篇一 機械開題報告精選3900字
機械論文開題報告
課題名稱： 理論力學(xué)創(chuàng)新應(yīng)用ZME型多功能實驗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)濟的發(fā)展，人才聘用的市場化，都對畢業(yè)生的實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、實踐動手能力和創(chuàng)新能力，是課題研究的基本目的。
機械振動是在日常生活和工程實際中普遍存在的一種現(xiàn)象，也是整個力學(xué)中ZUI重要的研究領(lǐng)域之一。機械振動指機器或結(jié)構(gòu)物在平衡位置附近所做的“往復(fù)運動”。在工程中，存在著很多振動現(xiàn)象。如飛行器與船舶的振動、機床與刀具的振動、各種動力機械的振動等。機械振動降低了機器的動態(tài)精度和性能，機械振動會使機器產(chǎn)生交變載荷，這將導(dǎo)致機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)振動都很強烈，會導(dǎo)致機器或結(jié)構(gòu)過大變形，造成破壞。因此有效地進行振動隔離或減振設(shè)計，消除和抑制振動的消極影響，是機械振動的一個主要研究方向之一。研究機械振動的意義體現(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。
機械工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度極大地影響整個國民經(jīng)濟的技術(shù)水平?，F(xiàn)代化的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等各個領(lǐng)域的發(fā)展要求設(shè)計出性能更好的機械設(shè)備，由此導(dǎo)致機械振動力學(xué)的發(fā)展和研究。研究機械振動學(xué)的理論與方法，解釋機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中各種復(fù)雜運動現(xiàn)象，實現(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，是提升機械裝備性能的重要手段，而機械振動系統(tǒng)測試是研究機械振動的重要手段。
機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)特性以便改進結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高抗震能力。
研究機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。在高速化的機械產(chǎn)品設(shè)計中，為了滿足高速化機械產(chǎn)品的設(shè)計質(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，嚴重時會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
研究機械振動是振動利用工程的迫切要求。在許多行業(yè)，振動機器和儀器已經(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、諧振器、各部門使用的各種類型的振動機、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際有利應(yīng)用。對這些振動現(xiàn)象進行研究，找出其內(nèi)在規(guī)律，并進行有效的利用，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，也有助于提高機械設(shè)備的使用壽命，提高生產(chǎn)效率。正因如此，機械振動系統(tǒng)測試實驗在生產(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，對振動進行測試和研究。
許多工程實際振動系統(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，進行機械或結(jié)構(gòu)的振動分析和振動設(shè)計，來控制振動的危害，利用有益的振動，合理利用機械振動特性，創(chuàng)造性地設(shè)計動力機械，造福人類，也是為以后的進一步學(xué)習(xí)研究機械力學(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)實意義和應(yīng)用前景。
二、國內(nèi)外機械振動理論的進展概況
(I) 機械振動概述：在機械動力學(xué)領(lǐng)域，機械振動理論是一個重要的研究方向，許多研究人員己經(jīng)進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、 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、交通運輸以及其它領(lǐng)域和各個技術(shù)部門。
對機械振動的研究起始于17世紀60年代對鐘擺微振動機理的探索。在隨后的兩個世紀中，梁和板等結(jié)構(gòu)件的振動是力學(xué)界研究的熱門。20世紀初，人們關(guān)心的機械振動問題主要集中在如何避免共振，因次，研究的重點是機械結(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、發(fā)電機和汽輪機的出現(xiàn)，高速轉(zhuǎn)子引起的振動問題變得突出起來。20世紀60年代，線性振動基本理論已經(jīng)建立起來。20世紀30年代，機械振動的研究開始由線性振動發(fā)展到非線性振動。20世紀下半葉，非線性振動理論得到飛速發(fā)展。到20世紀中葉，線性離散系統(tǒng)的基本理論已經(jīng)建立起來。20世紀50年代以來，機械振動的研究從規(guī)則的振動發(fā)展到用概率和統(tǒng)計的方法才能描述其規(guī)律的隨機振動。
在ZUI近一個時期，科技工作者對許多非線性振動問題進行了深入研究，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，對混沌運動現(xiàn)象的揭示及對其展開的研究工作，被認為是當(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算機技術(shù)的發(fā)展，也為多自由度系統(tǒng)的計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。振動理論和實驗技術(shù)的發(fā)展，使振動分析成為機械設(shè)計中的一種重要工具。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50年代末期，80年代后已經(jīng)進入蓬勃發(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世紀以來，迅猛發(fā)展的航空、航天、機械、車輛、船舶、土木、控制、通訊等工業(yè)，促使人們對機械、結(jié)構(gòu)、電路中的振動現(xiàn)象進行深入研究。這使得線性時不變系統(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。需要對其進行更深的研究。
國內(nèi)振動研究概況：早在戰(zhàn)國時期《莊子》就已經(jīng)明確記載了共振現(xiàn)象。20世紀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)一了世界文獻對非線性參數(shù)激勵系統(tǒng)似乎矛盾的結(jié)果，建立起系統(tǒng)分岔解的拓撲結(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)于隨機振動的代表性著作之一。他關(guān)于非線性隨機振動的研究構(gòu)成了一個非線性隨機動力學(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 振子的隨機共振及其矩方程的分岔之間的關(guān)系研究了隨機共振的機制。
