毕业设计说明书题目：电机可靠性试验台设计学院：机械工程学院专业： xxxxx 学号： xxxxx 姓名： xxxxx 指导教师： xxxxx完成日期： 2014年4月30日电机可靠性试验台设计摘要：主要是控制测功机对无刷直流电机进行空载、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：无刷直流电机;可靠性;试验台The Design of the Motor Reliability Test-bed Abstract：It mainly controls the dynamometer for brushless DC motor no-load, load, locked rotortest.Sensors and related instrumentation to display the curve of the motor speed, torque, power and other relevant parameters to analyze the reliability of the motor.Keywords: Brushless DC Motor，Reliability，Test-bed目录第一章绪论 (5)1.1 选题的目的和现实意义 (5)1.2 国内外关于可靠性的基本研究情况 (6)1.2.1国内外有关可靠性标准概况 (6)1.3 可靠性的相关理论 (8)1.3.1 可靠性的基本概念 (8)1.3.2可靠性的要素 (8)第二章电机可靠性试验台的整体方案设计 (9)2.1 电机可靠性试验台的工作原理 (9)2.1.1 无刷直流电机加速寿命试验的概念 (9)2.1.2 加速寿命试验的类型 (9)2.1.3 电机可靠试验台的工作原理 (10)2.1.4 电机可靠性试验台的基本功能 (10)2.2 电机可靠性试验台整体方案 (11)2.2.1电机可靠性试验台的三种方案 (11)2.2.2 电机可靠性试验台的最终选用 (13)2.3 本章小结 (13)第三章电机可靠性试验台关键零部件的设计与计算 (14)3.1 无刷直流电机的选择 (14)3.1.1 无刷直流电机的概念 (14)3.1.2 直流无刷电机的选型： (14)3.2测功机的选择 (16)3.2.1 测功机的分类 (16)3.2.2 测功机型号的选择 (16)3.3 扭矩传感器的选择 (19)3.4 本章小结 (20)第四章其他零部件的设计与计算 (21)4.1联轴器的选型 (21)4.2 键的选型 (23)4.2.1 键的选择 (23)4.3 螺栓、螺母与垫片的选型 (24)4.4 螺旋升降机的选型 (24)4.5 电机可靠性试验台大平板桌的设计 (25)4.6 扭矩传感器辅助支撑设计 (26)4.7 无刷直流电机的垂直挡板的设计 (26)4.8 无刷直流电机过渡底板的设计 (27)4.9 升降机架的设计 (28)4.10本章小结 (28)致谢 (30)参考文献 (31)附录І (32)第一章绪论1.1 选题的目的和现实意义可靠性工程(Reliability Engineering)是一门涉及面十分广泛的且新兴的综合性工程学科。
可靠性工程是为了保证产品在设计、生产及使用过程中达到人们预定的可靠性指标，应该采取的技术及组织管理的措施。
这是介于管理科学和技术之间的一门边缘学科，可靠性作为一门工程学科，它有自己的体系、技术和方法。
可靠性问题的提出最初是在军工领域时期，其后逐步形成完整的工程技术体系，并逐步应用到民用产品中来。
四十年代普遍被认为是可靠性的萌芽时期。
五十年代是可靠性逐渐兴起和形成年代，为了解决军用电子设备和复杂导弹系统的可靠性问题,美国国防部成立了一个由军方、学术界和工业部门组成的电子设备可靠性咨询组织（AGREE）。
AGREE 组织在《军用电子设备可靠性》研究报告中提出了可靠性设计试验、综合管理的程序及方法,最终确定了美国可靠性工程的发展方向和目标,成为了可靠性发展的奠基文件,标志着可靠性已经成为一门独立的学科,为可靠性工程发展迈出了一大步。
六十年代是可靠性工程全面发展的重要阶段。
AGREE组织提出的一整套可靠性设计、管理及试验方法被美国国防部及国家航空航天局所接受，在新研制的装备中得到了广泛应用并高速发展，形成了一整套较完善的可靠性设计、管理及试验标准。
七十年代是可靠性工程的成熟阶段。
在这一阶段建立了一个集中统一的可靠性管理机构，用来负责组织、协调国防部范围内的可靠性标准、政策、手册以及重大的研究课题，制定了一整套比较较完善的方法与程序，同时加强了国防部与工业部门的交流合作。
在这一阶段主要强调的是可靠性工程的整体保证，加强元器件的控制，强调设计阶段的热设计和元器件降额使用，强调环境应力筛选及综合可靠性试验。
从八十年代开始，可靠性一直向更深、广的方向下发展。
在技术上深入开展机械可靠性、软件可靠性、微电子器件可靠性和光电器件可靠性的研究，全面推广计算机辅助设计技术在可靠性领域中的应用，采用模块化、综合化和可靠性高新技术来提高设计对象的可靠性，可靠性在世界上得以普遍应用和发展。
到了九十年代，可靠性朝着综合化、系统化、自动化和智能化的方向发展。
