（全套CAD）电机可靠性试验台设计

对于可靠性工程技术和管理水平的发展也应该好好的得到规划，没有约束就容易乱套，自然就离不开“标准化”这重要管理手段。

现在，在发达国家中，尤其是美国，随着可靠性工程和管理的发展，通过多年的经验积累，编辑出了个有关可靠性标准的整体方案，也在不断的完善中，这套可靠性标准的建立对提高产品的性能，减少产品寿命周期所花的费用起了至关重要的作用。

随着现代科学技术的不断发展，对可靠性的要求也变得越来越高，也正是因为人民对可靠性的要求越来越多，也促进了可靠性工程的进步发展，已经制定的标准也在就不断的修改补充和完善，以适应这种发展。

现在，全球比较有名，影响较大，使用范围广泛的可靠性标准主要是美军标准系列和国际电工委员会发布的标准系列。

标准与标准的关系十分密切，许多标准是在标准的基础上制定的。

国外可靠性的发展状况在欧洲，主要以德国为代表的些欧洲国家对可靠性的研究及应用尤为突出。

德国摸索研究出了套非常完善和详细的标准，并定为德国的国家标准，称为“国家工业标准”。

作为国家工业标准，它包括了产品的结构设计，已经很成熟了，并且非常完善的包括了工程的各个领域。

之前为了规范采用的是综合安全系数法荷载强度，类似于容许应力法，而现在的德国荷载规范草案和混凝土设计规范草案采用了以可靠度为基础的分项系数方法。

在美国，他们对可靠性的应用已经相当成熟，尤其在以下的几个方面运用的可靠性工程相对合理，因为它有了科学的规范，对于可靠性工程理论的研究及工业应用方面美国在世界都是遥遥领先的，堪称是代表。

美国可以说是结构可靠性理论与应用的典范，在全球可以说是较早开展结构可靠度研究的国家之，从中也积累了较多的经验，标志美国对可可靠性研究开始的是年美国教授的论文“结构安全性”是结构可靠性理论系统研究的开始，它的发表对可靠性研究也是有着重要的意义。

目前，在美国混凝土规范中，将抗力折减系数必由.提升到.，这将导致梁板等受弯构件的纵向受拉钢筋减少约。

在解释这变化时，该规范指出是基于过去和现在的可靠度分析对材料性能的统计的研究。

国内可靠性的发展状况对我国来说起步相对较晚，最早出现在电子行业，由电子工业部门开始可靠性工作的，从年开始，国家也意识到了可靠性研究的重要性，为了很好的发展，国家投入了大量的人力物力，出现了由国防科工委的统领导指挥，切实结合本国国情提出了“引进来走出去”战略，并积极引进国外的先进科学技术，组织并制定出了系列有关可靠性最基本的规定和标准。

年月由国防科工委颁发的航空技术装备寿命与可靠性工作暂行规定，是我国航空航天技术的可靠性工程全面进入工程实践和系统发展阶段的个重要标志。

年月，中央军委国务院颁发的军工产品质量管理条例中明文规定了产品研制的过程中定要用到可靠性技术年月和年月先后颁发的国家军用标准装备维修性通用规范和装备研制与生产的可靠性通用大纲，它为我国军工产品的生产奠定了基础，算得上是我国目前军工产品可靠性技术很有代表性的基础标准。

