自動(dòng)晾衣架設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD+SOLIDWORKS】

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Currently on the market and sell automatic clothes hanger can only satisfy the single lifting or contraction of single function, but the function of lifting can only solve the hanging clothes laborious problem but sunshine resources can not be used, while the systolic function is just the opposite, can only solve the full use of sunlight resources but can not solve the problem of labor.Keywords: clothes hanger; efficiency; automatic; shrinkage; lifting function52目 錄1 緒論11.1 自動(dòng)晾衣架在生產(chǎn)和生活中的作用和意義11.2 自動(dòng)晾衣架?chē)?guó)內(nèi)研究發(fā)展情況11.3 自動(dòng)晾衣架?chē)?guó)外發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨向11.4 課題條件52 自動(dòng)晾衣架設(shè)計(jì)方案及方案的對(duì)比和確定62.1 方案一62.2 方案二92.3 方案的對(duì)比和確定133 自動(dòng)晾衣架設(shè)計(jì)主要結(jié)構(gòu)的計(jì)算143.1 研究?jī)?nèi)容143.2 蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì)參數(shù)要求143.3蝸輪蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì)153.4蝸桿、蝸輪的基本尺寸設(shè)計(jì)193.5蝸輪軸的尺寸設(shè)計(jì)與校核203.6減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)223.7 軸的校核243.7.1蝸桿軸的強(qiáng)度校核243.7.2蝸輪軸的強(qiáng)度校核273.7.3 滾動(dòng)軸承的選擇及校核313.7.4 鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核353.8 剪叉式自動(dòng)晾衣架的校核373.8.1 各鉸接點(diǎn)銷(xiāo)的選擇與校核373.8.2 剪叉臂的強(qiáng)度校核373.9 同步帶傳動(dòng)計(jì)算403.9.1 同步帶計(jì)算選型403.9.2 同步帶的主要參數(shù)（結(jié)構(gòu)部分）433.9.3 同步帶的設(shè)計(jì)453.9.4 同步帶輪的設(shè)計(jì)454自動(dòng)晾衣架設(shè)計(jì)三維建模47總結(jié)49致 謝50參考文獻(xiàn)51自動(dòng)晾衣架設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文1 緒論1.1 自動(dòng)晾衣架在生產(chǎn)和生活中的作用和意義自動(dòng)晾衣架不論是在工業(yè)生產(chǎn)還是我們的日常生活中都有著重要的作用。給我們帶來(lái)的利益是非常的多。自動(dòng)晾衣架的功能特色是非常多的，自動(dòng)晾衣架就如電梯的性能大同小異，我們?cè)谑褂米詣?dòng)晾衣架的時(shí)候也可以針對(duì)自己的需求對(duì)自動(dòng)晾衣架進(jìn)行設(shè)置?？梢?jiàn)自動(dòng)晾衣架對(duì)我們作用是相當(dāng)?shù)拇?。自?dòng)晾衣架在我們生產(chǎn)中的應(yīng)用已經(jīng)非常的普遍了，而且在我們生產(chǎn)中有著重要的作用，尤其是貨物高空操作。 現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展，順應(yīng)社會(huì)的需求，生產(chǎn)力不斷的加大，所以自動(dòng)晾衣架在我們進(jìn)行高空操作的時(shí)候就給我們帶來(lái)的重要的作用。自動(dòng)晾衣架就是上下操作，而且可以給我們提供一個(gè)安全穩(wěn)定。1.2 自動(dòng)晾衣架?chē)?guó)內(nèi)研究發(fā)展情況據(jù)權(quán)威媒體調(diào)查統(tǒng)計(jì)：“自動(dòng)升降晾衣架市場(chǎng)需求量將以每年30%的速度復(fù)數(shù)增長(zhǎng)，這將是家裝建材行業(yè)最后一塊蛋糕”。自動(dòng)升降晾衣架現(xiàn)代家庭必需品，有房就有晾衣架，發(fā)展?jié)摿Ψ浅４蟆ｋS著中國(guó)城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)，在城市生活的人口將越來(lái)越多，城市里每一套房子都將會(huì)安裝自動(dòng)升降晾衣架，市場(chǎng)容量巨大。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)水平不斷的提高，行業(yè)內(nèi)真正有市場(chǎng)運(yùn)作能力的企業(yè)將有機(jī)會(huì)形成強(qiáng)勢(shì)突圍，引領(lǐng)行業(yè)從價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)到品牌競(jìng)爭(zhēng)的良性發(fā)展，最終成為行業(yè)內(nèi)核心領(lǐng) 導(dǎo)品牌。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有自動(dòng)升降晾衣架配件生產(chǎn)廠商約2000家，市場(chǎng)品牌良莠不齊，99%的品牌都停留在拼價(jià)格、拼成本的低端競(jìng)爭(zhēng)水平，現(xiàn)有晾衣架品牌廠商幾 乎都以生產(chǎn)為主(一個(gè)企業(yè)的配件種類(lèi)就多大幾千種，生產(chǎn)管理雜亂，缺少管理人才，更缺少市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)人才)，很少關(guān)注市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)大多停留在低價(jià)格的自 然銷(xiāo)售狀態(tài)，代理商個(gè)人能力決定品牌在當(dāng)?shù)氐氖袌?chǎng)占有率。1.3 自動(dòng)晾衣架?chē)?guó)外發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨向在中國(guó)，晾衣架”一般意指“升降晾衣架”，或所謂的自動(dòng)晾衣架。分手動(dòng)、電動(dòng)兩種。手動(dòng)（手搖）較為普及。電動(dòng)之所以未能普及推廣，這是由于整個(gè)晾衣架行業(yè)技術(shù)上的不成熟以及售后服務(wù)的局限畢竟是鑲在天花板上，不像小家電一樣容易搬移去維修保養(yǎng)。因而目前，還是手動(dòng)（手搖）為市場(chǎng)的主導(dǎo)。晾衣架行業(yè)歷史及現(xiàn)狀晾衣架是中國(guó)一大特色產(chǎn)品，該晾衣架行業(yè)形成至今已有十多年時(shí)間，從開(kāi)創(chuàng)至今技術(shù)不斷改進(jìn)和變革，其基本組成為：手搖器（負(fù)責(zé)升降、自鎖），鋼絲，轉(zhuǎn)向器，頂座，晾桿，衣架。手搖器是晾衣架”的核心部件，相當(dāng)于汽支架的發(fā)動(dòng)機(jī)！備受關(guān)注。經(jīng)歷了數(shù)年的磨合，晾衣架行業(yè)質(zhì)量逐漸趨向穩(wěn)定。晾衣架作為每天使用的家居用品，如今已經(jīng)成為許多家庭的生活必需品。作為消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，選擇品牌關(guān)鍵是貨真價(jià)實(shí)。其結(jié)構(gòu)、用料、做工等均是不可或缺的商品組成部分，質(zhì)量和售后服務(wù)更是該晾衣架行業(yè)生產(chǎn)商生存與發(fā)展的永恒構(gòu)成。晾衣架如今，已經(jīng)不僅僅是一個(gè)晾衣服的工具。晾衣架，發(fā)展到今天，已經(jīng)不僅僅是一個(gè)晾衣服的工具。除了實(shí)用性很強(qiáng)外，更是一個(gè)頗具裝飾性的。晾衣架行業(yè)發(fā)展及未來(lái)晾衣架不僅僅是一個(gè)裝飾品，更是一個(gè)功能性的產(chǎn)品。目前晾衣架的功能”已經(jīng)普遍得到消費(fèi)者的認(rèn)可，已經(jīng)形成一個(gè)晾衣架行業(yè)。回歸產(chǎn)品本身走質(zhì)量、特色路線：不斷改良、創(chuàng)新，引領(lǐng)晾衣架行業(yè)重新重視質(zhì)量。實(shí)用的產(chǎn)品，質(zhì)量才是永恒的。只有質(zhì)量被大眾接收，晾衣架行業(yè)才可持續(xù)健康發(fā)展。