机械设计开题报告（通用17篇）

通过撰写开题报告，可以帮助研究者更好地理清思路、明确研究目标，并为后续研究打下良好的基础。通读以下范文，我们可以了解到研究者在选择研究问题、设计实验和分析结果等方面所做的努力和思考，为我们提供了宝贵的经验和参考。

机械设计开题报告

为期几十天的生产实习，我们先后去过了上海机床厂，杭州机密机床加工工厂，沈阳机床厂等大型工厂，了解这些工厂的生产情况，与本专业有关的各种知识，各厂工人的工作情况等等。第一次亲身感受了所学知识与实际的应用，传感器在空调设备的应用了，电子技术在机械制造工业的应用了，精密机械制造在机器制造的应用了，等等理论与实际的相结合，让我们大开眼界，也是对以前所学知识的一个初审。通过这次生产实习，进一步巩固和深化所学的理论知识，弥补以前单一理论教学的不足，为后续专业课学习和毕业设计打好基础。

在接下来的一端时间，我们分三组陆续在通机车间，专机车间和加工车间进行生产实习。在通机车间，该车间负责人带我们参观了他们的生产装配流水线，并为我们详细讲解了平面磨床个主要零部件的加工装配工艺和整机的动力驱动问题以及内部液压系统的一系列构造。我最感兴趣的应该是该平面磨床的液压系统，共分为供油机构，执行机构，辅助机构和控制机构。从不同的角度出发，可以把液压系统分成不同的形式。按油液的循环方式，液压系统可分为开式系统和闭式系统。开式系统是指液压泵从油箱吸油，油经各种控制阀后，驱动液压执行元件，回油再经过换向阀回油箱。这种系统结构较为简单，可以发挥油箱的散热、沉淀杂质作用，但因油液常与空气接触，使空气易于渗入系统，导致机构运动不平稳等后果。开式系统油箱大，油泵自吸性能好闭式系统中，液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相连，工作液体在系统的管路中进行封闭循环。其结构紧凑，与空气接触机会少，空气不易渗入系统，故传动较平稳，但闭式系统较开式系统复杂，因无油箱，油液的散热和过滤条件较差。为补偿系统中的泄漏，通常需要一个小流量的补油泵和油箱。由于闭式系统在技术要求和成本上比较高，考虑到经济性的问题，所以该平面磨床采取开始系统，外加一个吸震器来平衡系统。

现代工程机械几乎都采用了液压系统，并且与电子系统、计算机控制技术结合，成为现代工程机械的重要组成部分，怎样设计好液压系统，是提高我国机械制造业水平的一项关键技术。在专机车间，对专用磨床的三组导轨，两个拖板等特殊结构和送料机构及其加工范围有了进一步的加深学习，比向老师傅讨教了动力驱动的原理问题，获益非浅。在加工车间，对龙门刨床，牛头刨床等有了更多的确切的感性认知，听老师傅们把机床的五大部件：床身，立柱，磨头，拖板，工作台细细道来，如孢丁解牛般地，它们的加工工艺，加工特点在不知不觉间嵌们我们的脑袋机械制造专业社会实践报告范文精选3篇社会实践报告。

在机工厂的实习，了解了目前制造业的基本情况，只是由于机械行业特有的技术操作熟练性和其具有的较大风险性，很遗憾地，不能多做一些具体实践的操作，但是观察了一台机床的各个零件的生产加工过程及其装配过程，使许多自己从书本上学的知识鲜活了起来，明白了本专业在一些技术制造上的具体应用。

在精机公司的实习中，极大地丰富了自己关于零件加工工艺的知识，拓展了自己的知识面。在这次实习中，感触最深的是了解了数控机床在机械制造业中的重要性，它是电子信息技术和传统机械加工技术结合的产物，它集现代精密机械、计算机、通信、液压气动、光电等多学科技术为一体，具有高效率、高精度、高自动化和高柔性等特点，是尖端工业所不可缺少的生产设备。目前我国绝大部分数控机床都是出自国外先进制造商，无论在数量上，精度，性能指标上，中国制造业都远远落后于发达国家，需要我们奋起直追上海阀门厂&上海大众汽车生产有限公司，因为时间比较紧迫，所以这次之行应该以参观为主，在阀门厂的时间比较短，也很难获得比较理想的实习效果，多少令我们了解了机械制造业的发展方向，我想，这也是本次上海之行最大的收获。

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机械设计开题报告

课题背景：(标题按小四黑体)。

随着全球经济一体化的形成，整个机床行业的市场竞争必将愈演愈烈。目前，国内机床产品的技术水平还相对落后，就设计方法而言，尚处于经验、静态和类比的传统设计阶段，对动力学模拟和结构动态特性考虑得不多，动态优化软件使用率也相对较低。新产品开发缺少结构动力学建模和优化的动态设计方法，就很难提高机床质量和生产效率【1】。中国的机床制造行业的形势将变得更为严峻，将面临更为强大的竞争对手，如果我们的机床制造企业还没有先进的设计制造手段作为技术支撑，仍然抱着传统的设计方法不放，那么靠什么与对手进行竞争?如何在国外高档机床大举进攻中国市场的严峻形势下，保留住中国机床原有的半壁江山?然而可喜的是，国内己有许多制造企业和科研院所认识到了这一点，高档机床的设计制造是战略行业，中国不能在这种行业上受制于人，必须加快先进动态设计技术向具体产品开发的应用转移。东南大学、天津大学和昆明理工大学等高校在这方面己进行了研究，取得了一定的成果【2】。为此，本毕业设计以mk2110数控磨床的数学模型为基础，着重对磨床的动力学和床身的结构优化设计进行了细致的研究。(小四宋体)。

课题内容：

1.提出：对于高速磨床来说，磨削精度是影响磨削质量的关键因数，而电主轴芯在磨削过程中的运动变形又是影响磨削精度(如表面磨削波纹等)的重要因素。用传统的刚性体来模拟电主轴芯的运动难以精确地模拟实际工况下变形情况，若不考虑柔性体的影响，将会存在很大的误差。所以，有必要用柔性体代替刚性体对电主轴芯进行动力学分析。磨床床身是磨床的重要基础件，起着支撑工件、工作台、床头箱和内圆磨削装置关键部件的作用。它的动态特性和静态特性直接影响磨床的加工精度和工件的表面粗糙度，关系到磨床是否能安全可靠的工作及整机的使用寿命。因此有必要了解床身结构本身具有的刚度特性和动态特性，对其进行优化设计，以提高磨床整体的动静态性能。

2.解决方法：虚拟样机技术是在设计阶段就对设计的产品进行性能测试，从而使生产出来的产品最大可能的满足设计目标。通过运用adams软件对刚性体和柔性体模型整体进行动力学仿真【3】。运用有限元ansys软件对床身进行静刚度分析和模态分析，通过改变床身内部筋板布局对其进行结构优化。有限元(finiteelementanalysis)的核心思想是结构的离散化，就是将实际结构假想地离散为有限数目的规则单元组合体，实际结构的物理性能可以通过对离散体进行分析，得出满足工程精度的近似结果来替代对实际结构的分析【4】。

3.设计内容：针对该磨床进行力学分析，应用动力学分析软件adams进行工作状态下运动学与动力学模拟分析，并应用有限元软件ansys进行静刚度分析、模态分析和结构优化。其中静刚度分析主要是研究磨床床身在固定载荷的作用下的变形及应力状况，这对掌握机床的机械特性大有帮助;其次，床身结构的动态特性是影响磨床产品性能的关键因素之一，而研究其动态特性的方法主要是进行模态分析，主要内容是确定磨床床身的震动特性既固有频率和主振型，它们是承受动载荷的重要参数;最后是通过改变磨床床身内部筋板布局，分析各布局的动静态特性，进行结构优化。

课题意义：

建立一个真正反映结构系统动态特性的磨床动力学模型，仅仅是进行结构动态优化设计的先决条件，而不是最终的目的`。动态设计的最终目的，是利用系统的动力学模型以期获得一个具有良好的静、动态性能机床结构产品设计方案。通过对磨床进行力学分析，应用动力学分析软件adams进行工作状态下运动学与动力学模拟分析，通过虚拟试验和测试，在产品开发阶段就可以帮助设计者发现设计缺陷，并提出改进方案。应用有限元分析ansys，对床身进行静力学分析和模态分析，可以通过变形云图，查看结构的薄弱环节以及结构固有频率，通过对薄弱环节的分析，提出解决方案，优化结构。

文献综述。

国内外研究现状：

目前，磨床的动特性分析主要以有限元法为主，随着计算机技术的发展，普遍采用通用的工程有限元软件进行建模、优化与仿真计算，所建的模型由试验数据进行修正。我国机床工业至今仍与国外存在着技术上的差距，不少国外机床在样本中标明他们的床身、立柱等基础件经过了有限元分析，因而具有优异的动、静刚度、热变形等性能，但我国的机床样本中做的很少。不过我国高校、研究所等单位已经拥有了这方面的技术资源。

美国catholic大学gbiabchi等进行了机床的动态设计与控制相结合的研究【5】，ast在应用有限元法和动态分析的基础上，利用数学模型来模拟机床结构的联接形式，建立了机床整机的动力学模型，并对机床结合面联接件的位置与数量进行了拓扑优化设计【6】。

陕西理工学院侯红玲等在对机械系统进行运动学分析时，将ansys与adams两个软件结合使用，可以精确模拟整个系统的运动，取得动力学仿真结果。adams软件是著名的机械系统动力学仿真分析软件，分析对象主要是刚体，但与ansys软件结合使用可以考虑分析零部件的弹性，同样adams的分析结果可为ansys分析提供相应的边界条件。这些工作对于支持并加快提升企业的自主技术创新能力具有一定的意义【7】。

东南大学的陈新、孙庆鸿在ansys软件上建立高精度内圆磨床m2120a整机结构动力学模型和动力学分析。在建模过程中，分别采用体单元、弹簧—阻尼单元和3d梁单元、三维接触单元模拟主要零部件、转子系统和结合部【8-9】，该方法采用有限元法，用商品化软件进行建模和分析，全部采用软件中的现有单元，其效率和精度高。

汤文成等【10-12】对床身结构的静、动态特性进行分析和优化设计，通过分析和研究得出改变床身的筋板类型和布局设计是提高床身床身结构的静、动态特性的有效手段，并且提出了以导轨的振动变形量作为床身结构设计的主要依据，建立了床身的结构模型，以床身的结构参数为设计变量，各设计变量对床身动态性能贡献加权作为结构优化设计的目标函数，最后得到最优的床身设计方案，同时在机床的参数化设计等方面进行了有益的尝试。

通过以上的综述可以看出，应用adams软件对机床结构动态特性的研究基本以机床单件或部分子结构的组合为对象，从整机的角度建立包括主轴转子系统在内的整机完整的动力学模型进行研究相对较少，而且运用柔性体理论对磨床整体进行动力学仿真分析也不多见，大部分还是刚性体仿真。另外，对床身进行优化设计时还是局限于改变筋板横向或径向数目进行优化设计。

参考文献：

3.李增刚，adams入门详解与实例[m]，北京：国防工业出版社，

研究内容:。

针对mk2110数控内圆磨床，应用多体动力学分析软件adams进行工作状态下刚性体动力学仿真。将电主轴芯柔性化，进行工作状态下柔性体动力学仿真。应用有限元软件ansys对磨床床身进行静力学分析、模态分析和结构优化。其中静力学分析主要是研究磨床床身在最大工作载荷的作用下的变形及应力状况，这对掌握机床的机械特性大有帮助;另外床身结构的动态特性是影响磨床产品性能的关键因素之一，通过模态分析研究其动态特性，确定磨床床身的振动特性和主振型，它们是承受动载荷的重要参数;最后对磨床床身进行结构优化，通过改变床身内部筋板布局，分析各种布局的振动特性和静态特性，选择最优的方案。

