四軸聯(lián)動(dòng)促動(dòng)器的設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

洛陽(yáng)理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 系（部）：機(jī)械工程 學(xué)院 2015 年 4 月 22 日 （學(xué)生填表） 課題名稱(chēng) 四軸聯(lián)動(dòng)促動(dòng)器 的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 慕亮亮 專(zhuān)業(yè)班級(jí) B110208 課題類(lèi)型 工程設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 楊奎民 職稱(chēng) 課題來(lái)源 1. 綜述本課題國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)，說(shuō)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(tái)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)以來(lái)，國(guó)際上電動(dòng)執(zhí)行器技術(shù)水平發(fā)展迅速。 20 世紀(jì) 80 年代起，國(guó)外相繼推出了符合各種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的智能 執(zhí)行器，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)取得了較好的應(yīng)用效果。由于高新技術(shù)的迅猛發(fā)展，目前國(guó)外己開(kāi)發(fā)出新一代智能化電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)品，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、微機(jī)控制技術(shù)己在閥門(mén)設(shè)計(jì)中得到廣泛應(yīng)用。這些智能化電動(dòng)執(zhí)行器功能強(qiáng)大、簡(jiǎn)單可靠、技術(shù)先進(jìn)。國(guó)際著名的電動(dòng)執(zhí)行器公司英國(guó)的 ROTORK(羅托克 )生產(chǎn)的 IQ 系列智能化電動(dòng)執(zhí)行器，不但具有智能通信、智能控制、支持多種現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的功能，而且其獨(dú)有的雙密封系統(tǒng)和紅外線(xiàn)非侵入式設(shè)定使它可用在任何環(huán)境中，防水防暴，終身可靠，調(diào)試及故障排除簡(jiǎn)單。德國(guó) Hartmann&Braum 公司新一代產(chǎn)品智能電動(dòng)執(zhí) 行器 MOE700 實(shí)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(lǐng)域的世界先進(jìn)水平的公司還有美國(guó)的 JORDAN 公司和LIMITORQUE 公司等幾家國(guó)外著名的公司。 JORDAN 公司的智能電動(dòng)執(zhí)行器突出特點(diǎn)是動(dòng)作頻率高，其動(dòng)作頻率是 2000 4000/h，而國(guó)內(nèi)的電動(dòng)執(zhí)行器動(dòng)作頻率在 2000/h 以下，一般動(dòng)作頻率達(dá)到 1200/h 就是很高的了。 總之，國(guó)際上智能電動(dòng)執(zhí)行器有以下特點(diǎn)： (1)智能通信，智能控制智能電動(dòng)執(zhí)行器利用微機(jī)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)雙向通信、 PID 調(diào)節(jié)、在線(xiàn)自動(dòng)標(biāo)定、自校正與自診斷等 多種控制技術(shù)要求的功能，有效提高控制水平。 (2)機(jī)電一體化新型智能化電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)將伺服放大器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)合為一體，驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)用功能強(qiáng)大的集成模塊，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制性能好。 (3)控制策略更為先進(jìn)先進(jìn)的控制方法有利于解決電機(jī)的慣性問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位，提高控制精度?，F(xiàn)有的國(guó)產(chǎn)大流量電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在著控制手段落后、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、定位精度低、可靠性差等問(wèn)題。而且執(zhí)行機(jī)構(gòu)的全程運(yùn)行速度取決于其電機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)速和其內(nèi)部減速齒輪的減速比，一旦出廠，這一速度固定不可調(diào)整，其通用性較弱。整個(gè)機(jī)構(gòu)缺乏完善的保護(hù)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(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。鑒于以上原因，采用傳統(tǒng)的大流量電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)，可靠性和穩(wěn)定性較差。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)等技術(shù)在工業(yè)過(guò)程中的應(yīng)用，這種執(zhí)行機(jī)構(gòu)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)的要求。 2. 