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哈工大《机械振动基础》大作业

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哈工大《机械振动基础》大作业

《机械振动基础》大作业

(2014年春季学期)

题目20自由度无阻尼自由振动系统分析

姓名崔晓蒙

学号1110811005

班级1108110班

专业机械电子工程

报告提交日期2014年4月22日

哈尔滨工业大学

报告要求

1.请根据课堂布置的2道大作业题,任选其一,拒绝雷同和抄袭;

2.报告最好包含自己的心得、体会或意见、建议等;

3.报告统一用该模板撰写,字数不少于3000字,上限不限;

4.正文格式:小四号字体,行距为1.25倍行距;

5.用A4纸单面打印;左侧装订,1枚钉;

6.课程报告需同时提交打印稿和电子文档予以存档,电子文档由班

长收齐,统一发送至:shanxiaobiao@https://www.doczj.com/doc/073864220.html,。

7.此页不得删除。

评语:

成绩(15分):教师签名:

年月日

20自由度无阻尼自由振动系统分析一.作业题目

如图所示,本次大作业设计的是一个20自由度的无阻尼自由振动系统,即图中所示的N值为20。通过Matlab程序可以解出其固有振型和固有频率。二.Matlab程序

> %input data

>> clear

>> close

>> a=[3 6 5 4 5 9 6 3 2 5 6 8 9 4 1 3 7 4 2 9]

a =3 6 5 4 5 9 6 3 2 5 6 8 9 4 1 3 7 4 2 9

>> M=diag(a,0)

M =

3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 0

>> b=[1 7 4 3 7 6 3 2 1 3 8 2 9 4 7 7 3 4 7 2]

b = 1 7 4 3 7 6 3 2 1 3 8 2 9 4 7 7 3 4 7 2 >> A=diag(b,0)

A =

1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2

c=[1 9 6 4 7 9 5 3 5 7 9 7 5 3 6 7 8 6 4]

c =1 9 6 4 7 9 5 3 5 7 9 7 5 3 6 7 8 6 4

B=diag(c,-1)

B =

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 0

>> C=diag(c,1)

0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

>> K=A-B-C

K =

1 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 7 -9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -9 4 -6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -6 3 -4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -4 7 -7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -7 6 -9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -9 3 -5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -5

2 -

3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -3 1 -5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -5 3 -7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -7 8 -9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -9 2 -7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -7 9 -5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -5

4 -3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -3 7 -6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -6 7 -7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -7 3 -8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -8 4 -6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -6 7 -4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -4 2

[V,D]=eig(K,M);

for j=1:1:20

w(j)=sqrt(D(j,j));

for i=1:1:20

V(i,j)=V(i,j)/V(20,j);

end

end

w =0 + 1.3595i 0 + 1.3223i 0 + 1.1711i 0 + 1.0852i

0 + 0.8782i 0 + 0.6057i 0 + 0.0451i 0.4053

0.5691 0.7639 0.8893 1.1705

1.3221 1.4761 1.5468 1.6341 1.7794 1.7986

2.2339

3.0204 V

V =1.0e+03 * Columns 1 through 9

0.0006 -0.0000 0.0271 -0.0056 0.0007 -0.0000

0.0004 -0.0013 0.0090

0.0040 -0.0000 0.1385 -0.0254 0.0023 -0.0001

0.0004 -0.0007 0.0003

0.0079 -0.0000 0.2313 -0.0391 0.0029 -0.0001

0.0003 -0.0003 -0.0009

0.0115 -0.0000 0.2108 -0.0263 0.0003 0.0001

-0.0005 0.0008 -0.0007

0.0179 -0.0001 0.1004 0.0079 -0.0039 0.0002

-0.0008 0.0009 0.0010

0.0351 -0.0001 0.0782 0.0297 -0.0062 0.0002

-0.0005 0.0004 0.0012

0.0743 -0.0002 0.0813 0.0485 -0.0059 0.0001

0.0003 -0.0006 -0.0004

0.1462 -0.0004 0.0419 0.0443 0.0022 -0.0003

0.0011 -0.0009 -0.0022

0.2439 -0.0006 -0.0502 0.0008 0.0130 -0.0005

0.0003 0.0005 -0.0001

0.1414 -0.0003 -0.0627 -0.0260 0.0053 0.0000

-0.0006 0.0006 0.0013

0.0730 -0.0001 -0.0524 -0.0336 -0.0041 0.0004

-0.0005 -0.0002 0.0004

0.0449 0.0001 -0.0458 -0.0360 -0.0099 0.0004

0.0000 -0.0006 -0.0008

0.0139 0.0003 -0.0174 -0.0156 -0.0063 -0.0002

0.0006 0.0002 -0.0004

0.0083 0.0014 -0.0103 -0.0106 -0.0061 -0.0011

0.0011 0.0011 0.0006

0.0083 0.0045 -0.0035 -0.0048 -0.0041 -0.0016

0.0004 0.0009 0.0012

0.0081 0.0059 0.0003 -0.0012 -0.0022 -0.0014

-0.0001 0.0005 0.0010

0.0074 0.0064 0.0034 0.0023 0.0006 -0.0003

-0.0004 -0.0003 -0.0001

0.0076 0.0071 0.0052 0.0042 0.0025 0.0010

-0.0001 -0.0005 -0.0009

0.0047 0.0044 0.0036 0.0031 0.0022 0.0013

0.0005 0.0001 -0.0002

0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010

0.0010 0.0010 0.0010

Columns 10 through 20

-0.0009 0.0020 -0.0013 0.0005 -0.0007 0.0002

-0.0055 0.0546 -0.0167 0.0000 -0.0000

0.0007 -0.0028 0.0041 -0.0022 0.0041 -0.0013

0.0387 -0.4639 0.1449 -0.0000 0.0000

0.0004 -0.0009 -0.0004 0.0008 -0.0027 0.0011 -0.0382 0.6123 -0.1980 0.0000 -0.0000

-0.0010 0.0041 -0.0059 0.0026 -0.0031 0.0006 0.0015 -0.5116 0.1844 -0.0000 0.0000

-0.0007 0.0012 0.0043 -0.0038 0.0085 -0.0025 0.0544 0.3175 -0.1612 0.0000 -0.0000

0.0001 -0.0018 0.0035 -0.0006 -0.0029 0.0015 -0.0502 -0.1082 0.1060 -0.0000 0.0000

0.0006 -0.0007 -0.0058 0.0035 -0.0021 -0.0006 0.0583 0.0236 -0.1467 0.0000 -0.0000

-0.0003 0.0036 -0.0002 -0.0043 0.0096 -0.0014 -0.0615 0.1194 0.2909 -0.0000 0.0000

