机械专业开题报告答辩,机械专业开题报告(6篇)（完整文档）

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在现在社会，报告的用途越来越大，要注意报告在写作时具有一定的格式。怎样写报告才更能起到其作用呢？报告应该怎么制定呢？以下是我为大家搜集的报告范文，仅供参考，一起来看看吧

机械专业开题报告答辩 机械专业开题报告篇一

液压破碎锤已经成为液压挖掘机的一个重要作业工具，它能在挖掘建筑物基础的作用中更有效地清理浮动的石块和岩石缝隙中的泥土。可以应用在比较恶劣的作业环境，应用场合广。也有人将液压破碎锤安装在挖掘装载机(又称两头忙)或轮式装载机上进行破碎作业。我国液压破碎锤市场飞速发展的良好机遇，国产液压破碎锤企业迅速崛起，国产品牌市场占有率不断提高。液压破碎锤的优点：结构简单、故障少、维护方便、成本较低、冲击能量较大。因此用户可同时降低使用和维护两方面成本。

2、国内外研究现状及市场分析：

3.液压破碎锤，又叫做液压破碎器、液压碎石器、液压锤或液压镐等。而我国国家标准的术语称之为液压冲击破碎器(hydraulicimpactbreaker)。名称五花八门是由于国际上暂时还没对液压破碎锤制定一个统一的标准。现在液压破碎锤市场十分兴旺，韩国、日本、德国、美国、芬兰、意大利等国的多种型号液压破碎器充斥我国市场，现在国内市场主要销售的品牌有韩国组装(水山、工兵、韩宇、东光、双牛、猛士等)，日本组装(古河、甲南、东空等)。我国液压破碎锤市场目前尚处于快速成长期，国产品牌主要有惊天、力博士、迈科、长液等。目前国内外对液压破碎锤的技术研究主要是1、采用最优化设计理念，加大活塞和缸体行程，采用活塞和钎杆同样大的直径，使破碎锤与主机匹配效果最佳，合理利用最高的输出能量，增加冲击能量。节约能源，达到工作效率最高。使用高质量材质特殊精密工艺加工制造，降低其使用成本。2、尽最大力度让液压破碎锤结构简单、故障少、维护方便。延长使用寿命。并总结液压破碎锤常发生的故障与原因，进行改进与创新，降低成本。

3、选题研究的内容：

1、对液压破碎锤一个综合的了解。（产品种类、各种型号及参数、产品的应用场合、产品的使用等。）

2、根据实际使用情况分析液压破碎锤经常发生的故障与维护。

3、液压破碎锤的保养与检查。

4、液压破碎锤的改进与提高使用性能的创新设计。

4、选题研究的技术路线、研究方法和要解决的主要问题：
研究技术路线：首先，了解本论题的研究状况，形成文献综述和开题报告。其次，进一步搜集阅读资料并研读文本和现场产品的考察，做好相关的记录，形成论题提纲。第三，深入研究，写成初稿。最后，反复修改，完成定稿。

