机电工程学院
课程设计（专业方向设计）说明书（2014 /2015 学年第一学期）
课程名称：机电一体化课程设计
题目：工业机械手设计
专业班级：
学生姓名：
学号：
指导教师：
设计周数：三周
设计成绩：
2015年12月31日
目录
第一章工业机械手综述 (1)
1.1工业机械手的发展概况 (1)
1.2工业机械手的应用 (1)
1.3工业机械手的组成及原理 (1)
第二章伸缩臂的设计方案 (4)
2.1 设计方案论证以及确定 (4)
2.1.1 设计参数及要求 (4)
2.1.2 设计方案的比较论证 (4)
2.2 机械手伸缩臂总体结构设计方案 (4)
2.3 执行装置的设计方案 (5)
2.3.1 滚珠丝杠的选择 (5)
2.3.2减速齿轮的有关计算 (10)
2.3.3电动机的选择 (15)
第三章 PLC控制系统设计 (18)
3.1 PLC的构成及工作原理 (18)
3.2 选择PLC (18)
3.3 PLC外部I/O分配图 (19)
3.4 软件设计 (20)
3.5 硬件设计 (28)
总结 (29)
参考文献 (30)
第一章工业机械手综述
1.1工业机械手的发展概况
工业机械手在先进制造技术领域中扮演着极其重要的角色，是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备，是一种能自动化定位控制并可重新编程序以变动的多功能机器，它有多个自由度，可用来搬运物体以完成在各个不同环境中工作。
工业机械手即工业机器人是集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的现代化制造业重要的自动化装备。机械手技术涉及到力学、机械学、电气液压技术、自动控制技术、传感器技术和计算机技术等科学领域，是一门跨学科综合技术。
1.2工业机械手的应用
机械手是工业自动控制领域中经常遇到的一种控制对象。机械手可以完成许多工作，如搬物、装配、切割、喷染等等，应用非常广泛广泛。
在现代工业中，生产过程中的自动化已成为突出的主题。各行各业的自动化水平越来越高，现代化加工车间，常配有机械手，以提高生产效率，完成工人难以完成的或者危险的工作。目前在我国机械手常用于完成的工作有：注塑工业中从模具中快速抓取制品并将制品传送到下一个生产工序；机械手加工行业中用于取料、送料；浇铸行业中用于提取高温熔液等等。
广泛采用工业机械手，不仅可提高产品的质量与产量，而且对保障人身安全，改善劳动环境，减轻劳动强度，提高劳动生产率，节约原材料消耗以及降低生产成本，有着十分重要的意义。同计算机、网络技术一样，工业机械手的广泛应用正在日益改善着人类的生产和生活方式。
1.3工业机械手的组成及原理
工业机械手一般应由机械系统、驱动系统、控制系统、检测系统和人工智能系统等组成。机械系统是完成抓取工件实现所需运动的执行机构；驱动系统的作用是向执行机构提供动力，执行元件驱动源的不同，驱动系统的传动方式有液动式、气动式、电动式和机械式四种，采用液压机构驱动机械手,结构简单、尺寸紧凑、重量轻、控制方便；控制系统是工业机械手的指挥系统，它控制工业机器人按规定的程序运动；检测传感系统主要检测工业机械手执行系统的运动位置、状态，并反馈给控制系统进而及时比较调整。
本次设计的工业机械手属于圆柱坐标式的液压驱动机械手，具有手臂升降、伸缩、回转等三个自由度。因此相应地有手臂伸缩机构、手臂升降机构、手臂回转机构等组成。每一部分均用液压缸驱动与控制。下图为本次设计的机械手总平面图：
图1-1机械手总平面图
1底座、2立柱、3液压缸、4伸缩臂、5升降臂、6机械手
机械手的工作原理：机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。在PLC程序控制的条件下，采用液压传动方式，来实现执行机构的相应部位发生规定要求的，有顺序，有运动轨迹，有一定速度和时间的动作。同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令，必要时可对机械手的动作进行监视，当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。位置检测装置随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统，并与设定的位置进行比较，然后通过控制系统进行调整，从而使执行机构以一定的精度达到设定位置。下图为机械手的系统工作原理框图：
图1-2机械手的系统工作原理框图
第二章伸缩臂的设计方案
2.1 设计方案论证以及确定
2.1.1 设计参数及要求
1、伸缩长度：300mm；
2、单方向伸缩时间：1.5～2.5s；
3、定位误差：要有定位措施，定位误差小于2mm；
4、前端安装机械手，伸缩终点无刚性冲击。
2.1.2 设计方案的比较论证
根据设计参数及要求，选择齿轮、滚珠丝杠来实现工业机械手伸缩臂的伸缩运动，结构简单，易于控制，更经济实用。
2.2 机械手伸缩臂总体结构设计方案
经过本人的反复思考及论证，先做出运动简图。现如下图2-1所示，该机构中支座安装在机器人床身上，用于安装滚珠丝杠和伸缩杆等零件。由步进电动机（1）驱动，带动一级齿轮减速器（2）。通过减速器输出轴与丝杠（3）相连，以电机为动力驱动滚珠丝杠转动，通过丝母的直线运动，推动导向杆运动，利用电机正反转动实现伸缩换向。法兰用于安装机械手，构成如图所示的结构：
图2-1 步进电机伸缩机构示意图
2.3 执行装置的设计方案
2.3.1 滚珠丝杠的选择 2.3.1.1滚珠丝杠副的选择：
（1）由题可知：伸缩长度S 为300毫米，伸缩时间t 为2秒 ，所以速度
s m
s mm s mm t s V 15.01502300====
,初选螺距P=10mm （ 2.1 ） 则： min 900min 1060150r
r
P V n m =?==
（ 2.2 ）
（2）计算载荷：()ωC F
m A H F C F K K K F ???= （ F K 为载荷系数，H K 为硬度系数，A K 为精度系数）
由题中条件，取2.1=F K []5，取0.1=H K []6取D 级精度[]7，取1.1=A K []
8
丝杠的最大工作载荷
m
F :
导向杆所受摩擦力即丝杠最大工作载荷:
Ｆmax=μF=40015.0?=120N （ 2.3 ） 则： N F C 21121201.10.12.1=???=
（3）计算额定动载荷'a C 的值：
3
4''
1067.1?=h
m C a
L n F C （ 2.4 ）
h
L r
n H m 15000,min
960==
所以
N C a 200641067.115000
9602112
34
'≈??=
（4）根据选择滚珠丝杠副：
按滚珠丝杠副的额定动载荷a C '
等于或稍大于a C '
的原则，选用汉江机床厂FC1型滚珠 丝杠[]
9 ：
表2-1汉江机床厂FC1型滚珠丝杠
FC1-5006-3，N C a 21379
= FC1-52008-2.5 N C a 22556= 考虑各种因素选用FC1-5006-3。由表2-9得丝杠副数据：
公称直径 mm D 500= 导程p=8mm 螺旋角 '112 =λ
滚珠直径 mm d 969.30= 按表2-1中尺寸计算：
滚道半径 mm mm d R 064.2969.352.052.00=?== （ 2.5 ）
偏心距 mm
mm d R e 2
0106.52969.3064.207.0207.0-?=??? ??-?=??? ??-= （2.6）
丝杠内径
mm mm R e D d 76.45)064.22106.5250(222
01=?-??+=-+=- （ 2.7 ） （5）稳定性验算
由于一端轴向固定的长丝杠在工作时可能发生失稳，所以在设计时应验算其安全系数 S ，其值应大于丝杠副传动结构允许安全系数[S]（见表2-10）。丝杠不会发生失稳的 最大载荷,称为临界载荷
cr
F （N ）按下式计算：
22)(l EI F a
cr μπ=
[]10 （ 2.8 ）
式中E 为丝杠材料的弹性模量，对于钢，E=206Mpa; l 为丝杠工作长度（m ）L=450mm ；
α
I 为丝杠危险截面的惯性矩()4
m ；u 为长度系数，见表2-10。
依题意：
()4
74
4
11015.26404576.014.364m m d -?=?==I πα （ 2.9 ）
取
32
=u ， 则
()N
F cr
62
7921085.445.0321015.21020614.3?=??
