毕业设计（论文）-大型家电维修翻转架的设计

本科毕业设计（论文）题目：1院系：1专业：1班级：1姓名：1学号：1大型家电维修翻转架的设计全套图纸加V信153893706或扣3346389411摘要本设计选题为大型家电维修翻转架的设计。最初人们研发家电翻转架的时候，主要是考虑到当时大修家电非常不方便，需要很多维修工将家电拆卸下来，放到地面上进行检查维修。有了家电翻转架，使大修家电成了轻而易举的事情，而且家电翻转架的翻转头可以360度翻转，这样，维修工就可以对家电进行全方位的检修。设计内容和步骤：1、设计一款家用家电拆装翻转台架，要求能够360°内任意角度自锁，省力，结构简单，节约成本；2、对内部传动系统（涡轮涡杆机构）、机架以及卡盘进行设计计算和强度校核；3、绘制主要机构简图表以及结构装配图，进行相关零件尺寸的主要设计工艺参数的计算、主要机械结构尺寸公差计算分析及进行相关工艺设计数据校核的计算，绘制零件图。关键词家电翻转架机械结构设计传动系统

DesignofTurnoverFrameForMaintenanceofLargeHouseholdAppliancesABSTRACTThegraduationdesigntopicsfortheengineassemblyanddisassemblyoftheplatformdesign.Atthebeginningoftheresearchanddevelopmentoftheengine，themainengineisconsideredtobeveryinconvenient，itneedsalotofmaintenanceengineerswillberemoved，putonthegroundtocarryoutinspectionandmaintenance.Withtheengineturnedtheengine，sothattheoverhauloftheenginehasbecomeaneasything，andtheengineturnedovertheframecanbeturned360degrees，sothatthemaintenanceoftheenginecanbeafullrangeofmaintenance.Designcontentandsteps:1、thedesignofadomesticcargasolineengineassemblyanddisassemblyoftheplatform，tobeableto360degreesatanyangle，self-locking，laborsaving，simplestructure，costsavings；2、theinternaldrivesystem(wormgearrack)，andchuckdesignandstrengthcheck；3、Drawbriefdiagramofmainmechanismandstructureassemblydiagram，calculatethemaindesignprocessparametersofrelevantpartdimensions，calculationandanalysisofthetoleranceofmainmechanicalstructuredimensions，andcalculationofrelevantprocessdesigndata，drawingpartsdrawing.Keywordsengineturningframemechanicalstructuredesigntransmissionsystem目录TOC\o"1-3"\h\u第1章绪论 第1章绪论1.1此课题的研究目的及意义家电维修是我国经济重要的支柱性产业，密切影响我国国民的生产生活，受到社会各界的密切关注。