综合化是指统一的功能综合设计，用以提高系统的信息整合利用和资源共享能力；系统化是指研究对象要能构成一个有机体系，发挥单个对象不能发挥的整体机能；自动化是指设计对象具有功能的一定自动执行能力，可提高产品在使用过程中的可靠性；智能化将计算技术引入，采用例如人工智能等先进技术，提高产品系统的可靠性和维修性。
随着科学技术的迅猛发展，可靠性在电子工业的发展中扮演着十分重要的角色。
首先是电子产品的复杂程度在不断增加。
人们最早使用的矿石收音机是非常简单的，随之先后出现了各种类型的收音机、录音机、录放相机、通讯机、雷达、制导系统、电子计算机以及宇航控制设备，复杂程度不断地增长。
电子设备复杂程度的显著标志是所需元器件数量的多少。
而电子设备的可靠性决定于所用元器件的可靠性，因为电子设备中的任何一个元器件、任何一个焊点发生故障都将导致系统发生故障。
一般说来，电子设备所用的元器件数量越多，其可靠性问题就越严重，为保证设备或系统能可靠地工作，对元器件可靠性的要求就非常高、非常苛刻。
其次，电子设备的使用环境日益严酷，现已从实验室到野外，从热带到寒带，从陆地到深海，从高空到宇宙空间，经受着不同的环境条件，除温度、湿度影响外，海水、盐雾、冲击、振动、宇宙粒子、各种辐射等对电子元器件的影响，导致产品失效的可能性增大。
第三，电子设备的装置密度不断增加。
从第一代电子管产品进入第二代晶体管，现已从小、中规模集成电路进入到大规模和超大规模集成电路，电子产品正朝小型化、微型化方向发展，其结果导致装置密度的不断增加，从而使内部温升增高，散热条件恶化。
而电子元器件将随环境温度的增高，降低其可靠性，因而元器件的可靠性引起人们的极大重视。
电机作为驱动控制元件，广泛应用于各领域，一台设备往往需要几十台、甚至数百台的驱动电机和控制微电机，特别是微电机的用量更大。
一旦电机发生故障，将导致设备、系统故障，在工业领域将造成巨大经济损失。
因此，电机可靠性问题已经成为现代技术领域的重大课题而引起国内外的重视。
1.2 国内外关于可靠性的基本研究情况电机是典型的机电一体化产品，它不但包括其它电机所具有的部件t如定子绕组、轴承等，而且还包括电子线路（控制器）。
因此，它的可靠性研究内容与其它电机既有区别，又有联系。
结合直流电机的特点，了解和吸收国内外在电力系统和电子产品的可靠性方面取得的研究成果，有助于推进电机可靠性研究工作的进程。
1.2.1国内外有关可靠性标准概况标准化作为一种现代化管理的手段，已成为衡量一个国家科学管理、技术发展水平的尺度，它已广泛地渗透到管理、经济、科学和工程技术的各个领域。
可靠性工程技术和管理水平的发展自然也离不开“标准化”这一重要手段。
在发达国家，尤其是美国，随着可靠性工程和管理的发展，已经逐步总结并建立了一整套有关标准，这些标准对提高产品性能，降低寿命周期费用起了重要作用。
利用标准化方法，使可靠性工程领域的成功经验得到有效的总结和广泛利用。
随着科学技术的发展，对可靠性提出了更高的要求，新的要求促使可靠性工程技术进一步发展，已经制定的标准就需要不断的修改、补充和完善，以适应这种发展。
目前国际上影响较大，应用范围较广的可靠性标准主要是美军MIL标准系列和国际电工委员会发布的IEC栎准系列。
MIL标准与IEC标准的关系十分密切，许多IEC标准是在MIL标准的基础上制定的。
(1)美国有关标准概况美国是制定可靠性标准最早的国家，从50年代后期开始颁发有关可靠性标准，到60年代，美国的可靠性工程就开始进入了全面发展阶段，这个阶段也是美军可靠性标准大量发布的时期。
MIL-STD-785《系统与设备的可靠性大纲要求》、MIL-STD-781《可靠性试验、指数分布》、MIL-HDBK-217《电子设备可靠性预计》等许多重要标准，都是在这个时期先后发布的。
70年代后，随着美国可靠性工程的深入发展，这些标准得到了进一步的修改和完善，并又颁发了许多新的标准。
由于美国军用标准制定的比较早，也比较完整，因此，在美国国内，不只军用产品采用军事标准，许多民用产品也使用美军标。
在国际上，尤其是在军事领域，一般也参考或执行美军标；(2)其他国家有关标准的概况除了MIL和IEC标准以外，原苏联的可靠性国家标准也有比较完整的体系，列出了r OCT27.001-81《工程中的可靠性》标准体系给出的分组情况。
列出了其中部分标准项目的名称。
英国的主要可靠性标准是BS5760《系统、设备和元件的可靠性》，标准主要由三部分组成：可靠性计划管理指南、可靠性评定指南、可靠性实践指南。
在日本，全国性的有关可靠性的标准较少，应用的比较广泛的有：日本工业标准JIS28115-1981《可靠性术语及定义》。
产品的可靠性是企业竞争的主要目标之一，因此日本的企业界有完整的标准体系用来保证产品的可靠性。
(3)我国有关标准的概况我国的可靠性国家标准基本等同采用IEC标准，我国的军用可靠性标准大多数是参照MIL标准，结合我国武器装备的实际情况制定的。
我国对可靠性研究起步较晚,20世纪80年代才得到较快的发展,机械行业相继成立了可靠性研究的相关协会,各有关院所和高校也开展了机械产品的可靠性研究,制定了一批可靠性标准,取得了较大的成果。
但总的来看,理论研究多,实际运用少,与西方发达国家相比差距不小,有些成果尚不能完整地、成熟地应用在不同的机械系统中。
1.3 可靠性的相关理论1.3.1 可靠性的基本概念可靠性的经典定义：产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。