畢業(yè)設(shè)計打釘裝跟機(jī)釘頭部件設(shè)計

1、成 都 工 業(yè) 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 （論 文）設(shè)計（論文）題目： 打釘裝跟機(jī)釘頭部件設(shè)計 系 部 名 稱： 機(jī) 電 工 程 系 專 業(yè)： 數(shù) 控 技 術(shù) 班 級： 10423 班 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號： 2 0 指 導(dǎo) 教 師： 焦 萬 均 二O一三 年 5 月摘要當(dāng)今，高跟鞋已然成為一種時尚。自從高跟鞋問世，就一直深受愛美女子的青睞。因為穿上高跟鞋后，很自然地重心前移，保持昂首挺胸的姿勢，盡顯女性曲線風(fēng)采。看起來非常精神，穿梭在人群中越來越自信。高跟鞋被使用時，鞋跟會與地面不斷產(chǎn)生碰撞和摩擦，很容易磨損和脫落。所以高跟鞋的鞋跟與鞋底之間一般都打有釘子，釘子可以加強(qiáng)鞋跟與鞋底的固定，并

2、可以代替鞋跟與地面摩擦。高跟鞋一般使用打釘裝跟機(jī)完成打釘工作。本設(shè)計的主要內(nèi)容為市場已有的打釘裝跟機(jī)的釘頭部件。首先通過市場調(diào)查，熟悉打釘裝跟機(jī)結(jié)構(gòu)；分析其機(jī)構(gòu)簡圖，參考選取結(jié)構(gòu)尺寸，建立釘頭部件的零件三維模型；然后優(yōu)化模型結(jié)構(gòu)，改進(jìn)設(shè)計，分析選擇合適的尺寸和配合公差進(jìn)行裝配，并做運動仿真說明其工作原理；最后按機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)利用AUTO CAD軟件繪制零件圖，手工繪制裝配圖對本設(shè)計進(jìn)一步補充說明。關(guān)鍵詞：高跟鞋；打釘裝跟機(jī)；釘頭部件；結(jié)構(gòu)設(shè)計；三維建模；運動仿真；機(jī)械制圖AbstractToday, high heels have become a fashion. Since the ad

3、vent of high heels, it has been the favor of beauty-conscious women. Wearing high heels, it is natural center of gravity forward, keeping their heads held high posture, filling the female curve style. Looks very spirit, the shuttle is increasingly confident in the crowd.Use high heels, the heel and

4、the ground continuously generate collision and friction, it is easy to wear and peeling. High heels heel and sole are generally hit nails, nails can enhance the heel and the sole fixed, and can replace the heel friction with the ground.High heels generally used to fight dtapled machine to complete t

5、he work. The main content of the design market has hit parts of the binding machine nail head. First, through market research, familiar with playing the binding machine structure; analysis of its institutional diagram, select structure size, nail head parts of the components of the three-dimensional

6、 model; Then optimize the model structure, improve the design, analysis to choose the right size and fit tolerance assembly, and do sports simulation to show how this works; Press mechanical drawing national standard parts drawing using AUTO CAD software, manual assembly drawing of the design to add

7、 further instructions.Keywords: High Heels; Fight Dtapled Machine; Nailhead Parts; Structural Design; 3D Modeling; Motion Simulation; Mechanical Drawing目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc357340728 摘要 PAGEREF _Toc357340728 h I HYPERLINK l _Toc357340729 Abstract PAGEREF _Toc357340729 h II HYPERLINK l

8、_Toc357340730 目錄 PAGEREF _Toc357340730 h II HYPERLINK l _Toc357340731 第1章 緒論 PAGEREF _Toc357340731 h 2 HYPERLINK l _Toc357340732 1.1簡述 PAGEREF _Toc357340732 h 2 HYPERLINK l _Toc357340733 1.2 打釘裝跟機(jī)的國內(nèi)外現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc357340733 h 2 HYPERLINK l _Toc357340734 第2章 本次設(shè)計的基本內(nèi)容和技術(shù)方案 PAGEREF _Toc357340734 h 2

9、HYPERLINK l _Toc357340735 2.1本次設(shè)計所采用的研究方法及途徑 PAGEREF _Toc357340735 h 2 HYPERLINK l _Toc357340736 2.2打釘裝跟機(jī)打釘結(jié)構(gòu)原理 PAGEREF _Toc357340736 h 2 HYPERLINK l _Toc357340737 2.3 打釘裝跟機(jī)構(gòu)的運動分析： PAGEREF _Toc357340737 h 2 HYPERLINK l _Toc357340738 第3章 釘頭部件材料選擇 PAGEREF _Toc357340738 h 2 HYPERLINK l _Toc357340739 3.

10、1 機(jī)械設(shè)計中材料載荷類型的選擇 PAGEREF _Toc357340739 h 2 HYPERLINK l _Toc357340740 3.2 機(jī)械設(shè)計中碳素鋼與合金鋼材料的選擇 PAGEREF _Toc357340740 h 2 HYPERLINK l _Toc357340741 3.3 機(jī)械設(shè)計中材料應(yīng)用工作的注意要點 PAGEREF _Toc357340741 h 2 HYPERLINK l _Toc357340742 3.4釘頭部件材料的選擇(見表3-1) PAGEREF _Toc357340742 h 2 HYPERLINK l _Toc357340743 第4章 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的特

11、點與步驟 PAGEREF _Toc357340743 h 2 HYPERLINK l _Toc357340744 4.1機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要特點 PAGEREF _Toc357340744 h 2 HYPERLINK l _Toc357340745 4.2機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作步驟 PAGEREF _Toc357340745 h 2 HYPERLINK l _Toc357340746 第5章 釘頭部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 PAGEREF _Toc357340746 h 2 HYPERLINK l _Toc357340747 5.1零件特征 PAGEREF _Toc357340747 h 2 HYPERLINK

12、l _Toc357340748 5.2極限與配合的選擇 PAGEREF _Toc357340748 h 2 HYPERLINK l _Toc357340749 5.3 形位公差的選擇 PAGEREF _Toc357340749 h 2 HYPERLINK l _Toc357340750 5.4 表面粗糙度的選擇 PAGEREF _Toc357340750 h 2 HYPERLINK l _Toc357340751 5.5圓柱螺旋彈簧的設(shè)計及計算 PAGEREF _Toc357340751 h 2 HYPERLINK l _Toc357340752 5.6緊固件的選擇 PAGEREF _Toc3

13、57340752 h 2 HYPERLINK l _Toc357340753 第6章 UG三維建模裝配及運動仿真 PAGEREF _Toc357340753 h 2 HYPERLINK l _Toc357340754 6.1了解UG PAGEREF _Toc357340754 h 2 HYPERLINK l _Toc357340755 6.2釘頭部件UG NX建模 PAGEREF _Toc357340755 h 2 HYPERLINK l _Toc357340756 6.3 UG NX裝配概念 PAGEREF _Toc357340756 h 2 HYPERLINK l _Toc35734075

