弹簧设计教程

课程设计

机械原理课程设计 说明书 设计题目：锁梁自动成型机床切削机构学院：机械工程学院 专业：农业机械化及其自动化 年级：091 设计者： 指导老师：石报荣

目录 第一部分设计任务书 一、机构说明和加工示意图………………………………………… 二、机构设计的有关数据…………………………………………… 三、课程设计项目内容……………………………………………… 四、课程设计要求…………………………………………………… 第二部分机构设计 一、锁梁自动成型机床切削机构的功能与设计要求………………… 二、功能分解…………………………………………………………… 三、原动机的选择……………………………………………………… 四、执行机构的比较与选择…………………………………………… 五、选定各个功能的执行机构………………………………………… 六、绘制机构系统运动转换功能图…………………………………… 七、机械系统运动方案简图…………………………………………… 八、根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图………………… 第三部分机构尺寸计算与设定 一、送料机构的尺寸计算……………………………………………… 二、夹紧机构尺寸计算………………………………………………… 三、进给机构尺寸计算………………………………………………… 四、传动机构的选择…………………………………………………… 五、总体安装尺寸……………………………………………………… 参考文献…………………………………………………………… 总结………………………………………………………………… 第一部分设计任务书

机械原理课程设计任务书（题号A--8） 班级：农机091 姓名：向冬冬学号：0908030364 一、机构说明和加工示意图 锁梁自动成型机床加工锁梁（即挂锁上用于插入门扣的钩状零件）的工序为：将盘圆钢条校直、切槽、车圆头、切断和搬弯成型。本机构为该机床的校直、切槽、车圆头和切断成型工艺部分，由送料机构、夹紧机构和切削进给机构组合而成。切削加工原理如下图1-1.1：送料夹持器1将工件7送到切削加工工位。弹簧夹头的锥套6移动，使夹紧爪5将工件7夹紧，送料夹持器1即返回。圆锥凸轮2移动，使与切槽刀杆和切断刀杆相联的摆杆3摆动，开始进刀，由于刀盘4的旋转运动，使工件被切出圆槽，圆头和最后切断。圆锥凸轮2返回，摆动刀杆退刀，弹簧夹头松开工件，待送料夹持器1第二次进刀时，将已切削成型的工件推出工位。 图1-1.1 一、机构设计的相关数据 2．生产率：28件/min 3．电机输入转速：n1=970 r/min 4．工件尺寸: L=150mm D1=6mm D2=4mm 二、课程设计项目内容： a)目标分析：根据设计任务书中规定的设计任务，进行功能分析，作出工艺动作 的分解，明确各个工艺动作的工作原理。

弹簧设计规范(全)

精心整理 弹簧设计规范 一、弹簧的功能 弹簧是一种弹性元件，由于材料的弹性和弹簧的结构特点，它具有多次重复地随外栽荷的大小而做相应的弹性变形，卸载后立即恢复原状的特性。很多机械正是利用弹簧的这一特点来满足特殊要求的。其主要功能有： ⑴、减振和缓冲，如车辆的悬挂弹簧，各种缓冲器和弹性联轴器中的弹簧等。 ⑵、测力，如测力器和弹簧秤的弹簧等。 ⑶、储存及输出能量，如钟表弹簧，枪栓弹簧，仪表和自动控制机构上的原动弹簧等。 计算方法。

三、弹簧使用的材料及其用途 弹簧钢的的主要性能要求是高强度和高屈服极限和疲劳极限，所以弹簧钢材用较高的含碳量。但是碳素钢的淬透性较差，所以在对于截面较大的弹簧必须使用合金钢。合金弹簧钢中的主要合金元素是硅和锰，他们可以增强钢的淬透性和屈强比。 弹簧材料使用最广者是弹簧钢（SUP）。碳素钢用于直径较小的弹簧，工艺多为冷拔成型，如：65#，75#，85#。直径稍大，需用热成型工艺生产的弹簧多采用60Si2Mn，如汽车板簧，铁路车辆的缓冲簧。对于高应力的重要弹簧可采用50CrV,常用于高级轿车板簧，发动机气门弹簧等。其他弹簧钢材料还有：65Mn,50CrMn,30W4Cr2V等。 a、碳钢及合金钢：制造弹簧时，常加矽、锰、铬、钒及钼等金属元素于钢中，以增加弹簧之弹性及疲劳限度，且使其耐冲击。 因此要求弹簧材料具有较高的抗拉强度极限、弹性极限和疲劳强度极限，不易松弛。同时要求有较高的冲击韧性，良好的热处理性能等。常见的弹簧材料有优质碳素钢、合金钢和铜合金。几种主要弹簧材料的使用性能和许用应力见表2。

106 D

弹簧定数不清：kTd=（Ed4）/[3667D×N+389(a1+a2)] 荷重：P=（kTd×φd）/R 弯曲应力：σ=（Ed×φd）/（360D×N） σ=（32P×R）/（πd3）×kb (安全确认)：kb=（4C2–C-1）/[4C(C-1)] 弯曲应力：容许限界以下 4.1、弹簧设计使用的基本公式 4.1.2、有初始张力的拉伸弹簧 +

板簧设计教材(200802)

汽车钢板弹簧设计 第一节悬架的定义、功能及其组成 悬架是现代汽车上的主要总成之一，它能够把车架（车身）与车轴（车轮）弹性的连接起来，其主要任务是传递作用在与车架和车轮之间的一切力和力矩，并且缓和由于路面不平而传给车身的冲击载荷，衰减由于冲击载荷引起的承载系统的振动，保证汽车的正常行驶。 悬架通常由弹性元件、导向机构及减振装置组成。弹性元件主要有：钢板弹簧，螺旋弹簧，橡胶弹簧，空气弹簧及油气弹簧等。在长期的发展过程中，由于钢板弹簧具有结构简单，制造成本较低，占用空间小，维修方便等一系列特点，因此目前在世界各国仍都在大量的采用钢板弹簧。 第二节．钢板弹簧的种类 一、按力学性能特点分： 分为等刚度、两极刚度复式钢板弹簧、渐变刚度钢板弹簧。 二、按截面形状分： 分为等截面板簧和变截面板簧 第三节．钢板弹簧的截面形状 目前国内钢板弹簧的截面形状有： a矩形截面b单面双槽截面c 带凸肋的截面弹簧在设计成不对称形状，目的是把断面的中性轴移近受拉表面，减少弹簧的拉应力。此种材料也存在缺点 （1）槽内容易储存泥沙加剧表面腐蚀。 2）轧制后在沟槽的对应拉面上，表面质量较差，双槽的比单槽的更严重。

