雙童車滾輪疲勞試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書】
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目 錄
第一章 概述 3
1.1童車概述 3
1.2童車的組成 4
1.3 國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 5
1.4童車行業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?7
1.4童車的發(fā)展趨勢 9
1.5本課題的意義 9
第二章 總體設(shè)計(jì)方案比較 11
2．1 總體設(shè)計(jì)方案一 11
2．2 總體設(shè)計(jì)方案二 12
2．3 總體設(shè)計(jì)方案三 13
2．4設(shè)計(jì)方案比較 14
第三章 零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16
3．1夾持機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 16
3．2張緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19
3.3 滾動(dòng)軸承的選擇 20
3.4 電機(jī)的選擇 21
第四章 強(qiáng)度校核計(jì)算 22
4.1 疲勞機(jī)前軸的校核 22
4.2 軸承的壽命校核 23
4.3 軸上上鍵的強(qiáng)度的校核 24
結(jié)論 25
致謝 27
參考文獻(xiàn) 28
中文摘要
內(nèi)容：改革開放以來,隨著人民生活水平的提高,人們對生活中的生活用品的質(zhì)量要求也提出了更高的要求。童車是現(xiàn)在人們生活中必不可少的用品之一，兒童推車在帶來方便的同時(shí)，也會給嬰幼兒帶來傷害，為此世界各國和地區(qū)均制訂了嚴(yán)格的安全性能標(biāo)準(zhǔn)，以最大限度地為嬰幼兒提供安全的兒童推車產(chǎn)品。其質(zhì)量的合格與否直接影響到兒童的安全。所以本課題主要針對現(xiàn)實(shí)生活中人們對童車的安全性的考慮設(shè)計(jì)了用于試驗(yàn)童車滾輪疲勞強(qiáng)度的試驗(yàn)機(jī)。本課題主要根據(jù)檢測標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)一個(gè)童車滾輪強(qiáng)度疲勞試驗(yàn)機(jī)，該試驗(yàn)機(jī)以童車滾輪為試驗(yàn)對象，夾持童車手把，模擬道路環(huán)境滾動(dòng)，直到童車滾輪破壞或達(dá)到規(guī)定試驗(yàn)時(shí)間為止。設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)的試驗(yàn)機(jī)能按照試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行連續(xù)運(yùn)行，運(yùn)動(dòng)動(dòng)力源采用電動(dòng)機(jī)，其運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可以設(shè)定。
關(guān)鍵詞：改革開放，生活水平，疲勞，試驗(yàn)機(jī)，安全。
Abstract
In view of the positioning of this product, the first is for the purpose of fitness, then one must reflect the car's interesting. At design time, to fully play entertainment purposes. Car or bicycle-like general fitness, often large amount of movement, while the entire exercise boring. This makes it difficult to attract interest, and then a positioning in the market, mainly for urban white-collar. Because of the white-collar work pressure, and they generally do not have a lot of time to participate in some exercise activities. The ordinary fitness is difficult to arouse their interest, such a set of fun and exercise in one of the fitness equipment will have a good response in the market.
The beginning of the article summarizes some of the existing features of the car, and describes the development of the car at home and abroad fitness, this fitness car market outlook, come to the car at home or have a very broad market; later in the article, according to the principles of the movement of the mechanical principle on some bodies of the analysis, combined to achieve the function of the fitness car come to a main part of a car steering system and forward system using structure, steering gear drive, forward is the rack and pinion drive, can exercise the three main parts of the body; analysis of the force of the car as a whole, and the key components of the car checking of strength and life.
