡(jiǎn) 圖 機(jī)床 夾具 刀具 量具 附具 工時(shí) （min） 1 下料 鋸床下料Φ12×935 GB4025臥式帶鋸床 帶鋸條 鋼板尺 0.6 2 車 平一端面打中心孔，倒角C0.5，切斷，長(zhǎng)度留1mm余量 CA6136車床 端面車刀中心鉆A2 游標(biāo)卡尺 （0-150） 3 3 車 平端面?？傞L(zhǎng)150mm,打中心孔，倒角C0.5 CA6136車床 端面車刀中心鉆A2 游標(biāo)卡尺 （0-150） 2 編制（日期） 審核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì)簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 總4 頁(yè) 第2頁(yè) 編號(hào)：wcxc04-7 產(chǎn)品名稱 無(wú)碳小車 生產(chǎn)綱領(lǐng) 600件/年 零件名稱 驅(qū)動(dòng)軸 生產(chǎn)批量 50件/月 材料 45 毛坯種類 圓鋼 毛坯外形尺寸 Φ12×935 每毛坯可制作件數(shù) 6 每臺(tái)件數(shù) 1 備注 序 號(hào) 工序 名稱 工序內(nèi)容 工 序 簡(jiǎn) 圖 機(jī)床 夾具 刀具 量具 附具 工時(shí) （min） 4 車 頂兩端中心孔，粗車各部留2mm余量 CA6136 車床 外圓車刀 游標(biāo)卡尺 （0-150） 2 5 熱 調(diào)質(zhì)170-230HBS，校直 KJX-18箱式電阻爐 布氏硬度計(jì) 4.8 6 車 修研兩端中心孔 CA6136 車床 金剛石 頂尖 1 編制（日期） 審核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì)簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 總4 頁(yè) 第3頁(yè) 編號(hào)：wcxc04-7 產(chǎn)品名稱 無(wú)碳小車 生產(chǎn)綱領(lǐng) 600件/年 零件名稱 驅(qū)動(dòng)軸 生產(chǎn)批量 50件/月 材料 45 毛坯種類 圓鋼 毛坯外形尺寸 Φ12×935 每毛坯可制作件數(shù) 6 每臺(tái)件數(shù) 1 備注 序 號(hào) 工序 名稱 工序內(nèi)容 工 序 簡(jiǎn) 圖 機(jī)床 夾具 刀具 量具 附具 工時(shí) （min） 7 車 頂兩端中心孔，半精車各部留1mm余量，Φ10處車成 CA6136 車床 中心架 外圓車刀 游標(biāo)卡尺 （0-150） 2 8 車 頂兩端中心孔，精車Ra1.6各部留0.2mm余量，其余車成，各棱角處倒C0.5倒角 CA6136 中心架 45°外圓車刀 游標(biāo)卡尺 （0-150） 3 編制（日期） 審核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì)簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 機(jī)械加工工藝過(guò)程卡片 總4 頁(yè) 第4頁(yè) 編號(hào)：wcxc04-7 產(chǎn)品名稱 無(wú)碳小車 生產(chǎn)綱領(lǐng) 600件/年 零件名稱 驅(qū)動(dòng)軸 生產(chǎn)批量 50件/月 材料 45 毛坯種類 圓鋼 毛坯外形尺寸 Φ12×935 每毛坯可制作件數(shù) 6 每臺(tái)件數(shù) 1 備注 序 號(hào) 工序 名稱 工序內(nèi)容 工 序 簡(jiǎn) 圖 機(jī)床 夾具 刀具 量具 附具 工時(shí) （min） 9 車 卡Φ10處，頂一端，車一端M6螺紋，調(diào)頭卡Φ10處，頂另一端，車另一端M6螺紋 CA6136 車床 螺紋車刀 游標(biāo)卡尺 （0-150）螺紋量規(guī) 5 10 磨 頂兩端中心孔，磨Φ6、Φ8、處 MG1320E高精度外圓磨床 60#棕剛玉砂輪 外徑千分尺（0-15） 6 11 銑 頂兩端中心孔，銑兩處鍵槽 XK6325B數(shù)控?fù)u臂 銑床 萬(wàn)能分度頭千斤頂 Φ2鍵槽銑刀 游標(biāo)卡尺 （0-150） 百分表 4 編制（日期） 審核（日期） 標(biāo)準(zhǔn)化（日期） 會(huì)簽（日期） 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件號(hào) 簽字 日期 黑龍江科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 學(xué)生姓名： 趙璽超 任務(wù)下達(dá)日期：2011 年 12 月 19 日 設(shè)計(jì)開(kāi)題日期：2012 年 04 月 13 日 設(shè)計(jì)開(kāi)始日期：2012 年 04 月 16 日 中期檢查日期：2012 年 05 月 18 日 設(shè)計(jì)完成日期：2012 年 06 月 04 日 一、設(shè)計(jì)題目：無(wú)碳重力勢(shì)能小車設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：綜合運(yùn)用知識(shí)，全面考慮有關(guān)科學(xué)的、經(jīng)濟(jì)的及社會(huì)的情況，進(jìn)行多種方案比較，確定最優(yōu)方案。設(shè)計(jì)計(jì)算——這是設(shè)計(jì)過(guò)程中工作量最大的階段， 它包括設(shè)計(jì)計(jì)算與工程圖繪制和技術(shù)文件的編制，完成主動(dòng)軸加工工藝及主要工裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其中1張圖必須徒手畫(huà)。按照工程技術(shù)規(guī)范要求，整理好技術(shù)資料，編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 三、設(shè)計(jì)目標(biāo)：根據(jù)功能設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)一種可將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能并可用來(lái)驅(qū)動(dòng)小車行走的裝置，小車前進(jìn)的路線以“s”周期性變化能夠自動(dòng)避開(kāi)路線上設(shè)置的障礙物。按照工程技術(shù)規(guī)范要求，整理好技術(shù)資料，編寫(xiě)出設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 指 導(dǎo) 教 師： 李光輝 院（系）主管領(lǐng)導(dǎo)： 2011 年 12月19 日 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 題 目：　　　 無(wú)碳重力勢(shì)能小車設(shè)計(jì) 院 （系）： 機(jī)械工程學(xué)院 班 級(jí)： 機(jī)械制造08-4 班 姓 名： 趙璽超 學(xué) 號(hào)： 080514020519 指導(dǎo)教師： 李光輝 教師職稱： 高工 黑龍江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 題 目 無(wú)碳重力勢(shì)能小車設(shè)計(jì) 來(lái)源 科技創(chuàng)新 1、 研究目的和意義 開(kāi)發(fā)新能源和可再生能源是能源可持續(xù)發(fā)展的應(yīng)有之義。