畜力發(fā)電機設計【含12張CAD圖紙】

畜力發(fā)電機設計【含12張CAD圖紙】,含12張CAD圖紙,畜力,發(fā)電機,設計,12,CAD,圖紙 畢業(yè)設計（論文）外文資料翻譯 系別： 機械工程系 專業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班級： 姓名： 學號： 外文出處： 附 件：1、外文原文；2、外文資料翻譯譯文。 指導教師評語： 簽字： 年 月 日 零件編程 序言 工藝設計的成果之一是用標明各種機床加工方法的工藝卡片來生產產品的零部件，工藝卡片上的信息也可以應用到數控機床上來生產零部件。讀者應當知道這里討論的僅僅是一本書，而讀者應該查詢更多的書籍，已得到更多的信息。 零件編程的前提是機床的控制器讀懂并執(zhí)行了零件程序中獲得的用來加工零部件的加工步驟。這使得零件能夠在沒有人工操作的情況下自動完成加工過程。零件編程應用了數控技術。零件編程是金屬加工工業(yè)的一個轉折點，能夠滿足錯綜復雜的設計要求，而其誤差小，這用人工方法是不可能完成的。 數控技術是通過一段數控程序來控制傳動裝置的運動并控制機床刀具的運動。一段數控程序是一系列指令語句。這些指令能被機床控制器讀懂執(zhí)行并能轉化為驅動機床主軸和傳動裝置的信號。 數控軟件的應用通過兩種形式的代碼：附加式和獨立式。附加式代碼中數控軟件是一個累加的整體或者計算機輔助設計與計算機輔助制造系統(tǒng)軟件的累加。獨立式可被獨立的應用在CAD/CAM系統(tǒng)或者通過基本圖形轉換規(guī)范或科學技術發(fā)展將其轉換。獨立式數控軟件包括熟練的計算機輔助制造系統(tǒng)與不熟練的計算機輔助制造系統(tǒng)的集成。 22.2　CAD、NC和CAM的集成 在競爭日益激烈的市場條件下，生存和增加產品的需求，要求CAD與CAM的集成并且促成CIM觀點的形成。CIM觀點的最初觀點是通過建立一個普通的中央數據單元來儲存大量的必要的數據來管理公司。 這些技術將在中央數據單元的收發(fā)兩用信息中起到作用，這些信息包括CAD、CAM、柔性制造系統(tǒng)產品管理及自動化裝配過程。由于CAD與CAM的數據是成分混雜并且不相等的，一個真正的CIM系統(tǒng)的完成是一項具有挑戰(zhàn)性的工作。例如，CAD中央數據單元的幾何數據對于生產部門來說是沒有用處的；反之亦然，與生產部門有關的數據對設計部門來說是沒用的。 為了面對建立集成化CIM中央數據單元的挑戰(zhàn)，連接多種獨立的CAD與CAM中央數據單元來創(chuàng)造一個相關聯(lián)的CIM系統(tǒng)就顯得更有趣并且更有實踐意義。關聯(lián)式CIM系統(tǒng)提供了實現CAD與CAM集成的方法，并且是速度快成本低而搞笑的。關聯(lián)式CIM系統(tǒng)主要依靠連接軟件來連接多種相關硬件。 在不同的計算機系統(tǒng)及硬件共容，不同的計算機語言共容，不同的軟件共容方面還有許多問題。軟件的傳遞協(xié)議如IGES，STEP與MAP也實現了類似的目的。 數控編程的一個關鍵步驟是通過數控編程軟件有效的運用CAD信息，有時這被稱之為CAD與NC的連接，為了確保CAD與NC的成功連接，零件的幾何名稱應該合理安排，數控信息應放在獨立的行上。工程圖的生成加上這些要求使得數控程序能夠自動的生成，這些要求形成了一個在CAD階段必須考慮的約束，這樣可以避免整個的丟失掉工程圖而產生新的工程圖來形成數控程序。 22.3 為數控準備CAD數據 有的時候，一張來自與草圖或者CAD圖的工程圖看起來比較好，但當它被轉化成數控軟件包的時候就容易混淆，雖然有些數控軟件包包括自動規(guī)劃草圖布局的規(guī)則，有些卻不包括，而且還要求數控編程人員為編程準備草圖。為得到從CAD到NC成功的電子連接，當輸入最終為數控程序所應用的CAD數據時，設計者心中應當有以下一系列指導方針。 1.零件數據定義必須精確。圖紙被輸入數控軟件包之前，坐標系必須精確。數據的精確程度可以減少控制CAD軟件的電腦的錯誤，使之更加完美，很大程度上，精確度是不夠的，零件配合時，這種精確度顯得尤其重要。舉例來說，可以看看一個數據單元，這個尺寸10+0.0005，如果名義尺寸是10.0003，而不是10.0000，這個公差就變得沒有意義了。很多的CAD/CAM系統(tǒng)讓他們的用戶指明數據單元的精確度和數據的小數位，也可以通過寫程序來檢查儲存于數據單元中的數據。 2.數據的公差應當合適。如果零件是用名義尺寸繪制的，在輸給數控程序之前，它們必須被編制成實際尺寸。 3.圖紙公差應當符合生產實際。限于數控控制器及機床的極限精度，一定的尺寸與公差比其它的容易編程，雙向公差更容易編程。首選的尺寸公差標通常指一個名義尺寸，然后加上或減去一個公差，這樣刀具磨損，工件偏差及刀具安裝誤差可以得到補償。 4.圖紙注釋及圖紙數據獨立。將注釋和數據放在不同的圖層上，如果注釋信息與零件的幾何信息置于相同的圖層上，數控軟件包可能會丟棄零件的數據文件。 5.建立圖層分配標準。所有的CAD/CAM系統(tǒng)運用的圖層可被用來分離信息，例如：圖紙當中的尺寸、標注及材料名稱，通過采用控制數據放置的圖層結構，為數控程序分離幾何信息的目的可以快速而方便的實現。 6.實體輪廓必須完整連貫。典型的數控機床連續(xù)切割不超過0.0001英寸，因此，CAD數據單元必須達到或超過機床精度。 7.避免實體圖形重疊。如果一條弧線或者直線覆蓋了現存的線，最終刀具的路線是不能用的。 8.尺寸要求要標明。如果圖樣要求是Z坐標方向的磨削，生成零件數據單元的CAD軟件必須是三維數據，然而二維軟件包對于一些要求是足夠的，例如routing。 9.按順序輸入零件的幾何信息。幾何參數要按他們相互聯(lián)系的順序輸入，它們會形成一條連續(xù)的單向（順時針或者是逆時針）路徑，這樣刀具就會按著這個路徑工作。然而，設計者按照加工順序輸入的幾何參數，會嚴重的降低設計產品的創(chuàng)造性，因此現在的許多NC軟件包會自動的或半自動的對幾何信息進行重新排列。