儿童推车手把疲劳试验机的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 中文摘要 经调研，目前国内外还没有进行儿童推车把手强度疲劳性测试的专门设备。个 别试验机构儿童推车安全测试设备均为自制设备，这些设备的功能单一，适用性能 差，设备的利用率低下。本课题争对常规的儿童推车把手强度疲劳性测试，具有自 动化程度高，产品定型化，有较强的经济性，有利于广泛推广。童车是现在人们生 活中必不可少的用品之一，儿童推车在带来方便的同时，也会给婴幼儿带来伤害， 为此世界各国和地区均制订了严格的安全性能标准，以最大限度地为婴幼儿提供安 全的儿童推车产品。其质量的合格与否直接影响到儿 童的安全。所以本课题主要针 对现实生活中人们对童车的安全性的考虑设计了用于试验童车把手疲劳强度的试验 机。本课题主要根据检测标准，设计一个童车把手强度疲劳试验机，该试验机以童 车把手试验对象，夹持童车把手，让童车再受控的方式下，交替抬升或降低把手以 使前轮和后轮依次抬高，直到童车把手破坏或达到规定试验时间为止。设计要求设 计的试验机能按照试验标准要求进行连续运行。 关键词：童车，把手，疲劳，试验机，强度校核。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 a of of en a a is in of in of a br r a to a or on of So in on of of a to or n or of of in of 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 中文摘要 目录 第一 章 概述 .车的起源 .车的市场 .车的发展现状 .车行业的未来 .究童车的意义 .第二章 总体设计 方案 比较 .体设计方案一 .体设计方案二 .体设计方案三 .计方案比较 . 11 第三章 零件结构 设计 .持机构设计 .缸的选用 .轨的结构设计 .套的结构设计 .接组件的结构设计 .第四章 强度校核 计算 .文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 持杆受力图及分析 .持杆强度校核 .缸尺寸的确定 .结论 .致谢 .参考文献 .文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 车的起源 第一章 概述 儿童推车是婴幼儿户外活动的重要工具，扩大了婴幼儿的活动范围，减轻了年 轻父母的负担，是寻常百姓 家庭必备的用品，在全世界范围受到了广泛的欢迎。儿 童推车起源于欧洲，至今已有超过三百年的历史，在中国，儿童推车的出现也已有 几十年的时间。儿童推车在带来方便的同时，也会给婴幼儿带来伤害，为此世界各 国和地区均制订了严格的安全性能标准，以最大限度地为婴幼儿提供安全的儿童推 车产品。我国是儿童推车等各类玩具和儿童用品的生产大国，全球约 75%的这类产品 在中国生产。然而目前我国还不是儿童推车产品的生产强国，儿童推车生产企业普 遍规模小，技术落后，产品以仿制为主，企业对产品安全性能检测设备的开发投入 缺乏热情，已严重影响到儿童推车产品的安全质量。 车的市场 目前中国人均童车消费水平偏低 ,但随着经济持续增长和城乡居民收入显着提 高 ,中国童车市场惊人的潜力将逐步展现。 中国童车协会和中国社会调查事务所的调查显示 ,中国现有 2亿 8600万名 14岁以 下的儿童和青少年。他们的人均年童车消费仅 20元 (到 30 元 (人民 币 ,远低于亚洲儿童人均年童车消费 13美元和全世界儿童人均年童车消费 34美元的 水平。如果中国童车消费达到亚洲平均水平 ,市场规模预计将突破 300 亿元人民 币。 另外 ,香港贸易发展局发表的中国童车市场综合调查报告预计 ,内地童车市场未 来将以每年 40%的速度增长 ,到 2010年 ,销售额将超过 1000亿元人民币。这块巨大的蛋 糕不但使国内童车生产企业异常兴奋 ,而且国外同行也跃跃欲试。 国际市场也是不少中国童车企业的目标市场 ,特别是美国、欧盟和日本。美国是 世界最大的童车消费市场 ,人均童车消费达 340美元 ,童车销量占世界总销量的 30%。 而欧盟每年进口童车 60其中从中国进口的占 66%也是中国的重要童 车出口市场。