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摘 要：一方面，随着全球化经济一体化的不断发展，各行业间的竞争在不断加剧;另一方面，“中国制造2025”将自动化设备行业列入十大重点推动产业之一;这就更加加快了智能制造的发展和普及。
关键词：智能制造;智能装备;电机;气缸;齿轮;螺钉
1.智能制造的发展
1.1制造产业面临的问题
自主创新能力不足。中国制造业的产业增加值虽然已经居于世界首位，但是在制造技术的发展上存在着严重的重引进轻创新思想，许多行业只看到短期收益，甚至在一定程度上放弃了自助研发[1];产品质量问题突出。抽查产品质量不合格率高达10%，制造业每年直接因质量问题损失超过2000亿元[2];技术密集型产业和生产性服务业弱，产业集聚和集群发展水平低，具有较强国际竞争力的大企业少;产业结构不合理。中国制造业大多处于组装、制造阶段，增值能力有限，附加值较低，许多先进技术掌握在发达国家手里[3]
1.2我国智能制造的发展
21世纪是智能制造获得重大发展和广泛应用的时代，智能制造将引发制造业革命，并将重新构筑全球制造业的竞争格局。智能制造是传统转型升级的必要手段，自动化、数字化工厂还能在劳动力大幅下降的同时实现个性化需求，大大缩短交货期，而且将使得传统金字塔式的管理体制被扁平管理体制取代，对市场做出更加快速的响应[4]。《中国制造2025》中五大工程之一就是“智能制造工程”建立智能制造标准体系和信息安全保障系统，搭建智能制造网络系统平台。
2.設备设计
设计一台自动化设备必须完成以下几个阶段：明确设备的任务需求;方案的评估;设备设计;零件加工与组装;设备调试;设备运行。以下就设备任务需求、动力设计、传动设计、紧固联接进行简要说明。
2.1设备任务需求
设备任务需求包括：设备目的，明确设备的作用;设备效率，该设备在规定时间需完成的工作量;设备的安装场地、运行环境，明确设备的设计尺寸和防护要求;产品的大小尺寸和重量，确定设备的动力和方式;设备预算，设备零件的选材和标准;。
2.2动力设计
2.2.1电机的选择计算
根据负载性质和生产工艺对电动机的启动、制动、反转、调速等，选择合适的电机类型。
根据负载转矩、速度变化范围和启动频繁程度等要求，考虑电机的温升限制，过载能力和启动转矩，选择合适的电机功率，并确定冷却通风方式。
一般电机功率P的计算如下：
根据使用场所的环境条件，选择电机的结构形式。
根据使用电压标准和功率因数的要求，确定电机的电压等级和类型。
根据生产机械的最高转速和对电力传动调速系统的过渡过程性能要求，以及机械减速机构的复杂程度，选择电机额定转速。
另外，选择电机也必须符合节能要求、运行可靠性、设备供货情况、备品备件的通用性、安装检修的难易，以及产品间隔、建设费用、运行和维修费用、生产过程中前后期电机功率变化关系等各种因素[5]。
2.2.2气动元件的选型计算
气动执行元件是在气动系统中，将压缩空气的压力能转化为机械能的一种传动装置。它能驱动机构实现直线往复运动、摆动、旋转运动或夹持动作。由于气动的工作介质是气体，具有可压缩性，因此气动元件的重复精度可控制在0.2mm内。
气动系统的执行元件是气缸和真空阀，影响真空阀吸力大小因素之一为吸盘。
2.3传动设计
以下为常见传动方式：
齿轮传动。传递运动准确可靠，传递功率和速度范围较大，结构紧凑，工作可靠，传动效率可达98%以上，但不能用于中心距过大的传动，安装要求较高;
带传动。分为皮带和同步带：皮带传动，结构简单，传动平稳无噪声、能缓冲和吸振，能过载保护;同步带传动，传递效率可达98%，传递平稳，无打滑，安装和维修成本低，不能在高温环境下工作。
链传动。传递功率比较大，能在低速，重载和高温条件下工作，传递效率可达95%～97%，但是，链传动安装、维修成本较高，磨损容易脱落。
摩擦轮传动。可以无间隙的实现正反向传动，噪声低;但是摩擦传递轴向受力较大，不能保持准确传动。
2.4紧固联接
螺钉的螺纹有很多种，这里只介绍常用的普通螺钉，牙型角为60度，自锁性能好，螺牙抗剪强度高。
螺钉直径d的计算
3.总结
制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。工业制造企业逐步向数字化、网络化、智能化发展，无人工厂将成为常态。作为自动化设备设计者必须不断学习新技术、应用新技术，才能设计出更精准、更高效、更智能的设备。
参考文献：
[1]陈明宝.世界先进制造业创新与发展趋势及其启示[J].海峡科技与产业，2006
[2]张柏兴.机器人与智能制造，IAIS 2016.11.25智能机器人专场
[3]车建国。世界制造业的发展趋势和中国制造业的路径选择[J]，现代管理科学，2008
[4]彭瑜。中国制造业探索实践，工业控制与智能制造，2015.