在军工行业标准确定的同时，其他有关工业部门军兵种也是越来越重视可靠性管理在这些方面的应用，加强可靠性之间的交流，可以更好的把电机，机电，可靠性，试验台，设计，毕业设计，全套，图纸湘潭大学兴湘学院毕业设计说明书题目电机可靠性试验台设计专业机械设计制造及其自动化学号姓名指导教师完成日期年月目录摘要第章绪论.可靠性研究的意义.国内外电机可靠性研究的现状国内外有关可靠性标准概况国外可靠性的发展状况国内可靠性的发展状况.可靠性基本概念第二章电机可靠性试验台的总体方案设计.电机可靠性试验台的设计要求.电机可靠性试验台的总体方案设计试验台工作原理电机可靠性试验台的基本功能总体设计方案第三章电机可靠性试验台重要部件的选择.无刷直流电机的选择无刷直流电机的介绍及工作原理电机的选择.测功机的选择测功机的工作原理测功机的选择电涡流制动器的主要特点电涡流制动器的注意事项及使用环境.扭矩传感器的选择扭矩传感器的工作介绍扭矩传感器的选择扭矩传感器的主要特点安装注意事项.本章小结第四章电机可靠性试验台设计方案及其零件具体设计.联轴器设计选择联轴器的类型计算联轴器的计算转矩确定联轴器的型号校核最大转速协调轴孔直径及规定部件的安装精度进行必要的校核联轴器配合与公差.键的选择和键连接强度计算键的选择键连接强度计算键的强度校核平键联结的公差与配合.大平板设计平板的分类及应用大平板的结构设计大平板的结构尺寸设计注意事项.扭矩传感器底座设计.电机支撑底座设计.本章小结第五章其他零部件的选取.联轴器连接螺栓的选择连接螺栓的选择螺纹基本尺寸的选择.安装螺栓的选择总装配三维图总结致谢参考文献电机可靠性试验台设计摘要主要是控制磁粉制动器对电机进行空载加载堵转试验。

通过传感器以及相关的仪器仪表来显示电机的转速转矩功率等相关参数曲线，来分析电机的可靠性。

关键词电机可靠性章绪论.可靠性研究的意义可靠性工程是门全新的覆盖面十分广泛的综合性工程学科。

可靠性工程是因为第二次世界大战的爆发而出现在这个世界。

在第二次世界大战中，科学技术得到突飞猛进的发展，军队使用上了雷达飞航式导弹弹道式导弹等较为复杂的新式武器装备，而这些新式武器的心脏电子设备经常发生故障，严重的影响到了部队的作战能力，使军方和舆论界对武器装备可靠性有了更高的重视。

但是，由于当时交战各国忙于对付战争，可靠性问题并未得到广泛深入研究，这项研究真正始于第二次世界大战后。

只是从世纪年代初开始，在可靠性的测定中采纳了更多的统计方法和概率概念以后，定量的可靠性才被广泛使用，可靠性问题才开始作为门新兴的学科被系统的加以研究。

可靠性从五十年的兴起到现在在生活中的使用相当广泛，在军事上也得到了重视，并成为武器装备的重要质量特征和保证产品效能的有力手段，在现代化的战争中，它关乎着这场战争胜利的几率。

所以，现在全球国家的军事武器专家对武器可靠性的研究有了更大的兴趣。

提高民间使用产品的质量，增强了现代市场竞争力的需要。

随着科技的迅速发展，消费者对自己所需产品的要求也越来越高，不仅希望价格便宜能够便宜，功能多元化，而且还要求产品有安全保障，经久耐用。

因此产品生产商家可以借助可靠性预计技术来标明产品可靠性指标，让消费者能够了解到产品的可靠性，将有利于增强产品自身的竞争力，也可以让消费者放心购买。

自从年代以来，空间科学和航空航天技术的发展大大提高了可靠性工程的研究水平，使其研究范围得到了扩展。

对于可靠性的研究领域，已经从电子宇航航空核能等尖端行业部门扩展到汽车与电力系统动力机械民用等般工业领域，扩展到工业产品的各个领域。

目前，提高工业产品的可靠性安装时，以轴伸水平，底脚放平后旋紧地脚螺栓，并保证各组连接装置转动轻快灵活冷却水中不含有直径以上的固体颗粒或者其它杂物，其值为，硬度为以下进水压力般为不小于.，不大于.进水温度最高不超过，出水温度约为为宜，大于时则应加大冷却水量加载加励磁之前必须先通入冷却水，卸载去励磁五分钟之后才能断开冷却水。

严禁无水运行，否则短时间便会损坏设备。

水压流量应满足说明书要求电涡流制动器和控制器必须有可靠接地制动器不工作时必须关闭控制器，励磁电流回零。

工作时注意励磁电压电流，严禁超过额定参数运行电涡流制动器周围应保持清洁，进水口保持畅通⑩制动器投入运行后，应定期给轴承添加润滑脂运行两年后进行大修，清洗轴承，更换润滑脂，发现轴承损坏应更换。

