solidworks的可实现三向移动的试验台架设计(附件)
摘 要本课题为基于SolidWorks的可实现三向移动的试验台架设计的一项机械设计。机械设计，用一句话表示即是按照使用要求，从以下各方面机械的工作原理、构件结构、运动方法、力的传递、能量的转化与传递以及零件的基本形状和材料等，通过构想、分析再计算，将其结果用专用的知识具描述出来，来给我们制造过程提供依据的工作过程。在如今，当我们进行机械制造生产时，我们通常需要进行实验模态分析。模态分析是一种研究结构动力特性的方法，是一种应用于机械工程振动领域中的系统辨别模式。当进行试验模态分析时，我们通过试验，采集系统输入与输出信号，再经过参数识别，获得我们试验所需要的模态参数。台架试验就是其中一种。每一件生产产品在出厂前后，往往需要进行特定的模拟台架试验，来检验特定的性能，以达到合格标准能投入使用。本课题基本内容就是利用solidworks设计出可实现X-Y-Z轴三个方向移动的试验台架。Solidworks软件有着强大的功能，由大量的组件构成。 Solidworks有三个显著特点，功能强大、易于上手和创新思维，这使得SolidWorks 成为最受人喜爱使用的三维CAD设计软件。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题的背景和意义 1
1.2 三向移动试验台架的介绍 2
1.2.1试验台架的介绍 2
1.2.2可实现三向移动的装置结构类型 2
1.2.3三向移动试验台架的设计要求 3
1.3 solidworks的介绍 3
1.3.1计算机辅助设计（CAD）的发展与作用 3
1.3.2solidworks的特点 3
1.3.3solidworks的组成 4
第二章 设计内容与方案 5
2.1设计内容概述 5
2.2总体方案概述 5
2.2.1方案结构介绍 5
2.2.2装配图和部分零件图 8
2.2.3尺寸设计 13
2.2.4零件的选材 14
2.3强度校核 14
第三章 设计过程 17
3.1非标准件的绘制 17
3.2标准件的调取 22
3.3装配过程 2
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
5
3.4拓展应用 27
结束语 29
致 谢 30
参考文献 31
第一章 绪论
1.1选题的背景和意义
本课题为基于SolidWorks的可实现三向移动的试验台架设计的一项机械设计。机械设计，用一句话表示即是按照使用要求，从以下各方面：机械的工作原理、构件结构、运动方法、力的传递、能量的转化与传递以及零件的基本形状和材料等，通过构想、分析再计算，将其结果用专用的知识具描述出来，来给我们制造过程提供依据的工作过程。
机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械制造的第一步，是确定机械性能的最重要因素。机械设计工作的目标是：在各种有限的条件下（如材料、加工能力、理论知识和计算工具等），采用最佳的机械设计方案进行优化设计。优化设计需要综合考虑许多的要求，一般来说：最佳性能，最低的生产成本，最小尺寸和重量，最可靠，最低消费量和最小的环境污染。这些要求往往相互矛盾，以及它们之间的相对重要性不同的机械类型和用途各不相同。设计师的任务就是要按平衡的原则，使机械设计达到拥有最佳的综合技术和经济效果的要求。在过去，设计的优化主要依赖于设计师的知识，经验和视觉。随着机械工程和价值工程基础理论的发展，系统分析等新学科的积累，制造和使用技术和经济数据，以及促进计算机优化的使用，逐步放弃主观判断和依靠科学计算。。机械设计水平的高低已经成为一个国家制造业水平的重要标志之一，机械设计应用于广泛的机械制造过程中，这就决定了我们必须提高自己的机械设计水平。
在机械制造过程中，我们经常需要进行实验模态分析。模态分析是一种先进的研究结构的动态特性的方式，并且它是在工程振动领域的系统识别方法的应用。模态是机械结构的固有振动特性，每个模态具有特定的固有频率，阻尼比和模态振动模式。这些模态参数可由计算或试验分析而获得，这样的计算或试验分析过程被称为模态分析。如果它是由有限元法获得的分析过程被称为计算模态分析;如果是采用系统输入和输出信号通过参数辨识测试收集得到的模态参数，这便是实验模态分析。