第一章 概述
1.1童車概述
童車是兒童玩具之中的一大門類，其中包括兒童自行車、兒童推車、嬰兒學(xué)步車、兒童三輪車四大類。 兒童自行車適用兒童的年齡范圍是4～8歲，選購時(shí)結(jié)合兒童的年齡和身材高矮，選擇合適的尺寸，即鞍座高度在435～635mm范圍內(nèi)的自行車，選購車輛時(shí)要注意手閘的閘把尺寸。童車是兒童玩具之中的一大門類，其中包括兒童自行車、兒童推車、嬰兒學(xué)步車、兒童三輪車兒童電動(dòng)玩具車。兒童自行車適用兒童的年齡范圍是4～8歲，選購時(shí)結(jié)合兒童的年齡和身材高矮，選擇合適的尺寸，即鞍座高度在435～635mm范圍內(nèi)的自行車，選購車輛時(shí)要注意手閘的閘把尺寸。兒童自行車的鏈罩是必不可少的，鞍座最高高度等于或大于560mm的兒童自行車應(yīng)裝一只盤鏈罩或其它防護(hù)裝置以遮住鏈條和鏈輪上嚙合部的外表面，當(dāng)鏈條全部嚙合在鏈輪上時(shí)，盤鏈罩應(yīng)在直徑方向上超出鏈條的外側(cè)面，不用盤鏈罩而用其它防護(hù)裝置的，則遮住范圍應(yīng)延至鏈輪齒初始進(jìn)入鏈條兩側(cè)片的那一點(diǎn)起沿鏈條量到至少25mm處。鞍座最高高度低于560mm的兒童自行車應(yīng)裝有一只鏈罩，它要完成遮住鏈條、鏈輪和飛輪的外表面和邊沿，還要遮住鏈輪以及鏈條和鏈輪嚙合處的內(nèi)表面，以防小孩手指伸入其中受到傷害。因?yàn)閮和孕熊嚥粚儆谟糜诠飞向T行的，因此在使用時(shí)必須要在成人監(jiān)護(hù)下使用，切切不可在公路上騎行兒童三輪車是學(xué)前兒童普遍喜愛的玩具，選購要注意其表面涂層中有害元素含量應(yīng)符合安全要求。在兒童三輪車規(guī)定區(qū)域內(nèi)不得有突出物。因此市場有一種推騎兩用的三輪車，在供小孩騎車時(shí)，推把必須折下后方可供孩子騎用。三輪車不得有任何可能傷害的擠夾點(diǎn)，任何可能觸及的活動(dòng)部位，兩者之間的孔隙均應(yīng)小于5mm或大于12mm，以防小孩夾傷手指。供三歲以下兒童使用的三輪車，如有可觸及的小零件，其體積應(yīng)該大于直徑31.75mm×51,75mm的斜截正圓筒，以防兒童不慎將其吞下或嗆入氣管，導(dǎo)致窒息等嚴(yán)重后果。兒童推車是兒童學(xué)步前所使用的玩具，使用對象是無自主能力的學(xué)步前兒童，因此選購時(shí)首要注意的事項(xiàng)是安全，除了整車的結(jié)構(gòu)牢固外，首要注意的推車有沒有鎖緊機(jī)構(gòu)的鎖緊保險(xiǎn)裝置，如果只有鎖緊機(jī)構(gòu)而無鎖緊的保險(xiǎn)裝置，一旦鎖緊機(jī)構(gòu)失靈，就會造成兒童的嚴(yán)重傷害事故。另外推車上圍離座墊的高度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)不低于180mm，肩帶、叉帶、跨帶、帶扣等，安全帶及裝置都能承受300N的拉力，而不松脫、斷裂、損壞，以保護(hù)兒童不至于因安全帶及裝置不牢固而意外跌出車外造成傷害。推車上可兒童手指抓到或牙齒咬到的永久緊固件，受到來自任何方向的90N力時(shí)都不得脫落或損壞。
1.2童車的組成
折疊機(jī)構(gòu)
按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)具有手柄或其他折疊機(jī)構(gòu)部件的玩具推車、玩具四輪嬰兒車、玩具搖籃車及類似玩具，如果手柄或其他結(jié)構(gòu)部件可能會折疊而壓在兒童身上，最少應(yīng)有一個(gè)主要鎖定裝置和一個(gè)副鎖定裝置，兩個(gè)裝置應(yīng)該直接作用于折疊機(jī)構(gòu)上；當(dāng)玩具車安裝好后，至少其中一個(gè)鎖定裝置應(yīng)能自動(dòng)鎖定。在購買時(shí)，消費(fèi)者不僅要查驗(yàn)是否有足夠的裝置，同時(shí)還要仔細(xì)查驗(yàn)它們的質(zhì)量。曾經(jīng)就發(fā)生過兒童推車的扶手失靈使孩子的手被夾傷的事故發(fā)生。
傳動(dòng)鏈或皮帶
乘騎玩具車的傳動(dòng)鏈或皮帶，應(yīng)該加保護(hù)罩使它不可觸及，如果不使用工具保護(hù)罩應(yīng)該不能夠移開，比如自行車的輪盤、鏈條等。記者常常在一些小商品市場上看到完全不符合這一要求的兒童自行車，孩子好動(dòng)、好奇心強(qiáng)，一旦把手伸進(jìn)旋轉(zhuǎn)的輪盤中后果不堪設(shè)想。
其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
玩具的發(fā)條驅(qū)動(dòng)、電池驅(qū)動(dòng)、慣性驅(qū)動(dòng)或其他動(dòng)力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)該加以封閉，不應(yīng)該露出可觸及銳利邊緣、銳利尖端或其他壓傷手指或身體其他部位的危險(xiǎn)部件。
制動(dòng)裝置
自由輪的機(jī)械或電動(dòng)乘騎玩具應(yīng)該有一個(gè)制動(dòng)裝置，一般在進(jìn)行制動(dòng)測試時(shí)，啟動(dòng)制動(dòng)裝置玩具移動(dòng)的距離不應(yīng)大于5厘米；大于等于30公斤的乘騎玩具，應(yīng)該有制動(dòng)鎖定裝置。
