業(yè)設(shè)計(jì)說明書：X射線 C型臂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明書： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化：號生姓指導(dǎo)教師年 月摘 要本課題來源于當(dāng)今社會醫(yī)療工業(yè)醫(yī)療康復(fù)設(shè)備的創(chuàng)新和更新?lián)Q代基礎(chǔ)之上，通過設(shè)計(jì)出 X射線 C型臂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，從而來滿足當(dāng)今社會醫(yī)療、康復(fù)設(shè)備不足的缺陷。國內(nèi) X射線 C型臂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的研發(fā)及制造要與全球號召的高效經(jīng)濟(jì)、治療效果好，效率高等主題保持一致。近期對醫(yī)療機(jī)械行業(yè)中X射線 C型臂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的使用情況進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在醫(yī)療機(jī)械行業(yè)中，X射線 C然而然在醫(yī)療機(jī)械設(shè)備中它們的安裝也非常頻繁。傳統(tǒng)的X線 C大，對病人身體的檢測的程度不夠，價(jià)格昂貴，所以設(shè)計(jì)一個新型的X射線C型臂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)勢在必行。本文運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的知識，提出了X射線C及主要零部件的設(shè)計(jì)中所必須的理論計(jì)算和相關(guān)強(qiáng)度校驗(yàn)，構(gòu)建了X射線C系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總的指導(dǎo)思想，從而得出了該X射線C濟(jì)，并且使用方便等結(jié)論。關(guān)鍵字 ：醫(yī)療機(jī)械、 X射線 C型臂系統(tǒng)，設(shè)備，高效AbstractofallkindofsciencetechnologyandglobalPneumaticmanipulatorisaautomateddevicesthatcanmimicthehumanhandandarmmovementstodosomething，aslocanaccordingtoaproceduretomovingobjectsorcontroltools.Thereforewidelyusedinmachinebuilding,lightindustryandatomicenergysectors.Thepneumaticpartofthedesignisprimarilytochoosetherightvalvesanddesignareasonablepneumaticcontrolloop,bycontrollingandregulatingpressure,flowatcompressedneceengththdirectionprocedurework.Theinvertedpendulumisahighorderwithmultivariable,non-linear,strong-coupling,fleetandabsolutelyinstable.Itisrepresentativeasanidealmodeltoprovenewcontroltheoryandtechniques.Duringthecontrolprocess,pendulumcaneffectivelyreflectmanykeyproblemssuchasrobust,follow-upandtrack,therefore.Thispaperstudiesacontrolmethodofdoubleinvertedpendulum.Firstofall,themathematicalmodelofthedoubleinvertedpendulumisestablished,thenmakeacontroldesigntodoubleinvertedpendulumonthemathematicalmodel,anddeterminetheperformanceindexweightmatrix,byusinggeneticalgorithminordertoattainthestatefeedbackcontrolthesimulationoftheismadeby.Keyword: pneumaticmanipulator pneumaticloop Foutdegreesoffreedom.目 錄摘要 IAbstract II引言 1課題的來源與研究的目的和意義 1C臂 X射線機(jī)的用途 2C臂 X射線機(jī)的特點(diǎn) 1本課題研究的內(nèi)容 3Solidworks設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 4草圖繪制 5基準(zhǔn)特征，參考幾何體的創(chuàng)建 6拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描和放樣特征建 7工程圖的設(shè)計(jì) 10裝配設(shè)計(jì) 11X射線 C型臂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 12X射線 C型臂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的總體方案圖 12X射線 C型臂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的工作原理 15X射線 C型臂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 17CCD攝像機(jī)的選型計(jì)算 18轉(zhuǎn)動軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 19軸承的選型計(jì)算 19各主要零部件強(qiáng)度的校核 21轉(zhuǎn)動軸強(qiáng)度的校核與計(jì)算 22軸承強(qiáng)度的校核計(jì)算 23X射線 C型臂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中主要零件的三維建模 24控制柜的三維建模 25底架的三維建模 25腳輪的三維建模 27C臂 X射線機(jī)的三維建模 28三維軟件設(shè)計(jì)總結(jié) 29結(jié)論 30致謝 31參考文獻(xiàn) 321 引言課題的來源與研究的目的和意義機(jī)械工業(yè)是國民的裝備部，是為國民經(jīng)濟(jì)提供裝備和為人民生活提供耐用消費(fèi)品的產(chǎn)業(yè)。