Z32K型摇臂钻床变速箱设计

本科论文目录TOC\o"1-3"\u摘要 1Abstract 2引言 31Z32K型摇臂钻床 61.1摇臂钻床简介 71.2摇臂钻床国内外研究状 71.2.1国内摇臂钻床的研究现状 71.2.2国外摇臂钻床的研究现状 71.3Z32K型摇臂钻床减速器设计研究目的与意义 81.3.1课题背景 81.3.2研究目的与意义 81.4论文的主要研究内容 91.4.1研究内容 91.4.2设计要求 91.4.3预期研究成果 101.5本章小结 102选择原动机 112.1原动机的类型 112.2原动机的驱动方式 112.3选择原动机考虑的因素 122.4原动机的性能比较 122.5确定原动机容量的选择 132.6本章小结 143机械传动设计方案的选择与比较 153.1设计途径与评价的规定 153.2传动比的合理分配 153.3系统设计方案的比较与确定 163.4本章小结 174传动机构简图和齿轮材料的选择 184.1升降系统的传动机构简图 184.2部分传动的连接设计 194.3传动比、各轴转速、功率及转矩的计算 194.4齿轮材料的选择 214.4.1齿轮材料的基本要求 214.4.2齿轮常用的材料和热处理 214.5本章小结 235直齿圆锥齿轮和锥齿轮轴的设计计算及校核 245.1直齿圆锥齿轮的尺寸设计计算及校核 245.2受力分析和结构设计 255.3计算载荷和齿面接触疲劳强度的校核 265.4轮齿弯曲强度的校核 275.5锥齿轮部分主要参数设计计算 285.6轴端部分参数设计和锥齿轮轴的固定 295.7过渡轴的设计 305.7.1轴的失效形式和材料 305.7.2过渡轴的强度校核 305.8本章小结 336轴承的选择与校核 346.1轴承的类型 346.1.1滚动轴承及类型 346.1.2滚动轴承的失效形式 346.2轴承的计算与选择 356.3键的选择 356.4本章小结 36结论 37致谢 38参考文献 39摘要随着国家不断重视技术创新，大力支持摇臂钻床行业的技术研发，摇臂钻床行业由于本身聚集了许多优点，质量保证处于上升的趋势。目前，我国摇臂钻床产品已摆脱了质量低劣的帽子，它的主要作用能够进行攻、修、刮、钻、扩、铰端面的一系列加工形式的孔加工，对于桥梁、汽车、锅炉和轮船等行业非常的适用[1]。但是在现实当中运作过程当中应用这种钻床也有它的缺点。那就是这种钻床操作的时候是单手柄集中操作，由于这种机床的体架实在笨重，操作起来非常的麻烦，并且工作的时候费时又费力。了解以前的改进方式是根据杠杆原理把手柄的长度变长来省力；但是这样操作过程当中有一点失误就会发生很大的事故。为了既能够提升工作效率又能减少工人在工作过程当中发生的事故概率。因此要对这种机床进行改良设计，要保证工人工作时确保安全和生产稳定快捷，然后列举了一些合理适合进行的解决方案。因此将它的手动装置改进为自动升降装置。首先是对电动机的选型让这种钻床工作起来更加的节能和减少噪音，以及齿轮和轴承的选型。然后对摇臂钻床的重要传动零件进行设计传动方案及强度校核。分析且明白Z32K型摇臂钻床在现实生活运作起来发生的不良情况，在实际的工作过程当中产生的问题进行分析之后，怎样做到成本较低并且能够大量生产的方式，最后要保证工人工作时确保安全和生产稳定快捷，然后列举了一些适合进行的传动方案；并从中分析出最合理的方案加以应用。关键词：摇臂钻床升降系统电动机齿轮强度校核AbstractAsthecountrycontinuestoattachimportancetotechnologicalinnovation,andvigorouslysupportsthetechnicalresearchanddevelopmentofradialdrillingmachineindustry,theradialdrillingmachineindustryhasgatheredmanyadvantages,andqualityassuranceisontherise.Atpresent,ourcountry'sradialdrillingmachineproductshavegotridofthehatofpoorquality.Itsmainfunctionistodrill,repair,scrape,drill,expandandreamtheendfaceofaseriesofprocessingformsofholeprocessing,whichisverysuitableforbridge,automobile,boiler,shipandotherindustries[1].Buttherearesomedisadvantagesinusingthiskindofdrillingmachineintheactualoperationprocess.Thatistosay,theoperationofthiskindofdrillingmachineisasinglehandlecentralizedoperation.Becauseoftheheavyframeofthismachinetool,theoperationisverytroublesome,andtheworkistime-consumingandlaborious.Understandthatthepreviousimprovementmethodistolengthenthehandlelengthaccordingtotheleverprincipletosavelabor;however,alittlemistakeintheoperationprocesswillleadtoabigaccident.Inordertoimproveworkefficiencyandreducetheaccidentprobabilityofworkersintheprocessofwork.Therefore,itisnecessarytoimprovethedesignofthismachinetool,toensurethesafetyofworkersandthestabilityofproduction,andthenlistsomereasonableandsuitablesolutions.Therefore,itsmanualdeviceisimprovedtoanautomaticliftingdevice.Firstofall,theselectionofthemotormakesthedrillworkmoreenergy-savingandnoisereduction,aswellastheselectionofgearsandbearings.Then,designthetransmissionplanandstrengthcheckfortheimportanttransmissionpartsoftheradialdrillingmachine.Analyzeandunderstandthebadsituationofz32kradialdrillingmachineinthereallifeoperation,afteranalyzingtheproblemsintheactualworkprocess,howtoachievealowcostandmassproductionmode,finallytoensurethesafetyandstableproductionofworkers,andthenenumeratesomesuitabletransmissionschemes;andanalyzethemostThereasonableschemeshouldbeapplied.Keywords:raidialdrillingmachineliftingsystemelectricmotorgearstrengthcheeks引言随着国家不断重视技术创新，大力支持摇臂钻床行业的技术研发，摇臂钻床行业由于本身聚集了许多优点，质量保证处于上升的趋势。