【正文】 時(shí)間內(nèi)拿到安全錘并找到合適擊打點(diǎn)正確使用。主要用于門窗、間隔墻和櫥柜。 鋼化玻璃又稱強(qiáng)化玻璃。它的特性是強(qiáng)度高， 其抗彎曲強(qiáng)度、耐沖擊強(qiáng)度比普通平板玻璃高 3~5 倍。汽車安全玻璃分為夾層玻璃、鋼化玻璃和區(qū)域鋼化玻璃三種。 關(guān)鍵詞 ：機(jī)械動(dòng)力、彈簧。正是由于這種特性，使彈簧可用于機(jī)械產(chǎn)品的減震或緩沖、控制運(yùn)動(dòng)、儲(chǔ)存能量、測量力和扭矩，并可作為機(jī)械的動(dòng)力。它一般安裝于汽車等封閉艙室內(nèi)容易取到的地方，在發(fā)生車內(nèi)出現(xiàn)火災(zāi)或汽車落入水中等緊急情況下，可以方便取出并砸碎玻璃窗門以順利逃生。加熱到一定溫度后迅速冷卻的方法，或是化學(xué)方法進(jìn)行特殊處理的玻璃。化玻璃還在耐酸、耐堿。安全性能好，有均勻的內(nèi)應(yīng)力，呈網(wǎng)狀裂紋。而公共交通工具上人 員眾多，空間狹窄擁擠，出口較小，存在著較多的安全隱患。 2 國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀 隨著城市的不斷發(fā)展，人口的膨脹，以及公交優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略的推行，為了在發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)能讓乘客迅速破窗逃生，在公交的適當(dāng)?shù)胤蕉寂渲昧税踩N。為解決傳統(tǒng)安全錘易丟失的問題，寧波龍格爾儀表有限 公司設(shè)計(jì)了 DSC 智能防盜逃生錘，本逃生 錘具有聲光報(bào)警功能，其在支架上正常固定放置時(shí)報(bào)警功能關(guān)閉，當(dāng)逃生錘脫離支架時(shí)，逃生錘被觸發(fā)發(fā)出聲光同步報(bào)警，只有將逃生錘重新放回支架，報(bào)警才會(huì)停止。車窗右上角有一個(gè)紅色按鈕，按鈕里面是安全錘。在緊急情況下，人只要揭開封蓋，拉動(dòng)拉環(huán)，壓縮彈簧就會(huì)驅(qū)動(dòng)撞錘，擊碎玻璃。在人類歷史上，一定很早就注意到樹苗和幼樹的樹枝有很大的撓性，因?yàn)樵S多原始文化利用這一特性，在特制的門后或籠子后楔上一根棍，或者用活結(jié)套在一根桿上向下拉；一旦松開 張力 ，這根棍或桿就會(huì)往回彈。操作者用手或腳踏板給出下壓沖程，將工作機(jī)械往下拉，這時(shí)用繩索固定在機(jī)械上的一根桿彈回，產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng)。菲洛 （其寫作年代約為公元前 200 年）把它作為一項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)來進(jìn)行介紹。結(jié)果他的師傅克特西比發(fā)明了拋石機(jī)，拋石機(jī)的彈簧是用彎曲的青銅板作成的 —— 實(shí)際上是最早的片簧；菲洛本人又進(jìn)一步改進(jìn)了這些拋石機(jī)。最近有人指出，在附有一些奇特的螺旋彈簧鐘表圖的 15 世紀(jì)末葉的一本機(jī)械手冊中有這架鬧鐘的圖樣。 4 2 產(chǎn)品介紹 產(chǎn)品的原理介紹 該自動(dòng)破窗器利用了彈簧的儲(chǔ)能原理，依靠彈簧提供打擊力。不僅解決了傳統(tǒng)安全錘易丟失問題，而且啟動(dòng)形式多樣、方便靈活，并且造價(jià)低廉，具有極高的應(yīng)用價(jià)值與發(fā)展前景。 產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)介紹 圖 22 殼體 殼體為本產(chǎn)品的主要組成之一，為其他部件提供載體。 