不論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開各種各樣的機(jī)械裝備，機(jī)械工業(yè)所提供裝備的性能、質(zhì)量和成本，對國民經(jīng)濟(jì)各部門技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益有很大的和直接的影響。機(jī)械工業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平是衡量國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。因此，世界各國都把發(fā)展機(jī)械工業(yè)作為發(fā)展本國經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。機(jī)械工程的服務(wù)領(lǐng)域廣闊而多面，凡是使用機(jī)械、工具，以至能源和材料生產(chǎn)的部門，都需要機(jī)械工程的服務(wù)。概括說來，現(xiàn)代機(jī)械工程有五大服務(wù)領(lǐng)域：研制和提供能量轉(zhuǎn)換機(jī)械、研制和提供用以生產(chǎn)各種產(chǎn)品的機(jī)械、研制和提供從事各種服務(wù)的機(jī)械、研制和提供家庭和個人生活中應(yīng)用的機(jī)械、研制和提供各種機(jī)械武器。不論服務(wù)于哪一領(lǐng)域，機(jī)械工程的工作內(nèi)容基本相同，主要有：建立和發(fā)展機(jī)械工程的工程理論基礎(chǔ)。例如，研究力和運(yùn)動的工程力學(xué)和流體力學(xué)；研究金屬和非金屬材料的性能，及其應(yīng)用的工程材料學(xué)；研究熱能的產(chǎn)生、傳導(dǎo)和轉(zhuǎn)換的熱力學(xué)；研究各類有獨(dú)立功能的機(jī)械元件的工作原理 、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)和計(jì)算的機(jī)械原理和機(jī)械零件學(xué)；研究金屬和非金屬的成形和切削加工的金屬工藝學(xué)和非金屬工藝學(xué)等等。研究、設(shè)計(jì)和發(fā)展新的機(jī)械產(chǎn)品，不斷改進(jìn)現(xiàn)有機(jī)械產(chǎn)品和生產(chǎn)新一代機(jī)械產(chǎn)品，以適應(yīng)當(dāng)前和將來的需要。機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)，包括：生產(chǎn)設(shè)施的規(guī)劃和實(shí)現(xiàn)；生產(chǎn)計(jì)劃的制訂和生產(chǎn)調(diào)度；編制和貫徹制造工藝；設(shè)計(jì)和制造工具、模具；確定勞動定額和材料定額；組織加工、裝配、試車和包裝發(fā)運(yùn)；對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行有效的控制。機(jī)械制造企業(yè)的經(jīng)營和管理。機(jī)械一般是由許多各有獨(dú)特的成形、加工過程的精密零件組裝而成的復(fù)雜的制品。生產(chǎn)批量有單件和小批，也有中批、大批，直至大量生產(chǎn)。銷售對象遍及全部產(chǎn)業(yè)和個人、家庭。而且銷售量在社會經(jīng)濟(jì)狀況的影響下，可能出現(xiàn)很大的波動。因此，機(jī)械制造企業(yè)的管理和經(jīng)營特別復(fù)雜，企業(yè)的生產(chǎn)管理、規(guī)劃和經(jīng)營等的研究也多是肇始于機(jī)械工業(yè)。機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)用。這方面包括選擇、訂購、驗(yàn)收、安裝、調(diào)整、操作、維護(hù)、修理和改造各產(chǎn)業(yè)所使用的機(jī)械和成套機(jī)械裝備，以保證機(jī)械產(chǎn)品在長期使用中的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)用。這方面包括選擇、訂購、驗(yàn)收、安裝、調(diào)整、操作、維護(hù)、修理和改造各產(chǎn)業(yè)所使用的機(jī)械和成套機(jī)械裝備，以保證 機(jī)械產(chǎn)品在長期使用中的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。研究機(jī)械產(chǎn)品在制造過程中，尤其是在使用中所產(chǎn)生的環(huán)境污染，和自然資源過度耗費(fèi)方面的問題，及其處理措施。這是現(xiàn)代機(jī)械工程的一項(xiàng)特別重要的任務(wù)，而且其重要性與日俱增。機(jī)械的種類繁多，可以按幾個不同方面分為各種類別，如：按功能可分為動力機(jī)械、物料搬運(yùn)機(jī)械、粉碎機(jī)械等；按服務(wù)的產(chǎn)業(yè)可分為農(nóng)業(yè)機(jī)械、礦山機(jī)械、紡織機(jī)械等；按工作原理可分為熱力機(jī)械、流體機(jī)械、仿生機(jī)械等。另外，機(jī)械在其研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)用等過程中都要經(jīng)過幾個工作性質(zhì)不同的階段。按這些不同階段，機(jī)械工程又可劃分為互相銜接、互相配合的幾個分支系統(tǒng)，如機(jī)械科研、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、機(jī)械運(yùn)用和維修等。這些按不同方面分成的多種分支學(xué)科系統(tǒng)互相交叉，互相重疊，從而使機(jī)械工程可能分化成上百個分支學(xué)科。例如，按功能分的動力機(jī)械，它與按工作原理分的熱力機(jī)械、流體機(jī)械、透平機(jī)械、往復(fù)機(jī)械、蒸汽動力機(jī)械、核動力裝置、內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)，以及與按行業(yè)分的中心電站設(shè)備、工業(yè)動力裝置、鐵路機(jī)車、船舶輪機(jī)工程、汽車工程等都有復(fù)雜的交叉和重疊關(guān)系。