595 繞絲篩管纏繞機2 (1)

595 繞絲篩管纏繞機2 (1),繞絲篩管,纏繞 雙 層 火 車 售 貨 車摘 要 ： 人 類 社 會 的 進 步 總 是 伴 隨 著 科 學 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 步 ， 生 活更 加 的 方 便 。 交 通 工 具 就 很 好 地 證 明 了 這 一 點 。 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 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 人 力 ， 又 不 能 滿 足 旅 客 的 要 求 。因 此 設 計 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 用 價 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)大學畢業(yè)設計（論文）目 錄第 1 章 調(diào) 查 研 究 明 確 設 計 任 務 ……………………… 1第 1 節(jié) 對 用 戶 進 行 調(diào) 查 研 究 　 ………………………　 1第 2 節(jié) 明 確 生 產(chǎn) 認 為 繪 制 要 求 表 ……………… 3第 2 章 方 案 設 計 　 …………………………………………　 7第 1 節(jié) 對 設 計 認 為 進 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 計 方 案 進 行 評 價 　 ……………………… 14第 3 章 結(jié) 構(gòu) 設 計 　 ………………………………………… 21第 1 節(jié) 有 關(guān) 結(jié) 構(gòu) 設 計 的 一 些 說 明 …………………　 21第 2 節(jié) 雙 層 火 車 售 貨 車 的 結(jié) 構(gòu) 設 計 　 ……………… 23結(jié) 論 　 ……………………………………………………… 36致 謝 　 ……………………………………………………… 37遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設計（論文）1第 1 章 調(diào) 查 研 究 明 確 設 計 任 務第 1 節(jié) 對 用 戶 進 行 調(diào) 查 研 究隨 著 人 類 社 會 的 進 步 與 發(fā) 展 ， 科 學 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 到 現(xiàn) 在 科 技 產(chǎn) 物 涉 及 到 人 類 生 活的 每 一 個 角 落 ， 都 在 說 明 科 學 技 術(shù) 業(yè) 已 成 為 人 類 不 可 忽 略 和 不 可分 離 的 這 一 事 實 。 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 技 術(shù) 這 一 催 化 劑 作 用 之 下 ， 火 車 也 經(jīng) 歷 了從 蒸 汽 機 車 到 現(xiàn) 在 的 內(nèi) 燃 機 車 、 電 力 機 車 的 發(fā) 展 過 程 。 現(xiàn) 在 還 出現(xiàn) 了 更 加 快 速 的 磁 懸 浮 機 車 。那 些 高 速 的 機 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 壓 力 很 大 ， 于 是 產(chǎn) 生 了 一 種雙 層 火 車 。 這 種 雙 層 火 車 的 運 營 在 一 定 程 度 上 緩 解 了 客 運 量 大 的問 題 ， 但 是 由 于 我 國 在 這 項 技 術(shù) 上 發(fā) 展 的 還 是 比 較 緩 慢 ， 因 此 在雙 層 火 車 的 運 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 ， 它 也 像 樓 房 一 樣 被 人 們 安 上“樓 梯 ”。 就 是 他 這 獨 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 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 太 大 的 力 氣 就 可 以 方 便 地 為 旅 客遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設計（論文）2們 服 務 。 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 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 ， 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 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 量 ， 但 是 它 獨 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 售貨 車 抬 上 二 層 ， 不 得 不 用 兩 個 列 車 員 ， 這 樣 反 而 浪 費 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 售 貨 員 配 上 一個 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 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 候 還 可 能 忘 記 一 些 旅 客 所 要 的 東 西 ， 這 就 大 大 地 加 強 了 售貨 員 的 勞 動 強 度 。 因 此 有 不 少 的 售 貨 員 和 乘 客 都 抱 怨 此 事 。 所 以設 計 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 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 計 要 求 作 大 體 歸 納 。 為遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設計（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 表鐵路運輸部門 雙層火車售貨裝置 No.1時間 要求或希望 內(nèi) 容 負責人 實現(xiàn)日期2003.3.1要 求希 望要 求1. 