管套压装专机结构设计



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1、管套压装专机结构设计 :本课题设计的是一台管子轴套压装专机。采用的总体方案是:在专机上定位两轴套相对位置,利用电机减速机提供动力,通过皮带轮带动丝杠转动,进而带动装有螺母的压头移动,将旋转运动转化为直线压入运动。采用牙嵌式安全离合器进行过载保护,压配后在管子相应位置通过钻模板钻孔。 关键词:压入力,设计,选择 设计思路 11课题的目的与意义 管套压装专机设计,是对CAD/CAM专业的一次综合训练。此课题的目的是让我们更好地掌握机械设计的内容和方法,能正确、合理地选用设计参数、机械结构;学会利用厂家提供的产品样本合理选择配套件;提高查阅
2、设计手册和正确使用标准的能力,尤其是利用计算机进行辅助设计的能力。通过这次工作前的适应性训练,为今后从事专业工作打下良好的基础。 12对机械设计基本要素的认识 机械设计首先要保证的是产品的功能及其可靠性,并保证产品有良好的工艺性。机械设计是一项创造性的劳动,新颖的设计要求有新的构思,对此,设计人员一方面应大胆地采用新理论和新结构,另一方面也要总结经验采用原有的成功的技术和结构。设计的过程是一个探索的过程,在设计的起始阶段,应该允许发挥创造性而不受各种约束。即使发生许多不切实际的设想,也没关系,这可以在设计的早期,在绘制图样以前加以纠正。通常要有几套设计方案,要在各方面对这些方案进行对比,从中选
3、择最佳方案。最后选定的方案可能是各套方案中最好部分的组合,也可能是未被接受方案中的某个构思。 产品要便于使用和减轻人的劳动强度。设计人员要使所设计的机器适应人,就必须考虑人的操作特征,其中包括:工作场所的空间分配,通风条件,色彩和照明,手柄、开关及踏脚的位置和尺寸,操作人员的体力,安全保护,操作人员的心理和习惯等。 机械设计的起始阶段,设计人员要对产品是否为社会所需要,有无竞争力,有无销路,是否经济,盈利多少等问题与管理人员、销售人员磋商。 如上所述,机械设计涉及工程技术的各个领域。这些领域中所涉及到的基本要素有:材料、强度、挠度、刚度、稳定度;摩擦、磨损、润滑;形状、尺寸、表面加工、体积、重
4、量、风格;温度、噪音、腐蚀;可靠性;控制;实用、安全、价格;以及维修等。 13机械设计方法 131机械设计步骤 机械设计是机械产品生产的第一道工序。在设计中要求对机器的工作原理、功能、结构、零部件设计,甚至加工制造和装配方法都确定下来。因此,不同的设计者可能有不同的设计方案和设计步骤。但是,机械设计的共性规律是客观存在的,需要不断地总结和完善。机械设计的一般步骤:动向预测;方案设计;技术设计;施工设计;试生产。下面着重分析方案设计和技术设计。 132方案设计 根据设计任务书提出的对所设计机器的工作要求,首先对能满足工作要求的多种设计原理方案加以分析比较。由于任何工作原理都必须通过一定的运动形式
5、来实现,所以这一步骤也是确定设计所需运动的方案。例如设计一台往复运动的机器时,可采用的设计原理方案很多,有电动的,有气动、液压及其他组合机构等形式的,每种形式中还有多种机构能达到预期的运动,如齿轮齿条机构、丝杆螺母机构、凸轮机构、曲柄滑块机构等。确定设计原理方案时,可把设计对象当作完整的系统,并将它分成具有各种分功能的机构及零件为子系统和元素,进行系统分析和机构分析、机构综合和加以比较,选择最优方案。 在这一阶段,要按选择最优方案所需的技术经济论证来制定产品总体和主要部件方案,同时要确定关于工作原理、可靠性和强度的问题范围,这些问题必须加以研究,有些要得到实验验证。要对不致太大影响技术任务书中
6、规定的设计对象,它的最终主要指标的那些结构要素作近似计算。如果想在有接近于设计对象的实际样机,就可以不经过计算而拟订各个机构要素,但在方案设计中,为了进行于选择最优设计方案有关的技术经济计算,必须充分精确地估计对最终结果有影响的参数。例如,在设计机械传动装置方案时,为了选择传动型式(丝杆螺母传动,行星齿轮传动、蜗杆传动等),必须具有一些数据能求得要素尺寸,从而确定对比方案的重量和外廓尺寸,而其误差对最终结果没有很大影响。 在简化设计中,选择最优方案可以与机械的使用者和对该项机械有经验分得人员共同商定。 在确定设计原理方案时,还必须体现机械工业的技术发展政策。根据机械的实际工作情况,尽量采用微电
7、子技术和新型材料,设计机电一体化产品。 133技术设计 在技术设计中,要拟定设计对象的总体和部件,具体确定零件的结构,对所设计的机械产品提出的要求是:制造和维护经济,操纵方便而安全,可靠性高,使用寿命长,为了能达到这些要求,零件应满足一些准则,简而言之,可以用:“明确、简单、安全”六字来表达。 所谓明确主要指结构的形状和尺寸关系清晰,作用关系可以预测和计算,功能明确,也即能量、信息和物料的转换与流动走向明确。一个明确的结构应避免产生附加载荷、附加变形和可能的剧烈磨损,应尽可能见效载荷和温度应力引起的变形。明确的结构是实现产品预定技术功能的前提。 所谓简单,一般是指形状简单,零件数少,相对运动副