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1、第 15章 機(jī) 械 傳 動 系 統(tǒng) 設(shè) 計 第 15 章 機(jī) 械 傳 動 系 統(tǒng) 設(shè) 計 15.5 機(jī) 械 創(chuàng) 新 設(shè) 計 簡 介 15.4 計 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計 簡 介 15.3 傳 動 系 統(tǒng) 的 運(yùn) 動 和 動 力 計 算 15.2 機(jī) 械 傳 動 系 統(tǒng) 方 案 設(shè) 計 15.1 概 述 15.1 概 述15.1.1 傳 動 系 統(tǒng) 的 功 用v機(jī) 器 組 成 :原 動 機(jī) 、 傳 動 系 統(tǒng) 和 工 作 機(jī)原 動 機(jī) : 完 成 工 作 任 務(wù) 的 動 力 來 源 ， 最 常 用 的 是 電 動 機(jī) 。工 作 機(jī) : 直 接 完 成 生 產(chǎn) 任 務(wù) 的 執(zhí) 行 裝 置 ， 可

2、以 通 過 選 擇 合 適 的 機(jī) 構(gòu) 或 其 組 合 來 實 現(xiàn) 。傳 動 系 統(tǒng) : 把 原 動 機(jī) 的 運(yùn) 動 和 動 力 轉(zhuǎn) 化 為 符 合 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) 需 要 的 中 間 傳 動 裝 置 15.1 概 述15.1.1 傳 動 系 統(tǒng) 的 功 用v原 動 機(jī) 的 運(yùn) 動 和 動 力 與 工 作 機(jī) 所 要 求 的 差 距 ， 主 要 表 現(xiàn) 在 ： （ 1） 工 作 機(jī) 所 需 的 速 度 、 轉(zhuǎn) 矩 與 原 動 機(jī) 提 供 的 不 一 致 ； （ 2） 原 動 機(jī) 的 輸 出 軸 通 常 只 作 勻 速 單 方 向 回 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動 ， 而 工 作 機(jī) 所 要 求 的 運(yùn) 動 形

3、式 往 往 是 多 種 多 樣 的 ; （ 3） 很 多 工 作 機(jī) 在 工 作 中 需 要 變 速 ， 如 果 采 用 調(diào) 整 原 動 機(jī) 速 度 的 方 法 來 實 現(xiàn) 往 往 很 不 經(jīng) 濟(jì) ， 甚 至 難 以 實 現(xiàn) ； （ 4） 某 些 情 況 下 ， 需 要 一 個 原 動 機(jī) 帶 動 若 干 個 裝 置 并 輸 出 不 同 的 運(yùn) 動 形 式 和 速 度 。 15 1 概 述15.1.2 常 用 機(jī) 械 傳 動 的 類 型 及 主 要 特 性 摩 擦 傳 動嚙 合 傳 動推 壓 傳 動根 據(jù) 傳 力 原 理機(jī) 械 傳 動 分 類根 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 形 式機(jī) 械 傳 動 分 類 直 接

4、 接 觸 傳 動有 中 間 傳 動 件 的 傳 動傳 動 類 型 傳 動 效 率 單 級 傳 動 比 圓 周 速度 m/s 外廓尺寸 相對成本 主 要 性 能 特 點嚙合傳動 直 接接 觸 齒 輪 傳動 0.92 0.96(開 式 )0.96 0.99(閉 式 ) 3 5(開 式 ) 7 10(閉式 ) 5 200 中小 中 瞬 時 傳 動 比 恒 定 ， 功 率和 速 度 適 應(yīng) 范 圍 廣 ， 效率 高 ， 壽 命 長蝸 桿傳 動 0.4 0.45(自 鎖 )0.7 0.92(不 自 鎖 ) 8 80 15 50 小 高 傳 動 比 大 ， 傳 動 平 穩(wěn) ，結(jié) 構(gòu) 緊 湊 ， 可 實 現(xiàn)

