第三章典型部件设计

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第三章工件的夹紧及夹紧装置(夹具设计)

2.偏心夹紧机构-夹紧特点圆偏心夹紧机构结构简单，操作方便，动作迅
速，但自锁能力较差，增力比小，（取决于L/ρ的比值）。常用在切削平稳且切削力不大的场合。
机械学院
第二节基本夹紧机构
2.偏心夹紧机构-适用范围
几种常见偏心夹紧机构
机械学院
第二节基本夹紧机构
3.螺旋夹紧机构-分类
直接夹紧式螺旋夹紧机构：拉紧式和压紧式移动压板式螺旋夹紧机构：支点式和内嵌式铰链压板式螺旋夹紧机构：遮盖式、杠杆式、翻转式、联动式可拆卸压板式螺旋夹紧机构：直拆式和旋拆式
机械学院
移动式压板端面偏心轮夹紧机构
移动式压板端面偏心轮夹紧机构：主要由两个端面凸轮在不同的旋转角度上产生的轴向位移来实现夹紧动作。它的结构简单、紧凑，占用空间小，操作方便，但自锁性能差一些，因此，其夹紧行程受到一定限制。
机械学院
转动式压板端面偏心轮夹紧机构
转动式压板端面偏心轮夹紧机构：主要由端面凸轮和滑动杆在转动一定角度时产生的位移来实现夹紧动作。它的结构也比较简单，操作方便，由于是利用杠杆原理进行夹紧，其夹紧力比较大，但占用的空间要大一些。
夹紧力作用点的选择
2)作用在工件刚度高的部位
机械学院
第一节夹紧机构原理
3.确定夹紧力的基本原则
夹紧力的作用点与工件变形 a）工件底面产生夹紧变形 b）改进方案
机械学院
第一节夹紧机构原理
3.确定夹紧力的基本原则
夹紧力作用点的选择
3）夹紧力的作用点和支承点尽可能靠近切削部位，以提高工件切削部位的刚度和抗振性。
机械学院
第二节基本夹紧机构
6.斜楔夹紧机构-适用范围
斜楔夹紧装置常用在尺寸公差较小的夹紧装置中，主要用于机动夹紧，且毛坯质量较高的场合。

第三章3.1概述;3.2机器人机身及臂部结构

第三章机器人的机械结构系统3.1概述；3.2机器人机身及臂部结构【内容提要】本课主要学习工业机器人机身及臂部结构。

介绍了机器人的基本结构及特点；机器人的升降回转型、俯仰型、直移型、类人机器人型机身机构；机器人的臂部机构组成、配置及典型机构。

知识要点：✓机械结构系统✓机身结构✓臂部组成✓机身和臂部配置✓臂部结构重点：✓掌握机器人机械结构系统组成✓掌握机器人常用机身结构类型✓掌握机器人的机身和臂部配置形式✓掌握机器人的臂部结构难点：✓机器人的机身结构类型✓机器人的臂部结构关键字：✓机械结构系统、机身、臂部【本课内容相关资料】3.1概述机器人的机械结构系统指机器人机械结构和机械传动系统，也是机器人的支承基础和执行机构。

本章以工业机器人为主要对象介绍机器人机械结构系统的主要组成、特点、结构形式。

传统的工业机器人一般是由机座、腰部（或肩部）、大臂、小臂、腕部和手部以串联方式联接而成的开式链机器人机构，也称为串联式机器人，也就是通常所说的关节型机器人。

其特点是：工作空间大、手腕关节灵活、各关节驱动解耦性好。

并联式机器人是由单开链或复合开式链用并联形式联接于动、静二个平台之间的一类并联机构所组成。

其特点是：刚性好，结构稳定；承载能力大；误差小精度高；电机可置于固定平台。

本章主要讲解关节型机器人（简称机器人）。

串联型机器人与并联型机器人举例如图3-1、图3-2所示。

动平台伸缩杆球面副固定平台图3-1串联型机器人图3-2并联型机器人机器人机械结构系统是机器人的重要部分，所有的计算、分析和编程最终要通过机械结构系统的运动和动作完成特定的任务。