零件集合信息通常根據相重合的端點進行重新排列。 22.4 機床 零件的一個數控程序有機床代碼和機床的具體指令組成，它包括零件的幾何信息和刀具運動的指令語句（切削速度、進給量和附加功能）等信息根據表面光潔度和公差要求進行編程。 為數控機床提供零件程序的編制人員必須理解機床坐標系及它們的工作原理，這部分實現這個功能。 22.4.1機床的類型 圖22.1顯示了一個有MCU組成的典型數控機床及機床本身，MCU被稱為機床的大腦，它的功能是讀零件程序并控制機床的運動，讀完程序后MCU將其進行譯碼，為機床各軸的運動路線提供指令。 MCU有兩個功能：讀零件程序與控制機床，它有兩部分組成，每一部分完成一個功能。DPU讀程序并將程序進行譯碼，處理譯碼信息，并為CLU提供數據。 CLU從DPU中獲得數據并將其轉化為控制信號，這些數據通常提供控制信息，例如各軸要求新的位置信息、運動方向與運動速度以及以后的附加控制信號。必要的情況下，CLU也可以指示DPU從零件程序中讀取新的指令信息，控制與機床絲杠相關聯(lián)的運動及從實際位置獲取反饋信息并獲得機床各軸的速度信息。機床運動軸有各自的絲杠、控制信號與反饋信號。 22.4.2機床刀具及運動 一個工件最終加工成形是依靠刀具和工件間的相互運動完成的，這種相互運動可以使工件保持靜止不動而刀具運動，例如鉆孔；或者是刀具和工件同時運動，例如車削及磨削。 無論是刀具運動還是工件運動，每種運動都增加了機床的多用途性，一個機床可能有多個刀架以便提供運動軸。 在數控機床上，每個運動軸配有一個驅動設備以取代常規(guī)機床的手動論，驅動設備的類型主要根據機床電源設備要求進行選擇。驅動設備可以是直流電動機，液力制動器或者步進電機。 運動軸可被定義為刀具和給偶關鍵的相對運動產生的軸，這種運動通過機床工作臺的運動來實現。三維全運動指的是機床XYZ坐標系在X、Y、Z三個軸向的運動。圖22.2表明了坐標系與典型機床的運動軸。 XYZ坐標系是一個右手坐標系，坐標系原點的位置可以是固定的，也可以調整，軸的正方向有機床的生產者指定，但是Z軸正方向使刀具遠離工件與機床工作臺確是一中習慣，如圖22.2所表示的，這可以使XYZ坐標系的XY平面沿機床工作臺平面放置。 除了X、Y、Z方向上主運動外，還有U、V、W方向上附加進給運動，還可能有平行于XYZ軸方向的旋轉運動，它們分別被命名為a、b、c。圖22.2可以表明，這些是EIA的標準。 根據可以控制刀具位置和運動方向的運動軸的數量對機床進行命名是一中慣例。通常情況下，我們聽過例如2這些軸指的是機床可能同時控制的幾個軸，我們不應該把它們與空間自由度聯(lián)系起來，以避免混淆與錯誤。 如果一個機床僅僅能夠控制刀具同時沿兩個軸向運動，它是一個典型的2聯(lián)動機床，這種機床的刀具是平行于第三個軸，并且被獨立控制的，從幾何意義上說，這意味著機床控制器能夠引導刀具以獨立的確定的第三軸路線沿2維輪廓移動，圖22.3是2維機床的例子，這里的Z軸控制平面平行與XY平面。 如果能夠控制刀具沿著一個傾斜的Z軸控制平面運動，就得到一個圖22.3b所示的機床。三聯(lián)動機床可以控制刀具同時沿X、Y、Z三個方向運動，但如圖22.3c所示，刀具運動時，其運動方向不發(fā)生變化。 刀具在三維運動時如果刀具軸向運動方向發(fā)生了變化，我們就有了多聯(lián)動機床，例如，一臺6聯(lián)動機床能夠使刀具沿每個主軸運動，并能夠同時繞主軸做旋轉運動，圖22.3d是一臺多聯(lián)動機床，商業(yè)上應用的機床高達九聯(lián)動。 畢業(yè)實習報告 畢業(yè)實習是工科本科學生的一個很重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。其任務是根據機械設計及其自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標，組織學生參觀相關的機械企業(yè)或部門，培養(yǎng)學生綜合應用所學理論知識，分析和解決工程實際問題的能力熟悉生產技術工作的一般程序和方法。培養(yǎng)學生懂得工程技術工作所必需的全局觀念，生產觀念，和經濟觀念。培養(yǎng)學生調查研究，查閱文獻資料，手冊，進行工程計算，圖樣繪制及編寫技術文件的能力。 我們這半學期的主要任務就是進行畢業(yè)設計，把我們大學四年所學到的機械知識理論聯(lián)系現實生產需求進行綜合應用。這樣即可以進一步鞏固所學的理論知識，又對即將走向的工作崗位作一次實戰(zhàn)性的演習。這是我們由學生轉變?yōu)槠髽I(yè)職工的一個準備。因此這次畢業(yè)設計對于我們這些即將走向工作崗位的大四的畢業(yè)生來說是很重要的。為了給畢業(yè)設計做一個良好的鋪墊，畢業(yè)實習是一個不可缺少的環(huán)節(jié)。 由于我們這一組每個人的設計題目都不相同，在設計過程中肯定會出現一些靠個人力量很難解決的問題，為了我們大家在將來的設計中能互相幫助，發(fā)揮團隊精神，大家通力合作，順利完成設計，同時也為了我們能學到更多專業(yè)性知識，增強我們的專業(yè)技能，開闊我們的眼界，我們這一組的十個人在孫老師的帶領下坐上了開往廊坊的火車，開始了畢業(yè)實習。 一、 實習目的 通過實習，達到理論聯(lián)系實際，加深對課本知識的理解，培養(yǎng)學生將課本知識應用到生產實際的能力。讓學生了解基本的生產過程，了解機加工過程的基本內容。培養(yǎng)學生吃苦耐勞的精神，為將來走上工作崗位打好基礎。 二、 實習內容 首先我們來到了廊坊霸州，參觀一家鋁壺制造企業(yè)。該企業(yè)的總經理原先是一名國企工人，有一定的機械加工基礎知識。后來看出了金屬加工的前景，又由于在國企的發(fā)展受到一定的局限，便自己投資開辦了自己的工廠。在當地的企業(yè)圈中占有了一席之地。 我們來到生產車間，觀看工人師傅進行操作。這個過程包括鋁壺生產的全部。