1、精品文檔專業(yè)班級總 4頁第 頁編號：光軸快速鎖設(shè)計方案報告產(chǎn)品名稱生產(chǎn)綱領(lǐng)件 / 年緊裝置團隊成員零件名稱生產(chǎn)批量件 / 月1、設(shè)計概述軸向鎖緊裝置在光、電纜生產(chǎn)設(shè)備及其他多種行業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備中廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的軸向鎖緊裝置以螺母鎖緊裝置、緊定螺釘套鎖緊裝置和銷套鎖緊裝置最為常見：1、螺母鎖緊裝置：軸端螺紋往往設(shè)計得比較長，而螺距又比較小，已造成裝拆效率低或造成裸露過長而強度不高的細螺紋的局部損傷。2、緊定螺釘套鎖緊裝置：為了確保鎖緊的可靠性，只有增加螺釘?shù)男o力，這樣，既增加了拆卸難度，又增加了軸面損傷、螺釘及套螺孔螺紋損壞的可能。3、銷套鎖緊裝置：靠套內(nèi)彈性定位鎖銷入軸上鎖孔而定位的軸向鎖緊裝

2、置；特點是可靠性高，但軸向調(diào)整連續(xù)性差。綜上所述，傳統(tǒng)的軸向鎖緊裝置不太適于頻繁拆裝或軸向調(diào)整，且有的鎖緊可靠性不高。為此我們要探究制造一種適于頻繁拆裝或軸向調(diào)整，且鎖緊可靠性頗高的軸向鎖緊裝置，更好地服務(wù)應(yīng)用于各行各業(yè)中的生產(chǎn)設(shè)備。2、設(shè)計思路和方案力學(xué)中有一類現(xiàn)象稱為“自鎖現(xiàn)象” ，當自鎖條件滿足時，外力越大，物體保持靜止的能力越強人們利用自鎖現(xiàn)象的力學(xué)原理開發(fā)出了各種各樣的機械工具，這些工具廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中；在日常生活中利用這一原理的現(xiàn)象也隨處可見。依此現(xiàn)象我們設(shè)計了一種光桿軸向快速鎖緊裝置，它的核心部件是內(nèi)錐形套，其內(nèi)錐面斜度角的合理選擇是該裝置可靠性 ( 即反向自鎖性 ) 的首

3、要保障，圖 1 為內(nèi)錐形套結(jié)構(gòu)圖。當軸向外力作用在該裝置外套及內(nèi)錐形套外端面時，內(nèi)錐形套通過錐面與淬火鋼珠接觸點作用的法向力使鋼珠產(chǎn)生沿軸滾動及滑動的趨勢。為了實現(xiàn)該裝置的反向自鎖，內(nèi)錐形套錐面斜度角必須滿足以下兩個條件：(1) 淬火鋼珠相對軸滾動自鎖；(2) 淬火鋼珠相對軸滑動自鎖。下面以淬火鋼珠為研究對象，分別就這兩方面進行受力分析。圖二淬火鋼珠的臨界自鎖狀態(tài)受力圖。圖中： N軸對淬火鋼珠的法向反作用力；P 外力導(dǎo)致內(nèi)錐形套通過 B 點作用于淬火鋼珠的法向力； Ta 軸面作用于淬火鋼珠的最大靜摩擦力；。1 歡迎下載精品文檔Tb內(nèi)錐形套作用于淬火鋼珠的最大靜摩擦力；f1 軸面與淬火鋼珠間的靜

4、摩擦系數(shù)；f2 內(nèi)錐形套錐面與淬火鋼珠問的靜摩擦系數(shù)；R 淬火鋼珠的半徑。淬火鋼珠相對軸臨界滾動自鎖狀態(tài)時，必有：M A 0M A P R sin TB R 1 cos 故： PRsinTBR (1cos )0圖 1 內(nèi)錐套結(jié)構(gòu)圖tgf2將 TB2f2 P 代入上式，整理得：整理上式，可得滾動自鎖角為：2arctgf 2可知，淬火鋼珠相對軸滾動自鎖條件為：即2arctgf 2又有Fx0FxP sinTBcos TA所以 P sin TB cos TA01TAf1N2因為 TBf 2P3NPcosTBsin4將式 (2) 、(3) ， (4)代人式 (1)，整理可得1f1f2sinf1f2cos

5、0圖 2 淬火鋼珠的臨界自鎖狀態(tài)受力圖則由以上可知，淬火鋼珠相對軸滑動自鎖條件為：即 arctgf1f2/ 1f1f2綜合上述受力分析的結(jié)果，可得反向自鎖式軸向鎖緊裝置實現(xiàn)反向自鎖的條件為：。2 歡迎下載精品文檔min 2arctgf 2 , arctg f1 f 2 / 1 f1 f 25 材料 45 鋼 查得： f1 0.15， f 20.15 得17.06 故15（實際應(yīng)中，為保證裝置反向自鎖的可靠性及結(jié)構(gòu)的緊湊性，值的選擇應(yīng)比式(5)所求得的值小2 3為宜。）有一點需說明，上述受力分析過程中，不需要考慮彈簧反力對鋼珠的作用，其值亦與自鎖角大小無關(guān)。3、設(shè)計結(jié)果1）外套與內(nèi)錐形套間，內(nèi)套