这种表面缺陷成为疲劳起源点。 注：在钢板弹簧的设计过程中应优先选择GB1222-84《弹簧钢》所规定的规格 第四节．钢板弹簧的主要元件结构 一、第一片卷耳形式 钢板弹簧的卷耳形式一般有3 种结构，上卷耳、下卷耳和平卷耳（柏林耳）。上卷耳使用的比较多，采用下卷耳主要是为了协调钢板弹簧与转向系的运动，下卷耳在载荷作用下容易张开。平卷耳可以减少卷耳的应力，因为纵向力作用方向和弹簧主片断面的中心线重合，对于不能增加主片厚度但又要保证主片卷耳强度的弹簧多采用平卷耳。但是平卷耳制造上比上述两种卷耳复杂，一般轿车多采用平卷耳或下卷耳。 二、第二片包耳

密码电子锁的课程设计

浙江海洋学院课程设计任务书2008——2009学年第2学期 关于密码电子锁的课程设计

【摘要】：生活中人们常常为了忘带钥匙而苦恼，办公室门、防盗门、房门、楼道门，车锁等等，本设计研究如何实现密码锁控制电路，期望可以解决忘带钥匙的烦恼。密码电子锁由逻辑电路、小键盘、LED 显示和报警系统组成。系统能完成开锁、超时自锁并报警的基本密码锁的功能。一般是用预先设定的密码，用每个码位去控制触发器翻转，若码位按错则码位触发器不能翻转，一般还兼有电子门铃的功能。本系统成本低廉，功能实用，能给人们带来极大方便。 【关键词】：电子密码锁 D触发器逻辑门 LED灯 【目录】： 第一章、元器件的介绍 第一节、D触发器的介绍 第二章：密码电子锁的设计 第一节：密码电子锁的运行 第二节：密码电子锁电路工作原理 第三节：实验设备与器材 第三章：设计总结心得及参考文献 第一章、元器件的介绍

第一节、D触发器简介 1、D触发器的逻辑符号 左图为D触发器的逻辑符号。输入端由时钟信号端CP、数据信号端D、反相复位端R d和反相置位端S d组成，R d、S d控制信号分别从方框小圆圈处输人，表示低电 平控制信号有效。D触发器输出端由两个互为反相的Q端和Q非端组成。 2、D触发器逻辑功能表 右表为D触发器逻辑功能表。表中X表示 信号电平高低任意，符号↑表示时钟脉冲信号 由低电平上升为高电平的时刻，即时钟脉冲信 号上跳沿到来之时。当CP端和D端输人信号 任意时，若S d=0、R d=1，则Q=1，触发器处于 置位状态；若S d=1、R d=0，则Q=0，触发器为 复位状态；若S d=R d=0，则Q=1，Q非也为1， 触发器处于不定态。只有当S d=R d=1、CP端输 入时钟脉冲信号上跳沿到来之时，触发器才处于工作状态，若D=1，触发器便翻转到Q=1的高电平状态，若D=0，则Q=0，也就是时钟脉冲上跳沿到来之时，触发器便翻转到与D端在那一时刻电平相同的状态。当时钟信号处于下降沿或低电平状态时，触发器保持上一个时钟脉冲信号上跳沿到来之时触发器所翻转的状态，与D端控制信号电平无关。 3、D触发器工作波形图 右中图为D触发器工作波形图。在时钟端 CP第1个时钟脉冲信号上跳沿到来之时，触发 器会发生翻转，其翻转的状态由D端信号电平高 低来决定，此时D端为低电平，触发器还翻转在 Q端为低电平、Q为高电平的状态。在t2时刻， 虽然D端所施加的数据信号由低电平跃升到高 电平，但并不能使触发器发生翻转，直到t3时 刻，也就是CP端第2个时钟脉冲信号上跳沿到 来之时，触发器才发生翻转，由于上跳沿时刻之 前D端为高电平，Q端翻转到高电平。在t3～t4时刻之间，尽管数据端D的信号已由高电平下跌到低电平，在t5时刻CP脉冲信号由高电平跌至低电平，但是D触发器始终处于保持状态，直到t6时刻第3个脉冲信号上跳沿到来之时，触发器才发生翻转，由于D端为低电平，D触发器翻转到低电平状态。 4、D触发器逻辑功能

数字密码锁

课程设计任务书 学生姓名：专业班级：通信1201 指导教师：工作单位：信息工程学院 题目: 数字式电子锁的设计与实现 初始条件： 本设计既可以使用集成电路和必要的元器件等，也可以使用单 片机系统构建数字密码电子锁。自行设计所需工作电源。电路组成 原理框图如图1，数字密码锁的实际锁体一般由电磁线圈、锁栓、 弹簧和锁柜构成。当线圈有电流时，产生磁力，吸动锁栓，即可开 锁。反之则不开锁。 图1 数字式电子锁原理框图要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、课程设计工作量：1周。 2、技术要求： 1）课程设计中，锁体用LED代替（如“绿灯亮”表示开锁，“红灯亮”表示闭锁）。 2）其密码为4位二进制代码，密码可以通过密码设定电路自行设定。 3）开锁指令为串行输入码，当开锁密码与存储密码一致时，锁被打开。当开锁密码与存储密码不一致时，可重复进行，若连续三次未将锁打开，电路则报警并实现自锁。（报警动作为响1分钟，停10秒） 4）选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。安装调试设计电路。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。 时间安排： 1、年月日，布置作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。 2、年月日至年月日，方案选择和电路设计。 3、年月日至年月日，电路调试和设计说明书撰写。 4、年月日，上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日

