【正文】 國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局絕大部分已與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO）接軌 標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)和屬性（1） 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)：GB、GB/T。標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)無后綴“/T”，則表示“強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)”。目前我國(guó)頒布的20000個(gè)左右的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，%的標(biāo)準(zhǔn)為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，主要是涉及到人身財(cái)產(chǎn)安全、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、國(guó)家安全及國(guó)際名聲等方面，大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)為推薦性標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)械制圖和公差配合的正式標(biāo)準(zhǔn)全部是推薦性標(biāo)準(zhǔn)。代號(hào)行業(yè)代號(hào)行業(yè)JB機(jī)械行業(yè)SH石化行業(yè)HG化工行業(yè)SJ電子行業(yè)QB輕工業(yè)行業(yè)YB黑色冶金行業(yè)QC汽車行業(yè)YS有色冶金行業(yè)順序號(hào)是按批準(zhǔn)的先后順序排列的，沒有對(duì)標(biāo)準(zhǔn)分類的含義。當(dāng)某項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)分幾個(gè)部分編寫，每個(gè)部分又相對(duì)獨(dú)立地作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布時(shí)，可共用一個(gè)順序號(hào)，并在同一順序號(hào)之后增編一部分序號(hào)，兩者之間用腳圓點(diǎn)隔開。批準(zhǔn)年號(hào)由舊標(biāo)準(zhǔn)的兩位數(shù)改為四位數(shù)，寫在標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)之后，兩者之間用橫線隔開。 標(biāo)準(zhǔn)名稱由引導(dǎo)要素、主體要素和補(bǔ)充要素三部分組成，依次用漢字書寫在標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)之后。當(dāng)主體要素表示的對(duì)象已明確時(shí)，無需引導(dǎo)要素。 補(bǔ)充要素：表示主體要素的特定方面。1984年以前分為三級(jí)管理：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。1990年以后分為四級(jí)管理：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)制圖標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)所有技術(shù)領(lǐng)域的制圖標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)械制圖其實(shí)也屬于技術(shù)制圖范疇，技術(shù)制圖涉及領(lǐng)域太廣，制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)不可能對(duì)每一細(xì)節(jié)面面俱到，所以在制定機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，技術(shù)制圖標(biāo)準(zhǔn)已作規(guī)定并適用于機(jī)械圖樣繪制的項(xiàng)目，在機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)中便不再作規(guī)定。老標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，歸結(jié)為表32的總結(jié)。 