【正文】 cently, we e after to develop this kind of system again, the prospect is still not kind of always follow at the other people walk behind, press the abroad to already have the control and drive the mode to develop domestic the number controls the system, after technique up difficult do not need to want the chiyi, and foreign pany at our country inshore establish the graduate school and produce the factory, practice to develop right on the spot, produce right on the spot and sell right on the spot, make our product at the function price pare up have already had no many big advantages more and more, so want to further extend the market share, difficulty nature very big.In order to change this kind of present condition, we must get it deeply and the great theory of the earnest implementation science technique is the first productivitys break, strengthenning the number to control the science and technology innovation of the realm strongly, diligent the research has the practical forerunner of Chinese special features to count to control the technique, building up the oneself gradually independent, the forerunner39。關(guān)于普通數(shù)控機床的發(fā)展已有許多文章作了專門論述，因此下面僅就低價位數(shù)控機床、高速高效數(shù)控機床和重型數(shù)控機床的發(fā)展問題作一討論。(4)零傳動數(shù)控轉(zhuǎn)臺與擺頭　 數(shù)控轉(zhuǎn)臺與擺頭是多坐標(biāo)數(shù)控機床的關(guān)鍵部件，傳統(tǒng)的采用高精度蝸桿蝸輪等傳動的轉(zhuǎn)臺與擺頭不僅制造難度大、成本高，而且難以達到高速加工所需的速度和精度，因而必須另辟蹊徑開發(fā)新型零傳動（無機械傳動鏈）數(shù)控轉(zhuǎn)臺和擺頭，以促進我國高速高精度多坐標(biāo)數(shù)控機床的發(fā)展。由于內(nèi)裝式伺服的硬件部分只有電機和功率接口，充分利用我國的永磁資源優(yōu)勢，通過專業(yè)化生產(chǎn)可以把電機的造價降下來，而采用智能化的IPM模塊作為功率接口也很便宜，因此將內(nèi)裝式進給伺服的價格控制在數(shù)千元以內(nèi)，將內(nèi)裝式主軸伺服的價格控制在2萬元以內(nèi)，將是完全可能的。由于永磁電主軸的機械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)都較感應(yīng)異步型電主軸簡單，因此易于進行專業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。目前我國在這方面離實際需求還有相當(dāng)大的差距。此外，集成化PC數(shù)控系統(tǒng)還有一大優(yōu)點，就是容易實現(xiàn)開放式結(jié)構(gòu)。