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设计名称
  微动跳跃弹性开关动态特性测试仪的结构设计[3A0]
设计编号
  A5-0928
设计软件
  AutoCAD, Word
包含内容
  见右侧图片
说明书字数
  12400字(正文部分)
图纸数量
  见右侧图片
推荐指数
  较好
价格:
  优惠中
整理日期
  2013,02,24
整理人
  小木
购买流程
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设计简介

文档包括:
说明书一份,30页,12400字左右.
开题报告一份.
任务书一份.

图纸共14张,如下所示
A0-装配图.dwg
A2-底板.dwg
A2-支架1.dwg
A2-轴承端盖.dwg
A3-步进机支板.dwg
A3-测杆.dwg
A3-测杆夹具.dwg
A3-传感器支板.dwg
A3-顶尖.dwg
A3-短轴.dwg
A3-圆柱导轨.dwg
A3-运动台.dwg
A3-支板垫片.dwg
A3-支架2.dwg

本科学生毕业设计

微动跳跃弹性开关动态特性测
试仪的结构设计

摘  要

  测试仪装置是为了能够对微动开关的动态特性进行检验的平台,进而来提高开关的性能,保证其质量、提高劳动生产效率,也是现代检测技术的基本要求。
基于检测仪设计的理论,根据已有检测仪的结构和设计经验和工作原理,即电动机作为工作机构的动力源,将其主轴的旋转动动经带轮,圆柱导轨变为往复直线运动,并同时产生一作用力,传给传感器,由传感器记录。对测试仪的动力学参数进行分析,确定测试仪装置的结构与技术参数,从而给出了微动开关动态特性测试仪的本体结构设计方案。
根据测试仪的结构设计方案,论述了微动开关动态特性测试仪的结构设计,阐述了微动跳跃弹性开关动态特性测试仪的结构原理。本文主要论述了测试仪的测试过程,其主要包括测试仪的主要结构和仪器的组成,检测跳跃弹性开关的力传感器和位移特性。通过设计进而提高仪器的性能,保证仪器的工作质量,这也是现代检测技术的基本要求。

关键词:测试仪;动态;传感器;结构;微动

ABSTRACT

  Tester device is in order to be able to micro-switches the dynamic characteristics of the test platform, and then switch to improve performance, guarantee its quality, raise labor productivity, as well as modern detection techniques basic requirements. Detector design based on the theory that, on the basis of the detector structure and design experience and the work principle that the electrical work as the power source, its spindle rotary dynamic drive pulley, cylindrical guide into reciprocating linear motion. and at the same time produce a force, transmission sensors, recorded by the sensor. Tester of the kinetic parameters for analysis, the tester device structure and technical parameters, which gives a micro-switch tester dynamic characteristics of the bulk structure design. According to the test instrument design case will, of fretting Switch Tester dynamic characteristics of structural design, Fretting expounded jump flexible switching dynamic characteristics tester principle of the structure. This paper mainly discusses the tester testing process, including its main tester of the main structural components and equipment, Detection Switch jump flexibility and displacement sensor characteristics. Through the design of equipment to further enhance the performance of the equipment to ensure the quality of their work, this is also a modern detection techniques basic requirements.

