减振镗杆的结构设计与开发开题报告
动力机械减振设计性能预测及评估的开题报告
动力机械减振设计性能预测及评估的开题报告一、选题背景和意义动力机械的减振设计是一项重要的工程问题，减振能够有效地降低机械的振动和噪声，减少机械的磨损和损耗，提高机械的可靠性和寿命。
随着科技的不断发展，动力机械的减振技术也在不断地创新和进步，因此对于动力机械减振设计的性能预测和评估显得尤为重要。
二、研究内容和目标本次开题研究旨在探讨动力机械减振的设计性能预测和评估方法，主要研究内容包括：1. 动力机械减振系统的结构和基本原理2. 动力机械减振设计的关键技术和方法3. 动力机械减振性能的预测和评估方法本次研究的目标是通过系统分析和论证，建立起一套可靠的动力机械减振设计性能预测和评估方法，为工程实践提供指导和支持。
三、预期研究成果本次开题研究的预期研究成果包括：1. 建立起一套可靠的动力机械减振设计性能预测和评估方法2. 探讨动力机械减振的设计性能预测和评估方法对机械性能的影响3. 为工程实践提供指导和支持四、研究方法和技术路线本次开题研究的研究方法和技术路线主要包括：1. 理论分析和综述2. 正交试验和模拟计算3. 实验测试和数据分析五、研究计划及时间安排本次研究计划包括以下几个阶段：文献综述和理论分析，正交试验和模拟计算，实验测试和数据分析，结果分析和撰写论文。
时间安排：1. 第一阶段（1月-3月）：文献综述和理论分析2. 第二阶段（4月-6月）：正交试验和模拟计算3. 第三阶段（7月-9月）：实验测试和数据分析4. 第四阶段（10月-12月）：结果分析和撰写论文六、参考文献1. 贝勒什·托马斯·丹尼尔(2002).机械振动的控制.科学出版社.2. 身材伟(2015).机械减振降噪设计手册.机械工业出版社.3. 马尔格里特·玛丽·马克思(2010).减振技术手册.电子工业出版社.4. 霍华德·弗兰克(2009).机械减振的原理与实践.机械工业出版社.5. 王建国(2007).机械减振技术及其应用.化学工业出版社。
镗孔振动测量系统设计论文、开题报告、摘要
目录1 引言 (3)1.1课题的任务和意义 (3)1.2振动测量现状及趋势 (5)1.2.1振动测量在机器状态监测中的应用 (6)1.2.2振动测量仪器的发展 (7)2 方案制定 (9)2.1方案一 (9)2.1.1 整体设计 (10)2.1.2 弓形位移式测试装置的测试 (10)2.2方案二 (11)2.2.1 整体设计 (12)2.2.2 功能模块设计 (13)2.3方案三 (14)2.3.1 整体设计 (15)2.3.2 功能模块设计 (15)2.4 设计方案论证 (16)2.5 方案选择 (17)3 总体设计 (17)3.1传感器模块 (18)3.1.1电涡流传感器 (18)3.1.2 BENTLY电涡流传感器 (19)3.1.3 轴的径向振动测量 (20)3.2转换器模块 (21)3.2.1 ADC0809工作原理 (21)3.2.2 ADC0809的主要特性 (22)3.2.3 ADC0809的内部结构及引脚 (22)3.2.4 ADC0809工作过程 (24)3.2.5 ADC0809与单片机的接口 (25)3.3控制器模块 (27)3.3.1 AT89C51单片机 (28)3.3.2 时钟电路 (30)3.3.3 复位电路 (31)3.3.4 应用举例 (32)3.3.5人机接口模块 (34)3.4显示器模块 (38)3.4.1 LED显示器 (38)3.4.2 LCD显示器 (39)4 系统调试 (45)4.1 Keil C 软件使用 (45)4.2 Proteus 软件 (50)4.2.1 Proteus 软件特点 (50)4.2.2 Proteus软件仿真 (52)4.3 标度变换 (52)4.4 硬件调试 (53)4.3.1 硬件电路整体布线 (53)4.3.2 制作电源 (54)4.3.3 检查电路 (54)4.3.4 按键接错 (54)4.3.5 ADC0809输入通道的外围电路 (54)5 设计参数及使用说明 (57)5.1 产品参数 (57)5.2 使用方法 (57)5.3 注意事项 (57)总结 (59)致谢 (60)外文翻译 (60)设计实物及CAD图 (73)附录 (77)1 引言1.1课题的任务和意义高速旋转机械在工作中引起的超限振动往往是机器破坏的主要原因。
减振刀具系统的结构设计动力学分析说明书毕业设计论文
减振刀具系统的结构设计动力学分析说明书毕业设计论文1 引言1．1 课题研究背景切削颤振是金属切削过程中刀具与工件之间产生的一种十分强烈的相对振动，其产生的原因和发生、发展的规律与切削加工过程本身及金属切削系统动态特性都有着内在的本质联系，影响因素很多，是一个非常复杂的机械振动现象。
由于振动机械的各主要构造和零件要长期承受交变载荷，于是包括疲劳失效在内的各种类型的损伤和破坏就成为影响设备使用性能和使用寿命的主要因素。
