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自动摊铺机的设计【5张图纸】【优秀】

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关键词：: 自动摊铺机设计图纸优秀优良

资源描述：

自动摊铺机的设计

93页 27000字数+说明书+任务书+5张CAD图纸

任务书.doc

套.dwg

摊铺机变速箱.dwg

摊铺机总装图.dwg

盖.dwg

自动摊铺机的设计说明书.doc

齿.dwg

　　　　　　　　　　　　摘要

　　　摊铺机是一种复合式多功能摊铺机，为适应我国深基础和连续墙以及水利、纺织的发展与需要，结合大口径摊铺机灌注桩和地下连续墙施工的特点，为解决在复杂地层、硬岩中成孔而研制，特别卵石层、基石、漂石层能大幅度提高施工效率，在各种成孔方法中是比较经济有效的方法。

　　　摊铺机是集回转、冲击钻进工艺于一体的多功能复合型摊铺机，用转盘回转钻进时可用于第四世纪覆盖层，冲击钻进时可用于卵石、灰岩、花岗岩等硬岩地层。

　　　本摊铺机的特点是结构简单，紧凑，而且各种操作手柄布置合理，操作简单，便于使用与维护。

　　　关键词：摊铺机变速箱转盘

摘要I

Abstract II

第1章绪论 1

　　　1.1 项目的研究意1

　　　1.2 国内外科技现状1

　　　1.3 设计产品的用途和应用领域1

第2章摊铺机的总体设计 2

　　　2.1 总体布局设计2

　　　　　2.1.1 传动系统2

　　　　　2.1.2 气动系统2

　　　　　2.1.3 电气系统2

　　　　　2.1.4 工具系统2

　　　　　2.1.5 各部件的功能2

　　　2.2 主要设计参数3

　　　2.3 主要性能特点4

第3章动力机确定 5

　　　3.1 按钻头钻进所需功率计算5

　　　3.2 按摊铺机冲击钻进所需功率计算7

第4章带轮选择 9

第5章变速箱的设计及计算12

　　　5.1 变速箱的结构特点 12

　　　5.2 结构计算 12

　　　 5.2.1 初步选定 12

　　　 5.2.2 选定变速箱传动公比 12

　　　 5.2.3 按弯曲强度确定齿轮模数 13

　　　 5.2.4 按接触强度确定齿轮分度圆直径与中心距 14

　　　 5.2.5 齿宽的确定 15

　　　 5.2.6 齿轮齿数确定 16

　　　 5.2.7 计算齿轮相关参数、确定齿轮 16

　　　5.3 锥齿轮计算 17

　　　 5.3.1 初步计算 17

　　　 5.3.2 几何计算 17

　　　5.4 齿轮校验 22

　　　 5.4.1 齿轮受力分析 22

　　　 5.4.2 齿轮传动齿面接触疲劳强度校核 22

　　　 5.4.3 齿轮传动齿根弯曲疲劳强度校核 25

　　　5.5 变速箱轴的计算 27

　　　 5.5.1 一轴计算 27

　　　 5.5.2 二轴计算 27

　　　 5.5.3 三轴计算 28

　　　5.6 轴的校验 28

　　　 5.6.1 按转矩计算 28

　　　 5.6.2 轴上受力分析 29

　　　 5.6.3 求支反力 29

　　　 5.6.4 作弯矩和转矩图 30

　　　 5.6.5 确定危险截面及安全系数校核计算 33

第6章转盘的计算36

　　　6.1 转盘输出转速 36

　　　6.2 大、小锥齿轮计算 36

　　　 6.2.1 初步计算 36

　　　 6.2.3 几何计算 37

　　　6.3 锥齿轮齿面接触疲劳强度校验 42

　　　 6.3.1 计算公式 42

　　　 6.3.2 许用接触应力计算 43

　　　 6.3.3 齿面接触强度校核结果 44

　　　6.4 齿根抗弯疲劳强度校核 44

　　　 6.4.1 计算公式 44

　　　　　6.4.2 齿根许用弯曲应力计算 45

　　　　　6.4.3 齿根弯曲强度校核结果 46

　　　6.5 转盘轴结构计算 46

第7章摊铺机其余部分零部件选择 48

　　　7.1 联轴器的选用 48

　　　7.2 减速器齿轮安排 48

第8章摊铺机的维护保养 51

　　　8.1 摊铺机维护保养的重要性 51

　　　8.2 维护保养要求 51

　　　8.3 主要部件保养项目 52

　　　 8.3.1 转盘 52

　　　 8.3.2 变速箱 52

　　　 8.3.3 减速器 52

　　　 8.3.4 主、副卷扬机 52

　　　 8.3.5 水龙头 52

　　　 8.3.6 钻具 53

　　　 8.3.7 冲击卷扬机 53

　　　 8.3.8 气路系统 53

　　　 8.3.9 传动链条 53

　　　 8.3.10 冲击钢丝绳53

　　　 8.3.11 气胎离合器53

　　　 8.3.12 主离合器54

　　　8.4 安全操作注意事项 54

第9章经济性分析56

第10章专题水平定向摊铺机的结构探讨 58

结论64

致谢65

参考文献 66

　　　　　　　　　　　　2.1 总体布局设计

　　　摊铺机由底座、传动装置、减速器（分动箱）、主副卷扬机、冲击卷扬机、转盘、钻塔、气动系统、电气系统、工具系统组成。

2.1.1传动系统

　　　电机的动力经皮带传至变速器，变速器为一进三出结构，一路输出经齿轮传至主副卷扬机；一路输出至减速器，经由万向轴传至转盘，供回转钻进；一路输出经链轮传动冲击卷扬机，供冲击提升。

　2.1.2气动系统

　　　空压机输出压力气，由空气包至气控箱，分两路经操纵阀控制，传至冲击卷扬机两只气胎离合器，完成冲击提升及降落。

　2.1.3电气系统

　　　控制电机启动及关闭，为气动系统提供电源控制，为操纵箱提供控制系统。

　2.1.4工具系统

　　游动滑车、水龙头、主动钻杆、孔内钻杆、加重块、刮刀钻头、垫叉组成回转钻进工具系统。游动滑车、水龙头、孔内钻杆、冲击排渣管、冲击钻头、孔口导向工具、垫叉组成冲击钻进工具系统。

2.1.5各部件的功能二、专题题目：自动摊铺机的设计

三、设计的目的和意义：随着国家基本建设的投入持续增长，尤其是像京沪高速铁路、奥运场馆等一批国家重点项目的陆续启动,将对自动摊铺机技术要求更高、摊铺机不仅要具有高效性、环保性，更要具有复合性。通常使用的自动摊铺机在工作时只有钻进，当遇到较为坚硬的岩石层，如卵石、灰岩、花岗岩等硬岩石地层，就不得不改变钻进方位，或另钻它孔，为解决此问题在老师的指导下我设计这台带有冲击钻的多功能复合型摊铺机，它可有效的解决上述问题。我相信这台摊铺机一定会有很广阔的市场前景!

