过盈量较大的零件装配时, 如何求装配的加热的温度。

过盈量较大的零件装配时，需加热。如何求装配的加热的温度。

过盈量较大的零件装配时，需加热。如何求装配的加热的温度。

不好意思我问的是这类型的计算题的公式，就是这个题目：有一材质为45#钢的工件需镶套修复，其加工件直径￠150mm，从配合表中查得过盈量为0.15mm，现场环境温度为28℃，为可靠的把具有过盈量的工件顺利地装入套件内，采用热镶套施工。求热套装配加热的温度是多少？（钢的膨胀系数K=11×10-6）

解：根据公式：T=

T==118.9℃

118.9*2=237℃ 118.9*3≈357℃

答：加热的温度应在273～357℃之间。这个题的计算公式和详细解释，还有后面为啥118.9×⒉﹦237℃ 118.9×3＝357℃

这个我不明白。请各位高手赐教。

请使用机油或者黄油煮加热零件,控制在沸腾时间不超过10分钟.这样就不会造成零件过加热而退火现象.一般机油黄油的沸腾温度也就是不200摄氏度以内,超过200摄氏度机油就会变成黑色碳化而燃烧.我在上电机轴承的时候常用氧气乙炔加热内圈,温度控制在可以用手短时间能触摸(大概在90度左右),很容易装配的!

t=（2~3）*i/αd+to，式中t为被加热件的加热温度，℃；i为平均实测过盈值，mm；α为被加热件材料的线膨胀系数，1／℃；d为被加热件的公称直径，mm；to为环境温度，℃。把公式看懂，你就什么都明白了！

1、碳钢的线膨胀系数为：在20——300°C时，线膨胀系数为：12.1~13.5×10^-8(C^-1)

2 、普通钢材20~250的热胀系数约为： 12.5*10-6×℃-1

如果内径110mm从室温25度加热到240度，升温215度

理论膨胀尺寸＝110*215*12.5*10-6＝0.295625 mm（仅为理论值）

3、

假定室温为20°C，膨胀系数为0.000012，温度上升了220°C，则内孔110+110*220*0.000012=110.29MM，外径140+140*220*0.000012=140.37MM，这是理论数据，实际数据会受材料成分、纹向、加热温度不均匀、热膨胀系数本身误差等影响而有偏差。

电阻加热炉温度控制

电阻加热炉温度控制精 选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-

微型计算机控制技术 课程设计 ----电阻加热炉温度控制 学院：信息工程学院 专业班级：自动化0703班 姓名：唐凯 学号：07001139

目录 一、摘要 二、总体方案设计 1、设计内容及要求 2、工艺要求 3、要求实现的系统基本功能 4、对象分析 5、系统功能设计 三、硬件的设计和实现 四、数字控制器的设计） 五、软件设计） 1、系统程序流程图 2、程序清单 六、完整的系统电路图 七、系统调试 八、设计总结 九、参考文献

一、摘要 温度是工业对象中主要的被控参数之一。特别是在冶金、化工、机械各类工业中，广泛使用各种加热炉、热处理炉、反应炉等。由于炉子的种类不同，所采用的加热方法及燃料也不相同，如煤气、天然气等。但就控制系统本身的动态特性而言，均属于一阶纯滞后环节，在控制算法上基本相同，可采用PID 控制或其他纯滞后补偿算法。 为了保证生产过程正常安全地进行，提高产品的质量和数量，以及减轻工人的劳动强度，节约能源，对加热用的各种电炉要求在一定条件下保持恒温，不能随电源电压波动或炉内物体而变化，或者有的电炉的炉温根据工艺要求按照某个指定的升温或保温规律而变化，等等。 因此，在工农业生产或科学实验中常常对温度不仅要不断地测量，而且要进行控制。 二、总体方案设计 设计任务 用一台计算机及相应的部件组成电阻炉炉温的自动控制系统，并使系统达到工艺要求的性能指标。 1、设计内容及要求 电阻加热炉用于合金钢产品热力特性实验，电加热炉用电炉丝提供功率，使其在预定的时间内将炉内温度稳定到给定的温度值。在本控制对象电阻加热炉功率为8KW，有220V交流电源供电，采用双向可控硅进行控制。

过盈量与装配力计算公式

过盈联接 1．确定压力p； 1）传递轴向力F 2）传递转矩T 3）承受轴向力F和转矩T的联合作用 2．确定最小有效过盈量，选定配合种类； 3．计算过盈联接的强度； 4．计算所需压入力；（采用压入法装配时） 5．计算包容件加热及被包容件冷却温度；（采用胀缩法装配时） 6．包容见外径胀大量及被包容件内径缩小量。 1. 配合面间所需的径向压力p 过盈联接的配合面间应具有的径向压力是随着所传递的载荷不同而异的。 1）传递轴向力F当联接传递轴向力F时（图7-20），应保证联接在此载荷作用下，不产生轴向滑动。亦即当径向压力为P时，在外载荷F的作用下，配合面上所能产生的轴向摩擦阻力F，应大于或等于外载荷F。 图: 变轴向力的过盈联接图: 受转矩的过盈联接 设配合的公称直径为人配合面间的摩擦系数为人配合长度为l，则

F f =πdlpf 因需保证F ≥F，故 f [7-8] 2）传递转矩T当联接传递转矩T时，则应保证在此转矩作用下不产生周向滑移。亦即当径向压力为P时，在转矩T的作用下，配合面间所能产生的摩应大于或等于转矩T。 擦阻力矩M f 设配合面上的摩擦系数为f①，配合尺寸同前，则 M f =πdlpf·d/2 因需保证M ≥T．故得 f [7-9] ① 实际上，周向摩擦系数系与轴向摩擦系数有差异，现为简化．取两者近似相等．均以f表示。 配合面间摩擦系数的大小与配合面的状态、材料及润滑情况等因素有关，应由实验测定。表7－5给出了几种情况下摩擦系数值，以供计算时参考。 表: 摩擦系数f值

