★機械設(shè)計碩士論文摘要范文機械設(shè)計碩士論文摘要寫

機械設(shè)計碩士論文摘要范文機械設(shè)計碩士論文摘要寫 目前,噴涂作業(yè)在工業(yè)上應(yīng)用廣泛,尤其是汽車行業(yè).對于汽車輪轂的噴涂,許多國內(nèi)中小企業(yè)都存在著采用手動噴涂,自動化程度較低的現(xiàn)象.這不僅僅會影響輪轂噴涂的質(zhì)量和企業(yè)噴涂生產(chǎn)的效率,更極大影響著工人的健康.因此,隨著汽車行業(yè)及工業(yè)技術(shù)水平的發(fā)展,結(jié)合我國國情,設(shè)計出一種可對輪轂自動噴涂的低成本噴涂生產(chǎn)系統(tǒng)就具有十分重要的意義. 本文以江蘇*D車輪有限公司為研究對象,在進行充分調(diào)研的基礎(chǔ)上,提出了系統(tǒng)設(shè)計要求,并綜合考慮經(jīng)濟成本,研發(fā)出了一種可對輪轂表面進行自動噴涂的簡易噴涂生產(chǎn)系統(tǒng).該系統(tǒng)以PLC為控制核心,應(yīng)用相關(guān)機械知識和軟件如AutoCAD、Pro/E,采用結(jié)構(gòu)簡單成本較低的機械結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了對汽車輪轂上表面及側(cè)面兩個方向的連續(xù)自動噴涂. 對噴涂生產(chǎn)系統(tǒng)的研發(fā),本文主要作了以下工作：第一,認真分析了目前輪轂噴涂現(xiàn)狀,對工人噴涂動作進行了合理簡化,提出系統(tǒng)的總體要求和總體方案；第二,根據(jù)輪轂噴涂動作和噴涂要求,對系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)部分進行了詳細的設(shè)計,主要包括鏈輪鏈條傳動系統(tǒng)、滾輪滑塊機構(gòu)、噴槍安裝支架及總體機架的設(shè)計；第三,對控制系統(tǒng)進行了詳細的設(shè)計,包括控制方案設(shè)計、硬件系統(tǒng)設(shè)計選型,以及軟件程序的編寫. 本文從系統(tǒng)經(jīng)濟性與可靠性出發(fā),研究設(shè)計出了可對輪轂連續(xù)自動噴涂的智能噴涂生產(chǎn)系統(tǒng),它可以取代工人的手動噴涂作業(yè),保障工人的身體健康,改善輪轂噴涂質(zhì)量,有效提高企業(yè)輪轂噴涂生產(chǎn)的自動化水平,對其它中小企業(yè)改進手動噴涂作業(yè)的情況有一定的借鑒作用. 穩(wěn)定平臺因其隔離載體干擾的能力,在現(xiàn)代武器和民用設(shè)備中均得到了廣泛的應(yīng)用,開展對穩(wěn)定平臺關(guān)鍵技術(shù)的研究具有重要的現(xiàn)實意義和明確的應(yīng)用需求. 本文針對小型運載體上關(guān)鍵設(shè)備的穩(wěn)定技術(shù)需求,設(shè)計了基于MEMS陀螺儀的雙軸穩(wěn)定平臺,闡述了雙軸穩(wěn)定平臺精確設(shè)計要求、詳細設(shè)計方案和具體實現(xiàn)方法.該平臺以小型化為目標,采用MEMS陀螺儀敏感框架的角速度信號,利用改進的PID控制算法進行數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn). 文中首先通過理論推導及仿真研究了機械結(jié)構(gòu)、干擾力矩和陀螺安裝誤差等對平臺穩(wěn)定精度的影響；其次,利用Allan方差法分析了MEMS陀螺儀隨機誤差的組成,并建立了相應(yīng)的ARMA模型,設(shè)計了卡爾曼濾波器降低了MEMS陀螺儀的輸出噪聲；然后,在經(jīng)典PID控制算法的基礎(chǔ)上加入了抗積分飽和、微分飽和等算法,設(shè)計了改進型PID控制算法,利用1natlab/simulink工具箱建立了雙軸控制系統(tǒng)仿真模型,通過仿真結(jié)果驗證了算法的可行性；最后,設(shè)計了以TMS320F2812型DSP為主控制器的伺服控制硬件電路,包括陀螺信號采集模塊、主控制器模塊和驅(qū)動器電機接口模塊,利用2812專用于電機控制的事件管理器(EV)產(chǎn)生PWM脈寬調(diào)制信號對電機進行速度和位置控制,實現(xiàn)對平臺載體干擾的隔離. 