-0.0010 0.0007 0.0098 -0.0013 -0.0110 0.0033 0.0260 -0.3377 -0.5025 0.0000 -0.0000

0.0002 -0.0022 -0.0033 0.0032 0.0016 -0.0017 0.0143 0.2885 0.3752 -0.0000 0.0001

0.0007 -0.0002 -0.0052 -0.0017 0.0060 -0.0002 -0.0397 -0.2877 -0.3473 0.0000 -0.0005

0.0002 0.0017 0.0027 -0.0020 -0.0046 0.0015 0.0243 0.1271 0.1485 -0.0000 0.0024

-0.0010 -0.0007 0.0033 0.0057 0.0025 -0.0033 -0.0161 -0.0536 -0.0600 0.0000 -0.0237

-0.0010 -0.0026 -0.0059 -0.0048 0.0012 0.0062 0.0143 0.0312 0.0336 -0.0002 0.3431

0.0011 0.0005 -0.0025 -0.0047 -0.0061 -0.0060 -0.0051 -0.0008 -0.0000 0.0009 -3.6763

0.0016 0.0018 0.0006 -0.0017 -0.0055 -0.0077 -0.0109 -0.0162 -0.01680.0004 1.1292

0.0003 0.0008 0.0024 0.0036 0.0048 0.0054 0.0060 0.0065 0.0065 -0.0013 -0.1347

-0.0015 -0.0018 -0.0025 -0.0027 -0.0026 -0.0025 -0.0022 -0.0014 -0.0013 0.0047 0.0369

-0.0008 -0.0013 -0.0026 -0.0034 -0.0044 -0.0049 -0.0055 -0.0066 -0.0068 -0.0107 -0.0200

0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010 0.0010

Columns 19 through 20

三.Matlab 程序说明

在本程序中,可以建立M{u}+K{u}=F 矩阵的模型。而计算N 自由度系统的固有镇定振动可以归结为求解下面广义特征值的问题。

即(K -λM )?=0

在matlab 平台求解该问题,只要调用函数过程[V ,D ]=eig[K ,M ]。可以获得一个对角化的特征值矩阵D 和一个特征向量方阵V ,满足KV =MVD 。 在而利用diag 函数(对角矩阵工具)的加减,可以很省力的求出需要的矩阵。最后输出的结果w 代表的是固有频率,在矩阵前面乘以m (质量),或者k(刚度),可以得到普遍性的解,即m

k

XX

=ω。

该程序还可以推广到N阶无阻尼自由振动系统的固有频率和固有振型的求解。即只要把矩阵的输入进行修改,就可以达到目的,结合本程序采用的diag 函数,只要改变a,b,c三个代表了矩阵对角特征值数列,就能实现不同阶次系统的求解,这是比较方便的。

二.本次大作业的心得体会与意见

心得体会:

本次大作业用matlab来做实际上是不得已为之,在使用学习ansys的过程中出现了很多问题,比如:

1.catia生成的齿轮三维模型与ansys10.0程序不能完好的匹配,无法导入。

2.改用ugNX8.0输出的igs文件在划分网格时候出现了问题。

3.对于ansys的操作不够熟练,在导入igs格式后出现了网上盛传的面缺陷问题,仅仅显示面而无法显示实体,而我不会在ansys环境下构建实体。

最终用ansys做本次大作业的愿望最终没有实现,最后选用了第一个大作业题目,应该是比较遗憾的。不过这次失败经历也让我学习到了很多知识,最可怕的不是不知道,而是连自己不知道什么都不知道,通过这次实际的操作,至少让我懂得了很多在使用有限元分析软件过程中容易出现的问题,结合课上老师所讲的内容,对于有限元解决问题的思想也有了进一步的认识。用ansys软件只做到了划分网格的那一步,后面进行一步都会报错,确实还是需要进一步的学习。

而在使用matlab编程时候也并非一帆风顺的,经常由于不小心输错了数据而重新再来,在输入矩阵时候,一开始我采用的是一行一行输入的笨办法,不仅费时费力,而且很容易因为人为失误而出现输入错误,而在采用了diag对角矩阵工具之后,才把这个程序变得简便起来。所以说,有时候,思维方式和做事的方法是比努力很重要的,灵感在科学研究中的作用要大于汗水。

总的来说,对于现代设计工具的合理运用,可以节省大量的时间。在大三的课程中,很多老师都在努力的给我们灌输一个“现代设计方法”的理念,通过这次的大作业,让我明白了现代设计方法的长处和实现现代设计的方法。在我们还在埋头计算一大堆复杂的数学方程时候,人家已经用现成的程序解决了庞大的计算量。在我们还在用经验公式验算这个齿轮合格不合格,这跟轴应该选用什么材料的时候,人家用有限元分析得出了应力,应变和阵型。可见,对于我们当代学习机械的大学生,学习这些软件,利用现代设计方法来充实自己的大脑是非常有必要的。这次的大作业在我看来结果虽然是比较失败的,尤其是对于ansys软件的使用,耗费了大量的时间结果最后也没有达到理想的目标,不过对于我的思想和操作能力确实是有一定的提高。

对于这门课程的意见和建议;

今年是第一年开设这门课程,原本应该是研究生课程的机械振动学被搬到了本科生阶段,通过这门课程的学习,我觉得开设这门课程是非常有必要的,它不仅仅完善了我们学机械的学生应该有的力学体系和力学基础,而且这门课程和实际应用紧密结合,还与给我们灌输了很多的现代设计理念和方法,通过课堂讲授和大作业的题目,让我们成长了很多。

对于这门课程,以及大作业,我也有一点小小的建议,我觉得老师们把时间更多的分配给了前面的内容,尤其是简谐振动,一阶振动等等,这些内容其实在大学物理,机电控制原理,理论力学等等以前学过的内容中已经比较系统的学习过了。所以我觉得以后针对这部分可以从简,把更多的时间放在介绍后面的一些内容和一些软件的应用,不得不说单小彪老师的两节软件应用的课程让我们获益匪浅。希望以后的同学们在这方面可以得到更多的指导。谢谢老师。

