0052-一台陶瓷单色自动画线机【全套21张CAD图+说明书】
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陶瓷
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画线
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1.3.1 画线机总体参数的确定
主要技术指标及重要技术参数
①主要技术指标
画线色种: 单色
公称生产能力：6-12件/分
彩色宽度： 0.25-6mm
制品最大直径：406mm
制品最大高度：230mm
总功率消耗： 3.5kw
整机重要： 约100kg
外型尺寸： 约1.4m×0.8m×1.6m
②重要技术参数
电动机的变速范围：1000-3000rpm
最短画线时间： ＝1.22s
最长画线时间： ＝4.14s
画线辅助时间： t＝3s
- 内容简介：
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摘 要 本次设计的任务的是设计一台陶瓷单色自动画线机。其主要功能是在一个陶瓷器件上画出一条粗细均匀的线。这个工作代替了手工画线，降低工人的劳动强度，提高了劳动生产率。 本文主要讨论了设计的必要性。通过系统的功能分解、功能合成、方案设计等方面的分析，提出了新的设计方案，这一点对产品的成败起决定性作用。本文还包括了进行设计所需的一些必要计算，且安排一些与设计有关的重要数据以及设计程序等。另外，本文还包括对一些典型零部件进行了结构工艺性分析，阐明如何操作的说明书、设计总结等等。 在本次设计中，我认真完成老师安 排的任务，并且根据自己设计的特点做了些 真的工作。由于时间有限且经验尚浅，设计中还有很多的不足，恳请老师批评指正。 录 前 言 陶瓷是无机材料之母，从家庭至宇宙对陶瓷的渴求量愈来愈大，其许多优越、潜在特性不断被发现，近 20 年来各国非常重视陶瓷的研究、开发与应用，各国将先后进入陶瓷世界。 陶瓷一般指陶器和瓷器的合称，“陶”为烧成之 意，“瓷”是指硬而之谜的器物。陶瓷是我国历史悠久的古老文化之一，也是文明的象征。我国陶瓷的出现可上溯到距今一万年左右，距今 3000 年前的殷周时代，有了以高岭土为原料的白陶，已懂得用釉的方法。原始瓷器是以铁为着色剂的青釉器，是青瓷的前身。晋朝出现“瓷”字，说明当时人们已认识到陶和瓷的区别。 画线机是用滚轮等再日用陶瓷、玻璃制品的圆形或椭圆形器皿上，画一条或多条彩色、彩带的机械。这种机器的出现，大大减轻了工人手工劳动量，提高了生产率，而且在一定程度上也提高了产品质量。可以说，陶瓷画线机的出现将陶瓷产业在工业化进 程上又推进了一大步。可以分为单色机画线机和多色画线机。本次设计主要是研究设计单色画线机，即单线画线机。 在本次设计中，陶瓷器件是通过吸气式吸盘固定工位的，并于主轴同时旋转。这种吸气式吸盘实属工业机械手的范畴。工业机械手是工业生产中一种比较新的技术装备。它是一种模仿人体上肢的部分功能安装预定要求输出工件或者握持工件进行操作的自动化技术装备。这种新颖工具的出现和应用，对实现工业生产自动化起重要作用，因而有着强大的生命力，受到人们的广泛重视和欢迎。工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，提高劳动 效率和生产的自动化水平。 第一章 总体方案 陶瓷是无机材料之母，从家庭至宇宙对陶瓷的渴求量愈来愈大，其许多优越、潜在特性不断被发现，近 20 年来各国非常重视陶瓷的研究、开发与应用，各国将先后进入陶瓷世界。 陶瓷一般指陶器和瓷器的合称，“陶”为烧成之意，“瓷”是指硬而之谜的器物。陶瓷是我国历史悠久的古老文化之一，也是文明的象征。我国陶瓷的出现可上溯到距今一万年左右，距今 3000 年前的殷周时代，有了以高岭土为原料的白陶，已懂得用釉的方法。原始瓷器是以铁为着色剂的青釉器，是青瓷的前身。晋朝出现“瓷” 字，说明当时人们已认识到陶和瓷的区别。 画线机是用滚轮等再日用陶瓷、玻璃制品的圆形或椭圆形器皿上，画一条或多条彩色、彩带的机械。这种机器的出现，大大减轻了工人手工劳动量，提高了生产率，而且在一定程度上也提高了产品质量。可以说，陶瓷画线机的出现将陶瓷产业在工业化进程上又推进了一大步。可以分为单色机画线机和多色画线机。本次设计主要是研究设计单色画线机，即单线画线机。 在本次设计中，陶瓷器件是通过吸气式吸盘固定工位的，并于主轴同时旋转。这种吸气式吸盘实属工业机械手的范畴。