壓電陶瓷微噴射調(diào)節(jié)架設(shè)計

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任務(wù)書.doc

壓電陶瓷微噴射調(diào)節(jié)架設(shè)計開題報告.doc

壓電陶瓷微噴射調(diào)節(jié)架設(shè)計論文.doc

支撐勒板.dwg

支撐套筒.dwg

調(diào)節(jié)架裝配圖.dwg

軸2.dwg

階梯軸.dwg

 目  錄

第1章 前言 1

第2章 總體方案論證 2

2.1 總體設(shè)計理論 2

2.1.1調(diào)節(jié)架的設(shè)計方案 3

第3章 主要尺寸參數(shù)的選定 4

第4章 調(diào)節(jié)架總成設(shè)計 5

4．1 調(diào)節(jié)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計 5

4.1.1 縱梁形式的確定 5

4.1.2 橫梁形式的確定 6

4.1.3 縱梁與橫梁的連接 6

第5章 調(diào)節(jié)架的設(shè)計計算 7

5.1 調(diào)節(jié)架的計算： 7

5.1.1 縱梁彎曲應(yīng)力 7

5.1.2局部扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 9

5.1.3 調(diào)節(jié)架扭轉(zhuǎn)時縱梁應(yīng)力 9

5.2 調(diào)節(jié)架載荷分析 10

5.2.1 對稱的垂直動載荷 10

5.2.2 斜對稱的動載荷 10

5．3 調(diào)節(jié)架彎曲強度的計算 10

5.3.1 受力分析 10

5.3.2 彎矩的計算 11

5.3.3 強度驗算 13

5．4 調(diào)節(jié)架扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的計算 14

5.4.1 受力分析 14

第6章 調(diào)節(jié)架的總成設(shè)計 16

6.1調(diào)節(jié)架的設(shè)計要求： 16

6.2調(diào)節(jié)架的兩種形式： 16

6.3調(diào)節(jié)架主要參數(shù)的確定： 19

參 考 文 獻 25

致    謝 26

第1章 前言

壓電陶瓷微噴射調(diào)節(jié)架設(shè)計，調(diào)節(jié)架是機床上必不可少的部件，調(diào)節(jié)架的自動化能大大減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率。調(diào)節(jié)架設(shè)計在生產(chǎn)實踐中還有很多現(xiàn)實意義和經(jīng)濟效益。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，機械行業(yè)的設(shè)計，不但可以提高加工精度和勞動生產(chǎn)率，而且能有效的適應(yīng)多品種，小批量的市場經(jīng)濟的需要，使之更有效的發(fā)揮經(jīng)濟效益和社會效益。壓電陶瓷微噴射調(diào)節(jié)架設(shè)計是壓電陶瓷設(shè)計的重要部分，因為它們的好壞直接關(guān)系到壓電陶瓷各個方面（操控、性能、安全、舒適）性能。 現(xiàn)代壓電陶瓷絕大多數(shù)都具有作為壓電陶瓷微噴射調(diào)節(jié)架設(shè)計的調(diào)節(jié)架。壓電陶瓷絕大多數(shù)部件和總成都是通過調(diào)節(jié)架來固定其位置的，調(diào)節(jié)架是支撐連接壓電陶瓷的各零部件，并承受來自壓電陶瓷內(nèi)、外的各種載荷，所以在壓電陶瓷設(shè)計中調(diào)節(jié)架要有足夠的強度和剛度，以使裝在其上面的有關(guān)機構(gòu)之間的相對位置在壓電陶瓷行駛過程中保持不變并使壓電陶瓷身的變形最小，調(diào)節(jié)架的剛度不足會引起振動和噪聲，對壓電陶瓷輛輕量化和降低成本的要求越來越高，于是對調(diào)節(jié)架的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計有高的要求。首先要滿足壓電陶瓷總布置的要求。壓電陶瓷在復雜多邊的行駛過程中，固定在調(diào)節(jié)架上的各總成和部件之間不應(yīng)發(fā)生干涉。

 第2章 總體方案論證

2.1 總體設(shè)計理論

壓電陶瓷微噴射調(diào)節(jié)架設(shè)計，為研究微噴射的線寬、快速成型精度與噴射角度的關(guān)系，設(shè)計三維調(diào)節(jié)架，用于固定壓電陶瓷作動器，實現(xiàn)垂直方向（Y向）的升降、水平方向（X向）的左右滑動、XY平面的旋轉(zhuǎn)。行程及精度：垂直方向行程不小于200mm，精度±0.5mm，水平方向行程不小于100mm，精度±0.5mm，旋轉(zhuǎn)角度不小于90°，精度±0.5°。 調(diào)節(jié)架設(shè)計的內(nèi)容包括：設(shè)計任務(wù)、確定系統(tǒng)、傳動及導向元件、計算機繪制調(diào)節(jié)架結(jié)構(gòu)裝配圖等。

2.1.1調(diào)節(jié)架的設(shè)計方案

根據(jù)縱梁的結(jié)構(gòu)特點，調(diào)節(jié)架可分為以下幾種方案：

a．周邊式調(diào)節(jié)架，用于中級以上的壓電陶瓷；

b．X形調(diào)節(jié)架，為一些壓電陶瓷所采用；

c．梯形調(diào)節(jié)架，梯形調(diào)節(jié)架是由兩根相互平行的縱梁和若干根橫梁組成。其彎曲剛度較大，而當承受扭矩時，各部分同時產(chǎn)生彎曲和扭轉(zhuǎn)。其優(yōu)點是便于安裝壓電陶瓷身、壓電陶瓷箱和布置其他總成，易于壓電陶瓷的改裝和變型，因此被廣泛地用在載貨壓電陶瓷、越野壓電陶瓷、特種壓電陶瓷輛和用貨壓電陶瓷底盤改裝的大客壓電陶瓷上；d．計量式調(diào)節(jié)架；e．綜合式調(diào)節(jié)架； 