哈工大电工综合设计完整版

时间:2013春季学期班级:1108101学号:1110810104姓名:陈文华 11.驱动七段共阴极LED数码管的译码电路 一、设计要求: (1)输入变量A、B、C来自计数器,按顺序000~111计数。当ABC=000时,数码管全灭;以后要求依次显示H、O、P、E、F、U、L七个字母。 (2)输入变量A、B、C来自计数器,按顺序000~111计数。当ABC=000时,数码管全灭;以后要求依次显示1、1、0、8、1、0、1(或1108102、103、104)七个数字(根据自己的班级号)。 二、设计方案: 1.设计原理及设计方案选择 (1)a.本题目要求来自计数器的变量A、B、C,所以需要一计数器,使其八进制计数。A、B、C输出还不能直接接数码显示器,需要经过一译码器,将具有特定含义的二进制代码译成对应的输出信号,然后根据题目要求对译码器的输出进行逻辑运算,接到数码管显示。 b.根据学过的知识,对于计数模块,异步集成计数器74LS90和同步集成计数器74LS161都能实现要求,本设计采用的是异步集成计数器74LS90。通过接线方式的处理就可以实现八进制计数。 c.对于译码模块,采用的是3线—8线译码器74LS138。将计数器的ABC(D在本次设计中不需要接到输入)输出接到译码器的输入,经过译码器译成对应的输出信号,这样就可以对能实现要求的信号进行逻辑运算了。 为了实现设计要求,需根据要显示的内容和输出信号来进行逻辑运算,如下: 译码输出: C B A Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7 00001111111 00110111111 010******** 01111101111 10011110111 10111111011 11011111101 11111111110 要显示的内容: a.显示H、O、P、E、F、U、L七个字母: a b c d e f g显示字形 0000000数码管全灭 0110111H 1111110O 1100111P

哈工大机械设计大作业V带传动设计完美版

哈工大机械设计大作业V带传动设计完美版

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: ?

Harbin Instituteof Technology 机械设计大作业说明书 大作业名称:机械设计大作业 设计题目:V带传动设计 班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间: 2014.10.25 哈尔滨工业大学

目录 一、大作业任务书 ........................................................................................................................... 1 二、电动机的选择 ........................................................................................................................... 1 三、确定设计功率d P ..................................................................................................................... 2 四、选择带的型号 ........................................................................................................................... 2 五、确定带轮的基准直径1d d 和2d d ............................................................................................. 2 六、验算带的速度 ........................................................................................................................... 2 七、确定中心距a 和V 带基准长度d L ......................................................................................... 2 八、计算小轮包角 ........................................................................................................................... 3 九、确定V 带根数Z ........................................................................................................................ 3 十、确定初拉力0F ......................................................................................................................... 3 十一、计算作用在轴上的压力 ....................................................................................................... 4 十二、小V 带轮设计 .. (4) 1、带轮材料选择 ............................................................................................................. 4 2、带轮结构形式 . (4) 十二、参考文献 ............................................................................................................................... 6 ?

哈工大机械振动基础大作业

《机械振动基础》大作业 (2015年春季学期) 题目基于MATLAB求系统特性 姓名 学号 班级 专业机械设计制造及其自动化 报告提交日期 哈尔滨工业大学

报告要求 1.请根据课堂布置的2道大作业题,任选其一,拒绝雷同和抄袭; 2.报告最好包含自己的心得、体会或意见、建议等; 3.报告统一用该模板撰写,字数不少于3000字,上限不限; 4.正文格式:小四号字体,行距为倍行距; 5.用A4纸单面打印;左侧装订,1枚钉; 6.课程报告需同时提交打印稿和电子文档予以存档,电子文档由班 长收齐,统一发送至:。 7.此页不得删除。 评语: 成绩(15分):教师签名: 年月日

解多自由度矩阵的认识体会。二、MATLAB程序图: >> m=[]; k1=[]; k=[]; c=[]; c1=[]; for i=1:9 a=input('输入质量矩阵m:'); m(i,i)=a; end ; for j=1:9 b=input('输入刚度系数k:'); k1(1,j)=b; end for l=1:8 k(l,l)=k1(l)+k1(l+1); k(9,9)=k1(9); k(l+1,l)=-k1(l+1); k(l,l+1)=-k1(l+1); k(9,8)=-k1(9);

k(8,9)=-k1(9); end ; syms w; B=k-w^2*m %系统的特征矩阵B Y=det(B); %展开行列式 W=solve(Y); %求解wh lW=length(W); [V,D]=eig(k,m); for I=1:9 for J=1:9 V(J,I)=V(J,I)/V(5,I); end end V W 三 MATLAB结果输入输出: 程序输入内容: 输入质量矩阵m:1 输入质量矩阵m:2 输入质量矩阵m:3 输入质量矩阵m:4 输入质量矩阵m:5 输入质量矩阵m:6 输入质量矩阵m:7 输入质量矩阵m:8 输入质量矩阵m:9 输入刚度系数k:10 输入刚度系数k:11 输入刚度系数k:12 输入刚度系数k:13 输入刚度系数k:14 输入刚度系数k:15 输入刚度系数k:16 输入刚度系数k:17 输入刚度系数k:18

哈工大机械设计基础学时试题答案

班 级 姓 名 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 分数 一、 填空题(共24 分,每空1分) 1)按照两表面间的润滑状况,可将摩擦分为 干摩擦 、 边界摩擦 、 流体摩擦 和 混合摩擦 。 2)当两个被联接件之一太厚,不宜制成通孔,且联接不需要经常装拆时,往往采用螺纹联接中的 螺钉 联接。 3)带传动中,带在带轮上即将打滑而尚未打滑的临界状态下,紧边拉力F 1与松边拉力F 2之间的关系为 112f F F e α=? 。 4)滚动轴承的基本额定寿命L ,是指一批相同的轴承,在相同的条件 下运转,其中 90% 的轴承在疲劳点蚀前所能转过的总转数,单位为106r 。 5)非液体摩擦滑动轴承限制pv 值,主要是为了防止轴瓦 胶合 失效。 6)弹簧指数C= D/d ,C 越大,弹簧刚度越 小 。 7)当机构处于死点位置时,机构的压力角为 90° 。 8)有一紧螺栓连接,已知预紧力'F =1500N ,轴向工作载荷F =1000N ,螺栓的刚度C b =2000N/mm ,被连接件的刚度C m =8000N/mm ,则螺栓所受的总拉力F 0= 1700 N ,剩余预紧力''F = 700 N ,保证结合面不出现缝隙的最大轴向工作载荷F max = 1875 N 。 9)对于软齿面闭式齿轮传动,通常先按 齿面接触疲劳 强度进行设计,然后校核 齿根弯曲疲劳 强度。 10)蜗杆传动的失效形式主要是 齿面点蚀 、 齿面胶合 和 齿面磨损 ,而且失效通常发生在 蜗轮轮齿上 。 哈工大2005 年秋季学期 机械设计基础(80学时)试题答案

