机械设计与制造毕业论文水样采集器毕业设计说明书.doc

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1、分类号 密级 UDC 编号 桂 林 航 天 工 业 高 等 专 科 学 校毕 业 设 计 论 文题 目 等比例水质采器结构设计 学 生 姓 名： 陈寿杰 班 级 学 号： 200703120332 学 科 专 业： 机械设计与制造 指导教师姓名、职务： 徐成福 提 交 论 文 日 期： 分类号 密级 UDC 编号 目录一、背影介绍 二、产品应用 三、水质采样器工作原理产品原理 3.1结构组成3.2技术参数3.3.1用途3.3.2工作有原理3.3超声波明渠流量计3.2技术参数四、钣金零件设计工艺 4.1钣金零件的选材4.1.1冷轧普通薄钢板4.1.2冷轧优质薄钢板413钣金材料的选材原则4.2钣

2、金零件的选材4.2.3钣金结构设计4.3冲载的孔间距与孔边距4.4螺钉、螺栓的过孔4.5折弯的最小弯曲半径4.6折弯件上的孔边距五、结构设计5.1.1蜗杆组成5.1.2蜗杆传动特点：5.1.3传动要求5.5蜗杆控制原理5.2采样装置结构设计5.2.1结构组成5.2.2工作原理5.3超声波明渠流量计的防水结构设计六、表面处理工艺6.1表面处理要求6.2艺流程-喷砂静电喷涂6.3 前处理6.3喷砂介绍6.4所选等级6.5工作原理：6.6超声波是渠流量计外壳表面处理6.6.1选材6.6.2表面处理要求6.6.3方案七、名词解释八、采样器和超声波明渠流量计外观设计效果图九、行业术解析 十、总结一、背影

3、 2005年，一场“环保风暴”在中国内地刮起，30个总投资达1179亿多元的在建项目被国家环保总局叫停，其中包括同属正部级单位的三峡总公司的三个项目。理由是，这些项目未经环境影响评价，属于未批先建的违法工程。 环境恶化无路可退中国的环境问题并非始自今日。早在上世纪90年代，环境污染问题就已非常严重。如淮河流域。在上世纪90年代五类水质就占到了80，整个淮河常年就如同一条巨大的污水沟。1995年，由环境污染造成的经济损失达到1875亿元。 据中科院测算，目前由环境污染和生态破坏造成的损失已占到GDP总值的15，这意味着一边是9的经济增长，一边是15的损失率。环境问题，已不仅仅是中国可持续发展的问

4、题，已成为吞噬经济成果的恶魔。 目前，中国的荒漠化土地已达267.4万多平方公里；全国18个省区的471个县、近4亿人口的耕地和家园正受到不同程度的荒漠化威胁，而且荒漠化还在以每年1万多平方公里的速度在增长。七大江河水系中，完全没有使用价值的水质已超过40。全国668座城市，有400多个处于缺水状态。其中有不少是由水质污染引起的。如浙江省宁波市，地处甬江、姚江、奉化江三江交汇口，却因水质污染，最缺水时需要靠运水车日夜不停地奔跑，将乡村河道里的水运进城里的各个企业。 中国平均1万元的工业增加值，需耗水330立方米，并产生230立方米污水；每创造1亿元GDP就要排放28.8万吨废水。还有大量的生活

5、污水。其中80以上未经处理，就直接排放进河道，要不了10年，中国就会出现无水可用的局面。 全国1/3的城市人口呼吸着严重污染的空气，有1/3的国土被酸雨侵蚀。经济发达的浙江省，酸雨覆盖率已达到100。酸雨发生的频率，上海达11，江苏大概为12。华中地区以及部分南方城市，如宜宾、怀化、绍兴、遵义、宁波、温州等，酸雨频率超过了90。 在中国，基本消除酸雨污染所允许的最大二氧化硫排放量为1200万1400万吨。而2003年，全国二氧化硫排放量就达到2158.7万吨，比2002年增长12，其中工业排放量增加了14.7。按照目前的经济发展速度。以及污染控制方式和力度，到2020年，全国仅火电厂排放的二氧

