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电气机械设计与制图

汇报人：

2024-01-30

CATALOGUE

目录

电气机械设计概述

电气机械零件设计

电气机械装配图绘制

电气控制系统设计

自动化生产线上的电气机械设计应用

现代CAD技术在电气机械设计中的应用

01

电气机械设计概述

电气机械设计是结合电气原理和机械运动原理，设计满足特定功能需求的设备和系统的过程。

定义

旨在实现机械运动与电气控制的有机结合，提高设备的自动化程度和运行效率，满足生产和生活需求。

目的

确保设计满足预定的功能需求，实现机械运动与电气控制的协调配合。

保证设计的设备或系统具有稳定的性能和较长的使用寿命。

在满足功能和可靠性要求的前提下，尽量降低设计成本和制造成本。

确保设备或系统在运行过程中不会对人员和环境造成危害。

功能性原则

可靠性原则

经济性原则

安全性原则

方案设计

根据需求分析结果，提出多个可行的设计方案，并进行比较和优选。

需求分析

明确设计任务，收集相关资料，分析设备或系统的功能需求、性能指标等。

详细设计

对选定的方案进行细化设计，包括机械结构、电气控制、软件算法等方面的详细设计。

设计评审与改进

组织专家对设计进行评审，根据评审意见对设计进行改进和完善；最终形成完整的设计文档和图纸资料。

仿真与测试

利用仿真软件对设计进行模拟测试，验证设计的正确性和可行性；同时制作样机进行实际测试，进一步调整和优化设计。

02

电气机械零件设计

电气连接类零件

传动类零件

支撑类零件

密封类零件

01

02

03

04

如接线端子、插座、开关等，用于实现电路的连接和控制。

如齿轮、皮带轮、联轴器等，用于传递动力和扭矩。

如轴承、支架、底座等，用于支撑和固定其他零件。

如密封圈、密封垫等，用于防止气体或液体渗漏。

根据零件的工作环境和要求，选择合适的材料，如金属、塑料、陶瓷等。

材料选择

强度计算

疲劳寿命评估

对零件进行受力分析，计算其承受的最大应力和变形量，确保零件在工作过程中不会失效。

对于长期受交变应力的零件，需要进行疲劳寿命评估，预测其使用寿命。

03

02

01

结构设计

根据零件的功能和受力情况，设计合理的结构形状和尺寸。

优化方法

运用有限元分析、拓扑优化等数值计算方法，对零件结构进行优化，提高其性能和降低成本。

可靠性设计

考虑零件在制造、运输、使用过程中的各种不确定性因素，进行可靠性设计，确保零件的稳定性和安全性。

03

电气机械装配图绘制

基本内容

装配图应包括所有零部件、装配关系、尺寸标注、技术要求等必要信息。

要求

装配图应清晰、准确地表达机械的结构和装配关系，符合相关标准和规范。

了解机械结构和工作原理，确定表达方案；绘制各视图和剖视图，标注尺寸和技术要求；检查、修改和完善装配图。

合理利用视图和剖视图表达机械结构；注意尺寸标注的完整性和准确性；掌握常见机械结构的简化画法。

技巧

步骤

问题

装配图与实际机械结构不符；尺寸标注错误或遗漏；技术要求不明确或不合理等。

解决方法

认真审核装配图，确保与实际机械结构相符；仔细检查尺寸标注，避免错误和遗漏；明确技术要求，确保其合理性和可行性。

04

电气控制系统设计

电气控制系统通常由输入设备、控制器件、输出设备、电源等部分组成。

主要组成部分

电气控制系统的主要功能是实现对机械设备的运动、速度、位置、压力、流量等参数的自动控制，保证设备按照预定工艺要求运行。

功能

元件选型

根据系统需求，选择适合的电气元件，如开关、传感器、继电器、接触器等，并确保其性能和质量满足要求。

布局规划

对电气元件进行合理布局，遵循安全、可靠、易维护的原则，同时考虑电磁兼容性、散热等问题。

控制电路设计

根据系统控制要求，设计合理的控制电路，包括主电路、控制电路、保护电路等，并绘制电气原理图。

调试方法

在控制电路安装完成后，进行调试工作，包括检查电路连接是否正确、测试电气元件功能是否正常、调整控制参数等，确保系统正常运行。

05

自动化生产线上的电气机械设计应用

自动化生产线是指由自动化机器体系实现产品工艺过程的一种生产组织形式，具有高效、稳定、灵活等特点。

自动化生产线定义

包括高度自动化、高效率、高质量、高柔性等，能够实现连续、大批量的生产，同时可以根据生产需求进行快速调整。

自动化生产线特点

包括数控机床、工业机器人、自动化装配线等，这些设备是实现自动化生产的基础。

自动化设备

用于实时监测生产过程中的各种参数和状态，如温度、压力、流量、位移等，以确保生产过程的稳定和产品质量。

传感与检测设备

自动化生产线的“大脑”，负责整个生产线的调度、监控和管理，确保各个设备能够协调、高效地工作。

控制系统

案例一

某汽车制造企业的自动化生产线电气机械设计。该设计采用了先进的PLC控制系统和工业机器人，实现了发动机、变速器等关键部