11)在凸轮机构的几种基本的从动件运动规律中,等速运动规律使凸轮机构产生刚性冲击,正弦加速度运动规律则没有冲击,等加速等减速、余弦加速度运动规律产生柔性冲击。 二、选择题(共11分,每小题1分) 1)一阀门螺旋弹簧,弹簧丝直径d=2.5mm,因环境条件限制,其弹簧外径D2不得大于17.5mm,则弹簧指数不应超过c) 。 a) 5 ; b) 6.5 ; c) 6 ; d) 7 。 2)平键的剖面尺寸b×h是根据d) 从标准中查取。 a) 传递转矩的大小; b) 载荷特性; c) 键的材料; d) 轴的直径。 3)带传动采用张紧轮的目的是d) 。 a)减轻带的弹性滑动; b) 提高带的寿命; c) 改变带的运动方向; d) 调节带的初拉力。 4)润滑良好的闭式软齿面齿轮传动最常见的失效形式为b) 。 a) 齿面磨损; b) 齿面疲劳点蚀; c) 齿面胶合; d) 齿面塑性变形。 5)在V带传动设计中,取小带轮基准直径d d1≥d dmin,主要是为了考虑 a) 对传动带疲劳强度的影响 a) 弯曲应力; b) 离心拉应力; c) 小带轮包角; d) 初拉力。 6)蜗杆传动中,当其它条件相同时,增加蜗杆的头数,则传动效率 b) 。 a) 降低; b) 提高;c) 不变;d)可能提高,可能降低。 7)工作时只承受弯矩,不传递转矩的轴,称为a) 。 a) 心轴; b) 传动轴; c) 转轴; d) 曲轴。 8)半圆键连接的主要优点是c) 。 a) 对轴的强度削弱较轻; b) 键槽的应力集中较小; c) 适于锥形轴端的连接。

哈工大电工设计报告参考答案 2

2012秋季学期《电工技术I》大作业 (1108101~104) 班级: 1108103 学号: 姓名: 成绩:

继电接触器和可编程控制器综合设计题目 有一运料小车在A、B两地来回运行,其中A地为装料处,设有限位开关ST1,每次装料时间为30s;B地为卸料处,设有限位开关ST2,每次卸料时间为20s。 小车运行控制分手控操作和自控操作。 控制要求: (1)手动操作:能手动控制小车向A地运行或向B地运行。 (2)自控操作:当小车启动时,有一物料检测传感器检测小车料箱是否有料,如果有料,该传感器的常开触点闭合,小车自动向B地运行;如果无料,该传感器的常闭触点闭合,小车自动向A地运行。小车到达B地限位开关ST2处停车20s卸料,然后自动驶向A地;小车到达A地限位开关ST1处停车30s装料,然后再自动返回B地卸料。如此循环往复。 (3)停车控制:小车在自动往返运行过程中,均可用手动开关令其停车。再次启动后,小车重复(2)中内容。 设计要求: (1)设计控制该小车运行的继电接触器控制电路(包括主电路和控制电路); (2)设计控制该小车运行的PLC控制梯形图程序并画出外部接线图(注意进行I/O分配)。 (3)写出综合设计报告。 限位开关限位开关

PLC控制梯形图如下:

I/O分配如下: 1、手动操作 无论小车是否运行,只要按下SB4,KM1将会通电,其常闭触点断开,常开触点闭合,如果此前KM2处于通电状态,这个时候,KM2也将会断电,其常闭触点也会闭合。从而KM1实现自锁,并向A点运行,直至按下SB1或触到行程开关ST1。此后如果不按下SB4或SB5,小车会处于自动运行状态。 2、自动操作 如果小车中有料,则KM闭合,线圈KM0通电,则其常闭触点断开、常开触点闭合,KM2通电,并实现自锁与互锁。向B点运行。如果小车中无料,则KM 断开,线圈KM0通电,则其常闭触点断开、常开触点闭合,KM1通电,并实现自锁与互锁。向A点运行。启动时,如果小车先向A点运行,到达A点后行程开关ST1的常开触点闭合,常闭触点断开。KM1断电的同时,KT1开始计时。30S后,常开延时闭合开关ST1闭合,同时小车中因为有料而KM0通电,小车开始往B点运行,并实现自锁与互锁。到达B点后,使行程开关ST2的常闭触点断开,常开触点闭合,小车停止运行,KT2开始计时。20S后,常开延时闭合开关ST2闭合,同时小车中因为无料而K断电,小车开始往A点运行,并实现自锁与互锁。从此在A、B间往复运行,除非对其手动控制或按下SB0。 3、停车控制 按下SB0即可实现。

哈工大机械设计大作业轴系

HarbinI n s t i tut e o fTech n o logy 机械设计大作业说明书大作业名称:轴系设计 设计题目: 5.1.5 班级:1208105 设计者: 学号: 指导教师: 张锋 设计时间:2014.12.03 哈尔滨工业大学

哈尔滨工业大学 机械设计作业任务书 题目___轴系部件设计____ 设计原始数据: 方案电动机 工作功 率P/k W 电动机满 载转速n m /(r/min) 工作机的 转速n w /(r/min) 第一级 传动比 i1 轴承座 中心高 度 H/mm 最短工 作年限 工作环 境 5.1.5 3 710 80 2 170 3年3 班 室内清 洁 目录 一、选择轴的材料 (1) 二、初算轴径 (1) 三、轴承部件结构设计 (1) 3.1轴向固定方式 (2) 3.2选择滚动轴承类型 (2) 3.3键连接设计 (2) 3.4阶梯轴各部分直径确定 (2) 3.5阶梯轴各部段长度及跨距的确定 (2) 四、轴的受力分析 (3) 4.1画轴的受力简图 (3) 4.2计算支反力 (3) 4.3画弯矩图 (3) 4.4画转矩图 (5) 五、校核轴的弯扭合成强度 (5)

六、轴的安全系数校核计算………………………………………………6 七、键的强度校核 (7) 八、校核轴承寿命 (8) 九、轴上其他零件设计 (9) 十、轴承座结构设计 (9) 十一、轴承端盖(透盖).........................................................9参考文献 (10)

