电动冲击钻毕业设计 (2)

电动冲击钻设计

摘要

电动冲击钻是一种可以在金属材料以及非金属材料上加工孔的切削类工具，是实现手工劳动机械化的重要手段，也是应用最多的电动工具。其优点包括体积小、重量轻、携带方便、操作灵活、安全性高等。在建筑业、采矿业、道路桥梁建造等领域均有显著应用。我国的电动工具起步晚，导致生产的电动冲击钻始终与国外存在一定的差距。我国产品存在工作噪音大、不美观、功能单一等一系列问题。为了缩小与国外的差距，我觉得设计新型优化的电动冲击钻，增加其品种和功能，从而最大化的提高劳动机械化的程度很有必要。

本文首先分析了国内外电动冲击钻的发展状况，确定了总体设计方案及主要技术参数，然后完成电动机及其它元件的选型，完成了外壳的设计、齿轮传动机构的设计、齿轮轴的校核，并且提出了解决我国目前电钻问题的方法。在设计时，选择斜齿圆柱齿轮传动机构来保证传动平稳，并且提高齿轮的加工精度来降低噪音；采用人体工程学原理设外壳，使外壳具有外表美观、质量轻、操作舒适等特点；采用电子无级调速开关装置，使电钻能够实现从零到额定负载转速之间无级调速，并有正反转和自锁功能。本次设计基本解决了上述提出的我国电钻存在的噪音、外观上的问题，并且实现了功能多样化。

关键词：电动冲击钻，电机选型，传动机构设计，齿轮轴校核

1.1 电动工具的发展及前景

电动冲击钻是一种切削类工具，具有体积小、质量轻、使用灵活、安全可靠等特点，与使用传统手工工具相比，电动工具可以大大地减轻操作人员的劳动强度和工作时间，实现机械操作代替传统的手工操作。电动工具在机械、装潢、建筑、交通、园林等领域有着至关重要的作用。常用的电动工具有冲击钻、曲线锯、电锤、电扳手等，这些常用

的电动工具大量了进入了家庭生活中。所以，电动工具的发展非常值得我们来探讨的，下面我们就来介绍一下电动工具在在国内外的发展概况和未来的前景。

首先，我们介绍我国电动工具的发展概况。到目前为止，中国在电动工具这个行业中，已经发展了50多年了。1942年，上海大威电机厂生产出我国第一台电钻。由于当时生产技术水平不高，电动工具产品只有13mm、19mm两种规格，年产量也很低。1958年，我国推出交流、直流两用串励式电动工具，初步发展处一支电动工具制造队伍。经过随后几年的努力，我国电动工具设计和制造水平发展迅猛。到1972年，我国电动工具产量比1965年增长了四倍，种类也更加繁多，同时质量得到了很大改进。

20世纪70年代，我国设计出双重绝缘的电动工具以及电动工具的电源开关。20世纪80年代，我国成立了电动工具标准化技术委员会及电动工具质量检测中心，开始使用国际标准，开拓了国际市场。20世纪90年代，中国电动工具变化巨大，有许多国外知名的厂商到中国投资办厂。1989年，我国电动工具的年产量突破300万台。2008年，年产量已经达到了上亿台，电动工具行业的发展突飞猛进，使得更多的商人愿意投身于这个行业中，我国在电动工具行业中具备很大的国际竞争力。发展至今，我国电动工具生产不仅能够满足国民需要，同时还有了大量的出口。

接着，介绍一下国外电动工具的发展状况。1895年，世界上第一台直流电钻由德国制造商生产。1913年，国外制造出第一批交流、直流两用的串励电钻。这种电钻所用的电机为单相的，具有转速较高、灵活轻便等优点。单相串励电动机的生产，在电动工具开展研发的历史中，有着非常重要的作用。据统计，目前电动工具中有70%都是在使用单相串励电机。1961年，科研人员有了采用电池做永磁直流电钻的电源的想法，这一发现为在没有固定电源的场所或者特殊的环境中使用电动工具提供了可实现作业的条件。

近年来，随着国外的生产技术的提高，电动工具的材料在不断改进，一开始电钻的外壳是由铸铁制造而成，重量大。随着发展，改进为使用铝合金或者工程塑料，改进后更加地轻便、灵活，使用安全舒适。另一方面，电动工具变得更加的美观，耐用。甚至有很多的外国厂商，纷纷在中国投资办厂，例如德国博世公司、美国百得公司、日本牧田公司等等。