幾何形體1） 移動方便，既能在車廂內(nèi)地面上運動，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。2. 使用性能1） 操作簡單，不用事先培訓，看實物便知道怎樣使用，2） 能盛放各類食品（罐裝、瓶裝及袋裝的各種食品和飲料）及娛樂物品和報刊雜志等。陳令國 2003.6.11續(xù) 表鐵路運輸部門 雙層火車售貨裝置 No.2時間 要求或希望 內(nèi) 容 負責人 實現(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)大學畢業(yè)設計（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） 整個裝置的穩(wěn)定性要好，無論是在平地上運動，還是上下樓梯，均不易發(fā)生傾倒。2） 強度、剛度好，不易發(fā)生變形。上下樓梯時，不會發(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1） 用人力驅(qū)動。2） 使用時噪聲要小。6. 材料金屬與非金屬材料都可，重量輕，強度高，耐磨性好。7. 可維修性1） 機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) 表鐵路運輸部門 雙層火車售貨裝置 No.3時間 要求或希望 內(nèi) 容 負責人 實現(xiàn)日期遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設計（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。8. 加工1） 多用標準件。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)大學畢業(yè)設計（論文）6圖 1—1第 2 章 方 案 設 計第 1 節(jié) 對 設 計 任 務 進 行 抽 象遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設計（論文）7在 第 一 章 中 所 繪 制 的 設 計 要 求 表 的 基 礎(chǔ) 上 ， 我 們 對 設 計 任 務 已經(jīng) 有 了 一 個 初 步 的 了 解 。 為 了 設 計 出 最 優(yōu) 的 產(chǎn) 品 ， 我 們 必 須 確 定設 計 任 務 的 核 心 ， 突 出 本 質(zhì) 功 能 。 而 要 做 到 這 一 點 ， 就 必 須 對 設計 任 務 進 行 抽 象 。 抽 象 就 是 對 設 計 任 務 的 再 認 識 ， 就 是 用 高 度 概括 的 語 言 來 陳 述 設 計 任 務 ， 忽 略 次 要 的 甚 至 是 不 必 要 的 表 面 限 制的 束 縛 ， 使 設 計 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 行 多 次 陳 述 ， 逐 步 逼 近 設 計 任 務 的 核 心 。現(xiàn) 在 對 設 計 任 務 進 行 抽 象 。第 一 次 陳 述 ：設 計 既 能 在 雙 層 火 車 車 廂 內(nèi) 的 地 面 上 運 動 ， 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 。第 二 次 陳 述 ：設 計 能 在 雙 層 火 車 平 地 上 和 樓 梯 上 自 由 、 平 穩(wěn) 的 移 動 的 售 貨 裝置 ； 使 用 方 便 。第 三 次 陳 述 ：設 計 能 在 平 地 移 動 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 設 計 任 務 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 有 總 功 能 ， 與 部 分 系 統(tǒng) 或 子 系 統(tǒng) 相 對 應 ， 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)大學畢業(yè)設計（論文）8間 的 最 佳 關(guān) 系 ， 這 樣 有 兩 點 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 計 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 計 任 務 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 計 任 務 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 、定 位 和 承 載 三 個 部 分 功 能 。 這 三 個 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 ”， 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 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)大學畢業(yè)設計（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 行 抽 象 的 陳 述 ， 確 定 了 設 計 任 務 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 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 現(xiàn) 某 種 功 能 的 物 理 原 理 以 及 與 之 相 應 的 原 理 結(jié) 構(gòu)圖 示 。 它 是 進 行 零 件 設 計 的 基 礎(chǔ) 。下 面 采 用 德 爾 裴 法 （ Delphi） 對 設 計 任 務 進 行 求 解 。 其 步移動定位承載遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設計（論文）10驟 如 下 ：第 一 步 ： 小 組 中 的 每 個 人 都 用 一 張 紙 寫 出 設 計 任 務 的 若 干 個 初步 解 （ 數(shù) 量 不 限 ） 。第 二 步 ： 每 個 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 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 方 案 。