機械設計-開題報告

本科畢業(yè)設計開題報告題目：四米滾動直線導軌綜合精 度動態(tài)測量儀院（部）：機電工程學院專業(yè)：機械工程及自動化班級：機械083姓名：學號：指導教師：完成日期：2012年3月20日山東建筑大學畢業(yè)設計開題報告班級：機械083姓名：論文題目四米滾動直線導軌綜合精度動態(tài)測量儀選題背景和意義：中國經濟持續(xù)快速的增長，尤其是制造業(yè)的迅速發(fā)展，為直線導軌產品提供了巨大的市場空間，中國市場強烈的誘惑力，使得世界都把目光聚焦于中國市場，在改革開放短短的幾十年，中國直線導軌制造業(yè)所形成的龐大生產能力讓世界刮目相看。隨著中國電力工業(yè)、數(shù)據(jù)通信業(yè)、城市軌道交通業(yè)、汽車業(yè)以及造船等行業(yè)規(guī)模的不斷擴大，對直線導軌的需求也將迅速增長，未來直線導軌行業(yè)還有巨大的發(fā)展?jié)摿Α５?，目前直線導軌的綜合精度檢測仍然是靠人工，不僅效率低，而且檢測精度很難保證。為適應批量及專業(yè)化生產的要求，檢測效率和精度亟待提高。本設計——四米滾動直線導軌綜合精度動態(tài)測量儀可以實現(xiàn)這一目標。該測量儀設計有接觸式位移傳感器，可以使測量過程模擬直線導軌實際工作狀態(tài)，能夠自動繪制真實可靠的誤差曲線，提高了檢測精度，而且整個過程完全實現(xiàn)自動化，提高了檢測效率。貯存?zhèn)}，完后關閉中閘門，進行下一塊垃圾塊的壓縮。當壓縮裝置連續(xù)壓好二塊垃圾塊需要裝車時，可以實現(xiàn)整體提升，可滿足與不同高度垃圾運輸車的對接。3．控制系統(tǒng)通過控制系統(tǒng)來控制驅動系統(tǒng)動作，從而實現(xiàn)垃圾壓縮中轉站的運轉。該設備操作系統(tǒng)設計采用品牌有臺灣明偉、法國施耐得、日本歐姆龍等，操作簡單易學，并且方便檢查和維修，同時還有超工作范圍的報警作用，起到了保護設備，安全運行的作用。4．排污系統(tǒng)排污系統(tǒng)是將垃圾壓縮后的廢氣、廢水進行處理，防止二次污染的系統(tǒng)。壓縮機壓縮垃圾時排出垃圾中的污水通過管道流入集水井中，當集水井中的污水達到設定的液位時，自動液控污水泵自動啟動，將污水排入沉沙自流污水處理池內，經處理達標后排放。對廢氣的處理可以通過噴消毒除臭藥水來實現(xiàn)，設備運行時自動對垃圾受圾箱中的垃圾噴出事先添加除臭藥水的水霧，消除垃圾處理過程中的塵土和惡臭，保持良好的工作環(huán)境，保證環(huán)衛(wèi)職工的身體健康。隨著技術的發(fā)展的和人們對環(huán)保要求的提高，垃圾壓縮中轉站有了進一步的發(fā)展。中宇環(huán)保生產的產品編號為ZYHB-500型的垃圾壓縮轉運站設備，工作效率高，日收集壓縮垃圾可達80多噸，垃圾壓縮轉運站采用一車多箱配置，節(jié)省投資。垃圾壓縮中轉站清潔衛(wèi)生、無污染。站內收集壓縮垃圾滲出的污水，由站里的污水收集系統(tǒng)自動收集處理。垃圾壓縮中轉站收集壓縮垃圾完畢，可以用自來水沖洗消毒，保持垃圾壓縮中轉站站內及周圍環(huán)境的清潔衛(wèi)生。垃圾壓縮轉運站可以實現(xiàn)垃圾密閉化運輸，可以有效地控制垃圾的“二次污染”，可以提高汽車的運載效率。垃圾壓縮中轉站的壓縮機集機械、電氣、液壓一體化，采用PLC電腦控制技術，操作更簡便。新型的垃圾中轉站建成后，不但運轉的效率高、規(guī)模大、自動化程度高，而且還配備了垃圾站污水處理設備，污水和廢氣得到了及時有效的處理，防漏措施到位，消除了異味及病菌，消除了垃圾的二次污染，極大的改善了周邊的空氣質量。環(huán)保型地下隱藏式垃圾壓縮中轉站可取代小區(qū)內多個垃圾箱，減少環(huán)衛(wèi)工人使用人數(shù)，各種造型輕松融入環(huán)境。