3）承受轴向力F和转矩T的联合作用 此时所需的径向压力为 [7-10] 2. 过盈联接的最小有效过盈量δmin 根据材料力学有关厚壁圆筒的计算理论，在径向压力为 P时的过盈量为 Δ=pd(C1/E1+C2/E2) ×103，则由上式可知，过盈联接传递载荷所需的最小过盈量应为 [7-11] 式中： p——配合W问的任向活力，由式（7~8）~(7~10）计算；MPa； d——配合的公称直径，mm； E 1、E 2 ——分别为被包容件与包容件材料的弹性模量，MPa； C 1 ——被包容件的刚性系数 C 2 ——包容件的刚性系数

过盈配合件的装配办法

过盈配合件的装配方法有： 过盈配合件是依靠相配件装配以后的过盈量达到紧固联接。装配后．由于材料的弹性变形，使配合面之间产生压力，因此在工作时配合面间具有相当的联擦力来传递扭短或轴向力。过盈配合装配一般属于不可拆卸的固定连接。过盈配合件的装配方法有：(1)人工锤击法，(2)压力机压入法； (3)冷装法，(4)轴承加热器热装法。 轴承加热器热装法:? 适用过盈量较大轴承、齿轮、齿圈、电机外壳的加热器装配?? 1．做好热装前的准备工作．以保证热装工序的顺利完成?? 1?）加热温度T计算公式T＝(σ＋δ)/ad＋T (℃)?式中d－配合公称直径(mm)?? a－加热零件材料线膨胀系数(1/℃)?常用材料线膨胀系数见有关手册σ－配合尺寸的最大过盈量mmδ－所需热装间隙(mm)?当d<200mm时，?? δ取(1"2)σ当d≥200mm时，δ取(0.001"0.0015)d2?? 2）加热时间按零件厚10mm需加热10min估算。厚度值按零件轴向和径向尺寸小者计算?? 3）保温时间按加热时间的1/4估算??? 2．包容件加热．胀量达到要求后，要迅速清理包容件和包件的配合表面，然后立即进行热装。要求操作动作迅速准确，一次热装到位，中涂不许停顿。若发生异常，不允许强迫装入，必须排除故障，重新加热再进行热装?? 3.零件热装后，采用拉、压、顶等可靠措施使热装件靠近被包容件轴向定位面。零件冷却后，其间隙不得大于配合长度的1000?? 4.钢件中装铜套时，包容件只能作一次热装，装后不允许作为二次热装的包容件再行加热?? 5.凡镶圈结构的齿轮与的热装时．在装齿圈时已加热过一次，当与轴热装时，又需二次加热，一般应采用油浴加热。若条件有限，也可采用电炉加热，但必须严格控制温升速度，使之温度均匀．且工作外表面离炉丝距离大于300mm，否则不准采用?? 6.?采用电感式加热器加热，必须适当选择设备规格，并严格遵守设备操作规程?? 冷装法：适用于包容件无法加热或加热会导致零件精度、材料组织变化、影响其力学件的装配?? 1．冷装时?? l冷冻温度TI计算公式?? T1=2σ/a1d (℃)?? 式中??? σ—最大过盈量(mm)?? d—被包容件的外径(mm) a1—被包容件冷却时? 线膨胀系数常用材料冷却时线膨胀系数见有关手册?? 冷冻时间t计算公式?? t= a'δ' (6～8)(mm)?? 式中?与材料有关的系数见有关手册被冷冻零件的特征尺寸。即零件的最大断面半径或? 壁厚尺寸(mm)?? 1)按公式计算冷冻温度T??

过盈配合零件装配

过盈配合零件装配 将具有过盈量的零件组装到设定位置上的工艺。过盈配合在机械零件连接中应用很广，如轴承、联轴器等与轴的联接常采用这种配合方式。装配后有定位精度要求或需要拆卸的，应选用过渡配合或小间隙，小过盈的配合 过盈配合零件装配方法，一般有压装、热装和冷装三种，通常依配合特性和现场条件参照表1进行选择。 d H7/K6 压装常温下将具有过盈量配合的两个零件压到装配位置。过盈量较小者，可用锤击法；过盈量稍大者，应用压力

机装配。装配前应将配合面清洗干净、清除毛刺，并涂以润滑剂。所需压力一般按下式计算：当配合件皆为钢质时 当被包容件为钢，包容件为铸铁时 式中P为压入力，kN；D为包容件外径，mm；d为被包容件外径，mm；i为平均实测过盈值，mm；L为包容件与被包容件的配合长度，mm。 热装将包容件用木炭、焦炭、蒸汽、氧乙炔焰、电感应或热油等方法均匀加热(温度应低于被加热件材料的回火温度)，使其直径微量胀大，并与被包容件产生一定间隙后进行装配。所需加热温度，一般按下式计算：

mm；α为被加热件材料的线膨胀系数，1／℃；d为被加热件的公称直径，mm；t o为环境温度，℃。 在冶金设备安装中，经常遇有大型装配件，应按其外形尺寸及重量选择最适当的加热方法，准备好加热设施以及起重运输工具、测温用具和检查用样板等。 冷装当包容件因尺寸、重量或材质等原因不易或不宜加热时，可采用液氨、液氮等冷却剂将被包容件冷却到一定温度．使其外径微量减小．并与包容件之间产生一定间隙后，再装配到设定位置上。常用的冷却剂及其所能达到的冷却温度见表2。 当被冷却件温度接近或低于材料脆性转变温度时，装配中不可用锤敲击。被冷却件所需冷却温度一般按下式计算：

