稳健参数设计的新方法
本文案例基于高端六西格玛软件JMP 实现，其最大的特点是分析能力强，六西格玛工具完整，使用简单，便于推广，图形效果尤佳。
在企业的新产品、新流程开发，或是在六西格玛设计项目中，稳健参数
设计(Robust Parameter Design)(也称健壮设计、鲁棒设计等)是工程技术人员越来越频繁应用的一种高级试验设计方法。它通过选择可控因子的水平组合来减
少一个系统、产品或过程对噪声变化的敏感性，从而达到减少此系统性能波动
的目的。
在具体的实践方法中，田口设计(Taguchi Design)和等高线图(Contour Plot)是大多数企业现阶段运用最为普遍的两种手段，很多常规的问题都可以依
靠它们解决。但是，任何统计方法都不是完美的，以上两种方法也不例外。例如，田口设计在选择可控因子的水平时，粗调(在较大范围的量程中筛选出合适
的区域段)不错，但细调(在较小范围的量程中精确定位最佳点)不行;等高线图也
只善于确定可控因子的允许变化范围，即稳健区域，却无法在此范围中再进一
步找到最稳健的工作点。因此，在一些对产品或过程有高度稳定性要求的行业，如化工、医药和半导体等等，只掌握常规统计分析方法的研发人员在产品质量
达到一定水平后就遭遇到技术提升的瓶颈。由于产品质量长期裹足不前，企业
不得不陷入到价格战的沼泽之中。
既然存在这样的问题隐患，在统计分析的层面上有什么更好的对策可以
应对呢?从专业统计分析软件JMP 的近期研究成果和陶氏化学Dow Chemical、英特尔Intel 等世界知名企业的成功实践来看，在学术界和企业界已经逐步形成
了一系列行之有效的解决方案，让我们用一个实际案例来了解其中的一种稳健
参数设计新方法。顺带提一下，JMP 是全球最顶尖的统计学软件集团SAS 专门
机械设计说明书 题目：一级蜗杆减速器设 计 学校： 系别：机械学院 专业: 学生姓名： 学号： 指导教师：
目录 摘要 (4) 1.蜗轮蜗杆减速器的介绍 (4) 1.1蜗轮蜗杆减速器简介 (4) 1.2蜗杆传动特点 (5) 2总体传动方案的选择与分析 (5) 2.1传动方案的选择 (5) 2.2传动方案的分析 (6) 2.3电动机的选择 (7) 2.3.1. 电动机功率的确定 (7) 2.3.2. 确定电动机的转速 (7) 3.传动装置运动及动力参数计算 (8) 3.1 各轴的转速计算 (8) 3.2. 各轴的输入功率 (9) 3.3 各轴的输入转矩 (9) 4.蜗轮蜗杆的设计，三维结构及其参数计算 (10) 4.1蜗轮三维图 (10) 4.2蜗杆三维结构 (12) 4.3传动参数 (12) 4.4蜗轮蜗杆材料及强度计算 (13) 4.5计算相对滑动速度与传动效率 (13) 4.6确定主要集合尺寸 (14) 4.7热平衡计算 (14) 4.8蜗杆传动的几何尺寸计算 (15) 5联轴器选择与轴承的设计计算与校核 (16) 5.1联轴器的选择 (16) 5.1．1载荷计算 (16) 5.1.2选择联轴器的型号 (16) 5.2轴承的选择及校核与三维图 (17) 5.2.1蜗轮的轴承 (17) 5.2.2蜗杆的轴承 (18) 5.2.3初选输入轴的轴承型号 (18) 5.2.5计算轴承内部轴向力 (19) 5.2.6计算轴承的轴向载荷 (19) 5.2.7计算当量动载荷 (19) 5.2.8计算轴承实际寿命 (20) 6轴的结构设计 (21) 6.1蜗杆工程图如下： (21)
实验报告 （ 2012 / 2013学年第一学期） 课程名称非参数统计 实验名称1、数据的描述性统计 2、中心位置的检验问题 3、多样本问题和区组设计问题的比较 4、相关分析 实验时间2012 年10 月15-22 日 学生姓名班级学号 学院(系) 通达学院专业统计学
实验一 一、实验题目 某航空公司为了解旅客对公司服务态度的满意程度，对50名旅客作调查，要求他们写出对乘机服务、机上服务和到达机场服务的满意程度，满意程度评分从0到100.分数越大，满意程度越高。下表是收集到得数据。 50名旅客对乘机服务、机上服务和到达机场服务的满意程度的评分 乘机服务机上服务到达机场服务乘机服务机上服务到达机场服务 71 49 58 72 76 37 84 53 63 71 25 74 84 74 37 69 47 16 87 66 49 90 56 23 72 59 79 84 28 62 72 37 86 86 37 59 72 57 40 70 38 54 63 48 78 86 72 72 84 60 29 87 51 57 90 62 66 77 90 51 72 56 55 71 36 55 94 60 52 75 53 92 84 42 66 74 59 82 85 56 64 76 51 54 88 55 52 95 66 52 74 70 51 89 66 62 71 45 68 85 57 67 88 49 42 65 42 68 90 27 67 82 37 54 85 89 46 82 60 56 79 59 41 89 80 64 72 60 45 74 47 63 88 36 47 82 49 91 77 60 75 90 76 70 64 43 61 78 52 72 1、对50名旅客关于乘机服务的满意程度数据作描述性统计分析； 2、对50名旅客关于机上服务的满意程度数据作描述性统计分析； 3、对50名旅客关于到达机场服务的满意程度数据作描述性统计分析； 4、对50名旅客关于这三个方面服务的满意程度数据作一个综合比较的描述性 统计分析。 二、实验步骤 1、乘机服务 1）、直方图
中央空调设计规范和要求
