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機械畢業(yè)設計開(kāi)題報告模板（精選10篇）
作為機械設計專(zhuān)業(yè)的同學(xué)，我們要學(xué)會(huì )書(shū)寫(xiě)自己專(zhuān)業(yè)的開(kāi)題報告。以下是小編為大家整理好的機械畢業(yè)設計開(kāi)題報告模板，歡迎大家閱讀參考！
機械畢業(yè)設計開(kāi)題報告 1
1.設計(或研究)的依據與意義
十字軸是汽車(chē)萬(wàn)向節上的重要零件，規格品種多，需求量大。目前，國內大多采用開(kāi)式模鍛和胎模鍛工藝生產(chǎn)，其工藝過(guò)程為：制坯→模鍛→切邊。生產(chǎn)的鍛件飛邊大，鍛件加工余量和尺寸公差大，因而材料利用率低;而且工藝環(huán)節多，鍛件質(zhì)量差，生產(chǎn)效率低。
相比之下，十字軸冷擠壓成形的具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。用冷擠壓成形工藝代替切削加工制造機械零件，能使生產(chǎn)率大大提高。
2、制件可獲得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷擠壓十字軸類(lèi)零件的精度可達ITg---IT8級，表面粗糙度可達Ra O.2～1.6。因此，用冷擠壓成形的十字軸類(lèi)零件一般很少再切削加工，只需在要求特別高之處進(jìn)行精磨。
3、提高零件的力學(xué)性能。冷擠壓后金屬的冷加工硬化，以及在零件內部形成合理的纖維流線(xiàn)分布，使零件的強度高于原材料的強度。
4、降低零件成本。冷擠壓成形是利用金屬的塑性變形制成所需形狀的零件，因而能大量減少切削加工，提高材料的利用率，從而使零件成本大大降低。
2.國內外同類(lèi)設計(或同類(lèi)研究)的概況綜述
利用切削加工方法加工十字軸類(lèi)零件，生產(chǎn)工序多，效率低，材料浪費嚴重，并且切削加工會(huì )破壞零件的金屬流線(xiàn)結構。目前國內大多采用熱模鍛方式成形十字軸類(lèi)零件，加熱時(shí)產(chǎn)生氧化、脫碳等缺陷，必然會(huì )造成能源的浪費，并且后續的機加工不但浪費大量材料，產(chǎn)品的內在和外觀(guān)質(zhì)量并不理想。
采用閉式無(wú)飛邊擠壓工藝生產(chǎn)十字軸，鍛件無(wú)飛邊，可顯著(zhù)降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率：
(1)不僅能節省飛邊的金屬消耗，還能大大減小或消除敷料，可以節約材料30﹪;由于鍛件精化減少了切削加工量，電力消耗可降低30﹪;
(2)鍛件質(zhì)量顯著(zhù)提高，十字軸正交性好、組織致密、流線(xiàn)分布合理、纖維不被切斷，扭轉疲勞壽命指標平均提高2~3倍;
(3)由于一次性擠壓成型，生產(chǎn)率提高25%。
數值模擬技術(shù)是CAE的關(guān)鍵技術(shù)。通過(guò)建立相應的數學(xué)模型，可以在昂貴費時(shí)的模具或附具制造之前，在計算機中對工藝的全過(guò)程進(jìn)行分析，不僅可以通過(guò)圖形、數據等方法直觀(guān)地得到諸如溫度、應力、載荷等各種信息，而且可預測存在的`缺陷;通過(guò)工藝參數對不同方案的對比中總結出規律，進(jìn)而實(shí)現工藝的優(yōu)化。數值模擬技術(shù)在保證工件質(zhì)量、減少材料消耗、提高生產(chǎn)效率、縮短試制周期等方面顯示出無(wú)可比擬的優(yōu)越性。
目前，用于體積成形工藝模擬的商業(yè)軟件已有“Deform”、“Autoforge”等軟件打入中國市場(chǎng)。其中，DEFORM軟件是一套基于有限元的工藝仿真系統，用于分析金屬成形及其相關(guān)工業(yè)的各種成形工藝和熱處理工藝。DEFORM無(wú)需試模就能預測工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中的金屬流動(dòng)情況，是降低制造成本，縮短研發(fā)周期高效而實(shí)用的工具。二十多年來(lái)的工業(yè)實(shí)踐清楚地證明了基于有限元法DEFORM有著(zhù)卓越的準確性和穩定性，模擬引擎在大金屬流動(dòng)，行程載荷和產(chǎn)品缺陷預測等方面同實(shí)際生產(chǎn)相符保持著(zhù)令人嘆為觀(guān)止的精度。
3.課題設計(或研究)的內容
1)完成十字軸徑向擠壓工藝分析，完成模具總裝圖及零件圖設計。
2)建立十字軸徑向擠壓成形模具的三維模型。
3)十字軸徑向擠壓成形過(guò)程數值模擬。
4)相關(guān)英文資料翻譯。
4.設計(或研究)方法
1)完成十字軸徑向擠壓成形工藝分析，繪制模具總裝圖及零件圖。
2)建立十字軸徑向擠壓成形模具的三維模型。
3)完成十字軸徑向擠壓成形過(guò)程數值模擬。
4)查閱20篇以上與課題相關(guān)的文獻。
5)完成12000字的論文。
6)翻譯10000個(gè)以上英文印刷符號。
5.實(shí)施計劃
04-06周：文獻檢索，開(kāi)題報告。
07-10周：進(jìn)行工藝分析、繪制模具二維圖及模具三維模型設計。
11-13周：進(jìn)行數值模擬。
14-16周：撰寫(xiě)畢業(yè)論文。
17周：進(jìn)行答辯。
機械畢業(yè)設計開(kāi)題報告 2
一、本課題研究現狀、研究目及意義
1.研究現狀：
目前，國內對水果分級裝備的研究起步較晚，商品化的水果品質(zhì)檢測分級設備比較少；但是，隨著(zhù)機器視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展，有越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始對蘋(píng)果、柑橘、黃桃等水果的品質(zhì)特征進(jìn)行研究，并研制了部分水果檢測分級裝備。由于國內相關(guān)技術(shù)的不成熟，現有的檢測分級裝置檢測研究對象多為蘋(píng)果、芒果、獼猴桃、柑橘等小型水果，而目前針對哈密瓜的分級研究基本上處在理論層面，還沒(méi)有應用到實(shí)際生產(chǎn)中，仍需要進(jìn)行繼續深入的研究。目前，哈密瓜的市場(chǎng)需求量在逐年增加，因此迫切需要一種針對哈密瓜大小分級的設備及技術(shù)解決當前的問(wèn)題。
2.研究目的與意義：
哈密瓜是新疆地區的名優(yōu)特產(chǎn)，素有“瓜中之王”的美稱(chēng)，含糖量高，奇香襲人，不僅香甜可口，而且營(yíng)養成分十分豐富，被譽(yù)為“水果皇后”.然而，目前哈密瓜采摘后的檢測方式主要采用人工分揀方法，效率低下，隨意性大，往往帶有人的主觀(guān)因素，造成分選不規范，分選精度低；同時(shí)分揀時(shí)間長(cháng)，水果腐爛變質(zhì)及客戶(hù)等待時(shí)間較長(cháng)等問(wèn)題突出，造成資源和時(shí)間的雙重浪費，致使經(jīng)濟效益下降，最終影響了哈密瓜在市場(chǎng)上的競爭力。因此，對哈密瓜進(jìn)行自動(dòng)化分級顯得尤為重要。
本研究針對目前新疆哈密瓜主要依靠人工在田間地頭進(jìn)行分級的現狀，設計了一種翻轉式哈密瓜分級裝置。
二、本課題研究?jì)热?/strong>
1總體設計
1.1總體結構
本裝置包括機架、進(jìn)料口、卸料口、傳送系統、承載水果裝置、控制系統和分級執行裝置。傳送系統包含電動(dòng)機、同步皮帶、主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪和鏈條輸送帶；控制系統包含對射式激光傳感器、傳感器支撐架、三菱PLC和PLC支撐架；分級執行裝置包含分級執行裝置支撐架、支撐軸、調速電機、凸輪和棘輪。
1.2工作原理
工作時(shí)，電動(dòng)機帶動(dòng)傳送系統工作，傳送系統帶動(dòng)承載水果裝置工作，哈密瓜由進(jìn)料口進(jìn)入承載水果裝置。當承載水果裝置通過(guò)對射式激光傳感器區域時(shí)，哈密瓜觸發(fā)對射式激光傳感器，按照所觸發(fā)的對射式激光傳感器的對數將哈密瓜分為大、中、小3個(gè)等級；對射式激光傳感器將信號傳給三菱PLC,通過(guò)預先設置好的程序使三菱PLC控制相應的調速電機轉動(dòng)，調速電機控制凸輪轉動(dòng)；凸輪通過(guò)轉動(dòng)使相應的水果托盤(pán)翻轉，進(jìn)而使哈密瓜進(jìn)入相應的卸料口，實(shí)現哈密瓜的分級；拉伸彈簧拉動(dòng)水果托盤(pán)回到初始位置，凸輪繼續轉動(dòng)至初始位置后通過(guò)與棘輪作用停止轉動(dòng)，等待下一次轉動(dòng)。
2哈密瓜承載裝置設計
2.1材料與方法
本次試驗材料選用品種為“金皇后（欣源蜜6號）”的成熟哈密瓜樣本，樣本個(gè)數為100個(gè)，產(chǎn)地為新疆兵團農六師103團哈密瓜種植基地。根據當地瓜農的經(jīng)驗和哈密瓜的全生育期（85~110天左右），在哈密瓜成熟期對此種哈密瓜進(jìn)行兩批次采收，每次均采收50個(gè)，且采收時(shí)間間隔不能超過(guò)3天，共得到100組有效試驗數據。
2.2水果托盤(pán)曲線(xiàn)確定
通過(guò)對哈密瓜球度的計算，可以看出“金皇后（欣源蜜6號）”品種哈密瓜形狀規則，接近于球形，因此需要設計一種類(lèi)球形的水果托盤(pán)。選取哈密瓜理論平均縱徑做為橢圓的長(cháng)軸r1,哈密瓜理論平均橫徑做為橢圓的.短軸r2,并選定用于設計水果托盤(pán)的曲線(xiàn)。
2.3承載水果裝置設計
承載水果裝置由轉動(dòng)軸、減震彈簧、水果托盤(pán)支撐座、水果托盤(pán)緩沖墊、裝置支撐座、拉伸彈簧和水果托盤(pán)組成。其中，裝置支撐座與鏈條長(cháng)銷(xiāo)軸相聯(lián)，減震彈簧固定在水果托盤(pán)支撐座和裝置支撐座之間；水果托盤(pán)通過(guò)轉動(dòng)軸與水果托盤(pán)支撐座聯(lián)接，其緩沖墊固定在水果托盤(pán)支撐座上，拉伸彈簧用于聯(lián)接水果托盤(pán)和水果托盤(pán)支撐座。承載水果裝置是哈密瓜分級裝置中的關(guān)鍵部件，該裝置中水果托盤(pán)的主要作用是實(shí)現哈密瓜承載傳送和翻轉；減震彈簧和水果托盤(pán)緩沖墊主要作用是當哈密瓜由進(jìn)料口傳送至水果托盤(pán)時(shí)實(shí)現減震和緩沖，避免哈密瓜出現損傷；拉伸彈簧的主要作用是當水果托盤(pán)翻轉后將水果托盤(pán)拉回原位置。
3分級系統設計
3.1分級執行裝置設計
分級執行裝置由凸輪、棘輪、支撐軸和調速電機組成。其中，支撐軸固定在分級執行裝置支撐架上，棘輪固定在支撐軸上，凸輪繞支撐軸轉動(dòng)。通過(guò)固定在分級執行裝置支撐架上的調速電機帶動(dòng)凸輪繞支撐軸轉動(dòng)，凸輪在轉動(dòng)過(guò)程中通過(guò)與水果托盤(pán)作用，驅動(dòng)水果托盤(pán)翻轉，進(jìn)而使哈密瓜翻轉并實(shí)現哈密瓜的分級；凸輪每次工作后都回到初始位置，通過(guò)與棘輪的作用實(shí)現凸輪靜止。
3.2分級控制系統工作原理
分級控制系統由多對對射式光電傳感器、三菱PLC和調速電機組成。首先，通過(guò)試驗獲取哈密瓜相關(guān)數據建立哈密瓜質(zhì)量-縱徑數學(xué)模型，根據所建立的數學(xué)模型確定對射式光電傳感器的安裝位置，并確定哈密瓜經(jīng)過(guò)傳感器時(shí)觸發(fā)傳感器個(gè)數與哈密瓜質(zhì)量的關(guān)系；然后，PLC通過(guò)獲取傳感器被觸發(fā)個(gè)數的信息間接獲取哈密瓜的等級信息，并根據間接獲取的哈密瓜等級信息控制相應的調速電機轉動(dòng)；調速電機控制凸輪旋轉并驅動(dòng)水果托盤(pán)翻轉，最后完成哈密瓜的分級。
三、實(shí)施方案：
1哈密瓜表面清理及編號。對所采收的哈密瓜使用干毛巾進(jìn)行表面清洗，用小刀切除果梗，并對哈密瓜進(jìn)行編號，將編號為1~100的記號紙貼在哈密瓜果梗處。
2哈密瓜外形尺寸測量。對已經(jīng)編號的哈密瓜樣本，使用高度劃線(xiàn)游標卡尺測量哈密瓜樣本縱向長(cháng)軸的長(cháng)度a、橫向短軸的兩個(gè)長(cháng)度b和c.其中，短軸的兩個(gè)長(cháng)度b、c測量方式是短軸處相互垂直的兩個(gè)位置進(jìn)行測量，通過(guò)公式求出哈密瓜的球度.在測量哈密瓜縱徑時(shí)需要人工將哈密瓜豎立，由于豎立過(guò)程人工參與，可能存在一定的偏差，故此處均采取多次測量取平均值的方法。每個(gè)哈密瓜樣本的尺寸數據測量3次并詳細記錄每次所測量的數據，將每個(gè)哈密瓜樣本的3組試驗數據取平均值作為哈密瓜的尺寸數據，并最終以100個(gè)哈密瓜的平均橫縱經(jīng)值做為哈密瓜的理論橫縱經(jīng)值。
四、進(jìn)度安排：
第1-4周實(shí)習調研、收集資料；
第5周完成開(kāi)題報告；
第6-7周完成總體方案設計；
第8-11周完成機械結構、驅動(dòng)系統、控制系統設計計算；
第12-15周繪制裝配機總裝配圖、零件圖；并繪制驅動(dòng)系統原理圖、控制系統原理圖；
第16周整理文檔圖紙完成畢業(yè)設計說(shuō)明書(shū)；
第17周校對所有設計內容參加畢業(yè)設計論文答辯。
五、已查閱主要參考文獻
[1]朱培逸,王引佳,高玨,等.基于PLC和組態(tài)王的水果品質(zhì)分級系統設計[J].農機化研究,-106.
