機(jī)械開題報(bào)告精選（10篇范文）

篇一 機(jī)械開題報(bào)告精選

機(jī)械論文開題報(bào)告

課題名稱： 理論力學(xué)創(chuàng)新應(yīng)用ZME型多功能實(shí)驗(yàn)臺單自由度振動系統(tǒng)的測試

一、選題的目的及意義：

科學(xué)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人才聘用的市場化，都對畢業(yè)生的實(shí)際能力提出了很高的要求。培養(yǎng)和訓(xùn)練畢業(yè)生的應(yīng)用所學(xué)知識的能力、分析及解決問題的能力、實(shí)踐動手能力和創(chuàng)新能力，是課題研究的基本目的。

機(jī)械振動是在日常生活和工程實(shí)際中普遍存在的一種現(xiàn)象，也是整個(gè)力學(xué)中ZUI重要的研究領(lǐng)域之一。機(jī)械振動指機(jī)器或結(jié)構(gòu)物在平衡位置附近所做的“往復(fù)運(yùn)動”。在工程中，存在著很多振動現(xiàn)象。如飛行器與船舶的振動、機(jī)床與刀具的振動、各種動力機(jī)械的振動等。機(jī)械振動降低了機(jī)器的動態(tài)精度和性能，機(jī)械振動會使機(jī)器產(chǎn)生交變載荷，這將導(dǎo)致機(jī)器使用壽命的降低甚至釀成災(zāi)難事故。共振現(xiàn)象是工程中需要研究的重要課題，在共振區(qū)內(nèi)振動都很強(qiáng)烈，會導(dǎo)致機(jī)器或結(jié)構(gòu)過大變形，造成破壞。因此有效地進(jìn)行振動隔離或減振設(shè)計(jì)，消除和抑制振動的消極影響，是機(jī)械振動的一個(gè)主要研究方向之一。研究機(jī)械振動的意義體現(xiàn)在發(fā)展振動理論、防范有害振動和利用有益振動等方面。

機(jī)械工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度極大地影響整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的技術(shù)水平?，F(xiàn)代化的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展要求設(shè)計(jì)出性能更好的機(jī)械設(shè)備，由此導(dǎo)致機(jī)械振動力學(xué)的發(fā)展和研究。研究機(jī)械振動學(xué)的理論與方法，解釋機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中各種復(fù)雜運(yùn)動現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)大型復(fù)雜裝備振動與噪聲的有效控制，充分利用振動現(xiàn)象，是提升機(jī)械裝備性能的重要手段，而機(jī)械振動系統(tǒng)測試是研究機(jī)械振動的重要手段。

機(jī)械振動測試是研究和解決工程技術(shù)中許多動力學(xué)問題必不可少的手段，可以用來求解機(jī)械結(jié)構(gòu)的動力學(xué)參數(shù)：阻尼、固有頻率等。其目的：一是尋找振源，減少或消除被測量設(shè)備和結(jié)構(gòu)所存在的振動;二是測定結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)的動態(tài)特性以便改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高抗震能力。

研究機(jī)械振動是防范有害振動的迫切要求。工程中有大量的振動問題需要人們研究、分析和處理，特別是現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品向著高速化、精密化、輕型化、微型化和大型化等方向發(fā)展，使得振動問題更加突出，對防范振動提出了更高的要求。在高速化的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，為了滿足高速化機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，動力學(xué)分析方法從動態(tài)靜力分析發(fā)展到動力分析和彈性動力分析。例如，汽車的高速化推動了對整車振動和傳動系統(tǒng)振動與噪聲的研究等。在精密加工領(lǐng)域，機(jī)械振動是影響加工質(zhì)量和表面質(zhì)量的主要因素之一，嚴(yán)重時(shí)會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

研究機(jī)械振動是振動利用工程的迫切要求。在許多行業(yè)，振動機(jī)器和儀器已經(jīng)用來完成各種不同的工藝過程，如成形、篩分、整形、診斷等。電話機(jī)、諧振器、各部門使用的各種類型的振動機(jī)、醫(yī)療設(shè)備中的核磁共振、振動診斷技術(shù)等都是對振動原理的實(shí)際有利應(yīng)用。對這些振動現(xiàn)象進(jìn)行研究,找出其內(nèi)在規(guī)律,并進(jìn)行有效的利用,則會對社會產(chǎn)生重大的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。目前振動利用工程學(xué)科取得了一系列研究成果，但仍然需要發(fā)展和開拓新的領(lǐng)域。

對機(jī)械振動的研究不僅有利于改善人們的生活環(huán)境和水平，也有助于提高機(jī)械設(shè)備的使用壽命，提高生產(chǎn)效率。正因如此，機(jī)械振動系統(tǒng)測試實(shí)驗(yàn)在生產(chǎn)和科研等多方面都有著十分重要的作用。為了控制振動，將振動給人們帶來的危害降至ZUI低，就需要我們了解振動的特性和規(guī)律，對振動進(jìn)行測試和研究。

許多工程實(shí)際振動系統(tǒng)夠可簡化為單自由度振動系統(tǒng)來研究，它是研究復(fù)雜振動系統(tǒng)的基礎(chǔ)。進(jìn)行單自由度振動系統(tǒng)測試研究的ZUI終目的就是通過其來研究復(fù)雜振動，進(jìn)行機(jī)械或結(jié)構(gòu)的振動分析和振動設(shè)計(jì)，來控制振動的危害，利用有益的振動，合理利用機(jī)械振動特性，創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)動力機(jī)械，造福人類，也是為以后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)研究機(jī)械力學(xué)奠定良好的基礎(chǔ)。因此，研究單自由度振動系統(tǒng)振動具有很大的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用前景。

二、國內(nèi)外機(jī)械振動理論的進(jìn)展概況

(I) 機(jī)械振動概述：在機(jī)械動力學(xué)領(lǐng)域，機(jī)械振動理論是一個(gè)重要的研究方向，許多研究人員己經(jīng)進(jìn)行了大量卓有成效的研究，并有許多成熟的理論技術(shù)己經(jīng)應(yīng)用到實(shí)際中，出現(xiàn)了大量的優(yōu)秀的振動產(chǎn)品及技術(shù)成果。如機(jī)械表、光導(dǎo)纖維通信技術(shù)、醫(yī)用CT、振動診斷技術(shù)、振動輸送機(jī)、 振動篩、激振器及振動控制技術(shù)等。這些產(chǎn)品及技術(shù)主要應(yīng)用于機(jī)械制造、地質(zhì)、能源化工、核工業(yè)、土木建筑、海洋、航空航天、交通運(yùn)輸以及其它領(lǐng)域和各個(gè)技術(shù)部門。

對機(jī)械振動的研究起始于17世紀(jì)60年代對鐘擺微振動機(jī)理的探索。在隨后的兩個(gè)世紀(jì)中，梁和板等結(jié)構(gòu)件的振動是力學(xué)界研究的熱門。20世紀(jì)初，人們關(guān)心的機(jī)械振動問題主要集中在如何避免共振，因次，研究的重點(diǎn)是機(jī)械結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型的確定。在第二次工業(yè)革命中，電動機(jī)、發(fā)電機(jī)和汽輪機(jī)的出現(xiàn)，高速轉(zhuǎn)子引起的振動問題變得突出起來。20世紀(jì)60年代，線性振動基本理論已經(jīng)建立起來。20世紀(jì)30年代，機(jī)械振動的研究開始由線性振動發(fā)展到非線性振動。20世紀(jì)下半葉，非線性振動理論得到飛速發(fā)展。到20世紀(jì)中葉，線性離散系統(tǒng)的基本理論已經(jīng)建立起來。20世紀(jì)50年代以來，機(jī)械振動的研究從規(guī)則的振動發(fā)展到用概率和統(tǒng)計(jì)的方法才能描述其規(guī)律的隨機(jī)振動。

在ZUI近一個(gè)時(shí)期，科技工作者對許多非線性振動問題進(jìn)行了深入研究，在定量研究或定性研究方面都提出了一些新的研究方法。特別是在近30年來，對混沌運(yùn)動現(xiàn)象的揭示及對其展開的研究工作，被認(rèn)為是當(dāng)今科學(xué)領(lǐng)域的重大發(fā)現(xiàn)和重要成就之一。此外，隨著自動控制理論和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，也為多自由度系統(tǒng)的計(jì)算和非線性振動系統(tǒng)的研究提供了技術(shù)基礎(chǔ)，許多非線性振動問題可以借助數(shù)值計(jì)算與數(shù)值模擬方法予以解決使得非線性振動問題的解法向前推動了一大步。振動理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，使振動分析成為機(jī)械設(shè)計(jì)中的一種重要工具。信號分析方法，尤其是快速傅立葉變換的出現(xiàn)成為現(xiàn)代振動測試、故障診斷技術(shù)的基礎(chǔ)。現(xiàn)代的振動測試技術(shù)是20世紀(jì)70年代以后隨著信號分析方法的出現(xiàn)而發(fā)展起來的。1988年，美國National Instruments公司提出了“軟件即儀器”的概念，開啟了虛擬儀器研究的先河。20世紀(jì)60-70年代專家系統(tǒng)出現(xiàn)，其首要目標(biāo)就是用于基于振動檢測的故障診斷。振動主動控制技術(shù)的研究始于20世紀(jì)50年代末期，80年代后已經(jīng)進(jìn)入蓬勃發(fā)展階段，不僅取得了豐富的理論研究成果，而且成功應(yīng)用于航天、土木及車輛結(jié)構(gòu)的振動控制領(lǐng)域。

20世紀(jì)以來,迅猛發(fā)展的航空、航天、機(jī)械、車輛、船舶、土木、控制、通訊等工業(yè),促使人們對機(jī)械、結(jié)構(gòu)、電路中的振動現(xiàn)象進(jìn)行深入研究。這使得線性時(shí)不變系統(tǒng)的振動理論形成了完整體系,非線性振動理論得到了很大發(fā)展,隨機(jī)振動、流固耦合振動、振動與噪聲控制、振動測量與系統(tǒng)建模、轉(zhuǎn)子動力學(xué)、包裝動力學(xué)等一批分支學(xué)科從無到有,形成了廣大工程師可用來解決問題的振動學(xué)。

目前，線性振動理論的研究已經(jīng)很成熟了，已經(jīng)建立了完整的理論體系，為非線性振動，甚至是混沌的研究奠定了基礎(chǔ)。非線性振動的研究工作已取得許多重要成果，并且已經(jīng)解決了理論上和工程應(yīng)用方面的諸多問題。但是還有很多問題還沒有徹底解決。需要對其進(jìn)行更深的研究。

國內(nèi)振動研究概況：早在戰(zhàn)國時(shí)期《莊子》就已經(jīng)明確記載了共振現(xiàn)象。20世紀(jì)60年代初期，國內(nèi)學(xué)者張阿舟同研究生聯(lián)名發(fā)表《頻率辨》論文，對單自由度粘性阻尼線性系統(tǒng)的各種特性頻率：固有頻率、自然頻率、(位移)振幅共振頻率和加速度振幅共振頻率作了精辟的分析，從理論上澄清了它們各自的含義和特定的界限。

我國學(xué)者陳予恕院士是非線性動力學(xué)及其工程應(yīng)用在中國發(fā)展的主要代表。他和加拿大學(xué)者W.Langford在1988年提出了C-L方法可求出整個(gè)參數(shù)空間中的周期解。該方法的理論意義在于：統(tǒng)一了世界文獻(xiàn)對非線性參數(shù)激勵(lì)系統(tǒng)似乎矛盾的結(jié)果，建立起系統(tǒng)分岔解的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和系統(tǒng)參數(shù)之間的全面聯(lián)系，從而突破了非線性振動理論發(fā)展的瓶頸。

我國學(xué)者朱位秋院士在1998年撰寫的專著是當(dāng)代關(guān)于隨機(jī)振動的代表性著作之一。他關(guān)于非線性隨機(jī)振動的研究構(gòu)成了一個(gè)非線性隨機(jī)動力學(xué)與控制的Hamilton理論體系框架，為解決工程中一系列非線性隨機(jī)動力學(xué)與控制的關(guān)鍵問題提供了一整套全新而有效的理論方法。張廣軍等通過雙穩(wěn)Duffing 振子的隨機(jī)共振及其矩方程的分岔之間的關(guān)系研究了隨機(jī)共振的機(jī)制。

1999年，我國學(xué)者劉世齡、張佑啟、陳樹輝和徐兆四人提出了“強(qiáng)非線性振動的增量諧波平衡法和推廣的攝動方法”。謝建華等建立了兩自由度含間隙振動系統(tǒng)對稱周期碰撞運(yùn)動的Poincare映射方程。張?zhí)靷b等在同步振動系統(tǒng)耦合效應(yīng)研究中導(dǎo)出了系統(tǒng)形成同步的耦合條件，給出了振動同步系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)和選擇的工程方法。

(II)單自由度振動系統(tǒng)：任何一個(gè)實(shí)際的振動系統(tǒng)都是無限復(fù)雜的，為了能對之進(jìn)行分析，一定要加以簡化，并在簡化的基礎(chǔ)上建立合適的力學(xué)模型。在簡化模型中，振動體的位置或形狀只需用一個(gè)獨(dú)立坐標(biāo)來描述的系統(tǒng)稱為單自由度系統(tǒng)。

單自由度系統(tǒng)是ZUI簡單、ZUI基本的振動系統(tǒng)。其重要性，一方面在于在很多實(shí)際問題都可簡化成一個(gè)單自由度系統(tǒng)，從而直接利用對這種系統(tǒng)的研究成果來解決問題;另一方面在于它具有一般振動系統(tǒng)的一些基本特性，是多自由度系統(tǒng)和連續(xù)系統(tǒng)乃至非線性系統(tǒng)振動理論和方法的基礎(chǔ)。在理論分析中，利用它的直觀、簡單，可以把握振動系統(tǒng)的許多基本性質(zhì)。

以彈簧一質(zhì)量系統(tǒng)為力學(xué)模型，如圖1所示，對研究單自由度系統(tǒng)的振動有著非常普遍的實(shí)際意義，因?yàn)楣こ躺嫌性S多問題通過簡化，用單自由度系統(tǒng)的振動理論就能得到滿意的結(jié)果。而同時(shí)對多自由度系統(tǒng)和連續(xù)系統(tǒng)的振動，在特殊坐標(biāo)系中考察時(shí)，顯示出與單自由度系統(tǒng)類似的性態(tài)。因此，揭示單自由度振動系統(tǒng)的規(guī)律、特點(diǎn)，為進(jìn)一步研究復(fù)雜振動系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。

1.單自由度系統(tǒng)的無阻尼自由振動：是以正弦或余弦函數(shù)或統(tǒng)稱為諧波函數(shù)表示的，以其靜平衡位置為振動中心的簡諧振動。

式(1)就是無阻尼自由振動的微分方程，是二階常系數(shù)線性齊次方程。

系統(tǒng)周期： (2)

系統(tǒng)頻率： (3)

系統(tǒng)固有頻率： (4)

2.單自由度系統(tǒng)的有阻尼自由振動：在自由振動中，物塊除受恢復(fù)力的作用外，還受到阻力的作用，振動過程中的阻力通稱阻尼。產(chǎn)生阻尼的因素比較多，例如在流體介質(zhì)中運(yùn)動時(shí)，會產(chǎn)生介質(zhì)的粘性阻尼(如空氣阻尼、油的阻尼)等，總是有能量的散逸，系統(tǒng)不可能持續(xù)作等幅的自由振動，而是隨著時(shí)間的推移振幅將不斷減小。這種自由振動叫做有阻尼自由振動。有阻尼自由振動固有頻率： 。有阻尼自由振動周期： ，阻尼自由振動的周期大于無阻尼自由振動的周期。

3.單自由度系統(tǒng)的受迫振動：在持續(xù)的外部激勵(lì)作用下所產(chǎn)生的振動稱為受迫振動。自由振動成分在阻尼作用下迅速衰減，振動的頻率ZUI終取決于激勵(lì)的頻率。受迫振動包含瞬態(tài)振動和穩(wěn)態(tài)振動，在振動開始一段時(shí)間內(nèi)所出現(xiàn)的隨時(shí)間變化的振動，稱為瞬態(tài)振動。經(jīng)過短暫時(shí)間后，瞬態(tài)振動消失。系統(tǒng)從外界不斷地獲得能量來補(bǔ)償阻尼所耗散的能量，因而能夠作持續(xù)的等幅振動，這種振動的頻率與激勵(lì)頻率相同，稱為穩(wěn)態(tài)振動。

4.單自由度系統(tǒng)的自激振動：自激振動指在非線性振動中，系統(tǒng)只受其本身產(chǎn)生的激勵(lì)所維持的振動。自激振動系統(tǒng)本身除具有振動元件外,還具有非振蕩性的能源、調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)和反饋環(huán)節(jié)。因此，不存在外界激勵(lì)時(shí)它也能產(chǎn)生一種穩(wěn)定的周期振動，維持自激振動的交變力是由運(yùn)動本身產(chǎn)生的且由反饋和調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)所控制。自激振動的頻率基本上取決于系統(tǒng)的固有特性。自激振動與初始條件無關(guān)，其頻率等于或接近于系統(tǒng)的固有頻率。如飛機(jī)飛行過程中機(jī)翼的顫振、鐘表擺的擺動和琴弦的振動都屬于自激振動。

自激振動特征：

(1)振動過程中，存在能量的輸入與耗散，因次其為非保守系統(tǒng);

(2)能源恒定，能量的輸入僅受運(yùn)動狀態(tài)，即振動系統(tǒng)的位移和速度的調(diào)節(jié)，因次其不含時(shí)間變量，為自治系統(tǒng);

(3)振動的特征量，如頻率和振幅，由系統(tǒng)的物理參數(shù)確定，與初始條件無關(guān);

(4)自治的線性系統(tǒng)只能產(chǎn)生衰減自由振動，吳耗散時(shí)也只能產(chǎn)生振幅由初始條件確定的等幅自由振動，因次自振系統(tǒng)為非線性系統(tǒng);

(5)自激振動的穩(wěn)定性取決于能量的輸入與耗散的相互關(guān)系。

機(jī)械振動主要研究內(nèi)容及方向

1、機(jī)械振動研究的內(nèi)容及方向

(1)確定系統(tǒng)的固有頻率，預(yù)防共振的發(fā)生。隨著機(jī)械設(shè)備性能的高速重載化和結(jié)構(gòu)、材質(zhì)的輕型化，導(dǎo)致現(xiàn)代機(jī)械的固有頻率下降，而激勵(lì)頻率上升。因次，有可能使得機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)入或接近機(jī)械的“共振區(qū)”，引發(fā)強(qiáng)烈的共振，從而破壞機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，所以對高速機(jī)械裝置均應(yīng)進(jìn)行共振驗(yàn)算，避免共振事故的發(fā)生。

(2)計(jì)算系統(tǒng)的動力響應(yīng)，以確定機(jī)械或結(jié)構(gòu)受到的動載荷或振動的能量水平。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)方法中，對機(jī)械運(yùn)動分析與載荷計(jì)算是建立在剛性假定的基礎(chǔ)上，按照靜力學(xué)或剛體動力學(xué)方法進(jìn)行的分析設(shè)計(jì)，此種方法面臨現(xiàn)代機(jī)械輕型高速化趨勢的挑戰(zhàn)。而現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)方法正由靜態(tài)設(shè)計(jì)向動態(tài)設(shè)計(jì)過度，考慮到機(jī)械結(jié)構(gòu)的彈性分析機(jī)械振動載荷。

(3)研究平衡、隔振和消振方法，消除振動的影響?，F(xiàn)代機(jī)器與儀器的重要特征之一就是高速和精密。高速容易導(dǎo)致振動，而精密設(shè)備卻往往對自身與外界的振動有極為嚴(yán)格的限制。因次，對機(jī)械的減振、隔振技術(shù)提出了越來越高的要求。所以，隔振設(shè)備的設(shè)計(jì)、選用與配置、減振措施的采用也是機(jī)械動力系統(tǒng)研究的任務(wù)之一。

(4)研究自激振動及其他不穩(wěn)定振動產(chǎn)生的原因，從而有效地加以控制。自激振動是一種恒定頻率和恒定振幅的周期運(yùn)動，與其他受周期性外作用激勵(lì)的振動有本質(zhì)區(qū)別。自激振動是有能源支持的非線性自治系統(tǒng)各個(gè)單元相互作用形成的穩(wěn)態(tài)周期運(yùn)動，是此類系統(tǒng)平衡狀態(tài)失穩(wěn)后的一種終極狀態(tài)，描述其運(yùn)動規(guī)律的數(shù)學(xué)模型都是非線性自治方程。對自激振動的研究必須解決兩個(gè)基本問題：如果自激振動是需要的，就要研究如何得到所需頻率、功率和波形的振動;如果自激振動是有害的，就要研究如何設(shè)法消除它。解決問題的關(guān)鍵在于相位關(guān)系和能量平衡。

(5)進(jìn)行振動診斷，分析事故產(chǎn)生的原因及控制環(huán)境噪聲。機(jī)械故障診斷理論與技術(shù)在世界范圍內(nèi)受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的日益廣泛關(guān)注。在各種故障診斷技術(shù)中，基于振動分析判斷機(jī)械工作狀態(tài)、識別故障類型和位置、預(yù)測故障趨勢的振動診斷方法占據(jù)著主導(dǎo)地位。振動診斷涉及兩類基本問題，即故障分析與故障診斷。機(jī)械故障診斷，就是通過檢測、提取、利用機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行中所產(chǎn)生的相關(guān)信息，識別其技術(shù)狀態(tài)，確定故障的性質(zhì)，分析故障產(chǎn)生的原因，尋找故障部位，預(yù)報(bào)故障的發(fā)展趨勢，并提出相應(yīng)的對策。

(6)振動技術(shù)的利用。作為一種自然現(xiàn)象，振動存在著有利的一面，也存在著有害的一面。對于振動問題的研究，一方面要充分利用振動現(xiàn)象為人類造福，如振動破碎、振動送料等都是振動正向應(yīng)用的實(shí)例;另一方面，要系統(tǒng)分析機(jī)械設(shè)備止逆閥的振動機(jī)理，研究隔振和減振措施。

機(jī)械振動存在的理論與技術(shù)問題

1、機(jī)械振動理論在近年來雖然得到迅速發(fā)展，但仍有大量理論與技術(shù)問題等待人們?nèi)パ芯亢吞剿鳎?/p>

(1)關(guān)于振動理論方面，目前線性振動理論發(fā)展較為完備，但非線性振動理論還有許多問題尚需解決。工程上的非線性問題常常采用簡化的線性性化處理，或在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行分段線性化處理。在這方面有待于進(jìn)一步探索。

(2)乘坐振動力學(xué)。一般固定式機(jī)械有較為規(guī)律的激勵(lì)，研究較為成熟。為對于交通機(jī)械，如汽車、工程機(jī)械、艦船等，則受到的外界激勵(lì)往往是隨機(jī)激勵(lì)，需要根據(jù)載荷譜來進(jìn)行分析。因此對于這類機(jī)械的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，懸架設(shè)計(jì)、座椅設(shè)計(jì)以及隔振與減振設(shè)計(jì)等方面引入隨機(jī)振動理論，是一個(gè)廣闊與重大的課題。

(3)計(jì)算機(jī)應(yīng)用于動態(tài)模擬。動態(tài)模擬是在計(jì)算機(jī)上顯示機(jī)械在各種參數(shù)與條件下的動態(tài)性能，從而實(shí)現(xiàn)在設(shè)計(jì)階段預(yù)測與控制機(jī)械的動態(tài)特性，進(jìn)而取代樣機(jī)的中間試驗(yàn)，大大降低機(jī)器的成本與試制周期。

(4)振動疲勞機(jī)理的研究。許多機(jī)械零部件的疲勞破壞是因振動產(chǎn)生的。如何把振動理論與疲勞強(qiáng)度理論結(jié)合起來，是一個(gè)新的課題。

(5)有關(guān)測試技術(shù)理論、故障診斷理論，以及實(shí)用、有效、廉價(jià)的測試、診斷設(shè)備與技術(shù)研究，距離生產(chǎn)急需尚有相當(dāng)距離。

