轉(zhuǎn)動慣量測試儀設(shè)計(jì)【4張CAD圖紙+畢業(yè)論文+任務(wù)書】

轉(zhuǎn)動慣量測試儀設(shè)計(jì)

40頁 18000字?jǐn)?shù)+論文說明書+任務(wù)書+4張CAD圖紙【詳情如下】

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轉(zhuǎn)動慣量測試儀裝配圖.dwg

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齒輪零件圖.dwg

轉(zhuǎn)動慣量測試儀設(shè)計(jì)

目錄

摘要 I

Abstract II

第一章  引言 1

1.1設(shè)計(jì)目的 2

1.2設(shè)計(jì)任務(wù) 2

1.3構(gòu)造及工作原理 3

1.4主要的組成構(gòu)件 3

第二章  伺服電動機(jī) 5

2.1交流伺服電機(jī)及其調(diào)速分類和特點(diǎn) 5

2.2直流伺服電機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng) 7

2.3交流伺服電機(jī)速度控制原理 8

2.4變頻與伺服的關(guān)系及應(yīng)用 9

2.5交流伺服電機(jī)的變頻調(diào)速原理 11

2.6變頻調(diào)速系統(tǒng)的分類 12

2.7電動機(jī)的選型計(jì)算 16

第三章 傳感器的選用 31

3.1傳感器選用的一般原則： 31

3.2 數(shù)字式扭矩傳感器技術(shù)性能及應(yīng)用 33

第四章 光電編碼器原理及應(yīng)用電路 41

4.1 光電編碼器原理 41

4.2  LEC型光電編碼器主要技術(shù)指標(biāo) 43

第五章 操控系統(tǒng) 44

4.1 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及硬件電路設(shè)計(jì) 44

4.2永磁伺服電動機(jī)的控制電路 45

4.3監(jiān)測及報(bào)警電路 46

4.4時(shí)鐘及復(fù)位電路 47

4.6結(jié)　論 48

參考文獻(xiàn) 52

摘要

轉(zhuǎn)動慣量測試儀在學(xué)校，工廠廣泛用于測量金屬及其非金屬材料的機(jī)械性能的，是學(xué)校和工廠不可或缺的試驗(yàn)設(shè)備。

現(xiàn)在的轉(zhuǎn)動慣量測試儀均是以微機(jī)控制、記錄為主要特點(diǎn)的電子轉(zhuǎn)動慣量測試儀。學(xué)校的舊式試驗(yàn)設(shè)備存在故障率高，工作性能不可靠，有時(shí)達(dá)不到試驗(yàn)所要求的精度，所以本設(shè)計(jì)就原轉(zhuǎn)動慣量測試儀的傳動部分，控制部分加以改造，配以計(jì)算機(jī)為主的測量控制系統(tǒng)，從新構(gòu)建一個(gè)與現(xiàn)行轉(zhuǎn)動慣量測試儀相一致的電子轉(zhuǎn)動慣量測試儀。

本設(shè)計(jì)說明書包括：概論、總體設(shè)計(jì)和結(jié)論三大部分。通過對我校教學(xué)實(shí)習(xí)基地的一臺轉(zhuǎn)動慣量測試儀的結(jié)構(gòu)和性能的研究，從可轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)動慣量測試儀的傳動部分，控制與調(diào)速部分以及檢測部分加以設(shè)計(jì)，本說明書介紹了伺服電動機(jī)和擺線針輪減速器的計(jì)算和選型設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)動慣量測試儀改造方案、改造部位。在傳感技術(shù)與測控技術(shù)的普遍應(yīng)用的條件下，本設(shè)計(jì)采用扭矩傳感器和光電編碼器用于測量扭矩和扭角的數(shù)值。在控制系統(tǒng)上將單片機(jī)應(yīng)用到轉(zhuǎn)動慣量測試儀上，其控制也采用了扭矩專用測控軟件。改造后的轉(zhuǎn)動慣量測試儀，采用了電子自動平衡測力裝置，可控伺服電機(jī)，擺線針輪減速，傳感記錄，電腦手動兩控轉(zhuǎn)換并增設(shè)了記錄裝置。 

關(guān)鍵詞：伺服電機(jī)；擺線針輪減速器；計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；轉(zhuǎn)動慣量測試儀。

Abstract

Torsion test machine in the research departments universities and mining materials laboratory used to determine various metallic and non-metallic materials to reverse the admission test of mechanical properties , has been widely used. 

