陳文杰設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、金 華 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院JINHUA COLLEGE OF PROFESSION AND TECHNOLOGY畢業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)成果題 目 電動(dòng)工具堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)裝置三維立體工作臺(tái)設(shè)計(jì)學(xué) 院 機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械制造與自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)制061班 學(xué) 號(hào) 200631020010110 姓 名 陳文杰 指導(dǎo)教師 戴欣平 2009 年 5 月 18 日目 錄摘要 3引言 41Pro/e與AutoCAD知識(shí) 52電動(dòng)工具堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)裝置的主要技術(shù)指標(biāo) 53工作臺(tái)傳動(dòng)條件機(jī)構(gòu)和分析參數(shù)計(jì)算 64PRO/E對(duì)整個(gè)機(jī)體部分的造型裝配過(guò)程8 4.1絲桿造型8 4.2 裝配過(guò)程104.3約束與移動(dòng)元件105工作

2、臺(tái)的整體示意圖 126電動(dòng)工具堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)裝置的工作原理及堵轉(zhuǎn)測(cè)試的條件 12結(jié)束語(yǔ) 13謝辭14參考文獻(xiàn) 14附件 14電動(dòng)工具堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)裝置三維立體工作臺(tái)設(shè)計(jì) 機(jī)電工程學(xué)院機(jī)械制造與自動(dòng)化 陳文杰【摘要】 DZ-1電動(dòng)工具堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)裝置的構(gòu)造符合手持式電動(dòng)工具標(biāo)準(zhǔn)GB 3883.1:2005(idt. IEC 60745-1:2003)及其相關(guān)專用標(biāo)準(zhǔn)，可移式電動(dòng)工具標(biāo)準(zhǔn)GB 13960:1998(idt. IEC 61029-1:1990)及其相關(guān)專用標(biāo)準(zhǔn)，是適用于手持式電動(dòng)工具專用測(cè)試儀器。它采用靜態(tài)傳感器直接測(cè)出靜態(tài)堵轉(zhuǎn)力矩，并通過(guò)計(jì)算機(jī)測(cè)量板卡、由電機(jī)特性測(cè)試軟件實(shí)時(shí)顯示采樣周期的力矩平均

3、值并記錄堵轉(zhuǎn)時(shí)間內(nèi)的最大的力矩平均值。通過(guò)移動(dòng)一套可相互配合、移動(dòng)靈活的工作臺(tái)，有專用驅(qū)動(dòng)器執(zhí)行堵轉(zhuǎn)程序驅(qū)動(dòng)混合式直線步進(jìn)電機(jī)，利用步進(jìn)電機(jī)特有的保持力，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制開(kāi)關(guān)閉合/堵轉(zhuǎn)時(shí)間、斷開(kāi)時(shí)間。裝置設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高、操作方便、測(cè)量精度高。關(guān)鍵詞：電動(dòng)工具 堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)裝置 三維工作臺(tái)設(shè)計(jì) 測(cè)試Power Tools blocking device to test the design of three-dimensional table AbstractDZ-1 Power Tools blocking device to test the structure in line

4、with the standard hand-held power tools GB 3883.1:2005 (idt. IEC 60745-1:2003) and related application-specific standard, Portable Power Tools Standard GB 13960:1998 (idt. IEC 61029-1:1990) and related application-specific standard is applicable to hand-held electric tools specialized testing equipm

5、ent. It uses passive sensors to measure static blocking direct torque and measured by computer boards, test software from the electrical characteristics of real-time display of the moment of sampling period and record the average time to block the largest average torque. By moving a set of coordinat

6、ed, flexible mobile workstation, a dedicated drive to block the implementation of the procedure-driven hybrid linear stepping motor, stepper motors specific to the use of retention by the implementing agency control switch closed / blocked to time off open time. Reasonable design, simple structure,

7、high degree of automation, convenient operation, high measurement accuracy key word: Power Tools Block to test device Design of three-dimensional table Test引言隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)迅發(fā)展，電動(dòng)工具市場(chǎng)也隨之迅速成長(zhǎng)著，電動(dòng)市場(chǎng)也在不斷壯大，不過(guò)在這過(guò)程中也有許多企業(yè)會(huì)魚(yú)目混珠，趁消費(fèi)者不了解電動(dòng)行業(yè)的知識(shí)，在生產(chǎn)電動(dòng)工具上偷工減料，導(dǎo)致消費(fèi)者在使用中，發(fā)生很多事故，有些甚至威脅到他們的生命，所以對(duì)電動(dòng)工具的檢測(cè)就顯的至關(guān)的重要了。通過(guò)移動(dòng)一套可相互

