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湘 潭 大 學(xué)
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書
論文（設(shè)計(jì)）題目： 換向器性能測(cè)試臺(tái)設(shè)計(jì)
學(xué)號(hào)： XXXXX 姓名： XXXXX 專業(yè)： XXXXX
指導(dǎo)教師： XXXXX 系主任： XXXXX
一、主要內(nèi)容及基本要求
研究?jī)?nèi)容：設(shè)計(jì)換向器性能測(cè)試臺(tái)，要求能自動(dòng)完成換向器絕緣耐壓性能測(cè)試和超速實(shí)驗(yàn)。具體內(nèi)容如下：
1．換向器性能測(cè)試臺(tái)的總體方案設(shè)計(jì)
2．動(dòng)力元件的選擇
3．傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
4．傳感器的選擇
5．其他零部件的設(shè)計(jì)
基本要求：
1．技術(shù)指標(biāo)要求符合設(shè)計(jì)要求 。
2．繪制測(cè)試臺(tái)總裝配圖和主要零件圖。要求圖紙不少于2.5張A0圖紙。
3．翻譯一篇不少于3000字的外文文獻(xiàn)。
4．撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，要求不少于1萬字。
二、重點(diǎn)研究的問題
1．換向器性能測(cè)試臺(tái)的總體設(shè)計(jì)中測(cè)試方案的選擇?！ ?
2．關(guān)鍵零部件的計(jì)算與設(shè)計(jì)。
3．技術(shù)指標(biāo)：換向器槽數(shù)33片 額定轉(zhuǎn)速：3000rpm
電壓：0-30V 外形尺寸：140*φ100*φ60(厚度*外徑*內(nèi)徑)
三、進(jìn)度安排
序號(hào)
各階段完成的內(nèi)容
完成時(shí)間
1
查閱文獻(xiàn)，收集資料
第1周
2
確定總體方案
第2~3周
3
開題報(bào)告
第4周
4
主要零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算
第5~8周
5
中期檢查
第9周
6
完成所有零部件的設(shè)計(jì)
第10~12周
7
撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書
第13~14周
8
準(zhǔn)備答辯
第15周
四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)
[1]濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].8版.北京：高等教育出版社，2006.
[2]孫靖民.機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)[M].4版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.
[3]郁明山.現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996.
[4]孫桓，陳作模.機(jī)械原理[M].7版.北京：高等教育出版社，2006.
[5]武建文，李德成.電機(jī)現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)[M].北京機(jī)械工業(yè)出版社，2005.
[6]Greg C.Stone 等著, 《旋轉(zhuǎn)電機(jī)的絕緣——設(shè)計(jì) 評(píng)估 老化 實(shí)驗(yàn) 修理》
編譯組編譯.北京.中國(guó)電力出版社，2010.
[7]宋寶玉，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M]，高等教育出版社，2006．
[8]聞邦椿．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).第五版[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010．
[9]聞邦椿.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).第五版[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.
[10]侯秀珍.機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].哈爾濱.哈爾冰工業(yè)大學(xué)出版社,2000.
[11]張維凱,王曙光. AutoCAD2007中文版標(biāo)準(zhǔn)教程[M]．北京.清華大學(xué)出版社，
2007.
[12]周順榮.電機(jī)學(xué)[M].北京.北京科學(xué)出版社，2002.
[13]潘成林主編.實(shí)用中小型電機(jī)手冊(cè)[M].上海.上海世界出版股份有限公司.
科學(xué)技術(shù)出版社出版、發(fā)行,2007.
