2531 電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)

2531 電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì),電機(jī),機(jī)電,可靠性,試驗(yàn)臺(tái),設(shè)計(jì) XX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題 目：電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)機(jī)械部分設(shè)計(jì)專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： nosss63321 姓 名： nosss 指導(dǎo)教師： nosss（講師） 完成日期： 2012 年 5月 27日 XX 大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書論文（設(shè)計(jì)）題目： 電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) 學(xué)號(hào)： nosss63321 姓名： nosss 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師： nosss 系主任： 一、主要內(nèi)容及基本要求1. 設(shè)計(jì)計(jì)算部分： 分析電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)的工作原理，選取一臺(tái)無刷直流電機(jī)，得到電機(jī)相關(guān)參數(shù)，并通過對(duì)計(jì)算選取聯(lián)軸器、扭矩傳感器、磁粉制動(dòng)器，最后對(duì)各零件進(jìn)行定位，最后設(shè)計(jì)出電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)。 3. 設(shè)計(jì)要求 測(cè)試對(duì)象：400W 直流無刷電機(jī)，主要測(cè)試數(shù)據(jù)：輸出 轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率，測(cè)試數(shù)據(jù)精度要求：轉(zhuǎn)速±0.5%,轉(zhuǎn)矩±0.5%，結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀，功能可擴(kuò)展。，測(cè)功機(jī)額定轉(zhuǎn)矩 10N.m、激勵(lì)電流 0.6A、允許滑動(dòng)功率 800W,扭矩傳感器規(guī)格為 5N.m。 二、重點(diǎn)研究的問題本課題的研究目的就是根據(jù)電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)的基本功能及所需檢測(cè)的技術(shù)參數(shù)，結(jié)合當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)與控制技術(shù)的特點(diǎn)，以檢測(cè)實(shí)用性、操作方便性、使用可靠性為原則來完成電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)。 三、進(jìn)度安排序號(hào) 各階段完成的內(nèi)容 完成時(shí)間1 學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)知識(shí) 2012.2.202 查找課題有關(guān)文獻(xiàn)資料，學(xué)習(xí) PLC 技術(shù)知識(shí) 2012.2.253 電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)總體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 2012.3.104 各個(gè)零件的設(shè)計(jì) 2012.3.205 運(yùn)用 Solid edge 畫實(shí)體圖和裝配圖 2012.4.156 運(yùn)用 Solid edge 畫零件圖 2012.4..207 設(shè)計(jì)的整理與設(shè)計(jì)說明書的編寫 2012.5.20 四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)［1］濮良貴,紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 北京:高等教育出版社,2002. [2] 徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)-第三卷[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1993. [3]　孫垣,陳做模.機(jī)械原理[M].高等教育出版社，2006.5. ［4］李世蕓.Solid Edge 三維設(shè)計(jì)教程[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2003.7. ［5 陳友翰，儲(chǔ)成國(guó).內(nèi)燃機(jī)車輔助電機(jī)負(fù)荷試驗(yàn)臺(tái).內(nèi)燃機(jī)車，2003 ［6］馮義剛.機(jī)車輔助電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)研制.[碩士學(xué)位論文].長(zhǎng)沙:中南大學(xué)，2003 ［7］張琛.直流無刷電動(dòng)機(jī)原理及應(yīng)用,北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996.ISBN7-111-05038-X ［8］王儉樸.內(nèi)燃機(jī)車輔助電機(jī)綜合試驗(yàn)臺(tái)測(cè)控系統(tǒng)研制.南京工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2004 ［9］解蕾,張延遲,解大.風(fēng)力發(fā)電試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)和研究[J].2007,34(11).3. [10 懂泳,王洪杰.PLC 控制技術(shù)在礦用試驗(yàn)臺(tái)上的研究[J].2008，16(6):2. XX 大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)閱表學(xué)號(hào) nosss63321 姓名 nosss 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目：電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)機(jī)械部分設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)項(xiàng)目 評(píng) 價(jià) 內(nèi) 容選題1.是否符合培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃的基本要求，達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的；2.難度、份量是否適當(dāng)；3.是否與生產(chǎn)、科研、社會(huì)等實(shí)際相結(jié)合。能力1.是否有查閱文獻(xiàn)、綜合歸納資料的能力；2.是否有綜合運(yùn)用知識(shí)的能力；3.是否具備研究方案的設(shè)計(jì)能力、研究方法和手段的運(yùn)用能力；4.是否具備一定的外文與計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；5.工科是否有經(jīng)濟(jì)分析能力。論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1.立論是否正確，論述是否充分，結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)是否正確，設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析處理是否科學(xué)；技術(shù)用語是否準(zhǔn)確，符號(hào)是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范；2.文字是否通順，有無觀點(diǎn)提煉，綜合概括能力如何；3.有無理論價(jià)值或?qū)嶋H應(yīng)用價(jià)值，有無創(chuàng)新之處。