會(huì)計(jì)學(xué)1CAD標(biāo)準(zhǔn)零件編制零件CAD需要解決的問題1、設(shè)計(jì)資料的程序化 由于設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)多方面參數(shù)、系數(shù)的選擇，主要從設(shè)計(jì)手冊(cè)中查取，因此，機(jī)械CAD首要解決問題是如何將有關(guān)數(shù)表、線圖程序化處理，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢索。2、設(shè)計(jì)結(jié)果的分析、判斷和優(yōu)化 機(jī)械零件設(shè)計(jì)中應(yīng)該滿足的條件較多，如各種強(qiáng)度、剛度的校核，故機(jī)械CAD中應(yīng)該具備設(shè)計(jì)參數(shù)的分析，判斷、修改和優(yōu)化的功能。第1頁/共24頁3、CAD設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)該與其他CAD部分相聯(lián)接 完整的機(jī)械零件CAD包括：設(shè)計(jì)計(jì)算，數(shù)據(jù)庫、零件圖和裝配圖三大部分。設(shè)計(jì)計(jì)算部分我們應(yīng)用VB，數(shù)據(jù)庫部分可以應(yīng)用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件，如：FOXBASE，SQL等，圖形處理可以有繪圖軟件完成，如：Pro-E，AutoCAD等。但是由于這三個(gè)部分都獨(dú)自是一個(gè)完整的系統(tǒng)，如何解決三者之間的聯(lián)接問題是我們以后應(yīng)該學(xué)習(xí)的內(nèi)容。第2頁/共24頁機(jī)械CAD設(shè)計(jì)計(jì)算程序的編寫 由于機(jī)械零件設(shè)計(jì)內(nèi)容比較多，過程復(fù)雜，因此可以按照不同設(shè)計(jì)功能采用模塊化程序結(jié)構(gòu)。 模塊化程序設(shè)計(jì)方法就是將一個(gè)程序根據(jù)一定的劃分原則分成若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立、易處理的模塊分別進(jìn)行編程和調(diào)試，然后用主程序?qū)⒛K聯(lián)接起來。第3頁/共24頁模塊化標(biāo)準(zhǔn)漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)目的：采用功能模塊設(shè)計(jì)，根據(jù)實(shí)際工作的需要，選擇相應(yīng)的功能和對(duì)象進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，最終完成對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。第4頁/共24頁機(jī)械CAD程序編制的步驟1、明確設(shè)計(jì)內(nèi)容、要求、任務(wù)、適用范圍和實(shí)現(xiàn)功能。2、確定設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則、計(jì)算方法、建立數(shù)學(xué)模型。3、列出設(shè)計(jì)計(jì)算步驟、計(jì)算公式及設(shè)計(jì)中涉及參數(shù)及變量。4、根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容、方法、步驟建立設(shè)計(jì)/程序流程圖。5、進(jìn)行相關(guān)數(shù)表、線圖處理方法，完成對(duì)應(yīng)子模塊程序編寫，調(diào)試及運(yùn)行，建立數(shù)據(jù)文件及數(shù)據(jù)庫。6、編寫各功能模塊程序，將設(shè)計(jì)計(jì)算和數(shù)據(jù)庫、圖形處理聯(lián)接，調(diào)試程序。7、完成最后設(shè)計(jì)產(chǎn)品定型，設(shè)計(jì)產(chǎn)品界面外觀，進(jìn)行產(chǎn)品包裝，進(jìn)行營(yíng)銷前的最后準(zhǔn)備工作。第5頁/共24頁V帶傳動(dòng)CAD一、V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的已知條件和設(shè)計(jì)內(nèi)容。（1）已知條件：傳遞的功率P1，小帶輪轉(zhuǎn)速n1,大帶輪轉(zhuǎn)速n2，原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)載荷性質(zhì)，另外一些約束條件。（2）設(shè)計(jì)計(jì)算的內(nèi)容：選擇V帶截面型號(hào)；決定大、小帶輪直徑d1，d2；V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld；中心距a；V帶根數(shù)z；初拉力F0等。第6頁/共24頁V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)方法、步驟及變量對(duì)照表參考：【1】《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》楊可楨高等教育出版社【2】《機(jī)械CAD基礎(chǔ)》吳昌林高教出版社1、V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法

