595 繞絲篩管纏繞機(jī)2 (1)

595 繞絲篩管纏繞機(jī)2 (1),繞絲篩管,纏繞 雙 層 火 車 售 貨 車摘 要 ： 人 類 社 會(huì) 的 進(jìn) 步 總 是 伴 隨 著 科 學(xué) 技 術(shù) 的 發(fā) 展 ， 正 是 由 于 科技 的 發(fā) 展 ， 并 使 之 轉(zhuǎn) 化 為 生 產(chǎn) 力 ， 才 使 得 人 類 更 快 的 進(jìn) 步 ， 生 活更 加 的 方 便 。 交 通 工 具 就 很 好 地 證 明 了 這 一 點(diǎn) 。 而 火 車 作 為 交 通工 具 的 出 現(xiàn) ， 滿 足 了 人 們 外 出 旅 游 、 辦 事 的 需 要 。 但 是 現(xiàn) 在 人 口的 膨 脹 ， 使 得 鐵 路 擁 擠 ， 于 是 雙 層 火 車 就 誕 生 了 。 它 的 出 現(xiàn) 在 一定 程 度 上 緩 解 了 旅 客 多 的 問 題 ， 大 大 提 高 了 客 運(yùn) 量 。 但 是 由 于 我國 在 這 方 面 發(fā) 展 的 還 比 較 緩 慢 ， 因 此 也 帶 來 了 不 少 的 問 題 ， 主 要是 在 雙 層 火 車 上 售 貨 的 問 題 。 由 于 一 般 的 車 不 能 自 由 的 上 下 樓 梯 ，所 以 現(xiàn) 在 在 雙 層 火 車 上 售 貨 既 浪 費(fèi) 人 力 ， 又 不 能 滿 足 旅 客 的 要 求 。因 此 設(shè) 計(jì) 一 種 可 以 上 下 樓 梯 ， 且 不 易 發(fā) 生 傾 倒 的 售 貨 車 有 很 大 的實(shí) 用 價(jià) 值 。關(guān) 鍵 詞 ： 雙 層 火 車 ， 售 貨 車 ， 傾 倒 。Double-decker sell at the freight trainSummary : The progress of the human society always follows the development of science and technology, just because of the development of science and technology, And make their turn productivity into, make mankind fast progress just, life convenience further. The means of transportation well proves this . And the train is regarded as the means of transportation appearance,meet people of going out and travel, need not handle affairs . But population's inflation of now, make the railway crowded, then the double-decker was born . Its appearance has alleviated passenger's question more to a certain extent, has improved the volume of passenger transport greatly . But in this respect because of our country Development still relatively slow, bring many question too , sell goods question at double-decker mainly. Can't because of the general car Free upper and lower stair, sell goods and already wasted manpower at double-decker now, Can't meet the passenger's request . So it is all right to design one Upper and lower stair is and difficult to take place topple over sell freight train have heavy practical value very. Keyword: The double-decker, sell the freight train, topple over遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目 錄第 1 章 調(diào) 查 研 究 明 確 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) ……………………… 1第 1 節(jié) 對 用 戶 進(jìn) 行 調(diào) 查 研 究 　 ………………………　 1第 2 節(jié) 明 確 生 產(chǎn) 認(rèn) 為 繪 制 要 求 表 ……………… 3第 2 章 方 案 設(shè) 計(jì) 　 …………………………………………　 7第 1 節(jié) 對 設(shè) 計(jì) 認(rèn) 為 進(jìn) 行 抽 象 　 ………………………　 7第 2 節(jié) 建 立 功 能 結(jié) 構(gòu) 　 ………………………………　 8第 3 節(jié) 尋 求 原 理 解 …………………………………　 10第 4 節(jié) 對 設(shè) 計(jì) 方 案 進(jìn) 行 評 價(jià) 　 ……………………… 14第 3 章 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 　 ………………………………………… 21第 1 節(jié) 有 關(guān) 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 的 一 些 說 明 …………………　 21第 2 節(jié) 雙 層 火 車 售 貨 車 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 　 ……………… 23結(jié) 論 　 ……………………………………………………… 36致 謝 　 ……………………………………………………… 37遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1第 1 章 調(diào) 查 研 究 明 確 設(shè) 計(jì) 任 務(wù)第 1 節(jié) 對 用 戶 進(jìn) 行 調(diào) 查 研 究隨 著 人 類 社 會(huì) 的 進(jìn) 步 與 發(fā) 展 ， 科 學(xué) 技 術(shù) 也 在 隨 之 不 斷 的 提 高 。從 人 類 開 始 利 用 科 技 為 自 己 服 務(wù) 到 現(xiàn) 在 科 技 產(chǎn) 物 涉 及 到 人 類 生 活的 每 一 個(gè) 角 落 ， 都 在 說 明 科 學(xué) 技 術(shù) 業(yè) 已 成 為 人 類 不 可 忽 略 和 不 可分 離 的 這 一 事 實(shí) 。 科 技 的 更 新 換 代 對 人 類 生 活 影 響 很 大 ， 尤 其 是在 交 通 上 更 加 引 起 世 人 的 主 意 。 其 中 火 車 已 經(jīng) 成 為 現(xiàn) 代 人 主 要 的交 通 工 具 之 一 。 在 科 學(xué) 技 術(shù) 這 一 催 化 劑 作 用 之 下 ， 火 車 也 經(jīng) 歷 了從 蒸 汽 機(jī) 車 到 現(xiàn) 在 的 內(nèi) 燃 機(jī) 車 、 電 力 機(jī) 車 的 發(fā) 展 過 程 。 現(xiàn) 在 還 出現(xiàn) 了 更 加 快 速 的 磁 懸 浮 機(jī) 車 。那 些 高 速 的 機(jī) 車 已 經(jīng) 滿 足 了 人 類 對 高 效 率 、 高 速 度 的 要 求 ， 但是 現(xiàn) 在 由 于 人 口 問 題 ， 使 得 鐵 路 客 運(yùn) 壓 力 很 大 ， 于 是 產(chǎn) 生 了 一 種雙 層 火 車 。 