研究计划：

第一周：资料收集与文献检索。

第二周：英文资料翻译。

第五周：学习软件与建立磨床三维建模。

第六周：学习软件与建立磨床三维建模。

第九周：动力学分析。

第十周：动力学分析。

第十一周：结构分析。

第十二周：结构优化分析。

第十三周：编写论文。

第十四周：编写论文。

第十五周：编写论文。

第十六周：提交论文并完成答辩。

特色与创新。

1.利用adams软件对mk2110磨床进行动力学仿真，绝大多数研究还是主要应用ansys作分析。

2.运用了先进的三维建模软件实现对复杂模型的建立，弥补了有限元分析软件ansys建模功能的不足。

3.将电主轴芯柔性化，对整体进行动力学仿真。

4.针对ansys软件不适合机械动力学分析,adams软件不适合有限元分析的状况,将ansys和adams两种分析软件结合起来对柔性体进行仿真分析。

5.在有限元分析过程中综合运用了静刚度分析，模态分析等常用分析方法。

6.提出新的改变筋板布局的方式，对床身进行优化设计。

机械毕业设计开题报告范文

目前，国内对水果分级装备的研究起步较晚，商品化的水果品质检测分级设备比较少；但是，随着机器视觉技术的发展，有越来越多的学者开始对苹果、柑橘、黄桃等水果的品质特征进行研究，并研制了部分水果检测分级装备。由于国内相关技术的不成熟，现有的检测分级装置检测研究对象多为苹果、芒果、猕猴桃、柑橘等小型水果，而目前针对哈密瓜的分级研究基本上处在理论层面，还没有应用到实际生产中，仍需要进行继续深入的研究。目前，哈密瓜的市场需求量在逐年增加，因此迫切需要一种针对哈密瓜大小分级的设备及技术解决当前的问题。

哈密瓜是新疆地区的名优特产，素有“瓜中之王”的美称，含糖量高，奇香袭人，不仅香甜可口，而且营养成分十分丰富，被誉为“水果皇后”.然而，目前哈密瓜采摘后的检测方式主要采用人工分拣方法，效率低下，随意性大，往往带有人的主观因素，造成分选不规范，分选精度低；同时分拣时间长，水果腐烂变质及客户等待时间较长等问题突出，造成资源和时间的双重浪费，致使经济效益下降，最终影响了哈密瓜在市场上的竞争力。因此，对哈密瓜进行自动化分级显得尤为重要。

本研究针对目前新疆哈密瓜主要依靠人工在田间地头进行分级的现状，设计了一种翻转式哈密瓜分级装置。

1.1总体结构。

本装置包括机架、进料口、卸料口、传送系统、承载水果装置、控制系统和分级执行装置。传送系统包含电动机、同步皮带、主动链轮、从动链轮和链条输送带；控制系统包含对射式激光传感器、传感器支撑架、三菱plc和plc支撑架；分级执行装置包含分级执行装置支撑架、支撑轴、调速电机、凸轮和棘轮。

1.2工作原理。

工作时，电动机带动传送系统工作，传送系统带动承载水果装置工作，哈密瓜由进料口进入承载水果装置。当承载水果装置通过对射式激光传感器区域时，哈密瓜触发对射式激光传感器，按照所触发的对射式激光传感器的对数将哈密瓜分为大、中、小3个等级；对射式激光传感器将信号传给三菱plc,通过预先设置好的程序使三菱plc控制相应的调速电机转动，调速电机控制凸轮转动；凸轮通过转动使相应的水果托盘翻转，进而使哈密瓜进入相应的卸料口，实现哈密瓜的分级；拉伸弹簧拉动水果托盘回到初始位置，凸轮继续转动至初始位置后通过与棘轮作用停止转动，等待下一次转动。

2.1材料与方法。

本次试验材料选用品种为“金皇后（欣源蜜6号）”的成熟哈密瓜样本，样本个数为100个，产地为新疆兵团农六师103团哈密瓜种植基地。根据当地瓜农的经验和哈密瓜的全生育期（85~110天左右），在哈密瓜成熟期对此种哈密瓜进行两批次采收，每次均采收50个，且采收时间间隔不能超过3天，共得到100组有效试验数据。

2.2水果托盘曲线确定。

通过对哈密瓜球度的计算，可以看出“金皇后（欣源蜜6号）”品种哈密瓜形状规则，接近于球形，因此需要设计一种类球形的水果托盘。选取哈密瓜理论平均纵径做为椭圆的长轴r1,哈密瓜理论平均横径做为椭圆的短轴r2,并选定用于设计水果托盘的曲线。

2.3承载水果装置设计。

承载水果装置由转动轴、减震弹簧、水果托盘支撑座、水果托盘缓冲垫、装置支撑座、拉伸弹簧和水果托盘组成。其中，装置支撑座与链条长销轴相联，减震弹簧固定在水果托盘支撑座和装置支撑座之间；水果托盘通过转动轴与水果托盘支撑座联接，其缓冲垫固定在水果托盘支撑座上，拉伸弹簧用于联接水果托盘和水果托盘支撑座。承载水果装置是哈密瓜分级装置中的关键部件，该装置中水果托盘的主要作用是实现哈密瓜承载传送和翻转；减震弹簧和水果托盘缓冲垫主要作用是当哈密瓜由进料口传送至水果托盘时实现减震和缓冲，避免哈密瓜出现损伤；拉伸弹簧的主要作用是当水果托盘翻转后将水果托盘拉回原位置。

3.1分级执行装置设计。

带动凸轮绕支撑轴转动，凸轮在转动过程中通过与水果托盘作用，驱动水果托盘翻转，进而使哈密瓜翻转并实现哈密瓜的分级；凸轮每次工作后都回到初始位置，通过与棘轮的作用实现凸轮静止。

3.2分级控制系统工作原理。

量的关系；然后，plc通过获取传感器被触发个数的信息间接获取哈密瓜的等级信息，并根据间接获取的哈密瓜等级信息控制相应的调速电机转动；调速电机控制凸轮旋转并驱动水果托盘翻转，最后完成哈密瓜的分级。

1哈密瓜表面清理及编号。对所采收的哈密瓜使用干毛巾进行表面清洗，用小刀切除果梗，并对哈密瓜进行编号，将编号为1~100的记号纸贴在哈密瓜果梗处。

2哈密瓜外形尺寸测量。对已经编号的哈密瓜样本，使用高度划线游标卡尺测量哈密瓜样本纵向长轴的长度a、横向短轴的两个长度b和c.其中，短轴的两个长度b、c测量方式是短轴处相互垂直的两个位置进行测量，通过公式（1）求出哈密瓜的球度.在测量哈密瓜纵径时需要人工将哈密瓜竖立，由于竖立过程人工参与，可能存在一定的偏差，故此处均采取多次测量取平均值的方法。每个哈密瓜样本的尺寸数据测量3次并详细记录每次所测量的数据，将每个哈密瓜样本的3组试验数据取平均值作为哈密瓜的尺寸数据，并最终以100个哈密瓜的平均横纵经值做为哈密瓜的理论横纵经值。

第1-4周实习调研、收集资料；

第5周完成。

；

第6-7周完成总体方案设计；

第8-11周完成机械结构、驱动系统、控制系统设计计算；

第16周整理文档图纸完成毕业设计。

说明书。

；

第17周校对所有设计内容参加毕业设计论文答辩。

[1]朱培逸，王引佳，高珏，等。基于plc和组态王的水果品质分级系统设计[j].农机化研究，-106.

[2]张俊雄，荀一，李伟，等。基于计算机视觉的柑橘自动化分级[j].江苏大学学报：自然科学版，-103.

[3]安爱琴，余泽通，王宏强。基于机器视觉的苹果大小自动分级方法[j].农机化研究，-166.

[4]刘燕德，吴明明，孙旭东，等。黄桃表面缺陷和可溶性固形物光谱同时在线检测[j].农业工程学报，-.

[5]王运祥，马本学，贾艳婷，等。采用夹持果梗方法的水果检测分级机设计[j].食品与机械，-110.

[6]葛纪帅，赵春江，黄文倩，等。基于智能称重的水果分级生产线设计[j].农机化研究，-130.

[7]吴晓强，黄云战，赵永杰。基于运动控制器的苹果质量分级系统[j].食品与机械，-116.

[8]李晶，张东兴，刘宝。苹果分级机输送与翻转机构设计[j].农业机械学报，-161,.

机械设计开题报告

三级圆锥—圆柱齿轮减速器，第一级为锥齿轮减速，第二、三级为圆柱齿轮减速。这种减速器具有结构紧凑、多输出、传动效率高、运行平稳、传动比大、体积小、加工方便、寿命长等优点。因此，随着我国社会主义建设的飞速发展，国内已有许多单位自行设计和制造了这种减速器，并且已日益广泛地应用在国防、矿山、冶金、化工、纺织、起重运输、建筑工程、食品工业和仪表制造等工业部门的机械设备中，今后将会得到更加广泛的应用。

二、主要研究内容及意义

本文首先介绍了带式输送机传动装置的研究背景，通过对参考文献进行详细的分析，阐述了齿轮、减速器等的相关内容；在技术路线中，论述齿轮和轴的选择及其基本参数的选择和几何尺寸的计算，两个主要强度的验算等在这次设计中所需要考虑的一些技术问题做了介绍；为毕业设计写作建立了进度表，为以后的设计工作提供了一个指导。最后，给出了一些参考文献，可以用来查阅相关的资料，给自己的设计带来方便。

本次课题研究设计是大学生涯最后的学习机会，也是最专业的一次锻炼，它将使我们更加了解实际工作中的问题困难，也使我对专业知识又一次的全面总结，而且对实际的机械工程设计流程有一个大概的了解，我相信这将对我以后的工作有实质性的帮助。

三、实施计划

收集相关资料：20xx年4月10日——4月16日

开题准备： 4月17日——4月20日

确定设计方案：4月21日——4月28日

进行相关设计计算：4月28日——5月8日

绘制图纸：5月9日——5月15日

整理材料：5月15日——5月16日

编写设计说明书：5月17日——5月20日

准备答辩：

四、参考文献

[1] 王昆等 机械设计课程设计 高等教育出版社,1995。

[2] 邱宣怀 机械设计第四版 高等教育出版社,1997。

[3] 濮良贵 机械设计第七版 高等教育出版社,20xx。

[4] 任金泉 机械设计课程设计 西安交通大学出版社,20xx。

[5] 许镇宁 机械零件 人民教育出版社,1959。

[6] 机械工业出版社编委会 机械设计实用手册 机械工业出版社,20xx

机械设计开题报告

1、目的及意义(含国内外的研究现状分析)。

本人毕业设计的课题是”钢坯喷号机行走部件及总体设计”,并和我的一个同学(他课题是“钢坯喷号机喷号部件设计”)一起努力共同完成钢坯喷号机的设计。我们的目的是设计一种价格相对便宜，工作性能可靠的钢坯喷号机来取代用人工方法在钢坯上写编号。

对钢坯喷号是钢铁制造业必然需要存在的一个环节，这是为了实现质量管理和质量追踪。我们把生产钢坯对应的连铸机号、炉座号、炉号、流序号以及表示钢坯生产时间的时间编号共同组成每块钢坯的唯一编号，适当的写在钢坯的表面。这样就在钢铁厂的后续检验或在客户使用过程中，如果发现钢坯的质量有问题，就可以根据这个编号来追踪到生产这个钢坯的连铸机、炉座、炉号、流序及时间等重要信息，及早的发现并解决生产设备中存在的问题。

目前，在国外像日本、美国等一些发达国家已经实现了对钢坯的自动编号，虽然其辅助设备较多，价格较贵，但大大提高生产的自动化进程和效率。并且钢坯喷号机具有设备利用率高、位置精度高、可控制性能好等优点。而在国内，除了少数的几家大型钢铁企业(宝钢、鞍钢等)引进了自动钢坯喷号机，大部分的钢铁企业仍然处在人工编号的阶段。

实现钢坯喷号的机械化和自动化是提高生产效率和降低生产成本的重要途径之一，钢坯喷号机无论在国内还是国外都会有很大的市场。一方面因为人工的工艺流程不但浪费了大量的能量，而且打断了生产的`自动化进程，从而致使生产效率降低，生产成本增加。另一方面由于生产钢坯的车间温度很高，有强烈的热辐射，同时还有大量的水蒸气和粉尘，因此对其中进行人工编号的工人的劳动强度非常大，并且对身体是一种摧残，容易得职业病。所以无论从那个方面看都急需一种价格相对便宜，工作性能可靠的钢坯喷号机来代替人工编号。

