学号姓名毕业设计(论文)开题报告

北京理工大学珠海学院 毕业设计（论文）开题报告

题 目：

学 院： 机械与车辆学院 专 业： 车 辆 工 程 学生姓名： 指导教师： 宋长森 苑士华

一、 研究的现状及其意义 （一） 研究现状： 机械制造业是现代工业的主体，是装备工业的支柱产业。在工业化中期，国民经济增长主要依赖制造业的高速增长，机械制造业对整个工业的发展起到基础和支撑作用。机械工业是国家工业现代化的基础和经济实力的集中表现，也是实现军事现代化和保障国家安全的基础。因此，尽管当今世界上发达国家向以服务业为重心的工业化社会和知识经济方向发展，但仍然高度重视机械工业的发展，其主导产业和战略产业地位依然牢固，美国、日本、德国拥有世界上最发达的机械工业，包括这三大国在内的许多发达国家都积极采取对策，重塑机械工业以迎接世界新一轮的产业结构调整和更加激烈的竞争。 现代的机械传动实验台正朝着电封闭功率流式的方向深入发展。采用电封闭功率流的试验台易于控制，易于设计制造，各组成部分之间逐渐模块化、单元化，以便于使用和维护。在其组成上，原动机采用电动机，负载装置采用发电机。由于直流电动机具有易于控制、运行平稳和机械特性硬等优点，因此在电封闭试验台中处于主导地位，作为负载的发电机也多采用直流发电机，直流发电机发出的电能可以直接回馈给电动机，不需要逆变环节。这样就可以大大地简化试验台的组成，降低系统的复杂程度。在控制系统上，早期建立的试验台没有专门的控制系统，仅靠机构组合及传动零件间的啮合作用来实现特定的加载功能。随着加载技术的不断发展，逐渐开始采用继电器控制来完成简单的控制操作。现代传动试验台已经广泛地应用电子技术和现代控制理论来实现试验过程的自动控制，如电动机的启动、转速调节、力矩调节以及试验过程的自动监测、保护等功能。 （二）研究意义： 通过此实验台可以测试常见机械传动装置（如带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动等）在传递运动与动力过程中的参数曲线(速度曲线、转矩曲线、传动比曲线、功率曲线及效率曲线等),加深对常见机械传动性能的认识和理解； 通过此实验台可以测试由常见机械传动组成的不同传动系统的参数曲线，掌握机械传动合理布置的基本要求；培养学生根据实验所能提供的机械传动装置和测试设备资料，可自行拟定实验方案，亲自动手搭接传动系统，进行安装调试和测试，提高学生的动手能力；通过设计认识智能化机械传动性能综合测试实验台的工作原理，掌握计算机辅助实验的新方法, 培养进行设计性实验与创新性实验的能力。 二、研究目标、研究内容和拟解决的关键问题 （一）研究目标： 研究的内容是实验台方案设计、设备选型计算、专用实验设备设计等，设计多挡传动箱，用于匹配被试件及动力加载设备的转速、扭据等参数 （二）研究内容： （1）了解国内外的发展情况： 现代的机械传动实验台正朝着电封闭功率流式的方向深入发展。采用电封闭功率流的试验台易于控制，易于设计制造，各组成部分之间逐渐模块化、单元化，以便于使用和维护。在其组成上，原动机采用电动机，负载装置采用发电机。由于直流电动机具有易于控制、运行平稳和机械特性硬等优点，因此在电封闭试验台中处于主导地位，作为负载的发电机也多采用直流发电机，直流发电机发出的电能可以直接回馈给电动机，不需要逆变环节。这样就可以大大地简化试验台的组成，降低系统的复杂程度。 （2）设计方案的确定需要考虑以下内容 ①工程试验台的规格尺寸 ②电机的选择符合条件 ③部件之间的搭配，磨合 ④试验台的方便性，实用性 （三）拟解决的关键问题： 完成CAD的制图，以及部件之间的搭配，组合。 