這 種 雙 層 火 車 的 運(yùn) 營 在 一 定 程 度 上 緩 解 了 客 運(yùn) 量 大 的問 題 ， 但 是 由 于 我 國 在 這 項(xiàng) 技 術(shù) 上 發(fā) 展 的 還 是 比 較 緩 慢 ， 因 此 在雙 層 火 車 的 運(yùn) 營 過 程 中 還 是 給 列 車 員 及 旅 客 們 帶 來 了 一 些 問 題 與麻 煩 。之 所 以 把 它 稱 之 為 “雙 層 火 車 ”， 顧 名 思 義 ， 就 是 它 有 上 、下 兩 層 車 廂 。 而 正 是 由 于 這 一 特 點(diǎn) ， 它 也 像 樓 房 一 樣 被 人 們 安 上“樓 梯 ”。 就 是 他 這 獨(dú) 一 無 二 的 樓 梯 式 結(jié) 構(gòu) （ 如 圖 1—1所 示 ） ， 制 約 了 火 車 上 的 列 車 員 們 的 售 貨 。 眾 所 周 知 ， 在 普 通 貨車 上 ， 由 于 只 有 一 層 ， 所 以 各 節(jié) 車 廂 的 地 面 都 是 在 同 一 個(gè) 水 平 面上 ， 這 樣 像 一 般 的 車 都 可 以 在 這 樣 的 火 車 上 行 使 ， 用 來 放 貨 物 ，作 為 售 貨 車 。 因 此 列 車 員 不 用 費(fèi) 太 大 的 力 氣 就 可 以 方 便 地 為 旅 客遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2們 服 務(wù) 。 而 在 雙 層 火 車 上 就 不 同 了 ， 正 是 由 于 它 的 雙 層 結(jié) 構(gòu) 和 其獨(dú) 特 樓 梯 式 結(jié) 構(gòu) ， 使 得 在 普 通 的 火 車 上 使 用 的 售 貨 車 無 法 在 雙 層火 車 各 車 廂 及 同 一 車 廂 上 、 下 層 之 間 自 由 的 行 駛 。 而 且 在 上 下 樓梯 時(shí) ， 售 貨 車 的 車 體 還 可 能 發(fā) 生 傾 斜 ， 使 貨 物 掉 在 地 上 ， 最 重 要的 是 它 必 須 有 兩 個(gè) 人 抬 才 能 上 下 樓 。 這 樣 普 通 的 售 貨 車 就 不 能 在雙 層 火 車 上 使 用 。通 過 對 雙 層 火 車 樓 梯 結(jié) 構(gòu) 的 勘 查 和 對 一 些 旅 客 及 列 車 員 的 調(diào) 查 ，我 們 了 解 到 ： 雖 然 雙 層 火 車 可 以 加 大 鐵 路 的 客 運(yùn) 量 ， 但 是 它 獨(dú) 特的 樓 梯 結(jié) 構(gòu) 也 給 列 車 員 及 旅 客 帶 來 了 極 大 的 不 利 。 為 了 把 一 個(gè) 售貨 車 抬 上 二 層 ， 不 得 不 用 兩 個(gè) 列 車 員 ， 這 樣 反 而 浪 費(fèi) 人 力 和 物 力 。所 以 大 多 數(shù) 雙 層 火 車 上 不 使 用 售 貨 車 ， 而 是 給 每 個(gè) 售 貨 員 配 上 一個(gè) 小 籃 子 ， 用 帶 子 掛 在 脖 子 上 ， 很 像 古 代 的 茶 館 內(nèi) 的“小 販 ”。 由 于 籃 子 的 容 量 很 是 有 限 ， 大 大 不 如 售 貨 車 ， 所 以 售貨 員 一 次 所 帶 的 貨 物 是 很 有 限 的 ， 不 能 同 時(shí) 滿 足 不 同 旅 客 的 不 同需 要 。 為 此 售 貨 員 要 為 不 同 旅 客 的 需 要 跑 很 多 趟 ， 特 別 是 在 乘 客多 的 時(shí) 候 還 可 能 忘 記 一 些 旅 客 所 要 的 東 西 ， 這 就 大 大 地 加 強(qiáng) 了 售貨 員 的 勞 動(dòng) 強(qiáng) 度 。 因 此 有 不 少 的 售 貨 員 和 乘 客 都 抱 怨 此 事 。 所 以設(shè) 計(jì) 一 種 能 在 雙 層 火 車 上 使 用 的 、 可 以 自 由 上 下 樓 梯 的 售 貨 車 事在 不 行 。第 2 節(jié) 明 確 生 產(chǎn) 任 務(wù) 繪 制 要 求 表通 過 對 雙 層 火 車 結(jié) 構(gòu) 和 普 通 火 車 上 的 售 貨 車 結(jié) 構(gòu) 的 勘 查 ， 我 們對 反 饋 意 見 加 以 總 結(jié) ， 并 且 對 售 貨 車 的 設(shè) 計(jì) 要 求 作 大 體 歸 納 。 為遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3了 簡 明 、 明 確 地 說 明 ， 繪 制 如 下 的 要 求 表 （ 表 1—1） 。表 1—1雙 層 列 車 售 貨 車 要 求 表鐵路運(yùn)輸部門 雙層火車售貨裝置 No.1時(shí)間 要求或希望 內(nèi) 容 負(fù)責(zé)人 實(shí)現(xiàn)日期2003.3.1要 求希 望要 求1. 幾何形體1） 移動(dòng)方便，既能在車廂內(nèi)地面上運(yùn)動(dòng)，又能上下樓梯。2） 形狀隨意，占用空間相對小，能自由的在車廂過道及樓梯上通過。1） 外形美觀，色澤調(diào)和。2） 大小適當(dāng)。2. 使用性能1） 操作簡單，不用事先培訓(xùn)，看實(shí)物便知道怎樣使用，2） 能盛放各類食品（罐裝、瓶裝及袋裝的各種食品和飲料）及娛樂物品和報(bào)刊雜志等。陳令國 2003.6.11續(xù) 表鐵路運(yùn)輸部門 雙層火車售貨裝置 No.2時(shí)間 要求或希望 內(nèi) 容 負(fù)責(zé)人 實(shí)現(xiàn)日期2003.3.1 希 望 方便裝卸貨物，便于尋找旅客 陳令國 2003.6.11遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4要 求希 望要 求要 求要 求要 求所要的貨物。3. 可靠性1） 整個(gè)裝置的穩(wěn)定性要好，無論是在平地上運(yùn)動(dòng)，還是上下樓梯，均不易發(fā)生傾倒。2） 強(qiáng)度、剛度好，不易發(fā)生變形。上下樓梯時(shí)，不會(huì)發(fā)生車體傾斜，避免貨物掉落或車內(nèi)物品傾倒，互相碰撞，使易碎物品破壞。4. 載重所載貨物的總重量 Q≥20kg5. 生態(tài)學(xué)1） 用人力驅(qū)動(dòng)。2） 使用時(shí)噪聲要小。6. 材料金屬與非金屬材料都可，重量輕，強(qiáng)度高，耐磨性好。7. 可維修性1） 機(jī)件有一定的使用壽命。2） 維修容易，更換方便，不需用 專門工具。續(xù) 表鐵路運(yùn)輸部門 雙層火車售貨裝置 No.3時(shí)間 要求或希望 內(nèi) 容 負(fù)責(zé)人 實(shí)現(xiàn)日期遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）52003.3.1 要 求希 望要 求要 求3） 防銹性好。1） 產(chǎn)品投放市場后不久，便能有配件上市，以滿足維修的需要。2） 零件種類少，通用性強(qiáng)。8. 加工1） 多用標(biāo)準(zhǔn)件。2） 工件簡單。9. 成本成本不能太高。10. 壽命至少可使用 2~3 年。陳令國 2003.6.11樓 梯 結(jié) 構(gòu) 圖遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6圖 1—1第 2 章 方 案 設(shè) 計(jì)第 1 節(jié) 對 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 進(jìn) 行 抽 象遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）7在 第 一 章 中 所 繪 制 的 設(shè) 計(jì) 要 求 表 的 基 礎(chǔ) 上 ， 我 們 對 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 已經(jīng) 有 了 一 個(gè) 初 步 的 了 解 。 為 了 設(shè) 計(jì) 出 最 優(yōu) 的 產(chǎn) 品 ， 我 們 必 須 確 定設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 的 核 心 ， 突 出 本 質(zhì) 功 能 。 