一种停电后可人工操作的电动栏杆设计

ji 本科毕业设计 题题 目目 一种停电后可人工操作的电动栏杆的设计一种停电后可人工操作的电动栏杆的设计 的设计的设计 学学 院 院 机电工程学院机电工程学院 专专 业业 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 姓姓 名名 学学 号 号 指导教师指导教师 2016 年年 4 月月 14 日日 摘要 本次设计的题目是一种停电后可人工操作的电动栏杆的设计 该电动栏杆它具 有结构新颖 技术含量高 刚性和稳定性好 自动化程度高 造型美观 节能等特 点 本机为左侧式 该产品为左侧型 使用温度为 A 级 栏杆长度为 3m 升起时间 为 2S 无故障起落次数不小于 1500000 次 并且能够在停电的情况下可以手动升降 该产品是机 电一体化产品的典型代表 以往的停车场使用的电动栏杆的主要方法都是依靠人工的方式 工作效率低下 与此同时 各方面也得不到保证 而本课题所设计的一种停电后可人工操作的电动 栏杆 能够实现栏杆的自动升降 在某种程度上进一步实现了科技现代化 降低了 劳动成本 特别与发达国家的电动栏杆相比 还是有一定的差距 因此本次一种停 电后可人工操作的电动栏杆的设计具有重要意义 关键词 一种停电后可人工操作的电动栏杆 左侧型 升降 意义 ABSTRACT The topic of this design is the design of cotton packing machine It has the characteristics of novel structure high technology content good rigidity and stability high degree of automation beautiful appearance energy saving and so on The machine is on top so cotton without pollution the V belt transmission through the transmission gear to drive the ball screw rod to rotate the lifting of the ball screw so as to drive the pressing cotton plate movements so as to carry out cotton compressed packaged the machine is mechanical electrical integration products typical and representative Traditional cotton packing method is by means of artificial work efficiency is low At the same time packing quality also can not be guaranteed but this topic design of cotton balers cotton can be achieved automatic packaging in artificial package based on greatly provided high production efficiency reduce the labor cost especially with the developed countries of the cotton packing equipment or have a certain gap so the cotton packing machine design has important significance Key words Cotton packing machine transmission efficiency