[2]張俊雄,荀一,李偉,等.基于計算機視覺(jué)的柑橘自動(dòng)化分級[J].江蘇大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,-103.
[3]安愛(ài)琴,余澤通,王宏強.基于機器視覺(jué)的蘋(píng)果大小自動(dòng)分級方法[J].農機化研究,-166.
[4]劉燕德,吳明明,孫旭東,等.黃桃表面缺陷和可溶性固形物光譜同時(shí)在線(xiàn)檢測[J].農業(yè)工程學(xué)報.
[5]王運祥,馬本學(xué),賈艷婷,等.采用夾持果梗方法的水果檢測分級機設計[J].食品與機械,-110.
[6]葛紀帥,趙春江,黃文倩,等.基于智能稱(chēng)重的水果分級生產(chǎn)線(xiàn)設計[J].農機化研究,-130.
[7]吳曉強,黃云戰,趙永杰.基于運動(dòng)控制器的蘋(píng)果質(zhì)量分級系統[J].食品與機械,-116.
[8]李晶,張東興,劉寶.蘋(píng)果分級機輸送與翻轉機構設計[J].農業(yè)機械學(xué)報,-161.
機械畢業(yè)設計開(kāi)題報告 3
1、 目的及意義(含國內外的研究現狀分析)
本人畢業(yè)設計的課題是”鋼坯噴號機行走部件及總體設計”,并和我的一個(gè)同學(xué)(他課題是“鋼坯噴號機噴號部件設計”)一起努力共同完成鋼坯噴號機的設計。我們的目的是設計一種價(jià)格相對便宜，工作性能可靠的鋼坯噴號機來(lái)取代用人工方法在鋼坯上寫(xiě)編號。
對鋼坯噴號是鋼鐵制造業(yè)必然需要存在的一個(gè)環(huán)節，這是為了實(shí)現質(zhì)量管理和質(zhì)量追蹤。我們把生產(chǎn)鋼坯對應的連鑄機號、爐座號、爐號、流序號以及表示鋼坯生產(chǎn)時(shí)間的時(shí)間編號共同組成每塊鋼坯的唯一編號，適當的寫(xiě)在鋼坯的表面。這樣就在鋼鐵廠(chǎng)的后續檢驗或在客戶(hù)使用過(guò)程中，如果發(fā)現鋼坯的質(zhì)量有問(wèn)題，就可以根據這個(gè)編號來(lái)追蹤到生產(chǎn)這個(gè)鋼坯的連鑄機、爐座、爐號、流序及時(shí)間等重要信息，及早的發(fā)現并解決生產(chǎn)設備中存在的問(wèn)題。
目前，在國外像日本、美國等一些發(fā)達國家已經(jīng)實(shí)現了對鋼坯的自動(dòng)編號，雖然其輔助設備較多，價(jià)格較貴，但大大提高生產(chǎn)的自動(dòng)化進(jìn)程和效率。并且鋼坯噴號機具有設備利用率高、位置精度高、可控制性能好等優(yōu)點(diǎn)。而在國內，除了少數的幾家大型鋼鐵企業(yè)(寶鋼、鞍鋼等)引進(jìn)了自動(dòng)鋼坯噴號機，大部分的鋼鐵企業(yè)仍然處在人工編號的階段。
實(shí)現鋼坯噴號的機械化和自動(dòng)化是提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本的重要途徑之一，鋼坯噴號機無(wú)論在國內還是國外都會(huì )有很大的市場(chǎng)。一方面因為人工的工藝流程不但浪費了大量的能量，而且打斷了生產(chǎn)的自動(dòng)化進(jìn)程，從而致使生產(chǎn)效率降低，生產(chǎn)成本增加。另一方面由于生產(chǎn)鋼坯的車(chē)間溫度很高，有強烈的熱輻射，同時(shí)還有大量的水蒸氣和粉塵，因此對其中進(jìn)行人工編號的工人的勞動(dòng)強度非常大，并且對身體是一種摧殘，容易得職業(yè)病。所以無(wú)論從那個(gè)方面看都急需一種價(jià)格相對便宜，工作性能可靠的鋼坯噴號機來(lái)代替人工編號。
作為一個(gè)大學(xué)生，畢業(yè)設計對我來(lái)說(shuō)是展示我大學(xué)四年學(xué)習成果的一個(gè)機會(huì )，也是對我的綜合能力的一個(gè)考驗。我本人對“鋼坯噴號機行走部件及總體設計”的課題也非常感興趣，我一定會(huì )努力完成這次畢業(yè)設計的�？偟膩�(lái)說(shuō)，鋼坯噴號機對于鋼鐵廠(chǎng)和這次畢業(yè)設計對于我都是具有現實(shí)意義的。
2、基本內容和技術(shù)方案
本課題是基于機械設計與電子控制結合的.技術(shù)來(lái)設計鋼坯噴號機。經(jīng)連連軋的鋼坯規格為160mm*200mm的方形鋼坯，用切割機割成定長(cháng)，由300mm寬的輸出通道送出。
1.基本內容
先擬定鋼坯噴號機的總體方案，然后確定鋼坯噴號機行走部件的傳動(dòng)方案及結構參數，最后畫(huà)出鋼坯噴號機行走部件的裝配圖以及零件圖。
2.系統技術(shù)方案
(1)工作過(guò)程：?jiǎn)?dòng)機器PLC控制步進(jìn)電機帶動(dòng)鋼坯噴號機到相應的位置，按下啟動(dòng)鍵發(fā)送控制信號傳到控制部件(PLC)，控制部件發(fā)出控制命令給執行部件(主要是行走部件及噴號部件，行走部件帶動(dòng)噴頭靠近鋼坯表面，然后噴頭進(jìn)行噴號)，噴號完成后噴頭上升并清洗號碼牌。再次移動(dòng)噴號到下一個(gè)鋼坯處。
(2)要求實(shí)現的功能：行走部件功能(噴號機整體左右的移動(dòng)，噴號部件的上下前后移動(dòng)，噴頭的左右移動(dòng))、噴號部件功能(噴頭噴號，清洗號碼牌，號碼牌的更換)。其中號碼為(0—9)十個(gè)數字，號碼可以變化更換。每個(gè)號碼大小為35mm*15mm，號碼間距為5mm。
(3)實(shí)現方案：
行走功能的實(shí)現：由于在鋼坯上噴號并不需要很精確的定位，所以采用人工控制步進(jìn)電機的方式移動(dòng)整體噴號機來(lái)粗調。采用液壓缸提供動(dòng)力來(lái)推動(dòng)噴號部件，并采用行程開(kāi)關(guān)控制電機來(lái)實(shí)現噴號部件上下移動(dòng)，下行程開(kāi)關(guān)可以控制噴號部件與鋼坯表面之間的間距和發(fā)出信號使噴頭開(kāi)始噴涂料并向右移動(dòng)。采用液壓缸推動(dòng)，滾輪在導架上滾動(dòng)的方式實(shí)現噴好機構的前后移動(dòng)，并采用行程開(kāi)關(guān)控制電機來(lái)實(shí)現噴頭的左右移動(dòng)，右行程開(kāi)關(guān)可以控制噴頭停止噴涂料并回到初始位置和噴號部件向上移動(dòng)。
噴號功能的具體實(shí)現方案由和我一組的同學(xué)確定。
3、進(jìn)度安排
3-4周 認真閱讀和學(xué)習有關(guān)資料和知識，并翻譯英文文獻
5-7周 鋼坯噴號機行走部件的傳動(dòng)方案及總體設計
8-9周 確定鋼坯噴號機行走部件結果參數
10-13周 完成鋼坯噴號機行走部件裝配圖及零件工作圖
14-15周 準備并進(jìn)行畢業(yè)答辯
機械畢業(yè)設計開(kāi)題報告 4
論文題目：左接頭鍛造工藝分析與模具設計
一、選題意義:
1、理論意義:(1)學(xué)習模具設計的一般方法，了解和掌握常用模具整體設計、零部件的設計過(guò)程和計算方法，培養正確的設計思想和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，特別是總體設計和計算的能力。
(2)綜合運用熱鍛模課程和其它有關(guān)選修課程的理論及生產(chǎn)實(shí)踐的知識去分析和解決模具設計問(wèn)題，并使所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識得到進(jìn)一步鞏固和深化.
(3)通過(guò)計算和繪圖，學(xué)會(huì )運用標準、規范、手冊、圖冊和查閱有關(guān)技術(shù)資料等，培養模具設計的基本技能
(4)可以掌握鍛造工藝，熟悉各種鍛造各種鍛造設備，熟悉掌握計算機操作以及了解DEFORM軟件的應用，并具有機械設計及制造等綜合知識.
2、現實(shí)意義:隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)，新工藝，新設備，新材料不斷涌現，進(jìn)一步提高鍛件的性能指標;同時(shí)縮短了生產(chǎn)周期，降低了成本，使之在競爭中處于優(yōu)勢地位。
鍛造是一種借助工具或模具在沖擊作用下加工金屬機械零件或零件毛坯的方法。鍛件的最大優(yōu)勢是韌性高、纖維組織合理，件與件之間性能變化小;鍛件內部質(zhì)量與加工歷史有關(guān)，不會(huì )被任何一種金屬加工工藝超過(guò)。
鍛件的優(yōu)勢是由于金屬材料通過(guò)塑性變形后，消除了內部缺陷，如鍛(焊)合空洞，壓實(shí)疏松，打碎碳化物，非金屬夾雜并使之沿變形方向分布，改善或消除成分偏析等，得到了均勻、細小的低倍和高倍組織。而鑄造工藝得到的鍛件，盡管能獲得較準確的尺寸和比鍛件更為復雜的形狀，但難以消除疏松、空洞、成分偏析、非金屬夾雜等缺陷;機械加工方法獲得的零件，尺寸精度較高，表面光滑，但金屬內部流線(xiàn)往往被切斷，容易造成應力腐蝕，承載拉壓交變應力的能力較差。
這幾年，我國火車(chē)不斷提速，動(dòng)車(chē)、高鐵相繼投入運營(yíng)，這也代表著(zhù)以后的發(fā)展方向，這要求我們必須保證火車(chē)導軌的安全可靠行，為保證高速列車(chē)運行的平穩性和旅客的舒適性，高速鐵路的平順性是很重要的指標，國外高速鐵路采用斷面尺寸公差和平直度要求很高的長(cháng)定尺鋼軌并焊接成超長(cháng)無(wú)縫線(xiàn)路。接頭作為連接導軌的關(guān)鍵部件起著(zhù)至關(guān)重要的作用。
模具制造技術(shù)現代化是模具工業(yè)發(fā)展的基礎，性能良好的鍛造設備是提高鍛造生產(chǎn)技術(shù)水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的鍛模模需要高精度高自動(dòng)化的鍛造設備相匹配。為了滿(mǎn)足大批量高速生產(chǎn)的需要，目前鍛造設備也由單工位、單功能、低速壓力機朝著(zhù)多工位、多功能、高速和數控方向發(fā)展，加之機械手乃至機器人的大量使用，使鍛造生產(chǎn)效率得到大幅度的提高，各式各樣的鍛造自動(dòng)線(xiàn)和高速自動(dòng)壓力機紛紛投入使用。
二、課題關(guān)鍵問(wèn)題及難點(diǎn)
本課題以鍛造工序的數目確定、預成形設計為重點(diǎn)，對比不同形狀預制坯的成形過(guò)程，給出了合理的制坯工序布排和設計，實(shí)現了一火鍛造同時(shí)，開(kāi)發(fā)了封閉飛邊閉式鍛造預鍛工序，提高了材料利用率。最后，對鍛造過(guò)程進(jìn)行了三維有限元模擬，在40MN熱模鍛壓力機上進(jìn)行了試驗和試生產(chǎn)，模擬和試驗結果證明鍛造設計符合生產(chǎn)要求。該鍛件形狀復雜，材料分布非常不均勻，其鍛造工序編排和模具設計難度更大。
本課題的難點(diǎn)在于應用三維繪圖軟件和deform軟件對其進(jìn)行應力應變分析，通過(guò)軟件規范初設數據并反復進(jìn)行修改，直到得到最優(yōu)的設計方案。
三、調研報告(或文獻綜述)
我國的經(jīng)濟體制發(fā)生了根本的變化，由過(guò)去的計劃經(jīng)濟過(guò)度到現在的市場(chǎng)經(jīng)濟。鍛壓生產(chǎn)雖然生產(chǎn)效率高，節約原材料和機械加工工時(shí);但生產(chǎn)周期較長(cháng)，成本較高，處于不利的`競爭地位鑄造、焊接、機械加工豆加入了競爭。鍛造生產(chǎn)要跟上當代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，需不斷改進(jìn)技術(shù)，采用新工藝、新技術(shù)，進(jìn)一步提高鍛件的性能指標;同時(shí)要縮短生產(chǎn)周期，降低成本，使之在競爭中處于優(yōu)勢地位。模具的技術(shù)水平明顯有了提高，一些國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)模具的性能已接近國外同類(lèi)產(chǎn)品的先進(jìn)水平，但由于我國起步晚，許多模具不得不依賴(lài)進(jìn)口，與發(fā)達國家相比差距還非常大。
當代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對鍛壓技術(shù)本身的完善和發(fā)展有著(zhù)重大的影響，這主要表現在一下幾個(gè)方面:
1. 對機械零件的性能要求更高，現代交通工具如汽車(chē)、飛機、機車(chē)的速度越來(lái)越高，負荷越來(lái)越大。出更換強度更高的材料外，研究和開(kāi)發(fā)新的鍛造技術(shù).挖掘原有材料的潛力也是一條出路。
2 .模具計算輔助設計、制造與分析(CAD/CAM/CAE)的研究和應用將極大地提高模具制造效率，提高模具質(zhì)量，使模具設計與制造技術(shù)實(shí)現一體化.