而 要 做 到 這 一 點(diǎn) ， 就 必 須 對 設(shè)計(jì) 任 務(wù) 進(jìn) 行 抽 象 。 抽 象 就 是 對 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 的 再 認(rèn) 識 ， 就 是 用 高 度 概括 的 語 言 來 陳 述 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) ， 忽 略 次 要 的 甚 至 是 不 必 要 的 表 面 限 制的 束 縛 ， 使 設(shè) 計(jì) 能 在 大 視 角 范 圍 內(nèi) 求 解 。 抽 象 一 定 要 高 度 概 括 ，且 要 以 要 求 表 為 基 礎(chǔ) ， 進(jìn) 行 多 次 陳 述 ， 逐 步 逼 近 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 的 核 心 ?，F(xiàn) 在 對 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 進(jìn) 行 抽 象 。第 一 次 陳 述 ：設(shè) 計(jì) 既 能 在 雙 層 火 車 車 廂 內(nèi) 的 地 面 上 運(yùn) 動(dòng) ， 又 能 在 樓 梯 上 下 自由 的 售 貨 裝 置 ； 不 易 傾 斜 ， 使 用 方 便 ， 不 必 專 門 培 訓(xùn) 。第 二 次 陳 述 ：設(shè) 計(jì) 能 在 雙 層 火 車 平 地 上 和 樓 梯 上 自 由 、 平 穩(wěn) 的 移 動(dòng) 的 售 貨 裝置 ； 使 用 方 便 。第 三 次 陳 述 ：設(shè) 計(jì) 能 在 平 地 移 動(dòng) 及 能 上 下 樓 梯 的 一 種 平 穩(wěn) 的 售 貨 裝 置 。抽 象 的 結(jié) 果 表 明 ： 能 在 平 地 和 樓 梯 上 行 駛 的 平 穩(wěn) 的 售 貨 裝 置 使這 個(gè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 的 最 本 質(zhì) 的 功 能 。第 2 節(jié) 建 立 功 能 結(jié) 構(gòu)技 術(shù) 系 統(tǒng) 的 功 能 是 指 其 把 輸 入 量 變 成 輸 出 量 的 能 力 。 與 總 系 統(tǒng)相 對 應(yīng) 有 總 功 能 ， 與 部 分 系 統(tǒng) 或 子 系 統(tǒng) 相 對 應(yīng) ， 有 部 分 功 能 。 部分 功 能 之 間 按 照 確 定 的 關(guān) 系 相 結(jié) 合 ， 才 能 產(chǎn) 生 總 功 能 。 我 們 把 部分 功 能 及 其 間 的 關(guān) 系 的 總 和 稱 為 功 能 結(jié) 構(gòu) 。 功 能 結(jié) 構(gòu) 用 功 能 結(jié) 構(gòu)圖 表 示 。 利 用 建 立 技 術(shù) 系 統(tǒng) 功 能 結(jié) 構(gòu) ， 可 以 確 定 技 術(shù) 系 統(tǒng) 中 零 件遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8間 的 最 佳 關(guān) 系 ， 這 樣 有 兩 點(diǎn) 好 處 ： 一 是 便 于 在 舊 技 術(shù) 系 統(tǒng) 基 礎(chǔ) 上開 發(fā) 新 系 統(tǒng) 。 二 是 有 利 于 在 設(shè) 計(jì) 過 程 中 由 功 能 結(jié) 構(gòu) 反 求 技 術(shù) 系 統(tǒng) ，找 到 部 分 系 統(tǒng) 之 間 的 邊 界 ， 使 部 分 系 統(tǒng) 之 間 關(guān) 系 清 楚 ?，F(xiàn) 在 我 們 就 建 立 雙 層 火 車 售 貨 車 的 功 能 結(jié) 構(gòu) 。設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 的 總 功 能 如 圖 2—1（ a） 所 示 ?？?功 能 是 雙 層 火 車 上 的 售 貨 裝 置 。 材 料 流 程 中 ， 售 貨 員 要 賣 的貨 物 為 輸 入 ， 而 乘 客 買 走 的 貨 物 為 輸 出 。 能 量 流 程 中 ， 主 要 是 人力 以 及 位 能 和 摩 擦 功 損 失 等 。由 抽 象 結(jié) 果 已 經(jīng) 知 道 ， 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 的 核 心 功 能 是 “在 平面 及 樓 梯 上 行 駛 ”和 “平 穩(wěn) ”。 因 此 ， 把 總 功 能 分 解 為 移 動(dòng) 、定 位 和 承 載 三 個(gè) 部 分 功 能 。 這 三 個(gè) 部 分 功 能 之 間 的 關(guān) 系 如 圖 2—1（ b） 所 示 。 這 是 一 種 物 理 關(guān) 系 的 功 能 結(jié) 構(gòu) 。 部 分 功 能“移 動(dòng) ”， 是 使 該 裝 置 既 能 在 平 地 上 行 駛 ， 又 能 自 由 、 方 便 地 上下 樓 梯 。 部 分 功 能 “定 位 ”， 是 保 證 能 使 該 裝 置 在 平 面 及 樓 梯上 行 駛 時(shí) 基 本 保 持 水 平 ， 使 裝 置 平 穩(wěn) 的 行 駛 。 部 分 功 能“承 載 ”， 是 指 承 受 所 要 出 售 的 貨 物 。人力 位能、摩擦功 要出售的貨物 旅客買的貨物（ a）雙層火車售貨裝置遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）9要出售的貨物人力 旅客買的貨物人力 位能、摩擦功(b)第 3 節(jié) 尋 求 原 理 解對 于 技 術(shù) 系 統(tǒng) 進(jìn) 行 抽 象 的 陳 述 ， 確 定 了 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 最 本 質(zhì) 的 功 能 。建 立 功 能 結(jié) 構(gòu) ， 就 能 找 到 部 分 功 能 之 間 的 最 有 關(guān) 系 。 如 何 實(shí) 現(xiàn) 所有 部 分 功 能 以 及 部 分 功 能 之 間 的 關(guān) 系 ， 就 是 求 解 問 題 。 而 所 謂 原理 解 ， 就 是 能 實(shí) 現(xiàn) 某 種 功 能 的 物 理 原 理 以 及 與 之 相 應(yīng) 的 原 理 結(jié) 構(gòu)圖 示 。 它 是 進(jìn) 行 零 件 設(shè) 計(jì) 的 基 礎(chǔ) 。下 面 采 用 德 爾 裴 法 （ Delphi） 對 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 進(jìn) 行 求 解 。 其 步移動(dòng)定位承載遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10驟 如 下 ：第 一 步 ： 小 組 中 的 每 個(gè) 人 都 用 一 張 紙 寫 出 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 的 若 干 個(gè) 初步 解 （ 數(shù) 量 不 限 ） 。第 二 步 ： 每 個(gè) 人 在 通 讀 所 有 其 它 人 寫 出 的 解 之 后 ， 經(jīng) 過 分 析 綜合 ， 一 定 有 所 啟 發(fā) ， 便 可 在 另 一 張 紙 上 在 寫 出 新 的 解 。第 三 步 ： 把 每 個(gè) 人 前 后 兩 次 寫 出 的 解 集 中 在 一 起 ， 整 理 分 類 。經(jīng) 過 整 理 ， 以 下 是 最 后 篩 選 出 來 的 幾 個(gè) 方 案 。第 一 種 方 案 ： 售 貨 小 車 采 用 三 個(gè) 輪 子 ， 前 面 一 個(gè) 輪 子 是 萬 向 輪 ，用 于 控 制 方 向 。 后 面 的 兩 個(gè) 輪 子 用 一 根 軸 連 接 ， 使 車 體 保 持 平 衡 。