四、设计（论文）主要内容：主要是摊铺机的变速箱结构设计、转盘的设计，还涉及动力机确定、机构传动系统设计。

五、设计目标：使摊铺机不仅能应用于水利工程、钻凿高层建筑、桥梁、港口基础桩孔的钻进，也能用于卵石、灰岩、花岗岩、漂石层等硬岩地层的钻进。

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内容简介：: 黑龙江科技学院毕业设计（论文）任务书姓名：李国巍任务下达日期： 2006 年 03 月 13 日设计（论文）开始日期： 2006 年 03 月 13 日设计（论文）完成日期： 2006 年 06 月 20 日一、设计（论文）题目： GCPS20 型工程钻机的设计二、专题题目：自动摊铺机的设计三、设计的目的和意义：随着国家基本建设的投入持续增长，尤其是像京沪高速铁路、奥运场馆等一批国家重点项目的陆续启动,将对自动摊铺机技术要求更高、摊铺机不仅要具有高效性、环保性，更要具有复合性。通常使用的自动摊铺机在工作时只有钻进，当遇到较为坚硬的岩石层，如卵石、灰岩、花岗岩等硬岩石地层，就不得不改变钻进方位，或另钻它孔，为解决此问题在老师的指导下我设计这台带有冲击钻的多功能复合型摊铺机，它可有效的解决上述问题。我相信这台摊铺机一定会有很广阔的市场前景! 四、设计（论文）主要内容：主要是摊铺机的变速箱结构设计、转盘的设计，还涉及动力机确定、机构传动系统设计。五、设计目标：使摊铺机不仅能应用于水利工程、钻凿高层建筑、桥梁、港口基础桩孔的钻进，也能用于卵石、灰岩、花岗岩、漂石层等硬岩地层的钻进。六、进度计划： 2006. 03. 13至03.19查阅相关资料，了解设计产品性能、发展现状 03.20至03.26毕业实习、参观相关产品、收集资料 03.27至04.02整理现有资料、写实习总结、整理实习日记 04.03至04.09确定设计内容、写开题报告 04.10至04.16设计产品总体装配图、画草图、确定各部分结构、位置 04.17至04.23说明书草稿出初定 04.24至04.30计算相关内容05.01至05.07画总装配图 05.08至05.21画变速05.22至05.29画转盘图、零件图 05.29至06.11编制说明书 06.12至06.18修改图纸、查找错误 06.19检查资料、准备答辩七、参考文献资料： GPS20型自动摊铺机使用说明上海金泰股份有限公司探矿机械 1998。成大先机械设计手册减（变）速速器电机与电器化学工业出版社，2004。殷琨发展中的冲击回转钻进技术探矿工程（第5期），1997。胡家秀简明机械零件设计使用手册机械工业出版社1999。成大先机械设计手册联接与紧固化学工业出版社，2004。指导教师：院（系）主管领导：年月日摘要摊铺机是一种复合式多功能摊铺机，为适应我国深基础和连续墙以及水利、纺织的发展与需要，结合大口径摊铺机灌注桩和地下连续墙施工的特点，为解决在复杂地层、硬岩中成孔而研制，特别卵石层、基石、漂石层能大幅度提高施工效率，在各种成孔方法中是比较经济有效的方法。摊铺机是集回转、冲击钻进工艺于一体的多功能复合型摊铺机，用转盘回转钻进时可用于第四世纪覆盖层，冲击钻进时可用于卵石、灰岩、花岗岩等硬岩地层。本摊铺机的特点是结构简单，紧凑，而且各种操作手柄布置合理，操作简单，便于使用与维护。关键词：摊铺机变速箱转盘 AbstractThe types GCPS-20 drill the machine is a kind of compound type multi-function drill the machine, in order to adapt the our country development and demands of the deep foundation and consecution wall and marine hydraulic engineering, the bridge engineering, combine the big caliber to drill the machine to infuse to note the stake and the characteristics of underground continuous wall construction, in order to solve to become the bore but research to manufacture in complicated geologic strata, hard rock, significant exaltation of ability of special egg stone layer, sill, the stone layer construction efficiency, is a more economic valid method in variously become the bore method.Drill the machine is to gather the turn-over and pound at to drill into the craft in the integral whole of multi-function and compound type drill the machine, can used for to overlay the layer the fourth century while using to turn the dish turn-over to drill into, can used for the hard rock geologic strata of egg stone, ash rock, granite.etc. while pounding at to drill into.Drill the characteristics of the machine originally is a structure simple, tightly packed, and various operation hand handle arrange reasonable, operate in brief, easy to usage and support.Keyword：The impact drill into Become soon box Deceleratethe machine Turn the dishIII 目录摘要IAbstract II第1章绪论 11.1 项目的研究意11.2 国内外科技现状11.3 设计产品的用途和应用领域1第2章摊铺机的总体设计 22.1 总体布局设计22.1.1 传动系统22.1.2 气动系统22.1.3 电气系统22.1.4 工具系统22.1.5 各部件的功能22.2 主要设计参数32.3 主要性能特点4第3章动力机确定 53.1 按钻头钻进所需功率计算53.2 按摊铺机冲击钻进所需功率计算7第4章带轮选择 9第5章变速箱的设计及计算125.1 变速箱的结构特点 125.2 结构计算 12 5.2.1 初步选定 12 5.2.2 选定变速箱传动公比 12 5.2.3 按弯曲强度确定齿轮模数 13 5.2.4 按接触强度确定齿轮分度圆直径与中心距 14 5.2.5 齿宽的确定 15 5.2.6 齿轮齿数确定 16 5.2.7 计算齿轮相关参数、确定齿轮 165.3 锥齿轮计算 17 5.3.1 初步计算 17 5.3.2 几何计算 175.4 齿轮校验 22 5.4.1 齿轮受力分析 22 5.4.2 齿轮传动齿面接触疲劳强度校核 22 5.4.3 齿轮传动齿根弯曲疲劳强度校核 255.5 变速箱轴的计算 27 5.5.1 一轴计算 27 5.5.2 二轴计算 27 5.5.3 三轴计算 285.6 轴的校验 28 5.6.1 按转矩计算 28 5.6.2 轴上受力分析 29 5.6.3 求支反力 29 5.6.4 作弯矩和转矩图 30 5.6.5 确定危险截面及安全系数校核计算 33第6章转盘的计算366.1 转盘输出转速 366.2 大、小锥齿轮计算 36 6.2.1 初步计算 36 6.2.3 几何计算 376.3 锥齿轮齿面接触疲劳强度校验 42 6.3.1 计算公式 42 6.3.2 许用接触应力计算 43 6.3.3 齿面接触强度校核结果 446.4 齿根抗弯疲劳强度校核 44 6.4.1 计算公式 446.4.2 齿根许用弯曲应力计算 456.4.3 齿根弯曲强度校核结果 466.5 转盘轴结构计算 46第7章摊铺机其余部分零部件选择 487.1 联轴器的选用 487.2 减速器齿轮安排 48第8章摊铺机的维护保养 518.1 摊铺机维护保养的重要性 518.2 维护保养要求 518.3 主要部件保养项目 52 8.3.1 转盘 52 8.3.2 变速箱 52 8.3.3 减速器 52 8.3.4 主、副卷扬机 52 8.3.5 水龙头 52 8.3.6 钻具 53 8.3.7 冲击卷扬机 53 8.3.8 气路系统 53 8.3.9 传动链条 53 8.3.10 冲击钢丝绳53 8.3.11 气胎离合器53 8.3.12 主离合器548.4 安全操作注意事项 54第9章经济性分析56第10章专题水平定向摊铺机的结构探讨 58结论64致谢65参考文献 66附录1中文（译文） 68附录2英文（原文） 74第1章绪论1.1 项目的研究意义随着国家基本建设的投入持续增长,尤其是像京沪高速铁路、奥运场馆等一批国家重点项目的陆续启动,将对摊铺机技术要求更高、摊铺机不仅要具有高效性、环保性，更要具有复合性。通常使用的摊铺机在工作时只有钻进，当遇到较为坚硬的岩石层，如卵石、灰岩、花岗岩等硬岩石地层，就不得不改变钻进方位，或另钻它孔，为解决此问题在老师的指导下我设计这台带有冲击钻的多功能复合型摊铺机，它可有效的解决上述问题。我相信这台摊铺机一定会有很广阔的市场前景!1.2 国内外的科技现状随着全球经济的高速发展,各类和施工的数量激增,难度日益加大,质量要求越来越高,极大的推动了各类基础处理施工技术的发展,尤其是近 20 年来,由于的大型化和高层化,各种处理范围广,效率高,污染少,成本低的深基础施工工法，如大型旋挖桩、地下连续墙、各种锚固、高压旋喷、深层搅拌等已成为基础施工的重要手段。而现有国产基础施工设备效率低下,污染严重,不能适应新施工技术的要求,施工企业一直在大量进口该类设备。加大开发适合我国国情的新型基础施工摊铺机的力度,满足市场急需,替代进口,是该类设备制造业的首要任务。1.3设计产品的用途和应用领域这台摊铺机设计为散装式转盘冲击、回转复合式多功能摊铺机，适用于基础和连续墙以及水利、钻凿高层纺织、港口基础桩孔的钻进，也用于大口径水井及其他孔的钻，主要用于第四世纪地层及其卵石、灰岩、花岗岩、漂石层等硬岩地层。主要应用于水利、纺织、矿井钻进等领域。第2章摊铺机的总体设计2.1 总体布局设计摊铺机由底座、传动装置、减速器（分动箱）、主副卷扬机、冲击卷扬机、转盘、钻塔、气动系统、电气系统、工具系统组成。2.1.1传动系统电机的动力经皮带传至变速器，变速器为一进三出结构，一路输出经齿轮传至主副卷扬机；一路输出至减速器，经由万向轴传至转盘，供回转钻进；一路输出经链轮传动冲击卷扬机，供冲击提升。2.1.2气动系统空压机输出压力气，由空气包至气控箱，分两路经操纵阀控制，传至冲击卷扬机两只气胎离合器，完成冲击提升及降落。2.1.3电气系统控制电机启动及关闭，为气动系统提供电源控制，为操纵箱提供控制系统。2.1.4工具系统游动滑车、水龙头、主动钻杆、孔内钻杆、加重块、刮刀钻头、垫叉组成回转钻进工具系统。游动滑车、水龙头、孔内钻杆、冲击排渣管、冲击钻头、孔口导向工具、垫叉组成冲击钻进工具系统。2.1.5各部件的功能1 转盘转盘用于驱动主动钻杆及钻具回转，转盘系一级圆锥齿轮传动机构，通过大锥齿、转台、大、小补心驱动钻杆工作。2 减速器减速器是进一步降低转速、提高扭矩而设计的，有两档变速，由双联滑动齿轮实行。3 变速箱变速箱为二轴一级变速箱，有三挡变速，由单、双联齿轮滑移实现变速。变速箱内有正、反转装置，由双向牙嵌离合器实现，单向牙嵌离合器实现卷扬机离合。4 主、付卷扬机主、付卷扬机均为行星式卷扬机，靠制动行星轮来实现钻具的提升。5 底座底座由滑台、下座、油缸、孔口板组成，转盘、卷扬机组固定于滑台上，钻塔固定于下座上，油缸一端固定于滑台，另一端与孔口板相联，油缸用于滑台的后移和孔口板开合。6 钻塔钻塔用于悬挂游动滑车、水龙头和提升器等提升设备，结构形式为“n”型，钻塔内设有导向槽和主动钻杆后置悬挂装置。导向槽用于水龙头导向，悬挂装置用于换接钻杆时主动钻杆不落地。钻塔起落由油缸完成。2.2 主要设计参数1. 冲击卷扬机提升能力（kN） 60提升速度（m/s） 0.4 .05 0.62. 冲击行程 (m) 0.543. 冲击次数 (1/min) 6144. 冲锤质量 (kg) 300050005. 主、副卷扬机提升能力 (单绳kN) 30 卷绳速度 (m) 0.45, 0.68, 1.13, 1.69 0.31, 0.46, 0.77, 1.156. 转盘转速 (r/min) 13, 17, 21, 26, 42, 527. 主机动力型号(功率) YD280S 55 KW (1480 r/min )8. 钻塔额定负载 ( kN) 1809. 空压机型号( 排量，压力) UB 300500 （3.55 /min, 0.8 MP）10. 配备砂石泵型号（型号） 6BS (180/h) 或8BS（340 /h）11. 