換言之，只要功能、質(zhì)量普遍被認(rèn)可，晾衣架將會(huì)成為居民生活一個(gè)必需品。而競(jìng)爭(zhēng)激烈的未來(lái)，特色將是吸引顧客的重要要素！電動(dòng)晾衣架-來(lái)自鋼絲繩手搖晾衣架的華麗蛻變，使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，且功能多樣，又稱(chēng)電動(dòng)晾衣機(jī)。根據(jù)“瀟湘”網(wǎng)友的研究，電動(dòng)晾衣架最精辟的定義就是升降機(jī)械。作為家電，它的正式名稱(chēng)應(yīng)該叫電動(dòng)晾衣機(jī)。第一代電動(dòng)晾衣架由主機(jī)系統(tǒng)、升降系統(tǒng)、晾衣系統(tǒng)三部分組成。主機(jī)組要由吸頂承重、動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、照明等組成；升降系統(tǒng)由鋼絲繩和鋁制XX伸縮架構(gòu)成；晾衣系統(tǒng)由架托和晾桿組成。電動(dòng)晾衣架的基本功能是為家庭和旅館等各類(lèi)用戶提供自動(dòng)化的晾衣、晾被等解決方案。第一代電動(dòng)晾衣架對(duì)現(xiàn)代生活最大的貢獻(xiàn)是高品質(zhì)生活的舒適性。一旦使用過(guò)電動(dòng)晾衣架晾衣，人類(lèi)就會(huì)習(xí)慣于現(xiàn)代生活“懶惰性”的愜意。對(duì)老人、小孩、孕婦、弱勢(shì)人群而言這是一種現(xiàn)代必需型家電。電動(dòng)晾衣架集成照明、居家裝飾、安全防護(hù)等增值功能；適用于別墅、度假村、公寓樓和各類(lèi)中高端住宅小區(qū)；一般安裝在陽(yáng)臺(tái)或者靠近窗戶的屋頂上。它是一個(gè)頗具裝飾性的產(chǎn)品，已經(jīng)成為陽(yáng)臺(tái)上一道亮麗的風(fēng)景線。第一代電動(dòng)晾衣架的散件成本大約為三百到四百元，銷(xiāo)售價(jià)格最高為三千多元，它創(chuàng)造了家電行業(yè)百分之一千利潤(rùn)神話。毒品級(jí)的利潤(rùn)吸引了大量的粗制爛造的手工作坊加入，他們唯一的目的就是撈一把就走。根據(jù)未經(jīng)證實(shí)的國(guó)家統(tǒng)計(jì)局資料，2010年電動(dòng)晾衣架銷(xiāo)售60萬(wàn)臺(tái)，2013年預(yù)測(cè)將達(dá)91萬(wàn)臺(tái)，2014年將超過(guò)百萬(wàn)規(guī)模。目前，第二代電動(dòng)晾衣架已經(jīng)出現(xiàn)。產(chǎn)品高品質(zhì)高性能低成本，這是革命性的創(chuàng)造發(fā)明。第一代電動(dòng)晾衣架經(jīng)銷(xiāo)商普遍采用“懶人”營(yíng)銷(xiāo)模式，夸大產(chǎn)品功能，隱瞞產(chǎn)品缺陷，謀求低成本低品質(zhì)高暴利高價(jià)格的營(yíng)銷(xiāo)模式。他們往往推出了各種光怪華麗的技術(shù)和功能指標(biāo)。1、盡量包裝電動(dòng)晾衣架的外殼。為了讓消費(fèi)者多掏錢(qián)，采用豪華的設(shè)計(jì)，用鋁鎂合金材質(zhì)制作機(jī)身，外觀看上去經(jīng)典簡(jiǎn)約、流線時(shí)尚；晾桿采用航空鋁材或者不銹鋼增加視覺(jué)沖擊效果。2、最求高利潤(rùn)千方百計(jì)提升利潤(rùn)來(lái)源。增加各種名稱(chēng)的“技術(shù)”如：智能技術(shù)、消毒、風(fēng)干、防風(fēng)架、矢量平衡升降技術(shù)、負(fù)離子凈化等等，這些功能繁雜完全是廢物功能甚至危害人身健康。3、漏洞百出的宣傳，缺乏專(zhuān)業(yè)營(yíng)銷(xiāo)廣告。沒(méi)有任何一家企業(yè)經(jīng)過(guò)信用評(píng)估，沒(méi)有任何一家企業(yè)請(qǐng)過(guò)國(guó)家質(zhì)檢總局測(cè)試過(guò)產(chǎn)品性能。為了識(shí)別無(wú)良廠商和黑心經(jīng)銷(xiāo)商的宣傳，特向廣大消費(fèi)者提供第一代產(chǎn)品功能的善意提示。A：紫外消毒功能。紫外線本身適用于餐具消毒，對(duì)衣服等消毒能力很差，這是設(shè)計(jì)者無(wú)知用錯(cuò)了地方。紫外消毒必須垂直輻射接觸面，衣服的褶皺和垂直掛塞影響消毒效果，至于衣物內(nèi)面更是無(wú)法消毒。在家電里面，最佳的消毒方式是在洗衣機(jī)中洗滌的同時(shí)，靠洗滌液或者消毒液對(duì)衣物從內(nèi)到外的全方位消毒。電動(dòng)晾衣架的紫外消毒燈發(fā)出的高強(qiáng)度輻射對(duì)人或者動(dòng)物的眼睛有嚴(yán)重危害，紫外線對(duì)皮膚有致癌作用，輻射還會(huì)對(duì)高檔毛料、絲綢、皮草造成老化、脆化等危害。不要聽(tīng)信廠商欺騙宣傳，為了自身安全千萬(wàn)不要選用。如果遇到傷害可以索取賠償。B：風(fēng)干和烘干系統(tǒng)。沒(méi)有正確利用水汽蒸發(fā)原理，靠電腦風(fēng)扇吹干衣服，這是一種笑話。電動(dòng)晾衣架的本質(zhì)是利用陽(yáng)光晾曬衣服，人工干衣完全可以用高效率的烘干機(jī)。C：障礙安全問(wèn)題：晾桿升降過(guò)程中可能會(huì)遇到障礙物或者拉扯，這個(gè)時(shí)候要及時(shí)停機(jī)保護(hù)。目前的機(jī)械式遇阻停機(jī)功能僅能部分實(shí)現(xiàn)失載停機(jī)。如果遇到障礙物體重壓式的晾桿障礙，還是會(huì)造成人或者機(jī)器損傷。D：風(fēng)阻安全問(wèn)題：鋼絲繩和伸縮架組成的懸吊結(jié)構(gòu)，縱向和橫向擺動(dòng)大。遇到大風(fēng)不管哪種擺動(dòng)都可能照成衣服吹落，晾桿砸壞陽(yáng)臺(tái)玻璃或者傷人的問(wèn)題。E：產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題：電動(dòng)晾衣架的行業(yè)平均全壽命使用故障在10%左右，家電標(biāo)準(zhǔn)是千分之三。獨(dú)立的消費(fèi)者組織評(píng)估，家電在實(shí)際使用過(guò)程中存在在不可抗拒外在力量和顧客非法操作的情況，這不是產(chǎn)品本身設(shè)計(jì)缺陷，國(guó)際水準(zhǔn)的家電的實(shí)際使用故障率不超過(guò)1%。F：負(fù)離子功能。陽(yáng)臺(tái)空氣經(jīng)常流通，質(zhì)量不差，怕的是外來(lái)污染空氣。負(fù)離子根本無(wú)法有效凈化空氣中的有毒有害成分。目前家庭級(jí)的空氣凈化裝置從效率和成本來(lái)說(shuō)都沒(méi)有有效解決手段。這又是一個(gè)廢物功能。G：紅外遙控功能。一種最普通的家電技術(shù)，包裝后詭稱(chēng)為智能控制技術(shù)，不知道智能在哪一點(diǎn)。H：節(jié)能環(huán)保。很多生產(chǎn)商連環(huán)?？茖W(xué)定義都不知道，省電不等于環(huán)保，第一代電動(dòng)晾衣架企業(yè)沒(méi)有任何一家有能力設(shè)計(jì)出節(jié)電技術(shù)。第一代電動(dòng)晾衣架行業(yè)的企業(yè)非常弱小，絕大多數(shù)企業(yè)都是幾個(gè)人十幾個(gè)人的手工作坊，最多企業(yè)的年產(chǎn)不過(guò)數(shù)萬(wàn)臺(tái)。從業(yè)人員良莠不齊，缺乏國(guó)際水準(zhǔn)的設(shè)計(jì)人員。相比家電行業(yè)百萬(wàn)的入門(mén)門(mén)檻，整個(gè)行業(yè)都是弱、小、散的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。這些微小型企業(yè)嚴(yán)重缺乏信用機(jī)制的建立，無(wú)論廣告和產(chǎn)品都等同于保健產(chǎn)品的信用等級(jí)，消費(fèi)者千萬(wàn)要注意自我保護(hù)。國(guó)內(nèi)具備電動(dòng)晾衣機(jī)生產(chǎn)能力的廠家成百上千。大多數(shù)企業(yè)既做手搖晾衣架、同時(shí)又做著電動(dòng)晾衣架。多數(shù)企業(yè)主是文盲和半文盲，絕大多數(shù)企業(yè)都是代工和貼牌，不 懂技術(shù)研發(fā)，不懂研發(fā)管理，有個(gè)業(yè)余級(jí)的外觀設(shè)計(jì)就以為很有實(shí)力。沒(méi)有一家企業(yè)達(dá)到家電企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有一家企業(yè)能夠做到3C整機(jī)認(rèn)證，沒(méi)有一家企業(yè)為自 己的信用過(guò)失和技術(shù)過(guò)失向消費(fèi)者道過(guò)謙。行業(yè)發(fā)展從開(kāi)拓期走向大規(guī)模制造的啟動(dòng)期，技術(shù)研發(fā)成了競(jìng)爭(zhēng)勝負(fù)的關(guān)鍵。電動(dòng)晾衣機(jī)本質(zhì)是白色家電中低檔制造工業(yè)，技術(shù)水平不需要很高。目前行業(yè)內(nèi)最領(lǐng)先的設(shè)計(jì)師，有人第一個(gè)完成電動(dòng)晾衣架工業(yè)行業(yè)各種定義理論研究。一門(mén)學(xué)科能成為科學(xué)，它的第一個(gè)定義必須科學(xué)。目前有人把電動(dòng)晾衣架行業(yè)理論研究從經(jīng)驗(yàn)積累提高到現(xiàn)代工科水準(zhǔn)。