實(shí)驗(yàn)軌道小車機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙和說明書】
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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書、指導(dǎo)書
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書、指導(dǎo)書
學(xué) 院: 機(jī)電工程學(xué)院
專業(yè)年級:
學(xué)生姓名:
設(shè) 計(jì) 題 目:實(shí)驗(yàn)軌道小車機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)
起 迄 日 期:
指 導(dǎo) 教 師:
教研室負(fù)責(zé)人:
年 2 月 20 日
1.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目:
實(shí)驗(yàn)軌道小車機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.本畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題的目的:
本設(shè)計(jì)是對機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)前的一次全面訓(xùn)練,目的在于鞏固和擴(kuò)大學(xué)生在校期間所學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識,訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決問題的能力。
中南大學(xué)高速鐵路工程實(shí)驗(yàn)室在進(jìn)行高速列車軌道的檢測項(xiàng)目,為實(shí)現(xiàn)軌道檢測需要實(shí)驗(yàn)用軌道數(shù)控小車,通過控制軌道小車的速度來檢測軌道參數(shù)。是對實(shí)驗(yàn)用軌道小車不僅能穩(wěn)定的在固定軌道上運(yùn)行,而且要保證車身重量不得大于350kg。通過PLC調(diào)節(jié)電機(jī)電壓實(shí)現(xiàn)在一定長度的軌道上的自由調(diào)速。
3.本畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題任務(wù)的內(nèi)容和要求(包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、工作要求等):
設(shè)計(jì)要求:
1.1 使用環(huán)境
環(huán)境溫度:0℃~40℃(室內(nèi))
工作溫度:0℃~40℃
相對濕度:≤98%
1.2 安全性
數(shù)控電瓶車在運(yùn)動(dòng)過程中要求運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。
數(shù)控電瓶車的輪軸和底板必須有足夠的剛度和強(qiáng)度。
數(shù)控電瓶車的運(yùn)動(dòng)部件要求傳動(dòng)平穩(wěn),不發(fā)生沖擊或卡死現(xiàn)象。
所有部件需要清除棱角,不得有銳角傷人。
數(shù)控電瓶車的電纜必須有拖鏈保護(hù),并在鋪設(shè)在電纜槽中。
數(shù)控電瓶車控制系統(tǒng)必須具有急停開關(guān)和定位觸發(fā)開關(guān),過了指定位置馬上自動(dòng)減速。
軌道兩端必須具有防撞裝置(甲方在軌道系統(tǒng)中做好)
模型車的頂端需要設(shè)置緩沖裝置。
1.3 人機(jī)工程
數(shù)控電瓶車由電瓶供電,無刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng),由PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)方式設(shè)定和控制,人機(jī)界面為觸摸屏。
1.4 輸入電源
電池組充電使用220V交流電源。
1.5 表面處理
電瓶車鋼質(zhì)材料涂覆環(huán)氧鐵紅底漆,整車外表面涂裝冰灰色油漆。
車輪涂覆環(huán)氧鐵紅底漆,外表面涂覆黑色油漆。
1.6數(shù)控電瓶車技術(shù)規(guī)格要求
(1) 整車外形尺寸:<1700*700*670mm;
(2) 整車負(fù)載能力:≥350kg;
(3) 整車自重:≤350kg;
(4) 啟動(dòng)加速段為5米(不含車身長度),最高加速到4m/s;
(5) 在25米長的試驗(yàn)段內(nèi),數(shù)控電瓶車應(yīng)能在1m/s~4m/s的速度范圍內(nèi)任意設(shè)定并穩(wěn)定運(yùn)行,運(yùn)行平穩(wěn)度要求在±0.1m/s內(nèi);