圖 24 拉手 拉手為本產(chǎn)品的啟動(dòng)裝置，啟動(dòng)拉手才能使本產(chǎn)品運(yùn)作，從而達(dá)到擊碎玻璃的效果。 彈簧很早很早之前就有應(yīng)用了，古代的弓和弩就是兩種廣義上的彈簧。 胡克定律的表達(dá)式為 F=k 倔強(qiáng)系數(shù) 在數(shù)值上等于彈簧伸長（或縮短）單位長度時(shí)的 彈力 。 x。胡克定律的內(nèi)容為：在材料的線彈性范圍內(nèi)，固體的單向拉伸變形與所受的外力成正比；也可表述為：在應(yīng)力低于比例極限的情況下，固體中的應(yīng)力σ與 應(yīng)變?chǔ)懦烧?，即?=Εε，式中 E 為常數(shù)，稱為 彈性模量 或 楊氏模量 。 如果物體是非均勻材料構(gòu)成的，物體內(nèi)各點(diǎn)受力后將有不同的彈性效應(yīng)，因此一般的講， Cmn 是坐標(biāo) x， y， z 的函數(shù)。 k 是物質(zhì)的彈性系數(shù)，它由材料的性質(zhì)所決定，負(fù)號表示彈簧所產(chǎn)生的彈力與其伸長（或壓縮）的方向相反。 2）在動(dòng)態(tài)條件下使用的彈簧 — 例如利 用其回復(fù)性能的閥門彈簧、調(diào)速器彈簧等 。 1）在普通環(huán)境室溫下使用的彈簧； 2）在高溫度下工作的彈簧 (或稱耐熱彈簧 )； 3）在腐蝕介質(zhì)下工作的彈簧 (或稱耐蝕彈簧 )。 2）Ⅱ級精度彈簧 。無滯后作用的有不等節(jié)距彈簧、變徑螺旋彈簧和組合式彈簧等。 4）用作測力元件，如測力器、彈簧秤中的彈簧等。利用彈簧這一性質(zhì)制成彈簧秤。在何時(shí)磁帶中，有一塊磷青銅的簧片，利用它彎曲形變時(shí)產(chǎn)生的 彈力 使磁頭與磁帶密切接觸。 3）復(fù)位功能 彈簧在外力作用下發(fā)生形變，撤去外力后，彈簧就能恢復(fù)狀 態(tài)。此外，各種按鈕和按鍵也少不了復(fù)位彈簧。在玩具槍和 發(fā)令槍 和軍用槍支也是利用彈簧的之一性質(zhì)工作的。熱軋材料中包括圓鋼、扁鋼、鋼板和梯形鋼等。人們對碳素鋼的熱處理方法較熟悉，其中共析成分的碳素鋼，如日本的 SUP3，即使進(jìn)行普通的正火、退火也幾乎不會(huì)出現(xiàn)初生的鐵素體。 常用的為 65Mn，其淬透性較碳素鋼好，脫碳傾向也小，但是它有過熱敏感性和回火脆性等缺點(diǎn)，又易產(chǎn)生裂紋，因此國外已不采用，國內(nèi)因其資源豐富，價(jià)格便宜，故仍列入彈簧鋼標(biāo)準(zhǔn)中，一般多用于截面直徑尺寸小于 15mm 的中小 15 型低應(yīng)力彈簧。其所以要添加硅錳兩種元素是因?yàn)楣枘芄倘苡阼F素體和奧氏體中，從而提高了鋼的硬度、強(qiáng)度、彈性極限、屈強(qiáng)比和疲勞強(qiáng)度，同時(shí)還能提高材料的回火穩(wěn)定性和抗氧化性 。 是在鋼中加入 1%的鉻和錳，在國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中有 50CrMn 鋼一種。它主要用于承受高應(yīng)力或受沖擊載荷的彈簧和工作溫度在 250~300℃的耐熱彈簧 。 國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)中列有 30W4Cr2VA,由于加入了鉻、鎢、釩等合金元素，大大提高了鋼的淬透性和回火穩(wěn)定性，以及在高溫下的抗松弛性能，因而主要用于溫度≤ 500℃工作的彈簧。例如工具中用得最廣的 1841高速鋼就是用得較普遍的一種高溫彈簧鋼材，通常用于工作溫度在 415℃以下的彈簧。對于長期暴露在氧化性氣氛中并在高溫環(huán)境下工作的彈簧，日本采用 SEHI 鋼，其化學(xué)成分為~%C， 3~%Si 和 %Cr，相當(dāng)于我國的 4Cr9Si2 鋼。