6、化硫就将达2100万吨以上，全部排放量将超过大气环境容量1倍以上，这对生态环境和民众健康将是一场严重灾难。1月27日，瑞士达沃斯世界经济论坛上有人预言，如果再不加以整治，人类历史上突发性环境危机对经济、社会体系的最大摧毁，很可能会在不久的将来出现在中国。 治理污染陷于两难有一种说法，要在经济发展的同时控制好环境，在环保方面的投入须达到GDP的1.5以上。但这是在环境保护本来就非常良好的情况下，在中国，根据上海的经验，要真正有效地控制环境，环保投入须占到GDP的3以上。而在过去20年里，中国每年在环保方面的投入，在90年代上半期是0.5，最近几年也只有1多一点。环保是一种“奢侈性消费”，投入大，

7、对GDP贡献小，因此，一些本应用于环保方面的专项资金，也被挪作他用。 目前中国在环境问题上进退两难:再不治理，未来无法保障；真要治理，则需大规模投入，眼前的经济又难以承受。 有人算过，云南滇池周边的企业在过去20年间，总共只创造了几十亿元产值，但要初步恢复滇池水质，至少得花几百亿元，这是全云南省一年的财政收入。淮河流域的小造纸厂，20年累计产值不过500亿元。但要治理其带来的污染，即使是干流达到起码的灌溉用水标准也需要投入3000亿元。要恢复到20世纪70年代的三类水质，不仅花费是个可怕的数字，时间也至少需要100年。违法成本低执法成本高就微观角度说，在过去20年里，国内制造业在无法依靠技术进

8、步降低能耗、降低成本的情况下，只能朝两个方面挖潜:一是工资，二是环保。最简单的事，例如水泥生产，要达到起码的环保要求，每吨水泥需增加8元成本，占水泥出厂价的5。纺织业每年排放的废水超过10亿立方米，如要处理，则每吨需花费1.21.8元。提高生产成本5。而绝大多数企业根本就没有这么高的利润率。因此只能在环保问题上打游击:或是不建任何废水处理设施:或是建立以后就当摆设，白天把污水放到处理池里，晚上没人时就排放到河里，这样就可以节省一大笔成本。在市场的无序化竞争中，这5的成本。往往就决定了企业的盈与亏、生与死。 而中国在环保执法上的两高一低守法成本高、执法成本高、违法成本低，也助长了这种倾向。通常的

9、情况是，环保部门为取证一件违法偷排事件，需耗费50万元，而最终落到违法企业头上的罚款，则只有区区5万元，包括正在劲刮的所谓“环保风暴”。 一些投资数十亿元的特大电站项目，违反环境评价擅自开工建设，最后的罚款也不过20万元。区区20万元罚款，对于一个投资超亿元的项目来说，简直是九牛一毛。这样的处罚力度对违法行为谈何震慑力？因此环保法历来被人称为“豆腐法”。一场环保风暴将涉及数十万家企业，由此带来的结果必然是:大批企业的破产倒闭，大量人员失业，企业成本大幅提高，国内物价指数迅速地突破两位数。因此，无论是宏观成本，还是微观成本，实际上都无法承受。 四个因素阻碍环境治理对环保部门在执法过程中遭遇的巨大

10、阻力，国家环保总局副局长潘岳总结出了四个方面的原因: 首先，一些地方对科学发展观认识不到位，单纯追求经济增长速度。一些高能耗、重污染的小冶炼、小铁合金、小化工等被明令禁止的项目，在一些地方竟然呈现蔓延的趋势。其次，部分地方政府在招商引资中，片面强调简化审批，限期办理相关手续。而不管项目是否会存在污染情况，只要来投资就批准，个别地方在建设项目环境影响审批中存在“首长意志”、“先上车，后买票”等违法现象。 再次，环评质量亟待提高。有些环评单位不坚持科学评价，不敢以客观的事实和科学的数据说话，评价结论含糊，模棱两可，将项目的环境可行性与否的结论推给审批部门，甚至极个别的环评单位弄虚作假，编造、伪造数

11、据，或者隐瞒事实，严重影响环境影响评价制度的落实，使环境影响评价流于形式，丧失了第三方咨询机构起码的科学性和公正性。 最后，信息公开和公众参与工作开展不足。我国目前的环境影响评价制度是政府主导型，以有限的政府力量去监管数量庞大的建设项目，显然力不从心。 其实，环评法遇到的阻力更有背后的经济利益在驱使。 掀起真正的“环保风暴” 中国是一个在环境上回旋余地极小的大国，又是一个在全球资源、市场基本被瓜分完毕后崛起的一个后起国家。中国没有任何可能像某些先行国家那样，等到环境恶劣到极点后再来治理。 但中国又是一个发展中国家，别人走过的先发展经济、再治理污染的道路，中国不可避免的也会走一遭。 世界各国的历

