轮式结构铁屑收集器设计说明书

I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22II4.3 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1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。21.2 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。31.3 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1 9.19.7 市场调研，选定设计方案2 9.89.15 绘制原理图，对方案进行改进3 9.169.21 选定及购买驱动装置材料4 9.2210.11（包含国庆假期） 绘制驱动装置的三维图及制造驱动部分5 10.1210.18 选定及购买收集装置材料6 10.1811.1 绘制收集装置的三维图及制造收集部分7 11.211.8 编写说明书8 11.911.15 编写说明书4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5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：6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的主要原材料有金属钕、纯铁、硼铁合金以及其他添加剂。钕铁硼强力磁铁行业的核心技术主要体现在制造工艺上，具体体现在其产品的均匀性、一致性、加工质量、镀层质量等方面，一般磁铁生产厂家都会有生产。钕铁硼强力磁铁作为第三代稀土永磁材料，具有很高的性能价格比这为钕铁硼产业带来更为广阔的市场前景。强力磁铁的优点：钕铁硼强力磁铁(强力吸铁石)具有体积小、重量轻和磁性强的特点，是迄今为止性能价格比最佳的磁体。最突出的优点就是：磁力强，性价比高，用途广泛7等。强力磁铁的缺点：易碎，所以在使用中要切实注意，按照正常的使用方法。电生磁原理：电生磁是导线中先有电流通过,在导线周围产生磁场; 磁生电是磁场中的导体做切割磁感线的运动或者磁场产生变化,都会在导体中产生电流。如果一条直的金属导线通过电流，那么在导线周围的空间将产生圆形磁场。导线中流过的电流越大，产生的磁场越强。磁场成圆形，围绕导线周围。磁场的方向可以根据“右手定则“来确定：将右手拇指伸出，其余四指并拢弯向掌心。这时，拇指的方向为电流方向，而其余四指的方向是磁场的方向。实际上，这种直导线产生的磁场类似于在导线周围放置了一圈 NS 极首尾相接的小磁铁的效果。如果将一条长长的金属导线在一个空心筒上沿一个方向缠绕起来，形成的物体我们称为螺线管。如果使这个螺线管通电，螺线管的每一匝都会产生磁场，在相邻的两匝之间的位置，由于磁场方向相反，总的磁场相抵消；而在螺线管内部和外部，每一匝线圈产生的磁场互相叠加起来，最终形成了磁场。也可以看出，在螺线管外部的磁场形状和一块磁铁产生的磁场形状是相同的。而螺线管内部的磁场刚好与外部的磁场组成闭合的磁力线。螺线管表示成了上下两排圆，好象是把螺线管从中间切开来。上面的一排中有叉，表示电流从荧光屏里面流出；下面的一排中有一个黑点，表示电流从外面向荧光屏内部流进。电磁铁的优点：1. 可通过电流的通断，来控制电磁铁磁性的有无。2. 磁性的强弱可以通过改变电流的大小或线圈的匝数多少来调节83. 可以通过改变电流的方向，来改变其磁极的极性电磁铁的缺点：直流电磁铁的缺点是需要直流电源，成本较高。