预计今年中国对 德国的童车出口额将超过 14亿欧元。 童车市场这块蛋糕确实很大 ,但是并非人人可以分一杯羹。生产企业必须跨越原 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 料价格高涨、贸易壁垒和 3才可以尝到甜头。 今年以来 ,国际油价持续高企 ,与石油相关的原材料价格亦随之上扬 ,塑料价格 较年前上涨 30%而一件童车中 ,塑料成本大概占据总成本的 60%这大大增 加了塑料童车的生产成本。 尽管成本提高 ,但是为了维系买家 ,童车生产厂家不敢轻易提高产品的定价。例 如 ,今年广交会上童车报价上涨幅度仅在 5%以内 ,生产商无法转嫁成本 ,利 润受压。据 悉 ,这一行业的利润已经很薄 ,普遍只有 5%8%左右的利润率。 而在童车出口中 ,采购商与企业签订的往往是固定价格合同。目前原料报价较高 且不稳定 ,国内企业接单后将要承担原材料价格风险 ,一旦原料价格涨幅超过合同预 期 ,就意味着企业做的订单越多亏损越大。中小企业抵御能力较弱 ,最终只好放弃大 订单以规避价格风险。 国内童车企业面临着如此多的困难 ,制约其走出困境的因素主要可以归结为质 量不高和技术含量低。据此 ,我们不难找到解决难题的路径：研发符合安全和环保要 求的产品；利用科技创新出附加值 高的产品。 由于目前塑料童车的主要对象是儿童 ,特别是婴幼儿常常会舔、咬童车 ,因此对 童车材料中铅、锑、砷、钡、铬、镉、汞等重金属元素及其他有害于健康的物质非 常忌讳。 从近期质检部门公布的童车质量抽查结果中可以发现 ,童车产品的合格率较低 , 已经对儿童的身体健康造成很大威胁 ,严重影响童车的出口。中国出口欧盟的童车大 部分采用 中供 3岁以下儿童使用的占 50%。因此 ,欧盟出台的关于禁止经销三岁 以下儿童使用的 料童车的“禁令”直接影响了中国 4亿多美元的童车出口。 面对国际上不断提高的 童车安全、 术、 测要求 ,根据中国童车行业发展现状、 趋势和企业承受能力 ,国家童车安全技术规范强制性国家标准已从 2004年 10月 1 日起实施。该标准技术指标与国际接轨 ,比旧标准系统、科学、先进、严格 ,更具可 操作性。该标准的发布实施 ,将促使中国童车产品进一步提升安全质量 ,与国际先进 标准的要求更加靠近。事实证明 ,面对新的贸易壁垒 ,中国童车出口企业仅靠低成本 是不可行的 ,如何利用国际标准和技术来提高产品的技术含量 ,借鉴国际公认的管理 体系和先进经验来改善企业的管理 ,加强企业“内功”的修炼 ,是这些技术壁垒带给 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 中国童车企业更深层次的思考。 在符合国家安全标准的基础上 ,现今人们也在追求更加安全的、有利于儿童健康 的产品 ,从这一点而言 ,新出现的抗菌材质的塑料童车前景看好。采用抗菌塑料制成 的童车 ,可有效抑制多种细菌的滋生 ,优质的抗菌塑料甚至可达到 20 年的有较抗菌期 , 能更加安全地保护儿童的健康。但是 ,目前占国内塑料童车生产企业九成以上的小厂 家鲜有采用抗菌塑料进行生产 ,而一些大的童车厂家虽然生产抗菌塑料童车 ,但他们 瞄准的是国际市场。厂家对于塑料童车安全卫生性能的不重视和产品鱼龙混 杂造成 消费者对于产品抗菌功能的质疑 ,阻碍了抗菌塑料童车的进一步推广。要形成一个健 康的、值得消费者信赖的童车市场 ,还有赖于各生产厂家的共同关注和努力。 前童车的发展现状 由于国内外一系列的因素，目前的童车行业即将陷入四大困境，并在这四大困 境中淘汰一部分竞争力低下，处于边缘挣扎的企业。 第一，出口难度加大。同另外的婴童产品一样，童车也面对着出口难度加大， 外销越来越难做的问题。 一方面是人民币升值，外销价格优势下降。中国外销的竞争优势，大部分属于 成本优势，人民币对美元的低 比率使得中国的外销产品的价格在国际市场上显得特 别有竞争力。中国出口产品的低价位迎合了欧美国家中低收入人群的消费需求，中 国童车的出口额才得以高速递增。但是，在来自于美国的压力下，人民币近半年来 开始升值，从起初的 1 美元兑换 ，到突破 8 元大关，接着又跌至 。权威机 构预期，未来的人民币升值空间依然巨大。人民币的升值，童车企业将面临两种局 面，一是价格失去竞争力，二是如果要维持外销产品的价格优势，就只能降低利润。 