近十年来，我国家电高速发展；自主创新也获得了不少积极成果；家电发展也取得可观的效果；家电工业组织结构得到科学地完善；零部件设计制造水平不断拉近与传统家电强国的差距。家电产业地蓬勃发展使家电作为一种普遍的烹饪工具在人们的日常生活中已经占据了非常重要的地位，人们的生产生活离不开家电。家电行业也悄然兴起，因为我国家电维修技术受到了家电产业发展的影响，近来产品在维修行业快速，带来家电维修行业的另一个春天。无论是在形式的革新，还是在家电培修上的运用，到现在的运用和互联网在维修资讯上也起到了举足轻重的地位，以及在家电维修企业施展的关键作用等，每个地方都体现出现代家电维修的属性。在家电类维修的活动范围中，一个很非常重要的一个部分是对大型的家电进行的辅助维修，常见的辅助修理设备家电的拆装翻转台架，最主要基本修理工具，结构比较简单，拆装十分方便，它专门安装好了两个万向脚轮，移动拆卸起来是特别十分的方便。减轻工伤人待遇负担，效率提高[1]。是拆装和修理的专业工具，受欢迎的汽车维修专业工具。为了让劳动者们拆装家电更加方便，降低劳动强度，设计一家电拆装翻转实验台。1.2家电翻转架发展概况1.2.1家电翻转架发展背景家电的发明和诞生已经有了百年的历史，而家电的发展，尤其从五十年代开始，世界和平带来工业生产的大发展时期，家电工业获得关注，带动包括机械工业进步。家电翻转架向着多任务、多功能、多用途快速转化，以不断适应家电的生产、保养要求。1.2.2家电翻转架国内外现状国外，一般维修家电都会先直接打电话通过那些由品牌厂家官方或授权特约经销商代理或由厂商直接推荐的加盟厂家的授权售后上门维修站点去进行在线预约售后维修，家电维修商相对数量不像那么多，竞争程度方面也相对远远还没有像在国内的那样做的竞争那么激烈，提供售后的上门维修点服务质量相对会较好，网点诚信度会相对更高，但这些家电维修商相对的质量和价格也都比较相对的高昂。各国基本都是有专业家电维修商。如果配件就是一般指如冰箱、洗衣机、空调、彩电、电饭煲等这样的一些大型或者普通小型家电附件产品或是其经济价值比较的高了的一些产品，在配件保修的责任范围内一般的消费者也就总是都会去选择专业配件售后机构负责免费维修或是更换零件;配件处于保修范围的范围内外，如果对其进行维修处理后的价格确实很是合理，消费者们当然大部分也就还是都会愿意继续的选择购买配件的维修，但同时如果由于是配件价格的太过高，自身造成的配件使用维护周期时间长，消费者们一般大部分也就是都就只能继续选择配件维修而直接选择去厂家更换维修新机的了。美国，日本等发达国家是没有家电维修这一行业的，他们的电器在一定时间内是包换的（一两年）或很少维修。维修人员都是公司职员并非个体户，他们工资比一般工人要高，属高级技术人员级别。我国传统的翻转台架一般是全靠机械臂力系统来做驱动，机构设计较为陈旧，费劲，带来很多不便，已经影响到了我们的生产效率。而在现代社会的各种家电的拆装修理的使用过程中则对家电的翻转台架功能提出有了一个更高的功能要求，具备了自锁、360°旋转等功能。特别的是在大型企业家电实训课室的培训教学实施过程中，是使用了已经被淘汰了的家电，就地拆解安装，如果使用功能单一家电翻转架不能保证卫生、安全、教学要求及严格技术要求。国内虽对其产品升级生产和改装技术的逐步深入发展，但是目前还并不能全面满足其实训式教学，家电专业的教学只须具备确保安全拆卸、组装、调试使用和汽车大修技术等功能。