參考文獻：1. 浦昭邦.測控儀器設計.機械工業(yè)出版社,2001.4；2. 余永權.單片機應用系統(tǒng)的功率接口技術.北京航空航天出版社.1992.9；3. 李剛.現(xiàn)代測控電路.高等教育出版社,2004.1；4. 機械設計手冊(上、中、下)，機械工業(yè)出版社。劉文信。機床數(shù)控技術，機械工業(yè)出版社，1994，10；5. 王榮本.微機的工程測試技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，1991；6.王秀玲.微型計算機A/DD/A轉換技術及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計[M].北京：清華大學出版社.1984；7.郭濤.X-Y工作臺誤差測量與補償系統(tǒng)的研究[D].碩士學位論文.山東大學.2002；8.賈伯年，俞樸.傳感器技術[M].南京：東南大學出版社，2000.8；9.方培生.傳感器原理與應用[M].北京：電子工業(yè)出版社，1991。三、方案論證：1．測量儀基座與立柱等支承件的設計儀器中的基座與立柱等支承件具有以下特點：（1）結構尺寸較大；（2）結構比較復雜。根據(jù)以上特點，設計要求如下：（一）具有足夠的剛度，力變形要??；（二）穩(wěn)定性好，內應力變形??；（三）熱變形要小；（四）具有良好的抗震性。根據(jù)儀器中的基座與立柱等支承件的特點及設計要求，綜合對比各種材料的性能及特點，選取“泰山青”花崗巖制作基座與立柱等支承件?；◢弾r具有許多優(yōu)點：（1）穩(wěn)定性好，花崗巖經過了幾百萬年的天然時效處理，內應力早已消除，幾乎不變形，穩(wěn)定性極好。（2）加工簡便，采用研磨、拋光會得到很高的精度和好的表面粗糙度，加工工藝簡便，其耐磨性比鑄鐵高5-10倍。（3）溫度穩(wěn)定性好，導熱系數(shù)和膨脹系數(shù)均很小，在室溫緩慢變化情況下，產生的變形比鋼鐵小得多，約為鑄鐵的1/2。（4）吸振性好，內阻尼系數(shù)比鋼鐵大15倍，不傳遞振動。（5）不導電，不磁化，抗電磁影響性能好。（6）維護保養(yǎng)方便，能抵抗酸堿氣體和溶液腐蝕，不用涂任何防銹油脂。（7）價格便宜，但其脆性大，不能承受較大的沖擊、撞擊和敲打。2.傳動方式選擇機械傳動裝置的的選擇主要依據(jù)是工作臺的定位分辨力和定位精度。2.1綜合考慮總體布局，經濟性，可靠性和傳動力矩的大小等因素，減速裝置采用帶傳動，二級減速。帶傳動具有結構簡單、傳動平穩(wěn)、能緩沖吸振、可以在大的軸間距和多軸間傳遞動力，且其造價低廉、不需潤滑、維護容易等特點，在近代機械傳動中應用十分廣泛。2.2工作臺的往復直線運動靠絲杠螺母傳動來實現(xiàn)，選擇滾珠絲杠，滾珠絲杠是將回轉運動轉化為直線運動。滾珠絲杠具有以下優(yōu)點：（1）傳動效率高