14、7 6.4釘頭部件UG裝配過程 PAGEREF _Toc357340757 h 2 HYPERLINK l _Toc357340758 6.5 UG運動仿真 PAGEREF _Toc357340758 h 2 HYPERLINK l _Toc357340759 6.6釘頭部件UG運動仿真 PAGEREF _Toc357340759 h 2 HYPERLINK l _Toc357340760 第7章 機(jī)械圖紙繪制 PAGEREF _Toc357340760 h 2 HYPERLINK l _Toc357340761 結(jié)論 PAGEREF _Toc357340761 h 2 HYPERLINK l

15、 _Toc357340762 致謝 PAGEREF _Toc357340762 h 2 HYPERLINK l _Toc357340763 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc357340763 h 2第1章 緒論1.1簡述鞋機(jī)創(chuàng)新的精髓是發(fā)展，也就是說沒有鞋機(jī)的發(fā)展就沒有鞋機(jī)創(chuàng)新。經(jīng)過數(shù)十年鞋機(jī)引進(jìn)和消化吸收，我國鞋機(jī)使用制造水平有了快速發(fā)展及提高，制鞋工業(yè)的生產(chǎn)基本實現(xiàn)機(jī)械化，這充分說明鞋機(jī)發(fā)展為制鞋業(yè)所作出的貢獻(xiàn)。機(jī)器制鞋工藝和制鞋設(shè)備的廣泛應(yīng)用，鞋機(jī)制造和國產(chǎn)化水平的大幅度提高，制鞋工程技術(shù)人員隊伍的逐步壯大，制鞋大國地位和經(jīng)濟(jì)實力的進(jìn)一步增強(qiáng)，為鞋機(jī)的繼續(xù)發(fā)展打下了堅實基礎(chǔ)。同時，我國

16、制鞋工業(yè)已經(jīng)進(jìn)入“二次創(chuàng)業(yè)”發(fā)展時期，將爭取10-15年時間使我國由制鞋大國進(jìn)入世界制鞋強(qiáng)國行列，這無疑為鞋機(jī)發(fā)展創(chuàng)新提供了難得機(jī)遇，并注入了新活力，鞋機(jī)制造企業(yè)應(yīng)當(dāng)緊緊抓住這一難得機(jī)遇轉(zhuǎn)變觀念。提高鞋質(zhì)量水平，制定鞋機(jī)創(chuàng)新目標(biāo)，落實鞋機(jī)創(chuàng)新措施，在不斷提高鞋機(jī)技術(shù)創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)上，開發(fā)出具有中國特色和自主知識產(chǎn)權(quán)的鞋機(jī)新產(chǎn)品，以提高企業(yè)在國內(nèi)和國際市場上競爭力，為制鞋強(qiáng)國的建設(shè)做出貢獻(xiàn)。1.2 打釘裝跟機(jī)的國內(nèi)外現(xiàn)狀我國鞋機(jī)的制造水平與制鞋工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，仍存在著階段性差距。主要表現(xiàn)在：在鞋機(jī)設(shè)計技術(shù)方面，極少具有自主知識產(chǎn)權(quán)和原創(chuàng)技術(shù)；在鞋機(jī)制造工藝和裝備方面，仍處在較低加工水平；在關(guān)鍵

17、鞋機(jī)質(zhì)量方面，仍達(dá)不到引進(jìn)機(jī)的先進(jìn)水平；在鞋機(jī)附加值和價格方面，大大落后于同類引進(jìn)機(jī)型；在鞋機(jī)市場方面，國內(nèi)加緊惡性競爭，國際缺乏實力競爭；在國內(nèi)鞋機(jī)行業(yè)中，缺少有實力的龍頭企業(yè)和知名品牌產(chǎn)品。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)日新月異、現(xiàn)代鞋業(yè)迅速發(fā)展的今天，在與制造強(qiáng)國差距越來越大的今天，在國內(nèi)外鞋機(jī)市場的競爭越演越烈的今天，國內(nèi)鞋機(jī)制造上沒有理由不加快觀念的轉(zhuǎn)變，沒有理由不產(chǎn)生危機(jī)感和緊迫感，沒有理由不認(rèn)真找差距，訂措施，只有以創(chuàng)新為目標(biāo)，才能把鞋機(jī)制造技術(shù)提高到一個新水平。我國鞋機(jī)使用制造水平有了快速發(fā)展及提高，制鞋工業(yè)的生產(chǎn)基本實現(xiàn)機(jī)械化，這充分說明鞋機(jī)發(fā)展為制鞋業(yè)所作出的貢獻(xiàn)。機(jī)器制鞋工藝和制鞋設(shè)備的

18、廣泛應(yīng)用，鞋機(jī)制造和國產(chǎn)化水平的大幅度提高，制鞋工程技術(shù)人員隊伍的逐步壯大，制鞋大國地位和經(jīng)濟(jì)實力的進(jìn)一步增強(qiáng)，為鞋機(jī)的繼續(xù)發(fā)展打下了堅實基礎(chǔ)。同時，我國制鞋工業(yè)已經(jīng)進(jìn)入“二次創(chuàng)業(yè)”發(fā)展時期，將爭取10-15年時間使我國由制鞋大國進(jìn)入世界制鞋強(qiáng)國行列，這無疑為鞋機(jī)發(fā)展創(chuàng)新提供了難得機(jī)遇，并注入了新活力，鞋機(jī)制造企業(yè)應(yīng)當(dāng)緊緊抓住這一難得機(jī)遇轉(zhuǎn)變觀念。提高鞋質(zhì)量水平，制定鞋機(jī)創(chuàng)新目標(biāo)，落實鞋機(jī)創(chuàng)新措施，在不斷提高鞋機(jī)技術(shù)創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)上，開發(fā)出具有中國特色和自主知識產(chǎn)權(quán)的鞋機(jī)新產(chǎn)品，以提高企業(yè)在國內(nèi)和國際市場上競爭力，為制鞋強(qiáng)國的建設(shè)做出貢獻(xiàn)。下圖是杭州邦尼鞋業(yè)及華恒機(jī)電生產(chǎn)的打釘裝跟機(jī)?？赐庥^就