作为一个大学生，毕业设计对我来说是展示我大学四年学习成果的一个机会，也是对我的综合能力的一个考验。我本人对“钢坯喷号机行走部件及总体设计”的课题也非常感兴趣，我一定会努力完成这次毕业设计的。总的来说，钢坯喷号机对于钢铁厂和这次毕业设计对于我都是具有现实意义的。

2、基本内容和技术方案。

本课题是基于机械设计与电子控制结合的技术来设计钢坯喷号机。经连连轧的钢坯规格为160mm*200mm的方形钢坯，用切割机割成定长，由300mm宽的输出通道送出。

1.基本内容。

先拟定钢坯喷号机的总体方案，然后确定钢坯喷号机行走部件的传动方案及结构参数，最后画出钢坯喷号机行走部件的装配图以及零件图。

2.系统技术方案。

(1)工作过程：启动机器plc控制步进电机带动钢坯喷号机到相应的位置，按下启动键发送控制信号传到控制部件(plc)，控制部件发出控制命令给执行部件(主要是行走部件及喷号部件，行走部件带动喷头靠近钢坯表面，然后喷头进行喷号)，喷号完成后喷头上升并清洗号码牌。再次移动喷号到下一个钢坯处。

(2)要求实现的功能：行走部件功能(喷号机整体左右的移动，喷号部件的上下前后移动，喷头的左右移动)、喷号部件功能(喷头喷号，清洗号码牌，号码牌的更换)。其中号码为(0—9)十个数字，号码可以变化更换。每个号码大小为35mm*15mm，号码间距为5mm。

(3)实现方案：

行走功能的实现：由于在钢坯上喷号并不需要很精确的定位，所以采用人工控制步进电机的方式移动整体喷号机来粗调。采用液压缸提供动力来推动喷号部件，并采用行程开关控制电机来实现喷号部件上下移动，下行程开关可以控制喷号部件与钢坯表面之间的间距和发出信号使喷头开始喷涂料并向右移动。采用液压缸推动，滚轮在导架上滚动的方式实现喷好机构的前后移动，并采用行程开关控制电机来实现喷头的左右移动，右行程开关可以控制喷头停止喷涂料并回到初始位置和喷号部件向上移动。

喷号功能的具体实现方案由和我一组的同学确定。

3、进度安排。

3-4周认真阅读和学习有关资料和知识，并翻译英文文献。

5-7周钢坯喷号机行走部件的传动方案及总体设计。

8-9周确定钢坯喷号机行走部件结果参数。

机械设计开题报告

1、选题的目的和意义:。

液压破碎锤已经成为液压挖掘机的一个重要作业工具，它能在挖掘建筑物基础的作用中更有效地清理浮动的石块和岩石缝隙中的泥土。可以应用在比较恶劣的作业环境，应用场合广。也有人将液压破碎锤安装在挖掘装载机(又称两头忙)或轮式装载机上进行破碎作业。我国液压破碎锤市场飞速发展的良好机遇，国产液压破碎锤企业迅速崛起，国产品牌市场占有率不断提高。液压破碎锤的优点：结构简单、故障少、维护方便、成本较低、冲击能量较大。因此用户可同时降低使用和维护两方面成本。

2、国内外研究现状及市场分析：

3.液压破碎锤，又叫做液压破碎器、液压碎石器、液压锤或液压镐等。而我国国家标准的术语称之为液压冲击破碎器(hydraulicimpactbreaker)。名称五花八门是由于国际上暂时还没对液压破碎锤制定一个统一的标准。现在液压破碎锤市场十分兴旺，韩国、日本、德国、美国、芬兰、意大利等国的多种型号液压破碎器充斥我国市场，现在国内市场主要销售的品牌有韩国组装(水山、工兵、韩宇、东光、双牛、猛士等)，日本组装(古河、甲南、东空等)。我国液压破碎锤市场目前尚处于快速成长期，国产品牌主要有惊天、力博士、迈科、长液等。目前国内外对液压破碎锤的技术研究主要是1、采用最优化设计理念，加大活塞和缸体行程，采用活塞和钎杆同样大的直径，使破碎锤与主机匹配效果最佳，合理利用最高的输出能量，增加冲击能量。节约能源，达到工作效率最高。使用高质量材质特殊精密工艺加工制造，降低其使用成本。2、尽最大力度让液压破碎锤结构简单、故障少、维护方便。延长使用寿命。并总结液压破碎锤常发生的故障与原因，进行改进与创新，降低成本。

3、选题研究的内容：

1、对液压破碎锤一个综合的了解。（产品种类、各种型号及参数、产品的应用场合、产品的使用等。）。

2、根据实际使用情况分析液压破碎锤经常发生的故障与维护。

3、液压破碎锤的保养与检查。

4、液压破碎锤的改进与提高使用性能的创新设计。

4、选题研究的技术路线、研究方法和要解决的主要问题：研究技术路线：首先，了解本论题的研究状况，形成文献综述和开题报告。其次，进一步搜集阅读资料并研读文本和现场产品的考察，做好相关的记录，形成论题提纲。第三，深入研究，写成初稿。最后，反复修改，完成定稿。研究方法：运用文献阅读法与比较法、网络信息收集与阅读、对实习公司的液压破碎锤产品的零件进行分析法、在液压破碎锤产品的`应用场合进行维护及收集信息等方法进行研究。

要解决的关键问题：液压破碎锤的故障维护与改进和提高使用性能的创新设计。

5、研究与写作计划：

20xx年01月05日——02月20日确定选题、收集相关资料。

20xx年02月20日——02月30日撰写开题报告与开题。

20xx年03月01日——04月01日收集资料，开展研究，形成写作提纲。

20xx年04月02日——05月01日深入研究，形成论文初稿。

20xx年05月02日——06月30日论文修改、定稿、打印、答辩。

6、参考文献：

【1】丁问司;新型冲击式液压碎石器的研究[j];液压气动与密封;06期。

【2】赵宏强;新型液压冲击器仿真与优化研究[j];凿岩机械气动工具;01期。

【3】许同乐,夏明堂;液压破碎锤的发展与研究状况[j];机械工程师;06期。

【4】许同乐;影响液压锤性能因素的仿真研究[j];润滑与密封;05期。

【6】唐伟;无阀液压凿岩机动态过程的仿真研究[d];西安科技大学;。

【8】黄园月;液压凿岩机冲击效率分析[j];凿岩机械气动工具;1995年02期。

机械设计开题报告

光阴似箭，转眼间，寒气逼人的寒假到来了。在学校，主要是学习专业知识，利用每次活动的机会表现自己，增长自己的经验。但我深知在学校学到的经验远不足以将来在社会上立足，所以我要利用寒假时间到社会中实践，积累更多的经验，进一步提高和完善自己。

放假回到家除夕将至，虽然给予我的空闲时间不多，但是我不会浪费这些宝贵的时间。经朋友介绍，我来到了一家当地私人开的机械厂寻求机会，这个工厂是专门生产小四轮的。因为春节将至，厂里的工作都基本停止，若想进到他们的生产一线了解他们的工作情况是有一定难度的。而且我发现，这个工厂里的员工大部分都是男工。厂里的负责人知道我的来意后他自己为我的这种精神所感动，但是他不能安排我到一线的岗位上让我体验工人们的辛苦，但他可以带我去参观他们各个岗位的工作。虽说当时得知不能下到岗位上实践心里是有点失落，但老板的热情和帮助我又从新振奋起来。

来到生产车间，一眼望去都是清一色的男工，女工寥寥无几。而且，车间里都是一股机油味，工人们都躺在车床下工作，身上的衣服都沾满了黑漆漆的油漆和机油。我这下才明白为什么这个厂里男工居多。他们并没注意到我们的到来，全身心的投入到工作中。听负责人说，他们都是从离工厂比较远的地方来的，最远的有将近100公里。为了养家糊口，他们无从选择，早上8点钟上班，他们5、6点钟就得从家里出发，从没发现迟到现象。而晚上大概有8点钟才回到家，他们从没向厂里抱怨过。他们工作认真，不怕苦不怕累，热爱自己的职业、热爱自己的岗位。我听完负责人的讲述不禁对他们产生敬爱之情，他们是我学习的好榜样。他们凭借自己勤劳的双手创造生活，追求自己想要的生活，不畏艰辛，风里来雨里去，坚守自己的岗位，也许会有些迫不得已，但他们从不厌烦这种生活，厌烦这种工作。这正是我需要向他们学习的地方，出了社会以后，一定要吃得苦，从一线开始做起，热爱自己所从事的职业。

因为工厂还是在生产，所以我们不可以停留太久。我们便走出了生产基地，当时，负责人的话久久的在我的耳边回荡，脑海里浮现出他们风里来与离去的情形，他们给我的启示实在很大。在准备离开的时候，负责人语重心长地对我说了一些话，他叫我努力学习，珍惜学习的机会，有了文化知识出来工作就相对轻松一些，一定要肯吃苦，能放得下自己的架子，勇敢的面对生活带给我们的挑战。

虽然这次实践不是真正意义上的实践，但我觉得他胜似真正意义上的实践。这次实践是我在学校里学习学不到的，我会牢记这一次实践，记住勤劳的工人们，记住负责人的话，我会把他们的这种精神带到学习中来，努力的提高自己。

为期几十天的生产实习，我们先后去过了上海机床厂,杭州机密机床加工工厂,沈阳机床厂等大型工厂，了解这些工厂的生产情况，与本专业有关的各种知识，各厂工人的工作情况等等。第一次亲身感受了所学知识与实际的应用，传感器在空调设备的应用了，电子技术在机械制造工业的应用了，精密机械制造在机器制造的应用了，等等理论与实际的相结合，让我们大开眼界,也是对以前所学知识的一个初审.通过这次生产实习，进一步巩固和深化所学的理论知识，弥补以前单一理论教学的不足,为后续专业课学习和毕业设计打好基础。

在接下来的一端时间,我们分三组陆续在通机车间,专机车间和加工车间进行生产实习.在通机车间,该车间负责人带我们参观了他们的生产装配流水线,并为我们详细讲解了平面磨床个主要零部件的加工装配工艺和整机的动力驱动问题以及内部液压系统的一系列构造.我最感兴趣的应该是该平面磨床的液压系统,共分为供油机构,执行机构,辅助机构和控制机构.从不同的角度出发，可以把液压系统分成不同的形式.按油液的循环方式，液压系统可分为开式系统和闭式系统。开式系统是指液压泵从油箱吸油，油经各种控制阀后，驱动液压执行元件，回油再经过换向阀回油箱。这种系统结构较为简单，可以发挥油箱的散热、沉淀杂质作用，但因油液常与空气接触，使空气易于渗入系统，导致机构运动不平稳等后果。开式系统油箱大，油泵自吸性能好。闭式系统中，液压泵的进油管直接与执行元件的`回油管相连，工作液体在系统的管路中进行封闭循环。其结构紧凑，与空气接触机会少，空气不易渗入系统，故传动较平稳,但闭式系统较开式系统复杂，因无油箱，油液的散热和过滤条件较差。为补偿系统中的泄漏，通常需要一个小流量的补油泵和油箱.由于闭式系统在技术要求和成本上比较高,考虑到经济性的问题,所以该平面磨床采取开始系统,外加一个吸震器来平衡系统。

现代工程机械几乎都采用了液压系统，并且与电子系统、计算机控制技术结合，成为现代工程机械的重要组成部分,怎样设计好液压系统,是提高我国机械制造业水平的一项关键技术.在专机车间,对专用磨床的三组导轨,两个拖板等特殊结构和送料机构及其加工范围有了进一步的加深学习,比向老师傅讨教了动力驱动的原理问题,获益非浅.在加工车间,对龙门刨床,牛头刨床等有了更多的确切的感性认知,听老师傅们把机床的五大部件:床身,立柱,磨头,拖板,工作台细细道来,如孢丁解牛般地,它们的加工工艺,加工特点在不知不觉间嵌们我们的脑袋。

