釘磨機(jī)床設(shè)計(jì)

1、第1章：緒論1.1、釘磨機(jī)床的技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對報(bào)廢輪胎的回收利用方向及領(lǐng)域在不斷地發(fā)展和擴(kuò)展。世界各國紛紛積極開辟廢舊輪胎綜合利用新途徑。尤其是近些年來，公眾的環(huán)境保護(hù)意識日益增強(qiáng)，利用廢舊資源培育新型產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性發(fā)展成了世界各國的共識。跟釘磨機(jī)床的加工原理相似的機(jī)床在國外得到很好的利用，同時(shí)機(jī)床的設(shè)計(jì)及制造質(zhì)量也達(dá)到了一定的水平。并形成了一定的生產(chǎn)規(guī)模。在國內(nèi)，首先我國是一個(gè)橡膠消費(fèi)大國，2000年汽車輪胎產(chǎn)量就達(dá)到7828萬條，廢舊輪胎日益增多，已成為亟待解決的問題。勿庸置疑，努力開發(fā)各種處理廢舊輪胎的新技術(shù)、新工藝，對充分利用再生資源，減少環(huán)境污染，改善

2、人類的生存環(huán)境。在國內(nèi)的釘磨機(jī)床主要是國內(nèi)各個(gè)企業(yè)自己根據(jù)自己的需要而自行設(shè)計(jì)的所以它在國內(nèi)的設(shè)計(jì)還不夠成熟還有待進(jìn)一步改進(jìn)。第2章釘磨機(jī)床的機(jī)構(gòu)方案2.1釘磨機(jī)床的研究目的和意義為了把報(bào)廢輪胎進(jìn)行回收利用，加工成農(nóng)業(yè)機(jī)械用的實(shí)心輪胎。而設(shè)計(jì)了釘磨機(jī)床，釘磨機(jī)床是屬于專用機(jī)床，它是實(shí)心輪胎加工中的其中一道工序。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全世界每年有15億條輪胎報(bào)廢，其中北美大約4億條，西歐近2億條，日本1億條15。如何將廢舊輪胎資源化、減量化、無害化，不僅關(guān)系到環(huán)境保護(hù)這個(gè)重要的社會問題，而且還關(guān)系到持續(xù)發(fā)展這一全球性的戰(zhàn)略問題。所以對為了把廢舊輪胎進(jìn)行回收加工的機(jī)械進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是有重大意義的，國外例如美國

3、等國家關(guān)于類似的機(jī)床設(shè)計(jì)挺多的他們關(guān)于廢輪胎回收利用的企業(yè)挺多的。2.2釘磨機(jī)床的特點(diǎn)改變了釘磨機(jī)床原來加工效率低的不足。同時(shí)也對它的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低了它的制造成本，提高了它的利用效率。2.3釘磨機(jī)床的用途和應(yīng)用領(lǐng)域釘磨機(jī)床主要用于橡膠的加工，例如：磨輪胎的凹型面。它的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低?？梢院芎玫膽?yīng)用于我國各大中小型企業(yè)加工的需要，應(yīng)用領(lǐng)域非常的廣泛，發(fā)展前景十分樂觀。2.4總體方案確定釘磨機(jī)床是用來對報(bào)廢輪胎的切塊進(jìn)行磨削加工的機(jī)床。它的結(jié)構(gòu)有兩種設(shè)計(jì)方案。第一種方案 把磨頭布置在機(jī)架的一邊的正中間，且磨頭成圓柱形設(shè)計(jì)。磨頭的兩側(cè)用兩個(gè)壓輥壓住工件。對于磨頭和壓輥的空間位置由

4、兩個(gè)手柄操作。第二種方案 把磨頭布置在機(jī)架一邊的右側(cè)端。磨頭設(shè)計(jì)成為成型件，也就是改為成型加工。磨頭壓著的工件只用一個(gè)壓輥來壓住，且磨頭和工作臺，它們的運(yùn)動方向的關(guān)系是相反的。且磨頭和壓輥的空間位置由一個(gè)手柄來操作。我選擇第二種設(shè)計(jì)方案，由于第二種方案采用的是成型加工它比起第一種方案在效率上比較高些。而且第二種設(shè)計(jì)方案中機(jī)床的結(jié)構(gòu)比第一種設(shè)計(jì)方案要簡單許多。由此第二種設(shè)計(jì)方案可以降低機(jī)床的設(shè)計(jì)成本，提高了工件的加工效率。2.5釘磨機(jī)床的結(jié)構(gòu)方案確定釘磨機(jī)床主要分為四大部分，它們是：1、 釘磨頭部分；2、 蝸桿傳動部分；3、 帶傳動部分；4、 齒輪傳動部分；5、 壓輥部分。釘磨機(jī)床的總體結(jié)構(gòu)：

5、2-1 釘磨機(jī)床結(jié)構(gòu)圖2.5.1 釘磨頭部分釘磨頭部分它是機(jī)床的主要工作部件，它的四周布滿了釘頭。且它們成螺旋式布置。釘磨頭的工作原理是在電機(jī)的帶動下，它利用布置在其周圍的釘頭來對廢輪胎切塊進(jìn)行磨削加工。釘磨頭的結(jié)構(gòu)圖如下：圖2-2 釘磨頭的結(jié)構(gòu)圖2.5.2 蝸桿傳動部分蝸桿傳動部分在機(jī)床中的作用是：實(shí)現(xiàn)大的傳動比和大的扭距。它在機(jī)床中也是主要的傳動部分。2.5.3 帶傳動部分帶傳動部分主要包括兩個(gè)部分：第一個(gè)部分是主電機(jī)與釘磨頭之間的傳動；第二個(gè)部分是輔助電機(jī)與工作臺之間的傳動。且第二部分的機(jī)構(gòu)簡圖如下：圖2-3 帶傳動的結(jié)構(gòu)簡圖2.5.4 齒輪傳動部分齒輪傳動部分的主要作用是將蝸輪傳遞過來

6、的扭距傳遞給與工作臺相連接的軸，從而實(shí)現(xiàn)工作臺的轉(zhuǎn)動。2.5.5壓輥部分壓輥部分它的主要作用是當(dāng)釘磨頭在工作時(shí)，壓住工件。且它的組成部分主要有兩大部分：支架；壓輥。其結(jié)構(gòu)圖如下：圖2-4壓輥結(jié)構(gòu)圖第3章：釘磨頭部分的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)3.1引言隨著科學(xué)技術(shù)的飛快發(fā)展，世界的工業(yè)也隨著快速地發(fā)展，特別是電子及汽車行業(yè)。汽車給人們帶來了交通便利，公路運(yùn)輸促進(jìn)了國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但我們在享受便利和品嘗經(jīng)濟(jì)發(fā)展的成果時(shí)，不得不面對日益增多的廢舊輪胎。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全世界每年有15億條輪胎報(bào)廢，其中北美大約4億條，西歐近2億條，日本1億條15。如何將廢舊輪胎資源化、減量化、無害化，不僅關(guān)系到環(huán)境保護(hù)這個(gè)重要的社會