船用汽輪機(jī)是動力機(jī)械，也是熱力機(jī)械、流體機(jī)械和透平機(jī)械，它屬于船舶動力裝置、蒸汽動力裝置 ，可能也屬于核動力裝置等等。 19世紀(jì)時，機(jī)械工程的知識總量還很有限，在歐洲的大學(xué)院校中它一般還與土木工程綜合為一個學(xué)科，被稱為民用工程， 19世紀(jì)下半葉才逐漸成為一個獨(dú)立學(xué)科。進(jìn)入 20世紀(jì)，隨著機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展和知識總量的增長，機(jī)械工程開始分解，陸續(xù)出現(xiàn)了專業(yè)化的分支學(xué)科。這種分解的趨勢在20世紀(jì)中期，即在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束的前后期間達(dá)到了最高峰。由于機(jī)械工程的知識總量已擴(kuò)大到遠(yuǎn)非個人所能全部掌握，一定的專業(yè)化是必不可少的。但是過度的專業(yè)化造成知識過分分割，視野狹窄，不能統(tǒng)觀和統(tǒng)籌稍大規(guī)模的工程的全貌和全局，并且縮小技術(shù)交流的范圍，阻礙新技術(shù)的出現(xiàn)和技術(shù)整體的進(jìn)步，對外界條件變化的適應(yīng)能力很差。封閉性專業(yè)的專家們掌握的知識過狹，考慮問題過專，在協(xié)同工作時配合協(xié)調(diào)困難，也不利于繼續(xù)自學(xué)提高。因此自20世紀(jì)中、后期開始，又出現(xiàn)了綜合的趨勢。人們更多地注意了基礎(chǔ)理論，拓寬專業(yè)領(lǐng)域，合并分化過細(xì)的專業(yè)。械工程以增加生產(chǎn)、提高勞動生產(chǎn)率、提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)來研制和發(fā)展新的機(jī)械產(chǎn)品。在未來的時代，新產(chǎn)品的研制將以降低資源消耗，發(fā)展?jié)崈舻脑偕茉矗卫?、減輕以至消除環(huán)境污染作為超經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)任務(wù)。機(jī)械可以完成人用雙手和雙目，以及雙足、雙耳直接完成和不能直接完成的工作，而且完成得更快、更好?，F(xiàn)代機(jī)械工程創(chuàng)造出越來越精巧和越來越復(fù)雜的機(jī)械和機(jī)械裝置，使過去的許多幻想成為現(xiàn)實(shí)。人類現(xiàn)在已能上游天空和宇宙，下潛大洋深層，遠(yuǎn)窺百億光年，近察細(xì)胞和分子。新興的電子計(jì)算機(jī)硬、軟件科學(xué)使人類開始有了加強(qiáng)，并部分代替人腦的科技手段，這就是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的影響，而在未來年代它還將不斷地創(chuàng)造出人們無法想象的奇跡。人類智慧的增長并不減少雙手的作用，相反地卻要求手作更多、更精巧、更復(fù)雜的工作，從而更促進(jìn)手的功能。 手的實(shí)踐反過來又促進(jìn)人腦的智慧。在人類的整個進(jìn)化過程中，以及在每個人的成長過程中，腦與手是互相促進(jìn)和平行進(jìn)化的。人工智能與機(jī)械工程之間的關(guān)系近似于腦與手之間的關(guān)系，其區(qū)別僅在于人工智能的硬件還需要利用機(jī)械制造出來。過去，各種機(jī)械離不開人的操作和控制，其反應(yīng)速度和操作精度受到進(jìn)化很慢的人腦和神經(jīng)系統(tǒng)的限制，人工智能將會消除了這個限制。計(jì)算機(jī)科學(xué)與機(jī)械工程之間的互相促進(jìn)，平行前進(jìn)，將使機(jī)械工程在更高的層次上開始新的一輪大發(fā)展。 19世紀(jì)時，機(jī)械工程的知識總量還很有限，在歐洲的大學(xué)院校中它一般還與土木工程綜合為一個學(xué)科，被稱為民用工程，19世紀(jì)下半葉才逐漸成為一個獨(dú)立學(xué)科。 進(jìn)入 20世紀(jì)， 隨著機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展和知識總量的增長，機(jī)械工程開始分解，陸續(xù)出現(xiàn)了專業(yè)化的分支學(xué)科。這種分解的趨勢在 20世紀(jì)中期，即在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束的前后期間達(dá)到了最高峰。由于機(jī)械工程的知識總量已擴(kuò)大到遠(yuǎn)非個人所能全部掌握，一定的專業(yè)化是必不可少的。但是過度的專業(yè)化造成知識過分分割，視野狹窄，不能統(tǒng)觀和統(tǒng)籌稍大規(guī)模的工程的全貌和全局，并且縮小技術(shù)交流的范圍，阻礙新技術(shù)的出現(xiàn)和技術(shù)整體的進(jìn)步，對外界條件變化的適應(yīng)能力很差。封閉性專業(yè)的專家們掌握的知識過狹，考慮問題過專，在協(xié)同工作時配合協(xié)調(diào)困難，也不利于繼續(xù)自學(xué)提高。因此自 20世紀(jì)中、 后期開始， 又出現(xiàn)了綜合的趨勢。 人們更多地注意了基礎(chǔ)理論，拓寬專業(yè)領(lǐng)域，合并分化過細(xì)的專業(yè)。綜合 -專業(yè)分化 -再綜合的反復(fù)循環(huán)，是知識發(fā)展的合理的和必經(jīng)的過程。不同專業(yè)的專家們各具有精湛的專業(yè)知識，又具有足夠的綜合知識來認(rèn)識、理解其他學(xué)科的問題和工程整體的面貌，才能形成互相協(xié)同工作的有力集體。綜合與專業(yè)是多層次的。在機(jī)械工程內(nèi)部有綜合與專業(yè)的矛盾；在全面的工程技術(shù)中也同樣有綜合和專業(yè)問題。在人類的全部知 識中，包括社會科學(xué)、自然科學(xué)和工程技術(shù)，也有處于更高一層、更宏觀的綜合與專業(yè)問題。C臂 X射線機(jī)的用途廣泛應(yīng)用于介入科、骨科、外科、矯形外科、泌尿外科、脊柱外科、腹部外科、疼痛科、心臟科、消化科、婦科及手術(shù)室等。C臂 X射線機(jī)的特點(diǎn)1、更大功率的高壓發(fā)生器適合對肥胖病人的高密度組織進(jìn)行成像，更高熱容量的球館可以滿足長時間、大量手術(shù)的需要。2、國內(nèi)領(lǐng)先的全脈沖透視，智能曝光控制，實(shí)現(xiàn)超低輻射劑量。3、多種工作模式，滿足各種臨床需要。4、多葉與垂直光影控制，有效減少軟 X線，大幅降低皮膚劑量。