通过多方翻阅有关文献、收集技术资料，改良与开发的新型的多功能家电翻转架。利用涡轮涡杆减速的原理和自锁止功能，装万向滑轮保多方位移动，家电重力用翻转架壳体形成力平衡，可以确保家电在翻转架上具有足够的稳定性和可靠性。特点:家电沿轴可360°翻转，使家电我们在现场使用维护时显得很方便，任意一个位置皆可轻松锁止，方便于家电快速拆卸、组装修理和维护调试[2]。安万向轮和定位螺钉，任意移动作业和定点作业均得到有效满足，实验室调整便利。为了用户更加简便容易准确地操作对家电整机进行自动解体、组装拆卸和现场调试，其内部没有用旋转轴采用两点式支承结构设计，是直接用输出轴悬臂式承担整个家电全重。1.2.3家电翻转架发展趋势其朝着人性化、高效化发展。例如:翻转架安辅助设备，实现家电大修、故障诊断等功能。仪表箱能实现将内机及体外测电气集于一体并与检测设备相链接并可同时读取仪表故障码，使检测高效。仪表箱电路分左右三路通过车架穿壁线与发动机电路连接，合理美观整洁，方便驾驶员拆装。考虑到司机在使用维修及保养维修家电时，内部必有油，在车身底部可设置一个接油盘，解决了油、水等的落地问题，保了作业速度和安全。为获取更加便捷高效，更多利益，设计生产和安装制造更便捷、安全地拆装翻转台架发动机是当前发展一大趋势。不仅只用于发动机拆装，还有更多行业。翻转台架的发展也标志着中国制造业水平。1.3研究内容研究家电怎样可以实现移动回转与锁止，可使回转锁止的系统能够在任何的一个位置进行工作，实现翻转架系统的本身的移动回转和回转锁止，怎样能支撑的起发动机，如何才能带动得起发动机。此次设计主要是完成装配图、部分零件图的的绘制。零件设计参数的计算，主要结构尺寸计算及相关设计校核计算。论述了设计所需的有关理论资料和各种常用工具软件，所有涉及的各种零件常用的焊接材料，部件强度校核。本文重点详细系统地介绍了零件材料设计阶段的工作所须要提交的各种工作材料设计的思路方法要点和材料设计工作方案，零件材料设计选择过程及工作依据，所遇工程实际工程问题及处理步骤和解决方法的设计过程方法。

第2章设计的方案与论证2.1主要工作思路拆装翻转台架用在家电维修保养时对家电不断翻转，实现360°维修。此次设计结构较简单，其中它主要的部件包括有：底盘、立柱、箱体、万向轮、翻转卡盘、涡轮涡杆[3]。涡轮涡杆传动部件能减速和自锁。万向轮可多方位移动，可以方便翻转架移动。工作时，家电重力与翻转架壳体成平衡力，确保工作稳定。假定本机主要性能参数：负重500kg；传动部件(涡轮涡杆机构）的传动比为1：60；台架高1200mm；翻转角度360°；任意角度都可锁止。本次翻转台架设计的主要要求是：收集、分析家用电器拆装翻转架相关资料；必须满足其技术参数及任务功能的要求；结构紧凑，要符合强度、寿命及经济安全要求；台架的设计应贯彻标准化，要符合国家的标准化要求；计算方式应该尽可能的采纳和包括最新研究的成果。2.2常见传动方式分析与比较2.2.1齿轮传动机械传动之一，它的使用模式有很多，应用也相当之普遍，传递功率可达数十万kw，圆周速度可达200m/s。下图2.1为几种常见的齿轮传动：图2.1齿轮传动分别为圆柱齿轮、圆锥齿轮、涡轮涡杆传动。齿轮传动的主要特点有：（1）效率很高。常用的机械齿轮传动齿轮的传动的效率是最高等级；（2）构造紧凑。齿轮传动它的结构相比较其他的传递动力的装置来说，在相同的运用条件下，齿轮传动所需的空间很小，不需要很大的空间来放置传动机构。（3）任务可靠、寿命长。设计和制作正确、应用保养维护良好，工作牢靠，使用寿命可达一二十年，是其特有优势。（4）传动比稳定传动比性能的根本性要求就是具有很稳定的传动比。正是因为齿轮传动拥有着这一特点，所以它的使用很普遍。