四杆机构船用滑动轴承摇摆试验台-摇摆台及支架设计【6张CAD图纸+答辩毕业论文】

四杆机构船用滑动轴承摇摆试验台-摇摆台及支架设计
25页 6500字数+论文说明书+任务书+三维文件损坏+外文翻译+6张CAD图纸【详情如下】
任务书.doc
四杆机构船用滑动轴承摇摆试验台-摇摆台及支架设计说明书.docx
四杆机构船用滑动轴承摇摆试验台装配图.dwg
外文翻译--纤维增强材料的3D打印  中文版.doc
外文翻译--纤维增强材料的3D打印  英文原版.pdf

封面.doc
底座.dwg
摇摆篮.dwg
摇篮盖.dwg
支架轴.dwg
曲柄.dwg
评阅表.doc
鉴定意见模双面打印.doc
目录
摘要 1
第一章绪论 3
1.1课题的来源及研究的意义和目的 3
 1.1.1课题来源 3
 1.1.2研究的意义和目的 3
1.2 国内外摇摆台及支架的研究现状 3
 1.2.1 国外摇摆台设计的现状 3
 1.2.2 国内摇摆台的研究现状 4
1.3 本论文研究的主要内容 5
第二章传动机构的计算 7
2.1 计算的已知条件 7
2.2 电机的选择 7
 2.2.1 电机类型和结构形式的选择 7
 2.2.2 确定摇摆台所需要的转速 7
 2.2.3 确定电机所需要的电功率 7
2.3 传动系统的运动和动力参数 8
2.4 轴承的设计计算及校核 8
 2.4.1滑动轴承的选择依据 8
 2.4.2 滑动轴承的设计计算 9
 2.4.3 滑动轴承润滑剂的选用 9
 2.4.4 滑动轴承的校核 9
第三章 摇摆台及支架底座设计初步方案 11
3.1 钢材型号的选择 11
3.2 摇摆台的初步设计方案 11
3.3 支架底座的初步设计方案 12

第四章 四杆机构的计算 15
4.1曲柄摇杆机构 15
4.2计算： 16
第五章 支架和摇摆台的有限元分析及优化 19
5.1底座的有限元分析与优化 19
5.2摇摆篮的有限元分析与分析 19
第六章 总结和展望 21
参考文献 23
致谢 25
摘要
  船舶在航行过程中会受到风浪的影响，从而导致船舶出现横向摇摆和纵向摇摆，横向摇摆幅度可以达到±30°，这样船舶上的零件工况就会发生很大的变化，情况严重的话会导致船舶上的零件失效，造成安全事故，因此有必要设计一个能模拟船舶在航行过程中摇摆的实验装置，从而可以根据该装置分析船舶上零件的工作情况，检查零件是否合格。
  本设计首先介绍了课题来源，研究的目的和意义，国内外摇摆台和支架底座研究情况，对该摇摆台的传动机构进行了初步的计算，选择了电机的型号，设计了整个机构的传动比，着重对摇摆台滑动轴承进行了设计计算，并对其进行了必要的校核。本设计第三章对摇摆台和支架结构进行了初步的设计，第四章进行四杆机构的设计及计算，第五章对设计的机构进行了必要的有限元静态分析，分析其受力情况及有限元分析结果对设计的而机构进行优化设计。
第一章绪论
1.1课题的来源及研究的意义和目的
1.1.1课题来源
  本课题来源于企业委托单位课题，四杆机构摇篮式滑动轴承摇摆试验台。
1.1.2研究的意义和目的
 随着世界的快速发展，各国之间的交流日益频繁，其中尤其是经济交流已经成为各国交往的一个重要组成部分，国与国之间的贸易往来已成为常态，尤其是我国，据统计，2014年，中国贸易进出口总额为43030.4亿美元，增长3.4％，出口23427.5亿美元，增长6.1％，而贸易货物的运输则主要依靠船舶来实现，而船舶运行过程中的安全性则起到了至关重要的作用。