人民币继续升值，意味着童车企业的外销价格优势和利润在进一步下降。 另 一方面，婴童产品的反倾销愈演愈烈，一定程度上也影响了童车行业。如就 墨西哥来说， 1997 年 9 月 8 日，墨西哥经济部在官方日报上发表公告，决定对从 中国进口的部分婴儿床和学步车 (税号为 征反倾销税， 对 其中由 I 司进口的 婴儿床征收 反倾销税， 对其他中国产婴儿床征收 反倾销税，其他中国台湾地区产婴儿床征收 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 反倾销税。 2004 年 5 月 21 日，墨西哥经济部在官 方日报上发表公告，表 示将自 2002 年 9 月 9 日起继续对上述产品征收五年的反倾销税。 2007 年 8 月 21 日，墨西 哥经济部决定开始对中国童车进行反倾销行政复审，调查期为 2006 年 7 月 1 日至 2007 年 6 月 30 日。童车反倾销事件已不在少数，而中国企业反倾销应诉能力还没有与国际 接轨，很多对中国企业的反倾销案件，往往都以中国企业败诉告终。这样一来，欧 盟、美国等大型经济体的裁决，对国内童车企业带来很大的影响，往往一旦反倾销 败诉，很多中小企业毫无退路，只能以破产告终。因此，远卓品牌机构预言，外销 模 式的外向型企业，如果遇到反倾销，销售量有可能从上亿下降到零，甚至面临破 产的绝境。 第二，品牌格局动荡。童车品牌虽然在这些年来大量涌现，不少企业也重视到 了塑造品牌的重要性，但有影响力的品牌却并不多，童车品牌格局也显得不稳定。 因童车业的竞争度急剧上升，童车品牌起伏也便大增，可能你今天很辉煌，明天也 会有破产的危险。童车企业变化大、创意多，品牌更是不定，要做到“好孩子”企 业品牌和“平湖”童车区域品牌这么稳定已是有相当难度。 第三，消费者品牌意识觉醒。这对一大批中小型童车企业来说可能就是一个噩 耗。消费者品牌意识的觉醒，就意味者未来童车行业品牌将有着生杀大权，它能给 企业判生死。而童车企业一大半企业还都未建立自己的品牌，或不知道如何建设品 牌。消费者的选择是对产品的选择，同时也是对童车品牌信任度的体现。没有能力 做品牌的企业，将在品牌年代承受很大的压力。 第四，设计抄袭，原创不足。中国的童车制造业在工艺水平上已经没有什么问 题，现代化的厂房、现代化的设备越来越多，童车设计水平也在不断提高，但目前 童车设计中抄袭现象严重。因此，童车产品的同质化程度逐渐增强，比如学步车、 婴儿摇篮车 、儿童单车等，不同的童车，制造采用的工艺不同，但同类童车的生产 工艺、技术、设备相差无几。任何行业的发展遵循同样的规律：在产品同质化、品 牌没有明显区隔时，市场竞争通常表现为激烈的价格战。 车行业的未来 从市场发展及国内环境来看，远卓品牌机构认为，未来几年童车行业呈现以下 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 四大发展趋势。 第一，市场容量与日俱增。随着中国经济发展迅猛，人们的生活水平逐年提高。 假设一个家庭中诞生了一个小宝宝，在经济条件允许的话，这个家庭会尽最大的努 力为宝宝提供最好的物质条件。根据数据显示，中 国 0至 6岁的婴幼儿数量为 以平均每个孩子花销 5000元进行概算，这个市场的远景容量将是 5000 亿元。童车是 婴童产品中最为典型和普遍的产品，因此童车有非常大的市场。童车产业是当前最 具投资前景的朝阳产业，未来三至五年该产业将会成为中国最耀眼的产业。 第二，品牌化生存势不可挡。从几年前开始，童车业价格战如火如荼，一些小 企业终于无力招架，在残酷的价格战中倒下，关门、倒闭，或者被兼并而在市场上 消失了，优胜劣汰速度在加快。但由于消费需求的偏移和童车在设计和做工上的大 同，原先的“价格战 ”已慢慢向“价值战”倾斜，“品牌营销”逐渐取代“价格营 销”成为商家打开市场的新策略。未来的童车市场，品牌就是效益。消费者对品牌 的认知度、满意度及忠诚度都会决定企业在市场上的竞争力。品牌越来越受到童车 企业的重视，那么童车企业如何才能使消费者从众多童车品牌中选中自己，这就成 了童车企业首要考虑的问题。换句话说，品牌化生存成了童车企业势不可挡的发展 趋势。 第三，专业化品牌运作首当其冲。