外型尺寸（长X宽X高） 10000X2400X170012. 重量主机重量（t） 10.4 全套设备总重（t） 282.3 主要性能特点这台摊铺机的主要性能特点是：1. 摊铺机是集回转、冲击钻进工艺于一体的多功能复合型摊铺机，用转盘回转钻进时可用于第四世纪覆盖层，冲击钻进时可用于卵石、灰岩、花岗岩等硬岩地层；2. 最大钻孔直径为2000毫米；3. 摊铺机为机械传动，机械、液压操动，操作方便、可靠；4. 摊铺机转速范围广，有6档变速，适用于不同地层要求，利于提高钻进效率；5. 整套设备安装在滑撬式底座上，对孔就位方便，机动性强6. 液压操纵滑台平移让出孔口，孔口开阔，起下大直径钻具灵活、方便；7. 钻塔上设有导向槽，有助于提高钻孔垂直度，降低超径系数。钻塔上有水龙头后置悬挂装置，主动钻杆不落地，减轻劳动强度，缩短辅助作业时间；8. 主、付卷扬机均采用行星式卷扬机构，提生能力强，辅助水龙头后置悬挂装置，可实现塔上无人作业；9. 钻进可采用加重块加压（根据不同地层选用）；10. 排渣方式为泵吸反循环，排屑效率高，减少孔底重复破碎，钻进速度快；11. 整机尺寸设计合理，便于汽车运输及安装；12. 动力为电机；13. 经济耐用、性能可靠。第3章动力机确定根据现场需要，动力机的选择偏大些，加大储备系数，这样可以提高钻进效率。3.1 按钻头所需功率计算设电机输出实际功率为N。N。1.2Nj式中：Nj摊铺机所需功率 KW Nj（NhNy）/式中: Nh回转钻进所需功率（KW）效率 =0.8 Ny油泵所需功率（KW） Nh=N1+N2+N3式中: N1井底破碎岩石、土层所需功率（KW） N2钻头与孔底摩擦所需功率（KW） N3回转钻杆所需功率（KW）1. Nh=N1+N2+N3的计算N1=其中： m-钻头切削刀数取m=4 n-转盘转数钻进时 =26 r/min h-转进速度试取h=0.8cm/min -岩石抗压强度其值见表3-1 A-井底破碎环状面积 A=2. N 2=fen(R+r)/1944800式中： f-钻具与岩石直间的摩擦系数 f=0.5 e-侧摩擦系数 e=1.1 R-钻头外圆半径 R=200cm r-钻头内孔半径 r=0cm3. N3= (当n,该轴H截面是安全的。第6章转盘的计算6.1 转盘输出转速转盘输出转速（r/min）: 13、17、21、26、42、52输入转盘转速 (r/min): 65、85、105、130、210、260转盘用于驱动主动钻杆及钻具回转，转盘系一级圆锥齿轮传动机构，通过大锥齿、转台、大、小补心驱动钻杆工作。6.2 大、小锥齿轮计算 6.2.1 初步计算（1）按齿面接触强度计算由设计公式得式中：载荷系数 K= 1.5 齿数比 5 转矩：估算时的齿轮许用接触应力估算结果（2）按齿根抗弯强度计算由式得：式中 K载荷系数取 K=1.5 复合齿形系数取= 4.6 小齿轮齿数 =18 齿轮许用弯曲应力 = 式中抗弯强度=600 抗弯强度的安全系数 =1.8 =计算取 =16 mm（3）齿轮齿数 = 取 =186.2.2 几何计算（1）齿数 =18 =518=90 （2）分锥角 =11.3 （3）大端模数（4）分度圆直径 = =1618=288 mm = =1690=1440 mm（5）外锥距 = 734.88 mm（6）齿宽系数取 =0.3 b =220.464 mm 取 b=200 mm 实际齿宽系数（7）中点模数 =（1-0.5）=13.8 mm 中点分度圆直径 =248.8 mm =1244.2 mm（8）切向变位系数 =0 =0 高变位系数 =0 =0（9）顶隙 0.216 =3.2 mm (GB12369-1990)（10）大端齿顶高 mm =16 mm 大端齿根高 mm mm 全齿高 h=35.2 mm齿根角齿顶角 =1.497 = 1.497（11）顶锥角根锥角（12）大端齿顶圆直径 mm（13）冠顶距（14）大端分度圆弧齿厚（15）大端分度圆弦齿厚 mm （16）当量齿数当量齿轮分度圆直径当量齿轮顶圆直径当量齿轮根圆直径当量齿轮传动中心距当量齿轮基圆齿距（17）啮合线长度 = 1199.10 - 1128.15 = 70.95 mm （18）端面重合度（19）齿中部接触线长度齿中部接触线的投影长度 6.3 锥齿轮齿面接触疲劳强度校核6.3.1 计算公式式中中点分度圆上的切向力使用系数 =2.25 动载系数由7级精度和中点节线速度取=1.1 齿向载荷分布系数取 =1.2 有效工作齿宽取 =1.5=1.8 端面载荷系数取 =1 节点区域系数 =2.5 中点区域系数式中参数=2 =1.123 弹性系数 =189.8 螺旋角系数直齿轮 =1 锥齿轮系数 =0.8 载荷分配系数 =1计算接触应力 6.3.2 许用接触应力式中实验齿轮的接触疲劳极限 =1300 寿命系数 =1 润滑油影响系数 =0.95 工作硬化系数 =1 尺寸系数 =1 最小安全系数 =1.1许用接触应力值 6.3.3 齿面接触强度校核结果；通过。6.4 齿根抗弯疲劳强度校核6.4.1 计算公式式中复合齿形系数重合度系数锥齿轮系数 =1.03 载荷分配系数齿根弯曲应力计算值 6.4.2 齿根许用弯曲应力式中齿根弯曲疲劳强度基本值寿命系数 =1 相对齿根圆角敏感系数 =1 相对齿根表面状况系数 =1 尺寸系数最小安全系数 =1.4许用弯曲应力值 6.4.3 齿根弯曲强度校核结果齿轮安全，可用。6.5 转盘轴结构计算选择轴的材料为45钢，经调质处理，材料力学性能数据为：抗拉强度为屈服点弯曲疲劳极限扭转疲劳极限许用静应力许用疲劳应力轴的最小直径为式中 A按定的系数取 A= 100 P功率 P=55 KW 最小转速 =65 r/min 计算得取最小轴径为轴的结构如图：第7章摊铺机其余部分零件的选择7.1 联轴器的选择减速器与转盘之间用万向节联轴器连接，由减速器输出的最小转速为，传递的功率为55KW，计算转矩为：联轴器的计算功率：式中联轴器转速系数 =1.25轴承寿命系数 =1.8联轴器的轴间角系数 =1.5载荷性质系数 =1.3计算转矩查取，选择联轴器为：7.2 减速器齿轮安排如表7.21齿数模数 m2 463 262 163 562 0 63 06 表 7.21降速比：输入转速为（r/min）：167、261、519输出转速为（r/min）：65、85、105、130、210、260各轴转速为，如表7.22输入转速（r/min）一轴二轴三轴传动比转速（r/min）传动比转速（r/min）167167127.58597.565261261195130157.5105519519390260315210 表 7.22第8章摊铺机的维护与保养8.1 摊铺机维护保养的重要性摊铺机的使用寿命在很大程度上取决于对它的维护保养，摊铺机的使用者必须全面的了解摊铺机的各种结构、作用原理、安全操作、维护保养等各方面的知识，认真的做好维护保养工作，不但能够延长摊铺机的使用寿命还能防止不必要的机械故障，提高摊铺机的工作效率和经济效益。 8.2 维护保养的要求 1. 摊铺机各部表面和机台上，必须保清洁。2. 对各轴承和摩擦副必须经常注意温升情况。轴承温升不大于，最高温升不大于。如超过比值应停车检查。3. 谁时注意各齿轮副和传动件的运转响声，发现异常声响应立即停车检查。4. 随时观察摊铺机各部件的运转情况，如发现不正常的振动、晃动、位移等现象应及时检查处理。5. 如发现漏油、漏气、非正常漏水、及紧固件松动等现象，应及时检查和消除。6. 经常检查三角皮带及链条的松紧程度和破裂，检查各防护罩的牢固程度，避免发生以外事故。7. 气路系统操作时，要观察气压表是否正常，如有异常现象，应立即修理。8. 按润滑要求及时进行润滑。9. 在气温过低或过高时钻进，在复杂地层中钻进，可适当缩短期。10. 摊铺机停止使用时，空压机及储气筒中空气应全部排空。11. 本摊铺机用的润滑油、润滑脂如下：变速箱、减速器和转盘： 120号工业齿轮油（冬季用） 90号工业齿轮油（夏季用）其他部位润滑油：润滑脂：钙基润滑脂空压机：非溶剂性油气动三联件： 20号机油8.3 主要部件保养项目8.3.1 转盘1. 经常检查转盘定位螺栓的松紧，确保转盘工作是稳定2. 经常检查转盘内润滑油是否渗进泥等杂物，并及时清除。检查液面高底，保证正常润滑。3. 定期检查推力轴承间隙大小，并加以调整，避免使转盘产生不必要的冲击和轴承摩损。8.3.2 变速箱1. 变速箱用油必须干净，清洁2. 定期观察箱内齿轮啮合情况，如影响手把定位，应更换相应的联接件，保证操作的准确性。3. 把手的定位装置要保证弹簧具有一定的力量，避免因振动等原因使手把跳挡。8.3.3 减速器1. 定期检查润滑油液面高低，确保良好的润滑。2. 定期观察箱内齿轮啮合情况，磨损情况。3. 经常检查与万向轴的联接。8.3.4 主副卷扬机 1. 适当调节制动带的松紧程度，保证松开时不与卷筒摩擦，制动时凸轮有自锁力。 2. 制动带厚度磨损至少小于3mm时必须更换，如遇制动力不够，经调节无效时，必须检查铜钉是否露或是否有油污，如有应排除。8.3.5 水龙头当密封处发现渗漏现象，应适当压紧密封圈。如压紧无效，应确保操作的安全及管路的密封性。8.3.6 钻具 1. 钻杆、主动钻杆、导正器连接法兰处应涂油防腐，搬运时避免碰坏。 2. 钻杆、钻杆法兰处如有裂纹等影响强度的缺陷，不应下孔。 3. 对可疑杆件应经探伤后，再决定使用否。 4. 冲击钻头的切削刃如磨损需堆焊。 5. 排渣管用O形密封圈需经常检查，如损坏需更换并存有一定量的备件。8.3.7 冲击卷扬机检查卷扬与机架，机架与底座的连接螺栓的松紧，确保工作稳定。理顺钢丝绳，防止早期磨损。8.3.8 气路系统1. 检查各处联接，防止松动。 2. 空压机储气筒使用完毕，打开泻水阀，消除积水；空压机油每5小时更换，并保证压缩机油位在指定范围内；三联件润华油应在上下红线范围内，工作时呈滴状流动，否则应予调整。8.3.9 传动链条保证链条适当张紧，松动太多需加以调整并经常加入钙基润滑脂。8.3.10 冲击钢丝绳钢丝绳需经常除尘，保持清洁，并涂油润滑；检查绳端夹紧装置，不允许松动；检查钢丝绳的断丝、磨损、变形、锈蚀情况，必要时更换，以确保安全。8.3.11 气胎离合器 1. 不许用油漆或其它油类摸气胎表面。雨天施工应搭蓬，防止进水引起打滑。 2. 摩擦片磨损3mm后必须更换。 3. 由于长期工作、疲劳、高温、龟裂等原因导致气胎老化而不能正常工作，必须更换气胎。 4. 更换内气胎或摩擦片时，只须拆去两侧挡板及摩擦轮毂即可进行。8.3.12 主离合器 1. 三角皮带轮支撑轴承处用黄油润滑，加油量不必太多，并注意周围油污的清理工作，防止油污进入摩擦片表面。 2. 为了使皮带轮能空载运转，摩擦片脱开的间隙应为1.5mm，并经常检查三个弹簧弹力大小，随时更换失去弹力的弹簧，以免发生摩擦片脱不开的现象。 3. 防止不必要的离合动作，尽量避免在重负荷下挂合离合器，严禁摩擦片在负载下长时间打滑。遇到发热、冒烟等情况，必须立即脱开检查。如传递力不足，应检查原因并处理。 4. 当发现摩擦片烧毁、老化、脆裂和磨损；铆钉松动和外露，应予更换。8.4 安全操作注意事项 1. 使用摊铺机前，应先熟悉摊铺机构造及操作要求。 2. 各防护罩都应固定在正确位置，并时常检查牢固程度。 3. 随时检查摊铺机和钻塔支承情况，防止因地沉引起的机械和钻塔的倾斜。4. 随时检查摊铺机各部件固定情况，特别是主、副卷扬机及冲击卷扬机、冲击钻具死绳端固定情况发现异常，应立即采取措施。5. 对各机件的异常响声、变形、发热、冒烟、漏水等不正常情况，必须查出原因及时清除，以防事故。6. 经常检查各手把定位和换挡位置是否正确。7. 操作手把时，不得违反以下原则：（1）主、副卷扬机工作时，提升与刹车手把不得同时扳死。（2）严禁冲击卷扬离合器手把与转盘离合器手把同时合上。（3）换挡时必须先脱开离合器，使齿轮降速至将停时换挡，如换挡困难，可以让离合器稍接合，严禁高速运转时挂挡。（4）钻进时如遇蹩钻情况，可停止给进或脱开主离合器手把，情况严重时，须停钻提升钻具。8. 钻塔不允许作超负荷工作，如遇孔内事故等需要做超负荷提升，必须另行采取措施。9. 游动滑车的“U”行环上挡板的挡销，拉出时必须旋转90使定位可靠，防止脱落。10.钻杆各法兰连接必须牢固，密封必须可靠。11.各手把、螺钉、螺母等禁止用锤击，垫叉、提引器、大小补芯，使用时要轻放以免损坏。12.冬季停工时，应将砂石泵、3PNL摊铺机泵、离心水泵、摊铺机管线中的存水放掉，以免冻裂机件。13.每日施工完毕，放尽空压机及储气筒中空气。14.电机高速、低速间切换时，必须脱开主离合器，待电机停转后方可按下高速或低速按钮，启动双速电机。严禁带负载启动，确保电机及电气线路的安全。第9章经济性分析目前，我国加大基础设施建设，奥运场所建设，开发大西部，大力整治大江大河等政策环境影响下，建设机械市场前景愈来愈广阔，需求量越来越大，摊铺机作为建设机械中维护地基的主要机械，市场需求亦相应的大量增加。这是本设计的主要产生原因之一。我所做的GCPS-20型摊铺机设计是在GPS-20型摊铺机的基础上改进的，专门用于建设施工的专门摊铺机。产品的价值的目的在于以最低的成本，可靠的实现产品必要的功能，从而达到用户满意，增加制造企业和用户的经济效益，将价值运用到摊铺机设计中，从分析产品的功能出发，然后分析产品的成本，进行功能与成本比较，从而判断产品的价值，使摊铺机动性价比更高。