我國(guó)的能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)里，煤炭、石油與天然氣等不可再生能源占絕大部分，新能源和可再生能源開(kāi)發(fā)不足，這不僅造成環(huán)境污染等一系列問(wèn)題，也嚴(yán)重制約能源發(fā)展，必須下大力氣加快發(fā)展新能源和可再生能源，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)能源供給能力，緩解壓力。 2、國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況 目前，我國(guó)“新興能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃”已編制完畢，即將上報(bào)國(guó)務(wù)院；“十二五”能源發(fā)展規(guī)劃也正在編制中。總體而言，在今后20—30年內(nèi)，我國(guó)傳統(tǒng)能源的主導(dǎo)地位仍然難以改變，新能源只能起到補(bǔ)充作用。從發(fā)展戰(zhàn)略來(lái)說(shuō)，新能源必須具備一定規(guī)模，這樣才能降低發(fā)展成本，并為相關(guān)裝備制造業(yè)和技術(shù)創(chuàng)新提供有力支撐。根據(jù)目前我國(guó)新能源發(fā)展現(xiàn)狀和今后發(fā)展?jié)摿浪?，?020年，我國(guó)新能源占一次能源消費(fèi)的比重應(yīng)該達(dá)到15%左右。因此，在“十二五”期末，新能源所占比重應(yīng)該達(dá)到12%—13%。 世界部分主要國(guó)家新能源發(fā)展?fàn)顩r 美國(guó)推行“綠色新政”，明確發(fā)展目標(biāo)。根據(jù)奧巴馬提出的新能源政策構(gòu)想，美國(guó)將在可再生能源、節(jié)能汽車、分布式能源供應(yīng)、天然氣水合物、清潔煤、節(jié)能建筑、智能網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域探索出一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)利益最大化的創(chuàng)新戰(zhàn)略。 日本通過(guò)法律約束、稅收優(yōu)惠和政策引導(dǎo)等一系列配套措施，大力推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，積極開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、風(fēng)能、核能等新能源和節(jié)能技術(shù)。經(jīng)過(guò)三十多年的發(fā)展，日本在新能源發(fā)電、新能源電池和節(jié)能環(huán)保方面處于世界領(lǐng)先地位。 巴西生物能源在其能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占據(jù)半壁江山，汽車市場(chǎng)售出的新車中約有80%是可以使用乙醇燃料的新能源汽車，新能源汽車普及率較高，有效地降低了對(duì)石油的依賴，在使用生物乙醇解決污染方面走在世界前列。 3、研究/設(shè)計(jì)的目標(biāo) 給定一重力勢(shì)能，根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理，設(shè)計(jì)一種可將該重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能并可用來(lái)驅(qū)動(dòng)小車行走的裝置。該自行小車在前行時(shí)能夠自動(dòng)避開(kāi)賽道上設(shè)置的障礙物（每間隔1米，放置一個(gè)直徑20mm、高200mm的彈性障礙圓棒）。 給定重力勢(shì)能為5焦耳（取g=10m/s2），即質(zhì)量為1Kg的重塊（￠50×65 mm，普通碳鋼）鉛垂下降來(lái)獲得，落差500±2mm，重塊落下后，須被小車承載并同小車一起運(yùn)動(dòng)，不允許掉落。 小車前行過(guò)程中完成的所有動(dòng)作所需的能量均由此能量轉(zhuǎn)換獲得，不可使用任何其他的能量形式。 小車要求采用三輪結(jié)構(gòu)（1個(gè)轉(zhuǎn)向輪，2個(gè)驅(qū)動(dòng)輪） 綜合運(yùn)用知識(shí)，多種方案比較，確定最優(yōu)方案。圖紙總量A0號(hào)圖紙2.5張：其中1張圖必須徒手畫(huà)。設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（1.5萬(wàn)~2萬(wàn)字）。 4、設(shè)計(jì)方案 （1）根據(jù)功能設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)一種可將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能并可用來(lái)驅(qū)動(dòng)小車行走的裝置，小車前行過(guò)程中完成的所有動(dòng)作所需的能量均由此能量轉(zhuǎn)換獲得，因此設(shè)計(jì)中要充分利用重錘的重力勢(shì)能，以確保小車行駛距離更遠(yuǎn)； （2）根據(jù)功能設(shè)計(jì)要求，小車在前行時(shí)能夠自動(dòng)避開(kāi)賽道上設(shè)置的障礙物，因此小車前進(jìn)的路線以“s”周期性變化，同時(shí)，在小車能夠順利前行的的前提下，確定小車軌跡與中心線之間合適的偏距； （3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要最大程度地減小小車的重量和阻力，同時(shí)要與生產(chǎn)綱領(lǐng)、工藝性（加工、裝配）、成本、質(zhì)量統(tǒng)籌考慮，力求產(chǎn)品的最優(yōu)化設(shè)計(jì)。 （4）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要從重要到次要、從總體到局部、從粗略到精細(xì)，權(quán)衡利弊，反復(fù)推敲，逐步改進(jìn)。 5、方案的可行性分析 （1）能力轉(zhuǎn)化裝置 重塊的重力勢(shì)能通過(guò)線繩→定滑輪→繞線軸→齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將轉(zhuǎn)化為小車的動(dòng)能。我們知道：1）小車在在靜止時(shí)的所受的靜摩擦力大于運(yùn)動(dòng)中所受的動(dòng)摩擦力；2）小車在啟動(dòng)時(shí)需要一定的加速度；3）小車在平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)需要阻力矩于動(dòng)力矩相平衡。在設(shè)計(jì)繞線結(jié)構(gòu)時(shí)，突破了傳統(tǒng)的思想，將繞線軸設(shè)計(jì)為錐面螺紋與圓柱面相結(jié)合。小車啟動(dòng)時(shí)線繩繞在錐面螺紋的大端，以增加其啟動(dòng)力矩，使小車能夠順利啟動(dòng)，之后線繩通過(guò)錐面螺紋平滑過(guò)渡到圓柱面上，實(shí)現(xiàn)阻動(dòng)力矩平衡，以確保小車平穩(wěn)運(yùn)行。 （2）傳動(dòng)比確定 “s”型曲線其波長(zhǎng)為2m。通過(guò)一系列計(jì)算，設(shè)計(jì)了完成“s”型曲線一周期，驅(qū)動(dòng)輪須轉(zhuǎn)4圈，轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)1個(gè)周期，因此可以確定小車的總傳動(dòng)比為 1:4。