電動(dòng)童車在不傾側(cè)的情況下，放松開關(guān)，動(dòng)力電源應(yīng)該自動(dòng)斷開，使用制動(dòng)裝置時(shí)電源應(yīng)自動(dòng)切斷。記者曾經(jīng)見到過一輛放松動(dòng)力電源后，還開出1米遠(yuǎn)距離的電動(dòng)童車。這樣的車在實(shí)際使用中一旦遇到下坡路、臺階等路段很容易發(fā)生事故。
按年齡購買適當(dāng)產(chǎn)品另外，還有幾個(gè)問題需要注意，第一，在購買玩具自行車時(shí)，應(yīng)該注意查驗(yàn)鞍座的最大高度標(biāo)示，自行車的鞍管上應(yīng)該有標(biāo)示最小插入車架深度的永久標(biāo)志，最小插入標(biāo)記位于距離鞍管插入端(有效部分)最小2.5 倍鞍管直徑的部位上。第二，電動(dòng)童車的最大速度不應(yīng)該超過8公里/小時(shí)。同時(shí)，要根據(jù)需要在購買童車的同時(shí)，購買相應(yīng)的護(hù)具，比如保護(hù)性頭盔等。
另外，購買童車時(shí)還要注意查看年齡組標(biāo)識，按照孩子的年齡購買適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品，事實(shí)上這一原則適用于購買任何兒童玩具。
1.3 國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀
對于處在蓬勃發(fā)展的中國童車行業(yè)來說，2012則是危機(jī)與希望并存的一年，童車企業(yè)把握好就能夠上一個(gè)臺階，把握不好則會被洶涌澎湃的網(wǎng)絡(luò)攻勢打垮，慢慢走上下坡路。
據(jù)網(wǎng)易2012年1月12日新聞報(bào)道，2011中國互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)年會昨日召開，中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會副理事長高新民在會上透露，根據(jù)中國互聯(lián)網(wǎng)信息中心去年11月測算的數(shù)據(jù)，我國網(wǎng)民總數(shù)已經(jīng)達(dá)到5.05億，其中手機(jī)網(wǎng)民數(shù)量達(dá)3.4億。
不難看出，網(wǎng)民的迅速增加，80后父母的增多，漸漸成為主流，將導(dǎo)致2012年童車網(wǎng)絡(luò)營銷將成為整個(gè)中國童車行業(yè)的主旋律，就好似童車是為兒童服務(wù)的，服務(wù)是由層次之分的，而網(wǎng)絡(luò)營銷正好讓童車企業(yè)的服務(wù)能夠全面覆蓋到全國，乃至全世界童車行業(yè)。
既然如此，作為童車企業(yè)或者是童車經(jīng)銷商，我們應(yīng)該如何更清晰地認(rèn)識到這個(gè)主旋律呢?俗話說，兒童都是天真無邪的，浪漫純真的，用一個(gè)流行的成語來說就是“金童玉女”。
那么，在網(wǎng)絡(luò)營銷漸漸成為主旋律的時(shí)候，我們需要什么樣的童車及童車品牌呢?我們需要童車來解決哪些問題呢?
也許，我們從世界童車業(yè)精裝航母三合順的發(fā)展歷程中可以找到答案。三合順公司是創(chuàng)立于1997年，是一家具有十五年研發(fā)、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)童車制造商。而且，在精裝戰(zhàn)略指引下，按照精裝要求生產(chǎn)的童車，成為童車行業(yè)的“金童”代表，車型車身的精致設(shè)計(jì)，則向消費(fèi)者展示童車中的“玉女”魅力，提供超出客戶預(yù)期的精裝產(chǎn)品和精誠服務(wù)。
而且，在網(wǎng)絡(luò)營銷盛行的時(shí)代，精裝童車不脛而走，在網(wǎng)絡(luò)上快速流行起來，為“金童玉女”制造的三合順童車，也被廣大消費(fèi)者稱為“精童玉女”。
此時(shí)，很多中國童車行業(yè)的人士不禁要問，為什么“金”被替換成了“精”呢?答案顯然是因?yàn)槿享樖鞘澜缤嚇I(yè)精裝航母，制造的是品質(zhì)過硬的“精裝童車”，同時(shí)，“精童玉女”也表達(dá)了消費(fèi)者對三合順旗下精裝童車的喜愛和信任。
2012年，我們還要注意到，事物總是發(fā)展變化的，互聯(lián)網(wǎng)盛行的今天，這種變化更是“飛速”。例如，近年來，高品質(zhì)童車已經(jīng)由嬰童“奢侈品”演變成兒童成長發(fā)展構(gòu)成中的必需品。從嬰兒時(shí)期的手推車、學(xué)步車，到孩童時(shí)期的腳踏車、自行車，以及童車消費(fèi)群體的改變，消費(fèi)市場的更新?lián)Q代，可以看出童車市場越來越火熱是一個(gè)不爭的事實(shí)。
更重要的是，我們應(yīng)該在認(rèn)識到網(wǎng)絡(luò)營銷成為中國童車業(yè)主旋律時(shí)，看到童車消費(fèi)的背后，依然暗藏著家長望子成龍的心態(tài)，換句話說，家長買童車，不僅僅是買童車，而是希望童車能夠成為孩子的玩伴，能夠幫助孩子的智力發(fā)展，也正因?yàn)榇?，三合順早在幾年前就在精裝童車的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)提出了童車的益智功能。
面對2012年，考慮到中國市場的童車行業(yè)已經(jīng)是漸漸處于飽和狀態(tài)，隨時(shí)都有可能上演大魚吃小魚、小魚吃慢魚的游戲。所以，中國的童車制造企業(yè)不僅要注意到主旋律的變化，而且要進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新和營銷創(chuàng)新，才能在激烈的競爭條件下得以生存。
1.4童車行業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?
