風(fēng)機(jī)系統(tǒng)風(fēng)門控制設(shè)備設(shè)計(jì)說(shuō)明書改

1、<p>　　風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備設(shè)計(jì)說(shuō)明書</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p>　　Abstract2</p><p>　　第一章緒論錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p>　　1.1課題的來(lái)源與研

2、究的目的與意義..............................................................................4</p><p>　　1.2風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備的方案分析.........................................................................5</p><p&g

3、t;　　1.2.1 結(jié)構(gòu)分析..................................................................................................................6</p><p>　　1.2.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)總體方案與布局...................................................

4、.......................7</p><p>　　1.2.3 風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備的工作原理..........................................................7</p><p>　　1.3課題研究的內(nèi)容............................................................

5、......................................8</p><p>　　1.3.1 Solidworks設(shè)計(jì)基礎(chǔ)...................................................................................9</p><p>　　1.3.2 草圖繪制.....................

6、................................................................................10</p><p>　　1.3.3 基準(zhǔn)特征，參考幾何體的創(chuàng)建..................................................................11 </p><p>　　1

7、.3.4 拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描和放樣特征建.............................................................12</p><p>　　1.3.5 工程圖的設(shè)計(jì).............................................................................................13</p&g

8、t;<p>　　1.3.6 裝配設(shè)計(jì).....................................................................................................17</p><p>　　第二章機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)..........................................................

9、.....................18</p><p>　　2.1 伺服電機(jī)的選型計(jì)算20</p><p>　　2.2 轉(zhuǎn)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算...................................................................................................24</p><p>　　

10、2.3 軸承的選型...........................................................................................................25</p><p>　　2.4 風(fēng)門框架的設(shè)計(jì)....................................................................

11、..............................26</p><p>　　2.4.1風(fēng)門框架設(shè)計(jì)的一般要求...........................................................................27</p><p>　　第三章 風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備各部分強(qiáng)度的校核................28</p&g

12、t;<p>　　3.1軸承強(qiáng)度的校核28</p><p>　　3.2轉(zhuǎn)軸的受力分析與校核29</p><p><b>　　結(jié)論30</b></p><p><b>　　致謝31</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)32</b></p>

13、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　風(fēng)機(jī)是一種十分常見的流體機(jī)械設(shè)備，廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風(fēng)、排塵和冷卻；鍋爐和工業(yè)爐窯的通風(fēng)和引風(fēng)；空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和家用電器設(shè)備中的冷卻和通風(fēng)等。目前，在我國(guó)各行各業(yè)的各類機(jī)械與電氣設(shè)備中，與風(fēng)機(jī)配套的電機(jī)約占全國(guó)電機(jī)裝機(jī)量的60%，耗用電能約占全國(guó)發(fā)電總量的七分之一。隨著全球能源短缺問(wèn)題的

14、日益嚴(yán)重，節(jié)能環(huán)保越來(lái)越受到各國(guó)的重視。風(fēng)機(jī)作為重要的耗能設(shè)備之一，如果能降低其能耗，開發(fā)新型的節(jié)能產(chǎn)品，必然會(huì)為國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　風(fēng)機(jī)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門廣泛應(yīng)用的機(jī)器。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在全國(guó)的總用電量中，風(fēng)機(jī)的耗電量約占10%。節(jié)約能源是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策，也是我國(guó)今后長(zhǎng)期的戰(zhàn)略任務(wù)。據(jù)相關(guān)調(diào)查資料表明，目前我國(guó)使用的風(fēng)機(jī)的效率，多數(shù)比工業(yè)先進(jìn)國(guó)家的同類產(chǎn)品的效率低5%-10%。因此提高風(fēng)

15、機(jī)機(jī)械研究和設(shè)計(jì)水平，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及節(jié)約能源將產(chǎn)生重要的影響。</p><p>　　在火電廠中風(fēng)機(jī)是僅次于泵的耗電大戶，其耗電量約占機(jī)組發(fā)電總量的1.5%-3%，占廠用電的25%-30%左右，其運(yùn)行費(fèi)用己直接影響到電廠的經(jīng)濟(jì)性。目前風(fēng)機(jī)在我國(guó)電廠中占有較大比例，研究和改造離心式風(fēng)機(jī)，提高其效率，對(duì)火電廠的節(jié)能增效具有重要意義。</p><p>　　前向風(fēng)機(jī)，如9-19、9-26系列風(fēng)機(jī)

16、，由于其輸出壓力高，因而廣泛用于鍛冶爐及高壓強(qiáng)制通風(fēng)、物料、空氣輸送等。前向式風(fēng)機(jī)由于其葉片出口角和葉片曲率較大的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，流動(dòng)往往比后向風(fēng)機(jī)更為復(fù)雜。尤其是在葉輪流道末段，風(fēng)機(jī)總是不可避免的出現(xiàn)強(qiáng)烈的“射流一尾流’’結(jié)構(gòu)、分離流動(dòng)以及二次流等。這些流動(dòng)往往是能量損失、振動(dòng)和噪聲的重要來(lái)源之一。而在后向風(fēng)機(jī)中，這些不利的流動(dòng)一般可以得到的減弱甚至消除。因此，設(shè)計(jì)后向葉片代替前向葉片，減小流動(dòng)損失，是提高風(fēng)機(jī)的性能的可行路徑。</p

17、><p>　　隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電廠在環(huán)境保護(hù)方面的壓力越來(lái)越大，于是電廠在鍋爐尾部加裝了除塵、脫硫、脫氮等設(shè)備；為了提高老電廠的熱效率，通常在鍋爐尾部加裝受熱面；有些電廠增加機(jī)組后，為了節(jié)省投資，從原鍋爐分流一部分煙氣來(lái)預(yù)熱制粉系統(tǒng)需要的新空氣，所有這些都增加了管道的阻力和系統(tǒng)的風(fēng)量。類似的問(wèn)題也多存在于煤礦業(yè)、建筑通風(fēng)系統(tǒng)、紡織企業(yè)、鋼鐵企業(yè)、水泥生產(chǎn)和糧食儲(chǔ)存等社會(huì)生產(chǎn)的多個(gè)方面。為了滿足增大系統(tǒng)風(fēng)量的需

18、求，必須對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行更換或改造。更換新型風(fēng)機(jī)雖然可以滿足需要，但是將導(dǎo)致耦合器、增速器、電動(dòng)機(jī)的重新選型、一次性投資巨大，回報(bào)率低。對(duì)現(xiàn)有風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造，不僅可以降低再投資需要的資金，而且可以減少新設(shè)備的占地面積，有利于設(shè)備的布置。目前，G4-73型風(fēng)機(jī)還普遍應(yīng)用于300MW及以下的電廠機(jī)組和各類工礦企業(yè)中，對(duì)其進(jìn)行研究改造將對(duì)這些企業(yè)的節(jié)能增效產(chǎn)生重大影響。</p><p>　　關(guān)鍵詞：風(fēng)機(jī)；機(jī)械設(shè)備；通風(fēng)；百葉窗

19、。</p><p><b>　　absraote</b></p><p>　　Pneumatic manipulator is a automated devices that can mimic the human hand and arm movements to do something，aslo can according to a fixed procedu

20、re to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Theref

21、ore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.</p><p>　　This article is mainly of the pneumatic manipulator the overall design, and pneumatic design.