数字式电子锁的设计与实现摘要 现实中很多地方都用到锁，其实锁是一种保护功能。现代信息渠道的发展出现各种密码保护功能的信息保障，电子科技的发展使社会上又出现一种电子密码锁。电子密码锁是采用电子电路构成的，高集成度的电子密码锁可靠性高，保密性强，安全系数高。这些优良的特点使电子密码锁被广泛运用。在设计过程中，通过对电子密码锁功能的了解，经查找各方面的资料，再根据资料设计几种使其功能实现的方案。经过比较，选择一种最合适的方案，运用各种电子元器件组成一个完整的密码锁电路。 本次试验的电子密码锁利用了数字电子技术中所学的知识，其中包含了门电路的高效，抗干扰能力强等特性。整个电路分为密码输入电路，密码比较与存储电路，报警电路三块，利用了74ls194,74ls160,555定时器等数字电路中的典型元器件。 本实验利用的是multisim 12.0软件, Multisim是Interactive Image Technologies (Electronics Workbench)公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。关键字: 数字密码锁 Multisim 数字电路

锁粱自动成型机床切削机构设计课程设计

课程设计 锁粱自动成型机床切削机构设计 课程名称：机械原理 学院：机械工程学院专业：机自102 锁粱自动成型机床切削机构设计 目录 一、设计任务书 (3)

二、原动机的选择 (4) 三、课程设计说明 (5) 3.1功能原理分析 (5) 3.2绘制功能逻辑图 (6) 3.3用形态学矩阵法创建机械系统运动方案 (6) 3.4传动机构的选择与比较 (7) 3.5送料机构的选择与比较 (9) 3.6夹紧机构的选择与比较 (10) 3.7进给机构的选择与比较 (11) 3.8运动方案简图 (12) 四、运动方案工作原理的说明与选择 (13) 4.1工作原理说明 (13) 4.1方案的比较与选择 (13) 五、运动循环图 (14) 5.1送料机构的尺寸设计 (14) 5.2夹紧机构凸轮参数设计 (14) 5.3进给机构凸轮参数设计 (16) 5.4绘制运动循环图 (19) 六、PRO/E对六杆送料机构运动分析 (19) 七、参考资料及文献 (31) 第一部分锁梁自动成型机床切削机构设计任务书

题号A1 一、本次课程设计要求设计出具有下列功能的机构 锁梁自动成型机床加工锁梁（即挂锁上用于插入门扣的钩状零件）的工序为：将盘圆钢条校直、切槽、车圆头、切断和搬弯成型。本机构为该机床的搬弯成型工艺部分，由送料机构、夹紧机构和切削进给机构组合而成。切削加工原理如下图：送料夹持器1将工件7送到切削加工工位。弹簧夹头的锥套6移动，使夹紧爪5将工件7夹紧，送料夹持器1即返回。圆锥凸轮2移动，使与切槽刀杆和切断刀杆相联的摆杆3摆动，开始进刀，由于刀盘4的旋转运动，是工件被出圆槽、圆头和最后切断。圆锥凸轮2返回，摆动刀杆退刀，弹簧夹头松开工件，待送料夹持器1第二次送进时，将已切削成型的工件推出工位。 一、机构设计的有关数据 1．生产率10 件/分 2．机电输入转速：n1=700 转/分 3．工件尺寸： L=250㎜D1= 10㎜D2= 7㎜ 二、课程设计项目内容： 1．目标分析：根据设计任务书中规定的设计任务，进行功能分析，做出工艺动作的分解，明确各个工艺动作的工作原理。 2．创新构思：对完成各工艺动作和工作性能的执行机构的运动方案进行全面构思。对各可行方案进行运动规律设计、机构型式设计和协调设计。 3．方案拟定：拟定总体方案，进行执行系统、传动系统、原动机的选择和基本

弹簧设计规范(常用类型)

弹簧设计规范 一、弹簧的功能 弹簧是一种弹性元件，由于材料的弹性和弹簧的结构特点，它具有多次重复地随外栽荷的大小而做相应的弹性变形，卸载后立即恢复原状的特性。很多机械正是利用弹簧的这一特点来满足特殊要求的。其主要功能有： ⑴、减振和缓冲，如车辆的悬挂弹簧，各种缓冲器和弹性联轴器中的弹簧等。 ⑵、测力，如测力器和弹簧秤的弹簧等。 ⑶、储存及输出能量，如钟表弹簧，枪栓弹簧，仪表和自动控制机构上的原动弹簧等。 ⑷、控制运动，如控制弹簧门关闭的弹簧，离合器、制动器上的弹簧，控制内燃机气缸阀门开启的弹簧等。 二、弹簧的类型、特点和应用 弹簧的分类方法很多，按照所承受的载荷的不同，弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧等四种；按照形状的不同，弹簧可分为螺旋弹簧、碟形弹簧、环形弹簧、盘形弹簧和板弹簧等；按照使用材料的不同，弹簧可分为金属弹簧和非金属弹簧。各种弹簧的特点、应用见表1。 在一般机械中，最常用的是圆柱螺旋弹簧。故本章主要讲述这类弹簧的结构形式、设计理论和计算方法。