为了统一中央空调设计理念，规范空调设计要求，达到空调方案的可 行、可靠，满足客户对空调效果的需求，从以下几个方面进行空调设计规 范和要求。 一、设计的基本条件和要求 1、首先要了解工程概况，房间的功能，房间的面积， 各房间是否需要空调， 业主对空调的基本要求和意向，以便做方案比较与设计。 2、根据各房间的面积、功能、负荷大小来选择末端设备型号，负荷大小要 考虑房间的朝向，房间内设备散热、围护结构的隔热程度等。 3、设计时要从以下几个方面考虑：房间负荷配置、内外机配比、设备安装 位置、水泵、冷却塔等要符合规范要求及工程实际情况，新风量配置，风 管设计长度、风速、静压、室外机安装高度，噪音，气流组织形式等。 4、方案比较：根据工程的基本情况确定最经济适用的方案。基本情况有机 房位置、能源、空调使用情况等。根据各房间负荷的大小，对主机设备进 行选型设计。根据末端设备的流量配置水泵流量，计算水系统沿程阻力确 定水泵的扬程，再选水泵的型号。对方案要有个说明：包括工程概况、设 计参数，主机安装位置、冷却塔安装位置、空调方式等。
二、空调主机设计参数 序 号 1 2 房间名称 旅游旅馆、标准间 酒吧 冷负荷 序 指标 号 （ w/㎡ ） 100~130 320~350 19 20 房间名称 医 院 ：一 般手 术室,超诊所 冷负荷 指标 （ w/m 2 ） 100~150 300~500
3 4 5 6 7 8 9
西餐厅、咖啡厅 中餐厅、宴会厅 商店、小卖部 中庭、接待
160~200 220~300 100~160 90~120
21
洁净手术室 X 光， CT,B
120~150 130~200 200~350 250~400 100~120 120~250 300~400 100~120 130~200 150~200 75~100 90~140 80~90 200~250 180~220
22 商场、百货大楼 23 影剧院：观众席 24 休息厅（允许吸烟） 化妆室 25 26 体育馆：比赛馆 27 观众休息厅 （允许吸烟） 28 贵宾室 29 展览厅、陈列室 30 会堂、报告厅 31 图书阅览 32 科研、办公 33 公寓、住宅 34 餐馆 35 足浴休闲
小会议室 （少量吸烟） 200~300 大会议室 （不许吸烟） 180~280 美容、美体 220~260 160~200 90~120 250~350 200~250 250~350 100~120 100~120 140~160 170~230
10 健身房、保龄球 11 弹子房 12 室内游泳池 13 舞厅（交谊舞） 14 舞厅（迪斯科） 15 办公 16 医院、高级病房 17 家用户式空调 18 KTV
三、空调末端设计参数 序 号 1 2 3 4 5 房间名称 旅游旅馆、标准间 酒吧 西餐厅、咖啡厅 中餐厅、宴会厅 商店、小卖部 冷负荷 序 指标 号 （ w/㎡ ） 180-200 320-350 200-230 260-320 200 19 20 21 房间名称 医 院 ：一 般手 术室,超诊所 洁净手术室 X 光， CT,B 冷负荷 指标 （ w/m 2 ） 200 300~500 200 130~200 200~350
22 商场、百货大楼 23 影剧院：观众席
空调室内设计参数 室内设计参数与室内舒适标准及卫生要求有关，包括室内干球温度、相对湿度、新风量、流速、噪声和空气中含尘量六项指标。 1、室内干球温度： 夏季空调应采用22～28℃。高级民用建筑或人员停留时间较长的建筑可取低值，一般建筑或人员停留时间短的建筑应取高值。 冬季空调应采用18～24℃。高级民用建筑或人员停留时间较长的建筑可取高值，一般建筑或人员停留时间短的建筑应取低值。 2、室内相对湿度： 夏季空调应采用40%～65%，一般的或人员停留时间短的建筑可取偏高值。 冬季空调应采用30～60%。 商用中央空调系统一般用于高档公寓、别墅和面积较小的办公、商店、餐饮、娱乐等公共场所。对于业主来说，希望空调系统能提供舒适的室内环境，同时也希望空调系统的运行费用尽可能低。空调负荷计算表面，室内温度提高1℃，相对湿度提高5%，空调负荷将降低6%～8%，因此室内设计参数如温度、相对湿度的标准不应过高。 3、室内空气流速（人员活动区）： 室内空气流速对人体的舒适也有一定的影响，夏季冷风或冬季热风流速过大，会有不舒适的吹风感。一般夏季空气流速要求不大于0.3m/s，冬季要求不大于 0.2m/s。 4、噪声： 噪声过大将有损于人体健康，因此噪声指标也是一个重要指标，空调设计人员应对空调系统的噪声进行有效控制。 5、洁净度： 对于民用建筑，对空气中含尘量的要求不高，一般在空调风系统中安装初效过滤器即可。对于要求较高的场合，可采用中效过滤器。 6、新风量： 一般住宅的层高较低（2.8m左右），新风处理设备（例如：新风机组）及新风管的布置将很困难，而且住宅建筑中，人员密度非常低，因此常依靠门窗渗透，或间歇开窗引入室内新风来稀释室内的二氧化碳浓度，从而保证人员卫生健康要求的
通风空调系统设计计算常用数据 普通洁净厂房 一. GMP对洁净度的要求 名称 空气洁净度≥0.5μm 微粒 粒/m3 ≥5μm微 粒 粒/m3 浮游 菌 个/m3 沉降菌 （Φ90 皿·0.5h） (个/皿 静态动态静态动态静态动态静态动态 中国 98版 GMP 百级≤3.5*103不作0 不作≤5不作≤1不作万级≤3.5*105不作≤2*103不作≤100不作≤3不作 10万 级 ≤3.5*106不作≤2*104不作≤500不作≤10不作 30万 级 ≤10.5*106不作≤6*104不作不作不作≤15不作 中国兽 药 GMP ≤3.5*103不作0 不作≤5不作≤0.5不作≤3.5*105不作≤2*103不作≤50不作≤1.5不作 ≤3.5*106不作≤2*104不作≤150不作≤3不作
≤10.5*106不作≤6*104不作≤200不作≤5不作二. 药厂洁净车间应控制的设计参数 应控制的参数GMP（1998）兽药GMP（修订稿） 空气洁净度级别（含细菌 要求要求 浓度） 换气次数（送入洁净室的 未要求要求 风量/室体积） 工作区截面风速未要求要求 静压差要求要求 温、湿度要求要求 照度要求要求 噪声未要求要求 新风量未要求未要求 三. 洁净室一般净时间： 1. 100级 2min; 2. 1万级 30min; 3. 10万级 40min;
