【正文】 我也會一直記著母校的“澡身浴德，修業(yè)及時”。 通過此次設(shè)計，也讓我意識到在機(jī)械設(shè)計這一專業(yè)上，我還有許多許多需要學(xué)習(xí)，并不是通過一個大學(xué)和一個設(shè)計就能讓我在這個專業(yè)上有什么優(yōu)越感，但此次設(shè)計也讓我從中體會到了設(shè)計的許多樂趣，加大了我對機(jī)械設(shè)計專業(yè)的興趣，我相信這在今后的生活和工作中會對我有很大的幫助和影響。更重要的是指導(dǎo)老師張莉給予的悉心指導(dǎo)，在每一個階段都給我們安排任務(wù)，并在每個任務(wù)完成后指出錯誤，解決我們的難點(diǎn)。本次設(shè)計使我對機(jī)械零件的設(shè)計，零件的裝配，夾具的設(shè)計等都有了進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和掌握。在即將離開母校之即，我要感謝我的母校臺州學(xué)院，她為我們 提供了一個優(yōu)雅學(xué)習(xí)環(huán)境，一個展示自我的平臺，一個知識的海洋。通過這次畢業(yè)設(shè)計，感到機(jī)械設(shè)計綜合了力學(xué)，公差，材料，制圖 等學(xué)科的知識，要學(xué)好了這些功課，才能真正做好機(jī)械設(shè)計。再比如標(biāo)注較混亂等諸多細(xì)節(jié)上的錯誤。 由于沒有經(jīng)驗(yàn)，第一 次做整個設(shè)計工作，在設(shè)計過程中出現(xiàn)了一些疑問比如對圖層，線形不熟悉就不確定自己畫出的線在出圖到圖紙上時實(shí)際上是什么樣子，對于各種線寬度，沒有實(shí)際的概念。 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 32 (a)鉆模板夾緊主視圖 (b)鉆模板俯視圖 圖 鉆模板夾緊方案圖 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 33 夾具使用說明 在安裝工件前，首先擰松螺桿上的螺母，向右放下螺桿，向上掀開鉆模 板，把工件放到夾具底座凸臺上，蓋上鉆模板到支柱上，螺桿向左卡進(jìn)鉆模板上的槽，擰緊螺桿上的螺母，完成夾具的裝配，如圖所示 所示。在鉆模板懸空一側(cè)下方使用兩個支柱支撐鉆模板，鉆模板前面設(shè)計一個槽用來放置一個螺桿，螺桿上的螺栓從上至下擰緊從而壓緊鉆模板。 (a)定位主視圖 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 31 (b)定位俯視圖 圖 定位方案圖 夾緊方案 分析 設(shè)計 由于工 件 采用 一 面一 孔一銷定位 ， 夾緊方案選擇 螺栓擰緊，夾緊方式和夾緊力方向如圖 所示。 定位分析 本夾具定位方案采用 六 點(diǎn)定位。 設(shè)計思想 設(shè)計必須保證零件的加工精度，保證夾具的操作方便、夾緊可靠、使用安全、有合理的裝卸空間，還要注意機(jī)構(gòu)密封和防塵作 用，使設(shè)計的夾具完全符合要求。 (2)怎樣夾緊：使用夾緊螺母夾緊工件。 通過上面計算軸的應(yīng)力及其變形如表 所示： 表 應(yīng)力及其變形計算結(jié)果 構(gòu)件 應(yīng)力計算（ MPa） 變形計算（ mm） 許用應(yīng)力（ MPa） 軸 220 由表 3 可以看出，軸在起動力矩作用 下的最大等效應(yīng)力為 ， 遠(yuǎn)小于其許用應(yīng)力 220MPa，安全域度大，因此軸滿足強(qiáng)度要求 ； 軸在起動力矩作用下的變形較小，軸的剛度較好，滿足設(shè)計要求。 CAE 分析結(jié)果計算 軸在起動力矩作用下的等效應(yīng)力云圖如圖 所示 ，從圖中可以得出 軸在起動力矩作用下最大等效應(yīng)力 的 位置 為最左端 ，即起動力矩作用 的 位置，最大應(yīng) 力等于。 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 28 圖 網(wǎng)格模型圖 CAE 分析計算判據(jù) 主軸使用材料為圓鋼 45，材料伸長率為﹥ 6%，屬于塑性材料，強(qiáng)度準(zhǔn)則選用第四強(qiáng)度理論進(jìn)行判斷，其相關(guān)數(shù)據(jù)見表 所示 。 主軸三維模型材料屬性如表 所示： 表 材料屬性 構(gòu)件名稱 材料名稱 材料參數(shù) 質(zhì)量（ kg） 重量（ N） 密度（ 3/mkg ） 主 軸 圓鋼 45 7700 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 27 分析邊界條件 主軸僅有一個自由度，主軸被軸承及 支撐架 、 支板 限制了其它 5 個自由度，添加軸承約束條件，邊界約 束模型如圖 所示 . 