三、弹簧使用的材料及其用途 弹簧钢的的主要性能要求是高强度和高屈服极限和疲劳极限，所以弹簧钢材用较高的含碳量。但是碳素钢的淬透性较差，所以在对于截面较大的弹簧必须使用合金钢。合金弹簧钢中的主要合金元素是硅和锰，他们可以增强钢的淬透性和屈强比。 弹簧材料使用最广者是弹簧钢（SUP）。碳素钢用于直径较小的弹簧，工艺多为冷拔成型，如：65#，75#，85#。直径稍大，需用热成型工艺生产的弹簧多采用60Si2Mn，如汽车板簧，铁路车辆的缓冲簧。对于高应力的重要弹簧可采用50CrV,常用于高级轿车板簧，发动机气门弹簧等。其他弹簧钢材料还有：65Mn, 50CrMn, 30W4Cr2V等。 a、碳钢及合金钢：制造弹簧时，常加矽、锰、铬、钒及钼等金属元素于钢中，以增加弹簧之弹性及疲劳限度，且使其耐冲击。 b、大型弹簧多用热作加工，即弹簧材料高温轧成棒，再高温加工成形后，淬火于780度～850度左右之油或水中，再施以400度～500度的温度回火。 c、小型弹簧，先经退火，再用冷作加工，捲成后再经硬化回火，如钢丝、琴钢丝或钢带。 d、琴钢丝是属高炭钢材（0.65～0.95%）制造，杂质少，直径常小于1/4时经过轫化处理后在常温抽成线，其机械性质佳，抗拉强度及轫性大，为优良的螺旋弹簧材料。 e、不锈钢丝用于易受腐蚀处，承受高温可用高速钢及不锈钢。 f、油回火线含碳量0.6～0.7%应含锰，0.6～1.0%常用于螺圈弹簧。 g、板弹簧常用0.9～1.0%之普通钢，其较高级者则使用铬钒钢及矽锰钢。 弹簧常在变载荷和冲击载荷作用下工作，而且要求在受极大应力的情况下，不产生塑性变形，因此要求弹簧材料具有较高的抗拉强度极限、弹性极限和疲劳强度极限，不易松弛。同时要求有较高的冲击韧性，良好的热处理性能等。常见的弹簧材料有优质碳素钢、合金钢和铜合金。几种主要弹簧材料的使用性能和许用应力见表2。

弹簧设计计算

弹簧设计计算 弹簧在材料选定后，设计时需要计算出弹簧刚度F、中径D、钢丝直径d、有效圈数n、变形量f。 以下面弹簧设计为例； 1.计算弹簧受力： 假设弹簧端克服1个标准大气压，即推动钢球，则弹簧受力为： F=PA=1×105N/mm2×πd12 /4 其中d1——钢球通道直径 弹簧还须克服钢球下降重力： G=mρV=m×4ρπR3/3 其中R——钢球半径 弹簧受合力： F合=F+G 考虑制造加工因素，增加1.2倍系数 F′=1.2F合 2.选材料:(一般选用碳素弹簧钢丝65Mn或琴钢丝) 以65Mn为例,钢丝直径d=1.4mm 3.查表计算许用应力: 查弹簧手册8-10表中Ⅰ类载荷的弹簧考虑(根据阀弹簧受力情况而言) 材料的抗拉强度σb与钢丝直径d有关 查表2-30(选用D组): σb=2150～2450Mpa 安全系数K=1.1～1.3, 可取K=1.2, 则σb=1791.7～2041.7 Mpa

因此σb=1791.7Mpa(下限值) 查表2-103,取切变模量G=78.8×103Mpa 查表8-10,取许用切应力τs==0.5σb=0.3×1791.7=537.51Mpa 4.选择弹簧旋绕比C: 根据表8-4初步选取C=10 5.计算钢丝直径:d≥1.6√KFC/[τ] 其中K——曲度系数,取K=1.1～1.3 F——弹簧受力 6.计算弹簧中径: D=C d 7.计算弹簧有效圈数: n=Gd4f/8FD3则总圈数n总=n+n1(查表8-6) 8.计算试验载荷: Fs=πd3τs/8D 9.自由高度: H0=nt+1.5d 其中:t——初步估计节距t=d+f/n+δ1(δ1=0.1d) 查表8-7系列值H0取整数 10.节距计算: t=(H0-1.5d)/n 11.弹簧螺旋角:(此值一般符合=5°～9°) α=arctan(t/πD)

挂锁机构

吉林大学学生实验报告 虚拟样机技术 学院：机械科学与工程 学号：41100818 姓名：余俊 日期：2012.05.27

吉林大学学生实验报告 课程名称：虚拟样机技术 标题：挂锁机构的仿真 一：实验目的： 1、学会在adams/view中利用各种图形工具建立零件外形； 2、学会移动零部件的位置； 3、掌握如何正确的建立个零件之间的约束关系； 4、熟练函数编辑器的使用； 5、熟练后处理模块的使用； 二：建模过程及相关图形： 1、模型的拓扑结构 固定支架（block） 通过Revolute Joint在JOINT_1与pivot连接 通过Inplane Primitive_Joint在JPRIM_1与hook连接 通过Single_Component_Force在SPRING_1.sforce与hook连接枢轴（Pivot） 通过Revolute Joint在JOINT_1与ground连接 通过Revolute Joint在JOINT_3与handle连接 通过Revolute Joint在JOINT_2与hook连接 手柄（Handle） 通过Revolute Joint在JOINT_3与pivot连接 通过Revolute Joint在JOINT_4与slider连接 通过Single_Component_Force在SFORCE_1与ground连接挂钩（Hook）

通过Revolute Joint在JOINT_5与slider连接 通过Revolute Joint在JOINT_2与pivot连接 通过Single_Component_Force在SPRING_1.sforce与ground连接 通过Inplane Primitive_Joint 在JPRIM_1与ground连接 滑块（Slider） 通过Revolute Joint在JOINT_4与handle连接 通过Revolute Joint在JOINT_5与hook连接 2、画出模型的各个零部件 3、正确的给个零件间加上约束及运动 4、对模型进行仿真， 5、得到仿真曲线，其中spring为弹簧的作用力随时间的曲线，angle为Part 4与Part 3的夹角随时间的曲线。

