★机械设计硕士论文摘要范文机械设计硕士论文摘要写

机械设计硕士论文摘要范文机械设计硕士论文摘要写 目前,喷涂作业在工业上应用广泛,尤其是汽车行业.对于汽车轮毂的喷涂,许多国内中小企业都存在着采用手动喷涂,自动化程度较低的现象.这不仅仅会影响轮毂喷涂的质量和企业喷涂生产的效率,更极大影响着工人的健康.因此,随着汽车行业及工业技术水平的发展,结合我国国情,设计出一种可对轮毂自动喷涂的低成本喷涂生产系统就具有十分重要的意义. 本文以江苏*D车轮有限公司为研究对象,在进行充分调研的基础上,提出了系统设计要求,并综合考虑经济成本,研发出了一种可对轮毂表面进行自动喷涂的简易喷涂生产系统.该系统以PLC为控制核心,应用相关机械知识和软件如AutoCAD、Pro/E,采用结构简单成本较低的机械结构,实现了对汽车轮毂上表面及侧面两个方向的连续自动喷涂. 对喷涂生产系统的研发,本文主要作了以下工作：第一,认真分析了目前轮毂喷涂现状,对工人喷涂动作进行了合理简化,提出系统的总体要求和总体方案；第二,根据轮毂喷涂动作和喷涂要求,对系统机械结构部分进行了详细的设计,主要包括链轮链条传动系统、滚轮滑块机构、喷枪安装支架及总体机架的设计；第三,对控制系统进行了详细的设计,包括控制方案设计、硬件系统设计选型,以及软件程序的编写. 本文从系统经济性与可靠性出发,研究设计出了可对轮毂连续自动喷涂的智能喷涂生产系统,它可以取代工人的手动喷涂作业,保障工人的身体健康,改善轮毂喷涂质量,有效提高企业轮毂喷涂生产的自动化水平,对其它中小企业改进手动喷涂作业的情况有一定的借鉴作用. 稳定平台因其隔离载体干扰的能力,在现代武器和民用设备中均得到了广泛的应用,开展对稳定平台关键技术的研究具有重要的现实意义和明确的应用需求. 本文针对小型运载体上关键设备的稳定技术需求,设计了基于MEMS陀螺仪的双轴稳定平台,阐述了双轴稳定平台精确设计要求、详细设计方案和具体实现方法.该平台以小型化为目标,采用MEMS陀螺仪敏感框架的角速度信号,利用改进的PID控制算法进行数字伺服控制系统的设计和实现. 文中首先通过理论推导及仿真研究了机械结构、干扰力矩和陀螺安装误差等对平台稳定精度的影响；其次,利用Allan方差法分析了MEMS陀螺仪随机误差的组成,并建立了相应的ARMA模型,设计了卡尔曼滤波器降低了MEMS陀螺仪的输出噪声；然后,在经典PID控制算法的基础上加入了抗积分饱和、微分饱和等算法,设计了改进型PID控制算法,利用1natlab/simulink工具箱建立了双轴控制系统仿真模型,通过仿真结果验证了算法的可行性；最后,设计了以TMS320F2812型DSP为主控制器的伺服控制硬件电路,包括陀螺信号采集模块、主控制器模块和驱动器电机接口模块,利用2812专用于电机控制的事件管理器(EV)产生PWM脉宽调制信号对电机进行速度和位置控制,实现对平台载体干扰的隔离. 对设计完成的基于MEMS陀螺仪的双轴稳定平台样机进行了调试和测试,测试结果表明,在外部干扰情况下,平台方位轴在0.-360.转动范围内能够相对惯性空间稳定,稳定精度1.0.；俯仰轴在-45.-45.转动范围内相对惯性空间稳定,稳定精度1.0. 确定精密滚珠丝杠副可靠性模型,总结精密滚珠丝杠副的主要失效模式、失效原因和影响,进行故障模式、影响及危害性分析,初步得出精密滚珠丝杠副的FMEA表,为精密滚珠丝杠副可靠性试验装置的研发和改进提供依据. 根据滚珠丝杠副可靠性分析,提出精密滚珠丝杠副可靠性试验装置的设计思路和主要测量参数,给出该试验装置的性能指标：设计精密滚珠丝杠副可靠性试验装置的总体结构方案,并从中选取最优方案；按照最优方案,对总体结构进行初步规划. 对精密滚珠丝杠副可靠性试验装置的结构进行详细设计和优化仿真,主要包括：对比现有加载结构和方案,开发滚珠丝杠副轴向加载机构,进行结构设计和优化；对头架和尾架结构进行设计,能够满足各种型号各种长度被测滚珠丝杠副的安装；设计和优化支撑床身；设计传动机构；对各类型传感器和拖动电机等进行选型. 针对所设计的精密滚珠丝杠副可靠性试验装置,制定完善的试验方法和具体操作步骤,给出可靠性故障判定标准和统计原则,提出分析故障数据的方法,得出平均故障间隔时间和可靠度,并总结滚珠丝杠副可靠性评估方法. 地下管线作为城镇建设的重要基础设施之一,给人类生活带来极大的便利.