(6)流固耦合振動是指流體流過固體時(shí)會激發(fā)振動，而固體的振動又會反過來影響流場與流態(tài)，從而改變振動的形態(tài)。工程上這類問題很多，如導(dǎo)線舞動、卡門渦振動、軸承油膜振蕩等，在學(xué)術(shù)上也是一個(gè)嶄新的分支，是一個(gè)急待研究與發(fā)展的領(lǐng)域。

三、課題的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容：

本課題主要設(shè)計(jì)單自由度振動系統(tǒng)測試，除了實(shí)驗(yàn)計(jì)算出系統(tǒng)的固有頻率，還觀察了解自由振動和自激振動的現(xiàn)象和特點(diǎn)，比較它們的不同之處。首先是緒論部分，提出了論文的研究背景和意義，機(jī)械振動理論的研究現(xiàn)狀，并且對相關(guān)的文獻(xiàn)進(jìn)行綜述;接著對理論力學(xué)ZME-1多功能實(shí)驗(yàn)臺進(jìn)行了概述，敘述了理論依據(jù)，研究方法等。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是：理論力學(xué)創(chuàng)新應(yīng)用多功能實(shí)驗(yàn)臺單自由度振動系統(tǒng)測試的完整設(shè)計(jì)及其相關(guān)計(jì)算以及繪圖。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：

1、理論力學(xué)ZME-1多功能實(shí)驗(yàn)臺單自由度振動系統(tǒng)測試總體設(shè)計(jì)方案的分析與確定

2、單自由度振動系統(tǒng)測試實(shí)驗(yàn)方法的選擇與實(shí)驗(yàn)裝置

3、振動系統(tǒng)力學(xué)建模與實(shí)驗(yàn)原理

4、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(自由振動和自激振動)及過程指導(dǎo)

5、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、計(jì)算及總結(jié)

6、確定計(jì)算單自由度振動系統(tǒng)的剛度及固有頻率參數(shù)，并完成設(shè)計(jì)和繪圖工作

7、設(shè)計(jì)總結(jié)，外文翻譯。

四、擬采用如下研究手段來完成此課題

首先，采用調(diào)研法，了解本課題。有計(jì)劃、有目的通過網(wǎng)上和圖書館收集、閱讀有關(guān)參考資料;了解國內(nèi)外有關(guān)振動系統(tǒng)研究的ZUI新成果和單自由度振動系統(tǒng)測試的原理、內(nèi)容等，并對搜集到的大量資料進(jìn)行分析、綜合、比較、歸納，了解單自由度振動系統(tǒng)測試的原理、方法、存在的問題等，聽取老師的意見，克服其中的技術(shù)問題，理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較，并寫出開題報(bào)告。

綜合上述收集到的相關(guān)資料、看到的此類實(shí)驗(yàn)以及設(shè)計(jì)任務(wù)書的具體要求，制定出初步的整體設(shè)計(jì)方案。

分析設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，經(jīng)指導(dǎo)老師指導(dǎo)后確定ZUI終設(shè)計(jì)方案。

根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書提供的主要技術(shù)參數(shù)及有關(guān)資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理方法、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)分析，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等主要參數(shù)。

完成全部圖紙?jiān)O(shè)計(jì)繪制和設(shè)計(jì)說明書的撰寫工作，并提供給指導(dǎo)老師審閱。

進(jìn)一步修改，并ZUI后成文完成全部設(shè)計(jì)工作，交給指導(dǎo)老師審閱定稿。

課題研究的條件：在我們學(xué)?，F(xiàn)有的力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，建立高壓輸電線單自由度振動系統(tǒng)模型，在ZME-1型多功能實(shí)驗(yàn)臺上測試系統(tǒng)的變形，進(jìn)而計(jì)算出系統(tǒng)的剛度和固有頻率。

五、課題研究的理論依據(jù)、預(yù)期結(jié)果

1、理論依據(jù)：

1)、建立的高壓輸電線單自由度振動系統(tǒng)模型。系統(tǒng)在不同砝碼下拉下，會產(chǎn)生不同靜變形。系統(tǒng)平衡時(shí)： 可求出系統(tǒng)等效剛度 (W是模擬高壓輸電線的半圓形模型的重量， 是系統(tǒng)的靜變形)。則由 可計(jì)算出系統(tǒng)的固有頻率。

2)、對實(shí)驗(yàn)室提供的自激振動系統(tǒng)模型的半圓形模型吹以與模型豎向振動方向垂直的氣流，在模型后面的氣流形成帶有間隙漩渦的流線，即不連續(xù)的卡門漩渦。當(dāng)漩渦頻率與系統(tǒng)的固有頻率接近時(shí)，會造成共振，即自激振動。

調(diào)整不同電壓，可改變轉(zhuǎn)速及風(fēng)速，造成系統(tǒng)振幅不同，用相應(yīng)的測量工具可測出轉(zhuǎn)速、風(fēng)速及振幅。同時(shí)還可觀察自激振動現(xiàn)象，系統(tǒng)會劇烈振動。

2、預(yù)期結(jié)果：1)、系統(tǒng)在不同砝碼下拉下，會產(chǎn)生不同變形，由此計(jì)算出的系統(tǒng)等效剛度，繼而可以計(jì)算出系統(tǒng)固有頻率。2)、隨著電壓的不同，則風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速會不同，風(fēng)速也不同，造成系統(tǒng)振幅亦不同。通過記錄風(fēng)速和振幅，畫出振幅與風(fēng)速間的關(guān)系曲線圖，可以得到自激振動的振幅與風(fēng)速之間的關(guān)系?？梢杂^察分析自激振動與自由振動和受迫振動的區(qū)別。

六、完成課題所需工作條件(如工具書、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)等)及解決辦法

1、工作條件

1)工具書：單自由度振動系統(tǒng)及其測試相關(guān)資料及書籍;

2)實(shí)驗(yàn)：校內(nèi)的力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，理論力學(xué)ZME-1型多功能實(shí)驗(yàn)臺。

3)計(jì)算機(jī)：自己購買

2、解決辦法

1)通過網(wǎng)上和校內(nèi)圖書館獲得工具書;

2)實(shí)驗(yàn)可以在校內(nèi)的力學(xué)實(shí)驗(yàn)室里做，自己購買的計(jì)算機(jī)。

七、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度計(jì)劃

本畢業(yè)設(shè)計(jì)的階段劃分與進(jìn)度安排如下：

第一階段：第1 周～第2周 知識準(zhǔn)備，收集資料，撰寫開題報(bào)告;

第二階段：第3 周～第5周 撰寫總論，制訂畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)劃，外文翻譯;

第三階段：第6 周～第7周 擬出初步設(shè)計(jì)方案，確定總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì);

第四階段：第8 周～第12周 主要的設(shè)計(jì)計(jì)算及繪圖;

第六階段：第13 周 整理撰寫說明書;

第七階段：第14周～第15周 審查并修改說明書，準(zhǔn)備答辯;

第八階段：第16周 上交畢業(yè)設(shè)計(jì)資料及答辯;

八、參考文獻(xiàn)

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[14]聞邦椿，劉樹英，張純宇.機(jī)械振動學(xué).1版.北京：冶金工業(yè)出版社，20xx(8)：1-56,183-209

機(jī)械論文開題報(bào)告

題目：基于壓電陶瓷的機(jī)器人抑振系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一、本課題的研究意義、研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

1、課題的來源和意義

機(jī)器人抑震系統(tǒng)的產(chǎn)生是為了解決因機(jī)器人在運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生有害震動的問題，為了滿足設(shè)計(jì)師把機(jī)械臂設(shè)計(jì)得更加靈巧，減小機(jī)械臂的重量的要求，導(dǎo)致機(jī)械臂的剛度減小，撓性增大，機(jī)械臂在高速運(yùn)動時(shí)候產(chǎn)生有害而強(qiáng)烈的震動。壓電分流阻尼技術(shù)可以很好解決這個(gè)問題。

基于壓電陶瓷的機(jī)器人抑震系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心部分就是壓電分流阻尼技術(shù)，這個(gè)技術(shù)的主要元器件包括壓電陶瓷、電阻、電感，電阻和電感我們都很熟悉，這里我們著重了解一下壓電陶瓷這一電子元器件。

1880年皮埃爾?居里和雅克?居里兄弟發(fā)現(xiàn)電氣石具有壓電效應(yīng)。1946年美國麻省理工學(xué)院絕緣研究室發(fā)現(xiàn)，某些材料在機(jī)械應(yīng)力作用下，引起內(nèi)部正負(fù)電荷中心相對位移而發(fā)生極化，導(dǎo)致材料兩端表面出現(xiàn)符號相反的束縛電荷的現(xiàn)象，稱為壓電效應(yīng)。具有這種性能的陶瓷稱為壓電陶瓷。

設(shè)計(jì)一種成熟的機(jī)器人抑震系統(tǒng)對機(jī)器人高效、準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)功能具有很大幫助。不能很好地控制機(jī)器人的震動，將會給機(jī)器人帶來很多危害，甚至無法實(shí)現(xiàn)功能。比如，空間站第一階段的裝配約需遙控機(jī)器人工作 47 小時(shí)，其中等待消除殘余振動的時(shí)間約占總時(shí)間的 20%-30%，高速激光切割機(jī)器人在運(yùn)行過程中末段操作器加速度可達(dá) 3-5g，而軌跡精度卻要求在±0.2mm范圍內(nèi)，航天器的柔性附件在展開過程中誘發(fā)的振動可使航天器的姿態(tài)失穩(wěn)，一些系統(tǒng)的展開過程竟達(dá) 6-8 小時(shí)，需要如此長時(shí)間的原因是避免造成大的振動，因此，機(jī)器人抑震系統(tǒng)的研究對如何在提高速度，減小機(jī)械臂重量的同時(shí)保證精度、效率和可靠性十分必要。

2、 課題的研究現(xiàn)狀

隨著科技日新月異的發(fā)展，機(jī)器人在生活、生產(chǎn)以及航空航天領(lǐng)域的廣泛使用，使得對機(jī)器人抑震系統(tǒng)的研究顯得十分必要和有意義，機(jī)器人抑震系統(tǒng)的核心技術(shù)就是壓電分流阻尼技術(shù)20世紀(jì)90年代以來，壓電分流阻尼(shuntpiezoelectric

damping)技術(shù)在結(jié)構(gòu)振動與噪聲控制中的應(yīng)用越來越引起專業(yè)研究者們關(guān)注。Hagood等首先提出了壓電分流阻尼的概念。該方法的基本原理是通過壓電式作動器把振動結(jié)構(gòu)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，然后通過分流電路中的電阻把電能消耗掉。

基于壓電陶瓷的機(jī)器人抑震系統(tǒng)設(shè)計(jì)之所以被廣泛應(yīng)用于機(jī)器人抑震系統(tǒng)中，是因?yàn)樗斜姸嗥渌鼨C(jī)器人抑震系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)勢，其優(yōu)點(diǎn)主要集中于以下幾點(diǎn)：

1、原理簡單明了，易于理解

基于壓電陶瓷的機(jī)器人抑震系統(tǒng)的核心技術(shù)是壓電分流阻尼原理，就是利用震動引起壓電陶瓷的變形，從而產(chǎn)生電動勢，在分流阻尼電路中形成電流而發(fā)熱，實(shí)現(xiàn)了將機(jī)械能以熱能的形式消耗掉，達(dá)到抑震的作用。

2、結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小、無復(fù)雜電路

基于壓電陶瓷的機(jī)器人抑震系統(tǒng)有壓電陶瓷和分流阻尼電路兩部分組成，壓電陶瓷體積非常小，分流阻尼回路主要由導(dǎo)線、電阻和電感三部分組成，電感和電阻主要有串聯(lián)和并聯(lián)兩種，所以說，整個(gè)壓電陶瓷分流阻尼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常緊湊，占用空間也十分小，電路也很簡單。

3、自動化程度高

基于壓電陶瓷的機(jī)器人抑震系統(tǒng)只要設(shè)計(jì)無誤，正確安裝在需要抑震的機(jī)器上，即可實(shí)現(xiàn)抑制震動的功能，在實(shí)現(xiàn)抑震的過程中無需人工操作。

4、節(jié)能，不需要外接電源

基于壓電陶瓷的機(jī)器人抑震系統(tǒng)不需要外接電路驅(qū)動整個(gè)系統(tǒng)，十分節(jié)能，其只是將機(jī)器震動的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成熱能，以達(dá)到抑制震動的目的。

5、工作穩(wěn)定，反應(yīng)快

基于壓電陶瓷的機(jī)器人抑震系統(tǒng)無復(fù)雜的電路，而且不需要復(fù)雜的軟件處理傳感器采集的信號，抑制震動是將機(jī)械能通過電能轉(zhuǎn)化成熱能從而達(dá)到抑制震動的目的，這個(gè)速度十分迅速。

3、發(fā)展趨勢

柔性機(jī)械臂在震動的過程中不可避免產(chǎn)生彈性震動，對機(jī)器人柔性臂的振動抑制成為重要的研究課題，基于壓電陶瓷的機(jī)器人抑震的方法也在不斷地發(fā)展和優(yōu)化，有關(guān)發(fā)展趨勢主要有以下幾種：

1、對壓電陶瓷布置位置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，讓壓電陶瓷位于柔性臂的不同位置，進(jìn)行抑制震動實(shí)驗(yàn)，分析壓電陶瓷在不同位置時(shí)候的抑震時(shí)間和效果，選取ZUI合理的位置。

2、采用先進(jìn)的控制器，工程領(lǐng)域廣泛使用的PID控制器就是對誤差信號進(jìn)行比例、積分、微分等運(yùn)算，并將其運(yùn)算結(jié)果作用于受控對象，將壓電分流回路與PID控制器相結(jié)合，組成抑震效果更好的抑震系統(tǒng)。

3、為了更好地抑制低頻震動，采用主動控制方法，主動控制是將作動器和傳感器黏結(jié)或嵌入柔性機(jī)械臂中，并與控制器相連組成智能結(jié)構(gòu)機(jī)械臂，在一定的控制規(guī)律下，有作動器產(chǎn)生的作用力來抵消機(jī)械臂的震動能量。

4、震動控制更加智能，隨著科學(xué)技術(shù)，一種所謂的智能梁被提出，它指內(nèi)嵌或外貼有分布傳感器和分布作動器的柔性機(jī)械臂，通過這些材料產(chǎn)生的做動應(yīng)變來實(shí)施震動控制。

二、研究方案及工作計(jì)劃

在機(jī)器人逐漸普及的今天，國內(nèi)外對機(jī)器人的研究投入也在迅速增加，對機(jī)器人的要求也越來越高，新一代機(jī)器人具有高速、重載、高精度、高的靈活性以及結(jié)構(gòu)簡單輕便的特點(diǎn)，尤其在機(jī)械臂重量方面，為了減輕機(jī)械臂的質(zhì)量和體積，如今在很多場合的機(jī)械臂都使用柔性機(jī)械臂，相對于剛性機(jī)械臂，柔性機(jī)械臂的剛度大大減小，這就給機(jī)器人在運(yùn)動過程中帶來了振動，為了解決機(jī)器人在工作中的的振動問題，國內(nèi)外都有比較深入地研究，但是，機(jī)器人抑振系統(tǒng)的研究絕不是一朝一夕的事情，直到機(jī)器人發(fā)展到如今地步，關(guān)于機(jī)器人由于高速運(yùn)動而帶來的振動問題依然值得研究人員去深入研究。

本課題將采用壓電分流阻尼技術(shù)，把振動的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，然后通過壓電分流阻尼回路以熱能的形式消耗掉，已達(dá)到抑振的效果，為了更好地達(dá)到抑振的效果，我們將把機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)簡化成懸臂梁的模型，采用ANSYS有限元分析軟件，對模型的固有頻率進(jìn)行測試，根據(jù)測試結(jié)果，對分流阻尼回路的電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使分流阻尼回路能夠在不同模態(tài)下對機(jī)械臂都能有很好的抑制振動的效果。為了更好的設(shè)計(jì)分流阻尼回路，本文設(shè)計(jì)了測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)測試了基于壓電陶瓷的機(jī)器人抑振系統(tǒng)在不同頻率和激勵(lì)強(qiáng)度下抑振系統(tǒng)的輸出參數(shù)。課題難點(diǎn)是對柔性機(jī)械臂建模并用ANSYS軟件對其進(jìn)行模態(tài)分析，分流阻尼回路的優(yōu)化設(shè)計(jì)也是一個(gè)難點(diǎn)。對于這兩個(gè)難點(diǎn)首先ANSYS分析將采用簡化模型的方式解決;分流阻尼回路的優(yōu)化設(shè)計(jì)將采用加一個(gè)負(fù)阻抗變換器的方法，使其達(dá)到頻率自適應(yīng)的功能。

三、工作計(jì)劃

第一 二周 完成開題報(bào)告

第三周 查找資料。選擇方案

第四周 完成方案的選擇

第五周 完成前言部分

第六周 進(jìn)行框架設(shè)計(jì)，大體計(jì)算結(jié)果

第七周 選擇參考文獻(xiàn)，共十五篇，其中英文五篇，并選擇一篇翻譯

第八周 完成說明書的前半部分(草稿)

第九周 完成說明書的正文部分，并準(zhǔn)備中期檢查報(bào)告

第十周 準(zhǔn)備計(jì)算及軟件分析

第十一周 完成計(jì)算

第十二周 熟悉軟件

第十三周 完成軟件

第十四周 對設(shè)計(jì)進(jìn)行完善

第十五周 完成說明書

第十六周 完成后期檢查，并進(jìn)行修繕

第十七周 修改設(shè)計(jì)中的不足之處，準(zhǔn)備答辯

第十八周 進(jìn)行答辯

三、閱讀的主要參考文獻(xiàn)

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機(jī)械論文開題報(bào)告

一、選題依據(jù)

1.論文(設(shè)計(jì))題目

盤套類零件的數(shù)控車削加工程序編制與加工仿真。

2.研究領(lǐng)域

數(shù)控加工，數(shù)控編程，數(shù)控技術(shù)。

3.論文(設(shè)計(jì))工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值

隨著網(wǎng)絡(luò)通訊的普及化、信息處理的智能化、多媒體技術(shù)的實(shí)用化，數(shù)控技術(shù)的普及應(yīng)用越來越廣泛，越來越深入，數(shù)控技術(shù)正向著開放、集成、智能和標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。我國現(xiàn)在處于發(fā)展中，發(fā)展工業(yè)，離不開數(shù)控加工。由于數(shù)控加工的自動化程度高、生產(chǎn)效率高、加工質(zhì)量穩(wěn)定、易于建立計(jì)算機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)等，因此現(xiàn)階段研究盤套類零件的數(shù)控車削加工對我國的工業(yè)發(fā)展有著很高的實(shí)用價(jià)值。

二、此次課題的目的要求我們不僅要熟悉數(shù)控技術(shù)，還要對其程序編制、加工仿真等一系列操作有所了解，更與生產(chǎn)實(shí)習(xí)相聯(lián)系，還應(yīng)用到CAD/CAXA制圖軟件，讓我們對基礎(chǔ)知識有更深一步的了解。

4.目前研究的概況和發(fā)展趨勢

20世紀(jì)人類社會ZUI偉大的科技成果是計(jì)算機(jī)的發(fā)明與應(yīng)用，計(jì)算機(jī)及控制技術(shù)在機(jī)械制造設(shè)備中的應(yīng)用是世紀(jì)內(nèi)制造業(yè)發(fā)展的ZUI重大的技術(shù)進(jìn)步。自從1952年美國第1臺數(shù)控銑床問世至今已經(jīng)歷了50個(gè)年頭。數(shù)控設(shè)備包括：車、銑、鏜、磨、沖壓、加工中心、電加工以及各類專機(jī)，形成龐大的數(shù)控制造設(shè)備家族，每年全世界的產(chǎn)量有10～20萬臺，產(chǎn)值上百億美元。

我國數(shù)控機(jī)床制造業(yè)在80年代曾有過高速發(fā)展的階段，許多機(jī)床廠從傳統(tǒng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)向數(shù)控化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。但總的來說，技術(shù)水平不高，質(zhì)量不佳，所以在90年代初期面臨國家經(jīng)濟(jì)由計(jì)劃性經(jīng)濟(jì)向市場經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)移調(diào)整，經(jīng)歷了幾年ZUI困難的蕭條時(shí)期，那時(shí)生產(chǎn)能力降到50%，庫存超過4個(gè)月。從1995年“xx”以后國家從擴(kuò)大內(nèi)需啟動機(jī)床市場，加強(qiáng)限制進(jìn)口數(shù)控設(shè)備的審批，投資重點(diǎn)支持關(guān)鍵數(shù)控系統(tǒng)、設(shè)備、技術(shù)攻關(guān)，對數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)起到了很大的促進(jìn)作用，尤其是在1999年以后，國家向國防工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投入大量技改資金，使數(shù)控設(shè)備制造市場一派繁榮。從20xx年8月份的上海數(shù)控機(jī)床展覽會和20xx年4月北京國際機(jī)床展覽會上，也可以看到多品種產(chǎn)品的繁榮景象。

數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對國計(jì)民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車、輕工、醫(yī)療等)的發(fā)展起著越來越重要的作用，因?yàn)檫@些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢來看，其主要研究熱點(diǎn)有以下幾個(gè)方面。①高速高精高效化、②柔性化、③工藝復(fù)合性和多軸化、④實(shí)時(shí)智能化、⑤數(shù)字化、⑥集成化等。

綜上所述，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展是與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)發(fā)展同步的，同時(shí)也是根據(jù)生產(chǎn)發(fā)展的需要而發(fā)展的。現(xiàn)在數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成熟，發(fā)展將更深更廣更快。未來的CNC系統(tǒng)將會使機(jī)械更好用，更便宜。

二、論文(設(shè)計(jì))研究的內(nèi)容

1.重點(diǎn)解決的問題：

(1)編寫車削加工程序。

(2)運(yùn)用仿真軟件進(jìn)行數(shù)控加工模擬。

2.擬開展研究的幾個(gè)主要方面(論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路)：

(1)分析盤套類圖樣。

(2)明確零件的加工方案，制定加工工藝路線。

(3)對工件進(jìn)行三維造型。

(4)選擇機(jī)床、加工方式、刀具等。

(5)生成刀具軌跡及加工程序。

(6)軌跡仿真及加工程序的修改。

3.本論文(設(shè)計(jì))預(yù)期取得的成果：

能熟練運(yùn)用所學(xué)知識對零件圖進(jìn)行分析，聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所學(xué)的知識制定加工路線，掌握其加工工藝及方法并對其進(jìn)行編程。能用仿真軟件模擬加工，學(xué)會機(jī)床的操作步驟。查找各類相關(guān)資料，學(xué)會使用各類手冊，制訂出一套加工方案，完成編程，提交說明說。

三、論文(設(shè)計(jì))工作安排

1.擬采用的主要研究方法(技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù))：

(1)通過實(shí)習(xí)調(diào)研等取得工件圖紙，查閱中外文文獻(xiàn)。

(2)根據(jù)圖紙，明確工件的技術(shù)要求和加工特點(diǎn)。

(3)運(yùn)用所學(xué)知識，制定工件的加工工藝。

(4)根據(jù)分析圖紙的技術(shù)要求和特點(diǎn)，利用CAXA對工件進(jìn)行三維造型。

(5)制定工件數(shù)控加工方案、機(jī)床選擇、刀具的走刀路徑、切削用量。

(6)利用CAXA生成刀具軌跡，生成工件的加工程序。

(7)利用仿真軟件進(jìn)行模擬加工并對加工程序修改。

2.論文(設(shè)計(jì))進(jìn)度計(jì)劃：

第1—4周：收集、閱讀、整理、翻譯相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解國內(nèi)外數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，了解要設(shè)計(jì)工件的內(nèi)容，并撰寫開題報(bào)告;

第5—6周：對工件進(jìn)行重點(diǎn)分析，了解工件結(jié)構(gòu)，明確工件的加工方案，初步制定加工工藝路線，利用AutoCAD，CAXA分別進(jìn)行二維、三維造型;

第7—9周：利用CAXA軟件完成編程、生成刀具軌跡和G代碼;

第10—13周：利用仿真軟件進(jìn)行刀具軌跡仿真與G代碼修改;

第14—15周：整理設(shè)計(jì)說明書;

