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机械毕业设计899基于SolidWorks的电除尘器振打装置设计.doc
机械毕业设计899基于SolidWorks的电除尘器振打装置设计
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机械毕业设计899基于SolidWorks的电除尘器振打装置设计,机械毕业设计论文
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1 本科毕业论文（设计） 论文题目： 基于 SolidWorks 的电除尘器振打装置设计 学生姓名： 所在院系： 机电学院 所学专业： 机电技术教育 导师姓名： 完成时间： 摘 要 nts 2 本文分析国内外振打装置技术的研究现状和电除尘器振打装置的工作原理，确定了采用既结合了我国的实际情况，又具有普遍性的侧部挠臂锤振打的设计方案。针对目前侧部挠臂锤振打存在的一些问题提出改进设计方法。本文利用Solidworks 快速建立机械零件的三维实体绘图和三维装配这种功能强大的计算机辅助绘图和设计软件， 对侧部挠臂锤振打装置的各个组成部分进行实体造型设计与装配，较完善的对侧部挠臂锤振打装置的结构展示和设计。 关键词： 电除尘器 ；振打装置；特征；装配 nts 3 Abstract This paper analyzes the technology at home and abroad vibration device research and electrostatic precipitator rapping device working principle, identified using a combination of both the actual situation of our country, but also has universal flexible side arm vibration hammer design. Side view of the current torsion arm vibration hammer some issues to improve the design method. In this paper, the use of Solidworks mechanical parts to quickly create the three-dimensional graphics and three-dimensional entities, such powerful assembly of computer-aided graphics and design software, the opposite arm of the Department of torsion vibration hammer device to carry out the various components of the solid modeling design and assembly, better Department of torsion contralateral arm vibration hammer device to display the structure and design. Keywords: Electrostatic precipitator（ ESP） ； vibration device； Characteristics；Assembly 目 录 nts 4 1 引 言 . 6 2 电除尘器振打装置分析与设计 . 7 2.1 振 打装置的原理和工作过程 . 7 2.2 振打装置设计方案分析 . 