电动绞车设计文献综述及开题报告【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 本科毕业（设计）论文开题报告 学生姓名 学 号 指导教师 系 别 专 业 交稿日期 教务处制 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 一、开题报告 毕业设计 (论文 )题目 电动绞车 课题背景和意义： 背景 ： 绞车 称为卷扬机，引进荷兰技术设计的绞车，精巧耐用。主要运用于建筑、水利工程、林业、矿山、码头等的物料升降或平拖。 绞车具有以下特点：通用性高、结构紧凑、体积小、重量轻、起重大、 使用转移方便，被广泛应用于建筑、水利工程、林业、 矿山、码头等的物料升降或平拖，还可作现代化电控自动作业线的配套设备。有 350 吨，分为快速和慢速两种。其中高于 20 吨的为大吨位绞车 ,绞车可以单独使用，也可作为 起重 、筑路和 矿井 提升等机械中的组成部件，因操作简单、绕绳量大、移置方便而广泛应用。绞车主要技术指标有额定负载、支持负载、绳速、容绳量等。 绞车按照动力分为手动、电动、液压三类。从用途上分类可分为建筑用绞车和船用绞车。 绞车按照功能可以分为：船用绞车、工程绞车、矿用绞车、电缆绞车等等。 按照卷筒形式分为单卷筒和和双卷筒。 按照卷筒分布形式有分为 并列双卷筒和前后双卷筒 电动绞车广泛用于工作繁重和所需牵引力较大的场所。单卷筒电动绞车的电动机经 减速机 带动卷筒， 电动机 与减速器输入轴之间装有制动器。为适应提升、牵引和 回转 等作业的需要，还有双卷筒和多卷筒装置的绞车。一般额定载荷低于 10T 的绞车可以设计成电动绞车。 意义： 目前 中国 绞车 产业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如质量差、工作效率低、资源消耗大、环境污染严重、对自然资源破坏力大、维修繁琐需高技术人员等等。所以这次设计有以下意义。 1）了解电动绞车的结构、特点以及工作原理。 2）对绞车各部分的性能的提 高有重大意义 :尽可能好地满足工艺要求、便于操作。具有合理的强度与刚度，使用可靠，具有很好的经济性，重量轻，制造维修方便。 3）培养学生的自主设计能力 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 研究的主要内容： 1) 确定油压机的主要技术规格和工作图。 2) 确定油压机的总体方案设计。（工艺设计、原理图设计、总体布局） 3）对电动绞车各组成部分进行运动和结构的设计、材料选择、零件强度与刚度的校核。 4）选择电动机，计算卷筒各项参数，设计卷筒，减速机，制动机等部件的计算书 5）电气系统的设计。 研究方法（或技术路线）： 1）查阅相关文献，搜集有关 的资料。初步了解 电动绞车 的发展及应用。 2）通过进入工厂参观实物，对 电动绞车 的结构、工作原理、特点有进一步的了解。 4）设计并制定出所有 电动绞车 结构部件的尺寸，通过计算选取标准化零件。 5）设计 电动绞车 的电气系统。 6）用 全部设计图和零件图。 7） 制作电动绞车各部件设计计算说明书 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 预期结果： 1）通过查阅和研究国内外有关电动绞车的文献，写出了文献综述。 3）完成 电动绞车 电气系统的设计并画出 卷筒，减速机，制动器 的设计图和零件图。 4）了解常用的 能熟练运用一种 件进行油压机机械设计。 4）进一步对 电动绞车 的结构、原理、特点有了一个非常深入的了解 5）自身的自主设计能力得到了锻炼，具有了初步的科研、开发能力，为将来踏下结实的一步。 进度计划： 1. 任务分派：预计指导学生人数 、 安排指导教师 第六学 期 十六 周之前 2. 