2023年机械开题报告6篇（精选文档）

机械开题报告第1篇一、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下面是小编为大家整理的机械开题报告6篇,供大家参考。

机械开题报告 第1篇

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。

二、主要研究(设计)内容、研究(设计)思想及工作方法或工作流程

课题研究载重4T的汽车自卸机构液压整体设计

系统受力分析

液压缸液压泵等系统部件设计

零件图及系统总图

系统稳定性校核与检验

三、毕业设计工作进度安排

3月10日～3月24日开题阶段。

提出总体设计方案及草图，填写开题报告。

3月25日～4月13日设计初稿阶段。

完成总体设计图、部件图、零件图。

4月14日～4月28日中期工作阶段。

完善设计图纸，编写毕业设计说明书，中期检查。

4月29日～5月20日毕业设计整改。

图纸修改、设计说明书修改、定稿，材料复查。

指导教师意见

选题符合专业培养目标，体现毕业设计基本要求，并有一定的实际应用价值。该生对课题查阅了一定的技术文献，学习态度端正，总体设计方案正确，研究思路较清晰，进度安排合理，研究方案设计得当。

指导教师签字：**x

20**年**月x日

机械开题报告 第2篇

一、农机试验鉴定发展规律探讨

1.农机试验鉴定必须适应农业机械化发展需求

农机试验鉴定活动最根本的目的是促进农业机械化的发展。从辩证的角度来看，农业机械化的发展也给试验鉴定提出相应的要求，在预示试验鉴定发展方向的同时，促进农机试验鉴定能力的提高，而试验鉴定在不断的发展过程中，一定程度上促进和制约着农业机械化的发展。目前，农机化快速发展的需求与相对滞后的农机试验鉴定能力之间的矛盾逐步显现。试验鉴定机构应在农机化发展需求的牵引下，做好试验鉴定发展规划，努力加强试验鉴定能力建设，开拓试验鉴定新方法，尽量减小试验鉴定能力不足给农机装备及农业机械化发展带来的不利影响。

2.农机试验鉴定发展必须源于实践探索

农机试验鉴定工作本身的实践性很强，其发展方向决不能凭空臆断，而应在大量实践探索活动的基础上，选择适合我国国情和农业机械化发展特点的发展道路。从关注农机产品安全和性能到对产品先进性、可靠性、适应性、安全性评价的转变，部级推广鉴定“五统一”的实施，部级鉴定能力认定工作的开展……所有这些，都是实践探索的成果。从农机试验鉴定的发展历程来看，离开实践探索活动，试验鉴定的发展就成了无源之水、无根之木。实践探索活动可以淘汰那些不合时宜的试验鉴定方式和思想，推动农机试验鉴定向着更加统一、规范、科学的方向发展。3.农机试验鉴定发展必须依靠科学技术进步农机试验鉴定是一项技术密集型工作，涉及到多个学科的理论和技术，专业领域范围广，工程应用性强。科学技术是第一生产力的特性，昭示了科学技术进步对农机试验鉴定发展的推动作用。比如，计量与测试技术、统计技术、计算机软件技术的发展，使农机试验鉴定活动中广泛应用的测控能力和试验数据处理分析能力有了很大提高。科学技术进步在改善农机试验鉴定能力的同时，还能丰富试验鉴定的手段和方法，促进试验鉴定思想理论和技术理论的进一步升华。

二、强化农机试验鉴定工作的途径和建议

目前，农机试验鉴定已经成为提升农机化发展质量的重要抓手，成为促进农业机械化科学发展和安全发展的重要基础。在初步探讨农机试验鉴定发展规律的基础上，提出以下强化农机试验鉴定工作的意见建议。

1.强化公益属性，明确农机试验鉴定机构发展定位

《农业机械试验鉴定办法》明确将“不以盈利为目的”作为农机鉴定机构应当具备的条件之一，目的就是保证试验鉴定结论不受研制单位或其他利益集团的影响，确保公正性，真正服务好企业，推动支持企业技术和产品创新；
真正服务好农民，替农民把好产品质量关，确保农民能用上质量合格、性能优良的产品；
真正服务好行政，真正把好产品、好技术推荐给行政，纳入到支持推广范围。在事业单位分类和改革的新形势下，只有进一步强化农机试验鉴定机构公益属性，明确发展定位，才能进一步加强和发挥农机试验鉴定工作质量把关作用，真正为农机化主管部门提供技术支撑保障，确保国家强农惠农富农政策有效实施、财政资金有效使用，促进全国农机质量保障体系良性发展。

