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 课程设计说明书(论文
课程名称:综合课程设计
设计题目:双轴测试转台设计
院系:机电工程学院
班级:1108110班
设计者:崔晓蒙
学号:1110811005
指导教师:陈志刚
设计时间:2014年12月
哈尔滨工业大学
目录
第1 章概述 (2
1.1 课程设计的目的 (2
1.2 课程设计的内容 (2
1.3 课程设计的方法和步骤 (2 1.4 转台课程设计的要求 (3 第2 章转台总体设计 (4
2.1 转台结构类型选择 (4
2.2 转台驱动元件选择 (8
2.3 转台测量元件选择 (9
第3 章转台机械结构设计 (10 3.1 轴系设计 (10
3.2 轴与框架的连接 (12
3.3 框架设计 (15
3.4 配重设计 (16
3.5 限位与锁紧装置设计 (17 第4 章转台驱动元件设计 (19
4.1 传动部件设计 (19
4.2 转动惯量计算 (19
4.3 电机力矩计算 (26
第5 章转台测量元件设计 (28
5.1 角度传感器设计 (28
5.2 角速度传感器设计 (31
5.3 限位开关设计 (32
5.4 走线与滑环 (33
第6 章转台装配工作图设计 (34
6.1 装配工作图绘制要求 (34
6.2 装配工作图尺寸标注 (34
6.3 装配工作图上零件序号、明细栏和标题栏的编写 (34 第7 章转台零件工作图设计 (35
7.1 对零件工作图的绘制要求 (35
7.2 转台主要零件工作图 (35
第8 章编写设计计算说明书 (36
8.1 设计计算说明书的内容 (36
8.2 设计计算说明书格式要求 (36
第9 章课程设计的总结和答辩 (39
参考文献 (4
第1章转台功能分析
1.1 功能分解
转台是一种重要的地面测试设备,用于惯性导航系统和惯性元件检定、标定,以及模拟飞行器姿态运动。转台根据用途可分为仿真转台和惯性测试转台。按机械台体结构分类转台分为立式转台和卧式转台两种。
惯性测试转台,侧重静态或稳态性能,主要用于惯性导航系统和惯性元件如陀螺、加速度计的性能检测和标定。仿真转台,侧重动态性能,仿真转台一般用于武器平台或运动载体的运动状态模拟,本次的设计转台功能主要是X、Y两个自由度的旋转,精确的调速以及带电测量。由以上要求可进行如下功能分解:
3.2功能元理解
列出功能分解图,可在已有的可行的方案中选择可能的原理解,从而进一步对具体结构的元件做细分,可以做出最后的选择,决定转台的结构。
原理解表格如表1-1所示
表1-1 功能元理解 3.3 参数约束
如图7所示,其表示位置精度与其他参数的关系。与位置精度相关的是电机的转动精度、主轴的扭转精度和编码器的精度。主要与电机和编码器的选择、主轴的设计、轴上所有负载的转动惯量有关。
位置精度电机转过角度控制电路编码器精度主轴扭转角度主轴扭转刚度扭转力矩
角加速度轴上转动惯量负载转动惯量
轴的转动惯量
轴的尺寸
第2章转台总体设计
2.1 转台结构类型选择
本次题目设计的是用于惯性器件测试的双轴转台。
双轴转台要求的精度比较高,采用卧式转台结构刚性更好,更稳定,有利于达到精
度指标。驱动力采用电动,轴承选用机械轴承。
2.2转台驱动元件选择
转台是高精度精密测试设备,要求转角精度高、转速平稳,同时又要求调速范围大。对于驱动元件的性能要求很高,要求其具有体积小、重量轻、高精度、低速平稳运行、高藕合刚度、大扭矩、可堵转、快速响应、特性线性度好、调速方便等要求。
转台常用的驱动元件有电机、液压马达等。
液压驱动的优点是:
(1输出力矩大、功率密度高
(2调速范围大,可以从最低角速度 0.0004°/s 无极调速到300°/s
电动机驱动的主要优点是:
(1实现连续回转,而摆动式液压马达则不能。
(2不需要设置液压油源。
驱动元件与框架的联接方式分为直接驱动和间接驱动,直接驱动是输出轴直接与框架固联,优点是有利于改善和提高系统的动态性能和精度,缺点是其低速性能取决于元件本身的低速性能;
间接驱动是将电机或液压马达的输出轴经齿轮减速再与框架轴固联,其主要优点是可以改善系统的超低速性能及用小力矩电机可驱动大力矩负载,缺点是由于齿轮啮合间隙以及齿面磨损后影响系统的精度和稳定性。
常见的电机为力矩电动机和直流伺服电动机。力矩电机转速低,可直接与框架连接形成直接驱动。当驱动力矩增大时,允许的最高转速也减小。
所以,当转台的最高转速较高时不宜采用力矩电机,而采用直流伺服电动机经减速装置驱动的方案。直流伺服电动机的轴向尺寸较大,不宜用于转台的内框和中框轴的驱动。
本次题目所给内外框的精度要求均为''18,而速率范围是内外框都是
s s /400~/01.0??,内框峰值角加速度为2/2000s ?,外框2/1000s ?。可以看出,本次设计的测量精度要求比较高,而且速率范围较窄,最大速度不大。所以采用有传动机构的电机和轴的连接会达不到精度要求,采用直接驱动,电机选择无刷直流力矩电机,成本较高。