5、 自 鎖 ，但 效 率 低螺 旋傳 動 0.3 0.6(滑 動 螺 旋 ) 0.9(滾 動 螺 旋 ) 高 、 中低 小 中 傳 動 平 穩(wěn) ， 能 自 鎖 ， 增力 效 果 好有 中 間 件 鏈 傳 動 0.9 0.93(開 式 )0.95 0.97(閉 式 ) 5（ 8） 5 25 大 中 平 均 傳 動 比 準(zhǔn) 確 ， 可 在高 溫 下 工 作 ， 傳 動 距 離大 ， 高 速 時 有 沖 擊 和 振動齒 形 帶傳 動 0.95 0.98 10 50(80) 中 低 傳 動 平 穩(wěn) ， 能 保 證 恒 定傳 動 比摩擦傳動 直 接接 觸 摩 擦 輪傳 動 0.85 0.95 5 7 15

6、25 大 低 過 載 打 滑 ， 傳 動 平 穩(wěn) ，可 在 運(yùn) 轉(zhuǎn) 中 調(diào) 節(jié) 傳 動 比有 中間 件 帶 傳 動 0.94 0.96(平 帶 )0.92 0.97(V帶 ) 5 7 5 25（ 30） 大 低 過 載 打 滑 ， 傳 動 平 穩(wěn) ，能 緩 沖 吸 振 ， 傳 動 距 離大 ， 不 能 保 證 定 傳 動 比推壓傳動 直 接接 觸 凸 輪機(jī) 構(gòu) 低 中 、 低 小 高 從 動 件 可 實 現(xiàn) 各 種 運(yùn) 動 ，高 副 接 觸 磨 損 較 大有 中間 件 連 桿機(jī) 構(gòu) 高 中 小 低 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 易 制 造 ， 耐沖 擊 ， 能 傳 遞 較 大 的 載荷 ， 可 遠(yuǎn) 距

7、離 傳 動 15.2 機(jī) 械 傳 動 系 統(tǒng) 方 案 設(shè) 計 15.2.1傳 動 路 線 的 選 擇 根 據(jù) 能 量 從 原 動 機(jī) 到 工 作 機(jī) 之 間 的 傳 遞 型 式 不 同 ， 傳 動路 線 可 分 為 單 流 傳 動 、 分 流 傳 動 和 匯 流 傳 動 三 種 基 本 形 式 a.單 流 傳 動 b.分 流 傳 動 15.2 機(jī) 械 傳 動 系 統(tǒng) 方 案 設(shè) 計 15.2.1傳 動 路 線 的 選 擇 c.匯 流 傳 動 15.2 機(jī) 械 傳 動 系 統(tǒng) 方 案 設(shè) 計 15.2.2 傳 動 機(jī) 構(gòu) 類 型 的 選 擇1.小 功 率 宜 選 用 結(jié) 構(gòu) 簡 單 、 價 格

8、便 宜 、 標(biāo) 準(zhǔn) 化 程 度 高 的 傳 動 ， 以 降 低 制 造 費(fèi) 用 ；2.大 功 率 宜 優(yōu) 先 選 用 傳 動 效 率 高 的 傳 動 ， 以 節(jié) 約 能 源 、 降 低 生產(chǎn) 費(fèi) 用 ；3.速 度 低 、 傳 動 比 大 時 ， 可 選 用 單 級 蝸 桿 傳 動 、 多 級 齒 輪 傳 動 、 帶 齒 輪 傳 動 、 帶 齒 輪 鏈 傳 動 等 多 種 方 案 ， 需 要 綜 合 分 析 比 較 ， 選 出 合 適 的 傳 動 方 案 ；選 擇 的 基 本 原 則 15.2 機(jī) 械 傳 動 系 統(tǒng) 方 案 設(shè) 計 15.2.2 傳 動 機(jī) 構(gòu) 類 型 的 選 擇4.工 作 中

9、 可 能 出 現(xiàn) 過 載 的 設(shè) 備 ， 宜 在 傳 動 系 統(tǒng) 中 設(shè) 置 一 級 摩 擦 傳動 ， 以 便 起 到 過 載 保 護(hù) 作 用 。 但 摩 擦 有 靜 電 發(fā) 生 ， 在 易 燃 、易 爆 的 場 合 ， 不 能 采 用 摩 擦 傳 動 ；5. 工 作 環(huán) 境 惡 劣 、 粉 塵 較 多 時 ， 應(yīng) 盡 量 采 用 閉 式 傳 動 ， 以 延 長 使用 壽 命 ， 或 采 用 鏈 傳 動 ；選 擇 的 基 本 原 則 15.2 機(jī) 械 傳 動 系 統(tǒng) 方 案 設(shè) 計 15.2.2 傳 動 機(jī) 構(gòu) 類 型 的 選 擇6. 生 產(chǎn) 批 量 較 大 時 ， 應(yīng) 盡 量 選 用 標(biāo) 準(zhǔn)

