IV復(fù)雜環(huán)境下電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘要隨著我國機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展及我國工業(yè)生產(chǎn)對(duì)其控制系統(tǒng)性能的要求日益提高,電動(dòng)執(zhí)行器的應(yīng)用也因此得以迅速地發(fā)展。在當(dāng)前激烈的國際市場競爭格局下,建設(shè)更全面的技術(shù)和產(chǎn)品系統(tǒng)、增強(qiáng)企業(yè)的國際市場競爭力,這已經(jīng)成為了必須走出去的一步。設(shè)計(jì)出用于特殊環(huán)境下能夠完成自動(dòng)化操作的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),拓展了市場的生存空間，已經(jīng)成為其必須研究的課題。本次設(shè)計(jì)首先對(duì)國內(nèi)外電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)市場充分調(diào)研，順應(yīng)我國基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善以及水廠、石化處理廠對(duì)閥門的控制的極大需求，然后通過查閱相關(guān)與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)國內(nèi)外的研究資料，從中獲取與本次設(shè)計(jì)相關(guān)的成功設(shè)計(jì)思路，達(dá)到與本次設(shè)計(jì)相符合的防爆型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其主要特點(diǎn)是傳動(dòng)可靠、機(jī)械結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、實(shí)際操作簡便可手動(dòng)、自動(dòng)化、可靠性強(qiáng)，復(fù)雜環(huán)境下能夠安全運(yùn)行。設(shè)計(jì)可采用手輪操作、電機(jī)控制，達(dá)到自動(dòng)開關(guān)閥門的效果。本設(shè)計(jì)可以在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下自行關(guān)閉或打開閥門，解決電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的自動(dòng)化、防爆問題，由于我國關(guān)于電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)研究與國際差距較大，所以此次設(shè)計(jì)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有巨大的市場前景。關(guān)鍵詞：防爆型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；電機(jī)；手自一體化；目錄1緒論 11.1課題研究目的及意義 11.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 11.2.1概述 11.2.2國外研究 21.2.3國內(nèi)研究現(xiàn)狀 31.2.4電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的發(fā)展趨勢 51.3課題任務(wù)與要求 52方案設(shè)計(jì) 72.1總功能 72.2形態(tài)學(xué)矩陣 72.2.1功能元分解 72.2.2動(dòng)力源方案 82.2.3傳動(dòng)方案 82.2.4形態(tài)學(xué)矩陣 92.4方案評(píng)價(jià)與決擇 92.4.1方案選擇 92.4.2方案評(píng)價(jià) 103結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 113.1技術(shù)要求 113.2傳動(dòng)方案布局 113.3電機(jī)選擇 123.3.1初選電機(jī) 123.3.2電動(dòng)機(jī)過載校核 133.4齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 143.5軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 163.5.1軸的設(shè)計(jì) 163.5.2軸的校核 163.6渦輪蝸桿的選型 183.7滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算 214三維建模裝配 224.1軟件介紹 224.2零件建模 224.2.1手輪建模 224.2.2電機(jī)傳動(dòng)部分建模 224.2.3傳動(dòng)部分 254.3殼體與機(jī)架建模 254.3.1殼體 254.3.2指示盤 264.3.3機(jī)架 274.4總體效果圖 275結(jié)論 28總結(jié)與體會(huì) 29參考文獻(xiàn) 301緒論1.1課題研究目的及意義在當(dāng)前市場競爭中，以人為本是不變之道，建立更完善的產(chǎn)品體系，增強(qiáng)市場競爭力是必不可少的步驟。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠針對(duì)特殊環(huán)境更為安全的使用，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠保證生產(chǎn)效率提高的同時(shí)還能夠減少對(duì)人的傷害。使得產(chǎn)品變得自動(dòng)化，已成為必須研究的課題。防爆電動(dòng)執(zhí)行器是為解決大型電廠不斷增加和改善的環(huán)保措施而開發(fā)的電動(dòng)執(zhí)行器。其主要特點(diǎn)是安全可靠，可用于特殊環(huán)境下使用。本次設(shè)計(jì)采用電機(jī)控制，二級(jí)蝸輪傳動(dòng)等技術(shù)，形成了多種規(guī)格的自動(dòng)，手/自集成產(chǎn)品，使得電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)更加便捷，方便控制保護(hù)工人安全的同時(shí)更加便利。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1概述根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式，執(zhí)行器可大致分為：氣動(dòng)，電動(dòng)-液動(dòng)、電動(dòng)等。（1）氣動(dòng)氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作原理氣源驅(qū)動(dòng)，使用方便，技術(shù)相對(duì)較早發(fā)展，使用期間性能可靠，運(yùn)行速度快，通過氣體和管道線路，但完成效率低，維護(hù)成本高。