第16周：準(zhǔn)備答辯。

四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述

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機(jī)械論文開題報(bào)告

題目：逆向工程在鼠標(biāo)設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用

一、本課題研究的背景及意義

1、背景(課題涉及到的技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀)

逆向工程也稱反求工程或反向工程，是根據(jù)已存在的產(chǎn)品或零件原型構(gòu)造產(chǎn)品或零件的工程設(shè)計(jì)模型，并在此基礎(chǔ)上對已有的產(chǎn)品進(jìn)行剖析、理解和改進(jìn)，是對已有設(shè)計(jì)的再設(shè)計(jì)。

從廣義講，逆向工程可分以下三類:

(1)實(shí)物逆向：它是在已有產(chǎn)品實(shí)物的條件下，通過測繪和分折，從而再創(chuàng)造;其中包括功能逆向、性能逆向、方案、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等多方面的逆向。實(shí)物逆向的對象可以是整機(jī)、零部件和組件。

(2)軟件逆向：產(chǎn)品樣本、技術(shù)文件、設(shè)計(jì)書、使用說明書、圖紙、有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)、管理規(guī)范和質(zhì)量保證手冊等均稱為技術(shù)軟件。軟件逆向有三類:既有實(shí)物，又有全套技術(shù)軟件;只有實(shí)物而無技術(shù)軟件;沒有實(shí)物，僅有全套或部分技術(shù)軟件。

(3)影像逆向：設(shè)計(jì)者既無產(chǎn)品實(shí)物，也無技術(shù)軟件，僅有產(chǎn)品的圖片、廣告介紹或參觀后的印象等，設(shè)計(jì)者要通過這些影像資料去構(gòu)思、設(shè)計(jì)產(chǎn)品，該種逆向稱為影像逆向。

目前，國內(nèi)外有關(guān)逆向工程的研究主要集中在幾何形狀的逆向，即重建產(chǎn)品實(shí)物的CAD，稱為“實(shí)物逆向工程”。

逆向工程的數(shù)據(jù)測量技術(shù)是通過特定的測量設(shè)備和測量方法獲取產(chǎn)品表面離散點(diǎn)的幾何坐標(biāo)數(shù)據(jù)，將產(chǎn)品的幾何形狀數(shù)字化。

現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集方法主要分為兩大類:

(1)接觸式數(shù)據(jù)采集方法接觸式數(shù)據(jù)采集方法包括使用基于力的擊發(fā)原理的觸發(fā)式數(shù)據(jù)采集和連續(xù)式掃描數(shù)據(jù)采集、磁場法、超聲波法。

(2)非接觸式數(shù)據(jù)采集方法非接觸式數(shù)據(jù)采集方法主要運(yùn)用光學(xué)原理進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，主要包括:激光三角形法、激光測距法、結(jié)構(gòu)光法以及圖像分析法等。

逆向工程的數(shù)據(jù)處理技術(shù)是逆向工程的一項(xiàng)重要的技術(shù)環(huán)節(jié)，它決定了后續(xù)CAD模型重建過程能否方便、準(zhǔn)確地進(jìn)行。根據(jù)測量點(diǎn)的數(shù)量，測量數(shù)據(jù)可以分為一般數(shù)據(jù)點(diǎn)和海量數(shù)據(jù)點(diǎn);根據(jù)測量數(shù)據(jù)的規(guī)整性，測量數(shù)據(jù)又可以分為散亂數(shù)據(jù)點(diǎn)和規(guī)矩?cái)?shù)據(jù)點(diǎn);不同的測量系統(tǒng)所得到的測量數(shù)據(jù)的格式是不一致的，且?guī)缀跛械臏y量方式和測量系統(tǒng)都不可避免地存在誤差。因此，在利用測量數(shù)據(jù)進(jìn)行CAD重建前必須對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)處理工作主要包括:數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)化、多視點(diǎn)云的拼合、點(diǎn)云過濾、數(shù)據(jù)精簡和點(diǎn)云分塊等。

逆向模型重建技術(shù)在整個(gè)逆向工程中，產(chǎn)品的三位幾何模型CAD重建是ZUI關(guān)鍵、ZUI復(fù)雜的環(huán)節(jié)。

目前使用的造型方法主要有：

(1)曲線擬合造型:用一個(gè)多項(xiàng)式的函數(shù)通過插值去逼近原始的數(shù)據(jù)，ZUI終得到足夠光滑的曲面。

(2)曲面片直接擬合造型該方法直接對測量數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行曲面片擬合，獲得曲面片經(jīng)過過渡、混合、連接形成ZUI終的曲面模型。

(3)點(diǎn)數(shù)據(jù)網(wǎng)格化網(wǎng)絡(luò)化實(shí)體模型通常是將數(shù)據(jù)點(diǎn)連接成三角面片，形成多面體實(shí)體模型。

2、意義

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，CAD技術(shù)已成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員進(jìn)行研究開發(fā)的重要工具，其中的三維造型技術(shù)已被制造業(yè)廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品及模具設(shè)計(jì)、方案評審、自動化加工制造及管理維護(hù)各個(gè)方面。在實(shí)際開發(fā)制造過程中，設(shè)計(jì)人員接收的技術(shù)資料可能是各種數(shù)據(jù)類型的三維模型，但很多時(shí)候，卻是從上游廠家得到產(chǎn)品的實(shí)物模型。設(shè)計(jì)人員需要通過一定的途徑，將這些實(shí)物信息轉(zhuǎn)化為CAD模型，這就應(yīng)用到了逆向工程技術(shù)(Reverse Engineering)。

逆向工程技術(shù)與傳統(tǒng)的正向設(shè)計(jì)存在很大差別。而逆向工程則是從產(chǎn)品原型出發(fā)，進(jìn)而獲取產(chǎn)品的三維數(shù)字模型，使得能夠進(jìn)一步利用CAD/ACE/CAM以及CIMS等先進(jìn)技術(shù)對其進(jìn)行處理。不同之處在于設(shè)計(jì)的起點(diǎn)不同，相應(yīng)的設(shè)計(jì)自由度和設(shè)計(jì)要求也不相同。一般來說，產(chǎn)品逆向工程包括形狀反求、工藝反求和材料反求等幾個(gè)方面，在工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用中，主要包括以下幾個(gè)內(nèi)容：

(1)新零件的設(shè)計(jì)，主要用于產(chǎn)品的改型或彷型設(shè)計(jì)。

(2)已有零件的復(fù)制，再現(xiàn)原產(chǎn)品的設(shè)計(jì)意圖。

(3)損壞或磨損零件的還原。

(4)數(shù)字化模型的檢測，例如檢驗(yàn)產(chǎn)品的變形分析、焊接質(zhì)量等，以及進(jìn)行模型的比較。

逆向工程技術(shù)為快速設(shè)計(jì)和制造提供了很好的技術(shù)支持，它已經(jīng)成為制造業(yè)信息傳遞的重要而簡潔途徑之一。

二、本課題的文獻(xiàn)綜述

1、逆向工程

1980年始?xì)W美國家許多學(xué)校及工業(yè)界開始注意逆向工程這塊領(lǐng)域。1990年初期包括臺灣在內(nèi)，各國學(xué)術(shù)界團(tuán)隊(duì)大量投入逆向工程的研究并發(fā)表成果。 逆向工程的硬件ZUI早是運(yùn)用仿制加工設(shè)備，制作出來的成品品質(zhì)粗糙。后來有接觸式掃瞄設(shè)備，運(yùn)用探針接觸工件取得產(chǎn)品外型。再來進(jìn)一步開發(fā)非接觸式設(shè)備，運(yùn)用照相或激光技術(shù)，計(jì)算光線反射回來的時(shí)間取得距離。

逆向工程軟件部分品牌包括Surfacer(Imageware)、ICEM、CopyCAD、Rapid Form等。逆向軟件的演進(jìn)約略可區(qū)分為三個(gè)階段。十一年前在逆向工程上，只能運(yùn)用CATIA等CAD/CAM高階曲面系統(tǒng)。市場后來發(fā)展出兩套主流產(chǎn)品約在七、八年前技術(shù)成熟，廣為業(yè)界引用。到ZUI近四年來，發(fā)展出不同以往的逆向工程數(shù)學(xué)邏輯運(yùn)算，速度快。

目前，逆向工程，逆向工程的應(yīng)用已從單純的技巧性手工操作，發(fā)展到采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)及測量設(shè)備，進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析、制造等活動，如獲取修模后的模具形狀、分析實(shí)物模型、基于現(xiàn)有產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)、快速仿形制造等。軟件的逆向工程是分析程序，力圖在比源代碼更高抽象層次上建立程序的表示過程，逆向工程是設(shè)計(jì)的恢復(fù)過程。逆向工程工具可以從已存在的程序中抽取數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、體系結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計(jì)信息。

2、三維造型：

三維造型: CAD的三維造型有三種層次的建立方法，即線框、曲面和實(shí)體，也就是分別對應(yīng)于用一維的線，二維的面和三維的體來構(gòu)造形體。 通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)建立的立體的、有光的、有色的生動畫面，虛擬逼真地表達(dá)大腦中的產(chǎn)品設(shè)計(jì)效果，比傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)更符合人的思維習(xí)慣與視覺習(xí)慣。三維造型技術(shù)從ZUI初的三維CAD已發(fā)展到目前專用的基于特征造型的三維軟件，常用軟件有UG、SolidWorks、SolidEdge、MDT、Pro/E、3DS max等。

3、快速成型：

快速成型(RP)技術(shù)是九十年代發(fā)展起來的一項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)，是為制造業(yè)企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)服務(wù)的一項(xiàng)關(guān)鍵共性技術(shù), 對促進(jìn)企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新、縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期、提高產(chǎn)品競爭力有積極的推動作用。自該技術(shù)問世以來，已經(jīng)在發(fā)達(dá)國家的制造業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，并由此產(chǎn)生一個(gè)新興的技術(shù)領(lǐng)域。

RP技術(shù)是在現(xiàn)代CAD/CAM技術(shù)、激光技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)、精密伺服驅(qū)動技術(shù)以及新材料技術(shù)的基礎(chǔ)上集成發(fā)展起來的。不同種類的快速成型系統(tǒng)因所用成形材料不同，成形原理和系統(tǒng)特點(diǎn)也各有不同。但是，其基本原理都是一樣的，那就是'分層制造，逐層疊加'， 類似于數(shù)學(xué)上的積分過程。形象地講，快速成形系統(tǒng)就像是一臺'立體打印機(jī)'。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 陳志楊.逆向工程技術(shù)——應(yīng)用及軟件【J】CAD/CAM與制造業(yè)信息化，20xx(7)

[3] 金濤，童水光主編.逆向工程技術(shù)【M】.機(jī)械工業(yè)出版社，20xx

[4] 張偉澤.虛擬制造技術(shù)【M】.北京：清華大學(xué)出版社，20xx：75-90

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三、課題研究的方法及內(nèi)容

本課題是逆向工程在鼠標(biāo)設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用，本設(shè)計(jì)選用UG軟件根據(jù)鼠標(biāo)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行鼠標(biāo)的模型重建并用FDM對其進(jìn)行快速成型加工的過程，在根據(jù)點(diǎn)云逆向設(shè)計(jì)中，結(jié)合設(shè)計(jì)需要進(jìn)行了必要的正向設(shè)計(jì)修正，以得到理想的設(shè)計(jì)結(jié)果。

設(shè)計(jì)內(nèi)容貫徹?cái)?shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)項(xiàng)預(yù)處理、文件讀取、邊界提取、曲面重構(gòu)、實(shí)體生成、STL模型重構(gòu)、快速成型機(jī)的操作和注意事項(xiàng)，并對建模過程及STL文件處理做了系統(tǒng)的論述。選用UG NX4.0軟件的Unigraphics CAD/CAM/CAE系統(tǒng)提供了一個(gè)基于過程的產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)境，使產(chǎn)品開發(fā)從設(shè)計(jì)到加工真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的無縫集成，從而優(yōu)化了企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造。由INSIGHT軟件進(jìn)行的數(shù)據(jù)切片處理可直接傳送快速成型機(jī)，無需進(jìn)行其他處理。

四、研究方案的具體設(shè)計(jì)

1、實(shí)體三維數(shù)據(jù)的獲得——掃描;

2、點(diǎn)云處理;

3、曲面重構(gòu);

4、實(shí)體建模：

(1)模型分析

(2)曲面造型

(3)實(shí)體外形修改

(4)各部件建模

(5)部件的裝配與干涉檢驗(yàn)

5、基于INSIGHT快速成型切片的數(shù)據(jù)處理;

6、快速成型加工操作。

五、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度計(jì)劃

1-2周

調(diào)研、查閱文獻(xiàn)，完成開題報(bào)告

3-7周 進(jìn)行鼠標(biāo)模型點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集和模型的初步構(gòu)建

8周

中期檢查與整改

9-13周

在初步構(gòu)建的鼠標(biāo)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改并完成快速成型加工，撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

14-15周 打印、裝訂、評閱、答辯資格審查

16周 畢業(yè)答辯

機(jī)械論文開題報(bào)告

題目：四開膠印機(jī)著墨機(jī)構(gòu)三維設(shè)計(jì)

專業(yè)：印刷工程(設(shè)備)

班級：

印051班

學(xué)生學(xué)號：******

學(xué)生姓名：付**

指導(dǎo)教師：江**

完成時(shí)間：**年3月

一、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題來源)

這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是根據(jù)自己的專業(yè)所長和自己的興趣選定的，屬于設(shè)計(jì)繪圖類題目，在江祖勇老師的指導(dǎo)下進(jìn)行，課題屬于開發(fā)設(shè)計(jì)型。

二、選題的目的及意義

印刷工藝過程是借助印刷壓力將涂布在印版上的油墨轉(zhuǎn)移到印張上的過程。作為傳遞油墨和涂布油墨的著墨裝置，無論對哪種印刷機(jī)都是不可缺少的重要組成部分。為了獲得清晰的印品，油墨涂布要適量、均勻，沒有性能良好、工作正常、結(jié)構(gòu)合理的著墨裝置，任何印刷機(jī)都不能印出令人滿意的印品。

三、本課題在國內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢

在早期的膠印機(jī)上不存在完整的供墨系統(tǒng)，由人工方式向版面提供和補(bǔ)充油墨，隨著膠印機(jī)的不斷改善，供墨系統(tǒng)從無到有，并發(fā)展到今天的自動化程度，成為膠印機(jī)上不可缺少的組成部分。目前的目標(biāo)是在一些基本技術(shù)上取得突破，具體是：

控制方式的智能化，在高速膠印機(jī)上研發(fā)遠(yuǎn)程診斷功能。提供遠(yuǎn)程服務(wù)與工作流程，針對具體機(jī)器的故障點(diǎn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)解決方案;

設(shè)備功能多元化，在大環(huán)境的變革下多元化、彈性化，且具有多種切換功能的包裝印刷設(shè)備，才能不斷滿足市場的需求;

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，利用原有機(jī)型模塊化設(shè)計(jì)，可在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)換新機(jī)型;

機(jī)構(gòu)運(yùn)動高精度化，通過應(yīng)用馬達(dá)、編碼器及數(shù)字控制(NC)、動力負(fù)載控制(PLC)等高精度控制器來完成，并適當(dāng)做好產(chǎn)品延伸，朝高科技產(chǎn)品的方向進(jìn)行研發(fā);

無軸傳動技術(shù)。用“電子齒輪”代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械齒輪，去掉傳動軸，其優(yōu)點(diǎn)在于避免由于傳動軸的扭曲以及齒輪間隙對印刷機(jī)張力及套印造成的影響，可實(shí)現(xiàn)更高程度的同步運(yùn)轉(zhuǎn)，真正實(shí)現(xiàn)印刷機(jī)組模塊化;

針對特殊應(yīng)用的混合技術(shù)和通過連線生產(chǎn)增加附加值;為了適應(yīng)上述發(fā)展，輸墨機(jī)構(gòu)也必須同步發(fā)展。輸墨系統(tǒng)是技術(shù)上極其難于解決的復(fù)雜部分。

每一種膠印機(jī)的發(fā)展其主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)著墨系統(tǒng)，傳墨系統(tǒng)能滿足一下要求：在印刷紙張縱向與橫向上獲得高度均勻的油墨層快速的調(diào)節(jié)敏感性各個(gè)分色圖像油墨層之間的分裂要小，也就是對分裂影響的低敏感性對油墨和濕潤溶液的數(shù)量具有大范圍的控制變量滿足經(jīng)濟(jì)效益要求等。

四、本課題主要研究內(nèi)容

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容

根據(jù)印刷工藝原理及印刷機(jī)操作程序的要求，膠印機(jī)必須把油墨均勻地適量地傳給印版表面，并根據(jù)需要進(jìn)行離墨和著墨。為此本設(shè)計(jì)要求采用合適的機(jī)構(gòu)來完成離墨動作，選擇適當(dāng)?shù)闹珪r(shí)間參數(shù)。

設(shè)計(jì)內(nèi)容

(1)分析膠印機(jī)的著墨工作過程，選擇合適的時(shí)間參數(shù);

(2)選擇合適的驅(qū)動機(jī)構(gòu);

(3)根據(jù)結(jié)構(gòu)選擇合理的結(jié)構(gòu)參數(shù);

(4)設(shè)計(jì)著墨詳細(xì)結(jié)構(gòu);

2、主要參數(shù)

印刷速度：10000/小時(shí);

紙張尺寸(mm)：750*520;

ZUI小紙張尺寸(mm)：285*200。

五、完成論文的條件和擬采用的研究手段(途徑)

1、通過搜索相關(guān)的中外文資料，了解著墨機(jī)構(gòu)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢，撰寫綜述;閱讀并翻譯外文資料，并借助查閱相關(guān)的專業(yè)文獻(xiàn)完成開題報(bào)告。

2、通過在自主學(xué)習(xí)并在指導(dǎo)老師的指點(diǎn)和引導(dǎo)下，形成自己的設(shè)計(jì)思想，確定設(shè)計(jì)方案，完成設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制三維機(jī)構(gòu)，并完成著墨機(jī)構(gòu)的電子圖稿。

六、本課題進(jìn)度安排、各階段預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)：

第1—5周：調(diào)研、收集資料，擇寫綜述，閱讀、翻譯外文資料，對著墨機(jī)構(gòu)動作分析，確定著墨、離墨時(shí)間，對結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行分析，選擇合適機(jī)構(gòu)，并確定合適的參數(shù)時(shí)間，設(shè)計(jì)計(jì)算，完成開題報(bào)告。

第6—7周：設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，校核。

第8—12周：繪制三維機(jī)構(gòu)。

第13周：在計(jì)算機(jī)上對所有設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行修改和調(diào)整。

第14周：根據(jù)三維圖繪制工程圖。

第15周：編寫設(shè)計(jì)說明書。

第16周：編寫設(shè)計(jì)說明書，編寫PowerPoint電子課件。

第17周：編寫PowerPoint電子課件，總結(jié)、答辯。

七、指導(dǎo)教師意見

對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計(jì)(論文)結(jié)果的預(yù)測：

指導(dǎo)教師：

八、所在專業(yè)審查意見

負(fù)責(zé)人：

機(jī)械類開題報(bào)告范文(二)

1、課題名稱：數(shù)控銑床及加工中心產(chǎn)品設(shè)計(jì)

2、選題理由

制造技術(shù)是各國經(jīng)濟(jì)競爭的重要支柱之一，經(jīng)濟(jì)的成功在很大程度上得益于先進(jìn)的制造技術(shù)，而機(jī)床是機(jī)械制造技術(shù)重要的載體，它標(biāo)志著一個(gè)國家的生產(chǎn)能力和技術(shù)水平。機(jī)床工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的一個(gè)重要先行部門，擔(dān)負(fù)這為國民經(jīng)濟(jì)各部門提供現(xiàn)代化技術(shù)裝備的任務(wù)，以1994年為例，全世界基礎(chǔ)的消費(fèi)額達(dá)261.7億美元。其中美國的消費(fèi)額56億美元、中國33.6億美元。所以，在我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，機(jī)床工業(yè)起著重要的作用。然而在機(jī)械制造業(yè)中，大批大量生產(chǎn)時(shí)采用專用機(jī)床、組合機(jī)床、專用自動線等并配以相應(yīng)的工裝，這些設(shè)備的初期投資費(fèi)用大、生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間長，并且不適應(yīng)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。單件小批生產(chǎn)時(shí)，由于產(chǎn)品多變而不宜采用專用機(jī)床，特別是在國防、航空、航天和深潛的部門，其零件的精度要求非常高，幾何形狀也日趨復(fù)雜，且改型頻繁，生產(chǎn)周期短，這就要求迅速適應(yīng)不同零件的加工。書空機(jī)床就是在這樣的背景下產(chǎn)生和發(fā)展起來的一種新型自動化機(jī)床，它較好的解決了小批量、品種多變化、形狀復(fù)雜和精度高的零件的自動化加工問題。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，特別是微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及其在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用，機(jī)床數(shù)控技術(shù)正從普通數(shù)控向計(jì)算機(jī)數(shù)控發(fā)展。一個(gè)國家數(shù)控機(jī)床的擁有量(相對值)，標(biāo)志著這個(gè)國家機(jī)械制造業(yè)的現(xiàn)代化程度。數(shù)控銑床和加工中心因其特有的加工方式及其加工范圍廣在數(shù)控機(jī)床中占有重大的比例，因此研究《數(shù)控銑床及加工中心產(chǎn)品設(shè)計(jì)》具有重大意義。

3、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

當(dāng)今世界，工業(yè)發(fā)達(dá)國家對機(jī)床工業(yè)高度重視，競相發(fā)展機(jī)電一體化、高質(zhì)量、高精、高效、自動化先進(jìn)機(jī)床，以加速工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。長期以來，歐、美、亞在國際市場上相互展開激烈競爭，已形成一條無形戰(zhàn)線，特別是隨微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床在20世紀(jì)80年代以后加速發(fā)展，各方用戶提出更多需求，早已成為四大國際機(jī)床展上各國機(jī)床制造商競相展示先進(jìn)技術(shù)、爭奪用戶、擴(kuò)大市場的焦點(diǎn)。中國加入WTO后，正式參與世界市場激烈競爭，今后如何加強(qiáng)機(jī)床工業(yè)實(shí)力、加速數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實(shí)是緊迫而又艱巨的任務(wù)。數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)至今的50年，隨科技、特別是微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步而不斷發(fā)展。美、德、日三國是當(dāng)今世上在數(shù)控機(jī)床科研、設(shè)計(jì)、制造和使用上，技術(shù)ZUI先進(jìn)、經(jīng)驗(yàn)ZUI多的國家。

例如：在19世紀(jì)初時(shí)是1mm級，到20世紀(jì)初時(shí)提高到了0.01mm級。而近30年來，普通機(jī)械加工的精度已從0.01mm提高到0.005mm級，精密加工的精度已從1um級提高到0.02um級，超精密加工的精度已從0～0.01um級進(jìn)入納米級。在表面粗糙度方面，日本用螢光碳素泡沫拋光劑和細(xì)微SiO2粉末拋光工作，成功獲得了小于0.0005um的表面粗糙度。過去們只注意表面粗糙度、波度和紋理等表面特征，忽視了表面之下0.38mm范圍內(nèi)的內(nèi)部效應(yīng)，即次表面效應(yīng)對零件可靠性的影響。這方面尚需深入研究，采取相應(yīng)措施，方能提高產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命及可靠性。

