【正文】 蝕、點(diǎn)蝕、銹蝕或磨損 。由于不銹鋼具有良好的耐腐蝕性，所以它能使結(jié)構(gòu)部件永久地保持工程設(shè)計(jì)的完整性。 因此，在本設(shè)計(jì)中我們采用不休鋼制造壓板，提高了飲水器的使用壽命，使產(chǎn)品更經(jīng)濟(jì)，更實(shí)惠。 引言 畜牧業(yè)的飼養(yǎng)中，當(dāng)自來水供水暫停時(shí)，容易出現(xiàn)下列兩種情況：使用者打開水閥 發(fā)現(xiàn)沒水，未將水閥重新關(guān)好即離開；在使用時(shí)中途供水中斷，使用者忘記關(guān)水閥即離開。 水閥的特點(diǎn) 水閥利用水壓，牛的壓力，彈簧彈力等力學(xué)特性，設(shè)計(jì)相關(guān)機(jī)械的關(guān)聯(lián)作用，實(shí)現(xiàn)一種簡(jiǎn)單、可行的停水自鎖機(jī)構(gòu)。閥芯其他部件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉并方便拆換，整體可靠性高。 水閥的工作原理 飲水器如右圖所示： ?？蕰r(shí)，把嘴巴伸進(jìn)飲水碗 1中，嘴巴頂在壓板 2 上，壓板 2 壓水閥閥芯 4，閥芯 4向左移動(dòng)，帶動(dòng)密封圈 6向左移動(dòng)，打開了密封在閥外殼 3中間孔，水從閥外殼中間孔流入飲水碗 1中，牛飲水 。 彈簧 彈簧設(shè)計(jì)基本公式 1 強(qiáng)度計(jì)算公式 式中， K 為曲度系數(shù)， ； F 為載荷； C 為彈簧指數(shù)（亦稱旋繞比）， C = D 2 / d ； [τ ] 為彈簧材料的 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。 2 剛度計(jì)算公式 式中， n 為彈簧的有效圈數(shù)； G 為彈簧的切變模量； λ 為彈簧變形量； D 2 為彈簧圈中徑； 其它符號(hào)意義同前。一般取 F = F cr /(2～ )，其中臨界載荷可按下式計(jì)算 F cr = C B k H 0 式中， C B 為不穩(wěn)定系數(shù) 注： 1兩端固定； 2一端固定； 3兩端自由轉(zhuǎn)動(dòng) 彈簧的參數(shù)及幾何尺寸 1 彈簧的主要尺寸 ???? nm axdt ? （對(duì)壓縮彈簧） t=d （對(duì)拉伸彈簧）； 式中： λmax 彈簧的最大變形量； Δ 最大變形時(shí)相鄰兩彈簧絲間的最小距離，一 般不小于 。δ+(n0 )d（兩端并緊磨平）； H=n 彈簧螺旋升角： ????????? 21 ttg D?? 通常 α 取 5～ 90 。 3 彈簧的強(qiáng)度計(jì)算 （ 1） 彈簧的受力 圖示的壓縮彈簧，當(dāng)彈簧受軸向壓力 F 時(shí)，在彈簧絲的任何橫剖面上將作用著：扭矩 T=FRcosα ，彎矩 M=FRsinα ，切向力 Q=Fcosα 和法向力 N=Fsinα （式中 R為彈簧的平均半徑）。因此，在彈簧絲中起主要作用的外力將是扭矩 T 和切向力 Q。這種簡(jiǎn)化對(duì)于計(jì)算的準(zhǔn)確性影響不大。所以上述兩種彈簧的計(jì)算方法可以一并講述 。它考慮了彈簧絲曲率和切向力對(duì)扭應(yīng)力的影響。 這樣彈簧的圈數(shù)及剛度分別為 33248 d8 dn FCGFDG ?? ?? n8 dn8 dk 3324CGDGF ??? ? 對(duì)于拉伸彈簧， n120 時(shí)，一般圓整為整圈數(shù)， n120 時(shí)，可圓整為 1/2 圈；對(duì)于壓縮彈簧總?cè)?shù) n1的尾數(shù)宜取 1/ 1/2 或整圈數(shù)，常用 1/2 圈。 