2.3转台测量元件选择
转台测量元件主要有角度传感器和角速度传感器。角度传感器有光电码盘、感应同步器、旋转变压器,角速度传感器主要是测速机。选择传感器时,按照以下选用原则选择:
(1传感器的准确度小于系统总不确定度的1/3;
(2传感器的精度、分辨率比系统总的精度和分辨率最好高一个数量级;
(3传感器的结构尺寸满足总体安装使用要求;
转台除了要求位置控制外,还需要速度控制,测量元件需要选择角度、角速度传感器。根据题目所给要求,内外框的角位置测量精度是''18,而内外框的角位置测量分辨率是''2.7。内外框都采用海德汉角度编码器,具体结构设计见后面详述。
第3章转台机械结构设计
3.1 轴系设计
各框架之间通过轴系连接在一起,通过轴系传递力矩及传动精确的回转运动。轴系由轴、轴承、连接机构等组成。内框结构如图3-1所示,图3-2 是转台外框轴系结构。内外框轴均由两段轴组成,一端连接电机,另一端连接光电码盘,通过胀紧套与内外框连接。轴采用中空结构,这样既可以空心过电缆线,以消除导线浮动带来的系统干扰力
矩,又可增大结构,减小重量和转动惯量。
图3-1 转台内框轴系结构
图3-2 二轴转台轴系结构
3.1.1 轴承的选择与固定
在轴系的设计过程中,主轴性能很大程度上取决于支承轴承的刚度。转台回转精度高,且经常工作于振动冲击(高频率的简谐运动、低速(或摆动状态下,因此轴承不仅具有灵敏轴承的高精度、低摩擦特性,还要求轴承具有较高的刚度和抗卸载能力。
在轴承的配置型式上则根据受力及负载情况相应的采用面对面式或背对背式。轴承固定方式有两种:两端固定、一端固定一端游动。如图3-3所示,在转台中采用两端固定方式,限制轴的轴向运动。
(a 一端固定一端游动(b 两端固定
图3-3 轴承固定方式
用于转台的轴承有滚动轴承和空气静压轴承。高精度滚动承,经过预紧和精密调整后,可使轴系的精度很高,而且滚动轴承的刚度承载能力大。但滚动轴承是接触式轴承,长时间使用由于滚动体和滚道之间的磨损会降低其精度和刚度,精度保持性不好,而且预紧和调整也比较麻烦。
空气轴承的轴套和轴之间无接触,精度保持性好,回转精度可以比轴本身的加工精度提高3 倍以上。特别适用于精度高、承载低、转速低的转台。空气轴承的缺点是要有一套供气设备和系统而且其制造工艺复杂、成本高。
本次设计转台精度一般,采用角接触球轴承。优点是可以同时承受轴向载荷和径向载荷,可以使轴系结构设计比较简单,可以容易地预紧和消除间隙。角接触球轴承承载能力强,支承刚度相对深沟球轴承高,摩擦力矩较小。
本次内框轴承选用7014C 内径70轴承,外框选用QJ224内径120两对一起。本次负载最大为15KG ,而框架多采用铝制,所以预估轴承寿命和承载力余量很大。
3.1.2 轴承的安装与预紧
转台轴承在安装时一般给予一定的轴向预紧力,使内外圈产生相对位移,从而消除游隙,并在套圈和滚动体接触处产生弹性预变形,以此来提高轴承的旋转精度和刚度。预紧力可以利用金属垫片或者调整螺母来实现。如图3-4和3-5所示,内框外框轴承都是用金属环压紧,中间金属垫片实现两轴承预紧,从而提高其回转精度。
图3-4 内框轴承预紧
图3-5 外框轴承预紧 3.13 轴承跨距的计算
选择精度为P2的轴承,由《机械精度设计基础》表6-2可知其径向跳动为mm 0025.0,故可求得其要求跨距为
(
mm 8.2573600
2tan /105.26=?=-l 内框安装的轴承提供的跨距为:mm 58.4615sin 9021=??= l
安装本身的跨距为:mm 5402=l
故设计提供的总跨距为mm 8.257mm 49050540120=>=-=-=l l l l 外框轴承安装位置对跨距影响相互抵消
所以,有结构设计得出的跨距满足实际要求,故轴和轴承的尺寸符合要求。
3.1 轴与框架的连接
轴与孔的一般连接方式有:键连接、过盈配合。如图3-6 所示。键连接虽然能传递力矩,但由于加工误差,存在间隙,造成误差。过盈配合连接虽然无角度误差,但配合精度要求高,才能保证轴与孔的同轴度要求,而且不可调。
(a 键连接 (b 过盈配合
图3-5 轴与框架连接方式
转台轴与孔的连接可用螺钉连接和胀紧套连接。轴与框架孔的配合采用过渡配合,既不存在大的间隙(像键连接,又不需要高的配合精度(像过盈配合,加工装配都比较简单。但是,要求轴与孔的同轴度比较高,不能承受过载,螺钉孔在一定程度上削弱了轴和框架的刚度。本次采用胀紧套连接,如图3-6 所示。胀紧套12~14个紧固螺钉,在装配过程中,可以逐个拧紧。在轴与框架内孔的同轴度有误差的情况下,可以通过紧固螺钉进行调整,以保证整个转台的精度指标。
图3-6 胀紧套连接方式
3.2.1 胀紧套尺寸选择以及校核
各种胀套已经标准化,可根据轴和毂孔尺寸以及传递载荷的大小,从标准中选用合适的的型号和尺寸。
选择时应满足:
传递扭矩时:M M t ≥
传递轴向力时: F F t ≥