（2）電動(dòng)-液動(dòng)液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，主要由液壓泵提供動(dòng)力，輸出推力大，傳動(dòng)也比較穩(wěn)定,在高壓的高速時(shí)能夠較為平穩(wěn)的換向或截止。但由于價(jià)格高昂，整體比較繁重，維護(hù)和拆裝需要專業(yè)培訓(xùn)人員操作使用性較為不便，一般只在一些無法取代的大型場所采用。電動(dòng)液壓執(zhí)行器，一般采用電動(dòng)泵控制液壓缸，具有可靠性高，通過傳感器具有良好的定位精度，40-50年的使用壽命，反應(yīng)迅速，價(jià)格昂貴。（3）電動(dòng)電動(dòng)執(zhí)行器由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，對(duì)于電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)來說電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制便捷、使用壽命長，在動(dòng)力輸出上效率高，并且整體結(jié)構(gòu)占比小。早期對(duì)于執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制是通過工人手動(dòng)啟動(dòng)或者半自動(dòng)操作，這樣就會(huì)造成在實(shí)際生產(chǎn)中的誤操作以及對(duì)人的傷害；早期產(chǎn)品設(shè)計(jì)出來以后產(chǎn)品使用壽命短且故障率高導(dǎo)致產(chǎn)品返廠率高；產(chǎn)品在生產(chǎn)加工時(shí)誤差大，導(dǎo)致工作效率較低。由于上述原因，工廠本著一人為本的原則，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在技術(shù)人員的不斷設(shè)計(jì)改進(jìn)下，執(zhí)行機(jī)構(gòu)在運(yùn)行中最大可能的降低了對(duì)人的傷害。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制精度得到了很大的提升，使生產(chǎn)效率也領(lǐng)取了顯著的提升。1.2.2國外研究隨著工業(yè)自動(dòng)化科技的發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控綜合性能的不斷提升，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)隨之向上發(fā)展。世界上第一臺(tái)執(zhí)行機(jī)構(gòu)由當(dāng)時(shí)工業(yè)技術(shù)較發(fā)達(dá)的德國設(shè)計(jì)出來的，1906年，由于德國工業(yè)生產(chǎn)發(fā)達(dá)西門子公司率先生產(chǎn)了世界上第一臺(tái)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)較當(dāng)時(shí)工業(yè)水平算領(lǐng)先地步，執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是由電機(jī)和減速器組成后來有通過加入微型控制開關(guān)等方法，來更好的控制閥門的全關(guān)、全開和停止動(dòng)作等。80年代以后隨著我國工業(yè)水平提高，大量公司引進(jìn)先進(jìn)人才，使得國內(nèi)、國外的執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)入全新的時(shí)代，此時(shí)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)具備智能化、自動(dòng)化的特點(diǎn)。國外研究執(zhí)行機(jī)構(gòu)早于國內(nèi)，通過對(duì)國外先進(jìn)技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程了解，可以為我國技術(shù)發(fā)展提供參考，下面介紹國外技術(shù)發(fā)展的概況：由于外企在科技和發(fā)展上與國內(nèi)企業(yè)相比具有起步早的優(yōu)勢，同時(shí)外國企業(yè)仍在不斷升級(jí)技術(shù)，引領(lǐng)世界執(zhí)行器技術(shù)的發(fā)展向集成化，智能化方向發(fā)展。由于國內(nèi)企業(yè)起步晚，所以在電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)研發(fā)和設(shè)計(jì)方面我國企業(yè)還有較大的提升空間。1.2.3國內(nèi)研究現(xiàn)狀由于我國電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的生產(chǎn)設(shè)計(jì)工作起步較晚，當(dāng)時(shí)國內(nèi)技術(shù)人員從前蘇聯(lián)引進(jìn)較為先進(jìn)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和具有精確控制的伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并且引進(jìn)初期我國只能模仿原理制成具有相同原理的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。上世紀(jì)60年代末70年代初，通過一代技術(shù)人員研發(fā)，逐步產(chǎn)生了DDZ-II型和DDZ-III型執(zhí)行機(jī)構(gòu)。80年代開始，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在全球得到廣泛應(yīng)用，中國電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)廠家紛對(duì)技術(shù)引進(jìn)重視起來，對(duì)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)技術(shù)儲(chǔ)備方面投入大量資金。由于大量先進(jìn)科技員投入商品開發(fā)，很快上市的新直行，角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等產(chǎn)品快速進(jìn)市場。隨著電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)智能化的逐步實(shí)現(xiàn)，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)械一體化已過實(shí)踐驗(yàn)證，逐步取代了分體式結(jié)構(gòu)；機(jī)電一體化由于控制精度高，隨著我國工業(yè)產(chǎn)品用途越來越廣；電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)性能更強(qiáng)大，可靠性顯著提高，以適應(yīng)不斷發(fā)展進(jìn)步的自動(dòng)控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的要求。