4. 30万级 50min; 四. 几种GMP推荐的换气次数空气 洁净度级别中国GMP （1992） 中国GMP实 施指南 （1992） 中国GMP （1998） 中国兽药 GMP实施细 则 （1994） 中国兽 药GMP （修订 稿） 中国药品包 装用材料、 容器注册验 收通则 （2000） 1万级≥20 ≥25 未要求 ≥20 ≥20 ≥20 10万级≥15 ≥15 未要求 ≥15 ≥15 ≥15 30万级未要求 未要求 未要求 未要求 ≥10 ≥12 100万级未要求 ≥10 未要求 未要求 未要求 未要求 一般不大于30%； 五. 工作区截面要求 1. 气体流向：垂直单向流、水平单向流； 2. 单向流气体速度： 空气 洁净度级别中国GMP （1992） 中国GMP 实施指南 （1992） 中国GMP （1998） 中国兽药 GMP实施细 则 （1994） 中国 兽药 GMP （修 订 中国药品 包装用材 料、容器 注册验收
非参数统计分析――Nonparametric Tests菜单详解 非参数统计分析――Nonparametric Tests菜单详解 平时我们使用的统计推断方法大多为参数统计方法，它们都是在已知总体分布的条件下，对相应分布的总体参数进行估计和检验。比如单样本u检验就是假定该样本所在总体服从正态分布，然后推断总体的均数是否和已知的总体均数相同。本节要讨论的统计方法着眼点不是总体参数，而是总体分布情况，即研究目标总体的分布是否与已知理论分布相同，或者各样本所在的分布位置/形状是否相同。由于这一类方法不涉及总体参数，因而称为非参数统计方法。 SPSS的的Nonparametric Tests菜单中一共提供了8种非参数分析方法，它们可以被分为两大类： 1、分布类型检验方法：亦称拟合优度检验方法。即检验样本所在总体是否服从已知的理论分布。具体包括： Chi-square test：用卡方检验来检验二项/多项分类变量的几个取值所占百分比是否和我们期望的比例有没有统计学差异。 Binomial Test：用于检测所给的变量是否符合二项分布，变量可以是两分类的，也可以使连续性变量，然后按你给出的分界点一分为二。 Runs Test：用于检验样本序列随机性。观察某变量的取值是否是围绕着某个数值随机地上下波动，该数值可以是均数、中位数、众数或人为制定。一般来说，如果该检验P值有统计学意义，则提示有其他变量对该变量的取值有影响，或该变量存在自相关。 One-Sample Kolmogorov-Smirnov Test：采用柯尔莫哥诺夫-斯米尔诺夫检验来分析变量是否符
合某种分布，可以检验的分布有正态分布、均匀分布、Poission分布和指数分布。 2、分布位置检验方法：用于检验样本所在总体的分布位置/形状是否相同。具体包括： Two-Independent-Samples Tests：即成组设计的两独立样本的秩和检验。 Tests for Several Independent Samples：成组设计的多个独立样本的秩和检验，此处不提供两两比较方法。 Two-Related-Samples Tests：配对设计的两样本秩和检验。 Tests for Several Related Samples：配伍设计的多样本秩和检验，此处同样不提供两两比较。 一、分布位置检验方法 1、Two Independent Samples Test与 K Independent Samples Test 用于检验两独立样本/多独立样本所在总体是否相同。 Two-lndependent-Samples Test对话框: (1) Test Variable框，指定检验变量。 (2) Grouping Variable框，指定分组变量。Define Groups对话框，Groupl和Groupl后的栏中，可指定分组变量的值。 (3) TestType框，确定用来进行检验的方法。Mann-Whitney U：默认值，相当于两样本秩和检验。Kolmogorov-Smimov Z：K-S检验的一种。Moses extreme reactions：如果施加的处理使得某些个体出现 正向效应，而另一些个体出现负向效应，就应当采用该检验方法。
单级蜗轮蜗杆减速器设计说明书配图 汇总
题目：和面机的传动设计（单级蜗轮蜗杆减速器设计）完成期限： 学习中心： 专业名称： 学生姓名： 学生学号： 指导教师：
和面机的传动设计 一、绪论 1、和面机发展前景 中国和面机产业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如产业结构不合理 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正在削弱；产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、 对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后 从什么角度分析中国和面机产业的发展状况？以什么方式评价中国和面机产业 的发展程度？中国和面机产业的发展定位和前景是什么？中国和面机产业发展 与当前经济热点问题关联度如何……诸如此类，都是和面机产业发展必须面对和 解决的问题——中国和面机产业发展已到了岔口；中国和面机产业生产企业急需 选择发展方向。 2、面机概述
用以和面的机械。有真空式和面机和非真空式和面机。分为卧式、立式、单轴、双轴、半轴等。 同义词：和粉机、搅拌机。 和面机功能介绍：功能多样，用途广泛，能够用来： 图1.和面机 搅---搅黄油、搅奶酪、搅鲜奶、打鸡蛋等； 揉---揉面团 拌---打果汁、拌果酱、拌面、拌冰沙、拌凉菜等； 在酒店，面包房，蛋糕店，咖啡厅，酒吧，茶厅，家庭等场合都有着广泛的用途 3、面机设计目的及内容要求 一本课程设计的内容选择具有代表性中小型作为设计课题使学生能在较短时间内（二周）完成和面机整体设计全部过程和基本训练 （1）设计内容 A.数设计根据课题要求确定和面机种类用途及生产能能力来确定和面机主要部件（例如桨叶、容器、电机、冲动部分）结构形