綜合評(píng)價(jià)評(píng)閱人： 2012 年 5 月 日 XX 大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）鑒定意見學(xué)號(hào)： nosss63321 姓名 nosss 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說明書）41 頁 圖 表 4 張論文（設(shè)計(jì)）題目： 電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) 內(nèi)容提要：分析電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)的工作原理，選取一臺(tái)無刷直流電機(jī)，得到電機(jī)相關(guān)參數(shù)，并通過對(duì)計(jì)算選取聯(lián)軸器、扭矩傳感器、磁粉制動(dòng)器，最后對(duì)各零件進(jìn)行定位，并且通過計(jì)算設(shè)計(jì)出各個(gè)設(shè)備的支撐平臺(tái)，最后設(shè)計(jì)出電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)。本課題的研究目的就是根據(jù)電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)的基本功能及所需檢測(cè)的技術(shù)參數(shù)，結(jié)合當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)與控制技術(shù)的特點(diǎn)，以檢測(cè)實(shí)用性、操作方便性、使用可靠性為原則來完成電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)。 指導(dǎo)教師評(píng)語指導(dǎo)教師： 2012 年 月 日答辯簡(jiǎn)要情況及評(píng)語答辯小組組長(zhǎng)： 2012 年 月 日答辯委員會(huì)意見答辯委員會(huì)主任： 2012 年 月 日目 錄摘 要………………………………………………………………………IAbstract………………………………………………………………………….II第 1 章 緒論 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.1 可靠性研究的意義???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.2 國(guó)內(nèi)外電機(jī)可靠性研究的現(xiàn)狀 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21.2.1 國(guó)內(nèi)外有關(guān)可靠性標(biāo)準(zhǔn)概況 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????31.3 可靠性基本概念 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????3第 2 章 電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)工作的要求 ?????????????????????????????????????????????????????????????52.1 電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)的基本設(shè)計(jì)依據(jù) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????52.2 電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)的基本功能 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????82.3 本章小結(jié) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8第 3 章 電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)方案及其具體設(shè)計(jì) ?????????????????????????????????????????????????93.1 試驗(yàn)臺(tái)整體方案 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????93.2 電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)工作的原理 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????93.3 電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)機(jī)械部分的具體設(shè)計(jì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????133.3.1 電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)機(jī)械部分總體設(shè)計(jì) ????????????????????????????????????????????????????????????133.3.2 電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????143.4 本章小結(jié) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????18參考文獻(xiàn) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????19附錄 Ι???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????20附錄 П ........................................................26I電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)機(jī)械部分設(shè)計(jì)摘要: 主要是控制測(cè)功機(jī)對(duì)電機(jī)進(jìn)行空載、加載、堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)。通過傳感器以及相關(guān)的儀器儀表來顯示電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率等相關(guān)參數(shù)曲線，來分析電機(jī)的可靠性。關(guān)鍵字：電機(jī)、可靠性、試驗(yàn)臺(tái)IIMechanical part of the design of the motor reliability test bedAbstract：Mainly to control the dynamometer motor no-load, load, locked rotor test.Sensors and related instrumentation to display the curve of the motor speed, torque, power and other relevant parameters to analyze the reliability of the motor.Keywords: motor, reliability, test-bed1第一章 緒論1.1可靠性研究的意義可靠性工程(Reliability Engineering)是一門新興的涉及面十分廣泛的綜合性工程學(xué)科?？煽啃怨こ淌前殡S著二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)而出現(xiàn)的。在第二次世界大戰(zhàn)中，科學(xué)技術(shù)得到進(jìn)～步發(fā)展，使用了雷達(dá)、飛航式導(dǎo)彈、彈道式導(dǎo)彈等較復(fù)雜的新式武器，而這些武器的心臟——電子設(shè)備屢出故障，嚴(yán)重影響了部隊(duì)的戰(zhàn)斗力，引起了軍方和輿論界對(duì)武器裝備可靠性的重視。但是，由于當(dāng)時(shí)交戰(zhàn)各國(guó)忙于對(duì)付戰(zhàn)爭(zhēng)，可靠性問題并未得到廣泛深入研究，這一工作真正始于二次世界大戰(zhàn)后。從 50年代起至 60年代初，一些工程人員和數(shù)學(xué)家們運(yùn)用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識(shí)對(duì)產(chǎn)品的可靠性進(jìn)行定量研究。