机电装备设计(17)(精选)
机电装备设计
3 动力参数
动力参数包括电动机的功率、液压缸的牵引力、液 压马达或步进电机的额定转矩等。
机床各传动件的结构参数是根据动力参数设计计 算的。
如果动力参数定得过大，将使机床过于笨重，浪费 材料和电力：如果定得过小，又将影响机床的性能。
计算方法在现阶段只能做为参考，原因为： 通用机床使用情况复杂，切削用量的变化较大； 对某些加工过程中切削力和进给力的规律还没有很
(6) 操作方便和安全 。
6.3.2 类型
按照安装刀具的数目
①单刀架 ②多刀架
按结构形式
①方刀架 ②转塔刀架
③回轮式刀架
①手动转位刀架 按驱动刀架转位的动力分
②自动(电动和液动)转位刀架
数控车床常用的自动换刀装置方式
加工中心的刀库和换刀装置方式
加工中心刀库的类型及特点
（1）盘形刀库 应用较广，结构简单紧凑，因刀具 单环排列、定向利用率低，大容量刀库的外径将较 大，转动惯量大，选刀运动时间长。这种形式的刀 库容量较小， 一般不超过32把刀具。 （2）链式刀库 容量较大 ，当采用多环链式刀库时， 刀库外形较紧凑，占用空间较小，适用于大容量的 刀库。 （3）格子箱刀库 容量较大，结构紧凑，空间利用 率高，但布局不灵活，通常将刀库安放于工作台上。 （4）直线式刀库 结构简单，刀库容量较小，应用 于数控车床、数控钻床或个别加工中心。
1） 液压（或气动）驱动的活塞齿条齿轮转位机构 液压驱动特点：
● 调速范围大，缓冲制动容易，转位速度可调； ● 运动平稳，结构尺寸较小，制造容易，因而应用较 为广泛； ● 转位角度的大小可由活塞杆上的限位挡块来调整； 气动驱动特点：
● 结构简单、速度可调，但运动不平稳，有冲击； ● 结构尺寸大，驱动力小。
机电一体化专业毕业设计选题参考
毕业设计选题参考1．自动铭牌打号机设计（托台进给系统设计）2．自动铭牌打号机设计（打号盘及打号头设计）3．活塞自动安装机构设计4．简易数控刻尺机设计5．ZL50装载机工作装置稳定模块设计6．2自由度遥操作机器手设计（研究）7. 4自由度工程机器人抓取装置稳定模块设计（研究）8. 液压伺服遥操纵6自由度并联机构设计（研究）9．车辆路面谱同步记录再现系统设计10．工程车辆座椅振动疲劳试验系统设计11．工程车辆自动变速（智能化）控制系统设计12．三自由度驾驶运动模拟平台的设计13．二自由度雷达稳定平台设计14.六自由度汽车悬架实验运动模拟平台设计15．二自由**模拟运动平台设计16．水平定向钻机钻杆接送机械手设计17.基于OpenGL的六自由度运动模拟器图像虚拟18．搅拌反应器设计19．工业机械人手臂机构设计20．双螺杆挤出机设计21．电动绞肉机设计22．注塑液压机设计23．单斗挖掘机工作装置设计24．装载机工作装置设计25． 1440土压平衡顶管机设计26．注射成型机设计27．液压传动教学实验台设计28．气压传动教学实验台设计29． ZL15装载机液压系统设计30． ZL10装载机液压系统设计31． ZL08装载机液压系统设计32． ZL06装载机液压系统设计33．基于单片机的温度测试系统34． A4010H机器人大臂的设计与控制35．A4010H机器人小臂的设计与控制36． A4010H机器人基座的设计与控制37． PUMA-262机器人大臂的设计与控制38． PUMA-262机器人基座的设计与控制39．PUMA-262机器人小臂的设计与控制40．SR型工业机器人基座及大臂的设计与控制41．SR型工业机器人小臂及手腕的设计与控制42．定轴式动力换挡变速器的设计与控制43．ZL30装载机驱动桥及制动系统的设计44．立体吊仓升降机构及其控制系统的设计45．坐标式自动涂胶机器人设计46．机器人头部运动机构及其驱动设计47．两足机器人设计（研究）48．基于单片机的步进电机实验系统研究与开发49．装载机翻车仿真研究50．轮式装载机整机设计51．轮式装载机工作装置设计52．轮式装载机驱动桥设计53．挖掘装载机整机设计54．基于OpenGL的遥工程机器手图像虚拟55．鼓式制动器设计计算软件开发56．鼓式制动器刚柔耦合虚拟样机开发研究57．挖掘机工作装置多柔体虚拟样机开发58．汽车转向助力器关键技术的研究59．液压变压器的研究60．