2.加强技术理论研究，创新试验鉴定模式

随着科学技术的进步和改革开放的扩大，不少新型农机和国外农机不断投入市场，这些产品的适用性和可靠性对农民影响很大。农机试验鉴定在质量把关的同时，也肩负着引领新产品、新技术进步的任务。为适应农业发展和新农村建设需求，要着眼提高农机试验与鉴定的综合能力，加强试验鉴定理论技术，特别是农机先进性、适用性、安全性、可靠性评价方法的创新研究，为解决评价指标选取、试验设计和试验结果综合评定等关键问题提供理论技术支持；
要加强对现有试验鉴定模式的分析总结，改进试验鉴定方法，提升试验鉴定手段，推进模式转变，提高试验效能，使试验鉴定适应时代发展需求。

3.加强系统规划，推进试验鉴定能力建设

农机试验鉴定发展离不开需求牵引和技术推动。加强试验鉴定基础设施和试验技术手段建设，首先要根据农业机械化发展需要，做好农机试验鉴定体系规划，强加整体意识，积极争取支持，统筹开展鉴定检测软硬件设施建设。一方面，要突出区域重点，加大试验场区与设施设备建设力度，建立特色实验室，提高鉴定检测能力；
另一方面，要加强试验信息平台建设，实现功能互补、信息互通、资源相互利用。

4.强化监督管理，推进试验鉴定工作规范化

农机推广鉴定工作事关企业及用户的切身利益，事关国家购机补贴政策的顺利实施，涉及面广，社会关注度高。要进一步加强质量管理体系与组织管理体系建设，提高内部管理规范化；
着力完善廉政风险防控机制，落实好推广鉴定工作信息反馈制度，提高试验鉴定人员责任意识、全局意识和风险意识，做到依法、科学、规范、廉洁；
加强督促检查，严格责任追究，维护好试验鉴定科学、公平、公正的权威形象，推动我国的农业机械化“全面、全程、高质、高效”发展。

机械开题报告 第3篇

题目：基于压电陶瓷的机器人抑振系统设计

一、本课题的研究意义、研究现状和发展趋势

1、课题的来源和意义

机器人抑震系统的产生是为了解决因机器人在运动时产生有害震动的问题，为了满足设计师把机械臂设计得更加灵巧，减小机械臂的重量的要求，导致机械臂的刚度减小，挠性增大，机械臂在高速运动时候产生有害而强烈的震动。压电分流阻尼技术可以很好解决这个问题。

基于压电陶瓷的机器人抑震系统设计的核心部分就是压电分流阻尼技术，这个技术的主要元器件包括压电陶瓷、电阻、电感，电阻和电感我们都很熟悉，这里我们着重了解一下压电陶瓷这一电子元器件。

1880年皮埃尔?居里和雅克?居里兄弟发现电气石具有压电效应。1946年美国麻省理工学院绝缘研究室发现，某些材料在机械应力作用下，引起内部正负电荷中心相对位移而发生极化，导致材料两端表面出现符号相反的束缚电荷的现象，称为压电效应。具有这种性能的陶瓷称为压电陶瓷。

设计一种成熟的机器人抑震系统对机器人高效、准确的实现功能具有很大帮助。不能很好地控制机器人的震动，将会给机器人带来很多危害，甚至无法实现功能。比如，空间站第一阶段的装配约需遥控机器人工作 47 小时，其中等待消除残余振动的时间约占总时间的 20%-30%，高速激光切割机器人在运行过程中末段操作器加速度可达 3-5g，而轨迹精度却要求在±范围内，航天器的柔性附件在展开过程中诱发的振动可使航天器的姿态失稳，一些系统的展开过程竟达 6-8 小时，需要如此长时间的原因是避免造成大的振动，因此，机器人抑震系统的研究对如何在提高速度，减小机械臂重量的同时保证精度、效率和可靠性十分必要。