7、問題，而且還關(guān)系到持續(xù)發(fā)展這一全球性的戰(zhàn)略問題。輪胎工業(yè)的原材料在很大程度上依賴于石油，特別是在天然橡膠資源缺乏、大量使用合成橡膠和合成纖維的國家，70以上的原材料是以石油為基礎(chǔ)。在美國，每生產(chǎn)1條乘用輪胎要消耗26升石油，每生產(chǎn)1條載重輪胎要消耗106升石油?？梢哉f，不管以何種方式利用廢舊輪胎，其最終結(jié)果都是提高了石油的利用價(jià)值，在目前能源日趨緊張的形勢下，回收利用廢舊輪胎對節(jié)約能源具有重大意義。我國是一個(gè)橡膠消費(fèi)大國，2000年汽車輪胎產(chǎn)量就達(dá)到7828萬條，廢舊輪胎日益增多，已成為亟待解決的問題。如不未雨綢繆，及早治理，必將給城鄉(xiāng)環(huán)境帶來不良影響。勿庸置疑，努力開發(fā)各種處理廢舊輪胎的新技

8、術(shù)、新工藝，對充分利用再生資源，減少環(huán)境污染，改善人類的生存環(huán)境具有積極意義。同時(shí)為了解決這一問題而興起的行業(yè)和解決方向逐漸增多，同時(shí)綠色回收就是其中一個(gè)重要的方向。例如把報(bào)廢輪胎加工成實(shí)心輪胎（用于農(nóng)用機(jī)械）而釘磨機(jī)床是這一工作中的其中一道工序所用的專用機(jī)床。3.2釘磨頭的結(jié)構(gòu)方案釘磨頭的結(jié)構(gòu)可以有兩種形式：其一就是：成圓柱形的外形結(jié)構(gòu)，釘頭成螺旋式布置。且它在加工時(shí)需要兩個(gè)壓輥來壓住工件。其二就是：成成形的外形結(jié)構(gòu)，釘頭也成螺旋式布置。它在加工時(shí)只需一個(gè)壓輥來壓住工件。3.2.1釘磨頭的結(jié)構(gòu)方案確定我選用的是第二種設(shè)計(jì)方案，由于它采用的是成形加工。且壓輥只需一個(gè)，這樣能很好地簡化機(jī)床機(jī)構(gòu)。

9、同時(shí)又能提高加工的效率。這樣也能降低機(jī)床的制造成本。第4章：蝸桿傳動部分設(shè)計(jì)4.1 蝸桿傳動的類型目前，我國生產(chǎn)的包絡(luò)環(huán)面蝸桿副主要有：平面一次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副；錐面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副等。以直齒或斜齒平面蝸輪為產(chǎn)形輪而展成包絡(luò)環(huán)面蝸桿稱為平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿，這些特定齒面的蝸輪可以和它們各自的包絡(luò)環(huán)面蝸桿組成蝸桿傳動，稱為平面一次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動。其中直齒平面蝸桿傳動是由美國格里森公司wildharber 于1922年發(fā)明的，適用于大傳動比場合的；斜齒平面蝸桿傳動是由日本的左藤于1952年發(fā)明的，適用于中、小傳動比，最小傳動比i=10.該平面包絡(luò)蝸桿的形成過程稱為第一次包絡(luò)，如果以次包絡(luò)環(huán)面蝸桿為產(chǎn)

10、形輪再展成一個(gè)蝸輪，其過程稱為第二次包絡(luò)；平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿與由它展成的蝸輪構(gòu)成的傳動，稱為平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動。平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副與普通圓柱蝸桿及直廓環(huán)面蝸桿相比較，具有接觸齒數(shù)多、蝸桿齒面可淬硬精確磨削、齒面硬度高、齒面光潔、精度高、齒面接觸面較大，并有瞬時(shí)雙線接觸、接觸線總長度長、綜合曲線半徑大、接觸應(yīng)力小、嚙合潤滑角大，嚙合中容易形成動壓油膜，減少齒面磨損等特點(diǎn)。由于平面二次包絡(luò)蝸桿傳動具有上述優(yōu)點(diǎn)，因此，自該傳動型式誕生以來，很快在全國各行各業(yè)中被推廣，現(xiàn)已大量應(yīng)用于冶金設(shè)備，并在造船、采礦、機(jī)械、建筑、軍工、化工等各行業(yè)中采用，受到普遍歡迎。由于在多頭小速比的場合，平面二次包

11、絡(luò)環(huán)面蝸桿會產(chǎn)生蝸桿齒面根切和邊齒齒頂變尖等現(xiàn)象，而且頭數(shù)越多越嚴(yán)重，因此，一般速比不能小于8，按正常情況只能做到4個(gè)頭。直廓環(huán)面蝸桿則在工藝上十分復(fù)雜，成本較高，國內(nèi)最多只能做到6個(gè)頭。錐面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動是介于平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動和直廓環(huán)面蝸桿之間的一種新型環(huán)面蝸桿傳動，它既具有平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿可以淬硬磨削、制造工藝較易實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，又具有直廓環(huán)面蝸桿可避免蝸桿邊齒齒頂變尖和根切的優(yōu)點(diǎn)。但是，它在蝸桿齒面接觸區(qū)面積上不如平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動大，而比直廓環(huán)面蝸桿傳動寬；在邊齒齒頂變尖和根切方面不如直廓環(huán)面蝸桿那樣根本不會產(chǎn)生，而平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿那樣根本不會產(chǎn)生，而平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿當(dāng)

12、速比小于10時(shí)卻難于避免。為了更好地發(fā)揮各自的優(yōu)勢，當(dāng)蝸桿頭數(shù)為14時(shí)，可制成平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副，而當(dāng)蝸桿頭數(shù)大于4時(shí)，則可制成錐面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副。蝸桿傳動是在空間交錯(cuò)的兩軸間傳遞運(yùn)動和動力的一種傳動機(jī)構(gòu)。如圖圖4-1 蝸桿傳動簡圖4.2蝸桿傳動的失效形式和齒輪傳動一樣，蝸桿傳動的失效形式也有點(diǎn)蝕（齒面接觸疲勞破壞）、齒根折斷、齒面膠合及過度磨損等。1.模數(shù)和壓力角蝸桿和蝸輪嚙合時(shí)，在中間平面上，蝸桿的軸面模數(shù)壓力角應(yīng)與蝸輪的端面模數(shù)壓力角相等，即 蝸桿軸向壓力角的法向壓力角的關(guān)系為：=式中為導(dǎo)向角。2.蝸桿的分度圓直徑d1q= q為蝸桿的直徑系數(shù)3，蝸桿頭數(shù)z1以根據(jù)要求的傳動比和效

13、率來選定。一般為1，2，4，6。4，導(dǎo)程角對于要求具有自鎖性能的傳動則采用<的蝸桿傳動。tan=pa為蝸桿軸向齒距 直徑系數(shù)q和蝸桿頭數(shù) 5，傳動比i和齒數(shù)比ui=：蝸桿轉(zhuǎn)速：蝸輪轉(zhuǎn)速 u=當(dāng)蝸桿為主動時(shí) i=u 6，蝸輪齒數(shù)蝸輪齒數(shù)主要根據(jù)傳動比來確定當(dāng)<26時(shí)，嚙合區(qū)要顯著減小，將影響傳動的平穩(wěn)性，而在>30時(shí)，則可始終保持有兩對以上的齒嚙合，所以通常規(guī)定大于28。對于動力傳動，一般不大于80。7，蝸桿的標(biāo)準(zhǔn)中心距為a a= 中心距時(shí)變位蝸桿傳動的中心：=蝸輪變位系數(shù)的常用范圍為,為了有利于蝸輪齒強(qiáng)度提高，最好為正值。4.3蝸桿剛度計(jì)算和蝸輪輪齒強(qiáng)度計(jì)算分析4.3.1蝸輪