Now the most advanced materials torsion test machine is the computer measurement, control at the core of electronic materials torsion test machine. But the old materials torsion test of the machine most stringent design, manufacture exquisite. This is designed to test the original old part of the machine, based on eliminating its outdated measurement control, with a new computer-core measurement control system to replace the relevant parts, Construction of a new computer can operate control and automatic measurement, with the existing product line of electronic torsion test machine. 

Design Manual: An Introduction, the overall design and conclusions of the three most. I passed the school teaching practice base of a testing machine to reverse the structure and properties of, for-cycloid reducer and the characteristics of existing conditions, determined to reverse the programme of testing machine, introduced a servo motor and cycloid Reducer-round selection of calculation and design and reverse the test machine transformation programme, the transformation of location, design and computer control system of reversing the testing machine they should pay attention to the problem. After the reverse of the testing machine, using an electronic self-balancing force measurement devices, servo motor-cycloid speed control system and the addition of a recorded device, it can exert both positive and negative aspects of torque to reverse the trial. 

Key words: servo motor; cycloid reducer; the computer control system; reversing the test machine.

引言四年的大學(xué)生活接近尾聲時(shí)，我們進(jìn)行了為期近四個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對大學(xué)四年來我們所學(xué)到的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識的一次系統(tǒng)性的總結(jié)與綜合運(yùn)用，同時(shí)也是培養(yǎng)我們分析問題和解決問題能力的良好的機(jī)會，而且畢業(yè)設(shè)計(jì)也是大學(xué)教學(xué)的最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)。因此，認(rèn)真踏實(shí)地做好這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅意味著我們能否順利畢業(yè)，而且對今后我們走上工作崗位后能否很出色的做好自己的工作也有十分重要意義。另外，畢業(yè)設(shè)計(jì)還可以培養(yǎng)我們獨(dú)立思考，開發(fā)思維和協(xié)調(diào)工作的能力，這對今后踏入社會以后能否盡快地適應(yīng)社會也有很大的幫助。機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)水平是一個(gè)國家現(xiàn)代化建設(shè)水平的主要標(biāo)志之一。這是因?yàn)楣I(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化程度，都會通過機(jī)械工業(yè)的發(fā)展程度反映出來。人們之所以要廣泛使用機(jī)器，是由于機(jī)器既能承擔(dān)人力所不能或不便進(jìn)行的工作，又能較人工生產(chǎn)改進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量，特別是能夠大大提高勞動生產(chǎn)率和改善勞動條件。機(jī)械工業(yè)肩負(fù)著為國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門提供技術(shù)裝備和促進(jìn)技術(shù)改造的重要任務(wù)，在現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程中起著主導(dǎo)和決定性的作用。所以通過大量設(shè)計(jì)制造和廣泛使用各種各樣先進(jìn)的機(jī)器，就能大大加強(qiáng)和促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的力度，加速我國的社會主義現(xiàn)代化建設(shè)。

    機(jī)械加工工藝是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源、降低成本的重要手段，是企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)準(zhǔn)備，計(jì)劃調(diào)度、加工操作、生產(chǎn)安全、技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種、上質(zhì)量、上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)保證。然而夾具又是制造系統(tǒng)的重要組成部分，不論是傳統(tǒng)制造，還是現(xiàn)代制造系統(tǒng)，夾具都是十分重要的。因此，好的夾具設(shè)計(jì)可以提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率，保證和提高加工精度，降低生產(chǎn)成本等，還可以擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍，從而使產(chǎn)品在保證精度的前提下提高效率、降低成本。當(dāng)今激烈的市場競爭和企業(yè)信息化的要求,企業(yè)對夾具的設(shè)計(jì)及制造提出了更高的要求。我們這些即將大學(xué)畢業(yè)的機(jī)械工程及自動化專業(yè)的學(xué)生，要進(jìn)行對本專業(yè)所學(xué)習(xí)的知識進(jìn)行綜合的運(yùn)用和掌握，為此我們要進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，要自己動手進(jìn)行思考問題，為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量，也要從此邁出展現(xiàn)自己價(jià)值的第一步。