台架试验就是其中一种。台架试验是指产品出厂前或者出厂后，一般还要进行某些模拟台架试验，通过之后方能投入使用。以往的试验台架能够实现x或y方向的单向移动，随着产品的功能不断的提升，产品零件在进行各种试验的时候往往需要在不同位置实现不同位置的试验，这时候需要手动的将产品零件搬移到指定的试验位置，费时又费力，因此，试验台架的单向移动设置大大的限制了零件的试验效率，影响零件的试验过程的正常进行，有必要进行改进。所以，设计出可实现三向移动的试验台架，即实现xyz三向移动的试验台架，对于产品零件的功能性能试验过程有很好的改善，有利于产品零件更快更好的进行试验，大大提高了试验效率。
1.2 三向移动试验台架的介绍
1.2.1试验台架的介绍
试验台架就是用于产品设备功能性能检测的测试台，不同的产品设备需要不同的测试台，才能更好更快地进行我们工业制造中所需要的功能性能测试，生产出我们所需要的产品，提高产品的质量与价值。
在当代制造生产中，试验台架主要用于以下几种：
汽油发动机台架试验：确定汽油机油质量等级。包括：在低温度和短距离的条件下的耐腐蚀能力评价；高温氧化，增稠，漆膜沉积，发动机磨损能力的评价；评估反污泥，薄膜沉积和磨损的能力。
柴油发动机台架试验：确定柴油机油质量等级。包括：润滑油活塞环粘结，环和气缸磨损，活塞沉积物的形成倾向的性能评价;高温氧化条件下内燃机油和轴承腐蚀的性能评价。
齿轮油台架试验。包括：评估承载能力，耐磨性，极压性能；评估润滑剂的抗划伤性能；评价对轴承金属部件上的腐蚀能力；热氧化稳定性。
液压油台架试验：评估泵的总磨损量。
1.2.2可实现三向移动的装置结构类型
在现在的市场上，有着很多装置可以实现三向移动，例如机械手臂，三维工作台，起重机等等。它们都有各自的优点以及缺点。
机械手臂的优点：点、线、圆、弧线点胶，程序简单，三轴与四轴模组，适用于大范围的点胶操作，具有运动补间功能，符合CE和RoHS认证。缺点：运动轨迹单一，使用过程中效率低。
三维工作台的优点：人机操作简捷，效率高。缺点：适用范围单一。
起重机优点：载重大，适用于大型工作。缺点：设备占地面积大，适用范围小。
1.2.3三向移动试验台架的设计要求
三向移动试验台架的设计是适用于产品的功能性能试验，不要多大的占地面积，使用方便简捷，操作简单。
既要满足三向移动的要求，还要考虑能够实现随停随止和定位自锁的功能。
1.3 solidworks的介绍
1.3.1计算机辅助设计（CAD）的发展与作用
美国在80年代末评价出在过去的25年间10项最突出的工程技术成就，排名第四的就是CAD技术。可以说，CAD技术的发展技术水平已经成为了衡量一个国家科技现代化水平，工业化水平的一个非常重要指标之一。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题的背景和意义 1
1.2 三向移动试验台架的介绍 2
1.2.1试验台架的介绍 2
1.2.2可实现三向移动的装置结构类型 2
1.2.3三向移动试验台架的设计要求 3
1.3 solidworks的介绍 3
1.3.1计算机辅助设计（CAD）的发展与作用 3
1.3.2solidworks的特点 3
1.3.3solidworks的组成 4
第二章 设计内容与方案 5
2.1设计内容概述 5
2.2总体方案概述 5
2.2.1方案结构介绍 5
2.2.2装配图和部分零件图 8
2.2.3尺寸设计 13
2.2.4零件的选材 14
2.3强度校核 14
第三章 设计过程 17
3.1非标准件的绘制 17
3.2标准件的调取 22
3.3装配过程 2
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
5
3.4拓展应用 27
结束语 29
致 谢 30
参考文献 31
第一章 绪论
1.1选题的背景和意义
本课题为基于SolidWorks的可实现三向移动的试验台架设计的一项机械设计。机械设计，用一句话表示即是按照使用要求，从以下各方面：机械的工作原理、构件结构、运动方法、力的传递、能量的转化与传递以及零件的基本形状和材料等，通过构想、分析再计算，将其结果用专用的知识具描述出来，来给我们制造过程提供依据的工作过程。