第 一 種 方 案 ： 售 貨 小 車 采 用 三 個 輪 子 ， 前 面 一 個 輪 子 是 萬 向 輪 ，用 于 控 制 方 向 。 后 面 的 兩 個 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 。 就 象 是 一 個 小 型 的龍 門 吊 車 。 當 售 貨 小 車 要 上 或 下 樓 梯 時 ， 先 把 小 車 吊 起 ， 使 其 在空 中 保 持 平 穩(wěn) ， 推 動 吊 鉤 ， 使 其 在 滑 道 內(nèi) 移 動 ， 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 輪 子 移 動 ， 后 兩 個 輪 子 為 萬 向輪 ， 前 面 兩 個 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 售 貨 小 車 上 下 樓 時 ， 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 ， 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 發(fā) 生 傾 斜 。遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設計（論文）11圖 2—2遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設計（論文）12圖 2—3第 三 種 方 案 ： 售 貨 小 車 采 用 四 個 輪 子 移 動 ， 后 兩 個 為 萬 向 輪 ，前 面 兩 個 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 可 升 降 的 立 柱 ， 立 柱 可 以 沿 樓 梯 的 滑 槽移 動 。 當 小 車 要 上 樓 梯 時 ， 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 同 時 升 起 兩 立 柱 ， 把 小 車 抬 起 ， 推動 兩 立 柱 ， 使 其 沿 樓 梯 移 動 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)大學畢業(yè)設計（論文）13圖 2—4第 4 節(jié) 對 設 計 方 案 進 行 評 價遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設計（論文）14要 對 上 節(jié) 的 三 個 方 案 做 出 最 后 的 取 舍 ， 就 要 對 上 述 方 案 進 行 技術(shù) 經(jīng) 濟 評 價 。 因 此 ， 這 一 步 對 于 整 個 設 計 過 程 是 最 重 要 的 環(huán) 節(jié) 。要 從 多 方 面 對 設 計 方 案 進 行 范 圍 廣 泛 的 比 較 。 這 種 評 價 過 程 分 為如 下 諸 步 驟 ： 建 立 目 標 系 統(tǒng) 和 確 定 評 價 標 準 、 確 定 重 要 性 系 數(shù) 、按 技 術(shù) 觀 點 確 定 評 價 分 數(shù) 、 技 術(shù) 經(jīng) 濟 評 價 等 。2.4.1 評 價 目 標 系 統(tǒng) ， 確 定 評 價 標 準雖 然 評 價 的 范 圍 很 廣 ， 但 也 不 能 面 面 俱 到 。 只 能 就 某 些 特 定方 面 進 行 評 價 。 這 些 評 價 的 方 面 就 被 稱 為 評 價 目 標 。評 價 目 標 是 從 要 求 表 中 的 要 求 提 煉 而 成 的 。 把 這 些 目 標 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 計結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 所 以 只 對 單 個 目 標 進 行 評 價 ， 即 對 “移 動 中 的穩(wěn) 定 和 可 靠 ”這 個 目 標 進 行 技 術(shù) 經(jīng) 濟 評 價 。 圖 2—5 是 該目 標 的 評 價 目 標 系 統(tǒng) 。2.4.2 按 重 要 性 評 價按 重 要 性 評 價 是 在 目 標 系 統(tǒng) 內(nèi) 進 行 的 評 價 。 是 確 定 被 選 定 的評 價 目 標 在 一 個 目 標 系 統(tǒng) 內(nèi) 的 地 位 ——重 要 性 。評 價 目 標 的 重 要 性 用 重 要 性 系 數(shù) （ 權(quán) 重 ） 來 表 示 ， 取 值 為 0~1。每 個 評 價 目 標 的 方 框 中 有 左 右 兩 個 數(shù) 字 ， 左 邊 的 數(shù) 字 表 示 隸屬 于 同 一 個 上 級 目 標 的 同 級 各 目 標 之 間 的 相 對 重 要 性 系 數(shù) ， 同 級各 目 標 相 對 重 要 性 系 數(shù) 之 和 為 1。 右 側(cè) 的 數(shù) 字 表 示 每 個 評 價目 標 在 目 標 系 統(tǒng) 中 所 居 重 要 程 度 ， 稱 為 系 統(tǒng) 目 標 重 要 性 系 數(shù) ， 簡稱 重 要 性 系 數(shù) 。 其 值 為 該 目 標 相 關(guān) 的 上 面 逐 級 目 標 方 框 中 左 側(cè) 數(shù)字 與 該 目 標 方 框 左 側(cè) 數(shù) 字 之 積 。 在 技 術(shù) 經(jīng) 濟 評 價 過 程 中 ， 要 用 到最 低 一 級 評 價 目 標 的 重 要 性 系 數(shù) ， 稱 此 值 為 評 價 標 準 重 要 性 系 數(shù) ，用 g 表 示 。按 上 述 方 法 給 出 反 應 目 標 重 要 性 的 0~1 之 間 的 相 對 重遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設計（論文）15要 性 系 數(shù) 和 重 要 性 系 數(shù) 。 這 些 數(shù) 值 由 設 計 小 組 商 量 給 定 。 把 計 算出 的 各 級 評 價 目 標 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 確 定 評 價 分 數(shù)按 技 術(shù) 觀 點 確 定 評 價 分 數(shù) ， 其 本 質(zhì) 是 用 同 一 個 評 價 標 準 來 衡量 每 一 個 設 計 方 案 ， 從 技 術(shù) 的 觀 點 來 確 定 優(yōu) 劣 。 評 價 形 式 是 給 出評 價 分 數(shù) 。 