2、 课题的研究现状

随着科技日新月异的发展，机器人在生活、生产以及航空航天领域的广泛使用，使得对机器人抑震系统的研究显得十分必要和有意义，机器人抑震系统的核心技术就是压电分流阻尼技术20世纪90年代以来，压电分流阻尼(shuntpiezoelectric

damping)技术在结构振动与噪声控制中的应用越来越引起专业研究者们关注。Hagood等首先提出了压电分流阻尼的概念。该方法的基本原理是通过压电式作动器把振动结构的机械能转换为电能，然后通过分流电路中的电阻把电能消耗掉。

基于压电陶瓷的机器人抑震系统设计之所以被广泛应用于机器人抑震系统中，是因为它有众多其它机器人抑震系统无法比拟的优势，其优点主要集中于以下几点：

1、原理简单明了，易于理解

基于压电陶瓷的机器人抑震系统的核心技术是压电分流阻尼原理，就是利用震动引起压电陶瓷的变形，从而产生电动势，在分流阻尼电路中形成电流而发热，实现了将机械能以热能的形式消耗掉，达到抑震的作用。

2、结构紧凑，占用空间小、无复杂电路

基于压电陶瓷的机器人抑震系统有压电陶瓷和分流阻尼电路两部分组成，压电陶瓷体积非常小，分流阻尼回路主要由导线、电阻和电感三部分组成，电感和电阻主要有串联和并联两种，所以说，整个压电陶瓷分流阻尼系统结构非常紧凑，占用空间也十分小，电路也很简单。

3、自动化程度高

基于压电陶瓷的机器人抑震系统只要设计无误，正确安装在需要抑震的机器上，即可实现抑制震动的功能，在实现抑震的过程中无需人工操作。

4、节能，不需要外接电源

基于压电陶瓷的机器人抑震系统不需要外接电路驱动整个系统，十分节能，其只是将机器震动的机械能转化成热能，以达到抑制震动的目的。

5、工作稳定，反应快

基于压电陶瓷的机器人抑震系统无复杂的电路，而且不需要复杂的软件处理传感器采集的信号，抑制震动是将机械能通过电能转化成热能从而达到抑制震动的目的，这个速度十分迅速。

3、发展趋势

柔性机械臂在震动的过程中不可避免产生弹性震动，对机器人柔性臂的振动抑制成为重要的研究课题，基于压电陶瓷的机器人抑震的方法也在不断地发展和优化，有关发展趋势主要有以下几种：

1、对压电陶瓷布置位置进行优化设计，让压电陶瓷位于柔性臂的不同位置，进行抑制震动实验，分析压电陶瓷在不同位置时候的抑震时间和效果，选取ZUI合理的位置。

2、采用先进的控制器，工程领域广泛使用的PID控制器就是对误差信号进行比例、积分、微分等运算，并将其运算结果作用于受控对象，将压电分流回路与PID控制器相结合，组成抑震效果更好的抑震系统。

3、为了更好地抑制低频震动，采用主动控制方法，主动控制是将作动器和传感器黏结或嵌入柔性机械臂中，并与控制器相连组成智能结构机械臂，在一定的控制规律下，有作动器产生的作用力来抵消机械臂的震动能量。

4、震动控制更加智能，随着科学技术，一种所谓的智能梁被提出，它指内嵌或外贴有分布传感器和分布作动器的柔性机械臂，通过这些材料产生的做动应变来实施震动控制。

二、研究方案及工作计划

在机器人逐渐普及的今天，国内外对机器人的研究投入也在迅速增加，对机器人的要求也越来越高，新一代机器人具有高速、重载、高精度、高的灵活性以及结构简单轻便的特点，尤其在机械臂重量方面，为了减轻机械臂的质量和体积，如今在很多场合的机械臂都使用柔性机械臂，相对于刚性机械臂，柔性机械臂的刚度大大减小，这就给机器人在运动过程中带来了振动，为了解决机器人在工作中的的振动问题，国内外都有比较深入地研究，但是，机器人抑振系统的研究绝不是一朝一夕的事情，直到机器人发展到如今地步，关于机器人由于高速运动而带来的振动问题依然值得研究人员去深入研究。