為了使小車傳動(dòng)機(jī)構(gòu)盡量緊湊簡(jiǎn)單，將傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為二級(jí)傳動(dòng)，并將總傳動(dòng)比平均分配，即為Ⅰ軸到Ⅱ軸傳動(dòng)比為2:1，Ⅱ軸到Ⅲ軸傳動(dòng)比為2:1。 （3）主副輪驅(qū)動(dòng) 在這部分設(shè)計(jì)中，我們發(fā)揮了創(chuàng)造性思維，沒(méi)有將兩個(gè)后輪均與驅(qū)動(dòng)軸固定，而是將驅(qū)動(dòng)軸的一側(cè)通過(guò)鍵與一后輪聯(lián)接，另一側(cè)通過(guò)軸承與另一后輪聯(lián)接，此結(jié)構(gòu)解決了小車在行駛過(guò)程中兩后輪轉(zhuǎn)彎半徑不相同的缺點(diǎn)，使其轉(zhuǎn)向更靈活，也同時(shí)減小了小車啟的動(dòng)力矩。 （4）轉(zhuǎn)向裝置 將小車轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)通過(guò)空間四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于理論計(jì)算與實(shí)際情況有一定差距，將轉(zhuǎn)向裝置設(shè)計(jì)為可調(diào)：經(jīng)過(guò)分析，小車行駛軌跡的振幅與曲柄的長(zhǎng)短成正比；軌跡偏左偏右與連桿的長(zhǎng)短有密切關(guān)系。因此可以調(diào)節(jié)曲柄的長(zhǎng)短來(lái)控制軌跡的振幅，調(diào)節(jié)連桿的長(zhǎng)短來(lái)控制軌跡偏向，從而使小車軌跡處于最佳狀態(tài)。 （5）重塊高度可調(diào) 當(dāng)小車出發(fā)點(diǎn)已經(jīng)確定時(shí)，重塊高度不一致。經(jīng)分析其產(chǎn)生的原因是繞線過(guò)程中存在誤差。而命題要求重塊落差為500±2mm。為了解決此問(wèn)題，設(shè)計(jì)了重塊高度調(diào)整機(jī)構(gòu)，通過(guò)此機(jī)構(gòu)保證了重塊落差要求的同時(shí)也保證了小車正確的出發(fā)點(diǎn)。 6、該設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之處 主副輪驅(qū)動(dòng) 在這部分設(shè)計(jì)中，，沒(méi)有將兩個(gè)后輪均與驅(qū)動(dòng)軸固定，而是將驅(qū)動(dòng)軸的一側(cè)通過(guò)鍵與一后輪聯(lián)接，另一側(cè)通過(guò)軸承與另一后輪聯(lián)接，此結(jié)構(gòu)解決了小車在行駛過(guò)程中兩后輪轉(zhuǎn)彎半徑不相同的缺點(diǎn)，使其轉(zhuǎn)向更靈活，也同時(shí)減小了小車啟的動(dòng)力矩。 7、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的主要用途和應(yīng)用領(lǐng)域 可作為自動(dòng)化生產(chǎn)線產(chǎn)品物流中的一個(gè)基本搬運(yùn)環(huán)節(jié)，真正做到低碳減排，節(jié)能環(huán)保，保護(hù)環(huán)境的同時(shí)節(jié)約了傳統(tǒng)搬運(yùn)環(huán)節(jié)因耗電等增加的生產(chǎn)成本。 8、時(shí)間進(jìn)程 3月28號(hào)-4月6號(hào) 整理實(shí)習(xí)日記、撰寫(xiě)實(shí)習(xí)總結(jié)和開(kāi)題報(bào)告 4月7號(hào)-5月4號(hào) 設(shè)計(jì)計(jì)算、總體結(jié)構(gòu)草圖設(shè)計(jì) 5月5號(hào)-5月25號(hào) 總體圖和部件圖設(shè)計(jì) 5月26號(hào)-5月31號(hào) 零件圖設(shè)計(jì) 6月1號(hào)-6月10號(hào) 整理、撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和設(shè)計(jì)圖紙 6月10號(hào)-6月20號(hào) 答辯 9、參考文獻(xiàn) 1成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008 2劉品.機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)基礎(chǔ)[M]. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2009 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 教師簽字： 年 月 日 開(kāi)題答辯小組意見(jiàn)： 組長(zhǎng)簽字： 成員簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)導(dǎo)小組意見(jiàn): 組長(zhǎng)簽字： 年 月 日 摘 要 通過(guò)對(duì)第二屆全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練參賽作品“無(wú)碳重力勢(shì)能小車”的分析。發(fā)現(xiàn)小車在設(shè)計(jì)方面存在不足。為了改進(jìn)小車的不足之處，對(duì)小車的結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。通過(guò)每一階段的深入分析把設(shè)計(jì)盡可能向最優(yōu)設(shè)計(jì)靠攏。 根據(jù)小車功能要求，把小車分為車架 、原動(dòng)機(jī)構(gòu) 、傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 、行走機(jī)構(gòu) 、微調(diào)機(jī)構(gòu)六個(gè)模塊，進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。首先針對(duì)每一個(gè)模塊進(jìn)行多方案設(shè)計(jì)，通過(guò)綜合對(duì)比選擇出最優(yōu)的方案組合。確定的方案為：車架采用三角底板式、原動(dòng)機(jī)構(gòu)采用了錐形軸、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用齒輪、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)采用曲柄搖桿、行走機(jī)構(gòu)采用單輪驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)差速、微調(diào)機(jī)構(gòu)采用微調(diào)螺母。