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X6132万能铣床主轴变速箱三维设计与仿真【带SolidWorks三维+仿真动画】【4张CAD图纸+毕业论文】

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X6132万能铣床主轴变速箱三维设计与仿真

44页 6500字数+论文说明书+任务书+开题报告+答辩稿+外文翻译+SolidWorks三维图+4张CAD图纸【详情如下】

X6132万能铣床主轴变速箱CAD装配图.dwg

X6132万能铣床主轴变速箱SolidWorks三维图+仿真动画.rar

X6132万能铣床主轴变速箱三维设计与仿真开题报告.doc

X6132万能铣床主轴变速箱三维设计与仿真答辩稿.ppt

X6132万能铣床主轴变速箱三维设计与仿真论文.doc

三联齿轮.dwg

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轴1.dwg

轴3.dwg

X6132万能铣床主轴变速箱三维设计与仿真

    摘要:铣床主轴变速箱作为铣床的重要组成部分,为主轴的不同转速进行切削提供了可能。               

    通过了解X6132万能铣床主轴变速箱相关参数,确定合理的传动方案,并对各级齿轮的强度和疲劳强度进行校核。然后利用CAD绘制轴和齿轮各零件的二维工程图。最后利用Solid Works三维建模并且进行运动仿真。并编写设计说明书。

    关键词:X6132铣床;主轴变速箱;CAD;Solid Works;运动仿真

X6132 milling machine spindle box 3D design and simulation

    Abstract: Milling spindle gearbox as an important part of the milling machine for different spindle speed cutting possible.

     By understanding X6132 milling spindle gearbox parameters, determine a reasonable transmission scheme, and the strength and fatigue strength of the gear at all levels will be checked. Then use the CAD drawing shafts and gears of the parts of the two-dimensional drawing. Finally, three-dimensional modeling Solid Works and motion simulation. And the preparation of design specifications.

    Keywords: X6132 milling machine;Main shaft transmission ;                  

CAD;Solid Works;Motion simulation

目  录

摘要

Abstract

目录

1. 概述 1

1.1国内外机床的发展现状 1

1.2 X6132万能铣床 1

1.3 X6132万能铣床主要技术参数 2

2. X6132万能铣床主轴变速箱设计 4

2.1 X6132万能铣床传动系统设计 4

2.2 X6132万能铣床齿轮设计 8

2.3 X6132万能铣床各齿轮参数表 12

3. X6132万能铣床主轴变速箱 CAD绘图 13

3.1 CAD软件简介 13

3.2 X6132万能铣床主轴变速箱图纸绘制 13

3.3 X6132万能铣床主轴变速箱CAD图纸 16

4. X6132万能铣床主轴变速箱三维建模 18

4.1 Solid Works软件介绍 18

4.2 Solid Works绘制传动轴三维建模 18

4.3 Solid Works绘制齿轮三维建模 22

4.4 Solid Works装配图三维建模 26

4.5 Solid Works X6132万能铣床主轴变速箱总图三维建模 30

5. X6132主轴变速箱运动仿真 32

6. 总结 37

参 考 文 献 38

致 谢 40

1. 概述

1.1 国内外机床的发展现状

    从上世纪80 年代起铣床制造业进入了高速的发展时期,90年代中期,我国开始研发自动铣床,并新建了自动化铣床产业基地。所生产的主要是一些中低端的自动铣床。在国内由于价格优势,很快的到了普遍使用,为后来的进军中高端数控自动铣床铺平了道路。目前国产的一些中高端自动铣床和国外的一些先进的产品还是有较大的差距。[2]我国大部分数控机床产品依据在紧跟国际的步伐。

1.2 X6132万能铣床

    X6132万能铣床主要构造由床身、工作台,X轴电机,Y轴电机,Z轴电机。减速箱等基本分组成。其外形结构如下图所示。

6. 总结

    光阴似箭,日月如梭。 转眼之间,大学4年精彩的生活就要结束了。回首大一,那个时候我们什么都不懂,对什么都充满着好奇。总觉得大学很轻松,不像高中那个时候整天埋头苦干一直学习。其实不然,在大学里我们要学习的也有很多。我们不仅要学习知识,还要学习如何在这个社会上生活。大学就是个小型社会,如果我们在大学里都处处碰壁如何在社会上立足呢?所以我们到了大学要更加努力学习。学习各种各样的知识来充实自己。使得自己在这四年的大学生活不会白白浪费。