有優(yōu)秀的設(shè)計(jì)師第一個(gè)規(guī)劃新一代產(chǎn)品的主要性能指標(biāo)和發(fā)展方向。采用歐美國(guó)家研發(fā)競(jìng)爭(zhēng)模式已經(jīng)開(kāi)發(fā)出第二代、第三 代、第四代電動(dòng)晾衣架核心機(jī)并申請(qǐng)專(zhuān)利。新的換代產(chǎn)品升降平穩(wěn)迅速，安全性能達(dá)到歐美以人為本的標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品質(zhì)量等夠達(dá)到家電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，成本一代比一代低， 這是無(wú)法逾越的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。我們期待這個(gè)行業(yè)能成為中國(guó)原產(chǎn)第一個(gè)的新型家電行業(yè)，也期待中國(guó)人為世界貢獻(xiàn)了第一個(gè)新的家電行業(yè)。1.4 課題條件自隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈，為了提高企業(yè)生產(chǎn)速度，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，并且實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化，人們?cè)O(shè)計(jì)了可以減少人力物力并且能夠出色完成任務(wù)的自動(dòng)晾衣架。自動(dòng)晾衣架的種類(lèi)比較繁多，根據(jù)不同的用途、自動(dòng)晾衣架的結(jié)構(gòu)、動(dòng)力傳遞形式以及規(guī)格會(huì)有不同的選擇和設(shè)計(jì)。機(jī)械傳動(dòng)方式的特點(diǎn)是零件加工相對(duì)要求不高、結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、加工容易、維修方便、適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)、抗沖擊性能好、可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確到位，并有自鎖功能、不污染環(huán)境。研制安全、可靠的電機(jī)驅(qū)動(dòng)的剪叉式自動(dòng)晾衣架，將有利于保證高空作業(yè)的安全，具有一定的實(shí)用價(jià)值。具體研究?jī)?nèi)容及要求包括：1. 查找相關(guān)文獻(xiàn)，分析自動(dòng)晾衣架的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。2. 設(shè)計(jì)剪叉式自動(dòng)晾衣架的機(jī)械結(jié)構(gòu)，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求選用元器件和校核結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度。2 自動(dòng)晾衣架設(shè)計(jì)方案及方案的對(duì)比和確定2.1 方案一從既可以升降又可以收縮這一方向，我們首先想到的是四桿機(jī)構(gòu)，如圖1通過(guò)雙搖桿機(jī)構(gòu)（1）與（3）帶動(dòng)（2）由豎直位置轉(zhuǎn)動(dòng)到水平位置，以實(shí)現(xiàn)升降的過(guò)程，（2）上帶有導(dǎo)軌，可以實(shí)現(xiàn)收縮的功能，在水平位置時(shí)，通過(guò)（4）擋板，使其固定。圖1講到固定的問(wèn)題，我們又想到了四桿機(jī)構(gòu)中的死點(diǎn)，如圖2用搖桿作為原動(dòng)件可以使其固定在陽(yáng)臺(tái)外側(cè)。圖2傳動(dòng)問(wèn)題，我們想到可以用直齒輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿、斜齒輪傳動(dòng)等。原動(dòng)力的提供，可以通過(guò)電機(jī)，或者人工手柄的形式。圖3蝸輪蝸桿傳動(dòng)：圖3綜合以上的想法，我們有了初步的目標(biāo)，即通過(guò)電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)，使蝸輪蝸桿傳動(dòng)，帶動(dòng)四桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)衣架上升，再利用死點(diǎn)使其固定在最高點(diǎn)。再通過(guò)拉動(dòng)繩索通過(guò)滑輪使裝在帶有導(dǎo)軌的連桿上的晾衣桿運(yùn)動(dòng)。圖4是在最低點(diǎn)時(shí)掛衣服狀態(tài)。圖4掛好衣服后，通電后，電動(dòng)機(jī)工作，帶動(dòng)晾衣架轉(zhuǎn)動(dòng)到最高點(diǎn)。圖5是在最高點(diǎn)并且在陽(yáng)臺(tái)外側(cè)晾曬的狀態(tài)。若為陰天，則可以通過(guò)手動(dòng)的方式，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，利用摩擦力的作用，使得繩子帶動(dòng)晾衣桿（2）運(yùn)動(dòng)到陽(yáng)臺(tái)內(nèi)側(cè)，避免淋雨。圖5圖6 圖6側(cè)為俯視圖，此時(shí)晾衣桿在陽(yáng)臺(tái)內(nèi)側(cè)。右側(cè)的圖為手動(dòng)機(jī)構(gòu)以解決滑動(dòng)的問(wèn)題。工作原理過(guò)程一：衣架轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿減速器電動(dòng)機(jī) 過(guò)程二：曬衣桿滑動(dòng) 圓盤(pán)蝸輪蝸桿手柄過(guò)程一通過(guò)（9）綜合箱體（含有電動(dòng)機(jī)和減速器）的作用，帶動(dòng)（10）蝸桿運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)（8）渦輪的運(yùn)動(dòng)。焊接在蝸輪上的（5）搖桿也隨著蝸輪運(yùn)動(dòng)，就帶動(dòng)整個(gè)晾衣架的運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)升降的問(wèn)題。在最高點(diǎn)時(shí)處于在陽(yáng)臺(tái)外側(cè)工作狀態(tài)。陰天時(shí)，不讓衣物在陽(yáng)臺(tái)外側(cè)，通過(guò)過(guò)程二，通過(guò)手柄的搖動(dòng)，使蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，黏貼在蝸輪上的（14）圓盤(pán)也隨著渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，（18）繃直的繩子在摩擦力的作用下帶動(dòng)（2）桿（曬衣桿）滑動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)收縮的功能。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（圖7圖72.2 方案二設(shè)計(jì)思路通過(guò)在網(wǎng)上的資料收集，我們小組發(fā)現(xiàn)目前市場(chǎng)上賣(mài)的伸縮晾衣架大部分是用幾組桿鉸接而成的，如圖8。圖8但上訴的機(jī)構(gòu)只能滿足伸縮的要求，所以我們想到螺孔與螺釘?shù)呐浜?，把伸縮機(jī)構(gòu)裝置在帶有螺紋的桿件上，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)桿件使得整個(gè)機(jī)構(gòu)上升。如圖9示：圖9 綜上所述，我們小組所想的第二個(gè)方案可分為兩個(gè)部分：一是通過(guò)手柄控制晾衣架的收縮，二是通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)控制晾衣架的升降。如圖10，該圖為裝在墻壁的左側(cè)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)為整個(gè)晾衣架機(jī)構(gòu)收縮的主動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)手柄帶動(dòng)左側(cè)的絲桿（13）轉(zhuǎn)動(dòng)，使兩邊的連桿活動(dòng)基座（9）上升，從而帶動(dòng)伸縮。左右兩側(cè)都裝有電動(dòng)機(jī)，是對(duì)升降提供動(dòng)力。圖11，圖12分別是中間機(jī)構(gòu)和右側(cè)機(jī)構(gòu)。