12、史已经表明，在经济增长与环境变化之间有一个共同的规律:一个国家在工业化进程中，会有一个环境污染随国内生产总值同步高速增长的时期，尤其是重化工业时代:但当GDP增长到一定程度，随着产业结构高级化，以及居民环境支付意愿的增强。污染水平在到达转折点后就会随着GDP的增长反而戛然向下，直至污染水平重新回到环境容量之下，此即所谓环境库兹涅茨曲线，当年日本的发展过程就是这一规律。 毫无疑问，中国没有可能跨越这样一个重化工业时代。因为中国的人口太多，国家太大，无法像芬兰那样，在本国制造业尚不发达的情况下，借助于全球化分工，直接进入高科技时代。 上世纪90年代末，笔者曾回过苏南老家，小时候那种清清河水，坐着船

13、就可到达四乡八镇的情景已一去不复返了。而令笔者吃惊的是，造成这种局面的主要因素竟然是最普通的生活垃圾。在中国，即使不发展工业，由人口增长带来的污染物，也足以使环境恶化到令人无法容忍的地步，即便是治理这样的污染，也需要大笔投资，需要有经济基础。 中国在治理污染问题上，任重道远，需要依法办事，制止恶性环保事件的发生，延缓环境恶化的速度。二、产品应用智能化多功能吸入式水样分瓶采样装置，它可根据水样采样要求实现多种采样方式（定量采样、定时定量采样、定时流量比例采样、定流定量采样和远程控制采样-混采）是对江、河、湖泊、企业排放等实现科学监测的理想采样工具。采样中涉及与排污量机关的采样方法（流量比例和定流

14、定量）则可配超声波明渠流量计。产品应用：1可以实时监测排污企业的排污情况,收集、记录排污的相关信息，并传送到本地环保监测网上进行实时监测管理，可以急时有效的防止排污事故的发生。2可以定时、定量的采集水样三、水质采样器工作原理智能化多功能吸入式水样分瓶采样装置，它可根据水样采样要求实现多种采样方式（定量采样、定时定量采样、定时流量比例采样、定流定量采样和远程控制采样-混采）是对江、河、湖泊、企业排放等实现科学监测的理想采样工具。采样中涉及与排污量机关的采样方法（流量比例和定流定量）则可配超声波明渠流量计采样原理图水质采样器由两大部分组成：一部分是水样自动有集PLC控制电路，另一部分是不样品的自动

15、分瓶灌装机构通信接口操作介面 步进电机分配器 驱动器PLC驱动器步进电机蠕动泵泵 明渠流量分配臂 保存温度 采样瓶水管 超声波探头 水渠 图2-13.1结构组成3.1.1 控制器，系统采用西门子S7-200系列PLC作为系统控制核心具有控制精度且系统运行稳定，可靠，易维护3.1.2 分配装置，由步进电机及驱动器，分配管路等构成，将采样等构成，将采装置所吸取的样控制要求分配给设定的有样瓶。3.1.3 采样装置：由步进电机及驱动器，蠕动泵头等构成，是采样系统的重要装置之一3.1.4 冰柜：可使小保存在设定温度下，避免由于温度过高造成水样变质3.1.5采样瓶：存储水样的容器，采用化学性能 十分稳定的

16、玻璃或者说是聚乙烯材料制造。3.1.6 操作及显示屏：对系统进行采样设置和查看系统各项数据的装置3.2技术参数3.2.1分瓶瓶数（24瓶）3.2.2最大扬程8M，最大垂直高度5M，最大水平采样距离50M3.2.3采样方式；(1)定时定量 定时(1-7200)min 定量(1-500)ml(2)定流定量 定流(1-32000)m3(立方) 定量(1-500)ml (3)定时流量比例: 定时(1-7200)min 流量比例(1m3-64m3) 定流定量,定时流量比例要选配超声波流量计)3.2.4 采样时间间隔:(1-7200)min;3.2.5 每瓶采样量:(1-1000ml)3.2.6 采样量误

17、差: 5%3.2.7 等比例采样量误差10%;(*要选配超声波流量计)3.2.8系统时钟时间控制误差:10.1%及1230s;3.2.9流量测量范围(0-36000) m3/h;(*要选配超声波流量计)3.2.10流量输入信号(4-20)mA3.2.11数字显示:192*64图形液晶全汉字显示,操作方便;计算输出接口:标准RS2323.2.12工作电源:220 V10% 50-60Hz3.2.13采样器工作温度范围:1-503.2.14相对湿度： 不大于90%3.2.15大气压力：（86-106）KPa3.2.16外界电场、磁场、电磁场避免干扰3.2.17管路系统气密性: -0.05MPa3.