10、 的 傳 動 裝 置 （ 如 各 種 標(biāo) 準(zhǔn)減 速 器 ） ， 以 降 低 成 本 ， 縮 短 制 造 周 期 ；7. 載 荷 經(jīng) 常 變 化 、 頻 繁 換 向 的 傳 動 ， 宜 在 傳 動 系 統(tǒng) 中 設(shè) 置 一 級具 有 緩 沖 、 吸 振 功 能 的 傳 動 （ 如 帶 傳 動 ） ；8. 傳 動 的 噪 聲 要 求 嚴(yán) 格 控 制 時 ， 應(yīng) 優(yōu) 先 選 用 帶 傳 動 、 蝸 桿 傳 動 、摩 擦 傳 動 或 螺 旋 傳 動 。 如 需 要 采 用 其 他 傳 動 機(jī) 構(gòu) ， 應(yīng) 從 制 造和 裝 配 精 度 、 結(jié) 構(gòu) 等 方 面 采 取 措 施 ， 力 求 降 低 噪 聲 。

11、選 擇 的 基 本 原 則 15.2 機(jī) 械 傳 動 系 統(tǒng) 方 案 設(shè) 計 15.2.3 傳 動 機(jī) 構(gòu) 的 布 置 順 序 選 擇 合 理 布 置 各 機(jī) 構(gòu) 的 順 序 考 慮 以 下 幾 方 面 ： 運(yùn) 轉(zhuǎn) 平 穩(wěn) ， 減 小 振 動 提 高 傳 動 系 統(tǒng) 的 效 率 結(jié) 構(gòu) 簡 單 緊 湊 ， 易 于 加 工 制 造 承 載 能 力 大 ， 使 用 壽 命 長 有 利 于 傳 動 系 統(tǒng) 潤 滑 和 密 封 無 級 變 速 的 布 置 要 合 理 15.2 機(jī) 械 傳 動 系 統(tǒng) 方 案 設(shè) 計 15.2.3 傳 動 機(jī) 構(gòu) 的 布 置 順 序 選 擇 例 151 由 電 動 機(jī)

12、驅(qū) 動 的 帶 式 輸 送 機(jī) 的 傳 遞 系 統(tǒng) 設(shè) 計 ,試 比 較 下 列方 案 優(yōu) 劣 電 動 機(jī) 電 動 機(jī) 電 動 機(jī) 電 動 機(jī)（ a） (b) (c) (d) 5.3 傳 動 系 統(tǒng) 的 運(yùn) 動 和 動 力 計 算15.3.1 傳 動 方 案 的 運(yùn) 動 參 數(shù) 計 算1 傳 動 比 分 配串 聯(lián) 傳 動 系 統(tǒng) 的 總 傳 動 比n21wd iiinni 總總 ni總 nwd iiinni 21總式 中 nd原 動 機(jī) 輸 出 軸 轉(zhuǎn) 速 ， r/min； nw 工 作 機(jī) 輸 入 軸 轉(zhuǎn) 速 ， r/min； i1、 i2、 in 、 傳 動 系 統(tǒng) 中 的 各 級 裝 置

13、 的 傳 動 比 15.3 傳 動 系 統(tǒng) 的 運(yùn) 動 和 動 力 計 算15.3.1 傳 動 方 案 的 運(yùn) 動 參 數(shù) 計 算1 傳 動 比 分 配n21wd iiinni 總總 ni總應(yīng) 考 慮 以 下 原 則（ 1） 各 級 傳 動 比 應(yīng) 在 合 理 的 范 圍 內(nèi) 選 取 ；（ 2） 應(yīng) 使 各 級 傳 動 零 件 尺 寸 協(xié) 調(diào) ， 結(jié) 構(gòu) 勻 稱 合 理 ， 不 會 產(chǎn) 生 干 涉 碰 撞 ；（ 3） 盡 量 減 小 外 廓 尺 寸 和 整 體 重 量 。 由 同 類 傳 動 機(jī) 構(gòu) 組 成 的 傳 動 系 統(tǒng) （ 如 多級 齒 輪 傳 動 ） ， 分 配 傳 動 比 時 ，