為 了 使 售 貨 小 車 上 下 樓 梯 ， 在 樓 梯 處 車 廂 的 頂 棚 安 裝 兩 對 吊 鉤 ，并 且 這 兩 對 吊 鉤 可 以 在 頂 棚 上 的 滑 道 內(nèi) 移 動(dòng) 。 就 象 是 一 個(gè) 小 型 的龍 門 吊 車 。 當(dāng) 售 貨 小 車 要 上 或 下 樓 梯 時(shí) ， 先 把 小 車 吊 起 ， 使 其 在空 中 保 持 平 穩(wěn) ， 推 動(dòng) 吊 鉤 ， 使 其 在 滑 道 內(nèi) 移 動(dòng) ， 這 樣 就 可 以 把 小車 吊 上 或 吊 下 樓 梯 了 。第 二 種 方 案 ： 售 貨 小 車 采 用 四 個(gè) 輪 子 移 動(dòng) ， 后 兩 個(gè) 輪 子 為 萬 向輪 ， 前 面 兩 個(gè) 輪 子 用 軸 連 接 。 樓 梯 采 用 過 街 天 橋 式 結(jié) 構(gòu) ， 樓 梯 上有 專 門 為 售 貨 小 車 上 下 樓 用 的 斜 面 （ 如 圖 2—2 所 示 ） 。當(dāng) 售 貨 小 車 上 下 樓 時(shí) ， 為 了 不 讓 車 內(nèi) 貨 物 傾 倒 ， 小 車 采 用 雙 層 結(jié)構(gòu) ， 內(nèi) 層 箱 體 采 用 懸 掛 式 結(jié) 構(gòu) ， 即 內(nèi) 層 箱 體 的 兩 側(cè) 分 別 用 兩 根 鋼絲 繩 懸 掛 于 外 層 箱 體 內(nèi) ， 兩 鋼 絲 繩 成 內(nèi) 八 字 型 。 懸 掛 方 式 如 圖 2—3 所 示 。 這 樣 車 無 論 是 在 上 樓 梯 還 是 下 樓 梯 時(shí) ， 由 于 內(nèi) 層 箱 體 是懸 掛 在 外 層 箱 體 內(nèi) 的 ， 而 重 力 總 是 垂 直 于 水 平 面 的 ， 因 此 內(nèi) 層 箱體 也 總 是 平 行 于 水 平 面 的 ， 所 以 車 內(nèi) 貨 物 不 會(huì) 發(fā) 生 傾 斜 。遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11圖 2—2遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）12圖 2—3第 三 種 方 案 ： 售 貨 小 車 采 用 四 個(gè) 輪 子 移 動(dòng) ， 后 兩 個(gè) 為 萬 向 輪 ，前 面 兩 個(gè) 用 軸 連 接 。 為 了 使 小 車 上 下 樓 梯 ， 本 方 案 采 用 抬 起 式 ，即 在 樓 梯 的 兩 側(cè) 各 有 一 個(gè) 可 升 降 的 立 柱 ， 立 柱 可 以 沿 樓 梯 的 滑 槽移 動(dòng) 。 當(dāng) 小 車 要 上 樓 梯 時(shí) ， 先 把 一 橫 梁 放 于 兩 立 柱 之 上 ， 再 用 吊鉤 把 小 車 吊 于 橫 梁 之 上 ， 此 時(shí) 同 時(shí) 升 起 兩 立 柱 ， 把 小 車 抬 起 ， 推動(dòng) 兩 立 柱 ， 使 其 沿 樓 梯 移 動(dòng) 到 上 層 ， 然 后 下 降 立 柱 ， 放 下 小 車 ，這 樣 小 車 就 可 以 平 穩(wěn) 的 上 樓 了 。 下 樓 與 上 樓 方 法 類 似 。 樓 梯 結(jié) 構(gòu)簡 圖 如 圖 2—4 所 示 。遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13圖 2—4第 4 節(jié) 對 設(shè) 計(jì) 方 案 進(jìn) 行 評 價(jià)遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14要 對 上 節(jié) 的 三 個(gè) 方 案 做 出 最 后 的 取 舍 ， 就 要 對 上 述 方 案 進(jìn) 行 技術(shù) 經(jīng) 濟(jì) 評 價(jià) 。 因 此 ， 這 一 步 對 于 整 個(gè) 設(shè) 計(jì) 過 程 是 最 重 要 的 環(huán) 節(jié) 。要 從 多 方 面 對 設(shè) 計(jì) 方 案 進(jìn) 行 范 圍 廣 泛 的 比 較 。 這 種 評 價(jià) 過 程 分 為如 下 諸 步 驟 ： 建 立 目 標(biāo) 系 統(tǒng) 和 確 定 評 價(jià) 標(biāo) 準(zhǔn) 、 確 定 重 要 性 系 數(shù) 、按 技 術(shù) 觀 點(diǎn) 確 定 評 價(jià) 分 數(shù) 、 技 術(shù) 經(jīng) 濟(jì) 評 價(jià) 等 。2.4.1 評 價(jià) 目 標(biāo) 系 統(tǒng) ， 確 定 評 價(jià) 標(biāo) 準(zhǔn)雖 然 評 價(jià) 的 范 圍 很 廣 ， 但 也 不 能 面 面 俱 到 。 只 能 就 某 些 特 定方 面 進(jìn) 行 評 價(jià) 。 這 些 評 價(jià) 的 方 面 就 被 稱 為 評 價(jià) 目 標(biāo) 。評 價(jià) 目 標(biāo) 是 從 要 求 表 中 的 要 求 提 煉 而 成 的 。 把 這 些 目 標(biāo) 再 歸結(jié) 為 互 不 相 關(guān) （ 或 基 本 上 互 不 相 關(guān) ） 的 幾 大 類 。 由 于 此 方 案 設(shè) 計(jì)結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 所 以 只 對 單 個(gè) 目 標(biāo) 進(jìn) 行 評 價(jià) ， 即 對 “移 動(dòng) 中 的穩(wěn) 定 和 可 靠 ”這 個(gè) 目 標(biāo) 進(jìn) 行 技 術(shù) 經(jīng) 濟(jì) 評 價(jià) 。 圖 2—5 是 該目 標(biāo) 的 評 價(jià) 目 標(biāo) 系 統(tǒng) 。2.4.2 按 重 要 性 評 價(jià)按 重 要 性 評 價(jià) 是 在 目 標(biāo) 系 統(tǒng) 內(nèi) 進(jìn) 行 的 評 價(jià) 。 是 確 定 被 選 定 的評 價(jià) 目 標(biāo) 在 一 個(gè) 目 標(biāo) 系 統(tǒng) 內(nèi) 的 地 位 ——重 要 性 。評 價(jià) 目 標(biāo) 的 重 要 性 用 重 要 性 系 數(shù) （ 權(quán) 重 ） 來 表 示 ， 取 值 為 0~1。每 個(gè) 評 價(jià) 目 標(biāo) 的 方 框 中 有 左 右 兩 個(gè) 數(shù) 字 ， 左 邊 的 數(shù) 字 表 示 隸屬 于 同 一 個(gè) 上 級 目 標(biāo) 的 同 級 各 目 標(biāo) 之 間 的 相 對 重 要 性 系 數(shù) ， 同 級各 目 標(biāo) 相 對 重 要 性 系 數(shù) 之 和 為 1。 右 側(cè) 的 數(shù) 字 表 示 每 個(gè) 評 價(jià)目 標(biāo) 在 目 標(biāo) 系 統(tǒng) 中 所 居 重 要 程 度 ， 稱 為 系 統(tǒng) 目 標(biāo) 重 要 性 系 數(shù) ， 簡稱 重 要 性 系 數(shù) 。 其 值 為 該 目 標(biāo) 相 關(guān) 的 上 面 逐 級 目 標(biāo) 方 框 中 左 側(cè) 數(shù)字 與 該 目 標(biāo) 方 框 左 側(cè) 數(shù) 字 之 積 。 在 技 術(shù) 經(jīng) 濟(jì) 評 價(jià) 過 程 中 ， 要 用 到最 低 一 級 評 價(jià) 目 標(biāo) 的 重 要 性 系 數(shù) ， 稱 此 值 為 評 價(jià) 標(biāo) 準(zhǔn) 重 要 性 系 數(shù) ，用 g 表 示 。按 上 述 方 法 給 出 反 應(yīng) 目 標(biāo) 重 要 性 的 0~1 之 間 的 相 對 重遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）15要 性 系 數(shù) 和 重 要 性 系 數(shù) 。 這 些 數(shù) 值 由 設(shè) 計(jì) 小 組 商 量 給 定 。 