研究方法：
运用文献阅读法与比较法、网络信息收集与阅读、对实习公司的液压破碎锤产品的零件进行分析法、在液压破碎锤产品的应用场合进行维护及收集信息等方法进行研究。

要解决的关键问题：液压破碎锤的故障维护与改进和提高使用性能的创新设计。

5、研究与写作计划：

20xx年01月05日——02月20日 确定选题、收集相关资料

20xx年02月20日——02月30日 撰写开题报告与开题

20xx年03月01日——04月01日 收集资料，开展研究，形成写作提纲

20xx年04月02日——05月01日 深入研究，形成论文初稿

20xx年05月02日——06月30日 论文修改、定稿、打印、答辩

6、参考文献：

【1】丁问司;新型冲击式液压碎石器的研究[j];液压气动与密封;1999年06期

【2】赵宏强;新型液压冲击器仿真与优化研究[j];凿岩机械气动工具;20xx年01期

【3】许同乐,夏明堂;液压破碎锤的发展与研究状况[j];机械工程师;20xx年06期

【4】许同乐;影响液压锤性能因素的仿真研究[j];润滑与密封;20xx年05期

【5】严寒冰;前腔常压式冲击旋转型液压锚杆钻机动力头的研究[d];西安建筑科技大学;20xx年

【6】唐伟;无阀液压凿岩机动态过程的仿真研究[d];西安科技大学;20xx年

【7】周志鸿；
前腔常压型液压凿岩机冲击器优化设计[j];凿岩机械气动工具;1994年02期

【8】黄园月;液压凿岩机冲击效率分析[j];凿岩机械气动工具;1995年02期

【9】廖建勇;一种简单的液压凿岩机冲击机构仿真方法[j];凿岩机械气动工具;1996年01期

机械专业开题报告答辩 机械专业开题报告篇二

粉状物品机械在工业过程中占有重要的地位，对于工业现代化发挥重要作用。我国的粉状物品包装机械行业虽然迅速，但由于起步较晚，发展水平要落后于发达国家。因此，我们要对国内外粉状物品包装机发展趋势和现状进行分析和研究，确定我国粉状物品包装机发展道路，和发展的方向。市场经济在迅速的发展，粉状物品包装工业在国民经济中所占的比重越来越大，随着全球经济一体化，经济竞争越发激烈，消费者在追求商品质量的同时，对商品精美包装也越来越看重。进入20世纪80年代后我国包装机械行业开始起步，并且发展迅速，各式各样的包装机械涌现在了市场，食品、工业、医药等等行业。同时出现了很多粉状包装机械生产企业，带动了我国经济发展，提供了大量就业单位，但我们必须重视我国和发达国家包装机械行业之间有20多年的差距1。包装机械是为商品进入市场提供保护、方便流通、促进销售及附加值而完成生产过程的技术装备。它是包装工业，同时也是机械工业的一个重要组成部分，可以说没有现代化的包装机械，就没有现代化的包装工业。

1.1、我国粉状物品包装机械发展现状

中国粉状物品包装机整体起步较晚，但是经过几十年的发展，国内粉状物品包装机械已成为机械工业中十大行业之一，为中国包装工业快速发展提供了有力的保障，有些粉状包装机械填补了国内空白。随着包装机械技术水平的不断提高，粉状物品自动包装机也有了长足的进步。但在目前，与发达国家相去甚远。目前，我国的粉状包装企业大部分规模偏小，“小而全”是其主要特征之一，同时存在着产能过剩，及企业重复生产那些成本低、工艺水平比较落后、易于制造的机械产品的情况。这种情况是对资源的极大浪费，造成包装机械市场的混乱阻碍行业的发展。我国的包装机械产品由于品种少、技术水平低、产品可靠性差等原因，面临着激烈的国际竞争。特别是我国近年来，伴随着建设节约型社会，发展循环经济和加大技术创新力度的种种举措，造成新一轮技术引进高潮。这给国产包装行业带来了极大的压力。

1.2、粉状物品包装机传动部分的结构

包装机为粉料包装机，粉料包装机顾名思义是包装粉料使用的，它包括的部件有出料斗，插板，给料门，卸料门，放料斗，卡带机构，传料螺旋杆等3，通过外部电机驱动螺旋杆输送物料由于粉状物品包装机的包装速度较高，而且要保证动作的相互协调和工作可靠稳定，用液压式或气动式控制机构尚有困难，因为液体和气体有可压缩性，而且油液的粘度大，高速换向运动时惯性冲击大、发热高，液压还会因温度升高而使粘度变化，影响动作的准确性，所以一般只用于活塞往复动作较慢的机械4。在这个基础上再配合当今电子科技技术和微机控制技术，更能进一步提高生产率。总体传动可以分为齿轮传动，链传动，带（齿形带）传动等。

1.3、粉状物品包装机计量部分

粉状物料就是粒度非常小的颗粒状物料，由于粒度非常小，因而粉状物料具有流动性差，吸湿性强，颗粒之间亲合力大，易受温度、湿度、空气流影响，易飞扬等特点。正由于这些特点，增大了包装机对粉状物料的包装难度。并且由于不同的粉状物料存在着性质上的差异，这些将直接影响包装工艺和机器结构。为保证在一定速度下准确计量，控制粉尘飞扬，防止粉料与供料通道壁粘附，必须解决好供料间题5。供料方式可分为三种供料方式：

（1）振动供料

电磁振动供料的原理是料槽受电磁铁激振力的作用产生交频微幅振动从而将粉状物料输送到称量斗中，供电的方法有交流激振和半波整流激振。实际生产中可以通过改变供电电压调节粉料进给速度和生产能力。

（2）螺旋供料

螺旋供料的速度比振动供料快得多，它靠螺杆旋转供送粉料，由于螺杆的每一螺距有一个理论容积，在每个装料循环中，只要精确控制螺杆的转数，就得到正确的计量，螺杆计量供送的理论容积应准确一致，因此螺杆螺旋必须经精确加工，计量螺旋杆通常作垂直安装使用螺旋外径与导管配合间隙应适当。

