頸部康復拉伸機的設計【三維SW模型】【含9張CAD圖紙+文檔全套】
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頸部康復拉伸機的設計
摘要:康復治療(rehabilitation treatment,rehabilitation care)是康復醫(yī)學的重要內容,是使病、傷、殘者身心健康與“功能恢復”的重要手段,也是病、傷殘綜合治療的一個組成部分。康復治療常與藥物療法、手術療法等臨床治療綜合進行。
本次的畢業(yè)設計題目是頸部康復拉伸機的設計,本文介紹了頸部康復拉伸機的結構組成、工作原理以及主要零部件的設計中所必須的理論計算和相關強度校驗,該頸部康復拉伸機的優(yōu)點是高效,經(jīng)濟,并且安全系數(shù)高,運行平穩(wěn)。本文詳細介紹了頸部康復拉伸機的結構方案分析、設計流程和計算流程,并進行了必要的動力系統(tǒng)總體結構設計。
關鍵詞:頸部康復拉伸機;科學技術;現(xiàn)狀;設計;
???????
The design of neck rehabilitation drawing machine
Abstract:The environment of global economic development, China industries affected by other countries advanced technology at the same time, foreign enterprises and brand spread to more and more Chinese has become an opportunity.
Cap pressing machine in industry through a variety of ways have been working with the relevant technology, and constantly improve their own strength and core competitiveness, and narrow the gap with developed countries. In the new market demand, update the sleeve pressing machine is a pressing matter of the moment. The production of pipe pressing machine equipment manufacturing enterprises to fully tap the potential of the market, vigorously develop the sleeves of large low cost pressing special machinery and equipment, plays a positive role in the evolution of automatic assembly, the assembly of mechanical equipment.
Key words:pneumatic manipulator; cylinder; pneumatic loop; Fout degrees of freedom.
II
目 錄
緒論 1
1. 康復醫(yī)療介紹 2
2. 康復醫(yī)療的現(xiàn)狀 3
3. 本課題的主要研究內容 5
4. 頸部康復拉伸機結構設計 7
4.1 設計方案介紹 9
4.2 選擇座椅材料 11
4.3 確定座椅材料 13
4.4 齒輪齒條傳動設計計算 16
4.4.1 齒輪的設計計算 18
4.4.2 齒條的設計計算 19
4.5 軸承的設計計算 20
4.6 升降桿的設計計算 21
4.7 軸承的強度校核 22
4.8 吊桿的強度校核 23
5. 頸部康復拉伸機的三維建模 24
5.1 座椅的三維建模 25
5.2 手輪的三維建模 25
5.3 升降桿的三維建模 26
5.3 頸部康復拉伸機的三維建模 27
6. 三維軟件設計總結 28
結論 29
參考文獻 20
致謝 31
緒論
1 康復醫(yī)療介紹
康復治療前應先對病、傷、殘者進行康復評定,然后制定一個康復治療方案,由以康復醫(yī)師為中心的,康復治療師和臨床醫(yī)學相關人員共同組成的康復治療組去實施,并在實施過程中不斷總結、評定、調整,直至治療結束。
