機(jī)械開(kāi)題報(bào)告范文精選7篇
機(jī)械開(kāi)題報(bào)告范文精選7篇
開(kāi)題報(bào)告是指開(kāi)題者對(duì)科研課題的一種文字說(shuō)明材料。這是一種新的應(yīng)用寫(xiě)作文體，這種文字體裁是隨著現(xiàn)代科學(xué)研究活動(dòng)計(jì)劃性的增強(qiáng)和科研選題程序化管理的需要而產(chǎn)生的。開(kāi)題報(bào)告要怎么寫(xiě)呢?小編精選了一些機(jī)械開(kāi)題報(bào)告范文精選，一起來(lái)看看吧。
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機(jī)械論文開(kāi)題報(bào)告1
課題名稱： 理論力學(xué)創(chuàng)新應(yīng)用ZME型多功能實(shí)驗(yàn)臺(tái)單自由度振動(dòng)系統(tǒng)的測(cè)試
一、選題的目的及意義：
科學(xué)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人才聘用的市場(chǎng)化，都對(duì)畢業(yè)生的實(shí)際能力提出了很高的要求。培養(yǎng)和訓(xùn)練畢業(yè)生的應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力、分析及解決問(wèn)題的能力、實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，是課題研究的基本目的。
機(jī)械振動(dòng)是在日常生活和工程實(shí)際中普遍存在的一種現(xiàn)象，也是整個(gè)力學(xué)中ZUI重要的研究領(lǐng)域之一。機(jī)械振動(dòng)指機(jī)器或結(jié)構(gòu)物在平衡位置附近所做的“往復(fù)運(yùn)動(dòng)”。在工程中，存在著很多振動(dòng)現(xiàn)象。如飛行器與船舶的振動(dòng)、機(jī)床與刀具的振動(dòng)、各種動(dòng)力機(jī)械的振動(dòng)等。機(jī)械振動(dòng)降低了機(jī)器的動(dòng)態(tài)精度和性能，機(jī)械振動(dòng)會(huì)使機(jī)器產(chǎn)生交變載荷，這將導(dǎo)致機(jī)器使用壽命的降低甚至釀成災(zāi)難事故。共振現(xiàn)象是工程中需要研究的重要課題，在共振區(qū)內(nèi)振動(dòng)都很強(qiáng)烈，會(huì)導(dǎo)致機(jī)器或結(jié)構(gòu)過(guò)大變形，造成破壞。因此有效地進(jìn)行振動(dòng)隔離或減振設(shè)計(jì)，消除和抑制振動(dòng)的消極影響，是機(jī)械振動(dòng)的一個(gè)主要研究方向之一。研究機(jī)械振動(dòng)的意義體現(xiàn)在發(fā)展振動(dòng)理論、防范有害振動(dòng)和利用有益振動(dòng)等方面。
機(jī)械工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度極大地影響整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的技術(shù)水平。現(xiàn)代化的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展要求設(shè)計(jì)出性能更好的機(jī)械設(shè)備，由此導(dǎo)致機(jī)械振動(dòng)力學(xué)的發(fā)展和研究。研究機(jī)械振動(dòng)學(xué)的理論與方法，解釋機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中各種復(fù)雜運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)大型復(fù)雜裝備振動(dòng)與噪聲的有效控制，充分利用振動(dòng)現(xiàn)象，是提升機(jī)械裝備性能的重要手段，而機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試是研究機(jī)械振動(dòng)的重要手段。
機(jī)械振動(dòng)測(cè)試是研究和解決工程技術(shù)中許多動(dòng)力學(xué)問(wèn)題必不可少的手段，可以用來(lái)求解機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)：阻尼、固有頻率等。其目的：一是尋找振源，減少或消除被測(cè)量設(shè)備和結(jié)構(gòu)所存在的振動(dòng);二是測(cè)定結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性以便改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高抗震能力。
研究機(jī)械振動(dòng)是防范有害振動(dòng)的迫切要求。工程中有大量的振動(dòng)問(wèn)題需要人們研究、分析和處理，特別是現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品向著高速化、精密化、輕型化、微型化和大型化等方向發(fā)展，使得振動(dòng)問(wèn)題更加突出，對(duì)防范振動(dòng)提出了更高的要求。在高速化的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，為了滿足高速化機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，動(dòng)力學(xué)分析方法從動(dòng)態(tài)靜力分析發(fā)展到動(dòng)力分析和彈性動(dòng)力分析。例如，汽車(chē)的高速化推動(dòng)了對(duì)整車(chē)振動(dòng)和傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)與噪聲的研究等。在精密加工領(lǐng)域，機(jī)械振動(dòng)是影響加工質(zhì)量和表面質(zhì)量的主要因素之一，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
研究機(jī)械振動(dòng)是振動(dòng)利用工程的迫切要求。在許多行業(yè)，振動(dòng)機(jī)器和儀器已經(jīng)用來(lái)完成各種不同的工藝過(guò)程，如成形、篩分、整形、診斷等。電話機(jī)、諧振器、各部門(mén)使用的各種類(lèi)型的振動(dòng)機(jī)、醫(yī)療設(shè)備中的核磁共振、振動(dòng)診斷技術(shù)等都是對(duì)振動(dòng)原理的實(shí)際有利應(yīng)用。對(duì)這些振動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行研究,找出其內(nèi)在規(guī)律,并進(jìn)行有效的利用,則會(huì)對(duì)社會(huì)產(chǎn)生重大的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。目前振動(dòng)利用工程學(xué)科取得了一系列研究成果，但仍然需要發(fā)展和開(kāi)拓新的領(lǐng)域。
對(duì)機(jī)械振動(dòng)的研究不僅有利于改善人們的生活環(huán)境和水平，也有助于提高機(jī)械設(shè)備的使用壽命，提高生產(chǎn)效率。正因如此，機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)在生產(chǎn)和科研等多方面都有著十分重要的作用。為了控制振動(dòng)，將振動(dòng)給人們帶來(lái)的危害降至ZUI低，就需要我們了解振動(dòng)的特性和規(guī)律，對(duì)振動(dòng)進(jìn)行測(cè)試和研究。
許多工程實(shí)際振動(dòng)系統(tǒng)夠可簡(jiǎn)化為單自由度振動(dòng)系統(tǒng)來(lái)研究，它是研究復(fù)雜振動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。進(jìn)行單自由度振動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試研究的ZUI終目的就是通過(guò)其來(lái)研究復(fù)雜振動(dòng)，進(jìn)行機(jī)械或結(jié)構(gòu)的振動(dòng)分析和振動(dòng)設(shè)計(jì)，來(lái)控制振動(dòng)的危害，利用有益的振動(dòng)，合理利用機(jī)械振動(dòng)特性，創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)動(dòng)力機(jī)械，造福人類(lèi)，也是為以后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)研究機(jī)械力學(xué)奠定良好的基礎(chǔ)。因此，研究單自由度振動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)具有很大的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用前景。
二、國(guó)內(nèi)外機(jī)械振動(dòng)理論的進(jìn)展概況
(I) 機(jī)械振動(dòng)概述：在機(jī)械動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域，機(jī)械振動(dòng)理論是一個(gè)重要的研究方向，許多研究人員己經(jīng)進(jìn)行了大量卓有成效的研究，并有許多成熟的理論技術(shù)己經(jīng)應(yīng)用到實(shí)際中，出現(xiàn)了大量的優(yōu)秀的振動(dòng)產(chǎn)品及技術(shù)成果。如機(jī)械表、光導(dǎo)纖維通信技術(shù)、醫(yī)用CT、振動(dòng)診斷技術(shù)、振動(dòng)輸送機(jī)、 振動(dòng)篩、激振器及振動(dòng)控制技術(shù)等。這些產(chǎn)品及技術(shù)主要應(yīng)用于機(jī)械制造、地質(zhì)、能源化工、核工業(yè)、土木建筑、海洋、航空航天、交通運(yùn)輸以及其它領(lǐng)域和各個(gè)技術(shù)部門(mén)。
對(duì)機(jī)械振動(dòng)的研究起始于17世紀(jì)60年代對(duì)鐘擺微振動(dòng)機(jī)理的探索。在隨后的兩個(gè)世紀(jì)中，梁和板等結(jié)構(gòu)件的振動(dòng)是力學(xué)界研究的熱門(mén)。20世紀(jì)初，人們關(guān)心的機(jī)械振動(dòng)問(wèn)題主要集中在如何避免共振，因次，研究的重點(diǎn)是機(jī)械結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型的確定。在第二次工業(yè)革命中，電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和汽輪機(jī)的出現(xiàn)，高速轉(zhuǎn)子引起的振動(dòng)問(wèn)題變得突出起來(lái)。20世紀(jì)60年代，線性振動(dòng)基本理論已經(jīng)建立起來(lái)。20世紀(jì)30年代，機(jī)械振動(dòng)的研究開(kāi)始由線性振動(dòng)發(fā)展到非線性振動(dòng)。20世紀(jì)下半葉，非線性振動(dòng)理論得到飛速發(fā)展。到20世紀(jì)中葉，線性離散系統(tǒng)的基本理論已經(jīng)建立起來(lái)。20世紀(jì)50年代以來(lái)，機(jī)械振動(dòng)的研究從規(guī)則的振動(dòng)發(fā)展到用概率和統(tǒng)計(jì)的方法才能描述其規(guī)律的隨機(jī)振動(dòng)。
在ZUI近一個(gè)時(shí)期，科技工作者對(duì)許多非線性振動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，在定量研究或定性研究方面都提出了一些新的研究方法。特別是在近30年來(lái)，對(duì)混沌運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的揭示及對(duì)其展開(kāi)的研究工作，被認(rèn)為是當(dāng)今科學(xué)領(lǐng)域的重大發(fā)現(xiàn)和重要成就之一。此外，隨著自動(dòng)控制理論和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，也為多自由度系統(tǒng)的計(jì)算和非線性振動(dòng)系統(tǒng)的研究提供了技術(shù)基礎(chǔ)，許多非線性振動(dòng)問(wèn)題可以借助數(shù)值計(jì)算與數(shù)值模擬方法予以解決使得非線性振動(dòng)問(wèn)題的解法向前推動(dòng)了一大步。振動(dòng)理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，使振動(dòng)分析成為機(jī)械設(shè)計(jì)中的一種重要工具。信號(hào)分析方法，尤其是快速傅立葉變換的出現(xiàn)成為現(xiàn)代振動(dòng)測(cè)試、故障診斷技術(shù)的基礎(chǔ)。現(xiàn)代的振動(dòng)測(cè)試技術(shù)是20世紀(jì)70年代以后隨著信號(hào)分析方法的出現(xiàn)而發(fā)展起來(lái)的。1988年，美國(guó)National Instruments公司提出了“軟件即儀器”的概念，開(kāi)啟了虛擬儀器研究的先河。20世紀(jì)60-70年代專(zhuān)家系統(tǒng)出現(xiàn)，其首要目標(biāo)就是用于基于振動(dòng)檢測(cè)的故障診斷。振動(dòng)主動(dòng)控制技術(shù)的研究始于20世紀(jì)50年代末期，80年代后已經(jīng)進(jìn)入蓬勃發(fā)展階段，不僅取得了豐富的理論研究成果，而且成功應(yīng)用于航天、土木及車(chē)輛結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制領(lǐng)域。
