滾動(dòng)軸承的自動(dòng)計(jì)算程序設(shè)計(jì)

PAGE42摘要本文對CAD在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用、機(jī)械CAD程序編制的特點(diǎn)及方法、面向?qū)ο蟮腃AD程序編制原理等進(jìn)行了分析和研究。運(yùn)用VisualFoxPro6.0數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對各種型號的滾動(dòng)軸承進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、整理和分析，建立數(shù)據(jù)庫。以模塊化設(shè)計(jì)思想為指導(dǎo),將VB這個(gè)可視化的、面向?qū)ο蟮木幊陶Z言作為開發(fā)工具,開發(fā)了用戶界面友好的滾動(dòng)軸承自動(dòng)設(shè)計(jì)系統(tǒng),提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)自動(dòng)查詢相關(guān)數(shù)據(jù)并自動(dòng)利用公式計(jì)算,替代傳統(tǒng)的手工計(jì)算,提高了設(shè)計(jì)效率。關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；數(shù)據(jù)庫；VB語言ABSTRACTInthispaper,analysedtheapplicationofCADinmechanicaldesign,mechanicalcharacteristicsandmethodsofCADprogramming,object-orientedCADprogrammingprinciple.RollingbearingsofvarioustypesusingVisualFoxPro6databasemanagementsystemfordatacollection,collationandanalysis,toestablishadatabase.Basedonthemodularidea,willVBthisvisualization,object-orientedprogramminglanguageasadevelopmenttool,developedafriendlyuserinterfaceoftherollingbearingautomaticdesignsystem,improvethequalityofdesign,hasrealizedthecomputerautomaticsearchoftherelevantdataandautomaticallyusingaformula,toreplacethetraditionalmanualcalculation,improvetheefficiencyofdesign.Keywords:ComputerAidedDesign;Database;VisualBasiclanguage目錄第1章緒論 11.1計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢 11.1.1國外計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢 21.1.2國內(nèi)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢 31.2本課題研究的意義 4第2章滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)的相關(guān)參數(shù) 62.1滾動(dòng)軸承的基本知識 62.1.1滾動(dòng)軸承的基本構(gòu)造和材料 62.1.2滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)特性 62.2滾動(dòng)軸承的類型、代號及特點(diǎn) 72.2.1滾動(dòng)軸承的代號 72.2.2滾動(dòng)軸承的類型及特點(diǎn) 82.3滾動(dòng)軸承類型的選擇 102.4滾動(dòng)軸承的工作情況 122.5滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)中的相關(guān)公式和參數(shù) 132.6本章小結(jié) 16第3章滾動(dòng)軸承數(shù)據(jù)庫的建立和管理 173.1滾動(dòng)軸承數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu) 173.2滾動(dòng)軸承數(shù)據(jù)庫的建立 173.3滾動(dòng)軸承數(shù)據(jù)庫的管理與維護(hù) 183.4滾動(dòng)軸承檢索程序設(shè)計(jì) 20第4章滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算 244.1滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算流程圖 244.2滾動(dòng)軸承主界面設(shè)計(jì) 254.3軸承計(jì)算界面設(shè)計(jì) 264.4軸承計(jì)算界面的事件過程 274.5實(shí)例演示 38結(jié)論 40參考文獻(xiàn) 41致謝 42附錄 43 第1章緒論計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)是當(dāng)今設(shè)計(jì)技術(shù)的熱門話題之一,它不僅可以從根本上改變傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)和生產(chǎn)過程,突破時(shí)間、地域和環(huán)境的限制,從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)自動(dòng)化,提高產(chǎn)品質(zhì)量,縮短產(chǎn)品研發(fā)周期,增強(qiáng)企業(yè)機(jī)械產(chǎn)品在時(shí)間上的競爭能力,加速國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防現(xiàn)代化的一項(xiàng)關(guān)鍵性高技術(shù),也是進(jìn)一步向計(jì)算機(jī)集成制造(CIM)發(fā)展的重要技術(shù)基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)是人工智能技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的分支之一。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)所具有的不僅僅是數(shù)值知識,而且其中包括大量人類專家的經(jīng)驗(yàn)知識的處理能力,使計(jì)算機(jī)在工業(yè)中的應(yīng)用得到迅速發(fā)展。機(jī)械自動(dòng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)是特定領(lǐng)域的一套計(jì)算機(jī)程序,具有類似機(jī)械學(xué)領(lǐng)域?qū)＜以诠ぷ髦欣弥R進(jìn)行推理來解決問題的功能。它一般用以求解那些需要人類專家才能求解的高難度問題?？梢宰C明,富有經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)秀設(shè)計(jì)師往往能比只有設(shè)計(jì)理論的富有才華的設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)出更好的產(chǎn)品來。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)可以利用知識庫等手段幫助我們實(shí)現(xiàn)各領(lǐng)域?qū)＜以O(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的歸納和利用,從而大大推進(jìn)了設(shè)計(jì)質(zhì)量和工程的自動(dòng)程度,提高設(shè)計(jì)效率。針對機(jī)械自動(dòng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),不僅需要用到自然科學(xué)的基礎(chǔ)知識,而且需要吸收專門領(lǐng)域?qū)＜以谠O(shè)計(jì)中積累起來的大量寶貴經(jīng)驗(yàn)。一些試驗(yàn)性機(jī)械自動(dòng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)開始在機(jī)械工業(yè)的一些產(chǎn)品開發(fā)中得到成功應(yīng)用,并首先在系列組合產(chǎn)品設(shè)計(jì)中產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。