中國於1958年研制出第一臺數(shù)控機(jī)床，發(fā)展過程大致可分為兩大階段。在1958～1979年間為第一階段，從1979年至今為第二階段。第一階段中對數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)、發(fā)展條件缺乏認(rèn)識，在人員素質(zhì)差、基礎(chǔ)薄弱、配套件不過關(guān)的情況下，一哄而上又一哄而下，曾三起三落、終因表現(xiàn)欠佳，無法用於生產(chǎn)而停頓。主要存在的問題是盲目性大，缺乏實(shí)事求是的科學(xué)精神。在第二階段從日、德、美、西班牙先后引進(jìn)數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)，從日、美、德、意、英、法、瑞士、匈、奧、韓國、臺灣省共11國(地區(qū))引進(jìn)數(shù)控機(jī)床先進(jìn)技術(shù)和合作、合資生產(chǎn)，解決了可靠性、穩(wěn)定性問題，數(shù)控機(jī)床開始正式生產(chǎn)和使用，并逐步向前發(fā)展。在20余年間，數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)有較大提高，主要表現(xiàn)在三大方面：培訓(xùn)一批設(shè)計(jì)、制造、使用和維護(hù)的人才;通過合作生產(chǎn)先進(jìn)數(shù)控機(jī)床，使設(shè)計(jì)、制造、使用水平大大提高，縮小了與世界先進(jìn)技術(shù)的差距;通過利用國外先進(jìn)元部件、數(shù)控系統(tǒng)配套，開始能自行設(shè)計(jì)及制造高速、高性能、五面或五軸聯(lián)動加工的數(shù)控機(jī)床，供應(yīng)國內(nèi)市場的需求，但對關(guān)鍵技術(shù)的試驗(yàn)、消化、掌握及創(chuàng)新卻較差。至今許多重要功能部件、自動化刀具、數(shù)控系統(tǒng)依靠國外技術(shù)支撐，不能獨(dú)立發(fā)展，基本上處於從仿制走向自行開發(fā)階段，與日本數(shù)控機(jī)床的水平差距很大。存在的主要問題包括：缺乏象日本“機(jī)電法”、“機(jī)信法”那樣的指引;嚴(yán)重缺乏各方面專家人才和熟練技術(shù)工人;缺少深入系統(tǒng)的科研工作;元部件和數(shù)控系統(tǒng)不配套;企業(yè)和專業(yè)間缺乏合作，基本上孤軍作戰(zhàn)，雖然廠多人眾，但形成不了合力。

4研究內(nèi)容：

1.按圖紙要求制定真確的工藝方案

2.選擇合理的刀具和切削工藝參數(shù)

3.編寫數(shù)控加工程序

5、研究方法：

首先閱讀大量相關(guān)文獻(xiàn)資料，教材及新聞背景資料，包括機(jī)械制造的原理及方法，質(zhì)量管理應(yīng)用，數(shù)控機(jī)床現(xiàn)有技術(shù)水準(zhǔn)，國際水平探討方面的書籍，報(bào)刊。以了解可靠性的內(nèi)容，質(zhì)量管理的概況和數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的基本知識體系。然后通過調(diào)研，進(jìn)一步了解企業(yè)現(xiàn)狀及需求。接下來進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。確定數(shù)據(jù)來源的真實(shí)準(zhǔn)確。再進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)

由于現(xiàn)有設(shè)備所采用的是分析設(shè)計(jì)方法，因此可以首先對原有設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏y試與調(diào)試，然后使用快速原型方法來提高加工質(zhì)量，等得到企業(yè)有效的反饋信息后再可以考慮用統(tǒng)計(jì)分析法和棕合法進(jìn)行接下去的再分析，再設(shè)計(jì)

6、進(jìn)展按排：

1、準(zhǔn)備階段(12月15日～12月30日)。搜集有關(guān)資料，準(zhǔn)備參考資料

2、完成開題報(bào)告及論文大綱交老師批閱(1月1日～1月15日)

3、依據(jù)論文大綱完成論文一稿交老師批閱(1月16日～3月10日)

4、完成論文二稿交老師批閱(3月11日～4月10日)

5、完成三稿(4月11日～4月30日)

6、完成相關(guān)論文簡介、答辯提綱，準(zhǔn)備答辯階段(5月1日～5月10日)

7、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯階段(5月中旬)

7、主要參考資料：

1、周昌治，楊忠鑒，趙之淵，陳廣凌，機(jī)械制造工藝學(xué)，重慶大學(xué)出版社出版，20xx年12月第6次印刷。

2、張麗華，馬立克，數(shù)控編程與加工技術(shù)，大連理工大學(xué)出版社，20xx年7月第2版

3、楊建明，數(shù)控加工工藝與編程，北京理工大學(xué)出版社，20xx年4月第3次印刷

4、呂天玉，宮波，公差配合與測量技術(shù)，大連理工大學(xué)出版社，20xx年7月第3次印刷

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機(jī)械類開題報(bào)告范文(三)

院(系)名稱：機(jī)電工程系

專業(yè)名稱：機(jī)電一體化

年級：09機(jī)電三班

學(xué)生姓名：夏**

學(xué)號：******

指導(dǎo)教師姓名：袁**

設(shè)計(jì)題目：電梯控制系統(tǒng)的PLC原理圖及梯形圖設(shè)計(jì)

電梯的國內(nèi)外研究動向及意義

從1887年美國奧的斯公司制造出世界上第一臺電梯，到中國ZUI早的一部電梯在上海出現(xiàn)，電梯行業(yè)在中國迅速發(fā)展，由此電梯變成了高層賓館、商店、住宅、多層廠房和倉庫等高層建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。隨著社會的發(fā)展，建筑物規(guī)模越來越大，樓層越來越多，對電梯也提出了更高的要求。

隨著科技的進(jìn)步，電梯也更加安全、舒適。然而，人們的追求并沒有就此停止下來，仍在不斷地進(jìn)行研究改進(jìn)。21世紀(jì)開始國際開始強(qiáng)調(diào)“綠色”，綠色和平，綠色天然，綠色和諧。電梯是載人的機(jī)電設(shè)備，要實(shí)現(xiàn)綠色，也就是強(qiáng)調(diào)電梯更舒適、更安全地為人類的生產(chǎn)和生活服務(wù)，強(qiáng)調(diào)電梯與環(huán)境的協(xié)調(diào)與和諧。

目前意義上的“綠色”，一般是強(qiáng)調(diào)“天然”的一面，強(qiáng)調(diào)與環(huán)境的協(xié)調(diào)與和諧。電梯屬于純粹的工業(yè)產(chǎn)品，其天然性應(yīng)表現(xiàn)為對環(huán)境影響的盡可能小，與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，以及電梯本身的人性化。這也應(yīng)是綠色電梯的發(fā)展方向。

(1)智能化。我們這所說的智能化電梯是傳統(tǒng)的人工智能是無法勝任的。傳統(tǒng)的智能控制是一種技術(shù)的事先安排，說到底是一種程序控制，是一種周期性的系統(tǒng)自動控制，實(shí)際上還算不上智能。而真正的智能電梯應(yīng)更具人性化特點(diǎn)，不僅具有傳統(tǒng)的人工智能的所有優(yōu)點(diǎn)，而且還有傳統(tǒng)的人工智能無法比擬的東西，具有動念和隨機(jī)處理各種問題的能力，諸如能根據(jù)轎廂內(nèi)的情況和各層的候梯信息，自動地制定每次的運(yùn)動速度和停車政策;自動選擇運(yùn)動方面;雙向語音交流;到達(dá)目的層的語音提示等，讓乘客有更多的主動性，使大樓交通運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)真正的人機(jī)對話。智能化要求電梯有自動安全檢測功能，讓電梯自己能夠檢測到電梯的故障所在，并及時(shí)報(bào)警予以排除。

(2)安全。運(yùn)行安全是電梯的根本和關(guān)鍵。可以說，電梯的全部其他工作都是以此為中心展開的，使電梯安全運(yùn)行更有保障。運(yùn)行安全不僅要消除電梯啟動時(shí)較強(qiáng)的電磁輻射，使用安全材料和運(yùn)行穩(wěn)定，而且要有一種良好的視覺效果，讓每一位乘客在寬敞、明亮轎廂內(nèi)有安全、舒適的好心情。同時(shí)，電梯運(yùn)行安全也要求電梯在運(yùn)行中發(fā)生故障時(shí)，不但要使乘客容易與外界溝通聯(lián)系，而且電梯本身應(yīng)當(dāng)能自動播放讓乘客感到放松的音樂，徹底消除產(chǎn)生緊張不安的情緒。當(dāng)小孩和老人乘坐時(shí)，電梯對他們應(yīng)給予一種如同家人般的照顧，不但讓老人和孩子感到方便和舒適，而且更讓其家人感到放心。電梯運(yùn)行安全還要求電梯有自動休眠功能，使電梯在保證運(yùn)行效率的同時(shí)，使電梯能限度地得到休眠。

(3)與環(huán)境的協(xié)調(diào)和平衡，包括以下幾個(gè)方面：

①視覺協(xié)調(diào)。有人曾經(jīng)做過環(huán)境色彩是否對人有影響的研究。該研究發(fā)展：視覺不協(xié)調(diào)的環(huán)境色彩對人的情緒、精神影響非常大。色彩宜人，格調(diào)高雅，制作精良的電梯，乘客自然會有一種安全的感覺，有一種視覺上的舒適。用料低廉，款式陳舊，色彩沉悶，甚至破破爛爛的電梯，乘客視覺協(xié)調(diào)無從談起，乘坐電梯的第一感覺就是不安全。國內(nèi)的許多電梯公司對此的重視是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，甚至不少通過引進(jìn)國外技術(shù)國產(chǎn)化的電梯也顯露出一副土生土長的容貌。

②消除電磁輻射。如前所述，由于電梯是大樓里頻繁起制動的大容量電器是電磁干擾的元兇，所以綠色電梯必須是一個(gè)達(dá)到自身對大樓電磁干擾ZUI小，而又不被其他電磁干擾影響的建筑機(jī)電設(shè)備。這樣不僅可以保證乘客的身心健康，而且也可以保證大樓、大廈中的大樓的辦公自動化、樓宇自動化、通訊自動化的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

③舒適感。通過采用高載頻波矢量靜音變頻器，可降低噪聲變換頻率及電壓。以CPU控制電壓及頻率的連續(xù)變換方式，按人體生理適應(yīng)要求，利用計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)而成的理想運(yùn)行曲線，實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定、更舒適的運(yùn)行。

對現(xiàn)代化電梯性能的衡量，主要著重于可靠性、安全性和乘坐的舒適性。此外，對經(jīng)濟(jì)性、能耗、噪聲等級和電磁干擾程度等方面也有相應(yīng)要求。隨著時(shí)代的發(fā)展，相信電梯行業(yè)會越來越貼近生活。

研究的主要內(nèi)容及所解決的問題

目前，在電梯的控制方式上，主要有繼電器控制、PLC控制和微型計(jì)算機(jī)控制三種。而PlC實(shí)際上是一種專用計(jì)算機(jī)，它采用巡回掃描的方式分時(shí)處理各項(xiàng)任務(wù)，而且依靠程序運(yùn)行，這就保證只有正確的程序才能運(yùn)行，否則電梯不會工作;又由于PLC中的內(nèi)部輔助繼電器及保持繼電器等實(shí)際上是PLC系統(tǒng)內(nèi)存工作單元，即無線圈又無觸點(diǎn)，使用次數(shù)不受限制，屬無觸點(diǎn)運(yùn)行，因此，它比繼電器控制有著明顯的優(yōu)越性，運(yùn)行壽命更長，工作更加可靠安全，自動化水平更高。PLC控制是三種控制方式中有可靠性、實(shí)用性和靈活性的控制方式，它更適合于用在電梯的技術(shù)改造和控制系統(tǒng)的更新?lián)Q代，是電梯控制系統(tǒng)中理想的控制新技術(shù)。

電梯的控制是比較復(fù)雜的，可編程控制器的使用為電梯的控制提供了廣闊的空間，隨著PLC應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，將使得它的體積大大減小，功能不斷完善，過程的控制更平穩(wěn)、可靠，抗干擾性能增強(qiáng)、機(jī)械與電氣部件有機(jī)地結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起。它已經(jīng)成為電梯運(yùn)行中的關(guān)鍵技術(shù)。因此，研究plc技術(shù)更具有了戰(zhàn)略性的意義。

Plc的研究內(nèi)容及措施

對于電梯的控制，可選用繼電-接觸系統(tǒng)或可編程控制器來完成，但是二者有各自的特點(diǎn)：

a:繼電-接觸系統(tǒng)：它的優(yōu)點(diǎn)是線路直觀，大部分電器均為常用電器，更換方便，價(jià)格較便宜。但是他觸點(diǎn)繁多，線路復(fù)雜，電器的電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動作較慢，能耗高，機(jī)械動作噪音大，而且可靠性差。

b:PLC在設(shè)計(jì)和制造上采取了許多抗干擾措施，使用方便，擴(kuò)展容易。它使用了梯形圖和可編程指令，易于掌握?？傊?，PLC取代繼電-接觸系統(tǒng)已經(jīng)成為大的趨勢。

基于上述原因，我選擇用可編程控制器來完成對電梯的控制。

設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求：

概述：

隨著時(shí)代的發(fā)展，工業(yè)自動化程度的不斷提高，PLC行業(yè)已經(jīng)在工業(yè)市場上占有一大片領(lǐng)地。在此次設(shè)計(jì)中，我將利用PLC來實(shí)現(xiàn)對電梯的控制。其中包括對PLC硬件的設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)，駐點(diǎn)路的設(shè)計(jì)，控制柜的設(shè)計(jì)，以及電梯惦記和其他設(shè)備的選擇，還有原理分析等。相信此次設(shè)計(jì)后，我對電梯的實(shí)際運(yùn)行能有初步的了解。

控制要求：

1.電梯轎箱的控制要求：

a：選向：根據(jù)電梯各層內(nèi)選外呼信號的先后和停止時(shí)轎箱所在的樓曾位置決定電梯的運(yùn)行方向。

b：選層換速：指電梯能夠根據(jù)轎內(nèi)所選層而決定運(yùn)行方向，而且遵守或一直向上，或一直向下的原則。并且在每次平層的時(shí)候都能夠換速。

c：樓層位置的指示：選用了數(shù)碼管顯示的方法。由于FX2N系列已有內(nèi)部計(jì)數(shù)-譯碼驅(qū)動模塊，所以只要外部加上LED七段顯示管和電源就可以顯示樓層了。

2.電梯門的控制要求：

要求當(dāng)電梯平層的時(shí)候，電梯門自動打開，經(jīng)過10秒鐘后電梯門自動關(guān)上。如果遇到有人在門中間的情況，電梯會因?yàn)楣怆婇_關(guān)的作用而自動開門。

3.補(bǔ)充要求：

除了上述兩個(gè)要求以外，還要注意的一點(diǎn)就是備用電梯電機(jī)的使用，一但曳引電機(jī)出現(xiàn)故障，備用電機(jī)將手動控制轉(zhuǎn)入運(yùn)行狀態(tài)，避免因曳引電機(jī)出故障而引發(fā)的不必要的麻煩。

篇二 機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)開題報(bào)告

機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)開題報(bào)告

機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)開題報(bào)告有哪些呢？機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)該怎樣寫開題報(bào)告呢？下面是小編為大家整理的資料，歡迎閱讀哦。

機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)開題報(bào)告

1、 目的及意義(含國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析)

本人畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是”鋼坯噴號機(jī)行走部件及總體設(shè)計(jì)”,并和我的一個(gè)同學(xué)(他課題是“鋼坯噴號機(jī)噴號部件設(shè)計(jì)”)一起努力共同完成鋼坯噴號機(jī)的設(shè)計(jì)。我們的目的是設(shè)計(jì)一種價(jià)格相對便宜，工作性能可靠的鋼坯噴號機(jī)來取代用人工方法在鋼坯上寫編號。

對鋼坯噴號是鋼鐵制造業(yè)必然需要存在的一個(gè)環(huán)節(jié)，這是為了實(shí)現(xiàn)質(zhì)量管理和質(zhì)量追蹤。我們把生產(chǎn)鋼坯對應(yīng)的連鑄機(jī)號、爐座號、爐號、流序號以及表示鋼坯生產(chǎn)時(shí)間的時(shí)間編號共同組成每塊鋼坯的唯一編號，適當(dāng)?shù)膶懺阡撆鞯谋砻?。這樣就在鋼鐵廠的后續(xù)檢驗(yàn)或在客戶使用過程中，如果發(fā)現(xiàn)鋼坯的質(zhì)量有問題，就可以根據(jù)這個(gè)編號來追蹤到生產(chǎn)這個(gè)鋼坯的連鑄機(jī)、爐座、爐號、流序及時(shí)間等重要信息，及早的發(fā)現(xiàn)并解決生產(chǎn)設(shè)備中存在的問題。

目前，在國外像日本、美國等一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對鋼坯的自動編號，雖然其輔助設(shè)備較多，價(jià)格較貴，但大大提高生產(chǎn)的自動化進(jìn)程和效率。并且鋼坯噴號機(jī)具有設(shè)備利用率高、位置精度高、可控制性能好等優(yōu)點(diǎn)。而在國內(nèi)，除了少數(shù)的幾家大型鋼鐵企業(yè)(寶鋼、鞍鋼等)引進(jìn)了自動鋼坯噴號機(jī)，大部分的鋼鐵企業(yè)仍然處在人工編號的階段。

實(shí)現(xiàn)鋼坯噴號的機(jī)械化和自動化是提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本的重要途徑之一，鋼坯噴號機(jī)無論在國內(nèi)還是國外都會有很大的市場。一方面因?yàn)槿斯さ墓に嚵鞒滩坏速M(fèi)了大量的能量，而且打斷了生產(chǎn)的自動化進(jìn)程，從而致使生產(chǎn)效率降低，生產(chǎn)成本增加。另一方面由于生產(chǎn)鋼坯的車間溫度很高，有強(qiáng)烈的熱輻射，同時(shí)還有大量的水蒸氣和粉塵，因此對其中進(jìn)行人工編號的工人的勞動強(qiáng)度非常大，并且對身體是一種摧殘，容易得職業(yè)病。所以無論從那個(gè)方面看都急需一種價(jià)格相對便宜，工作性能可靠的鋼坯噴號機(jī)來代替人工編號。

作為一個(gè)大學(xué)生，畢業(yè)設(shè)計(jì)對我來說是展示我大學(xué)四年學(xué)習(xí)成果的一個(gè)機(jī)會，也是對我的綜合能力的一個(gè)考驗(yàn)。我本人對“鋼坯噴號機(jī)行走部件及總體設(shè)計(jì)”的課題也非常感興趣，我一定會努力完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的'。總的來說，鋼坯噴號機(jī)對于鋼鐵廠和這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對于我都是具有現(xiàn)實(shí)意義的。

2、基本內(nèi)容和技術(shù)方案

本課題是基于機(jī)械設(shè)計(jì)與電子控制結(jié)合的技術(shù)來設(shè)計(jì)鋼坯噴號機(jī)。經(jīng)連連軋的鋼坯規(guī)格為160mm*200mm的方形鋼坯，用切割機(jī)割成定長，由300mm寬的輸出通道送出。

1.基本內(nèi)容

先擬定鋼坯噴號機(jī)的總體方案，然后確定鋼坯噴號機(jī)行走部件的傳動方案及結(jié)構(gòu)參數(shù)，最后畫出鋼坯噴號機(jī)行走部件的裝配圖以及零件圖。

2.系統(tǒng)技術(shù)方案

(1)工作過程：啟動機(jī)器plc控制步進(jìn)電機(jī)帶動鋼坯噴號機(jī)到相應(yīng)的位置，按下啟動鍵發(fā)送控制信號傳到控制部件(plc)，控制部件發(fā)出控制命令給執(zhí)行部件(主要是行走部件及噴號部件，行走部件帶動噴頭靠近鋼坯表面，然后噴頭進(jìn)行噴號)，噴號完成后噴頭上升并清洗號碼牌。再次移動噴號到下一個(gè)鋼坯處。

(2)要求實(shí)現(xiàn)的功能：行走部件功能(噴號機(jī)整體左右的移動，噴號部件的上下前后移動，噴頭的左右移動)、噴號部件功能(噴頭噴號，清洗號碼牌，號碼牌的更換)。其中號碼為(0—9)十個(gè)數(shù)字，號碼可以變化更換。每個(gè)號碼大小為35mm*15mm，號碼間距為5mm。

(3)實(shí)現(xiàn)方案：

行走功能的實(shí)現(xiàn)：由于在鋼坯上噴號并不需要很精確的定位，所以采用人工控制步進(jìn)電機(jī)的方式移動整體噴號機(jī)來粗調(diào)。采用液壓缸提供動力來推動噴號部件，并采用行程開關(guān)控制電機(jī)來實(shí)現(xiàn)噴號部件上下移動，下行程開關(guān)可以控制噴號部件與鋼坯表面之間的間距和發(fā)出信號使噴頭開始噴涂料并向右移動。采用液壓缸推動，滾輪在導(dǎo)架上滾動的方式實(shí)現(xiàn)噴好機(jī)構(gòu)的前后移動，并采用行程開關(guān)控制電機(jī)來實(shí)現(xiàn)噴頭的左右移動，右行程開關(guān)可以控制噴頭停止噴涂料并回到初始位置和噴號部件向上移動。

噴號功能的具體實(shí)現(xiàn)方案由和我一組的同學(xué)確定。

3、進(jìn)度安排

3-4周 認(rèn)真閱讀和學(xué)習(xí)有關(guān)資料和知識，并翻譯英文文獻(xiàn)

5-7周 鋼坯噴號機(jī)行走部件的傳動方案及總體設(shè)計(jì)

8-9周 確定鋼坯噴號機(jī)行走部件結(jié)果參數(shù)

10-13周 完成鋼坯噴號機(jī)行走部件裝配圖及零件工作圖

14-15周 準(zhǔn)備并進(jìn)行畢業(yè)答辯

篇三 機(jī)械安裝開題報(bào)告

機(jī)械安裝開題報(bào)告范文1

院（系）名稱：機(jī)電工程系

專業(yè)名稱：機(jī)電一體化

年級：09機(jī)電三班

學(xué)生姓名：夏**

學(xué)號：******

指導(dǎo)教師姓名：袁**

設(shè)計(jì)題目：電梯控制系統(tǒng)的plc原理圖及梯形圖設(shè)計(jì)

電梯的國內(nèi)外研究動向及意義

從1887年美國奧的斯公司制造出世界上第一臺電梯，到中國最早的一部電梯在上海出現(xiàn)，電梯行業(yè)在中國迅速發(fā)展，由此電梯變成了高層賓館、商店、住宅、多層廠房和倉庫等高層建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。隨著社會的發(fā)展，建筑物規(guī)模越來越大，樓層越來越多，對電梯也提出了更高的要求。

隨著科技的進(jìn)步，電梯也更加安全、舒適。然而，人們的追求并沒有就此停止下來，仍在不斷地進(jìn)行研究改進(jìn)。21世紀(jì)開始國際開始強(qiáng)調(diào)“綠色”，綠色和平，綠色天然，綠色和諧。電梯是載人的機(jī)電設(shè)備，要實(shí)現(xiàn)綠色，也就是強(qiáng)調(diào)電梯更舒適、更安全地為人類的生產(chǎn)和生活服務(wù)，強(qiáng)調(diào)電梯與環(huán)境的協(xié)調(diào)與和諧。

目前意義上的“綠色”，一般是強(qiáng)調(diào)“天然”的一面，強(qiáng)調(diào)與環(huán)境的協(xié)調(diào)與和諧。電梯屬于純粹的工業(yè)產(chǎn)品，其天然性應(yīng)表現(xiàn)為對環(huán)境影響的盡可能小，與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，以及電梯本身的人性化。這也應(yīng)是綠色電梯的發(fā)展方向。

（1）智能化。我們這所說的智能化電梯是傳統(tǒng)的人工智能是無法勝任的。傳統(tǒng)的智能控制是一種技術(shù)的事先安排，說到底是一種程序控制，是一種周期性的系統(tǒng)自動控制，實(shí)際上還算不上智能。而真正的智能電梯應(yīng)更具人性化特點(diǎn)，不僅具有傳統(tǒng)的人工智能的所有優(yōu)點(diǎn)，而且還有傳統(tǒng)的人工智能無法比擬的東西，具有動念和隨機(jī)處理各種問題的能力，諸如能根據(jù)轎廂內(nèi)的情況和各層的候梯信息，自動地制定每次最優(yōu)的運(yùn)動速度和停車政策；自動選擇運(yùn)動方面；雙向語音交流；到達(dá)目的層的語音提示等，讓乘客有更多的主動性，使大樓交通運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)真正的人機(jī)對話。智能化要求電梯有自動安全檢測功能，讓電梯自己能夠檢測到電梯的故障所在，并及時(shí)報(bào)警予以排除。