19、知道那是英國的、意大利的，古老成就的機(jī)型別有一番韻味。在鞋機(jī)設(shè)計技術(shù)方面，基本沒有自己設(shè)計的產(chǎn)品，而只有引進(jìn)、測繪和仿制的鞋機(jī)。這種“拿來主義”的運作方式，確實具有投產(chǎn)快、見效快、經(jīng)濟(jì)效益好的特點，但是同時也滋長了技術(shù)創(chuàng)新的依賴思想。這種那個依賴思想的主要表現(xiàn)是：不思進(jìn)取，滿足于照葫蘆畫瓢。不深入實際，缺乏對制鞋設(shè)計、制鞋技術(shù)、制鞋工藝的實踐和學(xué)習(xí)，使得鞋機(jī)設(shè)計在工藝教材上，理論滯后生產(chǎn)實際，缺乏對現(xiàn)代制鞋技術(shù)的總結(jié)、研究和提高，基本理論仍停留在傳統(tǒng)制鞋工藝水平上，十分不利于制鞋技術(shù)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。上述差距的長期存在，是導(dǎo)致我國鞋機(jī)設(shè)計技術(shù)方面極少具有自主知識產(chǎn)權(quán)和原創(chuàng)技術(shù)的主要因素。鞋機(jī)發(fā)展

20、創(chuàng)新的過程，是不斷運用新技術(shù)和不斷推陳出新的過程。國產(chǎn)鞋機(jī)之所以科技含量低，就是因為很少應(yīng)用新技術(shù)的結(jié)果。長期照抄照搬別人的機(jī)械，從外到內(nèi)都是別人的特點，唯獨沒有自己的特點?？赐庥^就知道那是英國的、意大利的，這是臺灣的，其形象鮮明，而國產(chǎn)機(jī)則是似是而非；經(jīng)過使用，就知道是引進(jìn)的，這是國產(chǎn)的，性能明顯不同。我國是制鞋生產(chǎn)大國，也是鞋機(jī)生產(chǎn)大國，其產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)具有中國特色、鞋業(yè)特色、鞋機(jī)特色。圖1-1是溫州大隆機(jī)器生產(chǎn)的自動打釘裝跟機(jī)。圖1-1: 溫州大隆機(jī)器生產(chǎn)的自動打釘裝跟機(jī)第2章 本次設(shè)計的基本內(nèi)容和技術(shù)方案2.1本次設(shè)計所采用的研究方法及途徑本次設(shè)計主要是根據(jù)國內(nèi)外已有得同類型機(jī)種得參數(shù)尺寸，

21、結(jié)合我們要設(shè)計機(jī)型得具體要求，參照確定其參數(shù)尺寸。本次設(shè)計主要是通過調(diào)查分析、方案擬定、技術(shù)設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、修改完善五個環(huán)節(jié)完成設(shè)計。通過調(diào)研，收集到了目前國內(nèi)打包機(jī)的一些資料，并了解了這類設(shè)備的使用情況。2.2打釘裝跟機(jī)打釘結(jié)構(gòu)原理鞋跟打釘機(jī)的打釘結(jié)構(gòu)，包括釘頭鞋座(1)和位于釘頭鞋座(1)上方的鞋底壓板(2)、鞋跟壓板(3)、垂直傳動裝置A(4)和垂直傳動裝置B(5)，鞋底壓板(2)通過旋轉(zhuǎn)軸安裝在垂直傳動裝置A(4)上，鞋跟壓板(3)通過旋轉(zhuǎn)軸安裝在垂直傳動裝置B(5)上，釘頭鞋座(1)上設(shè)有多個釘孔(6)，釘孔(6)內(nèi)設(shè)置頂針裝置。本實用新型的有益效果是：壓底和壓根方向可調(diào)，能夠?qū)θ我?/p>

22、款式鞋子的鞋跟進(jìn)行打釘，本實用新型還具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的優(yōu)點。 2.3 打釘裝跟機(jī)構(gòu)的運動分析：打釘機(jī)構(gòu)原位垂直傳動裝置A(4)和垂直傳動裝置B(5)下移壓住鞋跟氣動驅(qū)動拉桿推動頂針將釘子打入鞋跟壓縮彈簧撤銷氣動驅(qū)動彈簧恢復(fù)拉桿連帶頂針復(fù)位垂直傳動裝置A(4)和垂直傳動裝置B(5)上移打釘機(jī)構(gòu)復(fù)位完成一次打釘依次循環(huán)。其打釘機(jī)構(gòu)簡圖如圖2-1所示：該機(jī)構(gòu)的運動也比較清晰。簡單的看，是由3對構(gòu)件之間的滑動副和彈簧組成。拉桿與銅部件的滑動副1拉桿與頂針滑動副2頂針與釘頭滑動副3套在拉桿上的彈簧運動簡圖如圖2-2所示。圖2-1 打釘機(jī)構(gòu)圖中：1-釘頭鞋座、2-鞋底壓板、3-鞋跟壓板、4-垂直傳動

23、裝置A、5-垂直傳動裝置B、6-釘孔、7-松緊螺釘A、8-松緊螺釘B圖：2-2運動簡圖第3章 釘頭部件材料選擇材料選擇作為機(jī)械設(shè)計最關(guān)鍵的內(nèi)容之一，其工作質(zhì)量的好壞將直接關(guān)系到整個機(jī)械設(shè)計工作質(zhì)量的好壞。筆者認(rèn)為，要想做好機(jī)械設(shè)計中的材料選擇工作，首先要使材料滿足機(jī)械零部件在運行過程中各種機(jī)械性能、物理性能以及化學(xué)性能的要求。在此基礎(chǔ)上，還要兼顧機(jī)械生產(chǎn)與加工過程中的可操作性、經(jīng)濟(jì)性以及安全性。3.1 機(jī)械設(shè)計中材料載荷類型的選擇大量的實踐研究結(jié)果表明，在機(jī)械設(shè)計工作中大多數(shù)零件失效的根本原因均是由機(jī)械材料的外載荷性能所導(dǎo)致的，而機(jī)械零部件所具備的各種應(yīng)用性能恰好能夠有效地抑制這種零部件的失效

24、問題。這種機(jī)械材料外載荷性能與抑制失效問題的零部件性能之間的矛盾，要求我們在機(jī)械設(shè)計材料選擇工作中，以零部件材料的載荷性能及應(yīng)力大小作為材料性能選擇的評價指標(biāo)。具體而言，可以將這種材料載荷性能的選擇歸納為以下2點：(1)當(dāng)外載荷作用力促使機(jī)械材料零部件發(fā)生彎曲與扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象時，其最大應(yīng)力大多集中在材料的表層當(dāng)中。這也就意味著材料表層的性能能夠?qū)Σ牧狭悴考阅艿囊种破鸬經(jīng)Q定性作用。當(dāng)機(jī)械設(shè)計所選擇的材料需承受這種載荷作用時，我們股可選用中碳鋼調(diào)質(zhì)或是低碳鋼滲碳的處理方式對其進(jìn)行加工作業(yè)。(2)對于那部分單純承受拉伸、剪切或是壓縮應(yīng)力的材料零部件來說，其外載荷作用力會沿著整個零部件橫截面均勻分布，