中国童车业不少企业也慢慢成长为具有雄厚 实力的大型企业，他们也认识到了品牌塑造的重要性，但他们有想法没办法，不 知 道怎么做品牌，所以童车业的领袖品牌始终没有建立。发育成熟的行业往往已经形 成了一个领袖品牌群落，而发育不太成熟的行业，往往只有一两个领袖品牌在默默 耕耘，甚至还没有出现领袖品牌。如发育已经相当成熟的家电行业已经出现了海尔、 美的、长虹、 童车业除了好孩子这个极具实力的品牌外，至今仍 找不到第二个可以遍布全国、叱诧风云的领导品牌。这显然是不够稳定的。 童车业在品牌塑造上处于弱势地位，十分缺乏品牌系统推广和操作的经验，他 们认为品牌策略就是 巨资投到了企业形象、宣传 广告、包装、店堂等方 面的设计上，但他们殊不知这只是品牌塑造的很小以部分。 一定意 义上说是传播企业经营理念、建立企业知名度、塑造企业形象的快速便捷之途，但 是其影响力却不是很大。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 童车企业要塑造强势品牌，只是花巨资做 正产生实效。童车企业可以与品牌咨询公司合作，借助品牌咨询公司强大的智囊团 有系统、有规划地实施品牌战略。专业化品牌运作是未来童车业必然的选择。 其四，重视原创设计和产品创新。当前真正考虑到儿童需求的童车还很少，在 童车产品雷同 的大形势下，品牌就急需创新设计。 9月 24日下午，浙江平湖举办了以 “创新 引领童车行业新飞跃”为主题的中国 平湖童车产业发展论坛。来自 广东、上海、江苏、浙江、宁波、义乌等玩具行业、童车产业界的专家、学者和平 湖童车行业协会会员单位的代表共 200多人参加了论坛。浙江经营管理研究会副秘书 长、浙江大学、浙江师范大学客座教授连云尧则紧紧围绕“创新”主题，从创新能 力、动力、实质、思维、方法等各方面向与会人员作了题为创新引领童车行业再 上新台阶的报告。宁波妈咪宝婴童用品制造有限公司总经理叶伟德 与现场企业家 们共同分享了产品创新、创牌，以及打造一流企业的经验与收获。在随后举行的论 坛对话板块，企业家们与专家、学者面对面，围绕“ 品牌 品牌管理竞争”、 “创新与保护知识产权”两大主题，就如何应对国际玩具市场对中国一玩具的召回 措施，加强内部管理提高童车质量，加强知识产权保护等问题进行了互相讨论。此 会议的召开也说明了童车企业品牌塑造及创新设计的重要性。远卓品牌机构认为， 童车企业应不断寻找市场空白点，进行产品丰满、细化、创新，将创新设计作为品 牌的灵魂。如国内第一卡通童车 蚂蚁兄 弟用其大智慧设计出的“蚂蚁前篮”获 得了“中国杰出专利与发明奖”，拥有 3项专利的蚂蚁童车前篮于 2007 年 9月 30日正 式进驻中国科技馆。蚂蚁兄弟以其创新设计，品牌扩张速度很快。 随着儿童车需求的不断增大，儿童车的特殊性对童车企业提出了更高的要求。 中国童车行业应加快创新步伐，尽快出现更多引领行业潮流的强势品牌，以带动童 车行业的整体发展。知名品牌的崛起将会使消费者在选购童车时更方便、放心，也 会给“中国造”的名牌与国际品牌相抗衡提供支持。 随着城市化带来的人口密集、生活节奏加快等变化，童车正在 朝更安全、更方 便、更牢固的方向发展。 首先，安全性的规定将越来越严格。例如，儿童推车的上围高于坐垫 180 毫米， 肩带最小宽度为 15 毫米，叉带最小宽度为 20 毫米，跨带最小宽度为 50 毫米，安全带 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （即跨带）应能承受 300 牛顿拉力。具有折叠功能的儿童推车应设置锁紧保险装置， 以避免在使用中推车意外折叠伤及儿童。再比如，在幼儿手可触及的范围内，不得 出现 5 毫米 13 毫米的夹缝。这些国家强制性标准越来越细化和严格了。 其次，方便性的需求更突出。城市化的加快带来人流的增多和生活节奏的加快， 新一代的 父母亲要求童车的使用更方便和快捷。这种需求在东部大城市特别突出。 童车生产厂家也在尽可能地为消费者提供 “省事 ”的童车，比如，目前就有一种单手折 叠童车，一只手就能将童车叠起来，立在地上也不会倒。 第三，在方便携带的同时，还要求童车牢固。城市生活空间拥挤，出门难免会 发生磕碰，牢固不易变形的童车自然受到欢迎。目前，铝合金车架的童车正成为潮 流，这种车架轻便牢固，折叠之后体积小，在东部城市需求明显。