22、This mechanism of manipulator includes cylinders and claws and connectors parts, it can move according to the due track on the movement of grabbing, carrying and unloading. The pneumatic part of the design is primarily t

23、o choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow and direction of the compressed air to make it get the necessary st</p><p>　　It can repl

24、ace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, e

25、lectronics, light industry and atomic .The principle, technical pare-maters, transmiting system and main parts structure of mincing ma-chine were introduced. The productingcapacity was analysed.Keywords Mincing machine H

26、olds plate Cutting blade Transfer auger</p><p>　　This paper discusses the meat processing machinery - crusher working principle, main technical parameters, transmission system, the typical parts of the struc

27、ture design and production capacity analysis.</p><p>　　Small twisted paper broken machine for ordinary home, not only can be used for minced meat, can also be used with crushed peanuts, crushed ice, spices a

28、nd other food, small power requirements, powered by the motor drive, reasonable structure design, can meet the family kitchen generally meat food consisting mainly of minced required.</p><p>　　Key word: pneu

29、matic manipulator；cylinder；pneumatic loop；Four degrees of freedom.</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　機(jī)械工業(yè)是國(guó)民的裝備部，是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)提供裝備和為人民生活提供耐用消費(fèi)品的產(chǎn)業(yè)。不論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開各種各樣的機(jī)械裝備，機(jī)械工業(yè)所提供裝備的性能、質(zhì)量

30、和成本，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益有很大的和直接的影響。機(jī)械工業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平是衡量國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。因此，世界各國(guó)都把發(fā)展機(jī)械工業(yè)作為發(fā)展本國(guó)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。</p><p>　　機(jī)械工程的服務(wù)領(lǐng)域廣闊而多面，凡是使用機(jī)械、工具，以至能源和材料生產(chǎn)的部門，都需要機(jī)械工程的服務(wù)。概括說(shuō)來(lái)，現(xiàn)代機(jī)械工程有五大服務(wù)領(lǐng)域：研制和提供能量轉(zhuǎn)換機(jī)械、研制和提供用以生產(chǎn)各種產(chǎn)品的機(jī)械、研制和

31、提供從事各種服務(wù)的機(jī)械、研制和提供家庭和個(gè)人生活中應(yīng)用的機(jī)械、研制和提供各種機(jī)械武器。</p><p>　　不論服務(wù)于哪一領(lǐng)域，機(jī)械工程的工作內(nèi)容基本相同，主要有：</p><p>　　建立和發(fā)展機(jī)械工程的工程理論基礎(chǔ)。例如，研究力和運(yùn)動(dòng)的工程力學(xué)和流體力學(xué)；研究金屬和非金屬材料的性能，及其應(yīng)用的工程材料學(xué)；研究熱能的產(chǎn)生、傳導(dǎo)和轉(zhuǎn)換的熱力學(xué)；研究各類有獨(dú)立功能的機(jī)械元件的工作原理、結(jié)構(gòu)、

32、設(shè)計(jì)和計(jì)算的機(jī)械原理和機(jī)械零件學(xué)；研究金屬和非金屬的成形和切削加工的金屬工藝學(xué)和非金屬工藝學(xué)等等。</p><p>　　研究、設(shè)計(jì)和發(fā)展新的機(jī)械產(chǎn)品，不斷改進(jìn)現(xiàn)有機(jī)械產(chǎn)品和生產(chǎn)新一代機(jī)械產(chǎn)品，以適應(yīng)當(dāng)前和將來(lái)的需要。</p><p>　　機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)，包括：生產(chǎn)設(shè)施的規(guī)劃和實(shí)現(xiàn)；生產(chǎn)計(jì)劃的制訂和生產(chǎn)調(diào)度；編制和貫徹制造工藝；設(shè)計(jì)和制造工具、模具；確定勞動(dòng)定額和材料定額；組織加工、裝配、試

33、車和包裝發(fā)運(yùn)；對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行有效的控制。機(jī)械制造企業(yè)的經(jīng)營(yíng)和管理。機(jī)械一般是由許多各有獨(dú)特的成形、加工過(guò)程的精密零件組裝而成的復(fù)雜的制品。生產(chǎn)批量有單件和小批，也有中批、大批，直至大量生產(chǎn)。銷售對(duì)象遍及全部產(chǎn)業(yè)和個(gè)人、家庭。而且銷售量在社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況的影響下，可能出現(xiàn)很大的波動(dòng)。因此，機(jī)械制造企業(yè)的管理和經(jīng)營(yíng)特別復(fù)雜，企業(yè)的生產(chǎn)管理、規(guī)劃和經(jīng)營(yíng)等的研究也多是肇始于機(jī)械工業(yè)。</p><p>　　機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)用。這方

34、面包括選擇、訂購(gòu)、驗(yàn)收、安裝、調(diào)整、操作、維護(hù)、修理和改造各產(chǎn)業(yè)所使用的機(jī)械和成套機(jī)械裝備，以保證機(jī)械產(chǎn)品在長(zhǎng)期使用中的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)用。這方面包括選擇、訂購(gòu)、驗(yàn)收、安裝、調(diào)整、操作、維護(hù)、修理和改造各產(chǎn)業(yè)所使用的機(jī)械和成套機(jī)械裝備，以保證機(jī)械產(chǎn)品在長(zhǎng)期使用中的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。</p><p>　　研究機(jī)械產(chǎn)品在制造過(guò)程中，尤其是在使用中所產(chǎn)生的環(huán)境污染

35、，和自然資源過(guò)度耗費(fèi)方面的問(wèn)題，及其處理措施。這是現(xiàn)代機(jī)械工程的一項(xiàng)特別重要的任務(wù)，而且其重要性與日俱增。機(jī)械的種類繁多，可以按幾個(gè)不同方面分為各種類別，如：按功能可分為動(dòng)力機(jī)械、物料搬運(yùn)機(jī)械、粉碎機(jī)械等；按服務(wù)的產(chǎn)業(yè)可分為農(nóng)業(yè)機(jī)械、礦山機(jī)械、紡織機(jī)械等；按工作原理可分為熱力機(jī)械、流體機(jī)械、仿生機(jī)械等。另外，機(jī)械在其研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)用等過(guò)程中都要經(jīng)過(guò)幾個(gè)工作性質(zhì)不同的階段。按這些不同階段，機(jī)械工程又可劃分為互相銜接、互相配合的

36、幾個(gè)分支系統(tǒng)，如機(jī)械科研、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、機(jī)械運(yùn)用和維修等。</p><p>　　這些按不同方面分成的多種分支學(xué)科系統(tǒng)互相交叉，互相重疊，從而使機(jī)械工程可能分化成上百個(gè)分支學(xué)科。例如，按功能分的動(dòng)力機(jī)械，它與按工作原理分的熱力機(jī)械、流體機(jī)械、透平機(jī)械、往復(fù)機(jī)械、蒸汽動(dòng)力機(jī)械、核動(dòng)力裝置、內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)，以及與按行業(yè)分的中心電站設(shè)備、工業(yè)動(dòng)力裝置、鐵路機(jī)車、船舶輪機(jī)工程、汽車工程等都有復(fù)雜的交叉和重疊關(guān)系。船

