投影机垂直升降器研究与设计【三维SW】【含CAD图纸+文档全套资料】
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投影机垂直升降器设计说明书目 录第1章 绪 论11.1 课题来源及研究目的和意义1 1.1投影机的应用环境.21.2 投影机垂直升降器的方案分析51.2.1 机械结构分析51.2.2 机械结构总体方案和布局61.2.3 总体设计7第2章 机械结构的设计82.1电机及减速器的选用82.2齿轮齿条传动的设计102.2.1 材料选用原则102.3导向光杆和直线轴承的设计202.4联轴器的选择23第3章 结构设计及三维建模264.1传动结构设计及建模274.2框架设计及建模294.3 设计中用到的标准件建模30结 论32参 考 文 献33致 谢34第1章 绪 论1.1 课题来源及研究目的和意义一、选题背景和意义一、选题背景和意义 随着时代的信息化以及多媒体技术的快速发展，现代化会议室视听设备的组成越来越完善、先进，会议模式呈现出了多元化状态。本设计是在研究现代智能化会议厅堂的基础上，设计出投影机垂直升降器，以便组成高要求、多功能的会议厅、学术交流会议厅、现代化培训室。投影机又称投影仪，在国家拉动内需的政策及人民收入不断提升的背景下，农村文化共享工程的实施进一步推动了中国投影机市场的快速增长。据统计，2010年中国投影机市场出货量规模达到128万台，相比2009年增长43.6%。分析认为，2011年中国投影机市场仍将保持快速增长，全年出货量将达到167万台，年成长率约投影仪为30%。未来5年，中国投影机市场的复合增长率将达到17.1%。中国投影机产品消费市场主要集中在经济较发达的华北、华东、华南等大中型城市。教育、商务、政府、家庭娱乐是支撑中国投影机行业的四大主要消费群体。纵观中国投影机市场。无论是从产品的数量、质量还是品种方面，都达到了一定的成熟程度，产品的普及应用使投影机在用户的心理定位从较为专业的显示设备向大众产品转变，行业的销售规模不断扩大，2010年，中国投影机市场销售量为110万台，相比2009年增长37.5%。从这十年中国投影机市场发展情况来看，中国投影机市场规模增长18倍，其年均增长率为39.14%，行业处于高速发展期。从行业未来的发展形式来看，教育仍是行业未来发展支柱领域。根据统计数字，2010年全国共有幼儿园12.91万所，小学39.42万所、普通中学7.90万所，普通中等院校3047所，高等教育学校1778所，按每个教室配备一台投影机计算，据相关数据显示中国仅教育行业市场容量就达1100万台以上，如果按照投影占有率计算的话，投影机可占14%-28%左右(不包括市场保有量)，而2010年教育市场实销量却还不到50万台。其次，商用投影市场的发展也是左右投影机市场发展的关键力量。虽然中国商务投影市场已经在迅速扩展，但据相关调研机构预计，在未来，中小企业数量将保持7%-8%的增长率，2012年中小企业总数将达到5000万家，行业发展前景无限。另外，就目前国内而言，资产百万以上的富裕家庭数量可以达到200多万家，一些精英、白领对于生活的质量、娱乐设备的需求较大，未来家用市场潜力巨大。未来中国投影机行业的发展，还依赖政府政策的支持，在公布的“十二五”计划纲要中，文化信息资源共享工程被列入“公共文化服务体系建设工程”，这将在未来几年推进中国投影机行业的发展。此外，在“十二五”规划中，广播电视村村通、农村电影放映工程等公共文投影仪化服务体系建设工程也将得到持续推进，地方政府的IT采购将成为整个IT市场的主要增长点之一。综合以上，未来中国投影机行业发展前景巨大投影仪的应用环境1、家庭影院型：其特点是亮度都在2000流明左右(随着投影的发展这个数字在不断的增大,对比度较高)，投影的画面宽高比多为16：9，各种视频端口齐全，适合播放电影和高清晰电视，适于家庭用户使用。