便携式冲压机设计（说明书+cad图纸）
摘要
本文所设计的精确控制型便携式冲压机具有结构简单、体积小、质量轻、操作舒适及使用安全等特点。适合在定日镜镜模块安装的一系列各种螺栓或螺母连接。该便携式冲压机具有双重绝缘结构和可控制型功能（可从0至额定负载转速之间无级调速）；同时可实现如伺服电机编码器（控制器）上输入一个与基准前近距离的一个值，它会自动实现旋转套筒圈数达到一个准确的前进距离。本文基本上解决了文章开头所提出的四个问题，通过提高电动机额定转速来提高单位重量出力；通过提高齿轮的加工精度、轴的绝缘工艺及换向器的质量等来减小噪声和振动；采用人体工程学原理来设计便携式冲压机的外壳，使外壳具有外表美观、质量轻、握持舒适等特点。本文设计的两大重点是传动装置的设计和外壳的设计，尤其在传动装置的设计这一部分，运用了大量的计算公式和图表说明，涉及到许多机械设计、机械原理和材料力学等方面的专业知识。
关键词：便携式冲压机；机械结构设计
Abstract
The precise control portable press designed in this paper has the characteristics of simple structure, small size, light weight, comfortable operation and safe use. A series of bolts or nuts suitable for installation in the heliostat module. The portable stamping machine has double insulation structure and controllable function (stepless speed regulation from 0 to rated load speed); at the same time, it can input a value close to the baseline on the servo motor encoder (controller), which can automatically realize the number of rotating sleeve rings to achieve an accurate forward distance. This paper basically solves the four problems raised at the beginning of the article, and improves the output per unit weight by increasing the rated speed of the motor; reduces the noise and vibration by improving the processing accuracy of the gears, the insulation technology of the axle and the quality of the commutator; and designs the shell of the portable press by using ergonomics principle, so that the shell has beautiful appearance, light weight and easy grip. Suitable characteristics. The two key points of this paper are the design of the transmission device and the shell. Especially in the design of the transmission device, a large number of calculation formulas and diagrams are used to explain the design. It involves many professional knowledge of mechanical design, mechanical principle and material mechanics.
Key words: Portable punch; Mechanical structure design
目 录
1 前言 1
1.1 本次设计的目的和意义 1
1.2 预期目标与解决方案 1
2 便携式冲压机的总体设计方案 3
2.1 便携式冲压机的结构及工作原理 3
2.2 主要技术参数的确定 3
2.3 便携式冲压机的传动装置 3
3 电动机及电器元件的选择 4
3.1 电动机的选择 4
3.1.1伺服电机的结构和规格 4
3.1.2伺服电动机型号的选择 5
3.2 风扇的选择 5
3.2.1 风扇直径 6
3.2.2 叶片数 6
3.3 换向器的选择 6
3.4 电刷装置的选择 6
3.5 开关的选择 7
3.6 电源线及护套的选择 8
3.7控制器的选择 8
4 传动装置的设计 9
4.1 齿轮传动的设计 9
4.1.1 直齿轮的强度计算 10
4.1.1.1选择齿轮的材料、精度等级、齿数、传动比及螺旋角 10
4.1.1.2按齿面接触强度设计 10
4.1.1.3 按齿根弯曲强度设计 12
4.1.1.4 几何尺寸的计算 13
4.1.2 直齿轮的结构设计 14
4.2.1基本参数的计算 14
4.2.1.1求轴上的功率、转速和转矩 14
4.2.1.2求作用在齿轮上的力 15
4.2.1.3初步确定轴的最小直径 15
4.2.2齿轮轴的结构设计 15
4.2.2.1拟定轴上零件的装配方案 15
4.2.2.2根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 15
4.2.2.3轴上零件的周向定位 16
4.2.2.4确定轴上圆角和倒角尺寸 16
4.2.3 轴的强度计算 16
4.2.3.1求轴上的载荷 16
4.2.3.2按弯扭合成应力校核轴的强度 18
4.3 主轴的设计 19
4.3.1基本参数的计算 19
4.3.1.1求轴上的功率、转速和转矩 19
4.3.1.2求作用在齿轮上的力 19
4.3.1.3初步确定轴的最小直径 19
4.3.2轴的结构设计 19
4.3.2.1拟定轴上零件的装配方案 19
4.3.2.2根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 20
4.3.2.3轴上零件的周向定位 20
4.3.2.4确定轴上圆角和倒角尺寸 20
4.3.3轴的强度计算 20
4.3.3.1求轴上的载荷 21
4.3.3.2按弯扭合成应力校核轴的强度 21
5 其他零部件的设计 22
5.1套筒的设计 22
5.2 套筒的选择 23
5.3 外壳的设计 23
5.3.1 人体工程学的概述 24
5.3.2 外壳的结构设计 25
5.4零件的紧固和联接 25
结 论 29
参考文献 30
致 谢 31
外文翻译 32
附 件 46
参考文献
[1] 上海市电动工具研究所编.电动工具.北京：机械工业出版社.1975
[2] 李耀天主编.《实用电动工具手册》.北京：北京出版社，1999
[3] 机械工程手册编委会编.机械工程手册（第二版）.北京：机械工业出版社，1995
[4] 李邦协编著.电动工具.北京：中国计量出版社，1990
[5] 濮良贵、纪名刚主编.机械设计（第八版）.北京：高等教育出版社，2001
[6] 成大先主编.机械设计手册.单行本.机械传动.北京：化学工业出版社，2004
[7] 成大先主编.机械设计手册.单行本.轴承.北京：化学工业出版社，2004
[8] 吕克主编.《最新国内外轴承代号对照手册》.北京：机械工业出版社，2001
[9] 吴宗泽、罗圣国主编.机械设计课程设计手册（第二版）.北京：高等教育出版社，2005
[10] 唐金松主编.简明机械设计手册（第二版）.上海：上海科学技术出版社，2000
[11] 王魏主编.机械制图.北京:高等教育出版社，2003
[12] 王巍、钱可强主编.机械工程图学.北京：机械工业出版社，2001
[13] 刘鸿文主编.材料力学（第四版）.北京：高等教育出版社，2005
[14] 上海电动工具研究所编著.《电动工具应用手册》.北京：机械工业出版社，2004
[15] 郑文纬、吴克坚主编.机械原理（第七版）.北京：高等教育出版社，2004
[16] 汪镇国主编.电机工程手册（第二版）6应用卷（一）．北京：机械工业出版社．1997
[17] 朱强、秦泳元.人体工程学与电动工具．电动工具．2005(2)
[18] 秦兆生.电子技术在电动工具中的应用．电动工具．2005(3)
[19]QUIN S,WINDRA G E O． Use of Stress-strength Model in Determination of Safety Factor for Pressure Vessel Design [J]． Journal of Pressure Vessel Technology，1996，118（27）：109-114.
