四軸聯(lián)動促動器的設計開題報告

洛陽理工學院 畢業(yè)設計（論文）開題報告 系（部）：機械工程 學院 2015 年 4 月 22 日 （學生填表） 課題名稱 四軸聯(lián)動促動器 的設計 學生姓名 慕亮亮 專業(yè)班級 B110208 課題類型 工程設計 指導教師 楊奎民 職稱 課題來源 1. 綜述本課題國內外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義 自 1929 年 LIMITORQUE 公司制造出了世界上第一臺電動執(zhí)行機構以來，國際上電動執(zhí)行器技術水平發(fā)展迅速。 20 世紀 80 年代起，國外相繼推出了符合各種現(xiàn)場總線標準的智能 執(zhí)行器，在工業(yè)現(xiàn)場取得了較好的應用效果。由于高新技術的迅猛發(fā)展，目前國外己開發(fā)出新一代智能化電動執(zhí)行機構產品，電子計算機技術、微機控制技術己在閥門設計中得到廣泛應用。這些智能化電動執(zhí)行器功能強大、簡單可靠、技術先進。國際著名的電動執(zhí)行器公司英國的 ROTORK(羅托克 )生產的 IQ 系列智能化電動執(zhí)行器，不但具有智能通信、智能控制、支持多種現(xiàn)場總線的功能，而且其獨有的雙密封系統(tǒng)和紅外線非侵入式設定使它可用在任何環(huán)境中，防水防暴，終身可靠，調試及故障排除簡單。德國 Hartmann&Braum 公司新一代產品智能電動執(zhí) 行器 MOE700 實現(xiàn)了智能式電子一體化，變頻變速定位，監(jiān)控等功能。代表著該領域的世界先進水平的公司還有美國的 JORDAN 公司和LIMITORQUE 公司等幾家國外著名的公司。 JORDAN 公司的智能電動執(zhí)行器突出特點是動作頻率高，其動作頻率是 2000 4000/h，而國內的電動執(zhí)行器動作頻率在 2000/h 以下，一般動作頻率達到 1200/h 就是很高的了。 總之，國際上智能電動執(zhí)行器有以下特點： (1)智能通信，智能控制智能電動執(zhí)行器利用微機技術和現(xiàn)場通信技術，實現(xiàn)雙向通信、 PID 調節(jié)、在線自動標定、自校正與自診斷等 多種控制技術要求的功能，有效提高控制水平。 (2)機電一體化新型智能化電動執(zhí)行機構將伺服放大器與執(zhí)行機構合為一體，驅動電路應用功能強大的集成模塊，結構簡單，控制性能好。 (3)控制策略更為先進先進的控制方法有利于解決電機的慣性問題，實現(xiàn)準確定位，提高控制精度?，F(xiàn)有的國產大流量電動執(zhí)行機構存在著控制手段落后、機械傳動機構多、結構復雜、定位精度低、可靠性差等問題。而且執(zhí)行機構的全程運行速度取決于其電機的輸出軸轉速和其內部減速齒輪的減速比，一旦出廠，這一速度固定不可調整，其通用性較弱。整個機構缺乏完善的保護和故障診斷 措施以及必要的通信手段，系統(tǒng)的安全性較差，不便與計算機聯(lián)網(wǎng)。鑒于以上原因，采用傳統(tǒng)的大流量電動執(zhí)行機構的控制系統(tǒng)，可靠性和穩(wěn)定性較差。隨著計算機網(wǎng)絡、現(xiàn)場總線等技術在工業(yè)過程中的應用，這種執(zhí)行機構已遠遠不能滿足工業(yè)生產的要求。 2. 研究的基本內容，擬解決的主要問題 1)技術領域 :電動執(zhí)行機構又被稱為電動執(zhí)行器，一般由減速機構、電動機、電氣控制裝置這三大部件組成。本裝置涉及到一種新型電動執(zhí)行器，尤其涉及大型射電望遠鏡主反射面主動調整系統(tǒng)中使用的專用電動執(zhí)行器，屬電動執(zhí)行器技術領域。 2)背景技術 :大型射電望遠鏡由于自身重量及風載的影響，其主反射面會偏離標準拋物面形狀，這會嚴重降低射電望遠鏡的效率，其高頻效率更會衰減 5 倍以上。為了提高其高頻工作效率，需要將其主反射面切割成許多小塊，每一塊由一臺電動執(zhí)行器控制，利用電動執(zhí)行器的主動運動來補償主反射面的變形量，這種技術稱之為主反射面主動調整技術。該系統(tǒng)的核心就是 主反射面主動調整用電動執(zhí)行器，與其他電動執(zhí)行器相比其具有以下特點： 1.功率重量比大； 2. 定位精度高； 3. 承受側向力 4.可靠性高； 5. 防水防塵 6. 防電磁輻射； 7.掉電可自鎖； 8.能通過現(xiàn)場 總線控制。由于國內現(xiàn)有電動執(zhí)行器無法滿足上述設計要求，因此有必要重新設計一臺射電望遠鏡主反射面主動調整用四軸聯(lián)動電動執(zhí)行器。 新型電動執(zhí)行器的設計實踐是鞏固和深化大學生所學知識，提高他們理論綜合分析和設計能力的一種行之有效的方法。通過設計可以培養(yǎng)學生在工程設計中包括結構分析、參數(shù)擬定、傳動設計、強度計算等能力。 3. 研究步驟、方法及措施 1). 設計準備 了解設計任務書，明確設計要求、工作條件、設計內容的步驟；通過查閱有關設計資料，參觀實物或模型等，了解設計對象的性能、結構及工藝性；準備好設計需要資料、 繪圖工具；擬定設計計劃等。 2).電動執(zhí)行器 的總體設計和零件等的設計 3).電動執(zhí)行器 裝配草圖設計 4).完成 電動執(zhí)行器 裝配工作圖 繪制 電動執(zhí)行器 裝配圖；標注尺寸、配合、零件序號；編寫標題欄、零件明細表及技術要求等。 5).繪制零件工作圖 繪出零件的必要視圖；標注尺寸、公差及表面粗糙度；編寫技術要求和標題欄。 6).編寫設計說明書 寫明整個設計的主要計算和一些技術說明。 方法 : 1、根據(jù)課題內容，查看有關書籍，認真了解和掌握 四軸聯(lián)動 電動執(zhí)行器 的 傳動 特點及能力范圍，重點了解 變速箱在 四軸聯(lián)動 電動執(zhí)行器 中的地位及變速原理。 2、通過分析論證，結合實踐進行總體方案設計。包括確定變速箱體結構形式，制訂變速的各傳動軸和主動軸的總體布局形式及一些主要零部件的結構參數(shù)。 3、根據(jù)合理性的要求不斷反復的進行修改，以達到最終的設計要求和目的。爭取使設計做的全面，正確。 4. 研究工作進度 第 5-6 周 確定題目，下達設計任務書。 第 6-7 周 查找資料，翻譯英文，確定設計方案。 第 8-12 周 設計計算，繪出零件圖和裝配圖。 第 13-15 周 整理設計說明書，定稿 ，打印。 第 16 周 答辯 5. 主要參考文獻 1） 機械設計課程設計 于惠力等 科學出版社， 2007 2) 機械設計課程設計 楊光等 高等教育出版社 2010 3) 簡明機械設計手冊 宋寶玉等 哈爾濱工業(yè)大學出版社 2008 4) 機械設計手冊第 3 卷：機械零部件設計 (軸系、支承與其他 ), 機械工業(yè)出版社， 2010 5) 機械設計手冊：單行本減速器和變速器 機械設計手冊編委會 編 機械工