课程设计(论文)-基于PLC的电加热炉温度控制系统设计

第一章绪论 1.1选题背景及意义 加热炉是利用电能来产生蒸汽或热水的装置。因为其效率高、无污染、自动化程度高，稳定性好的优点，冶金、机械、化工等各类工业生产过程中广泛使用电加热炉对温度进行控制。而传统的加热炉普遍采用继电器控制。由于继电器控制系统中，线路庞杂，故障查找和排除都相对困难，而且花费大量时间，影响工业生产。随着计算机技术的发展，传统继电器控制系统势必被PLC所取代。二十世纪七十年代后期，伴随着微电子技术和计算机技术的快速发展，也使得PLC 具有了计算机的功能，成为了一种以电子计算机为核心的工业控制装置，在温度控制领域可以让控制系统变得更高效，稳定且维护方便。 在过去的几十年里至今，PID控制已在工业控制中得到了广泛的应用。在工业自动化的三大支柱（PLC、工业机器人、CAD/CAM）中位居第一。由于其原理简单、使用方便、适应能力强，在工业过程控制中95%甚至以上的控制回路都采用了PID结构。虽然后来也出现了很多不同新的算法，但PID仍旧是最普遍的规律。 1.2国内外研究现状及发展趋势 一些先进国家在二十世纪七十年代后期到八十年代初期就开始研发电热锅炉，中国到八十年代中期才开始起步，对电加热炉的生产过程进行计算机控制的研究。直到九十年代中期，不少企业才开始应用计算机控制的连续加热炉，可以说发展缓慢，而且对于国内的温度控制器，总体发展水平仍不高，不少企业还相当落后。与欧美、日本，德国等先进国家相比，其差距较大。目前我国的产品主要以“点位”控制和常规PID为主，只能处理一些简单的温度控制。对于一些过程复杂的，时变温度系统的场合往往束手无策。而相对于一些技术领先的国家，他们生产出了一批能够适应于大惯性、大滞后、过程复杂，参数时变的温度控制系统。并且普遍采用自适应控制、模糊控制及计算机技术。 近年来，伴随着科学技术的不断快速发展，计算机技术的进步和检测设备及

过盈连接的设计计算书

提高扩展内容 第15章连接设计 1. 过盈连接的设计计算 教材节简单介绍过盈连接的原理、特点及应用。鉴于此连接在机械工程中广泛应用，特作如下扩展，供读者参考。 1.1过盈连接的特点及应用 过盈连接是利用连接零件间的过盈配合来实现连接的。这种连接也叫干涉配合 ．． ．．．．连接 或紧配合 ．．。 ．．．连接 过盈连接的优点是结构简单、对中性好、承载能力大、在冲击载荷下能可靠地工作、对轴削弱少。其主要缺点为配合面的尺寸精度高、装拆困难。过盈连接主要用于轴与毂的连接、轮圈与轮芯的连接以及滚动轴承与轴或座孔的连接等。本节仅介绍圆柱面的过盈连接。 圆柱面过盈连接的设计计算 （1）过盈连接的工作原理及装配方法 1）过盈连接的工作原理 过盈连接是将外径为 d的被包容件压入内径为A d的包容件中（图）。由于配合直径 B 间有B ?的过盈量，在装配后的配合面上，便产生了一定的径向压力。当连接承受A? + 轴向力F（图）或转矩T（图）时，配合面上便产生摩擦阻力或摩擦阻力矩以抵抗和传递外载荷。 a) 圆柱面过盈连接b) 受轴向力的过盈连接

c) 受转矩的过盈连接 图圆柱面过盈连接的工作原理 2）过盈连接的装配方法 过盈连接的装配方法有压入法 ．．．。 ．．．和温差法 压入法是利用压力机将被包容件直接压入包容件中。由于过盈量的存在，在压入过程中，配合表面微观不平度的峰尖不可避免地要受到擦伤或压平，因而降低了连接的紧固性。在被包容件和包容件上分别制出如图所示的导锥，并对配合表面适当加润滑剂，可以减轻上述擦伤。 温差法是加热包容件或（和）冷却被包容件，使之既便于装配，又可减少或避免损伤配合表面，而在常温下即达到牢固的连接。加热是利用电加热，冷却采用液态空气（沸点为-副1940C）或固态二氧化碳（又名干冰，沸点为-790C）。 温差法可以得到较大的固持力，常用于配合直径较大的连接；冷却法则常用于配合直径较小时。 过盈连接的应用实例见图及。 由于过盈连接拆装会使配合面受到严重损伤，当装配过盈量很大时，装好后再拆开就更加困难。因此，为了保证多次装拆后的配合仍能具有良好的紧固性，可采用液压拆卸，即在配合面间注入高压油，以涨大包容件的内径，缩小被包容件的外径，从而使连接便于拆开，并减小配合面的擦伤。但采用这种方法时，需在包容件和（或）被包容件上制出油孔和油沟，如图所示。 图过盈装配的导向结构图曲轴过盈连接组装件

计算机控制课程设计 基于PID算法电加热炉温度控制系统设计

成绩 《计算机控制技术》 课程设计 题目：基于数字PID的电加热炉温度控制系统设计 班级：自动化09-1 姓名： 学号： 2013 年 1 月 1 日

基于数字PID的电加热炉温度控制系统设计 摘要：电加热炉控制系统属于一阶纯滞后环节，具有大惯性、纯滞后、非线性等特点，导致传统控制方式超调大、调节时间长、控制精度低。本设计采用PID算法进行温度控制，使整个闭环系统所期望的传递函数相当于一个延迟环节和一个惯性环节相串联来实现温度的较为精确的控制。 电加热炉加热温度的改变是由上、下两组炉丝的供电功率来调节的，它们分别由两套晶闸管调功器供电。调功器的输出功率由改变过零触发器的给定电压来调节，本设计以AT89C51单片机为控制核心，输入通道使用AD590传感器检测温度，测量变送传给ADC0809进行A/D转换，输出通道驱动执行结构过零触发器，从而加热电炉丝。本系统PID算法，将温度控制在50～350℃范围内，并能够实时显示当前温度值。 关键词：电加热炉；PID ；功率；温度控制； 1.课程设计方案 1.1 系统组成中体结构 电加热炉温度控制系统原理图如下，主要由温度检测电路、A/D转换电路、驱动执行电路、显示电路及按键电路等组成。 系统采用可控硅交流调压器，输出不同的电压控制电阻炉温度的大小，温度通过热电偶检测，再经过变送器变成0 - 5 V 的电压信号送入A/D 转换器使之变成数字量，此数字量通过接口送到微机，这是模拟量输入通道。 2.控制系统的建模和数字控制器设计 2.1 数字PID控制算法 在电子数字计算机直接数字控制系统中，PID控制器是通过计算机PID控制算法程序实现的。计算机直接数字控制系统大多数是采样-数据控制系统。进入计算机的连续-时间信号,必须经过采样和整量化后，变成数字量，方能进入计算机的存贮器和寄存器，而在数字计算机中的计算和处理，不论是积分还是微分，只能用数值计算去逼近。

