多功能剪鉗機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計課程設(shè)計.doc

I 梧 州 學 院 課程設(shè)計說明書 題 目 多功能剪鉗機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計 系 別 計算機與電子信息工程系 專 業(yè) 電子信息工程系 II 畢業(yè)設(shè)計 論文 原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明畢業(yè)設(shè)計 論文 原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾 所呈交的畢業(yè)設(shè)計 論文 是我個人在指 導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果 盡我所知 除文 中特別加以標注和致謝的地方外 不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表 或公布過的研究成果 也不包含我為獲得 及其它教育 機構(gòu)的學位或?qū)W歷而使用過的材料 對本研究提供過幫助和做出 過貢獻的個人或集體 均已在文中作了明確的說明并表示了謝意 作 者 簽 名 日 期 指導教師簽名 日 期 使用授權(quán)說明使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學關(guān)于收集 保存 使用畢業(yè)設(shè)計 論文 的規(guī)定 即 按照學校要求提交畢業(yè)設(shè)計 論文 的印 刷本和電子版本 學校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計 論文 的印刷本和電 子版 并提供目錄檢索與閱覽服務(wù) 學校可以采用影印 縮印 數(shù)字化或其它復制手段保存論文 在不以贏利為目的前提下 學 ?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容 III 作者簽名 日 期 IV 學位論文原創(chuàng)性聲明學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明 所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進 行研究所取得的研究成果 除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外 本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品 對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體 均已在文中以明確方 式標明 本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔 作者簽名 日期 年 月 日 學位論文版權(quán)使用授權(quán)書學位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留 使用學位論文的規(guī) 定 同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和 電子版 允許論文被查閱和借閱 本人授權(quán) 大學 可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索 可以采用影印 縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文 涉密論文按學校規(guī)定處理 作者簽名 日期 年 月 日 導師簽名 日期 年 月 日 V 目錄目錄 一 設(shè)計任務(wù)擬定 1 1 1立項背景 1 1 2 設(shè)計主要技術(shù)條件及參數(shù) 1 二 功能原理及方案選擇 2 2 1 功能原理 3 2 2 方案選擇 3 三 設(shè)計參數(shù) 4 四 機構(gòu)自由度以及受力分析與計算 7 4 1 自由度計算 7 4 2 機構(gòu)受力分析及其校核 8 五 總結(jié) 9 六 參考文獻 10 1 多功能家用剪鉗的創(chuàng)新從設(shè)計多功能家用剪鉗的創(chuàng)新從設(shè)計 一一 設(shè)計任務(wù)擬定設(shè)計任務(wù)擬定 1 1 立項背景立項背景 現(xiàn)在家用的剪鉗市面上較為匱乏 功能單一 已有的也不能滿足當下一般 家庭的多種功能需求 一般家庭使用大概包括以下幾個方面 剪電線 壓 核桃等 所需具備包括剪切 收緊 壓潰等功能 此外還應有一定的曾力 機構(gòu) 1 2 設(shè)計主要技術(shù)條件及參數(shù)設(shè)計主要技術(shù)條件及參數(shù) 鉗口壓塊水平距離 因為該設(shè)計主要針對與一般家庭的生活使用 所以設(shè)計其水活塞壓塊活動 距離為 50mm 鉗口壓緊力 家用剪鉗其動力來源于使用者 