然后對(duì)方案進(jìn)行理論分析，綜合考慮零件材料性能、加工工藝等，進(jìn)而得出了小車的具體參數(shù)，和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 關(guān)鍵字：工程訓(xùn)練；參賽作品；重力勢(shì)能小車； Abstract Based on the second national college engineering training entries" carbon-free gravitational potential energy car" analysis. Find cart in the design deficiencies. In order to improve the deficiency of the trolley car, a portion of the structure redesign. Through each phase of the in-depth analysis of the design as possible to move closer to optimal design. According to the functional requirements of the trolley car, divided into frame, driving mechanism, a transmission mechanism, a steering mechanism, a walking mechanism, a fine adjustment mechanism of six modules, modular design. First, for each module performs multiple design, through comprehensive comparison and choose the optimal scheme of combination. Determining the scheme are: frame with triangular bottom plate type, motive mechanism adopts a conical shaft, the drive mechanism adopts gear, steering mechanism with crank rocker, walking mechanism driven by a single wheel to achieve differential, fine tuning mechanism by fine adjustment nut. Then the scheme theory analysis, considering the parts and materials properties, processing technology, and then the specific parameters, and movement rules. Keywords:engineering training; entries; gravitational potential energy; 目 錄 摘 要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1小車功能設(shè)計(jì)要求 1 1.2小車的設(shè)計(jì)方法 1 第2章 方案設(shè)計(jì) 2 2.1重塊支架 3 2.2原動(dòng)機(jī)構(gòu) 3 2.3傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 4 2.4轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 5 2.5行走機(jī)構(gòu) 6 2.6微調(diào)機(jī)構(gòu) 7 第3章 技術(shù)設(shè)計(jì) 8 3.1影響小車性能主要因素的分析 8 3.1.1能耗規(guī)律分析 8 3.1.2運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 10 3.1.3動(dòng)力學(xué)分析 14 第4章 典型零件的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 16 4.1 主動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì) 16 4.2 主動(dòng)齒輪的強(qiáng)度校核 17 4.2.1齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 17 第五章 典型零件加工工藝的分析及編寫(xiě) 20 5.1驅(qū)動(dòng)軸加工工藝分析 20 5.1.1零件結(jié)構(gòu)及其工藝性分析 20 5.1.2零件技術(shù)要求分析 20 5.2 驅(qū)動(dòng)軸加工工藝編寫(xiě) 21 結(jié)論 22 致謝 23 附錄 24 參考文獻(xiàn) 299 Catalog Chinese abstract I Abstract II First chapter Introduction 4 1.1 Car functional design repuirements 4 1.2 Car design method 4 The second chapter Scheme design 2 2.1 A heavy block bracket 3 2.2 Driving mechanism 3 2.3 Transmission mechansim 4 2.4 Steering mechansim 5 2.5 Walking mechansim 6 The third chapter Technical design 7 3.1 Analysis of the factors affecting the performance car 8 3.1.1 Energy dissipation analysis 8 3.1.2 Kinematic analysis 8 3.1.3 Dynamics analysis 14 The fourth chapter Typical part desgin and strength check 16 4.1 Driving gear desgin 16 4.2 Driving gear strength 17 3.1.3 Dynamics analysis 17 The fifth chapter Typical part machining analysis preparationof 20 5.1 Drive shaft processing technology analysis 20 5.1.1 Parts of the structure and process analysis 20 5.1.2 Technical requirements of 20 5.2 Drive axle processingpreparation 21 Conclusion 22 Thank 23 Appendix 24 Reference 29 0 第1章 緒論 1.1小車功能設(shè)計(jì)要求 給定一重力勢(shì)能，根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理，設(shè)計(jì)一種可將該重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能并可用來(lái)驅(qū)動(dòng)小車行走的裝置。該自行小車在前行時(shí)能夠自動(dòng)避開(kāi)賽道上設(shè)置的障礙物（每間隔1米，放置一個(gè)直徑20mm、高200mm的彈性障礙圓棒）。以小車前行距離的遠(yuǎn)近、以及避開(kāi)障礙的多少來(lái)綜合評(píng)定成績(jī)。 給定重力勢(shì)能為5焦耳（取g=10m/s2），競(jìng)賽時(shí)統(tǒng)一用質(zhì)量為1kg的重塊（50×65 mm，普通碳鋼）鉛垂下降來(lái)獲得，落差500±2mm，重塊落下后，須被小車承載并同小車一起運(yùn)動(dòng)，不允許掉落。 要求小車前行過(guò)程中完成的所有動(dòng)作所需的能量均由此能量轉(zhuǎn)換獲得，不可使用任何其他的能量形式。 小車要求采用三輪結(jié)構(gòu)（1個(gè)轉(zhuǎn)向輪，2個(gè)驅(qū)動(dòng)輪），具體結(jié)構(gòu)造型以及材料選用均由參賽者自主設(shè)計(jì)完成。