康復治療(rehabilitation treatment,rehabilitation care)是康復醫(yī)學的重要內容,是使病、傷、殘者身心健康與“功能恢復”的重要手段,也是病、傷殘綜合治療的一個組成部分??祻椭委煶Ec藥物療法、手術療法等臨床治療綜合進行。康復治療的應先對病、傷、殘者進行康復評定,然后根據(jù)其康復需要與客觀條件,制定一個切實可行的綜合的康復治療方案(rehabilitation program)??祻头桨傅闹贫ê蛯嵤┩ǔR钥祻歪t(yī)師為主導,康復專業(yè)治療師和相關臨床醫(yī)學科研人員共同協(xié)作或組成一個康復治療組(rehabilitation team)來完成,并在治療實施的過程中根據(jù)病、傷、殘者情況的變化及時進行小結、調整治療方案,直到治療結束時為止??祻椭委煹膬热莺芏?包括醫(yī)學的、職業(yè)的、社會的等多種治療、訓練服務),本章重點介紹康復醫(yī)學傳統(tǒng)范疇的物理療法、作業(yè)療法、言語療法、心理療法、康復工程和中國傳統(tǒng)醫(yī)學療法。
康復治療技術專業(yè)是一門促進傷患者和殘疾人身心功能康復的新的治療學科,也是一門新的技術專業(yè)。它的目的是使人們能夠盡可能地恢復日常生活、學習、工作和勞動,以及社會生活的能力,融入社會,改善生活質量。在20世紀下半葉及21世紀初,康復治療技術這門新興的技術專業(yè)和康復治療師這種新的職業(yè)顯示了強勁的發(fā)展勢頭和成長的活力,反映了醫(yī)療和康復市場對這門新的專業(yè)及人力資源的迫切需要??祻椭委熂夹g專業(yè)的開設,正是順應社會民眾健康、審美的需要,滿足人們對意外傷害、疾病所致的殘疾、手術后的恢復等在治療疾病、延年益壽等多方面的需求,有著廣泛、深厚的社會基礎,市場廣闊。
2 康復醫(yī)療的現(xiàn)狀
傳統(tǒng)的康復,在人們的腦海中,就是采用中醫(yī)中藥—做做推拿按摩、扎扎銀針、拔拔火罐。不再是過去那種單一、簡陋的治療方法,而是采用多層次、多方位的綜合治療措施。分為醫(yī)療康復、職業(yè)康復、社會康復、心理康復等。有幾棟樓房的設備都是用于患者康復治療的,各司其職,分工精細,精確到某塊肌肉、某根神經(jīng)的康復。
康復中心康復的內容包羅萬象:有燒傷、骨創(chuàng)、神經(jīng)等損傷的康復。具體有對燒傷、癱瘓、骨創(chuàng)、手外傷、神經(jīng)等損傷的康復,還有矯形支具等,通過運動治療、水療、神經(jīng)促通技術、減重治療技術、假肢矯形器制作等技術,來達到患者的康復。
這些專業(yè)的康復治療手法和儀器,是很多家庭康復所不能做到的,而且隨著人們的生活水平的不斷提高,對健康的要求不斷上升,更多人愿意到專業(yè)的康復治療中心來診治,已達到最為成功的康復效果。所以,康復專業(yè)的就業(yè)前景從整體的國內經(jīng)濟形勢的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高來講,還是十分樂觀的!
3 本課題的主要研究內容
本課題是針對頸部康復拉伸機的設計,具體包括以下內容:
(1)查閱各種關于頸部康復拉伸機的資料和各種參考文獻,確定頸部康復拉伸機的結構原理和組成部分。
(2)對頸部康復拉伸機結構中的相關零件進行設計計算和強度校核。
(3)頸部康復拉伸機中零部件的設計和繪制,圖紙符合國家標準規(guī)范。
(4)編寫設計說明書。
本論文主要研究運用SolidWorks對頸部康復拉伸機進行設計。在設計過程中,了解SolidWorks的各種功能。
SolidWorks公司成立于1993年,由PTC公司的技術副總裁與CV公司的副總裁發(fā)起,總部位于馬薩諸州的康克爾郡(Concord,Massachusetts)內。當初的目標是希望在每一個工程師的桌面上提供一套具有生產(chǎn)力的實體模型設計系統(tǒng)。從1995年推出第一套SolidWorks三維機械設計軟件至今已經(jīng)擁有位于全球的辦事處,并經(jīng)由300家經(jīng)銷商在全球140個國家進行銷售與分銷該產(chǎn)品。1997年,Solidworks被法國達索(Dassault Systemes)公司收購,作為達索中端主流市場的主打品牌。SolidWorks軟件是世界上第一個基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng)。由于技術創(chuàng)新符合CAD技術的發(fā)展潮流和趨勢,SolidWorks公司于兩年間成為CAD/CAM產(chǎn)業(yè)中獲利最高的公司。