3. 模具的標準化、商品化、機械化及專(zhuān)業(yè)化自動(dòng)生產(chǎn)。
4. 工藝分析計算的現代化，它將與現代數學(xué)、計算機技術(shù)聯(lián)姻，對加工零件進(jìn)行計算機模擬和有限元分析，達到預測某一工藝方案對零件成形的可能性與成形過(guò)程中可能會(huì )發(fā)生的問(wèn)題，供設計人員修改和選擇。
目前鍛造業(yè)面臨的問(wèn)題大概可以歸納為一下幾個(gè)方面:
1.裝備水平低，其主要表現是設備老化、精確度低。
2.管理體制亟待理順，生產(chǎn)廠(chǎng)點(diǎn)過(guò)多，力量分散。
3.機械制造廠(chǎng)家封閉式經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)，是產(chǎn)品缺乏競爭力。
4.科學(xué)研究投入少，接受新技術(shù)新工藝遲緩，其結果導致搞科研也搞生產(chǎn)，生產(chǎn)廠(chǎng)家的問(wèn)題無(wú)人去解決。
四、參考文獻
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【6】鍛壓手冊(設備) 北京:機械工業(yè)出版社,2002
【7】鍛模設計手冊 北京:機械工業(yè)出版社,1991
五、研究?jì)热菁按_定方案各步驟
1、研究?jì)热?
(1)模具整體方案設計，包括零件的工藝分析、設計繪制鍛件圖、模具類(lèi)型的確定、確定變形工步及中間坯料尺寸，壓力中心計算、壓力機選擇、計算原坯料尺寸的確定等;
(2)模具整裝配圖和模具主要零件的設計;
(3)編寫(xiě)設計畢業(yè)論文
2、基本設計方案
本零件是屬于大型鍛件，首先根據相關(guān)尺寸確定其鍛造工步，通過(guò)計算/r以及H/d的相關(guān)數值， 基本步驟設計如下:
1、計算毛坯尺寸
2、選擇成型設備及其參數
3、用DEFORM模擬軟件進(jìn)行有限元模擬并分析缺陷并加以改進(jìn)
4、模具工作部分尺寸的計算
5、模具的總體設計
6、下料
7、加熱
8、彎曲
9、預鍛
10、終鍛
11、切邊
六、進(jìn)度安排
第5-6周畢業(yè)實(shí)習，撰寫(xiě)實(shí)習報告
第7-8周 寫(xiě)出不少于3000字的文獻綜述;根據參考文獻和課題要求，提出自己擬定的可行方案;
第9-10周 寫(xiě)出開(kāi)題報告，開(kāi)題;進(jìn)行總體設計
第11-12周 外文文獻翻譯，完成詳細方案設計
第13-14周 完成結構優(yōu)化設計
第15-16周 繪制圖紙，列出論文編寫(xiě)大綱，設計計算說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)
第17周，整理設計資料，進(jìn)行畢業(yè)答辯
機械畢業(yè)設計開(kāi)題報告 5
一、擬選定學(xué)位論文的題目名稱(chēng)
瀝青攪拌樓的樓架結構分析
二、選題的科學(xué)意義和應用前景
選題的科學(xué)意義：
大型機器的支撐基礎，承受著(zhù)由機器的不平衡擾力引起的振動(dòng)和機器的自重等，如其振動(dòng)過(guò)大，將會(huì )影響機器的加工要求或無(wú)法正常運轉，甚至損壞機器和影響鄰近的設備、儀器和人員的工作和生活，嚴重的還會(huì )危及建筑物的安全。因此動(dòng)力機器的基礎結構分析具有重要的意義。
我國對于動(dòng)力機器基礎正式研究起于上世紀七十年代，在八十年代主要編制成了國家標準《動(dòng)力機器基礎設計規范》和《設計手冊》，這對于動(dòng)力機器基礎設計和分析提供了重要依據和參考。近年來(lái)對于動(dòng)力機器基礎結構的研究，往往集中于對壓縮機、壓力機、運輸機、配料機等機器基礎的設計和結構分析。對于工業(yè)上應用的更復雜的設備，像由振動(dòng)篩、攪拌器等多個(gè)動(dòng)力機器組成的大型瀝青攪拌樓，對于這種往往由多個(gè)動(dòng)力機器組合的大型設備的樓架問(wèn)題研究的幾乎沒(méi)有。另一方面研究人員僅僅采用單一理論計算方法計算擾力值，振動(dòng)幅值等，計算方法和參數的選擇并不統一，或考慮不夠全面造成結果各不相同或不接近實(shí)際。
針對以上問(wèn)題，本文擬考慮多臺設備共同作用時(shí)的振動(dòng)合成，如考慮攪拌機的振動(dòng)擾力和振動(dòng)篩的擾力，并考慮如風(fēng)載、靜載、動(dòng)載多種載荷情況下樓架的承載和振動(dòng)情況。同時(shí)在理論計算的基礎上，采用有限元分析軟件對樓架進(jìn)行模態(tài)分析，獲得結構的頻率和振型，然后進(jìn)行分析，根據分析結果優(yōu)化樓架設計，并再次進(jìn)行有限元計算，驗證改進(jìn)方案的可行性。
選題的應用前景：
瀝青混凝土攪拌設備是瀝青路面機械化施工的關(guān)鍵設備，近20年來(lái)，我國公路交通事業(yè)發(fā)展迅猛，公路機械化施工因此獲得巨大進(jìn)步，特別是對參與高速公路瀝青路面工程建設的企業(yè)來(lái)說(shuō)，擁有大型瀝青混凝土攪拌設備已是市場(chǎng)準入條件之一。而其樓架部分是攪拌樓的重要承載機構，其設計首先必須保證機器的特定工作要求，滿(mǎn)足振動(dòng)和抗振的要求。
樓架作為瀝青攪拌樓的支撐基礎，它在各種工況下承受著(zhù)巨大的載荷。若局部的應力過(guò)高會(huì )導致結構被破壞，因此需要對樓架結構剛強度和抗振性及穩定性進(jìn)行分析，避免樓架的破壞同時(shí)合理選擇樓架鋼材的截面尺寸等，這樣可以保證瀝青攪拌樓的樓架在滿(mǎn)足安全性的前提下節約材料，因此對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟性具有重大意義。
企業(yè)中瀝青攪拌樓的樓架設計往往利用技術(shù)人員的經(jīng)驗設計，即直接采用特定的結構和尺寸進(jìn)行生產(chǎn)制造。本文的選題來(lái)源于企業(yè)，是對現有某型號瀝青攪拌樓的樓架安全性和經(jīng)濟性進(jìn)行驗算分析或在進(jìn)一步優(yōu)化設計，這樣可以有效地降低設計成本，更具經(jīng)濟性。
選題中由于瀝青攪拌樓的樓架高度較高，所以要考慮多種載荷情況下樓架的承載和振動(dòng)情況。同時(shí)采用有限元軟件進(jìn)行分析，更好的展現在工作情況下樓架的實(shí)際情況，顯現出樓架中的危險部分，可以針對問(wèn)題對樓架機構進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)和完善，優(yōu)化樓架，為瀝青攪拌樓樓架的設計提供有力的依據。這些對于大型復雜設備的支撐基礎設計都具有一定的參考意義。
三、背景科研項目情況簡(jiǎn)介
此課題來(lái)源于工程實(shí)際，是以無(wú)錫錫通科技集團某瀝青攪拌樓設計為背景展開(kāi)的。其樓架結構分析是攪拌樓設計工作的重要組成部分。此課題的完成將為企業(yè)進(jìn)行各種型號瀝青攪拌樓的樓架設計提供重要依據。
四、學(xué)位論文主要研究?jì)热?/strong>
動(dòng)力機器基礎設計應根據基礎本身質(zhì)量、剛度的分布、設備的質(zhì)量和剛度、地基的影響、擾力大小和相位等因素，確定安全可靠、適用、經(jīng)濟合理和技術(shù)先進(jìn)的方案。
本論文是對企業(yè)中已有的樓架安全性與經(jīng)濟性進(jìn)行分析驗算和優(yōu)化，樓架的結構和選材已定、不進(jìn)行研究，本論文對于瀝青攪拌樓的樓架設計提出必須滿(mǎn)足的三個(gè)基本要求：
(1)具有良好的抗振性;
(2)具有足夠的剛強度;
(3)穩定性要求。
只有滿(mǎn)足了這三個(gè)方面的要求才能保證瀝青攪拌樓的正常運行和安全生產(chǎn)。所以在進(jìn)行瀝青攪拌樓的樓架設計時(shí)需要進(jìn)行動(dòng)力特性分析以及強度和穩定性的計算。最后就樓架可行性與經(jīng)濟性進(jìn)行驗算和優(yōu)化。
1.關(guān)于樓架抗振性研究：設計動(dòng)力機器機架的基本目標是限制其振動(dòng)幅值和自振頻率，以滿(mǎn)足機器本身和附近設備、儀器的運轉和不影響鄰近工作人員和居民的工作和生活。因此本設計中動(dòng)力計算時(shí)首先要確定機器的擾力作用方向和擾力值及其作用點(diǎn)的位置，然后按瀝青攪拌設備的擾力性質(zhì)，采用相應的動(dòng)力計算公式，計算樓架的振動(dòng)幅值、振動(dòng)頻率等，使之不超過(guò)允許極限值。
2.關(guān)于樓架剛強度的研究：要使樓架具有良好的動(dòng)態(tài)性能必須保證它具有足夠的靜、動(dòng)態(tài)剛度。靜態(tài)剛度是以滿(mǎn)載靜力作用下的靜位移來(lái)表征，動(dòng)態(tài)剛度是指其動(dòng)態(tài)特性，是以其系統的滿(mǎn)載自振頻率來(lái)表征。對剛度的研究本文從這兩個(gè)方面入手分別計算。強度設計的準則是在機器運轉中可能發(fā)生的最大載荷的情況下樓架上任何點(diǎn)的應力都不得大于允許應力。強度計算時(shí)本文主要進(jìn)行內力分析、載荷組合、和承載能力的驗算。其中內力分析包括動(dòng)內力、風(fēng)載以及各種靜載荷內力的計算。通過(guò)這些分析和計算確保瀝青攪拌樓樓架的所有構件在各種可能的載荷工況下都不受到損壞，從而使機組能夠安全地運行。此外還需研究樓架在彎扭組合交變應力作用下的.疲勞強度問(wèn)題。
3.關(guān)于樓架桿件穩定性的研究：對于細長(cháng)的或薄壁的受壓機構及彎-壓結構存在失穩問(wèn)題，失穩對結構會(huì )產(chǎn)生很大的破壞，設計時(shí)需要校核。本文研究的瀝青攪拌樓的樓架由于立柱高度大承受的豎直方向的載荷較大，為避免立柱失穩，需要校核計算。研究時(shí)由于樓架受力情況復雜，需要對立柱所受外力簡(jiǎn)化、近似處理等從而計算出立柱所能承受的臨界壓力。
4.關(guān)于樓架安全性與經(jīng)濟性進(jìn)行驗算和優(yōu)化：將理論計算結果與有限元軟件運算的結果進(jìn)行比較，通過(guò)對結果的分析來(lái)得出結論或進(jìn)一步的優(yōu)化，這也是本文的最終目的。
五、預期解決的主要問(wèn)題
問(wèn)題1：如何進(jìn)行瀝青攪拌樓樓架振動(dòng)位移的計算問(wèn)題：
以前對機器基礎的設計的方法有兩自由度法和空間多自由度法，在計算機普及以前只能采用兩自由度法。這種方法從基礎中逐一抽出單榀橫向框架，把它們簡(jiǎn)化成兩自由度的質(zhì)量、彈簧體系，然后進(jìn)行動(dòng)力分析。這種分析忽略了縱向框架的作用，只能求解單品框架的頻率、振型和動(dòng)力響應，其精度和空間框架的實(shí)測結果相差較大;對于不能分解成平面框架的復雜結構該方法更無(wú)能為力�？臻g多自由度體系往往更接近實(shí)際的幾何、物理模型，其精度更高，但空間多自由度法計算復雜，需要求解問(wèn)題較多。
本論文擬采用空間多自由度法計算，但利用空間多自由度進(jìn)行分析時(shí)難點(diǎn)主要是：建立計算模型與動(dòng)力平衡方程并進(jìn)一步進(jìn)行動(dòng)位移的計算。樓架動(dòng)力計算時(shí)將振動(dòng)位移分成水平振動(dòng)位移和豎向振動(dòng)位移的計算：
(1)進(jìn)行水平振動(dòng)位移計算時(shí)，首先建立模型，方法是采用凝聚質(zhì)量和忽略轉動(dòng)慣量假定，將所有桿件的質(zhì)量向兩端的質(zhì)點(diǎn)集中。體系的附加質(zhì)量也向質(zhì)點(diǎn)積聚不考慮橫梁和樓板的變形進(jìn)行計算。然后運用達朗貝爾原理建立動(dòng)力平衡方程，利用公式求出所有的水平自振圓頻率和振型，進(jìn)一步計算各振型的折算質(zhì)量和載荷，最后求出動(dòng)位移;
(2)進(jìn)行豎向振動(dòng)位移計算時(shí)，考慮橫梁的變形，把單跨梁的鉸支座改成彈簧支座，建立模型，建立剛度方程，求出自振頻率，最后計算結構動(dòng)位移。
問(wèn)題2：如何在多種載荷及其組合載荷下進(jìn)行強度計算的問(wèn)題：
本問(wèn)題的難度在于涉及的載荷非常多，如工作情況下的動(dòng)載、設備自重、風(fēng)載、地震載荷等，應該選取何種情況下的載荷或組合載荷進(jìn)行強度計算。此外還要研究樓架在彎扭組合交變應力作用下的疲勞強度問(wèn)題。
本文首先將載荷分類(lèi)：
a.永久載荷組合由設備自重、樓架自重組成
b.可變載荷由動(dòng)載荷組成
c.偶然組合由風(fēng)載荷組成。在樓架承載力計算時(shí)進(jìn)行載荷的組合，并取較大值作為控制值：
1)基本組合可由永久載荷與可變載荷組合，可變載荷中的各項動(dòng)力載荷只考慮單向作用;
2)偶然組合可由永久載荷，可變載荷及偶然載荷組合。再進(jìn)行計算時(shí)，計算簡(jiǎn)圖按下列規定確定：
1)柱和頂板橫梁按橫向平面剛架計算，當量載荷考慮豎向和橫向的作用;
2)柱和頂板縱梁按縱向平面剛架計算，當量載荷考慮豎向和縱向的作用。計算縱橫梁在水平載荷的作用下產(chǎn)生的彎矩，可近似的假定梁的兩端為固定支座來(lái)計算。
問(wèn)題3：對樓架進(jìn)行有限元分析時(shí)如何建模及如何進(jìn)行模態(tài)分析的問(wèn)題：
利用有限元可以進(jìn)行靜態(tài)分析、剛框架結構的地震響應分析和模態(tài)分析。
在進(jìn)行有限元分析時(shí)首先需要進(jìn)行有限元軟件的建模，本文在建立瀝青攪拌樓樓架的有限元模型時(shí)，不能瀝青攪拌樓樓架及設備的全部導入ANSYS中進(jìn)行建模，因為那樣可能會(huì )導致運算量過(guò)大而使軟件無(wú)法運行，可根據需要，建立樓架的有限元模型，然后選擇所采用的有限元單元類(lèi)型，劃分網(wǎng)格，最后對其進(jìn)行計算分析。采用這樣的方法，建立樓架的有限元模型，可以減少運算量，但必須能夠分析出樓架所達到的最大變形量。