8、配合、移動(dòng)靈活的工作臺(tái)，有專用驅(qū)動(dòng)器執(zhí)行堵轉(zhuǎn)程序驅(qū)動(dòng)混合式直線步進(jìn)電機(jī)，利用步進(jìn)電機(jī)特有的保持力，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制開(kāi)關(guān)閉合/堵轉(zhuǎn)時(shí)間、斷開(kāi)時(shí)間。裝置設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高、操作方便、測(cè)量精度高。本文參考金華出入境檢驗(yàn)檢疫局的自制的專用測(cè)量設(shè)備，將對(duì)數(shù)字型堵轉(zhuǎn)測(cè)量?jī)x三維立體工作臺(tái)作出設(shè)計(jì)，工作臺(tái)的測(cè)量范圍和精確度進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)。設(shè)計(jì)運(yùn)用到pro/e和AutoCAD兩大制圖軟件。1Pro/e與AutoCAD知識(shí)Pro/Engineer是一套由設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件，是新一代產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個(gè)參數(shù)化、基于特征的實(shí)體造型系統(tǒng)，并且具有單一數(shù)據(jù)庫(kù)功能。Pro/Engineer功能如下： 特征

9、驅(qū)動(dòng)（例如：凸臺(tái)、槽、倒角、腔、殼等）； 參數(shù)化（參數(shù)=尺寸、圖樣中的特征、載荷、邊界條件等）； 通過(guò)零件的特征值之間，載荷 /邊界條件與特征參數(shù)之間（如表面積等）的關(guān)系來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)； 支持大型、復(fù)雜組合件的設(shè)計(jì)（規(guī)則排列的系列組件，交替排列， Pro/PROGRAM的各種能用零件設(shè)計(jì)的程序化方法等）； 貫穿所有應(yīng)用的完全相關(guān)性（任何一個(gè)地方的變動(dòng)都將引起與之有關(guān)的每個(gè)地方的變動(dòng)），其它輔助模塊將進(jìn)一步提高擴(kuò)展Pro/ENGINEER的基本功能。 上個(gè)世紀(jì)90年代以來(lái)，在IT業(yè)的推進(jìn)下，全球產(chǎn)業(yè)格局發(fā)生重大的布局調(diào)整，以勞動(dòng)密集和資本密集為特征的產(chǎn)品制造業(yè)正逐步由發(fā)達(dá)國(guó)家向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移，發(fā)達(dá)國(guó)

10、家的產(chǎn)品制造業(yè)正以更快的速度向我國(guó)轉(zhuǎn)移；同時(shí)，我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、企業(yè)改制及技術(shù)改造正向縱深推進(jìn)，尤其2000年以來(lái)，國(guó)家加快實(shí)施西部大開(kāi)發(fā)和東北老工業(yè)基地建設(shè)的步伐，東西部之間的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整加快進(jìn)行。這些都要求我國(guó)制造業(yè)必須加快信息化及網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程，加快企業(yè)應(yīng)用CAD新技術(shù)的步伐。由以上的圖在年的應(yīng)用情況。在當(dāng)今的隨著制造業(yè)的發(fā)展，CAD系統(tǒng)是技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品設(shè)計(jì)的有效輔助工具，也是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的最終出路，這是無(wú)法回避的。2電動(dòng)工具堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)裝置的主要技術(shù)指標(biāo)參考金華出入境檢驗(yàn)檢疫局的自制的專用測(cè)量設(shè)備3.1堵轉(zhuǎn)力矩測(cè)量范圍：1100Nm3.2堵轉(zhuǎn)力矩準(zhǔn)確度：0.5級(jí)3.3時(shí)間精度：0.01s3.4單循

11、環(huán)次數(shù)： 0255次3.5工作電壓: AC 220240V/5060Hz圖1 堵轉(zhuǎn)測(cè)量?jī)x三維工作臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)的示意圖 圖1是堵轉(zhuǎn)測(cè)量?jī)x三維工作臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)的示意圖，它通過(guò)絲桿使達(dá)到一定角度，量程范圍在45到-45，水平運(yùn)動(dòng)是根據(jù)絲桿螺距大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，測(cè)量范圍而是根據(jù)絲桿本身長(zhǎng)度決定。3工作臺(tái)傳動(dòng)條件機(jī)構(gòu)和分析參數(shù)計(jì)算3.1 由圖1可以得到三維工作臺(tái)是分別通過(guò)絲桿、燕尾槽和錐齒輪達(dá)到工作臺(tái)工作地預(yù)期位置 （1）絲桿：絲桿結(jié)構(gòu)控制著測(cè)量?jī)x的每個(gè)運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)，它通過(guò)絲桿與組件的螺紋嚙合，來(lái)達(dá)到測(cè)量?jī)x的左右和前后運(yùn)動(dòng)，可以使機(jī)器從不同的角度對(duì)工具進(jìn)行測(cè)試，在機(jī)械行業(yè)也是運(yùn)用的相當(dāng)普遍。（2）燕尾槽：為了能