根据摊铺机的设计功能要求出发，摊铺机在工作过程中要求有六挡转速：13r/min、17r/min、21r/min、26r/min、42r/min、52r/min，原动机根据施工地点的不同选用电动机，也可用柴油机，保证其互换性，扩大原动机的使用范围，使摊铺机使用地点扩大，为保证六挡转速，尤其是从原动机到转盘降速比大的特点，采用变速器和减速器依次减速的同时进行变速，并可保证变速箱和减速箱的尺寸较小。此摊铺机主要用于深基础和连续墙以及水利、纺织的发展与需要，结合大口径摊铺机灌注桩和地下连续墙施工的特点，为解决在复杂地层、硬岩中成孔而研制，在设计中尽可能的简化结构，降低成本。本摊铺机每台可售价600000元，每台可获利税10000元左右，如果某企业每年生产100台，年利润可达100万元。由于该摊铺机的售价比较不高，一般用户都可承受得起。本摊铺机利用国内外先进技术和成功经验，结合我国国情和摊铺机的具体使用要求。力求简单和适用，采用纯机械系统尽可能地利用最少的液压元件来实现摊铺机所具备的各种动作。这样，能够降低故障发生概率，提高能量利用率和摊铺机的可靠性，降低工人劳动强度。该摊铺机的优点为：为适应野外各种钻探作业，该摊铺机可采用柴油机或电动机驱动；原动机、变速箱、传动箱分体式设计，便于拆卸、安装、移动和运输。由于该摊铺机结构简单无论是使用还是维修在费用方面都是十分经济的。在市场前景广阔和成本降低的措施下，本设计可以达到预期的目的，具有开发价值。第10章专题水平定向摊铺机常用结构的探讨摘要：以水平定向摊铺机为背景，分析了水平定向摊铺机的主要结构，主要包括：底盘结构、发动机系统结构、动力头结构、钻杆装卸的结构、虎钳的结构、锚固装置的结构、导向系统、摊铺机系统的结构等。关键词：水平定向摊铺机、结构、设计、探讨；Abstract: Take directional rig of level as the background , has analyzed the main structure of the directional rig of competence, mainly include: Chassis structure, engine systematic structure , power head structure , drilling rod structure , structure , anchor firm structure , guidance system , mud structure of system ,etc. of device of vice of loading and unloading. Keyword: Directional rig of level , structure , design , discussion一、概述：水平定向摊铺机作为非开挖技术中最具活力的一项施工技术，具有导向准确、有利环保、效率高等特点。它能在一定曲率半径范围内绕开障碍物，能避免破坏管线经过地区的生态环境，施工速度快，效率高，穿越长度长，深度深。目前在国内已越来越多地应用于石油、天然气、电力、电信等领域。目前生产水平定向摊铺机的国内企业厂家有：河北廊坊勘探技术研究所、原地矿部中地装备集团技术中心、徐工集团、中联重科、上海隧道股份有限公司、中南冶金机械厂、宣化英格索兰公司、北京煤矿机械厂、山东探矿机械厂、重庆探矿机械厂、石油物探局装备制造厂、河南畅通电信管道有限公司，以及部分高校科研院所，如清华大学、重庆大学（含原重庆大学）、同济大学、长春科技大学、煤炭科学研究院上海分院、中国地质大学、上海市政研究院、浙江大学等在研发水平定向摊铺机。徐工研究院在调查研究的基础上已开发出水平定向钻，整机主要有底盘、动力头、钻架、发动机系统、钻杆存取装置、钻杆润滑装置、虎钳、锚固装置、钻具、液压系统、电气系统及摊铺机系统等部件组成，结合目前的国内外水平定向摊铺机结构，对水平定向摊铺机主要结构设计进行探讨，有着十分重要的意义。二、主要结构、底盘的结构水平定向摊铺机的底盘是指机体与行走机构相连接的部件，它把机体的重量传给行走机构，并缓和地面传给机体的冲击，保证水平定向摊铺机行驶的平顺性和工作的稳定性，底盘是水平定向摊铺机的骨架，用来安装所有的总成和部件，使整机成为一个整体。水平定向摊铺机底盘目前的结构一般为液压驱动，刚性连接式车架，底盘主要包括车架及行走装置，车架为框架焊接结构，上面有发动机、油水散热器、燃油及液压油箱、操纵装置等的安装支架；底盘的行走装置主要包括驱动轮、导向轮、支重轮、托链轮、履带总成、履带涨紧装置及行走减速机、纵梁等组成。行走装置中左、右纵梁分别整体焊接后，与中间整体框架式车架用高强度螺栓连接成为一个整体车架。底盘的车架后端设计时可两个蛙式支腿或两个垂直的支腿，可有效降低支腿部分重量及简化结构，水平定向摊铺机工作时支腿支起，增强整车的稳定性。底盘的行走减速机目前一般选用进口的内藏式行星减速机（包括马达）或两点式变量马达减速机，行走时能够实现行走快慢双速，输出扭矩大、结构紧凑。底盘的行走装置主要包括履带张紧装置、橡胶履带总成、驱动轮、导向轮、支重轮及行走减速机等组成。底盘的橡胶履带有两种结构方式可选择，一可采用公司的整体式橡胶履带；二可采用公司的组合式橡胶履带的结构，二者相比前者结构简单，节距较小，车架高度较低，但后者强度高，可承受更大的载重量，损坏后可以更换，驱动轮、导向轮、支重轮、履带张紧装置都可直接配套。底盘的履带张紧装置由张紧油缸、张紧弹簧、导向轮、油杯等组成。履带张紧装置的作用是保持履带一定的张紧度。一般设计时优先选用整体式橡胶履带，若不能选到适合水平定向摊铺机重量的履带，则要选用公司的橡胶履带。另外底盘的结构在设计前应协调知道以下几个方面的：（）与发动机系统设计者和发动机罩设计者及其它相关人员协调相对安装结构布置形式尺寸及与车架的连接形式；（）支腿布置尺寸具体结构应满足几何相容；无机构干涉现象；（）进行车架结构强度计算并出具计算书；（）如有问题请及时反馈，并与相关设计者协调等等。徐工研究院开发出水平定向钻采用的底盘的结构为：底盘为液压驱动，刚性连接式车架。、发动机系统的结构水平定向摊铺机的发动机系统一般包括发动机、散热器，空滤器，消音器，燃油箱等。一般水平定向摊铺机设计时发动机选用国外的增压水冷发动机或选用美国康明斯公司的增压中冷发动机，为了适应不同用户的需求，也可选装国内的二汽东风的康明斯发动机及玉柴等厂的发动机。其水散热器、空滤器等附件选用国产配套件，燃油箱自制发动机系统设计时应先知参数为：发动机型号及发动机参数：功率：（）：扭矩：（）和详细参数参考。由上来确定发动机选件及安装形式采用几点式安装；向液压系统设计者提供发动机取力口（）旋向及输出功率的资料；与散热系统设计者协调发动机风扇直径，速比及风量的数据；与电器设计者协调发动机电路连接方案；选定并安装联轴器；进排气附件安装；设计要求满足发动机工况并加装进气阻塞指示报警装置；具体安装形式和安装结构与相关设计者协调，如有问题请及时互相反馈等。徐工研究院开发出水平定向钻采用的发动机的结构为：国外的增压水冷发动机及玉柴的发动机等。、动力头的结构水平定向钻的动力头的结构一般由一个高速马达驱动减速机，由减速机驱动动力头，由减速箱输出轴驱动钻杆转动，输出轴中空。动力头有以下功能：（）驱动钻杆钻头回转；（）承受钻进、回拖过程中产生的反力；（）摊铺机进入钻杆的通道。目前国内水平定向钻的动力头的结构基本一样，不同点在于： .、减速机的选型不一样：同吨位的水平定向钻选不到完全相同的减速机，所以各厂家的该减速机的减速比和性能参数有所变动。 .、动力头的减速比不一样：由于减速机传动比的改变，所以动力头的减速比也有变动。目前，动力头的传动方式主要有链传动和齿轮传动；如摊铺机的动力头的传动方式为链传动；链传动的优点是结构简单，制造容易，缺点是传动平稳性差、寿命短、输出扭矩小。公司摊铺机的动力头的传动方式为齿轮传动；齿轮传动的优点是传动平稳、使用寿命长、输出扭矩大，缺点是制造要求精度高。另外动力头推拉装置是动力头回拉或进给运动的执行机构，一般由一对低速大扭矩马达驱动一对减速机，由减速机驱动链轮链条机构，由链轮链条机构向动力头提供进给力或回拉力。动力头推拉装置目前各厂家不同，如公司的链轮链条机构，该机构的优点是工作速度快，工作平稳，结构紧凑，成本适中。缺点是链轮链条受力较大；公司的链轮链条倍力机构，该机构的优点是链条受力是推拉力的一半，工作平稳，缺点是工作速度慢，结构尺寸大，成本高；国内廊坊双油缸机构，该机构的优点是回拖力大于钻进力，成本较低，缺点是结构尺寸太大，工作的平稳性差，使用寿命低，不能用于化要求高和自行走的机型上等。徐工研究院开发出水平定向钻采用的动力头的结构为：由一对低速大扭矩马达驱动一对减速机，由减速机驱动链轮链条机构，由链轮链条机构向动力头提供进给力或回拉力。动力头推拉装置的结构为：动力头推拉装置是动力头回拉或进给运动的执行机构，通过液压马达，减速机，主动链轮，链条，由链条向动力头提供进给力或回拉力。前后油缸协调动作，以调节合适的钻进角（钻进角的调整范围各机要求不同）。、钻杆装卸的结构目前水平定向钻的钻杆装卸的机构：该机构一般由钻杆、钻杆箱、钻杆起落、能伸出缩回的梭臂、钻杆列数选择装置等组成。国内外各厂家的结构不尽相同，主要在钻杆的存取、输送上有差别，有的采用人工存取钻杆，人工装卸钻杆方式作业不仅效率低而且增加了操作人员的劳动强度；有的采用四连杆机构存取钻杆，但它们普遍利用弹簧的回缩力作为夹紧力，经常出现钻杆脱落等事故，工作不可靠，不但影响作业效率，而且可能引起已钻孔的坍塌、埋钻等重大事故；有的采用旋转结构输送钻杆，该机构可较方便地装卸钻杆，减轻操作者的劳动强度，提高工作效率。该机构采用柔性进给装置，协调性较高。需对钻杆的升降、梭臂的伸缩、动力头的位置、装卸完成的检测等功能进行逻辑控制，实现多动作间的切换，控制系统采用先进的控制；总之，上述的动作过程及逻辑控制基本相似，以公司的最为先进，沟神的液压抓手、梭臂液压止动、丝扣油涂抹、列数选择装置等功能，已被作为钻杆存取的速度、可靠性、效率方面的行业标准。而威猛、两家公司的水平定向摊铺机中的梭臂上没有夹持器，所以在工作中会出现钻杆伸不出、缩不到位或钻杆滑落等问题，影响了工作效率。徐工研究院开发出水平定向钻采用的钻杆存取装置采用液压梭臂伸缩存取钻杆。、虎钳的结构水平定向钻的虎钳位于摊铺机的前部，由前、后虎钳组成。前、后虎钳都可由液压油缸径向推动卡瓦来夹持钻杆，且后虎钳可在液压油缸的作用下与前虎钳产生相对旋转，前后配合以便钻杆拆卸。国内除沟神公司外各厂家的结构相似，沟神公司的整个虎钳是装在浮动支撑座上，以保护虎钳在钻杆装卸时免受冲击。徐工研究院开发出水平定向钻采用的虎钳的结构为：按常规设计，将浮动缓冲机构改在动力头上等。、锚固装置的结构水平定向钻的锚固装置的作用是在作业时对整机起稳定、锚固作用，提高整机作业稳定性，该部件位于整机的前端。目前各厂家普遍采用的是螺旋钻进机构：用低速大扭矩马达驱动螺旋杆，用液压油缸施加推、拉力进行钻进或钻出，各厂家在具体结构上略有差别。另外，水平定向摊铺机锚固装置的配合整机外形的设计上，一般采用了两种方案：地锚阀放在锚固装置，结构布置方便，布管容易；或者地锚阀另行放置如放在发动机罩内等，但彻底改变了主机的造型和外观。徐工研究院开发出水平定向钻采用的锚固装置的结构为：螺旋钻进机构，地锚阀有的放在锚固装置，有的地锚阀放在发动机罩内等。、导向系统水平定向钻的目前导向系统有手持式跟踪系统和有缆式导向系统。前者经济、使用方便，但要操作人员直接到达钻头上方的地面，易受地形、电磁干扰及探测深度的限制，多在中小型摊铺机上使用；后者可跨越任意地形，不受电磁干扰，但复杂，使用麻烦，效率低，价格高。目前国内市场上主要有公司的导向装置、雷迪公司的型导向仪等，以的应用最为广泛，精度和数据处理速度更快，技术较为先进，用户反应较好。徐工研究院开发出水平定向钻采用的导向系统的结构为：选用的或导向仪。手持式跟踪系统，该系统由三部分组成：孔底探头，地表手持式接收机和同步显示器。、摊铺机系统的结构水平定向钻的摊铺机系统由随车摊铺机系统与摊铺机搅拌系统组成；摊铺机搅拌系统用于摊铺机混配、搅拌、向随车摊铺机系统提供摊铺机，随车摊铺机系统将摊铺机加压，通过动力头、钻杆、钻头打入孔内，以稳定孔壁，降低回转扭矩、拉管阻力，冷却钻头、发射探头，清除钻进产生的土屑等。随车摊铺机泵采用液压马达驱动方式，选用公司的活塞摊铺机泵或国产的衡阳的活塞摊铺机泵，最大流量，摊铺机流量大，可确保摊铺机要求；摊铺机搅拌系统的要求：搅拌系统应具有搅拌快速均匀、提供大流量摊铺机、可调节摊铺机配比、搅拌与输送同时进行等功能，搅拌系统装置包括料斗、汽油机泵、搅拌罐、车载摊铺机泵、相关管路等，摊铺机搅拌泵可选用日本等公司的产品。摊铺机罐容量为加仑和加仑两种摊铺机系统，用户还可选用两个摊铺机罐并联，一个搅拌一个供应摊铺机。徐工研究院开发出水平定向钻采用的摊铺机系统的结构为：加仑和加仑两种摊铺机系统。结论时间如水，毕业设计的完成代表四年的大学生活即将结束。也是对我四年学业的综合检验。本次设计我设计的是摊铺机的设计。摊铺机是国民经济中重要的生产设备，主要用于物松软地层的改良、基础的加固、隧道掘进的超前支护及加固、边坡加固和滑坡治理,以及地面不均匀沉降的控制、隔水墙、挡土墙等各种领域中。摊铺机技术要求高、摊铺机不仅要具有高效性、环保性，更要具有复合性。通常使用的摊铺机在工作时只有钻进，当遇到较为坚硬的岩石层，如卵石、灰岩、花岗岩等硬岩石地层，就不得不改变钻进方位，或另钻它孔，为解决此问题我设计这台带有冲击钻的多功能复合型摊铺机，它可有效的解决上述问题。这台摊铺机是集回转、冲击钻进工艺于一体的多功能复合型摊铺机，用转盘回转钻进时可用于第四世纪覆盖层，冲击钻进时可用于卵石、灰岩、花岗岩等硬岩地层。在近三个月的设计过程中，我了解了一些摊铺机的内容以及其它有关的内容的知识。