對于模態(tài)分析，用于確定設計結構或機器部件的振動(dòng)特性，即結構的固有頻率和振型，它們是承受動(dòng)態(tài)載荷結構設計中的重要參數。模態(tài)分析的好處：
(1)使結構設計避免共振或以特定頻率進(jìn)行振動(dòng);
(2)使工程師可以認識到結構對于不同類(lèi)型的動(dòng)力載荷是如何響應的;
(3)有助于在其它動(dòng)力分析中估算求解控制參數進(jìn)行模態(tài)分析需要清楚模態(tài)分析的基本理論。
本文進(jìn)行樓架的模態(tài)分析的主要分析思路：首先，進(jìn)行理論分析計算系統的固有頻率，然后在A(yíng)NSYS中用實(shí)體建模的方法建立樓架模型，通過(guò)網(wǎng)格劃分和加載求解來(lái)得到系統的固有頻率。最后，將理論計算結果與軟件運算的結果進(jìn)行比較，通過(guò)對結果的分析來(lái)得出結論。
六、開(kāi)題條件
學(xué)術(shù)條件：本人在經(jīng)過(guò)本科階段和研究生階段的學(xué)習，掌握了材料力學(xué)、結構力學(xué)、高等動(dòng)力學(xué)、機械振動(dòng)、建筑振動(dòng)理論及有限元分析理論等多方面的知識，這是論文開(kāi)展的理論基礎。然后又參考了相關(guān)領(lǐng)域的研究成果和實(shí)踐狀況，為論文的完成有很大的實(shí)際意義。同時(shí)還有我的導師和同學(xué)都將為我的論文提供指導和幫助，這些都是我完成課題的重要保證。
設備條件：分析用計算機與軟件均具備。
七、文獻綜述
20世紀80年代以來(lái)，隨著(zhù)有限元法和結構優(yōu)化設計技術(shù)的發(fā)展，利用有限元方法分析機架或樓架應力、變形分布等情況，來(lái)解決其存在的問(wèn)題，實(shí)現優(yōu)化設計的目的，已在我國有了應用[1]。本課題利用理論計算與有限元相合的方法對瀝青攪拌樓的樓架進(jìn)行結構分析和優(yōu)化，解決在實(shí)際使用過(guò)程中樓架因為強度問(wèn)題的斷裂和振動(dòng)破壞，在滿(mǎn)足抗振性、剛強度的要求下減輕樓架的質(zhì)量，降低成本。
動(dòng)力機器支撐基礎設計一般要求應保證抗振性、剛強度及穩定性。
本文正是從這三個(gè)方面進(jìn)行分析進(jìn)行樓架結構的分析。設計前需要弄清設備的結構和工作原理，文獻[2][3]介紹兩種瀝青攪拌站的基本結構和工作原理。為個(gè)人提供了一定的專(zhuān)業(yè)知識。由于剛度分析主要考慮變形問(wèn)題，在進(jìn)行動(dòng)力分析時(shí)顯然要最終求出樓架的最大的振幅，振動(dòng)頻率。
對于樓架抗振性的研究：抗振性即動(dòng)力分析，是本文的難點(diǎn)。在進(jìn)行動(dòng)力分析時(shí)需要知道瀝青攪拌樓的擾力產(chǎn)生來(lái)源，及擾力的作用方向和作用點(diǎn)的位置，然后本文在進(jìn)行樓架的動(dòng)位移計算時(shí)采用了空間多自由度法計算�？臻g多自由度體系往往更接近實(shí)際的幾何、物理模型，其精度更高，應用也越來(lái)越廣泛。
機械畢業(yè)設計開(kāi)題報告 6
課題名稱(chēng)：MK2110數控磨床模擬與床身優(yōu)化設計
課題背景：(標題按小四黑體)
隨著(zhù)全球經(jīng)濟一體化的形成，整個(gè)機床行業(yè)的市場(chǎng)競爭必將愈演愈烈。目前，國內機床產(chǎn)品的技術(shù)水平還相對落后，就設計方法而言，尚處于經(jīng)驗、靜態(tài)和類(lèi)比的傳統設計階段，對動(dòng)力學(xué)模擬和結構動(dòng)態(tài)特性考慮得不多，動(dòng)態(tài)優(yōu)化軟件使用率也相對較低。新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)缺少結構動(dòng)力學(xué)建模和優(yōu)化的動(dòng)態(tài)設計方法，就很難提高機床質(zhì)量和生產(chǎn)效率【1】。中國的機床制造行業(yè)的形勢將變得更為嚴峻，將面臨更為強大的競爭對手，如果我們的機床制造企業(yè)還沒(méi)有先進(jìn)的設計制造手段作為技術(shù)支撐，仍然抱著(zhù)傳統的設計方法不放，那么靠什么與對手競爭?如何在國外高檔機床大舉進(jìn)攻中國市場(chǎng)的嚴峻形勢下，保留住中國機床原有的半壁江山?然而可喜的是，國內己有許多制造企業(yè)和科研院所認識到了這一點(diǎn)，高檔機床的設計制造是戰略行業(yè)，中國不能在這種行業(yè)上受制于人，必須加快先進(jìn)動(dòng)態(tài)設計技術(shù)向具體產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的應用轉移。東南大學(xué)、天津大學(xué)和昆明理工大學(xué)等高校在這方面己進(jìn)行了研究，取得了一定的成果【2】。為此，本畢業(yè)設計以MK2110數控磨床的數學(xué)模型為基礎，著(zhù)重對磨床的動(dòng)力學(xué)和床身的結構優(yōu)化設計進(jìn)行了細致的研究。(小四宋體)
課題內容：
1.提出：對于高速磨床來(lái)說(shuō)，磨削精度是影響磨削質(zhì)量的關(guān)鍵因數，而電主軸芯在磨削過(guò)程中的運動(dòng)變形又是影響磨削精度(如表面磨削波紋等)的重要因素。用傳統的剛性體來(lái)模擬電主軸芯的運動(dòng)難以精確地模擬實(shí)際工況下變形情況，若不考慮柔性體的影響，將會(huì )存在很大的誤差。所以，有必要用柔性體代替剛性體對電主軸芯進(jìn)行動(dòng)力學(xué)。磨床床身是磨床的重要基礎件，起著(zhù)支撐工件、工作臺、床頭箱和內圓磨削裝置關(guān)鍵部件的作用。它的動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性直接影響磨床的加工精度和工件的表面粗糙度，關(guān)系到磨床是否能安全可靠的工作及整機的使用壽命。因此有必要了解床身結構本身具有的剛度特性和動(dòng)態(tài)特性，對其進(jìn)行優(yōu)化設計，以提高磨床整體的動(dòng)靜態(tài)性能。
2.解決方法：虛擬樣機技術(shù)是在設計階段就對設計的產(chǎn)品進(jìn)行性能測試，從而使生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品最大可能的滿(mǎn)足設計目標。通過(guò)運用ADAMS軟件對剛性體和柔性體模型整體進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真【3】。運用有限元ANSYS軟件對床身進(jìn)行靜剛度分析和模態(tài)分析，通過(guò)改變床身內部筋板布局對其進(jìn)行結構優(yōu)化。有限元(Finite Element Analysis)的核心思想是結構的離散化，就是將實(shí)際結構假想地離散為有限數目的規則單元組合體，實(shí)際結構的物理性能可以通過(guò)對離散體進(jìn)行分析，得出滿(mǎn)足工程精度的近似結果來(lái)替代對實(shí)際結構的分析【4】。
3.設計內容：針對該磨床進(jìn)行力學(xué)分析，應用動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS進(jìn)行工作狀態(tài)下運動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)模擬分析，并應用有限元軟件ANSYS進(jìn)行靜剛度分析、模態(tài)分析和結構優(yōu)化。其中靜剛度分析主要是研究磨床床身在固定載荷的作用下的變形及應力狀況，這對掌握機床的機械特性大有幫助;其次，床身結構的動(dòng)態(tài)特性是影響磨床產(chǎn)品性能的關(guān)鍵因素之一，而研究其動(dòng)態(tài)特性的方法主要是進(jìn)行模態(tài)分析，主要內容是確定磨床床身的震動(dòng)特性既固有頻率和主振型，它們是承受動(dòng)載荷的重要參數;最后是通過(guò)改變磨床床身內部筋板布局，分析各布局的動(dòng)靜態(tài)特性，進(jìn)行結構優(yōu)化。
課題意義：
建立一個(gè)真正反映結構系統動(dòng)態(tài)特性的磨床動(dòng)力學(xué)模型，僅僅是進(jìn)行結構動(dòng)態(tài)優(yōu)化設計的先決條件，而不是最終的目的。動(dòng)態(tài)設計的最終目的，是利用系統的動(dòng)力學(xué)模型以期獲得一個(gè)具有良好的靜、動(dòng)態(tài)性能機床結構產(chǎn)品設計方案。通過(guò)對磨床進(jìn)行力學(xué)分析，應用動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS進(jìn)行工作狀態(tài)下運動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)模擬分析，通過(guò)虛擬試驗和測試，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段就可以幫助設計者發(fā)現設計缺陷，并提出改進(jìn)方案。應用有限元分析ANSYS，對床身進(jìn)行靜力學(xué)分析和模態(tài)分析，可以通過(guò)變形云圖，查看結構的薄弱環(huán)節以及結構固有頻率，通過(guò)對薄弱環(huán)節的分析，提出解決方案，優(yōu)化結構。
文獻綜述
國內外研究現狀：
目前，磨床的動(dòng)特性分析主要以有限元法為主，隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展，普遍采用通用的工程有限元軟件進(jìn)行建模、優(yōu)化與仿真計算，所建的模型由試驗數據進(jìn)行修正。我國機床工業(yè)至今仍與國外存在著(zhù)技術(shù)上的差距，不少?lài)鈾C床在樣本中標明他們的床身、立柱等基礎件經(jīng)過(guò)了有限元分析，因而具有優(yōu)異的動(dòng)、靜剛度、熱變形等性能，但我國的機床樣本中做的很少。不過(guò)我國高校、研究所等單位已經(jīng)擁有了這方面的技術(shù)資源。
美國Catholic大學(xué)GBiabchi等進(jìn)行了機床的動(dòng)態(tài)設計與控制相結合的研究【5】，Michigan大學(xué)的T.Jiang和M.Chiredast在應用有限元法和動(dòng)態(tài)分析的基礎上，利用數學(xué)模型來(lái)模擬機床結構的聯(lián)接形式，建立了機床整機的動(dòng)力學(xué)模型，并對機床結合面聯(lián)接件的位置與數量進(jìn)行了拓撲優(yōu)化設計【6】。
陜西理工學(xué)院侯紅玲等在對機械系統進(jìn)行運動(dòng)學(xué)分析時(shí)，將ANSYS與ADAMS兩個(gè)軟件結合使用，可以精確模擬整個(gè)系統的運動(dòng)，取得動(dòng)力學(xué)仿真結果。ADAMS軟件是著(zhù)名的機械系統動(dòng)力學(xué)仿真分析軟件，分析對象主要是剛體，但與ANSYS軟件結合使用可以考慮分析零部件的彈性，同樣ADAMS的分析結果可為ANSYS分析提供相應的邊界條件。這些工作對于支持并加快提升企業(yè)的自主技術(shù)創(chuàng )新能力具有一定的意義【7】。
東南大學(xué)的陳新、孫慶鴻在A(yíng)NSYS軟件上建立高精度內圓磨床M2120A整機結構動(dòng)力學(xué)模型和動(dòng)力學(xué)分析。在建模過(guò)程中，分別采用體單元、彈簧—阻尼單元和3D梁?jiǎn)卧�、三維接觸單元模擬主要零部件、轉子系統和結合部【8-9】，該方法采用有限元法，用商品化軟件進(jìn)行建模和分析，全部采用軟件中的現有單元，其效率和精度高。
湯文成等【10-12】對床身結構的靜、動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析和優(yōu)化設計，通過(guò)分析和研究得出改變床身的筋板類(lèi)型和布局設計是提高床身床身結構的靜、動(dòng)態(tài)特性的有效手段，并且提出了以導軌的振動(dòng)變形量作為床身結構設計的.主要依據，建立了床身的結構模型，以床身的結構參數為設計變量，各設計變量對床身動(dòng)態(tài)性能貢獻加權作為結構優(yōu)化設計的目標函數，最后得到最優(yōu)的床身設計方案，同時(shí)在機床的參數化設計等方面進(jìn)行了有益的嘗試。
通過(guò)以上的綜述可以看出，應用ADAMS軟件對機床結構動(dòng)態(tài)特性的研究基本以機床單件或部分子結構的組合為對象，從整機的角度建立包括主軸轉子系統在內的整機完整的動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行研究相對較少，而且運用柔性體理論對磨床整體進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真分析也不多見(jiàn)，大部分還是剛性體仿真。另外，對床身進(jìn)行優(yōu)化設計時(shí)還是局限于改變筋板橫向或徑向數目進(jìn)行優(yōu)化設計。
參考文獻：
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9.陳新,機床結構的動(dòng)力學(xué)模型建立及其動(dòng)態(tài)優(yōu)化設計[D],黑龍江:哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士論文.1987
10.湯文成等,機床大件結構的拓撲優(yōu)化設計[J],東南大學(xué)學(xué)報,1996(5) :35～38
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12.湯文成,板厚對機床床身的動(dòng)靜特性的影響[J],制造技術(shù)與機床,1997(3) :28～31
研究?jì)热?
