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機械結(jié)構(gòu)論文范文第1篇

(1)井道機架

模型電梯井道機架是支撐、固定所有機械零部件的基礎(chǔ)框架，要有足夠的強度，同時便于安裝時各部件的位置調(diào)整。模型電梯為三層站，井道由30×30的方鋼焊接而成，并在方鋼上開孔供安裝時連接用。井道機架的立面，分為三個部分，井道截面尺寸為980mm×1110mm，最下邊的部分高度為1160mm，中間部分高度為800mm，上邊部分高度為1540mm，連接時采用螺栓進行連接緊固。方鋼的截面。這種結(jié)構(gòu)可滿足教學實訓時反復拆裝，井道機架也便于移動、安裝。

(2)導向系統(tǒng)

導向系統(tǒng)功能是限制轎廂和對重的活動自由度，使轎廂和對重只沿著各自的導軌作升降運動，使兩者在運行中平穩(wěn)，不會偏擺。模型電梯導向系統(tǒng)由導軌支架、導軌、導靴幾部分組成，導軌支架設(shè)計成可調(diào)式，可根據(jù)導軌安裝精度要求在安裝過程中進行位置調(diào)整，其立面。導軌和導靴全部選用實際電梯配件，真實反映實際電梯結(jié)構(gòu)特點。

(3)曳引系統(tǒng)

曳引系統(tǒng)的作用是向電梯輸送與傳遞動力，使電梯運行，是電梯運行的根本，是電梯中的核心部分之一。模型電梯的曳引系統(tǒng)由曳引機、鋼絲繩、對重組成。曳引機選用雜物梯配套的曳引機，型號為YJ120，額定載重為200kg，交流雙速電機，鋼絲繩選用實際電梯鋼絲繩，其型號為8×19S+FC－8mm。對重由鋼板焊接而成，具有一定的重量，每塊重量10kg，對重總重量按照如下公式配置:P=G+0．5Q=50+0．5×200=150(kg)(1)式中:P為對重總重量;G為轎廂自重;Q為額定載重。

(4)轎廂系統(tǒng)

轎廂由轎廂架、轎底、轎壁、轎頂組成。轎廂架由上梁、下梁、立柱、拉條等部件組成，其作用是固定和懸吊轎廂。在上下梁兩端固定有導靴，引導轎廂沿著導軌上下移動，保持轎廂在井道內(nèi)的水平位置。在下梁上裝有安全鉗，在電梯超速下墜時，安全鉗可在限速器帶動下將轎廂夾持在導軌上，在上梁上還有固定繩吊板，起懸吊轎廂的作用。轎廂選用厚度為2mm的不銹鋼板制成。其中，轎底為一塊729mm×620mm的整板，轎頂為一塊723mm×602mm的整板，后壁板由4塊經(jīng)折彎的板材拼接而成，4塊板材尺寸分別為282mm×680mm、282mm×680mm、247×680mm、140mm×680mm，兩個側(cè)壁分別由2塊經(jīng)折彎的板材拼接而成，2塊板材尺寸分別為282mm×680mm、247mm×680mm，前壁板左右各由一塊尺寸為131mm×710mm的板材和一塊尺寸為140mm×480mm的中間連接板組成。轎廂架由型材連接而成，其結(jié)構(gòu)立體圖見圖4所示。

(5)門系統(tǒng)

模型電梯的門系統(tǒng)由層門、轎門及開關(guān)門機構(gòu)組成，層門和轎門由門、導軌、滑輪、滑塊，門框、地坎等部件組成。門由厚度為2mm的不銹鋼板制成，為了使門具有一定的機械強度和剛性，在門的背面配有加強筋。為減小門運動中產(chǎn)生的噪聲，門板背面涂貼防振材料。層門和轎門的尺寸為250mm×570mm，門滑塊和門滑輪均選用三菱電梯配件，導軌采用45鋼加工而成，限位擋輪選擇內(nèi)徑為6mm的圓柱滾子軸承，電動機選用直流電機，電動機速度計算如下。開關(guān)門平均時間t設(shè)定為2s，門開關(guān)行程h為250mm，由此計算開關(guān)門的速度為因此選擇直流電動機型號為ASLONG－JGB37－520－24V－45r/min，并經(jīng)過試驗驗證，可以滿足速度和載荷的要求。門系統(tǒng)結(jié)構(gòu)立體圖見圖5所示。

(6)安全保護系統(tǒng)