机器人机械结构系统各部分的基本结构、材料的选择将直接影响整体性能。

3.1.1 机械结构系统的基本结构形式机器人机械结构系统主要由手部（末端执行器）、腕部、臂部、机身、行走机构和驱动与传动部件组成。

机器人必须有一个便于安装的基础件机座。

机座往往与机身做成一体，机身与臂部相连，机身支承臂部，臂部又支承腕部和手部。

机械制造工艺学：第三章机床夹具设计第四节各类机床夹具

2）夹具与机床主轴的联接 ⑷用过渡盘定位
过渡盘与主轴端部是用短锥和端面定位，夹具体用止口与过渡盘定位(大平面加短圆柱面)，用螺钉夹紧。
3磨床夹具车床夹具的设计要点同样适
合于内圆磨床和外圆磨床所用的夹具
二、钻床夹具
1、钻模的类型与典型结构
钻床夹具因大都具有刀具导向装置，习惯上又称为钻模。钻模一般由钻模板、钻模套、定位元件、夹紧装置和钻模体等组成。
一、车床与磨床夹具
一、车床与磨床夹具
2、车床夹具的设计要点 1）车床夹具总体结构
夹具结构应尽量紧凑，重心应尽量靠近主轴端。对于弯板式和偏重的车床夹具，应进行配重调平衡。
2）夹具与机床的联接联接方式取决于主轴轴端的结构以及夹具的体积和精度要求
⑴用莫氏锥度配合夹具体以长锥柄安装
在主轴孔内，其定位精度高，定位迅速方便，但刚度低，适于轻切削。
1、钻模的类型与典型结构
翻转式钻模固定式钻模板快换钻套
1、钻模的类型与典型结构
盖板式钻模固定钻套
2、钻模设计要点
1）钻套刀具引导元件，装在钻模板上，确定刀具的位置和方向，
⑴钻套类型：固定钻套、可换钻套、快换钻套、特殊钻套 ⑵钻套的尺寸和公差
钻套内径根据所用刀具的外径来确定；钻套的高度H影响钻套的导向性能，同时影响刀具与钻套之间的摩削情况；钻套与工件之间应留有间隙 2）钻模板
钻模板用于安装钻套，与夹具体的联接方式有固定式、铰链式、分离式和悬挂式等几种。
3）夹具体整个夹具的基础零件，一般多为铸件，也可用焊接件。夹具
通过夹具体底面安放在钻床工作台上，可直接用钻套找正并用压板压紧(或在夹具体上设置耳座用螺栓压紧)。
三、镗床夹具
镗床夹具简称镗模，主要由镗套、镗模支架、镗模底座、以及必需的定位、夹紧机构组成，多用于在镗床、组合机床(也可在车床和摇臂钻床)上加工箱体、支座等零件上的精密孔或孔系。与钻模有很多相似之处。

第三章机床典型部件设计

利用磁力使支承运动的部件与其固定部件脱离接触来实现轴承的功能。其特点是无机械磨损，理论上无速度限制；无噪声，温升低，能耗小，不需润滑；可在超低温和高温下工作等。装有磁浮轴承的主轴可实现适应控制，通过检测定子线圈电流控制切削力，通过检测切削力的变化来调整控制机械运动，以提高加工质量。
（二）几种典型的主轴轴承配置形式
d 0.55 ~ 0.60D
对于六角、自动和半自动车床、卧式镗床（镗杆主
轴）
d 0.6 ~ 0.65D
对铣床 d 可比刀具拉杆直径大5~10mm即可。
3. 主轴前端悬伸量的确定
主轴前端悬伸量a 是指主轴前端面到前轴承径向反力作用中点（或前径向支承中点）的距离。它主要取决于主轴端部的结构（其形状与尺寸均以标准化），以及前支承轴承配置和密封装置的形式和尺寸。在满足结构要求的前提下，设计时应使a 值越小越好。
2.刚度主轴部件的刚度是指其在外加载荷作用下抵抗变形的能力，通常以主轴前端部产生一个单位位移的弹性变形时，在位移方向上所施加的作用力的大小来表示。主轴部件的刚度是综合刚度，是主轴、轴承和轴承座等刚度的综合反映，其静刚度不足则对加工精度和机床性能有直接影响。
主轴部件应满足的基本要求
3.抗振性主轴部件的抗振性是指抵抗受迫振动和自激振动而保持平稳运转的能力。主轴部件的振动会直接影响工件的表面质量和刀具的使用寿命，并产生噪声。 4.温升及热变形主轴部件运转时，因各相对运动处的摩擦生热，切削区的切削热等使主轴部件的温度升高，其尺寸、形状及位置发生变化，造成主轴部件的热变形。 5.精度保持性主轴部件的精度保持性是指长期地保持其原始制造精度的能力。主轴部件丧失其原始精度的主要原因是磨损。
3. 圆锥滚子轴承——需成对使用