如負(fù)責(zé)全國大型水利水電工程項(xiàng)目審查的水力機(jī)械專家卜漱和設(shè)計(jì)的"水泵裝置優(yōu)化選型設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)"獲得江蘇省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。機(jī)械自動(dòng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)為我們保存、使用、傳播和評價(jià)某一機(jī)械方案提供了一條有效的捷徑。機(jī)械自動(dòng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的產(chǎn)生和發(fā)展必然會(huì)促進(jìn)設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用。1.1計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)依靠知識庫,數(shù)據(jù)庫,專門的系統(tǒng)程序來解決各種設(shè)計(jì)問題。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)是人工智能領(lǐng)域內(nèi)出現(xiàn)的很富有實(shí)用價(jià)值的計(jì)算機(jī)程序,它主要是處理專家們積累的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和知識,與傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)使用方法不同,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)能模擬專家解決問題的過程,首先研究設(shè)計(jì)要求及各種有關(guān)事實(shí)和數(shù)據(jù),然后應(yīng)用專業(yè)知識進(jìn)行反復(fù)綜合與分析,最后得到用戶滿意的設(shè)計(jì)方案。1.1.1國外計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢一、國外CAD技術(shù)的發(fā)展過程與特點(diǎn)CAD技術(shù)的發(fā)展,從五十年代開始,經(jīng)歷了醞釀、試驗(yàn)研制、商品化及推廣應(yīng)用4個(gè)階段。目前CAD技術(shù)仍處于迅速發(fā)展時(shí)期。1．醞釀階段（五十年代）電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展,繪圖機(jī)、圖形顯示器及光筆的出現(xiàn),設(shè)計(jì)計(jì)算、繪圖與圖形顯示軟件（包括數(shù)控加工語言）的開發(fā),為CAD的誕生做好了硬、軟件的技術(shù)準(zhǔn)備。2.試驗(yàn)研制階段（六十年代）1963年美國麻省理工學(xué)院開發(fā)了交互式圖形系統(tǒng)SKETCHPAD，有關(guān)專家提出了CAD的概念。這個(gè)階段，只有幾家大公司投入大量資金，以研制只供本公司產(chǎn)品設(shè)計(jì)使用的實(shí)驗(yàn)性系統(tǒng)。如美國通用汽車公司為汽車車身和外形設(shè)計(jì)而開發(fā)的CAD系統(tǒng)。3.商品化階段（七十年代）由于六十年代小型計(jì)算機(jī)、圖形輸入板、磁盤等硬件和圖形軟件包、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等軟件的發(fā)展，出現(xiàn)了許多專門開發(fā)CAD系統(tǒng)的公司，推出了許多成套好用的、商品化的CAD系統(tǒng)，生產(chǎn)了許多始于中小企業(yè)應(yīng)用的系統(tǒng)，形成了為多種工業(yè)應(yīng)用服務(wù)的新興的CAD/CAM產(chǎn)業(yè)。4.推廣應(yīng)用階段（八十年代）由于更適于CAD要求的廉價(jià)的光柵掃描顯示器的采用，微型機(jī)、超級小型機(jī)的出現(xiàn)，帶來系統(tǒng)成本的大幅度降價(jià)，應(yīng)用CAD系統(tǒng)的投資效益更加顯著，吸引了更多的企業(yè)，特別是中、小型企業(yè)爭相采用，市場的需求量迅速增加，形成了CAD技術(shù)持續(xù)高速度發(fā)展的局面，專管CAD系統(tǒng)及其配套設(shè)備的公司已達(dá)數(shù)百家，幾乎每周都有新的CAD軟件問世，系統(tǒng)也進(jìn)一步多樣化。這個(gè)階段的發(fā)展特點(diǎn)是大型CAD系統(tǒng)更加完善，同時(shí)，出現(xiàn)許多利用小、微機(jī)的CAD系統(tǒng)。由于生產(chǎn)廠家間的競爭，系統(tǒng)的效率有明顯提高。二、國外CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢1.新的先進(jìn)的CAD系統(tǒng)和裝備將不斷出現(xiàn)。2.CAD系統(tǒng)的應(yīng)用將繼續(xù)高速度增長無論產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，還是工程設(shè)計(jì)的的應(yīng)用的領(lǐng)域都在擴(kuò)大，從軍用到民用，從大型的、尖端的工業(yè)直到服裝、鐘表、鞋帽等行業(yè)都在應(yīng)用CAD技術(shù)。3.CAD系統(tǒng)的軟件開發(fā)將走向工程化、集成化，有關(guān)技術(shù)將實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。1.1.2國內(nèi)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢我國對CAD技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用起步較晚,大體開始于七十年代中、后期。幾年來,廣大工程技術(shù)、科研、教學(xué)人員,在計(jì)算機(jī)和外圍設(shè)備條件較差的情況下,克服了許多困難,積極開展了CAD技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用工作,在基礎(chǔ)技術(shù)方面,對交互圖形技術(shù)、工程數(shù)據(jù)庫、設(shè)計(jì)計(jì)算及優(yōu)化設(shè)計(jì)等進(jìn)行了研究和探討；在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)中都在不同程度、不同范圍內(nèi)開展了CAD技術(shù)的應(yīng)用研究和試驗(yàn),取得了一些可喜的成果。但是總的來看,我國CAD技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用仍屬起步階段,特別是在以交互圖形技術(shù)為手段,以CAD數(shù)據(jù)庫為核心的CAD系統(tǒng)的支撐軟件的開發(fā)上還剛剛開始,相當(dāng)于先進(jìn)國家六十年代末或七十年代初的水平,落后10~15年左右。我國正面臨著新的工業(yè)革命的挑戰(zhàn),要加速產(chǎn)品的更新?lián)Q代,提高產(chǎn)品質(zhì)量,節(jié)能節(jié)材,增強(qiáng)產(chǎn)品在市場上的競爭力,要提高大量基建投資的經(jīng)濟(jì)效益,保證在建成投產(chǎn)后的長期安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,以及要搞好現(xiàn)有企業(yè)的技術(shù)改造等,這些在很大程度上要取決于設(shè)計(jì)技術(shù)的革命。因此,CAD技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用是值得密切注意的動(dòng)向,并要采取相應(yīng)的對策。我們在一些領(lǐng)域里,有可能跳過某些傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)展階段,采用先進(jìn)的科技成果,直接進(jìn)入以電子計(jì)算機(jī)、遺傳工程、激光、光導(dǎo)纖維等為標(biāo)志的時(shí)代,對此要采取什么樣的技術(shù)政策,要很好地加以研究。我們認(rèn)為,大力發(fā)展和推廣應(yīng)用CAD技術(shù)是我們當(dāng)前應(yīng)該采取的技術(shù)政策之一,否則有可能再一次貽誤我國工業(yè)現(xiàn)代化的良機(jī)。