2、便携商务型投影仪：一般把重量低于2公斤的投影仪定义为商务便携型投影仪，这个重量跟轻薄型笔记本电脑不相上下。商务便携型投影仪的优点有体积小、重量轻、移动性强，是传统的幻灯机和大中型投影仪的替代品，轻薄型笔记本电脑跟商务便携型投影仪的搭配，是移动商务用户在进行移动商业演示时的首选搭配。3、教育会议型投影仪：一般定位于学校和企业应用，采用主流的分辨率，亮度在2000-3000流明左右，重量适中，散热和防尘做的比较好，适合安装和短距离移动，功能接口比较丰富，容易维护，性能价格比也相对较高，适合大批量采购普及使用。4、主流工程型投影仪：相比主流的普通投影仪来讲，工程投影仪的投影面积更大、距离更远、光亮度很高，而且一般还支持多灯泡模式，能更好的应付大型多变的安装环境，对于教育、媒体和政府等领域都很适用。 投影仪(3张)5、专业剧院型投影仪：这类投影仪更注重稳定性，强调低故障率，其散热性能、网络功能、使用的便捷性等投影仪方面做得很强。当然，为了适应各种专业应用场合，影仪最主要的特点还是其高亮度，其亮度一般可达5000流明以上，高者可超10000流明。由于体积庞大，重量重，通常用在特殊用途，例如剧院、博物馆、大会堂、公共区域，还可应用于监控交通、公安指挥中心、消防和航空交通控制中心等环境。6、测量投影仪：这类投影仪不同于以上几类投影仪，早期称轮廓投影仪，随着光栅尺的普及，投影仪都安装上高精度的光栅尺，人们便又叫测量投影仪（或投影仪，如国内较著名的测量投影仪有高诚公司生产的CPJ-3015），为与传统的投影仪区别开，这类投影仪便称为测量投影仪。其作用主要是将产品零件通过光的透射形成放大的投影仪，然后用标准胶片或光栅尺等确定产品的尺寸。由于工业化的发展，这种测量投影仪已经成为制造业最常用的检测仪器之一。按期投影的方式分为立式投影仪和卧式投影仪。按其比对的标准不同又分为轮廓投影仪和数字式投影仪。投影机垂直升降器的发展历程投影机垂直升降器，是将投影机不用时收于桌内，需要使用显示屏时，隐藏在会议桌内部的升降机把显示屏从会议下面升到桌子表面；当不使用显示屏时，升降机自动下降，显示屏隐藏在会议桌内部，产品具有防盗、防尘；保持桌子表面的平整和美观等特点。目前广泛应用于银行、工商办公桌、医院讲台、政府机关、学校多媒体教室讲台等。投影机垂直升降器升降器的发展历程：第一代：链条传动结构，其缺点是升降不稳定，油污多，噪声大，平时要加油,仰角调节时，使用小功率直流电机，超负荷使用，电机易烧坏返修率高.系统传动由三个马达来完成.与其它升降器相比较,故障率最高.(面板有碳钢和不锈钢) 第二代:齿条传动机构，其缺点是油污多，润滑油用干后，噪声大，平时都要加油长期使用，尼龙轴套易磨损，容易产生间隙，下降时会出现爬行，仰角调节时，使用小功率直流电机，超负荷使用，电机易烧坏；返修率高，寿命短。三年后需更换大部份零件.系统功能由二个马达来完成与其它升降器相比较故障率较.(面板有碳钢和不锈钢) 第三代：圆杆轴承传动.传动平稳，无油污,无噪声不用加油上升后自动仰角,符合人工学原理.系统由一个马达完成所功能.故障率较低(面板有碳钢和不锈) 第四代钢珠轨道结构，同步带传动传动平稳，无油污无噪声长期使用也不用加油上升后自动仰角合人工学原理系统由一个马达完成所动作故障率较低 面板有碳钢和不锈钢。一、产品简介投影机垂直升降器升降器是针对高级会议系统设计的,、在召开一般会议时，投影器面平整整洁；在召开多媒体会议时，可根据需要，单独，群组或全部升起，用于进行多媒体信息的显示，包括会议内容，信息提示，图像信息等。广泛应用于视频会议系统，电视会议系统，金融分析系统等领域。产品采用精密直线导轨和直线轴承由纤维卡齿皮带带动传动，运行平稳，噪音小。具有投影机垂直升降器自动断电保护功能。