14、齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算由于阿基米的蝸桿傳動在中間平面上相當(dāng)于支持齒條的蝸輪的嚙合傳動，而蝸輪本身有相當(dāng)于一個(gè)斜齒圓柱齒輪，因此蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算與斜齒圓柱齒輪傳動相似，所以赫茲應(yīng)力公式作為開始計(jì)算公式，按節(jié)點(diǎn)處嚙合的條件計(jì)算有關(guān)系數(shù)。由赫茲應(yīng)力計(jì)算公式知：式中，為齒面法向力，其計(jì)算式為;為綜合曲率半徑（當(dāng)量曲率半徑），由于蝸桿齒在法截面上近似直線輪廓，取，蝸輪的曲率半徑借用斜齒輪的曲率半徑公式則蝸桿傳動在節(jié)點(diǎn)處的 曲率半徑為；為最小接觸線長度，其計(jì)算式為 式中為蝸輪輪齒弧長，為蝸輪齒寬角（?。粸槎嗣嬷睾隙?，一般取；為接觸線長度變化系數(shù)，可取。將以上數(shù)值代入公式后得到接觸線長度計(jì)算式后得到

15、接觸線長度計(jì)算公式： 為蝸輪許用接觸應(yīng)力引入彈性系數(shù)取值可參考 表11-9，且鑄造蝸輪與鋼質(zhì)蝸桿配對通常取將以上各參數(shù)值代入赫茲公式一般取，（平均值），代入整理得： 其齒面接觸疲勞強(qiáng)度條件為：（校核公式）則設(shè)計(jì)公式為：蝸輪齒面的最大接觸應(yīng)力：蝸桿分度圓直徑（mm）：蝸輪分度圓直徑（mm）：蝸輪工作轉(zhuǎn)矩：蝸輪材料的許用接觸應(yīng)力根據(jù)計(jì)算出的值，由11-1確定相應(yīng)的值，許用接觸應(yīng)力，可以分兩種情況確定：（1）當(dāng)蝸輪材料為強(qiáng)度極限的青銅時(shí)，失效形式主要是疲勞點(diǎn)蝕，其許用應(yīng)力與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)有關(guān)，即：接觸壽命系數(shù)：蝸輪每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)是個(gè)輪齒嚙合的次數(shù)：蝸輪的轉(zhuǎn)速：蝸輪總的工作小時(shí)數(shù)當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)（2）當(dāng)蝸輪材料是強(qiáng)度

16、極限的青銅或鑄鐵時(shí)，失效形式主要是膠合。需通過限制齒面接觸應(yīng)力的大小來防止發(fā)生膠合。因此要根據(jù)抗膠合條件選擇許用接觸應(yīng)力其值與潤滑條件，相對滑動速度有關(guān)，而與循環(huán)次數(shù)無關(guān)。2，蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算：由于蝸輪的齒形較復(fù)雜，在平行于中間平面的各截面內(nèi)，蝸輪的齒厚不同無法精確計(jì)算齒根的彎曲應(yīng)力。 簡化計(jì)算可以近似將蝸輪是威脅齒圓柱齒輪進(jìn)行計(jì)算。將蝸輪各參數(shù)轉(zhuǎn)化后代入斜齒圓柱蝸輪彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式中并考慮實(shí)際齒寬為：（?。﹦t可推導(dǎo)出齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核公式為：同理：設(shè)計(jì)公式為：蝸輪齒根的彎曲應(yīng)力：蝸輪齒形系數(shù)，可按當(dāng)量齒數(shù)值由表11-12中查?。ǎ?：蝸輪轉(zhuǎn)矩（）：蝸輪的許用應(yīng)力（） 為彎曲壽

17、命系數(shù) 為應(yīng)力循環(huán)次數(shù)蝸輪材料為鑄鐵時(shí)：蝸輪材料為青銅或黃銅時(shí)： 4.3.2 蝸桿傳動的剛度計(jì)算蝸桿傳動中，蝸桿與蝸輪箱壁直徑較小質(zhì)點(diǎn)間的跨距較大，蝸桿受力后 產(chǎn)生或大的撓曲變形造成輪齒上載荷分布不均，影響蝸輪蝸桿的正常嚙合傳動，因此對蝸桿還需進(jìn)行剛度校核。在進(jìn)行蝸桿剛度校核時(shí)通常把蝸桿螺旋部分近似看作以蝸桿齒根圓直徑為直徑的光軸通過計(jì)算其中央截面的撓度值來校和蝸桿的彎曲剛度。蝸桿軸主要有切向力和徑向力產(chǎn)生撓曲變形，在軸的嚙合處產(chǎn)生的最大撓度 值應(yīng)滿足以下剛度條件：式中：蝸桿受的切向力：蝸桿受的徑向力：蝸桿的支點(diǎn)跨距初算是可取 為蝸輪的分度圓直徑：為蝸桿的材料彈性模量 ：蝸桿齒根圓直徑 4.4

18、材料選擇：制造蝸桿副的材料組合首先要求有良好的減摩性，此外還有求一定的強(qiáng)度，在滑動速度較高的重要傳動中，蝸輪材料通常采用鑄錫青銅和鑄鋁鐵青銅和的抗膠合能力較差，不宜用于滑動速度大于的場合。蝸桿材料主要為碳鋼和合金鋼。且蝸桿的結(jié)構(gòu)及安裝圖如下：圖4-2 蝸桿的結(jié)構(gòu)及安裝圖4.5設(shè)計(jì)計(jì)算：初選電機(jī)功率1.1KW，轉(zhuǎn)速960r/min，傳動比試選40，載荷平穩(wěn)，預(yù)計(jì)使用1200h。蝸桿采用45鋼，表面硬度大于45HRC，蝸桿頭數(shù)=1，蝸輪材料采用ZQSn10-1，砂模制造，蝸輪齒數(shù)計(jì)算步驟如下：4.5.1接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算：（1）許用接觸應(yīng)力：參考文獻(xiàn)（8）表13-9得：應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 許用接觸應(yīng)力查表

19、13-2 （2）計(jì)算 蝸輪轉(zhuǎn)矩：（，假設(shè)，見13-7節(jié)）載荷系數(shù)參考文獻(xiàn)（1）查表13-6，取1， 假設(shè) ， 參考文獻(xiàn)（6）查表13-5節(jié)，取1。查表13-7=155 查13-6節(jié) 由13-4查得時(shí) q（直徑系數(shù)）=10 因，都為定，故為初步計(jì)算。（3）傳動基本尺寸 參考文獻(xiàn)（1）表13-5蝸桿分度圓直徑：傳動中心距： （由于125是標(biāo)準(zhǔn)系列所以不需要變位）蝸桿導(dǎo)程角：蝸桿螺紋長度：蝸輪齒寬： 蝸輪齒寬角：其它尺寸略（4）定精度等（R）蝸輪圓周速度：滑動速度： 精度等級：查表13-1由 選取 7級精度。4.5.2彎曲疲勞強(qiáng)度校核1）許用彎曲應(yīng)力計(jì)算 參考表13-9（見表13-2， 1.25是蝸

