棘轮型手动压机设计
棘轮设计及运动原理_概述及解释说明
棘轮设计及运动原理概述及解释说明1. 引言1.1 概述本篇长文旨在全面介绍棘轮的设计和运动原理。
棘轮作为一种重要的机械元件，广泛应用于各个领域中，如机械工业和自行车制造等。
本文将详细探讨棘轮的定义、功能以及常见类型，并解释其材料选择和制造工艺。
1.2 文章结构文章主要分为五个部分，包括引言、棘轮设计、棘轮运动原理、研究案例分析以及结论与展望。
首先，在引言部分将简要介绍本文的目的和整体结构，为读者提供一个对后续内容的整体认识。
1.3 目的本文旨在通过对棘轮设计及运动原理的概述与解释说明，帮助读者加深对这一重要机械元件的认识与理解。
同时，通过研究案例分析部分，读者可以了解到不同领域中棘轮应用的具体实例。
最后，在结论与展望部分，笔者将总结主要观点和发现结果，并提出对未来棘轮设计与运动原理研究的展望与建议。
以上是“1. 引言”部分的内容，简要介绍了本文的概述、文章结构和目的。
接下来将进入到“2. 棘轮设计”部分，重点讨论棘轮的定义、功能以及常见类型等内容。
2. 棘轮设计:2.1 定义和功能:棘轮是一种机械装置，由一个齿形零件组成，常用于将旋转运动转化为单向的线性或旋转运动。
其主要功能是实现运动的传递、控制、锁定和保持。
通过棘轮的设计，可以实现有效的力学传递，并且具有可靠性高、结构简单等特点。
2.2 常见棘轮类型:在机械工程中，常见的棘轮类型包括径向棘轮、侧向棘轮和圆盘式棘轮。
径向棘轮一般由内外圈和滚针组成，可实现径向排列；侧向棘轮由套筒、活塞及摩擦片等部分构成，使用时往往考虑摩擦因数和承载能力；圆盘式棘轮则以齿面形状变化来控制其运动方向。
2.3 棘轮材料和制造工艺:对于各类应用场合而言，选择合适的材料对于设计好一个棘轮至关重要。
通常选择耐磨损、强度高的金属材料如钢等作为制造材料。
此外，对要求精度较高的齿轮，还可采用硬质合金、铸造钢等材料。
在制造工艺方面，可选取车削、磨削和铸造等方法进行加工。
请注意：请根据您的实际需要适当修改内容。
机械制造设计及其自动化专业精品毕业设计棘轮型手动压力机的设计致 谢
致谢
本次设计是在指导老师袁宁的悉心指导下完成的，其间得到了老师的极大关怀以克服自身的缺点，老师的不厌其烦的教导使我惭愧不已，认真的工作作风和和蔼可亲的性格使学生受益匪浅。
值此成文之际，特向袁宁导师致以忠心大感谢和诚挚的敬意。
设计期间，明白了做设计时所需要的认真、细心，戒骄戒躁，在袁宁老师的细心指导下和同学的认真帮助下顺利的完成了本次设计，我学到了很多东西，让我认识到了自己的很多不足，但是袁宁的的耐心讲解才是我们学到东西的关键，在此我用诚挚的言语向袁宁老师表示感谢！这个自主学习的过程对我而言是一个意义重大的收获；最后，这次毕业设计是我在大学时期的最后一份作业，同时也是走向社会之前的一次练兵，在毕业设计过程中，我锻炼了独立分析问题和解决问题的能力，达到了毕业设计的基本要求，这对于我以后的工作是非常重要的。
大学的四年是一个很好的过渡阶段，为我今后步入社会做了一个良好的开端，在此，我感谢我生活了四年的大学，感谢所有的领导。
棘轮设计
名称符号计算公式ρ=πm1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、5、6、7、8、10、模数m12、14、16、18、20mm棘轮齿高h一般取h=0.75m棘轮齿顶厚a一般取a=m棘轮齿顶圆直径da da=mz棘轮根圆直径df df=da-2h=da-1.5m棘轮齿槽夹角θθ=60o或θ=55o(视铣刀角度而定）棘轮齿槽圆角半径r 一般取r=1.5mm棘轮厚度 b 铸钢b=1.5-4mm;锻钢b=1～2mm 棘爪工作长度l l=2p=2πm棘爪高度h1m≤2.5时，h1=h+(2～3)mm;m=3～5时h1=(1.2～1.7)m棘爪尖顶圆角半径r1一般取r1=2mm棘爪底长度a1a1=(0.8～1)m棘轮机构的设计1.棘轮与棘爪的轴心位置在棘轮机构工作时，棘爪给棘轮轮齿的作用力沿A方向(视棘爪为二力构件)，在相同推力的情况下，为了能使棘2．棘轮的齿面偏斜角α，棘爪进入棘轮的齿槽时在A点处开始接触，此时棘爪上受到棘轮齿面法向反力N和摩擦力Ff的作用。
为了使棘爪能顺利地进入齿槽底部，通常将棘轮齿面做成与半径02A成一定的夹角α，这一偏斜角称棘轮的齿面偏斜角，一般取α=lO°～l 5°。
3．棘轮机构的主要参数（1）．棘轮齿数z根据工作要求选定。
轻载时齿数可取得多些，可达250齿；载荷较大时，齿数取少些，通常取z=8～30。
例如牛头刨床横向进给机构中的丝杠，其导程L=6mm,要求最小进给量为0.2mm,若棘爪每次拨过一个齿，则棘轮的最小转角为：所以棘轮的最少齿数z=360o/12o=30。
（2）．棘轮齿距ρ相邻两齿齿顶圆周上对应点间的弧长，mm（3）．棘轮模数m棘轮齿距ρ与π之比，即ρ=πm。
（4）．齿顶圆直径da齿顶圆直径可由公式da=mz求得。
齿数z和模数m确定后，棘轮机构的其他几何尺寸，可由公式算出。
棘轮的设计
棘輪的設計注意點