机器总共由两个电机控制：一个控制升降，一个控制角度调节。面板开关采用美观、耐用的薄膜开关。装饰面板可按客户需要制作，安装方便，美观大方，是现代高级视频会议系统中采用的理想设备。该产品支持RS-485通讯协议，可通过中控实现远程控制。同时产品还支持无线连接控制，有自由编组功能。二、产品特点1具有电源保护功能：投影机垂直升降器上升后自动供电；投影机垂直升降器下降时自动断电；减少电能损耗。2采用封闭防水电路设计，防水防尘3支持RS485控制，可单机使用和通过“VITY、CRESTRON、AMX”等中控系统实现集中控制4、超静音滑轨，升降噪音小于30分贝5、升降器升降单程时间少6、当显示器上升或下降具备自动开关门功能三、产品参数产品型号：1寸，19寸，寸控制方式：手动，遥控，中控遥控距离：30米显示屏倾仰角度：15工作温度：0-45相对湿度：不大于80%（205）颜色：氧化铝拉丝黑、氧化铝拉丝银负重：8.5KG 电源电压：AC220V10% 50Hz最大功率：25W 17寸投影机垂直升降器升降器：面板规格：490mm160mm5mm 机箱规格：470mm150mm660mm 升降口尺寸：420mm80mm 自重：22kg机械方面严防强烈的冲撞、挤压和震动。因为强震能造成液晶片的位移，影响放映时三片LCD的会聚，出现RGB颜色不重合的现象，而光学系统中的透镜，反射镜也会产生变形或损坏，影响图像投影效果，而变焦镜头在冲击下会使轨道损坏，造成镜头卡死，甚至镜头破裂无法使用。光学系统注意使用环境的防尘和通风散热。至2013年1月使用的多晶硅LCD板一般只有1.3英寸，有的甚至只有0.9英寸，而分辨率已达1024X768或800X600，也就是说每个像素只有0.02mm，灰尘颗粒足够把它阻挡。而由于投影机LCD板充分散热一般都有专门的风扇以每分钟几十升空气的流量对其进行送风冷却，高速气流经过滤尘网后还有可能夹带微小尘粒，它们相互磨擦产生静电而吸附于散热系统中，这将对投影画面产生影响。因此，在投影机使用环境中防尘非常重要，一定要严禁吸烟，因烟尘微粒更容易吸附在光学系统中。因此 要经常或定期清洗进风口处的滤尘网。至2013年1月的多晶硅LCD板都是比较怕高温，较新的机型在LCD板附近都装有温度传感器，当进风口及滤尘网被堵塞，气流不畅时，投影机内温度会迅速升高，这时温度传感器会报警并立即切断灯源电路。所以，保持进风口的畅通，及时清洁过滤网十分必要。吊顶安装的投影机，要保证房间上部空间的通风散热。当吊装投影机后，往往只注意周围的环境，而忘了热空气上升的问题，在天花板上工作的投影机，其周围温度与下面有很大差别，所以，不能忽视这点。灯源部分大部分投影机使用金属卤素灯(Metal Halide)，在点亮状态时，灯泡两端电压 60-80V左右，灯泡内气体压力大于10kg/cm，温度则有上千度，灯丝处于半熔状态。因此，在开机状态下严禁震动，搬移投影机，防止灯泡炸裂， 停止使用后不能马上断开电源，要让机器散热完成后自动停机 ，在机器散热状态断电造成的损坏是投影机最常见的返修原因之一。另外，减少开关机次数对灯泡寿命有益。电路部分严禁带电插拔电缆，信号源与投影机电源最好同时接地。投影机这是由于当投影机与信号源(如PC机)连接的是不同电源时，两零线之间可能存在较高的电位差。当用户带电插拔信号线或其他电路时，会在插头插座之间发生打火现象，损坏信号输入电路，由此造成严重后果。投影机在使用时，有些用户要求信号源和投影机之间有较大距离，如吊装的投影机一般都距信号源15米以上，这时相应信号电缆必须延长。由此会造成输入投影机的信号发投影仪生衰减，投影出的画面会发生模糊拖尾甚至抖动的现象。这不是投影机发生故障，也不会损坏机器。解决这个问题的最好办法是在信号源后加装一个信号放大器，可以保证信号传输 20米以上而没问题。