C 值大小對(duì)彈簧剛度影響很大。不過， C 值愈小的彈簧卷制愈困難，且在工作時(shí)會(huì)引起較大的切應(yīng)力。 穩(wěn)定性計(jì)算 壓縮彈簧的長度較大時(shí)，受載后容易發(fā)生圖 a)所示的失穩(wěn)現(xiàn)象，所以還應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性的驗(yàn)算。 如果 b大于上述數(shù)值時(shí)，則必須進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算，并限制彈簧載荷 F小于失穩(wěn)時(shí)的臨界載荷 Fcr。 如果 FFcr，應(yīng)重新選擇有關(guān)參數(shù)，改變 b值，提高 Fcr 的大小，使其大于 Fmax 之值，以保證彈簧的穩(wěn)定性。 彈簧處理工藝 1 整定處理 又稱 “ 立定處理 ” 。 2 加溫整 又稱 “ 加溫立定處理 ” 。 3 強(qiáng)壓處理 將壓縮彈簧壓縮至彈簧材料表層產(chǎn)生有益的與工作應(yīng)力反向的殘余應(yīng)力，以達(dá)到提高彈簧承載能力和穩(wěn)定幾 何尺寸的一種工藝方法。 6 加溫強(qiáng)拉處理 在高于彈簧工作溫度條件下進(jìn)行的強(qiáng)拉處理 7 強(qiáng)扭處理 將扭轉(zhuǎn)彈簧扭轉(zhuǎn)至彈簧材料表層產(chǎn)生有益的與工作應(yīng)力反向的殘余應(yīng)力，以提高彈簧承載能力和穩(wěn)定其幾何尺寸的一種工藝方法。 載荷與變形：對(duì)于受壓或受拉的彈簧，載荷指壓力或拉力，變形是指彈簧壓縮量或伸長量；對(duì)于受扭轉(zhuǎn)的彈簧，載荷是指扭矩，變形是指扭角。同時(shí)還可在設(shè)計(jì)彈簧時(shí)，利用特性曲線進(jìn)行載荷與變形關(guān)系的分析。 彈簧剛度與彈簧特性的關(guān)系 圖 a）所示的直線型彈簧，其剛度為一常數(shù) 。 圖 b）所示的彈簧特性曲線為剛度漸增型，即彈簧隨變形量的增大其剛度越大，且在最大或沖擊載荷作用時(shí)，仍具有較好的緩沖減振性能，故多使用彈簧特性曲線具有該型曲線的走向。為了在沖擊動(dòng)能一定時(shí)，獲得較小沖擊力，則應(yīng)使用具有剛度漸減型特性 彈簧材料 為了保障彈簧能夠可靠地工作，其材料除應(yīng)滿足具有較高的強(qiáng)度極限和屈服極限外，還必須具有較高的彈性極限 、疲勞極限、沖擊韌性、塑性和良好的熱處理工藝性等。實(shí)踐中應(yīng)用最廣泛的就是彈簧鋼，其品種又有碳素彈簧鋼、低錳彈簧鋼、硅錳彈簧鋼和鉻釩鋼等。 類別 代號(hào) Ⅰ 類彈簧 Ⅱ 類彈簧 鋼絲 碳素彈簧鋼絲 Ⅰ,Ⅱ,Ⅱa,Ⅲ 60Si2Mn 60Si2MnA 471 627 65Si2MnWA 60Si2CrVA 560 745 30W4Cr2VA 442 588 50CrVA 不銹鋼 1Cr18Ni9Ti 324 432 4Cr13 442 588 Co40CrNiTiMo 500 666 青銅絲 Qsi3 265 353 QSn43 Qbe2 353 442 切變模量G/GPa 彈性模量E/GPa 推薦硬度范圍 HRC 推薦使用溫度 176。 45～ 50 40～ 210 高疲勞強(qiáng)度，淬透性和回火穩(wěn)定性好 193 250～ 300 耐腐蝕，耐高溫，適于做小彈簧 215 48～ 53 40～ 300 耐腐蝕，耐高溫，適于做大彈簧 197 = 40～ 500 耐腐蝕，高強(qiáng)度，無磁，低后效，高彈性 93 HB90～ 120 40～ 120 耐腐蝕，防磁好 37～ 40 耐腐蝕，防磁，導(dǎo)電性及彈性 好 注： ① 按受力循環(huán)次數(shù) N 不同，彈簧分為三類： Ⅰ 類 N106； Ⅱ 類 N=103～ 105 以受擊載荷的場(chǎng)合； Ⅲ 類 N103。 ③ 彈簧的工作極限應(yīng)力 tlim： Ⅰ 類￡ [t]； Ⅱ 類￡ [t]； Ⅲ 類￡ [t]。 ⑤ 碳素鋼絲的切變模量和彈性模量對(duì) ～ 4mm 直徑有效， 4mm 取下限。鋼是最常用的彈簧材料。此外，還有用非金屬材料制做的彈簧，如橡膠、塑料、軟木及空氣等。 彈簧的繞制方法分冷卷法與熱卷法兩種。冷態(tài)下卷繞的彈簧常用冷拉并經(jīng)預(yù)先熱處理的優(yōu)質(zhì)碳素彈簧鋼絲，卷繞后一般不再進(jìn)行淬火處理，只須低溫回火以消除卷繞時(shí)的內(nèi)應(yīng)力。在熱態(tài)下卷制的彈簧，卷成后必須進(jìn)行淬火、中溫 回火等處理。為提高彈簧的承載能力，可將彈簧在超過工作極限載荷下進(jìn)行強(qiáng)壓處理，以便在簧絲內(nèi)產(chǎn)生塑性變形和有益的殘余應(yīng)力，由于殘余應(yīng)力的符號(hào)與工作應(yīng)力相反，因而彈簧在工作時(shí)的最大應(yīng)力（見圖所示）比未經(jīng)強(qiáng)壓處理的彈簧小。隨著新工藝、新技術(shù)的不斷出現(xiàn)、飲水器壽命和質(zhì)量會(huì)不斷延長和提高。飲水器的應(yīng)用大大的提高了飼養(yǎng)效率，減少了勞動(dòng)力的損耗，使觸目飼養(yǎng)更加經(jīng)濟(jì)。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我體會(huì)到了設(shè)計(jì)工作的艱辛，我將在以后的工作和學(xué)習(xí)中繼續(xù)努力，做好本職工作。我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是根據(jù)目前制造業(yè)發(fā)展趨式和機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化來確定的題目， 題目新穎、內(nèi)容廣泛、適用性強(qiáng)，跨學(xué)科，跨專業(yè)密切聯(lián)系現(xiàn)代制造業(yè)自動(dòng)化的建設(shè)問題。劉萬福導(dǎo)師 介紹了國內(nèi)外傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，讓我對(duì)所研究的題目有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，在做的過程中也遇到了不少的問題， 劉萬福 導(dǎo) 師給了我許多關(guān)懷和幫助，并且隨時(shí)詢問畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)展情況、細(xì)心的指導(dǎo)， 并且 經(jīng)常打電話或者發(fā)電子郵件過來問我們的設(shè)計(jì)進(jìn)展情況，并多次親自指導(dǎo) 。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)所研究的 課 題內(nèi)容、相關(guān)原理及實(shí)際中的運(yùn)用有了比較深入的了解，掌握了相關(guān)資料的查詢的方法 及應(yīng)用 ，培養(yǎng)了我獨(dú)立的學(xué)習(xí) 、分析和 解決實(shí)際工程 問題的能力 ，同時(shí)也提高了計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和外語水平， 并且拓展