20、桿硬度時(shí)，所乘的系數(shù)，參考表13-9）2）彎曲應(yīng)力計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)： 齒形系數(shù)：參考表13-8 用插入法 螺旋角系數(shù)：彎曲應(yīng)力： 安全3）、效率計(jì)算嚙合效率 ： 查表13-10 取。攪油效率：取滾動軸承效率： 取對總效率： 復(fù)核：熱平衡計(jì)算：箱體面積：工作油溫：潤滑油粘度，潤滑方法選擇潤滑油粘度根據(jù)參考表13-11得 方法：浸油。第5章：帶傳動部分設(shè)計(jì)5.1 概述帶傳動是由固聯(lián)于主動軸上的帶輪1也就是主動輪、固聯(lián)于從動軸上的帶輪3也就是從動輪和緊套在兩輪上的傳動帶2組成的如下圖。當(dāng)原動機(jī)驅(qū)動主動輪轉(zhuǎn)動時(shí)，由于帶和帶輪間的摩擦（或嚙合），便拖動從動輪一起轉(zhuǎn)動，并傳遞一定動力。帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動

21、平穩(wěn)、造價(jià)低廉以及緩沖吸振等特點(diǎn)，在近代機(jī)械中被廣泛應(yīng)用。圖5-1 帶傳動簡圖5.1.1帶傳動的特點(diǎn)帶傳動中，帶為中間撓性件，并靠摩擦力工作，所以能緩沖和吸振，運(yùn)行平穩(wěn)，無噪聲，過載時(shí)，將會引起帶在帶輪上打滑，因而可以防止其他零件的損壞，可增加帶長以適應(yīng)中心距較長的工作條件（平型帶傳動可達(dá)15m），缺點(diǎn)是帶與輪面之間有滑動，式傳動效率降低和不能保持準(zhǔn)確的傳動比。傳遞同樣大的圓周力時(shí)，輪廓尺寸和作用在軸上載荷都比嚙合傳動大，帶的壽命較短。同步帶傳動因考慮嚙合傳動，可以消除這些缺點(diǎn)，它傳動比準(zhǔn)確，作用在軸上的載荷小，但對制造，安裝要求較高。5.1.2應(yīng)用范圍 帶傳動的運(yùn)用范圍較廣，傳動效率較齒輪傳

22、動低，所以大功率的帶傳動比較少用，常用的不超過50kW，帶的工作速度一般為520m/s，使用特種帶的變速傳動可60m/s,超變速傳動可到100m/s。 5.1.3帶傳動中的力分析安裝帶傳動時(shí)，帶傳動即以一定的預(yù)緊力緊套在兩個(gè)帶輪上。由于的作用，帶和帶輪的接觸面上就產(chǎn)生了正壓力。帶傳動不工作時(shí)傳動帶兩邊的拉力相等，都等于（圖a）.帶傳動工作時(shí)（圖b），設(shè)主動輪以轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，帶與帶輪的接觸面間便產(chǎn)生摩擦力，主動輪作用在帶上的摩擦力的方向和主動輪的圓周速度方向相同見圖c)輪1的外側(cè)，主動輪即靠此摩擦力驅(qū)使帶運(yùn)動；帶作用在從動輪上的摩擦力的方向，顯然與帶的運(yùn)動方向相同見圖c)輪2的內(nèi)側(cè)；帶輪作用在帶上的

23、摩擦力的方向則與帶的運(yùn)動方向相反，帶同樣靠摩擦力而驅(qū)使從動輪以轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。這時(shí)傳動帶兩邊的拉力也相應(yīng)地發(fā)生了變化；帶繞上主動輪的一邊被拉緊，叫做緊邊，緊邊拉力由增加到；帶繞上從動輪的一邊被放松，叫做松邊，松邊拉力由減少到參看圖b)。如果近似地認(rèn)為帶工作時(shí)的總長度不變則帶的緊邊拉力的增加量，應(yīng)等于松邊拉力的減少量。圖 5-2 帶傳動的原理圖也就是：或 (1)在圖d)中（徑向箭頭表示帶輪作用于帶上的正壓力），當(dāng)取主動輪一端的帶為分離體時(shí)，則總摩擦力和兩邊拉力對軸心的力矩的代數(shù)和，即由上式可得在帶傳動中，有效拉力并不是作用于某固定點(diǎn)的集中力，而是帶和帶輪接觸面上各點(diǎn)摩擦力的總和，故整個(gè)接觸面上的總摩擦

24、力即等于帶所傳遞的有效拉力，則由上式關(guān)系可知 = (2)即帶傳動所能傳遞的功率P（單位為KW）為 (3)式中：為有效拉力，單位為N；v為帶的速度，單位為m/s.將式（2）代入式（1）中可得（4）由式（4）可知，帶的兩邊的拉力和的大小，取決于預(yù)緊力帶傳動的有效拉力。而由式（83）可知，在帶傳動能力范圍內(nèi)，的大小又和傳動的功率P及帶的速度有關(guān)。當(dāng)傳動的功率增大時(shí)，帶的兩邊拉力的差值也要響應(yīng)地增大。帶的兩邊拉力的這種變化，實(shí)際上反映了帶和帶輪接觸面上摩擦力的變化。顯然，當(dāng)其它條件不變且預(yù)緊力。一定時(shí)，這個(gè)摩擦力有一極限值（臨界值）。這個(gè)極限值就限制著帶傳動的傳動能力。圖5-3 帶與帶輪之間的受力分析

25、圖5.2普通V帶傳動設(shè)計(jì)5.2.1V帶傳動的具體設(shè)計(jì)1，普通V帶型號參考文獻(xiàn)（5）查表10-3得取根據(jù)及由圖選取型2，帶輪基準(zhǔn)直徑參考（5）圖10-10及表10-4得3，傳動比4，大帶輪的基準(zhǔn)直徑參考文獻(xiàn)（12） 查表22.1-14取 5，確定蝸輪軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速6，帶速此處取7，初定軸間距且取8，所需基準(zhǔn)長度由表22.1-6選取基準(zhǔn)長度9，實(shí)際軸間距安裝時(shí)所需最小軸間距張緊及補(bǔ)償伸長所需的最長軸間距10，小帶輪的包角11，單根V帶的基本額定功率根據(jù)和由參考文獻(xiàn)（5）表22.1-13b查得z型帶12，考慮傳動比的影響額定功率的增量由參考文獻(xiàn)（5）表22.1-13b得13，V帶的根數(shù)由表22.1-1

