路锥自动装车摆放装置设计【毕业论文+全套含有CAD图纸三维建模】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共53页)
编号：1538859
类型：共享资源
大小：45.48MB
格式：ZIP
上传时间：2017-08-07
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
50
积分
- 关 键 词：
-
自动
装车
摆放
装置
设计
毕业论文
全套
含有
cad
图纸
三维
建模
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
机械学院 毕 业 设 计 机械学院毕业设计图纸标题栏、明细栏统一格式要求 图 1 毕业设计用标题栏格式 注：签字区“设计”学生自签，“校核”（同学互签），“审核”（指导教师签） 图 2 明细栏格式 装配图要有图号 ，装配图中的每一个件在零件明细表中都应有一个编号，标准件要在代号一栏中有国家标准代号，零件或部件则要有零（部）件号。例如一个机器人（ 计图，装配图号是 零（部）件图号可以是 等等。如果 部件图号，则部件装配图的零件图编号就是 等等。 机械学院 2010 届毕业设计工作委员会 2010 年 3 月 上海 电 机 学 院 毕业设计（论文）开题报告 课题名称 路锥自动装车摆放装置设计 学 院 机械学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 学 号 111002220633 姓 名 陈俊华 指导教师 侯培红 定稿日期： 2015 年 03 月 3 日 1 路锥自动装车摆放装置设计 1 选题背景及其意义 高速公路建设体现了一个国家的交通发达程度和经济发展的整体水平。它不仅方便了人们的出行，同时也加强了城市之间的联系和合作，带动了当地的经济发展。改革开放以来，我国经济高速发展，尤其现在是中国全面建设小康社会的关键时期，十二五规划期间，高速公路的建设与发展也将迎来一个历史发展时期。 高速公路建设发展的同时，也对其相关的配套设施提出了新的要求。例如德国具有世界上 最先进的公路系统，其中相当一部分的高速公路已经配备了先进的后续维护设备，不仅可以方便车辆快速通行，甚至还有路况监控系统，反馈到中央系统进行及时处理，更加人性化。 任何事物都有其安全保障期限，高速公路也是一样的。我们在不断提高高速公路建造工艺及耐久性的同时：也需要对高速公路进行不断的养护。随着道路的不断损害及自然侵蚀，高速公路的使用功能不断下降。高速公路建设飞速发展，但是其养护管理工作却相对落后，两者的矛盾已经不断凸显。合理解决两者之间日益尖锐的矛盾，显得特别的重要。 高速公路养护管理就是对 公路的保养与维护，保养侧重于从建成通车就开始的全过程养护，维护侧重于对破坏的部分进行修复，是指通过管理数据库和有效的道路、桥梁评价预测系统，不断采用新的技术工艺，以最实用的方式保证路面平整、畅通以及各种设施完好，提高高速公路的耐久性和抗灾能力，使高速公路养护维修达到高标准、高效率、高机动性的要求，保持高速公路经常处于完好状态，防止其使用质量下降，并向高速公路使用者提供良好的服务所进行的作业。由此可见道路的养护管理是一项艰巨而又复杂的工作。中国自古就有养护公路的优良传统，西周时期就设有“司空”一职，负责按季节 整平道路，并规定“列树以表道，立鄙食以守路”。同时养护工作应该按照“预防为主，防治结合”的原则进行开展。采取适当的工程技术措施，坚持日常保养及时修复，保证公路畅通、整洁、完好，延长公路的使用时间。公路维修养护时部分路段要封闭管制交通，即在作业区外放置交通标志，引导车辆的行驶。在维修养护作业时，必须要保证行车和作业区的安全，在作业区外摆放交通路锥或设置路障以引导车辆的行驶，特别是在高速公路上作业时，由于行车速度快，车流量大，更有必要摆放路锥等来引导交通。 2 文献综述（国内外研究现状与发展趋势） 锥自动装车摆放装置的应用 国内公路养护机械处于起步阶段，虽然已经有一些知名企业大力开发相关配套产品，如三一重工、中联：重科等都有了自己自主研发的公路系列产品，如路面修补设备、 沥青调质设备、大型路面铺设装置及挖掘设备等在不断增加及完善，但是仍然缺乏一些 2 更加适用和人性化的公路养护机械。同时产品的数量和品种也都相对有限，不能完全适 应道路建设发展需求，因此公路养护机械的研发具有广阔的发展平台。显而易见，目前 国内在公路维修作业时，用于指导交通，完成车辆分流工作的 交通路锥的摆放与回收仍 然是采用人工方式，国内目前仍然没有相应的比较完善的机械产品，但是已经有人在这 一领域进行积极的探索，并取得一定成效。 2010年 8月，山东省潍坊市的刘庆亮先生发明了“一种用于高速公路快速摆放锥形标的摆放机”，并申请了国家专利，在其发明中，由一名工作人员在拖车里往滑道板 上放置路锥，路锥在重力的作用下沿滑道滑下，再通过拨叉的作用使得路锥滑落，自动 摆放在适当的位置。该发明从一定程度上减轻了工人手动铺设路锥的工作量和使得施工 安全系数大大提高，工人只需在拖车里往滑道板上放置路锥，不必将 路锥摆放至路上， 但是相对于国外的自动收放装置，工人的工作量和工作环境及安全系数还是有待提升 的，最关键的是，该发明只是半自动的摆放机，而不能完成交通路锥的回收功能。 2011年 12月，北京联洁达公路养护工程有限公司的王彦涛等五人对其发明“路锥自动收放装置”申请了国家专利，另外该装置还包括有监控子系统，这个发明相比之前的有了明显的改进，增加了自动回收的功能，同时还实现了通过语音装置的实时交流和通过摄像装置的实时操作。但是本装置中需要施工人员始终站在车上将交通路锥安放在滑板上，才能顺利完成下一步动作，即与上 一个发明一样，这个发明在整个施工过程中也始终需要人工辅助才能完成。 美国加利福尼亚州于 1990 年，在有关路锥手动铺设受伤索赔中赔付了 36000 美元。 截止到 1994 年，四年内索赔额增长了 10 倍，高达 321000 美元。据当时的统计资料表明，这种成本增加的趋势将持续下去。当时，路锥是由站在改装后车上的人进行人工部署的。卧式堆叠的路锥由传送带送给一名工人去摆放或回收，此人通常是站在卡车车尾的一个篮子里或坐在定制的锥体卡车靠近地面的水平车轴之间，上述方法铺设路锥 需要相当大的人力，工人暴露于危险的交通环境中，作业速度慢、安全系数低、路锥放置间隔不统一，特别是在交通流量大的城市快速路上作业时上述问题尤为突出。在看到手动铺设路锥是多么危险，并经历这一过程造成的长时间延误之后，人们认为这个“石器时代”技术必须适应于二十一世纪。 内外路锥自动装车摆放装置研究现状 3】中心已研发出一种可以自动存储、放置和回收路锥的机械设备，该设备所有的操作都在驾驶室内部由司机或另外一个人控制，在向前行驶时依次向路面整齐摆放交通路锥；正向或反向的方向行驶时 以最高可达 10 英里小时的速度自动回收路锥。该机械设备不需要进行现场设置，机构的部署和存放也快速简单。目前使用的手动操作，在出现异常情况的时候方便快速解决。 