数字电路课程设计之数字密码锁电路设计

图1 数字式电子锁原理框图 课程设计任务书 学生姓名： 张浩然 专业班级： 通信1105班 指导教师： 李政颖 工作单位： 信息工程学院 题 目: 数字式电子锁的设计与实现 初始条件： 本设计既可以使用集成电路和必要的元器件等，也可 以使用单片机系统构建数字密码电子锁。自行设计所需工 作电源。电路组成原理框图如图1，数字密码锁的实际锁 体一般由电磁线圈、锁栓、弹簧和锁柜构成。当线圈有电 流时，产生磁力，吸动锁栓，即可开锁。反之则不开锁。 要求完成的主要任务: 1、课程设计工作量：1周。 2、技术要求： 1）课程设计中，锁体用LED 代替（如“绿灯亮”表示开锁，“红灯亮”表示闭锁）。 2）其密码为4位二进制代码，密码可以通过密码设定电路自行设定。 3）开锁指令为串行输入码，当开锁密码与存储密码一致时，锁被打开。当开锁密码与存储密码不一致时，可重复进行，若连续三次未将锁打开，电路则报警并实现自锁。（报警动作为响1分钟，停10秒） 4）选择电路方案，完成对确定方案电路的设计。计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图，阐述基本原理。安装调试设计电路。 3、查阅至少5篇参考文献。按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。全文用A4纸打印，图纸应符合绘图规范。 时间安排： 1、2013年5月17日，布置课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。 2、 年 月 日至 年 月 日，方案选择和电路设计。 3、 年 月 日至 年 月 日，电路调试和设计说明书撰写。 4、 2013年 7月 5日，上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。 指导教师签名： 年 月 日 系主任（或责任教师）签名： 年 月 日

机械设计实践 使用弹簧垫圈 探讨

机械设计实践使用弹簧垫圈探讨 记得刚参加工作不久 垫圈还是选一个平垫圈加一个弹簧垫圈?那个更有效? 我们知道弹簧垫圈(G8/T93-1987)是一种用来锁紧螺母或螺钉的标准紧固件。它是一种传统的防松紧固件 作为产品防松手段的基本选择至今没有改变。 在《机械设计手册》(化学工业出版社)对弹簧垫圈工作原理及使用是这样 介绍的:依靠弹簧垫圈在压平后产生的弹力及其切口尖角嵌入被联接件及紧固件支承面起防松作用。结构简单、成本低、使用简便。GB/T93、GB/T859和 GB/T7244等传统使用的弹簧垫圈 重要的联接(而《机械工程师电子手册》对弹簧垫圈介绍是:由于弹力不均 面不允许划伤和经常拆卸的场合不宜选用。) 《机械设计手册》是这样介绍平垫圈(G8/T97.1-1985)的:一般用于金属零 件 前面所提的两位老工程师谁也没说服对方 作中依然经常能听到。在一些机械设备的论坛中也常看到讨论。 单弹垫使用论者:弹垫的开口容易嵌入螺母及工件 如果下面增加平垫会大大消减其防松效果。因为加了平垫之后 尖角不是嵌入被联接件而是卡在平垫上了 更容易松扣了 平垫和弹垫使用论者:一起使用能做到不损伤工件表面 垫能使产品的受力面积增加 与弹簧垫一起使用的。"实践是检验真理的唯一标准"。 也有考虑更细的人:机械要紧固的话 较好的黑色金属零件直接用弹簧垫更能防松防逆转(前题是对工件表面损伤无要求);如果螺栓孔比较大可以配合平垫使用。如果被联接件硬度较软(如有色金属零件)(只能用于振动不大的场合);当 靠预紧力保证连接时 另外 用平垫。因为发现国外对弹簧垫圈很少使用;一些国外的图纸里面就不用垫圈; 有些进口的国外设备不使用弹簧垫圈。 到底弹簧垫圈和平垫圈的防松效果如何?大家可以参考下面的记载 验证弹簧垫圈和平垫圈的防松效果 (由于振动试验与测试不是按标准进行的) 试验结果: 以同时加弹簧垫圈和平垫圈的为最差。带法兰盘螺帽明显优于没有垫圈的 但因没有锁紧结构 同时加弹簧垫圈和平垫圈不如只加弹簧垫圈 加弹簧垫圈不如加平垫圈 加平垫圈不如不加垫圈。 加弹簧垫圈振动次数随着预紧力的增加而急速下降。

锁梁自动成型机床切削机构设计课程设计

课程设计 课程名称：锁梁自动成型机床切削机构设计 院: 机械学院专业: 机电一体化（机自083） 名: t=r. 号 : 级: 机自083 任课教师: 余述凡 2010 年1月10日锁粱自动成型机床切削机构设计目录 设计任务书 原动机的选择 课程设计说明 功能原理分析............................. 绘制功能逻辑图........................... 用形态学矩阵法创建机械系统运动方案....... 传动机构的选择与比较..................... 送料机构的选择与比较..................... 夹紧机构的选择与比较.................... 进给机构的选择与比较..................... 运动方案简图............................. 四、运动方案工作原理的说明与选择?? (5) 6 6 7 9 10 11 12 13 工作原理说明.......... 方案的比较与选择...... 五、运动循环图 (13) 13 14 ^送料机构的尺寸设^计..................... 夹紧机构凸轮参数设计..................... 进给机构凸轮参数设计..................... ^绘制运动循环^图......................... 六、送料机构运动分析及调用的子程序名14 14 16 19 19 七、VB程序调试23 八、参考资料及文献31

贵州大学机械工程学院 机械原理课程设计任务书题号01A5 锁梁自动成型机床切削机构设计 一、机构说明和加工示意图 锁梁自动成型机床加工锁梁（即挂锁上用于插入门扣的钩状零件）的工序为：将盘圆钢条校直、切槽、车圆头、切断和搬弯成型。本机构为该机床的搬弯成型工艺部分，由送料机构、夹紧机构和切削进给机构组合而成。切削加工原理如下图：送料夹持器1将工件7送到切削加工工位。弹簧夹头的锥套6移动，使夹紧爪5将工件7夹紧，送料夹持器1即返回。圆锥凸轮2移动，使与切槽刀杆和切断刀杆相联的摆杆3摆动，开始进刀，由于刀盘4的旋转运动，是工件被出圆槽、圆头和最后切断。圆锥凸轮2返回，摆动刀杆退刀，弹簧夹头松开工件，待送料夹持器1第二次送进时，将已切削成型的工件推出工位。 一、机构设计的有关数据 1.生产率20件/分 2.机电输入转速：n1=900转/分 3.工件尺寸： L=190 mm D1= 8 课程设计项目内容： 1. 2. 3. 4. 5. 1. 2. 3. 4. 5.