37、用汽輪機(jī)是動(dòng)力機(jī)械，也是熱力機(jī)械、流體機(jī)械和透平機(jī)械，它屬于船舶動(dòng)力裝置、蒸汽動(dòng)力裝置，可能也屬于核動(dòng)力裝置等等。</p><p>　　19世紀(jì)時(shí)，機(jī)械工程的知識(shí)總量還很有限，在歐洲的大學(xué)院校中它一般還與土木工程綜合為一個(gè)學(xué)科，被稱為民用工程，19世紀(jì)下半葉才逐漸成為一個(gè)獨(dú)立學(xué)科。進(jìn)入20世紀(jì)，隨著機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展和知識(shí)總量的增長(zhǎng)，機(jī)械工程開始分解，陸續(xù)出現(xiàn)了專業(yè)化的分支學(xué)科。這種分解的趨勢(shì)在20世紀(jì)中期，即在

38、第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束的前后期間達(dá)到了最高峰。</p><p>　　由于機(jī)械工程的知識(shí)總量已擴(kuò)大到遠(yuǎn)非個(gè)人所能全部掌握，一定的專業(yè)化是必不可少的。但是過(guò)度的專業(yè)化造成知識(shí)過(guò)分分割，視野狹窄，不能統(tǒng)觀和統(tǒng)籌稍大規(guī)模的工程的全貌和全局，并且縮小技術(shù)交流的范圍，阻礙新技術(shù)的出現(xiàn)和技術(shù)整體的進(jìn)步，對(duì)外界條件變化的適應(yīng)能力很差。封閉性專業(yè)的專家們掌握的知識(shí)過(guò)狹，考慮問(wèn)題過(guò)專，在協(xié)同工作時(shí)配合協(xié)調(diào)困難，也不利于繼續(xù)自學(xué)提高。因此

39、自20世紀(jì)中、后期開始，又出現(xiàn)了綜合的趨勢(shì)。人們更多地注意了基礎(chǔ)理論，拓寬專業(yè)領(lǐng)域，合并分化過(guò)細(xì)的專業(yè)。械工程以增加生產(chǎn)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)來(lái)研制和發(fā)展新的機(jī)械產(chǎn)品。在未來(lái)的時(shí)代，新產(chǎn)品的研制將以降低資源消耗，發(fā)展?jié)崈舻脑偕茉?，治理、減輕以至消除環(huán)境污染作為超經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)任務(wù)。</p><p>　　機(jī)械可以完成人用雙手和雙目，以及雙足、雙耳直接完成和不能直接完成的工作，而且完成得更快、更好。現(xiàn)

40、代機(jī)械工程創(chuàng)造出越來(lái)越精巧和越來(lái)越復(fù)雜的機(jī)械和機(jī)械裝置，使過(guò)去的許多幻想成為現(xiàn)實(shí)。</p><p>　　人類現(xiàn)在已能上游天空和宇宙，下潛大洋深層，遠(yuǎn)窺百億光年，近察細(xì)胞和分子。新興的電子計(jì)算機(jī)硬、軟件科學(xué)使人類開始有了加強(qiáng)，并部分代替人腦的科技手段，這就是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的影響，而在未來(lái)年代它還將不斷地創(chuàng)造出人們無(wú)法想象的奇跡。</p><p>　　人類智慧的增長(zhǎng)并不減

41、少雙手的作用，相反地卻要求手作更多、更精巧、更復(fù)雜的工作，從而更促進(jìn)手的功能。手的實(shí)踐反過(guò)來(lái)又促進(jìn)人腦的智慧。在人類的整個(gè)進(jìn)化過(guò)程中，以及在每個(gè)人的成長(zhǎng)過(guò)程中，腦與手是互相促進(jìn)和平行進(jìn)化的。</p><p>　　人工智能與機(jī)械工程之間的關(guān)系近似于腦與手之間的關(guān)系，其區(qū)別僅在于人工智能的硬件還需要利用機(jī)械制造出來(lái)。過(guò)去，各種機(jī)械離不開人的操作和控制，其反應(yīng)速度和操作精度受到進(jìn)化很慢的人腦和神經(jīng)系統(tǒng)的限制，人工智能將

42、會(huì)消除了這個(gè)限制。計(jì)算機(jī)科學(xué)與機(jī)械工程之間的互相促進(jìn)，平行前進(jìn)，將使機(jī)械工程在更高的層次上開始新的一輪大發(fā)展。</p><p>　　19世紀(jì)時(shí)，機(jī)械工程的知識(shí)總量還很有限，在歐洲的大學(xué)院校中它一般還與土木工程綜合為一個(gè)學(xué)科，被稱為民用工程，19世紀(jì)下半葉才逐漸成為一個(gè)獨(dú)立學(xué)科。進(jìn)入20世紀(jì)，隨著機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展和知識(shí)總量的增長(zhǎng)，機(jī)械工程開始分解，陸續(xù)出現(xiàn)了專業(yè)化的分支學(xué)科。這種分解的趨勢(shì)在20世紀(jì)中期，即在第二

43、次世界大戰(zhàn)結(jié)束的前后期間達(dá)到了最高峰。</p><p>　　由于機(jī)械工程的知識(shí)總量已擴(kuò)大到遠(yuǎn)非個(gè)人所能全部掌握，一定的專業(yè)化是必不可少的。但是過(guò)度的專業(yè)化造成知識(shí)過(guò)分分割，視野狹窄，不能統(tǒng)觀和統(tǒng)籌稍大規(guī)模的工程的全貌和全局，并且縮小技術(shù)交流的范圍，阻礙新技術(shù)的出現(xiàn)和技術(shù)整體的進(jìn)步，對(duì)外界條件變化的適應(yīng)能力很差。封閉性專業(yè)的專家們掌握的知識(shí)過(guò)狹，考慮問(wèn)題過(guò)專，在協(xié)同工作時(shí)配合協(xié)調(diào)困難，也不利于繼續(xù)自學(xué)提高。因此自2

44、0世紀(jì)中、后期開始，又出現(xiàn)了綜合的趨勢(shì)。人們更多地注意了基礎(chǔ)理論，拓寬專業(yè)領(lǐng)域，合并分化過(guò)細(xì)的專業(yè)。</p><p>　　綜合-專業(yè)分化-再綜合的反復(fù)循環(huán)，是知識(shí)發(fā)展的合理的和必經(jīng)的過(guò)程。不同專業(yè)的專家們各具有精湛的專業(yè)知識(shí)，又具有足夠的綜合知識(shí)來(lái)認(rèn)識(shí)、理解其他學(xué)科的問(wèn)題和工程整體的面貌，才能形成互相協(xié)同工作的有力集體。</p><p>　　綜合與專業(yè)是多層次的。在機(jī)械工程內(nèi)部有綜合與專業(yè)

45、的矛盾；在全面的工程技術(shù)中也同樣有綜合和專業(yè)問(wèn)題。在人類的全部知識(shí)中，包括社會(huì)科學(xué)、自然科學(xué)和工程技術(shù)，也有處于更高一層、更宏觀的綜合與專業(yè)問(wèn)題。</p><p>　　風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備是近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種高科技半自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備的是工業(yè)機(jī)器的一個(gè)重要分支。它的特點(diǎn)是可通過(guò)編程來(lái)完成各種預(yù)期的作業(yè)任務(wù)，在構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)了人的智能和適應(yīng)性。風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備

46、作業(yè)的準(zhǔn)確性和各種環(huán)境中完成作業(yè)的能力，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。</p><p>　　1.1課題的來(lái)源與研究的目的和意義</p><p>　　現(xiàn)代工業(yè)風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備起源于20世紀(jì)50年代初，是基于示教再現(xiàn)和主從控制方式、能適應(yīng)產(chǎn)品種類變更，具有多自由度動(dòng)作功能的自動(dòng)化產(chǎn)品。</p><p>　　1962年，美國(guó)機(jī)械鑄造公司在上述方案的基礎(chǔ)之上又試制

