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中国古代齿轮工艺研究论文

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中国古代齿轮工艺研究论文

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据史料记载,远在公元前400~200年的中国古代就巳开始使用齿轮,在我国山西出土的青铜齿轮是迄今巳发现的最古老齿轮,作为反映古代科学技术成就的指南车就是以齿轮机构为核心的机械装置。17世纪末,人们才开始研究,能正确传递运动的轮齿形状。18世纪,欧洲工业革命以后,齿轮传动的应用日益广泛;先是发展摆线齿轮,而后是渐开线齿轮,一直到20世纪初,渐开线齿轮已在应用中占了优势。

早在1694年,法国学者Philippe De La Hire首先提出渐开线可作为齿形曲线。1733年,法国人提出轮齿接触点的公法线必须通过中心连线上的节点。一条辅助瞬心线分别沿大轮和小轮的瞬心线(节圆)纯滚动时,与辅助瞬心线固联的辅助齿形在大轮和小轮上所包络形成的两齿廓曲线是彼此共轭的,这就是Camus定理。它考虑了两齿面的啮合状态;明确建立了现代关于接触点轨迹的概念。1765年,瑞士的L.Euler提出渐开线齿形解析研究的数学基础,阐明了相啮合的一对齿轮,其齿形曲线的曲率半径和曲率中心位置的关系。后来,Savary进一步完成这一方法,成为现在的Eu-let-Savary方程。对渐开线齿形应用作出贡献的是Roteft WUlls,他提出中心距变化时,渐开线齿轮具有角速比不变的优点。1873年,德国工程师Hoppe提出,对不同齿数的齿轮在压力角改变时的渐开线齿形,从而奠定了现代变位齿轮的思想基础。

19世纪末,展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现,使齿轮加工具军较完备的手段后,渐开线齿形更显示出巨大的优走性。切齿时只要将切齿工具从正常的啮合位置稍加移动,就能用标准刀具在机床上切出相应的变位齿轮。1908年,瑞士MAAG研究了变位方法并制造出展成加工插齿机,后来,英国BSS、美国AGMA、德国DIN相继对齿轮变位提出了多种计算方法。

为了提高动力传动齿轮的使用寿命并减小其尺寸,除从材料,热处理及结构等方面改进外,圆弧齿形的齿轮获得了发展。1907年,英国人Frank Humphris最早发表了圆弧齿形。1926年,瑞土人Eruest Wildhaber取得法面圆弧齿形斜齿轮的专利权。1955年,苏联的M.L.Novikov完成了圆弧齿形齿轮的实用研究并获得列宁勋章。1970年,英国Rolh—Royce公司工程师R.取得了双圆弧齿轮的美国专利。这种齿轮现已日益为人们所重视,在生产中发挥了显著效益。

齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件,它在机械传动及整个机械领域中的应用极其广泛。现代齿轮技术已达到:齿轮模数~100毫米;齿轮直径由1毫米~150米;传递功率可达上十万千瓦;转速可达几十万转/分;最高的圆周速度达300米/秒。

齿轮在传动中的应用很早就出现了。公元前三百多年,古希腊哲学家亚里士多德在《机械问题》中,就阐述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转运动的问题。中国古代发明的指南车中已应用了整套的轮系。不过,古代的齿轮是用木料制造或用金 属铸成的,只能传递轴间的回转运动,不能保证传动的平稳性,齿轮的承载能力也很小。

随着生产的发展,齿轮运转的平稳性受到重视。1674年丹麦天文学家罗默首次提出用外摆线作齿廓曲线,以得到运转平稳的齿轮。

18世纪工业革命时期,齿轮技术得到高速发展,人们对齿轮进行了大量的研究。1733年法国数学家卡米发表了齿廓啮合基本定律;1765年瑞士数学家欧拉建议采用渐开线作齿廓曲线。

19世纪出现的滚齿机和插齿机,解决了大量生产高精度齿轮的问题。1900年,普福特为滚齿机装上差动装置,能在滚齿机上加工出斜齿轮,从此滚齿机滚切齿轮得到普及,展成法加工齿轮占了压倒优势,渐开线齿轮成为应用最广的齿轮。

1899年,拉舍最先实施了变位齿轮的方案。变位齿轮不仅能避免轮齿根切,还可以凑配中心距和提高齿轮的承载能力。1923年美国怀尔德哈伯最先提出圆弧齿廓的齿轮,1955年苏诺维科夫对圆弧齿轮进行了深入的研究,圆弧齿轮遂得以应用于生产。这种齿轮的承载能力和效率都较高,但尚不及渐开线齿轮那样易于制造,还有待进一步改进。

齿轮的组成结构一般有轮齿、齿槽、端面、法面、齿顶圆、齿根圆、基圆、分度圆。

轮齿简称齿,是齿轮上 每一个用于啮合的凸起部分,这些凸起部分一般呈辐射状排列,配对齿轮上的轮齿互相接触,可使齿轮持续啮合运转;齿槽是齿轮上两相邻轮齿之间的空间;端面是圆柱齿轮或圆柱蜗杆上 ,垂直于齿轮或蜗杆轴线的平面;法面指的是垂直于轮齿齿线的平面;齿顶圆是指齿顶端所在的圆;齿根圆是指槽底所在的圆;基圆是形成渐开线的发生线作纯滚动的圆;分度圆 是在端面内计算齿轮几何尺寸的基准圆。

齿轮可按齿形、齿轮外形、齿线形状、轮齿所在的表面和制造方法等分类。

齿轮的齿形包括齿廓曲线、压力角、齿高和变位。渐开线齿轮比较容易制造,因此现代使用的齿轮中 ,渐开线齿轮占绝对多数,而摆线齿轮和圆弧齿轮应用较少。

在压力角方面,小压力角齿轮的承载能力较小;而大压力角齿轮,虽然承载能力较高,但在传递转矩相同的情况下轴承的负荷增大,因此仅用于特殊情况。而齿轮的齿高已标准化,一般均采用标准齿高。变位齿轮的优点较多,已遍及各类机械设备中。

另外,齿轮还可按其外形分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮 ;按齿线形状分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮;按轮齿所在的表面分为外齿轮、内齿轮;按制造方法可分为铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等。

齿轮的制造材料和热处理过程对齿轮的承载能力和尺寸重量有很大的影响。20世纪50年代前,齿轮多用碳钢,60年代改用合金钢,而70年代多用表面硬化钢。按硬度 ,齿面可区分为软齿面和硬齿面两种。

软齿面的齿轮承载能力较低,但制造比较容易,跑合性好, 多用于传动尺寸和重量无严格限制,以及小量生产的一般机械中。因为配对的齿轮中,小轮负担较重,因此为使大小齿轮工作寿命大致相等,小轮齿面硬度一般要比大轮的高 。

硬齿面齿轮的承载能力高,它是在齿轮精切之后 ,再进行淬火、表面淬火或渗碳淬火处理,以提高硬度。但在热处理中,齿轮不可避免地会产生变形,因此在热处理之后须进行磨削、研磨或精切 ,以消除因变形产生的误差,提高齿轮的精度。

制造齿轮常用的钢有调质钢、淬火钢、渗碳淬火钢和渗氮钢。铸钢的强度比锻钢稍低,常用于尺寸较大的齿轮;灰铸铁的机械性能较差,可用于轻载的开式齿轮传动中;球墨铸铁可部分地代替钢制造齿轮 ;塑料齿轮多用于轻载和要求噪声低的地方,与其配对的齿轮一般用导热性好的钢齿轮。

未来齿轮正向重载、高速、高精度和高效率等方向发展,并力求尺寸小、重量轻、寿命长和经济可靠。

而齿轮理论和制造工艺的发展将是进一步研究轮齿损伤的机理,这是建立可靠的强度计算方法的依据,是提高齿轮承载能力,延长齿轮寿命的理论基础;发展以圆弧齿廓为代表的新齿形;研究新型的齿轮材料和制造齿轮的新工艺; 研究齿轮的弹性变形、制造和安装误差以及温度场的分布,进行轮齿修形,以改善齿轮运转的平稳性,并在满载时增大轮齿的接触面积,从而提高齿轮的承载能力。

摩擦、润滑理论和润滑技术是 齿轮研究中的基础性工作,研究弹性流体动压润滑理论,推广采用合成润滑油和在油中适当地加入极压添加剂,不仅可提高齿面的承载能力,而且也能提高传动效率。

齿轮机构的类型:

1、以传动比分类

定传动比 —— 圆形齿轮机构(圆柱、圆锥)

变传动比 —— 非圆齿轮机构(椭圆齿轮)

2、以轮轴相对位置分类

平面齿轮机构

直齿圆柱齿轮传动

外啮合齿轮传动

内啮合齿轮传动

齿轮齿条传动

斜齿圆柱齿轮传动

人字齿轮传动

空间齿轮机构

圆锥齿轮传动

交错轴斜齿轮传动

蜗轮蜗杆传动

齿轮的工艺:

锥形齿轮

毛坯半制品齿轮

螺旋齿轮

内齿轮

直齿轮

蜗轮蜗杆

斜齿圆柱齿轮主要参数

螺旋角:β > 0为左旋,反之为右旋

齿距:pn = ptcosβ,下标n和t分别表示法向和端面

模数:mn = mtcosβ

齿宽:

分度圆直径:d = mtz

中心距:a=1/2*m(z1+z2)

正确啮合条件:m1 = m2,α1 = α2,β1 = − β2

重合度:

当量齿数:

齿轮振动的简易诊断方法

进行简易诊断的目的是迅速判断齿轮是否处于正常工作状态,对处于异常工作状态的齿轮进一步进行精密诊断分析或采取其他措施。当然,在许多情况下,根据对振动的简单分析,也可诊断出一些明显的故障。

齿轮的简易诊断包括噪声诊断法、振平诊断法以及冲击脉冲(SPM)诊断法等,最常用的是振平诊断法。

振平诊断法是利用齿轮的振动强度来判别齿轮是否处于正常工作状态的诊断方法。根据判定指标和标准不同,又可以分为绝对值判定法和相对值判定法。

1.绝对值判定法

绝对值判定法是利用在齿轮箱上同一测点部位测得的振幅值直接作为评价运行状态的指标。

用绝对值判定法进行齿轮状态识别,必须根据不同的齿轮箱,不同的使用要求制定相应的判定标准。

制定齿轮绝对值判定标准的主要依据如下:

1)对异常振动现象的理论研究;

(2)根据实验对振动现象所做的分析;

(3)对测得数据的统计评价;

(4)参考国内外的有关标准。

实际上,并不存在可适用于一切齿轮的绝对值判定标准,当齿轮的大小、类型等不同时,其判定标准自然也就不同。

按一个测定参数对宽带的振动做出判断时,标准值一定要依频率而改变。频率在1kHz以下,振动按速度来判定;频率在1kHz以上,振动按加速度来判定。实际的标准还要根据具体情况而定。

2.相时值判定法

在实际应用中,对于尚未制定出绝对值判定标准的齿轮,可以充分利用现场测量的数据进行统计平均,制定适当的相对判定标准,采用这种标准进行判定称为相对值判定法。

相对判定标准要求将在齿轮箱同一部位测点在不同时刻测得的振幅与正常状态下的振幅相比较,当测量值和正常值相比达到一定程度时,判定为某一状态。比如,相对值判定标准规定实际值达到正常值的倍时要引起注意,达到倍时则表示危险等。至于具体使用时是按照倍进行分级还是按照2倍进行分级,则视齿轮箱的使用要求而定,比较粗糙的设备(例如矿山机械)一般使用倍数较高的分级。

实际中,为了达到最佳效果,可以同时采用上述两种方法,以便对比比较,全面评价。

[编辑本段]齿轮-主要术语

轮齿(齿)——齿轮上的每一个用于啮合的凸起部分。一般说来,这些凸起部分呈辐射状排列。配对齿轮上轮齿互相接触,导致齿轮的持续啮合运转。

齿槽——齿轮上两相邻轮齿之间的空间。

齿轮端面——在圆柱齿轮或圆柱蜗杆上垂直于齿轮或蜗杆轴线的平面。

法面——在齿轮上,法面指的是垂直于轮齿齿线的平面。

齿顶圆——齿顶端所在的圆。

齿根圆——槽底所在的圆。

基圆——形成渐开线的发生线在其上作纯滚动的圆。

分度圆——在端面内计算齿轮几何尺寸的基准圆,对于直齿轮,在分度圆上模数和压力角均为标准值。

齿面——轮齿上位于齿顶圆柱面和齿根圆柱面之间的侧表面。

齿廓——齿面被一指定曲面(对圆柱齿轮是平面)所截的截线。

齿线——齿面与分度圆柱面的交线。

端面齿距pt——相邻两同侧端面齿廓之间的分度圆弧长。

模数m——齿距除以圆周率π所得到的商,以毫米计。

径节p——模数的倒数,以英寸计。

齿厚s ——在端面上一个轮齿两侧齿廓之间的分度圆弧长。

槽宽e ——在端面上一个齿槽的两侧齿廓之间的分度圆弧长。

齿顶高hɑ——齿顶圆与分度圆之间的径向距离。

齿根高hf——分度圆与齿根圆之间的径向距离。

全齿高h——齿顶圆与齿根圆之间的径向距离。

齿宽b——轮齿沿轴向的尺寸。

端面压力角 ɑt—— 过端面齿廓与分度圆的交点的径向线与过该点的齿廓切线所夹的锐角。

基准齿条(Standard Rack):只基圆之尺寸,齿形,全齿高,齿冠高及齿厚等尺寸均合乎标准正齿轮规格之齿条,依其标准齿轮规格所切削出来之齿条称为基准齿条.

基准节圆(Standard Pitch Circle):用来决定齿轮各部尺寸基准圆.为 齿数x模数

基准节线(Standard Pitch Line):齿条上一条特定节线或沿此线测定之齿厚,为节距二分之一.

作用节圆(Action Pitch Circle):一对正齿轮咬合作用时,各有一相切做滚动圆.

基准节距(Standard Pitch):以选定标准节距做基准者,与基准齿条节距相等.

节圆(Pitch Circle):两齿轮连心线上咬合接触点各齿轮上留下轨迹称为节圆.

节径(Pitch Diameter):节圆直径.

有效齿高(Working Depth):一对正齿轮齿冠高和.又称工作齿高.

齿冠高(Addendum):齿顶圆与节圆半径差.

齿隙(Backlash):两齿咬合时,齿面与齿面间隙.

齿顶隙(Clearance):两齿咬合时,一齿轮齿顶圆与另一齿轮底间空隙.

节点(Pitch Point):一对齿轮咬合与节圆相切点.

节距(Pitch):相邻两齿间相对应点弧线距离.

法向节距(Normal Pitch):渐开线齿轮沿特定断面同一垂线所测节距.

塑料齿轮的介绍:

随着科学的发展,齿轮已经慢慢由金属齿轮转变为塑料齿轮。因为塑料齿轮更具有润滑性和耐磨性。 可以减小噪音,降低成本,降低摩擦。

据史料记载,远在公元前400~200年的中国古代就巳开始使用齿轮,在我国山西出土的青铜齿轮是迄今巳发现的最古老齿轮,作为反映古代科学技术成就的指南车就是以齿轮机构为核心的机械装置。

17世纪末,人们才开始研究,能正确传递运动的轮齿形状。18世纪,欧洲工业革命以后,齿轮传动的应用日益广泛;先是发展摆线齿轮,而后是渐开线齿轮,一直到20世纪初,渐开线齿轮已在应用中占了优势。

早在1694年,法国学者Philippe De La Hire首先提出渐开线可作为齿形曲线。1733年,法国人提出轮齿接触点的公法线必须通过中心连线上的节点。

一条辅助瞬心线分别沿大轮和小轮 的瞬心线(节圆)纯滚动时,与辅助瞬心线固联的辅助齿形在大轮和小轮上所包络形成的两齿廓曲线是彼此共轭的,这就是Camus定理。它考虑了两齿面的啮合状态;明确建立了现代关于接触点轨迹的 概念。

1765年,瑞士的提出渐开线齿形解析研究的数学基础,阐明了相啮合的一对齿轮,其齿形曲线的曲率半径和曲率中心位置的关系。后来,Savary进一步完成这一方法,成为现在的Eu-let-Savary方程。

对渐开线齿形应用作出贡献的是Roteft WUlls,他提出中心距变化时,渐开线齿轮具有角速比不变的优点。1873年,德国工程师Hoppe提出,对不同齿数的齿轮在压力角改变时的渐开线齿形,从而奠定了现代变位齿轮的思想基础。

19世纪末,展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现,使齿轮加工具军较完备的手段后,渐开线齿形更显示出巨大的优走性。切齿时只要将切齿工具从正常的啮合位置稍加移动,就能用标准刀具在机床上切出相应的变位齿轮。

1908年,瑞士MAAG研究了变位方法并制造出展成加工插齿机,后来,英国BSS、美国AGMA、德国DIN相继对齿轮变位提出了多种计算方法。 为了提高动力传动齿轮的使用寿命并减小其尺寸,除从材料,热处理及结构等方面改进外,圆弧齿形的齿轮获得了发展。

1907年,英国人Frank Humphris最早发表了圆弧齿形。1926年,瑞土人Eruest Wildhaber取得法面圆弧齿形斜齿轮的专利权。

1955年,苏联的完成了圆弧齿形齿轮的实用研究并获得列宁勋章。1970年,英国Rolh—Royce公司工程师取得了双圆弧齿轮的美国专利。

这种齿轮现已日益为人们所重视,在生产中发挥了显著效益。 齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件,它在机械传动及整个机械领域中的应用极其广泛。

现代齿轮技术已达到:齿轮模数毫米;齿轮直径由1毫米~150米;传递功率可达 十万千瓦;转速可达 十万转/分;最高的圆周速度达300米/秒。 齿轮在传动中的应用很早就出现了。

公元前三百多年,古希腊哲学家亚里士多德在《机械问题》中,就阐述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转运动的问题。中国古代发明的指南车中已应用了整套的轮系。

不过,古代的齿轮是用木料制造或用金 属铸成的,只能传递轴间的回转运动,不能保证传动的平稳性,齿轮的承载能力也很小。 随着生产的发展,齿轮运转的平稳性受到重视。

1674年丹麦天文学家罗默首次提出用外摆线作齿廓曲线,以得到运转平稳的齿轮。 18世纪工业革命时期,齿轮技术得到高速发展,人们对齿轮进行了大量的研究。

1733年法国数学家卡米发表了齿廓啮合基本定律;1765年瑞士数学家欧拉建议采用渐开线作齿廓曲线。 19世纪出现的滚齿机和插齿机,解决了大量生产高精度齿轮的问题。

1900年,普福特为滚齿机装上差动装置,能在滚齿机上加工出斜齿轮,从此滚齿机滚切齿轮得到普及,展成法加工齿轮占了压倒优势,渐开线齿轮成为应用最广的齿轮。 1899年,拉舍最先实施了变位齿轮的方案。

变位齿轮不仅能避免轮齿根切,还可以凑配中心距和提高齿轮的承载能力。1923年美国怀尔德哈伯最先提出圆弧齿廓的齿轮,1955年苏诺维科夫对圆弧齿轮进行了深入的研究,圆弧齿轮遂得以应用于生产。