對步進馬達而言, 還須考 慮棘輪的送料角度是否為最小 步進角度的整數倍 如圖棘輪的送料角度為 36pin, 360 ˚ ＊2/36=20 ˚ 每次送2pin 馬達最小步進角度為0.72 ˚ 則20/0.72=27.77˙ ˙ ˙ 不是整數倍, 需重新設計償程序
步進馬達的應用應注意事項
1. 注意所選馬達的最小步進角度
2. 注意所選馬達的最高有效轉速
3. 需高速時應設計大直徑棘輪
棘輪的設計步驟
步驟 1. 先初步設定棘輪的直徑 2. 根據棘輪的直徑計算出棘輪圓周c, 再除以端子的pitch, 並將結果取整n 3. 用一次所需送料的pitch倍數乘360, 再除去n, 看能否除凈 4. 如果能除凈, 則n為可用數, 可用n計算 出棘輪的直徑 5.如果不能除凈, 則n需作調整, 如n+1, n+2或n-1,n-2等,再重復步驟3, 直到能 被除凈為止, 然後再用調整後的n計算 出棘輪的直徑
棘輪的設計步驟（例）
步驟 1. 先設定棘輪的 直徑d=40mm Pitch=3.25 2. 棘輪圓周 6pitch c=d *π=125.66 125.66/3.25=38.66, 取n=39 3. 6＊360 ˚ /39=55.3846˙ ˙ ˙˚ 4. 取n=38, 6＊360 ˚ /38 =56.8421˙ ˙ ˙˚ 取n=40, 6＊360 ˚ /40=54˚ 5. 則棘輪的直徑d=40＊3.25 / π=41.38
棘轮设计举例说明
棘轮的设计大家可以按照下面的步骤来进行设计，实际问题再实际分析(1)棘轮的设计棘轮的齿数，如果系手摇绞车所用，大约为8~16齿的程度。
本设计取z=14。
作为中间轴的力矩，为制动器之项的回转力矩Mt = (作用於制动轮的回转力)x(制动轮的半径)= ＴxＲBＴ=258kg ＲB=12.5cm 代入Ｍt=258x12.5=3225kgcmp=3.75*( Ｍt/(z*sb*Ｋ))0.333以上记之值代入z=14sb=300kg/cm2Ｋ=(0.5~1.0) 取0.8P=3.75(3225/14/300/0.8)0.333=36mm模数m = p/p = 36/3.14 ≒11.46 ≒12m = 12p = m*p= 12 x 3.14 ≒37.7mm齿的高度h = 0.35p = 0.35x37.7 = 13.195mm = 14mm齿尖的厚度c = 0.25p = 0.25x37.7 = 9.42 = 10mm棘轮的外接直径D = m*z = 12x14 = 168mm棘轮的宽度b = Ｋ*P = 0.8*37.7 = 30.16mm = 30mm掣子的角度a=15°对棘轮的压力的压溃强度由sc = Ｔ/(bh)，Ｔ= 2Ｍt/Ｄ之值代入Ｍt= 3225kgcmＤ= 16.8cmb = 3cmh = 1.4cmsc= 3225x2/16.8/3/1.4=91.4kg/cm2=0.914kg/mm2容许压应力的范围0.5~1.0kg/mm2，所以上记之值在此范围内不会因受压缩而压溃(2)掣子轴的设计掣子轴的直径为d 在掣子轴发生弯曲力作用，故其弯曲力矩设为M，则M = (作用於掣子的力)x(掣子宽x棘轮宽) / 2= Ｔ*b/2Ｔ= 2Ｍt/Ｄ= 3225x2/16.8=383.9kgＴ= 384(kg)*3/2=576kgcmsb= 400kg/cm2d= (32M/p/sb)0.333=(32x576/3.14/400)0.333=2.45d= 25mm掣子轴受剪的情形：取ss=400kg/cm2d=(4Ｔ/psS)0.5=(4X384/3.14/400)0.5=1.12cm=12mm由上记两者比较，应取受弯曲作用时之直径d=25mm(3)板弹簧的设计使用板弹簧、板弹簧的设计，需考虑制动轮、掣子、棘轮、中间轴、机架的相互位置，於绘制构想图中决定之，即棘轮的大小，棘轮齿的宽度，均应考虑，然後在构想的阶段假定长l，厚t，宽b，求其弯曲应力。
棘轮机构的设计要点
棘轮机构的设计要点
对称矩形
不对称梯形用于承受载荷较大的场合，当棘轮机构承受的 载荷较小时，可采用三角形或圆弧形齿形；矩形和对称梯形用于 双向棘轮机构。
2.齿面倾斜角的确定
：齿面倾斜角
：棘爪轴心位置角
：摩擦角
FN O1Asin Ff O1Acos
则：
Ff tan
FN
即：
棘轮机构的设计要点
3.棘轮转角大小的调节方法
棘轮机构的设计要点
加棘轮罩 改变棘轮罩位置，使部
分行程内棘爪沿棘轮罩表面滑过从 而实现棘轮转角大小的调整。
改变摆杆角度装置 通过改变曲柄
摇杆机构中曲柄OA长度的方法来改 变摇杆摆角的大小，从而实现棘轮
机构转角大小的调整。
棘轮设计文档
棘轮设计1. 棘轮的定义和作用棘轮是一种常见的机械元件，由一组齿状突起（称为棘齿）和间隙组成。
它通常与其他齿轮或机械装置配合使用，用于传递动力或控制运动。
棘轮的作用主要有以下几个方面： - 传递动力：当输入轴以一定的速度旋转时，棘齿与其他齿轮或装置的齿轮齿槽相互锁定，从而实现动力的传递。
- 控制运动：通过改变棘齿的形状和位置，可以实现特定的运动控制，例如限制旋转角度或防止倒转。
2. 棘轮的设计要点在进行棘轮的设计时，需要考虑以下几个要点：2.1 棘齿形状和间隙大小棘齿的形状和间隙的大小对棘轮的性能和稳定性有着重要影响。