即從鋁材加工成為成品鋁壺，從外部看來這些機械也是普通機床的變形產品。不過中間肯定多了許多機械裝置，比如說，鋁壺上底機床就采用了兩臺電機獨立驅動各自的工作裝置。同時還采用一根軸安裝多個凸輪的形式來巧妙解決加工過程的時間差問題。最后我們對其控制系統(tǒng)不是很了解，老師便親自操作該機床，給我們講解機床的原理。我們還觀看了鋁皮過油機，這種機械負責給鋁皮過油，其目的是防止鋁皮在拉伸過程中發(fā)生破裂。工人師傅跟我們講，過油之后，廢品率直接降低七個百分點，如果一天生產一萬個鋁壺，就減少了七百個廢品。我們最后還了解了工廠的管理制度。現在是八小時工作制，但除去工人的洗浴時間一天還不到六個小時?？梢钥闯龃_實算是人性化管理。 我所選的畢業(yè)設計題目是畜力發(fā)電機，這個過程中要解決許多機械工程問題。比如頻率與電壓的穩(wěn)定問題等，在以后設計是一定會多思考在廊坊參觀的相關機械，相信一定能幫我解決一些問題。 我們第二站來到了保定，參觀河北農業(yè)大學的校辦工廠。這一戰(zhàn)得主要目的是參觀他們的數控線切割機拋光機。工廠的負責老師給我們打開了數控新切割機的防護罩，這時就可以清楚的看到一個大的薄片砂輪，它就是最主要的工具，用它來完成對金屬的切割。老師講到：這種數控線切割機能加工的最大金屬直徑是350毫米，由于切割金屬速度快，質量好，邊緣毛刺少，在一些半成品加工階段基本不需要二次補充加工，因而得到了許多企業(yè)的認可。我們在金相試驗中用到的原材料就是用這種數控線切割機加工的。其應用范圍相當寬，如下所述： 應用領域： （一）模具加工. ????電機行業(yè)：電機的定轉子沖片電氣柜、，儀表機箱的沖孔、折彎模具和液壓氣動元件壓鑄模. ????電子儀表零件：開關、指針、接插件的沖孔、落料、切口、折彎模具. ????家電行業(yè)：電視機、冰箱洗衣機的注塑模. 建材行業(yè)：鋁型材擠壓模. ????粉末冶金：硬質合金壓鑄模. 輕工產品：縫紉機、自行車零件模具. ????廣告美工：不銹鋼割字、面板加工. 玩具制造：外形落料、沖孔、成形模. ????眼鏡制造：鏡框、掛腳下料、成形模. （二）刀具、量具加工：鑲硬質合金的成形車刀、盤狀刀片檢測用模板、卡規(guī).???? (三)化工、化纖設備的零件、噴絲板、細縫加工、批量零件加工. (四)磁鋼行業(yè)：瓦形、片形磁鋼加工、對加工速度要求快. 打火機外殼：斷面切割、齒片加工. 接著我們來到了熱處理車間，工人師傅正在對一些鋼材進行鐓粗，應用的是大型空壓機，不過這個過程需要人力較多，基本上是手動操作。原材料的取與放都由工人師傅手工完成。不過這個過成工人師傅最后發(fā)現了錯誤，原因很簡單，師圖紙錯誤，導致工人師傅加工出來的一批鋼材成了廢品。這給了我們一個很深刻的教訓，在這次畢業(yè)設計過程中一定真正做到嚴肅認真不能犯類似的錯誤。 然后老師帶我們參觀了實驗室的拋光機。其實也很簡單，旋轉的輪子上放上加工件，在給一定的欲緊力，然后通過微機控制加工時間就可完成加工過程，這個實驗室里擺放著四臺拋光機，是不同時期的四臺，代表了拋光機的發(fā)展過程。最早的一臺不能設定加工時間，所以加工時間靠工人師傅憑借經驗來掌握，這樣加工出來的產品往往不能讓人滿意。 我們實習的最后一站是保定長城汽車有限公司。長城汽車股份有限公司是中國首家在香港H股上市的民營汽車企業(yè)，擁有轎車、SUV、MPV及皮卡產品體系。公司下屬控股子公司20余家，員工18000多人，目前擁有40萬輛整車產能，發(fā)動機、前后橋等核心零部件的自主配套能力。長城汽車依靠獨特的創(chuàng)新和精益管理，已連續(xù)10余年創(chuàng)造高增長和盈利的業(yè)績。2006年4月，被中國機電產品進出口商會評為“推薦出口品牌”，同年被中國商務部、發(fā)改委授予“國家汽車整車出口基地企業(yè)”，并進入《福布斯》中國頂尖企業(yè)100榜。2007年1月，被商務部評為“最具市場競爭力品牌”，6月榮登“最具價值汽車類上市公司”榜首。我們參觀了長城的幾個車間，大家共同的觀點是認為其自動化程度超出了大多數民營企業(yè)。 三、 實習結果 一） 懂得一些基本的生產過程，了解了一些機械生產過程的基本程序。 二） 提高了社會工作能力，加強了同事之間的協(xié)作。 三） 了解了一些機械的前沿知識，培養(yǎng)了對本專業(yè)知識的濃厚的興趣。 四、 實習總結及體會 鞏固了我們原有的書本上的理論知識并為我們以后將要學習到的更多專業(yè)知識奠定了良好的基礎，另一方面使我們能夠掌握要領，并做到舉一反三，培養(yǎng)自己分析和解決生產實際問題的能力，提前進入未來將要從事的工作角色。 實習雖然結束了，但通過實習使我們獲得基本生產的感性知識，理論聯(lián)系實際，擴大我們的知識面；同時又是鍛煉和培養(yǎng)我們業(yè)務能力及素質的重要渠道，培養(yǎng)當代大學生具有吃苦耐勞的精神，也是學生接觸社會、了解企業(yè)的一個絕好的機會我們掌握工程機械設計的基本流程、各種參數的選取、各種影響因素產生的特點；使我們從容的面對以后的設計和我們即將踏入的工作崗位。 畢業(yè)設計（論文）開題報告 課題 名稱 畜力發(fā)電機設計 系 別： 機械工程系 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 班 級： 學生姓名： 學 號： 指導教師： 開題時間： 年3月24日 課題來源 導師課題 課題類別 工程設計 一 、論文資料的準備 發(fā)電機的種類，作用。 電機種類繁多，有多種分類方法，如：按外殼防護形式，安裝方式，結構形式以及用途，冷卻方式，工作制和定額等各種方式分類。在我國，電機習慣上以功率大小進行分類，而性能，用途及結構特征等型式制作為補充成分，再適當細分，例如：中小型異步電動機功率范圍從0.55---1400KW（4極），其中0.55---250KW為小型異步電動機，而250KW及以上為中型異步電動機。 