全套图纸加扣 3012250582分类号： 单位代码： 密 级： 学 号：毕 业 设 计 说 明 书设计题目: 铁屑收集器的创新设计 作 者 姓 名 班 级 名 称 D12卓越技师 系 部 名 称 机制工艺系专 业 名 称 机械设计与制造指 导 教 师 2014年 11 月全套图纸加扣 3012250582目 录目 录I摘 要III第1章 绪 论11.1 创新设计11.1.1 创新设计的定义、形成与本质11.2 设计的背景及意义21.2.1铁屑收集器的设计背景21.2.2铁屑收集器的设计意义21.3 设计内容31.4 设计安排3第2章 铁屑收集方案的整体分析与选择42.1 驱动部分方案的选择42.1.1 前驱后驱比较及选择42.2 铁屑收集器方案的选择62.2.1 强力磁铁与电磁的选择与对比62.3收集装置83.3.1收集装置的设计要求83.3.2收集装置82.3 驱动部分102.4 电机的选择112.5 整体构思132.6 本章小结14第3章 材料购买及前期工作153.1所购买的材料153.2所需工具及使用方式163.3本章小结20第4章 驱动部分制造214.1 驱动部分制造214.1.1 驱动支架的制造214.1.2 驱动传动部分设计214.1.3 驱动部分注意事项224.2 导向设计224.3 驱动电路224.3.1 电池的放置224.3.2 支架的稳定234.4 本章小结23第5章 收集部分制造245.1 带轮张紧245.1.1 张紧方式的选择245.1.2 张紧槽的设计245.2 安装255.3 电机安装及试运行265.4 制造时遇到的问题及注意事项275.5 本章小结27第6章 整体调试286.1 前期工作结束后出现的问题286.2 解决方式296.3 本章小结29第7章 后期维护及注意事项307.1 电池的使用307.1.1 电池的使用注意事项307.1.2 电池使用禁止事项307.2 使用注意事项307.3 维护方式31结 论32参考文献33致 谢34III山东劳动职业技术学院机制工艺系D12卓越技师毕业设计摘 要根据市场和社会现状的需要，依据现有的设计基础之上，铁屑收集器应本着结构合理，清洁方便，适合大众场所的设计理念去进行设计。铁屑收集器能够及时的将铁屑收集起来，清洁效率高，操作方便简单。它以小巧机动性灵活的优势在各大机加工场地发挥着重要作用。它的诞生势必受到当今市场上欢迎，它具有很大的市场价值。铁屑收集器的工作原理分为两部分驱动装置和收集装置，驱动装置是遥控控制，前轮提供动力，后轮负责转向；收集装置也选择了遥控控制，在需要收集铁屑时打开收集按钮，电机带动（主动轮）旋转，通过传送带带动带有强力磁铁的从动轮旋转，其次在还装有一个张紧轮。负责张紧皮带，铁屑从带有隔断的传送带上被送进收集器里。为了更好的展示我们的作品我们精心设置了设计说明书，我们将设计说明书划分了7章，第一章主要阐述了创新设计的本质、定义及形成、本设计的背景及意义和基本的工作安排；第2章则是全面的展示了我们的理论设计，在这一章中我们运用所学的知识，通过三维软件ugNX8.0对我们的设计雏形进行建模，然后运用软件中的高级仿真，对我们的的零件进行了受力分析，对我们后期工作及选材起到了十分至关重要的作用；第3章为我们“调研”的成果；第4章是我们制作驱动部分的过程；第5章是我们收集部分的制作过程；第6章是我们制作完成后的调试过程；第7章是后期使用时的维护。