通常，棘齿应具有适当的形状和尺寸，以确保其能够良好地与其他齿轮或装置的齿槽配合。
同时，间隙的大小也需要合理调整，以保证棘轮的运动平稳且不易脱离。
2.2 材料选择和强度计算棘轮通常承受较大的载荷和摩擦力，因此材料的选择至关重要。
常见的材料有钢、铁和合金等。
在设计过程中，需要进行强度计算，以确保棘轮能够承受预期的载荷，并具备足够的寿命。
2.3 表面处理和润滑为了减少摩擦和磨损，棘轮通常需要进行表面处理和润滑。
常见的表面处理包括热处理、镀层和硬化等，可以提高棘轮的硬度和耐磨性。
同时，润滑剂的选择和使用也能够有效降低摩擦系数，并延长棘轮的使用寿命。
3. 棘轮的应用领域由于棘轮具有良好的运动控制和传动特性，广泛应用于各个领域。
以下是棘轮常见的应用领域：3.1 汽车工业在汽车传动系统中，棘轮可以用于控制驱动轮的旋转方向和速度，如差速器等。
同时，在制动系统中也常使用棘轮机构来实现安全可靠的制动效果。
3.2 机械设备棘轮在机械设备中常用于限制旋转角度或控制运动的方向。
例如，在起重设备、工具机和自动化生产线等领域广泛应用。
3.3 时钟和钟表在时钟和钟表中，棘轮用于传递动力和控制指针的运动。
它通过与其他齿轮的配合，实现精准的时间测量和显示。
4. 棘轮的设计案例以下是一个简单的棘轮设计案例，以说明棘轮的设计过程和要点：4.1 设计要求设计一个用于传递动力的棘轮，要求能够承受最大转矩为100 Nm并具备良好的耐磨性。
摩托车棘轮,起动齿轮 冷挤压齿工艺及模具设计
摩托车棘轮，作为摩托车传动系统中的重要部件，其设计与制造工艺对于摩托车的性能和安全性有着至关重要的影响。
起动齿轮作为摩托车引擎启动的关键部件，其设计和制造同样是非常重要的。
冷挤压齿轮工艺作为制造棘轮和起动齿轮的一种重要方法，其在提高产品质量和降低生产成本方面具有显著的优势。
而模具设计作为冷挤压齿轮工艺中的关键环节，直接影响了产品的质量和生产效率。
一、摩托车棘轮的重要性1. 摩托车传动系统的核心部件摩托车传动系统起着将发动机产生的动力传递至车轮的重要作用，而棘轮作为传动系统中连接发动机和车轮的关键部件，其稳固和可靠性直接关系到摩托车的行驶性能和安全性。
2. 对摩托车性能的影响棘轮的设计和制造直接关系到摩托车的加速性能、爬坡能力和最高车速等方面，因此其质量和工艺的优劣直接影响到摩托车的整体性能。
二、起动齿轮的设计与制造1. 起动齿轮的重要作用摩托车的启动过程需要通过起动齿轮将起动电机的动力传递给引擎，因此起动齿轮的设计和制造关系到摩托车的启动可靠性和稳定性。
2. 起动齿轮的材料选择起动齿轮需要承受较大的扭矩和冲击负荷，因此其材料选择需要具有良好的强度和韧性，以及耐磨性和耐疲劳性。
三、冷挤压齿轮工艺的优势1. 提高产品的强度和硬度冷挤压齿轮工艺可以通过塑性加工将毛坯材料塑形成型，从而显著提高其表面硬度和内在强度。
2. 降低生产成本与传统的切削加工相比，冷挤压齿轮工艺可以减少浪费和提高材料利用率，从而降低生产成本。
3. 减少表面处理工艺通过冷挤压齿轮工艺制造的齿轮，其表面质量和尺寸精度可以达到要求，因此可以减少后续的表面处理工艺，节约了生产成本和工时。
四、模具设计在冷挤压齿轮工艺中的重要性1. 模具的设计原则冷挤压齿轮模具的设计需要根据产品的要求和材料的特性，合理确定模具的结构设计和工艺参数。
2. 模具的制造工艺模具的制造工艺和材料选择对于冷挤压齿轮的成形质量和生产效率具有重要影响，因此需要合理选择制造工艺和材料。
国外承压设备棘轮变形设计规范介绍
考虑几何 非线性 。
（ ４ ）步骤 ４ ：为 了增加产生最 大棘轮变形 的可行
ＡＳ ＭＥ规 范 第 Ｖ Ｉ Ｉ Ｉ 部 分 第 二 分 册 的 分 析 设
计 中给 出 了防棘轮 变形 的方法 ，包 括弹性 应力 分析 （ Ｅ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ） 和弹塑性应力分析（ Ｅ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ —
性 ，弹塑性分析 中的外部载荷可能是反复变化 的载荷
时间或多个载荷事件 。 （ ５ ）步骤 ５ ：为了防止棘轮变形 ，至少 三个循环
ｐ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ） 。其 中，弹性应力分析包括弹性
棘轮分 析方法 （ ｅ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｒ ａ ｔ ｃ ｈ ｅ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ） 和简 化的弹塑性分析 （ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｉ ｉ ｆ ｅ ｄ ｅ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ － ｐ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｎａ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ） 。 ２ ． １ ． １ 弹性棘轮分析方法 用弹性棘轮分析方法 防止棘轮变形 ，步骤如下 ： （ １ ）防止棘轮变形要满足下列条件：