目前，我国摇臂钻床产品已摆脱了质量低劣的帽子，甚至在许多方面获得了国内摇臂钻床质量的最佳口碑。同样，随着工业水平的提高，我国摇臂钻床企业也在发生着变化。到了21世纪的时候，由于生产发展速度很快，机床的种类和体型变多在当今的社会机械工厂发展中，在于其他钻床的比较当中，它可以产量要求少的、物件安装和维护的车间最能常见和应用。最大的特点是它的摇臂拥有围绕立柱旋转的特点,摇臂上的主轴箱还可以做径向移动，这样可使钻头对准每一个被加工孔的轴线,以便进行孔加工相当的灵活，摇臂钻床的普遍性赢来了许多工厂的青睐[2]。

1Z32K型摇臂钻床1.1摇臂钻床简介进入21世纪，由于生产的快速发展，机床的种类和形状多种多样。为了在实际工作过程中加以区分和区分，对其进行了分类，并配备了标准型号。从我国目前所定下来的型号标记方式，我们国家目前通过已知机床的现有的加工形式和自身刀具的用途情形。磨床、齿轮加工机、专用加工机、锯床螺纹加工机、铣床、车床钻床、镗床刨床和开槽机、拉床等一系列机床是当今社会所划分的10类。钻机的种类大致有7类可以区分为坐标镗床、深孔钻床、径向钻床、台式钻床、立式钻床、卧式钻床、中心孔钻床等钻床[3]。具有能围绕立直柱子旋转并且循环上升是摇臂的一大特点，钻床上的主轴箱最大的特点是能够在摇臂上进行直线挪动来运作。当进行加工孔的时候，如果工件和刀具的对中想要通过工件的转移来到达目的必须依靠立式钻床，径向钻床可以给单孔钻床的加工带来了很大的方便单件小批量生产，也可以称为径向钻孔。它是一种可以进行攻、修、刮、钻、扩、铰端面的一系列加工形式的孔加工设备。根据机床的夹紧结构，径向钻能够划分为机械和液压径向钻，这是从它的夹紧结构当中可以分析出来的，与其它的钻床相对比，具有操作方便、敏捷、应用领域广、典型等优点的径向钻床是独占一席的。尤其批量生产大孔零件的单件非常适用。它也被人们叫为横臂钻，在一些普通的加工车间它是非常常用的机床。如图1.1所示：图1.1Z32K型摇臂钻床1.2摇臂钻床国内外研究状1.2.1国内摇臂钻床的研究现状摇臂钻床行业由于本身聚集了许多优点，质量保证处于上升的趋势。目前，我国摇臂钻床产品已摆脱了质量低劣的帽子，甚至在品质保证的很多方面得到了国内的最佳口碑。同样，随着工业水平的提高，我国摇臂钻床企业也在发生着变化。据统计，我国径向钻机在国际市场占有较大份额。有着国内市场70%的是沈阳机床股份中的捷摇臂钻床有限公司，这种产品被国外几十个国家所青睐，我们国家为此申请了知识产权，成为我国重点研究生产发展的对象。欧洲一些发达国家对我们的ZK这种型号的钻床特别喜欢，为此还想得到代理经销权。当全世界发生金融危机；我国径向钻机的消耗量也没有减少，反而有所增加。综上所述，国产摇臂钻床简单、方便、实用、成本低，可为工厂节省大量资源；缺点是不能满足特殊的高科技工作要求，复杂、准确的工序需要改进。1.2.2国外摇臂钻床的研究现状国外发展趋势主要表现在日本、美国、欧洲等国家的摇臂钻床是世界上品质和精美最好的国家，其中以日本是摇臂钻床的发展速度最快的国家，日本制造的摇臂钻床的特点是，成色好、功能强大、高效率、技术先进，他们主要回收其他国家的二手数控机床，然后进行再次改造和维修，这样节约成本还能再次利用，并且添加新功能，钻床产品的模块化、标准化；日本的价格相对其他发达的西方国家相对便宜并且有质量的保证，中国目前的先进设备大多和日本进行贸易合作来提升自己，并且日本的产品在美国和欧洲都有很大的影响；并且得到好评和质量的保证。1.3Z32K型摇臂钻床减速器设计研究目的与意义1.3.1课题背景Z32K型相比其它的钻床的特点是操纵流畅、非常的灵活使用、适用的场所多。开始运作的摇臂钻床,它的摇臂拥有围绕立直柱子旋转的特点,摇臂上的主轴箱还可以做同一水平线挪动。在单件和小批生产中加工体积和重量较大的零件上面的孔带来了很大的方便，它是一种可以进行攻、修、刮、钻、扩、铰端面的一系列加工形式的孔加工设备。对于桥梁、汽车、锅炉和轮船等行业非常的适用。但是在现实当中运作途径当中应用这种钻床也有它的不足，那就是这种钻床操作的时候是单手柄集中操作，由于这种机床的体架实在笨重，操作起来非常的麻烦，并且工作的时候费时又费力。了解以前的改进方式是根据杠杆原理把手柄的长度变长来省力；但是这样操作过程当中有一点失误就会发生很大的事故。为了既能够提升工作效率又能减少工人在工作过程当中发生的事故概率。因此要对这种机床进行改良设计，要保证工人工作时确保安全和生产稳定快捷，然后列举了一些合理适合进行的解决方案。1.3.2研究目的与意义了解以前的改进方式是根据杠杆原理把手柄的长度变长来省力；但是这样操作过程当中有一点失误就会发生很大的事故。为了既能够提升工作效率又能减少工人在工作过程当中发生的事故概率。因此要对这种机床进行改良设计，要保证工人工作时确保安全和生产稳定快捷，为了让这个机床有利于工作价值有成果，根据市场上的调查发现可以添加一个减速器，并且再安装一个电动机可以达到自动升降的功能，但是会产生其它成本高的缺点。升降系统的动力源选择原本的电动机来使用。为了达成上面的目的，首先要在变速箱里面加一些齿轮；齿轮所产生的动力让螺母转动，前提条件是在最开始的传动系统。这样能够解决事故发生概率大的问题并且还能提升工作效率，从而提高了这种钻床的稳定性。1.4论文的主要研究内容1.4.1研究内容根据以上的分析这种钻床要想达到自动升降的目的。因此第一个研究问题在于研究该机械装置的电动机的选型，这样才能做到让这个设备的工作效率更高，符合它的工作环境，让设备更加的具有稳定性；让所选的电动机与设备的机械特性好匹配，在选型的同时尽可能的让经济成本更低一些。第二个研究问题在于这种类型的摇臂钻床减速器如何设计传动方案，研究传动方案设计主要做到以下的关键点：第一点使用上述所选的电动机让成本较低，好的传动方案能省下许多能源。第二点做到零部件结构简单易懂，不要太过于复杂，以便于生产。第三点不能让前一点的零部件尽量不要和机床表面所产生矛盾，合理占用里面减速设备的空间。第四点让控制电路的这一个模块不能发生改变，做到简单易懂，便于操作。第五点Z32K型摇臂钻床减速器在升降工作的过程当中稳定且快速，使它的工作性能和效率提升。之后就是轴承与齿轮强度校核，最后满足这类钻床减速器工作稳定且效率高。1.4.2设计要求对这次的设计要求要做到减轻以往用手动升降带来的噪音和费时费力且容易发生安全事故的问题，而在这里面的功能要做到以下的要求，电动机的选型、传动方案的选择、齿轮材料的选择和强度校核、直齿圆锥齿轮的尺寸设计计算及校核以及他们的参数计算。齿轮的齿面必须要有很强的硬度与比较耐磨的特性，这是齿轮最基本的要求。