这种齿轮的承载能力和效率都较高,但尚不及渐开线齿轮那样易于制造,还有待进一步改进。 齿轮的组成结构一般有轮齿、齿槽、端面、法面、齿顶圆、齿根圆、基圆、分度圆。

轮齿简称齿,是齿轮上 每一个用于啮合的凸起部分,这些凸起部分一般呈辐射状排列,配对齿轮上的轮齿互相接触,可使齿轮持续啮合运转;齿槽是齿轮上两相邻轮齿之间的空间;端面是圆柱齿轮或圆柱蜗杆上 ,垂直于齿轮或蜗杆轴线的平面;法面指的是垂直于轮齿齿线的平面;齿顶圆是指齿顶端所在的圆;齿根圆是指槽底所在的圆;基圆是形成渐开线的发生线作纯滚动的圆;分度圆 是在端面内计算齿轮几何尺寸的基准圆。 齿轮可按齿形、齿轮外形、齿线形状、轮齿所在的表面和制造方法等分类。

齿轮的齿形包括齿廓曲线、压力角、齿高和变位。渐开线齿轮比较容易制造,因此现代使用的齿轮中 ,渐开线齿轮占绝对多数,而摆线齿轮和圆弧齿轮应用较少。

在压力角方面,小压力角齿轮的承载能力较小;而大压力角齿轮,虽然承载能力较高,但在传递转矩相同的情况下轴承的负荷增大,因此仅用于特殊情况。而齿轮的齿高已标准化,一般均采用标准齿高。

变位齿轮的优点较多。

中国机械发展史 中国是世界上机械发展最早的国家之一。

中国的机械工程技术不但历史悠久,而且成就十分辉煌,不仅对中国的物质文化和社会经济的发展起到了重要的促进作用,而且对世界技术文明的进步做出了重大贡献。中国机械发展史可分为传统机械时期和现代机械时期。

传统机械时期 这一时期是中国机械发展的第一个时期,石器的使用标志着这一时期的开始。这是一个漫长的时期,经历了三个发展阶段。

第一个阶段相当于旧石器时代。这一阶段的工具主要用石料和木料制作,同时也有一些骨制工具。

这一阶段后期出现了磨制的石器,使工具的形状趋于合理。弓箭的出现表明这时的机械技术已有了一定的水平。

第二个阶段相当于新石器时代。这一阶段对石器的选择、切割、磨制和钻孔等都有了一定的要求。

这时还出现了原始纺织机、制陶转轮等较复杂的机械,反映了这一阶段机械的发展水平有了显著的提高。 第三个阶段大约从新石器时代末期到西周时期。

从动力方面看,这一阶段已经开始使用畜力和风力作为原动力。农业机械的种类更多,还出现了桔槔、辘轳等复合机械工具。

商代青铜工具和器械开始得到较广泛的应用,到西周时期,青铜冶铸技术达到了 *** 。青铜器的出现标志着一种新的机械技术和制造工艺的诞生。

青铜冶铸工艺在这一阶段经历了由低级到高级逐渐成熟的过程。商中期已广泛使用分铸法等先进工艺。

这一阶段后期,陶范熔铸技术得到了进一步的发展。总的来看,这一时期在动力方面由只利用人力发展为人力、畜力等并用。

在材料方面由以石质材料为主发展为以木、铜质材料为主。在结构方面由简单工具发展为复合工具和较为复杂的机械。

在原理方面从杠杆、尖劈等原理的利用发展为对惯性、摩擦、弹性和重力等原理的利用。在制造工艺方面经历了由石器制造工艺向铜器和其他机械工艺的转变。

这些情况说明在这一时期中国传统机械技术已经形成并有了一定的发展。从春秋时期开始,我国传统机械的发展进入了一个新的时期。

这一时期铁器开始得到使用,使古代机械在材料方面取得了重大突破。钢铁技术的产生和发展为制造高效生产工具提供了条件。

随着钢铁技术的产生、铸造、锻造和柔化处理等机械热加工技术在这一时期得到了迅速发展。从春秋时期开始,就已用生铁来铸造多种机械,特别是农业机械。

这一时期锻造工艺有了新的发展,许多工具都是用锻造方法制成的。战国早期就已出现铸铁柔化处理技术,到东汉末期,大多数铸造的机械工具都经过了柔化处理。

在动力方面,这一时期除使用前面的动力外,开始利用水力为机械的原动力,出现了一些水力机械。在结构原理方面也有新的突破。

在不少机械上出现了齿轮机构、凸轮机构和曲柄连杆机构等复杂的传动机构。水排、水碓、指南车以及浑天仪、地动仪等机械的出现反映了这一时期的机械在结构原理方面已经达到了相当高的水平。

这一时期的农业机械发展很快,出现了三脚楼这样的重要播种机械。还发明了高效粮食加工机械—风扇车。

磨、碓等谷物加工机械都已出现,并有了很大的发展。东汉时期还出现了用了齿轮传动的连磨和用水力推动的槽碓和水碓。

西汉时期已有犁壁出现,到东汉时期犁的结构已经基本定型。在纺织机械方面出现了手摇纺车、布机和提花机等重要机械。

这一时期的造船技术已比较发达,橹、舵、帆等部件逐渐完善了起来,并且能够制造大型的楼船和战船。在这一时期,生产过程中的机械系统有了很大的变化。

许多机械已用自然力代替人力作为原动力。对机械的操作开始由直接操作向间接操作转变。

动力和运动的传输开始由机械本身来完成。对机械的控制开始由人的直接控制向间接控制发展。

水排、水碓和马排等机械具备了机器的基本组成要素,都已具有原动机、传动机。唐末时期机械制造已有较高水平。

如西安出土的唐代银盒,其内孔与外圆的不同心度很小,子母口配合严紧,刀痕细密,说明当时机械加工精度已达到新的水平。在运输工具方面,人力和水力并用,在技术上有进一步发展。

南朝齐祖冲之所造日行百里的所谓千里船和南朝粱侯景军中的160桨快艇,都是人力推进的快速舰艇,南北朝时期出现了车船。唐代的李皋对车船的改进起了承前启后的作用。

水力机械也有新的进展,唐代已有筒车,从人力提水发展为水力提水。南末末期又创造出先进的水转大纺车,三摧、五摧(锭)手摇纺车曾是当时世界上比较先进的人力纺纱机具。

元代薛景石所著《梓人遗制》是木工名家总结亲身经验之作,并详细记述了当时通行的纺织机具和车辆,以古代著名的木制机械技术专著而留世。这一时期天文和计时仪器发展迅速。

北宋苏颂和韩公廉等制成的木构水运仪象台,能用多种形式表现天体时空的运行。它由水力驱动,其中有一套擒纵机构。

水运仪象台代表了当时机械制造的高度水平,是当时世界上先进的天文钟。元代的滚柱轴承也属当时世界上先进的机械装置。

明初的造船业已有很大进展。郑和所乘宝船是古代最大的远洋船舶。

当时的机械制造主要仍靠手工操作。大者如千钧锚,是靠人工先锻成四爪,然后依次逐节锻接。

小者如制针用的冷拔钢丝,也。

目前广泛应用渐开线齿轮。渐开线齿轮的优点很多,理论成熟,加工方便,传动时受中心距安装变化影响极小(不影响传动比的准确性)。但是,渐开线齿轮的致命弱点是承载力不强,由于一对齿轮是凸齿面(外啮合),造成接触强度低、润滑条件差(不易形成楔形油膜)、齿根形状不好(轮齿抗弯强度低),等。

圆弧齿轮的齿形有凸有凹,接触强度高,易形成楔形油膜、润滑好,齿根“粗壮”。在大型、重载传动设备中,越来越多的替代了渐开线齿轮。圆弧齿轮理论的出现比渐开线齿轮晚了1、2百年,很年轻的,虽然还有许多问题有待解决,但是,个人认为,圆弧齿轮是齿轮发展的方向。

中国是世界上机械发展最早的国家之一。

中国的机械工程技术不但历史悠久,而且成就十分辉煌,不仅对中国的物质文化和社会经济的发展起到了重要的促进作用,而且对世界技术文明的进步做出了重大贡献。 中国机械发展史可分为六个时期:①形成和积累时期,从远古到西周时期。

②迅速发展和成熟时期,从春秋时期到东汉末年。⑧全面发展和鼎盛时期,从三国时期到元代中期。

④缓慢发展时期,从元代后期到清代中期。⑤转变时期,从清代中后期到解放前的发展时期。

⑥复兴时期,解放后的发展时期。每个时期又可分为不同的发展阶段。

(一) 传统机械的形成和积累时期 这一时期是中国机械发展的第一个时期,石器的使用标志着这一时期的开始。这是一个十分漫长的时期,经历了三个发展阶段。

第一个阶段相当于旧石器时代。这一阶段的工具主要用石料和木料制作,同时也有一些骨制工具。

在工艺方面以石器打制工艺为主,主要是经过敲击和初步修整使石块成石器。这一阶段后期出现了磨制的石器,使工具的形状趋于合理。

当时的石器工具的种类有砍砸器、刮削器、石锤、尖状器、石球、石矛和石镞等,这时出现的其他材料的工具有木捧和磨制的骨针等。弓箭的出现表明这时的机械技术已有了一定的水平。

第二个阶段相当于新石器时代。这一阶段在石器制造方面以磨制工艺为主,同时对石器的制造有了一套完整的工艺过程。

对石器的选择、切割、磨制和钻孔等都有了一定的要求。这一阶段出现了大量的生产工具、如锛、斧、铲、凿、磨盘、磨棒、杵臼、钻、网坠、纺轮、犁、刀、锄、耘田器等。

工具的种类不但有所增加,而且出现了不少专用工具。这时还出现了原始纺织机、制陶转轮等较复杂的机械,反映了这一阶段机械的发展水平有了显著的提高。

第三个阶段大约从新石器时代末期到西周时期。从动力方面看,这一阶段已经开始使用畜力和风力作为原动力。

古车和风帆的出现标志着新的动力出现。商代已经开始用牛来耕地。

这一阶段已广泛使用犁来耕地。农业机械的种类更多,还出现了桔槔、辘轳等复合机械工具。

在旧石器时代就已出现铜器,但没有大量使用。商代青铜工具和器械开始得到较广泛的应用,到西周时期,青铜冶铸技术达到了 *** 。

青铜器的出现标志着一种新的机械技术和制造工艺的诞生。青铜冶铸工艺在这一阶段经历了由低级到高级逐渐成熟的过程。

从使用单面范和双面范制作小件器物,发展到用多块范、芯组成的复合范制作大型器件。商中期已广泛使用分铸法等先进工艺。

这一阶段后期,陶范熔铸技术得到了进一步的发展。 总的来看,这一时期在动力方面由只利用人力发展为人力、畜力等并用。

在材料方面由以石质材料为主发展为以木、铜质材料为主。在结构方面由简单工具发展为复合工具和较为复杂的机械。

在原理方面从杠杆、尖劈等原理的利用发展为对惯性、摩擦、弹性和重力等原理的利用。在制造工艺方面经历了由石器制造工艺向铜器和其他机械工艺的转变。

这些情况说明在这一时期中国传统机械技术已经形成并有了一定的发展。 (二) 传统机械的迅速发展和成熟时期 从春秋时期开始,我国传统机械的发展进入了一个新的时期。

这一时期铁器开始得到使用,使古代机械在材料方面取得了重大突破。钢铁技术的产生和发展为制造高效生产工具提供了条件。

随着钢铁技术的产生、铸造、锻造和柔化处理等机械热加工技术在这一时期得到了迅速发展。从春秋时期开始,就已用生铁来铸造多种机械,特别是农业机械。

这一时期锻造工艺有了新的发展,许多工具都是用锻造方法制成的。战国早期就已出现铸铁柔化处理技术,到东汉末期,大多数铸造的机械工具都经过了柔化处理。

在动力方面,这一时期除使用前面的动力外,开始利用水力为机械的原动力,出现了一些水力机械。在结构原理方面也有新的突破。

在不少机械上出现了齿轮机构、凸轮机构和曲柄连杆机构等复杂的传动机构。水排、水碓、指南车以及浑天仪、地动仪等机械的出现反映了这一时期的机械在结构原理方面已经达到了相当高的水平。

这一时期的农业机械发展很快,出现了三脚楼这样的重要播种机械。还发明了高效粮食加工机械—风扇车。

磨、碓等谷物加工机械都已出现,并有了很大的发展。东汉时期还出现了用了齿轮传动的连磨和用水力推动的槽碓和水碓。

西汉时期已有犁壁出现,到东汉时期犁的结构已经基本定型。在纺织机械方面出现了手摇纺车、布机和提花机等重要机械。

这一时期的造船技术已比较发达,橹、舵、帆等部件逐渐完善了起来,并且能够制造大型的楼船和战船。 在这一时期,生产过程中的机械系统有了很大的变化。

许多机械已用自然力代替人力作为原动力。对机械的操作开始由直接操作向间接操作转变。

动力和运动的传输开始由机械本身来完成。对机械的控制开始由人的直接控制向间接控制发展。

水排、水碓和马排等机械具备了机器的基本组成要素,都已具有原动机、传动机。

20世纪70-80年代,世界上减速器技术有了很大的发展,且与新技术革命的发展紧密结合。通用减速器的发展趋势如下:

①高水平、高性能。圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿,承载能力提高4倍以上,体积小、重量轻、噪声低、效率高、可靠性高。

②积木式组合设计。基本参数采用优先数,尺寸规格整齐,零件通用性和互换性强,系列容易扩充和花样翻新,利于组织批量生产和降低成本。

③型式多样化,变型设计多。摆脱了传统的单一的底座安装方式,增添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速器一体式联接,多方位安装面等不同型式,扩大使用范围。

促使减速器水平提高的主要因素有:

①理论知识的日趋完善,更接近实际(如齿轮强度计算方法、修形技术、变形计算、优化设计方法、齿根圆滑过渡、新结构等)。

②采用好的材料,普遍采用各种优质合金钢锻件,材料和热处理质量控制水平提高。

③结构设计更合理。

④加工精度提高到ISO5-6级。

⑤轴承质量和寿命提高。

⑥润滑油质量提高。

自20世纪60年代以来,我国先后制订了JB1130-70《圆柱齿轮减速器》等一批通用减速器的标准,除主机厂自制配套使用外,还形成了一批减速器专业生产厂。目前,全国生产减速器的企业有数百家,年产通用减速器25万台左右,对发展我国的机械产品作出了贡献。

20世纪60年代的减速器大多是参照苏联20世纪40-50年代的技术制造的,后来虽有所发展,但限于当时的设计、工艺水平及装备条件,其总体水平与国际水平有较大差距。

改革开放以来,我国引进一批先进加工装备,通过引进、消化、吸收国外先进技术和科研攻关,逐步掌握了各种高速和低

速重载齿轮装置的设计制造技术。材料和热处理质量及齿轮加工精度均有较大提高,通用圆柱齿轮的制造精度可从JB179-60的8-9级提高到GB10095-88的6级,高速齿轮的制造精度可稳定在4-5级。部分减速器采用硬齿面后,体积和质量明显减小,承载能力、使用寿命、传动效率有了较大的提高,对节能和提高主机的总体水平起到很大的作用。

我国自行设计制造的高速齿轮减(增)速器的功率已达42000kW ,齿轮圆周速度达150m/s以上。但是,我国大多数减速器的技术水平还不高,老产品不可能立即被取代,新老产品并存过渡会经历一段较长的时间。

机器人的历史 机器人形象和机器人一词,最早出现在科幻和文学作品中。

1920年,一名捷克作家发表了一部名为《罗萨姆的万能机器人》的剧本,剧中叙述了一个叫罗萨姆的公司把机器人作为人类生产的工业品推向市场,让它充当劳动力代替人类劳动的故事。 真正意义上的机器人出现在1959年。

当时,美国人英格伯格和德沃尔制造出了世界上第一台工业机器人。这台机器人外形像一个坦克的炮塔,基座上有一个可转动的大机械臂,大臂上又伸出一个可以伸缩和转动的小机械臂,能进行一些简单的操作,代替人做一些诸如抓放零件的工作。

经过了40年的发展,现在全世界已装备了90余万台工业机器人,种类达数十种,它们在许多领域为人类的生产和生活服务。 大多数工业机器人都不能走路,一般是靠轨道滑行,如汽车制造机器人等。

现代工业机器人主要有四种类型:(1)顺序型——这类机器人拥有规定的程序动作控制系统;(2)沿轨迹作业型——这类机器人执行某种移动作业,如焊接、喷漆等;(3)远距作业型——比如在月球上自动工作的机器人;(4)智能型——这类机器人具有感知、适应以及思维和人机通信机能。 智能型机器人是最复杂的机器人,也是人类最渴望能够早日制造出来的机器朋友。

然而要制造出一台智能机器人并不容易,仅仅是让机器模拟人类的行走动作,科学家们就要付出了数十甚至上百年的努力。 1997年,日本本田公司率先研制出了第一台类人型步行机器人样机P3。

2000年11月,日本科学技术振兴事业团宣布,已开发出可模仿一岁婴儿行走的机器人“皮诺”。它全身有26个关节,脚心装有一个传感器,可测量重心;眼睛可分辨红、蓝、黄等颜色,可自测距离;能挥手,并能蹒跚行走。

把机器人带回家 在智能型机器人中,目前离我们最接近的是娱乐型智能机器人。 娱乐型智能机器人以供人观赏、娱乐为目的,具有拟人化(或拟物化)的外部特征,可以行走或完成动作,有一定的语言能力及感知能力。

最近在CEBit 2003中,索尼展示了其最新产品——Aibo机器狗,这款机器狗有表演、睡眠和游戏的功能,如果你有两只机器狗的话,还可以设置它们进行足球、走迷宫等游戏。 另外索尼10月还发布了以双足行走机器人“SDR-4XII”为原型设计的4款技能及性格各异的机器人“QRIO”。

QRIO属于高智能的娱乐机器人,身体内部装置着各种感应系统,感情丰富,能够与人进行各种形式的交流,同时可以通过记忆和学习不断成长。 此外它的特殊才能是进行各种高难度动作,可谓能歌善舞。

在交流方面,目前最先进的机器人是日本人类机器人财团今年10月研制成功的“小IF”,这个身高40厘米、体重只有5公斤的机器人能说会道,顽皮可爱,语言能力和5岁小孩差不多,总爱通过对话模仿对方的性格和癖好。 更让人惊喜的是,它可以通过对方的声音捕捉微妙的感情变化,然后通过自己的表情变化表达喜怒哀乐,为很多人带来欢乐。

“小IF”的服务对象是平常人家,价格可能定在30至50万日元之间。 美国是机器人的诞生地,经过30多年的发展,美国现已成为世界上的机器人强国之一,基础雄厚,技术先进。

几年前,美国特种机器人协会曾举办了一场别开生面的音乐会,演唱者是世界男高音之王“帕瓦罗蒂”。这位“帕瓦罗蒂”并不是意大利著名的歌唱家帕瓦罗蒂,而是美国衣阿华州州立大学研制的机器人歌手“帕瓦罗蒂”。

这场音乐会实际上是一场机器人验收会。听众席上不仅有机器人领域的专家,更有不少音乐家以及众多慕名而来的普通听众。

2003年第77季Neiman Marcus圣诞礼品书上刊登的一对豪华礼品机器人的照片。这对售价高达40万美元的机器人高约1。

8米,由国际机器人技术公司设计制造。它们可以唱歌、跳舞并可以被用来给小孩留言。

某一天,在医院的手术台前,机器人正在为病人做开颅手术;在月球表面,机器人正在代替人类采集矿石标本……这些并非是科学幻想,而是正在或将要到来的现实。 让我们做好准备,迎接一个机器人回家!(。

1968年,陕齿总厂在蔡家坡渭河南岸秦岭脚下的小山沟里建厂,历时6年研制生产出我国第一代重汽车变速器。1984年引进享有世界的美国变速器,并在西安建立新的生产基地,开始双中间轴变速器系列国产化,迅速占领国内市场。