一、选择轴的材料 该传动机所传递的功率属于中小型功率,因此轴所承受的扭矩不大。故选45号钢,并进行调质处理。 二、初算轴径 对于转轴,按扭转强度初算直径 3min m P d C n ≥ 式中: P ————轴传递的功率,KW ; m n ————轴的转速,r/mi n; C————由许用扭转剪应力确定的系数,查各种机械设计教材或机械设计手册。 根据参考文献1表9.4查得C=118~106,取C=118, 所以, mm n P C d 6.23355 85.211833==≥ 本方案中,轴颈上有一个键槽,应将轴径增大5%,即 ????d ≥23.6×(1+5%)=24.675mm 按照GB 2822-2005的a R 20系列圆整,取d=25mm。 根据GB/T1096—2003,键的公称尺寸78?=?h b ,轮毂上键槽的尺寸 b=8m m,mm t 2.0013.3+= 三、轴承部件结构设计 由于本设计中的轴需要安装带轮、齿轮、轴承等不同的零件,并且各处受力不同,因此,设计成阶梯轴形式,共分为七段。以下是轴段的草图: 3.1及轴向固定方式 因传递功率小,齿轮减速器效率高、发热小,估计轴不会长,故轴承部件的固定方式可采用两端固定方式。因此,所涉及的轴承部件的结构型式如图2所示。然后,可按轴上零件的安装顺序,从min d 处开始设计。 3.2选择滚动轴承类型 因轴承所受轴向力很小,选用深沟球轴承,因为齿轮的线速度,齿轮转动时飞溅的润滑油不足于润滑轴承,采用油脂对轴承润滑,由于该减速器的工作环境清 洁,脂润滑,密封处轴颈的线速度较低,故滚动轴承采用毡圈密封,由于是悬臂布置所以不用轴上安置挡油板。 3.3 键连接设计 轴段⑦ 轴段⑥ 轴段⑤ 轴段④ 轴段③ 轴段② 轴段① L1 L2 L3 图1

哈工大机械原理课程设计

Harbin Institute of Technology 机械原理课程设计说明书 课程名称:机械原理 设计题目:产品包装生产线(方案1) 院系:机电学院 班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间:

一、绪论 机械原理课程设计是在我们学习了机械原理之后的实践项目,通过老师和书本的传授,我们了解了机构的结构,掌握了机构的简化方式与运动规律,理论知识需要与实践相结合,这便是课程设计的重要性。我们每个人都需要独立完成一个简单机构的设计,计算各机构的尺寸,同时还需要编写符合规范的设计说明书,正确绘制相关图纸。 通过这个项目,我们应学会如何收集与分析资料,如何正确阅读与书写说明书,如何利用现代化的设备辅助工作。这种真正动手动脑的设计有效的增强我们对该课程的理解与领会,同时培养了我们的创新能力,为以后机械设计课程打下了坚实的基础。 二、设计题目 产品包装生产线使用功能描述 图中所示,输送线1上为小包装产品,其尺寸为长?宽?高=600?200?200,小包装产品送至A处达到2包时,被送到下一个工位进行包装。原动机转速为1430rpm,每分钟向下一工位可以分别输送14,22,30件小包装产品。 产品包装生产线(方案一)功能简图 三、设计机械系统运动循环图 由设计题目可以看出,推动产品在输送线1上运动的是执行构件1,在A处把产品推到下一工位的是执行构件2,这两个执行构件的运动协调关系如图所示。 ?1?1 执行构件一 执行构件二 ?01?02 运动循环图

图中?1 是执行构件1的工作周期,?01 是执行构件2的工作周期,?02是执行构件2的动作周期。因此,执行构件1是做连续往复运动,执行构件2是间歇运动,执行构件2的工作周期?01 是执行构件1的工作周期T1的2倍。执行构件2的动作周期?02则只有执行构件1的工作周期T1的二分之一左右。 四、 设计机械系统运动功能系统图 根据分析,驱动执行构件1工作的执行机构应该具有的运动功能如图所示。运动功能单元把一个连续的单向传动转换为连续的往复运动,主动件每转动一周,从动件(执行构件1)往复运动一次,主动件转速分别为14,22,30rpm 14,22,30rpm 执行机构1的运动功能 由于电动机的转速为1430rpm ,为了在执行机构1的主动件上分别得到14、22、30rpm 的转速,则由电动机到执行机构1之间的总传动比i z 有3种,分别为 i z1= 141430 =102.14 i z2=221430=65.00 i z3=30 1430=47.67 总传动比由定传动比i c 和变传动比i v 两部分构成,即 i z1=i c i v1 i z2=i c i v2 i z3=i c i v3 3种总传动比中i z1最大,i z3最小。由于定传动比i c 是常数,因此,3种变传动比中i v1最大,i v3最小。为满足最大传动比不超过4,选择i v1 =4 。 定传动比为 i c = v1 z1i i =4102.14=25.54 变传动比为 i v2= c z2i i =54.2565=2.55 i v3= c z3i i =54 .2547.67=1.87 传动系统的有级变速功能单元如图所示。 i=4,2.55,1.87 有级变速运动功能单元

哈尔滨工业大学机械设计基础轴系部件设计

机械设计基础大作业计算说明书 题目:朱自发 学院:航天学院 班号:1418201班 姓名:朱自发 日期:2016.12.05 哈尔滨工业大学

机械设计基础 大作业任务书题目:轴系部件设计 设计原始数据及要求:

目录 1.设计题目 (4) 2.设计原始数据 (4) 3.设计计算说明书 (5) 3.1 轴的结构设计 (5) 3.1.1 轴材料的选取 (5) 3.1.2初步计算轴径 (5) 3.1.3结构设计 (6) 3.2 校核计算 (8) 3.2.1轴的受力分析 (8) 3.2.2校核轴的强度 (10) 3.2.3校核键的强度 (11) 3.2.4校核轴承的寿命 (11) 4. 参考文献 (12)

1.设计题目 斜齿圆柱齿轮减速器轴系部件设计2.设计原始数据

3.设计计算说明书 3.1 轴的结构设计 3.1.1 轴材料的选取 大、小齿轮均选用45号钢,调制处理,采用软齿面,大小齿面硬度为241~286HBW ,平均硬度264HBW ;齿轮为8级精度。 因轴传递功率不大,对重量及结构尺寸无特殊要求,故选用常用材料45钢,调质处理。 3.1.2初步计算轴径 按照扭矩初算轴径: 6 3 39.55100.2[]P P n d n τ?≥ =式中: d ——轴的直径,mm ;

τ——轴剖面中最大扭转剪应力,MPa ; P ——轴传递的功率,kW ; n ——轴的转速,r /min ; []τ——许用扭转剪应力,MPa ; C ——由许用扭转剪应力确定的系数; 根据参考文献查得106~97C =,取106C = 故 10635.0mm d ≥== 本方案中,轴颈上有一个键槽,应将轴径增大5%,即 35(15%)36.75mm d ≥?+= 取圆整,38d mm =。 3.1.3结构设计 (1)轴承部件的支承结构形式 减速器的机体采用剖分式结构。轴承部件采用两端固定方式。 (2)轴承润滑方式 螺旋角: 12() arccos =162n m z z a β+= 齿轮线速度: -338310175 2.37/6060cos 60cos16n m zn dn v m s πππ β???==== 因3/v m s <, 故轴承用油润滑。

哈工大自动控制原理 大作业

自动控制原理 大作业 (设计任务书) 姓名: 院系: 班级: 学号: 5. 参考图5 所示的系统。试设计一个滞后-超前校正装置,使得稳态速度误差常数为20 秒-1,相位裕度为60