目前計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展逐漸趨向標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系是開發(fā)應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件的基礎(chǔ),是指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)化管理部門進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)工作決策的科學(xué)依據(jù),也是促進(jìn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)普及應(yīng)用的手段。CAD、CAPP和CAM系統(tǒng)先前都是獨(dú)立發(fā)展起來的,因而有許多對同一物體的表示方式和信息描述的方式不一致,實(shí)現(xiàn)CAD、CAPP和CAM集成統(tǒng)一十分困難,因此標(biāo)準(zhǔn)化至關(guān)重要。集成化就是向用戶提供一體化的解決方案,集成化的含義是多層次、多角度的。它可以解釋為工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域CAD、CAPP、CAM系統(tǒng)之間的集成,進(jìn)一步發(fā)展成為支持產(chǎn)品開發(fā)的全周期的集成化系統(tǒng),即把計(jì)劃、構(gòu)思、設(shè)計(jì)、仿真、制造、組裝、測試以及文檔生成等各個(gè)環(huán)節(jié)集成到一個(gè)統(tǒng)一的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)資源的共享和信息的集成。1.2本課題研究的意義滾動(dòng)軸承是常用的標(biāo)準(zhǔn)件，其設(shè)計(jì)與制造具有特有的特點(diǎn)：①軸承產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)復(fù)雜，計(jì)算工作量極大，易出錯(cuò)，但其數(shù)學(xué)模型相對統(tǒng)一，設(shè)計(jì)流程標(biāo)準(zhǔn)化程度高，特別適合于應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；②軸承制造為大批量流水式生產(chǎn)，同一種型號的產(chǎn)品一次投產(chǎn)幾萬套，幾十萬套，生產(chǎn)中重復(fù)環(huán)節(jié)較多，易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助管理；③軸承制造過程中，由于生產(chǎn)工序多、工藝流程復(fù)雜，且每一種工序都有嚴(yán)格的規(guī)定和檢驗(yàn)記錄，信息交換量大，因此特別需要計(jì)算機(jī)輔助管理。開發(fā)滾動(dòng)軸承的CAD/CAM集成系統(tǒng)，對提升企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)與管理水平，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期具有積極的促進(jìn)作用?，F(xiàn)有的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中只能處理數(shù)值型的工作,包括計(jì)算、分析與繪圖。然而機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是一種復(fù)雜的創(chuàng)造性勞動(dòng),包括方案構(gòu)思與最佳方案選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、評價(jià)、決策以及參數(shù)選擇等。把計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)與專家系統(tǒng)(屬人工智能的一個(gè)分支,它是一個(gè)運(yùn)用計(jì)算機(jī)智能程序的系統(tǒng),通過推理判斷,模擬專家解決問題的方法和過程來解決設(shè)計(jì)的問題)結(jié)合起來,形成智能化計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。隨著科技的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速,網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用計(jì)算機(jī)的各部門實(shí)現(xiàn)信息共享,協(xié)同作業(yè)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)條件。我們將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的信息、編碼、標(biāo)準(zhǔn)零部件等統(tǒng)一存儲,管理和調(diào)用,用戶就可通過網(wǎng)絡(luò)共享其中的數(shù)據(jù)。在網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展中,Internet/Web技術(shù)將對計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,有助于提高和改善設(shè)計(jì)的工作效率與質(zhì)量。這對提高生產(chǎn)力,進(jìn)而使協(xié)同工作為可能,進(jìn)而使得設(shè)計(jì)人員不受地理位置的限制,就能進(jìn)行方案討論和產(chǎn)品設(shè)計(jì)。目前計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于許多行業(yè),如機(jī)械、汽車、飛機(jī)、船舶、電子、輕工、建筑、化工、紡織及服裝等。而計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械類產(chǎn)品設(shè)計(jì)的比例最大,機(jī)械自動(dòng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)在整個(gè)工程計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中占有十分重要的地位。綜上所述,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)近年來取得了長足的進(jìn)步,但就以機(jī)械自動(dòng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)解決機(jī)械零件設(shè)計(jì)問題還沒有完全解決,無論在理論體系研究方面,還是在處理圖表數(shù)據(jù)方面,仍存在著一些未很好解決的難點(diǎn),所以我們必須對機(jī)械自動(dòng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行堅(jiān)持不懈的研究,使機(jī)械自動(dòng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。第2章滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)的相關(guān)參數(shù)為了更好地說明我們自動(dòng)計(jì)算程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)的方法及過程,我們首先介紹一下在進(jìn)行滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)過程中要利用到的相關(guān)參數(shù)和計(jì)算方法。2.1滾動(dòng)軸承的基本知識2.1.1滾動(dòng)軸承的基本構(gòu)造和材料滾動(dòng)軸承主要由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體(滾珠、滾柱、滾針)、保持架組成（如圖2.1）。滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈固定在軸頸上,外圈裝在軸承孔內(nèi)。通常是外圈不動(dòng)、內(nèi)圈隨軸轉(zhuǎn)動(dòng),也有內(nèi)圈不動(dòng)、外圈回轉(zhuǎn),比如汽車車輪上的軸承。也有內(nèi)外圈同時(shí)做相對轉(zhuǎn)動(dòng)的情況。滾動(dòng)體和內(nèi)外圈的材料一般是具有高的硬度和接觸疲勞強(qiáng)度、良好的耐磨性和抗沖擊韌性。一般用含鉻的合金鋼(如GC15,GCr15SiMn等)制造,熱處理后硬度在60-65HRC。工作表面需經(jīng)常磨削和拋光。保持架多用低碳鋼沖壓而成,也有用銅合金或塑料等軟質(zhì)材料制造的,以減輕滾動(dòng)體的磨損。圖2.1滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)圖2.1.2滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)特性1.