5、進(jìn)口品牌影像增強(qiáng)器，全數(shù)字化 CCD攝像機(jī)，提供高分辨的優(yōu)質(zhì)圖像。6、高分辨率雙醫(yī)用液晶監(jiān)視器，大幅提高圖像效果。7、強(qiáng)大數(shù)字化圖文工作站標(biāo)配 DICOM3.0接口與網(wǎng)絡(luò)完美對接，支持 Worklist記和手動登記雙登記模式。8、工作站具有大容量數(shù)字化存儲功能， 透視和數(shù)字點(diǎn)片均以數(shù)字化格式無損存儲，邊緣增強(qiáng) 多重鏡像 gamma校正、電影回放、窗寬窗位、專家模板、刻錄等強(qiáng)大處理功能。9、四維電動運(yùn)動控制，定位精確，靈活自如；超大機(jī)架設(shè)計(jì)，提供了超大的診視空間，更加舒適的手術(shù)環(huán)境；全新設(shè)計(jì)，全新理念、帶來超凡體驗(yàn)。10、雙面板人體圖形化液晶觸摸屏，操作智能快捷；雙運(yùn)動控制系統(tǒng)、雙曝光腳閘設(shè)計(jì)，極大滿足臨床操作。其參考圖片如下：1、4本課題研究的內(nèi)容本論文主要研究運(yùn)用 SolidWork對 C臂 X射線機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，了解SolidWork的各種功能。SolidWorks司成立于 1993年，由PTC公司的技術(shù)副總裁與 CV公司的副總裁發(fā)起，（ 個工程師的桌面上提供一套具有生產(chǎn)力的實(shí)體模型設(shè)計(jì)系統(tǒng)。從 1995年推出第一套SolidWorks三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件至今已經(jīng)擁有位于全球的辦事處，并經(jīng)由 300家經(jīng)銷商在全球 140個國家進(jìn)行銷售與分銷該產(chǎn)品。 1997年， Solidworks被法國達(dá)索（ DassaultSystemes）公司收購，作為達(dá)索中端主流市場的主打品牌。 SolidWorks軟件是世界上第一個基于 Windows開發(fā)的三維 CAD系統(tǒng)。 由于技術(shù)創(chuàng)新符合 CAD技術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢SolidWorks公司于兩年間成為 CAD/CAM產(chǎn)業(yè)中獲利最高的公司。良好的財(cái)務(wù)狀況和用戶支持使得 SolidWorks每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項(xiàng)的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽(yù)。 系統(tǒng)在 1995-1999年獲得全球微機(jī)平臺 CAD從 ， 。 從 ， 的 志 續(xù) 4年予 ， 彰 、 。 ， 所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實(shí)和證明，使用它，設(shè)計(jì)師大大縮短了設(shè)計(jì)時間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場。由于 SolidWorks出色的技術(shù)和市場表現(xiàn)，不僅成為 CAD。 在 ，， 了 CAD。 的 和為 CAD行業(yè)一家高素質(zhì)的專業(yè)化公司。 SolidWorks三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件也成為達(dá)索企業(yè)中最具競爭力的 CAD產(chǎn)品。由于使用了 WindowsOLE技術(shù)、直觀式設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)的 parasolid內(nèi)核（由劍橋提供）以及良好的與第三方軟件的集成技術(shù)。 SolidWorks成為全球裝機(jī)量最大、最好用的 約 28、品 /球 100多個國家的約 3萬 1千家企業(yè)。在教育市場上，每年來自全球 4，300所教育機(jī)構(gòu)的近 145，000名學(xué)生通過 SolidWorks的培訓(xùn)課程。據(jù)世界上著名的人才招聘網(wǎng)站檢索，與其它 3DCAD軟件相比， SolidWorks相關(guān)的招聘廣告比其它軟件的總合還要多，這一事實(shí)說明了越來越多的工程師和設(shè)計(jì)者使用SolidWorks三維軟件，越來越多的企業(yè)需要 SolidWorks人才。 Solidworks軟件功能強(qiáng)大，易于操作，界面人性化，技術(shù)創(chuàng)新，組件繁多是 SolidWorks的五大特點(diǎn)。使得SolidWorks三維軟件成為目前全球領(lǐng)先的三維 CAD解決方案。 SolidWorks在設(shè)計(jì)時能夠?yàn)橛脩籼峁┎煌脑O(shè)計(jì)方案，通過方案的篩選，工程師能從中選擇合適的方案，從而在設(shè)計(jì)過程中降低設(shè)計(jì)的錯誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。在目前市場上所見到的三維 CAD解決案中， SolidWorks是設(shè)計(jì)過程比較簡便又通俗易懂的軟件之一。它不僅提供如此人性化的系統(tǒng)，同時對每個工程師和設(shè)計(jì)者，乃至整個機(jī)械行業(yè)提供了良好的發(fā)展基礎(chǔ)。SolidWorks軟件是世界上第一個基于 Windows開發(fā)的三維 CAD系統(tǒng)，由于技術(shù)創(chuàng)新符合CAD技術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢， SolidWorks公司于兩年間成為 CAD/CAM產(chǎn)業(yè)中獲利最高公司。 良好的財(cái)務(wù)狀況和用戶支持使得 SolidWorks每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項(xiàng)的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽(yù)。 該系統(tǒng)在 1995-1999年獲得全球微機(jī)平臺 CAD系統(tǒng)評比第一名；從 1995年至今，已經(jīng)累計(jì)獲得十七項(xiàng)國際大獎，其中僅從 1999年起，美國權(quán)威的 專業(yè)雜志 CADENCE連續(xù) 4年授予 SolidWorks最佳編輯獎，以表彰 SolidWorks的創(chuàng)新、活力和簡明。