圖紙幅面及格式GB/T －1984※GB/T 14690－1993技術(shù)制圖 字體GB/T －1984※GB/T 17450－1998技術(shù)制圖 圖樣畫法GB/T 17453－1998技術(shù)制圖 剖面區(qū)域的表示法GB/T －1984機(jī)械制圖 圖樣畫法 圖樣畫法 圖樣畫法 圖樣畫法 簡(jiǎn)化表示法GB/T －2003技術(shù)制圖 指引線和基準(zhǔn)線的基本規(guī)定GB/T －1984※GB/T －2003機(jī)械制圖GB/T －1984機(jī)械制圖 尺寸注法GB/T －1996技術(shù)制圖 第2部分：尺寸注法GB/T －1984※GB/T －2003機(jī)械制圖GB/T 15754－1995技術(shù)制圖 表面粗糙度符號(hào)、代號(hào)及其注法特殊表示法GB/T －1984※GB/T －1995機(jī)械制圖 齒輪表示法GB/T －1984※GB/T －2000機(jī)械制圖 彈簧表示法GB/T －1984※GB/T －1999機(jī)械制圖GB/T －1996機(jī)械制圖GB/T －1998機(jī)械制圖GB/T 19096－2003技術(shù)制圖 未定義形狀邊的術(shù)語和注法圖形符號(hào)GB/T 4460－1984 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖符號(hào)※5銷GB/T912000開口銷GB/T9119861)增加了13mm、16mm和20mm公稱規(guī)格，并將公稱規(guī)格12mm改為經(jīng)供需方雙方協(xié)議x采用的規(guī)格2)增加了螺栓和U形銷適用的開口銷的公稱規(guī)格6GB/T1172000圓柱銷GB/T11719861)增加了公稱長(zhǎng)度L大于200mm，按20mm遞增的規(guī)定2)增加了材料Y1Y157GB/T1182000內(nèi)螺紋圓柱銷GB/T11819861)增加了公稱長(zhǎng)度l大于200mm，按20mm遞增的規(guī)定2)增加了材料Y1Y153)內(nèi)螺紋精度改為6H級(jí)8GB/圓柱銷 不淬硬鋼和奧氏體不銹鋼GB/T11919861)代替了GB/T1191986的部分內(nèi)容2)取消了A、C和D型3)增加了公稱長(zhǎng)度L大于200mm，按20mm遞增的規(guī)定4)全面調(diào)整了材料及熱處理的規(guī)定9GB/圓柱銷 淬硬鋼和馬氏體不銹鋼GB/T11919861)代替了GB/T1191986的部分內(nèi)容2)取消了A、C和D型3)取消了d=，25，30，40和50mm的直徑規(guī)格4)取消了l=2mm和l=120~200mm的長(zhǎng)度規(guī)格，增加了公稱長(zhǎng)度l大于100mm，按20mm遞增的規(guī)定5)全面調(diào)整了材料及熱處理的規(guī)定部分軸承被替代，見表34表34部分軸承被替代新標(biāo)代號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱被代替標(biāo)準(zhǔn)備注GB/T27694滾動(dòng)軸承 深溝球軸承 外形尺寸GB276~27989GB/T28194滾動(dòng)軸承 調(diào)心球軸承 外形尺寸GB281~28287GB/T28894滾動(dòng)軸承 調(diào)心滾子軸承 外形尺寸GB287~28887GB/T29294滾動(dòng)軸承 角接觸球軸承 外形尺寸GB292~29384 GB29583JB312082調(diào)心滾子軸承 外形尺寸(非對(duì)稱滾子型)GB28664GB/T29694調(diào)心滾子軸承 雙列角接觸球軸承(非對(duì)稱滾子型)GB29684GB/T2831994滾動(dòng)軸承 圓柱滾子軸承 外形尺寸GB28387,GB28487 第4章 傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì) 本章主要先介紹CA6140主軸箱，分析其工作原理。 CA6140傳動(dòng)系統(tǒng)介紹 CA6140主軸傳動(dòng)系統(tǒng)，如圖41所示。運(yùn)動(dòng)由電動(dòng)機(jī)（，1450r/mm）經(jīng)三角帶輪傳動(dòng)副（直徑130mm/直徑230mm）傳至主軸箱軸Ⅰ。當(dāng)壓緊離合器M1左部的摩擦片時(shí)，軸Ⅰ的運(yùn)動(dòng)經(jīng)齒輪副56/38或51/43傳給軸Ⅱ，使軸Ⅱ獲得兩種轉(zhuǎn)速。這時(shí)軸Ⅱ的轉(zhuǎn)向與經(jīng)M1左部傳動(dòng)時(shí)相反，進(jìn)而導(dǎo)致主軸反轉(zhuǎn)。軸Ⅱ的運(yùn)動(dòng)可通過軸Ⅱ、Ⅲ間三對(duì)齒輪的任一對(duì)傳至軸Ⅲ，故軸Ⅲ只有23=6種正向轉(zhuǎn)速。運(yùn)動(dòng)由軸Ⅲ經(jīng)齒輪副63/50直接傳給主軸，得到4501400r/min的6種高轉(zhuǎn)速。