机械原理课程设计锁梁自动成型机床切削机构

目录机械原理课程设计任务书 (3) 课程设计说明 (4) 第一部分机构设计 一、锁梁自动成型机床切削机构的功能与设计要求 (8) 二、工作原理图及其解释 (9) 三、功能分解 (9) 四、执行机构的比较与选择 (10) 五、选定各个功能的执行机构 (15) 六、绘制机构系统运动转换功能图 (15) 七、机械系统运动方案简图 (16) 八、根据工艺动作顺序和协调要求拟定运动循环图 (17) 第二部分机构尺寸计算与设定 一、送料机构的尺寸计算 (19) 二、夹紧机构尺寸计算 (19) 三、进给机构尺寸计算 (20) 四、传动机构的选择 (21) 五、总体安装尺寸 (23) 第三部分计算机调试机构 一、凸轮形状，运动调试 (24) 二、连杆机构的运动分析 (32)

附录 参考文献 (43) 设计总结 (44) 贵州大学机械工程学院 机械原理课程设计任务书题号01 锁梁自动成型机床切削机构设计 一、机构说明和加工示意图 锁梁自动成型机床加工锁梁（即挂锁上用于插入门扣的钩状零件）的工序为：将盘圆钢条校直、切槽、车圆头、切断和搬弯成型。本机构为该机床的搬弯成型工艺部分，由送料机构、夹紧机构和切削进给机构组合而成。切削加工原理如下图：送料夹持器1将工件7送到切削加工工位。弹簧夹头的锥套6移动，使夹紧爪5将工件7夹紧，送料夹持器1即返回。圆锥凸轮2移动，使与切槽刀杆和切断刀杆相联的摆杆3摆动，开始进刀，由于刀盘4的旋转运动，是工件被出圆槽、圆头和最后切断。圆锥凸轮2返回，摆动刀杆退刀，弹簧夹头松开工件，待送料夹持器1第二次送进时，将已切削成型的工件推出工位。 一、机构设计的有关数据 1．生产率10 件/分 2．机电输入转速n1= 700 转/分 3．工件尺寸： L= 250 ㎜D1= 10 ㎜D2= 7 ㎜ 二、课程设计项目内容： 1．目标分析：根据设计任务书中规定的设计任务，进行功能分析，作出工艺动作的分解，明确各个工艺动作的工作原理。 2．创新构思：对完成各工艺动作和工作性能的执行机构的运动方案进行全面构思。对各可行方案进行运动规律设计、机构型式设计和协调设计。 3．方案拟定：拟定总体方案，进行执行系统、传动系统、原动机的选择和基本参数设计。 4．方案评价：对各行方案进行运动分析、力分析及有关计算、以进行功能、性能评价和技术、经济评价。 5．方案决策：在方案评价的基础上进行方案决策，在可行方案。确认其总体设计方案，绘制系统运动简图、编写总体方案设计计算机说明书。 三、课程设计要求： 1．按工艺动作设计多个组合机构的总体方案，根据评标的运动特性、传力特性、工作可靠性、结构紧凑性和制造经济性等进行分析比较，最后确定一、二个较好的方案，拟定出 运动方案示意图。

各类弹簧设计流程

各类弹簧设计流程内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）

各类弹簧设计流程 装置空间：设计一压缩弹簧必须清楚了解，所需装置弹簧的空间，方能有效掌握一压缩弹簧之基本制造条件，外径、内径、自由长。 活动行程荷重：压缩弹簧的设计，必须清楚了解要作动的位置，及所需承载之弹力。定出位置了解所需的弹力，则可决定材质、线径、圈数。 环境因素：弹簧于不同环境下作动，会受环境因素的影响，而影响到使用寿命，故设计者必须考虑到环境温度及湿度之变化，温度对弹簧的寿命影响甚巨，湿度则容易使未表面处理的弹簧产生氧化。故环境因素可决定该弹簧是 否需作表面处理及材质的选定。 两端距离空间：拉伸弹簧两端点将影响到挂勾之形式及拉簧的自由长。空间 则可决定密着部的尺寸、外径。 预拉之荷重：预拉之荷重则决定弹簧的材质及线径，密着部的尺寸则可调整 预拉长度。 心轴之外径：扭簧内径的订定得依心轴的大小而决定,但需考虑扭转后,簧体 之变化，故得预留适当之裕度。 装置空间之内径：若一扭转弹簧之装置采崁入式则需考虑崁入式之空间。空间则决定簧体的外径、自由长、圈数。 扭转支点：扭簧作功时必须有一支点，此一支点可决定，扭杆的长度及形 式。 作动之起终点：施力扭杆在未作功时与支点的角度位置，可明订出施力扭杆 的长短、形式及与支点杆的角度。 这两天搞圆柱螺旋压缩弹簧设计，而想到的

设计时，我们用到的参数有：材料的抗拉强度（或剪切强度），弹性模量 （或剪切模量）及弹簧的几何尺寸。 出于疲劳的考虑，而设定弹簧的极限工作载荷。 整个计算、选参数的过程并未考虑热处理对弹簧产生的影响。从中是否能说明，热处理并不是很影响弹簧刚度等参数，是否可认为热处理不影响弹簧的 弹性模量（或剪切模量）。 至于热处理为什么重要我想是不是因为热处理改变的是材料的屈服强度，热处理没做好的弹簧，很容易发生永久性的变形，不可恢复，这是一种屈服失 效。 由此我们可否认为：真真设计合理的弹簧，在正常工况下，超寿命使用，若要发生失效，只能是疲劳失效，也就是发生脆断。