國內(nèi)生產(chǎn)設(shè)計(jì)廠家則引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)，通過對(duì)技術(shù)人員的的大力投入，使得技術(shù)人員學(xué)習(xí)或參考國外先進(jìn)技術(shù)，最終通過技術(shù)人員依靠自身力量研發(fā)出了具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通過一代又一代的技術(shù)人員不斷努力消化吸收國外技術(shù)，針對(duì)于執(zhí)行機(jī)構(gòu)自主研發(fā)，在產(chǎn)品功能和使用性能上已和國外知名廠家差距逐漸縮小。通過上面對(duì)國外電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)展的概述，以及結(jié)合國內(nèi)電動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)展存在的不足，下面對(duì)國內(nèi)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的市場調(diào)查顯得十分重要。1.2.4電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的發(fā)展趨勢上世紀(jì)中葉，隨中國工業(yè)建設(shè)和城建的快速發(fā)展，中國閥門的需求量逐漸增大，剛開始引進(jìn)國外技術(shù)開始，生產(chǎn)規(guī)模逐漸提高，從簡易的品種發(fā)展到可以生產(chǎn)3000多種型號(hào)的市場規(guī)模,取得顯著的進(jìn)步。在執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用中，水處理行業(yè)的使用量比較大主要源于我國對(duì)人民基本生活保障，在水處理中以蝶閥、閘閥、止回閥等一系列閥門型號(hào)，對(duì)水處理初期主要以低壓閥門為主。我國的基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展綱要中的世紀(jì)工程“南水北調(diào)”“西氣東輸”“西電東送”在我國迅猛發(fā)展中對(duì)此類執(zhí)行機(jī)構(gòu)的需求產(chǎn)生，求大于供的實(shí)際情況下，推動(dòng)了閥門業(yè)的發(fā)展，工業(yè)化時(shí)代的來臨，通用基礎(chǔ)制造業(yè)再次得到提高，使中國閥門行業(yè)具有廣闊的市場趨勢。雖然國內(nèi)閥門需求量大，對(duì)于制造業(yè)本身起著促進(jìn)其發(fā)展有積極作用，但閥門技術(shù)的水平在我國仍處于低位徘徊。2001年12月進(jìn)入WTO后，我國閥門企業(yè)還面臨著國外競爭。我國發(fā)展綱要提出要積極投入更多資源加強(qiáng)研發(fā)提高技術(shù)水平，開發(fā)具有自主技術(shù)產(chǎn)權(quán)的高性能閥門，這樣才能使國內(nèi)閥門企業(yè)有更多的機(jī)會(huì)參與激烈的國際競爭與合作?，F(xiàn)在，國內(nèi)行業(yè)內(nèi)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和科學(xué)研究機(jī)構(gòu)并不多。與國外研發(fā)相比，研發(fā)能力相對(duì)較晚，研發(fā)能力相對(duì)較弱。其基本實(shí)質(zhì)還是參照國外的原型結(jié)構(gòu)，讓技術(shù)人員消化吸收。我的技術(shù)人員在設(shè)計(jì)上缺乏新的理論和核心技術(shù)。另外，在制作技術(shù)方面，由于中國工業(yè)過程起步較晚，與外國先進(jìn)科技和先進(jìn)工藝相比還有很大差別，所以對(duì)工藝技術(shù)重視不夠多，遇到實(shí)際加工問題總是讓設(shè)計(jì)人員改設(shè)計(jì)圖紙，并沒有總結(jié)如何從制造加工本身出發(fā)解決實(shí)際問題。由于上述問題導(dǎo)致在使用性能和使用壽命上仍有差距，從而導(dǎo)致我國一部分實(shí)際使用中要求高的閥門仍從國外大量進(jìn)口。隨著電子科技，通訊科技，工程專業(yè)和自動(dòng)化專業(yè)的飛速發(fā)展，不難看出來國內(nèi)外執(zhí)行機(jī)構(gòu)的前景，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的發(fā)展也進(jìn)入迅猛的發(fā)展期，控制精度越來越高，適應(yīng)環(huán)境能力越來越強(qiáng)，功能上較與之前有很大提高，使用上可靠性提高，操作中使得技術(shù)人員操作更便捷。如今，中企要走向世界，能借鑒外國的方法，在質(zhì)量穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，開發(fā)出符合市場發(fā)展前景的產(chǎn)品，迅速占領(lǐng)市場。1.3課題任務(wù)與要求近幾年來，隨著中國經(jīng)濟(jì)的不斷崛起，科技與此同時(shí)得到大力發(fā)展，人民生活水平的到很大的提高。與之相對(duì)應(yīng)的就是人力成本的不斷增高，企業(yè)為了能夠最大化的提高生產(chǎn)效率，壓縮對(duì)人力成本控制，現(xiàn)在大多數(shù)企業(yè)都是采用自動(dòng)化設(shè)備來代替人力完成生產(chǎn)動(dòng)作，或者最大程度的減輕人力勞動(dòng)負(fù)擔(dān)，因?yàn)樵絹碓蕉嗟墓S采用了自動(dòng)化控制，減少了對(duì)人不必要的傷害，隨之而來的是很多簡單的工作逐漸被機(jī)械設(shè)備所取代。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)作為操控系統(tǒng)與閥門之間重要的連接部件，對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)過程中提高生產(chǎn)效率減少對(duì)操作人員的傷害起著不可忽視的作用。其最大的優(yōu)點(diǎn)就是具有高度恒定的輸出力以及穩(wěn)定性，且提供較大的推力?？梢詽M足很多生產(chǎn)需求，基于此本文擬設(shè)計(jì)一款防爆型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，對(duì)此裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出以下幾點(diǎn)要求：1.防爆型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的整體構(gòu)造和工作原理需要簡易易懂，制作成本低。2.防爆型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的性能優(yōu)越，能夠進(jìn)行自動(dòng)操作和手動(dòng)操作功能，具備防爆功能。2方案設(shè)計(jì)2.1總功能隨著國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)量的增加，廣泛運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)的閥門市場取得了快速發(fā)展，作為管網(wǎng)系統(tǒng)的終端控制元件的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在終端控制中起著確定性的作用。