design 目目 录录 摘要 I ABSTRACT II 1 引言 1 1 1 研究的目的和意义 1 1 2 研究的内容 2 2 一种停电后可人工操作的电动栏杆总体方案的设计 3 2 1 工作原理 5 2 2 机械部分的设计计算 7 2 2 1 电机的选型计算 9 2 2 2 齿轮传动的设计计算 10 2 2 3 平键的选型计算 11 2 2 4 转动轴的的设计计算 13 3 一种停电后可人工操作的电动栏杆中主要零件的三维建模 15 3 1 栏杆的三维建模 16 3 2 转动轴的三维建模 18 3 3 齿轮的三维建模 20 3 4 总装配图的三维建模 22 4 各主要零部件强度的校核 24 4 1 机架强度的校核与计算 26 4 2 齿轮强度的校核计算 28 5 设计总结 30 结论 31 致谢 32 参考文献 33 0 1 引言 1 1 研究的目的和意义 一种停电后可人工操作的电动栏杆自从上世纪九十年代开始就陆续地被应用在 公司大门 铁道路口 停车场路口等场所 但传统的电动栏杆由于控制精度不高 速度缓慢 有好多工厂仍然采用需要有电才能启动的方式 这种用电能才能使用的 电动栏杆使用效率低下 所以此次设计的一种停电后可人工操作的电动栏杆 在传 统的电动栏杆的基础上进行优化设计 应用合理的结构以及动力机构 从而来克服 以往的电动栏杆所不能克服的问题 对后续的电动栏杆的设计制造有一定的参考意 义和价值 由于机械工程的知识总量 已经远远超越个人掌握所有 一些专业知识是必不可少的 但是过度的专业知识分 割 使视野狭隘 可以多多参加技术交流 和参加科研项目 缩小范围 提升新技 术的进步和整个块的技术 提高外部条件变化的适应能力 封闭的专业知识的太狭 隘 考虑的问题太特殊 在工作中协调困难 不利于自我提高 我国生产的一种停 电后可人工操作的电动栏杆结构简陋 切割效率始终不高 虽然经过几十年的发展 近期产品的质量较早期有所提高 但受国产配套件质量及设计水平等的影响 我国 目前生产的一种停电后可人工操作的电动栏杆的总体水平与进口产品及港口用户的 要求仍有较大差距 一种停电后可人工操作的电动栏杆的生产也是如此 为满足市 场需求 开发出一种新型的一种停电后可人工操作的电动栏杆势在必行 本次设计的停电后可人工操作的电动栏杆的出现将会大大提高栏杆的使用能力 和质量 为企业的生产的年产能方面 以及经济效益方面能够带来显著的进步 同 时也在某种程度上推进了机械工业的不断发展 目前只有用点才能够使用的电动栏杆将逐渐被停电后仍可人工操作的电动栏杆 1 所代替 传统的通过用电才能使用的电动栏杆已经不能完全满足当今市场的需要 迫切需要采用一种停电后可人工操作的电动栏杆来满足市场需求 因此上海格尔公 司加大人力开发出了五个规格十种类型的停电后可人工操作的电动栏杆 然而我国 所需的停电后可人工操作的电动栏杆全部依赖进口 这使得国产机械人配备停电后 可人工操作的电动栏杆后 成本增加很大 而装备自行开发生产停电后可人工操作 的电动栏杆 其成本提高不大 说明停电后可人工操作的电动栏杆的市场前景令人 乐观 随着国内外机械工业的蓬勃发展 世界停电后可人工操作的电动栏杆以采用新 材料 新技术 新工艺 新结构为基础 二十世纪以来 德国的 SMATE 公司将新开发 的停电后可人工操作的电动栏杆应用到该公司的子公司 一个专业加工栏杆的机械公 司 经过几年的运行 为该公司创造了不菲的利润 继德国的 SMATE 公司之后 法 国的 SHATE 公司也看到了停电后可人工操作的电动栏杆的利润所在 投入了相当大 的人力和精力来开发研制停电后可人工操作的电动栏杆 并且与二十世纪中期投入 到了北美等市场 当前 全世界各大机械人厂商为了提高产品的竞争力 都大力进 行一种停电后可人工操作的电动栏杆的研发工作 现在国外等著名停电后可人工操 作的电动栏杆的品牌中 都有一种停电后可人工操作的电动栏杆的销售 全世界一 种停电后可人工操作的电动栏杆的应用越来越广泛 有一点值得注意的是 停电后 可人工操作的电动栏杆的市场 由最初的日本 欧洲 