湘 潭 大 學(xué)
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)閱表
學(xué)號(hào) XXXXX 姓名 XXXXX 專業(yè) XXXXX
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目： 換向器性能測(cè)試臺(tái)設(shè)計(jì)
評(píng)價(jià)項(xiàng)目
評(píng) 價(jià) 內(nèi) 容
選題
能力
論文
（設(shè)計(jì)）質(zhì)量
綜
合
評(píng)
價(jià)
評(píng)閱人：
年 月 日
湘 潭 大 學(xué)
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）鑒定意見
學(xué)號(hào)：XXXXX 姓名：XXXXX 專業(yè)： XXXXX
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說明書） 頁 圖 表 張
論文（設(shè)計(jì)）題目： 換向器性能測(cè)試臺(tái)設(shè)計(jì)
內(nèi)容提要： 換向器性能測(cè)試臺(tái)設(shè)計(jì)說明書是本次設(shè)計(jì)的文字說明，包括了緒論、設(shè)計(jì)
任務(wù)書、方案設(shè)計(jì)、關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算、其他零部件的選取、校核、總結(jié)、文
獻(xiàn)及外文翻譯等。其以具體語言表達(dá)了設(shè)計(jì)內(nèi)容，是設(shè)計(jì)任務(wù)的重要部分組成部分。
讀者可以根據(jù)說明書對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容一目了然。
試驗(yàn)，屬于多功能測(cè)試平臺(tái)。測(cè)試臺(tái)臺(tái)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，軌道傳輸，能完成換向器
3000~6000rpm的高速測(cè)試。平臺(tái)通過電機(jī)調(diào)速器調(diào)速達(dá)到多個(gè)速度，并選擇耐壓測(cè)試
儀。主要設(shè)計(jì)部件有換向器轉(zhuǎn)軸、聯(lián)軸器、轉(zhuǎn)軸支承、耐壓儀器支承、頂尖設(shè)計(jì)及軌
道設(shè)計(jì)，內(nèi)容涉及廣泛。其中軌道設(shè)計(jì)等特色設(shè)計(jì)方案為性能測(cè)試臺(tái)實(shí)現(xiàn)多功能提供
了重要保證。
工作平臺(tái)外型美觀，節(jié)省材料?？梢韵劝惭b幻想器，手動(dòng)頂尖固定轉(zhuǎn)軸，打開電
源轉(zhuǎn)軸即轉(zhuǎn)動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)換向器超速實(shí)驗(yàn)；當(dāng)選擇表筆固定支撐移向換向器，打開耐壓
測(cè)試儀，便可取得不同電壓，實(shí)現(xiàn)其耐壓實(shí)驗(yàn)，在耐壓測(cè)試儀上讀出其數(shù)據(jù)。
該生在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，態(tài)度非常認(rèn)真，基本能獨(dú)立思考解決問題，查閱參考資料，但綜合運(yùn)用能力和設(shè)計(jì)繪圖能力一般，積極進(jìn)取，遇到不會(huì)的問題能夠及時(shí)找老師和同學(xué)尋找?guī)椭厴I(yè)設(shè)計(jì)說明書格式基本正確，文字基本通順，但圖紙中存在一些錯(cuò)誤。
同意其參加答辯，建議成績(jī)?cè)u(píng)定為 中等 。
指導(dǎo)教師：
2014年 5 月 日
答辯簡(jiǎn)要情況及評(píng)語
答辯小組組長(zhǎng)：
2014年 月 日
答辯委員會(huì)意見
答辯委員會(huì)主任：
2014年 月 日
（請(qǐng)雙面打印。）
目錄
第一章、 緒論…………………………………………………………10
第二章、 關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算…………………………………13
1、軸的設(shè)計(jì) ………………………………………………………13
2、聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) …………………………………………………14
3、軸端擋圈與銷孔設(shè)計(jì) …………………………………………16
4、軸支撐架的設(shè)計(jì) …………………………………………… 16
5、測(cè)試儀探頭固定架的設(shè)計(jì)……………………………………… 17
6、頂尖設(shè)計(jì)…………………………………………………… 18
7、軌道設(shè)計(jì) …………………………………………………… 20
第三章、 其他零部件的選取…………………………………………20
1、電機(jī)的選取………………………………………………………20
2、耐壓測(cè)試儀的選取 …………………………………………… 17
3、直流調(diào)速器的選取 …………………………………………… 25
4、軸承的選取…………………………………………………… 26
5、螺栓的選取…………………………………………………… 27