12、達(dá)到真正的工作效果從而使測(cè)量?jī)x對(duì)電動(dòng)工具的測(cè)量種類變得不單一，所以就要相應(yīng)的結(jié)構(gòu)來(lái)配合，而在這其中”燕尾槽”在其中起著相當(dāng)重要的地位，在它的幫助下，機(jī)器很好的銜接在一起，而且互相不影響各個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)（3）錐齒輪：能使測(cè)量?jī)x的工作臺(tái)上下運(yùn)動(dòng)，達(dá)到更高的測(cè)量精度和測(cè)量范圍。3.2 數(shù)字型堵轉(zhuǎn)測(cè)量?jī)x三維工作臺(tái)的工作進(jìn)程的主要參數(shù)計(jì)算： 取三角型的兩個(gè)極限，由圖紙上得到（1）.當(dāng)上面兩邊成角90的時(shí)候：由圖紙上得出A=47.89 ;B=64.28由勾股定理得到：斜邊長(zhǎng)=A2+B2=47.892+64.282=80.162 Tan=A/B=47.89/64.28=0.74 得到：=arctan0.74（

13、2).當(dāng)短邊和螺桿成90的時(shí)候，同上： 由勾股定理得到：斜邊長(zhǎng)=A2-B2=47.892-64.282=42.882 Sin=B/A=47.89/64.28=0.74 得到：=arcsin0.74橫向運(yùn)動(dòng)和上升高度由于和螺紋的螺距有關(guān)，所以圖紙上得到螺距為2 每次螺母運(yùn)行一個(gè)螺距移動(dòng)的距離為0.754PRO/E對(duì)工作臺(tái)造型裝配過(guò)程4.1 絲桿造型4.1.1 啟動(dòng)PRO/E，打開(kāi)“新建”，選擇“零件”類型，輸入零件名稱，進(jìn)入零件造型環(huán)境 單擊“拉伸”（）選取平面，進(jìn)行內(nèi)部草繪的繪制，在內(nèi)部繪制出15的圓，點(diǎn)擊“”完成繪制，在外面輸入拉伸長(zhǎng)度，完成絲桿的本體。4.1.3 單擊“插入”，在“螺旋掃描

14、”選取“切口”選項(xiàng)（）出現(xiàn)命令框和菜單管理器。點(diǎn)擊“完成”選項(xiàng)，選取操作平面，點(diǎn)擊“缺省”進(jìn)入內(nèi)部草圖的繪制。首先，先確定對(duì)稱軸；然后，選取掃描軌跡，接著打。這時(shí)候，左下角出現(xiàn)，輸入節(jié)距值確定后，點(diǎn)完成。接著是截面的確定，在內(nèi)部草繪中，繪制出螺紋的形狀（注意：圖形的長(zhǎng)度，高度都應(yīng)小于其節(jié)距的一半）4.1.4 當(dāng)完成這些時(shí)，點(diǎn)擊“預(yù)覽”，當(dāng)圖形形狀達(dá)到自己預(yù)期的效果時(shí)，點(diǎn)擊“確定”。如不能達(dá)到，就需要在不足的地方點(diǎn)擊“定義”。4.2 裝配過(guò)程 4.2.1 裝配步驟啟動(dòng)PRO/E，打開(kāi)“新建”，選擇“組件”類型，輸入裝配名稱，進(jìn)入零件裝配環(huán)境。4.2.2 裝配環(huán)境單擊“插入”“元件”“裝配”或按鈕

15、，調(diào)入欲裝配主體零件到設(shè)計(jì)窗口。4.3 放置約束與移動(dòng)元件4.3.1 放置約束4.3.1.1 匹配該約束關(guān)系用語(yǔ)定義兩平面反向相貼合。如：按鈕，調(diào)入時(shí)，出現(xiàn)元件放置欄，選中匹配的零件平面，效果圖如下：4.3.1.2 “對(duì)齊”該裝配約束關(guān)系用于定義兩平面互相對(duì)齊或兩中心線（軸線）互相對(duì)齊。4.3.1.3 “插入”用于軸與孔之間的裝配，使之共軸線。4.3.1.4“坐標(biāo)系”通過(guò)坐標(biāo)系進(jìn)行零件裝配。4.3.1.5“相切”指兩個(gè)曲面以相切方式進(jìn)行裝配。4.3.2 移動(dòng)元件“移動(dòng)”主要用于調(diào)整第2個(gè)裝配零件在設(shè)計(jì)窗口中的位置。如下：“移動(dòng)”上滑板中有項(xiàng)內(nèi)容，分別為。用以上的裝配約束關(guān)系，把零件按照步驟裝配