液压变压器的设计（应用研究）61．基于CATIA的虚拟装配在无级变速器设计中的应用62．水平定向钻机导向及其推进机构设计63．水平定向钻机锚固及其控制机构设计64．水平定向钻机钻杆抓取机械手设计65．具有高度调节功能的汽车悬架系统设计66．汽车电动助力转向器及其控制系统研究67．缓降绳自动剪切机系统设计68．基于Matlab的＊＊＊模拟（仿真）69．遥操作机器人虚拟现实软件开发70．遥操作机械手的控制软件开发71．遥操作机械手的力反馈控制系统研究72．遥操作机械手的位置反馈控制系统研究73．遥操作机械手的力-位置型反馈控制系统研究74．挖掘机液压系统及转向系统研究75．图像处理与识别技术与应用76．汽车液压助力转向器及其控制系统研究77．CCD视觉检测系统设计78．自寻迹小车的设计（或研究）79．计算机三维重构算法研究80．新型机械手的设计81．多轴组合钻床液压系统的研究（设计）82．变速箱试验台设计83. 水平钻机负载敏感控制液压系统设计84．液压机械无级变速器控制系统设计85. 电动车动力转向系统设计86．遥操作力－速度反馈机械手仿真实验研究87．二段式液压机械无级变速器虚拟装配设计88．机车轴检测装置用运料车的设计89．水平钻机活动液压夹持器的设计90．力反馈操纵手柄试验台液压系统设计91．6自由度力反馈操纵手柄设计92．机车轴检测系统举升、定位机构设计93．凿岩机6自由度液压工作臂设计94. 水平定向钻机全液压动力头设计95．振动、冲击疲劳检测实验台及控制系统设计96．掘进机悬浮动力头设计97．行星排式扩孔器的设计98．模板式刻蚀打孔机的设计99．挖掘机动臂能量回收系统设计（研究）100．挖掘机回转制动能量回收系统设计（研究）。
机电一体化毕业设计范文
机电一体化毕业设计范文一、引言。
大家好！今天我要给大家讲讲我的机电一体化毕业设计——智能物料搬运机器人。
在现代工业生产中，物料搬运可是个大活儿，又累人又容易出错。
所以呢，我就想设计一个聪明的机器人来干这个活儿。
二、设计目标。
1. 精准定位：它得知道自己在哪儿，要去哪儿，不能像个没头的苍蝇到处乱撞。
2. 安全可靠：在工厂里有很多人和设备，机器人可不能到处乱撞，得稳稳当当、安安全全的。
3. 高效搬运：毕竟是来干活儿的，要是慢吞吞的，那可不行，得快速准确地把物料从一个地方搬到另一个地方。
三、总体设计方案。
# （一）机械结构设计。
1. 底盘。
底盘就像是机器人的脚，我选择了四轮驱动的底盘结构。
四个轮子能够提供更好的稳定性和机动性。
轮子采用了特殊的橡胶材质，有很好的摩擦力，这样机器人在行驶过程中就不容易打滑。
为了实现转向功能，我在底盘上安装了转向机构。
这个转向机构就像汽车的方向盘一样，可以控制机器人的行驶方向。
2. 机械臂。
机械臂是用来抓取和搬运物料的关键部件。
我设计的机械臂有三个关节，可以灵活地伸展和弯曲。
每个关节都由一个电机驱动，通过精确的控制算法，能够实现机械臂在三维空间中的精确定位。
在机械臂的末端，我安装了一个特制的夹具。
这个夹具可以根据不同物料的形状和大小进行调整。
对于方形的物料，可以使用夹板式夹具；对于圆形的物料，可以使用环抱式夹具。
# （二）控制系统设计。
1. 硬件部分。
控制器：我选用了一款功能强大的单片机作为机器人的大脑。
这个单片机可以处理各种传感器传来的信息，并且根据预先编写的程序控制机器人的行动。
传感器：为了让机器人能够感知周围的环境，我安装了多种传感器。
比如说，安装了激光雷达传感器，它就像机器人的眼睛一样，可以扫描周围的环境，构建出环境地图，这样机器人就能知道哪里有障碍物，哪里是安全的通道。
还安装了红外传感器，用于近距离检测障碍物，起到一个辅助的作用。
另外，在机械臂上安装了力传感器，当夹具抓取物料时，力传感器可以检测到抓取的力度，避免用力过大损坏物料或者用力过小抓不住物料。
机电装备设计(9)
4.7.2 结构形式
直线运动导轨：
a)凸矩形
b)凹矩形
矩形导轨：刚度高，加工、检验和维修都较方便的优点。
但矩形导轨存在侧向间隙，导向性差。
矩形导轨适用于载荷较大而导向性要求略低的机床。矩形
导轨的承载面(顶面) 和导向面(侧面)分开，精度保持性较
好。导向面磨损量直接影响导向精度。凹矩形导轨易存润