公稱接觸角如圖2.2所示，軸承外圈與滾動(dòng)體接觸處的公法線與垂直于軸承軸線的平面之間的夾角α，稱為滾動(dòng)軸承的公稱接觸角（簡稱接觸角）。角的大小反映了軸承承受軸向載荷的能力。α越大，軸承承受軸向載荷的能力越大。2.游隙軸承中的滾動(dòng)體與內(nèi)、外圈滾道之間的間隙，稱為軸承的游隙。游隙分徑向游隙和軸向游隙，其定義是：當(dāng)軸承的一個(gè)套圈固定不動(dòng)，另一個(gè)套圈沿徑向或軸向的最大移動(dòng)量，稱為軸承的徑向游隙或軸向游隙。軸承所需游隙的大小是根據(jù)軸承與軸承孔之間配合的松緊程度、溫差大小、軸的撓曲變形的大小及軸的回轉(zhuǎn)精度要求而選擇的。軸承標(biāo)準(zhǔn)中將徑向游隙值分為基本游隙組和輔助游隙組，應(yīng)優(yōu)先選用基本游隙組值。軸向游隙值可由徑向游隙值按一定關(guān)系換算得到。3.角偏位和偏位角如圖2.3所示，軸承內(nèi)、外圈軸心線間的相對傾斜稱為角偏位。相對傾斜時(shí)兩軸心線所夾銳角θ稱為偏位角。軸承具備偏位的能力，使軸承能補(bǔ)償因加工、安裝誤差和軸的變形造成的內(nèi)、外圈軸線的傾斜。其中角偏位能力大的軸承，如調(diào)心球軸承等，調(diào)心功能強(qiáng)，故稱調(diào)心軸承。圖2.2滾動(dòng)軸承的公稱接觸角圖2.3角偏位和偏位角2.2滾動(dòng)軸承的類型、代號及特點(diǎn)2.2.1滾動(dòng)軸承的代號表2.1滾動(dòng)軸承代號的組成前置代號基本代號后置代號軸承分部件代號五四三二一內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號密封與防塵結(jié)構(gòu)代號保持架及其材料代號特殊軸承材料代號公差等級代號游隙代號多軸承配置代號其他代號類型代號尺寸系列代號內(nèi)徑代號寬度系列代號直徑系列代號滾動(dòng)軸承可以概括地分為向心軸承、推力軸承和向心推力軸承三大類(具體見2.2.2)。為了統(tǒng)一表征各類軸承的特點(diǎn),便于組織生產(chǎn)和選用,GB/T272--1993規(guī)定了軸承代號的表示方法。滾動(dòng)軸承代號由基本代號、前置代號和后置代號組成,用字母和數(shù)字等表示。軸承代號的構(gòu)成見表2.1。(1)基本代號基本代號用來表明軸承的內(nèi)徑、直徑系列、寬度系列和類型軸承的內(nèi)徑用基本代號右起第一、二位數(shù)字表示。軸承的直徑系列用基本代號右起第三位數(shù)字表示。軸承的寬度系列用基本代號右起第四位數(shù)字表示。④軸承類型代號用基本代號右起第五位數(shù)字表示。(2)后置代號軸承的后置代號是用字母和數(shù)字等表示軸承的結(jié)構(gòu)、公差及材料的特殊要求等等。內(nèi)部結(jié)構(gòu)代號是表示同一類型軸承的不同內(nèi)部結(jié)構(gòu),用字母緊跟著基本代號表示。軸承的公差等級分為2級、4級、5級、6級、6x級和0級,共6個(gè)級別,依次有高級到低級,其代號分別為/P2、/P4、/P5、/P6、/P6x和/P0。常用的軸承徑向游隙系列分為1組、2組、0組、3組、4組、和5組,共6個(gè)組別,徑向游隙依次由小到大。(3)前置代號軸承的前置代號用于表示軸承的分部件,用字母表示。如用L表示可分離軸承的可分離套圈；K表示軸承的滾動(dòng)體與保持架組件等等。2.2.2滾動(dòng)軸承的類型及特點(diǎn)一、用來承受徑向載荷的軸承1.深溝球軸承60000特點(diǎn):①點(diǎn)接觸,f小,所以允許轉(zhuǎn)速高,但承受沖擊載荷的能力差；②主要承受徑向力,能承受一定軸向力；③結(jié)構(gòu)簡單,成本低,適用于剛性較大和轉(zhuǎn)速高的軸；圓柱滾子軸承N0000特點(diǎn):①滾動(dòng)體與內(nèi)、外圈線接觸,承載能力比60000軸承高1.5-3倍；②只能承受徑向載荷,不能承受軸向載荷；③內(nèi)、外圍可以分離,便于組裝；二、用來同時(shí)承受徑向、軸向載荷的軸承1、角接觸球軸承70000特點(diǎn)：①可同時(shí)承受徑向載荷和軸向載荷，也可承受純軸向載荷；②適用于剛性較大、跨距不大的軸；2、圓錐滾子軸承30000特點(diǎn):①內(nèi)外圈可分離，游隙可調(diào)，常成對使用；②即可承受徑向載荷,又可承受軸向載荷；③適用于剛性較大的軸；三、用來承受軸向力的軸承1、推力球軸承51000、520002、推力調(diào)心滾子軸承29000特點(diǎn):①內(nèi)、外圈、滾動(dòng)體可分離；②一個(gè)套圈與軸緊配合,與軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)；一個(gè)套圈與軸松配合,不轉(zhuǎn)動(dòng)；③只承受軸向力,而且允許轉(zhuǎn)速低,否則磨損加??；四、具有調(diào)心能力的軸承1、調(diào)心球軸承100002、調(diào)心滾子軸承20000特點(diǎn):①10000點(diǎn)接觸,20000線接觸;20000承載能力比10000大一倍；②既能承受徑向載荷,不能承受純軸向載荷,成本高；表2.2常見軸承的比較軸承名稱及代號簡化畫法示意畫法應(yīng)用深溝球軸承6000主要承受徑向載荷推力球軸承30000可同時(shí)承受徑向和軸向載荷圓錐滾子軸承51000主要承受軸向載荷2.3滾動(dòng)軸承類型的選擇選用軸承時(shí),首先是選擇軸承類型。下面歸納出選擇軸承類型時(shí)應(yīng)考慮的主要因素。軸承的載荷根據(jù)載荷的大小選擇軸承類型時(shí),由于滾子軸承中主要元件是線接觸,宜用于承受較大的載荷,承載后的變形也較小。而球軸承中則主要為點(diǎn)接觸,宜用于承受較輕的或中等的載荷,故在載荷較小時(shí),應(yīng)優(yōu)先選用球軸承。根據(jù)載荷的方向選擇軸承類型時(shí),對于純軸向載荷,一般選用推力軸承。較小的純軸向載荷可選用推力球軸承;較大的純軸向載荷可選用推力滾子軸承。對于純徑向載荷,一般選用深溝球軸承、圓柱滾子軸承或滾針軸承。當(dāng)軸承在承受徑向載荷的同時(shí),還有不大的軸向載荷時(shí),可選用深溝球軸承或角接觸球軸承或圓錐滾子軸承;當(dāng)軸向載荷較大時(shí),可選用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承,或選用向心軸承和推力軸承組合在一起的結(jié)構(gòu),分別承擔(dān)徑向載荷和軸向載荷。二、軸承的轉(zhuǎn)速在一般轉(zhuǎn)速下,轉(zhuǎn)速的高低對類型的選擇不發(fā)生什么影響,只有在轉(zhuǎn)速較高時(shí),才會(huì)有比較顯著的影響。軸承樣本中列出了各種類型、各種尺寸軸承的極限轉(zhuǎn)速值。這個(gè)轉(zhuǎn)速是指載荷不太大,冷卻條件正常,且為0級公差軸承時(shí)的最大允許轉(zhuǎn)速。從工作轉(zhuǎn)速對軸承的要求看,可以確定以下幾點(diǎn)：①球軸承與滾子軸承相比較,有較高的極限轉(zhuǎn)速,故在高速時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用球軸承。②高速時(shí)，為降低離心慣性力，宜選用超輕、較輕及輕系列軸承。當(dāng)用一個(gè)輕系列軸承達(dá)不到承載能力要求時(shí)，可采用寬系列軸承，或者把兩個(gè)輕系列軸承并裝在一起使用。重及特重系列軸承只適用低速、重載場合。③保持架的材料與結(jié)構(gòu)對軸承轉(zhuǎn)速影響極大。實(shí)體保持架比沖壓保持架允許高一些的轉(zhuǎn)速,青銅實(shí)體保持架允許更高的轉(zhuǎn)速。④推力軸承的極限轉(zhuǎn)速均很低。當(dāng)工作轉(zhuǎn)速高時(shí),若軸向載荷不十分大,可以采用角接觸球軸承或深溝球軸承承受純軸向力。⑤若工作轉(zhuǎn)速略超過樣本中規(guī)定的極限轉(zhuǎn)速,可以用提高軸承的公差等級,或者適當(dāng)?shù)丶哟筝S承的徑向游隙,選用循環(huán)潤滑或油霧潤滑,加強(qiáng)對循環(huán)油的冷卻等措施來改善軸承的高速性能。三、軸承的調(diào)心能力當(dāng)軸的中心線與軸承座中心線不重合而有角度誤差時(shí),或因軸受力而彎曲或傾斜時(shí),會(huì)造成軸承的內(nèi)外圈軸線發(fā)生偏斜。這時(shí),應(yīng)采用有一定調(diào)心性能的調(diào)心軸承或帶座外球面球軸承。這類軸承在軸與軸座孔的軸線有不大的相對偏斜時(shí)仍能正常工作。四、軸承的安裝與拆卸便于裝卸,也是在選擇軸承類型時(shí)應(yīng)考慮的一個(gè)因素。在軸承座沒有剖面而必須沿軸向安裝和拆卸軸承部件時(shí),應(yīng)優(yōu)先選用內(nèi)外圈可分離的軸承(如N0000、NA0000、30000等)。當(dāng)軸承在長軸上安裝時(shí),為了便于裝拆,可以選用其內(nèi)圈孔為1:12的圓錐孔的軸承。此外,軸承類型的選擇還應(yīng)考慮軸承裝置整體設(shè)計(jì)的要求,如軸承的配置使用要求,游動(dòng)要求等等。2.4滾動(dòng)軸承的工作情況一、向心軸承中的載荷分布在中心軸向力作用下的滾動(dòng)軸承,可以認(rèn)為載荷由各滾動(dòng)體平均分擔(dān);但在徑向力作用下,情況就不同了。