（3）柱塞式供料

如图所示，柱塞由连杆机构或气动液压缸推动作直线往复运动，柱塞3向前移动时，将容腔中充填的物料推向出料口7，经出料口卸入待装的容器内，柱塞向后退至原位后，物料再由料斗1流入容腔。容腔容积的大小可由调节螺杆6调节活门5得到。

1.4、粉状物料包装机袋封口部分

包装薄膜通过牵引辊和牵引输送辊被连续供送到衣领成型器，使之转换为与进料相称的袋状形式，将纵边密封，内装物件由进料管道进入袋中，由横封机构和转动导杆机构驱动的袋端切断滚刀口对准料筒上的色标加以热封、切断，最后逐个排至机外。

1.5、粉状包装机械发展趋势

（1）自动化程度越来越高

这是包装机械最显著的发展趋势，美国包装机械的产量和品种居于世界首位，十分注重机械与计算机的结合，实现机电一体化技术。在操作过程中减少人力资源的浪费将自动化操作技术，检验技术应用于包装机械中。

（2）提高生产率，降低成本。

美国，日本，德国，意大利是包装机械四大强国，他们十分注重提高生产率，降低成本，最大效益的实现利润最大化，而提高生产率前提是保证质量，他的原则就是在保证质量的前提下最大的提高生产率，降低生产成本。

（3）适应产品变化具有柔性和灵活性。

由于机械行业发展迅速，产品更新换代很快，周期越来越短。因此具备良好的柔性和灵活性是包装机械必须含有的要求。设计能够包装单个产品，又能包装批量产品的包装机械是我们面临的重要难题。

（4）向求精求专发展

世界各国包装及发展集机、电、光、声于一体的技术日趋得到重视，实现科研成果迅速转化为产品，必须走精益路线，专业路线。

机械专业开题报告答辩 机械专业开题报告篇三

青岛帅潮集团有限公司生产主要包括：各种轻、中、重型汽车钢板弹簧。目前汽车板簧下料工序主要包括：下料、冲孔、打字三个工段，大部分操作依靠人工完成。劳动强度大，效率低，质量差，只能满足低端产品的生产需要。本课题在消化吸收原来工艺及的基础上，针对企业需求，对原来工艺及设备进行总体优化改进。以提高产品质量，减轻劳动强度，提高生产效率。

汽车板簧是汽车重要的专用零件。它承载着自重和载重，是在恶劣条件下工作的受力零件，由于它的工作条件不好，故它又是汽车上的易损件之一。每辆汽车的用量很大，有前簧、后簧、主簧、副簧之区分。随着我国汽车工业的告诉发展，板簧技术的发展必须加快步伐，板簧的生产效率和工艺也必须进一步提升，以满足市场经济的需要。

我们所考察的帅潮集团下料、冲孔、打字三个工段，大部分操作依靠人工完成。劳动强度大，效率低，质量差，只能满足低端产品的生产需要。较低的加工精度，已经满足不了市场要求；
纯手工的操作效率，也不能满足产能的要求。所以公司亟待更新一批新设备，并且尽可能实现各工段之间的自动化，以满足生产的需要。

2.1目的

1）生产效率的提高

通过本课题的研究，实现设备的更新和各工段之间的自动化，节省了各个工段之间的过渡时间，较之目前公司人工搬运的状况，生产效率肯定会得到大幅度的提高。

2）加工精度的提高

目前公司的生产采用纯工人操作，下料的误差会比较大，满足不了高加工精度的加工要求，不利于市场的进一步扩大。通过本课题的研究，实现条料的自动进给、剪切，下料精度会大幅度提高，以满足高精度要求。

3）劳动强度大幅降低

目前，帅潮集团的加工方式均采用人工，依靠人力搬运几十上百斤的材料，一天的工作劳动强度特别大。通过本课题的研究，实现了条料的自动进给，大幅降低了工人的劳动强度。

4）减少操作工人的数量

目前的生产状况各个环节都需要工人操作，各工段之间的衔接也需要工人搬运，工人数量相对较多。通过本课题的研究，实现了材料的自动上料和工段之间的自动化，肯定会减少工人的数量，为企业节约生产成本。