1957 年美國(guó)國(guó)防部電子元器件可靠性顧問團(tuán)(Advisory Group on Reliability of Electronic)提出了著名的 AGREE報(bào)告，基本上確定了可靠性工程的研究方向，成為可靠性工程發(fā)展的奠基性文件。據(jù)此陸續(xù)制定了一系列軍用規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)及可靠性標(biāo)準(zhǔn)體系，這對(duì)現(xiàn)代軍事、宇航、航空、電子等工業(yè)部門的發(fā)展起了重要推動(dòng)作用。進(jìn)入 60年代后，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家中，由于產(chǎn)品的復(fù)雜化和工作環(huán)境條件的惡劣，對(duì)產(chǎn)晶的可靠性要求越來越高。于是，不僅在航空、航天、尖端武器和電子等工業(yè)，而且在原子能、機(jī)械、冶金、化工、鐵道、船舶、電力設(shè)備、建筑、食品加工、通訊、醫(yī)藥等工業(yè)，可靠性工程技術(shù)和管理得到逐步推廣應(yīng)用。從復(fù)雜的宇宙飛船，到日用的洗衣機(jī)、冰箱和汽車，到細(xì)小的可置于人體內(nèi)的心臟起搏器，都進(jìn)行了可靠性設(shè)計(jì)，有明確的可靠性指標(biāo)。1969 年 7月登月成功的 Apollo宇宙飛船，共有 120所大學(xué)、15000個(gè)單位的 42萬人參加研制，使用了 720萬個(gè)零部件，如果一個(gè)零件發(fā)生故障，就有可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的故障，甚至造成災(zāi)難性后果?？煽啃詥栴}就成了 Apollo宇宙飛船能否登月成功的關(guān)鍵問題。為了預(yù)測(cè)可靠性，美國(guó)通用電子技術(shù)公司研制了“用仿真方法預(yù)測(cè)阿波羅飛船完成務(wù)的概率”的計(jì)算機(jī)程序。后來，美國(guó)航空與航天局(MASA)將可靠性工程技術(shù)列為 60年代三大技術(shù)成就之一。重視提高產(chǎn)品的可靠性，可帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)聲譽(yù)。日本的汽車、工程機(jī)械、發(fā)電設(shè)備、彩電、復(fù)印機(jī)、電冰箱、照相機(jī)等產(chǎn)品之所以能夠暢銷全球，其中一個(gè)重要原因就在于日本把產(chǎn)品的可靠性當(dāng)作“國(guó)家興旺”的大事，產(chǎn)品具有高可靠性，它給日本帶來了巨大的利潤(rùn)。美園人預(yù)言，今后能競(jìng)爭(zhēng)留存于世界市場(chǎng)的只有那些能夠掌握自己產(chǎn)品可靠性的企業(yè)。日本人認(rèn)為，可靠性就是信譽(yù)，今后產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)是它們自身的可靠性?？傊鷣碛嗟钠髽I(yè)和工程技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品可靠性問題的重要意義，把產(chǎn)品的可靠性看得與產(chǎn)品的性能同樣重要。有的部門甚至規(guī)定，沒有可靠性指標(biāo)，未進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)的產(chǎn)品不得投產(chǎn)。產(chǎn)品的可靠性不僅得到工業(yè)部門的重視，而且愈來愈得到廣大用戶的關(guān)注。用戶2購(gòu)買產(chǎn)品，關(guān)心的已不僅是產(chǎn)品的技術(shù)性能和它的價(jià)格，而且更加關(guān)心在以后的使用中能否經(jīng)久耐用，少出故障。經(jīng)久是對(duì)時(shí)間而言，耐用則指產(chǎn)品對(duì)不同環(huán)境條件的適應(yīng)能力，經(jīng)久耐用就是指產(chǎn)品壽命長(zhǎng)。人們總是希望產(chǎn)品能在較長(zhǎng)的使用時(shí)間內(nèi)保持其功能，盡可能不出故障或者出了故障也能較快、較容易的進(jìn)行修復(fù)。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，一方面，對(duì)系統(tǒng)或設(shè)備的可靠性及壽命要求曰益提高，特別是對(duì)武器裝備和航天器具的可靠性提出了更高的要求；另一方面，設(shè)備的結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜化，使用元器件愈來愈多，自動(dòng)化程度愈來愈高。因此，為了確保系統(tǒng)和設(shè)備的可靠性，必須確保元件和零部件的可靠性。有一個(gè)元件或零部件不可靠，就有可能造成重大損失。電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)控制元件，廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域，一臺(tái)設(shè)備往往需要幾十臺(tái)、甚至數(shù)百臺(tái)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和控制微電機(jī)，特別是微電機(jī)的用量更大。一旦電機(jī)發(fā)生故障，將導(dǎo)致設(shè)備、系統(tǒng)故障，在工業(yè)領(lǐng)域?qū)⒃斐删薮蠼?jīng)濟(jì)損失。因此，電機(jī)可靠性問題已經(jīng)成為現(xiàn)代技術(shù)領(lǐng)域的重大課題而引起國(guó)內(nèi)外的重視。1.2國(guó)內(nèi)外電機(jī)可靠性研究的現(xiàn)狀電機(jī)是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，它不但包括其它電機(jī)所具有的部件 t如定子繞組、軸承等，而且還包括電子線路（控制器） 。因此，它的可靠性研究?jī)?nèi)容與其它電機(jī)既有區(qū)別，又有聯(lián)系。結(jié)合航天電機(jī)的特點(diǎn)，了解和吸收國(guó)內(nèi)外在電和電子產(chǎn)品的可靠性方面取得的研究成果，有助于加速航天電機(jī)可靠性研究工作的進(jìn)程。1.2.1國(guó)內(nèi)外有關(guān)可靠性標(biāo)準(zhǔn)概況標(biāo)準(zhǔn)化作為一種現(xiàn)代化管理的手段，已成為衡量一個(gè)國(guó)家科學(xué)管理、技術(shù)發(fā)展水平的尺度，它已廣泛地滲透到管理、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)和工程技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域?？煽啃怨こ碳夹g(shù)和管理水平的發(fā)展自然也離不開“標(biāo)準(zhǔn)化”這一重要手段。在發(fā)達(dá)國(guó)家，尤其是美國(guó)，隨著可靠性工程和管理的發(fā)展，已經(jīng)逐步總結(jié)并建立了一整套有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)提高產(chǎn)品性能，降低壽命周期費(fèi)用起了重要作用。利用標(biāo)準(zhǔn)化方法，使可靠性工程領(lǐng)域的成功經(jīng)驗(yàn)得到有效的總結(jié)和廣泛利用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)可靠性提出了更高的要求，新的要求促使可靠性工程技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，已經(jīng)制定的標(biāo)準(zhǔn)就需要不斷的修改、補(bǔ)充和完善，以適應(yīng)這種發(fā)展。目前國(guó)際上影響較大，應(yīng)用范圍較廣的可靠性標(biāo)準(zhǔn)主要是美軍 MIL標(biāo)準(zhǔn)系列和國(guó)際電工委員會(huì)發(fā)布的 IEC櫟準(zhǔn)系列。MIL 標(biāo)準(zhǔn)與 IEC標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系十分密切，許多 IEC標(biāo)準(zhǔn)是在 MIL標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上制定的。