已经渗透到北美市场 因此 停电后可人工操作的电动栏杆是当今停车场配套设备生产加工企业比配的设备已经 成为主要趋势 西方资本主义国家有巨大的停电后可人工操作的电动栏杆销售市场 其工业的发展也变得越来越快捷和发达 这都和停电后可人工操作的电动栏杆的发 展从而带动机械工业的发展离不开关系 2 由于机械工程的知识总量已经远远超越个人掌握所有 一些专业知识是必不可 少的 但是过度的专业知识分割 使视野狭隘 可以多多参加技术交流 和参加科 研项目 缩小范围 提升新技术的进步和整个块的技术 提高外部条件变化的适应 能力 封闭的专业知识的太狭隘 考虑的问题太特殊 在工作中协调困难 不利于 自我提高 因此 自上世纪第二十年代末 出现了一体化的趋势 人们越来越重视 基础理论 拓宽领域 对专业合并的分化 机械工程可以增加产量 提高劳动生产 率 提高生产的经济效益为目标 并研制和发展新的机械产品 在未来 新产品的 开发 降低资源消耗 清洁的可再生能源 成本的控制 减少或消除环境污染作为 一个超级经济目标和任务 机器能完成人的手和脚 耳朵和眼睛等等器官完全不能 直接完成的任务 现代机械工程机械和机械设备创造出更多 更精美的越来越复杂 很多幻想成为过去的现实 人类现在能成为天空的上游和宇宙 潜入海洋 数十亿 光年的密切观察 细胞和分子 电子计算机硬件和软件 人类的新兴科学已经开始 加强 并部分代替人脑科学 这是人工智能 这一新的发展已经显示出巨大的作用 但在未来几年还将继续创造出不可思议的奇迹 人类智慧的增长并没有减少手的效 果 而是要求越来越精致 手工制作 更复杂的工作 从而促进手功能 又一方面 实践促进人脑智力 在人类的进化过程中 以及在每个人的成长过程中 大脑和手 是互相促进和平行进化 大脑和手之间的人工智能和机械工程的近似关系 唯一不同的是 智能硬件还 需要使用机械制造 在过去 各种机械离不开人类的操作和控制 反应速度和运算 精度的进化是非常缓慢的大脑和神经系统 人工智能将消除这种限制 相互促进 计算机科学和机械工程进展之间的平行 将在更高层次的新一轮发展的开始使机械 工程 在第十九世纪 机械工程的知识总量仍然是有限的 大学在欧洲 它与一般 3 的土木工程是一门综合性的学科 称为土木工程 下半场的第十九个世纪成为一门 独立的学科 在第二十世纪 随着机械工程和知识增长的发展开始分解 机械工程 专业 有分支机构 在第二十世纪中期趋势分解 在时间之前和之后的第二次世界 大战结束时达到的峰值 由于机械工程的知识总量已经远远从个人掌握所有 一些 专业是必不可少的 但是过度的专业知识使分割 视野狭隘 可以查看和统筹大局 和全球工程和技术交流 缩小范围 新技术的进步和整个块的技术 外部条件变化 的适应能力差 封闭的专业知识的专家太狭 考虑的问题太特殊 在工作协调困难 不利于自我提高 因此 自上世纪第二十年代末 出现了一体化的趋势 人们越来 越重视基础理论 拓宽领域 对专业合并的分化 综合职业分化和发展知识循环过 程的合成 是合理和必要的 从不同的专业和专业知识的专家 也有综合的知识了 解不够 看看其他学科和项目作为一个整体 从而形成一种相互强烈的集体工作 综合和专业水平 有机械工程全面而专业的冲突 在综合性工程技术也有综合和专 业问题 在人类所有的知识 包括社会科学 自然科学和工程技术 有一个更高的 水平 更广泛的综合性和专业性的问题 目前国外各个西方资本主义国家都在加大力度研发新型的多功能停电后可人工操作 的电动栏杆 我国从上世纪九十年代开始生产停电后可人工操作的电动栏杆 于 1980 年自行设计制造出不同功能和形式的停电后可人工操作的电动栏杆之后 为了 适应栏杆加工厂家的需要 1999 年又制造了基于 PLC 的停电后可人工操作的电动栏 杆 并且经过实际应用 该停电后可人工操作的电动栏杆已经得到了越来越广泛的 应用 逐渐迈出了国内的市场 在西方资本主义国家已经得到了普遍的应用和发展 常见的停电后可人工操作的电动栏杆如下图 1 图 2 所示 4 图 1 图 2 1 2 研究的内容 5 