14、若 為 減 速 傳 動 ， 一 般 應(yīng) 按 傳 動 比 逐 級 減 小 的原 則 分 配 ； 反 之 ， 若 為 增 速 傳 動 ， 應(yīng) 按 逐 級 增 大 分 配 ； （ 4） 設(shè) 計 減 速 器 時 ， 應(yīng) 盡 量 使 各 級 大 齒 輪 直 徑 接 近 相 等 ， 浸 油 深 度 大 致 相 同（ 低 速 級 大 齒 輪 浸 油 稍 深 ） ， 以 確 保 潤 滑 良 好 。 15.3 傳 動 系 統(tǒng) 的 運(yùn) 動 和 動 力 計 算15.3.1 傳 動 方 案 的 運(yùn) 動 參 數(shù) 計 算2 轉(zhuǎn) 速 和 線 速 度 計 算n21wd iiinni 總總 ni總 1212 inn 1nv 1

15、00060 ndv dn由 傳 動 比 計 算 公 式 可 得 從 動 軸 轉(zhuǎn) 速主 動 軸 轉(zhuǎn) 速 ， r/min。在 選 擇 潤 滑 方 式 和 齒 輪 精 度 選 取 時 ， 需 要 計 算 傳 動 零 件 的 線 速 度， 其 計 算 公 式 為傳 動 零 件 計 算 直 徑 ， mm； 傳 動 零 件 轉(zhuǎn) 速 ， r/min。 15.3 傳 動 系 統(tǒng) 的 運(yùn) 動 和 動 力 計 算15.3.2 傳 動 系 統(tǒng) 的 動 力 參 數(shù) 計 算1. 傳 動 系 統(tǒng) 的 總 效 率 計 算 n21wd iiinni 總總 ni總 常 用 的 單 流 傳 動 系 統(tǒng) 的 總 效 率 為 各 環(huán)

16、 節(jié) 效 率 的 乘 積 ， 即 n 21總n 、 21 各 傳 動 機(jī) 構(gòu) 、 聯(lián) 軸 器 、 每 對 軸 承 、 齒 輪 副 等 的 傳 動 效 率 。表 153 為 常 用 傳 動 零 件 和 裝 置 的 傳 動 效 率 15.3 傳 動 系 統(tǒng) 的 運(yùn) 動 和 動 力 計 算15.3.2 傳 動 系 統(tǒng) 的 動 力 參 數(shù) 計 算1. 傳 動 系 統(tǒng) 的 總 效 率 計 算 n21wd iiinni 總總 ni總 n 、 21 各 傳 動 機(jī) 構(gòu) 、 聯(lián) 軸 器 、 每 對 軸 承 、 齒 輪 副 等 的 傳 動 效 率 表 153 為 常 用 傳 動 零 件 和 裝 置 的 傳 動

17、效 率傳 動 零 件 傳 動 效 率一 對 滾 動 軸 承 （ 球 軸 承 取 大 值 ）一 對 滑 動 軸 承 （ 液 體 摩 擦 取 大 值 ， 潤 滑 不 良 取 小 值） 0.99 0.9950.97 0.995聯(lián) 軸 器 滑 塊 聯(lián) 軸 器齒 輪 聯(lián) 軸 器彈 性 聯(lián) 軸 器萬 向 聯(lián) 軸 器 0.97 0.990.990.99 0.9950.95 0.98帶 式 輸 送 機(jī) 0.94 0.96常 用 傳 動 零 件 和 裝 置 的 傳 動 效 率 15.3 傳 動 系 統(tǒng) 的 運(yùn) 動 和 動 力 計 算15.3.2 傳 動 系 統(tǒng) 的 動 力 參 數(shù) 計 算2.功 率 計 算 n2