1.1設(shè)計(jì)目的

　 畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在校學(xué)習(xí)階段的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，也是學(xué)生完成工程師基本訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)。其目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)和基礎(chǔ)理論知識，獨(dú)立解決本專業(yè)一般工程技術(shù)問題的能力，樹立正確的設(shè)計(jì)思想和工作作風(fēng)。畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書不只反映了設(shè)計(jì)的思想內(nèi)容，方法和步驟，而且還反映了學(xué)生的文理修養(yǎng)和作風(fēng)。

本說明書分為概述、設(shè)計(jì)內(nèi)容、總結(jié)三大部分，分別介紹了此次玩具箱玩具柜關(guān)閉件試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)任務(wù)；有關(guān)玩具箱玩具柜關(guān)閉件試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)總體方案確定及框圖、擺線針輪減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算、進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計(jì)計(jì)算及校核、光電編碼器的選型；主要是對本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的心得。

1.2設(shè)計(jì)任務(wù)

1． 課題任務(wù)

   規(guī)則構(gòu)件的轉(zhuǎn)動慣量是建立復(fù)雜系統(tǒng)動力學(xué)模型的必備參數(shù)，是解決復(fù)雜系統(tǒng)（如汽車）動力學(xué)問題的關(guān)鍵參數(shù)，因此，進(jìn)行轉(zhuǎn)動慣量測試儀設(shè)計(jì)就具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與社會意義。本課題的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)一不規(guī)則型體轉(zhuǎn)動慣量測試設(shè)備，要求能測質(zhì)量在0-500公斤范圍內(nèi)不規(guī)則型體的轉(zhuǎn)動慣量。

2． 課題要求

具體要求如下： 

1、 調(diào)研和查閱相關(guān)文獻(xiàn)，掌握不規(guī)則構(gòu)件的轉(zhuǎn)動慣量測量方法。

5.4時(shí)鐘及復(fù)位電路

利用8098 的內(nèi)部振蕩電路構(gòu)成時(shí)鐘電路,定時(shí)石英晶振的頻率f ocs = 12 MHz。采用自動上電和手動兩種復(fù)位方法,其電路圖如圖4

鍵盤、顯示及打印機(jī)管理電路

該系統(tǒng)采用3 ×8 行列式鍵盤和8 位八段共陰極L ED 顯示器,用8255 的PA 口作為鍵盤的列線及顯示器的字位線,用8098 的P4 、P214 、P217 作為鍵盤的行線。8255 的PB 口為顯示器的字形輸出口,PC口為打印機(jī)的輸出口,具體電路見圖5。

6.6結(jié)　論

材料轉(zhuǎn)動慣量測試儀采用8098 單片機(jī)控制系統(tǒng)前后,分別對低碳鋼、鑄鐵進(jìn)行了扭轉(zhuǎn)試驗(yàn),結(jié)果表明:由于控制系統(tǒng)選用了8098 單片機(jī),使得整機(jī)工作可靠性高,性能價(jià)格比好,工作精度達(dá)015 %;同時(shí),利用8098 的脈沖寬度調(diào)制功能,使電機(jī)控制電路簡單,對電機(jī)增減速、正反轉(zhuǎn)及停轉(zhuǎn)的控制方便、可靠;控制系統(tǒng)的故障檢測及報(bào)警電路簡單適用,整個(gè)測試過程自動完成。

3）關(guān)鍵設(shè)置質(zhì)量管理點(diǎn)

對工程質(zhì)量有重大影響的施工和對工藝技術(shù)有特殊要求的工序設(shè)置質(zhì)量管理點(diǎn),對其實(shí)行強(qiáng)化管理,重點(diǎn)控制。這是提高工程整體質(zhì)量水平,防止質(zhì)量事故發(fā)生的重要方法。質(zhì)量點(diǎn)的活動實(shí)施步驟是:

(1) 通過對工程特點(diǎn)和施工條件等因素的綜合分析,確定需要設(shè)置質(zhì)量管理點(diǎn)的關(guān)鍵部位。

(2) 對設(shè)置質(zhì)量管理點(diǎn)項(xiàng)目提出質(zhì)量目標(biāo)控制值,并制定強(qiáng)化管理的具體措施。

(3) 明確質(zhì)量管理點(diǎn)活動的負(fù)責(zé)人,落實(shí)責(zé)任措施,以保證目標(biāo)控制值的實(shí)現(xiàn)。

4 ）控制材料及構(gòu)件質(zhì)量

材料和構(gòu)件進(jìn)貨時(shí)正確處理質(zhì)量和成本的關(guān)系,保證材料和構(gòu)件的進(jìn)貨是確保工程質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)合同目標(biāo)的基礎(chǔ)和前提。降低材料成本,提高工程效益只能通過增加供銷信息,根據(jù)調(diào)查確定幾個(gè)產(chǎn)品質(zhì)量信得過的廠家,然后經(jīng)過評比,選擇廠家和合理進(jìn)貨渠道,減少中間環(huán)節(jié),以降低倉儲及施工損失等措施來實(shí)現(xiàn)。決不能為降低成本而降低材料和構(gòu)件的進(jìn)貨質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目材料和構(gòu)件進(jìn)貨由項(xiàng)目經(jīng)理親自抓,材料員具體負(fù)責(zé)材料的訂貨,材料進(jìn)場后由實(shí)驗(yàn)員進(jìn)行現(xiàn)場取樣驗(yàn)收,需送實(shí)驗(yàn)室的立即送檢,合格后材料員進(jìn)行保管,并按定額發(fā)給各施工班組(3) 加強(qiáng)對工序質(zhì)量的檢查,實(shí)行由班組長、質(zhì)量員,主管技術(shù)和質(zhì)量的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人(項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人)組成的三級內(nèi)部驗(yàn)收制度。發(fā)現(xiàn)不符合質(zhì)量要求的分項(xiàng)工程,不準(zhǔn)進(jìn)入下道工序，自檢合格后請監(jiān)理進(jìn)行驗(yàn)收,由于工程質(zhì)量不合格施工組自負(fù)返工損失費(fèi)，管理人員也要按一定的工料費(fèi)比例扣罰獎金。加強(qiáng)動態(tài)跟蹤管理,嚴(yán)格控制工序質(zhì)量,有助于防止?jié)B、漏、孔殼、堵塞等質(zhì)量通病,保證分項(xiàng)工程達(dá)到質(zhì)量計(jì)劃要求。質(zhì)量的好壞關(guān)系著許許多多人的生命財(cái)產(chǎn)安全,讓我們共同關(guān)注質(zhì)量,把它當(dāng)作工程的首要任務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 侯永濤. SolidWorks機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用教程. 化學(xué)工業(yè)出版社，2006年1月.

[2] 成大先．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊：第3卷．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002．

[3] 吳增澤，羅圣國．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊．3版．北京：高等教育出版社，2006．

[4] 濮良貴，紀(jì)名剛．機(jī)械設(shè)計(jì)．8版．北京：高等教育出版社，2007．

[5] 成大先．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊?單行本減（變）速器、電機(jī)與電器．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.．

[6] 卜炎．螺紋聯(lián)接設(shè)計(jì)與計(jì)算．北京：高等教育出版社，1993．

[7] 劉鴻文．材料力學(xué)．北京：高等教育出版社，2004．

[8] 楊蘭春．蝸桿傳動手冊．上海：華東化工學(xué)院出版社，1990．

[9] 張松林．軸承手冊．南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社，2004．

[10] 仝基斌，晏群．機(jī)械制圖．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008．

[11] 鄭志峰．鏈傳動．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1984.

[12]張晉西，郭學(xué)琴. SolidWorks及COSMOSMotion機(jī)械仿真設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版社，2007. 

[13] (美) SolidWorks公司，葉修梓，陳超祥. SolidWorks基礎(chǔ)教程：零件與裝配體.杭州新迪數(shù)字工程系統(tǒng)有限公司. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

[14] 鄭午，鄭玉彬，張學(xué)文，張紅彥. 三維機(jī)械設(shè)計(jì)—catia v5應(yīng)用叢書.  化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

[15] 王國強(qiáng). 工程機(jī)械設(shè)計(jì)與維修叢書—現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù). 化學(xué)工業(yè)出版社，2006.