本论文主要是对一种停电后可人工操作的电动栏杆进行设计 在设计过程中 了解一种停电后可人工操作的电动栏杆的具体结构组成和动作过程等 本次设计的题目是一种停电后可人工操作的电动栏杆的设计 其主要研究内容 如下 1 到图书馆里查阅大量相关知识的资料 搜集各类停电后可人工操作的电动 栏杆的原理及结构 挑选相关内容记录并学习 2 分析停电后可人工操作的电动栏杆的结构与参数 3 确定设计总体方案 4 确定具体设计方案 包括传动机构的选择 打包机构的设计 电机 滚珠 丝杆等的选型设计等等 5 停电后可人工操作的电动栏杆的三维图的绘制 CAD 装配图 零件图的绘 制 6 说明书的整理 2 一种停电后可人工操作的电动栏杆总体方案的设计 2 1 工作原理 本次设计的题目是一种停电后可人工操作的电动栏杆的设计 经过查找各类资 料和参考文献 到今天总算完成了 通过本次设计 再次提出了利用三维软件的水 平 并吸收了大量的经验 总结出以下几点 关于图纸的绘制方面 当零件的尺寸 已经给出 不考虑图纸尺寸不合适的 基于三维零件图 装配时必须考虑的大小是 合适的 因为 AutoCAD 绘图效果不好 也会引起的尺寸误差 和甚至出现欠定义大 小 因此 必须通过在这个时候对零件进行测量 进行修改 直到符合要求 该工 6 具是方便的输入数据映射 通过选择部分的类型 标准件 可以生成 但有时需要 在工具集使用部分可能找不到 所以在这个时候随机应变 其他部分而不是通过修 改或满足要求增加组件的使用 三维地图应该是灵活的 解决问题的方法总比问题 多 当一个方法不能正常映射 试试另一种方法 它不仅可以完成零件的生产 而 且还可以开发映射一个更好的主意 并打破了新思想的规则 该停电后可人工操作的电动栏杆主要是采用电机通过齿轮传动带动转动轴旋转 从而实现电动栏杆的升降 由于转动轴上面安装有电动栏杆 这样在控制系统控制 电机正反转的情况下面实现电动栏杆的升降 控制系统一般采取 PLC 控制系统控制 通过变频器孔电动机的正反转从而实现电动栏杆的升降 其具体结构原理图如下图 3 所示 7 图 3 结构原理图 2 2 机械传动部分的设计计算 2 2 1 电机的选型计算 一种停电后可人工操作的电动栏杆是通齿轮传动带动转动轴旋转 从而实现电 动栏杆的升降 由于转动轴上面安装有电动栏杆 这样在控制系统控制电机正反转 的情况下面实现电动栏杆的升降 控制系统一般采取 PLC 控制系统控制 通过变频 器孔电动机的正反转从而实现电动栏杆的升降 具体的电机选型计算过程如下 N 1 KW WG G 一种停电后可人工操作的电动栏杆的升降时间 s W 升降栏杆耗用能量 其值与栏杆厚度有关 d 小则 w 大 当 d 150mm 取 w 0 0030kw h kg 传动效率 取 0 85 所以根据 N 1kw n 1440r min 查表得 92BL4020L1 LK B 电机的结构 8 具体的电机外观图如下图 4 所示 9 图 4 Y112M 6 电动机外观图 2 2 2 齿轮传动的设计计算 1 材料选择 因传动尺寸无严格限制 批量较小 故小齿轮用 45 调质 硬度 230HB 280HB 平均取为 260HB 大齿轮用 45 钢 调质 硬度 229HB 286HB 平均 取为 265HB 选齿轮精度为 7 级 2 节锥角的计算 3 11 1 cot i 3 12 1 06222266 1 cotcot arciarc 3 13 2 54676706222290 由文献 2 表可知 3314 3 14 8 15 06 2222cos 20sin 12 cos sin 2 2 1 2 min oa a h z 式中 齿顶高系数 a h1 a h 取小齿轮齿数 25 1 z 3 15 8 493066 1 12 izz 取大齿轮齿数 40 2 z 10 3 根据工作条件的要求 大端模数为 3 16 3 m 4 齿轮分度圆的直径 mm 3 17 75253 11 mzd mm 3 18 120403 22 Xmzd 5 锥距 mm 3 19 86 349 2 600 