18、1wd iiinni 總總 ni總 傳 動 系 統(tǒng) 中 ， 對 各 傳 動 零 件 進(jìn) 行 工 作 能 力 計 算 時 ， 均 以 其輸 入 功 率 為 計 算 功 率 。 圖 為 二 級 圓 柱 齒 輪傳 動 系 統(tǒng) 為 例 若 已 知 該傳 動 系 統(tǒng) 的 輸 入 功 率 或輸 出 功 率 ， 設(shè) 、 、 軸 的 輸 入 功 率 分 別 為 、 則 P P P rIII grIIIII grIIII PP PP PP PP 出 34120 15.3 傳 動 系 統(tǒng) 的 運(yùn) 動 和 動 力 計 算15.3.2 傳 動 系 統(tǒng) 的 動 力 參 數(shù) 計 算n21wd iiinni 總總 ni總

19、3.轉(zhuǎn) 矩 計 算 計 算 各 軸 的 輸 入 功 率 和 轉(zhuǎn) 速 后 ， 即 可 按 下 式 計 算 各 軸 的轉(zhuǎn) 矩 T/（ Nm） iii nPT 9550 15.3 傳 動 系 統(tǒng) 的 運(yùn) 動 和 動 力 計 算n21wd iiinni 總總 ni總 例 152 一 帶 式 輸 送 機(jī) 傳 動 方 案 如 圖 所 示 。 已 知 輸 送 帶 工 作 拉 力 kN， 帶 速 m/s， 卷 筒 直 徑 mm， 卷 筒 傳 動 效 率 ； 電 動 機(jī) 額 定 功 率=4.85kW， 轉(zhuǎn) 速 r/min。 試 計 算 該 傳 動 系 統(tǒng) 的 運(yùn) 動 和 動 力 參 數(shù) 。 15.3 傳 動 系

20、 統(tǒng) 的 運(yùn) 動 和 動 力 計 算n21wd iiinni 總總 ni總 min/2.3850014.3 1100060100060 rD vnw 7.372.381440 321wd iiinni總 31 i 42 i 14.3213 iiii 總解 （ 1） 傳 動 比 分 配工 作 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 總 傳 動 比 根 據(jù) 傳 動 比 的 一 般 分 配 原 則 ，取 V帶 傳 動 比 為 高 速 級 齒 輪 傳 動 比 為 則 低 速 級 齒 輪 傳 動 比 為 15.3 傳 動 系 統(tǒng) 的 運(yùn) 動 和 動 力 計 算n21wd iiinni 總總 ni總 min/480314401 ri

21、nn dI min/1204480 21 rinnII min/2.3814.312033 rinnIII （ 2） 計 算 各 軸 轉(zhuǎn) 速 15.3 傳 動 系 統(tǒng) 的 運(yùn) 動 和 動 力 計 算n21wd iiinni 總總 ni總 kw41000 140001000 FvPw 99.0r 97.0 g 99.0c 96.0bkw58.4d0 PP kw56.496.085.4d1 bPP 47kw.499.079.065.4 rgIII PP 29kw.499.079.047.4 rgIIIII PP （ 3） 計 算 各 軸 功 率 工 作 機(jī) 功 率 取 一 對 滾 動 軸 承 效

22、率 為 齒 輪 嚙 合 效 率 聯(lián) 軸 器 效 率 V帶 傳 動 效 率 則 各 軸 的 輸 入 功 率 為 : 15.3 傳 動 系 統(tǒng) 的 運(yùn) 動 和 動 力 計 算n21wd iiinni 總總 ni總 m16N.231440/85.495509550 000 nPT m62N.2996.0316.32 10 bI iTT m77N.35597.099.0462.292 grIII iTT m77N.721097.099.014.377.5533 grIIIII iTT （ 4） 計 算 各 軸 轉(zhuǎn) 矩 15.4 計 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計 簡 介n21wd iiinni 總總 ni總

23、15.4.1 計 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計 計 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計 （ Computer Aided Design） ， 簡 稱 為 CAD， 是人 們 利 用 計 算 機(jī) 完 成 機(jī) 械 零 件 或 產(chǎn) 品設(shè) 計 中 的 計 算 、 分 析 、 模 擬 、 制 圖 、編 制 技 術(shù) 文 件 等 工 作 。 CAD的 應(yīng) 用 ， 可 以 極 大 地 減 輕 設(shè)計 者 的 勞 動 ， 縮 短 產(chǎn) 品 的 設(shè) 計 開 發(fā) 周期 ， 提 高 設(shè) 計 質(zhì) 量 ， 使 設(shè) 計 更 加 規(guī) 范化 、 標(biāo) 準(zhǔn) 化 、 系 列 化 。 15.4 計 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計 簡 介n21wd iiinni 總