軸Ⅲ的運(yùn)動(dòng)經(jīng)齒輪副20/80或50/50傳給軸Ⅳ，又經(jīng)齒輪副20/80或51/50傳給軸Ⅴ，再經(jīng)齒輪副26/58和齒式離合器M2傳至主軸，使主軸獲得10500r/min的低轉(zhuǎn)速。 以上分析的主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)路線還可用傳動(dòng)路線表達(dá)式（或稱傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式）表示：由傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式可以看出，主軸正轉(zhuǎn)時(shí)，利用各滑動(dòng)齒輪塊軸向位置的不同組合，共可得23（1+22）=30條傳動(dòng)路線。主軸的各級(jí)轉(zhuǎn)速值可用下列傳動(dòng)平衡式進(jìn)行計(jì)算：n主=n電（1ε） （41）式中：n主—主軸轉(zhuǎn)速（r/min）； n電—電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，n電=1450（r/min)； D－主動(dòng)皮帶輪直徑，D=130(mm)； —被動(dòng)皮帶輪直徑，=230（mm)； ε—三角帶傳動(dòng)的滑動(dòng)系數(shù)，可近似地取ε=，即1ε=；—由軸Ⅰ傳動(dòng)軸Ⅱ的主動(dòng)輪齒數(shù)；—由軸Ⅰ傳動(dòng)軸Ⅱ的被動(dòng)輪齒數(shù)；—由軸Ⅱ傳動(dòng)軸Ⅲ的主動(dòng)輪齒數(shù)；—由軸Ⅱ傳動(dòng)軸Ⅲ的被動(dòng)輪齒數(shù)；—由軸Ⅲ傳動(dòng)軸Ⅵ的主動(dòng)輪齒數(shù)（或主動(dòng)齒輪齒數(shù)的積）；—由軸Ⅲ傳動(dòng)軸Ⅵ的被動(dòng)輪齒數(shù)（或被動(dòng)齒輪齒數(shù)的積）；由式41得：N主=1450=10(r/min)用傳動(dòng)平衡式可以分別計(jì)算出主軸正轉(zhuǎn)時(shí)的24級(jí)轉(zhuǎn)速值為101400(r/min),主軸反轉(zhuǎn)時(shí)的12級(jí)轉(zhuǎn)速值為12級(jí)轉(zhuǎn)速值為141580(r/min)。為了節(jié)省退刀時(shí)間，主軸反轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)速值比正轉(zhuǎn)時(shí)要高，而轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)則較少。CA6140型車床原主傳動(dòng)系統(tǒng)，如圖42所示，涂了紅色的齒輪分別為Z1,Z2,Z3,Z4,Z5,Z6,即為要優(yōu)化的傳動(dòng)路線。由于車床主軸的最低轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速之比等于各傳動(dòng)組的最小傳動(dòng)比的乘積, 所以, 以各傳動(dòng)組的最小傳動(dòng)比作為設(shè)計(jì)變量, 即選用i1,i2（i3=i/i1i2）為設(shè)計(jì)變量，其中i1，i2,i3分別表示軸Ⅰ與軸Ⅱ，軸Ⅱ與軸Ⅲ，軸Ⅲ與軸Ⅵ的傳動(dòng)比； （4）以傳動(dòng)齒輪的齒寬為設(shè)計(jì)變量, 在此b1,b2,b3為設(shè)計(jì)變量，分別表示齒輪1，齒輪3，齒輪5的齒寬；（5）CA6140車床主傳動(dòng)系統(tǒng)改造的優(yōu)化設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)變量可選為X[m1，m2，m3，Z1，Z3，Z5，b1，b2，b3，i1，i2]X[x1，x2，x3，x4，x5，x6，x7，x8，x9，x10，x11]在對(duì)此車床主傳動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中, 可以選擇的目標(biāo)函數(shù)比較多, 如要使箱體的結(jié)構(gòu)緊湊, 可使箱體展開圖的總中心距最小, 就以各傳動(dòng)軸之間的中心距和最小為優(yōu)化的目標(biāo)。由于現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)朝著復(fù)雜化、輕量化、高速化和精密化方向發(fā)展, 對(duì)此機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的改造時(shí), 在滿足強(qiáng)度和剛度的條件下, 要求結(jié)構(gòu)最緊湊, 重量最輕。