1996年以李大开总经理为核心的新一届厂领导带领全体职工以提升企业内涵为目标,在改革中求发展,使企业从此走上跨越式超常规大发展的轨道。

2001年陕齿总厂与湘火炬强强联合成立法士特公司,走向新的辉煌。陕齿总厂法士特的发展历史,是一部浓缩的中国工业创业发展史。

2004年完成工业总产值亿元,销售收入亿元,产销重型汽车变速器20多万台,重汽车变速器年产量跃居世界单厂产量第一。

2005年法士特公司始终坚持立足现在、面向未来、不断改进,把企业的长远规划作为一项重要工作常抓不懈。不断加大新产品开发力度积极开拓国内外市场把企业不断做强做大,使企业在竞争中保持领先地位。法士特公司在西安高区征地700余亩,投资10亿元建设生产基地开始投产,法士特公司已成为中国最大的重型汽车变速器制造基地,在国内外同行业享有盛名。

2011年6月投资的咸阳精密机械分公司正式投产,咸阳精密机械分公司是集团公司“十二五”重点建设项目之一,总投资亿元,占地面积亩,建有联合厂房一、联合厂房二、抛丸车间、联合站房以及员工宿舍和餐厅等配套设施,总建筑面积约万平方米,拥有国内领先的制造设备。项目达产后,将实现年产同步器100万套的生产能力,实现年产值7亿元。该项目对拓展企业发展领域、优化产业结构、完善产品结构、提高企业综合竞争实力具有重要的支撑作用。

一般渐开线的描述,按照齿形的不同,齿轮分为直齿轮、斜齿轮;齿轮的主要特征参数包括模数、压力角、齿数、宽度;材质、热处理方法对齿轮性能影响较大;加工精度影响齿轮传动的噪声大小。

齿轮研究论文

郭隐彪,黄元庆,粱锡昌. 免修整柔性金刚石砂轮的磨削性能研究. 中国机械工程, , , 2001: 775~777郭隐彪,黄元庆,田波,庄司克雄. 非轴对称非球面平行磨削误差补偿技术研究. 机械工程学报, (EI收录02447178250)郭隐彪,黄元庆,粱锡昌. 超精密研磨砂轮的优化设计. 重庆大学学报, , , 2002 : 8~10郭隐彪,张翊,庄司克雄. 研磨轮结构参数对工件加工精度的影响.中国机械工程, : 1724~1726 (EI收录02507271598)张翊,郭隐彪,庄司克雄. 超精密平面研磨加工参数对精度的影响. 制造技术与机床, 2002(10):37~39厨川常元,郭隐彪,庄司克雄.Study of Ultra-precision Plane Honing. Japan Society of Abrasive Technology, Sizioka, Japan, 2002: 177~178郭隐彪,徐雅珍. 机电学科新课程建设的几点思考. 厦门大学学报(哲学社会科学版) 增刊, 教学论文专辑: 168~170洪永强,郭隐彪,蒋文芳. 基于CCD的高精度非球面测量与控制技术. 仪器仪表学报 2002, (增刊):184~185仲进安,郭隐彪,张翊. 超声波微加工间隙在线测控技术研究. 仪器仪表学报 2002, (增刊): 367~368张翊,郭隐彪,庄司克雄. 微小振动影响超精密非球面加工精度的研究. 金刚石与磨料磨具工程, No3,2003:17~20(EI收录03327585136)郭隐彪,张翊,徐雅珍,庄司克雄. 圆弧金刚石砂轮的修形及修锐技术研究. 制造技术与机床, No4, 2003: 39~40王振忠,郑琳,郭隐彪. 超精密磨床系统振动监控及平衡技术研究. 机电技术 增刊, 省第三届学术年会装备制造业分会论文集, 2003: 128~131纪跃波,郭隐彪. 虚拟式多功能时频分析系统的研究与开发. 机电技术 增刊, 省第三届学术年会装备制造业分会论文集, 2003: 132~137仲进安,郭隐彪. 光学非球面自动对焦测量系统研究. 机电技术 增刊, 省第三届学术年会装备制造业分会论文集, 2003: 138~141谢仁宁,郭隐彪,黄浩. 基于高精度非球面测量的数据采集与处理系统研究. 机电技术 增刊, 省第三届学术年会装备制造业分会论文集, 2003: 205~208黄浩,郭隐彪,谢仁宁. 高精度非球面制造系统控制软件的设计. 机电技术 增刊, 省第三届学术年会装备制造业分会论文集, 2003: 209~212黄浩,郭隐彪,王振忠,谢仁宁. 轴对称非球面加工进给速度控制技术研究. 金刚石与磨料磨具工程, , 2004: 20~24(EI收录04308283557)黄浩,郭隐彪,谢仁宁. 高精度非球面制造系统控制软件的设计. 厦门大学学报(自然科学版), , , 2004: 179~182范剑红,周学才,郭隐彪,邹琴. 激光共焦扫描显微镜运动控制系统设计. 重庆大学学报, , , 2004: 9~12谢仁宁,郭隐彪,黄浩. 基于高精度非球面测量的数据采集与处理系统研究. 厦门大学学报(自然科学版), , , 2004: 339~343朱立秒,龚子伟,郭隐彪. 基于远程制造的多功能数控接口设计及实现. 厦门大学学报(自然科学版), , , 2004: 628~631杨小潘,郑琳,郭隐彪. 超精密磨削加工微小振动模拟系统研究. 组合机床与自动化加工技术,张翊,郭隐彪,庄司克雄. 超精密平面研磨加工速度对精度的影响. 制造技术与机床, , 2004: 56~59魏丽珍,郭隐彪,苏秋丽,龚子伟. 非球面镜超精密加工系统控制软件的研究. 制造技术与机床,, 2004: 111~114谢仁宁,郭隐彪,黄浩. 基于非球面加工的砂轮表面误差测量技术研究. 中国机械工程,黄浩,郭隐彪,王振忠,谢仁宁. 高精度非球面加工砂轮均匀磨损技术研究. 中国机械工程,郭隐彪,兰劲,龚子伟. 远程制造的多功能数控接口技术. 先进制造技术与齿轮学术会议中国齿轮制造研究会第七届学术年会论文集2004年11月6-7日重庆,pp:10~14郑杰,郭隐彪. 嵌入式系统中的低功耗设计. 机电技术, 2004增刊, 省第四届学术年会论文集, 2004: 69~72林荣川,郭隐彪. 液压缸临界载荷计算. 机电技术, 2004增刊, 省第四届学术年会论文集, 2004: 89~92王振忠,郭隐彪. 虚拟制造技术浅析. 机电技术, 2004增刊, 省第四届学术年会论文集, 2004: 140~145董亮,郭隐彪. 空调冷水机组参数的分析. 机电技术, 2004增刊, 省第四届学术年会论文集, 2004: 245~249邹琴,郭隐彪,范剑红. 一种开放式智能化数控系统研究. 厦门大学学报(自然科学版), , , 2004: 797~801邹琴,郭隐彪. 多功能数控砂轮修整系统. 2004年中国机械工程学会年会论文集.2004:142~146.郭隐彪,兰劲,龚子伟. 远程制造的多功能数控接口技术. 现代制造工程 , 2005:42~45仲进安,郭隐彪. 高精度非球面表面测量技术研究. 机械工程学报,,,2005:176~180(EI收录:05149025347)邹琴, 郭隐彪. 多功能数控砂轮修整系统. 机电21世纪,,2005:34~36

仅供参考一、传动方案拟定第二组第三个数据:设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器(1) 工作条件:使用年限10年,每年按300天计算,两班制工作,载荷平稳。(2) 原始数据:滚筒圆周力F=;带速V=;滚筒直径D=220mm。运动简图二、电动机的选择1、电动机类型和结构型式的选择:按已知的工作要求和 条件,选用 Y系列三相异步电动机。2、确定电动机的功率:(1)传动装置的总效率:η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒=××××(2)电机所需的工作功率:Pd=FV/1000η总=1700××、确定电动机转速:滚筒轴的工作转速:Nw=60×1000V/πD=60×1000×π×220=根据【2】表中推荐的合理传动比范围,取V带传动比Iv=2~4,单级圆柱齿轮传动比范围Ic=3~5,则合理总传动比i的范围为i=6~20,故电动机转速的可选范围为nd=i×nw=(6~20)×符合这一范围的同步转速有960 r/min和1420r/min。由【2】表查出有三种适用的电动机型号、如下表方案 电动机型号 额定功率 电动机转速(r/min) 传动装置的传动比KW 同转 满转 总传动比 带 齿轮1 Y132s-6 3 1000 960 3 Y100l2-4 3 1500 1420 3 综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,比较两种方案可知:方案1因电动机转速低,传动装置尺寸较大,价格较高。方案2适中。故选择电动机型号Y100l2-4。4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型,所需的额定功率及同步转速,选定电动机型号为Y100l2-4。其主要性能:额定功率:3KW,满载转速1420r/min,额定转矩。三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比:i总=n电动/n筒=1420/、分配各级传动比(1) 取i带=3(2) ∵i总=i齿×i 带π∴i齿=i总/i带=四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速(r/min)nI=nm/i带=1420/3=(r/min)nII=nI/i齿=(r/min)滚筒nw=nII=(r/min)2、 计算各轴的功率(KW)PI=Pd×η带=××η轴承×η齿轮=××、 计算各轴转矩Td=×入/n1 = =入/n2=五、传动零件的设计计算1、 皮带轮传动的设计计算(1) 选择普通V带截型由课本[1]P189表10-8得:kA= P=×据PC=和n1=由课本[1]P189图10-12得:选用A型V带(2) 确定带轮基准直径,并验算带速由[1]课本P190表10-9,取dd1=95mm>dmin=75dd2=i带dd1(1-ε)=3×95×()= mm由课本[1]P190表10-9,取dd2=280带速V:V=πdd1n1/60×1000=π×95×1420/60×1000=在5~25m/s范围内,带速合适。(3) 确定带长和中心距初定中心距a0=500mmLd=2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0=2×500+(95+280)+(280-95)2/4×450=根据课本[1]表(10-6)选取相近的Ld=1600mm确定中心距a≈a0+(Ld-Ld0)/2=500+()/2=497mm(4) 验算小带轮包角α1= ×(dd2-dd1)/a=×(280-95)/497=>1200(适用)(5) 确定带的根数单根V带传递的额定功率.据dd1和n1,查课本图10-9得 P1=≠1时单根V带的额定功率增量.据带型及i查[1]表10-2得 △P1=查[1]表10-3,得Kα=;查[1]表10-4得 KL= PC/[(P1+△P1)KαKL]=[() ××]= (取3根)(6) 计算轴上压力由课本[1]表10-5查得q=,由课本式(10-20)单根V带的初拉力:F0=500PC/ZV[(α)-1]+qV2=[()]+ =则作用在轴承的压力FQFQ=2ZF0sin(α1/2)=2×3×()=、齿轮传动的设计计算(1)选择齿轮材料与热处理:所设计齿轮传动属于闭式传动,通常齿轮采用软齿面。查阅表[1] 表6-8,选用价格便宜便于制造的材料,小齿轮材料为45钢,调质,齿面硬度260HBS;大齿轮材料也为45钢,正火处理,硬度为215HBS;精度等级:运输机是一般机器,速度不高,故选8级精度。(2)按齿面接触疲劳强度设计由d1≥ (6712×kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3确定有关参数如下:传动比i齿=取小齿轮齿数Z1=20。则大齿轮齿数:Z2=iZ1= ×20=取z2=78由课本表6-12取φd=(3)转矩T1T1=×106×P1/n1=×106×(4)载荷系数k : 取k=(5)许用接触应力[σH][σH]= σHlim ZN/SHmin 由课本[1]图6-37查得:σHlim1=610Mpa σHlim2=500Mpa接触疲劳寿命系数Zn:按一年300个工作日,每天16h计算,由公式N=60njtn 计算N1=60××10×300×18= /×108查[1]课本图6-38中曲线1,得 ZN1=1 ZN2=按一般可靠度要求选取安全系数SHmin=[σH]1=σHlim1ZN1/SHmin=610x1/1=610 Mpa[σH]2=σHlim2ZN2/SHmin=故得:d1≥ (6712×kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3=模数:m=d1/Z1=取课本[1]P79标准模数第一数列上的值,m=(6)校核齿根弯曲疲劳强度σ bb=2KT1YFS/bmd1确定有关参数和系数分度圆直径:d1=mZ1=×20mm=50mmd2=mZ2=×78mm=195mm齿宽:b=φdd1=×50mm=55mm取b2=55mm b1=60mm(7)复合齿形因数YFs 由课本[1]图6-40得:YFS1=(8)许用弯曲应力[σbb]根据课本[1]P116:[σbb]= σbblim YN/SFmin由课本[1]图6-41得弯曲疲劳极限σbblim应为: σbblim1=490Mpa σbblim2 =410Mpa由课本[1]图6-42得弯曲疲劳寿命系数YN:YN1=1 YN2=1弯曲疲劳的最小安全系数SFmin :按一般可靠性要求,取SFmin =1计算得弯曲疲劳许用应力为[σbb1]=σbblim1 YN1/SFmin=490×1/1=490Mpa[σbb2]= σbblim2 YN2/SFmin =410×1/1=410Mpa校核计算σbb1=2kT1YFS1/ b1md1=< [σbb1]σbb2=2kT1YFS2/ b2md1=< [σbb2]故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够(9)计算齿轮传动的中心矩aa=(d1+d2)/2= (50+195)/2=(10)计算齿轮的圆周速度V计算圆周速度V=πn1d1/60×1000=××50/60×1000=因为V<6m/s,故取8级精度合适.六、轴的设计计算从动轴设计1、选择轴的材料 确定许用应力选轴的材料为45号钢,调质处理。查[2]表13-1可知:σb=650Mpa,σs=360Mpa,查[2]表13-6可知:[σb+1]bb=215Mpa[σ0]bb=102Mpa,[σ-1]bb=60Mpa2、按扭转强度估算轴的最小直径单级齿轮减速器的低速轴为转轴,输出端与联轴器相接,从结构要求考虑,输出端轴径应最小,最小直径为:d≥C查[2]表13-5可得,45钢取C=118则d≥118×()1/3mm=考虑键槽的影响以及联轴器孔径系列标准,取d=35mm3、齿轮上作用力的计算齿轮所受的转矩:T=×106P/n=×106× N齿轮作用力:圆周力:Ft=2T/d=2×198582/195N=2036N径向力:Fr=Fttan200=2036×tan200=741N4、轴的结构设计轴结构设计时,需要考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式,按比例绘制轴系结构草图。(1)、联轴器的选择可采用弹性柱销联轴器,查[2]表可得联轴器的型号为HL3联轴器:35×82 GB5014-85(2)、确定轴上零件的位置与固定方式单级减速器中,可以将齿轮安排在箱体中央,轴承对称布置在齿轮两边。轴外伸端安装联轴器,齿轮靠油环和套筒实现轴向定位和固定,靠平键和过盈配合实现周向固定,两端轴承靠套筒实现轴向定位,靠过盈配合实现周向固定 ,轴通过两端轴承盖实现轴向定位,联轴器靠轴肩平键和过盈配合分别实现轴向定位和周向定位(3)、确定各段轴的直径将估算轴d=35mm作为外伸端直径d1与联轴器相配(如图),考虑联轴器用轴肩实现轴向定位,取第二段直径为d2=40mm齿轮和左端轴承从左侧装入,考虑装拆方便以及零件固定的要求,装轴处d3应大于d2,取d3=4 5mm,为便于齿轮装拆与齿轮配合处轴径d4应大于d3,取d4=50mm。齿轮左端用用套筒固定,右端用轴环定位,轴环直径d5满足齿轮定位的同时,还应满足右侧轴承的安装要求,根据选定轴承型号确定.右端轴承型号与左端轴承相同,取d6=45mm.(4)选择轴承型号.由[1]P270初选深沟球轴承,代号为6209,查手册可得:轴承宽度B=19,安装尺寸D=52,故轴环直径d5=52mm.(5)确定轴各段直径和长度Ⅰ段:d1=35mm 长度取L1=50mmII段:d2=40mm初选用6209深沟球轴承,其内径为45mm,宽度为19mm.考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm,通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度,并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定,为此,取该段长为55mm,安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长:L2=(2+20+19+55)=96mmIII段直径d3=45mmL3=L1-L=50-2=48mmⅣ段直径d4=50mm长度与右面的套筒相同,即L4=20mmⅤ段直径d5=52mm. 长度L5=19mm由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=96mm(6)按弯矩复合强度计算①求分度圆直径:已知d1=195mm②求转矩:已知T2=③求圆周力:Ft根据课本P127(6-34)式得Ft=2T2/d2=2×④求径向力Fr根据课本P127(6-35)式得Fr=Ft?tanα=×tan200=⑤因为该轴两轴承对称,所以:LA=LB=48mm(1)绘制轴受力简图(如图a)(2)绘制垂直面弯矩图(如图b)轴承支反力:FAY=FBY=Fr/2=由两边对称,知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为MC1=FAyL/2=×96÷2=截面C在水平面上弯矩为:MC2=FAZL/2=×96÷2=(4)绘制合弯矩图(如图d)MC=(MC12+MC22)1/2=()1/2=(5)绘制扭矩图(如图e)转矩:T=×(P2/n2)×106=(6)绘制当量弯矩图(如图f)转矩产生的扭剪文治武功力按脉动循环变化,取α=,截面C处的当量弯矩:Mec=[MC2+(αT)2]1/2=[(×)2]1/2=(7)校核危险截面C的强度由式(6-3)σe=×453=< [σ-1]b=60MPa∴该轴强度足够。主动轴的设计1、选择轴的材料 确定许用应力选轴的材料为45号钢,调质处理。查[2]表13-1可知:σb=650Mpa,σs=360Mpa,查[2]表13-6可知:[σb+1]bb=215Mpa[σ0]bb=102Mpa,[σ-1]bb=60Mpa2、按扭转强度估算轴的最小直径单级齿轮减速器的低速轴为转轴,输出端与联轴器相接,从结构要求考虑,输出端轴径应最小,最小直径为:d≥C查[2]表13-5可得,45钢取C=118则d≥118×()1/3mm=考虑键槽的影响以系列标准,取d=22mm3、齿轮上作用力的计算齿轮所受的转矩:T=×106P/n=×106× N齿轮作用力:圆周力:Ft=2T/d=2×53265/50N=2130N径向力:Fr=Fttan200=2130×tan200=775N确定轴上零件的位置与固定方式单级减速器中,可以将齿轮安排在箱体中央,轴承对称布置在齿轮两边。齿轮靠油环和套筒实现 轴向定位和固定,靠平键和过盈配合实现周向固定,两端轴承靠套筒实现轴向定位,靠过盈配合实现周向固定 ,轴通过两端轴承盖实现轴向定位,4 确定轴的各段直径和长度初选用6206深沟球轴承,其内径为30mm,宽度为16mm.。考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面与箱体内壁应有一定矩离,则取套筒长为20mm,则该段长36mm,安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。(2)按弯扭复合强度计算①求分度圆直径:已知d2=50mm②求转矩:已知T=③求圆周力Ft:根据课本P127(6-34)式得Ft=2T3/d2=2×④求径向力Fr根据课本P127(6-35)式得Fr=Ft?tanα=×⑤∵两轴承对称∴LA=LB=50mm(1)求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZFAX=FBY=Fr/2=(2) 截面C在垂直面弯矩为MC1=FAxL/2=×100/2=19N?m(3)截面C在水平面弯矩为MC2=FAZL/2=×100/2=(4)计算合成弯矩MC=(MC12+MC22)1/2=(192+)1/2=(5)计算当量弯矩:根据课本P235得α=[MC2+(αT)2]1/2=[(×)2]1/2=(6)校核危险截面C的强度由式(10-3)σe=Mec/()=(×303)=<[σ-1]b=60Mpa∴此轴强度足够(7) 滚动轴承的选择及校核计算一从动轴上的轴承根据根据条件,轴承预计寿命L'h=10×300×16=48000h(1)由初选的轴承的型号为: 6209,查[1]表14-19可知:d=55mm,外径D=85mm,宽度B=19mm,基本额定动载荷C=, 基本静载荷CO=,查[2]表可知极限转速9000r/min(1)已知nII=(r/min)两轴承径向反力:FR1=FR2=1083N根据课本P265(11-12)得轴承内部轴向力FS= 则FS1=FS2=(2) ∵FS1+Fa=FS2 Fa=0故任意取一端为压紧端,现取1端为压紧端FA1=FS1=682N FA2=FS2=682N(3)求系数x、yFA1/FR1=682N/1038N = =根据课本P265表(14-14)得e=48000h∴预期寿命足够二.主动轴上的轴承:(1)由初选的轴承的型号为:6206查[1]表14-19可知:d=30mm,外径D=62mm,宽度B=16mm,基本额定动载荷C=,基本静载荷CO=,查[2]表可知极限转速13000r/min根据根据条件,轴承预计寿命L'h=10×300×16=48000h(1)已知nI=(r/min)两轴承径向反力:FR1=FR2=1129N根据课本P265(11-12)得轴承内部轴向力FS= 则FS1=FS2=(2) ∵FS1+Fa=FS2 Fa=0故任意取一端为压紧端,现取1端为压紧端FA1=FS1= FA2=FS2=(3)求系数x、yFA1/FR1= = =根据课本P265表(14-14)得e=48000h∴预期寿命足够七、键联接的选择及校核计算1.根据轴径的尺寸,由[1]中表12-6高速轴(主动轴)与V带轮联接的键为:键8×36 GB1096-79大齿轮与轴连接的键为:键 14×45 GB1096-79轴与联轴器的键为:键10×40 GB1096-792.键的强度校核大齿轮与轴上的键 :键14×45 GB1096-79b×h=14×9,L=45,则Ls=L-b=31mm圆周力:Fr=2TII/d=2×198580/50=挤压强度: =<125~150MPa=[σp]因此挤压强度足够剪切强度: =<120MPa=[ ]因此剪切强度足够键8×36 GB1096-79和键10×40 GB1096-79根据上面的步骤校核,并且符合要求。八、减速器箱体、箱盖及附件的设计计算~1、减速器附件的选择通气器由于在室内使用,选通气器(一次过滤),采用M18×油面指示器选用游标尺M12起吊装置采用箱盖吊耳、箱座吊耳.放油螺塞选用外六角油塞及垫片M18×根据《机械设计基础课程设计》表选择适当型号:起盖螺钉型号:GB/T5780 M18×30,材料Q235高速轴轴承盖上的螺钉:GB5783~86 M8X12,材料Q235低速轴轴承盖上的螺钉:GB5783~86 M8×20,材料Q235螺栓:GB5782~86 M14×100,材料Q235箱体的主要尺寸::(1)箱座壁厚z=× 取z=8(2)箱盖壁厚z1=× 取z1=8(3)箱盖凸缘厚度b1=×8=12(4)箱座凸缘厚度b=×8=12(5)箱座底凸缘厚度b2=×8=20(6)地脚螺钉直径df =×(取18)(7)地脚螺钉数目n=4 (因为a<250)(8)轴承旁连接螺栓直径d1= =×18= (取14)(9)盖与座连接螺栓直径 d2=()df =× 18= (取10)(10)连接螺栓d2的间距L=150-200(11)轴承端盖螺钉直d3=()df=×18=(取8)(12)检查孔盖螺钉d4=()df=×18= (取6)(13)定位销直径d=()d2=×10=8(14)至外箱壁距离C1(15) (16)凸台高度:根据低速级轴承座外径确定,以便于扳手操作为准。(17)外箱壁至轴承座端面的距离C1+C2+(5~10)(18)齿轮顶圆与内箱壁间的距离:> mm(19)齿轮端面与内箱壁间的距离:=12 mm(20)箱盖,箱座肋厚:m1=8 mm,m2=8 mm(21)轴承端盖外径∶D+(5~5.5)d3D~轴承外径(22)轴承旁连接螺栓距离:尽可能靠近,以Md1和Md3 互不干涉为准,一般取S=D2.九、润滑与密封1.齿轮的润滑采用浸油润滑,由于为单级圆柱齿轮减速器,速度ν<12m/s,当m<20 时,浸油深度h约为1个齿高,但不小于10mm,所以浸油高度约为36mm。2.滚动轴承的润滑由于轴承周向速度为,所以宜开设油沟、飞溅润滑。3.润滑油的选择齿轮与轴承用同种润滑油较为便利,考虑到该装置用于小型设备,选用GB443-89全损耗系统用油L-AN15润滑油。4.密封方法的选取选用凸缘式端盖易于调整,采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。十、设计小结课程设计体会课程设计都需要刻苦耐劳,努力钻研的精神。对于每一个事物都会有第一次的吧,而没一个第一次似乎都必须经历由感觉困难重重,挫折不断到一步一步克服,可能需要连续几个小时、十几个小时不停的工作进行攻关;最后出成果的瞬间是喜悦、是轻松、是舒了口气!课程设计过程中出现的问题几乎都是过去所学的知识不牢固,许多计算方法、公式都忘光了,要不断的翻资料、看书,和同学们相互探讨。虽然过程很辛苦,有时还会有放弃的念头,但始终坚持下来,完成了设计,而且学到了,应该是补回了许多以前没学好的知识,同时巩固了这些知识,提高了运用所学知识的能力。十一、参考资料目录[1]《机械设计基础课程设计》,高等教育出版社,陈立德主编,2004年7月第2版;[2] 《机械设计基础》,机械工业出版社 胡家秀主编 2007年7月第1版