24、總 ni總15.4.2 機(jī) 械 CAD中 常 用 數(shù) 據(jù) 的 處 理 方 法 （ 1） 程 序 化 即 在 應(yīng) 用 程 序 內(nèi) 對 各 種 數(shù) 表 及 線 圖 進(jìn) 行 查 表 、 處 理或 計 算 。 1） 將 數(shù) 表 中 的 數(shù) 據(jù) 或 線 圖 擬 合 成 公 式 ， 則 可 用 表 達(dá) 式 或 函 數(shù)描 述 這 些 公 式 ， 實 現(xiàn) 設(shè) 計 資 料 的 程 序 化 。 2） 將 數(shù) 表 或 線 圖 經(jīng) 離 散 化 后 按 一 維 、 二 維 或 三 維 數(shù) 組 存 入 計算 機(jī) ， 然 后 用 查 表 、 插 值 等 方 法 檢 索 所 需 數(shù) 據(jù) 。（ 2） 按 數(shù) 據(jù) 庫 存 儲 將

25、 數(shù) 表 及 線 圖 中 的 數(shù) 據(jù) 按 數(shù) 據(jù) 庫 的 規(guī) 定 進(jìn) 行 文 件 結(jié) 構(gòu) 化 ， 存 放 在 數(shù) 據(jù) 庫 中 ， 數(shù) 據(jù) 獨 立 于 應(yīng) 用 程 序 ， 但 又 能 為所 有 程 序 提 供 服 務(wù) 。 15.4 計 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計 簡 介n21wd iiinni 總總 ni總 （ ） 一 元 數(shù) 表 的 程 序 化 15.4.2 機(jī) 械 CAD中 常 用 數(shù) 據(jù) 的 處 理 方 法 1.數(shù) 表 的 程 序 化 例 ： 對 于 不 同 的 軸 徑 D， 所 選 用 的 平 鍵 和 鍵 槽 尺 寸 是 不 同 的 。平 鍵 和 鍵 槽 尺 寸 （ 單 位 ： mm）參 數(shù)

26、 名 稱 序 號 軸 徑 d 鍵 寬 b 鍵 高 h 程 序 變 量名 稱 I D（ I） B（ I） H（ I） 數(shù) 據(jù) 12 78 8 10 10 12 38 44 44 50 341214 34 89 15.4 計 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計 簡 介n21wd iiinni 總總 ni總 （ ） 一 元 數(shù) 表 的 程 序 化 15.4.2 機(jī) 械 CAD中 常 用 數(shù) 據(jù) 的 處 理 方 法 開 始初 始 化 數(shù) 表 dn、 bn、 hn 輸 入 軸 徑 Dd0D dn？顯 示 出 界 信 息結(jié) 束 diD di+1?i=0i=i+1 鍵 寬 B bi， 鍵 高 H hi輸 出 D， B，

27、 HYN YN 15.4 計 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計 簡 介n21wd iiinni 總總 ni總 （ 2） 二 元 列 表 的 程 序 化 15.4.2 機(jī) 械 CAD中 常 用 數(shù) 據(jù) 的 處 理 方 法 例 ： 對 于 不 同 的 軸 徑 ， 其 軸 肩 的 應(yīng) 力 集 中 系 數(shù) 是 不 同 的 。r/d D/d6.0 3.0 2.0 1.50 1.20 1.10 1.05 1.03 1.02 1.010.04 0.100.150.200.250.30 2.591.881.641.491.391.32 2.401.801.591.461.371.31 2.331.731.551.441

28、.351.30 2.211.681.521.421.341.29 2.091.621.481.391.331.27 2.001.591.461.381.311.26 1.881.531.421.341.291.25 1.801.491.381.311.271.23 1.721.441.341.271.221.20 1.611.361.261.201.171.14軸 肩 圓 角 處 的 理 論 應(yīng) 力 集 中 系 數(shù) 15.4 計 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計 簡 介n21wd iiinni 總總 ni總 （ 2） 二 元 列 表 的 程 序 化 15.4.2 機(jī) 械 CAD中 常 用 數(shù) 據(jù) 的 處