2.2意义

汽车板簧是一种重要的汽车零件，起着缓冲，导向，传递和减震的作用，是对汽车的承载能力和舒适程度的保证，因此用量极大。随着汽车加工工艺的提高，对板簧精度质量的要求也越来越高；
随着我国汽车产业的蓬勃发展，需求量也在与日俱增。传统的生产方式不仅不能满足精度要求，产量也跟不上市场的需要，因此我们的研究就显现出更大的意义。

针对目前工厂的情况，对下料工序的优化可以大幅度提高生产效率，节约生产成本并且减轻工人的劳动强度，关键是增加了产品的精度，满足更高的市场要求，也是公司的产品具有更进一步的市场竞争力。对我们而言，期间对我们所学知识的综合运用更使我们受益匪浅。

3.1国内的生产现状

汽车板簧是汽车的重要悬架部件；
它具有支撑、减震、缓冲、导向等作用。同时，它与汽车行驶的平顺性、稳定性、通过性、燃料的经济性等多种性能均密切相关；
即：汽车板簧把车架（或车身）与车轴弹性地连接起来．传递来自车轮的作用于车架（或车身）上的力和力矩。从而，缓和由路面不平而传给车架（或车身）的冲击载荷．衰减由冲击载荷引起的承截系统的振动，保证汽车的正常行驶。

汽车钢板弹簧的用量相当大，它不仅要满足新车的配套要求；
而且，还要大量供应于汽车配件，满足汽车在行驶过程中的板簧损耗。

汽车的板簧是在反复交变应力下工作的．它承受弯曲、拉压、扭转、冲击、腐蚀和磨损等多种作用。在较坏的路面或车轮的制动时，还要承受极高瞬时的冲击载荷。由于工作条件恶劣，对弹簧的性能要求也十分严格；
诸如：要求整个板簧的截面组织均匀、力学性能良好、疲劳寿命较高等等。

近几年来，在减轻汽车自重、节约能耗的要求下，变截面板簧应运而生，并得到大力发展。目前，美国已有85％以上的汽车板簧为变截面板簧。这类板簧结构，可以使板簧重量降低30％一50％，片数减少50％一70％；
节约了用钢，减轻了汽车的自重。

为满足板簧的技术要求，其制造工艺和设备也有了新的发展；
以保证板簧的外观形状、尺寸公差，以及内在质量。新型水性淬火介质的应用；
机械、液压一体化；
机械、液压和微机控制一体化的生产、检测设备；
正是为适应板簧的发展需要而出现的。

3.1.1、下料

在进厂的原材料检验之后，下料就是钢板弹簧制造的首道工序。在我国弹簧行业中，常用的板簧下料的设备是冲床。冲床下料时，冲击载荷大、不安全；
且随着变截面板簧的发展，其原材料加厚

（通常100t冲床的最大安全下料厚度为l孙n），其使用将受到限制。

采用鳄鱼剪，这种设备的主要特点是：下料时冲击力小、刀片寿命较高、下料速度快、每分钟可下30多片；
但要求工人操作技能高、反应快，下料厚度通常是12nun。这一设备，使用安全，具有自动导料装置；
装有前、后定位架，无论长、短料都能下；
冲击力很小，下料平稳，最大下料厚度为）20—22ⅱm（电动机功率为7．5kw）。下薄料对，适当提高剪切次数。就是一种理想的板簧下料设备。

3.1.2、校直

对板簧下料后的侧弯进行校直，是保证板簧生产质量的重要工序。通常校直用冲床，辅以模具；
但是，冲床操作不安全、不方便，并影响校直质量。近几年来，重庆海森机电设备开发公司、南昌板簧设备厂生产的校直机，是适合于板簧校直的理想设备。采用这类设备时，安全、可靠、校直质量好，且设备造价低。一台lofr校直机，可作二台oo1"冲床使用，而售价只有一台冲床的价格。

3.1.3、冲孔和切边

板簧的冲孔和切孔，现今还没有专用的设备；
使用冲睐和模具进行冲孔、切边，是行业中较为通用的方法。

3.1.4、变截面（锥形）板簧的轧机

变截面板簧，具有重量轻、片数少、减震性较好等优点i国外已大量应用，国内应用也正在增加。是板簧的发展方向。变截面板簧，可分为长锥和短锥二种。变截面板簧的生产。通常用变截面轧机和辊锻机；
长锥的变截面板簧，通常采用变截面轧机。