可是齿轮传动的制作及安装要求会很高，并且良好的齿轮传动的价格会比较贵，所以不太适合用于传动间距有很大的地方。家电、机床、航空仪器制造等企业产品上用的各种机械齿轮传动装置，均采用必须事先经精加工，且必须全部封闭严密或者部分是全部封闭严密并置于机械箱体盖上(机匣)或衬壳内，称闭式齿轮传动结构的(齿轮箱)产品。其气动性能要求与全开式发动机或全半开式活塞发动机相比，润滑对机动性防护效果等方面诸性能条件要求得更好，故我国目前的主要装备多仍主要被用于重要场合。现代传动机械结构中运用最普遍广泛的传动机构，传递在空间里任意在两轴上或在多轴上之间传递运动速度和各种能源。齿轮传动优点：轴方向多变，可以平行，可以交叉，也可以交错[4]；齿轮传动部件的齿轮转动速度很是平稳，它内部的径向传动比数也一直很接近恒定，大多数的传动比均为恒定常数；齿轮传动的适应范围很广，是因为它的传递速度的范围很大，功率也很大；齿轮传动的相比较其他齿轮传动来说寿命很长；它的效率很高；结构紧凑等优点。齿轮传动缺点：齿轮传动的制造安装精度要求很高；价格贵，不试用两轴间距很大；刚性传动，无过载保护作用产生振动和噪音等。2.2.2涡杆传动传递空间两交错轴向间的运动能力和动力，涡杆和涡轮组成。两轴交错角为可达任意值，一般90°。涡杆涡轮风扇传动齿轮式联轴器由交错轴的斜锯齿圆柱齿轮链轮联轴器传动方法演变进化而来成的。下图2.2为常见的涡杆传动形式：图2.2涡杆传动涡杆传动特点：传动比大、结构紧凑、体积小、重量轻；2.传动平稳，并且不会产生噪音。涡杆为连续螺旋齿，所以它传动时，与涡轮齿啮合连续。工作平稳、冲击小、震动低，也不会产生很大噪音；3.具备自锁和减速；4.效率低。一般都很低，0.8左右；5.齿轮传动的发热量很大，齿面磨损大，导致成本高。在齿轮传动比积大而齿轮功率损失不大情况时应用范围较多。具有自锁性，在一些军用起重输送机械设备中才会十分常用，起得到一定安全和保护等作用。使涡轮轮齿的磨损与失效及折断失效的齿轮机械形式主要类型有很多，例如:齿面间隙上机械的机械点蚀、轮齿间隙的机械磨损、齿面间隙机械的机械胶合或磨损失效和轮齿机械的机械弯曲失效与机械折断。由于齿轮及其传动部分机械效率一般而言均偏低，更大范围的磨损伤害根源则往往在于齿轮它其自身固有的径向滑动的速度波动也都较大，容易导致出现摩擦发热和损坏轴承等，所以胶合接触磨损和轴承摩擦发热磨损等摩擦破坏问题都是齿轮它其最为普遍严重且常见的一种失效形式。为能避免胶合变形和有效减缓机械磨损，涡杆材料还须尽可能具备减摩、耐磨特性和有效抗变形胶合。一般应选用普通碳钢，涡杆螺旋表面一般应首先经过热处理，以便可以达到最高硬度值HRC45~63。更能增加涡杆的使用寿命[6]。为了适当提高涡杆轴承的最大承载工作能力，我们建议可以进行磨削加工或精密珩磨。涡轮的材料一般是青铜，在一些速度很低并且不怎么重要的传动中，黄铜或铸铁作为其材料也可以。涡杆传动中应选择一些良好的润滑，比如使用添加有抗胶合剂的润滑油，可以更好的防止齿轮齿面的胶合，也能很好的减缓涡轮涡杆的磨损。目前主要计算齿轮涡杆齿轮传动，计算以齿轮齿面的接触机械强度为主。有时齿轮弯曲强度也是应计算。涡杆齿轴一般是不易发生损坏，所以齿轴的弯曲强度是可以不去考虑在计算的范围之内，但是对于涡杆轴齿轮的弯曲强度之和之和就是其机械刚度还是应该先经过验算。需要计算热评和的传动，一般为闭式的齿轮传动。当我们计算得到出箱体的外部热载平衡并不能完美满足给出温度的要求，这时候通常我们都需要额外在整个箱体的外部表面增加一种额外设计的外部散热的装置，例如散热片或者冷却装置。2.2.3带传动挠性传动，基本组成：带轮和传动带（图2.3）。