在机工厂的实习,了解了目前制造业的基本情况,只是由于机械行业特有的技术操作熟练性和其具有的较大风险性,很遗憾地,不能多做一些具体实践的操作,但是观察了一台机床的各个零件的生产加工过程及其装配过程,使许多自己从书本上学的知识鲜活了起来,明白了本专业在一些技术制造上的具体应用。

在精机公司的实习中,极大地丰富了自己关于零件加工工艺的知识,拓展了自己的知识面.在这次实习中,感触最深的是了解了数控机床在机械制造业中的重要性,它是电子信息技术和传统机械加工技术结合的产物，它集现代精密机械、计算机、通信、液压气动、光电等多学科技术为一体，具有高效率、高精度、高自动化和高柔性等特点，是尖端工业所不可缺少的生产设备.目前我国绝大部分数控机床都是出自国外先进制造商,无论在数量上,精度,性能指标上,中国制造业都远远落后于发达国家,需要我们奋起直追上海阀门厂&上海大众汽车生产有限公司,因为时间比较紧迫,所以这次之行应该以参观为主,在阀门厂的时间比较短,也很难获得比较理想的实习效果,多少令我们了解了机械制造业的发展方向,我想,这也是本次上海之行最大的收获。

就目前来言,汽车等一系列高新技术的运用开看,如何将电子技术与机械技术更好的结合,实现机电一体化,将是日后一端时间机械发展的重中之重历时将近一个月的实习结束,该次实习,真正到达机械制造业的第一前线,了解了我国目前制造业的发展状况也粗步了解了机械制造也的发展趋势.在新的世纪里,科学技术必将以更快的速度发展，更快更紧密得融合到各个领域中,而这一切都将大大拓宽机械制造业的发展方向。

它的发展趋势可以归结为四个化：柔性化、灵捷化、智能化、信息化.即使工艺装备与工艺路线能适用于生产各种产品的需要，能适用于迅速更换工艺、更换产品的需要,使其与环境协调的柔性,使生产推向市场的时间最短且使得企业生产制造灵活多变的灵捷化,还有使制造过程物耗,人耗大大降低,高自动化生产,追求人的智能于机器只能高度结合的智能化以及主要使信息借助于物质和能量的力量生产出价值的信息化。当然机械制造业的四个发展趋势不是单独的，它们是有机的结合在一起的，是相互依赖，相互促进的。同时由于科学技术的不断进步，也将会使它出现新的发展方向。前面我们看到的是机械制造行业其自身线上的发展。然而，作为社会发展的一个部分，它也将和其它的行业更广泛的结合。

世纪机械制造业的重要性表现在它的全球化、网络化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造等。它将使人类不仅要摆脱繁重的体力劳动，而且要从繁琐的计算、分析等脑力劳动中解放出来，以便有更多的精力从事高层次的创造性劳动，智能化促进柔性化，它使生产系统具有更完善的判断与适应能力。当然这一切还需要我们大家进一步的努力。

机械设计开题报告

三级圆锥—圆柱齿轮减速器，第一级为锥齿轮减速，第二、三级为圆柱齿轮减速。这种减速器具有结构紧凑、多输出、传动效率高、运行平稳、传动比大、体积小、加工方便、寿命长等优点。因此，随着我国社会主义建设的飞速发展，国内已有许多单位自行设计和制造了这种减速器，并且已日益广泛地应用在国防、矿山、冶金、化工、纺织、起重运输、建筑工程、食品工业和仪表制造等工业部门的机械设备中，今后将会得到更加广泛的应用。

二、主要研究内容及意义。

本文首先介绍了带式输送机传动装置的研究背景，通过对参考文献进行详细的分析，阐述了齿轮、减速器等的相关内容；在技术路线中，论述齿轮和轴的选择及其基本参数的选择和几何尺寸的计算，两个主要强度的验算等在这次设计中所需要考虑的一些技术问题做了介绍；为毕业设计写作建立了进度表，为以后的设计工作提供了一个指导。最后，给出了一些参考文献，可以用来查阅相关的资料，给自己的设计带来方便。

本次课题研究设计是大学生涯最后的学习机会，也是最专业的一次锻炼，它将使我们更加了解实际工作中的问题困难，也使我对专业知识又一次的全面总结，而且对实际的机械工程设计流程有一个大概的了解，我相信这将对我以后的工作有实质性的帮助。

三、实施计划。

收集相关资料：20xx年4月10日——4月16日。

开题准备：4月17日——4月20日。

确定设计方案：4月21日——4月28日。

进行相关设计计算：4月28日——5月8日。

绘制图纸：5月9日——5月15日。

整理材料：5月15日——5月16日。

编写设计说明书：5月17日——5月20日。

准备答辩：

四、参考文献。

[1]王昆等机械设计课程设计高等教育出版社,1995。

[2]邱宣怀机械设计第四版高等教育出版社,。

[3]濮良贵机械设计第七版高等教育出版社,。

[4]任金泉机械设计课程设计西安交通大学出版社,。

[5]许镇宁机械零件人民教育出版社,1959。

[6]机械工业出版社编委会机械设计实用手册机械工业出版社,。

机械设计制造及其自动化论文开题报告

题目：

小型核桃剥壳机设计。

学院：

物理学院机电学院。

专业：

班级：

1班。

姓名：

张泽。

学号：

20180613042。

指导教师：

杨伟超。

教师职称：

讲师。

年

月

日

选题的意义及国内外研究现状。

核桃为世界四大干果之一。原产于我国的有4种品类和1个杂交品种，其中云南薄壳胡桃为主的栽培品种最多。品质优良的核桃仁呈浅黄色或琥珀色，其营养价值高，味道鲜美，可直接食用，是一种极佳的补品，也是制作点心的主要材料。很多国家都有食用核桃的习俗，美国饮食指导也把核桃和黄豆列入了同一类食品。近几年，除了核桃果仁之外，核桃乳、核桃粉等核桃精加工产品也陆续上市，核桃油也有少量的销售，但核桃深加工产品却很少见到，其后续产品的研发与加工也迫在眉睫。我国的核桃种植面积达到了1266.67平方千米，居世界之首。2021年全国核桃总产量已达27.8万吨，占坚果总产量的96.1%，且产量仍旧呈上升趋势。由于其适应性强，在全国范围内分布十分广泛，因此在南方和北方20多个省市自治区均有种植。

核桃的初级加工过程中所使用的机器称为初级加工设备。我国每年有许多的核桃要经过加工处理。目前，国内绝大多数的核桃初加工还采用传统的手工生产方式，仅有少量采用了绿皮脱皮机和清洗机。而破壳、取仁、壳分离、核桃仁分级则主要靠手工操作。手工操作存在生产效率低、生产周期长、卫生状况差、易二次污染、加工工艺不易进行等缺点。随着我国城市化进程的加速，农村剩余劳动力大量向外流动，导致劳动力短缺，雇佣费用将会上升，传统的人工核桃初加工方式已不能满足市场对核桃加工的需求。核桃的脱壳取仁是核桃深加工的首要环节，因此，必须研制一种既能实现机械化或半机械化的核桃破壳机，以提高其生产效率。

早在二十世纪六十年代初期，国外就开始了对坚果脱壳的研究，到80年代初期，美国，意大利，法国等国家陆续开发了不同类型的坚果脱壳设备,如夏威夷果剥壳机、杏仁剥壳机等。经过几十年的研究设计，坚果脱壳机已经趋于成熟，现正在向机电一体化发展。坚果破壳取仁设备的研究是国内外研究的热点，国内外的研究人员对其破壳机理的探索、破壳取仁的设备等方面进行了研究。

我国的坚果脱壳机发展速度较慢，与农业发展速度相去甚远，相关机器的使用中存在一些问题，导致推广停滞。

(1)脱壳速率较低；许多脱壳机脱壳不彻底，脱壳率低，部分脱壳机的脱壳率仅为50%。这是坚果脱壳器推广应用的最大阻碍。

(2)损失率高；因工艺参数的选取不当，导致剥皮不彻底，破碎的核桃果仁在破碎的壳体中很难被回收。一些机械设备的果仁损耗率高达20%。

(3)果实的完整性不佳；一些机械设备在设计时，只追求提高剥皮速度，以减少漏剥或剥壳不彻底的情况，破损率太高，降低了商品的价值。

(4)该设备的运行普遍性和稳定性较差；普通的脱壳器只能在特定种类的坚果上进行脱壳，而在不同种类的坚果中，由于主要零件的替换，无法达到一机多用的目的。针对特定类型坚果而研制的特殊型号，当坚果品种、大小、外壳形状、水分含量等发生改变时，其脱壳性能将会下降。

(5)操作费用过高。国内的坚果脱壳机还没有形成规模，大部分都是单机生产，设备的价格从四万到十二万不等。并且存在工艺水平低、成本高、通用性差等诸多问题，导致生产单位的设备成本较高，操作成本也较高。

现阶段核桃脱壳取仁的方式有离心式撞击破壳法、腐蚀法、真空泵脱壳取仁法、超声波脱壳法和固定空隙挤压破壳法。

研究的主要内容及预期目标。

依据上述调研工作，确定小型核桃剥壳机的功能参数；

依据所确定的功能参数，结合选定的设计方案，进行具体零部件的设计与选型，对关键零件进行校核计算，并形成相应的零件图、装配图等技术资料。

目标：本文重点在于小型核桃剥壳机的设计，在设计中，根据实际要求，确定核桃剥壳机的整体参数，完成各部件的选用设计以及关键零件的校核。

研究思路及拟采用的研究方法。

本设计以小型核桃剥壳机本设计以棉核桃剥壳机的为依据，逐一进行论述,先是确定出核桃剥壳机的总体目标和性能，而后再确定出整体方案。了解电机的类型、规格和用途等特点。对cad的熟练运用，对核桃剥壳机整体结构的了解,对各参数的选取与计算。设计系统的结构图，并用cad绘制,根据生产工艺要求，完成对核桃剥壳机的设计。

工作进度安排。

起讫日期

主要工作内容。

2021年10月11日至2021年11月28日。

选题、调研、收集资料。

2021年11月29日至2021年12月26日。

论证、开题、撰写开题报告。

2021年12月27日至2022年04月03日。

2022年04月04日至2022年05月01日。

教师审阅、修改、完成。

2022年05月09日至2022年05月15日。

设计答辩。

主要参考资料：

[1]吴子岳.核桃剥壳机的理论分析与试验研究[j],1996,19(2):96～100.[2]王高平.一种新型核桃加工设备的研究南方农机[j].2002,(02):113～115.[3]乔园园,史建新,董远德影响核桃壳仁脱离的主要因素农机化研究[j],2008,(04):43～44.[4]郗荣庭,刘梦军.中国干果[m].北京:中国林业出版社,2005,34～37.[5]史建新,辛动军.国内外核桃破壳取仁机械的现状及问题探讨新疆农机化[j],2001,(06).[6]辛动军,史建新.核桃剥壳机导向装置试验研究[j].新疆农业大学学报,2001,(03).[7]袁巧霞.我国坚果脱壳机现状及亟待解决的技术问题.农机化研究[j],2001,(03).