本课题将采用压电分流阻尼技术，把振动的机械能转化成电能，然后通过压电分流阻尼回路以热能的形式消耗掉，已达到抑振的效果，为了更好地达到抑振的效果，我们将把机械臂的结构简化成悬臂梁的模型，采用ANSYS有限元分析软件，对模型的固有频率进行测试，根据测试结果，对分流阻尼回路的电路进行优化设计，使分流阻尼回路能够在不同模态下对机械臂都能有很好的抑制振动的效果。为了更好的设计分流阻尼回路，本文设计了测试系统，该系统测试了基于压电陶瓷的机器人抑振系统在不同频率和激励强度下抑振系统的输出参数。课题难点是对柔性机械臂建模并用ANSYS软件对其进行模态分析，分流阻尼回路的优化设计也是一个难点。对于这两个难点首先ANSYS分析将采用简化模型的方式解决;分流阻尼回路的优化设计将采用加一个负阻抗变换器的方法，使其达到频率自适应的功能。

三、工作计划

第一 二周 完成开题报告

第三周 查找资料。选择方案

第四周 完成方案的选择

第五周 完成前言部分

第六周 进行框架设计，大体计算结果

第七周 选择参考文献，共十五篇，其中英文五篇，并选择一篇翻译

第八周 完成说明书的前半部分(草稿)

第九周 完成说明书的正文部分，并准备中期检查报告

第十周 准备计算及软件分析

第十一周 完成计算

第十二周 熟悉软件

第十三周 完成软件

第十四周 对设计进行完善

第十五周 完成说明书

第十六周 完成后期检查，并进行修缮

第十七周 修改设计中的不足之处，准备答辩

第十八周 进行答辩

三、阅读的主要参考文献

[1] Vladímir Villaverde Huertasa_, Boris Vibration Suppression of a Flexible Procedia Slovak University of Technology in 48 ( 20XX ) 233 – 241

[2] Zhang Jianying_, Liu Tun, Zhao Study on Component Synthesis Active Vibration Suppression Method Using Zero-placement Chinese Journal of Aeronautics . Received 14 August 20XX; accepted 12 December 20XX

[3] Yuvaraja Ma, Senthilkumar Comparative study on Vibration Characteristics of a Flexible GFRP Composite beam using SMA and PZT Procedia Engineering 64 ( 20XX ) 571 – 581

[4] Schwankla_, Rübnera, Singera, Integration of PZT-ceramic modules using hybrid structures in high pressure die aChair of Metals Science and Technology, University of .Erlangen-Nuremberg, 5, 91058 Erlangen, Procedia Materials Science 2 ( 20XX ) 166 – 172

[5] Qiu Lei, Yuan Shenfang_, Wang Qiang, Sun Yajie, Yang Design and Experiment of PZT Network-based Structural Health Monitoring Scanning Received 7 October 20XX; accepted 23 April 20XX

[6] Timothy Chang, Member, Roger Kwadzogah, and Reggie Caudill Vibration Control of Linear Robots Using a Piezoelectric IEEE/ASME TRANSACTIONS ON MECHATRONICS, 8, 4, DECEMBER 20XX

[7] Kah How Koha, Chengkuo Leea_, Takeshi A 3-D MEMS VOA using translational attenuation mechanism based on piezoelectric PZT thin film Procedia Engineering 5 (20XX) 613–616

[8] 董春兵. 基于压电驱动器的柔性臂扭振控制研究`[J].浙江大学工学硕士学位论文

[9] 孙立宁，王洪福,曲东升.柔性臂动力学建模及比较研究[J].压电与声光

[10] 褚 明， 空间柔性机械臂的动力学特性与主动控制研究「D].北京邮电大学博士论文

[11] 詹训慧.分布式压电智能结构的建模与振动控制[D]中国科技大学博士论文,

[12] 单业涛. 基于模糊控制的 2R 柔性臂压电陶瓷抑振跟踪实验研究[D].北京工业大学工学硕士学位论文

[13] 王洪福. 基于双重驱动的两连杆机器人柔性手臂控制方法研究[D].哈尔滨工业大学博士论文.