(1)美國(guó)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)概況美國(guó)是制定可靠性標(biāo)準(zhǔn)最早的國(guó)家，從 50年代后期開始頒發(fā)有關(guān)可靠性標(biāo)準(zhǔn)，例如美國(guó)國(guó)防部 1957年 1月發(fā)布了 MIL-R-25717《電子設(shè)備可靠性保證大綱》 ，1958 年6月發(fā)布了 MIL-STD-441《軍用電子設(shè)備的可靠性》 ，1959 年 1月發(fā)布了 MIL-R-327542《宇航系統(tǒng)、分系統(tǒng)及設(shè)備的可靠性大綱要求》等。60 年代，美國(guó)的可靠性工程進(jìn)入了全面發(fā)展階段，這個(gè)階段也是美軍可靠性標(biāo)準(zhǔn)大量發(fā)布的時(shí)期。MIL-STD-785《系統(tǒng)與設(shè)備的可靠性大綱要求》 、MIL-STD-781《可靠性試驗(yàn)、指數(shù)分布》 、MIL-HDBK-217《電子設(shè)備可靠性預(yù)計(jì)》等許多重要標(biāo)準(zhǔn)，都是在這個(gè)時(shí)期先后發(fā)布的。70年代后，隨著美國(guó)可靠性工程的深入發(fā)展，這些標(biāo)準(zhǔn)得到了進(jìn)一步的修改和完善，并又頒發(fā)了許多新的標(biāo)準(zhǔn)。由于美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)制定的比較早，也比較完整，因此，在美國(guó)國(guó)內(nèi)，不只軍用產(chǎn)品采用軍事標(biāo)準(zhǔn)，許多民用產(chǎn)品也使用美軍標(biāo)。在國(guó)際上，尤其是在軍事領(lǐng)域，一般也參考或執(zhí)行美軍標(biāo)；(2) IEC有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的概況IEC是世界成立最早的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化團(tuán)體，致力于電器和電子專業(yè)領(lǐng)域的標(biāo)工作，目前已有 86個(gè)技術(shù)委員會(huì)，其中 TC56是“可靠性技術(shù)委員會(huì)” ，成立于 1965年。1973年曾更名為“可靠性維修性技術(shù)委員會(huì)” ，1991 年又更名為“可信性（Dependability）技術(shù)委員會(huì)” 。(3)其他國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的概況 除了 MIL和 IEC標(biāo)準(zhǔn)以外，原蘇聯(lián)的可靠性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也有比較完整的體系，列出了 r OCT27.001-81《工程中的可靠性》標(biāo)準(zhǔn)體系給出的分組情況。列出了其中部分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目的名稱。英國(guó)的主要可靠性標(biāo)準(zhǔn)是 BS5760《系統(tǒng)、設(shè)備和元件的可靠性》 ，標(biāo)準(zhǔn)主要由三部分組成：可靠性計(jì)劃管理指南、可靠性評(píng)定指南、可靠性實(shí)踐指南。在日本，全國(guó)性的有關(guān)可靠性的標(biāo)準(zhǔn)較少，應(yīng)用的比較廣泛的有：日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS28115-1981《可靠性術(shù)語及定義》 。產(chǎn)品的可靠性是企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的主要目標(biāo)之一，因此日本的企業(yè)界有完整的標(biāo)準(zhǔn)體系用來保證產(chǎn)品的可靠性。(4)我國(guó)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的概況我國(guó)的可靠性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)基本等同采用 IEC標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)的軍用可靠性標(biāo)準(zhǔn)大多數(shù)是參照 MIL標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合我國(guó)武器裝備的實(shí)際情況制定的。1.3可靠性基本概念1.3.1可靠性可靠性是指；產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。這個(gè)定義包含五個(gè)要素：(1)可靠性的研究對(duì)象——產(chǎn)品：其范疇是廣泛的，即可指日常生活用品，也可指艦船及其動(dòng)力、通信、導(dǎo)航、作戰(zhàn)等系統(tǒng)及組成這些系統(tǒng)的分系統(tǒng)、分機(jī)、部件、元器件。這些都是“硬件”產(chǎn)品。 “軟件”作為一種新興的產(chǎn)品（即軟件產(chǎn)品）也有可靠性問題，故可靠性定義中的產(chǎn)品是包括軟件的。在研究可靠性時(shí)，應(yīng)首先明確所研究4的對(duì)象，是指某一個(gè)元器件，還是指某個(gè)分機(jī)、設(shè)各或系統(tǒng)。在某些情況下，還把人和機(jī)組成的人機(jī)系統(tǒng)看作一個(gè)產(chǎn)品。帶軟件的硬件，其可靠性還要同時(shí)考慮其所帶軟件的可靠性。(2)規(guī)定的條件：包括環(huán)境條件、維修條件、使用條件等。規(guī)定的條件不同，產(chǎn)品的可靠性也不同。例如，同一電機(jī)使用負(fù)載不同，其可靠性是不同的：長(zhǎng)期在過載下使用，會(huì)使可靠性降低；產(chǎn)品在減額下使用，可靠性一般會(huì)提高。同～設(shè)備在實(shí)驗(yàn)室、野外（寒帶或熱帶、干燥地區(qū)或潮濕地區(qū)） 、海上、空中、外太空等不同環(huán)境條件下的可靠性也是個(gè)不相同的。規(guī)定的條件是可靠性定義中最重要而又最容易被忽略的條件。(3)規(guī)定的時(shí)間：規(guī)走產(chǎn)品完成規(guī)定功能的時(shí)間。這是產(chǎn)品可靠性定義的核心，將可靠性用時(shí)間直接或間接地描述出來。任何產(chǎn)品的可靠性總是隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而下降，不同質(zhì)量的產(chǎn)品下降的速度不同。因此，在提到產(chǎn)品的可靠性高低時(shí)，必須明確提出規(guī)定的時(shí)間是多長(zhǎng)的可靠性，否則，就無法用可靠性高低來說明產(chǎn)品的質(zhì)量。規(guī)定時(shí)間的長(zhǎng)短是隨著產(chǎn)品的對(duì)象和目的而異。像火箭要求幾秒或幾分鐘之內(nèi)工作可靠，而海底電纜則要求幾十年內(nèi)應(yīng)不發(fā)生故障。規(guī)定時(shí)間的單位可以是時(shí)間單位如秒、分、小時(shí)、日、月、年，也可以使相當(dāng)于時(shí)間的單位，如開關(guān)、繼電器需保證開關(guān)多少次無故障，這時(shí)用次數(shù)作單位；而汽車往往要求行駛多少公里無故障，這時(shí)的公里數(shù)相當(dāng)于“規(guī)定的時(shí)間” ，用“公里”作單位；大炮要求打多少發(fā)炮彈無故障，要求打的炮彈數(shù)相當(dāng)于“規(guī)定的時(shí)間” ，用“發(fā)”作單位。(4)規(guī)定功能：是指在論證、研制時(shí)賦予產(chǎn)品的功效和作用，通常用產(chǎn)品的性能指標(biāo)來表征，如電視機(jī)的清晰度、音質(zhì)、選擇性、靈敏度等，它們從各個(gè)側(cè)面反映了電視機(jī)的質(zhì)量性能?？煽啃钥梢葬槍?duì)產(chǎn)品全部性能的綜合，也可針對(duì) 9某一具體性能。產(chǎn)品如能完成規(guī)定功能，則產(chǎn)品可靠；產(chǎn)品喪失規(guī)定功能，稱產(chǎn)品發(fā)生“故障”或失效。這里還要強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn)，一是，這里所指的完成規(guī)定功能，是指完成所有規(guī)定功能的能力而不是其中一部分。如高射炮的功能包括射速、射程和命中精度。只有射速和射程達(dá)到要求而命中精度達(dá)不到要求，就不能說它完成了規(guī)定的功能。二是在判斷產(chǎn)品是否具有完成規(guī)定功能的能力時(shí)，必須規(guī)定明確的失效判據(jù)( Failure Criterion)或故障判據(jù)。有些產(chǎn)品的失效判據(jù)很容易確定，如燈泡在規(guī)定條件下，規(guī)定的功能就是發(fā)光，失效就是不發(fā)光。有些產(chǎn)品的失效判據(jù)確定就要復(fù)雜、困難一些。