以上以LCD投影机为例介绍了一些投影机使用中的要点， DLP投影机与其相似，但可连续工作时间比液晶机长，而CRT投影机的维护相对较少，由于基本不搬动，所以故障率相对很低。但无论何种投影机发生故障，用户都不可擅自开机检查，机器内没有用户可自行维护的部件，并且投影机内的高压器件有可能对人身造成严重伤害。所以，在购买时不仅要选好商品寻好价格，更要选好商家，弄清维修服务电话，有问题向专业人员咨询，才不会有后顾之忧。1.2.1机械结构分析 由于投影机垂直升降器升降器结构有多种，本课题采用的是齿轮齿条副来实现升降运动。我们考虑用步进电机来带动齿轮在齿条上面运动，投影机升降装置与电机作为一个整体同时在齿条上面上下移动，这样便起到升降作用，由于需要在任意位置指定停止，只需外接控制电路，加上启动停止按钮，这样便实现了可以在任意高度下停止，实现投影机升降、1.3.2机械结构总体方案和布置根据课题，我们要设计的投影机垂直升降器，我们采用齿轮齿条副来实现升降运动。我们考虑用步进电机来带动齿轮在齿条上面运动，投影机升降装置与电机作为一个整体同时在齿条上面上下移动，这样便起到升降作用。1.3.3总体设计 根据设计方案的确定，整个升降装置的大致分布图如下： 确定方案后，大体的设计布局就如上图。整个装置的底架我们采用方管焊接而成，在方管底架的四个地脚处连接的是四个万向脚轮，为了能方便移动到任何地方。 传动装置基本上没有太大变化，由于为了上升和下降趋于平稳，我们在丝杆螺母连接法兰的周围加上导杆装置，即起导向作用也保证上升下降平稳。第2章 机械结构的设计2.1 电机和减速器的选择已知整个装置上的点数及其他零件重量，我们取总重量为30kg升降高度范围为500mm700mm，升降速度为12r/min。即：根据本次设计由于为了移动电视支架的方便使用，以及能够精准地控制电视的升降与停止，我们选择交流伺服电机，具体的电机设计计算如2.1.1伺服电机设计计算 1、确定运行时间本次设计加速时间 负载速度（m/min）有速度可知每秒上升50mm，2.电机转速 3.负载转矩式中：4.负载惯量上下垂直运动丝杆螺母惯量式中总惯量5.电机转矩启动转矩必须转矩S为安全系数，这里取1.0根据以上得出数据，我们选用伺服电机型号为92BL-A，此伺服电机厂家为南京森宇机电的产品。根据电机的特性曲线以及参数表如下： 根据计算和特性曲线以及电机基本参数表，我们选用直流无刷电机型号为92BL-4030H1-LK-B，电机额定功率为0.4KW，额定转矩为1.3N.m，最大转矩为2.6N.m，额定转速为 3000r/min。电机大致图如下：外形尺寸92x92x86，电机输出轴径为14mm。2.2 齿轮设计4.1齿轮参数的选择齿轮模数值取值为m=1主动齿轮齿数为z=30取=20，齿轮螺旋角为=12，齿条齿数应根据转向轮达到的值来确定。齿轮转速为n=10r/min，齿轮传动力矩221m，转向器每天工作小时，使用期限不低于年主动小齿轮选用20MnCr5材料制造并经渗碳淬火，而齿条常采用45号钢或41Cr4制造并经高频淬火，表面硬度均应在56HRC以上。为减轻质量壳体用铝合金压铸。 2齿顶高h = ha+ hf =17+5.5=22.5 分度圆直径d =mz/cos=mm337.齿顶圆直径da =d+2ha =61.348+217=95.348齿根圆直径df =d-2hf =61.348-211分度圆直径与齿条运动速度的关系d=60000v/n1=v0.001m/s 齿距p=m=3.1410=31.4 齿轮中心到齿条基准线距离H=d/2+xm=37.674（7.0）4.3齿根弯曲疲劳强度计算114.3.1齿轮精度等级、材料及参数的选择（1）由于转向器齿轮转速低，是一般的机械，故选择8级精度。