裝配圖管套壓裝專機(jī)
裝配圖管套壓裝專機(jī),裝配,圖管套壓裝,專機(jī)
無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
第一章 引言
畢業(yè)設(shè)計(jì)是在學(xué)完了專業(yè)課,并經(jīng)歷了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),是對之前所學(xué)課程的一次總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,它在幾年的學(xué)習(xí)中占有十分重要的地位。
就我個(gè)人而言,希望通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì),對自己今后從事的工作,進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練,通過設(shè)計(jì)鍛煉自己分析問題,解決問題的能力,特別是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)的能力,為今后從事專業(yè)工作打下良好的基礎(chǔ)。
此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是設(shè)計(jì)一臺(tái)管子軸套壓裝專機(jī)。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求,在無縫鋼管二端要均勻壓入二軸套,且要保證二軸套相對位置,軸套壓到底后,在相應(yīng)位置要鉆攻螺孔,具體尺寸及要求見管套結(jié)合件圖。
根據(jù)所學(xué)專業(yè)知識(shí),通過參閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊及圖冊資料,本人采用的總體方案是:利用電機(jī)減速機(jī)帶動(dòng)絲杠螺母的傳動(dòng)方式,通過絲杠螺母結(jié)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線壓入運(yùn)動(dòng)。
由于軸套與軸之間的配合為過盈配合H8/r7,所需壓入力較大,且隨壓入長度增大而增大,當(dāng)軸套壓到底時(shí),壓入力會(huì)瞬間急增,為保護(hù)電機(jī),需采用安全離合器進(jìn)行過載保護(hù),利用其可調(diào)整保護(hù)壓力,以限定最大壓入力。管子由V型塊定位,考慮到管、套在壓入前定位的同心度要求很高,否則可能會(huì)出現(xiàn)壓不進(jìn)的現(xiàn)象,故采用高度可調(diào)V型塊,以降低對專機(jī)零件加工的精度要求,可使專機(jī)裝配、調(diào)試簡單、方便,節(jié)約成本。針對管子較長,剛性較差,為防止二端施壓時(shí)管子受力失穩(wěn)而中間拱起,采用回轉(zhuǎn)壓板通過一滾輪對其中間部位壓緊。絲杠支承采用深溝球軸承和單向推力軸承組合,以減小摩擦力、延長使用壽命。
根據(jù)管套結(jié)合件圖,在專機(jī)上相應(yīng)位置安裝鉆模板。當(dāng)安全離合器開始打滑,操作工即停止電機(jī)。此時(shí)用手槍鉆通過鉆模板進(jìn)行鉆孔,然后啟動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)退回壓頭到位后停止,再卸下工件進(jìn)行人工或機(jī)動(dòng)攻絲。
該專機(jī)可解決人工裝配時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、定位精度低的問題, 滿足了大批量生產(chǎn)要求。
下面是專機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)的主要零件、外購件、標(biāo)準(zhǔn)件的計(jì)算和選用步驟。
由于能力所限,設(shè)計(jì)中當(dāng)有許多不足之處,希望各位老師給予批評指教。
第二章 設(shè)計(jì)思路
(1)課題的目的與意義
此課題的目的是讓我們更好地掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容和方法,能正確、合理地選用設(shè)計(jì)參數(shù)、機(jī)械結(jié)構(gòu);學(xué)會(huì)利用廠家提供的產(chǎn)品樣本合理選擇配套件;提高查閱設(shè)計(jì)手冊和正確使用標(biāo)準(zhǔn)的能力,尤其是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)的能力。通過這次工作前的適應(yīng)性訓(xùn)練,為今后從事專業(yè)工作打下良好的基礎(chǔ)。
(2)對機(jī)械設(shè)計(jì)基本要素的認(rèn)識(shí)
機(jī)械設(shè)計(jì)首先要保證的是產(chǎn)品的功能及其可靠性,并保證產(chǎn)品有良好的工藝性。機(jī)械設(shè)計(jì)是一項(xiàng)創(chuàng)造性的勞動(dòng),新穎的設(shè)計(jì)要求有新的構(gòu)思,對此,設(shè)計(jì)人員一方面應(yīng)大膽地采用新理論和新結(jié)構(gòu),另一方面也要總結(jié)經(jīng)驗(yàn)采用原有的成功的技術(shù)和結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)的過程是一個(gè)探索的過程,在設(shè)計(jì)的起始階段,應(yīng)該允許發(fā)揮創(chuàng)造性而不受各種約束。即使發(fā)生許多不切實(shí)際的設(shè)想,也沒關(guān)系,這可以在設(shè)計(jì)的早期,在繪制圖樣以前加以糾正。通常要有幾套設(shè)計(jì)方案,要在各方面對這些方案進(jìn)行對比,從中選擇最佳方案。最后選定的方案可能是各套方案中最好部分的組合,也可能是未被接受方案中的某個(gè)構(gòu)思。
產(chǎn)品要便于使用和減輕人的勞動(dòng)強(qiáng)度。設(shè)計(jì)人員要使所設(shè)計(jì)的機(jī)器適應(yīng)人,就必須考慮人的操作特征,其中包括:工作場所的空間分配,通風(fēng)條件,色彩和照明,手柄、開關(guān)及踏腳的位置和尺寸,操作人員的體力,安全保護(hù),操作人員的心理和習(xí)慣等。
機(jī)械設(shè)計(jì)的起始階段,設(shè)計(jì)人員要對產(chǎn)品是否為社會(huì)所需要,有無競爭力,有無銷路,是否經(jīng)濟(jì),盈利多少等問題與管理人員、銷售人員磋商。
如上所述,機(jī)械設(shè)計(jì)涉及工程技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域。這些領(lǐng)域中所涉及到的基本要素有:材料、強(qiáng)度、撓度、剛度、穩(wěn)定度;摩擦、磨損、潤滑;形狀、尺寸、表面加工、體積、重量、風(fēng)格;溫度、噪音、腐蝕;可靠性;控制;實(shí)用、安全、價(jià)格;以及維修等。
第三章 機(jī)械設(shè)計(jì)方法
(1)機(jī)械設(shè)計(jì)步驟