7 2.3 Solidworks 软件的选择 . 9 3 振打装置造型设计过 程 . 9 3.1 造型设计分析 . 9 3.2 振打锤造型设计 . 9 3.2.1 设计分析 . 9 3.2.2 销造型设计 . 9 3.2.3 夹板造型设计 . 10 3.2.4 锤头造型设计 . 11 3.3 振打锤臂造型设计 . 11 3.3.1 设计分析 . 11 3.3.2 锤臂造型设计 . 11 3.4 振打轴造型设计 . 13 3.4.1 设计分析 . 13 3.4.2 轴一的造型设计 . 13 3.4.3 轴二的造型设计 . 15 3.4.4 轴三的造型设计 . 16 3.5 振打轴承造型设计 . 16 3.6 连接件造型设计 . 18 3.6.1 联轴套造型设计 . 18 3.6.1 螺母和螺栓实体造型 . 18 4 振打装置的虚拟装配 . 19 4.1 装配分析 . 19 4.2 振打锤、振打锤臂和螺栓的装配 . 19 4.3 振打轴的装配 . 20 4.3 总装配仿真 . 21 结束语 . 22 nts 5 谢辞 . 22 参考文献 . 22 nts 6 1 引 言 进入新世纪以来，环保问题愈来愈成为全球迫切关注的问题，国家对污染控制的标准和要求不断提高，对粉尘排放的要求也大幅提高。电除尘 器 作为净化烟气、控制大气污染的主要方式，在控制大气污染方面发挥了十分巨大的作用。20世纪 80年代中以来，我国的电除尘器行业获得了迅速发展，到 20世纪末，我国已经作为世界电除尘器大国出现在国际舞台。 世界上第一台电除尘器于 1885 年问世，直到 20 世纪 40 年 代，电除尘器才真正落户于中国，却由于历史的原因在中国并没有受到重视。到了 20 世纪 7080 年代，电除尘器在中国得到飞速发展，各工业部门普遍 开展试验和研究，取得令人瞩目的成绩 。特别是随着改革开放，国民经济的快速发展，为电除尘器的广泛应用提供了十分广阔的市场。近几年来国产电除尘器运行表明，其设备结构和技术性能达到国外先进水平，有些方面还优于原来 引进 的设备。国产电除尘器的设计制造和使用都积累了一定的经验，并且仍在不断改进和完善中 。 振打装置是决定电除尘器性能的一个重要部分，做为电除尘器本体结构的一部分，它的发展 状况自然要受到本体研究发展状况的制约。发展初期许多技术主要依赖国外引进，因为对粉尘在收尘极上的分布规律、粉尘收集过程、振打清灰过程以及振打清灰中的连带问题等等技术都很匮乏，更没有相关的经验数据。为此一批批技术人员为之努力着，奉献着。在引进国外技术的基础上国家大力支持自主技术的创新，并设立若干 863 火炬项目。我国相继研究设计了底部挠臂锤振打、双面挠臂锤振打、侧部旋转挠臂锤振打、中部旋转挠臂锤振打，并将国外的顶部电磁锤振打技术与并与我国的实际情况相结合，对其进行改进设计取得了很好的经济效果。济南北郊热电厂 2 号炉 改为顶部电磁锤振打电除尘器后 ,其效率保持 99.2%以上，而且长期稳定。 国内还对 经过数十年的发展，用众多技术人员和现场施工人员的辛勤汗水换来了我国电除尘器振打装置技术的新景象。 电除尘器 广泛用于燃煤电厂、水泥、化工等行业的烟尘净化、回收。 电除尘器 本体的设计制造需要具备丰厚的机械理论知识、工程安装知识和丰富的经验积累，要求设计者对机械设计及理论、制造加工知识的综合运用。 但是在实际设计制造中，除尘器本体的设计尺寸很大程度上依赖于需方的实际安装要求，包括安装地点的空间位置，环境条件以及与周边设施 ， 并结合设计人员丰富 的设计经验来完成。现在借助计算机和网络技术的支持 ,充分发挥 CAD 软件在设计过程中 我国电除尘行业 2007年发展综述 .北京 :中国环境保护产业协会电除尘委员会 .2008 nts 7 的作用，实现电除尘器产品虚拟设计，虚拟装配 ，在满足设计要求的前提下还要考虑到经济性以及后期维护的经济性。 