對設(shè)計完成的基于MEMS陀螺儀的雙軸穩(wěn)定平臺樣機進行了調(diào)試和測試,測試結(jié)果表明,在外部干擾情況下,平臺方位軸在0.-360.轉(zhuǎn)動范圍內(nèi)能夠相對慣性空間穩(wěn)定,穩(wěn)定精度1.0.；俯仰軸在-45.-45.轉(zhuǎn)動范圍內(nèi)相對慣性空間穩(wěn)定,穩(wěn)定精度1.0. 確定精密滾珠絲杠副可靠性模型,總結(jié)精密滾珠絲杠副的主要失效模式、失效原因和影響,進行故障模式、影響及危害性分析,初步得出精密滾珠絲杠副的FMEA表,為精密滾珠絲杠副可靠性試驗裝置的研發(fā)和改進提供依據(jù). 根據(jù)滾珠絲杠副可靠性分析,提出精密滾珠絲杠副可靠性試驗裝置的設(shè)計思路和主要測量參數(shù),給出該試驗裝置的性能指標：設(shè)計精密滾珠絲杠副可靠性試驗裝置的總體結(jié)構(gòu)方案,并從中選取最優(yōu)方案；按照最優(yōu)方案,對總體結(jié)構(gòu)進行初步規(guī)劃. 對精密滾珠絲杠副可靠性試驗裝置的結(jié)構(gòu)進行詳細設(shè)計和優(yōu)化仿真,主要包括：對比現(xiàn)有加載結(jié)構(gòu)和方案,開發(fā)滾珠絲杠副軸向加載機構(gòu),進行結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化；對頭架和尾架結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,能夠滿足各種型號各種長度被測滾珠絲杠副的安裝；設(shè)計和優(yōu)化支撐床身；設(shè)計傳動機構(gòu)；對各類型傳感器和拖動電機等進行選型. 針對所設(shè)計的精密滾珠絲杠副可靠性試驗裝置,制定完善的試驗方法和具體操作步驟,給出可靠性故障判定標準和統(tǒng)計原則,提出分析故障數(shù)據(jù)的方法,得出平均故障間隔時間和可靠度,并總結(jié)滾珠絲杠副可靠性評估方法. 地下管線作為城鎮(zhèn)建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一,給人類生活帶來極大的便利.然而,由于環(huán)境腐蝕、材料老化、施工質(zhì)量等原因,不少管道存在破損、穿孔甚至斷裂,造成了巨大的經(jīng)濟損失和嚴重的環(huán)境污染.由于管道這一環(huán)境的特殊性,靠人工進入管道實施作業(yè)是不現(xiàn)實的.而管道機器人可以攜帶各種作業(yè)儀器進入管道進行檢測、維護、修復等工作,是一種針對管道問題的高效解決方案.因此,對管道機器人進行開發(fā)與研究具有十分重要的經(jīng)濟意義與工程應(yīng)用價值. 本文針對一類典型管道檢測機器人的控制系統(tǒng)展開研究,首先根據(jù)管道機器人工作特點和項目要求,提出了目標控制系統(tǒng)的三層結(jié)構(gòu)模型,分析了控制系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù),并依照三層結(jié)構(gòu)模型,給出了目標控制系統(tǒng)的硬件組成,詳細討論了功能層主控板的PCB設(shè)計和主要*模塊的編程接口設(shè)計.其次,根據(jù)管道機器人的通訊特點,設(shè)計了一套可靠高效的指令通訊機制.同時,結(jié)合目標機器人的機械特征,對機器人的運動控制策略進行研究,并重點分析了自平衡策略和放射源中心定位策略的實現(xiàn)原理.在此基礎(chǔ)上,開展了接口層、通訊層和功能層的程序設(shè)計.