童車行業(yè)是個(gè)大有可為的行業(yè)，發(fā)展?jié)摿薮蟆氖袌霭l(fā)展及國內(nèi)環(huán)境來看，遠(yuǎn)卓品牌機(jī)構(gòu)認(rèn)為，未來幾年童車行業(yè)呈現(xiàn)以下四大發(fā)展趨勢。
其一，市場容量與日俱增。隨著中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛，人們的生活水平逐年提高。假設(shè)一個(gè)家庭中誕生了一個(gè)小寶寶，在經(jīng)濟(jì)條件允許的話，這個(gè)家庭會盡最大的努力為寶寶提供最好的物質(zhì)條件。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，中國0至6歲的嬰幼兒數(shù)量為1.08億，以平均每個(gè)孩子花銷5000元進(jìn)行概算，這個(gè)市場的遠(yuǎn)景容量將是5000億元。童車是嬰童產(chǎn)品中最為典型和普遍的產(chǎn)品，因此童車有非常大的市場。童車產(chǎn)業(yè)是當(dāng)前最具投資前景的朝陽產(chǎn)業(yè)，未來三至五年該產(chǎn)業(yè)將會成為中國最耀眼的產(chǎn)業(yè)。
其二，品牌化生存勢不可擋。從幾年前開始，童車業(yè)價(jià)格戰(zhàn)如火如荼，一些小企業(yè)終于無力招架，在殘酷的價(jià)格戰(zhàn)中倒下，關(guān)門、倒閉，或者被兼并而在市場上消失了，優(yōu)勝劣汰速度在加快。但由于消費(fèi)需求的偏移和童車在設(shè)計(jì)和做工上的大同，原先的“價(jià)格戰(zhàn)”已慢慢向“價(jià)值戰(zhàn)”傾斜，“品牌營銷”逐漸取代“價(jià)格營銷”成為商家打開市場的新策略。未來的童車市場，品牌就是效益。消費(fèi)者對品牌的認(rèn)知度、滿意度及忠誠度都會決定企業(yè)在市場上的競爭力。品牌越來越受到童車企業(yè)的重視，那么童車企業(yè)如何才能使消費(fèi)者從眾多童車品牌中選中自己，這就成了童車企業(yè)首要考慮的問題。換句話說，品牌化生存成了童車企業(yè)勢不可擋的發(fā)展趨勢。
其三，專業(yè)化品牌運(yùn)作首當(dāng)其沖。中國童車業(yè)不少企業(yè)也慢慢成長為具有雄厚實(shí)力的大型企業(yè)，他們也認(rèn)識到了品牌塑造的重要性，但他們有想法沒辦法，不知道怎么做品牌，所以童車業(yè)的領(lǐng)袖品牌始終沒有建立。發(fā)育成熟的行業(yè)往往已經(jīng)形成了一個(gè)領(lǐng)袖品牌群落，而發(fā)育不太成熟的行業(yè)，往往只有一兩個(gè)領(lǐng)袖品牌在默默耕耘，甚至還沒有出現(xiàn)領(lǐng)袖品牌。如發(fā)育已經(jīng)相當(dāng)成熟的家電行業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)了海爾、美的、長虹、TCL等領(lǐng)袖品牌，而童車業(yè)除了好孩子這個(gè)極具實(shí)力的品牌外，至今仍找不到第二個(gè)可以遍布全國、叱詫風(fēng)云的領(lǐng)導(dǎo)品牌。這顯然是不夠穩(wěn)定的。
童車業(yè)在品牌塑造上處于弱勢地位，十分缺乏品牌系統(tǒng)推廣和操作的經(jīng)驗(yàn)，他們認(rèn)為品牌策略就是VI設(shè)計(jì)，把巨資投到了企業(yè)形象、宣傳廣告、包裝、店堂等方面的設(shè)計(jì)上，但他們殊不知這只是品牌塑造的很小以部分。VI視覺識別，在一定意義上說是傳播企業(yè)經(jīng)營理念、建立企業(yè)知名度、塑造企業(yè)形象的快速便捷之途，但是其影響力卻不是很大。
童車企業(yè)要塑造強(qiáng)勢品牌，只是花巨資做VI或招聘人才進(jìn)駐公司服務(wù)都很難真正產(chǎn)生實(shí)效。童車企業(yè)可以與品牌咨詢公司合作，借助品牌咨詢公司強(qiáng)大的智囊團(tuán)有系統(tǒng)、有規(guī)劃地實(shí)施品牌戰(zhàn)略。專業(yè)化品牌運(yùn)作是未來童車業(yè)必然的選擇。