效应 。
Ｅ Ｎ １ ３ ４ ４ ５ ｔ 、Ｒ Ｃ Ｃ ． ＭＲ ｔ 和 Ｒ ５ 规 范 等 。本 文 简单 介绍 国外 承压设计规 范防止棘 轮变形 的分 析方法 ，并
对不 同规 范进行 对 比。
（ ５ ）垮塌 ：恒定 载荷 足够高 ，结构 发生无 限制
的塑性流动 ，最终致使结构 丧失服役 能力 ，即垮塌 。
作者简 介：陈小辉 （ １ ９ ８ ２ —） ，女 （ 满族 ） ，河北秦皇岛市人 ，博士 研究生 。从事压力容器和管道的可靠性研究。
棘轮扳手制造最新设备及工艺流程
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棘轮型手动压机设计
棘轮型手动压力机的设计1 引言1.1课题研究的目的及意义机械设计是机械工业的基础技术。
科研成果要转变成有竞争里的新产品，设计起着关键性的作用。
设计工作的质量和水平，直接关系到产品的质量、性能和技术经济效益。
工业发达的国家都十分重视机械设计工作，依靠先进的技术和数字化的电控部件不断的研制出适应市场需求的机电产品，有力的促进全球经济的蓬勃发展。
机械工业的水平是一个国家现代化建设水平的主要标志之一。
人们之所以要广泛使用机器是由于机器既能承担人力所不能或不便进行的工作，又能较人工生产改进产品的质量，能够大大提高劳动生产率和改善劳动条件。
手动压力机是机械压力机中具有代表性的一类加工设备，该类设备结构坚固，提高生产效率，且具有操作方便、动作灵活，经久耐用等特点。
它广泛应用于家电业、电子工业、电器端子、钟表工业、照相机、微型马达等制造及零部件装配，最适用小零部件之压入、成型、装配、铆合、打印、冲孔、切断、弯曲、印花等工作要求。
它的用户几乎包罗了国民经济各部门，量大面宽。
现在我国经济建设蓬勃发展，压力机的使用从大型工厂到私人手工作坊，几乎在涉及到零件冷压工艺的地方都可以见到。
压力机种类繁多，型式多样，工作压力小到几十公斤，大到几吨。
我国许多企业自“八五” 以来，通过技术攻关、自行设计，以及从德国舒勒、美国维尔森、日本小松等著名公司引进设计制造技术，或采取与国外厂商合作生产的方式，将国内压力机的技术水平提升到了国际先进水平。
目前国内生产的一些大型机械压力机及其生产线已跨出国门，走向世界。
小型手动压力机虽然刚度差，降低了模具寿命和制件质量。
但是它成本低、操作方便，容易安装机械化装置。
并且由于手动压力机总体处于质量稳定、大批量廉价市售状态，由国情决定，其市场需求量仍将保持在一个较高的水平。
这次所设计的棘轮式手动压力机属于中小型压力机，其中主要以人力为主，通过齿轮带动齿条运动，用棘轮实现自锁，用手轮回复齿条，其中主要设计了各个系统传动的零部件，结构比较简单，属于典型的手动压力机。
棘轮机构的设计要点概要
顶圆直径
D=mz
齿高 h=0.75m 齿顶厚 a=m 齿槽夹角 =60或50 棘爪长度 L=2m 其他结构尺寸可参阅机械设计手册。
棘轮机构的设计要点
3、齿面倾斜角的确定 齿面倾斜角α ——棘轮 齿面与径向线的夹角； 棘爪轴心位置角β —— 棘爪轴心O1与轮齿顶点A的 连线O1A与过A点的齿面法线 nn的夹角； 棘爪与棘轮齿面间摩擦角ψ ； 棘爪与棘轮齿面间摩擦系数f, 一般取0.13 ～0.2。
no1asinffo1acosffntan为安全起见通常取20棘轮机构的设计要点4行程和动停比调节1采用棘轮罩通过改变棘轮罩的位置使部分行程棘爪沿棘轮罩表面滑过从而实现棘轮转角大小的调整
棘轮机构的设计要点
作者：韦志钢 单位：浙江工贸职业技术学院
所属学科：工科 课程：激光设备机械设计基础 专业：光机电应用技术 适用对象：光机电应用技术专业的学生
3）采用多爪棘轮机构
要使棘轮每次转动的角 度小于一个轮齿所对应的中心 角γ 时，可采用棘爪数为n的 多爪棘轮机构。 如n=3的棘轮机构，三棘 爪位置依次错开γ /3 ，当摆 杆转角Ф 1在γ ≥Ф 1≥γ /3 范 围内变化时，三棘爪依次落入 齿槽，推动棘轮转动相应角度 Ф 2为 γ ≥Ф 2≥γ /3 范围内 γ /3 整数倍。
棘轮机构的设计要点 小结：
棘轮齿形的选择 模数齿数的确定 齿面倾斜角的确定 行程和动停比的调节
设计主要考虑
棘轮机构的设计要点 作业：
承受载荷较大的场合应采用的齿形是（ ）。
A、不对称梯形 C、矩形
B、对称梯形 D、三角形
敬请观看我的其它微课！
棘轮机构的设计要点 2、模数、齿数的确定
机械制造设计及其自动化专业精品毕业设计棘轮型手动压力机的设计任务书
