雙攪拌軸攪拌摩擦焊焊機設計論文[帶圖紙]

1、<p><b>　　浙江理工大學</b></p><p>　　本科畢業(yè)設計（論文）</p><p>　　題 目 雙攪拌軸攪拌摩擦焊機設計 </p><p>　　學 院 機械與自動控制學院 </p><p>　　專業(yè)班級 09機械設

2、計制造及其自動化（4）班 </p><p>　　姓 名 陳偉杰 學 號 B09300405 </p><p>　　指導教師 李紅軍 </p><p>　　系 主 任 胡明 學院院長 胡旭東

3、</p><p>　　二〇一三年五月十二日</p><p>　　浙 江 理 工 大 學</p><p><b>　　機械與自動控制學院</b></p><p><b>　　畢業(yè)設計誠信說明</b></p><p>　　我謹在此保證：本人所做的畢業(yè)設計，凡引用他人的研究成果均已

4、在參考文獻或注釋中列出。設計說明書與圖紙均由本人獨立完成，沒有抄襲、剽竊他人已經發(fā)表或未發(fā)表的研究成果行為。如出現(xiàn)以上違反知識產權的情況，本人愿意承擔相應的責任。</p><p><b>　　聲明人（簽名）：</b></p><p>　　2013年5月12日</p><p><b>　　摘 要</b></p&g

5、t;<p>　　攪拌摩擦焊技術是90年代發(fā)展起來的、自發(fā)明到工業(yè)應用時間跨度最短和發(fā)展最快的一項新型固相連接新技術，公認為是最有前途和最適合航空材料以及結構件制造的工藝方法之一。攪拌摩擦焊（FSW）是一個相對較新的固態(tài)焊接過程。這種連接技術具有節(jié)能，高效，環(huán)保，用途廣泛的特點。特別是，它可以用于高強度航天鋁合金和其他金屬的合金，這些合金是很難通過常規(guī)焊接熔焊。 FSW被認為是金屬連接在十年的發(fā)展中最有標志性的成果。[6]&

6、lt;/p><p>　　本文設計出的雙攪拌軸摩擦焊焊機，總功率約3千瓦，適合于普通厚度的鋁及其合金的工藝試驗試件的焊接，攪拌摩擦頭轉速約6000r/min，焊接速度為500—600mm/min，最大加工焊縫厚度15mm，焊縫長度500mm。文中介紹了攪拌摩擦焊焊接技術的基本原理和特點，概要地介紹了攪拌摩擦焊的技術優(yōu)勢、研究現(xiàn)狀、工業(yè)應用和發(fā)展前景。針對工藝試驗試件攪拌摩擦焊機，主要設計、計算和校核了設備各主要部分，均

7、能夠滿足試驗用焊機的要求。</p><p>　　本機器由于采用雙攪拌頭，因此相對于一般的攪拌摩擦焊焊機效率更高。相對于一般的攪拌摩擦焊焊機，該機器也非常的經濟和容易操作。</p><p>　　關鍵詞：雙攪拌軸摩擦焊；固相焊接；鋁合金焊接；焊機設計</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　

8、Friction stir welding (FSW) was firstly used in the 1990s, which is swiftest in development and is shortest in time from being invented to being applied, it is also treated as one of the technology that have a bright fut

9、ure and the most suitable for aviation and component manufacture.Friction stir welding (FSW) is a relatively new solid-state joining process. This joining technique is energy efficient, environment friendly, and versati

10、le. In particular, it can be used to join high-strength aero</p><p>　　This task is to sign a machine used in laboratory. Its power is about three kilowatt, rotation rate approximately is 6000r/min, and weldi

11、ng speed is from 500 to 600mm/min. It can be apply to welding the aluminum and aluminum alloys. In addition, the welding thickness can’t exceed 15mm and length 500mm. In this paper, the basal principle and features of FS

12、W is introduced, and the priority, prospect and application are also expounded. Importantly, main parts of the FSW machine was designed and cal</p><p>　　The advantage of this machine is that it is more effic

13、ient than the normal FSW machine because it has a twin-stir.Compared with other machine,it is also very cheap and easy-to-use.</p><p>　　Key words：Twin-stir Friction welding；Solid phase welding；Aluminum allo

14、ys welding；Application prospect；Welding machine design</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p><b>　　Abstract</b></p><p><

15、;b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1攪拌摩擦焊簡介1</p><p>　　1.2國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢2</p><p>　　1.2.1攪拌摩擦焊技術發(fā)展歷史及研究成果2</p><p>　　1.2.2 國內攪拌軸摩擦焊技術發(fā)展發(fā)展應用3</p><p>　　1.2

16、.3攪拌摩擦焊中雙攪拌軸摩擦焊技術目前的應用情況和前景5</p><p>　　1.3本次設計的內容和意義6</p><p>　　第2章 雙攪拌軸攪拌摩擦焊機設計7</p><p>　　2.1 焊機的總體設計以及規(guī)劃7</p><p>　　2.2 各部件設計8</p><p>　　2.2.1 攪拌頭及夾具設計

17、8</p><p>　　2.2.2 攪拌系統(tǒng)功率計算9</p><p>　　2.2.3攪拌系統(tǒng)傳動齒輪設計10</p><p>　　2.2.4攪拌軸的設計15</p><p>　　2.2.5攪拌系統(tǒng)V帶設計20</p><p>　　2.2.6X-Y工作臺設計26</p><p>　　2

18、.2.7傳動絲杠設計27</p><p>　　2.2.8減速齒輪的設計30</p><p>　　2.2.9液壓缸選擇33</p><p>　　第3章 AutoCAD與Pro/E軟件簡介34</p><p>　　3.1軟件簡介34</p><p>　　3.2三維模型35</p><p>

19、;　　第4章 總結與展望33</p><p><b>　　參考文獻33</b></p><p><b>　　致 謝33</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1攪拌摩擦焊簡介</p><p>　　199

20、1年．攪拌摩擦焊(Friction stir Welding．FSW)由英國焊接研究所(The Welding lnstirate-TWl)發(fā)明，這項杰出的焊接技術一步一步地為世界制造技術的進步做出了巨大的貢獻。</p><p>　　自1991年攪拌摩擦焊(Friction stir Welding．FSW)被發(fā)明到現(xiàn)在，該項技術已經在國內外的眾多領域出現(xiàn)它的身影。如今，攪拌摩擦焊焊已經在諸多制造領域（船舶、軌道