按動力源的不同又可以分為汽油發(fā)電機，柴油發(fā)電機，風力發(fā)電機，水力發(fā)電機，火力發(fā)電機等。其主要原理都是法拉利電磁感應定律。外加控制系統(tǒng)及其他附加裝置構成。柴油發(fā)電機，簡而言之，就是柴油機驅動發(fā)電機運轉。 在汽缸內，經過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油 充分混合，在活塞上行的擠壓下，體積縮小，溫度迅速升高，達到柴油的燃點。柴油被點燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行，稱為‘作功’。各汽缸按一定順序依次作功，作用在活塞上的推力經過連桿變成了推動曲軸轉動的力量，從而帶動曲軸旋轉。 將無刷同步交流發(fā)電機與柴油機曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機的旋轉帶動發(fā)電機的轉子，利用‘電磁感應’原理，發(fā)電機就會輸出感應電動勢，經閉合的負載回路就能產生電流。 這里只描述發(fā)電機組最基本的工作原理。要想得到可使用的、穩(wěn)定的電力輸出，還需要一系列的柴油機和發(fā)電機控制、保護器件和回路。其他種類發(fā)電機也是同樣道理，都是通過外力驅動電機驅動軸轉動，磁極和線圈相對運動，從而產生感生電動勢。 社會生產的不斷發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，需要不斷開發(fā)新型電機。一個國家工農業(yè)生產的發(fā)展速度要求電力工業(yè)的發(fā)展速度與其想適應。電力工業(yè)的發(fā)展速度要高于工業(yè)發(fā)展速度的20%左右。隨著科學技術的不斷發(fā)展，新技術材料的不斷涌現，促進了電機制造行業(yè)產品的不斷翻新。例如由于超導材料臨界溫度的不斷提高，使超導電機對制冷系統(tǒng)的要求逐漸降低。這就使大容量超導電機的實驗研究及工業(yè)應用可以得到更高速度的發(fā)展。由于變頻技術的不斷完善及大容量可控硅元件成本的降低，使電力電子技術迅速發(fā)展，各種變頻調速節(jié)能裝置不斷翻新。電機————變頻裝置—————控制裝置一體化的設備正在不斷發(fā)展。稀土族永磁材料的研究使高磁能積磁鋼的生產及應用成為現實，促進了大容量交直流永磁電機的研究制造新型絕緣材料的應用，低損耗高導磁冷軋硅鋼片的研究及制造，冷卻方法的改進都在不斷促進電機制造業(yè)的發(fā)展。 小功率電機的發(fā)展趨勢 1、 現如今發(fā)展機電一體化產品成為小型電機的一個發(fā)展趨勢。隨著配套產品的不斷更新與發(fā)展對小型電動機的發(fā)展提出許多新的要求。其中以電機和電子技術的結合為基礎的機電一體化產品，是現代小功率電機的主要發(fā)展方向。與傳統(tǒng)產品相比，具有結構簡單、耗能小、噪音低、可靠性高、壽命長、等一系列有點。 2、 電子計算機在小功率電機設計中的作用日益廣泛和深入，從設計的數學模型而言，已經由經典的“路”，為基礎的電磁計算公式中，引入用“場”計算的分析程序。從計算機輔助設計所涉及的面來看，已由性能驗證計算發(fā)展到優(yōu)化設計，并向集計算機輔助設計與制造一體化的CAD/CAM方向發(fā)展。 3、 采用“四新”，即新技術、新材料、新結構、新工藝。 4、 進一步提高小功率電機的安全性和可靠性。小功率電機使用廣泛，大量應用于辦公室、賓館及娛樂場所，因而要求具有良好的耐熱、阻燃等安全性能。鑒于不少小功率電機屬于不可修復的產品，應著重考慮失效前的工作時間或儲存的平均時間。 鑒于目前燃油價格上漲，資源緊缺與環(huán)境污染的嚴重性，便產生了畜力發(fā)電機這一想法。本產品是一種新型發(fā)電機。它主要由發(fā)電機和傳動機構組成。其特征在于：它由加速齒輪箱、發(fā)電機和畜力傳動桿構成，畜力傳動桿固定在加速齒輪箱的初級軸上，發(fā)電機的轉軸通過皮帶或齒輪與加速齒輪箱的次級軸相連。其傳動機構由一主動齒輪、一從動齒輪和變速箱組成。發(fā)電機和變速箱安裝在機架上，主動齒輪安裝在機架齒輪軸上，并在主動齒輪上固定設一家畜拉力桿?？蛇M行遠程控制。在現有2千瓦汽油或柴油發(fā)電機的基礎之上，將動力源改為畜力，既可用于邊遠山區(qū)，草原，海島，又可用于農閑季節(jié)的農村；即可單機使用，又能并網發(fā)電。特別適合有大型家畜，如牛、馬、驢、騾等的農家使用。因采用家畜用動力，符合綠色環(huán)保的要求，又無停電之憂。少數民族由于是游牧生活，供電困難，采用畜力發(fā)電可方便的解決這一問題。又可以充分利用家中閑置的牲畜資源。 二、本課題的目的（重點及創(chuàng)新點） 畢業(yè)設計是工科大學生完成學業(yè)中最重要的實踐環(huán)節(jié)，是將在大學學到的理論知識系統(tǒng)化、條理化、實用化最關鍵的一環(huán)。通過本畢業(yè)設計培養(yǎng)學生綜合運用所學的基礎理論、專業(yè)知識和基本技能，提高分析與解決實際問題的能力；較復雜工程計算的工作能力；計算機繪圖與手工繪畫相結合的工程圖繪制能力。掌握一般機械機構的設計思路、方法和步驟，掌握常用工程材料的性能和選配能力。盡快完成學生到工程技術人員的過渡。通過該設計培養(yǎng)以下三個方面的能力 1、 綜合應用所學理論知識和技能，分析和解決機械工程實際問題，熟悉生產技術工作的一般程序和方法。 2、 學會樹立工程技術工作所必需樹立的全局觀念，生產觀念和經濟觀念，樹立正確的設計思想和嚴肅認真的工作作風。 3、 培養(yǎng)調查研究，查閱技術文獻，資料、手冊、進行工程計算及進行圖樣繪制與編寫技術文件的能力。 通過對畜力發(fā)電機的總體設計及其他附加系統(tǒng)設計，對畜力發(fā)電機的工作原理、傳動機構等進行掌握、理解。使其滿足工作職能要求來完成畜力發(fā)電機各部分設計。即能單機使用，又能并網發(fā)電，供其他缺電用戶使用。