现代工业对工程质量、产品精度及可靠性都提出了愈来愈高的要求，研究和解决工业工程中出现的各种振动问题已成为一项急迫的任务。
因而在研制设计中，不仅要考虑静力效应，而且还要考虑动力效应。
根据传统的基于静力准则的机械结构设计方法是无法满足现代产品的设计要求的。
对承受动载荷的结构，采用结构动态设计方法是满足现代产品设计要求的有效方法，通过动态设计达到控制机械结构的振动水平，改善产品的质量，提高它的安全可靠性等目的，即“优生”。
这也是符合国际、国内机械结构设计技术发展方向的。
本课题就是通过有限元法对减振镗刀杆系统进行动力学分析，并利用ANSYS软件对系统的关键部件进行分析和模拟仿真，获得镗刀杆系统在加工条件下的变形、应力分布等信息。
镗削是一种用刀具扩大孔或其它圆形轮廓的内径车削工艺，其应用范围一般从半粗加工到精加工，所用刀具通常为单刃镗刀（称为镗杆）。
镗刀有三个基本元件：可转位刀片、刀杆和镗座。
镗座用于夹持刀杆，夹持长度通常约为刀杆直径的4倍。
装有刀片的刀杆从镗座中伸出的长度称为悬伸量（镗刀的无支承部分）。
悬伸量决定了镗孔的最大深度，是镗刀最重要的尺寸。
悬伸量过大会造成刀杆严重挠曲，引起振颤，从而破坏工件的表面质量，还可能使刀片过早失效。
这些都会降低加工效率。
对于大多数加工应用，用户都应该选用静刚度和动刚度尽可能高的镗刀。
静刚度反映镗刀承受因切削力而产生挠曲的能力，动刚度则反映镗刀抑制振动的能力。
单自由度高频减振镗杆结构的优化设计
王 兰 波 ， 志 军 张
（ 阳理 工 大 学 机 械 学 院 ， 宁 沈 阳 １ ０ ５ ） 沈 辽 １ １ ９
摘 要 ： 着现代 高速切 削技 术 的发 展 ， 随 刀杆 的振 动 严 重影 响 着 加 工精 度 和 刀具 耐 用度 。对 于深 孔
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刀具减震技术：双级调谐阻尼器减振的镗刀杆结构设计
刀具减震技术：双级调谐阻尼器减振的镗刀杆结构设计简介影响机器加工性能的最关键因素之一就是颤振；颤振的抑制技术是保证工件加工质量，提高机械加工效率的前提，因此显得尤其重要。
其中，深孔的加工技术在现代工业的航空航天，汽车产业，军工制造等领域应用日益广泛，加工质量要求也越来越高。
镗削加工处于半封闭状态，镗杆悬伸较长，刀具的后刀面和内孔磨擦较大，系统易处于不稳定状态，极易发生颤振，由于镗削过程中镗杆是整个加工系统中刚性最薄弱的环节，加工过程极其容易引起颤振。
由镗杆的颤振导致加工表面振纹，加工精度不足，刀具磨损严重，产生的噪声也损害操作者的身心健康。
对于切削加工中颤振的控制，国内外的研究人员已进行了大量的研究。
总的来说，可分为两大类：振动控制方法和调整切削参数的控制方法。
振动控制方法中，又根据控制执行装置性质的不同分为主动控制方法，被动控制方法和半主动控制方法。
被动控制型方法：主要是通过在系统中加入吸振部件来达到减振抑振的效果。
消极的被动控制不需要附加能源，减振器的工作完全取决于主振动系统，其结构简单、工作可靠。
被动控制的方法很多，调谐质量阻尼器 (TMD) 就属于其中一种；调谐质量阻尼器 (TMD) 主要由弹簧、阻尼器和质量块组成，其工作原理是利用质量块的惯性力或主动控制力达到共振吸能、减少结构反应的目的。
调谐质量吸振器在机械振动领域是一个常用的技术。
此概念由 Frahm 首次提出。
之后 Ormondroyd 和 Hartog，Sims，Lei Zuo 等人做了大量研究，并在此基础上提出多重调谐质量阻尼器 (MTMD)，即在主结构上并联多个彼此独立的单调谐质量阻尼器 (STMD)。
上述的各装置在颤振抑制上都有一定的效果，但是单调谐质量阻尼器 (STMD) 的主要缺陷就是其对被控结构固有频率十分敏感，优化调整很难达到预期的最优状态且调整效率不高。
在总质量恒定的条件下多重调谐质量阻尼器 (MTMD) 的振动控制效果明显优于单调谐质量阻尼器 (STMD)。
减振镗刀的设计与分析
减振镗刀的设计与分析摘要:我国工业现在已经处于蒸蒸日上的状态,加工生产也在不断地创新和改进，作为加工中必不可少的深孔加工环节，其技术也在日益进步。
但是深孔加工中振动的问题也随之而来，加工中产生的振动不仅使得加工精度降低，还使得生产效率也大打折扣。
为此，减振成了现在必须要克服的难题。
内置减振系统是一种结构简单，易于生产的一种镗刀的减振方法，它是通过在镗刀杆的内部加减振块，橡胶圈，阻尼液等元件来达到理想的减振效果。
这种设计不仅没有改变镗杆原有的外观形状，还在一定程度上减少了振动带来的不便，是一种使用前景非常广阔的设计方式。
本篇设计先讲述了国内外现有减振镗杆的状况，通过分析、参考来确定最终采用的设计方式。
其次介绍了在加工过程中产生振动的不同种类和产生的机理，为设计提供一些必要的参考材料。
然后再选择减振镗杆中所需的每个部件，在对不同部件做出不同的分析，最后再将这些部件做出动力学模型，再整合出最终的数学模型。
为实际的加工生产提供一些参考。