由于一個新型高性能CPU可以代替數(shù)十個普通CPU（如802880386等），因此，在基于高性能CPU的PC平臺上不僅可以完成數(shù)控系統(tǒng)的基本功能（如信息處理、刀補計算、插補計算、加減速控制等）和開關(guān)量控制功能（內(nèi)裝PLC），而且還可以完成伺服控制功能。對于數(shù)控系統(tǒng)這種批量不大的產(chǎn)品，在國內(nèi)現(xiàn)有工藝條件下，很難從硬件制造的角度保證系統(tǒng)的可靠性，因而使得國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在生產(chǎn)現(xiàn)場的表現(xiàn)不佳，對國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的形象和聲譽造成嚴(yán)重影響，使得不少用戶現(xiàn)在還心有余悸。我們認(rèn)為，上述結(jié)構(gòu)并不是符合中國國情的最好方案，適合中國國情的應(yīng)是將所有數(shù)控功能全軟件化的集成式結(jié)構(gòu)，因為這種結(jié)構(gòu)的硬件規(guī)模最小，不但有利于降低系統(tǒng)成本，而且更重要的是可以有效提高系統(tǒng)的可靠性。目前，PC數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)有2種主要形式：（1）專用數(shù)控加PC前端的復(fù)合式結(jié)構(gòu)；（2）通用PC加位控卡的遞階式結(jié)構(gòu)。實踐證明，10年來我們所走的PC數(shù)控道路是完全正確的。我國擁有普通機床數(shù)百萬臺，加強用數(shù)控技術(shù)改造傳統(tǒng)機床將成為下世紀(jì)我國數(shù)控領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。②大幅度降低資源消耗和能源消耗。 持續(xù)發(fā)展道路可持續(xù)發(fā)展是下一世紀(jì)企業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略，我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)要有大的發(fā)展也必須堅持走可持續(xù)發(fā)展的道路。因此，應(yīng)將對用戶的技術(shù)支持和服務(wù)當(dāng)成重要的日常工作來抓，使我們在市場上向縱深挺進時，有一個強大后方。這說明，高指標(biāo)、高性能的樣機型的產(chǎn)品離用戶真正需要的實用、可靠的商品是有相當(dāng)大的距離的，將一個高指標(biāo)、高性能的產(chǎn)品變?yōu)橐粋€有市場的商品還需作出大量艱苦的努力。影響數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機床商品化的主要因素除技術(shù)性能和功能外，更重要的就是可靠性、穩(wěn)定性和實用性。這樣，才不會被國外牽著鼻子，永遠受別人的制約，才有可能用先進、實用的數(shù)控產(chǎn)品去收復(fù)國內(nèi)市場，打開國際市場，使中國的數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)在21世紀(jì)走在世界的前列。例如，在國外模擬伺服快過時時，我們開始搞模擬伺服，還沒等我們占穩(wěn)市場，技術(shù)上就已經(jīng)落后了；在國外將脈沖驅(qū)動的數(shù)字式伺服打入我國市場時，我們就跟著搞這類所謂的數(shù)字伺服，但至今沒形成大的市場規(guī)模；近來國外將數(shù)字式伺服發(fā)展到用網(wǎng)絡(luò)（通過光纜等）與數(shù)控裝置連接時，我們又跟著發(fā)展此類系統(tǒng)，前途仍不樂觀。 以科技創(chuàng)新為先導(dǎo)中國數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)經(jīng)過40多年的發(fā)展，從無到有，從引進消化到擁有自己獨立的自主版權(quán)，取得了相當(dāng)大的進步。為完成此任務(wù)，首先必須確立符合中國國情的發(fā)展道路。 在我國，數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視，近年來取得了相當(dāng)大的進步。