機械式平衡吊設(shè)計【含11張CAD圖紙+文檔全套】
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開題報告表
論文(設(shè)計)名稱
機械式平衡吊設(shè)計
一、課題的目的、意義：
機械式平衡吊，由工作臂架、頭架體、回轉(zhuǎn)體、立柱、螺旋升降器、導(dǎo)電滑環(huán)、電控裝置等部分組成。它采用了減速機構(gòu)、安全離合機構(gòu)和螺旋副傳動機構(gòu)一體化的可調(diào)力距電動螺旋升降器，可任意回轉(zhuǎn)的導(dǎo)電滑環(huán)及電阻式反電動勢制動裝置，結(jié)構(gòu)緊湊，適應(yīng)范圍廣，效率高，噪音小，具有可靠的完全保護機構(gòu)，克服了慣性下滑，使用維修方便，可廣泛用于各種機械化吊運作業(yè)。
多品種、小批量生產(chǎn)的中等重量物件的搬運工作機械化, 是長期以來存在的困難問題。過去通常采用吊車和電動葫蘆等搬運設(shè)備, 但這種機械難以實現(xiàn)生產(chǎn)線上機械化。效率低, 不適于高精度操作,同時動作的方向性受到限制, 所以在很多情況下不能滿足生產(chǎn)的需要，這直接促使了平衡吊的問世。
通過對設(shè)備制造廠平衡懸架裝配線現(xiàn)場的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)瓶頸因素對裝配效率已形成了極大的制約，應(yīng)用IE方法對它的改進已成為刻不容緩的頭等大事。通過改進措施的實施，有以下幾點積極意義：
1）平衡吊以其“平衡重力”使得運動平滑，操作省力、簡單而特別適應(yīng)有頻繁搬運、裝配的崗位工序，可大大減輕勞動強度，提高工作效率。
2）平衡吊具有斷氣和誤操作保護功能。當(dāng)主供氣源斷氣時，自鎖裝置工作使平衡吊不會突然墜落。
3）平衡吊使得裝配方便快捷，定位精確，物料在額定行程內(nèi)處于三維空間懸浮狀態(tài)，物料上下左右旋轉(zhuǎn)可任意手動完成。
4）平衡吊夾具操作簡單、方便，所有控制按鈕集中在控制手柄上，操作手柄通過夾具和工件物料聯(lián)成為一體。所以只要移動手柄工件物料即可隨動。不但能夠提高生產(chǎn)效率，降低工人勞動強度，而且延長裝備的使用壽命；改善車間作業(yè)環(huán)境，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)和物流成本；提高生產(chǎn)應(yīng)變能力，迅速應(yīng)對市場變化，實現(xiàn)柔性生產(chǎn)；符合精益生產(chǎn)和以人為本的企業(yè)文化。
二、研究或設(shè)計的國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢：
六十年代末, 國外開發(fā)了一種新型的起重工具一一平衡吊。它是一種能按操作者的意愿進行搬運中等重量物件的人機式機械。它的問世引起了一些工業(yè)發(fā)達國家的重視, 特別是美國、日本在平衡吊的研制和創(chuàng)新方面有較高的水平, 現(xiàn)在已有完善的系列產(chǎn)品。它們不但在國內(nèi)廣泛使用, 而且已經(jīng)遠銷國外。
我國發(fā)展平衡吊比美、日等國大約晚5 一6 年,它首先出現(xiàn)在電機行業(yè)。1974 年, 我院在參加華北地區(qū)6 一9 號電機行業(yè)技術(shù)改造工作中, 了解到這類電機的主要零部件( 重量在幾十公斤到數(shù)百公斤之間, 產(chǎn)量在幾萬千瓦到三、四十萬千瓦之間) , 在機械加工中, 機床上下料和工序間搬運工時約占每個工人全日工時的20 % 以上。一個工人每班的搬運量約為2 一5 噸。由于車間現(xiàn)有起重設(shè)備不夠靈便,效率低, 有的工廠在機床上下料時, 停工待運的工時達力旺工時的25 %。有的廠采用人工搬運, 不僅費時不安全, 且有損工人健康。因此, 在這種多品種小批量的加工生產(chǎn)線上, 工人迫切要求采用通用的機械化設(shè)備來代替笨重的手工搬運工作。為此,北京電機廠于19 7 4 年初聯(lián)合研制出了我國第一代平衡吊。平衡吊的出現(xiàn), 受到廣大工人的歡迎?，F(xiàn)在,平衡吊已在全國推廣, 它的用戶除機械工廠外, 交通運輸、石化、輕工等部門也在推廣使用。全國大約有40 一5 0 個單位在使用平衡吊。他們一般用于機床上下料、裝配流水線、加工生產(chǎn)線、成品裝箱、砂箱合模、倉庫中的物品裝卸等工作。去年, 我國向東南亞某國出口小電機制造廠成套設(shè)備中也配了一定數(shù)量的平衡吊, 作為加工、裝配、試驗等生產(chǎn)線上的吊裝工具。