47、成一臺(tái)數(shù)控示教再現(xiàn)型風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備。商名為Unimate(即萬(wàn)能自動(dòng))。運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)仿造坦克炮塔，臂回轉(zhuǎn)、俯仰，用氣驅(qū)動(dòng)；控制系統(tǒng)用磁鼓最存儲(chǔ)裝置。不少球坐標(biāo)式通用風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備就是在這個(gè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。同年該公司和普魯曼公司合并成立萬(wàn)能自動(dòng)公司（Unimaton）,專門生產(chǎn)工業(yè)風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備。</p><p>　　1962年，美國(guó)機(jī)械鑄造公司也試驗(yàn)成功一種叫Versatran風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備

48、，原意是靈活搬運(yùn)。該風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備的中央立柱可以回轉(zhuǎn)，臂可以回轉(zhuǎn)、升降、伸縮、采用氣驅(qū)動(dòng)，控制系統(tǒng)也是示教再現(xiàn)型。雖然這兩種風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備出現(xiàn)在六十年代初，但都是國(guó)外工業(yè)風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備發(fā)展的基礎(chǔ)。</p><p>　　1978年，美國(guó)Unimate公司和斯坦福大學(xué)、麻省理工學(xué)院聯(lián)合研制一種Unimate-Vic-arm型工業(yè)風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備，裝有小型電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，用于裝配作業(yè)，定位誤差

49、可小于±1毫米。</p><p>　　美國(guó)還十分注意提高風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備的可靠性，改進(jìn)結(jié)構(gòu)，降低成本。如Unimate公司建立了8年風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備試驗(yàn)臺(tái)，進(jìn)行各種性能的試驗(yàn)。準(zhǔn)備把故障前平均時(shí)間（注：故障前平均時(shí)間是指一臺(tái)設(shè)備可靠性的一種量度。它給出在第一次故障前的平均運(yùn)行時(shí)間），由400小時(shí)提高到1500小時(shí)，精度可提高到±0.1毫米。</p><p>　　

50、德國(guó)機(jī)器制造業(yè)是從1970年開始應(yīng)用風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備，主要用于起重運(yùn)輸、焊接和設(shè)備的鉆孔、攻牙等作業(yè)。德國(guó)KnKa公司還生產(chǎn)一種全自動(dòng)風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備，采用新的結(jié)構(gòu)和程序控制。</p><p>　　瑞士RETAB公司生產(chǎn)一種全自動(dòng)智能風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備，采用示教方法編制程序。</p><p>　　日本是工業(yè)風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備發(fā)展最快、應(yīng)用最多的國(guó)家。自1969年從美國(guó)引進(jìn)二種典

51、型風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備后，大力研究風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備的研究。據(jù)報(bào)道，1976年從事風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備的研究工作的大專院校、研究單位多達(dá)50多個(gè)。1979年120多個(gè)大學(xué)和國(guó)家研究部門用在風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備的研究費(fèi)用42%。1979年日本風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備的產(chǎn)值達(dá)443億日元，產(chǎn)量為14535臺(tái)。其中固定程序和可變程序約占一半，達(dá)222億日元，是1978年的二倍。具有記憶功能的風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備產(chǎn)值約為67億日元，比1978年增

52、長(zhǎng)50%。智能風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備約為17億日元，為1978年的6倍。截止1979年，風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備累計(jì)產(chǎn)量達(dá)56900臺(tái)。在數(shù)量上已占世界首位，約占70%，并以每年50%～60%的速度增長(zhǎng)。使用風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備最多的是汽車工業(yè)，其次是電機(jī)、電器。預(yù)計(jì)到1990年將有55萬(wàn)機(jī)器人在工作。</p><p>　　第二代風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備正在加緊研制。它設(shè)有微型電子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，具有視覺、觸覺能力，甚至聽

53、、想的能力。研究安裝各種傳感器，把感覺到的信息反饋，使風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備具有感覺機(jī)能。目前國(guó)外已經(jīng)出現(xiàn)了觸覺和視覺風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備。</p><p>　　第三代風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備則能獨(dú)立地完成工作過(guò)程中的任務(wù)。它與電子計(jì)算機(jī)和電視設(shè)備保持聯(lián)系。并逐步發(fā)展成為柔性制造系統(tǒng)FMS(Flexible Manufacturing system)和柔性制造單元(Flexible Manufacturing Cell

54、)中重要一環(huán)。</p><p>　　隨著風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備的研究制造和應(yīng)用的擴(kuò)大，國(guó)際性學(xué)術(shù)交流活動(dòng)十分活躍，歐美各國(guó)和其他國(guó)家學(xué)術(shù)交流活動(dòng)開展很多。</p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備也越來(lái)越多的地被應(yīng)用。在機(jī)械工業(yè)中，鑄、焊、鉚、沖、壓、熱處理、機(jī)械加工、裝配、檢驗(yàn)、噴漆、電鍍等工種都有應(yīng)用的實(shí)理。其他部門，如輕工業(yè)、建筑業(yè)、國(guó)防工業(yè)等工作中也均有所應(yīng)用。&

55、lt;/p><p>　　綜上所述，有效的應(yīng)用風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備，是發(fā)展機(jī)械工業(yè)的必然趨勢(shì)。</p><p>　　1.2 風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備的方案分析</p><p>　　為了使風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備的通用性更強(qiáng)，把風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備設(shè)計(jì)成為圓盤狀，中間裝有百葉窗，通過(guò)伺服電機(jī)配行星齒輪減速機(jī)通過(guò)偏心輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)與百葉窗固接在一起的搖桿上下擺動(dòng)，這樣就實(shí)現(xiàn)了

56、百葉窗的開合，因此，就起到了控制風(fēng)門開合的作用。</p><p>　　1.2.1 結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　風(fēng)機(jī)系統(tǒng)風(fēng)門控制設(shè)備主要是通過(guò)伺服電機(jī)配行星齒輪減速機(jī)通過(guò)偏心輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)與百葉窗固接在一起的搖桿上下擺動(dòng)，這樣就實(shí)現(xiàn)了百葉窗的開合，因此，就起到了控制風(fēng)門開合的作用。由于伺服電機(jī)帶有信號(hào)反饋功能，以及可以任意調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和輸出扭力，所以這就使得設(shè)備在不同的風(fēng)力場(chǎng)合都能夠使

57、用，應(yīng)用面非常廣泛。</p><p>　　1.2.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)總體方案與布局</p><p>　　風(fēng)機(jī)系統(tǒng)風(fēng)門控制設(shè)備主要是通過(guò)伺服電機(jī)配行星齒輪減速機(jī)通過(guò)偏心輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)與百葉窗固接在一起的搖桿上下擺動(dòng)，這樣就實(shí)現(xiàn)了百葉窗的開合，因此，就起到了控制風(fēng)門開合的作用，設(shè)計(jì)出的方案布局圖如下圖所示。</p><p>　　風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備總體方案與布局圖&l

58、t;/p><p>　　設(shè)計(jì)中采用PLC控制系統(tǒng)通過(guò)伺服電機(jī)控制風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)控制風(fēng)門開合的動(dòng)作，既可以簡(jiǎn)化控制線路，節(jié)省成本，又可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。</p><p>　　1.2.3 風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備工作原理</p><p>　　風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備的工作原理就是通過(guò)伺服電機(jī)配行星齒輪減速機(jī)通過(guò)偏心輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)與百葉窗固接在一起的搖桿上下擺動(dòng)，這樣