2 360 22 222 2 2 1 dd R 6 齿轮齿顶 齿根圆直径 由文献 3 表可知 910 齿顶高 mm 3 20 12121 mhh aa 齿顶圆直径 mm 3 21 80062222cos122360cos2 111 aa hdd mm 3 22 125546767cos122600cos2 222 aa hdd 齿根高 mm 3 23 4 14122 01 mchh af 齿轮基圆直径 mm 3 24 7528 0 5 013605 01 11 Rm dd mm 3 25 12028 0 5 016005 01 22 Rm dd 7 齿宽 11 由文献 2 表可知 3314 mm 3 26 4086 34928 0 Rb R 8 节圆周速度 m s 3 27 48 10 1060 55636014 3 1060 33 11 nd v 2 2 5 平键的选型计算 平键作为机械零件的一种 在机械设备的组装过程中有着相当重要的意义 特 别是在对于轴和孔配合的场所 应用尤为重要 起到传递转矩的作用 键的类型可 根据使用要求 工作条件和联结的结构特点表 5 3 15 选定 键的长度根据轴毂的长 度从标准中选取 键的 b h 根据径来确定 轴和带轮的联结 d 50mm 选用 B16 20 B18 30 和 B14 50 的普通 B 型平键 键长分别为 60 80 2 2 3 平键的选型计算 机械设备中连接的方式有很多种 有螺纹连接 键连接等等 键连接主要是用 在轴和其他传动机构配合的场合 用来传递轴的输出扭矩 通常情况下 选取键条 的类型很关键 根据不同的工况选取不同的键 一般都有标准值 也就是说 在机 械设计手册里面查询得到 键的 b h 根据径来确定 轴和带轮的联结 d 70mm 参 考资料 2P5 194 表 5 3 18 GB T1095 1979 选用 B70 12 的普通 A 型平键 键长别 为 70 2 2 4 转动轴的的设计计算 转动是组成机械的重要零件之一 它是安装各种传动零件 使之绕其轴线转动 传动转矩或回转运动 并通过轴承与机座相联接 轴与其上的零件组成一个组合体 轴系部件 在轴的设计中不能只考虑轴本身 必须和轴系零部件的整个结构密切 12 联系起来 由于控制电动栏杆升降所用的轴即传递扭矩又承受弯矩 所以我所设计的阶梯 轴为转轴 轴的初步设计是根据扭转强度 校核弯曲强度 由于轴的材料很多 主 要根据轴的使用条件 对轴的强度 刚度 和其他机械性能等的要求 采用热处理 方式 同时考虑制造加工工艺并力求经济合理 通过设计计算来选择轴的材料 选 用最常见的 Q235A 钢作为轴的材料 且其需用切应力为 40MPa 轴与其上的零件组合成一个组合体 在轴的设计中不能只考虑轴本身 必须和 轴系零部件的整个结构密切联系起来 轴的结构设计是在初算轴径的基础上进行的 为满足轴上零件的定位 紧固要求和便于轴的加工和轴上零件的装拆 通常将轴设 计成阶梯轴 轴的结构设计的任务是合理确定阶梯轴的形状和全部结构尺寸 轴的 材料选用 Q235A 钢 为保证其力学性能 进行调质或正火处理 轴的计算内容 以下设计内容参照 机械设计课程设计 P24 30 及 机械设计 P310 319 1 初步计算轴的直径 按照扭转强度估算轴的最小直径 写成设计公式 轴的最小直径 mm 查表 16 2 c 112 p 20 35 n 851 代入设计公式 6 3 3 min 9 55 10 0 2 Pp dc nn 得 35 26mm 取整 35mm 考虑到轴上有键槽以及其他因素的影响 应适当增加 min d 轴径以补偿键槽对轴强度的削弱 取轴的直径 d 为 40mm 即最右端装带轮处的直径 为 40mm 装有密封元件和滚动轴承处的直径 应与密封元件和轴承的内孔径尺寸保 持一致 轴上两个支点的轴承 应尽量采用相同的型号 便于轴承座孔的加工 相 临轴段的直径不同形成轴肩 当轴肩用于轴上零件定位和承受轴向力时 应具有一 定的高度 轴肩处的直径差一般取 5 10mm 这里轴肩出的直径差选择 