如圖2.4所示，深溝球軸承受徑向載荷Fr作用時(shí)，內(nèi)圈沿Fr方向下移一段距離δ，上半圈滾動(dòng)體不受載，而下半圈滾動(dòng)體因各接觸點(diǎn)處彈性變形量不同，將承受不同的載荷。顯然，處于Fr作用線最下位置的滾動(dòng)體承載最大，而遠(yuǎn)離作用線的各滾動(dòng)體，其承載逐漸減小。由理論分析知，若滾動(dòng)體總數(shù)為z,受載最大點(diǎn)的作用力為平均值Fr/z的5倍（球軸承）或4.6倍（滾子軸承）。圖2.4向心軸承載荷分布二、角接觸軸承中附加軸向力角接觸軸承受徑向載荷時(shí),會(huì)產(chǎn)生附加軸向力。圖2.5所示軸承下半圈第i個(gè)球軸承徑向力。由于軸承外圈接觸點(diǎn)法線與軸承中心平面有接觸角α,通過接觸點(diǎn)法線對軸承內(nèi)圈和軸的法向反力將產(chǎn)生徑向分力和軸向分力。各球的軸向分力之和即為軸承的附加軸向力。按一半滾動(dòng)體受力進(jìn)行分析,得Fs≈1.25Frtanα。圖2.5軸承受載情況三、失效形式(見表2.4)在一般機(jī)械設(shè)備傳動(dòng)系統(tǒng)中,由于滾動(dòng)軸承的失效而造成整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的損壞所占的比例很大。因此,在滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)中如對各種因素考慮不周,就將降低實(shí)際的使用壽命。表2.4滾動(dòng)軸承失效形式失效形式現(xiàn)象失效原因點(diǎn)蝕內(nèi)、外圈的滾道及滾動(dòng)體的表面出現(xiàn)多組點(diǎn)蝕坑。過載、裝配不當(dāng)（配合過緊、內(nèi)外圈不正）和潤滑不良磨粒磨損滾道表面、滾動(dòng)體與保持架接觸部分發(fā)生磨損，引起內(nèi)部松動(dòng)軸承內(nèi)部有研磨物、潤滑不良粘著磨損在滾道及滾動(dòng)體表面上有粘著痕跡速度太高，潤滑不良；不適當(dāng)?shù)难b配；內(nèi)外圓配合柱面松動(dòng)斷裂內(nèi)外圈上發(fā)生軸向、周向裂紋；保持架開裂；配合太緊；裝配不均勻；軸承座畸變；旋轉(zhuǎn)爬行或微動(dòng)磨損塑性變形滾動(dòng)體或套圈滾道上出現(xiàn)不均勻的塑性變形凹坑靜載荷或沖擊載荷太大其他銹蝕、電腐蝕、不正常溫升軸承內(nèi)有濕氣或酸液；有電流連接或簡短通過；潤滑劑太多、內(nèi)部游隙不當(dāng)?shù)?。影響滾動(dòng)軸承的主要因素為:載荷情況、潤滑情況、裝配情況、環(huán)境條件及材質(zhì)或制造精度等。2.5滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)中的相關(guān)公式和參數(shù)一、軸承壽命公式(2.1)其中n為軸承轉(zhuǎn)速,C為基本額定動(dòng)載荷,P為當(dāng)量動(dòng)載荷,ε(球軸承ε=3,滾子軸承ε=10/3)二、軸承基本額定動(dòng)載荷公式(2.2)其中P為當(dāng)量動(dòng)載荷,n為軸承轉(zhuǎn)速,L′h為預(yù)期計(jì)算壽命,ε指數(shù)同上。三、當(dāng)量動(dòng)載荷P公式徑向軸向同時(shí)受載(2.3)受純徑向載荷(2.4)受純軸向載荷(2.5)其中fp為載荷系數(shù),X為徑向動(dòng)載荷系數(shù),Y為軸向動(dòng)載荷系數(shù)。四、載荷系數(shù)fp(表2.5)根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)所處的工作環(huán)境和載荷情況制定的系數(shù)。表2.5載荷系數(shù)載荷性質(zhì)fp舉例無沖擊或輕微沖擊1.0~1.2電機(jī)、汽輪機(jī)、通風(fēng)機(jī)、水泵中等沖擊或中等慣性力1.2~1.8車輛、動(dòng)力機(jī)械、起重機(jī)、造紙機(jī)冶金機(jī)械、卷揚(yáng)機(jī)強(qiáng)大沖擊1.8~3.0破碎機(jī)、軋鋼機(jī)、鉆探機(jī)、振動(dòng)篩五、徑向動(dòng)載荷系數(shù)X和軸向動(dòng)載荷系數(shù)Y(部分)(表2.6)表2.6徑向動(dòng)載荷系數(shù)X和軸向動(dòng)載荷系數(shù)Y軸承類型Fa/Fr≤eFa/Fr﹥e判斷系數(shù)e名稱代號XYXY推力球軸承510000101___圓錐滾子軸承30000100.42.32.121.91.81.71.61.51.40.2750.2950.310.330.350.370.390.410.43角接觸球軸承（α=25°）70000AC100.441.471.41.31.231.191.121.0210.390.4150.4450.4650.4850.5250.5550.56調(diào)心滾子軸承2000013.010.674.494.414.124.033.823.593.463.383.163.042.930.2250.2350.2450.2550.270.2850.2950.310.3250.3350.35深溝球軸承60000100.562.31.991.711.551.451.311.151.0410.2050.240.270.290.320.360.400.430.44調(diào)心球軸承1000013.850.655.965.655.535.024.864.644.424.174.020.1650.1750.1850.1950.2050.2150.2250.2350.245圓柱滾子軸承N00001010___2.6本章小結(jié)與滑動(dòng)軸承相比，滾動(dòng)軸承具有摩擦阻力小、啟動(dòng)靈敏、使用維護(hù)方便、軸向尺寸小、互換性好等優(yōu)點(diǎn)，在各類機(jī)械中廣泛應(yīng)用。其缺點(diǎn)是抗沖擊性能差、工作時(shí)有噪聲，工作壽命不及液體摩擦的滑動(dòng)軸承。通常情況下，在滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承都滿足使用要求時(shí)，宜優(yōu)先選用滾動(dòng)軸承。滾動(dòng)軸承的類型、尺寸、公差等級等已有國家標(biāo)準(zhǔn)，并實(shí)行了專業(yè)化生產(chǎn)。在一般機(jī)械設(shè)計(jì)中，主要是根據(jù)具體工作條件正確的選擇軸承的類型和尺寸，并進(jìn)行軸承組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。第3章滾動(dòng)軸承數(shù)據(jù)庫的建立和管理數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)管理的技術(shù)，數(shù)據(jù)管理是指對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲、加工和傳播的一系列活動(dòng)的總和。包括對數(shù)據(jù)的分類、組織、編碼、存儲、檢索和維護(hù)。數(shù)據(jù)庫是存儲數(shù)據(jù)的有力工具，它負(fù)責(zé)一切的數(shù)據(jù)的匯總和管理，是整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的樞紐。3.1滾動(dòng)軸承數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)滾動(dòng)軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，其類型包括深溝球軸承，圓柱滾子軸承、單列角接觸球軸承、單列圓錐滾子軸承、推力球軸承等。下面以這五種常用的滾動(dòng)軸承建立數(shù)據(jù)庫，其數(shù)據(jù)庫的字段名如表3.1所示。表3.1數(shù)據(jù)庫字段名名稱字段名類型寬度小數(shù)位軸承代號NtypeC6軸承內(nèi)徑DnN30軸承外徑D1N30寬度BN30接觸角αAlfaN40額定動(dòng)載荷CrN60額定靜載荷CorN60極限轉(zhuǎn)速NzN50共有8個(gè)字段名，由于“Ntype“字段名可以唯一地識別關(guān)系模式中的一個(gè)記錄，可將此字段名作為關(guān)鍵字。3.2滾動(dòng)軸承數(shù)據(jù)庫的建立在建立了數(shù)據(jù)的各關(guān)系模式后，就可在VisualFoxPro6.0系統(tǒng)中建立數(shù)據(jù)庫，具體步驟如下：1．進(jìn)入VisualFoxPro6.0系統(tǒng)2．在“命令“窗口中輸入“Createbearl212.dbf“，然后在設(shè)計(jì)器中輸入數(shù)據(jù)庫各個(gè)字段的定義，按照表3.1的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)模式。當(dāng)各個(gè)字段全部輸入完畢后，就可以向數(shù)據(jù)庫輸入記錄了。