機械創(chuàng)新設計實例ppt課件

1、機械創(chuàng)新設計實例機械創(chuàng)新設計實例 聯軸器功能聯軸器功能 機械中用來聯接兩軸使之一同回轉并傳送扭矩。機械中用來聯接兩軸使之一同回轉并傳送扭矩。 義務的提出義務的提出 各類機械、機床的轉速、載荷、任務環(huán)境變化多端，要各類機械、機床的轉速、載荷、任務環(huán)境變化多端，要求設計人員不斷研制新型的聯軸器或改良聯軸器以順應不同求設計人員不斷研制新型的聯軸器或改良聯軸器以順應不同的工況。的工況。實例一實例一 聯軸器的創(chuàng)新設計聯軸器的創(chuàng)新設計套筒聯軸器套筒聯軸器凸緣聯軸器凸緣聯軸器齒輪聯軸器齒輪聯軸器十字滑塊聯軸器十字滑塊聯軸器彈性圈柱銷聯軸器彈性圈柱銷聯軸器撓性爪形聯軸器撓性爪形聯軸器萬向聯軸器萬向聯軸器鏈條聯

2、軸器鏈條聯軸器膠板彈性聯軸器膠板彈性聯軸器輪胎聯軸器輪胎聯軸器尼龍柱銷聯軸器尼龍柱銷聯軸器聯聯 軸軸 器器可可 移移 式式彈彈 性性剛剛 性性不能補償位移和偏不能補償位移和偏移，不能緩沖減震移，不能緩沖減震能補償位移和偏移，能補償位移和偏移，緩沖減震才干低緩沖減震才干低能補償位移和偏移，能補償位移和偏移，緩沖減震才干好緩沖減震才干好固定式固定式聯軸器分類聯軸器分類十字滑塊聯軸器十字滑塊聯軸器鏈條聯軸器鏈條聯軸器彈性圈柱銷聯軸器彈性圈柱銷聯軸器齒輪聯軸器齒輪聯軸器萬向聯軸器萬向聯軸器尼龍柱銷聯軸器尼龍柱銷聯軸器夾殼聯軸器夾殼聯軸器蛇形彈簧聯軸器蛇形彈簧聯軸器 可移式聯軸器開發(fā)創(chuàng)新設計可移式聯軸器

3、開發(fā)創(chuàng)新設計左半聯軸器左半聯軸器中間元件中間元件右半聯軸器右半聯軸器從動軸從動軸n，T聯接元件聯接元件自動軸自動軸n，T聯軸器系統(tǒng)構造聯軸器系統(tǒng)構造聯聯 接接補償兩軸相對位補償兩軸相對位移移傳送扭矩與轉傳送扭矩與轉速速安安 全全 保保 護護維維 修修 再再 生生潤潤 滑滑 密密 封封吸吸 震震 緩緩 沖沖聯軸器功能樹聯軸器功能樹聯接兩軸并傳送扭矩與轉速聯接兩軸并傳送扭矩與轉速 1. 任務原理的創(chuàng)新構思任務原理的創(chuàng)新構思 確定可變元素確定可變元素 A聯接功能；聯接功能；B傳送功能；傳送功能；C補償功能補償功能 變化可變元素變化可變元素 實現聯接的作用效應實現聯接的作用效應 形聯接、力聯接、化學分

4、子聯接等。形聯接、力聯接、化學分子聯接等。 實現形聯接的措施實現形聯接的措施 鍵、十字滑塊、齒輪、螺旋等。鍵、十字滑塊、齒輪、螺旋等。 實現形聯接的措施實現形聯接的措施 過盈配合、螺栓、鉚接、焊接、繩等。過盈配合、螺栓、鉚接、焊接、繩等。 實現化學聯接措施實現化學聯接措施 化學膠等。化學膠等。 聯接性質聯接性質 剛性、彈性。剛性、彈性。 實現傳送功能的作用效應實現傳送功能的作用效應 摩擦效應、嚙合效應、磁效應、粘附效應等。摩擦效應、嚙合效應、磁效應、粘附效應等。 實現聯接的措施實現聯接的措施 齒輪傳動、帶傳動、摩擦輪傳動、鏈傳齒輪傳動、帶傳動、摩擦輪傳動、鏈傳動、液壓傳動、蝸桿傳動等。動、液壓