機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)的第一道工序。在設(shè)計(jì)中要求對機(jī)器的工作原理、功能、結(jié)構(gòu)、零部件設(shè)計(jì),甚至加工制造和裝配方法都確定下來。因此,不同的設(shè)計(jì)者可能有不同的設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)步驟。但是,機(jī)械設(shè)計(jì)的共性規(guī)律是客觀存在的,需要不斷地總結(jié)和完善。機(jī)械設(shè)計(jì)的一般步驟:動(dòng)向預(yù)測;方案設(shè)計(jì);技術(shù)設(shè)計(jì);施工設(shè)計(jì);試生產(chǎn)。下面著重分析方案設(shè)計(jì)和技術(shù)設(shè)計(jì)。
(2)方案設(shè)計(jì)
根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書提出的對所設(shè)計(jì)機(jī)器的工作要求,首先對能滿足工作要求的多種設(shè)計(jì)原理方案加以分析比較。由于任何工作原理都必須通過一定的運(yùn)動(dòng)形式來實(shí)現(xiàn),所以這一步驟也是確定設(shè)計(jì)所需運(yùn)動(dòng)的方案。例如設(shè)計(jì)一臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)器時(shí),可采用的設(shè)計(jì)原理方案很多,有電動(dòng)的,有氣動(dòng)、液壓及其他組合機(jī)構(gòu)等形式的,每種形式中還有多種機(jī)構(gòu)能達(dá)到預(yù)期的運(yùn)動(dòng),如齒輪齒條機(jī)構(gòu)、絲桿螺母機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)等。確定設(shè)計(jì)原理方案時(shí),可把設(shè)計(jì)對象當(dāng)作完整的系統(tǒng),并將它分成具有各種分功能的機(jī)構(gòu)及零件為子系統(tǒng)和元素,進(jìn)行系統(tǒng)分析和機(jī)構(gòu)分析、機(jī)構(gòu)綜合和加以比較,選擇最優(yōu)方案。
在這一階段,要按選擇最優(yōu)方案所需的技術(shù)—經(jīng)濟(jì)論證來制定產(chǎn)品總體和主要部件方案,同時(shí)要確定關(guān)于工作原理、可靠性和強(qiáng)度的問題范圍,這些問題必須加以研究,有些要得到實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。要對不致太大影響技術(shù)任務(wù)書中規(guī)定的設(shè)計(jì)對象,它的最終主要指標(biāo)的那些結(jié)構(gòu)要素作近似計(jì)算。如果想在有接近于設(shè)計(jì)對象的實(shí)際樣機(jī),就可以不經(jīng)過計(jì)算而擬訂各個(gè)機(jī)構(gòu)要素,但在方案設(shè)計(jì)中,為了進(jìn)行于選擇最優(yōu)設(shè)計(jì)方案有關(guān)的技術(shù)—經(jīng)濟(jì)計(jì)算,必須充分精確地估計(jì)對最終結(jié)果有影響的參數(shù)。例如,在設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)裝置方案時(shí),為了選擇傳動(dòng)型式(絲桿螺母傳動(dòng),行星齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)等),必須具有一些數(shù)據(jù)能求得要素尺寸,從而確定對比方案的重量和外廓尺寸,而其誤差對最終結(jié)果沒有很大影響。
在簡化設(shè)計(jì)中,選擇最優(yōu)方案可以與機(jī)械的使用者和對該項(xiàng)機(jī)械有經(jīng)驗(yàn)分得人員共同商定。
在確定設(shè)計(jì)原理方案時(shí),還必須體現(xiàn)機(jī)械工業(yè)的技術(shù)發(fā)展政策。根據(jù)機(jī)械的實(shí)際工作情況,盡量采用微電子技術(shù)和新型材料,設(shè)計(jì)機(jī)電一體化產(chǎn)品。
(3)技術(shù)設(shè)計(jì)
在技術(shù)設(shè)計(jì)中,要擬定設(shè)計(jì)對象的總體和部件,具體確定零件的結(jié)構(gòu),對所設(shè)計(jì)的機(jī)械產(chǎn)品提出的要求是:制造和維護(hù)經(jīng)濟(jì),操縱方便而安全,可靠性高,使用壽命長,為了能達(dá)到這些要求,零件應(yīng)滿足一些準(zhǔn)則,簡而言之,可以用:“明確、簡單、安全”六字來表達(dá)。
所謂明確主要指結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸關(guān)系清晰,作用關(guān)系可以預(yù)測和計(jì)算,功能明確,也即能量、信息和物料的轉(zhuǎn)換與流動(dòng)走向明確。一個(gè)明確的結(jié)構(gòu)應(yīng)避免產(chǎn)生附加載荷、附加變形和可能的劇烈磨損,應(yīng)盡可能見效載荷和溫度應(yīng)力引起的變形。明確的結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品預(yù)定技術(shù)功能的前提。
所謂簡單,一般是指形狀簡單,零件數(shù)少,相對運(yùn)動(dòng)副少,磨損件少,使用、維護(hù)、保養(yǎng)方便等。但對于具體情況要具體分析。不希望某一方面的簡單導(dǎo)致另一當(dāng)面的復(fù)雜。一旦出現(xiàn)這種情況應(yīng)予協(xié)調(diào)。
安全性包括由小到大的五個(gè)范圍:結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性;功能的安全性;運(yùn)行的安全性;工作的安全性和環(huán)境的安全性。這五個(gè)范圍相互之間是關(guān)聯(lián)的,應(yīng)該統(tǒng)盤考慮。
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)主要采用安全技術(shù)、間接安全技術(shù)和指示安全技術(shù)來解決產(chǎn)品的安全問題。
在上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則下,應(yīng)考慮技術(shù)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的強(qiáng)度、剛度、抗振性、耐磨性、工藝性等問題。如載荷的合理分配、結(jié)構(gòu)的合理傳力、運(yùn)動(dòng)中的穩(wěn)定性等。
操縱條件和操縱方便對機(jī)械的可靠性和勞動(dòng)生產(chǎn)率有很大影響,因?yàn)楹芏鄼C(jī)械產(chǎn)品的工作效果取決于人機(jī)系統(tǒng)的指標(biāo)。如產(chǎn)品在運(yùn)行中噪聲大、振動(dòng)強(qiáng)、手柄作用力大、檢查不便、變速困難等等,易導(dǎo)致疲勞,違反操作而可能引起事故。
標(biāo)準(zhǔn)化對所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的制造成本和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)有很大意義。實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化,可使機(jī)械產(chǎn)品的成本有所降低,設(shè)計(jì)周期有所縮短,可靠性則有所提高