立题：指导教师填写立题清调查表 第七学期开学第一周 3 初审与修改：对指导教师的立题组织初审并修改 第七学期第三周前 4 正式审题：对指导教师的报审表进行审查 第七学期第五周前 5 学生选题：公布毕业设计课题 组织学生选题 第七学期第八周前 6 初定任务书：初步确定任务书内容 第七学期第十周前 7 课题调研：学生进行课题的文献阅读和调查研究 第七学期第十三周前 8 组织 开题报告：分组方式组织学生的开题报告会 第七学期第十五周前 9 开展设计：正式开展毕业设计工作 第七学期第十五周起 10 确定任务书：按实际设计状况最终确定任务书 第七学期第十七周前 11 中期检查：检查毕业设计的进展情况 、 找问题 第七学期末 12 后期验收： 第八学期第十四周内 13 组织答辩： 第八学期第十五周起 14 最终审定： 指导教师意见： 指导教师签名 ： 年 月 日 系部意见 审查结 果： 同 意 不 同 意 系主任签名： 年 月 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 二、 阅读文献目录 序号 文献名 文献出处 文献发表时间 1 机械设计计算手册 化学工业出版社 2009年 2 机械设计基础 中国农业科技出版社 2002 3 机械与设备 机械工业出版社 电动机固定法栏 德国标准化学会 1960 5 中国 绞车 设计与制造新特点 建设科技 2005（ 12） 6 材料力学 高等教育出版社 1996 7 现代控制技术 哈尔滨工业大学出版社 2001 8 齿轮与减速机 上海化工设计院 1979 9 提升机现存技术问题分析及其解决方案 工矿自动化 2002 10 电梯闭式回路节能型电液控制系统研究 浙江大学 2005 11 材料力学 科学出版社 1964 12 采用负载压力补偿的变频调速液压电梯控制系统 工程设计学报 2002 13 液压电梯启动平稳性及其非线性补偿控制的研究 机床与液压 1997 14 中外减速机图型设计展示与技术创新及缺陷控制检测国内外标准汇编 机床与液压 2007 15 釜用立式减速机P 系列带传动减速机 化学工业出版社 2009 16 异步电动机与变压器 浙江大学 2001 17 电动机原理与使用入门 工程设计 2009 18 电器 综合测试系统与故障诊断技术的研究 吉林 大学 2002 19 电气工程原理与应用（第四版 高等教育 2004 20 电气控制与 理 西安电子科技大学 2008 21 电气工程原理与应用 电子工业出版社 2003 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 三、 文献综述 注意：学生阅读文献后，必须写出 3000字左右的综述，作为开题内容之一。（可增页） 电动绞车 简介： 电动绞车广泛用于工作繁重和所需牵引力 较大的场所。单卷筒电动绞车的电动机经 减速机 带动卷筒， 电动机 与减速器输入轴之间装有制动器。为适应提升、牵引和 回转 等作业的需要，还有双卷筒和多卷筒装置的绞车。一般额定载荷低于 10T 的绞车可以设计成电动绞车 结构组成： 卷筒，减速机，制动器，电气系统。 1、卷筒设计的基本原则 在右面的图表中，弹簧卷筒 “水平放线 ”和 “垂直放线 ”的两种应用方式都有表示。 横向电缆安装： - 可以向 1 或 2 个方向出线。 - 电缆在连续平面上拖拽或用间隔小于 1m 的支撑将电缆撑离地面。 m。 - 不 考虑电缆转向 - 运行速度为： 10 米 /分钟 /分钟 .3 m/s&垂直电缆安装： - 卷筒安装在顶端 - 电缆出现方向垂直向下 10 米 /分钟 /分钟 .3 m/s&0 不考虑。 三、卷筒和电缆的选择 如果应用在如下极端特殊的环境，强烈建议跟我们联系： 0 m/ 强烈震动 - 应用在海上，盐或者腐蚀性空气中 15 C - 急弯路径 - 需要强制导向（见下栏） 如果安装了强制导向器必须保证导向器与卷筒之间的距离为卷筒宽度的 6 倍。 弹簧卷筒必须安装在电缆可以自由放出和卷起，并且没有障碍物的位置上。强制导向和尺寸太小的导向轮在任何情况下都不允许的。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2. 电动机的调速方法很多，能适应不同生产机械速度变化的要求。一般电动机调 速时其输出功率会随转速而变化。从能量消耗的 角度 看，调速大致可分两种 ： 保持 输入功率 不变 。