毕业设计（论文）任务书I、毕业设计(论文)题目：棘轮型手动压力机的设计II、毕业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：设计原始资料：模型图纸一份及要求说明书工作压力2000kg 底座尺寸208mm*455mm最大工作行程205mm 压机高度302mm设计技术要求确立总体设计方案绘制总装配图和零件图远动分析强度受力分析计算成本核算箱体工艺规程设计II I、毕业设计(论文)工作内容及完成时间：1．查阅资料，英文资料翻译（6000字符），撰写开题报告22.总体设计绘制总图7周3.箱体工艺规程2周4.成本核算1周5.编写说明书2周6.毕业设计审查、毕业答辩1周Ⅳ、主要参考资料：［1］. 沈纫秋主编《工程材料与制造工艺教程》北京：航空工业出版社，1991.5.［2］.张鼎承主编冲压机械化与自动化北京:机械工业出版社，1982.［3］.濮良贵、纪名刚主编《机械设计》第八版北京：高等教育出版社，2006.5.［4］.中国机械工程协会王少怀主编《机械设计师手册》北京：电子工业出版社，2006.7 ［5］.德国 OPTIMA 夹紧技术公司产品样本冲锻压模具的快速夹紧，2001.［6］. [日]日本塑性加工学会编压力加工手册北京:机械工业出版社，1984.［7］.王昆等主编《机械设计、机械设计基础课程设计》北京：高等教育出版社，1996. ［8］.Pearce,R.Sheet Matal Forming,Bristol、philadelphia:Adam hilger，1991.航空工程系机械设计制造及其自动化专业类xxx 班学生（签名）：日期：自2018 年 3 月 1 日至2011年7月 2 日指导教师（签名）：助理指导教师(并指出所负责的部分)：航空工程系（室）主任（签名）：附注:任务书应该附在已完成的毕业设计说明书首页。
棘轮手动压机设计开题报告
毕业设计（论文）开题报告题目棘轮手动压机设计专业名称班级学号学生姓名指导教师填表日期年月日说明开题报告应结合自己课题而作，一般包括：课题依据及课题的意义、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）、研究内容及实验方案、目标、主要特色及工作进度、参考文献等内容。
以下填写内容各专业可根据具体情况适当修改。
但每个专业填写内容应保持一致。
一、选题的依据及意义：毕业设计（论文）选题的原则要根据教学计划中所制定的培养目标要求，能达到综合训练为目的，有利于培养学生独立工作能力，巩固和提高所学知识。
应尽量选择既满足教学基本要求，又结合生产、科研实际的题目。
可根据学生的特点，结合个人的实际工作选择题目。
机械产品设计类型依据特点分为开发型、改进型、技术引进等三种类型。
机械产品设计要求具有有效性、经济性、工艺性和外观质量。
题目类型主要包括:机械设计类、工艺工装设计类、机电产品设计、液压系统及装置设计、电气控制系统设计等。
(所有专业课程的内容，结合生产实际都行) 题目示例60吨压力机液压系统与控制系统设计压力机机械结构设计，液压系统设计，控制系统设计。
由于我国压力机技术相比国外落后点，大型的压力机和用于数控的比较欠缺，作为在校大学生，我就选棘轮式手动压力机。
手动压力机制造简单，操作方便，造价费用低廉。
在更多的方面大型的压力机起不到作用。
所以选棘轮式的是对棘轮机构有所掌握。
依据：（1）体现我国机械加工中冷压工艺的实际发展需要直接面向我国机械加工的当前实际，考虑今后发展趋向；压力机在制造领域和应用领域的重要地位，努力实现标准化与自动化。
（2）满足毕业设计的内容规定要求机械专业毕业设计内容包含初步设计和技术设计两大部分。
毕业设计不是相关课程设计内容的简单组合与重复，否则将对完成基本训练和培养独立工作能力极为不利。
设计题目具有较完整的设计原始资料，包括所要设计的设备的原始数据（工作压力、底座尺寸、压力机高度、最大工作行程等）相关使用要求、运动分析、总体强度受力分析、齿条工艺规程设计、成本核算等，这些原始资料都来自实有机械设备的设计实践。
实验室用小型手动高度可调的棘轮式起货机设计
实验室用小型手动高度可调的棘轮式起货机设计
杨金超;李玉乐;朱发新
【期刊名称】《机械工程师》
【年(卷),期】2015(000)011
【摘要】以实验室起货机为研究对象,针对传统小型手动起货机的货物起降作业高度不可调、制动性能不好、起吊重物费力等问题与不足,从起货机的设计要求出发,利用AutoCAD设计出了新型可调高度的棘轮式手动起货机,并介绍了其工作原理及主要组成.并从结构、经济、技术、操作等方面论证了该棘轮式手动起货机的可行性.结果表明,这种装置是可行的,具有操作简单、节能省力、制动性能优良等优点.【总页数】3页(P20-22)
【作者】杨金超;李玉乐;朱发新
【作者单位】浙江海洋学院海运与港航建筑工程学院,浙江舟山316022;浙江海洋学院海运与港航建筑工程学院,浙江舟山316022;浙江海洋学院海运与港航建筑工程学院,浙江舟山316022
【正文语种】中文
【中图分类】U667.5
【相关文献】
1.小型手动压力机的设计 [J], 陈涛;张丽
2.可调式手动压力机的设计与制造 [J], 陈超;陈兴
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棘轮机构的参数化设计