3 英国的 一个独特的有国际专利的路锥自动存储、放置和回收系统，该系统已经实现完全自动化，在驾驶室内通过人性化的触摸屏菜单驱动软件来操作控制，其驱动程序在出厂前已经预先编好，并记忆保存在控制系统中。该设计采用了液压与气动相结合，使得操作更加平稳，同时使用了强度大，重量轻，耐腐蚀和耐冲击材料，增加车辆使用寿命。另外，不得不提的是，该系统与 锥机相比有了明显的发展，该系统有发声指示功能，从个人电脑中发出有声指示给操作人员，操作人员可以通过摄像系统看到正在进行的每项工作。 对比国内外的发展现状，我们可以明显看出该技术在国外的发展已经很成熟了，不仅实现了路锥自动输送、存储、放置和回收系统的完全自动化，而且通过语音装置和摄像装置实现了实时交流与实时监控，再反观国内的发展现状，可以看出国内人士在路锥的自动放置及回收装置上的研究已经有所成效，通过人工将交通路锥放置在上述装置上可以很快实现交通路锥自动放置目标，但是本着节约人力、减少劳动量 及以人为本的原则，对路锥自动输送装雪的研究十分有必要。 3 研究内容 作原理 工作人员将路锥从仓库取出摆放到皮带输送机上，皮带输送机会自动将路锥自动输送到车上，同时车上设一机械手，当需要摆放路锥在指定的维修区域时，机械手会将路锥从车上取下并摆放在车上应该放置的位置，以备路段维修时使用。当路段维修好后，路锥会返回到车上原先位置，这时如需要将路锥取下时，也可通过机械手将路锥送回地面，实现轻松移载。 析路锥规格 对路锥的规格尺寸分析，以便设计相应的输送和摆放机构。 计 路锥输送机构 根据路锥的尺寸大小，设计合理的输送机构。 计路锥摆放机构 采用机械手、收放箱等机构，将路锥自动取下并摆放。 4 研究方案 锥规格 目前常用的路锥有塑料交通路锥、橡胶反光路锥、伸缩路锥等。考虑到人工取锥等问题，路锥制定为由上海路桥公司生产的 光橡胶路锥，如图所示，该路锥规格：424 424锥重量为 4 图 4路锥 锥输送机构 带输送机（如图 4 主要由输送带、驱动滚筒、从动滚筒、上托辊、下托辊、机架、调平脚杯等组件组成【 9】，其中驱动滚筒和从动滚筒大小形状一样。传送时，驱动滚筒旋转并利用摩擦力带动皮带和 从动滚筒做同方向运动，从而将路锥输送上车。从宏观方便考虑，此种机构是比较理想的。 （ a） 5 （ b） 图 4皮带输送机 带输送机（如图 4 图 4胶带输送机 此机构主要 应用于家电、电子、电器、 机械 、烟草、注塑、邮电、印刷、食品等行业， 不适应用在工业施工方面。 锥摆放机构 6 械手机构（如图 4 图 4械手结构相对简单，成本也较低，对于此本装置比较有益。 放箱机构（如图 图 4机构机构复杂，成本也高，因此不宜采用。 体方案 综上所述，路锥输送机构选取皮带机机构，路锥摆放机构选取机械手机构，即路锥从仓库取出通过皮带机输送到车上，再通过机械手将路锥摆放整齐。大致结构如图： 7 图 4 进度计划 调研，开题，拟定总体设计方案 修改、完善开题文档，并进行相关设计计算 完成总装图 完成部件图、零件图 撰写设计说明书，准备答辩。 参考文献 1张卿公路养护机械及其发展方向 J中国水运 2008(4)： 1 2 2白志强，崔志勇浅析公路机械化养护 J工程机械文摘 2007： 2 3 1995(176) 4朱文天交通工程新设备：路锥摆放与回收 J交通世界 (建养机械 ) 2011(10)： 505庄文许中文版 M北京希望电子出版 2009： 26美 伯尔机械分析与机械设计汪一麟， 等译北京：机械工业出版社 1988 7卜炎螺纹联接设计与计算北京：高等教育出版社 1993 8吴宗泽，罗圣国机械设计课程设计手册第二版北京：高等教育出版社 1999 9李霞皮带机输送安装和调试技术探讨 J企业技术开发 2012 2， 3 1(4， 7)：10410刘建勋，电动滚筒设计与选用手册 M北京市：化学工业出版社 2000： 511徐寄蓉 京：冶金工业出版社 1994 12王永岩理论力学 M科学出版 社 2007 13濮良贵，纪名刚机械设计 M第八版高等教育出版社 2006： 14614系列交流同步伺服系统使用手册 J 15岑军健，赵菊初，南文海非标准机械设计手册第一版国防工业出版社 2008，208 8 16 1 996 17赵腾龙 6在机械工程中的应用中国水利水电出版社 2007， 14 18王助成，邵敏有限单元法基本原 理和数值方法 华大学出版社 1997 3 19蒋孝煌有限元法基础清华大学出版社第 2版 1992 20 A in 1997 2l庄茁，张帆 京：科学出版社 2005 22王书亭，王挺，赖福昆车身的有限元模态及其灵敏度分析轻型汽车技术 2006(5)：423石亦平，周玉蓉 A M第一版机械工业出版社 2011：5124王爱明，王勖成有限元计算中疏密网格间过渡单元的构造清华大学学报 (自然科学学报 )， 1999， 39： 100 103 25周明星自动售票机整机结构的有限元分析与优化设计硕士学位论文南京理工大学 2009： 22 26曹金凤，石亦平 M第一版机械工业出社 2009：142271982 28曾攀有限元分析及应用 M北京：清华大学出版社 2004 29王勖成有限单元法 M清华大学出版社 2003(7),67730张延教高等动力学下册 M南京理工大学 2010 9： 24311993 32张 鱿蔚，顾力强基于有限元分析技术的大客车车门结构拓扑优化设计研究机械设计与研究 2002 (5)： 33马洪峰迫击炮座钣的结构分析与优化设计硕士学位论文南京理工大学 2009，5： 40 34K T J 16， 198 1： 30535孙靖民，梁迎春机械优化设计 M第 4版机械工业出版社 2010 7 36汪萍，侯慕英机械优化设计 M第 2版武汉：中国地质大学出版社 1991 37张义民机械振动 M北京：清华大学出版社 2007 3： 13801 125 3901 123 40H 2003， 70： 328 41S ( W； 2001： 5419 42李以农，米林，杨城踏板式摩托车振动实验分析 J重庆大学学报， 2003， 26(2)：9043陈家瑞汽车构造上册第二版机械工业出版社 2008 1： 41 44张先刚，朱平，韩旭摩托车车架的动态特性分析及减振优化研究 J中国机械工程， 2005， 16(12)： 11141117 45闻邦椿，李以农，韩清凯非线性振动理论中的解析方法及工程应用沈阳：东北大学出版社 2000 46996， 59(3)： 425 429 471975 48傅志方，华宏星模态分析理论与应用 M上海交通大学出版社， 2000 49of a 1994 50张平，雷雨成，高翔，汤涤军，肖杰轿车车身模态分析及结构优化设计汽车技术 200622(1)： 5 9 51王飞朝，周克洪，王克军基于有限元技术的模态分析在雷达结构设计中的应用 电子机械工程 2006)： 14 16 52隋允康，杜家政，彭细荣 2004 53庄茁，由小川，廖剑晖，岑松，沈新普，梁明刚基于 用北京：清华大学出版社 2009 1 54庄茁等译 南北京：清华大学出版社 1999 55张海兵，李敏 民邮电出版社 2005， 10： 2 10 56张雄伟，陈亮，徐光辉 三版电子 工业出版社 2003 2： 557苏奎峰，吕强，常天庆，邓志东 程序开发第二版北 京航空航天出版社 2011 9： 11658 2001 59吴继华，蔡海宁，王诚 二版人民邮电出版社 2011 2 60苏奎峰，吕强，等 M北京： 电子工业出版社 2005 6l三恒星科技 京：电子工业出版社 2009 7 62 2000 63刘朝辉，郑玉强用 J空军雷达学报 2001(6) 64易勇，欧光辉，等 M北 京航空航天出版社 2003 65美 江桥、宋梅等译电子学基础：电路和元器件第四版清华大学出版社 2006 3 10 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 11 开题答辩小组意见 1、论文选题： 有理论意义；有工程背景；有实用价值；意义不大。 