过盈配合装配方法总结

过盈配合装配分析总结 摘要：由于过盈配合能承受较大的轴向力、扭矩及动载荷，应用十分广泛，并且由于它是种固定连接，因此装配时要求有正确的相互位置和紧固件，还要求装配时不损伤机件的强度和精度，装入简便迅速，还有轴承的安装是否正确，直接影响轴承使用时的精度、寿命和性能。 关键字：过盈配合；装配；热装；冷装 正文; 过盈配合的装配是将较大尺寸的被包容件（轴件）装入较小尺寸的包容件（孔件）中。如下图中间； 过盈配合能承受较大的轴向力、扭矩及动载荷，应用十分广泛，例如齿轮、联轴节、飞轮、皮带轮、链轮与轴的连接，轴承与轴承套的连接等。由于它是种固定连接，因此装配时要求有正确的相互位置和紧固件，还要求装配时不损伤机件的强度和精度，装入简便迅速。过盈配合要求零件的材料应能承受最大过盈所引起的应力，配合的 １

连接强度应在最小过盈时得到保证。常用的装配方法有压装配合、热装配合，冷装配合等。过盈配合中的公差带分布情况参考下表1 表1 过盈配合中的公差带分布状况 一、常温下的压装配合 常温下的压装配合适用于过盈量较小的几种静配合，其操作方法简单、动作迅速，是最常用的一种方法。根据施力方式不同，压装配合分为锤击法和压入法两种。锤击法主要用于配合面要求较低、长度较短，采用过渡配合的连接件；压入法加力均匀，方向易于控制，生产效率高，主要用于过盈配合，过盈量较小时可用螺旋或杠杆式压入工具压入，过盈量较大时用压力机压入。其装配工艺如下： ２

1、验收装配机件机件的验收主要应注意机件的尺寸和几何形状偏差、表面粗糙度、倒角和圆角是否符合图样要求，是否光掉了毛刺等。机件的尺寸和几何形状偏差超出允许范围，可能造成装不进、机件胀裂、配合松动等后果；表面粗糙度不符合要求会影响配合质量；倒角不符合要求或不光掉毛刺，在装配过程中不易导正和可能损伤配合表面；圆角不符合要求，可能使机件装不到预定的位置。机件尺寸和几何形状的检查，一般用千分尺或0.02mm 的游标卡尺，在轴颈和轴孔长度上两个或三个截面的几个方向进行测量，而其他检测项靠样板和目视进行检查。机件验收的同时，也就得到了相配合机件实际过盈的数据，它是计算压入力、选择装配方法等的主要依据。 2、计算压入力压装时压入力必须克服轴压入孔时的摩擦力，该摩擦力的大小与轴的直径，有效压入长度和零件表面粗糙度等因素有 关。当配合件皆为钢质时 ３

过盈配合压入力计算

轴与轴套过盈配合压入力计算公式： P=2i p lf r 2π 应为“—” 2 2 112122221 22 2223122 23 2 )()(1 2E E r r E r r r r E r r r p i μμδ - +-++-+= δ=0.075mm, r1=70mm, r2=100mm, r3=135mm, E1=E2=2.1?510Mpa, u1=u2=0.3, l=150mm , f=0.15 带入公式得： Pi= 12.3954Mpa P=1.75245 10?N =17874.48kgf (17.524t) δ=0.075mm, r1=70mm, r2=100mm, r3=135mm, E1=E2=2.1?510Mpa, u1=u2=0.3, l=190mm , f=0.15 带入公式得： Pi= 12.3954Mpa P= 2.21965 10?N =22639.92kgf (22.196t) B87C 机头衬套压入力： δ=0.078，r1=14.415,r2=25.38,r3=44.5,L=115,f=0.15 代入公式得：22.6T/26.7T ——大值是按u1起作用算得 FT160A 架体横臂压入力： δ=0.05，r1=0,r2=17,r3=25,L=37,f=0.15 代入公式得：4.9T/5.8T ——大值是按u1起作用算得

过盈联接 1．确定压力p； 1）传递轴向力F 2）传递转矩T 3）承受轴向力F和转矩T的联合作用 2．确定最小有效过盈量，选定配合种类； 3．计算过盈联接的强度； 4．计算所需压入力；（采用压入法装配时） 5．计算包容件加热及被包容件冷却温度；（采用胀缩法装配时） 6．包容见外径胀大量及被包容件内径缩小量。 1. 配合面间所需的径向压力p 过盈联接的配合面间应具有的径向压力是随着所传递的载荷不同而异的。 1）传递轴向力F当联接传递轴向力F时（图7-20），应保证联接在此载荷作用下，不产生轴向滑动。亦即当径向压力为P时，在外载荷F的作用下，配合面上所能产生的轴向摩擦阻力F，应大于或等于外载荷F。

电加热炉温度控制

基于单片机的电加热炉温度控制系统设计 王丽华1郑树展2 （1、天津职业大学，天津300402；2、天津航空机电有限公司，天津300123） 摘要：温度控制是工业对象中主要的控制参数之一，其控制系统本身的动态特性属于一阶纯滞后环节。以8051单片机为核心，采用温度变送器桥路和固态继电器控温电路，实现对电炉温度的自动控制。该控制系统具有硬件成本低、控温精度较高、可靠性好、抗干扰能力强等特点。 关键词：电加热炉控温固态继电器飞升曲线 0引言 传统的以普通双向晶闸管（SCR）控制的高温电加热炉采用移相触发电路改变晶闸管导通角的大小来调节输出功率，达到自动控制电加热炉温度的目的。这种移相方式输出一种非正弦波，实践表明这种控制方式产生相当大的中频干扰，并通过电网传输，给电力系统造成“公害”。采用固态继电器控温电路，通过单片机控制固态继电器，其波形为完整的正弦波，是一种稳定、可靠、较先进的控制方法。为了降低成本和保证较高的控温精度，采用普通的ADC0809芯片和具有零点迁移、冷端补偿功能的温度变送器桥路，使实际测温范围缩小。 1电加热炉温度控制系统的硬件设计 电加热炉温度控制系统的硬件由图1所示各部件组成，它以8051单片机为核心，外扩键盘输入和LED显示温度。电加热炉炉内的实际温度由热电偶测量并转换成毫伏级的电压信号，通过温度变送器桥路实现零点迁移和冷端补偿，经运算放大器7650放大到0～5V，再经过有源低通滤波器滤波后，由A/D转换成数字量。此数字量经数字滤波、标度转换后，一方面通过LED将炉温显示出来；另一方面，将该温度值与被控温度值进行比较，根据其偏差值的大小，采用PID控制，通过PWM脉冲调宽功率放大器控制SSR固态继电器来控制电加热炉炉丝的导通时间，就可以控制电炉丝的加热功率大小，从而控制电炉的温度及升温速度，使其逐渐趋于给定值且达到平衡。 1.1 热电偶的选取 热电偶是温度测量传感器，对它的选择将直接影响检测误差的大小。目前多选K型或S 型（镍铬-镍硅）热电偶。两者相比，K型有较好的温度—热电势的线性度，但它不适宜于长时间在高温区适用；S型有高的精度，但温度—热电势的线性度较差。 A/D转换器 图1中A/D转换芯片采用ADC0809，其转换精度是1/256。若电加热炉工作温度是256℃，这样在（0～256）℃范围A/D的转换精度为256℃/256＝1℃/bit，即一个数字量表示1℃，这显然不能满足控制精度为±0.5℃要求。为了提高控制精度，可以选用更高位的A/D转换器，如10位、12位、16位A/D转换器，其控值精度均能满足要求。然而根据实际需要温度控制情况，也可以通过具有零点迁移和冷端补偿功能的温度变送桥路，缩小测温的范围，如