18、2.18平均无故障连续运行时间:1440/次3.2.19绝缘阻抗:20M以上3.2.20泵管使用寿命:2年以上3.2.21外形尺寸:(长宽 高)500 5001050mm3.2.重量:约40Kg3.3超声波明渠流量计 3.3.1用途与量水堰槽配合使用，测量明渠内水的流量。主要用于测量污水厂、企事业单位的污水排放口、城市下水道的流量由于这种仪表采用超声波穿过空气，以非接触的方法测量。因此在粘污、腐蚀性液体情况下，比其它形式的仪表具有更高的可靠性。3.3.2工作有原理仪表直接测量的物理量是液位。用于明渠测流量时在，在明渠上安装量水堰槽。量水堰槽把明渠内流量的大小转成液位的高低。仪表测量量水堰槽内的

19、水位，再按相应量水堰槽的水位-流量关系反算出流量，如图3-1明渠内的流量越大,液位就越高.一船的渠道,液位与流量没有确定的对应关系.因为同样的水深,流量的大小,还与渠道的横截面积，坡度、粗糙度有关。在渠道内安装量水堰槽，由于堰的缺口或槽的缩口比渠道貌岸然的横截面积小，因此，渠道上游水位与流量的对应关系主要取决于堰槽的几何尺寸。同样的量水堰槽放在不同的渠道上，相同的液位对应机同的流量。量水堰槽把流量转成液位。常用的量水堰槽有，直角三角堰、矩形堰和巴歇尔槽 使用超声波明渠流量剂，安装时必须知道配用量水堰槽的水位-流量对应关系。量水堰槽的水位流量关系可以从国家检定规程明渠堰槽流量计JJG7711-9

20、0中查到。工作原理图图3-1超声波测液位原理采用超声波回声测距法测液位。探头固定安装公司在量水堰槽水位观测点上方。探囊取物头对准水面。探头向水面发射超声波。超声波经过t1时间，走过E1距离，碰到校正棒。一部分超声波能量被校正棒反射，并被探头接收。超声波的另一部分绕过校正棒，经过t2时间到达水面。这部分能量被水面反射后，被探头接收。仪表记下这段时间的长度t2。校正棒的长度。仪表根据t1与t2的比例，再乘以E1求出水面到探头的距离D D=E1*t2/t1 发，如图3-2液位原理图如图3-2四、钣金零件设计工艺4.1钣金零件的选材钣金材料是通信产品结构设计中最常用的材料，了解材料的综合性能和正确的迁

21、材，对产品成本、性能、质量、加工工艺都有重要的影响。412钣金材料的选材原则a）选用常见的金属材料，减少材料规格品种；b) 在同一产品中，尽可能的减少材料的品种和板材厚度规格；c) 在保证零件的功能的前提下，尽量选用廉价的材料品种，并降低材料的消耗，降低材料成本；d) 对于机柜和一些大的插箱，选材需要充分考虑降低整机的重量；e) 除保证零件的功能外，还必须考虑材料的冲压性能应满足加工工艺要求，以保证制品的加工合理性和质量。4.2钣金零件的选材钣金材料是通信产品结构设计中最常用的材料，了解材料的综合性能和正确的迁材，对产品成本、性能、质量、加工工艺都有重要的影响。冷板是普通碳素结构钢冷轧板的简称

22、，也称冷轧板，俗称冷板，有时会被误写成冷轧板。冷板是由普通碳素结构钢轧钢带，经过进一下步冷轧制成厚度小于4mm的钢板，由于在常温下轧制，不产生氧化铁皮，因此，冷析表面质量好，尺寸精度高，再加之退火处理，其机械性能和工艺性能都优于热轧薄钢板，在许多领域里，特别是家电制造领域，已逐渐用它取代热轧钢板。4.1.1冷轧普通薄钢板：由普通碳素结构钢或低合金结构钢冷轧制成，冷轧析表面质量较好。具有良好的冲压性能 。对其要求要保证冷弯和杯试验合格，常用 于汽车等行业和渡层析的原料。4.1.2冷轧优质薄钢板：主要包括各种优质钢冷轧薄板，最常用的是碳素结构钢板，尤其是深冲压用冷轧薄钢板，是由低碳优质钢08AL冷