如機(jī)器中的齒輪，對(duì)于精密的機(jī)器齒輪，點(diǎn)蝕即為失效，通用的機(jī)械齒輪齒厚磨損到一定比例才失效。所以不同的產(chǎn)品、不同的工況失效的判定標(biāo)準(zhǔn)是不同的，必須根據(jù)具體條件給出失效的判據(jù)。(5)能力：是指產(chǎn)品可靠性在上述三個(gè)“規(guī)定”上的綜合體現(xiàn)，刻畫出了產(chǎn)品的可5靠性不是產(chǎn)品的性能，而是產(chǎn)品抵抗外部條件的影響而保持完好的能，表征了可靠性是產(chǎn)品的一種特性和產(chǎn)品質(zhì)量的重要組成部分。產(chǎn)品的可靠性可分為固有可靠性（Inherem, Reliability） 、使用可靠性(UseReliability)丙種。所謂固有可靠性，是指產(chǎn)品早在設(shè)計(jì)階段確定的，并在生產(chǎn)過程中的各個(gè)階段得以確定的可靠性，它是產(chǎn)品本身具有的屬性。影響產(chǎn)品固有可靠性的因素很多，主要有：產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案的選擇、零部件的材料、結(jié)構(gòu)、性能、制造工藝等。 所謂使用可靠性，是指產(chǎn)品在使用過程中，因受環(huán)境條件、維修方式及人為因素的影響所能達(dá)到的可靠性。顯然，使用可靠性是低于固有可靠性的，并且隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，使用可靠性將逐漸降低。以下討論的可靠性，主要指固有可靠性。產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)目標(biāo)，主要是為了提高產(chǎn)品的使用效能，減少用戶的使用費(fèi)用。據(jù)此，人們將產(chǎn)品的可靠性，特別是軍事裝備的可靠性，劃分為基本可靠性和任務(wù)可靠性兩種?；究煽啃远x為：產(chǎn)品在規(guī)定條件下，無故障的持續(xù)時(shí)間或概率。它反映了產(chǎn)品對(duì)維修和后勤保障的特征及要求，也反映了減少用戶費(fèi)用的要求。因此，度量基本可靠性要考慮所有引起維修的故障，而這些故障的發(fā)生未必都影響產(chǎn)品執(zhí)行功能。任務(wù)可靠性定義為：產(chǎn)品在規(guī)定的任務(wù)剖面（“剖面”的含義是對(duì)所發(fā)生的事件、過程、狀態(tài)、功能和所處環(huán)境的描述）中完成規(guī)定功能的能力。它是產(chǎn)品完成任務(wù)的基本功能的能力，反映了提高產(chǎn)品使用效能的要求。庋量任務(wù)可靠性僅考慮在任務(wù)期間那些影響完成任務(wù)的故障（產(chǎn)品功能故障） 。第二章 電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)工作的要求2.1 電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)的基本設(shè)計(jì)依據(jù)1） 測(cè)試對(duì)象：無刷直流電機(jī)(上海瑞克 90ZW02)。直流無刷電機(jī)選擇電氣參數(shù)：額定功率 400W額定轉(zhuǎn)速 2000r/m額定電壓 48V額定電流 10.4A額定轉(zhuǎn)矩 2Nm最大轉(zhuǎn)矩 4Nm安裝尺寸 ： 6L 代號(hào)型號(hào) A B C D E F G S 02 90ZW 73.55 90 83 12-18 25 15 2 6.8 100 2）主要測(cè)試數(shù)據(jù)：（1）輸入電功率（2）輸出轉(zhuǎn)速、扭矩、功率、頻率3） 主要試驗(yàn)內(nèi)容：空載特性試驗(yàn)、加載試驗(yàn)、堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)3） 測(cè)試數(shù)據(jù)精度要求：轉(zhuǎn)速≤±0.5%,轉(zhuǎn)矩≤±0.5%。4） 結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀，功能可擴(kuò)展。5) 試驗(yàn)設(shè)備組成：磁粉制動(dòng)器、無刷直流電機(jī)、轉(zhuǎn)速扭矩傳感器、輔助支撐、大平板 、電機(jī)工裝夾具 、聯(lián)軸器電機(jī)測(cè)試控制儀6）測(cè)功機(jī)的選擇：磁粉制動(dòng)器一、測(cè)功機(jī)選擇要素及注意事項(xiàng)：1、 在交直流電機(jī)和電動(dòng)工具試驗(yàn)中，常常使用到測(cè)功機(jī)這種測(cè)試設(shè)備，測(cè)功機(jī)主要測(cè)試電機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、輸出功率。但是不是每一臺(tái)測(cè)功機(jī)都能滿足所有的電機(jī)測(cè)試要求的，主要考慮三個(gè)方面的因素：第一，扭矩測(cè)試范圍，測(cè)功機(jī)的轉(zhuǎn)矩通常是不能超過的最大轉(zhuǎn)矩值，如果短時(shí)內(nèi)即把試驗(yàn)全部完成，一般不會(huì)有太大的題。第二，轉(zhuǎn)速測(cè)試范圍，測(cè)功機(jī)的轉(zhuǎn)速通常是不能超過的承受的最大轉(zhuǎn)速，如果長(zhǎng)時(shí)間超速使用會(huì)大大縮短測(cè)功機(jī)的使用壽命，特別是機(jī)械磨損。第三，測(cè)功機(jī)上通常所標(biāo)的功率是指測(cè)功機(jī)所能吸收的功率，因?yàn)橐话愕臏y(cè)功機(jī)（磁滯、磁粉、電渦流測(cè)功機(jī)是靠吸收熱量達(dá)到能量的消耗）即被測(cè)交直流電機(jī)或電動(dòng)工具的輸出功率。嚴(yán)格地來說，這個(gè)指標(biāo)也是不能超過的，否則測(cè)功機(jī)很容易就會(huì)因?yàn)?熱量散不出去被燒壞；2、測(cè)功機(jī)的選擇要不但要滿足轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率三個(gè)主要技術(shù)指標(biāo)，還要看看是不是符合測(cè)試的具體要求，一般電機(jī)都需要測(cè)試空載轉(zhuǎn)速、空載損耗、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩等參數(shù)，也是需要著重考慮的！3、在測(cè)功機(jī)的選擇時(shí)，最好電機(jī)所有的測(cè)試數(shù)據(jù)都在測(cè)功機(jī)性能參數(shù)的 30%~90%之間。因?yàn)闇y(cè)功機(jī)在這個(gè)區(qū)間的測(cè)試精度是最有保證的,主要分三個(gè)部分：測(cè)功機(jī)機(jī)械部分、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器精度范圍、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩功率測(cè)量?jī)x顯示精度。4、通常用到的測(cè)功機(jī)主要有以下的分類：磁滯測(cè)功機(jī)、磁粉測(cè)功機(jī)、磁粉制動(dòng)器、異步測(cè)功機(jī)（電力測(cè)功機(jī)） 、渦流測(cè)功機(jī)及不太常用的測(cè)功機(jī)（永磁同步電機(jī)、伺服電機(jī)等） 。測(cè)功機(jī)按能達(dá)到的轉(zhuǎn)速高低排序?yàn)椋簻u流測(cè)功機(jī)、異步測(cè)功機(jī)、磁滯測(cè)功機(jī)、磁粉測(cè)功機(jī)；（1）渦流測(cè)功機(jī)、異步測(cè)功機(jī)不能將電機(jī)或電動(dòng)工具做到堵轉(zhuǎn)，但其轉(zhuǎn)速上限卻很高，通常 20000~30000RPM；轉(zhuǎn)矩也可以做到很大。（2）磁滯測(cè)功機(jī)轉(zhuǎn)速一般為 20000轉(zhuǎn)以下，但其可以做到堵轉(zhuǎn)，不過功率不太大；轉(zhuǎn)矩一般為 20Nm以下。（3）磁粉測(cè)功機(jī)的轉(zhuǎn)速較低，通常 1500~5000RPM，但轉(zhuǎn)矩可以做大，電機(jī)也可以做到堵轉(zhuǎn)。所以綜上所述應(yīng)選用磁滯測(cè)功機(jī)或磁粉測(cè)功機(jī)、磁粉制動(dòng)器；但磁滯測(cè)功機(jī)適用于中小力矩而轉(zhuǎn)速較高的電機(jī)測(cè)試，測(cè)試范圍大，這樣所造成的誤差也大，而且在電機(jī)測(cè)試系統(tǒng)中常常采用磁粉制動(dòng)器。所以最終宜選擇磁粉制動(dòng)器。由于在測(cè)功機(jī)的選擇時(shí)，最好電機(jī)所有的測(cè)試數(shù)據(jù)都在測(cè)功機(jī)性能參數(shù)的 30%~90%之間。