为了使自己能够完成任务，我严格要求自己，使自己的设计按照国家的标准进行制图,并且从中学到很多的知识。整个设计是在边绘制边计算的过程中完成的。我也发现仅仅书本上的知识在实际设计应用中是远远不够的，只有通过长期的实践经验才能设计出满意的产品。通过这次设计，使我对机械产品的研发过程有了一个总体的认识，为以后工作打下了坚实的基础。同时，也是对大学四年学习知识的一次检验，达到了毕业设计的根本目的。致谢四年的大学生活即将结束，在这四年里我学会了不少的东西，无论在学习上、生活中、思想上都有很大的转变，从一开始带着父母的殷切希望，怀着充实自我，掌握一技之长，为以后找工作，实现自己的人生价值的目标作努力，到最后找工作进一步接触社会，学到一些从理论上学不到东西，增加了许多经验，这一切的成果都离不开众多可敬师长谆谆教导、不厌其烦的耐心讲解传授，以及许多同学、朋友的坦诚相见砥励共勉；加上自己对本专业有一定的兴趣，特别是在毕业设计期间，大家更是同心努力希望自己把设计搞好，因为这是四年大学生活最后的收尾工作，它是我们平时对我们所学的课程理解，接受能力，熟知程度，以及记忆能力的一个体现。在这四年中，从基础课到专业课四五十门，但这都是零散的，成块吸收，而最终的毕业设计就是把这些零散、成块的知识有条理、系统化，综合运用。达到检验所学程度的目的，既是对综合运用知识的能力的培养，又是为将来走上工作岗位的做的一次实战模拟。摊铺机对我来说是陌生的，因为平时接触这方面的知识很少。在整个设计过程中，我学会了如何把所学的知识应用到设计中去，不是单一的设计一件东西，而是要灵活运用，举一反三，能运用到别的设计中去，不过，在设计上还有很多缺陷，需要进一步完善，希望各位领导和老师提出意见，批评指正，使以后不在犯同样的错误，不断成熟、进步，在此我感谢各位领导和老师的孜孜不倦的教悔和热心帮助。经过了近3个月的时间,我的毕业设计终于作完了,在整个设计过程中我尊敬的老师们和我的同学给予了我很大的帮助，在此我深表感谢，没有他们的帮助我很难将这次毕业设计做好。我更加感谢的我的指导老师陈少云老师，在我的整个设计过程中都给予了我很大的支持和帮助，在此,我对陈老师衷心的说一声谢谢。我还要感谢院里的领导，因为是他们为我提供了这次机会。谢谢! 参考文献1. 胡家秀简明机械零件设计使用手册机械工业出版社19992. 现代机械传动手册编辑委员会现代机械传动手册20013. 王世刚张春宜，徐起贺机械设计实践哈尔滨大学出版社，20014. 张春宜田荣芝等机械设计哈尔滨理工大学，19975. 王宪军赵存友机械设计哈尔滨大学出版社，20026. 濮良贵纪明刚机械设计（第七版）高等教育出版社，20047. 王知行刘廷荣机械原理高等教育出版社，20048. 唐金松简明机械设计手册（第二版）20029. 成大先机械设计手册减（变）速速器电机与电器化学工业出版社，200410. 成大先机械设计手册联接与紧固化学工业出版社，200411. 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Ball and Roller ScrewsEngineering Material and Design19(12)，197532. Patton WJMechanical Power TransmissionNew Jersey：PrinticeHall，198033. Mechanical Drive ( Reference Issue ) Machine Design52(14)，1980 附录 1先进制造技术的新发展摘要：本文介绍了当今制造技术面临的问题，论述了先进制造的前沿科学，并展望了先进制造技术的发展前景。关键词：问题；先进制造技术；前沿科学；应用前景制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%55%。在一个国家的企业生产力构成中，制造技术的作用一般占60%左右。专家认为，世界上各个国家经济的竞争，主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化，这种竞争日趋激烈，因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。1.当前制造科学要解决的问题当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面：（1）制造系统是一个复杂的大系统，为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力，必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果，探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义，而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统，以满足制造系统新的要求。（2）为支持快速敏捷制造，几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CADCAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面，在三维现实空间(3-RealSpace)中，都存在大量的几何算法设计和分析等问题，特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题；在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面，存在C-空间(配置空间ConfigurationSpace)的几何计算和几何推理问题；在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(ScrewSpace)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题，其理论有待进一步突破，当前一门新学科-计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。（3）在现代制造过程中，信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素，而且还是最活跃的驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系统信息组织和结构的多层次性，制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面，都还有待进一步突破。（4）各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的发展。一类基于生物进化算法的计算智能工具，在包括调度问题在内的组合优化求解技术领域中，受到越来越普遍的关注，有望在制造中完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方面双双突破问题规模的制约。制造智能还表现在：智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。这些问题是当前产品创新的关键理论问题，也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破，可以形成产品创新的基础研究体系。2.现代机械的前沿科学不同科学之间的交叉融合将产生新的科学聚集，经济的发展和社会的进步对科学技术产生了新的要求和期望，从而形成前沿科学。前沿科学也就是已解决的和未解决的科学问题之间的界域。前沿科学具有明显的时域、领域和动态特性。前沿科学区别于一般基础科学的重要特征是它涵盖了实际中出现的关键科学技术问题。超声电机、超高速切削、绿色设计与制造等领域，国内外已经做了大量的研究工作，但创新的关键是机械科学问题还不明朗。大型复杂机械系统的性能优化设计和产品创新设计、智能结构和系统、智能机器人及其动力学、纳米摩擦学、制造过程的三维数值模拟和物理模拟、超精度和微细加工关键工艺基础、大型和超大型精密仪器装备的设计和制造基础、虚拟制造和虚拟仪器、纳米测量及仪器、并联轴机床、微型机电系统等领域国内外虽然已做了不少研究，但仍有许多关键科学技术问题有待解决。信息科学、纳米科学、材料科学、生命科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学，由此产生的高新技术及其产业将改变世界的面貌。因此，与以上领域相交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生机械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等会是21世纪机械科学的重要前沿科学。2.1制造科学与信息科学的交叉-制造信息科学机电产品是信息在原材料上的物化。许多现代产品的价值增值主要体现在信息上。因此制造过程中信息的获取和应用十分重要。信息化是制造科学技术走向全球化和现代化的重要标志。人们一方面对制造技术开始探索产品设计和制造过程中的信息本质，另一方面对制造技术本身加以改造，以使得其适应新的信息化制造环境。随着对制造过程和制造系统认识的加深，研究者们正试图以全新的概念和方式对其加以描述和表达，以进一步达到实现控制和优化的目的。与制造有关的信息主要有产品信息、工艺信息和管理信息，这一领域有如下主要研究方向和内容：(1)制造信息的获取、处理、存储、传递和应用，大量制造信息向知识和决策转化。(2)非符号信息的表达、制造信息的保真传递、制造信息的管理、非完整制造信息状态下的生产决策、虚拟管理制造、基于网络环境下的设计和制造、制造过程和制造系统中的控制科学问题。这些内容是制造科学和信息科学基础融合的产物，构成了制造科学中的新分支-制造信息学。2.2微机械及其制造技术研究微型电子机械系统(MEMS)，是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。MEMS技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。MEMS的发展将极大地促进各类产品的袖珍化、微型化，成数量级的提高器件与系统的功能密度、信息密度与互联密度，大幅度地节能、节材。它不仅可以降低机电系统的成本，而且还可以完成许多大尺寸机电系统无法完成的任务。例如用尖端直径为5m的微型镊子可以夹起一个红细胞；制造出3mm大小能够开动的小汽车；可以在磁场中飞行的像蝴蝶大小的飞机等。MEMS技术的发展开辟了技术全新的领域和产业，具有许多传统传感器无法比拟的优点，因此在制造业、航空、航天、交通、通信、农业、生物医学、环境监控、军事、家庭以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。微机械是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物。早在1959年就有科学家提出微型机械的设想，1962年第一个硅微型压力传感器问世。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60120m的硅微型静电电动机，显示出利用硅微加工工艺制作微小可动结构并与集成电路兼容制造微小系统的潜力。微机械技术有可能像20世纪的微电子技术那样，在21世纪对世界科技、经济发展和国防建设产生巨大的影响。近10年来，微机械的发展令人瞩目。其特点如下：相当数量的微型元器件(微型结构、微型传感器和微型执行器等)和微系统研究成功，体现了其现实的和潜在的应用价值；多种微型制造技术的发展，特别是半导体微细加工等技术已成为微系统的支撑技术；微型机电系统的研究需要多学科交叉的研究队伍，微型机电系统技术是在微电子工艺的基础上发展的多学科交叉的前沿研究领域，涉及电子、机械、材料、物理学、化学以及生物医学等多种技术和科学。目前对微观条件下的机械系统的运动规律，微小构件的物理特性和载荷作用下的力学行为等尚缺乏充分的认识，还没有形成基于一定理论基础之上的微系统设计理论与方法，因此只能凭经验和试探的方法进行研究。微型机械系统研究中存在的关键科学问题有微系统的尺度效应、物理特性和生化特性等。微系统的研究正处于突破的前夜，是亟待深入研究的领域。2.3材料制备零件制造一体化和加工新技术基础材料是人类进步的里程碑，是制造业和高技术发展的基础。每一种重要新材料的成功制备和应用，都会推进物质文明，促进国家经济实力和军事实力的增强。21世纪中，世界将由资源消耗型的工业经济向知识经济转变，要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性；要求材料和零件的设计实现定量化、数字化；要求材料和零件的制备快速、高效并实现二者一体化、集成化。材料和零件的数字化设计与拟实仿真优化是实现材料与零件的高效优质制备制造及二者一体化、集成化制造的关键。一方面，通过计算机完成拟实仿真优化后可以减少材料制备与零件制造过程中的实验性环节，获得最佳的工艺方案，实现材料与零件的高效优质制备制造；另一方面，根据不同材料性能的要求，如弹性模量、热膨胀系数、电磁性能等，研究材料和零件的设计形式。进而结合传统的去除材料式制造技术、增加材料式覆层技术等，研究多种材料组分的复合成形工艺技术。