通过改变调速装置的能量消耗，调节输出功率以调节电动机的转速。 控制电动机输入功率以调节电动机的 转速 。 电机、电动机、制动电机、变频电机、调速电机、三 相异步电动机、高压电机、多速电机、双速电机和防爆电机。 3 绞车采用电动机通过减速器，开式齿轮传递扭矩到达主轴，通过离合器带动卷筒工作。 传动方案 1： 减速器采用展开式二级闭式齿轮传动，结构简单，在满足中心距的条件下，由于齿轮和轴的减少，传动效率较高，但齿轮直径大，加工精度不高，而且噪声较大，大齿轮在经济方面不理想，加工起来又比较困难，减速箱的体积比较大，不利于安装。它的结构简图如图 1示： 输出轴输入轴 中间轴1324567图 1、电动机 2、联轴器 3、制动器 4、减速器 5、绞筒 6、轴承 7、开式齿轮 传动方案 2： 减速器采用展开式三级闭式齿轮传动，特点：结构简单、效率高、容易制造、使用寿命较长、维护方便，装拆容易，工作可靠。高速级齿轮布置在远离转矩输入端，这样，轴在转矩下产生的扭转变形与轴在弯矩下产生的弯曲变形可部分地相互抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象在满足中心距的条件下，传动的齿轮的直径可以取小，这样可以使传动的传动比较精确可靠，寿命长，结构紧凑，而且滑移齿轮操作方便不费力。其结构简买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图如图 1示 : 中间轴输入轴 中间轴1324576输出轴图 1 高速齿轮 2 轴承 3 齿轮 4 齿轮 5 轴承 6 齿轮 7 轴承 8 轴承 9 轴承 10 输出齿轮 11 齿轮 12 轴承 13 轴承 14 轴承 2 比较起来，方案 2 的三级闭式齿轮传动比较适合锚绞车的减速传动，该机具有较强的市场竞争力。 传动方案即：三级圆柱齿轮减速器 +开式直齿轮 3 制动器是具有使运动部件 (或运动机械 )减速、停止或保持停止状态等功能的装置。是使机械中的运动件停止或减速的机械零件。俗称刹车、闸。制动器主要由制架、制动件和操纵装置等组成。有些制动器还装有制动件间隙的自 动调整装置。为了减小制动力矩和结构寸制动器通常装在设备的高速轴上，但对安全性要求较高的大型设备 (如矿井提升机、电梯等 )则应装在靠近设备工作部分的低速轴上。 绞车安全使用规程 1、 绞车必须按规范要求进行设置。其规格净高不低于 净宽为 ，。沿空送巷巷道根据巷道的实际情况而定，以不影响安全操作为原则。 2、 绞车施工尽可能采用风镐掘进，根据巷道的不同支护型式可采用木棚或工字钢棚支护。顶板完好时采用锚网支护，顶板破碎时采用架棚支护 3、 绞车基础均要采用砼浇注，其基础规格为 。砼中水泥、黄沙、石子 (瓜子片 )的配合比为 1： 2： 2；水灰 比为 4、 绞车采用架棚支护时，要由外向里逐架进行，棚与棚之间要用撑木或拉杆连成一个整体，腰、帮要接严背实。棚距不超过 。采用锚网支护时，锚杆的排间距为买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 800800。 5、 绞车电机应安装在小绞车窝的里侧，操作空间距不得少于 ；操作按纽上架，开关摆放整齐且不得妨碍人员操作。 6、 其它按作业规程中的有关规定执行。 四、文献翻译 注意：每个学生必须提交 15000个以上印刷符号、与课题研究密切相关的 外文文献的中文翻译文章或者读书报告。（可增页） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 步进电机的振荡、不稳定以及控制 摘要： 本文介绍了一种分析永磁步进电机不稳定性的新颖方法。结果表明，该种电机有两种类型的不稳定现象：中频振荡和高频不稳定性。非线性分叉理论是用来说明局部不稳定和中频振荡运动之间的关系。一种新型的分析介绍了被确定为高频不稳定性的同步损耗现象。在相间分界线和吸引子的概念被用于导出数量来评估高频不稳定性。通过使用这个数量就可以很容易地估计高频供应的稳定性。此外，还介绍了稳定性理论。广义的方法给出了基于反馈理论的稳定问题的分析。