油冷式电动滚筒设计
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油冷式电动滚筒的设计
摘 要
本课题来源于当今社会机械工业油冷式电动滚筒设备的创新和更新换代基础之上，通过设计出新型的油冷式电动滚筒，从而来满足当今社会油冷式电动滚筒设备不足的缺陷。
国内油冷式电动滚筒的研发及制造要与全球号召的高效经济、传动质量好，效率高等主题保持一致。近期对机械行业中油冷式电动滚筒的使用情况进行了调查，发现在机械行业中，电动滚筒的使用非常普遍。自然而然在机械设备中它们的安装也非常频繁。传统的油冷式电动滚筒在没有自动化传动而需要人工搬运的情况下，传动效率低下，劳动强度大，所以设计一个专用的油冷式电动滚筒势在必行。
本文运用大学所学的知识，提出了油冷式电动滚筒的结构组成、工作原理以及主要零部件的设计中所必须的理论计算和相关强度校验，构建了油冷式电动滚筒总的指导思想，从而得出了该油冷式电动滚筒的优点是高效，经济，并且传输质量高，运行平稳的结论。
关键字 油冷式电动滚筒；传动；结构组成；高效
The design of oil cooled electric roller
Abstract
With development of all kind of science technology and global economy, Pneumatic manipulator is a automated devices that can mimic the human hand and arm movements to do something，aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety.
Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and atcompressedneceengththdirectionprocedurework.The inverted pendulum is a typical high order system, with multi variable, non-linear, strong-coupling, fleet and absolutely instable. It is representative as an ideal model to prove new control theory and techniques. During the control process, pendulum can effectively reflect many key problems such as equanimity, robust, follow-up and track, therefore.
This paper studies a control method of double inverted pendulum . First of all, the mathematical model of the double inverted pendulum is established, then make a control design to double inverted pendulum on the mathematical model, and determine the system performance index weightmatrix , by using genetic algorithm in order to attain the system state feedback control matrix. Finally, the simulation of the system is made by .Key words: pneumatic manipulator; cylinder ;pneumatic loop ;degrees
目 录
摘要 1
Abstract 2
1.引言 1
1.1课题的来源与研究的目的和意义 1
1.2油冷式电动滚筒的发展现状 3
1.3本课题研究的内容 6
1.4 Solidworks设计基础 7
1.4.1草图绘制 9
1.4.2基准特征，参考几何体的创建 9
1.4.3拉伸、旋转、扫描和放样特征建 10
1.4.4工程图的设计 13
1.4.5装配设计 15
2.油冷式电动滚筒总体结构的设计 17
2.1油冷式电动滚筒的总体方案图 17
2.2油冷式电动滚筒的工作原理 18
2.3机械传动部分的设计计算 19
2.3.1 电机的选型计算 20
2.3.2 直齿圆柱齿轮传动的设计 22
2.3.3 内啮合齿轮传动的设计 24
2.3.4 传动轴的设计计算 25
3.各主要零部件强度的校核 27
3.1转动轴强度的校核与计算 30
3.2轴承强度的校核计算 31
3.3传动齿轮的强度校核计算 32
4.三维软件设计总结 33
结论 34
参考文献 35
致谢 36
1引言
1.1 课题的来源与研究的目的和意义
机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备，机械工业所提供装备的性能、质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一。机械工程的服务领域广阔而多面，凡是使用机械、工具，以至能源和材料生产的部门，都需要机械工程的服务。概括说来，现代机械工程有五大服务领域：研制和提供能量转换机械、研制和提供用以生产各种产品的机械、研制和提供从事各种服务的机械、研制和提供家庭和个人生活中应用的机械、研制和提供各种机械武器。
