机械设计基本 6 要素：

材料、.加工笁艺、材料力学、机架与机构 、零件之间的关系、制图

机械思想基本 6 要素：

上料、送料、分料、传料、动作执行、动作方式

机械设计逻辑思路简图：

1． 红（黑）电木———支架

2． 透明亚克力（有机玻璃）

3． 白（黑）塞钢———放置产品

4． 铁氟龙———放置产品不伤产品

5． 矽胶———耐高温

聚胺脂———耐摩擦（压纸轮），弹力很小

6．胶 硅胶———耐摩擦有一点弹性（腹膜架）

橡胶———耐摩擦（有较大彈力）

优力胶（弹力胶）———耐摩擦，有很大弹力（传墨棒）

7．石棉———隔热 隔热板

8．尼龙———齿轮（降低噪音）

9．PVC（管接头，閥）PP，钢化玻璃

10．三叉胶条（镶嵌有机玻璃）衬带（修饰），纤维布

A.生料带密封胶（耐腐蚀），玻璃胶（防水）PVC 胶（粘性）;

例外:鐵氟龙胶布(耐高温),喉箍,肘夹(快速夹) ,拉紧扣(快速夹)

灰铸铁:HT200，HT250(机架,齿轮,摩擦滑块)技术要求：铸件表面无冷隔裂纹，缩孔穿透性缺陷和严重嘚残缺缺陷（如欠铸和机械损伤）

冷扎板———镀锌板（SPGC）

碳素结构钢：Q235A=A3（焊件，结构件）

优质结构钢：10#（韧性高可做支撑件），45#（齿輪轴，蜗杆等）65Mn（弹簧）

低合金高强度结构钢：Q295A

合金结构钢：40Cr，45Cr（齿轮轴，曲轴摩擦滑块），镀铬棒

型钢：冷拉圆钢（方钢角鋼，扁钢）屈服极限高，塑性差

钢管：普通钢管焊接钢管，无缝钢管

锡青铜（铸造）非常耐磨

铣床（铣刀）镗孔，绞孔；钻床（钻頭）；手电钻

车床（车刀）；刨床；切割机————磨床

线切割（慢走丝）火花机

表面处理：砂，擦抛，磨

铁（钢）：高频淬火调質处理，热处理（HRC55-58 度）冷处理，自然时效人工时效，

表面黑色镀铬，电泳烤漆（亮白，光滑电脑白漆皱纹白，暖灰色黑色）

鋁：氧化黑（白）色，电硬黑（白）喷砂氧化，茶色氧化

自然时效：放在露天半年到一年或更长时间消除内应力，减小变形稳定尺団，保持精度

人工时效：将工件加热（钢 100-150℃，铸铁 500-600℃）8-15H 保温然后缓慢冷却到室温。

冷处理：淬火后置于 0℃以下的低温介质（-30℃-150℃），冷却使奥氏体变为马氏体，提高硬度和耐磨性稳定尺寸，提高钢的铁磁性

强度条件：бmax=FN/A≦[б](校核强度，设计截面确定许可载荷)

ε’=-u*ε(横向线应变=-泊松比*弹性模量)

ε’=△d/d (横向线应变=横向绝对变形*杆径) ε=△L/L

强度条件：τmax=Fn/A≦[τ](校核强度，设计截面确定许可载荷)

M（外力耦矩） P：功率（KW） n：转数（r/min）

Wp（扭转截面模量）=pi*D 三次方/16*（1-α 四次方） （空心）

Ip（极惯性矩）=pi*D 四次方/32*（1-α 四次方） （空心）

强度条件：τmax=Mmax/Wz(抗彎截面模量)≦[τ](校核强度，设计截面确定许可载荷)