無刷直流電機(jī) ：額定功率 400W 額定轉(zhuǎn)速 2000r/m額定轉(zhuǎn)矩 2Nm最大轉(zhuǎn)矩 4Nm8所以應(yīng)選擇海安磁粉制動(dòng)器網(wǎng) CZ—型 機(jī)座式磁粉制動(dòng)器的型號(hào)為 CZ—12.2電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)的基本功能根據(jù)設(shè)計(jì)要求，通過分析測(cè)功機(jī)的工作狀況，我們擬定在該試驗(yàn)臺(tái)上，完成空載試驗(yàn)、加載試驗(yàn)、堵轉(zhuǎn)試驗(yàn)、溫升試驗(yàn)四種類性能檢測(cè)。擬設(shè)計(jì)的試驗(yàn)臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)現(xiàn)以下幾點(diǎn)基本功能：1、測(cè)試項(xiàng)目：（1）空載、負(fù)載、堵轉(zhuǎn)測(cè)試時(shí)對(duì)電流、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、輸出功率進(jìn)行安全值的設(shè)定，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)推出限制。（2）自動(dòng)加載與手動(dòng)加載測(cè)試：A 負(fù)載測(cè)試加載速度可調(diào)：根據(jù)實(shí)際需要自行調(diào)節(jié)。B 測(cè)試加載增量可調(diào):可對(duì)初始加載量和增量進(jìn)行設(shè)定。（4）定點(diǎn)測(cè)試：可對(duì)電流、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、功率進(jìn)行測(cè)試?？啥ㄒ粋€(gè)點(diǎn)不卸載；定多個(gè)點(diǎn)卸載。定點(diǎn)個(gè)數(shù)最多可以定 5個(gè)點(diǎn)。定點(diǎn)數(shù)據(jù)可以設(shè)定。9（5）耐久測(cè)試：測(cè)試步驟 1 2 3 4 5；運(yùn)行方式：空載、轉(zhuǎn)矩、輸入功率、輸出功率、不測(cè)可隨意設(shè)定；每個(gè)項(xiàng)目下的耐久值和誤差值可隨意設(shè)定；測(cè)試時(shí)間也可以隨意設(shè)定。2、銘牌參數(shù)：電機(jī)型號(hào)、額定功率、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速參數(shù)作為報(bào)表進(jìn)行整理和分析數(shù)據(jù)。3、曲線坐標(biāo)：（1）兩種模式，七條坐標(biāo)曲線。（2）兩種模式：轉(zhuǎn)速模式、轉(zhuǎn)矩模式。兩種模式只是對(duì)數(shù)據(jù)分析的方式。（3）七條曲線：電壓、電流、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、輸入功率、輸出功率、效率。每條曲線的最大值和顏色代表的曲線可隨意設(shè)定，方便分析數(shù)據(jù)。4、報(bào)表分析：（1）整個(gè)測(cè)試過程的曲線圖（電壓、電流、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、輸入功率、輸出功率、效率）（2）銘牌參數(shù)值（3）關(guān)鍵點(diǎn)電機(jī)性能分析空載點(diǎn)：電流值和轉(zhuǎn)速值最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)：轉(zhuǎn)矩值、轉(zhuǎn)速值、電流值、輸出功率值、效率值最大輸出功率點(diǎn)：轉(zhuǎn)矩值、轉(zhuǎn)速值、電流值、輸出功率值、效率值最高效率值：轉(zhuǎn)矩值、轉(zhuǎn)速值、電流值、輸出功率值、效率值 2.3 本章小結(jié)本章首先講述了本文的總體控制要求，然后提出了電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)控制要實(shí)現(xiàn)的基本功能，為下面研究做了很好的鋪墊。第三章 電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)方案及其具體設(shè)計(jì)3.1 試驗(yàn)臺(tái)整體方案試驗(yàn)臺(tái)采用模塊化結(jié)構(gòu)，包括直流無刷電機(jī)測(cè)試模塊、磁粉測(cè)功機(jī)控制模塊、測(cè)試模塊等，測(cè)試控制臺(tái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)地遠(yuǎn)程集中控制和數(shù)據(jù)檢測(cè)，電機(jī)控制柜為變頻器和邏輯控制元器件提供安裝平臺(tái)。在本系統(tǒng)中，工作臺(tái)置于平整的地面上（不需要地腳螺釘）。為保證電機(jī)、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器、聯(lián)軸器之間的連續(xù)可靠性。但被測(cè)試電機(jī)和及測(cè)控系統(tǒng)依舊與加載試驗(yàn)共用一個(gè)，以達(dá)到資源共享、提高可靠性、降低成本10的目的。3.2 電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)工作的原理電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)包括：磁粉測(cè)功機(jī)運(yùn)行控制、電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速測(cè)量、電機(jī)輸入輸出功率及傳動(dòng)效率、電機(jī)油溫、壓力、殼體溫度、振動(dòng)等參數(shù)檢測(cè)，異常情況下的報(bào)警、保護(hù)處理和人為干預(yù)；計(jì)算機(jī)參與全程監(jiān)測(cè)并進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄、分析、顯示和打印輸出。1. 測(cè)功機(jī)系統(tǒng)用 1臺(tái)磁粉測(cè)功機(jī)加載，用 1臺(tái) TR-2B轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速采集儀采集電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速；用 1臺(tái) AM-A型電參數(shù)采集儀采集電機(jī)的輸入電壓、電流、功率因數(shù)、頻率等參數(shù)；用 1臺(tái) TEM-2溫度采集儀采集溫升；用 WLK-3B程控電源控制磁粉測(cè)功機(jī)。2. 所有儀器通過 RS485總線與電腦連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的自動(dòng)加載以及對(duì)數(shù)據(jù)的集中采集。實(shí)時(shí)顯示各參數(shù)與時(shí)間之間的關(guān)系曲線，以記錄整過測(cè)試過程。 3. 測(cè)功機(jī)生成電機(jī)的特性曲線。 4. 測(cè)功機(jī)以曲線的形式輸出報(bào)表。 5. 測(cè)試數(shù)據(jù)可導(dǎo)出生成 Microsoft Excel文件（*.xls），用于對(duì)采集數(shù)據(jù)的再處理。通過測(cè)試得到以下曲線：1112變 頻 電 機(jī) 扭 矩 、 功 率 /頻 率 曲 線 根據(jù)信號(hào)流不同，試驗(yàn)臺(tái)可分為運(yùn)行控制系統(tǒng)和測(cè)試系統(tǒng)兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)。測(cè)試系統(tǒng)通過傳感器、儀表。采集卡和工控機(jī)等實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)參數(shù)的檢測(cè)。3.3 電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)機(jī)械部分的具體設(shè)計(jì)133. 3. 1 電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)機(jī)械部分總體設(shè)計(jì)電機(jī)可靠性實(shí)驗(yàn)臺(tái)架排布置在梯形槽平板上。梯形槽平板的尺寸為 340×180，見圖 3-1。在平板上安裝有被測(cè)電機(jī)（無刷直流電機(jī)）、輔助支撐、在輔助支撐上安裝轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器與萬向聯(lián)軸器、磁粉制動(dòng)器。