分 數(shù) 越 高 的 方 案 越 好 。 評 價 分 數(shù) 用 W 表 示 。有 兩 種 譜 帶 表 示 其 取 值 范 圍 。 本 設 計 采 用 0~4 共 5 級 的窄 譜 帶 。 如 表 2—1 所 示 。遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設計（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 評 價 計 算 與 評 價 結(jié) 果繪 制 評 價 計 算 表 （ 如 表 2—2 所 示 ） 。 首 先 把 評 價 標 準 、重 要 性 系 數(shù) 以 及 三 種 方 案 按 順 序 填 入 表 中 ， 然 后 把 評 價 分 數(shù) 亦 填入 表 中 。 還 要 給 出 每 個 方 案 成 本 的 估 計 值 ， 并 填 入 表 中 。最 后 經(jīng) 過 計 算 ， 求 出 各 方 案 的 無 權(quán) 重 總 價 GWj、 有 權(quán)重 總 價 GWj?gi、 總 技 術(shù) 價 Wtj， 總 經(jīng) 濟 價 Wwi 以 及 總 價遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設計（論文）17Wj。 計 算 結(jié) 果 填 入 表 中 。 總 價 值 用 直 線 法 計 算 。計 算 公 式 如 下 ：第 j 個 方 案 無 權(quán) 重 總 價 GWj： GWj=∑ Wji第 j 個 方 案 有 權(quán) 重 總 價 GWj?gi： GWj?gi=∑ gi?Wji第 j 個 方 案 總 技 術(shù) 價 Wtj： Wtj=GWj/Wmax?nWmax 為 最 高 評 價 分 數(shù) 4 或 10（ 寬 譜 帶 ）第 j 個 方 案 的 總 經(jīng) 濟 價 Wwi： Wwi=H0/Hj=0.8Hmin/HjHj — 第 j 個 方 案 的 估 計 成 本H0 — 比 較 成 本 H0=0.8 HminHmin— 各 方 案 中 的 最 低 估 計 成 本 值第 j 個 方 案 的 總 價 數(shù) Wj：按 直 線 法 Wj=1/2（ Wtj+Wwi）2.4.5 繪 制 價 值 強 度 圖 和 價 值 斷 面 圖根 據(jù) 計 算 結(jié) 果 ， 繪 制 出 價 值 強 度 圖 （ 如 圖 2—6） 。把 有 權(quán) 重 總 價 較 高 并 且 在 價 值 強 度 圖 中 位 于 右 上 角 （ 方 案2、 3） 的 兩 個 方 案 作 為 較 好 的 方 案 ， 再 借 助 于 價 值 斷 面 圖 （ 如 圖2—7） 進 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 價標 準重 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)大學畢業(yè)設計（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 Wt1=0.75 Wt2=0.65 Wt3=0.85制造成本（元） H1=600 H2=500 H3=550總經(jīng)濟價 Ww1=0.667 Ww2=0.8 Ww3=0.727總 價 W1=0.709 W2=0.725 W3=0.789遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設計（論文）19圖 2—6遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設計（論文）20圖 2—7第 3 章 結(jié) 構(gòu) 設 計遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設計（論文）21第 1 節(jié) 有 關(guān) 結(jié) 構(gòu) 設 計 的 一 些 說 明3.1.1 設 計 階 段 的 任 務方 案 設 計 階 段 結(jié) 束 ， 設 計 任 務 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 計 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 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 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 現(xiàn) 所 要 求 的 總 功 能 的 物 質(zhì) 形 式 。 因此 ， 結(jié) 構(gòu) 設 計 階 段 的 主 要 任 務 是 給 定 設 計 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 輸 、 操 作 方 法 以 及 技 術(shù) 規(guī) 程 等 。3.1.2 結(jié) 構(gòu) 設 計 階 段 工 作 步 驟結(jié) 構(gòu) 設 計 階 段 的 工 作 可 分 為 6 個 階 段 ， 即 ：(1) 粗 略 設 計 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 設 計 主 、 輔 功 能 承 受 體 ；(5) 對 設 計 進 行 補 充 和 改 進 ；(6) 進 行 技 術(shù) 經(jīng) 濟 評 價 。遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設計（論文）223.1.3 結(jié) 構(gòu) 設 計 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 計 的 觀 點 出 發(fā) ， 認 為 任 何 構(gòu) 件 形 狀 都 是 由 以 下 四 個 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 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 現(xiàn) 。3.1.4 構(gòu) 設 計 中 的 原 則結(jié) 構(gòu) 設 計 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 計 中 還 應 遵 守 以 下 原 理 ：(1) 力 傳 導 原 理 ；(2) 任 務 分 配 原 理 ；(3) 自 助 原 理 ；(4) 穩(wěn) 定 的 工 作 原 理 ；(5) 適 應 構(gòu) 件 變 化 的 合 理 設 計 原 理 。