常用的直流电磁铁有：MZZ1A MZZ2S 系列直流制动电磁和 MW1 MW2 系列起重电磁铁。交流电磁铁起动力较大，无需专门电源，吸合快（动作时间 0.010.02s） ，但是若电源电压下降15 以下，磁力明显下降。综上所述：根据实际情况选择永磁铁。2.3 收集装置3.3.1 收集装置的设计要求1、电机有足够动力带动后滚轮。2、前轮与前滚轮相对位置适当，方便磁铁收集。3、皮带与后滚轮有足够大的摩擦力。4、永磁铁合理摆放，保证有足够大的磁力3.3.2 收集装置收集部分的初级想法如图 32、33 所示图 32 皮带三维图样 图 33 皮带二维尺寸后滚轮由电机带动电机带动，后滚轮通过皮带带动前滚轮转动，前滚轮内谁有 48 块强力磁铁，通过磁铁将铁屑吸到皮带上，通过皮带将铁屑向后输送，当9到达后方时铁屑由于重力作用，下落到收集箱里，实现铁屑的收集。支架受力有限元分析如图 34（受压） 、35、 （受拉）所示图 34 支架受压示意图图 35 支架受拉示意图支架综合受力有限元分析如图 36 所示图 36 支架综合受力有限元分析示意图102.3 驱动部分电机带动齿轮转动的传动线路如图 37 所示图 37 电机传动线路图1电机 2齿轮 1（齿数 12、模数 1） 3齿轮 2（齿数 67、模数 1） 4齿轮 3（齿数 8、模数 1、变位系数 1） 5齿轮 4（齿数 54 模数 1、变位系数1） 6齿轮 5（齿数 10、模数 1.25、变位系数 1.5） 7齿轮 6（齿数 51、模数 12.5、变位系数 2.5）底架有无横梁有限元对比分析对比如图 38 所示图 38 底架有无横梁有限元对比分析图11张紧轮壳有限元分析如图 39 所示图 39 张紧轮壳有限元分析图2.4 电机的选择选择电动机容量时，还要考虑到供电变压器容量的大小。一般来说，直接起动的最大 1 台异步电动机的容量，不宜超过供电变压器容量的 1/3。 对连续运行的电动机，从节能的观点出发，电动机约在 80%左右负载率运转时，效率最高。对农用电动机，其平均负载率运转时，效率最高。对短时间运行的电动机，可以允许在比额定功率偏大的情况下运行，这应该依电动机的转矩是否能满足负载转矩的要求来确定。 (1)如果电动机功率选得过小，就会出现“小马拉大车”现象，造成电动机长期过载。使其绝缘因发热而损坏。甚至电动机被烧毁。 (2)如果电动机功率选得过大，就会出现“大马拉小车”现象，其输出机械功率不能得到充分利用，功率因数和效率都不高，不但对用户和电网不利。而且还会造成电能浪费。要正确选择电动机的功率，必须经过以下计算或比较： 对于恒定负载连续工作方式，如果知道负载的功率 (即生产机械轴上的功率)Pl(kw)。可按下式计算所需电动机的功率 P(kw)： P=P1/n1n2式中 n1 为生产机械的效率；n2 为电动机的效率，即传动效率。 12按上式求出的功率，不一定与产品功率相同。因此所选电动机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。 (1)短时工作定额的电动机与功率相同的连续工作定额的电动机相比。最大转矩大，重量小，价格低。因此，在条件许可时，应尽量选用短时工作定额的电动机。 (2)对于断续工作定额的电动机，其功率的选择、要根据负载持续率的大小，选用专门用于断续运行方式的电动机。负载持续串 Fs的计算公式为FStg/(tg+to)100 式中 tg 为工作时间，t 为停止时间 min；tg 十 to 为工作周期时间 min。 此外，也可用类比法来选择电动机的功率。类比法就是与类似生产机械所用电动机的功率进行对比。具体做法是：了解本单位或附近其他单位的类似生产机械使用多大功率的电动机，然后选用相近功率的电动机进行试车。