要求滿足：①小車上面要裝載一件外形尺寸為60×20 mm的實(shí)心圓柱型鋼制質(zhì)量塊作為載荷，其質(zhì)量應(yīng)不小于750克；在小車行走過(guò)程中，載荷不允許掉落。②轉(zhuǎn)向輪最大外徑應(yīng)不小于30mm。 1.2小車的設(shè)計(jì)方法 小車的設(shè)計(jì)一定要做到目標(biāo)明確，通過(guò)對(duì)命題的分析得到了比較清晰開(kāi)闊的設(shè)計(jì)思路。設(shè)計(jì)需要有系統(tǒng)性規(guī)范性和創(chuàng)新性。設(shè)計(jì)過(guò)程中需要綜合考慮材料、加工、制造成本等給方面因素。 小車的設(shè)計(jì)是提高小車性能的關(guān)鍵。在設(shè)計(jì)方法上考慮優(yōu)化設(shè)計(jì) 、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論方法。 第2章 方案設(shè)計(jì) 通過(guò)對(duì)小車的功能分析小車需要完成重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)換、驅(qū)動(dòng)自身行走、自動(dòng)避開(kāi)障礙物。為了方便設(shè)計(jì)這里根據(jù)小車所要完成的功能將小車劃分為五個(gè)部分進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)（車架 、原動(dòng)機(jī)構(gòu) 、傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 、行走機(jī)構(gòu) 、微調(diào)機(jī)構(gòu)）。為了得到令人滿意方案，采用擴(kuò)展性思維設(shè)計(jì)每一個(gè)模塊，尋求多種可行的方案和構(gòu)思。設(shè)計(jì)圖框如圖2-1 圖2-1 設(shè)計(jì)步驟 在選擇方案時(shí)應(yīng)綜合考慮功能、材料、加工、制造成本等各方面因素，同時(shí)盡量避免直接決策，減少?zèng)Q策時(shí)的主觀因素，使得選擇的方案能夠綜合最優(yōu)。 圖2-2 方案選擇 2.1重塊支架 車架不用承受很大的力，精度要求低。但考慮到重量以及小車轉(zhuǎn)彎時(shí)產(chǎn)生的離心力造成重塊晃動(dòng)從而使小車不穩(wěn)定等，重塊支架采用鋁合金制作成三角底板式。 2.2原動(dòng)機(jī)構(gòu) 原動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用是將重塊的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小車的驅(qū)動(dòng)力。能實(shí)現(xiàn)這一功能的方案有多種，就效率和簡(jiǎn)潔性來(lái)看繩輪最優(yōu)。小車對(duì)原動(dòng)機(jī)構(gòu)還有其它的具體要求。 1. 驅(qū)動(dòng)力適中，不至于小車拐彎時(shí)速度過(guò)大傾翻，或重塊晃動(dòng)厲害影響行走。 2. 到達(dá)終點(diǎn)前重塊豎直方向的速度要盡可能小，避免對(duì)小車過(guò)大的沖擊。同時(shí)使重塊的動(dòng)能盡可能的轉(zhuǎn)化到驅(qū)動(dòng)小車前進(jìn)上，如果重塊豎直方向的速度較大，重塊本身還有較多動(dòng)能未釋放，能量利用率不高。 3. 由于不同的場(chǎng)地對(duì)輪子的摩擦摩擦可能不一樣，在不同的場(chǎng)地小車是需要的動(dòng)力也不一樣。在調(diào)試時(shí)也不知道多大的驅(qū)動(dòng)力恰到好處。因此原動(dòng)機(jī)構(gòu)還需要能根據(jù)不同的需要調(diào)整其驅(qū)動(dòng)力。 4. 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高。 圖2-1-1 繞線軸 基于以上分析我們提出了輸出驅(qū)動(dòng)力可調(diào)的錐形螺旋槽原動(dòng)機(jī)構(gòu)。如上圖可以通過(guò)改變繩子繞在繞線軸上不同位置來(lái)改變其輸出的動(dòng)力。 2.3傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的功能是把動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)輪上。要使小車行駛的更遠(yuǎn)及按設(shè)計(jì)的軌道精確地行駛，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)必需傳遞效率高、傳動(dòng)穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單重量輕等。 1. 不用其它額外的傳動(dòng)裝置，直接由動(dòng)力軸驅(qū)動(dòng)輪子和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，此種方式效率最高、結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單。在不考慮其它條件時(shí)這是最優(yōu)的方式。 2. 帶輪具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、價(jià)格低廉、緩沖吸震等特點(diǎn)，但其效率及傳動(dòng)精度并不高。不適合本小車設(shè)計(jì)。 3. 齒輪具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、傳動(dòng)比穩(wěn)定但價(jià)格較高。因此在第一種方式不能夠滿足要求的情況下優(yōu)先考慮使用齒輪傳動(dòng)。 2.4轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)是本小車設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分，直接決定著小車的功能。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)也同樣需要盡可能的減少摩擦耗能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)還需要有特殊的運(yùn)動(dòng)特性。能夠?qū)⑿D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為滿足要求的周期回?cái)[動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)向輪左右轉(zhuǎn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)拐彎避障的功能。能實(shí)現(xiàn)該功能的機(jī)構(gòu)有：凸輪機(jī)構(gòu)+搖桿、曲柄連桿+搖桿、曲柄滑塊等等。 凸輪：凸輪是具有一定曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件，它運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)高副接觸可以使從動(dòng)件獲得連續(xù)或不連續(xù)的任意預(yù)期往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 優(yōu)點(diǎn)：只需設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞憧墒箯膭?dòng)件得到任意的預(yù)期運(yùn)動(dòng)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、設(shè)計(jì)方便。 