然而,由于环境腐蚀、材料老化、施工质量等原因,不少管道存在破损、穿孔甚至断裂,造成了巨大的经济损失和严重的环境污染.由于管道这一环境的特殊性,靠人工进入管道实施作业是不现实的.而管道机器人可以携带各种作业仪器进入管道进行检测、维护、修复等工作,是一种针对管道问题的高效解决方案.因此,对管道机器人进行开发与研究具有十分重要的经济意义与工程应用价值. 本文针对一类典型管道检测机器人的控制系统展开研究,首先根据管道机器人工作特点和项目要求,提出了目标控制系统的三层结构模型,分析了控制系统设计的关键技术,并依照三层结构模型,给出了目标控制系统的硬件组成,详细讨论了功能层主控板的PCB设计和主要*模块的编程接口设计.其次,根据管道机器人的通讯特点,设计了一套可靠高效的指令通讯机制.同时,结合目标机器人的机械特征,对机器人的运动控制策略进行研究,并重点分析了自平衡策略和放射源中心定位策略的实现原理.在此基础上,开展了接口层、通讯层和功能层的程序设计.最后,对控制系统的关键模块进行测试验证,并从理论上分析了目标控制系统的驱动能力. 本文在详细阐述了目标控制系统的组成结构和软硬件设计过程的基础上,测试分析了控制系统的功能,测试结果表明本文设计的控制系统各模块性能良好、通讯稳定,能满足可靠性、扩展性和实用性等工程技术要求. 伴随着我国经济的腾飞,我国高速公路的建设也在飞速发展.随着公路里程的不断增加,公路养护的任务越来越繁重,所以公路养护机械的配置必不可少.目前,国内在公路维修作业时路锥的摆放与回收均采用人工操作,尚缺少路锥自动收放装置,这种人工摆放和回收不仅仅作业速度慢,更为重要的是它将工人暴露于危险的交通,安全系数低. 本文以创新的思路,针对国内外研究现状,以NL-100型交通路锥自动收放车的开发为背景,结合机械设计相关知识及相关经验,利用三维建模软件soliworks,进行了整台工程车的设计,建立了可以代*工作业,并且能够完成自动摆放和回收路锥的各项动作的三维虚拟样机. 结合有限元相关知识,利用有限元分析软件ABAQUS,对整个交通路锥自动收放车中核心的部件收放箱回收机构进行了有限元建模,并针对收放箱所处的不同位置,进行不同工况条件下的静态分析,根据分析结果,找到不足之处,进行结果优化设计,再对优化改进后的模型进行校核比对得出结论.对收放箱回收机构的振动特性进行较为深入的研究,进行模态分析,得到其固有频率和振型,为整个模型的动态特性分析提供重要依据,避免其发生共振现象.并且模拟急刹车过程中的冲击对该机构的影响,利用显示动态(Explicit)分析,得出机构在动态冲击情况下的特性. 最后结合控制电路相关知识,利用Protel进行电路硬件设计,同时由于C语言编写简单,效率高,在CCS3.3集成开发环境下编译和调试软件. 刀库及机械手属于加工中心薄弱环节,急需对刀库及机械手的故障及可靠性进行深入分析研究.在国家科技重大专项的支持下,本文针对秦川机床工具集团有限公司生产的盘式刀库及机械手,通过故障分析、可靠性预测分配、可靠性设计以及精度影响模型研究,从而分析该型盘式刀库及机械手的可靠性,为盘式刀库及机械手可靠性设计提供理论方法. 首先,针对盘式刀库及机械手这一试验对象,设计了可靠性试验装置,包括系统结构及传感器的选型和布置,利用该可靠性试验数据,进行故障分析,分析故障模式、故障原因及故障影响.通过故障分析,寻找系统薄弱环节,确定系统关重件,为后续的可靠性预测分配及可靠性设计奠定基础. 其次,对盘式刀库及机械手系统进行功能分析,建立了系统基本可靠性模型和任务可靠性模型,在模型的基础上进行可靠性预测.提出了基于多种分配法相结合的一种系统可靠性分配技术,主要研究了基于考虑复杂度和重要度及专家评分相结合的可靠性分配技术. 然后,针对盘式刀库及机械手动作机构,从动作可靠性和强度可靠性出发,进行广义机构系统可靠性综合设计.通过建立系统动力学模型、运动学模型及精度模型,采用蒙特卡罗法随机抽样,计算广义机构动作可靠度.分析盘式刀库及机械手系统中关键零部件,并对其进行考虑多种失效模式的可靠性设计. 最后,针对盘式刀库及机械手换刀动作精度影响因素,建立精度影响模型,并进行可靠性分析.建立了选刀系统动力学模型,利用该模型研究选刀系统在选刀时的随机振动,并分析振动可靠性.针对盘式刀库及机械手摩擦磨损对传动精度的影响,充分考虑摩擦磨损的普遍性和模糊性,利用模糊可靠性设计方法,对齿轮传动进行磨损可靠性设计 本文针对国内研究现状,提出了一种新型多连杆高速精密冲床的构型,针对此构型提出几大性能参数,围绕这些性能参数对机构进行了设计和研究.