试车的目的是验证所选电动机与生产机械是否匹配。验证的方法是：使电动机带动生产机械运转，用钳形电流表测量电动机的工作电流，将测得的电流与该电动机铭牌上标出的额定电流进行对比。若电功机的实际工作电流与铭脾上标出的额定电流上下相差不大。则表明所选电动机的功率合适。如果电动机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低 70左右。则表明电动机的功率选得过大，应调换功率较小的电动机。如果测得的电动机工作电流比铭牌上标出的额定电流大 40以上。则表明电动机的功率选得过小，应调换功率较大的电动机。综上所述，所选电机型号为：YTX41（6V 4A）两个串联132.5 整体构思我们运用三维软件 ug8.0，根据自己的构思对铁屑收集器进行了初步的设计，如图 310（未显示皮带）311（显示皮带）所示图 310 三维构架图（未显示皮带） 图 311 三维构架图（显示皮带）2.6 本章小结只有将这里章内容掌握到融会贯通的人才能称之谓一名真正的设计师。这一张的内容是整个设计的核心，只有将这一章设计好，我们以后工作时才会有方向，后面选材时才会更加的有目标，不至于想无头苍蝇一样摸不着头脑。在设计本章是我真心觉得，运用好一个机械设计软件是那么的重要，我们运用 ug中的高级仿真，对底架、横梁、张紧轮卡槽等的受力变形进行了有限元分析，从而更为直观的、更为权威的展示了我们设计方案的可行性，皮带长度的测量是一个难点，我们运用 ug 测量命令中的点在曲线上精确的测量出了皮带的长度，为我们后期的皮带选择起到了不可磨灭的作用。通过本章的设计是我的知识储备有了质的飞跃。 14第 3 章 材料购买及前期工作3.1 所购买的材料材料的质量对性能起到着决定性的影响，为了更高质量的完成工作，我们精心选取了几件性价比较高的材料。如表 31 所示：表 31 所需及购买材料表序号 名称 型号 数量 拟购买方式1 驱动装置 电动汽车 1 济南中恒2 电瓶 6v 1 济南欧亚3 电机 6v/20kw 1 济南欧亚4 轴承 6001 10 济南欧亚5 铁皮 1m1.5m 1.5m 济南长清6 铝管 2038/2525 2/2 济南长清7 铆钉 40 1 济南长清8 砂轮片 1 济南长清9 拐角 1 济南长清10 皮带 6m 网购11 磁铁 48 网购12 收集器 1 自行制作13 传动轮 150400 1 网购14 张紧轮 55400 1 网购15 回轮 1 网购153.2 所需工具及使用方式“三分技能，七分工具”只有好的工具才能使我问进程加快，提高加工质量。1）角磨机角磨机图片如图 31 所示图 31 角磨机（1）操作员在操作时，要注意配件是否完好，绝缘电缆线有无破损，有无老化等现象。检查过后，插上电源，才可以进行作业。（2）切割及打磨作业时，周围一米内不能有人员以及易爆物品，不要对着有人的方向进行工作、以防造成人员伤亡。（3）当的砂轮片使用完以后，需要更换的时候，须断电的电源来进行更换，以防不小心，按下的开关，造成不必要的人员事故。（4）在危险且易燃物品工作时，须配备二个以上的灭火器，防患未然。做到安全第一、生产第二的原则。（5）.在长时间 30 分钟后使用，应该停止休息 20 分钟以上，待冷却后方能进行作业。防止在长期使用的过程中，温度过高，容易使易损坏、造成工伤事故。（6）在使用的时候，我们要按照使用规范和说明书去使用，定时的检查、维修、保证完好的情况下进行工作，减少事故的发生162）铆枪铆枪图片如图 32 所示32 铆枪1.将铆钉单面放已锁好孔构件，钉芯插入到拉铆枪的枪头内，枪头要紧顶铆钉的端面。2.