把 計(jì) 算出 的 各 級 評 價(jià) 目 標(biāo) 相 對 重 要 性 系 數(shù) 和 重 要 性 系 數(shù) 填 入 圖2—5 中 的 各 方 框 中 。圖 2—52.4.3 按 技 術(shù) 觀 點(diǎn) 確 定 評 價(jià) 分 數(shù)按 技 術(shù) 觀 點(diǎn) 確 定 評 價(jià) 分 數(shù) ， 其 本 質(zhì) 是 用 同 一 個(gè) 評 價(jià) 標(biāo) 準(zhǔn) 來 衡量 每 一 個(gè) 設(shè) 計(jì) 方 案 ， 從 技 術(shù) 的 觀 點(diǎn) 來 確 定 優(yōu) 劣 。 評 價(jià) 形 式 是 給 出評 價(jià) 分 數(shù) 。 分 數(shù) 越 高 的 方 案 越 好 。 評 價(jià) 分 數(shù) 用 W 表 示 。有 兩 種 譜 帶 表 示 其 取 值 范 圍 。 本 設(shè) 計(jì) 采 用 0~4 共 5 級 的窄 譜 帶 。 如 表 2—1 所 示 。遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16表 2—1窄 譜 帶分 數(shù) 意 義0 不 能 令 人 滿 意 的1 剛 可 忍 受 的2 足 夠 了3 好4 理 想 的2.4.4 技 術(shù) 經(jīng) 濟(jì) 評 價(jià) 計(jì) 算 與 評 價(jià) 結(jié) 果繪 制 評 價(jià) 計(jì) 算 表 （ 如 表 2—2 所 示 ） 。 首 先 把 評 價(jià) 標(biāo) 準(zhǔn) 、重 要 性 系 數(shù) 以 及 三 種 方 案 按 順 序 填 入 表 中 ， 然 后 把 評 價(jià) 分 數(shù) 亦 填入 表 中 。 還 要 給 出 每 個(gè) 方 案 成 本 的 估 計(jì) 值 ， 并 填 入 表 中 。最 后 經(jīng) 過 計(jì) 算 ， 求 出 各 方 案 的 無 權(quán) 重 總 價(jià) GWj、 有 權(quán)重 總 價(jià) GWj?gi、 總 技 術(shù) 價(jià) Wtj， 總 經(jīng) 濟(jì) 價(jià) Wwi 以 及 總 價(jià)遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）17Wj。 計(jì) 算 結(jié) 果 填 入 表 中 。 總 價(jià) 值 用 直 線 法 計(jì) 算 。計(jì) 算 公 式 如 下 ：第 j 個(gè) 方 案 無 權(quán) 重 總 價(jià) GWj： GWj=∑ Wji第 j 個(gè) 方 案 有 權(quán) 重 總 價(jià) GWj?gi： GWj?gi=∑ gi?Wji第 j 個(gè) 方 案 總 技 術(shù) 價(jià) Wtj： Wtj=GWj/Wmax?nWmax 為 最 高 評 價(jià) 分 數(shù) 4 或 10（ 寬 譜 帶 ）第 j 個(gè) 方 案 的 總 經(jīng) 濟(jì) 價(jià) Wwi： Wwi=H0/Hj=0.8Hmin/HjHj — 第 j 個(gè) 方 案 的 估 計(jì) 成 本H0 — 比 較 成 本 H0=0.8 HminHmin— 各 方 案 中 的 最 低 估 計(jì) 成 本 值第 j 個(gè) 方 案 的 總 價(jià) 數(shù) Wj：按 直 線 法 Wj=1/2（ Wtj+Wwi）2.4.5 繪 制 價(jià) 值 強(qiáng) 度 圖 和 價(jià) 值 斷 面 圖根 據(jù) 計(jì) 算 結(jié) 果 ， 繪 制 出 價(jià) 值 強(qiáng) 度 圖 （ 如 圖 2—6） 。把 有 權(quán) 重 總 價(jià) 較 高 并 且 在 價(jià) 值 強(qiáng) 度 圖 中 位 于 右 上 角 （ 方 案2、 3） 的 兩 個(gè) 方 案 作 為 較 好 的 方 案 ， 再 借 助 于 價(jià) 值 斷 面 圖 （ 如 圖2—7） 進(jìn) 行 比 較 。 比 較 結(jié) 果 表 明 方 案 3 是 最 有 前 途 的 。表 2—2方 案 1 方 案 2 方 案 3評 價(jià)標(biāo) 準(zhǔn)重 要 性系 數(shù) gi W1i W1gi W2i W2gi W3i W3gi支撐可靠 0.3 2 0.6 2 0.6 3 0.9不易損壞 0.2 3 0.6 3 0.6 3 0.6遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18定位部分的連接可靠 0.15 3 0.45 3 0.45 3 0.45不易傾倒 0.2 4 0.8 2 0.4 4 0.8定位部分位置保持可靠 0.15 3 0.45 3 0.45 4 0.6求 和 1.0 GW1=15GW1g=2.9GW2=13GW2g=2.5GW3=17GW3g=3.35總 技 術(shù) 價(jià) Wt1=0.75 Wt2=0.65 Wt3=0.85制造成本（元） H1=600 H2=500 H3=550總經(jīng)濟(jì)價(jià) Ww1=0.667 Ww2=0.8 Ww3=0.727總 價(jià) W1=0.709 W2=0.725 W3=0.789遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）19圖 2—6遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）20圖 2—7第 3 章 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21第 1 節(jié) 有 關(guān) 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 的 一 些 說 明3.1.1 設(shè) 計(jì) 階 段 的 任 務(wù)方 案 設(shè) 計(jì) 階 段 結(jié) 束 ， 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 處 于 這 樣 的 狀 態(tài) ：總 技 術(shù) 系 統(tǒng) 的 原 理 解 已 經(jīng) 明 確 ；經(jīng) 過 把 原 理 解 具 體 化 之 后 ， 一 部 分 子 系 統(tǒng) 可 以 設(shè) 計(jì) 草 圖 表 示 ，即 其 空 間 幾 何 形 體 已 有 比 較 清 晰 的 輪 廓 ；總 系 統(tǒng) 或 子 系 統(tǒng) 的 部 分 技 術(shù) 參 數(shù) 的 估 計(jì) 值 也 可 以 給 出 來 。處 于 這 種 狀 態(tài) 的 技 術(shù) 系 統(tǒng) 顯 然 不 能 進(jìn) 行 加 工 制 造 ， 這 是 因 為技 術(shù) 系 統(tǒng) 僅 處 于 “功 能 模 型 ”階 段 ， 只 有 再 給 定 大 量 信 息 ，才 能 變 成 “信 息 模 型 ”（ 如 技 術(shù) 圖 紙 等 ） 。 這 信 息 模 型 被 加工 制 造 物 化 ， 才 能 成 為 可 以 實(shí) 現(xiàn) 所 要 求 的 總 功 能 的 物 質(zhì) 形 式 。 因此 ， 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 階 段 的 主 要 任 務(wù) 是 給 定 設(shè) 計(jì) 方 案 所 必 須 的 全 部 信 息 。它 們 是 ：零 部 件 結(jié) 構(gòu) 形 狀 ， 幾 何 尺 寸 和 空 間 位 置 ；材 料 ；加 工 過 程 所 要 求 的 公 差 、 光 潔 度 、 加 工 工 藝 等 ；安 裝 、 運(yùn) 輸 、 操 作 方 法 以 及 技 術(shù) 規(guī) 程 等 。