不论服务于哪一领域，机械工程的工作内容基本相同，主要有：建立和发展机械工程的工程理论基础。例如，研究力和运动的工程力学和流体力学；研究金属和非金属材料的性能，及其应用的工程材料学；研究热能的产生、传导和转换的热力学；研究各类有独立功能的机械元件的工作原理、结构、设计和计算的机械原理和机械零件学；研究金属和非金属的成形和切削加工的金属工艺学和非金属工艺学等等。
研究、设计和发展新的机械产品，不断改进现有机械产品和生产新一代机械产品，以适应当前和将来的需要。机械产品的生产，包括：生产设施的规划和实现；生产计划的制订和生产调度；编制和贯彻制造工艺；设计和制造工具、模具；确定劳动定额和材料定额；组织加工、装配、试车和包装发运；对产品质量进行有效的控制。机械制造企业的经营和管理。机械一般是由许多各有独特的成形、加工过程的精密零件组装而成的复杂的制品。生产批量有单件和小批，也有中批、大批，直至大量生产。销售对象遍及全部产业和个人、家庭。而且销售量在社会经济状况的影响下，可能出现很大的波动。因此，机械制造企业的管理和经营特别复杂，企业的生产管理、规划和经营等的研究也多是肇始于机械工业。
机械产品的应用。这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备，以保证机械产品在长期使用中的可靠性和经济性。
机械产品的应用。这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备，以保证机械产品在长期使用中的可靠性和经济性。研究机械产品在制造过程中，尤其是在使用中所产生的环境污染，和自然资源过度耗费方面的问题，及其处理措施。这是现代机械工程的一项特别重要的任务，而且其重要性与日俱增。机械的种类繁多，可以按几个不同方面分为各种类别，如：按功能可分为动力机械、物料搬运机械、粉碎机械等；按服务的产业可分为农业机械、矿山机械、纺织机械等；按工作原理可分为热力机械、流体机械、仿生机械等。另外，机械在其研究、开发、设计、制造、运用等过程中都要经过几个工作性质不同的阶段。按这些不同阶段，机械工程又可划分为互相衔接、互相配合的几个分支系统，如机械科研、机械设计、机械制造、机械运用和维修等。
这些按不同方面分成的多种分支学科系统互相交叉，互相重叠，从而使机械工程可能分化成上百个分支学科。例如，按功能分的动力机械，它与按工作原理分的热力机械、流体机械、透平机械、往复机械、蒸汽动力机械、核动力装置、内燃机、燃气轮机，以及与按行业分的中心电站设备、工业动力装置、铁路机车、船舶轮机工程、汽车工程等都有复杂的交叉和重叠关系。船用汽轮机是动力机械，也是热力机械、流体机械和透平机械，它属于船舶动力装置、蒸汽动力装置，可能也属于核动力装置等等。19世纪时，机械工程的知识总量还很有限，在欧洲的大学院校中它一般还与土木工程综合为一个学科，被称为民用工程，19世纪下半叶才逐渐成为一个独立学科。进入20世纪，随着机械工程技术的发展和知识总量的增长，机械工程开始分解，陆续出现了专业化的分支学科。这种分解的趋势在20世纪中期，即在第二次世界大战结束的前后期间达到了最高峰。
5 三维软件设计总结
通过此次设计，又一次提升了运用三维软件的水平，并吸收了不少经验，总结为一下几点。
（1） 有零件图纸作图与空想设计作图不同，零件尺寸已经给出，作图时先不考虑尺寸是否真的合适，根据尺寸作出零件的三维图，但到装配时必须要考虑尺寸是否合适，由于AutoCAD图纸效果不好，导致尺寸会有出错，甚至有出现欠定义尺寸，所以，此时必须通过配合后在衡量尺寸，再进行修改，直到满足配合要求。
（2） 工具集的确方便了作图，通过选择零件类型，输入数据，就能生成出标准零件，但有时需要用到的零件在工具集上也未必能找到，所以此时要随机应变，运用其他零件代替并通过修改或添加零件使其满足要求。
（3） 作三维图时要灵活变通，解决问题的方法总比问题多，当一种方法不能正常作图时，试试另一种方法，这不但能完成零件制作，同时也可以培养出更好的作图思路，和打破规矩的新想法。
（4） 规则的零件，要学会使用一些能够节省时间的命令，如镜向，阵列等，“能省则省”。
（5） 关于装配，曾经带给我很大的阻碍，花了很多时间才弄清原因所在。在一可活动子装配体上，即使活动范围会产生干涉，也不能对其设定活动范围，如高级配合里的距离范围，和角度范围，即使在该活动范围并不影响父配体，也不可设定。因为一旦设定范围后，在父装配体上会将子装配体视为完全定义的模型，这样会对子装配体之间的配合产生矛盾，将不能完成装配。
看懂图是作图的首要任务，看图就是了解零件的工具，没有工具则无法制出 零件，所以画图不能急于下笔，想透了零件的结构，想透图中的虚实线，这才是高效作图的重中之重。进行零件建模前，一般应进行深入的特征分析，搞清零件是由那几个特征组成，明确各个特征的形状，他们之间的相对位置和表面连接关系，然后按照特征的主次关系，按一定的顺序进行建模。一个复杂的零件，可能是许多个简单特征经过相互之间的叠加、切除或相交组成。所以零件建模时，特征的生成顺序十分重要，不同的建模过程虽然可以构造出同样的实体零件，但其造型过程及实体的构型结构却直接影响到实体模型的稳定性、可修改性、可理解性及实体模型的应用。
尤其在二维图纸上，我们能看到的只是零件的平面图，而内部特征则以虚线给予表示，另外还有零件的相贯线，这表示了各个特征相交时出现线段。在零件的草图绘制过程中，必须要选好第一个草绘平面，这很关键，这个平面决定了往后建模的所用到的命令，简单的说，一个圆柱可以作一个圆形然后拉伸，也可以作一个长方体旋转，虽然他们的结果都一样，但所用的草绘平面和命令就截然不同。如果我们要的是一条轴，那我们就应该选择第二种方法为好了。
