四轴联动促动器的设计【优秀含10张CAD图纸+机械设备全套课程毕业设计】

四轴联动促动器的设计【优秀含10张CAD图纸+机械设备全套课程毕业设计】

【带任务书+开题报告】【37页@正文12000字】【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609 】

任务书.doc

四轴联动促动器.doc

外文文献.pdf

外文翻译.doc

开题报告.doc

4轴促动器A0.DWG

4轴齿轮箱A1.dwg

SW三维建模【参考学习，可进一步完善】

四轴联动促动器.PDF

电机法兰A3.dwg

设计文档

谐波减速器凸轮定位套A3.DWG

谐波减速器安装支架A2.DWG

谐波减速器箱体A0.dwg

谐波减速器输出轴 A3.DWG

齿轮箱输出轴A3.dwg

齿轮轴上端盖A3.dwg

齿轮轴下端盖A3.dwg

洛阳理工学院

任务书                                      

题目四轴联动促动器的设计

主要研究

目标

(或研

究内容)研究内容：

1.技术领域:本装置涉及到一种新型电动执行器，尤其涉及大型射电望远镜主反射面主动调整系统中使用的专用电动执行器，属电动执行器技术领域。

2.背景技术:大型射电望远镜由于自身重量及风载的影响，其主反射面会偏离标准抛物面形状，这会严重降低射电望远镜的效率，其高频效率更会衰减5倍以上。为了提高其高频工作效率，需要将其主反射面切割成许多小块，每一块由一台电动执行器控制，利用电动执行器的主动运动来补偿主反射面的变形量，这种技术称之为主反射面主动调整技术。该系统的核心就是主反射面主动调整用电动执行器，与其他电动执行器相比其具有以下特点：1.功率重量比大；2. 定位精度高；3. 承受侧向力 4.可靠性高；5. 防水防尘 6. 防电磁辐射；7.掉电可自锁；8.能通过现场总线控制。由于国内现有电动执行器无法满足上述设计要求，因此有必要重新设计一台射电望远镜主反射面主动调整用电动执行器。

新型电动执行器的设计实践是巩固和深化大学生所学知识，提高他们理论综合分析和设计能力的一种行之有效的方法。通过设计可以培养学生在工程设计中包括结构分析、参数拟定、传动设计、强度计算等能力。

3.传动器技术要求：

a)传动形式：直线式

b)有效行程：60 mm

c)最大行程：60 mm

d)额定出力（N）：1200

e)额定速度（mm/sec）：0.36

f)定位精度（mm）：≤±0.5（负载不变的情况下）

g)内部防转机构：有

h)防护等级：IP67

i)使用温度范围（℃）：-40 - +60

j)抗侧向负载能力（N）：≥2200

k)垂直破坏负载力（N）：≥3000

课题要求、主要任务及数量（指图纸规格、张数，说明书页数、论文字数等）目标：培养学生具有独立完成较复杂的电动传动器的能力。

要求：

1. 分析题目和设计技术要求，查阅18篇以上的相关文献资料。

2. 图纸量不少于3张A0（至少1张中等难度的计算机绘图、1号图幅量的手工绘图）装配和零件图总量。验算设计参数并进行主要有零部件的强度校核；

3. 英文翻译一篇、撰写12000字的毕业设计论文、开题报告各一份。

进度计划第3周 ~ 第 5周   查阅资料，撰写开题报告

第 6周 ~ 第11周  进行结构分析，确定设计方案；对传动系统进行设计、计算，并对重要零部件进行安全与疲劳校核，最后绘制传动器零件图及装配图。

第12周 ~ 第14周  完善设计，审查图纸，翻译外文文献，写设计说明书(论文)，写中文摘要并翻译。

第15周  毕业设计论文定稿，打印。

第16～17周：答辩。

主要参

考文献1)  机械设计课程设计  于惠力等  科学出版社，2007?

