机械系统方案设计及性能测试实验台的研制

发布时间：2020-09-29 13:13

　　目前,我国正在实现从制造大国向制造强国的转变。要成功地实现这个转变,需要一大批具有创新精神的工程技术人才。高等学校承担着培养人才的重任,但是目前存在的主要问题是,大多数工科毕业生的实践能力、创新能力还远远不能适应当前激烈市场竞争对人才的要求。如何培养学生的创新精神、创新能力和实践能力,仍然是当前工程教育改革中的重要课题。在机械基础课程教学改革中,如何使传统的单一性、再现性、验证性和封闭性实验向综合性、设计性、应用性、创造性实验转变,越来越成为从事工程教育的人们关注的问题。论文以开发可用于机械执行系统运动方案设计及运动学、动力学参数测试的具有综合性、设计性的实验装置为目标,首先从运动学特性、动力学特性、可控性、易控性、制造难易程度等方面对实验装置的设计进行了详细讨论;研究了在同一实验装置上实现不同传动方案以及对实验装置进行扩展的可能性和方式,进行了实验装置设计方案评价选优并完成了整体方案设计。其次,研究了采用二自由度可控执行机构,并通过改变机构的几何参数以实现冲裁和拉延工艺要求的可行性;研究了改变执行机构几何参数以实现冲裁和拉延工艺要求的控制方式;应用Visual C++、ADAMS、Unigraphics、MATLAB等计算机软件对机械系统进行了仿真分析和优化设计,给出了实验装置完成冲裁和拉延工艺过程中执行机构的运动线图。论文还对采用伺服电机对机构进行控制的方式进行了详细讨论,编写了用于系统运动学参数和动力学参数的测试及伺服电机的控制程序。该实验装置可以对并对机构的理论运动线图与实际运动线图进行比较,以便于学生在实验过程中对误差进行分析。论文还设计了一种简易的自动送料装置,可与凸轮一起协调动作,实现送料工艺过程的自动化。通过论文研究,开发了带可控机构的实验装置。通过程序控制,将不同工艺要求下的运动曲线作为输入加载到伺服电机上,以获得执行机构不同的运动性能,满足相应的工艺要求。克服了传统实验装置的刚性结构缺点,增加了实验台的柔性和扩展性,能适应设计性、综合性和创新性实验项目的开设。论文的研究工作得到了重庆大学实验室及设备管理处“机械基础实验教学实验中心实验装置开发”项目资助。
【学位单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2006
【中图分类】：TH122
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题的背景
    1.2 课题的目的及意义
    1.3 课题的主要研究内容
2 实验台开发工具概述
    2.1 虚拟样机技术软件ADAMS
    2.2 VISUAL C++语言
    2.3 工业设计工具UNIGRAPHICS
    2.4 数学工具软件MATLAB
    2.5 本章小结
3 实验台总体方案设计
    3.1 实验台的工作要求
    3.2 实验台的功能
    3.3 实验台的主要技术参数及性能要求
    3.4 执行系统运动方案设计
    3.5 传动系统设计和原动机选择
    3.6 控制系统设计
    3.7 本章小结
4 实验台及其典型零部件设计与制造
    4.1 带轮
    4.2 齿轮
    4.3 轴
    4.4 飞轮
    4.5 模具
    4.6 实验台建模及制造
    4.7 本章小结
5 实验台测试软件开发
    5.1 测试参数
    5.2 测试方案
    5.3 测试仪器
    5.4 测试软件
    5.5 本章小结
6 结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
独创性声明
学位论文版权使用授权书

【共引文献】