機(jī)械設(shè)計(jì)和繪圖是密切聯(lián)系的工作,因?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)是一種創(chuàng)造性的形象思維,而繪畫則是將形象思維表現(xiàn)出來的最好方法。形象思維的結(jié)果,不通過圖的表現(xiàn)總是模糊和支離的,并且難以精確無誤的傳給別人,一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者在構(gòu)思時(shí),總是需要反復(fù)的修改初步設(shè)計(jì)總圖。
設(shè)計(jì)人員按照他所繪制的初步設(shè)計(jì)總圖,簡單計(jì)算或估算機(jī)械的各主要零件的受力、強(qiáng)度、形狀、尺寸和重量等,如發(fā)現(xiàn)原來所選的結(jié)構(gòu)不可行或不實(shí)際,則要調(diào)整或修改結(jié)構(gòu),還要考慮有沒有發(fā)生過熱、過度磨損和過早發(fā)生疲勞破壞的危險(xiǎn)部位,并采取措施解決。
在這階段,設(shè)想中的機(jī)器初步成型了,設(shè)計(jì)人員通過初步設(shè)計(jì)總圖的繪制,會(huì)發(fā)現(xiàn)各部分的形狀、尺寸和比例大小有許多矛盾,當(dāng)需要加強(qiáng)或改進(jìn)某一方面,可能會(huì)削弱或惡化另一方面,必須權(quán)衡取舍,在各方面保持平衡以達(dá)到最佳綜合效果。這時(shí),設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)起著重要作用。
在修改初步設(shè)計(jì)的總圖的過程中,還需對初步設(shè)計(jì)進(jìn)行技術(shù)-經(jīng)濟(jì)分析,一般原則是:選那些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的、重量大的、尺寸大的、材料貴的、性能差的、技術(shù)水平低的,以及批量大的、工藝復(fù)雜的、遠(yuǎn)材料消耗高的、成品率低的那些零件進(jìn)行分析,并據(jù)此修改設(shè)計(jì),以期得到技術(shù)—經(jīng)濟(jì)指標(biāo)高的初步設(shè)計(jì)總圖。
(4)本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段(途徑):針對本課題的設(shè)計(jì)思路
此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是設(shè)計(jì)一臺(tái)管子軸套壓裝專機(jī)。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求,在無縫鋼管二端要均勻壓入二軸套,且要保證二軸套相對位置,軸套壓到底后,在相應(yīng)位置要鉆攻螺孔,具體尺寸及要求見附圖—管套結(jié)合件圖。
分析管套結(jié)合件圖,管套結(jié)合是過盈配合,需要較大的壓入力,且要保證套和管子上螺孔的相對位置,顯然用人工壓配勞動(dòng)強(qiáng)度太大,相互位置尺寸不易保證,使用壓裝專機(jī)勢在必行。
根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求,在10秒鐘內(nèi)要壓到位,工作行程為100mm,壓入速度范圍大。速度快些,效率雖會(huì)提高,但結(jié)合時(shí)沖擊會(huì)很大,尤其是在管套壓到底時(shí),所以選擇時(shí)間為10秒完成壓套動(dòng)作。
專機(jī)方案的確定,最重要的是選擇一種往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。最常用的形式有:齒輪—齒條機(jī)構(gòu)加滾動(dòng)或滑動(dòng)導(dǎo)軌;絲杠螺母機(jī)構(gòu)(滑動(dòng)或滾珠絲桿螺母副);氣動(dòng)或液壓傳動(dòng)裝置等。原動(dòng)件可采用電機(jī)—減速機(jī),動(dòng)力通過皮帶輪傳至執(zhí)行件。采用皮帶輪的好處是柔性傳動(dòng),過載時(shí)皮帶會(huì)打滑,可以起到輔助的保護(hù)作用,但不能用作經(jīng)常的安全保護(hù)使用。
二套之間的相對位置可通過定位實(shí)現(xiàn)。利用套上φ48凸臺(tái)和φ9孔及φ100端面定位,φ9孔裝入菱形銷, φ48凸臺(tái)插入定位沉孔,用這樣的類似于一面二銷的六點(diǎn)完全定位方式保證相對位置,其中一只套定位在壓頭上,另一只套定位于固定支座上。
根據(jù)近三年所學(xué)專業(yè)知識(shí),通過參閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊、夾具設(shè)計(jì)手冊及相關(guān)圖冊資料,結(jié)合考慮專機(jī)制造成本和周期,本人擬采用的總體方案是:利用電機(jī)減速機(jī)提供動(dòng)力,通過皮帶輪帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而帶動(dòng)裝有螺母的壓頭移動(dòng),將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線壓入運(yùn)動(dòng)。
由于軸套與軸之間的配合為過盈配合H8/r7,所需壓入力較大,且隨壓入長度增大而增大,當(dāng)軸套壓到底時(shí),壓入力會(huì)瞬間急增,為保護(hù)電機(jī),需采用安全離合器進(jìn)行過載保護(hù),利用其可調(diào)整保護(hù)壓力,以限定最大壓入力。
管子由V型塊定位,考慮到管、套在壓入前定位的同心度要求很高,否則可能會(huì)出現(xiàn)壓不進(jìn)的現(xiàn)象,故采用高度可調(diào)V型塊,以降低對專機(jī)零件加工的精度要求,可使專機(jī)裝配、調(diào)試簡單、方便,節(jié)約成本。針對管子較長,剛性較差,為防止二端施壓時(shí)管子受力失穩(wěn)而中間拱起,采用回轉(zhuǎn)壓板通過一滾輪(軸承)對其中間部位壓緊。
絲杠支承可采用滑動(dòng)軸承和單向推力軸承組合,或采用深溝球軸承和單向推力軸承組合,但考慮到專機(jī)工作時(shí)徑向力較小而軸向力很大,為減小摩擦力、延長使用壽命,選擇后者的支承方式。
根據(jù)管套結(jié)合件圖,在專機(jī)上相應(yīng)位置安裝鉆模板。當(dāng)安全離合器開始打滑,操作工即停止電機(jī)。此時(shí)用手槍鉆通過鉆模板進(jìn)行鉆孔,然后啟動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)退回壓頭到位后停止,再卸下工件進(jìn)行人工或機(jī)動(dòng)攻絲。
減速機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速要和壓頭移動(dòng)速度相配,即要選擇相應(yīng)的絲桿螺距。減速機(jī)應(yīng)選用國產(chǎn)著名品牌,以保證產(chǎn)品質(zhì)量。如選擇不到相應(yīng)產(chǎn)品,也可自行設(shè)計(jì)、制造。
該設(shè)計(jì)方案經(jīng)慎重考慮,多方論證,應(yīng)是切實(shí)可行的。當(dāng)然可采用滾珠絲桿螺母副加滾動(dòng)導(dǎo)軌的形式,磨損小,壽命長,傳動(dòng)效率更高,但制造成本也會(huì)大幅提高。
該專機(jī)可解決人工裝配時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、定位精度低的問題,可滿足大批量生產(chǎn)要求。