并在此前提下滿足操作簡便、安全、外觀、經濟上的要求。做到和生產實際相結合，不要做沒用又耗費大的產品。 重點：本課題分三個部分：畜力發(fā)電機的總體設計、機械系統(tǒng)設計、和控制系統(tǒng)的設計 。 創(chuàng)新點：畜力發(fā)電機主要由機架、調變速裝置、傳動機構、發(fā)電機、調壓裝置和附件組成。要實現加大其自動化程度，擴大應用范圍，節(jié)能降低損耗及更高的安全性能等方面的要求。 三、主要內容、研究方法、研究思路 1. 現有2KW汽油發(fā)電機組的基礎上，將動力改為畜力。 2. 完成發(fā)電機的總體布置及機械傳動系統(tǒng)的布置。包括機架、調變速裝置、傳動機構、調壓裝置及附件等。 3. 進行發(fā)電機數據計算 4. 應用現有的計算機軟件進行仿真分析，結果要求同柴油發(fā)電機 原始數據： 額定功率：2KW 額定電壓：230V 額定電流：8.7A 相數： 1 頻率： 50HZ 轉速： 1500 功率因數：1.0 重量： 62kg （1）技術要求： 1. 發(fā)電機傳動系統(tǒng)具有較好的剛度及耐腐蝕性，良好的耐久性，噪音低。 2.結構合理，生產成本低。 3.適應范圍寬，調壓性能好，頻率穩(wěn)定性好。 （2）、根據工作要求及設計要求確定其工作原理，選擇機構和傳動方式。 （3）、初步確定主機、主要元件或構件的基本參數和技術性能，如功率、承載、速度、行程或調節(jié)幅度、外形尺寸等。在運動分析的基礎上進行動力分析，確定各機構各部分傳遞的功率、轉矩和力的大小，根據這些數據和使用要求進行強度、剛度、發(fā)熱效率等方面的計算或校核。 （4）、通常提出幾種不同方案，從技術和設計兩個方面比較論證，選擇最理想的，即在考慮滿足職能要求的同時，要注意取得較好的經濟效果，使設計出的裝備成本低，功率消耗及維修費用少，能滿足給定的生產效率。 （5）、系列標準及選用，焊接操作機的零件有良好的加工工藝性能，合理選用原材料，盡量采用標準化的零部件。 四、總體安排和進度（包括階段性工作內容及完成日期） 　　　 3.24～3.30 　 完成畢業(yè)畢業(yè)實習報告，開題報告。 　3.31～4.6 完成外文翻譯。 4.7～4.13 設計任務分析與總體方案的確定。 　4.14～6.8 　 實施設計、計算、繪圖、實驗。 　6.9～6.22 　 進行計算機仿真樣機和優(yōu)化設計，并編寫設計說明書。 　 6.23～6.27 　　 畢業(yè)設計（論文）答辯及成績評定。 五、主要參考文獻 董剛 李建功 潘鳳章主編.機械設計（第三版）北京：機械工業(yè)出版社1998 成大先主編.機械設計圖冊 北京：化學工業(yè)出版社 1997 蔡春源主編.機電液設計手冊 北京：機械工業(yè)出版社1997 徐灝主編.新編機械設計師手冊 北京：機械工業(yè)出版社 1995 朱喜林 張代治主編.機電一體化設計基礎 北京：科學出版社 2004 求是科技編著.PLC應用開發(fā)技術與工程實踐 北京：人民郵電出版社2005 雷天覺主編.液壓工程手冊 北京：機械工業(yè)出版社 1990 孫桓 陳作模主編.機械原理(第六版) 北京：高等教育出版社 2001 王愛玲主編.現代數控機床 北京：國防工業(yè)出版社2003 趙如福主編.金屬機械加工人員手冊（第三版） 北京：上?？茖W技術出版社 1990 齊麟 張亞雄 黎上威 董學朱 胡松春編著.蝸桿傳動設計（上、下） 北京：機械工業(yè)出版社 1987 齒輪手冊編委會編著.齒輪手冊（上、下） 北京：機械工業(yè)出版社 1990 《現代機械傳動手冊》編委會編著.現代機械傳動手冊北京：機械工業(yè)出版社1995 郭愛蓮編著.新編機械工程技術手冊 北京：經濟日報出版社1995 楊公源主編.機電控制技術及應用 北京：電子工業(yè)出版社1995 袁任光編著.可編程序控制器選用手冊 北京：機械工業(yè)出版社2002 饒鎮(zhèn)剛 王勇衛(wèi)編著.滾珠絲杠副及自鎖裝置 北京：國防工業(yè)出版社1990 陸玉 何在洲 佟延偉主編.機械設計課程設計（第三版） 北京：機械工業(yè)出版社1999 數字化手冊系列（軟件版）編寫委員會編著.機械設計手冊（軟件版）R2.0北京：機械工業(yè)出版社1999 指導教師意見： 指導教師簽名： 日期： 教研室意見： 教研室主任簽名： 日期： 系意見： 系領導簽名： 日期： 系蓋章 畢業(yè)設計（論文）完成進度計劃表 序號 起止日期 計劃完成內容 實際完成情況 檢查人簽名檢查日期 1 3.24～3.30 　 完成畢業(yè)畢業(yè)實習報告，開題報告。 2 3.31～4.6 完成外文翻譯。 3 4.7～4.13 設計任務分析與總體方案的確定 4 4.14～6.8 　 實施設計、計算、繪圖、實驗。 5 6.9～6.22 　 。 進行計算機仿真樣機和優(yōu)化設計，并編寫設計說明書 6 6.23～6.27 　　 畢業(yè)設計（論文）答辯及成績評定。 7 8 9 10 11 12 指導教師批準，并簽名： 年 月 日 摘要 本產品屬于一種小功率的發(fā)電設備，特別是一種適合飼養(yǎng)有牛、馬、驢、騾等的農戶使用的發(fā)電機。在許多邊遠山區(qū)采用水力發(fā)電、風力發(fā)電、地熱發(fā)電等方法解決電問題。但不少地區(qū)水力、風力、地熱資源都比較貧乏，而且水利發(fā)電、風力發(fā)電投資很大，往往給這些地區(qū)發(fā)電問題造成困難。該設備結構簡單，由于其以家畜作為動力，因而不會對環(huán)境造成破壞。 畜力發(fā)電機主要有有三部分組成：儲能裝置、傳動系統(tǒng)、增速系統(tǒng) 。 儲能裝置利用平面蝸卷彈簧儲存能量；傳動系統(tǒng)是將彈簧儲存的能量轉變?yōu)闄C械能；增速系統(tǒng)是將輸出的較小的轉速增大，以達到發(fā)電機所需要的轉速。 