26、0查得由表22.1-11查得取2根14，單根V帶的預(yù)緊力由表22.1-10查得由表22.1-12查得m=0.007 5.2.2帶的彈性滑動和打滑 帶傳動在工作時(shí)，帶受到拉力后要產(chǎn)生彈性變形。但由于緊邊和松邊的拉力不同，因而彈性變形也不同。當(dāng)緊邊在點(diǎn)繞上主動輪時(shí)（圖5-5），其所受的拉力為，此時(shí)帶的線速度和主動輪的圓周速度（均指帶輪的節(jié)圓圓周速度）相等。在帶由點(diǎn)轉(zhuǎn)到點(diǎn)的過程中，帶所受的拉力由逐漸降低到，帶的彈性變形也就隨之逐漸減小，因帶的速度便過度到逐漸低于主動輪的圓周速度。輪緣之間發(fā)生了相對滑動。相對滑動現(xiàn)象也發(fā)生在從動輪上，但情況恰恰相反，帶繞過從動輪時(shí)，拉力由增大到，彈性變形隨之逐漸增加，

27、因而帶沿帶輪的運(yùn)動是一面繞進(jìn)、一面向前伸長，所以帶的速度便過渡到逐漸高于從動輪的圓周速度，亦即帶與從動輪間也發(fā)生相對滑動。這種由于帶的彈性變形而引起的帶與帶輪間的滑動，稱為帶傳動的彈性滑動。這是帶傳動正常工作時(shí)固有的特性。圖5-5 帶的彈性滑動示意圖（箭頭表示帶輪對帶的摩擦力方向）由于彈性滑動的影響，將使從動輪的圓周速度低于主動輪的圓周速度，其降低量可用滑動率 來表示： （4-1）或 (4-2)其中 (4-3)式中：、分別為主、從動輪的圓周速度，單位為；、主動輪和從動輪的轉(zhuǎn)速，單位為、主動輪和從動輪的節(jié)圓直徑，可用、近似帶換，單位為mm.將式（4-3）代入（4-2），可得因而帶傳動的實(shí)際平均傳

28、動比為（4-4）在一般傳動中，因滑動率并不大（），故可不予考慮，而取傳動比為：（4-5）在正常情況下，帶的彈性滑動并不是發(fā)生在相對于全部包角的接觸弧上。當(dāng)有效拉力較小時(shí)，彈性滑動只發(fā)生在帶由主、從動輪上離開以前的那一部分接觸弧上，例如和（圖5-5），并把它們稱為滑動弧，所對的中心角叫滑動角；而未發(fā)生彈性滑動的接觸弧和則稱為靜弧，所對的中心角叫靜角。隨著有效拉力的增大，彈性滑動的區(qū)段也將擴(kuò)大。當(dāng)彈性滑動區(qū)段擴(kuò)大到整個(gè)接觸?。ㄏ喈?dāng)于c1點(diǎn)移動到與A1點(diǎn)重合）時(shí)，帶傳動的有效拉力即達(dá)到最大（臨界）值F。如果工作載荷再進(jìn)一步增大，則帶與帶輪間就將發(fā)生顯著的相對滑動，即產(chǎn)生打滑。打滑將使帶的磨損加劇，從

29、動輪轉(zhuǎn)速急劇降低，甚至使傳動失效，這種情況應(yīng)當(dāng)避免。5.3 V帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.3.1V帶輪設(shè)計(jì)的要求設(shè)計(jì)V帶輪時(shí)應(yīng)滿足的要求有：質(zhì)量?。唤Y(jié)構(gòu)工藝好；無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力；質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時(shí)要近過動平衡；輪槽工作面要精細(xì)加工（表面粗糙一般應(yīng)為3.2），以減少帶的磨損；各槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等。5.3.2帶輪的材料帶輪的材料主要采用鑄鐵，常用材料的牌號為HT150或HT200；轉(zhuǎn)速較高時(shí)宜采用鑄鋼（或用鋼板沖壓后焊接而成）；小功率時(shí)可用鑄鋁或塑料。5.3.3結(jié)構(gòu)尺寸鑄鐵制V帶輪的典型結(jié)構(gòu)有以下幾種形式：（1）實(shí)心式（圖4-4a）；（2）腹板式（圖4-4b）；（3）

30、孔板式（圖4-4c）; (4)橢圓輪輻式（圖4-4d）.圖5-4 帶輪的形式結(jié)構(gòu)圖帶輪基準(zhǔn)直徑（d為軸的直徑，單位為mm）時(shí)，可采用實(shí)心式；時(shí)，可采用腹板式（當(dāng)時(shí)，可采用孔板式）；時(shí)，可采用輪輻式。帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，只要是根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑選擇結(jié)構(gòu)型式；根據(jù)帶的截形確定輪槽尺寸；帶輪的其它結(jié)構(gòu)尺寸可參照一些經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。確定了帶輪的各部分尺寸后，即可繪制出零件圖，并按工藝要求注出相應(yīng)的技術(shù)條件等。第6章 齒輪傳動部分設(shè)計(jì)6.1概述 齒輪傳動是機(jī)械傳動中最重要的傳動之一，形式很多，應(yīng)用廣泛，傳遞的功率可達(dá)近十萬千瓦，圓周速度可達(dá)200m/s.6.1.1齒輪傳動的主要特點(diǎn)：1） 效率高 在常用的機(jī)械

31、傳動中，以齒輪傳動的效率為最高。如一級圓柱齒輪傳動的效率可達(dá)99%。這對大功率傳動十分重要，因?yàn)榧词剐侍岣?%，也有很大的經(jīng)濟(jì)意義。2） 結(jié)構(gòu)緊湊 在同樣的使用條件下，齒輪傳動所需的空間尺寸一般較小。3） 工作可靠、壽命長 設(shè)計(jì)制造正確合理、使用維護(hù)良好的齒輪傳動，工作十分可靠，壽命可長達(dá)一、二十年，這也是其它機(jī)械傳動所不能比擬的。這對車輛及在礦井內(nèi)工作的機(jī)械尤為重要。4） 傳動比穩(wěn)定 傳動比穩(wěn)定往往是對傳動性能的基本要求。齒輪傳動獲得廣泛應(yīng)用，也就是由于具有這一特點(diǎn)。但是齒輪傳動的制造及安裝精度要求高。價(jià)格較貴，且不宜用于傳動距離過大的場合。齒輪傳動可做成開式、半開式及閉式。如在農(nóng)業(yè)機(jī)械、

32、建筑機(jī)械以及簡易的機(jī)械設(shè)備中，有一些齒輪傳動沒有防塵罩或機(jī)殼，齒輪完全暴露在外邊，這叫開式齒輪傳動。這種傳動不僅外界雜物極易侵入，而且潤滑不良，因此工作條件不好，輪齒也容易磨損，故只宜用于低速傳動。當(dāng)齒輪傳動裝有簡單的防護(hù)罩，有時(shí)還把大齒輪部分地侵入油池中，則稱為半開式齒輪傳動。它的工作條件雖然改善，但仍不能做到嚴(yán)密防止外界雜物侵入，潤滑條件也不算最好。而汽車、機(jī)床、航空發(fā)動機(jī)等所用的齒輪傳動，都是裝在經(jīng)過精確加工而且封閉嚴(yán)密的箱體（機(jī)匣）內(nèi)，這稱為閉式齒輪傳動（齒輪箱）。它與開式或半開式的相比，潤滑及防護(hù)等條件最好，多用于重要的場合。6.2失效形式齒輪傳動就裝置形式來說，有開式、半開式及閉式