论文主要完成了以下几方面的内容： 分析研究此机构与其他机构的差异和性能优点,将整个机构分为工作机构和平衡机构进行分析.利用解析法对工作机构进行运动学分析,结合约束条件和优化目标利用步长搜索法对结构尺寸进行优化设计,分析优化后主滑块的运动规律. 根据公称压力对机构进行静力学分析,研究各构件的受力情况,对其截面尺寸进行设计计算,然后根据各构件尺寸和材料获取构件质量特性,结合质量特性对工作机构进行动力学分析. 对平衡机构进行结构设计,确定平衡机构各构件的结构尺寸.根据结构尺寸对平衡机构进行动力学分析,研究整个机构受力情况,并通过优化摆块质量达到竖直方向惯性力的最优动平衡. 对机构进行动态静力学分析,研究相邻构件间的相互作用力,根据受力情况对工作机构构件的截面尺寸进行校核,设计平衡机构构件的截面尺寸. 根据需求选择电机,设计传动带.结合电机转矩和等效转动惯量对输入轴转速波动进行研究,分析飞轮转动惯量对输入轴转速波动的影响,结合冲裁前飞轮所需存储的能量,确定飞轮转动惯量,对飞轮进行尺寸设计. 本文主要针对电磁发射装置实际应用需求,研制一款可本地控制也可遥控操作的自动装弹机.研制工作主要包括机械结构和控制系统的设计,零件的加工制造,系统的安装调试以及后期的优化.该装弹机具有很强的针对性,各方面性能都满足其设计指标.不仅能够在实际应用环境下实现大推力可靠装弹,还能根据不同的应用需求,完成单发自动装弹和连发自动装弹,并且能在意外情况下自动停止运行从而自我保护. 根据应用需求,本文设计将两*立装弹机对称并行安装,分别由两台步进电机通过减速器来驱动两台装弹机同时进行装填.设计了大推力推弹机构,传动机构,驱动机构和连发机构.在原有设计模型基础上,明确了控制电机类型,选用步进电机作为推弹电机和拨弹电机,计算了各电机所需扭矩,确定步进电机和行星减速器具体型号；设计了链条锁定机构,保证大推力装弹可靠运行；优化底板和支架结构,适应各子部件安装；优化链盒结构,确保可靠回收链条；并设计了自动装弹机铭牌. 本文还根据控制需求,采用TMCM控制卡,设计了控制系统,并采用TMCL语言编写控制程序,使自动装弹机能够完成单发装弹、连发装弹、单步调整、复位停机等功能,同时设计了控制盒连接到控制系统中,使自动装弹机可有线遥控操作. 经过安装调试、改进完善,自动装弹机能按要求运行.设计了推弹力模拟测试装置,结合ANSYS仿真测出自动装弹机实际推弹力及其它性能参数.本文研究的自动装弹机满足设计指标,通过验收并投入使用. 本文以某重点预研项目为背景,以某新型力矩电机直驱系统高低方向机为研究对象,针对该系统的位置异常保护机构进行设计,采用理论仿真分析与试验相结合的方式,对相关机构动作原理及机构动态特性进行了研究. 论文首先对该力矩电机直驱系统的可行性进行了分析,对电机的设计和驱动进行了介绍,确定了系统的位置异常保护装置的工作方式与传动方案,其既要满足制动缓冲保护系统的要求,又要满足了备用驱动装置的双向要求.在此基础上对系统机构运动学特性及制动姿态进行分析,并进行了机构零部件的设计与分析.利用键合图理论建立了电机直驱系统的位置异常保护装置的机构运动动力学特性仿真分析模型,并与虚拟样机相结合建立位置保护装置虚拟样机,对系统的动力学特性进行仿真分析研究,包括气动离合器机构、缓冲制动机构及电机启动的动态特性.获得了机构运动过程中离合器花键、蜗轮蜗杆及高低齿弧等关键零部件所受载荷参数,利用有限元法对其进行刚强度分析,根据刚强度分析的结果,对关键零部件进行改进设计.通过仿真结果验证了方案的可行性,在位置异常保护装置制动力矩下,对力矩电机直驱系统进行制动保护. 最后,进行了力矩电机直驱系统的摸底射击试验,验证了所试制力矩电机运行的可行性以及电机直驱系统已基本满足射击工况,论文分析结果与试验结果基本一致. 本文研究结果对某新型高低方向机的结构设计与参数优化具有与一定参考价值. 研究弹带挤进膛线的过程是开展火炮与自动武器膛线磨损、身管寿命、弹带削光,检验弹带与坡膛的匹配程度、射击精度以及弹丸优化设计等方面研究不可缺少的基础工作.本文以自然科学基金项目为科研背景,通过运用功能原理设计、动力学、结构优化设计、有限元等现代设计理论设计了一种由电机驱动的机电实验装置,该装置可以有效模拟弹带的动态挤进过程,并