主动轮将动力通过传动带传给从动轮，结构简单、平稳、价格低等特点。图2.3带传动根据传动原理分：犘擦型带传动和V带传动。摩擦型能实现过载打滑，并且它运转时的噪声很低，但是由于带传动在传动过程中具有一定的滑动率，虽然滑动率很低，不会高于2%，但是对于传动比还是会有很大的影响，导致传动比不准确[7]；同步带高速传动有很大的噪声，并且同步带的传动在一些载荷变动的时候，吸收力没有那么好，但是它仍然可以完全保证与传动方向同步。所以这种带式传动方式不仅高速可以保证传递高速动力，有时候还可以有运送传递物料的功能。打滑方式和疲劳破坏失效的方式。对于带传动，我们有一个坚持不动摇的设计准则，那就是：保证不存在打滑，具有满足一定的疲劳强度极限和工作寿命。。带传动的功率损失有：（1）滑动损失，摩擦型带传动，工作时带轮一边松一边禁，有拉力差，带轮本身有弹性，所以便会产生一定的弹性滑动，导致功率损失。（2）内摩擦损失，传动带运行由于拉力差导致反复伸缩，传动带在带轮摩擦会使带体产生摩擦发热，导致功率损失。（3）传动带和带轮工作面的摩擦发摩擦损失。（4）空气阻力损失，高速运行此时的风阻也会很大，所以就会损失很大的功率。对于一些窄并且厚的传动带，我们把它运用到速度比较快的的传动中。（5）轴承摩擦损失，带传动过程中，轴承力会导致功率损失。根据上面所诉，经过各种效率损失，效率在80%～98%之间，所以设计时，可根据带种类来选择。带传动的主要特点：优点：传动平稳、简单、成本低、方便维护、良好挠性和弹性、过载打滑。缺点：传动比不十分精确,带头寿命时间短、轴承侧载力较大、传动及安装的部分及外部轴承尺寸误差大、效率不高。因此，带传动的使用一般使用在有着比较大的中心距，偏小的功率，或者带传动的速度在5~25m/s之间，并且i≤7的情况下。2.2.4链传动链条和链轮组成的挠性传动，如图2.4所示，其中，大链轮和小链轮。通过两个链轮轮齿与链条链节啮合作用[8]。1-主动链轮；2-从动链轮；3-链条图2.4链传动链传动的优点主要是：链传动和带传动比较，链传动是由链节一节节组成，没有弹性传动和打滑现象。传动比会较准确，工作时会很可靠，效率也比带传动的高；相同环境下，链传动尺寸小、张紧力小、轴承压比带传动小；能在环境很恶劣，如高温、潮湿、有污染下照常工作，影响不是很大。链传动缺点：工作过载时会产生机械噪声,瞬时转矩传动比常不为恒定,同换向齿轮传动,只用于平行轴。链节磨损严重后很容易引起跳齿,一些高速传动和急速的反向齿轮传动,承受载荷变动很大时不能用。用在某些要求联轴器工作比较可靠、链套传动常用的是两轴之间相隔得比较宽远、低速和重载、工作现场环境很恶劣时及一般不能再用齿轮作为传动场合。链传动和非啮合型的带传动相比：没有弹性滑动和打滑，可保恒定传动比，效率高于带传动；又因为链传动并不需要像带传动时皮带张得很紧，因此链传动时轴上径向承受的压力与带传动比起来会比较小，可以减少轴承与链条之间的的摩擦损失；与带传动同样的使用环境下，带传动的尺寸较链传动的大，所以链传动的结构会比较紧凑；同时，链传动有效保证产品在长期在高温、油污、潮湿空气环境下等多种较强恶劣的气候环境情况条件下长期工作，带传动不可。链传动与齿轮传动相比：（1）齿轮传动的安装与制造精度都要求很高，而链传动的要求低；（2）在中心步距变化较大之时,链传动结构比较简单可靠；（3）链传动一般只工作在平行轴，工作会产生较大噪声。链传动运动存在不对称均匀性,因为链节运动是刚性。正是因为由于这段链节带的机械刚性,所以这才会引起使链带传动系统的瞬时传动比产生了不可靠稳定性,从而直接引起了传动工作时强烈的冲击震动噪声和摩擦产生摩擦噪音,在我们选用链式传动时，应当要充分考虑这些参数参数。