论文投稿领域：数理经济与计量经济学 非参数统计检验方法的应用 阮曙芬1 程娇翼 1 张振中2 （1.中国地质大学数理学院，武汉 430074；2.中南大学数学科学与计算学院，长沙 410075） 摘要：本文对非参数统计中常用的三种假设检验方法进行了简单的介绍。运用 Kruskal-Wallis 检验方法对2002年前三季度的上海股市综合指数收益率数据进行了周末效应的检验，结果表明2002年上海股市综合指数收益率不具有周末效应。 关键字：符号检验；Wilcoxon 秩和检验；Kruskal-Wallis 检验 1引言 非参数统计是统计分析的重要组成部分。非参数假设检验是在总体分布未知或者总体分布不满足参数统计对总体所做的假定的时候，分析样本特点，寻找相应的非参数检验统计量。本文就是以此为出发点，介绍了非参数统计中假设检验常用的几个检验方法：符号检验、Wilcoxon 秩和检验和Kruskal-Wallis 检验，然后结合具体的问题和数据，在统计软件SAS 中作相应的非参数检验。 2非参数假设检验介绍 2.1 配对样本的符号检验 符号检验是根据正、负符号进行假设检验的方法。这种检验方法用于配对设计数值变量资料的假设检验，常常是差值不服从正态分布或者总体分布未知的情况下不能用t 检验的时候使用。其原理是对差值进行编制并冠以符号，然后对正负秩和进行比较检验。 设随机变量12,,...,n X X X 相互独立同分布，分布为()F x ，()F x 在0x =连续。假设检验问题 2.2 两独立样本的Wilcoxon 秩和检验 Wilcoxon 秩和检验的理论背景如下：有两个总体，一个总体的样本为12,,...,n X X X ，相互独立同分布，分布为()F x ；另一个样本为12,,...,n Y Y Y ，相互独立同分布，分布为()G x ，()F x ， ()G x 连续。问随机变量Y 是否随机大于随机变量X ，即检验
暖通空调设计基本准备 空调设计的范畴 一、采暖工程设计：又分室内、室外和热交换站； 二、空调工程设计：主要分舒适性空调和洁净（工艺性）空调； 三、通风防排烟工程设计； 四、冷库设计。 所需资料 一、设计规范标准； 二、设计手册及其他资料； 三、施工规范； 四、图集； 五、制图标准； 六、产品样本。 设计规范标准 1、《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50736-2012； 2、《建筑设计防火规范》（GB 50016-2006）； 3、《高层民用建筑设计防火规范》（GB 50045－95）（2005年版）； 4、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB 50067－97）（暖通部分）； 5、《人民防空地下室设计规范》GB50038-2006（暖通部分）； 6、《人民防空工程设计防火规范》GB50098-2009； 7、《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JGJ26－95）； 8、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ 134－2010）； 9、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》（JGJ 75－2012）； 10、《公共建筑节能设计标准》（GB 50189－2005）； 11、《洁净厂房设计规范》（GB 50073-2013）； 12、《冷库设计规范》（GB 50072－2010）。
1 二、设计手册及其他资料 1、《实用供热空调设计手册第二版》（陆耀庆）； 2、《简明空调设计手册》（赵荣义、钱以明、范存养、赵荣之）； 3、《简明通风设计手册》（孙一坚）； 4、《暖通空调常用数据手册》； 5、《全国民用建筑工程设计技术措施——暖通空调·动力》（2007年版）； 6、《全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇——暖通空调·动力》（2009年版）； 7、教材等。 三、施工规范 1、《建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB 50242－2002） 2、《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB 50243－2002） 3、《通风与空调工程施工规范》（GB 50738-2011） 四、图集 1、《建筑设备施工安装通用图集——通风与空调工程》（91SB6-1）（2005年版）； 2、《建筑设备施工安装通用图集——暖气工程》（91SB1-1）（2005年版）； 3、《建筑设备施工安装通用图集——制冷工程》（91SB7-1）（2005年版）； 4、《建筑设备施工安装通用图集——热力站工程》（91SB9-1）（2005年版）； 5、《风管支吊架》（03K132）； 6、《离心式水泵安装》（03K202）； 7、《建筑防排烟及暖通空调防火设计》（07K103-1）。 五、制图标准 1、《房屋建筑制图统一标准》GB/T50001-2010； 2、《建筑制图标准》GB/T 50104-2010； 2、《给水排水制图标准》GB/T 50106-2010；
第四章室内和室外空气设计参数 4．1内空气设计参数 4.1.1舒适性空调室内空气设计参数 舒适性空调泛指生活环境中如居室、办公室、餐厅等对温度、湿度没有太高的精度要求的空调方式。舒适性空调室内空气的温度、相对湿度要求见表4-1所示。 表4-1 舒适性空调室内设计温湿度及风速 部分建筑的室内空气设计温、湿度见表4-2所示。民用建筑空气调节房间室内计算温度见表1-4-3所示。 表4-2 部分建筑的室内空气设计温、湿度 表4-3 民用建筑空气调节房间室内计算温度