這個設計書主要由三部分組成，第一部分是畜力發(fā)電機的總體設計;第二部分是傳動系統(tǒng)的設計計算以及關鍵零部件的校核，第三部分是增速系統(tǒng)的總方案的設計 關鍵詞：畜力 發(fā)電機 傳動 增速 ABSTRACT This product belongs to one kind of low power generating set, specially one kind suits to the peasant household who have the cow, the horse, the donkey, the mule and so on. In many outlying mountainous areas，the people use many methods solution electricity questions such as hydraulic electrogenerating, wind power generation, geothermal power generation and so on.But many local areas are all deficient, moreover ,the water conservation electricity generation and the wind power generation cost very big. So these areas often gives these local electricity generation question to cause the difficulty.This product mix is simple, because it takes the power by the domestic animal, thus cannot create the environment the destruction. The livestock strength generator mainly includes three parts: Stored energy installment, transmission system and speed-up system. The stored energy use plane snail volume spring cumulative energy; The transmission system conversion which stores up the spring for the mechanical energy; The speed-up system function is the small rotational speed which outputs increases, achieved the generator needs rotational speed. This designs mainly includes three parts, the first part is the livestock strength generator system design. The second part is the transmission system design calculation and the essential spare part examination, the third part is the speed-up system total plan design. Key word: livestock strength generator transmission speed-up 摘要 本產品屬于一種小功率的發(fā)電設備，特別是一種適合飼養(yǎng)有牛、馬、驢、騾等的農戶使用的發(fā)電機。在許多邊遠山區(qū)采用水力發(fā)電、風力發(fā)電、地熱發(fā)電等方法解決電問題。但不少地區(qū)水力、風力、地熱資源都比較貧乏，而且水利發(fā)電、風力發(fā)電投資很大，往往給這些地區(qū)發(fā)電問題造成困難。該設備結構簡單，由于其以家畜作為動力，因而不會對環(huán)境造成破壞。 畜力發(fā)電機主要有有三部分組成：儲能裝置、傳動系統(tǒng)、增速系統(tǒng) 。 儲能裝置利用平面蝸卷彈簧儲存能量；傳動系統(tǒng)是將彈簧儲存的能量轉變?yōu)闄C械能；增速系統(tǒng)是將輸出的較小的轉速增大，以達到發(fā)電機所需要的轉速。 這個設計書主要由三部分組成，第一部分是畜力發(fā)電機的總體設計;第二部分是傳動系統(tǒng)的設計計算以及關鍵零部件的校核，第三部分是增速系統(tǒng)的總方案的設計 關鍵詞：畜力 發(fā)電機 傳動 增速 ABSTRACT This product belongs to one kind of low power generating set, specially one kind suits to the peasant household who have the cow, the horse, the donkey, the mule and so on. In many outlying mountainous areas，the people use many methods solution electricity questions such as hydraulic electrogenerating, wind power generation, geothermal power generation and so on.But many local areas are all deficient, moreover ,the water conservation electricity generation and the wind power generation cost very big. So these