第 2 節(jié) 雙 層 火 車 售 貨 車 的 結(jié) 構(gòu) 設 計通 過 上 一 章 的 敘 述 和 對 三 個 方 案 的 評 價 ， 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 計 。遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設計（論文）23在 結(jié) 構(gòu) 設 計 前 ， 我 們 首 先 要 對 雙 層 火 車 的 車 廂 作 些 說 明 。 雙 層火 車 其 獨 特 的 樓 梯 分 為 三 個 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 平 臺 ， 整 個 樓 梯 的 結(jié) 構(gòu) 如 圖 1—1。 當 旅 客 一 進 入 火 車 車廂 就 好 像 是 在 一 個 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 階 ， 而 兩 側(cè) 的 各有 4 階 。 所 有 的 臺 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 可 升 降 的 立 柱 來 實 現(xiàn)的 。 通 過 它 們 的 升 與 降 及 可 沿 樓 梯 墻 壁 上 的 滑 道 移 動 ， 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 部 分來 加 以 設 計 、 說 明 。 即 售 貨 車 的 結(jié) 構(gòu) 設 計 和 升 降 立 柱 及 其 附 屬 結(jié)構(gòu) 設 計 。3.2.1 售 貨 車 的 結(jié) 構(gòu) 設 計售 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 ， 所 以 可 以 把 它 分 為 裝 載 貨 物 的 箱 體 及 車 底 盤 兩 個 部 分 來設 計 。3.2.1.1 售 貨 車 廂 體 設 計箱 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 計為 了 方 便 底 盤 的 設 計 ， 我 們 先 對 售 貨 車 作 必 要 的 說 明 ， 給 出 一遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設計（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 ， 即 前 面 的 兩 個 輪 子 用 軸 連 接 ， 且 固 定 不動 ， 后 面 的 兩 個 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 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 械設 計 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負荷高度/mm工作型號 負荷/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 計 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)大學畢業(yè)設計（論文）25圖 3—13.2.1.2.2 軸 及 其 上 的 零 件 設 計售 貨 車 的 前 面 兩 個 輪 子 采 用 軸 連 接 ， 且 軸 固 定 不 動 。 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 ， 我 們 采 用 兩 個 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 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 為 是 受 兩 個 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 受 力 分 析 點與 A 點 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)大學畢業(yè)設計（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 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 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 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)大學畢業(yè)設計（論文）27此 軸 材 料 選 用 45， 其 主 要 機 械 性 能 如 下 表 3—2 所 示 。材料牌號硬 度/HBS抗拉強度極限 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 計 選 用 深 溝球 軸 承 ， 查 《 機 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 軸 套 來 實 現(xiàn) 的 ， 軸 套 與 車 體 用 螺 栓 連接 ， 而 為 使 軸 固 定 不 動 ， 軸 與 軸 套 的 連 接 采 用 鍵 連 接 。 我 們 把 軸設 計 成 光 軸 ， 由 軸 承 的 安 裝 尺 寸 可 知 ， 軸 的 直 徑 為17mm。 查 設 計 手 冊 來 選 取 鍵 ， 本 設 計 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)大學畢業(yè)設計（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 行 校 核遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設計（論文）29此 軸 為 心 軸 ， 且 只 承 受 彎 矩 ， 因 此 按 彎 曲 強 度 進 行 校 核 ， 并 且要 對 其 作 剛 度 校 核 。? 強 度 校 核由 前 面 的 受 力 分 析 及 剪 力 圖 和 彎 矩 圖 可 知 ， 危 險 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 個截 面 進 行 強 度 校 核 ， 公 式 如 下 ：σ =M/W≤ [σ b]其 中 M—危 險 截 面 處 的 彎 矩 ， N?mm 。