針對MK2110數控內圓磨床，應用多體動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS進(jìn)行工作狀態(tài)下剛性體動(dòng)力學(xué)仿真。將電主軸芯柔性化，進(jìn)行工作狀態(tài)下柔性體動(dòng)力學(xué)仿真。應用有限元軟件ANSYS對磨床床身進(jìn)行靜力學(xué)分析、模態(tài)分析和結構優(yōu)化。其中靜力學(xué)分析主要是研究磨床床身在最大工作載荷的作用下的變形及應力狀況，這對掌握機床的機械特性大有幫助;另外床身結構的動(dòng)態(tài)特性是影響磨床產(chǎn)品性能的關(guān)鍵因素之一，通過(guò)模態(tài)分析研究其動(dòng)態(tài)特性，確定磨床床身的振動(dòng)特性和主振型，它們是承受動(dòng)載荷的重要參數;最后對磨床床身進(jìn)行結構優(yōu)化，通過(guò)改變床身內部筋板布局，分析各種布局的振動(dòng)特性和靜態(tài)特性，選擇最優(yōu)的方案。
研究計劃：
第一周：資料收集與文獻檢索
第二周：英文資料翻譯
第三周：編寫(xiě)開(kāi)題報告
第四周：提交開(kāi)題報告
第五周：學(xué)習軟件與建立磨床三維建模
第六周：學(xué)習軟件與建立磨床三維建模
第九周：動(dòng)力學(xué)分析
第十周：動(dòng)力學(xué)分析
第十一周：結構分析
第十二周：結構優(yōu)化分析
第十三周：編寫(xiě)論文
第十四周：編寫(xiě)論文
第十五周：編寫(xiě)論文
第十六周：提交論文并完成答辯
特色與創(chuàng )新
1.利用ADAMS軟件對MK2110磨床進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真，絕大多數研究還是主要應用ANSYS作分析。
2.運用了先進(jìn)的三維建模軟件實(shí)現對復雜模型的建立，彌補了有限元分析軟件ANSYS建模功能的不足。
3.將電主軸芯柔性化，對整體進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真。
4.針對ANSYS軟件不適合機械動(dòng)力學(xué)分析,ADAMS軟件不適合有限元分析的狀況,將ANSYS和ADAMS兩種分析軟件結合起來(lái)對柔性體進(jìn)行仿真分析。
5.在有限元分析過(guò)程中綜合運用了靜剛度分析，模態(tài)分析等常用分析方法。
6.提出新的改變筋板布局的方式，對床身進(jìn)行優(yōu)化設計。
機械畢業(yè)設計開(kāi)題報告 7
一、課題依據及意義
帶式輸送機是連續運行的運輸設備，在冶金、采礦、動(dòng)力、建材等重工業(yè)部門(mén)及交通運輸部門(mén)中主要用來(lái)運送大量散狀貨物，如礦石、煤、砂等粉、塊狀物和包裝好的成件物品。由于帶式輸送機有長(cháng)距離、運量大、連續運輸等特點(diǎn)，其已經(jīng)成為煤礦最理想的高效連續輸送設備。帶式輸送機運行可靠,易于實(shí)現自動(dòng)化、集中化控制,特別是對高產(chǎn)高效礦井。
由于帶式輸送機是一種摩擦驅動(dòng)以連續方式運輸物料的機械。應用它，可以將物料在一定的輸送線(xiàn)上，從最初的供料點(diǎn)到最終的卸料點(diǎn)間形成一種物料的輸送流程。所以選擇帶式輸送機這種通用機械的設計作為畢業(yè)設計的選題，由此能培養我們獨立解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。由于現在對貨物石灰比較常用，所以上行式石灰帶式輸送機的設計還是很有必要的。
二、國內外研究概況及發(fā)展趨勢(含文獻綜述)
1、國外對帶式輸送機的發(fā)展研究
國外對帶式輸送機得研究包括多方面，比如輸送機起動(dòng)的優(yōu)化理論，輸送帶橫向振動(dòng)理論的發(fā)展，橡膠損耗裝置的研究，橡膠損耗裝置的研究，卸料軌跡與料流狀態(tài)研究等等。具體研究發(fā)展情況幾天如下：
最佳理論S—曲線(xiàn)起動(dòng) 此研究1981年開(kāi)始于澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織，優(yōu)化輸送帶的起動(dòng)，使瞬時(shí)應力最小化。在啟動(dòng)時(shí)，S曲線(xiàn)在輸送帶上產(chǎn)生一個(gè)可預測的動(dòng)態(tài)應力。
輸送帶振動(dòng)理論的發(fā)展 對正交各向異性薄板理論的研究，對運動(dòng)的輸送帶出現振動(dòng)和彎曲現象有了第一次數學(xué)解釋?zhuān)峁┝艘环N準確的方法預測帶式輸送機的回程段振動(dòng)的能量。得出了4階偏微分方程的解，并被應用于具體的稱(chēng)為薄板的彈性邊界。得出了一種方法，對鋼絲繩芯輸送帶和織物帶，預測運輸段和回程段帶的振動(dòng)形式需應用不同的特殊邊界條件。
滾動(dòng)損耗的研究 上世紀末，進(jìn)行了預測長(cháng)距離和轉彎輸送機摩擦力的新研究。
紐卡斯爾大學(xué)研究了物料和輸送帶彎曲的影響，并且發(fā)表了許多研究成果。其他人也相繼發(fā)表了自己的研究成果，主要體現在對彎曲和有關(guān)滾動(dòng)壓陷損耗的橡膠特點(diǎn)影響的理解以及壓陷損耗有關(guān)的復雜情況。
動(dòng)力學(xué)分析 有多種方法可以解決輸送帶中彈性應力傳播的問(wèn)題，包括波動(dòng)模型、質(zhì)量—彈簧模型、邊界元素模型和有限元/微分方法。每一種方法都有其數學(xué)根據。例如，對于波動(dòng)模型方法有必要考慮全部應力波的傅立葉成分，而質(zhì)量—彈簧模型的解決方案取決于產(chǎn)生應力各個(gè)模態(tài)的幅值，對于有限元模型，當運用大量的運算來(lái)模擬應力時(shí)若元素邊界錯誤就可能出現問(wèn)題，并且元素的模數會(huì )變成臨界的模數。應用波動(dòng)模型需要較多的數學(xué)基礎，而質(zhì)量—彈簧模型更易于用速度快、內存大的計算機來(lái)處理。
1、國內對帶式輸送機的發(fā)展研究
我國生產(chǎn)制造的帶式輸送機的品種、類(lèi)型較多。在“八五”期間，通過(guò)國家一條龍“日產(chǎn)萬(wàn)噸綜采設備”項目的實(shí)施，帶式輸送機的技術(shù)水平有了很大提高，煤礦井下用大功率、長(cháng)距離帶式輸送機的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)呂開(kāi)發(fā)都取得了很大的進(jìn)步。如大傾角長(cháng)距離帶式輸送機成套設備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內空白，并對帶式輸送機的減低關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，研制成功了多種軟起動(dòng)和制動(dòng)裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置，驅動(dòng)系統采用調速型液力偶合器和行星齒輪減速器。目前，我國煤礦井下用帶式輸送機的主要技術(shù)特征指標如表2所示。
2、國內外帶式輸送機技術(shù)的差距
差距一：技術(shù)性能上的對比
我國帶式輸送機的主要性能與參數已不能滿(mǎn)足高產(chǎn)高效礦井的需要，尤其是順槽可伸縮帶式輸送機的關(guān)鍵元部件及其功能如自移機尾、高效儲帶與張緊裝置等與國外有著(zhù)很大差距。 S >(YWu9 從上面國內外帶式輸送機得主要技術(shù)指標可以了解到：
1. 各種輸送帶式機的最大裝機功率都要遠遠的低于國外的最大裝機功率。
2. 帶速 由于受托輥轉速的限制，我國帶式輸送機帶速要比國外低上至少1m/s(我國為4m/s，國外已經(jīng)達到5m/s以上)。
3. 運輸能力 我國帶式輸送機最大運量為3000 t/h，國外已達5500 t/h。
4. 工作面順槽運輸長(cháng)度 我國為3000 m，國外為7300m。
5. 最大輸送帶寬度 我國帶式輸送機為1400 mm，國外最大為1830 mm。
6. 自移機尾=nr YjxlC~ 如今高效工作需要求輸送機機尾隨著(zhù)工作面的快速推進(jìn)而快速自移。而國內自移機尾主要依賴(lài)進(jìn)口，可見(jiàn)差距相差甚遠。
7. 高效儲帶與張緊裝置 我國采用封閉式儲帶結構和絞車(chē)紅緊為主，張緊小車(chē)易脫軌，輸送帶易跑偏，輸送帶伸縮時(shí)，托輥小車(chē)不自移，需人工推移，檢修麻煩。國外采用結構先進(jìn)的開(kāi)放式儲帶裝置和高精度的大扭矩、大行程自動(dòng)張緊設備，托輥小車(chē)能自動(dòng)隨輸送帶伸縮到位。輸送帶有易跑偏，不會(huì )出現脫軌現象。
8. 輸送機品種 國內機型品種少，功能單一，使用范圍受限，不能充分的發(fā)揮其性能。而且由于我國煤礦的地質(zhì)條件差異很大，需要在運輸系統里布置新的特殊條件，所以需有待開(kāi)發(fā)專(zhuān)用型的運輸機。
差距二：核心技術(shù)上的差異
1.動(dòng)態(tài)分析與監測技術(shù)
動(dòng)態(tài)分析與監測技術(shù)是長(cháng)距離、大功率帶式輸送機的.技術(shù)關(guān)鍵，這種核心技術(shù)制約著(zhù)大型帶式輸送機的發(fā)展。對帶式輸送機的研究中，我國在計算方法和設計規范中，使用的是剛性理論來(lái)進(jìn)行分析研究。而實(shí)際上輸送帶是粘彈性體，長(cháng)距離帶式輸送機其輸送帶對驅動(dòng)裝置的起、制動(dòng)力的動(dòng)態(tài)響應是一個(gè)非常復雜的過(guò)程，而不能簡(jiǎn)單地用剛體力學(xué)來(lái)解釋和計算。因此說(shuō)我國對輸送帶使用了很高的安全系統。
已開(kāi)發(fā)了帶式輸送機動(dòng)態(tài)設計方法和應用軟件，在大型輸送機上對輸送機的動(dòng)張力進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析與動(dòng)態(tài)監測，降低輸送帶的安全系統，大大延長(cháng)使用壽命，確保了輸送機運行的可靠性，從而使大型帶式輸送機的設計達到了最高水平，并使輸送機的設備成本尤其是輸送帶成本大為降低。
2.可控軟起動(dòng)技術(shù)與功率均衡技術(shù)