(5)設(shè)計(jì)計(jì)算
1.壓入力計(jì)算:
1.1最大過盈
根據(jù)裝配圖上技術(shù)要求,管子與軸套的配合要求是 H8/r7
所以最大過盈δmax
δmax=59μm
1.2所需軸向壓入力P作用(千克)
根據(jù)裝配圖上技術(shù)要求,軸套兩端的最大壓入長度l為100mm
p=P/fπdl P= fπdl其中f取0.08
注:d1:包容面直徑,f:摩擦系數(shù)
1.3配合面壓強(qiáng)p計(jì)算
配合件材料不同:Pmax={δmax/[d×(c1/e1)+(c2/e2)]}×10-4 公斤/厘米
被包容件Q235
包容件HT200
C1=[1+(d1/d) 2]/[1-(d1/d) 2]- u 1
C2=[1+(d/d2) 2]/[1-( d/d2) 2]+ u 2
注: d配合面公稱直徑 d=40mm=4cm
d1被包容件內(nèi)孔直徑 d1=32mm=3.2cm
d2包容件外徑 d2=50mm=5cm
u1被包容件的波松比 見表1-7 P4
u1=0.24--0.28 取u1=0.25
u2包容件的波松比 見表1-7 P4
u2=0.23--0.27 取u2=0.25
l配合長度 l=50×2=100mm=10cm 公斤/厘米2
E1被包容件的彈性模數(shù) 見表1-7 P4
E1=(2.0--2.1)× 106 取E1=2×106
E2包容件的彈性模數(shù) 見表1-7 P4
E2=(1.15--1.60)× 106 取E1=1.5×106
C1={[1+(32/40)2]/ [1-(32/40)2]}-0.25=4.3
C2={[1+(40/50)2]/ [1-(40/50)2]}+0.25=4.8
Pmax=59/{4×[4.3/(2× 106)+4.8/(1.5× 106)]}× 10-4
=2.76 公斤/厘米2
P=p/fπdl
=2.76×0.08×π×40×100
=2773 kg →取P=3000公斤(max)
2.螺桿計(jì)算:
2.1螺桿中徑 (機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第二卷 表15 2-3)
螺桿中徑d2=ζ× [f/φ(p)] 1/2
梯形齒ζ=0.8 整體式螺母φ=1.5
P—許用壓強(qiáng) 見機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第二卷表15 2-9
螺桿的材料為45鋼 螺母的材料為青銅
查設(shè)計(jì)手冊得P=20Mpa
由上面計(jì)算得到最大的軸向載荷F=pg=30000N
由以上條件計(jì)算得:d2=ζ[f/φ(p)] 1/2=0.8×[30000/(1.5×20)] 1/2=25.3
根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查標(biāo)準(zhǔn)取中徑為標(biāo)準(zhǔn)值
得中徑d2=27mm Tr=30×3
2.2驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩
驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩T1=F× d2/2tan(φ+ρ′)
軸向載荷F為30000N
螺桿中徑d2=27mm
螺紋升角φ=arctan[l/(πd2)]≤ρ′
當(dāng)量摩擦角ρ′=arctan[μs/cosα/2]
注:l為導(dǎo)程 l =3
ρ′為當(dāng)量摩擦角 μs螺旋副摩擦系數(shù)
見機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第二卷表15 2-8
螺旋副摩擦系數(shù)Us為0.08--0.1 取μs=0.08
通常使螺紋升角φ≤4o30′ α 標(biāo)準(zhǔn)值為30o
螺紋升角φ=arctan3/27π=2o
當(dāng)量摩擦角ρ′=arctan0.08/cos15o=4.6o
驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩T1=F×( d2/2)tan(φ+ρ′)
=(30000×27/2×tan6.6o)/1000
=30×13.5×tan6.6o
=47N·m
要求10S內(nèi)壓入,根據(jù)管套結(jié)合件圖,可知壓入行程為100mm ,空行程取為20mm,由于絲桿的螺距為3mm,則絲桿在10秒內(nèi)要轉(zhuǎn)120/3=40轉(zhuǎn)。
則螺桿轉(zhuǎn)速為 40×6=240(轉(zhuǎn)/分)
3.電動(dòng)機(jī)的選擇
電機(jī)功率Pw= Tn/9.55(kw)
=[(47×240)/9.55]×10-3
=1.2 kw
注:轉(zhuǎn)矩Tn=驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩×轉(zhuǎn)速
根據(jù)計(jì)算的電動(dòng)機(jī)功率P=1.2KW,以及離合器完全脫開時(shí)的扭矩Tc1=100 N·m,所以選擇P=3KW的電動(dòng)機(jī),型號(hào)為14B5.6-D100LBH.4G表見《德森江浪CR3系列二成速電機(jī)》P14
4.離合器計(jì)算與選擇(機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第二卷)
4.1彈簧壓力計(jì)算:
F=2Tc/D[tan(α-ρ) –D/dμ]
注:Tc離合器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 N·mm
Tc=(1.35--1.4)T
D牙工作面的計(jì)算直徑
計(jì)算壓力時(shí),取過載扭矩Tc1=62N·m
完全脫開時(shí) Tc1=100 N·m
α一般為45o,ρ為4o--5o 取ρ=5o
μ:鍵與花鍵連接的摩擦系數(shù)取μ=0.15
d:周直徑或滑動(dòng)半離合器孔徑 D=100mm,d=25mm
過載時(shí)的彈簧壓力F1=2Tc1/D[tan(α-ρ) –D/dμ]
=[(2×62×103)/100]×[tan(45o-5o)-100/25×0.15]
=296N
完全脫開時(shí)彈簧壓力F2=2Tc2/D[tan(α-ρ) –D/dμ]
=[(2×100×103)/100]×(tan(45o-5o)-o-100/25×0.15)
=478N
則每根彈簧壓力:初壓力F1′=296/6=49N
終壓力F2′=478/6=80N
取彈簧的初壓力F0=(0.85--0.9)F(取F0=0.9F)
=0.9×49=44N
4.2彈簧設(shè)計(jì)(機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第二卷)
按結(jié)構(gòu)尺寸,選確定彈簧中徑D=12mm 鋼絲直徑d=1.6mm
安裝高度H1=36mm 安裝載荷P1=44N
從安裝高度壓縮8mm后,壓縮載荷P2=80N
⑴材料:碳素鋼彈簧鋼絲Ⅱ(C級(jí))
⑵許用切應(yīng)力 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第二卷表7.1-5
得σb=1810Mpa ,[τ]=0.35σb=633.5 Mpa
⑶求直徑d
初定旋轉(zhuǎn)比:C=D/d=12/1.6=7.5
查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第二卷圖7.1-4 P7-10 得K=1.2
則?d=1.6(KCP/[τ])1/2
=1.6[(1.2×7.5×44)/633.5] ?
