陳文杰設(shè)計說明書

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 電動工具堵轉(zhuǎn)試驗裝置三維立體工作臺設(shè)計學(xué) 院 機電工程學(xué)院 專 業(yè) 機械制造與自動化 班 級 機制061班 學(xué) 號 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 52電動工具堵轉(zhuǎn)試驗裝置的主要技術(shù)指標 53工作臺傳動條件機構(gòu)和分析參數(shù)計算 64PRO/E對整個機體部分的造型裝配過程8 4.1絲桿造型8 4.2 裝配過程104.3約束與移動元件105工作

2、臺的整體示意圖 126電動工具堵轉(zhuǎn)試驗裝置的工作原理及堵轉(zhuǎn)測試的條件 12結(jié)束語 13謝辭14參考文獻 14附件 14電動工具堵轉(zhuǎn)試驗裝置三維立體工作臺設(shè)計 機電工程學(xué)院機械制造與自動化 陳文杰【摘要】 DZ-1電動工具堵轉(zhuǎn)試驗裝置的構(gòu)造符合手持式電動工具標準GB 3883.1:2005(idt. IEC 60745-1:2003)及其相關(guān)專用標準，可移式電動工具標準GB 13960:1998(idt. IEC 61029-1:1990)及其相關(guān)專用標準，是適用于手持式電動工具專用測試儀器。它采用靜態(tài)傳感器直接測出靜態(tài)堵轉(zhuǎn)力矩，并通過計算機測量板卡、由電機特性測試軟件實時顯示采樣周期的力矩平均

3、值并記錄堵轉(zhuǎn)時間內(nèi)的最大的力矩平均值。通過移動一套可相互配合、移動靈活的工作臺，有專用驅(qū)動器執(zhí)行堵轉(zhuǎn)程序驅(qū)動混合式直線步進電機，利用步進電機特有的保持力，由執(zhí)行機構(gòu)控制開關(guān)閉合/堵轉(zhuǎn)時間、斷開時間。裝置設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單、自動化程度高、操作方便、測量精度高。關(guān)鍵詞：電動工具 堵轉(zhuǎn)試驗裝置 三維工作臺設(shè)計 測試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引言隨著市場經(jīng)濟迅發(fā)展，電動工具市場也隨之迅速成長著，電動市場也在不斷壯大，不過在這過程中也有許多企業(yè)會魚目混珠，趁消費者不了解電動行業(yè)的知識，在生產(chǎn)電動工具上偷工減料，導(dǎo)致消費者在使用中，發(fā)生很多事故，有些甚至威脅到他們的生命，所以對電動工具的檢測就顯的至關(guān)的重要了。通過移動一套可相互

8、配合、移動靈活的工作臺，有專用驅(qū)動器執(zhí)行堵轉(zhuǎn)程序驅(qū)動混合式直線步進電機，利用步進電機特有的保持力，由執(zhí)行機構(gòu)控制開關(guān)閉合/堵轉(zhuǎn)時間、斷開時間。裝置設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單、自動化程度高、操作方便、測量精度高。本文參考金華出入境檢驗檢疫局的自制的專用測量設(shè)備，將對數(shù)字型堵轉(zhuǎn)測量儀三維立體工作臺作出設(shè)計，工作臺的測量范圍和精確度進行設(shè)計改進。設(shè)計運用到pro/e和AutoCAD兩大制圖軟件。1Pro/e與AutoCAD知識Pro/Engineer是一套由設(shè)計至生產(chǎn)的機械自動化軟件，是新一代產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個參數(shù)化、基于特征的實體造型系統(tǒng)，并且具有單一數(shù)據(jù)庫功能。Pro/Engineer功能如下： 特征

9、驅(qū)動（例如：凸臺、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)系來進行設(shè)計； 支持大型、復(fù)雜組合件的設(shè)計（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（任何一個地方的變動都將引起與之有關(guān)的每個地方的變動），其它輔助模塊將進一步提高擴展Pro/ENGINEER的基本功能。 上個世紀90年代以來，在IT業(yè)的推進下，全球產(chǎn)業(yè)格局發(fā)生重大的布局調(diào)整，以勞動密集和資本密集為特征的產(chǎn)品制造業(yè)正逐步由發(fā)達國家向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移，發(fā)達國