(6) 剎車段長度為≤5米(不含車身長度),數(shù)控電瓶車應(yīng)能在該段內(nèi)完成剎車直至完全靜止;
(7) 車輪直徑偏差不得大于0.1mm;
(8) 兩車軸平行度偏差不得大于0.5mm;
(9) 數(shù)控電瓶車的輪距為575mm;
(10) 控制系統(tǒng)采用PLC為主控元件,觸摸屏為人機(jī)交互設(shè)備,觸摸屏可以設(shè)定車速,顯示運(yùn)行距離,設(shè)定啟動(dòng)時(shí)間,設(shè)定運(yùn)行距離,設(shè)定剎車位置;
(11) 數(shù)控電瓶車采用電瓶供電,供電電壓96V;
(12) 數(shù)控電瓶車動(dòng)力采用無刷直流電機(jī),功率為7kw;
(13) 數(shù)控電瓶車控制系統(tǒng)具備緊急停止按鈕,在緊急狀態(tài)時(shí),能在5米內(nèi)完成剎車至靜止?fàn)顟B(tài)。
2 系統(tǒng)組成
數(shù)控電瓶車包括:控制系統(tǒng)、車身平臺、電瓶、無刷電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、變速系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)。
3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
(1)為減輕重量、車身采用鋁合金骨架+鋁合金車身。
(2)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用無刷直流電機(jī),額定功率7KW、額定轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)、額定電壓96V;經(jīng)過1:10減速機(jī)構(gòu)減速后,帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn);車輪直徑0.35米,車輪最高轉(zhuǎn)速300rpm,整車額定最高為速度為:
V=(0.35*300*.314)/60=5.495m/s,滿足技術(shù)要求。
(3)設(shè)計(jì)專用電機(jī)調(diào)速控制器,能適應(yīng)電機(jī)大電流、大扭矩輸出的需要。
(4)設(shè)計(jì)專用整車速度控制器,在驅(qū)動(dòng)軸上安裝旋轉(zhuǎn)編碼器,反饋車輛的實(shí)時(shí)速度,可直接在操作面板上設(shè)定車輛運(yùn)動(dòng)的各個(gè)參數(shù)。
(5)試驗(yàn)儀器的電纜,由電纜拖鏈進(jìn)行收放,防止損壞。
4 原材料、元器件的選型
該設(shè)備制作應(yīng)選用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的原材料。元器件必須通過正規(guī)渠道采購。
5 交付及安裝
5.1交付時(shí)甲方須按以下要求進(jìn)行驗(yàn)收
(1) 數(shù)控車的外觀質(zhì)量和尺寸檢查;
(2) 表面涂覆;
(3) 數(shù)控電瓶車運(yùn)動(dòng)功能檢查;
(4) 性能指標(biāo)測試:總質(zhì)量、承載能力、運(yùn)動(dòng)速度等;
(5) 外購元器件質(zhì)量檢查;
5.2 安裝調(diào)試
到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行整體安裝調(diào)試。
6 壽命及使用要求
數(shù)控電瓶車使用壽命一年。對數(shù)控電瓶車出現(xiàn)問題要求便于維修,更換。符合互換性原則,便于更換。
4.課題的成果要求〔包括畢業(yè)設(shè)計(jì)論文、圖表、實(shí)物樣品等〕:
設(shè)計(jì)內(nèi)容及工作量
1).工程圖紙的內(nèi)容和圖幅
工程圖紙的幅面應(yīng)按照國標(biāo)規(guī)定,按照所設(shè)計(jì)零件的實(shí)際大小選擇比例后確定。每張圖按照國標(biāo)對裝配圖、零件圖的不同要求標(biāo)注好尺寸、公差等,標(biāo)題欄、明細(xì)表齊備。
2).主要結(jié)構(gòu)、部件的設(shè)計(jì)計(jì)算
主要結(jié)構(gòu)的方案選擇,主要零部件的有關(guān)計(jì)算。
3).說明書的主要內(nèi)容和插圖、表格等特殊要求
主要內(nèi)容有目前城市生活垃圾處理的現(xiàn)狀,開發(fā)分離機(jī)的前景和研究的必要性。為完成這些功能的可選方案(即功能原理設(shè)計(jì)),進(jìn)行方案的比較,每個(gè)方案所用的最佳結(jié)構(gòu)(用簡圖和文字說明)以及有關(guān)的計(jì)算。說明書中的插圖、表格、寫作的具體形式按照機(jī)電學(xué)院所發(fā)文件的要求完成。
