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J1Z-6 型单相串励式手电钻设计

(工程技术学院机械电子工程系,机械设计制造及其自动化专业韩东)
(学号 1999111244)

指导教师:王华权副教授、粱莉副教授、程安运讲师
内容提要:电动工具作为一种高效、快捷、轻便、省力的加工工具已在工业、建筑、装
潢、汽修、园林甚至是普通家庭里得到了广泛的应用,并且日益向小型、高效、多功能、结
构符合人体工程学等方面发展。本文着重介绍了利用 Pro/Engineer 对电动工具分支之一的手
电钻的总体设计过程。
关键词:J1Z-6 型手电钻 Pro/Engineer 外壳
教师点评:该生在市场调研的基础上,利用工程设计软件 PRO/E 自行设计了 6mm 手电
钻,完成了零部件建模,复杂外壳的曲面和结构设计,工程文件编撰的工作,在曲面建模和
实体建模的衔接处理上,有独特之处,并进行了旨在评价曲面光滑程度的高斯分析,遗憾的
是有些耗时,耗神的工作在本综述中没能反映出来。(点评教师:王华权,高级工程师)
Pro/Engineer 系统是美国参数技术公司(PTC 公司)的产品,自 1988 年问世以来,十多年来
已成为全世界最普及的 3D CAD/CAM 系统。在今天,Pro/Engineer 已成为 3D CAD/CAM 系
统的标准软件,广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、汽车、自行车、航天、家电、玩
具等各行业。Pro/Engineer 可谓是个全方位的 3D 产品开发软件,集合了零件设计、产品装
配、模具开发、数控加工、钣金件设计、铸造件设计、造型设计、逆向工程、自动量测、机
构仿真、应力分析、产品数据库管理等功能于一体,其模块众多,能将整设计至生产过程集
成在一起。因此,利用 Pro/Engineer 来设计手电钻是非常适合的。
本设计旨在用 Pro/Engineer 设计一在钢材上的最大钻孔直径达到 6mm、木材达到 10mm
的手电钻,设计的总体思路是对比现有 6mm 手电钻进行参照设计,这也是国内手电钻设计的
常用方法。
利用 Pro/Engineer 设计手电钻可分为以下几个步骤:
1. 部件的选择和设计计算
2. 利用 Pro/Engineer 进行传动系统和零部件的建模
3. 利用 Pro/Engineer 对外壳进行装配建模
4. 利用 Pro/Engineer 分析曲面外壳质量

根据在钢材上的最大钻孔直径,手电钻主要可分为 6 毫米、10 毫米、13 毫米三种。根
据手电钻钻孔能力的不同,钻孔直径越大的手电钻钻孔时所受的阻力矩越大,故其钻头需输
出更大的力矩以克服阻力矩,因此,钻孔直径越大的手电钻通常其电机的额定功率就越大,
齿轮的级数通常也越多,6 毫米和 10 毫米手电钻大都采用一级齿轮传动,13 毫米手电钻就
大都采用二级齿轮传动。下图为 J1Z— 6 型手电钻的结构图:
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J1Z— 6 型手电钻的在钢材上的最大钻孔能力为 6 毫米,由图可见,其由单相串励电机、
轴承、风扇、齿轮组、传动轴、含油轴承、钻夹头、开关、垫片、挂钩、碳刷、机壳、各种
螺钉和导线组合而成。