工业机械手是工业生产中一种比较新的技术装备 。它是一种模仿人体上肢的部分功能安装预定要求输出工件或者握持工件进行操作的自动化技术装备。这种新颖工具的出现和应用，对实现工业生产自动化起重要作用，因而有着强大的生命力，受到人们的广泛重视和欢迎。工业机械手可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，提高劳动效率和生产的自动化水平。 单线自动画线机的用途是在陶瓷制品上画出装饰线条或图案，以达到美化陶瓷质朴那的目的。这种机械代替了手工画线工作，提高了劳动生产率以及精度，可以画出粗细均匀的线条，克服了手工作业的缺点与不足，满足了广 大消费者的审美要求并提高了劳动生产率。我国地域辽阔，该机不受地形气候等外界因素影响和限制，并且易于维修，工作可靠，适用于相关陶瓷生产部门。 单线自动画线机主要由主机架、工作台、施彩器组件、真空泵、气动系统、电器部分组成 动功能、画线功能、自动装卸功能、辅助功能、测控功能、安全保护功能。功能分解如 图 1： 图 单线画线机功能分解图 依据这些功能，系统组成为：动力系统、传动系统、执行系统、辅助系统、测控系统、安全保护系统。各主要系统概述如下： 动力系统：为操作部件提供动力，如机械手的仰俯、旋转、单线机的移动画线。本设计中动力装置为电动机和气压系统。 传动系统：是将动力机的运动和动力传递给执行机构或执行构件的中间 装置。主要有带传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动等。在本设计中，由电动机到施釉轮之间的传动是通过带传动来完成的。 执行机构：能直接完成预期工作任务的机构和部件，为完成对陶瓷制品的画线功能所需的执行机构的部件主要是机械手、施釉轮及带釉轮。 测控系统：是控制画线机各执行机构按规定程序和要求，以一定顺序和规律运动完成画线机，具体测控有机械手旋转角度、升降角度、单线机的位移量、放气时间等。 辅助系统：为完成画线功能，以上各功能还需要一些辅助系统支持，如支承、下料、送料等辅助系统。 通过带传动的装 置，电动机将动力传递给了施釉轮与带釉轮，两轮开始旋转，此时主从摩擦轮接触，带动陶瓷旋转，设计合理的技术参数，可实现上述的画线速度要求， 施釉轮开始在 瓷器上画线。 在每个陶瓷画线的开始与结束，为了便 于装卸陶瓷，支承施釉头组件的杆件必须能够实现摆动，以使施釉头组件准确靠近、离开瓷器。经多方面的比较，我们最终选择气动系统实现这一环节。另外，在被加工定位的这一环节也有讲究。由于陶瓷制品易碎这一特点，使得我们必须摒弃普通机床夹具而选择其它的定位夹紧方法。基于盘状陶瓷表面光洁的特点，我们想到了可以利用真空吸附夹紧方式定位， 及手部为真空吸盘 经各种常用系统的计算比较得出，当施釉轮与被加工陶瓷盘间实现纯滚动，且滚动画线速度在 s 时 ,画线效果最佳，故单线画线机的一切设计要以此为宗旨。 为了保证准确可靠地实现单线画线机的画线功能，在总体布局方面我们要注意以下几点： . 机构的布局应合理，相互之间保证不干涉、不阻挡。 . 总体布局应使工人操作方便、节省空间。 . 吸盘吸、放气时要考虑工人操作时间地合理性。 . 机器的电动，气动部分都需外壳罩住，已加工与未加工的工件放置要整齐，物料配送线路要清晰、合理。 . 本机分四部分安装，各部分 安装好后再连接在一起构成一个整体，这样能够提高效率，保证质量且运输时也方便。 对于单线自动画线机，最重要的是能够画出均匀清晰的线条，以满足广大消费者的审美要求，因此对各机构的运动精度和定位精度要求较高。画线机的运动 精度和定位精度主要包括以下几个方面： . 施彩头组件摆动的运动与机械手的运动需协调一致，即与装、卸料工作要配合。 . 为了保证施釉轮与制品之间的接触精度，单线机的前进与后退要有较高的定位精度 . 机械手的旋转角度是否精确，关系到安放工件时的中心线能否与吸盘中心重合。 由于这些精度将直接 关系到产品质量，建议采取开环伺服系统进行控制。 考虑到标准化和互换性，建议满足以下要求： . 电动机、联轴器、各连接件、紧固件等使用标准件和通用件 . 真空吸盘机械手的设计在具体尺寸及运动形式上应该贯彻国际标准： 12643 工业机器人术语和图形符号 12644 工业机器人特性表示 12645 工业机器人性能测试方法 12649 工业机器人性能规范 国外很多国家重视装饰机械的研制与开发，特别时在画线机、印花机方面的发展时十分迅速的，与国外产品比起来，该产品的生产效率低且柔性化程度不高；但在国内，由于这一方面起步较晚，发展较慢，所以该产品已经达到了一个新的水平。 . 能源动力条件：采用电动与其压传动。 . 安装：本机分三个部分安装，分别为主机部分、电机部分、真空吸盘机械手部分，再连接到一起构成整体，这样可以方便运输及安装，且效率高。 . 色 彩条件：由于陶瓷制品是人们使用或珍藏的，建议使用较淡的颜色。 第二章 单线画线机 机械系统 的方案 设计 机械系统的方案设计，是机械设计中极其重要的一环。正确、合理的机械系统的方案，对于提高机械的性能、质量、市场竞争力和经济效益等都是至关重要的。 图 2 单线画线机黑箱图 包括执行系统的功能原理设计，执行系统的运动规律设计，执行系统的形式设计，执行系 统的协调设计以及执行系统的方案评价。 行系统的方案设计 包括执行系统的功能原理设计，执行系统的运动规律设计，执行系统的形式设计，执行系统的协调设计以及执行系统的方案评价。 动系统的方案设计 包括选择合理的传动装置的类型、确定传动路线的方案以及合理分配传动系统。 单线画线机 制成品 M 陶瓷器件M 指令 S 信息显示 S 能量 E 输出 E 动机类型的选择 包括原动机的类型、转速、以及原动机容量的选择。 纵控制系统的选择 包括机电控制系统、机液控制系统、电业控制系统、液压控制系统、气动系统、电气控制系 统以及微机控制系统。 单线画线机主要有施彩器传动系 统 、气动系统、真空系统、电器系统四部分。其中零件要首先选择标准件 ,若标准件中没有合适的零件可自行进行设计。在本机的设计中 ,我们需要设计选择电机、传动系统、减速器、阻尼装置等。 表 1 形态学矩阵 分功能 解 法 1 2 3 4 5 6 A 动力源 B 位移传动 C 位移 D 取物传动 E 取物 电动机 齿轮传动 轨道及车轮 拉杆 挖斗 汽油机 蜗轮蜗杆 传动 轮胎 绳传动 抓斗 柴油机 带传动 履带 汽缸传动 钳式斗 蒸气透平 链传动 气垫 液压缸传动 机械手 液动机 液力耦合器 气动马达 动系统的选择 元件结构简单、紧凑、易于制造 ,且不污染环境 便于管理 . 易于实现快速的直线往复运动 ,摆动的高速转动 且能实现过载自动保护 . 工作环境适应性较强 . 由于压缩空气的工作压力不高 ,一般在 输出力和力 矩不高 ,且传动效率也较低 ,一般用于输出力不大的传动装置 可提高输出力 . 由于空气有压缩性 ,故运动速度的稳定性较差 ,较难实现精密控制 可提高运动速度的稳定性 . 由于气信号的传递速度比电信号慢得多 ,故不宜用于遥控及复杂得控制系统 . 起源部分、执行部分、控制部分、辅助部分 . 速器的选择 本机可选择常用的阿基米德圆柱蜗杆减速器 ,这种减速器适用于蜗杆转速不超过 1500r/境温度为 0 C 的场合 ,可以正反两向运转 首先根据工作要求确定传动比 i,再按蜗轮轴的计算转矩查蜗轮轴额定转矩表 ,确定减速器的中心距 润滑等要求选择减速器的装配形式 动机的选择 电动机施机械系统中最常用的动力机 ,与其他动力机相比 ,它具有较高的驱动效率 ,且其种类和型号较多 ,与工作机械连接方便 ,具有良好的调速 、启动、制动和反向控制性能 动控制 ,工作时无环境污染 ,可满足大多数机械的工作要求 . 本科生毕业设计（论文） 开题报告 学生姓名：边旭 学 号： 14020931 班 级： 140209班 专 业：机械工程及自动化 指导教师：李风 开 题 报 告 1 课题介绍 题名称： 单线画线机 题背景 画线机是用滚轮等再日用陶瓷、玻璃制品的圆形或椭圆形器皿上，画一条或多条彩色、彩带的机械。可以分为单色机画线机和多色 画线机。本次设计主要是研究设计单色画线机，即单线画线机。 陶瓷是无机材料之母，从家庭至宇宙对陶瓷的渴求量愈来愈大，其许多优越、潜在特性不断被发现，近 20 年来各国非常重视陶瓷的研究、开发与应用，各国将先后进入陶瓷世界。 陶瓷一般指陶器和瓷器的合称，“陶”为烧成之意，“瓷”是指硬而之谜的器物。陶瓷是我国历史悠久的古老文化之一，也是文明的象征。我国陶瓷的出现可上溯到距今一万年左右，距今 3000 年前的殷周时代，有了以高岭土为原料的白陶，已懂得用釉的方法。原始瓷器是以铁为着色剂的青釉器，是青瓷的前身。晋朝出现“瓷”字 ，说明当时人们已认识到陶和瓷的区别。 陶瓷是一种与我们日常生活以及在各种工程项目能够经常接触到的材料。随着技术经济的发展，在某些科学领域陶瓷已形成其他材料无法比拟的优点。例如，工程陶瓷，由工程陶瓷的制成的零件具有耐磨、耐热、耐摩擦、热膨胀系数小等一系列优点，是当今世界高技术含量的产品。在国外已越来越多地应用工程陶瓷取代金属零件，使产品地寿命、稳定性等大大提高。