第3章 主要尺寸參數(shù)的選定

采取手動調(diào)節(jié)；行程調(diào)節(jié)：垂直200mm，水平100mm，旋轉(zhuǎn)角度±45°；調(diào)節(jié)精度：垂直、水平±0.5mm，旋轉(zhuǎn)角度±0.5°?？傮w外形尺寸盡量小于500×500×500mm。

壓電陶瓷的整備質(zhì)量之比 / 稱為壓電陶瓷的整備質(zhì)量利用系數(shù) 。它表明單位壓電陶瓷整備質(zhì)量所承受的壓電陶瓷裝載質(zhì)量。

調(diào)節(jié)架寬度是指左右縱梁腹板外側(cè)面之間的寬度。在總體設(shè)計中，整壓電陶瓷寬度確定后，調(diào)節(jié)架前后部分寬度就可以根據(jù)前輪最大轉(zhuǎn)向角、輪距、鋼板彈簧片寬、裝在調(diào)節(jié)架內(nèi)側(cè)的發(fā)動機外廓寬度及懸置等尺寸確定。從提高整壓電陶瓷的橫向穩(wěn)定性以及減小調(diào)節(jié)架縱梁外側(cè)裝置件的懸伸長度來看，調(diào)節(jié)架盡量寬些，同時前后部分寬度應(yīng)相等。以便簡化制造工藝和避免縱梁寬度變化處產(chǎn)生應(yīng)力集中。

參 考 文 獻

[1] 周冀平, 林崗,等. 機械制造自動化技術(shù)[M]. 北京：機械工業(yè)出版社, 2007. 

[2] 顧冠群，萬得鈞. 機電一體化設(shè)計手冊[M]. 南京：江蘇科技出版社，1996. 

[3] 馮辛安主編.機械制造裝備設(shè)計[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2006. 

[4] 王先奎. 機械制造工業(yè)學[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1995. 

[5] 陳發(fā)任主編. 現(xiàn)代組合機床的發(fā)展趨勢[M]. 重慶：重慶大學出版社，1993.

[6] 韋彥成. 組合機床設(shè)備改裝[M].北京：國防工業(yè)出版社，1995.

[7] 徐灝主編. 機械設(shè)計手冊[M]. 北京:機械工業(yè)出版社，1986. 

[8] 謝家瀛.組合機床設(shè)計簡明手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1994.

[9] 王愛玲等主編.現(xiàn)代組合機床結(jié)構(gòu)[M]. 北京：兵器工業(yè)出版社, 1999. 

[10] 遲建山，叢鳳庭. 組合機床設(shè)計[M].上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1993. 

[11] 李峻勤主編.組合機床及其使用與維修[M]. 北京：國防工業(yè)出版社，2000. 

[12] 戴曙主編. 金屬切削機床[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1993. 

[13] 李慶余，張佳主編. 機械制造裝備設(shè)計[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2003.

[14] 吳宗澤. 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，1988.

[15] 濮良貴. 機械設(shè)計[M].北京:高等教育出版社，1982.

 致    謝

為期三個多月的畢業(yè)設(shè)計業(yè)已經(jīng)結(jié)束?；仡櫿麄€畢業(yè)設(shè)計過程，雖然出現(xiàn)了許多困難，但走完整個過程覺得受益匪淺。本次畢業(yè)設(shè)計課題是壓電陶瓷調(diào)節(jié)架設(shè)計。本設(shè)計是為了解決壓電陶瓷在生產(chǎn)實際過程中的一些問題，因此對設(shè)計的要求很嚴格。本設(shè)計是學完所有大學期間修的課程以后所進行的，是對三年半來所學知識的一次大檢驗。并且加深對知識的理解，使我能夠在畢業(yè)前將理論與實踐再一次結(jié)合，使所學的知識更加融會貫通，加深了我對理論知識的理解，強化了各個方面的能力。

通過這次畢業(yè)設(shè)計，我基本上掌握了壓電陶瓷調(diào)節(jié)架設(shè)計的方法和步驟，以及設(shè)計時應(yīng)注意的問題等，另外還更加熟悉運用查閱各種參考資料和相關(guān)手冊。 

總的來說，這次設(shè)計，使我在基本理論的綜合運用以及正確解決實際問題等方面得到了一次很大的提升，提高了我獨立思考問題、解決問題以及創(chuàng)新設(shè)計的能力，縮短了我與工廠工程技術(shù)人員的差距，為我以后從事實際工程技術(shù)工作奠定了一個堅實的基礎(chǔ)。

本次設(shè)計任務(wù)業(yè)已順利完成，但由于本人水平有限，缺乏經(jīng)驗，難免會出現(xiàn)一些錯誤，在此懇請各位老師及同學指正。此次畢業(yè)設(shè)計是在老師的認真指導下進行的。老師經(jīng)常為我解答一系列的疑難問題，以及指導我的思想，引導我的設(shè)計思路。在歷經(jīng)三個多月的設(shè)計過程中，一直熱心的輔導我。在此，我忠心地向他表示誠摯的感謝和敬意！