第四章、 校核…………………………………………………………27
1、軸的校核 ………………………………………………………28
2、鍵的校核 ………………………………………………………31
3、螺栓的校核…………………………………………………… 32
總結(jié)…………………………………………………………………… 33
致謝…………………………………………………………………… 35
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………… 37
附錄…………………………………………………………………… 30
1、譯文原文……………………………………………………… 38
2、譯文…………………………………………………………… 52
換向器性能測(cè)試臺(tái)設(shè)計(jì)
摘要 換向器性能測(cè)試臺(tái)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了換向器超速與耐壓實(shí)驗(yàn)等多功能平臺(tái)設(shè)計(jì)。換向器是組成電機(jī)必不可少的部件，也是電機(jī)能持續(xù)運(yùn)行的保證。如果沒有換向器，電機(jī)只能轉(zhuǎn)不到半圈就卡死了。換向器在現(xiàn)代電機(jī)中扮演著舉足輕重的角色，所以換向器的性能測(cè)試是人類科學(xué)發(fā)展的重要內(nèi)容。工作平臺(tái)外型美觀，節(jié)省材料?？梢韵劝惭b換向器器，手動(dòng)頂尖固定轉(zhuǎn)軸，打開電源轉(zhuǎn)軸即轉(zhuǎn)動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)換向器超速實(shí)驗(yàn)；當(dāng)選擇表筆固定支撐移向換向器，打開耐壓測(cè)試儀，便可取得不同電壓，實(shí)現(xiàn)其耐壓實(shí)驗(yàn)，在耐壓測(cè)試儀上讀出其數(shù)據(jù)。
關(guān)鍵詞 換向器 超速 耐壓測(cè)試 軌道 頂尖
Commutator test bench design
Summary：Commutator test bench designed to achieve a commutator speeding and other multi-platform design pressure experiments. Commutator motor is composed of essential components, but also to ensure continuity of operation of the motor. If there is no commutator, the motor can only turn less than a half circle on the card died. Commutator plays an important role in modern motor, so the commutator performance testing is an important part of human science. Working platform appearance, material savings. You can install the commutator, manual top fixed shaft, turn the power shaft that is rotating commutator speeding experiment can be realized; When choosing a fixed support toward the commutator pen, turn pressure tester, you can get a different voltage, achieve its pressure experiments, which reads the data on the pressure tester.
第1章 緒論
1.1研究背景
社會(huì)發(fā)展迅速，科技日新月異。
人類文明經(jīng)過蠻長(zhǎng)發(fā)展，科技在歷史進(jìn)程中起著至關(guān)重要的作用。不置可否，科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。十八、十九、二十世界以來，科學(xué)更是以全新面目展現(xiàn)在世界面前，因?yàn)榭茖W(xué)，這個(gè)世界瞬息變遷。馬克思在其名著《資本論》中高度強(qiáng)調(diào)了發(fā)展科學(xué)的重要性?，F(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)、國(guó)防及民用生活用品無不需要科學(xué)研究作為先驅(qū)，我們活在一個(gè)充滿著活力的世界，我們也一刻不能離開科學(xué)產(chǎn)品。無論是今天人們津津樂道的iphone，還是美國(guó)投在長(zhǎng)崎、廣島的原子彈，盡管有著不同用途與巨大差別，其實(shí)都屬于科學(xué)研究，都來源于科學(xué)先驅(qū)的貢獻(xiàn)。我們?cè)谙硎苓@個(gè)文明時(shí)代到來的同時(shí)，也要心懷感恩，感謝那些孜孜不倦、貢獻(xiàn)社會(huì)的先驅(qū)者。