防止齿面磨损厉害和腐蚀掉导致改变形状。它的心部要能经得起冲击就必须得有强度；之后就是工作过程当中拥有很好的加工工艺性能，随着工作时温度的上升也能拥有较好热处理性能；能够有助于加工和提高它的工作性能。当设备在实际工作过程当中由于动力机的震动和冲击会导致产生动载荷，受载后会使齿轮产生弹性变形和箱体变形，因此进行载荷计算，算出齿轮圆周力对应的载荷。具体区分有齿向载荷分布、动载、齿间载荷分配系数。当齿轮的齿面接触时进行校核不仅要验算齿面接触疲劳强度条件，而且还要确定许应力，制作轴端的原因是有根据地知道轴端部分的外形及尺寸。1.4.3预期研究成果1. 零件三维造型及装配，电子文件，一套；2. 所有非标零件图（标准CAD图）电子文件，一套；3. 装配图（标准CAD图）电子文件，1张（至少1张A0）；4. 最复杂的非标件图纸，打印图纸3张，A3图幅；5. 装配图，打印图纸1张；A1或A0图幅；6. 设计说明书（40页以上）；7. 产品实物或模型（3D打印或自制的非金属模型）。1.5本章小结本章主要介绍了它的背景和基本的功用和在国内外市场上有着多大的影响，并对它以往的缺点进行改进，自己初步策划了一些方法让它能够自动升降的大致原理。除此之外阐述了自己的研究内容和设计要求。2选择原动机原动机是当今生产物品来源的主要源泉，它是泛指利用能源产生原动力的一切机械。通常来说机械和电力结合在一起是一个机械设备里面机械系统最基本要素，为了能够以实现规定的运动、信息、动作和传递功率，最好的情况是将自然界的能源尽量转化为机械能给原动机来使用，以此来达到最好的伺服性能的目的。并且能够把发电机产生不同形式的能量全部转化为机械能。2.1原动机的类型原动机通常按照能量的转换方式性质的不同有两类原动机。汽油机、水轮机、蒸气机、柴油机和燃气轮机都是属于第一类原动机的范畴；液动机（液压马达）、电动机和气动机（气动马达），在此之后原动机又有这几种类型包括水力发动机、热力发动机、风力发动机和电动机等。与前面的相比较，还是以电动机是目前来说最普遍使用的；电动机运作时不会产生环境污染，不仅易于实现自动化和远距离控制，运行便利和把握速度的快慢，而且停止也很迅速。以此来达到它满足许多机械的工作目的要求，为什么大多数情况选择电动机，主要因为它的种类和型号很多。之后原动机的运动形式有三种，分别有连续运动、往复运动、往复摆动[4]。2.2原动机的驱动方式按原动机的不同可分为：(1)水轮发电机：一般情况下水轮发电机是立式型号的，启动的方式依靠水轮机的，转子是凸极式。(2)风力发电机：需根据风力程度及电能需求的转移准时经过控制装置来达成发电。(3)汽轮发电机：一般情况下的它的型号是卧式的，启动的方式是靠汽轮机启动的，转子是隐极式。(4)核能发电机：总共有半速和全塑两类，其实与日常所看见的火力发电厂汽轮发电机本质上没有多大不同。(5)燃气轮发电机：它的能量转换方式是通过把里面的气体进行加热和压缩膨胀，简单的说就是热能转变为机械能的设备。(6)太阳能发电机：它的能量转换过程是通过光子冲击原子时产生的光电效应，通过太阳光照射在比如半导体硅上，直接将光能转换成电能的发电方式[5]。因此从上述的例子可以看出驱动方式分别有多机分别驱动和单机集中驱动，总共归纳为两种驱动方式。两者对比发现单机集中驱动传动配备繁琐，运行艰难功率大却价钱廉价；另一种驱动方式却截然相反。2.3选择原动机考虑的因素考虑的主要因素有以下几点：第一点是它必须满足在停电的时候还有额外的电能供应设备所需。第二点要有稳定性，运行和修理都很便利，第三点在绝大多数的环境中也能顺畅运行，基本不受干扰；第四点成本要控制在自己的承受范围内。2.4原动机的性能比较如表2.1所示：表2.1原动机性能比较类别柴油机气缸马达液压马达电动机尺寸较大较小较小较大功率和范围功率大；5-38000kW功率比电动机大；一般在2.2kW以下，特别适用于0.75kW以下的高速传动功率最大；受实际油压和马达尺寸的约束功率大；0.3-1000kW，使用途径多重量大比电动机大最大大输出刚度硬软较硬硬运行温度控制比较困难排气时空气膨胀，噪声较大，排气处应安装消声器对油箱进行风冷或水冷温度应低于许应值调整方法和性能较难用气阀控制，简单，迅速，但不够精确通过阀或泵控制改变流量，调速范围大直流电动机用改变电枢电阻、电压或改变磁通的方法；交流电动机用变频、变极或变转差率的方法噪音较大较大较大小维护需求较多少较多较少初始成本高较高高低运转费用高最高高最低运用途径很广，如各种汽车，轮船、农家工程机械和压缩机等小功率高速场合较广很广，需要动力电源2.5确定原动机容量的选择正确选择原动机的原则是在实际的工作生产当中一定要达成生产机械对电动机列举的功率、转矩、转速、以及起动、调速、制动和过载等要求，它在运行流程中间能够被完全应用，除此之外满足国家标准原则的温升，选择合适的原动机的依据是由机械特性、调速情况与起动性能、维护以及价格、工作方式决定[6]。根据以上的分析这种钻床的变速箱的升降系统的动力源选择原本的电动机来使用,由于电动机的工作环境和上述的例子有所不同；电动机工作的时候周围有大量的灰尘和水分，处于一种潮湿的环境工作，防止和其他物品发生不良反应；电动机的外壳有封闭式、防爆式、开启式、防护式。因为Z32K型钻床的工作环境有很多灰尘，其外壳选用封闭式，所以选择第四行的数据，如表2.2所示：表2.2电动机选择电动机型号额定功率(kW)满载转速（r/min）额定转矩（N.m）质量（Kg）Y801-40.5513902.222Y802-40.7513902.224Y90S-41.114002.225Y90L-41.514002.2272.6本章小结本章主要介绍了原动机有那些类型，它们是如何工作的。然后对比之下它们的驱动方式，然后对它们的性能开始对比，通过数据发现我选择了电动机，再通过相关的查询分析出选择的型号。3机械传动设计方案的选择与比较3.1设计途径与评价的规定当进行策划机械传动计划途径中，理论上必须要达到以下六点：一是传动体系里面的总传动比一定要计算出来；二是这个传动类别必须得采用最优的；三是制定传动链布置方案；四是分配传动比；五是为了能够运算出传动体系的动力学与运动学参数的目的，就必须先知道它的的几何尺寸和基础参数；六是画出整个体系的运动图[7]。整个设计途径当中最重要的是首先传动方案的确立，目的在于设计过程中目标的多解性和相关性。评价机械传动策划方案一般有三个规定：（1）评价的目的是保证方案的正确性，因此必须公开防止某些人员的个人倾向，即全面可靠，每一个评价都是独居说服的。（2）为了确保方案的能够相互比较，必须使方案的基本功能在不同方案的评价中具有共同点，从而具有一定的可比性，而不能完全无关。如果一个项目很有创新性，很受欢迎，但是它的缺点是掩盖不住的，我们应该对它和它的主观意识进行综合评价。（3）评定目标体系是对应系统的一种评定模式。因此评价体系该考虑机械体系各方面的要求和目标，涉及机械传动运动方案的整体功用。不考虑其他要求建立的评价指标体系不仅是一个定性指标体系，而且还得对它进行定量。评价指标体系的建立需要科学的知识，表现评价指标体系的科学性和全局性。3.2传动比的合理分配以下这几个是传动机构最基本的类型，根据机械设计手册的相关查找列出一个表格来分析它们的圆周速度（m/s）、减速比、最大功率（kW）。