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)計和選擇的工程方法。
(II)單自由度振動系統(tǒng)：任何一個實際的振動系統(tǒng)都是無限復(fù)雜的，為了能對之進行分析，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獨立坐標(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際問題都可簡化成一個單自由度系統(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際意義，因為工程上有許多問題通過簡化，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，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，為進一步研究復(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。
篇二 機械本科開題報告2500字
院(系)名稱：機電工程系
學(xué)生學(xué)號：______
學(xué)生姓名：付__
指導(dǎo)教師：____
完成時間：__年3月
一、畢業(yè)設(shè)計(論文)課題來源
這次畢業(yè)設(shè)計的課題是根據(jù)自己的專業(yè)所長和自己的興趣選定的，屬于設(shè)計繪圖類題目，在江祖勇老師的指導(dǎo)下進行，課題屬于開發(fā)設(shè)計型。
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`膠印機上不存在完整的供墨系統(tǒng)，由人工方式向版面提供和補充油墨，隨著膠印機的不斷改善，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，在高速膠印機上研發(fā)遠程診斷功能提供遠程服務(wù)與工作流程，針對具體機器的故障點設(shè)計系統(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)計標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，利用原有機型模塊化設(shè)計，可在短時間內(nèi)轉(zhuǎn)換新機型;
機構(gòu)運動高精度化，通過應(yīng)用馬達、編碼器及數(shù)字控制(nc)、動力負載控制(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)品的方向進行研發(fā);
無軸傳動技術(shù)。用“電子齒輪”代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械齒輪，去掉傳動軸，其優(yōu)點在于避免由于傳動軸的扭曲以及齒輪間隙對印刷機張力及套印造成的影響，可實現(xiàn)更高程度的同步運轉(zhuǎn)，真正實現(xiàn)印刷機組模塊化;
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。
每一種膠印機的發(fā)展其主要內(nèi)容是設(shè)計著墨系統(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)濟效益要求等。
四、本課題主要研究內(nèi)容
1、畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容
根據(jù)印刷工藝原理及印刷機操作程序的要求，膠印機必須把油墨均勻地適量地傳給印版表面，并根據(jù)需要進行離墨和著墨。為此本設(shè)計要求采用合適的機構(gòu)來完成離墨動作，選擇適當(dāng)?shù)闹珪r間參數(shù)。
設(shè)計內(nèi)容
(1)分析膠印機的著墨工作過程，選擇合適的時間參數(shù);
(2)選擇合適的驅(qū)動機構(gòu);
(3)根據(jù)結(jié)構(gòu)選擇合理的結(jié)構(gòu)參數(shù);
(4)設(shè)計著墨詳細結(jié)構(gòu);
2、主要參數(shù)
最高印刷速度：10000/小時;
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)文獻完成開題報告。
2、通過在自主學(xué)習(xí)并在指導(dǎo)老師的指點和引導(dǎo)下，形成自己的設(shè)計思想，確定設(shè)計方案，完成設(shè)計計算，繪制三維機構(gòu)，并完成著墨機構(gòu)的電子圖稿。
六、本課題進度安排、各階段預(yù)期達到的目標(biāo)：
第1—5周：調(diào)研、收集資料，擇寫綜述，閱讀、翻譯外文資料，對著墨機構(gòu)動作分析，確定著墨、離墨時間，對結(jié)構(gòu)類型進行分析，選擇合適機構(gòu)，并確定合適的參數(shù)時間，設(shè)計計算，完成開題報告。
第6—7周：設(shè)計結(jié)構(gòu)，校核。
第8—12周：繪制三維機構(gòu)。
第13周：在計算機上對所有設(shè)計機構(gòu)進行修改和調(diào)整。
第14周：根據(jù)三維圖繪制工程圖。
第15周：編寫設(shè)計說明書。
第16周：編寫設(shè)計說明書，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(論文)結(jié)果的預(yù)測：
指導(dǎo)教師：
八、所在專業(yè)審查意見
負責(zé)人：
機械類開題報告范文(三)
1、課題名稱：數(shù)控銑床及加工中心產(chǎn)品設(shè)計
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)達國家對機床工業(yè)高度重視，競相發(fā)展機電一體化、高質(zhì)量、高精、高效、自動化先進機床，以加速工業(yè)和國民經(jīng)濟的發(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、計算機技術(shù)的進步，數(shù)控機床在20世紀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床展上各國機床制造商競相展示先進技術(shù)、爭奪用戶、擴大市場的焦點。中國加入wto后，正式參與世界市場激烈競爭，今后如何加強機床工業(yè)實力、加速數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實是緊迫而又艱巨的任務(wù)。數(shù)控機床出現(xiàn)至今的50年，隨科技、特別是微電子、計算機技術(shù)的進步而不斷發(fā)展。美、德、日三國是當(dāng)今世上在數(shù)控機床科研、設(shè)計、制造和使用上，技術(shù)最先進、經(jīng)驗最多的國家。
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)文獻資料，教材及新聞背景資料，包括機械制造的原理及方法，質(zhì)量管理應(yīng)用，數(shù)控機床現(xiàn)有技術(shù)水準(zhǔn)，國際水平探討方面的書籍，報刊。以了解可靠性的內(nèi)容，質(zhì)量管理的概況和數(shù)控機床領(lǐng)域的基本知識體系。然后通過調(diào)研，進一步了解企業(yè)現(xiàn)狀及需求。接下來進行分析與設(shè)計。確定數(shù)據(jù)來源的真實準(zhǔn)確。再進行系統(tǒng)設(shè)計
由于現(xiàn)有設(shè)備所采用的是分析設(shè)計方法，因此可以首先對原有設(shè)備進行適當(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)計分析法和棕合法進行接下去的再分析，再設(shè)計
6、進展按排：