25、這也就意味著我們在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計的過程中，需要選擇各部分性能均勻分布的零部件材料，以此確保機(jī)械設(shè)計后續(xù)加工、生產(chǎn)環(huán)節(jié)的作業(yè)能夠高效完成。3.2 機(jī)械設(shè)計中碳素鋼與合金鋼材料的選擇在當(dāng)前的機(jī)械設(shè)計材料市場當(dāng)中，碳素鋼受其加工性能和操作性能好、成本價格優(yōu)越等特點影響得到了廣泛的關(guān)注與應(yīng)用。與此同時，相關(guān)工作人員也需要關(guān)注一個問題：這種碳素鋼的低強(qiáng)度、低韌性以及中等形狀以上材料零部件無法進(jìn)行熱處理加工淬透作業(yè)等缺陷，使其在機(jī)械設(shè)計材料選擇中受到了較為嚴(yán)重的制約。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在碳素鋼中加入一定比例的合金元素就能夠形成合金鋼。這種合金鋼結(jié)構(gòu)的機(jī)械材料在強(qiáng)度與韌性上能有一定的提升，還可以在一定程度上賦予零部

26、件材料諸如耐腐蝕、耐高溫、耐磨損等方面的特殊性能。筆者認(rèn)為，雖然合金鋼材料較碳素鋼材料各方面性能均有所提升，但我們只有在材料外載荷作用力較大，或是零件的有效截面尺寸較大且需要進(jìn)行淬透DnI的情況下才應(yīng)選用合金鋼材料，其他情況則應(yīng)選用碳素鋼材料。3.3 機(jī)械設(shè)計中材料應(yīng)用工作的注意要點材料的應(yīng)用作為材料選擇工作質(zhì)量好壞的體現(xiàn)與延伸，在整個機(jī)械設(shè)計工作中發(fā)揮著不可小覷的作用。機(jī)械設(shè)計中材料選擇工作的合理性固然重要，材料應(yīng)用工作的經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性同樣也值得相關(guān)工作人員加以密切關(guān)注?？梢哉f，如何在確保材料選擇工作質(zhì)量的前提下，正確處理好材料應(yīng)用中經(jīng)濟(jì)性、可操作性以及節(jié)能環(huán)保性的統(tǒng)一，已成為機(jī)械設(shè)計工作的

27、重要課題，這也是機(jī)械生產(chǎn)與加工行業(yè)蓬勃發(fā)展的必然選擇。筆者認(rèn)為，要想在機(jī)械設(shè)計材料的應(yīng)用工作中堅決貫徹落實可持續(xù)發(fā)展觀念，就需要做好以下2個方面的丁作：1 機(jī)械設(shè)計中材料應(yīng)用工作需要做到適用性與經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一相關(guān)工作人員需要明確一點：適用性與經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一是當(dāng)前134在機(jī)械設(shè)計材料應(yīng)用工作中首先要考慮的問題之一。以下筆者將具體從適用性與經(jīng)濟(jì)性2個方面作詳細(xì)分析。(1)機(jī)械設(shè)計中材料的應(yīng)用工作需要以機(jī)械材料零部件的制造工藝為參考指標(biāo)。在機(jī)械生產(chǎn)與加工作業(yè)中，鑄造工藝、熱處理工藝、切削工藝、焊接工藝等加工處理技術(shù)對于機(jī)械設(shè)計中材料應(yīng)用的要求各有不同。詳細(xì)來說，鑄造工藝要求機(jī)械設(shè)計材料的應(yīng)用向高流動性、

28、高收縮性以及高吸氣性方向發(fā)展，焊接工藝需要機(jī)械設(shè)計在材料應(yīng)用中考慮材料的沖壓性、冷鐓性特點，熱處理工藝需要機(jī)械設(shè)計在材料應(yīng)用中滿足淬透性、過熱敏感性以及氧化脫碳性等方面的基本性能，切削工藝則要求機(jī)械設(shè)計在材料應(yīng)用中滿足切削作業(yè)可操作性的特點。(2)機(jī)械設(shè)計中的材料應(yīng)用工作需要對經(jīng)濟(jì)性加以特別關(guān)注。筆者認(rèn)為，機(jī)械設(shè)計材料的應(yīng)用需要在確保零部件材料各方面性能均能得到滿足的基礎(chǔ)之上，對材料零部件的加工工藝成本進(jìn)行合理控制，這就需要結(jié)合機(jī)械生產(chǎn)與加工企業(yè)的現(xiàn)有生產(chǎn)條件，對機(jī)械零部件的成型方式及最佳加工工藝路線進(jìn)行有效控制。2 機(jī)械設(shè)計中材料應(yīng)用工作需要做到環(huán)保性與節(jié)能性的統(tǒng)一機(jī)械設(shè)計材料應(yīng)用工作環(huán)保性

29、與節(jié)能性的統(tǒng)一作為生態(tài)經(jīng)濟(jì)社會建設(shè)發(fā)展過程中可持續(xù)發(fā)展觀念賦予機(jī)械設(shè)計工作的新要求，需要引起相關(guān)工作人員的特別關(guān)注。經(jīng)濟(jì)社會在發(fā)展過程中對于各種不可再生原材料的需求與消耗，最終勢必會給機(jī)械設(shè)計材料的選擇與應(yīng)用工作埋下嚴(yán)重的隱患，因而材料應(yīng)用工作中節(jié)能性與環(huán)保性的統(tǒng)一已成為我們下一步工作的重點。以機(jī)械設(shè)計鑄件環(huán)節(jié)材料的應(yīng)用工作為例，鑄件設(shè)計階段5左右的成本決定著80左右的鑄件生產(chǎn)成本。這帶給我們的啟示是：關(guān)注機(jī)械設(shè)計材料應(yīng)用階段的節(jié)能環(huán)保，不僅可以有效節(jié)約原材料和成本，減少不必要的能源耗費；與此同時，廣泛的創(chuàng)新空間還能夠滿足機(jī)械設(shè)計中材料應(yīng)用環(huán)節(jié)的環(huán)保性要求。在選擇材料時，應(yīng)考慮到零件的用途、重