其四，重視原創(chuàng)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品創(chuàng)新。當(dāng)前真正考慮到兒童需求的童車還很少，在童車產(chǎn)品雷同的大形勢下，品牌就急需創(chuàng)新設(shè)計(jì)。9月24日下午，浙江平湖舉辦了以“創(chuàng)新——引領(lǐng)童車行業(yè)新飛躍”為主題的中國——平湖童車產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇。來自廣東、上海、江蘇、浙江、寧波、義烏等玩具行業(yè)、童車產(chǎn)業(yè)界的專家、學(xué)者和平湖童車行業(yè)協(xié)會會員單位的代表共200多人參加了論壇。浙江經(jīng)營管理研究會副秘書長、浙江大學(xué)、浙江師范大學(xué)客座教授連云堯則緊緊圍繞“創(chuàng)新”主題，從創(chuàng)新能力、動(dòng)力、實(shí)質(zhì)、思維、方法等各方面向與會人員作了題為《創(chuàng)新引領(lǐng)童車行業(yè)再上新臺階》的報(bào)告。寧波媽咪寶嬰童用品制造有限公司總經(jīng)理葉偉德與現(xiàn)場企業(yè)家們共同分享了產(chǎn)品創(chuàng)新、創(chuàng)牌，以及打造一流企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)與收獲。在隨后舉行的論壇對話板塊，企業(yè)家們與專家、學(xué)者面對面，圍繞“——品牌——品牌管理競爭”、“創(chuàng)新與保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)”兩大主題，就如何應(yīng)對國際玩具市場對中國一玩具的召回措施，加強(qiáng)內(nèi)部管理提高童車質(zhì)量，加強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)等問題進(jìn)行了互相討論。此會議的召開也說明了童車企業(yè)品牌塑造及創(chuàng)新設(shè)計(jì)的重要性。遠(yuǎn)卓品牌機(jī)構(gòu)認(rèn)為，童車企業(yè)應(yīng)不斷尋找市場空白點(diǎn)，進(jìn)行產(chǎn)品豐滿、細(xì)化、創(chuàng)新，將創(chuàng)新設(shè)計(jì)作為品牌的靈魂。如國內(nèi)第一卡通童車——螞蟻兄弟用其大智慧設(shè)計(jì)出的“螞蟻前籃”獲得了“中國杰出專利與發(fā)明獎(jiǎng)”，擁有3項(xiàng)專利的螞蟻童車前籃于2007年9月30日正式進(jìn)駐中國科技館。螞蟻兄弟以其創(chuàng)新設(shè)計(jì)，品牌擴(kuò)張速度很快。
隨著兒童車需求的不斷增大，兒童車的特殊性對童車企業(yè)提出了更高的要求。中國童車行業(yè)應(yīng)加快創(chuàng)新步伐，盡快出現(xiàn)更多引領(lǐng)行業(yè)潮流的強(qiáng)勢品牌，以帶動(dòng)童車行業(yè)的整體發(fā)展。知名品牌的崛起將會使消費(fèi)者在選購?fù)嚂r(shí)更方便、放心，也會給“中國造”的名牌與國際品牌相抗衡提供支持。
1.4童車的發(fā)展趨勢
隨著城市化帶來的人口密集、生活節(jié)奏加快等變化，童車正在朝更安全、更方便、更牢固的方向發(fā)展。
首先，安全性的規(guī)定將越來越嚴(yán)格。例如，兒童推車的上圍高于坐墊180毫米，肩帶最小寬度為15毫米，叉帶最小寬度為20毫米，跨帶最小寬度為50毫米，安全帶（即跨帶）應(yīng)能承受300牛頓拉力。具有折疊功能的兒童推車應(yīng)設(shè)置鎖緊保險(xiǎn)裝置，以避免在使用中推車意外折疊傷及兒童。再比如，在幼兒手可觸及的范圍內(nèi)，不得出現(xiàn)5毫米－13毫米的夾縫。這些國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)越來越細(xì)化和嚴(yán)格了。
其次，方便性的需求更突出。城市化的加快帶來人流的增多和生活節(jié)奏的加快，新一代的父母親要求童車的使用更方便和快捷。這種需求在東部大城市特別突出。童車生產(chǎn)廠家也在盡可能地為消費(fèi)者提供“省事”的童車，比如，目前就有一種單手折疊童車，一只手就能將童車疊起來，立在地上也不會倒。
第三，在方便攜帶的同時(shí)，還要求童車?yán)喂?。城市生活空間擁擠，出門難免會發(fā)生磕碰，牢固不易變形的童車自然受到歡迎。目前，鋁合金車架的童車正成為潮流，這種車架輕便牢固，折疊之后體積小，在東部城市需求明顯。而顏色漂亮、造型獨(dú)特的童車在生活節(jié)奏比較慢的小城市依然受到歡迎。
1.5本課題的意義
現(xiàn)在人們的生活水平已經(jīng)提高，同時(shí)由于現(xiàn)在計(jì)劃生育政策的原因，一個(gè)家庭現(xiàn)在只有一個(gè)小孩，因此人們現(xiàn)在對于童車的安全性能的重視程度在不斷的提高，這樣就要求，廠家對于生產(chǎn)的童車有足夠的安全試驗(yàn)才能保證童車的質(zhì)量，本文旨在設(shè)計(jì)一種檢測童車滾輪的疲勞試驗(yàn)機(jī)。
第二章 總體設(shè)計(jì)方案比較
2．1 總體設(shè)計(jì)方案一