2、完成開題報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，金屬切削機床(上冊)，機械工業(yè)出版社，2006年7月第1版第10次印刷
篇三 機械工程畢業(yè)論文開題報告模板1700字
題目名稱： qd20/5雙梁橋式起重機的分析與故障診斷
1.本課題的背景及意義
目前，在工程起重機械領(lǐng)域，歐洲、美國和日本處于地位。歐洲作為工程起重機的發(fā)源地，輪式起重機生產(chǎn)技術(shù)水平。該地區(qū)的工程起重機械業(yè)主要生產(chǎn)全地面起重機、履帶式起重機和緊湊型輪胎起重機，也生產(chǎn)少量汽車起重機。其中，全路面起重機、履帶起重機以中大噸位為主;緊湊型輪胎起重機則以小噸位為主;汽車起重機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、性能高、可靠性高，產(chǎn)品銷往全球。
起重機械用來對物料作起重、運輸、裝卸和安裝等作業(yè)的機械設(shè)備，它可以完成靠人力無法完成的物料搬運工作，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)過程中的輔助機械，而且已成為生產(chǎn)流水作業(yè)線上不可缺少的重要機械設(shè)備，它的發(fā)展對國民經(jīng)濟建設(shè)起著積極的促進作用。起重機械是起升，搬運物料及產(chǎn)品的機械工具。起重機械對于提高工程機械各生產(chǎn)部門的機械化，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、有效運行，科學(xué)的進行故障診斷并有針對性地做好日常維護和保養(yǎng)工作十分必要。據(jù)此，我結(jié)合起重機的結(jié)構(gòu)及工作原理，歸納出橋式起重機的常見故障及其產(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)起重機的通用結(jié)構(gòu)，重點學(xué)習(xí) qd20/5雙梁橋式起重機的組成機構(gòu)，日常維護保養(yǎng)，常見故障診斷與解決措施。
關(guān)鍵問題：
認真學(xué)習(xí)雙梁起重機的知識，詳細閱讀qd20/5雙梁起重機的資料，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
起重機械用來對物料作起重、運輸、裝卸和安裝等作業(yè)的機械設(shè)備，它可以完成靠人力無法完成的物料搬運工作，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)過程中的輔助機械，而且已成為生產(chǎn)流水作業(yè)線上不可缺少的重要機械設(shè)備，它的發(fā)展對國民經(jīng)濟建設(shè)起著積極的促進作用。起重機械是起升，搬運物料及產(chǎn)品的機械工具。
目前，在工程起重機械領(lǐng)域，歐洲、美國和日本處于地位。歐洲作為工程起重機的發(fā)源地，輪式起重機生產(chǎn)技術(shù)水平。該地區(qū)的工程起重機械業(yè)主要生產(chǎn)全地面起重機、履帶式起重機和緊湊型輪胎起重機，也生產(chǎn)少量汽車起重機。其中，全路面起重機、履帶起重機以中大噸位為主;緊湊型輪胎起重機則以小噸位為主;汽車起重機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、性能高、可靠性高，產(chǎn)品銷往全球。隨著我國經(jīng)濟建設(shè)步伐的加快，生產(chǎn)和生活各個領(lǐng)域的建設(shè)規(guī)模的逐年擴大，也促進了施工機械化程度的迅速提高。先進的施工機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。
起重機行業(yè)也因此得到了很大的發(fā)展。為促進社會主義建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，提高勞動生產(chǎn)率，充分發(fā)揮其中運輸機械的作用是具有重要意義的。
雙梁橋式起重機是由一個有兩根箱形主梁和兩根橫向端梁構(gòu)成的雙梁橋架，在橋架上運行起重小車，可起吊和水平搬運各類物體，它適用于機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一般采用箱形結(jié)構(gòu)，且為保證起重機穩(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的需要，在傳動側(cè)走臺的下面裝有司機室。司機室有敞開式和封閉式兩種，一般工作環(huán)境的室內(nèi)采用敞開式的司機室，在露天或高溫等惡劣環(huán)境中使用封閉式的司機室。
4.本課題的方案論證
對qd20/5雙梁橋式起重機的結(jié)構(gòu)進行詳細分析，介紹各個部件的結(jié)構(gòu)及作用，介紹日常使用中的維護保養(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。
篇四 機械設(shè)計專業(yè)開題報告1700字
機械設(shè)計專業(yè)開題報告
機械設(shè)計專業(yè)開題報告有哪些呢？機械設(shè)計專業(yè)該怎樣寫開題報告呢？下面是小編為大家整理的資料，歡迎閱讀哦。
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)計的課題是”鋼坯噴號機行走部件及總體設(shè)計”，并和我的一個同學(xué)(他課題是“鋼坯噴號機噴號部件設(shè)計”)一起努力共同完成鋼坯噴號機的設(shè)計。我們的目的是設(shè)計一種價格相對便宜，工作性能可靠的鋼坯噴號機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環(huán)節(jié)，這是為了實現(xiàn)質(zhì)量管理和質(zhì)量追蹤。我們把生產(chǎn)鋼坯對應(yīng)的連鑄機號、爐座號、爐號、流序號以及表示鋼坯生產(chǎn)時間的時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)這個編號來追蹤到生產(chǎn)這個鋼坯的連鑄機、爐座、爐號、流序及時間等重要信息，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)達國家已經(jīng)實現(xiàn)了對鋼坯的自動編號，雖然其輔助設(shè)備較多，價格較貴，但大大提高生產(chǎn)的自動化進程和效率。并且鋼坯噴號機具有設(shè)備利用率高、位置精度高、可控制性能好等優(yōu)點。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)引進了自動鋼坯噴號機，大部分的鋼鐵企業(yè)仍然處在人工編號的階段。
實現(xiàn)鋼坯噴號的機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，鋼坯噴號機無論在國內(nèi)還是國外都會有很大的市場。一方面因為人工的工藝流程不但浪費了大量的能量，而且打斷了生產(chǎn)的自動化進程，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，有強烈的熱輻射，同時還有大量的水蒸氣和粉塵，因此對其中進行人工編號的工人的勞動強度非常大，并且對身體是一種摧殘，容易得職業(yè)病。所以無論從那個方面看都急需一種價格相對便宜，工作性能可靠的鋼坯噴號機來代替人工編號。
作為一個大學(xué)生，畢業(yè)設(shè)計對我來說是展示我大學(xué)四年學(xué)習(xí)成果的一個機會，也是對我的綜合能力的一個考驗。我本人對“鋼坯噴號機行走部件及總體設(shè)計”的課題也非常感興趣，我一定會努力完成這次畢業(yè)設(shè)計的'?？偟膩碚f，鋼坯噴號機對于鋼鐵廠和這次畢業(yè)設(shè)計對于我都是具有現(xiàn)實意義的。
2、基本內(nèi)容和技術(shù)方案
本課題是基于機械設(shè)計與電子控制結(jié)合的技術(shù)來設(shè)計鋼坯噴號機。經(jīng)連連軋的鋼坯規(guī)格為160mm_200mm的方形鋼坯，用切割機割成定長，由300mm寬的輸出通道送出。