Key words:Tester; Dynamic; Sensor; Structure; Fretting

目 录

摘要 I
ABSTRACT II
第1章 绪论 1
1.1 论文研究的背景及意义 1
1.2 研究现状 1
1.3 本论文研究的主要内容 4
第2章 测试原理及测试平台的构架 5
2.1测试原理 5
2.1.1微动跳跃弹性开关工作过程分析 5
2.1.2 测试参数的确定 6
2.2 测试平台的构架 6
2.2.1 悬臂梁压力式传感器 6
2.2.2 测试平台的机械构架 7
2.3 本章小结 8
第3章 测试系统设计与研制 9
3.1 测试系统的总体设计 9
3.2 测试系统的硬件设计 9
3.2.1 步进电机的控制原理 9
3.2.2 测试仪器的硬件连接 11
3.3 测试仪器的组成和位移的完成 11
3.4 测试仪的结构和主要特点 12
3.5 试系统软件设计 13
3.6试系统控制程序 13
3.7本章小结 13
第4章 测试仪的传动系统设计
4.1 电动机规格的选取 14
4.2 带传动设计 14
4.3 联轴器的选用 16
4.4 传动轴的设计 16
4.5 芯轴的设计 18
4.6 本章小结 18
第5章 主要领部件的设计 19
5.1 轴承的设计 19
5.2 键连接的设计 19
5.3 本章小结 20
结论 21
参考文献 22
致谢 24

毕业设计任务书

题目名称 微动跳跃弹性开关动态特性测试仪的结构设计
一、设计目的、意义
1、设计意义:
近年来通信技术、计算机技术与测试仪的结合,强烈要求分析设计内容的完善、目标最优化,使测试仪检测高速化,并且具有高可靠性和良好的经济效益。因此研究高精度、高质量、自动化程度高、安全可靠的测试仪具有重要的实现意义。近年来,我国开关测试仪的生产厂家逐渐增多,设备数量日趋庞大,着重开发各类开关的动态特性测试仪的研究。世界检测业正向网络化测试仪器发展。
2、设计目的:
1)理解微动跳跃弹性开关动态特性测试仪工作原理,组成结构以及工作流程
2)完成微动跳跃弹性开关动态特性测试仪的结构设计计,通过本次设计,使学生理解并掌握一般航天机械的结构设计方法和设计过程掌握对航天机械关键零部件的尺寸计算和强度校核方法

二、设计内容、技术要求(研究方法)
1、设计内容
微动弹性开关动态特性测试仪用于检测电冰箱温控器及各种控温机构中微动弹性开关的力-位移特性,从而评定这批开关的质量。课题的主要内容是对一微动弹性开关的动态特性测试仪的结构进行设计,包括总体设计方案,领部件的结构设计,以及精度校验和刚度校核。
2、技术要求
   1. 设计计算的正确性;
   2. 主要构件的结构具有经济性、合理性;
   3. 设计的工艺性,装配的可行性,主要装配精度的合理性,主要参数的可检查性。
三、设计完成后应提交的成果
(一)计算说明部分
   设计说明书字数在1.5万字以上(说明书一式2份)。
(二)图纸部分
1、微动开关测试仪的总体设计0号一张;
2、微动弹性开关测试仪的底座1号一张;
3、电路图0号一张;
4、零件图3号八张。
四、设计进度安排
2012.2.28-2012.3.7 收集资料,查阅文献,撰写开题报告,翻译英文文献;
2012.3.8-2012.4.3 确定设计方案,进行整体结构设计及测试平台的构架;
2012.4.4-2012.4.17 测试系统设计及研制;
2012.4.18-2012.4.30 传动系统设计;
2012.5.1-2012.5.14 主要零部件结构设计;
2012.5.15-2012.6.5 绘制、修改总体结构装配图及零件工作图;
2012.6.6-2012.6.17 撰写设计说明书,整理材料,准备答辩
五、主要参考资料
[1]秦红磊、李晓白、季云建、王伟斌。微动开关自动测试系统设计[J],《测试技术学报》19(1)2005
[2]俞宗源,李坚石。微动开关动态过程的仿真与参数设计[J].《机电元件》.15(1).1995
[3]王连明.《简明机械设计手册》[J].一重技术,1997(3):15-19
[4]陈铁鸣.王连明.《机械设计》[J].一重技术,1999(2):48-51.
[5]张泸光.中小型电机产品样本[J]。北京:化学工业出版社,2002
[6]茹诗松.回归分析及其实验设计[J]一重技术1996
六、备注

指导教师签字:

年 月 日 系主任签字:

年 月 日

毕业设计开题报告

一、课题研究的意义
近年来通信技术、计算机技术与测试仪的结合,强烈要求分析设计内容的完善、目标最优化,使测试仪检测高速化,并且具有高可靠性和良好的经济效益。因此研究高精度、高质量、自动化程度高、安全可靠的测试仪具有重要的实现意义。近年来,我国开关测试仪的生产厂家逐渐增多,设备数量日趋庞大,着重开发各类开关的动态特性测试仪的研究。世界检测业正向网络化测试仪器发展。
二、文献综述(课题研究现状及分析)
2.1国内外研究现状
目前对微动跳跃弹性开关的动态性能的测试技术,国内很少有人研究,尚未形成具有自己知识产权的整套技术理论,在实际生产中要制造出合格的微动开关开关除了利用从国外引进的检测设备(未提供检测技术)进行检测,在很大程度上还要依靠专家的实际经验和严格的工艺制度保证,不仅没有严格标准也影响了生产效率。因此通过对本课题的研究,研制出完整的微动跳跃弹性开关动态特性测试系统,并通过对实验数据的分析来评定微动跳跃弹性开关的质量,为微动跳跃弹性开关生产的国产化,并建立自己的质量评定标准奠定了基础;此外,随着科学技术的发展,加工工艺水平也不断提高,对弹性元件的应用日益广泛,质量要求也不断提高,而我国的工艺生产水平十分落后,弹性元件的生产质量较国外有着很大的差距。
随着大规模集成电路制造技术和信息处理技术的发展,测试仪已经成为国民经济不可缺少的基础,在汽车、船舶、航天航空、开关等领域发挥着极其重要的作用。近年来,我国开关测试仪的生产厂家逐渐增多,设备数量日趋庞大,着重开发各类开关的动态特性的测试。世界检测业正像网络化测试仪器发展。
   现代检测技术是人们认识和改造自然的重要手段,也是衡量一个国家科学技术水平的重要标志之一。随着检测技术的进步,测试仪器必将在网络时代发生革命性的变化,21世纪的仪器概念将会是一个开放的系统概念。以PC机或工作站为基础,通过网络来构成实用的测控系统,提高生产效率,共享资源,将成为仪器技术发展的方向,网络化仪器将是今后测试仪器发展的必然。
正是由于人们已经认识到科学仪器的重要作用和地位,美、日、欧共体等发达国家均把科学仪器列为国家重点支持的关键技术。我国的科学仪器产业与发达国家相比,技术差距越来越大,主要产品市场都被外商占领,形势极为严重。
2.2动态特性测试仪的特点
在动态测试中,测量过程处于不断变化状态,引起动测试误差的因素比静态测量更多、更复杂,这就与传统的被测之量为常量的静态测试有所不同,即以往适用于静态测试的成套经典数据处理方法及测试误差分析与估算方法,不完全适用于动态测试。在动态测试中,要考虑到被测变量的变化规律及特点、测试系统的动态特性(与测试速度、加速度、惯性、阻尼,以及冲击、振动等动态因素有关)、以及外界扰动(包括环境条件的变动、干扰、噪声等种种因素)等影响。
动态测试数据表现为测试时间的函数,一般由三部分组成:被测变量、系统误差和随机误差。动态测试数据的基本特点首先是由其定义所决定的,动态测试所测量的是随测试时间而变化的量,尽管被测量本身未必都是时间的某种函数,但其总是表现为随测试时间而变化的某种函数,可简称为时变性。
由于测试过程中难免存在随机误差或千扰噪声等,因而动态测试数据也象常量的静态测试数据一样具有随机性,可见,动态测试数据的另一基本特点是既含有确定性变化部分,又含有随机性变化部分,即总是表现为测试时间的随机函数,即随机过程,可简称之为随机性。
相邻时间的信号之间具有统计相关性,正是这种相关性才是动态测试数据所具有的一种基本特性,而静态测试数据之间则应是统计独立或不相关的。
由于动态测试系统在测试被测变量过程中,处于不断变化的运动状态,需用微分方程来描述动态测试系统的输入被测变量,与其输出即显示的动态测试数据之间的关系,或以其离散化的差分方程,或以系统内部的状态方程等形式来描述,以反映出其动态特性。
综上所述,动态测试数据具有上述的时变性、随机性、相关性基本特点。这些特性集中在一起就构成了它的动态特性。
动态测试数据处理的基本任务为:
1)确定合乎实际的动态测试数据及其测量结果的数学模型;
2)合理规定动态测试误差的评定指标,且要求能较全面而客观地反映其方面特性;