29、 理 方 法 開 始初 始 化 數(shù) 表 dm,rn,amn理 論 應(yīng) 力 集 中 系 數(shù) 賦 初 值 A 0.0 輸 入 待 檢 索 軸 肩 處 D/d及 r/dd0D/d dm? r0r/dxn-2?tx2? xi t xi+1?i=i+1 i=n-1i= 1 i= i輸 出 t,f 按 公 式 計 算 插 值點 t處 函 數(shù) 值 f結(jié) 束 YY YNNN 15.4 計 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計 簡 介n21wd iiinni 總總 ni總 15.4.2 機(jī) 械 CAD中 常 用 數(shù) 據(jù) 的 處 理 方 法 2 數(shù) 表 和 線 圖 的 公 式 化 線 圖 的 程 序 化 常 用 以 下 處 理

30、 方 法 （ 1） 一 些 由 解 析 式 制 作 成 圖 表 的 ， 設(shè) 法 查 找 出 原 來 的 解 析 表 達(dá) 式 （ 2） 在 線 圖 上 選 擇 合 適 的 節(jié) 點 ， 將 線 圖 離 散 化 為 數(shù) 表 ， 再 利 用 上 述 數(shù) 表 的 程 序 化 方 法 處 理 （ 3） 對 于 一 些 實 驗 曲 線 ， 如 果 是 直 線 、 折 線 ， 則 很 容 易 建 立 它 們 的 函 數(shù) 關(guān) 系 式 （ 4） 用 曲 線 擬 合 的 方 法 求 出 線 圖 的 經(jīng) 驗 公 式 ， 再 將 公 式 編 入 程 序 使 用 15.4 計 算 機(jī) 輔 助 設(shè) 計 簡 介n21wd i

31、iinni 總總 ni總 15.4.3 CAD機(jī) 械 零 件 程 序 設(shè) 計 步 驟 簡 介機(jī) 械 零 件 程 序 設(shè) 計 的 一 般 步 驟 ：1.按 設(shè) 計 過 程 畫 出 程 序 框 圖 2.數(shù) 表 和 線 圖 的 處 理 3.確 定 程 序 變 量 名 稱 4.編 寫 計 算 程 序 5.程 序 檢 查 與 調(diào) 試 6.輸 出 設(shè) 計 結(jié) 果 15.5 機(jī) 械 創(chuàng) 新 設(shè) 計 簡 介n21wd iiinni 總總 ni總 15.5.1 創(chuàng) 新 設(shè) 計 的 含 義 創(chuàng) 造 （ Creation） 強(qiáng) 調(diào) 新 穎 性 和 獨 特 性 ， 而 創(chuàng) 新 （ Invovation） 是 創(chuàng) 造

32、的 某 種 實 現(xiàn) 。 創(chuàng) 造 性 思 維 具 有 以 下 特 征 ：（ 1） 開 放 性 （ 2） 求 異 性 （ 3） 非 顯 而 易 見 性 15.5 機(jī) 械 創(chuàng) 新 設(shè) 計 簡 介n21wd iiinni 總總 ni總 15.5.2 創(chuàng) 新 設(shè) 計 方 法1.確 定 課 題 的 常 用 方 法（ 1） 智 力 激 勵 法 該 法 在 實 施 時 分 兩 步 進(jìn) 行 ：1） 準(zhǔn) 備 2） 開 會 會 議 的 原 則 是 ： 自 由 思 考 嚴(yán) 禁 評 判 以 量 求 質(zhì) 結(jié) 合 改 善創(chuàng) 造 發(fā) 明 的 一 般 過 程 包 括 尋 求 課 題 、 揭 示 實 質(zhì) 和 形 成 方 案 等