圖10（左側(cè)機(jī)構(gòu)） 圖11中間機(jī)構(gòu)（晾衣架）圖12右側(cè)機(jī)構(gòu)圖13為整個(gè)晾衣架的斜視圖：圖13運(yùn)動(dòng)原理升降過(guò)程：伸縮機(jī)架升降旋轉(zhuǎn)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)圓錐齒輪傳動(dòng)電動(dòng)機(jī) 伸縮過(guò)程：晾衣桿伸縮活動(dòng)基座升降手柄轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng) 伸縮，主要由主機(jī)架（4）、衣架連桿（6）、旋轉(zhuǎn)絲桿（13）、連桿活動(dòng)基座（9）、橫向晾衣桿（15）以及左側(cè)導(dǎo)向軌（10）和右側(cè)導(dǎo)向軌（20）構(gòu)成；在主機(jī)架（4）的前端面上，上部導(dǎo)向軌固定基座（5）和下部導(dǎo)向軌固定基座（11）分別將左側(cè)導(dǎo)向軌（10）和右側(cè)導(dǎo)向軌（20）固定，左側(cè)導(dǎo)向軌（10）和右側(cè)導(dǎo)向軌（20）同時(shí)穿過(guò)連桿活動(dòng)基座（9）內(nèi)部的光孔，連桿活動(dòng)基座（9）可以在左側(cè)導(dǎo)向軌（10）和右側(cè)導(dǎo)向軌（20）垂直滑動(dòng)上；衣架連桿中心銷(xiāo)軸（7）穿過(guò)衣架連桿（6）上的衣架連桿中心軸孔（8）將兩個(gè)衣架連桿（6）相鉸連，兩個(gè)相互鉸連后的衣架連桿（6）又通過(guò)衣架連桿端部連接軸孔（16）和橫向晾衣桿（15）相互鉸連，最后，鉸連后的衣架連桿（6）一端與上部導(dǎo)向軌固定基座（5）相鉸連，另一端與連桿活動(dòng)基座（9）相鉸連；旋轉(zhuǎn)絲桿（13）穿過(guò)連桿活動(dòng)基座（9）側(cè)面的螺紋孔，并通過(guò)絲桿上端固定基座（14）和絲桿下端固定基座（19）固定在主機(jī)架（4）的右側(cè)端面上；使用時(shí)，先利用水平固定架（1）和垂直固定架（12）將主機(jī)架（4）固定，將需要晾曬的衣物放置在橫向晾衣桿（15）上，轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)輪（3）可以帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)絲桿（13）旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)絲桿（13）螺紋摩擦力的作用下，連桿活動(dòng)基座（9）在左側(cè)導(dǎo)向軌（10）和右側(cè)導(dǎo)向軌（20）垂直滑動(dòng)上，連桿活動(dòng)基座（9）又帶動(dòng)了鉸連后的衣架連桿（6）之間的鉸連運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了晾衣架可以伸縮的目的。升降，把伸縮的主機(jī)架（4）固定于升降機(jī)架，把帶有螺紋瞳孔的水平固定架（1）與長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)絲桿（26）配合，在電動(dòng)機(jī)（23）的帶動(dòng)下，使圓錐齒輪（25）轉(zhuǎn)動(dòng)，再帶動(dòng)圓錐齒輪（22），從而使長(zhǎng)旋轉(zhuǎn)絲桿運(yùn)動(dòng)，使得，伸縮裝置可以升降。機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖伸縮機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：（圖14）圖14升降機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：（圖15）圖152.3 方案的對(duì)比和確定具體方案比較內(nèi)容 方案一方案二美觀程度一般較美觀運(yùn)動(dòng)難易程度較容易較費(fèi)力性?xún)r(jià)比較高較低效率較高中等占地空間較大較小通過(guò)比較，主要考慮成本問(wèn)題和運(yùn)動(dòng)難易程度問(wèn)題，決定在第2種方案進(jìn)行改進(jìn)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制操作。經(jīng)過(guò)分析,決定采用如下方案設(shè)計(jì)圖,如圖所表示:3 自動(dòng)晾衣架設(shè)計(jì)主要結(jié)構(gòu)的計(jì)算3.1 研究?jī)?nèi)容1. 工作原理及工藝動(dòng)作過(guò)程小型電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)減速裝置使機(jī)構(gòu)帶著曬衣架先從上向下移動(dòng)到一定位置，待衣物架好后，再上升，最后將曬衣架橫向送出室外曬衣。2. 自動(dòng)晾衣架的設(shè)計(jì)參數(shù)要求1）曬衣架初始高度：2.5m。2）曬衣架下降的最低高度：1.5m3）運(yùn)動(dòng)速度：0.5m/min。4）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：4000r/min。5）上升和下降與送出動(dòng)作要緩慢平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)構(gòu)有自鎖功能。具體設(shè)計(jì)方案是：選用的電動(dòng)機(jī)由凸緣聯(lián)軸器將電動(dòng)機(jī)軸和準(zhǔn)平行嚙合線環(huán)面蝸桿減速器的輸入軸相聯(lián)接，經(jīng)過(guò)減速器的減速，再有凸緣聯(lián)軸器將減速器的輸出軸與滾筒軸聯(lián)接，將減速器輸出軸的轉(zhuǎn)速傳給滾筒。3.2 蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì)參數(shù)要求擬采用蝸輪蝸桿減速器，傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖1.1所示。圖1.1 傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖1電動(dòng)機(jī) 2、4聯(lián)軸器 3級(jí)蝸輪蝸桿減速器5傳動(dòng)滾筒 6輸送帶需要根據(jù)工作條件進(jìn)行估算來(lái)選取電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：4000r/min。初步選擇直流無(wú)刷電機(jī)DT80BL160-3130 額定電壓310VDC 額定轉(zhuǎn)速4000RPM 額定功率750W 額定轉(zhuǎn)矩1.8N.m 級(jí)數(shù)4級(jí) 重量3.0KG 軸徑14mm3.3蝸輪蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 取蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比為i=50,那么輸出的轉(zhuǎn)速4000/50=80r/min,蝸桿的材料采用45鋼，表面硬度45HRC，蝸輪材料采用ZCuA110Fe3,砂型鑄造。以下設(shè)計(jì)參數(shù)與公式除特殊說(shuō)明外均以參考由機(jī)械設(shè)計(jì) 第四版 邱宣懷主編 高等教育出版社出版 1996年 第13章蝸桿傳動(dòng)為主要依據(jù)。具體如表31： 表51蝸輪蝸桿的傳動(dòng)設(shè)計(jì)表項(xiàng) 目計(jì)算內(nèi)容計(jì)算結(jié)果中心距的計(jì)算蝸桿副的相對(duì)滑動(dòng)速度參考文獻(xiàn)5第37頁(yè)（23式）4m/sVs7m/s當(dāng)量摩擦系數(shù)4m/sVs51.7100mm又因軸上有鍵槽所以D6增大3%，則D6=67mm計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tc=KT=K9550=1.595503.19/27.4=1667.76N.M51.7100mm又因軸上有鍵槽所以D6增大3%，則D6=67mmD6=673.6減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參照參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（修訂版） 鄂中凱，王金等主編 東北工學(xué)院出版社 1992年第19頁(yè)表1.5-1可計(jì)算得，箱體的結(jié)構(gòu)尺寸如表8.1：表8.1箱體的結(jié)構(gòu)尺寸減速器箱體采用HT200鑄造，必須進(jìn)行去應(yīng)力處理。設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì) 算 公 式計(jì)算結(jié)果箱座壁厚度=0.04225+3=12mma為蝸輪蝸桿中心距取=12mm箱蓋壁厚度1=0.8512=10mm取1=10mm機(jī)座凸緣厚度bb=1.5=1.512=18mmb=18mm機(jī)蓋凸緣厚度b1b1=1.51=1.510=15mmb1=18mm機(jī)蓋凸緣厚度PP=2.5=2.512=30mmP=30mm地腳螺釘直徑dd=20mmd=20mm地腳螺釘直徑dd=20mmd=20mm地腳沉頭座直徑D0D0=48mmD0=48mm地腳螺釘數(shù)目n取n=4個(gè)取n=4底腳凸緣尺寸（扳手空間）L1=32mmL1=32mmL2=30mmL2=30mm軸承旁連接螺栓直徑d1d1= 16mmd1=16mm軸承旁連接螺栓通孔直徑d1d1=17.5d1=17.5軸承旁連接螺栓沉頭座直徑D0D0=32mmD0=32mm剖分面凸緣尺寸（扳手空間）C1=24mmC1=24mmC2=20mmC2=20mm上下箱連接螺栓直徑d2d2 =12mmd2=12mm上下箱連接螺栓通孔直徑d2d2=13.5mmd2=13.5mm上下箱連接螺栓沉頭座直徑D0=26mmD0=26mm箱緣尺寸（扳手空間）C1=20mmC1=20mmC2=16mmC2=16mm軸承蓋螺釘直徑和數(shù)目n,d3n=4, d3=10mmn=4d3=10mm檢查孔蓋螺釘直徑d4d4=0.4d=8mmd4=8mm圓錐定位銷(xiāo)直徑d5d5= 0.8 d2=9mmd5=9mm減速器中心高HH=340mmH=340mm軸承旁凸臺(tái)半徑RR=C2=16mmR1=16mm軸承旁凸臺(tái)高度h由低速級(jí)軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準(zhǔn)。