23、轧的薄板适用牌号：Q195、Q215、Q235、Q275;SPCC(日本)、ST12(德国)符号：Q-普通碳素结构屈服点（极限）的代号，它是“屈”的第一汉语拼音字母的大小写：195、215、235、255、275分别不服水土它们的屈服点的数值，单位MPa；由于Q235钢的强度、塑性、韧性和焊接性能等综合性能在普通碳素结构钢中表现优良，能较好的满足一般使用要求，成本较低，所以水质采样器外壳选用Q2354.2钣金结构设计4.2.1冲孔优先选用圆形孔，冲孔有最小尺寸要求冲孔优先选用圆形孔，冲孔最小尺寸与孔的形状，材料机械性能和材料厚度有关如图3-1图3-1材料圆孔直径高碳钢1.3t低碳钢、黄铜1.0

24、t铝0.8t表1T为材料厚度，冲孔最小尺寸一一般不小于0.3mm4.3冲载的孔间距与孔边距零件的冲孔边缘外形的最小距离随零件与孔的形状不同有一定的限制，如图3-2.当冲孔边缘与零件边缘不平行时，该最小距离应不小于材料厚度t，平行时，应不小1.5t图3-2 4.4螺钉、螺栓的过孔螺钉、螺栓过孔的结构尺寸按下表选取。对于沉头螺钉的沉头座，如果板材太薄难以同时保证过孔d2t和沉孔D,应优先保过孔d2D1M2M2. 5M3M4M5M6M8D22.22.83.54.55.56.59表24.5 折弯的最小弯曲半径 材料弯曲时，其圆角区上，外层收到拉伸，内层则受到压缩。当材料厚度一定时，内r越小，材料的拉伸

25、和压缩就越严重；当外层圆角的拉伸应力超过材料的极限强度时就会产生裂缝和折断，因此，弯曲零件的结构设计，应避免过的弯曲圆角半径。如表3序号材料最小弯曲半径108、08F、10、10F、0Cr18Ni9、1100-H24、T20.4t255、601.5t345、500.6t41Cr13、H62(M、Y、Y2、冷轧)0.8t515、20、Q235A、15F0.5t表34.6折弯件上的孔边距 孔边距：先冲孔后折弯，孔的位置就处于弯曲变形区外，避免弯曲时孔会产生变形。孔壁到弯边的距离如下表4t(mm)S(mm)2st+r2s1.5+r表4五、结构设计5.1蜗杆设计 5.1.1蜗杆组成 蜗杆传动是由蜗杆和

26、蜗轮组成的，蜗杆为主动件，蜗轮为从动件，两轴在空间交错成90 5.1.2蜗杆传动特点：1) 传动比大。在动力传动中，单级蜗杆传动比5-80；在传递运动时，如机床的分度机构是，其传动比可达到1000。由于传动比磊，因而结构很紧凑。2) 传动平稳。由于蜗杆的齿是一条连续的螺旋线，所以传动平稳，噪声小。3) 传动效率低。蜗杆传动的摩擦损失大，所以其传动效率较低，一般 为0.7-0.8；对具有自锁发报的传动，效率低于0.5。4) 制造成本较高。为了减摩耐磨，通常蜗轮齿圈需用贵重的青铜等材料，钢制蜗杆则多淬硬后进行磨削，因此制造成本较高。5.1.3传动要求 在采样器中的传动系统中只要求传递运动改变运动方

27、向，为低负荷运转机构，因为水质采样器工作环境是污水处理厂、化工厂、造纸厂等 ，工作环境比较恶劣，有较强的腐蚀性,要求传动平稳。选塑料齿轮蜗轮运行时产生的噪音比直齿小，成型后通过旋出型腔或者用多个滑动机构移出。如果使用滑动机构，必须高精确操作，避免在齿轮上出现明显的分缝线。 新工艺和新树脂先进的塑料齿轮成型方法正在被开发出来。例如二次注射成型法，通过在轮轴和轮齿之间设计一个弹性体的方法，使齿轮运行起来更安静，在齿轮突然停止运转时，能够较好的吸收振动，避免轮齿损坏。轮轴可以被重新模塑上其它材料，可以选择柔韧性更好或者价值更高、自润滑效果更好的复合材料。同时研究了气辅法和注射压缩模塑法，作为改善轮齿