第三章变速器设计

二、组成 1、传动机构 2、操纵机构
三、发展趋势
1、加强设计工作的系列化，通用化。如在4 档变速器基础上，附加一个副箱体，使档数变成5档。 2、操纵机构从手动向半自动、自动、电子操纵方向发展。
第二节
分类依据
变速传动机构布置方案
分三四五多固定轴式类档档档档两轴式中间轴式双中间轴式多中间轴式旋转轴式备少注用
2）变速器常用轴承形式
例：中间轴式变速器
形式圆柱滚子轴第二轴前支承径向力承中间轴前或后径向力支承第一轴后支承径+轴第一轴前支承径球轴承第二轴后支承径+轴中间轴支承径+轴
采用的部位
承载特点
备
注
第一轴内腔尺寸够大
外圈有挡圈
形式圆锥滚子轴承
采用的部位中间轴支承第一轴前端支承
2、初步计算A A= K A 3 Temx i1 g mm
参数车型轿车货车多档变速器
η g——96%
中心距系数 KA 8.9——9.3 8.6——9.6 9.5——11.0
A 的范围
mm
65——80 80——170
二、外形尺寸 1、横向尺寸影响横向尺寸的因素有： 1）齿轮直径 2）倒档齿轮直径 3）壳体壁厚及其与齿轮之间的间隙
一、传动机构分类
档数
轴的形式
用于前置前驱动用于前置后驱动用于重型汽车用于重型汽车液力机械变速器
二、两轴式与中间轴式变速器
形式特点结构方面轴数第一轴与输出轴输出轴末端动力传递经过直接档结噪构声平两轴式 2 行 1○ 2 主减速器齿轮○ 一对齿轮没简有* 单低高小(3.0—4.5) 中间轴式 3 同一直线上万向节两对齿轮※ 有复杂高低大(7—8) 备注

模具设计基础-第三章弯曲工艺与弯曲模具设计

（4）弯曲件的孔边距当弯曲带孔的工件时，如孔位于弯曲变形区附近，则弯曲后孔的形状会发生改变。为了避免这种缺陷的出现，必须使孔处于弯曲变形区之外。
当t 2mm ，S t 当t 2mm ，S 2t
模具设计基础第三章弯曲工艺与弯曲模具设计
5．止裂孔、止裂槽如图 3.12 所示，当局部弯曲某一段边缘时，为了防止尖角处由于应力集中而产生裂纹，可增添工艺孔、工艺槽或将弯曲线移动一定距离，以避开尺寸突变处，并满足b≥t， h=t+r+b/2的条件。
弯曲件的结构工艺性对弯曲生产有很大的影响。弯曲件良好的工艺性，不仅能简化弯曲工序和弯曲模的设计，而且还能提高弯曲件的精度、节约材料、提高生产率。（1）弯曲件的形状弯曲件的形状一般应对称，弯曲半径应左右一致，如图所示。图(b)所示形状左右不对称，弯曲时由于工件受力不平衡将会产生滑动现象，影响工件精度。
3.7补偿法
模具设计基础第三章弯曲工艺与弯曲模具设计
2) 校正法校正弯曲时，在模具结构上采取措施，让校正压力集中施加在弯曲变形区，使其塑性变形成分增加，弹性变形成分减小，从而使回弹量减小，如图 3.8 所示。
3.8 校正法示意
模具设计ห้องสมุดไป่ตู้础第三章弯曲工艺与弯曲模具设计
四、弯曲件的工艺性
模具设计基础第三章弯曲工艺与弯曲模具设计
3．回弹由于影响回弹的因素很多，各因素之间往往又互相影响，因此很难实现对回弹量的精确计算和分析。在模具设计时，对回弹量的确定大多按经验确定(也可查有关冲压资料进行估算)，最后通过试模来修正。在模具设计时，要尽可能消除或减小回弹的影响响(指消除回弹对弯曲件的影响，但并不能消除弯曲件的回弹现象)。

服装设计基础——第三章服装款式造型

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1、相接法 • 将两个廓形边缘相接但不交叉，就会产生一个两形
相互连接的组合形。 • 相接是服装廓形设计中经常用的方法。
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2、结合法
• 结合法是指将两个不同或相同的形部分重合后产生的造型
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3、减缺法
• 减缺是两个不同的服装廓形相互重叠时，将其中某些部分去掉从而产生一个新的廓形。
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第三章服装造型规律
第一节服装造型要素第二节服装款式造型
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第二节服装设计款式构成造型
一、服装款式造型的概念一、服装外部廓形设计三、服装内部结构设计四、服装部件设计
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三、服装内部结构设计
•内部结构是造型的骨架，也是极具表现力的设计要素。 •主要以人体胸线、胸点、腰线、臀线及中轴线等作为参考依据，通过采用不同的横向、竖向、斜向、曲向的省道线和分割线来塑造完成。 •内部结构的设计变化形式主要有分割、省道、褶裥、填充、撑架、悬垂、堆积等手法。
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4、差叠法
把两个相同或不同的形相互重合，取其交叉部分形成的形，而把其余的形全部去掉。
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5、重合法
重合是将两种服装廓形移近，使其中一个形覆盖在另一个形之上，彼此重合为一体，产生上或下、前或后的空间关系，然后来确定新的廓形。
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6、图底法
把两个图形相互拉开一定的距离，然后使人的视线集中在两个图形中间的部分，原来两个图形的边缘线在中间圈起的图形就是新的廓形。
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第三章罐式汽车结构与设计

