電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)

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畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 題 目： 電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書 論文（設(shè)計(jì)）題目： 電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) 學(xué)號(hào)： 姓名： 專業(yè)： 指導(dǎo)教師： 系主任： 一、主要內(nèi)容及基本要求 研究?jī)?nèi)容：設(shè)計(jì)一個(gè)能進(jìn)行無刷直流電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)，要求通過增加電機(jī)載荷 的方式對(duì)無刷直流電機(jī)進(jìn)行加速壽命試驗(yàn) 。具體內(nèi)容如下： 1．無刷直流電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)的總體方案設(shè)計(jì) 2．動(dòng)力元件的選擇 3．傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 4．其他零部件的設(shè)計(jì) 基本要求： 1．技術(shù)指標(biāo)要求符合設(shè)計(jì)要求 。 2．繪制測(cè)試臺(tái)總裝配圖和主要零件圖。要求圖紙不少于 紙。 3．翻譯一篇不少于 3000 字的外文文獻(xiàn)。 4．撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，要求不少于 1 萬字。 二、重點(diǎn)研究的問題 1． 電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái) 的總體設(shè)計(jì)中測(cè)試方案的選擇。 2．關(guān)鍵零部件的計(jì)算與設(shè)計(jì)。 3． 技術(shù)指標(biāo)：轉(zhuǎn)速： 3000 功率： 600W 三、進(jìn)度安 排 序號(hào) 各階段完成的內(nèi)容 完成時(shí)間 1 查閱文獻(xiàn)，收集資料 第 1 周 2 確定總體方案 第 2~3 周 3 開題報(bào)告 第 4 周 4 主要零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 第 5~8 周 5 中期檢查 第 9 周 6 完成所有零部件的設(shè)計(jì) 第 10~12 周 7 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 13~14 周 8 準(zhǔn)備答辯 第 15 周 四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn) 1、潘存云，唐進(jìn)元 . 機(jī)械原理 . 長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社， 2、周良德，朱泗芳，楊世平 . 現(xiàn)代工程圖學(xué)，第二版 . 長(zhǎng)沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社， 3、李必文 . 機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè) . 長(zhǎng)沙：中南大學(xué)出版社， 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)閱表 學(xué)號(hào) 姓名 專業(yè) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目： 電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) 評(píng)價(jià)項(xiàng)目 評(píng) 價(jià) 內(nèi) 容 選題 現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃的基本要求，達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的； 量是否適當(dāng)； 研、社會(huì)等實(shí)際相結(jié)合。 能力 合歸納資料的能力； 究方法和手段的運(yùn)用能力； 論文 （設(shè)計(jì)）質(zhì)量 述是否充分，結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)是否正確，設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析處理是否科學(xué)；技術(shù)用語(yǔ)是否準(zhǔn)確，符號(hào)是 否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范； 無觀點(diǎn)提煉，綜合概括能力如何； 無創(chuàng)新之處。 綜 合 評(píng) 價(jià) 該生在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，態(tài)度非常認(rèn)真，基本能獨(dú)立思考解決問題，查閱參考資料，但綜合運(yùn)用能力和設(shè)計(jì)繪圖能力一般，積極進(jìn)取，遇到不會(huì)的問題能夠及時(shí)找老師和同學(xué)尋找?guī)椭?，畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書格式基本正確，文字基本通順，但圖紙中存在一些錯(cuò)誤。 評(píng)閱人： 年 月 日 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）鑒定意見 學(xué)號(hào)： 姓名： 專業(yè)： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說明書） 頁(yè) 圖 表 張 論文（設(shè)計(jì)）題目： 電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) 內(nèi)容提要： 研究?jī)?nèi)容：設(shè)計(jì)一個(gè)能進(jìn)行無刷直流電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)，要求通過增大電機(jī)載荷的 方式對(duì)無刷直流電機(jī)進(jìn)行加速壽命試驗(yàn)。具體內(nèi)容如下： 1．無刷直流電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)的總體方案設(shè)計(jì) 2．動(dòng)力元件的選擇 3．傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 4．其他零部件的設(shè)計(jì) 主要特色：將可靠性運(yùn)用到了電機(jī)可靠性試驗(yàn)當(dāng)中，通過聯(lián)軸器、扭矩傳感器、磁 粉制動(dòng)器，測(cè)驗(yàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率等來推算電機(jī)的壽命，可以讓我們很好的了解 產(chǎn)品的使用壽命情況，及時(shí)的對(duì)電機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，使生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量得到了有效的提高。 測(cè)試設(shè)備自動(dòng)化程度高，使其操作簡(jiǎn)單方便。 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 選題符合培養(yǎng)目標(biāo)，總體設(shè)計(jì)方案正確，達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的。該生在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，學(xué)習(xí)態(tài)度良好，遵守學(xué)校的紀(jì)律，認(rèn)真完成老師布置的設(shè)計(jì)任務(wù)，團(tuán)結(jié)同學(xué)，待人熱情，態(tài)度較認(rèn)真；基本能獨(dú)立思 考解決問題，查閱參考資料。說明書結(jié)構(gòu)較嚴(yán)謹(jǐn)，格式基本正確，文字基本通順，但圖紙中存在少量錯(cuò)誤。 同意其參加答辯，建議成績(jī)?cè)u(píng)定為 中 。 指導(dǎo)教師： 年 月 日 答辯簡(jiǎn)要情況及評(píng)語(yǔ) 根據(jù)答辯情況 ,答辯小組同意其成績(jī)?cè)u(píng)定為 答辯小組組長(zhǎng)： 年 月 日 答辯委員會(huì)意見 經(jīng)答辯委員會(huì)討論 ,同意該畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定為 答辯委 員會(huì)主任： 年 月 日 目錄 摘要 第一章 緒論 靠性研究的意義 第二章 電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)的總體方案設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì)方案 1 第三章 電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)重要部件的選擇 無刷直流電機(jī)的介紹及工作原理 電機(jī)的選擇 測(cè)功機(jī) 的工作原理 測(cè)功機(jī)的選擇 電渦流制動(dòng)器的主要特點(diǎn) 電渦流制動(dòng)器的注意事項(xiàng)及使用環(huán)境 扭矩傳感器的工作介紹 扭矩 傳感器的選擇 扭矩傳感器的主要特點(diǎn) 安裝注意事項(xiàng) 四章 電機(jī)可靠性試 驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)方案及其零件具體設(shè)計(jì) 選擇聯(lián)軸器的類型 計(jì)算聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 確定聯(lián)軸器的型號(hào) 校核最大轉(zhuǎn)速 協(xié)調(diào)軸孔直徑及規(guī)定部件的安裝精度 進(jìn)行必要的校核 鍵的選擇 鍵連接強(qiáng)度計(jì)算 鍵的強(qiáng)度校核 平鍵聯(lián)結(jié)的公差與配合 平板的分類及應(yīng)用 大平板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 大平板的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 注意事項(xiàng) 五章 其他零部件的選取 連接螺栓的選擇 螺紋基本尺寸的選擇 裝配三維圖 結(jié) 謝 考文獻(xiàn) 錄 I 錄Ⅱ 1 電機(jī)可靠性 試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) 摘要 ：主要是控制磁粉制動(dòng)器對(duì)電機(jī)進(jìn)行空載、加載、堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)。