（2）齿轮模数值取值为m=10，主动齿轮齿数为z=6，压力角取=20. （3）主动小齿轮选用20MnCr5或15CrNi6材料制造并经渗碳淬火，硬度在56-62HRC之间，取值60HRC. （4）齿轮螺旋角初选为=12，变位系数x=0.7 阅读会员限时特惠 7大会员特权立即尝鲜4.3.2齿轮的齿根弯曲强度设计。根据v=0.032m/s ,和8级精度，查表得4.0=VK3）查表得齿向载荷分布系数15.1=bK4）查表得齿间载荷分布系数1.1齿面接触疲劳强度校核由以上计算可知齿轮满足齿面接触疲劳强度，即以上设计满足设计要求。第五章齿条的设计5.1齿条的设计根据齿轮齿条的啮合特点: (1)齿轮的分度圆永远与其节圆相重合,而齿条的中线只有当标准齿轮正确安装时才与其节圆相重合. (2)齿轮与齿条的啮合角永远等于压力角. 因此,齿条模数m=10,压力角o20=a齿条断面形状选取圆形选取齿数z28，螺旋角o8=b端面模数mm端面压力角=20.齿轮轴的设计由于齿轮的基圆直径=bd57.65，数值较小，若齿轮与轴之间采用键连接必将对轴和齿轮的强度大大降低，因此，将其设计为齿轮轴由于主动小齿轮选用20MnCr5材料制造并经渗碳淬火，因此轴的材料也选用20MnCr5材料制造并经渗碳淬火查表得：20MnCr5材料的硬度为，抗拉强度极限MPaB1100=s，服极限MPaS850=s，弯曲疲劳极限MPa5251=-s，剪切疲劳极限MPa3001=-t，转速n=10r/min 根据公式536.忽略磨损，根据能量守衡，作用在齿轮齿条上的阻力矩为328.8r，作用在齿轮上的轴向力为328.8sin20sin20作用在齿轮上的切向力为cos20cos20劳强度校核MPa1100Mpa 本设计选择齿轮轴直径D=20 2.3 导向光杆和直线轴承的设计 通过电机驱动齿轮在齿条面上下运行，为了要保证平稳，需要有导向装置，这里就需要设计导向光杆和直线轴承配合整个丝杆螺母装置。2.3.1直线轴承的选择POM工程式塑料保持器适用于工作测试；钢保持器适用于为工作温度；不锈钢轴承适合于水、蒸气、硝酸等腐蚀介质及真空工作场合，轴承型号按下述计算公式确定。硬度系数FH：硬度HRC58以上，FH=1.0；硬度HRC52-58，FH=0.6-1.0。温度系数FT：工作温度小于100oC，FT=1.0，工作温度100oC-125oC，FT=1.0-0.95。接触系数FC：每根轴装一套轴承，FC=1.0每根轴装二套轴承，FC=0.81每根轴装三套轴承，FC=0.72每根轴装四套轴承，FC=0.66载荷系数FW：运行速度小于15米/分钟，无冲击、无振动，FW=1.0-1.5；运行速度小于60米/分钟，微小冲或振动，FW=1.5-2.0；运行速度大于60米/分钟，或有较大冲击、振动，FW=2.0-5.0。时间寿命Lh=(10000*L) /2 *L(S*n1*60) (位单：h小时)L：长度寿命 (万米)，LS：工作行程 (米)，N1：每分钟往复次数已知电视支架装置行程L=0.2米，工作温度60oC，每分钟往复次数n1=20，微小冲击，轴承工作载荷PC=200Kg，硬度大于HRC60，期望寿命Lh=5000小时，试选择轴承型号。按以上工作条件：根据本次载荷重量为2000N，我们选用六个导向光杆加上丝杆螺母，这样滑动轴承的所受负载就平均分配，上下六个滑动轴承分别连接底板和连接上固定圆盘，两边轴承座为固定式的，中间六个为可以随着丝杆螺母上下滑动。六个导向光杆加上丝杆螺母，这样每个导向光杆的滑动轴承处的所受负载为166N。本次设计中所选择的滑动轴承为带法兰形状的。 根据每个滑动轴承的负载承受166N，我们选用滑动轴承为LMF30，轴承中间孔径为30mm，这样导向光杆的直径也为30mm。2.直线轴承安装：轴承座孔公差推荐采用H7、J7级，直线轴公差推荐采用g6、h6级，轴承安装必须用台阶芯轴压入；直线轴安装必须对准轴承孔插入，动作轻缓，轴倾斜插入会导至保持器变型 和钢球脱落，轴承安装方向应按照表1所示，可以提高轴承承载能力，延长寿命。