如今電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)作為閥門的控制單元，調(diào)節(jié)閥門，用來控制管道內(nèi)的流量，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和自動(dòng)化控制的關(guān)鍵控制部件。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)按性能可分為如下三種類型：普通型、防爆型、防輻射型，防爆型。（1）防爆型防爆型一般用于工作環(huán)境較差的情況，具有防護(hù)殼作為保護(hù)，同時(shí)殼上具備觀察窗，便于操作人員觀察閥門的實(shí)時(shí)位置情況。（2）防輻射型防輻射型則用于特定的核電情況，一般用于工作環(huán)境惡劣的情況。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過電機(jī)控制工作效率高、機(jī)械結(jié)構(gòu)合理。在如今的現(xiàn)代化生產(chǎn)中，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)力源能夠獲得可靠的動(dòng)力，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝方便適合在現(xiàn)代化生產(chǎn)中廣泛使用。隨著我國大力發(fā)展基礎(chǔ)設(shè)施、我國工業(yè)現(xiàn)代化、生產(chǎn)技術(shù)環(huán)境的進(jìn)步及企業(yè)對(duì)生產(chǎn)可靠性的需求。本次設(shè)計(jì)研制一款防爆型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)來滿足我國工業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)需求，本次設(shè)計(jì)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有重大意義。2.2形態(tài)學(xué)矩陣2.2.1功能元分解圖2.1電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功能樹方案設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)的本質(zhì)是功能分析，功能分析作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的第一個(gè)基礎(chǔ)過程。功能分析能夠使得設(shè)計(jì)者將對(duì)機(jī)器機(jī)構(gòu)的思維角度轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)機(jī)器機(jī)構(gòu)的功能角度。通過功能分析，使設(shè)計(jì)者不在受現(xiàn)有機(jī)械構(gòu)造的束縛，從而產(chǎn)生電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的新方向并提電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所遇到的問題的解決方案，通過分功能解法合成一個(gè)整體以實(shí)現(xiàn)總功能的過程。2.2.2動(dòng)力源方案（1）液壓驅(qū)動(dòng)液壓傳動(dòng)是現(xiàn)代自動(dòng)化機(jī)械傳動(dòng)中比較常見的驅(qū)動(dòng)方式，其優(yōu)點(diǎn)在于液缸傳動(dòng)成本低，易于控制和實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的平移以及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)基本運(yùn)動(dòng)。其次，由于其反應(yīng)速度快，易于控制的特點(diǎn)，成本低，易于維護(hù)。但是，由于液壓傳動(dòng)空氣黏性較差，流動(dòng)性大，對(duì)于設(shè)備的剛度和密封性要求較高，其次，在傳動(dòng)過程中，由于傳動(dòng)平穩(wěn)性和控制精度的影響，在緊密機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用較少。液壓傳動(dòng)設(shè)備液壓傳動(dòng)成本低，但是輸出力相應(yīng)較少。（2）電機(jī)驅(qū)動(dòng)在機(jī)械設(shè)計(jì)中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)是作為廣泛的動(dòng)力源之一，目前市場上常見的電機(jī)驅(qū)動(dòng)有：三相電機(jī)驅(qū)動(dòng)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)、伺服步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)以及直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)等，電機(jī)的種類比較多，主要根據(jù)控制的要求和精度有關(guān)。電機(jī)輸出扭矩大，穩(wěn)定性好，結(jié)構(gòu)簡單。缺點(diǎn)在于電機(jī)驅(qū)動(dòng)成本較高，特別是控制要求較高的領(lǐng)域，電機(jī)驅(qū)動(dòng)成本直線上升。2.2.3傳動(dòng)方案（1）齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)作為機(jī)械傳動(dòng)中是最為常見的傳動(dòng)方式之一，其應(yīng)用較高。常見的齒輪傳動(dòng)有直齒/斜齒傳動(dòng)、齒輪齒條傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)、以及在自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域較高的螺紋螺桿傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)力矩增大，降速或者升速，實(shí)現(xiàn)平面運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以及水平或者垂直方向的傳動(dòng)。齒輪傳動(dòng)的有點(diǎn)在于成本低，傳動(dòng)平穩(wěn)，速度可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行配速，如在汽車領(lǐng)域應(yīng)用較多的減速器等。從而導(dǎo)致齒輪應(yīng)用較為廣泛，缺點(diǎn)在于齒輪加工比較困難。（2）帶傳動(dòng)帶傳動(dòng)特點(diǎn)在于制造成本低，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳動(dòng)，特別是由于機(jī)械空間較大時(shí)，選用帶傳動(dòng)，可以讓結(jié)構(gòu)更加合理。