由于本人水平能力有限，本設(shè)計中一定存在許多的錯誤，希望各位老師能給予批評、指正。本文所設(shè)計的轉(zhuǎn)向橋?qū)ν愋偷霓D(zhuǎn)向橋的設(shè)計有一定的參考價值。針對此現(xiàn)象，本論文選擇汽車的主要組成部分轉(zhuǎn)向橋來進行設(shè)計并以DD1021輕型貨車轉(zhuǎn)向橋作為研究對象。載荷可直接加到試件上，亦可經(jīng)過放大后加到試件上。如此反復(fù)進行數(shù)次，當(dāng)取得穩(wěn)定數(shù)據(jù)后即可結(jié)束剛度試驗并在同一試驗臺上進行靜彎曲強度試驗。這種支承應(yīng)能消除實驗過程中由于試件變形所產(chǎn)生的附加應(yīng)力。對前置發(fā)動機前輪驅(qū)動橋轎車具有扭轉(zhuǎn)梁的復(fù)合縱臂式后支持橋，推薦作垂向彎曲疲勞壽命實驗及扭轉(zhuǎn)疲勞壽命試驗。通常，轉(zhuǎn)向橋和驅(qū)動橋以及零、部件一樣，需裝車進行整車的道路實驗、使用實驗和室內(nèi)臺架實驗；也有進行總成及其主要零、部件的室內(nèi)專項臺架實驗。測量位置除圖示位置外，還通常取兩輪胎中心平面出的前后差值，也可以選取兩車輪鋼圈內(nèi)側(cè)面處前后差值。這樣可使車輪在每一瞬間時滾動方向接近于向著正前方。設(shè)計時使轉(zhuǎn)向節(jié)軸頸的軸線與水平面成一角度，該角度即為前輪外傾角（一般為10左右）。因此，為了使輪胎磨損均勻和減輕輪轂外軸承的負荷，安裝車輪時應(yīng)預(yù)先使車輪有一定的外傾角，以防止車輪內(nèi)傾。 車輪外傾角除上述主銷后傾角和內(nèi)傾角兩個角度保證汽車穩(wěn)定直線行使外，前輪外傾角也具有定位作用。這不僅使轉(zhuǎn)向變得沉重，而且加速了輪胎的磨損。當(dāng)轉(zhuǎn)向輪在外力作用下由中間位置偏轉(zhuǎn)一個角度（為了方便解釋，圖中畫成1800即轉(zhuǎn)到如雙點劃線所示位置）時，車輪的最低點將陷入路面以下。因此，角可以減小到接近于零，甚至為負值。否則在轉(zhuǎn)向時為了克服該穩(wěn)定力矩，駕駛員要在轉(zhuǎn)向盤上施加較大的力（即所謂轉(zhuǎn)向沉重）。這時，由于汽車本身離心力的作用，在車輪與路面接觸點b處，路面對車輪作用著一個側(cè)向反力Fy。 主銷后傾角 設(shè)計轉(zhuǎn)向橋時，使主銷在汽車的縱向平面內(nèi)，其上部有向后的一個傾角，即主銷軸線a) b)41主銷后傾角作用示意圖 The king pin casterangle’s sketch map和地面垂直線在汽車縱向平面內(nèi)的夾角，如圖41所示。通常取[c]≤30MPa4 轉(zhuǎn)向橋定位參數(shù) 轉(zhuǎn)向橋在保證汽車轉(zhuǎn)向功能時，應(yīng)使轉(zhuǎn)向輪有自動回正作用，以保證汽車穩(wěn)定直線行使。汽車前橋的側(cè)滑條件為P1=m1≥Y1L+Y1R=G11=m1g1=82010=8200N (346)式中：P1——前橋所受的側(cè)向力，N；m1——汽車滿載時的整車質(zhì)量分配給前橋的部分；R——汽車轉(zhuǎn)彎半徑，mm?！麂N直徑,mm。許用剪切應(yīng)力[s]=66MPa。B1——汽車前輪輪距，mm。力矩Nl4，由位于側(cè)向平面內(nèi)并作用于主銷的力偶QMN（c+d）所平衡，故有QMN===5403 N (335)而力N則在轉(zhuǎn)向節(jié)上、下襯套中點處作用于主銷的力QNu,QNl所平衡，且有QNu===2647 N (336)QNl===2647 N (337) 由圖33可知，在轉(zhuǎn)向節(jié)上襯套的中點作用于主銷的合力Qu和在下襯套的中點作用于主銷的合力Ql分別為Qu= ==104 N (338)Ql== =104 N (339)由上兩式可見，在汽車制動工況下，主銷的最大載荷發(fā)生在轉(zhuǎn)向節(jié)下襯套的中點處，其值計算所得到的Ql。轉(zhuǎn)向節(jié)采用30Cr,40Cr等中碳合金鋼制造，心部硬度241～285HB，高頻淬火后表面硬度57～65HRC，～。 轉(zhuǎn)向節(jié)在制動和側(cè)滑工況下的應(yīng)力計算如下圖所示，轉(zhuǎn)向節(jié)的危險斷面處于軸徑為d1的輪軸根部，即Ⅲ—Ⅲ剖面處。 