轴承座孔有可能压缩轴承，引志游隙变小，此时用手转动直线轴，如果轴能接触钢球且能轻松转动， 配合游隙为 0+0.01mm；如果稍加力才能转动， 配合游隙为-0.010mm（已过盈） ；如果加力也不能转动，配合游隙已多于0.01mm，这种情况钢球滚动时可能同时作滑动，会降低轴承和轴的作用寿命，只有在轻载、低速且定心要求高的情况下才可采用。调整型、开口型轴承内、外径在割口前测量，割口后会有一些弹性变形，配合游隙应装入轴承座内测量（钢保持器轴承、KH轴承情况类似）。游隙可调节的轴承座调节方向应和轴承割口方向垂直以保证游隙均匀，直线轴承结构特点不能作旋转运动，同时要求有良好的导向性，所以直线 轴承一般以二根轴+四套轴承或二根轴+二套加长型轴承为一个组合使用，二根轴安装要平直，整个组合装配后，用手推拉必须灵活无阻滞才可安装传动机构，传动动力要足够克服轴承磨擦阻力，直线轴承磨擦阻力近似为千分之一工作载荷 。3.直线轴承润滑和防尘：轴承出厂涂有防锈油，使用时需加润滑剂。油脂润滑噪音较低，常用的有2号锂基脂和低噪音轴承润滑脂， 填脂量为保持器空隙的三分之一。油润滑不需清除防锈油， 根据工作测试采用15#100#润滑油， 工作温度低采用低粘度油， 工作测试高采用高粘度油，常用的有透平油，机械油和锭子油，无密封轴承把油滴在轴上即可，带密封轴承需把油加到轴承内，本公司为用户准备了带油孔的轴承和轴承座。对于一些不允许有油（脂）的工作场所，先清除防锈油，干燥后在每列钢球上喷一些市售的二硫化钼喷剂，再次干燥后即可使用，带密封轴承应避免密封圈和轴干磨擦引起密封唇口挤入轴承内，造成轴承的非预期损坏。铁屑会极大地降低轴承寿命，粉尘和脏物会阻塞保持器球道，使钢球不能回转，引起保持器损坏、钢球挤胶。带密封轴承可用于一般带粉尘工场所，像木工机械、铸造机械等多粉尘场合，请在轴承两端另加密封，防止粉尘进入并可减少油脂损耗。4.轴承的载荷和寿命：轴承运动和换向时承受过大的冲击负荷，或当轴承静止时，由于机器振动等因素都会使接触处形成凹坑。外界硬粒进入轴承内，也可在接触表面形成压痕，这种永久变形量超过一定限度，就会防碍直线运动平稳性，引起振动和噪音，振动会进一步冲击凹坑周围材料，造成恶性循环，使凹坑面积扩大，这种永久变形量用基本额定静载荷限定。钢球和套圈接触点两者永久变形量之和等于钢球直径的万分之一时的静载荷，定义为基本额定静载荷C0。轴承使用时，冲击力很难测定，常用选取适当的静载荷安全系统来保证轴承静载荷不超过基本额定静载荷。选型时使轴承承受的静载荷P0 C0/FS，不受振动和冲击场合FS取1.0 1.5，受振动和冲击工作场合FS取2.07.0。轴承由于反复承受工作载荷，首先在表面下一定深度处，强度较弱部分形成裂纹，继而发展到接触表面，使金属成片状剥落下来，这种剥落称为疲劳剥落。在安装、润滑、密封正常的情况下，绝大多数轴承的破坏是疲劳破坏，一般所说的轴承寿命就是指轴承的疲劳寿命。直线轴承额定寿命规定为5万米， 通过限定基本额定动载荷C来保证。由于轴承寿命具有分散性，即同一批材料、相同工艺生产、相同使用条件下的轴承寿命不相同，所以轴承基本额定动载荷C定义为一批相同的轴承在相同条件下运行5万米，轴承不生任何疲劳剥落现象所能承受的动载荷。2.4联轴器的选择 由于整个装置载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑装拆方便及经济问题，我们选用弹性套柱销联轴器，取工作情况系数 。由于电机输出轴径为12mm，选择联轴器类型为HLA12-14，联轴器承受转矩故： 合适第3章 底架方管的设计方管底架选择根据电视以及其他零部件的重量来定，方管底架受力分析得出，由分析得出底座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。