59、就實(shí)現(xiàn)了百葉窗的開合，因此，就起到了控制風(fēng)門開合的作用。由于伺服電機(jī)帶有信號(hào)反饋功能，以及可以任意調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和輸出扭力，所以這就使得設(shè)備在不同的風(fēng)力場(chǎng)合都能夠使用，應(yīng)用面非常廣泛。</p><p>　　1.3課題研究的內(nèi)容</p><p>　　本論文主要研究運(yùn)用SolidWorks對(duì)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)風(fēng)門控制設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，了解SolidWorks的各種功能。</p><

60、;p>　　SolidWorks公司成立于1993年，由PTC公司的技術(shù)副總裁與CV公司的副總裁發(fā)起，總部位于馬薩諸州的康克爾郡（Concord,Massachusetts）內(nèi)。當(dāng)初的目標(biāo)是希望在每一個(gè)工程師的桌面上提供一套具有生產(chǎn)力的實(shí)體模型設(shè)計(jì)系統(tǒng)。從1995年推出第一套SolidWorks三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件至今已經(jīng)擁有位于全球的辦事處，并經(jīng)由300家經(jīng)銷商在全球140個(gè)國(guó)家進(jìn)行銷售與分銷該產(chǎn)品。1997年，Solidworks被

61、法國(guó)達(dá)索（Dassault Systemes）公司收購(gòu)，作為達(dá)索中端主流市場(chǎng)的主打品牌。SolidWorks軟件是世界上第一個(gè)基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng)。由于技術(shù)創(chuàng)新符合CAD技術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢(shì)，SolidWorks公司于兩年間成為CAD/CAM產(chǎn)業(yè)中獲利最高的公司。良好的財(cái)務(wù)狀況和用戶支持使得SolidWorks每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項(xiàng)的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽(yù)。該系統(tǒng)在1995-1999年獲得全球微機(jī)平臺(tái)CAD系統(tǒng)

62、評(píng)比第一名。從1995年至今，已經(jīng)累計(jì)獲得十七項(xiàng)國(guó)際大獎(jiǎng)。其中僅從1999年起，美國(guó)權(quán)威的CAD專業(yè)雜志CADENCE連續(xù)4年授予Sol</p><p>　　由于SolidWorks出色的技術(shù)和市場(chǎng)表現(xiàn)，不僅成為CAD行業(yè)的一顆耀眼的明星，也成為華爾街青睞的對(duì)象。終于在1997年由法國(guó)達(dá)索公司以三億一千萬(wàn)美元的高額市值將SolidWorks全資并購(gòu)。公司原來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)投資商和股東，以一千三百萬(wàn)美元的風(fēng)險(xiǎn)投資，獲得了高

63、額的回報(bào)，創(chuàng)造了CAD行業(yè)的世界紀(jì)錄。并購(gòu)后的SolidWorks以原來(lái)的品牌和管理技術(shù)隊(duì)伍繼續(xù)獨(dú)立運(yùn)作，成為CAD行業(yè)一家高素質(zhì)的專業(yè)化公司。SolidWorks三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件也成為達(dá)索企業(yè)中最具競(jìng)爭(zhēng)力的CAD產(chǎn)品。</p><p>　　由于使用了Windows OLE技術(shù)、直觀式設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)的parasolid內(nèi)核（由劍橋提供）以及良好的與第三方軟件的集成技術(shù)。SolidWorks成為全球裝機(jī)量最大、最好

64、用的軟件。資料顯示，目前全球發(fā)放的SolidWorks軟件使用許可約28萬(wàn)，涉及航空航天、機(jī)車、食品、機(jī)械、國(guó)防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂(lè)工業(yè)、日用品/消費(fèi)品、離散制造等分布于全球100多個(gè)國(guó)家的約3萬(wàn)1千家企業(yè)。在教育市場(chǎng)上，每年來(lái)自全球4，300所教育機(jī)構(gòu)的近145，000名學(xué)生通過(guò)SolidWorks的培訓(xùn)課程。</p><p>　　據(jù)世界上著名的人才招聘網(wǎng)站檢索，與其它3D CAD軟件相比，S

65、olidWorks相關(guān)的招聘廣告比其它軟件的總合還要多，這一事實(shí)說(shuō)明了越來(lái)越多的工程師和設(shè)計(jì)者使用SolidWorks三維軟件，越來(lái)越多的企業(yè)需要SolidWorks人才。Solidworks軟件功能強(qiáng)大，易于操作，界面人性化，技術(shù)創(chuàng)新，組件繁多是SolidWorks的五大特點(diǎn)。使得SolidWorks三維軟件成為目前全球領(lǐng)先的三維CAD解決方案。SolidWorks在設(shè)計(jì)時(shí)能夠?yàn)橛脩籼峁┎煌脑O(shè)計(jì)方案，通過(guò)方案的篩選，工程師能從中選擇

66、合適的方案，從而在設(shè)計(jì)過(guò)程中降低設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。在目前市場(chǎng)上所見到的三維CAD解決方案中，SolidWorks是設(shè)計(jì)過(guò)程比較簡(jiǎn)便又通俗易懂的軟件之一。它不僅提供如此人性化的系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)每個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者，乃至整個(gè)機(jī)械行業(yè)提供了良好的發(fā)展基礎(chǔ)。SolidWorks軟件是世界上第一個(gè)基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng)，由于技術(shù)創(chuàng)新符合CAD技術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢(shì)，SolidWorks公司于兩年間成為CAD/CAM產(chǎn)業(yè)中獲利最高

67、的公司。良好的財(cái)務(wù)狀況和用戶支持使得SolidWorks每</p><p>　　由于使用了Windows OLE技術(shù)、直觀式設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)的parasolid內(nèi)（由劍橋提供）以及良好的與第三方軟件的集成技術(shù)，SolidWorks成為全球裝機(jī)量最大、最好用的軟件。資料顯示，目前全球發(fā)放的SolidWorks軟件使用許可約28萬(wàn)，涉及航空航天、機(jī)車、食品、機(jī)械、國(guó)防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂(lè)工業(yè)、日用品/

68、消費(fèi)品、離散制造等分布于全球100多個(gè)國(guó)家的約3萬(wàn)1千家企業(yè)。在教育市場(chǎng)上，每年來(lái)自全球4，300所教育機(jī)構(gòu)的近145，000名學(xué)生通過(guò)SolidWorks的培訓(xùn)課程。</p><p>　　據(jù)世界上著名的人才網(wǎng)站檢索，與其它3D CAD系統(tǒng)相比，與SolidWorks相關(guān)的招聘廣告比其它軟件的總和還要多，這比較客觀地說(shuō)明了越來(lái)越多的工程師使用SolidWorks，越來(lái)越多的企業(yè)雇傭SolidWorks人才。據(jù)統(tǒng)計(jì)

69、，全世界用戶每年使用SolidWorks的時(shí)間已達(dá)5500萬(wàn)小時(shí)。</p><p>　　在美國(guó)，包括麻省理工學(xué)院（MIT）、斯坦福大學(xué)等在內(nèi)的著名大學(xué)已經(jīng)把SolidWorks列為制造專業(yè)的必修課，國(guó)內(nèi)的一些大學(xué)（教育機(jī)構(gòu)）如哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、浙江工業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、大連理工大學(xué)、北京理工大學(xué)、武漢理工大學(xué)等也在應(yīng)用SolidWorks進(jìn)行教學(xué)。Solidworks軟件功能