21、列車、航天、航空、汽車、兵器、電子電力等）達到規(guī)?；?、工業(yè)化的應用水平。如在船舶制造領域，在1996年攪拌摩擦焊就在挪威MARINE公司成功地應用在鋁臺金快速艦船的甲板、側板等結構件的流水線制造。在軌道車輛制造領域，日本HITACHI公司首先于1997年將攪拌摩擦焊技術應用于列車車體的快速低成本制造。成功實現(xiàn)了大壁板鋁合金型材的工業(yè)化制造．在世界宇航制造領域．攪拌摩擦焊已經成功代替熔焊實現(xiàn)了大型空間運載工具如運載火箭和航天飛機等的大型高

22、強鋁合金燃料貯箱的制造，波音公司的DELTA II型和Iv型火箭已經全部實現(xiàn)了攪拌摩擦焊制造t并于1999年首次成功發(fā)射升空。2000年世界汽車工業(yè)，如美國TOWER汽車公司等就利用攪拌摩擦焊實現(xiàn)了汽車懸掛支架、輕合金車輪、防撞緩沖器、發(fā)動機安裝支架以及鋁合金車身的焊接。2002年8月，美國月蝕航空公司利用FSW技術研制出了全攪拌摩擦焊輕型商用飛機，并且首次試飛成功[7]。</p><p>　　至2004年9月，

23、全世界約有130家各個行業(yè)的公司和大學、研究機構獲得了英國焊接研究所授權的攪拌摩擦焊非獨占性專利許可。英國、美國、法國、德國、瑞典、日本和中國等先后獲得了該專利的使用權。至今為止我國先后已經有二十多家單位。獲得了該項專利的使用權[8]。</p><p>　　雙攪拌軸摩擦焊縫技術作為攪拌摩擦焊技術的一種，它的最大特點就是可以提高生產效率。同時，它也可以使得焊縫區(qū)域更大，焊接質量更高。目前存在的雙攪拌軸一般采用兩個轉

24、動相反的攪拌頭同時進行焊接。</p><p>　　在不久的將來，攪拌摩擦焊技術將會一直以任何一種焊接方法無法比擬的速度發(fā)展，在更多的領域發(fā)揮著它的作用。</p><p>　　1.2國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢</p><p>　　1.2.1攪拌摩擦焊技術發(fā)展歷史及研究成果</p><p>　　攪拌摩擦焊在其發(fā)明初期主要解決厚度1.2毫米的鋁合金板

25、材焊接問題；1996年，用FSW技術解決了6～12毫米的鋁、鎂、銅合金的連接．1997年實現(xiàn)了12-25毫米厚鋁合金板的攪拌摩擦焊．并且在宇航結構件上得到應用。1999年攪拌摩擦焊可以焊接50毫米厚的銅合金及75毫米厚度的鋁合金零件和產品。2004年，英國焊接研究所已經能夠單道單面實現(xiàn)100毫米厚鋁合金板材的攪拌摩擦焊。迄今，在材料的厚度上，單道焊可以實現(xiàn)厚度為0.8～100mm鋁合金材料的焊接：雙道焊可以焊接180mm厚的對接板材。最

26、近，又開發(fā)了可以連接0.4mm鋁板的微型攪拌摩擦焊技術[9]。</p><p>　　攪拌摩擦作為一種優(yōu)選焊接技術，已經在從技術研究向高層次的工程化和工業(yè)化應用階段發(fā)展。就拿國外的例子來說：在美國的宇航制造工業(yè)、北歐的船舶制造工業(yè)、日本的高速列車制造等制造領域[10]?？傊當嚢枘Σ梁敢呀洀V泛地涉及到了在船舶制造工業(yè)、航空航天工業(yè)、軌道交通及陸路交通工業(yè)、汽車工業(yè)以及兵器、建筑、電力、能源、家電等工業(yè)。</p&

27、gt;<p>　　攪拌摩擦在今年來取得的成就主要可以從以下幾方面來體現(xiàn)：</p><p>　?。?）攪拌摩擦焊在船舶制造工業(yè)上的應用</p><p>　　目前攪拌摩擦焊在船用鋁合金的焊接方面研究應用較多，幾乎可以焊接所有系列的鋁合金材料，另外，攪拌摩擦焊也可以實現(xiàn)鋁合金與銅合金、鋁合金與鎂合金等不同材料的焊接。攪拌摩擦焊與普通摩擦焊相比，因不受軸類零件的限制，可焊接直焊縫、角

28、焊縫。傳統(tǒng)焊接工藝焊接鋁合金時要求對表面進行去除氧化膜處理，并要求在48 h內進行焊接，而攪拌摩擦焊工藝只要在焊前去除油污即可，并對裝配要求不高。因此，攪拌摩擦焊是船用鋁合金結構首選的連接技術。</p><p>　?。?）攪拌摩擦焊在航天航空工業(yè)上的應用</p><p>　　以英國焊接研究所、波音、空客以及美國月蝕公司為代表的攪拌摩擦焊技術開發(fā)和應用的先鋒已經取得了豐碩的成果。近期的研究結

29、果表明攪拌摩擦焊可以在飛機機翼結構、翼盒結構、機身結構、艙門結構、裙翼結構、機艙氣密隔板以及貨物裝卸結構等方面得到應用[11]。</p><p>　?。?）攪拌摩擦焊在高速列車鋁合金焊接的應用</p><p>　　在攪拌摩擦焊出現(xiàn)后，攪拌摩擦焊由于是一種無需外加焊接材料的焊接方法，因此沒有熔化焊接時選擇焊接材料的困難，也節(jié)省了焊材費用。更重要的是沒有熔化焊接凝固時的一次結晶過程，克服了焊接

30、高強鋁合金時的結晶裂紋、氣孔和夾雜傾向，不會產生焊縫塌陷問題，也不會形成焊縫鑄造組織和低強區(qū)。因此攪拌摩擦取代了先前的熔化焊，成為焊接高速列車時優(yōu)先選擇的焊接方法。</p><p>　?。?）攪拌摩擦焊在其他領域的應用</p><p>　　攪拌摩擦焊除了上述3個領域外，還在軌道交通及陸路交通工業(yè)、汽車工業(yè)在兵器、建筑、電力、能源、家電等工業(yè)中的應用也越來越廣泛。而且都取得了或多或少的成就。