模型電梯的機械安全保護裝置主要有限速器和安全鉗、緩沖器、端站保護裝置、制動器、層門門鎖與轎門電氣聯(lián)鎖裝置、門的安全保護裝置、轎頂安全窗、轎頂防護欄桿、護腳板等;限速器能反映電梯實際運行速度，當電梯速度超過允許值時，能發(fā)出電信號及產(chǎn)生機械動作，切斷安全回路或迫使安全鉗動作，安裝在機房中。安全鉗能與限速器產(chǎn)生連動，以機械動作將轎廂強行制停在導軌上，安裝在轎廂或?qū)χ氐膬蓚?cè)。緩沖器是當轎廂或?qū)χ刈矒舻卓訒r吸收能量，保證轎廂安全制停，有彈簧式及油壓式之分。端站保護裝置是一組防止電梯超越上下端站的開關(guān)或強迫換速裝置，能在轎廂或?qū)χ嘏鲎簿彌_器前，切斷控制回路或者總電源，使電梯安全制停。模型電梯的限速器、安全鉗、緩沖器均采用實際電梯所配置的部件。

2樣機實驗

采用上述各部分機械結(jié)構(gòu)組裝而成的整體樣機，進行可靠性和疲勞強度實驗。結(jié)果證明:讓模型電梯自動往返運行1000次，電梯未出現(xiàn)故障，各機械零件運轉(zhuǎn)正常，無明顯噪音;模型電梯經(jīng)反復拆裝10次，各結(jié)構(gòu)件無疲勞損壞，重新連接后強度、精度無明顯下降，對模型電梯運行質(zhì)量沒有影響。

3結(jié)論

機械結(jié)構(gòu)論文范文第2篇

符合人機工程學的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計，是最近十幾年來所大力提倡的；人機工程學以人、機、環(huán)境三要素為核心，考慮到工業(yè)造型設(shè)計技術(shù)和藝術(shù)，美觀、大方、適用、實用是始終追求的目標。

2艦船指控設(shè)備結(jié)構(gòu)型式的演變

自20世紀50年代開始，我國艦船指控設(shè)備完成了由機電指揮儀向數(shù)字化綜合指控設(shè)備的演變，設(shè)備從以模擬計算機為主轉(zhuǎn)變成以微型數(shù)字計算機為主。下面介紹指控設(shè)備上一些主要器件、部件和結(jié)構(gòu)型式的演變。

2.1顯示器的演變

目前，CRT顯示器已被液晶顯示器和LCD顯示器替代。由于工作原理不同，液晶顯示器、LCD顯示器與CRT顯示器有明顯的性能差異，較圓滿地解決了CRT顯示器無法克服的在體積、重量、功耗、環(huán)保和電磁輻射等方面的缺點。

2.2計算機的演變

早期艦船用計算機的結(jié)構(gòu)形式是：各插件模塊通過槽口固定于開放式插件框架中，自帶的楔形鎖緊裝置與槽口兩側(cè)壁緊固，其后部的電連接器通過盲插方式與印制大底板上的電連接器鏈接，大底板上的輸入輸出信號通過專用的轉(zhuǎn)接板轉(zhuǎn)接。現(xiàn)在取而代之的是全密封、全加固的抗惡劣環(huán)境加固機，不僅體積小、重量輕，而且具有良好的抗振、散熱、電磁防護能力。

2.3功能部件的演變

鼠標、鍵盤、觸摸屏等通用的功能逐漸被集成為全加固模塊，通過預留接口與外部設(shè)備聯(lián)系。尺寸被嚴格定義，實現(xiàn)了模塊標準化、通用化設(shè)計。這類模塊多采用整體設(shè)計和加工工藝，如真空釬焊、整體鑄造和整體機加等，具有體積小、結(jié)構(gòu)緊湊等特點，既能減輕重量，又保證模塊有良好的適應(yīng)性。

2.4整機結(jié)構(gòu)型式的演變

顯示器、計算機和功能模塊的進步，導致了整機在重量、體積上都有了大幅度的下降，造型變得更加時尚、美觀。由于各類模塊標準化、通用化的實現(xiàn)，整機設(shè)計變得快捷、方便，在爭取任務(wù)和任務(wù)立項時，根據(jù)特定的需求，短時間內(nèi)可提供初步的技術(shù)方案，確定外形尺寸和重量等指標。表1給出了不同時期指控設(shè)備的結(jié)構(gòu)型式。