70、強(qiáng)大，組件繁多。 Solidworks有功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新三大特點(diǎn)，這使得SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks 能夠提供不同的設(shè)計(jì)方案、減少設(shè)計(jì)過(guò)程中的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。SolidWorks 不僅提供如此強(qiáng)大的功能，而且對(duì)每個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，操作簡(jiǎn)單方便、易學(xué)易用。</p><p>　　SolidWorks在現(xiàn)今社會(huì)階段逐漸廣泛應(yīng)用，并且SolidWo

71、rks公司對(duì)中國(guó)市場(chǎng)重點(diǎn)開發(fā)，日后SolidWorks應(yīng)用將會(huì)更加完善，更加普遍。通過(guò)前文對(duì)SolidWorks的深入了解后，往后會(huì)對(duì)SolidWorks進(jìn)行個(gè)別應(yīng)用的分析，如建模，裝配，工程圖，力學(xué)分析等。</p><p>　　1.3.1 SolidWorks設(shè)計(jì)基礎(chǔ)</p><p>　　熟悉SolidWorks的工作環(huán)境；了解SolidWorks的命令，掌握在SolidWorks工作環(huán)

72、境中文件的打開、保存、導(dǎo)入等基本操作，掌握三維建模流程。</p><p>　　1.3.2 草圖繪制</p><p>　　掌握點(diǎn)、直線、矩形、弧度圓等基本圖形的繪制方法；掌握樣條、文字等高級(jí)幾何圖形的繪制方法；理解集合約束的概念并在草圖繪制中熟練應(yīng)用幾何約束；熟練應(yīng)用陣列、實(shí)體轉(zhuǎn)換等草圖繪制工具；能綜合應(yīng)用各種草圖繪制實(shí)體和利用草圖繪制工具完成草圖繪。</p><p>

73、;　　1.3.3 基準(zhǔn)特征-參考幾何體的創(chuàng)建</p><p>　　清楚明白基于特征的建模方式、參數(shù)化思想等概念；靈活運(yùn)用各種建立基準(zhǔn)點(diǎn)的方法；靈活運(yùn)用各種建立基準(zhǔn)軸方法；靈活運(yùn)用各種建立基準(zhǔn)面的方法；靈活運(yùn)用坐標(biāo)系的建立方法；能根據(jù)建模需要綜合應(yīng)用各種參考幾何體。</p><p>　　1.3.4拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描和放樣特征建模</p><p>　　靈活運(yùn)用拉伸特征的概

74、念與建立方法；靈活運(yùn)用旋轉(zhuǎn)特征的概念與建立方法；掌握掃描特征的概念與建立方法；靈活運(yùn)用放樣特征的概念與建立方法；通過(guò)實(shí)踐能夠準(zhǔn)確分析零件的特征，靈活運(yùn)用拉伸和旋轉(zhuǎn)也正建立三維模型。綜合應(yīng)用掃描、放樣、彎曲、鏡向、陣列等特征建立各種實(shí)體。</p><p>　　1.3.5工程圖設(shè)計(jì)</p><p>　　靈活運(yùn)用用戶自定義工程圖格式文件的方法；靈活運(yùn)用建立標(biāo)準(zhǔn)三視圖，剖視圖，斷面圖，局部圖，輔助

75、視圖等方法；靈活運(yùn)用各種注釋的方法。</p><p>　　1.3.6 裝配設(shè)計(jì)</p><p>　　靈活運(yùn)用自底向上的裝配方法；靈活運(yùn)用生成裝配體爆炸圖的方法；靈活運(yùn)用SolidWorks智能裝配技術(shù)；靈活運(yùn)用裝配體零部件的狀態(tài)和屬性控制，并能夠在裝配體中設(shè)計(jì)子裝配體；靈活運(yùn)用干涉檢查；靈活運(yùn)用自上向下的裝配方法；靈活運(yùn)用在裝配模型工程圖中添加零件序號(hào)；靈活運(yùn)用生成裝配體材料明細(xì)表的方法。

76、</p><p>　　第二章 機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 伺服電機(jī)的選型計(jì)算</p><p>　　已知整個(gè)風(fēng)門系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備中，伺服電機(jī)所受到的負(fù)載來(lái)自驅(qū)動(dòng)搖桿帶動(dòng)百葉窗開合的力，以及搖桿，連桿，百葉窗等等的重力和各方面的摩擦力以及空氣阻力，在這里，我們?nèi)】傊亓繛?00Kg，搖桿擺動(dòng)的往復(fù)移動(dòng)的范圍為移動(dòng)速度為1~2r/min。即：</p&g

77、t;<p>　　根據(jù)本次設(shè)計(jì)由于為了該機(jī)構(gòu)的方便使用，我們選擇交流伺服電機(jī)通過(guò)驅(qū)動(dòng)偏心輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)搖桿機(jī)構(gòu)往復(fù)運(yùn)動(dòng)從而帶動(dòng)百葉窗開合，交流伺服電機(jī)的型號(hào)是92BL-A類型的。具體的電機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算如下：</p><p>　　1）交流伺服電機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　1、確定運(yùn)行時(shí)間</b></p><p><b>

78、　　本次設(shè)計(jì)加速時(shí)間 </b></p><p>　　負(fù)載速度（m/min）</p><p>　　有速度可知每秒移動(dòng)50mm，</p><p><b>　　2.電機(jī)轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　3.負(fù)載轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　

79、式中：</b></p><p>　　TL為伺服電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩；</p><p><b>　　為摩擦系數(shù);</b></p><p>　　PB為伺服電機(jī)的機(jī)械效率;</p><p><b>　　4.負(fù)載慣量</b></p><p><b>　　左右水平運(yùn)動(dòng)&

80、lt;/b></p><p>　　伺服電機(jī)的負(fù)載慣量為：</p><p><b>　　總慣量為：</b></p><p><b>　　5.電機(jī)轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　必須轉(zhuǎn)矩

81、；</b></p><p>　　S為安全系數(shù)，這里取1.0</p><p>　　根據(jù)以上得出數(shù)據(jù)，我們選用交流伺服電機(jī)型號(hào)為92BL-A，采用交流電源驅(qū)動(dòng)，根據(jù)電機(jī)的特性曲線以及參數(shù)表如下：</p><p>　　根據(jù)計(jì)算和特性曲線以及電機(jī)基本參數(shù)表，我們選用交流伺服電機(jī)的具體型號(hào)為92BL-4030H1-LK-B，電機(jī)額定功率為1.5KW，額定轉(zhuǎn)矩為7.