30、要程度、使用條件(包括載荷性質(zhì)、大小及循環(huán)特性，工作持續(xù)時間，工作溫度和周圍介質(zhì)情況等)，以及加工、熱處理和經(jīng)濟(jì)性等因素。同時，也要參照現(xiàn)有設(shè)備中使用的，選擇出較為合用的材料。3.4釘頭部件材料的選擇(見表3-1)釘頭釘頭在工作過程中頻繁受到速度較大的沖擊，心部強(qiáng)度要求較高。綜合考慮機(jī)械材料的選用原則。選擇20Cr合金鋼材料。能承受工作過程中的機(jī)械磨損。連接件連接件再工作狀態(tài)下受力不大，但它作為連接釘頭與銅部件的橋梁，心部機(jī)械性能要求較高?？紤]25Mn的機(jī)械特性，選用合理。銅部件拉桿在銅部件內(nèi)部運動，產(chǎn)生大量熱量，在高溫工作狀態(tài)下，要保持良好的力學(xué)性能。選用H62黃銅無疑所有問題都引刃而解。此

31、外黃銅H62價格便宜，是應(yīng)用廣泛的一個普通黃銅品種。拉桿拉桿在氣動裝置的驅(qū)動下在銅部件內(nèi)往復(fù)運動，選用材料要求心部強(qiáng)度較高能承受磨損。根據(jù)力學(xué)性能選用20CrV合金鋼合理。頂針頂針對性能的要求與拉桿基本相似，故也選用20CrV合金鋼。定位鐵片定位鐵片在部件中僅僅作為定位元件，對材料要求不高，在準(zhǔn)確定位，節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本的前提下，選用Q235A（A結(jié)構(gòu)鋼）。包裝件根據(jù)包裝件的外形結(jié)構(gòu)，決定其選用材料必須具有強(qiáng)度低和硬度、塑性、韌性好，易于深沖、拉延和彎曲的機(jī)械特性。查閱資料與08F的機(jī)械特性吻合。圓柱螺旋彈簧在釘頭部件中，為了使彈簧能夠可靠地工作，彈簧材料必須具有高的彈性極限和疲勞極限，同時應(yīng)具有足

32、夠的韌性和塑性，以及良好的可熱處理性。因彈簧在一般載荷條件下工作，可以按第類彈簧考慮。選用強(qiáng)度高、性能好、價格便宜的65Mn鋼絲。表3-1:選用材料的機(jī)械性能如下表：零件名稱牌號熱處理試樣毛胚尺寸/mm機(jī)械性能交貨狀態(tài)硬度HBW特性與應(yīng)用拉伸強(qiáng)度 QUOTE 屈服強(qiáng)度 QUOTE 伸長度 QUOTE 收縮率 QUOTE 正火淬火回火不大于/MPa/%未熱處理退火不小于釘頭20Cr880200158355401040179用于要求心部強(qiáng)度較高能承受磨損、尺寸較大的滲碳零件。連接件25Mn900870600254902952250207性能與15號鋼相似，但淬透性、強(qiáng)度和塑性比15號鋼高。銅部件H

33、6242010164有良好的力學(xué)性能，塑性好，切削性好，易釬焊和焊接，耐蝕，但易產(chǎn)生腐蝕破裂。拉桿20CrV800200158955901245197用于要求心部強(qiáng)度較高能承受磨損、尺寸較大的滲碳零件。頂針20CrV800200158955901245197用于要求心部強(qiáng)度較高能承受磨損、尺寸較大的滲碳零件。包裝件08F930252951753560131強(qiáng)度低和硬度、塑性、韌性好，易于深沖、拉延、彎曲和焊接。定位鐵片Q235A23526金屬結(jié)構(gòu)件，心部強(qiáng)度不高得的滲碳零件圓柱螺旋彈簧65Mn8305402567540012255229強(qiáng)度較高，淬透性較碳素彈簧鋼好，脫碳傾向小，但過熱敏性易產(chǎn)

34、生淬火裂紋，有回火脆性。第4章 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點與步驟4.1機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要特點（1）它是集思考、繪圖、計算（有時進(jìn)行必要的實驗）于一體的設(shè)計過程，是機(jī)械設(shè)計中涉及的問題最多、最具體、工作量最大的工作階段，在整個機(jī)械設(shè)計過程中，平均約80%的時間用于結(jié)構(gòu)設(shè)計，對機(jī)械設(shè)計的成敗起著舉足輕重的作用。（2）機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的多解性，即滿足同一設(shè)計要求的機(jī)械結(jié)構(gòu)并不是唯一的。（3）機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計階段是一個很活躍的設(shè)計環(huán)節(jié)，常常需反復(fù)交叉的進(jìn)行。為此，在進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須了解從機(jī)器的整體出發(fā)對機(jī)械結(jié)構(gòu)的基本要求。4.2機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作步驟機(jī)械設(shè)計的最終結(jié)果是以一定的結(jié)構(gòu)形式表現(xiàn)出來的，按所設(shè)計

35、的結(jié)構(gòu)進(jìn)行加工、裝配，制造成最終的產(chǎn)品。所以，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足作為產(chǎn)品的多方面要求，基本要求有功能、可靠性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性和外觀造型等方面的要求。此外，還應(yīng)改善零件的受力，提高強(qiáng)度、剛度、精度和壽命。因此，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項綜合性的技術(shù)工作。由于結(jié)構(gòu)設(shè)計的錯誤或不合理，可能造成零部件不應(yīng)有的失效，使機(jī)器達(dá)不到設(shè)計精度的要求，給裝配和維修帶來極大的不方便。機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中應(yīng)考慮如下的結(jié)構(gòu)設(shè)計準(zhǔn)則。1.實現(xiàn)預(yù)期功能的設(shè)計準(zhǔn)則2.滿足強(qiáng)度要求的設(shè)計準(zhǔn)則3.滿足剛度結(jié)構(gòu)的設(shè)計準(zhǔn)則4.考慮加工工藝的設(shè)計準(zhǔn)則5.考慮裝配的設(shè)計準(zhǔn)則6.考慮造型設(shè)計的準(zhǔn)則不同類型的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計中各種具體情況的差別很大，沒

36、有必要以某種步驟按部就班的進(jìn)行。通常是確定完成既定功能零部件的形狀、尺寸和布局。結(jié)構(gòu)設(shè)計過程是綜合分析、繪圖、計算三者相結(jié)合的過程，其過程大致如下：1.理清主次、統(tǒng)籌兼顧：明確待設(shè)計結(jié)構(gòu)件的主要任務(wù)和限制，將實現(xiàn)其目的的功能分解成幾個功能。然后從實現(xiàn)機(jī)器主要功能（指機(jī)器中對實現(xiàn)能量或物料轉(zhuǎn)換起關(guān)鍵作用的基本功能）的零部件入手，通常先從實現(xiàn)功能的結(jié)構(gòu)表面開始，考慮與其他相關(guān)零件的相互位置、聯(lián)結(jié)關(guān)系，逐漸同其它表面一起連接成一個零件，再將這個零件與其它零件聯(lián)結(jié)成部件，最終組合成實現(xiàn)主要功能的機(jī)器。而后，再確定次要的、補充或支持主要部件的部件，如：密封、潤滑及維護(hù)保養(yǎng)等。2.繪制草圖：在分析確定結(jié)構(gòu)