2)  机械设计课程设计   杨光等  高等教育出版社 2010

3)  简明机械设计手册  宋宝玉等 哈尔滨工业大学出版社2008?

4)  机械设计手册．第3卷：机械零部件设计(轴系、支承与其他),?机械工业出版社，2010

5)  机械设计手册：单行本．减速器和变速器 机械设计手册编委会[编]?机械工业出版社，2007

6)  机械设计课程设计图册  向敬忠等  化学工业出版社  2009?

7)  机械设计课程设计手册  张龙  国防工业出版社，2006

8)  机械原理 （第六版）孙桓主编，北京：高等教育出版社， 2001年

四轴联动促动器

摘  要

该毕业设计是一种新型电动执行器，尤其涉及大型射电望远镜主反射面主动调整系统中使用的专用电动执行器。一般由电动机、减速器、制动装置这三大部件组成。大型射电望远镜由于自身重量及风载的影响，其主反射面会偏离标准抛物面形状，这会严重降低射电望远镜的效率，其高频效率更会衰减5倍以上。为了提高其高频工作效率，需要将其主反射面切割成许多小块，每一块由一台电动执行器控制，利用电动执行器的主动运动来补偿主反射面的变形量，这种技术称之为主反射面主动调整技术。该系统的核心就是主反射面主动调整用，且能用制动器单独调节的四轴联动促动器。

关键词：四轴联动促动器，减速机构，电动机，制动器

FOUR  AXIS  LINKAGE ACTUATOR

ABSTRACT

This means designing a new type of electric actuators, electric actuators dedicated particularly to large radio telescope main reflector initiative to adjust the system to use. Generally it consists of motor, reducer, brakes these three components.Large radio telescope due to its own weight and wind load influence, its main reflector deviate from standard parabolic shape, which would seriously reduce the efficiency of the radio telescope, which will attenuate high frequency efficiency more than 5 times. In order to improve the efficiency of its high frequency, it needs to be the main reflector surface into many small pieces, each piece by an electric actuator control, electric actuators using active movement to compensate for the amount of deformation of the main reflector, this technique is called the main reflection surface active adjustment technology. The core of the system is the main reflection surface active adjustment, and can be individually adjusted with the four axis linkage brake actuator.

Keywords: four axis linkage actuator, the speed reduction mechanism, the electric motor, the brake