6、與拉帽間均為過盈配合、壓力裝配；2 ）外套與內(nèi)錐形套端面比內(nèi)套端面略微突出；3）內(nèi)套孔徑 D2比鎖緊軸直徑略大，均布鋼珠（34 顆) 的最小公共內(nèi)切圓直徑D1 比鎖緊軸直徑略小；4 ）內(nèi)錐形套圓柱面內(nèi)孔直徑比均布鋼珠的最小公共外切圓直徑略小，并與其內(nèi)套配合面呈間隙配合；5）圓柱螺旋壓縮彈簧保證淬火鋼珠與內(nèi)錐形套內(nèi)錐面有效接觸，且操作靈活。圖三光軸快速鎖緊裝置三維剖分圖1- 拉帽； 2- 內(nèi)套； 3- 外套； 4- 內(nèi)錐形套； 5- 鋼珠； 6- 彈簧另外，內(nèi)錐形套是光軸快速鎖緊裝置的主要承力件，具有較高的表面硬度。3 歡迎下載精品文檔兩個關(guān)鍵點的簡要說明：（1）淬火鋼珠的數(shù)量隨軸向力的增大，鋼

7、珠的數(shù)目宜適當增加。其目的是對于表面硬度相對較低的軸而言，不至于因承力過于集中而造成表面劃傷，從而導(dǎo)致鎖緊失效。 但就線纜行業(yè)盤具裝卡而言， 絕太多數(shù)情況下軸向力均為較小的附屬力，鋼珠取 34 顆即可。至于，較大軸向力的裝卡時，鋼珠數(shù)目應(yīng)適當增加，并需適當提高鎖緊軸的表面硬度。（2）圓柱螺旋壓縮彈簧的作用彈簧在該裝置中起著不可忽視的作用，它使鋼珠與內(nèi)錐面保持接觸，并在二者之問產(chǎn)生適當?shù)念A(yù)壓力。這避免了裝置使用中，因鋼珠與內(nèi)錐面間存在間隙，而不能及位鎖緊的可能；同時，也避免了軸向力不穩(wěn)定時，鋼珠與內(nèi)錐面間歇接觸，從而導(dǎo)致鋼珠逐步后退，使鎖緊失效的可能。而彈簧的可壓縮性又為便捷地解除自鎖，簡化操作

8、提供了條件。本設(shè)計中彈簧中徑為 36mm，有效圈數(shù)為 8 圈，長度為 26mm，簧絲直徑為 2mm。4、總結(jié)和體會反向自鎖式軸向鎖緊裝置（光軸快速鎖緊裝置）是適于頻繁拆裝或軸向調(diào)整，且鎖緊可靠性頗高的軸向鎖緊裝置。其與以往傳統(tǒng)鎖緊裝置相比具較大優(yōu)越性，但在某些方面稍有遜色不足之處，不是十分完美。這需要我們繼續(xù)深入研究探討，發(fā)散思維，靈活運用科學(xué)知識再創(chuàng)新高。4 歡迎下載精品文檔專業(yè)班級機制本 1303班總頁第頁編號：成本分析報告產(chǎn)品名稱光軸快速鎖緊裝生產(chǎn)綱領(lǐng)件/ 年置團隊成員胡博文、楊超平、李闖、劉衛(wèi)士、張艷華、零件名稱內(nèi)套生產(chǎn)批量件/ 月1、材料成本分析材料45 鋼毛坯種類圓鋼毛坯外形尺寸4

9、5mm140每毛坯可制作件數(shù)1每臺件數(shù)備注查表得 45鋼的密度為7.85 g/cm3 ，市場價為 P=4.65 元 / kg ，毛坯體積 Vr2h =3.1422.52140 =222.5475 cm3毛坯質(zhì)量 mV222.54757.85 1747g 2kg 則單件材料成本 FPm4.65 29.3 元2、人工費和制造費分析工序工時（ min）序號工序內(nèi)容工序成本分析名稱終準時機動時間輔助時間間1粗車粗車 3160 外圓由市場調(diào)查得車工工人工資8.5元 / 小時，銑工工人工資10 元 / 小時，車床機3115min ，由工時計算知：該工序費用為4.04 元床臺時 40 元 / 小時。本工序用

10、時2精車精車3160 外圓211本工序用時4min，由工時計算知：該工序費用為3.5 元。5 歡迎下載精品文檔3粗車粗車405凸臺外圓20.50.5本工序用時 3min，由工時計算知：該工序費用為2.45元4精車精車405凸臺外圓211本工序用時 4min，由工時計算知：該工序費用為3.5元5粗車粗車3130外圓311本工序用時 5min，由工時計算知：該工序費用為4.04元6精車精車3130外圓211本工序用時 4min，由工時計算知：該工序費用為3.5元7鉆孔鉆 2095 的孔20.50.5本工序用時 3min，由工時計算知：該工序費用為2.45元8粗鏜粗鏜25.595 的孔311本工序用時 5min，由工時計算知：該工序費用為4.04元9精鏜精鏜 25.595 的孔211本工序用時 4min，由工時計算知：該工序費用為3.5元孔的10確定孔的位置011本工序