取50mm軸承端蓋外徑D2D2=軸承孔直徑+(55.5) d3取D2=180mm箱體外壁至軸承座端面距離KK= C1+ C2+(810)=44mmK=54mm軸承旁連接螺栓的距離S以Md1螺栓和Md3螺釘互不干涉為準(zhǔn)盡量靠近一般取S=D2S=180蝸輪軸承座長(zhǎng)度（箱體內(nèi)壁至軸承座外端面的距離）L1=K+=56mmL1=56mm蝸輪外圓與箱體內(nèi)壁之間的距離=15mm取=15mm蝸輪端面與箱體內(nèi)壁之間的距離=12mm取=12mm機(jī)蓋、機(jī)座肋厚m1,mm1=0.851=8.5mm, m=0.85=10mmm1=8.5mm, m=10mm以下尺寸以參考文獻(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 王昆等主編 高等教育出版社 1995年表6-1為依據(jù)蝸桿頂圓與箱座內(nèi)壁的距離=40mm軸承端面至箱體內(nèi)壁的距離=4mm箱底的厚度20mm軸承蓋凸緣厚度e=1.2 d3=12mm箱蓋高度220mm箱蓋長(zhǎng)度（不包括凸臺(tái)）440mm蝸桿中心線與箱底的距離115mm箱座的長(zhǎng)度（不包括凸臺(tái)）444mm裝蝸桿軸部分的長(zhǎng)度460mm箱體寬度（不包括凸臺(tái)）180mm箱底座寬度304mm蝸桿軸承座孔外伸長(zhǎng)度8mm蝸桿軸承座長(zhǎng)度81mm蝸桿軸承座內(nèi)端面與箱體內(nèi)壁距離61mm3.7 軸的校核3.7.1蝸桿軸的強(qiáng)度校核1繪軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)上查取a值，對(duì)于30207型單列圓錐滾子軸承，a=16mm，所以，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距=（20+43.75+34）+（20+43.75+34） =97.75+97.75=195.5mm 2計(jì)算作用在軸上的力=736.67N， =6179.88N， 3計(jì)算支點(diǎn)反力水平反力： 垂直反力： 4計(jì)算彎矩，作彎矩圖水平彎矩： 垂直彎矩： 合成彎矩 5扭矩圖由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表618 查得折算系數(shù) 6校核軸的強(qiáng)度由機(jī)械設(shè)計(jì)表15-1查得： ，強(qiáng)度足夠。 見(jiàn)圖5-3。圖5-3 軸的強(qiáng)度3.7.2蝸輪軸的強(qiáng)度校核 1繪軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖在確定軸承支點(diǎn)位置時(shí)，應(yīng)從手冊(cè)上查取a值，對(duì)于30212列圓錐滾子軸承，a=22mm，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距 =（20+43.75+34）+（20+43.75+34） =97.75+97.75=195.5mm 2計(jì)算作用在軸上的力=6179.88N， =736.67N， 3計(jì)算支點(diǎn)反力水平反力： 垂直反力： 4計(jì)算彎矩，作彎矩圖水平彎矩： 垂直彎矩： 合成彎矩： 5扭矩圖由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表618 查得折算系數(shù) 6校核軸的強(qiáng)度由機(jī)械設(shè)計(jì)表15-1查得： ， ，強(qiáng)度足夠。 見(jiàn)圖5-4。圖5-4軸的強(qiáng)度3.7.3 滾動(dòng)軸承的選擇及校核3.7.3.1 蝸桿軸滾動(dòng)軸承的選擇及校核1軸承的徑向載荷的計(jì)算 2派生軸向力的計(jì)算查手冊(cè)得，圓錐滾子軸承30207型的=14o02，10， 查表d=35mm時(shí)，e=0.37，y=1.6；故 所以，軸承2受壓則： 3求當(dāng)量動(dòng)載荷 所以，對(duì)于軸承1 x=1 ， y=0 對(duì)于軸承2 x=0.4 ， y=1.6 4校核軸承的壽命查手冊(cè)得c=51.5KN =10/3 n=940r/min 故 此軸承的壽命滿足要求 3.7.3.2 蝸輪軸上軸承的校核1求徑向載荷 2計(jì)算派生軸向力查手冊(cè)得，圓錐滾子軸承30212型的 ， y=1.5故 則：軸承2受壓所以， 3求當(dāng)量動(dòng)載荷所以，對(duì)于軸承1：x=1 ，y=0 對(duì)于軸承2：x=1 ，y=0 4校核軸承的壽命查手冊(cè) c=97.8KN ，=10/3 ，n=18.8r/min 故 此軸承壽命滿足要求。3.7.4 鍵聯(lián)接的強(qiáng)度校核3.7.4.1 蝸桿軸上安裝聯(lián)軸器處的鍵聯(lián)接由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表81 選用普通平鍵 87mm， 取L45mm。 由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表87 查得，鍵的工作長(zhǎng)度lLb45837mm， 鍵的工作高度k3mm。 由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表88 查得，鍵聯(lián)接的許用壓力 ， 所以，所選平鍵合適。 3.7.4.2 蝸輪軸上裝蝸輪處的鍵聯(lián)接由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表81 選用普通平鍵 1811mm， 取L45mm 由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表87 查得鍵的工作長(zhǎng)度lLb4518=27mm 鍵的工作高度k5.5mm 由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表88 查得鍵聯(lián)接的許用壓力 所以，所選平鍵合適。 3.7.4.3 蝸輪軸上裝聯(lián)軸器處的鍵聯(lián)接由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表81 選用普通平鍵 1610mm， 取L100mm。 由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表87 鍵的工作長(zhǎng)度lLb10016=84mm 鍵的工作高度k5mm 由機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)表88 查得鍵聯(lián)接的許用壓力 所以， 所選平鍵合適。 3.8 剪叉式自動(dòng)晾衣架的校核3.8.1 各鉸接點(diǎn)銷(xiāo)的選擇與校核考慮到整體布局需要，以及結(jié)合裝配草圖，根據(jù)摩擦副的特性，取。對(duì)上述各鉸接點(diǎn)在任意角度時(shí)的計(jì)算公式的分析計(jì)算，可知H點(diǎn)承受的作用力最大，且當(dāng)時(shí)作用在H點(diǎn)的力最大。由式（4-37）知，當(dāng)時(shí)KN KN銷(xiāo)軸均用45鋼制造，作調(diào)質(zhì)處理，其屈服強(qiáng)度=355MPa，選擇安全系數(shù)為2，其許用剪切應(yīng)力=0.5=177.5MPa?？紤]到生產(chǎn)制造的方便、節(jié)省制造工時(shí)，在使用材料允許的條件下，該機(jī)構(gòu)交接的雙頭螺紋銷(xiāo)均采用同一直徑，取mm。MPa因此，該機(jī)構(gòu)所有鉸接點(diǎn)選用的銷(xiāo)均滿足強(qiáng)度要求。3.8.2 剪叉臂的強(qiáng)度校核 由圖3-9和圖3-10可知，內(nèi)剪叉臂aed受力要遠(yuǎn)大大于外剪叉臂bec，所以這里只校核外臂。外剪叉臂受力如圖3-1所示。又由圖4-8可知，的角度越小，則推力的值越大。若取最大值時(shí)滿足強(qiáng)度要求，則該剪叉臂即滿足強(qiáng)度要求。當(dāng)機(jī)構(gòu)在最低位置時(shí)，的值最小，即值最大。參照?qǐng)D3-1，剪叉臂所受的力都與剪叉臂有一定的夾角，為方便受力分析，將所有的力都按沿剪叉臂方向和垂直剪叉臂方向分解，有下列式子：.(7.1).(7.2) .(7.3).(7.4).(7.5).(7.6).(7.7).(7.8)圖3-1 內(nèi)剪叉臂aed受力圖各力分解后的受力圖如圖3-2(a)所示，彎矩圖見(jiàn)圖3-2(c)圖3-2 內(nèi)剪叉臂aed的軸向及徑向分解受力圖剪叉臂的g處由于是有一個(gè)肋板作用，可看作力作用在剪叉臂上為均布載荷。由圖3-2（c）中可知，最大彎矩發(fā)生在k點(diǎn)處，但需校核e、k兩點(diǎn)處的強(qiáng)度，且圖中有，。