结果表明 ，中频稳定度和高频稳定度可以提高状态反馈。 关键词：步进电机，不稳定，非线性，状态反馈。 1. 介绍 步进电机是将数字脉冲输入转换为模拟角度输出的电磁增量运动装置。其内在的步进能力允许没有反馈的精确位置控制。 也就是说，他们可以在开环模式下跟踪任何步阶位置，因此执行位置控制是不需要任何反馈的。步进电机提供比直流电机每单位更高的峰值扭矩 ;此外，它们是 无电刷电机 ，因此需要较少的维护。 所有这些特性使得步进电机在许多位置和速度控制系统的选择中非常具有吸引力，例如如在计算机硬盘驱动器和打印机，代理表，机器人中的应用等 . 尽管步进电机有许多突出的特性，他们仍遭受振荡或不稳定现象。这种现象严重地限制其开环的动态性能和需要高速运作的适用领域。 这种振荡通常在步进率低于 1000脉冲 /秒的时候发生，并已被确认为中频不稳定或局部不稳定 1，或者动态不稳定 2。此外，步进电机还有另一种不稳定现象，也就是在步进率较高时，即使 负荷扭矩 小于其牵出扭矩，电动机也常常不同步。 该文中将 这种现象确定为高频不稳定性，因为它以比在中频振荡现象中发生的频率更高的频率出现。高频不稳定性不像中频不稳定性那样被广泛接受，而且还没有一个方法来评 估 它。 中频 振荡已经被广泛地认识了很长一段时间，但是，一个完整的了解还没有牢固确立。这可以归因于支配振荡现象的非线性是相当困难处理的。大多数研究人员在线性模型基础上分析它 1。尽管在许多情况下，这种处理方法是有效的或有益的，但为了更好地描述这一复杂的现象，在非线性理论基础上的处理方法也是需要的。例如，基于线性模型只能看到电动机在某些供应频率下转向局部不稳定，并不能使被观测的振荡现象更多深入。事买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 实上，除非有人利用非线性理论，否则振荡不能评估。 因此，在非线性动力学上利用被发展的数学理论处理振荡或不稳定 是很重要的。值得指出的是， ，还有 使用 的诸如在振荡和不稳定现象的分析中的极限环和分界线之类的数学概念 ，并取得了关于所谓非同步现象的一些非常有启发性的见解。尽管如此，在这项研究中仍然缺乏一个全面的数学分析。本文一种新的数学分被开发了用于分析步进电机的振动和不稳定性。 本文的第一部分讨论了步进电机的稳定性分析。结果表明，中频振荡可定性为一种非线性系统的分叉现象（ 霍普夫分叉 ）。本文的贡献之一是将中频振荡与 霍普夫分叉 联系起来 ，从而霍普夫理论从理论上证明了振荡 的存在性。高频不稳定性也被详细讨论了，并介绍了一种新型的量来评估高频稳定。这个量是很容易计算的，而且可以作为一种标准来预测高频不稳定性的发生。在一个真实电动机上的实验结果显示了该分析工具的有效性。 本文的第二部分通过反馈讨论了步进电机的稳定性控制。一些设计者已表明，通过调节供应频率 5 ，中频不稳定性可以得到改善。特别是 6， 7都在频率调制的方法上提出了详细的分析。在他们的分析中， 雅可比级数 用于解决常微分方程和一组数值有待解决的非线性代数方程组。此外，他们的分析负责的是 双相电动机，因此，他们的结论不能直接适用于我们需要考虑三相电动机的情况。在这里，我们提供一个没有必要处理任何复杂数学的更 简 洁 的 稳定步进电机的分析。在这种分析中，使用的是 于双相电动机和三相电动机具有相同的 此，这种分析对双相电动机和三相电动机都有效。迄今为止，人们仅仅认识到用调制方法来抑制中频振荡。本文结果表明，该方法不仅对改善中频稳定性有效，而且对改善高频稳定性也有效。 2. 动态模型的步进电机 本文件中所考虑的步进电机由一个双相或三相绕组的跳动定子和永磁转子组成。一个极对三相电动机的简化原理如图 1所示。步进电机通常是由 被 脉冲序列控制 产 生 矩形波电压 的 电压源型逆变器供给的。 这种电动机用 本质上和同步电动机 相同的 原则 进行作业 。 步进电机主要作业方式之一是保持提供电压的恒定以及脉冲频率在非常广泛的范围上变化。在这样的操作条件下，振动和不稳定的问题通常会出现。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 用 q 。