3.1.5、包耳

包耳，也是板簧成型中的重要工序。采用手工卷耳机和芯棒、以及合适的工装，虽可以方便地完成这一工序；
但工人劳动强度较高、生产效率也较低。通常用于小批量试制。液压全自动包耳机，则是一种较理想的包耳设备。这一机器，集液压与机械为一体；
设备中的三个油缸，分别完成定位夹紧、穿芯棒、包卷耳等动作，由液压自动代替手工劳动。每8—10mm可以完成一个包耳动作，使用十分方便。

3.1.6、卷耳

卷耳机卷耳，是板簧锻制成形的又一重要工序。卷耳设备也有多种，用冲床工装模具和手工卷耳机配合，是较为简单的一种方法。这种方法投资少，如果控制得好，质量（卷耳机垂直度和平行度）也可以基本保证；
但劳动强度大，生产效率低。北方的板簧厂，多用辽阳板簧设备厂生产的机械式二工位卷耳机；
即：第一工位为切边压形，第二工位为压卷。这种设备工作较可靠，但笨重；
且模具加工较复杂，工作时噪音也大。

3.1.7、淬火成形工序

淬火成形，是板簧行业一直采用的关键工序。即加热至奥氏体化后，在成形淬火机上压形．然后淬火。常用的淬火机有二种：种为机械式的；
即：夹紧成形时通过涡轮、涡秆带动夹具使板簧夹紧成形，经过一套曲柄连杆机构实现进入油淬火和摆动。机械式淬火机：工作可靠，且夹紧力较大；
可以淬厚板簧，维修电较方便。缺点是噪音大，且夹紧和入油速度较慢。单个机器在一个淬火油池还在使用，但在生产线上已经使用不多。另外一种为液压式垂直入油淬火机和二缸液压淬火机，其夹紧力靠油缸的压力和油缸的大小来确定关紧入油和摇摆。

机械专业开题报告答辩 机械专业开题报告篇四

本人毕业设计的课题是”钢坯喷号机行走部件及总体设计”,并和我的一个同学(他课题是“钢坯喷号机喷号部件设计”)一起努力共同完成钢坯喷号机的设计。我们的目的是设计一种价格相对便宜，工作性能可靠的钢坯喷号机来取代用人工方法在钢坯上写编号。

对钢坯喷号是钢铁制造业必然需要存在的一个环节，这是为了实现质量管理和质量追踪。我们把生产钢坯对应的连铸机号、炉座号、炉号、流序号以及表示钢坯生产时间的时间编号共同组成每块钢坯的唯一编号，适当的写在钢坯的"表面。这样就在钢铁厂的后续检验或在客户使用过程中，如果发现钢坯的质量有问题，就可以根据这个编号来追踪到生产这个钢坯的连铸机、炉座、炉号、流序及时间等重要信息，及早的发现并解决生产设备中存在的问题。

目前，在国外像日本、美国等一些发达国家已经实现了对钢坯的自动编号，虽然其辅助设备较多，价格较贵，但大大提高生产的自动化进程和效率。并且钢坯喷号机具有设备利用率高、位置精度高、可控制性能好等优点。而在国内，除了少数的几家大型钢铁企业(宝钢、鞍钢等)引进了自动钢坯喷号机，大部分的钢铁企业仍然处在人工编号的阶段。

实现钢坯喷号的机械化和自动化是提高生产效率和降低生产成本的重要途径之一，钢坯喷号机无论在国内还是国外都会有很大的市场。一方面因为人工的工艺流程不但浪费了大量的能量，而且打断了生产的自动化进程，从而致使生产效率降低，生产成本增加。另一方面由于生产钢坯的车间温度很高，有强烈的热辐射，同时还有大量的水蒸气和粉尘，因此对其中进行人工编号的工人的劳动强度非常大，并且对身体是一种摧残，容易得职业病。所以无论从那个方面看都急需一种价格相对便宜，工作性能可靠的钢坯喷号机来代替人工编号。

作为一个大学生，毕业设计对我来说是展示我大学四年学习成果的一个机会，也是对我的综合能力的一个考验。我本人对“钢坯喷号机行走部件及总体设计”的课题也非常感兴趣，我一定会努力完成这次毕业设计的。总的来说，钢坯喷号机对于钢铁厂和这次毕业设计对于我都是具有现实意义的。