31、</p><p>　　1.2.2 國內攪拌軸摩擦焊技術發(fā)展發(fā)展應用 </p><p>　　2002年，北京航空制造工程研究所與英國焊接研究所正式簽署攪拌摩擦焊專利許可協(xié)議，并在技術合作的基礎上成立了中國攪拌摩擦焊中心。中國攪拌摩擦焊中心的成立標志著攪拌摩擦焊技術正式登陸中國。中國攪拌摩擦焊中心全權代表英國焊接研究所，發(fā)售和管理中國地區(qū)(包括香港、澳門和臺灣)的攪拌摩擦焊技術專利許可，從此

32、為攪拌摩擦焊技術在中國地區(qū)的發(fā)展、推廣和工業(yè)化應用打開了大門[12]。</p><p>　　圖1-1采用攪拌摩擦焊焊接的鋁合金材壁機</p><p>　　圖1-2攪拌摩擦加工技術的發(fā)展 </p><p>　　自攪拌摩擦焊進入國內后，較快的運用于我國工業(yè)上的許多領域（船舶制造行業(yè)、航天制造工業(yè)、軌道交通行業(yè)等）。</p><p>　　攪拌摩擦

33、焊在國內的應用現(xiàn)狀，主要通過船舶制造行業(yè)、航天制造工業(yè)兩方面來介紹。首先在船舶制造行業(yè)，2006年4月，我國設計制造了國內第一臺用于大型船用型材料拼焊的攪拌摩擦焊設備，此后，中國攪拌摩擦焊中心大力發(fā)展鋁合金型材壁板的攪拌摩擦焊制造。其次，攪拌摩擦焊在航天制造工業(yè)也發(fā)揮著重大的作用。目前，國內對于2000系列、7000系列以及鋁鋰合金的材料制成的太空交通運載工具都優(yōu)先采用攪拌摩擦焊。中國攪拌摩擦焊中心于‘十五’期間重點對航天運載火箭攪拌摩

34、擦焊開展了系統(tǒng)的科研攻關，國內的航天制造工業(yè)企業(yè)也積極采用了攪拌摩擦焊技術。 除卻上述的兩個領域外，攪拌摩擦焊在國內還廣泛應用于汽車制造業(yè)、軌道交通行業(yè)、電子電力能源行業(yè)。</p><p>　　上圖1-2為攪拌摩擦焊在國內的發(fā)展趨勢。隨著攪拌摩擦焊研究、技術開發(fā)與應用推廣的不斷深入，基于攪拌摩擦的基本原理形成了材料鏈接、材料改姓、材料成行等多種材料加工方法。</p><p>　　總之，在

35、中國，攪拌摩擦焊的研究、開發(fā)和推廣應用才剛剛起步，在市場化的環(huán)境下，通過引進、消化、吸收和技術創(chuàng)新，攪拌摩擦得到了快速發(fā)展，尤其在航空、航天等領域、在國家政策和項目的支持下，攪拌摩擦焊必將在我國其他工業(yè)領域得到較快的推廣。</p><p>　　1.2.3攪拌摩擦焊中雙攪拌軸摩擦焊技術目前的應用情況和前景</p><p>　?。?）雙攪拌軸摩擦焊技術的工作原理</p><

36、p>　　在提及雙攪拌軸摩擦焊縫技術的工作原理前，我們先講講攪拌摩擦焊的工作原理：攪拌摩擦焊過程中，一個柱形帶特殊軸肩和針凸的攪拌頭旋轉著緩慢插入被焊接工件，攪拌頭和被焊接材料之間的摩擦剪切阻力產生了摩擦熱，使攪拌頭鄰近區(qū)域的材料熱塑化(焊接溫度一般不會達到和超過被焊接材料的熔點)，當攪拌頭旋轉著向前移動時，熱塑化的金屬材料從攪拌頭的前沿向后沿轉移，并且在攪拌頭軸肩與工件表層摩擦產熱和鍛壓共同作用下，形成致密固相連接[6]。<

37、/p><p>　　相對于攪拌摩擦焊的工作原理，雙攪拌摩擦焊縫為采用兩個轉動相反的攪拌頭同時進行焊接，由于兩個攪拌頭轉動方向相反，產生的工作扭矩因相互抵消而減弱，焊接過程中采用較小的側向裝夾力就能實現(xiàn)可靠的連接。在雙攪拌頭復雜的機械力和摩擦熱的作用下，塑性金屬的流動、焊接溫度場、應力應變場都將受到影響，這會對焊件性能產生很大的影響。</p><p>　　雖然兩者看起來是十分的相似，無非是多了一個

38、攪拌軸，但是雙攪拌軸摩擦焊相對于攪拌摩擦焊有以下優(yōu)點：（a）可以得到比攪拌摩擦焊更寬的焊縫區(qū)域；（b）焊接質量更高；（c）兩個攪拌頭同時焊接可以產生更多的熱量，該方法可以運用于鋼及其他高溫合金攪拌摩擦焊中；（d）可以確保在較小的扭矩下實現(xiàn)材料的可靠連接，（e）生產效率更高。</p><p>　　目前雙攪拌軸摩擦焊有以下幾種：平行并列式雙頭(Parallel Twin-stir)攪拌摩擦焊、前后交錯排列式雙頭(St

39、aggered Twin-stir)攪拌摩擦焊、前后一字排列式雙頭(Tandem Twin-stir)攪拌摩擦焊。</p><p>　　（2）雙攪拌軸摩擦焊技術取得得成就</p><p>　　TWI采用雙攪拌軸進行了雙頭攪拌摩擦焊焊接，試驗中得出了在6mm厚6082-T6鋁合金一字排列式雙頭攪拌摩擦焊搭接接頭中，無論前進側還是后退側的焊縫區(qū)域殘留氧化物均有所減少，前后交錯排列式雙頭攪拌摩擦

40、焊3mm厚5083-H111鋁合金搭接接頭的金相分析表明，焊接區(qū)域尺寸可達板厚度的4.3倍。</p><p>　　在一系列的試驗后，事實證明了雙攪拌軸摩擦焊的優(yōu)點遠遠大于其不足之處。多頭系統(tǒng)可以確保在較小的扭矩下實現(xiàn)材料的可靠連接。采用 前后交錯排列式雙頭攪拌摩擦焊工藝，用于材料加工和搭接焊具有獨特優(yōu)勢，而且可以在更大的對接間隙下實現(xiàn)對接接頭的可靠連接[7]。</p><p>　　由此，在