度,幅值裕度不小于8 分贝。利用MATLAB 画出 已校正系统的单位阶跃和单位斜坡响应曲线。 + 一.人工设计过程 1.计算数据确定校正装置传递函数 为满足设计要求,这里将超前滞后装置的形式选为 ) 1)(() 1)(1()(2 12 1T s T s T s T s K s G c c ββ++++= 于是,校正后系统的开环传递函数为)()(s G s G c 。这样就有 )5)(1()(lim )()(lim 00++==→→s s s K s sG s G s sG K c c s c s v 205 ==c K 所以 100=c K 这里我们令100=K ,1=c K ,则为校正系统开环传函) 5)(1(100 )(++= s s s s G

首先绘制未校正系统的Bode 图 由图1可知,增益已调整但尚校正的系统的相角裕度为? 23.6504-,这表明系统是不稳定的。超前滞后校正装置设计的下一步是选择一个新的增益穿越频率。由)(ωj G 的相角曲线可知,相角穿越频率为2rad/s ,将新的增益穿越频率仍选为2rad/s ,但要求2=ωrad/s 处的超前相角为? 60。单个超前滞后装置能够轻易提供这一超前角。 一旦选定增益频率为2rad/s ,就可以确定超前滞后校正装置中的相角滞后部分的转角频率。将转角频率2/1T =ω选得低于新的增益穿越频率1个十倍频程,即选择2.0=ωrad/s 。要获得另一个转角频率)/(12T βω=,需要知道β的数值, 对于超前校正,最大的超前相角m φ由下式确定 1 1 sin +-= ββφm 因此选)79.64(20 ==m φβ,那么,对应校正装置相角滞后部分的极点的转角频率为 )/(12T βω=就是01.0=ω,于是,超前滞后校正装置的相角滞后部分的传函为 1 1001 520 01.02.0++=++s s s s 相角超前部分:由图1知dB j G 10|)4.2(|=。因此,如果超前滞后校正装置在2=ωrad/s 处提供-10dB 的增益,新的增益穿越频率就是所期望的增益穿越频率。从这一要求出发,可 以画一条斜率为-20dB 且穿过(2rad/s ,-10dB )的直线。这条直线与0dB 和-26dB 线的交点就确定了转角频率。因此,超前部分的转角频率被确定为s rad s rad /10/5.021==ωω和。 因此,超前校正装置的超前部分传函为 )1 1.01 2(201105.0++=++s s s s 综合校正装置的超前与之后部分的传函,可以得到校正装置的传递函数)(S G c 。 即) 1100)(11.0() 15)(12(01.02.0105.0)(++++=++++= s s s s s s s s s G c 校正后系统的开环传递函数为

哈尔滨工业大学机械设计大作业_带传动电算

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 上机电算说明书 课程名称:机械设计 电算题目:普通V带传动 院系:机电工程学院 班级: 设计者: 学号: 指导教师: 设计时间:2015.11.11-2015.12.1 哈尔滨工业大学

目录 一、普通V带传动的内容 (1) 二、变量标识符 (1) 三、程序框图 (2) 四、V带设计C程序 (3) 五、程序运行截图 (10) 参考文献 (11)

一、普通V带传动的内容 给定原始数据:传递的功率P,小带轮转速n1 传动比i及工作条件 设计内容:带型号,基准长度Ld,根数Z,传动中心距a,带轮基准直径dd1、dd2,带轮轮缘宽度B,初拉力F0和压轴力Q。 二、变量标识符 为了使程序具有较好的可读性易用性,应采用统一的变量标识符,如表1所示。表1变量标识符表。 表1 变量标识符表

三、程序框图

四、V带设计c程序 #include #include #include #define PAI 3.14 int TYPE_TO_NUM(char type); /*将输入的字符(不论大小写)转换为数字方便使用*/ float Select_Ki(float i); /*查表选择Ki的程序*/ float Select_KA(float H,int GZJ,int YDJ); /*查表选择KA的程序*/ float Select_KL(float Ld,int TYPE); /*查表选择KL的程序*/ float Select_M(int TYPE); /*查表选择m的程序*/ float Select_dd1(int TYPE); /*查表选择小轮基准直径dd1的程序*/ float Select_dd2(int dd1,float i); /*查表选择大轮直径dd2的程序*/ float Compute_P0(float V,int TYPE,float dd1); /*计算P0的程序*/ float Compute_DIFP0(int TYPE,float Ki,int n1); /*计算DIFP0的程序*/ float Compute_VMAX(int TYPE); /*计算VMAX的程序*/ float Compute_KALF(float ALF1); /*计算KALF的程序*/ float Compute_B(int TYPE,int z); /*计算带宽B的程序*/ float* Compute_LAK(float dd1,float dd2,int TYPE); /*计算Ld,a,KL的程序*/ main() { float P,H,i,n1,KA,Ki,dd1,dd2,V,P0,DIFP0,Pd,VMAX,*LAK,m,Ld,KALF,a,KL,z,F0,ALF1, Q,B; int YDJ,GZJ,TYPE,ANS; char type,ans; printf(" V带传动设计程序\n"); printf(" 程序设计人:×××\n 班号:123456678\n 学号:1234567896\n"); START: printf("请输入原始参数:\n"); printf("传递功率P(KW):"); scanf("%f",&P); printf("小带轮转速n1(r/min):"); scanf("%f",&n1); printf("传动比i:"); scanf("%f",&i); printf("每天工作时间H(h):"); scanf("%f",&H); printf("原动机类型(1或2):"); scanf("%d",&YDJ); printf("工作机载荷类型:\n1,载荷平稳\n2,载荷变动较小\n3,载荷变动较大\n4,载荷变动很大\n"); scanf("%d",&GZJ);