3.1.2 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 階 段 工 作 步 驟結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 階 段 的 工 作 可 分 為 6 個(gè) 階 段 ， 即 ：(1) 粗 略 設(shè) 計(jì) 主 要 承 受 體 的 結(jié) 構(gòu) 形 狀 ；(2) 尋 求 輔 助 功 能 ；(3) 檢 查 主 、 輔 功 能 承 受 體 相 互 影 響 及 配 合 性 ；(4) 詳 細(xì) 設(shè) 計(jì) 主 、 輔 功 能 承 受 體 ；(5) 對 設(shè) 計(jì) 進(jìn) 行 補(bǔ) 充 和 改 進(jìn) ；(6) 進(jìn) 行 技 術(shù) 經(jīng) 濟(jì) 評 價(jià) 。遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）223.1.3 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 的 合 理 確 定 方 法給 出 主 輔 功 能 承 受 體 的 材 料 后 ， 就 要 確 定 結(jié) 構(gòu) 形 狀 。 從 工 程設(shè) 計(jì) 的 觀 點(diǎn) 出 發(fā) ， 認(rèn) 為 任 何 構(gòu) 件 形 狀 都 是 由 以 下 四 個(gè) 要 素 確 定 的 ：構(gòu) 件 表 面 形 狀 ；表 面 形 狀 相 對 位 置 ；表 面 數(shù) 量 ；表 面 尺 寸 ?？?以 通 過 形 狀 要 素 變 化 法 ， 即 結(jié) 構(gòu) 形 狀 的 合 理 確 定 方 法 能 在比 較 短 的 時(shí) 間 內(nèi) ， 得 到 功 能 相 同 的 多 種 構(gòu) 件 形 狀 。 可 以 通 過 構(gòu) 件表 面 形 狀 變 化 、 表 面 形 狀 相 對 位 置 變 化 、 表 面 數(shù) 目 變 化 和 表 面 尺寸 變 化 來 實(shí) 現(xiàn) 。3.1.4 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 中 的 原 則結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 中 必 須 遵 循 的 原 則 簡 而 言 之 就 是 明 晰 、 簡 單 、 安 全 。此 外 ， 在 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 中 還 應(yīng) 遵 守 以 下 原 理 ：(1) 力 傳 導(dǎo) 原 理 ；(2) 任 務(wù) 分 配 原 理 ；(3) 自 助 原 理 ；(4) 穩(wěn) 定 的 工 作 原 理 ；(5) 適 應(yīng) 構(gòu) 件 變 化 的 合 理 設(shè) 計(jì) 原 理 。第 2 節(jié) 雙 層 火 車 售 貨 車 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)通 過 上 一 章 的 敘 述 和 對 三 個(gè) 方 案 的 評 價(jià) ， 我 們 知 道 方 案 3 是 最有 前 途 的 。 下 面 就 對 方 案 3 作 具 體 的 說 明 及 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 。遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）23在 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 前 ， 我 們 首 先 要 對 雙 層 火 車 的 車 廂 作 些 說 明 。 雙 層火 車 其 獨(dú) 特 的 樓 梯 分 為 三 個(gè) 部 分 ， 中 間 的 部 分 是 通 往 二 層 的 ， 在其 兩 側(cè) 各 有 一 段 樓 梯 是 下 到 一 層 的 。 在 這 三 段 樓 梯 的 交 匯 處 是 一個(gè) 平 臺(tái) ， 整 個(gè) 樓 梯 的 結(jié) 構(gòu) 如 圖 1—1。 當(dāng) 旅 客 一 進(jìn) 入 火 車 車廂 就 好 像 是 在 一 個(gè) 二 層 小 樓 的 一 樓 半 的 樓 道 內(nèi) ， 中 間 是 上 二 層 ，兩 側(cè) 是 下 一 層 。 中 間 的 樓 梯 寬 度 是 1080mm， 兩 側(cè) 的 樓 梯寬 度 是 790mm。 并 且 中 間 的 樓 梯 有 6 階 臺(tái) 階 ， 而 兩 側(cè) 的 各有 4 階 。 所 有 的 臺(tái) 階 尺 寸 都 是 一 樣 的 ， 即 高 度 為180mm， 水 平 長 度 為 250mm。 在 車 廂 的 里 面 ， 過 道 的 寬 度 是700mm。方 案 3 的 主 要 功 能 是 由 樓 梯 兩 側(cè) 的 兩 個(gè) 可 升 降 的 立 柱 來 實(shí) 現(xiàn)的 。 通 過 它 們 的 升 與 降 及 可 沿 樓 梯 墻 壁 上 的 滑 道 移 動(dòng) ， 使 售 貨 車可 以 平 穩(wěn) 的 上 下 樓 梯 。 因 此 ， 方 案 3 可 分 為 以 下 兩 個(gè) 部 分來 加 以 設(shè) 計(jì) 、 說 明 。 即 售 貨 車 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 和 升 降 立 柱 及 其 附 屬 結(jié)構(gòu) 設(shè) 計(jì) 。3.2.1 售 貨 車 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)售 貨 車 主 要 是 用 來 裝 載 貨 物 的 ， 并 且 可 以 在 火 車 車 廂 內(nèi) 的 平 地上 移 動(dòng) ， 所 以 可 以 把 它 分 為 裝 載 貨 物 的 箱 體 及 車 底 盤 兩 個(gè) 部 分 來設(shè) 計(jì) 。3.2.1.1 售 貨 車 廂 體 設(shè) 計(jì)箱 體 采 用 框 架 式 結(jié) 構(gòu) ， 即 箱 體 的 四 角 框 架 用 角 鐵 焊 接 于 車 的 底盤 上 ， 用 薄 鐵 皮 薄 包 在 框 架 箱 體 上 。 箱 體 的 尺 寸 為 長900mm， 寬 400mm， 高 700mm。 3.2.1.2 售 貨 車 底 盤 設(shè) 計(jì)為 了 方 便 底 盤 的 設(shè) 計(jì) ， 我 們 先 對 售 貨 車 作 必 要 的 說 明 ， 給 出 一遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24些 數(shù) 據(jù) 。 售 貨 車 的 載 重 量 為 40kg， 自 身 車 重 為 25kg。 售貨 車 采 用 的 是 四 輪 移 動(dòng) ， 即 前 面 的 兩 個(gè) 輪 子 用 軸 連 接 ， 且 固 定 不動(dòng) ， 后 面 的 兩 個(gè) 輪 子 選 用 萬 向 輪 ， 用 于 控 制 方 向 。3.2.1.2.1 萬 向 輪 的 選 擇由 上 面 的 數(shù) 據(jù) 可 知 ， 一 個(gè) 萬 向 輪 的 載 重 為 車 體 加 載 貨 重 的 四 分之 一 ， 又 因 為 火 車 車 廂 的 限 制 ， 所 以 輪 子 也 不 易 太 高 。 查 《 機(jī) 械設(shè) 計(jì) 手 冊 》 有 如 下 幾 種 萬 向 輪 可 供 選 擇 。 如 表 3—1表 3—1 螺 栓 式 萬 向 輪 輪子直徑/mm輪子寬度/mm負(fù)荷高度/mm工作型號 負(fù)荷/kg螺栓直徑d/mm50 20 75 WL—05020 40 1063 25 96 WL—06325 65 1280 25 116 WL—08025 80 12本 設(shè) 計(jì) 選 用 型 號 為 WL—06325 的 螺 栓 式 萬 向 輪 。 其 結(jié) 構(gòu)示 意 圖 如 圖 3—1 所 示遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）25圖 3—13.2.1.2.2 軸 及 其 上 的 零 件 設(shè) 計(jì)售 貨 車 的 前 面 兩 個(gè) 輪 子 采 用 軸 連 接 ， 且 軸 固 定 不 動(dòng) 。 輪 子 與 軸之 間 用 軸 承 連 接 。 由 于 售 貨 車 的 箱 體 寬 為 400mm， 所 以軸 的 長 度 定 為 300mm。 