弹簧设计及基础知识

弹簧知识简介 1、功用 1）控制机械运动（内燃机中的阀门弹簧，离合器中的控制弹簧）；2）吸收振动和冲击能量（缓冲弹簧，联轴器中的吸振弹簧） 3）储蓄能量（钟表弹簧） 4）测量力的大小（弹簧秤） 5）在电器中，弹簧常用来保证导电零件的良好接触或脱离接触。 2、种类 按受力性质，分为拉簧、压簧、扭簧和弯曲弹簧； 按形状，分为螺旋弹簧、碟形弹簧、环形弹簧、板弹簧、盘簧等 压缩弹簧拉伸弹簧扭转弹簧 蜗卷弹簧板弹簧片弹簧 3、材料 弹簧材料应具有高的弹性极限、疲劳极限、冲击韧性和良好的热处理性能。在选择弹簧材料时，应考虑到弹簧的使用条件、功用及其重要程度。所谓使用条件是指载荷性质、大小及其循环特性，工作温度和周围介质情况。钢是最常用的弹簧材料。受力较小又要求防腐蚀、防磁等特性时，可以采用有色金属。弹簧的疲劳强度和抗冲击强度在很大程度上取决于弹簧的表面状况，所以弹簧材料的表面必须光洁，没有裂缝和伤痕等缺陷。非金属弹簧材料主要是橡胶，近年来正发展用塑料制造弹簧。 4、弹簧制造 弹簧卷绕方法有冷卷法和热卷法。弹簧丝直径在8mm以下的用冷卷法，以上用热卷法。冷态下卷制的弹簧多用冷拉的、经预热处理的优质碳素弹簧钢丝，卷成后一般不再经淬火处理，只经低温回火以消除内应力。在热态下卷制的弹簧卷成后必须经过热处理。 在弹簧制成后，如再进行一次强压处理一般可提高其承载能力25％。若经过喷丸处理则可提高承载能力20％，使用寿命2～2.5倍。强压处理是使弹簧在超过极限载荷下受载6h～48h，从而在弹簧丝内产生塑性变形和有益的残余应力，由于残余应力的符号与工作应力相

反，因而弹簧在工作时的最大应力（实线）比未经强压处理的弹簧（虚线）小，所以可提高弹簧的承载能力。强压处理是弹簧制造的最后一道工序。为了保持有益的残余应力，强压后的弹簧不允许再进行任何热处理。同理，经强压处理的弹簧也不宜在较高温度（150℃~450℃）和长期振动的地方应用。由于金属的性质，冷作变形会使腐蚀过程加速，因此在有腐蚀性介质的环境中也不宜采用强压处理的弹簧。 喷丸强化：它是在受喷材料的再结晶温度下进行的一种冷加工方法，加工过程由弹丸在很高速度下撞击受喷工件表面而完成。喷丸可应用于表面清理、光整加工、喷丸校形、喷丸强化等。其中喷丸强化不同于一般的喷丸工艺，它要求喷丸过程中严格控制工艺参数，使工件在受喷后具有预期的表面形貌、表层组织结构和残余应力，从而大幅度地提高疲劳强度和抗应力腐蚀能力。 部分弹簧处理工艺术语 整定处理 Setting 又称“立定处理”。将热处理后的压缩弹簧压缩到工作极限载荷下的高度或压并高度（拉伸弹簧拉伸到工作极限载荷下的长度，扭转弹簧扭转到工作极限扭转角），一次或多次短暂压缩（拉伸、扭转）以达到稳定弹簧几何尺寸为主要目的的一种工艺方法。 加温整定处理 Hot-setting 又称“加温立定处理”。在高于弹簧工作温度条件下的立定处理。 强压处理 [Compressive] pre stressing 将压缩弹簧压缩至弹簧材料表层产生有益的与工作应力反向的残余应力，以达到提高弹簧承载能力和稳定几何尺寸的一种工艺方法。 加温强压处理 Hot-[compressive] prestressing 在高于弹簧工作条件下进行的强压处理 强拉处理 [tension] prestressing 将拉伸弹簧拉伸至弹簧材料表面产生有益的与工作应力反向的残余应力，以提高弹簧承载能力和稳定其几何尺寸的一种工艺方法。 加温强拉处理 Hot [tension] prestressing 在高于弹簧工作温度条件下进行的强拉处理 强扭处理 [torsion] prestressing 将扭转弹簧扭转至弹簧材料表层产生有益的与工作应力反向的残余应力，以提高弹簧承载能

机械设计实践 使用弹簧垫圈 探讨

机械设计实践使用弹簧垫圈探讨记得刚参加工作不久听到两位老工程师争论在螺栓防松设计中是选择一个弹簧垫圈还是选一个平垫圈加一个弹簧垫圈?那个更有效? 我们知道弹簧垫圈(G8/T93-1987)是一种用来锁紧螺母或螺钉的标准紧固件。 它是一种传统的防松紧固件在普通机械产品中被广泛地采用。采用弹簧垫圈 作为产品防松手段的基本选择至今没有改变。 在《机械设计手册》(化学工业出版社)对弹簧垫圈工作原理及使用是这样 介绍的:依靠弹簧垫圈在压平后产生的弹力及其切口尖角嵌入被联接件及紧固件 支承面起防松作用。结构简单、成本低、使用简便。GB/T93、GB/T859和GB/T7244等传统使用的弹簧垫圈由于弹力不均也不十分可靠多用于不甚 重要的联接广泛用于经常拆开的联接处。(而《机械工程师电子手册》对弹簧 垫圈介绍是:由于弹力不均也不十分可靠多用于不甚重要的联接。对联接表 面不允许划伤和经常拆卸的场合不宜选用。) 《机械设计手册》是这样介绍平垫圈(G8/T97.1-1985)的:一般用于金属零