其供貨狀態(tài)一般有下列三種類型 : 1）以退火或高溫回火狀態(tài)供應(yīng)。如冷拉碳素鋼絲、琴鋼絲、油回火彈簧鋼絲和冷軋不銹鋼帶等。在 日本分為琴鋼絲 (代號 SWP)、硬鋼絲 (代號 SW)、油回火碳素彈簧鋼絲 (代號 SWO)和油回火碳素閥門彈簧鋼絲 (代號 SWOV)。這類鋼絲由于在冷拉過程中在通過最后 一道拉絲模前要先經(jīng)過錫浴，而使它的表面沉 18 積有一層極薄的錫而顯得光亮，這薄層的錫不但能對鋼絲表面在一定時(shí)間內(nèi)有防銹的作用，而且可使鋼絲表面始終保持潔凈，以后如再需電鍍只要再經(jīng)過輕微的酸洗或磨擦就可以了。 B 級的強(qiáng)度最高，其下限相當(dāng)于 A 級的上限，適宜制作一般的壓縮螺旋彈策， V級的強(qiáng)度雖較 A 級的還要低 50~100MPa，但其疲勞強(qiáng)度最高，適宜于制造承受反復(fù)載荷的閥門彈簧或用于制造扭力彈簧和拉力彈簧，以及彈簧指數(shù) C 小于 5 的彈簧。在我國是由GB69965 優(yōu)質(zhì)碳素鋼中的 6 70和 65Mn,以及 GB129877 碳素工具鋼中的 T7A、T8A、 T9A 和 T10A 鋼材冷拉而成 。其 缺點(diǎn)是淬透性較差，所以只適宜于做中小尺寸或要求不高的彈簧。有時(shí)也可以退火狀態(tài)供貨，經(jīng)冷卷成形后再進(jìn)行熱處理。另外還有一種含碳量特別高的稱之為 XHB 級，但在實(shí)際使用中幾乎 90%用的是 MB 級，只有需要高強(qiáng)度或高的疲勞壽命的彈簧時(shí)才用 HB 級。 表 44 英國采用的閥門彈簧鋼絲 元素 C Mn Si P S 含量 % ~ ~ ~ ≤ ≤ 21 在彈簧制造中，如該彈簧既要 承受高應(yīng)力，又需要承受沖擊載荷時(shí)，則高碳彈簧鋼已不能勝任，就應(yīng)選用合金彈簧鋼絲。 1） 鉻帆彈黃鋼絲 這是一種高質(zhì)量的合金彈簧鋼絲，一般又分為普通用和閥門用 兩種。 2）鉻硅彈簧鋼絲 鉻硅彈簧鋼絲是一種新發(fā)展起來的合金彈簧鋼絲，它的化學(xué)成分中除了含稍多的鉻和硅以外，和硅錳彈簧鋼 SAE9260 非常近似，但是就是這么微小的差別，對性能的影響卻很大，它不但能提高淬硬層深度和硬度的均勻性，而且還能獲得更高的機(jī)械性能。 這類彈簧鋼絲特別適宜于制造既要求有高應(yīng)力又要求承受沖擊或震動(dòng)載荷的彈簧，例如高射炮中的回跳彈簧。最近在橡膠彈簧的基礎(chǔ)上又發(fā)展了橡膠 空氣彈簧，近年來橡膠彈簧和橡膠空氣彈簧已被廣泛用于各種車輛懸掛系統(tǒng)、飛機(jī)著落機(jī)構(gòu)、抵抗沖擊和震動(dòng)的隔離器、氣動(dòng)儀表和座墊彈簧等各個(gè)方面。通常用來制造彈簧的最合適的橡膠是天然膠和丁基膠兩種，但 是有時(shí)為了特種要求就只能削弱一些減震特性來滿足設(shè)計(jì)要求，例如為了要耐油，就只能選用丁腈膠，而要耐大氣老化就應(yīng)選擇氯丁膠等。 琴鋼絲，這是用得最廣、質(zhì)量又好的一種高碳彈簧鋼絲，因而有“彈簧鋼絲之王”之稱。 螺旋彈簧的選用 壓縮螺旋彈簧是各種彈簧中用的最廣泛的一種。實(shí)際上，由于還要考慮末圈的體積，因而這一數(shù)值還要稍小一些。 螺旋壓縮彈簧由于具有上述特性，其用途甚為廣泛，例如機(jī)車用懸掛彈簧，汽車用懸掛彈簧，內(nèi)燃機(jī)閥門彈簧，安全閥彈簧，調(diào)速器彈簧等都是采用這種形式的彈簧。若厚度不大于 ，則碎片數(shù)在 40塊以上， 450塊以下； ，橫跨正方形邊部的碎片應(yīng)計(jì)作半塊； 20mm范圍內(nèi)的碎片不作檢查，以沖擊點(diǎn)為圓心半徑 75mm圓內(nèi)的碎片也不作檢查； 3條規(guī)定的部位外，不允許有超過 3mm2的碎片； ，其長度不超過 75mm，且具端部不是刀刃狀，延伸至玻璃邊緣的長條形碎片與邊緣形成的角度不得大 于 45176。 