至此， SolidWorks所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落和證明，使用它，設(shè)計(jì)師大大縮短了設(shè)計(jì)時間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場。由于SolidWorks出色的技術(shù)和市場表現(xiàn)，不僅成為 CAD行業(yè)的一顆耀眼的明星，也成為華爾街青睞的對象。終于在 1997年由法國達(dá)索公司以三億一千萬美元的高額市值將SolidWor資并購。公司原來的風(fēng)險(xiǎn)投資商和股東，以一千三百萬美元的風(fēng)險(xiǎn)投資，獲得了高額的回報(bào)， 創(chuàng)造了 CAD行業(yè)的世界紀(jì)錄。 并購后的 SolidWor原來的品牌和管理技術(shù)隊(duì)伍繼續(xù)獨(dú)立運(yùn)作，成為 CAD行業(yè)一家高素質(zhì)的專業(yè)化公司， SolidWorks三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件也成為達(dá)索企業(yè)中最具競爭力的 CAD產(chǎn)品。由于使用了 WindowsOLE技術(shù)、直觀式設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)的 parasolid內(nèi)（由劍橋提供）以及良好的與第三方軟件的集成技術(shù)， SolidWorks成為全球裝機(jī)量最大、最好用的軟件。資料顯示，目前全球發(fā)放的 SolidWorks軟件使用許可約 28萬，涉及航空航天、品 /球 100多個國家的約 3萬 1千家企業(yè)。在教育市場上，每年來自全球 4，300所教育機(jī)構(gòu)的近 145，000名學(xué)生通過 SolidWorks的培訓(xùn)課程。據(jù)世界上著名的人才網(wǎng)站檢索，與其它 3DCAD系統(tǒng)相比，與 SolidWorks相關(guān)的招聘廣告比其它軟件的總 和還要多，這比較客 觀地說明了越來越多 的工程師使SolidWor，越來越多的企業(yè)雇傭 s人才。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界用戶每年使用SolidWorks的時間已達(dá) 5500萬小時。在美國，包括麻省理工學(xué)院（ MIT）、斯坦福大學(xué)等在內(nèi)的著名大學(xué)已經(jīng)把 SolidWorks構(gòu)）如哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、浙江工業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)、北京航用 。 。 ， 得 、 維 CAD。 SolidWorks能夠提供不同的設(shè)計(jì)方案、 減少設(shè)計(jì)過程中的錯誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。 SolidWorks不僅提供如此強(qiáng)大的功能，而且對每個工程師和設(shè)計(jì)者來說，操作簡單方便、易學(xué)易用。SolidWorks在現(xiàn)今社會階段逐漸廣泛應(yīng)用， 并且 SolidWorks公司對中國市場重點(diǎn)開發(fā)，日后 SolidWorks應(yīng)用將會更加完善，更加普遍。通過前文對 SolidWorks的深入了解后， 往后會對 SolidWorks進(jìn)行個別應(yīng)用的分析， 如建模， 裝配， 工程圖， 力學(xué)分析等。Solidworks設(shè)計(jì)基礎(chǔ)熟悉 SolidWork解 s在 s。草圖繪制掌握點(diǎn)、直線、矩形、弧度圓等基本圖形的繪制方法；掌握樣條、文字等高級幾何圖形的繪制方法；理解集合約束的概念并在草圖繪制中熟練應(yīng)用幾何約束； 熟練應(yīng)用陣列、實(shí)體轉(zhuǎn)換等草圖繪制工具；能綜合應(yīng)用各種草圖繪制實(shí)體和利用草圖繪制工具完成草圖繪?；鶞?zhǔn)特征 -參考幾何體的創(chuàng)建清楚明白基于特征的建模方式、 參數(shù)化思想等概念； 靈活運(yùn)用各種建立基準(zhǔn)點(diǎn)的方法；靈活運(yùn)用各種建立基準(zhǔn)軸方法；靈活運(yùn)用各種建立基準(zhǔn)面的方法；靈活運(yùn)用坐標(biāo)系的建立方法；能根據(jù)建模需要綜合應(yīng)用各種參考幾何體。1.5、3拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描和放樣特征建模描特征的概念與建立方法；靈活運(yùn)用放樣特征的概念與建立方法；通過實(shí)踐能夠準(zhǔn)確分析零件的特征，靈活運(yùn)用拉伸和旋轉(zhuǎn)也正建立三維模型。綜合應(yīng)用掃描、放樣、彎曲、鏡向、陣列等特征建立各種實(shí)體。工程圖設(shè)計(jì)靈活運(yùn)用用戶自定義工程圖格式文件的方法；靈活運(yùn)用建立標(biāo)準(zhǔn)三視圖，剖視圖，斷面圖，局部圖，輔助視圖等方法；靈活運(yùn)用各種注釋的方法。裝配設(shè)計(jì)靈活運(yùn)用自底向上的裝配方法；靈活運(yùn)用生成裝配體爆炸圖的方法；靈活運(yùn)用SolidWorks能裝配技術(shù)；靈活運(yùn)用裝配體零部件的狀態(tài)和屬性控制，并能夠在裝配體中設(shè)計(jì)子裝配體；靈活運(yùn)用干涉檢查；靈活運(yùn)用自上向下的裝配方法；靈活運(yùn)用在裝配模型工程圖中添加零件序號；靈活運(yùn)用生成裝配體材料明細(xì)表的方法。2 X射線 C型臂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)X射線 C型臂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的總體方案圖X射線 C型臂作為醫(yī)療機(jī)械的一種，廣泛應(yīng)用于介入科、骨科、外科、矯形外科、泌尿的 X線 C使 C臂 X1合 X，2轉(zhuǎn) ，3達(dá) 10mA,4、獨(dú)特?fù)蹙€輪：防止設(shè)備移動時磨損線纜，避免事故，確保安全，5達(dá) 800mm,6分 9、6、7、可 。8、進(jìn)口直線導(dǎo)軌，移動輕松、靈活。9、品牌濾線柵，大大減少散射線，提高圖象清晰度。10、采用歐姆龍繼電器，噪音小，使用壽命長。