指导教师意见：

指导教师：年月日。

答辩小组或教研室审核意见：

组长或教研室主任：年月日。

机械工程系毕业设计论文开题报告

一、本课题研究的背景及意义。

1、背景(课题涉及到的技术国内外研究现状)。

逆向工程也称反求工程或反向工程，是根据已存在的产品或零件原型构造产品或零件的工程设计模型，并在此基础上对已有的产品进行剖析、理解和改进，是对已有设计的再设计。

从广义讲，逆向工程可分以下三类:。

(1)实物逆向：它是在已有产品实物的条件下，通过测绘和分折，从而再创造;其中包括功能逆向、性能逆向、方案、结构、材质等多方面的逆向。实物逆向的对象可以是整机、零部件和组件。

(2)软件逆向：产品样本、技术文件、设计书、使用说明书、图纸、有关规范和标准、管理规范和质量保证手册等均称为技术软件。软件逆向有三类:既有实物，又有全套技术软件;只有实物而无技术软件;没有实物，仅有全套或部分技术软件。

(3)影像逆向：设计者既无产品实物，也无技术软件，仅有产品的图片、广告介绍或参观后的印象等，设计者要通过这些影像资料去构思、设计产品，该种逆向称为影像逆向。

目前，国内外有关逆向工程的研究主要集中在几何形状的逆向，即重建产品实物的cad，称为“实物逆向工程”。

逆向工程的数据测量技术是通过特定的测量设备和测量方法获取产品表面离散点的几何坐标数据，将产品的几何形状数字化。

现有的数据采集方法主要分为两大类:。

(1)接触式数据采集方法接触式数据采集方法包括使用基于力的击发原理的触发式数据采集和连续式扫描数据采集、磁场法、超声波法。

(2)非接触式数据采集方法非接触式数据采集方法主要运用光学原理进行数据的采集，主要包括:激光三角形法、激光测距法、结构光法以及图像分析法等。

逆向工程的'数据处理技术是逆向工程的一项重要的技术环节，它决定了后续cad模型重建过程能否方便、准确地进行。根据测量点的数量，测量数据可以分为一般数据点和海量数据点;根据测量数据的规整性，测量数据又可以分为散乱数据点和规矩数据点;不同的测量系统所得到的测量数据的格式是不一致的，且几乎所有的测量方式和测量系统都不可避免地存在误差。因此，在利用测量数据进行cad重建前必须对测量数据进行处理。数据处理工作主要包括:数据格式的转化、多视点云的拼合、点云过滤、数据精简和点云分块等。

逆向模型重建技术在整个逆向工程中，产品的三位几何模型cad重建是最关键、最复杂的环节。

目前使用的造型方法主要有：

(1)曲线拟合造型:用一个多项式的函数通过插值去逼近原始的数据，最终得到足够光滑的曲面。

(2)曲面片直接拟合造型该方法直接对测量数据点进行曲面片拟合，获得曲面片经过过渡、混合、连接形成最终的曲面模型。

(3)点数据网格化网络化实体模型通常是将数据点连接成三角面片，形成多面体实体模型。

2、意义。

随着计算机技术的发展，cad技术已成为产品设计人员进行研究开发的重要工具，其中的三维造型技术已被制造业广泛应用于产品及模具设计、方案评审、自动化加工制造及管理维护各个方面。在实际开发制造过程中，设计人员接收的技术资料可能是各种数据类型的三维模型，但很多时候，却是从上游厂家得到产品的实物模型。设计人员需要通过一定的途径，将这些实物信息转化为cad模型，这就应用到了逆向工程技术(reverseengineering)。

逆向工程技术与传统的正向设计存在很大差别。而逆向工程则是从产品原型出发，进而获取产品的三维数字模型，使得能够进一步利用cad/ace/cam以及cims等先进技术对其进行处理。不同之处在于设计的起点不同，相应的设计自由度和设计要求也不相同。一般来说，产品逆向工程包括形状反求、工艺反求和材料反求等几个方面，在工业领域的实际应用中，主要包括以下几个内容：

(1)新零件的设计，主要用于产品的改型或彷型设计。

(2)已有零件的复制，再现原产品的设计意图。

(3)损坏或磨损零件的还原。

(4)数字化模型的检测，例如检验产品的变形分析、焊接质量等，以及进行模型的比较。

逆向工程技术为快速设计和制造提供了很好的技术支持，它已经成为制造业信息传递的重要而简洁途径之一。

二、本课题的文献综述。

1、逆向工程。

1980年始欧美国家许多学校及工业界开始注意逆向工程这块领域。1990年初期包括台湾在内，各国学术界团队大量投入逆向工程的研究并发表成果。逆向工程的硬件最早是运用仿制加工设备，制作出来的成品品质粗糙。后来有接触式扫瞄设备，运用探针接触工件取得产品外型。再来进一步开发非接触式设备，运用照相或激光技术，计算光线反射回来的时间取得距离。

逆向工程软件部分品牌包括surfacer(imageware)、icem、copycad、rapidform等。逆向软件的演进约略可区分为三个阶段。十一年前在逆向工程上，只能运用catia等cad/cam高阶曲面系统。市场后来发展出两套主流产品约在七、八年前技术成熟，广为业界引用。到最近四年来，发展出不同以往的逆向工程数学逻辑运算，速度快。

目前，逆向工程，逆向工程的应用已从单纯的技巧性手工操作，发展到采用先进的计算机及测量设备，进行设计、分析、制造等活动，如获取修模后的模具形状、分析实物模型、基于现有产品的创新设计、快速仿形制造等。软件的逆向工程是分析程序，力图在比源代码更高抽象层次上建立程序的表示过程，逆向工程是设计的恢复过程。逆向工程工具可以从已存在的程序中抽取数据结构、体系结构和程序设计信息。

2、三维造型：

三维造型:cad的三维造型有三种层次的建立方法，即线框、曲面和实体，也就是分别对应于用一维的线，二维的面和三维的体来构造形体。通过计算机辅助设计建立的立体的、有光的、有色的生动画面，虚拟逼真地表达大脑中的产品设计效果，比传统的二维设计更符合人的思维习惯与视觉习惯。三维造型技术从最初的三维cad已发展到目前专用的基于特征造型的三维软件，常用软件有ug、solidworks、solidedge、mdt、pro/e、3dsmax等。

3、快速成型：

快速成型(rp)技术是九十年代发展起来的一项先进制造技术，是为制造业企业新产品开发服务的一项关键共性技术,对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。自该技术问世以来，已经在发达国家的制造业中得到了广泛应用，并由此产生一个新兴的技术领域。

rp技术是在现代cad/cam技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同，成形原理和系统特点也各有不同。但是，其基本原理都是一样的，那就是“分层制造，逐层叠加”，类似于数学上的积分过程。形象地讲，快速成形系统就像是一台“立体打印机”。

参考文献：

[1]陈雪芳，孙村华主编.逆向成型与快速成型技术应用【m】.机械工业出版社，

[2]陈志杨.逆向工程技术——应用及软件【j】cad/cam与制造业信息化，(7)。

[3]金涛，童水光主编.逆向工程技术【m】.机械工业出版社，

三、课题研究的方法及内容。

本课题是逆向工程在鼠标设计与制造中的应用，本设计选用ug软件根据鼠标的点云数据进行鼠标的模型重建并用fdm对其进行快速成型加工的过程，在根据点云逆向设计中，结合设计需要进行了必要的正向设计修正，以得到理想的设计结果。

设计内容贯彻数据采集、数据项预处理、文件读取、边界提取、曲面重构、实体生成、stl模型重构、快速成型机的操作和注意事项，并对建模过程及stl文件处理做了系统的论述。选用ugnx4.0软件的unigraphicscad/cam/cae系统提供了一个基于过程的产品设计环境，使产品开发从设计到加工真正实现了数据的无缝集成，从而优化了企业的产品设计与制造。由insight软件进行的数据切片处理可直接传送快速成型机，无需进行其他处理。

四、研究方案的具体设计。

1、实体三维数据的获得——扫描;。

2、点云处理;。

3、曲面重构;。

4、实体建模：

(1)模型分析。

(2)曲面造型。

(3)实体外形修改。

(4)各部件建模。

(5)部件的装配与干涉检验。

5、基于insight快速成型切片的数据处理;。

6、快速成型加工操作。

1-2周调研、查阅文献，完成开题报告。

3-7周进行鼠标模型点数据的采集和模型的初步构建。

8周中期检查与整改。

16周毕业答辩。

机械开题报告

带式输送机是连续运行的运输设备，在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物，如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。由于带式输送机有长距离、运量大、连续运输等特点，其已经成为煤矿最理想的高效连续输送设备。带式输送机运行可靠,易于实现自动化、集中化控制,特别是对高产高效矿井。

由于带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。应用它，可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。所以选择带式输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，由此能培养我们独立解决工程实际问题的能力。由于现在对货物石灰比较常用，所以上行式石灰带式输送机的设计还是很有必要的。

1、国外对带式输送机的发展研究。

国外对带式输送机得研究包括多方面，比如输送机起动的优化理论，输送带横向振动理论的发展，橡胶损耗装置的研究，橡胶损耗装置的研究，卸料轨迹与料流状态研究等等。具体研究发展情况几天如下：

最佳理论s—曲线起动此研究1981年开始于澳大利亚联邦科学与工业研究组织，优化输送带的起动，使瞬时应力最小化。在启动时，s曲线在输送带上产生一个可预测的动态应力。

输送带振动理论的发展对正交各向异性薄板理论的研究，对运动的输送带出现振动和弯曲现象有了第一次数学解释，提供了一种准确的方法预测带式输送机的回程段振动的能量。得出了4阶偏微分方程的解，并被应用于具体的称为薄板的弹性边界。得出了一种方法，对钢丝绳芯输送带和织物带，预测运输段和回程段带的振动形式需应用不同的特殊边界条件。

滚动损耗的研究上世纪末，进行了预测长距离和转弯输送机摩擦力的新研究。

纽卡斯尔大学研究了物料和输送带弯曲的影响，并且发表了许多研究成果。其他人也相继发表了自己的研究成果，主要体现在对弯曲和有关滚动压陷损耗的橡胶特点影响的理解以及压陷损耗有关的复杂情况。

动力学分析有多种方法可以解决输送带中弹性应力传播的问题，包括波动模型、质量—弹簧模型、边界元素模型和有限元/微分方法。每一种方法都有其数学根据。例如，对于波动模型方法有必要考虑全部应力波的傅立叶成分，而质量—弹簧模型的解决方案取决于产生应力各个模态的幅值，对于有限元模型，当运用大量的运算来模拟应力时若元素边界错误就可能出现问题，并且元素的模数会变成临界的模数。应用波动模型需要较多的数学基础，而质量—弹簧模型更易于用速度快、内存大的计算机来处理。

1、国内对带式输送机的发展研究。

我国生产制造的带式输送机的品种、类型较多。在“八五”期间，通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，带式输送机的技术水平有了很大提高，煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产吕开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内空白，并对带式输送机的减低关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软起动和制动装置以及以plc为核心的可编程电控装置，驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器。目前，我国煤矿井下用带式输送机的主要技术特征指标如表2所示。

2、国内外带式输送机技术的差距。

差距一：技术性能上的对比。

我国带式输送机的主要性能与参数已不能满足高产高效矿井的需要，尤其是顺槽可伸缩带式输送机的关键元部件及其功能如自移机尾、高效储带与张紧装置等与国外有着很大差距。|s_(ywu9从上面国内外带式输送机得主要技术指标可以了解到：

1.各种输送带式机的最大装机功率都要远远的低于国外的最大装机功率。

2.带速由于受托辊转速的限制，我国带式输送机带速要比国外低上至少1m/。

3.运输能力我国带式输送机最大运量为3000t/h，国外已达5500t/h。

4.工作面顺槽运输长度我国为3000m，国外为7300m。

5.最大输送带宽度我国带式输送机为1400mm，国外最大为1830mm。

6.自移机尾=nr_yjxlc~如今高效工作需要求输送机机尾随着工作面的快速推进而快速自移。而国内自移机尾主要依赖进口，可见差距相差甚远。

7.高效储带与张紧装置我国采用封闭式储带结构和绞车红紧为主，张紧小车易脱轨，输送带易跑偏，输送带伸缩时，托辊小车不自移，需人工推移，检修麻烦。国外采用结构先进的开放式储带装置和高精度的大扭矩、大行程自动张紧设备，托辊小车能自动随输送带伸缩到位。输送带有易跑偏，不会出现脱轨现象。

8.输送机品种国内机型品种少，功能单一，使用范围受限，不能充分的发挥其性能。而且由于我国煤矿的地质条件差异很大，需要在运输系统里布置新的特殊条件，所以需有待开发专用型的运输机。

差距二：核心技术上的差异。

1.动态分析与监测技术。

动态分析与监测技术是长距离、大功率带式输送机的技术关键，这种核心技术制约着大型带式输送机的发展。对带式输送机的研究中，我国在计算方法和设计规范中，使用的是刚性理论来进行分析研究。而实际上输送带是粘弹性体，长距离带式输送机其输送带对驱动装置的起、制动力的动态响应是一个非常复杂的过程，而不能简单地用刚体力学来解释和计算。因此说我国对输送带使用了很高的安全系统。