4.1.2工艺性空调室内空气设计参数 工艺性空调室内空气设计参数见表4-4至表4-5所示。 表4-4 工艺性空调室内空气设计参数
表4-5 机械工业部分室内参数要求 4.1.3电子计算机房的温、湿度要求 电子计算机房的温、湿度标准值见表4-6所示。电子计算机房的温、湿度条件见表4-7所示。 表4-6 温、湿度标准值 表4-7 电子计算机房的温、湿度条件
4.2 室外空气设计参数 1、 夏季空调室外计算干球温度t K 室外气象参数可按下面简化公式计算 夏季空调室外计算干球温度 t K ＝ 0.47 t x + 0.53 t r (℃) 式中 t x ——累年最热月平均温度 (℃) t r ——累年极端最高温度 (℃) 2、 夏季空调室的计算湿球温度t s （平均每年不保证50小时） 湿球温度t s 应分区计算 （1） 北部地区 黑龙江、吉林、辽宁、新疆、青海、甘肃、宁夏、内蒙和西藏等省、自治区计算公式如下 t s ＝ 0.72 t sx + 0.28 t sr (℃) （2） 中部地区 陕西、山西、北京、天津、河北、河南、山东、上海、江苏、安徽和湖北的
机械设计课程设计 设计说明书 设计题目：一级蜗轮蜗杆减速器的设计 专业： 班级： 学号： 学生姓名： 指导老师： 20**年6月30日
目录 1、机械设计课程设计任务书------------------------------第2页 2、运动学与动力学计算------------------------------------第3页 3、传动零件设计计算----------------------------------------第7页 4、轴的设计计算及校核-------------------------------------第12页 5、箱体的设计-------------------------------------------------第22页 6、键等相关标准的选择-------------------------------------第24页 7、减速器结构与润滑、密封方式的概要说明----------第26页 8、参考文献----------------------------------------------------第28页 9、设计小结----------------------------------------------------第29页
1.《机械设计》课程设计任务书 一、设计题目 设计用于带式运输机的传动装置。 二、工作原理及已知条件 工作原理：带式输送机工作装置如下图所示。 己知条件 工作条件：一班制，连续单向运转。载荷平稳，室内工作，有粉尘（运输带与卷筒及支撑件，包括 卷筒轴承的摩擦阻力影响已在F中考 虑）。 使用期限：十年，大修期三年。 生产批量：10台。 动力来源：电力，三相交流，电 压380／220 V。 运输带速度允许误差：±5％。 生产条件：中等规模机械厂， 可加工7-8级精度齿轮及蜗轮。 滚筒效率：ηj=0.96（包括滚筒与轴承）。 设计工作量： 1.减速器装配图一张（A0或A1）。 2.零件图1-2张。 3.设计说明书一份。 已知条件传送带工作拉 力F（N）传送带工作速 度v（m/s） 滚筒直径D （mm） 参数1955 1.2 240
出水、排水和水位的要求 消防水池的出水。排水和水位因符合下列要求： 1、消防水池的出水管应保证消防水池的有效容积能被全部利用 2.、消防水池应设置就地水位显示装置，并应在消防控制中心或值班室等 3、消防水池应设置溢流水管和排水设施，并应采用间接排水 条文说明 4.3.9本条为强制性条文，必须严格执行，消防水池的技术要求 1、消防水池是出水管的设计能满足有效容积被全部利用是提高消防水池的有效 利用率。减少死水区，实现节地的要求 消防水池（箱）的有效容积是设计最高水位至消防水池（箱）最低有效水位之间的距离，消防水池（箱）最低有效水位是消防水泵水喇叭口或水喇叭口以上0.6m 水位，当消防水泵吸水管或消防水箱出水管上设计防止旋流器时，最低有效水位为防止旋流器顶部以上0.2m 2.消防水池设置水位的目的是保证消防水池不因放空或各种因素漏水而照成的有效灭火水源不足的技术措施 3、消防水池溢流和排水采用见接排水的目的是防止污水倒灌污染消防水池内的 水 提示： 1，消防水池（箱）的有效容积可根据有效水深计算 2、喇叭口吸水管也可以在最低有效水位上方出池壁 3 在逆流水位、最低有效水位时应报警 4、水位位于正常水位的50~100mm时，应向消防控制中心或值班室报警消防水泵启动后低于正常水位时报警应停止 5、室外水池的就地水位显示装置可采用电子显示装置 消防水池容积的计算 （1）计算公式 有效容积为：V=3.6*(∑QPtp-Qbtb） V——消防水池的有效容积（m3）
QP——消火栓、自喷等自动灭火系统的设计流量（L/s） Qb——补水流量（L/s） t——火灾延续时间（H） （2）计算步骤 1、根据建筑类别和火灾危险性，确定消火栓延续时间：自动喷淋灭火系统火灾延续时间为1h 补水时间取最大值 2、根据建筑类别和规模。确定室外消火栓和室内消火栓的设计流量 3 、注意计算出消防水池容积与规定值要进行比较不应小于100m3 仅有消火栓系统时不应小于50m3