• 从摩擦状态和耐磨性来看，铝青铜ZCnAl9Mn2与锡青铜
ZCuSn6Pb6Zn3相仿，抗磨料磨损的耐磨性比锌合金ZZnAl-
10-5高，但锌合金的抗撕伤能力比较强。从成本来看，铝青
铜ZCnAl9Mn2比锡青铜ZCuSn6Pb6Zn3低，但比锌合金
ZZnAl-10-5高。
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• 高分子材料
• 镶装高分子材料导轨具有摩擦因数低、耐磨性好、 抗损伤能力强、低速时不易出现爬行、加工性和化学 稳定性好、工艺简单和成本低等优点，在各类机床的 动导轨上都有应用，在精密、数控和重型机床动导轨 上的应用在逐渐增多。塑料导轨可与不淬硬的铸铁导 轨组成对偶摩擦副，也可与镶钢导轨组成对偶摩擦 副。
较大的提高，但淬火后的变形较大，增加了磨削加工
量。
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电极间的短路电流控制在400～600A，工作时滚轮在 20N的压力下与HT导轨保持接触。导轨与滚轮接触产生电
热效应 Q 0.24 I 2Rt ,自行冷却。淬硬深度0.15mm左右，
硬度达55HRC。
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• 钢：
• 采用淬火钢和氮化钢的镶钢导轨，可大幅度地提高 导轨的耐磨性。
硬和耐磨材料制造。
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导软材料匹配及其相对寿命
导轨材料及热处理
铸铁/铸铁 铸铁/淬火铸铁 铸铁/淬火钢
机电装备设计
美国“别动队”无人 机
法国“红隼”无人机
特种机器人
微型无人机
迎宾机器人
导盲机器人
跳舞机器人
医疗机器人
足球机器人
AIBO机器狗
特种机器人
指挥机器人
消防机器人
室外保安机器人
德国排爆机器人
防暴机器人
管内机器人
大型喷浆机器人
特种机器人
隧道凿岩机器人
注塑成型机
液压机
冲床
瓶奶灌装流水线
• 20世纪70年代以来，微型计算机和微电子 技术应
械系
统、液压、气动系统、检测部件、微电子自动控 制系统
和驱动装置以及信息处理技术按系统工程和整体 优化的
方法组成满足特定功能要求的有机整体。
特点：
◆ 机电装备的结构明显区别于传统的机械装备；
◆ 传感器和微电子控制系统成为现代机电装备重
1.1.3 机电装备组 成由四个部分组成。
1 机械系统
是机电装备中的传动机构和工作执行机构。
4 自动控制与信息处理系统 通过该部分传递信息流，进行决策，保证全 系统
的协调工作。 包括：高精度定位控制，速度控制，力控制， 自
适应控制及自诊断、仿真、校正、补偿、再现 检索
等。
研究的问题有： □ 自适应控制研究； □ 柔性自动化仿真技术的研究； □ 自诊断监控技术及容错技术的研究； □ 智能控制系统研究；
• 详细设计：通常用工程图学、机械零件、 机械
原理、理论力学、材料力学、电子、电工 等的基
础知识，完成产品的设计、计算，画出零 件图、
部件装配图和总装图，亦称常规设计。
通常是以古典力学为基础、大量采用经 验数
据或半经验性的设计方法。按常规、传统
机电装备设计--机电装备创新设计方法 ppt课件
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20世纪初的制造车间
拥挤、昏暗、嘈杂
由集中动力源驱
动的架空天轴
带传动
工人劳动强度大
变速用的 多级带轮
工作环境不安全
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工人操作车床
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“奔驰”汽车博物馆的车间模型
将动力分配 到不同设备
架空天轴
铣床
带传动
锯床
砂轮机
车床
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直流发电机 --电动1机1 组
械工业出版社,1999.