areas often gives these local electricity generation question to cause the difficulty.This product mix is simple, because it takes the power by the domestic animal, thus cannot create the environment the destruction. The livestock strength generator mainly includes three parts: Stored energy installment, transmission system and speed-up system. The stored energy use plane snail volume spring cumulative energy; The transmission system conversion which stores up the spring for the mechanical energy; The speed-up system function is the small rotational speed which outputs increases, achieved the generator needs rotational speed. This designs mainly includes three parts, the first part is the livestock strength generator system design. The second part is the transmission system design calculation and the essential spare part examination, the third part is the speed-up system total plan design. Key word: livestock strength generator transmission speed-up 目錄 第一章 前言·············································································1 第二章 總體設計·······································································1 2.1概述················································································1 2.2設計任務···········································································2 2.3設計目的···········································································3 2.4設計方案選擇······································································3 2.5設計題目分析······································································4 第三章 平面蝸卷彈簧設計··························································5 3.1彈簧的功用········································································5 3.2平面蝸卷彈簧的類型······························································5 3.3平面蝸卷彈簧的設計·····························································6 第四章 直齒圓柱齒輪設計·························································10 4.1齒輪傳動的基本問題··························································10 4.2齒輪的失效形式·······························································11 4.3齒輪的設計準則·······························································11 4.4齒輪的額材料及其選擇························································11 4.5齒輪的基本參數及其校核·····················································14 第五章 直齒圓錐齒輪設計·······················································19 5.1齒輪參數設計及其校核···························································19 5.2齒面接觸疲勞強度計算···························································19 第六章 軸的設計···································································23 