把常見的深溝球軸承、圓柱滾子軸承、單列角接觸球軸承，單列圓錐滾子軸承，推力球軸承等200種軸承錄入數(shù)據(jù)庫,如圖3.1所示。最后關(guān)閉數(shù)據(jù)庫。這樣擁有常見的200種滾動(dòng)軸承數(shù)據(jù)庫文件bearl212．dbf建立了。把bearl212．dbf存在f:\myprogram\下，以便以后調(diào)用。圖3.1滾動(dòng)軸承數(shù)據(jù)庫3.3滾動(dòng)軸承數(shù)據(jù)庫的管理與維護(hù)滾動(dòng)軸承數(shù)據(jù)庫已經(jīng)建立了。但是由于各個(gè)生產(chǎn)部門的實(shí)際情況不同，有些單位可能要用到一些不常見的滾動(dòng)軸承．而有些單位根本就用不到某些滾動(dòng)軸承，還有可能對一些滾動(dòng)軸承的特性進(jìn)行修改。因此必須對滾動(dòng)軸承記錄進(jìn)行增加、修改、刪除等操作。對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作，是一個(gè)非常重要的工作，關(guān)系到以后系統(tǒng)的運(yùn)行及功能的實(shí)現(xiàn)。因此必須要具有一定權(quán)限的用戶才能進(jìn)行此項(xiàng)操作。我們可以設(shè)置一密碼，當(dāng)輸入的密碼完全正確時(shí)，才能進(jìn)行增加、修改、刪除等操作。由于該系統(tǒng)是可視化操作，以VB6.0為驅(qū)動(dòng)語言．因此必須把用VisualFoxPro開發(fā)的數(shù)據(jù)庫調(diào)入該系統(tǒng)進(jìn)行操作。滾動(dòng)軸承數(shù)據(jù)庫管理操作包括追加、修改、刪除。首先應(yīng)正確設(shè)置VisualFoxPro6.0和VisualBasic6.0的接口，利用數(shù)據(jù)感知控件(Data)、數(shù)據(jù)表格控件(DBGrid)就可以正確設(shè)置接口。這兩個(gè)控件的屬性設(shè)置如表3.2所示。表3.2主要控件及屬性對象名稱屬性名稱屬性值數(shù)據(jù)感知控件NamedatabearAlign2-AlignBottomCaption滾動(dòng)軸承數(shù)據(jù)庫管理：bearl212.dbfConnectFoxPro3.0DatabaseNamef:\myprogramDefaultType2-UseJetRecordSourcebearl212數(shù)據(jù)表格控件NameDbGridbearAllowAddNewTrueAllowArrowsTrueALLowDeleteTrueAllowUpdateTrueCaption滾動(dòng)軸承數(shù)據(jù)庫瀏覽DataSourcedatabear其它文本編輯框都是用來綁定數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫交換數(shù)據(jù)的。它們”DataSource”屬性一律設(shè)置為”databear”。”DataField”則根據(jù)它們與數(shù)據(jù)庫中的字段名來設(shè)置，例如用文本編輯框l來與字段名”Ntype”(軸承代號)相連，則其屬性”DataField”設(shè)置為”Ntype”。當(dāng)程序運(yùn)行后，用戶只需單擊命令按鈕就可以進(jìn)行相應(yīng)的操作，如單擊“追加“命令按鈕，就可以在文本框中填寫滾動(dòng)軸承的各種參數(shù)，也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)庫瀏覽等操作。在進(jìn)行追加、修改、刪除操作后，數(shù)據(jù)庫將自動(dòng)更新并自動(dòng)存檔。滾動(dòng)軸承數(shù)據(jù)庫管理界面中，有三個(gè)主要過程如圖3.2所示，即追加過程、修改過程和刪除過程。程序代碼如下：【追加】命令按鈕鼠標(biāo)單擊響應(yīng)代碼：PrivateSubcmdAppend_click()Databear．Recordset．AddNewEndSub【修改】命令按鈕鼠標(biāo)單擊響應(yīng)代碼：PrirateSubcmdChange_click()Databear．Recordset．UpdateEndSub【刪除】命令按鈕鼠標(biāo)單擊響應(yīng)代碼：PrivateSubcmddelete-click()Databear．Recordset．DeleteDatabear．Recordset．MoveNextIfDatabear．Recordset．EOFThenCmdReturn_ClickEndIfEndSub圖3.2滾動(dòng)軸承數(shù)據(jù)庫管理界面3.4滾動(dòng)軸承檢索程序設(shè)計(jì)滾動(dòng)軸承檢索一般根據(jù)軸頸直徑D和計(jì)算額定動(dòng)載荷CP(CP可以通過軸承受力分析及壽命公式等進(jìn)行計(jì)算得到)來選擇所需軸承的標(biāo)準(zhǔn)型號及其參數(shù)。因此，D和CP是檢索滾動(dòng)軸承數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵字。檢索的條件應(yīng)該是：軸承的內(nèi)徑DN等于軸頸直徑D：軸承的額定動(dòng)載荷極限值CR大于或等于計(jì)算額定動(dòng)載荷CP。這兩個(gè)條件應(yīng)同時(shí)滿足。滾動(dòng)軸承檢索所得到的結(jié)果是做為繼續(xù)計(jì)算的依據(jù)，因此數(shù)據(jù)交換必須是動(dòng)態(tài)的。為實(shí)現(xiàn)這種功能，可使用VisualBasic6.0的文件操作功能。所謂文件一般是指存儲在計(jì)算外部介質(zhì)上一些信息組成的集合。操作系統(tǒng)，不管是DOS操作系統(tǒng)還是Windows操作系統(tǒng)，都是以文件為單位管理數(shù)據(jù)的。也就是說，要找到存儲在外部介質(zhì)上的數(shù)據(jù)信息，必須先按照所提供的文件名找到指定的文件，然后再從該文件中讀出數(shù)據(jù)信息。按文件的存取方式及結(jié)構(gòu)分類，文件可以分為順序文件和隨機(jī)文件。隨機(jī)文件的每個(gè)記錄均有固定的長度，每個(gè)記錄都有一個(gè)記錄號，在存入數(shù)據(jù)時(shí)，只要指明是第幾個(gè)記錄號，就可以把數(shù)據(jù)存入指定的位置：讀取數(shù)據(jù)時(shí)，只需給出一個(gè)記錄的記錄號，便能直接讀取記錄。隨機(jī)文件可以同時(shí)作輸入輸出操作，速度快。數(shù)據(jù)庫文件是隨機(jī)文件，因此可使用隨機(jī)文件操作方法來進(jìn)行。滾動(dòng)軸承檢索程序作為一個(gè)子程序，其代碼如下：SUBTXTSDF(FILE$，NT$，IKK，DS，CP)DIMBZASBEARDATADIMNRECORD，IOPENFILE$FORRANDOMAS#lLEN=LEN(BZ)NRECORD=LOF(1)/LEN(BZ)FORI=1TONRECORDGET#l，I，BZSELECTCASEIKKCASE1IF(NT$=RTRIM$(BZ．NTYPE))THENGOT0200ENDIFCASE2IF(CP<=VAL(BZ．CR1)ANDDS=VAL(BZ．DN1))THENGOTO200ENDIFENDSELECTNEXTIMSGBOX“數(shù)據(jù)庫中沒有滿足要求的軸承類型“200NTYPE$=RTRIM$(BZ.NTYPE)DN=VAL(BZ．DNI)D1=VAL(BZ．D1I)B=VAL(BZ．BI)CR=VAL(BZ．CRI)COR=VAL(BZ．CORI)ALFA=VAL(BZ．ALFAI)NZ=VAL(BZ．NZI)CLOSE#1ENDSUB子程序中各參數(shù)含義為：FILE$一查詢軸承數(shù)據(jù)庫名。IKK一標(biāo)識參數(shù)，IKK=I表示給定軸承代號查詢其它參數(shù)，此時(shí)DS和CP任意；IKK=2表示由DS和CP查找滿足要求的軸承代號以及其它參數(shù)。LOF(#文件號)函數(shù)：計(jì)算指定文件的字節(jié)數(shù)NT$一軸承代號。RTRIM$函數(shù)用來刪除尾隨空格的復(fù)制串VAL數(shù)值轉(zhuǎn)換函數(shù)DS一要求的軸承內(nèi)徑。CP一軸承計(jì)算動(dòng)載荷。軸承參數(shù)使用全程變量傳遞。此時(shí)使用了一自定義數(shù)據(jù)類型BEARDATA，自定義數(shù)據(jù)類型只能在標(biāo)準(zhǔn)模塊中定義，全局變量也只能在標(biāo)準(zhǔn)模塊中定義。其形式為：PUBLICNTYPE$，DN，D1，B，CR，COR，ALFA，NZTYPEBEARDATANTYPEASSTRING*6DNIASSTRING*3DlIASSTRING*3BIASSTRING*3ALFAIASSTRING*4CRIASSTRING*6CORIASSTRING*6NZIASSTRING*5VBASSTRING*2ENDTYPEVB為2字節(jié)字符串，可保證格式匹配。