近年來, 我國在平衡吊的結(jié)構(gòu)形式、傳動及其控制、安裝使用等方面進行了許多研究和設(shè)計工作,搞丁系列設(shè)計, 發(fā)展了新品種, 并由專業(yè)制造廠進行批量生產(chǎn)。展望未來, 平衡吊作為難以機械化部門的省力化裝置, 是很有前途的。我國的平衡吊已初步形成系列產(chǎn)品。按搬運荷重分, 有5 0 、10 0、2 00 、30 認50 吩斤平衡吊; 按整機配置結(jié)構(gòu)分, 有高型和矮型兩種結(jié)構(gòu); 按傳動方式分, 有氣動、液動和電動: 按安裝方式分, 有地面固定式、地上可移式和旋臂式。生產(chǎn)的平衡吊的作業(yè)范圍為: 最大回轉(zhuǎn)半為2 50 0 一30 40 毫米; 最大升降行程為150 0 一20 0 0毫米; 最大水平伸縮行程為2 0 00 一2 2 00 毫米; 最大回轉(zhuǎn)角度為34 0 一3 50 度‘S D B 一2 0 0 型液壓隨動臂和Y P D 一30 0 型液壓平衡吊可無限制旋轉(zhuǎn))。
標(biāo)準型平衡吊適于固定場地使用。國外產(chǎn)品的額定負荷從幾十公斤到一噸左右, 國內(nèi)產(chǎn)品目前最大到50 0 公斤。使用頻度大致每小時在20 一30 次左右(起重量小的動作次數(shù)可適當(dāng)增加) 。另外, 平衡吊也可安裝在一個可繞立柱回轉(zhuǎn)的旋臂上, 既可公轉(zhuǎn)又可自轉(zhuǎn), 它可使動作范圍擴大一倍。
三、主要研究或設(shè)計內(nèi)容，需要解決的關(guān)鍵問題和思路：
1、主要研究或設(shè)計內(nèi)容
①熟悉并理解機械式平衡吊的結(jié)構(gòu)、性能特點等；
②對機械式平衡吊進行設(shè)計；
③對機械式平衡吊進行優(yōu)化設(shè)計；
④利用軟件對機械式平衡吊進行建模設(shè)計；
⑤根據(jù)設(shè)計結(jié)果對機械式平衡吊圖紙進行處理；
⑧編寫全套畢業(yè)設(shè)計資料。
2、關(guān)鍵問題
①如何保證使用要求下，完成機械式平衡吊的設(shè)計；
②對機械式平衡吊進行優(yōu)化設(shè)計；
3、解決思路
①上網(wǎng)搜集資料；
②上圖書館搜集資料；
③與老師和同學(xué)討論；
④通過現(xiàn)有的產(chǎn)品了解其發(fā)展現(xiàn)狀；
⑤通過計算機繪圖；
⑥設(shè)計應(yīng)能滿足工作要求的平衡吊；
⑦盡量使用通用件以降低成本；
⑧設(shè)計要充分考慮設(shè)備的經(jīng)濟性、工藝性、可行性、環(huán)保性；
⑨整體結(jié)構(gòu)設(shè)計中實現(xiàn)機構(gòu)的運動的穩(wěn)定、可靠；
⑩設(shè)計過程中要充分體現(xiàn)現(xiàn)代設(shè)計理念；
四、完成畢業(yè)設(shè)計（論文）所必須具備的工作條件及解決的辦法：
1、設(shè)備及工作條件
計算機一臺、CAD等繪圖軟件等。
2、解決的方法
在學(xué)院圖書館查找相關(guān)資料，在網(wǎng)上查找文獻查考，尋求同學(xué)或老師的幫助。
五、工作的主要階段、進度與時間安排：
周次 設(shè)計（論文）任務(wù)及要求
5-6 收集并學(xué)習(xí)機械式平衡吊相關(guān)資料 ；
7-8 完成機械式平衡吊結(jié)構(gòu)設(shè)計及參數(shù)計算；
9-10 完成機械式平衡吊性能結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計；
11-12 完成優(yōu)化后的機械式平衡吊的CAD建模；
13-14 完成畢業(yè)設(shè)計說明書的撰寫及整套畢業(yè)設(shè)計圖紙等工作；
15-16 整理修改畢業(yè)設(shè)計說明書及圖紙，準備畢業(yè)設(shè)計答辯。
參考文獻
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[7]王慶方;;平衡吊設(shè)計的研究[J];鑄造設(shè)備研究;1980年02期
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六、閱讀的主要參考文獻及資料名稱：
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