过盈量与装配力计算公式

过盈量与装配力计算公式 过盈联接 1．确定压力p； 1）传递轴向力F 2）传递转矩T 3）承受轴向力F和转矩T的联合作用 2．确定最小有效过盈量，选定配合种类； 3．计算过盈联接的强度； 4．计算所需压入力；（采用压入法装配时） 5．计算包容件加热及被包容件冷却温度；（采用胀缩法装配时）6．包容见外径胀大量及被包容件内径缩小量。

1. 配合面间所需的径向压力p 过盈联接的配合面间应具有的径向压力是随着所传递的载荷不同而异的。1）传递轴向力F 当联接传递轴向力F时（图7-20），应保证联接在此载荷作用下，不产生轴向滑动。亦即当径向压力为P时，在外载荷F的作用下，配合面上所能产生的轴向摩擦阻力Ff，应大于或等于外载荷F。 图: 变轴向力的过盈联接图: 受转矩的过盈联接． 设配合的公称直径为人配合面间的摩擦系数为人配合长度为l，则 F =πdlpf f因需保证F≥F，故f [7-8] 2）传递转矩T 当联接传递转矩T时，则应保证在此转矩作用下不产生周向滑移。亦即当径向压力为P时，在转矩T的作用下，配合面间所能产生的摩擦阻力矩M应大于或等于转矩T。f①，配合尺寸同前，则设配合面上的摩擦系 数为f M =πdlpf·d/2f因需保证M ≥T．故得f [7-9] ①实际上，周向摩擦系数系与轴向摩擦系数有差异，现为简化．取两者近似相等．均以f表示。 配合面间摩擦系数的大小与配合面的状态、材料及润滑情况等因素有关，应由实验测定。表7－5给出了几种情况下摩擦系数值，以供计算时参考。 表: 摩擦系数f值 压入法胀缩法 联接零件材有润滑时联接零件材无润滑时f 结合方式，润滑 f 料 f 料 油压扩孔，压力油钢—铸钢 0.11 0.08 0.125 为矿物油 油压扩孔，压力油钢—结构钢 0.10 0.07 为甘油，结合面排0.18 油干净钢—钢钢—优质结在电炉中加热包0.11 0.08 0.14 构钢 容件至300℃ 在电炉中加热包钢—青铜 0.15?0.20 0.03?0.06 容件至300℃以0.2 后，结合面脱脂 油压扩孔，压力油钢—铸铁 0.12?0.15 0.05?0.10 钢—铸铁 0.1 为矿物油 钢—铝镁合铸铁—铸钢 0.15?0..25 0.15?0.10 无润滑 0.10?0.15 金 3）承受轴向力F和转矩T的联合作用 此时所需的径向压力为

电加热炉温度控制系统设计说明

电加执八、、炉温度控制系统设计

电加热炉温度控制系统设计 1. 设计的意义： 在现实生活当中，很多场合需要对温度进行智能控制，日常生活中最常见的要算空调和冰箱了，他们都能根据环境实时情况，结合人为的设定，对温度进行智能控制。工业生产中的电加热炉温度监控系统和培养基的温度监控系统都是计算机控制系统的典型应用。 2. 方案的设计： 要求利用所学过的知识设计一个温度控制系统, 加热炉温度检测，到设定温度后，进行保温控制. 要想达到技术要求的内容，用到的器件有：单片机、温度传感器、LCD 显示屏、直流电动机等。其中单片机用作主控制器，控制其他器件的工作和处理数据；温度传感器用来检测环境中的实时温度，并将检测值送到单片机中进行数值对比；LCD 显示屏用来显示温度、时间的数字值；直流电动机用来表示电加热炉的工作情况，转动表示电加热炉通电加热，停止转动表示电加热炉断电停止加热。原理图如下图1： 图1 电加热炉温度控制系统原理图

2.1 硬件选择： 1. 单片机 这里选用AT89C52 单片机作为控制系统的处理器。AT89C52 是一种带4K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能CMOS 8 位微处理器。 2. 温度传感器 温度传感器有很多种型号，这里我选用DS18B20 温度传感器。数字温度传感器DS18B20 具有独特的单总线接口方式，支持多节点，使分布式温度传感器设计大为简化。测温时无需任何外围原件，可以通过数据线直接供电，具有超低功耗工作方式。测温范围为-55 到+125 摄氏度，可直接将温度转换值以16 位二进制数字码的方式串行输出，因此特别适合单线多点温度测量系统。 由于传输的是串行数据，可以不需要放大器和A/D 转换器，因而这种测温方式