如表3.1所示：表3.1传动比的合理分配传动机构种类齿轮V带链平带蜗杆摩擦轮圆周速度（m/s）15-1205-3015-405-2515-3515-25减速比＜4-8＜8-15＜6-10＜5＜807-10最大功率（kW）50000750-12003750200550150-2503.3系统设计方案的比较与确定从以往的这种型号的钻床的运行情况和联想当今的发展趋势的改变，准备对它的的升降系统实行改良，为此列举以下的计划措施：方案一：手动升降系统手柄锥齿轮轴锥齿轮螺母方案二：自动升降系统新增电动机齿轮1齿轮2锥齿轮1锥齿轮2螺母方案三：原电动机齿轮四联滑移齿轮双联齿轮齿轮锥齿轮轴锥齿轮螺母如表3.2所示：表3.2系统传动方案性能的比较性能指标具体项目方案一方案二方案三功效传动精度高高高升降速度慢快快工作性能可调性好好较好运转速度慢快快承载能力大较大较大动力性能加速度峰值小较大较大噪声较小小小耐磨性耐磨耐磨耐磨可靠性可靠可靠可靠经济性制造性简单困难简单调整方便性方便不方便方便能源耗大小一般一般一般制造费用廉价昂贵廉价结构紧凑尺寸小小小重量轻重较轻结构复杂性容易一般一般方案一：虽然手柄的长度可以根据杠杆原理加长，以节省人力；由于手柄加长，在实质工作流程中，当车厢靠近变速箱时，升降和进给手柄容易碰撞在一起，造成操作过程中的失误，导致一个大事故且耗时。方案二：在所有的机床上都有普遍的方法，在螺杆的末端安装一个小电机和减速机，为了能够达成自动升降，就必须丝杆旋转和螺母固定。然而，这种机床可以弥补手工起重的缺点，但也会产生其它的不良反应。第一由于Z32K型摇臂钻床立柱顶部面积有限，附加电机及减速器体积大结构复杂，安装困难，增加了成本。如何没有差错安装吊环是一个棘手的问题。第二由于电机和减速机的增加，增加了一组控制电路，成本较高。方案三：提升系统的动力源来源于原动机。为此要增加一些齿轮在变速箱里面。为了能够达到自动升降的目的，要让齿轮的动力传递给螺母；让它能够转动。但是前提条件是保持以往的主传动体系。因为这种办法所需费用便宜，每个部件都能熟悉掌握，所以易于成批生产，合理地占用里面减速设备的空间，零部件也没有和机床表面所产生矛盾。控制电路的这一个模块没有发生改变，做到简便易懂，便于操作。提高了它的稳定性。我通过前面的结论对比与看法，升降系统的传动方案最后确定第三是最好的。如图3.1所示：图3.1变速箱传动图3.4本章小结本章阐述了进行策划机械传动计划途径要做到的六点，还有评价方案的三个规定，介绍了传动机构的种类。设计了三个方案，最终选择了第三种能稳定的达到自动升降的目的。4传动机构简图和齿轮材料的选择4.1升降系统的传动机构简图由于实际生产工作中的机械设备在外观、结构、使用等许多方面不尽相同，一旦组合起来，每一个机械结构和形状都会变得非常复杂，但每一个部件的运动都取决于原运动部件的运动规律，机构的运动副类型和运动尺寸，以及各部件之间的相对整个机构的运动状况与机构中拥有的运动副种类、数量和相对位置有关[8]。构件用线条，运动副用符号来表示机构的运动特性。通过运动尺寸大小，旋转副中心与运动副导路中心的间隔，通过这种方式进行制作出它们（运动副）之间的相对位置。这个简单的运动图是机构设计和理论分析的模型。如果机构只是由机构和运动副组成的符号来表示，而其图形不是按照精确的比例绘制的，目的只是进行初步的结构组成分析，了解作用原理等，则这种图称为机构图或机构图。绘制机构运动图的步骤和方法：为了能够清晰地表达机构的运动图，在制作过程中应适当地采取投影面；清晰地标识出框架、输出机构和输入机构；明确机构运动的传递路径，了解两个部件之间的相对运动关系，选择适当的比例，并用原部件的箭头指示运动方向。通过这些方法，初步绘制了Z32K摇臂钻床改进后的齿轮箱举升系统传动机构的运动图。如图4.1所示：图4.1升降系统运动机构简图其中1—电动机；2、机-2—轴；4—花键轴；3、5、机-4—直齿轮；机-3—双联齿轮；6—四联滑移齿轮；机-6—锥齿轮轴；7—锥齿轮；机-1、机-5—轴承4.2部分传动的连接设计通过上述的分析了解；这个系统的传动路线为：电动机2轴4轴机-2过度轴机-6锥齿轮轴锥齿轮7螺母。从这里可以看出如果想要容易加工和设计。就必须机-6这一环节的所有的参数基本上和最开始的手动装置和控制上升和下降的手柄所结合的圆锥齿轮轴一样。当然和机-4齿轮选择用平键结合一起。因此这样机-3过度齿轮才能得以出现；为什么机-4这一部分的的分度圆直径会被约束。因为稳固机-6这部分的轴径向方位的箱体孔中心高度被螺母和锥齿轮的方位所约束，但是又从中发现花键径向方位和箱体孔间隔有些长，必须在机-4这部分与四联滑移齿轮之间要被过度齿轮结合，所以有了机-3齿轮。为了把工作效率有所上升，我决定机-3齿轮重新设计为双联齿轮，开始设置升降速度为800mm/min，通过查询资料：最初丝杆螺距P=6，带动螺母和丝杆圆锥齿轮齿数Z=36，机-6圆锥齿轮齿数Z=20[9]。根据相关的规定运算出机-6圆锥齿轮轴的转速N=240r/min。电动机的转速N=1400r/min，电动机轴衔接距离短的齿轮齿数。四联滑移齿轮的小齿数=28，倘若机-3过渡齿轮为单联齿轮，机-6的齿数Z=54，目的是传动的模数相同，m=2，得出机-6的齿轮分度圆直径为108mm，而箱体孔内壁约束机-6的齿轮的分度圆直径为72mm。为了缩小分度圆直径和缩减齿轮，所以把机-3过渡齿轮设计为双联齿轮[10]。因为花键、机-2与机-6这三部分的轴径向方位的箱体孔中央为三角形遍布，所以机-3分度圆直径上能作妥善的改变。4.3传动比、各轴转速、功率及转矩的计算已知假定了升降系统速度为800mm/min，通过上述的分析得出：，，，，，电动机转速N=1400r/min，P=1500kW，圆锥齿轮的传递效率为。圆柱齿轮传递效率为，联轴器的传递效率为，电动机的转速，所以：，，，为了确保4轴转速经过过渡轴机-2传到机-6锥齿轮轴上。。初步确定各齿轮参数如表4.1所示：表4.1齿轮参数名称模数分度圆直径齿数机-427236机-3212864机-3Ⅱ28844因此有以下公式计算：，各参数确定之后，重新计算的升降速度为：136.116=816.66r/min，然后进行每个部件的转矩进行公式计算的出电动机轴2轴的转矩机-2轴的转矩4轴的转矩机-6锥齿轮轴的转矩7锥齿轮的转矩每个部件参数值如表4.2所示：表4.2各轴参数轴号传动比转矩转速r/min功率kW效率电动机10.2314001.502轴10.1814001.490.995机-2轴2.2968.28200.3751.430.9564轴3.0630.484581.160.975机-60.8255.75244.911.4050.9371.895.33136.111.3350.894.4齿轮材料的选择4.4.1齿轮材料的基本要求根据机械设计手册的相关研究，从齿轮的失效形式可以看出，齿轮的基本要求要做到这些关键点：第一点要想做到不要发生齿面有开始腐蚀的过程，还有长时间的摩擦而导致的损坏，不能发生变形要定期保养。就必须做到齿面一定要有很好的耐磨性和硬度。第二点防止牙根断裂和突然承受冲击载荷，提高今后的加工能力和力学性能。第三点为了不让齿根因为折断而不能阻止冲击载荷，韧性和强度就必须得在它的心部加强[11]。4.4.2齿轮常用的材料和热处理对于齿轮的常用材料有钢、铸铁，一些特殊的场合还会用到非金属材料，下面对它们进行阐述：钢主要有抗冲击和韧性好、强度高以及易于制作的优点。