通過傳感器以及相關(guān)的儀器儀表來顯示電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率等相關(guān)參數(shù)曲線，來分析電機(jī)的可靠性。 關(guān)鍵詞 ：電機(jī)、可靠性、試驗(yàn)臺(tái) 2 of to to of to of 3 第一章 緒論 靠性研究的意義 可靠 性工程（ 一門 全新 的 覆蓋 面十分廣泛的綜合性工程學(xué)科?？煽啃怨こ?是因?yàn)?第二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)而出現(xiàn) 在這個(gè)世界 。在第二次世界大戰(zhàn)中，科學(xué)技術(shù)得到 突飛猛進(jìn)的 發(fā)展， 軍隊(duì) 使用 上 了雷達(dá) 、 飛航式導(dǎo)彈 、 彈道式導(dǎo)彈等 較為 復(fù)雜的新式武器 裝備 ，而這些 新式 武器的心臟 —— 電子設(shè)備 經(jīng)常發(fā)生 故障，嚴(yán)重的 影響 到 了部隊(duì)的 作戰(zhàn)能力 ， 使 軍方和輿論界對(duì)武器裝備可靠性 有了更高的重視 。但是，由于當(dāng)時(shí)交戰(zhàn)各國(guó)忙于對(duì)付戰(zhàn)爭(zhēng)，可靠性問題并未得到廣泛深入研究，這 項(xiàng)研究 真正始于第二次世界大戰(zhàn)后。 只是從 20 世紀(jì) 50 年代初開始，在可靠性的測(cè)定中 采納了 更多 的 統(tǒng)計(jì)方法和概率概念以后，定量的可靠性才 被廣泛使用 ，可靠性問題才 開始 作為一門 新興的 學(xué)科被系統(tǒng)的 加以研究。 可靠性 從五十年的興起到現(xiàn)在 在生活中的使用相當(dāng)廣泛，在軍事上也得到了重視 ，并成為武器裝備的重要質(zhì)量特征 和 保證產(chǎn)品效能的有力手段， 在現(xiàn)代化的戰(zhàn)爭(zhēng)中，它關(guān)乎著這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)勝利的幾率 。所以， 現(xiàn)在全球國(guó)家的軍事武器專家對(duì)武器可靠性的研究有了更大的興趣 。提高 民間使用 產(chǎn)品 的 質(zhì)量，增強(qiáng) 了現(xiàn)代 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng) 力 的需要 。 隨著科技 的迅速 發(fā)展， 消費(fèi)者 對(duì) 自己所需 產(chǎn)品的要求也越來越高，不僅 希望 價(jià)格 便宜 能夠便宜 ，功能 多元化 ，而且 還 要求產(chǎn)品 有 安全 保障 ，經(jīng)久耐用。因此產(chǎn)品 生產(chǎn)商家可以 借助可靠性預(yù)計(jì)技術(shù)來標(biāo)明產(chǎn)品可靠性指標(biāo)， 讓消費(fèi)者能夠了解到產(chǎn)品的可靠性， 將有利于增強(qiáng) 產(chǎn)品 自身 的 競(jìng)爭(zhēng)力，也 可以讓消費(fèi)者 放心購(gòu)買。 自從 60年代以來，空間科學(xué)和 航空航天 技術(shù)的發(fā)展 大大 提高了可靠性 工程 的研究水平， 使 其研究范圍 得到了擴(kuò)展 。 對(duì)于 可靠性的研究 領(lǐng)域 ，已經(jīng) 從 電子、宇航、航空、核能等尖端 行業(yè) 部門擴(kuò)展到 汽車 與電力系統(tǒng)、動(dòng)力、機(jī)械、 民用 等一般 工業(yè)領(lǐng)域 ，擴(kuò)展到工業(yè)產(chǎn)品的各個(gè)領(lǐng)域。 目前 ，提高 工業(yè) 產(chǎn)品的可靠性，已經(jīng) 變成 提高產(chǎn)品質(zhì) 量的 至關(guān)重要的因素 。 按照這種趨勢(shì)發(fā)展下去，那些可靠性低的產(chǎn)品可能會(huì)慢慢退出市場(chǎng)，而對(duì)于那些高可靠性的產(chǎn)品以及企業(yè)將得到更多的市場(chǎng)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力也越來厲害 。不僅如此，而且 國(guó)外還把對(duì)產(chǎn)品可靠性的研究工作提高到節(jié)約能源 和 資源的高度來認(rèn)識(shí)。這不僅是因?yàn)楦呖煽啃援a(chǎn)品的使用期長(zhǎng)，而且通過可靠性設(shè)計(jì)，可以有效地利用材料，減少 處理時(shí)間 ，獲得體積小、重量輕的 工業(yè) 產(chǎn)品。 加大力度 提高產(chǎn)品的 綜合 可靠性， 可以給你 帶來巨大的經(jīng)濟(jì) 利益以及 社會(huì)聲譽(yù)。在 日本將可靠性 這項(xiàng) 技術(shù) 發(fā)展 應(yīng)用到民用 行業(yè)領(lǐng)域 取得 了極大的 成功， 成功的 提高了其民用 產(chǎn)品的可靠度， 讓它們進(jìn)入了 高可靠性產(chǎn)品 行列 ，例如照相機(jī)、 手機(jī)、 汽車、彩電、 4 電冰箱等， 銷往全球各地 ， 給日本帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)利益 。 