又已知剪叉臂的橫截面寬和高分別為，如圖3-3所示，圖3-3（a）是e點(diǎn)處的截面圖，圖3-3（b）是k點(diǎn)處的截面圖。e點(diǎn)處的抗彎截面系數(shù)為k點(diǎn)處的抗彎截面系數(shù)為圖3-3 剪叉臂e、k兩點(diǎn)處的截面圖因?yàn)楫?dāng)時(shí)，此時(shí)e、k兩點(diǎn)的彎矩最大，且由式（7.8）得，則選擇材料為，參照參考文獻(xiàn)1，所以是安全的。3.9 同步帶傳動(dòng)計(jì)算3.9.1 同步帶計(jì)算選型設(shè)計(jì)功率是根據(jù)需要傳遞的名義功率、載荷性質(zhì)、原動(dòng)機(jī)類(lèi)型和每天連續(xù)工作的時(shí)間長(zhǎng)短等因素共同確定的，表達(dá)式如下：式中需要傳遞的名義功率工作情況系數(shù)，按表2工作情況系數(shù)選取=1.7；表3-3.工作情況系數(shù)確定帶的型號(hào)和節(jié)距 可根據(jù)同步帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)功率Pd和小帶輪轉(zhuǎn)速n1，由同步帶選型圖中來(lái)確定所需采用的帶的型號(hào)和節(jié)距。 其中P，n1=61rpm。查表3-4表3-4選同步帶的型號(hào)為H：，節(jié)距為：Pb=8.00mm選擇小帶輪齒數(shù)z1，z2 可根據(jù)同步帶的最小許用齒數(shù)確定。查表3-3-3得。 查得小帶輪最小齒數(shù)14。實(shí)際齒數(shù)應(yīng)該大于這個(gè)數(shù)據(jù)初步取值z(mì)1=34故大帶輪齒數(shù)為：z2=iz1=1z1=34。 故z1=34，z2=34。確定帶輪的節(jié)圓直徑d1，d2小帶輪節(jié)圓直徑d1=Pbz1/=8.0034/3.1486.53mm大帶輪節(jié)圓直徑d2=Pbz2/=8.0034/3.1486.53mm驗(yàn)證帶速v 由公式v=d1n1/60000計(jì)算得， svmax=40m/s，確定帶長(zhǎng)和中心矩根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)得所以有：現(xiàn)在選取軸間間距為取224mm10、同步帶帶長(zhǎng)及其齒數(shù)確定=() = =719.7mm11、帶輪嚙合齒數(shù)計(jì)算有在本次設(shè)計(jì)中傳動(dòng)比為1，所以嚙合齒數(shù)為帶輪齒數(shù)的一半，即=17。12、基本額定功率的計(jì)算查基準(zhǔn)同步帶的許用工作壓力和單位長(zhǎng)度的質(zhì)量表4-3可以知道=2100.85N，m=0.448kg/m。 所以同步帶的基準(zhǔn)額定功率為=0.21KW表3-5 基準(zhǔn)寬度同步帶的許用工作壓力和單位長(zhǎng)度的質(zhì)量13、計(jì)算作用在軸上力=71.6N3.9.2 同步帶的主要參數(shù)（結(jié)構(gòu)部分）1、同步帶的節(jié)線長(zhǎng)度同步帶工作時(shí)，其承載繩中心線長(zhǎng)度應(yīng)保持不變，因此稱(chēng)此中心線為同步帶的節(jié)線，并以節(jié)線周長(zhǎng)作為帶的公稱(chēng)長(zhǎng)皮，稱(chēng)為節(jié)線長(zhǎng)度。在同步帶傳動(dòng)中，帶節(jié)線長(zhǎng)度是一個(gè)重要參數(shù)。當(dāng)傳動(dòng)的中心距已定時(shí)，帶的節(jié)線長(zhǎng)度過(guò)大過(guò)小，都會(huì)影響帶齒與輪齒的正常嚙合，因此在同步帶標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)梯形齒同步帶的各種哨線長(zhǎng)度已規(guī)定公差值，要求所生產(chǎn)的同步帶節(jié)線長(zhǎng)度應(yīng)在規(guī)定的極限偏差范圍之內(nèi)（見(jiàn)表3-6）。表3-6 帶節(jié)線長(zhǎng)度表2、帶的節(jié)距Pb如圖3-4所 中文譯文 標(biāo)題:數(shù)控簡(jiǎn)單剪切儀動(dòng)態(tài)土壤測(cè)試作者:果皮,Pendo M,輝西斯圖爾特,喬納森P,加州大學(xué)洛杉磯分校Venugopal,拉維,Sysendes公司。出版日期:01-01-2007系列:加州大學(xué)洛杉磯先前發(fā)表的作品發(fā)布信息:加州大學(xué)洛杉磯先前發(fā)表的作品,加州大學(xué)洛杉磯附加信息:版權(quán)2007年,ASTM,http:/journalsip.astm.org/原始引用:果皮,斯圖爾特,摩根,d.h。,Venugopal,r .(2007)?！皵?shù)控簡(jiǎn)單剪切設(shè)備動(dòng)態(tài)土壤測(cè)試”,Geotech。測(cè)試日?qǐng)?bào),ASTM,30(5),368 - 377。數(shù)控剪切裝置簡(jiǎn)單動(dòng)態(tài)土壤測(cè)試文摘:我們描述的特征簡(jiǎn)單剪切裝置能力運(yùn)用現(xiàn)實(shí)的多向地震荷載對(duì)土標(biāo)本。這個(gè)裝置,文中稱(chēng)為數(shù)控簡(jiǎn)單剪切(直流ss)裝置,包括功能,如伺服液壓控制的驅(qū)動(dòng)和真正的數(shù)字控制克服控制的局限性,一些之前的動(dòng)態(tài)土壤測(cè)試機(jī)器。該設(shè)備是顯示有能力正弦和寬帶的復(fù)制命令信號(hào)在一個(gè)廣泛的頻率和振幅,雖然設(shè)備有限控制能力非常小的命令位移(少于大約0.005毫米)。小變形限制結(jié)果從噪聲介紹了控制系統(tǒng)的反饋信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換。我們證明,雙向命令信號(hào)準(zhǔn)確地傳授與最小交叉耦合,結(jié)果從一個(gè)創(chuàng)新的多輸入多輸出的數(shù)字控制系統(tǒng)。這個(gè)功能的設(shè)備演示一系列寬帶測(cè)試標(biāo)本非飽和土受到uni -和雙向勵(lì)磁。關(guān)鍵詞:數(shù)字控制,簡(jiǎn)單的剪切、動(dòng)態(tài)土壤測(cè)試、多向加載介紹直接簡(jiǎn)單的剪切設(shè)備已經(jīng)成功運(yùn)用多年來(lái)描述靜態(tài)和動(dòng)態(tài)土屬性。這測(cè)試方法往往是首選當(dāng)它是可取的標(biāo)本來(lái)體驗(yàn)光滑、連續(xù)的旋轉(zhuǎn)主應(yīng)力方向在剪切。初始應(yīng)力可以應(yīng)用模擬靜態(tài)字段條件當(dāng)鋼絲增強(qiáng)利用膜,減少橫向變形樣品(即。,NGI-type配置,Bjerrum和Landva1966)。也許最常見(jiàn)的應(yīng)用程序的簡(jiǎn)單剪切試驗(yàn)對(duì)仿真的垂直(或近垂直)剪切波傳播通過(guò)土柱。優(yōu)點(diǎn)和局限性簡(jiǎn)單的剪切測(cè)試相對(duì)于其他類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試描述了在其他地方,這里不再重復(fù)(比如,菜的et al。1972;沈et al。1978;薩達(dá)et al。1982;Vucetic和拉卡斯提花1982;1985;Budhu Bhatia et al。1985;Amer et al。1987;Airey和木材1987;Budhu和Britto 1987;雅et al。1993)。最簡(jiǎn)單的剪切設(shè)備運(yùn)行在一個(gè)水平方向并應(yīng)用諧波載荷頻率一般慢于動(dòng)態(tài)過(guò)程,如地震搖晃(如。,Tatsuoka和銀1981;Doroudian和Vucetic 1995;和Pfender Lefebvre 1996;瑞艾莫和種子1997;Kusakabe et al。1999年,Hazirbaba和Rathje 2004)。雖然總是有近似參與應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)室土壤特性測(cè)量對(duì)現(xiàn)場(chǎng)條件,對(duì)現(xiàn)有設(shè)備無(wú)法提供快速、多向加載介紹進(jìn)一步的錯(cuò)誤未知的意義當(dāng)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量土壤屬性用于工程模擬。一個(gè)數(shù)量的簡(jiǎn)單剪切設(shè)備已經(jīng)被發(fā)展調(diào)查土壤響應(yīng)多向加載(如。,石原和山崎1980;雅et al。1993;DeGroot et al . 1996)。加州大學(xué)伯克利分校的雙向循環(huán)簡(jiǎn)單剪切(UCB-2D)裝置是值得注意的,因?yàn)樗黠@減少了機(jī)械合規(guī)問(wèn)題,導(dǎo)致相對(duì)最高/基地帽搖擺在早期的設(shè)備(如。,石原和山崎1980;石原和“1988)。另一個(gè)顯著的特點(diǎn)UCB-2D設(shè)備是燃燒室壓力控制,方便背壓飽和。校長(zhǎng)UCB-2D設(shè)備本身的限制,早期的設(shè)備,是他們無(wú)法應(yīng)用地震像寬帶裝貨嗎在快速位移率。這種限制也存在對(duì)大多數(shù)單向簡(jiǎn)單剪切設(shè)備。其原因是雙重的:(1)氣動(dòng)加載系統(tǒng)使用一個(gè)可壓縮流體(即。