  由于船舶在航行过程中会受到风浪的作用而摇摆运动，船舶纵向摇摆最大可达到30°，横向摇摆会打到45°，即它的运动会受到外界因素的干扰，剧烈的摇摆会使船上的货物移动，情况严重的话还会导致船舶的倾覆，还会降低船舶的动稳性能储备增加在风浪中的危险，这些对船舶的安全及使用性能都会有很大的不利影响，此外，船舶的摇摆还会使船上的一些重要零件工况发生很大的变化，甚至无法正常工作。本题目针对船舶用滑动轴承在横向摇摆是可能造成润滑油的泄露，从而导致油膜破裂，失去正常的工作能力。基于上述原因，设计一个能模拟船舶在风浪中的摇摆情况的实验装置，对滑动轴承的润滑及密封装置的设计具有很大的参考价值。
1.2 国内外摇摆台及支架的研究现状
  在当今的市场中，不论是在国内还是在国外，不同类型的摇摆台已经在工作和生活中都有了广泛的应用，人们可以根据自己的需求设计出不同运动类型的摇摆台，比如由于训练飞行员的需要，设计出了飞机模拟器；由于地震研究的需要，设计出了地震模拟器；或者由于娱乐的需要，设计出了不同类型的机器人等等。
1.2.1 国外摇摆台设计的现状
  最早研究摇摆台的是在美国，1945年，美国麻省理工学院仪表实验室成功设计出了第一台摇摆台，当时称其为A型转台，由于这方面的研究还处于萌芽阶段，这个摇摆台有很多明显的缺陷，而且其不能满足实际研究的需要，但是它的诞生却开启了摇摆台研究的新时代。基于A型摇摆台，该校又成功先后研制了B，C,D,E型摇摆台。遗憾的是，这几种类型的摇摆台并没有应用最新的伺服驱动技术，它们采用的都是电机来对其进行运动模拟。时间进入20世纪60-70年代，国外的研究液压控制已经日趋完善，还有对摇摆台的模拟提出了更大的需求：需承受的负载足够大，有较高的稳定性，良好的动态性能等。
  1965年，德国的斯图尔特参考高夫的汽车轮胎模拟装置发明了六自由度并联机构，由于其自由度较大，其被用为飞行员模拟训练，这个平台被后人称为“斯图尔特”平台。1978年，澳大利亚HuntK.H.教授提议将斯图尔特平台用于机器人手臂的结构，并最终实现。
  由于种种原因，国外的很多学者在80年代并没有对这方面进行更加深入的研究，直至80年代末期，90年代初期，该机构才被人进行广泛研究，美国有Roney，Ficher，还有俄罗斯，德国等一些发达国家也在研究。
  至今为止，国外专家和学者设计出了各种各样的摇摆台，平面的，立体的，并联的，串联的等等。
1.2.2 国内摇摆台的研究现状
  和国外的研究相比较，国内的研究开始的比较迟，尤其是液压技术和转台技术。我国在20世纪50年代中期成功研制出了液压传动系统，实现了液压领域的重大突破，并为以后的研制打下了坚实的基础。随后，我国在80年代初期研制出了FMT-74A液压飞行器模拟台。20世纪80年代末期，并联机构的理论的应用和研究在我国有了长足的发展，燕山大学在这方面的研究成绩斐然，1990年和1994年分别研制出并联机器人样机和机器人误差补偿器，随后，该大学又对并联数控机床进行了深入的研究。关于这方面的研究，我国的很多其它大学做的也很好，1995年，哈尔滨工业大学成功研制出6自由度机器人，所不同的是，该机构是由压电陶瓷驱动的。
  近20年来，摇摆台技术在我国得到了飞速发展，我国有很多所大学的教授从事这方面的研究，比如天津机械工程研究所研究了大型重载高精度的摇摆试验台，是集电，液，仪表，计算机于一体的大型高精度模拟试验系统，可实现横向，纵向摇摆，其由液压系统，机械台体，电控系统，测量系统和安全保护系统等组成。
1.3 本论文研究的主要内容
  为了模拟船舶航行过程中零件的摇摆情况，我们设计一个恰当的摇摆台实验装置，根据所需要的摇摆台开发功能和性能指标，本篇论文将进行以下几方面的设计和论述：