它的机能和硬度可以被热处理的方式进行提升，所以很契合创建齿轮。齿轮通常被锻生产。基本上碳钢或合金钢被它选用，且含碳量（0.15-0.6）%。齿轮用锻钢分为软齿轮和硬齿轮。一旦硬度达到350HBS最大数值的是软齿面齿轮，所以一般应用于功率不大、精度要求不高的场合，如通用减速器。这种齿轮由于齿面硬度低，经回火或正火热处理后加工粗糙。通常采用齿轮成形或滚齿的方法。硬齿面齿轮通常被很快的环境并且还是对负载量很大的精确周密的机床。该齿轮除了具有优异的材料性能外，有较高的强度和硬度。该齿轮经调质或正火后，精切毛坯，进行表面淬火处理，增强了它的的承载能力和耐磨性。与之相比，硬齿面齿轮的综合承载能力可提高2-3倍。也就是说要想硬齿面齿轮传动比软齿面齿轮传动小得多的一种情况；就必须在一样的承载能力状况下。铸钢的耐磨性和强度良好，还是要进行退火和正火解决。如果有必要的话，它们也可以被锻炼。对于齿轮的直径尺寸（400-600mm以上）或结构复杂、难以锻造的齿轮毛坯，可采用铸钢制造。它常用于大齿轮，如低速重载矿山机械中的大齿轮。铸铁和灰铸铁的本质是容易断的，抵抗冲击负荷和经得起摩擦的能力不太好，可是抗点蚀效果好和较好的加工性能，成本低。它常用于稳定运行、低速低功耗的场合。球墨铸铁的力学性能和抗冲击性能都要比灰铸铁高。可代替灰铸铁、铸钢和调质钢铸造大直径齿轮。常用的齿轮如表4.3所示：表4.3常用齿轮的材料及其力学性能材料牌号热处理方法齿面硬度强度极限屈服极限主要应用优质碳素钢45正火160～217HBS580290低速轻载调质217～255HBS650360低速中载表面淬火48～55HRC750450高速中载或低速重载50正火180～220HBS620320冲击很小合金钢40Cr调质表面淬火240～260HBS48～55HRC700900550650中速中载高速中载无剧烈冲击42SiMn调质表面淬火217～269HBS45～55HRC750470高速中载无剧烈冲击20Cr渗碳淬火56～62HRC650400高速中载承受冲击20CrMnTi渗碳淬火56～62HRC1100850高速中载承受冲击铸钢ZG310～570正活表面淬火160～210HBS40～50HRC570320中速、中载、大直径ZG340～640正火调质170～230HBS240～270HBS650700350380球墨铸铁QT600-2QT500-5正火220～280HBS147～241HBS600500低中速轻载有小的冲击灰铸铁HT250HT300人工时效170～240HBS187～235HBS200300低速轻载冲击很小根据上述齿轮材料的描述，通过改良添加的齿轮中，机-6锥齿轮采用40Cr，机-3双联齿轮和直齿轮机-4都是采用20CrMnTi。4.5本章小结本章主要阐述了这个系统的传动结构简图和升降系统的结构简图以及传动比、各轴转速、功率及转矩的计算，除此之外齿轮材料的基本要求和常用的材料和热处理方式，然后选择。5直齿圆锥齿轮和锥齿轮轴的设计计算及校核5.1直齿圆锥齿轮的尺寸设计计算及校核通过上述分析已知：齿数=36，模数=2，配对齿轮齿数=20，模数=2，根据机械设计手册得知以下公式进行带入。分度圆直径：分度圆锥角：齿顶高：齿根高：全齿高：顶隙c：齿顶圆直径：齿根圆直径：锥矩：齿顶角：齿根角：当量齿角：根锥角：顶锥角：当量齿轮分度圆半径：当量齿轮齿顶圆半径：当量齿轮齿顶压力角：不发生根切的最少齿数：5.2受力分析和结构设计为了容易理解着想，暂时认为载荷沿齿轮厚度平均遍布，处理在齿轮厚度中点螺距线上的法向平面上。与圆柱齿轮传动机构相似，也可分为圆周力、径向力、轴向力和齿面法向为。各分力的计算公式依次顺序如下所示：（5-1）（5-2）（5-3）（5-4）其中上面的T1为转矩，单位为N.m。d1为直径，单位mm,得出计算的结果如下：5.3计算载荷和齿面接触疲劳强度的校核如上所述，，和是作用在齿轮上的名义载荷。在实际工作中，还要考虑原动力机械和运行设备的震荡和冲撞碰击，以及齿轮啮合过程中产生的动载荷。弹性变形的产生通常情况是创建组装的过错，还有一种情况可能是对齿轮加载所产生的。导致轴套和轴承箱也跟着发生改变，载荷从齿轮厚度方向平均遍布，啮合轮齿间载荷遍布不平均[12]。名义荷载应乘以载荷系数作为计算荷载。计算强度应按照计算载荷进行。和圆周力与之相关的计算载荷为：（5-5）公当式中：K为载荷系数，Ftc为计算载荷，Ft为圆周力K＝（5-6）其中：—使用系数、动载荷系数为了预料原动机与工作机工作特性产生的功率过载会对齿轮负载产生一定的影响。数据如表5.1所示：表5.1数据表工作机的原动机的工作特性及其示例工作特性中等冲击多缸内燃机轻微冲击汽轮机、液压马达均匀平稳电动机、均速转动的汽轮机严重冲击单缸内燃机均匀平稳01.50轻微冲击1.501.351.251.75中等冲击1.751.601.502.00从上面表格数据分析，通过计算得出取使用系数=1.25。动载荷系数，内部附加动载荷对轮齿受载的影响主要来源于啮合误差对齿轮副啮合原委中轮齿载荷的作用。直齿圆柱齿轮传动计算范围=1.05～1.4，斜齿圆柱齿轮传动为=1.02～1.2，直齿锥齿轮传动为=1.1～1.4。当齿轮精度低、转速高时，取大值，否则取小值。所以当我经过设计和计算时，取=1.3代表齿向载荷分配系数，轴改变原来的形态和齿轮产生偏差会出现对齿宽方向载荷分配不均的不良影响。直齿圆柱齿轮传动，其中一个为软齿，取=1～1.2；两个为硬齿面，取=1.1～1.35；直齿圆锥齿轮传动，取=1.1～1.3，宽径比B/D1较小，当齿轮对称布置在两支座中间，轴刚度大时选择小值，否则选择大值。所以在设计计算中取=1.2。代表齿间载荷分配系数，以此来斟酌齿间载荷不匀和的作用。直齿圆柱齿轮传动，取=1～1.2；斜齿圆柱齿轮传动，齿轮精度等级高于7级（含7级），=1～1.2，齿轮精度等级低于7级，=1.2～1.4；直齿圆锥齿轮传动，取=1。齿轮制造精度等级低、齿面为硬齿面时，取大值；精度等级低、齿面为软齿面时，取小值。因而我在设计计算时取=1。因此:K==1=1.95N5.4轮齿弯曲强度的校核确定许应力，查《机械设计原理与方法》P368页图10—38计算得出=480Mpa，=1.4～1.5，得出=1.5，u=1.8。=1.0~1.2，取=1.1；=2因此：（5-7）测试轮齿弯曲强度所要求的条件：计算工作转矩T=9.55确定载荷系数K=1.95，，取0.80计算轮齿弯曲应力：33.78<公式当中T为转矩，单位为N.m、Y为齿形系数、b为齿宽，单位为mm、S为安全系数K为载荷系数到达它的要求5.5锥齿轮部分主要参数设计计算通过上述分析已知：齿数=20，=2，配对齿轮齿数=36.模数=2分度圆直径：分度圆锥角：齿顶高：齿根高：全齿高：顶隙c：齿顶圆直径：齿根圆直径：锥矩：齿顶角：齿根角：当量齿角：根锥角：顶锥角：当量齿轮分度圆半径：当量齿轮齿顶圆半径：当量齿轮齿顶压力角：5.6轴端部分参数设计和锥齿轮轴的固定如何正确把轴端的外形与外形尺寸设计出来轴端的关键。如果想要整体布局获得明显的变通性，要符合原则上的效用要求和设计约束。因为作用轴端构造策划的成分好多，现在还莫得稳定轴端的完美的构造型式[13]。设计时应斟酌以下因素：一是为了简便各部件容易安装，二是要做到轴承零件之间要稳定并且不能松动；三是务必应力妥当，应力回合小，运行起来方便[14]。