曾今，美國(guó)人預(yù)測(cè)，日后能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中而存活下來的只有那些能掌握好自己產(chǎn)品可靠性的企業(yè)。在日本人眼里，可靠性就就代表著一個(gè)企業(yè)的信譽(yù)，沒有了信譽(yù)的企業(yè)注定被市場(chǎng)所拋棄，產(chǎn)品在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的有利條件就是它們自身的可靠性?？偠灾?，可靠性對(duì)產(chǎn)品來說非常的重要，這也引起了越來越多的企業(yè)和工程技術(shù)員工對(duì)產(chǎn)品可靠性的重視，他們把產(chǎn)品的可靠性與產(chǎn)品的性能看得同樣重要。甚至有一些嚴(yán)格的企業(yè)規(guī)定，缺 少可靠性指標(biāo)，沒有進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)的產(chǎn)品不可以生產(chǎn)。 產(chǎn)品的可靠性不僅得到國(guó)家工業(yè)部門的重視，而且也愈來愈得到廣大消費(fèi)者的關(guān)注。消費(fèi)者花錢購(gòu)買產(chǎn)品，注意的不僅僅是產(chǎn)品的功能齊全不，價(jià)格便宜不，而且更加關(guān)心產(chǎn)品在以后的使用過程中能否經(jīng)久耐用，不要出現(xiàn)什么故障。經(jīng)久是意味著產(chǎn)品的質(zhì)量好，壽命長(zhǎng)，耐用則是說產(chǎn)品適應(yīng)不同環(huán)境下的能力，經(jīng)久耐用就是指產(chǎn)品的使用壽命長(zhǎng)?，F(xiàn)在廣大消費(fèi)者都希望自己買到的產(chǎn)品能夠使用較長(zhǎng)的時(shí)間，并且功能齊全，不要出現(xiàn)什么故障，還有就是售后服務(wù)要周到。 隨著時(shí)間的流逝，科學(xué)技 術(shù)也在迅速的發(fā)展，一方面，設(shè)備的結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜化，使用的元器件也愈來愈多，自動(dòng)化程度也是愈來愈高；另一方面，對(duì)于系統(tǒng)或設(shè)備的可靠性及壽命要求日益提高，特別是對(duì)軍事武器裝備和航空航天器具的可靠性提出了更高的要求。因此，為了保證系統(tǒng)和設(shè)備的可靠性，我們有必要保證元件和零部件的可靠性。如果在一個(gè)系統(tǒng)中有一個(gè)零件或零部件出現(xiàn)了問題，那么就有可能造成生命財(cái)產(chǎn)的重大損失。 電機(jī)是一個(gè)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的驅(qū)動(dòng)控制元件，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域，一臺(tái)設(shè)備往往需要幾臺(tái)電機(jī)，有些復(fù)雜的設(shè)備有可能用到幾十臺(tái)甚至上百臺(tái)驅(qū)動(dòng)電 機(jī)和控制微電機(jī)，尤其是微電機(jī)的采用量比較大。一旦電機(jī)在工作中出現(xiàn)故障，有可能導(dǎo)致設(shè)備、系統(tǒng)的癱瘓，如果出現(xiàn)這種情況，可能給公司帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失。因此，電機(jī)可靠性問題的研究已經(jīng)成為現(xiàn)代技術(shù)領(lǐng)域的重大課題而引起國(guó)內(nèi)外的重視。 因此，可靠性是一門 十分 重要的 課題 ， 值得我們?nèi)ド罹浚?我們要好好利用對(duì)可靠性的研究，把得出的結(jié)論性的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中去，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，提高我國(guó)企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力 。 電機(jī)作為現(xiàn)代工業(yè)不可缺少的一部分，它是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)物，它不僅 包含了電機(jī)所應(yīng)該具有的所有零部件，如定子、轉(zhuǎn)子、定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組、換向器、軸承等，而且還包括了一系列的控制線路，用來控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。因?yàn)樗怯脕硌芯康?，具有代表性，因此，?duì)于它的可靠性研究我們要與其它電機(jī)區(qū)別開來，但又要保持著必要 5 的聯(lián)系。結(jié)合航空航天所用到電機(jī)的特征，查找資料了解和吸收了不少國(guó)內(nèi)外在電和電子產(chǎn)品的可靠性方面所取得的研究成果，對(duì)于加速航空航天電機(jī)可靠性研究工作的進(jìn)程很有幫助。 