1.基本內(nèi)容
先擬定鋼坯噴號機的總體方案，然后確定鋼坯噴號機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：啟動機器plc控制步進電機帶動鋼坯噴號機到相應(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鋼坯處。
(2)要求實現(xiàn)的功能：行走部件功能(噴號機整體左右的移動，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)十個數(shù)字，號碼可以變化更換。每個號碼大小為35mm_15mm，號碼間距為5mm。
(3)實現(xiàn)方案：
行走功能的實現(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電機的方式移動整體噴號機來粗調(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)控制電機來實現(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)架上滾動的方式實現(xiàn)噴好機構(gòu)的前后移動，并采用行程開關(guān)控制電機來實現(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。
噴號功能的具體實現(xiàn)方案由和我一組的同學(xué)確定。
3、進度安排
3-4周 認真閱讀和學(xué)習(xí)有關(guān)資料和知識，并翻譯英文文獻
5-7周 鋼坯噴號機行走部件的傳動方案及總體設(shè)計
8-9周 確定鋼坯噴號機行走部件結(jié)果參數(shù)
10-13周 完成鋼坯噴號機行走部件裝配圖及零件工作圖
14-15周 準(zhǔn)備并進行畢業(yè)答辯
篇五 機械類畢業(yè)設(shè)計開題報告4450字
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：
大型機器的支撐基礎(chǔ)，承受著由機器的不平衡擾力引起的振動和機器的自重等，如其振動過大，將會影響機器的加工要求或無法正常運轉(zhuǎn)，甚至損壞機器和影響鄰近的設(shè)備、儀器和人員的工作和生活，嚴重的還會危及建筑物的安全。因此動力機器的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)分析具有重要的意義。
我國對于動力機器基礎(chǔ)正式研究起于上世紀七十年代，在八十年代主要編制成了國家標(biāo)準(zhǔn)《動力機器基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》和《設(shè)計手冊》，這對于動力機器基礎(chǔ)設(shè)計和分析提供了重要依據(jù)和參考。近年來對于動力機器基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的研究，往往集中于對壓縮機、壓力機、運輸機、配料機等機器基礎(chǔ)的設(shè)計和結(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、攪拌器等多個動力機器組成的大型瀝青攪拌樓，對于這種往往由多個動力機器組合的大型設(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算方法計算擾力值，振動幅值等，計算方法和參數(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際。
針對以上問題，本文擬考慮多臺設(shè)備共同作用時的振動合成，如考慮攪拌機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。同時在理論計算的基礎(chǔ)上，采用有限元分析軟件對樓架進行模態(tài)分析，獲得結(jié)構(gòu)的頻率和振型，然后進行分析，根據(jù)分析結(jié)果優(yōu)化樓架設(shè)計，并再次進行有限元計算，驗證改進方案的可行性。
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，公路機械化施工因此獲得巨大進步，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構(gòu)，其設(shè)計首先必須保證機器的特定工作要求，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)剛強度和抗振性及穩(wěn)定性進行分析，避免樓架的破壞同時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)濟性具有重大意義。
企業(yè)中瀝青攪拌樓的樓架設(shè)計往往利用技術(shù)人員的經(jīng)驗設(shè)計，即直接采用特定的結(jié)構(gòu)和尺寸進行生產(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)濟性進行驗算分析或在進一步優(yōu)化設(shè)計，這樣可以有效地降低設(shè)計成本，更具經(jīng)濟性。
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。同時采用有限元軟件進行分析，更好的展現(xiàn)在工作情況下樓架的實際情況，顯現(xiàn)出樓架中的危險部分，可以針對問題對樓架機構(gòu)進行進一步的改進和完善，優(yōu)化樓架，為瀝青攪拌樓樓架的設(shè)計提供有力的依據(jù)。這些對于大型復(fù)雜設(shè)備的支撐基礎(chǔ)設(shè)計都具有一定的參考意義。
三、背景科研項目情況簡介
此課題來源于工程實際，是以無錫錫通科技集團某瀝青攪拌樓設(shè)計為背景展開的。其樓架結(jié)構(gòu)分析是攪拌樓設(shè)計工作的重要組成部分。此課題的完成將為企業(yè)進行各種型號瀝青攪拌樓的樓架設(shè)計提供重要依據(jù)。
四、學(xué)位論文主要研究內(nèi)容
動力機器基礎(chǔ)設(shè)計應(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)濟合理和技術(shù)先進的方案。
本論文是對企業(yè)中已有的樓架安全性與經(jīng)濟性進行分析驗算和優(yōu)化，樓架的結(jié)構(gòu)和選材已定、不進行研究，本論文對于瀝青攪拌樓的樓架設(shè)計提出必須滿足的三個基本要求：
(1)具有良好的抗振性;
(2)具有足夠的剛強度;
(3)穩(wěn)定性要求。
只有滿足了這三個方面的要求才能保證瀝青攪拌樓的正常運行和安全生產(chǎn)。所以在進行瀝青攪拌樓的樓架設(shè)計時需要進行動力特性分析以及強度和穩(wěn)定性的計算。最后就樓架可行性與經(jīng)濟性進行驗算和優(yōu)化。
1.關(guān)于樓架抗振性研究：設(shè)計動力機器機架的基本目標(biāo)是限制其振動幅值和自振頻率，以滿足機器本身和附近設(shè)備、儀器的運轉(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)計中動力計算時首先要確定機器的擾力作用方向和擾力值及其作用點的位置，然后按瀝青攪拌設(shè)備的擾力性質(zhì)，采用相應(yīng)的動力計算公式，計算樓架的振動幅值、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方面入手分別計算。強度設(shè)計的準(zhǔn)則是在機器運轉(zhuǎn)中可能發(fā)生的最大載荷的情況下樓架上任何點的應(yīng)力都不得大于允許應(yīng)力。強度計算時本文主要進行內(nèi)力分析、載荷組合、和承載能力的驗算。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)力的計算。通過這些分析和計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，從而使機組能夠安全地運行。此外還需研究樓架在彎扭組合交變應(yīng)力作用下的疲勞強度問題。