通过上面的阐述锥齿轮轴端的构造策划，如图5.2所示：图5.1锥齿轮轴5.7过渡轴的设计变速器零件必须由其他零件支撑才能工作。支撑部分称为轴。轴是机械设备的关键功能之一。它的重要功效是维持旋转运动的部件，传达运动和动力。5.7.1轴的失效形式和材料转轴基本上是所有机械设备轴中最常用的，因为它有着能一边承担扭转切应力然后一边承担弯曲应力的功能，每个都是交变应力。它的根本失效形式是疲劳断裂；当它在交变应力的作用情况下[15]。所以轴的材料在工作过程当中有很好的抗疲劳能力，除此之外还必须有优秀的应力聚集灵敏性和精良的加工性能。从前面的分析和要求来看，中碳类型的钢与合金钢是轴的材料最好选择[16]。针对哪些主要应用的轴，一定要选择良好的碳素结构钢生产，好比45号钢。主要是这种钢的加工和性能优良，因为它的价钱相对来说廉价，此外，经回火或正火解决后，还具有优异的力学性能，看待承受重量小、转速央浼不严和不关键的，允许选取一般的碳素结构钢来生产，达到节约本钱的目的[17]。合金钢的力学效用良好还有热处理方式都要比碳钢好的多。看待那些关键的轴在前提条件下经得起压力和变形并且还轻巧、内部构造严密，当然选取合金钢，40Cr钢[18]。因为碳钢的弹性模量与合金钢基本相同，用合金钢不能提高轴的强度。然而，碳钢由于其价格廉价、对应力集中的灵敏性较低而拥有了普遍的使用。当然轴也能够使用球墨铸铁生产制造[19]。铸铁易铸成复杂形状，具有良好的减振耐磨性，对应力集中的敏感性低，由于它的抗冲击韧性比较差。因此我选择合金结构钢40Cr作为过度轴的材料。5.7.2过渡轴的强度校核当进行这一过程的时候我打算拟定轴在扭矩T的影响下，出现的切应力。看待圆截面的实心轴，遵循它的扭转强度要求能够得：（5-8）因此得出公式当中是轴的扭转切应力，单位为MP；T代表扭矩，单位为N.mm；代表抗扭截面系数，0.2，单位为，；P代表传递功率，单位为kW；n代表转速，单位是r/min；[]代表它的许用扭转切应力，单位为MPa。d代表直径，单位为mm。力学模型的创设：对它强度校核的期间，我们基本上不会对它本身和它上面的零件的大小不大重视。然后区分为外伸梁、悬臂梁或简支梁。集中力影响它上面零件的分布力，中心位置就是作用点。然后力迁移到轴上；支点反作用点可近似取轴承宽度中点，以简化计算，受力图如图5.2所示：图5.2受力图绘制出轴的水平面受力图，如图5.3所示：图5.3水平受力图弯矩图，如图5.4所示：图5.4水平弯矩图画出垂直面内的受力图，如图5.5所示：图5.5垂直受力图弯矩图，如图5.6所示：图5.6垂直弯矩图作出合成弯矩图M，如图5.7所示：图5.7合成弯矩图作出扭矩图T，如图5.8所示：图5.8扭矩图做当量弯矩图，如图5.9所示：图5.9当量弯矩图通过以上的绘图计算出危险截面轴径过渡轴的每一处截面直径均大于16.22，所以强度满足要求。5.8本章小结本章主要阐述了对所选择的齿轮进行校核计算以及它们的主要参数计算，受力分析和结构设计，检策齿轮的疲劳和弯曲强度建立力学模型图检测它的强度；并且还分析了轴的设计以及失效形式。6轴承的选择与校核6.1轴承的类型通过相关资料轴承是支撑轴的部件。从它的摩擦特性分析可以了解，目前它的类型有两种，滑动摩擦轴承和滚动摩擦轴承。第二种在大多数的机械设备中获得了普遍的使用，因为它维修容易和运作不受到妨碍。滚动轴承工作时产生的振动和噪音原因有两点，一是本身径向尺寸大，二是与设备的精度和轴的工作速度有关，常用于中低速、高精度要求的环境；这种轴承是拥有其它轴承所没有的优点[20]。在工作速度快、冲击振动大、径向空间或必须部分安装的结构设计尺寸有限、或者潮湿的环境下，作用是非常关键的。6.1.1滚动轴承及类型它基本凭借关键的部件一刹那的滚动靠近来维持旋转上的零件，一般的它基本上开始规范规定了，在策划途中能够按照设备承受的工作量的多少以及速度的快慢、传动精度一系列运行央浼采取，还要经过承载力检查和构造策画，滚动轴承由外圈、内圈、滚动体和保持架组成[21]。滚动体通常来讲它是被保持架平均的分开，为了它们不会损害严重。一般内圈会被稳当轴颈上，轴承座里面会安外圈。普遍的工作格局；内圈跟从轴颈旋转，外圈稳当，偶尔外圈旋转但内圈不动，要么都一起动。6.1.2滚动轴承的失效形式在滚动轴承工作时，鉴于每个部件之间留有间隙，滚动轴承的应力状态也会发生有规律的变更。开始运行途中所有元件承受的工作量和外力会变更，变化的频率抉择在滚动体焦点圆的速度。如果采用角接触轴承或者圆锥滚子轴承的场合，为了确保它的稳当运转，应至少处于受力状态下滚动体下半部分的工作状态，滚动轴承的失效模式有疲劳点蚀和塑性变形[22]。6.2轴承的计算与选择目前只检查过渡轴承。本设计选用深沟球轴承6005GB/T276-94。n=200.375r/min，轴径d=25mm，=222.48N，=650.48N。温度低于100℃，轻微冲击，预期使用寿命，由于深沟球轴承没有导出的轴向力，因此，查有关设计手册知6005轴承的额定静载荷，查表有轻微冲击，所以取=1.2，查表采用线性插值法，得出e=0.234由于，根据查表得出：得出：计算轴承的寿命，已知球轴承，由于工作温度低于120℃，得=1查询公式：（6-1）公式中c为额定动载荷，单位为N,，n为转速，单位r/min,ε为寿命指数,P为当量动载荷，单位为N。得出结果：所以采用6005深沟球轴承比较合适6.3键的选择键联结的作用在于把轴与轴上的传动部件，比如凸轮、齿轮、皮带轮等连接起来，成功达成轴与模块上部件的轴向稳固，进而传达扭矩。极个别键能够完成轴与轴上零件的轴向稳固或动静结合。键的选择要考虑到它的大小和类型。如何选择键的类型，该按照键本身联接的构造特征、运用需求与工作条件进行选择；键的尺寸当按照标准样板和强度需求决定。通常情况下使用键宽b和键高h表示以及长度L代表键的主要尺寸，其中表示截面尺寸，而它的直径d必须通过相关资料的标准来进行决定。它的长度L通常由轮毂的长度决定。键的长度等于或略短于集线器的长度。直径d和所选键长都是应吻合这个准则划定的长度体系。锥齿轮轴轴头选用平键联接，B型66L=10GB1095-79。6.4本章小结本章主要阐述了轴承的类型和如何选择以及它的失效形式，并对它的使用寿命进行计算，最后键连结是如何如轴搭配的，最后根据国家规定选择键。结论从这次的毕业设计主要是考查自己本身这大学几年所学的知识进行总结。主要目的是将我在现实实习中所学习的知识应用于处理实际生产问题，考验我的理解和分析能力，设想出比较理想良好的机械设备。本次设计的目的主要是对摇臂钻床变速箱的改进设计，通过走访查询实际工作过程中产生的不良反应，对提升系统进行了改进设计。通过重新改进后的起重系统有手动和自动两种功能，可是在运行途径中仍然有问题，因为当自动起重启动时，手动系统也会工作。为了工人安全着想，手柄当设定为弹簧推压装置。因为时间和体力有限，无法改进。所以为了防止手动手柄与自动升降同时移动；在自动升降状态下应取下手动手柄。首先对电机的选型，因为Z32K型钻床的工作环境有很多灰尘，其外壳选用封闭式，电动机型号为Y系列，Y90L-4，额定功率1.5kW，满载转速1400r/min，额定转矩2.2N.m，质量27Kg，之后拟定了适合的传动路线，升降传动机构的运动图，从中了解了传动部件的功率和运作，并对关键的每个零件实施了设计和校核。