优点：① 提高了运输效率； ② 保证物料在运输途中不变质； ③ 改善装卸条件，减轻劳动强度； ④ 节省包装材料、降低运输成本； ⑤ 有利于安全运输。
缺点：① 只能装载规定的物料，往往在返程时是空车； ② 装卸货物要有相应的装料设备和接收设备。
专用汽车结构与设计
17:21
机械工程学院
第一节概述
1-管体 2-外有机玻璃管 3-内有机玻璃管 4-钨针 5-放气塞 6-定位销 7-螺钉
1-阀套 2-压圈 3-弹簧 4-阀座 5-阀芯 6-阀座圈 7-密封垫 8-衬套 9-套圈 10-底盖 11-O形密封圈 12-顶杆 13-连接杆 14-操纵手柄支架 15-操纵手柄 16-定位板
（5）放油阀
油泵进口安装真空压力表
阀
滤清器上安装压差表
球阀
油罐底阀
滤清器
阀球阀球阀
球阀绞盘总成
仪表板
流量计球阀球阀
大型加油汽车油路系统
专用汽车结构与设计
17:21
机械工程学院
第二节液罐汽车的结构与设计
如何实现加油汽车的五种功能？
——操纵各种阀门的开启或关闭
给受油容器加油：开启阀
门5、7、10、16。
支撑座沉淀槽
罐体形状降低整车质心高度，减少自重；增大容积效率，减小空气阻力；与驾驶室外形相称，造型美观；
专用汽车结构与设计
17:21
底阀及导液位器静电导线
机械工程学院
第二节液罐汽车的结构与设计
罐体容积
L1
L
圆形截面罐体的实际容积
V

4
Di2

L

第三章_机床主要部件设计(1)

故滚动轴承的摩擦系数小，有利于减小发热。
◆ 润滑容易，可以用油脂，一次填装可用到修理时再换脂。如用油润滑，单位时间用油量也比滑动轴承少。
◆ 由专业化的轴承厂生产，质量稳定，成本低，经济性好。
滚动轴承的不足：滚动体数量有限，径向刚度是变化的，易引起振动，阻尼低，振幅较大。滚动轴承的径向尺寸比滑动轴承大。
方向所施加的作用力大小来表示。如图，当主轴外伸端受径向
作用力F，受力方向上的弹性位移为δ 时，刚度K 的表达式为：
K
F

( N/m )
第一节主轴组件设计
（1）静刚度主轴组件在静载荷作用下抵抗变形的能力，表示为 Kj =Fj /δj 。（2）动刚度主轴组件在额定载荷作用下抵抗变形的能力，表示为 Kd =Fd /δd 。
5.主轴组件的刚度校核 1）静刚度 2）动刚度 3）切削稳定性 6.提高主轴组件性能的措施 1）提高旋转精度 a)保证主轴、轴承、轴承孔精度 b)定向误差装配法 2）提高静刚度 a)角接触轴承为前支承时，交点应位于轴承前端； b)传动力方向 c)预紧 d)主轴为带传动时采用卸载装置 3）提高动刚度提高主轴组件的回转精度；增加阻尼。
存在缺陷以及切削过程中的颤振等引起。
主轴振动直接影响工件的表面加工质量和刀具的使用寿命，并产生噪声。
第一节主轴组件设计
4.温升和热变形
热变形是主轴组件运动时，各相对运动处的摩擦，切削区的
切削热等使主轴组件的温度升高，造成形状、尺寸及位置变化。
热变形会引起轴承间隙变化，润滑油粘度降低，影响主轴部件的工作性能，降低加工精度。
支承。a.前支承直径大，刚
度高，大齿轮靠前可减少主轴的弯曲变形，b.而且转矩传递长度短，扭转变形小，使用最普遍。

