导杆减速器设计开题报告（含文献综述）

毕业设计 (论文 )开题报告 学 生 姓 名： 学 号： 专 业 ： 机械工程及自动化 设计 (论文 )题目 ： 导杆减速装置 设计 指 导 教 师 : 2013 年 4 月 4 日 开题报告填写要求 1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效； 2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见； 3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于 15篇科技论文的信息量，一般一本参考书最多相当于三篇科技论文的信息量（不包括辞典、手册）； 4 有关年月日等日期的填写，应当按照国标 7408 94数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“ 2010 年 3 月 15 日”或“ 2010 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000 字左右的文献综述： 文 献 综 述 摘要 机构学是一门实用性很强的应用科学，它包括平面机构学和空间机构学。其中平面连杆 机构结构简单，设计灵活，在工程实际中应用相当广泛。为了满足运动、受力及结构设计上的需要，通过改变其各组成构件的形状及尺寸参数，改变某些运动副的形式或者选择不同的构件作为 原动件和机架，可演变成导杆机构 。其中导杆减速装置 就是运用导杆 机构的 原理而制作成的 一种 减 速装置 。 关键词 机构 学 平面连杆 机构 导杆机构 导杆 减速装置 1. 机构学 机构的设计通常是机器设计的核心和首要环节。 按照应用力学的观点，机构学可以分为两个分支：机构运动学和机构动力学。机构运动学只研究机构中各构件的相对运动关系，包括位移、轨迹、速度、加速度等。机构动力学研究运动过程中机构各构件的受力及力与运动的关系。除了机构运动学与动力学两大分支外，还有一个领域，称为机构的结构理论，它的研究对象是机构的自由度、结构类型、每种机构的种数 1。 机构学研究的问题： 第一类是机构分析，对已有机构进行运 动学或动力学的分析计算 ; 第二类是机构综合，根据给定的运动学或动力学要求，设计机构简图。 机构分为开式机构与闭式机构。 开 链 机构：如串联式机械手。 闭 链 机构：主要有三种，齿轮机构、凸轮机构与连杆机构。由于连杆机构采用低副连接，因而结构简单，结实耐用，不易磨损，适于高速重载。连杆机构种类繁多，变化多端，能满足各种运动要求；连杆机构还有其他机构的理论结构原型，是机构的结构理论主要研究对象。同时机器人、机械手等开式机构也是低副机构，与连杆机构息息相关，更推动了连杆机构的发展 2。 机构学是一门实用性很强的应用科 学，大至各种机器设备，小至人们生活中的各种器具、电器、日常生活用品以及各种玩具，都可以发现机构学原理。一个机构学问题的解决，有时可以产生很大的经济效益 3。 机构综合必须解决两个基本问题：第一个是机构结构综合；第二个是机构尺度综合。 结构综合可分为型综合与数综合。 型综合：为了产生某种运动，应选用什么类型的机构，该类机构应当有多少构件及哪些类型的运动副组成，因此称为机构的类型设计。 数综合：是一种机构枚举学。它研究由一定数量的构件和一定类型的运动副能组成一定自由度的运动链的种数。目前，机构的选型设计主要还 依靠设计人员的知识和经验，但现在已经出现了人工智能的专家系统软件 4。 尺寸综合是按照给定的运动要求及动力要求，按照已选定的机构类型决定机构简图的尺寸，它分为运动综合与动力综合。 传统的连杆机构综合即指尺度综合，它可归纳为三类问题：刚体引导、函数发生和轨迹发生 5。 刚体导引问题：是规定连杆必须经过的几个位置来寻求机构杆件的尺寸。 函数发生问题：是要求机构的输出变量与输入变量呈规定的函数关系。它们可以产生正弦、余弦、积分等关系。 轨迹发生问题：就是要求连杆上的点产生预期的轨迹。譬如要求一个循环中的某一段 轨迹是圆、椭圆、直线等。 若考虑构件的弹性变形及运动副间隙的动力影响，则综合起来更复杂一些。 杆 机构 平面连杆机构是由若干构件用低副（转动副和移动副）联接组成的平面机构，所以又称为低副机构 6。 它由固定不动的机架、主动连架杆、从动连架杆和连杆组成。通常，主动连架杆作连续的匀速运动或摆动，从动架杆作连续的或间歇的变速转动、变速摆动或变速直线运动 7。 平面 连杆 机构结构简单，设计灵活，在工程实际中应用相当广泛。