关键词：减振；镗杆；深孔加工；刚度Design and analysis of vibration boring cutterAbstract : Now our industry is in a flourishing state, production is constantly innovating and improving, as an essential part of the processing of deep hole machining technology is also in progress. Vibration problems in the deep hole machining also come, lower vibration produced not only makes the machining accuracy in the processing, but less productive. To this end, now has to overcome the problem of vibration reduction. Built-in vibration reduction system is a simple structure, easy to produce a boring tool vibration method, it is by boring bar internal and vibration damping, and the rubber ring, the vibration damping elements such as liquid to achieve the desired effect. This design not only failed to change the boring bar is the original appearance of the shape, but also to a certain extent, reduce the inconvenience of vibration, is a very broad prospects for use of design.Absorption boring bar, through analysis, to determine the final reference design. Next introduced the vibration produced during processing of different kinds and the mechanism, is designed to provide the necessary reference materials. Then the vibration absorption boring bar for each component in different parts and different analysis, then make them dynamic model in the integration of the final model. Provide your reference for actual production.Key words : vibration; boring bars; deep holes; stiffness目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)1 绪论 (1)1.1 课题背景及研究意义 (1)1.2 减振镗杆的国内外研究成果与发展的趋势 (2)1.3 国内的研究现状与发展趋势 (6)1.4 小结 (6)2 振动的机理分析和不同的减振措施 (7)2.1 切削中振动的分类及产生的原因 (7)2.2 减振的主要原则 (8)2.3 控制机械加工振动的途径 (8)2.3.1 消除或者减弱发生振动的条件 (8)2.3.2 改良工艺系统中的动态特性 (9)2.3.3 选用减振装置 (10)3 减振镗杆的结构设计 (16)3.1 减振镗刀的杆材料选择 (16)3.2 镗杆的基本结构设计 (16)3.3 冷却管的设计 (17)3.4 减振装置的组成元件 (18)3.4.1 阻尼夜的选取 (18)3.4.2 弹性元件的选择 (19)3.4.3 减振块的选择 (21)3.5 减振镗杆内部整体结构的设计 (22)3.6 刀头的设计 (23)4 动力减振系统的数学模型 (24)4.1 动力减振镗杆系统的力学模型 (24)4.2 建立动力减振系统的动力学分析模型 (27)4.3 建立动力减振镗杆的数学模型 (29)4.4 本章小结 (29)5 结论与展望 (30)5.1 全文总结 (30)5.2 展望 (30)参考文献 (32)致谢 (34)1 绪论1.1 课题背景及研究意义现今,制造业的发展已成为社会进步的标准,加工中的高速和超高速加工现已成为主流趋势,企业对加工精度的标准和要求也越来越高,在金属切削这块加工领域里,特别是在高速加工深孔的时候，由于孔的形状要求和精度要求比较高,因此刀具加工产生的振动一直是阻碍加工精度的最大障碍之一，它的产生严重影响了零件的加工精度与表面的粗糙度,阻碍了切削加工向着高速度、高精度和高强度方向的发展。