而颜色漂亮、造 型独特的童车在生活节奏比较慢的小城市依然受到欢迎。 车研究的意义 随 着人民生活水平的提高，人们越来越注重自己所使用的产品的安全性。本课 题提出了针对儿童童车手把强度安全性能的疲劳性试验方法，并据此研制了儿童童 车手把强度疲劳性试验机。模拟童车手把在现实生活中上下运动，来检测童车手把 的安全性及与其连接结构的安全性，避免由于结构强度缺陷而导致的对婴幼儿的伤 害。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 体设计方案一 第二章 总体设计方案比较 总体结构研制的儿童推车手把强度疲劳性试验机主要由三个部分组成：主体结 构部分，控制部分，运动部分。底板采用冷轧钢板，表面喷塑处理。支架采用 铝合 金工业铝型材，为儿童推车样品提供稳固的测试平台，推力气缸安装于可上下移动 和转动的支撑横杆上，根据具体儿童推车样品的要求，由控制部分来进行调整。运 动部分主要由空气机，储气罐及相应管路组成。其中气路由气源，进气单向阀，调 压阀，压力表，电磁阀，工作气缸，传感器，管路及接头附件等。气源由空气机， 空气瓶组成，充气回路配有空气滤清和干燥装置，空气瓶上配有安全阀，压力表， 温度计等，供气回路配有降压阀，压力表等。空气机充气回路采用自动控制方式对 空气瓶自动补气，供气回路为手动单向阀控制。支柱与 地板焊接在一起。顶梁与支 柱之间采用套筒连接。双作用气缸的两边采用平衡装置。如图 1. 体设计方案二 图 1 主体结构 主体结构部分，控制部分，运动部分。底板采用冷轧钢板，表面喷塑处理。支 架采用铝合金工业铝型材，为儿童推车样品提供稳固的测试平台，推力气缸安装于 顶梁杆上并与杆采用螺钉紧固连接，运动部分主要采用液压装置组成。控制部分由 触摸屏， 装在控制柜内，实现对手把强度疲劳性试 验的预先设置，控制，检测和报警。顶梁与支柱采用螺纹紧固连接。 如图 2 所示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 2 顶梁和支柱的连接 图 3 支柱和底板的连接 支柱和地板的连接采用螺钉紧固连接便于拆卸且不容易松动。顶梁和支柱的连 接同样采用螺钉紧固连接加工方便节省成本，不易产生左右位移不容易松动，相比 第一种方案的焊接和套筒连接第二种方案的螺钉紧固连接更可取，更具有可操作性。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 体设计方案三 主体结构部分，控制部分，运动部分。底板采用冷轧钢板，表面喷塑处理。支 架采用铝合金工业铝型材，为儿童推车样品提供稳固的测试平台，推力气缸安装于 顶梁杆上并与杆采用螺钉紧固连 接，立柱与地板采用螺钉紧固连接。设计连接组件 将活塞杆与移动杆连接在一起进行上下运动。运动部分采用导轨及导轨盖组成的导 轨组件，将导轨螺钉连接在立柱上，设计杆套将导轨盖与横杆连接在一起。如图 4所 示。 计方案比较 图 4 设计的总体结构 以上三个方案各有优缺点，结合起来看最后选定第三个方案，因为第三个方案 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 能够很好的满足该课题的要求。 首先，方案一支柱与地板焊接在一起。顶梁与支柱之间采用套筒连接。这两种 连接都可以但考虑该连接生产加工不便，不如紧固螺钉简单易行又节省成 本，所以 方案一不是最佳方案。 其次，方案二运动部分采用液压装置，容易造成泄油污染环境等问题。液压传 动性能对温度比较敏感 ,不能在高温下工作 ,采用石油基液压传动介质时还需注意防 火问题。 另外，液压元件的制造精度高，系统工作过程中发生故障不易诊断。 第三，气缸安置与横梁杆上不需要平衡装置，节省成本。导轨装置比起液压装 置不会污染环境，使用安全，便于实现过载自我保护。同时也降低了生产成本。 总结以上几点，所以决定采用第三种方案来进行设计。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 持机构设计 第三章 零件结构设计 儿童推车类型繁多、大小各异。推车手把的形式和大小也各不相同，通过调查 目前市场上比较流行的童车把手有以下三种如图 5，由于第一和第三种可以使用同一 种夹持装置进行装夹所以针对这种情况设计的夹持装置也主要是针对这两种把手。 