我們需要采用軟起動(dòng)方式來(lái)降低輸送機制動(dòng)張力，尤其是多電機驅動(dòng)時(shí)，對于那種大運量產(chǎn)距離的帶式輸送機。但對軟起動(dòng)也需有所研究，軟起動(dòng)分時(shí)慢時(shí)快起動(dòng)以減少對電網(wǎng)的沖擊;但又要控制起動(dòng)加速度0.3～0.1 m/ ，解決承載帶與驅動(dòng)帶的帶速同步問(wèn)題及輸送帶涌浪現象，減少對元部件的沖擊。各電機之間的功率平衡也應加以控制，并提高平衡精度。國內解決了長(cháng)距離帶式輸送機的起動(dòng)與功率平衡及同步性問(wèn)題，但其調節精度及可靠性與國外相比還有一定差距。此外，長(cháng)距離大功率帶式輸送機除了要求一個(gè)運煤帶速外，還需要一個(gè)驗帶的帶速，調速型液力偶合器雖然實(shí)現軟啟動(dòng)與功率平衡，但還需研制適合長(cháng)距離的無(wú)級液力調速裝置。
差距三：控制系統差距
1. 驅動(dòng)方式 我國為調速型液力偶合器和硬齒面減速器，國外傳動(dòng)方式多樣，如BOSS系統、CST可控傳動(dòng)系統等，控制精度較高。
2. 監控裝置 我國輸送機采用的是中檔可編程序控制器來(lái)控制輸送機的啟動(dòng)、正常運行、停機等工作過(guò)程。這種可編程序控制器沒(méi)有自動(dòng)臨近裝置，沒(méi)有故障診斷與查詢(xún)等。而在國外，采用的是高檔可編程序控制器PLC，開(kāi)發(fā)了先進(jìn)的程序軟伯與綜合電源繼電器控制技術(shù)以及數據采信、處理、存儲、傳輸、故障診斷與查詢(xún)等完整自動(dòng)監控系統。
3.輸送機保護裝置 我國的輸送機保護裝置相對于國外來(lái)說(shuō)對于很多方面都是處于一種空白狀態(tài)，也就是說(shuō)國外所設計的保護裝置，我國目前還做不到。比如國外的帶式輸送機除了安裝了輸送帶跑偏、打滑、撕裂、過(guò)滿(mǎn)堵塞、自動(dòng)灑水降塵這些基本等保護裝置外，還開(kāi)發(fā)了很多新型監測裝置，如傳動(dòng)滾筒、變向滾筒及托輥組的溫度監測系統、煙霧報警及自動(dòng)消防滅火裝置、纖維織輸送帶縱撕裂及接頭監測系統、防爆電子輸送帶秤自動(dòng)計量系統等等。我國不但沒(méi)有這些開(kāi)發(fā)，而且那些基本保護其可靠性、靈敏性、壽命都較低。
差距四：可靠性、壽命上的差距
1.輸送帶抗拉強度 我國生產(chǎn)的織物整芯阻燃輸送帶最高為2500 N/mm，國外為3150 N/mm。鋼絲繩芯阻燃輸送帶最高為4000 N/mm，國外為7000 N/mm。
2.輸送帶接頭強度 我國輸送帶接頭強度為母帶的50%～65%，國外能夠達到母帶的70%～75%。
3. 托輥壽命 我國現有的托輥技術(shù)與國外比較，壽命短、速度低、阻力大，而美國等使用的新型注油托輥，其運行阻力小，軸承采用稀油潤滑，大大地提高了托輥的使用壽命，并可作為高速托輥應用于帶式輸送機上，使用面廣，經(jīng)濟效益顯著(zhù)。我國輸送機托輥壽命為2萬(wàn)h，國外托輥壽命5～9萬(wàn)h，國產(chǎn)托輥壽命僅為國外產(chǎn)品的30%～40%。
4. 輸送機減速器壽命 我國輸送機減速器壽命2萬(wàn)h，國外減速器壽命7萬(wàn)h。
5. 帶式輸送機上下運行時(shí)可靠性差。
4.現如今帶式輸送機的發(fā)展趨勢
1. 設備大型化、提高運輸能力 為了適應高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要，帶式輸送機的輸送能力要加大。長(cháng)距離、高帶速、大運量、大功率是今后發(fā)展的必然趨勢，也是高產(chǎn)高效礦井運輸技術(shù)的發(fā)展方向。
2. 提高元部件性能和可靠性 設備開(kāi)機率的高與低主要取決于元部件的性能和可靠性。除了進(jìn)一步完善和提高現有元部件的性能和可靠性，還要不斷地開(kāi)發(fā)研究新的技術(shù)和元部件，如高性能可控軟起動(dòng)技術(shù)、動(dòng)態(tài)分析與監控技術(shù)、高效貯帶裝置、快速自移機尾、高速托輥等，使帶式輸送機的性能得到進(jìn)一步提
3. 擴大功能，一機多用化 拓展運人、運料或雙向運輸等功能，做到一機多用，使其發(fā)揮最大的經(jīng)濟效益。開(kāi)發(fā)特殊型帶式輸送機，如彎曲帶式輸送機、大傾角或垂直提升輸送機等。
三、研究?jì)热菁皩?shí)驗方案
通用帶式輸送機由輸送帶、托輥、滾筒及驅動(dòng)、制動(dòng)、張緊、改向、裝載、卸載、清掃等裝置組成。我此次設計的是上行式石灰帶式輸送機，屬于一種通用 帶式輸送機，主要計算與選擇輸送帶類(lèi)型，托輥類(lèi)型，滾筒類(lèi)型以及張緊裝置。
根據使用地點(diǎn)的具體情況、用戶(hù)要求或輸送機類(lèi)型情況，進(jìn)行輸送機的整體布置。主要包括驅動(dòng)裝置的形式、數量和安裝位置的確定，拉緊裝置的形式和安裝位置的確定，機頭、機尾布置，裝載位置及形式，清掃裝置的類(lèi)型及位置的確定等。輸送帶繞經(jīng)驅動(dòng)滾筒和尾部改向滾筒形成無(wú)極的環(huán)形封閉帶。上、下雨股輸送帶分別支承在上托輥和下托輥上。拉緊裝置保證輸送帶正常運轉所需的張緊力。工作時(shí)，驅動(dòng)滾筒通過(guò)摩擦力驅動(dòng)輸送帶運行。物料裝在輸送帶上與輸送帶一同運動(dòng)。通常利用上股輸送帶運送物料，并在輸送帶繞過(guò)機頭滾筒改變方向時(shí)卸載。必要時(shí)，可利用專(zhuān)門(mén)的卸載裝置在輸送機中部任意點(diǎn)進(jìn)行卸載。
四、目標、主要特色及工作進(jìn)度
目標 帶式輸送機得研究以及設計應用中，我們對帶式輸送機的利用要達到效率最大化。帶式輸送機在不斷的發(fā)展，其設計理論以及開(kāi)發(fā)成果基本滿(mǎn)足礦工業(yè)的需求，我們利用現代化的計算機技術(shù)，結合現實(shí)地點(diǎn)與理論，設計出更好更有特色的帶式輸送機。帶式輸送機的應用跟廣泛，所以在安全裝置上需要更加的用心，而且根據市場(chǎng)的需求，設計出性能以及質(zhì)量更能滿(mǎn)意的輸送機。
特點(diǎn) 上行式石灰帶式輸送機是一種摩擦驅動(dòng)以連續方式運輸物料的傳送帶-流水線(xiàn)-傳送帶機械。礦井地面選煤廠(chǎng)及井下主要輸送道中，大部分采用此種輸送機。通過(guò)它我們能將物料從最初的供料點(diǎn)運輸到最終的卸料點(diǎn)，其輸送路線(xiàn)適應性強且靈活，線(xiàn)路長(cháng)度可以短到10米，長(cháng)到數十千米以上，也可以安裝到小型隧道里，甚至架設在危險地面上課。對于現代化工業(yè)企業(yè)中，這是一種不可缺少的裝置。
工作進(jìn)度安排
1. 查閱相關(guān)資料，外文資料翻譯(6000字符以上)，撰寫(xiě)開(kāi)題報告 20xx.12.27～20xx.01.21 4周
2.運動(dòng)及動(dòng)力參數計算 20xx.03.21～20xx.04.03 2周
3.總裝圖設計 20xx.04.04～20xx.04.24 3周
4 主要零、部件強度及選用計算 20xx.04.25～20xx.05.08 2周
5.繪制零、部件圖 20xx.05.09～20xx.05.22 2周
6.編寫(xiě)設計計算說(shuō)明書(shū)(畢業(yè)論文) 20xx.05.23～20xx.06.05 2周
7.畢業(yè)設計審查、畢業(yè)答辯 20xx.06.06～20xx.06.23 2周
五、參考文獻
[1]孫桓等主編.機械原理.北京:高等教育出版社,2001
[2]濮良貴等主編.機械設計. 北京:高等教育出版社,2001
[3]《運輸機械設計選用手冊》編委會(huì ).運輸機械設計選用手冊. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社.1999
[4]范祖堯主編.現代機械設備設計手冊. 北京:機械工業(yè)出版社,1996
[5]徐灝主編.機械設計手冊(第四版).北京.機械工業(yè)出版社.1991
機械畢業(yè)設計開(kāi)題報告 8
一、畢業(yè)設計題目的背景
三級圓錐—圓柱齒輪減速器，第一級為錐齒輪減速，第二、三級為圓柱齒輪減速。這種減速器具有結構緊湊、多輸出、傳動(dòng)效率高、運行平穩、傳動(dòng)比大、體積小、加工方便、壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)。因此，隨著(zhù)我國社會(huì )主義建設的飛速發(fā)展，國內已有許多單位自行設計和制造了這種減速器，并且已日益廣泛地應用在國防、礦山、冶金、化工、紡織、起重運輸、建筑工程、食品工業(yè)和儀表制造等工業(yè)部門(mén)的機械設備中，今后將會(huì )得到更加廣泛的應用。
二、主要研究?jì)热菁耙饬x
本文首先介紹了帶式輸送機傳動(dòng)裝置的研究背景，通過(guò)對參考文獻進(jìn)行詳細的分析，闡述了齒輪、減速器等的相關(guān)內容；在技術(shù)路線(xiàn)中，論述齒輪和軸的選擇及其基本參數的選擇和幾何尺寸的計算，兩個(gè)主要強度的驗算等在這次設計中所需要考慮的一些技術(shù)問(wèn)題做了介紹；為畢業(yè)設計寫(xiě)作建立了進(jìn)度表，為以后的設計工作提供了一個(gè)指導。最后，給出了一些參考文獻，可以用來(lái)查閱相關(guān)的資料，給自己的設計帶來(lái)方便。
本次課題研究設計是大學(xué)生涯最后的學(xué)習機會(huì )，也是最專(zhuān)業(yè)的一次鍛煉，它將使我們更加了解實(shí)際工作中的問(wèn)題困難，也使我對專(zhuān)業(yè)知識又一次的`全面總結，而且對實(shí)際的機械工程設計流程有一個(gè)大概的了解，我相信這將對我以后的工作有實(shí)質(zhì)性的幫助。
三、實(shí)施計劃
收集相關(guān)資料：20XX年4月10日——4月16日
開(kāi)題準備： 4月17日——4月20日
確定設計方案：4月21日——4月28日
進(jìn)行相關(guān)設計計算：4月28日——5月8日
繪制圖紙：5月9日——5月15日
整理材料：5月15日——5月16日
編寫(xiě)設計說(shuō)明書(shū)：5月17日——5月20日
準備答辯：
四、參考文獻
[1] 王昆等 機械設計課程設計 高等教育出版社,1995.
[2] 邱宣懷 機械設計第四版 高等教育出版社,1997.
[3] 濮良貴 機械設計第七版 高等教育出版社,2000.