受封建社會(huì)的影響，中國(guó)的現(xiàn)代科技時(shí)代貌似來得晚了些。中國(guó)從改革開放后，就積極引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)與資金，迅速發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)。不論西部大開發(fā)，還是深圳從一個(gè)小漁村變成現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)聚焦的貿(mào)易大都市，科技力量在其中都扮演者重要角色。
當(dāng)我們走出去，車水馬龍，人來人往。交通工具是人們史無前例地提高了辦事速度和效率，我們不再像以往一樣寸步難行。然而各種設(shè)備中很多都用到了電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)包括發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)，其原理剛好互補(bǔ)。各類水電站中用到的都是發(fā)電機(jī)，其利用水的勢(shì)能驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使之切割磁感線，達(dá)到勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的目的。電機(jī)也分為很多種類，按交直流形勢(shì)有交流電機(jī)和直流電機(jī)，按相角有三相電機(jī)、兩相或單相電機(jī)等等分類。
直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，定子的主要作用是產(chǎn)生磁場(chǎng)，由機(jī)座、主磁極、換向極、端蓋、軸承和電刷裝置等組成。工作時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的部分稱為轉(zhuǎn)子，其主要作用為產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。換向器是組成電機(jī)必不可少的部件，也是電機(jī)能持續(xù)運(yùn)行的保證。如果沒有換向器，電機(jī)轉(zhuǎn)不到半圈就卡死了。換向器在現(xiàn)代電機(jī)中扮演著舉足輕重的角色，所以換向器的性能測(cè)試是人類科學(xué)發(fā)展的重要內(nèi)容。
從十九世界以來，電機(jī)及其部件換向器一直在人類文明進(jìn)程中發(fā)揮重大作用。隨著工業(yè)化進(jìn)程與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)與工業(yè)的高發(fā)展，電機(jī)的應(yīng)用已深入到交通運(yùn)輸、工業(yè)、航空航天、農(nóng)業(yè)、辦公自動(dòng)化、醫(yī)療器械、國(guó)防現(xiàn)代化等領(lǐng)域之中，而換向器性能的鑒定與實(shí)驗(yàn)越來越成為換向器繼續(xù)發(fā)展的突破性因素。特別是自20世界以來，隨著設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法的改善，原材料性能和制造工藝水平的提高，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)等高科技領(lǐng)域發(fā)展相結(jié)合，換向器研究與換向器實(shí)驗(yàn)得到了更快更長(zhǎng)足的發(fā)展，不斷滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)中個(gè)行業(yè)每日劇增的多樣化的需求。
1.2課題意義
在使用過程中，原本生產(chǎn)的換向器不一定具備完好功能滿足于我們的需求，因此我們需要對(duì)其性能進(jìn)行評(píng)估。通常我們選擇測(cè)試耐壓性能和做超速實(shí)驗(yàn)，而換向器的性能實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)就成了必不可少的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。其檢測(cè)實(shí)驗(yàn)必不可少，也為換向器發(fā)展、電機(jī)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。
現(xiàn)代信息技術(shù)的三大基礎(chǔ)是信息的傳輸、采集和處理，即稱為通信技術(shù)、傳感技術(shù)和計(jì)算機(jī)處理技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于換向器測(cè)試的技術(shù)一般都會(huì)用到這幾種技術(shù)，有的公司為了檢測(cè)換向器性能，自制簡(jiǎn)單粗糙換向器檢測(cè)機(jī)器，因此換向器性能檢測(cè)工作臺(tái)是一項(xiàng)有開發(fā)空間的項(xiàng)目，值得更多經(jīng)濟(jì)資金的投入。
國(guó)外很多公司在電子測(cè)量?jī)x方面已經(jīng)做到高可靠性、高精度、高分辨率的程度。例如如日本IMADA公司與德國(guó)的MAHR公司和EPK公司等等。這些發(fā)達(dá)國(guó)家的相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域研究水平已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越于中國(guó)，其芯片技術(shù)、傳感技術(shù)均有很先進(jìn)的發(fā)展。
1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容
12