齿轮选择直齿圆锥齿轮；因为直齿圆锥齿轮有以下优点：在低速和轻载传输的环境下能够很好的工作，并且很轻松创造和安装，使用场合多。更正后添加的齿轮的材料采取40Cr；因为可以在中速中载高速中载无剧烈冲击的环境应用。双联齿轮和直齿轮的材料都是选择20CrMnTi；因为这种材料可以在高速中载和承受冲击环境中应用。参考文献[1]张世安.摆线针轮行星传动中摆线轮最佳修形量的分析与计算[J].机械科学与技术,2002(6):906-908.[2]孙横,傅则绍等.机械原理[M].北京:高等教育出版社,1993.[3]邱宣怀.机械设计[M].北京:高等教育出版社,1994.[4]周开勤.机械零件手册[M].北京:高等教育出版社,1989.[5]申永胜.机械原理教程[M].北京:清华大学出版社,1999.[6]濮良贵,纪名刚等.机械设计(第七版)[M].北京:高等教育出版社,2002.[7]龚溎义.机械设计课程设计图册[M].北京:高等教育出版社,2002.[8]大连组合机床研究所主编.组合机床设计(第一册)机械部分[M].北京:机械工业出版社,1978.[9]濮良贵,纪名刚等.机械设计(第七版)[M].北京:高等教育出版社,2002.[10]刘鸿文.材料力学(第三版上册)[M].北京:高等教育出版社,2001.[11]冯炳尧,韩泰荣,蒋文森等.模具设计与制造(第二版)[M].上海:上海科学技术出版社,2000.[12]郑堤,堂可洪等.机电一体化设计基础[M].北京:机械工业出版社,1997.[13]陈铁鸣.新编机械设计课程设计图册[M].北京:高等教育出版社,2003.[14]吴宗泽.机械设计使用手册[M].北京化学工业出版社,1999.[15]成大仙.机械设计手册(第1、2、3卷)[M].北京:化学工业出版社,2002.[16]大连组合机床研究所主编.组合机床设计(第一册)机械部分[M].北京:机械工业出版社,1978.[17]吴宗泽主编.机械设计使用手册[M].北京:化学工业出版社,1999.[18]陈远章主编.现代机械设备设计手册(第2卷)[M].北京:机械工业出版社,1996.[19]黄靖远.机械设计学[M].北京:机械工业出版社,1999.[20]陈国华,程本松.机械传动[M].北京:机械工业出版社,2005.[21]杨黎明,杨志勤.机械设计简明手册[M].北京:国防工业出版社,2008.[22]关慧珍,冯辛安.机械制造装配设计[M].北京:机械工业出版社,2013.致谢在这次毕业设计中，经过一个学期的努力，毕业设计已经圆满完成。我的知识和工作实践是有限的，在设计过程中也存在一些问题，请老师批评和纠正。当然这里面最要感谢的是我的指导老师杨征老师和何佳岐老师，通过他们的悉心指导下学到了许多的基础知识，途中遇到的很多困难让我举手无措，很难应对下来，通过老师深厚的专业知识讲解下，慢慢的了解了其中的原理和方法，为我提出了许多的解决方法和有效的意见。从而解决了许多头疼的难题。因为我以前很少接触过摇臂钻床。我重要的部分是技术参数确定，三维造型，还有传动方案分析，可以说这几项任务都是以三维造型和技术参数为中心，自然在这方面花费了较多的时间，对于制图方式有了更深的了解，对于老师上课讲解的方法有了很好的融入吸收。这也慢慢的提升了速度。三维制作就容易了很多。刚开始对这方面一窍不通，学习难度很大，很多知识对于我们的眼界都是很难想象的，有时候更是一脸茫然的，陌生带给我恐惧与畏怯，但同时带给我们惊奇与渴望。但由于缺乏经验和对摇臂钻床的专门知识，总体设计不太紧凑，逻辑不严谨。这必然导致计算结果的偏差。此外，装配图和零件图应尽可能按照国家机械制图标准绘制，所有图纸应使用CAD软件绘制。通过这次设计，我觉得我的CAD绘图能力也有了很大的提高。今后在工作当中该好好的努力工作与思考自己的不足，多学一些对以后自己有用的知识。在杨老师和何老师的指导下，我终于靠自己的能力成功地完成了此次毕业论文设计。感谢各位老师对我的悉心指导，在今后的工作当中我会更加努力的工作和学习。

电脑不启动故障诊治了解电脑启动的过程在诸多电脑故障中，无法正常启动是最令用户头痛的事了。笔者长期从事维护电脑的工作，在这个方面积累了一些经验，现在就将这些经验整理归纳出来与朋友们分享。本文将以家用电脑和windows98操作系统为基础，介绍电脑无法正常启动故障的诊治。要想准确地诊断电脑不启动故障，首先要了解的起动过程，当我们按下电源开关时，电源就开始向主板和其它设备供电，此时电压还没有完全稳定，主板控制芯片组会根据CMOS中的CPU主频设置向CPU发出一个Reset(重置)信号，让CPU初始化，电压完全稳定后，芯片组会撤去Reset信号，CPU马上从地址FFFF0H处执行一条跳转指令，跳到系统BIOS中真正的启动代码处。系统BIOS首先要做的事情就是进行POST(PowerOnSelfTest，加电自检)。POST的主要任务是检测系统中的一些关键设备(电源、CPU芯片、BIOS芯片、定时器芯片、数据收发逻辑电路、DMA控制器、中断控制器以及基本的64K内存和内存刷新电路等)是否存在和能否正常工作，如内存和显卡等。自检通过后，系统BIOS将查找显示卡的BIOS，由显卡BIOS来完成显示卡的初始化，显示器开始有显示，自此，系统就具备了最基本的运行条件，可以对主板上的其它部分进行诊断和测试，再发现故障时，屏幕上会有提示，但一般不死机，接着系统BIOS将检测CPU的类型和工作频率，然后开始测试主机所有的内存容量，内存测试通过之后，系统BIOS将开始检测系统中安装的一些标准硬件设备，这些设备包括：硬盘、CD－ROM、软驱、串行接口和并行接口等连接的设备，大多数新版本的系统BIOS在这一过程中还要自动检测和设置内存的相关参数、硬盘参数和访问模式等。标准设备检测完毕后，系统BIOS内部的支持即插即用的代码将开始检测和配置系统中已安装的即插即用设备。每找到一个设备之后，系统BIOS都会在屏幕上显示出设备的名称和型号等信息，同时为该设备分配中断、DMA通道和I/O端口等资源。最后系统BIOS将更新ESCD(ExtendedSystemConfigurationData，扩展系统配置数据)。ESCD数据更新完毕后，系统BIOS的启动代码将进行它的最后一项工作，即根据用户指定的启动顺序从软盘、硬盘或光驱启动。以从C盘启动为例，系统BIOS将读取并执行硬盘上的主引导记录，主引导记录接着从分区表中找到第一个活动分区，然后读取并执行这个活动分区的分区引导记录，而分区引导记录将负责读取并执行IO.SYS，这是Windows最基本的系统文件。IO.SYS首先要初始化一些重要的系统数据，然后就显示出我们熟悉的蓝天白云，在这幅画面之下，Windows将继续进行DOS部分和GUI(图形用户界面)部分的引导和初始化工作，一切顺利结束，电脑正常启动。根据故障现象诊治了解电脑启动的过程，故障就好判断了，下面我们就根据故障现象开始诊治了：现象一：系统完全不能启动，见不到电源指示灯亮，也听不到冷却风扇的声音。这时，基本可以认定是电源部分故障，检查：电源线和插座是否有电、主板电源插头是否连好，UPS是否正常供电，再确认电源是否有故障，最简单的就是替换法，但一般用户家中不可能备有电源等备件，这时可以尝试使用下面的方法（注意：要慎重）：先把硬盘，CPU风扇，或者CDROM连好，然后把ATX主板电源插头用一根导线连接两个插脚（把插头的一侧突起对着自己，上层插脚从左数第4个和下层插脚从右数第3个，方向一定要正确），然后把ATX电源的开关打开，如果电源风扇转动，说明电源正常，否则电源损坏。