形成材料与零件的数字化制造理论、技术和方法，如快速成形技术采用材料逐渐增长的原理，突破了传统的去材法和变形法机械加工的许多限制，加工过程不需要工具或模具，能迅速制造出任意复杂形状又具有一定功能的三维实体模型或零件。2.4机械仿生制造 21世纪将是生命科学的世纪，机械科学和生命科学的深度融合将产生全新概念的产品(如智能仿生结构)，开发出新工艺(如生长成形工艺)和开辟一系列的新产业，并为解决产品设计、制造过程和系统中一系列难题提供新的解决方法。这是一个极富创新和挑战的前沿领域。地球上的生物在漫长的进化中所积累的优良品性为解决人类制造活动中的各种难题提供了范例和指南。从生命现象中学习组织与运行复杂系统的方法和技巧，是今后解决目前制造业所面临许多难题的一条有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自组织、自愈合、自增长与自进化等功能结构和运行模式的一种制造系统与制造过程。如果说制造过程的机械化、化延伸了人类的体力，智能化延伸了人类的智力，那么，仿生制造则可以说延伸了人类自身的组织结构和进化过程。仿生制造所涉及的科学问题是生物的自组织机制及其在制造系统中的应用问题。所谓自组织是指一个系统在其内在机制的驱动下，在组织结构和运行模式上不断自我完善、从而提高对于环境适应能力的过程。仿生制造的自组织机制为自下而上的产品并行设计、制造工艺规程的生成、生产系统的动态重组以及产品和制造系统的趋优提供了理论基础和实现条件。仿生制造属于制造科学和生命科学的远缘杂交，它将对21世纪的制造业产生巨大的影响。仿生制造的研究内容目前有两个方面：2.4.1面向生命的仿生制造研究生命现象的一般规律和模型，例如人工生命、细胞机、生物的信息处理技巧、生物智能、生物型的组织结构和运行模式以及生物的进化和趋优机制等；2.4.2面向制造的仿生制造研究仿生制造系统的自组织机制与方法，例如：基于充分信息共享的仿生设计原理，基于多自律单元协同的分布式控制和基于进化机制的寻优策略；研究仿生制造的概念体系及其基础，例如：仿生空间的形式化描述及其信息映射关系，仿生系统及其演化过程的复杂度计量方法。机械仿生与仿生制造是机械科学与生命科学、信息科学、材料科学等学科的高度融合，其研究内容包括生长成形工艺、仿生设计和制造系统、智能仿生机械和生物成形制造等。目前所做的研究工作大多属前沿探索性的工作，具有鲜明的基础研究的特点，如果抓住机遇研究下去，将可能产生革命性的突破。今后应关注的研究领域有生物加工技术、仿生制造系统、基于快速原型制造技术的组织学，以及与生物相关的关键技术基础等。3.现代制造技术的发展趋势 20世纪90年代以来，世界各国都把制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展，如美国的先进制造技术计划AMTP、日本的智能制造技术（IMS）国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划(G-7)、德国的制造2000计划和欧共体的ESPRIT和BRITE-EURAM计划。随着电子、信息等高新技术的不断发展，市场需求个性化与多样化，未来现代制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。当前现代制造技术的发展趋势大致有以下九个方面：(1)信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合，现代制造生产模式会获得不断发展。(2)设计技术与手段更现代化。(3)成型及制造技术精密化、制造过程实现低能耗。(4)新型特种加工方法的形成。(5)开发新一代超精密、超高速制造装备。(6)加工工艺由技艺发展为科学。(7)实施无污染绿色制造。(8)制造业中广泛应用虚拟现实技术。(9)制造以人为本。附录 2The new advanced manufacturing technology developmentAbstract : This paper has presented the problems facing todays manufacturing technology, advanced manufacturing discussed in the forefront of science, and a vision for the future development of advanced manufacturing technology. Keyword：Advanced manufacturing technologies; Frontier science; Applications prospectsModern manufacturing is an important pillar of the national economy and overall national strength and its GDP accounted for a general national GDP 20%55%. In the composition of a countrys business productivity, manufacturing technology around 60% of the general role. Experts believe that the various countries in the world economic competition, mainly manufacturing technology competition. Their competitiveness in the production of the final product market share. With the rapid economic and technological development and customer needs and the changing market environment, this competition is becoming increasingly fierce, and that Governments attach great importance to the advanced manufacturing technology research. 1 .Current manufacturing science to solve problemsManufacturing science to solve the current problems focused on the following aspects :(1) Manufacturing systems is a complex systems, and manufacturing systems to meet both agility, rapid response and rapid reorganization of the capacity to learn from the information science, life science and social science interdisciplinary research, and explore new manufacturing system architecture, manufacturing models and manufacturing systems effective operational mechanism. Manufacturing systems optimized organizational structure and good performance is manufacturing system modelling, simulation and optimization of the main objectives. Manufacturing system architecture not only to create new enterprises both agility and responsiveness to the needs and the ability to reorganize significance, but also for the soft production equipment manufacturing enterprises bottom reorganization and dynamic capacity to set higher demands. Biological manufacturing outlook increasingly being introduced to the system to meet new demands manufacturing systems. (2) The rapid rise in support of manufacturing, geometric knowledge sharing has become a modern manufacturing constraints, product development and manufacturing technologies of the key issues. For example, in computer-aided design and manufacturing (CAD/CAM) integration, coordinates measurements (CMM) and robotics fields, in 3D real space (3-Real Space), there are a lot of geometric algorithm design and analysis, especially the geometric said, geometric calculation and geometric reasoning; In measurement and robot path planning and parts search spaces (such as Localization), the existence of space C- interspace (configuration space Configuration Space) geometric calculation and geometric reasoning; Objects in operation (rescue, paying and assembly, etc.) means paying more description and robot planning, campaign planning and assembly operations planning is needed in the types of space (Screw Space) geometric reasoning. Manufacturing process of physical and geometric mechanics phenomenon of scientific research to create a geometric calculation and geometric reasoning, and other aspects of the research topic, the theory pending further breakthrough, the new one door disciplines - computer geometric are being increasingly broad and in-depth study. (3) In the modern manufacturing process, information not only manufacturing industries have become dominated the decisive factor, but also the most active ones. Manufacturing information systems to improve throughput of modern manufacturing has become a focus of scientific development. The manufacturing information system organization and structure required to create information access, integration and integration show three-dimensional in nature, measuring the multidimensional nature of the information, and information organizations nature. Information structure models in the manufacturing, manufacturing information consistency constraint, and the dissemination of data processing and the manufacture of enormous knowledge base management, and other areas, there is a need to further breakthroughs.