最后,對控制系統(tǒng)的關(guān)鍵模塊進行測試驗證,并從理論上分析了目標控制系統(tǒng)的驅(qū)動能力. 本文在詳細闡述了目標控制系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和軟硬件設(shè)計過程的基礎(chǔ)上,測試分析了控制系統(tǒng)的功能,測試結(jié)果表明本文設(shè)計的控制系統(tǒng)各模塊性能良好、通訊穩(wěn)定,能滿足可靠性、擴展性和實用性等工程技術(shù)要求. 伴隨著我國經(jīng)濟的騰飛,我國高速公路的建設(shè)也在飛速發(fā)展.隨著公路里程的不斷增加,公路養(yǎng)護的任務(wù)越來越繁重,所以公路養(yǎng)護機械的配置必不可少.目前,國內(nèi)在公路維修作業(yè)時路錐的擺放與回收均采用人工操作,尚缺少路錐自動收放裝置,這種人工擺放和回收不僅僅作業(yè)速度慢,更為重要的是它將工人暴露于危險的交通,安全系數(shù)低. 本文以創(chuàng)新的思路,針對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,以NL-100型交通路錐自動收放車的開發(fā)為背景,結(jié)合機械設(shè)計相關(guān)知識及相關(guān)經(jīng)驗,利用三維建模軟件soliworks,進行了整臺工程車的設(shè)計,建立了可以代*工作業(yè),并且能夠完成自動擺放和回收路錐的各項動作的三維虛擬樣機. 結(jié)合有限元相關(guān)知識,利用有限元分析軟件ABAQUS,對整個交通路錐自動收放車中核心的部件收放箱回收機構(gòu)進行了有限元建模,并針對收放箱所處的不同位置,進行不同工況條件下的靜態(tài)分析,根據(jù)分析結(jié)果,找到不足之處,進行結(jié)果優(yōu)化設(shè)計,再對優(yōu)化改進后的模型進行校核比對得出結(jié)論.對收放箱回收機構(gòu)的振動特性進行較為深入的研究,進行模態(tài)分析,得到其固有頻率和振型,為整個模型的動態(tài)特性分析提供重要依據(jù),避免其發(fā)生共振現(xiàn)象.并且模擬急剎車過程中的沖擊對該機構(gòu)的影響,利用顯示動態(tài)(Explicit)分析,得出機構(gòu)在動態(tài)沖擊情況下的特性. 最后結(jié)合控制電路相關(guān)知識,利用Protel進行電路硬件設(shè)計,同時由于C語言編寫簡單,效率高,在CCS3.3集成開發(fā)環(huán)境下編譯和調(diào)試軟件. 刀庫及機械手屬于加工中心薄弱環(huán)節(jié),急需對刀庫及機械手的故障及可靠性進行深入分析研究.在國家科技重大專項的支持下,本文針對秦川機床工具集團有限公司生產(chǎn)的盤式刀庫及機械手,通過故障分析、可靠性預(yù)測分配、可靠性設(shè)計以及精度影響模型研究,從而分析該型盤式刀庫及機械手的可靠性,為盤式刀庫及機械手可靠性設(shè)計提供理論方法. 首先,針對盤式刀庫及機械手這一試驗對象,設(shè)計了可靠性試驗裝置,包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及傳感器的選型和布置,利用該可靠性試驗數(shù)據(jù),進行故障分析,分析故障模式、故障原因及故障影響.通過故障分析,尋找系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié),確定系統(tǒng)關(guān)重件,為后續(xù)的可靠性預(yù)測分配及可靠性設(shè)計奠定基礎(chǔ). 其次,對盤式刀庫及機械手系統(tǒng)進行功能分析,建立了系統(tǒng)基本可靠性模型和任務(wù)可靠性模型,在模型的基礎(chǔ)上進行可靠性預(yù)測.