2.3涡杆传动的选择与工作原理一种传动机构，两个轴空间交错，传递运动和动力。交错夹角为任意角度，常用为90°。这种涡杆传动在实际生活中应用得很普遍。（1）传动中涡杆螺旋齿是连续的，它和涡轮齿都是逐渐啮合，处在啮合状态下齿对较多，冲击载荷较小，它的传动也比较平稳[9]，不会产生很大的噪声。（2）啮合面当量摩擦角大于涡杆螺旋线升角，其有了自锁性。（3）齿间啮合处发生相对滑动，这一点与螺旋齿轮的传动相似。当相对滑速度很大的时候，和在不合适进行任务的条件时，会产生较严重齿摩损，会引起涡杆的过分发热，从而影响润滑油的润滑，加大了齿轮间的摩擦，降低传动效率。涡杆传动时，由于受到很大的摩擦，齿轮间的磨损很严重。为了降低涡杆传动时的摩擦，需要有很好的滑动摩擦副，所以涡轮常常使用有色金属来制造。传动中，涡杆一般是主动件带动涡轮运动，涡杆传动包括涡轮和涡杆。根据涡杆形状，如图2.5所示分为：圆柱涡杆传动环面涡杆传动锥涡杆传动图2.5涡杆传动类型涡杆传动分度圆曲面变成圆柱面时称圆柱涡杆传动。常用有阿基米德圆柱涡杆传动和圆弧齿圆柱涡杆传动。传动时齿面间较易形成润滑油膜，接触应力不高，承载能力与使用产生的效率较高。以凹凸圆弧为母线形成旋转曲面，轴向外形涡杆传动称为环面涡杆传动。涡杆节弧沿涡轮节圆包着涡轮。锥涡杆因节锥上分布等导程螺旋构成，故称锥涡杆。锥涡杆传动的特点是：在齿啮合时，重合度较大；锥涡杆的传动范围一般都不小；锥涡杆的承载能力很好，它的效率也比较高；锥涡杆有侧隙，可以在涡杆传动时用来控制和调整；跟离合器运用差不多；锥涡杆的耐磨性很好，使用它可以减少有色金属的消耗；锥涡杆的制造很简单，安装也方便。对于上述传动，参数没有大变化。各类涡杆传动设计和制造，中间平面是标准参考平面，以它上面参数和尺寸为准进行计算。

第3章翻转架的总体设计3.1翻转架的设计包含台架、箱体和涡轮涡杆选用。设计要考虑重量分布，台架稳定性及运动件和固定件是否会产生干扰等因素。翻转架尺于的确定首先要根据我们经常选用的一些家电尺寸，按照家电位置和方向、主要器件拆卸、自锁的销位置等因素初定台架外廓尺寸。3.2万向轮与手轮的选用本次设计中会用到四个万向轮和一个手轮，选用的都现有的零件。万向脚轮，我们也称之为活动脚轮。它可以在水平面以任意角度旋转，但不能再垂直方向上旋转。制造万向轮的材料有很多，最常用的是橡胶与铸铁的组合。在本次设计中我们在家电拆装翻转台架上使用万向脚轮，可以使翻转架移动方便，可以大大提高使用效率。万向轮的外形如图3.1所示。图3.1万向脚轮在本次设计中我们选用的万向脚轮（如图3.2）品牌为XFXS(翔瑞)，型号为3寸的聚氨酯轮规格。有耐磨聚氨酯轮片，带防尘盖，防锈加重支架。价格为每个11元。图3.2翔瑞万向轮手轮，顾名思义就是用手操作的轮子，它的常用材料有塑料、橡胶，橡胶材料制造的手轮具有很好的弹性、绝缘性等优点，所以它被广泛的使用在我们生活的各个领域。本次设计使用的手轮我们选择讴孚优，型号为三幅手轮，选用12×125，价格为16元，讴孚优手轮如图3图3.3讴孚优手轮3.3涡轮涡杆减速机构的设计3.3.1涡杆涡轮设计假设手轮输入功率100W，涡轮输出转速n2=2r/min。通过相互对比，选渐开线涡杆（ZI）适合。从这里的条件可得[10]，涡杆选用45钢，淬火处理，硬度45～55HRC；涡轮灰铸铁HT200，砂型锻造。(1)按齿面接触疲劳强度进行设计根据公式，传动中心距=1\*GB3①确定作用涡杆上转矩：估取效率η=0.8=2\*GB3②确定载荷系数K：涡杆工作载荷相对稳定，故载荷系数取1。运用系数KA取1。