已知：計(jì)算功率和大小帶輪轉(zhuǎn)速。

過程：參考文獻(xiàn)[1]P205，普通V帶選型；選擇帶輪直徑d1，d2，中心距a；計(jì)算帶長(zhǎng)和包角決定帶的根數(shù)z，初拉力F0

，壓軸力FQ。

建議：對(duì)不同的V帶型，選取2～4種小帶輪直徑，進(jìn)行計(jì)算計(jì)算，綜合分析比較，確定最終設(shè)計(jì)方案。第7頁/共24頁2、V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)步驟

參考文獻(xiàn)【2】p202表6-11、確定計(jì)算功率Pc (1)【1】p205表13-6查取工況系數(shù)KA

(2)根據(jù)公式Pc=KAP計(jì)算2、選擇V帶型號(hào) 根據(jù)計(jì)算功率、小帶輪轉(zhuǎn)速，由【1】p205圖13-15選取V帶型號(hào)。3、確定帶輪基準(zhǔn)直徑。

(1)初選小帶輪的直徑d1，【1】p206表13-7，如果有條件的話，選取3～4種直徑，以便選擇。 (2)驗(yàn)算帶速v＝d1n1/n2，要求5m/s≤v≤25m/s (3)計(jì)算大帶輪的直徑d2c＝d1/n2，按照【1】p206表13-7園整 (4)計(jì)算從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速n2’ (5)計(jì)算從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速誤差，要求誤差≤0.05第8頁/共24頁4、確定中心距a和帶長(zhǎng) (1)初定中心距a0＝1.5(d1+d2)，如果有其他條件限制，則根據(jù)實(shí)際要求定。 (2)初定帶長(zhǎng)L0，，園整為標(biāo)準(zhǔn)值Ld。 (3)計(jì)算實(shí)際中心距a=a0+(Ld-L0)/2 (4)驗(yàn)算包角1＝180-(d2-d1)×57.3≥1205、確定帶的根數(shù)Z (1)查取單根V帶額定功率P0，【1】p203表13-3 (2)查取單根V帶功率增量△P0，【1】p204表13-4 (3)決定包角系數(shù),查表13-5或公式： (4)查取長(zhǎng)度系數(shù)KL

，【1】p202表13-2 (5)計(jì)算帶的根數(shù)并園整：6、確定初拉力F0 (1)查取電位長(zhǎng)度帶質(zhì)量：【1】p201表13-1 (2)計(jì)算7、計(jì)算壓軸力第9頁/共24頁V帶傳動(dòng)線圖設(shè)計(jì)資料處理1、普通V帶選型圖的程序化處理設(shè)計(jì)功率Pc/（KW）V帶選型圖采用的是對(duì)數(shù)坐標(biāo)，不同帶型的分界線是直線。對(duì)線圖中的各個(gè)帶型分界線建立直線方程（如下），然后根據(jù)實(shí)際選型點(diǎn)落在分界線的位置，選取適當(dāng)?shù)膸?，如果落在分界線附近，則可以同時(shí)選取兩種帶型，進(jìn)行比較：