帶的種類有很多，有V型帶，平帶，齒形帶等。其主要缺點(diǎn)在于傳動(dòng)效率比較低，傳動(dòng)效率只有80%左右，其次，在帶傳送過程中，因采用摩擦傳動(dòng)，傳動(dòng)過程中，容易因?yàn)槠Σ潦?，?dǎo)致同步帶傳動(dòng)失效，因此，在設(shè)計(jì)過程中，一般采用調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)或者張緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)帶傳動(dòng)的張緊。（3）鏈傳動(dòng)通過鏈輪輪齒與鏈條鏈節(jié)的嚙合傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，與上述的帶傳動(dòng)相比不會(huì)產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，傳遞效率高，與齒輪傳動(dòng)相比安裝精度低，并且成本低，但是鏈傳動(dòng)不易在載荷變化大的場所使用。2.2.4形態(tài)學(xué)矩陣形態(tài)學(xué)矩陣在理論設(shè)計(jì)中是一種系統(tǒng)的全面的搜索方法，本次設(shè)計(jì)前采用形態(tài)學(xué)矩陣能夠表達(dá)前面各個(gè)工作成果的一種較為清晰的形勢，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的形態(tài)學(xué)矩陣如下頁表2.1所示。表2.SEQ表\*ARABIC1形態(tài)學(xué)矩陣功能元功能載體123能量轉(zhuǎn)換A電動(dòng)氣動(dòng)電液能量傳遞B齒輪傳動(dòng)鏈傳動(dòng)帶傳動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)C感應(yīng)式電機(jī)同步電機(jī)減速裝置D齒輪傳動(dòng)渦輪傳動(dòng)斜齒輪傳動(dòng)操作系統(tǒng)E手動(dòng)自動(dòng)手自一體基于功能分解和求解的理論，我們能列出上表所示的形態(tài)矩陣。在功能分析的過程中，我能定義產(chǎn)品的子功能。子功能分解后，通過選擇和變異，我能從中選擇一些替代方案來分解功能載體，我對(duì)主要子功能的發(fā)展有了清晰的認(rèn)識(shí)。此次設(shè)計(jì)中機(jī)械系統(tǒng)中包含的子功能有五個(gè)，分別為：A、B、C、D、E,他們與此對(duì)應(yīng)的功能載體數(shù)目為：3、3、2、3、3個(gè)。從理論上講可以組合出的方案數(shù)：N=3×3×2×3×3=1622.4方案評(píng)價(jià)與決擇2.4.1方案選擇在上述組合的全部方案中，我在組合的同時(shí)還需要考慮相容性條件，連接要求等。因此，有的方案不具備較大的存在價(jià)值，能通過初步篩查予以刪除。從新穎性、先進(jìn)性和實(shí)用性來看，一般選用：A1、A2、A3、B1、C1、C2、D1、D2、E2、E3通過以上的初步選擇得到電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案組合有五個(gè)，如下表2.2所示表格2.2方案組合方案組合一A3-B1-C1-D2-E2二A3-B1-C1-D1-E3三A2-B1-C1-D1-E2四A1-B1-C1-D2-E3五A2-B1-C2-D1-E22.4.2方案評(píng)價(jià)方案評(píng)價(jià)所能達(dá)到的目的是通過對(duì)可行的備選方案進(jìn)行社會(huì)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等多方面的綜合評(píng)定提出原理方案的評(píng)價(jià)意見，為決策者在后面的確定設(shè)計(jì)方案中提供依據(jù)。用簡單評(píng)價(jià)法可對(duì)本次設(shè)計(jì)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)分解子功能組合出的不同方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。該評(píng)價(jià)方法能夠?qū)Ρ敬卧O(shè)計(jì)方案進(jìn)行定性的評(píng)價(jià)以及評(píng)價(jià)以后對(duì)方案性能大致排序，并不能反映出該方案的重要程度以及方案的理想化程度。本次設(shè)計(jì)采用點(diǎn)評(píng)價(jià)法，羅列出來的方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，用行（+）、不行（-）、信息不足（？）三種符號(hào)表示，此次設(shè)計(jì)五種方案總體評(píng)價(jià)表如下表2.3所示：表格2.3點(diǎn)評(píng)價(jià)法方案評(píng)價(jià)目標(biāo)一二三四五產(chǎn)品性能+--+-使用維護(hù)+-使用方便性+++++滿足功能+++++成本規(guī)定范圍--+++總評(píng)3+2+3+5+3+綜上所述比較可以看出，方案4總評(píng)分值最高，優(yōu)于其他方案故選用方案四作為此次設(shè)計(jì)方案。3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1技術(shù)要求設(shè)計(jì)任何一個(gè)產(chǎn)品最基本的要求都是圍繞著經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和技術(shù)性能來提出，一般主要包括產(chǎn)品功能、生產(chǎn)產(chǎn)品的能力、產(chǎn)品在使用過程中的可靠性、產(chǎn)品在特殊條件下的適應(yīng)性、使用經(jīng)濟(jì)性和成本要求等方面。根據(jù)上面對(duì)國內(nèi)外電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的市場調(diào)研，為了在設(shè)計(jì)產(chǎn)品中，產(chǎn)品從設(shè)計(jì)研發(fā)到走向市場，避免不必要的資源浪費(fèi)，充分調(diào)查社會(huì)對(duì)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的要求，使用條件得到以下幾方面技術(shù)要求。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在滿足用戶需求同時(shí)，根據(jù)用戶使用條件和市場同類型號(hào)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)得到以下幾方面技術(shù)要求如下表3.1所示：表格3.1設(shè)計(jì)參考參數(shù)類型標(biāo)準(zhǔn)電源電壓220V~380V額定功率1KW~2KW防爆外殼保護(hù)操作系統(tǒng)手動(dòng)、自動(dòng)3.2傳動(dòng)方案布局在機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初，應(yīng)從一種多角度的觀點(diǎn)出發(fā)達(dá)到總體布局使得機(jī)械系統(tǒng)總體布局相對(duì)合理。