因?yàn)閿?shù)據(jù)庫文本文件中的記錄排序是每一條記錄末空兩字符間隔。在這個(gè)子程序中要求打開的文件為文本文件，因此在VisualFoxPro6．0中用命令將上述軸承數(shù)據(jù)庫文件bearl212．dbf轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式文本文件bearl218．txt，并存在f:\myprogram\下。命令如下：USEf:\myprogram\bearl212.dbfCOPYTOf:\myprogram\bearl218．txtQUIT第4章滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算軸承計(jì)算是本系統(tǒng)的重要部分，它包括軸承的選型設(shè)計(jì)和校核計(jì)算兩大部分。其設(shè)計(jì)參數(shù)已在第二章詳細(xì)討論了。本節(jié)論述其具體設(shè)計(jì)。4.1滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)計(jì)算流程圖滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)包括軸承設(shè)計(jì)計(jì)算和校核計(jì)算兩部分。軸承設(shè)計(jì)計(jì)算程序主要用在設(shè)計(jì)時(shí)軸承代號末定的情況下，此時(shí)通常根據(jù)軸承的載荷類型、載荷大小和載荷性質(zhì)以及使用條件，由使用壽命要求計(jì)算出所屬的基本額定動(dòng)載荷，然后按≥的原則從軸承數(shù)據(jù)庫中選定軸承代號。但對深溝球軸承和α=150°角接觸球軸承，由于其當(dāng)量動(dòng)載荷系數(shù)X、Y與軸承結(jié)構(gòu)和有關(guān)，軸承型號末定時(shí)，X、Y無法得到，此時(shí)通常采用試算法進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，即先初選軸承型號并查出額定動(dòng)載荷，然后計(jì)算出所屬的基本額定動(dòng)載荷，比較≥是否成立，若成立，則顯示結(jié)果并轉(zhuǎn)入下一步；否則更換軸承型號，重新進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)軸徑、載荷類型、載荷大小和載荷性質(zhì)以及使用條件初選軸承型號并查出額定動(dòng)載荷，此時(shí)需要進(jìn)行校核計(jì)算，計(jì)算其壽命并判斷是否滿足要求。若不滿足要求，則改變軸承型號重新進(jìn)行壽命計(jì)算，直至壽命滿足要求為止。在有些特殊場合，如需要限制滾動(dòng)軸承在靜載荷下產(chǎn)生過大的接觸應(yīng)力和永久變形，需要進(jìn)行靜載荷計(jì)算。軸承檢索滾動(dòng)軸承數(shù)據(jù)庫計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷批（根據(jù)軸承類型不同，選擇不同的計(jì)算方法）根據(jù)載荷性質(zhì)初選一個(gè)軸承輸入數(shù)據(jù)軸承檢索滾動(dòng)軸承數(shù)據(jù)庫計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷批（根據(jù)軸承類型不同，選擇不同的計(jì)算方法）根據(jù)載荷性質(zhì)初選一個(gè)軸承輸入數(shù)據(jù)計(jì)算所需的基本額定動(dòng)載荷Cr計(jì)算所需的基本額定動(dòng)載荷Cr根據(jù)基本額定動(dòng)載荷的計(jì)算值選擇軸承校核軸承壽命是否滿足要求,若滿足，輸出結(jié)果滾動(dòng)軸承數(shù)據(jù)庫軸承檢索4.2滾動(dòng)軸承主界面設(shè)計(jì)添加一窗口，將其Name屬性設(shè)置為frmmain，并在該窗口中添加三個(gè)命令按鈕、一個(gè)框架，設(shè)置完后的界面如圖4.1所示。三個(gè)命令按鈕分別為：軸承計(jì)算、數(shù)據(jù)庫管理和退出。它們的Name屬性對應(yīng)為：cmdbcarcal、cmdbeardraw、cmddataman、cmdexit。圖4.1滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)程序主界面主界面的事件過程如下：單擊“軸承計(jì)算“按鈕PrivateSubCmdbearcal_Click()Frrnbearcal．ShowUnloadfrmmainEndSub單擊“數(shù)據(jù)庫管理“按鈕PrivateSubCmddataman_Click()frmdataman．ShowUnloadfrmmainEndSub單擊“退出“按鈕PrivateSubCmdexit_Click()EndEndSub4.3軸承計(jì)算界面設(shè)計(jì)滾動(dòng)軸承的選型、校核計(jì)算方法和設(shè)計(jì)步驟如下：1.滾動(dòng)軸承載荷計(jì)算（徑向載荷）2.初選軸承類型并檢索有關(guān)數(shù)據(jù)3.計(jì)算軸承當(dāng)量動(dòng)載荷和壽命（1）計(jì)算軸承內(nèi)部軸向力（2）計(jì)算軸承所受軸向力（3）計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P（4）根據(jù)載荷性質(zhì)查取載荷系數(shù)，以修正當(dāng)量動(dòng)載荷P（5）由軸承工作溫度查取溫度系數(shù)，以修正額定動(dòng)載荷（6）計(jì)算額定動(dòng)載荷或校核軸承壽命4.靜載荷計(jì)算（1）由軸承工作條件查取靜載荷安全系數(shù)（2）從軸承標(biāo)準(zhǔn)中查取的值（3）驗(yàn)算當(dāng)量靜載荷圖4.2軸承計(jì)算界面4.4軸承計(jì)算界面的事件過程軸承計(jì)算程序是本系統(tǒng)的核心程序，有必要詳細(xì)地論述，其程序如下：單擊“程序運(yùn)行“按鈕PRIVATESUBCMDBEARCAL_CLICK()IFNTYPE=""THENMSGBOX’’請先進(jìn)行軸承檢索，以便獲取軸承參數(shù)”ENDENDIFMSGBOX“請按提示輸入己知數(shù)據(jù)“DIMMSGTITLEASSTRINGMSGTITLE=“軸承計(jì)算“DIMMSG1ASSTRINGMSG1=“輸入齒輪分度圓直徑D(nm)：“DIMDASSINGLED=INPUTBOX(MSG1,MSGTITLE)DIMMSG2ASSTRINGMSG2=“輸入齒輪圓周力FT(N):“DIMFTASSINGLEFT=INPUTBOX(MSG2,MSGTITLE)DIMMSG3ASSTRINGMSG3=“輸入齒輪徑向力FR(N)：“DIMFRASSINGLEFR=INPUTBOX(MSG3,MSGTITLE)DIMMSG4ASSTRINGMSG4=“輸入齒輪軸向力FA(N)(指向左側(cè)為正，否則為負(fù))“DIMFAASSINGLEFA=INPUTBOX(MSG4，MSGTITLE)DIMMSG5ASSTRINGMSG5=“輸入受力點(diǎn)距軸承1的距離Ll(mm)：“DIMLlASSINGLEL1=INPUTBOX(MSG5，MSGTITLE)DIMMSG6ASSTRINGMSG6=“輸入軸承1、2支承點(diǎn)跨距L(mm)：“DIMLASSINGLEL=INPUTBOX(MSG6，MSGTITLE)DIMMSG7ASSTRINGMSG7=“輸入軸承工作轉(zhuǎn)速NN(r/min)：“DIMNNASSINGLENN=INPUTBOX(MSG7．MSGTITLE)DIMMSG8ASSTRINGMSG8=“輸入軸承工作溫度T：“DIMTASSINGLET=INPUTBOX(MSG8，MSGTITLE)DIMMSG9ASSTRINGMSG9=“輸入軸承要求的壽命LHP(h)：“DIMLHPASSINGLELHP=INPUTBOX(MSG9,MSGTITLE)DIMMSG10ASSTRINGMSGl0=“輸入軸承工作載荷系數(shù)FP：“DIMFPASSINGLEFP=INPUTBOX(MSGl0,MSGTITLE)DIMMSGllASSTRINGDIMClASSTRINGCl=CHR$(13)+CHR$(10)DIMMSGl2ASSTRINGMSGl2=“請選擇軸承類型“DIMMSGl3ASSTRINGMSGl3=“l(fā)圓錐滾子軸承“DIMMSGl4ASSTRINGMSGl4=“2深溝球軸承“DIMMSGl5ASSTRINGMSGl5=“3角接觸球軸承(ALFA=15)“DIMMSGl6ASSTRINGMSGl6=“4角接觸球軸承(ALFA=25)“MSG11=MSGl2十Cl+MSGl3+Cl+MSGl4+MSGl5+C1+MSGl6NTB表示軸承類代號DIMNTBASINTEGERNTB=INPUTBOX(MSGll,MSGTITLE)DIMMSGl7ASSTRINGMSGl7=“輸入軸向力FA的方向：“DIMMSGl8ASSTRINGMSGl8=“l(fā)—FA與FSl相同“DIMMSGl9ASSTRINGMSGl9=“2一FA與FSI相反“DMMSG20ASSTRINGMSG20=MSGl7+C1+MSGl8+Cl+MSGl9‘NFA表示軸向力FA的方向DIMNFAASINTEGERIF(NTB=1ORNTB=30RNTB=4)THENNFA=INPUTBOX(MSG20，MSGTITLE)ENDIFDIMMSG21ASSTRINGMSG21=“請輸入計(jì)算類型：“DIMMSG22ASSTRINGMSG22=“選型計(jì)算一l“DIMMSG23ASSTRINGMSG23=“校核計(jì)算一2“DIMMSG24ASSTRINGMSG24=MSG2l+C1+MSG22+Cl+MSG23‘KK表示計(jì)算類型號DIMKKASINTEGERKK=INPUTBOX(MSG24．