指數(shù)x,y見下頁表格第10頁/共24頁選擇V帶型號(hào)CAD程序的思想：1、如果nc的計(jì)算值大于Z型的nc值，則選取Z型帶2、如果nc的計(jì)算值為n(i+1)≤nc≤n(i)-50，則帶型選取i型或者i+1型。3、如果nc的計(jì)算值為n(i)-50≤nc≤n(i)+50，則帶型選取i型。4、如果nc的計(jì)算值小于E型的nc值，則選取E型帶序號(hào)帶型xy1Z1.07682.88652A1.11372.31393B1.13471.75534C1.21790.90015D1.20820.42496E1.2420-0.0993普通V帶型號(hào)分界線的直線方程第11頁/共24頁V帶傳動(dòng)數(shù)表設(shè)計(jì)資料處理1、工況系數(shù)KA，【1】p205表13-6查取 數(shù)表類型：二維簡(jiǎn)單數(shù)表的查取。第12頁/共24頁2、普通V帶橫界面尺寸，單位長(zhǎng)度質(zhì)量等 數(shù)表類型：參數(shù)為帶型的一元簡(jiǎn)單數(shù)表 建議：定義六個(gè)一位數(shù)組，或者一個(gè)二維數(shù)組存放數(shù)據(jù)， 或者其他方法。帶型節(jié)寬bp頂寬b高度h質(zhì)量q(kg/m)楔角θ普通V帶窄V帶Y5.3640.0340°ZSPZ8.510680.060.07ASPA11.0138100.110.12BSPB14.01711140.190.20CSPC19.02214180.330.37D27.032190.66E32.038231.02第13頁/共24頁3、單根V帶的額定功率和功率增量 數(shù)表類型：對(duì)于每一種帶型，P0是關(guān)于d1,n1的函數(shù)，△P0 是傳動(dòng)比和帶輪轉(zhuǎn)速的函數(shù)，所以此兩種表屬于二元列表 函數(shù)數(shù)表，對(duì)于非節(jié)點(diǎn)，需要插值法取值建議處理方法：

(1)定義二維數(shù)組P(n,d)存放P0的值，根據(jù)之前所學(xué)二元列表函數(shù)數(shù)表直線插值法，插值查取P0，此方法得到的P0比較精確，缺點(diǎn)是需要輸入較多的數(shù)據(jù)，比較繁瑣。 (2)采用近似公式：

V帶型號(hào)ZABCDECa150458810150332804930Cb600024570636001799006330001299500q0.060.100.170.300.600.87Kb*10^41.4611.0052.6237.3072.5895.136第14頁/共24頁對(duì)于單根V帶的功率增量△P0可以用下面近似公式：i1.00~~1.011.02~~1.041.05~~1.081.09~~1.121.13~~1.181.19~~1.241.25~~1.341.35~~1.511.52~~1.99>2.00Ki1.00001.01361.02761.04191.05671.07191.08751.10361.12021.1373傳動(dòng)比系數(shù)Ki第15頁/共24頁4、普通V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld及長(zhǎng)度修正系數(shù)KL 數(shù)表特點(diǎn)：Ld是標(biāo)準(zhǔn)值，不同帶型其取值范圍不同，KL是 取決于帶型和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld的二元列表函數(shù)。 建議： (a)定義一維數(shù)組存放Ld值，定義二維數(shù)組KL(x,y)存放七種帶型的KL值，譬如KL(5,35)。

(b)定義八個(gè)一維數(shù)組分別存放Ld及七種帶型對(duì)應(yīng)的KL值。 (c)定義一維數(shù)組存放Ld值，根據(jù)公式計(jì)算KL的值 式中Ld中是V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度（單位:mm），Ld0是KL為1時(shí)的帶長(zhǎng)

第16頁/共24頁5、V帶包角修正系數(shù)K

數(shù)表特點(diǎn)：一元列表函數(shù)數(shù)表，修正系數(shù)K隨包角變化 處理方法：

(1)采用插值法，定義兩個(gè)一維數(shù)組 (2)如前所說，采用公式直接計(jì)算。小帶輪的包角修正系數(shù)包角180°175°170°165°160°155°150°145°140°135°130°125°120°110°100°90°10.990.980.960.950.930.920.910.890.880.86.840.820.780.740.69第17頁/共24頁6、工況系數(shù)KA