3.關(guān)于樓架桿件穩(wěn)定性的研究：對于細長的或薄壁的受壓機構(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)計時需要校核。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)，需要校核計算。研究時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)濟性進行驗算和優(yōu)化：將理論計算結(jié)果與有限元軟件運算的結(jié)果進行比較，通過對結(jié)果的分析來得出結(jié)論或進一步的優(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：如何進行瀝青攪拌樓樓架振動位移的計算問題：
以前對機器基礎(chǔ)的設(shè)計的方法有兩自由度法和空間多自由度法，在計算機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際的幾何、物理模型，其精度更高，但空間多自由度法計算復(fù)雜，需要求解問題較多。
本論文擬采用空間多自由度法計算，但利用空間多自由度進行分析時難點主要是：建立計算模型與動力平衡方程并進一步進行動位移的計算。樓架動力計算時將振動位移分成水平振動位移和豎向振動位移的計算：
(1)進行水平振動位移計算時，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)點集中。體系的附加質(zhì)量也向質(zhì)點積聚不考慮橫梁和樓板的變形進行計算。然后運用達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，進一步計算各振型的折算質(zhì)量和載荷，最后求出動位移;
(2)進行豎向振動位移計算時，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行強度計算的問題：
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行強度計算。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。在樓架承載力計算時進行載荷的組合，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。再進行計算時，計算簡圖按下列規(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算，當(dāng)量載荷考慮豎向和縱向的作用。計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算。
問題3：對樓架進行有限元分析時如何建模及如何進行模態(tài)分析的問題：
利用有限元可以進行靜態(tài)分析、剛框架結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析和模態(tài)分析。
在進行有限元分析時首先需要進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，不能瀝青攪拌樓樓架及設(shè)備的全部導(dǎo)入ansys中進行建模，因為那樣可能會導(dǎo)致運算量過大而使軟件無法運行，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，最后對其進行計算分析。采用這樣的方法，建立樓架的有限元模型，可以減少運算量，但必須能夠分析出樓架所達到的最大變形量。
對于模態(tài)分析，用于確定設(shè)計結(jié)構(gòu)或機器部件的振動特性，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)計中的重要參數(shù)。模態(tài)分析的好處：
(1)使結(jié)構(gòu)設(shè)計避免共振或以特定頻率進行振動;
(2)使工程師可以認識到結(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)進行模態(tài)分析需要清楚模態(tài)分析的基本理論。
本文進行樓架的模態(tài)分析的主要分析思路：首先，進行理論分析計算系統(tǒng)的固有頻率，然后在ansys中用實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，將理論計算結(jié)果與軟件運算的結(jié)果進行比較，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)域的研究成果和實踐狀況，為論文的完成有很大的實際意義。同時還有我的導(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：分析用計算機與軟件均具備。
七、文獻綜述
20世紀80年代以來，隨著有限元法和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，利用有限元方法分析機架或樓架應(yīng)力、變形分布等情況，來解決其存在的問題，實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計的目的，已在我國有了應(yīng)用。本課題利用理論計算與有限元相合的方法對瀝青攪拌樓的樓架進行結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化，解決在實際使用過程中樓架因為強度問題的斷裂和振動破壞，在滿足抗振性、剛強度的要求下減輕樓架的質(zhì)量，降低成本。
動力機器支撐基礎(chǔ)設(shè)計一般要求應(yīng)保證抗振性、剛強度及穩(wěn)定性。
本文正是從這三個方面進行分析進行樓架結(jié)構(gòu)的分析。設(shè)計前需要弄清設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理，文獻[3]介紹兩種瀝青攪拌站的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。為個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，在進行動力分析時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。在進行動力分析時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的位置，然后本文在進行樓架的動位移計算時采用了空間多自由度法計算?？臻g多自由度體系往往更接近實際的幾何、物理模型，其精度更高，應(yīng)用也越來越廣泛。
機械類畢業(yè)設(shè)計開題報告范文
篇六 機械開題報告2350字
機械開題報告范文
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。因為物料存在某些物理性質(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，所以破碎機的品種也隨之多樣起來了。目前，在國內(nèi)外有顎式破碎機、反擊式破碎機、液壓圓錐式破碎機、hpy新型液壓圓錐式破碎機、箱式破碎機、vsi離心式破碎機、輥式破碎機等。本次畢業(yè)設(shè)計的課題是雙光輥式破碎機，下面就簡單介紹一下關(guān)于輥式破碎機的發(fā)展。
破碎機并不是近些年才發(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，杵臼進一步演變?yōu)槟_踏碓。這些工具都運用了同一種原理進行破碎作業(yè)的——杠桿原理，這就為破碎機的初步發(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)致運用范圍并不廣泛，而且作業(yè)時需要耗費很大的人力。
輥式破碎機大約是在1806年問世的，至今約有200多年的發(fā)展歷史了，因此我們