41、接下來的幾年內，雙攪拌軸摩擦焊技術將會得到越來越廣泛的應用于各個領域。</p><p>　　1.3本次設計的內容和意義</p><p>　　通過對相關資料、文獻的查找，獲得相關資料，了解雙攪拌摩擦焊焊接原理及相關工藝，了解其的應用范圍，了解雙攪拌摩擦焊在焊接中的優(yōu)勢，了解雙攪拌軸摩擦焊的研究現(xiàn)狀和在工業(yè)中的應用，以及攪拌摩擦焊的發(fā)展前景。參照已有的雙攪拌軸摩擦焊技術設計相關資料，設計一臺能

42、焊接焊縫厚度為15mm，焊縫長度為500mm的雙攪拌軸摩擦焊實驗用焊機。在寫設計說明書的過程中，要求對關鍵部位的設計寫得比較詳細、具體，并校核該實驗用焊機的各主要部分。</p><p>　　第2章 雙攪拌軸攪拌摩擦焊機設計</p><p>　　本章講述雙攪拌軸攪拌摩擦焊焊機的重要部分的設計計算過程。主要包括以下幾方面：焊機的總體設計、攪拌系統(tǒng)的設計（主要講雙攪拌軸的設計以及攪拌系統(tǒng)的傳動系

43、統(tǒng)）、伺服系統(tǒng)的設計（主要為工作臺的設計）。</p><p>　　此攪拌摩擦焊焊機，攪拌摩擦頭轉速約6000r/min，焊接速度500—600mm/min，最大加工焊縫厚度15mm，焊縫長度500mm，總功率約4000瓦左右。</p><p>　　此機器主要使用于普通的鋁及其合金，該焊機由于是雙軸的，可以雙件同時加工，大大提高了生產效率。</p><p>　　2.1

44、 焊機的總體設計以及規(guī)劃</p><p>　　此雙攪拌軸摩擦焊縫焊機由于為雙軸，所以采取雙件生產。為了使得該機器更加經濟使用，所以采用一般的A3鋼焊接結構。以下是此焊機的一些整體結構的規(guī)劃，首先工作臺平面約離地面高越1300mm，焊機總高度約1750mm（適合于工作人員的操作）總長度約1400mm，工作臺面長度約1000mm，寬度約800mm，工作臺上下移動約80mm。機頭高度約為200mm，攪拌軸中心距機體約5

45、00mm。工作臺箱體總長約1000mm，高度約400mm?？紤]到及其的中提美觀，將伺服系統(tǒng)的傳動部分放入工作臺的箱體內。同理，液壓推動系統(tǒng)也將放于工作臺的箱體內，便于液壓推動過程中將工作臺垂直向上推動。為了便于該系統(tǒng)的維修和檢測，在起前方開一個天窗便于維修時的操作。電氣控制部分將放于及其的左后下方（此部分不再本次設計范圍內）。攪拌系統(tǒng)的電機放在電機座上，然后再將電機座固定在機體上，調整電機座在機體上的位置就可以調整V帶輪中心距。為了方便

46、觀察，在集體后方開一個觀察窗口，便于機器的維修和檢測。工作臺箱體正面的左方將放置一個控制臺，操作起來很方便。以上便是本臺機器的整體布局的規(guī)劃。</p><p><b>　　2.2各部件設計</b></p><p>　　2.2.1 攪拌頭及夾具設計</p><p>　　攪拌頭是攪拌摩擦焊技術的關鍵，由特殊形狀的攪拌焊針和軸肩組成，軸肩直徑大于攪拌

47、焊針直徑。攪拌焊針用具有良好耐高溫力學和物理特性的抗摩損材料制造，并進行表面處理。</p><p>　　對于不同厚度的板所用的攪拌摩擦頭不同，方便攪拌頭的更換，夾持部分采用螺紋聯(lián)接，夾持部分為M12，長度為L=15mm，焊針直徑D=3—10mm，焊針做成特殊的螺旋狀，加大了焊針與工件的接觸面積，同時也有利于被焊金屬的攪動，如圖2-1所示。軸肩半徑為焊針直徑的三倍[17]，肩部直徑為D=9—30mm，軸肩采用如圖2

48、-2所示的圖案，有利于軸肩與塑化材料緊密地結合在一起，這樣也提高了軸肩與焊件表面的接觸面積，同時也提高了焊接時的閉合性，從而可以防止塑化的材料在攪拌頭旋轉時噴射出去。各型號攪拌摩擦頭的參數(shù)見表2-1。</p><p>　　表2-1 攪拌摩擦頭參數(shù)及焊縫截面積</p><p>　　攪拌頭夾具用于聯(lián)接攪拌頭和攪拌軸，其具體結構如圖2-3所示。</p><p>　　2.2

49、.2 攪拌系統(tǒng)功率計算</p><p>　　查資料得到鋁合金在焊接時的需要的最高溫升為600℃，本機器主要設計成適合于15mm一下的，焊縫截面積約為240mm2,焊速約為500mm/min，由于熱傳遞和熱量損失，設能量利用率約為50%，則單位時間內焊縫溫升部分體積為：2x240x500=240000mm3 （由于本機器為雙軸，則需要將截面面積加倍），能量計算公式為[18] </p><p>

50、;<b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中：C——比熱容（J/kgK）</p><p>　　△T——溫度變化值（℃）</p><p><b>　　V——體積（m3）</b></p><p>　　ρ——密度（kg/m3）</p><p><b>　　η

51、——效率</b></p><p><b>　　E——能量（J）</b></p><p>　　查得鋁的各項參數(shù)如下[23]</p><p>　　ρ=2700Kg/m3，C=904.3J/Kg·K</p><p>　　由式（2-1）單位時間內需要能量為</p><p>　　由于該

52、機器為雙軸，則功率為：</p><p>　　選用伺服電機SM-150-230-20LFB（額定轉速2000r/min，長度L=60mm，額定扭矩2.3NB）</p><p>　　攪拌摩擦焊焊機輸入工件的總功率為[16]</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中：N——輸入工件總的熱功率（J