过盈连接设计计算

过盈连接计算 如图所示为一过盈连接的缸套，其材料为45钢，结构尺寸如图所示，试计算内缸套压出力。 解： 1）确定最大径向压力P max 首先按所选的标准过盈配合种类查算出最大过盈量，由图知，缸套的配合为 H7/p6，查机械设计手册，其孔公差为520265+φ，轴公差为8856265+ +φ，此标准配合产 生的最大过盈量m μδ880-88max ==。 因采用压入法装配，考虑配合表面微观峰尖被檫去)R 0.8(R 2u z2z1+=，故装配后可能产生的最大径向力P max 按以下公式计算。 3 2211Z2Z1max max 10)E C E C d() R (R 8.0-?++=δP (1) 式（1）中，max δ为最大过盈量； z1R 、z2R 分别为被包容件及包容件配合表面微观不平度的十点高度，由于缸套表面粗糙度为12.5，查机械设计手册，可知z1R =z2R =50m μ； d 为配合的公称直径，mm ；

C 1为被包容件的刚性系数，121 22 121--μd d d d C +=； C 2为被包容件的刚性系数，22222 222-μ++=d d d d C ； 1E 、2E 分别为被包容件与包容件材料的弹性模量，MPa ； 1d 、2d 分别为被包容件的内径和包容件的外径，mm ； 1μ、2μ分别为被包容件与包容件材料的泊松比。对于45钢，3.0=μ。 结合图尺寸，可计算刚性系数： 9.8250.3-240-265240265--222 21212 121≈+=+=μd d d d C 8.4020.3265-300265300-222 222222222≈++=++=μd d d d C 则，最大径向压力为： a 0.3481010 2.18.402102.19.82426550500.8-8810)E C E C d() R (R 8.0-3553 2211Z2Z1max max MP P ≈??+??+?=?++=）（）（δ 再有手册查取包容件缸套材料为45钢的屈服极限a 28021MP S S ==σσ。根据不出现塑性变形的检验公式： 对被包容内表层：12 212max 2d -S d d p σ≤ （2） 对包容内表层：244 22 22max 3d -S d d d p σ+≤ （3） 因此，对于被包容件内表层： a 25.1692802652240-2652d -2 2 212212MP d d S ≈??=σ 对于包容件内表层： 32.385MPa 2802563003265-3003d -4422244 22 22≈?+?=+S d d d σ 因25.169MPa a 0.348max <<=MP p ，即内缸套强度足够；同理， 32.385MPa a 0.348max <<=MP p ，即外缸套强度足够。

过盈配合抱紧力计算与校核

抱紧力计算与校核 一、过盈配合的基本参数 过盈连接是利用零件间的配合过盈来实现连接。这种连接结构简单，定心精度好，可承受转矩、轴向力或两者的复合载荷，承载能力高；缺点是结合面加工精度要求较高，装配不便，配合面边缘处应力集中较大。其主要装配方法有三种：压入法、温差法、液压法。该产品推力轴承与轴之间的过盈配合采用压入法，为纵向过盈联接。 计算基本参数及其含义如表1-1所示。 表1-1计算基本参数及其含义表 二、传递载荷所需要的最小结合压力 过盈联接的结合面间的结合压力，即径向压力，与该结合面所传递的载荷大小有关。如图2-1所示。

图2-1受轴向力及转矩示意图 2.1承受传递转矩T 当轴与轴套传递启动转矩时，则应保证在此转矩作用下不产生周向滑移。亦即当结合压力为时，在启动转矩的作用下，配合面间所能产生的摩擦阻力矩应大于或等于启动转矩。 结合面的摩擦阻力距为， 为了保证，则有， 即有，结合面最小结合压力满足 2.2承受轴向力F 当轴与轴套传递轴向力时，应保证联接在此载荷作用下，不产生轴向滑动。亦即当径向压力为时，在轴向力的作用下，配合面上所能产生的轴向摩擦阻力应大于或等于轴向力。

结合面的摩擦阻力为， 为了保证，则有， 即有，结合面最小结合压力满足 2.3承受轴向力与转矩的联合作用 记联合作用所产生的合力为，则有 推理同上，最终得到 三、传递载荷所需要的最小过盈量 3.1包容件直径比与传递载荷所需的最小直径变化量 1）包容件直径比，即结合直径除以包容件外径， 2）包容件传递载荷所需的最小直径变化量，即包容件内径的扩大量，

其中系数满足， 3.2被包容件直径比与传递载荷所需的最小直径变化量 1）被包容件直径比，即被包容件内径除以结合直径， 2）被包容件传递载荷所需的最小直径变化量，即被包容件外径的缩小量， 其中系数满足， 3.3传递载荷所需的最小有效过盈量 传递载荷所需的最小有效过盈量记为δ，则 3.4考虑压平量的最小过盈量 考虑压平量的最小过盈量满足， 对于纵向过盈连接，取

过盈配合件的装配方法

过盈配合件的装配方法 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

过盈配合件的装配方法有： 过盈配合件是依靠相配件装配以后的过盈量达到紧固联接。装配后．由于材料的弹性变形，使配合面之间产生压力，因此在工作时配合面间具有相当的联擦力来传递扭短或轴向力。过盈配合装配一般属于不可拆卸的固定连接。过盈配合件的装配方法有：(1)人工锤击法，(2)；(3)，(4)。 轴承加热器热装法: 适用过盈量较大轴承、齿轮、齿圈、电机外壳的加热器装配 1．做好热装前的准备工作．以保证热装工序的顺利完成 1）加热温度T计算公式T＝(σ＋δ)/ad＋T (℃)式中d－配合公称直径(mm) a－加热零件材料线膨胀系数(1/℃)常用材料线膨胀系数见有关手册σ－配合尺寸的最大过盈量mmδ－所需热装间隙(mm)当d<200mm时， δ取(1"2)σ当d≥200mm时，δ取"d2 2）加热时间按零件厚10mm需加热10min估算。厚度值按零件轴向和径向尺寸小者计算 3）保温时间按加热时间的1/4估算 2．包容件加热．胀量达到要求后，要迅速清理包容件和包件的配合表面，然后立即进行热装。要求操作动作迅速准确，一次热装到位，中涂不许停顿。若发生异常，不允许强迫装入，必须排除故障，重新加热再进行热装 3.零件热装后，采用拉、压、顶等可靠措施使热装件靠近被包容件轴向定位面。零件冷却后，其间隙不得大于配合长度的1000 4.钢件中装铜套时，包容件只能作一次热装，装后不允许作为二次热装的包容件再行加热