總體結(jié)構(gòu)研制的兒童推車滾輪強(qiáng)度疲勞性試驗(yàn)機(jī)主要由三個(gè)部分組成：主體結(jié)構(gòu)部分，控制部分，運(yùn)動(dòng)部分。底座采用鋁合金工業(yè)鋁型材，表面噴塑處理。支架采用鋁合金工業(yè)鋁型材，為兒童推車樣品提供穩(wěn)固的測試平臺，運(yùn)動(dòng)部分主要由電機(jī)，減速器，輸送帶，滾軸組成。頂梁與支柱之間采用套筒連接，電機(jī)與主體采用電機(jī)安裝在總體內(nèi)部。將電機(jī)放在兩滾輪之間如圖1。
圖1
這樣安裝可以讓電機(jī)和主體成為一體，但由于電機(jī)在主體內(nèi)部如果要維修要通過拆下底座和滾輪來進(jìn)行維修那樣不方便！而且電機(jī)和底座成為一體電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的震動(dòng)有可能會影響試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)從而使試驗(yàn)機(jī)的使用周期變短。而且把電機(jī)放在底座內(nèi)部使該方案增加了機(jī)構(gòu)，這樣無形中也增加了該試驗(yàn)機(jī)的制造成本。但把電機(jī)放在底內(nèi)部也有好處，可以節(jié)省空間！
2．2 總體設(shè)計(jì)方案二
主體結(jié)構(gòu)部分，控制部分，運(yùn)動(dòng)部分。底座采用鋁合金工業(yè)鋁型材，表面噴塑處理。支架采用鋁合金工業(yè)鋁型材，為兒童推車樣品提供穩(wěn)固的測試平臺，運(yùn)動(dòng)部分主要由電機(jī)，減速器，輸送帶，滾軸組成。
夾持機(jī)構(gòu)采用滑動(dòng)導(dǎo)軌如圖2
圖2
張緊機(jī)構(gòu)軸承端蓋采用一體的結(jié)構(gòu)如圖3
圖3
采用滑動(dòng)導(dǎo)軌來進(jìn)行對夾持裝置的升降可以方便而簡單的調(diào)整該裝置的高度來適應(yīng)童車的高度。但由于采用滑動(dòng)導(dǎo)軌來調(diào)節(jié)夾持裝置的升降不能很好的進(jìn)行定位和緊固。因?yàn)樵趭A持裝置夾住童車把手時(shí)，要求升降機(jī)構(gòu)不能產(chǎn)生上下運(yùn)動(dòng)。張緊機(jī)構(gòu)軸承端蓋采用上下端蓋一體的話要求軸承---滾軸---軸承之間有一定的緊度，滾軸能夠很好的把軸承壓在端蓋上，要不然軸承不能起到他的作用！而且如果采用上下端蓋一體的話要求軸承的外圓大小與端蓋之間的配合要是正好的或都稍緊一點(diǎn)那樣軸承才能很好得轉(zhuǎn)起來。
2．3 總體設(shè)計(jì)方案三
主體結(jié)構(gòu)頂梁和支柱采用螺釘連接，電機(jī)采用外設(shè)式，張緊機(jī)構(gòu)軸承蓋采用上下端蓋分離的方法，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用跑步機(jī)的原理傳輸帶上加一些凹凸物件用來模仿現(xiàn)實(shí)在的路況，為了能夠讓童車平穩(wěn)地放在試驗(yàn)機(jī)的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上在傳輸帶的下方安裝五個(gè)獨(dú)力的小滾動(dòng)軸，這樣可以對童車的放置起支撐作用如圖4
圖4
夾持機(jī)構(gòu)的升降采用外置緊固螺釘來實(shí)現(xiàn)，升到要求的高度后直接將緊固螺釘擰死，這樣升降機(jī)構(gòu)在童車測試期間就不會產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，如果要調(diào)整高度就松開緊固螺釘來進(jìn)行調(diào)整，機(jī)構(gòu)如圖5
圖5
2．4設(shè)計(jì)方案比較
以上三個(gè)方案各有優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合起來看最后選定第三個(gè)方案，固為第三個(gè)方案能夠很好的滿足該課題的要求。
首先，第三個(gè)方案的夾緊升降機(jī)構(gòu)能夠達(dá)到升降，緊固和定位的要求。
其次，第三個(gè)方案采用電機(jī)外置的方法可以對電機(jī)進(jìn)行很好的維護(hù)和監(jiān)測。這樣電機(jī)所產(chǎn)生的震動(dòng)可以幾乎不影響到試驗(yàn)機(jī)的使用周期和運(yùn)行狀況
第三，運(yùn)動(dòng)裝置的傳輸帶上加凹凸塊能很好的模擬現(xiàn)實(shí)中的路況，這樣就能更準(zhǔn)確地測出童車的真正的使用周期。
第四，主體中的頂梁和支柱采用螺釘連接而不采用套筒連接這樣方便而且也不用另外增加生產(chǎn)配件的成本。
最后，在試驗(yàn)機(jī)底座安裝五根獨(dú)立的滾動(dòng)軸能夠?qū)ν嚻鸬胶芎玫闹巫饔谩?