53、）</p><p>　　n——攪拌摩擦頭的轉速（r/min）</p><p><b>　　μ——摩擦系數(shù)</b></p><p>　　F——工件上壓力（N）</p><p>　　r0、r1——焊頭軸肩和焊針的半徑（mm）</p><p>　　因為單位時間內輸入工件的能量與總功率相等，在單位時間內則

54、有</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　查得鋁與鋼的摩擦系數(shù)為0.17[18] ，由式（2-2）、（2-3）得</p><p><b>　　F=84.7N</b></p><p>　　則兩個攪拌頭向前移動阻力為</p><p>　　由此可以得出

55、對于不同板厚的材料在焊接時的壓力和焊接速度，見表2-2。</p><p>　　表2-2 不同板厚在焊接時的壓力和焊速</p><p>　　2.2.3攪拌系統(tǒng)傳動齒輪設計</p><p>　　傳遞功率，轉速，（為了方便設計和選材，把雙攪拌頭的傳動齒輪設計成傳動比為1的三個齒輪），則齒數(shù)比。</p><p><b>　　1．選擇齒輪材料

56、</b></p><p>　　為了便于制造，采用軟齒面齒輪，查表得，大齒輪采用45鋼正火處理，170～210HBS，小齒輪采用45鋼調質處理，217～255HBS。</p><p>　　2．按齒面接觸強度設計</p><p>　　一對鋼制外嚙合齒輪設計公式為</p><p><b>　?。?-4）</b>&l

57、t;/p><p>　?。?）計算小齒輪傳遞的轉矩</p><p>　?。?）選擇齒輪齒數(shù)，則實際傳動比為</p><p><b>　　傳動比誤差為</b></p><p>　?。?）轉速不高，功率不大，選擇齒輪精度為8級</p><p>　?。?）載荷平穩(wěn)，對稱布局，軸的鋼度較大，查表2-4取K=1.

58、5</p><p>　　表2-4 載荷綜合系數(shù)K</p><p><b>　　表2-5齒寬系數(shù)</b></p><p>　　（5）查表2-5取齒寬系數(shù)</p><p>　?。?）確定許用接觸應力</p><p><b>　　查得 </b></p><p&

59、gt;<b>　　查表2-6得</b></p><p>　　表2-6 最小安全系數(shù)SHmin和SHmin</p><p>　　對于長期工作的齒輪，[σH]可按下式計算</p><p><b>　　（2-5）</b></p><p><b>　　由式（2-5）得</b></

60、p><p>　?。?）計算齒輪分度圓直徑</p><p><b>　　由式（2-4）得</b></p><p><b>　?。?）計算模數(shù)</b></p><p>　　查表2-7取m=1.5。</p><p>　　表2-7 漸開線圓柱齒輪標準模數(shù)（GB1357—87）

61、 mm</p><p>　　（9）計算齒輪主要尺寸及圓周速度</p><p>　　表2-8傳遞動力的齒輪精度（Ⅱ公差組）等級的選擇與應用</p><p>　　不妨取分度圓半徑d=48mm</p><p>　　Z=D/m=96/1.5=64 </p><p><b>　　中心距</b&

62、gt;</p><p><b>　　齒輪寬度</b></p><p><b>　　圓周速度</b></p><p>　　查表2-8可知能用6級精并選用1號二硫化鉬鋰基脂進行潤滑。</p><p>　　3．校核齒根彎曲強度</p><p>　　校核齒根彎曲強度用以下公式<

63、/p><p><b>　?。?-6）</b></p><p>　?。?）復合齒形系數(shù)根據(jù)由表2-5查得</p><p>　　（2）確定許用應力[σF]。</p><p>　　對于長期單面工作的齒輪，其齒根受脈動循環(huán)彎曲應力，此時可按下式計算</p><p><b>　　(2-7)</b

64、></p><p><b>　　由圖1-7查得</b></p><p>　　查表2-6得，由式（2-7）得</p><p>　?。?）式中已知 ，，，</p><p><b>　?。?）校核計算。</b></p><p><b>　　由式（2-6）得<

65、/b></p><p><b>　　校核計算安全。</b></p><p><b>　　4．結構設計</b></p><p>　　齒輪按照表2-9進行設計。初步取d=30mm，利用軸肩作軸向固定，8X22的鍵作周向固定。查表2-10得，鍵t=4.0mm，t1=3.3mm。n1取1mm。</p><

66、p>　　表2-9 圓柱齒輪結構及尺寸</p><p>　　表2-10 平鍵 </p><p><b>　　得：</b></p><p><b>　　模數(shù)m=1.5；</b></p><p>　　分度圓半徑d=48mm；</p&g

67、t;<p>　　齒頂圓直徑=99mm；</p><p>　　齒根圓直徑=92.25mm；</p><p><b>　　齒數(shù)z=64。</b></p><p>　　2.2.4攪拌軸的設計</p><p><b>　　1．選擇軸的材料</b></p><p>　　攪

68、拌摩擦焊機的功率P=2.99KW，由于功率不大又無特殊要求，故攪拌軸可選用常用的45號鋼并作正火處理。查得。</p><p>　　對于一般的傳動軸，可按下式計算軸的最直徑</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　查表2-12得C=118-107，由式（2-8）得</p><p>　　計算所得是

69、最小處的軸徑，不妨取d=20mm，前端留出M20X20于攪拌頭的夾具相連，后端也留出M20X20，用于做軸向固定。</p><p>　　表2-11按轉矩計算軸用的[t]和C值</p><p><b>　　2．軸的結構設計</b></p><p>　　d1=20mm，L1=20mm，此處用于軸的軸向固定選用M20螺母（GB6170-86），并加彈

70、簧墊片（GB93-87）。</p><p>　　d2=25mm，L2=40mm，由于該軸的轉速為6000r/min,30205圓錐滾子軸承在脂潤滑的情況下極限轉速為7000r/min,符合要求，故選擇30205的圓錐滾子軸承。具體數(shù)據(jù)參考表格2-12。</p><p>　　表2-12圓錐滾子軸承（GB/T297—1994）</p><p>　　d3=30mm, L3