（2）安全。運(yùn)行安全是電梯的根本和關(guān)鍵?？梢哉f，電梯的全部其他工作都是以此為中心展開的，使電梯安全運(yùn)行更有保障。運(yùn)行安全不僅要消除電梯啟動時(shí)較強(qiáng)的電磁輻射，使用安全材料和運(yùn)行穩(wěn)定，而且要有一種良好的視覺效果，讓每一位乘客在寬敞、明亮轎廂內(nèi)有安全、舒適的好心情。同時(shí)，電梯運(yùn)行安全也要求電梯在運(yùn)行中發(fā)生故障時(shí)，不但要使乘客容易與外界溝通聯(lián)系，而且電梯本身應(yīng)當(dāng)能自動播放讓乘客感到放松的音樂，徹底消除產(chǎn)生緊張不安的情緒。當(dāng)小孩和老人乘坐時(shí)，電梯對他們應(yīng)給予一種如同家人般的照顧，不但讓老人和孩子感到方便和舒適，而且更讓其家人感到放心。電梯運(yùn)行安全還要求電梯有自動休眠功能，使電梯在保證運(yùn)行效率最高的同時(shí)，使電梯能最大限度地得到休眠。

（3）與環(huán)境的協(xié)調(diào)和平衡，包括以下幾個(gè)方面：

①視覺協(xié)調(diào)。有人曾經(jīng)做過環(huán)境色彩是否對人有影響的研究。該研究發(fā)展：視覺不協(xié)調(diào)的環(huán)境色彩對人的`情緒、精神影響非常大。色彩宜人，格調(diào)高雅，制作精良的電梯，乘客自然會有一種安全的感覺，有一種視覺上的舒適。用料低廉，款式陳舊，色彩沉悶，甚至破破爛爛的電梯，乘客視覺協(xié)調(diào)無從談起，乘坐電梯的第一感覺就是不安全。國內(nèi)的許多電梯公司對此的重視是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，甚至不少通過引進(jìn)國外技術(shù)國產(chǎn)化的電梯也顯露出一副土生土長的容貌。

②消除電磁輻射。如前所述，由于電梯是大樓里頻繁起制動的大容量電器是電磁干擾的元兇，所以綠色電梯必須是一個(gè)達(dá)到自身對大樓電磁干擾最小，而又不被其他電磁干擾影響的建筑機(jī)電設(shè)備。這樣不僅可以保證乘客的身心健康，而且也可以保證大樓、大廈中的大樓的辦公自動化、樓宇自動化、通訊自動化的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

③舒適感。通過采用高載頻波矢量靜音變頻器，可降低噪聲變換頻率及電壓。以cpu控制電壓及頻率的連續(xù)變換方式，按人體生理適應(yīng)要求，利用計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)而成的理想運(yùn)行曲線，實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定、更舒適的運(yùn)行。

對現(xiàn)代化電梯性能的衡量，主要著重于可靠性、安全性和乘坐的舒適性。此外，對經(jīng)濟(jì)性、能耗、噪聲等級和電磁干擾程度等方面也有相應(yīng)要求。隨著時(shí)代的發(fā)展，相信電梯行業(yè)會越來越貼近生活。

研究的主要內(nèi)容及所解決的問題

目前，在電梯的控制方式上，主要有繼電器控制、plc控制和微型計(jì)算機(jī)控制三種。而plc實(shí)際上是一種專用計(jì)算機(jī)，它采用巡回掃描的方式分時(shí)處理各項(xiàng)任務(wù)，而且依靠程序運(yùn)行，這就保證只有正確的程序才能運(yùn)行，否則電梯不會工作；又由于plc中的內(nèi)部輔助繼電器及保持繼電器等實(shí)際上是plc系統(tǒng)內(nèi)存工作單元，即無線圈又無觸點(diǎn)，使用次數(shù)不受限制，屬無觸點(diǎn)運(yùn)行，因此，它比繼電器控制有著明顯的優(yōu)越性，運(yùn)行壽命更長，工作更加可靠安全，自動化水平更高。plc控制是三種控制方式中最具有可靠性、實(shí)用性和靈活性的控制方式，它更適合于用在電梯的技術(shù)改造和控制系統(tǒng)的更新?lián)Q代，是電梯控制系統(tǒng)中理想的控制新技術(shù)。

電梯的控制是比較復(fù)雜的，可編程控制器的使用為電梯的控制提供了廣闊的空間，隨著plc應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，將使得它的體積大大減小，功能不斷完善，過程的控制更平穩(wěn)、可靠，抗干擾性能增強(qiáng)、機(jī)械與電氣部件有機(jī)地結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起。它已經(jīng)成為電梯運(yùn)行中的關(guān)鍵技術(shù)。因此，研究plc技術(shù)更具有了戰(zhàn)略性的意義。

plc的研究內(nèi)容及措施

對于電梯的控制，可選用繼電-接觸系統(tǒng)或可編程控制器來完成，但是二者有各自的特點(diǎn)：

a:繼電-接觸系統(tǒng)：它的優(yōu)點(diǎn)是線路直觀，大部分電器均為常用電器，更換方便，價(jià)格較便宜。但是他觸點(diǎn)繁多，線路復(fù)雜，電器的電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動作較慢，能耗高，機(jī)械動作噪音大，而且可靠性差。

b:plc在設(shè)計(jì)和制造上采取了許多抗干擾措施，使用方便，擴(kuò)展容易。它使用了梯形圖和可編程指令，易于掌握。總之，plc取代繼電-接觸系統(tǒng)已經(jīng)成為大的趨勢。

基于上述原因，我選擇用可編程控制器來完成對電梯的控制。

設(shè)計(jì)的內(nèi)容與要求：

概述：

隨著時(shí)代的發(fā)展，工業(yè)自動化程度的不斷提高，plc行業(yè)已經(jīng)在工業(yè)市場上占有一大片領(lǐng)地。在此次設(shè)計(jì)中，我將利用plc來實(shí)現(xiàn)對電梯的控制。其中包括對plc硬件的設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)，駐點(diǎn)路的設(shè)計(jì)，控制柜的設(shè)計(jì)，以及電梯惦記和其他設(shè)備的選擇，還有原理分析等。相信此次設(shè)計(jì)后，我對電梯的實(shí)際運(yùn)行能有初步的了解。

控制要求：

1.電梯轎箱的控制要求：

a：選向：根據(jù)電梯各層內(nèi)選外呼信號的先后和停止時(shí)轎箱所在的樓曾位置決定電梯的運(yùn)行方向。

b：選層換速：指電梯能夠根據(jù)轎內(nèi)所選層而決定運(yùn)行方向，而且遵守或一直向上，或一直向下的原則。并且在每次平層的時(shí)候都能夠換速。

c：樓層位置的指示：選用了數(shù)碼管顯示的方法。由于fx2n系列已有內(nèi)部計(jì)數(shù)-譯碼驅(qū)動模塊，所以只要外部加上led七段顯示管和電源就可以顯示樓層了。

2.電梯門的控制要求：

要求當(dāng)電梯平層的時(shí)候，電梯門自動打開，經(jīng)過10秒鐘后電梯門自動關(guān)上。如果遇到有人在門中間的情況，電梯會因?yàn)楣怆婇_關(guān)的作用而自動開門。

3.補(bǔ)充要求：

除了上述兩個(gè)要求以外，還要注意的一點(diǎn)就是備用電梯電機(jī)的使用，一但曳引電機(jī)出現(xiàn)故障，備用電機(jī)將手動控制轉(zhuǎn)入運(yùn)行狀態(tài)，避免因曳引電機(jī)出故障而引發(fā)的不必要的麻煩。

機(jī)械安裝開題報(bào)告范文2

題目：四開膠印機(jī)著墨機(jī)構(gòu)三維設(shè)計(jì)

專業(yè)：印刷工程（設(shè)備）

班級： 印051班

學(xué)生學(xué)號：******

學(xué)生姓名：付**

指導(dǎo)教師：江**

完成時(shí)間：**年3月

一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題來源

這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是根據(jù)自己的專業(yè)所長和自己的興趣選定的，屬于設(shè)計(jì)繪圖類題目，在江祖勇老師的指導(dǎo)下進(jìn)行，課題屬于開發(fā)設(shè)計(jì)型。

二、選題的目的及意義

印刷工藝過程是借助印刷壓力將涂布在印版上的油墨轉(zhuǎn)移到印張上的過程。作為傳遞油墨和涂布油墨的著墨裝置，無論對哪種印刷機(jī)都是不可缺少的重要組成部分。為了獲得清晰的印品，油墨涂布要適量、均勻，沒有性能良好、工作正常、結(jié)構(gòu)合理的著墨裝置，任何印刷機(jī)都不能印出令人滿意的印品。

三、本課題在國內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢

在早期的膠印機(jī)上不存在完整的供墨系統(tǒng)，由人工方式向版面提供和補(bǔ)充油墨，隨著膠印機(jī)的不斷改善，供墨系統(tǒng)從無到有，并發(fā)展到今天的自動化程度，成為膠印機(jī)上不可缺少的組成部分。目前的目標(biāo)是在一些基本技術(shù)上取得突破，具體是：

控制方式的智能化，在高速膠印機(jī)上研發(fā)遠(yuǎn)程診斷功能。提供遠(yuǎn)程服務(wù)與工作流程，針對具體機(jī)器的故障點(diǎn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)解決方案；

設(shè)備功能多元化，在大環(huán)境的變革下多元化、彈性化，且具有多種切換功能的包裝印刷設(shè)備，才能不斷滿足市場的需求；

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，利用原有機(jī)型模塊化設(shè)計(jì)，可在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)換新機(jī)型；

機(jī)構(gòu)運(yùn)動高精度化，通過應(yīng)用馬達(dá)、編碼器及數(shù)字控制（nc）、動力負(fù)載控制（plc）等高精度控制器來完成，并適當(dāng)做好產(chǎn)品延伸，朝高科技產(chǎn)品的方向進(jìn)行研發(fā)；

無軸傳動技術(shù)。用“電子齒輪”代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械齒輪，去掉傳動軸，其優(yōu)點(diǎn)在于避免由于傳動軸的扭曲以及齒輪間隙對印刷機(jī)張力及套印造成的影響，可實(shí)現(xiàn)更高程度的同步運(yùn)轉(zhuǎn)，真正實(shí)現(xiàn)印刷機(jī)組模塊化；

針對特殊應(yīng)用的混合技術(shù)和通過連線生產(chǎn)增加附加值；為了適應(yīng)上述發(fā)展，輸墨機(jī)構(gòu)也必須同步發(fā)展。輸墨系統(tǒng)是技術(shù)上極其難于解決的復(fù)雜部分。

每一種膠印機(jī)的發(fā)展其主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)著墨系統(tǒng)，傳墨系統(tǒng)最好能滿足一下要求：在印刷紙張縱向與橫向上獲得高度均勻的油墨層快速的調(diào)節(jié)敏感性各個(gè)分色圖像油墨層之間的分裂要小，也就是對分裂影響的低敏感性對油墨和濕潤溶液的數(shù)量具有大范圍的控制變量滿足經(jīng)濟(jì)效益要求等。

四、本課題主要研究內(nèi)容

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容

根據(jù)印刷工藝原理及印刷機(jī)操作程序的要求，膠印機(jī)必須把油墨均勻地適量地傳給印版表面，并根據(jù)需要進(jìn)行離墨和著墨。為此本設(shè)計(jì)要求采用合適的機(jī)構(gòu)來完成離墨動作，選擇適當(dāng)?shù)闹珪r(shí)間參數(shù)。

設(shè)計(jì)內(nèi)容

（1）分析膠印機(jī)的著墨工作過程，選擇合適的時(shí)間參數(shù)；

（2）選擇合適的驅(qū)動機(jī)構(gòu)；

（3）根據(jù)結(jié)構(gòu)選擇合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)；

（4）設(shè)計(jì)著墨詳細(xì)結(jié)構(gòu)；

2、主要參數(shù)

最高印刷速度：10000/小時(shí)；

最大紙張尺寸（mm）：750*520；

最小紙張尺寸（mm）：285*200。

五、完成論文的條件和擬采用的研究手段（途徑）

1、通過搜索相關(guān)的中外文資料，了解著墨機(jī)構(gòu)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢，撰寫綜述；閱讀并翻譯外文資料，并借助查閱相關(guān)的專業(yè)文獻(xiàn)完成開題報(bào)告。

2、通過在自主學(xué)習(xí)并在指導(dǎo)老師的指點(diǎn)和引導(dǎo)下，形成自己的設(shè)計(jì)思想，確定設(shè)計(jì)方案，完成設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制三維機(jī)構(gòu)，并完成著墨機(jī)構(gòu)的電子圖稿。

六、本課題進(jìn)度安排、各階段預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)：

第1—5周：調(diào)研、收集資料，擇寫綜述，閱讀、翻譯外文資料，對著墨機(jī)構(gòu)動作分析，確定著墨、離墨時(shí)間，對結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行分析，選擇合適機(jī)構(gòu)，并確定合適的參數(shù)時(shí)間，設(shè)計(jì)計(jì)算，完成開題報(bào)告。

第6—7周：設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，校核。

第8—12周：繪制三維機(jī)構(gòu)。

第13周：在計(jì)算機(jī)上對所有設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行修改和調(diào)整。

第14周：根據(jù)三維圖繪制工程圖。

第15周：編寫設(shè)計(jì)說明書。

第16周：編寫設(shè)計(jì)說明書，編寫powerpoint電子課件。

第17周：編寫powerpoint電子課件，總結(jié)、答辯。

七、指導(dǎo)教師意見

對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測：

指導(dǎo)教師：

八、所在專業(yè)審查意見

負(fù)責(zé)人：

篇四 機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

機(jī)械制造類畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告范文1

1. 設(shè)計(jì)(或研究)的依據(jù)與意義

十字軸是汽車萬向節(jié)上的重要零件，規(guī)格品種多，需求量大。目前，國內(nèi)大多采用開式模鍛和胎模鍛工藝生產(chǎn)，其工藝過程為：制坯→模鍛→切邊。生產(chǎn)的鍛件飛邊大，鍛件加工余量和尺寸公差大，因而材料利用率低;而且工藝環(huán)節(jié)多，鍛件質(zhì)量差，生產(chǎn)效率低。

相比之下，十字軸冷擠壓成形的具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、提高勞動生產(chǎn)率。用冷擠壓成形工藝代替切削加工制造機(jī)械零件，能使生產(chǎn)率大大提高。

2、制件可獲得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷擠壓十字軸類零件的精度可達(dá)itg---it8級，表面粗糙度可達(dá)ra o.2～1.6。因此，用冷擠壓成形的十字軸類零件一般很少再切削加工，只需在要求特別高之處進(jìn)行精磨。

3、提高零件的力學(xué)性能。冷擠壓后金屬的冷加工硬化，以及在零件內(nèi)部形成合理的纖維流線分布，使零件的強(qiáng)度高于原材料的強(qiáng)度。

4、降低零件成本。冷擠壓成形是利用金屬的塑性變形制成所需形狀的零件，因而能大量減少切削加工，提高材料的利用率，從而使零件成本大大降低。

2. 國內(nèi)外同類設(shè)計(jì)(或同類研究)的概況綜述

利用切削加工方法加工十字軸類零件，生產(chǎn)工序多，效率低，材料浪費(fèi)嚴(yán)重，并且切削加工會破壞零件的金屬流線結(jié)構(gòu)。目前國內(nèi)大多采用熱模鍛方式成形十字軸類零件，加熱時(shí)產(chǎn)生氧化、脫碳等缺陷，必然會造成能源的浪費(fèi)，并且后續(xù)的機(jī)加工不但浪費(fèi)大量材料，產(chǎn)品的內(nèi)在和外觀質(zhì)量并不理想。

采用閉式無飛邊擠壓工藝生產(chǎn)十字軸，鍛件無飛邊，可顯著降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率：

(1)不僅能節(jié)省飛邊的金屬消耗，還能大大減小或消除敷料，可以節(jié)約材料30﹪;由于鍛件精化減少了切削加工量，電力消耗可降低30﹪;(2)鍛件質(zhì)量顯著提高，十字軸正交性好、組織致密、流線分布合理、纖維不被切斷，扭轉(zhuǎn)疲勞壽命指標(biāo)平均提高2~3倍;(3)由于一次性擠壓成型，生產(chǎn)率提高25%.

數(shù)值模擬技術(shù)是cae的關(guān)鍵技術(shù)。通過建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，可以在昂貴費(fèi)時(shí)的模具或附具制造之前，在計(jì)算機(jī)中對工藝的全過程進(jìn)行分析，不僅可以通過圖形、數(shù)據(jù)等方法直觀地得到諸如溫度、應(yīng)力、載荷等各種信息，而且可預(yù)測存在的缺陷;通過工藝參數(shù)對不同方案的對比中總結(jié)出規(guī)律，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工藝的優(yōu)化。數(shù)值模擬技術(shù)在保證工件質(zhì)量、減少材料消耗、提高生產(chǎn)效率、縮短試制周期等方面顯示出無可比擬的優(yōu)越性。

目前，用于體積成形工藝模擬的商業(yè)軟件已有“deform”、“autoforge”等軟件打入中國市場。其中，deform軟件是一套基于有限元的工藝仿真系統(tǒng)，用于分析金屬成形及其相關(guān)工業(yè)的各種成形工藝和熱處理工藝。deform無需試模就能預(yù)測工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中的金屬流動情況，是降低制造成本，縮短研發(fā)周期高效而實(shí)用的工具。二十多年來的工業(yè)實(shí)踐清楚地證明了基于有限元法deform有著卓越的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，模擬引擎在大金屬流動，行程載荷和產(chǎn)品缺陷預(yù)測等方面同實(shí)際生產(chǎn)相符保持著令人嘆為觀止的精度。

3. 課題設(shè)計(jì)(或研究)的內(nèi)容

1)完成十字軸徑向擠壓工藝分析，完成模具總裝圖及零件圖設(shè)計(jì)。

2)建立十字軸徑向擠壓成形模具的三維模型。

3)十字軸徑向擠壓成形過程數(shù)值模擬。

4)相關(guān)英文資料翻譯。

4. 設(shè)計(jì)(或研究)方法

1)完成十字軸徑向擠壓成形工藝分析，繪制模具總裝圖及零件圖。

2)建立十字軸徑向擠壓成形模具的三維模型。

3)完成十字軸徑向擠壓成形過程數(shù)值模擬。

4)查閱20篇以上與課題相關(guān)的文獻(xiàn)。

5)完成12000字的論文。

6)翻譯10000個(gè)以上英文印刷符號。

5. 實(shí)施計(jì)劃

04-06周：文獻(xiàn)檢索，開題報(bào)告。

07-10周：進(jìn)行工藝分析、繪制模具二維圖及模具三維模型設(shè)計(jì)。

11-13周：進(jìn)行數(shù)值模擬。

14-16周：撰寫畢業(yè)論文。

17周：進(jìn)行答辯。

機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告模板

篇五 機(jī)械開題報(bào)告

機(jī)械開題報(bào)告范文

在礦山、建材、化工、冶金、筑路、陶瓷等多種行業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)中物料的破碎是必

不可缺的一種工藝過程。因?yàn)槲锪洗嬖谀承┪锢硇再|(zhì)的不同和結(jié)構(gòu)上的差異，為了能夠適應(yīng)各種各種物料的要求，所以破碎機(jī)的品種也隨之多樣起來了。目前，在國內(nèi)外有顎式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)、液壓圓錐式破碎機(jī)、hpy新型液壓圓錐式破碎機(jī)、箱式破碎機(jī)、vsi離心式破碎機(jī)、輥式破碎機(jī)等。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是雙光輥式破碎機(jī)，下面就簡單介紹一下關(guān)于輥式破碎機(jī)的發(fā)展。

破碎機(jī)并不是近些年才發(fā)展起來的，而是在公元前就有它的雛形，而且擁有十分坎

坷的發(fā)展歷程。在中國，大約在公元前兩千多年就出現(xiàn)了最簡單的粉碎工具——杵臼。經(jīng)過幾百年的的發(fā)展，杵臼進(jìn)一步演變?yōu)槟_踏碓。這些工具都運(yùn)用了同一種原理進(jìn)行破碎作業(yè)的——杠桿原理，這就為破碎機(jī)的初步發(fā)展奠定了很好的基礎(chǔ)。不過，由于這些破碎工具的粉碎動作是間歇的，導(dǎo)致運(yùn)用范圍并不廣泛，而且作業(yè)時(shí)需要耗費(fèi)很大的人力。

輥式破碎機(jī)大約是在1806年問世的，至今約有200多年的發(fā)展歷史了，因此我們

可以認(rèn)為這是一種古老的破碎機(jī)。輥式破碎機(jī)的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，能夠破碎黏濕性物料，被廣泛應(yīng)用在中低硬度物料破碎作業(yè)中?，F(xiàn)在仍在水泥、硅酸鹽等工業(yè)部門中獲得應(yīng)用，主要用作破碎硬的，中等硬度以下的物料，如燒結(jié)礦、煤、焦炭、爐渣、頁巖、石灰石等。但是，任何事物都是有其缺點(diǎn)的，由于輥式破碎機(jī)的生產(chǎn)能力低下，設(shè)備規(guī)模占地面積龐大，對于大塊物料的破碎能力不足等缺點(diǎn)，所以，在金屬礦山幾乎不予采用，已經(jīng)被圓錐破碎機(jī)所替代。但在小型礦山，或者處理貴重礦石時(shí)，要求泥化很小的重選廠還是有采用輥式破碎機(jī)的。

從實(shí)際考察的結(jié)果來看，目前國內(nèi)大多數(shù)礦山所使用的輥式破碎機(jī)一般為比較傳統(tǒng)

的型號，輥皮和齒牙的磨損程度決定了設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。只有在輥皮處于良好的狀態(tài)下，作業(yè)時(shí)才能獲得較高的生產(chǎn)能力和產(chǎn)出合格的產(chǎn)品粒度。影響輥皮磨損的主要因素是：待處理礦石的硬度、輥皮材料的強(qiáng)度、輥?zhàn)拥谋砻嫘螤钜约安僮鳁l件、給礦方式和給礦粒度等。此外破碎機(jī)的`調(diào)整裝置、保險(xiǎn)裝置、傳動裝置、控制裝置等也影響設(shè)備的使用。

機(jī)械破碎機(jī)開題范例

破碎機(jī)的發(fā)展是很迅速的，在破碎機(jī)理和破碎機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和新設(shè)計(jì)方面也

有很大的突破。粉碎（包括破碎和磨碎）是當(dāng)代飛速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)社會必不可少的一個(gè)工業(yè)環(huán)節(jié)。在各種金屬、非金屬、化工礦物原料及建筑材料的加工過程中，粉碎作業(yè)要消耗巨大的能量，而且又是個(gè)低效作業(yè)。物料粉碎過程中由于作業(yè)中產(chǎn)生發(fā)聲、發(fā)熱、振動和摩擦等作用，使能源大量消耗。因而多年來界內(nèi)人士一直在研究如何達(dá)到節(jié)能、高效地完成破碎和磨碎過程。從理論研究到創(chuàng)新設(shè)備直至改變生產(chǎn)工藝流程。目前破碎理論、工藝和設(shè)備的研究著重于：（1）研究在破碎中節(jié)能、高效的理論，也力求找出新理論突破人們已熟知的破碎三大理論；（2）研究新的非機(jī)械力的高能或力場聯(lián)合作用的破碎設(shè)備，目前還沒見有工業(yè)化的設(shè)備，只是研究階段；（3）改進(jìn)現(xiàn)有設(shè)備，這方面經(jīng)常是根據(jù)用戶自己需要來進(jìn)行，而不見市場上大規(guī)模生產(chǎn)或研制新設(shè)備。

傳統(tǒng)的雙輥破碎機(jī)的傳動裝置是采用齒輪減速箱，在傳動的穩(wěn)定性和過載保護(hù)方面

不是很好，而且換向噪聲很大。設(shè)備的潤滑效果也不是很好，物料的給料也不均勻，造成破碎時(shí)輥?zhàn)拥氖芰Σ痪斐烧駝?。調(diào)整裝置的調(diào)節(jié)能力和調(diào)節(jié)精度是不怎么高，直接影響是破碎的粒度不均勻和引起設(shè)備的快速磨損。 破碎機(jī)操作工人的工作環(huán)境是一個(gè)高噪聲、高粉塵的惡劣環(huán)境，所以設(shè)計(jì)新的、高效的、使用效果好的、環(huán)保節(jié)能的輥式破碎機(jī)，降低工人勞動強(qiáng)度，是具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