33、之分；就使用情況來說，有低速、高速及輕載、重載之別就齒輪材料的性能及熱處理工藝的不同，輪齒有較脆（如經(jīng)整體淬火、齒面硬度很高的鋼齒輪或鑄鐵齒輪）或較韌（如經(jīng)調(diào)質(zhì)、常化的優(yōu)質(zhì)炭鋼及合金鋼齒輪），優(yōu)缺點(diǎn)：和其它機(jī)械傳動比較，齒輪傳動的優(yōu)點(diǎn)是：工作可靠，使用壽命長，瞬時(shí)傳動比為常數(shù)，傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，功率和使用很廣等。缺點(diǎn)是：齒輪制造需專用機(jī)床和設(shè)備，成本較高，精度低時(shí)，振動和噪音較大，不宜用于軸間距離較大的傳動等?；疽螅海?）傳動平穩(wěn)，要求瞬時(shí)傳動比不變，盡量減小沖擊，振動和噪聲。（2）承載能力強(qiáng)，要求在尺寸小、重量輕的前提下，輪齒的強(qiáng)度高，耐磨性好，在預(yù)定的使用期限內(nèi)，不發(fā)生斷齒等失效現(xiàn)

34、象。6.3設(shè)計(jì)內(nèi)容已知輸入功率為 滿足工作時(shí)間為12000h（單向運(yùn)轉(zhuǎn)） 傳動比i=2（1）材料選?。捍_定試驗(yàn)齒輪的疲勞極限應(yīng)力參考文獻(xiàn)（12）查表23.2-37及表23.2-38選擇齒輪的材料為 小齒輪：38SiMnMO 調(diào)質(zhì) HB1=320340 大齒輪：38SiMn 調(diào)質(zhì) HB2=280300 由圖23.2-18及圖23.2-29按 級質(zhì)量要求取值，查得： （2）精度選擇：釘磨機(jī)屬于一般的工作機(jī)器，速度不高，故選7級精度（）（3）選小齒輪齒數(shù) 大齒輪的齒數(shù)6.3.1按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)公式 1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 2）試選載荷系數(shù)（2）計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩（3）由表參考文獻(xiàn)（18

35、）10-7選取齒寬系數(shù)（4）由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)（5）由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：（6）由參考文獻(xiàn)（18）圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù) （7）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為安全系數(shù)由式10-12得2）計(jì)算：（1）試計(jì)算小齒輪分度圓直徑代入中較小的值。（2）計(jì)算圓周速度（3）計(jì)算齒寬b（4）計(jì)算齒寬與齒高之比b/h模數(shù) 齒高 （5）計(jì)算載荷系數(shù)k根據(jù)及7級精度，由參考文獻(xiàn)（18）圖10-8查得動載系數(shù)直齒輪，假設(shè) 由參考文獻(xiàn)（18）表10-3查得由表10-2查得使用系數(shù)由表10-2查得7級精度小齒輪箱對支承件對稱布置時(shí)：由b/h=12.44, 參考文獻(xiàn)（18）查圖10-1

36、3得故載荷系數(shù)（6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正，所算得的分度圓直徑，由公式（7）計(jì)算模數(shù)m6.3.2，按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式（10-5）得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式 1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值（1）由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù) （2）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù) 由式（10-12）得（3）計(jì)算載荷系數(shù)（4）查取齒形系數(shù)由表10-5查得 （5）查取應(yīng)力校正系數(shù) （6）計(jì)算大小齒輪的并加以比較小齒輪的數(shù)值大 2）設(shè)計(jì)計(jì)算對比計(jì)算結(jié)果由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的載荷能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（

37、即模數(shù)與齒數(shù)乘積）有關(guān)，可取有彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=4，接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑算出小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù)這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度并做到結(jié)構(gòu)緊湊避免浪費(fèi)。6.3.3幾何尺寸計(jì)算1，計(jì)算分度圓直徑2，計(jì)算中心距3，計(jì)算齒寬取 4，驗(yàn)算 合適第7章 綠色制造技術(shù)7.1綠色設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容（1）綠色設(shè)計(jì)的描述與建模 準(zhǔn)確全面地描述綠色，建立系統(tǒng)的綠色產(chǎn)品評價(jià)模型是綠色設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。（2）綠色設(shè)計(jì)的材料選擇 綠色設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)人員改變傳統(tǒng)的選材程序和步驟，選材時(shí)不僅要考慮產(chǎn)品的使用要求和性能，還應(yīng)考慮環(huán)境約束準(zhǔn)則，同時(shí)必須了解材料對環(huán)境的影響

38、，選用無毒、無污染材料，選用易回收、可重用、易降解材料。（3）面向拆卸性設(shè)計(jì) 傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法多考慮產(chǎn)品的裝備性，很少考慮產(chǎn)品的可拆卸性。綠色設(shè)計(jì)要求把可拆卸作為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一項(xiàng)評價(jià)準(zhǔn)則，使產(chǎn)品在報(bào)廢以后其零部件能夠高效地、不加破壞地拆卸，有利于零部件的重新利用和材料的循環(huán)再生，達(dá)到節(jié)省資源、保護(hù)環(huán)境的目的。產(chǎn)品類型千差萬別，不同產(chǎn)品的拆卸性設(shè)計(jì)不盡相同?？傮w上，可拆卸性設(shè)計(jì)的原則包括：1）實(shí)現(xiàn)零件的多功能性，減少拆卸工作量；2）避免有相互影響的材料組合，避免零件的污損；3）易于拆卸，易于分離；4）實(shí)現(xiàn)零部件的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，減少零件的多樣性。（4）產(chǎn)品的可回收性設(shè)計(jì) 可回收性設(shè)計(jì)是指在

39、設(shè)計(jì)是要充分考慮產(chǎn)品的各零部件回收再用的可能性、回收處理方法回收費(fèi)用等問題，達(dá)到節(jié)省材料、節(jié)約能源，盡量減小環(huán)境污染的目的?？苫厥招栽O(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：1）可回收材料的識別及標(biāo)志；2）回收處理工藝方法；3）可回收性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；4）可回收性的經(jīng)濟(jì)分析與評價(jià)。可回收性設(shè)計(jì)主要原則:有）避免使用有害于環(huán)境及人體的材料；2）減少產(chǎn)品所使用的材料種類；3）避免使用與循環(huán)利用過程不相兼容的材料或零件4）使用便于重用的材料；5）使用可重用的零部件。（5）綠色產(chǎn)品的成本分析 與傳統(tǒng)成本分析不同，綠色產(chǎn)品成本分析應(yīng)考慮污染物的處理成本、產(chǎn)品拆卸成本、重復(fù)利用成本、環(huán)境成本等，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境質(zhì)量雙贏的目的。（6

40、）綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫 綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫是一個(gè)龐大復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫對綠色產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程起到舉足輕重的作用。數(shù)據(jù)庫包括產(chǎn)品全生命周期中環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等有關(guān)的一切數(shù)據(jù)，如材料成分、各種材料對環(huán)境的影響、材料自然降解周期、人工降解時(shí)間、費(fèi)用，以及制造、裝備、銷售、使用過程中所產(chǎn)生的附加物數(shù)量及對環(huán)境的影響，環(huán)境評估準(zhǔn)則所需的各種判斷標(biāo)準(zhǔn)等。7.2綠色設(shè)計(jì)的原則與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比，綠色設(shè)計(jì)應(yīng)遵循如下的設(shè)計(jì)原則：（1）資源最佳利用原則 包含兩個(gè)方面內(nèi)容：1）在選用資源時(shí)，應(yīng)從可持續(xù)發(fā)展的觀念出發(fā)，考慮資源的再生能力和跨時(shí)段配置問題，才不致由于資源不合理使用而加劇有限資源的枯竭，盡可能使用可再生資源；2）在