內(nèi)外有關(guān)可靠性標(biāo)準(zhǔn)概況 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，產(chǎn)品的多元化，促使標(biāo)準(zhǔn)化作為一種現(xiàn)代化管理的手段，已成為衡量一個(gè)國(guó)家科學(xué)管理、技術(shù)發(fā)展水平的尺度，可是說它已經(jīng)無處不在，已被廣泛地應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，如經(jīng)濟(jì)、管理、營(yíng)銷、科學(xué)和工程技術(shù)等。對(duì)于可靠性工程技術(shù)和管理水平的發(fā)展也應(yīng)該好好的得到規(guī)劃，沒有約束就容易亂套，自然就離不開“標(biāo)準(zhǔn)化”這一重要管理手段。現(xiàn)在，在發(fā)達(dá)國(guó)家中，尤其是美國(guó)，隨著可靠性工程和管理的發(fā)展，通過多年的經(jīng)驗(yàn)積累，編輯出了一個(gè)有關(guān)可靠性標(biāo)準(zhǔn)的整體方案，也在不斷的完善中，這套可靠性標(biāo)準(zhǔn)的建立對(duì)提高產(chǎn)品的性能，減少產(chǎn)品壽命周期所花的費(fèi)用起了至關(guān)重要的作用。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)可靠性的要求 也變得越來越高，也正是因?yàn)槿嗣駥?duì)可靠性的要求越來越多，也促進(jìn)了可靠性工程的進(jìn)一步發(fā)展，已經(jīng)制定的標(biāo)準(zhǔn)也在就不斷的修改、補(bǔ)充和完善，以適應(yīng)這種發(fā)展。 現(xiàn)在，全球比較有名，影響較大，使用范圍廣泛的可靠性標(biāo)準(zhǔn)主要是美軍 準(zhǔn)系列和國(guó)際電工委員會(huì)發(fā)布的 準(zhǔn)系列。 準(zhǔn)與 準(zhǔn)的關(guān)系十分密切，許多 準(zhǔn)的基礎(chǔ)上制定的。 外可靠性的發(fā)展?fàn)顩r （ 1）在歐洲，主要以德國(guó)為代表的一些歐洲國(guó)家對(duì)可靠性的研究及應(yīng)用尤為突出。德國(guó)摸索研究出了一套非常完善和詳細(xì) 的標(biāo)準(zhǔn)，并定為德國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，稱為“國(guó)家工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) (。作為國(guó)家工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它包括了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，已經(jīng)很成熟了，并且非常完善的包括了工程的各個(gè)領(lǐng)域。之前為了規(guī)范采用的是綜合安全系數(shù)法 (荷載 81012172230寬 b×鍵高 h 2× 2 3× 3 4× 4 5× 5 6× 6 8× 7 10× 8 鍵的長(zhǎng)度系列L 6， 8， 10， 12， 14， 16， 18， 20， 22， 25， 28， 32， 36， 40， 45，50， 56， 63， 70， 80， 90， 100， 110， 125， 140，? 連接強(qiáng)度計(jì)算 普通平鍵連接的強(qiáng)度條件為 ? ?pp ? ??? 3102 式中： T— 傳動(dòng)的轉(zhuǎn)矩 ?????? ?? 2 N· m； k— 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度， ，此處 h 為鍵的高度， l— 鍵的工作長(zhǎng)度， 頭平鍵 ? ，平頭平鍵 ，這里 L 為鍵的 公稱長(zhǎng)度， b 為鍵的寬度， d— 軸的直徑， ??p? — 鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力， 見表 4 表 4連接的許用擠壓應(yīng)力 許用擠 壓應(yīng)力 連接工 作方式 鍵或轂、軸 的材料 載荷性質(zhì) 靜載荷 輕微沖擊 沖擊 ? ?p? 靜連接 鋼 120000鐵 7000用普通平鍵連接的結(jié)構(gòu)形式。 鍵的兩側(cè)是工作面，工作時(shí)，靠鍵同鍵槽側(cè)面的擠壓來傳遞轉(zhuǎn)矩。鍵的上表面和輪轂的鍵槽底面間則留有間隙。平鍵連接具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便、對(duì)中性較好等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。這種鍵連接不能承受軸向力，因而對(duì)軸上的零件不能起到軸向固定的作用。 31 由于電 機(jī)輸出軸的直徑為 14槽長(zhǎng) L=20選用直徑 為 >12的平鍵尺寸，則鍵寬 b×鍵高 h=5×5，鍵長(zhǎng) L=20為 1 號(hào)鍵 扭矩傳感器的輸入軸、輸出軸一樣，直徑都為 18槽長(zhǎng) L=30選用直徑為 >17鍵寬 b×鍵高 h=6×6，鍵長(zhǎng) L=28為 2 號(hào)鍵 電渦流制動(dòng)器輸入軸直徑為 15槽長(zhǎng) L=36選用直徑為 >12的平鍵尺寸，則鍵寬 b×鍵高 h=5×5，鍵長(zhǎng) L=36為 3 號(hào)鍵 的強(qiáng)度校核 1 號(hào)鍵強(qiáng)度校核： 根據(jù) ? 4 ， ?? ， 5??? ， 4? ， ? ???。則 Pk 04210233 ??? ??????因?yàn)?? ?? ?，所以符合要求。 2 號(hào)鍵 強(qiáng)度校核： 根據(jù) ? 4 ， ? ， 2??? ， 8? ， ? ???。則 Pk 04210233 ??? ??????因?yàn)?? ?? ?