Z3與Z4的體積和為V34=[(x2x5)2322+(x2x5x11)2352]。（1）齒數(shù)Z1，Z3，Z5應(yīng)大于不發(fā)生根切的最小齒數(shù):ZminZ1≤0,ZminZ3≤0,ZminZ5≤0；（2）齒輪寬度的約束：8≤b1≤20,8≤b2≤20,10≤b3≤25；（3）動(dòng)力傳動(dòng)的齒輪模數(shù)應(yīng)大于2 mm, 即2≤m1≤5,2≤m2≤5,2≤m3≤8；（4）為了限制大齒輪的直徑不至于過大、小齒輪的直徑不能大于d1max得Z1m1d1max≤0，Z3m2d1max≤0，Z5m3d1max≤0；（5）軸傳遞的額定扭矩：Tn=9550=9550= Nmm；（6）在工程實(shí)際中, 閉式齒輪失效的主要形式為齒輪齒面接觸疲勞破壞。對(duì)于鋼制齒輪以圓柱齒面接觸強(qiáng)度為準(zhǔn) (43)式中 K—載荷系數(shù)； T—主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)矩，Nm； b—齒輪寬度，mm； df—主動(dòng)齒輪分度圓直徑，mm； —一對(duì)齒輪傳動(dòng)比； [σH]—一對(duì)齒輪材料的許用接觸應(yīng)力。依據(jù)主傳動(dòng)系統(tǒng)的要求, 在此=。對(duì)應(yīng)上述調(diào)用格式的解釋如下：x = fmincon(fun,x0,A,b) 給定初值x0，求解fun函數(shù)的最小值x。x = fmincon(fun,x0,A,b,Aeq,beq) 最小化fun函數(shù)，約束條件為Aeq*x = beq 和 A*x = b。x = fmincon(fun,x0,A,b,Aeq,beq,lb,ub) 定義設(shè)計(jì)變量x的線性不等式約束下界lb和上界ub，使得總是有l(wèi)b = x = ub。x = fmincon(fun,x0,A,b,Aeq,beq,lb,ub,nonlcon) 在上面的基礎(chǔ)上，在nonlcon參數(shù)中提供非線性不等式c(x)或等式ceq(x)。x = fmincon(fun,x0,A,b,Aeq,beq,lb,ub,nonlcon,options) 用options參數(shù)指定的參數(shù)進(jìn)行最小化。若不需要這些變量，則傳遞空矩陣到A, b, Aeq, beq, lb, ub, nonlcon和 options。[x,fval,exitflag] = fmincon(...) 返回exitflag參數(shù)，描述函數(shù)計(jì)算的有效性，意義同無約束調(diào)用。非線性不等式約束nonlcon的定義方法該參數(shù)計(jì)算非線性不等式約束c(x)=0 和非線性等式約束ceq(x)=0。該函數(shù)可以是M文件、內(nèi)部文件或MEX文件。例如，若nonlcon=mycon，：function [c,ceq] = mycon(x)c = ... % 計(jì)算x處的非線性不等式。若還計(jì)算了約束的梯度，即options = optimset(GradConstr,on)則nonlcon函數(shù)必須在第三個(gè)和第四個(gè)輸出變量中返回c(x)的梯度GC和ceq(x)的梯度Gceq。 ceq = ... % 解x處的非線性等式。 GC = ... % 不等式的梯度。 End ，由式(42)得function f=myfun(x)f=*x(7)*(x(1)^2*x(4)^240^2+x(1)^2*x(4)^2*x(10)^232^2)+*x(8)*(x(2)^2*x(5)^232^2+x(2)^2*x(5)^2*x(11)^235^2)+*x(9)*(x(3)^2*x(6)^235^2+x(3)^2*x(6)^2*^2*x(10)^(2)*x(11)^(2)89^2)。c(2)=x(2)*x(5)300。c(4)=*(x(10)+1)*x(10)^(1)x(7)*x(1)^2*x(4)^2。c(6)=*x(10)*x(11)*(*x(10)^(1)*x(11)^(1)+1)*x(10)*x(11)*^(1)x(9)*x(3)^2*x(6)^2。利用優(yōu)化工具箱fmincon 函數(shù)計(jì)算，輸入的程序?yàn)椋?A=[]。 x0=[2。50。60。11。1]。 ub=[5,5,8,inf,inf,inf,20,20,25,inf,inf]。myfun(x)ans =+006對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的結(jié)果經(jīng)規(guī)范圓整，輸入到目標(biāo)函數(shù)46，可得其最優(yōu)解為 x=[3,3,4,39,41,24,20,20,25,1,1,]。表41計(jì)算結(jié)果對(duì)比m1m2m3Z1Z3Z5b1b2b3i1i2優(yōu)化前3563963121317優(yōu)化后3343941242020251