机械工程技术作为工业领域中不可缺少的生产手段,其有着举足轻重的作用,而且其还是提升国家经济水平的重要工具。下文是我为大家蒐集整理的的内容,欢迎大家阅读参考! 篇1 浅谈机械装置自动化技术 摘要:机械装置在工业生产中占有很重要的地位,特别是难度高、危险、工作量大的工程都是需要机械装置的使用。文章首先对机械装置自动化技术进行了简单的概述,之后着重分析了其实践应用。 关键字:机械装置;自动化技术;实践运用 在工业经济的大背景下,自动化技术一直处于不断发展之中,自动化至今为止并没有一个准确的定义,因为其在相关技术的支援下不断革新,当前的自动化技术主要将计算机技术和人工智慧技术作为基础,通过计算机程式来模拟人的思维,用机械装置代替人类进行各项活动,当前机械装置自动化技术已经被广泛应用于各个领域中。 1机械装置自动化技术概述 总结来说机械装置自动化技术具备以下优点:首先,能够节省大量人力,机械装置自动化被应用以后,很多产业真正实现了批量生产,一个机床甚至一个车间只需要一个操控人员,生产效率大大提升;其次,机械装置在计算机系统的操控下能够精确完成各项动作指令,只要指挥没有失误,机械动作就不会出现失误,可以说装置技术水平比经验最丰富的生产师傅还要高,因此产品质量明显提升;最后,该项技术的应用能够排除一些不确定因素的干扰,大大提升生产速度,人们可以根据标准生产速度预计月、季度以及年生产量,而且随着技术的进一步发展,生产速度仍有上升空间[1]。 2机械装置自动化技术的实践运用 各类刀具的自动化应用 工业生产过程中离不开各类刀具,尤其是与金属加工相关的行业,切削过程中都要将刀具作为主要工具,机械装置自动化技术还不发达的年代,使用这些刀具时对人的依赖程度比较高,换刀以及走刀过程需要浪费很多时间,切削时还容易出现失误,随着机械装置自动化技术的发展,刀具的使用向着自动化的方向发展,普通机床以及自动机床在使用刀具时对人的依赖程度大大降低,工人们不再需要亲自动手完成选刀、换刀以及走刀等一些列过程,这些刀具会根据计算机程式自动完成这些动作,不仅节省时间,且不容易出现失误,技术人员只需要在操控室里观察整个过程,如果出现偏差直接在电脑中调整引数即可,既便捷又安全。 运用于机械加工中 机械装置自动化技术在机械加工中的应用非常普遍,比较典型的就是自动化加工装置,自动化加工装置主要有两种型别,一种是全自动化,其能够完全实现回圈自动化加工,同时装卸工件的过程也完全实现自动化,另一种是半自动化,只能做到前半部分,装卸工件过程需要依靠人工,加工过程自动化可以代替人们绝大多数的体力劳动,甚至可以代替一部分脑力劳动。例如当前大多数机械加工过程所使用的都是数控机床,对加工过程进行自动化控制,能够按照人们的要求批量加工出各类零件,实现流水作业。 运用于计算机辅助设计与工艺中 计算机辅助制造包含很多内容,需要计算机辅助设计提供帮助,从广义的角度来说,设计内容包括所有与物流相关事项,从狭义的角度来说,是指生产装备间的活动,我们可以将其理解为数控程式设计,无论是广义的角度理解还是从狭义的角度理解,设计中都要将机械装置自动化技术作为根本依据。而在一些辅助工艺的设计中,人们可以根据实际需要对工艺流程进行优化,提升程式设计效率的同时,还能提升技术的精准度。而无论是设计过程还是在生产过程,都涉及到大量与生产过程有关的资料,将这些资料集中在一起进行统一管理,包括生产物料资讯、生产工艺流程、年度生产计划、成本控制计划以及产品订单资讯等,这些资讯共同构成了生产过程的资讯流,资讯流的自动化管理实际上就是对整个产品生产周期的管理。 运用于物流供输中 机械制造中有一个非常重要的环节就是物流供输,只有物流供输过程顺利进行,生产过程所需要的物料才能被及时运送到装置处或者是仓储处,机械生产过程才能持续下去。物流供输过程的自动化,就是在生产系统中输入物料名称,系统就会根据流程判断出该物料应该输送到何处,并作出输送指令,输送机械就会根据指令完成输送动作。物流供输系统中包括以下几项内容:其一是单机供料装置,该装置中包括五种机器,分别用于存料、隔料、上料以及输料,另外其中还包括一组定位装置,用来判断物料输送的具 *** 置;其二为连续输送装置,其中包括带式、棍式以及链式输送系统,还包括很多传送带,除此之外还有一个特殊的装置叫做返回装置,如果由于输入错误或者是指令错误导致物料运输失误,就可以启动该装置将物料运回;其三为运输小车,对于一些特殊物料就需要使用运输小车运输,例如钢厂会使用有轨小车运煤,使用悬挂车运输钢卷等;其四是工业机器人,由于位置特殊其他装置无法将物料输送到时,工业机器人就能发挥作用;其五的储存装置,其中包括中央刀库以及自动化立体仓库。 应用于装配过程中 工业生产除了加工以外还有一个重要的过程就是转配,就是将加工好的零件按照技术要求组合在一起,形成基础部件或套件,最终装配成完整的产品,机械装置自动化技术最初发展起来的时候人们都将重点放在加工环节,而装配环节主要依靠人工,大量技术工人由加工环节向装配环节转移,但是实践表明人工装配无论如何也满足不了实际需求,于是人们开始研究自动化装配。零件装配质量会对产品质量产生直接影响,从技术角度来说,装配过程要比加工过程更加复杂,因为其不属于完全的流水化生产过程,需要自动化装配系统具有一定的判断力,能够自动判断出连线处或者是接触处是否符合标准要求,连线的是否牢靠等,这就需要人工智慧技术提供支援,使自动装配系统能够模仿人脑思维。 应用于检测过程中 检测是所有工业生产过程中必须可少的环节,能够及时发现零件或者成品中存在的问题,避免一些不合格产品流入市场,例如汽车制造业就会对每一个零件进行检测,确认尺寸、材料等所有特性都符合标准要求以后才可以进行装配,同样装配完成以后仍旧要对装配情况进行检测,随着加工和装配过程的自动化,人工检测已经不能满足生产要求,各类自动化识别技术应运而生,例如,在对切削刀具的磨损情况进行检查时,就可以将电流讯号作为依据,也可以根据人工神经网路做出判断,自动化技术的应用大大提升了检测效率,也提升了检测结果的准确性。 机械装置自动化技术具有悠久的历史,在工业经济的发展中具有不可替代的作用,到目前为止其仍旧处于进一步发展中,在计算机技术以及人工智慧技术越来越发达的今天,机械装置自动化技术仍旧有非常大的发展空间。 参考文献 [1]黄学俊.自动化技术在机械装置制造中的应用[J].中国高新技术企业,2015,111330:60-61. 篇2 浅析机械结构优化设计的应用与展望 一、机械结构优化设计的关键技术与理论 机械结构优化设计中有许多的关键技术与理论,它们对机械结构优化设计的发展和应用起著十分重要的作用。归结起来,其中的主要关键技术与理论有以下几个方面: 机械结构优化设计的思想和理论;优化方法;建模技术;结构分析技术;结构重分析技术;敏度分析技术;软体开发技术。机械结构优化设计的研究与开发主要集中在这几个方面,不断有新的理论、方法与技术出现,也有一些其他学科的相关知识和新理论被引入结构优化设计,并且大大拓宽了该方法的应用领域和范围,为机械结构优化设计的发展注入了新的活力。 二、机械结构优化设计的应用 1.航空航天 航空航天技术代表着一个国家科学技术的综合水平与实力,大量的先进科学技术首先在航空航天领域推广应用或发明、开发,而机械结构优化设计发展最快、应用最广和作用最大的领域也在航空航天。由于该领域的特殊地位,机械结构优化设计得到了广泛的应用和充分的重视。目前,结构优化设计的大量研究集中在航空航天领域,同时也发表了大量的研究论文和研究报告。国内进行了有关飞机机身、飞机翼面、飞机结构整体、火箭发动机壳体、航空发动机轮盘、机身承力框架等结构优化设计方面的研究,发表了许多论文。而在国外,有关结构优化设计在航空航天工业中应用的研究更是层出不穷,发表了大量的研究报告和论文,一些著名的结构优化设计专家学者都在从事该领域的研究等。我国的航空航天工业已经取得了巨大的成功,其中机械结构优化设计应用是其重要的因素之一,而且必将成为越来越大的角色之一,为我国航海空航天事业的发展做出很大的贡献。 2.船舶工业 船舶结构优化设计方法的研究相对起步较晚,我国开始研究船舶结构优化设计比国外晚了近十年。但是,我国的船舶结构优化设计也取得了较大的成果,在潜艇结构、中小型集装箱结构、油船剖面、潜艇外部液压舱等结构优化设计方面进行了研究,提高了相关研究物件的效能,为船舶设计提供了一种可靠、精确的设计方法。 3.通用机械和机床 通用机械和机床的结构优化设计也是一个机械结构优化设计成功应用的领域,把有限元技术与优化技术结合起来,机械结构优化设计对大型复杂机械结构件的设计是一种有效、精确的方法。由于一般的机械零部件都是连续体结构,结构分析非常复杂,进行结构优化设计比较困难。国内的相关研究比较突出,发表了大量的研究论文和报告,陈立周、孙焕纯等根据机械设计中离散设计变数较多的情况,提出了离散设计变数结构优化设计方法;孙靖民、米成秋对机床床身等部件进行了结构优化设计;赒济等研究了圆柱拉压弹簧动载下的结构优化设计;钟毅芳、唐增宝等进行了液力传动系和双级齿轮减速器的结构优化设计研究;方宗德等完成了斜齿轮三维修形的优化设计;秦东晨、方刚等完成了复杂箱形梁的结构优化设计研究等。通过这些研究工作的开展,通用机械和机床的设计有了一种快速、有效、可靠的设计方法,提高机械产品的设计水平。 4.汽车工业 汽车工业是一个不断创新、发展的重要行业,各个国家和地区都十分重视汽车工业的发展。因此,先进的机械结构优化设计方法也就在此行业得到推广和应用,国内外出现了大量的研究成果。冯振东等进行了万向节传动布局的支承动态结构优化设计;田振中研究了特种汽车车身的结构优化设计;冯国胜对汽车车架的结构优化设计进行了研究;章一鸣等研究了汽车悬挂系统的优化设计;上官文斌等进行了发动机悬置系统的优化设计;秦东晨等对汽车车身进行了结构优化设计等。汽车工业已经成为机械结构优化设计广泛应用的一个领域。 三、机械结构优化设计的展望 结构优化设计随着最优化方法的不断发展和改善,已逐渐得以发展。 拓扑优化、材料优化和形状优化的整合在机械结构和部件设计中具有重要的实用价值,是近年来出现的并行设计的重要组成部分,仍将是下一步研究工作的重点。拓扑优化能够为结构的方案设计提供科学的依据,使复杂结构和部件在概念设计阶段即可灵活地、理性地优选方案,有望用于大型实际结构优化设计求解。拓扑优化研究中提出的均匀化方法等,可以将材料选择,布局优化和形状优化整合一体,为并行地设计材料、工艺和结构提供科学的手段,有关方法的研究,实用化软体开发及应用是有意义的。但是要处理庞大的有限元和优化模型计算量增大,应力约束处理、对“多孔状”材料分布圆整化,单元消失可能会对计算模型造成病态等问题。 动态特性优化是机械系统和结构设计应用研究的一个重要方向。特征向量、动力响应量的灵敏度分析、高度密集频率的动力学问题的分析和优化设计,大型动力优化问题的建模和求解方法,非线性分析在优化中的应用,使优化技术的作用从对设计方案的优化延伸到加工工艺过程的优化,仍是极富有研究和应用价值。 结构优化技术在工程设计中的进一步推广应用仍具实用价值,要解决优化设计的有限元模型的庞大性,解决结构优化与多学科设计问题交叉问题。对于机构、结构和机械装置的可靠性与健壮性是大型工业装备设计时十分关心的问题,综合考虑可靠度,健壮性及成本的全效能优化设计理论、方法及其应用,将给出更为接近实际的结果,应予重视。在这类问题的研究中,对包括模糊性和随机性的不确定因素应予注意。为促进优化设计为工程实际服务,进一步开展实用性,通用性的结构化设计软体的开发和完善工作也是十分迫切的。