41、設(shè)計(jì)時(shí)可能保證所選用資源在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中得到最大限度的利用。（2）能量消耗最少原則 在選用能源類型時(shí)，應(yīng)盡可能選用太陽能、風(fēng)能等清潔、可再生的一次能源，而不是汽油等不可再生的二次能源，以有效地緩解能源危機(jī)；從設(shè)計(jì)上力求產(chǎn)品整個(gè)生命周期循環(huán)中能源消耗最少，減少能源的浪費(fèi)。（3）“零污染”原則 綠色設(shè)計(jì)應(yīng)徹底拋棄傳統(tǒng)的“先污染、后治理”的治理環(huán)境方式。應(yīng)實(shí)施“預(yù)防為主、治理為輔”的環(huán)境保護(hù)策略。因此，設(shè)計(jì)時(shí)就必須充分考慮如何消除污染源，盡可能地做到零污染。（4）“零損害”原則 綠色設(shè)計(jì)應(yīng)該確保產(chǎn)品在生命周期內(nèi)對勞動者（生產(chǎn)者和使用者）具有良好的保護(hù)功能。產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)不僅要從產(chǎn)品的制造、使用、質(zhì)

42、量、可靠性等方面保護(hù)勞動者，而且還要從人技工程學(xué)和美學(xué)角度，避免對人們的身心健康造成危害，力求將損害降到最低程度。（5）技術(shù)先進(jìn)原則 要使產(chǎn)品成為綠色產(chǎn)品，必須采用最先進(jìn)的技術(shù)。因此，設(shè)計(jì)者應(yīng)及時(shí)了解相關(guān)領(lǐng)域的新進(jìn)展，發(fā)揮創(chuàng)造性，使產(chǎn)品具有良好的市場競爭力。（6）生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益最佳原則 綠色設(shè)計(jì)不僅要考慮產(chǎn)品所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益，還要從可持續(xù)發(fā)展的觀點(diǎn)出發(fā)，考慮產(chǎn)品在全生命周期內(nèi)的環(huán)境行為對生態(tài)環(huán)境和社會所造成的影響。綠色產(chǎn)品生產(chǎn)者不僅要取得好的經(jīng)濟(jì)效益，也要取得良好的環(huán)境效益。人類社會的發(fā)展，特別是工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)和城市規(guī)模的擴(kuò)大，造成環(huán)境污染、生態(tài)破壞、資源枯竭，已經(jīng)嚴(yán)重危機(jī)人類的生存和可持續(xù)發(fā)

43、展。未來產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)著眼于設(shè)計(jì)出健康、保健、安全和易于操作的設(shè)備或產(chǎn)品，使這些設(shè)備或產(chǎn)品的零部件易于取代和重復(fù)使用，盡量節(jié)約資源和能源，減少對環(huán)境的污染。綠色設(shè)計(jì)順應(yīng)了歷史的發(fā)展趨勢，強(qiáng)調(diào)了資源的有效利用，減少廢棄物排放，追求產(chǎn)品生命周期中對環(huán)境污染的最小化，對生態(tài)環(huán)境的無害化。綠色設(shè)計(jì)將成為人類實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效方法和手段。第8章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析 機(jī)床設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性一直都是行業(yè)追求的目標(biāo)，也是機(jī)械行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，經(jīng)濟(jì)性主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：1）從選材方面：合適地對各零件進(jìn)行選擇材料可以降低耗材的成本；2）從設(shè)計(jì)方面：選擇合理而又快速的設(shè)計(jì)方法這樣可以縮減機(jī)床的設(shè)計(jì)周期，同時(shí)也可以及早地發(fā)現(xiàn)

44、設(shè)計(jì)中的不足，從而進(jìn)行修改。3）從加工方面：機(jī)床的零件加工是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它直接影響著機(jī)床的精度，除此之外，許多的零件機(jī)構(gòu)都比較復(fù)雜，對它們進(jìn)行加工時(shí)一般都采用數(shù)控機(jī)床來加工。它可以降低工人師傅的勞動強(qiáng)度、節(jié)省加工時(shí)間等等；論文中對機(jī)床進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)分析，這樣可以在設(shè)計(jì)的同時(shí)還可以將每個(gè)零件進(jìn)行應(yīng)力分析，以確定所選擇的材料的尺寸是否合理，這樣做既直觀又簡單；對于機(jī)床中各主要零件的設(shè)計(jì)中，在選材方面都是在滿足了設(shè)計(jì)要求及其強(qiáng)度要求下，而選擇材料這樣很好地減少了材料的浪費(fèi)；在設(shè)計(jì)方面也是盡可能地簡化零件的結(jié)構(gòu)，在機(jī)床的整體設(shè)計(jì)上比較起以前的機(jī)床機(jī)構(gòu)更加簡單些；在加工方面合理地編輯其加工工藝，加上

45、零件本身經(jīng)過結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化后，更加容易加工。這樣能很好地縮短零件的加工時(shí)間。整臺機(jī)床的設(shè)計(jì)成本及其設(shè)計(jì)周期比起以前的設(shè)計(jì)都得到了降低。具體在設(shè)計(jì)內(nèi)容中得到了體現(xiàn)。同時(shí)機(jī)床的結(jié)構(gòu)也得到了簡化.結(jié)論隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對報(bào)廢輪胎的回收利用方向及領(lǐng)域在不斷地發(fā)展和擴(kuò)展。世界各國紛紛積極開辟廢舊輪胎綜合利用新途徑。尤其是近些年來，公眾的環(huán)境保護(hù)意識日益增強(qiáng)，利用廢舊資源培育新型產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性發(fā)展成了世界各國的共識。跟釘磨機(jī)床的加工原理相似的機(jī)床在國外得到很好的利用，同時(shí)機(jī)床的設(shè)計(jì)及制造質(zhì)量也達(dá)到了一定的水平。并形成了一定的生產(chǎn)規(guī)模。釘磨機(jī)床正就是報(bào)廢輪胎回收利用中的其中一臺機(jī)床。在釘磨機(jī)床的整

46、個(gè)設(shè)計(jì)過程，包含了很多的設(shè)計(jì)內(nèi)容例如：零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)還有各零件間的配合選擇等。光是釘磨頭那部分就包含釘頭的設(shè)計(jì)優(yōu)化等。當(dāng)然，在整個(gè)設(shè)計(jì)的過程中都是在，滿足了結(jié)構(gòu)簡單，選材合理，成本低，便于加工的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。雖然在設(shè)計(jì)的過程中我查閱了許多的參考資料，但由于我的水平有限，加上時(shí)間的限制。難免出現(xiàn)一些問題及其不足，懇請各位老師給予批評指正。致謝將近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了，我完成了釘磨機(jī)床設(shè)計(jì)。這讓我對機(jī)械機(jī)床的了解又更加深刻了。同時(shí)，通過這次的具體實(shí)踐使我面對即將踏入的社會更加有信心。在這三個(gè)月的設(shè)計(jì)時(shí)間里，我得到了指導(dǎo)老師（宋老師）的悉心指導(dǎo)，我非常感謝。如果沒有宋老師的指導(dǎo)，我是不可