已开发了带式输送机动态设计方法和应用软件，在大型输送机上对输送机的动张力进行动态分析与动态监测，降低输送带的安全系统，大大延长使用寿命，确保了输送机运行的可靠性，从而使大型带式输送机的设计达到了最高水平，并使输送机的设备成本尤其是输送带成本大为降低。

2.可控软起动技术与功率均衡技术。

我们需要采用软起动方式来降低输送机制动张力，尤其是多电机驱动时，对于那种大运量产距离的带式输送机。但对软起动也需有所研究，软起动分时慢时快起动以减少对电网的冲击;但又要控制起动加速度0.3～0.1m/，解决承载带与驱动带的带速同步问题及输送带涌浪现象，减少对元部件的冲击。各电机之间的功率平衡也应加以控制，并提高平衡精度。国内解决了长距离带式输送机的起动与功率平衡及同步性问题，但其调节精度及可靠性与国外相比还有一定差距。此外，长距离大功率带式输送机除了要求一个运煤带速外，还需要一个验带的带速，调速型液力偶合器虽然实现软启动与功率平衡，但还需研制适合长距离的无级液力调速装置。

差距三：控制系统差距。

1.驱动方式我国为调速型液力偶合器和硬齿面减速器，国外传动方式多样，如boss系统、cst可控传动系统等，控制精度较高。

2.监控装置我国输送机采用的是中档可编程序控制器来控制输送机的启动、正常运行、停机等工作过程。这种可编程序控制器没有自动临近装置，没有故障诊断与查询等。而在国外，采用的是高档可编程序控制器plc，开发了先进的程序软伯与综合电源继电器控制技术以及数据采信、处理、存储、传输、故障诊断与查询等完整自动监控系统。

3.输送机保护装置我国的输送机保护装置相对于国外来说对于很多方面都是处于一种空白状态，也就是说国外所设计的保护装置，我国目前还做不到。比如国外的带式输送机除了安装了输送带跑偏、打滑、撕裂、过满堵塞、自动洒水降尘这些基本等保护装置外，还开发了很多新型监测装置，如传动滚筒、变向滚筒及托辊组的温度监测系统、烟雾报警及自动消防灭火装置、纤维织输送带纵撕裂及接头监测系统、防爆电子输送带秤自动计量系统等等。我国不但没有这些开发，而且那些基本保护其可靠性、灵敏性、寿命都较低。

差距四：可靠性、寿命上的差距。

1.输送带抗拉强度我国生产的织物整芯阻燃输送带最高为2500n/mm，国外为3150n/mm。钢丝绳芯阻燃输送带最高为4000n/mm，国外为7000n/mm。

2.输送带接头强度我国输送带接头强度为母带的50%～65%，国外能够达到母带的70%～75%。

3.托辊寿命我国现有的托辊技术与国外比较，寿命短、速度低、阻力大，而美国等使用的新型注油托辊，其运行阻力小，轴承采用稀油润滑，大大地提高了托辊的使用寿命，并可作为高速托辊应用于带式输送机上，使用面广，经济效益显著。我国输送机托辊寿命为2万h，国外托辊寿命5～9万h，国产托辊寿命仅为国外产品的30%～40%。

4.输送机减速器寿命我国输送机减速器寿命2万h，国外减速器寿命7万h。

5.带式输送机上下运行时可靠性差。

4.现如今带式输送机的发展趋势。

1.设备大型化、提高运输能力为了适应高产高效集约化生产的需要，带式输送机的输送能力要加大。长距离、高带速、大运量、大功率是今后发展的必然趋势，也是高产高效矿井运输技术的发展方向。

3.扩大功能，一机多用化拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用，使其发挥最大的经济效益。开发特殊型带式输送机，如弯曲带式输送机、大倾角或垂直提升输送机等。

通用带式输送机由输送带、托辊、滚筒及驱动、制动、张紧、改向、装载、卸载、清扫等装置组成。我此次设计的是上行式石灰带式输送机，属于一种通用带式输送机，主要计算与选择输送带类型，托辊类型，滚筒类型以及张紧装置。

根据使用地点的具体情况、用户要求或输送机类型情况，进行输送机的整体布置。主要包括驱动装置的形式、数量和安装位置的确定，拉紧装置的形式和安装位置的确定，机头、机尾布置，装载位置及形式，清扫装置的类型及位置的确定等。输送带绕经驱动滚筒和尾部改向滚筒形成无极的环形封闭带。上、下雨股输送带分别支承在上托辊和下托辊上。拉紧装置保证输送带正常运转所需的张紧力。工作时，驱动滚筒通过摩擦力驱动输送带运行。物料装在输送带上与输送带一同运动。通常利用上股输送带运送物料，并在输送带绕过机头滚筒改变方向时卸载。必要时，可利用专门的卸载装置在输送机中部任意点进行卸载。

目标带式输送机得研究以及设计应用中，我们对带式输送机的利用要达到效率最大化。带式输送机在不断的发展，其设计理论以及开发成果基本满足矿工业的需求，我们利用现代化的计算机技术，结合现实地点与理论，设计出更好更有特色的带式输送机。带式输送机的应用跟广泛，所以在安全装置上需要更加的用心，而且根据市场的需求，设计出性能以及质量更能满意的输送机。

特点上行式石灰带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的传送带-流水线-传送带机械。矿井地面选煤厂及井下主要输送道中，大部分采用此种输送机。通过它我们能将物料从最初的供料点运输到最终的卸料点，其输送路线适应性强且灵活，线路长度可以短到10米，长到数十千米以上，也可以安装到小型隧道里，甚至架设在危险地面上课。对于现代化工业企业中，这是一种不可缺少的装置。

2.运动及动力参数计算20xx.03.21～20xx.04.032周。

3.总装图设计20xx.04.04～20xx.04.243周。

4主要零、部件强度及选用计算20xx.04.25～20xx.05.082周。

5.绘制零、部件图20xx.05.09～20xx.05.222周。

7.毕业设计审查、毕业答辩20xx.06.06～20xx.06.232周。

[1]孙桓等主编.机械原理.北京:高等教育出版社，20xx。

[2]濮良贵等主编.机械设计.北京:高等教育出版社，20xx。

[4]范祖尧主编.现代机械设备设计手册.北京:机械工业出版社，1996。

[5]徐灏主编.机械设计手册(第四版).北京.机械工业出版社.1991。

机械开题报告

一、选题背景及依据（简述国内外研究现状、生产需求状况，说明选题目的、意义，列出主要参考文献）。

随着我国经济繁荣发展，尤其是房地产业的火爆，带动了运输业的繁荣。同时也对运输效率提出了更高要求。以往的人工装卸已经不能满足行业的发展。更高效省力的汽车自卸系统越来越普遍被使用。为中国经济的繁荣做出了突出贡献。

自卸系统的动力提供以液压为主。应为液压系统稳定高效方便实用。现在我们就来探讨汽车自卸机构的液压设计。

自卸汽车液压系统设计的好坏，将直接影响整车的性能和生产效率。自卸汽车液压系统一般包括举升液压系统和转向液压系统，有些车还包括液压制动系统和制动冷却系统。自卸汽车液压系统原理上相对来说比较简单，但其中有许多具体问题需要认真去研究。国内自卸汽车液压系统设计，基本上采用的是传统的经验性设计，整体性能很难达到最优。作者通过自己的设计，提出了自卸汽车举升液压系统和转向液压系统的一般设计流程和现代设计方法，并对其中的重要环节做了说明，给出了一些解决方案，以期对国产自卸汽车液压系统的设计有所启发。

汽车自卸机构可使车厢后倾和侧倾，以便完成自卸动作。屯位较小的车用液压缸直接顶起即可。5～15t的重型汽车除有顶升液压缸外，尚有进行杠杆力放大系统。

汽车自卸机构详细原理见设计说明书。

参考文献。

[1]王广怀编著液压技术应用哈尔滨工业大学出版社。

[2]李建荣徐长寿主编液压与气压传动化学工业出版社。

[3]机械学设计手册液压传动与控制机械学工业出版社。

[4]赵应越主编现代实用液压辅件上海交通大学出版社。

[5]张利平主编现代液压技术应用200例化学工业出版社。

机械开题报告

随着社会的日益发展，一些强度较大的体力劳动逐渐被机械生产所替代，起重机则是其中运用较广泛的机械，它对减轻劳动强度，节省人力，降低建设成本，提高施工质量，加快建设速度，实现工程施工机械化起着十分重要的作用。抓斗是起重机上十分重要部件，它是用来装卸物料的装置。单绳抓斗的单绳是指它缺少双绳或四绳抓斗中固定于抓斗上承梁上用以张开或倒空抓斗的支持绳，所以单绳抓斗虽然具有可以用于任何一种件货起重机上的优点，但是抓斗必须借助于特设的辅助装置才能张开，因而单绳抓斗就其构造而言，比较复杂。由于单绳抓斗的装卸效率比双绳抓斗低，故而它只能用于以件货装卸作业为主，仅偶尔用于必须进行抓斗作业的件货起重机上。

自从本世纪之初，德国人pfah在他的论文“自动取物抓斗力之分配与抓取过程”中，阐述了抓斗抓取过程中抓取力与阻力的相互作用与抓斗参数的影响关系以来，迄今70多年。其间应用试验方法对抓斗进行机理分析和立足于适用实践改进抓斗结构、开发新型抓斗者不乏其人。我国自50年代末，从改进船用抓斗开始，同时在理论研究生产实践两方面做了大量工作，收到了丰硕成果。

60年代初，孙鸿范教授和肖乾信教授都曾对苏联的抓斗设计理论提出质疑，并且应用模型抓斗和原型抓斗进行过探讨抓斗参数影响的试验研究工作。孙鸿范教授为清除长江葛洲坝航道中巨石而研制的耙集式抓斗和肖乾信教授为首发明的钳式抓斗，代表着他们在80年代的力作。

在今后的抓斗研究工作中，仍需继续加以解决的几个问题：

（1）目前，还缺少用来评价模型抓斗试验结论适用性所必需的相似定理。

（2）在进行模型抓斗试验时（例如在试验台上进行的试验测试），不允许忽略或者遗漏实际抓取过程中的重要条件。但是，中外目前的试验研究对这一要求解决的还不够完善。

（3）计算抓取阻力的理论关系式，几乎都是建立在对抓取阻力合力的作用线进行简化假定后的基础之上，因而可靠性较差。

（4）从散体结构力学试验得出的公式，是否完全适用于散货粒度增大时抓斗研究中需要解决的问题，结论是很清楚的。

（5）尽管大家都看到了抓斗在实际应用中填充量将随着散货粒度增大而变差，但在目前许多学者的研究工作中，散货粒度的影响仍然很少被注意到。

1、研究内容：

本课题旨在设计一种起重重量为2吨的用于装卸散货的单绳抓斗。

2、实验方案：

本设计将侧重于机械方面的设计,主要有抓斗设计，起升机构设计，运行机构简单设计。

有轨运行之分。本设计采用有轨运行方式。这种方式在专门铺设的钢轨上运行，负荷能力大，运行阻力小。设计过程中，首先要确定总体的设计方案，然后各部件机构尺寸、型号等，最后对部件进行校核。

对起重机抓斗有了比较整体的认识，了解起重机抓斗和起升机构、运行机构的基本组成和各部分的功用、原理。

设计拟定先对抓斗进行系统的设计计算，然后根据抓斗计算出的参数和给定的参数再对起重机的起升机构进行设计，参考相关书籍，选择一个合理的布置方案。通过计算选用机构中所需的标准部件（如电动机、制动器、减速器、联轴器、钢丝绳等）。