关键词：铁屑收集器；创新设计；遥控控制；高级仿真山东劳动职业技术学院机制工艺系D12卓越技师毕业设计第1章 绪 论1.1 创新设计1.1.1 创新设计的定义、形成与本质创新设计是指充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科技成果进行创新构思，设计出具有科学性、创造性、新颖性及实用成果性的一种实践活动。创新设计的形成：创新理念与设计实践的结合。发挥创造性的思维，将科学、技术、文化、艺术、社会、经济融汇在设计之中，设计出具有新颖性、创造性和实用性的新产品。创新设计可以从以下几个侧重点出发：1、从用户需求出发，以人为本，满足用户的需求。2、从挖掘产品功能出发，赋予老产品以新的功能、新的用途。3、从成本设计理念出发，采用新材料、新方法、新技术，降低产品成本、提高产品质量、提高产品竞争力。随着信息通讯技术的发展，知识社会环境的变化，以用户为中心的、用户参与的创新设计，以用户体验为核心的设计的创新2.0模式正在逐步形成。创新是设计本质的要求：也是时代的要求。作为“为传达而设计”的视觉传达设计，如何正确充分地传达信息是每一个设计者始终要面临的中心问题。但是，在当今社会，仅仅把传达信息的关键词定位于正确和充分显然是不够的。必须要把视觉传达设计的创新重视起来，从设计理念、视觉语言和技术表现方式的创新入手，正确充分地传达信息。1.2 设计的背景及意义1.2.1铁屑收集器的设计背景在机械制造行业，存在一个普遍发生的问题，就是经常发生金属加工切削的铁屑伤害人体脚部的现象。严重影响工作人员的人身安全。而且铁屑散落在车间带面上，影响及车间正常加工的运行。在车间工作时，部分铁屑铁渣往往隐藏在车间的角落和地面离，作业的机械，车辆的轮胎往往会被这些废屑扎破轮胎，这样就增加了修车的成本，也对车间的工作效率产生很大的影响。在加工生产中，一些铁屑呈粉末状打扫时，容易尘土飞扬，对打扫的工作人员的身体造成损害。而且极难打扫，给工作人员带来不便。近几年铁的适用范围不断扩大，这些加工后的金属铁屑的处理逐渐引起了各个工厂的注意。把这些铁屑变废为宝成了一个研究的新方向。金属铁屑也有他用，它经济效益好，经常可用于工业生产的还原剂，除杂等。1.2.2铁屑收集器的设计意义机加工车间里的铁屑的及时处理能保持车间的清洁，又能保证车间工作日人员的安全。而且铁屑的合理利用，既能节约能源，又能保护环境，还能为工厂节约资金，做到利益最大化。所以在加工车间里，处理废铁屑是非常重要的。但是在车间铁屑的清理是一个长久存在的问题，目前一般采用传统工具人工清扫，效率低，清理效果还不理想，一些铁屑依然没有很好的清理，存在安全隐患。铁屑自动收集器能及时的将铁屑收集起来，而且节约了人力，操作简单，大大的提高了清洁效率，同时也收集起来的铁屑一般比较干净，而且没有杂质，可以直接回收利用。他的发明在当今市场上必将大受欢迎，所以它具有很高的使用价值。1.3 设计内容本次进行铁屑收集器的创新设计，具体设计内容有：1）市场调研，选定设计方案2）绘制原理图，对方案进行改进3）定材料并进行购买4）设计实体并完善图纸及三维图5）编写设计说明书1.4 设计安排经过全面考虑，设计时间安排见表1-1表1-1 设计时间安排序号时间工作内容19.19.7市场调研，选定设计方案29.89.15绘制原理图，对方案进行改进39.169.21选定及购买驱动装置材料49.2210.11（包含国庆假期）绘制驱动装置的三维图及制造驱动部分510.1210.18选定及购买收集装置材料610.1811.1绘制收集装置的三维图及制造收集部分711.211.8编写说明书811.911.15编写说明书全套图纸加扣 3012250582第2章 铁屑收集方案的整体分析与选择2.1 驱动部分方案的选择2.1.1 前驱后驱比较及选择后驱的优点:平衡性好，随着一部分的机械部件从汽车前部移到后部，车的平衡性和操作性有了很大的提高。