2、论文的难度： 偏高；适当；偏低。 3、 论文的工作量：偏大；适当；偏小。 4、 设计或研究方案的可行性：好；较好；一般；不可行。 5、 学生对文献资料及课题的了解程度：好；较好；一般；较差。 6、 学 生在论文选题报告中反映出的综合能力和表达能力： 好；较好；一般；较差。 7、 学 生在论文选题报告中反映出的创新能力： 好；较好；一般；较差 。 8、对论文选题报告的总体评价： 好；较好；一般；较差 （在相应的方块内作记号“”） 建议结论 评议小组组长签名： 评议小组组员签名： 年 月 日 上海 电 机 学 院 毕业设计（论文）开题报告 课题名称 _山核桃开核取仁装置设计开发 _ 学 院 机械学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 学 号 101002050504 姓 名 范洪伟 指导教师 侯培红 定稿日期： 2014 年 3 月 7 日 1 山核桃开核取仁装置设计开发 1 选题背景及其意义 我国的核桃栽培面积约 130 万 公顷 以上 ， 主要种植区域在西南和西北。在国际市场上 ， 核桃与杏仁、腰果、榛子一起并列为世界 四 大干果 ， 核桃作为保健食品早已被国内外所认识。我国核桃总产量约 31 万 吨 ， 为了使坚果食品增值，近年来各国都在加工制造成品方面想办法。目前整体核桃仁在国际市场上的价格是带壳核桃的几十倍，且核桃带壳保存容易霉烂。因此，寻求效率 高 发展的必然。 山核桃是一种皮坚而硬的小核桃。一般采用煮的方式来开核取仁，或采用钳子等器具压开取仁，但这不仅难以将核仁完全取出，而且前者药物煮核难免会损伤核仁成分，后者则效率很低。本课题设计一套自动供核上料、三个同时开核、然后采用振动和吹风的方式（或其它方式）将皮和仁分离收集的装置。 2 文献综述（国内外研究现状与发展趋势） 在全球范围内，核桃年产量在 20 万 t 以上的国家仅有中国和美国。中美两国的核桃产量占世界核桃总产量的 50左右，而最有代表性、生产水平最高和市场占有份额最大的当数美国。 在美国、澳大利亚以及欧洲等发达国家，核桃绝大部分都经过机械化生产线进行商品化处理。 国外早在 20 世纪 60 年代初，就着手研制坚果剥壳机具，至 80 年代初，美国、意大利、法国等已相继推出了各种坚果剥壳机，如夏威夷果剥壳机、杏仁剥壳机等。经过数十年的发展，坚果剥壳机具已日趋成熟，目前，正朝着机电一体化方向发展。由于美国的主栽品种只有强特勒、哈特利、希尔、维纳、土莱尔、豪沃迪这 6 个，其品质优良，规格划一，有利于机械化破壳，因此核桃破壳机在美国发展较早。主要的核桃破壳机类型有： （ 1） . 制 的专利号为 6098530 机械式核桃破壳机。该机的主要结构由机架、料斗、可调节定位板、破碎装置、传动机构以及动力所组成。机械式核桃破壳机通过调节可调节定位板和破碎装置间的间隙能够适应各类坚果的破壳。 （ 2） . 制的专利号为 4201126 核桃破壳机。该机主要由喂料斗、输送装置、破壳装置和出料口等组成。工作时，由输送装置把待破壳的核桃从料箱运送 2 到破壳装置，然后对其进行破壳。 （ 3） 研制 的专利号为 6516714 核桃破壳机。该机主要由机架、箱体、滚筒、旋转破壳装置和出料口等组成。该机可以成功有效地击打核桃将其壳仁分离。 我国坚果脱壳机具发展缓慢，远远落后于种植业的发展，在一些生产应用的机具中，存在如下几个突出的问题，因而，难以推广应用。 （ 1）剥壳率低。不少剥壳机漏剥或剥壳不完全，果仁去净率不高，有些剥壳机剥壳率只有 50%。这是坚果剥壳机推广使用的最大障碍。 （ 2）损失率高。由于参数选择不合理，造成剥壳不完全现象严重，碎仁夹带在碎壳中难以回收而被弃除。有些机具果仁损失率高达 20%。 （ 3）果仁完整性差。有些机具的设计，为了减少漏剥或剥壳不完全现象，一味追求剥壳率的提高，导致高的破碎率，从而降低了产品的商品价值。 因此，在国内，核桃硬壳的剥除主要还是依赖人工完成，该方式费时费力，对于劳动者来说，双手长期剥核桃壳也会受到极大的伤害。机械剥壳因为机械成本高、剥壳效率低等原因一直没有得到广泛推广，目前在核桃加工过程中使用的多是如图 2示的青核桃清洗去皮机，该机器虽然能解放一部分劳动力，但仅能去除核桃最外层较软的青皮，对于硬壳则无能为力了。 图 2核桃去皮机 3 3 研究内容 解、 明确山核桃的壳硬程度 通过实验，了解山核桃壳的坚硬程度，需要使用多大的力才能成功破壳并不破坏核桃仁。 析送料机构 采用合理的送料机构可以提高送料效率，从而提高生产效率。 计开核机构 利用对山核桃壳硬度的分析，设计合理的开核机构，保证山核桃充分打开且不造成核仁严重破坏。 计壳、仁分离机构 采用风吹，振动等方式将核桃壳与核桃仁分离。 4 研究方案 料部分 式送料机构（如图 4 图 4式送料机构 送料部分的主 要功能是将待开核的山核桃由料斗自动送至开核机构，并按生产节奏，控制核桃送出的频率。 该机构的缺点在于每次只能落下一个核桃，无法完成 4 一次开多个的生产要求，效率较低。 盘式送料机构（如图 4 图 4盘式送料机构 该机构通过料斗振动使核桃从料斗下方落下，沿料斗出料口滚出。转盘共分为两层，上层为动盘，下层为静盘。动盘开有四个储料仓，每个仓可容纳三个核桃，通过动盘上的挡板控制核桃的下落，只有当动盘转至有储料仓的地方时，核桃才能顺利落下并随动盘转动。在静盘上只有一个开口，开口下为一接料盒，当核桃随 动盘转至静盘开口处时，核桃落进接料盒，待三个核桃都落下后，接料盒下端挡板打开，三个核桃 分别进入三个管道，各自被送往开核机构 。 该机构可以很好的控制进料的节奏，并能保证多个核桃同时送料，是比较理想的送料方式。 核机构 开核机构是整套装置的开发重点，既要保证有足够的力打开山核桃壳，又要保证核桃仁不受到严重破坏，保持其完整性。具体有一下几种方案： 5 向挤压，下端落料 (如图 4图 4压式开核机构 该机构可由上段进料，下端落料，横向挤压，可在后端安装传 感器，通过测量挤压力的大小控制挤压部分的挤压深度。该机构挤压效果较好。 齿辊 开核机构 （如图 4 图 4齿辊开核机构 6 单齿辊 开核机构如上图，由左侧浮动部分和右侧齿轮组成，核桃由上段进入，经两部分缝隙，被挤压而开裂，左侧部分可根据核桃大小自动调节。该机构结构较简单， 且能根据核桃大小自行调节，较理想。 