28、质量、齿轮整体精度、减小内应力的一种方法。除了齿轮本身以外，成型人员还需要注意齿轮的设计结构。结构中齿轮轴的位置必须成线性排列才能保证齿轮成一直线运行，即使在负荷和温度改变的情况下，因此结构的尺寸稳定性和精度是非常重要的。考虑到这个因素，应该使用玻纤增强材料或矿物填充的聚合物等材料做成具有一定刚性的齿轮结构。 现在，在精密齿轮制造领域，一系列的工程性热塑性塑料的出现给加工人员提供了比以前更多的选择机会。乙缩醛类、PBT和聚酰胺等最常用的材料，可以生产出优良的耐疲劳、耐磨损、光滑性、耐高切线应力强度性能，能承受诸如往复式马达运转等造成的振动负荷的齿轮设备。对于结晶性的聚合物必须在足够高的温度下成

29、型，保证材料的充分结晶，否则在使用时由于温度升到成型温度以上，材料发生二次结晶而导致齿轮尺寸变化。乙缩醛作为一个重要的齿轮制造材料广泛应用于汽车、器具、办公设备等领域，已有40多年的历史。它的尺寸稳定性能和高耐疲劳和抗化学性可承受温度高达90 以上。和金属以及其它塑料材料相比，它具有优异的润滑性能。PBT聚酯可制造出非常光滑的表面，不进行填充改性其最大工作温度可达150，玻纤增强后的产品工作温度可达170。与乙缩醛、其它类型塑料以及金属材料的产品比较，它运行良好，经常用于齿轮的结构中。聚酰胺材料，与其它的塑料材料和金属材料比较，具有韧性好和经久耐用的性质，常用于涡轮传动设计和齿轮框架等应用领域

30、。聚酰胺齿轮未填充时运行温度可达150，玻纤增强后的产品工作温度可达175。但是聚酰胺具有吸湿或润滑剂而造成尺寸变化的特征选用：聚酰胺材料，与其它的塑料材料和金属材料比较，具有韧性好和经久耐用的性质，常用于涡轮传动设计和齿轮框架等应用领域。聚酰胺齿轮未填充时运行温度可达150，玻纤增强后的产品工作温度可达175和金属齿轮相比，塑料齿轮可以偏转变形来吸收冲击载荷的作用，能较好的分散轴偏斜和错齿造成的局部负荷变化。许多塑料固有的润滑特征使得它们成了打印机、玩具和其它低负荷运转机构的理想齿轮材料，这里不包括润滑剂。除了运行在干燥的环境中，齿轮还可用油脂或油来润滑。与同等尺寸的塑料齿轮相比，金属齿轮运

31、行良好，温度和湿度变化时的尺寸稳定性好。与金属材料相比，塑料在成本、设计、加工和性能上具有很多优势。塑料成型的固有的设计自由度保证了更高效的齿轮制造。可以用塑料成型内齿轮、齿轮组、蜗轮等产品，而这很难以一个合理的价格使用金属材料来成型。塑料齿轮应用领域比金属齿轮宽，因此它们推动了齿轮朝着承受更高负荷、传送更大动力的方向发展。塑料齿轮同时也是一种满足低静音运行要求的重要材料。 塑料制造的齿轮一般不需要二次加工，所以相对于冲压件和机造件金属齿轮，在成本上保证了50%到90%水平的降低。塑料齿轮比金属齿轮轻、惰性好，可用在金属齿轮易腐蚀、退化的环境中，例如水表和化学设备的控制。 和金属齿轮相比，塑料

32、齿轮可以偏转变形来吸收冲击载荷的作用，能较好的分散轴偏斜和错齿造成的局部负荷变化。许多塑料固有的润滑特征使得它们成了打印机、玩具和其它低负荷运转机构的理想齿轮材料，这里不包括润滑剂。除了运行在干燥的环境中，齿轮还可用油脂或油来润滑。已知模数m=0.5，蜗杆头数z1=1,蜗轮齿数z2=120,蜗杆直径系数：q= (mm)蜗杆导程角：=25136蜗杆传动中心距: a= =355.1.4蜗杆传动机构如图4-1,主轴固定在蜗轮上,摆动臂与主轴以螺纹连接,当蜗杆转动时带动摆动臂一起转动,水流从蠕动管流入到上套,经主轴 摆动臂 采样瓶.5.5蜗杆控制原理: 感应盘与主轴连接跟随主轴一起转动, 感应盘有24