下面给出了三相绕组电压方程 L* M* M* d L* M* M* d L* M* M* d (1) 其中 分别是相绕组的电阻和感应线圈，并且 应归于永磁体 的相的磁通，且可以假定为转子位置的正弦函数如下 1 ), 1 2 /3), 1 - 2 /3), (2) 其中 文中强调的非线性由上述方程所代表，即磁通是转子位置的非线性函数。 使用 Q ,参考框架由固定相轴变换成随转子移动的轴（参见图 2）。矩阵从 a,b,q,8 (3) 例如，给出了 q,(4) 在 a,b,有两个变量是独立的（ 0），因此，上面提到的由三个变量转化为两个变量是允许的。在电压方程（ 1）中应用上述转换，在 q, L1* + , L1* (5) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 2， a,b,c和 d,q 参考框架 其中 L + M，且 是电动机的速度。 有证据表明 ,电动机的扭矩有以下公式 T = 3/2 (6) 转子电动机的方程为 J* 3/2* (7) 如果 本文中假定为恒定）。 为了构成完整的电动机的状态方程，我们需要另一种代表转子位置的状态变量。为此，通常使用满足下列方程的所谓的负荷角 8 0 , (8) 其中 0是电动机的稳态转速。方程（ 5），（ 7），和（ 8）构成电动机的状态空间模型，其输入变量是电压 进电机由逆变器供给，其输出电压不是正弦电 波而是方波。然而，由于相比正弦情况下非正弦电压不能很大程度地改变振荡特性和不稳定性（如将在第 3部分显示的，振荡是由于电动机的非线性），为了本文的目的我们可以假设供给电压是正弦波。根据这一假设，我们可以得到如下的 vd ) , ) , (9) 其中 述方程，我们已经将输入电压由时间函数转变为状态函数，并且以这种方式我们 可以用自控系统描绘出电动机的动态，如下所示。这将有助于简化数学分析。 根据方程（ 5），（ 7），和（ 8），电动机的状态空间模型可以如下写成矩阵式 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 = F(X,u) = ) + (10) 其中 X = T, u = 1 T 定义为输入，且 1 = 是供应频率。输入矩阵 矩阵 (.)的线性部分，如下 )代表了 F(.)的线性部分，如下 输入端 此， 方程（ 10）是独立的。 在 F(X,u)中有三个参数，它们是供应频率 1，电源电压幅度 l。这些参数影响步进电机的运行情况。在实践中，通常用这样一种方式来驱动步进电机，即用因指令脉冲而变化的供应频率 1来控制电动机的速度，而电源电压保持不变。因此，我们应研究参数 1的影响。 设 = 0，得出方程（ 10）的平衡 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 且 是它的相角， = 1) . (16) 方程（ 12）和（ 13）显示存在着多重均衡，这意味着这些平衡永远不能全局稳定。人们可以看到，如方程（ 12）和（ 13）所示有两组平衡。第一组由方程（ 12）对应电动机的实际运行情况来代表。第二组由方程（ 13）总是不稳定且不涉及到实际运作情况来代表。在下面，我们将集中精力在由方程（ 12）代表的平衡上。 注意：请将外文文献原文复印件附在后面。 AO . 1125 y 1S 518 998; 1 998) A to in is It is of in is to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 A is to of is as of in to a to By a is A to on is It is be by 1. to in no is to C in of a in as in an or is at 000 s, as a or 1, or a 2. In is of in at is is as in 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339