5mm 然后协 调各段轴的长度 考虑到要装轴承座和机构的合理性 还有螺钉等的长度及其他各 13 方面的因素 初步确定轴的各段长度 3 一种停电后可人工操作的电动栏杆中主要零件的三维建模 3 1 栏杆的三维建模 3 2 转动轴的三维建模 14 3 3 齿轮的三维建模 15 16 3 4 一种停电后可人工操作的电动栏杆的三维建模 4 各主要零部件强度的校核 4 1 机架强度的校核与计算 机架的选择根据一种停电后可人工操作的电动栏杆上面的所有组成部件 电动 17 栏杆的的重量来定 碳钢焊接类机架受力分析得出 由分析得出停电后可人工操作 的电动栏杆机架在平衡状态下只受地面对其的支撑力和在其表面上物体所给的压力 本次设计的机架图纸如下图 6 所示 图 6 机架图 即机架和栏杆以及轴承等等给的压力为 G G1 零部件重量 100N 10X10Kg 0 5X10Kg 105N 根据碳钢类机架承载力计算公式 M Pac L M 弯矩 P 集中力 a 集中力距支座距离 c 集中力距另一支座距离 L 跨 度 L a c 仅用于截面 b hhh W 12 f M W 材料的许用应力 弹性抗拉强度 安全系数 18 M Pac L 3000 xL 本次设计初定 L 为 3000mm 则 M 345N M 初定方通为 140 x40 x6 计算 W 得出 b hhh W 12 2 10 42cm 46 2 M13456 f 1212 35 10a 12 12 10a W10 42cm 由于 N PP 折算后位 270Mpa 查的普通碳素结构钢 Q235A 的抗拉强度为 375 500Mpa 由于 310Mpa 远远小于 385Mpa 所以碳钢机架满足强度要求 1 机架设计的一般要求 在满足强度和刚度的前提下 机架的重量应要求轻 成本底 抗振性好 由于 内应力及温度变化引起的结构变形应力最小 结构力求便于安装与调整 方便修理 和更换零部件 初步确定机架的形状和尺寸 机架的结构形状和尺寸 取决于安装 在它们内部与外部的零部件的形状和尺寸 配置情况 安装与拆卸等要求 同时也 取决于工艺 所承受的载荷 运动等情况 机架材料的选用主要根据机架的使用要 求 多数机架形状较复杂 故一般采用铸造 由于铸铁的铸造性能好 价廉和吸振 能力强 所以应用最广 由于本设计是用于电动栏杆中 属于轻型机架 所以采用焊接机架 而且焊接 机架具有制造周期短 重量轻 成本底且强度和刚度高 施工简便等优点 主要由 钢板 型钢或铸钢件等焊接而成 左端架起筛筒那部分采用板焊结构 主要就是钢 板拼焊而成 右端机架采用型钢结构 主要由槽钢 角钢 和钢板焊接而成 重量 轻 成本底 材料利用充分 焊接时应注意以下几点 材料的可焊性 可焊性差的材料会造成焊接困难 焊缝的可靠性降低 所以本设 计考虑到材料的可焊性选用 Q235A 低碳钢 19 合理布置焊缝 焊缝应位于低应力区 以获得承载能力大 变形小的构件 焊缝布置 要尽可能对称和减少焊缝的数量 尺寸 且焊线要短 主要焊线要连续 提高抗振能力 普通钢材的吸振能力低于铸铁 对抗振能力要求高的焊接件应采取抗 振措施 可利用钢板间的摩擦力来吸收振动 合理选择截面形状 提高焊接接头抗疲劳能力和抗脆断能力 尽可能选用标准型材 板材 合理确定焊缝尺寸 2 支撑机构 在机器中支撑或容纳零部件的零件称之为机架 所以机架是底座 机体 床身 桥架 壳体 箱体以及基础平台等零件的统称 按机架分类所用材料分类 圆锥筛 采用的是金属焊接机架 主要是焊接机架结构设计灵活 壁厚可以相差很大 并且 可根据工况需要不同部位选用不同性能的材料 但其抗振性能比较差 强度 刚度 稳定性是机架设计的主要准则 也是评价机架工作能力的主要标准 合理的设计机 架的截面形状和尺寸 注意机架的整体布局 设计机架通过了以下几个设计步骤 1 初定机架的形状和尺寸 机架的结构形状和尺寸取决于安装在它内部的零件和 部件的 形状和尺寸 配置情况 安装与拆卸等要求 同时也取决与所受载荷 运动 等情况 然后 综合上述情况和有关资料 并参考现有同类型机架 