良好的財務狀況和用戶支持使得SolidWorks每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項的技術創(chuàng)新,公司也獲得了很多榮譽。該系統(tǒng)在1995-1999年獲得全球微機平臺CAD系統(tǒng)評比第一名。從1995年至今,已經(jīng)累計獲得十七項國際大獎。其中僅從1999年起,美國權威的CAD專業(yè)雜志CADENCE連續(xù)4年授予SolidWorks最佳編輯獎,以表彰SolidWorks的創(chuàng)新、活力和簡明。至此,SolidWorks所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實和證明,使用它,設計師大大縮短了設計時間,產(chǎn)品快速、高效地投向了市場。
由于SolidWorks出色的技術和市場表現(xiàn),不僅成為CAD行業(yè)的一顆耀眼的明星,也成為華爾街青睞的對象。終于在1997年由法國達索公司以三億一千萬美元的高額市值將SolidWorks全資并購。公司原來的風險投資商和股東,以一千三百萬美元的風險投資,獲得了高額的回報,創(chuàng)造了CAD行業(yè)的世界紀錄。并購后的SolidWorks以原來的品牌和管理技術隊伍繼續(xù)獨立運作,成為CAD行業(yè)一家高素質的專業(yè)化公司。SolidWorks三維機械設計軟件也成為達索企業(yè)中最具競爭力的CAD產(chǎn)品。
從1995年至今,已經(jīng)累計獲得十七項國際大獎,其中僅從1999年起,美國權威的CAD專業(yè)雜志CADENCE連續(xù)4年授予SolidWorks最佳編輯獎,以表彰SolidWorks的創(chuàng)新、活力和簡明。至此,SolidWorks所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實和證明,使用它,設計師大大縮短了設計時間,產(chǎn)品快速、高效地投向了市場。由于SolidWorks出色的技術和市場表現(xiàn),不僅成為CAD行業(yè)的一顆耀眼的明星,也成為華爾街青睞的對象。終于在1997年由法國達索公司以三億一千萬美元的高額市值將SolidWorks全資并購。公司原來的風險投資商和股東,以一千三百萬美元的風險投資,獲得了高額的回報,創(chuàng)造了CAD行業(yè)的世界紀錄。并購后的SolidWorks以原來的品牌和管理技術隊伍繼續(xù)獨立運作,成為CAD行業(yè)一家高素質的專業(yè)化公司,SolidWorks三維機械設計軟件也成為達索企業(yè)中最具競爭力的CAD產(chǎn)品。由于使用了Windows OLE技術、直觀式設計技術、先進的parasolid內(由劍橋提供)以及良好的與第三方軟件的集成技術,SolidWorks成為全球裝機量最大、最好用的軟件。資料顯示,目前全球發(fā)放的SolidWorks軟件使用許可約28萬,涉及航空航天、機車、食品、機械、國防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂工業(yè)、日用品/消費品、離散制造等分布于全球100多個國家的約3萬1千家企業(yè)。在教育市場上,每年來自全球4,300所教育機構的近145,000名學生通過SolidWorks的培訓課程。
據(jù)世界上著名的人才網(wǎng)站檢索,與其它3D CAD系統(tǒng)相比,與SolidWorks相關的招聘廣告比其它軟件的總和還要多,這比較客觀地說明了越來越多的工程師使用SolidWorks,越來越多的企業(yè)雇傭SolidWorks人才。據(jù)統(tǒng)計,全世界用戶每年使用SolidWorks的時間已達5500萬小時。在美國,包括麻省理工學院(MIT)、斯坦福大學等在內的著名大學已經(jīng)把SolidWorks列為制造專業(yè)的必修課,國內的一些大學(教育機構)如哈爾濱工業(yè)大學、清華大學、浙江工業(yè)大學、浙江大學、華中科技大學、北京航空航天大學、大連理工大學、北京理工大學、武漢理工大學等也在應用SolidWorks進行教學。Solidworks軟件功能強大,組件繁多。 Solidworks有功能強大、易學易用和技術創(chuàng)新三大特點,這使得SolidWorks 成為領先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks 能夠提供不同的設計方案、減少設計過程中的錯誤以及提高產(chǎn)品質量。SolidWorks 不僅提供如此強大的功能,而且對每個工程師和設計者來說,操作簡單方便、易學易用。