转速低冲击小，动载系数Kv取1；则=3\*GB3③确定弹性影响系数ZE：涡杆用45钢，涡轮用HT200，故ZE取160。=4\*GB3④确定接触系数：假定d1/a比值为0.35，接触系数取2.9。=5\*GB3⑤确定许用接触应力[σ]H：涡轮灰铸铁，[σ]H不考虑应力循环次数N，取[σ]H=208Mpa。=6\*GB3⑥计算和中心距：中心距取a=125mm，传动比i=20，模数m取5mm，杆分度圆直径d1=50mm。这时d1/a=0.4，取’=2.72。得到'<，所以上述计算结果是可用的。(2)涡杆与涡轮的几何尺寸=1\*GB3①涡杆：涡杆其余几何尺寸都可经过查表得知：直径系数q=10，轴向齿距pa=15.708mm，齿根圆直径38mm，齿顶圆直径da1=60mm，涡杆轴向齿厚sa=7.854mm，分度圆导程角γ=11°18'36"。=2\*GB3②涡轮：涡轮齿数z2=41；查表得变位系数x2为-0.5；传动比i=z2/z1=41/2=20.5，误差为(20.5-20)/20=0.025=2.5%，符合标准。涡杆分度圆直径：涡轮分度圆直径：涡轮齿根直径：涡轮咽喉母圆半径：(3)校核齿根弯曲疲劳强度弯曲疲劳强度（3-2）当量齿数：因为x2=-0.5，zv2=43.48，查《机械设计》。所以涡轮的齿形系数为：YFa2=2.87。螺旋角系数：弯曲强度是满足的。3.3.2涡杆轴的设计（1）涡杆轴结构设计因为直径不大，涡杆和轴做成一体涡杆轴。选45钢。查《机械设计》知轴最小直径按扭转强度[11]：由此公式可得轴的直径：取涡杆轴最小直径20mm。整体形状阶梯轴。结构示意图如图3.4所示：图3.4涡杆轴结构示意图(2)计算作用在涡杆上的力涡杆上的转矩： 涡轮上的转矩：圆周力：轴向力：径向力：（齿形角查得）(3)涡杆轴上的轴承的支承反力外端连接手动摇柄，涡杆力小，几乎忽略不计，简支梁。受力如图3.5所示：图3.5涡杆轴受力分析图由公式：求得支座约束力为：垂直面支承反力：（，故a=b）水平面上的支承反力：(4)校核涡杆轴的强度按，两者循环特性不同，引入折合系数，变为，又，查《机械设计》则[11]（3-4）式中：——轴计算应力，Mpa；M——轴所受弯矩，；T——轴所受扭矩，；W——轴得抗弯截面系数，；——对称循。所以轴满足强度要求。(5)校核涡杆轴的刚度弯曲刚度，用挠度y计算：（3-5）式中：Ft1——涡杆所受圆周力，N；Fr1——涡杆所受径向力，N；E——涡杆的弹性模量，Mpa；。所以，轴满足刚度要求。3.3.3涡轮轴的设计(1)涡轮轴结构设计考虑翻转台尺寸大，工作时温度变动小，与涡轮相比，选齿圈式，阶梯式涡轮轴，涡轮与轴用键相连。涡轮轴用来夹持家电，承载较大工作中承受冲击较小，选40Cr。查《机械设计》轴的直径为：，，。取轴最小直径90mm，空心轴。结构如图3.6所示：图3.6涡轮轴结构示意图(2)计算作用在涡轮上的力涡杆上的转矩： 涡轮上的转矩：圆周力：轴向力：径向力：（齿形角取）(3)涡轮轴上的轴承的支承反力外端夹持部件，质量约为1000kg，假定部件中心到立柱450mm，外伸梁[12]，外伸长100mm。受力如图3.7所示。图3.7涡轮轴受力分析图由公式：；；。得垂直面上的支承反力：；；。，水平面上的支承反力：(4)校核涡轮轴的强度前面以弯扭合成强度计算，故强度满足条件。(5)校核涡轮轴的刚度能够按照轴的扭转变形来进行校核，（3-6）式中：T——轴所受的扭矩，；G——轴材料的剪切弹性模量，MPa；，所以满足刚度条件。3.4台架的设计支撑家电，任意角度翻转。能对家电的启动，家电停止等直接手动控制。