件以增加支承面遮盖较大的孔眼以及防止损伤零件表面。 前面所提的两位老工程师谁也没说服对方实际上他们的这种争论现在工 作中依然经常能听到。在一些机械设备的论坛中也常看到讨论。 单弹垫使用论者:弹垫的开口容易嵌入螺母及工件真正起到防松的目的。 如果下面增加平垫会大大消减其防松效果。因为加了平垫之后弹簧垫的切口 尖角不是嵌入被联接件而是卡在平垫上了如果平垫与工件之间摩擦力不够大 更容易松扣了增加了一个摩擦面增加了一个不稳定的因素。 平垫和弹垫使用论者:一起使用能做到不损伤工件表面弹垫可以防松平 垫能使产品的受力面积增加来减小零件表面压强。很多公司的产品都是平垫 与弹簧垫一起使用的。"实践是检验真理的唯一标准"。 也有考虑更细的人分类考虑:机械要紧固的话只用弹垫尤其对于硬度较好的黑色金属零件直接用弹簧垫更能防松防逆转(前题是对工件表面损伤无要 求);如果螺栓孔比较大可以配合平垫使用。如果被联接件硬度较软(如有色金属 零件)也须配合平垫使用以防破坏零件表面(只能用于振动不大的场合);当

带报警器的编码电子锁和门铃电路设计

一．设计要求及技术指标： 设计一带报警器的密码电子锁和门铃电路，设计要求如下： （1）编码电子锁按钮分别为0、1、2、3、……9十个按键。 （2）用发光二极管作为输出指示灯，灯亮代表锁“开”，暗代表锁“关”。 （3）设计开锁密码，并按此密码设计电路。本次设计密码取8位数。若按开锁编码规定数的先后顺序按动按钮后，发光二极管由暗变亮表示锁“开”。 （4）该电路应具有防盗报警功能，密码顺序不对或密码有误时系统自动复位，当开锁时间超过5分钟时，则喇叭发出1KHz频率的报警信号。 （5）设计门铃电路，按动门铃按钮，发出500Hz的频率信号，并可使编码电路清零，同时可解除警报。 二．工作原理及设计思路： 电子锁主要由输入元件、电路(包括电源)和锁体三部分组成，后者包括电磁线圈、锁拴、弹簧和锁框等。当电磁线圈中有一定的电流通过时，磁力吸动锁栓，锁便打开。否则．锁栓进入锁框，即处在锁住状态。为了便于试验，我们可用发光二极管代表电磁线圈，当发光二极管为亮状态时，代表电子锁被打开，暗状态代表锁着。

图A 带报警器的密码电子锁和门铃电路原理图 该系统的电路框图如[图A]所示，本系统的设计可使电子锁具有可编程功能。由图可知，每来1个输入时钟，编码电路的相应状态向前前进一步。在操作过程中，按照规定的密码顺序按动编码按键，编码电路的输出就会跟随这个代码的信息。正确输入编码按键的数字，通过控制电路供给编码电路时钟，一直按规定编码顺序操作完，则驱动开锁电路把锁打开。在操作过程中，没有按照规定代码顺序按下数字键或按动了其他键，则控制电路使防盗报警电路产生报警。按动门铃及清零按钮可使500Hz振荡电路工作，门铃发出响声，同时该按钮还使编码电路清零并解除防盗报警。 三．整体方案分析： 该设计主要分输入电路，存储电路，信号处理电路，输出电路四大部分，首先从输入电路送出的编码信号到比较器与存储器的存储密码进行比较，两者一致则将锁打开，反之则驱动报警电路报警，存储器中的密码可以通过写允许端修改密码。

弹簧设计参考(DOC)

弹簧参考资料

§12-1 概述 弹簧是常用的弹性零件，它在受载后产生较大的弹性变形，吸收并储存能量。 弹簧有以下的主要功能： (1)减振和缓冲。如缓冲器，车辆的缓冲弹簧等。 (2)控制运动。如制动器、离合器以及内燃机气门控制弹簧。 (3)储存或释放能量。如钟表发条，定位控制机构中的弹簧。 (4)测量力和力矩。用于测力器、弹簧秤等。 按弹簧的受力性质不同，弹簧主要分为： 拉伸弹簧，压缩弹簧，扭转弹簧和弯曲弹簧。 按弹簧的形状不同又可分为螺旋弹簧、板弹簧、环形弹簧、碟形弹簧等。 此外还有空气弹簧、橡胶弹簧等。 §12-2 圆柱拉、压螺旋弹簧的设计 一、圆柱形拉、压螺旋弹簧的结构、几何尺寸和特性曲线 1、弹簧的结构 (1)压缩弹簧（图12－1） A、YI型：两端面圈并紧磨平 B、YⅢ型：两端面圈并紧不磨平。 磨平部分不少于圆周长的3/4，端头厚度一般不少于d/8。

(a)YⅠ型(b)YⅡ型 图12-1 压缩弹簧 (2)拉伸弹簧（图12－2） A、LI型：半圆形钩 B、LⅡ型：圆环钩 C、LⅦ型：可调式挂钩，用于受力较大时 图12-2 拉伸弹簧 2、主要几何尺寸 弹簧丝直径d、外径D、内径、中径、节距p、螺旋升角、自由高度(压

缩弹簧)或长度(拉伸弹簧)，如图12-3。此外还有有限圈数n，总圈数，几何尺寸计算公式见表12-1。 (a) (b) 图12-3 圆柱形拉、压螺旋弹簧的参数

表12-1 圆柱形压缩、拉伸螺旋弹簧的几何尺寸计算公式 螺旋升角 对压缩弹簧，推荐＝5°～9° 间距 /mm＝p－d＝0 L=D2n1/cos L=D2n+钩部展开长度弹簧指数C：弹簧中径D2和簧丝直径d的比值即：C=D2/d。 弹簧丝直径d相同时，C值小则弹簧中径D2也小，其刚度较大。反之则刚度较小。通常C值在4～16范围内，可按表12-2选取。 表12-2 圆柱螺旋弹簧常用弹簧指数C 3、特性曲线 弹簧所受载荷与其变形之间的关系曲线称为弹簧的特性曲线。