3幾個關(guān)鍵技術(shù)問題的現(xiàn)狀

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，指控設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容發(fā)生了較大的變化，不再有非線性齒輪、劈錐、傳動鏈這類復雜結(jié)構(gòu)，剩下的是臺、柜造型、面板設(shè)計、殼體鑄造等。臺、柜、箱及其各層次設(shè)備已實現(xiàn)標準化、通用化和系列化。整機內(nèi)部小到插件模塊、通用模塊、專用模塊，大到顯示器、計算機都實現(xiàn)了全加固設(shè)計，并通過嚴格的應(yīng)力篩選試驗，整機必須按國軍標要求參加例行試驗，通過抗振、散熱和電磁兼容能力測試。結(jié)構(gòu)設(shè)計及其可靠性測試方法和手段逐漸成熟，但也存在一些問題。

3.1隔振減振設(shè)計

隔振減振設(shè)計主要還是遵循傳統(tǒng)的方法進行，以定性設(shè)計為主。即，對結(jié)構(gòu)件做個初步的靜力分析后，再根據(jù)使用環(huán)境和經(jīng)驗乘上一個安全系數(shù)，在設(shè)計階段難以充分考慮動態(tài)激勵帶來的影響。設(shè)備的抗振能力主要靠環(huán)境試驗來驗證。這種設(shè)計方法帶來的問題是：

1)由于無法準確把握設(shè)備內(nèi)部重量及分布，臺、柜、箱在設(shè)計上普遍存在剛強度整體有余、局部不足的問題。雖然在振動、沖擊試驗中也能發(fā)現(xiàn)一些問題，諸如在某個頻段振動超標，在哪個頻點共振幅值最大等，但不能具體定位，也不能準確評估共振帶來的影響；

2)設(shè)備的重量和幾何重心的位置，是在總裝完成后靠稱量才能最終確定，所以，通常是選擇具有一定承載范圍的減震器，在使用過程中需對承載量進行調(diào)節(jié)，給用戶帶來一定的麻煩。

3.2熱設(shè)計

現(xiàn)役的指控設(shè)備從機箱到臺、柜基本上還是通過風機散熱，這是目前主流散熱方式。對于發(fā)熱量大的模塊，如加固機，除了要解決自身的散熱問題，還在臺、柜內(nèi)部設(shè)計專用風道，保證熱量快速排除。其弊病是會造成電磁干擾且噪聲較大；20世紀90年代，國外一些潛艇指控設(shè)備開始采用液冷散熱，這種通過泵產(chǎn)生的動力推動密閉裝置中液體的循環(huán)來實現(xiàn)散熱的方式，具有較高的效率，且噪聲較小，缺點是成本較高。近年來，國內(nèi)也開始進行這方面的研究與試驗。由于現(xiàn)行的熱設(shè)計方法不能準確判斷臺、柜內(nèi)部氣流的走向，故無法實現(xiàn)對設(shè)備從芯片到整機實施有效的溫度控制，僅僅是根據(jù)總功耗、單個風機的風量以及熱源的位置來大略地確定風機的數(shù)量和進、出風口的位置，散熱效率不高。

3.3電磁兼容設(shè)計

早期的純機械設(shè)備和機電設(shè)備幾乎不要做電磁兼容試驗，然而，隨著軍械電子化程度的迅速提高，越來越多的電路被裝入有限的空間，設(shè)備內(nèi)外電磁信號縱橫交錯、密集重疊，功率分布不均勻；特別是電子戰(zhàn)，其基本著眼點就是奪取“制電磁權(quán)”。電磁兼容設(shè)計在現(xiàn)代指控系統(tǒng)中的重要性可見一斑。電磁兼容設(shè)計涉及電器和結(jié)構(gòu)等多個專業(yè)，綜合性很強。雖然電磁干擾主要是電子元器件及其分布的問題，但與它們安裝的位置、元器件屏蔽與密封的好壞、材料固有的屏蔽效能等緊密相關(guān)。經(jīng)過多年的研究并結(jié)合試驗，指控設(shè)備的電磁兼容設(shè)計已初具規(guī)模，并制定了一些設(shè)計規(guī)范。但是，由于設(shè)備內(nèi)部安裝的模塊較多，很難直觀地了解內(nèi)部的電磁環(huán)境，一些問題在設(shè)計階段很難被發(fā)現(xiàn)。而電磁兼容檢測試驗又是在設(shè)備出廠、功能調(diào)試完成后根據(jù)要求進行的，這時已到了研制的后期，等發(fā)現(xiàn)了問題，再針對超標項目實施解決方案，通常代價是昂貴的，會增加一些不期望的附加元器件。