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機械畢業(yè)設計開(kāi)題報告 9
一、本課題研究的背景及意義
1、背景（課題涉及到的技術(shù)國內外研究現狀）
逆向工程也稱(chēng)反求工程或反向工程，是根據已存在的產(chǎn)品或零件原型構造產(chǎn)品或零件的工程設計模型，并在此基礎上對已有的產(chǎn)品進(jìn)行剖析、理解和改進(jìn)，是對已有設計的再設計。
從廣義講，逆向工程可分以下三類(lèi)：
�。�1）實(shí)物逆向：它是在已有產(chǎn)品實(shí)物的條件下，通過(guò)測繪和分折，從而再創(chuàng )造；其中包括功能逆向、性能逆向、方案、結構、材質(zhì)等多方面的逆向。實(shí)物逆向的對象可以是整機、零部件和組件。
�。�2）軟件逆向：產(chǎn)品樣本、技術(shù)文件、設計書(shū)、使用說(shuō)明書(shū)、圖紙、有關(guān)規范和標準、管理規范和質(zhì)量保證手冊等均稱(chēng)為技術(shù)軟件。軟件逆向有三類(lèi)：既有實(shí)物，又有全套技術(shù)軟件；只有實(shí)物而無(wú)技術(shù)軟件；沒(méi)有實(shí)物，僅有全套或部分技術(shù)軟件。
�。�3）影像逆向：設計者既無(wú)產(chǎn)品實(shí)物，也無(wú)技術(shù)軟件，僅有產(chǎn)品的圖片、廣告介紹或參觀(guān)后的印象等，設計者要通過(guò)這些影像資料去構思、設計產(chǎn)品，該種逆向稱(chēng)為影像逆向。
目前，國內外有關(guān)逆向工程的研究主要集中在幾何形狀的逆向，即重建產(chǎn)品實(shí)物的CAD，稱(chēng)為“實(shí)物逆向工程”。
逆向工程的數據測量技術(shù)是通過(guò)特定的測量設備和測量方法獲取產(chǎn)品表面離散點(diǎn)的幾何坐標數據，將產(chǎn)品的幾何形狀數字化。
現有的數據采集方法主要分為兩大類(lèi)：
�。�1）接觸式數據采集方法接觸式數據采集方法包括使用基于力的擊發(fā)原理的觸發(fā)式數據采集和連續式掃描數據采集、磁場(chǎng)法、超聲波法。
�。�2）非接觸式數據采集方法非接觸式數據采集方法主要運用光學(xué)原理進(jìn)行數據的采集，主要包括：激光三角形法、激光測距法、結構光法以及圖像分析法等。
逆向工程的數據處理技術(shù)是逆向工程的一項重要的技術(shù)環(huán)節，它決定了后續CAD模型重建過(guò)程能否方便、準確地進(jìn)行。根據測量點(diǎn)的數量，測量數據可以分為一般數據點(diǎn)和海量數據點(diǎn)；根據測量數據的規整性，測量數據又可以分為散亂數據點(diǎn)和規矩數據點(diǎn)；不同的測量系統所得到的測量數據的格式是不一致的，且幾乎所有的測量方式和測量系統都不可避免地存在誤差。因此，在利用測量數據進(jìn)行CAD重建前必須對測量數據進(jìn)行處理。數據處理工作主要包括：數據格式的轉化、多視點(diǎn)云的拼合、點(diǎn)云過(guò)濾、數據精簡(jiǎn)和點(diǎn)云分塊等。
逆向模型重建技術(shù)在整個(gè)逆向工程中，產(chǎn)品的三位幾何模型CAD重建是最關(guān)鍵、最復雜的環(huán)節。
目前使用的造型方法主要有：
�。�1）曲線(xiàn)擬合造型：用一個(gè)多項式的函數通過(guò)插值去逼近原始的數據，最終得到足夠光滑的曲面。
�。�2）曲面片直接擬合造型該方法直接對測量數據點(diǎn)進(jìn)行曲面片擬合，獲得曲面片經(jīng)過(guò)過(guò)渡、混合、連接形成最終的曲面模型。
�。�3）點(diǎn)數據網(wǎng)格化網(wǎng)絡(luò )化實(shí)體模型通常是將數據點(diǎn)連接成三角面片，形成多面體實(shí)體模型。
2、意義
隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)已成為產(chǎn)品設計人員進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)的重要工具，其中的三維造型技術(shù)已被制造業(yè)廣泛應用于產(chǎn)品及模具設計、方案評審、自動(dòng)化加工制造及管理維護各個(gè)方面。在實(shí)際開(kāi)發(fā)制造過(guò)程中，設計人員接收的技術(shù)資料可能是各種數據類(lèi)型的三維模型，但很多時(shí)候，卻是從上游廠(chǎng)家得到產(chǎn)品的實(shí)物模型。設計人員需要通過(guò)一定的途徑，將這些實(shí)物信息轉化為CAD模型，這就應用到了逆向工程技術(shù)（ReverseEngineering）。
逆向工程技術(shù)與傳統的正向設計存在很大差別。而逆向工程則是從產(chǎn)品原型出發(fā)，進(jìn)而獲取產(chǎn)品的三維數字模型，使得能夠進(jìn)一步利用CAD/ACE/CAM以及CIMS等先進(jìn)技術(shù)對其進(jìn)行處理。不同之處在于設計的起點(diǎn)不同，相應的設計自由度和設計要求也不相同。一般來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品逆向工程包括形狀反求、工藝反求和材料反求等幾個(gè)方面，在工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)際應用中，主要包括以下幾個(gè)內容：
�。�1）新零件的設計，主要用于產(chǎn)品的改型或彷型設計。
�。�2）已有零件的復制，再現原產(chǎn)品的設計意圖。
�。�3）損壞或磨損零件的還原。
�。�4）數字化模型的檢測，例如檢驗產(chǎn)品的變形分析、焊接質(zhì)量等，以及進(jìn)行模型的比較。
逆向工程技術(shù)為快速設計和制造提供了很好的技術(shù)支持，它已經(jīng)成為制造業(yè)信息傳遞的重要而簡(jiǎn)潔途徑之一。
二、本課題的文獻綜述
1、逆向工程
1980年始歐美國家許多學(xué)校及工業(yè)界開(kāi)始注意逆向工程這塊領(lǐng)域。1990年初期包括臺灣在內，各國學(xué)術(shù)界團隊大量投入逆向工程的研究并發(fā)表成果。逆向工程的硬件最早是運用仿制加工設備，制作出來(lái)的成品品質(zhì)粗糙。后來(lái)有接觸式掃瞄設備，運用探針接觸工件取得產(chǎn)品外型。再來(lái)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)非接觸式設備，運用照相或激光技術(shù)，計算光線(xiàn)反射回來(lái)的時(shí)間取得距離。
逆向工程軟件部分品牌包括Surfacer（Imageware）、ICEM、CopyCAD、RapidForm等。逆向軟件的演進(jìn)約略可區分為三個(gè)階段。十一年前在逆向工程上，只能運用CATIA等CAD/CAM高階曲面系統。市場(chǎng)后來(lái)發(fā)展出兩套主流產(chǎn)品約在七、八年前技術(shù)成熟，廣為業(yè)界引用。到最近四年來(lái)，發(fā)展出不同以往的逆向工程數學(xué)邏輯運算，速度快。
目前，逆向工程，逆向工程的應用已從單純的技巧性手工操作，發(fā)展到采用先進(jìn)的計算機及測量設備，進(jìn)行設計、分析、制造等活動(dòng)，如獲取修模后的模具形狀、分析實(shí)物模型、基于現有產(chǎn)品的.創(chuàng )新設計、快速仿形制造等。軟件的逆向工程是分析程序，力圖在比源代碼更高抽象層次上建立程序的表示過(guò)程，逆向工程是設計的恢復過(guò)程。逆向工程工具可以從已存在的程序中抽取數據結構、體系結構和程序設計信息。
2、三維造型：
三維造型：CAD的三維造型有三種層次的建立方法，即線(xiàn)框、曲面和實(shí)體，也就是分別對應于用一維的線(xiàn)，二維的面和三維的體來(lái)構造形體。通過(guò)計算機輔助設計建立的立體的、有光的、有色的生動(dòng)畫(huà)面，虛擬逼真地表達大腦中的產(chǎn)品設計效果，比傳統的二維設計更符合人的思維習慣與視覺(jué)習慣。三維造型技術(shù)從最初的三維CAD已發(fā)展到目前專(zhuān)用的基于特征造型的三維軟件，常用軟件有UG、SolidWorks、SolidEdge、MDT、Pro/E、3DSmax等。
3、快速成型：
快速成型（RP）技術(shù)是九十年代發(fā)展起來(lái)的一項先進(jìn)制造技術(shù)，是為制造業(yè)企業(yè)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)服務(wù)的一項關(guān)鍵共性技術(shù)，對促進(jìn)企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng )新、縮短新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、提高產(chǎn)品競爭力有積極的推動(dòng)作用。自該技術(shù)問(wèn)世以來(lái)，已經(jīng)在發(fā)達國家的制造業(yè)中得到了廣泛應用，并由此產(chǎn)生一個(gè)新興的技術(shù)領(lǐng)域。
RP技術(shù)是在現代CAD/CAM技術(shù)、激光技術(shù)、計算機數控技術(shù)、精密伺服驅動(dòng)技術(shù)以及新材料技術(shù)的基礎上集成發(fā)展起來(lái)的。不同種類(lèi)的快速成型系統因所用成形材料不同，成形原理和系統特點(diǎn)也各有不同。但是，其基本原理都是一樣的，那就是"分層制造，逐層疊加"，類(lèi)似于數學(xué)上的積分過(guò)程。形象地講，快速成形系統就像是一臺"立體打印機"。
參考文獻：
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三、課題研究的方法及內容
本課題是逆向工程在鼠標設計與制造中的應用，本設計選用UG軟件根據鼠標的點(diǎn)云數據進(jìn)行鼠標的模型重建并用FDM對其進(jìn)行快速成型加工的過(guò)程，在根據點(diǎn)云逆向設計中，結合設計需要進(jìn)行了必要的正向設計修正，以得到理想的設計結果。
設計內容貫徹數據采集、數據項預處理、文件讀取、邊界提取、曲面重構、實(shí)體生成、STL模型重構、快速成型機的操作和注意事項，并對建模過(guò)程及STL文件處理做了系統的論述。選用UGNX4.0軟件的UnigraphicsCAD/CAM/CAE系統提供了一個(gè)基于過(guò)程的產(chǎn)品設計環(huán)境，使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)從設計到加工真正實(shí)現了數據的無(wú)縫集成，從而優(yōu)化了企業(yè)的產(chǎn)品設計與制造。由INSIGHT軟件進(jìn)行的數據切片處理可直接傳送快速成型機，無(wú)需進(jìn)行其他處理。
四、研究方案的具體設計
1、實(shí)體三維數據的獲得——掃描；
2、點(diǎn)云處理；
3、曲面重構；
4、實(shí)體建模：
�。�1）模型分析
�。�2）曲面造型
�。�3）實(shí)體外形修改
�。�4）各部件建模
�。�5）部件的裝配與干涉檢驗
5、基于INSIGHT快速成型切片的數據處理；
6、快速成型加工操作。
五、畢業(yè)設計（論文）進(jìn)度計劃
1—2周調研、查閱文獻，完成開(kāi)題報告
3—7周進(jìn)行鼠標模型點(diǎn)數據的采集和模型的初步構建
8周中期檢查與整改
9—13周在初步構建的鼠標模型的基礎上進(jìn)行修改并完成快速成型加工，撰寫(xiě)畢業(yè)設計論文
14—15周打印、裝訂、評閱、答辯資格審查
16周畢業(yè)答辯
機械畢業(yè)設計開(kāi)題報告 10
課題名稱(chēng)：LC-20自動(dòng)電氣控制部分設計
一、論文資料的準備
1、概述
糧食自動(dòng)稱(chēng)重系統是采用高精度稱(chēng)重傳感器、微電腦控制儀表相結合的高技術(shù)產(chǎn)品。實(shí)現多種工業(yè)場(chǎng)合的各種不同物料的稱(chēng)重包裝�？膳c配料系統、輸送系統、系統等形成一條自動(dòng)化稱(chēng)重流水線(xiàn)。稱(chēng)重傳感器是自動(dòng)化稱(chēng)重控制和貿易計量的重要手段，對貿易結算、交通運輸、港口計量和科學(xué)研究都起到了重要作用。稱(chēng)重傳感器具有反應速度快，測量范圍廣、應用面廣、結構簡(jiǎn)單、使用操作方便、便于計算機控制等特點(diǎn)。被廣泛應用于交通運輸、港口、機械制造和國防等各個(gè)領(lǐng)域
2、國內外發(fā)展情況
50年代中期電子技術(shù)的滲入推動(dòng)了稱(chēng)重器的發(fā)展。60年代初期出現機電結合式電子稱(chēng)重器以來(lái)，經(jīng)過(guò)40多年的不斷改進(jìn)與完善，我國電子稱(chēng)重器從最初的機電結合型發(fā)展到現在的全電子型和數字智能型。我國電子衡器的技術(shù)裝備和檢測試驗手段基本達到國際90年代中期的水平。電子稱(chēng)重技術(shù)從靜態(tài)稱(chēng)重向動(dòng)態(tài)稱(chēng)重發(fā)展：計量方法從模擬測量向數字測量發(fā)展;測量特點(diǎn)從單參數測量向多參數測量發(fā)展，特別是對快速稱(chēng)重和動(dòng)態(tài)稱(chēng)重的研究與應用。但就總體而言，我國電子衡器產(chǎn)品的數量和質(zhì)量與工業(yè)發(fā)達國家相比還有較大差距，其主要差距是技術(shù)與工藝不夠先進(jìn)、工藝裝備與測試儀表老化、開(kāi)發(fā)能力不足、產(chǎn)品的品種規格較少、功能不全、穩定性和可靠性較差等。