第三章车身总布置设计

第三章车身总布置设计3-1 概述车身总布置在很大程度上受制于整车（底盘）总布置的发动机位置。

一、车身总布置与整车总布置的关系在整车总布置和底盘总布置基础上进行，受发动机的位置制约很大。

需整车总布置提供：①汽车总长La、总宽Ba,总高Ha轴距L、轮距B、前悬L F、后悬L R……等控制尺寸；②轴荷分布范围；③底盘各总成的位置和轮廓尺寸——包括动力总成、水箱、前后桥、传动轴、车轮、悬架、转向系等；④乘员数及行李舱要求；⑤使用要求及操纵机构的相互位置等。

二、车身总布置的工作内容①根据整车设计要求确定车身各部分尺寸包括：乘客门、司机门、安全门、行李舱、地板高、侧窗数量及高度、内高、内宽等；②确定整车外形——前后围、车顶、侧围的大致曲线和尺寸,前后风窗位置与角度等；③驾驶区布置——方向盘位置（角度）、仪表板、驾驶员位置及操纵机构和踏板的相互位置；④乘客区布置——座椅布置、通道宽度、内高等；⑤空调系统的位置——制冷、采暖、除霜、通风换气、空气净化装置的位置及管道位置；⑥行李舱大小及位置；⑦视野设计校核；⑧乘客上下车方便性确定；⑨安全性设计——被动安全性（安全带、扶手、软化等）三、车身总布置的主要依据①整车（底盘）总布置的有关参数和发动机布置；②整车的使用条件和用户要求；③国家、行业有关标准、法规；④人机工程学的要求；⑤制造、工艺条件等。

四、车身总部布置的工作程序①车身主要尺寸参数的确定——外廓尺寸和有关总布置尺寸；②车厢内平面布置；③座椅和操纵机构布置；④驾驶区布置——仪表台（板）、驾驶座、空调控制板、操作辅助设备、视野校核等；⑤客车横截面布置——踏步、地板、内高、座椅、侧窗、内行李架、灯具、空调管道等；⑥备胎、油箱、电瓶、行李舱等布置；⑦必要的校核——确定尺寸、位置的需要。

如：发动机舱门、行李舱门、视野、车门等的运动校核。

经过上述工作，即可画出1 : 5车身总布置图。

注意：上述各阶段往往反复交叉进行，很多尺寸（位置）需要反复推敲，修改后方能确定。

某梁式渡槽典型设计图

第一部分渠道与渠系建筑物第三章渡槽图名3-1(1/2)图号梁式渡槽典型设计图说明：1.尺寸单位为mm，高程单位为m，相对高程。2.渡槽过流能力通过调整纵坡i实现，渡槽侧墙高度根据过流能力进行调整。确保20cm的水面安全超高。3.本图断面适用于跨度8m、10m以及12m的渡槽。桩柱墩柱盖梁渠道轴线1:2001:200结构缝结构缝1:21:2ⅠⅠⅡⅡⅠ-Ⅰ剖视图1:50Ⅱ-Ⅱ剖视图纵坡谢才系数水力半径湿周过水面积槽内水深槽宽(m)(m)(m渡槽纵剖面图梁式渡槽平面布置图碎石垫层10cm0.71/150058.690.312.60.800.810.81/100058.690.312.60.800.811.21/50058.690.312.60.800.814.分缝、止水及支座见“渡槽细部结构图”。5.渡槽进、出口渠道及连接段可根据实际情况调整。i1:0.41:0.4M10浆砌石6.本设计桩基适用于地基承载力较差的地层；对于地基承载力较好的地层也可采用独立基础、实体墩等基础型式，但应视上部结构、地基情况等具体对待。10000100001000060060096001000096009000900013500800800190010002002001900200800130030026402003202003001000300320200100020020015002001000150060050030020030025040019006004002503507003503002001000

《机械制造装备设计》重要知识点

机械制造装备设计第一章、机械制造及装备设计方法第一节、概述机械制造装备的发展趋势1、向高效、高速、高精度方向发展2、多功能复合化、柔性自动化3、绿色制造与可持续发展4、智能制造技术与智能化装备第二节机械制造装备应具备的主要功能机械制造装备应具备的主要功能需满足以下几方面要求1、一般的功能要求2、柔性化3、精密化4、自动化5、机电一体化6、节材7、符合工业工程要求8、符合绿色工程要求一般的功能要求包括（1）加工精度方面的要求（2）强度、刚度和抗振性方面的要求3）加工稳定性方面的要求4）耐用性方面的要求5）技术经济方面的要求第三节机械制造装备的分类机械制造装备的分类1、加工装备（机床或工作母机）2、工艺装备3、储运装备4、辅助装备加工装备包括：金属加工机床、特种加工机床、锻压机床、冲压机床、注塑机、焊接设备、铸造设备等。