=1.24 取d=1.6與實(shí)際相近
⑷彈簧剛度P′要求:
P′=(p2-p1)/(f2-f1)=(80-44)/8=4.5N/mm
⑸彈簧有效圈數(shù)n
n=Gd4/8D3 P′
注:G切邊模量 見機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第二卷表7.1-4
G=79×103μPa
n=(79×103×1.64)/(8×123×4.5)=8
⑹總?cè)?shù)n1=n+ n2=10(圈4)
⑺彈簧剛度P′= Gd4/8D3 n=(79×103×1.64)/(8×123×8)=4.7N/mm 基本相符
⑻彈簧安裝變形量:F1=P1/ P′=44/4.7=9(mm)
⑼自由高度:H0=H1+F1=36+9=45(mm)
⑽變形量F1F2 H1=36mm,F(xiàn)1=9mm,F(xiàn)2=F1+8=17mm
⑾ 負(fù)荷P1P2:安裝負(fù)荷P1= P′F1=4.7×9=42.3(N)
完全脫開時(shí)P2=4.7×9=79.9(N)
接近題意
⑿壓并高度Hb: Hb=n1d=10×1.6=16(mm)
⒀節(jié)距t: t= (H0-1.5d)/n=(45-1.5×1.6)/8=5.4
⒁壓并變形量Fb=H0-Hb=45-16=29(mm)
4.3 離合器的選擇
選擇梯形牙嵌式安全離合器,牙的工作面為平面工作面,牙形角為30--45o,半離合器上牙的工作面應(yīng)有較高的硬度,以提高耐磨性和承受沖擊載荷的能力常用20Cr經(jīng)滲碳淬火56--62HRC,或40Cr淬火至56--57HRC,牙嵌式安全離合器,其壓緊裝置由若干小的壓緊彈簧組成,能傳遞較大的極限轉(zhuǎn)矩,與軸用鍵聯(lián)接。表見P22-238
5.皮帶輪的選擇
根據(jù)傳遞功率P=3KW,轉(zhuǎn)速250轉(zhuǎn)/分
利用插入法見《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》卷(二)P14-18表,則皮帶輪Dd1=160mm,
則選用 SPB型窄V帶,單根傳遞的功率為1.5kw,我們計(jì)算得到的功率為3kw,所以選兩根皮帶。
V帶輪輪廓尺寸(基準(zhǔn)寬度制):基準(zhǔn)寬度Bd=14mm,基準(zhǔn)線上槽深ha=4mm,基準(zhǔn)線下槽深hf=12mm,槽間距e=19mm,第一槽對成面至端面的最小距離f=12mm,槽間距離及極限偏差為±0.8mm,帶輪寬B=(Z-1)e+2f(2-輪槽數(shù))=43mm
外徑da=dd+2ha=168mm
輪槽角φ=34o,其極限偏差為±0.5
6.軸承的選擇
根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 第三卷 第六章
根據(jù)最大受力為3000千克,所以選擇單向推力球軸承:
根據(jù)表20.6-22, 基本尺寸d=30 基本載荷Ca=28﹐得:軸承代號(hào)為51206
d=30 D=52 T=16 da=43 Da=39 ra=0.6
根據(jù)表20.6-22, 基本尺寸d=25 基本載荷Ca=15.2,得:軸承代號(hào)為51105
d=25 D=42 T=11 da=35 Da=32 ra=0.6
7.螺栓強(qiáng)度計(jì)算(機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第二卷)
根據(jù)裝配圖可得支座(二)的受翻轉(zhuǎn)力矩螺栓所受的軸向力為FD
轉(zhuǎn)矩T=FD L0 (公式見機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第二卷P6-32)
根據(jù)受力平衡得T=PL
注:L0為螺栓中心到作用面的距離 L0=63mm
L為中心到底面的距離 L=100mm
P為軸向壓入力 P=3000kg
即 FD L0 = PL
FD =PL/ L0
=3000×100/63
作用應(yīng)力 σ=4×1.3 FD/πd12<[σ]
注:d1 螺紋小徑
σ 作用應(yīng)力
[σ] 許用應(yīng)力
根據(jù)螺栓材料Q235-A得[σ]為240Mpa
根據(jù) σπ=4×1.3 FD/πd12<[σ]
得 d1>{4×1.3 FD/π[σ]}1/2
代入值得 d1> 7mm
則可以取 d1= 12mm
即螺栓直徑為12mm滿足強(qiáng)度要求
6.產(chǎn)品部分附圖(CAD)
1.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的簡要?dú)v史
在我們講述的CAD的基本理論之前,先說說它的簡史是比較合適的。CAD是計(jì)算機(jī)時(shí)代的產(chǎn)品。它從早期的計(jì)算機(jī)繪圖系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在的交互式計(jì)算機(jī)圖形學(xué)。兩個(gè)這樣的系統(tǒng)包括:麻省理工學(xué)院的 SAGE PROJECT 及 SKETCHPAD。SAGE PROJECT旨在開發(fā)CRT顯示器及操作系統(tǒng)。SKETCHPAD是在 SAGE PROJECT下發(fā)展起來的。CRT顯示和光筆輸入用于與系統(tǒng)進(jìn)行交互操作。CAD與出次出現(xiàn)的NC和APT(自動(dòng)編程工具)碰巧同時(shí)問世。后來,X-Y繪圖儀作為計(jì)算機(jī)繪圖的標(biāo)準(zhǔn)硬拷貝輸出裝置使用,一個(gè)有趣的現(xiàn)象是X-Y繪圖儀與NC鉆床具有相同的機(jī)構(gòu),除了繪圖筆被NC機(jī)床上的主軸刀具替代之外。
開始,CAD僅僅是一個(gè)帶有內(nèi)置設(shè)計(jì)符號(hào)的繪圖編輯器,供用戶使用的集合元素只有直線、圓弧、以及兩者的組合。自由曲線幾其曲面的發(fā)展,如昆氏嵌面、貝塞爾嵌面以及B-樣條曲線,使CAD系統(tǒng)可用于復(fù)雜曲線及曲面設(shè)計(jì)。三維CAD系統(tǒng)允許設(shè)計(jì)者步入三維設(shè)計(jì)空間。由于一個(gè)三維模型包含了NC 刀具路徑編程所需要的足夠信息,所以能夠開發(fā)CAD與NC之間聯(lián)系的系統(tǒng)。所謂交鑰匙的CAD/CAM系統(tǒng)便是根據(jù)這一概念開發(fā)的,并從20世紀(jì)70年代至80年代流行起來。
20世紀(jì)70年代,三為實(shí)體建模的發(fā)明標(biāo)志著CAD一個(gè)新時(shí)代的開始。過去的三維線框模型僅用邊界來表達(dá)一個(gè)物體。這在某種意義上是含糊的,一個(gè)簡單的模型可能有幾種解釋。同時(shí)也無法獲得一個(gè)模型的體積信息。實(shí)體模型包含完整的信息,因此,它不僅可以用來生成工程圖,而且也可以在同一模型上完成工程分析。后來,開發(fā)了許多商業(yè)系統(tǒng)和研究系統(tǒng)。這些系統(tǒng)中相當(dāng)多的是基于PADL和BUILD系統(tǒng)。盡管它們在表達(dá)上是強(qiáng)有力的,但仍然存在許多缺陷。例如,這種系統(tǒng)具有較強(qiáng)的計(jì)算能力和內(nèi)存需求,非常規(guī)的物體建模方式以及標(biāo)注公差能力的缺乏,這一切已阻礙了CAD的應(yīng)用。直到20世紀(jì)80年代中期,實(shí)體建模開始介入設(shè)計(jì)環(huán)境。今天實(shí)體建模的應(yīng)用如同繪圖和線框模型應(yīng)用一樣普遍。