? ???????=
- （ 2.10 ）
安全系数3
.303116001085.46
=?=m cr F F S 。查表2-10，[S]=3～4，S>[S]，丝杠是安全的， 不会失稳。
（6）刚度验算 :滚珠丝杠在工作负载F （N ）和转矩T （N ·m ）共同作用下引起每个导程
的变形量:
c GJ T
p EA pF L π220±
±=? []11 （ 2.11 ）
其中 A ——丝杠截面积
()
2
2
4
m d A π=
C
J ——丝杠极惯性矩
()4
4
32
m d J C π=
G ——丝杠的切变模量，对于钢 MPa G 3.83=
T ——转矩
()ρλ+=tg D F T m
20
式中：ρ为摩擦角，其正切函数值为摩擦系数，
m
F 为工作载荷，取摩擦系数
0025.0=ρtg ，则ρ=8′40″ 则
T=
()
m N tg ?≈+???
-43.0"40811210250
430''03 （ 2.12 ）
按最不利情况取（其中F=
m
F ）
()()
()4
922
329
3212221004576.0103.8314.343
.010********.01020614.34301084164??????+??????=+=?Gd T P Ed PF L ππ
m N ??=-21023.2 （ 2.13 ）
则 : 丝杠在工作长度上的弹性变形引起的导程误差为：
um
P L L L 25.11081023.245.032
0=???=??=?-- （ 2.14 ）
通常要求丝杠的导程误差L ?应小于其传动精度（mm 03.0±=σ）的1/2，即
um
mm mm L 15015.003.021
21==?=??σ （ 2.15 ）
该丝杠的L ?满足上式，所以其刚度可满足要求。 （7）效率验算：
滚珠丝杠副的传动效率η
[]
12为
()()
93.0408112)112("
''0'0=+=+=tg tg tg tg ρλλη （ 2.16 ）
η要求在90%～95%之间，所以该丝杠副合格。
经上述计算：FC1-5006-3 各项性能均符合题目要求，可选用。 2.3.1.2 滚珠丝杠螺距的选择：
P=8mm
2.3.1.3 滚珠丝杠的有效长度：
根据结构的设计确定，要保证有300mm 的伸缩长度，先对丝杠螺母进行选择。丝杠螺母选用外循环螺旋槽式：滚珠螺母可得到其结构尺寸总长为L=61mm 。根据其传动的特点，要保证螺母不脱离滚珠丝杠，又要有300mm 移动距离，则丝杠的有效传动长度为L=430mm 。 2.3.1.4 滚珠丝杠的安装结构：
采用双推简支式安装，一端安装支推轴承与深沟球轴承的组合，另一端安装深沟球轴承，其轴向刚度较低，双推端可预拉伸安装，预紧力小，轴承寿命较高，适用于中速传动精度较高的长丝杠传动系统。 由此可知：丝杠转速： Pn=L/2 所以
min 112575.18163002r
s r s r
P L n ====
（ 2.17 ）
2.3.1.5 丝杠安装轴承的选择
由于滚珠丝杠副的支承形式采用的是一端固定一端游动（F-S ），而又避免丝杠受压，所以丝杠的固定端（承重端）为左端，右端为游动端。
因此为了满足使用要求，左端的轴承选取双向推力球轴承与深沟球轴承的组合形式。推力轴承的特点是只能承受单向轴向载荷。为了限制左端的径向位移，同时又要限制向右的轴向位移，故选用角接触球轴承。此类轴承的特点是能同时承受径向轴向联合载荷。 1)双向推力球轴承的选择
2)初步选定为 51000型 代号为51306 d =30mm D =60mm T =21mm KN C a 2.36= 3)校核基本额定载荷
通过所要求轴承寿命（等于丝杠的寿命）算基本额定载荷 在实际工程计算中，轴承寿命常用小时表示
ε
???
??=P C n L h 60108 []
13 （ 2.18 ） ? 3
83
8101000150001420601060???==εεP nL C h =2338N （ 2.19 ）
其中， C ——基本额定动载荷（N ） P ——当量动载荷（N ） ε——寿命指数 球轴承3=ε n ——轴承的转速（r/min ）
在使用寿命为15000小时的要求下，双向推力球轴承应承受的基本额定动载荷为 2338N 。
初步选用的轴承的额定载荷
a
C =27KN ，即
a
C ＞C 所以满足使用要求。
此类单向推力球轴承的数据如下表[]
14:
表2-2球轴承
4)深沟球轴承的选择
选用的轴承型号为6007c （ 15=α）, 具体数据见下表[]
15:
5)深沟球轴承的选择：
下端的轴承只起游动和限制径向位移的作用，所以采用深沟球轴承。选择60000型， 具体数据见下表
[]
16:
表2-4球轴承数据
2.3.2减速齿轮的有关计算
2.3.2.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数：
（1）确定传动比 i=min /1125min
/4000r r =1.25 故此次设计采用一级减速
（2）按照工作要求，此次设计齿轮传动采用直齿圆柱齿轮开式传动。轮齿的主要失效形
式为齿面磨损，故此次设计采用硬齿面。 （3）选择齿轮材料及确定许用应力：
由表10-1选小齿轮材料为40MnB （调质）、硬度260HBS ；大齿轮材料35SiMn （调质）、 硬度
230HB ，制造精度系数为8级。
（4）估计丝杆功率:
摩擦功率 P 摩=QV/60000ηf 式中： Q —摩擦力（N ），Q=Fmax=120N ；
V —直线传动中的速度（m/min ）；V=100060
*/150s mm =9m/min ； （ 2.20 ）
ηf —直线传动机械效率ηf=η螺母*η导向杆=92%*75%=69%;
故P 摩=%69*60000min
/9*120m N =0.028KW （ 2.21 ）
参考卧式车床Pf=（0.03~0.04）Pi ，
故取P 摩=0.04P 快 故P 快=0.028KW/0.04=0.7KW 故P 丝杆=P 快*
η齿轮=0.7KW*0.95=0.67KW
(5) 选小齿轮齿数,201=z 大齿轮齿数252025.112=?==iz z 。 2.3.2.2按齿面接触强度设计
由设计计算公式（10-9a ）进行计算，即
[]3
2
1
1132.2???
?
??±??≥H E d
t t Z i i T k d σφ[]
18 （ 2.22 ）
确定公式内的各计算值 （1）试选载荷系数3.1=t K （2）计算小齿轮传递的转矩
5
1105.95?=T 丝杆丝杆
n P =??5105.950.67/1125=3
10687.5?N ·mm （ 2.23 ）
（3）由表10-7选取齿宽系数5.0=d φ
（4）由表10-6查得材料的弹性模量2
18.189MPa
Z E =
（5）由图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳MPa HLim 6251=σ
大齿轮的接触疲劳强度极限MPa HLim 5802=σ； （6）由式10-13计算应力循环次数：
()[]
9
9
219911108.46
.31064.81064.81530082140006060?=?=?=??????==N jL n N h （ 2.24 ）
（7）由图10-19查得接触疲劳寿命系数90.0;88.021==H N H N K K （8）计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1%，安全系数S=1，由式（10-12）得
[][]
[]MPa
MPa S
K MPa MPa S
K HLim
HN H HLim HN H 522580901.055062588.02220111=?===?==σσσσ （ 2.25 ）
1）计算：
计算小齿轮分度圆直径
t
d 1，代入[]H σ中较小的值
[]3
2
33
2
115228.18925.125.2110687.53.132.2132.2???
?
???????
=???
?
??±?
?