目前的设计制造多以成功设计为参照，按照机械设计等方面设计手册的要求， 尽早的发现问题， 改进产品设计质量 ，在现场安装之前得到一个合理的设计，即能保证所设计产品 质量又能 充分满足客户要求 ， 减少了设计成本 ，提高面向客户与市场需求的能力 。 振打装置 是电除尘器的一个重要部分，其 设计合理与否 直接影响电除尘器的除尘性能， 而且设计中还要结合除 尘器 的原理方案设计、结构尺寸、预期 除尘效率等多方面因素 。 本毕业设计 选择电除尘器振打装置作为设计内容 ，利用SolidWorks这一款功能强大的计算机辅助绘图和设计软件系统， 对 振打装置进行造型 设计装配。 2 电除尘器 振打装置分析 与 设计 2.1 振打装置 的原理和 工作 过程 电除尘器 的工作原理 是 ： 电除尘器 是 根据静电荷的异性相吸、同性相斥的原理 而设计的，将 两 垂直竖立的极板接通高压静电负极， 称为阴极板；在阴极板间放置一个极板并接通正极，称为阳极板， 在阴阳极板之间形成高压静电场。 当粉尘中的 尘粒通过高压静电场时，与电极间的 正负离子和电子发生碰撞而荷电，带上电子和离子的尘粒在电场力的作用下向异性电极运动并积附在异性电极上。而 振打装置 就 是用在电除尘器的清灰系统中， 振打装置 撞击积尘极板 ，极板在振打力的作用下产生振打加速度， 使积附在极板、极线上的灰尘振落下来落入灰斗 ，完成清灰过程 。 2.2 振打 装置 设计方案 分析 目前，静电除尘的振打装置均为敲打式结构，分为顶部式和侧面式。 在满足振打装置要求的前提下，根据国内外研究现状，现初步制定以下方案 。 方案一 ： 顶部电磁锤 振打； 方案二： 侧部挠臂锤振打 。 顶部 电磁锤振打技术最先是由国外引进，具有 结 构 尺寸小 , 可靠性高 等优点。 近些年国内对其进行一定改进设计取得了良好的效果，但是考虑到经济因素以及其对安装技术的要求， 目前的 应用范围很有限。侧部 挠臂锤振打 是一种比较传统 的振打技术，在国内使用时间较长，而且具有相当广阔的应用范围。在长期的使用过程中不断的积累经验发现问题并不断的改进， 但是依然 存在 许多 问题 : 如 振打装置设计参数选取不当 , 致使振打力过大或过小 ; 振打轴支持不够发生 孙峰 . 静电除尘应用原理 . 黑龙江工程学院 .2005 nts 8 断裂；与振打轴承连接处过早磨损等等 。面对如此广大的市场空间和尚需解决的技术问题， 加上本人在工厂实习期间接触过侧部 挠臂锤振打 装置， 故本 设计 选择侧部 挠臂锤振打 为设计方案，在振打锤的设置、振打力传递等环节上进行分析设计，希望对该技术的 进一步创新作出一点贡献。 侧部挠臂锤振打 是由传动装置旋转提升挠臂锤使锤达到最高势能位置时回转下落去振打整组捕尘极板排下面振打杆端部的砧板 , 通过撞击使板面上各处获得振打加速度，激发极板表面震动。 现结合实习中遇到的较普遍性的中型电除尘器 为参照 ， 对 侧部挠臂锤振打装置 作出具体设计如下。 侧部挠臂锤振打 通常由振打 锤、振打锤臂、振打轴、振打轴承及连接螺栓组成，见图 1所示。振打锤臂由两个半锤臂通过螺栓连接做成，用来实现振打 轴与振打锤的固定连接；振打锤在离心力和自身重力的作用下撞击 振打砧，振打砧是与极板相 连接 ，振打力通过振打砧传递给 极板可以避免长期振打对极板造成的局部磨损与破坏。 振打锤由夹板和锤头通过销相连接。在振打过程中将产生瞬间的强烈振打，所以 设计 销的两端会留出一段用于焊接，达到经济可靠的固定。振打锤臂与振打锤通过销连接以使振打锤能够绕销自由摆动。 振打锤臂自身以及和振打轴都采用 螺栓 连接，拧紧螺母后均用点焊进行放松处理。 图 1 侧部挠臂锤振打 从一个电场所需振打锤都装在一根轴上考虑 ,为避免振打锤同时振打引起的二次扬尘 ,安装时将振打锤相互错开一个角度。