传递扭矩和轴向力时:225.0(a t F d M M ??+≥
式中 t M —胀紧套的额定扭矩(N ·m
M —需传送的扭矩(N ·m
t F —胀紧套额定轴向力(N
d —传动轴直径(m
a F —轴向力(N
根据胀紧套的额定扭矩确定尺寸,尺寸如图3-7 所示,具体尺寸数据见参考文献表3-1。
图3-7 胀紧套尺寸
3.3 框架设计
框架结构如图3-8 和3-9所示。框架的设计顺序是:由内到外。内框架用于安装被测元件(或称为负载,设计受到负载尺寸的约束。
图3-8 外框结构
图3-9 内框结构
框架断面为空心矩形,重量轻、刚度好。由于采用的是力矩电机,电机的大小主要取决于各轴系的转动惯量和轴系工作时的最大角加速度,为了最大限度地降低电机质量尤其是内电机的重量,材料选用铸造铝合金(ZL205A,可使框架具有较高的刚度和较小的转动惯量。
若单方面提高框架刚度必然要求增大框架的壁厚,转动惯量则会提高;而单方面降低转动惯量必然要牺牲框架刚度。目前常采用现代设计方法,借助于有限元分析软件对所要设计的框架进行优化设计,使框架有一个较高的固有频率同时,框架质量最轻。3.4 限位装置设计
本次设计转台外框的转角范围是
,为了防止转过范围,造成线路缠绕甚至扯
120
断,要有限位装置,起保护作用。图3-10是转台结构图,在外框与支座上安装限位装置,具体结构如图3-11 所示,当转角范围超出设定范围时,外框与支座上的限位装置接触在一起,从而起到限制转角范围的作用。在限位装置上常安装橡胶套,可起到缓冲撞击力的作用,避免损坏限位装置。
3-10 是双轴转台结构图
图3-11 限位装置
第4章转台驱动元件的设计4.1 传动部件设计
由于是直接驱动转台,需要联轴器将电机的转子和轴连接起来,由于无刷直流电机的转子是空心的,所以采用非标设计件,类似于法兰的装置将其与轴连接。如图4-1所示。
(a 内框传动件 (b 外框传动件
图4-1 内外框传动部件 4.2 转动惯量的计算
现代设计方法在精确度和快捷性上面都要优于传统设计方法。如果人工计算转动惯量不仅过程繁琐,而且由于零件形状的不规则,带来了精确度的问题。利用cad 软件的相关命令可以快捷准确的计算各个零部件围绕特定轴的转动惯量。
4.2.1 内框转动惯量的计算
4.2.1.1 中心测试元件256?140的转动惯量
如图是围绕Y 轴旋转,因为是两边拉伸,所以要乘以二。
结果是21508594.010420642958632m kg J Y ?=???=-ρ(3/58.2081 m kg =ρ
4.2.1.2 两个里面的轴以及对应的涨紧套和轴承内圈的转动惯量
因为是两边布置,所以要乘以二。
此文档下载后即可编辑 《综合课程设计》教学大纲 课程名称：综合课程设计 英文名称：Integrated Course Project for Communication Systems 总学时：3周，理论学时：实验学时：学分：3 先修课程要求： 电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子线路、通信原理、FPGA原理与应用、Matlab与通信仿真技术、微机原理与接口技术、单片机技术及应用、计算机网络等 适用专业：通信工程 教学参考书： 樊昌信等编，《通信原理（第六版）》，国防工业出版社，2006年 马淑华等编，《单片机原理及应用》，北京航空航天大学出版社，第1版 褚振勇等编，《FPGA原理与应用》，西安电子科技大学出版社，第2版 谢希仁等编，《计算机网络》，电子工业出版社，第4版 1课程设计在培养方案中的地位、目的和任务 《综合课程设计》是配合本科通信工程专业的专业基础课程《通信原理》、《FPGA原理与应用》、《Matlab与通信仿真分析》、《单片机技术及应用》、《计算机网络》而开设的重要专业实践环节。目的是培养学生科学理论结合实际工程的能力，通
过该课程设计，要求学生在掌握通信基本理论的基础上，运用Matlab、FPGA、NS-2等工具对通信子系统或计算机网络进行仿真与设计，并计算基本性能指标，从而提高学生的综合设计实践能力。 另一方面，也可通过课程设计使学生深入理解单片机的基本原理，硬件结构和工作原理。掌握程序的编制方法和程序调试的方法，掌握常用接口的设计及使用。掌握一般接口的扩展方法及接口的调试过程。为学生将来在通信工程、电子信息工程、测试计量技术及仪器、电子科学与技术及其它领域应用单片机技术打下良好基础及应用实践能力。 2 课程设计的基本要求 1. 学习基本设计方法；加深对课堂知识的理解和应用。 2. 完成指定的设计任务和实验任务，理论联系实际，实现书本知识到工程实践的过渡。 3. 学会设计报告的撰写方法。 3 课程设计的内容 1. 无线收发信机部件设计 2. 数字调制与解调器的设计 3. 特殊信号产生器的设计 4. 同步信号提取 5. 编码译码器