金属切削机床可按如下特征进行分类：1、按机床的加工原理分为：车床、钻床、镗床、纹加工机床、铣床、刨（插）床、拉床、机床设计应满足的基本要求（1）工艺范围（2）柔性（5）精度（6）噪声（7）成产率和自动化（10）可靠性机床设计步骤1、确定结构原理方案4、工艺设计3）与物流系统的可亲性8）成本（11）造型与色彩2、总体设计5、机床整机综合评价4）刚度9）生产周期3、结构设计6、定型设计切断机床和其它机床等。

2、按机床的使用范围分为：通用机床：通用的金属切削机床可加工多种尺寸和形状的工件的多种加工面专用机床：用于特定工件的特定表面、特定尺寸和特定工序加工的机床专门化机床：用于对形状相似尺寸不同的工件的特定表面，按特定的工序进行加工3、机床按其通用特征可分为高精度精密、自动、半自动、数控、仿形、自动换刀、轻型、万能和简式机床等第四节机械制造装备设计的类型机械制造装备设计可分为创新设计、变型设计和模块化设计等三大类第五节机械制造装备设计的方法机械制造装备设计的典型步骤（一）产品规划阶段（二）方案设计阶段（三）技术设计阶段（四）施工设计阶段第二章金属切削机床设计第一节概述第二节金属切削机床设计的基本理论机床的运动学原理金属切削机床工作原理是通过刀具与工件之间的相对运动，由刀具切除工件加工表面多余的金属材料，形成工件加工表面的几何形状、尺寸，并达到其精度要求。

第三章典型部件设计(机械制造装备设计第四版)

取决于主轴端部结构、前支承轴承配置等，由结构设计决定
综合主轴弯曲和支承变形，确定最佳跨距
3
2
1
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大连理工大学机械工程学院
机械制造装备设计 3.1.3 主轴部件结构设计
主支承轴颈
（1）主轴的构造
主轴的构造和形状主要取决于主轴
上所安装的刀具、夹具、传动件、
设计基准
轴承等零件的类型、数量、位置和
安装定位方法等。
预紧就是采用预加载荷的方法消除轴承间隙，而且有一定的过盈量，使滚动体和内外圈接触部分产生预变形，增加接触面积，提高支承刚度和抗振性。预紧力通常分为三级：轻预紧、中预紧和重预紧，代号为A、B、C。
（1）双列圆柱滚子轴承预紧有两种方式：一是用螺母轴向移动轴承内圈；二是采用过盈套进行轴向固定。
（2）角接触轴承使内外圈产生轴向错位，同时实现径向和轴向预紧。
大连理工大学机械工程学院
机械制造装备设计 3.2.2 支承件的结构设计
（一）机床的类型、布局和支承件的形状
机床的类型可分为三类：中小型机床、精密和高精密机床、大型和重型机床
机床的布局形式直接影响支承件的结构设计。中型卧式车床采用前倾车身、前倾托板布局形式较多，优点是排屑困难，不使切屑堆积在导轨上将热量传给床身而产生热变形；容易安装自动排屑装置；创深设计成封闭的箱形，能保证有足够的抗弯和抗扭强度。
（1）旋转精度：装配后，在无载荷、低速转动条件下，在安装工件或刀具的主轴部位的径向和轴向跳动。旋转精度取决于主轴、轴承、箱体孔等的制造、装配和调整精度（2）刚度：是指主轴部件在外加载荷作用下抵抗变性的能力。主轴部件的刚度是综合刚度，它是主轴、轴承等刚度的综合反映。（3）抗振性：是指抵抗受迫振动和自激振动的能力。（4）温升和热变性：主轴部件运转时，因各相对处的摩擦生热，切削区的切削热等使主轴部件的温度升高，形状尺寸和位置发生变化，造成主轴部件的所谓热变性。（5）精度保持性：是指长期地保持其原始制造精度的能力。