    毕业设计中的这3个月马上就要结束了。在这几个月的时间中,完成了从开题报告到设计计算及图纸绘制的任务。以前在课堂上所接受的主要是理论知识,实际操作机会少,对知识的理解受到限制。在这次毕业设计中,我实现了理论和实践的结合。毕业设计也接近尾声了,经过这么长的时间我的毕业设计终于完成了。在没接触毕业设计之前我单纯的以为就是把之前四年的知识总结一遍就能完成。可惜是我想的太简单了。毕业设计不仅是对以前知识的总结,还是对现在能力的提升。通过这次毕业设计我明白了许多,我要学习的东西还有很多。学无止境我应该更加的努力。而且通过这次的毕业设计,我和同学的关系更近了。在这个过程中他们给了我很多帮助,我非常感谢他们。并且我也懂得了在以后的生活里,应该多听一下别人的意见集思广益,这样才能做得更完美。

参 考 文 献

[1]郑修本.机械制造工艺学.机械工业出版社,2012,03

[2]韩秋实.械制造技术基础.北京:机械工业出版社,2010 

[3]王洪欣,李木,刘秉忠.机械设计工程学[M].徐州;中国矿业大学出版社,2001.

[4]唐大放,冯晓宁,杨现卿. 机械设计工程学[M].徐州;中国矿业大学出版社,2001.

[5]成大先.机械设计手则[M].北京;化学工业出版社,2002.

[6]寿楠椿,弹性薄板夸曲[M].北京;高等出版社.1987.

[7]李秀娟主编. Auto CAD绘图2008简明教程.北京:北京艺术与科学电子出版社.2009

[8]解璞等编著.AtuoCAD2007中文版电气设计教程.北京: 化学工业出版社,2007

[9]辛文彤.Solidworks2012中文版从入门到精通.人民邮电出版社, 2012,0  [10]2008快乐电脑一点通编委会编著.中文版AtuoCAD2008辅助绘图与设计.北京:清华大学出版社.2008

[11]全国计算机信息高新技术考试教材编写委员会编写.AtuoCAD2002职业培训教程(中高级绘图员).北京:北京希望电子出版社.2004

[12]詹迪维.Solid Works高级应用教程(2012中文版).机械工业出版社,2012,03

[13] 刘超峰,张功学,张淳,陈英.DVG850高速立式加工中心主轴箱灵敏度分析[J].组合机床与自动化加工技术.2010(10).

[14]于文景、李富群,现代化煤矿机械设备安装调试、运行监测、故障诊断、维护保养与标准规范全书[M].北京:机械工业出版社,2003.

[15]编委会,煤矿机械设备选型安装检修维护技术手册[M].北京:机械工业出版社,2001.

[16]秦大同.谢里阳.现代机械设计手册(第1卷).化学工业出版社,2011,03

[17]孙开元.骆素君.常见机构设计及应用图例.化学工业出版社,2010,07

[18]凌云.朱金生.机械设计实用机构运动仿真图解.电子工业出版社,2014,01

[19]杨雪宝.机械制造装备与设计.西北工业大学出版社,2010.

[20] 李国斌.机械设计基础.机械工业出版社出版,2010

[21] 吕建法,闫兵,王文芝.镗铣床有限元建模及其瞬态动力学分析[J].机械工程师. 2012(12).

[22] 任小星.BFK150/2镗铣床主轴夹紧装置的改造[J].制造技术与机床.2016(02).

[23] 刘超峰,张功学,张淳,陈英.DVG850高速立式加工中心主轴箱灵敏度分析[J].组合机床与自动化加工技术.2010(10).

[24] 张霄.机床主轴箱的固定联接及其结构方案设计[D].大连理工大学2015.

[25] 张乐平.面向重载数控车床的主轴箱结构优化[D].南京航空航天大学2014.

[26] 陆畅.重型数控车床主轴箱的分析及优化[D].沈阳航空航天大学2014.

[27] 梁东旭.球面车磨床主轴箱及其关键零件的有限元分析与优化[D].兰州理工大学 2013.

[28] 韩君.组合机床主轴箱智能设计系统的研究[D]. 河北农业大学 2012.

[29] 谷玉芳.立式加工中心主轴箱的抗振特性研究和拓扑优化设计[D].陕西科技大学 2012.

[30] 徐青山.大型数控落地镗铣加工中心动态特性分析及主轴箱优化[D].苏州大学 2013.