4關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展趨勢

從上節(jié)中可以看到：

1)指控設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計的研制任務(wù)量大、周期長、成本高；

2)隔振減振、散熱、電磁防護等關(guān)鍵技術(shù)的研究進入了瓶頸期，還停留在依靠經(jīng)驗或以往環(huán)境試驗結(jié)果類比、亦或有限的公式估算上。置身于21世紀，這種設(shè)計方法已無法適應(yīng)現(xiàn)代國防對產(chǎn)品快速、可靠、經(jīng)濟的要求。三維設(shè)計技術(shù)和仿真技術(shù)的發(fā)展與推廣，為這些研究內(nèi)容的突破提供了有力支持。它們與傳統(tǒng)的經(jīng)驗設(shè)計方法的融合，將有助于提高研制效率，推動機械結(jié)構(gòu)設(shè)計從定性到定性與定量相結(jié)合的轉(zhuǎn)變。

4.1三維設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用

結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)由二維向三維的轉(zhuǎn)變可以說是革命性的，設(shè)計者借助計算機將設(shè)計思想轉(zhuǎn)化為可視的、可修改、可分析的實體模型，為新產(chǎn)品研發(fā)、仿真分析及后續(xù)的演示帶來諸多方便。1)三維設(shè)計可以直觀地反映整機內(nèi)部各單元的裝配關(guān)系，避免產(chǎn)生干涉等錯誤。

2)三維軟件的參數(shù)化設(shè)計技術(shù)特別適于復雜結(jié)構(gòu)件局部特征修改的快速設(shè)計。以機柜殼體為例，對于同一規(guī)格的不同機柜，殼體大部分設(shè)計特征是通用的，不同主要表現(xiàn)為：兩側(cè)壁上橫向加強筋和走線凸臺的高度位置，導銷支架、前橫梁支架安裝位置以及后橫梁的高度位置。如果利用三維軟件參數(shù)化建模工具，在殼體三維模型構(gòu)建過程中使用變量來控制上述特征的位置尺寸和約束關(guān)系，根據(jù)不同的機柜需求編輯這些參數(shù)，即可得到具有相似拓撲結(jié)構(gòu)的殼體。

3)隨著艦船裝備量的加大，用戶對設(shè)備的重量提出了嚴格要求。在設(shè)計階段通過指定材質(zhì)，可快速預測出整機的重量，避免了整機裝配完成后再進行減重或配重處理。

4)根據(jù)臺、柜、箱內(nèi)部的重量分布，可較準確地地計算出設(shè)備的幾何重心，并以此為依據(jù)確定隔振器的大小和安裝位置，逐步實現(xiàn)由選擇隔振器到定制隔振器的轉(zhuǎn)變。

5)建立產(chǎn)品常用件、標準件數(shù)據(jù)庫，在新產(chǎn)品設(shè)計時可直接調(diào)用，節(jié)省了人力、物力，避免了重復勞動。

6)仿真分析和演示系統(tǒng)需要三維模型的支持。以仿真為例，在國外設(shè)計和分析通常分屬不同的部門，設(shè)計者考慮的是功能的實現(xiàn)，分析人員則是負責對設(shè)計的合理性和準確性做出評估。有了三維模型，分析人員可直接在三維模型上進行簡化，開展分析，保證設(shè)計與仿真同步進行。

4.2基于仿真分析的隔振減振設(shè)計

仿真技術(shù)的引入，在方案論證階段有助于快速了解整機的振動特性以及對外載的響應(yīng)情況，為決策提供支持；在設(shè)計過程中能及時發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的薄弱環(huán)節(jié)，盡量做到結(jié)構(gòu)合理、加工量少、材料利用率高，在保證抗振能力的前提下，實現(xiàn)輕量化設(shè)計。國內(nèi)很多研究機構(gòu)和高校都開展了這項工作，并取得了良好的效果。應(yīng)用較廣泛的結(jié)構(gòu)力學仿真軟件有很多，如ANSYS、UGNX、ABAQUS等。建議組織專人開展這項研究，掌握模塊、機箱和整機各層次設(shè)備的結(jié)構(gòu)力學性能，提高指控設(shè)備機械結(jié)構(gòu)設(shè)計的競爭力。