4).應(yīng)用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、計(jì)算或繪圖要求
設(shè)計(jì)說明書要用計(jì)算機(jī)的word文檔打印,說明書要具有封面、前言中英文摘要、目錄、內(nèi)容、參考文獻(xiàn)以及結(jié)束語,內(nèi)容中的頁碼要和目錄相對應(yīng)。中間的圖表可用AutoCAD繪出插入,其他圖紙也必須用計(jì)算機(jī)繪圖、出圖。
5.課題完成步驟和方法(收集資料或采集數(shù)據(jù)的方法和地點(diǎn),分析技術(shù),制作技巧,設(shè)計(jì)使用的工具等):
1)實(shí)習(xí)地點(diǎn):長沙銳諾機(jī)電科技有限公司
2)收集有關(guān)參考資料,完成與課題相關(guān)的英文翻譯4000~5000字。
3)完成開題報(bào)告。
4)功能原理設(shè)計(jì),方案選擇,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及圖紙的草圖。
5)完成有關(guān)計(jì)算,設(shè)計(jì)說明書初稿。
6)繪制總裝圖、部件圖、零件圖,完善設(shè)計(jì)說明書。完成所有的畢業(yè)設(shè)計(jì)文件,進(jìn)行打印等后續(xù)工作。
6.主要參考文獻(xiàn):
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3. 潘存云等,機(jī)械原理.中南大學(xué)出版社,2011
4. 成大先,機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(第五版).化學(xué)工業(yè)出版社,2008
5. 楊黎明,機(jī)械設(shè)計(jì)簡明手冊.國防工業(yè)出版社,2008
6. 王少懷,機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊.電子工業(yè)出版社,2006
7. 黃靖遠(yuǎn)等,機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)(第三版).機(jī)械工業(yè)出版社,2011
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9. 吳宗澤等,機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(第四版).高等教育出版社,2012
10. 徐卓農(nóng)等,電子與電工技術(shù)(第二版).北京大學(xué)出版社,2011
11. 邢啟恩等,三維設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與典型范例.電子工業(yè)出版社,2008
12. 洪江等,動(dòng)畫演示與運(yùn)動(dòng)分析實(shí)例解析.機(jī)械工業(yè)出版社,2006
13. 鄭建民等,機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)(第三版).高等教育出版社,2012
7.本畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題工作進(jìn)度計(jì)劃:
起 迄 日 期
工 作 內(nèi) 容
大致安排:
3月1日—3月15日
3月16日—3月25日
3月26日—4月5日
4月6日—4月20日
4月21日—5月15日
5月16日—6月1日
6月2曰—6月10日
定于每周集中研究、商討一次,有問題隨時(shí)電話聯(lián)系。
實(shí)習(xí)和收集有關(guān)參考資料;
閱讀與課題有關(guān)的資料并完成與課題相關(guān)的英文翻譯4000~5000字。
有關(guān)生產(chǎn)廠家了解此類產(chǎn)品的生產(chǎn)、使用情況,并完成開題報(bào)告。
有關(guān)的功能原理設(shè)計(jì),方案選擇,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及圖紙的草圖,迎接中期檢查
完成有關(guān)計(jì)算,設(shè)計(jì)說明書初稿。
繪制總裝圖、部件圖、零件圖,完善設(shè)計(jì)說明書。
完成所有的畢業(yè)設(shè)計(jì)文件,進(jìn)行打印等后續(xù)工作。
準(zhǔn)備答辯。
所在專業(yè)審查意見:
負(fù)責(zé)人:
年 月 日
學(xué)院意見:
院領(lǐng)導(dǎo):
年 月 日
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