國外一些工程師如sajjan kumar soni, satish chandra shukla, gautam kundu已經(jīng)成

功的建立了雙光輥式破碎機(jī)的實(shí)驗(yàn)?zāi)M模型，用來在實(shí)驗(yàn)室中模擬破碎過程，以便能夠更好的分析物料粒度，產(chǎn)品粒度，輥皮磨損程度以及破碎機(jī)工作狀態(tài)。這為更好的發(fā)展破碎機(jī)提供了又一切實(shí)可行的方法。

1.2雙輥式破碎機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)

輥式破碎機(jī)分為兩種基本類型：雙輥式和單輥式。

輥式破碎機(jī)的輥?zhàn)颖砻娣譃楣饣头枪饣X形和槽形）的輥面兩類。光面輥式破

碎機(jī)的碎礦作用主要是壓碎，并兼有研磨作用適用于脆性和軟礦石的粗碎和中碎。

雙輥式破碎機(jī)，是由兩個(gè)圓柱形輥筒作為主要的工作機(jī)構(gòu)。工作時(shí)兩個(gè)園輥?zhàn)飨嘞?/p>

旋轉(zhuǎn)，由于物料和輥?zhàn)又g的摩擦力作用，將給入的物料卷入兩輥所形成的破碎腔內(nèi)通過兩個(gè)輥?zhàn)拥臄D壓而被破碎。破碎的產(chǎn)品在重力作用下，從兩個(gè)輥?zhàn)又g的間隙處排出。

機(jī)械破碎機(jī)開題范例

該間隙的大小即決定破碎產(chǎn)品的最大粒度。遇有過硬或不可破碎物時(shí)，輥?zhàn)涌蓱{液壓缸 或彈簧的作用自動退讓，使輥?zhàn)娱g隙增大，過硬或不可破碎物落下，從而保護(hù)機(jī)器不受 損壞。雙輥式破碎機(jī)采用三角帶或萬向節(jié)聯(lián)軸器進(jìn)行傳動和調(diào)節(jié)兩輥之間的間隙。

雙輥破碎機(jī)，它由機(jī)架、一對輥?zhàn)?、三角皮帶傳動裝置和彈簧保險(xiǎn)裝置等主要部件

組成。兩臺電機(jī)通過皮帶輪傳動，帶動兩輥?zhàn)酉嘞蜣D(zhuǎn)動。一個(gè)輥?zhàn)拥妮S支承在與機(jī)架固定在一起的固定軸承上，另一個(gè)輥?zhàn)拥妮S承在活動軸承上?；顒虞S承可以沿機(jī)架導(dǎo)軌水平移動，使兩輥?zhàn)娱g的排料口寬度在必要時(shí)可以增大，將非破碎物排出。

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輥?zhàn)影惭b在焊接的機(jī)架上，由安裝在軸上的輥芯以及套在輥芯上的輥套組成，兩者通過錐形環(huán)，用螺栓拉緊，以使輥套緊套在輥芯上。當(dāng)輥套的工作表面磨損時(shí)，可以拆換。前輥的安裝在滾柱軸承中，軸承座固定安裝在機(jī)架上，后輥的軸承則安裝在機(jī)架的導(dǎo)軌中，可以在導(dǎo)軌上前后移動，后輥的軸承用強(qiáng)力彈簧壓緊在頂座上，當(dāng)轉(zhuǎn)輥之間落入難碎物時(shí)，彈簧被壓縮，后輥后移一定距離，讓硬物落下，然后在彈簧張力作用下又回到原來位置。彈簧的壓力可用螺母調(diào)整，在軸承與頂座之間放有可以更換的鋼墊片，通過更換不同厚度的墊片，即可調(diào)節(jié)兩轉(zhuǎn)輥的間距。

篇六 機(jī)械工程畢業(yè)論文開題報(bào)告模板

題目名稱： qd20/5雙梁橋式起重機(jī)的分析與故障診斷

1.本課題的背景及意義

目前，在工程起重機(jī)械領(lǐng)域，歐洲、美國和日本處于地位。歐洲作為工程起重機(jī)的發(fā)源地，輪式起重機(jī)生產(chǎn)技術(shù)水平。該地區(qū)的工程起重機(jī)械業(yè)主要生產(chǎn)全地面起重機(jī)、履帶式起重機(jī)和緊湊型輪胎起重機(jī)，也生產(chǎn)少量汽車起重機(jī)。其中，全路面起重機(jī)、履帶起重機(jī)以中大噸位為主;緊湊型輪胎起重機(jī)則以小噸位為主;汽車起重機(jī)一般為通用底盤組裝全地面上車，即以改裝為主。其產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)、性能高、可靠性高，產(chǎn)品銷往全球。

起重機(jī)械用來對物料作起重、運(yùn)輸、裝卸和安裝等作業(yè)的機(jī)械設(shè)備，它可以完成靠人力無法完成的物料搬運(yùn)工作，減輕人們的體力勞動，提高勞動生產(chǎn)率，在工廠、礦山、車站、港口、建筑工地、倉庫、水電站等多個(gè)領(lǐng)域部門中得到了廣泛的使用，隨著生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大，特別是現(xiàn)代化、專業(yè)化的要求，各種專門用途的起重機(jī)相繼產(chǎn)生，在許多重要的部門中，它不僅是生產(chǎn)過程中的輔助機(jī)械，而且已成為生產(chǎn)流水作業(yè)線上不可缺少的重要機(jī)械設(shè)備，它的發(fā)展對國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)起著積極的促進(jìn)作用。起重機(jī)械是起升，搬運(yùn)物料及產(chǎn)品的機(jī)械工具。起重機(jī)械對于提高工程機(jī)械各生產(chǎn)部門的機(jī)械化，縮短生產(chǎn)周期和降低生產(chǎn)成本，起著非常重要的作用。

意義：橋式起重機(jī)在工廠車間起著非常重要的作用，為了保證它能安全、有效運(yùn)行，科學(xué)的進(jìn)行故障診斷并有針對性地做好日常維護(hù)和保養(yǎng)工作十分必要。據(jù)此，我結(jié)合起重機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理，歸納出橋式起重機(jī)的常見故障及其產(chǎn)生的原因，并提出故障的預(yù)防和排除措施。

2.本課題的基本內(nèi)容及關(guān)鍵問題

本次課題主要內(nèi)容：

學(xué)習(xí)起重機(jī)的通用結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)學(xué)習(xí) qd20/5雙梁橋式起重機(jī)的組成機(jī)構(gòu),日常維護(hù)保養(yǎng),常見故障診斷與解決措施。

關(guān)鍵問題：

認(rèn)真學(xué)習(xí)雙梁起重機(jī)的知識，詳細(xì)閱讀qd20/5雙梁起重機(jī)的資料，在使用操作過程中，注意收集各種故障現(xiàn)象，學(xué)會故障分析的方法，并總結(jié)好完成論文。

3.本課題調(diào)研情況綜述

起重機(jī)械用來對物料作起重、運(yùn)輸、裝卸和安裝等作業(yè)的機(jī)械設(shè)備，它可以完成靠人力無法完成的物料搬運(yùn)工作，減輕人們的體力勞動，提高勞動生產(chǎn)率，在工廠、礦山、車站、港口、建筑工地、倉庫、水電站等多個(gè)領(lǐng)域部門中得到了廣泛的使用，隨著生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大，特別是現(xiàn)代化、專業(yè)化的要求，各種專門用途的起重機(jī)相繼產(chǎn)生，在許多重要的部門中，它不僅是生產(chǎn)過程中的輔助機(jī)械，而且已成為生產(chǎn)流水作業(yè)線上不可缺少的重要機(jī)械設(shè)備，它的發(fā)展對國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)起著積極的促進(jìn)作用。起重機(jī)械是起升，搬運(yùn)物料及產(chǎn)品的機(jī)械工具。

目前，在工程起重機(jī)械領(lǐng)域，歐洲、美國和日本處于地位。歐洲作為工程起重機(jī)的發(fā)源地，輪式起重機(jī)生產(chǎn)技術(shù)水平。該地區(qū)的工程起重機(jī)械業(yè)主要生產(chǎn)全地面起重機(jī)、履帶式起重機(jī)和緊湊型輪胎起重機(jī)，也生產(chǎn)少量汽車起重機(jī)。其中，全路面起重機(jī)、履帶起重機(jī)以中大噸位為主;緊湊型輪胎起重機(jī)則以小噸位為主;汽車起重機(jī)一般為通用底盤組裝全地面上車，即以改裝為主。其產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)、性能高、可靠性高，產(chǎn)品銷往全球。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐的加快，生產(chǎn)和生活各個(gè)領(lǐng)域的建設(shè)規(guī)模的逐年擴(kuò)大，也促進(jìn)了施工機(jī)械化程度的迅速提高。先進(jìn)的施工機(jī)械已成為加快施工速度，保證工程質(zhì)量和降低成本的物質(zhì)保證。

起重機(jī)行業(yè)也因此得到了很大的發(fā)展。為促進(jìn)社會主義建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，提高勞動生產(chǎn)率，充分發(fā)揮其中運(yùn)輸機(jī)械的作用是具有重要意義的。

雙梁橋式起重機(jī)是由一個(gè)有兩根箱形主梁和兩根橫向端梁構(gòu)成的雙梁橋架,在橋架上運(yùn)行起重小車,可起吊和水平搬運(yùn)各類物體,它適用于機(jī)械加工和裝配車間料場等場合。橋架的結(jié)構(gòu)主要有箱形結(jié)構(gòu)，空腹桁架式結(jié)構(gòu)，偏軌空腹箱形結(jié)構(gòu)及箱形單主梁結(jié)構(gòu)等，中小起重量系列起重機(jī)一般采用箱形結(jié)構(gòu)，且為保證起重機(jī)穩(wěn)定，我選擇雙梁結(jié)構(gòu)作為橋架結(jié)構(gòu)。參考為了操縱和維護(hù)的需要，在傳動側(cè)走臺的下面裝有司機(jī)室。司機(jī)室有敞開式和封閉式兩種，一般工作環(huán)境的室內(nèi)采用敞開式的司機(jī)室，在露天或高溫等惡劣環(huán)境中使用封閉式的司機(jī)室。

4.本課題的方案論證

對qd20/5雙梁橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)分析，介紹各個(gè)部件的結(jié)構(gòu)及作用，介紹日常使用中的維護(hù)保養(yǎng)。通過舉例，列舉出常見的故障現(xiàn)象及解決故障的方法及措施。

篇七 機(jī)械類畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

一、擬選定學(xué)位論文的題目名稱

瀝青攪拌樓的樓架結(jié)構(gòu)分析

二、選題的科學(xué)意義和應(yīng)用前景

選題的科學(xué)意義：

大型機(jī)器的支撐基礎(chǔ)，承受著由機(jī)器的不平衡擾力引起的振動和機(jī)器的自重等，如其振動過大，將會影響機(jī)器的加工要求或無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至損壞機(jī)器和影響鄰近的設(shè)備、儀器和人員的工作和生活，嚴(yán)重的還會危及建筑物的安全。因此動力機(jī)器的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)分析具有重要的意義。

我國對于動力機(jī)器基礎(chǔ)正式研究起于上世紀(jì)七十年代，在八十年代主要編制成了國家標(biāo)準(zhǔn)《動力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《設(shè)計(jì)手冊》，這對于動力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和分析提供了重要依據(jù)和參考。近年來對于動力機(jī)器基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的研究，往往集中于對壓縮機(jī)、壓力機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、配料機(jī)等機(jī)器基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)分析。對于工業(yè)上應(yīng)用的更復(fù)雜的設(shè)備，像由振動篩、攪拌器等多個(gè)動力機(jī)器組成的大型瀝青攪拌樓，對于這種往往由多個(gè)動力機(jī)器組合的大型設(shè)備的樓架問題研究的幾乎沒有。另一方面研究人員僅僅采用單一理論計(jì)算方法計(jì)算擾力值，振動幅值等，計(jì)算方法和參數(shù)的選擇并不統(tǒng)一，或考慮不夠全面造成結(jié)果各不相同或不接近實(shí)際。

針對以上問題，本文擬考慮多臺設(shè)備共同作用時(shí)的振動合成，如考慮攪拌機(jī)的振動擾力和振動篩的擾力，并考慮如風(fēng)載、靜載、動載多種載荷情況下樓架的承載和振動情況。同時(shí)在理論計(jì)算的基礎(chǔ)上，采用有限元分析軟件對樓架進(jìn)行模態(tài)分析，獲得結(jié)構(gòu)的頻率和振型，然后進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果優(yōu)化樓架設(shè)計(jì)，并再次進(jìn)行有限元計(jì)算，驗(yàn)證改進(jìn)方案的可行性。

選題的應(yīng)用前景：

瀝青混凝土攪拌設(shè)備是瀝青路面機(jī)械化施工的關(guān)鍵設(shè)備，近20年來，我國公路交通事業(yè)發(fā)展迅猛，公路機(jī)械化施工因此獲得巨大進(jìn)步，特別是對參與高速公路瀝青路面工程建設(shè)的企業(yè)來說，擁有大型瀝青混凝土攪拌設(shè)備已是市場準(zhǔn)入條件之一。而其樓架部分是攪拌樓的重要承載機(jī)構(gòu)，其設(shè)計(jì)首先必須保證機(jī)器的特定工作要求，滿足振動和抗振的要求。

樓架作為瀝青攪拌樓的支撐基礎(chǔ)，它在各種工況下承受著巨大的載荷。若局部的`應(yīng)力過高會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)被破壞，因此需要對樓架結(jié)構(gòu)剛強(qiáng)度和抗振性及穩(wěn)定性進(jìn)行分析，避免樓架的破壞同時(shí)合理選擇樓架鋼材的截面尺寸等，這樣可以保證瀝青攪拌樓的樓架在滿足安全性的前提下節(jié)約材料，因此對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性具有重大意義。

企業(yè)中瀝青攪拌樓的樓架設(shè)計(jì)往往利用技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，即直接采用特定的結(jié)構(gòu)和尺寸進(jìn)行生產(chǎn)制造。本文的選題來源于企業(yè)，是對現(xiàn)有某型號瀝青攪拌樓的樓架安全性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行驗(yàn)算分析或在進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)，這樣可以有效地降低設(shè)計(jì)成本，更具經(jīng)濟(jì)性。

選題中由于瀝青攪拌樓的樓架高度較高，所以要考慮多種載荷情況下樓架的承載和振動情況。同時(shí)采用有限元軟件進(jìn)行分析，更好的展現(xiàn)在工作情況下樓架的實(shí)際情況，顯現(xiàn)出樓架中的危險(xiǎn)部分，可以針對問題對樓架機(jī)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)和完善，優(yōu)化樓架，為瀝青攪拌樓樓架的設(shè)計(jì)提供有力的依據(jù)。這些對于大型復(fù)雜設(shè)備的支撐基礎(chǔ)設(shè)計(jì)都具有一定的參考意義。

三、背景科研項(xiàng)目情況簡介

此課題來源于工程實(shí)際，是以無錫錫通科技集團(tuán)某瀝青攪拌樓設(shè)計(jì)為背景展開的。其樓架結(jié)構(gòu)分析是攪拌樓設(shè)計(jì)工作的重要組成部分。此課題的完成將為企業(yè)進(jìn)行各種型號瀝青攪拌樓的樓架設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)。

四、學(xué)位論文主要研究內(nèi)容

動力機(jī)器基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)基礎(chǔ)本身質(zhì)量、剛度的分布、設(shè)備的質(zhì)量和剛度、地基的影響、擾力大小和相位等因素，確定安全可靠、適用、經(jīng)濟(jì)合理和技術(shù)先進(jìn)的方案。

本論文是對企業(yè)中已有的樓架安全性與經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析驗(yàn)算和優(yōu)化，樓架的結(jié)構(gòu)和選材已定、不進(jìn)行研究，本論文對于瀝青攪拌樓的樓架設(shè)計(jì)提出必須滿足的三個(gè)基本要求：

(1)具有良好的抗振性;

(2)具有足夠的剛強(qiáng)度;

(3)穩(wěn)定性要求。

只有滿足了這三個(gè)方面的要求才能保證瀝青攪拌樓的正常運(yùn)行和安全生產(chǎn)。所以在進(jìn)行瀝青攪拌樓的樓架設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行動力特性分析以及強(qiáng)度和穩(wěn)定性的計(jì)算。最后就樓架可行性與經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行驗(yàn)算和優(yōu)化。

1.關(guān)于樓架抗振性研究：設(shè)計(jì)動力機(jī)器機(jī)架的基本目標(biāo)是限制其振動幅值和自振頻率，以滿足機(jī)器本身和附近設(shè)備、儀器的運(yùn)轉(zhuǎn)和不影響鄰近工作人員和居民的工作和生活。因此本設(shè)計(jì)中動力計(jì)算時(shí)首先要確定機(jī)器的擾力作用方向和擾力值及其作用點(diǎn)的位置，然后按瀝青攪拌設(shè)備的擾力性質(zhì)，采用相應(yīng)的動力計(jì)算公式，計(jì)算樓架的振動幅值、振動頻率等，使之不超過允許極限值。

2.關(guān)于樓架剛強(qiáng)度的研究：要使樓架具有良好的動態(tài)性能必須保證它具有足夠的靜、動態(tài)剛度。靜態(tài)剛度是以滿載靜力作用下的靜位移來表征，動態(tài)剛度是指其動態(tài)特性，是以其系統(tǒng)的滿載自振頻率來表征。對剛度的研究本文從這兩個(gè)方面入手分別計(jì)算。強(qiáng)度設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則是在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中可能發(fā)生的最大載荷的情況下樓架上任何點(diǎn)的應(yīng)力都不得大于允許應(yīng)力。強(qiáng)度計(jì)算時(shí)本文主要進(jìn)行內(nèi)力分析、載荷組合、和承載能力的驗(yàn)算。其中內(nèi)力分析包括動內(nèi)力、風(fēng)載以及各種靜載荷內(nèi)力的計(jì)算。通過這些分析和計(jì)算確保瀝青攪拌樓樓架的所有構(gòu)件在各種可能的載荷工況下都不受到損壞，從而使機(jī)組能夠安全地運(yùn)行。此外還需研究樓架在彎扭組合交變應(yīng)力作用下的疲勞強(qiáng)度問題。

3.關(guān)于樓架桿件穩(wěn)定性的研究：對于細(xì)長的或薄壁的受壓機(jī)構(gòu)及彎-壓結(jié)構(gòu)存在失穩(wěn)問題，失穩(wěn)對結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生很大的破壞，設(shè)計(jì)時(shí)需要校核。本文研究的瀝青攪拌樓的樓架由于立柱高度大承受的豎直方向的載荷較大，為避免立柱失穩(wěn)，需要校核計(jì)算。研究時(shí)由于樓架受力情況復(fù)雜，需要對立柱所受外力簡化、近似處理等從而計(jì)算出立柱所能承受的臨界壓力。

4.關(guān)于樓架安全性與經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行驗(yàn)算和優(yōu)化：將理論計(jì)算結(jié)果與有限元軟件運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行比較，通過對結(jié)果的分析來得出結(jié)論或進(jìn)一步的優(yōu)化，這也是本文的最終目的。

五、預(yù)期解決的主要問題

問題1：如何進(jìn)行瀝青攪拌樓樓架振動位移的計(jì)算問題：

以前對機(jī)器基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)的方法有兩自由度法和空間多自由度法，在計(jì)算機(jī)普及以前只能采用兩自由度法。這種方法從基礎(chǔ)中逐一抽出單榀橫向框架，把它們簡化成兩自由度的質(zhì)量、彈簧體系，然后進(jìn)行動力分析。這種分析忽略了縱向框架的作用，只能求解單品框架的頻率、振型和動力響應(yīng)，其精度和空間框架的實(shí)測結(jié)果相差較大;對于不能分解成平面框架的復(fù)雜結(jié)構(gòu)該方法更無能為力?？臻g多自由度體系往往更接近實(shí)際的幾何、物理模型，其精度更高，但空間多自由度法計(jì)算復(fù)雜，需要求解問題較多。

本論文擬采用空間多自由度法計(jì)算，但利用空間多自由度進(jìn)行分析時(shí)難點(diǎn)主要是：建立計(jì)算模型與動力平衡方程并進(jìn)一步進(jìn)行動位移的計(jì)算。樓架動力計(jì)算時(shí)將振動位移分成水平振動位移和豎向振動位移的計(jì)算：

(1)進(jìn)行水平振動位移計(jì)算時(shí)，首先建立模型，方法是采用凝聚質(zhì)量和忽略轉(zhuǎn)動慣量假定，將所有桿件的質(zhì)量向兩端的質(zhì)點(diǎn)集中。體系的附加質(zhì)量也向質(zhì)點(diǎn)積聚不考慮橫梁和樓板的變形進(jìn)行計(jì)算。然后運(yùn)用達(dá)朗貝爾原理建立動力平衡方程，利用公式求出所有的水平自振圓頻率和振型，進(jìn)一步計(jì)算各振型的折算質(zhì)量和載荷，最后求出動位移;

(2)進(jìn)行豎向振動位移計(jì)算時(shí)，考慮橫梁的變形，把單跨梁的鉸支座改成彈簧支座，建立模型，建立剛度方程，求出自振頻率，最后計(jì)算結(jié)構(gòu)動位移。

問題2：如何在多種載荷及其組合載荷下進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算的問題：

本問題的難度在于涉及的載荷非常多，如工作情況下的動載、設(shè)備自重、風(fēng)載、地震載荷等，應(yīng)該選取何種情況下的載荷或組合載荷進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。此外還要研究樓架在彎扭組合交變應(yīng)力作用下的疲勞強(qiáng)度問題。

本文首先將載荷分類：

a.永久載荷組合由設(shè)備自重、樓架自重組成

b.可變載荷由動載荷組成

c.偶然組合由風(fēng)載荷組成。在樓架承載力計(jì)算時(shí)進(jìn)行載荷的組合，并取較大值作為控制值：

1)基本組合可由永久載荷與可變載荷組合，可變載荷中的各項(xiàng)動力載荷只考慮單向作用;

2)偶然組合可由永久載荷，可變載荷及偶然載荷組合。再進(jìn)行計(jì)算時(shí)，計(jì)算簡圖按下列規(guī)定確定：

1)柱和頂板橫梁按橫向平面剛架計(jì)算，當(dāng)量載荷考慮豎向和橫向的作用;

2)柱和頂板縱梁按縱向平面剛架計(jì)算，當(dāng)量載荷考慮豎向和縱向的作用。計(jì)算縱橫梁在水平載荷的作用下產(chǎn)生的彎矩，可近似的假定梁的兩端為固定支座來計(jì)算。

問題3：對樓架進(jìn)行有限元分析時(shí)如何建模及如何進(jìn)行模態(tài)分析的問題：

利用有限元可以進(jìn)行靜態(tài)分析、剛框架結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析和模態(tài)分析。

在進(jìn)行有限元分析時(shí)首先需要進(jìn)行有限元軟件的建模，本文在建立瀝青攪拌樓樓架的有限元模型時(shí)，不能瀝青攪拌樓樓架及設(shè)備的全部導(dǎo)入ansys中進(jìn)行建模，因?yàn)槟菢涌赡軙?dǎo)致運(yùn)算量過大而使軟件無法運(yùn)行，可根據(jù)需要，建立樓架的有限元模型，然后選擇所采用的有限元單元類型，劃分網(wǎng)格，最后對其進(jìn)行計(jì)算分析。采用這樣的方法，建立樓架的有限元模型，可以減少運(yùn)算量，但必須能夠分析出樓架所達(dá)到的最大變形量。

對于模態(tài)分析，用于確定設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)或機(jī)器部件的振動特性，即結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型，它們是承受動態(tài)載荷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要參數(shù)。模態(tài)分析的好處：

(1)使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)避免共振或以特定頻率進(jìn)行振動;

(2)使工程師可以認(rèn)識到結(jié)構(gòu)對于不同類型的動力載荷是如何響應(yīng)的;