进行拉铆操作，直至铆钉相反面膨胀，钉芯拉断为止。3）刀口直角尺刀口直角尺图片如图 33 所示33 刀口直角尺刀口直角尺型号：50*40 75*50 100*70 150*100 200*130 250*165 300*200刀口直角尺的使用方法：校正前： （1）刀口直角尺送到品管检测室，用白布、酒精擦干净； （2）带上干净手套检查刀口直角尺长边内外刃边及短边内外测量边是生锈、17磨损； 校正中： （1）将花岗石精密测量方尺竖放在岩石平板上，使刀口直角尺短边内测量边平贴于花岗石精密测量方尺工作面，长边内刃边与花岗石精密测量方尺另一工作面平贴密合（注意施力要均匀） ；垂直目视刀口直角尺短边、长边与花岗石精密测量方尺工作面密合是否有间隙，如有则将间 隙处用水笔涂画标识； （2）再将刀口直角尺长边外刃边、短边外测量边分别与花岗石精密测量方尺工作时面平贴接触，垂直目视密合是否有间隙,如有则将间隙处用水笔涂画标识；（3）将刀口直角尺平粘于一平面治具上，用影像测量仪对刀口直角尺长边内刃边分别取至少二点测量（取测量点优先取有水笔涂画标识区域, 求其垂直度） ；（4）需按要求重复进行三次测量，获得内测量平均垂直度值； （5）按要求对刀口直角尺长边外刃边、短边外测量边进行测量，获得外测量平 均垂直度值； （6）将内测量平均垂直度值和外测量平均垂直度值分别减去 90值即为其相应误差值。4）游标卡尺游标卡尺图片如图 34 所示：34 游标卡尺游标卡尺的使用方法：18（1）使用前,应先擦干净两卡脚测量面,合拢两卡脚,检查副尺 0 线与主尺 0 线是否对齐,若未对齐,应根据原始误差修正测量读数。（2）测量工件时,卡脚测量面必须与工件的表面平行或垂直,不得歪斜。且用力不能过大,以免卡脚变形或磨损,影响测量精度。（3）读数时，视线要垂直于尺面，否则测量值不准确。（4）测量内径尺寸时，应轻轻摆动，以便找出最大值。（5）游标卡尺用完后，仔细擦净，抹上防护油，平放在合内。以防生锈或弯曲。5）千分尺千分尺图片如图 35 所示：图 35 千分尺（1）测量时，注意要在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮，而改用微调旋钮，避免产生过大的压力，既可使测量结果精确，又能保护螺旋测微器。（2）在读数时，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出。（3）读数时，千分位有一位估读数字，不能随便扔掉，即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐，千分位上也应读取为“0” 。（4）当小砧和测微螺杆并拢时，可动刻度的零点与固定刻度的零点不相重合，将出现零误差应加以修正，在最后测长度的读数上去掉零误差的数值。6）活动扳手19活动扳手图片如图 36 所示：36 活动扳手活扳手型号：4 寸,6 寸,8 寸,10 寸,12 寸,15 寸,18 寸,24 寸对应规格:100mm,150 mm,200 mm,250 mm,300mm,375mm,450mm,600mm7）电钻电钻图片如图 37 所示：37 电钻电钻型号：4、6、8、10、13、16、19、23、32、38、498）胶枪胶枪图片如图 38 所示：38 胶枪游标卡尺的使用方法：（1）连接的气压不应大于 145psi。（2）拆卸胶枪前，需先将气压管分离。20（3）要操作顺利，每次施工后，应用密封胶生产商建议的溶剂抹去枪管内剩余密封胶。 （不允许将胶枪浸泡在溶剂中）（4）施工时，枪管前端盖塞应经常紧闭。（5）施工完，请轻放胶枪，小心损伤前盖和后端消声器。