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 课程设计说明书（论文） 课程名称：电子技术课程设计 设计题目：声控开关的设计与制作 院系：电气工程及其自动化 班级：1406111 设计者：元胜 学号：1140610319 指导教师：吕超 设计时间：2016年12月5-18日 工业大学
工业大学课程设计任务书
*注：此任务书由课程设计指导教师填写。
声控灯的设计与制作 1设计任务及原理 设计任务基本要求：设计一个声控开关，控制对象为发光二极管，接收到一定强度的声音后，声控开关点亮发光二级管，灯亮时间可调。控制延时时间用数字显示。 扩展要求：发光二极管点亮时间延时显示。 1.1设计原理 声控灯是将声音信号转换为电信号、电信号再转换为光信号的装置。 输入部分可由一个驻极体话筒实现。话筒的高分子极化膜生产时就注入了一定的永久电荷。在声波的作用下，极化膜随着声音震动，电容是随声波变化。于是电容两极间的电压就会成反比的变化。将电容两端的电压取出来，就可以得到和声音对应的电压了。但是这个电压信号非常小，不能驱动LED灯。对这个电压信号进行放大、整形，才能得到足够大的电压。 声控灯的延时可以由一个单稳态触发电路实现。单稳态电路的暂态时间就是发光二极管的发光持续时间。用前面经放大的电压作为触发脉冲输送给单稳态触发电路，会得到一个持续特定时间的电压输出。这个输出来驱动发光二极管，就达到了声控、发光的目的。 计数器部分首先需要一个时钟源。时钟源脉冲可由多谐振荡器获得。将单稳态电路的输出与时基脉冲结合，控制计数器的计数与清零，就可以使计数部分与发光部分同步工作。 计数结果再经译码输送给共阳极数码管，显示出来。 2设计过程 2.1声控灯电路原理： 当驻极体话筒接受到一定强度的声音信号时，声音信号转换为电压信号，经三极管放大、施密特触发器整形后，触发单稳态延时电路，产生一个宽度可调的脉冲信号，驱动发光二极管发光。同时，该脉冲信号作为选通信号，使计数器计数，并用数码管显示延时时间。电路的流程图如图 1所示：
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
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。
可用C++(Visual C++ 6.0),JA V A（JSP，STRUTS），C#(https://www.doczj.com/doc/1a10938097.html, ，Visual Studio 2005)，试题目而定。 1、综合购物频道（限最多3人选） 项目描述：是一个在线销售系统，是一个B-C模式的电子商务系统，由前台的B/S模式购物系统和后台的C/S模式的管理系统两部分组成。该电子商务系统可以实现会员注册、浏览商品、查看商品详细信息、选购商品、取消订单和查看订单等功能，前台系统的详细功能。目的：了解项目开发的一个基本流程以及如何运用现行的框架搭建一个大型的综合型系统2、某大型企业内部OA（限最多3人选） 项目描述：采用网络办公自动化系统，不仅能快速提高企业的运作效率，节省大量的办公费用，能全面提升企业的核心竞争力和生产力以及提高工作效率。该企业内部OA系统采用模型组件与WEB技术结合的方式，具有强大的功能，广泛的适用性、可靠安全性和可扩展性。目的：学习运用当前热门的前台技术。 3、产品展示厅（限最多3人选） 项目描述： 在互联网发达的今天，当您想客户宣传自己的产品时，最好的方式是拥有自己的网站，通过网络来传播和展示您的产品信息。产品展示系统，为客户详细介绍自己的产品，提供了一个功能强大的平台。 系统界面友好、功能强大、操作简便，用户可以方便迅速掌握系统的操作。 4人事管理系统（限最多3人选） 项目描述：人事档案完整资料、人事分类管理（员工户口状况、员工政治面貌、员工生理状况、员工婚姻状况、员工合同管理、员工投保情况、员工担保情况）、考勤管理、加班管理、出差管理、人事变动管理（新进员工登记、员工离职登记、人员变更记录）、员工培训管理（员工培训、员工学历）、考核奖惩、养老保险等几大模块。系统具有人事档案资料完备，打印灵活，多样、专业的报表设计，灵活的查询功能等特点。 主要技能：掌握项目的开发流程：需求分析、详细设计、测试等；熟悉VC的多文档的开发技能和技巧；利用ADO技术操作SQL Server数据库；掌握数据库的开发和操作技能。 5、即时通讯系统（限最多3人选） 项目描述：系统采用UDP协议，具有：收发在线和离线消息、添加/删除好友、服务器端存储好友列表、在客户端存储好友资料和聊天记录、添加/删除好友组、可以群发消息、收发文件等功能。 主要技能：掌握项目的开发流程：需求分析、详细设计、测试等；熟悉VC的网络通信的开发技能和技巧，包括：TCP和UDP协议、线程等；利用ADO技术操作SQL Server数据库； 6、推箱子（限最多3人选） 【规则】本游戏的目的就是把所有的箱子都推到目标位置上。箱子只能推动而不能拉动。一次只能推动一个箱子。 经典的推箱子是一个来自日本的古老游戏,目的是在训练你的逻辑思考能力。在一个狭小的仓库中,要求把木箱放到指定的位置,稍不小心就会出现箱子无法移动或者通道被堵住的情况,所以需要巧妙的利用有限的空间和通道~！ 7、贪吃蛇（限最多3人选） 【规则】： A 用键盘的方向键控制蛇的上下左右移动。 B 游戏分为三种难度，SLUG为慢速，每吃一朵花得1分；WORM 为中速，每吃一朵花得2分；PYTHON为快速，每吃一朵花得3分。 C 游戏目标：操纵屏幕上那条可爱的小蛇，在黑框中不停吃花，而每吃一朵