错开多大的角度合适需要 通过计算，并要在实际工作中反复验证以得到 最佳角度。 结合实习期间遇到的一个比较成功的例子，预设电除尘器中有 13块极板，振打轴上需要安装 13个振打锤，现设计振打锤错开的角度为 30 ，如图 9所示。 振打轴考虑安装加工方便，设计为由三根轴通过联轴套连接而成。 振打轴由振打轴承支撑，设计振打轴承为滑动轴承，以便于轴的安装。 并 将轴承数目设计为四个 ， 具体安装 位置参见图 26所示。 这样 的设计 可以保证振打轴有效的支撑，避免了因支撑不够和受力不均导致 的 轴的偏心 甚至轴的断裂，以及由此造成的轴承过早磨损。本设计方案具有： 振打强度大 ； 振打力比较均匀 ，性价比高，应用 薛永元 ,于英虎 .电除尘器振打装置及其最佳运行 .河北理工学院学报 .2002.（ 04） nts 9 范围广等特点。 2.3 Solidworks 软件 的选择 SolidWorks是世界上第一款完全基于 Windows的 3DCAD软件，优异的三维设计功能 ,操作简单等一系列的优点 ,极大地提高了设计效率。 SolidWorks有全面的零件实体建模功能和 简洁 化的 零件快速装配 功能 ,还 能够自动进行动态约束检查。用 SolidWorks的拉伸、旋转、薄壁特征、倒角、高级抽壳、特征阵列、打孔和倒圆等功能可以更简单地得到要设计的实体模型。 而且自 SolidWorks2001后内置的animator插件，秉承 SolidWorks一贯的简便易用的风格 ,可以很方便的生成工程机构的演示动画。 Solidworks作为 Windows环境下的机械设计软件，具有使用方便、操作简单的特点，其强大的设计功能可满足决大多数机械产品的设计需要。针对本设计是 对振打装置的设计，目的是为了让大家能更好的对电除尘器振打装置的结构和工作原理的理解和掌握。所以选用 SolidWorks软件就能比较方便、快速的达到设计的目的。 3 振打装 置造型 设计 过程 3.1 造型设计 分析 本实体建模设计采用 SolidWorks2007 来完成，在设计过程中应尽量明确建模 过程，简化建模特征步骤，从而有利于生成比较理想的实体效果。 该 振打装置主要由振打锤、振打锤臂、振打轴及连接螺栓组成。在造型设计中需要 有 清晰的设计 思路 ，用最少的设计步骤，设计出最理想的实体效果。所以分别对振打装置的各个组成部分进行设计，设计过程如下。 3.2 振打锤 造型 设计 3.2.1 设计分析 振打锤由销、夹板、锤头三个零件装配组成 ， 分别对三个零件设计如下 ； 3.2.2 销 造型 设计 （ 1） 启动 SolidWorks 2007， 单击 【 新建 】 工具按钮 ， 单击 【零件】 ，创建一个新的零件文件 。 （ 2） 该 零件中的第一个特征是从所绘制的圆形轮廓拉伸而成的圆柱。 单击【 拉伸凸台 /基体 】 工具按钮 ， 选择“上视基准面”作为草图绘制平面，单击 蓝荣香等 . SolidWorks 零件设计技术与实践 2007 版 .北京 :电子工业出版社 .2007 nts 10 “标准视图”工具栏中的“正视于”按钮 ， 在上视 基准面 上绘制销草图轮廓，用工具 【圆】 绘制并用 【智能尺寸】 标注尺寸， 绘制草图 如图 2所示。 图 2 销草图轮廓 图 3 销 拉伸及 倒角特征 （ 3） 单击 【 退出草图 】 工具按钮 ， 在弹出的“拉伸” 属性管理器中，选择“ 终止条件”为“给定深度”，设置“深度”为 110mm。单击“确定”按钮 ，拉伸后的零件 效果 如图 3所示。 （ 4）该零件的第二个特征为 倒角特征。单击 【 倒角 】 ， 选择“倒角类型”为“角度距离”，并设置距离值为 1mm，角度值为 45。选择销实体棱边，效果如图 3所示。保存 到文件“ 销 .sldprt” 关闭窗口 。 