图 5 不同的童车把手 由于这两种把手的夹持方式不一样所以设计了特种夹持装置，可同时用在直把式的 童年把手的夹持装置和伞把式夹持装置。 图 6 夹持装备 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 该夹持装置通过紧固螺钉来对升降杆与夹持装置进行固定的，通过 2 个 V 型槽来 对把手进行夹紧。这 V 型槽是为了满足 不同直径的把手而设计的，基本上能满足市面 上所有童车把手的直径。而且为了保证能够在夹紧的过程中能够很好的夹紧不至于 在测试童车的过程中出现脱离状况，在每个阶梯孔都设置了两个紧固螺钉孔，这样 就能够很好的对把直把手进行夹紧。 图 8 夹持立体图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 缸的选用 为完成儿童推车手把重复性的抬升或下压运动提供足够的推力和行程，选择了 推力需要可能最大的并列三座推车或前后双座推车二种类型的儿童推车进行把手推 力和把手行程实验。 每个座位上加载质量最大的模拟儿童负荷， 15拟负荷 ， 对把手抬升和下压最大静态推力和把手运动行程进行重复性实验，并考虑足够的安 全余量来确定气缸的推力和行程。经初步预算，现研制的儿童推车手把强度疲劳性 试验机采用了 司的单作用气缸，主要技术性能为：活塞直径 60缩空 气 根据具体儿童推车进行活塞行程的调整。 国家儿童推车安全检测标准中给出了图 11 所示的手把试验中推车的运动图示， 没有明确儿童推车手把强度试验时手把的运动方向，这导致解读手把运动方向为垂 直或接近垂直。基于对儿童推车手把强度进行大量的模拟 实际使用试验，图 11（ a） 表示的推车运动更接近使用情况，并且在国际推车检测实践中普遍采用。经理论计 算表明，图 11（ a）所示手把上下运动时对推车手把的下压力最大，并且后轮对手把 杆及主体结构的破坏力最大，在标准不明确的情况下，测试采用的不同方法很可能 会隐性地加压了儿童推车手把强度的要求，并会导致应该合格的儿童推车因为测试 而不合格。 a 上下运动方向 图 11 两种运动方式 b 后倾运动方向 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 12 气缸的装配 轨的结构设计 导轨 :金属或其 它材料制成的槽或脊，可承受、固定、引导移动装置或设备并减 少其摩擦的一种装置。导轨表面上的纵向槽或脊，用于导引、固定机器部件、专用 设备、仪器等。导轨在我们的日常生活中的应用也是很普遍的，如滑动门的滑糟、 火车的铁轨等等都是导轨的具体应用。 导轨在工业设备中也被广泛应用，像机床， 专用设备，自动化设备，电子设备等等，导轨的类型大致有几种： V 型导轨，燕尾导 轨，矩形导轨，后来矩形导轨延伸了滚珠直线导轨，现在这种导轨在工业设备中被 广泛应用。该装置的导轨采用宁波爱普精工机械厂生产的 滑动导轨。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 杆的结构设计 图 13 导轨的装配 为实现导轨与横杆的连接，将横杆的一端的螺丝孔做成腰型孔，便于装配方便。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 14 横杆腰型孔设计图 接组件的结构设计 为实现气缸与横杆的连接以实现横杆的上下运动，需要设计一连接杆将活塞杆 与连接部分 1 螺栓紧固连接，横杆从两连接件中穿过，两连接件之间用螺栓连接。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 15 连接一 第四章 强度校核计算 持杆受力图及分析 为确保研制的儿童推车手吧强度疲劳试验机能稳定地实现童车的上下移 动，需 对穿过夹持童车手把夹具的横杆进行疲劳强度校核。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 17 横杆 研制的手把强度疲劳试验机的最大测试范围为宽度 800长度 1000高度 1600 据研究调查童车的尺寸大小差别不大，现选定一款长 *宽 *高尺寸大小为 700*400*1200，净重 15童车进行强度校核。 