数据中心空调设计浅析 数据中心空调设计浅析 摘要随着网络时代的发展，服务器集成度的提高，数据中心机房的能耗急剧增加，这就要求数据中心的空调设计必须高效、节能、合理、经济，本文结合某工程实例浅谈下数据中心空调的特点和设计思路。 关键词：数据中心气流组织机房专用空调节能措施 数据中心是容纳计算机房及其支持区域的一幢建筑物或是建筑 物中的一部分。数据中心空调系统的主要任务是为数据处理设备提供合适的工作环境，保证数据通信设备运行的可靠性和有效性。本文结合工程实例浅析一下数据中心机房空调设计的特点和机房空调的节 能措施。 一、冷源及冷却方式 数据中心的空调冷源有以下几种基本形式：直接膨胀风冷式系统、直接膨胀水冷式系统、冷冻水式系统、自然冷却式系统等。 数据中心空调按冷却方式主要为三种形式：风冷式机组、水冷式机组以及双冷源机组。 二、空调设备选型 （1）空气温度要求 我国《电子信息系统机房设计规范》（GB50174―2008 ）中规定：电子信息系统机房划分成 3级。对于A级与B级电子信息系统机房，其主机房设计温度为2 3±1°C，C级机房的温度控制范围是1 8―2 8°C 。 （2）空气湿度要求 我国《电子信息系统机房设计规范》（GB50174―2008 ）中规定：电子信息系统机房划分成3级。对于A级与B级电子信息系统机房，其主机房设计湿度度为40―55%，C级机房的温度控制范围是 40―60%。 （3）空气过滤要求
在进入数据中心机房设备前，室外新风必须经过滤和预处理，去除尘粒和腐蚀性气体。空气中的尘粒将影响数据机房设备运行。 （4）新风要求 数据中心空调系统必须提供适量的室外新风。数据通信机房保持正压可防止污染物渗入室内。 三、气流组织合理布置 数据中心的气流组织形有下送上回、上送侧回、弥漫式送风方式。 1.下送上回 下送上回是大型数据中心机房常用的方式，空调机组送出的低温空气迅速冷却设备，利用热力环流能有效利用冷空气冷却率，如图1所示为地板下送风示意图： 图1地板下送风示意图 数据中心内计算机设备及机架采用“冷热通道”的安装方式。将机柜采用“背靠背，面对面”摆放。在热空气上方布置回风口到空调系统，进一步提高制冷效果。 2.上送侧回 上送侧回通常是采用全室空调送回风的方式，适用于中小型机房。空调机组送风出口处宜安装送风管道或送风帽。回风可通过室内直接回风。如图2所示为上送侧回示意图： 图2上送侧回示意图 四、节能措施 1、选择合理的空调冷源系统方式 在节能型数据中心空调冷源形式的选择过程中，除了要考虑冷源系统形式的节能性以外，还要综合考虑数据中心的规模、数据中心的功率密度、数据中心的投资规模、工作人员的维护能力、数据中心所在地的气候条件以及数据中心的基础条件等。 2、设计合理的室内空气温湿度 越低的送风温度意味着越低的空调系统能量利用效率。笔者认为冷通道设计温度为l5―22℃，热通道为25―32℃。 3、提高气流组织的效率 数据中心空调气流组织应尽量避免扩散和混合。在数据中心机房
一级蜗轮蜗杆减速器设计说明书 第一章绪论 1.1本课题的背景及意义 计算机辅助设计及辅助制造（CAD/CAM）技术是当今设计以及制造领域广泛采用的先进技术。本次设计是蜗轮蜗杆减速器，通过本课题的设计，将进一步深入地对这一技术进行深入地了解和学习。 1.1.1 本设计的设计要求 机械零件的设计是整个机器设计工作中的一项重要的具体内容，因此，必须从机器整体出发来考虑零件的设计。设计零件的步骤通常包括：选择零件的类型；确定零件上的载荷；零件失效分析；选择零件的材料；通过承载能力计算初步确定零件的主要尺寸；分析零部件的结构合理性；作出零件工作图和不见装配图。对一些由专门工厂大批生产的标准件主要是根据机器工作要求和承载能力计算，由标准中合理选择。 根据工艺性及标准化等原则对零件进行结构设计，是分析零部件结构合理性的基础。有了准确的分析和计算，而如果零件的结构不合理，则不仅不能省工省料，甚至使相互组合的零件不能装配成合乎机器工作和维修要求的良好部件，或者根本装不起来。 1.2.（1）国内减速机产品发展状况 国内的减速器多以齿轮传动，蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。另外材料品质和工艺水平上还有许多弱点。由于在传动的理论上，工艺水平和材料品质方面没有突破，因此没能从根本上解决传递功率大，传动比大，体积小，重量轻，机械效率高等这些基本要求。 （2）国外减速机产品发展状况 国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮
转动为主，体积和重量问题也未能解决好。当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。 1.3.本设计的要求 本设计的设计要求机械零件的设计是整个机器设计工作中的一项重要的具体内容，因此，必须从机器整体出发来考虑零件的设计计算，而如果零件的结构不合理，则不仅不能省工省料，甚至使相互组合的零件不能装配成合乎机器工作和维修要求的良好部件，或者根本装不起来。 机器的经济性是一个综合性指标，设计机器时应最大限度的考虑经济性。提高设计制造经济性的主要途径有：①尽量采用先进的现代设计理论个方法，力求参数最优化，以及应用CAD技术，加快设计进度，降低设计成本；②合理的组织设计和制造过程；③最大限度地采用标准化、系列化及通用化零部件； ④合理地选择材料，改善零件的结构工艺性，尽可能采用新材料、新结构、新工艺和新技术，使其用料少、质量轻、加工费用低、易于装配⑤尽力改善机器的造型设计，扩大销售量。 提高机器使用经济性的主要途径有：①提高机器的机械化、自动化水平，以提高机器的生产率和生产产品的质量；②选用高效率的传动系统和支承装置，从而降低能源消耗和生产成本；③注意采用适当的防护、润滑和密封装置，以延长机器的使用寿命，并避免环境污染。 机器在预定工作期限内必须具有一定的可靠性。提高机器可靠度的关键是提高其组成零部件的可靠度。此外，从机器设计的角度考虑，确定适当的可靠性水平，力求结构简单，减少零件数目，尽可能选用标准件及可靠零件，合理设计机器的组件和部件以及必要时选取较大的安全系数等，对提高机器可靠度也是十分有效的。 1.4.研究内容（设计内容） （1）蜗轮蜗杆减速器的特点
顶棚散流器送风量 l/s 侧送风口的送风量 l/s 楼主 1.匹 1匹(HP=2500W 严格来讲是2499W,这是日本人规ǖ?也是根据能效比EER 计算出来的. 此匹和一般说的马力完全两个概念,但这个匹就是有那个马力计算出来的.