为了满足运动、受力及结构设计上的需要，通过改变其各组成构件的形状及尺寸参数，改变某些运动 副的形式或者选择不同的构件作为 原动件和机架，可将连 杆机构的基本形式演化成多种形 式，如曲柄摇杆机构、双曲柄机构、曲柄滑块机构、摆动导杆机构和移动导杆机构等 8。各种机构形式的动力学分析方法相类似，但每一种形式的应用场合不尽相同，构件动力学特性有各自特点。 导杆机构是由平面连杆机构演化而来的，根据类型分为 : 移动导杆机构和摆动导杆机构。 其中移动导杆机构的传动特点是当曲柄匀速转动时，导杆做变速运动。 例如插床插刀的运动机构，就是利用此原理，使插刀在切削行程运动慢，在空回转行程运动快，以缩短非工作时间，提高生产效率。而摆动导杆机构的传动特点是当曲柄匀速转动时，导杆做变速摆动。例如在牛头刨床运动机构中的应用，其作用与转动导杆机构在插床插刀运动机构中的作用相 同 ，但它使刀具作摆动运动 9。 导杆机构广泛用于各种机械和仪表中，其主要优点有 10： 1） 导杆机构中 的运动副都是低副，组成运动副的两构件之间为面接触，因而承受的压强小、便于润滑、磨损较轻，可以承受较大的载荷； 2） 导杆 构件形状简单，加工方便，构件之间的接触是 由构件本身的几何约束来保持的，所以构件工作可靠； 3） 在原动件等速连续运动的条件下，当各构件的相对长度不同时，可使从动件实现多种形式的运动，满足 不同的 运动规律的要求； 4） 利用导杆机构可满足 不同的 运动轨迹的要求。 导杆机构也存在如下的缺点 11： 1） 根据从 动件所需要的运动规律或轨迹来设计导杆机构比较复杂，而且精度不高； 2） 导杆机构运动是产生的惯性力难以平衡，所以不适用于高速场合。 速装置 减速装置是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩以满足各种工作机械的需要 12。 按传动和结构 特点来划分 减速装置， 分为：齿轮减速装置、蜗杆减速装置、蜗杆齿 轮减速装置及齿轮 星齿轮减速装置、摆线针轮减速装置、谐波齿轮减速装置 ，这些都是我们常见的齿轮减速装置 13。但是我们可以把导杆机构的特性和减速装置的特性加以结合创新，就能设计出新 一种 减速装置 导杆减速装置。 导杆减速装置不同于普通的齿轮减速装置， 它结合导杆机构的优点， 具有结构简单，构思巧妙，在许多运用场合具有特殊的优越性 14。例如印刷机的推板机构、柴油机配气机构中的控速横臂导杆装置 、 导弹发射器中的移动导杆装置等，都 利用导杆装置来降低速度，以满足工作机械的需要 15。 本课题要求分析研究导杆减速装置的运动原理，并进行对该装置的结构创新设计。 这些 正是本课题所要研究的内容。 参 考 文 献 1 熊滨生 M. 北京：化学工业出版社， 2006 2 华大年 ， 华志宏 . 连杆机构设计与应用创新 M. 北京：机械 工业出版社， 2008 3 宋志军 M. 山东 ： 山东科学技术出版社 ， 2007 4李立斌 M国防科技大 学出版社 ,2002 5符炜 M湖南科学出版社 ,2006 6洪允楣 M机械工业出版社 ,1982 7 陈立德 M. 北京：高等教育出版社， 2000 8 孙桓 ， 陈作模、葛文杰 M. 北京：高等教育出版社， 1999 9 王世辉 M. 重庆：重庆大学出版社， 2005 10安子军 M机械工业出版社 ,1998 11刘远行 M高等 教育出版社 ,1986 12余长庚 ,卢玉明 M人民教育出版社 ,1992 13荣涵锐，荣毅虹 础 M尔滨工业大学出版社， 1998 14张文贵 M. 武昌：华中工学院出版社， 1987 15张春林等 M机械工业出版社 ,1999 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 要求： （ 1）分析导杆减速装置的工作原理。 （ 2）导杆减速装置 的运动分析。 （ 3）导杆减速装置的结构设计。 （ 4）建立导杆减速装置的三维模型，并进行运动仿真。 技术指标： （ 1）传递功率 5 千瓦。 （ 2）最大输入转速 800 转 /分 其研究途径： （ 1）首先分析导杆减速装置的工作原理、运动规律。 （ 2）然后根据技术指标要求进行结构设计。 （ 3） 最后建立导杆减速装置的三维模型，并进行运动仿真。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 指导教师意见 ： 1对“文献综述”的评语： 通过“文献综述”，说明该生查阅了有关文献，对课题的任务、内容和背 景有了 进一步 的了解 ，为课题的展开做好了准备。文献阅读量较充足，“文献综述”符合要求。 2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论