4.3基于仿真分析的熱設(shè)計

隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，指控設(shè)備集成化程度不斷提高，單位體積內(nèi)產(chǎn)生的熱量不斷增加，而有效的散熱面積卻相對減少；一些發(fā)熱量較大的功率器件和組件的熱設(shè)計問題日顯突出。如何有效降低傳熱路徑上的熱阻成為急待解決的問題，這需要可靠性高且工程化強的熱仿真軟件的支持。目前已廣泛應(yīng)用的計算機輔助熱設(shè)計軟件有FLUENT，ANSYS，ICEPAK等。這類軟件可在短時間內(nèi)獲得復雜熱分析方案的模擬結(jié)果，及時對元器件的布局、傳熱路徑的設(shè)計是否合理做出判斷。

4.4基于仿真分析的電磁兼容設(shè)計

相對抗振和散熱，艦船領(lǐng)域的電磁兼容仿真研究更是鮮見。直到近年才有一些成熟的電磁兼容仿真分析軟件被引入國內(nèi)，如SEMCAD、EMC-A、IE3D-SI等，它們從電磁兼容三要素(干擾源、耦合路徑、接收器)出發(fā)，與實際工程緊密結(jié)合，通過建立干擾源、接收器與多種傳輸路徑的數(shù)學模型來模擬傳導、輻射、屏蔽等電磁干擾現(xiàn)象，并提供發(fā)射機和接收機的端口庫、濾波器庫、頻譜信號庫、屏蔽材料庫等，可在研制過程中對板卡、模塊和臺柜等各層次設(shè)備及設(shè)備間的抗干擾設(shè)計做出評估，便于及早發(fā)現(xiàn)問題，減少試驗階段的整改。

5結(jié)束語

機械結(jié)構(gòu)論文范文第3篇

在我國的移動通信領(lǐng)域，市場競爭越來越激烈，用戶流失率越來越高。開發(fā)出豐富多彩的移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，滿足用戶個性化的需求，可以大大增加用戶對公司業(yè)務(wù)的依賴性，降低用戶流失率。然而，如何建立高效的數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)推廣渠道和促銷模式，提高數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)在公司整體運營收入中的絕對數(shù)量和收入占比，是一個值得研究的領(lǐng)域。

移動數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)在全球發(fā)展迅速，受電信市場變化和人們對業(yè)務(wù)需求的影響，移動通信公司進一步加大移動數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)建設(shè)力度。通過多年的努力，截止現(xiàn)階段，我國移動通信運營商在新業(yè)務(wù)研究、數(shù)據(jù)增加業(yè)務(wù)收入研究等多方面已取得了一定的績效。同時，移動增值業(yè)務(wù)發(fā)展過程中也給予通信運營商帶來了一系列營銷問題的挑戰(zhàn)，如短信SMS、彩信MMS、彩鈴CRBT等業(yè)務(wù)使用量提升問題、新推出業(yè)務(wù)的普及率提高問題等，諸多問題很大程度上制約著移動通信公司的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。

本文將以營銷策略為著力點，對移動增值業(yè)務(wù)的兩種推廣方式進行全面分析：即一是移動通信公司需運用傳統(tǒng)營銷方式，全面挖掘出對移動增值業(yè)務(wù)發(fā)展產(chǎn)生的積極作用和消極作用；二是移動通信公司需運用新型營銷方式，全面挖掘出對移動增值業(yè)務(wù)發(fā)展產(chǎn)生的積極作用和消極作用。由于傳統(tǒng)營銷方式和新型營銷方式各有優(yōu)缺點，因此，移動通信公司需推進兩種方式的相機結(jié)合，優(yōu)勢互補，以此，力爭從根本上解除運營商與客戶之間的供需矛盾，輔助客戶尋找到自身適合、適用的業(yè)務(wù)，從而，吸引客戶更加傾向于移動通信公司移動增值業(yè)務(wù)，推進我國四川移動通信公司的可持續(xù)發(fā)展。

研究思路與結(jié)構(gòu)