1马力=735W,一匹的定义就是输入1马力的功率所能产生的功率大小, 这里面就有一个系数的问题,日本人规定的这个系数是3.4(日本人说这个3.4是最应该的最小的能效比EER了 所以 1匹=735*3.4=2499W 2.kj 和度这两个都是能量的单位,其余几个是功率的单位 度的表示就是KWH,指的就是你家的灯泡耗了多少电量,你要记得交电费啊. 1KWH=36000kj 能量单位你最常见的是卡和千卡(cal和kcal 1cal=4.1868j(这个最常见,初中的课本上就有的 3.冷吨一般用RT表示,但冷吨分三中,美国冷吨,日本冷吨和英国冷吨, 我们平时说的和最常用的都是美国冷吨,用US.RT表示,US就是美国的缩写了. 1US.RT=3516.7W 那两个中英制冷吨比较大些,是3800多吧,日本的小些. 4.大卡设计院的人最喜欢说大卡了,有的厂家比如大金的机器铭牌上的数字表示的单位就是大卡,我们一般见到的是W,比如KFR-25GW/Y 25表示2500的单位是W 大卡就是Kcal/h,kcal本来是能量的单位,但除以时间就是功率的单位了 1Kcal/h(1千卡/时=1.163W 5.BTU/h, 这是个英制单位,国内用的很少的 1BTU/h=0.293W,所以这个单位很小的
厂家中McQuay机器铭牌中有的用的是这个单位 空调水管管径采用的假定流速的方法,水管进出水管的流速度取值大根在什么范围,对于规范第 4.0.6条水泵吸水管及出水管的流速,宜采用下列数值: 一、吸水管: > 直径小于250毫米时,为1.0~1.2米/秒; > 直径在250至1000毫米时,为1.2~1.6米/秒; > 直径大于1000毫米时,为1.5~2.0米/秒。 > 二、出水管: > 直径小于250毫米时,为1.5~2.0米/秒; > 直径在250至1600毫米时,为2.0~2.5米/秒; > 直径大于1600毫米时,为2.0~3.0米/秒。 设计时流速需不需要设计的这么小呢?
室内设计空间尺寸标准 所形成的空间所形成为人所用，建筑内的器物为人所用，因而人体各部的尺寸及其各类行为活动所需的空间尺寸，是决定建筑开间、进深、层高、器物大小的最基本的尺度。各类图书、手册均有详细的描绘，作为一名建筑师，可以参阅这类资料，但有些是必须牢记的，时刻需要提调出来使用的。诸如：人体的平均高度、宽度、蹲高、坐高、弯腰、举手、携带行李、牵带小孩以至于残疾人拄手拐、坐轮椅所需的活动空间尺寸等等。这些重要的。基本的尺寸数据，一般应熟记，因为由此导致了家具、器物以及各种通道、房间的大小尺寸的确定。在建筑设计时，除了那些因为宗教、政治以及艺术原因需要夸张、夸大的尺度外，都不会离开以人体尺度为本源来决定建筑尺寸的原则。 家具的尺度也是决定建筑空间的重要因素，例如床铺、书桌、餐桌、凳、椅、沙发柜橱这些基本家具的尺寸，都是必须熟记的。重要的是家具要与人的活动配合起来，留出人使用家具和搬运家具所需空间。近年行为科学兴盛，大家要研究人与人、人与物之间的“感觉空间”把“场”的理论运用到建筑设计中来，这是十分有意义的。 由上可知，人体、家具、活动空间构成了建筑设计尺度的基础，换句话说，也就是构成了建筑的基本空间，道理虽不深奥，但对建筑师来说，却十分重要，万变不离其宗。 门的尺寸 1.门高：
供人通行的门，高度一般不低于2m，再高也以不宜超过2.4m，否则有空洞感，门扇制作也需特别加强。如造型、通风、采光需要时，可在门上加腰窗，其高度从0.4m起，但也不宜过高。供车辆或设备通过的门，要根据具体情况决定，其高度宜较车辆或设备高出0.3～0.5m，以免车辆因颠簸或设备需要垫滚筒搬运时碰撞门框。至于各类车辆通行的净空要求，要查阅相应的规范。 如果是体育场馆、展览厅堂之类大体量、大空间的建筑物，需要设置超尺度的门时，可在大门扇上加设常规尺寸的附门，供大门勿需开启时，人们可以通行。 现今建筑内各种设备管井的检查门颇多，它不是经常通过的地方，所以一般上框高与普通门齐或还低一些，下边还留有与踢脚线同高的门槛，其净高就不必拘泥于2m，1.5m左右即可。 2.门宽： 一般住宅分户门0.9～1m，分室门0.8～0.9m，厨房门0.8m左右，卫生间门0.7～0.8m，由于考虑现代家具的搬入，现今多取上限尺寸。 公共建筑的门宽一般单扇门1m，双扇门1.2～1.8m，再宽就要考虑门扇的制作，双扇门或多扇门的门扇宽以0.6～1.0m为宜。 供安全疏散的太平门的宽度，要根据计算和规范（有关防火规范）规定设置。 管道并供检修的门，宽度一般为0.6m. 供机动车或设备通过的门，除其自身宽度外，每边也直留出0.3～0.5m的空隙。 附带说一下，供检修的“人孔”其尺寸也不宜小于0.6m×0.6m. 窗的尺寸 1.窗高：
1总体传动方案的选择与分析 该传动方案在任务书中已确定，采用一个单级蜗杆减速器传动装置传动，如下图所示： 1 电动机 2 联轴器 3 减速器 4 联轴器 5 卷筒