中国古代建筑艺术研究论文

我只知道区别 中国建筑中具有审美价值的特征形式和风格。自先秦至19世纪中叶以前基本上是一个封闭的独立的体系,2000多年间风格变化不大,通称为中国古代建筑艺术。 19世纪中叶以后,随着社会性质的改变,外国建筑,特别是西方建筑的大量输入,中国建筑与世界建筑有了较多的接触和交流,建筑风格发生了急剧变化,通称为中国近现代建筑艺术。 中国古代建筑艺术 中国古代建筑艺术在封建社会中发展成熟,它以汉族木结构建筑为主体,也包括各少数民族的优秀建筑,是世界上延续历史最长、分布地域最广、风格非常显明的一个独特的艺术体系。中国古代建筑对于日本、朝鲜和越南的古代建筑有直接影响,17世纪以后,也对欧洲产生过影响。 艺术特征 和欧洲古代建筑艺术比较,中国古代建筑艺术有3个最基本的特征: ①审美价值与政治伦理价值的统一。艺术价值高的建筑,也同时发挥着维系、加强社会政治伦理制度和思想意识的作用。 ②植根于深厚的传统文化,表现出鲜明的人文主义精神。建筑艺术的一切构成因素,如尺度、节奏、构图、形式、性格、风格等,都是从当代人的审美心理出发,为人所能欣赏和理解,没有大起大落、怪异诡谲、不可理解的形象。 ③总体性、综合性很强。古代优秀的建筑作品,几乎都是动员了当时可能构成建筑艺术的一切因素和手法综合而成的一个整体形象,从总体环境到单座房屋,从外部序列到内部空间,从色彩装饰到附属艺术,每一个部分都不是可有可无的,抽掉了其中一项,也就损害了整体效果。 这些基本特征具体表现为: 重视环境整体经营 从春秋战国开始,中国就有了建筑环境整体经营的观念。《周礼》中关于野、都、鄙、乡、闾、里、邑、丘、甸等的规划制度,虽然未必全都成为事实,但至少说明当时已有了系统规划的大区域规划构思。《管子·乘马》主张,“凡立国都,非于大山之下,必于广川之上”,说明城市选址必须考虑环境关系。中国的堪舆学说起源很早,除去迷信的外衣,绝大多数是讲求环境与建筑的关系。古代城市都注重将城市本体与周围环境统一经营。秦咸阳北包北坂,中贯渭水,南抵南山,最盛时东西达到二三百里,是一个超级尺度的城市环境。长安(今陕西西安)、洛阳(北魏)、建康(今江苏南京)、北京(明清)等著名都城,其经营范围也都远远超过城墙以内;即使一般的府、州、县城,也将郊区包容在城市的整体环境中统一布局。重要的风景名胜,如五岳五镇、佛道名山、邑郊园林等,也都把 环境经营放在首位;帝王陵区,更是着重风水地理,这些地方的建筑大多是靠环境来显示其艺术的魅力

(一). 建筑材料的不同,体现了中西方物质文化、哲学理念的差异。 从建筑材料来看,在现代建筑未产生之前,世界上所有已经发展成熟的建筑体系中,包括属于东方建筑的印度建筑在内,基本上,都是以砖石为主要建筑材料来营造的,属于砖石结构系统。诸如埃及的金字塔,古希腊的神庙,古罗马的斗兽场、输水道,中世纪欧洲的教堂……无一不是用石材筑成,无一不是这部“石头史书”中留下的历史见证。唯有我国古典建筑(包括邻近的日本、朝鲜等地区)是以木材来做房屋的主要构架,属于木结构系统,因而被誉为“木头的史书”。中西方的建筑对于材料的选择,除由于自然因素不同外,更重要的是由不同文化,不同理念导致的结果,是不同心性在建筑中的普遍反映。西方以狩猎方式为主的原始经济,造就出重物的原始心态。从西方人对石材的肯定,可以看出西方人求智求真的理性精神,在人与自然的关系中强调人是世界的主人,人的力量和智慧能够战胜一切。中国以原始农业为主的经济方式,造就了原始文明中重选择,重采集,重储存的活动方式。由此衍生发展起来的中国传统哲学,所宣扬的是“天人合一”的宇宙观。“天人合一”是对人与自然关系的揭示,自然与人乃息息相通的整体,人是自然界的一个环节,中国人将木材选作基本建材,正是重视了它与生命之亲和关系,重视了它的性状与人生关系的结果。 (二).建筑空间的布局不同,反映了中西方制度文化、性格特征的区别。 从建筑的空间布局来看,中国建筑是封闭的群体的空间格局,在地面平面铺开。中国无论何种建筑,从住宅到宫殿,几乎都是一个格局,类似于“四合院”模式。中国建筑的美又是一种“集体”的美。例如;北京明清宫殿,明十三陵,曲阜孔庙即是以重重院落相套而构成规模巨大的建筑群,各种建筑前后左右有主有宾合乎规律地排列着,体现了中国古代社会结构形态的内向性特征,宗法思想和礼教制度。与中国相反,西方建筑是开放的单体的空间格局向高空发展。以相近年代建造、扩建的北京故宫和巴黎卢浮宫比较,前者是由数以千计的单个房屋组成的波澜壮阔,气势恢宏的建筑群体,围绕轴线形成一系列院落,平面铺展异常庞大;后者则采用“体量”的向上扩展和垂直叠加,由巨大而富于变化的形体,形成巍然耸立、雄伟壮观的整体。而且,从古希腊古罗马的城邦开始,就广泛地使用柱廊、门窗,增加信息交流及透明度,以外部空间来包围建筑,以突出建筑的实体形象。这与西方人很早就经常通过海上往来互相交往及社会内部实行奴隶民主制有关。古希腊的外向型性格和科学民主的精神不仅影响了古罗马,还影响了整个西方世界。同时,如果说中国建筑占据着地面,那么西方建筑就占领着空间,譬如罗马可里西姆大斗兽场高为48米,“万神殿”高米,中世纪的圣索菲亚大教堂,其中央大厅穹窿顶离地达60米。文艺复兴建筑中最辉煌的作品圣彼得大教堂,高137米。这庄严雄的建筑物固然反映西方人崇拜神灵的狂热,更多是利用了先进的科学技术成就给人一种奋发向上的精神力量。 (三) 建筑的发展不同,表现了中西方对革新态度的差别 从建筑发展过程看,中国建筑是保守的。据文献资料可知,中国的建筑形式和所用的材料3000年不变。与中国不同,西方建筑经常求变,其结构和材料演变得比较急剧。从希腊雅典卫城上出现的第一批神庙起到今天已经2500余年了,期间整个欧洲古代的建筑形态不断演进、跃变着。从古希腊古典柱式到古罗马的拱券、穹窿顶技术,从哥特建筑的尖券,十字拱和飞扶壁技术到欧洲文艺复兴时代的罗马圣彼得大教堂,无论从形象、比例、装饰和空间布局,都发生了很大变化。这反映了西方人,敢于独辟蹊径,勇于创新的精神。 (四).建筑价值的不同,显现中西方审美观念的异殊。 从建筑的价值来看,中国的建筑着眼于信息,西方的建筑着眼于实物体。中国古代建筑的结构,不靠计算,不靠定量分析,不用形式逻辑的方法构思,而是靠师傅带徒弟方式,言传手教,靠实践,靠经验。我们对于古代建筑,尤其是唐以前的建筑的认识,多从文献资料上得到信息。历代帝王陵寝和民居皆按风水之说和五行相生相克原理经营。为求得与天地和自然万物和谐,以趋吉避凶,招财纳福,在借山水之势力,聚落建筑座靠大山,面对平川。这种“仰观天文,俯察地理”是中国特有的一种文化。古代希腊的毕达哥拉斯、欧几里得首创的几何美学和数学逻辑,亚里士多德奠基的“整一”和“秩序”的理性主义“和谐美论”,对整个西方文明的结构带来了决定性的影响,一切科学和艺术,它们的道路都被这种理念确定了命运。翻开西方的建筑史,不难发现,西方建筑美的构形意识其实就是几何形体;雅典帕提隆神庙的外形“控制线”为两个正方形;从罗马万神庙的穹顶到地面,恰好可以嵌进一个直径米的圆球;米兰大教堂的“控制线”是一个正三角形,巴黎凯旋门的立面是一个正方形,其中央拱门和“控制线”则是两个整圆。甚至于象园林绿化、花草树木之类的自然物,经过人工剪修,刻意雕饰,也都呈献出整齐有序的几何图案,它以其超脱自然,驾驭自然的“人工美”,同中国园林那种“虽由人作,宛自天开”的自然情调,形成鲜明的对照。早在2000年前古罗马奥古斯都时期的建筑理论家维特鲁威就在他的著名《建筑十书》中提出了“适用、坚固、美观”这一经典性的建筑三要素观点,被后人奉为圭臬,世代相传。17世纪初建筑师亨利·伍登提出优秀建筑物必须具备三个条件;“坚固、实用和欢愉。”西方人把“坚固”和“实用”作为评价优秀建筑物的第一和第二原则。因而当中国古老的建筑物随着时间的流逝而被毁坏或“烟消云散”的时候,西方古希腊、古罗马、古埃及的建筑依然完好地保存着,用实物体形象演绎着自己的文化。通过对中西方建筑的比较可见出中西方在观念文化上,制度文化,物质文化上的不同。中国建筑中具有审美价值的特征形式和风格。自先秦至19世纪中叶以前基本上是一个封闭的独立的体系,2000多年间风格变化不大,通称为中国古代建筑艺术。 19世纪中叶以后,随着社会性质的改变,外国建筑,特别是西方建筑的大量输入,中国建筑与世界建筑有了较多的接触和交流,建筑风格发生了急剧变化,通称为中国近现代建筑艺术。 中国古代建筑艺术 中国古代建筑艺术在封建社会中发展成熟,它以汉族木结构建筑为主体,也包括各少数民族的优秀建筑,是世界上延续历史最长、分布地域最广、风格非常显明的一个独特的艺术体系。中国古代建筑对于日本、朝鲜和越南的古代建筑有直接影响,17世纪以后,也对欧洲产生过影响。 艺术特征 和欧洲古代建筑艺术比较,中国古代建筑艺术有3个最基本的特征: ①审美价值与政治伦理价值的统一。艺术价值高的建筑,也同时发挥着维系、加强社会政治伦理制度和思想意识的作用。 ②植根于深厚的传统文化,表现出鲜明的人文主义精神。建筑艺术的一切构成因素,如尺度、节奏、构图、形式、性格、风格等,都是从当代人的审美心理出发,为人所能欣赏和理解,没有大起大落、怪异诡谲、不可理解的形象。 ③总体性、综合性很强。古代优秀的建筑作品,几乎都是动员了当时可能构成建筑艺术的一切因素和手法综合而成的一个整体形象,从总体环境到单座房屋,从外部序列到内部空间,从色彩装饰到附属艺术,每一个部分都不是可有可无的,抽掉了其中一项,也就损害了整体效果。 这些基本特征具体表现为: 重视环境整体经营 从春秋战国开始,中国就有了建筑环境整体经营的观念。《周礼》中关于野、都、鄙、乡、闾、里、邑、丘、甸等的规划制度,虽然未必全都成为事实,但至少说明当时已有了系统规划的大区域规划构思。《管子·乘马》主张,“凡立国都,非于大山之下,必于广川之上”,说明城市选址必须考虑环境关系。中国的堪舆学说起源很早,除去迷信的外衣,绝大多数是讲求环境与建筑的关系。古代城市都注重将城市本体与周围环境统一经营。秦咸阳北包北坂,中贯渭水,南抵南山,最盛时东西达到二三百里,是一个超级尺度的城市环境。长安(今陕西西安)、洛阳(北魏)、建康(今江苏南京)、北京(明清)等著名都城,其经营范围也都远远超过城墙以内;即使一般的府、州、县城,也将郊区包容在城市的整体环境中统一布局。重要的风景名胜,如五岳五镇、佛道名山、邑郊园林等,也都把 环境经营放在首位;帝王陵区,更是着重风水地理,这些地方的建筑大多是靠环境来显示其艺术的魅力

传统建筑设计论文开题报告模板

难忘的大学生活将要结束,大家马上就要开始最难熬的毕业设计阶段,而做毕业设计之前要先写好开题报告,来参考自己需要的开题报告吧!下面是我为大家收集的传统建筑设计论文开题报告模板,仅供参考,大家一起来看看吧。

一、课题的来源、目的、意义(包括应用前景)、国内外现状及水平

1、中国传统建筑中的设计元素和观念在平面设计中的应用

中国是世界四大文明古国之一,有着悠久的历史,劳动人民用自己的血汗和智慧创造了辉煌的中国建筑文明。中国的古建筑是世界上历史最悠久,体系最完整的建筑体系,从单体建筑到院落组合、城市规划、园林布置等在世界建筑史中都处于领先地位,中国建筑独一无二地体现了的“天人合一”的建筑思想。

中国传统建筑在图形、文字、色彩、造型结构的几个特点:

图形。在中国传统建筑中一般以以动物的面目形象出现,具有虫、鱼、鸟、兽等动物的特征,由目纹、鼻纹、眉纹、耳纹、口纹、角纹几个部分组成。面目结构较鲜明,也正是利用这些特征,将人们引到了一个神秘的艺术世界;

文字。我国的汉字历史悠久,字体造型富有变化。在中国传统建筑中运用到的文字一般以繁体字体为主;

色彩。中国传统建筑中运用最多的为红色和黄色,五行包括金、木、水、火、土,其中土占中央方位,因为华夏民族世代生息在黄土高原上,所以对黄色就产生了一种崇仰和依恋的感情,而红色则寓意着美满、吉祥和富贵;

造型结构。体现在大门、大窗、大进深、大屋檐,给人以舒展的感觉。大屋檐下形成的半封闭的空间,既遮阳避雨,起庇护作用,又视野开阔,直通大自然;

通过以上的中国传统建筑的特点介绍,例如故宫——故宫是我国也是世界上目前保存最完整、规模最大的古代皇宫建筑群。它的艺术语言和表现手段非常丰富,通过图形、文字、色彩、造型结构等许多元素的完美结合,共同构成了中国传统建筑艺术的造型美。把中国传统建筑的风格表现的淋漓尽致,形成完美的“天人合一”的建筑思想,同时将这些传统建筑特点运用到“泥人张”世博会纪念品的平面海报中,充分突出其中国元素。

2、在“泥人张”包装设计中体现出中国传统建筑的独特魅力

“传统包装”主要是指人类的传统文化包装而言。而传统文化是人类在过去的漫长历史时期中,在生产、生活等各方面所逐渐积累起来的文明成果,也是已有的人类智慧的结晶,是后人不断继承与发展前人知识及技能的基础。各个地区或国家有不同的传统文化,例如(“泥人张”的泥人工艺品,泥人张的彩塑,把传统的捏泥人装饰以色彩、道具、形成了独特的风格,同时突出了中国传统文化的特点。)通过“泥人张”的泥人工艺品的介绍,充分体现了“传统包装”就是传统文化包装。

如何把传统建筑中的设计元素融入到“泥人张”世博会纪念品传统包装结构中去,把包装盒作为一个宏伟的殿堂来进行设计把传统的建筑元素充分融入到“泥人张”世博会纪念品传统包装中去(殿堂形象壮丽,格局严谨,给人强烈的精神感染。中国传统文化注重巩固人间秩序,与西方和伊斯兰建筑以宗教建筑为主不同,中国建筑成就最高的就是殿堂。同时它是中国传统建筑元素大气、生气、富力、重山林风水等表现最为突出的建筑。)将殿堂中的传统元素运用到包装盒的六面体中去,做成代表中国特色的包装盒。

3、“泥人张”世博会纪念品包装设计中图形、文字、色彩的表现

包装设计中图形、文字、色彩等要素是传递商品信息,提升企业品牌形象的主要内容。

在图形上运用了中国传统装饰纹样(回纹),它在中国的传统建筑中运用的蛮多,(例如——楼、阁、亭中在横梁和其他部位都有很广泛的运用),我国传统装饰纹样中蕴涵的吉祥观念反映了我国源远流长的文化底蕴。历史的积淀使中国的传统文化让人不由地有种神秘感,通过感知中国传统文化,研究传统吉祥图案,使我们更加了解不同时代人的审美情趣和对美好事物的表达方式。把传统建筑的装饰纹样(回纹)运用到包装盒中,突出了中国传统的元素,最终达到将“泥人张”世博会纪念品包装推向一个更高的层次。

字体是传递商品信息,提升企业品牌形象的主要内容。字体和图形一样同属视觉符号,是视觉传达设计的重要组成部分。它主要承担着信息传递视觉化作用,是视觉传达中进行沟通的主要媒介物。

在传统建筑上运用字体突出庄重等特点(例如宫殿匾额——书写效果略微宽扁,横画长而直画短,讲究“蚕头燕尾”、“一波三折”),在设计中,运用繁体字体对“泥人张”的标志进行设计,突出包装的特征,并将产品信息更好的传递给消费者。

在包装的色彩上采用红色为主体色调,红色象征着热量、活力、意志力、火焰、力量、愤怒和血液的循环。例如我们古代宫殿基本上运用红色为主色调,我运用红色一要表现包装盒上的大气,宏伟,还有就是要表现出中国人们对上海世博会的热情和活力。

4、随着纪念品在商业中的应用逐渐成为一种设计热潮后,本人结合自己的毕业设计(“泥人张”世博会纪念品包装系列设计)从中研究现代包装设计中的.独特魅力

(二)目的和意义:

以“泥人张”世博会纪念品包装设计为研究对象,将其内容和形式充分结合起来,并将包装盒作为宏伟宫殿进行设计将信息最简洁、明确、清晰地传递给观众,引起他们的兴趣,努力使他们信服传递的内容,并在审美的过程中欣然接受宣传的内容,诱导他们采取最终的行动。

(三)传统元素在国内外现状:

中国传统设计元素是东方文化的一处独特景观和宝贵财富,它题材广泛、内涵丰富、形式多样、历史悠久,是其他艺术形式难以替代的,在世界艺术之林中,它那独特的东方文化魅力正熠熠生辉。

传统文化在现代广告中的应用

广告创意从商品世界深入到传统文化深厚的土壤中,既为广告灌注积极的文化内涵,又构建了新的价值取向,实施合理的广告策略,这是十分重要的。

广告创意来源于生活,来源于文化。文化同时也会提升广告创意的内涵,为广告产品带来文化附加值。而一个民族的文化因其独特性必然会给广告创意带来独特的个性,从而提升创意的吸引力与认可度。在当今的消费时代,广告产品如何取得竞争力,关键在于其传达的文化价值,塑造的品牌形象是否具有个性,是否区别于同类且被消费者认可的特点,是否能满足消费者的心理需求。因而,独具特色的、丰富的民族文化资源,可以增加广告创意的力,为广告主带来意想不到的效果。

以某系列的地产报纸广告为例,用传统建筑形式作为广告的切入点;结合了中国传统艺术作品中对国画艺术高度,在设计领域创新运用,突出了东方意识形态和完美家居生活品质理念。设计者通过对水墨、书法等中华艺术精粹的准确把握,形成自己那种带有很强东方文化的表现风格,完美地把民族传统文化艺术糅和到现代设计观念里面。

中国传统元素运用如此广泛,如何让外国人喜欢中国的传统元素

日本当代的平面设计中,对传统元素的深入研究和利用可以说早于我们,但日本设计师主要是从传统元素的形式美的角度去寻找可用的平面设计元素。我们可以见到大量的以传统元素为形,用中国传统元素的表现方式加入现代平面构成理念的作品。从中我们感受到了中国文化的魅力和传统元素对世界平面设计领域独特的影响力。当代中国设计师在中国传统文化的基础上,试图从不同的视角去表现以传统元素为代表的中国平面艺术,利用中国传统建筑元素作为平面设计元素来表现观念。相对于外国设计师来说,中国设计师似乎更愿意从传统元素所蕴藏的中国文化的深层意义中去探寻一些设计元素和灵感,去表现纯正的中国传统文化特色。

总之,无论是对传统的继承还是对外国文化的借鉴,都要重视做好创造性转换工作,做到“古为今用,洋为中用”。继承传统不是食古不化;讲设计的民族特色、中国气派,决不是要将中国符号生搬硬套到现代设计作品中。

二、课题研究的主要内容、研究方法或工程技术方案和准备采取的措施

(一)课题研究的主要内容:

中国传统建筑元素在包装设计中重要的应用,也是包装设计诸要素中最重要的一项。从信息化、视觉化、艺术化的视角来审视包装设计,可以领略到它是一种巨大的生命力和感染力的设计元素,它有其它设计元素和设计方式所不可替代的设计效应。结合本人的毕业创作,进一步分析如何使标志应用于包装设计中,希望人们对这些信息正确接收、把握,并在让顾客采取行动的同时使他们得到美的感受。

1、大量搜集相关资料,了解中国传统建筑元素的起源、发展及特征。追溯中国传统建筑的表现及特点,收集上海世博会中国馆建筑特点进行比较。再从构图、表现形式、色彩上面进行具体的设计分析。