本文力求綜合運用現(xiàn)代營銷管理理論的最新研究成果，并結(jié)合眾多營銷成功實例與經(jīng)驗教訓，堅持理論聯(lián)系實際的原則，采用一些科學的研究方法通過對四川移動公司數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)的分析，提出了四川移動數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)的營銷策略。論文共分六章，第一章簡要介紹了當前中國移動通信市場特點及發(fā)展趨勢以及中國移動數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)的發(fā)展現(xiàn)狀，提出了進行本研究的意義和研究思路；第二章介紹了本研究的理論基礎(chǔ)，對于新經(jīng)濟下的一些營銷理論進行了闡述，主要介紹了市場營銷組合策略與產(chǎn)品生命周期的市場營銷策略等；第三章介紹了四川移動數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)發(fā)展情況，分析了四川移動數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)發(fā)展的優(yōu)勢與劣勢，同時提出了移動企業(yè)發(fā)展數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)面臨的機遇與挑戰(zhàn)；第四章分析了四川移動重點數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)產(chǎn)品的生命周期，并以彩鈴營銷策略的選擇為案例闡述產(chǎn)品在不同生命周期所采取的營銷策略；第五章介紹四川移動數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)的市場營銷策略，從四川移動數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)目標市場定位分析，提出了數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)的產(chǎn)品組合策略、加強渠道推廣的手段等營銷舉措和實際推廣策略；第六章對四川移動數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)的營銷策略進行全文總結(jié)，提出了研究展望。其研究框架如圖1-1所示。

 

 

機械結(jié)構(gòu)論文范文第4篇

上海交通大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。學位論文作者簽名：周燁斐日期：2007年1月25日

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變頻調(diào)速協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計摘要新型粗紗機在機械結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)傳動以及電氣控制方面都有較大的改變，它除去了傳統(tǒng)粗紗機中的上、下錐輪，差速器，龍筋升降傳動部件和成型機構(gòu)，機械結(jié)構(gòu)變得大為簡化。新型粗紗機采用PLC控制四臺變頻器，分別獨立驅(qū)動錠翼、羅拉、筒管和龍筋的電機來實現(xiàn)高效高質(zhì)紡紗。機械結(jié)構(gòu)的簡化雖然可以在很多方面提高粗紗機的性能和穩(wěn)定性，但是羅拉、錠翼、筒管、龍筋四個電機的同步控制成了整個控制系統(tǒng)設(shè)計的難點，從而粗紗的張力控制也成了最需要解決的問題。如何設(shè)計一個全新的控制系統(tǒng)來代替原先機械傳動部分，實現(xiàn)和超越其功能是新型四電機粗紗機設(shè)計的關(guān)鍵和核心部分。張力控制的好壞決定著新型粗紗機能夠開發(fā)成功。針對以上的關(guān)鍵和難點，本文從硬件和軟件系統(tǒng)兩方面來闡述解決方案，并且著重對張力控制系統(tǒng)的設(shè)計進行詳細的分析。在硬件系統(tǒng)的設(shè)計方面，本文首先對整個控制系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)做了個簡要說明；在電氣系統(tǒng)方案方面，我們選擇了由工控機、PLC、矢量

變頻基礎(chǔ)傳動、光電傳感器組成的系統(tǒng)，其中，工控機為綜合監(jiān)控系統(tǒng)，人機界面采用WINCC來設(shè)置紡織工藝參數(shù)，監(jiān)控整車的運行和故障狀態(tài)，它通過MPI網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和PLC進行通訊；PLC是實時控制的核心，獲取粗紗位置光電傳感器的檢測值，并通過PROFIBUS-DP總線和四臺矢量變頻器進行通信，讀取矢量變頻器中各電機的速度，計算出各個電機的理論速度，然后向矢量變頻器發(fā)送指令，設(shè)置各變頻電機的速度，從而控制電機的運轉(zhuǎn)。由于變頻器對整個系統(tǒng)的重要性，本文又對變頻器的選擇以及其與PLC的通訊作了一個詳細的描述。在硬件結(jié)構(gòu)搭建完畢的基礎(chǔ)上，本文在對控制對象分析后提出了張力控制方案。張力控制方案主要包括兩方面：一、張力軟測量模型。該模型的主要作用就是取代原先機械錐輪，根據(jù)實時的徑向線密度調(diào)整卷繞直徑，從而調(diào)整四電機的速度，改善其同步性。并且該模型具有自學的功能，使得該模型能夠適應(yīng)多種不同的機型，從而超越了機械錐輪的功能，有著更加廣泛的應(yīng)用。二、張力控制算法。該算法建立在軟測量模型的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化過的閉環(huán)控制算法，不斷地調(diào)整徑向線密度，并且使其趨于穩(wěn)定。這兩方面相輔相成，從而使張力控制達到最優(yōu)化。最后本文對整個軟件系統(tǒng)作了分析，對軟件的主要模塊分開剖析，概述了模塊與模塊之間的關(guān)系，并且對最為復雜的幾個模塊進行仔細闡述，使得本系統(tǒng)的設(shè)計思路躍然紙上。通過合理的硬件系統(tǒng)，周詳?shù)能浖到y(tǒng)和創(chuàng)新的張力控制方案，新