圖 3-1 電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)平板a, 機(jī)械部分：平板、支架、聯(lián)軸器（通過平板安裝試驗(yàn)臺(tái) T型槽平板工作面的硬度一般在 HB170—220或 187—255之間。材質(zhì)：高強(qiáng)度鑄鐵 HT200-300工作面硬度為HB170-240，經(jīng)過兩次人工處理。b, 聯(lián)軸器的選擇（由于用來連接軸與軸不需要分離，所以選擇聯(lián)軸器。）：1. 類型選擇：由于無刷直流電機(jī)是一種低功率，低轉(zhuǎn)速，所傳遞的轉(zhuǎn)矩較小，故選擇剛性聯(lián)軸器.2. 載荷計(jì)算公稱轉(zhuǎn)矩 T=9.55×10 6 P/n=9.55×106×0.4/2000=1910 N.mm查表 KA=1.3(轉(zhuǎn)矩變化小和沖擊載荷很小，并且原動(dòng)機(jī)為無刷直流電動(dòng)機(jī)) Tca = KA T =1.3×1910 N.mm=2483 N.mm=2.483N.m3． 型號(hào)選擇從上海車墩中查得 YL型、YLD 型凸緣聯(lián)軸剛性有對(duì)中榫凸緣聯(lián)軸器（YLD 型）的公稱轉(zhuǎn)矩為 10 N.m，許用最大轉(zhuǎn)速為 13000r/min（鋼）或者 8100 r/min（鐵）>無刷直流電機(jī)額定轉(zhuǎn)速 2000r/min，軸孔直徑為 10-20mm之間，而無刷直流電機(jī)輸出14軸徑為 12-15，故合用。YL型、YLD 型凸緣聯(lián)軸YL型、YLD 型凸緣聯(lián)軸器基本性能參數(shù)和主要尺寸軸孔長(zhǎng)度 L 螺栓許用轉(zhuǎn)速[n]r/min 軸孔直徑d(H7) L0型號(hào) 公稱扭矩Tn(N·m)鐵 鋼 鐵 鋼 Y 型 J1 型D D1 數(shù)量n 直徑 M Y 型 J1 型轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(kg.m2) 重量(kg.m3)10111011 25 22 54 4812141214 32 27 68 58YL1YLD1 10 8100 1300016 18 1916181942 3071 53 3(3) M688 640.0018 0.941520-2022 52 38 108 80終上所述：聯(lián)軸器的材質(zhì)可以選擇 45 鋼制材料的，由于無刷直流電機(jī)輸出軸徑 D為 12-15mm 所以鍵的公稱尺寸 b×h 為 5×5t為 3mm，t 1為 2.3mm 由于無刷直流電機(jī)輸出軸長(zhǎng)為 25mm 根據(jù) GB/T1095-2003鍵的長(zhǎng)度系列 L應(yīng)為 14mm16C,傳感器的選擇：由于無刷直流電機(jī) 額定功率 400W額定轉(zhuǎn)速 2000r/m額定轉(zhuǎn)矩 2Nm最大轉(zhuǎn)矩 4Nm而 JY 系列扭矩傳感器能夠測(cè)量正、反向扭矩，不需調(diào)整零點(diǎn)精度高，穩(wěn)定性好且體積小、重量輕、安裝方便。可靠性高、壽命長(zhǎng)。17由于電機(jī)啟動(dòng)時(shí)最大轉(zhuǎn)矩 4Nm、額定轉(zhuǎn)矩 2Nm 根據(jù) JY系列扭矩傳感器規(guī)格宜選擇 JY1-5型號(hào)。d, 螺栓、墊片和螺母的選型（1）在 YLD型凸緣聯(lián)軸器基本性能參數(shù)和主要尺寸中已經(jīng)給出螺栓為 M6由于所選擇螺栓為六角頭螺栓—A 級(jí) 所以螺栓螺紋長(zhǎng)為 18mm 并且根據(jù) GB/T897.1—2002 墊片的 h 為 1.6mm,螺母 m=5.2mm,而且根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)原理螺紋伸出長(zhǎng)度a=（0.2~0.3）d=(0.2~0.3) × 12=2.4~3.6 即為 18+1.6+5.2+（2.4~3.6）=27.2~28.4mm 根據(jù) GB/T 5782—2000 L 的范圍為 30~60 所以 L 取 30 螺紋規(guī)格 d=M6，公稱長(zhǎng)度 L =30mm、性能等級(jí)為 9.8 級(jí)、表面氧化，A 級(jí)的六角頭螺栓：螺栓 GB/T 5782 M6×30e,傳感器底座設(shè)計(jì)183.4 本章小結(jié)本章講述了電機(jī)可靠性試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)方案和具體設(shè)計(jì)，同時(shí)明確了怎么樣合理的設(shè)計(jì)試驗(yàn)臺(tái)，達(dá)到最好的檢測(cè)效果。19參考文獻(xiàn)［1］濮良貴,紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 北京:高等教育出版社,2002. 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[10 懂泳,王洪杰.PLC 控制技術(shù)在礦用試驗(yàn)臺(tái)上的研究[J].2008，16(6):2. 20附錄 ?機(jī)器人和計(jì)算機(jī)集成制造文章歷史： 2008 年 11月 22日收稿摘 要：復(fù)雜的肩膀，又稱盂肱關(guān)節(jié)是最機(jī)動(dòng)性和最良好的使用對(duì)人體關(guān)節(jié)之一。隨著時(shí)間的推移，問題可以與盂肱關(guān)節(jié)周圍的肌肉，軟骨，肌腱和韌帶，造成了強(qiáng)調(diào)肩膀復(fù)雜的老化或發(fā)生。這項(xiàng)工作，探討了一個(gè)新的創(chuàng)新肩關(guān)節(jié)試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)。試驗(yàn)臺(tái)是模仿人體運(yùn)動(dòng)肱骨和復(fù)制的所有范圍內(nèi)的議案，它可以移動(dòng)，在與有關(guān)的骨骼，肌肉，韌帶和肌腱在肩膀復(fù)雜的結(jié)合?？勺兊牧α恳矊⑦m用于所有范圍內(nèi)的議案，盂。研究必須在肩部復(fù)雜和力量盂范圍內(nèi)的議案進(jìn)行。最初的概念設(shè)計(jì)創(chuàng)建模仿特定范圍內(nèi)的議案; 內(nèi)收，屈曲，內(nèi)（內(nèi)側(cè)）和外部（橫向） ，例如旋轉(zhuǎn)。概念發(fā)展相結(jié)合，開發(fā)一個(gè)試驗(yàn)臺(tái)，將復(fù)制任何軸向運(yùn)動(dòng)的肩膀。研究確定最合適的制造工藝和材料，使試驗(yàn)臺(tái)可以在材料實(shí)驗(yàn)室制造。關(guān)鍵詞：肩關(guān)節(jié)、肩、試驗(yàn)臺(tái)、部隊(duì)、設(shè)計(jì)、制造。1、簡(jiǎn)介盂肱關(guān)節(jié)是最機(jī)動(dòng)性和在身體的最知名的關(guān)節(jié)之一。它可以成為破壞由于體育活或通過一般的磨損，這可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的問題，為受傷的人。外科醫(yī)生，工程師和研究人員正在繼續(xù)調(diào)查肩膀問題患者的生活質(zhì)量改善的方法，并正在開發(fā)替代的方法，修復(fù)和減少可能出現(xiàn)的問題肩關(guān)節(jié)。開展了這項(xiàng)研究，以便進(jìn)一步發(fā)展到預(yù)防肩部受傷，更換和維修可以通過一個(gè)新的和創(chuàng)新的肩關(guān)節(jié)試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)。該試驗(yàn)臺(tái)將允許研究人員進(jìn)行人工肱骨骨頭上測(cè)試，并讓他們添加人工肌肉和盂肱關(guān)節(jié)的力量，并在這一領(lǐng)域的技術(shù)和知識(shí)的進(jìn)步。上面顯示的主要骨骼和肌肉彌補(bǔ)肩膀復(fù)雜的。肱骨的肩肩試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)是圍繞主骨。隨著人們年齡的肱骨能成為磨損，容易發(fā)生骨關(guān)節(jié)炎。這將導(dǎo)致軟骨，用于分發(fā)壓力和肩膀上的負(fù)荷，惡化。在嚴(yán)重的情況下，肱骨頭必須更換假肢設(shè)備。該試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)模擬盂行事，在任何范圍內(nèi)的議案，使新的假肢裝置可以設(shè)計(jì)和測(cè)試的力量。2、肩部復(fù)雜和范圍的議案這里是六個(gè)主要的議案，這些都為內(nèi)收，外展，延伸，屈曲，內(nèi)（內(nèi)側(cè)）和外部（橫向）轉(zhuǎn)動(dòng)肩膀可以執(zhí)行。這些動(dòng)作都被限制肩部復(fù)雜的肌肉和韌帶。