滾珠絲杠傳動系統(tǒng)的傳動效率高達90%～98%，為傳統(tǒng)的滑動絲杠系統(tǒng)的2～4倍，如圖1.1.1所示，所以能以較小的扭矩得到較大的推力，亦可由直線運動轉為旋轉運動（運動可逆）。

（2）運動平穩(wěn)

滾珠絲杠傳動系統(tǒng)為點接觸滾動運動，工作中摩擦阻力小、靈敏度高、啟動時無顫動、低速時無爬行現(xiàn)象，因此可精密地控制微量進給。

（3）高精度

滾珠絲杠傳動系統(tǒng)運動中溫升較小，并可預緊消除軸向間隙和對絲杠進行預拉伸以補償熱伸長，因此可以獲得較高的定位精度和重復定位精度。

（4）高耐用性

鋼球滾動接觸處均經硬化（HRC58～63）處理，并經精密磨削，循環(huán)體系過程純屬滾動，相對對磨損甚微，故具有較高的使用壽命和精度保持性。 （5）同步性好由于運動平穩(wěn)、反應靈敏、無阻滯、無滑移，用幾套相同的滾珠絲杠傳動系統(tǒng)同時傳動幾個相同的部件或裝置，可以獲得很好的同步效果。

（6）高可靠性

與其它傳動機械，液壓傳動相比，滾珠絲杠傳動系統(tǒng)故障率很低，維修保養(yǎng)也較簡單，只需進行一般的潤滑和防塵。在特殊場合可在無潤滑狀態(tài)下工作。

（7）無背隙與預緊

采用歌德式（Gothicarch）溝槽形狀、軸向間隙可調整得很小，也能輕便地傳動。若加入適當?shù)念A緊載荷，消除軸向間隙，可使絲杠具有更佳的剛性，在承載時減少滾珠和螺母、絲杠間的彈性變形，達到更高的精度。這種方式傾倒垃圾比較方便、靈活，傾倒垃圾的地坑可以離壓縮機較遠，對地形的要求較小。這種形式的最大不足是運行費用高，故障率高，而且垃圾露天存放，環(huán)境污染和蚊蠅，臭氣問題較嚴重，并且相對來講占地面積較大。3．傳感器的選擇根據(jù)設計要求，采用高精度接觸式數(shù)字傳感器——直流回彈式LVDT。LVDT動態(tài)特性好，可用于高速在線檢測，進行自動測量，自動控制；可在強磁場，大電流，潮濕，粉塵等惡劣環(huán)境下使用；可以做成在特殊條件下工作的傳感器，如耐高壓，高溫，耐輻射，全密土封在水下工作；可靠性非常好，能承受沖擊達150g/11ms，振動頻率2KHZ加速度20g；體積小，價格低，性能價格比高。直流回彈式LVDT具有優(yōu)良的性能，采用方便的單電源9-28VDC供電，產品的測量接觸探頭采用耐磨鍍絡硬質工具鋼,最大測量量程為50mm,最大彈力200克,電子電路密封在304不銹鋼金屬管內,可以在潮濕和灰塵等惡劣環(huán)境中工作,輸出信號為標準的可被計算機或PLC使用的0-5V或4-20mA輸出。數(shù)據(jù)處理和顯示裝置的選擇測量與數(shù)據(jù)處理密切相關，這不僅是為了得到測量結果，同時也是為了及時對儀器進行控制。考慮到目前微機已經廣泛應用于生活和生產，而且性價比較高，所以選擇微機進行數(shù)據(jù)處理和顯示。五、進度安排：3.26---4.8日：設計內容分析;文獻資料閱讀;總體結構方案設計、論證；外文資料翻譯；完成開題報告；4.9---5.13日：機械部分裝配圖設計，包括主要零部件零件圖：1#圖3張；5.14---5.27日：檢測與控制部分設計，電氣原理圖：1#圖2張；5.28—6.10日：設計說明書撰