在如，低温烧结陶瓷（ 家一定还都记得在手机行业刚刚起步时的代表作 大哥大，它又笨又重，携带不方便，而现在的手机就越来越袖珍了，这里的关键就 是术的发展。 ;术是把很多东西整合在一起，其全称为“低温共烧陶瓷”技术，简单地说，就是一种整合、小型化地技术将各种被动组件整合在一起，缩小到陶瓷式电路板上，如果没有它，手机是无法达到轻薄短小地效果地。总之，陶瓷已经成为与我们密不可分地伙伴了。 我国陶瓷生产历史悠久，日用陶瓷一直畅销国内外。在我们的生活中，能够给人们留下直观印象的是日用陶瓷。这里不乏一些工艺美术品。因此，对于陶瓷制品，我们不仅要求其本身质量要好、使用方便，同时还要对其表面进行一定程度的美化处理，绘制出各种线条精美的图案，增 加美感及艺术感。然而，传统的陶瓷画线主要是由手工完成的，画出的线条宽窄不一，严重影响产品的质量，与其是在画宽度 3上的线条时，用手工的方法根本无法实现，因此生产陶瓷的厂家不得不将线条印成画纸，将画纸贴在陶瓷制品上进行彩烤，而这又大大提高了成本。陶瓷生产厂家一直都无法解决这一问题。随着机械化、自动化技术的不断发展，研制新型高效的画线机以代替手工作业已成为迫切需 要。目前，世界各国对装饰机械的研制十分迅速，不断推陈出新。其中以画线机和印花机发展最为迅速。我国在这方面发展比较晚，目前用于生产陶瓷机械数量较小，品 种较单一，因此有必要投入人力物力财力设计新产品，引进设备，消化技术。 作内容和要求 线机总体参数的确定 主要技术指标及重要技术参数 主要技术指标 画线色种 : 单色 公称生产能力： 6 /分 彩色宽度： 品最大直径： 406品最大高度： 230功率消耗： 3机重要： 约 100型尺寸： 约 重要技术参数 电动机的变速范围： 1000短画线时间： 长画线时间： 线辅助时间： t 3s 线画线机的机构设计 单线自动画线机主要由主机 架 、工作台、施彩器组件、真空泵、气动系统、电器部分组成 动功能、画线功能、自动装卸功能、辅助功能、测控功能、安全保护功能。功能分解如下图： 图 1 单线画线机的功能结构图 依据这些功能，系统组成为：动力系统、传动系统、执行系统、辅助系统、测控系统、安全保护系统。各主要系统概述如下： 动力系统：为操作部件提供动力，如机械手的仰俯、旋转、单线机的移动画线。本设计中动力装置为电动机和气压系统。 传动系统：是将动力机的运动和动力传递给执行机构或执行构件的中间装置。主要有带传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动等。在本设计中，由电动机到施釉轮之间的传动是通过带传动来完成的。 执行机 构：能直接完成预期工作任务的机构和部件，为完成对陶瓷制品的画线功能所需的执行机构的部件主要是机械手、施釉轮及带釉轮。 测控系统：是控制画线机各执行机构按规定程序和要求，以一定顺序和规律运动完成画线机，具体测控有机械手旋转角度、升降角度、单线机的位移量、放气时间等。 辅助系统：为完成画线功能，以上各功能还需要一些辅助系统支持，如支承、下料、送料等辅助系统。 为了保证准确可靠地实现画线机地画线功能，实现画线自动化，需满足以下条件： 机构地布局应合理，相互之间保证不干涉，不阻挡。 总体布局应使工人操作安全 方便，节省空间。 吸盘吸、放气时要考虑工人操作时间地合理性。 机器的电动、气动部分都需外壳罩住，已加工与未加工的工件放置要整齐，物料陪送线路要清晰、合理。 本机分四部分安装，各部分安装好后再连接在一起构成一个整体，这样能单 线 画 线 机 驱动 施彩头电机驱动 吸盘主电机驱动 单 线画线机 前伸 后仰 吸 盘 吸气 放气 辅 助 支撑 导向 测控 单线画线机画线 安全保护 漏电保护 过载保护 够提高效率，保证质量且运输时也方便。 关部件、零件设计 单线画线机主要有施彩器传动系 统 、气动系统、真空系统、电器系统四部分 若标准件中没有合适的零件可自行进行设计 我们需要设计选择电机、传动系统、减速器、阻尼装置等 . 表 1 形态学矩阵 分功能 解 法 1 2 3 4 5 6 A 动力源 C 位移 D 取物传动 E 取物 电动机 齿轮传动 轨道及车 轮 拉杆 挖斗 汽油机 蜗轮蜗杆 传动 轮胎 绳传动 抓斗 柴油机 带传动 履带 汽缸传动 钳式斗 蒸气透平 链传动 气垫 液压缸传 动 机械手 液动机 液力耦合器 气动马达 动机的选择 电动机施机械系统中最常用的动力机 ,与其他动力机相比 ,它具有较高的驱动效率 ,且其种类和型号较多 ,与工作机械连接方便 ,具有良好的调速 、启动、制动和反向控制性能 动控制 ,工作时无环境污染 ,可满足大多数机械的工作要求 . 