机床减振镗杆研究
Ｖ０Ｉ ３ ． ７ Ｎ ０． １
湖
南
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２ ０年 ０ ０１ １月
Ｎ ｏｖ． ２Ｏ１０
ＨＵＮＡＮ ＡＧＲＩ ＣＵＬＴＵＲＡＬ杆研究
韩 洪 元
（ ． 乡职业技术学院， １ 新 河南 新乡 ４ ３ ０ ；． ５ ７ ０ ２新乡市技师学 院， 河南 新乡 ４３０） ５ ７ ０
源 与 设 备 本 体 之 间 。 主 要 作 用 ： 是 用 于 调 整 设 备 的 其 一 水 平 状 态 ； 是使 设 备 与 地 基 形 成 固定 联 接 或 弹性 联 接 二 并 隔离 振 动 ； 是 防 止 振 源 的振 动 传 至 设 备 本 体 。 三 在 深 孔 镗 削 过 程 中 ， 到孔 的尺 寸 限制 ， 杆 长 径 受 镗
Ｘｉｘａ ｇ Ｈｅ ａ ５ ７ ０Ｃ ｉａ ｎ ｉｎ ， ｎ ｎ４ ３ ０ ， ｈｎ ）
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减振镗杆的有限元分析
优秀设计目录中文摘要...................................... 错误！未定义书签。
英文摘要...................................... 错误！未定义书签。
第1章减振镗杆的国内外研究水平和发展趋势 (3)第2章颤振的机理及稳定性分析理论 (5)2.1 再生颤振的机理 (5)2.2 再生颤振系统 (6)2.3 系统切削过程动态模型 (7)2.4 镗削过程稳定性分析理论与稳定性图 (8)第3章减振镗杆的动力学模型 (13)3.1 减振镗杆的设计 (15)3.2 减振镗杆模型的分析 (17)3.3 在ANSYS程序中进行应力应变分析 (19)3.4 模型在频域内的仿真结果 (19)结论与展望 (23)致谢 (24)参考文献： (25)附件I 英文文献翻译 (26)附件II 英文文献原文 (30)减振镗杆的有限元分析摘要：介绍了深孔镗削加工过程中产生振颤的机理,建立了减振镗杆的动力学模型。
论述动力减振镗杆的工作原理，通过简化动力学模型建立微分方程。
在理论基础上通过实验分析动力减振镗杆的减振效果和动态性能，并测定其最佳状态下的性能参数。
试验结果确定了动力减振器的减振特点，为实际生产加工给出参考。
关键词：减振镗杆深孔镗削性能参数Finite element analysis of Damping Boring Bar Abstract : This paper introduced the mechanism of vibration in the process of deep hole boring , developed a dynamic modal of the damping boring bar. The working principle of a boring bar which has a dynamic vibration absorber is discussed The system’s differential equation is built according to the simple dynamical model. Based on theory,the dynamic performance of a boring bar is researched by experiment and the performance parameters at the best state are gotten. The result of experiment shows the character of dynamic vibration absorber，and gives a reference for the actual manufacture.Key words:Damping boring bar Deep hole boring Performance parameters第1章减振镗杆的国内外研究水平和发展趋势在机械生产过程当中，切削系统的加工精度及稳定性很大程度上取决与结构的刚度和切削过程中颤振对其产生的影响，刚性不足和颤振的产生不仅制约了切削系统在加工过程中的切削效率，而且还会在加工工件的表面留下振纹，影响加工精度。
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本科生毕业设计（论文）开题报告