3.2.3 夹板造型设计 （ 1） 单击 【 新建 】 零件确定 ，创建一个新的零件文件。 （ 2）该零 件的第一个特征为拉伸。 单击 【 拉伸凸台 /基体 】 ， 在上视 基准面上用工具 【圆】 绘制夹板草图轮廓，并用 标注尺寸，如图 4所示： （ 3）单击【 退出草图 】 工具按钮 ， 在弹出的“拉伸” 属性管理器中，选择“ 终止条件”为“给定深度”，设置“深度”为 10mm。单击“确定”按钮 ，拉伸后的零件效果如图 5所示。 （ 4）该零件的第二个特征为 倒角特征。单击【圆角 】 ， 在 圆角项目 下设nts 11 置 半径 为 2mm，选择实体侧面四条交线 ，效果如图 5所示。保存到文件“夹板 .sldprt” 后关闭窗口 。 图 4 夹板草图轮廓 图 5 夹板完成效果图 3.2.4 锤头 造型 设计 （ 1）单击【 新建】 零件确定，创建一个新的零件文件。 （ 2）该零件设计步骤同“夹板 造型 设计”， 绘制 轮廓如图 6所示，拉伸特征设置 “深度”为 60mm，圆角特征设置半径 为 5mm，实体效果如图 7所示。 保存到文件“锤头 .sldprt”后关闭窗口。 图 6 锤头草图 图 7 锤头完成效果图 3.3 振打锤臂 造型 设计 3.3.1 设计分析 振打锤臂由上下两个零件 构成 ，考虑到简化以后 的装配过程，现按一个零件进行 造型 设计，零件为对称实体所以可以考虑使用镜像实体特征。 3.3.2 锤臂 造型 设计 （ 1） 绘制草图。创建 一个新的零件文件， 单击 【 拉伸凸台 /基体 】 ， 在“前视基准面”上打开草图绘制平面，单击【中心线】按钮 ， 绘制三条垂直nts 12 和一条水平辅助中心线，水平中心线与一条垂直中心线交与坐标原点，该零件零件为薄板零件可先画出草图 的一侧 然后使用【等距实体】 工具 并设置“距离”为 10mm，最后用直线封闭图形所得 绘制草图如图 8所示。 按图示尺寸使用“智能尺寸”对草图进行尺寸设定和标注。 （ 2） 单击 退出草图 ，设置“深度”为 70mm。拉伸后的零件如图 9所示。 （ 3） 镜像特征 。 单击【镜像】 工具按钮， 在 镜向面 /基准面 下，在图形区域里展开 FeatureManager 设计树选择“上视 基准面 ”，在 要镜向的实体下在图形区域中选择所拉伸的模型，选中“选项”中的“合并实体”复选框，单击确定 效果如图 9所示。 （ 4）以 “ 上视基准面 ” 为基面创建拉伸切除。绘制圆轮廓尺寸为 14mm和 18mm。 设置“ 终止条件” 为“两侧对称”。设置“深度”为 60mm。拉伸完成 如图 9所示 。 保存到文件“振打锤臂 .sldprt”后关闭窗口。 图 8 振打锤臂草图尺寸 nts 13 图 9 振打锤臂拉伸、镜像、切除后效果 3.4 振打轴造型 设计 3.4.1 设计分析 通过合理布置振打轴上振打锤的周向布置可以实现对极板的周期性振打，可以满足振打过程的平稳要求，又能达到理想的清灰效果。该振打轴上的振打锤采用周向均布方式，按顺时针方向依次 错开 30的角度，如 图 10-图 11所示。 图 10 锤头镜像布置图 图 11 轴上孔中心线效果 3.4.2 轴一 的 造型 设计 轴一的一端接联轴器是一个阶梯轴，实体可通 过两次拉伸完成。小径段 上 设有 一个 键槽，大径段需要安装振打锤，设有两个与轴一中心线相垂直的的通孔，两个通孔的中心线需要 错开 30的角度。 （ 1）绘制草图。创建一个新的零件文件， 单击【 拉伸凸台 /基体】 ， 在“ 右 视基准面”上打开草图绘制平面， 绘制草图并标注尺寸 如图 12所示。 （ 2） 退出草图，在弹出的“拉伸” 属性管理器中，选择“ 终止条件”为“给nts 14 定深度”，设置“深度”为 60mm。拉伸完成后，选择所得实体的右端面创建拉伸特征，绘制草图并标注尺寸 如图 13所示。 （ 3） 退出草图，在弹出的“拉伸” 属性管理器中，选择“ 终止条件 ”为“给定深度”，设置“深度”为 1150mm。 拉伸后的零件如图 14所示。 图 12 轴 一阶梯段草图 图 13 在端面在创建草图圆 图 14 轴一造型效果 （ 4）设计键槽。键槽可通过拉伸切除材料来完成，在使用拉伸切除特征之前需要创建一个新参考基准面，以便绘制草图轮廓和确定切除位置。 单击 参考几何体 工具栏上的 【基准面】 工具按钮，出现 基准面 PropertyManager，在“选择”下选择 等距距离 ，以前视基准面为参照设置 距离为 15mm，生成 “ 基准面 1” ，参见图 14所示。 单击【拉伸切除】 工具按钮，在新建的“基准面 1”上绘制如图 15所示的草图轮廓。退出草图，在 PropertyManager 中，在 方向 1下为“ 终止条件” 选择“ 完全贯穿” 。 如有必要，单击 反向 来反转拉伸切除的方向。 完成 效果参见图 14所示 。 nts 15 图 15 键槽草图轮廓 （ 5） 创建通孔。 轴一上设有两个通孔，左起第一个通孔以上视基准面为基面创建拉伸切除完成即可。绘制圆轮廓如图 16所示。退出草图， 设置“ 终止条件” 为“两侧对称”。 设置“深度”为 55mm。拉伸完成参见图 14所示 。 因为轴一上第二个通孔的中心线 错开 了 30的角度，需要先创建一个新的参考基准面。新建“基准面”以上视基准面为参照，选择”两面夹角” 并设置角度为 30，得到“基准面 2”如 图 17所示。 以基准面 2为基面创建拉伸切除，草图和拉伸切除效果如图 14所示。 对轴两端面边线创建 2 45 的倒角特征， 保存到文件“轴一 .sldprt”后关闭窗口 。 图 16 孔草图尺寸图 图 17 基准面 2和孔草图 3.4.3 轴二 的 造型 设计 轴二是一根直径为 50mm长度为 2490mm的光轴，轴上设有 5个 14mm的通孔，每相邻两孔的中心线 错开 30的角度 ，相距 500mm，第一个孔的中心线距端面245mm。结合以上的设计步骤可知，设计轴二上通孔的关键问题是要创建合理的基准面，按照每创建一个基准面完成一个拉伸切除特征，需要创建 5个基准面，按顺时针方向，依次以前一基准面为参照， 选择”两面夹角” 并设置角度为30， 得到所需基准面。最后完成实体如图 18所示。 对轴两端 边线创建 2 45的倒 角特征， 保存到文件“轴二 .sldprt”后关闭窗口。 nts 16 图 18 轴二造型 3.4.4 轴三 的 造型 设计 轴三是一根直径为 50mm长度为 2800mm的光轴，轴上设有六个 14mm的通孔，每相邻两孔的中心线 错开 30的角度，相距 500mm，最左边的孔的中心线距端面 245mm。结合以上的设计步骤可知，设计轴三上通孔的关键问题是要创建合理的基准面，按照每创建一个基准面完成一个拉伸切除特征，需要创建 6个基准面，按顺时针方向，依次以前一基准面为参照， 选择”两面夹角” 并设置角度为 30，得到所需基准面。最后完成实体如 图 19所示。 然后 对轴两端面边线创建 2 45 的倒角特征， 保存到文件“轴 三 .sldprt”后关闭窗口。 图 19 轴三造型效果 3.5 振打 轴承 造型 设计 该 振打轴承 系实现了滑动轴承的功能，基本尺寸由已制造过的 实物确定。振打轴承 在振打装置中一方面对振打轴起到支撑及定位的作用，同时还用以与下部槽钢的连接。与其它部件的连接不在本设计范围之内，故仅对振打轴承的本体进行设计。 考率到简化装配对轴承的上盖和下盖不分别设计，而是作为一个零件一次性建模完成。 注意图 18之中的尺寸 0.01mm，是考虑到上盖与和下盖之间的配合而 设计的，nts 17 这样在一个零件上近似表现了配合的形式，绘制时要注意草图轮廓的闭合，否则将导致不能成功创建拉伸特征。 （ 1） 拉伸特征 。创建一个新的零件文件， 在“ 前视 基准面”上 创建拉伸特征，并在原点中心线的左侧绘制草图及 标注尺寸如图 20所示。 设置拉伸 “深度”为 50mm，拉伸效果如 图 21所示。 （ 2） 镜像特征。单击【镜像】工具按钮， 选择“右 视基准面”， 选择 要镜向的实体 所拉伸的模型，选中“选项”中的“合并实体” 复选框， 确定 后 效果 如图23所示。 （ 3） 旋转切除特征。轴承的内孔为旋转切除特征，单击【旋转切除】 工具按钮，在“ 右 视基准面 ”上绘制如图 21所示草图， 退出草 图 ，以水平中心线为旋转轴，选择“单向”和默认角度 为 360，完成效果参见图 23所示。 （ 4）拉伸切除。选择轴承两肩平面，创建拉伸切除特征，绘制草图轮廓如图 22所示。 设置“ 终止条件” 为“ 完全贯穿” ，单击 反向 反转拉伸切除的方向 ，完成效果如图 23所示。 保存到文件“振打 轴承 .sldprt”后关闭窗口。 图 20 轴承草图尺寸 图 21 内孔拉伸切除草图轮廓 图 22 螺栓孔 草图尺寸 图 23 振打轴承造型效果图 nts 18 3.6 连接件造型 设计 3.6.1 联轴套 造型 设计 联轴套用以振打轴之间的连接固定，尺寸由经验尺寸所得 ，联轴套为圆筒型零件 ， 外径为 70mm，内径 50mm。 首先使用 【 拉伸凸台 /基体】 工具， 绘制草图轮廓，拉伸 “深度”为 130mm得到实体。再对实体两端面共计四条边线创建 2 45 的倒角特征。 完成零件参见图 24所示 。 保存到文件“联轴套 .sldprt”后关闭窗口。 图 24 联轴套 图 25 旋转切除草图 图 26 螺母 图 27 螺栓 3.6.1 螺 母 和螺 栓实体造型 螺栓用于振打锤臂自身的连接以及与振打轴的连接，需要用到的是GB5782-86螺栓 M12 80和 M16 40以及 GB6170-86螺母 M12和 M16。尺寸根据 机械设计手册 确定。 指出螺纹部分为标准形式，也不影响装配效果，故在本设计里省略。 （ 1） 螺母设计。螺母实体可先从六边形草图轮廓拉伸得到六棱柱实体，然后对两端面边线处使用 【旋转切除】 工具进行圆角处理，草图轮廓如图 25所示。 使用 拉伸切除得到 内孔， 再为 内孔创建 0.9 45 的倒角特征。效果如 图 26所示。 （ 2）螺栓设计。同以上步骤，拉伸 得到 实体后仅对一端面边线进行 旋转切除圆角处理，另一端面继续拉伸得到 螺柱实体，再创建倒角特征，完成效果如 图27所示。 （ 3）分别设计完成 “螺母 M12.sldprt” 、 “螺 栓 M12-80.sldprt” 、 “螺母 M16.sldprt” 、 “ 螺栓 M16-40.sldprt” 保存并 关闭窗口。 振打装置的主要组成结构以设计完成。 nts 19 4 振打装置的 虚拟 装配 4.1 装配分析 完成以上零件的造型设计之后， 利用 SolidWorks强大的 装配仿真功能，可以动态地查看装配体的所有运动，并且可以对运动的零部件进行动态的干涉检查 。装配之前一定要明确装配要求，制定 简洁清晰的 装配过程 ，针对装配体零部件的相应特征选择合适的装配方式 。本装配设计 需要满足的装配要求参见图 28所示。装配所需零件有 轴一、轴二、轴三、振打轴承共 4件、连轴套共 2件、振打锤与振打锤臂及连接螺目螺栓各 13件， 制定 以下 装配方案 ： 首先 装配振打 锤、 振打 锤臂和螺栓， 保存为 装配体文件，同时另存为零件文件，以便用于总装使用；其次装配振打轴和联轴套；最后 是 振打 装置 的 总装。 图 28 振打 装置 装配图 4.2 振打锤 、振打 锤臂 和螺栓 的装配 （ 1）启动 SolidWorks 2007，单击【 新建 】 工具按钮，单击【装配体】，创建一个新的装配文件 ，命名保存为“振打锤部件 .sldasm” 。 （ 2） 单击【 插入零部件 】 工件按钮，单击“浏览” ，然后浏览至“ 销 .sldprt”单击“ 打开 ”，在图形区域中单击即放置零件。使用同样的方法 将“ 夹板 .sldprt”、 “ 锤头 .sldprt”、 “ 振打锤臂 .sldprt”、 “螺母 M12.sldprt”、 “螺栓M12-80.sldprt” 、“螺母 M16.sldprt”、 “螺栓 M16-40.sldprt”零部件按所需数量添加到装配体。 （ 3） 装配振打锤。 装配要求见图 29所示。单击 【配合】 工具按钮，两个夹板零件之间的配合关系为【距离】 ，设置距离为 75mm，可以单击 来调整配合方向。 销和夹板上的孔以及锤头中心孔为【 同轴心 】 配合关系。 结合【重合】 工具， 如有必要，单击 反向 来反转配合方向，或者单击 同向对齐 叶修梓 ,陈超祥 .Solidworks2007高级教程 :高级装配 .北京 :机械工业出版社 .2006 nts 20 与反向对齐 来反转配合方向。 锤头与销对中装配 ，端面与相邻夹板面相距75mm。 装配过程中要避免配合冲突，直至达到图示配合效果。 （ 4）装配振打锤臂。装配要求如 图 30所示 ，螺栓 、 螺母与锤臂的配合使用【 同轴心 】 和【相切】 配合关系完成。 （ 5）振打锤和锤臂可绕销任意转动，考虑到除尘器工作状态下，振打装置转动，振打锤在离心力的作用下 将 处于图 30所示状态，所以振打锤臂小径孔面与销 “同轴心” 配合，结合【平行】 配合关系达到图示装配效果。 保存后再另存为零件“ 振打锤部件 .sldprt”作为总装配的插入零件。 图 29 振打锤 图 30 振打锤和振打锤臂 4.3 振打轴的装配 （ 1） 创建一个新的装配文件 ，命名保存为“ 振打轴 .sldasm” 。将“ 轴一 .sldprt”、 “ 轴二 .sldprt”、 “ 轴三 .sldprt”、 “联轴套 .sldprt”零部件按所需数量添加到装配体。 （ 2） 联轴套与轴的装配 关系 如图 31所示。联轴套对称装配，轴端面配合关系为【距离】 ，设置距离为 10mm。在装配轴端面相邻的两轴上的两个通孔时，可选择其通孔中心线，配合关系为角度 并设置 30的角度，单击 反向 来反转配合方向。选择左视图装配效果如图 32所示。保存后再另存为零件“振打轴 .sldprt”作为总装配的插入零件。 图 31 联轴套与轴装配示意 图 32 轴上孔轮廓 nts 21 4.3 总装配仿真 （ 1） 创建一个新的装配文件，命名保存为“振打 装置 .sldasm” 。将“振打轴 .sldprt”、 13件 “振打锤部件 .sldprt”、 4件 “ 振打轴承 .sldprt” 零部件按所需数量添加到装配体。 （ 2）将其中一个振打轴承设为固定，其余全部为浮动。依次对振打轴和振打锤臂进行装配，振打锤臂 中 螺栓 M12与振打轴 上 的孔 14mm为“ 同轴心 ”配合关系、振打锤臂大径内表面与振打轴外表面为“ 同轴心 ”配合，装配 效果参见图33、图 34所示。振打轴承装配尺寸按图 28来确定，轴承内圈与振打轴是“ 同轴心 ”配合。装配效果如图 35所示。 图 33 总装左视效果 图 34 局部段观察效果 图 35 振打装置 （ 3） 干涉检查。 单击【干涉检查】 工具按钮，计算结果为 。 nts 22 （ 4） 仿真模拟。 仿真模拟需要使用 SolidWorks Animator动画插件，制作过程不在本设计范围之内，这里不再详述仅附带动画效果“ 振打 装置 .avi”以便观看学习。 结束语 随着我国工业化和城市化进程的加快。我国大气污染控制仍任重道远。作为生产大气污染控制
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