47、能完成這么快的。同時(shí)在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，宋老師的平易近人和淵博的學(xué)識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)給我留下了深刻的印象，使我受益匪淺，這將對我今后的生活和工作產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。參考文獻(xiàn)：（1）第一機(jī)械工業(yè)部編 量具、刃具產(chǎn)品樣本 M 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1972.7 （2）唐蓉城 陸玉主編 機(jī)械設(shè)計(jì) M 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1993.5 （3）編寫組編 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊 M 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1989.1 （4）聯(lián)合組編寫 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 M 第二版 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1982.10 （5）邱宣懷主編 機(jī)械設(shè)計(jì) M 第四版 北京：高等教育出版社 1992.3（6）孔凌嘉 王曉力 主編 機(jī)械設(shè)計(jì) M 北京

48、：北京理工大學(xué)出版社 2006.2.1（7）徐灝主編 新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊 上冊M 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1995.3 （8）范忠仁 陳世忠 黃起騰 編著 非金屬切削刀具 M 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1990.9 （9）胡家富主編 實(shí)用鉗工計(jì)算手冊 M 上海：上?？萍汲霭嫔?2005.4 （10）吳宗澤主編 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊 M 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2003.11 （11）胡家秀主編 簡明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊 M 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2004.5（12）機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會主編 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 新版M 第二卷 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2005.9（13）黃凱等主編 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊 M 北京：國防工業(yè)出

49、版社 1993.8（14）曾正明主編. 中國工程材料技術(shù)手冊 M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2001（15）成大先主編 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2004（16）雷宏主編 機(jī)械工程基礎(chǔ) 全冊M.哈爾濱：黑龍江人民出版社 2000.2（17）王隆太主編 先進(jìn)制造技術(shù) M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2003.7（18）紀(jì)名剛主編 機(jī)械設(shè)計(jì) M 第七版 北京：高等教育出版社 1996.（19）毛克明.云南農(nóng)墾天然橡膠加工業(yè)SWOT分析 G.中國熱帶農(nóng)業(yè),2005（20）白好勝 橡膠加工中的問題及其解決方法05期 G 2004 . （21）君軒.噴霜.世界橡膠工業(yè) G,2004（22）君軒.焦

50、燒.世界橡膠工業(yè) G,2004（23）周士義 張崇良 廢舊橡膠的加工利用02期 G 2004 （24）曹慶鑫.慎入廢橡膠綜合利用市場.中國橡膠 G,2004（25）孫玉海,張培新,劉劍洪.膠粉的生產(chǎn)利用現(xiàn)狀及前景分析 G.再生資源研究,2004（26）袁俊霞.我國廢舊輪胎的再循環(huán)利用.環(huán)境科學(xué)動態(tài) G,2004（27）關(guān)于我國廢舊橡膠綜合利用的情況.中國橡膠 G,2004（28）紀(jì)奎江.我國廢舊橡膠再生利用現(xiàn)狀及進(jìn)展 G.中國資源綜合利用,2001 附錄 1釘磨頭的設(shè)計(jì)及優(yōu)化摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的飛快發(fā)展，世界的工業(yè)也隨著快速地發(fā)展，特別是電子及汽車行業(yè)。汽車給人們帶來了交通便利，公路運(yùn)輸促進(jìn)了

51、國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但我們在享受便利和品嘗經(jīng)濟(jì)發(fā)展的成果時(shí)，不得不面對日益增多的廢舊輪胎。關(guān)鍵字：廢舊輪胎 釘磨輪 切削刃 原形改制隨著科學(xué)技術(shù)的飛快發(fā)展，世界的工業(yè)也隨著快速地發(fā)展，特別是電子及汽車行業(yè)。汽車給人們帶來了交通便利，公路運(yùn)輸促進(jìn)了國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但我們在享受便利和品嘗經(jīng)濟(jì)發(fā)展的成果時(shí)，不得不面對日益增多的廢舊輪胎。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全世界每年有15億條輪胎報(bào)廢，其中北美大約4億條，西歐近2億條，日本1億條15。如何將廢舊輪胎資源化、減量化、無害化，不僅關(guān)系到環(huán)境保護(hù)這個(gè)重要的社會問題，而且還關(guān)系到持續(xù)發(fā)展這一全球性的戰(zhàn)略問題。合理處置廢舊輪胎，長期以來一直是環(huán)境保護(hù)的難題。在上世紀(jì)90年

52、代，世界各國最普遍的做法是對廢舊輪胎進(jìn)行掩埋或堆放。以美國為例，1992年廢舊輪胎掩埋/堆放率達(dá)到63%1,5。但隨著地價(jià)上漲，征用土地用作掩埋/堆放場所越來越困難。另一方面，廢舊輪胎大量堆積，極易引起火災(zāi)，造成第二次公害。隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，世界各國紛紛積極開辟廢舊輪胎綜合利用新途徑。尤其是近些年來，公眾的環(huán)境保護(hù)意識日益增強(qiáng)，利用廢舊資源培育新型產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性發(fā)展成了世界各國的共識。目前廢舊輪胎的綜合利用途徑有翻新、原形改制、熱能利用、熱分解、再生膠、膠粉等。一、輪胎翻新2,59翻新是利用廢舊輪胎的主要方式和最佳選擇。將已經(jīng)磨損的、不能使用的廢舊輪胎的外層削去，粘貼上膠料，再進(jìn)行硫化

53、，即可得到能夠重新使用的翻新胎。在使用、保養(yǎng)良好的條件下，一條輪胎可以翻新多次，具體地說，尼龍簾線輪胎可翻新23次，鋼線子午線輪胎可翻新36次。每翻新一次，可重新獲得相當(dāng)于新輪胎壽命6090的使用壽命，平均里程大約為57萬公里。通過多次翻新，至少可使輪胎的總壽命延長12倍，換句話說，一條輪胎經(jīng)過多次翻新后起碼相當(dāng)于23條輪胎。而翻新一條廢舊輪胎所消耗的原材料只相當(dāng)于生產(chǎn)一條同規(guī)格新輪胎的1530，價(jià)格僅為新輪胎的2050。由于翻新保持了輪胎的原始物性和形狀，耗用的能源和人工都較少，但卻達(dá)到了物盡其用的目的，所以被普遍認(rèn)為是廢舊輪胎最有效的利用方法。另一方面，其他綜合利用方法，譬如生產(chǎn)再生膠、膠粉、熱分解、熱能利用等均或多或少在能源消耗、成本、污染方面存在一些問題，相比之下，廢舊輪胎翻新具有明顯的優(yōu)勢，所以歷來倍受重視。輪胎翻新最早始于1907年的英國，在1933年后傳入中國。傳統(tǒng)的翻新工藝是熱硫化法，該法目前仍是我國翻胎業(yè)的主導(dǎo)工藝，但在美國、法國、日本等發(fā)達(dá)國家已逐漸遭淘汰。最先進(jìn)的翻新工藝是環(huán)狀胎面預(yù)硫化法，它由意大利馬朗貢尼（Marangoni）集團(tuán)于上世紀(jì)