SolidWorks在現(xiàn)今社會階段逐漸廣泛應用,并且SolidWorks公司對中國市場重點開發(fā),日后SolidWorks應用將會更加完善,更加普遍。通過前文對SolidWorks的深入了解后,往后會對SolidWorks進行個別應用的分析,如建模,裝配,工程圖,力學分析等。
4 頸部康復拉伸機結構設計
4.1設計方案介紹
本次設計的頸部康復拉伸機采取的方案是:利用手輪驅動齒輪轉動,升降桿下端是齒條,這樣就構成了齒輪齒條機構,如是帶動升降桿升降,升降桿頂端裝有用于頸部康復的醫(yī)療器械,當人坐在椅子上面的時候,可以通過搖動手輪來控制醫(yī)療器械的高度,從而來達到康復頸部的目的,其具體方案布局圖如下:
4.2 選擇座椅材料
軸向拉伸(tension)與壓縮(compression)是桿件變形中最簡單的形式。在機械和儀器中,承受拉伸和壓縮作用的桿件最多,在座椅的過程中,聯(lián)接常常用到螺栓,被擰緊后,螺栓就承受拉力。分析受軸向拉伸或軸向壓縮作用的桿件的受力情況可知,桿件拉伸和壓縮的受力特點是作用在桿件兩端的兩力大小相等、方向相反,且作用線與桿件的軸線相重合。其變形的特點是桿件沿軸向伸長或縮短,而其橫截面變細或變粗,分別如圖4.2(a)、(b)所示:
圖4.2 拉伸與壓縮
由上可知,不論是受拉伸還是壓縮,桿件橫截面上的內力均沿著桿件的軸線,這種力稱為軸力,軸力可以是拉力,也可以是壓力。以受拉桿件橫截面上的內力分部來確定橫截面上各點的應力,桿件在外力的作用下不僅要產(chǎn)生內力,同時還要產(chǎn)生變形,而且內力與變形之間是密切相關的。所以可以實驗來觀察變形,以了解內力的分布。
取一等截面直桿,在其表面畫兩條垂直于桿軸的橫線ab和cd,并在兩條橫線間畫兩條平行于桿軸的縱向線。然后在桿兩端加上一對軸向拉力,使桿件產(chǎn)生拉伸變形。從桿件表面可觀察到:ab和cd直線分別平移至a1b1和c1d1位置,仍為直線且和桿軸垂直;兩條縱向線伸長,且伸長量相等,并仍然與桿軸平行。根據(jù)觀察到的表面現(xiàn)象,可作出平面假設:變形前為平面的橫截面,變形后仍為平面,但沿軸線發(fā)生了平移。如圖4.2所 示:
圖4.2 受拉桿件截面上的應力
根據(jù)平面假設可知,任意兩橫截面間的各縱向線的伸長(或縮短)均相同。由材料的均勻連續(xù)性假設可知,橫截面上的內力是均勻分布的,即各點的應力相等。
設桿件橫截面的面積為A,橫截面上的軸力為N,則該橫截面上的正應力為
=N/A(的正負號與軸力相同,當N為正時,也為正,稱為拉應力;當N為負時,也為負,稱為壓應力。)
由上所述可知,桿件的材料所能承受的應力是有限的,要保證桿件正常工作,則桿件的工作應力必須不超過其材料的許用應力,因此,桿件受拉伸或壓縮時的強度條件為
()式中[]表示桿件材料的許用應力,。
本課題所設計的已知醫(yī)用治療椅主結構將采用直徑為2CM管材,假設需通過200KG的重量,即截面積A==314 (mm),即根據(jù)桿件受拉伸或壓縮時的強度公式
()
得==63.7
目前市場上醫(yī)用治療椅的材料大多數(shù)都使用硬鋁合金管材,其最大的抗拉強度是370,即最大許用應力[]為370,而計算所得到的結果遠遠小于其最大許用應力,故醫(yī)用治療椅的主結構采用碳鋼。
4.3 確定座椅材料
桿件在不同的荷載的作用下,會產(chǎn)生不同的變形。根據(jù)荷載本身的性質及荷載作用的位置不同,變形可以分為軸向拉伸(壓縮)、剪切、扭轉、彎曲四種基本變形。軸向拉伸和壓縮本節(jié)不詳細敘述,以下將重點分析扭轉和彎曲理論在醫(yī)用治療椅選材上的應用。
圓軸扭轉時的剛度條件為:圓軸的最大單位長度扭轉角不超過許用單位長度扭轉角[], 即 = (rad)
或 = [( °)/m]
梁彎曲時的剛度條件為:是在梁彎曲變形時,某指定截面的撓度和轉角不允許超過許用值,即 或
式中,[y]和[ ]分別為許用撓度和許用轉角,兩者都可在有關設計手冊中查到。
4.4 齒輪齒條傳動設計計算
4.4.1 齒輪的設計
(1)選擇材料及確定需用應力
小齒輪選用45號鋼,調質處理,HB=236
由《機械零件設計手冊》查得
(2) 確定各種參數(shù)
齒輪按 8等級精度制造
由于原動機為電動機,載荷平穩(wěn),,一般按照中等沖擊載荷計算。查《機械設計基礎》得:
取K=1.3
查《機械設計基礎》11—4?。?