型四電機粗紗機在測試階段運行良好，為其研發(fā)成功奠定了基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：同步控制，張力控制，變頻器，軟測量模型

Design of Coordinated Control SystemBased On Frequency ConversionAbstractThe new type of roving machine has undergone a great change in mechanical structure，systematictransmission and electrical control.It eliminated the up and down cone drums，differential device，railsdrive assembly and forming device，which simplified the mechanical architecture a lot.Inthis design，PLC controlled four frequency converters to separately drive four motors tomake flyer，roller，bobbin and rails run in a synchronized way.Thus，the roving machinecould product roving of high quality efficiently.Although simplification of mechanical architecture could enhance the performanceand the stability of the roving machine in many fields，it became difficult to execute asynchronized control over the four motors of roller，flyer，bobbin and rails in the wholedesign，which also made the tension control of rove become the key problem to be solved.The core of the design of the new type of machine is how to invent a brand-new controlsystem to substitute the traditional mechanical parts and to realize or even surpass theoriginal functions.Whether this new type of machine can be developed or not just dependson the performance of the tension control.According to the key problems and the most difficulties，this thesis expatiates on the solutionsfrom two aspects，hardware and software.Moreover，it emphasizes on the control system of the tensioncontrol in details.In the design of hardware，the thesis gives an overall view on its mechanical design.Then，in the

electrical design，we choose industrial computer，PLC，frequency converters，photo-electricitysensors.The industrial computer works HMI，it communicated with PLC via MPI;thePLC is the center of real-time control，it get the signal of roving height fromphoto-electricity sensors，communicates with frequency converter via PROFIBUS-DP，read the speed of four motors from frequency converter，compute the preset speed of fourmotors，then send commands to frequency to control the speed of motors.Due to theimportance of frequency converters in the whole system，the thesis gives a detailedpresentation on how to choose the frequency converters and its communication with PLC.On the basis of hardware system and the analysis of the control objects，the thesisputs forward the scenario of tension control，which consists of two programs.Firstly，it’sthe tension measuring model.The major function of this model is to substitute thetraditional mechanical cone drums to adjust the winding diameter in terms of the real-timeradial density and then accordingly to adjust the speed of the four motors to improve thesynchronization.Besides，this model has the self-teaching ability to adapt to various kindsof machines.It surpassed the mechanical cone drums and therefore has a more extensiveapplication.Secondly，it’s the algorithm of tension control.The algorithm is based on themeasuring model to adjust the radial density to a stable value through the optimizedclosed-loop methods.These two programs supplement each other to achieve theoptimization of the tension control.In the end，the thesis analyzes the whole software system，anatomizes the majorblocks and gives a profile of the relations among the blocks.In addition，it expatiates onthe most complicated blocks carefully to present a clear picture of the design.By our building a reasonable hardware system and a comprehensive software systemand inventing the tension control scenario，this new type of four-motor roving machineoperated well in the testing phases，which has placed a solid foundation of its successfuldevelopment.

機械結(jié)構(gòu)論文范文第5篇

關(guān)鍵詞：Solidworks，開放式數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控銑床，三坐標

 

隨著數(shù)控機床的普及，采用數(shù)控機床己成為機械制造業(yè)改革的主要方向，如何能高質(zhì)量、高效率、低費用的培訓操作人員成為亟待解決的問題之一。由于數(shù)控機床的教學比較抽象需要借助實驗來加深對課堂知識的理解，生產(chǎn)用的數(shù)控機床一般價格都比較昂貴，軟件也不是開放式的結(jié)構(gòu)，無法用于學生的實驗教學。因此設(shè)計一種功能齊全，結(jié)構(gòu)簡單，軟件結(jié)構(gòu)開放，低成本，且具有代表性的教學實驗型微型數(shù)控機床可以滿足教學實驗的要求。

1　總體方案的確定

實驗型微型數(shù)控銑床以開放式CNC體系為指導思想，在Windows98下開發(fā)系統(tǒng)的硬件、軟件。本研究將用Delphi語言、Solidworks及Protel軟件完成對該數(shù)控銑床整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計和控制系統(tǒng)的接口電路(IO/TIMER控制板)、驅(qū)動電路、有關(guān)外圍電路、相應(yīng)控制軟件的設(shè)計。繪制出試驗型數(shù)控銑床的虛擬樣機，根據(jù)零件圖，設(shè)計零件制造的工藝；在零件加工完成后，進行裝配調(diào)試，完成微型數(shù)控銑床的制作。