其具體方案布局圖如下：X射線 C型臂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的工作原理X射線應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷，主要依據(jù) X射線的穿透作用、差別吸收、感光作用和熒光作用。由于 X射線穿過人體時，受到不同程度的吸收，如骨骼吸收的 X射線量比肌肉吸的量要多，那么通過人體后的 X射線量就不一樣，這樣便攜帶了人體各部密度分布的信息，在熒光屏上或攝影膠片上引起的熒光作用或感光作用的強(qiáng)弱就有較大差別，因而在熒光屏上或攝影膠片上 (經(jīng)過顯影、定影 )將顯示出不同密度的陰影。根據(jù)陰影濃淡的對比，結(jié)合臨床 表現(xiàn)、化驗(yàn)結(jié)果和病理診斷，即可判斷人體某一部分是否正常。X射線 C型臂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算CCD攝像機(jī)的選型計(jì)算清晰度數(shù)是衡量攝像機(jī)優(yōu)劣的一個重要參數(shù)， 它指的是當(dāng)攝像機(jī)攝取等間隔排列黑白相間條紋時，在監(jiān)視器（應(yīng)比攝像機(jī)的分辨率高）上能夠看到的最多線數(shù)。當(dāng)超過這一線數(shù)時，屏幕上就只能看到灰蒙蒙的一片而不能再辨出黑白相間的線條。工業(yè)監(jiān)視用攝像機(jī)的分辨率通常在 380~460線之間，廣播級攝像機(jī)的分辨率則可達(dá)到 700線右。清晰度是由攝像器件像素多少決定的，顯然攝像器件的像素越多，得到的圖像越清晰，反之也然。清晰度越高，說明攝像機(jī)檔次越高，反之越低。最低照度是最低照度是當(dāng)被攝景物的光亮度低到一定程度而使攝像機(jī)輸出的視頻信號電平低到某一規(guī)定值時的景物光亮度值。 一般彩色攝像機(jī)的最低照度為 2~3LUX, 照度的測定是以在一定的鏡頭光圈系數(shù)為前提 ,因此 ,不能只看攝像機(jī)說明書中標(biāo)明的最低照度 ,應(yīng)按攝像機(jī)在同一光圈系數(shù)下其照度值的大小。最低照度越小 ,攝像機(jī)檔次越高。相對于彩色攝像機(jī)而言 ,白攝像機(jī)由于沒有色度處理而只對光線的強(qiáng)弱 (亮度 )信號敏感 ,所以黑白攝像機(jī)的照度比彩色攝像機(jī)照度要低 ,一般可做到 0.1LUX在 F1.4時,至于微光攝像機(jī)則更低。有關(guān)光圈系數(shù)的知識請參閱鏡頭一節(jié)。視頻信號的標(biāo)稱值為 1Vp-p,標(biāo)準(zhǔn)值為 0.7Vp-p,最低照度時的視頻信號值為 到 1/2的標(biāo)準(zhǔn)植。所以攝像機(jī)在最低照度時的圖像 ,決不會“如同白晝一樣”。另外 ,攝像機(jī)在最低照度時產(chǎn)生的圖像清晰度 ,是用電視信號測試卡進(jìn)行測式的 ,其黑白相間的條紋,要求黑色反射率近于0%,白色反射率大于89.9%。而我們在現(xiàn)場觀察時有時不具備這樣的條件,比如:樹葉和草地的反射率很低 ,反差很小,就不易獲得清晰圖像。因此實(shí)際使用當(dāng)中不能以攝像機(jī)標(biāo)稱的最低照度作為衡量現(xiàn)場環(huán)境照度的標(biāo)準(zhǔn)。信噪比也是攝像機(jī)的一個重要的性能指標(biāo)。當(dāng)攝像機(jī)攝取較亮場景時 ,監(jiān)視器顯示的畫面通常比較明快 ,察者不易看出畫面中的干擾噪點(diǎn) ;而當(dāng)攝像機(jī)攝取較暗的場景時 ,監(jiān)視器顯示的畫面就比較昏暗 ,觀察者此時很容易看到畫面中雪花狀的干擾噪點(diǎn)。干擾噪點(diǎn)的強(qiáng)弱 (也即干擾噪點(diǎn)對畫面的影響程度 )與攝像機(jī)信噪比指標(biāo)的好壞有直接關(guān)系 ,即攝像機(jī)的信噪比越高 ,值 ,通號 S/N下 ,壓 ,大 ,此 以 10為數(shù) 20,用 dB表示。一般攝像機(jī)給出的信噪比值均是在 AGC(自動增益控制 )關(guān)閉時的值 ,因?yàn)楫?dāng) AGC接通時 ,會對小信號進(jìn)行提升 ,使得噪聲電平也相應(yīng)提高。 CCD攝像機(jī)信噪比的典型值一般為 45dB~55dB。測量信噪比參數(shù)時 ,應(yīng)使用視頻雜波測量儀直接連接于攝像機(jī)的視頻輸出端子上。 AGC—— AutomaticGainControl的縮寫。 所有攝象機(jī)都有一個將來自 CCD的信號放大到可以使用水準(zhǔn)的視頻放大器 ,其放大量即增益 ,等效于有較高的靈敏度 ,可使其在微光下靈敏 ,然而在亮光照的環(huán)境中放大器將過載 ,使視頻信號畸變。 為此 ,需利用攝象機(jī)的自動增益控制 (AGC)電路去探測視頻信號的電平 ,適時地開關(guān) AGC,從而使攝象機(jī)能夠在較大的光照范圍內(nèi)工作 ,此即動態(tài)范圍 ,在低照度時自動增加攝象機(jī)的靈敏度 ,從而提高圖像信號的強(qiáng)度來獲得清晰的圖像。 具有AGC功能的攝像機(jī) ,在低照度時的靈敏度會有所提高 ,但此時的噪點(diǎn)也會比較明顯。這是由于信號和噪聲被同時放大的緣故。 BLC—— BackLightCompesation的縮寫 ,也稱作逆光補(bǔ)償或逆光補(bǔ)正 ,它可以有效補(bǔ)償攝像機(jī)在逆光環(huán)境下拍攝時畫面主體黑暗的缺陷。 常,攝象機(jī)的 AGC工作點(diǎn)是通過對整個視場的內(nèi)容作平均來確定的 ,但如果視場中包含一個很亮的背景區(qū)域和一個很暗的前景目標(biāo) ,則此時確定的 AGC工作點(diǎn)有可能對于前景目標(biāo)是不夠合適的 ,背景光補(bǔ)償有可能改善前景目標(biāo)顯示狀況。當(dāng)引入背光補(bǔ)償功能時 攝像機(jī)僅對整個視場的一個子區(qū)域 (如從第 80行 ~200行的中心區(qū)域 )進(jìn)行檢測 ,通過求此區(qū)域的平均信號電平來確定 AGC電路的工作點(diǎn)。由于子區(qū)域的平均電平很低 ,AGC放大器會有較高的增益 ,使輸出視頻信號的幅值提高 ,從而使監(jiān)視器上的主體畫面明朗。此時的背景畫面會更加明亮 ,但其與主體畫面的主觀亮度差會大大降低 ,整個視場的可性得到改善。當(dāng)背景光補(bǔ)償為開啟時 ,攝象機(jī)僅對整個視場的一個子區(qū)域求平均來確定其 AGC作點(diǎn) ,此時如果前景目標(biāo)位于該子區(qū)域內(nèi)時 ,則前景目標(biāo)的可視性有望改善。轉(zhuǎn)動軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）初步確定軸的直徑d