电动工具的发展已经有100多年，从电动工具诞生至今，它的种类由单一到多样化，产量由少到多，满足国民需要的同时还有很大出口量，外形由笨重演变至轻巧灵活，这些都说明电动工具在不断地发展、不断地创新。在现代生活中，已经有越来越多的电动

工具被使用，不仅仅是工人，电动工具在普通家庭中的使用也越来越广泛。

电动工具是实现手工劳动机械化的一个重要的手段，在国民经济中占有着一定的位置。从目前的发展趋势来看，我们应该设计研发新型的电动工具，提高各个行业的手工劳动机械化程度。我国所生产出来的电动工具除了能够单独的使用外，还可以组合使用，目前广泛使用于建筑、采矿、公路、桥梁设计、园林、工程机械等各个领域，在这些领域中都扮演着至关重要要的角色。电动工具不但投资少，而且结构也很灵活，工作效率也很高。从各个方面可以看出电动工具未来的市场广阔，前景大好。

随着电动工具的设计和制造技术水平的不断提高，电动工具的种类将越来越多，质量也会越来越好。电动工具的使用将使得各个行业手工劳动的机械化程度也大大提高，很大程度上提高工作效率，减轻工作的疲劳程度。随着制造业的进步，我国电动工具还在不断的研发改进，我相信电动工具会有很好的发展前景，中国电动工具在国际市场上未来肯定会有一席之地。

1.2 电动冲击钻的简介

电动冲击钻（图1.1所示）是一类以旋转为主、冲击为辅的加工孔的电动工具，种类繁多，产量较大，在电动工具中，它的使用非常广泛。按用途来分，它属于切削类电动工具，可以在金属、塑料、混凝土、瓷砖等材料上进行打孔工作。电动冲击钻可以旋转工作，也可以旋转加上冲击来进行工作。我们把按钮推至旋转位置标志处时，冲击电钻可以和普通的电钻一样，安上麻花钻头后就可以在金属及和金属相似的材料上钻孔；当把按钮推至锤击位置处，旋转就会附带冲击；安上硬质合金的钻头可以在不硬的石头、普通石砖等材料上钻孔。电动冲击钻的钻孔直径一般不会大于20mm。

随着道路桥梁、建筑、采矿业的发展，电动冲击钻的种类、质量、产量等都得到了很大改进。如电动冲击钻的冲击次数、输出功率越来越高、可无极调速，噪音越来越小，功能越来越齐全、外观更加美观、使用更加人性化。正是因为它的实用性、必要性，使它成为专业工作人员重要劳作工具的同时也逐渐成为普通家庭日常所需的工具。在电动工具中，电动冲击钻，应用最为广泛。

使用电动冲击钻作业可以极大地减轻作业人员的劳动强度，也极大地提高了作业人员的工作效率，电动冲击钻在进行钻孔作业时，相比较手工操作，效率大概能够提高10倍左右，并且钻孔的精度也比较高，从而保证了施工的质量。

图1.1 电动冲击钻实例图

第二章电动冲击钻原理及结构

2.1 电动冲击钻原理

电动冲击钻以串励电机为动力源，通过斜齿圆柱齿轮减速再带动输出轴旋转。电动冲击钻齿轮是一个动齿盘式离合器，与静齿盘式离合器相配合。电动冲击钻的机壳头部有“钻头”和“锤子”的标识，当把调节开关调至“钻头”方向，动齿盘式离合器就被支撑起来，与静齿盘式离合器分离。同时，齿轮带动钻头做简单的旋转运动。当把调节开关旋至“锤子”标识，动齿盘式离合器被放下，与静齿盘式离合器相接触。电动冲击钻在做旋转运动时经过凹凸不平的接触表面产生了具有冲击作用的运动，然后将冲击力

传递给钻头，产生旋转附带冲击的作用。

2.2 电动冲击钻的结构

电动冲击钻组成结构包括电动机、钻夹头、减速齿轮、机壳、手柄、开关、深度导尺等。结构图如图2.1所示，设计参数如表2.1所示。

图2.1 电动冲击钻的结构简图

电动冲击钻的设计参数如下表2.1所示

表2.1 电动冲击钻设计参数