[14] 曹青松. 周继惠. 黎

林. 叶

兰. 基于模糊自整定PID算法的压电柔性机械臂振动控制研究[J] 华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室,南昌

[17] 周四新,和青芳. 《Pro/E Wildfire 》[M].电子工业出版社

[18] 韩建海. 《工业机器人》[M].华中科技大学出版社

[19] 孔祥东.王益群. 《控制工程基础》[M]. 机械工业出版社

机械开题报告 第4篇

院(系)名称：机电工程系

专业名称：机电一体化

年级：09机电三班

学生姓名：夏**

学号：******

指导教师姓名：袁**

设计题目：电梯控制系统的PLC原理图及梯形图设计

电梯的国内外研究动向及意义

从1887年美国奥的斯公司制造出世界上第一台电梯，到中国最早的一部电梯在上海出现，电梯行业在中国迅速发展，由此电梯变成了高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。随着社会的发展，建筑物规模越来越大，楼层越来越多，对电梯也提出了更高的要求。

随着科技的进步，电梯也更加安全、舒适。然而，人们的追求并没有就此停止下来，仍在不断地进行研究改进。21世纪开始国际开始强调“绿色”，绿色和平，绿色天然，绿色和谐。电梯是载人的机电设备，要实现绿色，也就是强调电梯更舒适、更安全地为人类的生产和生活服务，强调电梯与环境的协调与和谐。

目前意义上的“绿色”，一般是强调“天然”的一面，强调与环境的协调与和谐。电梯属于纯粹的工业产品，其天然性应表现为对环境影响的尽可能小，与环境的协调与平衡，以及电梯本身的人性化。这也应是绿色电梯的发展方向。

(1)智能化。我们这所说的智能化电梯是传统的人工智能是无法胜任的。传统的智能控制是一种技术的事先安排，说到底是一种程序控制，是一种周期性的系统自动控制，实际上还算不上智能。而真正的智能电梯应更具人性化特点，不仅具有传统的人工智能的所有优点，而且还有传统的人工智能无法比拟的东西，具有动念和随机处理各种问题的能力，诸如能根据轿厢内的情况和各层的候梯信息，自动地制定每次最优的运动速度和停车政策;自动选择运动方面;双向语音交流;到达目的层的语音提示等，让乘客有更多的主动性，使大楼交通运输实现真正的人机对话。智能化要求电梯有自动安全检测功能，让电梯自己能够检测到电梯的故障所在，并及时报警予以排除。

(2)安全。运行安全是电梯的根本和关键。可以说，电梯的全部其他工作都是以此为中心展开的，使电梯安全运行更有保障。运行安全不仅要消除电梯启动时较强的电磁辐射，使用安全材料和运行稳定，而且要有一种良好的视觉效果，让每一位乘客在宽敞、明亮轿厢内有安全、舒适的好心情。同时，电梯运行安全也要求电梯在运行中发生故障时，不但要使乘客容易与外界沟通联系，而且电梯本身应当能自动播放让乘客感到放松的音乐，彻底消除产生紧张不安的情绪。当小孩和老人乘坐时，电梯对他们应给予一种如同家人般的照顾，不但让老人和孩子感到方便和舒适，而且更让其家人感到放心。电梯运行安全还要求电梯有自动休眠功能，使电梯在保证运行效率最高的同时，使电梯能最大限度地得到休眠。

(3)与环境的协调和平衡，包括以下几个方面：

①视觉协调。有人曾经做过环境色彩是否对人有影响的研究。该研究发展：视觉不协调的环境色彩对人的情绪、精神影响非常大。色彩宜人，格调高雅，制作精良的电梯，乘客自然会有一种安全的感觉，有一种视觉上的舒适。用料低廉，款式陈旧，色彩沉闷，甚至破破烂烂的电梯，乘客视觉协调无从谈起，乘坐电梯的第一感觉就是不安全。国内的许多电梯公司对此的重视是远远不够的，甚至不少通过引进国外技术国产化的电梯也显露出一副土生土长的容貌。