文章编号:1004-2539(2010)12-0027-03棘轮机构的参数化设计王良文 李安生 唐维纲 张小辉(郑州轻工业学院机电工程学院, 河南郑州 450002)摘要 以各类机械中常用的齿式棘轮机构的设计为例,建立了棘轮机构参数化设计的数学模型,利用VB对AutoC AD的二次开发技术,成功实现了棘轮机构的参数化设计。
该系统在选定棘轮机构的设计参数情况下,能够计算相关参数,对设计结果进行自动校验,并可以实现棘轮机构工程图的自动输出,进行尺寸参数及技术条件的标注,提高了棘轮机构的设计效率。
为棘轮机构的数字化设计、加工提供了理论依据。
关键词 棘轮机构 参数化设计 VB C AD二次开发The Parametric Design of Ratchet MechanismWang Liangwen Li Ansheng Tan Weigang Zhang Xiaohui(College of Mechanical and Electrical Engi neering,Zhengzhou Uni versity of Light Industry,Zhengz hou450002,Chi na)Abstract Using the tooth ratchet mechanism using in all kinds of machine as an example,a mathematical model for parametric design about ratchet mechanism is established.The parametric design is realized by using sec ond devel oping technology for AutoCAD in VB.W hen the design parameter in the syste m is selected,the relating parameter can be calculated and the design results can be checked automatically,the ratchet mechanism engineering dra wing can be given out automatically,label dimension and technology terms can be marked,the efficiency is improved.A theoreti cal basis of digital design and manufacture for ratchet mechanism is provided.Key words Ratchet mechanism Parametric design VB Second developing technology for AutoCAD0 引言棘轮机构以其结构简单、工作可靠等优点,在各类机械设备中广泛应用,多用于进给、转位或分度、制动、超越、计数等场合。
棘轮设计的书
棘轮设计的书摘要：1.棘轮设计的概念与原理2.棘轮设计在各类产品中的应用3.棘轮设计的优缺点4.如何在设计中运用棘轮原理5.总结正文：棘轮设计是一种机械传动装置，其工作原理基于棘轮与棘齿的相互作用。
棘轮设计在各类产品中有着广泛的应用，不仅提高了产品的可靠性，还增加了使用的便捷性。
然而，任何事物都有两面性，棘轮设计也有其优缺点。
本文将详细介绍棘轮设计的原理、应用、优缺点以及在设计中如何运用棘轮原理。
一、棘轮设计的概念与原理棘轮设计的核心部件是棘轮和棘齿。
棘轮通常为圆盘状，棘齿为固定在轴上的齿轮。
当棘轮转动时，棘齿与棘轮上的齿相互作用，使棘轮只能单向旋转。
这种设计有效地防止了意外反转，提高了设备的安全性。
二、棘轮设计在各类产品中的应用棘轮设计在众多产品中发挥着重要作用。
例如，在自行车上，棘轮设计被用于变速器，使骑手能够根据路况和体力状况调整骑行速度。
在汽车上，棘轮设计被用于刹车系统，确保车辆在行驶过程中能够稳定停车。
此外，棘轮设计还应用于各类工业设备、手动工具等领域。
三、棘轮设计的优缺点棘轮设计的优点主要有以下几点：1.安全性：棘轮设计能够防止意外反转，保证设备在正常使用过程中不会出现危险。
2.可靠性：棘轮设计结构简单，磨损较小，使用寿命较长。
3.便捷性：棘轮设计使得用户能够轻松地进行单向旋转操作。
然而，棘轮设计也存在一定的缺点：1.制动力有限：棘轮设计的制动力较小，不适用于需要大力制动的情景。
2.适用范围受限：棘轮设计不便于双向旋转的设备。
四、如何在设计中运用棘轮原理在设计过程中，设计师应根据产品需求来确定棘轮设计的应用。
以下几点建议可供参考：1.分析产品使用场景：了解用户在使用过程中可能遇到的问题，有针对性地选择棘轮设计。
2.确定棘轮类型：根据产品需求，选择合适的棘轮类型，如单向棘轮、双向棘轮等。
3.考虑棘轮尺寸和材料：根据产品尺寸和负载能力，选择适当尺寸和材料的棘轮。
4.设计合理的棘齿结构：合理设计棘齿结构，以提高棘轮的传动效率和使用寿命。
棘轮扳手制造最新设备及工艺流程
