机械创新设计范例

两主动胶轮间的另一个链轮，通过链条与摆 线针轮减速机上的链轮连接，由电动机，多盘无 极调速器、联轴器、摆线针轮减速机组成的原动 机系统驱动，即实现两个主动胶轮与两个主动钢 轮的同步转动；当平台上的薄壁筒体由4个胶轮 托起时，由主动胶轮通过与筒体接触处的摩擦力， 驱动薄壁筒体转动；当薄壁筒体由4个钢轮支承 时，也由主动钢轮借助接触处的摩擦力，驱使筒 体转动，转速可由多盘无极调速器在1：10范围 内调整。
在平台的最外边（下方）自由放置一根检验平 尺，其支承高度与筒体在检验钢轮上支撑时轴心线 水平。当筒体由主动钢论驱使转动时，碰动（平移 ）检验平尺，并直观的通过筒壁与平尺的间隙，
显示筒体圆周不同位置的不圆度误差，工人可随 机做出记号，以备修整。
思考题
1、什么是非标设备，其基本设计原则是什么？ 为是么？
2、薄壁圆筒的基本工艺流程是什么？你认为是否 需要改进？（提出具体修改意见。）
3、薄壁圆筒初圆整专用设备主要解决了什么问题？ 4、为什么薄壁圆筒修整与检验不能采用同一套滚轮
机构？ 5、该专用设备如何实现检验与修整工序的变换？
如何实现滚筒转速的调整？
显示筒体圆周不同位置的不圆度误差，工人可随 机做出记号，以备修整。
二、精圆整设备：
由于辊筒工作转速较高，设备的转动精度和 运行平衡性精度也有较高要求，因此对筒体零件 的径向跳动、直线度等方面都有严格的公差要求， 在薄壁筒体零件的成形加工工艺中，精圆整工艺 成为影响产品质量的关键，需要专用设备来解决 精圆整工艺的难题。
下面就几项典型设备设计方案的推敲，说明上 述论点。
一、薄壁圆筒初圆整专用工艺及设备：
目前我国纺织行业浆纱、印染设备中，多种 规格的烘筒零件为薄壁辊筒，直径规格为Φ570， Φ800，Φ1200毫米；多采用壁厚≤3毫米的 0Cr19Ni19冷轧不锈钢板卷制焊接而成。因其工 作转速高，随着纺织产品档次及生产效率的提高， 对辊筒径向跳动，直线度，动平衡等方面的误差 限制也越来越严格，为此，需要设计专用设备来 满足薄壁圆筒生产加工中的特殊要求。
2、了解空间机构设计的约束方案：
在机械原理课程中，我们曾经强调，要使空间 运动的机构，具有确定的相对运动，对于各个空间 构件，必须限制其多余的自由度，这在工程设计中 称作导向问题；我们将通过立体仓库堆垛机的结构 设计和传动方案对比，多角度展示机构运动中的约 束方案设计，使相关人士掌握一定的导向技术。
以Φ800，筒体长2000毫米的辊筒为例，其加 工工艺流程为：下料→卷圆→焊接→修磨焊道（ 初圆整）→酸洗钝化→二次圆整检修→精圆整→焊 接两端堵头，心轴→机加工实现心轴与筒体的同轴
抛光
度要求。 传统的二次圆整检修，是采用手工操作的方
式，象敲制铁皮烟筒一样，凭肉眼感觉检查，不 合格再返回来修整，其缺点是生产效率低，占地 面积大，工人劳动强度高，一件产品需要几次反 复修整操作，检修精度也相对较低。为此，我们 设计了专用薄壁筒体圆整检验修整平台。
不能从一开始就幻想有现成的资料可以利用，即使 有类似的图纸可以作参考，也必须作充分的消化吸收， 否则，就有可能在设计中重复别人的错误，而且投机取 巧不利于个人的专业进步，也会在周围同事中造成恶劣 的印象。甚至有些是在今后相当一段时间内难以弥补的。 另外，盲目的抄袭，很难领会别人的设计理念，在听到 不同意见时，会变得无所适从，在后续的生产服务中，
薄壁筒体会被4个胶轮托起，此时可将检验时发现 的不圆度超差处用木榔头手工修整；修整结束后， 用驱动滑台的减速电机驱使滑台下行，使从动胶轮 与主动胶轮的中心距加大，逐步使平台上的薄壁筒 体脱离胶轮，并支撑在4个检验用的钢轮上。
图上方的两个固定主动钢轮和两个固定主动包 胶轮，都采用通轴连接；在两根通轴上设计安装 有三个链轮，其中两个主动钢轮通轴间的链轮与 两个主动胶轮通轴间的链轮用一链条连接，当两 链轮齿数比为1时，两主动钢轮与主动胶轮之间 可实现同步转动。
薄壁筒体圆整检验修整专用平台由两组滚轮组 成，其中4个钢制滚轮为检验轮；另外4个包胶轮为 修整轮。4个钢轮及图上方的两个包胶轮为固定支 承（轴承座位置无法调整），图下方的两个包胶轮 轴承座安在一个活动滑台上，由减速电机及丝杠螺 母驱动；当丝杠驱使平台及从动胶轮上行时，主动 胶轮与从动胶轮中心距减小，放置在检修平台上的
3、进一步强调实践中自学成才的理念：
大学本科教育仅仅是为我们从事专业技术工作 奠定了一个简单的基础平台，大量的专业知识，是 需要我们在各自的专业技术岗位上继续自学成才的 ，可以说，大学期间学到的各科知识，远远不能解 决未来工作的实际问题，真正的专业知识和能力， 需要在实践中学习，就此而言应该是在干中学习；
典型机械设计范例
Hale Waihona Puke Baidu
本次讲座的目的意义：
1、了解机械设计的一般方法与思路：
机械设计是一种创造性的劳动，需要全身心的投入， 要设法拿出自己独到的见解，哪怕是一些不十分成熟方 案，在此基础上开动脑筋去加以完善；这样:可以在与同 事的讨论中找出自身的差距；可以在方案逐步完善的过 程中，使自己焕发出工作热情与信心；可以在设计工作 过程中，使自己逐步成为内行，增长才干，获得进步。
1、底座；2、主动钢轮；3、钢轮通轴；4、7、10、13链轮；5、 12、链条；6、摆线针轮减速机；9、胶轮通轴；11、18、联轴器； 14、19、22、26、轴承座；15、主动胶轮；16、多盘无极调速器； 17、电动机；20、驱动螺母；21、丝杠；23、活动滑台；24、滑 座及轨道；25从动胶轮；27、从动钢轮；28、检验平尺。
而不是一切等学好了在干；就此而言，青出于蓝而 胜于蓝大有道理，今天老师把相关的专业知识教给 了学生。未来，学生能处理的实际问题，老师很可 能望尘莫及。毛泽东主席曾说过：“读书是学习， 使用也是学习，而且是更重要的学习。”这是一条 普遍真理。 4、工程设计中辉煌与风险共存，机遇与困难同在 。要把握机遇，挑战困难，不仅需要勇气、更需要 有吃苦耐劳的实干精神。要有责任心，使命感。因 此要在未来的工作中建功立业，还必须具备严肃认 真，一丝不苟的工作态度．