區(qū)域系數(shù) ZH=2.5 彈性系數(shù) ZE=188.0
查《機械設計基礎》教取:齒寬系數(shù)
由
(3)按齒面接觸強度設計計算
齒數(shù)取Z1=24
故實際傳動比由于是齒輪齒條傳動則i=1
模數(shù)
我們取m=1.5
齒寬 ,
取b=18mm
(4)驗算齒輪彎曲強度
齒形系數(shù)YFa1=2.56,YSa1=1.63
YFa2=2.24,YSa2=1.76
由式
,安全。
(5)計算齒輪圓周轉速v并選擇齒輪精度
此速度合適
其他計算從略。
所得小齒輪的基本參數(shù)如下:
(1)分度圓直徑d1
d1=m*z1=1.5*24=36mm
(2)齒頂高ha1
ha1=ha'*m=1*1.5=1.5mm
(3)齒根高hf1
hf1=(ha'+c')*m=(1+0.2)*1.5=1.8mm
(4)齒高h1
h1=ha1+hf1=1.5+1.8=3.3mm
(5)齒頂圓直徑da1
da1=d1+2*ha1=36+2*1.5=39mm
(6)齒根圓直徑df1
df1=d1-2*hf1=36-2*1.8=32.4mm
(7)基圓直徑db1
db1=d1*cos(α)=36*0.939693=33.83mm
(8)齒頂圓壓力角
αa1=arcos(db1/da1)=arcos(33.8289/39)=29.84°
(9)端面重合度
Σα=1/2/π*(z1*(tan(αa1)-tan(α))+z2*(tan(αa2)-tan(α)))
=1/2/π*(24*(0.573659-0.36397)+60*(0.457418-0.36397))=1.69
(10)縱向重合度Σβ=0
(11)總重合度
Σγ=Σα=1.69
4.4.2齒條的設計
齒輪作回轉運動,齒條作直線運動,齒條可以看作一個齒數(shù)無窮多的齒輪的一部分,這時齒輪的各圓均變?yōu)橹本€,作為齒廓曲線的漸開線也變?yōu)橹本€。齒條直線的速度與齒輪分度圓直徑、轉速之間的關系為
本次設計中V=50mm/s
式中 d——齒輪分度圓直徑,;小齒輪分度圓直徑為36mm
——齒輪轉速,。齒輪轉速為37.5r/min
其嚙合線與齒輪的基圓相切,由于齒條的基圓為無窮大,所以嚙合線與齒條基圓的切點在無窮遠處。
齒輪與齒條嚙合時,不論是否標準安裝(齒輪與齒條標準安裝即為齒輪的分度圓與齒條的分度圓相切),其嚙合角恒等于齒輪分度圓壓力角,也等于齒條的齒形角;齒輪的節(jié)圓也恒與分度圓重合。只是在非標準安裝時,齒條的節(jié)線與分度線不再重合。
齒輪與齒條正確嚙合條件是基圓齒距相等,齒條的基圓齒距是其兩相鄰齒廓同側直線的垂直距離,即。
齒輪與齒條的實際嚙合線為,即齒條頂線及齒輪齒頂圓與嚙合線的交點及之間的長度。
齒輪齒條傳動的幾何尺寸計算
項目名稱
計算公式及代號
轉齒輪齒條數(shù)值
齒輪齒數(shù)
24
模數(shù)
1.5
螺旋角
基本齒廓
壓力角
齒頂高系數(shù)
1
頂隙系數(shù)
0.25
齒輪變位系數(shù)
0
尺寬
齒輪
18
齒條
20
齒條長度
450
項目名稱
計算公式及代號
轉齒輪齒條數(shù)值
齒輪分度圓直徑
36
齒頂高
齒輪
1.5
齒條
1.5
齒根高
齒輪
1.88
齒條
1.88
齒高
齒輪
3.38
齒條
齒輪中心到齒條中心距
18
齒距
4.71
齒條齒數(shù)
96
4.5 軸承的設計計算
