面向拆卸回收的产品设计

2014-09-17 14:48 作者:管理员14 来源:未知 浏览: 字号:

摘要:1面向拆卸的产品设计 面向拆卸的产品设计(可拆卸设计)是绿色设计的重要内容之一,产品拆卸性能的好坏对产品使用过程中的维护及废弃淘汰后的有效回收、重用等均具有重要意义。 1.1可拆卸设计的概念 要使产品具有良好的拆卸性能,就必须在设计阶段充分考虑产品

1面向拆卸的产品设计
    面向拆卸的产品设计(可拆卸设计)是绿色设计的重要内容之一,产品拆卸性能的好坏对产品使用过程中的维护及废弃淘汰后的有效回收、重用等均具有重要意义。
1.1可拆卸设计的概念
    要使产品具有良好的拆卸性能,就必须在设计阶段充分考虑产品拆卸的难易程度,即进行可拆卸设计(Design for Disassembly, DFD), DFD设计有利于产品零部件的重复利用,一有利于元器件和材料的回收。DFD设计的主要作用体现在产品维护和回收两个方面。
1.2可拆卸设计原则
    进行产品设计时应遵循可拆卸设计原则。甲可拆卸设计原则主要有结构可拆卸原则、拆卸易于操作原则和产品结构可预估性原则。可拆卸设计原则的具体内容如表36.3-1所示。
可拆卸设计原则可拆卸设计原则2压盖销孔
1.3可拆卸坟构设计
    可拆卸结构设计是指在进行产品结构设什时.遨循可拆匆设计原则.并充分考虑其拆卸性能.确保产品的可拆卸性。以使于在产品使用过程中的维修以及废弃处理后的拆卸回收。
1.3. 1可拆御迷接结构设计
    可拆卸连接幼构设计要充分考虑连挂方式是否通应绿色设计的共求.改交不特合绿色设什思路的传统连谈方式.并设计或改进设计出拆即性能好的连接结构。
    (1)连接结构改进设计
    连接结构改进设计主要是对传统的连接,如螺纹连接、销连接、键连接以及各种夹紧类到的连接等.进行连接结构成连接方式方面的改进或创渐设计。
    连接结构改进设计应遵循以下主要原用:
    ①可拆卸设计原侧.
    ②保证连搜吸度和可命性原则.
    ③结构最少改进像侧.即对耳有的结构以最少的改进,.到最大的拆卸性能改善;‘
    ④附加结构原周,即采取必要的附加结构便拆卸容易;.
    下面给出一些连接结构改进设计的实例。
   1)键连接结构可拆卸设计性连接结构设计时应采用拆卸性好、装配和拆卸工作量少的结构。如图36.3-9a所示健连接结构装配时手工装配的工作量较大,不宜采用;如图36.3-9b所示的结构易于装配和拆卸,且工作量小。
    2)不合理的连同拆仰连接结构改进如图36.3-10a所示,要拆下轴承盖.底座同时也耍被拆动,在调整抽承间隙时底座的位置业需要重新调整。改进后如图36.3-10b所示.轴承益可以单独拆下。不影响底座,拆卸性较好。
键的可拆卸结构
    3)过盈配合结构的可拆卸性设计设计过盈配合结构时,可采取设里便于液压拆卸的结构的方法,来提高拆卸性能。如图36.3-11所示是用压力油拆卸过盈配合的结构,通过设置在轴或轮毅上的孔,将压力达到150 - 200MPa的液压油压人配合面,使被连接的轴和孔产生利于拆卸的弹性变形,从而使被连接件更顺利地分离。
可用液压法拆卸的过盈配合连接结构
 
   4)减少零部件之间的连接数量设计实现同样的连接功能,连接数量少的结构,其拆卸过程要简单方便,拆卸时间也较短。因此,设计时在保证连接强度和可靠性的前提下,应尽量减少连接的数量。如图36.3-12所示,采用销辅助螺栓连接结构,可.减少螺栓的数量,缩短拆卸时间。为保证销的可拆卸性,销和悄孔之间应为滑配合。
 
销辅助螺栓连接结构
    5)紧固件装卸位里的可达性改进    进行紧固件连接结构设计时,要保证紧固件所在位置的可达性,即要使螺栓、螺钉等紧固件在安装位里处具有一定的操作空间。
    如图36. 3-13a所示的连接结构,紧固件的就位空间受到限制,不能实现连接。对连接结构做了相应的改进,卜即在安装处设法增加使篮固件能够安装的空间尺寸,如图36.3-13b所示。
易于装卸操作的紧固件连接改进
    6)螺纹连接沉孔结构改进设计   螺纹连接沉孔结构如图36.3-14a所示,由于沉孔过深,给回收时的拆卸操作造成了视觉上和空间上的困难。现按照如图36. 3-14b所示的修改方案进行改进,改进后的结构不仅提高了拆卸操作的性能,而且节省了材料。
螺纹连接沉孔结构改进设计
 