提出了基于多種分配法相結(jié)合的一種系統(tǒng)可靠性分配技術(shù),主要研究了基于考慮復雜度和重要度及專家評分相結(jié)合的可靠性分配技術(shù). 然后,針對盤式刀庫及機械手動作機構(gòu),從動作可靠性和強度可靠性出發(fā),進行廣義機構(gòu)系統(tǒng)可靠性綜合設(shè)計.通過建立系統(tǒng)動力學模型、運動學模型及精度模型,采用蒙特卡羅法隨機抽樣,計算廣義機構(gòu)動作可靠度.分析盤式刀庫及機械手系統(tǒng)中關(guān)鍵零部件,并對其進行考慮多種失效模式的可靠性設(shè)計. 最后,針對盤式刀庫及機械手換刀動作精度影響因素,建立精度影響模型,并進行可靠性分析.建立了選刀系統(tǒng)動力學模型,利用該模型研究選刀系統(tǒng)在選刀時的隨機振動,并分析振動可靠性.針對盤式刀庫及機械手摩擦磨損對傳動精度的影響,充分考慮摩擦磨損的普遍性和模糊性,利用模糊可靠性設(shè)計方法,對齒輪傳動進行磨損可靠性設(shè)計 本文針對國內(nèi)研究現(xiàn)狀,提出了一種新型多連桿高速精密沖床的構(gòu)型,針對此構(gòu)型提出幾大性能參數(shù),圍繞這些性能參數(shù)對機構(gòu)進行了設(shè)計和研究.論文主要完成了以下幾方面的內(nèi)容： 分析研究此機構(gòu)與其他機構(gòu)的差異和性能優(yōu)點,將整個機構(gòu)分為工作機構(gòu)和平衡機構(gòu)進行分析.利用解析法對工作機構(gòu)進行運動學分析,結(jié)合約束條件和優(yōu)化目標利用步長搜索法對結(jié)構(gòu)尺寸進行優(yōu)化設(shè)計,分析優(yōu)化后主滑塊的運動規(guī)律. 根據(jù)公稱壓力對機構(gòu)進行靜力學分析,研究各構(gòu)件的受力情況,對其截面尺寸進行設(shè)計計算,然后根據(jù)各構(gòu)件尺寸和材料獲取構(gòu)件質(zhì)量特性,結(jié)合質(zhì)量特性對工作機構(gòu)進行動力學分析. 對平衡機構(gòu)進行結(jié)構(gòu)設(shè)計,確定平衡機構(gòu)各構(gòu)件的結(jié)構(gòu)尺寸.根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸對平衡機構(gòu)進行動力學分析,研究整個機構(gòu)受力情況,并通過優(yōu)化擺塊質(zhì)量達到豎直方向慣性力的最優(yōu)動平衡. 對機構(gòu)進行動態(tài)靜力學分析,研究相鄰構(gòu)件間的相互作用力,根據(jù)受力情況對工作機構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸進行校核,設(shè)計平衡機構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸. 根據(jù)需求選擇電機,設(shè)計傳動帶.結(jié)合電機轉(zhuǎn)矩和等效轉(zhuǎn)動慣量對輸入軸轉(zhuǎn)速波動進行研究,分析飛輪轉(zhuǎn)動慣量對輸入軸轉(zhuǎn)速波動的影響,結(jié)合沖裁前飛輪所需存儲的能量,確定飛輪轉(zhuǎn)動慣量,對飛輪進行尺寸設(shè)計. 本文主要針對電磁發(fā)射裝置實際應(yīng)用需求,研制一款可本地控制也可遙控操作的自動裝彈機.研制工作主要包括機械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)的設(shè)計,零件的加工制造,系統(tǒng)的安裝調(diào)試以及后期的優(yōu)化.該裝彈機具有很強的針對性,各方面性能都滿足其設(shè)計指標.不僅能夠在實際應(yīng)用環(huán)境下實現(xiàn)大推力可靠裝彈,還能根據(jù)不同的應(yīng)用需求,完成單發(fā)自動裝彈和連發(fā)自動裝彈,并且能在意外情況下自動停止運行從而自我保護. 