其曾力范圍也因使用者的情況而有所不同 在此設(shè)計預期曾力為所施加力的 5 倍 一般成人握力約為 45kg 左右 則設(shè) 計目標是達到 225kg 的破壞力 完全可以滿足一般家庭使用 剪鉗壓制范圍 該設(shè)計機構(gòu)材料初步擬定使用材料為鑄鐵材料 預計可承受最大壓力超過 300kg 壓塊最大距離為 50mm 壓制范圍可以涵蓋包括各種堅果以及其他 小于 50mmX50mm 的物體 通過使用壓塊的更換 使該機構(gòu)可以實現(xiàn)其多 功能性得到滿足 2 二二 功能原理及方案選擇功能原理及方案選擇 示意圖 圖 1 1 圖 1 2 3 2 1 功能原理功能原理 功能分解如下 1 垂直滑塊移動 該機構(gòu)的設(shè)計基礎(chǔ)為四桿機構(gòu)的衍生形式 曲柄滑塊機構(gòu) 通過長搖桿的 上下?lián)u動實現(xiàn)滑塊的上下垂直移動 2 多功能鉗口 采用磁性粘合的設(shè)計方式 鉗口部分使用模塊化設(shè)計 在不同任務(wù)條件下 可以更換鉗口實現(xiàn)鉗剪的功能多樣化 3 杠桿增力部分 該設(shè)計定位于家庭使用 所以其使用方式為手動使用 通過杠桿的增力 使其達到預定的使用壓制力 2 2 方案選擇 方案選擇 方案 A 垂直壓塊使用螺桿方式 螺旋機構(gòu) 螺旋傳動是利用螺桿和螺母組成的螺旋副來實現(xiàn)傳動要求的 其優(yōu)點是增力效果明顯 以較小的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生較大的軸向推向力用以克服工 作阻力 但其缺點也較為顯著 在滿足工作需要的增力要求的前提下螺旋 運動所需運動距離較大 不便于一般家庭的使用 方案 B 垂直壓塊使用四桿機構(gòu) 曲柄滑塊機構(gòu) 的方式 如圖 1 1 1 2 可以看出 使用曲柄滑塊機構(gòu)可以使結(jié)構(gòu)的復雜程度大大降 低 同時在杠桿的增力作用下使其達到所需的工作力 原動力部分 搖桿 4 的移動距離合理 利于一般家庭的使用 實施設(shè)計及評價 綜上綜述 在壓力要求不高的家庭一般家用機構(gòu)中 方案 B 的原動力移動 部分移動距離較小 同時其結(jié)構(gòu)簡單 制造簡便 利于一般家庭普遍使用 所以選擇較為優(yōu)勢的方案 B 三三 設(shè)計參數(shù)設(shè)計參數(shù) 各主要部件的設(shè)計參數(shù)如下 壓塊 5 套筒底座 6 連桿 A B 連桿 A 7 連桿 B 連桿 A 8 連桿 B 四四 機構(gòu)自由度以及受力分析與計算機構(gòu)自由度以及受力分析與計算 4 14 1 自由度計算 自由度計算 結(jié)構(gòu)運動簡圖如圖 1 3 所示 圖 1 3 由圖我們可以看出 此機構(gòu)由 3 個構(gòu)件組成 其中有三個轉(zhuǎn)動副一個移動 副 共四個低副組成 由平面機構(gòu)自由度公式我們知道 1h3n p p F 2 F 則 n 3 4 0 1php 由于所用機構(gòu)不存在虛約束 所以 0 由此計算 F F3x32x4 F1 由于原動件數(shù)目為 1 與 F 相等 因此 該機構(gòu)的運動是可控的 4 24 2 機構(gòu)受力分析及其校核機構(gòu)受力分析及其校核 該機器主要用于一般家庭生活使用 屬于低強度低受力機構(gòu) 主要受 力部件為壓桿部分 以壓桿最大受力為 200N 為標準 9 增力計算 由杠桿原理 1122F LF L 則有 2200 x200 45xF 2F889N 滿足一般家庭使用 強度校核計算 由機構(gòu)運動簡圖我們可以看出 壓桿部分只受彎矩的作用 由于其最 大受力設(shè)定為 200N 我們將其受力圖簡化為下圖 其中 F 200N a 45mm b 155mm l 200mm 由其彎矩公式 max ab lMF 得 max 7M 由于機構(gòu)壓桿部分使用材料為鑄鐵 滿足使用要求 10 五五 總結(jié)總結(jié) 在本次設(shè)計中 學習到了很多東西 從立項開始 通過對使用對象的 調(diào)查以及工作對象的研究知道了一切設(shè)計研究都不能脫離現(xiàn)實生活 設(shè)計 過程中 通過與老師和同學的交流 又逐漸發(fā)現(xiàn)了設(shè)計過程中的不足和缺 陷 通過幾次大改和無數(shù)次小改才能完成 總之 每一次設(shè)計都是一個全新的挑戰(zhàn) 我將在此基礎(chǔ)上更加努力 用自己最大的能力完成畢業(yè)設(shè)計 六六 參考文獻參考文獻 11 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明 所呈交的學位論文 是本人在導師的指導下進行的研究工 作所取得的成果 盡我所知 除文中已經(jīng)特別注明引用的內(nèi)容和致謝的地方外 本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果 對本文的研 究做出重要貢獻的個人和集體 均已在文中以明確方式注明并表示感謝 本人 完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔 學位論文作者 本人簽名 年 月 日 學位論文出版授權(quán)書 本人及導師完全同意 中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程 中國優(yōu)秀 碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程 以下簡稱 章程 愿意將本人的學 位論文提交 中國學術(shù)期刊 光盤版 電子雜志社 在 中國博士學位論文 全文數(shù)據(jù)庫 中國優(yōu)秀碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 中全文發(fā)表和以電子 網(wǎng)絡(luò)形式公開出版 并同意編入 C CN NK KI I 中國知識資源總庫 在 中國博碩士 學位論文評價數(shù)據(jù)庫 中使用和在互聯(lián)網(wǎng)上傳播 同意按 章程 規(guī)定享受相 關(guān)權(quán)益 論文密級 論文密級 12 公開 保密 年 月至 年 月 保密的學位論文在解密后應遵守此協(xié) 議 作者簽名 導師簽名 年 月 日 年 月 日 13 獨 創(chuàng) 聲 明 本人鄭重聲明 所呈交的畢業(yè)設(shè)計 論文 是本人在指導老 師的指導下 獨立進行研究工作所取得的成果 成果不存在知識 產(chǎn)權(quán)爭議 盡我所知 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外 本設(shè)計 論文 不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果 對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體均已在文中以明確方式 標明 本聲明的法律后果由本人承擔 作者簽名 二 一 年九月二十 日 畢業(yè)設(shè)計 論文 使用授權(quán)聲明 本人完全了解濱州學院關(guān)于收集 保存 使用畢業(yè)設(shè)計 論 文 的規(guī)定 本人愿意按照學校要求提交學位論文的印刷本和電子版 同 意學校保存學位論文的印刷本和電子版 或采用影印 數(shù)字化或 其它復制手段保存設(shè)計 論文 同意學校在不以營利為目的的 前提下 建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng) 公布設(shè)計 論文 的部 分或全部內(nèi)容 允許他人依法合理使用 保密論文在解密后遵守此規(guī)定 14 作者簽名 二 一 年九月二十日 15 致 謝 時間飛逝 大學的學習生活很快就要過去 在這四年的學習生活中 收 獲了很多 而這些成績的取得是和一直關(guān)心幫助我的人分不開的 首先非常感謝學校開設(shè)這個課題 為本人日后從事計算機方面的工作提 供了經(jīng)驗 奠定了基礎(chǔ) 本次畢業(yè)設(shè)計大概持續(xù)了半年 現(xiàn)在終于到結(jié)尾了 本次畢業(yè)設(shè)計是對我大學四年學習下來最好的檢驗 經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計 我 的能力有了很大的提高 比如操作能力 分析問題的能力 合作精神 嚴謹?shù)?工作作風等方方面面都有很大的進步 這期間凝聚了很多人的心血 在此我 表示由衷的感謝 沒有他們的幫助 我將無法順利完成這次設(shè)計 首先 我要特別感謝我的知道郭謙功老師對我的悉心指導 在我的論文 書寫及設(shè)計過程中給了我大量的幫助和指導 為我理清了設(shè)計思路和操作方 法 并對我所做的課題提出了有效的改進方案 郭謙功老師淵博的知識 嚴 謹?shù)淖黠L和誨人不倦的態(tài)度給我留下了深刻的印象 從他身上 我學到了許 多能受益終生的東西 再次對周巍老師表示衷心的感謝 其次 我要感謝大學四年中所有的任課老師和輔導員在學習期間對我的 嚴格要求 感謝他們對我學習上和生活上的幫助 使我了解了許多專業(yè)知識 和為人的道理 能夠在今后的生活道路上有繼續(xù)奮斗的力量 另外 我還要感謝大學四年和我一起走過的同學朋友對我的關(guān)心與支持 與他們一起學習 生活 讓我在大學期間生活的很充實 給我留下了很多難 16 忘的回憶 最后 我要感謝我的父母對我的關(guān)系和理解 如果沒有他們在我的學習 生涯中的無私奉獻和默默支持 我將無法順利完成今天的學業(yè) 四年的大學生活就快走入尾聲 我們的校園生活就要劃上句號 心中是 無盡的難舍與眷戀 從這里走出 對我的人生來說 將是踏上一個新的征程 要把所學的知識應用到實際工作中去 回首四年 取得了些許成績 生活中有快樂也有艱辛 感謝老師四年來 對我孜孜不倦的教誨 對我成長的關(guān)心和愛護 學友情深 情同兄妹 四年的風風雨雨 我們一同走過 充滿著關(guān)愛 給 我留下了值得珍藏的最美好的記憶 在我的十幾年求學歷程里 離不開父母的鼓勵和支持 是他們辛勤的勞 作 無私的付出 為我創(chuàng)造良好的學習條件 我才能順利完成完成學業(yè) 感激 他們一直以來對我的撫養(yǎng)與培