2、了解包装的发展和内涵,及传统包装设计的现状,特别是传统元素造型包装。收集大量传统包装设计的素材,特别是分析中国传统建筑元素在“泥人张”世博会纪念品包装中的应用。

3、进行设计创新,在毕业创作中体现中国建筑元素在泥人世博会纪念品包装设计中的具体运用。

(1)创作目的

随着生活水平的日益提高,旅游已成为人们生活中不可或缺的一部分。在旅游中肯定会买些和旅游有关的纪念品,同时上海世博会是面向世界的活动,会有很多的国际游客,于是我的泥人包装设计就是要突出中国文化和韵味来吸引国际游客。

(2)创作观念

这次的包装设计大胆的运用中国传统建筑元素(世博会中国馆)为元素,以最直观的方式展示中国的文化与韵味和中国的特色。

(3)创作思路

本人的包装盒设计除了本身形式达到与众不同外,其最主要的就是包装盒的盒盖在设计上巧妙的层次的原理,突出其盒盖整体性,同时运用平面构成原理,让其整体上达到立体构成的效果。通过中国传统建筑元素(世博会中国馆)与包装盒的组合,使整个包装充满了中国传统文化气息。

(二)研究方法或工程技术方案:

1、文献收集法:收集中国传统建筑元素与传统包装相结合的案例;

2、实际考察法:对于奥运会及纪念品包装设计,对其中的包装上的中国传统元素应用进行一个详细地研究;

3、临摹研析法:运用手绘或者电脑操作临摹绘制标志与传统包装盒相结合的案例;

4、再创作设计法:结合所临摹的案例进行毕业设计的作品稿绘制包括手绘效果图及毕业设计一系列成品的制作。

(三)准备采取的措施:

1、在研究中加强书籍理论知识的学习,以利于自己更好的进行选题的毕业设计;

2、多上网搜集优秀的包装设计图片,并从中吸取营养,运用到自己的毕业设计选题中;

3、多与老师同学进行沟通交流,听取大家好的建议,完善自己的设计。

三、现有基础和具备的条件

(一)现有基础:

1、理论基础:本人已经修完大学三年半学业,基本掌握了平面设计相关的理论知识及实践能力;熟练掌握Photoshop、Coreldraw、CAD、3DsMAX、Flash、Dreaweaver、Office等常用软件;

2、设备基础:配有电脑及出图设备等;

3、资料基础:拥有包装设计的一些资料和相关书籍,互联网上丰富的网络资源能给自己提供思维上的借鉴以及设计上的参考;

4、由老师多次带出去考察。

(二)具备条件:

1、已具备上述的基础条件;

2、曾在课程作业中独立完成整套包装设计;

3、多与老师同学进行沟通交流,听取大家好的建议,完善自己的设计。

(三)参考书籍:参考文献

[1]陈路、杨秀娟《中国传统元素整合图库》中国建筑工业出版社2008年

[2]刘宝岳《中国包装标准汇编》中国标准出版社2006年

四、总的工作任务,进度安排以及预期结果

(一)总的工作任务:

认真阅读、理解任务书所给的条件,在老师的指导下、规定时间内做好设计方案,做出“泥人张”世博会纪念品包装与品牌推广设计图,进一步系统的巩固所学知识,并有效的综合运用到“泥人张”世博会纪念品包装与品牌推广中。

1、“泥人张”世博会纪念品包装与品牌推广的毕业设计作品的设计与制作;

2、写出“泥人张”世博会纪念品包装与品牌推广的毕业设计说明;

3、“泥人张”世博会纪念品包装与品牌推广的毕业设计展板与ppt电子演示文稿;

4、“泥人张”世博会纪念品包装与品牌推广的毕业设计说明:3000字以上的设计理念;

(二)进度安排:

2009年11月16日:毕业设计任务书下达;

2009年11月17日—2009年12月15日:毕业设计初期,查找资料搜集信息;

2009年12月1日—2009年2月28日:毕业设计初步设想及草案(2个以上草案及文字论述)毕业设计初期辅导和检查;

20xx年3月1日—20xx年3月30日:毕业设计方案确定以及深化。绘制平面效果图,进行颜色搭配和成套系列安排等。毕业设计中期辅导检查;

20xx年4月1日—20xx年5月19日:毕业设计调整以及修改。绘制平面效果图,版面制作和检查;

20xx年5月20日—20xx年5月29日:毕业设计整理和毕业设计后期辅导检查,打印,出图;

20xx年5月30日:毕业答辩及毕业设计展览准备;

20xx年6月1日—20xx年6月xx日:毕业设计展览。

(三)预期结果:

1、包装盒设计,包括手提袋以及外盒等设计;

2、宣传册2本及书签;

3、平面广告;

4、“泥人张”世博会纪念品包装系列设计说明,3000字左右。

中国古建筑大系(共10册)详细介绍:为弘扬中国古代建筑文化,中国建筑工业出版社组织国内知名专家学者,不惮繁杂,潜心调研、摄影、编纂,出版了大型画册《中国古建筑大系》。全书共分10册:①宫殿建筑、②帝王陵寝建筑、③皇家苑囿建筑、④文人园林建筑、⑤民间住宅建筑、⑥佛教建筑、⑦道教建筑、⑧伊斯兰建筑、⑨礼制建筑、⑩城池与防御建筑。这部巨著,集中国古建筑大全于一书,不但内容精当、图片精致,而且印装精美,值得每位中国古建筑的研究者与爱好者珍藏。本书曾获得国家图书奖荣誉奖,第七届全国优秀科技图书奖特别奖。读者对象广大读者。目录本书共分10册。①宫殿建筑论文:历史上的宫殿建筑—从原始简陋迈向宏伟壮丽、北京故宫—智慧和血汗结晶的璀璨明珠、沈阳故宫—满汉蒙藏建筑艺术精华的融合。彩色图版、图版说明:北京故宫、沈阳故宫。附录:宫殿建筑平面、立面、剖面图,结构示意图,遗址分布图,导览图。建筑词汇。中国古建筑年表。②帝王陵寝建筑论文:陵寝建筑形制与艺术—探索神秘的艺术殿堂、陵寝的单体建筑与总体布局—展现多彩多姿与气势宏伟之建筑风貌。彩色图版、图版说明:帝王陵寝建筑。附录:陵寝建筑的平面、立面、剖面图、透视图,结构示意图,遗址分布图,导览图。建筑词汇。中国古建筑年表。③皇家苑囿建筑论文:奠基、发展时期—从原始的畋猎迈向自然、精雅、成熟的休闲空间、最后兴盛时期—集中国皇家造园大成的清代的苑囿。彩色图版、图版说明:皇家苑囿建筑。附录:皇家苑囿建筑的平面、立面、剖面图,结构示意图,遗址分布图,导览图。建筑词汇。中国古建筑年表。④文人园林建筑论文:文人园林的发展—造园是体现澄怀观道的山林生活、文人园林的艺术特征—古朴之美,融诗入景,画中之游、布局和设计—以有限造无限,显苍然与明媚、掇山和理水—结合峰峦动势之美与湖、沼、幽涧曲线。彩色图版、图版说明:文人园林建筑。附录:文人园林的平面、立面、剖面图,结构示意图,遗址分布图,导览图。建筑词汇。中国古建筑年表⑤民间住宅建筑论文:民间住宅的发展历程—纵横话历史,捭阖探源流、民间住宅的建筑形式—宅居融民情,风韵会地理,民间住宅的艺术特征—稚拙藏超卓,朴厚寓灵幻。彩色图版、图版说明:民间住宅建筑。民间住宅建筑的建筑的平面、立面、剖面图,结构示意图,遗址分布图,导览图。建筑词汇。中国古建筑年表。⑥佛教建筑论文:中国佛教的形成与发展—以玄解佛,以佛补玄、中国佛寺的建立与演变—从白马寺的创建到隋唐时代的佛寺林立、中国佛教建筑的艺术特色—西方佛教文化与中国固有文化的融合。彩色图版、图版说明:佛教建筑。佛寺、佛塔、石窟建筑的平面、立面、剖面图,结构示意图,遗址分布图,导览图。建筑词汇。中国古建筑年表。⑦道教建筑论文:中国道教的兴起及其内容—不死的探求,仙道的世界、道教建筑概说—从“治”、“靖”到“宫观”的建筑形制特色、洞天福地与丛林—祀神、修炼、传教、斋醮的场所。彩色图版、图版说明:道教建筑的平面、立面、剖面图,结构示意图,遗址分布图,导览图。建筑词汇。中国古建筑年表。⑧伊斯兰建筑论文:伊斯兰教建筑的历史沿革—从阿拉伯经丝绸与香料之路传入中国的前后历程、伊斯兰教建筑的类型与组成—中阿混合体的清真寺及墓祠建筑的独特风貌、伊斯兰教建筑的布局与装修。彩色图版、图版说明:伊斯兰教建筑。伊斯兰教建筑的平面、立面、剖面图,结构示意图,遗址分布图,导览图。建筑词汇。中国古建筑年表。⑨礼制建筑论文:礼制建筑的形成与历史演变—从儒家的礼制思想到明、清时代的坛庙祭祀系列、礼制建筑的形制及艺术特色—从帝王之家到百姓之家的自然与人文祭祀系列。彩色图版、图版说明:礼制建筑。礼制建筑的平面、立面、剖面图,结构示意图,遗址分布图,导览图。建筑词汇。中国古建筑年表。⑩城池与防御建筑论文:城池防御建筑的沿革—历代都城的兴盛与衰亡、城池形制、结构、营造与攻防—建筑坚固险要的防御体系、万里长城—中国历史上最伟大的防御工程。彩色图版、图版说明:城池防御建筑。城池防御建筑的平面、立面、剖面图,结构示意图,遗址分布图,导览图。建筑词汇。中国古建筑年表。 HI:SHOPBOOKS