一、传动装置的总体设计 1.1 电动机的选择 1.1.1 选择电动机类型 根据设计要求和工作条件选用Y系列三相鼠笼型异步电动机，其结构为全封闭自扇冷式结构，电压为380 V。 1.1.2 选择电动机容量 根据设计数据，工作机的有效功率为 从电动机到工作机输送带之间的总效率为： 式中，、、、分别为联轴器、轴承、齿轮传动和卷筒的传递效率。由表9.1取=0.99、=0.99、=0.97、=0.97，则 所以电动机所需工作功率为 1.1.3 确定电动机转速 按表2.1推荐的传动比合理范围，二级圆柱齿轮减速器传动比，而工作机卷筒轴的转速为 所以电动机转速的可选范围为 符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min和1500r/min三种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量、及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1000 r/min的电动机。 根据电动机类型、容量和转速，查表15.1选定电动型号为Y132S-6，其主要性能如下表： 电动机型号 额定功率 /Kw 满载转速 /(r/min) Y132S-6 3 90 2.0 2.0
型号H A B C D E FxGD G K b b1b2AA HA L1 Y132S 132 216 140 89 38 80 10x8 33 12 280 210 135 60 18 475 1.2 计算传动装置总传动比并分配传动比 总传动比为 分配传动比 考虑润滑条件，为使结构紧凑，各级传动比均在推荐值范围内，取，故 1.3 计算传动装置各轴的运动及动力参数 1.3.1 各轴的转速 I轴： II轴： III轴： 卷筒轴： 1.3.2 各轴的输入功率 I轴： II轴： III轴： 卷筒轴： 1.3.3 各轴的输入转矩 电动机的输出转矩T d为
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。
综合课程设计报告
摘要 本报告介绍了一个运用c++设计一个个人的记账软件具体过程。实现了添加、查询、删除、修改等功能。能够大致的记录个人的收入支出情况。 开发背景 个人理财在中国得到大众的认可和金融机构的重视是近几年的事情。人们对个人理财的重视程度，与我过市场经济制度不断完善、资本市场的长足发展、金融产品的日趋丰富以及居民总体收入水平的上升等等是分不开的。可是比起发达国家我们的理财观念还远远不足。 可是理财并不困难，并非非要靠个人理财专业人士的建议才能身体力行。只要了解收支状况、设定财务目标、拟定策略、编列预算、执行预算到分析成果这六大步骤，便能够轻松的达成个人的财务管理。至于要如何预估收入掌握支出进而检讨进则有赖于平日的财务记录，也就是需要一款便于记账的软件。 最近越来越多的人具有记账的习惯。家庭、个人的收入支出结构在日益变化，单纯的靠本子记录收入支出无法满足对于收入支出结构的统计分析，因此以个人用户为目标的记账软件应运而生。相应的各种面向家庭以及个人的理财软件也越来越多。可是众多个人理财软件操作专业，对于个人用户而言功能过于强大，分析
数据用语也不易理解。因此开发一个操作简便、统计结果直观并对个人用户理财有参考价值的记账软件无疑能为广大个人用户提供方便。 总而言之，在不久的将来家庭使用理财软件也将成为国内家庭的必须品。能提供简单明了的功能以及操作的记账软件更是被广泛需要。这种软件也会为提升人们的胜过品质发挥它最大的作用。 技术背景 C语言是国内广泛使用的一种计算机语言，学会使用c语言进行程序设计是计算机工作者的一项基本功。对于我们大学生来说，学习这样一门c程序课程更是有必要。此次课程设计我所采用的环境是vc++，使用基本控制结构，如循环和选择，着重实现管理系统的增删改以及查询等典型的功能。程序设计是一门实践性很强的课程，既要掌握概念又要动手编译，更多的是要上机去调试，虽然初学时很麻烦，可是养成习惯后我相信受益匪浅。 开发环境 Vc++，win7. 设计目标 为了满足用户的需要，本系统将实现以下功能： 记录日常收支情况，查找某天的收支情况，插入忘记的收支功
机械原理课程设计大作业 ——齿轮传动系统20 课程名称：机械原理课程设计 设计题目：齿轮传动系统分析 院系：机电工程学院 班级： 15 设计者： 学号： 115 指导教师：陈 设计时间： 2017年6月