數(shù)表特點(diǎn)：工況系數(shù)KA是與原動(dòng)機(jī)類型，工作機(jī)載荷性質(zhì)，每天工作的時(shí)間有關(guān)，當(dāng)原動(dòng)機(jī)確定后，KA于載荷性質(zhì)和每天工作時(shí)間有關(guān)，為二維簡(jiǎn)單數(shù)表。 處理方法：在VB中，利用控件的響應(yīng)，用判斷語句確定系數(shù)的值。載荷性質(zhì)工作機(jī)原動(dòng)機(jī)空、輕載啟動(dòng)重載啟動(dòng)每天工作小時(shí)數(shù)h<1010～16>16<1010～16>16載荷變動(dòng)微小液體攪拌機(jī)、通風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)（≤7.5KW）、離心式水泵和壓縮機(jī)、輕型輸送機(jī)1.01.11.21.11.21.3載荷變動(dòng)小帶式輸送機(jī)（不均勻負(fù)荷）、通風(fēng)機(jī)（>7.5KW）旋轉(zhuǎn)式水泵和壓縮機(jī)（非離心式）、發(fā)電機(jī)、金屬切削機(jī)床、旋轉(zhuǎn)篩、鋸木機(jī)和木工機(jī)械1.11.21.31.21.31.4載荷變動(dòng)較大制磚機(jī)、斗式提升機(jī)、往復(fù)式水泵和壓縮機(jī)、起重機(jī)、磨粉機(jī)、沖剪機(jī)床、旋轉(zhuǎn)篩、紡織機(jī)械、重載輸送機(jī)1.21.31.41.41.51.6載荷變動(dòng)很大破碎機(jī)（旋轉(zhuǎn)式、顎式等）、磨碎機(jī)（球磨、棒磨磨、管磨）1.31.41.51.51.61.8第18頁/共24頁7、V帶帶輪基準(zhǔn)直徑d，P206表13-7

數(shù)表特點(diǎn)：d是與V帶帶型有關(guān)的一維簡(jiǎn)單數(shù)表dmin，和基準(zhǔn)直徑系列。 處理方法：根據(jù)V帶帶型確定dmin，再在基準(zhǔn)直徑系列里面選取合適數(shù)值。第19頁/共24頁標(biāo)準(zhǔn)齒輪編制設(shè)計(jì)程序的依據(jù)和功能

CAD零件設(shè)計(jì)程序是根據(jù)是根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)教材和GB3480-83中關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)漸開線圓柱齒輪出動(dòng)設(shè)計(jì)資料編寫的，主要設(shè)計(jì)計(jì)算的方法是根據(jù)教材中介紹的方法，或者適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行了簡(jiǎn)化。最終完成齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算，其設(shè)計(jì)參數(shù)和主要的系數(shù)如圖：齒面接觸疲勞強(qiáng)度齒根彎曲疲勞強(qiáng)度直齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)公式模數(shù)m>=f(…)d1>=f(…)校核公式F<=[F]H<=[H]斜齒圓柱齒輪設(shè)計(jì)公式法向模數(shù)mn>=f(…)d1>=f(…)校核公式F<=[F]H<=[H]許用應(yīng)力[F]＝[H]＝載荷系數(shù)K＝KAKvKHKH，齒型系數(shù)，應(yīng)力修正系數(shù)，重合度系數(shù)，螺旋角系數(shù)，彈性系數(shù)，節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)，齒寬系數(shù)，載荷分配系數(shù)等等。第20頁/共24頁閉式圓柱齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)則和計(jì)算步驟齒輪傳動(dòng)在具體的工作條件下，必須有足夠的工作能力，以保證齒輪在整個(gè)工作過程中不致失效。因此，必須針對(duì)齒輪輪齒的失效形式，建立相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則. 但在工程上，不可能對(duì)所有的失效形式進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)計(jì)算。工程實(shí)際應(yīng)用的計(jì)算方法是：齒根的彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算和齒面的接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算。由理論分析和實(shí)踐證明，對(duì)于閉式齒輪傳動(dòng)，當(dāng)一對(duì)齒或其中的一個(gè)齒輪為軟齒面（HB≤350）時(shí)，通常輪齒的齒面接觸疲勞強(qiáng)度較低，故應(yīng)先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后再校核輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度。當(dāng)一對(duì)齒輪均為硬齒面（HB>350）時(shí)，通常輪齒的彎曲疲勞強(qiáng)度較低，故應(yīng)先按輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后再校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度。當(dāng)一對(duì)齒輪的材料均為鑄鐵時(shí)