≥H E
d t t Z i i T k d σφ
mm 13.49= （ 2.26 ）
2）计算圆周速度v
s
m
s
m
n d v t 89.21000
601125132.491000
601
1=???=
?=
ππ （ 2.27 ）
3）计算齿宽b ：
mm d b t d 57.24132.495.01=?=?=φ （ 2.28 ） 4）计算齿宽与齿高之比b/h
模数 mm z d m t t 46.220/132.49/11=== （ 2.29 ） 齿高 h=2.25×2.46mm=5.53mm
b/h=49.132/5.53=8.89 （ 2.30 ） 5）计算载荷系数
根据
s m
v 89.2=，8级精度，由图10-8查得动载系数11.1=V K 直齿轮，假设mm N b F K t A /100/ 。由表10-3查得2.1==ααF H K K ； 由表10-3查得使用系数 1=A K ；
由表10-4查得:
[]
21322
1023.0)6.01(18.086.0b K d d H -?+++=φφβ （ 2.31 ）
将数据代入
416
.187.341023.01)16.01(18.086.0322=??+??++=-βH K （ 2.32 ） 由b/h=34.87/3.92=8.89 416
.1=βH K
查图10-13得
35
.1=βF K ；
故载荷系数:
931
.14124.12.111.11=???==βαH H V A K K K K K （ 2.33 ） 6）按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径，由（10-10a ）得
[]
22331106.563.1931.1132.49mm mm K K d d t t =?== （ 2.34 ）
7)计算模数m
mm z d m 82.22006.5611=== 取标准模数m=4 （ 2.35 ）
2.3.2.3校核齿根弯曲疲劳强度:
由式10-4得校核式为：
[][]
23F Sa Fa t F bm Y Y KF σσ≤=
1） 计算圆周力：N
z T F t 5.186206..310687.5223
21=???== （ 2.36 ） 2） 齿形系数及应力校正系数：由表10-5得： 3） 齿形系数 32.2,55.221==Fa Fa Y Y 4） 应力校正系数 70.1,61.121==Sa Sa Y Y
5） 计算弯曲疲劳许用应力 []S
K FE
FN F σσ= （ 2.37 ）
（1）弯曲疲劳安全系数S=1.4
（2）由图10-20c 按齿面硬度查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa FE 4801=σ； 大齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa FE 3602=σ；
（3）由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数84.0;78.021==FN FN K K ；则：
[][]MPa
S
K MPa
S
K FE FN F FE FN F 2164.136084.043.2674.1480
78.02
221
11=?===?=
=σσσσ （ 2.38 ）
6） 校核计算:
（1）由前知载荷系数 1=A K 11.1=V K 2.1=αF K 35
.1=βF K 则：
393
.135.12.186.01=???==βαF F V A K K K K K （ 2.39 ）
（2） 校核：
[][]
2222
111163.66287.3470.132.25.186393.137.69287.3461
.155.25.186393.1F S F Ft F F S F Ft F MPa bm Y Y K MPa bm Y Y K σσσσαααα≤=????==≤=????==
满足要求。 则：
02.14406.5611===
m d z 取171=z （ 2.40 ）
所以 25.211725.112=?==iz z 取252=z （ 2.41 ） 2.3.2.4 几何尺寸计算
1）分度圆直径：
mm mz d mm mz d 100254,681742211=?===?== （ 2.42 ） 2）中心距：
mm d d a 84210068221=+=+=
（ 2.43 ）
3）齿轮宽度：
mm d d b 32685.01=?=?=φ （ 2.44 ） 取mm B 302= mm B 351= 4）齿顶圆直径：
()
()mm m h z d a a 7642172*
111=?+=+= （ 2.45 ）
()
()mm m h z d a a 10842252*222=?+=+= （ 2.46 ）
5）齿根圆直径：
()
()mm
m c h z d a f 58425.0221722**
11=??--=--= （ 2.47 ） ()
()mm
m c h z d a f 90425.0222522*
*222=??--=--= （ 2.48 ）
2.3.2.5 验算：
mm N mm N F K t A /100/66.4405
.1861 =?=
（ 2.49 ）
对照表11-2可知选用8级精度是合宜的。 2.3.3电动机的选择
根据设计任务书要求选用3相6拍步进电机。
2.3.3.1确定各旋转件的角速度
ω丝杆=602丝杆
n π=1125r/min*2π/60=117.75rad/s （ 2.50 ）
2.3.3.2确定各旋转件的转动惯量：
其中丝杆系效直径取为0.038m 。
J 丝杆=
32
4L
d πρ=π*78*103
*0.044
*0.43/32=0.8*103
-Kg ?m 2
（ 2.51 ）
2.3.3.3确定直线传动件质量
∑i
i
m
=m 螺母+m 连杆+m 导向杆+m 挡块+m 夹持器 （ 2.52 ）
其中：m 夹持器=20Kg ，m 导向杆=11Kg 取∑
i i m =50Kg
2.3.3.4转化到电机轴上当量转动惯量
J=
22)()(
∑∑+i
K
w V
w Wk Jk （Kg ?m 2） （ 2.53 ） 式中： Wk —各旋转件的角速度；（rad/s ）,
Jk —各旋转件的转动惯量； （Kg ?m 2
）,
mi —各直线运动件的质量；（Kg ）, V —-直线运动件的速度；（m/s ）, W---电机角速度；（rad/s ）
故J= J 丝杆2
??? ??w W 丝杆+2
∑?
??
??i
w V mi =0.8*103-*215775.117??? ??+30*
2
15716.0???
?? =17.7*103
- （ 2.54 ） 2.3.3.5确定克服惯性量所需的电机上的扭矩:
1M =J t W
（N ?M ） （ 2.55 ） 式中： J —电机轴上的当量转动惯量（Kg ?m 2
）； W —电机的角速度（rad/s ）；
t--时间，取t=0.27；
故M 惯=1*103
-*2.0157
=0.785N ?M 2.3.3.6确定负载扭矩:
m N FL T L ?=?==6.005.0120 （ 2.56 ）
所以 m N T T L st ?===
5.14.06
.04.0
最大静转矩
m N T M T st S ?=+=+
=36.2951.05.1785.0951.01max （ 2.57 ）
2.3.3.7选择电机
由最大静转矩，查机械设计手册 选90BF004 所选电机技术数据如下
[]
17：
第三章 PLC控制系统设计
3.1 PLC的构成及工作原理
可编程控制器（简称PLC）虽然外观各异，但是硬件结构大体相同。主要由中央处理器（CPU）、储存器（RAM、ROM）、输入输出器件（I/O接口）电源及编程设备几大部分构成。PLC是在工业环境中使用的数字操作电子系统。它使用可编程存储器储存用户设计的程序指令，这些指令用来实现逻辑运算、顺序操作、定时、计数及算术运算和通过数字或模拟出入/输出来控制各种机电一体化系统。由于它具有程序可变、抗干扰能力强、可靠性高、功能强、体积小、耗电低，特别是易于编程、使用操作方便、便于维修、价格便宜等特点，具有广泛的应用前景。
PLC实质上是一台面向用户的专业数字控制计算机。图3-1为PLC的硬件结构框图，PLC通过输入/输出接口与被控对象的工作机相连接。控制系统的具体要求，通过编程器预先把程序写入到储存器中，然后执行程序，完成控制任务。当系统或被控对象改变时，只需相应变化输入/输出接口与被控对象的连线，重新编程，即可形成一个新的控制系统。
图3-1PLC硬件结构框图
3.2 选择PLC