為 了 使 軸 固 定 不 動(dòng) ， 我 們 采 用 兩 個(gè) 軸套 用 鍵 與 軸 連 接 ， 并 且 兩 軸 套 與 車 底 盤 用 螺 栓 連 接 。 軸 套 采 用 鑄造 ， 兩 軸 套 間 的 距 離 為 160mm。 對 軸 進(jìn) 行 受 力 分 析 。 由 于 此軸 只 承 受 車 體 及 載 重 的 一 半 ， 而 且 軸 承 載 處 可 認(rèn) 為 是 受 兩 個(gè) 集 中力 ， 且 大 小 都 為 四 分 之 一 的 車 總 重 。 其 受 力 分 析 圖 如 圖3—2 所 示 。圖 3—2圖 中 P1=P2=Y1=Y2=0.25×9.8×65=159.25kg。 由 此 受 力圖 求 出 軸 的 剪 力 和 彎 矩 ， 并 畫 出 剪 力 圖 和 彎 矩 圖 。 設(shè) 受 力 分 析 點(diǎn)與 A 點(diǎn) 間 的 距 離 為 x (mm)。求 剪 力 ：在 AB 段 ： ∑ Y=0 Q=Y1=159.25kg (0≤ x﹤ 70)在 BC 段 ： ∑ Y=0 Q=0 (70≤ x﹤ 230)在 CD 段 ： ∑ Y=0 Q=Y1﹣ P1﹣ P2=-159.25kg遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）26(230≤ x≤ 300)求 彎 矩 圖 ：在 AB 段 ： ∑ m=0 M=Y1×x (0≤ x﹤ 70)在 BC 段 ： ∑ m=0 M= Y1×AB (70≤ x﹤ 230)在 CD 段 ： ∑ m=0 M= Y1×(AB﹣ x)(230≤ x≤ 300)由 上 述 分 析 計(jì) 算 畫 出 剪 力 圖 和 彎 矩 圖 。 如 圖 3—3 所示 。圖 3—3由 于 此 軸 只 承 受 彎 矩 ， 且 兩 端 用 軸 承 支 撐 ， 因 此 可 以 用 如 下 公式 來 計(jì) 算 固 定 心 軸 的 最 小 直 徑 。d =(32M/σ b)1/3=(10M/σ b)1/3其 中 σ b——許 用 應(yīng) 力 。M ——彎 矩 。[σ b]=1.7[σ -1]； [σ -1]=（0.09~0.1）[σ B]遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）27此 軸 材 料 選 用 45， 其 主 要 機(jī) 械 性 能 如 下 表 3—2 所 示 。材料牌號硬 度/HBS抗拉強(qiáng)度極限 σ B彎曲疲勞極限 σ -1熱 處 理 毛坯直徑/mm /N·mm-2正 火 ≤ 100 170~217 600 275回 火 ＞100~300 162~217 580 27045調(diào) 質(zhì) ≤ 200 217~225 650 300由 上 表 ， 我 們 選 擇 正 火 的 熱 處 理 工 藝 。 因 此 由 上 面 的 公 式 得 到軸 的 最 小 直 徑 ：d =(10M/σ b)1/3=(10×11147.5÷1.7÷0.1÷600)1/3=10.3 mm知 道 了 軸 的 最 小 直 徑 ， 我 們 就 可 以 選 取 軸 承 。 本 設(shè) 計(jì) 選 用 深 溝球 軸 承 ， 查 《 機(jī) 械 手 冊 》 選 取 如 下 軸 承 ：軸 承 尺 寸 /mm 軸承代號 安 裝 尺 寸 /mmd D B rsmin 60000型damin Damax rasmax12 32 10 0.6 6201 17 28 0.6軸 與 車 體 的 連 接 是 靠 兩 個(gè) 軸 套 來 實(shí) 現(xiàn) 的 ， 軸 套 與 車 體 用 螺 栓 連接 ， 而 為 使 軸 固 定 不 動(dòng) ， 軸 與 軸 套 的 連 接 采 用 鍵 連 接 。 我 們 把 軸設(shè) 計(jì) 成 光 軸 ， 由 軸 承 的 安 裝 尺 寸 可 知 ， 軸 的 直 徑 為17mm。 查 設(shè) 計(jì) 手 冊 來 選 取 鍵 ， 本 設(shè) 計(jì) 選 用 圓 頭 普 通 平 鍵 （ A 型 ）， 其 參 數(shù) 如 下 表 ：鍵 的 公 稱 尺 寸 鍵 槽 尺 寸遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）28t t1d b(h9)h(h11)c 或 r L(h14) 公稱公差公稱公差b 半徑r＞12~175 5 0.25~0.4 10~56 3.0 +0.102.3 +0.10公稱尺寸同鍵0.16~0.25選 取 鍵 的 長 度 為 20mm。軸 套 的 結(jié) 構(gòu) 如 圖 3—4 所 示圖 3—4? 對 軸 進(jìn) 行 校 核遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）29此 軸 為 心 軸 ， 且 只 承 受 彎 矩 ， 因 此 按 彎 曲 強(qiáng) 度 進(jìn) 行 校 核 ， 并 且要 對 其 作 剛 度 校 核 。? 強(qiáng) 度 校 核由 前 面 的 受 力 分 析 及 剪 力 圖 和 彎 矩 圖 可 知 ， 危 險(xiǎn) 截 面 為 集 中 力P1 和 P2 所 在 處 ， 而 此 兩 處 所 受 的 彎 矩 是 一 樣 的 。 對 其 中 的 一 個(gè)截 面 進(jìn) 行 強(qiáng) 度 校 核 ， 公 式 如 下 ：σ =M/W≤ [σ b]其 中 M—危 險(xiǎn) 截 面 處 的 彎 矩 ， N?mm 。W—危 險(xiǎn) 截 面 處 的 抗 彎 截 面 模 量 ， mm3 。[σ b]—許 用 彎 曲 應(yīng) 力 ， N/mm2。 對 于 固 定 心 軸 ， 在 理 論 上彎 曲 應(yīng) 力 是 靜 應(yīng) 力 ， 但 考 慮 起 動(dòng) 、 停 車 等 影 響 ， 按 脈 動(dòng) 循 環(huán) 應(yīng) 力處 理 ， 取 [σ b]=[σ 0]= 1.7[σ -1]；[σ -1]=（0.09~0.1）σ B ，其 中σ B為 材 料 的 拉 伸 強(qiáng) 度 極 限 。在 危 險(xiǎn) 截 面 P1 處 所 受 的 彎 矩 及 此 處 的 抗 彎 截 面 模 量 如 下 ：M=11147.5 N?mmW=πd 3/32－bt(d－t) 2/2d=3.14×173÷32－5×3×(17－3) 2÷2÷17=395.86 mm3[σ b]=1.7×0.1×600=102 N/mm2σ =M/W=11147.5÷395.86=28.16≤[ σ b]=102 N/mm2其 中 b、 t 為 鍵 槽 尺 寸 。根 據(jù) 上 面 的 計(jì) 算 結(jié) 果 可 知 ， 該 軸 滿 足 強(qiáng) 度 要 求 。? 剛 度 校 核軸 的 彎 曲 剛 度 計(jì) 算 應(yīng) 該 保 證 最 大 撓 度 y 或 偏 轉(zhuǎn) 角 不 超 過許 用 值 ， 條 件 為 ：y≤[y] mm或 θ≤[θ] rad遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）30[y]—軸 的 許 用 撓 度 （0.0003~0.0005 ）L L—軸 的 跨 矩 mm[θ]—軸 的 許 用 偏 轉(zhuǎn) 角 ， 對 深 溝 球 軸 承 處 取 0.005由 前 面 的 受 力 分 析 以 及 材 料 力 學(xué) 的 有 關(guān) 知 識 ， 我 們 可 以 用 疊 加法 來 求 其 撓 度 及 偏 轉(zhuǎn) 角 。 即 受 力 圖 可 用 如 下 的 兩 個(gè) 圖 疊 加 來 表 示 。由 材 料 力 學(xué) 公 式 可 知 ， 合 成 后 的 最 大 撓 度 應(yīng) 該 在 軸 的 中 點(diǎn) 處 ，即 ：yc1=P2b2 (3L2－4b 22) /48EIyc2=P1b1 (3L2－4b 12) /48EI其 中 E 為 楊 式 模 量 。 45#的 楊 式 模 量 為 206×103MpaI 為 慣 矩 。 圓 形 截 面 的 慣 矩 I=πd 4/64所 以 此 軸 的 最 大 撓 度 為 ：遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）31ymax= yc1＋y c2=0.138 mm [y]=0.0005L=0.15 mm∴ ymax≤ [y]但 是 ， 由 于 軸 上 有 鍵 槽 ， 使 的 鍵 槽 處 的 截 面 也 成 為 危 險(xiǎn) 截 面 ，為 此 要 對 鍵 槽 處 的 截 面 也 進(jìn) 行 校 核 。 