致  谢

毕业设计是我们学生道路上最后一段学习旅程,它要求我们对所学知识进行综合应用并实践了解,这是一种全方面的学习和提高的旅程。这对每一位学生的学习水平和思考能力及工作能力也是一种考验与培养,并且毕业设计的设计水平也映射出大学教育的水准,所以学校非常重视这环节,为此还强化了临近毕业的学生对毕业设计工作的指导和动员。在这大学4年的最后一段道路上只剩下了毕业设计这最后也是最重要的环节,在我看来毕业设计是我们步入社会参与实际工作的展示自我和发挥自我的一次机会,是对我们解决生活中难题的考验。所以在完成毕业设计的同时,我尽可能多的的把毕业设计和实际工作相结合,这样更有利于自己能力的提高。

经历了将近三个月的时间我终于完成了我的毕业设计,在完成毕业设计的过程中遇到了许多的困难,都在吴淑芳老师和同学的帮助下完成了我的毕业设计。在这里我非常感谢我的毕业设计指导老师—老师,她对我进行了无私的指导和帮助,不厌其烦的帮助我进行论文的修改和改进。并且感谢我的毕业设计中所涉及到的各位学者。

内容简介:
高架起重机 的 模糊控制设计与死区补偿 出版: 施普林格出版社伦敦有限公司 2009, 4月 本 要 : 本文提出了一种简单而有效的方法控制三维桥式起重机。所提出的方法使用快速运输与模糊控制的一种控制控制死区补偿起重机时接近目标的精确定位和移动负荷平稳。只有剩下的距离和投影用于设计模糊控制器的摆动角度。在这种方法中,没有任何植物的起重机信息是必要的。因此,所提出的方法大大降低了计算的努力。几个实验说明通过建议的方法,鼓励有效性一种规模化的三维起重机模型。的非线性干扰,如作为突然碰撞,也考虑到检查的所提出的方法的鲁棒性。 关键词 : 桥式起重机 投影 摆角 模糊控制器 死区补偿 1 引言 三维起重机由小车、驱动电机和软电线。工厂和港口经常使用它用于搬运重物。马达驱动小车和弹性钢丝绳的载荷。快速、平稳、精确移动到目标是起重机控制的主要目标。一般情况下,有经验的起重机操作员移动到负载目的地慢慢地,把小车来回地来回地使负载平稳,并试图阻止台车在目的地准确而顺利。然而,由于非线性负载摇摆运动,平稳输送由起重机操作员精确的负载定位是不容易的。此外,快速运输的负荷,但没有摆动是一个更加困难的目标。因此,只有起重 机操作员的反馈是不足以控制的运输过程中的起重机。 起重机控制的目的是将负载转移到尽可能快的目标;同时,尽量减少在运输过程中的摆动和停止台车正是在目的地。然而,加速的起重机总是伴随着非线性负载的摆动,它可能造成的负载损坏,甚至发生意外。一些调查已经制定了防摇摆的方法桥式起重机的有效控制。有些物品起重机控制存在的问题探讨系统。在这些研究中, 特罗格 1 用最少的时间控制,以最大限度地减少负载摆动。模型,以评估一个最佳的速度或路径参考,最小化的负载摆动 3, 7 。然而 ,由于负载摆动 取决于小车的运动和加速度,最大限度地减少周期时间和负载摇摆是部分相互矛盾的要求。一些研究还应用非线性控制理论分析起重机系统的性能 8, 10 。此外, 11 还开发了建模和基于能量的起重机的升降器的非线性控制。这些方法太用于工业用途的复合物;同时,它们花了太多时间来转移负荷平稳在交通运输开始时剧烈摇晃。此外,吉田和川边 12 提出了实时饱和起重机控制策略。松尾等人。 13 使用 于 木和 14开发了一个集中控 制系统与向上和向下和旋转方向之间的耦合抑制悬臂式起重机的摆动。这些研究主要集中在空载摆动的抑制了控制,但在起重机的结束并没有解决位置误差的问题运动 15。基于一些模糊的方法 15提出了控制起重机。不幸的是,这样的模糊控制器不能提供对所需性能起重机系统中,由于不确定性和大扰动模糊系统,降低了工作效率。 在本文中,我们提出要容纳所有的方法 3D 起重机控制的目标,包括快速移动起重机,负载的抗摇摆,和控制器的设计简洁程序。一种使用 制器来驱动起重机快速交通控制的前部并应用剩余距离和摇摆投影角 度来设计模糊控制器。拟议的条款还提供补偿算法来克服控制死区的问题,提高了性能。一缩放起重机模式,以 2 米长, 2米宽, 2米高,用于说明该方法的有效性。