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文档简介
i 梧 州 学 院 课程设计说明书 题 目 多功能剪钳机构的创新设计 系 别 计算机与电子信息工程系 专 业 电子信息工程系 ii 毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导 教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中 特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或 公布过的研究成果,也不包含我为获得 及其它教育机 构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过 贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名: 日 期: 指导教师签名: 日 期: 使用授权说明使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计 (论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本 和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版, 并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或 其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公 布论文的部分或全部内容。 iii 作者签名: 日 期: iv 学位学位论论文原文原创创性声明性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进 行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外, 本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方 式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 日期: 年 月 日 学位学位论论文版文版权权使用授使用授权书权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规 定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可 以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可 以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期: 年 月 日 导师签名: 日期: 年 月 日 v 目录目录 一 设计任务拟定 .1 1.1立项背景 .1 1.2 设计主要技术条件及参数.1 二 功能原理及方案选择 .2 2.1 功能原理.3 2.2 方案选择:.3 三 设计参数 .4 四 机构自由度以及受力分析与计算 .7 4.1 自由度计算:.7 4.2 机构受力分析及其校核.8 五 总结 .9 六 参考文献 10 1 多功能家用剪钳的创新从设计多功能家用剪钳的创新从设计 一一 设计任务拟定设计任务拟定 1.1 立项背景立项背景 现在家用的剪钳市面上较为匮乏,功能单一,已有的也不能满足当下一般 家庭的多种功能需求。一般家庭使用大概包括以下几个方面:剪电线、压 核桃等。所需具备包括剪切、收紧、压溃等功能,此外还应有一定的曾力 机构。 1.2 设计主要技术条件及参数设计主要技术条件及参数 钳口压块水平距离 因为该设计主要针对与一般家庭的生活使用,所以设计其水活塞压块活动 距离为 50mm。 钳口压紧力 家用剪钳其动力来源于使用者,其曾力范围也因使用者的情况而有所不同, 在此设计预期曾力为所施加力的 5 倍。一般成人握力约为 45kg 左右,则设 计目标是达到 225kg 的破坏力,完全可以满足一般家庭使用 剪钳压制范围 该设计机构材料初步拟定使用材料为铸铁材料,预计可承受最大压力超过 300kg。压块最大距离为 50mm,压制范围可以涵盖包括各种坚果以及其他 小于 50mmx50mm 的物体。通过使用压块的更换,使该机构可以实现其多 功能性得到满足。 2 二二 功能原理及方案选择功能原理及方案选择 示意图: 图 1-1 图 1-2 3 2.1 功能原理功能原理 功能分解如下: (1) 垂直滑块移动 该机构的设计基础为四杆机构的衍生形式,曲柄滑块机构。通过长摇杆的 上下摇动实现滑块的上下垂直移动。 (2) 多功能钳口 采用磁性粘合的设计方式,钳口部分使用模块化设计,在不同任务条件下 可以更换钳口实现钳剪的功能多样化。 (3) 杠杆增力部分 该设计定位于家庭使用,所以其使用方式为手动使用。通过杠杆的增力, 使其达到预定的使用压制力。 2.2 方案选择:方案选择: 方案 a 垂直压块使用螺杆方式 螺旋机构 螺旋传动是利用螺杆和螺母组成的螺旋副来实现传动要求的。 其优点是增力效果明显。以较小的转矩产生较大的轴向推向力用以克服工 作阻力。但其缺点也较为显著,在满足工作需要的增力要求的前提下螺旋 运动所需运动距离较大,不便于一般家庭的使用 方案 b 垂直压块使用四杆机构(曲柄滑块机构)的方式 如图 1-1,1-2 可以看出,使用曲柄滑块机构可以使结构的复杂程度大大降 低,同时在杠杆的增力作用下使其达到所需的工作力。原动力部分(摇杆) 4 的移动距离合理,利于一般家庭的使用。 实施设计及评价: 综上综述:在压力要求不高的家庭一般家用机构中,方案 b 的原动力移动 部分移动距离较小,同时其结构简单,制造简便,利于一般家庭普遍使用, 所以选择较为优势的方案 b。 三三 设计参数设计参数 各主要部件的设计参数如下: 压块: 5 套筒底座: 6 连杆 a,b: 连杆 a 7 连杆 b 连杆 a 8 连杆 b 四四 机构自由度以及受力分析与计算机构自由度以及受力分析与计算 4.14.1 自由度计算:自由度计算: 结构运动简图如图 13 所示: 图 13 由图我们可以看出,此机构由 3 个构件组成。其中有三个转动副一个移动 副,共四个低副组成。由平面机构自由度公式我们知道: 1h3n-p +p -f (2)f 则 n=3,=4,=0;1php 由于所用机构不存在虚约束,所以=0,由此计算: f f3x32x4 f1 由于原动件数目为=1,与 f 相等。因此,该机构的运动是可控的。 4.24.2 机构受力分析及其校核机构受力分析及其校核 该机器主要用于一般家庭生活使用,属于低强度低受力机构。主要受 力部件为压杆部分,以压杆最大受力为 200n 为标准。 