（6）勿将枪口对准人。（7） 在连续工作过程中，胶枪每次停止工作时间一般不得超过 5 分钟，否则，应打胶到胶排出完为止。（8）高压胶管不得强行挤压、弯曲，防止影响胶枪正常工作。3.3 本章小结在这一章中主要是介绍在为制造做的准备工作，为了更高质量的完成工作我们精心选取了几件性价比较高的材料，例如：电瓶，电机，传动轮，张紧轮等。这项任务看似是一件比较简单地工作却在购买时却出现了各种各样的问题。例如在第一次“调研”时，我们信誓旦旦的去了却因对市场情况不太了解而笑料百出，为此我们将所有的参数全都计算出来了，却在购买的时发现电机、电瓶没有合适的。于是我选择了将两个电机串联来增加他的电流；在选择皮带的时候产品的参数，总体尺寸都算好了本来打算算购买开口式平带我们自己带回来加工，但是商家说我们自己不具备粘贴的条件，说所以我们又选择了加工好的皮带。在选择隔断的时候商家没有合适的所以我们最终选择了适中的的皮带。在购买磁铁的时候一开始选择的是强力软磁铁但是吸力不够大，后来我们选择用大型的圆形磁铁，但是圆形磁铁的轴向吸力比径向吸力大得多，所以最后我选择了小型块状强力磁铁成排分布。之后我们选择了一部分成员出去调研，一部分成员在学校里随时与老师联系，计算参数等。21第 4 章 驱动部分制造4.1 驱动部分制造4.1.1 驱动支架的制造本设计的驱动支架主要采用 38*25mm，壁厚 2mm 铝料进行铆接。制作“凸”结构。采用“凸”结构有以下几个优点：1 减少本设计整体质量，不至于使本设计太过笨重;2 不干扰收集装置的运行；3 方便转向，使本设计工作范围增大。驱动部分底架尺寸如图 4-1 所示：图 414.1.2 驱动传动部分设计本设计采用的是前轮驱动。采用前驱可以减轻质量，提高制动性及传动效率。前轮轴采用两段直径 10mm，长 200mm 细长轴，一端采用螺纹固定，为防止松动，采用双螺母固定，另一端采用销子固定。安装轮子时间隙适当，间隙过大，轮子晃动，不稳定，间隙过小，轮子摩擦过大，易损坏轮子。224.1.3 驱动部分注意事项1 铁屑自动收集器运行时速度不能过快，否则铁屑收集不完全，不能达到预期目的。2 前轮安装时必须保证同轴度，否则车子的运动方向不宜控制3 后轮电机的安装不能干扰后轮的转向4.2 导向设计导向部分是运用一个简单的双摇杆机构，通过电机的正反转来控制摇臂的摆动方向，从而控制整体的转向，为防止转向角度过大在两边设置挡片具体图样如42 所示42 导向装置4.2.1 电池的放置电池的安放位置关系着铁屑自动收集器的整体电路布局，而且电池的安放必须保证平稳，不能来回晃动。所以我们在支架的上方通过铆接安装一块铁皮作为电池盒。其设想图如图 44 所示图 44 安装板234.2.2 支架的稳定制造支架是我们采用一整根铝料进行作业，通过修剪，铆接做成“凸”字形。这样可以是支架更加的稳定及美观。支架铆接时本着稳定美观的原则进行作业。具体图样如 45 所示图 45 支架4.3 本章小结我们在本章中进行了驱动部分的制造，在制作驱动支架的时候我们采用了3825mm 壁厚 1mm 的铝料进行铆接制作凸型结构减少了本设计的整体质量。不干扰收集装置的运行，方便转向，使本设计的工作范围增大。保证了支架的稳定。在制作底盘支架拐角处时与预期商议方案发生一定的冲突。在制作完成后无法达到预期的强度要求。我们发生的错误是误将铝管整个按 45 度方向切下。这样无法保证车底盘的强度要求，容易发生扭矩变形。在改正后将铝管沿 45 度方向切下留一边沿 45 度切线方向弯折成 90 度。用拐角将其铆接从而达到预期的强度要求，我们根据整体部分总结出了驱动部分的注意事项。在导向设计中我们运用了一个简单的双摇杆机构。