28 6 彈簧的檢測 外觀檢測 外觀檢測，也就是表面質(zhì)量檢查，其目的是發(fā)現(xiàn)肉眼能見到的表面缺陷，例如不允許有裂紋、飛邊、縱向或橫向的擦痕、氧化皮和銹蝕等。 尺寸檢測 檢測彈簧時(shí)應(yīng)根據(jù)彈簧設(shè)計(jì)規(guī)定的制造精度檢查載荷與變形量之間的關(guān)系，彈簧外徑 (或內(nèi)徑 )，總?cè)?shù)，自由高度 (或長度 )，端面與軸心的 不垂直度，端面并緊的壓縮螺旋彈簧還應(yīng)檢查其末端并圈與工作圈之間的間隙，彈簧節(jié)距的不均勻度和末端支撐面的加工情況。 經(jīng)淬火時(shí)效的鈹青銅 29 冷卷彈簧，淬火次數(shù)沒有超過三次 (時(shí)效次數(shù)不限 )。 :凡采用不需淬火的彈簧鋼絲和硬狀態(tài)的青銅絲冷卷彈簧，均需進(jìn)行回火處理，但其硬度不予考核。以前的所做的一 些設(shè)計(jì)主要是根據(jù)相關(guān)的課本及老師所給資料去完成的，有一定的參照性，所以相對而言比較簡單，不能完全達(dá)到鍛煉自己動(dòng)手能力的目的。 從剛確定畢業(yè)設(shè)計(jì)課題以來，我首先是查找一些相關(guān)的書籍及資料，然后分析設(shè)計(jì)，并根據(jù)實(shí)際情況擬定設(shè)計(jì)方 案，從而達(dá)到優(yōu)化方案。 同時(shí)，在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中深深認(rèn)識到自己的各個(gè)方面的不足之處，本著提高動(dòng)手能力以及檢測四年所學(xué)知識的目的，我嚴(yán)格要求自己，每一環(huán)節(jié)都認(rèn)真對待，定期向知道老師報(bào)告進(jìn)展情況和請教不懂的地方，得以完成任務(wù)。 四年的求學(xué)生涯在師長、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo)，領(lǐng)會(huì)了基本的思考方式，從論文題目的選定到論文寫作的指導(dǎo) ,經(jīng)由您悉心的點(diǎn)撥 ,再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟 ,常常讓我有“山重水復(fù)疑無路 ,柳暗花明又一村”。 32 參考文獻(xiàn) [1]鞏云鵬、田萬祿等主編 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) .沈陽：東北大學(xué)出版社 ,1989 [2]唐宗軍主編 .機(jī)械制造基礎(chǔ) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1988 [3]孫學(xué)強(qiáng)主編 .機(jī)械加工技術(shù) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1998 [4]馮之敬主編，機(jī)械制造工程原理 .北京：清華大學(xué)出版社， 1999 [5]姜作敬主編 .機(jī)械制造工藝學(xué) .武漢： 華中理工大學(xué)出版社， 1992 [6]張福潤等編 .機(jī)械制造基礎(chǔ) .武漢：華中理工大學(xué)出版社， 1999 [7]楊可楨，程光蘊(yùn) .機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) [M].3 版 .北京：高等教育出版社， 1996 [8]丘宣懷主編 .機(jī)械設(shè)計(jì) [M].3 版 .北京：高等教育出版社， 1990 [9]鐘毅芳 主編 .機(jī)械設(shè)計(jì)（第 1 版） .武漢 .華中理工大學(xué)出版社， 1999. 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