式开核机构 （如图 4 图 4式开核机构 钳式开核机构可以产生较大的力，破碎程度较好，但需要 侧向进料，侧向落料，带来较大不便性。尤其是在核桃破碎后，众多碎屑要成功排出，开核器下端需要翻转，采用翻转机构又会导致下端承重能力降低，不利于开核。 式开核机构（如图 4 图 4式开核机构内部机构 7 如图 4示，通过电动机带动螺杆转动，螺杆推动推杆的来回移动，从而控制夹板开合，待核桃落入开核机构后，电动机正转，推板向中间移动，夹板合拢，将核桃夹碎。核桃壳破碎的瞬间，力传感器感受到力的变化，通过控制器控制电动机反转，推板向外侧移动，夹板打开，下端挡板打开，碎核桃落入分 离机构。如 图 4个机构由前后两部分组成，共有六个夹板同时夹核桃，开壳充分。 图 4式开核机构整体图 仁分离机构 吹、振动筛选机构 （如图 4 图 4动筛选机构 8 通过下方筛板的振动，将壳仁进 行初步分离，并靠旁边的风扇将较轻的壳吹走。此方案较易实现，但较沉的壳不易分离，切需要人工将分离产品取下，不够智能化。 心 式壳仁分离装置 （如图 4 图 4心式分离装置 依靠传送带将破碎后的核桃传送至高处并扬出，因核仁与壳的重量不同，扬出的距 离也不同，在下方可用相应的储物盒接住，同时通过一台风扇将细小的碎屑吹出，提高核仁纯度。 体方案 根据上述分析，落料部分选择盘式落料机构，开核部分采用 爪式 开核机构，壳仁分离部分采用离心式分离机构。由各部分方案中较好的结构组成整个总体送料开核取仁机构，具体布局如图 4 4体方案 9 5 进度 计划 集资料，分析主要技术规格，研读资料 行方案比较，拟订总体设计方案 行开核机构、装置设计，绘制原理图 械结构设计、绘制总装图 要零部件设计计算，绘制零件工作图 写设计计算说明书 改及答辩 10 参考文献 1 唐增宝等 机械设计课程设计 M 第二版 武汉：华中科技大学出版社， 2 王铎、程靳等 M等教育出 版社， 3 濮良贵等 M. 北京：高等教育出版社， 4 张彦青等 M华大学出版社， 5秦晓彦 ,李锦 ,孙爱芹 皮、分级和贮藏 J2006,(11):486 梅立新，郭春会 . 中美核桃业之差距与对策 J技大学学报， 2002， (04):79. 7 周鸿升 ,郭保香 ,李玉杰 ,王希群 . 中美核桃发展历程及产业政策对比研究 J 2010， (03):438 王根宪 ， 魏耀峰 . 核桃采收及果实采后处理技术 J 2009， (10):489 王冰 ， 裴新民 ， 李忠新 . 我国核桃初加工现状及发展前景的分析研究 J 2010， (05):4349. 10 陈娟 ， 王卫清 . 山核桃破壳机的设计 J 2011， (23):1442111 李忠新 ， 杨军 ， 杨莉玲 . 一种核桃破壳取仁设备的研究 J 2011， (03):10412 董远德 ， 史建新 ， 乔园园 . 核桃不同破壳方式的破壳取仁效果 J2007,(09):413 洪翎 ， 曹成茂 ， 毕如俊 . 手剥山核桃破壳机的设计与试验 J2009， (06):3114 A,. of 004， (03):30515 of 2008，(05):886 11 指导教师意见 指导教师评语 : 范洪伟同学毕业设计态度端正，工作主动，思路清晰。 课题来源于生活和工程实际，在开核流水线设计开发方面具有一定的实际应用价值。该生深入研究核桃分类、开核、筛选等现今国内外的相关信息，对开核流水线设备及其工作原理有了比较深入的了解，提出了比较可行的设计方案，设计思路清晰，设计任务明确，掌握了设计基本要领。 该生 具有一定的分析和解决问题的能力。 开题报告 列出了对开题有参考价值的文献，参考文献 15 篇，有能反映国内外较新的学术成果的外文文献 2 篇，具有独立搜集和综合分析资料的基本能力。 基本达到了开题要求。同意开题。 指导教师签名： 年 月 日 二甲醚清洁燃料均质压燃燃烧数值模拟研究 I 摘 要 均质充量压缩着火 （ 燃烧，作为一种能有效实现高效低污染的燃烧方式，能够使发动机同时保持较高的燃油经济性和动力性能，而且能有效降低发动机的 外 烧的一个显著特点是燃料的着火时刻和燃烧过程主要受化学动力学控制，基于这个特点，发动机结构参数和工况的改变将显著地影响着 动机的着火和燃烧过程。本文以新型发动机代用燃料二甲醚 （ 为例，对 动机燃用 着火和燃烧过程进行了研究。研究采用由美国 家实验室提出的 细化学动力学反应机理及其开发的 学动力学程序，且 99 个基元反应，涉及 79 个组分。为考虑壁面传热的影响，在 用该方法研究了压缩比、燃空当量比、进气充量加热、发动机转速、 燃料添加剂等因素对 火和燃烧的影响。结果表明， 烧过程有明显的低温反应放热和高温反应放热两阶段；增大压缩比、燃空当量比、提高进气充量温度、添加 着火提前；提高发动机转速、采用冷却 加 着火滞后。 关 键词 ： 均质充量压缩着火，化学动力学，数值模拟，二甲醚， 小二号 黑体 摘要正文 小四 号宋体，首行缩进二个字， 设置段前为 12 磅 ， 段后为 12 磅 ，字数150 字， 行距。 五号黑体 小四 号宋体，逗号分开，最后一个关键字后面无标点符号。 页面设置：左，右，下边距为 米，上边距为 米，页眉和页脚均为 2厘米 黑体 小五号 二甲醚清洁燃料均质压燃燃烧数值模拟研究 in of of Ox of is by so of In ME is ME CT to of ME 9 99 To of a is CT By of on ME of a a It is 2H2 O of GR H4 二号 中加黑 小四 号 首行缩进 二个字 ， 行距 ,设置段前为 12 磅 ，段后为 12 磅 ， 英文 500 印刷字符 五号 黑 小四 号 关键词之间逗号分开，逗号后加 一空格。 二甲醚清洁燃料均质压燃燃烧数值模拟研究 录 1 绪论 数值模拟研究现状 章小结 2 质充量压燃着火的数值模拟方法 2 级标题 结论 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 参考文献 致谢 目录设置段前为 0 磅，段后为 12磅 ， 小二号 黑体 居中 目录要求列出一 、 二级标题，一级标题用黑体四号，二级标题用黑体小 4 号。 二甲醚清洁燃料均质压燃燃烧数值模拟研究 1 1 绪论 随着汽车工业的发展和汽车保有量的增加 ,汽车在大量消耗石油燃料的同时 ,尾气排出的有害气体还严重地污染了人们赖以生存的大气 环境 ,实现能源与环境长期可持续发展是摆在汽车和内燃机工作者面前的重大课题。环保和能源是发动机工业需要解决的两个主要问题。目前，随着人们对环境污染重视程度的日益提高，各国越来越重视环境保护，现在已制定了将 美国加州在 1998年生效的一项超低排放汽车法规规定汽车的 满足严格的排放要求，研究人员在各个相关领域进行了大量的研究工作，改进发动机的燃烧系统作为一个重要解决途径，也取得了一定进展 1。 传统汽油机均质混合气 ,尾气排放污染物主要包括氮氧化物 (碳氢化合物 (一氧化碳 (可以通过三效催化后处理加以解决 ,但要达到欧 其以上标准仍存在较大困难 ,且汽油机的热效率低 ,在中低负荷工作时还有较大的泵气损失 。 柴油机热效率高 ,但排气中的 碳烟微粒排放物 (难以折中 ,使用一种排放物减少的措施 ,往往导致另一排放物的增加。