在個(gè)人計(jì)算機(jī)上,CAD一走向大眾化。這種發(fā)展使CAD應(yīng)用面廣并且很經(jīng)濟(jì)。CAD原本作為一種工具僅被航空和其它主要工業(yè)企業(yè)使用。諸如AutoCAD、Versa CAD、CADKEY等個(gè)人機(jī)CAD軟件包的引入,使小型公司乃至個(gè)人可以擁有并使用CAD系統(tǒng)。到1988年為止一銷售10萬個(gè)以上的PC CAD軟件包。今天,基于個(gè)人計(jì)算機(jī)的實(shí)體模型的PC CAD易于獲得,并且銷售變得更為普及。由于微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展使得個(gè)人能夠承受四體模型需要的大量計(jì)算負(fù)荷,所以如今許多實(shí)體模型在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行,并且作為平臺(tái)已不成一個(gè)問題。隨著標(biāo)準(zhǔn)圖形用戶界面的發(fā)展,CAD系統(tǒng)可以很容易地從一臺(tái)計(jì)算機(jī)想另一臺(tái)計(jì)算機(jī)傳送,大多數(shù)CAD系統(tǒng)都能夠在不同的平臺(tái)上運(yùn)行。在大型計(jì)算機(jī)、工作站和基于個(gè)人計(jì)算機(jī)的CAD系統(tǒng)之間幾乎沒有區(qū)別。
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)
一個(gè)CAD系統(tǒng)包含三個(gè)主要部分:
(1)硬件 計(jì)算機(jī)及輸入/輸出裝置。
(2)操作系統(tǒng)軟件。
(3)應(yīng)用軟件 CAD軟件包
硬件主要用于支持軟件功能。在CAD系統(tǒng)中使用著種類繁多的硬件。操作系統(tǒng)軟件是CAD應(yīng)用軟件與硬件之間的界面。操作系統(tǒng)軟件管理著硬件運(yùn)行并提供許多諸如創(chuàng)建和取消操作任務(wù)、控制任務(wù)的進(jìn)程、在任務(wù)間分配硬件資源、提供通向軟件資源,如文件、編輯器、編譯和應(yīng)用程序的通道等基本功能。這不僅對CAD軟件很重要,而且對非CAD軟件也很重要。
應(yīng)用軟件是CAD系統(tǒng)的核心。它由二維和三維建模、繪圖、工程分析等程序完成。一個(gè)CAD系統(tǒng)的功能邊建立在應(yīng)用軟件中。正是應(yīng)用軟件使一種CAD軟件包區(qū)別于另一種,通常應(yīng)用軟件是依賴于操作系統(tǒng)的。要把在一個(gè)操作系統(tǒng)上運(yùn)行的CAD系統(tǒng)移到另一個(gè)操作系統(tǒng)上,并不像編譯軟件那樣微不足道。因此也必須注意操作系統(tǒng)。
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
在二維繪圖領(lǐng)域中計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)給了設(shè)計(jì)者去嘗試幾個(gè)可行的解決方案的能力。通常還需要某些形式的設(shè)計(jì)分析計(jì)算,而為了這一任務(wù)已經(jīng)編寫了許多程序。計(jì)算機(jī)為設(shè)計(jì)者對所建議的各種機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的分析和為最終設(shè)計(jì)準(zhǔn)備正式繪圖提供了強(qiáng)有力的工具。
計(jì)算機(jī)方法能夠提供比傳統(tǒng)的餓紙和筆的餓方法 有意義、更大成本節(jié)約的優(yōu)點(diǎn),但是一個(gè)CAD系統(tǒng)并不僅僅是一個(gè)電子繪圖板。計(jì)算機(jī)繪圖系統(tǒng)可使設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)出既快又準(zhǔn)確的圖形,并且很容易修改。當(dāng)涉及到重復(fù)性的工作時(shí),會(huì)戲劇性的產(chǎn)生復(fù)制產(chǎn)品,因此標(biāo)準(zhǔn)圖形只要一次構(gòu)建成功,就可以從圖庫中取出。剪切和粘貼技術(shù)作為節(jié)約勞動(dòng)力的輔助工具被使用。當(dāng)幾個(gè)分項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員從事同一工程時(shí),要建立中心數(shù)據(jù)庫,使得由某一個(gè)人繪的細(xì)節(jié)圖可以很容易地合并到其他不同的裝配圖中。中心數(shù)據(jù)庫也可以作為標(biāo)準(zhǔn)參考零件庫使用。
有限元是一項(xiàng)成熟的應(yīng)力分析技術(shù),它多被土木工程和機(jī)械工程所采用。它由將結(jié)構(gòu)劃分成有限的小單元組成,并計(jì)算每一個(gè)單元之間的作用力。如果被分割的餓單元空間足夠小,就能對一個(gè)結(jié)構(gòu)后實(shí)體的內(nèi)部應(yīng)力獲得一個(gè)好的估計(jì)。這些計(jì)算機(jī)技術(shù)慣用于大型結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì),諸如船體、橋梁、飛機(jī)機(jī)身和還面油井平臺(tái)。汽車工業(yè)使用類似的方法來設(shè)計(jì)和制造車身。
CAD二維繪圖
CAD使多視圖的二維繪圖成為可能,視圖空間可以從微米到米的比例范圍無限變化。它提供給機(jī)械設(shè)計(jì)師放大的功能,即使在恰當(dāng)配合的餓裝配零件中最小的元件也能看清楚,設(shè)計(jì)程序甚至能自動(dòng)辨認(rèn)CAD裝配圖中的潛在問題。針對具有不同特征的零件,如運(yùn)動(dòng)的或靜止的,在顯示時(shí)可以被指定成不同顏色。為了有利于工程設(shè)計(jì)的變化,可使用帶有自動(dòng)尺寸變化的系統(tǒng)對零件進(jìn)行尺寸標(biāo)注。
CAD三維繪圖
隨著三維建模的出現(xiàn),設(shè)計(jì)者具有了更多的自由度。他們可應(yīng)生成三維零件圖并且可以無限制的修改可以獲得所許的結(jié)果。通過無限元分析,應(yīng)力見到計(jì)算機(jī)模型上,并且以圖形化的方式顯示起結(jié)果,在產(chǎn)品物理模型真正生產(chǎn)之前,對設(shè)計(jì)中的任何內(nèi)在問題給設(shè)計(jì)者一個(gè)快速的反饋。
三維模型可用線框、曲線或?qū)嶓w方式生成。在線框模型中,直線和圓弧構(gòu)成了模型邊界。結(jié)果是一個(gè)可以從任何位置觀察的三維模型,但仍只是一個(gè)框架形式。創(chuàng)建曲面猶如在骨架上包上皮。一旦這樣生成后,模型就可以被渲染,使得圖形看上去更逼真。曲面模型普遍用于構(gòu)件板金的展開和重疊以用語制造。
實(shí)體模型是最復(fù)雜的建模層次,并且用于建立實(shí)體模型的程序在一段時(shí)期內(nèi)只用在大型計(jì)算機(jī)上。只有近年來微型計(jì)算機(jī)才達(dá)到這個(gè)能力水平,也可運(yùn)行復(fù)雜的算法,生成實(shí)體模型。計(jì)算機(jī)“認(rèn)為”實(shí)體模型是一種句有實(shí)體質(zhì)量的模型,所以它可被“鉆控”“加工”“焊接”,好像它是一個(gè)實(shí)際的零件。它能夠由任何材料構(gòu)成并顯示其材料特性,因此,能夠進(jìn)行質(zhì)量計(jì)算。
計(jì)算機(jī)輔助繪圖的好處
用計(jì)算機(jī)完成繪圖幾設(shè)計(jì)任務(wù)的好處是令人難忘的:提高速度、提高準(zhǔn)確度、減少硬拷貝存儲(chǔ)空間及易于恢復(fù)信息、加強(qiáng)信息傳輸能力、改善傳輸質(zhì)量和便于修改。
速度
工業(yè)用計(jì)算機(jī)能以平均每秒3300萬次完成一項(xiàng)任務(wù);更新的計(jì)算機(jī)其速度更快。用計(jì)算機(jī)計(jì)算零件的變形 量是一個(gè)重要的功績。當(dāng)理論上的載荷加到零件上時(shí)、通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行有限元分析或者在監(jiān)視器上顯示一個(gè)城市的整體規(guī)劃時(shí),這兩者都是既費(fèi)時(shí)又計(jì)算量大的任務(wù)。AUTO CAD軟件可根據(jù)需要多次復(fù)制所許模型的形狀和集合尺寸,快速自動(dòng)地進(jìn)行剖面填充幾尺寸標(biāo)注。