37、的同時，粗略估算結(jié)構(gòu)件的主要尺寸并按一定的比例，通過繪制草圖，初定零部件的結(jié)構(gòu)。圖中應(yīng)表示出零部件的基本形狀，主要尺寸，運動構(gòu)件的極限位置，空間限制，安裝尺寸等。同時結(jié)構(gòu)設(shè)計中要充分注意標(biāo)準(zhǔn)件、常用件和通用件的應(yīng)用，以減少設(shè)計與制造的工作量。3.對初定的結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合分析：確定最后的結(jié)構(gòu)方案：綜合過程是指找出實現(xiàn)功能目的各種可供選擇的結(jié)構(gòu)的所有工作。分析過程則是評價、比較并最終確定結(jié)構(gòu)的工作?？赏ㄟ^改變工作面的大小、方位、數(shù)量及構(gòu)件材料、表面特性、連接方式，系統(tǒng)地產(chǎn)生新方案。另外，綜合分析的思維特點更多的是以直覺方式進(jìn)行的，即不是以系統(tǒng)的方式進(jìn)行的。人的感覺和直覺不是無道理的，多年在生活、生產(chǎn)中

38、積累的經(jīng)驗不自覺地產(chǎn)生了各種各樣的判斷能力，這種感覺和直覺在設(shè)計中起著較大的作用。4.結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算與改進(jìn)：對承載零部件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行載荷分析，必要時計算其承載強(qiáng)度、剛度、耐磨性等內(nèi)容。并通過完善結(jié)構(gòu)使結(jié)構(gòu)更加合理地承受載荷、提高承載能力及工作精度。同時考慮零部件裝拆、材料、加工工藝的要求，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。在實際的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計者應(yīng)對設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行想象和模擬，頭腦中要從各種角度考慮問題，想象可能發(fā)生的問題，這種假象的深度和廣度對結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量起著十分重要的作用。5.結(jié)構(gòu)設(shè)計的完善：按技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會指標(biāo)不斷完善，尋找所選方案中的缺陷和薄弱環(huán)節(jié)，對照各種要求和限制，反復(fù)改進(jìn)?？紤]零部件的通用化、標(biāo)準(zhǔn)

39、化，減少零部件的品種，降低生產(chǎn)成本。在結(jié)構(gòu)草圖中注出標(biāo)準(zhǔn)件和外購件。重視安全與勞保（即勞動條件：操作、觀察、調(diào)整是否方便省力、發(fā)生故障時是否易于排查、噪音等），對結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善。6.形狀的平衡與美觀：要考慮直觀上看物體是否勻稱、美觀。外觀不均勻時造成材料或機(jī)構(gòu)的浪費。出現(xiàn)慣性力時會失去平衡，很小的外部干擾力作用就可能失穩(wěn)，抗應(yīng)力集中和疲勞的性能也弱?？傊瑱C(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程是從內(nèi)到外、從重要到次要、從局部到總體、從粗略到精細(xì)，權(quán)衡利弊，反復(fù)檢查，逐步改進(jìn)。第5章 釘頭部件結(jié)構(gòu)設(shè)計5.1零件特征5.1.1釘頭我們可以明顯體會到現(xiàn)在的鞋子 “掉底子”的情況越來越少了，靠的就是打釘技術(shù)。釘頭零件作為釘

40、頭部件中最重要的零件，它構(gòu)造對打釘?shù)姆较蚱饹Q定性作用，故而定投設(shè)計的關(guān)鍵在于釘孔的設(shè)計。為達(dá)到充分固定鞋跟的目的，本次設(shè)計將釘孔設(shè)計為空間孔（如圖所示），使似的打釘方向具有多向性，使打釘更加穩(wěn)定。圖5-1:釘孔中心線的方向5.1.2連接件連接件是整個釘頭部件的大梁，它的結(jié)構(gòu)決定整個釘頭部件的正常工作。所以對于它的各接觸表面的形位公差和平面粗糙度的要求相對較多。5.1.3銅部件銅部件則是釘頭部件拉桿運動的導(dǎo)軌，與五根拉桿構(gòu)成滑動副，在其設(shè)計中，需結(jié)合拉桿的尺寸結(jié)構(gòu)，重點考慮孔距的設(shè)計和配合的選擇。5.1.4拉桿拉桿的設(shè)計，除了保證桿的同軸度外，還要注意拉桿頭部尺寸問題，保證5根拉桿與銅部件的正常

41、配合。5.1.5頂針及其他零件7根頂針分別與釘頭構(gòu)成釘孔方向的滑動副，同時與對應(yīng)拉桿構(gòu)成與槽同向的滑動副。在設(shè)計中就應(yīng)考慮它們的配合關(guān)系。其他零件無特殊要求。5.2極限與配合的選擇合理選用極限與配合,是機(jī)械設(shè)計與制造中的一項重要工作,它對提高產(chǎn)品的性能、質(zhì)量以及降低生產(chǎn)成本具有重要影響。極限與配合標(biāo)準(zhǔn)的合理選用，主要包括配合制的選擇、配合種類的選擇和公差等級的選擇三個方面。選擇配合制時，應(yīng)從零件的結(jié)構(gòu)性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性等幾方面綜合分析，合理進(jìn)行確定，優(yōu)先選用基孔制。在滿足使用要求的前提下，應(yīng)盡量選用較低的公差等級，以取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。但準(zhǔn)確地選定公差等級是比較困難的：若公差等級選用過低，將不

42、能滿足使用需要和保證產(chǎn)品質(zhì)量；若公差等級選用過高，將導(dǎo)致生產(chǎn)成本成倍增加，不符合經(jīng)濟(jì)性要求。因此，應(yīng)當(dāng)綜合考慮各方面的因素，才能正確合理地確定公差等級。5.2.1基本尺寸公差在本設(shè)計中，所有基本尺寸都屬參考設(shè)計，其公差則嚴(yán)格按照表5-1所示：基本尺寸至250mm標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表（GB/T1800.1-2009）選取。表5-1:基本尺寸至250mm標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表（摘自GB/T1800.1-2009）基本尺寸公差值微米毫米=IT1IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15IT16IT17IT1830.81.2234610142540600.10.