由于柴油机总体上富氧燃烧 , 催化处理技术尚未成熟。汽油机和柴油机的燃烧方式都不能解决碳烟和氮氧化物生成的 系 ,因而很难在这两种燃烧模 式下通过改进燃烧来同时大量降低碳烟和氮氧化物的生成。 数值模拟研究现状 动机的着火燃烧过程中，燃料的化学反应动力学起着至关重要的作用。因此，相对于传统发动机数值模拟研究主要侧重于湍流混合与燃烧模型而言， 动机燃烧模拟的焦点主要集中在燃料的反应机理和化学动力学模型上。 值模拟模型 目前 区和多维模型上 2。本节将从这三方面分别予以介 绍： (1）单区模型 (2) 双区和多区模型 (3) 多维模型 一级标题 小二号黑体居中，段前0 磅，段后 12 磅。 每一章另起页 章节采用三级标题，用阿拉伯数字连续编号，例如 1， 二级标题 宋体四号，左对齐，段前距 12 磅，段后距 0 磅 正文 : 中文为 小四 号 宋体 ， 英文为 首行缩进二个字 ， 行距。 参考文献标注用中括号，以上标的形式标注。 三级 标题黑体小四号书写 左对齐，段前距 12磅，段后距 0 磅 对总项包括的分项采用（ 1）、(2)、（ 3） 的序号 。 二甲醚清洁燃料均质压燃燃烧数值模拟研究 2 2 质充量压燃着火的数值模拟方法 级标题 正文内容 级标题 正文内容 （ 2 （ 2 表 2取组分的热力学性质 组分 Hf(Sf(Cp(2 00 100 100 正文 :中文 小四号 宋体 ， 英文用 小四号 首行缩进二个字 ， 行距。 较长的公式，如必须转行时，最好在等号处转行 ,如 做不到这一点 ,要在 +，-， ， 等数学符号 处转行。 数学符号应写在转行处的行首。 上下式尽可能在等号 “ ”处对齐。 表名位于表的正上方，用宋体小五号粗体 文中的公式、算式或方程式等应编排序号 ， 公式按章节顺序编号。公式序号必须连续，不得重复或跳缺。重复引用的公式不得另编新序号。 )0,0()(!1)0,0()(!21)0,0()(1!1)00(),(2，二甲醚清洁燃料均质压燃燃烧数值模拟研究 3 续表 2分 Hf(Sf(Cp(5 7 00 100 100 图 2缸压力随曲轴转角变化的曲线 表题允许下页接写，接写时表题省略，表头应重复书写，并在右上方写“续表 ;图名位于图的正下方，用宋体小五号 加 粗 ;图表按章编号，例如表 2第二章第七个表 ;图 3第三章第 1 个图。 二甲醚清洁燃料均质压燃燃烧数值模拟研究 4 5 结论 正文内容 中文 小四号 宋体 ， 英文用 小四 号 行缩进二个字 ， 行距。 二甲醚清洁燃料均质压燃燃烧数值模拟研究 5 参考文献 1. 蒋有绪 ,郭泉水 ,马娟 ,等远程教育概论 M)北京：中央广播电视大学出版社，2001 492 瞿秋白现代文明的问题与社会主义 A从西化到现代化 C，北京，北京大学出版社， 3 张志祥 . 间断动力系统的随机扰动及其在守恒律方程中的应用 D. 北京 :北京大学数学学院 ,1998:504 吴中福，马有志，田进等基于 远程教育管理及其实现 计 算机应用，1998， 18(8)： 65 丁文祥 . 数字革命与竞争国际化 N. 中国青年报 ,20005). 6 江向东 . 互联网环境下的信息处理与图书管理系统解决方案 J/ 情报学报 ,1999,18(2);4200010 . in J/1998,281: 331998，段前0 磅，段后 12 磅 书籍： 序号 作者 （ 用逗号分隔 ） 书名 版本号 （ 初版不写 ） 出版地 ：出版社，出版年 论文集： 序号 作者 （ 用逗号分隔 ） 题名 见（ 英文用 ：主编 论文集名 出版地：出版社，出版年，起始页码终止页码 学位论文： 序号 作者 题名 博士 （ 硕士 /学士 ） 学位论文 保存地：保存单位，授予年 期刊： 序号 作者 （ 用逗号分隔 ） 题名 刊名 出版年，卷号： （ 期号 ） ，起始页码终止页码 电子文献 二甲醚清洁燃料均质压燃燃烧数值模拟研究 6 致 谢 正文内容 小二号黑体居中 段前 0 磅，段后 12 磅 中文 五号 宋体或小四号 ， 英文用五号 首行缩进二个 字 ，单倍行距。 致谢内容应实事求是，客观公正。 毕业设计 (论文 ) 路锥自动装车摆放装置设计 学 号： 姓 名： 专 业： 系 别： 指导教师： 二一 五 年 三 月 i 摘 要 本课题来源于当今社会高速公路的维护设备更新换代基础之上，通过设计出路锥自动装车摆放装置，从而来满足当今高速公路维护设施不足的缺陷。 高速公路建设体现了一个国家的交通发达程度和经济发展的整体水平。它不仅方便了人们的出行，同时也加强了城市之间的联系和合作，带动了当地的经济发展。改革开放以来，我国经济高速发展，尤其现在是中国 全面建设小康社会的关键时期，十二五规划期间，高速公路的建设与发展也将迎来一个历史发展时期。高速公路建设发展的同时，也对其相关的配套设施提出了新的要求。例如德国具有世界上最先进的公路系统，其中相当一部分的高速公路已经配备了先进的后续维护设备，不仅可以方便车辆快速通行，甚至还有路况监控系统，反馈到中央系统进行及时处理，更加人性化。 任何事物都有其安全保障期限，高速公路也是一样的。我们在不断提高高速公路建造工艺及耐久性的同时：也需要对高速公路进行不断的养护。随着道路的不断损害及自然侵蚀，高速公路的使用功能不断 下降。高速公路建设飞速发展，但是其养护管理工作却相对落后，两者的矛盾已经不断凸显。合理解决两者之间日益尖锐的矛盾，显得特别的重要。高速公路养护管理就是对公路的保养与维护，保养侧重于从建成通车就开始的全过程养护，维护侧重于对破坏的部分进行修复，是指通过管理数据库和有效的道路、桥梁评价预测系统，不断采用新的技术工艺，以最实用的方式保证路面平整、畅通以及各种设施完好，提高高速公路的耐久性和抗灾能力，使高速公路养护维修达到高标准、高效率、高机动性的要求，保持高速公路经常处于完好状态，防止其使用质量下降，并向高速公路 使用者提供良好的服务所进行的作业。由此可见道路的养护管理是一项艰巨而又复杂的工作。中国自古就有养护公路的优良传统，西周时期就设有“司空”一职，负责按季节整平道路，并规定“列树以表道，立鄙食以守路”。同时养护工作应该按照“预防为主，防治结合”的原则进行开展。采取适当的工程技术措施，坚持日常保养及时修复，保证公路畅通、整洁、完好，延长公路的使用时间。公路维修养护时部分路段要封闭管制交通，即在作业区外放置交通标志，引导车辆的行驶。在维修养护作业时，必须要保证行车和作业区的安全，在作业区外摆放交通路锥或设置路障以引 导车辆的行驶，特别是在高速公路上作业时，由于行车速度快，车流量大，更有必要摆放路锥等来引导交通。 本文运用大学所学的知识，提出了路锥自动装车摆放装置的结构组成、工作原理以及主要零部件的设计中所必须的理论计算和相关强度校验，构建了路锥自 装车摆放装置总的指导思想，从而得出了该路锥自动装车摆放装置的优点是高效，经济，并且安全系数高，对高速公路的维护以及机动车辆人身的安全起到了很大的作用的结论。 