準(zhǔn)確
Auto CAD 程序依據(jù)操作系統(tǒng)幾計(jì)算機(jī)平臺(tái)每點(diǎn)具有14位的精度。這在用數(shù)學(xué)計(jì)算諸如一個(gè)圓的線段、程序必須圓整線段數(shù)時(shí)是十分重要的。
存儲(chǔ)
計(jì)算機(jī)在能夠在物理空間中存儲(chǔ)上千幅圖,這空間能夠存儲(chǔ)上百幅手工圖。而且計(jì)算機(jī)能夠很容易的搜索和找到一幅圖,只要操作者擁有正確的文件名。
傳輸
由于計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)是以電子的形式存儲(chǔ),它能被送到各種位置。最明顯的位置是監(jiān)視器。計(jì)算機(jī)可以在屏幕上以不同方式顯示數(shù)據(jù),如圖形,并方便的將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可讀圖形。這些數(shù)據(jù)也可被傳送給繪圖機(jī),打印出常見的圖形,通過直接連接到計(jì)算機(jī)輔助制造機(jī)床或由電話線傳輸?shù)降厍虻娜魏蔚胤?。你可以不在冒損壞或丟失的餓危險(xiǎn)去郵件圖紙,現(xiàn)在圖紙可以通過電信網(wǎng)立即發(fā)送到目的地。
質(zhì)量
計(jì)算機(jī)總是從最初生成的數(shù)據(jù)形式保存數(shù)據(jù)。它可以不顧疲勞的不斷地重復(fù)同一個(gè)數(shù)據(jù)輸出。線型將總是鮮明和清晰的,具有一致的線寬。而文本也總是清晰明了的。計(jì)算機(jī)不會(huì)改變輸出質(zhì)量,因?yàn)橛?jì)算機(jī)不會(huì)像人那樣因周末的交游或深夜觀看娛樂節(jié)目而疲勞。
修改
計(jì)算機(jī)以某種便于修改的形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并且不斷的提供反饋給用戶。某些圖形一旦畫成,它就不必再畫,因?yàn)槲矬w可以被復(fù)制、延伸、改變尺寸,并且在不重復(fù)畫的情況下,可以多種形式加以修改。
除了最初購買CAD工作站的花費(fèi),CAD的唯一缺點(diǎn)是它是一個(gè)小軟件,而它能容易被克服。由于圖形是以電子格式存儲(chǔ)而不是圖紙格式,所以有可能會(huì)容易的刪除繪圖文件。這就是為什么強(qiáng)調(diào)要培養(yǎng)自己一個(gè)好的繪圖習(xí)慣以避免意外的刪除繪圖文件。一盎司的保護(hù)等于一磅的治療。如果你按照正確的順序操作,則有很多種成功恢復(fù)文件的方式。如此輕松!
6.1 V形塊
名 稱: V形塊 數(shù) 量: 1 材 料: 45
技術(shù)要求:銳角倒鈍,淬火HRC35-40,發(fā)黑。
作 用: 管子由V型塊定位,考慮到管、套在壓入前定位的同心度要求很高,否則可能會(huì)出現(xiàn)壓不進(jìn)的現(xiàn)象,故采用高度可調(diào)V型塊,以降低對專機(jī)零件加工的精度要求,可使專機(jī)裝配、調(diào)試簡單、方便,節(jié)約成本。
6.2 回轉(zhuǎn)壓板
名 稱: 回轉(zhuǎn)壓板 數(shù) 量: 1 材 料: 45
技術(shù)要求:銳邊處理,淬火HRC35-40,發(fā)黑。
作 用:針對管子較長,剛性較差,為防止二端施壓時(shí)管子受力失穩(wěn)而中間拱起,采用回轉(zhuǎn)壓板通過一滾輪(軸承)對其中間部位壓緊。
6.3 左離合器
名 稱:左離合器 數(shù) 量:1 材 料:40Cr
技術(shù)要求:去銳,調(diào)質(zhì)HB185-230,齒部高頻淬火HRC48-56
作 用:由于軸套與軸之間的配合為過盈配合H8/r7,所需要的壓力較大,且隨壓入長度增大而增大,當(dāng)軸套壓到底時(shí),壓入力會(huì)瞬間急增,為保護(hù)電機(jī),需采用安全離合器進(jìn)行過載保護(hù),利用其可調(diào)整保護(hù)壓力,以限定最大壓入力。
6.4管套結(jié)合件
1—軸套 數(shù)量2 材料HT200
2—無縫鋼管?42×5 數(shù)量1 材料Q235—A
技術(shù)條件
壓裝時(shí)要保證二端軸套壓到底,并保證二軸套相對位置
6.5管套零件圖
7. 產(chǎn)品部分附圖(Solidworks)
此畢業(yè)設(shè)計(jì)圖紙是用CAD軟件制作,隨著社會(huì)的發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)也越來更新,計(jì)算機(jī)的應(yīng)用也越來越普遍,對計(jì)算機(jī)功能的要求也越來越高。CAD制圖所缺少的是立體感。Solidworks 就是一種能彌補(bǔ)以上缺陷的繪圖軟件。下面我就對此軟件做個(gè)簡單的介紹,以及展示本設(shè)計(jì)中部分零件圖。
7.1 Solidworks 的簡單介紹
SolidWorks是由美國SolidWorks公司開發(fā)的三維機(jī)械CAD軟件,自1995年問世以來,以其強(qiáng)大的功能、易用性和創(chuàng)新性,極大地提高了機(jī)械工程師的設(shè)計(jì)效率,在與同類軟件的競爭中逐步確立了它的市場地位,在全球已擁有30余萬的正版用戶。
SolidWorks提供了強(qiáng)大的基于特征的實(shí)體建模功能,用戶可以通過拉伸特征、旋轉(zhuǎn)特征、薄壁特征、抽殼特征、特征陣列以及打孔等操作實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì),方便地添加特征、更改特征以及將特征重新排序,對特征和草圖進(jìn)行動(dòng)態(tài)修改,并通過拖曳等方法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)修改。
在進(jìn)行裝配設(shè)計(jì)時(shí),可以直接參與其他零件并保持這種參考關(guān)系生成新零件,可以動(dòng)態(tài)地查看裝配體的所有運(yùn)動(dòng),并對運(yùn)動(dòng)零部件進(jìn)行動(dòng)態(tài)的干涉檢查和間隙檢測;還可以應(yīng)用智能零件技術(shù)自動(dòng)完成重復(fù)設(shè)計(jì),運(yùn)用智能化裝配技術(shù)完成自動(dòng)捕捉并定義裝配關(guān)系。
在進(jìn)行工程圖設(shè)計(jì)時(shí),可以自動(dòng)生成詳細(xì)、準(zhǔn)確的工程圖樣,該工程圖是全相關(guān)的,即在修改圖樣時(shí),三維模型、各個(gè)視圖、裝配體都會(huì)自動(dòng)進(jìn)行更新。
此外,SolidWorks還提供了功能強(qiáng)勁的全相關(guān)的鈑金設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)能力,以及開發(fā)的二次開發(fā)工具,從兒為用戶進(jìn)一步擴(kuò)充和定制系統(tǒng)功能統(tǒng)共了方便。
7.2 管套零件圖
7.2.1 軸套零件圖
(軸套零件圖剖視圖)
7.2.2 管子零件圖
(管子零件圖剖視圖)
7.3 管套裝配圖
(管套裝配圖剖視圖)
7.4 V型塊
(V型塊剖視圖)
7.5回轉(zhuǎn)壓板
(回轉(zhuǎn)壓板剖視圖)
7.6 左離合器
(左離合器剖視圖)
7.7 墊塊
(墊塊剖視圖)
第四章 畢業(yè)設(shè)計(jì)感想
轉(zhuǎn)眼之間兩個(gè)月時(shí)間就過去了,在老師的精心指導(dǎo)下,我的畢業(yè)設(shè)計(jì)完成了,回顧整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程,雖然做的挺苦挺累,但從畢業(yè)設(shè)計(jì)中我學(xué)到了好多東西,真是讓我受益匪淺!