研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問(wèn)題 1)技術(shù)領(lǐng)域 :電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)又被稱(chēng)為電動(dòng)執(zhí)行器，一般由減速機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)、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(dòng)執(zhí)行器，尤其涉及大型射電望遠(yuǎn)鏡主反射面主動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)中使用的專(zhuān)用電動(dòng)執(zhí)行器，屬電動(dòng)執(zhí)行器技術(shù)領(lǐng)域。 2)背景技術(shù) :大型射電望遠(yuǎn)鏡由于自身重量及風(fēng)載的影響，其主反射面會(huì)偏離標(biāo)準(zhǔn)拋物面形狀，這會(huì)嚴(yán)重降低射電望遠(yuǎn)鏡的效率，其高頻效率更會(huì)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(tái)電動(dòng)執(zhí)行器控制，利用電動(dòng)執(zhí)行器的主動(dòng)運(yùn)動(dòng)來(lái)補(bǔ)償主反射面的變形量，這種技術(shù)稱(chēng)之為主反射面主動(dòng)調(diào)整技術(shù)。該系統(tǒng)的核心就是 主反射面主動(dòng)調(diào)整用電動(dòng)執(zhí)行器，與其他電動(dòng)執(zhí)行器相比其具有以下特點(diǎn)： 1.功率重量比大； 2. 定位精度高； 3. 承受側(cè)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(guò)現(xiàn)場(chǎng) 總線(xiàn)控制。由于國(guó)內(nèi)現(xiàn)有電動(dòng)執(zhí)行器無(wú)法滿(mǎn)足上述設(shè)計(jì)要求，因此有必要重新設(shè)計(jì)一臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡主反射面主動(dòng)調(diào)整用四軸聯(lián)動(dòng)電動(dòng)執(zhí)行器。 新型電動(dòng)執(zhí)行器的設(shè)計(jì)實(shí)踐是鞏固和深化大學(xué)生所學(xué)知識(shí)，提高他們理論綜合分析和設(shè)計(jì)能力的一種行之有效的方法。通過(guò)設(shè)計(jì)可以培養(yǎng)學(xué)生在工程設(shè)計(jì)中包括結(jié)構(gòu)分析、參數(shù)擬定、傳動(dòng)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度計(jì)算等能力。 3. 研究步驟、方法及措施 1). 設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 了解設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，明確設(shè)計(jì)要求、工作條件、設(shè)計(jì)內(nèi)容的步驟；通過(guò)查閱有關(guān)設(shè)計(jì)資料，參觀實(shí)物或模型等，了解設(shè)計(jì)對(duì)象的性能、結(jié)構(gòu)及工藝性；準(zhǔn)備好設(shè)計(jì)需要資料、 繪圖工具；擬定設(shè)計(jì)計(jì)劃等。 2).電動(dòng)執(zhí)行器 的總體設(shè)計(jì)和零件等的設(shè)計(jì) 3).電動(dòng)執(zhí)行器 裝配草圖設(shè)計(jì) 4).完成 電動(dòng)執(zhí)行器 裝配工作圖 繪制 電動(dòng)執(zhí)行器 裝配圖；標(biāo)注尺寸、配合、零件序號(hào)；編寫(xiě)標(biāo)題欄、零件明細(xì)表及技術(shù)要求等。 5).繪制零件工作圖 繪出零件的必要視圖；標(biāo)注尺寸、公差及表面粗糙度；編寫(xiě)技術(shù)要求和標(biāo)題欄。 6).編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 寫(xiě)明整個(gè)設(shè)計(jì)的主要計(jì)算和一些技術(shù)說(shuō)明。 方法 : 1、根據(jù)課題內(nèi)容，查看有關(guān)書(shū)籍，認(rèn)真了解和掌握 四軸聯(lián)動(dòng) 電動(dòng)執(zhí)行器 的 傳動(dòng) 特點(diǎn)及能力范圍，重點(diǎn)了解 變速箱在 四軸聯(lián)動(dòng) 電動(dòng)執(zhí)行器 中的地位及變速原理。 2、通過(guò)分析論證，結(jié)合實(shí)踐進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)。包括確定變速箱體結(jié)構(gòu)形式，制訂變速的各傳動(dòng)軸和主動(dòng)軸的總體布局形式及一些主要零部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)。 3、根據(jù)合理性的要求不斷反復(fù)的進(jìn)行修改，以達(dá)到最終的設(shè)計(jì)要求和目的。爭(zhēng)取使設(shè)計(jì)做的全面，正確。 4. 研究工作進(jìn)度 第 5-6 周 確定題目，下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。 第 6-7 周 查找資料，翻譯英文，確定設(shè)計(jì)方案。 第 8-12 周 設(shè)計(jì)計(jì)算，繪出零件圖和裝配圖。 第 13-15 周 整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，定稿 ，打印。 第 16 周 答辯 5. 主要參考文獻(xiàn) 1） 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 于惠力等 科學(xué)出版社， 2007 2) 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 楊光等 高等教育出版社 2010 3) 簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 宋寶玉等 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2008 4) 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第 3 卷：機(jī)械零部件設(shè)計(jì) (軸系、支承與其他 ), 機(jī)械工業(yè)出版社， 2010 5) 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)：?jiǎn)涡斜緶p速器和變速器 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì) 編 機(jī)械工