缺點(diǎn)：凸輪輪廓加工比較困難。 在本小車設(shè)計(jì)中由于：凸輪輪廓加工比較困難、尺寸不能夠可逆的改變、精度也很難保證、重量較大、效率低能量損失大（滑動(dòng)摩擦）因此不采用 曲柄連桿+搖桿 優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)副單位面積所受壓力較小，且面接觸便于潤(rùn)滑，故磨損減小，制造方便，已獲得較高精度；兩構(gòu)件之間的接觸是靠本身的幾何封閉來(lái)維系的，它不像凸輪機(jī)構(gòu)有時(shí)需利用彈簧等力封閉來(lái)保持接觸。 缺點(diǎn)：一般情況下只能近似實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律或運(yùn)動(dòng)軌跡，且設(shè)計(jì)較為復(fù)雜；當(dāng)給定的運(yùn)動(dòng)要求較多或較復(fù)雜時(shí)，需要的構(gòu)件數(shù)和運(yùn)動(dòng)副數(shù)往往比較多，這樣就使機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作效率降低，不僅發(fā)生自鎖的可能性增加，而且機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)制造、安裝誤差的敏感性增加；機(jī)構(gòu)中做平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)和作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件所長(zhǎng)生的慣性力難以平衡，在高速時(shí)將引起較大的振動(dòng)和動(dòng)載荷，故連桿機(jī)構(gòu)常用于速度較低的場(chǎng)合。 在小車設(shè)計(jì)中由于小車轉(zhuǎn)向頻率和傳遞的力不大，故機(jī)構(gòu)可以做的比較輕，可以忽略慣性力，機(jī)構(gòu)并不復(fù)雜。對(duì)于安裝誤差的敏感性問(wèn)題我們可以增加微調(diào)機(jī)構(gòu)來(lái)解決。 曲柄搖桿 結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，但和凸輪一樣有一個(gè)滑動(dòng)的摩擦副，其效率低且急回特性導(dǎo)致難以設(shè)計(jì)出較好的機(jī)構(gòu)。 綜合上面分析我們選擇曲柄連桿+搖桿作為小車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的方案。 2.5行走機(jī)構(gòu) 行走機(jī)構(gòu)即為三個(gè)輪子，輪子又厚薄之分，大小之別，材料之不同需要綜合考慮。 有摩擦理論知道摩擦力矩與正壓力的關(guān)系為 文獻(xiàn)[7] 對(duì)于相同的材料為一定值，滾動(dòng)摩擦阻力 文獻(xiàn)[7] 所以輪子越大小車受到的阻力越小，因此能夠走的更遠(yuǎn)。但由于加工問(wèn)題材料問(wèn)題安裝問(wèn)題等等具體尺寸需要進(jìn)一步分析確定。 由于小車是沿著曲線前進(jìn)的，后輪必定會(huì)產(chǎn)生差速。對(duì)于后輪可以采用雙輪同步驅(qū)動(dòng)，雙輪差速驅(qū)動(dòng)，單輪驅(qū)動(dòng)。 雙輪同步驅(qū)動(dòng)必定有輪子會(huì)與地面打滑，由于滑動(dòng)摩擦遠(yuǎn)比滾動(dòng)摩擦大會(huì)損失大量能量，同時(shí)小車前進(jìn)受到過(guò)多的約束，無(wú)法確定其軌跡，不能夠有效避免碰到障礙。 雙輪差速驅(qū)動(dòng)可以避免雙輪同步驅(qū)動(dòng)出現(xiàn)的問(wèn)題，可以通過(guò)差速器或單向軸承來(lái)實(shí)現(xiàn)差速。差速器涉及到最小能耗原理，能較好的減少摩擦損耗，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)滿足要運(yùn)動(dòng)。單向軸承實(shí)現(xiàn)差速的原理是其中一個(gè)輪子速度較大時(shí)便成為從動(dòng)輪，速度較慢的輪子成為主動(dòng)輪，這樣交替變換著。但由于單向軸承存在側(cè)隙，在主動(dòng)輪從動(dòng)輪切換過(guò)程中出現(xiàn)誤差導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)不準(zhǔn)確，但影響有多大會(huì)不會(huì)影響小車的功能還需進(jìn)一步分析。 單輪驅(qū)動(dòng)即只利用一個(gè)輪子作為驅(qū)動(dòng)輪，一個(gè)為主動(dòng)輪，另一個(gè)為從動(dòng)輪。就如一輛自行車外加一個(gè)車輪一樣。從動(dòng)輪與主動(dòng)輪間的差速依靠與地面的運(yùn)動(dòng)約束確定的。其效率比利用差速器高，但前進(jìn)速度不如差速器穩(wěn)定，傳動(dòng)精度比利用單向軸承高。 綜上所述行走機(jī)構(gòu)的輪子應(yīng)有恰當(dāng)?shù)某叽纾捎脝屋嗱?qū)動(dòng)。 2.6微調(diào)機(jī)構(gòu) 一臺(tái)完整的機(jī)器包括：原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制部分、輔助設(shè)備。微調(diào)機(jī)構(gòu)就屬于小車的控制部分。由于前面確定了轉(zhuǎn)向采用曲柄連桿+滑塊方案，并且曲柄連桿機(jī)構(gòu)對(duì)于加工誤差和裝配誤差很敏感，因此就必須加上微調(diào)機(jī)構(gòu)，對(duì)誤差進(jìn)行修正。這是采用微調(diào)機(jī)構(gòu)的原因之一，其二是為了調(diào)整小車的軌跡（幅值，周期，方向等），使小車走一條最優(yōu)的軌跡。 微調(diào)機(jī)構(gòu)可以采用微調(diào)螺母式如圖2-6-1 圖2-6-1 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 第3章 技術(shù)設(shè)計(jì) 技術(shù)設(shè)計(jì)階段的目標(biāo)是完成詳細(xì)設(shè)計(jì)確定個(gè)零部件的的尺寸。設(shè)計(jì)的同時(shí)綜合考慮材料加工成本等各因素。 3.1影響小車性能主要因素的分析 通過(guò)對(duì)小車的能耗規(guī)律、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析，可以實(shí)現(xiàn)小車的優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)的效率和得到較優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。 3.1.1能耗規(guī)律分析 為了簡(jiǎn)化分析，先不考慮小車內(nèi)部的能耗機(jī)理。設(shè)小車內(nèi)部的能耗系數(shù)為，即小車能量的傳遞效率為。小車輪與地面的摩阻系數(shù)為，理想情況下認(rèn)為重塊的重力勢(shì)能都用在小車克服阻力前進(jìn)上。