    (2)快速拆卸连接结构设计
    快速拆卸连接结构设计主要是指改进或创新零部件的连接结构,使其具备快渡拆卸的性能,如对螺纹连接结构进行改进,可以显著降低其拆卸时间等。
    快速拆卸连接结构设计应遵循以下主要原则:
    ①可拆卸设计原则;
    ②保证连接强度和可靠性原则;
    ③对标准件等结构参数尽量不改变原则,如对螺杆、螺母中非螺纹的部分作快速拆卸的特别设计,而不改变螺纹的结构参数等;
    ④结构简单、成本低廉原则;
    ⑤结构替代原则,即选用或设计能替代螺钉、螺母等紧固件的连接方式。
    下面给出一些快速拆卸被接结构设计的实例。
    1)插销式快速连接结构如图36.3-15所示为插销扣紧式连接。在管接头1上固定两个销轴2,在管接头3上开口,销轴插人缺.口后旋转一角度,即将两管连接在一起,,同时,只要旋转一定角度就可快速拆卸。
插销扣紧式连接结构
    2)带光孔螺母的快速拆卸连接结构  如图36.3-16a所示是一种使用时斜插的螺母,在螺母螺孔M内斜钻一个φD的光孔,其孔径略大于螺纹外径。在螺母斜向沿着光孔套人螺杆后,将螺母摆正,使螺母螺纹与螺杆螺纹啮合,即可进行旋紧。如图36.3-16b所示为带光孔螺母套进或取出螺杆时的位里。带光孔螺母具有结构简单、加工与使用方便的特点,但因钻斜孔将一部分螺纹切去,坚固性较差,故仅适合轻型工作时的快速连接。
带光孔螺母连接结构
    3)弹性开口螺母的快速拆卸连接结构如图36.3-17所示为弹性开口螺母的典型结构,用金属或塑料制成,螺母上开有与螺母轴心线成a角的横向穿通螺纹的缺口。加工出的缺口内端宽度叹稍大于螺纹内径,外端宽度b稍大于螺纹外径。在螺纹缺口相对面的背面,开一宽度为K的槽,开槽的目的是使整个螺母在安装时有较好的弹性;槽的宽度和深度根据螺母两半弹性变形的条件而定。在绿母扑表面还设
有环形槽,槽中设有弹性卡圈,弹性卡圈在螺母旋紧后装人,目的是增加螺母固紧后的刚度,并防止螺纹接合后松动。安装时将弹性开口螺母卡装到连接零件的螺杆上,并径向转动螺杆,这样使螺母的两半先弹性松开,然后与螺杆啮合收紧,再在环形槽上装上弹性卡圈。这种结构能大大减少安装、拆卸的时间。
    弹性开口螺母最适宜用子细牙螺纹的连接。
    4)搁置式重力快速拆卸连接结构搁置式重力连接限于连接插头仅在竖直方向受有重力,并要靠重力维持其稳定的结构,接头的两部分将一接头搁置在另一接头中。这种连接形式拆卸或装配都十分方便。如图36.3-18所示为集中搁置式重力连接结构。
弹性开口螺母
    其中,如图36.3-18a所示为一圆管构架上的横撑与立柱的连接,横撑上附设的锥形凸柱直接拥置在立柱附设的锥形凹孔中。
    ·如图36. 3-18b所示为方管构架中横撑与立柱的连接,横撑端部构型件擂人立柱长孔后,可直接搁置在长孔上;立柱上四面设有长孔,可搁置四杆横撑。此外,立柱顶部也设有构形件,而横撑上设有长孔,即可在立柱顶部搁里横撑。
    如图36.3-18。所示的搁置式连接中.连接件I为内椎体,连接件2为外椎体。在两个连接件中间设置一个竖向开缝的内壁和外壁均为锥形的管套3,开缝管套3套在连接件2上,连接件I又套在开缝管套
3上。在搁置后的重力作用下,开缝管套因收缩产生弹力,产生与连接件1和连接件2之间的摩擦力,使得接头更具整体性和牢固性。
    如图36.3-18d所示为通过B件上的葫芦形槽孔,使A件以重力挂装在B件上(B件固定时)。若A件固定,要使B件挂装在A件上,则将图中B件葫芦孔的大小圆槽倒置。
 
搁置式中立连接结构

(责任编辑:laugh521521)
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