动系统的选择 特点 : 元件结构简单、紧凑、易于制造 ,且不污染环境 便于管理 . 易于实现快速的直线往复运动 ,摆动的高速转动 且能实现过载自动保护 . 工作环境适应性较强 . 由于压缩空气的工作压力不高 ,一般在 输出力和力矩不高 ,且传动效率也较低 ,一般用于输出力不大的传动装置 可提高输出力 . 由于空气有压缩性 ,故运动速度的稳定性较差 ,较难实现精密控制 可提高运动速度的稳定性 . 由于气信号的传递速度比电信号慢得多 ,故不宜用于遥控及复杂得控制系统 . 组成 : 起源部分、执行部分、控制部分、辅助部分 . 速器的选用 本机可选择常用的阿基米德圆柱蜗杆减速器 ,这种减速器适用于蜗杆转速不超过 1500r/境温度为 0 C 的场合 ,可以正反两向运转 首先根据工作要求确定传动比 i,再按蜗轮轴的计算转矩查蜗轮轴额定转矩表 ,确定减速器的中心距 润滑等要求选择减速器的装配 形式 题的重点和难点 线画线机设计重点 单线自动画线机的用途是在陶瓷制品上画出装饰线条或图案，以达到美化陶瓷质朴那的目的。这种机械代替了手工画线工作，提高了劳动生产率以及精度，可以画出粗细均匀的线条，克服了手工作业的缺点与不足，满足了广大消费者的审美要 求并提高了劳动生产率。我国地域辽阔，该机不受地形气候等外界因素影响和限制，并且易于维修，工作可靠，适用于相关陶瓷生产部门。 经各种常用系统的计算比较得出，当施釉轮与被加工陶瓷盘间实现纯滚动，且滚动画线速度在 s 时 ,画线效果最佳，故单线画线机的一切设计要以此为宗旨。 通过带传动的装置，电动机将动力传递给了施釉轮与带釉轮，两轮开始旋转，此时主从摩擦轮接触，带动陶瓷旋转，设计合理的技术参数，可实现上述的画线速度要求，画线机开始画线。在每个陶瓷画线的开始与结束，为了便与装卸陶瓷，支承施釉头组件的杆件必须能够 实现摆动，以使施釉头组件准确靠近、离开瓷器。经多方面的比较，我们最终选择气动系统实现这一环节。另外，在被加工定位的这一环节也有讲究。由于陶瓷制品易碎这一特点，使得我们必须摒弃普通机床夹具而选择其它的定位夹紧方法。基于盘状陶瓷表面光洁的特点，我们想到了可以利用真空吸附夹紧方式定位，及手部为真空吸盘。 线画线机的设计难点 对于单线自动画线机，最重要的是能够画出均匀清晰的线条，以满足广大消费者的审美要求，因此对各机构的运动精度和定位精度要求较高。画线机的运动精度和定位精度主要包括以下几个方面： 施彩 头组件摆动的运动与机械手的运动需协调一致，即与装、卸料工作要配合。 为了保证施釉轮与制品之间的接触精度，单线机的前进与后退要有较高的定位精度。 机械手的旋转角度是否精确，关系到安放工件时的中心线能否与吸盘中心重合。 由于这些精度将直接关系到产品质量，建议采取开环伺服系统进行控制。 线画线机的机械系统的方案设计 机械系统的方案设计，是机械设计中极其重要的一环。正确、合理的机械系统的方案，对于提高机械的性能、质量、市场竞争力和经济效益等都是至关重要的。 图 2 单线画线机黑箱图 行系统的方案设计 包括执行系统的功能原理设计，执行系统的运动规律设计，执行系统的形式设计，执行系统的协调设计以及执行系统的方案评价。 动系统的方案设计 包括选择合理的传动装置的类型、确定传动路线的方案以及合理分配传动系统。 动机类型的选择 包括原动机的类型、转速、以及原动机容量的选择。 纵控制系统的选择 包括机电控制系统、机液控制系统、 电业控制系统、液压控制系统、气动系统、电气控制系统以及微机控制系统。 内外同类产品的对比 国外很多国家重视装饰机械的研制与开发，特别时在画线机、印花机方面的发展时十分迅速的，与国外产品比起来，该产品的生产效率低且柔性化程度不高；但在国内，由于这一方面起步较晚，发展较慢，所以该产品已经达到了一个新的水平。 于用户的需求和企业发展计划的介绍 对于用户来说，他们希望用更好的陶瓷制品，外表美观大方，且物美价廉，这就是用户所追求的方向。因此，企业的发展应以此为导向，来满足用户的需求。这样的企业才能有 所创造，有所发展。 能用到的知识和技能 理论知识：机械原理、机械设计、材料力学、机械制造技术等 应用软件： 。 单线画线机 制成品 M 瓷器 M 指令 S 信息显示 S 能量 E 输出 E 要自学的知识和技能 由于在本科的学习阶段，我们主要学习了一些专业理论知识而过少解除各科知识在实际当中的应用。因此，在设计过程中，我们应注重在实际应用方面丰富自己的头脑。针对这次的毕业设计，我应多多学习关于陶瓷加工机械方面的知识，争取创造条件实际观察陶瓷的单线画线机的工作过程，了解其原理。