20世紀(jì)以來(lái),迅猛發(fā)展的航空、航天、機(jī)械、車(chē)輛、船舶、土木、控制、通訊等工業(yè),促使人們對(duì)機(jī)械、結(jié)構(gòu)、電路中的振動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行深入研究。這使得線性時(shí)不變系統(tǒng)的振動(dòng)理論形成了完整體系,非線性振動(dòng)理論得到了很大發(fā)展,隨機(jī)振動(dòng)、流固耦合振動(dòng)、振動(dòng)與噪聲控制、振動(dòng)測(cè)量與系統(tǒng)建模、轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)、包裝動(dòng)力學(xué)等一批分支學(xué)科從無(wú)到有,形成了廣大工程師可用來(lái)解決問(wèn)題的振動(dòng)學(xué)。
目前，線性振動(dòng)理論的研究已經(jīng)很成熟了，已經(jīng)建立了完整的理論體系，為非線性振動(dòng)，甚至是混沌的研究奠定了基礎(chǔ)。非線性振動(dòng)的研究工作已取得許多重要成果，并且已經(jīng)解決了理論上和工程應(yīng)用方面的諸多問(wèn)題。但是還有很多問(wèn)題還沒(méi)有徹底解決。需要對(duì)其進(jìn)行更深的研究。
國(guó)內(nèi)振動(dòng)研究概況：早在戰(zhàn)國(guó)時(shí)期《莊子》就已經(jīng)明確記載了共振現(xiàn)象。20世紀(jì)60年代初期，國(guó)內(nèi)學(xué)者張阿舟同研究生聯(lián)名發(fā)表《頻率辨》論文，對(duì)單自由度粘性阻尼線性系統(tǒng)的各種特性頻率：固有頻率、自然頻率、(位移)振幅共振頻率和加速度振幅共振頻率作了精辟的分析，從理論上澄清了它們各自的含義和特定的界限。
我國(guó)學(xué)者陳予恕院士是非線性動(dòng)力學(xué)及其工程應(yīng)用在中國(guó)發(fā)展的主要代表。他和加拿大學(xué)者W.Langford在1988年提出了C-L方法可求出整個(gè)參數(shù)空間中的周期解。該方法的理論意義在于：統(tǒng)一了世界文獻(xiàn)對(duì)非線性參數(shù)激勵(lì)系統(tǒng)似乎矛盾的結(jié)果，建立起系統(tǒng)分岔解的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和系統(tǒng)參數(shù)之間的全面聯(lián)系，從而突破了非線性振動(dòng)理論發(fā)展的瓶頸。
我國(guó)學(xué)者朱位秋院士在1998年撰寫(xiě)的專(zhuān)著是當(dāng)代關(guān)于隨機(jī)振動(dòng)的代表性著作之一。他關(guān)于非線性隨機(jī)振動(dòng)的研究構(gòu)成了一個(gè)非線性隨機(jī)動(dòng)力學(xué)與控制的Hamilton理論體系框架，為解決工程中一系列非線性隨機(jī)動(dòng)力學(xué)與控制的關(guān)鍵問(wèn)題提供了一整套全新而有效的理論方法。張廣軍等通過(guò)雙穩(wěn)Duffing 振子的隨機(jī)共振及其矩方程的分岔之間的關(guān)系研究了隨機(jī)共振的機(jī)制。
1999年，我國(guó)學(xué)者劉世齡、張佑啟、陳樹(shù)輝和徐兆四人提出了“強(qiáng)非線性振動(dòng)的增量諧波平衡法和推廣的攝動(dòng)方法”。謝建華等建立了兩自由度含間隙振動(dòng)系統(tǒng)對(duì)稱周期碰撞運(yùn)動(dòng)的Poincare映射方程。張?zhí)靷b等在同步振動(dòng)系統(tǒng)耦合效應(yīng)研究中導(dǎo)出了系統(tǒng)形成同步的耦合條件，給出了振動(dòng)同步系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)和選擇的工程方法。
(II)單自由度振動(dòng)系統(tǒng)：任何一個(gè)實(shí)際的振動(dòng)系統(tǒng)都是無(wú)限復(fù)雜的，為了能對(duì)之進(jìn)行分析，一定要加以簡(jiǎn)化，并在簡(jiǎn)化的基礎(chǔ)上建立合適的力學(xué)模型。在簡(jiǎn)化模型中，振動(dòng)體的位置或形狀只需用一個(gè)獨(dú)立坐標(biāo)來(lái)描述的系統(tǒng)稱為單自由度系統(tǒng)。
單自由度系統(tǒng)是ZUI簡(jiǎn)單、ZUI基本的振動(dòng)系統(tǒng)。其重要性，一方面在于在很多實(shí)際問(wèn)題都可簡(jiǎn)化成一個(gè)單自由度系統(tǒng)，從而直接利用對(duì)這種系統(tǒng)的研究成果來(lái)解決問(wèn)題;另一方面在于它具有一般振動(dòng)系統(tǒng)的一些基本特性，是多自由度系統(tǒng)和連續(xù)系統(tǒng)乃至非線性系統(tǒng)振動(dòng)理論和方法的基礎(chǔ)。在理論分析中，利用它的直觀、簡(jiǎn)單，可以把握振動(dòng)系統(tǒng)的許多基本性質(zhì)。
以彈簧一質(zhì)量系統(tǒng)為力學(xué)模型，如圖1所示，對(duì)研究單自由度系統(tǒng)的振動(dòng)有著非常普遍的實(shí)際意義，因?yàn)楣こ躺嫌性S多問(wèn)題通過(guò)簡(jiǎn)化，用單自由度系統(tǒng)的振動(dòng)理論就能得到滿意的結(jié)果。而同時(shí)對(duì)多自由度系統(tǒng)和連續(xù)系統(tǒng)的振動(dòng)，在特殊坐標(biāo)系中考察時(shí)，顯示出與單自由度系統(tǒng)類(lèi)似的性態(tài)。因此，揭示單自由度振動(dòng)系統(tǒng)的規(guī)律、特點(diǎn)，為進(jìn)一步研究復(fù)雜振動(dòng)系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。
1.單自由度系統(tǒng)的無(wú)阻尼自由振動(dòng)：是以正弦或余弦函數(shù)或統(tǒng)稱為諧波函數(shù)表示的，以其靜平衡位置為振動(dòng)中心的簡(jiǎn)諧振動(dòng)。
式(1)就是無(wú)阻尼自由振動(dòng)的微分方程，是二階常系數(shù)線性齊次方程。
系統(tǒng)周期： (2)
系統(tǒng)頻率： (3)
系統(tǒng)固有頻率： (4)
2.單自由度系統(tǒng)的有阻尼自由振動(dòng)：在自由振動(dòng)中，物塊除受恢復(fù)力的作用外，還受到阻力的作用，振動(dòng)過(guò)程中的阻力通稱阻尼。產(chǎn)生阻尼的因素比較多，例如在流體介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生介質(zhì)的粘性阻尼(如空氣阻尼、油的阻尼)等，總是有能量的散逸，系統(tǒng)不可能持續(xù)作等幅的自由振動(dòng)，而是隨著時(shí)間的推移振幅將不斷減小。這種自由振動(dòng)叫做有阻尼自由振動(dòng)。有阻尼自由振動(dòng)固有頻率： 。有阻尼自由振動(dòng)周期： ，阻尼自由振動(dòng)的周期大于無(wú)阻尼自由振動(dòng)的周期。
3.單自由度系統(tǒng)的受迫振動(dòng)：在持續(xù)的外部激勵(lì)作用下所產(chǎn)生的振動(dòng)稱為受迫振動(dòng)。自由振動(dòng)成分在阻尼作用下迅速衰減，振動(dòng)的頻率ZUI終取決于激勵(lì)的頻率。受迫振動(dòng)包含瞬態(tài)振動(dòng)和穩(wěn)態(tài)振動(dòng)，在振動(dòng)開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi)所出現(xiàn)的隨時(shí)間變化的振動(dòng)，稱為瞬態(tài)振動(dòng)。經(jīng)過(guò)短暫時(shí)間后，瞬態(tài)振動(dòng)消失。系統(tǒng)從外界不斷地獲得能量來(lái)補(bǔ)償阻尼所耗散的能量，因而能夠作持續(xù)的等幅振動(dòng)，這種振動(dòng)的頻率與激勵(lì)頻率相同，稱為穩(wěn)態(tài)振動(dòng)。
4.單自由度系統(tǒng)的自激振動(dòng)：自激振動(dòng)指在非線性振動(dòng)中，系統(tǒng)只受其本身產(chǎn)生的激勵(lì)所維持的振動(dòng)。自激振動(dòng)系統(tǒng)本身除具有振動(dòng)元件外,還具有非振蕩性的能源、調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)和反饋環(huán)節(jié)。因此，不存在外界激勵(lì)時(shí)它也能產(chǎn)生一種穩(wěn)定的周期振動(dòng)，維持自激振動(dòng)的交變力是由運(yùn)動(dòng)本身產(chǎn)生的且由反饋和調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)所控制。自激振動(dòng)的頻率基本上取決于系統(tǒng)的固有特性。自激振動(dòng)與初始條件無(wú)關(guān)，其頻率等于或接近于系統(tǒng)的固有頻率。如飛機(jī)飛行過(guò)程中機(jī)翼的顫振、鐘表擺的擺動(dòng)和琴弦的振動(dòng)都屬于自激振動(dòng)。
自激振動(dòng)特征：
(1)振動(dòng)過(guò)程中，存在能量的輸入與耗散，因次其為非保守系統(tǒng);
(2)能源恒定，能量的輸入僅受運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即振動(dòng)系統(tǒng)的位移和速度的調(diào)節(jié)，因次其不含時(shí)間變量，為自治系統(tǒng);
(3)振動(dòng)的特征量，如頻率和振幅，由系統(tǒng)的物理參數(shù)確定，與初始條件無(wú)關(guān);
(4)自治的線性系統(tǒng)只能產(chǎn)生衰減自由振動(dòng)，吳耗散時(shí)也只能產(chǎn)生振幅由初始條件確定的等幅自由振動(dòng)，因次自振系統(tǒng)為非線性系統(tǒng);
(5)自激振動(dòng)的穩(wěn)定性取決于能量的輸入與耗散的相互關(guān)系。
機(jī)械振動(dòng)主要研究?jī)?nèi)容及方向
1、機(jī)械振動(dòng)研究的內(nèi)容及方向
(1)確定系統(tǒng)的固有頻率，預(yù)防共振的發(fā)生。隨著機(jī)械設(shè)備性能的高速重載化和結(jié)構(gòu)、材質(zhì)的輕型化，導(dǎo)致現(xiàn)代機(jī)械的固有頻率下降，而激勵(lì)頻率上升。因次，有可能使得機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)入或接近機(jī)械的“共振區(qū)”，引發(fā)強(qiáng)烈的共振，從而破壞機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，所以對(duì)高速機(jī)械裝置均應(yīng)進(jìn)行共振驗(yàn)算，避免共振事故的發(fā)生。
(2)計(jì)算系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)，以確定機(jī)械或結(jié)構(gòu)受到的動(dòng)載荷或振動(dòng)的能量水平。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)方法中，對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)分析與載荷計(jì)算是建立在剛性假定的基礎(chǔ)上，按照靜力學(xué)或剛體動(dòng)力學(xué)方法進(jìn)行的分析設(shè)計(jì)，此種方法面臨現(xiàn)代機(jī)械輕型高速化趨勢(shì)的挑戰(zhàn)。而現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)方法正由靜態(tài)設(shè)計(jì)向動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)過(guò)度，考慮到機(jī)械結(jié)構(gòu)的彈性分析機(jī)械振動(dòng)載荷。
(3)研究平衡、隔振和消振方法，消除振動(dòng)的影響?，F(xiàn)代機(jī)器與儀器的重要特征之一就是高速和精密。高速容易導(dǎo)致振動(dòng)，而精密設(shè)備卻往往對(duì)自身與外界的振動(dòng)有極為嚴(yán)格的限制。因次，對(duì)機(jī)械的減振、隔振技術(shù)提出了越來(lái)越高的要求。所以，隔振設(shè)備的設(shè)計(jì)、選用與配置、減振措施的采用也是機(jī)械動(dòng)力系統(tǒng)研究的任務(wù)之一。
(4)研究自激振動(dòng)及其他不穩(wěn)定振動(dòng)產(chǎn)生的原因，從而有效地加以控制。自激振動(dòng)是一種恒定頻率和恒定振幅的周期運(yùn)動(dòng)，與其他受周期性外作用激勵(lì)的振動(dòng)有本質(zhì)區(qū)別。自激振動(dòng)是有能源支持的非線性自治系統(tǒng)各個(gè)單元相互作用形成的穩(wěn)態(tài)周期運(yùn)動(dòng)，是此類(lèi)系統(tǒng)平衡狀態(tài)失穩(wěn)后的一種終極狀態(tài)，描述其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)學(xué)模型都是非線性自治方程。對(duì)自激振動(dòng)的研究必須解決兩個(gè)基本問(wèn)題：如果自激振動(dòng)是需要的，就要研究如何得到所需頻率、功率和波形的振動(dòng);如果自激振動(dòng)是有害的，就要研究如何設(shè)法消除它。解決問(wèn)題的關(guān)鍵在于相位關(guān)系和能量平衡。