、空氣)其中介紹了重大錯(cuò)誤的反饋回路在高頻段;和(2)數(shù)字監(jiān)督模擬控制器被雇用這有效地限制處理速度和成熟的控制算法。當(dāng)然,振動(dòng)臺(tái)和離心機(jī)實(shí)驗(yàn)都能使用多方向的地震像加載到土壤模型(即。,派克et al。1975;1998年andYanagisawa Jafarzadeh的說(shuō)法;Kutter 1995;威爾遜et al . 2004)。然而,直接測(cè)量土壤元素的響應(yīng)(例如,剪切應(yīng)力剪切應(yīng)變關(guān)系、體積應(yīng)變和孔隙水壓力)在這些類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)需要密集的儀表數(shù)組,可以影響響應(yīng)他們的目的是措施,從而使復(fù)雜數(shù)據(jù)解釋(如。,困難et al . 2005)。 圖1應(yīng)用的能力,可靠程度的控制,多向加載在一個(gè)很寬的頻率范圍內(nèi),土壤元素在實(shí)驗(yàn)室是至關(guān)重要的推進(jìn)我們的根本理解動(dòng)態(tài)土壤屬性。例如,寬帶裝載能力是需要調(diào)查率影響土壤手稿收到2006年3月1日,1月28日發(fā)表2007年,2007年5月在線發(fā)表。1研究生研究員,副教授和副主席,分別土木工程系&大學(xué)環(huán)境工程加利福尼亞,洛杉磯,5731年洛杉磯消沉大廳CA 90095。2工程師,指數(shù)失效分析,320年,200套房,歐文戈達(dá)德,CA92618年。3創(chuàng)始人和高級(jí)咨詢(xún)顧問(wèn)工程師,Sysendes,Inc .,1804 m,套件4、蒙特利爾、QC H3H 1硅陶瓷、加拿大的觀點(diǎn)和結(jié)論包含在本文檔的作者和不應(yīng)被解釋為一定代表官方的政策,明示或暗示,美國(guó)政府。巖土測(cè)試日?qǐng)?bào),卷。30,5號(hào)紙ID GTJ100518可以在www.astm.org368年版權(quán)2007年由ASTM國(guó)際,100年巴爾港驅(qū)動(dòng)器,PO Box,西Conshohocken C700,PA 19428 - 2959。屬性,人們知道這是重要的對(duì)于粘土(如。,Lefebvre和Pfender 1996;Sheahan et al . 1996)。此外,效果剪切速率和2 d裝載在孔隙壓力生成或體積改變行為,或兩者兼而有之,是了解較少,需要進(jìn)一步調(diào)查一些土壤類(lèi)型。為了滿足這些研究需要,一個(gè)簡(jiǎn)單的剪切設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)數(shù)控與能力室壓力控制和多向激勵(lì)一直發(fā)達(dá)。這個(gè)裝置,文中稱(chēng)為現(xiàn)場(chǎng)數(shù)控簡(jiǎn)單剪切(直流ss)裝置合并功能,如伺服液壓控制的驅(qū)動(dòng)和真正的數(shù)字控制克服的局限性先前的動(dòng)態(tài)土壤測(cè)試機(jī)器。結(jié)果是一個(gè)真正獨(dú)特的簡(jiǎn)單剪切裝置的功能應(yīng)用寬帶(地震像)位移要求土壤標(biāo)本在兩個(gè)方向,用最小的交叉耦合水平運(yùn)動(dòng)。在本文中,我們描述這個(gè)裝置和它的功能動(dòng)態(tài)土壤測(cè)試。物理描述直流ss裝置機(jī)械設(shè)計(jì)的直流ss裝置使用了UCB-2D的裝置作為一個(gè)原型(面包師et al . 1993)。這個(gè)直流ss裝置是專(zhuān)為了保留的主要特征UCB-2D設(shè)備如包含細(xì)胞壓力的目的背壓飽和,有限的機(jī)械遵守尊重對(duì)簡(jiǎn)單剪切邊界條件(如。,頂部和基板“搖擺”),和雙向加載功能。除了這些特性,直流ss裝置結(jié)合了幾種改進(jìn)設(shè)計(jì)相對(duì)于UCB-2D裝置包括:我使用一個(gè)三郵報(bào)框架與高績(jī)效跟蹤軸承(容納垂直位移的頂罩),以進(jìn)一步降低搖擺;二世一個(gè)伺服液壓控制的控制系統(tǒng),使高頻率加載;iii雙重軸負(fù)載細(xì)胞獲得職位摩擦剪切載荷的測(cè)量。圖1顯示了大會(huì)的直流ss裝置。照片的直流ss設(shè)備顯示在圖2。直流黨衛(wèi)軍的設(shè)備是用來(lái)測(cè)試圓柱土壤標(biāo)本與直徑10.2厘米或更少。這個(gè)標(biāo)本是位于相對(duì)嚴(yán)格的底部和頂部帽(圖1、圖2(b)和通常局限由一線增強(qiáng)膜。見(jiàn)圖2(c),水平(頂部和底部)面臨的標(biāo)本被限制的帽子,它含有細(xì)磨石epoxied變成一個(gè)休會(huì)覆蓋整個(gè)臉的帽子除了保持嘴唇的鋁在邊緣。這些帽子提供一個(gè)“摩擦”表面同時(shí)使排水進(jìn)入多孔石頭如果石頭不飽和(石頭可以飽和對(duì)不排水試驗(yàn))。這個(gè)上蓋/樣品/下蓋堆棧頂部之間的位置和底部適配器板圖1所示。底部帽適合一個(gè)休息在底部適配器板。適配器板頂部輕輕地降低,這樣休息在頂端的適配器板適合舒適地覆蓋在頂蓋。頂部和底部帽是緊緊在各自的適配器板由三個(gè)固定螺絲在每個(gè)板。一旦樣品是獲得兩個(gè)適配器板之間,三個(gè)LVDTs間距分布樣品安裝在頂部適配器板和固定在板通過(guò)螺釘。這個(gè)標(biāo)本是然后合并垂直應(yīng)力和準(zhǔn)備剪切載荷。圖2頂部適配器板是一種垂直表,進(jìn)而是附加到一個(gè)垂直負(fù)載細(xì)胞(圖1)。垂直負(fù)載轉(zhuǎn)移到標(biāo)本通過(guò)垂直表,這是附加的三個(gè)等距線性幻燈片。每個(gè)三個(gè)線性幻燈片附屬于一個(gè)單獨(dú)的帖子,有效防止側(cè)運(yùn)動(dòng)和搖擺的垂直表(因此,實(shí)際上無(wú)花果。1原理的直流ss裝置在加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校。果皮ET AL。在數(shù)控簡(jiǎn)單剪切儀369來(lái)說(shuō),標(biāo)本)。這是一個(gè)重要的三郵報(bào)框架改善UCB-2D設(shè)備,雇傭了一個(gè)懸臂系統(tǒng)(垂直表附加到一對(duì)跟蹤軸承沿相同的墻)。負(fù)載應(yīng)用于垂直表由氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝在主框架之外。一個(gè)重要的功能的設(shè)備,直流黨衛(wèi)軍留存從UCB-2D裝置是其雙向加載功能。橫向剪切載荷應(yīng)用在該基地的標(biāo)本通過(guò)兩個(gè)獨(dú)立控制的水平表。底部水平表安裝在線性幻燈片附加到主框架的裝置,這表是只自由移動(dòng)一個(gè)水平方向。上層水平表也安裝在線性幻燈片,這樣運(yùn)動(dòng)上層表是完全垂直于下表。兩個(gè)水平表可以控制產(chǎn)生凈合成的運(yùn)動(dòng)底部適配器板在任何水平方向。加載應(yīng)用較低水平表通過(guò)螺紋棒相連致動(dòng)器,可以應(yīng)用張力和壓縮。有一個(gè)tensioncapable輥之間連接上層表及其執(zhí)行機(jī)構(gòu)以適應(yīng)垂直位移下表。負(fù)載應(yīng)用到表loadcells來(lái)衡量安裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)和表之間。負(fù)荷測(cè)量由loadcells不相同,那些傳授標(biāo)本由于摩擦而在線性的幻燈片。這個(gè)巨大的摩擦加載系統(tǒng)中的表征,觀察到相當(dāng)小(大約2.2 N)。這一點(diǎn)的重要性摩擦負(fù)載取決于什么類(lèi)型的測(cè)試,是理想的。這種摩擦負(fù)載將產(chǎn)生不準(zhǔn)確的(大約0.3 kPa10.2厘米直徑試樣),代表比例可以忽略不計(jì)的剪切應(yīng)力對(duì)大多數(shù)應(yīng)用程序。然而,如果很低應(yīng)力測(cè)量是必要的,帖子摩擦剪切應(yīng)力可以通過(guò)使用一個(gè)雙軸loadcell測(cè)量。這種雙軸loadcell適合在頂部之間適配器板和垂直表,一個(gè)空間,否則占用墊塊。這種雙軸loadcell能夠測(cè)量?jī)蓚€(gè)垂直和剪切載荷同時(shí)以最小的相聲這些通道之間。然而,存在的雙軸loadcell介紹系統(tǒng)遵從性(即搖擺和垂直變形),可能是重要的在大中型菌株。因此,大多數(shù)測(cè)試執(zhí)行沒(méi)有雙軸loadcell到位。三LVDTs(線性可變差動(dòng)傳感器),安裝頂部和底部之間的適配器板,用于測(cè)量垂直標(biāo)本變形。這些位置的LVDTs最小化錯(cuò)誤由于機(jī)械合規(guī)。這三個(gè)LVDTs是用,這樣相對(duì)搖擺的標(biāo)本在兩個(gè)方向的加載可以測(cè)量。三LVDTs數(shù)據(jù)的平均值定義試樣高度在一個(gè)測(cè)試。水平變形是衡量?jī)蓚€(gè)LVDTs安裝在水平表在嗎正交的方向。設(shè)備的直流黨衛(wèi)軍下運(yùn)作的“應(yīng)變控制”的條件下,這意味著表位移控制和執(zhí)行機(jī)構(gòu)力量必須實(shí)現(xiàn)這些位移測(cè)量。這個(gè)運(yùn)動(dòng),可以傳授表是有限的不同方面的控制系統(tǒng)對(duì)不同頻段。