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棘轮型手动压力机的设计1 引言1.1课题研究的目的及意义机械设计是机械工业的基础技术。
科研成果要转变成有竞争里的新产品，设计起着关键性的作用。
设计工作的质量和水平，直接关系到产品的质量、性能和技术经济效益。
工业发达的国家都十分重视机械设计工作，依靠先进的技术和数字化的电控部件不断的研制出适应市场需求的机电产品，有力的促进全球经济的蓬勃发展。
机械工业的水平是一个国家现代化建设水平的主要标志之一。
人们之所以要广泛使用机器是由于机器既能承担人力所不能或不便进行的工作，又能较人工生产改进产品的质量，能够大大提高劳动生产率和改善劳动条件。
手动压力机是机械压力机中具有代表性的一类加工设备，该类设备结构坚固，提高生产效率，且具有操作方便、动作灵活，经久耐用等特点。
它广泛应用于家电业、电子工业、电器端子、钟表工业、照相机、微型马达等制造及零部件装配，最适用小零部件之压入、成型、装配、铆合、打印、冲孔、切断、弯曲、印花等工作要求。
它的用户几乎包罗了国民经济各部门，量大面宽。
现在我国经济建设蓬勃发展，压力机的使用从大型工厂到私人手工作坊，几乎在涉及到零件冷压工艺的地方都可以见到。
压力机种类繁多，型式多样，工作压力小到几十公斤，大到几吨。
我国许多企业自“八五” 以来，通过技术攻关、自行设计，以及从德国舒勒、美国维尔森、日本小松等著名公司引进设计制造技术，或采取与国外厂商合作生产的方式，将国内压力机的技术水平提升到了国际先进水平。
目前国内生产的一些大型机械压力机及其生产线已跨出国门，走向世界。
小型手动压力机虽然刚度差，降低了模具寿命和制件质量。
但是它成本低、操作方便，容易安装机械化装置。
并且由于手动压力机总体处于质量稳定、大批量廉价市售状态，由国情决定，其市场需求量仍将保持在一个较高的水平。
这次所设计的棘轮式手动压力机属于中小型压力机，其中主要以人力为主，通过齿轮带动齿条运动，用棘轮实现自锁，用手轮回复齿条，其中主要设计了各个系统传动的零部件，结构比较简单，属于典型的手动压力机。
2 棘轮型手动压力机的设计2.1总体方按的确定根据设计的要求，本次设计内容为棘轮式手动压力机，设计所要完成的内容为：最大工作压力2000kg；最大工作行程205mm；齿轮带动齿条传动；以棘轮达到自锁目的；手轮控制齿条的回反运动；根据各方面的考虑，最终确定了下图所示的结构方案。
该机器放置在工作台上，动力为人力，工作时齿条通过齿轮带动做用在零件上，齿条与齿轮轴为一体，齿轮轴通过螺母与手柄固定，齿轮轴不直接固定在箱体上，而是通过轴承来减小轴与箱体之间的摩擦力，延长机器的使用寿命，提高机器的精度。
图2-1 总体方按图1.定位盘2.齿轮轴3.手轮4.轴承5.齿条6.手柄7.端盖8.棘轮9.棘爪2.2齿轮的设计2.2.1齿轮材料及精度的选择本课题所要设计的压力机采用齿轮传动，齿轮材料及其热处理方法直接影响齿轮的强度、耐磨性等性能，因而直接影响齿轮的承载能力和使用寿命。
选择齿轮材料要根据齿轮的载荷大小、工作要求、工作环境、加工精度及加工成本等综合考虑。
根据要求，所设计的是手动压力机，所以在齿轮工作情况下，必须具有足够的、相应的工作能力，保证在整个工作寿命期间不致失效。
因此，齿轮精度的选择，必须根据用途、工作条件等确定。
但是对于齿面磨损、塑性变形等，由于尚未建立起广为工程实际使用而且行之有效的设计计算方法及设计数据，所以目前设计一般使用的齿轮传动，通常只按保证齿根疲劳强度及保证齿面接触疲劳强度两准则进行计算。
1、按上图的压力机总体结构示意图，由齿轮、齿条、棘轮确定传动方案，选用直齿圆柱齿轮进行传动。
2、根据参考文献[3]表10-8各类机器所用齿轮传动的精度等级范围，选取齿轮传动的精度等级。
手动压力机属于一般工作机器，速度及精度要求都不是很高，故选用7级精度（GB-10095-88）。
3、根据参考文献[3]表10-1常用齿轮材料及其力学特性，选取传动件的材料。
选择齿轮、齿条的材料均为40Cr ，并经调质及表面淬火，齿面硬度为48-55HRC 。
2.2.2齿轮的设计计算根据参考文献[9]，人的力量在10-50kg 之间，所以取作用于压力机手柄处的力为50kg 。
初定压力机手柄的长度为1000mm ，但是实际的作用力臂长度不足，去掉手握位置及其他因素构，最后取实际在压力机手柄上产生的力臂约为950mm 。
根据设计任务书中的数据，压力机的最大工作压力为2000kg 。
根据计算式带入数据：2211d F d F =其中：1F =50 1d =0.95 2F =200050×9.8×0.95=2000×9.8×2d所求得： 2d =24mm所以可确定分度圆直径为：d=22d =2×24=48(mm)选择齿数：z =18根据计算式带入数据：其中：z =12，d=461848m ==2.67 所求得： m=2.672.2.3齿轮的校核根据齿根弯曲强度由于齿面硬度很高，赤芯强度又很低的齿轮40Cr 调质淬火，通常保证齿根弯曲疲劳强度为主。