10、家的產(chǎn)品制造業(yè)正以更快的速度向我國轉(zhuǎn)移；同時，我國產(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，尤其2000年以來，國家加快實施西部大開發(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)整加快進行。這些都要求我國制造業(yè)必須加快信息化及網(wǎng)絡(luò)化進程，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)計的有效輔助工具，也是產(chǎn)品設(shè)計的最終出路，這是無法回避的。2電動工具堵轉(zhuǎn)試驗裝置的主要技術(shù)指標參考金華出入境檢驗檢疫局的自制的專用測量設(shè)備3.1堵轉(zhuǎn)力矩測量范圍：1100Nm3.2堵轉(zhuǎn)力矩準確度：0.5級3.3時間精度：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)測量儀三維工作臺的整體結(jié)構(gòu)的示意圖 圖1是堵轉(zhuǎn)測量儀三維工作臺的整體結(jié)構(gòu)的示意圖，它通過絲桿使達到一定角度，量程范圍在45到-45，水平運動是根據(jù)絲桿螺距大小進行調(diào)節(jié)，測量范圍而是根據(jù)絲桿本身長度決定。3工作臺傳動條件機構(gòu)和分析參數(shù)計算3.1 由圖1可以得到三維工作臺是分別通過絲桿、燕尾槽和錐齒輪達到工作臺工作地預(yù)期位置 （1）絲桿：絲桿結(jié)構(gòu)控制著測量儀的每個運動環(huán)節(jié)，它通過絲桿與組件的螺紋嚙合，來達到測量儀的左右和前后運動，可以使機器從不同的角度對工具進行測試，在機械行業(yè)也是運用的相當普遍。（2）燕尾槽：為了能

12、達到真正的工作效果從而使測量儀對電動工具的測量種類變得不單一，所以就要相應(yīng)的結(jié)構(gòu)來配合，而在這其中”燕尾槽”在其中起著相當重要的地位，在它的幫助下，機器很好的銜接在一起，而且互相不影響各個方向的運動（3）錐齒輪：能使測量儀的工作臺上下運動，達到更高的測量精度和測量范圍。3.2 數(shù)字型堵轉(zhuǎn)測量儀三維工作臺的工作進程的主要參數(shù)計算： 取三角型的兩個極限，由圖紙上得到（1）.當上面兩邊成角90的時候：由圖紙上得出A=47.89 ;B=64.28由勾股定理得到：斜邊長=A2+B2=47.892+64.282=80.162 Tan=A/B=47.89/64.28=0.74 得到：=arctan0.74（