(4) The calculation of the wisdom of artificial intelligence tools and methods in the manufacture of a wide range of applications for manufacturing smart development. Category based on the calculation of biological evolution algorithms smart tools, including activation issues optimize GPS technology portfolio by growing concern is in the manufacture of the complete portfolio optimization problems combined speed and precision of GPS issues both in size constraints. Manufacturing wisdom manifested in the following aspects : wisdom activation, wisdom design, intelligent processing, robotics, intelligent control, intelligent process planning, smart diagnostic, and other aspects. These innovative products are the key theoretical issues, but also by creating a door for a science skills in the important basic issues. The focus in these issues, we can form the basis of product innovation research system. 2. Modern mechanical engineering at the frontiers of science Cross-integration between the different science will produce new scientific gathering, economic development and social progress of science and technology created new demands and expectations, thus creating a frontier science. Frontier science is settled and unsettled issues between the scientific community. Frontier science, with a clear domain, and dynamic character of the area. Works frontier science from the general basic science is an important characteristic of the actual works, it covers the key emerging science and technology issues. Ultrasonic electrical, ultra-high-speed machines, green design and manufacturing, and other fields, and has done a lot of research work, but innovation is the key question is not clear mechanical science. Large complex mechanical system design and performance optimization of product innovation design, smart structures and systems, intelligent robots and their dynamics, nano Mocaxue, manufacturing process 3D numerical simulations and physical simulation, precision and ultra-fine processing technology key basis, about 10 mega large and sophisticated equipment design and manufacturing base, virtual manufacturing and virtual instruments, nanometer measurement and instrumentation, parallel connection axis machine tools, and although the field of micro-electromechanical systems have done a lot of research, but there are still many key science and technology issues to be resolved. Information science, nano science, materials science, life science, management science and manufacturing science of the 21st century will be to change the mainstream science, and the resulting high-tech industry will change the face of the world. Therefore, the above areas of cross-development manufacturing systems and manufacturing informatics, nano manufacturing machinery and nano science, better machinery and better manufacturing science, management science and manufacturing systems will be critical to the 21st century mechanical engineering science is important frontier science. 2.1 Manufacturing science and information science cross - manufacturing informatics Mechanical and electrical products, chemical raw materials in the information. Many modern value added products primarily reflected in the information. Thus the manufacturing process for the acquisition and application of information is very important. Information science and technology is to create an important symbol of globalization and modernization. While the manufacturing technology began to explore product design and manufacturing processes, the nature of the information, on the other hand, to create technology to transform itself to adapt to the new information makes its manufacturing environment. Along with the manufacturing process and manufacturing systems to deepen understanding, researchers are trying to new concepts and approaches to their description and expression to achieve further control and optimization purposes.And manufacturing-related information mainly product information, technical information and information management in this area following major research direction and content : (1) manufacturing information acquisition, processing, storage, transmission and application of knowledge to create information and decision-making transformation. (2) Non-symbols expressing information, manufacturing information enables transmission, manufacturing information management, manufacturing information integrity in a state of non-production decision-making, management of virtual manufacturing, based on the network environment of the design and manufacturing, manufacturing process control and manufacturing systems science. These elements are manufactured in science and the scientific basis for the integration of product information, constitute the manufacture of the new branch of science - to create informatics. 