论文(设计)题目减振镗杆的结构设计与开发
作者所在系别机械工程系
作者所在专业机械设计制造及其自动化
作者所在班级xxxx
作者姓名xxxx
作者学号xxxx
指导教师姓名xxx
指导教师职称讲师
完成时间2012 年 2 月
北华航天工业学院教务处制
说明
1．根据学校《毕业设计(论文)工作暂行规定》，学生必须撰写《毕业设计（论文）开题报告》。
开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。
2．开题报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业教研室论证审查后生效。
开题报告不合格者需重做。
3．毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。
其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。
第一次出现缩写词，须注出全称。
4．开题报告中除最后一页外均由学生填写，填写各栏目时可根据内容另加附页。
5．阅读的主要参考文献应在10篇以上（土建类专业文献篇数可酌减），其中外文资料应占一定比例。
本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。
6．参考文献的书写应遵循毕业设计（论文）撰写规范要求。
7．开题报告应与文献综述、一篇外文译文和外文原文复印件同时提交，文献综述的撰写格式按毕业设计（论文）撰写规范的要求，字数在2000字左右。
毕业设计(论文)开题报告
学生姓名xxx 专业
机械设计
制造及其自动化
班级xxxx
指导教师姓名xxx 职称讲师工作单位机械工程系课题来源横向课题课题性质应用设计课题名称减振镗杆的结构设计与开发
本设计的科学
依据
（科学意义和应用前景，国内外研究概况，目前技术现状、水平和发展趋势等）1 科学意义和应用前景
深孔镗削中的切削颤振和刀具刚性不足是金属切削加工中影响产品表面质量、降低刀具寿命的一些重要因素，单纯的通过改变镗杆结构的静刚度和动刚度具有其局限性，减振镗杆的提出有效的解决了这个问题。
2 国内外研究概况和技术现状
目前，一些工业发达国家已经采用减振镗杆进行深孔加工，拥有一系列的产品；国内的一些减振刀具很多都处于研究阶段，采用的都是增加刀体静刚度的方法，例如镍基重合金防振刀具等。
但是大部分的减振措施都是在工艺上进行改良或是在加工过程中采用一些技巧。
3 减振镗刀杆的发展趋势
由于增加静刚度的方法对减振有一定的局限性，所以增加动刚度则是解决此问题的关健途径，因此采用动力减振来解决镗杆的动刚度将成为未来减振镗杆设计的一大趋势；另外国外学者多采用新材料、新结构来实现镗杆的减振效果。
设计内容和预
期成果（具体设计内容和重点解决的技术问题、预期成果和提供的形式）1 总体设计内容及技术要求
(1)搜集资料，确定设计方向；
(2)对减振刀杆的结构进行设计；
(3)建立减振刀杆的振动模型，并对其进行分析；
(4)通过模型分析，对减振镗杆进行结构优化；
(5)对减振刀杆的特性进行分析与评价；
(6)撰写毕业论文。
2 成果的提供形式
(1)论文一份；
(2)相关程序光盘一张；
(3)开题报告、文献综述和外文翻译各一份。
拟采取设计方法和技术支持（设计方案、技术要求、实验方法和步骤、可能遇到的问题和解决办法等）1 设计方法和技术要求
对减振刀杆建立数学模型，将刀杆的振动转变为悬臂梁的二自由度阻尼振动模型。
利用振动力学把振动模型的各个参数的关系式表达出来，再利用matlab软件对表达式进行优化，从而得出各个参数的最优解，进而实现对减振镗刀杆的结构优化。
2 可能遇到的问题和解决方法
由于课题对建模能力和编程能力有一定要求，所以需要对高等数学、材料力学、振动力学和matlab软件等进行系统的学习，并多向老师、同学请教。
实现本项目预期目标和已具备的条件（包括过去学习、研究工作基础，现有主要仪器设备、设计环境及协作条件等）1 工作环境
计算机一台
2 技术条件
(1)要求有良好的力学基础，掌握材料力学及理论力学基础知识；
(2)有一定的自学能力，要求掌握机械振动的基本理论知识；
(3)要求有一定的计算机编程能力
3 设计基础
已学习高等数学，材料力学，理论力学，C语言等课程，具备设计研究的基础
各环节拟定阶段性工作进度(以周为单位) 时间进度安排
(1)开题报告撰写、修改，完成开题； 2周
(2)完成减振镗杆的结构设计； 3周
(3)对减振镗杆进行结构优化； 4周
(4)建立减振刀杆的振动模型； 3周
(5)对减振刀杆的特性进行分析与评价； 2周
(6)撰写毕业论文、准备毕业答辩以及其他不可预知因素的影响。
3周
开题报告审定纪要
时间地点主持人
姓名职务（职称）姓名职务（职称）参
会
教
师
论
证
情
况
摘
要
记录人：
指
导
教
师
意
见
指导教师签名：年月日
教
研
室
意
见教研室主任签名：年月日。