此次设计选择的PLC定为F1-40系列。
(1)I/O点数的估算
根据分析的结果，进行统计估算，F1-40系列选择主机I/O点数为24/16。
(2)容量计算
内存容量指的是用户程序的容量。最大I/O点数为120，一般指令的条数为I/O点数的10-12倍左右，PLC的容量不得小于此要求。
(3)其它
PLC除了主控模块外，还可以配接各种功能模块。本次设计选择增加位置控制模块、
Content 前言 (1) 1、绪论 (3) 1.1生活垃圾概述 (3) 1.2生活垃圾处理与处置方法 (4) 2、工程概况 (5) 2.1工艺选择 (5) 2.2项目设计原始资料 (6) 2.3项目设计要求 (8) 3、填埋场的选址 (8) 3.1场址禁设地区 (8) 3.2选址条件 (9) 3.3场址比选与场址确定 (9) 3.4地址的选定与所需的容积 (10) 4.填埋场的地基与防渗 (12) 4.1防渗工程 (12) 4.2水平防渗 (12) 4.3垂直防渗 (16) 5. 渗滤液的产生及收集处理 (18) 5.1垃圾渗滤液概念和来源 (18) 5.2垃圾渗滤液的水质特征 (18) 5.3渗滤液收集系统 (19)
5.4渗滤液产生量的计算 (19) 5.5工艺选择 (21) 6、填埋气体收集导排及利用 (21) 6.1填埋场封场系统设计 (21) 7、填埋作业设备选择 (22) 7.1推土摊铺设备的选择 (22) 7.2压实设备的选择 (22) 7.3取土设备的选择 (23) 7.4喷药和洒水设备的原则 (23) 7.5其他设备的选择 (23) 8、封场工程 (24) 8.1填埋场的封场系统设计 (24) 8.2填埋场封场后的土地回用 (25) 9、环境保护与检测 (26) 附图 (27)
前言 一、设计目的 进一步加强对固体废物固体废物处理与处置课程的认识，通过工程设计训练，强化课堂知识，培养解决复杂工程问题的能力。 二、设计内容 1、城市生活垃圾填埋场的场址选择和总体设计（填埋区库区场底工艺平面布置图、库区堆填规划平面布置图）； 2、填埋场防渗系统设计（包括场底防渗结构布置图、库底与边坡防渗结构布置图、边坡锚固平台处防渗结构布置图、库区周边锚固沟处防渗结构布置图，封场）； 3、垃圾渗滤液处理系统设计（包括工艺流程选择、主要构筑物尺寸、主要设备选型）。 三、设计条件 1、设计题目：阳江市600吨/天城市生活垃圾卫生填埋场主体设计 2、原始数据及操作条件要求：规划用地总面积247400平方米，填埋高度45米。 四、主要工作内容 1、城市生活垃圾填埋场的场址选择和总体设计； 2、填埋场防渗系统设计； 3、垃圾渗滤液处理系统设计； 4、绘制符合规范的工程图； 5、编制课程设计说明书。
机电及自动化学院《机械制造工艺学》课程设计说明书设计题目：输出轴工艺规程设计 目录 1、零件的分析 1.1、计算生产纲领，确定生产类型------------------------- 3 1.2、零件的作用-----------------------------------------3 1.3、零件的工艺分析-------------------------------------3 2、工艺规程设计 2.1、确定毛坯的制造形式---------------------------------3
2.3、制定工艺路线---------------------------------------4 2.3.1、加工方法的选择---------------------------------4 2.3.2、加工顺序的安排---------------------------------4 2.3.3、拟定加工工艺路线-------------------------------5 2.3.4、加工路线的确定--------------------------------6 2.3.5、加工设备的选择--------------------------------6 2.3.6、刀具的选择------------------------------------7 3、机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定-------------7 4、确定切削用量及加工时间 4.1、切削用量选定--------------------------------------10 4.2、基本加工时间确定-----------------------------------14 5、小结----------------------------------------------------18 6、参考文献------------------------------------------------19 7、附件---------------------------------------------19 第一章零件的分析 1.1计算生产纲领，确定生产类型 如下面零件图所示为输出轴，该产品年产量为5000台，设其备品率为16%，机械加工废品率为2%，现制订该零件的机械加工工艺规程。 技术要求如下： ①锻件消除内应力； ②未注明倒角为1×45o； ③调质处理217~255HBS； ④材料45钢，N=Qn(1+a%+b%)=5000×1×(1+16%+2%)=5900(件/年）。 输出轴的年生产量为5900件，现通过计算，该零件质量约为3kg。根据教材表2-3，生产纲领与生产类型的关系，可确定其生产类型为大批量生产。
课程名称：固体废物处理与处置课程设计 设计题目：崇明县生活垃圾填埋场设计 班级：55388799 学号：05793346 学生姓名：XXX 设计时间：2011.11.5-2011.11.14 指导教师：XX XXX
目录 一■前言------------------------------------------------------ P 1-2 1.1固体废物的来源与分类 1.2固体废物的危害 1.3固体废物处理的方法 二■工程概况--------------------------------------------------- P 2-3 2.1项目背景 22课程设计目的 2.3设计要求 2.4项目设计原始资料 三■设计计算-------------------------------------------------- P 4-7 3.1填埋场容积计算 3.2渗滤液产生量的计算 3.3填埋气体产生量的计算 四■卫生填满场的设计------------------------------------------ P 7-8 4.1处理对象 4.2填埋场的选址 五. 填埋场的防渗 ---------------------------------------------- P 8-12 5.1防渗方式 5.2防渗材料 5.3防渗结构 六. ------------------------------------------------------------ 渗滤液的产生及收集处理---------------------------------------------- P 12-13 6.1渗滤液的特点 6.2渗滤液的收集 6.3渗滤液的处理 七. ------------------------------------------------------------ 填埋气体的产生与收集处理-------------------------------------------- P 13-14 7.1填埋气的组成 7.2填埋气的收集系统 7.3填埋场气的导排 八■终场覆盖-------------------------------------------------- P 14 8.1填埋场封场系统设计 8.2填埋场封场后的土地回用
机电一体化系统设计基础 课程设计报告 专业：机械电子工程 班级：机电0811 学号： 2008716022 姓名：陈智建 指导教师：刘云、柯江岩 2012 年 1 月 13 日
目录 第一节绪论 (3) 1.1课程设计目的意义 (3) 1.2课程设计任务描述 (3) 1.3数控铣床的性能指标设计要求 (3) 第二节总体方案设计 (4) 2.1主轴驱动系统设计方案 (4) 2.2 X/Y/Z轴控制系统方案设计 (4) 2.3电气系统设计方案 (4) 第三节传动系统设计 (5) 3.1主轴传动系统的设计 (5) 3.1.1主轴电机选择 (5) 3.1.2变频器的选择 (5) 3.1.3主轴传动系统设计 (5) 3.2伺服驱动系统设计 (6) 3.2.1伺服传动机构设计 (6) 3.2.2伺服电机选择 (6) 3.2.3 滚珠丝杠的选择 (6) 3.2.4滚珠丝杠支承的选择 (8) 3.3设计验算校核 (8) 3.3.1惯量匹配验算 (8) 3.3.2伺服电机负载能力校验 (9) 3.3.3系统的刚度计算 (9) 3.3.4固有频率计算 (10) 3.3.5死区误差计算 (11) 3.3.6系统刚度变化引起的定位误差计算 (11) 第四节电气系统设计 (12) 第五节总结 (15) 参考文献 (15) 附：6张系统框图和元器件图