这个方法不使用起重机的复杂植物模型设计了吊车的控制器,但两者的定位和晃动的问题是可以解决的。 所提出的模糊控制方法大大有助于控制复杂的系统。这篇文章的结构安排如下。 第二部分 示出了提出投影法和教派。 第三部分 揭示了桥式起重机控制系统的补偿算法。在第 四部分 几个实验结果呈现给说明了该方法的优点。 2 起重机控制器设计 起重机控制器设计的物理装置三维起重机 系统组成电车和软线负载的关系 ,如所示图 1 所示。两个直流电机驱动电车沿着 y 轴和四个 12位编码器 (两个为传感 X - y 位置电车和其他两个旋角测量的负载在 3 d 空间 )应用于测量相关参数。负载的摆动图 3 d 图 2所示。一般来说 ,小车的运动将陪同的负载。当电车 ,向后旋角可以预期 ,反之亦然。那 ,相应的摆动的方向是相反的吗小车运动 ;与此同时 ,小车的加速度也会造成额外的负载。因此 ,转移顺利快速的负载 ,并不容易。同时由于起重机控制的目标之一转移负载尽可能快 ; 因此 ,我们利用的距离快速 5%运输 ,然后切换到模 糊的投影方法来抑制负载摆动。块图模糊的起重机控制系统图 3所示。 如图 4所示。为了实现对目标的控制,快速旅行期间,停止精确和平稳地在末端摆动,小车应该被驱动有以下标准。首先,小车应该是沿着电子的方向,到达目的地尽可能快。其次,小车应沿消除摆动角度的方向。然而 ,电子和你的方向可能不一样,和驾驶小车沿着电子和你的方向在其间可能是不可能的。因此,笔者适用模糊控制小车的方向 E、 X 轴和 Y 轴双电机作为驱动起重机。一个使用 轴电机,和其他适用的 / Y 导出控制 Y 轴电机。 假设模糊控制器的输出是超滤膜,其中的输出作为输入的模糊函数变量, 表 1 中定义的规则使用最低推理和重心去模糊化 20。作者用输出信号控制y 轴的马达。因为到达目的地的因素和消除摇摆都考虑设计 投影方法保证是抑制同时摆动起重机驱动沿方向到达目的地。它比通常的 动方法起重机抑制来回摇摆。顺便说下 ,实现快速和平稳过渡负载 ,驱动电车沿着方向 E 和 u 必须遵守规则。余下的路程 E u 和 此 ,的目的起重 机控制最小化 E和 u。然而 ,有一个电车和负载之间的软线。控制消除 E u 并不是在同一表面上 ,和权力没有必要将完全从电车负载。因此 ,一些非线性属性将展览。此外 ,通过软线的控制也增加的非线性和复杂性。因此 ,非线性控制器将是更正确的选择设计起重机控制器。这是作者选择的主要原因 制器 3 死区补偿方法 小车起重机是一种重型机械系统,由直流电动机。如果控制输入电压很小,直流电动机不能驱动小车吊机非线性摩擦,造成控制死区和降低性能。图 6显示了死区的本文中的实际规模的起重机控制系统。可以发现, X 轴和 Y 轴电机都表现出死区效应。当驱动力的绝对值小于 Y 轴电机和 机、小车可以阻止由于死区,降低性能。为了避免这些情况, 建议系统采用补偿算法 补偿电动机的驱动力。当对目标的距离足够远,模糊控制器教派解决。 将生成足够动力来驱动电车。然而,当小车接近目的地的功率会逐渐减小。当衍生模糊功率太小时,手推车 目的地之前可以停止由于控制盲区。在这种情况下,基于模糊补偿算法将激活累积的控制力量驾驶起重机从盲区出发。块用补偿算法沿图示 在图 如下。步骤 1 在补偿模糊控制器,所述绝对 值被用来为先行词,而额外 电力来驱动起重机。 图 8a和 b 示出了 相应的隶属函数和模糊规则示于表 2中。步骤 2在门的距离仍然远远不够,模糊控制器将产生足够的权力, 驱动小车起重机。然而,功率将减少 当小车接近目的地。速度因此放缓。如果的变化小车位置 | 小于,则手推车起重机对于盲区会逐渐停止。补偿方法激活这个时候提供额外的动力。增加控制这有助于在目的地前的起重机停下来。补偿原理示于以下方程组 灵活的电线与负载相连。因此,该起重机系统的非线性,因此增加检验补偿控制算法 的能力。作者设置了起重机控制的停止准则系统具有以下资格:距离目标是小于 ,同时,摆动角度负载小于 起重机可以停止由于控制死区补偿算法,将激活提供额外的力量,直到停止 。 4 实验结果 一个规模起重机模型是建立在实验室中证明了该方法的有效性。