1．本篇论文首先从世界和我国今年来的经济发展情况引出了船运航行过程对一个国家的重要程度，然后分析了船运过程中可能出现的状况，因此提出了设计船用滑动轴承摇摆台，然后接受了国内外这方面的发展情况。
2．本篇论文第二章将根据指导老师提供的数据进行必要的计算，从而选择适当的电机，设计传动比，选择滑动轴承等。
3．本篇论文第三章将着重介绍设计的支架及摇摆台的结构，以及选择的依据。
4．本篇论文第四章将进行四杆机构的计算
5．本篇论文第5章将依据以上做的有限元分析，对设计的支架和摇摆台进行优化，从而满足既节省材料，又可以满足实际需要。
第六章 总结和展望

  回顾一个学期的毕业设计，从最初选择四杆机构船用滑动轴承摇摆试验台——摇摆台及支架设计这个题目开始，我就表现出极大的兴趣，在最初的一个月中，我查阅了大量的文献资料，了解了很过结构设计的知识，对我所选择的题目进行了初步的了解。同时，我也认真学习了Solidworks的操作技巧。随后，在姜老师的指导下，我开始进行了摇摆试验台的初步设计计算，对传动机构的电机和减速器进行了选型，从三月底到四月初，我利用solidworks对摇篮和支架进行了设计，并在四月中下旬进行了组装，并对设计的摇篮和支架进行了必要的有限元分析，从而对其进行优化设计。
  时间进入5月，我根据组装的结果绘制出了装备图和关键零件的零件图，并在5月中旬利用一个星期的时间完成了设计说明书的编写。在这整个过程中，我受益匪浅，我学到了大量的机械设计知识，对传动机构的知识有了更进一步的了解，对solidworks的使用更加熟练，并能更具有限元的分析结果对自己设计的内容进行优化。
  随着社会的发展，未来人类的工作和生活对摇摆台会更加需求，基于不同需要的各种类型摇摆台也会应运而生，从最初的单自由度，到后来的三自由度，再到六自由度，摇摆台的发展会更加多功能化和实用化，摇摆台也必要会丰富人类的生活，同时，摇摆台也可以用于大型机械的工作需求，因此我认为本次的毕业设计很具有价值，我对本次的设计内容和自己的表现很满意。
参考文献
[1]梁迎春，陈时锦，黄开榜，惯性系统三轴综合测试转台总体设计若干问题探讨[J]，2006。
[2]王梁英，某舰载雷达大型摇摆台的结构设计[J] 电子机械工程，1999,4
[3]赵江波，王军政等四自由度摇摆台研制[J] 液压与气压传动，2003,10
[4]濮良贵，纪名刚.机械设计[M].8版.北京：高等教育出版社，2006.
[5]闻邦椿，机械设计手册[M].第五版，北京：机械工业出版社，2010
[6]孙桓，陈作模.机械原理[M].6版.北京：高等教育出版社，2006
[7]孙靖民.机械优化设计[M].4版.北京：机械工业出版社，2009.
[8]郁明山.现代机械传动手册[M].北京：机械工业出版社，1996.
致谢
在将近四个月的毕业设计过程中，姜老师给了我们很大的帮助，他要求每周二我们小组成员开会，汇报一周的设计成果，姜老师对每位同学都进行不厌其烦的辅导，给了我们很大的动力，并对我们设计过程中的知识点进行耐心的讲解，在他的帮助下，我设计的内容不断的进行了改进，并最终达到了理想的效果，没有姜老师的指导和帮助，我很难完成这项毕业设计，因此，在这里由衷的感谢姜老师。
 同时，我也非常感谢同组成员给予我的帮助和支持，我们相互分享自己的心得，每次遇到困难的时候大家都一起帮组讨论解决，我刚开始对solidworks不是太熟悉，同组同学就耐心的教我，让我少走了很多弯路，因此，非常感谢你们的无私帮助，没有你们，我很难在规定的时间完成毕业设计。