一种执行机构的结构设计开题报告

1. 研究目的与意义

本次设计的目标是一种智能电动执行机构，它是实现工业生产过程自动化控制系统中不可缺少的驱动设备。是一种将机械传动、电动机、控制电路有机结合于一体的机电产品。它广泛应用于电力、石油、化工、冶金、钢铁、水泥建材等众多行业。执行机构由电动机驱动，通过蜗轮、蜗杆减速，带动空心输出轴转动，其中蜗轮上设有一道偏心台阶，随着蜗轮地转动，偏心台阶使得切换机构上弹片自动脱落，从而实现执行机构电动操作，这也是智能执行机构电动优先的原理。我国起步于1950年代，存在着智能化程度低，机械传 动机构多，结构复杂，定位精度低，可靠性差等缺陷。随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，以及引进国外先进的智能型电动执行机构，国内的电动执行机构得到了提升 和发展。目前市场上，智能电动执行器品种很多，形式也多种多样。

2. 研究内容和预期目标

需要完成智能型电动执行机构设计包含专用电动机相关参数的确定、蜗轮减速机构设计、手/自动切换机构设计、阀位检测机构设计、接线端子单元、显示控制单元、过渡驱动轴套等部分设计。它包含如下结构特点：（1)机电一体化设计，体积小，重量轻。（2)非侵入式设计。智能型电动执行机构采用无贯通轴的磁控开关设计，现场调试时无需打开电气箱端盖，所有设定和调整均使用红外设定器来完成。（3)具有双密封防护结构。即使打开接线端子盖进行现场接线，具有密封性能的接线端子同样具有完整的防护功能，确保对电气腔的防护。（4)电机轴与蜗杆相互独立设计，便于快速更换。（5)手/自动切换。电动总是优先的，除非切换手柄被有意锁在手动位置上。在电动发生故障时，按下手/自动切换手柄，可直接驱动一步完成。

3. 研究的方法与步骤

执行机构规格型号是以输出轴输出的转矩和转速的不同进行分档的系列产品。转矩和转速的不同决定了执行机构蜗轮，蜗杆及减速箱的结构大小。手/自动切换机构包含手轮、切换手柄、提升块、切换弹片、蜗簧、双向齿爪、压簧、支撑环等零件组成。空心轴的转动通过大、小伞齿轮啮合将转动传给传感轴，传感轴带动感应磁铁转动，检测电路通过磁铁与霍尔元件的霍尔效应检测并计算出空心轴转动方向、转动角度。步骤包含：

（1）选择传动方式:蜗轮、蜗杆传动

（2）蜗轮、蜗杆材料及加工精度

4. 参考文献

1.陈海振.陆秀涛.现代机械优化设计方法.上海：科学技术出版社，2005.5

2.费迪南德.比尔.材料力学.翻译版原书.第六版.机械工业出版社,2013.11

3.朱张校姚可夫.工程材料.第5 版.北京:清华大学出版社,2011.2

5. 计划与进度安排

1、2019-3-01 ～2019-3-20 查阅资料，翻译外文资料和撰写开题报告；

2、2019-3-21 ～2019-4-10 根据已知的参数要求计算相关技术指标；

3、2019-4-11 ～2019-5-05 查阅相关资料，理解装置的工作原理，设计结构；