②消除电磁辐射。如前所述，由于电梯是大楼里频繁起制动的大容量电器是电磁干扰的元凶，所以绿色电梯必须是一个达到自身对大楼电磁干扰最小，而又不被其他电磁干扰影响的建筑机电设备。这样不仅可以保证乘客的身心健康，而且也可以保证大楼、大厦中的大楼的办公自动化、楼宇自动化、通讯自动化的正常运转。

③舒适感。通过采用高载频波矢量静音变频器，可降低噪声变换频率及电压。以CPU控制电压及频率的连续变换方式，按人体生理适应要求，利用计算机优化设计而成的理想运行曲线，实现更稳定、更舒适的运行。

对现代化电梯性能的衡量，主要着重于可靠性、安全性和乘坐的舒适性。此外，对经济性、能耗、噪声等级和电磁干扰程度等方面也有相应要求。随着时代的发展，相信电梯行业会越来越贴近生活。

研究的主要内容及所解决的问题

目前，在电梯的控制方式上，主要有继电器控制、PLC控制和微型计算机控制三种。而PlC实际上是一种专用计算机，它采用巡回扫描的方式分时处理各项任务，而且依靠程序运行，这就保证只有正确的程序才能运行，否则电梯不会工作;又由于PLC中的内部辅助继电器及保持继电器等实际上是PLC系统内存工作单元，即无线圈又无触点，使用次数不受限制，属无触点运行，因此，它比继电器控制有着明显的优越性，运行寿命更长，工作更加可靠安全，自动化水平更高。PLC控制是三种控制方式中最具有可靠性、实用性和灵活性的控制方式，它更适合于用在电梯的技术改造和控制系统的更新换代，是电梯控制系统中理想的控制新技术。

电梯的控制是比较复杂的，可编程控制器的使用为电梯的控制提供了广阔的空间，随着PLC应用技术的不断发展，将使得它的体积大大减小，功能不断完善，过程的控制更平稳、可靠，抗干扰性能增强、机械与电气部件有机地结合在一个设备内，把仪表、电子和计算机的功能综合在一起。它已经成为电梯运行中的关键技术。因此，研究plc技术更具有了战略性的意义。

Plc的研究内容及措施

对于电梯的控制，可选用继电-接触系统或可编程控制器来完成，但是二者有各自的特点：

a:继电-接触系统：它的优点是线路直观，大部分电器均为常用电器，更换方便，价格较便宜。但是他触点繁多，线路复杂，电器的电磁机构及触点动作较慢，能耗高，机械动作噪音大，而且可靠性差。

b:PLC在设计和制造上采取了许多抗干扰措施，使用方便，扩展容易。它使用了梯形图和可编程指令，易于掌握。总之，PLC取代继电-接触系统已经成为大的趋势。

基于上述原因，我选择用可编程控制器来完成对电梯的控制。

设计的内容与要求：

概述：

随着时代的发展，工业自动化程度的不断提高，PLC行业已经在工业市场上占有一大片领地。在此次设计中，我将利用PLC来实现对电梯的控制。其中包括对PLC硬件的设计，软件设计，驻点路的设计，控制柜的设计，以及电梯惦记和其他设备的选择，还有原理分析等。相信此次设计后，我对电梯的实际运行能有初步的了解。

控制要求：

1.电梯轿箱的控制要求：

a：选向：根据电梯各层内选外呼信号的先后和停止时轿箱所在的楼曾位置决定电梯的运行方向。

b：选层换速：指电梯能够根据轿内所选层而决定运行方向，而且遵守或一直向上，或一直向下的原则。并且在每次平层的时候都能够换速。

c：楼层位置的指示：选用了数码管显示的方法。由于FX2N系列已有内部计数-译码驱动模块，所以只要外部加上LED七段显示管和电源就可以显示楼层了。

2.电梯门的控制要求：

要求当电梯平层的时候，电梯门自动打开，经过10秒钟后电梯门自动关上。如果遇到有人在门中间的情况，电梯会因为光电开关的作用而自动开门。

3.补充要求：

除了上述两个要求以外，还要注意的一点就是备用电梯电机的使用，一但曳引电机出现故障，备用电机将手动控制转入运行状态，避免因曳引电机出故障而引发的不必要的麻烦。

机械开题报告 第5篇

1、目的及意义(含国内外的研究现状)