則有 文獻(xiàn)[1] 式中 ──為第i個(gè)輪子對(duì)地面的壓力 ──為第i個(gè)輪子的半徑 ──為第i個(gè)輪子行走的距離 ──為小車總質(zhì)量 為了更全面的理解小車的各個(gè)參數(shù)變化對(duì)小車前進(jìn)距離的變化下面分別從1.輪子與地面的滾動(dòng)摩阻系數(shù)、2.輪子的半徑、3.小車的重量、4.小車能量轉(zhuǎn)換效率。四方面考慮。 由文獻(xiàn)[10]知道一般材料的滾動(dòng)摩阻系數(shù)為0.1-0.8間。圖3-1-1為當(dāng)車輪半徑分別為（222mm，70mm）摩阻系數(shù)分別為0.3，0.4，0.5.....mm時(shí)小車行走的距離與小車內(nèi)部轉(zhuǎn)換效率的坐標(biāo)圖。 由圖3-1-1可知滾動(dòng)摩阻系數(shù)對(duì)小車的運(yùn)動(dòng)影響非常顯著，因此在設(shè)計(jì)小車時(shí)也特別注意考慮輪子的材料，輪子的剛度盡可能大，與地面的摩阻系數(shù)盡可能小。 同時(shí)可看到小車為輪子提供能量的效率提高一倍小車前進(jìn)的距離也提高一倍。因此應(yīng)盡可能減少小車內(nèi)部的摩擦損耗，簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)，充分潤(rùn)滑。 圖3-1-2為當(dāng)摩阻系數(shù)為0.5mm，車輪半徑依次增加10mm時(shí)的小車行走的距離與小車內(nèi)部轉(zhuǎn)換效率的坐標(biāo)圖。 圖3-1-1 圖3-1-2 由圖3-1-2可知當(dāng)小車的半徑每增加1cm小車便可多前進(jìn)1m到2m。因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮盡可能增大輪子的半徑。 圖3-1-3 3.1.2運(yùn)動(dòng)學(xué)分析 涉及的物理量： ──驅(qū)動(dòng)輪半徑 ──齒輪傳動(dòng)比 ──驅(qū)動(dòng)輪A與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距 ──驅(qū)動(dòng)輪B與轉(zhuǎn)向輪橫向偏距 ──驅(qū)動(dòng)軸（軸2）與轉(zhuǎn)向輪中心距離 ──曲柄軸（軸1）與轉(zhuǎn)向輪中心距離 ──曲柄的旋轉(zhuǎn)半徑 ──搖桿長(zhǎng) ──連桿長(zhǎng) ──繞線軸的半徑 圖3-1-4 a、驅(qū)動(dòng)： 當(dāng)重物下降dh時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸（軸2）轉(zhuǎn)過(guò)的角度為d， 則有 文獻(xiàn)[1] 則曲柄軸（軸1）轉(zhuǎn)過(guò)的角度 文獻(xiàn)[1] 小車移動(dòng)的距離為（以A輪為參考） 文獻(xiàn)[1] b、轉(zhuǎn)向： 當(dāng)轉(zhuǎn)向桿與驅(qū)動(dòng)軸間的夾角為時(shí)，曲柄轉(zhuǎn)過(guò)的角度為 則與滿足以下關(guān)： 文獻(xiàn)[1] 解上述方程可得與的函數(shù)關(guān)系式 文獻(xiàn)[1] c、小車行走軌跡 只有A輪為驅(qū)動(dòng)輪，當(dāng)轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)過(guò)角度時(shí)， 則小車轉(zhuǎn)彎的曲率半徑為 文獻(xiàn)[1] 小車行走ds過(guò)程中，小車整體轉(zhuǎn)過(guò)的角度 文獻(xiàn)[1] 當(dāng)小車轉(zhuǎn)過(guò)的角度為時(shí)，有 d、小車其他輪的軌跡 以輪A為參考，則在小車的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系中，B的坐標(biāo)、C的坐標(biāo) 在地面坐標(biāo)系中，有 整理上述表達(dá)式有： 求解方程，把上述微分方程改成差分方程求解，通過(guò)設(shè)定合理的參數(shù)的到了小車運(yùn)動(dòng)軌跡如圖 圖3-1-5 3.1.3動(dòng)力學(xué)分析 a、驅(qū)動(dòng) 重物以加速度向下加速運(yùn)動(dòng)，繩子拉力為，有 文獻(xiàn)[11] 產(chǎn)生的扭矩 文獻(xiàn)[11] 式中 ──考慮到摩擦產(chǎn)生的影響而設(shè)置的系數(shù)。 驅(qū)動(dòng)輪受到的力矩，曲柄輪受到的扭矩，為驅(qū)動(dòng)輪A受到的壓力，為驅(qū)動(dòng)輪A提供的動(dòng)力，有 文獻(xiàn)[11] 式中 ──考慮到摩擦產(chǎn)生的影響而設(shè)置的系數(shù) 文獻(xiàn)[11] b、轉(zhuǎn)向 假設(shè)小車在轉(zhuǎn)向過(guò)程中轉(zhuǎn)向輪受到的阻力矩恒為，其大小可由赫茲公式求得 文獻(xiàn)[9] 由于b比較小，故 對(duì)于連桿的拉力，有 c、小車行走受力分析 設(shè)小車慣量為，質(zhì)心在則此時(shí)對(duì)于旋轉(zhuǎn)中心的慣量為 文獻(xiàn)[11] 小車的加速度為： 整理上述表達(dá)式得： 第4章 典型零件的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 4.1 主動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì) 主動(dòng)齒輪設(shè)計(jì)如圖4-1-1 圖4-1-1 4.2 主動(dòng)齒輪的強(qiáng)度校核 4.2.1齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 1. 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) （1）按傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪 （2）選用7級(jí)精度 （3）材料選擇。由參考文獻(xiàn)[9]表10—1選擇大齒輪材料為L(zhǎng)D6061鋁合金，硬度為280HBS，小齒輪材料為黃銅，硬度為280HBS （4）選大齒輪齒數(shù)z1=120，小齒輪的齒數(shù)為z2=30 2． 按齒面強(qiáng)度設(shè)計(jì) (1) 確定各式計(jì)算數(shù)字 試選載荷系數(shù)。 1） 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 大齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 2） 由參考文獻(xiàn)[10]查得，大齒輪做懸臂布置，選取齒寬系數(shù)。 3） 由參考文獻(xiàn)[10]查得，鋁合金的彈性影響系數(shù) 4） 由參考文獻(xiàn)[10]查得，按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞極限；大齒輪的接觸疲勞極限。 5） 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 6） 由參考文獻(xiàn)[10]查得，接觸疲勞壽命系數(shù)； 7） 計(jì)算接觸疲勞需用應(yīng)力 取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1 （2）計(jì)算 1）試算大齒輪分度圓直徑d1t，代入中較小的值。 2）計(jì)算圓周速度v 3）計(jì)算齒寬 4）計(jì)算齒寬與齒高之比。 