另外， 在三维造型方面，目前市面流行的工程软件很多，除了 们还可以考虑用其他的软件。若有条件，我会考虑学习另外的软件来进行三维造型。 2 工作计划 表 2 进度计划表 研、译文、参考文献 体布置、草图、开题报告 体设计、总装图 件设计、相关计算 件、部件、设计、论文 改、完善、图纸论文、答辩 参考文献 1瓷器、精瓷与彩瓷 刘达权 北京：轻工业出版社， 1984 2新型陶瓷 邱关明 北京：兵器工业出版社， 3设计材料与加工工艺 张锡 北京：化学工业出版社， 4陶瓷造型基础 杨永善 北京：轻工业出版社， 1985 5日用陶瓷工业学 李家驹 武汉：武汉工业大学出版社， 1992 6高性能陶瓷论文集 郭景坤 北京：人民交通出版社， 7机械系统设计 朱龙根 北京：机械工 业出版社， 8非标准设备机械手册 张展 北京：兵器工业出版社 9中国机电产品大辞典 北京：机械工业出版社 10现代综合机械设计手册（下） 北京出版社 11 机械设计 谭庆昌，赵洪志 吉林科学技术出版社 12 材料力学 聂毓琴，孟广伟 吉林科学技术出版社 13 机械制造技术基础 于骏一，张福润 机械工业出版社 14机械原理 秦荣荣，崔可维 吉林科学技术出版社 400 5096. (724) 776 (724) 776 . . . . 2002of at of AEs of be or of is on a 222 1923 07 of to of as or or be to a or to AE of be in in an or of 148 2002 in of s) is of A is by be if it is to in or in to to be or AE or a 300of a AE in in in to in to of a a of be to of a to be to a of in a to s s) to is as as it In a of In as or of to In is an is in it is in be at of or be 5/45 ). to a s be to in is of of In of no or in a is to a it is in As of on an of a a a a in an of In of be . . . . 2002 of is to is in s - up to a of of is . a of : 2)1) : is to a .4 8 a by to is by A is to to is a or is a of to on A to to DC a of to a is to to in to to of To in is of is by a to in by a is by in by to A is to of to In to of to is of to is by to a on is by A is to in a is to is is in of at if a - of s by at a of to of of as 5 5to in a of in a is to on a to in of or in as to of an be a is of a of it to 50F (121C). is an is in in by at of to of is a is .5 a is is is At ) It in of in a be to is by to an 0F (80F F) F) F)of is to As of on an a of is a a in is is to if to it is to in on a is as of on : or of a To a a a s be of on be on an be to on an be in of on an be be a of )7: o il on a , a be be to to on is to as a on as of in )8: or of a I is to in is on in be F be on is by in an a to . .5 F 3, 4)on is of of it in it is to to - in of to se翻译资料 中文题目 ： 发展中的新一代轮轴流动性： 第一部 分 测量轮轴齿轮润滑油耐久力和温度减少量装置的试验方法 英文题目 ： 展中的新一代轮轴流动性： 第一部 分 测量轮轴齿轮润滑油耐久力和温度减少量装置的试验方法 摘要： 近几年来 ，轻型卡车和运动实用车辆（ s）美国是异常地流行，但是这种转变给大型客车的齿轮润滑油提出了新的要求。