第一节绪论 1.1课程设计目的意义 机电一体化是一门实践性强的综合性技术学科，所涉及的知识领域非常广泛，现代各种先进技术构成了机电一体化的技术基础。机电一体化系统设计基础课程设计属于机械电子工程专业的课程设计，培养学生综合应用所学的知识，进行机电一体化系统设计的能力。 1.2课程设计任务描述 本课程设计主要要求学生设计一数控铣床的传动系统跟控制系统，即在已有数控系统的基础上，根据实际加工要求，进行二次开发。由于生产数控系统，伺服电动机的驱动器，伺服电机的厂家很多，即使同一厂家，其生产的产品系统和型号也很多。为了避免在设计过程中选型过于宽广，并考虑到本设计的目的主要是为了训练从事设计的基本能力，数控系统规定选用Fanuc OI MATE MC。根据该数控系统控制性能，可控制3个伺服电动机轴和一个开环主轴（变频器），满足4轴联动数控铣床的控制要求。考虑到CNC控制器，驱动器和电机之间电器接口的相互匹配，在该设计中，要求3轴伺服驱动器，伺服电动机都采用Fanuc 公司生产的产品。 1.3数控铣床的性能指标设计要求 （1）主轴的转速范围：1000—24000 （rpm） （2）主轴电机功率：30/37 kw （3）X/Y/Z轴快速进给速度15/15/15m/min，X/Y/Z轴切削进给速度，1-10000 mm/min （4）系统分辨率：0.0005mm,重复精度0.02mm。
第一章绪论 1．机电一体化包括哪六大共性关键技术（相关技术）？p1 答：机电一体化包括六大共性关键技术：（1）精密机械技术，（2）伺服传动技术，（3）检测传感技术，（4）信息处理技术，（5）自动控制技术，（6）系统总体技术。 2．一个较完善的机电一体化系统，应具有哪六个基本功能要素？p2 答：机电一体化系统应具有以下六个基本功能要素：（1）机械本体，（2）动力部分，（3）传感检测部分，（4）执行机构，（5）驱动部分，（6）控制及信息处理、各要素和环节之间相联系的接口。 3．何谓机电一体化系统中的接口？接口的作用和基本功能是什么？p3 答：机电一体化系统中的接口，是机电一体化系统中各子系统之间进行物质、能量和信息传递与交换的联系部件。接口的作用使各要素或子系统联接成为一个有机整体，使各个功能环节有目的地协调一致运动，从而形成机电一体化的系统工程。接口的基本功能主要有三个：一是交换，通过接口完成使各要素或子系统之间信号模式或能量的统一；二是放大，在两个信号强度相差悬殊的环节间，经接口放大，达到能量的匹配；三是传递，变换和放大后的信号在环节间可靠、快速、精确地交换，必须遵循协调一致的时序、信号格式和逻辑规范。接口具有保证信息传递的逻辑控制功能，使信息按规定模式进行传递。 4．简述执行部分的功能和分类。P3 答：执行机构的功能是根据控制信息和指令完成所要求的动作。执行部分是运动部件，一般采用机械、电磁、电液等机构。它将输入的各种形式的能量转换为机械能。 5．何谓机械本体？P2 答：机械本体包括机械传动装置和机械结构装置。其主要功能是使构造系统的各子系统、零部件按照一定的空间和时间关系安置在一定位置上。 6．何谓动力部分？p2 答：部分动力部分的功能是按照机电一体化技术系统的控制要求，为系统提供能量和动力以保证系统正常运行。 7．何谓传感检测部分？p2 答：传感检测部分的功能是对系统运行过程中所需要的本身和外界环境和各种参数及状态进行检测，并转换成可识别信号，传输到信息处理单元，经过分析、处理后产生相应的控制信息。 8．机电一体化技术方向？p8
《固体废物处理与利用》 课程设计 ————垃圾填埋场设计 （45万人口） 院系：生化工程系 学生：朱会朱婷婷 专业：环境监测与治理技术 班级： 09 环监（2）班 学号：0905010239 0905010240 指导老师：于卫东
前言 随着城市的发展，城市人口激增，生活垃圾产生量呈迅速上升趋势，为解决堆放问题，筹建一座垃圾卫生填埋场，主要用于填埋生活垃圾，采用厌氧填埋。其结构简单，操作方便，工程造价低，可回收甲烷等气体，故设计厌填埋方式。 对产生的滤液采用厌氧+MBR+纳滤等工艺，处理后确保出水达标，还能适应不同季节，年份渗滤液浓度波动，工艺流程简单，占地少运行维护费用低，自动控制程度高，对气体进行收集，用于发电或供热。通过卫生填埋实现城市生活垃圾的减量化，无害化，以改善市环境质量现状，快速现代化进程。 某地区垃圾填埋场
目录 1.概论 1.1设计背景…………………………………………………………………… 1.1．城市生活垃圾 1.1.1生活垃圾的定义…………………………………………………………………… 1.1.2生活垃圾的组成………………………………………………………… 1.1.3生活垃圾处理的主要特点……………………………………………… 1.1.4城市垃圾处理概论………………………………………………………………… 1.1.5城市垃圾成份…………………………………………………………… 1.1.6城市垃圾处理存在的问题……………………………………………… 1.2.垃圾卫生填埋 1.2.1垃圾卫生填埋的定义……………………………………………………………… 1.2.2垃圾卫生填埋的容……………………………………………………………… 1.2.3垃圾填埋场的分类………………………………………………………………… 1.2.4垃圾卫生填埋场的选址…………………………………………………………… 1.3填埋场的防渗 1.3.1垃圾卫生填埋场的防渗系统……………………………………………………… 1.3.2渗滤液的产生与污染控制………………………………………………………… 1.3.3渗滤液的处理系统………………………………………………………………… 1.4垃圾填埋气及其利用 1.4.1垃圾填埋气的特点………………………………………………………………… 1.4.2填埋气体的利用…………………………………………………………………… 1.5垃圾卫生填埋场的运行管理 1.5.1拉圾卫生填埋场运行前的准备……………………………………………… 1.5.2垃圾填埋操作……………………………………………………………………… 1.5.3垃圾填埋辅助工程………………………………………………………………… 1.5.4垃圾填埋设备……………………………………………………………… 1.6垃圾卫生填埋场的封场及封场后维护……………………………………… 1.6.1填埋场封场………………………………………………………………………… 1.6.2填埋场封场后的维护……………………………………………………………… 1.6.3防洪、导排系统………………………………………………………………………总结及建议 1.7设计规与注意事项 1.8结论及建议 1.9参考文献 总体设计 2.1总体设计……………………………………………………………………… 2.2.1服务人口……………………………………………………………………………… 2.2.2人均垃圾日产生率……………………………………………………………………
机械制造工艺学课程设 计说明书 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
机械制造工艺学课程设计说明书 题目：设计气门摇杆轴支座零件的机械加工工艺规程及专用夹具 学生姓名 学号 班级 指导老师 完成日期 目录
第一节序言 机械制造工艺学课程设计是在学完了机械制造工艺学(含机床夹具设计)和大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这次 设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论，并结合生产实习中 学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题。初步具备了设计一个中等 复杂程度零件（气门摇杆轴支座）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基