71、=46mm，用于安裝齒輪，此處開一個8X32，t=4.0,ti=3.3的鍵槽</p><p>　　d4=36mm, L4=6mm，用于齒輪的軸向固定</p><p>　　d5=32mm, L5=72mm</p><p>　　d6=25mm，L6=16mm，用于安裝30205軸承</p><p>　　d7=20mm，L7=20mm，用于安裝攪拌

72、頭夾具</p><p>　　軸的總長為220mm</p><p>　　30206軸承用1號二硫化鉬鋰基脂進行潤滑，由表1-13查得，符合6000r/min轉速的要求。</p><p><b>　　3．軸上受力分析</b></p><p>　　齒輪對軸的作用力為，攪拌摩擦頭對軸的作用力為，軸向力，則：</p>

73、<p>　　水平面 </p><p>　　解得 </p><p>　　垂直面 </p><p>　　解得 </p><p>　　則 </p>

74、<p>　　表2-13 圓錐滾子軸承的基本額定動載荷C和基本額定靜載荷C0 KN</p><p>　　查表2-13得e=0.37，Y=1.6，X=0.40</p><p>　　表2-14 角接觸型軸承派生軸向力S</p><p><b>　　由表2-14得</b></p><p>　　，軸有沿方向移動的趨勢，

75、軸承1被“壓緊”，軸承2被“放松”，由平衡條件可得作用在軸承1和1上的軸向載荷分別為</p><p>　　因軸承Ⅰ上的作用力大于軸承Ⅱ上的作用力，故僅對軸承Ⅰ進行壽命計算，軸承壽命可由下式進行計算</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p><b>　　（2-10）</b></p><

76、;p>　　表2-15動載荷系數(shù)KP</p><p>　　查表2-15得，由式（2-10）得</p><p>　　查表1-14得C=39.0KN，由式（2-9）得</p><p><b>　　4．計算彎矩</b></p><p><b>　　水平面彎矩</b></p><p&

77、gt;　　截面b： </p><p><b>　　垂直面彎矩</b></p><p>　　截面a： </p><p><b>　　5．計算扭矩</b></p><p>　　表2-16 軸的許用彎曲應力 N/mm2</p><p>　　又根據(jù)σB=600N

78、/mm2,查表2-16得[σ-1]b=55N/mm2, [σ0]b=95N/mm2,故</p><p><b>　　6．計算當量彎矩</b></p><p><b>　　截面a：</b></p><p><b>　　截面b：</b></p><p>　　7．分別計算a和b處的直

79、徑</p><p>　　結構設計確定的直徑為20mm，截面b處為螺紋聯(lián)接沒有削弱，所以，此軸強度足夠，符合設計要求。</p><p>　　2.2.5攪拌系統(tǒng)V帶設計</p><p>　　帶輪傳遞的功率：p=2.9kw，轉速約為6000r/min，滿足傳動比為i=3，（由于電機的額定轉速為2000r/min）</p><p><b>

80、　　1．選擇V帶型號</b></p><p>　　計算功率PC由下式確定</p><p><b>　?。?-11）</b></p><p>　　式中：KA——工作情況系數(shù)</p><p>　　P——需要傳遞的名義功率（KW）</p><p>　　查表2-3得工作情況系數(shù)，由式（2-17

81、）計算得</p><p>　　根據(jù)PC和n由圖1-9選用Z型V帶。</p><p>　　2．確定帶輪基準直徑dd1、dd2</p><p>　　已知 （2-12）</p><p><b>　　（2-13)</b></p><

82、;p><b>　　（2-14）</b></p><p>　　小帶輪直徑dd1宜選大些，可減小帶的彎曲應力，有利于延長帶的壽命；在傳遞的轉矩一定時，dd1選大一些可降低帶工作時的圓周力，從而可以減少帶的根數(shù)。通常小輪直徑dd1應大于或等于最小基準直徑dmin。若dd1過大，傳動的外廓也將增大。由表1-18選擇小輪直徑為dd1=60mm， 由式（2-12）得</p><

83、p>　　表2-17 V帶輪最小基準直徑dmin及基準直徑系列 mm</p><p>　　由表2-17選擇dd2=180mm</p><p>　　實際傳動比 </p><p>　　實際轉速 </p><p>　　傳動比偏差 ，小于5%，符合條件。</p><p&g

84、t;<b>　　3．驗算帶速V0</b></p><p>　　帶速太高，帶的離心力很大，使帶的離心應力增大，并使帶與輪之間的壓緊力減小，摩擦力隨之減小，從而使傳動能力下降；帶速過低，傳遞相同功率時帶所傳遞的圓周力增大，需要增加帶的根數(shù)。一般應使帶速V在5—25m/s范圍內工作，尤以V=10—20m/s為宜。帶速由下式確定</p><p><b>　?。?-1

85、5）</b></p><p><b>　　由式（2-15）得</b></p><p>　　帶速在5—25m/s范圍內，符合要求。</p><p>　　4.確定中心距a，V帶基準長度Ld</p><p>　?。?）初選中心距a0。設計時對中心距有一定的要求，即大于400mm，根據(jù)得，初選a0為450mm,符合取

86、值范圍。</p><p>　?。?）計算初定的帶長Ld。。由式（2-7）得</p><p>　?。?）基準帶長Ld。由表2-18選用Ld=1400mm, KL=1.14</p><p>　　表2-18普通Z型V帶基準長度Ld系列及長度系數(shù)KL</p><p>　?。?）實際中心距a。實際中心距由下式確定</p><p>

87、;<b>　　（2-16）</b></p><p><b>　　由式（2-16）得</b></p><p>　　考慮安裝和張緊V帶的需要，留出±50mm作為中心距距調整量,不妨取550mm。</p><p>　　5．核算小輪上包角α1</p><p><b>　　由式（2-14）

88、得</b></p><p><b>　　6．確定V帶根數(shù)z</b></p><p><b>　?。?-17）</b></p><p><b>　?。?-18）</b></p><p>　　表2-19 傳動比系數(shù)Ki</p><p>　　表2-

89、20 彎曲影響系數(shù)Kb</p><p>　　根據(jù)n1和n2得，查表1-20得Ki=1.14，查表1-21得Kb=0.39x10-3，由式（1-17）得</p><p><b>　　表2-21包角系數(shù)</b></p><p>　　查表2-8得Kα=0.93，由式（2-17）得</p><p>　　選用Z型V帶4 根。<