可以認為這是一種古老的破碎機。輥式破碎機的特點是：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的，由于輥式破碎機的生產(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，所以，在金屬礦山幾乎不予采用，已經(jīng)被圓錐破碎機所替代。但在小型礦山，或者處理貴重礦石時，要求泥化很小的重選廠還是有采用輥式破碎機的。
從實際考察的結(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)備的正常運轉(zhuǎn)。只有在輥皮處于良好的狀態(tài)下，作業(yè)時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、輥皮材料的強度、輥子的表面形狀以及操作條件、給礦方式和給礦粒度等。此外破碎機的`調(diào)整裝置、保險裝置、傳動裝置、控制裝置等也影響設(shè)備的使用。
機械破碎機開題范例
破碎機的發(fā)展是很迅速的，在破碎機理和破碎機的機械結(jié)構(gòu)的改進和新設(shè)計方面也
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)濟社會必不可少的一個工業(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）改進現(xiàn)有設(shè)備，這方面經(jīng)常是根據(jù)用戶自己需要來進行，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，造成破碎時輥子的受力不均造成振動。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。 破碎機操作工人的工作環(huán)境是一個高噪聲、高粉塵的惡劣環(huán)境，所以設(shè)計新的、高效的、使用效果好的、環(huán)保節(jié)能的輥式破碎機，降低工人勞動強度，是具有一定的現(xiàn)實意義。
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的實驗?zāi)M模型，用來在實驗室中模擬破碎過程，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工作狀態(tài)。這為更好的發(fā)展破碎機提供了又一切實可行的方法。
1.2雙輥式破碎機的工作原理和結(jié)構(gòu)
輥式破碎機分為兩種基本類型：雙輥式和單輥式。
輥式破碎機的輥子表面分為光滑和非光滑（齒形和槽形）的輥面兩類。光面輥式破
碎機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，是由兩個圓柱形輥筒作為主要的工作機構(gòu)。工作時兩個園輥作相向
旋轉(zhuǎn)，由于物料和輥子之間的摩擦力作用，將給入的物料卷入兩輥所形成的破碎腔內(nèi)通過兩個輥子的擠壓而被破碎。破碎的產(chǎn)品在重力作用下，從兩個輥子之間的間隙處排出。
機械破碎機開題范例
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，輥子可憑液壓缸 或彈簧的作用自動退讓，使輥子間隙增大，過硬或不可破碎物落下，從而保護機器不受 損壞。雙輥式破碎機采用三角帶或萬向節(jié)聯(lián)軸器進行傳動和調(diào)節(jié)兩輥之間的間隙。
雙輥破碎機，它由機架、一對輥子、三角皮帶傳動裝置和彈簧保險裝置等主要部件
組成。兩臺電機通過皮帶輪傳動，帶動兩輥子相向轉(zhuǎn)動。一個輥子的軸支承在與機架固定在一起的固定軸承上，另一個輥子的軸承在活動軸承上?；顒虞S承可以沿機架導(dǎo)軌水平移動，使兩輥子間的排料口寬度在必要時可以增大，將非破碎物排出。
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輥子安裝在焊接的機架上，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，可以拆換。前輥的安裝在滾柱軸承中，軸承座固定安裝在機架上，后輥的軸承則安裝在機架的導(dǎo)軌中，可以在導(dǎo)軌上前后移動，后輥的軸承用強力彈簧壓緊在頂座上，當(dāng)轉(zhuǎn)輥之間落入難碎物時，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。
篇七 機械安裝開題報告2800字
院（系）名稱：機電工程系
專業(yè)名稱：機電一體化
年級：09機電三班
學(xué)生姓名：夏__
學(xué)號：______
指導(dǎo)教師姓名：袁__
設(shè)計題目：電梯控制系統(tǒng)的plc原理圖及梯形圖設(shè)計
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，仍在不斷地進行研究改進。21世紀開始國際開始強調(diào)“綠色”，綠色和平，綠色天然，綠色和諧。電梯是載人的機電設(shè)備，要實現(xiàn)綠色，也就是強調(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”，一般是強調(diào)“天然”的一面，強調(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，不僅具有傳統(tǒng)的人工智能的所有優(yōu)點，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)的運動速度和停車政策；自動選擇運動方面；雙向語音交流；到達目的層的語音提示等，讓乘客有更多的主動性，使大樓交通運輸實現(xiàn)真正的人機對話。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，并及時報警予以排除。
（2）安全。運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，使電梯安全運行更有保障。運行安全不僅要消除電梯啟動時較強的電磁輻射，使用安全材料和運行穩(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，電梯運行安全也要求電梯在運行中發(fā)生故障時，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，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。電梯運行安全還要求電梯有自動休眠功能，使電梯在保證運行效率最高的同時，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遠不夠的，甚至不少通過引進國外技術(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達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，利用計算機優(yōu)化設(shè)計而成的理想運行曲線，實現(xiàn)更穩(wěn)定、更舒適的運行。
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控制和微型計算機控制三種。而plc實際上是一種專用計算機，它采用巡回掃描的方式分時處理各項任務(wù)，而且依靠程序運行，這就保證只有正確的程序才能運行，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際上是plc系統(tǒng)內(nèi)存工作單元，即無線圈又無觸點，使用次數(shù)不受限制，屬無觸點運行，因此，它比繼電器控制有著明顯的優(yōu)越性，運行壽命更長，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、機械與電氣部件有機地結(jié)合在一個設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計算機的功能綜合在一起。它已經(jīng)成為電梯運行中的關(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：