根據(jù)應(yīng)用需求,本文設(shè)計將兩*立裝彈機對稱并行安裝,分別由兩臺步進電機通過減速器來驅(qū)動兩臺裝彈機同時進行裝填.設(shè)計了大推力推彈機構(gòu),傳動機構(gòu),驅(qū)動機構(gòu)和連發(fā)機構(gòu).在原有設(shè)計模型基礎(chǔ)上,明確了控制電機類型,選用步進電機作為推彈電機和撥彈電機,計算了各電機所需扭矩,確定步進電機和行星減速器具體型號；設(shè)計了鏈條鎖定機構(gòu),保證大推力裝彈可靠運行；優(yōu)化底板和支架結(jié)構(gòu),適應(yīng)各子部件安裝；優(yōu)化鏈盒結(jié)構(gòu),確保可靠回收鏈條；并設(shè)計了自動裝彈機銘牌. 本文還根據(jù)控制需求,采用TMCM控制卡,設(shè)計了控制系統(tǒng),并采用TMCL語言編寫控制程序,使自動裝彈機能夠完成單發(fā)裝彈、連發(fā)裝彈、單步調(diào)整、復位停機等功能,同時設(shè)計了控制盒連接到控制系統(tǒng)中,使自動裝彈機可有線遙控操作. 經(jīng)過安裝調(diào)試、改進完善,自動裝彈機能按要求運行.設(shè)計了推彈力模擬測試裝置,結(jié)合ANSYS仿真測出自動裝彈機實際推彈力及其它性能參數(shù).本文研究的自動裝彈機滿足設(shè)計指標,通過驗收并投入使用. 本文以某重點預(yù)研項目為背景,以某新型力矩電機直驅(qū)系統(tǒng)高低方向機為研究對象,針對該系統(tǒng)的位置異常保護機構(gòu)進行設(shè)計,采用理論仿真分析與試驗相結(jié)合的方式,對相關(guān)機構(gòu)動作原理及機構(gòu)動態(tài)特性進行了研究. 論文首先對該力矩電機直驅(qū)系統(tǒng)的可行性進行了分析,對電機的設(shè)計和驅(qū)動進行了介紹,確定了系統(tǒng)的位置異常保護裝置的工作方式與傳動方案,其既要滿足制動緩沖保護系統(tǒng)的要求,又要滿足了備用驅(qū)動裝置的雙向要求.在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)機構(gòu)運動學特性及制動姿態(tài)進行分析,并進行了機構(gòu)零部件的設(shè)計與分析.利用鍵合圖理論建立了電機直驅(qū)系統(tǒng)的位置異常保護裝置的機構(gòu)運動動力學特性仿真分析模型,并與虛擬樣機相結(jié)合建立位置保護裝置虛擬樣機,對系統(tǒng)的動力學特性進行仿真分析研究,包括氣動離合器機構(gòu)、緩沖制動機構(gòu)及電機啟動的動態(tài)特性.獲得了機構(gòu)運動過程中離合器花鍵、蝸輪蝸桿及高低齒弧等關(guān)鍵零部件所受載荷參數(shù),利用有限元法對其進行剛強度分析,根據(jù)剛強度分析的結(jié)果,對關(guān)鍵零部件進行改進設(shè)計.通過仿真結(jié)果驗證了方案的可行性,在位置異常保護裝置制動力矩下,對力矩電機直驅(qū)系統(tǒng)進行制動保護. 最后,進行了力矩電機直驅(qū)系統(tǒng)的摸底射擊試驗,驗證了所試制力矩電機運行的可行性以及電機直驅(qū)系統(tǒng)已基本滿足射擊工況,論文分析結(jié)果與試驗結(jié)果基本一致. 本文研究結(jié)果對某新型高低方向機的結(jié)構(gòu)設(shè)計與參數(shù)優(yōu)化具有與一定參考價值. 研究彈帶擠進膛線的過程是開展火炮與自動武器膛線磨損、身管壽命、彈帶削光,檢驗彈帶與坡膛的匹配程度、射擊精度以及彈丸優(yōu)化設(shè)計等方面研究不可缺少的基礎(chǔ)工作.本文以自然科學基金項目為科研背景,通過運用功能原理設(shè)計、動力學、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、有限元等現(xiàn)代設(shè)計理論設(shè)計了一種由電機驅(qū)動的機電實驗裝置,該裝置可以有效模擬彈帶的動態(tài)擠進過程,并