43、10.30.40.611.43611.52.545812183048750.10.20.30.50.81.21.861011.52.546915223658900.20.20.40.60.91.52.210181.2235811182743701100.20.30.40.71.11.82.718301.52.546913213352841300.20.30.50.81.32.13.330501.52.54711162539621001600.30.40.611.62.53.95080235813193046741201900.30.50.71.21.934.6801202.5461015223

44、554871402200.40.50.91.42.23.55.41201803.55812182540631001602500.40.611.62.546.31802504.571014202946721151852900.50.71.21.92.94.67.2由于本部件外形尺寸要求不高，故選用IT12級公差值。5.2.2配合公差此部件配合主要涉及拉桿與銅部件的配合和頂針與釘頭的配合。兩者都有相對運動。前者為基孔制一般間隙配合，查表5-3：基孔制優(yōu)先、常用配合選用 QUOTE ；后者為基軸制一般間隙配合，查表5-4：基軸制優(yōu)先、常用配合選用 QUOTE 。表5-2:配合類別選擇的大體方向無相對

45、運動要傳遞轉(zhuǎn)矩永久結(jié)合較大過盈的過盈配合可拆結(jié)合要精確同軸輕型過盈配合、過渡配合或基本偏差為H(h)的間隙配合加緊固件不要精確同軸間隙配合加緊固件不需要傳遞轉(zhuǎn)矩，要精確同軸過渡配合或輕的過盈配合有相對運動只有移動基本偏差為H(h)、G(g) 等間隙配合轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動和移動的復(fù)合運動基本偏差A(yù)F(af) 等間隙配合表5-3：基孔制優(yōu)先、常用配合基準(zhǔn)孔軸abcdefghjskmnprstuvxyz間隙配合過渡配合過盈配合H6H7H8H9H10H11H12表5-4：基軸制優(yōu)先、常用配合基準(zhǔn)軸孔ABCDEFGHJSKMNPRSTUVZYZ間隙配合過渡配合過盈配合h5h6h7h8h9h10h11h125.3

46、 形位公差的選擇零件的形位誤差對機(jī)器、儀器的正常使用有很大的影響，同時也會直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率與制造成本。因此正確合理地選擇形位公差，對保證機(jī)器的功能要求、提高經(jīng)濟(jì)效益十分重要。表5-5:直線度、平面度（摘自GB/T1184-1996）主參數(shù)L/mm公差等級6789101112公差值/um103581220306010-1646101525408016-25581220305010025-406101525406012040-638122030508015063-1001015254060100200100-1601220305080120250160-2501625406010015

47、0300注：棱線和回轉(zhuǎn)表面的軸線、素線以其長度的基本尺寸作為主參數(shù)；矩形平面以其較長邊、圓平面以其直徑的基本尺寸作參數(shù)。表5-6:圓度、圓柱度（摘自GB/T1184-1996）主參數(shù)d(D)/mm公差等級6789101112公差值/um323461014253-62.54581218306-102.546915223610-183581118274318-304691321335230-5047111625396250-80581319830467480-1206101522355487120-18081218254063100注：回轉(zhuǎn)表面、球、以直徑的基本尺寸作為主參數(shù)表5-7:平行度、垂直

48、度、傾斜度（摘自GB/T1184-1996）主參數(shù)L、d(D)/mm公差等級6789101112公差值/um108122030508012010-16101525406010015016-25122030508012020025-401525406010015025040-632030508012020030063-100254060100150250400100-160305080120200300500160-2504060100150250400600注：被測要素以其長度或直徑的基本尺寸作為主參數(shù)表5-8:同軸度、對稱度、圓跳動和全跳動（摘自GB/T1184-1996）主參數(shù)d(D)/m

49、m公差等級6789101112公差值/um14610152540601-346102040601203-658122550801506-1061015306010020010-1881220408012025018-301015255010015030030-501220306012020040050-12015254080150250500120-250203050100200300600注：被測要素以其直徑或?qū)挾鹊幕境叽缱鳛橹鲄?shù)表5-9:位置度公差值數(shù)系（摘自GB/T1184-1996）(um)11.21.522.5345681X10n1.2x10n1.5x10n2x10n2.5x10

50、n3x10n4x10n5x10n6x10n8x10n注：n為正整數(shù)5.4 表面粗糙度的選擇表面粗糙度是反映零件表面微觀幾何形狀誤差的一個重要技術(shù)指標(biāo)是檢驗零件表面質(zhì)量的主要依據(jù)它選擇的合理與否直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量、使用壽命和生產(chǎn)成本。在釘頭部件的設(shè)計中，在滿足工作要求的情況下，考慮經(jīng)濟(jì)成本，查閱表5-8:粗糙度對照表，選取各表面粗糙度。根據(jù)機(jī)構(gòu)運動和零件特點，重要配合表面粗糙度選用Ra=1.6 QUOTE DPAGEXXXDdPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXP

51、AGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXXPAGEXXX表5-10:粗

52、糙度對照表粗糙度Ra表面狀況加工方法應(yīng)用舉例100明顯可見的刀痕粗車、鏜、刨、鉆粗加工后的表面，焊接前的焊縫、粗鉆孔壁等5025可見刀痕粗車、刨、銑、鉆一般非結(jié)合表面，如軸的端面、倒角、齒輪及皮帶輪的側(cè)面、鍵槽的非工作表面，減重孔眼表面12.5可見加工痕跡車、鏜、刨、鉆、銑、銼、磨、粗鉸、銑齒不重要零件的配合表面，如支柱、支架、外殼、襯套、軸、蓋等的端面。緊固件的自由表面，緊固件通孔的表面，內(nèi)、外花鍵的非定心表面，不作為計量基準(zhǔn)的齒輪頂圈圓表面等6.3微見加工痕跡車、鏜、刨、銑、刮12點/cm2、拉、磨、 銼、滾壓、銑齒和其他零件連接不形成配合的表面，如箱體、外殼、端蓋等零件的端面。要求有定心

53、及配合特性的固定支承面如定心的軸間，鍵和鍵槽的工作表面。不重要的緊固螺紋的表面。需要滾花或氧化處理的表面3.2看不清加工痕跡車、鏜、刨、銑、鉸、拉、磨、滾壓、刮12點/cm2銑齒安裝直徑超過80mm的G級軸承的外殼孔，普通精度齒輪的齒面，定位銷孔，V型帶輪的表面，外徑定心的內(nèi)花鍵外徑，軸承蓋的定中心凸肩表面1.6可辨加工痕跡的方向車、鏜、拉、磨、立銑、刮310點/cm2、滾壓要求保證定心及配合特性的表面，如錐銷與圓柱銷的表面，與G級精度滾動軸承相配合的軸徑和外殼孔，中速轉(zhuǎn)動的軸徑，直徑超過80mm的E、D級滾動軸承配合的軸徑及外殼孔，內(nèi)、外花鍵的定心內(nèi)徑，外花鍵鍵側(cè)及定心外徑，過盈配合IT7級