本原理和方法，拟订夹具设计方案，完成家具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册，图表等技术资料及编写技术文件技能的一次实践机会，为今后的毕业设计及未来从事的工作打下良好的基础。 第二节零件的分析 一、零件工用分析 气门摇杆轴支座是柴油机一个主要零件。是柴油机摇杆座的结合部，20（+—+）孔装摇杆轴，轴上两端各装一进气门摇杆，摇杆座通两个13mm 孔用 M12螺杆与汽缸盖相连，3mm轴向槽用于锁紧摇杆轴，使之不转动。 二、零件的工艺分析 由题目得，其材料为 HT200。该材料具有较高的强度，耐磨性，耐热性及减振性，适用于承受较大应力，要求耐磨的零件。该零件上主要加工面为上端面，下端面，左右端面，2-13mm孔和 20（+—）mm以及 3mm 轴向槽的加工。20（+——）mm孔的尺寸精度以及下端面的平面度与左右两端面孔的尺寸精度，直接影响到进气孔与排气门的传动精度及密封，2——13mm孔的尺寸精度，以上下两端面的平行度。因此，需要先以下端面为粗基准加工上端面，再以上端面为粗基准加工下端面，再把下端面作为精基准，最后加工 20（+——+）mm孔时以下端面为定位基准，以保证孔轴相对下端面的位置精度。由参考文献（1）中有关孔的加工的经济度机床能达到的位置精度可知上述要求可以达到的零件的结构的工艺性也是可行的。
机电一体化课程设计报 告
机电一体化系统设计基础 课程设计报告 专业：机械电子工程 班级：机电0811 学号： 2008716022 姓名：陈智建 指导教师：刘云、柯江岩 2012 年 1 月 13 日
目录 第一节绪论 (4) 1.1课程设计目的意义 (4) 1.2课程设计任务描述 (4) 1.3数控铣床的性能指标设计要求 (4) 第二节总体方案设计 (5) 2.1主轴驱动系统设计方案 (5) 2.2 X/Y/Z轴控制系统方案设计 (5) 2.3电气系统设计方案 (5) 第三节传动系统设计 (6) 3.1主轴传动系统的设计 (6) 3.1.1主轴电机选择 (6) 3.1.2变频器的选择 (6) 3.1.3主轴传动系统设计 (6) 3.2伺服驱动系统设计 (7) 3.2.1伺服传动机构设计 (7) 3.2.2伺服电机选择 (7) 3.2.3 滚珠丝杠的选择 (8) 3.2.4滚珠丝杠支承的选择 (9) 3.3设计验算校核 (9) 3.3.1惯量匹配验算 (9) 3.3.2伺服电机负载能力校验 (10) 3.3.3系统的刚度计算 (11) 3.3.4固有频率计算 (11) 3.3.5死区误差计算 (12) 3.3.6系统刚度变化引起的定位误差计算 (12) 第四节电气系统设计 (13) 后附6张系统框图和元器件图。 (15) 第五节心得体会 (16) 参考文献 (17)
第一节绪论 1.1课程设计目的意义 机电一体化是一门实践性强的综合性技术学科，所涉及的知识领域非常广泛，现代各种先进技术构成了机电一体化的技术基础。机电一体化系统设计基础课程设计属于机械电子工程专业的课程设计，培养学生综合应用所学的知识，进行机电一体化系统设计的能力。 1.2课程设计任务描述 本课程设计主要要求学生设计一数控铣床的传动系统跟控制系统，即在已有数控系统的基础上，根据实际加工要求，进行二次开发。由于生产数控系统，伺服电动机的驱动器，伺服电机的厂家很多，即使同一厂家，其生产的产品系统和型号也很多。为了避免在设计过程中选型过于宽广，并考虑到本设计的目的主要是为了训练从事设计的基本能力，数控系统规定选用Fanuc OI MATE MC。根据该数控系统控制性能，可控制3个伺服电动机轴和一个开环主轴（变频器），满足4轴联动数控铣床的控制要求。考虑到CNC控制器，驱动器和电机之间电器接口的相互匹配，在该设计中，要求3轴伺服驱动器，伺服电动机都采用Fanuc公司生产的产品。 1.3数控铣床的性能指标设计要求 （1）主轴的转速范围：1000—24000 （rpm） （2）主轴电机功率：30/37 kw （3）X/Y/Z轴快速进给速度15/15/15m/min，X/Y/Z轴切削进给速度，1-10000 mm/min
固废课设垃圾填埋场设 计 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]
1.选址和计算 填埋场的选址总原则是应以合理的技术、经济方案，尽量少的投资，达到最理想的经济效益，实现保护环境的目的。必须加以考虑的因素有：运输距离、场址限制条件、可以使用的土地容积、入场道路、地形和土壤条件、气候、地表和水文条件、当地环境条件以及填埋场封场后场地是否可被利用。 （1）运输距离：运输距离是选择填埋场地的重要因素，对废物管理系统起着重要作用。尽管运输距离越短越好，但也要综合考虑其他各个因素。 （2）场址限制条件：场址至少应位于居民区1km（参照德国标准）以外或更远。 （3）可用土地面积：填埋场场地应选择具有充足的可使用面积的地方，以利于满足废物综合处理长远发展规划的需要，应有利于二期工程或其他后续工程兴建使用。尽管没有填埋场大小的法律规定，填埋场地也要有足够的使用面积，包括一个适当大小的缓冲带，并且一个场地至少要运行五年。 （4）出入场地道路：由于通常适合填埋场的场地不再城市已建的道路附近，因此，建设出入填埋场的道路和使用长距离的运输车成为填埋场选址的重要因素。 （5）地形、地貌及土壤条件：不宜选址在地形坡度起伏变化大的地方和低洼汇水处，原则上的地形的自然坡度不应大于5%。 （6）气候条件:填埋场场址的选择应考虑在温和季节的主导风向。 （7）地表水水文:所选场地必须在百年一遇的地表水域的洪水标高泛滥区或最大洪泛区之外，或应在可预见的未来建设水库或人工蓄水淹没和保护区之外。填埋场的场地必须是位于饮用水保护区、水体和洪水区之外，并且必须在春潮区之外、泥炭沉积超过1m 的沼泽区之外。还应建在地下水位以上。最佳的填埋场场址位置是在封闭的流域内，这对地下水资源造成的风险最小。 （8）地质和水文地质条件：场址应选在渗透性弱的松散岩层基础上，天然地层的渗透性系数最好能达到10-8m/s以下，并具有一定厚度。 （9）但地环境条件：填埋场场地位置选择，应在城市工农发展规划区、风景规划区、自然保护区之外；印在供水水源保护区和供水远景规划区之外；应具备较有利交通条件。 （10）地方公众：可通过自发的协议来达到，也可在废物处理合同中加以规定。 选址的程序 （1）资料搜集 （2）野外勘探 （3）预选场地的社会、经济和法律条件调查 （4）预选场地可行性研究报告 （5）预选场地的初堪工作 （6）预选场地的综合地质条件评价技术报告 （7）工程勘察阶段 地址的选定与所需容积 目前该城市人口70万，人口增长率%，垃圾填埋场服务年限为20年，覆土与垃圾压实之比为1:5，填埋高度为10m，地上3m，地下7m，取W为0.6kg/d*人，垃圾增长速率%。该地区主导风向为西北风，因此生活和管理设施宜集中布置并处于夏季主导风向的上风向，即垃圾填埋场的西北角，以减少对人们的影响。 每年所需的场地体积为： 第n年人口=70*（1+）n 单位：万
机电及自动化学院 《机械制造工艺学》课程设计说明书 设计题目：阀体零件工艺方案设计 姓名： 学号：0811112036 班级：机电（1）班 届别：2008 指导教师 2011 年 7月 目录(共12页) 一、零件的分析 (1)
（一）零件的作用……………………………………………………………………………… (1) （二）零件的工艺分析 (1) 二确定生产类型 (1) 三确定毛坯 (1) 四工艺规程设计 (2) （一）选择定位基准： (2) （二）制定工艺路线 (3) （三）选择加工设备和工艺设备 (8) （四）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (9) （五）确定切削用量及时间定额 (9) 五余量表格 (10) 参考资料：《机械制造工艺设计手册》 《机械制造工艺学》 《机械加工余量手册》
《热加工工艺基础》 《金属工艺学实习教材》 《互换性与测量技术》 《机械制图》 一、零件的分析 （三）零件的作用 阀体，泵体等均属于箱体类零件。其主要作用是用于支承，包容，保护运动零件或其他零件。 本题目的阀体是球阀中的主体零件，它容纳阀芯，密封圈，阀杆，填料压紧套等零件。它的大致形状类似于三通管，左端方形凸缘上有直径为50，公差等级为11级的孔与阀盖配合，右端外螺纹作用连接管道，上部直径18H11孔与阀杆配合，从而起到调节流量的作用。 （四）零件的工艺分析 通过查找手册和热加工工艺基础课本，中碳铸钢ZG230-450具有良好的性能，适用于受力不大，要求韧性的零件制造，例如轴承盖，阀体等，所以零件材料选ZG230. 1：根据零件图分析，为了便于铸造，毛胚只铸造出水平方向的孔，竖直方向的孔用钻床加工，为了铸造效率，选择用金属型铸造。 2：因为水平方向的孔很多，且在同一中心线上，所以在加工时用水平方向的外圆做粗基准进行加工，则能够保证所有的孔同轴。 3：因为竖直方向的孔中心线跟水平方向的孔中心线有垂直度要求，所以应先对水平方向的孔加工，然后再加工竖直方向的孔。利用水平方向的外圆进行粗加工，然后以孔表面做精基准加工外圆；再用加工好的外圆面精加工孔。这样水平方向上才有足够的精度做基准。 4：孔表面粗糙度要求较高，所以都需精加工；与外零件配合的端面粗糙度也要求较高，所以都要精加工。 5螺纹加工为最后加工，这样便于装夹。 二确定生产类型 因为本次设计零件加工为大批量生产，所以初步确定工艺安排为：加工过程划分