肩部有任何關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)范圍最大，在人體[17-19]（圖 2） 。絕對(duì)收的收，機(jī)械是不可能的，因?yàn)橹鞲傻拇嬖凇膮⒖键c(diǎn)的位置開始，內(nèi)收是唯一可能與擴(kuò)展相結(jié)合，這使得一絲的內(nèi)收及屈曲：允許收，以達(dá)到 30-451[17,18]。橫向內(nèi)收是在一個(gè)水平面上向身體中線內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)的走向和整個(gè)胸部，手臂背面朝下移動(dòng)上臂。真正的生長(zhǎng)激素聯(lián)合（簡(jiǎn)稱為真正關(guān)節(jié)窩的一般運(yùn)動(dòng)）綁架是有限的只有 901 人。超出 901，它是一個(gè) GH 和 ST 接頭之間的聯(lián)合努力。事實(shí)上，在 1801 被綁架（開銷手臂向上伸直） ，只有三分之二的運(yùn)動(dòng)發(fā)生在生長(zhǎng)激素聯(lián)合（對(duì)自己的 301，901 與 ST 合資，其余的 601 只發(fā)生在 ST 聯(lián)合相結(jié)合） 。此之間的肱部的肩胛骨運(yùn)動(dòng)的無縫結(jié)合被稱為，作為肩區(qū)一般節(jié)奏[19]。21擴(kuò)展整頓聯(lián)合角度的增加而導(dǎo)致的;移動(dòng)上臂后方。運(yùn)動(dòng)能夠產(chǎn)生未來的最大的收強(qiáng)度第二的實(shí)力水平是延長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)。擴(kuò)展使用相同的肌肉群，內(nèi)收運(yùn)動(dòng)。擴(kuò)展名是略高于其對(duì)面的運(yùn)動(dòng)屈曲。的延伸，是密切相關(guān)收，有 301 和 501[17-19]之間的范圍有限。真正的生長(zhǎng)激素聯(lián)合范圍從 01 到 901 前屈運(yùn)動(dòng)本身，分隔成三個(gè)不同的階段[19]。內(nèi)部（內(nèi)側(cè)）旋轉(zhuǎn)周圍骨向身體的中心縱軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);轉(zhuǎn)動(dòng)上臂向內(nèi)。在內(nèi)部?jī)?nèi)側(cè)旋轉(zhuǎn)的肩膀可以旋轉(zhuǎn) 901[17]。外部（橫向）轉(zhuǎn)動(dòng)，涉及到周圍的骨遠(yuǎn)離身體中心的縱軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);上臂向外旋轉(zhuǎn)。在外部橫向旋轉(zhuǎn)的肩膀，可旋轉(zhuǎn) 901[18]（圖 3） 。3、設(shè)計(jì)初期參與腦力激蕩和手工繪制的不同測(cè)試平臺(tái)的概念的產(chǎn)生。從試驗(yàn)臺(tái)的概念演變而來的設(shè)計(jì)，只是涵蓋的一個(gè)概念試驗(yàn)臺(tái)的肩膀覆蓋延伸，再延伸和旋轉(zhuǎn)，最后一個(gè)概念試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)，可以涵蓋所有范圍內(nèi)的議案在肩部的旋轉(zhuǎn)。圖 4 顯示了最初的概念設(shè)計(jì)的 CAD 建模[18-21]。肱骨頭安裝到安裝的模塊，其中有自由轉(zhuǎn) 3601，也能夠走動(dòng)半環(huán)形跑道的前面板上。肱骨遠(yuǎn)端將固定遠(yuǎn)端持有人的。軌道將被安裝在兩列，列內(nèi)會(huì)有用于大型電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的軌道。因此，該試驗(yàn)臺(tái)能夠重新肩部復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)。以上圖所示的概念試驗(yàn)臺(tái)的主要組成部分。 4 然后詳細(xì)評(píng)估和重新設(shè)計(jì)。筆者無法推定初步設(shè)計(jì)，這將正確執(zhí)行，但單獨(dú)檢查每個(gè)組件和創(chuàng)造的概念設(shè)計(jì)和評(píng)估的概念設(shè)計(jì)，它可以確保該組件將適合為目的。下面表 1 中的數(shù)字表明，其中的主要組成部分，每年創(chuàng)造的設(shè)計(jì)概念。4、概念設(shè)計(jì)所有被評(píng)估的概念設(shè)計(jì)時(shí)使用的方法，例如將強(qiáng)調(diào)軌道安裝的驅(qū)動(dòng)器安裝模塊用來申請(qǐng)強(qiáng)制盂。在賽道上的概念進(jìn)行有限元分析，以確保軌道不會(huì)彎曲和扭曲下的執(zhí)行機(jī)構(gòu)創(chuàng)建的負(fù)載。每個(gè)概念的軌道被限制和應(yīng)用負(fù)載，負(fù)載保持常數(shù)為所有的軌道概念。概念軌道車輪配置，還詳細(xì)評(píng)估中使用的有限元分析，以確保軌道和車輪設(shè)計(jì)的最好的配置選擇。轉(zhuǎn)動(dòng)半環(huán)形跑道的方法進(jìn)行了評(píng)估，非常詳細(xì)。有許多方法進(jìn)行了研究，如電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和鏈，滑輪系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的議案和兩個(gè)軌道配置（請(qǐng)參閱表 1，第 3 行） 。安裝模塊進(jìn)行了評(píng)估申請(qǐng)武力盂，例如，驅(qū)動(dòng)器數(shù)量，規(guī)格，權(quán)力，地位和附著點(diǎn)所需的驅(qū)動(dòng)器上的主要重點(diǎn)。4.1 概念設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)以及有限元分析的概念設(shè)計(jì)，使用排名和權(quán)重的方法進(jìn)行評(píng)估。表 2 和表 3 顯示的最終設(shè)計(jì)的選擇過程中使用的排名和權(quán)重的方法。用來得分的主要考慮因素，這是考慮到在設(shè)計(jì)過程中，排名和比重。例如，易于制造，是一個(gè)需要考慮的因素，這是取得 1-10 的基礎(chǔ)上，1 是最重要的 10 個(gè)最重要的。表 2 中制造輕松得分為 4 的重要性。這是每個(gè)概念設(shè)計(jì)取得單獨(dú)給總比分倍。主要考慮的總數(shù)，然后加在一起，這給了最適當(dāng)?shù)母拍钤O(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，主要考慮因素的重要性。一個(gè)突破的排名和權(quán)重的方法中使用的標(biāo)準(zhǔn)，詳述如下。224.1.1 電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的成本這是一個(gè)重要的考慮因素，因?yàn)轵?qū)動(dòng)器和電機(jī)都比較昂貴，特別是考慮到，他們需要有一個(gè)變速，將需要進(jìn)一步的電子設(shè)備，使用和監(jiān)督他們。然而，他們的一項(xiàng)基本要求，所以在一個(gè)項(xiàng)目的成本5 的重要性。高得分設(shè)備將使用少量的驅(qū)動(dòng)器或電機(jī)和設(shè)備，這需要很多驅(qū)動(dòng)器或電機(jī)得分較低。4.1.2 所使用的材料數(shù)量這是定于 2 重要性。這是因?yàn)椴牧蠈⒈灰蠼⒃囼?yàn)臺(tái)，但過度的物質(zhì)會(huì)增加整體成本的試驗(yàn)臺(tái)。重量和制造，有自己的重要性，但也相對(duì)材料用量可能緩解。4.1.3 易于制造這是 4 的重要性。這是因?yàn)樗侵匾氖悄軌蛑圃炝鞒?，這是相當(dāng)簡(jiǎn)單和成本效益的設(shè)備。這是可能更費(fèi)時(shí)，更昂貴和難以掌握，因此需要受過專門訓(xùn)練的技術(shù)人員對(duì)制造工藝的首選。該項(xiàng)目的目標(biāo)之一是能夠建立內(nèi)部技術(shù)的試驗(yàn)臺(tái)。4.1.4 生產(chǎn)時(shí)間制造時(shí)間為 7 的重要性。這是因?yàn)樗侵匾难芯啃〗M設(shè)計(jì)和制造設(shè)備，并進(jìn)行測(cè)試，以檢索結(jié)果。有限元分析模型也正在建立，如果設(shè)備需要比有限元分析模型，反之亦然創(chuàng)建不再會(huì)有物理和理論結(jié)果比較沒有辦法。4.1.5 耐久性耐久性為 8 的重要性。重要的是，當(dāng)試驗(yàn)臺(tái)是完整的，充分利用可采取由研究小組。如果設(shè)備不斷被打破，