通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì),使我對以前所學(xué)課程進(jìn)行了一次深入的全面的總復(fù)習(xí)進(jìn)一步理解了所學(xué)過的理論知識(shí)及對其中把沒掌握好的知識(shí)加以鞏固,對沒有學(xué)過的知識(shí)到圖書館查找相關(guān)的資料進(jìn)行系統(tǒng)的自學(xué),從而具體運(yùn)用這些知識(shí)進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)。同時(shí)這也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練,是提高了AuToCAD畫圖能力的訓(xùn)練,更增加了我進(jìn)一步的求學(xué)的欲望。因?yàn)樯鐣?huì)在不斷的進(jìn)步,產(chǎn)品在不斷的更新,我們要跟上社會(huì)發(fā)展潮流,必須不停的給自己“充電”,活到老學(xué)到老,這樣才不會(huì)被社會(huì)所淘汰、拋棄,然而在以后的社會(huì)工作及生活中,遇到類似等的問題我們才會(huì)對它充滿自信,并且順利地去解決它。
通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì),使自己對軸套壓裝專機(jī)的工作有了親身的體驗(yàn),了解了壓裝專機(jī)的工作原理和工作過程,發(fā)現(xiàn)了許多人工手動(dòng)操作壓入軸套的許多不足和弊端,例如使用人工裝配不但勞動(dòng)強(qiáng)度太大而且相互位置尺寸得不到精確保證。由此我想出了用機(jī)器來代動(dòng)手工壓裝,因?yàn)檫@樣不緊提高了工作效率、減少了勞動(dòng)強(qiáng)度、而且還增強(qiáng)了定位精確度。但我們所設(shè)計(jì)的牙嵌式離合器容易打滑,則磨損厲害,影響了使用壽命,使用頻率高,電機(jī)頻繁啟動(dòng),鑒于以上不足,今后的設(shè)計(jì)可以在以下方面進(jìn)行改進(jìn):采用液壓控制方案。
方案一:更換牙嵌式離合器,使用不容易打滑、耐磨損的離合器代替。
方案二:針對電機(jī)頻繁啟動(dòng),在電機(jī)控制回路中安裝低壓斷路器保護(hù)電機(jī)正常工作。
當(dāng)然我們也可用液壓站來提供動(dòng)力,但也存在許多不足。例如液壓沒有電動(dòng)和氣動(dòng)干凈,液壓太笨重不方便移動(dòng),控制麻煩等缺點(diǎn)。
當(dāng)然我們也可用氣壓站來提供動(dòng)力,但也存在許多不足。例如氣壓一般提供的動(dòng)力不平穩(wěn)有沖力對軸、軸承和軸套的安裝有一定的破壞。
當(dāng)然具體情況視每個(gè)廠方的情況而定,這里只提供一些設(shè)計(jì)思路,當(dāng)然由于能力所限,設(shè)計(jì)中存在許多不足之處希望各位老師給予批評指教。
就我個(gè)人而言,希望通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì),對自己今后將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練,通過設(shè)計(jì)鍛煉自己分析問題、解決問題的能力。同時(shí)也學(xué)會(huì)了查圖表、資料、手冊等工具書。通過實(shí)例對軸套壓裝專機(jī)的制造和電機(jī)及減速器選擇,彈簧計(jì)算,離合器計(jì)算等做了一次練習(xí)。
對于以上之粗淺體會(huì),進(jìn)一步的總結(jié)和提高需要有更多的社會(huì)實(shí)踐來提供,我也相信在不久的將踏入社會(huì)之際,我還將遇到許多更加復(fù)雜的設(shè)計(jì),但我相信只要我們努力學(xué)習(xí),勇于實(shí)踐,勤學(xué)好問,我就會(huì)懂得以前不明白或不十分明白的道理,就會(huì)很快地成長和成熟起來,我也相信,憑著我自強(qiáng)不息,勇于拼搏的精神,定能很快適應(yīng)類似設(shè)計(jì)的需要,適應(yīng)這個(gè)多變的社會(huì),充分發(fā)揮長處,朝我的方向不斷前進(jìn),前進(jìn),再前進(jìn)!
總之,通過這次畢業(yè)課程設(shè)計(jì)使我的學(xué)會(huì)創(chuàng)新思維的能力,自學(xué)的能力,學(xué)以致用的能力都得到提高為,這為我以后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。
由于能力所限,設(shè)計(jì)中許多不足之處,希望各位老師給予批評指教。
第五章 致謝
這次畢業(yè)課程設(shè)計(jì)使我受益匪淺,為以后的工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。在此,感謝學(xué)院為我們精心安排的畢業(yè)課程設(shè)計(jì)和良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,使我們能更快更好地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。但終究由于自己的經(jīng)驗(yàn)不足,能力有限難免會(huì)在設(shè)計(jì)中存在一些欠佳之處,特別感謝的是帶我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)的俞云強(qiáng)老師,在課程設(shè)計(jì)中為我們答疑解難,幫助我們克服了重重困難,他那嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣。同時(shí)導(dǎo)師淵博的專業(yè)知識(shí),嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,精益求精的工作作風(fēng),誨人不倦的高尚師德,嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范,樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力對我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目標(biāo)、掌握了基本的研究方法,還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。同時(shí)給予我們莫大的鼓勵(lì)和支持,感謝!。
在此,謹(jǐn)向?qū)煴硎境绺叩木匆夂椭孕牡母兄x!
本論文的順利完成,離不開同學(xué)、朋友和無錫市通用機(jī)械廠的工人師傅們的關(guān)心和熱情的幫助。在此,向曾經(jīng)幫助我的同學(xué)和朋友和工人師傅們表示衷心的感謝。
感謝我的爸爸媽媽,焉得援草,言樹之背,養(yǎng)育之恩,無以回報(bào),你們永遠(yuǎn)健康快樂是我最大的心愿。在以后的日子里我將繼續(xù)努力學(xué)習(xí),不斷充實(shí)自己,以提高各方面的能力。最后我再次感謝學(xué)校和老師們在這三年對我的關(guān)懷和照顧,你們的教誨是我一生最寶貴的財(cái)富。
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