2.运动学与动力学计算 2.1电动机的选择 2.1.1电动机类型的选择 按工作要求和条件，选择全封闭自散冷式笼型三相异步电动机，电压380Ｖ，型号选择Y 系列三相异步电动机。 2.1.2电动机的容量 电动机输出功率： a w P d P η=kw 工作机所需的功率： a a T d P ηη9550=kw 由电动机至工作机之间的总效率： 4332 21ηηηηη=a 其中1η 2η 3η 4η分别为蜗杆，联轴器，轴承和卷筒的传动效率。 查表可知1η=0.725（蜗杆）2η=0.99（联轴器）3η=0.98（滚子轴承） 4η=0.96 所以：66.096.098.099.0725.022=???=a η 工作机输入功率 kw P a T w 66.39550 50 *7009550 == = η 所以电动机所需工作效率为： kw P P w d == = 66 .066 .3a max η 2.1.3电动机的转速 工作机的转速n=50r/min 所以电动机转速的可选范围为： min /2000~50050)40~10(.r i n n d =?== 根据《机械设计手册》中查的蜗杆的传动比在一般的动力传动中 在这个范围内的电动机的同步转速有1000r/min 和1500r/min.两种传动比方案如下表： 方案 型号 额定功率 同步转速 满载转速 质量 1 Y160M-6 7.5 1000 970 119 a η=0.66 w P =3.66kw d P =5.55kw
1 在循环工况下，经济性下降更多的原因是，由于存在怠速，加速，减速等工况，平均车速一般会低于60KM/h。在行驶相同距离的情况下，循环工况下的平均输出功率要小，导致空调功率占总功率的比重较大，因此经济性下降较多。 2 比容：单位质量的物质所占有的容积称为比容，用符号"V"表示，单位为"立方米/千克"。物质的比容与压力和温度有关，-般随压力增大而减小，随温度增大而增大。由于固体和液体是不可压缩的物质，它们的比容受压力和温度的影响比气体要小得多单位容积物质的质量称为密度，单位为"千克/立方米"。由定义可知，密度是比容的倒数。物质密度和比容一样，受温度和压力的影响，但影响方向相反。 3 熵（entropy）指的是体系的混乱的程度，物理学上指热能除以温度所得的商，标志热量转化为功的程度。熵的定义式是：dS=dQ/T，因此计算某一过程的熵变时，必须用与这个过程的始态和终态相同的过程的热效应dQ来计算。 4 比焓：定义:指空气中含有的总热量，简称焓。 1kg或者1mol工质的焓称为比焓，用h表示，即 对应的单位是J/kg 或者J/mol。78K时，h=6.02kj/kg。300K时，h=79.6kj/kg。5定义： 在工程热力学中，单位质量工质的熵，称为比熵。熵和比熵均为工质的热力学状态参数。工程热力学中规定：系统吸收热量的值为正，系统放出热量的值为负。
在可逆过程中，系统与外界交换的热量的计算公式与功的计算公式具有相同的形式。对于微元可逆过程，单位质量工质与外界交换的热量可以表示为 δq=Tds式中，s称为比熵，单位为J/ (kg·K) 或kJ/ (kg·K)。比熵的定义为 ds=δq/T即在微元可逆过程中工质比熵的增加等于单位质量工质所吸收的热量除以工质的热力学温度所得的商。 6 等熵压缩：等熵压缩就是绝热压缩，系统与外界无能量交换。在热力学中，可逆绝热压缩是等熵过程。这时对体系进行压缩所作的功等于体系内能的增加。据热力学第二定律，W+Q=△U（内能增量） 绝热——Q=0，膨胀W<0，△U<0——内能减少，温度降低 绝热——Q=0，压缩W>0，△U>0——内能增加，温度升高 7 空调器的能效比，就是名义制冷量（制热量）与运行功率之比，即EER和COP。 8 对流热换热系数：流体与固体表面之间的换热能力，比如说，物体表面与附近空气温差1℃，单位时间单位面积上通过对流与附近空气交换的热量。单位为W/(m^2·℃)。表面对流换热系数的数值与换热过程中流体的物理性质、换热表面的形状、部位、表面与流体之间的温差以及流体的流速等都有密切关系。物体表面附近的流体的流速愈大，其表面对流换热系数也愈大。如人处在风速较大的环境中，由于皮肤表面的对流换热系数较大，其散热（或吸热）量也较大。对流换热系数可用经验公式计算，通常用巴兹公式计算。 9 导热系数：导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度（K，°C）,在1秒内，通过1平方米面积传递的热量，用λ表示，单位为瓦/（米·度），w/（m·k）（W/m·K,此处的K可用℃代替）。 根据傅立叶定律，热导率的定义式为 其中，x为热流方向。 为该方向上的热流密度，W/m^2 为该方向上的温度梯度，单位是K/m 对于各向同性的材料来说，各个方向上的热导率是相同的。 10 导热和对流的区别在于：物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象，称为导热；对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。联系是：在发生对流换热的同时必然伴生有导热。 导热、对流这两种热量传递方式，只有在物质存在的条件下才能实现，而辐射可以在真空中传播，辐射换热时不仅有能量的转移还伴有能量形式的转换 11 辐射换热：辐射是电磁波传递能量的现象。热辐射是由热运动产生的电磁波