1、设计题目 1.1机构运动简图 1 序号 电机转速（r/min ） 输出轴转速（r/min ） 带传动最大传动比 滑移齿轮传动 定轴齿轮传动 最大传动比 模数 圆柱齿轮 圆锥齿轮 一对齿 轮最大 传动比 模 数 一对齿轮最大传动比 模数 20 970 30 35 40 ≤2.5 ≤4 2 ≤4 3 ≤4 3 2、传动比的分配计算 电动机转速，输出转速min /30=n /35=min /40r n =带传动的最大传动比,滑移齿轮传动的最大传动比 根据传动系统的原始参数可知，传动系统的总传动比为： 333.3230970 1=== n i 714.2735 022=== n i 250.2440 3=== n i
传动系统的总传动比由带传动、滑移齿轮传动和定轴齿轮传动三部分实现。设带传动的传动比为，定轴齿轮传动的传动比为f ，则总传动比 f v p f v p f v p 令则可得定轴齿轮传动部分的传动比为 425.24 *5.2250 .24max max 3=== f i i i 滑移齿轮传动的传动比为 333.5425 .2*5.2max 11== = f p v i i i 571.4425 .2*5.2714 .27max 22== = f p v i i i 设定轴齿轮传动由3对齿轮传动组成，则每对齿轮的传动比为 3、齿轮齿数的确定 根据滑移齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮5、6、7、8、9和1042,8,41，9,40,10======1=h ，径向间隙系数25.0=c ，分度圆压力角20=α，实际中心距 mm a 50'=。 根据定轴齿轮变速传动系统中对齿轮齿数的要求，可大致选择齿轮11、12、13和14为高度变位齿轮，其齿数：。它们的齿顶高系数1=h 间隙系数25.0=c ，分度圆压力角20=α,实际中心距mm a 51'=。圆锥齿轮15和16 29,17==1=h ，径向间隙系数，分度 圆压力角为（等于啮合角α）。
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
哈尔滨工业大学“综合课程设计II”任务书
综合课程设计II 项目总结报告 题目：卧式升降台铣床主传动系统设计 院（系）机电工程学院 专业机械设计制造及其自动化 学生 学号 班号1208108 指导教师 填报日期2015年12月16日 哈尔滨工业大学机电工程学院制 2014年11月
目录1．项目背景分析4 2．研究计划要点与执行情况4 3．项目关键技术的解决4 3.1确定转速系列4 3.2确定结构式4 3.3绘制转速图、传动系统图及核算误差5 4．具体研究内容与技术实现5 4.1确定转速系列5 4.2绘制转速图6 4.3确定变速组齿轮传动副的齿数及定比传动副带轮直径8 4.4绘制传动系统图10 4.5核算主轴转速误差10 4.6传动轴的直径的确定11 4.7齿轮模数的初步计算12 4.8选择带轮传动带型及根数13 5．技术指标分析14 5.1第2扩大组的验证计算14 5.2传动轴2的验算16 5.3主轴组件的静刚度验算18 6.存在的问题与建议21
参考文献22 1．项目背景分析 铣床系指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床。通常铣刀旋转运动为主运动，工件（和）铣刀的移动为进给运动。它可以加工平面、沟槽，也可以加工各种曲面、齿轮等。铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。 铣床是一种用途广泛的机床，在铣床上可以加工平面（水平面、垂直面）、沟槽（键槽、T 形槽、燕尾槽等）、分齿零件（齿轮、花键轴、链轮、螺旋形表面（螺纹、螺旋槽）及各种曲面。此外，还可用于对回转体表面、内孔加工及进行切断工作等。铣床在工作时，工件装在工作台上或分度头等附件上，铣刀旋转为主运动，辅以工作台或铣头的进给运动，工件即可获得所需的加工表面。由于是多刃断续切削，因而铣床的生产率较高。简单来说，铣床可以对工件进行铣削、钻削和镗孔加工的机床。 2．研究计划要点与执行情况 本设计机床为卧式铣床，其级数12Z =，最小转数 min 28/min n r =，转速公比为 41.1=?，驱动电动机功率 5.5N kW =。主要用于加工钢以及铸铁有色金属；采用高速钢、硬质合金、陶瓷材料做成的刀具。 第一周：准备图版等工具，齿轮和轴的计算完成，进行初步计算并开始画展开草图。 第二周：完成截面草图，验算、加粗。 第三周：撰写项目总结报告。 3．项目关键技术的解决 3.1确定转速系列 根据已知要求的公比，查表得到系统转速系列： 28 40 56 80 112 160 224 315 450 630 900 1250 r/min 3.2确定结构式 13612322=??