國外發(fā)達國家社會(huì )化大生產(chǎn)程度較高，糧食生產(chǎn)都在大農場(chǎng)進(jìn)行。其機械化水平較高，從生產(chǎn)、加工到銷(xiāo)售都實(shí)行散裝運輸。糧食散裝運輸車(chē)在國外特別是在發(fā)達國家已經(jīng)很盛行，且近年來(lái)發(fā)展很迅速。我國是糧食生產(chǎn)和消費者大國。據統計，我國糧食產(chǎn)量4億多噸。我國糧食生產(chǎn)較分散，從農戶(hù)到糧食收購站，再轉運至倉庫、加工廠(chǎng)、糧店，整個(gè)過(guò)程都是用麻袋貯運，裝卸靠人抬肩扛。在一些大型倉庫、加工廠(chǎng)也只采用了皮帶運輸機來(lái)搬運，機械化程度很低。因此，發(fā)展糧食散裝運輸和貯存不僅可節省大量勞力、物力，并且在很大程度上促進(jìn)糧食生產(chǎn)、運輸、貯存、加工和銷(xiāo)售等的機械化的發(fā)展。70年代末80年代初，國內曾嘗試采用糧食散裝貯運和加工，某些地方的糧食加工廠(chǎng)、倉庫、糧店等部門(mén)也投入了一些資金，進(jìn)行糧食散裝的配套設備改裝和更新。但由于長(cháng)期以來(lái)人們一貫使用麻袋裝卸，改變和更新是個(gè)比較大的社會(huì )性工程，牽涉到糧食生產(chǎn)、加工、貯存、運輸、銷(xiāo)售等許多部門(mén)的協(xié)調發(fā)展。再則，采用糧食散裝運輸車(chē)還需要解決糧泄漏和雨淋等問(wèn)題。因此，從目前來(lái)看，短時(shí)間內要在糧食行業(yè)全面實(shí)行糧食散裝貯運尚存在一些困難。但隨著(zhù)社會(huì )化大生產(chǎn)的發(fā)展和各行各業(yè)現代化程度的提高，在我國糧食生產(chǎn)、加工、貯存、運輸、銷(xiāo)售等環(huán)節實(shí)行糧食散裝，勢在必行。糧食自動(dòng)稱(chēng)重系統的應用，將節約大量的人力物力，提高生產(chǎn)效率。本系統可以實(shí)現對散糧的直接運輸，稱(chēng)量，工作效率得到很大的提高，同時(shí)本系統可以通過(guò)傳感器對糧食的重量直接測量。本系統可以對糧食重量進(jìn)行精確稱(chēng)量，減小了稱(chēng)量的誤差。
3、自動(dòng)稱(chēng)重技術(shù)發(fā)展前景
電子稱(chēng)重器總的發(fā)展趨勢是小型化、模塊化、集成化、智能化;其技術(shù)性能趨向是速率高、準確度高、穩定性高、可靠性高;其功能趨向是稱(chēng)重計量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能;其應用性能趨向于綜合性和組合性。1.小型化體積小、高度低、重量輕。鋼板或鋁板就是秤體的臺面，稱(chēng)重傳感器既是傳感元件，又是承力支點(diǎn)，極大地減化了秤體結構，不但降低了成本，而且提高了穩定性和可靠性。大型已經(jīng)采用長(cháng)方形閉合截面的薄壁型鋼，并聯(lián)排隊列焊接成一個(gè)整體的竹排式結構的秤體，4個(gè)稱(chēng)重傳感器分別安裝在最外邊兩根薄壁型鋼兩端的切口內，安裝在稱(chēng)重傳感器承力點(diǎn)上的固定支承就是秤體的承力支點(diǎn)，既減化了承力傳力機構，又節省了秤體高度，這是一種很有發(fā)展前途的秤體結構。
a.模塊化在實(shí)際應用中，根據各行業(yè)用戶(hù)的需要，選擇標準模塊其中10余種常用的標準規格即可。這種模塊化的分體式結構，不僅提高了產(chǎn)品的通用性、互換性和可靠性，而且也大大地提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)還降低了成本，增強了企業(yè)的市場(chǎng)競爭能力。
b.集成化對于某些品種和結構的電子衡器，例如小型電子平臺秤、專(zhuān)用秤、便攜式靜動(dòng)態(tài)電子輪軸秤、靜動(dòng)態(tài)電子軌道衡等，都可以實(shí)現秤體與稱(chēng)重傳感器，鋼軌與稱(chēng)重傳感器，軌道衡秤體與鐵路線(xiàn)路一體化。
c.智能化電子稱(chēng)重器的稱(chēng)重顯示控制器與電子計算機組合，利用電子計算機的智能來(lái)增加稱(chēng)重顯示控制器的功能。使稱(chēng)重器在原有功能的基礎上，增加推理、判斷、自診斷、自適應、自組織等功能，這就是當今市場(chǎng)上采用微機化稱(chēng)重顯示控制器的電子衡器與采用智能化稱(chēng)重顯示控制器。
d.綜合性電子稱(chēng)重技術(shù)的發(fā)展規律就是不斷的加強基礎研究并擴大應用，擴展新技術(shù)領(lǐng)域，向相鄰學(xué)科和行業(yè)滲透，綜合各種技術(shù)去解決稱(chēng)重計量、自動(dòng)控制、信息處理等問(wèn)題。例如在流量計量專(zhuān)業(yè)，如果按照傳統的理論和方法建造一套標準大流量測量系統，價(jià)格相當昂貴。如果采用稱(chēng)重法即質(zhì)量流量法，只要將重量和時(shí)間測量準確，大流量的測量問(wèn)題就迎刃而解了。
e.組合性在工業(yè)稱(chēng)重計量過(guò)程或工藝流程中，不少稱(chēng)重計量系統還要求具有可組合性，即測量范圍等可以任意設定;硬件能夠依據一定的工作條件和環(huán)境作某些調整，硬件功能向軟件方向發(fā)展;軟件能按一定的程序進(jìn)行修改和擴展;輸入輸出數據與指令可以使用不同的語(yǔ)言和條形碼，并能與外部的控制和數據處理設備進(jìn)行通信
二、本課題的目的(重點(diǎn)及擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題)
a.我國是糧食生產(chǎn)和消費者的大國，糧食自動(dòng)稱(chēng)重系統實(shí)現與配料系統、輸送系統、計量系統等形成一條自動(dòng)化稱(chēng)重流水線(xiàn)。改變了原來(lái)傳統的麻袋貯運，裝卸靠人抬肩扛的習俗，大大的解放了生產(chǎn)力和節省了大量的物力與人力。
b.糧食自動(dòng)稱(chēng)重系統是采用高精度的稱(chēng)重傳感器、微電腦控制儀表相結合的高技術(shù)產(chǎn)品在國外特別是發(fā)達國家已經(jīng)很盛行。隨著(zhù)我國科技實(shí)力的增長(cháng)，大量的外國科技被引入，而發(fā)展糧食自動(dòng)稱(chēng)重系統不僅促進(jìn)糧食運輸、加工、儲存和銷(xiāo)售的機械化發(fā)展，與國際潮流接軌也符合我國是糧食大國的國情。
c.由于我國是一個(gè)農業(yè)大國，農業(yè)是一個(gè)支柱產(chǎn)業(yè)，每年有大量的糧食需要流通，傳統的稱(chēng)量方法不僅費時(shí)費力，而且在運輸過(guò)程中麻袋易磨損并造成大量的物質(zhì)浪費。傳統稱(chēng)重運輸成本高且也會(huì )浪費糧食。因此本課題就是為了解決上訴問(wèn)題兒進(jìn)行的優(yōu)化設計，實(shí)現糧食稱(chēng)重、打包的自動(dòng)化。改變傳統的人為稱(chēng)重避免了糧食泄露、糧食斤數不準的問(wèn)題。并且當中采用的氣壓傳動(dòng)避免產(chǎn)生漏油現象，污染糧食。其工作壓力低，使用安全，不污染環(huán)境，成本低。
d.我的'課題設計是為了實(shí)現糧食運送、稱(chēng)重、打包自動(dòng)化控制，并且能夠幾個(gè)部分可以作為一個(gè)整體有緊密的配合。協(xié)調和解決糧食物流環(huán)節鏈各構成部分存在的問(wèn)題，促進(jìn)各構成部分之間的密切銜接，確保糧食物流環(huán)節鏈始終處于良性元轉狀態(tài)，使糧食物流真正做到快捷，高效。
e.實(shí)行糧食散裝運輸是個(gè)大的社會(huì )性工程，首先應更新人們長(cháng)期以來(lái)形成的傳統觀(guān)念，大力宣傳糧食散裝運輸的優(yōu)勢性和重要性，介紹國外糧食散裝運輸的先進(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗，激發(fā)人們改變我國糧食運輸落后現狀的信心，使我國糧食運輸逐步向現代化邁進(jìn)。并且結合國外的先進(jìn)糧食運輸技術(shù)和我國糧食運輸的特點(diǎn)，建立起具有中國特色的的糧食運輸體系，促進(jìn)我國糧食事業(yè)的迅猛發(fā)展，開(kāi)創(chuàng )我國糧食自動(dòng)化的新紀元。
f.本畢業(yè)設計是對機械電子工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生在畢業(yè)前的一次全面訓練，目的在于鞏固和擴大學(xué)生在校期間所學(xué)的基礎知識和專(zhuān)業(yè)知識，訓練學(xué)生綜合運用所學(xué)知識分析和解決問(wèn)題的能力通過(guò)設計對所學(xué)的知識結構進(jìn)行重新整合，將所學(xué)知識與工程實(shí)際問(wèn)題想結合，掌握一定的設計方法體系和手段，積累一定的時(shí)間經(jīng)驗，培養分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，從而掌握進(jìn)行科技創(chuàng )新所必需的知識與技能，是培養、鍛煉學(xué)生獨立工作能力和創(chuàng )新精神之最佳手段。畢業(yè)設計要求每個(gè)學(xué)生在工作過(guò)程中，要獨立思考，刻苦鉆研，有所創(chuàng )造的分析、解決技術(shù)問(wèn)題。通過(guò)畢業(yè)設計，使學(xué)生掌握糧食稱(chēng)重系統總體及電氣控制系統設計的基本方法，為今后步入工作崗位打下良好的基礎。
三、主要內容、研究方法、研究思路
(1)設計任務(wù)：
�、倏傮w設計：
A.總體方案及總體參數的確定;
B.結構型式選擇及參數的確定;
C.輸送機的輸送能力與計量漏斗計量能力的匹配計算;
�、陔姎饪刂葡到y設計：
A.電氣控制回路設計(包括手動(dòng)和自動(dòng)控制系統)，要求能夠對計量數據進(jìn)行管理和處理(如數據儲存、累加和打印等);
B.電氣元件的選擇計算;
C.控制柜結構設計及布線(xiàn)圖設計;
�、劭刂屏鞒炭驁D及控制柜的三維造型設計：
(2)技術(shù)參數及要求：
�、兕~定計量能力：20噸/小時(shí)，計量漏斗容重1.5t;
�、谠O備結構尺寸：≯3800x1800x2300mm;
�、奂Z食輸送與計量采用分體式結構，設備重量控制在5噸以?xún)?
�、苡嬃吭O備和輸送裝置都采用拖掛方式轉移場(chǎng)地，設備盡可能輕且操作簡(jiǎn)單;
�、菰O備既能自動(dòng)操作、又能手動(dòng)操作;
�、抻嬃繑祿蓜�(dòng)態(tài)顯示，計量結果可以用打印機輸出。
(3)設計要求：
�、僦饕蝿�(wù)：學(xué)生應在指導教師指導下獨立完成給定的設計任務(wù)，編寫(xiě)符合要求的設計說(shuō)明書(shū)，并正確繪制機械與電氣工程圖紙，并繪制有關(guān)圖表。
�、谥R要求：學(xué)生在畢業(yè)設計工作中，應綜合運用多學(xué)科的理論、知識與技能，分析與解決工程問(wèn)題。通過(guò)學(xué)習、研究與實(shí)踐，使得理論認識深化、知識領(lǐng)域擴展、專(zhuān)業(yè)技能延伸。
�、勰芰ε囵B要求：學(xué)生應學(xué)會(huì )依據技術(shù)課題任務(wù)，進(jìn)行資料的調研、收集、加工與整理和正確使用工具書(shū);培養學(xué)生掌握有關(guān)工程設計的程序、方法與技術(shù)規范，提高工程設計計算、圖紙繪制、編寫(xiě)技術(shù)文件的能力;鍛煉學(xué)生分析與解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力
研究方法：
1、文獻研究法：文獻研究法是通過(guò)調查文獻來(lái)獲得資料從而掌握所要研究問(wèn)題的一種方法。例如我們可以進(jìn)入一些文庫查看前人的論文和研究成果。
2、調查法：它是有目的、有計劃、有系統地搜集有關(guān)研究對象現實(shí)狀況或歷史狀況的材料的方法。調查方法是科學(xué)研究中常用的基本研究方法。例如我們去搜尋一些關(guān)于畢業(yè)設計的資料和調查自動(dòng)稱(chēng)重系統的歷史發(fā)展和未來(lái)前景。
3、觀(guān)察法：觀(guān)察法是指研究者根據一定的研究目的、研究提綱或觀(guān)察表，用自己的感官和輔助工具去直接觀(guān)察被研究對象，從而獲得資料的一種方法。我們參觀(guān)了張家口市的糧食基地，直觀(guān)的去觀(guān)察自動(dòng)稱(chēng)重系統的工作流水線(xiàn)。
研究思路：首先隨著(zhù)社會(huì )電子稱(chēng)重技術(shù)的高速發(fā)展與應用領(lǐng)域的擴大，再對比一下國內外的科技發(fā)展，我覺(jué)得糧食自動(dòng)稱(chēng)重系統這一課題的畢業(yè)設計具有很強的實(shí)際意義。然后調查糧食自動(dòng)稱(chēng)重的現實(shí)狀況和歷史狀況初步了解該課題，制定時(shí)間表合理安排總體進(jìn)度和階段性工作內容并通過(guò)一系列的研究手段來(lái)完成畢業(yè)設計的主要內容。最后可以設計出應用于實(shí)際的系統。
四、總體安排和進(jìn)度(包括階段性工作內容及完成日期)
日期間隔任務(wù)
20XX.3.28-20XX.4.4總體參數確定及總體設計
20XX.4.5-20XX.4.16輸送機的輸送能力與計量漏斗計量能力的匹配計算
20XX.4.17-20XX.4.30電氣原理圖及控制系統設計
20XX.5.1-20XX.5.17控制柜及面板設計
20XX.5.18-20XX.5.30控制柜布線(xiàn)圖設計
20XX.6.1-20XX.6.11控制流程圖及控制柜的三維建模
20XX.6.12-20XX.6.24準備論文及答辯
五、主要參考文獻
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[Ⅹ]馮喜紅棗分級生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)稱(chēng)重系統的設計寧夏工程技術(shù).
[Ⅺ]李南，陳奇碳粉糊生產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)稱(chēng)重系統的實(shí)現機床與液壓,2008，36(12).
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