(5)進(jìn)行振動(dòng)診斷，分析事故產(chǎn)生的原因及控制環(huán)境噪聲。機(jī)械故障診斷理論與技術(shù)在世界范圍內(nèi)受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的日益廣泛關(guān)注。在各種故障診斷技術(shù)中，基于振動(dòng)分析判斷機(jī)械工作狀態(tài)、識(shí)別故障類(lèi)型和位置、預(yù)測(cè)故障趨勢(shì)的振動(dòng)診斷方法占據(jù)著主導(dǎo)地位。振動(dòng)診斷涉及兩類(lèi)基本問(wèn)題，即故障分析與故障診斷。機(jī)械故障診斷，就是通過(guò)檢測(cè)、提取、利用機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行中所產(chǎn)生的相關(guān)信息，識(shí)別其技術(shù)狀態(tài)，確定故障的性質(zhì)，分析故障產(chǎn)生的原因，尋找故障部位，預(yù)報(bào)故障的發(fā)展趨勢(shì)，并提出相應(yīng)的對(duì)策。
(6)振動(dòng)技術(shù)的利用。作為一種自然現(xiàn)象，振動(dòng)存在著有利的一面，也存在著有害的一面。對(duì)于振動(dòng)問(wèn)題的研究，一方面要充分利用振動(dòng)現(xiàn)象為人類(lèi)造福，如振動(dòng)破碎、振動(dòng)送料等都是振動(dòng)正向應(yīng)用的實(shí)例;另一方面，要系統(tǒng)分析機(jī)械設(shè)備止逆閥的振動(dòng)機(jī)理，研究隔振和減振措施。
機(jī)械振動(dòng)存在的理論與技術(shù)問(wèn)題
1、機(jī)械振動(dòng)理論在近年來(lái)雖然得到迅速發(fā)展，但仍有大量理論與技術(shù)問(wèn)題等待人們?nèi)パ芯亢吞剿鳎?/p>
(1)關(guān)于振動(dòng)理論方面，目前線性振動(dòng)理論發(fā)展較為完備，但非線性振動(dòng)理論還有許多問(wèn)題尚需解決。工程上的非線性問(wèn)題常常采用簡(jiǎn)化的線性性化處理，或在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行分段線性化處理。在這方面有待于進(jìn)一步探索。
(2)乘坐振動(dòng)力學(xué)。一般固定式機(jī)械有較為規(guī)律的激勵(lì)，研究較為成熟。為對(duì)于交通機(jī)械，如汽車(chē)、工程機(jī)械、艦船等，則受到的外界激勵(lì)往往是隨機(jī)激勵(lì)，需要根據(jù)載荷譜來(lái)進(jìn)行分析。因此對(duì)于這類(lèi)機(jī)械的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，懸架設(shè)計(jì)、座椅設(shè)計(jì)以及隔振與減振設(shè)計(jì)等方面引入隨機(jī)振動(dòng)理論，是一個(gè)廣闊與重大的課題。
(3)計(jì)算機(jī)應(yīng)用于動(dòng)態(tài)模擬。動(dòng)態(tài)模擬是在計(jì)算機(jī)上顯示機(jī)械在各種參數(shù)與條件下的動(dòng)態(tài)性能，從而實(shí)現(xiàn)在設(shè)計(jì)階段預(yù)測(cè)與控制機(jī)械的動(dòng)態(tài)特性，進(jìn)而取代樣機(jī)的中間試驗(yàn)，大大降低機(jī)器的成本與試制周期。
(4)振動(dòng)疲勞機(jī)理的研究。許多機(jī)械零部件的疲勞破壞是因振動(dòng)產(chǎn)生的。如何把振動(dòng)理論與疲勞強(qiáng)度理論結(jié)合起來(lái)，是一個(gè)新的課題。
(5)有關(guān)測(cè)試技術(shù)理論、故障診斷理論，以及實(shí)用、有效、廉價(jià)的測(cè)試、診斷設(shè)備與技術(shù)研究，距離生產(chǎn)急需尚有相當(dāng)距離。
(6)流固耦合振動(dòng)是指流體流過(guò)固體時(shí)會(huì)激發(fā)振動(dòng)，而固體的振動(dòng)又會(huì)反過(guò)來(lái)影響流場(chǎng)與流態(tài)，從而改變振動(dòng)的形態(tài)。工程上這類(lèi)問(wèn)題很多，如導(dǎo)線舞動(dòng)、卡門(mén)渦振動(dòng)、軸承油膜振蕩等，在學(xué)術(shù)上也是一個(gè)嶄新的分支，是一個(gè)急待研究與發(fā)展的領(lǐng)域。
三、課題的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容：
本課題主要設(shè)計(jì)單自由度振動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試，除了實(shí)驗(yàn)計(jì)算出系統(tǒng)的固有頻率，還觀察了解自由振動(dòng)和自激振動(dòng)的現(xiàn)象和特點(diǎn)，比較它們的不同之處。首先是緒論部分，提出了論文的研究背景和意義，機(jī)械振動(dòng)理論的研究現(xiàn)狀，并且對(duì)相關(guān)的文獻(xiàn)進(jìn)行綜述;接著對(duì)理論力學(xué)ZME-1多功能實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了概述，敘述了理論依據(jù)，研究方法等。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是：理論力學(xué)創(chuàng)新應(yīng)用多功能實(shí)驗(yàn)臺(tái)單自由度振動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試的完整設(shè)計(jì)及其相關(guān)計(jì)算以及繪圖。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：
1、理論力學(xué)ZME-1多功能實(shí)驗(yàn)臺(tái)單自由度振動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試總體設(shè)計(jì)方案的分析與確定
2、單自由度振動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)方法的選擇與實(shí)驗(yàn)裝置
3、振動(dòng)系統(tǒng)力學(xué)建模與實(shí)驗(yàn)原理
4、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(自由振動(dòng)和自激振動(dòng))及過(guò)程指導(dǎo)
5、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、計(jì)算及總結(jié)
6、確定計(jì)算單自由度振動(dòng)系統(tǒng)的剛度及固有頻率參數(shù)，并完成設(shè)計(jì)和繪圖工作
7、設(shè)計(jì)總結(jié)，外文翻譯。
四、擬采用如下研究手段來(lái)完成此課題
首先，采用調(diào)研法，了解本課題。有計(jì)劃、有目的通過(guò)網(wǎng)上和圖書(shū)館收集、閱讀有關(guān)參考資料;了解國(guó)內(nèi)外有關(guān)振動(dòng)系統(tǒng)研究的ZUI新成果和單自由度振動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試的原理、內(nèi)容等，并對(duì)搜集到的大量資料進(jìn)行分析、綜合、比較、歸納，了解單自由度振動(dòng)系統(tǒng)測(cè)試的原理、方法、存在的問(wèn)題等，聽(tīng)取老師的意見(jiàn)，克服其中的技術(shù)問(wèn)題，理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較，并寫(xiě)出開(kāi)題報(bào)告。
綜合上述收集到的相關(guān)資料、看到的此類(lèi)實(shí)驗(yàn)以及設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的具體要求，制定出初步的整體設(shè)計(jì)方案。
分析設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，經(jīng)指導(dǎo)老師指導(dǎo)后確定ZUI終設(shè)計(jì)方案。
根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)提供的主要技術(shù)參數(shù)及有關(guān)資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理方法、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)分析，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等主要參數(shù)。
完成全部圖紙?jiān)O(shè)計(jì)繪制和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的撰寫(xiě)工作，并提供給指導(dǎo)老師審閱。
進(jìn)一步修改，并ZUI后成文完成全部設(shè)計(jì)工作，交給指導(dǎo)老師審閱定稿。
課題研究的條件：在我們學(xué)?，F(xiàn)有的力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，建立高壓輸電線單自由度振動(dòng)系統(tǒng)模型，在ZME-1型多功能實(shí)驗(yàn)臺(tái)上測(cè)試系統(tǒng)的變形，進(jìn)而計(jì)算出系統(tǒng)的剛度和固有頻率。
五、課題研究的理論依據(jù)、預(yù)期結(jié)果
1、理論依據(jù)：
1)、建立的高壓輸電線單自由度振動(dòng)系統(tǒng)模型。系統(tǒng)在不同砝碼下拉下，會(huì)產(chǎn)生不同靜變形。系統(tǒng)平衡時(shí)： 可求出系統(tǒng)等效剛度 (W是模擬高壓輸電線的半圓形模型的重量， 是系統(tǒng)的靜變形)。則由 可計(jì)算出系統(tǒng)的固有頻率。
2)、對(duì)實(shí)驗(yàn)室提供的自激振動(dòng)系統(tǒng)模型的半圓形模型吹以與模型豎向振動(dòng)方向垂直的氣流，在模型后面的氣流形成帶有間隙漩渦的流線，即不連續(xù)的卡門(mén)漩渦。當(dāng)漩渦頻率與系統(tǒng)的固有頻率接近時(shí)，會(huì)造成共振，即自激振動(dòng)。
調(diào)整不同電壓，可改變轉(zhuǎn)速及風(fēng)速，造成系統(tǒng)振幅不同，用相應(yīng)的測(cè)量工具可測(cè)出轉(zhuǎn)速、風(fēng)速及振幅。同時(shí)還可觀察自激振動(dòng)現(xiàn)象，系統(tǒng)會(huì)劇烈振動(dòng)。
2、預(yù)期結(jié)果：1)、系統(tǒng)在不同砝碼下拉下，會(huì)產(chǎn)生不同變形，由此計(jì)算出的系統(tǒng)等效剛度，繼而可以計(jì)算出系統(tǒng)固有頻率。2)、隨著電壓的不同，則風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)不同，風(fēng)速也不同，造成系統(tǒng)振幅亦不同。通過(guò)記錄風(fēng)速和振幅，畫(huà)出振幅與風(fēng)速間的關(guān)系曲線圖，可以得到自激振動(dòng)的振幅與風(fēng)速之間的關(guān)系?？梢杂^察分析自激振動(dòng)與自由振動(dòng)和受迫振動(dòng)的區(qū)別。
六、完成課題所需工作條件(如工具書(shū)、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)等)及解決辦法
1、工作條件
1)工具書(shū)：?jiǎn)巫杂啥日駝?dòng)系統(tǒng)及其測(cè)試相關(guān)資料及書(shū)籍;
2)實(shí)驗(yàn)：校內(nèi)的力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，理論力學(xué)ZME-1型多功能實(shí)驗(yàn)臺(tái)。
3)計(jì)算機(jī)：自己購(gòu)買(mǎi)
2、解決辦法
1)通過(guò)網(wǎng)上和校內(nèi)圖書(shū)館獲得工具書(shū);
2)實(shí)驗(yàn)可以在校內(nèi)的力學(xué)實(shí)驗(yàn)室里做，自己購(gòu)買(mǎi)的計(jì)算機(jī)。
七、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度計(jì)劃
本畢業(yè)設(shè)計(jì)的階段劃分與進(jìn)度安排如下：
第一階段：第1 周～第2周 知識(shí)準(zhǔn)備，收集資料，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告;
第二階段：第3 周～第5周 撰寫(xiě)總論，制訂畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)劃，外文翻譯;
第三階段：第6 周～第7周 擬出初步設(shè)計(jì)方案，確定總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì);
第四階段：第8 周～第12周 主要的設(shè)計(jì)計(jì)算及繪圖;
第六階段：第13 周 整理撰寫(xiě)說(shuō)明書(shū);
第七階段：第14周～第15周 審查并修改說(shuō)明書(shū)，準(zhǔn)備答辯;
第八階段：第16周 上交畢業(yè)設(shè)計(jì)資料及答辯;
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機(jī)械論文開(kāi)題報(bào)告2
題目：基于壓電陶瓷的機(jī)器人抑振系統(tǒng)設(shè)計(jì)
一、本課題的研究意義、研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
1、課題的來(lái)源和意義
機(jī)器人抑震系統(tǒng)的產(chǎn)生是為了解決因機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生有害震動(dòng)的問(wèn)題，為了滿足設(shè)計(jì)師把機(jī)械臂設(shè)計(jì)得更加靈巧，減小機(jī)械臂的重量的要求，導(dǎo)致機(jī)械臂的剛度減小，撓性增大，機(jī)械臂在高速運(yùn)動(dòng)時(shí)候產(chǎn)生有害而強(qiáng)烈的震動(dòng)。壓電分流阻尼技術(shù)可以很好解決這個(gè)問(wèn)題。
