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1、第 1 页电钻设计开题报告装订线手电钻的外观及结构设计开题报告一、选题的目的及依据现如今随着时代的发展，在生活生产中电力的应用越来越显得十足重要。科学技术的发展也大大促进了电力设备的进步。电器进入人们生活的方方面面，大到电力汽车、大型电力设备小到日常生活中的剃须刀、电吹风，无不彰显的电力时代的来临。因此。我们对电力装置的设计和研究就显得尤为重要。电钻作为电力工具中的明星很值得我们进行设计研究。电钻原理是，通过传动机构将电动机的电机转子做磁场切割做功时的运转，传递给作业装置带动齿轮增大钻头的动力，从而使钻头旋转刮削物体表面，能够更好的洞穿物体。作为电钻的主要部件钻夹头同样值得提升。钻夹头是电钻类
2、电动工具的主要配件，占电钻成本的10%-15%。常见的有钥匙钻夹头，目前轻型、收紧钻夹头的开发与生产也取得了显著成效。手紧、自紧式钻夹头，有一项重要指标，就是钻夹头的输出力矩能够大于其输入力矩90以上。高端钻夹头主要被应用在要求较高的专业电动工具、台钻等场合，高性能自锁钻夹头和重型扳手钻夹头需求量不断增加。高性能自锁钻夹头具有高精度、高技术含量、高附加值和高效益等特点，主要与专业类电动工具中850W以上的冲击电钻和24V的直流冲击电钻配套。由于电动工具的质量性能在提高，要求在震动、冲击场合下能可靠地进行钻孔作业，因而要求配套钻夹头有锁紧功能，能保证电钻在使用中所夹持的钻头等工具不松脱。全球自锁
3、钻夹头预计到20*年需求约1900万只。通过进行大量的市场第 2 页调研，我发现，现在市场中所有的手电钻，功能上已经基本完备，但从人机工程学的角度，还有待提高。因此，对手电钻的外观及机构进行了更新设计。以更好地完善其功能，满足人们的要求。一、国内外的发展现状电钻诞生于1895年的德国Fein公司。该公司设计了第一款实用的电钻，使用直流电源提供动力，外壳使用铸铁制成，重量高达14公斤却只能在钢板上钻4毫米的孔。随后出现了三相工频电钻，但电动机转速没能突破3000r/min。1914年，出现了单相串激电动机驱动的电钻，电动机转速达10000r/min以上。1927年，出现了供电频率为150200H
4、z的中频电钻，它既具有单相串激电动机转速高的优点，又具有三相工频Z060年代，出现了用镍镉电池作电源的无电源线的电池式电钻。到70年代中后期，因电池价格降低，充电时间也缩短，这种电钻在欧美等发达地区得到广泛使用。电钻最初用铸铁作外壳，后改用铝合金作外壳。60年代，热塑性工程塑料在电钻上获得应用，并实现了电钻的双重绝缘。60年代还出现了电子调速电钻。这种电钻利用晶闸管等元件组成电子线路，以开关揿钮被揿入的深度不同来调节转速，从而使电钻在使用时能按被加工对象的不同，选择不同的转速。但是经过时代的发展和科学技术的进步，电钻应用也是十分广泛，在建筑与工业，电钻广泛适用于建筑梁、板、柱、墙等的加固，装修
5、、墙安装、支架、栏杆、广告牌、空调室外机、导轨、卫星接收器电梯、钢结构厂房等各种装置的安装。同样，在医学装订线领域，电钻主要应用于大型的外科手术。在牙科方面，电钻是关键的设备。同时，牙科方面的应用也催生了在牙科应用方向上的发展，20世纪初期，出现了壁挂式三弯臂牙科电钻，其转速达400第 3 页0r/min，有的甚至可达10000r/min的速度，我们仍然在广泛使用的绳轮传动的三弯臂牙钻机就是其衍生物。与此同时耳科方面有着和牙科一样的应用。现代耳科学之父JuliusLempert，1938年在纽约率先使用电钻进行耳科手术，来治疗慢性耳病和减低面神经损伤的发病率。电钻还运用在尖端领域，航天中的样本