33、三 步 15.5 機(jī) 械 創(chuàng) 新 設(shè) 計 簡 介n21wd iiinni 總總 ni總 15.5.2 創(chuàng) 新 設(shè) 計 方 法1.確 定 課 題 的 常 用 方 法（ 2） 缺 點 列 舉 法 就 是 挑 毛 病 、 找 差 距 的 方 法 對 機(jī) 械 零 件 設(shè) 計 可 以 沿 著 以 下 思 路 尋 找 缺 點 ： 功 能 性 缺 點 ； 原 理 性 缺 點 ； 結(jié) 構(gòu) 性 缺 點 ； 材 料 及 熱 處 理 性 缺 點 ； 制 造 工 藝 性 缺 點 ； 使 用 維 修 性 缺 點 。 15.5 機(jī) 械 創(chuàng) 新 設(shè) 計 簡 介n21wd iiinni 總總 ni總例 如 ： 一 般 的 自

34、 行 車 輻 條 ， 像 一 個 細(xì) 長 的 螺 栓 ， 一 端 為 螺 栓 頭 ，另 一 端 為 螺 紋 。 更 換 十 分 不 便 ， 針 對 這 一 缺 點 ， 有 人 發(fā) 明 了 一 種新 型 輻 條 ， 將 螺 栓 頭 改 變 為 Z字 形 彎 鉤 ,安 裝 時 不 用 拆 卸 飛 輪 ， 即可 將 輻 條 穿 過 ， 節(jié) 省 了 維 修 時 間 ， 而 且 連 接 可 靠 ， 裝 拆 方 便 。 15.5 機(jī) 械 創(chuàng) 新 設(shè) 計 簡 介n21wd iiinni 總總 ni總15.5.2 創(chuàng) 新 設(shè) 計 方 法2.揭 示 實 質(zhì) 的 常 用 方 法 原 點 回 歸 法 從 創(chuàng) 造 的

35、 終 點 按 人 們 研 究 的 創(chuàng) 造 方 向 反 向 追 索 其 創(chuàng) 造 的原 點 ， 再 以 原 點 為 中 心 進(jìn) 行 各 個 方 向 上 的 發(fā) 散 并 尋 找 其 他的 創(chuàng) 造 思 路 方 向 ， 用 新 的 思 想 、 新 的 技 術(shù) 在 新 找 到 的 思 維方 向 上 重 新 進(jìn) 行 創(chuàng) 造 ， 突 破 前 人 的 思 維 束 縛 ， 往 往 能 取 得較 大 的 成 果 。 把 這 種 先 回 歸 到 原 點 ， 再 從 原 點 出 發(fā) 解 決 問題 的 方 法 稱 為 原 點 回 歸 法 。 例 ： 用 原 點 回 歸 法 設(shè) 計 軸 承 15.5 機(jī) 械 創(chuàng) 新 設(shè) 計

36、 簡 介n21wd iiinni 總總 ni總15.5.2 創(chuàng) 新 設(shè) 計 方 法3.形 成 方 案 的 常 用 方 法（ 1） 組 合 創(chuàng) 造 法 1） 主 體 添 加2） 同 物 組 合 3） 異 物 組 合4） 重 組 組 合 （ 2） 屬 性 改 變 法 1） 形 狀 改 變 2） 位 置 改 變3） 數(shù) 目 改 變4） 尺 寸 改 變 （ 3） 移 植 創(chuàng) 造 法 1） 原 理 移 植2） 方 法 移 植3） 結(jié) 構(gòu) 移 植 4） 環(huán) 境 移 植 15.5 機(jī) 械 創(chuàng) 新 設(shè) 計 簡 介n21wd iiinni 總總 ni總15.5.2 創(chuàng) 新 設(shè) 計 方 法3.形 成 方 案 的 常 用 方 法有 多 種 檢 核 表 ， 奧 斯 本 檢 核 表 的 內(nèi) 容 包 括 以 下 9方 面 ： 有 無 其 他 用 途 ； 能 否 借 用 ； 能 否 改 變 ； 能 否 擴(kuò) 大 ； 能 否 縮 小 ； 能 否 代 用 ； 能 否 重 新 調(diào) 整 ； 能 否 顛 倒 過 來 ； 能 否 組 合 。（ 4） 檢 核 表 法 一 種 有 序 提 問 題 強(qiáng) 制 思 考 的 方 法 ， 通 過 一 系 列 問 題 與回 答 ， 可 以 深 入 思 考 ， 找 到 解 決 問 題 的 思 路 或 方 法 。