基于壓電陶瓷的機(jī)器人抑震系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心部分就是壓電分流阻尼技術(shù)，這個(gè)技術(shù)的主要元器件包括壓電陶瓷、電阻、電感，電阻和電感我們都很熟悉，這里我們著重了解一下壓電陶瓷這一電子元器件。
1880年皮埃爾?居里和雅克?居里兄弟發(fā)現(xiàn)電氣石具有壓電效應(yīng)。1946年美國(guó)麻省理工學(xué)院絕緣研究室發(fā)現(xiàn)，某些材料在機(jī)械應(yīng)力作用下，引起內(nèi)部正負(fù)電荷中心相對(duì)位移而發(fā)生極化，導(dǎo)致材料兩端表面出現(xiàn)符號(hào)相反的束縛電荷的現(xiàn)象，稱為壓電效應(yīng)。具有這種性能的陶瓷稱為壓電陶瓷。
設(shè)計(jì)一種成熟的機(jī)器人抑震系統(tǒng)對(duì)機(jī)器人高效、準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)功能具有很大幫助。不能很好地控制機(jī)器人的震動(dòng)，將會(huì)給機(jī)器人帶來(lái)很多危害，甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)功能。比如，空間站第一階段的裝配約需遙控機(jī)器人工作 47 小時(shí)，其中等待消除殘余振動(dòng)的時(shí)間約占總時(shí)間的 20%-30%，高速激光切割機(jī)器人在運(yùn)行過(guò)程中末段操作器加速度可達(dá) 3-5g，而軌跡精度卻要求在±0.2mm范圍內(nèi)，航天器的柔性附件在展開(kāi)過(guò)程中誘發(fā)的振動(dòng)可使航天器的姿態(tài)失穩(wěn)，一些系統(tǒng)的展開(kāi)過(guò)程竟達(dá) 6-8 小時(shí)，需要如此長(zhǎng)時(shí)間的原因是避免造成大的振動(dòng)，因此，機(jī)器人抑震系統(tǒng)的研究對(duì)如何在提高速度，減小機(jī)械臂重量的同時(shí)保證精度、效率和可靠性十分必要。
2、 課題的研究現(xiàn)狀
隨著科技日新月異的發(fā)展，機(jī)器人在生活、生產(chǎn)以及航空航天領(lǐng)域的廣泛使用，使得對(duì)機(jī)器人抑震系統(tǒng)的研究顯得十分必要和有意義，機(jī)器人抑震系統(tǒng)的核心技術(shù)就是壓電分流阻尼技術(shù)20世紀(jì)90年代以來(lái)，壓電分流阻尼(shuntpiezoelectric
damping)技術(shù)在結(jié)構(gòu)振動(dòng)與噪聲控制中的應(yīng)用越來(lái)越引起專(zhuān)業(yè)研究者們關(guān)注。Hagood等首先提出了壓電分流阻尼的概念。該方法的基本原理是通過(guò)壓電式作動(dòng)器把振動(dòng)結(jié)構(gòu)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，然后通過(guò)分流電路中的電阻把電能消耗掉。
基于壓電陶瓷的機(jī)器人抑震系統(tǒng)設(shè)計(jì)之所以被廣泛應(yīng)用于機(jī)器人抑震系統(tǒng)中，是因?yàn)樗斜姸嗥渌鼨C(jī)器人抑震系統(tǒng)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，其優(yōu)點(diǎn)主要集中于以下幾點(diǎn)：
1、原理簡(jiǎn)單明了，易于理解
基于壓電陶瓷的機(jī)器人抑震系統(tǒng)的核心技術(shù)是壓電分流阻尼原理，就是利用震動(dòng)引起壓電陶瓷的變形，從而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，在分流阻尼電路中形成電流而發(fā)熱，實(shí)現(xiàn)了將機(jī)械能以熱能的形式消耗掉，達(dá)到抑震的作用。
2、結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小、無(wú)復(fù)雜電路
基于壓電陶瓷的機(jī)器人抑震系統(tǒng)有壓電陶瓷和分流阻尼電路兩部分組成，壓電陶瓷體積非常小，分流阻尼回路主要由導(dǎo)線、電阻和電感三部分組成，電感和電阻主要有串聯(lián)和并聯(lián)兩種，所以說(shuō)，整個(gè)壓電陶瓷分流阻尼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常緊湊，占用空間也十分小，電路也很簡(jiǎn)單。
3、自動(dòng)化程度高
基于壓電陶瓷的機(jī)器人抑震系統(tǒng)只要設(shè)計(jì)無(wú)誤，正確安裝在需要抑震的機(jī)器上，即可實(shí)現(xiàn)抑制震動(dòng)的功能，在實(shí)現(xiàn)抑震的過(guò)程中無(wú)需人工操作。
4、節(jié)能，不需要外接電源
基于壓電陶瓷的機(jī)器人抑震系統(tǒng)不需要外接電路驅(qū)動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)，十分節(jié)能，其只是將機(jī)器震動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成熱能，以達(dá)到抑制震動(dòng)的目的。
5、工作穩(wěn)定，反應(yīng)快
基于壓電陶瓷的機(jī)器人抑震系統(tǒng)無(wú)復(fù)雜的電路，而且不需要復(fù)雜的軟件處理傳感器采集的信號(hào)，抑制震動(dòng)是將機(jī)械能通過(guò)電能轉(zhuǎn)化成熱能從而達(dá)到抑制震動(dòng)的目的，這個(gè)速度十分迅速。
3、發(fā)展趨勢(shì)
柔性機(jī)械臂在震動(dòng)的過(guò)程中不可避免產(chǎn)生彈性震動(dòng)，對(duì)機(jī)器人柔性臂的振動(dòng)抑制成為重要的研究課題，基于壓電陶瓷的機(jī)器人抑震的方法也在不斷地發(fā)展和優(yōu)化，有關(guān)發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾種：
1、對(duì)壓電陶瓷布置位置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，讓壓電陶瓷位于柔性臂的不同位置，進(jìn)行抑制震動(dòng)實(shí)驗(yàn)，分析壓電陶瓷在不同位置時(shí)候的抑震時(shí)間和效果，選取ZUI合理的位置。
2、采用先進(jìn)的控制器，工程領(lǐng)域廣泛使用的PID控制器就是對(duì)誤差信號(hào)進(jìn)行比例、積分、微分等運(yùn)算，并將其運(yùn)算結(jié)果作用于受控對(duì)象，將壓電分流回路與PID控制器相結(jié)合，組成抑震效果更好的抑震系統(tǒng)。
3、為了更好地抑制低頻震動(dòng)，采用主動(dòng)控制方法，主動(dòng)控制是將作動(dòng)器和傳感器黏結(jié)或嵌入柔性機(jī)械臂中，并與控制器相連組成智能結(jié)構(gòu)機(jī)械臂，在一定的控制規(guī)律下，有作動(dòng)器產(chǎn)生的作用力來(lái)抵消機(jī)械臂的震動(dòng)能量。
4、震動(dòng)控制更加智能，隨著科學(xué)技術(shù)，一種所謂的智能梁被提出，它指內(nèi)嵌或外貼有分布傳感器和分布作動(dòng)器的柔性機(jī)械臂，通過(guò)這些材料產(chǎn)生的做動(dòng)應(yīng)變來(lái)實(shí)施震動(dòng)控制。
二、研究方案及工作計(jì)劃
在機(jī)器人逐漸普及的今天，國(guó)內(nèi)外對(duì)機(jī)器人的研究投入也在迅速增加，對(duì)機(jī)器人的要求也越來(lái)越高，新一代機(jī)器人具有高速、重載、高精度、高的靈活性以及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便的特點(diǎn)，尤其在機(jī)械臂重量方面，為了減輕機(jī)械臂的質(zhì)量和體積，如今在很多場(chǎng)合的機(jī)械臂都使用柔性機(jī)械臂，相對(duì)于剛性機(jī)械臂，柔性機(jī)械臂的剛度大大減小，這就給機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中帶來(lái)了振動(dòng)，為了解決機(jī)器人在工作中的的振動(dòng)問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外都有比較深入地研究，但是，機(jī)器人抑振系統(tǒng)的研究絕不是一朝一夕的事情，直到機(jī)器人發(fā)展到如今地步，關(guān)于機(jī)器人由于高速運(yùn)動(dòng)而帶來(lái)的振動(dòng)問(wèn)題依然值得研究人員去深入研究。
本課題將采用壓電分流阻尼技術(shù)，把振動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，然后通過(guò)壓電分流阻尼回路以熱能的形式消耗掉，已達(dá)到抑振的效果，為了更好地達(dá)到抑振的效果，我們將把機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化成懸臂梁的模型，采用ANSYS有限元分析軟件，對(duì)模型的固有頻率進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)測(cè)試結(jié)果，對(duì)分流阻尼回路的電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使分流阻尼回路能夠在不同模態(tài)下對(duì)機(jī)械臂都能有很好的抑制振動(dòng)的效果。為了更好的設(shè)計(jì)分流阻尼回路，本文設(shè)計(jì)了測(cè)試系統(tǒng)，該系統(tǒng)測(cè)試了基于壓電陶瓷的機(jī)器人抑振系統(tǒng)在不同頻率和激勵(lì)強(qiáng)度下抑振系統(tǒng)的輸出參數(shù)。課題難點(diǎn)是對(duì)柔性機(jī)械臂建模并用ANSYS軟件對(duì)其進(jìn)行模態(tài)分析，分流阻尼回路的優(yōu)化設(shè)計(jì)也是一個(gè)難點(diǎn)。對(duì)于這兩個(gè)難點(diǎn)首先ANSYS分析將采用簡(jiǎn)化模型的方式解決;分流阻尼回路的優(yōu)化設(shè)計(jì)將采用加一個(gè)負(fù)阻抗變換器的方法，使其達(dá)到頻率自適應(yīng)的功能。
三、工作計(jì)劃
第一 二周 完成開(kāi)題報(bào)告
第三周 查找資料。選擇方案
第四周 完成方案的選擇
第五周 完成前言部分
第六周 進(jìn)行框架設(shè)計(jì)，大體計(jì)算結(jié)果
第七周 選擇參考文獻(xiàn)，共十五篇，其中英文五篇，并選擇一篇翻譯
第八周 完成說(shuō)明書(shū)的前半部分(草稿)
第九周 完成說(shuō)明書(shū)的正文部分，并準(zhǔn)備中期檢查報(bào)告
第十周 準(zhǔn)備計(jì)算及軟件分析
第十一周 完成計(jì)算
第十二周 熟悉軟件
第十三周 完成軟件
第十四周 對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行完善
第十五周 完成說(shuō)明書(shū)
第十六周 完成后期檢查，并進(jìn)行修繕
第十七周 修改設(shè)計(jì)中的不足之處，準(zhǔn)備答辯
第十八周 進(jìn)行答辯
三、閱讀的主要參考文獻(xiàn)
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機(jī)械論文開(kāi)題報(bào)告3
一、選題依據(jù)
1.論文(設(shè)計(jì))題目
盤(pán)套類(lèi)零件的數(shù)控車(chē)削加工程序編制與加工仿真。
2.研究領(lǐng)域
數(shù)控加工，數(shù)控編程，數(shù)控技術(shù)。
3.論文(設(shè)計(jì))工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值
隨著網(wǎng)絡(luò)通訊的普及化、信息處理的智能化、多媒體技術(shù)的實(shí)用化，數(shù)控技術(shù)的普及應(yīng)用越來(lái)越廣泛，越來(lái)越深入，數(shù)控技術(shù)正向著開(kāi)放、集成、智能和標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。我國(guó)現(xiàn)在處于發(fā)展中，發(fā)展工業(yè)，離不開(kāi)數(shù)控加工。由于數(shù)控加工的自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)效率高、加工質(zhì)量穩(wěn)定、易于建立計(jì)算機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)等，因此現(xiàn)階段研究盤(pán)套類(lèi)零件的數(shù)控車(chē)削加工對(duì)我國(guó)的工業(yè)發(fā)展有著很高的實(shí)用價(jià)值。
二、此次課題的目的要求我們不僅要熟悉數(shù)控技術(shù)，還要對(duì)其程序編制、加工仿真等一系列操作有所了解，更與生產(chǎn)實(shí)習(xí)相聯(lián)系，還應(yīng)用到CAD/CAXA制圖軟件，讓我們對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)有更深一步的了解。
4.目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)
20世紀(jì)人類(lèi)社會(huì)ZUI偉大的科技成果是計(jì)算機(jī)的發(fā)明與應(yīng)用，計(jì)算機(jī)及控制技術(shù)在機(jī)械制造設(shè)備中的應(yīng)用是世紀(jì)內(nèi)制造業(yè)發(fā)展的ZUI重大的技術(shù)進(jìn)步。自從1952年美國(guó)第1臺(tái)數(shù)控銑床問(wèn)世至今已經(jīng)歷了50個(gè)年頭。數(shù)控設(shè)備包括：車(chē)、銑、鏜、磨、沖壓、加工中心、電加工以及各類(lèi)專(zhuān)機(jī)，形成龐大的數(shù)控制造設(shè)備家族，每年全世界的產(chǎn)量有10～20萬(wàn)臺(tái)，產(chǎn)值上百億美元。