，所以符合要求。 3 號(hào)鍵強(qiáng)度校核： 根據(jù) ? 4 ， ?? ， 1??? ， 5? ， ? ???。則 Pk 04210233 ??? ??????因?yàn)?? ?? ?，所以符合要求。 鍵聯(lián)結(jié)的公差與配合 為了保證鍵與鍵槽側(cè)面接觸良好而又便于拆裝，鍵與鍵槽寬采用過渡配合或者小間隙配合。其中，鍵與軸槽寬的配合應(yīng)較緊，而鍵與輪轂槽寬的配合可較松。對(duì)于導(dǎo)向平 32 鍵，要求鍵與輪轂槽之間作軸向相對(duì)移動(dòng)，要有較好的導(dǎo)向性，因此宜采用具有適當(dāng)間隙的間隙配合。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鍵和鍵寬規(guī)定了三種基本聯(lián)結(jié)，配合性質(zhì)及其應(yīng)用見表 4 4三種配合性質(zhì)及其應(yīng)用 配合種類 尺寸 應(yīng)用范圍 鍵 軸槽 轂槽 較松聯(lián)結(jié) 9 要用于導(dǎo)向平鍵。 一般聯(lián)結(jié) 在軸上及輪轂中均固定，用于傳遞載荷不大的場(chǎng) 合。 較緊聯(lián)結(jié) 9 鍵在軸上及輪轂中均固定，且較正常聯(lián)接更緊。主 要用于傳遞重載荷、沖擊載荷及雙向扭矩的場(chǎng)合。 鍵寬 h 的公差值按其基本尺寸從國(guó)標(biāo)中查取，鍵槽寬 B 及其他非配合尺寸公差規(guī)定查 1096— 2003。 板的分類及應(yīng)用 對(duì)于電機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)來 說，大平板起到的是安裝承載作用，十分重要。因?yàn)榇笃桨宓慕Y(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，采用鑄造得到毛坯，材料用鑄鐵。 鑄鐵 平板 的用途分為 鑄鐵檢驗(yàn)平板 、 鑄鐵劃線平板 、鑄鐵 裝配平板 、鑄鐵 測(cè)量平板 、鑄鐵 鉚焊平板 、 鑄鐵焊接平板 等，主要用于各種檢驗(yàn)工作，用于各種機(jī)床機(jī)械的檢驗(yàn)測(cè)量，檢查零件的尺寸精度、行位偏差，并作出精密劃線，鑄鐵平板是機(jī)床、機(jī)械制造、電子生產(chǎn)等行業(yè) 不可缺少的基本裝備。 鑄鐵平板 分為筋板式和箱體式，工作面有長(zhǎng)方形、正方形或圓形， 鑄鐵平板 的工作面上可加工 V 型槽、 T 型槽、 U 型槽和圓孔、長(zhǎng)孔等。 鑄鐵平板 鑄件 不得有氣孔、砂眼、裂紋、硬隔、夾砂等缺陷， 鑄件 不得有缺材、短尺等缺陷， 鑄鐵平板 鑄件 加工前應(yīng)進(jìn)行外觀 檢驗(yàn) ，合格后進(jìn)行熱處理來去除 鑄鐵件 的內(nèi)應(yīng)力，來減少 鑄鐵平板 的變形量。 鑄鐵平板 進(jìn)行粗加工后要卸離加工的 機(jī)床 ，放置 3工，這樣做的目的是徹底去除 鑄鐵平板 的內(nèi)應(yīng)力，防止在使用過程變形，造成 鑄鐵平板 精度降低。 通過對(duì)被測(cè)電機(jī)、扭矩傳感器、電渦流制動(dòng)器安裝尺寸的比較，電渦流制動(dòng)器可以直接安裝在大平板上，而被測(cè)電機(jī)、扭矩傳感器需要借助安裝底座來實(shí)現(xiàn)安裝固定。并且選定大平板槽距為 95計(jì)一個(gè)這樣的大平板作為電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試系統(tǒng)的安裝底座。大體設(shè)計(jì)如下圖 4示 33 圖 4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 鑄鐵平板 的工作面上可加工 V 型槽、 T 型槽、 U 型槽和圓孔、長(zhǎng)孔 等，在本次設(shè)計(jì)中 T 型槽比其它幾種更合適，所以我選用 T 型槽。 T 型槽平臺(tái)工作面上 也 可 以 加工 T 形、 U 形槽和圓孔、長(zhǎng)孔等，可用來固定動(dòng)力機(jī)械設(shè)備。 選用 T 型槽 的精度穩(wěn)定，耐磨性能好。 T 型槽的設(shè)計(jì)是大平板的重點(diǎn)，因?yàn)殡姍C(jī)測(cè)驗(yàn)系統(tǒng)的安裝都是 靠 此，我首先設(shè)計(jì) T 型槽，電渦流制動(dòng)器選用的是 。這給我提供了一個(gè)很好的依據(jù)，根據(jù)表格（ 5782— 2000）規(guī)定，查表得知 平板的結(jié)構(gòu)如圖 4 4 34 既然大平板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)好了，那就應(yīng)該來確定它的結(jié)構(gòu)尺寸了。大平板的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)可以參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版圖 5 形 槽 螺 栓 連 接 ， ，(1 ? , ? ， 。再根據(jù)查表得到安裝螺栓 a=950 ?? ， 1 ?? ， 2 ?? ，? 。電機(jī)的總長(zhǎng)度為 136矩傳感器的總長(zhǎng)度為 188渦流制動(dòng)器的總長(zhǎng)度為 22549321 ???? ，設(shè)計(jì)尺寸要比系統(tǒng)尺寸長(zhǎng)一點(diǎn)，以備以后的維護(hù)和更換方便，取 L=600 6條 T 形槽，每條槽的中心距為 95以大平板的寬度設(shè)計(jì)為 286 T 型槽平臺(tái)的 生產(chǎn)過程 中 也 會(huì)出現(xiàn)一些產(chǎn)品缺陷，采用 了 正確的方法 也是 可以進(jìn)行工藝彌補(bǔ)， 而 鑄鐵平板工作面的缺陷是不可以忽視的重要部位，鑄鐵平板主要的缺陷包括：氣孔、沙孔、夾沙、縮松等 。