軸承的選擇并不是只考慮軸徑一個因素,還要考慮到軸承的性能,一般要考慮到其壽命、可靠度(指該軸承達到或超過規(guī)定壽命的概率)、靜載荷、動載荷、額定壽命、基本額定壽命、基本額定載荷等等很多因素。最主要的是允許空間、載荷的大小和方向、軸承工作轉速、旋轉精度、軸承的剛性(一般磙子軸承的剛性大于球軸承)、軸向游動、安裝和拆卸。因為在本設計的軸上徑向載荷大,軸向載荷小,而且存在軸或殼體變形大以及安裝對中性差的問題,所以選用深溝球軸承,因為調心磙子軸承主要承受徑向載荷,也可同時承受少量的雙軸向載荷。
4.6 升降桿的設計計算
升降桿是組成精密機械的重要零件之一。一切作為回轉運動的零件,都必須在升降桿上才能傳遞運動和動力。在本課題所使用的軸,承受的負荷比較小,尺寸也比較小,制造精度高,要求材料具有足夠高的機械強度和良好的加工性能。因此,選用材料45#,熱處理為對軸進行調質處理。
此升降桿大致圖形如下:
4.7 軸承強度的校核
軸承的選用在以上的說明中已經(jīng)給出,選用的是帶緊定套的滾子軸承,型號為22218CK/W33+H318,其基本參數(shù)為主要是額定載荷:
C=240000N, =322000N,e=0.23,Y=2.5,,假定軸承的壽命為3年,每天工作10小時,一年工作300天,所以軸承的基本額定動載荷可按一下公式進行計算:
C=
其中:C—基本額定動載荷計算值,N;
P—當量動載荷,按式計算,為軸承所受徑向載荷,
軸向動載荷,X為徑向動載荷系數(shù),Y為軸向動載荷系數(shù);
—壽命因數(shù),按表7-2-8選?。?
—速度因數(shù),按表7-2-9選??;
—力矩載荷因數(shù),力矩較小時=1.5,力矩較大時=2;
—沖擊載荷因數(shù),按表7-2-10選取;
—溫度系數(shù),按表7-2-11選取;
—軸承尺寸及性能表中所列基本額定動載荷;
由表查得=1.19,=0.366,=1.5,=1.2(中等沖擊),=;1.0;
因為軸向載荷=0,即,所以當量動載荷
即,, ,所以此軸承選的合適,能滿足要求。
4.8 升降桿強度的校核
軸的強度計算一般可分為三種:1)按扭轉強度或剛度計算;2)按彎扭合成強度計算;3)精確強度校核計算。
當軸的支撐位置和軸所受的載荷大小、方向、作用點及載荷種類均已確定,支撐反力及彎矩可求得時,可按照彎曲或者彎扭合成強度進行軸的強度計算。作用在軸上的載荷一般按集中載荷考慮,如本設計中的帶傳動對軸的力,其作用點取在輪緣寬度的中點。計算時,通常把軸當作置于鉸鏈支座上的雙支點梁,一般軸的支點近似取為軸承寬度中點。
由于本設計所用軸主要是受彎曲強度,很少的扭轉強度,是根據(jù)扭轉強度設計,應校核軸的彎曲強度,首先分析軸的受力,左端受的是圓錐篩的重力,右端是帶輪對軸的力,中間是軸承座的兩個支撐力。
即0.2;
所以,篩的重力約為
故取G==3846.5N。
軸徑是按扭轉強度初步設計的,所以要校核軸的彎曲強度,軸的強度校核也就是找出危險截面,看危險截面是否滿足軸徑條件,如果危險截面滿 足,那么別的軸徑肯定滿足;根據(jù)軸的實際尺寸,承受的彎矩、扭矩圖考慮應力集中,表面狀態(tài),尺寸影響等因素,及軸材料的疲勞極限,計算危險截面的情況是否滿足條件。我所校核的軸是根據(jù)許用彎曲應力校核的,即由彎矩產(chǎn)生的彎曲應力不超過許用彎曲應力,一般計算順序是先畫出軸的空間受力圖,將軸上作用力分解為水平面受力圖和垂直面受力圖,并求出水平面上和垂直面上的支承點反作用力。然后作出水平面上的彎矩和垂直面上的彎矩圖,作出合成彎矩圖和轉矩圖應用公式繪出當量彎矩圖,式中是根據(jù)轉矩性質而定的應力校正系數(shù)。對于不變的轉矩,??;對于脈動的轉矩,??;對于對稱循環(huán)的轉矩取。
是材料在對稱循環(huán)應力狀態(tài)下的許用彎曲應力;
是材料在靜應力狀態(tài)下的許用彎曲應力;
是材料在脈動循環(huán)應力狀態(tài)下的許用彎曲應力;