16、起來(lái)，使其整體效果如下： 5工作臺(tái)整體結(jié)構(gòu)示意圖 6 電動(dòng)工具堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)裝置的工作原理及堵轉(zhuǎn)測(cè)試的條件DZ-1電動(dòng)工具堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)裝置采用靜態(tài)傳感器直接測(cè)出靜態(tài)堵轉(zhuǎn)力矩，并通過(guò)計(jì)算機(jī)測(cè)量板卡、由電機(jī)特性測(cè)試軟件實(shí)時(shí)顯示采樣周期的力矩平均值并記錄堵轉(zhuǎn)時(shí)間內(nèi)的最大的力矩平均值。通過(guò)移動(dòng)一套可相互配合、移動(dòng)靈活的工作臺(tái)，有專用驅(qū)動(dòng)器執(zhí)行堵轉(zhuǎn)程序驅(qū)動(dòng)混合式直線步進(jìn)電機(jī)，利用步進(jìn)電機(jī)特有的保持力，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制開(kāi)關(guān)閉合/堵轉(zhuǎn)時(shí)間、斷開(kāi)時(shí)間。裝置設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高、操作方便、測(cè)量精度高。堵轉(zhuǎn)測(cè)試的條件是：測(cè)試電壓額定電壓或額定電壓范圍上限。測(cè)試時(shí)間用手操作的電動(dòng)工具為30s，使用時(shí)只需照看的電動(dòng)工

17、具5min測(cè)試判斷標(biāo)準(zhǔn)在規(guī)定的試驗(yàn)時(shí)間結(jié)束時(shí)，或保護(hù)裝置（熔斷器、熱斷路器）動(dòng)作的瞬間，繞組的溫度不超過(guò)規(guī)定值。結(jié)束語(yǔ)通過(guò)本次對(duì)DZ-1電動(dòng)工具堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)裝置電機(jī)工作臺(tái)設(shè)計(jì)，使我對(duì)堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)裝置的原理有了一定的認(rèn)識(shí)，同時(shí)使我對(duì)國(guó)內(nèi)外的電工工具市場(chǎng)也有了初步的了解；尤其對(duì)電動(dòng)工具的測(cè)試有了更深的了解。對(duì)于這次設(shè)計(jì)，用綜合運(yùn)用本學(xué)科的基本理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能，提高分析與解決實(shí)際問(wèn)題的能力。同時(shí)它有利于全面加強(qiáng)自我的素質(zhì)教育和動(dòng)手能力。它也是檢驗(yàn)自我掌握知識(shí)的程度，也能提高自己分析問(wèn)題和解決基本問(wèn)題的能力。它是自己把所學(xué)的專業(yè)知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力的實(shí)際訓(xùn)練的證實(shí)。這次設(shè)計(jì)能讓我對(duì)圖樣表達(dá)工程設(shè)計(jì)思想的能力

18、及計(jì)算機(jī)繪圖（AUTOCAD、PRO/E）的能力得到進(jìn)一步提高。更能讓我體驗(yàn)到“團(tuán)隊(duì)精神”的重要性。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)能讓我加強(qiáng)對(duì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)的運(yùn)用。在這個(gè)過(guò)程中能增強(qiáng)自我的學(xué)習(xí)能力，創(chuàng)新能力，思維能力。深入學(xué)習(xí)Autocad，PRO/E軟件的各項(xiàng)功能，使我對(duì)CAD的運(yùn)用有更充分的了解，也更進(jìn)一步培養(yǎng)了我對(duì)CAD的濃厚興趣。謝辭本次畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)3個(gè)多月，從選題、開(kāi)題答辯到PRO/E造型，Autocad改良零件圖，完成說(shuō)明書(shū)。其間每一過(guò)程都得到指導(dǎo)教師戴欣平副教授的悉心指導(dǎo)，戴老師每周安排見(jiàn)面會(huì)，身體力行、兢兢業(yè)業(yè)地為我們排憂解難，不僅治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)而且為人師表，堪稱良師益友，教給我們的不僅是知識(shí)還有待人處世的積極態(tài)度，在此表示衷心的感謝。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成過(guò)程中，還得到了金華檢疫檢驗(yàn)局各位工程師們的幫助，在此一并表示感謝。 還要感謝金華大學(xué)圖書(shū)館及圖書(shū)館熱情的管理員為我提供豐富的參考資料。感謝同學(xué)馮統(tǒng)波，程雪云，他們給了我很多寶貴的意見(jiàn)和參考，使我獲益很多，最后感謝所有關(guān)心、幫