求得Z1L，Z1R，Y1L，Y1R即可求得左、右前輪輪轂內(nèi)軸承對輪毅的徑向支承S1L、S1R和外軸承對輪毅的徑向支承力S2L、S2R，這樣就求出了輪毅軸承對軸輪的徑向支承反力。 側(cè)滑時左、右鋼板彈簧對前梁的垂向作用力（N）為T1l=’+G11(hgrr’)/s=8200+8200（540260）/720= (315)T1R=’G11(hgrr’)/s=82008200（540260）/720= (316)式中：G1’——汽車滿載時車廂分配給前橋的垂向總載荷，N； rr’——板簧座上表面的離地高度，mm； S——兩板簧座中心間的距離，mm。 在最大側(cè)向力（側(cè)滑）工況下的前梁應(yīng)力計算 當(dāng)汽車承受大側(cè)向力時無縱向力作用，左、右前輪承受的地面垂向反力Z1L,Z1R和側(cè)向反力Y1L、Y1R各不相等，則可推出前輪的地面反力（單位均為N）分別為== (311) ==902 N (312)== (313) ==902 N (314)式中：G1——汽車停于水平路面時的前橋軸荷，N； B1——汽車前輪輪距，mm?！傲簷M斷面的最大厚度，mm。 gw——車輪（包括輪毅、制動器等）的重力，N； B——前輪輪距，mm；S——前輪上兩板簧座中線間的距離，mm。圖32 轉(zhuǎn)向橋在制動和側(cè)滑工況下的受力分析簡圖 The force analysis of steering axle（a）制動工況下的彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖；（b）側(cè)滑工況下的彎矩圖 非斷開式轉(zhuǎn)向從動橋前梁應(yīng)力計算 在制動情況下的前梁應(yīng)力計算制動時前輪承受的制動力Pr和垂向力Z1傳給前梁，使前梁承受轉(zhuǎn)矩和彎矩。主銷上、下滾動軸承（即壓入轉(zhuǎn)向節(jié)上、下孔中的襯套）～。l——車輪中線至板簧座中線間的距離，cm。在設(shè)計中提高轉(zhuǎn)向器總成與轉(zhuǎn)向拉桿系統(tǒng)的剛度及懸架的縱向剛度，提高輪胎的側(cè)向剛度，在轉(zhuǎn)向拉桿系中設(shè)置橫向減振器以增加阻尼等，都是控制前輪擺振的一些有效措施。通常在告訴行駛時發(fā)生的擺振往往都屬于受迫振動型。端面跳動，輪胎的幾何和機械特性不均勻及運動學(xué)上的干涉等，在車輪轉(zhuǎn)動下都會構(gòu)成周期性的擾動。如果后者的值大于系統(tǒng)內(nèi)阻尼消耗的能量，則系統(tǒng)將作增幅振動直至能量達到平衡狀態(tài)。設(shè)定前束的名義值時，應(yīng)考慮轉(zhuǎn)向梯形中的彈性和間隙等因素。由于車輪外傾角使輪胎接地點內(nèi)縮。前輪定位除上述主銷后傾角，主銷內(nèi)傾角外，還有車輪外傾角及前束，共四項參數(shù)。主銷內(nèi)傾角一般為50～80；注銷偏移距一般為30～40mm。但在采用子午線輪胎時，由于輪胎的拖距較小，則需選用較大的主銷后傾角。此力矩稱為穩(wěn)定力矩。在縱向平面內(nèi)，主銷上部向后傾斜一個角，稱為主銷后傾角。轉(zhuǎn)向節(jié)的銷孔內(nèi)壓入帶有潤滑槽的青銅襯套以減小磨損。轉(zhuǎn)向節(jié)利用主銷與前梁鉸接并經(jīng)一對輪毅軸承支承著車輪的輪毅，以達到車輪轉(zhuǎn)向的目的。8)輪毅軸承多由兩個圓錐滾子軸承組對，這種軸承的支承剛度較大，可承受較大負荷。為減小摩擦使轉(zhuǎn)向輕便，可采用滾動軸承，如推力球軸承、推力圓錐滾子軸承等。允許采用40或圖21 主銷的結(jié)構(gòu)型式 The structural shape of king pin(a)圓柱實心型；(b)圓柱空心型；(c)上、下端為直徑不等的圓柱、中間為錐體的主銷；(d)下部圓柱比上部細的主銷45中碳鋼制造并經(jīng)高頻淬火處理，球銷的過渡圓角處用滾壓工藝增強，球形鉸接的殼體用35鋼或40鋼制造。4)轉(zhuǎn)向節(jié)臂、轉(zhuǎn)向梯形臂由中碳鋼或中碳合金鋼如35Cr、40CrNi鋼等用模鍛加工制成。非斷開式轉(zhuǎn)向從動橋的前梁亦可采用組合式結(jié)構(gòu)，即由無縫鋼管的中間部分和模鍛成型的兩端拳形部分組焊而成。1)前梁前梁是非斷開式轉(zhuǎn)向從動橋最