见下图： 即方管架给的压力为G(电动平移床重量)+G（零部件重量） =2000N（200Kg）+(50x10) =2500N根据方管承载力计算公式：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) （仅用于矩形截面) f=M/W材料的许用应力（弹性抗拉强度/安全系数）。M=Pac/L=11960xL，本次设计初定L为1000mm则M=13456N.M，初定方管为80x40x3的方管和40x40x3，计算W得出折算后位12Mpa查的普通碳素结构钢Q235A的抗拉强度为375500Mpa，由于12Mpa远远小于375Mpa，所以初定方管40x40x3和80x40x3的方管满足要求。由计算得出可以使用80x400x3的方管和40x40x3的方管，初定设计计算得出方管总体架尺寸为1000mmx910mm。在方管底架我们还设计上万向脚轮。整个方管底架的大致图如下：第4章 结构设计及三维建模4.1结构设计中的三维建模 通过二维装配图和零件图的绘制，我们通过SOLIDWORKS三维设计软件将整个装置中的传动部分三维建模，主要结构传动中的三维建模如下： 传动齿轮的建模 齿条的建模导轨的建模 EG20直线滑块（固定两端） 4.2围框的三维建模整个设备的三维建模如下图：4.3设计中应用的标准件建模本次设计中选取的有伺服电机、行星齿轮减速机、弹性柱销联轴器、带座轴承UCFU203、推力球轴承51103等 伺服电机0.3Kw 线性滑轨齿条五、三维软件机械设计总结通过此次设计，又一次提升了运用三维软件的水平，并吸收了不少经验，总结为一下几点。（1） 有零件图纸作图与空想设计作图不同，零件尺寸已经给出，作图时先不考虑尺寸是否真的合适，根据尺寸作出零件的三维图，但到装配时必须要考虑尺寸是否合适，由于AutoCAD图纸效果不好，导致尺寸会有出错，甚至有出现欠定义尺寸，所以，此时必须通过配合后在衡量尺寸，再进行修改，直到满足配合要求。（2） 工具集的确方便了作图，通过选择零件类型，输入数据，就能生成出标准零件，但有时需要用到的零件在工具集上也未必能找到，所以此时要随机应变，运用其他零件代替并通过修改或添加零件使其满足要求。（3） 作三维图时要灵活变通，解决问题的方法总比问题多，当一种方法不能正常作图时，试试另一种方法，这不但能完成零件制作，同时也可以培养出更好的作图思路，和打破规矩的新想法。（4） 规则的零件，要学会使用一些能够节省时间的命令，如镜向，阵列等，“能省则省”。（5） 关于装配，曾经带给我很大的阻碍，花了很多时间才弄清原因所在。在一可活动子装配体上，即使活动范围会产生干涉，也不能对其设定活动范围，如高级配合里的距离范围，和角度范围，即使在该活动范围并不影响父装配体，也不可设定。因为一旦设定范围后，在父装配体上会将子装配体视为完全定义的模型，这样会对子装配体之间的配合产生矛盾，将不能完成装配。（6） 看懂图是作图的首要任务，看图就是了解零件的工具，没有工具则无法制出零件，所以画图不能急于下笔，想透了零件的结构，想透图中的虚实线，这才是高效作图的重中之重。 结 论经过这段时间的专心设计，我的毕业设计已经接近尾声。毕业设计是我们每个大学生大学生活的最后一个重要环节，是对大学四年学习过程综合能力的考核。对每个学生来说，毕业设计既总结了我们大学所学的理论知识，又给我们提供了应用所学知识和锻炼动手能力的机会，是对大学四年学习的检验和完善。我的毕业设计题目是投影机垂直升降器 升降器的设计。这次所设计的新型移动电视，所涉及的知识较为广泛，所以整个
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