鑄鐵平板的缺陷在《中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》 7974— 2000里有處理的詳細(xì)規(guī)定。鑄鐵平板使用壽命和缺陷修復(fù)有密切的關(guān)系。所以對(duì)鑄鐵平板的缺陷做修復(fù)時(shí)要嚴(yán)格按工藝要求處理。 底座是用來安裝機(jī)械設(shè)備的，起到承載的作用。它分為分多種，有固定式、可調(diào)式、升降式等，設(shè)計(jì)要求不同，選擇的自然就不同，我這里是要給電渦流制動(dòng)器設(shè)計(jì)一個(gè)底座，因?yàn)殡姕u流制動(dòng)器如果沒出現(xiàn)故障是不用更換的，不調(diào)節(jié)，所以我選擇的是固定式底座。 如果將底座設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，就會(huì)增加加工的難度，加工成本自然而然會(huì) 增多，如果采用鑄造而成，特意為它設(shè)計(jì)一個(gè)模具也劃不來。綜合考慮，主要是經(jīng)濟(jì)因素，最后我把扭矩傳感器底座設(shè)計(jì)成了由兩部分通過螺栓組合而成的部件，它是由如圖 4 對(duì)扭矩傳感器底座的設(shè)計(jì)，我可以先確定它的高度 H，因?yàn)榕ぞ貍鞲衅鞯闹行妮S離機(jī)座底面的高度為 57中心軸標(biāo)準(zhǔn)高度為電渦流制動(dòng)器中心軸距機(jī)座高度，它們不在同一水平面上。如果將扭矩傳感器直接裝在大平板上，扭矩傳感器與電渦流制動(dòng)器的中心軸就不在同一水平線上，所以要給扭矩傳感器加一個(gè)底座。 35 （ a） （ b） 圖 4將如圖 4a、 矩傳感器底座部件結(jié)構(gòu)示意圖如下圖 4圖 4高度確定了，那么應(yīng)該設(shè)計(jì)底座的螺栓孔，螺栓孔的尺寸可以根據(jù)扭矩傳感器機(jī)座安裝螺栓孔軸線的尺寸長(zhǎng) ×寬 79×65進(jìn)行確定，扭矩傳感器的安裝螺栓選用的是以參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版圖 5面規(guī)定螺栓軸線到被連 36 接件邊緣的距離取 6~3(?? ，所以取 d=1259度 L=91了保證扭矩傳感器與電渦流制動(dòng)器的中心軸軸線在同一水平上，取 3? 。上面的螺栓孔設(shè)計(jì)好了，現(xiàn)在來設(shè)計(jì)下面的螺栓孔。因?yàn)榕ぞ貍鞲衅鞯鬃且惭b在大平板上，而大平板的安裝 T 形槽槽距 a=95座螺栓孔軸線的距離只能設(shè)計(jì)成 95整數(shù)倍才能進(jìn)行安裝，而底座的上面寬度 d=125于 95只能選擇二倍。綜合底座的尺寸情況，我們?nèi)?90 2 421 ??? 。底座用什么材料也很重要，綜合各方面的因素考慮，我選擇鑄鐵，毛坯采用鑄造成形。經(jīng)過計(jì)算底座的厚度都為 10 底座是將系統(tǒng)壓力傳遞到底板和穩(wěn)固支架的部件，因此，底座除了滿足一定的剛度和強(qiáng)度要求外，還要求對(duì)底板起伏不平的適應(yīng)性要強(qiáng)。電機(jī)的安裝也是十分重要的，如果安裝不當(dāng)，可能會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)燒毀的可能。因此，電機(jī)底座的設(shè)計(jì)很關(guān)鍵，因?yàn)槲疫x擇的電機(jī)是帶有凸緣端蓋的，所以我的底座設(shè)計(jì)成了像支撐板的形式，結(jié)構(gòu)示意圖如圖 4是組合部件。 與扭矩傳感器底座一樣不能采用整體式。 如果將它設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，就會(huì)增加加工的難度，加工成本自然而然會(huì)增多，如果采用鑄造而成，特意為它設(shè)計(jì)一個(gè)模具也劃不來。綜合考慮，主要是經(jīng)濟(jì)因素，最后我把電機(jī)底座設(shè)計(jì)成了由四塊鋼板焊接而成的焊接件，由圖 4 被測(cè)電機(jī)的中心軸離機(jī)座底面的高度為 45心軸標(biāo)準(zhǔn)高度為電渦流制動(dòng)器中心軸距機(jī)座高度。如果將被測(cè)電機(jī)直接裝在大平板上，被測(cè)電機(jī)與電渦流制動(dòng)器的中心軸就不在同一水平線上，所以要把電機(jī)安裝在一個(gè)帶有支撐板的底座上。與扭矩傳感器底座不一樣，電機(jī)底座的安 裝螺栓軸線高度就取電渦流制動(dòng)器的軸線高度。因此，它的高度可以直接取電渦流制動(dòng)器的軸線高度。 37 （ a） （ b） （ c） （ d） 圖 4將一塊（ a）圖所示零件、一塊（ b）圖所示零件、一塊（ c）圖所示零件、一塊（ d）圖所示零件焊接在一起得到結(jié)構(gòu)示意圖如圖 4 38 圖 4同樣，為了保證被測(cè)電機(jī)與電渦流制動(dòng)器同軸線，電機(jī)底座支撐板的高度直接取H=120過分析，底板、支撐板以及筋板的厚度都取 10 h=10底座支撐板要安裝在大平板上，而大平板的安裝 T 形槽槽距為 95以只能 安裝 95數(shù)倍的底座，綜合底座的尺寸情況，我們?nèi)?90板的厚度我們?nèi)?10a=e+2044根據(jù)電機(jī)的長(zhǎng)度 L ，取底板的寬度 B=1206210 ???? 。