效核弯曲强度： []32112F sa Fa d σY Y z φKT m ≥ 1、确定公式的各个计算数值1）根据参考文献[3]表10-7圆柱齿轮的齿宽系数d φ，选取齿宽系数因齿轮、齿条均为硬齿面，故宜选择稍小的齿宽系数，故取d φ=12）根据参考文献[3]图10-20（d ）渗碳淬火钢和表面硬化（火焰或感应淬火）刚的弯曲疲劳强度极限，选取齿轮的弯曲疲劳强度极限查取=FE σ580Mpa3）根据参考文献[3]图10-18弯曲疲劳寿命系数FN K ，查取弯曲疲劳寿命系数 查得弯曲疲劳寿命系数:FN K =0.874）计算弯曲疲劳许用应力根据设计要求取弯曲疲劳安全系数S=1.4，根据计算式：[]F σ=SσK FE FN 其中=FE σ580Mpa ，FN K =0.87，S=1.4代入上式得：[]F σ=S σK FE FN =4.1580×87.0=360.43MPa5）计算载荷系数K 。
根据计算式：αβF F v A K K K K K =根据参考文献[3]表10-2使用系数A K ，选取使用系数。
查取使用系数A K =1根据参考文献[3]表10-3齿间载荷分配系数αH K 、αF K ，选取齿间载荷分配系数。
查取齿间载荷分配系数αH K =αF K =1根据参考文献[3]图10-8动载系数Kv 值，确定动载系数。
查取动载系数v K =1.05根据参考文献[3]表10-4接触疲劳强度计算用齿向载荷分布系数KH β，确定接触疲劳强度计算用齿向载荷分布系数。
用插值法查得6级精度、齿轮相对支承对称布置时，βH K 的值：βH K =1.297考虑到齿轮为7级精度，取βH K =1.297根据计算式：b=d φd其中d φ=1，d=48，代入上式得：b=1×48=48mmh=(2ha*+c*)m=(2×1+0.25)×3=6.75根据b/h=48/6.75=7.11，βH K =1.297根据参考文献[3]图10-13查得：βF K =1.423计算载荷系数K根据计算式：αβF F v A K K K K K =其中A K =1，βH K =1.297，βF K =1.423，αH K =αF K =1得：αβF F v A K K K K K ==1×1.05×1.423×1=1.49426）取齿形系数根据参考文献[3]表10-5齿形系数及应力校正系数，确定齿形系数。
查得齿形系数：Fa Y =2.917）取应力校正系数根据参考文献[3]表10-5齿形系数及应力校正系数，确定应力校正系数。
查得应力校正系数：sa Y =1.538）根据计算式代入数据：[]F sa Fa Y Y σ=43.3601.53×91.2=0.01235 9）齿轮传递的转矩1T ：1T =11d F =50×9.8×950=4.655×510N.mm2、设计计算：按照齿根弯曲强度进行设计计算根据计算式： []32112F sa Fa d σY Y z φKT m ≥ 其中数据由上可知，代入数据：3250.01235×812×8.010 ×4.655×.14942×2=≥m所求得：≥m 3.757由于齿轮模数m 的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，只与齿轮直径有关，因此可以根据由弯曲强度算得的模数并就进圆整为标准值m=4。
2.2.4齿轮的几何尺寸计算1、齿数：根据计算式：zd m 其中d=46，m=4，代入上式得：z =m d =448=12 z 取整数12 2、压力角压力角取国家标准（GB/T 1356--1988）：α=20°3、齿顶高ha ：根据计算式：ha=ha*m其中m=4，ha*为齿顶高系数ha*=1，代入上式得：ha=ha*m=1×4=44、齿根高hf ：根据计算式：hf=(ha*+c*)m其中m=4，c*为顶隙系数c*=0.25，代入上式得：hf=(ha*+c*)m=(1+0.25)×4=55、齿全高h ：根据计算式：h=ha+hf=(2ha*+c*)m其中m=4，ha*=1，c*=0.25代入上式得：h=ha+hf=(2ha*+c*)m=4+5=96、齿顶圆直径da ：根据计算式：da=d+2ha=(z+2ha*)m其中z=12，m=4，ha*=1，代入上式得：da=d+2ha=(z+2ha*)m=(12+2×1)×4=567、齿根圆直径df：根据计算式：df=d-2hf=(z-2ha*-2c*)m其中z=12，ha*=1，c*=0.25，代入上式得：df=d-2hf=(z-2ha*-2c*)m=(12-2×1-2×0.25)=9.58、齿厚s：根据计算式：s=πm/2其中m=4，π取3.14，代入上式得：s=πm/2=3.14×4/2=6.289、齿槽宽e：根据计算式：e=πm/2其中m=4，π取3.14，代入上式得：e=πm/2=3.14×4/2=6.2810、计算齿轮宽度b：根据计算式：φdb=dφ=1及d=48计算得：其中db=1×48=48mm2.3齿轮轴的设计2.3.1齿轮轴材料的选择轴的材料种类很多，选择时应主要考虑如下因素：1.轴的强度、刚度及耐磨性要求；2.轴的热处理方法及机加工工艺性的要求；3.轴的材料来源和经济性等。
此处选择的轴属于转轴。