通过电机的正反转来控制摆动方向。我们从而总结出在制作之前一定要进行必要的实验，或者进行强度校核，材料分析。24第 5 章 收集部分制造5.1 带轮张紧5.1.1 张紧方式的选择带传动是靠带与带轮的摩擦力工作的，故安装传送带必须以一定的初拉力紧套在带轮上，但传动带不是完全的弹性体，工作一定时间后会发生松弛，使传动能力下降，所以带传动应设有一定的张紧装置，常见的张紧装置有以下几种：1、定期张紧装有带轮的主动轮安装在移动导轨上，旋转调节螺钉以增大或减小中心距，从而达到张进或松开的目的。还有一种是把主动轮安装在摆动底座上，通过旋转调整螺母来调节中心距，达到掌机的目的。2、自动张紧把电动机安装在摇摆架，利用主动轮的自重，使带轮随电动机绕固定轴摆动，以达到自动张紧的目的。3、采用张紧轮张紧轮一般安装在送边内侧，使带只受单弯曲；同时尽量靠近大带轮，以避免减小小带轮包角。张紧轮直径可小于小带轮直径。因本设计实现自动张紧较为困难，定期张紧对制造要求较高，对整车的受力有较大的影响。综上所述：选择张紧轮张紧5.1.2 张紧槽的设计张紧轮的位置调节方式有“无级调节”跟“有级调节”两种，所谓无级调节就是运用丝杠的原理，通过螺母等进行调节，类似于定期张紧。所谓有极调节就25是通过卡槽设计几个档位进行调节。根据实际情况选择有机调节，其三维图及实物图如图 51、52 所示：图 51 卡槽三维图 图 52 卡槽实物图5.2 安装磁铁安装是采用将磁铁吸在滚轮上再用胶水进行初步固定，在再上面掌上一层胶布。如图 53 所示：图 53 磁铁安装在安装固定主动轮支架时，应先安装带有轴承的一边在安装主动轮最后安装装有电机的一边带有轴承的一边的制作过程如图 54、55 所示：图 54 钻孔26图 55 安装支架斜支架安装就是采用铆接，不过在安装斜支架时尽量让支架与底架、固定主动轮支架无缝连接否则手里会受到一定的影响，这样的的话对加工时划线及锯削的要求就高了，在划线时要十分小心。再安装主动轮时一定要保证对称度否则将会使传送带斜向上运转是铁屑不能顺利的掉落到收集箱里。在这期间我们反复拆装，反复测量终于达到了理想的效果。5.3 电机安装及试运行电机安装方法：在没有轴承的一侧放置上一个安放槽（如图 56 所示）将电机放在上面，在周围放置一个三面的挡板用螺母将其固定（如 57 所示） 。电机与轴采用联轴器连接，电线沿支架顺吓到电源安放上。图 56 电机安放槽 图 5-7 电机275.4 制造时遇到的问题及注意事项在车架安装的过程中,出现的问题是两面的平行度不够。车架安装时应先安装一面，然后安装主动轮，在安装另一面，这时皮带也是同步安装，当两面的主支架安装完，一边加一个辅助支架呈三角形起固定作用。首先通电试验看看能否正常转动，在通电测试以后开始安装另一面。安装完两个支架发现转动时滚子会发生偏转，首先想到的是同轴度问题。然后开始用游标卡尺测距，保持两面距离一样，在两个支架之间安装了一个横梁，让整个车架的距离固定，防止它们向两边晃动，剩下的问题是等到整体安装完成，电机固定以后让同轴度确定下来。下面的滚子在放磁铁时也出现了一些问题，安放磁铁时由于强性磁铁的吸力强，需要一个一个的安放，每次安放磁铁首次侧面安放，再摆正，防止直接放上去吸力太大而瞬间吸上去震碎磁铁。一共 40 块磁铁，我们横向排了五个，环圆周 5 组。每摆放完一组，我们就用胶枪打胶，密封磁铁四周将其固定住，防止皮带转动让磁铁发生位移。张紧轮的安装属于灵活性的，在车的整体安装完可以安放张紧轮，为了确保张紧度的灵活性，我们做了两个卡槽，安装在两边的支架上，测量距离保证两个卡槽的对称度，以此确定张紧轮的平行度，卡槽分四个槽，可以让张紧轮安放四个不同的位置，保证张紧度。