由于此设计的零件都是比较规则的零件，所用到的命令大部分是拉伸命令和旋转命令，而且很多零件都是拥有对称关系，所以为了节省时间，提高效率，经常会用到镜向特征命令。
一张完整的工程图应具备以下4方面的内容。
（1） 一组视图：用一组视图（其中包括视图、剖视图、断面图、局部放大图）确、完整、清晰地表达零件各部分的结构形状。
（2） 尺寸：确定零件各部分形状的大小和位置
（3） 技术要求：表明零件在制造和检验是应达到的一些要求，如表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、材料热处理方式和指标等。
（4） 标题栏：注明零件名称、材料、数量、图样比例以及图号等内容。
单击【新建文件】图标，系统显示新建SolidWorks文件对话框，双击该对话框中得装配体选项，即可进入装配体工作模式。
（6） 调入第一个零件模型并放置在装配体的原点处，即零件原点与装配体原点重合。调入一个与第一个零件模型有装配关系的零件模型。分析两个零件之间的装配约束关系，然后选取相应的约束选项进行零件操作。
结 论
本文所设计的油冷式电动滚筒的设计原理较为简单，功能比较突出，通过构思，实施，计算，画图，论文总算完成了。在论文完成之际，我首先向我的导师致以衷心的感谢和崇高的敬意！在这期间，导师在学业上严格要求，精心指导，在生活上给了我无微不至的关怀，给了我人生的启迪，使我在顺利的完成学业阶段的学业的同时，也学到了很多做人的道理，明确了人生目标。导师严谨的治学态度，渊博的学识，实事求是的作风，平易近人、宽以待人和豁达的胸怀，深深感染着我，使我深受启发，必将终生受益。经过近半年努力的设计与计算，论文终于可以完成了，我的心里无比的激动。虽然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因为它是我用心、用汗水成就的，也是我在大学四年来对所学知识的应用和体现。四年的学习和生活，不仅丰富了我的知识，而且锻炼了我的能力，更重要的是从周围的老师和同学们身上潜移默化的学到了许多。在此，向他们表示深深的谢意与美好的祝愿。
参考文献
[1] 郑淑芳 机械设计理论研究与探讨 北京：科学出版社，2004.5
[2] 黄长艺 工字轮自动校正机操作系统概述 北京：机械工业出版社，2005.1
[3] 周宏甫 工字轮自动校正机的创新设计.高等教育出版社，2004.3
[4] 姜继海，宋锦春，高常识. 工字轮自动校正机工作原理.高等教育出版社，2002.8
[5] 张春林，曲继方，张美麟.机械创新设计.机械工业出版社，2001.4
[6] 钱平. 加工专机应用技术 机械工业出版社，2005.1
[7] 张辽远. 工字轮自动校正机的设计与实现. 机械工业出版社，2002.8
[8] 基恩士传感器选择手册 2010版本
[9] 黄长艺，严普强.机械工程测试技术基础. 机械工业出版社，2001.1
[10] 张桓，陈作模.机械原理.高等教育出版社，2000.8
[11] 王昆，何小柏，汪信远. 工字轮自动校正机原理.高等教育出版社，1995.12
[12] 徐锦康.机械设计. 高等教育出版社，2004.4
[13] 邓星钟.机电传动控制.华中科技大学出版社，2001.3
[14] 刘延俊.液压与气压传动.机械工业出版社，2002.12
[15] 章宏甲，黄谊，王积伟. 工字轮自动校正机的逆向设计.机械工业出版社，2000.5
[16] 胡泓，姚伯威.机电一体化原理及应用. 北京：国防工业出版社，2000.6
[17] 陈铁鸣 工字轮自动校正机的创新. 高等教育出版社，2003.7
[18] 孙靖民.机械优化设计. 机械工业出版社，2005.1
[19] 王勇领.系统分析与设计.北京:清华大学出版社，1991.7
[20]Hirohiko Arai, Kazuo Tanie, and Susumu Tachi. Dynamic Control of a Manipulator with Passive Joints in Operational Space
[21]Abhinandan Jain and Guillermo Roderguez. An Analysis of the Kinematicsnd Dynamics of Underactuated Manipulators.IEEE Transactions on Robotics and Automation. Vo1.9.No.4.1993
致 谢
当我写到这里的时候，我心里是别提有多么的开心，不管前面的对与错，总之，我觉得自己做到这里已不错了，感谢我的老师和帮助我的同学一起到图书馆查资料的那些同学们，要不是你们恐怕我现在真不知道自己能做到哪里，首先您不仅在学习学业上对我以精心的指导，同时还在我改写论文时给我鼓励和支持，从这点看出老师当初选你当我的老师我是明智的，而且，通过这次写论文我知道遇到什么事总要靠别人来完成，现在我觉得这种想法是我错啦，也许自己做的比那些人做的会更好，同时，我要把这种态度放到工作当中，我相信我自己一定可以比别人做的出色。说实话，我从开始认真做毕业设计的时候，才领悟到知识确实是种强大的工具，我现在想来前面失去的，我想在通过在工作中补回来，想到这里自己说了句“呵呵”，但是话说回来，这次的毕业设计我花了挺大的功夫，虽然是苦，但心里挺开心的，我想如果大学这四年我好好来利用它的话，我的毕业设计不谈在班里第一个交，最少也在前十个人之前交，最后在这里衷心的对所有关心我帮助我的表达我由衷敬意，谢谢各位同学的帮助。