13、2).當短邊和螺桿成90的時候，同上： 由勾股定理得到：斜邊長=A2-B2=47.892-64.282=42.882 Sin=B/A=47.89/64.28=0.74 得到：=arcsin0.74橫向運動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 每次螺母運行一個螺距移動的距離為0.754PRO/E對工作臺造型裝配過程4.1 絲桿造型4.1.1 啟動PRO/E，打開“新建”，選擇“零件”類型，輸入零件名稱，進入零件造型環(huán)境 單擊“拉伸”（）選取平面，進行內(nèi)部草繪的繪制，在內(nèi)部繪制出15的圓，點擊“”完成繪制，在外面輸入拉伸長度，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（）出現(xiàn)命令框和菜單管理器。點擊“完成”選項，選取操作平面，點擊“缺省”進入內(nèi)部草圖的繪制。首先，先確定對稱軸；然后，選取掃描軌跡，接著打。這時候，左下角出現(xiàn)，輸入節(jié)距值確定后，點完成。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：圖形的長度，高度都應(yīng)小于其節(jié)距的一半）4.1.4 當完成這些時，點擊“預(yù)覽”，當圖形形狀達到自己預(yù)期的效果時，點擊“確定”。如不能達到，就需要在不足的地方點擊“定義”。4.2 裝配過程 4.2.1 裝配步驟啟動PRO/E，打開“新建”，選擇“組件”類型，輸入裝配名稱，進入零件裝配環(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)計窗口。4.3 放置約束與移動元件4.3.1 放置約束4.3.1.1 匹配該約束關(guān)系用語定義兩平面反向相貼合。如：按鈕，調(diào)入時，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 “對齊”該裝配約束關(guān)系用于定義兩平面互相對齊或兩中心線（軸線）互相對齊。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“坐標系”通過坐標系進行零件裝配。4.3.1.5“相切”指兩個曲面以相切方式進行裝配。4.3.2 移動元件“移動”主要用于調(diào)整第2個裝配零件在設(shè)計窗口中的位置。如下：“移動”上滑板中有項內(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，使其整體效果如下： 5工作臺整體結(jié)構(gòu)示意圖 6 電動工具堵轉(zhuǎn)試驗裝置的工作原理及堵轉(zhuǎn)測試的條件DZ-1電動工具堵轉(zhuǎn)試驗裝置采用靜態(tài)傳感器直接測出靜態(tài)堵轉(zhuǎn)力矩，并通過計算機測量板卡、由電機特性測試軟件實時顯示采樣周期的力矩平均值并記錄堵轉(zhuǎn)時間內(nèi)的最大的力矩平均值。通過移動一套可相互配合、移動靈活的工作臺，有專用驅(qū)動器執(zhí)行堵轉(zhuǎn)程序驅(qū)動混合式直線步進電機，利用步進電機特有的保持力，由執(zhí)行機構(gòu)控制開關(guān)閉合/堵轉(zhuǎn)時間、斷開時間。裝置設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單、自動化程度高、操作方便、測量精度高。堵轉(zhuǎn)測試的條件是：測試電壓額定電壓或額定電壓范圍上限。測試時間用手操作的電動工具為30s，使用時只需照看的電動工

17、具5min測試判斷標準在規(guī)定的試驗時間結(jié)束時，或保護裝置（熔斷器、熱斷路器）動作的瞬間，繞組的溫度不超過規(guī)定值。結(jié)束語通過本次對DZ-1電動工具堵轉(zhuǎn)試驗裝置電機工作臺設(shè)計，使我對堵轉(zhuǎn)試驗裝置的原理有了一定的認識，同時使我對國內(nèi)外的電工工具市場也有了初步的了解；尤其對電動工具的測試有了更深的了解。對于這次設(shè)計，用綜合運用本學(xué)科的基本理論、專業(yè)知識和基本技能，提高分析與解決實際問題的能力。同時它有利于全面加強自我的素質(zhì)教育和動手能力。它也是檢驗自我掌握知識的程度，也能提高自己分析問題和解決基本問題的能力。它是自己把所學(xué)的專業(yè)知識轉(zhuǎn)化為能力的實際訓(xùn)練的證實。這次設(shè)計能讓我對圖樣表達工程設(shè)計思想的能力

18、及計算機繪圖（AUTOCAD、PRO/E）的能力得到進一步提高。更能讓我體驗到“團隊精神”的重要性。通過畢業(yè)設(shè)計能讓我加強對所學(xué)的專業(yè)知識的運用。在這個過程中能增強自我的學(xué)習(xí)能力，創(chuàng)新能力，思維能力。深入學(xué)習(xí)Autocad，PRO/E軟件的各項功能，使我對CAD的運用有更充分的了解，也更進一步培養(yǎng)了我對CAD的濃厚興趣。謝辭本次畢業(yè)設(shè)計歷時3個多月，從選題、開題答辯到PRO/E造型，Autocad改良零件圖，完成說明書。其間每一過程都得到指導(dǎo)教師戴欣平副教授的悉心指導(dǎo)，戴老師每周安排見面會，身體力行、兢兢業(yè)業(yè)地為我們排憂解難，不僅治學(xué)嚴謹而且為人師表，堪稱良師益友，教給我們的不僅是知識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)計的完成過程中，還得到了金華檢疫檢驗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)圖書館及圖書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和參考，使我獲益很多，最后感謝所有關(guān)心、幫