圓孔為了滿足更多的電機(jī)，我們選擇與最大孔徑的電機(jī)相匹配，這樣既可以滿足大的電機(jī)又可以滿足小電機(jī)，所以取 d=40為電機(jī)大小不一樣，安裝尺寸也有所不一樣，我們?yōu)榱藵M足因電機(jī)大小變化而設(shè)計(jì)了這種槽型孔的方法，這樣 就 可 以 滿 足 大 小 不 一 的 電 機(jī) 使 用 ， 取 r=4 t=35 2+6080 通過第三章的設(shè)計(jì)讓我從中學(xué)到了很多經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也懂得了很多，一個(gè)產(chǎn)品并不像表面這么簡(jiǎn)單，只有當(dāng)你自己去設(shè)計(jì)你就會(huì)知道它的復(fù)雜。本章是電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)的核心，所以我要認(rèn)真的對(duì)待，不能讓它在我手上出現(xiàn)什么誤差。正因?yàn)槭窃O(shè)計(jì)的重點(diǎn)，所以運(yùn)用到的專業(yè)知識(shí)自然也是最為豐富的，這時(shí)候就是考驗(yàn)我們對(duì)大學(xué)四年所學(xué)過的知識(shí)的掌握是否過關(guān)，也算是畢業(yè)前對(duì)我們個(gè)人的一次專業(yè)考核。本章涉及到的有零部件的設(shè)計(jì)、選擇，以及零部件的強(qiáng)度計(jì)算、校核，還有就是 對(duì)附表的應(yīng)用。 39 第五章 其他零部件的選取 兩對(duì)聯(lián)軸器都是采用六組螺栓連接，選用的 圖 5 5栓間距 工作壓力 /4101620t0/d d d 注：表中 圖 5栓的公稱直徑 d=6， 。故可承受的工作壓力大于 4 兩對(duì)聯(lián)軸器的凸緣厚度加在一起都是 26軸器處于帶有扭矩的狀態(tài)下工作，為了防止松動(dòng)，我們給螺栓都加上彈簧墊片。 ???????? 40 根據(jù) 5782l ，故選擇 5? 。 尺寸的選擇 根據(jù) 196栓的公稱直徑 d=6擇螺距 P=1徑 徑 根據(jù)前面的底座設(shè)計(jì)，以及電渦流制動(dòng)器的選擇，安裝螺栓選用的是六角螺頭 為大平板的 8座底板的厚度又為 10 ????????? ?? 根據(jù) 5782l ，故選擇 5? 。 總裝配三維圖 41 總結(jié) 作為大學(xué)畢業(yè)的最后一次檢驗(yàn)，我給自己選擇的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)，在導(dǎo)師細(xì)心的指導(dǎo)下，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)也是終于完成了。 畢業(yè)設(shè)計(jì)可以說是對(duì)每位大學(xué)生四年來所學(xué)知識(shí)運(yùn)用，也可以說是對(duì)我們的一次考核，是對(duì)我們基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論與基本技能掌握與提高程度的一次綜合檢查。拿到設(shè)計(jì)任務(wù)書之前，我以為自己還不錯(cuò)，對(duì)于這種設(shè)計(jì)沒問題，可是當(dāng)我真正做起來的時(shí)候我才發(fā)現(xiàn)自己的不足，諸多問題都慢慢的暴漏出來了，反映了我平時(shí)對(duì)知識(shí)的掌握還不夠透徹，對(duì)于知識(shí)的運(yùn)用 也不夠靈活，也告訴了我并不是所有的知識(shí)都得等著老師來教你，而你自己的學(xué)會(huì)去自己學(xué)習(xí)。對(duì)于教材后面的附表我以前用的次數(shù)不是很多，導(dǎo)致此次畢業(yè)設(shè)計(jì)也遇到了一些小問題，這也說明了我們平時(shí)對(duì)它的了解太少。雖然通過此次設(shè)計(jì)反映出來我很多問題，不過我認(rèn)為這也是對(duì)我的一種考驗(yàn)，既然發(fā)現(xiàn)了自己的問題，我們就應(yīng)該勇敢的去面對(duì)，并且改正它。 作為大學(xué)的最后一次設(shè)計(jì)任務(wù)，同時(shí)，也稱的上是我們踏入社會(huì)工作的第一次任務(wù)。可以說是給我們以后工作的一次嘗試吧，獨(dú)立完成這份設(shè)計(jì)。當(dāng)我拿到這個(gè)題目的時(shí)候，給我的第一印象就是什么是電機(jī)可靠性試 驗(yàn)臺(tái)啊，它具體是干什么的，一頭霧水。這個(gè)時(shí)候我們得學(xué)會(huì)利用圖書館翻閱資料，查找參考文獻(xiàn)，通過資料區(qū)了解設(shè)計(jì)的是一個(gè)什么樣的東西，它有什么作用等。在設(shè)計(jì)過程中我們要翻閱很多的書籍、教材，在這個(gè)過程中，我們也會(huì)學(xué)到很多自己已經(jīng)遺忘或者沒有接觸到的知識(shí)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)為了測(cè)試學(xué)生在校學(xué)習(xí)成果的重要措施，也是提高教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。在設(shè)計(jì)電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)的時(shí)候，為了更好的設(shè)計(jì)出自己的第一個(gè)作品，我花了很多時(shí)間在查閱資料上面，同時(shí)，也萌發(fā)了我對(duì)電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)較為深入的研究，培養(yǎng)了我對(duì)它的興趣。所