机械设计基础试题及答案

一、填空题:(每空1分,计32分) 1. 按表面间摩擦状态不同,滑动轴承可分为 液体摩擦 滑动轴承和 非液体摩擦 滑动轴承 2. 普通螺栓连接的凸缘联轴器是通过 摩擦力矩 传递转矩的;铰制孔螺栓连接的凸缘联轴器是通过 剪切与挤压 传递转矩的。 3. 三角形螺纹的牙型角为 60度 ,因其具有较好的 自锁 性能,所以通常用于 连接 。 4. 滑动轴承轴瓦上浇铸轴承衬的目的是 提高轴瓦的减磨耐磨性能 写出一种常用轴承衬材料的名称 轴承合金 。 5. 普通平键的工作面是 两侧面 ,其主要失效形式为 平键被压溃 ,其剖面尺寸b*h 是根据 轴的直径 来选择的。 6. 轮齿折断一般发生在 齿根 部位,为防止轮齿折断,应进行 齿根弯曲疲劳 强度计算。 7. 滚动轴承的基本额定寿命是指一批轴承,在相同运转条件下,其中 90 %的轴承不发生 疲劳点蚀 前所运转的总转数。 8. 按工作原理不同,螺纹连接的防松方法有 摩擦防松 、 机械防松 和 破坏螺纹副防松 。 9.转速与当量动载荷一定的球轴承,若基本额定动载荷增加一倍,其寿命为原来寿命的 8 倍。 10.蜗杆传动中,蜗杆分度圆柱上的螺旋线升角应等于蜗轮分度圆上的螺旋角,且两螺旋线方向应 相同 。 11.机构具有确定运动的条件是(1) 机构自由度大于零 (2) 原动件数等于自由度数 。 12.曲柄摇杆机构中,当 曲柄 与 机架 处于两次共线位置之一时,出现最小传动角。 13.圆柱螺旋弹簧的特性线是表示弹簧 受力与变形 之间的关系曲线;弹簧受轴向工作载荷时,其簧丝横截面上的应力最大点在 簧丝内侧点 ; 哈工大2004年秋季学期 机械设计基础(80学时) 试题答案

哈工大机器人技术课程总结

第一章绪论 1. 机器人学(Robotics)它包括有基础研究和应用研究两个方面,主要研究内容有:(1) 机械手设计;(2) 机器人运动学、动力学和控制;(3) 轨迹设计和路径规划;(4) 传感器(包括内部传感器和外部传感器);(5) 机器人视觉;(6) 机器人语言;(7) 装置与系统结构;(8) 机器人智能等。 2. 机器人学三原则:(1)机器人不得伤害人(2)机器人应执行人们的命令,除非这些命令与第一原则相矛盾(3)机器人应能保护自己的生存,只要这种保护行为不与第一第二原则相矛盾。 3. 6种型式的机器人: (1) 手动操纵器:人操纵的机械手,缺乏独立性; (2) 固定程序机器人:缺乏通用性; (3) 可编程机器人:非伺服控制; (4) 示教再现机器人:通用工业机器人; (5) 数控机器人:由计算机控制的机器人; (6) 智能机器人:具有智能行为的自律型机器人。 4. 按以下特征来描述机器人: (1)机器人的动作机构具有类似于人或其他生物体某些器官 ( 如肢体、感官等 ) 的功能; (2)机器人具有通用性,工作种类多样,动作程序灵活易变,是柔性加工主要组成部分; (3)机器人具有不同程度的智能,如记忆、感知、推理、决策、学习等;(4)机器人具有独立性,完整的机器人系统,在工作中可以不依赖于人的干预。 5. 机器人主要由执行机构、驱动和传动装置、传感器和控制器四大部分构成 6. 控制方式主要有示教再现、可编程控制、遥控和自主控制等多种方式。 7. 示教-再现即分为示教-存储-再现-操作四步进行。 8. 控制信息顺序信息:位置信息:时间信息: 9. 位置控制点位控制-PTP(Point to Point): 连续路径控制-CP(Continuous Path): 10. 操纵机器人可分为两种类型:能力扩大式机器人:遥控机器人: 11. 第三代智能机器人应具备以下四种机能:运动机能感知机能: 思维能力:人-机对话机能: 智能机器人是一种“认知-适应"的工作方式。 12.目前我国机器人的发展正朝着实用化、智能化和特种机器人的方向发展。

2016年哈工大考研《机械设计基础》真题回忆版

2016年哈工大考研《机械设计基础》真题回忆版 填空题 题目很多,我记不太清了,但是有很多选①②③④这种填空格式的选择题,有几道确定是单选,还有几道我不确定,但是选的一个。考的还是五花八门,大概得认真把机械设计整本书背下来才能打高分。 简答题 第一道问张紧轮怎么布置 第二道是给出两个图问你哪个可以形成油膜,其实是考液体动压润滑的三个必要条件 第三道是给出一个高转速轴,一个低速重载轴,问都应该装哪种轴承 第四道问轴上装两个平键,考虑强度因素,问为什么两轴要呈180度放置 第五道说的是大批量生产一个直径280mm的齿轮套在直径50mm的轴上,问选用哪种结构,轮坯用哪种方式制造 第三题 计算自由度,机构蛮复杂的,但是这种题再难也难不到哪里去啦 第四题 是考虑摩擦圆摩擦角,让你对一个机构受力分析,然后第一问求某滑块速度,第二问求机构的效率。机构挺复杂的,有两个移动副和三个杆件,我时间不够这题没怎么做,大概觉得需要用到考虑摩擦圆摩擦角之后的受力分析,速度瞬心法求速度,还有效率的计算公式。←_←这题14分,特别值钱,但是又难又花时间第五题 凸轮,考对心直动从动件,理论轮廓是圆的一部分,考从动件位移,压力角计算

第六题 齿轮,考齿条刀具加工某齿轮,第一问加工标准的,第二问加工变位的,直接套公式就ok 第七题 轮系,两个周转和一个定轴的组合,问传动比 第八题 等效和速度波动调节,第一问求最大盈亏功,第二问求最大速度最小速度,第三问求它们出现的时间。唔,问题很常规,M-φ曲线比较新鲜,但总体还是很简单第九题 第一道,考的是铰制孔用螺栓,第一问求失效形式,第二问求设计最优结构,第三问求螺栓剪切力并根据校核条件设计直径。 考了十几年的普通螺栓今年突然就出了铰制了! 第二道,给的图是传送带加斜齿轮,直齿轮的三级传dong装置。在安装小齿轮的高速轴上,装了一对圆锥滚子轴承,给了小齿轮的Fa Fr Ft,传送带对该轴的压li,小齿轮转速,问小齿轮左旋还是右旋对轴承寿命有什么影响 第十题作图题 第一问是让你画联轴器和唇形密封圈,题目没直接提唇形,问的比较隐晦。 第二个题是轴系改错,轴承奇葩了点,是左边一个右边一对儿,不过常考的点还是那些

哈工大 电工大作业

电子技术课程设计一评分:数字显示电子钟 班级: 学号: 姓名: 日期:2015年月日 一、题目:数字显示电子钟 二、设计要求:

1) LED数码管显示小时、分、秒; 2)可以快速校准小时、分;秒计时可以校零; 3)最大显示为23小时59分59秒; 4)秒脉冲信号由1MHz信号经分频器产生; 三、电气原理图 上图为时钟电路总图,电路由秒时钟信号发生器、计时电路和校时电路构成。1)时钟信号发生器部分如下图所示;output端输出1Hz脉冲信号,其为上图中方波脉冲发生电路; 2)计时电路中采用两个60进制计数器分别完成秒计时和分计时;24进制计数器完成时计时;用数码管显示时间的译码结果; 3)校时电路采用开关控制秒时钟信号为校时脉冲以完成校时。