結(jié)合機(jī)械構(gòu)造所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的實(shí)際使用情況，人機(jī)關(guān)系及內(nèi)部影響因素、在各結(jié)構(gòu)的密切配合下，可對(duì)環(huán)境要求，各結(jié)構(gòu)的位置和尺寸等內(nèi)外因素進(jìn)行多方面的調(diào)整，從而達(dá)到設(shè)計(jì)合理可靠的機(jī)械構(gòu)造。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)堅(jiān)持采用容積和重量較小的方法，在滿足所有技術(shù)條件達(dá)到的情況下，得到所需的全部功能。通過上面對(duì)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案評(píng)價(jià)和機(jī)械系統(tǒng)分析可得到大概方案布局的示意圖，如下圖3.1所示：防爆型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要由單柄輪、軸承、軸承座、輸出軸、小渦輪、大蝸桿、大渦輪、從動(dòng)軸、小蝸桿、聯(lián)軸器、電機(jī)、電機(jī)座等幾部分組成，其具體得設(shè)計(jì)如圖3.1防爆型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)所示。該系統(tǒng)主要是利用了齒輪傳動(dòng)中的蝸桿渦輪傳動(dòng)方式進(jìn)行了傳動(dòng)方式設(shè)計(jì)。首先電機(jī)會(huì)啟動(dòng)提供動(dòng)力源再利用聯(lián)軸器將動(dòng)力傳輸至小蝸桿使其轉(zhuǎn)動(dòng)，與此同時(shí)可以搖動(dòng)單柄輪使離合器合上以此來實(shí)現(xiàn)小渦輪蝸桿嚙合而發(fā)生動(dòng)力傳輸致使大蝸桿也同小渦輪同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，并與此同時(shí)實(shí)現(xiàn)大渦輪蝸桿嚙合而發(fā)生動(dòng)力傳輸驅(qū)動(dòng)最終的大渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)最終輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳輸過程。圖3.1方案布局示意圖通過上面的方案布局示意圖可知道，通過電機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力通過電機(jī)傳動(dòng)蝸桿作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)渦輪與電機(jī)傳動(dòng)蝸桿嚙合，轉(zhuǎn)動(dòng)以后通過輸出端輸出一定的轉(zhuǎn)矩。3.3電機(jī)選擇3.3.1初選電機(jī)電機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能作為此次設(shè)計(jì)的防爆型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源，本次采用380V三相交流電機(jī)作為輸出動(dòng)力。三相交流電機(jī)具有啟動(dòng)力矩大，特別適合作為電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源部分控制閥門。表3.2ZD型電機(jī)型號(hào)型號(hào)額定功率（KW）額定電流(A)額定轉(zhuǎn)速（r/min）ZA23-42.26.01380ZA31-41.55.61380ZA32-426.41380ZA41-43.07.61380初步應(yīng)該計(jì)算穩(wěn)態(tài)平均功率，對(duì)于不同的工作機(jī)構(gòu)，可根據(jù)載荷和速度，按下式求出穩(wěn)態(tài)的平均功率。對(duì)于該機(jī)構(gòu)：（3.1）式中——電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)平均功率；——穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù)，；——額定載荷，；——平均速度，；——機(jī)械總效率，取。即:（3.2）隨后，通過表3.2初選ZA31-4型號(hào)的電動(dòng)機(jī)，額定功率。電機(jī)在運(yùn)行過程中過載的情況需進(jìn)行校核，看所選電機(jī)是否能夠達(dá)到預(yù)期效果。3.3.2電動(dòng)機(jī)過載校核電動(dòng)機(jī)的過載校核公式為：（3.3）式中——基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)的電動(dòng)機(jī)額定功率；——額定載荷，；——平均速度，；——機(jī)械總效率，取；——基準(zhǔn)接電持續(xù)率時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩允許的過載倍數(shù)，??；——考慮實(shí)際使用時(shí)電壓降、最大轉(zhuǎn)矩存在誤差等因素的系數(shù)，取。（3.4）計(jì)算可知初選電機(jī)不滿足設(shè)計(jì)要求，所以查表3.2在表格中選擇更為合適的電動(dòng)機(jī)選用ZA32-4型，額定功率。3.4齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算表3.2標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪主要參數(shù)表直齒圓柱齒輪參數(shù)模數(shù)m33齒數(shù)z2037壓力角a2020分度圓直徑d60111齒厚S1717內(nèi)孔直徑r1420強(qiáng)度校核，在設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到材料的本身性能，以及齒輪的傳動(dòng)強(qiáng)度，因此，本文設(shè)計(jì)主要材料選用40Cr調(diào)質(zhì)處理。齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度條件為：（3.5）為齒根彎曲應(yīng)力；K為載荷系數(shù):（3.6）為工作轉(zhuǎn)矩：；為齒寬：；為齒輪的分度圓直徑：；為載荷作用于齒頂時(shí)的齒形系數(shù)；查機(jī)械手冊(cè)得；為應(yīng)力修正系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得；為重合度系數(shù)：查機(jī)械手冊(cè)得；為許用彎曲疲勞應(yīng)力：齒輪材料選用40Cr調(diào)制，查機(jī)械手冊(cè)；圖3.2外齒輪齒形系數(shù)圖3.3外齒輪應(yīng)力修正系數(shù)將數(shù)據(jù)代入后得出：（3.7），故此該齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度條件滿足。