5.凡镶圈结构的齿轮与的热装时．在装齿圈时已加热过一次，当与轴热装时，又需二次加热，一般应采用油浴加热。若条件有限，也可采用电炉加热，但必须严格控制温升速度，使之温度均匀．且工作外表面离炉丝距离大于300mm，否则不准采用 6.采用电感式加热器加热，必须适当选择设备规格，并严格遵守设备操作规程 ：适用于包容件无法加热或加热会导致零件精度、材料组织变化、影响其力学件的装配1．冷装时 l冷冻温度TI计算公式 T1=2σ/a1d (℃) 式中 σ—最大过盈量(mm) d—被包容件的外径(mm) a1—被包容件冷却时 线膨胀系数常用材料冷却时线膨胀系数见有关手册 冷冻时间t计算公式 t= a'δ' (6～8)(mm) 式中与材料有关的系数见有关手册被冷冻零件的特征尺寸。即零件的最大断面半径或壁厚尺寸(mm) 1)按公式计算冷冻温度T 2)选用冷冻剂，冷冻剂的温度必须低于被包容件所需冷冻温度T1，被包容件直径大于φ50mm时优先选用液态氧或液态氮冷冻 剂温度值见有关手册 3)计算冷冻时间 2.凡冷装采用液态氧做冷冻剂时．严禁周围有易燃物和火种

基于PID电加热炉温度控制系统设计

基于PID 电加热炉温度控制系统设计 1概述 电加热炉随着科学技术的发展和工业生产水平的提高，已经在冶金、化工、 机械等各类工业控制中得到了广泛应用，并且在国民经济中占有举足轻重的地 位。对于这样一个具有非线性、大滞后、大惯性、时变性、升温单向性等特点的 控制对象，很难用数学方法建立精确的数学模型，因此用传统的控制理论和方法 很难达到好的控制效果。 单片机以其高可靠性、高性能价格比、控制方便简单和灵活性大等优点，在 工业控制系统、智能化仪器仪表等诸多领域得到广泛应用。采用单片机进行炉温 控制，可以提高控制质量和自动化水平。 在本控制对象电阻加热炉功率为800W ，由220V 交流电供电，采用双向可 控硅进行控制。本设计针对一个温度区进行温度控制，要求控制温度范围 50~350C ，保温阶段温度控制精度为正负1度。选择合适的传感器，计算机输出 信号经转换后通过双向可控硅控制器控制加热电阻两端的电压。其对象问温控数 学模型为： 1 )(+=-s T e K s G d s d τ 其中：时间常数Td=350秒 放大系数Kd=50 滞后时间τ=10秒 控制算法选用改PID 控制

2系统硬件的设计 本系统的单片机炉温控制系统结构主要由单片机控制器、可控硅输出部分、 热电偶传感器、温度变送器以及被控对象组成。 系统硬件结构框图如下： 图2-1 系统硬件结构框图 看门狗 报警提醒 通信接口 LED 显示 键盘 微 型 控 制 机 AT89S52 温度检测PT100 驱动执行机构 8路D/A 转换器DAC0832 测量变送 8路A/D 转换器ADC0809 加热电阻 温度

ansys实例-正确地模拟过盈配合

过盈配合在机械产品的装配中使用的相当普遍。比如轴与轴承、轴与轴瓦、汽车的制动盘等，都是通过一定的过盈量来使两个装配部件紧密地连接起来。 下面讨论如何在ANSYS 中正确地模拟过盈配合。 过盈配合在有限元分析中是一种典型的非线性接触行为。在有限元分析中设定了接触，从本质上来讲就是对相互接触的两个部件施加了某种约束，不同的接触算法对于接触约束的处理方法有所不同。接触约束的理论算法的选择，在ANSYS 中是通过设置contact 单元的KEOPT(2) 选项来实现的。 在ANSYS 中目前主要有5 种接触约束算法： KEYOPT(2)=0 Augmented Lagrangian - 加强的拉格朗日算法，这是ANSYS 的缺省选择； KEYOPT(2)=1 Penalty function - 罚函算法； KEYOPT(2)=2 Multipoint constraint (MPC) - 多点约束算法； KEYOPT(2)=3 Lagrange multiplier on contact normal and penalty on tangent - 接触法向采用拉格朗日乘子，接触切向采用罚函数的综合算法。 KEYOPT(2)=4 Pure Lagrange multiplier on contact normal and tangent - 法向和切向均采用拉格朗日乘子算法。 各种不同的约束算法各有其优缺点，各有各自最适用的场合，具体情况需要具体对待。大部分情况下，默认选择KEYOPT(2)=0 就够用了。 过盈配合所致的接触分析的难点在于如何确定初始接触状态。初始

接触状态设置得不对，会导致错误的计算结果或者不准确的计算结果，下面举两个例子来说明。ANSYS仿真计算代做：模态分析，瞬态动力学，谐响应分析和谱分析、械结构的疲劳、损伤，CFD流体；结构的强度评估和优化；企鹅：690294845 例1．两个圆柱体在几何上是刚好接触，划分网格后有限元模型有间隙。如图1 所示。 这两个圆柱体，在几何上是刚好相切的，即处于几何上刚好接触的初始状态。划分网格后，由于在圆周上用小段直线代替了弧线，两个圆柱体之间产生了一定的间隙，两个圆柱体的有限元模型的初始状态不再是接触的。此时，如果接触参数设置不当，就会因为初始约束不足，圆柱体出现刚体位移，得到错误的结果。

电加热炉温度控制系统讲解

设计说明书 设计题目电加热炉温度控制系统 完成日期2013 年7 月12 日 专业班级自动化12本 设计者 指导教师

课程设计成绩评定

目录 前言 (1) 第一章设计方案概述 (2) 1.1设计内容 (2) 1.2设计方案 (2) 第二章硬件部分设计 (2) 2.1温度检测电路 (2) 2.2单片机连接电路 (3) 2.3 LCD显示部分 (4) 2.4按键与报警电路 (5) 2.5加热控制电路部分 (5) 第三章软件部分设计 (6) 3.1周期采样程序 (6) 3.2数字滤波程序 (6) 3.3 PID程序 (7) 3.4总程序 (9) 心得与体会 (10) 参考文献 (11)