我國(guó)數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在80年代曾有過(guò)高速發(fā)展的階段，許多機(jī)床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)向數(shù)控化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。但總的來(lái)說(shuō)，技術(shù)水平不高，質(zhì)量不佳，所以在90年代初期面臨國(guó)家經(jīng)濟(jì)由計(jì)劃性經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)移調(diào)整，經(jīng)歷了幾年ZUI困難的蕭條時(shí)期，那時(shí)生產(chǎn)能力降到50%，庫(kù)存超過(guò)4個(gè)月。從1995年“九五”以后國(guó)家從擴(kuò)大內(nèi)需啟動(dòng)機(jī)床市場(chǎng)，加強(qiáng)限制進(jìn)口數(shù)控設(shè)備的審批，投資重點(diǎn)支持關(guān)鍵數(shù)控系統(tǒng)、設(shè)備、技術(shù)攻關(guān)，對(duì)數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)起到了很大的促進(jìn)作用，尤其是在1999年以后，國(guó)家向國(guó)防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門(mén)投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場(chǎng)一派繁榮。從2000年8月份的上海數(shù)控機(jī)床展覽會(huì)和2001年4月北京國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)上，也可以看到多品種產(chǎn)品的繁榮景象。
數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車(chē)、輕工、醫(yī)療等)的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢(shì)。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)看，其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面。①高速高精高效化、②柔性化、③工藝復(fù)合性和多軸化、④實(shí)時(shí)智能化、⑤數(shù)字化、⑥集成化等。
綜上所述，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展是與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)發(fā)展同步的，同時(shí)也是根據(jù)生產(chǎn)發(fā)展的需要而發(fā)展的?，F(xiàn)在數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成熟，發(fā)展將更深更廣更快。未來(lái)的CNC系統(tǒng)將會(huì)使機(jī)械更好用，更便宜。
二、論文(設(shè)計(jì))研究的內(nèi)容
1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題：
(1)編寫(xiě)車(chē)削加工程序。
(2)運(yùn)用仿真軟件進(jìn)行數(shù)控加工模擬。
2.擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面(論文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路)：
(1)分析盤(pán)套類(lèi)圖樣。
(2)明確零件的加工方案，制定加工工藝路線。
(3)對(duì)工件進(jìn)行三維造型。
(4)選擇機(jī)床、加工方式、刀具等。
(5)生成刀具軌跡及加工程序。
(6)軌跡仿真及加工程序的修改。
3.本論文(設(shè)計(jì))預(yù)期取得的成果：
能熟練運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)零件圖進(jìn)行分析，聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所學(xué)的知識(shí)制定加工路線，掌握其加工工藝及方法并對(duì)其進(jìn)行編程。能用仿真軟件模擬加工，學(xué)會(huì)機(jī)床的操作步驟。查找各類(lèi)相關(guān)資料，學(xué)會(huì)使用各類(lèi)手冊(cè)，制訂出一套加工方案，完成編程，提交說(shuō)明說(shuō)。
三、論文(設(shè)計(jì))工作安排
1.擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù))：
(1)通過(guò)實(shí)習(xí)調(diào)研等取得工件圖紙，查閱中外文文獻(xiàn)。
(2)根據(jù)圖紙，明確工件的技術(shù)要求和加工特點(diǎn)。
(3)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，制定工件的加工工藝。
(4)根據(jù)分析圖紙的技術(shù)要求和特點(diǎn)，利用CAXA對(duì)工件進(jìn)行三維造型。
(5)制定工件數(shù)控加工方案、機(jī)床選擇、刀具的走刀路徑、切削用量。
(6)利用CAXA生成刀具軌跡，生成工件的加工程序。
(7)利用仿真軟件進(jìn)行模擬加工并對(duì)加工程序修改。
2.論文(設(shè)計(jì))進(jìn)度計(jì)劃：
第1—4周：收集、閱讀、整理、翻譯相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解國(guó)內(nèi)外數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，了解要設(shè)計(jì)工件的內(nèi)容，并撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告;
第5—6周：對(duì)工件進(jìn)行重點(diǎn)分析，了解工件結(jié)構(gòu)，明確工件的加工方案，初步制定加工工藝路線，利用AutoCAD，CAXA分別進(jìn)行二維、三維造型;
第7—9周：利用CAXA軟件完成編程、生成刀具軌跡和G代碼;
第10—13周：利用仿真軟件進(jìn)行刀具軌跡仿真與G代碼修改;
第14—15周：整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū);
第16周：準(zhǔn)備答辯。
四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述
參考文獻(xiàn)
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機(jī)械論文開(kāi)題報(bào)告4
題目：逆向工程在鼠標(biāo)設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用
一、本課題研究的背景及意義
1、背景(課題涉及到的技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀)
逆向工程也稱反求工程或反向工程，是根據(jù)已存在的產(chǎn)品或零件原型構(gòu)造產(chǎn)品或零件的工程設(shè)計(jì)模型，并在此基礎(chǔ)上對(duì)已有的產(chǎn)品進(jìn)行剖析、理解和改進(jìn)，是對(duì)已有設(shè)計(jì)的再設(shè)計(jì)。
從廣義講，逆向工程可分以下三類(lèi):
(1)實(shí)物逆向：它是在已有產(chǎn)品實(shí)物的條件下，通過(guò)測(cè)繪和分折，從而再創(chuàng)造;其中包括功能逆向、性能逆向、方案、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等多方面的逆向。實(shí)物逆向的對(duì)象可以是整機(jī)、零部件和組件。
(2)軟件逆向：產(chǎn)品樣本、技術(shù)文件、設(shè)計(jì)書(shū)、使用說(shuō)明書(shū)、圖紙、有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)、管理規(guī)范和質(zhì)量保證手冊(cè)等均稱為技術(shù)軟件。軟件逆向有三類(lèi):既有實(shí)物，又有全套技術(shù)軟件;只有實(shí)物而無(wú)技術(shù)軟件;沒(méi)有實(shí)物，僅有全套或部分技術(shù)軟件。
(3)影像逆向：設(shè)計(jì)者既無(wú)產(chǎn)品實(shí)物，也無(wú)技術(shù)軟件，僅有產(chǎn)品的圖片、廣告介紹或參觀后的印象等，設(shè)計(jì)者要通過(guò)這些影像資料去構(gòu)思、設(shè)計(jì)產(chǎn)品，該種逆向稱為影像逆向。
目前，國(guó)內(nèi)外有關(guān)逆向工程的研究主要集中在幾何形狀的逆向，即重建產(chǎn)品實(shí)物的CAD，稱為“實(shí)物逆向工程”。
逆向工程的數(shù)據(jù)測(cè)量技術(shù)是通過(guò)特定的測(cè)量設(shè)備和測(cè)量方法獲取產(chǎn)品表面離散點(diǎn)的幾何坐標(biāo)數(shù)據(jù)，將產(chǎn)品的幾何形狀數(shù)字化。
現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集方法主要分為兩大類(lèi):
(1)接觸式數(shù)據(jù)采集方法接觸式數(shù)據(jù)采集方法包括使用基于力的擊發(fā)原理的觸發(fā)式數(shù)據(jù)采集和連續(xù)式掃描數(shù)據(jù)采集、磁場(chǎng)法、超聲波法。
(2)非接觸式數(shù)據(jù)采集方法非接觸式數(shù)據(jù)采集方法主要運(yùn)用光學(xué)原理進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，主要包括:激光三角形法、激光測(cè)距法、結(jié)構(gòu)光法以及圖像分析法等。
逆向工程的數(shù)據(jù)處理技術(shù)是逆向工程的一項(xiàng)重要的技術(shù)環(huán)節(jié)，它決定了后續(xù)CAD模型重建過(guò)程能否方便、準(zhǔn)確地進(jìn)行。根據(jù)測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量，測(cè)量數(shù)據(jù)可以分為一般數(shù)據(jù)點(diǎn)和海量數(shù)據(jù)點(diǎn);根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)的規(guī)整性，測(cè)量數(shù)據(jù)又可以分為散亂數(shù)據(jù)點(diǎn)和規(guī)矩?cái)?shù)據(jù)點(diǎn);不同的測(cè)量系統(tǒng)所得到的測(cè)量數(shù)據(jù)的格式是不一致的，且?guī)缀跛械臏y(cè)量方式和測(cè)量系統(tǒng)都不可避免地存在誤差。因此，在利用測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行CAD重建前必須對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)處理工作主要包括:數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)化、多視點(diǎn)云的拼合、點(diǎn)云過(guò)濾、數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)和點(diǎn)云分塊等。
逆向模型重建技術(shù)在整個(gè)逆向工程中，產(chǎn)品的三位幾何模型CAD重建是ZUI關(guān)鍵、ZUI復(fù)雜的環(huán)節(jié)。
目前使用的造型方法主要有：
(1)曲線擬合造型:用一個(gè)多項(xiàng)式的函數(shù)通過(guò)插值去逼近原始的數(shù)據(jù)，ZUI終得到足夠光滑的曲面。
(2)曲面片直接擬合造型該方法直接對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行曲面片擬合，獲得曲面片經(jīng)過(guò)過(guò)渡、混合、連接形成ZUI終的曲面模型。
(3)點(diǎn)數(shù)據(jù)網(wǎng)格化網(wǎng)絡(luò)化實(shí)體模型通常是將數(shù)據(jù)點(diǎn)連接成三角面片，形成多面體實(shí)體模型。
2、意義
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)已成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)的重要工具，其中的三維造型技術(shù)已被制造業(yè)廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品及模具設(shè)計(jì)、方案評(píng)審、自動(dòng)化加工制造及管理維護(hù)各個(gè)方面。在實(shí)際開(kāi)發(fā)制造過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員接收的技術(shù)資料可能是各種數(shù)據(jù)類(lèi)型的三維模型，但很多時(shí)候，卻是從上游廠家得到產(chǎn)品的實(shí)物模型。設(shè)計(jì)人員需要通過(guò)一定的途徑，將這些實(shí)物信息轉(zhuǎn)化為CAD模型，這就應(yīng)用到了逆向工程技術(shù)(Reverse Engineering)。