关键词： 路锥自动装车摆放装置；设施；结构组成；安全 of of F is a 6 to do to a to or It in to in to in of is to a by in is in to In of s by at is of a of he is a It is as an to a of of of is a to on by iv in to F of is of v 目 录 摘 要 . i . 录 . v 1 绪论 . 1 题的来源与研究的目的和意义 . 2 课题研究的内容 . 3 械手的组成和分类 . 2 械手的组成 . 2 械手的分类 . 2 2 路锥自动装车摆放装置总体结构的设计 . 12 锥自动装车摆放装置的总体方案图 . 12 锥自动装车摆放装置的工作原理 . 13 械传动部分的设计计算 . 14 料输送线电机的选型计算 . 15 线导轨的设计计算 . 17 带传动的设计计算 . 17 臂回转力矩的计算 . 20 臂气缸的选型计算 . 20 杆机构的选型计算 . 20 3 各主要零部件强度的校核 . 18 动轴的校核与计算 . 19 承强度的校核计算 . 20 4 路锥自动装车摆放装置中主要零件的三维建模 . 21 机的三维建模 . 22 械手的三维建模 . 23 具的三维建模 . 24 锥自动装车摆放装置的三维建模 . 25 . 30 编程控制器的选择 . 31 可编程控制器的使用步骤 . 32 结 论 . 225 致 谢 . 26 参考文献 . 27 附录 一 . 38 附录 二 . 39 上海电机学院 毕业设计（论文） 1 1 绪论 题的来源与研究的目的和意义 由于机械工程的知识总量已经远远超越个人掌握所有，一些专业知识是必不可少的。但是过度的专业知识分割，使视野狭隘，可以多多参加技术交流，和参加科研项目，缩小范围，提升新技术的进步和整个块的技术，提高外部条件变化的适应能力。封闭的专业知识的太狭隘，考虑的问题太特殊，在工作中协调困难，不利于自我提高。因此，自上世纪第二十年代末，出现了一体化的趋势。人们越来越重视基础理论，拓宽领域，对专业合并的分化。机械工程可以增加产量，提高劳动生产率，提高生产的经济效益为目标，并研制和发展新的机械产品。在未来，新产品的开发，降 低资源消耗，清洁的可再生能源，成本的控制，减少或消除环境污染作为一个超级经济目标和任务。机器能完成人的手和脚，耳朵和眼睛等等器官完全不能直接完成的任务。现代机械工程机械和机械设备创造出更多、更精美的越来越复杂，很多幻想成为过去的现实。人类现在能成为天空的上游和宇宙，潜入海洋，数十亿光年的密切观察，细胞和分子。电子计算机硬件和软件，人类的新兴科学已经开始加强，并部分代替人脑科学，这是人工智能。这一新的发展已经显示出巨大的作用，但在未来几年还将继续创造出不可思议的奇迹。人类智慧的增长并没有减少手的效果，而是要求 越来越精致，手工制作，更复杂的工作，从而促进手功能。又一方面实践促进人脑智力。在人类的进化过程中，以及在每个人的成长过程中，大脑和手是互相促进和平行进化。 大脑和手之间的人工智能和机械工程的近似关系，唯一不同的是，智能硬件还需要使用机械制造。在过去，各种机械离不开人类的操作和控制，反应速度和上海电机学院 毕业设计（论文） 2 运算精度的进化是非常缓慢的大脑和神经系统，人工智能将消除这种限制。相互促进，计算机科学和机械工程进展之间的平行，将在更高层次的新一轮发展的开始使机械工程。在第十九世纪，机械工程的知识总量仍然是有限的，大学在欧洲，它与一 般的土木工程是一门综合性的学科，称为土木工程，下半场的第十九个世纪成为一门独立的学科。在第二十世纪，随着机械工程和知识增长的发展开始分解，机械工程专业，有分支机构。在第二十世纪中期趋势分解，在时间之前和之后的第二次世界大战结束时达到的峰值。由于机械工程的知识总量已经远远从个人掌握所有，一些专业是必不可少的。但是过度的专业知识使分割，视野狭隘，可以查看和统筹大局和全球工程和技术交流，缩小范围，新技术的进步和整个块的技术，外部条件变化的适应能力差。封闭的专业知识的专家太狭，考虑的问题太特殊，在工作协调困难，不利 于自我提高。因此，自上世纪第二十年代末，出现了一体化的趋势。人们越来越重视基础理论，拓宽领域，对专业合并的分化。综合职业分化和发展知识循环过程的合成，是合理和必要的。从不同的专业和专业知识的专家，也有综合的知识了解不够，看看其他学科和项目作为一个整体，从而形成一种相互强烈的集体工作。综合和专业水平。有机械工程全面而专业的冲突；在综合性工程技术也有综合和专业问题。在人类所有的知识，包括社会科学，自然科学和工程技术，有一个更高的水平，更广泛的综合性和专业性的问题。 套压装专机的发展现状 当今社会，随 着机械工业的蓬勃发展，各行各业的机械设备也在不断地更新，不断地完善，管套压装专机同样在发展着，传统的管套压装专机是采用人工的形式来压管套到管子上面，劳动效率低，压装精度低下，不适合批量生产的场合。现代管套压装专机是一种特殊的机器代替人工来在管套中压入轴承。随着机械工上海电机学院 毕业设计（论文） 3 业的发展，使用轴，轴承和轴套越来越广泛的应用，已知轴和轴承，轴套与 紧力大，并且压力随着压入长度的增加而增加。在无缝钢管两端均匀压入衬套，并确保两套轴套筒的相对位置，最后，在相应的位置钻孔和攻丝螺钉。如果你使用手工装配， 不仅劳动强度大，效率低，精度低，难以满足批量生产的要求。因此，使用一种特殊的管套压装专机成为发展趋势。 课题研究的内容 我的路锥自动装车摆放装置的设计重点是依靠 设计过程中，了解路锥自动装车摆放装置的结构特征和三维软件的使用要领。 本文的设计目标是路锥自动装车摆放装置的设计。该装置能够在公路建设维护时，对路锥进行拾取和摆放。其研究内容包括： （ 1）功能分析与方案设计； （ 2）机械传动部分的设计计算及标准件选型； （ 3）具体结构的图纸绘制； （ 4）编写设计说明书。 械手的组成和分类 机械手主要由执行机构、驱动系统、控制系统以及位置检测装置等所组成。各系统相互之间的关系如方框图 2 上海电机学院 毕业设计（论文） 4 机械手组成方框图 : of of 一 )执行机构 包括手部、主臂、手臂和立柱等部件，有的还增设行走机构。 1、手部 即与物件接触的部件。由于与物件接触的形式不同，可分为夹持式和吸附式手在本课题中我们采用夹持式手部结构。夹持式手部由手指 (或手爪 )和传力机构所构成。手指是与物件 直接接触的构件，常用的手指运动形式有回转型和平移型。回转型手指结构简单，制造容易，故应用较广泛。平移型应用较少，其原因是结构比较复杂，但平移型手指夹持圆形零件时，工件直径变化不影响其轴心的位置，因此适宜夹持直径变化范围大的工件。手指结构取决于被抓取物件的表面形状、被抓部位 (是外廓或是内孔 )和物件的重量及尺寸。常用的指形有平面的、 V 形面的和曲面的 :手指有外夹式和内撑式 ;指数有双指式、多指式和双手双指式等。而传力机构则通过手指产生夹紧力来完成夹放物件的任务。传力机构型式较多时常用的有 :滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜 面杠杆式、齿轮齿条式、丝杠螺母弹簧式和重力式等。 2、主臂 是连接手部和手臂的部件，并可用来调整被抓取物件的方位 (即姿势 ) 上海电机学院 毕业设计（论文） 5 3、手臂 手臂是支承被抓物件、手部、主臂的重要部件。