82、63N.m，最大轉(zhuǎn)矩為8N.m，額定轉(zhuǎn)速為 3000r/min。電機(jī)大致圖如下：</p><p>　　外形尺寸300x92x86，電機(jī)輸出軸徑為25mm。</p><p>　　2.2 轉(zhuǎn)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及強(qiáng)度校核</p><p>　　軸是組成機(jī)械的重要零件之一，它是安裝各種傳動(dòng)零件，使之繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)軸承與機(jī)座相聯(lián)接。軸與其上的零件組成一個(gè)組合體

83、—軸系部件，在軸的設(shè)計(jì)中不能只考慮軸本身，必須和軸系零部件的整個(gè)結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系起來(lái)。 </p><p>　　由于控制風(fēng)門開合所用的軸即傳遞扭矩又承受彎矩，所以我所設(shè)計(jì)的階梯軸為轉(zhuǎn)軸，軸的初步設(shè)計(jì)是根據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，校核彎曲強(qiáng)度，由于軸的材料很多，主要根據(jù)軸的使用條件，對(duì)軸的強(qiáng)度、剛度、和其他機(jī)械性能等的要求，采用熱處理方式，同時(shí)考慮制造加工工藝并力求經(jīng)濟(jì)合理，通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算來(lái)選擇軸的材料，選用最常見的Q235A鋼作為軸的

84、材料,且其需用切應(yīng)力為40MPa。</p><p>　　軸與其上的零件組合成一個(gè)組合體，在軸的設(shè)計(jì)中不能只考慮軸本身，必須和軸系零部件的整個(gè)結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系起來(lái)。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在初算軸徑的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。為滿足軸上零件的定位、緊固要求和便于軸的加工和軸上零件的裝拆，通常將軸設(shè)計(jì)成階梯軸。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是合理確定階梯軸的形狀和全部結(jié)構(gòu)尺寸。軸的材料選用Q235A鋼，為保證其力學(xué)性能，進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理。</p&

85、gt;<p>　　軸的計(jì)算內(nèi)容：（以下設(shè)計(jì)內(nèi)容參照《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》P24-30及《機(jī)械設(shè)計(jì)》P310-319）</p><p>　　1、初步計(jì)算軸的直徑</p><p>　　按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑，寫成設(shè)計(jì)公式，軸的最小直徑mm，查表16.2，c=112, p=20.35, n=851,代入設(shè)計(jì)公式得=32.26mm?？紤]到軸上有鍵槽以及其他因素的影響，應(yīng)適當(dāng)增

86、加軸徑以補(bǔ)償鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的削弱。取軸的直徑d為40mm，即最右端裝帶輪處的直徑為40mm。裝有密封元件和滾動(dòng)軸承處的直徑，應(yīng)與密封元件和軸承的內(nèi)孔徑尺寸保持一致。軸上兩個(gè)支點(diǎn)的軸承，應(yīng)盡量采用相同的型號(hào)，便于軸承座孔的加工。相臨軸段的直徑不同形成軸肩。當(dāng)軸肩用于軸上零件定位和承受軸向力時(shí)，應(yīng)具有一定的高度，軸肩處的直徑差一般取5—10mm，這里軸肩出的直徑差選擇5mm，然后協(xié)調(diào)各段軸的長(zhǎng)度，考慮到要裝軸承座和機(jī)構(gòu)的合理性，還有螺釘?shù)鹊拈L(zhǎng)

87、度及其他各方面的因素，初步確定軸的各段長(zhǎng)度。</p><p>　　2.3 軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　軸承的選擇并不是只考慮軸徑一個(gè)因素，還要考慮到軸承的性能，一般要考慮到其壽命、可靠度（指該軸承達(dá)到或超過(guò)規(guī)定壽命的概率）、靜載荷、動(dòng)載荷、額定壽命、基本額定壽命、基本額定載荷等等很多因素。最主要的是允許空間、載荷的大小和方向、軸承工作轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)精度、軸承的剛性（一般磙子軸承的剛性大

88、于球軸承）、軸向游動(dòng)、安裝和拆卸。因?yàn)樵诒驹O(shè)計(jì)的軸上徑向載荷大，軸向載荷小，而且存在軸或殼體變形大以及安裝對(duì)中性差的問(wèn)題，所以選用調(diào)心滾子軸承，因?yàn)檎{(diào)心磙子軸承主要承受徑向載荷，也可同時(shí)承受少量的雙軸向載荷，而圓錐磙子軸承有打的錐角可承受大的徑、軸向聯(lián)合載荷。所以選用（雙列向心）圓錐磙子軸承，有雙內(nèi)圈，并是可分離的軸承，根據(jù)d=80mm,由參考資料2P7－356 表7－2－78 帶緊定套的調(diào)心滾子軸承（GB/T288-1994），選用2

89、2218CK/W33+H318軸承。</p><p>　　2.4 風(fēng)門框架的設(shè)計(jì)</p><p>　　風(fēng)門框架的設(shè)計(jì)主要要保證剛度、強(qiáng)度、及穩(wěn)定性。其中，剛度是評(píng)定大多數(shù)風(fēng)門框架工作能力的主要準(zhǔn)則；強(qiáng)度是定重載風(fēng)門框架工作性能的基本準(zhǔn)則，風(fēng)門框架的強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中可能發(fā)生最大載荷或安全裝置所能傳遞的最大載荷來(lái)校核其靜強(qiáng)度，有時(shí)還要校核其疲勞強(qiáng)度。風(fēng)門框架的強(qiáng)度和剛度都 需要從靜態(tài)

90、和動(dòng)態(tài)兩方面來(lái)考慮。動(dòng)剛度是衡量風(fēng)門框架抗振能力的指標(biāo)，而提高風(fēng)門框架的抗振性能應(yīng)從提高風(fēng)門框架的構(gòu)件的靜剛度方面入手，合理設(shè)計(jì)風(fēng)門框架構(gòu)件的截面形狀和尺寸。穩(wěn)定性是保證風(fēng)門框架正常工作的基本條件，必須要注意。</p><p>　　2.4.1風(fēng)門框架設(shè)計(jì)的一般要求</p><p>　　在滿足強(qiáng)度和剛度的前提下，風(fēng)門框架的重量應(yīng)要求輕、成本底；</p><p><

91、;b>　　抗振性好；</b></p><p>　　由于內(nèi)應(yīng)力及溫度變化引起的結(jié)構(gòu)變形應(yīng)力最??；</p><p>　　結(jié)構(gòu)力求便于安裝與調(diào)整，方便修理和更換零部件；</p><p>　　初步確定風(fēng)門框架的形狀和尺寸，風(fēng)門框架的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，取決于安裝在它們內(nèi)部與外部的零部件的形狀和尺寸，配置情況、安裝與拆卸等要求。同時(shí)也取決于工藝、所承受的載荷、運(yùn)

92、動(dòng)等情況。風(fēng)門框架材料的選用主要根據(jù)風(fēng)門框架的使用要求，多數(shù)風(fēng)門框架形狀較復(fù)雜，故一般采用鑄造，由于鑄鐵的鑄造性能好，價(jià)廉和吸振能力強(qiáng)，所以應(yīng)用最廣。</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)是用于風(fēng)機(jī)系統(tǒng)里的控制風(fēng)門開合的設(shè)備中，屬于重型風(fēng)門框架，此設(shè)備一般會(huì)布置到二摟，而不會(huì)在底層，這就要求風(fēng)門框架的重量輕，所以采用焊接風(fēng)門框架，而且焊接風(fēng)門框架具有制造周期短、重量輕、成本底且強(qiáng)度和剛度高、施工簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，主要就是鋼板

93、拼焊而成，右端風(fēng)門框架采用型鋼結(jié)構(gòu)，主要由槽鋼，角鋼，和鋼板焊接而成，重量輕，成本底，材料利用充分。焊接時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　　1）材料的可焊性 可焊性差的材料會(huì)造成焊接困難，焊縫的可靠性降低 所以本設(shè)計(jì)考慮到材料的可焊性選用25鋼；</p><p>　　2）合理布置焊縫 焊縫應(yīng)位于低應(yīng)力區(qū)，以獲得承載能力大，變形小的構(gòu)件，焊縫布置要盡可能對(duì)稱和減少焊縫的數(shù)量、尺寸，且焊線