使用环境最高的环境温度不超过海拔高度不超过当环境温度为时，相对温度不大于.扭矩传感器的选择扭矩传感器的工作介绍为了测量电机的实际转速转矩，我选择了给系统加上个扭矩传感器，扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测。

扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号。

将专用的测扭应变片如图，用应变胶粘贴在被测弹性轴上并组成应变桥图，向应变桥提供电源即可测得该弹性轴受扭的电信号。

将该应变信号放大后，经过压频转换，变成与扭应变成正比的频率信号。

本系统的能源输入及信号输出是由两组带间隙的特殊环型变压器承担的。

因此实现了无接触的能源及信号传递功能。

图传感器及应变片位置图无接触感应式输出扭矩传感器的选择根据电机的数据参数选用的扭矩传感器选用的是北京中航泰隆科技有限公司的系列中的扭矩传感器。

主要性能及电气指标额定转矩扭矩精度.•，.•，.•可选频率响应非线性.•重复性.•回差.•零点时漂.•零点温漂静态超载可选使用温度可选储存温度电源电压总消耗电流频率信号输出串口输出额定扭矩正反双向测量值信号占空比尺寸安装图扭矩传感器示意图表扭矩传感器外形尺寸代号型号键长宽高单位扭矩传感器的主要特点既可以测量静止扭矩，也可以测量旋转转矩既可以测量静态扭矩，也可以测量动态扭矩检测精度高，稳定性好抗干扰性强体积小，重量轻，多种安装结构，易于安装使用不需反复调零即可连续测量正反转扭矩没有导电环等磨损件，可以高转速长时间运行传感器输出高电平频率信号可直接送计算机处理测量弹性体强度大可承受的过载。

安装注意事项使用两组联轴器，将传感器安装在动力源和负载之间。

建议用挠性弹性或万向节联轴器，以保证同心度.以下。

动力及负载设备必须固定可靠避免振动。

将本传感器的基座与设备的基座固定可靠，中心高须垫合适避免产生弯矩。

.本章小结通过对电机电涡流制动器扭矩传感器的选择，更多的了解到电机的类别，无刷直流电机对于我来说是个新的词汇，以及测功机的多样化。

同时，学会了如何去选择自己所需要的电机，我们要综合数据要求以及些外部因素，如环境等，而选择属于自己所要的电机，不能盲目。

然后，通过联轴器与扭矩传感器连接，把电机的输出扭矩传递给扭矩传感器，扭矩传感器将扭矩扭力的物理变化转换成精确的电信号，将专用的测扭应变片用应变胶粘贴在被测弹性轴上并组成应变桥，向应变桥提供电源即可测得该弹性轴受扭的电信号。

将该应变信号放大后，经过压频转换，变成与扭应变成正比的频率信号。

本系统的能源输入及信号输出是由两组带间隙的特殊环型变压器承担的。

因此实现了无接触的能源及信号传递功能。

最后，扭矩传感器的输出轴与电涡流制动器通过联轴器连接，把扭矩传给了电涡流制动器，涡流制动器，它是利用涡流损耗的原理来吸收功率的。

从而，使轴上的扭矩变小，起到加载的作用。

电机可靠性试验台的基本功能设计原则以可靠性安全性经济性实用性可操作性可维护性为设计原则，同时兼顾到先进性。

测量方式采用微机测量测量柜配置电流电压传感器，中间环节采用信号调理接口模块，由计算机完成信号采集和测量任务。

控制方式采用汽车级直接控制采用德国西门子公司汽车级的微型控制器进行联锁控制，联锁程序可根据用户的要求定制修改，控制系统性能稳定系统可扩展性好。

操作方式手动操作和自动操作方式并存为避免微机故障时影响试验工作，采用手动控制面板按钮操作和自动控制计算机键盘鼠标操作并存的方式，不便采用自动控制或微机出现故障，可以采用手动操作进行试验。

试验数据处理试验结果保存工控机或服务器内微机试验台配置国内外知名品牌原装工业计算机，自动试验的结果数据直接保存在试验工控机硬盘中，手动测量的数据可由人工输入到试验软件界面，再保存在存储器内，提供本机数据库功能，可以进行试验数据的本机查询访问，设计有试验报告