☞ 這是金屬加工（mw1950pub）釋出的第

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篇文章

編者按

今天介紹的《非標準機械設計指南》，全書共介紹了

7例

非標準機械的設計過程，涉及

機床、液壓機、工程機械及自動控制機構

等多種產品。書中的例項均系作者參與過的實際專案，每個專案均按照詳細的設計過程進行了編寫，包括設計專案簡介、設計前期的準備工作、設計的主導思想、設計方案的確定、主要技術引數的確定、部件劃分與總體佈局設計、部件設計、總圖繪製等，具有很強的借鑑意義，相信會對廣大讀者有所幫助。

本書適合從事非標準機械設計的工程技術人員閱讀，也可供機械設計製造相關專業師生參考，下面是書中鋼絲索短繩的節選，一起來先睹為快吧。

鋼絲繩吊索，是起重作業中必不可少的工具。吊索兩端的繩套，在我國長期以來都是採 用人工插編的方法制造。這項作業，是一種繁重的體力勞動，特別是插編直徑較大的鋼絲繩 吊索，可以說是一項艱鉅的工作。而且，插編的繩套在各股鋼絲之間，往往有很大的縫隙， 使用時也不能立即達到額定的起重量，需要以較小的起重量來試用，經過試用，插編的間隙減小後才能達到額定的起重量。

但是，在工業發達的國家，他們所用的起重吊索，大多采用軟金屬壓制繩套。這是一項 軟金屬冷擠壓加工技術：將軟金屬套 （多為鋁合金或低碳鋼材質）套在鋼絲繩的制套處， 然後將鋼絲繩的端部折回來，也插入軟金屬套中，使吊索的端部形成一個尺寸適當的套，如圖 3-1所示。

然後再對軟金屬套施加數十噸至上千噸的擠壓力，此種擠壓加工是在模具中進 行。於是，將軟金屬套和鋼絲繩壓制成一體，使軟金屬緊緊地包裹在鋼絲繩的外面。壓制成 的繩套，如圖 3-2所示。

壓制成的繩套吊索，是否能承受應有的負荷呢？是否能安全使用呢？那是毫無疑問的。因為軟金屬套經過巨大的擠壓加工，已經與鋼絲繩牢固結合成一體了。這種情況可以從壓制 繩套的橫截面看得很清楚。

這是是直徑為43mm的鋼絲繩 （結構形式為6×37-1+６＋12＋18）壓制接頭橫截面，在擠壓部位的中部，是用切割砂輪片切斷後的橫截面。

壓制前後，鋁合金套和鋼絲繩有以下變化。

１）鋁合金套的橫截面由長圓形變為圓柱形，其外周的周長縮短了22％，鋁合金將鋼絲 繩外層的空間填滿充實，無間隙。

２）組成鋼絲繩的6個鋼絲股 （每股由37根鋼絲組成），由圓形變成了不規則的多邊 形。各股間的接觸處，由圓相切變成了曲面接觸，而且無縫隙。

３）壓制前的兩段界限分明的鋼絲繩，已經結合成一個整體，分不出各自的邊界。

４）纖維芯被壓縮了，斷面收縮率為60％。

５）每根鋼絲的橫截面有微量的變形，已經不是很規則的圓形。鋼絲間的接觸區，由點接觸變成了面接觸。

壓制吊索接頭的鋁合金套與兩段鋼絲繩已經結合成了一個整體。對壓制的吊索進行拉力試驗證實，其額定載荷可達到鋼絲繩破斷載荷的90％，而插編 的吊索，只能達到鋼絲繩破斷載荷的70％。