逆向工程技術(shù)與傳統(tǒng)的正向設(shè)計(jì)存在很大差別。而逆向工程則是從產(chǎn)品原型出發(fā)，進(jìn)而獲取產(chǎn)品的三維數(shù)字模型，使得能夠進(jìn)一步利用CAD/ACE/CAM以及CIMS等先進(jìn)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理。不同之處在于設(shè)計(jì)的起點(diǎn)不同，相應(yīng)的設(shè)計(jì)自由度和設(shè)計(jì)要求也不相同。一般來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品逆向工程包括形狀反求、工藝反求和材料反求等幾個(gè)方面，在工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用中，主要包括以下幾個(gè)內(nèi)容：
(1)新零件的設(shè)計(jì)，主要用于產(chǎn)品的改型或彷型設(shè)計(jì)。
(2)已有零件的復(fù)制，再現(xiàn)原產(chǎn)品的設(shè)計(jì)意圖。
(3)損壞或磨損零件的還原。
(4)數(shù)字化模型的檢測(cè)，例如檢驗(yàn)產(chǎn)品的變形分析、焊接質(zhì)量等，以及進(jìn)行模型的比較。
逆向工程技術(shù)為快速設(shè)計(jì)和制造提供了很好的技術(shù)支持，它已經(jīng)成為制造業(yè)信息傳遞的重要而簡(jiǎn)潔途徑之一。
二、本課題的文獻(xiàn)綜述
1、逆向工程
1980年始?xì)W美國(guó)家許多學(xué)校及工業(yè)界開(kāi)始注意逆向工程這塊領(lǐng)域。1990年初期包括臺(tái)灣在內(nèi)，各國(guó)學(xué)術(shù)界團(tuán)隊(duì)大量投入逆向工程的研究并發(fā)表成果。 逆向工程的硬件ZUI早是運(yùn)用仿制加工設(shè)備，制作出來(lái)的成品品質(zhì)粗糙。后來(lái)有接觸式掃瞄設(shè)備，運(yùn)用探針接觸工件取得產(chǎn)品外型。再來(lái)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)非接觸式設(shè)備，運(yùn)用照相或激光技術(shù)，計(jì)算光線反射回來(lái)的時(shí)間取得距離。
逆向工程軟件部分品牌包括Surfacer(Imageware)、ICEM、CopyCAD、Rapid Form等。逆向軟件的演進(jìn)約略可區(qū)分為三個(gè)階段。十一年前在逆向工程上，只能運(yùn)用CATIA等CAD/CAM高階曲面系統(tǒng)。市場(chǎng)后來(lái)發(fā)展出兩套主流產(chǎn)品約在七、八年前技術(shù)成熟，廣為業(yè)界引用。到ZUI近四年來(lái)，發(fā)展出不同以往的逆向工程數(shù)學(xué)邏輯運(yùn)算，速度快。
目前，逆向工程，逆向工程的應(yīng)用已從單純的技巧性手工操作，發(fā)展到采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)及測(cè)量設(shè)備，進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析、制造等活動(dòng)，如獲取修模后的模具形狀、分析實(shí)物模型、基于現(xiàn)有產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)、快速仿形制造等。軟件的逆向工程是分析程序，力圖在比源代碼更高抽象層次上建立程序的表示過(guò)程，逆向工程是設(shè)計(jì)的恢復(fù)過(guò)程。逆向工程工具可以從已存在的程序中抽取數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、體系結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計(jì)信息。
2、三維造型：
三維造型: CAD的三維造型有三種層次的建立方法，即線框、曲面和實(shí)體，也就是分別對(duì)應(yīng)于用一維的線，二維的面和三維的體來(lái)構(gòu)造形體。 通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)建立的立體的、有光的、有色的生動(dòng)畫(huà)面，虛擬逼真地表達(dá)大腦中的產(chǎn)品設(shè)計(jì)效果，比傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)更符合人的思維習(xí)慣與視覺(jué)習(xí)慣。三維造型技術(shù)從ZUI初的三維CAD已發(fā)展到目前專(zhuān)用的基于特征造型的三維軟件，常用軟件有UG、SolidWorks、SolidEdge、MDT、Pro/E、3DS max等。
3、快速成型：
快速成型(RP)技術(shù)是九十年代發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)，是為制造業(yè)企業(yè)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)服務(wù)的一項(xiàng)關(guān)鍵共性技術(shù), 對(duì)促進(jìn)企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新、縮短新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力有積極的推動(dòng)作用。自該技術(shù)問(wèn)世以來(lái)，已經(jīng)在發(fā)達(dá)國(guó)家的制造業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，并由此產(chǎn)生一個(gè)新興的技術(shù)領(lǐng)域。
RP技術(shù)是在現(xiàn)代CAD/CAM技術(shù)、激光技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、精密伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及新材料技術(shù)的基礎(chǔ)上集成發(fā)展起來(lái)的。不同種類(lèi)的快速成型系統(tǒng)因所用成形材料不同，成形原理和系統(tǒng)特點(diǎn)也各有不同。但是，其基本原理都是一樣的，那就是"分層制造，逐層疊加"， 類(lèi)似于數(shù)學(xué)上的積分過(guò)程。形象地講，快速成形系統(tǒng)就像是一臺(tái)"立體打印機(jī)"。
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三、課題研究的方法及內(nèi)容
本課題是逆向工程在鼠標(biāo)設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用，本設(shè)計(jì)選用UG軟件根據(jù)鼠標(biāo)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行鼠標(biāo)的模型重建并用FDM對(duì)其進(jìn)行快速成型加工的過(guò)程，在根據(jù)點(diǎn)云逆向設(shè)計(jì)中，結(jié)合設(shè)計(jì)需要進(jìn)行了必要的正向設(shè)計(jì)修正，以得到理想的設(shè)計(jì)結(jié)果。
設(shè)計(jì)內(nèi)容貫徹?cái)?shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)項(xiàng)預(yù)處理、文件讀取、邊界提取、曲面重構(gòu)、實(shí)體生成、STL模型重構(gòu)、快速成型機(jī)的操作和注意事項(xiàng)，并對(duì)建模過(guò)程及STL文件處理做了系統(tǒng)的論述。選用UG NX4.0軟件的Unigraphics CAD/CAM/CAE系統(tǒng)提供了一個(gè)基于過(guò)程的產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)境，使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)從設(shè)計(jì)到加工真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無(wú)縫集成，從而優(yōu)化了企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造。由INSIGHT軟件進(jìn)行的數(shù)據(jù)切片處理可直接傳送快速成型機(jī)，無(wú)需進(jìn)行其他處理。
四、研究方案的具體設(shè)計(jì)
1、實(shí)體三維數(shù)據(jù)的獲得——掃描;
2、點(diǎn)云處理;
3、曲面重構(gòu);
4、實(shí)體建模：
(1)模型分析
(2)曲面造型
(3)實(shí)體外形修改
(4)各部件建模
(5)部件的裝配與干涉檢驗(yàn)
5、基于INSIGHT快速成型切片的數(shù)據(jù)處理;
6、快速成型加工操作。
五、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度計(jì)劃
1-2周
調(diào)研、查閱文獻(xiàn)，完成開(kāi)題報(bào)告
3-7周 進(jìn)行鼠標(biāo)模型點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集和模型的初步構(gòu)建
8周
中期檢查與整改
9-13周
在初步構(gòu)建的鼠標(biāo)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改并完成快速成型加工，撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文
14-15周 打印、裝訂、評(píng)閱、答辯資格審查
16周 畢業(yè)答辯
機(jī)械論文開(kāi)題報(bào)告5
題目：四開(kāi)膠印機(jī)著墨機(jī)構(gòu)三維設(shè)計(jì)
專(zhuān)業(yè)：印刷工程(設(shè)備)
班級(jí)：
學(xué)生學(xué)號(hào)：
學(xué)生姓名：
指導(dǎo)教師：
完成時(shí)間：g 年3月
一、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題來(lái)源)
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是根據(jù)自己的專(zhuān)業(yè)所長(zhǎng)和自己的興趣選定的，屬于設(shè)計(jì)繪圖類(lèi)題目，在江祖勇老師的指導(dǎo)下進(jìn)行，課題屬于開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)型。
二、選題的目的及意義
印刷工藝過(guò)程是借助印刷壓力將涂布在印版上的油墨轉(zhuǎn)移到印張上的過(guò)程。作為傳遞油墨和涂布油墨的著墨裝置，無(wú)論對(duì)哪種印刷機(jī)都是不可缺少的重要組成部分。為了獲得清晰的印品，油墨涂布要適量、均勻，沒(méi)有性能良好、工作正常、結(jié)構(gòu)合理的著墨裝置，任何印刷機(jī)都不能印出令人滿意的印品。
三、本課題在國(guó)內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢(shì)
在早期的膠印機(jī)上不存在完整的供墨系統(tǒng)，由人工方式向版面提供和補(bǔ)充油墨，隨著膠印機(jī)的不斷改善，供墨系統(tǒng)從無(wú)到有，并發(fā)展到今天的自動(dòng)化程度，成為膠印機(jī)上不可缺少的組成部分。目前的目標(biāo)是在一些基本技術(shù)上取得突破，具體是：
控制方式的智能化，在高速膠印機(jī)上研發(fā)遠(yuǎn)程診斷功能。提供遠(yuǎn)程服務(wù)與工作流程，針對(duì)具體機(jī)器的故障點(diǎn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)解決方案;
設(shè)備功能多元化，在大環(huán)境的變革下多元化、彈性化，且具有多種切換功能的包裝印刷設(shè)備，才能不斷滿足市場(chǎng)的需求;
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，利用原有機(jī)型模塊化設(shè)計(jì)，可在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)換新機(jī)型;
機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)高精度化，通過(guò)應(yīng)用馬達(dá)、編碼器及數(shù)字控制(NC)、動(dòng)力負(fù)載控制(PLC)等高精度控制器來(lái)完成，并適當(dāng)做好產(chǎn)品延伸，朝高科技產(chǎn)品的方向進(jìn)行研發(fā);
無(wú)軸傳動(dòng)技術(shù)。用“電子齒輪”代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械齒輪，去掉傳動(dòng)軸，其優(yōu)點(diǎn)在于避免由于傳動(dòng)軸的扭曲以及齒輪間隙對(duì)印刷機(jī)張力及套印造成的影響，可實(shí)現(xiàn)更高程度的同步運(yùn)轉(zhuǎn)，真正實(shí)現(xiàn)印刷機(jī)組模塊化;
針對(duì)特殊應(yīng)用的混合技術(shù)和通過(guò)連線生產(chǎn)增加附加值;為了適應(yīng)上述發(fā)展，輸墨機(jī)構(gòu)也必須同步發(fā)展。輸墨系統(tǒng)是技術(shù)上極其難于解決的復(fù)雜部分。