机电一体化综合课程设计 《机电一体化课程设计任务书》普通格式 一．课程设计的目的 本次设计是机电一体化和计算机控制课程结束之后进行的一个重要的综合性、实践性教学环节，课程设计的基本目的是： 1、掌握机电一体化系统的设计过程和方法，包括参数的选择、传动设计、零件计算、结构设计、计算机控制等培养系统分析及设计的能力。 2、综合应用过去所学的理论知识，提高联系实际和综合分析的能力，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。
3、训练和提高设计的基本技能，如计算，绘图，运用设计资料、标准和规，编写技术文件（说明书）等。 二．设计任务及要求 设计题目：车辆出入库单片机自动控制系统 1.设计容包括：总体设计，机械系统的设计与计算，计算机控制系统设计，编写设计计算说明书； 2.课题容简介或设计要求：编制一个用单片机控制的车辆出入库管理控制程序，控制要求如下：1）入库车辆前进时，经过1# → 2#传感器后计数器加1，后退时经过2# → 1#传感器后计数器减1，单经过一个传感器则计数器不动作。2）出库车辆前进时经过2# → 1#传感器后计数器减1，后退时经过1# → 2#传感器后计数器加1，单经过一个传感器则计数器不动作。3）设计一个由两位数码管及相应的辅助元件组成的显示电路，显示车库车辆的实际数量。 3.机械部分的设计： 4.计算机控制的设计：设计显示电路图，并按图连接。画出单片机接线图，并按图接线。编制控制程序。 摘要 本次设计车辆出入库单片机自动控制系统的基本功能和设计思路，根据给定的条件，综合运用所学的基本理论、基本知识和相关的机械和电子方面的知识，完成车辆入库自动控制，并画好元器件的连接图，其中包括装置的原理方案构思和拟定；原理方案的实现，设计计算与说明。 车辆出入库单片机自动控制系统对我们生活很贴近，一个很实用的系统，可以有效地帮助我们管理车库，再加上如果用单片机来实现的话成本低，很实用，这是一个很有意义的设计。车辆入库单片机自动控制系统的难点在于,如何控制
固废处理课程设计说明书 1010741217 杨菁全一、绪论 （一）服务人口数、生活垃圾产量及特点 上海市奉贤区2012年人口共计112.99万人，根据上海市奉贤区人口调查历年人口调查情况，以6%的人口增长率递增，到2030年有322.51万人左右，按人均垃圾产生量为0.89 kg/（人?d），且该值在15年内保持变化不大，则15年间奉贤区生活垃圾产量为1069.11 万吨。 服务面积人口采用下式计算: \A n=A o x（i + py 式中： A n――第n年的服务人口数，人 A。一一初始服务人口是，人（本区初始服务人口数A0为112.99万人） P ――机械增长率（根据上海奉贤市人口调查历年人口，本次设计中，增长率为6% ） n ------ 第n年，年 历年人口计算结果如下：
其中年的数据明显高于其他年份的原因： 1上海应用技术学院新校区建成，来了很多师生。 2外来人口占了总人口的48.7%，外来人口的增多导致总人口的增多。 预测人口增长率为6%，其原因： 1外来人口显逐年递增的趋势，由于务工经商，工作调动，学习培训，随迁家属，婚姻 婚嫁等原因来此居住的人越来越多 2南桥新城是上海市"十二五"期间重点推进建设的三大新城之一，规划人口为75万,
预计南桥新城建成后将会有更多的入住奉贤。 3随着高校的扩招，学校师生人口数将会增加。 4十八届三中全会提出开放单独二胎的新政策实行后，会有更多的新生儿，人口数量随之增加。 垃圾产生量采用下式计算： Wn= （An a）/1000 式中： Wn ――第n年的日产垃圾量，t/d a ------ 第n年的垃圾人均日产率，kg/（d ? p）
数控加工工艺课程设计说明书(DOC 22页)
《数控加工工艺》课程设计说明书 班级： 学号： 姓名】 指导老师：】
1.设计任务 本次课程设计是通过分析零件图，合理选择零件的数控加工工艺过程，对零件进行数控加工工艺路线进行设计，从而完成零件的数控加工程序的编写。使零件能在数控机床上顺利加工，并且符合零件的设计要求。 2.设计目的。 《数控加工工艺课程设计》是一个重要的实践性教学环节，要求学生运用所学的理论知识，独立进行的设计训练，主要目的有： 1 通过本设计，使学生全面地、系统地了解和掌握数控加工工艺和数控编程的基本内容和基本知识，学习总体方案的拟定、分析与比较的方法。 2 通过对夹具的设计，掌握数控夹具的设计原则以及如何保证零件的工艺尺寸。 3 通过工艺分析，掌握零件的毛坯选择方式以及相关的基准的确定，确定加工顺序。 4 通过对零件图纸的分析，掌握如何根据零件的加工区域选择机床以及加工刀具，并根据刀具和工件的材料确定加工参数。 5 锻炼学生实际数控加工工艺的设计方法，运用手册、标准等技术资料以及撰写论文的能力。同时培养学生的创新意识、工程意识和动手能力。 3.设计要求： 1、要求所设计的工艺能够达到图纸所设计的精度要求。 2、要求所设计的夹具能够安全、可靠、精度等级合格，所加工面充分暴露出来。 3、所编制的加工程序需进行仿真实验，以验证其正确
4.设计内容 4.1分析零件图纸 零件图如下： 1.该零件为滑台工作台，是一个方块形的零件。图中加工轮廓数据充分，尺寸 清晰，无尺寸封闭等缺陷。 2.其中有多个孔有明确的尺寸公差要求和位置公差要求，而无特殊的表面粗糙 度要求，如70+0.1、102+0.1、80+0.1、100+0.1、13.5+0.05、26+0.05.
专业：机电一体化 班级： 08—1班 老师：刘顺东 学号： ******** 姓名： **** 日期： 2013年2月
XY工作台部件及单片机控制设计 目录 1.序言 (3) 2.总体方案设计 (3) 2.1.设计任务 (3) 2.2.总体方案确定 (3) 3.机械系统设计 (4) 3.1.工作台外形尺寸及重量估算 (4) 3.2.滚动导轨的参数确定 (5) 3.3.滚珠丝杠的设计计算 (6) 3.4.步进电机的选用 (8) 3.5.确定齿轮传动比 (13) 3.6.确定齿轮模数及有关尺寸 (13) 3.7.步进电机惯性负载的计算 (13) 4.控制系统硬件设计 (14) 4.1.CPU板 (14) 4.2.驱动系统 (16) 4.3.控制系统软件的组成和结构 (18) 5.参考文献 (22)
1.序言 据资料介绍，我国拥有400多万台机床，绝大部分都是多年累积生产的普通机床。这些机床自动化程度不高，加工精度低，要想在短时期内用自动化程度高的设备大量更新，替代现有的机床，无论从资金还是从我国机床制造厂的生产能力都是不可行的。但尽快将我国现有的部分普通机床实现自动化和精密化改造又势在必行。为此，如何改造就成了我国现有设备技术改造迫切要求解决的重要课题。 在过去的几十年里，金属切削机床的基本动作原理变化不大，但社会生产力特别是微电子技术、计算机技术的应用发展很快。反映到机床控制系统上，它既能提高机床的自动化程度，又能提高加工的精度，现已有一些企业在这方面做了有益的尝试。实践证明，改造后的机床既满足了技术进步和较高生产率的要求，又由于产品精度提高，型面加工范围增多也使改造后的设备适应能力加大了许多。这更加突出了在旧机床上进行数控技术改造的必要性和迫切性。 由于新型机床价格昂贵，一次性投资巨大，如果把旧机床设备全部以新型机床替换，国家要花费大量的资金，而替换下的机床又会闲置起来造成浪费，若采用改造技术加以现代化，则可以节省50%以上的资金。从我国的具体情况来讲，一套经济型数控装置的价格仅为全功能数控装置的1/3到1/5，一般用户都承担得起。这为资金紧张的中小型企业的技术发展开创了新路，也对实力雄厚的大型企业产生了极大的经济吸引力，起到了事半功倍的积极作用。 据国内资料统计订购新的数控机床的交货周期一般较长，往往不能满足生产需要。因此机床的数控改造就成为满足市场需求的主要补充手段。 在机械工业生产中，多品种、中小批量甚至单件生产是现代机械制造的基本特征，占有相当大的比重。要完成这些生产任务，不外乎选择通用机床、专用机床或数控机床，其中数控机床是最能适应这种生产需要的。 从上述分析中不难看出数控技术用于机床改造是建立在微电子现代技术与传统技术相结合的基础之上。通过理论上的推导和实践使用的证明，把微机数控系统引入机床的改造有以下几方面的优点：1）可靠性高；柔性强；易于实现机电一体化；2）经济性可观。为此在旧的机床上进行数控改造可以提高机床的使用性能，降低生产成本，用较少的资金投入而得到较高的机床性能和较大的经济效益。 2.总体方案设计 2.1.设计任务 设计一个数控X-Y工作台及其控制系统。该工作台可用于铣床上坐标孔的加工和腊摸、塑料、铝合金零件的二维曲线加工，重复定位精度为±0.01mm，定位精度为0.025mm。 设计参数如下：负载重量G=150N；台面尺寸C3B3H＝145mm3160mm312mm；底座外形尺寸C13B13H1＝210mm3220mm3140mm；最大长度L=388mm；工作台加工范围X=55mm，Y=50mm；工作台最大快移速度为1m/min。 2.2.总体方案确定 2.2.1.系统的运动方式与伺服系统 数控系统按运动方式可分为点位控制系统，点位直线系统，连续控制系统。如果工件相对于刀具移动过程中不进行切削，可选用点位控制方式。由于工件在移动的过程中没有进行切削，故应用点位控制系统。对点位系统的要求是快速定位，保证定位精度。定位方式采用增量坐标控制。 为了简化结构，降低成本，采用步进电机开环伺服系统驱动X-Y工作台。