以上內容節選自《非標準機械設計專案例項詳解》。

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目錄

前言

第1例  銑床主軸錐孔高精度專用磨床設計1

1。1 概述1

1。2 銑床主軸錐孔高精度專用磨床的技術條件1

1。3 工件的工藝分析及專用機床應具有的機械運動的確定2

1。4 專用機床設計方案的確定3

1。5 改造所用內圓磨床的選型4

1。6 專用磨床的總體佈局4

1。7 改裝的準備工作——對選用的內圓磨床進行重點測繪5

1。8 內圓磨具的測繪8

1。9 內圓磨具的改進設計11

1。9。1 改進主軸的設計及主軸強度、剛度的計算11

1。9。2 對主軸軸承組合設計的分析及軸承預緊力的校核19

1。9。3另一種軸承配置形式的內圓磨具的設計29

1。10 床身導軌由普通壓力潤滑改為靜壓導軌32

1。10。1 普通磨床工作臺低速運動時“爬行”現象的機理分析32

1。10。2 靜壓導軌的工作原理33

1。10。3 靜壓導軌油腔的結構設計33

1。10。4 靜壓導軌供油系統的供油壓力與流量的計算35

1。10。5 靜壓導軌供油系統原理圖設計41

1。11 可調單面薄膜節流器的設計43

1。11。1 節流器的分類與選型43

1。11。2 單面薄膜節流器的工作原理43

1。11。3 單面薄膜節流器的引數計算44

1。11。4 可調單面薄膜節流器的結構設計51

1。11。5 節流器彈簧設計53

1。11。6 節流器的裝配56

1。12 靜壓導軌的改造加工及安裝除錯56

1。12。1 對床身導軌及工作臺導軌的改造及加工56

1。12。2 清理及清洗導軌面及液壓系統57

1。12。3 原有部件安裝59

1。12。4 靜壓導軌的除錯60

1。13 新增部件設計61

1。13。1 上工作臺部件設計61

1。13。2立柱部件設計63

1。13。3 中心架部件設計65

1。13。4 工件轉動的傳動機構設計67

1。13。5 工件定心頂尖座設計68

1。14 繪製專用磨床總裝配圖71

1。15 新增部件的安裝除錯73

1。15。1 立柱部件的安裝73

1。15。2上工作臺部件的安裝74

1。15。3主軸箱部件的安裝74

1。15。4安裝中心架部件74

1。16工件的裝夾定心74

1。17工件的磨削試驗75

第2例 拖拉機廠用半自動鑽孔攻絲專用機床設計76

2。1 概述76

2。2 專用機床的總體設計76

2。2。1 專用機床效能的確定76

2。2。2 工件的工藝分析77

2。2。3 確定工件的裝夾要點和機床的配置形式78

2。2。4 確定機床的機械運動78

2。2。5 工藝方案的確定79

2。2。6 專用機床的部件組成及其設計思路79

2。2。7 機床主要尺寸的初步確定81

2。2。8 繪製全機示意總圖83

2。3 機床的部件設計84

2。3。1 部件設計的順序84

2。3。2 夾具部件設計84

2。3。3 左部多軸箱部件設計84

2。3。4 關於中部多軸箱部件及右部多軸箱部件設計的幾點說明104

2。3。5 左部鑽模支架部件設計110

2。3。6 關於中部鑽模支架部件和右部鑽模支架部件設計的說明113

2。3。7 左部攻絲架部件設計117

2。3。8 關於中部攻絲架部件及右部攻絲架部件設計的幾點說明120

2。3。9 液壓滑臺部件設計124

2。3。10 床身部件設計135

2。3。11 液壓傳動部件設計137

2。3。12 電氣控制系統設計145

2。4 機床總圖繪製及幾何精度檢驗標準的確定151

2。4。1 機床總圖的繪製及其意義151

2。4。2 機床的幾何精度檢驗標準151

2。5 機床的總裝配要點153

2。5。1 裝配前的尺寸測量與零件選配154

2。5。2 床身部件的裝配154

2。5。3 滑座的裝配155

2。5。4 多軸箱的裝配156

2。5。5 滑臺的裝配157

2。5。6 安裝多軸箱夾緊機構158

2。5。7 安裝液壓傳動系統158

2。5。8 裝配工作臺和夾具部件158

2。5。9 多軸箱安裝精度檢驗159

2。5。10 鑽模支架部件的裝配159

2。5。11 攻絲架部件的裝配161

2。5。12 電氣控制系統安裝162

2。6 機床的除錯163

2。6。1 電氣控制系統的初步檢查163

2。6。2 液壓傳動系統除錯163

2。6。3 多軸箱機械傳動系統檢查164

2。6。4 調整鑽頭的裝夾尺寸164

2。6。5 攻絲架部件絲錐初始位置的調整165

2。6。6 滑臺運動的除錯166

2。6。7 霍爾感測器的除錯167

2。6。8 鑽孔與攻絲加工自動控制空運轉試驗168

2。6。9 工件加工試驗168

第3例3000~12000kN索扣液壓機設計169

3。1 概述169

3。2 機器的總體設計170

3。2。1 機器的結構設計170

3。2。2 動力傳動機構設定位置的選擇171

3。2。3 液壓缸結構形式的選擇172

3。2。4 液壓系統工作壓力級別的選擇172

3。2。5 液壓機主要技術引數的確定172