在錐篩的設計過程中,軸的材料為45#鋼,其基本參數(shù)為,,,;應滿足 下列條件:
或
W為軸的抗彎截面系數(shù);
軸的受力,軸左端是錐篩對軸的力也就是錐篩的重力,右端是帶輪對軸的壓力。
具體受力情況如下圖:
由材料力學的相關知識可得:
解得:
由
得:
可得軸的彎矩圖則如下:
軸所受的轉矩如下:
轉矩圖如下:
=;
所以,=
所以當量彎矩圖為:
可知軸承的危險截面在左邊軸承支撐處,根據(jù)軸的校核條件可以算出:
;
即:
所以:根據(jù)校核,截面強度足夠,其它截面也是足夠安全的。
5 頸部康復拉伸機的三維建模
5.1 座椅的三維建模
5.2 手輪的三維建模
5.3升降桿的三維建模
5.4 頸部康復拉伸機的三維建模
6 三維軟件設計總結
通過本次設計,再次提出了利用三維軟件的水平,并吸收了大量的經(jīng)驗,總結出以下幾點。關于圖紙的繪制方面,當零件的尺寸已經(jīng)給出,不考慮圖紙尺寸不合適的,基于三維零件圖,裝配時必須考慮的大小是合適的,因為AutoCAD繪圖效果不好,也會引起的尺寸誤差,和甚至出現(xiàn)欠定義大小,因此,必須通過在這個時候對零件進行測量,進行修改,直到符合要求。該工具是方便的輸入數(shù)據(jù)映射,通過選擇部分的類型,標準件,可以生成,但有時需要在工具集使用部分可能找不到,所以在這個時候隨機應變,其他部分而不是通過修改或滿足要求增加組件的使用。三維地圖應該是靈活的,解決問題的方法總比問題多,當一個方法不能正常映射,試試另一種方法,它不僅可以完成零件的生產(chǎn),而且還可以開發(fā)映射一個更好的主意,并打破了新思想的規(guī)則。
學習使用一些可以節(jié)省時間的命令,如鏡像,陣列,能省則省”。在裝配過沉重,曾給了我一個很大的障礙,是要花很多時間去找出為什么。在一個活躍的子組件,雖然活動范圍會產(chǎn)生干擾,可以設置該復合物的活動范圍,如先進的范圍內,和角度范圍,即使在這個范圍內不影響母配體,不能設置。因為一旦設定的范圍內,在父組件將被視為完全定義的組件模型,它將沖突分總成,將無法完成裝配??吹貓D是最重要的任務是理解零件圖,圖表工具,沒有工具是沒有法律的零件圖,所以不要急著寫,想通過零件的結構,并認為通過線圖,這是重中之重,映射。部分建模,一般應的特點進行深入分析,找出零件是由幾個特點,擺脫所有的形狀特點,它們之間的連接相對位置、表面,然后按主次特征造型的關系,按一定的順序。一個復雜的部分,有許多簡單的功能,通過切除或重疊相交。所以部分建模,序列特征是很重要的,雖然不同的建模過程可以構造出相同的實體部分,但其建模過程和實體結構的穩(wěn)定性有直接的影響,實體模型可以修改應用程序,可理解性和實體模型。特別是在二維圖紙,我們只能看到元器件的布局,并用虛線給說的內部特征,除了部分的相貫線,這條線各特征在路口出現(xiàn)。在選秀過程中零件,必須選擇第一個草圖平面,這是非常重要的,決定了后續(xù)的模型飛機的命令,使用簡單的說,一個圓柱形圍成一個圈,然后繪制,也可以作為一個長方體旋轉,雖然他們的結果都是一樣的,但草圖平面和命令的使用。如果我們想要一個軸,那么我們應該選擇第二個方法以及。
由于該零件的設計不規(guī)則零件,用于為拉伸和旋轉命令,許多零部件都是對稱的,所以為了節(jié)省時間,提高效率,通常用于指揮鏡特性。
一個完整的工程圖紙應該包含以下4個方面。
一組視圖:一組視圖(包括視圖,剖面,斷面,局部視圖)是正確的,完整的,對各部分的結構和形狀表達清楚。
尺寸:尺寸的確定和零件的形狀各部分的位置
技術要求:表明部分的一些要求必須在制造和檢驗完成,如表面粗糙度,尺寸公差,形位公差,材料和熱處理的方法和指標。