三、研究的基本思路和方法、技术路线、实验方案及可行性分析 （一）基本思路： 原动机 控制台 测量装置 传感器 被试装置 传感器 负载装置 能量控制 （二）技术路线： 通过对每个部件的计算，设计，最后通过CAD画出零件图和装配图。主要针对电机的选择，带的设计等。 （三）实验方案及可行性分析： 1）开放功率流式 实验台的输入功率由原动机提供，经过被试装置传递至负载装置。负载装置采用纯粹的耗能部件，如磁粉制动器、电涡流测功机等，传递到负载装置的功率被负载装置完全消耗掉，同时给被试装置施加了载荷。由于整个实验台的功率流向未形成回路，故称其为开放功率流式。 开放式功率流式实验台的主要优点是:结构简单、制造安装方便、加载稳定可靠、能够方便地进行不同功率和各种形式的被试装置的测试实验，但是，由于功率流开放使得动力消耗大，造成能量的巨大浪费，实验费用较高，这类实验大多用于中小功率、非长期运转的实验。 2）封闭功率流式 该种类型的实验台在结构上与开放功率流式相似，不同之处在于负载装置具有功率回收功能。从原动机发出的功率可以部分地反馈回原动机，既达到了加载的目的，又实现了节能。封闭功率流式实验台除了具有开放功率流式的优点外，还具有节能的优点，节能效果可达50%左右，因而它适用于较大功率的被试装置进行长期的运转实验。实验台的负载装置是用来对被试装置进行加载的，是实验台重要的组成部分。加载方式的不同对于实验台的性能有着重要的影响。常见的机械传动实验台的加载方式主要有机械加载、液压加载、电力加载。在传动试验台发展的初期阶段，大多采用机械加载方式。常见的机械式加载装置主要有摇摆齿轮箱、轮系、弹性扭力杆等。机械式加载具有较大的力矩放大能力，适用于大功率和大扭矩的场合。其缺点是结构复杂，加载装置中的受力零件易被磨损而引起功率的损失，易产生振动和噪声，且在加载器的设计与制造时对于零件的材料和热处理有较高的要求，制造成本高。随着生产的不断发展，机械加载方式已逐渐被其它的加载方式所取代。液压加载方式是指采用液压泵、旋转液压伺服器等作为负载装置。 四、研究计划及进度安排 第7学期， 20周——寒假：完成开题报告，收集资料，拟定设计初步方案。 第8学期， 1——2周：提交开题报告，并与指导老师进行交流，了解毕业论文的写作方法与思路，收集整理所需的资料。 第8学期， 3——7周：罗列论文大纲，，整理数据与资料，完成论文的写作。 第8学期， 8——9周：确定多挡传动箱的传动范围，进行方案及结构设计做出CAD图。 第8学期， 10周： 整理所有资料与数据，完成毕业设计的所有内容，交与指导老师审阅。 五、参考文献 （不能少于10篇文献，其中必须有一篇英文文献）） [1] 沈敏德 冯培恩.基于力学效应的机械传动原理设计知识库的结构研究[J].工程设计学报。 [2] 唐林 等.用设计单元法实现计算机辅助机械运动方案设计[J].计算机辅助设 [3] 大连组合机床研究所．机械传动综合实验台系统设计——机械部分[M]．北京：机械工业出版社，1975． [4] 殷国富．工程专家系统技术及其应用[M]．成都：成都科技大学出版社，1993． [5] 王文娟．CAD技术发展趋势与机械制造企业对策[J]．CAD／CAM与制造业信息化，2005(5)． [6] 邹慧君 顾明敏.“机械系统方案设计专家系统”初探（一）知识库管理系统的建立.机械设计,1996 指导教师意见： 指导教师签名： 年 月 日 工作小组审查意见： 工作小组组长签名： 年 月 日 注：可附页