3.5軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算3.5.1軸的設(shè)計(jì)表3.3軸常用材料C值軸的材料Q235A、20Q275/354540CrC149~126135~122126~103112~97傳動(dòng)軸軸使用的材料選擇40Cr，經(jīng)過調(diào)制處理，第一步先計(jì)算其最小直徑。根據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度公式來初步估算，即：（3.8）公式中：C是根據(jù)軸的具體材料和所受載荷的情況來確定的系數(shù)。由于軸的材料是40Cr，一般C的取值范圍在106-110之間。可以取，則：（3.9）式子中：n軸的轉(zhuǎn)速，r/min;電機(jī)功率，KW;因?yàn)檩S上固定齒輪需要開個(gè)鍵槽，所以要把軸的直徑徑擴(kuò)大4%-5%，所以得出初步取d最小直徑為13mm。3.5.2軸的校核（1）計(jì)算齒輪上作用力的大小。①軸傳遞的轉(zhuǎn)矩：（3.10）②齒輪的圓周力：（3.11）（2）計(jì)算作用于軸上的支反力。①水平內(nèi)支反力：（3.12）②垂直面內(nèi)支反力：（3.13）（3）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面截面即為危險(xiǎn)截面。軸的抗彎截面系數(shù)：（3.14）公式中：——軸的直徑，；——鍵槽寬度，；——鍵槽深度；轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)變化計(jì)算，取，則（3.15）（3.16）（3.17）（3.18）（3.19）公式中：——軸的計(jì)算應(yīng)力，——軸所受的彎矩，N·mm——軸所受的扭矩，N·mmа——取表3.4軸常用材料主要力學(xué)性能軸的材料選用40Cr，其許用應(yīng)力查表可知，由于，所以該軸安全。3.6渦輪蝸桿的選型渦輪蝸桿主要參數(shù)，如下表所示：表3.5蝸桿傳動(dòng)效率類別效率單級(jí)傳動(dòng)效率最大常用蝸桿傳動(dòng)自鎖蝸桿0.4～0.45開式≤100閉式≤8015-6010-40單頭蝸桿0.7～0.75雙頭蝸桿0.75～0.85四頭蝸桿0.85～0.92在防爆型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出力矩后，剛度要求較低。因此在設(shè)計(jì)蝸桿時(shí)選擇45號(hào)鋼就可以，通過齒面淬火處理，硬度達(dá)到45-55HRC。（1）作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩按，帶入下列公式：（3.20）式子中:齒輪圓軸力,V線速度（3）確定載荷系數(shù)K表3.6使用系數(shù)KA取所以得:（3.21）（3）確定彈性影響系數(shù)（鋼蝸桿與鑄錫青銅蝸輪相配）（4）確定接觸系數(shù):假設(shè)表機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得（5）確定接觸應(yīng)力[]根據(jù)材料45號(hào)鋼，蝸桿螺旋齒面硬度>45HRC，蝸輪許用應(yīng)力。（6）壽命系數(shù)（3.22）（3.23）（7）中心距（3.24）由上式子取a=100，查表取模數(shù)m=5、表3.7渦輪蝸桿標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)這時(shí)接觸系數(shù),所以計(jì)算結(jié)果可用。表3.8渦輪蝸桿選型參數(shù)模數(shù)m軸向齒距px分度圓直徑d1頭數(shù)Z1直徑系數(shù)q齒頂圓da1齒根圓dr1導(dǎo)程角γ2.57.85428211.2000332210°07′29″3.159.89635.5211.27041.827.910°03′48″412.5640210.0004830.411°18′36″515.7450210.000603811°18′36″蝸桿：軸向齒距得直徑系數(shù)齒頂園直徑，齒根圓，分度圓導(dǎo)角°，蝸桿軸向齒厚。表3.9渦輪蝸桿參數(shù)組別模數(shù)分度圓齒數(shù)頭數(shù)壓力角導(dǎo)程角中心距傳動(dòng)比一組蝸桿55022011°31′10015渦輪5503022011°31′10015二組蝸桿5632209°02′18430.5渦輪563612209°02′18430.53.7滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算由軸承壽命公式計(jì)算滾動(dòng)軸承的壽命為：（3.25）式中：軸承的額定轉(zhuǎn)速為；額定動(dòng)負(fù)荷為;額定靜負(fù)荷為;軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷為P，計(jì)算公式為：（3.26）其中動(dòng)載荷系數(shù)，，，實(shí)際最大力，額定載荷系數(shù)為，取，則軸承額定負(fù)荷為（3.27）所以軸承當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷:（3.28）

4三維建模裝配4.1軟件介紹Solidworks公司于1993年成立，公司成立是為了解決工程師在實(shí)際設(shè)計(jì)生產(chǎn)中所遇到的問題能夠通過計(jì)算機(jī)輔助，達(dá)到提高生產(chǎn)、制造的一系列實(shí)際問題。Solidworks2018是達(dá)索公司2018年開發(fā)的新一代版本，該軟件通過虛擬建模達(dá)到實(shí)體的效果，廣泛運(yùn)用于機(jī)械行業(yè)。對(duì)于本次設(shè)計(jì)起著重要作用，能夠在電腦上進(jìn)行此次設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行更為直觀的表現(xiàn)。通過自己的不斷摸索軟件使用方法，自己也對(duì)本次設(shè)計(jì)的防爆型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有了更為直觀、全面的了解。軟件的快速建模，能夠縮短設(shè)計(jì)周期減少不必要的資源浪費(fèi)。Solidworks軟件也能快速表達(dá)設(shè)計(jì)者所要表達(dá)的意圖，提高了本次設(shè)計(jì)的效率。4.2零件建模4.2.1手輪建模在執(zhí)行機(jī)構(gòu)出現(xiàn)前，人們對(duì)閥門的操作是用手來完成的，而手動(dòng)擋操作系統(tǒng)是閥門最基本的操作手段。在斷電，設(shè)備故障等情況下，當(dāng)閥不能開關(guān)或固定在某一位置時(shí)，必須通過手輪操作來處理緊急情況。在緊急狀況下，快速穩(wěn)定的運(yùn)行手動(dòng)操作將大大預(yù)防安全隱患。圖4.1手輪4.2.2電機(jī)傳動(dòng)部分建模（1）電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，對(duì)電機(jī)進(jìn)行固定使得能夠穩(wěn)定的輸出傳動(dòng)力。