33、个槽如图4-2,传感器的光穿过槽时,就会将信号发送给PLC,控制马达停止,采水装置的马达传动,进行采样，水流传感器与蠕动管相连控制流量。当采水完成之后，水流传感器将信号发送给PLC，控制采水装置马达停止，分瓶装置的马达转动，摆动臂转到下一瓶，然后停止，继续采样如此循环分瓶装置原理图上套蠕动管 水流传感器马达传感器蜗轮水流图4-1采样瓶感应盘图4-25.2采样装置结构设计5.2.1结构组成步进马达、马达安装板、连接块、连轴器、蠕动泵、旋转轴5.2.2工作原理步进马达转动能过连轴器带动蠕动泵的转轴旋转并挤压蠕动管，排出蠕动管内的空气，外界大气压把水压坟蠕动管中实现采样如图4-3蠕动泵管5.3超声波

34、明渠流量计的防水结构设计 超声波明渠流量计所工作的环境湿度比较大，必需设计成防水结构，以防止水进入到流量计内从而破坏仪表内部电子，防水结构如图4-4蠕动泵连接块连轴器马达旋转轴面壳底壳 细节：A 比例 4：1六、表面处理工工艺6.1表面处理要求 （1）光洁平整 （2）耐磨，不易括伤产品外壳采用普通碳素结构钢冷轧板，牌号：Q2356.2艺流程-喷砂静电喷涂6.3 前处理 对于工件在被喷涂，喷铳保护层（油漆或其它防腐物料）之前，工件表面均应进行认真的处理，称之为前处理。前处理质量好坏，影响着涂层的附着力、外观、涂层的耐潮湿及耐腐蚀等方面，因最好的涂膜（层）都是粘附到被认真清理的表面。前处理工作做的

35、不好，锈蚀仍会在涂层下继续蔓延，使涂层成片脱落，经过认真清理的表面和一般简单（手工用砂纸或刷子）清理的工件，用暴晒法进行比较，寿命可相差4.5倍。表面清理 的方法很多，但被接受 最普遍的方法是：A溶剂清理 B酸洗 C手动工具 D 动力工具。在这几种方式中，每种方式 都有各自的适用范围，但是所有表面方法中，喷砂方法是最彻底、最通用、最广泛的方式，原因是：A喷砂比其它方式对工件表面清理的速度和彻底最佳，B 没有其它哪种工艺方法允许你在四种公认的、普遍接受的清洁度间进行任意选择。6.3喷砂介绍：是采用压缩空气为动力高速喷射束，将喷料（铜矿砂、石英砂、铁砂、海砂、金刚砂等）高速喷射到需处理工件表面，使

36、工件表面的外表发生变化，由于磨料对工件表面 的冲击和切削作用，使工件表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抵疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。与其它前处理工艺（酸洗、工具清理）对比1喷砂能把工件表面的锈皮等一切污物清除，并在工件表面建立起十分重要的基础图式(俗称毛面)，而且可以调换不同的磨料，达到不同程度的粗糙度，大大提高工件与涂的的结合力，或使粘接件粘接更牢固，质量更好。2机加工件毛刺清理与表面美化工件3改善零件的机械性能机械零件经喷砂后，能在零件表面产生均匀细微的凹凸面，使润滑油得到 存储从面使润滑

37、条件改善，并减少噪声提高机械使用寿命，4光饰作用对于某些工件表面抛光，使工件表面更美观。使工件达到光滑又不反光要求对于某些特殊用途工件，喷砂随意实现不同的反光或亚光，如不锈钢工件，木制家具表亚光化，磨砂玻璃表面的花纹图案，以及布料表面的毛化加工等 5 消除应力及表面强化 通过砂丸敲击工件表面，消除应力，增加工件表面 强度，如弹簧，机加工刀具和飞机叶片等工件的表面处理6.4所选等级根据本产品应用的领域，选择Sa2.5级是工业上普通使用的并可以验收技术要求及标准的级别。Sa2.5级孑叫近白清级（近白级或出白级）。Sa2.5上智处理的技术标准；同Sa2要求前半部一样，同疵点限定为不超过每平方米表面的