90、;/p><p>　　7．確定帶的預拉力F</p><p>　　預拉力是保證帶傳動正常工作和重要條件。預拉力不足，極限摩擦力減小，傳動能力下降；預拉力過大，又會使帶的壽命降低，軸和軸承的壓力增大。</p><p>　　表2-22 普通V帶的規(guī)格</p><p>　　查表2-22得Z型V帶的質量為</p><p>　　單根普通

91、V帶合適的預拉力由下式確定</p><p><b>　　（2-19）</b></p><p><b>　　由式（2-19）得</b></p><p>　　8．計算帶傳動作用在軸上的力</p><p><b>　?。?-20）</b></p><p>　　

92、為設計安裝帶輪的軸和軸承，必須確定帶傳動作用在帶輪軸上的力FQ。</p><p><b>　　由式（2-20）得</b></p><p><b>　　帶輪結構設計</b></p><p><b>　?。?）大V帶輪設計</b></p><p>　　圖2-6大帶輪示意圖</

93、p><p>　　大V帶輪結構按照圖2-6進行設計。用M6X16的緊定螺釘與電機輸出軸作軸向固定，8X50的鍵作周向固定。查表1-25得，鍵t=4.0mm，t1=3.3mm。C取1mm。</p><p><b>　　具體尺寸見零件圖。</b></p><p><b>　?。?）小V帶輪設計</b></p><

94、p>　　小V帶輪結構按照圖2-7再結合表2-23進行設計。用中間軸作軸向固定， 6X32的鍵作周向固定。查表2-24得，鍵的t=3.5mm，t1=2.8mm，C取1mm。</p><p><b>　　具體尺寸見零件圖。</b></p><p>　　2.2.6X-Y工作臺設計</p><p>　　X-Y平臺外形尺寸及重量估算</p&g

95、t;<p>　　Y向拖板（上拖板）尺寸：長×寬×高?。?00×500×40</p><p>　　重量：按重量＝體積×材料比重估算</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　X向拖板（下拖板）尺寸：800×800×40</p>&l

96、t;p><b>　　重量：</b></p><p>　　導軌及滑塊重量查表得：約60N；</p><p>　　夾具及工件重量：約200N；</p><p>　　步進電動機：15.8N;</p><p>　　底座：1400×900×40</p><p><b>　

97、　重量3.93N；</b></p><p>　　X-Y平臺總重量：約3993.6N。</p><p>　　攪拌頭向下的壓力及行走抗力：壓力P壓=84.7N，行走抗力＝14.4N。（以焊接15mm鋁板為準）</p><p>　　根據(jù)相關數(shù)據(jù)選取BRS25B-L100的導軌，如圖2-8所示</p><p>　　圖2-8導軌與滑塊示意圖

98、</p><p>　　2.2.7 傳動絲杠設計</p><p>　　攪拌頭對工件的壓力為87.4N，故工作臺面向下的總壓力為</p><p>　　鋼與鋼在有潤滑劑時的摩擦系數(shù)[20]f=0.05～0.1，得工作臺與工作面板間的滑動摩擦力為</p><p>　　由于發(fā)生熱塑性變形的金屬對攪拌頭的也有一定阻力，同時為了防止工作臺面鎖死不動，故將伺

99、服系統(tǒng)的推力增加一點，即可提供500N左右的力。工作臺移動的最大速度約為600mm/min，因此，絲杠傳動系統(tǒng)傳遞的功率為</p><p>　　查得絲杠傳動的效率為</p><p>　　因此，伺服電機的功率約為</p><p>　　選用SM130-100-15-LFB伺服電機（最大轉速：1500r/min，額定功率1kw）</p><p>　

100、　初選傳動絲杠的梯形螺紋螺距為2mm，則絲杠最大轉速，減速機構的減速比為：</p><p><b>　　傳動比為</b></p><p>　　絲杠傳動的輸出功率為500W左右，輸入功率為1000W左右，傳動效率0.5，因工作臺平時正常運動所需的功率不到400W，即使絲杠傳動效率有所下降，工作臺也能照樣正常運行。</p><p>　　工作臺箱體內

101、腔長度為600mm，絲杠傳動功率不大，轉速低，且受徑向力很?。▋H齒輪對軸有徑向作用力），用1號二硫化鉬鋰基脂對絲杠進行潤滑。絲杠兩端選用6205軸承，6205軸承用1號二硫化鉬鋰基脂進行潤滑。查表1-13得6205軸承的寬度為15mm，絲杠兩端為2X450的倒角，因此，絲杠總長為L=700mm。</p><p><b>　　1．選擇絲杠材料</b></p><p>　

102、　此伺服系統(tǒng)的功率不大，故選用常用的45號鋼并作正火處理。</p><p><b>　　確定絲杠的最小直徑</b></p><p>　　查表得系數(shù)＝2，＝1，壽命值L=</p><p>　　查表得使用壽命時間T＝1500h，初選絲杠螺距t=5mm，的絲杠轉速</p><p><b>　　所以L＝</b&g

103、t;</p><p><b>　　查表得＝2，＝1</b></p><p><b>　　Y向絲杠牽引力</b></p><p><b>　　X向絲杠牽引力：</b></p><p><b>　　所以最大動負荷</b></p><p>

104、;<b>　　Y向N</b></p><p><b>　　X向N</b></p><p>　　對于一般的傳動絲杠，可按下式計算其最直徑</p><p><b>　?。?-21）</b></p><p>　　式中：Q——軸向載荷（N）</p><p>　　

105、d2——螺紋中徑（mm）</p><p>　　[P]——許用壓強（N/mm2）</p><p><b>　　，</b></p><p>　　為使受力分布比較均勻，螺紋工作圈數(shù)不宜太多，一般取，梯形螺紋。已知，取[P]=4 N/mm2，由式（2-21）得</p><p>　　絲杠兩端用的6206軸承，為方便安裝，故取絲杠螺

106、紋大徑為d=38mm</p><p>　　d1=30mm，L1=18mm，用于安裝6206軸承，查得6205軸承寬度為16mm；</p><p>　　d2=36mm，L2=6mm，符合6206軸承的安裝要求；</p><p>　　d3=38mm, L3=620mm，絲杠的梯形螺紋；</p><p>　　d4=30mm, L4=30mm，用于安