1303

55556

30mm根據(jù)工作條件，取2）浮動軸受力分析

d40mmT2TF1

29.26105

5144.44t d 360m1

N （3.33）FF

5144.4420cos2222'06''

1731.54N （3.34）r t 1F F2222'06''a t

5144.44202222'06''

712.57N3）繪制浮動軸的受力簡圖，如圖所示，求支座反力①垂直面支反力：M M由 C

，得：

570R LBY 2

FLr

F 02a2F3R rLF3BY

F360/aL

1731.54202.5712.57360/2761.5

629.13N2Y由 0，得：YR FRr

1731.54629.132360.67N （3.37）②水平面支反力：M M由 C

，得：R L FL 0BZ 2（3.38）

t 3FL 5144.44202.5R BZZ0

t 3L2

761.5

1368.02N由R F

，得：R

1731.541368.023099.56N （3.39）（4）作彎矩圖：Y①垂直面彎矩C點(diǎn)Y

M 圖：M R LBY

629.13 761.5 479082.495 ZN· Z②水平面彎矩

M 圖：傳動軸的受力簡圖C點(diǎn)M R LBZ

236067202

478035675N·mm （3.41）479082.4952479082.4952478035.6752M2CYM2M2CYM2CZ

676785.153N·mm （3.42）（5）作轉(zhuǎn)矩 T圖：

T3

10

N·mm軸承的選擇并不是只考慮軸徑一個因素，還要考慮到軸承的性能，一般要考慮到其壽命、可靠度（指該軸承達(dá)到或超過規(guī)定壽命的概率）、靜載荷、動載荷、額定壽命、基本額定壽命、基本額定載荷等等很多因素。最主要的是允許空間、載荷的大小和方向、軸承工作轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)精度、軸承的剛性（一般磙子軸承的剛性大于球軸承）、軸向游動、安裝和拆卸。因?yàn)樵诒驹O(shè)計(jì)的軸上徑向載荷大，軸向載荷小，而且存在軸或殼體變形大以及安裝對中性差的問題，所以選用調(diào)心滾子軸承，因?yàn)檎{(diào)心磙子軸承主要承受徑向載荷，也可同時承受少量的雙軸向載荷，而圓錐磙子軸承有打的錐角可承受大的徑、軸向聯(lián)合載荷。所以選用（雙列向心）圓錐磙子軸承，有雙內(nèi)圈，并是可分離的軸承，根據(jù) d=80mm,由參考資料 2P7－356 表7－2－78r0r帶緊定套的調(diào)心滾子軸承（ GB/T288-1994），選用 22218CK/W33+H318r0r基本額定載荷為

C =240KN,

C =322KN,根據(jù)軸承選用配套的軸承座，參考資料 2P7-43表7-2-105適用圓錐孔的異徑孔滾動軸承座 (GB/T7813-1998)SNK型軸承座，可選用 SNK316型的軸承。3 各主要零部件強(qiáng)度的校核轉(zhuǎn)動軸強(qiáng)度的校核與計(jì)算按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面 （即危險(xiǎn)截面 C）的強(qiáng)度。 由文獻(xiàn) [1，15-5]可知，取

0M2M2T)23

，軸的計(jì)算應(yīng)力

67678153

(0

926105)2

143c W

011503

MPa （3.43）45[1]151

60MPa11ca

1

7①判斷危險(xiǎn)截面從應(yīng)力集中對影響來看IVV引起應(yīng)力集中最嚴(yán)重，V受彎矩較大；從受載情況來看C應(yīng)力最大但應(yīng)力集中不大C面不用只需V。②截面V左側(cè)抗彎截面系數(shù)

W0.1d

0.1140

2 7 4 4

m3 3.44）抗扭截面系數(shù)

W 02dT

0

1

305 4 8 8

m3 3.45）V左側(cè)M為705M676785.153761.5

626570.628

Ma 3.46）1V上T1

3 2 0 0 00Pa截面上彎曲應(yīng)

b W

626570.628 274400

2.28

Ma 3.47）T 1 T

32000005.83T截面上扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力T WT

548800

MPa 3.48）45[1]151

640MPa，B11 275MPa 155B11[1] 附3k

用插入法求出k 2.8

0

2

2.24按車加工[1] 附圖3

面量系數(shù)：

084q未經(jīng)面化 1q固得綜合系數(shù)為k 1K

12.8

10.84

12.99

3.49）K k

1 12.24

10.84

12.43[1] §31，§32可知，碳鋼的特性系數(shù) 0.1

0.2

0.1取取 0.05

0.05取取所以軸在截面V左側(cè)的安全系數(shù)為S

275

40.34 K b

2.992.280.10

3.50）S

275

19.02 K

2.435.830.055.83 a mSSS2S2S2S2ca

240.3419.02

240.34219.02217.2240.34219.022

1.5

3.51）3.52）故該軸在截面V左側(cè)的強(qiáng)度是足夠的。③截面V右側(cè)抗彎截面系數(shù)