標題欄:注明產(chǎn)品名稱,材料,數(shù)量,拉伸比和拉伸,等。
單擊[新建]圖標以顯示新的文件系統(tǒng),Pro/Pro/engineering文件”對話框中,單擊“選項”對話框中的組件,你可以進入裝配工作模式,進行以后的設計工作。
結 論
本次設計的題目是頸部康復拉伸機的設計,通過本次設計,使我們充分把握的設計方法和步驟,不僅復習所學的知識,而且還獲得新的經(jīng)驗與啟示,在各種軟件的使用找到的資料或圖紙設計,會遇到不清楚的作業(yè),老師和學生都能給予及時的指導,確保設計進度本文所設計的是頸部康復拉伸機的設計,通過初期的定稿,查資料和開始正式做畢設,讓我系統(tǒng)地了解到了所學知識的重要性,從而讓我更加深刻地體會到做一門學問不易,需要不斷鉆研,不斷進取才可要做的好,總之,本設計完成了老師和同學的幫助下,在大學研究的最后,感謝幫助過我的老師和同學,是大家的幫助才使我的論文得以通過。
做一門學問不容易,需要有不斷鉆研,積極進取的精神,以后我會更加努力,爭取做到更好。除了要衷心的感謝我的指導老師以外,我還要感謝在校期間所有傳授過我知識的老師們,他們孜孜不倦的教誨是我完成這篇論文的基礎。作為一個機械工程及自動化專業(yè)的學生,在一些其他課程上遇到過許多問題,多虧老師們在百忙之中抽出時間為我答疑解難,給予我耐心的指點,讓我少走了許多彎路。在此我對他們無私的愛心表示由衷的感謝。同時也感謝大學生活中與我朝夕相處的同學們,他們給我留下了最難忘的回憶。在一起走過的日子里,我們一同歡笑,一起悲傷,相互鼓勵,共同進步。我要感謝在這漫長而短暫的四年里陪我一同走過的同學們,因為有了你們,我的生命中多了很多歡樂的瞬間和美好的回憶,愿我們的情義地久天長。
最后感謝我的家人,是他們一直站在我身后,做我堅強的后盾,無論我成功與否,他們都默默地給予我支持與鼓勵,讓我感到我不是一個人在戰(zhàn)斗。謝謝你們,我一定會更加努力,不辜負你們對我的期望。
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致 謝
時間過得真快,到現(xiàn)在,論文總算完成了,我的心里感到特別高興和激動,在這里,我打心里向我的導師和同學們表示衷心的感謝!因為有了老師的諄諄教導,才讓我學到了很多知識和做人的道理,由衷地感謝我親愛的老師,您不僅在學術上對我精心指導,在生活上面也給予我無微不至的關懷支持和理解,在我的生命中給予的靈感,所以我才能順利地完成大學階段的學業(yè),也學到了很多有用的知識,同時我的生活中的也有了一個明確的目標。知道想要什么,不再是過去的那個愛玩的我了。導師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度,創(chuàng)新的學術風格,認真負責,無私奉獻,寬容豁達的教學態(tài)度都是我們應該學習和提倡的。通過近半年的設計計算,查找各頸部康復拉伸機的相關資料,論文終于完成了,我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美的,是不是最好的,但在我心中,它是我最珍惜的,因為我是怎么想的,這是我付出的汗水獲得的成果,是我在大學四年的知識和反映。四年的學習和生活,不僅豐富了我的知識,而且鍛煉了我的個人能力,更重要的是來自老師和同學的潛移默化讓我學到很多有用的知識,在這里,謝謝老師以及所有關心我和幫助我的人,謝謝大家。
最后,感謝所有幫助我的老師和同學,有你們的支付和幫助,我才能夠取得如今的成就,在這里,謝謝大家了。
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