MSGTITLE)DIMMSG25ASSTRINGMSG25=“請輸入軸承代號：“DIMMSG26ASSTRINGMSG26=“請輸入要求的軸承內(nèi)徑DS=“‘NT表示軸承代號DIMNTASSTRING‘DS表示軸承內(nèi)徑DIMDSASINTEGERDIMNTAASINTEGERDIMDS1ASSTRING‘選擇校核計(jì)算IF(KK=2)THENNT=NTYPE‘選擇選型計(jì)算ELSEDS=INPUTBOX(MSG26，MSGTITLE)NTA=INT(DS/5)IF(NTA<l0)THENDS1=”0”+RIGHT$(STR$(NTA)，1)ELSEDS1=RIGHT$(STR$(NTA),2)ENDIFSELECTCASENTBCASE1NT=”302”+DS1CASE2NT=”62”十DSlCASE3NT=”72”+DS1+”C”CASE4NT=”72”+DS1+”AC”ENDSELECTDIMFILEASSTRINGDIMIKKASINTEGERIKK=1DIMCPASSINGLEDIMMSG27ASSTRINGMSG27=“請輸入軸承數(shù)據(jù)庫文件名：“50MSGBOX“由軸承代號查軸承參數(shù)“UTBOX$(MFILE=INPSG27，MSGTITLE)‘調(diào)用檢索函數(shù)CALLTXTDEL(FILE,NT,IKK,DS,CP)ENDIF‘計(jì)算FRl,FR2MSGBOX“現(xiàn)在開始計(jì)算FRl，F(xiàn)R2“DIMFRlHASSINGLEFRlH=FT*(L-L1)／LDIMFR2HASSINGLEFR2H=FT*L1／LDIMFRlVASSINGLEFRlV=(FR*(L-L1)+FA*D/2)／LDIMFR2VASSINGLEFR2V=(FR*L1-FA*D／2)／LDIMFRlASSINGLEFRI=SQR(FRlH^2+FRlV^2)DIMFR2ASSINGLEFR2=SQR(FR2H^2+FR2V^2)MSGBOX’’FRl=”&FRlMSGBOX”FR2=”&FR2PRINT”FRl=’’;FRlPRINT”FR2=”;FR2‘求溫度系數(shù)FTTMSGBOX“現(xiàn)在開始計(jì)算溫度系數(shù)FTT“DIMFTTASSINGLE‘調(diào)用求溫度系數(shù)的函數(shù)CALLWDXSFT(T,FTT)MSGBOX“溫度系數(shù)FTT=“&FTTPRINT”FTT=”;FTT50ALFA=ALFA*3.14/180CR=CR*1000COR=COR*1000DIMFAlASSINGLEDIMFA2ASSINGLEMSGBOX“求軸承的總軸向力FAl、FA2“‘調(diào)用求軸承的總軸向力FAl、FA2的子函數(shù)CALLZXLA(NTB，NFA，F(xiàn)Rl，F(xiàn)R2，F(xiàn)A，F(xiàn)Al，F(xiàn)A2)PRINT”FAl=”;FAlPRINT”FA2=”;FA2MSGBOX“軸向力FAl=“&FAlMSGBOX“軸向力FA2=“&FA2DIMACORlASSINGLEDIMARlASSINGLEDIMXlASSINGLEDIMYlASSINGLEDIMPlASSINGLEMSGBOX“求動(dòng)載系數(shù)X1，Y1和當(dāng)量動(dòng)載荷P1“ACORl=FAl/CORARl=FA1/FR1l‘調(diào)用求軸承的動(dòng)載系數(shù)x，Y的子函數(shù)CALLDZXS(NTB，ACORl，ARl，Xl，Y1)P1=FP*(X1*FRl+Y1*FA1)PRINT“動(dòng)載系數(shù)X1=“;X1PRINT“動(dòng)載系數(shù)Y1=“;Y1PRINT“當(dāng)量動(dòng)載荷P1=“;P1MSGBOX“動(dòng)載系數(shù)X1=“&XIMSGBOX“動(dòng)載系數(shù)Y1=“&Y1MSGBOX“當(dāng)量動(dòng)載荷P1=“&P1DIMACOR2ASSINGLEDIMAR2ASSINGLEDIMX2ASSINGLEDIMY2ASSINGLEDIMP2ASSINGLEMSGBOX“求動(dòng)載系數(shù)X2，Y2和當(dāng)量動(dòng)載荷P2“ACOR2=FA2／CORAR2=FA2/FR2‘調(diào)用求軸承的動(dòng)載系數(shù)x，Y的子函數(shù)CALLDZXS(NTB,ACOR2，AR2，X2，Y2)P2=FP*(X2*FR2+Y2*FA2)PRINT“動(dòng)載系數(shù)X2=“；X2PRINT“動(dòng)載系數(shù)Y2=“;Y2PRINT“當(dāng)量動(dòng)載荷P2=“；P2MSGBOX“動(dòng)載系數(shù)X2=“&X2MSGBOX“動(dòng)載系數(shù)Y2=“&Y2MSGB0x“當(dāng)量動(dòng)載荷P2=“&P2DIMPASSNGLEDIMROASSINGLEDIMCCASSINGLEDIMLHlASSINGLEIF(P1>=P2)THENP=P1RO=FRlAO=FAlELSEP=P2RO=FR2AO=FA2ENDIFIF(KK=1)THENCC=6*NN*LHP/100000CP=P*(CC)^(1/EPC)/FTTIF(CP>CRl)THENMSGBOXNTYPE&“軸承不滿足動(dòng)載荷要求“MSGBOX“請重新選擇軸承代號再計(jì)算“DIMMSG28ASSTRINGMSG28=“請重新選擇軸承代號再計(jì)算“NT=INPUTBOX$(MSG28，MSCTITLE)GOTO50ELSEMSGBOX“軸承滿足動(dòng)載荷要求“ENDIFELSELHI=100000*(CR*FTT/P)^EPC／(6*NN)IF(LHl<LHP)THENMSGBOXNTYPE&“軸承壽命不滿足要求“DIMYNASSTRINGDIMMSG29ASSTRINGMSG29=“是否要重新選擇軸承進(jìn)行計(jì)算(Y／N)“DIMMSG30ASSTRINGMSG30=“請?jiān)俅屋斎胼S承代號“YN=INPUTBOX(MSG29，MSGTITLE)IF(YN=”Y”)THENNT=INPUTBOX(MSG30，MSGTITLE)GOTO50ELSEMSGBOX“軸承壽命滿足要求“ENDIFENDIFENDIFDIMYNlASSTRINGDIMMSG3lASSTRINGDIMCOPASSINGLEDIMSPASSINGLEDIMSOASSINGLEDIMMSG32ASSTRINGDIMMSG33ASSTRINGMSG33=“請輸入大一號的軸承“MSG32=“請輸入安全系數(shù)SO=“MSG31=“是否進(jìn)行靜載荷校核(Y／N)“YNl=INPUTBOX$(MSG31,MSGTITLE)IF(YNl=”N”O(jiān)RYN1=’’n”)THENSO=INPUTBOX(MSG32，MSGTITLE)‘調(diào)用靜載荷校核子程序CALLJZHJS(NTB，RO，AO，COP,SP)IF(SP<SO)THENMSGBOX“軸承靜載荷不滿足要求“IF(KK=21)THENGOTO80IF(KK=I)THENMSGBOX“請選擇大一號代號的軸承再進(jìn)行計(jì)算“NT=INPUTBOX$(MSG33,MSGTITLE)GOTO50ENDIFELSEMSGBOX“軸承靜載荷滿足要求“ENDIF80MSGBOXNTYPE&“軸承滿足設(shè)計(jì)要求“IF(KK=1)THENMSGBOX“計(jì)算動(dòng)載荷為“&CPMSGBOX“軸承的額定動(dòng)載荷為“&CRPRINT“計(jì)算動(dòng)載荷為“；CPPRINT“軸承的額定動(dòng)載荷為“；CRELSEMSGBOX“要求壽命為“&LHPMSGBOX“軸承的實(shí)際計(jì)算壽命為“&LH1PRINT“要求壽命為“;LHPPRINT“軸承的實(shí)際計(jì)算壽命為“;LH1ENDIFMSGBOX“將計(jì)算結(jié)果存入數(shù)據(jù)文件BEARCADl．DAT中“OPEN”F：\MYPROGRAM\BEARCADl.DAT“FOROUTPUTAS#1PRINT#l，“己知設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)“PRINT#l，”D”,“FT“,“FR“,“FA“，”FP”PRINT#1，D，F(xiàn)T,FR，F(xiàn)A，F(xiàn)PPRINT#1，”L”,“L1“，“NN”，“T“，“LHP“PRINT#1，L，L1，NN，T，LHPPRINT#l，”KK”，”NTB”,”NFA”PRINT#1，KK,NTB，NF