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课程的目的与任务
本课程是机械设计制造及其自动化专业与机械电子工程专 业的一门重要且实践性较强的专业课，是研究如何利用系 统设计原理和综合集成技巧，将机械系统、驱动装置、传 感检测部件、自控和信息处理系统等机电一体化要素组成 各种性能优良、可靠的机电装备。
内容以机为主，机电结合。学习相关的设计理
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1.2 设计类型
机电装备设计可分为：创新设计、变型设计和组合
设计等类型。
创新设计：依据市场需求发展预测，在无样机可供
参考的条件下，根据对新产品预期的功能要求和性能指
标，发挥设计者的创造力，利用已有技术成果进行创新
构思，设计出具有新颖性、创造性及实用性的机电装备
的一种实践活动。
包含两部分：
◆ 高性能直线电动机的研制。
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3 传感与检测部件
装置在机械的各敏感部位，实时采集温度、速度、
力、振动、声学与光学信号，及时反馈给控制系统，实
现对机械工作的实时控制以及对工作状态的监控。
研究的问题有：
★ 提高各种敏感材料和元件的灵敏度和可靠性；
机电装备设计ppt课件
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2
满足，C＞0.7(d1+d2)=0.7×2×161.78＝226.49(mm),同时， C＜2(d1+d2)=2×2×161.78＝647.12(mm)中心距合格。 所选同步带轮及带型为： 40-H-200-AF
宁波伏龙同步带
3.2 高速带传动
特点： 高速带传动又称高速平型带传动，指带速v＞30 m/s，高
同步带轮普通与同步带一同购买，可选用厂家提供的规 范带轮，也可单独定购。
3.1.5 设计计算
1、失效方式 同步带的传动主要失效方式：同步带疲劳断裂，带齿的
剪切和挤压破坏及带两侧边和带齿磨损等。
在正常的任务条件下，带传动设计准那么主要是在不打滑 的条件下限制其单位宽度拉力，以保证同步带的抗拉强度， 保证同步带具有一定的疲劳强度和运用寿命。
常用的资料有聚氯酯橡胶和氯丁橡胶。
2、型号、主要参数和标注方法
1〕型号
同步带型号如表所
示。
齿型 代号
型号
名称
MXL(minimal extra light) 最轻型
XXL（ extra extra light ） 超轻型
英制 梯型
齿
XL （ extra light ） L （ light ）
H （ heavy ）
(2) 玻璃纤维 与基体资料的粘结性好，柔韧性和 耐腐蚀性较好。多用于以氯丁橡胶为基体的同步 带中。
(3) 芳香族聚酸胺纤维 韧性远高于钢丝和玻璃纤 维，抗拉强度与钢丝一样，耐腐蚀和高温稳定性 好，价钱较高。
2〕基体
同步带的基体包括带齿和带背，在氯丁橡胶为 基体的同步带中增设用尼龙或锦纶丝织成布层， 以添加耐磨性。基体资料应具有良好的柔韧性、 耐磨性、耐热性、抗弯强度高、抗老化以及与 强力层的粘合性好。
机电设计方案
机电设计方案机电设计方案1. 引言本文档旨在介绍机电设计方案的相关内容。
机电设计是指结合机械工程与电子工程的知识，设计出能够实现特定功能的机电设备。
机电设计方案涵盖了从设计到制造的全过程，包括设计思路、材料选择、零部件制造、装配以及测试等。
2. 设计思路在进行机电设计之前，首先需要明确设备的功能需求和设计目标。
根据需求和目标，可以确定所需的机械结构和电子元件。
在选择机械结构时，需要考虑其稳定性、可靠性、易制造性等因素。
而对于电子元件的选择，则需要考虑功耗、集成度、性能等因素。
设计思路应该是系统性的，需要将机械结构和电子元件相互配合，确保整个机电设备能够满足设计需求。
在设计过程中，需要进行工程计算和仿真分析，以评估设计方案的可行性。
3. 材料选择材料选择是机电设计中至关重要的一环。
根据设计需求，需要选择合适的材料来制造零部件。
在选择材料时，需考虑几个关键因素：- 强度和刚度：选用材料要有足够的强度和刚度，以确保设备能够承受正常工作负荷。
- 耐磨性和耐腐蚀性：选用具有良好耐磨性和耐腐蚀性的材料，可以延长设备的使用寿命。
- 导电性和绝缘性：根据电子元件的工作原理，选择合适的导电性或绝缘性材料，以确保电路的正常工作。
- 可加工性：选用易于加工的材料，可以提高制造效率和降低成本。
材料选择要综合考虑以上因素，尽量选择适合特定设计需求的材料。
4. 零部件制造与装配根据设计方案，需要制造相应的零部件，并进行装配。
在制造零部件时，需要遵循相应的加工工艺，确保零部件的精度和质量。
同时，需要进行质量控制，保证每个零部件都能满足设计要求。
在装配过程中，需要根据装配图纸和工艺要求，将各个零部件按照正确的顺序装配起来。
装配时要注意清洁、防尘、防静电等工作，以保证装配过程的质量。
5. 测试与优化完成装配后，需要进行设备的测试与优化。
测试是为了验证设备是否能够正常工作，并检查是否存在潜在问题。
在测试过程中，可以通过对设备各功能模块的测试、性能测试、可靠性测试等手段，评估设备的性能和可靠性。