台架与家电支架之间还需要经过特别设计进行的密封强度设计,台架内部用来支撑连接着的发动机支架螺栓和插销,不能用来承受外界任何的外力,只需保证尽可能地满足强度要求。材料用方钢板为主,不使用低于原材料强度。焊接成型后应和固定螺栓紧密牢固连接,以能确保能达到产品的良好的尺寸稳定性刚度和整体机械强度,用的橡胶万向轮,移动都很方便,还能起到减震。3.4.1台架底座的尺寸确定及材料选择台架底座的选择：按照家电和零部件重量，底座总体尺寸1200mm*800mm*100mm。加一接油盘，克服工件、工具、油、水落地问题，如图3.8所示。图3.8台架底座受力分析底座平衡时只受支持力和压力。3.4.2台架台柱的的设计设计台架高1015mm，工作性能及家电本高，底座高100mm，立柱尺寸定910m。根据零件重量，台架尺寸260mm×260mm，壁厚10mm方形钢管。考虑立柱顶部与箱体相连，就做了箱体下半部。立柱如图3.图3.9立柱3.5箱体的设计为满足强度要求，选45钢，尺寸280mm×280mm×40mm，箱体与立柱链接[13]，如图3.10所示。图3.10箱体3.6翻转托盘的设计为使发动机稳固，选长300mm，宽200mm，厚20mm钢板造托盘。托盘打四个圆形槽装插销固定发动机，后面加个孔槽固定转动轴，使其与轴轮同步，如图3.11所示图3.11翻转托盘3.7轴承和手轮的选用摇手柄带动家电旋转，两轴受大径向载荷和小轴向载荷，选深沟球轴承。轴承标准件，选择合适轴承。涡秆轴有两轴承，安装轴承部分轴直径25mm，查《机械设

计-课程设计手册》表6-1，选内径

25m

轴承，代号6006，如图3.12；涡轮轴有两轴承，安装轴承部分轴直径

95mm，查表6-1，选内径

95m轴承，代号6019。如图3.13。图3.12轴承6006图3.13轴承60193.8螺栓组合的选用在这个家电拆装翻转架，四处螺栓，第一处立柱和底座；第二处涡轮涡杆减速器与箱体，承受拉伸力；第三处涡杆两端轴承端盖紧固；第四处箱体立柱连接[14]。考虑工作安全和稳定性，底座螺栓应选M16螺栓，材料Q235。垫圈采用标准型弹簧垫圈，进行防松。轴承端盖螺栓只提供紧固作用，受到的载荷较小，选用M8的螺栓，螺栓材料选为Q235.3.9总体装配结构设计组装前严格检查，清除零件加工残留毛刺和异物。保证密封件装入不被划伤，装配前须清理干净，零部件不允许磕、碰，紧固严禁打击，同一零件用多个螺钉紧固时，各螺钉需交叉、对称、一步步、均匀地拧紧[15]。在花键装配时，接触齿面数不少于2/3，接触率在键齿长度和高度方向不得低于50%。如图3.14、3.15、3.16所示。图3.14装配图主视图图3.15装配图侧视图图3.16装配图俯视图结论通过这次设计我了解到现代家电翻转架功能与用途：家电维修、拆装，通过了解家电内部构造、原理、及基本拆装工艺。大型家电翻转架可选直列4缸、V6、V8等机型，配备可移动发动机翻转，可手工转动，带抓盘，大小可调，方便各种车型。减速机控制，翻转轻松、方便、安全；360°任意停放，方便家电拆装实训。可以检查家电机体附件齐全，缸体及缸盖无碰撞、裂痕，内外清理积垢，家电表面做清洁处理，底部4个万向轮，方便移动，有锁死功能，方便对家电进行操作。适用于安装于各种尺寸大小家电,与翻转架之间通过螺栓实现无缝的连接,牢固实用且工作可靠,设计形式新颖且合理,美观舒适和牢固实用,轴向可以作任何大角度的移动和翻转固定和静止。操作台空间灵活性颇大,学员可以随时均可完全独立站在家电产品拆装或维修的台架位置基础上独立自主独立进行对复杂型号家电整机进行拆装调试操作流程和家电产品的修理保养全技术过程操作的专业技术实操,充分可全面满足用户对典型家电零部件整机