本课题是基于机械设计与电子控制结合的技术来设计钢坯喷号机。经连连轧的钢坯规格为160mm*200mm的方形钢坯，用切割机割成定长，由300mm宽的输出通道送出。

先拟定钢坯喷号机的总体方案，然后确定钢坯喷号机行走部件的传动方案及结构参数，最后画出钢坯喷号机行走部件的装配图以及零件图。

(1)工作过程：启动机器plc控制步进电机带动钢坯喷号机到相应的位置，按下启动键发送控制信号传到控制部件(plc)，控制部件发出控制命令给执行部件(主要是行走部件及喷号部件，行走部件带动喷头靠近钢坯表面，然后喷头进行喷号)，喷号完成后喷头上升并清洗号码牌。再次移动喷号到下一个钢坯处。

(2)要求实现的功能：行走部件功能(喷号机整体左右的移动，喷号部件的上下前后移动，喷头的左右移动)、喷号部件功能(喷头喷号，清洗号码牌，号码牌的更换)。其中号码为(0—9)十个数字，号码可以变化更换。每个号码大小为35mm*15mm，号码间距为5mm。

(3)实现方案：

行走功能的实现：由于在钢坯上喷号并不需要很精确的定位，所以采用人工控制步进电机的方式移动整体喷号机来粗调。采用液压缸提供动力来推动喷号部件，并采用行程开关控制电机来实现喷号部件上下移动，下行程开关可以控制喷号部件与钢坯表面之间的间距和发出信号使喷头开始喷涂料并向右移动。采用液压缸推动，滚轮在导架上滚动的方式实现喷好机构的前后移动，并采用行程开关控制电机来实现喷头的左右移动，右行程开关可以控制喷头停止喷涂料并回到初始位置和喷号部件向上移动。

喷号功能的具体实现方案由和我一组的同学确定。

3-4周 认真阅读和学习有关资料和知识，并翻译英文文献

5-7周 钢坯喷号机行走部件的传动方案及总体设计

8-9周 确定钢坯喷号机行走部件结果参数

10-13周 完成钢坯喷号机行走部件装配图及零件工作图

14-15周 准备并进行毕业答辩

机械专业开题报告答辩 机械专业开题报告篇五

一、毕业设计题目的背景

三级圆锥—圆柱齿轮减速器，第一级为锥齿轮减速，第二、三级为圆柱齿轮减速。这种减速器具有结构紧凑、多输出、传动效率高、运行平稳、传动比大、体积小、加工方便、寿命长等优点。因此，随着我国社会主义建设的飞速发展，国内已有许多单位自行设计和制造了这种减速器，并且已日益广泛地应用在国防、矿山、冶金、化工、纺织、起重运输、建筑工程、食品工业和仪表制造等工业部门的机械设备中，今后将会得到更加广泛的应用。

二、主要研究内容及意义

本文首先介绍了带式输送机传动装置的研究背景，通过对参考文献进行详细的分析，阐述了齿轮、减速器等的相关内容；
在技术路线中，论述齿轮和轴的选择及其基本参数的选择和几何尺寸的计算，两个主要强度的验算等在这次设计中所需要考虑的一些技术问题做了介绍；
为毕业设计写作建立了进度表，为以后的设计工作提供了一个指导。最后，给出了一些参考文献，可以用来查阅相关的资料，给自己的设计带来方便。

本次课题研究设计是大学生涯最后的学习机会，也是最专业的一次锻炼，它将使我们更加了解实际工作中的问题困难，也使我对专业知识又一次的全面总结，而且对实际的机械工程设计流程有一个大概的了解，我相信这将对我以后的工作有实质性的帮助。

三、实施计划

收集相关资料：20xx年4月10日——4月16日

开题准备：
4月17日——4月20日

确定设计方案：4月21日——4月28日

进行相关设计计算：4月28日——5月8日

绘制图纸：5月9日——5月15日

整理材料：5月15日——5月16日

编写设计说明书：5月17日——5月20日

准备答辩：

四、参考文献

[1] 王昆等 机械设计课程设计 高等教育出版社,1995。

[2] 邱宣怀 机械设计第四版 高等教育出版社,1997。

[3] 濮良贵 机械设计第七版 高等教育出版社,20xx。

[4] 任金泉 机械设计课程设计 西安交通大学出版社,20xx。

[5] 许镇宁 机械零件 人民教育出版社,1959。

[6] 机械工业出版社编委会 机械设计实用手册 机械工业出版社,20xx

机械专业开题报告答辩 机械专业开题报告篇六

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。

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，tzer教授提出了数字控制问题；
imann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20xx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；
20xx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。20xx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。20xx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。20xx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。

3.1 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

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