W—危 險 截 面 處 的 抗 彎 截 面 模 量 ， mm3 。[σ b]—許 用 彎 曲 應 力 ， N/mm2。 對 于 固 定 心 軸 ， 在 理 論 上彎 曲 應 力 是 靜 應 力 ， 但 考 慮 起 動 、 停 車 等 影 響 ， 按 脈 動 循 環(huán) 應 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 度 極 限 。在 危 險 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 算 結(jié) 果 可 知 ， 該 軸 滿 足 強 度 要 求 。? 剛 度 校 核軸 的 彎 曲 剛 度 計 算 應 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)大學畢業(yè)設計（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 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 圖 疊 加 來 表 示 。由 材 料 力 學 公 式 可 知 ， 合 成 后 的 最 大 撓 度 應 該 在 軸 的 中 點 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)大學畢業(yè)設計（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 截 面 ，為 此 要 對 鍵 槽 處 的 截 面 也 進 行 校 核 。 在 此 處 也 是 看 成 為 兩 個 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 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 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 計方 案 3 的 主 要 功 能 是 由 升 降 立 柱 來 實 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 計 。 上 面 的部 分 主 要 是 由 于 罩 住 千 斤 頂 ， 所 以 其 結(jié) 構(gòu) 設 計 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 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 計 成 為 起 重 量 為 100kg，遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設計（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 行 強 度 和 剛 度 校 核 。 由 于 上 下 樓 梯 的 寬 度 不 同 ， 所 以 要 用 兩個 不 同 長 度 的 橫 梁 ， 考 慮 到 立 柱 和 扶 手 的 直 徑 ， 把 兩 個 橫 梁 的 長度 定 為 650mm， 和 900mm。 設 它 們 的 直 徑 分 別 為 28mm和 36mm。 對 它 們 進 行 受 力 計 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)大學畢業(yè)設計（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)大學畢業(yè)設計（論文）34圖 3—7? 對 它 們 進 行 強 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 度 要 求 。? 對 它 們 進 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)大學畢業(yè)設計（論文）35∴ 它 們 也 滿 足 剛 度 要 求 。為 了 使 立 柱 可 以 沿 樓 梯 移 動 ， 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 階 旁 邊 開 有 滑 槽 ， 供 立 柱 下 端 的 輪 子 移 動 。 有 了這 些 裝 置 使 得 立 柱 可 以 沿 樓 梯 上 下 移 動 。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 設計 計 算 及 說 明 。遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設計（論文）36結(jié) 論通 過 前 面 三 章 的 敘 述 及 計 算 ， 設 計 了 一 種 可 以 實 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 來 實 現(xiàn) 售 貨 車 平 穩(wěn) 的 上 下 樓 梯 。 本 設 計 基 本 上 滿 足 了 售 貨 車 對平 穩(wěn) 和 不 傾 倒 的 要 求 ， 實 現(xiàn) 了 使 售 貨 車 上 下 樓 梯 的 功 能 ， 但 由 于本 人 的 設 計 思 路 有 限 ， 在 設 計 過 程 中 還 有 許 多 考 慮 不 周 的 地 方 ，希 望 老 師 給 予 指 導 與 幫 助 。遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設計（論文）37致 謝在 這 次 的 設 計 工 程 中 ， 得 到 了 許 多 老 師 和 同 學 的 幫 助 ， 特 別 是得 到 了 李 貴 軒 老 師 的 深 切 關(guān) 懷 和 指 導 。 同 時 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 的 老 師 和同 學 ， 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 我 對 你 們 的 感 謝 。遼寧工程技術(shù)大學畢業(yè)設計（論文）38參考文獻[1] 李貴軒 ：《設計方法學》 ，世界圖書出版公司，1989 年 6 月第一版[2] 蘇翼林 ：《材料力學》 ，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 ：《機械設計工程學（Ⅱ） 》 ，中國礦業(yè)大學出版社，2001 年 9 月第一版[4] 毛謙德，李振清等 ：《袖珍機械設計師手冊》 ，2001 年 2 月第二版[5] ［日］土屋喜 ：《機械實用手冊》 ，科學出版