3)识别并提取动态测试数据中的各项非周期和周期的确定性变化成分,并拟出其适用性判别或显著性检验的验证方法;
4)从所提取的确定性成分中借助实验测定或辅以数据处理,尽量分离出测试的系统误差;
5)表述与分解动态测试数据中的随机性成分,尽量通过分解而分离或抑制测试的随机误差,并有助于分析其起因。
实践经验表明,通常动态测试数据处理宜分为三个阶段:预处理;成分与结果表示。
主要处理阶段是成分分离。它可划分为两部分:识别、提取确定性成分和表述、分解随机性成分。至于采用的具体处理方法,则取决于动态测试数据处理的实际要求及设定的数学模型。
以识别、提取确定性成分为主的处理方法可分为两类:以解析式或多项式拟合的方法和以函数值序列表示的滤波或平滑方法,分别简称拟合法和滤波法。
表述、分解随机性成分的方法也有多种,司一归纳为两个方面:在时域上的相关分析和在频域上的谱分析。
人们借助测试系统检测表现事物不断运动着的物理信号,通过分析和处理获取事物运动的状态信息及其量值。随着现代科学和社会生产的飞速发展,随着快速傅立叶变换(FFT)理论的产生,随着微电子技术的发展,信号分析和处理的高速器件的生产及其算法的不断完善,已建立了较为成熟的动态测试理论和应用技术。
现代动态测试技术是应用现代科学技术,研究动态信号采集、变换、传输和实时处理的技术学科。它结合现代传感器技术、微电子技术、计算机技术、信号分析与处理技术等技术学科并应用于测试系统和测试过程。
现代动态测试技术与传统测量技术比较有很大不同。传统的测量技术局限与简单的测量比较,而现代动态测试技术通常以微型计算机为核心构成数据采集测试系统,由传感器、信号调理电路、采样保持电路、模数转换电路及显示器、打印机等外部设备组成。它带来的变革主要体现在以下几个方面:
1、传统测量的目的局限于以测量系统的输出量来评价被测量,而动态测试于传统的静态测量不同,它测量的是随时间不断变化的量,重点研究测试系统的动态特性;
2、动态测试不同于传统测试中输出与输入量之间简单的数值对应关系,而是输出信号与输入信号之间的对应关系。动态测试中要求输出信号的波形可以不失真的复现输入信号的波形;
3、现代动态测试技术的目的是要解决测试系统工作过程中遇到的具体技术问题,如信号的获取、处理与分析、信号的显示与记录等及它们之间的祸合关系。
4、现代动态测试系统的复杂性决定其组成之后动态性能未必符合预先提出的要求,但是这种“缺陷”可以通过动态数学模型研究及应用适当的滤波器等手段改进系统的动态特性来弥补,从而实现了动态测试技术的灵活性。
现代测试平台动态测试系统的研究,即以虚拟仪器技术为软件核心,针对硬件测试对象:振动台,利用一系列的必要硬件工具,结合动态测试理论,建立起一套完整的动态测试系统,并利用这一系统进行信号的采集与分析处理。该动态测试系统的测试内容主要为振动信号的测试,希望通过利用虚拟仪器技术对振动信号进行时域和频域上的动态测试及分析,从而得到所需要的信息。
本文主要论述了测试仪的测试过程,其主要包括测试仪的主要结构和仪器的组成,检测跳跃弹性开关的力传感器和位移特性。通过设计进而提高仪器的性能,保证仪器的工作质量,这也是现代检测技术的基本要求。
三、设计内容、拟解决的主要问题
1、设计内容
(1)测试原理及测试平台的构架;
(2)测试仪的传动系统设计;
(3)测试仪的主要零部件结构设计。
2、拟解决的主要问题
(1)设计方案的确定;
(2)电动机的规格和选取
(3)带传动的设计
(4)测试仪主要零部件结构设计。
四、技术路线
总体设计方案——零部件的结构设计——精度校验——刚度校核。
五、进度安排
2012.2.28-2012.3.7 收集资料,查阅文献,撰写开题报告,翻译英文文献;
2012.3.8-2012.4.3 确定设计方案,进行整体结构设计及测试平台的构架;
2012.4.4-2012.4.17 测试系统设计及研制;
2012.4.18-2012.4.30 传动系统设计;
2012.5.1-2012.5.14 主要零部件结构设计;
2012.5.15-2012.6.5 绘制、修改总体结构装配图及零件工作图;
2012.6.6-2012.6.17 撰写设计说明书,整理材料,准备答辩。