关键词：智能制造;智能装备;电机;气缸;齿轮;螺钉
1.智能制造的发展
1.1制造产业面临的问题
自主创新能力不足。中国制造业的产业增加值虽然已经居于世界首位，但是在制造技术的发展上存在着严重的重引进轻创新思想，许多行业只看到短期收益，甚至在一定程度上放弃了自助研发[1];产品质量问题突出。抽查产品质量不合格率高达10%，制造业每年直接因质量问题损失超过2000亿元[2];技术密集型产业和生产性服务业弱，产业集聚和集群发展水平低，具有较强国际竞争力的大企业少;产业结构不合理。中国制造业大多处于组装、制造阶段，增值能力有限，附加值较低，许多先进技术掌握在发达国家手里[3]
1.2我国智能制造的发展
21世纪是智能制造获得重大发展和广泛应用的时代，智能制造将引发制造业革命，并将重新构筑全球制造业的竞争格局。智能制造是传统转型升级的必要手段，自动化、数字化工厂还能在劳动力大幅下降的同时实现个性化需求，大大缩短交货期，而且将使得传统金字塔式的管理体制被扁平管理体制取代，对市场做出更加快速的响应[4]。《中国制造2025》中五大工程之一就是“智能制造工程”建立智能制造标准体系和信息安全保障系统，搭建智能制造网络系统平台。
2.設备设计
设计一台自动化设备必须完成以下几个阶段：明确设备的任务需求;方案的评估;设备设计;零件加工与组装;设备调试;设备运行。以下就设备任务需求、动力设计、传动设计、紧固联接进行简要说明。
2.1设备任务需求
设备任务需求包括：设备目的，明确设备的作用;设备效率，该设备在规定时间需完成的工作量;设备的安装场地、运行环境，明确设备的设计尺寸和防护要求;产品的大小尺寸和重量，确定设备的动力和方式;设备预算，设备零件的选材和标准;。
2.2动力设计
2.2.1电机的选择计算
根据负载性质和生产工艺对电动机的启动、制动、反转、调速等，选择合适的电机类型。
根据负载转矩、速度变化范围和启动频繁程度等要求，考虑电机的温升限制，过载能力和启动转矩，选择合适的电机功率，并确定冷却通风方式。
一般电机功率P的计算如下：
根据使用场所的环境条件，选择电机的结构形式。
根据使用电压标准和功率因数的要求，确定电机的电压等级和类型。
根据生产机械的最高转速和对电力传动调速系统的过渡过程性能要求，以及机械减速机构的复杂程度，选择电机额定转速。
另外，选择电机也必须符合节能要求、运行可靠性、设备供货情况、备品备件的通用性、安装检修的难易，以及产品间隔、建设费用、运行和维修费用、生产过程中前后期电机功率变化关系等各种因素[5]。
2.2.2气动元件的选型计算
气动执行元件是在气动系统中，将压缩空气的压力能转化为机械能的一种传动装置。它能驱动机构实现直线往复运动、摆动、旋转运动或夹持动作。由于气动的工作介质是气体，具有可压缩性，因此气动元件的重复精度可控制在0.2mm内。
气动系统的执行元件是气缸和真空阀，影响真空阀吸力大小因素之一为吸盘。
2.3传动设计
以下为常见传动方式：
齿轮传动。传递运动准确可靠，传递功率和速度范围较大，结构紧凑，工作可靠，传动效率可达98%以上，但不能用于中心距过大的传动，安装要求较高;
带传动。分为皮带和同步带：皮带传动，结构简单，传动平稳无噪声、能缓冲和吸振，能过载保护;同步带传动，传递效率可达98%，传递平稳，无打滑，安装和维修成本低，不能在高温环境下工作。
链传动。传递功率比较大，能在低速，重载和高温条件下工作，传递效率可达95%～97%，但是，链传动安装、维修成本较高，磨损容易脱落。
摩擦轮传动。可以无间隙的实现正反向传动，噪声低;但是摩擦传递轴向受力较大，不能保持准确传动。
2.4紧固联接
螺钉的螺纹有很多种，这里只介绍常用的普通螺钉，牙型角为60度，自锁性能好，螺牙抗剪强度高。
螺钉直径d的计算
3.总结
制造业是国民经济的主体，是立国之本、兴国之器、强国之基。工业制造企业逐步向数字化、网络化、智能化发展，无人工厂将成为常态。作为自动化设备设计者必须不断学习新技术、应用新技术，才能设计出更精准、更高效、更智能的设备。
参考文献：
[1]陈明宝.世界先进制造业创新与发展趋势及其启示[J].海峡科技与产业，2006
[2]张柏兴.机器人与智能制造，IAIS 2016.11.25智能机器人专场
[3]车建国。世界制造业的发展趋势和中国制造业的路径选择[J]，现代管理科学，2008
[4]彭瑜。中国制造业探索实践，工业控制与智能制造，2015.