5、傳動、蝸桿傳動等。 實現補償功能的作用效應實現補償功能的作用效應 構件相對運動、構件變形等。構件相對運動、構件變形等。 實現補償的措施實現補償的措施 添加元件的活動度、參與中間元件、添添加元件的活動度、參與中間元件、添加彈性元件。加彈性元件。 2. 構造創(chuàng)新構思構造創(chuàng)新構思 構造方案的可變元素構造方案的可變元素D中間元件類型中間元件類型 G中間元件數量中間元件數量 E中間元件資料中間元件資料 H位置位置 F功能面外形功能面外形 I順序順序可變元素可變元素變變 體體工工作作原原理理方方面面聯聯接接A類型類型A1形聯接形聯接力聯接力聯接化學分子聯接化學分子聯接措措 施施鍵鍵十字滑塊十字滑塊 齒輪齒

6、輪 過盈配合過盈配合螺栓螺栓鉚接鉚接化學膠化學膠性質性質A2彈彈 性性剛剛 性性傳傳遞遞B效效 應應摩擦效應摩擦效應嚙合效應嚙合效應流動效應流動效應措措 施施摩擦輪摩擦輪傳動傳動帶帶傳動傳動斜面斜面?zhèn)鲃觽鲃育X輪傳齒輪傳動動鏈鏈傳動傳動齒條齒條傳動傳動液壓傳動液壓傳動補補償償C效效 應應( (構件構件) )相對運動相對運動( (構件構件) )變形變形措措 施施增加元件活動度增加元件活動度使用彈性元件使用彈性元件兩者結合兩者結合形狀學矩陣形狀學矩陣中間中間元件元件半聯半聯軸器軸器順序順序(半聯半聯軸器軸器)I布布置置H多于一個多于一個蛇形蛇形繩狀繩狀柔性件柔性件剛剛彈性件彈性件鋼鋼橡膠橡膠液體液體

7、氣體氣體尼龍尼龍塑料塑料木材木材塊狀塊狀板狀板狀橡膠橡膠鋁合金鋁合金銅銅鋼鋼彈性體彈性體中間元件中間元件資料資料E螺旋形螺旋形見后表見后表中間元件中間元件類型類型D金屬金屬非金屬非金屬非金屬非金屬金金 屬屬圈狀圈狀片狀片狀功能面功能面外形外形F一個一個中間元件中間元件數量數量G見后表見后表彈簧片彈簧片剛性體剛性體結結構構方方面面變變 體體可變元素可變元素周向周向軸向軸向周向周向軸向軸向中心中心面對面面對面背對背背對背面對背面對背 圓柱形圓柱形 圓錐形圓錐形 矩形矩形 菱形菱形 梯形梯形 十字形十字形 圓鼓形圓鼓形塊塊 狀狀 F3F3 圓筒形圓筒形 U形圓筒形形圓筒形 輪胎形輪胎形 錐盤形錐盤形

8、 齒圈形齒圈形 多角形多角形 星形星形 橢圓形橢圓形圈圈 狀狀 F4F4 3. 新型聯軸器的構思新型聯軸器的構思 方案方案I A112A21B11C1D1E21F48G1H12H22AAAA 方案方案II A112A22B2C3D3E31F36G1H12H22實例二實例二 抓斗的原理方案創(chuàng)新設計抓斗的原理方案創(chuàng)新設計 抓斗功能抓斗功能 主要用于就地裝卸大量散粒物料，用于河口、港口、車主要用于就地裝卸大量散粒物料，用于河口、港口、車站、礦山、林場等處。站、礦山、林場等處。 義務的提出義務的提出 目前運用的一些抓斗，還不能完全滿足裝卸要求。市場目前運用的一些抓斗，還不能完全滿足裝卸要求。市場上希望

9、有一種裝卸效率高、作業(yè)快、功能全、適用廣的散貨上希望有一種裝卸效率高、作業(yè)快、功能全、適用廣的散貨抓斗。抓斗。 抓斗開發(fā)設計義務書抓斗開發(fā)設計義務書要要 求求內內 容容1. 功能方面功能方面抓取性能好，有較大的抓取力抓取性能好，有較大的抓取力裝卸效率高裝卸效率高裝卸性能好，空中任一位置顎板可閉合、打開裝卸性能好，空中任一位置顎板可閉合、打開閉合性能好，能防散漏閉合性能好，能防散漏適用范圍廣，既可抓小顆粒物料，也可抓大顆粒物料適用范圍廣，既可抓小顆粒物料，也可抓大顆粒物料2. 結構方面結構方面結構新穎結構新穎結構簡單、緊湊結構簡單、緊湊3. 材料方面材料方面材料耐磨性好材料耐磨性好價格便宜價格便