在低頻率f0 24赫茲,限制因素是峰致動(dòng)器位移umax = 51毫米。在中間頻率0.24 Hzf15赫茲,限制因素是流量的能力伺服閥的Qmax = 158立方厘米/秒。在頻率f15赫茲,的制約因素是壓力能力的液壓泵pmax = 21 MPa。的情況下諧波控制信號(hào),這些數(shù)量可以與相關(guān)的峰值表動(dòng)作如下:U(t) = D sin（wt） umax (1)u (t) = D w cos（wt） Qmax/A (2)u (t) = D w2sin（wt）pmaxA/m (3) 圖3在ut及其衍生產(chǎn)品描述表位移,速度,和加速度,一個(gè)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的橫截面積20.3平方厘米,m是表質(zhì)量5.7公斤,和頻率表運(yùn)動(dòng)(按弧度/秒)。相應(yīng)的峰值位移值,速度和加速度給出了圖3。控制系統(tǒng)能產(chǎn)生任何運(yùn)動(dòng),是在的限制線在圖3。油柱的理論頻率的致動(dòng)器表系統(tǒng)給出了孔蒂和特龍貝蒂(2000):哪里是體積彈性模量的液壓流體1.7106 kPa嗎和V是原油的體積是463立方厘米的致動(dòng)器。身體上,油柱頻率代表自然頻率的三液壓執(zhí)行器系統(tǒng),它可以被可視化為表質(zhì)量與彈簧連接有一個(gè)剛度定義的油柱在致動(dòng)器室。對(duì)于命令信號(hào)頻率油柱頻率附近,表現(xiàn)為執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以是有限的由于共振行為(如。,孔蒂和特龍貝蒂2000)。直流ss控制系統(tǒng)如圖4中,數(shù)字控制系統(tǒng)的直流黨衛(wèi)軍設(shè)備有兩個(gè)目的。第一個(gè)是提供控制信號(hào)直接驅(qū)動(dòng),驅(qū)動(dòng)液壓作動(dòng)器servovalves為每個(gè)軸(直接驅(qū)動(dòng)servovalves有機(jī)載控制器,糾正跟蹤誤差在控制信號(hào)在開(kāi)車(chē)前液壓致動(dòng)器)。第二個(gè)目的是獲得LVDTs數(shù)據(jù)和loadcells。這里指的物理設(shè)備作為直流黨衛(wèi)軍是最初開(kāi)發(fā)了一個(gè)基于pc的數(shù)字監(jiān)督模擬控制系統(tǒng)。這個(gè)控制系統(tǒng)使用PID(比例-積分導(dǎo)數(shù))控制算法,跑在一個(gè)Windows操作系統(tǒng)。主要問(wèn)題控制系統(tǒng)延時(shí)處理過(guò)程中的反饋信號(hào)從儀器(如(LVDT)和一代的命令信號(hào)。這限制了設(shè)備的能力,準(zhǔn)確復(fù)制一些命令信號(hào)。這些問(wèn)題尤其急性加載功能涉及快速度和2 d搖動(dòng)。圖4該系統(tǒng)已成功用于以前的測(cè)試(例如,用力的et al。2004;重?fù)鬳t al。2005),盡管這些應(yīng)用程序涉及單向震動(dòng)和1.0赫茲加載頻率,所以控制問(wèn)題相關(guān)的基于pc的系統(tǒng)沒(méi)有顯著的。控制系統(tǒng)目前設(shè)備使用一個(gè)系統(tǒng)所為硬實(shí)時(shí)數(shù)字控制。主要區(qū)別基于pc的數(shù)字控制是控制功能被實(shí)現(xiàn)在控制器板相對(duì)于個(gè)人電腦操作系統(tǒng)。這使保證采樣頻率的內(nèi)部反饋回路的5 kHz使用位移反饋水平LVDTs,而基于pc的數(shù)字監(jiān)督模擬控制系統(tǒng)通常不能可靠地執(zhí)行計(jì)算需要復(fù)雜的控制反饋采樣頻率高于200赫茲,根據(jù)處理器時(shí)鐘速度,控制算法復(fù)雜,數(shù)量的后臺(tái)進(jìn)行由個(gè)人電腦操作系統(tǒng)等。數(shù)字控制系統(tǒng)利用兩個(gè)dSPACE DS1104控制器板。每個(gè)板包含一個(gè)PowerPC 603 e處理器,四個(gè)16位2 s模擬數(shù)字(A / D)轉(zhuǎn)換器,四個(gè)12位A / D轉(zhuǎn)換器800 ns和8個(gè)16位位十年代數(shù)模轉(zhuǎn)換(D / A)轉(zhuǎn)換器,除了其他輸入/輸出端口。這兩個(gè)板安裝在在一個(gè)PCI插槽主機(jī)電腦但運(yùn)行他們自己的實(shí)時(shí)內(nèi)核(即。,一個(gè)操作系統(tǒng)專(zhuān)門(mén)針對(duì)控制功能)獨(dú)立于主機(jī)電腦的操作系統(tǒng)。一個(gè)PID控制算法實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)基于pc和硬實(shí)時(shí)數(shù)字控制。這被稱(chēng)為隨后隨著“PID控制器”。收益為PID控制器是調(diào)諧為獲得最佳性能試錯(cuò)用階梯函數(shù)命令信號(hào)。PID控制器的輸出是一個(gè)數(shù)字電壓命令,發(fā)送到一個(gè)穆格公司電壓放大器通過(guò)的D / A頻道在dSPACE板。電壓放大器,反過(guò)來(lái),發(fā)送一個(gè)電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)到適當(dāng)?shù)膱?zhí)行機(jī)構(gòu)伺服閥。見(jiàn)圖5(一個(gè))、PID控制的兩個(gè)軸都是獨(dú)立的,從而控制系統(tǒng)作為一個(gè)整體無(wú)法補(bǔ)償對(duì)于交叉耦合效應(yīng)(即：影響,運(yùn)動(dòng)沿一個(gè)軸在運(yùn)動(dòng)沿著第二軸)。圖5為了減少交叉耦合效應(yīng),數(shù)字控制系統(tǒng)是通過(guò)引入一個(gè)多輸入多multipleoutput增強(qiáng)(MIMO)控制算法與PID控制器的接口。見(jiàn)圖5(b),該控制器采用線性差動(dòng)變換器反饋兩軸和生成一個(gè)補(bǔ)償指令信號(hào)對(duì)于每個(gè)PID控制器,考慮到交叉耦合效果?？刂破鞯脑O(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)為一個(gè)離散狀態(tài)空間系統(tǒng)使用LQG(線性二次-高斯)最優(yōu)控制方法(富蘭克林et al . 1990)。這方法需要估計(jì)的數(shù)量,反映四個(gè)經(jīng)驗(yàn)系統(tǒng)屬性。這是通過(guò)使用N4SID系統(tǒng)識(shí)別算法(Van Overschee和德沼澤1995)系統(tǒng)辨識(shí)算法操作輸入-輸出數(shù)據(jù)序列;用于此目的的數(shù)據(jù)是兩個(gè)不相關(guān)的隨機(jī)輸入(生成的PID控制器)和相應(yīng)的線性差動(dòng)變換器輸出信號(hào)。結(jié)合MIMO的控制算法,以及兩個(gè)PID控制器是指后來(lái)的“mimo PID”控制器。設(shè)備配置的直流黨衛(wèi)軍,MIMO算法可以打開(kāi)或關(guān)閉。因此,要么PID或mimo PID嗎數(shù)字控制的實(shí)驗(yàn)是可能的。數(shù)據(jù)采集功能無(wú)論是模式總結(jié)如下:輸入運(yùn)動(dòng)時(shí)間步:不實(shí)用的下限;數(shù)量的輸入運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)點(diǎn):不實(shí)用的上限;反饋采樣頻率(即。,內(nèi)部頻率對(duì)反饋回路):5 kHz;數(shù)據(jù)記錄頻率:上界是5 kHz,可以downsampled作為需要。直流ss系統(tǒng)性能性能的評(píng)價(jià)系統(tǒng)的直流黨衛(wèi)軍(即。,控制器,泵、致動(dòng)器、伺服閥),兩個(gè)諧波和寬帶地震輸入運(yùn)動(dòng)被指定為PID控制器和的控制器和由此產(chǎn)生的mimo pid反饋信號(hào)測(cè)量。單向測(cè)試進(jìn)行評(píng)估性能每個(gè)軸的獨(dú)立,并提供基線結(jié)果相互影響的評(píng)估。雙向加載軸之間的交叉耦合進(jìn)行評(píng)估。鳴謝開(kāi)發(fā)的設(shè)備支持直流黨衛(wèi)軍職業(yè)美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的資助下,第二個(gè)作者(NSF獲獎(jiǎng)號(hào):9733113),亨利Samueli學(xué)校的工程和應(yīng)用科學(xué)大學(xué)洛杉磯分校和美國(guó)地質(zhì)調(diào)查顯示,國(guó)家地震災(zāi)害減少計(jì)劃,獎(jiǎng)號(hào)。1434 - hg - 98 gr - 00037、05 hqgr0050。這種支持是感激地承認(rèn)。這個(gè)觀點(diǎn)和結(jié)論包含在這個(gè)文檔是作者的,不應(yīng)該解釋為一定代表官方的政策,要么表示或暗示,美國(guó)政府。帕特里克m史密斯和哈羅德卡斯珀是感謝他們的相當(dāng)大的貢獻(xiàn)發(fā)展的物理設(shè)備。我們感謝三匿名評(píng)論者對(duì)他們有用的手稿評(píng)論。