目录设计说明书 1、绪论 1.1生活垃圾 1.2生活垃圾处理与处置方法 1.3卫生填埋场概述 2、工程概况 2.1项目背景 2.2项目设计原始资料 2.3项目设计要求 设计计算书 3、填埋场的选址 3.1选址的考虑因素 3.2选址的程序 3.3地址的选定与所需的容积 4.填埋场的地基与防渗 4.1填埋区基底工程 4.2填埋场的防渗系统 4.3防渗材料 4.4防渗系统的构造 5. 渗滤液的产生及收集处理 5.1垃圾渗滤液概念和来源
5.2垃圾渗滤液的水质特征 5.3渗滤液收集系统 5.4渗滤液产生量的计算 5.4.1渗滤液产生量的计算 5.4.2渗滤液调节池设计 6.填埋气体的产生与收集处理6.1填埋气的组成 6.2填埋气体产生量的预测 6.3填埋场气体的收集与导排 6.3.1填埋场的导排方式及选择 6.3.2填埋场气体收集系统的设计 7.终场覆盖 7.1填埋场封场系统设计 7.2填埋场封场后的土地回用 8.封场后续工作 结语 参考文献 附图 主要符号说明
1、绪论 1.1生活垃圾概述 1.1.1生活垃圾的定义 生活垃圾，是指在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物以及法律、行政法规规定视为生活垃圾的固体废物。生活垃圾一般可分为四大类：可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。 城市生活垃圾亦称城市固体废物，是由城市居民家庭、城市商业、餐饮业、旅馆业、旅游业、服务业，以及市政环卫系统、城市交通运输、文教机关团体、行政事业、工矿企业等单位所排出的固体废物。其主要组成为：厨余物、废纸屑、废塑料、废橡胶制品、废编织物、废金属、玻璃陶瓷碎片、庭院废物、废旧家用电器、废旧家具器皿、废旧办公用品、废日杂用品、废建筑材料、给水排水污泥等。 1.1.1生活垃圾的危害 固体废物，特别是有害固体废物，如处理、处置不当，其中的有害物质可以通过环境介质——大气、土壤、地表或地下水体进入生态系统形成污染，对人体产生危害，同时破坏生态环境，导致不可逆生态变化。 （1）对土壤环境的影响：固体废物不加利用，任意露天堆放，不但占用一定的土地，导致可利用土地资源减少，而且如填埋处理不当，不进行严密的场地工程处理和填埋后的科学管理，容易污染土壤环境。 （2）对水体环境的影响：固体废物可随地表径流进入河流湖泊，或随风迁徙落入水体，从而将有害物质带入水体，杀死水中生物，污染人类饮用水水源，危害人体健康；固体废物产生的渗滤液危害很大，它可进入土壤污染地下水，或直接流入河流、湖泊或海洋，造成水资源的水质型短缺。 （3）对大气环境的影响：对方的固体废物中的细微颗粒、粉尘等可随风飞扬，进入大气并扩散到很远的地方；一些有机固体废物在适宜的温度和湿度下还可发生生物降解，释放出沼气，在一定程度上消耗其上层空间的氧气，使植物衰败；有毒有害废物还可发生化学反应生成有毒气体，扩散到大气中危害人体健康。 1.2生活垃圾处理与处置方法 1.2.1焚烧 焚烧法是一种高温热处理技术，即以一定量的过剩空气与被处理的有机废物在焚烧炉内进行氧化燃烧反应，废物中有还有毒物质在800——1200℃的高温下氧化、热解而被破坏，是一种可同时实现废物
山东农业大学 机械与电子工程学院 汽车制造工艺学课程设计 课程名称：汽车制造工艺学设计课题：活塞零件的机械加工工艺规程的编制 指导老师：吕钊钦 专业：车辆工程班级： 3班姓名：高超学号： 20120667 2014年 12月 11日 序言 本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。 活塞加工工艺规程及其夹具设计是包括零件加工的工艺设计、工序设计以及专用夹具的设计三部分。在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。 关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。 目录 序言 (3) 一. 零件分析 (4)
1.1 零件作用 (4) 1.2零件的工艺分析 (5) 二. 工艺规程设计 (6) 2.1确定毛坯的制造形式 (6) 2.2基面的选择 (7) 2.3制定工艺路线 (10) 2.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (11) 2.5确定切削用量及基本工时 (13) 三夹具设计 (16) 3.1问题的提出 (16) 3.2定位基准的选择 (17) 3.3定位误差分析 (19) 3.4夹具设计及操作简要说明....................................20 总结 (21) 参考文献…………………………………………………………22 （附）机械加工工艺过程卡片 *1套 机械加工工序卡片 *1套 绪论 我国的汽车行业正在飞速发展，汽车的动力部分也在不断改进，内燃机作为一种可移动的动力源已广泛应用于生产和生活的各个领域。活塞是内燃机的关键零
数控编程加工课程标准 课程名称： 数控编程加工 适用专业： 机电一体化、电气专业 1、前言 课程的性质《数控编程与加工实训》是机电一体化技术专业的课程，主要是数控加工工艺、数控编程、零件加工、CAD/CAM技术应用的内容，是一门综合性和实践性很强的课程。前续理论课程：在学习本课程之前应学习《机械制图》、《机械基础》。 设计思路 教学过程采用工学结合，任务驱动，校企合作的方式，以实际产品中的典型零件为主线，将数控加工工艺及编程分为数控工艺与编程理论+仿真+实操，通过学习能够使学生能够将数控加工工艺、数控编程。 本课程建议学时为56 学时，其中理轮26 学时，操作30 学时。 2、课程目标 本课程其任务是采用工学结合，任务驱动，校企合作与实际生产相结合、同过实践加强对课程内容的理解，培养学生的理论基础和实际操作技能，最终形成的数控技术的应用能力。 知识与能力： 熟悉掌握数控车床、数控铣床和数控加工中心的数控加工工艺编制要点及数控加工编程方法；熟练掌握数控车床、数控铣床和数控加工中心的操作的基本方法； 过程与方法； 认识本实训实践操作的一般过程，进而不断加深对事物的理解过程；认识本实训实践操作的基本方法，善于从不同的角度发现问题，积极探索解决问题的方法；养成独立思考的学习习惯，能对所学内容进行较为全面的比较、概括和阐释。 情感态度与价值观：培养学生能主动参与数控加工的基本理论探究。 培养学生具备辩证思维的能力。培养学生具有热爱科学、实事求是的学风和创新意识、创新精神。 让学生加强职业道德意识。
3、课程内容和要求 4、实施建议 教材编写 (I )必须依据本课程标准编写教材。教材应充分体现任务驱动、项目导向的课程设计思想。 (2 )以工作项目为主线设计教材结构，结合职业资格鉴定中、高级标准的要求，将本课程涉及的职业活动，分解成若干典型的工作任务，按完成工作任务的需要组织教材内容。 (3 )通过典型零件的数控加工，加强实践内容，强调在操作中理解与应用理论。 (4 )教材应以学生为本，文字通俗、表达简练，内容展现应图文并茂，图例与案例应引起学生的兴趣，重在提高学生学习的主动性和积极性。 (5 )教材内容应有所拓展，在教材中应充分体现新技术、新工艺、新设备、新材料， 使教材更贴近本专业的发展和实际需要。 (6 )活动设计要具有可操作性。 教学建议 (I )在教学过程中，育人为先，加强学生实际操作能力的培养，采用项目教学，以任务驱动提高学生学习兴趣。 (2 )本课程的教学关键是现场教学，“教”与“学”互动，教师示范，学生操作，学 生提问，教师解答、指导。选用典型两件的典型加工方法，由教师讲解，示范操作，学生进行分组操作训练，让其在操作过程中，了解工艺的制定、程序的编制。