3。2。6 液壓機的部件劃分174

3。2。7 液壓機結構示意圖設計174

3。3 機器的零部件設計175

3。3。1 液壓機部件設計175

3。3。2 液壓傳動系統設計216

3。3。3 模具部件設計232

3。3。4 電氣控制系統設計及電路分析243

3。4 機器總圖及液壓機部件圖繪製246

3。5 機器安裝除錯中應注意的問題247

3。5。1 液壓機裝配前的零件精度檢驗247

3。5。2 液壓機立柱螺母預緊力矩計算247

3。5。3 液壓機裝配後的幾何精度標準249

第4例  吊帶皮卷盤機設計252

4。1 吊帶皮卷盤機的主要技術引數和技術條件252

4。2 吊帶皮卷繞執行路線設計252

4。3 吊帶皮卷盤機的部件組成253

4。4 吊帶皮卷盤機的部件設計253

4。4。1 機械傳動部件設計253

4。4。2 卷繞盤部件設計260

4。4。3 進帶輥部件設計267

4。4。4 機架部件設計271

4。4。5 電氣控制系統設計274

4。5 機器的總圖設計及調整試車276

4。5。1 機器的總圖設計276

4。5。2 機器的調整試車276

4。5。3 試生產運轉278

第5例  行星傳動鋼管坡口機設計279

5。1 概述279

5。2 CPKJ-80型鋼管坡口機的加工範圍279

5。3 坡口機加工的工藝設計279

5。4 機器的部件劃分280

5。5 減速器部件設計280

5。5。1 坡口加工的切削力計算280

5。5。2 主傳動電動機的選擇283

5。5。3 主軸迴轉運動的傳動系統設計283

5。5。4 減速器部件裝配圖設計292

5。6 主軸套筒部件設計293

5。6。1 主軸套筒部件的功能及技術條件293

5。6。2 主軸主要尺寸的確定293

5。6。3 軸承的選擇294

5。6。4 套筒設計及齒部強度校核296

5。6。5 主軸套筒部件裝配圖設計及改進297

5。7 機架部件設計299

5。7。1 進給機構設計300

5。7。2 夾緊機構設計302

5。7。3 機架部件裝配圖設計及機架體設計304

5。8 鋼管坡口機總圖設計306

第6例  調節閥研磨機設計307

6。1 概述307

6。2 調節閥研磨機的結構設計及部件組成307

6。3 調節閥研磨機主要技術引數的確定309

6。3。1 確定研磨機可研磨的調節閥的規格309

6。3。2 確定伸臂升降的最大行程309

6。3。3 確定調節閥修復時的研磨速度309

6。3。4 確定研磨機主軸的轉速範圍310

6。3。5 確定研磨時應施加的軸向力310

6。3。6 研磨力及最大研磨力矩的計算311

6。3。7 調節閥研磨機的最大功率消耗計算312

6。4 機器的部件設計313

6。4。1 主軸箱部件設計313

6。4。2 升降伸臂部件設計319

6。4。3 轉角立柱部件設計320

6。4。4 主軸提拉機構設計325

6。4。5 移動機座部件設計328

6。4。6 電氣控制系統設計332

6。5 調節閥研磨機總圖設計337

6。5。1 機器的主要技術引數337

6。5。2 機器的幾何精度要求及檢測方法338

第7例  巨型螺母預緊機設計340

7。1 概述340

7。2 機器應有的效能340

7。3 擬定設計方案341

7。4 機器的部件組成342

7。5 大扳手部件設計343

7。5。1 確定大扳手的長度343

7。5。2 確定大扳手扳手口的形狀343

7。5。3 確定大扳手的結構343

7。5。4 大扳手部件圖設計343

7。5。5 扳手柄預緊轉角及牽引索預緊行程計算345

7。5。6 扳手柄的緊固螺栓緊固力矩校核350

7。5。7 扳手柄彎曲強度校核352

7。5。8 滾輪支架d1定位軸頸剪下強度校核355

7。6 立架部件設計356

7。6。1 立架部件設計要點356

7。6。2 立架受力分析及結構設計357

7。6。3 立架的安裝地腳設計359

7。6。4 滑輪設計360

7。6。5 滑輪軸套的選擇361

7。6。6 上滑輪架設計362

7。6。7 上滑輪架緊固螺栓受力計算及選型363

7。6。8 槓桿滑輪座設計364

7。6。9 立架部件圖設計367

7。7 捲筒部件設計369

7。7。1 牽引鋼絲繩的選用369

7。7。2 捲筒直徑的確定370

7。7。3 捲筒長度的確定370

7。7。4 確定捲筒壁厚370

7。7。5 確定捲筒繩槽的螺旋方向371

7。7。6 繪製捲筒簡圖371

7。7。7 確定捲筒軸直徑372

7。7。8 軸承的選擇373

7。7。9 離合器設計373

7。7。10 捲筒安裝位置的確定375

7。7。11 捲筒部件圖設計375

7。7。12 安裝捲筒後立架的強度校核377

7。8 減速器部件設計382

7。8。1 機器的輸出輸入功率計算及電動機選型382

7。8。2 傳動鏈設計383

7。8。3 齒輪強度校核384

7。8。4 鏈條傳動設計387

7。8。5 確定減速器各傳動軸直徑390

7。8。6 減速器部件圖設計395

7。9 螺母預緊機總圖設計397