10、宜4. 人機工人機工程方面程方面操作方便，造型美觀操作方便，造型美觀5. 經濟、使用安經濟、使用安全方面全方面盡量能在各種起重機、挖掘機上配合使用盡量能在各種起重機、挖掘機上配合使用維護、安裝方便，工作可靠，使用安全維護、安裝方便，工作可靠，使用安全總成本低廉總成本低廉維修再生維修再生容料容料自鎖自鎖升降運動升降運動左右前后運動左右前后運動停頓停頓回轉運動回轉運動平安自鎖平安自鎖過載維護過載維護維修再生平安維修再生平安卸放卸放裝夾裝夾位移位移物料搬運物料搬運起重機功能樹起重機功能樹顎板啟開顎板啟開加壓加壓支承容料支承容料自鎖自鎖過載維護過載維護防散漏防散漏抓取抓取容料容料抓放、運送物料抓放、運

11、送物料抓斗功能樹抓斗功能樹平安平安顎板閉合顎板閉合上升上升自鎖自鎖升降升降下降下降停頓停頓顎板啟開顎板啟開卸放卸放自自 鎖鎖上升、下降、停頓上升、下降、停頓支支 承承加加 壓壓( (顎板顎板) )閉合閉合抓放物料抓放物料搬運物料搬運物料( (顎板顎板) )啟開啟開能量能量信息信息物料物料抓取物料抓取物料卸放物料卸放物料平安、維護再生平安、維護再生提升物料提升物料包容物料包容物料抓斗功能構造圖抓斗功能構造圖 抓斗可變元素抓斗可變元素 A能實現支承、容料和啟閉運動的原理機構能實現支承、容料和啟閉運動的原理機構 B能完成啟閉動作、加壓、自鎖的動力安裝能完成啟閉動作、加壓、自鎖的動力安裝齒輪齒輪傳動傳

12、動B22螺桿螺桿傳動傳動B21氣壓氣壓B4液壓液壓B3電力機械電力機械B2繩索繩索滑輪滑輪B1啟閉、加啟閉、加壓、自鎖、壓、自鎖、動力源方動力源方式式其他其他齒輪齒條齒輪齒條機構機構螺桿機構螺桿機構杠桿機構杠桿機構連桿機構連桿機構單單( (多多) )鉸鏈桿鉸鏈桿顎板啟閉顎板啟閉機構機構A變變 體體可變元素可變元素抓斗原理方案形狀學矩陣抓斗原理方案形狀學矩陣A1A3A2A5A4 評價準那么評價準那么 A抓取力大，順應難抓物料抓取力大，順應難抓物料 B可在空中任一位置啟閉可在空中任一位置啟閉 C C裝卸效率高裝卸效率高 D D技術先進技術先進 E構造易實現構造易實現 F經濟性好，平安可靠經濟性好，

13、平安可靠A B C D E F A1B3 A1B21 A2B1長撐桿抓斗長撐桿抓斗 A1B4 A1B1耙集式抓斗耙集式抓斗評價意見評價意見評價準那么評價準那么抓斗方案抓斗方案抓斗可行原理方案初步評價表抓斗可行原理方案初步評價表A B C D E F ? A3B22 A3B21 A3B1 A2B4 A2B3評價意見評價意見評價準那么評價準那么抓斗方案抓斗方案 A3B3 A3B4 A4B21 A5B22 ? ? A1B22 滿足六項準那么的方案滿足六項準那么的方案 A1B3、A1B4、A2B3、A2B4、A3B3、A3B4緊湊緊湊較強較強強強強強較優(yōu)較優(yōu)較龐大較龐大較強較強強強強強普通普通同功率下構造同功率下構造對環(huán)境溫度順應性對環(huán)境溫度順應性對濕度順應性對濕度順應性抗粉塵性抗粉塵性能否進展復雜控制能否進展復雜控制大大中中大大較復雜較復雜較易較易較難較難中中快快小小簡單簡單較難較難容易容易輸出力輸出力動作速度動作速度呼應性呼應性控制安裝構成控制安裝構成速度調理速度調理維修再生維修再生液動液動氣動氣動比較內容比較內容液動液動氣動氣動比較內容比較內容動力源采用液壓和氣壓的抓斗性能比較表動力源采用液壓和氣壓的抓斗性能比較表A1B3方案方案液壓雙液壓雙(多多)顎板抓斗顎板抓斗A3B3方案方案液壓剪式抓斗液壓剪式抓斗A