精密和超精密加工时发展尖端技术的基础，是衡量一个国家科学技术水平的重要标志。我国从‘“九五”规划开始，已将其列为关键技术之一。精密、超精密加工技术是包括精密微加工、精密测量和精密控制的一门综合学科，而精密微致动技术是其中的关键。

目前超精密加工中所使用的刀具大多采用基于压电陶瓷材料(PZT)的致动元件，其输出功率低，且必须采取有限措施防止冲击力和高驱动电压造成的击穿短路等问题。因此采用超磁致伸缩材料制成的超磁致伸缩驱动器(GMA)成为近年来研究微致动技术的热点。它的发展，势必促进微致动技术在微机电系统(MEMS)和超精密加工、半导体生产、光学加工等领域的应用。

国外在超磁致伸缩致动器(GMA)的研究方面取得了很多理论及应用成果，日本用直径6mm的超磁致伸缩棒制备了精密机床工具伺服装置,其每平方毫米面积闪的驱动力为588N，是压电材料(PZT)的20倍，加工单晶硅晶面的平均粗糙度为1.9nm。美国Etrema公司开发的大行程精密Terfenol-D致动器应用在活塞非圆加工机床上，最大行程为640μm(最大动态行程350μm)，位移精度达2%±1.1μm，最大输出力为2670N。另一超磁致伸缩驱动器的应用领域是微型马达，包括直线马达和旋转马达，德国L.Kiesewetter教授研制的超磁致伸缩蠕动型直线马达，可产生1000N的驱动力，极限速率为20mm/s；
美国的J.M.Vranish等利用超磁致伸缩材料开发的转动式步进马达扭矩输出达12.2N·m，精度达800微弧度。在流体控制领域，瑞典ABB公司设计了一个用GMM棒作为驱动原件的燃料注入系统，该系统能实现对燃料的精密、瞬时控制，使燃料充分燃烧，减小污染，它在飞机和汽车等内燃机中已得到应用。

国内在磁致伸缩致动器(GMA)的研究方面起步较晚，夏春林等(1999年)用超磁致材料制作了用于压力气动阀的驱动元件；
浙江大学开发研制了活塞异型销孔的制造系统，成功的解决了异型销孔的制造难题；
甘肃天星开发了商用化的超磁致伸缩智能振动时效装置；
长江工程地球物理勘测研究院开发了井间声波发射换能器等稀土超磁致伸缩智能振动时效装置；
武汉理工大学智能制造与控制研究所研制开发了超精密超磁致微动执行器。

然而，超磁致致动器工作时，驱动线圈的发热及超磁致伸缩棒的涡流与迟滞损耗均导致超磁致伸缩棒温度的升高。而温度的上升将导致超磁致伸缩棒的热变形，严重影响致动器的输出位移精度。因此，在超磁致伸缩致动器的设计中，必须采取措施消除或抑制由温升带来的不利影响。

本毕业设计的旨在对某微进给刀架中执行元件超磁致伸缩致动器的温度特性分析并对其，以尽量消除或抑制温升对超磁致致动器性能带来的不利影响，使其具有更好的工作性能和更高的输出位移精度，进一步推广它在精密加工、超精密加工领域中的应用，提升我国机电产品的综合竞争力。

2、基本内容和技术方案

本毕业设计对给定的微进给刀架中超磁致致动器在给定驱动电流并恒温水冷条件下进行热分析，通过对超磁致致动器进行有限元分析与仿真，研究超磁致伸缩棒表面的温度场与热变形。根据分析结果，对超磁致致动器进行结构上的优化，提高其工作性能。

论文的主要内容包括：

第一章：绪论。介绍本毕业设计的研究意义和研究内容，综述超磁致伸缩材料的物理特性、应用及超磁致致动器的优势，阐述超磁致伸缩致动器的应用研究现状及主要类型,在此基础上提出本文的研究内容。