107、裝減速大齒輪，用平建822做軸向固定；</p><p>　　d5=22mm, L5=30mm，用于安裝6205軸承，用作軸承軸向定位。</p><p>　　2.2.8減速齒輪的設計</p><p>　　傳遞功率，轉速，，則齒數(shù)比。</p><p><b>　　1．選擇齒輪材料</b></p><p&g

108、t;　　為了便于制造，采用軟齒面齒輪，查表1-3得，大齒輪采用45鋼正火處理，170～210HBS，小齒輪采用45鋼調質處理，217～255HBS。</p><p>　　2．按齒面接觸強度設計</p><p>　　一對鋼制外嚙合齒輪設計公式為</p><p><b>　?。?-22）</b></p><p>　　（1）計

109、算小齒輪傳遞的轉矩。（電機的平均傳動功率為700w）</p><p>　?。?）選擇小齒輪齒數(shù)，則實際傳動比為</p><p><b>　　傳動比誤差為</b></p><p>　?。?）轉速不高，功率不大，選擇齒輪精度為8級。</p><p>　?。?）載荷平穩(wěn)，對稱布局，軸的鋼度較大，查表1-4取K=1.5。<

110、/p><p>　　（5）查得齒寬系數(shù)。</p><p>　?。?）確定許用接觸應力</p><p><b>　　查得 </b></p><p><b>　　查得</b></p><p>　　對于長期工作的齒輪，[σH]可按下式計算</p><p><

111、;b>　?。?-23）</b></p><p><b>　　由式（2-23）得</b></p><p>　　（7）計算齒輪分度圓直徑。</p><p><b>　　由式（2-22）得</b></p><p><b>　　（8）計算模數(shù)。</b></p&g

112、t;<p>　　查表2-23取m=2。</p><p>　　表2-23 漸開線圓柱齒輪標準模數(shù)（GB1357—87） mm</p><p>　　（9）計算齒輪主要尺寸及圓周速度。</p><p>　　表2-24傳遞動力的齒輪精度（Ⅱ公差組）等級的選擇與應用</p><p><b>　　分度圓直

113、徑</b></p><p><b>　　中心距</b></p><p><b>　　齒輪寬度</b></p><p><b>　　，取 </b></p><p><b>　　圓周速度</b></p><p>　　查

114、表2-24可知能用8級精并選用1號二硫化鉬鋰基脂進行潤滑。</p><p>　　3．校核齒根彎曲強度</p><p>　　校核齒根彎曲強度用以下公式</p><p><b>　?。?-24）</b></p><p>　?。?）復合齒形系數(shù)根據(jù)查得</p><p>　　（2）確定許用應力[σF]。&

115、lt;/p><p>　　對于長期單面工作的齒輪，其齒根受脈動循環(huán)彎曲應力，此時可按下式計算</p><p><b>　　(2-25)</b></p><p><b>　　由圖1-7查得</b></p><p>　　查表1-6得，由式（2-25）得</p><p>　　（3）式中已

116、知 ，，，</p><p><b>　　（4）校核計算。</b></p><p><b>　　由式（2-24）得</b></p><p><b>　　校核計算安全。</b></p><p><b>　　4．結構設計</b></p><

117、p>　　初步取d=30mm，利用軸肩作軸向固定，8X22的鍵作周向固定。查表得，鍵t=4.0mm，t1=3.3mm。n1取1mm。</p><p><b>　　得到：</b></p><p><b>　　模數(shù)m=2</b></p><p><b>　　分度圓直徑</b></p>&

118、lt;p><b>　　中心距</b></p><p><b>　　齒輪寬度</b></p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　齒頂圓直徑</b></p><p>　　df1=42mm df2=194

119、mm</p><p><b>　　齒根圓直徑</b></p><p>　　da1=33mm da2=185mm</p><p>　　2.2.9液壓缸選擇</p><p>　　（1）選擇液壓推桿的直徑。</p><p>　　普通通用液壓缸的壓力等級為≤16MPa[26-28]

120、，故液壓缸內徑為</p><p>　?。?）選擇液壓缸標準件。</p><p>　　設備對液壓傳動系統(tǒng)無特殊要求，故選用通用的標準液壓缸，采用尾部法蘭安裝，桿端不帶耳環(huán)，行程為80mm，型號為Y-HG1-E40/22X80LF2HL1OT1，并選用與其配套的液壓泵，選用一個特殊液壓控制閥。</p><p>　　第3章 AutoCAD與Pro/E軟件簡介</p&

121、gt;<p><b>　　3.1軟件簡介</b></p><p>　　AutoCAD是美國Autodesk公司首次于1982年開發(fā)的自動計算機輔助設計軟件，用于二維繪圖、詳細繪制、設計文檔和基本三維設計。DWG是業(yè)界使用最廣泛的設計數(shù)據(jù)格式之一，可以通過它讓所有人員隨時了解設計者的最新設計決策。借助支持演示的圖形、渲染工具和強大的繪圖和三維打印功能，能夠讓設計更加出色。借助Au

122、toCAD中強大的文檔編制工具，設計者可以加速項目從概念到完成的進程。使用自動化、管理和編輯工具可以最大限度地減少重復性任務，并加快項目完成速度。AutoCAD具有良好的用戶界面，通過交互菜單或命令行方式便可以進行各種操作。AutoCAD具有廣泛的適應性，它可以在各種操作系統(tǒng)支持的微型計算機和工作站上運行。</p><p>　　Pro/Engineer操作軟件是美國參數(shù)技術公司（PTC)旗下的CAD/CAM/CA

123、E一體化的三維軟件。以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術的最早應用者，在目前的三維造型軟件領域中占有著重要地位，是現(xiàn)今主流的CAD/CAM/CAE軟件之一，特別是在國內產品設計領域占據(jù)重要位置。</p><p><b>　　3.2三維模型</b></p><p>　　附上三維模型截圖如下。</p><p>　　圖3-1 整體外觀展示</p>

124、<p>　　圖3-2 傳動帶輪展示</p><p><b>　　圖3-3主軸箱展示</b></p><p><b>　　第4章 總結與展望</b></p><p>　　通過本次的畢業(yè)設計，我設計出了雙攪拌軸攪拌摩擦焊焊機的主軸箱部分，其中包括攪拌軸，傳動齒輪，帶輪這三部分的一系列數(shù)據(jù)的設計、計算與校核。成功的設