古代兵器铸铜工艺研究论文

摘要:夏代作为中国青铜时代的发展时期,其青铜器的审美特征突出地表现在酒器和兵器的造型形式和纹饰意蕴之中。尽管这一时期的青铜器仍然显得相对朴实,但其实用功能和形式美感兼具的造型,以及变化多样的几何纹和威严庄重的动物纹装饰,却凸显了其鲜明的时代审美风格:寓意象征性、庄严厚重性和整体适应性。这为商周青铜器鼎盛时代的到来,在审美的造型、纹饰和风格上均作了必要的铺垫。关键词:夏代青铜器;造型;几何纹;动物纹;寓意象征;庄严厚重Abstract: As the development time of Chinese Bronze Age, the esthetic characteristics of Xia Dynasty bronze utensil prominently is shown on modeling form and decorative design of drinking utensil and weapon. Although this time’s bronze utensil still appeared relatively simple, the modeling with practical function and form esthetic sense, as well as the changed diverse geometry decoration and the dignified grave animal decoration, actually display its bright time esthetic style: Implication symbolic, dignified massiveness and overall compatibility, which prepare both for the arrival of Shang and Zhou bronze prosperous time and the esthetic modeling, decorative design, word: The Xia dynasty’s bronze; modeling; geometry grain; animal grain; implication symbol; dignified早在6500年前,陕西临潼姜寨的仰韶文化先民铸造出了第一块铜片;随后,从马家窑文化到龙山文化时代,先民们又遗留下来了陶寺遗址的铜铃,登封王城岗遗址的残铜片、坩锅残片等;到了甘肃青海的齐家文化时代,他们则开始冶铸或冷锻出铜刀、凿、锥、钻头、斧、匕、指环以及小饰件和镜子等铜器。这些显示了中国文化由“铜石并用时代”向“青铜时代”的缓慢过渡。而到了夏代,青铜器工艺在总结新石器时代器物制造经验的基础上取得了长足的进步。偃师二里头遗址和夏县东下冯遗址这一片独特面貌的早期青铜文化区域,同中国历史记载的夏王朝统治的范围大致吻合;考古发掘的大量青铜器,又与夏人的一些史实——如夏禹的 “贡金九牧,铸鼎物象”(《左传•宣公三年》)、“以铜为兵”(《越绝书•记宝剑》),夏后启的采矿冶铜等,也是可以相互印证的。尤其是二里头遗址中发掘的炼渣、炼铜坩埚残片、陶范碎片,表明青铜器的冶炼作坊已初具规模。因此,“青铜器的大量铸造和使用是二里头文化的重要特征之一……二里头文化……已进入中国青铜时代的发展时期”[1]。夏代青铜器已经开始走出新石器时代青铜器制造的原始阶段,其大量的礼器和兵器形成了中国青铜器造型的基本格局,神秘的兽面纹开启了中国青铜器纹饰的主体图案,庄严厚重的审美感受更是代表了中国青铜器的整体艺术风格,这些均为商周青铜器艺术鼎盛时期的到来作了必要的铺垫。一 造型形式以二里头文化遗址为代表的夏代文明,其出土的青铜器主要有礼器中的酒器爵、斝、角、盉,饪食器鼎,兵器中的戈、钺、镞,乐器中的铃,以及镶嵌绿松石兽面纹铜牌饰和残存的圈足器等,从而奠定了中国青铜器以礼器和兵器为主要形制的造型格局。在众多的器形之中,仅就青铜爵而言,“二里头文化的青铜爵大体上有两种造型,一类是原始型的,即爵的样式基本上是模仿陶爵的,它的外形和二里头遗址中出土的手制陶爵有着相似的特征,细腰、平底、短足,呈荷叶状的边口部和流从口部的延伸不甚规整,外观颇像用手捏成的陶器。另一类造型是比较精致型的,器壁匀薄流狭长而线条优美精细,虽然同是细腰平底,显然是在陶范上事先作过细致修整的,三足细长而微呈曲线形”[2]。这种原始型和精致型的变化,实际上体现了从早期到晚期夏代青铜器造型由简单向复杂多样,由粗放向精致演变的审美历程。早期的青铜器形制主要受同时期的各类陶器的影响。如夏代早期作为食器的青铜三足云纹鼎,矮小、无柱、口沿平直,其祖型就是新石器时代的陶鼎;作为酒器的青铜束腰爵,素面无柱,形体单薄古拙,充满着浓厚的原始初创气息,其流的长短、俯仰以及爵身趋扁宽的形式也同龙山文化的豫西三里桥类型和豫北后岗类型陶器如出一辙,并没有摆脱陶爵的三条矮尖足附于器底的外侧、形体圆润以及没有棱角变化等浓重特征,更“没有形成青铜器所特有的准确造型和挺劲的轮廓线,也未经精工磨砺”[3],这无疑是二里头青铜爵的最早形式。铜鬲的口沿也与陶鬲口沿的折沿式和侈沿式相对应,其足仍沿用规整圆锥体的陶鬲足。因而,这一时期的青铜容器“从其形制特征来讲,它们几乎全与同时的陶器相同,它们的发展演变也与相应的陶器同步”[4]。夏代早期的青铜器尚处于祖型于陶器的阶段,还没有形成自身独立的审美特征。到了夏代后期,青铜器则相对精巧,造型具有一定的审美价值。此时,青铜爵造型的陶器特征显著减退,在注重实用的同时,还十分讲究形式感,增设了距离很近且具有装饰性的两乳钉状柱,三足分布规矩,接近于等腰三角形,口沿呈凹弧流线型。另外,爵的侧面设一折弧形大鋬,鋬面上又加铸两个狭长的镂孔,既有效控制了鋬的厚度,又增饰了具有装饰效果的镂孔纹;1959年上海博物馆自废铜中抢救出来的乳钉纹管流爵,其一侧设斜置的流管,流上铸两个方折形饰物,造型别具一格,其鋬下有一圈较宽的假腹,其上铸用多个空心圆孔,形成镂空的装饰效果;尤其是二里头出土的乳钉纹长流爵,流特别细长,作狭槽状,尾与其对应,既平衡了重心,又显得修长而纤细,三足尖端呈弯弧线状而外撇,这些与扁平直立式样规整的橄榄形爵身搭配和谐,刚柔相济,已经脱离了夏代陶爵的体制,并成为中国酒具的形象代表。这时的青铜鼎,其腹部较为高深,配三只四棱锥形空心足,两耳立于口沿上,其中一耳与一足呈垂直线对应,另一耳则位于另外两足中间,整体造型兼具实用和审美的双重要求,给人一种规整中有生气,对比中显和谐的审美感受。同时,这一时期还出现了创新型的高颈扁腹直壁斝(二里头遗址六区M9:1),口沿上设两个三菱锥状矮柱,腹部鼓起,下承三个大空锥足,器壁很薄,其先进的设计直接是二里岗文化铜斝的原始祖型。夏代晚期处理器壁匀薄的技巧,也为商代青铜器物新颖造型的设计开创了先河。二 纹饰意蕴夏代青铜器的纹饰,一方面对同时期的灰陶和礼玉的纹饰有所继承,另一方面又结合当时专制社会形成阶段的特征对其纹饰作了一定的扬弃,所以无论是纹饰的结构特征,还是其表现方法,均形成了鲜明的时代特征。夏代青铜器纹饰多以乳钉或圆饼状的实心的连珠纹,以及弦纹、云雷纹等几何纹为主,虽然还没有发现像商代青铜器上直接铸刻的饕餮动物纹为主题的装饰,但在二里头遗址发掘的用绿松石镶嵌而成的动物头部图案的铜牌饰上,却已经形成了这一动物纹的基本模式,从而开启了中国青铜器动物纹的先河。(一)几何纹几何纹在新石器时代的彩陶上就早已出现,而到了夏代,青铜器则开始模仿陶器的各种几何纹饰类型,出现了一些简单的连珠纹、弦纹和云雷纹,从而开启了中国青铜器纹饰的先河。这些几何纹虽然相对单纯和平面化,却不仅具有形式上的变化和结构上的美感,体现了丰富的审美风尚和极具时代性的文化内涵。最早出现的连珠纹图案呈小圆珠状,有单排和双排两种横式排列,圆圈也有实心和空心之分,多饰在器物的肩上或器盖的边缘等部位,其形成也经历了一定的演变过程。如青铜器上的乳钉等,首先可能是防碰撞的实用功能和相对规则的装饰功能的统一,后来其实用功能退化,渐渐演化为专门的装饰性图案。二里头乳钉纹斝颈部突出的圆饼状乳钉纹(即连珠纹),作为青铜器上简单而原始的纹饰,就是在防滑的实用基础上而形成的。据考证,连珠纹是用一个管状器在陶范上印制的,圈与圈间距的疏密,横行排列的整齐,虽不很严格,却显得自然。如二里头铜爵上也饰有很不规矩的圆点纹,作单向或双向排列,类似的还有上海博物馆收藏的一件铜角,其杯体下部也铸有圆圈状的连珠纹。弦纹也是青铜器上简单的纹饰,为一根凸起的直或横的线条,简洁朴素。它一般与乳钉状连珠纹配合使用,并且多作为连珠纹的边框。如夏代晚期的乳钉纹管流爵的颈上也饰弦纹三道,其间夹杂疏密有致的双排乳钉纹,显得规整而又有变化;二里头出土的铜斝,与鋬相背的腰腹正面装饰有两道凸弦纹,中间则夹有一排五颗乳钉纹,从而在腹部形成了一周由凸弦纹与圈纹组成的宽带纹,显得简洁而利落,形成了夏代青铜器纹饰的特有形式,与青铜时代的其它阶段的纹饰风格迥异。云雷纹是夏代青铜器上最为典型的几何形图案,是用利器在陶范上刻划而成,圆柔形的云纹和方折形的雷纹连续出现,构成了回旋式线条,显得自然流畅。夏代青铜鼎的腹部一般多饰以云雷纹,较特殊的是二里头六区(KM3:2)青铜戈,其曲内后部也铸有凸起的云纹,纹间的凹槽内还镶嵌有绿松石,将相对神秘庄重的云雷纹打扮得楚楚动人,寓庄严与审美于一体。这种云雷纹的阳纹线条在纹饰中间均形成一个圆圈,颇似神秘而狞厉的斜角目纹,周围再搭配饰以抽象而富于变化的阳纹线条,整个构图简洁而生动,寓狞厉与生气为一体,很可能就是商周青铜鼎上兽面纹的胎形。除此之外,二里头文化中出现的几何纹还有近似水涡的涡纹;阳纹线条纵横交错而成的网格纹,如二里头遗址五区M1:1青铜鼎腹部饰有粗疏的带状网格纹;以及绿松石镶嵌十字纹,如1975年偃师二里头遗址出土的圆形青铜器上就饰有两头粗中间细的十字纹,另外一件夏代晚期的镶嵌十字纹方钺在其中心圆孔周围的正反两面也用形状规整的小绿松石片镶嵌成两周十字图案,并在其内外用绿松石片组成两个圆周将其围住,整个图案排列整齐有序,又富于变化。十字纹、圆圈纹与中心镂孔形成方圆,体现了虚实融合的和谐形式感。(二)动物纹到了夏代晚期,铜牌饰的出现才标志着中国青铜器中以夸张形式或以幻想中的动物头部为主体的抽象兽面图案,这也是迄今发现的青铜器上最早的动物纹。该纹饰的动物头部,除两眼之外的其他部分,均为抽象的,而不是具体表现实样的。这可以追溯到龙山文化遗址中石锛上怪异的动物纹饰,身上横条沟曲形的刻线与青铜兽面纹就极为相似,新寨二里头一期文化遗存中发现的陶器盖上也有类似的怪兽纹饰。夏代兽面铜牌上的兽面纹,图案设计简单质朴,特别突出兽目,后来逐渐发展成二里头玉柄形器上的饕餮图案,并成为早商及其以后青铜容器上兽面纹和饕餮纹的祖型。李学勤分析山东日照两镇的玉锛饕餮纹、河南偃师二里头铅的嵌绿松石青铜牌饰饕餮纹时,也指出了其审美过渡性:“山东龙山文化和二里头文化的饕餮纹确实可以看成良渚文化和商代这种花纹的中介”[5]。夏代也有部分铜酒器在器盖的边缘饰以变形的动物纹图案,并且特别突出骇人的双目,营造了一种威严的氛围,既与使用者的礼仪和等级地位相呼应,也与夏代关于龙的神话传说相印证。夏代青铜器上的动物纹装饰,当为商周同类青铜器纹样的滥觞,而且经过变形的动物纹图案也形成了后来青铜纹饰的主体。总之,夏代晚期的青铜器纹饰,一方面赋予了青铜器外在形式的华美与瑰丽,如青铜质料的器物表面,刻以单层平雕纹饰,且纹饰多作条带状,往往给人以既有力度和锐度的触觉感受,又有流畅和圆润的视觉感受,“灵活的线形纹饰弥补了青铜器体块特质的不足,赋予了凝重的青铜器以生命的气息”[6],形成了刚柔相济的艺术审美韵味;另一方面又承载着特定的文化意味和精神特质,夏代先民把现实以及臆想的物象铸刻在象征权力、威仪和用以祭祀的青铜礼器上,如夏代九鼎的纹饰既满足了其宗教性的龙崇拜,也通过把天下各地的自然资源和财富绘制成图象,刻铸于鼎上,以此作为帝王享有灵物和征收贡赋的象征,突出其现实的攫取权力和树立威信的政治意义。三 艺术风格夏代青铜器由于工艺技术的演进而极大地促进了先民们审美理想的物化,在各类器物造型和纹饰的审美设计中,充分吸收夏王朝这个全新社会形态中的精神内涵和生活习俗,将社会各阶层,尤其是统治阶层的意识形态形象化抽象化地熔铸于这一高贵典雅的青铜器物之中,从而形成了独具时代特色的青铜艺术风格:寓意象征性、庄严厚重性、整体适应性。一是寓意象征性。夏代青铜礼器和兵器的特定功用及其造型纹饰的文化内涵是极具寓意象征性的,不仅寄寓着当时夏代贵族和下层民众对所谓自然力量的利用和膜拜,而且还直接象征着当时社会的政治权力和等级制度。青铜礼器和兵器造型庄重,纹饰逐渐走向神秘化,发挥着“钟鸣鼎食”的重要作用。《左传•宣公三年》载:“昔夏之方有德也,远方图物,贡金九牧,铸鼎象物,百物而为之备,使民知神奸”,夏代青铜九鼎的纹饰图案在象生的背后,仍然隐含着一定的表意性,用鼎的大小、轻重和不同形状、纹饰来象征各种事物和等级制度,既是天下各地自然资源和财富的体现,也是帝王享有灵物和征收贡赋的象征。夏代晚期出土的镶嵌十字纹方钺,根据其平直无锋刃的造型和镶嵌绿松石十字纹的纹饰判断,应该不是一件简单的兵器,“而可能作为仪仗用,是一种军事权力的象征,是现实所有者身份的特殊兵器”[3],寄寓象征着夏代这一特定历史阶段的意识形态和精神内涵。同时,夏代青铜器的装饰性纹饰自此一改以往的仿生化形式模拟,更多地向着抽象化方向发展。如镶嵌十字纹方钺上的十字纹,是一种抽象的线条,二里头五区M4出土的青铜兽面牌饰,有突出的圆目,装饰性和抽象性特征较明显。夏代是一个充满残酷战争和奴役的时代,这种兽面纹饰“一方面是恐怖的化身,另方面又是保护的神祗。它对异氏族、部落是威惧恐吓的符号;对本氏族、部落则又具有保护的神力。这种双重性的宗教观念、情感和想象便凝聚在此怪异狞厉的形象之中”[7],夏代青铜礼器的王权性象征在其纹饰尤其是在兽面纹中彰显无疑。因此,夏代社会生活内容和宗教礼仪的丰富,特别是青铜礼器和兵器的精神性特征,强化了夏代器物创造的寓意象征性。二是庄严厚重性。青铜器在夏代作为国家第一重器,其礼仪性比当时全社会普及的陶器要浓厚得多,无论是其坚硬的质地、凝重的色泽,还是独特的造型、别样的纹饰,都在陶器、玉器的基础上融入了审美形式的因素,呈现出威严而凝重的审美风格,形成一种独具时代气息的庄严厚重美。如夏代青铜爵改造了以往陶爵的基本造型,力求使器物的上中下各部位比例协调,左中右各部位保持平衡,以便器物的重心落在中心位置,从而取得沉稳的视觉效果。同时,流管等附件的安置,也在不破坏整体平衡的原则下进行,成为一种有效调节平衡的手段,显得规整而庄严;镶嵌绿松石兽面纹图案的双目以及周围的抽象化线条,装饰虽简洁,却突现出神秘动物的凶猛与残酷,且采用对称平衡的方式,更是给人一种庄严肃穆的审美感受。同时,夏代青铜器的社会政治功能性也极大地影响着青铜艺术的发展方向,几何式的方圆结构,长短大小的比例变化,器腹多为圆方造型,下面贯之以三足,与夏礼的规范性合拍。如青铜鼎在仿照新石器时代陶鼎造型的基础上进一步融入国家的理念,对称规整的双耳立于口沿之上,坚实浑厚的三足承于圆腹之下,营造了一种厚实而稳定的氛围,确实有“定鼎”的气度,成为国家的象征。厚重而不失其精致,形体规整而又显得大方,夏代器物在活泼愉快的自然美基础上形成了厚重而神秘的庄严美,而这种庄严厚重性蔚为夏代青铜艺术的主流,也是整个三代青铜器艺术的审美特质之一。因此,夏代青铜器整体风格的形成,一方面与青铜艺术本身内在求变的的传承与创新有关,另一方面外在的社会、政治、文化也在其演变中也充当着重要的角色,从而实现了器物整体造型和纹饰庄重风格和现实社会权力等级制度庄严氛围的完美统一。三是整体适应性。夏代青铜器尤其注重器物造型、纹饰及其功用的整体适应性。“青铜器的整体艺术造型,主要是器物的形象特点,各种附饰和纹饰的整体适应性水平”[8],因而夏代青铜器的整体艺术造型也正是表现为其形制、装饰和功能的整体性和相应性,在表现形式、表现手法上,均讲究别致的形制与其特殊功能的紧密联系,讲究纹样及图案在各种不同器皿具体部位结合时的“适形造型”方式。如上海博物馆馆藏的一夏代钉形柱爵,其中腰极细,与上部伸出的流尾,以及下部外撇的锥足形成分段,既利于饮用,又方便摆放,形制与功用得到了完美的结合。此外,夏代青铜器的纹饰,也“布置严谨,意匠奇妙,虽是一种装饰艺术,但和器的形制是一致的,表现一个时代工艺美术的时代特征,也反映了当时人们的观念形态”[9],并且这些纹饰形象随着不同时代的社会风俗和制作目的的不同,附着于不同的青铜式样上而表现出不同的精神内涵与艺术趣味,从而突显了夏代青铜器的纹饰与功用整体适应性的时代特征。如二里头遗址出土的呈盾牌状的铜牌饰,其凸面由各式形状的绿松石片粘嵌排列成浅浮雕式的兽体形象,多为龙的各种变体,且下体背侧有的还饰以卷云纹,飞龙在天的威严和自由,与夏代先民的龙崇拜思想以及铜牌饰的礼仪功能相得益彰,铜牌饰的纹饰与功用也就在夏代先民的想象中得到了整合。“中国真正进入青铜时代大约是从公元前21世纪开始的,从公元前21世纪至公元5世纪中叶,包括古代文献上记载的夏、商、西周和春秋几个历史时代是中国的青铜时代。时间长达1600年左右”[10],而在这1600年的演变历程中,夏代青铜器中礼器和兵器的两大工艺造型,几何纹与兽面纹的工艺装饰,以及独具时代特征的庄严厚重的审美艺术风格,无疑具有举足轻重的作用,是我国青铜器工艺的源头,为商代和西周时代青铜铸造业的持续稳定发展奠定了坚实的物质和精神基础。参考文献:[1]张之恒 周裕兴.夏商周考古[M].南京:南京大学出版社,1995:32-33.[2]马承源.中国青铜器研究[M].上海:上海古籍出版社,2002:14-15.[3]陈佩芬.夏商周青铜器研究•夏商篇上》[M].上海:上海古籍出版社,2006: 7、16.[4]郑光.二里头陶器文化论略[J].二里头陶器集粹,中国社会科学出版社,1995: 24.[5]李学勤.良渚文化玉器与饕餮纹的演变[J].走出疑古时代,辽宁大学出版社,1997:90.[6]朱志荣 邵君秋:《商代青铜器纹饰的审美特征[J].安徽师范大学学报,2003,1: 99.[7]李泽厚.美的历程[M].天津:天津社会科学出版社,2001: 57.[8]马承源.中国青铜器[M].上海:上海古籍出版社,2003: 15.[9]容庚 张维持.殷周青铜器通论[M].北京:文物出版社,1984: 102.[10]李伯谦.中国青铜文化结构体系研究[M].北京:科学出版社,1998: 275.

青铜器伪造,可谓五花八门,防不胜防,简要介绍几类 (一)蚌埠货:蚌埠仿古铜器作坊,大大小小有上百家,铜坯多在山西订做的,也 有自家铸造的,主要以电解腐蚀与化肥腐蚀为主,水坑干坑均有,从商周到汉代 造型齐全,特点是胎体厚重,锈色松而鲜艳,没蓝锈,器内做不好,有的带范线, 但不做垫片,绝大多数不过关。各大古玩市场地摊都能看到。 (二)河南刀:市面上杀人最凶的就是河南造假青铜,河南刀全国闻名,远销海外, 河南电解作伪铜器也很多,蓝锈以染色为主,水洗易掉色。河南的老铜改装,多 用树酯漆做锈,很嫩火烧易燃。老铜器机械后刻工比较有名,多是素鼎素瓶,刻 细小回纹,经局部腐蚀,容易蒙人,细心可看出机械刀削轮廓比较锋利,多不过 关,河南的拼装,包皮,移植锈己形成产、供、销一条龙,各大古玩市场均能看 到有河南人放过来杀人的假货,其中有些后错金,宝剑后磨花,己到了乱真的地 步。 (三)陕西错:陕西老铜后错做的非常好,有的锈色处理,可谓天衣无缝,不挑出 金银丝,几乎看不出是后错,还有一种错银方法更奇了,用铝合金粉末压缩到铜 胎凹槽内,这种工艺不适合老铜。普通铜镜,能雕出头版,能改成战国镜,镜背 水银沁做的也好,还能在老剑上镀出几何形花纹。江浙一带的藏家易上当。 (四)阜阳工:前几年阜阳水坑做的很好,现在基本是老铜贴工,素的老铜器贴上 树酯合成的战国工,非常逼真,阜阳铜器修复也是全国一流,他们能将鎏金残片 拚成鎏金怪兽,接缝处理的非常好,上手感觉比较熟,油性重。 (五)荆州造:生坑假货遍布市场的时候,湖北荆州,枣阳一带却研制出高仿水坑, 有的高仿品范线垫片都有,瓶足内模还在,身上还有丝织品腐烂痕迹,器物工艺 流畅,重量很轻没脆声,铜质也对,有的还做出轻微损坏,足以乱真。这类主要 仿战国大尺寸器物,浅浮雕工艺为主,铜坯成型后,经火烧薰黑,再埋入土中腐 蚀,由于皮壳厚度不够,器物易露铜,口沿油性重,花纹版模深浅不均,见过一 次就会识别了。 对青铜仿制做假的重点区域作了五项归纳,它们分别是蚌埠货、河南刀、陕西 错、阜阳工、荆州造。四年过去了,上述地方的青铜作假又呈现出新态势,因一 些因素限制,我所了解到的只能粗略写一些: 一:蚌埠货。 四年过去, 蚌埠产品己广为人所知, 以前密集的作坊己是门庭冷落, 好多仿铜的改行玉器加工、经营奇石等等,也有仿铜的辗转去了成都等地,仿制 一些巴蜀文化铜马、摇钱树,以及三星堆、滇文化特征的产品,蚌埠现有的仿古 作坊,电解做旧的技术并没什么改进,不怎么生产高仿品,以纯工艺品为主,主 要仿制汉以上纹饰精美,工艺复杂的产品,简单做一下绿皮,因为是精美的纯工 艺品,客商多来北京,广州等地,有的也销往港澳及海外。因为这类产品是纯工 艺品,范线僵硬,胎体厚重不做垫片。令人想不到的是,这类纯工艺品,却时常 有人发到收藏论坛当做国宝叫卖。 二;河南刀。现在河南仿铜日新月异,不断有新产品出来,错金银、鎏金、后工、 后刻铭工、后镶松石,新旧拼装、改造、包皮、移植锈己无所不能。河南电脑刻 工的产品己不多见,高仿红斑绿锈仿商周的比较多,以觚、爵常见器物为主,很 少有水坑品种,新型拼装采用更先进的铜焊技术,做得好的器物外表肉眼无法看 出接口,器内接缝为树酯做锈,完全过关的不多,伪刻铭文的字口略僵,细心可 看出起刀收刀痕迹,市面常有河南包老铜皮的成套编钟,铜片接缝处理采用铜焊 接, 以前针扎刀刮可鉴别出的方法完全失效, 凡成套编钟弹指敲击象是塑料声音, 都有问题。 以前采用不干胶贴在铜器与兵器上再腐蚀仿做错金花纹的工艺均己淘 汰,纯新铸造的工艺没什么改进,孔雀蓝仍然做不出,仿制孔雀蓝依然靠油彩染 色,少数移植锈是从废铜上整块剥下,再用胶粘上仿制品上,新手看这类锈,最 好用刀刮一下,从北京广州返销河南的东西也多,多是前些年用胶水修复过的, 又重新流到河南精加工,于是河南真货多,假货也多,成了全国青铜集散中心。 三;陕西错。陕西高仿错金,己从各类老铜后错转向新工艺品,多是臆造品,类 似河南的部分产品陕西、山西均有作坊仿制,老铜错铝合金几乎看不到了,河南 有种高仿老剑后错金,工艺力度很逼真,金丝上有结晶锈,剑格、同心圆镶有松 石,据说这类产品出自陕西,很多是专门针对江浙收藏家特制的,我听浙江有位 擅长鉴定铜器的朋友说过,浙江爱好收藏的企业家,人手一把越王勾践剑、或吴 王夫差戈,再过几年,也许会迅速扩大到国内外的收藏家人均一把,有朝一日来 个华山论剑,场面肯定十分壮观。 四;阜阳工。安徽阜阳的树脂贴工,随着藏友对其特征的认识,己经没了市场, 因为这类产品的铜坯子多是用废旧残破铜器胶水粘接的, 几年后胶水失效铜片纷 纷裂开散架,以前贩运这类伪铜器到南方各地的,多不敢来了,还有些砸在手上 的,常发在收藏论坛试图蒙出去,阜阳修复铜器的也从树脂补添工艺改为青铜铸 造。阜阳工的时代基本己经终结。 五;荆州造。荆州的高仿水坑依然在生产,荆州造兵器与铜镜后刻工,己经名扬 天下,高仿品供不应求,其中荆州仿造铜兵器己达到乱真的地步,荆州仿制铜剑 基本都是水坑,做旧后微有毛口,极易迷惑人,这类铜剑,长短宽窄尺寸应有皆 有,老剑新剑后磨花的品种,以菱型几何纹最为逼真,还有些臆造的龙纹凤纹之 类,铜兵器错金也是荆州造一大特色,也有错得好的,但大多是画蛇添足,比如 剑把顶端错一圈铭文,筒型把上很窄的剑格上也错上细如针丝的铭文,也有所谓 烙银的铜矛,其特征均是水坑,皮壳厚度不够易露白铜,铜矛管内常塞有一截烂 木头,铜剑有时还配上黑漆剑鞘,漆壳上描有楚式花纹,并用坑泥和水浸泡,然 后用塑料纸包着出售。荆州铜镜后刻工多采用素镜,或厚胎不值钱的镜子,纯手 工玉雕机雕刻,镜面保持原貌,背面纹饰多是仿汉与战国镜为主,皮壳处理的很 好,但钮部多有破绽,纹饰油性重,象擦过皮鞋油似的,因其产量有限,见过这 类产品人并不多,据说仿家附近宾馆常年有人住着等货。 五;其它。有一种仿品去年上市,我到现在还没弄清产地,造型仿商周中高档器 物为主,呈亮皮壳,有范线没有铭文,器内修胎不规整,厚薄不均,胎体轻巧, 声音不响,材质非常脆,器耳与器足易断裂,器外有红斑绿锈,还有结晶样石灰 锈,从断裂处看,并非青铜铸造,鼎之类很厚的实心耳与足,手电钻打下去呈褐 色粉末状,不见铜屑,从工艺流程上看,象是金属粉末模压的,到各大古玩市场 放货的贩子,多自称是湖南宁乡出土,这类伪品按常规方法鉴别极易走眼,因此 上当的也大有人在。学习青铜器鉴定的意义及鉴定青铜器的方法学习青铜器鉴定的意义青铜是人类历史上的一项伟大发明,是世界冶金铸造史上最早的合金。中国 古代青铜器是中国的国粹,中国的艺术品当中只有青铜器是被全世界所公认的。 从夏代起源, 经过商周、 秦汉至宋代金石学诞生, 从单一的收藏, 变为一种学问, 一种研究对象。青铜器的价值被世界公认主要是在 1840 年鸦片战争后,中国的 大门被打开,外国人进入中国,发现中国的青铜器造型独特,做工精美。在西方 国家里,18 世纪才出现抽象派和印象派的青铜器造型,在中国 3000 年以前就有 了,所以外国人非常喜欢我国的青铜器。如今像牛尊、羊尊、马尊等大部分流散 在国外,中国青铜器的艺术地位在世界上可与西方的油画、雕塑相提并论,在世 界的各大博物馆里都有一个专门的中国青铜器馆。世界各地博物馆和美术馆,无 不把中国青铜器作为馆藏重器,历代收藏家更是把收藏青铜器作为镇宅之宝,世 代相传。如今盛世兴收藏,青铜器更是收藏家们竞相追逐的宝贝。 中国青铜器的发展经历了历史的不同时期, 它的风格从庄严的艺术风格转向 了朴实、简洁、明快,同时青铜器的社会功能也从祭祀用的礼器逐渐转变成实用 器具。青铜器的纹饰则由庄重的饕餮纹、夔纹到富有韵律的窃曲纹、环带纹,再 发展为清新的蟠螭纹、宴乐、攻战纹等,其间动物纹饰狰狞的超自然魔力逐渐减 弱,直至丧失。这种纹饰的变化不仅仅是因为制造工艺或者人们审美水平的提高 引起的,同时与人类生产力的提高及社会的变革也存在一定的联系。青铜器纹饰 的产生是中国劳动人民勤劳、朴实、聪颖、智慧的结晶,是体现人们美好心愿的 依托物,是人们与大自然抗争、共存、达到“天人合一”朴素心愿的具体表现, 他们用高超的铸造技艺,为我们留下象征中华文明的艺术瑰宝。 中国古代铜器,是我们的祖先对人类物质文明的巨大贡献,虽然从目前的考 古资料来看,我国铜器的出现,晚于世界上其他一些地方,但是就铜器的使用规 模、铸造工艺、造型艺术及品种而言,世界上没有一个地方的铜器可以与中国古 代铜器相比拟。 这也是中国古代铜器在世界艺术史上占有独特地位并引起普遍重 视的原因之一。青铜文化的变迁体现了社会、经济的变迁以及文化内涵的变迁。 因此,学习青铜器鉴定对世界文明的发展和进步具有着深远的意义。 青铜器的鉴定方法 青铜器的鉴定方法青铜是指红铜与锡、铅等其他化学元素的合金,因颜色呈青灰色而得名,其 质地坚硬,我们平时所说的铜质在鉴定中很重要的一个门类,在早期的青铜中, 其颜色有很多是发深红色的,很多人都把这样的铜红青铜,这种铜质在坚硬程度 上远不如后来冶炼出的青铜坚硬,青铜铜质的演变,是一个由深红到青色到黄铜 的一个过程,其中在唐代出现了白铜大多用于制造铜镜,到了明代有一些红铜的 艺术品,但是其铜制的提纯技术已经达到了很高的水平,比如宣德炉,清代大多 是红铜,这些不同的铜质由于配比的关系远不如现在铜质的质地,由于青铜配比 的比例数据并不统一所以造假者制出的铜器质地上还是很容易辨别的, 但是现在 有很多人将老铜器回炉使得制造出的铜质很逼真, 但是这种方法的不足就是破坏 了包浆。古代青铜器是贵族的奢侈品或者是兵器或者是车马器,它有很严格的使 用机制,也有严格的制造机制,除了一些简单的民用器之外,漂亮的文饰复杂的 礼器 、酒器、祭器都是古代上层社会文化的缩影。青铜器大件的东西要不没有, 一旦出现,就绝对不是粗制滥造的东西。掌握好每个时期的文饰是很重要的,因 为在和伪造者之间是一个比拼知识的过程, 只有拥有了足够多的知识之后才会找 到一些细微的漏洞,从美学的角度上讲,古代青铜器文饰都很流畅,生动,而且 就我们今人来看有很强烈的时代气息,而伪造的文饰呆板没有力度,有的地方还 会出现一些很锋利的铜渣,铭文是一个比较难的鉴定,有阳铸和阴铸之分,除了 要知道一些简单的字的写法之外,也要讲究美观和力度,阴刻的文字要去观察它 底子和锈色的统一。 前面提到包浆。包浆是青铜器经历了时间洗礼之后,铜质地发生了一系列的 化学反应之后所产生的依附于青铜器的“外壳”,它包括地子和铜锈两部分,地子 是离“铜骨”最近的一层锈,在地子之外的就是我们见到的普通意义上的铜锈了, 由于坑口的不同,它所呈现出的样貌也就各有不同,在出土地点好的地方会出现 干坑的硬锈,还有沙坑的贴骨锈,枣红皮等等一眼开门的锈,它们的特点是锈色 贴骨坚硬,已经与铜融于一体,很难清除,还有南方的水坑,出土地过于潮湿的 脏坑,一些传世的物件或者经过人们不断的把玩之后,表面显的油亮,或者是绿 漆古或者是黑漆古,其中值得注意的是,在北方一些干坑口中,有一种‘泛金’的 皮壳,让人感觉它的质地是黄铜或者有溜金的感觉,这种皮壳并没有溜金器那样 的亮丽,显的暗淡了许多,这种皮壳虽然没有或者只有很少的贴骨锈,但是却也 是比较开门的皮壳,它并不易仿造,以上罗列的古铜锈只是铜锈的一个大的方向 上的分类,即使同一种坑口的铜器所显示出的铜锈也并不是相同的!正因为铜锈 的种类如此繁多,而很多初入收藏的人由于所见铜锈有限,所以它也就成了仿造 者重点去仿制的要点之一了,仿制者仿制铜锈大概有这么几种方法: (一)化学方法仿制铜锈,用化学药品仿制出的铜锈,大多锈色很浮,没有 贴骨的感觉,它直接把药品施于铜器之上也就没有地子可言了,它只有绿锈而绿 锈也多是呈现粉末状的,如果用坚硬的工具去检查的话,可以发现。而古铜的绿 锈很难见到那么多的粉末。就目前来说,红斑和宝石蓝是很难仿造的,假铜器上 的红斑,大多是铁锈,仔细去观察的话还是很容易辨别的,一是颜色 二是结构。 这种方法制出的包浆太过刻意, 给人很夸张的感觉, 也就是大家感觉过了的原因。 即使经过长时间的把玩也不会改变那种松软的质地。 (二)将真铜锈粘贴上器物之上,这种方法造出的皮壳很具杀伤力,但是如 果仔细观察的话,这种锈下面是没有地子的,而且由于胶水的粘和大多是成块状 的而且很难具有真铜器包浆那种自然统一的感觉。 (三) 直接将铜器埋藏于地下若干年,这种方法造出的铜锈很容易识别, 锈色很浮,很容易清除。 在现代青铜器的伪仿品越来越多,仿制的技术水平也越来越高,鉴定一件青 铜器的真伪主要的方法就是针对千穷百态的仿制手段逐一击破。 李行杰 200900301026 电控系自动化 091 班