目　录

前　言1

第一章 设计方案的确定5

1.1 设计要求5

1.2电动执行器的结构5

1.2.1电动执行器的结构5

1.2.2电动执行器的运动5

第2章 电动机6

2.1 集成步进电机特性和安装6

2.11电动机的特性6

2.12电动机的安装6

2.2功率选择8

第3章 齿轮的设计和校核10

3.1 锥齿轮的概要10

3.1.1设计参数10

3.1.2轮齿的受力分析10

3.2锥齿轮的设计与校核11

3.2.1按照齿面接触疲劳强度设计11

3.2.2齿根弯曲疲劳强度的设计13

3.2.3几何尺寸计算14

3.2.4设计主要结论14

3.3直齿轮的设计与校核14

3.3.1轮齿的受力分析15

3.3.2直齿轮的设计15

3.3.3主要结论设计19

第4章 轴的设计与校核20

4.1 轴设计主要内容20

4.2传动轴的结构设计20

4.2.1输出轴20

4.2.2作用在齿轮上的力  20

4.2.3先确认轴的最小直径20

4.2.4现在根据轴向定位确定轴的各段长度和直径21

4.3齿轮箱轴的设计22

4.3.1输出轴上22

4.3.2确定最小轴直径23

4.3.3轴上各段尺寸23

4.4丝杠套的设计23

4.5轴的强度校核24

4.5.1轴上的载荷24

4.5.2弯矩合成应力校核轴的强度25

第5章 制动器26

5.1制动器的原理26

5.2制动器的组成26

5.3制动器的优点26

5.4制动器的选择26

第6章 谐波减速器28

6.1谐波减速器的原理28

6.2谐波减速器的特点28

6.3谐波减速器的优点28

6.4谐波减速器的选择29

结　论30

谢  辞31

前　言

世界上第一台电动执行器被制造出来的时候，世界上的科技发展制造水平提高一个新的台阶。工业方面的需求让它的发展有毋庸置疑的速度，各个国家的发展已经让需要完整的规范来衡量，纷纷推出自己的要求规范，来满足工业的应用。后来智能电动执行器的出来以让电子微控技术得到长足发展，可以说是一大创新。智能化的电动执行器有智能通信，且功能强大，能可靠的应用在各种环境下安全的工作，变位变频技术使阀门在生产中不同的反响，支持现场总线的电动执行器技术先进，简便可靠，具有自我监控的技术，自主的检测调试把不安全因素总结去除。双密封的功能包含智能通信，在黑暗环境中能够检测红外线的功能。再后来的发展因特网的加入，动作频率和安全简便系数在提高中庚人性化。总监标准也发展过快提高精度水平。在1929年由LIMITORQUE公司制造出来，电动执行器的制造水平发展迅速。世界先进水平的公司智能化因特网合为一体。

1.  智能电动执行器的发展趋势

1.1  国内电动执行器的发展趋势

国家这方面的设计应用比较迟，起步的时候国外已经发展一段时间啦，刚开始还是引进其他国家的技术学习研发自主的电动执行器。由于网络技术的发展，现在制造精密仪器的制造水平有很大的发展，在仪表又创新很多专业用的微控微电型产品，制造的智能电动执行器不仅体积小而且容易装在一个小的体积重，现在电子一体化技术已经有让我国自主研发精度高的仪表，而且还能持续很长时间的稳定性，制造误差也在减少，不过还有发展技术非常好的公司上海光辉自动化阀门有限公司，生产的种类繁多，各式各样，有专门的承载类型的，传动平稳性。这下技术在创造和社会发展中已经占据一个重要的地位，人性化的设计，智能化的简便很多繁琐的过程，还轻松的达到目的。不过需求到各种工业机器中，电子技术越来越重要的体现在控制中，普通的电动执行器它不仅重复性误差大，全封闭的电动执行器还有一定好处，就是拆装麻烦，更换检测零件不能得到很好的解决。有控制心法发送和接受信号的电动执行器已经算得上国内不错的技术，仿制国外的先进技术。可以总结我国的智能电动执行器的现状，非常不容乐观，常常引进国外的技术可以将降低自己自主创新能力，控制技术也没有高端科技人才，寿命也随着磨损度的提上而降低，安全保护能力还不是很好，无法满足国内的发展需求，工业中生产的没有规范的数据来作为标准化制作的规范，力矩和行程的自我保护机制，限制电动执行器的应用。革新技术还得培养技术人员去学习研发，早日为国内电动执行器的发展迈向前端一步。

参考文献

[l]于惠力等， 机械设计课程设计，科学出版社，2007?

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  器仪表，2004 (15 ) : 30-33

[3]宋宝玉等， 简明机械设计手册，哈尔滨工业大学出版社2008?

[4]机械设计手册，第3卷：机械零部件设计(轴系、支承与其他),?机械工业出版社，2010

[5]机械设计手册：单行本．减速器和变速器 机械设计手册编委会[编]?机械工业出版社，2007

[6]向敬忠等，机械设计课程设计图册，化学工业出版社  2009?

[7]王晓芳，电动控制器的设计[J]，装备制造技术;2009年03期

[8]孙桓主编，机械原理 （第六版），北京：高等教育出版社， 2001年

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[12]赵晋梅贾宝风问奴虎，智能电动执行器的应用[J]，中国仪器

   仪表，2004 (6 ): 37-38.

[13]祝荣荣张士文，智能型阀门电动执行机构控制器的设计[J] .

   工业仪表与自动化装置2005 (4 ) : 26-28.

[14]张龙，机械设计课程设计手册    国防工业出版社，2006

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