初定拟定出机 架的结构形状和尺寸 由于在小麦谷朊粉的加工过程中 由其加工工艺流程图可知 离心筛的装置都在上层 所以不可能采用又重又笨的铸铁机架 所以采用由钢板 型钢 铸钢焊接而成的机架 机架的大致尺寸为高 1117 长 993 宽 750 要考虑起具体形状和电机 轴承座的安装还有带轮罩的固定 2 机架的造型设计 虽然材料一定 但机架也要求内外质量的统一 考虑到角钢 20 的等边性把角钢用于底座和支撑轴承座 外观上做成梯形架子 两边角钢分别向两 边斜去 这样既增加了机架的稳定性 又使整个机架看上去简单轻便 同样角钢上 面是四块角钢焊接的一个长方形用来支撑板 板在角钢上焊接 下空 因而有利于 在板上打通孔和轴承的调节 轴承调节是通过连接部分的螺栓孔做成长圆状的来实 现 而下面是由两个空心钢来支撑电机下的板 空心钢强度和刚度都很高 所以不 会出现强度或刚度不足现象 3 作为焊接机架应合理布置焊缝和提高焊缝的可靠性 而且焊缝应位于低应力区 以获得承载能力大 变形小的构件 焊缝布置应尽量对称 最好至中性轴的距离 相 等 尽量减少焊缝的数量和尺寸 且焊线要短 焊缝要不要布置在加工面和需要进 行表面处理的部位上 更要注意不要让焊缝汇交和密集 让次要焊缝中断 主要焊 缝联系 减少应力集中 如尽量采用对接接头 减少残余应力 焊后热处理等 4 尽可能采用标准型材 板材 减少加工量 机架主要由空心钢 角钢 钢板等 型钢焊接拼而成 它们性能的好坏直接决定着机架整体性联结结构的刚度直接影响 机器的工作性能 为保证机架刚度应注意改善联结部位的受力状况 合理提高接触 表面的平面度公差等级及改善其表面粗糙度 螺栓最好前后 左右对称布置 整个 机架设计完以后 既要注意满足强度 刚度 稳定性的要求 又要注意外形的美观 和人机工程性 方便操作 造型好 使其既适用经济 又美观大方 4 2 齿轮强度的校核计算 两齿轮材料均选用 45 表面淬火 48 55HRC 查得 MPa MPa FF HH 350 1170 2lim1lim 2lim1lim 21 预期齿轮寿命 5 年 每天工作 12 小时 工作载荷为轻微冲击 则 8 1 8 21 6060 1 520 5 300 12 5 616 10 2 7216 10 Nant NNi 查 机械设计基础 图 得 98 0 92 0 03 1 96 0 21 21 NN NN YY ZZ 1 验算齿面接触疲劳强度 载荷系数 取 K 1 5 查得 接触应力为 MPaZZZ EH 8 189 88 0 5 2 2 3 2 21 2 1 5 5 5647 103 06 189 8 2 5 0 88172 079 24 782 06 HEH KT u Z Z Z bdu MPa MPa S Z MPa S Z H NH H H NH H 08 964 25 1 03 1 1170 56 898 25 1 96 0 1170 min 22lim 2 min 11lim 1 2 验算齿根弯曲疲劳强度 取 K 1 5 查表 许用弯曲应力 68 1 56 1 46 2 68 2 21 21 sasa FaFa YY YY min lim F NF F S Y 弯曲疲劳强度的最小安全系数 取 25 1 min F 则 1 350 0 92 257 6 1 25 F MPa 2 350 0 98 274 4 1 25 F MPa 22 111 1 22 1 20002000 1 5 5 5647 2 68 1 56 24 326 12 428 FaSa F KT YY bm Z MPa 22 21 11 2 46 1 68 12 42812 285 2 68 1 56 FaSa FF FaSa YY MPa YY 由上述计算可知 均满足要求 23 5 设计总结 本次设计的题目是一种停电后可人工操作的电动栏杆的设计 经过查找各类资 料和参考文献 到今天总算完成了 通过本次设计 再次提出了利用绘图软件的水 平 并吸收了大量的经验 总结出以下几点 关于图纸的绘制方面 当零件的尺寸 