6、取样，和深海中的海洋柔杆电钻。海洋柔杆电钻是一种新型海洋钻探设备，主要用于海底底质层取心取样，勘查海洋地质与矿产。首先是法国石油研究院(IFP)研制成功的，最初用于陆地钻300米、500米钻孔，后来与苏联合作钻油井深达3000米。1965年首次在海上试验成功，钻探水深达2500米。ECSM海洋柔杆取心电钻，是将柔杆、电钻、取心管、钻头和潜水泵等安装在同一机架上，用钢丝绳把它下放到海底,通过电缆由船面供电和实现遥控钻探。可在500米水深钻深达100米，取出3.5英寸岩心。机重约10吨。据历年行业资料，全世界每年消耗的大量电动工具，有80%是由中国工厂生产并组织出口的。据业内人士分析，其余20%由
7、国外电动工具企业生产的电动工具，有许多零部件也是中国企业生产并出口的。所以，电钻在国内的发展水平也是很高的。据介绍，未来十至十五年，世界电动工具销售额将按每年5%的速度增长。电动工具是一种“低值易耗品”，在一些发达地区，电动工具不仅作为一种工具，而且被作为一种礼品，成为相互馈赠的礼物，因而有较大的市场发展潜力。“电钻类”产品，是电动工具中的常规产品，但却是需求量最大的电动工具大类产品。在中国电动工具的生产与销售总量中约占35%。中国电动工具行业是外向型特征十分明显的行业，从上世纪90年代开始至今全行业每年生产的电动工具，有8590%是供外贸出口的。其中“电钻”类产品的外贸出口数量在中国电动工具
8、出口总量中的平均占有率37.22%。20*第 4 页*年，中国出口“电钻”类产品3313.27万台。20*年，中国出口“电钻”类产品有3512.52万台。20*年，中国出口“电钻”产品有4789.62万台。20*年，中国出口“电钻”类产品有5974.78万台。20*年，中国出口“电钻”类产品就有6481.02万台。20*年，中国出口电钻产品6316.66万台。20*年中国“电钻”类产品的外贸出口数量下降，主要原因由于原材料价格大幅上涨，导致生产成本大幅提高，因此企业控制了出口数量，从而引起出口数量小幅下降。另一个原因是行业产品结构调整，增加了电链锯，其它电锯等卖价较高产品的营销。二、目前存在的
9、问题随着时代的发展，人们开始着眼于一个更加健康环保的生活，电钻和电器一样，也遇到了应对环保指令问题。欧盟颁布的ROHS指令，已于20*年7月1日起实施。此外，德国于20*年对我国进口电动工具实施PAHS检测。据了解，电钻与钻夹头外壳如用工程塑料制成，就有可能造成PAHS超标。中国冲击电钻行业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如全球金融危机带来的严重影响产业结构不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用逐步削弱；产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏性加强；企业总体规模偏小、技术创新能力不足、管理水平落后等。装订线从什么角度分析
10、中国冲击电钻行业的发展状况？以什么方式评价中国冲击电钻行业的发展程度？中国冲击电钻行业的发展定位和前景在哪里？中国冲击电钻行业发展与当前经济热点问题关联度则样诸如此类，都是冲击电钻行业发展必须面对和解决的问题中国冲击电钻行业发展已到了岔口；中国冲击电钻行业生产企业急需第 5 页选择发展方向。中国冲击电钻行业发展研究报告阐述了世界冲击电钻行业的发展历程，分析了中国冲击电钻行业发展现状与差距，开创性地提出了“新型冲击电钻行业”及替代品产业概念，在此基础上，从四个维度即“以人为本”、“科技创新”、“环境友好”和“面向未来”准确地界定了“新型冲击电钻行业”及替代产品的内涵。根据“新型冲击电钻行业”及替
11、代品的评价体系和量化指标体系，从全新的角度对中国冲击电钻行业发展进行了推演和精准预测，在此基础上，对中国的行政区划和四大都市圈的冲击电钻行业发展进行了全面的研究美国捷可勃斯夹头制造公司、德国罗姆（ROHm）公司的手紧、自紧式钻夹头，性能先进。罗姆公司(来自:.Zaidian)的EXTRA钻夹头特点包括：夹头壳体有工程塑料制造的，重量轻，且利于环保；也有金属夹头，强度高，刚性好；夹头的同轴度很高，确保了加工精度；夹头顶带六角头，非常易于夹头的安装、紧固和拆卸；夹头顶带旋转防尘套，具有工作时防止尘土、杂物嵌入夹头和操作者可用于支撑于此使钻夹头工作更稳固的双重作用；夹爪经特殊硬化处理，强度极高，在钻