如果电源没问题直接短接主板上电源开关的跳线，如果正常，说明机箱面板的电源开关损坏。现象二：电源批示灯亮，风扇转，但没有明显的系统动作。这种情况如果出现在新组装电脑上应该首先检查CPU是否插牢或更换CPU，而正在使用的电脑的CPU损坏的情况比较少见（人为损坏除外），损坏时一般多带有焦糊味，如果刚刚升级了BIOS或者遭遇了CIH病毒攻击，这要考虑BIOS损坏问题（BIOS莫名其妙的损坏也是有的），修复BIOS的方法很多杂志都介绍过就不重复了；确认CPU和BIOS没问题后，就要考虑CMOS设置问题，如果CPU主频设置不正确也会出现这种故障，解决方法就是将CMOS信息清除，既要将CMOS放电，一般主板上都有一个CMOS放电的跳线，如果找不到这个跳线可以将CMOS电池取下来，放电时间不要低于5分钟，然后将跳线恢复原状或重新安装好电池即可；如果CPU、BIOS和CMOS都没问题还要考虑电源问题：PC机电源有一个特殊的输出信号，称为POWERGOOD（PG）信号，如果PG信号的低电平持续时间不够或没有低电平时间，PC机将无法启动。如果PG信号一直为低电平，则PC机系统始终处于复位状态。这时PC机也出现黑屏、无声响等死机现象。但这需要专业的维修工具外加一些维修经验，因此，建议采用替换法；电源没有问题就要检查是否有短路，确保主板表面不和金属（特别是机箱的安装固定点）接触。把主板和电源拿出机箱，放在绝缘体表面，如果能启动，说明主板有短路现象；如果还是不能启动则要考虑主板问题，主板故障较为复杂，可以使用替换法确认，然后更换主板。现象三：电源指示灯亮，系统能启动，但系统在初始化时停住了，而且可以听到嗽叭的鸣叫声（没有视频）：根据峰鸣代码可以判断出故障的部位。ccid_page/AwardBIOS1短声：说明系统正常启动。表明机器没有问题。2短声：说明CMOS设置错误，重新设置不正确选项。1长1短：说明内存或主板出错，换一个内存条试试。1长2短：说明显示器或显示卡存在错误。检查显卡和显示器插头等部位是否接触良好或用替换法确定显卡和显示器是否损坏。1长3短：说明键盘控制器错误，应检查主板。1长9短：说明主板FlashRAM、EPROM错误或BIOS损坏，更换FlashRAM。重复短响：说明主板电源有问题。不间断的长声：说明系统检测到内存条有问题，重新安装内存条或更换新内存条重试。AMIBIOS1短：说明内存刷新失败。更换内存条。2短：说明内存ECC较验错误。在CMOS中将内存ECC校验的选项设为Disabled或更换内存。3短：说明系统基本内存检查失败。换内存。4短：说明系统时钟出错。更换芯片或CMOS电池。5短：说明CPU出现错误。检查CPU是否插好。6短：说明键盘控制器错误。应检查主板。7短：说明系统实模式错误，不能切换到保护模式。8短：说明显示内存错误。显示内存有问题，更换显卡试试。9短：说明BIOS芯片检验和错误。1长3短：说明内存错误。内存损坏，更换。1长8短：说明显示测试错误。显示器数据线没插好或显示卡没插牢。现象四：系统能启动，有视频，出现故障提示，这时可以根据提示来判断故障部位。下面就是一些常见的故障提示的判断：一、提示“CMOSBatteryStateLow”原因：CMOS参数丢失，有时可以启动，使用一段时间后死机，这种现象大多是CMOS供电不足引起的。对于不同的CMOS供电方式，采取不同的措施：1.焊接式电池：用电烙铁重新焊上一颗新电池即可；2.钮扣式电池：直接更换；3.芯片式：更换此芯片，最好采用相同型号芯片替换。如果更换电池后时间不长又出现同样现象的话，很可能是主板漏电，可检查主板上的二极管或电容是否损坏，也可以跳线使用外接电池，不过这些都需要有一定的硬件维修基础才能完成。二、提示“CMOSChecksumFailure”CMOS中的BIOS检验和读出错；提示“CMOSSystemOptionNotSet”，CMOS系统未设置；提示“CMOSDisplayTypeMismatch”，CMOS中显示类型的设置与实测不一致；提示“CMOSMemorySizeMismatch”，主板上的主存储器与CMOS中设置的不一样；提示“CMOSTime&DateNotSet”，CMOS中的时间和日期没有设置。这些都需要对CMOS重新设置。三、提示“KeyboardInterfaceError”后死机原因：主板上键盘接口不能使用，拔下键盘，重新插入后又能正常启动系统，使用一段时间后键盘无反应，这种现象主要是多次拔插键盘引起主板键盘接口松动，拆下主板用电烙铁重新焊接好即可；也可能是带电拔插键盘，引起主板上一个保险电阻断了（在主板上标记为Fn的东西），换上一个1欧姆／0.5瓦的电阻即可。四、自检过程中断在xxxKCache处这表示主板上Cache损坏，可以在CMOS设置中将“ExternalCache”项设为“Disable”故障即可排除。同理，在自检主板部件时出现中断，则可以认为该部件损坏，解决方法一般可以在CMOS中将其屏蔽，如果不能屏蔽该部件最好更换主板。五、提示“FDDControllerFailure”BIOS不能与软盘驱动器交换信息；提示“HDDControllerFailure”，BIOS不能与硬盘驱动器交换信息。应检查FDD（HDD）控制卡及电缆。六、提示“8042GateA20Error”8042芯片坏；提示“DMAError”，DMA控制器坏。这种故障需要更换。七、提示“DisplaySwitchNotProper”主板上的显示模式跳线设置错误，重新跳线。八、提示“KeyboardisLock...Unlockit”键盘被锁住，打开锁后重新引导系统。九、IDE接口设备检测信息为：“DetectingPrimary（或Secondary）Master（或Slave）...None”表示该IDE接口都没有找到硬盘，如果该IDE口确实接有硬盘的话，则说明硬盘没接上或硬盘有故障，可以从以下几方面检查：1、硬盘电源线和数据线是否接触不良，或换一根线试试；2、CMOS设置有无错误，进入CMOS将“PrimaryMaster”、“PrimarySlave”、“SecondaryMaster”三项的的“TYPE”都设置成“Auto”；3、替换法确认硬盘本身有故障。十、IDE接口设备检测信息下面显示“Floppydisk(s)fail(40)”出错信息表示CMOS所指定的软盘驱动器有问题。判断和解决的方法与硬盘相似。现象五：系统不能引导。这种故障一般都不是严重问题，只是系统在找到的用于引导的驱动器中找不到引导文件，比如：BIOS的引导驱动器设置中将软驱排在了硬盘驱动的前面，而软驱中又放有没有引导系统的软盘或者BIOS的引导驱动器设置中将光驱排在了硬盘驱动的前面，而光驱中又放有没有引导系统的光盘，这个都很简单，将光盘或软盘取出就可以了，实际应用中遇到“DiskBootFailure，InsertSystemDiskAndPressEnter”的提示，多数都是这个原因。如果是硬盘不能引导的话一般有两种情况：一种是硬盘数据线没有插好，另一种就是硬盘数据损坏。前者一般多会出现硬盘容量检测不正确和引导时出现死机的现象；后者则是干脆找不到引导文件或提示文件损坏。前者只需重新连接好数据线即可；后者则需要用win98的