總結(jié)以上幾點(diǎn)，所以決定采用第三種方案來進(jìn)行設(shè)計(jì)。
第三章 零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3．1夾持機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
通過調(diào)查目前市場上比較流行的童車把手有以下二種如圖6，所以針對這種情況設(shè)計(jì)
圖6（左圖為直把式，右圖為橫把式）
的夾持裝置也主要是針對這兩種把手！由于這兩種把手的夾持方式不一樣所以設(shè)計(jì)了兩種夾持裝置直把式的童年車的夾持裝置如圖7-1與圖7-2
圖7-1 夾持裝備
該夾持裝置通過緊固螺釘（圖7-1中的1）來對升降桿與夾持裝置進(jìn)行固定的，通過三個(gè)階梯孔上的螺釘（圖7-1中的2，3，4）來對把手進(jìn)行夾緊。這三個(gè)階梯孔是為了滿足不同直徑的把手而設(shè)計(jì)的，基本上能滿足市面上所有童車把手的直徑。而且為了保證能夠在夾緊的過程中能夠很好的夾緊不至于在測試童車的過程中出現(xiàn)脫離狀況，在每個(gè)階梯孔都設(shè)置了兩個(gè)緊固螺釘孔，這樣就能夠很好的對把直把手進(jìn)行夾緊。
另一種童車就是橫把式的童車，針對這種把手設(shè)計(jì)了如圖8的機(jī)構(gòu)進(jìn)行夾持。其主要組成分為四部分，如圖8-1，圖8-2，圖8-3
圖8-2和圖8-3是該夾持裝置上下夾持部分通過圖8-1中的銷2來連接，夾持裝置與升降桿的夾緊和松開通過螺釘1來實(shí)現(xiàn)，圖8-1中的3是用來夾緊橫向把手用的。將橫向把手放入圖8-1中后通過擰緊3來緊固夾持裝置和童車。
圖8-1
圖8-2
圖8-3
3．2張緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
由于該試驗(yàn)機(jī)的運(yùn)動(dòng)部分采用傳輸帶實(shí)現(xiàn)，因此傳輸帶的松緊度也影響到試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)性能。所以設(shè)計(jì)了一個(gè)能過螺紋桿和螺帽來實(shí)現(xiàn)傳輸帶的張緊其結(jié)構(gòu)如圖9-1
通過滑塊(圖9-1中的2,3,6)沿導(dǎo)軌1前后運(yùn)動(dòng)來調(diào)整傳輸帶的松緊度。通過圖9-1中的螺母來實(shí)現(xiàn)對滑塊以及滾軸的定位和固定。其中2和3采取分離式是為了讓軸承能夠更好的配合，不至于軸承安裝后產(chǎn)生松動(dòng)。6與2，3通過凹槽和螺釘?shù)呐浜鲜谷叱蔀橐粋€(gè)整體，在6運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)整體運(yùn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)在對傳輸帶的張緊。
圖9-1
圖9-2 滾軸臺
3.3 滾動(dòng)軸承的選擇
滾動(dòng)軸承是現(xiàn)代機(jī)器中廣泛應(yīng)用的部件之一，它是依靠主要元件間的滾動(dòng)接觸來支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件的。如果按軸承用于承受的外載荷不同來分類時(shí)，滾動(dòng)軸承可以概括分為向心軸承、推力軸承和向心推力軸承三大類，圖10為軸承簡圖
圖10
向心力軸承：適用于極限轉(zhuǎn)速比高，軸向承載能力少量的機(jī)構(gòu)。其性能和特點(diǎn)是主要承受徑向載荷，也可以同時(shí)承受小的軸向截荷。當(dāng)量摩擦系數(shù)最小。在高轉(zhuǎn)速時(shí)，可用來承受純軸向載荷。工作中允許內(nèi)、外圈軸線偏斜量小于等于8到16分，大量生產(chǎn)，價(jià)格最低。
推力球軸承：適用于極限速比低，軸向承載只能承受單向的軸向載荷。其性能和特點(diǎn)是為了防止鋼球與滾道之間的滑動(dòng)，工作時(shí)必須加有一定的軸向載荷。高速時(shí)離心力大，鋼球與保持架磨損，發(fā)熱嚴(yán)重，壽命降低，故極限轉(zhuǎn)速很低。軸線必與軸線重合，以保證鋼球載荷的均勻分配。
向心推力軸承：主要適用于軸向力和徑向力都比較大的機(jī)構(gòu)。
綜上所述，本機(jī)構(gòu)采用向心力軸承比較好。因?yàn)楸緳C(jī)構(gòu)主要要承受的是徑向力為主，而且向心力軸承可以大量生產(chǎn)價(jià)格最低，比較適合。查《新編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》得選用61808型深溝球軸承，主要性能參數(shù)d=40mm,D=52mm,B=7mm,脂潤滑極限轉(zhuǎn)速9500r/min,油潤滑極限轉(zhuǎn)速13000r/min?；灸軡M足本機(jī)構(gòu)的要求。
對底座起支撐作用的滾動(dòng)軸承選用61806型深溝球軸承，主要參數(shù)d=30mm,D=42mm,B=7mm, 脂潤滑極限轉(zhuǎn)速12000r/min, 油潤滑極限轉(zhuǎn)速16000r/min。
3.4 電機(jī)的選擇
本機(jī)構(gòu)采用三相防護(hù)式鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)，該電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是為一般防滴式。防止直徑大于12mm的小固體異物進(jìn)入并防止沿垂地線成60度角或小于60度角的淋水對電機(jī)的影響。