2.2 Micro mechanical and manufacturing technology research Micro-electronic mechanical systems (MEMS) refers to the collection of micro-sensors, micro-devices and the implementation of signal processing and control circuits, interface circuits, communications and power with the integration of micro-electromechanical system integrity. MEMS technology objectives through system miniaturization, to explore a new theory of integration, new functional components and systems. MEMS development will greatly facilitate the pocket of various products, miniaturization, a number of devices and systems to enhance the level of functional density, information density and Internet density, significantly saving, thin section. Not only can it reduce the cost of mechanical and electrical systems, but also to be completed and the size of many large systems impossible task. For example, using sophisticated 5m diameter micro tweezers walls are made of a red blood cell can; Created to keep the cars 3mm size; In the magnetic field, like butterflies flying size aircraft. MEMS technology has opened up a completely new technology areas and industries, with many traditional sensors incomparable advantages in manufacturing, aerospace, transportation, telecommunications, agriculture, biomedical, environmental monitoring, military, families, and access to almost all areas have very broad application prospects. Micro machinery is machinery and electronic technology in nano-scale technology integration photogenic product. Back in 1959 scientists have raised the idea of micro-mechanical and micro-1962, the first silicon pressure sensors. 1987 California University of California Berkeley developed rotor diameter of the silicon micro-60120 16ug m electrostatic electric motors, show produced using silicon micro-machining small movable structures and compatible with IC manufacturing micro system potential. Micro-mechanical technology might like 20th century microelectronics technology, the technology of the world in the 21st century, economic development and national defense building a tremendous impact. Over the past 10 years, the development of micro-mechanical spectacular. Its characteristics are as follows : a considerable number of micro-components (micro structure, the implementation of micro-sensors and micro-machines, etc.) and micro-systems research success reflects the current and potential applications of value; The development of micro-manufacturing technology, particularly semiconductor processing technology have become small micro systems support technology; micro-electromechanical systems research needs of the interdisciplinary research team, micro-electromechanical systems technology in the development of microelectronics technology on the basis of multidisciplinary cross-frontier area of research, involving electronic engineering, mechanical engineering, materials engineering, physics, chemistry and biomedical engineering and other technical and scientific. The current micro-mechanical systems under the conditions of the campaign laws, the physical characteristics and micro components of the role of the mechanics payload acts lack adequate understanding is not yet in a theoretical basis for a micro-system design theory and methodology, and therefore can By experience and test methods research. Micro-mechanical systems, the existence of key scientific research issues of micro-scale system effects, physical properties and biochemical characteristics. Micro-system research are in the eve of a breakthrough, which is the in-depth study of the area. 2.3 Material produced / manufactured parts integration of new technologies for processing. Material is a milestone in the progress of mankind, is the manufacturing and high-tech development. Every important to the success of the production and application of new materials, will promote the material and the promotion of national economic strength and military strength. 21, the world will be resource consumption-based economy to a knowledge-based industrial transformation for materials and parts and functions of a high performance, intelligent features; Request materials and components designed to achieve quantitative-based and digitized; Prepare materials and components for the rapid, efficient and achieve both integration and integrated. Digital materials and components designed to be a simulation and optimization of materials and components to achieve high quality production / manufacturing and other integration, integrated manufacturing key. On the one hand, to be completed through computer simulation optimization can reduce the material is produced in the course of manufacture of spare parts and experimental links to the best craft programmes, materials and components to achieve high quality production / manufacturing; On the other hand, according to the requirements of different material properties, such as flexible modules volume, thermal expansion coefficient, magnetic performance, Research materials and components designed form. And the removal of traditional materials-manufacturing technology, and increase the level of information technology, the research group of synthetic materials is a process technology. Forming materials and components manufacture digital theory, technology and methods, such as rapid adoption of emerging technologies material growing principles, a breakthrough in the traditional law and to build law mechanical deformation processing many restrictions, no processing tools or dies, can rapidly create arbitrary complex shape and has a certain function 3D models or entity parts. 2.4 machinery manufacturing breakthrough The 21st century will be the century of life science, mechanical and life sciences depth integration will generate new concept products (such as better intelligence structure), to develop a new process (such as the growth processes shape) and the opening of new industries and to resolve product design, manufacturing processes and systems provide a series of problems new solutions. This is a highly innovative and leading edge area in the challenge. Earths biological evolution in the long accumulated fine qualities of human manufacturing activities to address the various problems with examples and guidelines. Learning from life phenomena organizations operating complex systems and methods and techniques, manufacturing is the future solution to the current problems facing many an efficient way. Better manufacturing refers to the

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