每一種膠印機(jī)的發(fā)展其主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)著墨系統(tǒng)，傳墨系統(tǒng)能滿足一下要求：在印刷紙張縱向與橫向上獲得高度均勻的油墨層快速的調(diào)節(jié)敏感性各個(gè)分色圖像油墨層之間的分裂要小，也就是對(duì)分裂影響的低敏感性對(duì)油墨和濕潤(rùn)溶液的數(shù)量具有大范圍的控制變量滿足經(jīng)濟(jì)效益要求等。
四、本課題主要研究?jī)?nèi)容
1、畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容
根據(jù)印刷工藝原理及印刷機(jī)操作程序的要求，膠印機(jī)必須把油墨均勻地適量地傳給印版表面，并根據(jù)需要進(jìn)行離墨和著墨。為此本設(shè)計(jì)要求采用合適的機(jī)構(gòu)來(lái)完成離墨動(dòng)作，選擇適當(dāng)?shù)闹珪r(shí)間參數(shù)。
設(shè)計(jì)內(nèi)容
(1)分析膠印機(jī)的著墨工作過(guò)程，選擇合適的時(shí)間參數(shù);
(2)選擇合適的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);
(3)根據(jù)結(jié)構(gòu)選擇合理的結(jié)構(gòu)參數(shù);
(4)設(shè)計(jì)著墨詳細(xì)結(jié)構(gòu);
2、主要參數(shù)
印刷速度：10000/小時(shí);
紙張尺寸(mm)：750x520;
ZUI小紙張尺寸(mm)：285x200。
五、完成論文的條件和擬采用的研究手段(途徑)
1、通過(guò)搜索相關(guān)的中外文資料，了解著墨機(jī)構(gòu)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)，撰寫(xiě)綜述;閱讀并翻譯外文資料，并借助查閱相關(guān)的專(zhuān)業(yè)文獻(xiàn)完成開(kāi)題報(bào)告。
2、通過(guò)在自主學(xué)習(xí)并在指導(dǎo)老師的指點(diǎn)和引導(dǎo)下，形成自己的設(shè)計(jì)思想，確定設(shè)計(jì)方案，完成設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制三維機(jī)構(gòu)，并完成著墨機(jī)構(gòu)的電子圖稿。
六、本課題進(jìn)度安排、各階段預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)：
第1—5周：調(diào)研、收集資料，擇寫(xiě)綜述，閱讀、翻譯外文資料，對(duì)著墨機(jī)構(gòu)動(dòng)作分析，確定著墨、離墨時(shí)間，對(duì)結(jié)構(gòu)類(lèi)型進(jìn)行分析，選擇合適機(jī)構(gòu)，并確定合適的參數(shù)時(shí)間，設(shè)計(jì)計(jì)算，完成開(kāi)題報(bào)告。
第6—7周：設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，校核。
第8—12周：繪制三維機(jī)構(gòu)。
第13周：在計(jì)算機(jī)上對(duì)所有設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行修改和調(diào)整。
第14周：根據(jù)三維圖繪制工程圖。
第15周：編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。
第16周：編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，編寫(xiě)PowerPoint電子課件。
第17周：編寫(xiě)PowerPoint電子課件，總結(jié)、答辯。
七、指導(dǎo)教師意見(jiàn)
對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)和對(duì)設(shè)計(jì)(論文)結(jié)果的預(yù)測(cè)：
指導(dǎo)教師：
八、所在專(zhuān)業(yè)審查意見(jiàn)
負(fù)責(zé)人：
機(jī)械論文開(kāi)題報(bào)告6
1、課題名稱：數(shù)控銑床及加工中心產(chǎn)品設(shè)計(jì)
2、選題理由
制造技術(shù)是各國(guó)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的重要支柱之一，經(jīng)濟(jì)的成功在很大程度上得益于先進(jìn)的制造技術(shù)，而機(jī)床是機(jī)械制造技術(shù)重要的載體，它標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家的生產(chǎn)能力和技術(shù)水平。機(jī)床工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一個(gè)重要先行部門(mén)，擔(dān)負(fù)這為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)提供現(xiàn)代化技術(shù)裝備的任務(wù)，以1994年為例，全世界基礎(chǔ)的消費(fèi)額達(dá)261.7億美元。其中美國(guó)的消費(fèi)額56億美元、中國(guó)33.6億美元。所以，在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，機(jī)床工業(yè)起著重要的作用。然而在機(jī)械制造業(yè)中，大批大量生產(chǎn)時(shí)采用專(zhuān)用機(jī)床、組合機(jī)床、專(zhuān)用自動(dòng)線等并配以相應(yīng)的工裝，這些設(shè)備的初期投資費(fèi)用大、生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，并且不適應(yīng)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。單件小批生產(chǎn)時(shí)，由于產(chǎn)品多變而不宜采用專(zhuān)用機(jī)床，特別是在國(guó)防、航空、航天和深潛的部門(mén)，其零件的精度要求非常高，幾何形狀也日趨復(fù)雜，且改型頻繁，生產(chǎn)周期短，這就要求迅速適應(yīng)不同零件的加工。書(shū)空機(jī)床就是在這樣的背景下產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的一種新型自動(dòng)化機(jī)床，它較好的解決了小批量、品種多變化、形狀復(fù)雜和精度高的零件的自動(dòng)化加工問(wèn)題。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，特別是微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及其在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用，機(jī)床數(shù)控技術(shù)正從普通數(shù)控向計(jì)算機(jī)數(shù)控發(fā)展。一個(gè)國(guó)家數(shù)控機(jī)床的擁有量(相對(duì)值)，標(biāo)志著這個(gè)國(guó)家機(jī)械制造業(yè)的現(xiàn)代化程度。數(shù)控銑床和加工中心因其特有的加工方式及其加工范圍廣在數(shù)控機(jī)床中占有重大的比例，因此研究《數(shù)控銑床及加工中心產(chǎn)品設(shè)計(jì)》具有重大意義。
3、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
當(dāng)今世界，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)機(jī)床工業(yè)高度重視，競(jìng)相發(fā)展機(jī)電一體化、高質(zhì)量、高精、高效、自動(dòng)化先進(jìn)機(jī)床，以加速工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。長(zhǎng)期以來(lái)，歐、美、亞在國(guó)際市場(chǎng)上相互展開(kāi)激烈競(jìng)爭(zhēng)，已形成一條無(wú)形戰(zhàn)線，特別是隨微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床在20世紀(jì)80年代以后加速發(fā)展，各方用戶提出更多需求，早已成為四大國(guó)際機(jī)床展上各國(guó)機(jī)床制造商競(jìng)相展示先進(jìn)技術(shù)、爭(zhēng)奪用戶、擴(kuò)大市場(chǎng)的焦點(diǎn)。中國(guó)加入WTO后，正式參與世界市場(chǎng)激烈競(jìng)爭(zhēng)，今后如何加強(qiáng)機(jī)床工業(yè)實(shí)力、加速數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實(shí)是緊迫而又艱巨的任務(wù)。數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)至今的50年，隨科技、特別是微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步而不斷發(fā)展。美、德、日三國(guó)是當(dāng)今世上在數(shù)控機(jī)床科研、設(shè)計(jì)、制造和使用上，技術(shù)ZUI先進(jìn)、經(jīng)驗(yàn)ZUI多的國(guó)家。
例如：在19世紀(jì)初時(shí)是1mm級(jí)，到20世紀(jì)初時(shí)提高到了0.01mm級(jí)。而近30年來(lái)，普通機(jī)械加工的精度已從0.01mm提高到0.005mm級(jí)，精密加工的精度已從1um級(jí)提高到0.02um級(jí)，超精密加工的精度已從0～0.01um級(jí)進(jìn)入納米級(jí)。在表面粗糙度方面，日本用螢光碳素泡沫拋光劑和細(xì)微SiO2粉末拋光工作，成功獲得了小于0.0005um的表面粗糙度。過(guò)去們只注意表面粗糙度、波度和紋理等表面特征，忽視了表面之下0.38mm范圍內(nèi)的內(nèi)部效應(yīng)，即次表面效應(yīng)對(duì)零件可靠性的影響。這方面尚需深入研究，采取相應(yīng)措施，方能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命及可靠性。
中國(guó)於1958年研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，發(fā)展過(guò)程大致可分為兩大階段。在1958～1979年間為第一階段，從1979年至今為第二階段。第一階段中對(duì)數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)、發(fā)展條件缺乏認(rèn)識(shí)，在人員素質(zhì)差、基礎(chǔ)薄弱、配套件不過(guò)關(guān)的情況下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、終因表現(xiàn)欠佳，無(wú)法用於生產(chǎn)而停頓。主要存在的問(wèn)題是盲目性大，缺乏實(shí)事求是的科學(xué)精神。在第二階段從日、德、美、西班牙先后引進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)，從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國(guó)、臺(tái)灣省共11國(guó)(地區(qū))引進(jìn)數(shù)控機(jī)床先進(jìn)技術(shù)和合作、合資生產(chǎn)，解決了可靠性、穩(wěn)定性問(wèn)題，數(shù)控機(jī)床開(kāi)始正式生產(chǎn)和使用，并逐步向前發(fā)展。在20余年間，數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)有較大提高，主要表現(xiàn)在三大方面：培訓(xùn)一批設(shè)計(jì)、制造、使用和維護(hù)的人才;通過(guò)合作生產(chǎn)先進(jìn)數(shù)控機(jī)床，使設(shè)計(jì)、制造、使用水平大大提高，縮小了與世界先進(jìn)技術(shù)的差距;通過(guò)利用國(guó)外先進(jìn)元部件、數(shù)控系統(tǒng)配套，開(kāi)始能自行設(shè)計(jì)及制造高速、高性能、五面或五軸聯(lián)動(dòng)加工的數(shù)控機(jī)床，供應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求，但對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的試驗(yàn)、消化、掌握及創(chuàng)新卻較差。至今許多重要功能部件、自動(dòng)化刀具、數(shù)控系統(tǒng)依靠國(guó)外技術(shù)支撐，不能獨(dú)立發(fā)展，基本上處?kù)稄姆轮谱呦蜃孕虚_(kāi)發(fā)階段，與日本數(shù)控機(jī)床的水平差距很大。存在的主要問(wèn)題包括：缺乏象日本“機(jī)電法”、“機(jī)信法”那樣的指引;嚴(yán)重缺乏各方面專(zhuān)家人才和熟練技術(shù)工人;缺少深入系統(tǒng)的科研工作;元部件和數(shù)控系統(tǒng)不配套;企業(yè)和專(zhuān)業(yè)間缺乏合作，基本上孤軍作戰(zhàn)，雖然廠多人眾，但形成不了合力。
4研究?jī)?nèi)容：
1.按圖紙要求制定真確的工藝方案
2.選擇合理的刀具和切削工藝參數(shù)
3.編寫(xiě)數(shù)控加工程序
5、研究方法：
首先閱讀大量相關(guān)文獻(xiàn)資料，教材及新聞背景資料，包括機(jī)械制造的原理及方法，質(zhì)量管理應(yīng)用，數(shù)控機(jī)床現(xiàn)有技術(shù)水準(zhǔn)，國(guó)際水平探討方面的書(shū)籍，報(bào)刊。以了解可靠性的內(nèi)容，質(zhì)量管理的概況和數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的基本知識(shí)體系。然后通過(guò)調(diào)研，進(jìn)一步了解企業(yè)現(xiàn)狀及需求。接下來(lái)進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。確定數(shù)據(jù)來(lái)源的真實(shí)準(zhǔn)確。再進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)