(3)有助于在其它動力分析中估算求解控制參數(shù)進(jìn)行模態(tài)分析需要清楚模態(tài)分析的基本理論。

本文進(jìn)行樓架的模態(tài)分析的主要分析思路：首先，進(jìn)行理論分析計(jì)算系統(tǒng)的固有頻率，然后在ansys中用實(shí)體建模的方法建立樓架模型，通過網(wǎng)格劃分和加載求解來得到系統(tǒng)的固有頻率。最后，將理論計(jì)算結(jié)果與軟件運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行比較，通過對結(jié)果的分析來得出結(jié)論。

六、開題條件

學(xué)術(shù)條件：本人在經(jīng)過本科階段和研究生階段的學(xué)習(xí)，掌握了材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、高等動力學(xué)、機(jī)械振動、建筑振動理論及有限元分析理論等多方面的知識，這是論文開展的理論基礎(chǔ)。然后又參考了相關(guān)領(lǐng)域的研究成果和實(shí)踐狀況，為論文的完成有很大的實(shí)際意義。同時(shí)還有我的導(dǎo)師和同學(xué)都將為我的論文提供指導(dǎo)和幫助，這些都是我完成課題的重要保證。

設(shè)備條件：分析用計(jì)算機(jī)與軟件均具備。

七、文獻(xiàn)綜述

20世紀(jì)80年代以來，隨著有限元法和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，利用有限元方法分析機(jī)架或樓架應(yīng)力、變形分布等情況，來解決其存在的問題，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的，已在我國有了應(yīng)用。本課題利用理論計(jì)算與有限元相合的方法對瀝青攪拌樓的樓架進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化，解決在實(shí)際使用過程中樓架因?yàn)閺?qiáng)度問題的斷裂和振動破壞，在滿足抗振性、剛強(qiáng)度的要求下減輕樓架的質(zhì)量，降低成本。

動力機(jī)器支撐基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一般要求應(yīng)保證抗振性、剛強(qiáng)度及穩(wěn)定性。

本文正是從這三個(gè)方面進(jìn)行分析進(jìn)行樓架結(jié)構(gòu)的分析。設(shè)計(jì)前需要弄清設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理，文獻(xiàn)[3]介紹兩種瀝青攪拌站的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。為個(gè)人提供了一定的專業(yè)知識。由于剛度分析主要考慮變形問題，在進(jìn)行動力分析時(shí)顯然要最終求出樓架的最大的振幅，振動頻率。

對于樓架抗振性的研究：抗振性即動力分析，是本文的難點(diǎn)。在進(jìn)行動力分析時(shí)需要知道瀝青攪拌樓的擾力產(chǎn)生來源，及擾力的作用方向和作用點(diǎn)的位置，然后本文在進(jìn)行樓架的動位移計(jì)算時(shí)采用了空間多自由度法計(jì)算?？臻g多自由度體系往往更接近實(shí)際的幾何、物理模型，其精度更高，應(yīng)用也越來越廣泛。

機(jī)械類畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告范文

篇八 機(jī)械安全生產(chǎn)分析與研究開題報(bào)告

機(jī)械安全生產(chǎn)分析與研究開題報(bào)告

一、課題的來源、研究意義、目的

安全生產(chǎn)在全面建設(shè)小康社會，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方面有著重要的地位和作用，搞好安全生產(chǎn)，保障人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全，反映了先進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展要求和先進(jìn)文化的前進(jìn)方向，是企業(yè)生存和發(fā)展的基本要求，當(dāng)手段無所不在，所有的安全隱患才能防之于未然，實(shí)現(xiàn)安全制造，也正是實(shí)現(xiàn)工業(yè)人文理想與經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)為最為切實(shí)的途徑。

二、 國內(nèi)、外該課題研究現(xiàn)狀

我國正處于計(jì)劃經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型為市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展初期，由于工業(yè)安全生產(chǎn)基礎(chǔ)薄弱，安全生產(chǎn)管理水平不高，同時(shí)又受生產(chǎn)力發(fā)展水平和從業(yè)人員素質(zhì)等因素的制約和影響，造成巨大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，這種局面若不能有效的控制，將直接影響我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)、健康發(fā)展和全面建設(shè)小康社會目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

三、本課題的任務(wù)與要求

從企業(yè)安全生產(chǎn)的各項(xiàng)具體案例入手，有針對性的提出解決安全問題的方法和措施，理論聯(lián)系實(shí)際，注重理論性，更強(qiáng)調(diào)實(shí)用性，能有效的解決安全生產(chǎn)中的常見事例。

四、擬采用解決問題的方法

目前安全生產(chǎn)的主要故障都來源物的不安全狀態(tài)（技術(shù)原因），它包括設(shè)計(jì)階段、制造階段、使用階段；其次是人的不安全行為和安全管理的缺陷。針對這些問題，我們可以采取相應(yīng)的措施，包括加強(qiáng)機(jī)械行業(yè)監(jiān)督管理，嚴(yán)厲打擊非法和超范圍生產(chǎn)；各級質(zhì)監(jiān)部門嚴(yán)格作業(yè)人員法定培訓(xùn)考核，強(qiáng)化崗位操作技能培訓(xùn)；倡導(dǎo)采用監(jiān)督檢驗(yàn)和監(jiān)督管理的無障礙溝通方式進(jìn)行管理等。

五、課題的研究進(jìn)度（起迄日期）和要求

準(zhǔn)備階段（2023年11月10日～2023年11月17日） 收集相關(guān)資料。

完成文獻(xiàn)綜述交指導(dǎo)老師批閱（2023年11月18日～2023年11月24日）

完成開題報(bào)告交指導(dǎo)老師批閱（2023年11月25日～2023年11月30日）

根據(jù)開題報(bào)告完成初稿交老師批閱（2023年12月1日～2023年12月23日）

完成論文復(fù)稿交老師批閱（2023年12月24日～2023年12月26日）

完成論文簡介、答辯提綱，準(zhǔn)備答辯（2023年12月27日～2023年12月28日）

畢業(yè)論文答辯階段（2023年12月29日～2023年12月30日）

六、目前收集到的主要參考文獻(xiàn)

王明明.《機(jī)械安全技術(shù)》.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004

鐘秉林、黃仁.《機(jī)械故障診斷學(xué)》.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007

[3]商福恭、商廣潔.《電力作業(yè)安全技巧》.北京：中國電力出版社，2006

[4]張榮華.《電氣安全手冊》.北京：中國電力出版社，2006

[5]張應(yīng)立.《橋式起重機(jī)安全技術(shù)》.北京：中國石化出版社，2008

七、論文提綱

機(jī)械在各行各業(yè)都有廣泛的運(yùn)用，但通過全文的案例可以發(fā)現(xiàn)很多企業(yè)對安全生產(chǎn)沒有充分的認(rèn)識， 以至于發(fā)生了諸多生產(chǎn)事故，每年給國家和企業(yè)造成的損失不可計(jì)量，通過案例的.事故分析其原因并研究相應(yīng)的措施，可以避免的許多損失。通常的機(jī)械危害包括機(jī)械危險(xiǎn)與機(jī)械的有害因素兩個(gè)方面，機(jī)械危害包括擠壓危險(xiǎn)、剪切危險(xiǎn)、切割危險(xiǎn)、沖擊等危險(xiǎn)，相關(guān)因素包括電氣危險(xiǎn)、熱危險(xiǎn)、噪聲危險(xiǎn)、輻射危險(xiǎn)等危險(xiǎn)，但最有效的措施是對生產(chǎn)安全進(jìn)行有效的管理，這是一個(gè)重要的突破點(diǎn)，大多事故都是出在管理上，所以對安全管理進(jìn)行分析和研究是一個(gè)重大的工程，具有極大的研究價(jià)值，通過對許多的案例進(jìn)行全面的分析，發(fā)掘其中的共性和個(gè)性問題，尋找突破點(diǎn)，進(jìn)行生產(chǎn)改進(jìn)以提高國民生產(chǎn)整體效益。

篇九 機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)論文開題報(bào)告

課題名稱： 理論力學(xué)創(chuàng)新應(yīng)用zme型多功能實(shí)驗(yàn)臺單自由度振動系統(tǒng)的測試

一、選題的目的及意義：

科學(xué)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人才聘用的市場化，都對畢業(yè)生的實(shí)際能力提出了很高的要求。培養(yǎng)和訓(xùn)練畢業(yè)生的應(yīng)用所學(xué)知識的能力、分析及解決問題的能力、實(shí)踐動手能力和創(chuàng)新能力，是課題研究的基本目的。

機(jī)械振動是在日常生活和工程實(shí)際中普遍存在的一種現(xiàn)象，也是整個(gè)力學(xué)中最重要的研究領(lǐng)域之一。機(jī)械振動指機(jī)器或結(jié)構(gòu)物在平衡位置附近所做的“往復(fù)運(yùn)動”。在工程中，存在著很多振動現(xiàn)象。如飛行器與船舶的振動、機(jī)床與刀具的振動、各種動力機(jī)械的振動等。機(jī)械振動降低了機(jī)器的動態(tài)精度和性能，機(jī)械振動會使機(jī)器產(chǎn)生交變載荷，這將導(dǎo)致機(jī)器使用壽命的降低甚至釀成災(zāi)難事故。共振現(xiàn)象是工程中需要研究的重要課題，在共振區(qū)內(nèi)振動都很強(qiáng)烈，會導(dǎo)致機(jī)器或結(jié)構(gòu)過大變形，造成破壞。因此有效地進(jìn)行振動隔離或減振設(shè)計(jì)，消除和抑制振動的消極影響，是機(jī)械振動的一個(gè)主要研究方向之一。研究機(jī)械振動的意義體現(xiàn)在發(fā)展振動理論、防范有害振動和利用有益振動等方面。

機(jī)械工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度極大地影響整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的技術(shù)水平。現(xiàn)代化的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展要求設(shè)計(jì)出性能更好的機(jī)械設(shè)備，由此導(dǎo)致機(jī)械振動力學(xué)的發(fā)展和研究。研究機(jī)械振動學(xué)的理論與方法，解釋機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中各種復(fù)雜運(yùn)動現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)大型復(fù)雜裝備振動與噪聲的有效控制，充分利用振動現(xiàn)象，是提升機(jī)械裝備性能的重要手段，而機(jī)械振動系統(tǒng)測試是研究機(jī)械振動的重要手段。

機(jī)械振動測試是研究和解決工程技術(shù)中許多動力學(xué)問題必不可少的手段，可以用來求解機(jī)械結(jié)構(gòu)的動力學(xué)參數(shù)：阻尼、固有頻率等。其目的：一是尋找振源，減少或消除被測量設(shè)備和結(jié)構(gòu)所存在的振動;二是測定結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)的動態(tài)特性以便改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高抗震能力。

研究機(jī)械振動是防范有害振動的迫切要求。工程中有大量的振動問題需要人們研究、分析和處理，特別是現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品向著高速化、精密化、輕型化、微型化和大型化等方向發(fā)展，使得振動問題更加突出，對防范振動提出了更高的要求。在高速化的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，為了滿足高速化機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，動力學(xué)分析方法從動態(tài)靜力分析發(fā)展到動力分析和彈性動力分析。例如，汽車的高速化推動了對整車振動和傳動系統(tǒng)振動與噪聲的研究等。在精密加工領(lǐng)域，機(jī)械振動是影響加工質(zhì)量和表面質(zhì)量的主要因素之一，嚴(yán)重時(shí)會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

研究機(jī)械振動是振動利用工程的迫切要求。在許多行業(yè)，振動機(jī)器和儀器已經(jīng)用來完成各種不同的工藝過程，如成形、篩分、整形、診斷等。電話機(jī)、諧振器、各部門使用的各種類型的振動機(jī)、醫(yī)療設(shè)備中的核磁共振、振動診斷技術(shù)等都是對振動原理的實(shí)際有利應(yīng)用。對這些振動現(xiàn)象進(jìn)行研究,找出其內(nèi)在規(guī)律,并進(jìn)行有效的利用,則會對社會產(chǎn)生重大的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。目前振動利用工程學(xué)科取得了一系列研究成果，但仍然需要發(fā)展和開拓新的領(lǐng)域。

對機(jī)械振動的研究不僅有利于改善人們的生活環(huán)境和水平，也有助于提高機(jī)械設(shè)備的使用壽命，提高生產(chǎn)效率。正因如此，機(jī)械振動系統(tǒng)測試實(shí)驗(yàn)在生產(chǎn)和科研等多方面都有著十分重要的作用。為了控制振動，將振動給人們帶來的危害降至最低，就需要我們了解振動的特性和規(guī)律，對振動進(jìn)行測試和研究。

許多工程實(shí)際振動系統(tǒng)夠可簡化為單自由度振動系統(tǒng)來研究，它是研究復(fù)雜振動系統(tǒng)的基礎(chǔ)。進(jìn)行單自由度振動系統(tǒng)測試研究的最終目的就是通過其來研究復(fù)雜振動，進(jìn)行機(jī)械或結(jié)構(gòu)的振動分析和振動設(shè)計(jì)，來控制振動的危害，利用有益的振動，合理利用機(jī)械振動特性，創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)動力機(jī)械，造福人類，也是為以后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)研究機(jī)械力學(xué)奠定良好的基礎(chǔ)。因此，研究單自由度振動系統(tǒng)振動具有很大的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用前景。

二、國內(nèi)外機(jī)械振動理論的進(jìn)展概況

(i) 機(jī)械振動概述：在機(jī)械動力學(xué)領(lǐng)域，機(jī)械振動理論是一個(gè)重要的研究方向，許多研究人員己經(jīng)進(jìn)行了大量卓有成效的研究，并有許多成熟的理論技術(shù)己經(jīng)應(yīng)用到實(shí)際中，出現(xiàn)了大量的優(yōu)秀的振動產(chǎn)品及技術(shù)成果。如機(jī)械表、光導(dǎo)纖維通信技術(shù)、醫(yī)用ct、振動診斷技術(shù)、振動輸送機(jī)、 振動篩、激振器及振動控制技術(shù)等。這些產(chǎn)品及技術(shù)主要應(yīng)用于機(jī)械制造、地質(zhì)、能源化工、核工業(yè)、土木建筑、海洋、航空航天、交通運(yùn)輸以及其它領(lǐng)域和各個(gè)技術(shù)部門。

對機(jī)械振動的研究起始于17世紀(jì)60年代對鐘擺微振動機(jī)理的探索。在隨后的兩個(gè)世紀(jì)中，梁和板等結(jié)構(gòu)件的振動是力學(xué)界研究的熱門。20世紀(jì)初，人們關(guān)心的機(jī)械振動問題主要集中在如何避免共振，因次，研究的重點(diǎn)是機(jī)械結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型的確定。在第二次工業(yè)革命中，電動機(jī)、發(fā)電機(jī)和汽輪機(jī)的出現(xiàn)，高速轉(zhuǎn)子引起的振動問題變得突出起來。20世紀(jì)60年代，線性振動基本理論已經(jīng)建立起來。20世紀(jì)30年代，機(jī)械振動的研究開始由線性振動發(fā)展到非線性振動。20世紀(jì)下半葉，非線性振動理論得到飛速發(fā)展。到20世紀(jì)中葉，線性離散系統(tǒng)的基本理論已經(jīng)建立起來。20世紀(jì)50年代以來，機(jī)械振動的研究從規(guī)則的振動發(fā)展到用概率和統(tǒng)計(jì)的方法才能描述其規(guī)律的隨機(jī)振動。

在最近一個(gè)時(shí)期，科技工作者對許多非線性振動問題進(jìn)行了深入研究，在定量研究或定性研究方面都提出了一些新的研究方法。特別是在近30年來，對混沌運(yùn)動現(xiàn)象的揭示及對其展開的研究工作，被認(rèn)為是當(dāng)今科學(xué)領(lǐng)域的重大發(fā)現(xiàn)和重要成就之一。此外，隨著自動控制理論和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，也為多自由度系統(tǒng)的計(jì)算和非線性振動系統(tǒng)的研究提供了技術(shù)基礎(chǔ)，許多非線性振動問題可以借助數(shù)值計(jì)算與數(shù)值模擬方法予以解決使得非線性振動問題的解法向前推動了一大步。振動理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，使振動分析成為機(jī)械設(shè)計(jì)中的一種重要工具。信號分析方法，尤其是快速傅立葉變換的出現(xiàn)成為現(xiàn)代振動測試、故障診斷技術(shù)的基礎(chǔ)?，F(xiàn)代的振動測試技術(shù)是20世紀(jì)70年代以后隨著信號分析方法的出現(xiàn)而發(fā)展起來的。1988年，美國national instruments公司提出了“軟件即儀器”的概念，開啟了虛擬儀器研究的先河。20世紀(jì)60-70年代專家系統(tǒng)出現(xiàn)，其首要目標(biāo)就是用于基于振動檢測的故障診斷。振動主動控制技術(shù)的研究始于20世紀(jì)50年代末期，80年代后已經(jīng)進(jìn)入蓬勃發(fā)展階段，不僅取得了豐富的理論研究成果，而且成功應(yīng)用于航天、土木及車輛結(jié)構(gòu)的振動控制領(lǐng)域。

20世紀(jì)以來,迅猛發(fā)展的航空、航天、機(jī)械、車輛、船舶、土木、控制、通訊等工業(yè),促使人們對機(jī)械、結(jié)構(gòu)、電路中的振動現(xiàn)象進(jìn)行深入研究。這使得線性時(shí)不變系統(tǒng)的振動理論形成了完整體系,非線性振動理論得到了很大發(fā)展,隨機(jī)振動、流固耦合振動、振動與噪聲控制、振動測量與系統(tǒng)建模、轉(zhuǎn)子動力學(xué)、包裝動力學(xué)等一批分支學(xué)科從無到有,形成了廣大工程師可用來解決問題的振動學(xué)。

目前，線性振動理論的研究已經(jīng)很成熟了，已經(jīng)建立了完整的理論體系，為非線性振動，甚至是混沌的研究奠定了基礎(chǔ)。非線性振動的研究工作已取得許多重要成果，并且已經(jīng)解決了理論上和工程應(yīng)用方面的諸多問題。但是還有很多問題還沒有徹底解決。需要對其進(jìn)行更深的研究。

國內(nèi)振動研究概況：早在戰(zhàn)國時(shí)期《莊子》就已經(jīng)明確記載了共振現(xiàn)象。20世紀(jì)60年代初期，國內(nèi)學(xué)者張阿舟同研究生聯(lián)名發(fā)表《頻率辨》論文，對單自由度粘性阻尼線性系統(tǒng)的各種特性頻率：固有頻率、自然頻率、(位移)振幅共振頻率和加速度振幅共振頻率作了精辟的分析，從理論上澄清了它們各自的含義和特定的界限。

我國學(xué)者陳予恕院士是非線性動力學(xué)及其工程應(yīng)用在中國發(fā)展的主要代表。他和加拿大學(xué)者w.langford在1988年提出了c-l方法可求出整個(gè)參數(shù)空間中的周期解。該方法的理論意義在于：統(tǒng)一了世界文獻(xiàn)對非線性參數(shù)激勵(lì)系統(tǒng)似乎矛盾的結(jié)果，建立起系統(tǒng)分岔解的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和系統(tǒng)參數(shù)之間的全面聯(lián)系，從而突破了非線性振動理論發(fā)展的瓶頸。

我國學(xué)者朱位秋院士在1998年撰寫的專著是當(dāng)代關(guān)于隨機(jī)振動的代表性著作之一。他關(guān)于非線性隨機(jī)振動的研究構(gòu)成了一個(gè)非線性隨機(jī)動力學(xué)與控制的hamilton理論體系框架，為解決工程中一系列非線性隨機(jī)動力學(xué)與控制的關(guān)鍵問題提供了一整套全新而有效的理論方法。張廣軍等通過雙穩(wěn)duffing 振子的隨機(jī)共振及其矩方程的分岔之間的關(guān)系研究了隨機(jī)共振的機(jī)制。

1999年，我國學(xué)者劉世齡、張佑啟、陳樹輝和徐兆四人提出了“強(qiáng)非線性振動的增量諧波平衡法和推廣的攝動方法”。謝建華等建立了兩自由度含間隙振動系統(tǒng)對稱周期碰撞運(yùn)動的poincare映射方程。張?zhí)靷b等在同步振動系統(tǒng)耦合效應(yīng)研究中導(dǎo)出了系統(tǒng)形成同步的耦合條件，給出了振動同步系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)和選擇的工程方法。

(ii)單自由度振動系統(tǒng)：任何一個(gè)實(shí)際的振動系統(tǒng)都是無限復(fù)雜的，為了能對之進(jìn)行分析，一定要加以簡化，并在簡化的基礎(chǔ)上建立合適的力學(xué)模型。在簡化模型中，振動體的位置或形狀只需用一個(gè)獨(dú)立坐標(biāo)來描述的系統(tǒng)稱為單自由度系統(tǒng)。

單自由度系統(tǒng)是最簡單、最基本的振動系統(tǒng)。其重要性，一方面在于在很多實(shí)際問題都可簡化成一個(gè)單自由度系統(tǒng)，從而直接利用對這種系統(tǒng)的研究成果來解決問題;另一方面在于它具有一般振動系統(tǒng)的一些基本特性，是多自由度系統(tǒng)和連續(xù)系統(tǒng)乃至非線性系統(tǒng)振動理論和方法的基礎(chǔ)。在理論分析中，利用它的直觀、簡單，可以把握振動系統(tǒng)的許多基本性質(zhì)。

以彈簧一質(zhì)量系統(tǒng)為力學(xué)模型，如圖1所示，對研究單自由度系統(tǒng)的振動有著非常普遍的實(shí)際意義，因?yàn)楣こ躺嫌性S多問題通過簡化，用單自由度系統(tǒng)的振動理論就能得到滿意的結(jié)果。而同時(shí)對多自由度系統(tǒng)和連續(xù)系統(tǒng)的振動，在特殊坐標(biāo)系中考察時(shí)，顯示出與單自由度系統(tǒng)類似的性態(tài)。因此，揭示單自由度振動系統(tǒng)的規(guī)律、特點(diǎn)，為進(jìn)一步研究復(fù)雜振動系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。

1.單自由度系統(tǒng)的無阻尼自由振動：是以正弦或余弦函數(shù)或統(tǒng)稱為諧波函數(shù)表示的，以其靜平衡位置為振動中心的簡諧振動。

式(1)就是無阻尼自由振動的微分方程，是二階常系數(shù)線性齊次方程。

系統(tǒng)周期： (2)

系統(tǒng)頻率： (3)

系統(tǒng)固有頻率： (4)

2.單自由度系統(tǒng)的有阻尼自由振動：在自由振動中，物塊除受恢復(fù)力的作用外，還受到阻力的作用，振動過程中的阻力通稱阻尼。產(chǎn)生阻尼的因素比較多，例如在流體介質(zhì)中運(yùn)動時(shí)，會產(chǎn)生介質(zhì)的粘性阻尼(如空氣阻尼、油的阻尼)等，總是有能量的散逸，系統(tǒng)不可能持續(xù)作等幅的自由振動，而是隨著時(shí)間的推移振幅將不斷減小。這種自由振動叫做有阻尼自由振動。有阻尼自由振動固有頻率： 。有阻尼自由振動周期： ，阻尼自由振動的周期大于無阻尼自由振動的周期。

3.單自由度系統(tǒng)的受迫振動：在持續(xù)的外部激勵(lì)作用下所產(chǎn)生的振動稱為受迫振動。自由振動成分在阻尼作用下迅速衰減，振動的頻率最終取決于激勵(lì)的頻率。受迫振動包含瞬態(tài)振動和穩(wěn)態(tài)振動，在振動開始一段時(shí)間內(nèi)所出現(xiàn)的隨時(shí)間變化的振動，稱為瞬態(tài)振動。經(jīng)過短暫時(shí)間后，瞬態(tài)振動消失。系統(tǒng)從外界不斷地獲得能量來補(bǔ)償阻尼所耗散的能量，因而能夠作持續(xù)的等幅振動，這種振動的頻率與激勵(lì)頻率相同，稱為穩(wěn)態(tài)振動。