手臂的作用是带动手指去抓取物件，并按预定要求将其搬运到指定的位置 如油缸、气缸、齿轮齿条机构、连杆机构、螺旋机构和凸轮机构等 )与驱动源 (如液压、气压或电机等 )相配合，以实现手臂的各种运动。 4、立柱 立柱是支承手臂的部件，立柱也可以是手臂的一部分，手臂的回转运动和升降 (或俯仰 )运动均与立柱有密 切的联系。机械手的立 I 因工作需要，有时也 可作横向移动，即称为可移式立柱。 5、行走机构 当工业机械手需要完成较远距离的操作，或扩大使用范围时，可在机座上安滚轮式行走机构可分装滚轮、轨道等行走机构，以实现工业机械手的整机运动。滚轮式布为有轨的和无轨的两种。驱动滚轮运动则应另外增设机械传动装置。 6、机座 机座是机械手的基础部分，机械手执行机构的各部件和驱动系统均安装于机座上，故起支撑和连接的作用。 (二 )驱动系统 驱动系统是驱动工业机械手执行机构运动的动力装置调节装置和辅助装置组成。常用的驱动系统有液压传动 、 气压传动、机械传动。控制系统是支配着工业机械手按规定的要求运动的系统。目前工业机械手的控制系统一般由程序控制系统和电气定位 (或机械挡块定位 )系统组成。控制系统有电气控制和射流控制两种，它支配着机械手按规定的程序运动， 并记忆人们给予机械手的指令信息 (如动作顺序、运动轨迹、运动速度及时间 )，同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令，必要时可对机械手的动作进行监视，当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。 (二 )控制系统 控制系统是支配着工业机械手按规定的要求运动的系统。目前工业机械手的控制系统一般由程序控 制系统和电气定位 (或机械挡块定位 )系统组成。控制系统有电气控制和射流控制两种，它支配着机械手按规定的程序运动，并记忆人们给予机械手的指令信息 (如动作顺序、运动轨迹、运动速度及时间 )，同时按其控制系统的信息对执行机构发出指令，必要时可对机械手的动作进行监视，当动作有错误或发生故障时即发出报警信号。 上海电机学院 毕业设计（论文） 6 (四 )位置检测装置 控制机械手执行机构的运动位置，并随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统，并与设定的位置进行比较，然后通过控制系统进行调整，从而使执行机构以一定的精度达到设定位置 . 械手的分类 工业 机械手的种类很多，关于分类的问题，目前在国内尚无统一的分类标准，在此暂按使用范围、驱动方式和控制系统等进行分类。 (一 )按用途分 机械手可分为专用机械手和通用机械手两种 : 1、专用机械手 它是附属于主机的、具有固定程序而无独立控制系统的机械装置。专用机械手具有动作少、工作对象单一、结构简单、使用可靠和造价低等特点，适用于大批量的自动化生产的自动换刀机械手，如自动机床、自动线的上、下料机械手和叻口工中心” 2、通用机械手 它是一种具有独立控制系统的、程序可变的、动作灵活多样的机械手。格性能范围内，其动作程序 是可变的，通过调整可在不同场合使用，驱动系统和控制系统是独立的。通用机械手的工作范围大、定位精度高、通用性强，适用于不断变换生产品种的中小批量自动化的生产。通用机械手按其控制定位的方式不同可分为简易型和伺服型两种 :简易型以“开一关”式控制定位，只能是点位控制 :可以是点位的，也可以实现连续轨控制， 伺服型具有伺服系统定位控制系统， 一般的伺服型通用机械手属于数控类 型。 (二 )按驱动方式分 1、液压传动机械手 是以液压的压力来驱动执行机构运动的机械手。其主要特点是 :抓重可达几百公斤以上、传动平稳、结构紧凑、动 作灵敏。但对密封装置要求严格，不然油的泄漏对机械手的工作性能有很大的影响，且不宜在高温、低温下工作。若机械手采用电液伺服驱动系统，可实现连续轨迹控制，使机械手的通用性扩大，但是电液伺服阀的制造精度高，油液过滤要求严格，成本高。 2、气压传动机械手 是以压缩空气的压力来驱动执行机构运动的机械手。其主要特点是 :介质李源极为方便，输出力小，气动动作迅速，结构简单，成本低。但是，由于空气具有上海电机学院 毕业设计（论文） 7 可压缩的特性，工作速度的稳定性较差，冲击大，而且气源压力较低，抓重一般在 30公斤以下，在同样抓重条件下它比液压机械手的结构大， 所以适用于高速、轻载、高温和粉尘大的环境中进行工作。 3、机械传动机械手 即由机械传动机构 (如凸轮、连杆、齿轮和齿条、间歇机构等 )驱动的机械手。它是一种附属于工作主机的专用机械手，其动力是由工作机械传递的。它的主要特点是运动准确可靠，用于工作主机的上、下料。动作频率大，但结构较大，动作程序不可变。 4、电力传动机械手 即有特殊结构的感应电动机、直线电机或功率步进电机直接驱动执行机构运动的械手，因为不需要中间的转换机构，故机械结构简单。其中直线电机机械手的运动速度快和行程长，维护和使用方便。此类机械手目前还不 多，但有发展前途。 (三 )按控制方式分 1、点位控制 它的运动为空间点到点之间的移动，只能控制运动过程中几个点的位置，不能控制其运动轨迹。若欲控制的点数多，则必然增加电气控制系统的复杂性。目前使用的专用和通用工业机械手均属于此类。 2、连续轨迹控制 它的运动轨迹为空间的任意连续曲线，其特点是设定点为无限的，整个移动过程处于控制之下，可以实现平稳和准确的运动，并且使用范围广，但电气控制系统复杂。这类工业机械手一般采用小型计算机进行控制。 2 路锥自动装车摆放 装置总体结构的设计 锥自动装车摆放装置 的总体方案图 本次设计的路锥自动装车摆放装置采取的方案是：工作人员将路锥从仓库取出摆放到皮带输送机上，皮带输送机会自动将路锥自动输送到车上，同时车上设一机械手，当需要摆放路锥在指定的维修区域时，机械手会将路锥从车上取下并摆放在车上应该放置的位置，以备路段维修时使用。当路段维修好后，路锥会返回到车上原先位置，这时如需要将路锥取下时，也可通过机械手将路锥送回地面，实现轻松移载，其具体方案布局图如下： 上海电机学院 毕业设计（论文） 8 锥自动装车摆放装置 的工作原理 路锥自动装车摆放装 置的工作原理为：人工将路锥放在皮带输送机上面，皮带输送机会自动将路锥自动输送到车上，同时车上设一机械手，当需要摆放路锥在指定的维修区域时，机械手会将路锥从车上取下并摆放在车上应该放置的位置，以备路段维修时使用。当路段维修好后，路锥会返回到车上原先位置，这时如需要将路锥取下时，也可通过机械手将路锥送回地面，实现轻松移载 械传动部分的设计计算 已知整个出料输送线的总 重量 150他重量 50们取总重量为200钉排 移动速度为 12r/： m m m g = 2 0 0 1 0 = 2 0 0 0 1 - 2 m / m i n = 1 6 . 6 - 3 3 . 3 / 具体的电机设计计算如下 : 1、确定运行时间 本次设计加速时间 01(t 60 m/ 上海电机学院 毕业设计（论文） 9 有速度可知每秒上升 50 . 0 3 31 . 2 = 1 . 