机械制造装备设计第4版教学课件ppt作者关慧贞第二章金属切削机床设计

主轴箱温升引起的综合变形
2.1.2 机床模块化设计方法
选配具有不同性能的，可以互换选用的模块
关键： a. 模块接合
部设计 b. 模块快速
配.2 金属切削机床设计的基本理论
（一）机床的运动学原理
工件的加工，就是通过刀具相对工件的运动来完成的。
机床运动学是研究、分析和实现机床期望的加工功能所需要的运动功能配置。
外圆磨床最大磨削直径
第2主参数工件最大长度最大跨距工作台工作面长度最大磨削长度
2.1.1 机床设计应满足的基本要求 • 2.机床的柔性：适应加工对象变化的能力。
• 3.与物流系统的可接近性：机床与物流系统之间进行物流（工件、刀具、切屑等）流动的方便程度。
• 4.机床的刚度：加工过程中，在切削力的作用下，抵抗刀具相对于工件在影响加工精度方向变形的能力。包括静态刚度、动态刚度、热态刚度。
1) 温度控制技术热平衡结构设计技术基础部件温度控制关键部件温度控制
滑台
立柱
底座
机床热变形及其补偿技术的研究
1) 温度控制技术热平衡结构设计技术基础部件温度控制关键部件温度控制
中空丝杆冷却技术已得
到应用
4.3 机床热变形及其补偿技术的研究
机床热变形及其补偿技术的研究
2) 实时热补偿技术
机床在大空调厂房中，早、中、晚温度变化梯度较大，机床从冷却到全热态过程中，机床的坐标系原点存在漂移；钢件材料的热线张系数和铝材料相差较大 (c) 解决方案稳定机床工作的环境温度，搭建了二次恒温空调间，在加工前数小时预热后不停机连续加工到完成，工件实测误差控制到0.05mm以内
机床热变形及其补偿技术的研究
笛卡尔直角坐标系

3飞机总体参数详细设计部件

机身在水面上，应急疏散旅客比较方便。机翼可以贯穿机身，降低飞机的结构重量。机身离地高度较大，装卸货物不便。
38
3.2.2 机翼外形设计
选择上下位置时，必须认真分析不同布局的特点，结合飞机的设计要求才能确定。一般来说，轻型飞机采用下单翼，军用战斗机采用中单翼，军用运输机采用上单翼，旅客机采用下单翼
xS ——机翼前缘后掠角；
η b 0 ——根梢比（梯形比）;
c b1 ——翼型相对厚度;
——扭转角
24
3.2.2 机翼外形设计
机翼几何形状定义
欧美国家常用的表示符
S ——机翼参考面积；
号
l ——机翼展长；
—— s
b0 ——翼根弦长； b1 ——翼尖弦长；
典型翼型族
15
3.2.1 翼型选择
翼型的参数
中弧线＋
基本厚度分布
弦长b
最大弯度f
相对弯度f/b
最大厚度c
相对厚度c/b
最大厚度的
相对位置Xc/b
前缘半径r
后缘角τ
16
3.2.1 翼型选择
参数对翼型气动特性的影响—前缘半径
17
3.2 机翼设计
提高后掠机翼升力特性的措施
直尾翼（VT）的相对位置； 3.机身的横截面和机身头部与尾部的外形； 4.起落架的位置，起落架收入机翼或机身内的可能性
（以及有没有设专门的整流罩的要求）； 5.发动机进气口、短舱、安装这些短舱的吊挂，以及喷
口装置的形状。
5
3.1 设计的任务和步骤
3.1.3 飞机部件设计的步骤 1. 总体布局的选择： ·常规布局（指尾翼在机身后段） ·无尾式布局（指没有水平尾翼和鸭翼） ·鸭式布局 · 三翼面布局

第三章_汽车车身结构PPT课件

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11
3.1.1 汽车布置形式
适时四驱就是根据车辆的行驶路况，系统会自动切换为两驱或四驱模式。适时驱动汽车其实跟驾驶两驱汽车没太大的区别，操控简便，而且油耗相对较低，广泛应用于一些城市SUV或轿车上。
.
12
3.1.1 汽车布置形式
全时四驱就是指汽车的四个车轮时时刻刻都能提供驱动力。因为是
时时四驱，没有了两驱和四驱之间切换的响应时间，主动安全性更
.
3
3.1.1 汽车布置形式
汽车传动系的布置形式与发动机的位置及驱动形式有关，一般可分为:
前置前驱;
前置后驱;
后置后驱;
中置后驱;
全轮驱动;
.
4
3.1.1 汽车布置形式
发动机布置在车的前部，所以整车的重心集中在车身前段，由于车体会被前轮拉着走的，所以前置前驱汽车的直线行驶稳定性非常好。
发动机动力经过差速器后用半轴直接驱动前轮，不需要经过传动轴，动力损耗较小，适合小型车。不过由于前轮同时负责驱动和转向，所以转向半径相对较大，容易出现转向不足的现象。
轮驱动，这是一种最传统的驱动
形式。大多数货车、部分高级轿
车和部分客车都采用这种驱动形
式，但采用该形式的小型车很少
。
②前置前驱：即发动机前置、前
轮驱动。货车和大客车基本上不
采用该形式。
③全轮驱动：全轮驱动在吉普车
和越野车上运用较多，最近也有
部分新式轿车采用了全轮驱动形
图2-1全轮驱动
式（图2-1）。
.
采用固定速比减速器，去掉离合器，可减少机械传动装置的质量、缩小其体积。
M—电动机 FG—固定速比减速器 D—差速器