這時(shí)采用電機(jī)固定板對(duì)電機(jī)進(jìn)行固定，如圖4.2所示。圖4.2電動(dòng)機(jī)固定板（2）固定板安裝好以后，使得電機(jī)能夠穩(wěn)定的安裝在固定板上，安裝好的電動(dòng)機(jī)如圖4.3所示。圖4.3電機(jī)固定（3）電動(dòng)機(jī)輸出為了滿足穩(wěn)定的傳動(dòng)，采用齒輪傳動(dòng)用小齒輪作為電機(jī)傳動(dòng)齒輪，大齒輪與傳動(dòng)軸連接，如圖4.4所示。圖4.4小齒輪大齒輪傳動(dòng)（4）大齒輪連接傳動(dòng)軸，之間采用鍵連接。確保傳動(dòng)軸能夠平穩(wěn)傳動(dòng)，傳動(dòng)軸與大齒輪鍵連接用拉緊蓋使他們緊密連接，如圖4.5所示。圖4.5傳動(dòng)軸（4）傳動(dòng)軸采用套筒固定在傳動(dòng)機(jī)架上，使得電機(jī)能夠平穩(wěn)的輸出動(dòng)力，如圖4.6所示。圖4.6套筒固定傳動(dòng)軸（5）電機(jī)傳動(dòng)通過小齒輪帶動(dòng)大齒輪，大齒輪與傳動(dòng)軸連接。傳動(dòng)軸通過法蘭鍵槽連接與接下來的傳動(dòng)軸進(jìn)行連接傳動(dòng)，如圖4.7所示。圖4.7鍵槽法蘭盤4.2.3傳動(dòng)部分通過齒輪傳動(dòng)，使得電機(jī)輸出的動(dòng)力源輸出，達(dá)到預(yù)設(shè)效果，如圖4.8所示。圖4.8傳動(dòng)部分4.3殼體與機(jī)架建模4.3.1殼體執(zhí)行機(jī)構(gòu)因?yàn)殚L期處于戶外，必須具備殼體加以保護(hù)。殼體上還應(yīng)具備觀察窗，通過與輸出軸相連接的指示盤可以實(shí)時(shí)觀察閥門的位置情況。保證在斷電的情況下，操作人員通過觀察窗觀察閥體實(shí)時(shí)位置避免誤操作。同時(shí)殼體與機(jī)架通過螺母連接，機(jī)架可以放在地面上，方便使用時(shí)可以進(jìn)行移動(dòng)同時(shí)避免地面若有積水導(dǎo)致進(jìn)入主殼體。本次設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)具有防爆功能，適用于外部環(huán)境。所以制作一個(gè)防爆殼顯得尤為重要，并且在設(shè)計(jì)之初考慮操作人員在操作時(shí)無法觀察閥門此時(shí)的位置，制作一個(gè)觀察窗觀察軸上的指示盤來判斷實(shí)時(shí)位置，免誤操作。如圖4.9所示。圖4.9電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)防爆殼4.3.2指示盤指示盤直接連接輸出軸，與輸出軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，已顯示所控制的閥門實(shí)時(shí)位置，殼體觀察窗方便操作人員在操作時(shí)能夠?qū)崟r(shí)觀察，如圖4.10所示。圖4.10指示盤4.3.3機(jī)架機(jī)架是為了防止地面有積水，或者管道可以從下面穿過，使得不影響本次設(shè)計(jì)產(chǎn)品的使用，如圖4.11所示。圖4.11機(jī)架4.4總體效果圖殼體、機(jī)架、傳動(dòng)部分全部建模建好以后，通過彼此連接在一起組成本次設(shè)計(jì)防爆型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)效果圖，如圖4.12所示圖4.12總體三維圖5結(jié)論本文依據(jù)課題來源以及課題背景，通過查閱大量的國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)，以此，確定本文的研究方法和論文框架。本文通過對(duì)國內(nèi)外專家和學(xué)者的研究方法和目的分析，進(jìn)而借鑒現(xiàn)有的研究成果，在此基礎(chǔ)上，了解防爆型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)機(jī)理，最終確定自己的研究內(nèi)容以及研究方法。對(duì)此，本文在明確研究目的的背景下，根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)以及設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行初步的方案設(shè)計(jì)，并通過方案論證，確定最終合適的研究方案；之后，進(jìn)行動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算以及標(biāo)準(zhǔn)件的選型和計(jì)算，本文通過SW2018進(jìn)行建模，分析其方案的可行性。最后，不斷的對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改和論證，以其達(dá)到制造標(biāo)準(zhǔn)和使用標(biāo)準(zhǔn)，并保證設(shè)計(jì)的可靠性，在此基礎(chǔ)上，解決防爆型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在該領(lǐng)域遇到的局限性，并為此提出一種研究方法，為該課題的研究貢獻(xiàn)自己的一份力量。本文的研究方法和難點(diǎn)主要在于方案的選型和論證，因此，會(huì)不斷研究該課題的研究背景和目的。先將本文的研究方法和論文的框架進(jìn)行如下總結(jié)：1、緒論部分：本章通過查閱防爆型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的背景資料以及國內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)，在此，明確研究的目的以及意義，并確定要解決的內(nèi)容以及技術(shù)難點(diǎn)。同時(shí)，確定論文的研究方法以及論文的整體框架。2、方案設(shè)計(jì)部分：本章依據(jù)論文的研究背景以及存在的技術(shù)難點(diǎn)，提出設(shè)計(jì)目的以及設(shè)計(jì)要求，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行初步方案設(shè)計(jì)，通過功能元分析和形態(tài)學(xué)矩陣進(jìn)行初步的方案組確定，最終通過簡單方案評(píng)價(jià)法確定最終方案。3、理論參數(shù)計(jì)算部分：本章根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)件的分析和計(jì)算，并確定整機(jī)的使用壽命和可靠性，初步進(jìn)行電機(jī)的選型和計(jì)算，傳動(dòng)系統(tǒng)的理論計(jì)算和分析，并確定最終的選型，同時(shí)對(duì)該方案進(jìn)行理論計(jì)算分析，保證其可靠性。4、SW2018建模部分：本章根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行三維建模，通過三維軟件模型建立大致明確可行性。參考文獻(xiàn)茹建方.智能電動(dòng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)[D].杭州:杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)