a:繼電-接觸系統(tǒng)：它的優(yōu)點是線路直觀，大部分電器均為常用電器，更換方便，價格較便宜。但是他觸點繁多，線路復(fù)雜，電器的電磁機構(gòu)及觸點動作較慢，能耗高，機械動作噪音大，而且可靠性差。
b:plc在設(shè)計和制造上采取了許多抗干擾措施，使用方便，擴展容易。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)計的內(nèi)容與要求：
概述：
隨著時代的發(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)計中，我將利用plc來實現(xiàn)對電梯的控制。其中包括對plc硬件的設(shè)計，軟件設(shè)計，駐點路的設(shè)計，控制柜的設(shè)計，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)計后，我對電梯的實際運行能有初步的了解。
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轎箱所在的樓曾位置決定電梯的運行方向。
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f_2n系列已有內(nèi)部計數(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，電梯會因為光電開關(guān)的作用而自動開門。
3.補充要求：
除了上述兩個要求以外，還要注意的一點就是備用電梯電機的使用，一但曳引電機出現(xiàn)故障，備用電機將手動控制轉(zhuǎn)入運行狀態(tài)，避免因曳引電機出故障而引發(fā)的不必要的麻煩。
篇八 機械安全生產(chǎn)分析與研究開題報告1300字
機械安全生產(chǎn)分析與研究開題報告
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產(chǎn)安全，反映了先進生產(chǎn)力的發(fā)展要求和先進文化的前進方向，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，實現(xiàn)安全制造，也正是實現(xiàn)工業(yè)人文理想與經(jīng)濟效益目標(biāo)為最為切實的途徑。
二、 國內(nèi)、外該課題研究現(xiàn)狀
我國正處于計劃經(jīng)濟轉(zhuǎn)型為市場經(jīng)濟的發(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)系實際，注重理論性，更強調(diào)實用性，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，包括加強機械行業(yè)監(jiān)督管理，嚴厲打擊非法和超范圍生產(chǎn)；各級質(zhì)監(jiān)部門嚴格作業(yè)人員法定培訓(xùn)考核，強化崗位操作技能培訓(xùn)；倡導(dǎo)采用監(jiān)督檢驗和監(jiān)督管理的無障礙溝通方式進行管理等。
五、課題的研究進度（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
王明明.《機械安全技術(shù)》.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004
鐘秉林、黃仁.《機械故障診斷學(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.《橋式起重機安全技術(shù)》.北京：中國石化出版社，2008
七、論文提綱
機械在各行各業(yè)都有廣泛的運用，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。通常的機械危害包括機械危險與機械的有害因素兩個方面，機械危害包括擠壓危險、剪切危險、切割危險、沖擊等危險，相關(guān)因素包括電氣危險、熱危險、噪聲危險、輻射危險等危險，但最有效的措施是對生產(chǎn)安全進行有效的管理，這是一個重要的突破點，大多事故都是出在管理上，所以對安全管理進行分析和研究是一個重大的工程，具有極大的研究價值，通過對許多的案例進行全面的分析，發(fā)掘其中的共性和個性問題，尋找突破點，進行生產(chǎn)改進以提高國民生產(chǎn)整體效益。
篇九 機械工程學(xué)院畢業(yè)論文開題報告3900字
課題名稱： 理論力學(xué)創(chuàng)新應(yīng)用zme型多功能實驗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)濟的發(fā)展，人才聘用的市場化，都對畢業(yè)生的實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、實踐動手能力和創(chuàng)新能力，是課題研究的基本目的。
機械振動是在日常生活和工程實際中普遍存在的一種現(xiàn)象，也是整個力學(xué)中最重要的研究領(lǐng)域之一。機械振動指機器或結(jié)構(gòu)物在平衡位置附近所做的“往復(fù)運動”。在工程中，存在著很多振動現(xiàn)象。如飛行器與船舶的振動、機床與刀具的振動、各種動力機械的振動等。機械振動降低了機器的動態(tài)精度和性能，機械振動會使機器產(chǎn)生交變載荷，這將導(dǎo)致機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)振動都很強烈，會導(dǎo)致機器或結(jié)構(gòu)過大變形，造成破壞。因此有效地進行振動隔離或減振設(shè)計，消除和抑制振動的消極影響，是機械振動的一個主要研究方向之一。研究機械振動的意義體現(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。
機械工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度極大地影響整個國民經(jīng)濟的技術(shù)水平?，F(xiàn)代化的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通等各個領(lǐng)域的發(fā)展要求設(shè)計出性能更好的機械設(shè)備，由此導(dǎo)致機械振動力學(xué)的發(fā)展和研究。研究機械振動學(xué)的理論與方法，解釋機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中各種復(fù)雜運動現(xiàn)象，實現(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，是提升機械裝備性能的重要手段，而機械振動系統(tǒng)測試是研究機械振動的重要手段。
機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)特性以便改進結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高抗震能力。
研究機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。在高速化的機械產(chǎn)品設(shè)計中，為了滿足高速化機械產(chǎn)品的設(shè)計質(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，嚴重時會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
研究機械振動是振動利用工程的迫切要求。在許多行業(yè)，振動機器和儀器已經(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、諧振器、各部門使用的各種類型的振動機、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際有利應(yīng)用。對這些振動現(xiàn)象進行研究，找出其內(nèi)在規(guī)律，并進行有效的利用，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，也有助于提高機械設(shè)備的使用壽命，提高生產(chǎn)效率。正因如此，機械振動系統(tǒng)測試實驗在生產(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，對振動進行測試和研究。