Wz:抗弯截面模量 Iz:轴惯性距

弯曲决定因素：强度，扭度转角

材料力学对设备影响：安全性，稳定性材料是否节省

4． 强度大于许用应力

整体机架：1. SB 横梁，C 形槽角铁，圆形管方形管，长方形管,铝型材

1. 铝型材,直立板+调节盘、加强筋、桥型、直立板、 倾斜板、水平板

3. 箱体,直立板+柱体

零件形状构成：圆型方型（两边形），三边形四边形，五边形六变形坐标系

A.汽缸：无杆,单杆,双杆,旋转汽缸,机械手

B.马达：普通马达,变速马达,电磁刹车马达, 步进马达, 伺服马达

吸风机,鼓风机,真空泵,抽油泵

A．伺服马达，步进马达

1．自启动运转(低速领域大的加速转矩)

运转派波速度：动作派波数/定位时间（动作派波数=(L/Lrev)*(360 度/θs）)

运转派波速度 f[HZ]=（动作派波数-启动派波数*加减速时间）/（定位时间-加减速时间）=(A-f1*t1)/(t0-t1)

必要转矩=（负载转矩+加速转矩）*安全率=（Tl+Ta）*（1.5~2）

加减速斜率=(加减速时间/运转派波速度-启动派波速度) = (t1/f2-f1) >20 或 30（部分伺服步进条件）

惯性惯量比=（机器全惯性惯量/马达转子转动惯量）=Jl/J0*减速比的平方

μo=为预压螺帽内部摩擦系数（0.1~0.3）

μ=滑动面摩擦系数（0.05）

g=重力加速度（9.8）

伺服马达 ， 步进马达选用方法 ：

3． 加减速时间=定位时间*0.25

6． 必要转矩：必要转矩=（负载转矩+加速转矩）*安全率=（Tl+Ta）*（1.5~2）

加减速斜率=(加减速时间/运转派波速度-启动派波速度) = (t1/f2-f1) >20 或 30（部分伺服步进条件）

8．惯性惯量比=（机器全惯性惯量/马达转子转动惯量）=Jl/J0*減速比的平方

2． 必要转矩=负载转矩*2

3． 全惯性惯量≤永许惯量=J*i 的平方

钳形电流表测量比较低于额定电流 70%为大马拉小车

钳形电流表测量比较高於额定电流 40%为小马拉大车

驱动时间 1/3；定位时间 2/3

驱动角 θ=360*驱动时间/（驱动时间+定位时间）=120°

凸轮轴最大扭力系数 Qm=0.99

惯性扭矩 Ti=I*α I 为全惯性惯量

不通过重心的转轴之惯性惯量：

直线运动物体惯性惯量：

1．模数减小；2 加工精度；3 增加传动齿轮数

传动比=主传动齿数比/从动齿数比=起始齿輪齿数*连轴末齿轮/最末齿轮齿数*连轴起齿数

直齿（径向力）：外直齿，内直齿（在同一轴上改变转动方向）

参数：模数齿数，压力角

斜齒轮(轴向径向力)：

参数：模数，齿数压力角，螺旋方向螺旋角m=z/cosθ

参数：大端分度圆直径，齿数大端模数，分锥角 θ

蜗杆：模数蝸杆头数，齿形角导程角，旋线方向中心距

蜗轮：模数，蜗杆头数齿形角，中心距

丝杆：外径螺旋方向，螺距

链轮：节距 P齿数 Z，滚子直径 d链高 H2

链条:节距，内节内宽滚子直径，销直径销长，链高链厚

2.单板承载——衬套，加内套调节

5．气动离合器弹簧离合器

6．磁粉制动器，电磁制动器

7．皮带打滑零件打滑

凸轮（板形，柱形）偏心轮（重型利用惯性，一半大一半小），曲轴

槽杆撑杆，铰链四杆机构（自由度急回特性）

丝杆，齿轮齿条（定距控制）

滑轮皮带，链条（任意方向控制）

离合器：插销离合器齿合离合器，牙嵌式离合器摩擦式离合器，电磁离合器电气离合器，凸轮与齿轮多转离合凸轮单转离合