四、各功能块的原理说明 1)秒计时器及秒计时校零部分 由一个十进制计数器和一个六进制计数器串联而成为六十进制计数器。在电路设计中采用是74LS161反馈预置法来实现十进制与六进制功能。 图片底部按钮为秒计时校零按钮,按下按钮时,通过与门将LOAD 端置零实现秒计时器的置零

2)分、时计时器及校准部分 时计时器是由两片74LS161级联而成的二十四进制的计数器,分计时器是由两片74LS161级联而成的六十进制的计数器,采用的是反馈复位法。图片中两个计时器下部为时、分校准按钮,按动按钮相当于提供手动的脉冲,通过按动按钮,实现两个计数器的示数的改变,进而实现时间的校准。 3)秒时钟信号发生器 如图为秒脉冲信号发生器,由分频器6次分频1MHz信号产生秒脉冲,每次1/10分频,电路左上角为1MHz信号输入,output为1Hz信号输出

哈工大机械设计大作业

哈尔滨工业大学 机械设计作业设计计算说明书 题目: 轴系部件设计 系别: 英才学院 班号: 1436005 姓名: 刘璐 日期: 2016.11.12

哈尔滨工业大学机械设计作业任务书 题目:轴系部件设计 设计原始数据: 图1 表 1 带式运输机中V带传动的已知数据 方案d P (KW) (/min) m n r(/min) w n r 1 i轴承座中 心高H(mm) 最短工作 年限L 工作 环境 5.1. 2 4 960 100 2 180 3年3班 室外 有尘 机器工作平稳、单向回转、成批生产

目录 一、带轮及齿轮数据 (1) 二、选择轴的材料 (1) 三、初算轴径d min (1) 四、结构设计 (2) 1. 确定轴承部件机体的结构形式及主要尺寸 (2) 2. 确定轴的轴向固定方式....................................... 错误!未定义书签。 3. 选择滚动轴承类型,并确定润滑、密封方式 .................. 错误!未定义书签。 4. 轴的结构设计................................................ 错误!未定义书签。 五、轴的受力分析 (4) 1. 画轴的受力简图 (4) 2. 计算支承反力 (4) 3. 画弯矩图 (5) 4. 画扭矩图 (5) 六、校核轴的强度 (5) 七、校核键连接的强度 (7) 八、校核轴承寿命 (8) 1. 计算轴承的轴向力 (8) 2. 计算当量动载荷 (8) 3. 校核轴承寿命 (8) 九、绘制轴系部件装配图(图纸) (9) 十、参考文献 (9)

哈工大2012机械设计基础(839回忆版)

2012哈工大机械设计基础真题回忆版上一年考前两个月因为没有找到2011年真题而很惘然的时候,我找到了某人士的热心回忆版。今年终于到我考完了,感觉还不错,是时候让我回馈这个网站了,现呈上我的2012的回忆版,考完这晚就默写出来,大概有个百分之八九十吧。希望能给有志考上哈工大的你们一点点鼓励。 一、填空题: 1.规定涡轮加工刀具的原因。 2.梯形螺纹的牙型角 3.齿面接触应力是否每处接触点都一样? 4.滚动轴承的寿命计算及定义 5.多级减速箱输出轴按高速还是低速计算? 6.提高螺纹连接刚度的措施:(减少)螺栓刚度,举例 7.轴承部件轴向固定的三种方式 二、简答题 1.齿轮传动的载荷系数的组成及其分别影响系数 2.软齿面闭式齿轮传动设计准则,怎么选择M和Z? 3.非液体摩擦滑动轴承设计校核准则? 4.图1中带受应力最大为何处?应力组成。

三、计算题(8题) 1.自由度计算,问某一杆为主动件,机构运动是否确定,一般题。《机械原 理试题精选与解答》里面的会做,这个也没问题的 2.刨床刨削机构。在《机械原理试题精选与解答》P39例2.19的基础上加了 几个问:1.摆杆摆角大少?2.知AD尺寸,求其他杆尺寸3.标出曲柄AB 运动方向4.什么位置CD角速度最大? 3.(1)画出该位置凸轮转角,推杆位移,压力角。(2)推程角,远休止角, 回程角,近休止角的计算数值。(3)若推程时压力角最大为45°,问a 的取值。(两轮大小相同为R) 4.加工齿轮及变位。P85例4.17,(1)(2)问。跟03到05中的某一年的真 题基本是一样的。第三个问特别点:求变位后da(齿顶圆直径),rb(基圆半径)

哈工大DSP大作业

DSP-F2812的最小系统设计 姓名 学号 班级 时间

一、设计目的: TMS320F2812DSP是TI公司一款用于控制的高性能、多功能、高性价比的32位定点DSP。它整合了DSP和微控制器的最佳特性,集成了事件管理器,A/D转换模块、SCI通信接口、SPI外设接口、eCAN 总线通信模块、看门狗电路、通用数字I/O口、多通道缓冲串口、外部中断接口等多个功能模块,为功能复杂的控制系统设计提供了方便,同时由于其性价比高,越来越多地被应用于数字马达控制、工业自动化、电力转换系统、医疗器械及通信设备中。 通过本课程的学习,我对DSP的各个模块有了较为深入的了解,希望可以通过对最小系统的设计,进一步加深对DSP的学习,能在实践中运用DSP,提高自己的动手实践能力。 二、设计思路 所谓最小系统就是由主控芯片加上一些电容、电阻等外围器件构成,其能够独立运行,实现最基本的功能。为了验证DSP的最基本的功能,我设计了如下单元:有源电路的设计、复位电路及JATG下载口电路的设计、外扩RAM的设计、串口电路的设计、外扩A/D模块电路的设计。 三、详细设计步骤和原理 1、电源电路的设计 TMS320F2812工作时所要求的电压分为两部分:3.3V的Flash电压和1.8V的内核电压。TMS320F2812对电源很敏感,所以在此推荐

选择电压精度较高的电源芯片TPS767D318。TPS767D318芯片输入电压为+5V,芯片起振,正常工作之后,能够产生3.3V和1.8V两种电压电压供DSP使用。如下图所示: 2、复位电路及JATG下载口电路的设计 考虑到TPS767D301芯片自身能够产生复位信号,此复位信号可以直接供DSP芯片使用,所以不用为DSP设置专门的复位芯片。 在实际设计过程中,考虑到JATG下载口的抗干扰性,在与DSP 相连接的接口均需要采用上拉设计。

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