前言 温度是工业对象中一种重要的参数，特别在冶金、化工、机械各类工业中，广泛使用各种加热炉、热处理炉和反应炉等。由于炉子的种类不同，因此所采用的加热方法及燃料也不同，如煤气、天然气、油和电等。但是就其控制系统本身的动态特性来说，基本上属于一阶纯滞后环节，因而在控制算法上亦基本相同。 本次设计是电加热炉温度自动控制系统。该系统利用单片机可以方便地实现对PID参数的选择与设定；实现工业过程中PID控制。它采用温度传感器热电偶将检测到的实际炉温进行A/D转换，送入计算机中，与设定值比较出偏差。对偏差按PID规律进行调整，得出对应的控制量来控制固态续电器、调节电炉的加热功率，从而实现对炉温的控制。利用单片机实现温度智能控制，能自动完成数据采集、处理、转换、并进行PID控制。在设计中应该注意，采样周期不能太短，否则会使调节过程过于频繁，这样，不但执行机构不能反应，而且计算机的利用率也大为降低；采样周期不能太长，否则会使干扰无法及时消除，使调节品质下降。

电加热炉温度控制系统设计

电加热炉温度控制系统设计

电加热炉温度控制系统设计 1.设计的意义： 在现实生活当中，很多场合需要对温度进行智能控制，日常生活中最常见的要算空调和冰箱了，他们都能根据环境实时情况，结合人为的设定，对温度进行智能控制。工业生产中的电加热炉温度监控系统和培养基的温度监控系统都是计算机控制系统的典型应用。 2.方案的设计： 要求利用所学过的知识设计一个温度控制系统,加热炉温度检测，到设定温度后，进行保温控制. 要想达到技术要求的内容，用到的器件有：单片机、温度传感器、LCD显示屏、直流电动机等。其中单片机用作主控制器，控制其他器件的工作和处理数据；温度传感器用来检测环境中的实时温度，并将检测值送到单片机中进行数值对比；LCD显示屏用来显示温度、时间的数字值；直流电动机用来表示电加热炉的工作情况，转动表示电加热炉通电加热，停止转动表示电加热炉断电停止加热。原理图如下图1： 图1 电加热炉温度控制系统原理图

2.1硬件选择： 1.单片机 这里选用AT89C52单片机作为控制系统的处理器。AT89C52是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器。 2.温度传感器 温度传感器有很多种型号，这里我选用DS18B20温度传感器。数字温度传感器DS18B20具有独特的单总线接口方式，支持多节点，使分布式温度传感器设计大为简化。测温时无需任何外围原件，可以通过数据线直接供电，具有超低功耗工作方式。测温范围为-55到+125摄氏度，可直接将温度转换值以16位二进制数字码的方式串行输出，因此特别适合单线多点温度测量系统。由于传输的是串行数据，可以不需要放大器和A/D转换器，因而这种测温方式大大提高了各种温度测控系统的可靠性，降低了成本，缩小了体积。 3．开关器件 由于单片机与电动机之间需要用开关器件连接，并且前者用弱电控制，后者由强电控制，这就尤其需要注意安全问题。于是我想到了在课本中学过的高性能安全开关器件光电耦合器。光电耦合器是由一个发光器件和和一个光电转换器件组成，这里所用的光电耦合器OPTOCOUPLER-NPN是由一个发光二极管和一个光敏晶体管所组成。当发光二极管发光，就会使得光敏晶体管导通，继电器通电动作，将开关吸合，电动机回路断开。 2.2 电路设计方法： 1．显示部分电路 显示电路截图如下图所示： 图2 显示部分电路图

过盈连接的设计计算

过盈连接的设计计算 提高扩展内容 第15章连接设计 1.过盈连接的设计计算 教材15. 4节简单介绍过盈连接的原理、特点及应用。鉴于此连接在机械工程中广泛应用，特作如下扩展，供读者参考。 1. 1过盈连接的特点及应用 过盈连接是利用连接零件间的过盈配合来实现连接的。这种连接也叫干涉配合连接（（（（（（紧配合连接或。（（（（（ 过盈连接的优点是结构简单、对中性好、承载能力大、在冲击载荷下能可黑地工作、对轴削弱少。其主要缺点为配合面的尺寸精度高、装拆困难。过盈连接主要用于轴与毂的连接、轮圈与轮芯的连接以及滚动轴承与轴或座孔的连接等。本节仅介绍圆柱面的过盈连接。 1.2圆柱面过盈连接的设讣讣算 （1）过盈连接的工作原理及装配方法 1）过盈连接的丄作原理 过盈连接是将外径为dd的被包容件压入内径为的包容件中（图1. la）。由于配 合BA 直径间有的过盈量，在装配后的配合面上，便产生了一定的径向压力。当连 接,A, ,B 承受轴向力F（图1. lb）或转矩T（图1. lc）时，配合面上便产生摩擦阻力或摩擦阻力矩以抵抗和传递外载荷。

d- a)圆柱面过盈连接b)受轴向力的过盈连接 c)受转矩的过盈连接 图1.1圆柱面过盈连接的工作原理 2)过盈连接的装配方法 过盈连接的装配方法有压入法和温差法。(((((( 压入法是利用压力机将被包容件直接压入包容件中。由于过盈量的存在，在压

d- 入过程中，配合表面微观不平度的峰尖不可避免地要受到擦伤或压平，因而降低了

连接的紧固性。在被包容件和包容件上分别制出如图1.2所示的导锥，并对配合表面适当加润滑剂，可以减轻上述擦伤。 温差法是加热包容件或（和）冷却被包容件，使之既便于装配，乂可减少或避免损伤配合表面，而在常温下即达到牢固的连接。加热是利用电加热，冷却采用液态空气（沸 00点为-副194C）或固态二氧化碳（乂名干冰，沸点为-79C）。 温差法可以得到较大的固持力，常用于配合直径较大的连接;冷却法则常用于配合直径较小时。 过盈连接的应用实例见图1. 3及1. 4o 山于过盈连接拆装会使配合面受到严重损伤，半装配过盈量很大时，装好后再拆开就更加困难。因此，为了保证多次装拆后的配合仍能具有良好的紧固性，可采用液压拆卸，即在配合面间注入高压油，以涨大包容件的内径，缩小被包容件的外径，从而使连接便于拆开，并减小配合面的擦伤。但采用这种方法时，需在包容件 和（或）被包容件上制出油孔和油沟，如图1.4所示。 丿―M d 图1.2过盈装配的导向结构图1.3曲轴过盈连接组装件