W

0.11303

219700mm3抗扭截面系數(shù)截面V左側(cè)的彎矩M為

W 0.2dT

0.21303

439400mm3M

.5

MPaVT

T

MPa截面上的彎曲應(yīng)力

Mb W T

3200000

MPa 1 7.28截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力

T W 439400T

MPa截面上于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按[1]附表32查取。r 3因d

0.023，

D d

1.08，2.05

13又由文獻(xiàn)

3

可得軸的材料的敏感系數(shù)為，q 083，

q0.87故有效應(yīng)力集中系數(shù)按文獻(xiàn) 1，附

34為k 1

q

1)

083(2051)187

（3.53）k 1

q

1)

0871

1)126由文獻(xiàn) 由文獻(xiàn) 綜合系數(shù)為

333

可得軸的截面形狀系數(shù)為可得軸的材料的敏感扭轉(zhuǎn)剪切尺寸系數(shù)為

058

0.76K

1

187058

1 084

341K k

1

126076

1 084

184所以軸在截面 V左側(cè)的安全系數(shù)為

275S 1 2829 K

a

3.412.85010275S 1 2496 K

184583005583 a m 2 2S Sca

28292496

1872

15 S2 S2S22829224962軸承強(qiáng)度的校核計(jì)算根據(jù)根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命 1×36×8=4872小時；（1）已知 nⅡ=458.2r/min兩軸承徑向反力： FR1=FR2=500.；N初先兩軸承為深溝球軸承 6205型。根據(jù)課本 P26（11-1）得軸承內(nèi)部軸向力 FS=0.63RFS1=FS2=0.63FR1=315.1N∵FS1+Fa=FS2Fa=0故任意取一端為壓緊端，現(xiàn)取 1端為壓緊端FA1=FS1=315.1N FA2=FS2=315.；N計(jì)算當(dāng)量載荷P1、P2根據(jù)課本 P263表（ 11-9）取 f P=1.5;根據(jù)課本 式P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×500.2+0)=750.3N；P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5×(1×500.2+0)=750.3N；軸承壽命計(jì)算∵P1=P2故取 P=750.3N；∵深溝球軸承 ε =3；4 X射線 C型臂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中主要零件的三維建?？刂乒竦娜S建模底架的三維建模腳輪的三維建模C臂 X射線機(jī)的三維建模5 三維軟件設(shè)計(jì)總結(jié)通過此次設(shè)計(jì)，又一次提升了運(yùn)用三維軟件的水平，并吸收了不少經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)為一下幾點(diǎn)。1）合適，由于圖紙效果不好，導(dǎo)致尺寸會有出錯，甚至有出現(xiàn)欠定義尺寸，所以，此時必須通過配合后在衡量尺寸， 再進(jìn)行修改，直到滿足配合要求。2）工具集的確方便了作圖，通過選擇零件類型，輸入數(shù)據(jù)，就能生成出標(biāo)準(zhǔn)零件，但有時需要用到的零件在工具集上也未必能找到，所以此時要隨機(jī)應(yīng)變，運(yùn)用其他零件代替并通過修改或添加零件使其滿足要求。3）思路，和打破規(guī)矩的新想法。4）5）這樣會對子裝配體之間的配合產(chǎn)生矛盾，將不能完成裝配?？炊畧D是作圖的首要任務(wù)， 看圖就是了解零件的工具， 沒有工具則無法制出 件，所以畫圖不能急于下筆，想透了零件的結(jié)構(gòu)，想透圖中的虛實(shí)線，這才是高效作圖的重中之重。進(jìn)行零件建模前，一般應(yīng)進(jìn)行深入的特征分析，搞清零件是由那幾個特征組成，明確各個特征的形狀，他們之間的相對位置和表面連接關(guān)系，然后按照特征的主次關(guān)系，按一定的順序進(jìn)行建模。一個復(fù)雜的零件，可能是許多個簡單特征經(jīng)過相互之間的疊加、切除或相交組成。所以零件建模時，特征的生成順序十分重要，不同的建模過程雖然可以構(gòu)造出同樣的實(shí)體零件，但其造型過程及實(shí)體的構(gòu)型結(jié)構(gòu)卻直接影響到實(shí)體模型的穩(wěn)定性、可修改性、可理解性及實(shí)體模型的應(yīng)用。尤其在二維圖紙上，我們能看到的只是零件的平面圖，而內(nèi)部特征則以虛線給予表示，另外還有零件的相貫線，這表示了各個特征相交時出現(xiàn)線段。在零件的草圖繪制過程中，必須要選好第一個草繪平面，這很關(guān)鍵，這個平面決定了往后建模的所用到的命令，簡單的說，一個圓柱可以作一個圓形然后拉伸，也可以作一個長方體旋轉(zhuǎn)，雖然他們的結(jié)果都一樣，但所用的草繪平面和命令就截然不同。如果我們要的是一條軸，那我們就應(yīng)該選擇第二種方法為好了。由于此設(shè)計(jì)的零件都是比較規(guī)則的零件，所用到的命令大部分是拉伸命令和旋轉(zhuǎn)命令，而且很多零件都是擁有對稱關(guān)系，所以為了節(jié)省時間，提高效率，經(jīng)常會用到鏡向特征命令。一張完整的工程圖應(yīng)具備以下 4方面的內(nèi)容。1）一組視圖：