两个 加于 轴马达来驱动的开销起重机系统。 4个 12 位编码器发送的信息本位置(包括 坐标)小车和负载, 摆动角度和 控制器。负载的重量为 斤悬挂柔性金属丝的长度为 1m。假设负载的目的地被设定为( , ),而负载的起始位置是在( 0 米的位置, 0米)。在实验中相应的常数是 10, 0, K D = 图 9 示出了具有仅 实验结果控制器。图 9a 示出的剩余距离目标和图 9 可以发现,小车驱动快,但有严重的摆动。手推车的最终位置是( , )和剩余的摆动幅度为约 12 对于 用了 8 秒到达目标,但挥杆无法克制好。 图 10们 可以发现,车花了约 5 秒到目的地 ;在此同时,回转角度投影法的表现非常出色。该剩下的摆动幅度是 是,它是困难的小车在目标精确地停止 ;手推车的最终位置是( , )。因此,对稳态误差小车是 X 轴和 Y 轴 米,分别。这个问题是由的摩擦引起的 X 轴和 Y 轴轨道小车。因此,如果手推车是非常接近目标,模糊控制器将提供小功率要达到的目标。当电源不足以克服所述控制死区,该手推车将停止在错误的地方,使得性能更差。此外, 轴。这一结果控制匹 配的 型电机严重。 图 11 a - b,提出了补偿方法应用于投影控制。的主要区别无花果。 10 和11 之间的位置误差电车。人们可以发现 克制在 7 或 8 秒 ;与此同时 ,精确电车停了下来在补偿算法后的目标是激活。电车的最终位置 (m, )的定位误差只有 米 轴和 米的轴。除此之外 ,其余 摆幅度约为 套两个索引比较实验结果 ,位置指数其中 比提出的方法描述了图 12 a 和 b。可以极大地提高发 现死区补偿 3 d 桥式吊车系统的控制性能。然而 ,通常用于桥式吊车系统在户外。突然碰撞等干扰可能影响的负载控制性能。 在过去 实验中,作者使用的额外的驱动力, 为负载突然碰撞。这种碰撞持续半秒后小车驱动 20 s,图 13a b 所示的实验结果。一个可以轻松地找到那秋千成为非常严重负载的碰撞发生。然而,建议方法仍然可以做好它。可以向驱动小车很快就抑制摆角。与其他研究中所示的另一个实际的三维起重机控制系统相比,该方法节省旅行时间和提供简单技术抑制负载摆动和很好位置错误。此外,提出基于模糊控制器不需要 开小车来回要控制摇摆,这样也可以减少负载的损害的机会。应用设计控制器的信息也有助于简化了控制器的设计。评论有一些参数应来决定提出的设计。 大多数的常数,在这篇文章,如通过 真下得到 数,同样停止准则和安全约束 10 起重机的数学模型。开关条件和停止条件决定速度运输。这两个参数可以任意设置为满足不同的控制要求。基本上, 隶属度函数可以选择同样是分布的动态范围。但是,我们注重起重机控制附近的目标。这就是为什么隶属度函数相近,接近于零。 5 结论 提出了一种简单 而有效的方法来控制三维起重机系统。这种方法是基于位置误差和偏转角设计起重机的投影控制器。没有复杂的动力学方程起重机必须考虑在控制器设计。作者还设计了一种补偿死区补偿算法 ,提高性能。实验结果表明 ,提出的方法可以大大抑制摇摆不暴露业绩快速移动 ; 致 谢 这项工作是由下格兰特 231 . J, G, , , D (2003) l 11:471481. . , , (1998) An :1520. . a H (2005) J 81: 120. . J, , , (1995) a of 42:5157. 9951593 5. N, H (2003) on 4:347 358. :. , (2002) of an 49:405411. 0020587 7. , Y, C (1999) A of J 28:651682. . , (1995) of a 1:851862. 0054)00148. , E, M, (2003) an :418423. 0. (1998) of a 20:471 476. 1. A, (2002) of 49:209215. 0020402 12. , (1992
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