机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械制造的第一步，是确定机械性能的最重要因素。机械设计工作的目标是：在各种有限的条件下（如材料、加工能力、理论知识和计算工具等），采用最佳的机械设计方案进行优化设计。优化设计需要综合考虑许多的要求，一般来说：最佳性能，最低的生产成本，最小尺寸和重量，最可靠，最低消费量和最小的环境污染。这些要求往往相互矛盾，以及它们之间的相对重要性不同的机械类型和用途各不相同。设计师的任务就是要按平衡的原则，使机械设计达到拥有最佳的综合技术和经济效果的要求。在过去，设计的优化主要依赖于设计师的知识，经验和视觉。随着机械工程和价值工程基础理论的发展，系统分析等新学科的积累，制造和使用技术和经济数据，以及促进计算机优化的使用，逐步放弃主观判断和依靠科学计算。。机械设计水平的高低已经成为一个国家制造业水平的重要标志之一，机械设计应用于广泛的机械制造过程中，这就决定了我们必须提高自己的机械设计水平。
在机械制造过程中，我们经常需要进行实验模态分析。模态分析是一种先进的研究结构的动态特性的方式，并且它是在工程振动领域的系统识别方法的应用。模态是机械结构的固有振动特性，每个模态具有特定的固有频率，阻尼比和模态振动模式。这些模态参数可由计算或试验分析而获得，这样的计算或试验分析过程被称为模态分析。如果它是由有限元法获得的分析过程被称为计算模态分析;如果是采用系统输入和输出信号通过参数辨识测试收集得到的模态参数，这便是实验模态分析。
台架试验就是其中一种。台架试验是指产品出厂前或者出厂后，一般还要进行某些模拟台架试验，通过之后方能投入使用。以往的试验台架能够实现x或y方向的单向移动，随着产品的功能不断的提升，产品零件在进行各种试验的时候往往需要在不同位置实现不同位置的试验，这时候需要手动的将产品零件搬移到指定的试验位置，费时又费力，因此，试验台架的单向移动设置大大的限制了零件的试验效率，影响零件的试验过程的正常进行，有必要进行改进。所以，设计出可实现三向移动的试验台架，即实现xyz三向移动的试验台架，对于产品零件的功能性能试验过程有很好的改善，有利于产品零件更快更好的进行试验，大大提高了试验效率。
1.2 三向移动试验台架的介绍
1.2.1试验台架的介绍
试验台架就是用于产品设备功能性能检测的测试台，不同的产品设备需要不同的测试台，才能更好更快地进行我们工业制造中所需要的功能性能测试，生产出我们所需要的产品，提高产品的质量与价值。
在当代制造生产中，试验台架主要用于以下几种：
汽油发动机台架试验：确定汽油机油质量等级。包括：在低温度和短距离的条件下的耐腐蚀能力评价；高温氧化，增稠，漆膜沉积，发动机磨损能力的评价；评估反污泥，薄膜沉积和磨损的能力。
柴油发动机台架试验：确定柴油机油质量等级。包括：润滑油活塞环粘结，环和气缸磨损，活塞沉积物的形成倾向的性能评价;高温氧化条件下内燃机油和轴承腐蚀的性能评价。
齿轮油台架试验。包括：评估承载能力，耐磨性，极压性能；评估润滑剂的抗划伤性能；评价对轴承金属部件上的腐蚀能力；热氧化稳定性。
液压油台架试验：评估泵的总磨损量。
1.2.2可实现三向移动的装置结构类型
在现在的市场上，有着很多装置可以实现三向移动，例如机械手臂，三维工作台，起重机等等。它们都有各自的优点以及缺点。
机械手臂的优点：点、线、圆、弧线点胶，程序简单，三轴与四轴模组，适用于大范围的点胶操作，具有运动补间功能，符合CE和RoHS认证。缺点：运动轨迹单一，使用过程中效率低。
三维工作台的优点：人机操作简捷，效率高。缺点：适用范围单一。
起重机优点：载重大，适用于大型工作。缺点：设备占地面积大，适用范围小。
1.2.3三向移动试验台架的设计要求
三向移动试验台架的设计是适用于产品的功能性能试验，不要多大的占地面积，使用方便简捷，操作简单。
既要满足三向移动的要求，还要考虑能够实现随停随止和定位自锁的功能。
1.3 solidworks的介绍
1.3.1计算机辅助设计（CAD）的发展与作用
美国在80年代末评价出在过去的25年间10项最突出的工程技术成就，排名第四的就是CAD技术。可以说，CAD技术的发展技术水平已经成为了衡量一个国家科技现代化水平，工业化水平的一个非常重要指标之一。
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