第二章：超磁致致动器的发热影响分析。列出所有导致超磁致伸缩棒发热的因素,从理论上分析超磁致伸缩棒温度升高对致动器输出精度的影响,总结常用的超磁致致动器的温控方法以及其适用场合。

第三章：超磁致致动器的热分析理论论以及软件仿真。介绍有限元热分析的基本理论和步骤。在Abaqus环境下建立当前微进给刀架中致动器的三维模型,并对超磁致致动器施加的驱动电流以及恒温水冷的温度下，对超磁致致动器几何模型施加的约束以及边界条件，网格划分等步骤后，经软件计算分析得到在该工况下超磁致致动器中超磁致伸缩棒表面的温度场。

第四章：超磁致致动器结构优化。根据前面所得出的有限元分析结果，介绍针对该超磁致致动器的结构优化方案以及为什么要采取该方案，确定最终的驱动器结构参数和所采用材料的热属性参数。对优化后的致动器施加相同的条件，利用软件进行有限元分析，得到优化后致动器中超磁致伸缩棒表面温度场。将优化前后的有限元分析结果进行得出对比，得出结论，以证明优化的有效性和正确性。

第五章：总结与展望。概括毕业论文的主要研究成果，并展望了今后需进一步开展的工作。

毕业设计的技术路线主要包括：

(1)超磁致驱动装置的三维建模。分析微进给平台的图纸，在有限元分析软件Abaqus环境中建立微进给刀架中超磁致驱动装置的的三维模型。

(2)基于Abaqus的超磁致致动器的温度特性分析。在有限元分析软件Abaqus环境下，建立好超磁致致动器的有限元模型后，对几何模型进行网格划分并施加相应的约束以及边界条件，对超磁致致动器施加设定的驱动电流以及25℃的恒温水冷条件，利用软件进行有限元分析，得到超磁致伸缩棒表面的温度场和热变形量，分析温升对超磁致致动器输出精度的影响。

(3)超磁致致动器的结构优化。根据前面所得的有限元分析结果，对超磁致致动器进行结构上的优化，改善超磁致伸缩棒的温度场分布均匀度以减小热变形误差。初步设想主要从两方面进行优化：

一、对超磁致致动器的线圈发热进行分析，得出线圈发热模型，根据模型对线圈进行结构优化改善超磁致伸缩棒的温度场分布情况；

二、将超磁致伸缩棒与线圈间套筒的材料换成相变材料，利用其相变过程中吸收潜热，温度维持不变的特性，抑制线圈发热对超磁致伸缩棒的影响，总体采用相变加水冷组合温控的技术方案。

(4)对比对优化后的超磁致致动器在Abaqus环境中施加相同的驱动电流及恒温水冷的条件，进行有限元热分析，得到优化后的致动器中超磁致伸缩棒表面的温度场。将优化前后的有限元分析结果进行对比，得出结论，证明优化的有效性和正确性。

3、进度安排

(1)第1-3周：毕业实习，完成实习报告。

(2)第4-5周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需的有限元分析软件Abaqus。确定方案，完成开题报告。

(3)第6-8周：学习软件有限元分析软件Abaqus，完成超磁致致动器的三维建模与仿真。

(4)第9-10周：在Abaqus环境下完成超磁致致动器在给定驱动电流条件下的热分析，并针对分析结果对超磁致致动器进行结构上的优化，对比优化前后的热分析结果。

(5)第11-12周：根据分析结果，撰写毕业论文。

(6)第13周：修改、完善并打印毕业设计论文，提交毕业论文准备论文答辩。

(7)第15周：制作答辩幻灯片，进行毕业设计答辩。

机械开题报告 第6篇

1、课题提出的背景与研究意义

1.1课题研究背景

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。

2、本课题国内外的研究现状

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，同年G.Schweitzer教授提出了数字控制问题；
1998年瑞士联邦理工学院的R.Vuillemin和B.Aeschlimann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20**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；
20**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。20**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。20**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。20**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、课题的研究目标与研究内容

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。

（2）对磁悬浮机床主轴的动力学模型进行分析，并将其数值化、离散、解耦和降阶等，为后续研究

推荐访问:开题 报告 机械 机械开题报告6篇 机械开题报告(通用6篇) 机械开题报告范文