用途及使用范圍：適用于驅(qū)動(dòng)無特殊要求的各種機(jī)械設(shè)備，如金屬切削機(jī)床，鼓風(fēng)機(jī)，水泵，運(yùn)輸機(jī)等。主要性能及特點(diǎn)效率高、耗電少，性能好，噪音低，振動(dòng)小，體積小，重量輕，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，Y系列絕緣為B級。
使用條件及工作方式：海拔不超過1000m；環(huán)境溫度不超過+40℃；額定電壓為380V，額定頻率為40Hz；3KW以下為Y接法，4KW及以上為Δ接法；工作方式為連續(xù)使用。
選用Y160M-6型三相防護(hù)式鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)，其技術(shù)參數(shù)有功率7.5KW,轉(zhuǎn)速971r/min，在380V時(shí)電流為16.7A。
第四章 強(qiáng)度校核計(jì)算
由于目前市場上出現(xiàn)有雙座位的童車所以考慮兒童重量時(shí)對兒童體重取標(biāo)準(zhǔn)體重的2倍。童車的重量就取用雙兒童座位的重量為13KG，兒童的重量取30KG。則整個(gè)疲勞試驗(yàn)機(jī)的受到的重量就是85KG。
4.1 疲勞機(jī)前軸的校核
圖3.2 軸的受力簡圖
圖3.3 軸的剪力圖
圖3.4 軸的彎矩圖
首先校核軸的彎曲強(qiáng)度（忽略鍵槽影響）：
由上面的受力分析圖得出軸的A點(diǎn)的彎矩最大所以只要A點(diǎn)滿足強(qiáng)度要求就可以：
（3.2）
（，）
（3.3）
（3.4）
所以軸彎矩強(qiáng)度滿足
4.2 軸承的壽命校核
驗(yàn)算深溝球軸承：
由于之前選用的餓軸承的代號為6310，次軸承的額定靜載荷為C=38000N.
所以相對軸向載荷為：
（3.7）
驗(yàn)算軸承的壽命：
（3.8）
軸承壽命符合要求。
4.3 軸上上鍵的強(qiáng)度的校核
（3.10）
（3.11）
所以鍵符合設(shè)計(jì)的要求
結(jié)論
畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會，通過這次比較完整的給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，解決實(shí)際工程問題的能力，同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗(yàn)得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在。
雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多，過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。各種系統(tǒng)的適用條件，各種設(shè)備的選用標(biāo)準(zhǔn)，各種機(jī)構(gòu)的安裝方式，我都是隨著設(shè)計(jì)的不斷深入而不斷熟悉并學(xué)會應(yīng)用的。和老師的溝通交流更使我從新的角度對設(shè)計(jì)有了新的認(rèn)識也對自己提出了新的要求。
在設(shè)計(jì)過程中夾持裝置設(shè)計(jì)讓我很頭痛，原因是由于本身設(shè)計(jì)受到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的框定，而又必須考慮本專業(yè)的一些要求規(guī)范，從而形成了一些矛盾點(diǎn)，這些矛盾在處理上讓人很難斟酌，正是基于這種考慮我意識到：要向更完美的進(jìn)行一次設(shè)計(jì)，與其他專業(yè)人才的交流溝通是很有必要的。
提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設(shè)計(jì)讓我積累了無數(shù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，使我的頭腦更好的被知識武裝了起來，也必然會讓我在未來的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力，更強(qiáng)的溝通力和理解力。
順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識的同時(shí)也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心，無論夾持裝備或張緊機(jī)構(gòu)，我都采用了一些新的技術(shù)和方法他們有著很多的優(yōu)越性但也存在一定的不足，這些不足在一定程度上限制了我們的創(chuàng)造力。比如我的設(shè)計(jì)軸承端蓋方面，應(yīng)該設(shè)計(jì)帶有封閉蓋的端蓋，這無疑是很讓我自身感到遺憾的，可這些不足正是我們?nèi)ジ玫难芯扛玫膭?chuàng)造的最大動(dòng)力，只有發(fā)現(xiàn)問題面對問題才有可能解決問題，不足和遺憾不會給我打擊只會更好的鞭策我前行，今后我更會關(guān)注新技術(shù)新設(shè)備新工藝的出現(xiàn)，并爭取盡快的掌握這些先進(jìn)的知識，更好的為祖國的四化服務(wù)。
致謝
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