土壤表面整平装置设计【6张CAD图纸+毕业论文】【答辩优秀】

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土壤表面整平装置

摘 要 本次设计的基于近红外光谱测试的土壤表面处理装置机构主要供实验室专用，其尺寸不宜过大，基于运动速度不是很大且较易控制，采用手动输入动力即可，其动力是通过不完全齿轮来传送的。本设计选用曲柄滑块机构来实现其在X和Y两方向上的往运动，但为了满足在两个方向上的独立运动，需用导杆结构。工作台设在导轨上面，为了能使其实现上下运动，在设计中选用螺旋升降机构。

在设计过程中用Pro/E对螺旋升降机构进行三维实体建模，共有六个零件图和四个组装图。零件图主要有：底座支架、丝杠螺栓、紧固件螺母、手轮、丝杠、和底座紧固螺栓；组装图有：底座支架和丝杠螺栓的组装、底座支架丝杠螺栓和手轮的组装、底座支架丝杠螺栓手轮和螺母的组装、底座支架丝杠螺栓手轮螺母和丝杠的组装。另外，还有零件的分解及渲染。

关键词 土壤整平机 升降机 Pro/E 三维建模

目录

1 绪论1

1.1 设计的目的1

1.2 设计的意义1

2 技术任务书 (JR)1

2.1所要设计的主要机构1

2.2所要解决的问题及解决问题的方法2

2.2.1解决的问题2

2.2.2 解决方法2

2.3装置的总体设计3

3 设计计算说明书 (SS)4

4 螺旋升降机构的设计4

4.1 螺旋传动机构的选择4

4.2 滑动螺旋的结构和材料4

4.2.1 滑动螺旋结构4

4.2.2 材料4

4.3升降机构的设计5

4.3.1底座的设计5

4.3.2 手轮的设计5

4.3.3 紧固件螺母的选用5

4.3.4 丝杆的尺寸参数6

5 曲柄滑块机构的设计7

5.1 连杆机构及其传动特点7

5.1.1 连杆机构的传动特点7

5.1.2 连杆机构的型式及设计原理8

5.2 曲柄滑块机构的选用及连杆设计9

5.2.1 曲柄滑块机构的选用9

5.2.2 连杆的设计计算10

6.Pro/E的发展历程及其应用领域11

6.1 Pro/E的发展历程11

6.2 Pro/E的应用领域12

6.2.1创建二维草图12

6.2.2三维实体建模12

6.2.3零件的渲染13

6.2.4装配体的分解13

6.2.5 Pro/E的运动仿真13

7螺旋升降机构的三维步骤14

7.1底座支架的绘制14

7.1.1底座的绘制14

7.1.2加肋板16

7.1.3底板两端圆的绘制17

7.1.4底板孔的绘制19

7.1.5支架顶圆及圆台的绘制20

7.2手轮的绘制23

7.3锁紧螺母的绘制25

7.4丝杠螺栓的绘制29

7.5丝杠的绘制32

7.6螺栓的绘制33

8零件的组装35

8.1底座支架与丝杠螺栓的组装35

8.2手轮的组装36

8.3螺母的组装37

8.4丝杠的组装37

9.零件的渲染38

10.创建装配分解图39

11.使用说明书 （SM）40

12.标准化审查报告 (BS)40

12.1  产品图样的审查40

12.2  产品技术文件的审查41

12.3  标准件的使用情况41

12.4 审查结论41

结论42

参考文献44

致谢45

土壤表面整平装置设计

1 绪论

1.1 设计的目的

土壤表面处理装置是为平整光谱实验所需土壤样本而设计的。传统的平整方法多采用平板刮平处理，这样会导致土壤表面产生条形刮痕以及高低不平的浪条，从而影响到土壤光谱实验的测量质量。设计土壤表面处理装置以改善传统平整方法带来的诸多问题，让土壤样本表面更加平整、均匀，优化实验过程。

土壤表面处理装置设计指导思想是用细筛往复平动代替原来的刮板移动进行平整处理，增加升降机构使土壤能够多层平整，实现土壤表面的更平、更均匀。

掌握Pro/E的基本操作以及能熟练使用其来进行实体建模。

1.2 设计的意义

通过本次设计，要养成一定的独立思考能力；学会正确运用标准和规范，注意一些尺寸的优先系列、标准化的查询与使用；学会合理安排时间，设计进度；要学会创新；设计中，要养成精益求精的学习精神和反对照抄照搬、容忍错误的态度。

2 技术任务书 (JR)

本装置主要是供试验室专用，实现对土壤进行逐层刮平，使土壤表面能达到优化处理。其中已有的筛子网格直径为2，装置的行程为10～12mm，运动过程中要求保持工作台的平行度，受温度、湿度的影响较小。

2.1所要设计的主要机构

 (1)螺旋升降机构的设计

 (2)曲柄滑块机构的设计

 (3)Pro/E进行三维建模

2.2所要解决的问题及解决问题的方法

2.2.1解决的问题

(1)动力输入方式；

（2）如何实现装置的水

 (3) 怎样实现装置在水平面上的交互运动；

（4）各机构间的尺寸配合；

(5) 装置怎样实现上下升降运动；

（6）用Pro/E如何进行三维建模等。

2.2.2 解决方法

（1）基于装置的实用性、简单性考虑，初步选定手动方式作为动力输入。实验得出：工作台移动频率180次/分钟，可以达到平整土壤的目的。综合测验，摇柄的转速在60～100转/分钟，通过合理的传动机构完全可以达到平整要求；

（2）能够实现平动的机构有很多种，在选择对比中，选用了曲柄滑块机构作为实现工作台水平移动的传动机构。

曲柄滑块机构是一种通过连杆将曲柄的连续转动转变成滑块往复移动的机构，它在工程中广泛应用，如内燃机、往复式抽水机、空气压缩机和冲床等。曲柄滑块机构是铰链四杆机构的演化形式，由若干刚性构件用低副(回转副、移动副)接而成的一种机构。常用于将曲柄的回转运动变换为滑块的往复直线运动；或者将滑块的往复直线运动转换为曲柄的回转运动。其主要优点是结构简单、制造容易、工作可靠，在工程实践中得到广泛的应用。对曲柄滑块机构进行运动特性分析是当已知各构件尺寸参数、位置参数和原动件运动规律时，研究机构其余构件上各点的轨迹、位移、速度、加速度等，从而评价机构是否满足工作性能要求．机构是否发生运动干涉等。

（3）在装置中，通过不完全齿轮的间歇传动和导杆的导向作用，实现了工作台在水平面上的前后、左右交互作用。

不完全齿轮机构是由普通渐开线齿轮机构演化而成的一种间歇运动机构。它与普通渐开线齿轮机构不同之处是轮齿不布满整个圆周,主动轮的等速连续转动转换为从动轮的间歇运动。不完全齿轮机构应用广泛,与其它间隙机构相比,其动停时间比不受机构结构的限制,结构简单、制造方便,其缺点是从动轮在每次运动始末,速度均有突变,冲击较大,故一般用于低速、轻载的场合。

（4）通过传动机构，箱体及导轨的尺寸设计，最后设计连杆的长度，将整个机构的运动合理的安排在一起，达到装置的工作要求。

(5)装置升降部分采用丝杆升降机构。丝杆升降机构结构简单、运动平稳。