由于現(xiàn)有設(shè)備所采用的是分析設(shè)計(jì)方法，因此可以首先對(duì)原有設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏y(cè)試與調(diào)試，然后使用快速原型方法來(lái)提高加工質(zhì)量，等得到企業(yè)有效的反饋信息后再可以考慮用統(tǒng)計(jì)分析法和棕合法進(jìn)行接下去的再分析，再設(shè)計(jì)
6、進(jìn)展按排：
1、準(zhǔn)備階段(12月15日～12月30日)。搜集有關(guān)資料，準(zhǔn)備參考資料
2、完成開(kāi)題報(bào)告及論文大綱交老師批閱(1月1日～1月15日)
3、依據(jù)論文大綱完成論文一稿交老師批閱(1月16日～3月10日)
4、完成論文二稿交老師批閱(3月11日～4月10日)
5、完成三稿(4月11日～4月30日)
6、完成相關(guān)論文簡(jiǎn)介、答辯提綱，準(zhǔn)備答辯階段(5月1日～5月10日)
7、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯階段(5月中旬)
7、主要參考資料：
1、周昌治，楊忠鑒，趙之淵，陳廣凌，機(jī)械制造工藝學(xué)，重慶大學(xué)出版社出版，2006年12月第6次印刷。
2、張麗華，馬立克，數(shù)控編程與加工技術(shù)，大連理工大學(xué)出版社，2006年7月第2版
3、楊建明，數(shù)控加工工藝與編程，北京理工大學(xué)出版社，2007年4月第3次印刷
4、呂天玉，宮波，公差配合與測(cè)量技術(shù)，大連理工大學(xué)出版社，2006年7月第3次印刷
5、高波，機(jī)械制造基礎(chǔ)，大連理工大學(xué)出版社，2006年8月第1次印刷
6、黃鶴汀，王芙蓉，金屬切削機(jī)床(上冊(cè))，機(jī)械工業(yè)出版社，2006年7月第1版第10次印刷
機(jī)械論文開(kāi)題報(bào)告7
院(系)名稱：機(jī)電工程系
專(zhuān)業(yè)名稱：機(jī)電一體化
年級(jí)：09機(jī)電三班
學(xué)生姓名：夏__
學(xué)號(hào)：______
指導(dǎo)教師姓名：袁__
設(shè)計(jì)題目：電梯控制系統(tǒng)的PLC原理圖及梯形圖設(shè)計(jì)
電梯的國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)向及意義
從1887年美國(guó)奧的斯公司制造出世界上第一臺(tái)電梯，到中國(guó)ZUI早的一部電梯在上海出現(xiàn)，電梯行業(yè)在中國(guó)迅速發(fā)展，由此電梯變成了高層賓館、商店、住宅、多層廠房和倉(cāng)庫(kù)等高層建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。隨著社會(huì)的發(fā)展，建筑物規(guī)模越來(lái)越大，樓層越來(lái)越多，對(duì)電梯也提出了更高的要求。
隨著科技的進(jìn)步，電梯也更加安全、舒適。然而，人們的追求并沒(méi)有就此停止下來(lái)，仍在不斷地進(jìn)行研究改進(jìn)。21世紀(jì)開(kāi)始國(guó)際開(kāi)始強(qiáng)調(diào)“綠色”，綠色和平，綠色天然，綠色和諧。電梯是載人的機(jī)電設(shè)備，要實(shí)現(xiàn)綠色，也就是強(qiáng)調(diào)電梯更舒適、更安全地為人類(lèi)的生產(chǎn)和生活服務(wù)，強(qiáng)調(diào)電梯與環(huán)境的協(xié)調(diào)與和諧。
目前意義上的“綠色”，一般是強(qiáng)調(diào)“天然”的一面，強(qiáng)調(diào)與環(huán)境的協(xié)調(diào)與和諧。電梯屬于純粹的工業(yè)產(chǎn)品，其天然性應(yīng)表現(xiàn)為對(duì)環(huán)境影響的盡可能小，與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，以及電梯本身的人性化。這也應(yīng)是綠色電梯的發(fā)展方向。
(1)智能化。我們這所說(shuō)的智能化電梯是傳統(tǒng)的人工智能是無(wú)法勝任的。傳統(tǒng)的智能控制是一種技術(shù)的事先安排，說(shuō)到底是一種程序控制，是一種周期性的系統(tǒng)自動(dòng)控制，實(shí)際上還算不上智能。而真正的智能電梯應(yīng)更具人性化特點(diǎn)，不僅具有傳統(tǒng)的人工智能的所有優(yōu)點(diǎn)，而且還有傳統(tǒng)的人工智能無(wú)法比擬的東西，具有動(dòng)念和隨機(jī)處理各種問(wèn)題的能力，諸如能根據(jù)轎廂內(nèi)的情況和各層的候梯信息，自動(dòng)地制定每次的運(yùn)動(dòng)速度和停車(chē)政策;自動(dòng)選擇運(yùn)動(dòng)方面;雙向語(yǔ)音交流;到達(dá)目的層的語(yǔ)音提示等，讓乘客有更多的主動(dòng)性，使大樓交通運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)真正的人機(jī)對(duì)話。智能化要求電梯有自動(dòng)安全檢測(cè)功能，讓電梯自己能夠檢測(cè)到電梯的故障所在，并及時(shí)報(bào)警予以排除。
(2)安全。運(yùn)行安全是電梯的根本和關(guān)鍵?？梢哉f(shuō)，電梯的全部其他工作都是以此為中心展開(kāi)的，使電梯安全運(yùn)行更有保障。運(yùn)行安全不僅要消除電梯啟動(dòng)時(shí)較強(qiáng)的電磁輻射，使用安全材料和運(yùn)行穩(wěn)定，而且要有一種良好的視覺(jué)效果，讓每一位乘客在寬敞、明亮轎廂內(nèi)有安全、舒適的好心情。同時(shí)，電梯運(yùn)行安全也要求電梯在運(yùn)行中發(fā)生故障時(shí)，不但要使乘客容易與外界溝通聯(lián)系，而且電梯本身應(yīng)當(dāng)能自動(dòng)播放讓乘客感到放松的音樂(lè)，徹底消除產(chǎn)生緊張不安的情緒。當(dāng)小孩和老人乘坐時(shí)，電梯對(duì)他們應(yīng)給予一種如同家人般的照顧，不但讓老人和孩子感到方便和舒適，而且更讓其家人感到放心。電梯運(yùn)行安全還要求電梯有自動(dòng)休眠功能，使電梯在保證運(yùn)行效率的同時(shí)，使電梯能限度地得到休眠。
(3)與環(huán)境的協(xié)調(diào)和平衡，包括以下幾個(gè)方面：
①視覺(jué)協(xié)調(diào)。有人曾經(jīng)做過(guò)環(huán)境色彩是否對(duì)人有影響的研究。該研究發(fā)展：視覺(jué)不協(xié)調(diào)的環(huán)境色彩對(duì)人的情緒、精神影響非常大。色彩宜人，格調(diào)高雅，制作精良的電梯，乘客自然會(huì)有一種安全的感覺(jué)，有一種視覺(jué)上的舒適。用料低廉，款式陳舊，色彩沉悶，甚至破破爛爛的電梯，乘客視覺(jué)協(xié)調(diào)無(wú)從談起，乘坐電梯的第一感覺(jué)就是不安全。國(guó)內(nèi)的許多電梯公司對(duì)此的重視是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，甚至不少通過(guò)引進(jìn)國(guó)外技術(shù)國(guó)產(chǎn)化的電梯也顯露出一副土生土長(zhǎng)的容貌。
②消除電磁輻射。如前所述，由于電梯是大樓里頻繁起制動(dòng)的大容量電器是電磁干擾的元兇，所以綠色電梯必須是一個(gè)達(dá)到自身對(duì)大樓電磁干擾ZUI小，而又不被其他電磁干擾影響的建筑機(jī)電設(shè)備。這樣不僅可以保證乘客的身心健康，而且也可以保證大樓、大廈中的大樓的辦公自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化、通訊自動(dòng)化的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
③舒適感。通過(guò)采用高載頻波矢量靜音變頻器，可降低噪聲變換頻率及電壓。以CPU控制電壓及頻率的連續(xù)變換方式，按人體生理適應(yīng)要求，利用計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)而成的理想運(yùn)行曲線，實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定、更舒適的運(yùn)行。
對(duì)現(xiàn)代化電梯性能的衡量，主要著重于可靠性、安全性和乘坐的舒適性。此外，對(duì)經(jīng)濟(jì)性、能耗、噪聲等級(jí)和電磁干擾程度等方面也有相應(yīng)要求。隨著時(shí)代的發(fā)展，相信電梯行業(yè)會(huì)越來(lái)越貼近生活。
研究的主要內(nèi)容及所解決的問(wèn)題
目前，在電梯的控制方式上，主要有繼電器控制、PLC控制和微型計(jì)算機(jī)控制三種。而PlC實(shí)際上是一種專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，它采用巡回掃描的方式分時(shí)處理各項(xiàng)任務(wù)，而且依靠程序運(yùn)行，這就保證只有正確的程序才能運(yùn)行，否則電梯不會(huì)工作;又由于PLC中的內(nèi)部輔助繼電器及保持繼電器等實(shí)際上是PLC系統(tǒng)內(nèi)存工作單元，即無(wú)線圈又無(wú)觸點(diǎn)，使用次數(shù)不受限制，屬無(wú)觸點(diǎn)運(yùn)行，因此，它比繼電器控制有著明顯的優(yōu)越性，運(yùn)行壽命更長(zhǎng)，工作更加可靠安全，自動(dòng)化水平更高。PLC控制是三種控制方式中有可靠性、實(shí)用性和靈活性的控制方式，它更適合于用在電梯的技術(shù)改造和控制系統(tǒng)的更新?lián)Q代，是電梯控制系統(tǒng)中理想的控制新技術(shù)。
電梯的控制是比較復(fù)雜的，可編程控制器的使用為電梯的控制提供了廣闊的空間，隨著PLC應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，將使得它的體積大大減小，功能不斷完善，過(guò)程的控制更平穩(wěn)、可靠，抗干擾性能增強(qiáng)、機(jī)械與電氣部件有機(jī)地結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起。它已經(jīng)成為電梯運(yùn)行中的關(guān)鍵技術(shù)。因此，研究plc技術(shù)更具有了戰(zhàn)略性的意義。
Plc的研究?jī)?nèi)容及措施
對(duì)于電梯的控制，可選用繼電-接觸系統(tǒng)或可編程控制器來(lái)完成，但是二者有各自的特點(diǎn)：
a:繼電-接觸系統(tǒng)：它的優(yōu)點(diǎn)是線路直觀，大部分電器均為常用電器，更換方便，價(jià)格較便宜。但是他觸點(diǎn)繁多，線路復(fù)雜，電器的電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動(dòng)作較慢，能耗高，機(jī)械動(dòng)作噪音大，而且可靠性差。
b:PLC在設(shè)計(jì)和制造上采取了許多抗干擾措施，使用方便，擴(kuò)展容易。它使用了梯形圖和可編程指令，易于掌握?？傊?，PLC取代繼電-接觸系統(tǒng)已經(jīng)成為大的趨勢(shì)。
基于上述原因，我選擇用可編程控制器來(lái)完成對(duì)電梯的控制。
設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求：
概述：
隨著時(shí)代的發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高，PLC行業(yè)已經(jīng)在工業(yè)市場(chǎng)上占有一大片領(lǐng)地。在此次設(shè)計(jì)中，我將利用PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯的控制。其中包括對(duì)PLC硬件的設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)，駐點(diǎn)路的設(shè)計(jì)，控制柜的設(shè)計(jì)，以及電梯惦記和其他設(shè)備的選擇，還有原理分析等。相信此次設(shè)計(jì)后，我對(duì)電梯的實(shí)際運(yùn)行能有初步的了解。
控制要求：
1.電梯轎箱的控制要求：
a：選向：根據(jù)電梯各層內(nèi)選外呼信號(hào)的先后和停止時(shí)轎箱所在的樓曾位置決定電梯的運(yùn)行方向。
b：選層換速：指電梯能夠根據(jù)轎內(nèi)所選層而決定運(yùn)行方向，而且遵守或一直向上，或一直向下的原則。并且在每次平層的時(shí)候都能夠換速。
c：樓層位置的指示：選用了數(shù)碼管顯示的方法。由于FX2N系列已有內(nèi)部計(jì)數(shù)-譯碼驅(qū)動(dòng)模塊，所以只要外部加上LED七段顯示管和電源就可以顯示樓層了。
2.電梯門(mén)的控制要求：
要求當(dāng)電梯平層的時(shí)候，電梯門(mén)自動(dòng)打開(kāi)，經(jīng)過(guò)10秒鐘后電梯門(mén)自動(dòng)關(guān)上。如果遇到有人在門(mén)中間的情況，電梯會(huì)因?yàn)楣怆婇_(kāi)關(guān)的作用而自動(dòng)開(kāi)門(mén)。
3.補(bǔ)充要求：
除了上述兩個(gè)要求以外，還要注意的一點(diǎn)就是備用電梯電機(jī)的使用，一但曳引電機(jī)出現(xiàn)故障，備用電機(jī)將手動(dòng)控制轉(zhuǎn)入運(yùn)行狀態(tài)，避免因曳引電機(jī)出故障而引發(fā)的不必要的麻煩。
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