一、传动装置的总体设计 (一)设计题目 课程设计题目：带式运输机传送装置 1.设计数据及要求： 设计的原始数据要求： F=2200N ； d=250mm ； v=s 机器年产量：小批量； 机器工作环境：清洁； 机器载荷特性：平稳； 机器最短工作年限：6年2班。 2.传动装置简图： （二）选择电动机 1.选择电动机的类型 根据参考文献[2]，按工作要求和工作条件选用Y 系列三相笼型异步电动机。全封闭自扇冷式结构，电压为380V 。 2.选择电动机的容量 工作机的有效功率为： KW kW Fv W 98.11000 9 .000221000 P =?= = 从电动机到工作机传送带间的总效率为：
2421234ηηηηη∑ = 式中：1234ηηηη、、、分别为联轴器、轴承、齿轮传动、卷筒的传动效率。联轴器选用弹性联轴器，轴承为角接触球轴承，齿轮为8级精度齿轮，由参考文献[2]表取 。则： 所以电动机所需要的工作功率为： 3.确定电动机转速 按参考文献[2]表推荐的传动比合理范围，二级圆柱齿轮减速器传动比， 而工作机卷筒轴的转速为： 所 以 电 动 机 转 速 的 可选范围为 ： 符合这一范围的同步转速有750 r/min 、1000 r/min 、1500 r/min 三种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1000r/min 的电动机，另需要其中电机工作所需额定功率：ed d P P ≥。 根据电动机类型、容量和转速，由参考文献[2]表以及有关手册选定电动机型号为Y132S-6。其主要性能如下表： 电动机型号 额定功率/kW 满载转速 /(r/min) 起动转矩 额定转矩 最大转矩 额定转矩 Y132S-6 3 960 由参考文献[2]表查得电动机的主要安装尺寸及外形尺寸如下： 型号 H A B C D E F ×GD G K Y132S 132 216 140 70 38 80 10×8 33 12 --- b b b h A BB H L
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
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）
机械制造装备课程设计项目总结报告题目：工作台面积320×1250mm2 卧式升降台铣 床主传动系统设计 院（系）机电工程学院 专业机械设计制造及其自动化 学生 学号 班号 指导教师韩振宇 填报日期2014年12月10 哈尔滨工业大学机电工程学院制
2014年4月 哈尔滨工业大学机械制造装备课程设计任务书
目录1.项目背景分析 1.1. 综合课程设计II的目的 1.2. 金属切削机床在国内外发展趋势 2. 研究计划要点与执行情况 2.1. 设计任务 2.2. 进度安排 3. 项目关键技术的解决 4. 具体研究内容与技术实现 4.1.机床的规格及用途 4.2.运动设计 1.确定极限转速： 2.确定结构网或结构式： 3.绘制转速图： 4.绘制传动系统图 1）确定变速组齿轮传动副的齿数 2）核算主轴转速误差 4.3.动力设计 1.传动件的计算转速 2.传动轴直径初定 3.主轴轴颈直径的确定 4.齿轮模数的初步计算 4.4.结构设计 4.5.零件的验算 1直齿圆柱齿轮的应力计算 2齿轮精度的确定 3传动轴的弯曲刚度验算 4主轴主件静刚度验算 5. 存在的问题与分析 6. 技术指标分析 参考文献
1. 项目背景分析 1.1.综合课程设计II的目的 机床课程设计，是在金属切削机床课程之后进行的实践性教学环节。其目的在于通过机床主运动机械变速传动系统的结构设计，使学生在拟定传送和变速的结构方案中，得到设计构思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并培养学生具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。 1.2.金属切削机床在国内外发展趋势 机床作为加工的母机，总是要保证和提高加工质量和生产率，随着科技的不断进步，各种机床也相应地不断发展与更新，如性能参数的提高、功能的扩大、切削功率的加大，自动化程度的提高，机床动态性能的不断改善，加工精度的不断提高，基础元件的不断创新，控制系统的更新等等。 我国机床工业的发展趋势：根据机床工具工业局对振兴我国机床工业的设想，要在以后相当长时期内限制和压缩落后机床的生产，要化大力气发展高性能、高效率、高水平的适合国民经济需要的“高档”产品，改善机床品种的构成比。重点发展机、电、仪结合的产品。注意在冲压、电加工、激光、等离子加工中应用数控技术。 国外机床工业的发展，特别讲究机床的精度、效率，讲究机床制造工艺技术水平，试验分析与理论研究。从七十年代以来，国外已普遍推广使用数控机床。日本和美国已建成柔性自动化生产车间和柔性自动化工厂，整个机床制造的技术水平和自动检测控制技术已有大幅度提高。 2. 研究计划要点与执行情况 2.1.设计任务 机械制造及其自动化专业的“综合课程设计II”，是以车床和铣床主传动系统
课程名称：自动控制原理 设计题目：控制系统的设计和仿真 院系：航天学院控制科学与工程系班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间：2013.2.25---2013.3.10 哈尔滨工业大学
一、设计题目与题目分析 1.设计题目 1)已知控制系统固有传递函数如下： 2)系统性能指标要求： （1）超调量； （2）响应时间； （3）稳态误差； （4）最大速度； 2.题目分析 根据系统固有传递函数和系统性能指标要求，确定设计思路如下：首先完成使对系统无静差度和放大倍数的设计，稳态误差满足性能指标要求；再根据Bode 图设计串联校正环节，限制系统的相角裕度和剪切频率，最终使系统对阶跃响应的超调量和调整时间符合性能指标要求。 二、人工设计 1.稳态误差设计 根据系统固有传递函数，系统的无静差度符合要求，且系统放大倍数应符合如下要求： 得到： 在设计中，为方便计算并留有余量，取，并代入系统固有传递函数。 2.串联校正环节设计 绘制系统固有传递函数部分的Bode图，见附录。根据性能指标第12条中对超调量和响应时间的规定，根据经验公式： 计算得到对系统相角裕度和剪切频率的要求：