在 此 處 也 是 看 成 為 兩 個(gè) 力 的合 成 。 而 在 鍵 槽 處 的 慣 矩 變 為 ：I=πd 4/64－bt(d－t) 2/4式 中 d 為 軸 的 直 徑 17mm， b 為 鍵 槽 寬 5mm， t 為 鍵槽 深 3mm。yd1=P2a22b22/3EILyd2=P1b1x (L2－x 2－b 2) /6EIL x 為 到 原 點(diǎn) 的 距 離 。 在 此 處 x=70 mm∴ yd= yd1＋y d2=0.067＋0.05=0.117 mm∴ yd≤[y]通 過 上 面 的 分 析 與 計(jì) 算 可 知 此 軸 滿 足 剛 度 要 求 。3.2.2 升 降 立 柱 及 其 附 屬 結(jié) 構(gòu) 的 設(shè) 計(jì)方 案 3 的 主 要 功 能 是 由 升 降 立 柱 來 實(shí) 現(xiàn) 的 ， 而 升 降 立 柱 主 要是 有 千 斤 頂 組 成 。 所 以 升 降 立 柱 可 以 分 為 兩 部 分 來 設(shè) 計(jì) 。 上 面 的部 分 主 要 是 由 于 罩 住 千 斤 頂 ， 所 以 其 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 成 圓 柱 形 的 空 筒 。在 圓 筒 下 端 有 螺 紋 ， 用 于 和 升 降 立 柱 的 下 部 分 連 接 。 在 圓 筒 的 壁上 開 有 像 鍵 槽 一 樣 的 槽 ， 用 于 給 橫 梁 的 升 降 留 空 間 。 升 降 立 柱 的下 半 部 分 是 用 于 安 裝 千 斤 頂 的 ， 因 此 可 以 作 成 有 一 定 高 度 的 實(shí) 心圓 柱 ， 在 其 上 部 有 螺 紋 ， 與 立 柱 上 部 分 的 螺 紋 配 合 連 接 。 由 于 車廂 樓 梯 的 過 道 很 窄 ， 因 此 升 降 立 柱 的 直 徑 定 為 50mm， 高度 定 為 1500mm， 為 此 千 斤 頂 設(shè) 計(jì) 成 為 起 重 量 為 100kg，遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）32起 重 高 度 為 200mm， 最 底 高 度 為 300mm， 直 徑 為35mm。 立 柱 的 外 形 結(jié) 構(gòu) 如 圖 3—5 所 示 。圖 3—5對 于 用 于 懸 掛 售 貨 小 車 的 橫 梁 ， 因 為 其 不 能 被 壓 彎 ， 所 以 要 對它 進(jìn) 行 強(qiáng) 度 和 剛 度 校 核 。 由 于 上 下 樓 梯 的 寬 度 不 同 ， 所 以 要 用 兩個(gè) 不 同 長 度 的 橫 梁 ， 考 慮 到 立 柱 和 扶 手 的 直 徑 ， 把 兩 個(gè) 橫 梁 的 長度 定 為 650mm， 和 900mm。 設(shè) 它 們 的 直 徑 分 別 為 28mm和 36mm。 對 它 們 進(jìn) 行 受 力 計(jì) 算 。長 度 為 650mm 的 橫 梁 ：剪 力 ： Q1=0.5×9.8×65=318.5 N彎 矩 最 大 值 ： M1=0.5×9.8×65×125=39812.5 N·m其 受 力 圖 、 剪 力 圖 和 彎 矩 圖 如 圖 3—6 所 示 。遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）33圖 3—6長 度 為 900mm 的 橫 梁 ：剪 力 ： Q2=0.5×9.8×65=318.5 N彎 矩 最 大 值 ： M2=0.5×9.8×65×250=79625 N·m其 受 力 圖 、 剪 力 圖 和 彎 矩 圖 如 圖 3—7 所 示 。遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）34圖 3—7? 對 它 們 進(jìn) 行 強(qiáng) 度 校 核 ：σ 1= M1/W1=39812.5÷π ÷283×32=18.5≤[σ b]=102σ 2= M2/W2=79625÷π ÷363×32=17.4≤[σ b]=102∴ 它 們 都 滿 足 強(qiáng) 度 要 求 。? 對 它 們 進(jìn) 行 剛 度 校 核 ：它 們 的 剛 度 校 核 基 本 上 和 小 車 軸 的 剛 度 校 核 一 樣 ， 只 是 沒 有 鍵槽 ， 所 以 由 上 面 的 知 識 可 以 求 出 它 們 的 撓 度 ：ymax1=P1b1 (3L2－4b 12) /48EI=0.32≤[y]=0.0005×650=0.325ymax2=P2b2 (3L2－4b 22) /48EI=0.43≤[y]=0.0005×900=0.45遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）35∴ 它 們 也 滿 足 剛 度 要 求 。為 了 使 立 柱 可 以 沿 樓 梯 移 動(dòng) ， 我 們 在 火 車 車 壁 上 開 有 滑 道 與 立柱 的 定 上 連 接 ， 滑 道 結(jié) 構(gòu) 如 圖 3—8。 在 立 柱 的 下 端 安 裝 有輪 子 ， 在 樓 梯 臺(tái) 階 旁 邊 開 有 滑 槽 ， 供 立 柱 下 端 的 輪 子 移 動(dòng) 。 有 了這 些 裝 置 使 得 立 柱 可 以 沿 樓 梯 上 下 移 動(dòng) 。圖 3—8此 外 ， 售 貨 車 與 橫 梁 是 用 吊 鉤 連 接 的 ， 其 示 意 圖 在 第 2 章 第3 節(jié) 中 圖 2—4 已 經(jīng) 給 出 。以 上 就 是 對 雙 層 火 車 售 貨 裝 置 （ 包 括 售 貨 車 和 升 降 立 柱 ） 的 設(shè)計(jì) 計(jì) 算 及 說 明 。遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）36結(jié) 論通 過 前 面 三 章 的 敘 述 及 計(jì) 算 ， 設(shè) 計(jì) 了 一 種 可 以 實(shí) 現(xiàn) 在 雙 層 火 車上 售 貨 的 裝 置 ， 即 主 要 通 過 升 降 立 柱 的 生 與 降 及 其 可 沿 樓 梯 的 移動(dòng) 來 實(shí) 現(xiàn) 售 貨 車 平 穩(wěn) 的 上 下 樓 梯 。 本 設(shè) 計(jì) 基 本 上 滿 足 了 售 貨 車 對平 穩(wěn) 和 不 傾 倒 的 要 求 ， 實(shí) 現(xiàn) 了 使 售 貨 車 上 下 樓 梯 的 功 能 ， 但 由 于本 人 的 設(shè) 計(jì) 思 路 有 限 ， 在 設(shè) 計(jì) 過 程 中 還 有 許 多 考 慮 不 周 的 地 方 ，希 望 老 師 給 予 指 導(dǎo) 與 幫 助 。遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）37致 謝在 這 次 的 設(shè) 計(jì) 工 程 中 ， 得 到 了 許 多 老 師 和 同 學(xué) 的 幫 助 ， 特 別 是得 到 了 李 貴 軒 老 師 的 深 切 關(guān) 懷 和 指 導(dǎo) 。 同 時(shí) 也 得 到 了 沈 陽 鐵 路 局的 同 志 們 的 大 力 支 持 。 在 此 ， 向 所 有 給 予 我 幫 助 與 指 導(dǎo) 的 老 師 和同 學(xué) ， 尤 其 是 李 老 師 ， 表 示 我 崇 高 的 敬 禮 。 謝 謝 你 們 給 予 我 的 幫助 ， 并 再 次 表 達(dá) 我 對 你 們 的 感 謝 。遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）38參考文獻(xiàn)[1] 李貴軒 ：《設(shè)計(jì)方法學(xué)》 ，世界圖書出版公司，1989 年 6 月第一版[2] 蘇翼林 ：《材料力學(xué)》 ，高等教育出版社，1987 年 10 月第二版[3] 唐大放，馮曉寧，楊現(xiàn)卿 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