1、搜集有关资料，熟悉抓斗工作原理，撰写开题报告1周。

2、相关外文文献的资料的阅读与翻译（6000字符以上）2周。

3、总体方案设计2周。

4、抓斗与起升机构设计3周。

5、运行机构设计2周。

6、绘制总装图3周。

7、撰写毕业论文3周。

8、答辩准备及毕业答辩1周。

[1]顾迪民、工程起重机[m]、北京：中国建筑工业出版社、1988。

[2]陈道南,盛汉中主编、起重机课程设计、冶金工业出版社,1983。

[3]起重机设计手册、机械工业出版社,1980。

[4]倪庆兴,王焕勇编著、起重机械、上海交通大学出版社,1990。

[5]唐照明、计算机辅助设计[m]、北京：机械工业出版社、1993。

[6]陈立文、机械优化设计[m]、上海：上海科学技术出版社、1982。

[7]濮良贵、纪名刚、机械设计[m]、北京:高等教育出版社、20xx。

[8]单祖辉、材料力学[m]、北京：高等教育出版社、20xx。

机械开题报告

摘要：分析了公路工程机械施工设备管理及维护存在的不足，并提出改进和完善措施，包括提高设备管理及维护的思想认识、严格落实设备管理及维护的各项制度、明确职责并提高管理维护人员素质、加强施工现场工程机械设备的管理与维护、优化管理维护体系并注重动态管理维护，进一步提升机械设备管理及维护水平。

公路工程施工是一项系统且复杂的工作，为保证施工进度，施工过程中就有必要采用机械设备。同时，为促进机械设备作用的有效发挥，加强设备管理及维护是十分必要的。影响公路工程机械施工设备管理及维护的因素是多方面的，例如，施工现场条件、管理维护人员、管理维护制度等。随着公路工程建设数量不断增多，人们生活水平不断提升，在这样的情况下，加强机械设备管理与维护，提高管理维护水平无疑具有重要的现实意义。虽然目前施工单位注重管理维护工作，但由于相关制度没有严格落实，一些工作人员管理维护责任意识淡薄，导致管理维护仍然存在缺陷与不足，有必要进一步采取改进和完善措施，从而预防施工机械设备质量和安全事故发生，降低不必要损失，确保施工进度，提高公路工程施工效益。

机械设备管理及维护是公路工程施工的重要工作，做好这项工作能确保机械设备处于良好性能，实现对质量和安全事故的有效预防。并促进机械设备管理维护水平的提升，推动各项制度措施有效落实，提高管理维护人员责任意识。还可以将设备故障和安全事故消灭在萌芽状态，避免出现不必要损失，保证施工进度，促进公路工程质量的提升。

1.1思想重视程度不够。

一些施工单位将工作重心放在市场拓展、加快施工进度、提高工程建设效益方面。对机械设备管理维护重视程度不够，未能结合具体需要采取有效的管理维护措施，管理维护制度没有严格落实，相应的资金、设备管理维护的投入不足，管理维护人员较少，制约施工建设顺利进行，还可能给公路施工带来不必要损失。此外，尽管公路工程监督工作在保证施工安全、提高设备性能方面起着十分重要的作用，但也存在问题与不足。总的来说，表现在以下方面：没有对管理维护单位和工作人员的责任和义务进行详细规定，没有明确管理维护的地位，尚未完全确定其职能，没有清晰认识其作用，导致机械设备管理维护不到位。

1.2管理维护措施没有落实。

虽然公路施工单位普遍建立机械设备管理维护制度，明确管理维护的目标、流程和相关工作人员职责。但由于管理维护人员责任意识淡薄，没有严格落实这些制度措施，施工中也未能采取有效的机械设备管理维护方法，难以及时发现设备隐患，不利于提高管理维护水平。此外，机械设备故障防范工作不到位。一些施工人员进入现场施工时，没有严格遵循规范要求进行机械设备操作，预防性养护不足，日常巡视和维护不足，施工现场管理维护不到位，存在安全隐患，制约机械设备性能的有效发挥。

1.3设备管理及维护方面的不足。

为保证公路施工安全，加强机械设备管理维护，落实管理及维护制度是十分必要的。管理维护制度在保证工程质量、工期等方面发挥重要作用，也得到社会普遍认可。但这些制度未能有效落实，面临不少问题，机械设备管理维护工作面临更多问题和更严峻的挑战。例如，施工单位的业务竞争越来越激励，随着管理维护制度的建立，施工单位数量越来越多，它们之间的业务竞争愈演愈烈。在这种情况下，施工单位不得不探索新的方式方法，以便在竞争中占据有利地位，促进自身发展，有可能忽视机械设备的维护与管理。但一些施工单位的机械设备管理维护人员素质不高，主要表现为专业知识缺乏、实际经验不够，业务素质不高，不认真履行职责，影响机械设备管理及维护水平的提升。

为有效应对公路工程机械施工设备管理及维护的不足，结合公路工程施工建设具体情况，笔者认为应该从以下方面采取改进和完善措施。

2.1提高设备管理及维护的思想认识。

施工单位和相关领导应该提高机械设备管理及维护的思想认识，认识到加强该项工作对推动施工顺利进行，提高工程建设质量和效益的重要意义。并制定和完善机械设备管理及维护措施，在资金、人员等方面加大支持力度，为提高管理维护水平奠定良好基础。

2.2严格落实设备管理及维护的各项制度。

结合公路工程施工需要，健全机械设备管理维护的各项制度措施，促进施工顺利进行，推动管理维护的制度化和规范化。同时还要明确相关单位和工作人员职责，严格落实管理维护各项制度措施，建立严格的责任制，将制度有效落到实处，促进机械设备管理维护水平不断提升，使机械设备综合性能得到最佳发挥。重视机械设备管理，合理摆放，满足施工需要。重视各种检测设备和检测手段应用，掌握设备运营基本情况，提高机械设备管理维护效果。加强机械设备检查工作，开展现场巡视和检查，及时排除存在的隐患，促进机械设备综合性能得到最佳发挥。

2.3明确职责并提高管理维护人员素质。

公路工程施工机械设备管理及维护工作的主要职责是：负责检查和巡视施工机械设备，定期和不定期开展检查工作，掌握设备运营基本情况，及时发现和处理存在的缺陷，使机械设备更好地运营和发挥作用。为此，机械设备管理及维护应该贯穿于工程建设全过程，对保证公路施工工作安全有序进行，促进员工遵守管理维护各项规定，保证公路工程质量和效益具有十分重要的意义。结合公路工程建设实际情况，可以采取以下措施来落实管理维护的各项措施：引进和培养高素质的管理维护人才，不断提高从业人员素质。加强公路施工管理维护人员职业道德建设，不断提高工作人员职业道德水平，严格遵循规章制度进行机械设备管理维护工作。加强管理维护队伍建设，建立高素质、高水平的工作队伍，为提高机械设备管理维护水平提供保障。注重施工人员培训，使他们严格遵循规范要求操作，预防故障发生。

2.4加强施工现场工程机械设备的管理与维护。

注重设备管理维护人员的管理培训，提高安全防范意识，严格按照规范要求进行设备维护，及时发现和处理存在的缺陷。完善机械设备管理及维护各项制度措施。事实上，公路工程机械设备管理及维护工作面临很多问题与挑战，根据这些问题与挑战，结合公路工程建设实际情况，应该提高思想认识，确保机械设备处于良好性能和工作状态。加强公路施工现场巡视和检测，定期和不定期开展巡视，做好施工机械设备日常巡视工作，确保设备处于良好性能和运营状态，有利于保证施工进度，提高工程建设质量和效益。建立并落实机械设备管理维护措施，及时排除存在的各种隐患，促进机械设备管理维护水平提升。

2.5优化管理维护体系并注重动态管理维护。

例如，优化机械设备管理维护体系，对管理维护现状进行全面掌握，明确管理维护任务。改进管理维护方案，明确管理维护组织职能，完善相应的报告机制，提前采取预防和控制措施，减少现场机械设备安全事故的发生概率，提高安全事故预控能力，有效预防机械设备安全事故发生。进行机械设备动态管理与维护，加强现场基本情况调查，利用信息技术和现代计算机技术，进行动态管理维护是十分必要的。建立机械设备管理维护数据库，全面掌握基本情况和现状，分析相关数据资料，为健全和完善管理维护体系提供参考和依据，为提高机械设备管理维护水平提供有效的数据和技术支撑。

文章主要对公路工程机械设备管理及维护措施进行研究，机械设备管理维护是一项系统和复杂的工作，涉及到工程的方方面面。在工程建设中需要做好管理维护工作，重视管理维护措施的有效应用。然而，目前还有很多方面值得研究和完善。例如建立管理维护预警机制，实施动态管理维护等，需要深入研究和探讨，并将其应用到管理维护实践中，进一步提升机械设备管理及维护水平。

[1]曹琳.公路工程机械施工设备管理及维护常见问题[j].汽车维修，20xx(2)：2-3.

机械开题报告

班级：机制专101。

学号：xxx。

学生姓名：xx。

1、课题来源。

移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。机械手越来越广泛的得到应用，在机械行业中它可用于零部件组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。近年来，机械手已发展成为柔性制造系统fms和柔性制造单元fmc中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适性很强。当工件变更时，柔性生产系统很容易改变，有利于企业不断更新适销对路的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。为此，我们把设计制作输送线上助力搬运机械手作为我们研究的课题。

2、研究的目的、意义。

2.1课题研究的目的。

现代汽车制造工厂的生产流水线，尤其是主要工艺的焊接生产线，大多采用了气动机械手。车身在每个工序的移动；车身外壳被真空吸盘吸起和放下，在指定工位的夹紧和定位；点焊机焊头的快速接近、减速软着陆后的变压控制点焊，都采用了各种特殊功能的气动机械手高频率的点焊、力控的准确性及完成整个工序过程的高度自动化，堪称是最有代表性的气动机械手应用之一。现在的机械手大多采用液压传动，液压传动存在以下几个缺点:。

且影响执行部分的运动平稳性及正确性。

(2)工作时受温度变化影响较大。油温变化时，液体粘度变化，引起运动特性变化。

(3)因液压脉动和液体中混入空气，易产生噪声。

(4)为了减少泄漏，液压元件的制造工艺水平要求较高，故价格较高;且使用维护需要较高技术水平。

鉴于以上这些缺陷，本机械手拟采用气压传动，气动技术有以下优点:。

(1)介质提取和处理方便。气压传动工作压力较低，工作介质提取容易，而后排入大气，处理方便，一般不需设置回收管道和容器:介质清洁，管道不易堵塞，不存在介质变质及补充的问题.

(2)阻力损失和泄漏较小，在压缩空气的输送过程中，阻力损失较小(一般仅为油路的千分之一)，空气便于集中供应和远距离输送。外泄漏不会像液压传动那样，造成压力明显降低和严重污染。

(3)动作迅速，反应灵敏。气动系统一般只需要0.02s-0.3s即可建立起所需的压力和速度。气动系统也能实现过载保护，便于自动控制。

(4)能源可储存。压缩空气可存贮在储气罐中，因此，发生突然断电等情况时，机器及其工艺流程不致突然中断。

(5)工作环境适应性好。在易燃、易爆、多尘埃、强磁、强辐射、振动等恶劣环境中，气压传动与控制系统比机械、电器及液压系统优越，而且不会因温度变化影响传动及控制性能。

(6)成本低廉。由于气动系统工作压力较低，因此降低了气动元、辅件的材质和加工精度要求，制造容易，成本较低。

而且对于不太复杂的机械手，用气动元件组成的控制系统己被接受，但由于气动机器人这一体系己经取得的一系列重要进展过去介绍得不够，因此在工业自动化领域里，对气动机械手、气动机器人的实用性和前景存在不少疑虑。

2.2课题研究的意义。

在机械工业中，应用机械手的意义可以概括如下：

一、以提高生产过程中的自动化程度应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度，从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。

二、以改善劳动条件，避免人身事故在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中，用人手直接操作是有危险或根本不可能的，而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业，使劳动条件得以改善。在一些简单、重复，特别是较笨重的操作中，以机械手代替人进行工作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。

三、可以减轻人力，并便于有节奏的生产应用机械手代替人进行工作，这是直接减少人力的一个侧面，同时由于应用机械手可以连续的工作，这是减少人力的另一个侧面。因此，在自动化机床的综合加工自动线上，目前几乎都没有机械手，以减少人力和更准确的控制生产的节拍，便于有节奏的进行工作生产。综上所述，有效的应用机械手，是发展机械工业的必然趋势。