后轮驱动时，牵引力将不会由前轮发出，所以转弯时，平衡性能好。这就是为什么世界上高性能汽车都是采用后轮驱动的原因。后驱的缺点:1. 牵引力小，牵引力小一直以来都是后轮驱动汽车的一个问题所在，因为后轮所承受的负荷比较少。2.车内空间小，那就是后驱车身上的一切部件都要尽可能的往后布置，以满足后部的驱动要求。那么，发动机的位置就不能太靠前了，只能一再往后延伸。这样一来，前排的空间就会被动力总成的一部分占据。直径非常粗大，需要占用很大的横向空间。而这占用的正好是前排的腿部空间，特别是横向腿部空间。再者，由于是前纵置后轮驱动，车身底部还需要一跟传动轴贯穿始终，一直从动力总成延伸至后轮的半轴。后排“鼓包”让人很是头疼。 前驱的优点：1.拥有大的室内空间，前轮驱动的最大的优点还在于可以拥有大的室内空间。 2.可以减轻整车的重量，减轻车重可以提高加速性，制动性。由于前轮驱动的车的驱动轮承受着发动机，可以增加驱动轮的附着力，这对于在较差路面上行驶的车将会有很大的帮助。3. 前驱车的传动效率比后驱车要高，所有的前驱车在设计的时候，不管发动机横置还是纵置，它的重心都偏于前轴，与驱动轮的位置很近，传动距离短。其中又以前横置发动机效率最高，这也是大多数前驱车所采用的布置方式。由于发动机的输出轴与汽车前轴平行，变速箱与驱动桥是做成一体的固定在发动机旁，动力可以直接通过斜齿轮传递到差速器上，再经变速箱、驱动桥，减速增扭后传递给两根半轴最后驱动车的前轮旋转，显然这种距离最短，且没有经过任何转换的传动效率是最高的。前驱的缺点：1. 得汽车的操纵性变差，前轮驱动的主要缺点就是使得汽车的操纵性变差。因为大多数的质量都集中在汽车的前部，汽车的后部将会变得轻一些，这样后轮的的附着力就会变小，在有冰覆盖的路面上行驶车尾就很容易发生侧滑。2.转弯加速时附着力不够，前轮必须传递加速，转向和制动时地面作用于轮胎的力。而轮胎拥有的附着力是有限的，当附着力一部分用来加速时，就必定会减少对其它部分的作用力。而后轮承受的这种作用力却很少，它只需要跟着前轮滚动就可以了。2.1.2前轮导向的优缺点前轮导向的优点：减轻整车的重量是前轮驱动重要优点之一，减轻整车的重量是前轮驱动可以增加驱动轮的附着力。前轮导向的缺点：使得汽车的操纵性变差汽车的后部将会变得轻一些，这样后轮的的附着力就会变小在设计时会尽可能的将重量设置在汽车的后部，理想的质量分配是前后轮所承受的的质量之比为50:50，但是前轮驱动汽车很少有达到或接近这个比值的。另外一个缺点就是前轮所承受的负荷。前轮必须传递加速，转向和制动时地面作用于轮胎的力。而轮胎拥有的附着力是有限的，当附着力一部分用来加速时，就必定会减少对其它部分的作用力。而后轮承受的这种作用力却很少，它只需要跟着前轮滚动就可以了。 综上所述：根据实际情况选择前轮驱动，后轮导向。2.2 铁屑收集器方案的选择2.2.1 强力磁铁与电磁的选择与对比现今，钕铁硼是所有磁铁中磁力最强的。根据配方中各成分的比例不同，磁力可提高，可降低，有N35N52,N35MN50M，N30HN48H,N30SHN45SH，N28UHN35UH,N28EHN35EH性能指标，常规的强磁磁力是N35N52牌号中的N35性能（耐高温80度），随要求可定做其他高性能的钕铁硼强力磁铁。预计在未来20-30年里，不可能有替代钕铁硼强力磁铁的磁性材料出现。生产钕铁硼强力磁铁