94、要短，主要焊線要連續(xù)；</p><p>　　3）提高抗振能力 普通鋼材的吸振能力低于鑄鐵，對(duì)抗振能力要求高的焊接件應(yīng)采取抗振措施，可利用鋼板間的摩擦力來(lái)吸收振動(dòng)；</p><p>　　4）合理選擇截面形狀 提高焊接接頭抗疲勞能力和抗脆斷能力。</p><p>　　5)盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)型材、板材，合理確定焊縫尺寸。</p><p>　　第三章風(fēng)門

95、系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制設(shè)備各部分強(qiáng)度的校核</p><p>　　3.1軸承強(qiáng)度的校核</p><p>　　軸承的選用在以上的說(shuō)明中已經(jīng)給出，選用的是帶緊定套的滾子軸承，型號(hào)為22218CK/W33+H318，其基本參數(shù)為主要是額定載荷：</p><p>　　C=240000N， =322000N，e=0.23,Y=2.5,，假定軸承的壽命為3年，每天工作10小時(shí)，一年工作30

96、0天，所以軸承的基本額定動(dòng)載荷可按一下公式進(jìn)行計(jì)算：</p><p><b>　　C=</b></p><p>　　其中：C—基本額定動(dòng)載荷計(jì)算值，N；</p><p>　　P—當(dāng)量動(dòng)載荷，按式計(jì)算，為軸承所受徑向載荷，</p><p>　　軸向動(dòng)載荷，X為徑向動(dòng)載荷系數(shù)，Y為軸向動(dòng)載荷系數(shù)；</p>&l

97、t;p>　　—壽命因數(shù)，按表7-2-8選?。?lt;/p><p>　　—速度因數(shù)，按表7-2-9選??；</p><p>　　—力矩載荷因數(shù)，力矩較小時(shí)=1.5,力矩較大時(shí)=2;</p><p>　　—沖擊載荷因數(shù),按表7-2-10選取;</p><p>　　—溫度系數(shù),按表7-2-11選取;</p><p>　　—軸

98、承尺寸及性能表中所列基本額定動(dòng)載荷;</p><p>　　由表查得=1.19,=0.366,=1.5,=1.2（中等沖擊）,=;1.0；</p><p>　　因?yàn)檩S向載荷=0，即，所以當(dāng)量動(dòng)載荷</p><p>　　即，， ,所以此軸承選的合適,能滿足要求。</p><p>　　3.2 轉(zhuǎn)軸的受力分析與強(qiáng)度校核</p><

99、;p>　　軸的強(qiáng)度計(jì)算一般可分為三種：</p><p>　　按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度或剛度計(jì)算；2）按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算；3）精確強(qiáng)度校核計(jì)算。</p><p>　　當(dāng)軸的支撐位置和軸所受的載荷大小、方向、作用點(diǎn)及載荷種類均已確定，支撐反力及彎矩可求得時(shí)，可按照彎曲或者彎扭合成強(qiáng)度進(jìn)行軸的強(qiáng)度計(jì)算。作用在軸上的載荷一般按集中載荷考慮，如本設(shè)計(jì)中的帶傳動(dòng)對(duì)軸的力，其作用點(diǎn)取在輪緣寬度的中點(diǎn)。計(jì)算時(shí)，通

100、常把軸當(dāng)作置于鉸鏈支座上的雙支點(diǎn)梁，一般軸的支點(diǎn)近似取為軸承寬度中點(diǎn)。</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)所用軸主要是受彎曲強(qiáng)度，很少的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，是根據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度設(shè)計(jì)，應(yīng)校核軸的彎曲強(qiáng)度，首先分析軸的受力，左端受的是圓錐篩的重力，右端是帶輪對(duì)軸的力，中間是軸承座的兩個(gè)支撐力。</p><p>　　軸徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步設(shè)計(jì)的，所以要校核軸的彎曲強(qiáng)度，軸的強(qiáng)度校核也就是找出危險(xiǎn)截面，看危險(xiǎn)截面是否滿

101、足軸徑條件，如果危險(xiǎn)截面滿 足，那么別的軸徑肯定滿足；根據(jù)軸的實(shí)際尺寸，承受的彎矩、扭矩圖考慮應(yīng)力集中，表面狀態(tài)，尺寸影響等因素，及軸材料的疲勞極限，計(jì)算危險(xiǎn)截面的情況是否滿足條件。我所校核的軸是根據(jù)許用彎曲應(yīng)力校核的，即由彎矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力不超過(guò)許用彎曲應(yīng)力，一般計(jì)算順序是先畫出軸的空間受力圖，將軸上作用力分解為水平面受力圖和垂直面受力圖，并求出水平面上和垂直面上的支承點(diǎn)反作用力。然后作出水平面上的彎矩和垂直面上的彎矩圖，作出合成彎矩

102、圖和轉(zhuǎn)矩圖應(yīng)用公式繪出當(dāng)量彎矩圖，式中是根據(jù)轉(zhuǎn)矩性質(zhì)而定的應(yīng)力校正系數(shù)。對(duì)于不變的轉(zhuǎn)矩，??；對(duì)于脈動(dòng)的轉(zhuǎn)矩，??；對(duì)于對(duì)稱循環(huán)的轉(zhuǎn)矩取。</p><p>　　是材料在對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力狀態(tài)下的許用彎曲應(yīng)力；</p><p>　　是材料在靜應(yīng)力狀態(tài)下的許用彎曲應(yīng)力；</p><p>　　是材料在脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力狀態(tài)下的許用彎曲應(yīng)力；</p><p>　　在

103、錐篩的設(shè)計(jì)過(guò)程中，軸的材料為45#鋼，其基本參數(shù)為，，，；應(yīng)滿足 下列條件：</p><p><b>　　或</b></p><p>　　W為軸的抗彎截面系數(shù)；</p><p>　　軸的受力，軸左端是錐篩對(duì)軸的力也就是錐篩的重力，右端是帶輪對(duì)軸的壓力。</p><p>　　具體受力情況如下圖：</p>&l

104、t;p>　　由材料力學(xué)的相關(guān)知識(shí)可得：</p><p><b>　　解得：</b></p><p><b>　　由</b></p><p><b>　　得：</b></p><p>　　可得軸的彎矩圖則如下：</p><p><b>　　

105、軸所受的轉(zhuǎn)矩如下：</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)矩圖如下：</b></p><p><b>　　=；</b></p><p><b>　　所以，=</b></p><p><b>　　所以當(dāng)量彎矩圖為：</b></p>

106、<p>　　可知軸承的危險(xiǎn)截面在左邊軸承支撐處，根據(jù)軸的校核條件可以算出：</p><p><b>　　；</b></p><p><b>　　即：</b></p><p>　　所以：根據(jù)校核，截面強(qiáng)度足夠，其它截面也是足夠安全的。</p><p><b>　　結(jié) 論</b

107、></p><p>　　這段時(shí)間以來(lái)，通過(guò)查閱各種需要用到的資料，和以往老師們傳授的知識(shí)，通過(guò)日以繼夜的計(jì)算和繪圖，到如今論文總算完成了，心里充滿了各種感想。覺得做一門學(xué)問(wèn)，真的不容易，需要花費(fèi)很多的時(shí)間和精力在上面，只有這樣，才能做得更好，才能使論文得到大家都認(rèn)可。做到這里，論文總算完成了，心里感概很多，知道自己現(xiàn)在缺乏什么，需要繼續(xù)補(bǔ)充什么，也同樣讓我懂得了風(fēng)機(jī)系統(tǒng)風(fēng)門控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理。<