3、国内外研究现状和发展趋势。

3.1国内的研究现状。

工业机械手最早应用在汽车制造工业，常用于焊接、喷漆、上下料和搬运。工业机械手延伸和扩大了人的手足和大脑功能，它可替代人从事危险、有害、有毒、低温和高温等恶劣环境中工作：代替人完成繁重、单调重复劳动，提高劳动生产率，保证产品质量。目前主要应用与制造业中，特别是电器制造、汽车制造、塑料加工、通用机械制造及金属加工等工业。工业机械手与数控加工中心，自动搬运小车与自动检测系统可组成柔性制造系统和计算机集成制造系统，实现生产自动化。随着生产的发展，功能和性能的不断改善和提高，机械手的应用领域日益扩大。

我国的工业机械手发展主要是逐步扩大其应用范围。在应用专业机械手的同时，相应的发展通用机械手，研制出示教式机械手、计算机控制机械手和组合式机械手等。可以将机械手各运动构件，如伸缩、摆动、升降、横移、俯仰等机构，设计成典型的通用机构，以便根据不同的作业要求，选用不用的典型机构，组装成各种用途的机械手，即便于设计制造，又便于跟换工件，扩大了应用范围。目前国内机械手主要用于机床加工、锻造。热处理等方面，数量、品种、性能方面都不能满足工业生产发展的需要。所以，在国内主要是逐步扩大应用范围，重点发展铸造、热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件，在应用专业机械手的同时，相应的发展通用机械手，有条件的要研制示教式机械手、计算机控制机械手和组合机械手等。同时要提高速度，减少冲击，正确定位，以便更好的发挥机械手的作用。此外还应大力研究伺服型、记忆再现型，以及具有触觉、视觉等性能的机械手，并考虑与计算机连用，逐步成为整个机械制造系统中的一个基本单元。

3.2国外研究现状。

国外机械手在机械制造行业中应用较多，发展也很快。目前主要用于机床、横锻压力机的上下料，以及点焊、喷漆等作业，它可按照事先指定的作业程序来完成规定的操作。国外机械手的发展趋势是大力研制具有某种智能的机械手。使它具有一定的传感能力，能反馈外界条件的变化，作相应的变更。如发生少许偏差时候，即能更正并自行检测，重点是研究视觉功能和触觉功能。目前已经取得一定的成绩。

3.3发展趋势。

目前世界高端工业机械手均具有高精化，高速化，多轴化，轻量化等的发展趋势。定位精度可以满足微米及亚微米级要求，运行速度可以达到3m/s，良新产品可以达到6轴，负载2kg的产品系统总重已突破100kg。更重要的是将机械手、柔性制造系统和柔性制造单元相互结合，从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态。同时，随着机械手的小型化和微型化，其应用领域将会突破传统的机械领域，从而向着电子信息、生物技术、生命科学及航空航天等高端行业发展。

4.发展前景及方向。

4.1重复高精度。

机械专业开题报告

在数控机床移动式加工中移动部件和静止导轨之间存在着摩擦，这种摩擦的存在增加了驱动部件的功率损耗，降低了运动精度和使用寿命，增加了运动噪声和发热，甚至可能使精密部件变形，限制了机床控制精度的提高。由于摩擦与运动速度间存在非线性关系，特别是在低速微进给情况下，这种非线性关系难以把握，可能产生所谓的尺蠖运动方式或混沌不清的极限环现象，严重破坏了对微进给、高精度、高响应能力的进给性能要求。为此，把消除或减少摩擦的不良影响，作为提高机床技术水平的努力方向之一。该课题提出的将磁悬浮技术应用到数控机床加工中，即可以做到消除移动部件与静止导轨之间存在的摩擦及其不良影响。对提高我国机床工业水平及赶上或超过国际先进水平具有重大意义，且社会应用前景广阔。

1.2课题研究的意义

机床正向高速度、高精度及高度自动化方向发展。但在高速切削和高速磨削加工场合，受摩擦磨损的影响，传统的滚动轴承的寿命一般比较短，而磁悬浮轴承可以克服这方面的不足，磁悬浮轴承具有的高速、高精度、长寿命等突出优点，将逐渐带领机电行业走向一个没有摩擦、没有损耗、没有限速的崭新境界。超高速切削是一种用比普通切削速度高得多的速度对零件进行加工的先进制造技术，它以高加工速度、高加工精度为主要特征，有非常高的生产效率，磁悬浮轴承由于具有转速高、无磨损、无润滑、可靠性好和动态特性可调等突出优点，而被应用于超高速主轴系统中。

要实现高速切削，必须要解决许多关键技术，其中最主要的就是高速切削主轴系统，而选择合理的轴承型式对实现其高转速至关重要。其中，磁悬浮轴承是高速切削主轴最理想的支承型式之一。磁悬浮轴承可以满足超高速切削技术对超高速主轴提出的性能要求。但它与普通滑动或滚动轴承的本质区别在于，系统开环不稳定，需要实施主动控制，而这恰恰使得磁悬浮轴承具有动特性可控的优点磁悬浮轴承是一个复杂的机电磁一体化产品，对其精确的分析研究是一项相当困难的工作，如果用实验验证则会碰到诸如经费大、周期长等困难，在目前国内情况下不能采取国外以试验为主的研究方法，主要从理论上进行研究，利用计算机软件对磁悬浮控制系统进行仿真是一种获得磁悬浮系统有关特征简便而有效的方法。这就是本课题的研究目的和意义。

磁悬浮轴承的应用与发展可以说是传统支承技术的革命。由于具有无机械接触和可实现主动控制两个显著的优点，主动磁悬浮轴承技术从一开始就引起了人们的重视。磁悬浮轴承的研究最早可追溯到1937年，holmes和beams利用交流谐振电路实现了对钢球的'悬浮。

自1988年起，国际上每两年举行一届磁悬浮轴承国际会议，交流和研讨该领域的最新研究成果；1990年瑞士联邦理工学院提出了柔性转子的研究问题，tzer教授提出了数字控制问题；imann等人提出了无传感器磁悬浮轴承。

近十年，瑞士、美国、日本等国家研制的电磁悬浮轴承性能指标已经很高，并且已成功应用于透平机械、离心机、真空泵、机床主轴等旋转机械中，电磁悬浮轴承技术在航空航天、计算机制造、医疗卫生及电子束平版印刷等领域中也得到了广泛的应用。纵观20xx年在洛桑和托里诺召开的第10界国际磁轴承研讨会，磁轴承主要应用研究为磁轴承在高速发动机、核高温反应堆（htr-10gt）、人造心脏和回转仪等方面。国内在磁悬浮轴承技术方面的研究起步较晚，对磁悬浮轴承的研究起步于80年代初。

1983年上海微电机研究所采用径向被动、轴向主动的混合型磁悬浮研制了我国第一台全悬浮磁力轴承样机；1988年哈尔滨工业大学的陈易新等提出了磁力轴承结构优化设计的理论和方法，建立了主动磁力轴承机床主轴控制系统数学模型，这是首次对主动磁力轴承全悬浮机床主轴从结构到控制进行的系统研究；1998年，上海大学开发了磁力轴承控制器（600w）用于150m制氧透平膨胀机的控制；20xx年清华大学与无锡开源机床集团有限公司合作，实现了内圆磨床磁力轴承电主轴的工厂应用实验。

目前，国内清华大学、西安交通大学、国防科技大学、哈尔滨工业大学、南京航空航天大学等等都在开展磁悬浮轴承方面的研究。20xx年清华大学朱润生等对主动磁悬浮轴承主轴进行磨削试验，当转速60000r／min、法向磨削力100n左右时，精度达到小于8m的水平，精磨磨削效率基本达到工业应用水平。

20xx年6月，南京航空航天大学磁悬浮应用技术研究所研制的磁悬浮干燥机的性能指标已通过江苏省技术鉴定，向工业应用迈出了可喜的一步。20xx年“济南磁悬浮工程技术研究中心”研制的磁悬浮轴承主轴设备，在济南第四机床厂做磨削试验，成功磨制出一个内圆孔工件，这是我国第一个用磁悬浮轴承主轴加工的工件。此项技术填补了国内空白。近几年来，由于微电子技术、信号处理技术和现代控制理论的发展，磁悬浮轴承的研究也取得了巨大进展。

从总体上看，磁悬浮轴承技术正向以下几个方向发展：

(1)理论分析更注重系统的转子动力学分析，更多地运用非线性理论对主动磁悬浮转子系统的平衡点和稳定性进行分析；更注重建立系统的非线性耦合模型以求得更好的性能。

(2)注重系统的整体优化设计，不断提高其可靠性和经济性，以期获得磁悬浮轴承更加广泛的应用前景。

(3)控制器的实现越来越多的采用数字控制。为达到更高的性能要求，控制器的数字化、智能化、集成化成为必然的发展趋势。由于数字控制器的灵活性，各种现代控制理论的控制算法均在磁悬浮轴承上得到尝试。

(4)发展了多种新型磁悬浮轴承如：无传感器磁悬浮轴承、无轴承电机超导磁悬浮轴承、高温磁悬浮轴承。此外，磁悬浮机床主轴在各方面也有较大的发展空间如：高洁净钢材z钢和ep钢的引入；陶瓷滚动体，重量比钢球轻40%；润滑技术的开发，对于高速切削液的主轴，油液和油雾润滑能有效防止切削液进入主轴；保持架的开发，聚合物保持架具有重量，自润滑及低摩擦系数的特点从应用的角度看，磁悬浮轴承的潜力尚未得到的发掘，而它本身也未达到替代其它轴承的水平，设计理论，控制方法等都有待研究和解决。

3.1研究目标

控制器是主动控制磁悬浮轴承研究的核心，因此正确选择控制方案和控制器参数，是磁悬浮轴承能够正常工作和发挥其优良性能的前提。该课题主要研究单自由度磁悬浮系统，其结构简单，性能评判相对容易、研究周期短，并且可以扩展到多自由度磁悬浮系统的研究。针对磁悬浮主轴系统的非线性以及在控制方面的特点，该课题探索出提高系统总体性能和动态稳定性的有效控制策略。

3.2主要研究内容

（1）阐述课题的研究背景与意义，对国内外相关领域的研究状况进行综述。

机械专业开题报告

三级圆锥—圆柱齿轮减速器，第一级为锥齿轮减速，第二、三级为圆柱齿轮减速。这种减速器具有结构紧凑、多输出、传动效率高、运行平稳、传动比大、体积小、加工方便、寿命长等优点。因此，随着我国社会主义建设的飞速发展，国内已有许多单位自行设计和制造了这种减速器，并且已日益广泛地应用在国防、矿山、冶金、化工、纺织、起重运输、建筑工程、食品工业和仪表制造等工业部门的机械设备中，今后将会得到更加广泛的应用。

二、主要研究内容及意义。

本文首先介绍了带式输送机传动装置的研究背景，通过对参考文献进行详细的分析，阐述了齿轮、减速器等的相关内容；在技术路线中，论述齿轮和轴的选择及其基本参数的选择和几何尺寸的计算，两个主要强度的验算等在这次设计中所需要考虑的一些技术问题做了介绍；为毕业设计写作建立了进度表，为以后的设计工作提供了一个指导。最后，给出了一些参考文献，可以用来查阅相关的资料，给自己的设计带来方便。

本次课题研究设计是大学生涯最后的学习机会，也是最专业的一次锻炼，它将使我们更加了解实际工作中的问题困难，也使我对专业知识又一次的全面总结，而且对实际的机械工程设计流程有一个大概的了解，我相信这将对我以后的工作有实质性的帮助。

三、实施计划。

收集相关资料：20xx年4月10日——4月16日。

开题准备：4月17日——4月20日。

确定设计方案：4月21日——4月28日。

进行相关设计计算：4月28日——5月8日。

绘制图纸：5月9日——5月15日。

整理材料：5月15日——5月16日。

编写设计说明书：5月17日——5月20日。

准备答辩：

四、参考文献。

[1]王昆等机械设计课程设计高等教育出版社,1995。

[2]邱宣怀机械设计第四版高等教育出版社,。

[3]濮良贵机械设计第七版高等教育出版社,20xx。

[4]任金泉机械设计课程设计西安交通大学出版社,20xx。

[5]许镇宁机械零件人民教育出版社,1959。

[6]机械工业出版社编委会机械设计实用手册机械工业出版社,20xx。