54、的孔（H7），間隙配合IT8IT9級的孔（H8，H9），磨削的齒輪表面等0.8微辨加工痕跡的方向鉸、磨、鏜、拉、刮310點/cm2、滾壓要求長期保持配合性質(zhì)穩(wěn)定的配合表面，IT7級的軸、孔配合表面，精度較高的齒輪表面，受變應(yīng)力作用的重要零件，與直徑小于80mm的E、D級軸承配合的軸徑表面、與橡膠密封件接觸的軸的表面，尺寸大于120mm的IT13IT16級孔和軸用量規(guī)的測量表面0.4不可辨加工痕跡的方向布輪磨、磨、研磨、超級加工工作時受變應(yīng)力作用的重要零件的表面。保證零件的疲勞強(qiáng)度、防腐性和耐久性，并在工作時不破壞配合性質(zhì)的表面，如軸徑表面、要求氣密的表面和支承表面，圓錐定心表面等。IT5、IT

55、6級配合表面、高精度齒輪的表面，與G級滾動軸承配合的軸徑表面，尺寸大于315mm的IT7IT9級級孔和軸用量規(guī)級尺寸大于120315mm的IT10IT12級孔和軸用量規(guī)的測量表面等0.2暗光澤面超級加工工作時承受較大變應(yīng)力作用的重要零件的表面。保證精確定心的錐體表面。液壓傳動用的孔表面。汽缸套的內(nèi)表面，活塞銷的外表面，儀器導(dǎo)軌面，閥的工作面。尺寸小于120mm的IT10IT12級孔和軸用量規(guī)測量面等5.5圓柱螺旋彈簧的設(shè)計及計算螺旋彈簧即扭轉(zhuǎn)彈簧，是承受扭轉(zhuǎn)變形的彈簧，它的工作部分也是密繞成螺旋形。扭轉(zhuǎn)彈簧的端部結(jié)構(gòu)是加工成各種形狀的扭臂，而不是勾環(huán)。扭轉(zhuǎn)彈簧常用于機(jī)械中的平衡機(jī)構(gòu)，在汽車、機(jī)

56、床、電器等工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。螺旋彈簧類型較多,按外型可分為普通圓柱螺旋彈簧和變徑螺旋彈簧;按螺旋線方向可分為左旋彈簧和右旋彈簧。 HYPERLINK :/baike.baidu /view/2259732.htm t _blank 圓柱形螺旋彈簧結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，應(yīng)用最廣，其特性線為直線，可作 HYPERLINK :/baike.baidu /view/2067121.htm t _blank 壓縮彈簧、 HYPERLINK :/baike.baidu /view/2067123.htm t _blank 拉伸彈簧和扭轉(zhuǎn)彈簧。當(dāng)載荷大而徑向尺寸又有限制時，可將兩個直徑不同的壓縮彈簧套在一起

57、使用，成為組合彈簧。圖5-2：圓柱螺旋彈簧的幾何尺寸參數(shù)圖本設(shè)計中，彈簧用于拉桿的運動復(fù)位。普通圓柱螺旋彈簧的主要幾何尺寸有：外徑D、中徑D2、內(nèi)徑D1、節(jié)距p、螺旋升角及彈 簧絲直徑d。由圖5-2：圓柱螺旋彈簧的幾何尺寸參數(shù)圖可知，它們的關(guān)系為：式中彈簧的螺旋升角，對圓柱螺旋壓縮彈簧一般應(yīng)在59范圍內(nèi)選取。彈簧的旋向可以是右旋或左旋，但無特殊要求時，一般都用右旋。根據(jù)拉桿的 QUOTE 設(shè)計尺寸確定圓柱螺旋壓縮彈簧各部分名稱及尺寸關(guān)系：1.簧絲直徑 QUOTE 2.彈簧外徑 QUOTE 3.彈簧內(nèi)徑 QUOTE 4.彈簧中徑 QUOTE 5.有效圈數(shù) QUOTE ；支承圈數(shù) QUOTE ；總

58、圈數(shù) QUOTE 為使壓縮彈簧工作時放置平穩(wěn)、受力均勻，制造時會將彈簧兩端并緊且磨平。并緊磨平的部分只起支承作用，故為支承圈。支承圈有1.5、2、2.5圈三種，本次選用 QUOTE ；其余個圈保持相等的節(jié)距，稱為有效圈數(shù) QUOTE ?？?cè)?shù) QUOTE 即為有效圈數(shù) QUOTE 與支承圈數(shù) QUOTE 之和。前面我們選定了彈簧的材料為65Mn。6.最大工作形變量 QUOTE 7.間距 QUOTE 8.節(jié)距 QUOTE 9.自由高度 QUOTE ，彈簧不受外力作用時的總高度10.展開長度L，制造彈簧所用的坯料長度5.6緊固件的選擇眾所周知只有通過緊固件才能把各種零件部件連接緊固構(gòu)成主機(jī)的。然而

59、在主機(jī)設(shè)計過程中，有的設(shè)計往往把主要精力用在機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)、功能、壽命或者開動率等方面，直到最后才考慮連接和緊固件的選用問題。這也許是已經(jīng)過去的事情了，但這種事情無須實存在。這種選型方法，也是在發(fā)生很多機(jī)械和人身事故后，才逐漸引起人們的重視的。在實際應(yīng)用選用中，選用合適的緊固件品種規(guī)格、精度、級別是非常重要的，這是在前人付出命和血的代價才換來的經(jīng)驗。選用緊固件時，首先從國家標(biāo)準(zhǔn)的品種規(guī)格中選項用，然后在行業(yè)中選擇，不得已時，再按主機(jī)特殊需要進(jìn)行設(shè)計。而在諸項要求中，防松和防止斷裂是兩項主要考慮的條件。本次畢業(yè)設(shè)計中選用的標(biāo)準(zhǔn)緊固件如表5-11所示。表5-11: 本設(shè)計選用的標(biāo)準(zhǔn)緊固件序號代號名

60、稱數(shù)量材料備注1GB/T 70.1-2000內(nèi)六角圓柱頭螺釘135M662GB/T 70.1-2000內(nèi)六角圓柱頭螺釘235M6253GB/T 70.1-2000內(nèi)六角圓柱頭螺釘435M384GB/T70.1-2000內(nèi)六角圓柱頭螺釘535M6305GB/T 819.1-2000十字槽沉頭螺釘235M4106GB/T 848-2002墊片5354.67GB/T 6170-2000螺母535M6第6章 UG三維建模裝配及運動仿真6.1了解UGUnigraphics Solutions公司(簡稱UGS)是全球著名的MCAD供應(yīng)商,主要為汽車與交通、 航空航天、日用消費品、通用機(jī)械以及電子工業(yè)等領(lǐng)域