許多工程實際振動系統(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，進行機械或結(jié)構(gòu)的振動分析和振動設(shè)計，來控制振動的危害，利用有益的振動，合理利用機械振動特性，創(chuàng)造性地設(shè)計動力機械，造福人類，也是為以后的進一步學(xué)習(xí)研究機械力學(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)實意義和應(yīng)用前景。
二、國內(nèi)外機械振動理論的進展概況
(i) 機械振動概述：在機械動力學(xué)領(lǐng)域，機械振動理論是一個重要的研究方向，許多研究人員己經(jīng)進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、 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、交通運輸以及其它領(lǐng)域和各個技術(shù)部門。
對機械振動的研究起始于17世紀60年代對鐘擺微振動機理的探索。在隨后的兩個世紀中，梁和板等結(jié)構(gòu)件的振動是力學(xué)界研究的熱門。20世紀初，人們關(guān)心的機械振動問題主要集中在如何避免共振，因次，研究的重點是機械結(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、發(fā)電機和汽輪機的出現(xiàn)，高速轉(zhuǎn)子引起的振動問題變得突出起來。20世紀60年代，線性振動基本理論已經(jīng)建立起來。20世紀30年代，機械振動的研究開始由線性振動發(fā)展到非線性振動。20世紀下半葉，非線性振動理論得到飛速發(fā)展。到20世紀中葉，線性離散系統(tǒng)的基本理論已經(jīng)建立起來。20世紀50年代以來，機械振動的研究從規(guī)則的振動發(fā)展到用概率和統(tǒng)計的方法才能描述其規(guī)律的隨機振動。
在最近一個時期，科技工作者對許多非線性振動問題進行了深入研究，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，對混沌運動現(xiàn)象的揭示及對其展開的研究工作，被認為是當(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算機技術(shù)的發(fā)展，也為多自由度系統(tǒng)的計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。振動理論和實驗技術(shù)的發(fā)展，使振動分析成為機械設(shè)計中的一種重要工具。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50年代末期，80年代后已經(jīng)進入蓬勃發(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世紀以來，迅猛發(fā)展的航空、航天、機械、車輛、船舶、土木、控制、通訊等工業(yè)，促使人們對機械、結(jié)構(gòu)、電路中的振動現(xiàn)象進行深入研究。這使得線性時不變系統(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。需要對其進行更深的研究。
國內(nèi)振動研究概況：早在戰(zhàn)國時期《莊子》就已經(jīng)明確記載了共振現(xiàn)象。20世紀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)一了世界文獻對非線性參數(shù)激勵系統(tǒng)似乎矛盾的結(jié)果，建立起系統(tǒng)分岔解的拓撲結(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)于隨機振動的代表性著作之一。他關(guān)于非線性隨機振動的研究構(gòu)成了一個非線性隨機動力學(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 振子的隨機共振及其矩方程的分岔之間的關(guān)系研究了隨機共振的機制。
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)計和選擇的工程方法。
(ii)單自由度振動系統(tǒng)：任何一個實際的振動系統(tǒng)都是無限復(fù)雜的，為了能對之進行分析，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獨立坐標(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際問題都可簡化成一個單自由度系統(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際意義，因為工程上有許多問題通過簡化，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，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，為進一步研究復(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。
篇十 機械畢業(yè)設(shè)計開題報告1450字
1. 設(shè)計(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：
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itg---it8級，表面粗糙度可達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，使零件的強度高于原材料的強度。
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(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，材料浪費嚴重，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，加熱時產(chǎn)生氧化、脫碳等缺陷，必然會造成能源的浪費，并且后續(xù)的機加工不但浪費大量材料，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，可以在昂貴費時的模具或附具制造之前，在計算機中對工藝的全過程進行分析，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，進而實現(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)周期高效而實用的工具。二十多年來的工業(yè)實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)測等方面同實際生產(chǎn)相符保持著令人嘆為觀止的精度。
3. 課題設(shè)計(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。
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(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。
5)完成12000字的論文。
6)翻譯10000個以上英文印刷符號。
5. 實施計劃
04-06周：文獻檢索，開題報告。
07-10周：進行工藝分析、繪制模具二維圖及模具三維模型設(shè)計。
11-13周：進行數(shù)值模擬。
14-16周：撰寫畢業(yè)論文。
17周：進行答辯。
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