春秋战国时期青铜器论文怎么写:1、当时青铜器的数量及总体情况;2、多夏商西周时期青铜文化的继承和发展;3、其特点:铸刻文字的青铜器和青铜农具的种类数量;4、青铜器的使用范围;

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国内外研究现状的开题报告的格式(通用) 1 总述开题报告的总述部分应首先提出选题,并简明扼要地说明该选题的目的、目前相关课题研究情况、理论适用、研究方法、必要的数据等等。 2 提纲开题报告包含的论文提纲可以是粗线条的,是一个研究构想的基本框架。可采用整句式或整段式提纲形式。在开题阶段,提纲的目的是让人清楚论文的基本框架,没有必要像论文目录那样详细。 开题报告学生:一、 选题意义 1、 理论意义 2、 现实意义 二、 论文综述 1、 理论的渊源及演进过程 2、 国外有关研究的综述 3、 国内研究的综述 4、 本人对以上综述的评价 三、 论文提纲前言、一、1、2、3、 二、1、2、3、 三、1、2、3、结论四、论文写作进度安排 毕业论文开题报告提纲 一、开题报告封面:论文题目、系别、专业、年级、姓名、导师 二、目的意义和国内外研究概况 三、论文的理论依据、研究方法、研究内容 四、研究条件和可能存在的问题 五、预期的结果 六、进度安排

机械专业毕业论文开题报告范文(精选6篇)

在生活中,报告与我们愈发关系密切,要注意报告在写作时具有一定的格式。那么什么样的报告才是有效的呢?下面是我整理的机械专业毕业论文开题报告范文,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

论文题目:

MC无机械手换刀刀库毕业设计开题报告

本课题的研究内容

本论文是开发设计出一种体积小、结构紧凑、价格较低、生产周期短的小型立式加工中心无机械手换刀刀库。主要完成以下工作:

1、调研一个加工中心,了解其无机械手换刀刀装置和结构。

2、参照调研的加工中心,进行刀库布局总体设计。画出机床总体布置图和刀库总装配图,要有方案分析,不能照抄现有机床。

3、设计该刀库的一个重要部分,如刀库的转位机构(包括定位装置,刀具的夹紧装置等),画出该部件的装配图和主要零件(如壳体、蜗轮、蜗杆等3张以上工作图。

4、撰写设计说明书。

本课题研究的实施方案、进度安排

本课题采取的研究方法为:

(1)理论分析,参照调研的加工中心,进行刀库布局总体设计。

进度安排:

收集相关的毕业课题资料。

完成开题报告。

完成毕业设计方案的制定、设计及计算。

完成刀库的设计

完成毕业设计说明书。

毕业设计答辩。

主要参考文献

[1] 廉元国,张永洪. 加工中心设计与应用 [M]. 北京:机械工业出版社,

[2] 惠延波,沙杰.加工中心的数控编程与操作技术 [M]. 北京:机械工业出版社

[3] 励德瑛.加工中心的发展趋势 [J]. 机车车辆工艺,1994,6

[4] 徐正平.CIMT2001 加工中心评述[J]. 制造技术与机床,2001,6

[5] 刘利. FPC-20VT 型立式加工中心[J]. 机械制造,1994,7

[6] 李洪. 实用机床设计手册 [M]. 沈阳:辽宁科学技术出版社,

[7] 刘跃南.机械系统设计[M].北京:机械工业出版社,

[8] Panasonic 交流伺服电机驱动器 MINASA 系列使用说明书

[9] 成大先.机械设计手册第四版第 2 卷[M]. 北京:化学工业出版社,

[10] 成大先.机械设计手册第四版第 3 卷[M]. 北京:化学工业出版社,

1 课题提出的背景与研究意义

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。

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。

2 本课题国内外的研究现状

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,同年教授提出了数字控制问题;1998年瑞士联邦理工学院的和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2006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;2000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。2002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。2003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。2005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 课题的研究目标与研究内容

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。

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

1、 目的及意义(含国内外的研究现状分析)

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。

2、基本内容和技术方案

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160mmx200mm的方形钢坯,用切割机割成定长,由300mm宽的输出通道送出。

1.基本内容

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。

2.系统技术方案

(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35mmx15mm,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、进度安排

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

1. 设计(或研究)的依据与意义

十字轴是汽车万向节上的重要零件,规格品种多,需求量大。目前,国内大多采用开式模锻和胎模锻工艺生产,其工艺过程为:制坯→模锻→切边。生产的锻件飞边大,锻件加工余量和尺寸公差大,因而材料利用率低;而且工艺环节多,锻件质量差,生产效率低。

相比之下,十字轴冷挤压成形的具有以下优点:

1、提高劳动生产率。用冷挤压成形工艺代替切削加工制造机械零件,能使生产率大大提高。

2、制件可获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷挤压十字轴类零件的精度可达ITg---IT8级,表面粗糙度可达Ra O.2~1.6。因此,用冷挤压成形的十字轴类零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。

3、提高零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度高于原材料的强度。

4、降低零件成本。冷挤压成形是利用金属的塑性变形制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,提高材料的利用率,从而使零件成本大大降低。

2. 国内外同类设计(或同类研究)的概况综述

利用切削加工方法加工十字轴类零件,生产工序多,效率低,材料浪费严重,并且切削加工会破坏零件的金属流线结构。目前国内大多采用热模锻方式成形十字轴类零件,加热时产生氧化、脱碳等缺陷,必然会造成能源的浪费,并且后续的机加工不但浪费大量材料,产品的内在和外观质量并不理想。

采用闭式无飞边挤压工艺生产十字轴,锻件无飞边,可显着降低生产成本,提高产品质量和生产效率:

(1)不仅能节省飞边的金属消耗,还能大大减小或消除敷料,可以节约材料30﹪;由于锻件精化减少了切削加工量,电力消耗可降低30﹪;

(2)锻件质量显着提高,十字轴正交性好、组织致密、流线分布合理、纤维不被切断,扭转疲劳寿命指标平均提高2~3倍;

(3)由于一次性挤压成型,生产率提高25%.

数值模拟技术是CAE的关键技术。通过建立相应的数学模型,可以在昂贵费时的模具或附具制造之前,在计算机中对工艺的全过程进行分析,不仅可以通过图形、数据等方法直观地得到诸如温度、应力、载荷等各种信息,而且可预测存在的缺陷;通过工艺参数对不同方案的对比中总结出规律,进而实现工艺的优化。数值模拟技术在保证工件质量、减少材料消耗、提高生产效率、缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。

目前,用于体积成形工艺模拟的商业软件已有“Deform”、“Autoforge”等软件打入中国市场。其中,DEFORM软件是一套基于有限元的工艺仿真系统,用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。DEFORM无需试模就能预测工业实际生产中的金属流动情况,是降低制造成本,缩短研发周期高效而实用的工具。二十多年来的工业实践清楚地证明了基于有限元法DEFORM有着卓越的准确性和稳定性,模拟引擎在大金属流动,行程载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符保持着令人叹为观止的精度。

3. 课题设计(或研究)的内容

1)完成十字轴径向挤压工艺分析,完成模具总装图及零件图设计。

2)建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)相关英文资料翻译。

4. 设计(或研究)方法

1)完成十字轴径向挤压成形工艺分析,绘制模具总装图及零件图。

2)写毕业论文建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)完成十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)查阅20篇以上与课题相关的文献。

5)完成12000字的论文。

6)翻译10000个以上英文印刷符号。

5. 实施计划

04-06周:文献检索,开题报告。

07-10周:进行工艺分析、绘制模具二维图及模具三维模型设计。

11-13周:进行数值模拟。

14-16周:撰写毕业论文。

17周:进行答辩。

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,2000.

[4] 任金泉 机械设计课程设计 西安交通大学出版社,2002.

[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,2008

1. 设计(或研究)的依据与意义

十字轴是汽车万向节上的重要零件,规格品种多,需求量大。目前,国内大多采用开式模锻和胎模锻工艺生产,其工艺过程为:制坯→模锻→切边。生产的锻件飞边大,锻件加工余量和尺寸公差大,因而材料利用率低;而且工艺环节多,锻件质量差,生产效率低。

相比之下,十字轴冷挤压成形的具有以下优点:

1、增强劳动生产率。用冷挤压成形工艺代替切削加工制造机械零件,能使生产率大大增强。

2、制件可获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷挤压十字轴类零件的精度可达ITg---IT8级,表面粗糙度可达Ra O.2~1.6。因此,用冷挤压成形的十字轴类零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。

3、增强零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度高于原材料的强度。

4、降低零件成本。冷挤压成形是利用金属的塑性变形制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,增强材料的利用率,从而使零件成本大大降低。

2. 国内外同类设计(或同类研究)的概况综述

利用切削加工方法加工十字轴类零件,生产工序多,效率低,材料浪费严重,并且切削加工会破坏零件的金属流线结构。目前国内大多采用热模锻方式成形十字轴类零件,加热时产生氧化、脱碳等缺陷,必然会造成能源的浪费,并且后续的机加工不但浪费大量材料,产品的内在和外观质量并不理想。

采用闭式无飞边挤压工艺生产十字轴,锻件无飞边,可显着降低生产成本,增强产品质量和生产效率:

(1)不仅能节省飞边的金属消耗,还能大大减小或消除敷料,可以节约材料30%;由于锻件精化减少了切削加工量,电力消耗可降低30%;

(2)锻件质量显着增强,十字轴正交性好、组织致密、流线分布合理、纤维不被切断,扭转疲劳寿命指标平均增强2~3倍;

(3)由于一次性挤压成型,生产率增强25%.

数值模拟技术是CAE的关键技术。通过建立相应的数学模型,可以在昂贵费时的模具或附具制造之前,在计算机中对工艺的全过程进行分析,不仅可以通过图形、数据等方法直观地得到诸如温度、应力、载荷等各种信息,而且可预测存在的缺陷;通过工艺参数对不同方案的对比中总结出规律,进而实现工艺的优化。数值模拟技术在保证工件质量、减少材料消耗、增强生产效率、缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。

目前,用于体积成形工艺模拟的商业软件已有“Deform”、“Autoforge”等软件打入中国市场。其中,DEFORM软件是一套基于有限元的工艺仿真系统,用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。DEFORM无需试模就能预测工业实际生产中的金属流动情况,是降低制造成本,缩短研发周期高效而实用的工具。二十多年来的工业实践清楚地证明了基于有限元法DEFORM有着卓越的准确性和稳定性,模拟引擎在大金属流动,行程载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符保持着令人叹为观止的精度。

3. 课题设计(或研究)的内容

1)完成十字轴径向挤压工艺分析,完成模具总装图及零件图设计。

2)建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)相关英文资料翻译。

4. 设计(或研究)方法

1)完成十字轴径向挤压成形工艺分析,绘制模具总装图及零件图。

2)毕业论文建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。

3)完成十字轴径向挤压成形过程数值模拟。

4)查阅20篇以上与课题相关的文献。

5)完成12000字的论文。

6)翻译10000个以上英文印刷符号。

5. 实施计划

04-06周:文献检索,开题报告。

07-10周:进行工艺分析、绘制模具二维图及模具三维模型设计。

11-13周:进行数值模拟。

14-16周:撰写毕业论文。

17周:进行答辩。

如下:

首先要把收集和阅读过的与所写毕业论文选题有关的专著和论文中的主要观点归类整理,并从中选择最具有代表性的作者。在写毕业论文时,对这些主要观点进行概要阐述,并指明具有代表性的作者和其发表观点的年份。

还要分别国内外研究现状评述研究的不足之处,即还有哪方面没有涉及,是否有研究空白,或者研究不深入,还有哪些理论问题没有解决,或者在研究方法上还有什么缺陷,需要进一步研究。 可以写国内外研究现状应注意的问题。反映最新研究成果。

不要写得太少。如果只写一小段,那就说明你没有看多少材料。 如果没有与毕业论文选题直接相关的文献,就选择一些与毕业论文选题比较靠近的内容来写。

国内外研究现状的两种写法

国内外研究现状有两种写法,要不就是从相关部门对于研究对象的研究,或者就是从学者对于相关研究现状的研究来写。

正常来说,国内外研究现状都需要大家去阅读大量的文献,然后总结学者的主要观点,这里给大家一个小技巧,可以直接从一篇文章的摘要看出来,一个学者的研究观点主要集中在哪些,这样的话,即便你不完整的阅读文章,也能知道文章的主要观点。

还有一种方法,可以直接从硕士论文里面去摘抄,大家可以找一些和自己题目一样,或者是关键词一样的硕士论文,我们在里面摘抄国内外研究现状,并且将这个话改成自己的意思,这也是一种写作方法。但是注意标注引用的时候,一定要找到最根本的文章,而不是你参考的这篇硕士论文。

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