童车的外观简图如下：（车轮的高度不计） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 (a) 平放 （ b）上抬 图 18 童车三种状态 （ c）下压 1 先将童车垂直上抬 120图 18（ b）所示。 对童车进行受力分析，童车受到垂直向下的重力 G，其中 G 包括童车自身的重力 50N，以及小孩的体重，考虑到儿童推车有单座推车，并列双座推车，上下双座 推车和前后双座推车等种类，现取重力较大的进行校核，两个小孩的体重取 300N。 因此 总重力 G=00=450N 童车受力情况如图 19 a） 示。 A 作为支点， 据正负力矩相等， F*F=G*2 因为 于 所以可以去 F=G，取较大的力继续进行校核。 （ a） 上抬 的受力情况 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 (b) 下压的受力情况 图 19 受力分析 2 将童车垂直下压 120如图 18（ c）所示。 对童车进行受力分析，童车受到垂直向下的重力 G，其中 G 包括童车自身的重力 50N，以及小孩的体重，考虑到儿童推车有单座推车，并列双座推车，上下双座 推车和前后双座推车等种类，现取重力较大的进行校核，两个小孩的体重取 300N。 因此 总重力 G=00=450N 童车受力情况如图 19（ b）所示。 同理，以 A 作为支点，根据正负力矩相等， 有 F* F=G*2 因为 于 所以可以去 F=G，取较大的力继续进行校核。 综上所述，结合以上两种不同的受力情况，取 F 的最大值 G 继续进行校核。 持杆强度校核 经数据查证横杆取材 弹性模量 E 为 206 松比为 的屈服强度是 280 性材料安全系数 n=用拉应力 500 根据许用应力公式 n （ 为屈服强度， n 为安全系数） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 则杆的许用应力 n 2 =塑性材料的许用切应力为 ( =140= 根据杆的切应力强度校核公式 FQ FQ S S z z (I /(I Z b Z b 求出杆的许用直径。 Q 3 R 假设杆将两个作用力都移至杆的中 心位置，则此时是作用力最集中而且在杆中 心也是最危险的。如果在这种情况下校核的杆能满足设计杆的要求，则受力杆的强 度校核也是满足要要求的。 R=m D=35 D 通过力所产生的弯矩所产生的正应力对杆产生的弯矩进生强度校核。 假设杆将两个作用力都移至杆的中心位置，则此时是作用力最集中而且在杆中 心也是最危险的。如果在这种情况下校核的杆能满足设计杆的要求，则受力杆的强 度校核也是满足要要求的。 根据公式 I z W 杆的最大应力发生在距离中性轴最远处，则 y =D/2 d / 2 d / 2 6 2 现由公式得 = =70 10 450/(3 R ) 则杆的最小直径 D =M M 2 y 4 I d /64 z 对于实心圆截面的抗弯截面系数 W d / 32 z 280 = 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 20 受最大拉力作用时杆受力图 根据图 20 的受力分析得。 F=G=450 N 由 F 又因为 F 作用在 的中心位置。 2 M M 由 I z y W ，将，的参数代入得。 D m=15.4 对杆的剪应 力进行强度校核得出杆的直径 D 对杆的在受最大弯矩 作用时所产生的正应力进行校核得出的杆的直径 D 15.4 在许用应力作用下 杆的最小直径取 我设计的杆的直径是 35 杆完全能满足该试验机的 要求。 缸尺寸的确定 选定的气缸压强为 用力 F=450N，根据公式 F=P*S 因此 F = F = a b 则 M F l =450 80 N/m F 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 S=F/P=450/所以 D=54 取到的活塞直径 D=60合要求。 结论 毕业设计是本科学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这次 比较完整的设计一款疲劳试验机，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，