六、主要参考文献
[1]秦红磊、李晓白、季云建、王伟斌。微动开关自动测试系统设计 [J],《测试技术学报》19(1)2005
[2]陈宏钧 《实用机械加工工艺手册》[S].2004
[3]俞宗源,李坚石。微动开关动态过程的仿真与参数设计[J].《机电元件》.15(1).1995
[4] 蒋素清. 基于ANSYS的加工中心XH715动静态分析[J]. 荆门职业技术学院学报 , 2008, (03)
[5] 汤廷松, 陈继华, 吴凤娟, 郑卫锋, 张海锋. 动态测量系统中时间同步问题研究与实践[J]. 海洋测绘 , 2009, (01)
[6] 陈建平,姚凯学,张厚武,蔡坚. 通用动态测试系统的设计与实现[J]. 贵州大学学报(自然科学版) , 2004, (01)
[7] 秦旭达 ,王国锋 ,陈姗 ,王太勇. 动态测试与信号分析系统研究与应用[J]. 精密制造与自动化 , 2003, (S1)
[8] 张志杰. 动态测试的误差分析方法研究[J]. 测试技术学报 , 2004, (02)
[9] 王嫘, 董景新, 赵长德, 李童杰, 孔星炜. 基于虚拟仪器的微机电系统动态特性测试仪设计[J]. 中国惯性技术学报 , 2009, (01)
[10] 强军, 黄贻培. CAD在现代工程设计及虚拟制造中的应用[J]. 重庆文理学院学报(自然科学版) , 2008, (04)
[11] 叶健; 何博侠; 卜雄洙; 周严; 朱蕴璞.直线导轨进给机构动态特性参数测试方法[J].测试技术学报,2011,(03)
[12] 周健东.四项微动开关自动装配设备设计[J].机械设计与制造.2010,(06)
[13] 姚振华,朱长纯,程敏,等.基于虚拟设备驱动程序的软件逻辑分析仪[J].测控技术, 2002, 19(1): 13-16.
[14] 张毅刚,彭喜源,潭晓均. MCS-51单片机应用设计[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 1997. 23-40.
[15]王连明.《简明机械设计手册》一重技术,1997(3):15-19
[16]陈铁鸣.王连明.《机械设计》一重技术,1999(2):48-51.
[17] 李海涛,. 关于如何提高单片机系统可靠性的探讨[J]. 宁夏机械,2005,(3).
[18] 钟富昭等.8051单片机典型模块设计与应用[M].人民邮电出版社,2007.
[19] M.R.Smith.《Mechanisms And Machine Teory》 高等教育出版社,2001

部分图纸
截图



微动跳跃弹性开关动态特性测试仪的结构设计[3A0]



























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