已经给出 不考虑图纸尺寸不合适的 基于零件图 装配时必须考虑的大小是合适 的 因为 AutoCAD 绘图效果不好 也会引起的尺寸误差 和甚至出现欠定义大小 因此 必须通过在这个时候对零件进行测量 进行修改 直到符合要求 该工具是 方便的输入数据映射 通过选择部分的类型 标准件 可以生成 但有时需要在工 具集使用部分可能找不到 所以在这个时候随机应变 其他部分而不是通过修改或 满足要求增加组件的使用 地图应该是灵活的 解决问题的方法总比问题多 当一 个方法不能正常映射 试试另一种方法 它不仅可以完成零件的生产 而且还可以 开发映射一个更好的主意 并打破了新思想的规则 学习使用一些可以节省时间的命令 如镜像 阵列 能省则省 在装配过沉 重 曾给了我一个很大的障碍 是要花很多时间去找出为什么 在一个活跃的子组 件 虽然活动范围会产生干扰 可以设置该复合物的活动范围 如先进的范围内 和角度范围 即使在这个范围内不影响母配体 不能设置 因为一旦设定的范围内 在父组件将被视为完全定义的组件模型 它将冲突分总成 将无法完成装配 看地 图是最重要的任务是理解零件图 图表工具 没有工具是没有法律的零件图 所以 不要急着写 想通过零件的结构 并认为通过线图 这是重中之重 映射 部分建 模 一般应的特点进行深入分析 找出零件是由几个特点 摆脱所有的形状特点 它们之间的连接相对位置 表面 然后按主次特征造型的关系 按一定的顺序 一 个复杂的部分 有许多简单的功能 通过切除或重叠相交 可理解性和实体模型 24 特别是在二维图纸 我们只能看到元器件的布局 并用虚线给说的内部特征 除了 部分的相贯线 这条线各特征在路口出现 在选秀过程中零件 必须选择第一个草 图平面 这是非常重要的 决定了后续的模型飞机的命令 使用简单的说 一个圆 柱形围成一个圈 然后绘制 也可以作为一个长方体旋转 虽然他们的结果都是一 样的 但草图平面和命令的使用 如果我们想要一个轴 那么我们应该选择第二个 方法以及 由于该零件的设计不规则零件 用于为拉伸和旋转命令 许多零部件都是对称 的 所以为了节省时间 提高效率 通常用于指挥镜特性 一个完整的工程图纸应该包含以下 4 个方面 一组视图 一组视图 包括视图 剖面 断面 局部视图 是正确的 完整的 对 各部分的结构和形状表达清楚 尺寸 尺寸的确定和零件的形状各部分的位置 技术要求 表明部分的一些要求必须在制造和检验完成 如表面粗糙度 尺寸公差 形位公差 材料和热处理的方法和指标 标题栏 注明产品名称 材料 数量 拉伸比和拉伸 等 单击 新建 图标以显示新的文件系统 SolidWorks 文件 对话框中 单击 选项 对话框中的组件 你可以进入装配工作模式 进行以后的设计工作 25 总 结 时光荏苒 到今天 我的毕业设计总算完成了 心里充满感概和辛酸 在最近 的一段时间的毕业设计 使我们充分把握的设计方法和步骤 不仅复习所学的知识 而且还获得新的经验与启示 在各种软件的使用找到的资料或图纸设计 会遇到不 清楚的作业 老师和学生都能给予及时的指导 确保设计进度本文所设计的是一种 停电后可人工操作的电动栏杆的设计 通过初期的定稿 查资料和开始正式做毕设 让我系统地了解到了所学知识的重要性 从而让我更加深刻地体会到做一门学问不 易 需要不断钻研 不断进取才可要做的好 总之 本设计完成了老师和同学的帮 助下 在大学研究的最后 感谢帮助过我的老师和同学 是大家的帮助才使我的论 文得以通过 在这里 我要对我的老师和同学们表示由衷的谢意 26 致 谢 直到今天 论文总算完成了 我的心里感到特别高兴和激动 在这里 我打 心里向我的导师和同学们表示衷心的感谢 因为有了老师的谆谆教导 才让我学 到了很多知识和做人的道理 由衷地感谢我亲爱的老师 您不仅在学术上对我精 心指导 在生活上面也给予我无微不至的关怀支持和理解 在我的生命中给予的 灵感 所以我才能顺利地完成大学阶段的学业 也学到了很多有用的知识 同时 我的生活中的也有了一个明确的目标 知道想要什么 不再是过去的那个爱玩的 我了 导师严谨的治学