12、削力过大时钻头在夹爪中旋转，但夹爪不会被损坏。夹头具有夹紧力信号功能。在夹紧钻头或工作时，当夹紧力达到一定值时夹头发出“咔哒”声响，告诉使用者钻头已完全夹紧，工具可绝对安全地使用。随着夹紧力增大，钻头可发出三声“咔哒”之声，分别对应了三种大小不同的夹紧力，钻头可在三种夹紧力中任一种状态下绝对安全地使用。这种夹紧力信号可使钻夹头工作在最佳夹紧力和安全状态，可大大延长夹头寿命。且夹紧力信号可给予使用者非常良好的感觉，使其极其容易地判断夹头是否达到最佳夹紧力和安全状态，从而避免了夹紧力不够，钻头打滑和夹紧力过大损坏钻头的事故。夹头还带漏尘第 6 页孔，可在工作过程中将嵌入夹头内的尘土和杂物漏掉，从而
13、保证工具的操作性，延长夹头和钻头的使用寿命。电钻不仅面临环保方面的问题，同时也和大多数电力设备一样面临着使用安全的问题。手动电钻结构简单，防护少容易造成溅伤，钻头加持装置安全系数低。工作一定时间后钻头处在灼热状态，应注意灼伤肌肤。从人机工程学的角度出发，目前市场所持有的类型，只是初步满足人们便捷的操作，并没有使之舒服的使用。在操作过程中，危险性还比较大。手柄处多采用塑料制成，长时间操作会使得摩擦过大，手指灼热。三、本设计的主要内容在设计之前我们简单了解现在市场所拥有的手电钻。手电钻就是以交流电源或直流电池为动力的钻孔工具，是手持式电动工具的一种。手电钻是电动工具行业销量最大的产品，广泛用于建筑
14、、装修、家具等等行业，用于在物件上开孔或洞穿物体，有的行业之也称为电锤。手电钻的主要构成：钻夹头、输出轴、齿轮、转子、定子、机壳、开关和电缆线。装订线手电钻（手枪钻)用于金属材料、木材、塑料等钻孔的工具。当装有正反转开关和电子调速装置后，可用来作电螺丝批。有的型号配有充电电池，可在一定时间内，在无外接电源的情况下正常工作。特殊型号：直角电钻-适合在狭窄工作空间使用。（电钻机头与机身呈90度，所需工作空间减小。）市场所持有的手电钻，根据其功能的细微不同分成很多类。如图一所示。真正了解了手动电钻才能对其进行设计。手动电钻顾名思义，是利用电能做为动力的用来钻孔机械工具。手电钻是一种携带方便的小型钻孔
15、用工具第 7 页，由小电动机、控制开关、钻夹头和钻头几部分组成。电钻在电动工具中属于常规产品，同时电钻也是市场需求最大的电动工具产品。电钻每年的产销量占国内电动工具的35%。所以，本文中就对应用广泛，使用方便的手动电钻进行设计。图一-手电钻（1）功能要求：用于金属材料、木材、塑料等钻孔的工具。当装有正反转和电子调速装置后，可用来作电螺丝批。（2）装备供电装备：电机。这是一个很重要的系统，离开了它我们就会远离现代文化，不能享受现代化的生活。根据要求，电压7.2V，回转数600rpm。装订线变速装置：减速器。在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用。在手电钻中实行变速动作。执行装置：钻头。本产品设计可根据材料的不同选择安装麻花钻头、开孔器、木钻头以及玻璃钻头。（3）造型设计：产品设计中的色彩，包括色相、明度、纯度，色彩对外观造型方面有很重要的作用，它服从于产品的主题，使产品更具生命力。色彩给人的感受是强烈的，不同的色彩及组合会给人带来不同的感受：红色热烈、蓝色宁静、紫色神秘、白色单纯、黑色凝重、灰色质朴，表达出不同的情绪成为不同的象征。色彩设计应依据产品表达的主题，体现其诉求。一般的手电钻，色彩多为暗色系，虽然给人以沉稳的感觉，却也让操作者感到压抑，沉重。因为，本次设计的产品，在手柄末端以及钻头装夹部分采用黑