23 6 0 电 机 0 0 / m i 0 0 5电 机 0 . 3 1 0 2 0 0 0 . 0 0 5 1 . 7 3 0 . 9 N m 式中： 启动转矩 12 ( ) 2 6 3 6 . 9 ( 0 . 0 0 0 3 2 ) 1 . 2 5 6 0 1 . 2 J M J L J 必须转矩 2 . 3 6 . T M T L T S S N m 里取 根据以上得出数据，我们选用电机型号为 160无电机厂家为机电产品。根据电机的特性曲线以及参数表如下： 上海电机学院 毕业设计（论文） 10 根据计算和特性曲线以及电机基本参数表，我们选用 电机 型号为160机额定功率为 定转矩为 额定转 速为 3000r/机大致图如下： 上海电机学院 毕业设计（论文） 11 外形尺寸 292电机输出轴径为 24 1） 导轨主要根据导轨副之间的摩擦情况，导轨分为： （ 1）滑动导轨 两导轨之间为滑动摩擦。结构简单，制造方便，刚度好，抗振性高，是机床上最广泛采用的。 特点：导向精度高，不会出现间隙，能自动补偿磨损。一般选取三角形顶角 =90 ,重型机械采用大顶角 =110 120。当水平力大于垂直力， V 形导轨两侧受力 不均匀时，采用不对称 线导轨和圆导轨均可采用 承载能力大，制造方便。必须留有侧向间隙。不能补偿磨损。用镶条调整时，会降低导向精度。 需注意导轨的保护。直线导轨和圆导轨均可采用 尺寸紧凑，适用于要求高度小导轨层数多的场合。可构成闭式导轨。用一根镶条可以调整各面的间隙。刚度比平面导轨小。制造简单，弯曲刚度小，主要用于受轴向载荷的导轨。适用于同时作直线和旋转运动的场合。 （ 2）滚动导轨 滚动直线导轨副是由导轨、滑块、钢球、返向器、保持架、密封端盖及挡板等组成。当导轨与滑块作相对运动时，钢球 就沿着导轨上的经过淬硬和精密磨削加工而成的四条滚道滚动，在滑块端部钢球又通过返向装置（返向器）进入返向孔后再 进入滚道，钢球就这样周而复始地进行滚动运动。返向器两端装有防尘密封端盖，可有效地防止灰尘、屑末进入滑块内部。 特点： 滚动直线导轨副是在滑块与导轨之间放入适当的钢球，使滑块与导轨之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，大大降低二者之间的运动摩擦阻力，从而获上海电机学院 毕业设计（论文） 12 得： 动、静摩擦力之差很小，随动性极好，即驱动信号与机械动作滞后的时间间隔极短，有益于提高数控系统的响应速度和灵敏度。 驱动功率大幅度下降，只相当于普 通机械的十分之一。与 V 型十字交叉滚子导轨相比，摩擦阻力可下降约 40倍。 适应高速直线运动，其瞬时速度比滑动导轨提高约 10倍。能实现高定位精度和重复定位精度。 能实现无间隙运动，提高机械系统的运动刚度。 成对使用导轨副时，具有“误差均化效应”，从而降低基础件（导轨安装面）的加工精度要求，降低基础件的机械制造成本与难度。导轨副滚道截面采用合理比值的圆弧沟槽，接触应力小，承接能力及刚度比平面与钢球点接触时大大提高，滚动摩擦力比双圆弧滚道有明显降低。 导轨采用表面硬化处理，使导轨具有良好的可校性；心部保持良好的机械 性能。简化了机械结构的设计和制造。 2） 导轨的确定 查机械设计手册 3第二版选取直线滚动导轨副系列，又根据机床设计要求的特点，本设计初步选择 : (1)直线滚动导轨副选取四方向等载荷型（ ），其特点是：垂直向上向下和左右水平额定载荷是等同的，额定载荷比较大，刚度高。 (2)尺寸规格初选 45，其结构形式选择 。 (3)每根导轨上的滑块数为 2。 (6)查出全自动轴承磨床推荐的精度等级为 3。 (7)导轨的材料为 初步确定直线滚动导轨的型号为 3 选择用南京工艺设备制造厂的滚动直线导轨如图 1 上海电机学院 毕业设计（论文） 13 带传动的设计计算 1）设计功率 工况系数，查 1 22 ，取 传递的功率 2）选定带型 根据 1n 查 8 1 2 选取普通 V 带 A 型， 1n 小带轮转速，为1440r/ 传动比 0i 2n m 1 8 0 1 4 0 r 3）小带轮基准直径 1 由 1 12和表 8 1 14 选定 1 100 75r/4）大带轮基准直径 2 7 61 0 由 7得 2180）带速验算 d /3025/ 0 060 1 4 4 01 0 01 0 0 060 m a 6）初定轴间距 0a （ 上海电机学院 毕业设计（论文） 14 80)(2 210 7）所需带的基准长度 0 020 4)()(22 12210 2 8 04 802 8 022 8 022 886 1 8取 900带型为 A 900 8）实际轴间距 a 8 72 8 8 69 0 02 8 02 00 9）小带轮包角 1 0 121 a dd = = 164 10)单根 p 根据带型号、 1 1n 普通 1 表 8 1 27（ c） 取 1) 1i 时单根 率增量 1P 根据带型号、 1n 和 i 查 1 27（ c） 取 2) Z = 11 小带轮包角修正系数查 1 23,取 上海电机学院 毕业设计（论文） 15 带长修正系数查 1 8， 取 3)单根 F 20 ) 0 0 = 00 =134（ N） m kg/m）查 1 24，取 4)作用在轴上的力 F )(106182s i i 0 )(159282s i i 0m a x 考虑新带初预紧力为正常预紧力的 15)带轮的结构和尺寸 带轮应既有足够的强度，又应使其结构工艺性好，质量分布均匀，重量轻，并避免由于铸造而产生过大的应力。 轮槽工作表面应光滑（表面粗糙度 ）以减轻带的磨损。 带轮的材料为 8 1 10 得基准宽度制 V 带轮轮槽尺寸，根据带轮的基准直径查 8 1 16 确定轮辐 上海电机学院 毕业设计（论文） 16 臂回转力矩的计算 主臂的回转的时候，驱动主臂回转时的驱动力矩必须克服主 臂起动时所产生的惯性力矩，主臂的转动轴与支承孔处的摩擦阻力矩。 主臂转动时所需的驱动力矩可按下式计算 : 封摩偏惯驱 式中 : 驱M - 驱动主臂转动的驱动力矩 ( ); 惯M - 惯性力矩 ( ); 偏M - 参与转动的零部件的重量 (包括工件、夹具部位 )对转 动轴线所产生的偏重力矩 ( )., 下面分析各阻力矩的计算 : 1、主臂加速运动时所产生的惯性力矩 若主臂转动过程按等加速运动，主臂转动时的角速度为 ，起动过程所用的时间为 t ，则 : 上海电机学院 毕业设计（论文） 17 ).(1 ）（惯 式中 :J - 参与主臂转动的部件对转动轴线的转动惯量 ).( 2 1J - 工件对主臂转动轴线的转动惯量 ).( 2。 若工件中心与转动轴线不重合，其转动惯量 1J 为 : c 11 21e 式中 : 工件对过重心轴线的转动惯量 ).( 2 1G - 工件的重量 (N); 1e - 工件的重心到转动轴线的偏心距 ( - 主臂转动时的角速度 (弧度 /s); t - 起动过程所需的时间 (s); 起动过程所转过的角度 (弧度 )。 2、主臂转动件和工件的偏重对转动轴线所产生的偏重力矩 M
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号