9 增力计算: 由杠杆原理 1122f lf l 则有 2200x200=45xf 2f889n 满足一般家庭使用。 强度校核计算: 由机构运动简图我们可以看出,压杆部分只受弯矩的作用。由于其最 大受力设定为 200n,我们将其受力图简化为下图: 其中,f=200n;a=45mm;b=155mm;l=200mm。 由其弯矩公式; max= ab/lmf 得: max=7m 由于机构压杆部分使用材料为铸铁,满足使用要求。 10 五五 总结总结 在本次设计中,学习到了很多东西。从立项开始,通过对使用对象的 调查以及工作对象的研究知道了一切设计研究都不能脱离现实生活。设计 过程中,通过与老师和同学的交流,又逐渐发现了设计过程中的不足和缺 陷。通过几次大改和无数次小改才能完成。 总之,每一次设计都是一个全新的挑战。我将在此基础上更加努力, 用自己最大的能力完成毕业设计。 六六 参考文献参考文献 11 学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行的研究工 作所取得的成果。尽我所知,除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外, 本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研 究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人 完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者(本人签名): 年 月 日 学位论文出版授权书 本人及导师完全同意中国博士学位论文全文数据库出版章程、 中国优秀 硕士学位论文全文数据库出版章程(以下简称“章程”),愿意将本人的学位论文 提交“中国学术期刊(光盘版)电子杂志社”在中国博士学位论文全文数据库、 中国优秀硕士学位论文全文数据库中全文发表和以电子、网络形式公开出版, 并同意编入cnki中国知识资源总库,在中国博硕士学位论文评价数据库 中使用和在互联网上传播,同意按“章程”规定享受相关权益。 论文密级:论文密级: 12 公开 保密(_年_月至_年_月)(保密的学位论文在解密后应遵守此协 议) 作者签名:_ 导师签名:_ _年_月_日 _年_月_日 13 独 创 声 明 本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在指导老 师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识 产权争议。尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本设计 (论文)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式 标明。 本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 二一年九月二十 日 毕业设计(论文)使用授权声明 本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计(论 文)的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版,同 意学校保存学位论文的印刷本和电子版,或采用影印、数字化或 其它复制手段保存设计(论文);同意学校在不以营利为目的的 前提下,建立目录检索与阅览服务系统,公布设计(论文)的部 分或全部内容,允许他人依法合理使用。 (保密论文在解密后遵守此规定) 14 作者签名: 二一年九月二十日 15 致 谢 时间飞逝,大学的学习生活很快就要过去,在这四年的学习生活中,收 获了很多,而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。 首先非常感谢学校开设这个课题,为本人日后从事计算机方面的工作提 供了经验,奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年,现在终于到结尾了。 本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计,我 的能力有了很大的提高,比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的 工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血,在此我 表示由衷的感谢。没有他们的帮助,我将无法顺利完成这次设计。 首先,我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导,在我的论文 书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导,为我理清了设计思路和操作方 法,并对我所做的课题提出了有效的改进方案。郭谦功老师渊博的知识、严 谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上,我学到了许 多能受益终生的东西。再次对周巍老师表示衷心的感谢。 其次,我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的 严格要求,感谢他们对我学习上和生活上的帮助,使我了解了许多专业知识 和为人的道理,能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。 另外,我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持, 与他们一起学习、生活,让我在大学期间生活的很充实,给我留下了很多难 16 忘的回忆。 最后,我要感谢我的父母对我的关系和理解,如果没有他们在我的学习 生涯中的无私奉献和默默支持,我将无法顺利完成今天的学业。 四年的大学生活就快走入尾声,我们的校园生活就要划上句号,心中是 无尽的难舍与眷恋。从这里走出,对我的人生来说,将是踏上一个新的征程, 要把所学的知识应用到实际工作中去。 回首四年,取得了些许成绩,生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来 对我孜孜不倦的教诲,对我成长的关心和爱护。 学友情深,情同兄妹。四年的风风雨雨,我们一同走过,充满着关爱,给 我留下了值得珍藏的最美好的记忆。 在我的十几年求学历程里,离不开父母的鼓励和支持,是他们辛勤的劳 作,无私的付出,为我创造良好的学习条件,我才能顺利完成完成学业,感激 他们一直以来对我的抚养
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