6.1軸的分類 ·········································································23 6.2軸的材料········································································24 6.3軸設計的主要問題·····························································25 6.4軸的結構設計··································································25 第七章 飛輪的選擇設計····························································23 7.1概述·······································································27 7.2飛輪參數設計····························································28 7.3飛輪校核 ································································28 第八章 軸承的選擇及校核·························································23 8.1滾動軸承的構造和材料·························································29 8.2滾動軸承的類型·································································29 8.3滾動軸承的選型校核····························································33 第九章 棘輪逆止機構設計·························································47 9.1棘輪機構簡介····································································47 9.2棘輪機構計算····································································48 第十章 機架的分析設計····························································50 10.1機架的分類··································································50 10.2機架的設計準則·····························································50 10.3機架設計的一般要求························································52 10.4機架的設計步驟·····························································52 10.5機架結構的選擇·····························································53 10.6機架的常用材料·····························································54 第十一章 鍵選擇及其的校核······················································55 11.1鍵的分類·····································································55 11.2平鍵連接的強度計算························································55 11.3鍵的校核·····································································55 第十二章 聯(lián)軸器的校核····························································47 12.1聯(lián)軸器的分類及性能特點····················································56 12.2聯(lián)軸器的選擇及其驗算·······················································57 第十三章 增速器的選用及驗算············································58 13.1增速器的選用及驗算·····················································58 參考文獻····················································································· 設計小結····················································································· 附：英文翻譯 英文原文