根据系统固有传递函数，求出系统的相角裕度和剪切频率： 由于固有相角裕度过小而剪切频率远远大于性能指标要求，可先选用串联迟后校正： 取相角裕度，根据原有Bode图计算得到，并选取由此确定串联迟后校正环节为： 加入迟后校正后，再绘制Bode图（见附录），得到： 此时，剪切频率和相角裕度都比要求之偏小，应用串联超前校正： 取，根据Bode图得到，，由此确定串联超前校正环节为： 加入串联迟后—超前校正后得到系统新的Bode图（见附录），并根据Bode 图，得到控制系统新的相角裕度和剪切频率为； 知系统已经符合性能指标要求，并进行验算得到系统地超调量和响应时间为： 经过验算，知控制系统经过串联迟后—超前校正后，已经符合性能指标要求。 三、计算机辅助设计 控制系统固有部分的Simulink仿真框图如图1 图1
一、传动装置的总体设计电动机的选择 选择电动机类型 根据设计要求和工作条件选用Y系列三相鼠笼型异步电动机，其结构为全封闭自扇冷式结构，电压为380 V。 选择电动机容量 根据设计数据，工作机的有效功率为 P w= Fxv 1000 = 2130Nx1.1m s ? 1000 =2.343Kw 从电动机到工作机输送带之间的总效率为： η∑=η12η24η32η4 式中，η1、η2、η3、η4分别为联轴器、轴承、齿轮传动和卷筒的传递效率。由表取η1=、η2=、η3=、η4=，则 η∑=η12η24η32η4=0.992x0.994x0.972x0.97=0.86 所以电动机所需工作功率为 P d= P w η∑ = 2.343kW 0.86 =2.72kW
确定电动机转速 按表推荐的传动比合理范围，二级圆柱齿轮减速器传动比i ∑′=8~40，而工作机卷筒轴的转速为 n w =60x1000xv πd =60x1000x1.1 πx240 r min ?≈88 r min ? 所以电动机转速的可选范围为 n d =i ∑‘n w =(8~40)x88r min ?=(704~3520) r min ? 符合这一范围的同步转速有750r/min 、1000r/min 和1500r/min 三种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量、及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1000 r/min 的电动机。 根据电动机类型、容量和转速，查表选定电动型号为Y132S-6，其主要性能如下表： 电动机的主要安装尺寸和外形尺寸如下表：
计算传动装置总传动比并分配传动比总传动比i∑为 i∑=n m n w = 960 88 =10.91 分配传动比 i∑=i I xi II 考虑润滑条件，为使结构紧凑，各级传动比均在推荐值范围内，取i I=1.4i II，故 i I=√1.4i∑=√=4 i II=i∑ i I = 12.08 4.11 =2.73 计算传动装置各轴的运动及动力参数各轴的转速 I轴：n I=n m=960r min ? II轴：n II=n I i I =960r min ? 4 =240r min ? III轴：n III=n II i II =240r min ? 2.73 =88r min ? 卷筒轴：n W=n III=88r min ?
1分，共30分） 本题分数 1. 机构具有确定运动的条件是机构的自由度大于零且机构的原动件数等于机构的自由度。 2. 在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中，等速运动规律运动规律有刚性冲击；等加速等减速运动规律和余弦加速度运动规律有柔性冲击； 正弦加速度运动规律无冲击。 3. 带传动工作时，最大应力发生在在紧边进入小带轮处，带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏。 4. 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件为：模数相等和压力角相等，齿轮连续啮合传动条件为：重合度大于1 。 5. 在齿轮传动设计时，软齿面闭式传动常因_ _齿面点蚀而失效，故通常先按齿面接触疲劳强度设计公式确定传动的尺寸，然后验算齿轮的齿根弯曲疲劳强度。 6. 齿轮传动以及蜗杆传动的效率均包括：（1）轮齿啮合效率η1、 （2）搅油效率η2、（3）轴承效率η3；总的传动效率为：η=η1η2η3。
7．在矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹和三角形螺纹四种螺纹中，传动效率最高的是矩形螺纹；双向自锁性最好的是三角形螺纹；只能用于单向传动的是锯齿形螺纹。 8. 普通平键的工作面是两侧面；楔键的工作面为键的__上下_____面，平 键的剖面尺寸b×h按轴径d 来查取。 9. 代号为72308的滚动轴承，其类型名称为角接触球轴承，内径为 40 mm，2 为宽度系列代号， 3 为直径系列代号。 10. 圆柱螺旋压缩弹簧在工作时最大应力发生在弹簧丝内侧。 (每题4分,共20分) 答：速度瞬心定义为：互相作平面相对运动的两构件上在任一瞬时其相对速度为零的重合点。或说是作平面相对运动的两构件上在任一瞬时其速度相等的重合点（即等速重合点）。 三心定理：作平面运动的三个构件共有三个瞬心，他们位于同一直线上。 2．带传动中的弹性滑动与打滑有什么区别？ 答：弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指由于过载引起的全面滑动，是一种传动失效的表现，应当避免。弹性滑动是由带材料的弹性和紧边、松边的拉力差引起的。只要带传动具有承载能力，出现紧边和松边，就一定会发生弹性滑动，所以弹性滑动是不可以避免的。 3．按轴工作时所受载荷不同，可把轴分成那几类？如何分类？ 答: 转轴，心轴，传动轴。 转轴既传递转矩又承受弯矩。 传动轴只传递转矩而不承受弯矩或承受弯矩很小。 心轴则承受弯矩而不传递转矩。