在美国北部，汽车制造商所面对的关键挑战是在保证汽车一定耐久力的前提下，满足政府的燃料节约要求。齿轮润滑油必须能够提供长时间的耐久力，并且能够对温度进行操控，以便在恶劣的条件下，既能保持燃料效率又能增加设备的使用寿命。 这篇论文描述了在整个范围内轻型承载轮轴的发展。它模拟了多种不同的驾驶条件，以便根据齿轮润滑油公式来测量温度的减少。这里介绍的工作 略述 了一种试验方法论，既在考虑由于磨损和试验条件不同的情况下 ，对几种齿轮 润滑油公式进行了对比。试验结果是从多种不同的轮轴结构和装载条件下获得的。这种试验方法论表明：当对比试验结果时，如果遇到恶劣的条件，考虑轮轴变化的重要性。 介绍： 过去的几年里，在北美的社会生活中，再次兴起了提高轻型卡车和使用运动车（ s）燃油节约效率的要求。汽车制造商们也把提高燃油效率作为他们改革汽车的一个战略性目标。基于这一点，厂家们生产齿轮润滑油时的目的就是希望能够帮助应用其润滑油的设备改善燃油节约的状况。 这项任务看似简单，实际并不是这样。除了节约燃油外，人们还需要齿轮润滑油能够在不 同的压力条件下保护轮轴构件。这些不同条件包括高速磨伤、低速重载磨损、腐蚀和氧化。在轻型卡车和赛车中，齿轮润滑油必须能够提供常时间的耐久力，并能够在极端的条件下实现对温度的控制，例如拖车的牵引支架或超高速的行驶。但是为了延长周期而使温度升高，相反也会影响装置材料并且减少了薄膜厚度的流动性。这些都会导致设备过早失效。以我们的观点，温度的控制是耐久力的一个重要的指标。 然而，现在节约燃料已经成为了新一代润滑油的一个新的驱动力。任何燃料节约方面的改善都不可以牺牲轮轴耐久力 或性能，这一点已经越来越明显。 提高燃料节约 率可以通过 5/45 操纵循环来测量。汽车制造商通过这种试验来保证汽车的节能性能。这种试验同样也可以用于检验齿轮润滑油的节能效果。 许多制造商都感觉到在合适的可控的条件下，稳定 工作 温度在是不同的条件下润滑油耐久力性能的一个重要指标。在估计 工作 温度的条件下，是没有试验方法或方法论的。当 在实验室里应用 时，可以通过反复试验同规格的轮轴的强度来评估许多种润滑油，这是一个典型的试验。 在恶劣的条件下，每次用在轮轴上的给定参考润滑油的稳定 工作 温度都会降低。随着轮轴运转次数的增加，给定润滑油的稳定 工作 温度 都会有所降低。 这在评估候选润滑油时又造成了新的问题。伴随着这个变化的目标，怎样才能精确地评估润滑油的指标呢？ 这篇论文描述了一种实验室的测试方法。这种方法考虑了各种试验间相互影响对轮轴造成的改变，并且给出了精确的比较试验结构的润滑油公式。另外，论文也对这种方法的一些共同的缺陷和操作指导方针 做出 了解释。 这篇论文被分为四部分。第一部分，描述了这种试验台的发展及应用的程序；第二部分，详细讨论了试验方法论；第三部分，通过运用这种试验方法得出结论；最后，第四部分总结了论文的发现并且给出了一些结论。 第一部分 轮轴实 验台结构 研究人员设计了能够测量整体范围的轮轴功率计实验台，并且建立了用于模拟多种操纵的条件。图 1 是这种实验台的示意图。这个图表阐明了轮轴的索具设备和它的主要组成部分。实验台示意图见图 2。 图 1 轮轴实验台示意图 图 2 实验台照片 实验台配置 动力是通过以汽油为燃料的 擎提供给轮轴的。引擎能够承受重载，有 4 种速度的自动变速传动。这就可以通过获得的数据来进行速度的自动转换并且来控制（ 统。用于评估润滑油性能的轮轴是 严格地被固定在实验台上的。驱动轮轴的能量是被两个空气旋涡流功率计吸收的。在轮轴的末端和功率计之间放置了一个加速器，这样可以获得较高的输出速度，来代替输入功率计的较低速度。目前，习惯上用的实验台是柔性的，并且配有一个能够迅速变化的扭矩测量仪 。或者说从小型客车轮轴到大型高速公路运货车轮轴，轮轴工具夹可以适应很大范围的轮轴型号。 扭矩测量仪 连在驱动轴上的单线整体式扭矩测量仪能够测量由小齿轮输入轮轴的扭矩。利用两个扭矩测量仪可以测量由轮轴输出到功率计的扭矩。在轮轴轴端和速度加速器之间也放置了一个输出扭矩测量仪。 另外，常用的扭矩测量仪是提高了精确度的直流操纵模型。这样可以提高并保持一个高的精度等级，还可重复精度性。为了保证测量的精准程度，这些扭矩测量仪是需要周期性校准的。 轮轴冷却及温度监测系统 我们在轮轴的后面放置了一个风扇，并向轮轴吹进空气流，用以模拟在实际旷地工作台上从轮轴测得数据相匹配。 