模數(shù) 齒高 5）計(jì)算載荷系數(shù)。 根據(jù)，7級(jí)精度，查得動(dòng)載系數(shù)，直齒輪； 由參考文獻(xiàn)[9]查得使用系數(shù)； 由參考文獻(xiàn)[9]用插值法查得7級(jí)精度，大齒輪相對(duì)支撐為懸臂布置 。 由 ，，由參考文獻(xiàn)[10]查得；故載荷系數(shù) 6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 7）計(jì)算模數(shù) 3．幾何尺寸計(jì)算。 　　　　　表3　直齒圓柱齒輪傳動(dòng)計(jì)算結(jié)果 名稱 符號(hào) 計(jì)算公式 小齒輪 大齒輪 模數(shù) m 0.75 齒數(shù) z 變位系數(shù) x 嚙合角 分度圓直徑 d 中心距 a 齒頂高 齒根高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 齒輪寬度 B B1=10 B2=4 第5章 典型零件加工工藝的分析及編寫(xiě) 5.1驅(qū)動(dòng)軸加工工藝分析 驅(qū)動(dòng)軸是無(wú)碳小車的一個(gè)典型零件，它主要用來(lái)支承傳動(dòng)零部件，傳遞扭矩和承受載荷。該軸按給定的生產(chǎn)綱領(lǐng)600件/年，則生產(chǎn)批量為50件/月，生產(chǎn)類型屬于中批生產(chǎn)。而生產(chǎn) 類型的不同，則其工藝特征也不同，則該驅(qū)動(dòng)軸的工藝應(yīng)結(jié)合中批生產(chǎn)的工藝特征來(lái)考慮。 5.1.1零件結(jié)構(gòu)及其工藝性分析 該軸為細(xì)長(zhǎng)小臺(tái)階軸，由外圓柱面、螺紋和鍵槽組成，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但長(zhǎng)徑比L/d>12屬撓性軸，剛性差，工藝性差，加工時(shí)極易造成彎曲變形，但可以使用中心架來(lái)防止其變形，能夠保證以高生產(chǎn)率和低成本制造。 5.1.2零件技術(shù)要求分析 1. 尺寸精度 該軸的主要尺寸精度要求在幾處臺(tái)階軸處，即安裝軸承和安裝齒輪的部位，精度較高，均是6級(jí)精度，過(guò)渡配合?？赏ㄟ^(guò)在MG1320E高精度磨床上磨削加工，均能保證其要求。 2. 形狀與位置精度分析 該軸沒(méi)有形狀精度要求，只有3處階梯軸段對(duì)兩處基準(zhǔn)的徑向圓跳動(dòng)的要求，屬位置精度要求，精度較高，最高值為0.008mm，且該軸長(zhǎng)徑比比較大，屬細(xì)長(zhǎng)軸類零件，該徑向圓跳動(dòng)要求屬于加工關(guān)鍵，加工時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，可通過(guò)以兩端中心孔為工藝基準(zhǔn)（精基準(zhǔn)）和中心架來(lái)保證其圓跳動(dòng)的位置精度要求；兩處鍵槽的對(duì)稱度要求較高，為0.01mm，在普通銑床上很難保證，應(yīng)使用數(shù)控銑床來(lái)完成，但必須以兩端中心孔為工藝基準(zhǔn)再輔以千斤頂做輔助支撐。 3. 表面粗糙度分析 表面粗糙度最低值為Ra 1.6μm，要求不高，通過(guò)磨削可以保證。 4. 零件選材及熱處理分析 該軸雖屬臺(tái)階軸，但外圓直徑尺寸相差不大，且強(qiáng)度要求不高，毛坯選用棒料即可。該軸選用了比較常用的45圓鋼，切削性能良好，加工時(shí)不需采取特殊工藝措施，刀具材料選擇范圍較大，高速鋼或YT類硬質(zhì)合金均可。選材合理。熱處理調(diào)質(zhì)硬度170-230HBS，容易達(dá)到。 5.2 驅(qū)動(dòng)軸加工工藝編寫(xiě) 驅(qū)動(dòng)軸加工工藝卡片詳見(jiàn)附錄 結(jié)論 從對(duì)試制的樣品小車進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)來(lái)看小車的優(yōu)點(diǎn)： （1）小車機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，單級(jí)齒輪傳動(dòng)，損耗能量少。 （2）多處采用微調(diào)機(jī)構(gòu)，便于糾正軌跡，避開(kāi)障礙物。 （3）采用大的驅(qū)動(dòng)輪，滾阻系數(shù)小，行走距離遠(yuǎn)。 （4）采用磁阻尼，小車穩(wěn)定性提高，不致使車速過(guò)快。 小車的缺點(diǎn)： （1） 小車精度要求高，使得加工零件成本高。 （2） 微調(diào)各個(gè)機(jī)構(gòu)都很費(fèi)時(shí)，避障穩(wěn)定性差，時(shí)而偏左，時(shí)而偏右。 小車需要的改進(jìn)方向： （1） 小車最大的缺點(diǎn)是精度要求非常高，改進(jìn)小車的精度要求。 （2） 使調(diào)整簡(jiǎn)單，小車便能達(dá)到很好的行走效果。 致謝 為期近四個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，將近尾聲，大學(xué)生活也即將結(jié)束，畢業(yè)前的這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，是對(duì)四年來(lái)所學(xué)知識(shí)的一次系統(tǒng)復(fù)習(xí)和綜合運(yùn)用。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，復(fù)習(xí)并運(yùn)用了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，是在老師的帶指導(dǎo)下接觸和學(xué)習(xí)新知識(shí)的過(guò)程，更是將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到生產(chǎn)生活具體實(shí)踐的一次練習(xí)。其實(shí)知識(shí)并不難學(xué)，也并不是最重要的；重要的是知識(shí)的運(yùn)用，也就是說(shuō)學(xué)會(huì)運(yùn)用知識(shí)遠(yuǎn)比知識(shí)本身更重要。只有通過(guò)不斷的練習(xí)，通過(guò)老師的指點(diǎn)和同學(xué)的幫助，才能將課本知識(shí)熟練的運(yùn)用到生產(chǎn)生活實(shí)踐中，為人類社會(huì)造福。在這一過(guò)程中，老師的指導(dǎo)非常重要，沒(méi)有老師的細(xì)心指導(dǎo)我不可能順利完成設(shè)計(jì)。 尤其是李光輝導(dǎo)師的科學(xué)研究精神，惜時(shí)如金的工作態(tài)度深深地影響了我，使學(xué)生受益匪淺。在此表示衷心感謝，并致以崇高的敬意。同時(shí)也感謝所有關(guān)心、支持和幫助過(guò)我的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)。由于學(xué)生水平有限，論文難免有不足和錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)各位專家、教授批評(píng)、指正，再次表示感謝。 附錄 后軸加工工藝卡 參考文獻(xiàn) [1] 同濟(jì)大學(xué)數(shù)學(xué)系.高等數(shù)學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2007. 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