圖 約束模型 主軸 轉(zhuǎn)動時，同步帶輪給軸的扭矩 值 經(jīng) 前面計算得為 ， 其載荷邊界模型如圖 所示。 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 26 圖 運(yùn)動動畫 Solid works 仿真運(yùn)動 確定 CAE 分析計算內(nèi)容 本設(shè)計的主軸三維圖模型如圖 所示。在設(shè)置完運(yùn)動副以后，使用“解算方案”功能對連桿的運(yùn)動副進(jìn)行解算，解算方案結(jié)果如圖 所示。再建立運(yùn)動方式，在運(yùn)動副中的駕駛員模塊設(shè)置所需運(yùn)動的方式，如圖 所示。如圖 所示。然后要用到“連桿”的功能，在本機(jī)構(gòu)中，主軸帶動同步帶輪，在支撐架和支板出放置軸承以減少摩擦，所以在建立該連桿時，軸、軸承內(nèi)圈、同步帶輪為一個連桿，如圖 所示，有顏色的為同一個連桿。 該機(jī)構(gòu)通過電動機(jī)作為動力源，通過聯(lián)軸器帶動軸的轉(zhuǎn)動，從而帶動同步輪的轉(zhuǎn)動。 圖 支撐架三維模型 仿真運(yùn)動 UG 軟件中的運(yùn)動仿真模塊可以把建造的三維模型按照實(shí)際運(yùn)動模式以最直觀的畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 23 的形式展現(xiàn)在設(shè)計師眼前，通過最直觀的運(yùn)動可以讓設(shè)計者更清楚的發(fā)現(xiàn)機(jī)構(gòu)中的錯誤和不足之處，能夠更容易的找到解決辦法。 圖 軸承外擋圈的建模 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 22 在支撐架上打 2 個通孔，用螺栓來連接支撐架和工作臺，如圖 所示。拉伸距離為13mm，由于是建一個孔的模型，所以布爾運(yùn)算為求差，如圖 所示。 圖 支撐架底座拉伸圖 在第一步的底座上建立草圖，繪制底座上的支撐體，進(jìn)行拉伸，為了使同步帶輪和工作臺間隔一定的距離，支 撐架高度設(shè)計為 90mm， 拉伸距離則為 75mm，如圖 所示。一般常用到特征有拉伸、回轉(zhuǎn)、掃掠等，在特征建模的時候還會使用到布爾運(yùn)算的功能，比如求和、求差等，最后可能需要用上細(xì)節(jié)特征如拔模、螺紋、倒斜圓角來完善整個三維模型， 這里介紹 1 個零件的三維造型過程。 。支撐架內(nèi)壁與軸承外圈為過盈配合，粗糙度要求達(dá)到 。支撐架與工作臺進(jìn)行螺栓連接，設(shè)計一個 15mm 的臺階，在上面打 2 個 11? 的光孔，用來放置 10M 螺栓與工 作臺連接。主軸放置在支撐架里，需要安裝軸承來減小軸轉(zhuǎn)動時和支撐架產(chǎn)生的摩擦，支撐架的 3D造型圖如圖 所示 。大同步帶輪與支板之間的距離用軸套進(jìn)行定位，和軸使用緊定螺釘進(jìn)行連接，便于拆裝。 圖 齒條的尺寸和公差 可根據(jù)上列參數(shù)決定帶輪的結(jié)構(gòu)和全部尺寸，本機(jī)構(gòu)設(shè)計的同步輪 3D 造型如圖 所示，左圖為大同步帶輪，通過緊定螺釘與軸連接，小同步帶輪與軸承連接，皮畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 16 帶帶動小同步帶輪轉(zhuǎn)動。 查《機(jī)械零件設(shè)計手冊》表 1430，取齒形角 ?20?A ，齒高 ?rh ，齒頂厚 ?gb ，齒頂圓半徑 ?r ，齒根圓半徑 ?r 。 00 ???? PKPbb z dss () 由《機(jī)械零件設(shè)計手冊》表 1424 查得，應(yīng)選帶寬代號為 100 的 L 型帶，其 ?sb ㎜。 大帶輪齒數(shù) 2z 傳動比已由前面確定 2?i 4022020 ???? izz () 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 14 大齒輪節(jié)圓直徑 2d 152 2 ???? ?? bpzd () 由《機(jī)械零件設(shè)計手冊》表 1432 查其外徑 ?ad 帶速 sπndπv /100060 11 ?? ????? () 初定軸間距 0a 取： 0a =900mm 帶長及其齒數(shù) 02122100 4 )()(22 a ddddaL ????? ? () = )()(29002 2 ?? ????? ? 由《機(jī)械零件設(shè)計手冊》表 1423 差得應(yīng)選用帶長號為