另外，在轮轴的周围还放置两个喷雾水管，他们可起到两个作用。第一，当轮轴停止运转时，喷雾水管可以控制润滑油的温度。第二，它们对轮轴润滑油的高温可起到保护作用。根据润滑油的评估结果，这个试验程序具有承受较高轮轴润滑油的温度的能 力。为了保护轮轴，在每个实验台边都标有最高温度的极限。 另一个主要问题是对周围空气以及轮轴润滑油温度的测量。因此，我们必须注意热电偶的放置位置。轮轴润滑油温度是通过直接放置在轮轴环状齿轮边的一个热电偶来测量的。热电偶是通过临时改造的轮轴盖子放在那里。 在由风扇产生的空气流中，周围温度是通过放置在那里的热电偶测得的，为了保证精确的温度测量结果，两个热电偶都需要进行周期性的校准。 获得数据及控制系统 字信号系统用于操控实验台并且通过试验获得结果。除了周围环境和润滑油的温度，这套系统还可以监控 并记录其它试验结果，如温度（发动机油、传动机油、齿轮箱、燃料及冷却剂温度等），扭矩（一个输入及两个输出扭矩），速度（发动机、小齿轮、轮轴杆）以及轮轴效率（ 输出扭矩与输入扭矩比）。这些数据都是需要研究人员周期性记录的。 这个系统是通过 5 个控制回路来控制实验台的。 用两个控制回路来维持小齿轮所需要的速度。通过调整功率计的电流来达到每个小齿轮所需转速。 通过调整发动机来维持加在小齿轮上的负载。 第四个控制回路用来控制轮轴在停止运转时的轮轴润滑油温度。在评估润滑油时， 还可以用这个回路防止高温损坏轮轴。 最后，第五个 控制回路可以保证自动传输装置通过实验台上每一个合适的齿轮。 自动传动装置要能恰当能够地控制的小齿轮，这一点是非常重要的。 在此试验的某些阶段，运行处于重载状态。在给定的试验阶段中，如果传动 没有控制在合适的小齿轮上，就会产生早期失效。 第二部分 试验方法 一般说来，对于润滑油耐久力的评估是通过对确定其稳定工作温度和轮轴效率来评定的。这些评定是在一些不连续的速度扭矩条件下进行的。参考机油 这个试验程序的编制以及对润滑油的评估中，应用了两种相关机油。其参数如下： 优质润滑油：人造 质润滑油：人造 种优良的参考机油在多种恶劣的使用条件下已经显示出了显著的工作性能。在恶劣环境条件的试验中，这种机油在降低温度方面的功能十分突出 ，它 用于轮轴的暂停运转条下 ，并且在一给定的轮轴上进行周期性地试验，以次来追踪在稳定工作温度方面发生的任何改变。 低质润滑油同样可以用于野外试验，但与优质润滑油相比，它不能提供相同水平的耐久力，在恶劣条件下减少温度升高的能力也不如优质润滑油。然而， 试验表明，这种润滑油在节约燃料方面的贡献却更突出。这种参考机油用于核实区分在野外提供不同性能的机油的试验程序。 轮轴断裂 轮轴在用于评估润滑油之前要进行一个断裂试验。这个试验在一系列被控制的负载和速度条件下进行的。通过断裂试验程序（这里叙用温度不得超过 250 F，即 121 C），可以确定轮轴润滑油温度。优质参考机油可以用于断裂试验。 试验阶段 在断裂试验之后，可以通过确定稳定工作温度及在五种不同速度和负载的组合下来评估备选润滑油的性能。 表 1 五种试验条件 试验阶段 通常条件 相关条件 1 高转矩 /低转速 重载 2 中等转矩 /高转速 高速 3 中等转矩 /中等偏高转速 重载 4 中等偏高转矩 /中等转速 重载 5 高转矩 /中等偏下转速 重载 每一负载试验阶段都要进行润滑油的稳定工作温度点为止。 小时。一旦达到了稳定工作温度，下一阶段试验便开始了。直到评估了所有试验阶段，这个循环才能停止。 在每个试验阶段结束时，记录周围空气温度，稳定的润滑油温度以及稳定的轮轴效率。 周围空气温度调整装置 一点已经可以观察到。由于这种试验方法是在实验室里进行的，这里周围空气温度可能会发生变化，所以必须考虑周围空气温度的变化。将轮轴润滑油的温度作适当调整以适应周围空气的变化是按下述等式进行的： ）（周围空气。轮轴修正 180这里，修正度（ F） 轮轴 F） 周围空气 F） 在应用下述方法论之前，要根据周围空气温度的不同来调整轮轴润滑油的温度。 相关温度变化 随着在轮轴上的试验数目的增加，对于给定的任意单一油源的负载条件下，稳定工作温度会有所降低。这一实际情况给备选润滑油有提出了新的难题。 过去为了解决这个问题，可以周期性地测试参考机油，并将备选机油的试验结果与参考机油的实验结果进行了对比。然而，如果每次 试验后，和上次参考结果相比都有所降低，那么实际上，备选机油比参考机油更好。 图 3 表明了在轮
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