2　機械部分設(shè)計

微型銑床的機械部分是機床的主體部分，其設(shè)計計算主要包括：總體傳動方案的確定，電機、主軸、絲杠的選取等。機械部分Solidworks虛擬制圖如圖1所示

圖1 銑床的機械部分虛擬制圖

2.1 機床總體傳動方案的確定

本機床可以實現(xiàn)X軸、Y軸和Z軸三坐標聯(lián)動。X軸、Y軸的進給是通過電機帶動絲杠，絲杠又與螺母傳動來實現(xiàn)。電機與絲杠的連接可以通過銷釘來實現(xiàn)。在傳動過程中電機帶動絲杠做旋轉(zhuǎn)運動，螺母沿導軌做水平移動，從而帶動工作臺運動。論文參考網(wǎng)。Z軸的進給也是通過電機帶動絲杠，絲杠又與Z軸螺母傳動來實現(xiàn)。主軸套與Z軸螺母相連，在傳動過程中電機帶動絲杠做旋轉(zhuǎn)運動，螺母沿導軌做上下移動，從而帶動主軸做上下運動。

2.2 設(shè)計計算部分

2.2.1 主軸的選取和校核

1）主軸選取

立式銑削切削力的計算:

由機械設(shè)計手冊[1],對高速鋼圓柱銑刀:

其參數(shù)按實際加工過程中平均銑削條件為準選取:

對圓柱銑刀逆加工:

主軸材料為 40Cr 鋼取C=102

2）主軸校核

2.2.2 滾珠絲杠的選取

由最大動載荷Q值和導程P可以選擇滾珠絲杠的型號為：CWM165-2.5-P3。

3機床控制部分設(shè)計

3.1系統(tǒng)硬件組成

經(jīng)過分析，本三坐標數(shù)控系統(tǒng)決定采用單CPU結(jié)構(gòu)(采用的控制PC機主頻達到797MHz)。本三坐標數(shù)控銑床主要用于教學演示故對精度要求不是特別高，采用開環(huán)控制方式，用步進電機驅(qū)動輸出，設(shè)計數(shù)控接口電路進行定時中斷、脈沖輸出以及其它開關(guān)量的輸入輸出。論文參考網(wǎng)。論文參考網(wǎng)。其數(shù)控系統(tǒng)硬件組成如圖2所示[2－4]

3.1.1接口電路設(shè)計

本數(shù)控接口電路主要完成外部開關(guān)量的輸入和步進電機的控制以及一些機床輔助功能的實現(xiàn)，性能優(yōu)良、工作可靠。接口電路的結(jié)構(gòu)如圖3所示[5－6]。

3.1.2步進電機驅(qū)動器輸出控制電路

為了輸出脈沖去控制三個方向的步進電機，以及接收機床行程開關(guān)等開關(guān)量信號，在電路設(shè)計中設(shè)計了兩片可編程接口芯片8255，可以對48點數(shù)字量進行I/O操作。但本微型數(shù)控銑床三坐標數(shù)控系統(tǒng)中僅用到了一片8255，另一片暫時未用，用于以后的功能擴展。使用的8255的 PA口、PB口、PC口均工作在基本輸入輸出方式。8255控制字格式如下：

D7：1，D6：0，D5：0，D4：0，D3：0，D2：0，D1：0，D0:0,

即控制字為80H

用Delphi編寫CNC程序，初始化8255：

procedure TForm1.FormCreate(Sender: Object);

begin

asm

mov al,80H

mov dx,0213H

out dx,al

……

end；

在實時中斷服務(wù)程序中，用8255經(jīng)光電隔離向三個方向的步進電機驅(qū)動器輸出控制信號，進而控制三個方向步進電機的運動，如圖4所示。

4　結(jié)束語

型微型數(shù)控銑床具有體積小，價格低，功能完善，安全系數(shù)高，是三坐標驅(qū)動和生產(chǎn)型數(shù)控銑床工作原理相同，且具有開放的軟硬件結(jié)構(gòu)，基于以上的優(yōu)點微型數(shù)控銑床將具有廣泛的應(yīng)用前景。

參考文獻：

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