4.單自由度系統(tǒng)的自激振動：自激振動指在非線性振動中，系統(tǒng)只受其本身產(chǎn)生的激勵(lì)所維持的振動。自激振動系統(tǒng)本身除具有振動元件外,還具有非振蕩性的能源、調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)和反饋環(huán)節(jié)。因此，不存在外界激勵(lì)時(shí)它也能產(chǎn)生一種穩(wěn)定的周期振動，維持自激振動的交變力是由運(yùn)動本身產(chǎn)生的且由反饋和調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)所控制。自激振動的頻率基本上取決于系統(tǒng)的固有特性。自激振動與初始條件無關(guān)，其頻率等于或接近于系統(tǒng)的固有頻率。如飛機(jī)飛行過程中機(jī)翼的顫振、鐘表擺的擺動和琴弦的振動都屬于自激振動。

自激振動特征：

(1)振動過程中，存在能量的輸入與耗散，因次其為非保守系統(tǒng);

(2)能源恒定，能量的輸入僅受運(yùn)動狀態(tài)，即振動系統(tǒng)的位移和速度的調(diào)節(jié)，因次其不含時(shí)間變量，為自治系統(tǒng);

(3)振動的特征量，如頻率和振幅，由系統(tǒng)的物理參數(shù)確定，與初始條件無關(guān);

(4)自治的線性系統(tǒng)只能產(chǎn)生衰減自由振動，吳耗散時(shí)也只能產(chǎn)生振幅由初始條件確定的等幅自由振動，因次自振系統(tǒng)為非線性系統(tǒng);

(5)自激振動的穩(wěn)定性取決于能量的輸入與耗散的相互關(guān)系。

機(jī)械振動主要研究內(nèi)容及方向

1、機(jī)械振動研究的內(nèi)容及方向

(1)確定系統(tǒng)的固有頻率，預(yù)防共振的發(fā)生。隨著機(jī)械設(shè)備性能的高速重載化和結(jié)構(gòu)、材質(zhì)的輕型化，導(dǎo)致現(xiàn)代機(jī)械的固有頻率下降，而激勵(lì)頻率上升。因次，有可能使得機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)入或接近機(jī)械的“共振區(qū)”，引發(fā)強(qiáng)烈的共振，從而破壞機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，所以對高速機(jī)械裝置均應(yīng)進(jìn)行共振驗(yàn)算，避免共振事故的發(fā)生。

(2)計(jì)算系統(tǒng)的動力響應(yīng)，以確定機(jī)械或結(jié)構(gòu)受到的動載荷或振動的能量水平。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)方法中，對機(jī)械運(yùn)動分析與載荷計(jì)算是建立在剛性假定的基礎(chǔ)上，按照靜力學(xué)或剛體動力學(xué)方法進(jìn)行的分析設(shè)計(jì)，此種方法面臨現(xiàn)代機(jī)械輕型高速化趨勢的挑戰(zhàn)。而現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)方法正由靜態(tài)設(shè)計(jì)向動態(tài)設(shè)計(jì)過度，考慮到機(jī)械結(jié)構(gòu)的彈性分析機(jī)械振動載荷。

(3)研究平衡、隔振和消振方法，消除振動的影響?，F(xiàn)代機(jī)器與儀器的重要特征之一就是高速和精密。高速容易導(dǎo)致振動，而精密設(shè)備卻往往對自身與外界的振動有極為嚴(yán)格的限制。因次，對機(jī)械的減振、隔振技術(shù)提出了越來越高的要求。所以，隔振設(shè)備的設(shè)計(jì)、選用與配置、減振措施的采用也是機(jī)械動力系統(tǒng)研究的任務(wù)之一。

(4)研究自激振動及其他不穩(wěn)定振動產(chǎn)生的原因，從而有效地加以控制。自激振動是一種恒定頻率和恒定振幅的周期運(yùn)動，與其他受周期性外作用激勵(lì)的振動有本質(zhì)區(qū)別。自激振動是有能源支持的非線性自治系統(tǒng)各個(gè)單元相互作用形成的穩(wěn)態(tài)周期運(yùn)動，是此類系統(tǒng)平衡狀態(tài)失穩(wěn)后的一種終極狀態(tài)，描述其運(yùn)動規(guī)律的數(shù)學(xué)模型都是非線性自治方程。對自激振動的研究必須解決兩個(gè)基本問題：如果自激振動是需要的，就要研究如何得到所需頻率、功率和波形的振動;如果自激振動是有害的，就要研究如何設(shè)法消除它。解決問題的關(guān)鍵在于相位關(guān)系和能量平衡。

(5)進(jìn)行振動診斷，分析事故產(chǎn)生的原因及控制環(huán)境噪聲。機(jī)械故障診斷理論與技術(shù)在世界范圍內(nèi)受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的日益廣泛關(guān)注。在各種故障診斷技術(shù)中，基于振動分析判斷機(jī)械工作狀態(tài)、識別故障類型和位置、預(yù)測故障趨勢的振動診斷方法占據(jù)著主導(dǎo)地位。振動診斷涉及兩類基本問題，即故障分析與故障診斷。機(jī)械故障診斷，就是通過檢測、提取、利用機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行中所產(chǎn)生的相關(guān)信息，識別其技術(shù)狀態(tài)，確定故障的性質(zhì)，分析故障產(chǎn)生的原因，尋找故障部位，預(yù)報(bào)故障的發(fā)展趨勢，并提出相應(yīng)的對策。

(6)振動技術(shù)的利用。作為一種自然現(xiàn)象，振動存在著有利的一面，也存在著有害的一面。對于振動問題的研究，一方面要充分利用振動現(xiàn)象為人類造福，如振動破碎、振動送料等都是振動正向應(yīng)用的實(shí)例;另一方面，要系統(tǒng)分析機(jī)械設(shè)備止逆閥的振動機(jī)理，研究隔振和減振措施。

機(jī)械振動存在的理論與技術(shù)問題

1、機(jī)械振動理論在近年來雖然得到迅速發(fā)展，但仍有大量理論與技術(shù)問題等待人們?nèi)パ芯亢吞剿鳎?/p>

(1)關(guān)于振動理論方面，目前線性振動理論發(fā)展較為完備，但非線性振動理論還有許多問題尚需解決。工程上的非線性問題常常采用簡化的線性性化處理，或在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行分段線性化處理。在這方面有待于進(jìn)一步探索。

(2)乘坐振動力學(xué)。一般固定式機(jī)械有較為規(guī)律的激勵(lì)，研究較為成熟。為對于交通機(jī)械，如汽車、工程機(jī)械、艦船等，則受到的外界激勵(lì)往往是隨機(jī)激勵(lì)，需要根據(jù)載荷譜來進(jìn)行分析。因此對于這類機(jī)械的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，懸架設(shè)計(jì)、座椅設(shè)計(jì)以及隔振與減振設(shè)計(jì)等方面引入隨機(jī)振動理論，是一個(gè)廣闊與重大的課題。

(3)計(jì)算機(jī)應(yīng)用于動態(tài)模擬。動態(tài)模擬是在計(jì)算機(jī)上顯示機(jī)械在各種參數(shù)與條件下的動態(tài)性能，從而實(shí)現(xiàn)在設(shè)計(jì)階段預(yù)測與控制機(jī)械的動態(tài)特性，進(jìn)而取代樣機(jī)的中間試驗(yàn)，大大降低機(jī)器的成本與試制周期。

(4)振動疲勞機(jī)理的研究。許多機(jī)械零部件的疲勞破壞是因振動產(chǎn)生的。如何把振動理論與疲勞強(qiáng)度理論結(jié)合起來，是一個(gè)新的課題。

(5)有關(guān)測試技術(shù)理論、故障診斷理論，以及實(shí)用、有效、廉價(jià)的測試、診斷設(shè)備與技術(shù)研究，距離生產(chǎn)急需尚有相當(dāng)距離。

(6)流固耦合振動是指流體流過固體時(shí)會激發(fā)振動，而固體的振動又會反過來影響流場與流態(tài)，從而改變振動的形態(tài)。工程上這類問題很多，如導(dǎo)線舞動、卡門渦振動、軸承油膜振蕩等，在學(xué)術(shù)上也是一個(gè)嶄新的分支，是一個(gè)急待研究與發(fā)展的領(lǐng)域。

三、課題的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容：

本課題主要設(shè)計(jì)單自由度振動系統(tǒng)測試，除了實(shí)驗(yàn)計(jì)算出系統(tǒng)的固有頻率，還觀察了解自由振動和自激振動的現(xiàn)象和特點(diǎn)，比較它們的不同之處。首先是緒論部分，提出了論文的研究背景和意義，機(jī)械振動理論的研究現(xiàn)狀，并且對相關(guān)的文獻(xiàn)進(jìn)行綜述;接著對理論力學(xué)zme-1多功能實(shí)驗(yàn)臺進(jìn)行了概述，敘述了理論依據(jù)，研究方法等。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是：理論力學(xué)創(chuàng)新應(yīng)用多功能實(shí)驗(yàn)臺單自由度振動系統(tǒng)測試的完整設(shè)計(jì)及其相關(guān)計(jì)算以及繪圖。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容如下：

1、理論力學(xué)zme-1多功能實(shí)驗(yàn)臺單自由度振動系統(tǒng)測試總體設(shè)計(jì)方案的分析與確定

2、單自由度振動系統(tǒng)測試實(shí)驗(yàn)方法的選擇與實(shí)驗(yàn)裝置

3、振動系統(tǒng)力學(xué)建模與實(shí)驗(yàn)原理

4、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(自由振動和自激振動)及過程指導(dǎo)

5、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、計(jì)算及總結(jié)

6、確定計(jì)算單自由度振動系統(tǒng)的剛度及固有頻率參數(shù)，并完成設(shè)計(jì)和繪圖工作

7、設(shè)計(jì)總結(jié)，外文翻譯。

四、擬采用如下研究手段來完成此課題

首先，采用調(diào)研法，了解本課題。有計(jì)劃、有目的通過網(wǎng)上和圖書館收集、閱讀有關(guān)參考資料;了解國內(nèi)外有關(guān)振動系統(tǒng)研究的最新成果和單自由度振動系統(tǒng)測試的原理、內(nèi)容等，并對搜集到的大量資料進(jìn)行分析、綜合、比較、歸納，了解單自由度振動系統(tǒng)測試的原理、方法、存在的問題等，聽取老師的意見，克服其中的技術(shù)問題，理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較，并寫出開題報(bào)告。

綜合上述收集到的相關(guān)資料、看到的此類實(shí)驗(yàn)以及設(shè)計(jì)任務(wù)書的具體要求，制定出初步的整體設(shè)計(jì)方案。

分析設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，經(jīng)指導(dǎo)老師指導(dǎo)后確定最終設(shè)計(jì)方案。

根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書提供的主要技術(shù)參數(shù)及有關(guān)資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理方法、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)分析，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等主要參數(shù)。

完成全部圖紙?jiān)O(shè)計(jì)繪制和設(shè)計(jì)說明書的撰寫工作，并提供給指導(dǎo)老師審閱。

進(jìn)一步修改，并最后成文完成全部設(shè)計(jì)工作，交給指導(dǎo)老師審閱定稿。

課題研究的條件：在我們學(xué)?，F(xiàn)有的力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，建立高壓輸電線單自由度振動系統(tǒng)模型，在zme-1型多功能實(shí)驗(yàn)臺上測試系統(tǒng)的變形，進(jìn)而計(jì)算出系統(tǒng)的剛度和固有頻率。

五、課題研究的理論依據(jù)、預(yù)期結(jié)果

1、理論依據(jù)：

1)、建立的高壓輸電線單自由度振動系統(tǒng)模型。系統(tǒng)在不同砝碼下拉下，會產(chǎn)生不同靜變形。系統(tǒng)平衡時(shí)： 可求出系統(tǒng)等效剛度 (w是模擬高壓輸電線的半圓形模型的重量， 是系統(tǒng)的靜變形)。則由 可計(jì)算出系統(tǒng)的固有頻率。

2)、對實(shí)驗(yàn)室提供的自激振動系統(tǒng)模型的半圓形模型吹以與模型豎向振動方向垂直的氣流，在模型后面的氣流形成帶有間隙漩渦的流線，即不連續(xù)的卡門漩渦。當(dāng)漩渦頻率與系統(tǒng)的固有頻率接近時(shí)，會造成共振，即自激振動。

調(diào)整不同電壓，可改變轉(zhuǎn)速及風(fēng)速，造成系統(tǒng)振幅不同，用相應(yīng)的測量工具可測出轉(zhuǎn)速、風(fēng)速及振幅。同時(shí)還可觀察自激振動現(xiàn)象，系統(tǒng)會劇烈振動。

2、預(yù)期結(jié)果：1)、系統(tǒng)在不同砝碼下拉下，會產(chǎn)生不同變形，由此計(jì)算出的系統(tǒng)等效剛度，繼而可以計(jì)算出系統(tǒng)固有頻率。2)、隨著電壓的不同，則風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速會不同，風(fēng)速也不同，造成系統(tǒng)振幅亦不同。通過記錄風(fēng)速和振幅，畫出振幅與風(fēng)速間的關(guān)系曲線圖，可以得到自激振動的振幅與風(fēng)速之間的關(guān)系。可以觀察分析自激振動與自由振動和受迫振動的區(qū)別。

六、完成課題所需工作條件(如工具書、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)等)及解決辦法

1、工作條件

1)工具書：單自由度振動系統(tǒng)及其測試相關(guān)資料及書籍;

2)實(shí)驗(yàn)：校內(nèi)的力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，理論力學(xué)zme-1型多功能實(shí)驗(yàn)臺。

3)計(jì)算機(jī)：自己購買

2、解決辦法

1)通過網(wǎng)上和校內(nèi)圖書館獲得工具書;

2)實(shí)驗(yàn)可以在校內(nèi)的力學(xué)實(shí)驗(yàn)室里做，自己購買的計(jì)算機(jī)。

七、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度計(jì)劃

本畢業(yè)設(shè)計(jì)的階段劃分與進(jìn)度安排如下：

第一階段：第1 周～第2周 知識準(zhǔn)備，收集資料，撰寫開題報(bào)告;

第二階段：第3 周～第5周 撰寫總論，制訂畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)劃，外文翻譯;

第三階段：第6 周～第7周 擬出初步設(shè)計(jì)方案，確定總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì);

第四階段：第8 周～第12周 主要的設(shè)計(jì)計(jì)算及繪圖;

第六階段：第13 周 整理撰寫說明書;

第七階段：第14周～第15周 審查并修改說明書，準(zhǔn)備答辯;

第八階段：第16周 上交畢業(yè)設(shè)計(jì)資料及答辯;

八、參考文獻(xiàn)

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[12] 張策.機(jī)械動力學(xué).2版.北京：高等教育出版社，2022(1)：4-19.

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篇十 機(jī)械本科開題報(bào)告

院(系)名稱：機(jī)電工程系

學(xué)生學(xué)號：******

學(xué)生姓名：付**

指導(dǎo)教師：江**

完成時(shí)間：**年3月

一、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題來源

這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是根據(jù)自己的專業(yè)所長和自己的興趣選定的，屬于設(shè)計(jì)繪圖類題目，在江祖勇老師的指導(dǎo)下進(jìn)行，課題屬于開發(fā)設(shè)計(jì)型。

二、選題的目的及意義

印刷工藝過程是借助印刷壓力將涂布在印版上的油墨轉(zhuǎn)移到印張上的過程。作為傳遞油墨和涂布油墨的著墨裝置，無論對哪種印刷機(jī)都是不可缺少的重要組成部分。為了獲得清晰的印品，油墨涂布要適量、均勻，沒有性能良好、工作正常、結(jié)構(gòu)合理的著墨裝置，任何印刷機(jī)都不能印出令人滿意的印品。

三、本課題在國內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢

在早期的`膠印機(jī)上不存在完整的供墨系統(tǒng)，由人工方式向版面提供和補(bǔ)充油墨，隨著膠印機(jī)的不斷改善，供墨系統(tǒng)從無到有，并發(fā)展到今天的自動化程度，成為膠印機(jī)上不可缺少的組成部分。目前的目標(biāo)是在一些基本技術(shù)上取得突破，具體是：

控制方式的智能化，在高速膠印機(jī)上研發(fā)遠(yuǎn)程診斷功能提供遠(yuǎn)程服務(wù)與工作流程，針對具體機(jī)器的故障點(diǎn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)解決方案;

設(shè)備功能多元化，在大環(huán)境的變革下多元化、彈性化，且具有多種切換功能的包裝印刷設(shè)備，才能不斷滿足市場的需求;

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，利用原有機(jī)型模塊化設(shè)計(jì)，可在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)換新機(jī)型;

機(jī)構(gòu)運(yùn)動高精度化，通過應(yīng)用馬達(dá)、編碼器及數(shù)字控制(nc)、動力負(fù)載控制(plc)等高精度控制器來完成，并適當(dāng)做好產(chǎn)品延伸，朝高科技產(chǎn)品的方向進(jìn)行研發(fā);

無軸傳動技術(shù)。用“電子齒輪”代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械齒輪，去掉傳動軸，其優(yōu)點(diǎn)在于避免由于傳動軸的扭曲以及齒輪間隙對印刷機(jī)張力及套印造成的影響，可實(shí)現(xiàn)更高程度的同步運(yùn)轉(zhuǎn)，真正實(shí)現(xiàn)印刷機(jī)組模塊化;

針對特殊應(yīng)用的混合技術(shù)和通過連線生產(chǎn)增加附加值;為了適應(yīng)上述發(fā)展，輸墨機(jī)構(gòu)也必須同步發(fā)展。輸墨系統(tǒng)是技術(shù)上極其難于解決的復(fù)雜部分。

每一種膠印機(jī)的發(fā)展其主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)著墨系統(tǒng)，傳墨系統(tǒng)最好能滿足一下要求：在印刷紙張縱向與橫向上獲得高度均勻的油墨層快速的調(diào)節(jié)敏感性各個(gè)分色圖像油墨層之間的分裂要小，也就是對分裂影響的低敏感性對油墨和濕潤溶液的數(shù)量具有大范圍的控制變量滿足經(jīng)濟(jì)效益要求等。

四、本課題主要研究內(nèi)容

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容

根據(jù)印刷工藝原理及印刷機(jī)操作程序的要求，膠印機(jī)必須把油墨均勻地適量地傳給印版表面，并根據(jù)需要進(jìn)行離墨和著墨。為此本設(shè)計(jì)要求采用合適的機(jī)構(gòu)來完成離墨動作，選擇適當(dāng)?shù)闹珪r(shí)間參數(shù)。

設(shè)計(jì)內(nèi)容

(1)分析膠印機(jī)的著墨工作過程，選擇合適的時(shí)間參數(shù);

(2)選擇合適的驅(qū)動機(jī)構(gòu);

(3)根據(jù)結(jié)構(gòu)選擇合理的結(jié)構(gòu)參數(shù);

(4)設(shè)計(jì)著墨詳細(xì)結(jié)構(gòu);

2、主要參數(shù)

最高印刷速度：10000/小時(shí);

最大紙張尺寸(mm)：750*520;

最小紙張尺寸(mm)：285*200。

五、完成論文的條件和擬采用的研究手段(途徑)

1、通過搜索相關(guān)的中外文資料，了解著墨機(jī)構(gòu)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢，撰寫綜述;閱讀并翻譯外文資料，并借助查閱相關(guān)的專業(yè)文獻(xiàn)完成開題報(bào)告。

2、通過在自主學(xué)習(xí)并在指導(dǎo)老師的指點(diǎn)和引導(dǎo)下，形成自己的設(shè)計(jì)思想，確定設(shè)計(jì)方案，完成設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制三維機(jī)構(gòu)，并完成著墨機(jī)構(gòu)的電子圖稿。

六、本課題進(jìn)度安排、各階段預(yù)期達(dá)到的目標(biāo)：

第1—5周：調(diào)研、收集資料，擇寫綜述，閱讀、翻譯外文資料，對著墨機(jī)構(gòu)動作分析，確定著墨、離墨時(shí)間，對結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行分析，選擇合適機(jī)構(gòu)，并確定合適的參數(shù)時(shí)間，設(shè)計(jì)計(jì)算，完成開題報(bào)告。

第6—7周：設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，校核。

第8—12周：繪制三維機(jī)構(gòu)。

第13周：在計(jì)算機(jī)上對所有設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行修改和調(diào)整。

第14周：根據(jù)三維圖繪制工程圖。

第15周：編寫設(shè)計(jì)說明書。

第16周：編寫設(shè)計(jì)說明書，編寫powerpoint電子課件。

第17周：編寫powerpoint電子課件，總結(jié)、答辯。

七、指導(dǎo)教師意見

對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計(jì)(論文)結(jié)果的預(yù)測：

指導(dǎo)教師：

八、所在專業(yè)審查意見

負(fù)責(zé)人：

機(jī)械類開題報(bào)告范文(三)

1、課題名稱：數(shù)控銑床及加工中心產(chǎn)品設(shè)計(jì)

2、選題理由

3、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

當(dāng)今世界，工業(yè)發(fā)達(dá)國家對機(jī)床工業(yè)高度重視，競相發(fā)展機(jī)電一體化、高質(zhì)量、高精、高效、自動化先進(jìn)機(jī)床，以加速工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。長期以來，歐、美、亞在國際市場上相互展開激烈競爭，已形成一條無形戰(zhàn)線，特別是隨微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床在20世紀(jì)80年代以后加速發(fā)展，各方用戶提出更多需求，早已成為四大國際機(jī)床展上各國機(jī)床制造商競相展示先進(jìn)技術(shù)、爭奪用戶、擴(kuò)大市場的焦點(diǎn)。中國加入wto后，正式參與世界市場激烈競爭，今后如何加強(qiáng)機(jī)床工業(yè)實(shí)力、加速數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實(shí)是緊迫而又艱巨的任務(wù)。數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)至今的50年，隨科技、特別是微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步而不斷發(fā)展。美、德、日三國是當(dāng)今世上在數(shù)控機(jī)床科研、設(shè)計(jì)、制造和使用上，技術(shù)最先進(jìn)、經(jīng)驗(yàn)最多的國家。

4研究內(nèi)容：

1.按圖紙要求制定真確的工藝方案

2.選擇合理的刀具和切削工藝參數(shù)

3.編寫數(shù)控加工程序

5、研究方法：

首先閱讀大量相關(guān)文獻(xiàn)資料，教材及新聞背景資料，包括機(jī)械制造的原理及方法，質(zhì)量管理應(yīng)用，數(shù)控機(jī)床現(xiàn)有技術(shù)水準(zhǔn)，國際水平探討方面的書籍，報(bào)刊。以了解可靠性的內(nèi)容，質(zhì)量管理的概況和數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的基本知識體系。然后通過調(diào)研，進(jìn)一步了解企業(yè)現(xiàn)狀及需求。接下來進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。確定數(shù)據(jù)來源的真實(shí)準(zhǔn)確。再進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)

由于現(xiàn)有設(shè)備所采用的是分析設(shè)計(jì)方法，因此可以首先對原有設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏y試與調(diào)試，然后使用快速原型方法來提高加工質(zhì)量，等得到企業(yè)有效的反饋信息后再可以考慮用統(tǒng)計(jì)分析法和棕合法進(jìn)行接下去的再分析，再設(shè)計(jì)

6、進(jìn)展按排：

2、完成開題報(bào)告及論文大綱交老師批閱(1月1日～1月15日)

3、依據(jù)論文大綱完成論文一稿交老師批閱(1月16日～3月10日)

4、完成論文二稿交老師批閱(3月11日～4月10日)

5、完成三稿(4月11日～4月30日)

6、完成相關(guān)論文簡介、答辯提綱，準(zhǔn)備答辯階段(5月1日～5月10日)

7、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯階段(5月中旬)

7、主要參考資料：

2、張麗華，馬立克，數(shù)控編程與加工技術(shù)，大連理工大學(xué)出版社，2006年7月第2版

3、楊建明，數(shù)控加工工藝與編程，北京理工大學(xué)出版社，2007年4月第3次印刷

4、呂天玉，宮波，公差配合與測量技術(shù)，大連理工大學(xué)出版社，2006年7月第3次印刷

5、高波，機(jī)械制造基礎(chǔ)，大連理工大學(xué)出版社，2006年8月第1次印刷

6、黃鶴汀，王芙蓉，金屬切削機(jī)床(上冊)，機(jī)械工業(yè)出版社，2006年7月第1版第10次印刷