38、5%，可包括轻微集约暗影；少量因疵点、锈蚀引起的轻微脱色；氧化皮及油漆疵点6.5工作原理：工作时静电喷涂的喷枪或喷盘、喷杯，涂料微粒部分接负极，工件接正极并接地， 在高压电源的高电压作用下，喷枪（或喷盘、喷杯）的端部与工件之间就形成一个静电场。涂料微粒所受到的电场力与静电场的电压和涂料微粒的带电量成正比，而与喷枪和工件间的距离成反比，当电压足够高时，喷枪端部附近区域形成空气电离区，空气激烈地离子化和发热，使喷枪端部锐边或极针周围形成一个暗红色的晕圈，在黑暗中能明显看见，这时空气产生强烈的电晕放电。涂料中的成膜物即树脂和颜料等大多数是由高分子有机化合物组成，多为导电的电介质，溶剂形涂料除成膜物外

39、还有有机溶剂、助溶剂、固化剂、静电稀释剂、及其他各类添加剂等物质。这类溶剂性物质除了苯、二甲苯、溶剂汽油等，大多是极性物质，电阻率较低，有一定的导电能力，它们能提高涂料的带电性能。电介质的分子结构可分为极性分子和非极性分子二种。极性分子组成的电介质在受外加电场作用时，显示出电性；非极性分子组成的电介质在外加电场作用下，显示电极性，从而对外来的导性电荷产生亲合力，使电介质在外加电场中其外表面能局部带电。涂料经喷嘴雾化后喷出，被雾化的涂料微粒通过枪口的极针或喷盘、喷杯的边缘时因接触而带电，当经过电晕放电所产生的气体电离区时，将再一次增加其表面电荷密度。这些带负电荷的涂料微粒的静电场作用下，向导极性

40、的工件表面运动，并被沉积在工件表面上形成均匀的涂膜6.6超声波是渠流量计外壳表面处理6.6.1选材铝是一种轻金属，密度小（2.79/Cm3），具有良好的强度和塑性，铝合金具有较好的强度，超硬铝合金的强度可达600Mpa，普通硬铝合金的抗拉强度也达200450Mpa，它的比钢度远高于钢，因此在机械制造中得到广泛的运用外壳材料：面壳采用硬铝，牌号：LY2,底壳用铸造铝，牌号：ZL1036.6.2表面处理要求（1）光洁平整，亚光表面效果 （2）耐磨，不易括伤 （3）耐脏，美观6.6.3方案（1）铝合金阳极氧化 以铝或铝合金制品为阳极，置于电解质溶液中进行通电处理， 利用电解作用使其表面形成氧化铝薄膜

41、的过程, 称为铝及铝合金的阳极氧化处理。经过阳极氧化处理，铝表面能生成几个微米几百个微米的氧化膜。比起铝合金的天然氧化膜，其耐蚀性、耐磨性和装饰性都有明显的改善和提高 （2）烤漆在基材上打三遍底漆、四遍面漆，每上一遍漆，都送入无尘恒温烤房，烘干。6.6.4方案选择由于面壳和底采用的是不同的铝材，所含的成分不一样，所以它们的化学成分有所不同，在进行阳极氧化的过程中导致面壳和底壳的颜色深浅不一，影响产品外观，而烤漆工艺可以解决这个问题，可以使面壳和底壳的颜色一致，并且可以实现亚光效果，从成本考虑，烤漆成本较低，所以超声波明渠流量计外壳采用烤漆处理。七、名词解释1) 有样方式:指在以情况下进行采样,

42、大体上分两种: 一种是时间方式 ,在固定的时间间隔内进行采样,叫定时方式 ,另一种是流量方式,是在相同的流量增量情况是选用,在流量比较平稳时,推荐采用时间方式,流量变动较大时,储藏采用流量方式.本装置中分:A 定量采样:是指每次采集固定的采样量方式,一般用于试采样或临时分析用B 定时定量和定时比比例方式,都属于时间方式,按规定的时间进行采样.定时定量的采样为某一确定,采样间隔也是一确定值.而定时流量 比例方式的体校量大小与排水流量成比例,即排水量大采样量也大,反之亦然,采样间隔不变C 定流定量方式,是属于流量方式,每当排水量累积到一定值时,就进行体校,采样量是一个确定值时就进行采样,采样量是一个确定值,这样排水量越大,采样频就越高,极少流量或是没有流量,就不采样或很长时间才采样 一次装瓶方式:分单采和混采混采是为了比较真实反应水样水质的变化,采取提高采样速率的方式.采样器内有样瓶数量不限,可对一个采样瓶多次灌装,形成采样瓶内水样的,比起间隔时间较长采样一次的方式能更真实地反映实际水质状况 采样量: 每一个采样瓶在一个采样 周期内装入的水量,单采时第个采样 瓶灌入量为一次采样.混采时,第一个采样灌入量为采样量除以混采次数