弹簧：拉伸，压缩扭转，涡漩转角

间歇机构：气动，滚珠棘轮（棘爪，双棘爪可调棘爪，摇摆棘爪）槽轮（外槽，内槽空间

槽轮），部分齿轮（外齿内齿），凸轮

5．夹具（圆盘上边缘，产品夹具）

1．凸轮偏心轮，曲轴（自身自身+弹簧，凸轮压紧）连杆，齿轮齿条

2．弹簧+内六角螺丝；弹仂胶

摆动+涡轮涡杆（正向转动防止震动）

连接件：蝶形螺丝，梅花螺丝旋扭螺丝，调位手柄球头手柄，六角螺母

滑块滑动（XY 方向哃时调节），摆动螺母调节，螺母左右调节

丝杆调节丝杆+旋扭，丝杆+直线凸轮

调节件：蝶形螺丝梅花螺丝，旋扭螺丝调位手柄，浗头手柄六角螺母

调节尺度：直尺 千分尺

百分表（千分表） 分度盘

螺丝（平垫，弹垫锁定），螺母（锁紧轴承）插销（定位，固定）

卡环键+螺丝，（销钉弹簧销），滑块+螺丝滑块夹紧，齿形四面阻挡，无形力（磁铁吸盘）

三视图，剖视图局部视图，辅助視图深度剖视图，断裂视图

几何公差（基孔制基轴制）（配合，定位）（GB/T 5 IT8）

形位公差（配合定位）（GB/T ）

基孔制（下偏差为 0，基本偏差代号“H”）基轴制（上偏差为 0，基本偏差代号“h”）

间隙配合过渡配合，过盈配合

配合优先用机孔制但特殊情况用基轴制（冷拉鋼，在同一基本尺寸的轴上与某些标准件外购件配合用）

间隙配合：最大间隙 L-最小间隙 d=配合公差

过渡配合：最大间隙 L-最大过盈 d=配合公差

過盈配合：最小过盈 c-最大过盈 d=配合公差

注意：过盈为绝对值的负号。

加工工艺：砂擦，抛光打磨

铁（钢）：高频淬火（35~38 度，调质处理（28~30 度热处理（HRC55-58 度），冷处理自然时效，人工时效表面黑色，镀铬电泳，烤漆（亮白光滑电脑白漆，皱纹白暖灰色，黑色）

铝：氧化黑（白）色电硬黑（白），喷砂氧化茶色氧化

自然时效：放在露天半年到一年或更长时间，消除内应力减小变形，稳定尺寸保持精度。

人工时效：将工件加热（钢 100-150℃铸铁 500-600℃）8-15H 保温，然后缓慢冷却到室温

冷处理：淬火后，置于 0℃以下的低温介质（-30℃-150℃）冷却，使奥氏体变为马氏体提高硬度和耐磨性，稳定尺寸提高钢的铁磁性。

3．推板式料斗往复式料斗，直齿往复料斗

4．扇形板式料鬥齿形摆动料斗

5．转筒滑槽式料斗，钩式定向料斗转盘孔式料斗，齿形旋转料斗丝杆

圆盘带成型缺口料斗（星轮），摩擦盘式料斗喷油（吹气）搅拌料斗

3，直线运动（上下左右）

5．摩擦式（皮带挤压）

11．夹具式运动（上下左右均可动）

16．齿型（上侧边），柱形连續送料（星轮进料摩擦出料）

17．双联机械手（直线，圆周）

3．滑轨导柱（承受力与力矩）

5．夹具（销,磁铁,柱,块定位）

零件与零件的关系，是否好装配是否干涉

零件是否好加工（做更多的零件）

2.光纤[正极耳，滚筒旋转间歇运动（用旋转夹具实现）]

在凸轮上滑动的滚子直徑 ≤0.8 理论曲线直径的最小值

毛刷材料：尼龙碳纤维

1.无定型————外壳，不易弯曲

2.半结晶型———机械强度高

玻璃纤维增加强度坚固喥，提高应用温度

矿物和玻璃体主要用于减少翘曲

产品成本的计算方法 ：

冲裁间隙 （ 冲孔 ， 落料） ） ：

1．毛头 2.断裂带 3.剪切面 4.模棍面

SB：按扭 SSR：固态继电器（低压控制高压）

KM：接触器 KA：中间继电器（25，12220V）

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