机械制造装备设计课程教案讲稿

机械制造装备设计课程教案/讲稿教师姓名：胡艳娟学院（部、中心）：机电工程学院教研室∕实验室：机械制造及其自动化2013年9月讲授内容教学设计∕备注图1图22.2.2系列化设计（一）系列化设计的基本概念（二）系列化设计的优缺点（三）系列化设计的步骤讲授内容教学设计∕备注1.主参数和主要性能指标的确定2.参数分级纵系列横系列3.制定系列型谱跨系列2.2.3模块化设计2.2.4合理化工程2.3机械制造装备设计的评价讲授内容教学设计∕备注2、精度3、刚度4、抗振性5、热变形6、噪声第三节金属切削机床总体设计一、机床系列型谱的制定中型卧式机床的简略系列型谱表二、机床的运动功能设计金属切削机床的基本功能是提供切削加工所必须的运动和动力。

其基本工作原理是：通过刀具与工件之间的相对运动，由刀具切除工件加工表面多余的金属材料，形成工件加工表面的几何形状、尺寸，并达到其精度要求。

三、机床总体结构方案设计1、运动功能分配设计2、结构布局设计：立式、卧式、斜置式3、机床总体结构的概略形状与尺寸设计设计的主要依据是：机床总体结构布局设计阶段评价后所保留的机床总体结构布局形态图，驱动与传动设计结果，机床动力参数及加工空间尺寸参数，以及机床整机的刚度及精度分配。

四、机床主要参数的设计机床的主要技术参数包括机床的主参数和基本参数，基本参数可包括尺寸参数、运动参数和动力参数。

第四节主传动系设计一、主传动系设计应满足的基本要求1、满足机床使用性能要求2、满足机床传递动力要求3、满足机床工作性能的要求4、满足产品设计经济性的要求5、维修调整方便，结构简单、合理，便于加工和装配。

二、主传动系分类和传动方式主传动系一般由动力源（如电动机）、变速装置及执行件（如主轴、刀架、工作台），以及开停、换向和制动机构等部分组成。

1、主传动系分类按驱动主传动的电动机类型：交流电动机驱动、直流电动机驱动。

按传动装置类型：机械传动装置、液压传动装置、电气传动装置以及它们的组合。

机械制造装备设计总复习

第二章金属切削机床设计
7）从180向1500反推
注意降速比别超4，升速比别超2。取180对应720，速比4，这时升速1332/720=1.85小于2。带轮速降1500/720=2.08
8）验算高速区: 4500/2.08*1.85=4000 所以1500-4500对应180-4000没有问题。 9）完善转速图主轴40rpm对应电机333rpm 10）绘出功率特性图，并指明重叠区: 第二方案略
主轴滑动轴承滑动轴承的特点滑动轴承的类型动压轴承：原理、型式、特点* 静压轴承：原理、优缺点** 气体静压轴承：主轴磁浮轴承主轴知识综合运用：挑错
3.2 支承件设计支承件指哪些件？** 支承件应满足的基本要求：4条** 支承件的结构设计支承件承受的载荷类型支承件截面形状与选择：方与圆、空/实心、开口、抗弯、抗扭** 按抗弯排队？按抗扭排队？
样题：400mm卧式车床，刀具最大切削速度200m/min，最小切削速度 1.5m/min，卧式车床K1=0.5，K2=0.25。
求最大最小主轴转速及变速范围。 φ、Z？
主轴转速采用等比数列排列的原因：减少速度损失，经典公比数1.06、1.12、1.26、1.41、1.58* Rn、φ及级数Z的关系***：
例：设计一个12级转速的车床主传动系统，公比φ=1.41，主轴最
高转速1440rpm，电机转速1440rpm，电动机与主轴箱之间带传动，设计其转速图。
解：
根据Z、公比、最大转速求出最小转速为31.5 公比1.41，主轴速降1/4≤ u，则轴间最多只能跳4格，所以最少分三次降速，考虑皮带传动则一共为5轴基本组在前原则写出结构式12=31×23×26 考虑到前缓后快，最后一级速降四格，跳6格，所以升速为2也满足要求考虑到前缓后快，第二级速降3格，第一级速降2格，最后2格给皮带传动转速图如图所示。