X射线C型臂系统结构设计

业设计说明书：X射线 C型臂系统结构设计说明书： 机械设计制造及其自动化：号生姓指导教师年 月摘 要本课题来源于当今社会医疗工业医疗康复设备的创新和更新换代基础之上，通过设计出 X射线 C型臂系统结构，从而来满足当今社会医疗、康复设备不足的缺陷。国内 X射线 C型臂系统结构的研发及制造要与全球号召的高效经济、治疗效果好，效率高等主题保持一致。近期对医疗机械行业中X射线 C型臂系统结构的使用情况进行了调查，发现在医疗机械行业中，X射线 C然而然在医疗机械设备中它们的安装也非常频繁。传统的X线 C大，对病人身体的检测的程度不够，价格昂贵，所以设计一个新型的X射线C型臂系统结构势在必行。本文运用大学所学的知识，提出了X射线C及主要零部件的设计中所必须的理论计算和相关强度校验，构建了X射线C系统结构总的指导思想，从而得出了该X射线C济，并且使用方便等结论。关键字 ：医疗机械、 X射线 C型臂系统，设备，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 录摘要 IAbstract II引言 1课题的来源与研究的目的和意义 1C臂 X射线机的用途 2C臂 X射线机的特点 1本课题研究的内容 3Solidworks设计基础 4草图绘制 5基准特征，参考几何体的创建 6拉伸、旋转、扫描和放样特征建 7工程图的设计 10装配设计 11X射线 C型臂系统结构总体结构的设计 12X射线 C型臂系统结构的总体方案图 12X射线 C型臂系统结构的工作原理 15X射线 C型臂系统结构的设计计算 17CCD摄像机的选型计算 18转动轴的设计计算 19轴承的选型计算 19各主要零部件强度的校核 21转动轴强度的校核与计算 22轴承强度的校核计算 23X射线 C型臂系统结构中主要零件的三维建模 24控制柜的三维建模 25底架的三维建模 25脚轮的三维建模 27C臂 X射线机的三维建模 28三维软件设计总结 29结论 30致谢 31参考文献 321 引言课题的来源与研究的目的和意义机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备，机械工业所提供装备的性能、质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一。机械工程的服务领域广阔而多面，凡是使用机械、工具，以至能源和材料生产的部门，都需要机械工程的服务。概括说来，现代机械工程有五大服务领域：研制和提供能量转换机械、研制和提供用以生产各种产品的机械、研制和提供从事各种服务的机械、研制和提供家庭和个人生活中应用的机械、研制和提供各种机械武器。不论服务于哪一领域，机械工程的工作内容基本相同，主要有：建立和发展机械工程的工程理论基础。例如，研究力和运动的工程力学和流体力学；研究金属和非金属材料的性能，及其应用的工程材料学；研究热能的产生、传导和转换的热力学；研究各类有独立功能的机械元件的工作原理 、结构、设计和计算的机械原理和机械零件学；研究金属和非金属的成形和切削加工的金属工艺学和非金属工艺学等等。研究、设计和发展新的机械产品，不断改进现有机械产品和生产新一代机械产品，以适应当前和将来的需要。机械产品的生产，包括：生产设施的规划和实现；生产计划的制订和生产调度；编制和贯彻制造工艺；设计和制造工具、模具；确定劳动定额和材料定额；组织加工、装配、试车和包装发运；对产品质量进行有效的控制。机械制造企业的经营和管理。机械一般是由许多各有独特的成形、加工过程的精密零件组装而成的复杂的制品。生产批量有单件和小批，也有中批、大批，直至大量生产。销售对象遍及全部产业和个人、家庭。而且销售量在社会经济状况的影响下，可能出现很大的波动。因此，机械制造企业的管理和经营特别复杂，企业的生产管理、规划和经营等的研究也多是肇始于机械工业。机械产品的应用。这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备，以保证机械产品在长期使用中的可靠性和经济性。机械产品的应用。这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备，以保证 机械产品在长期使用中的可靠性和经济性。研究机械产品在制造过程中，尤其是在使用中所产生的环境污染，和自然资源过度耗费方面的问题，及其处理措施。这是现代机械工程的一项特别重要的任务，而且其重要性与日俱增。机械的种类繁多，可以按几个不同方面分为各种类别，如：按功能可分为动力机械、物料搬运机械、粉碎机械等；按服务的产业可分为农业机械、矿山机械、纺织机械等；按工作原理可分为热力机械、流体机械、仿生机械等。另外，机械在其研究、开发、设计、制造、运用等过程中都要经过几个工作性质不同的阶段。按这些不同阶段，机械工程又可划分为互相衔接、互相配合的几个分支系统，如机械科研、机械设计、机械制造、机械运用和维修等。这些按不同方面分成的多种分支学科系统互相交叉，互相重叠，从而使机械工程可能分化成上百个分支学科。例如，按功能分的动力机械，它与按工作原理分的热力机械、流体机械、透平机械、往复机械、蒸汽动力机械、核动力装置、内燃机、燃气轮机，以及与按行业分的中心电站设备、工业动力装置、铁路机车、船舶轮机工程、汽车工程等都有复杂的交叉和重叠关系。船用汽轮机是动力机械，也是热力机械、流体机械和透平机械，它属于船舶动力装置、蒸汽动力装置 ，可能也属于核动力装置等等。 19世纪时，机械工程的知识总量还很有限，在欧洲的大学院校中它一般还与土木工程综合为一个学科，被称为民用工程， 19世纪下半叶才逐渐成为一个独立学科。进入 20世纪，随着机械工程技术的发展和知识总量的增长，机械工程开始分解，陆续出现了专业化的分支学科。这种分解的趋势在20世纪中期，即在第二次世界大战结束的前后期间达到了最高峰。由于机械工程的知识总量已扩大到远非个人所能全部掌握，一定的专业化是必不可少的。但是过度的专业化造成知识过分分割，视野狭窄，不能统观和统筹稍大规模的工程的全貌和全局，并且缩小技术交流的范围，阻碍新技术的出现和技术整体的进步，对外界条件变化的适应能力很差。封闭性专业的专家们掌握的知识过狭，考虑问题过专，在协同工作时配合协调困难，也不利于继续自学提高。因此自20世纪中、后期开始，又出现了综合的趋势。人们更多地注意了基础理论，拓宽专业领域，合并分化过细的专业。械工程以增加生产、提高劳动生产率、提高生产的经济性为目标来研制和发展新的机械产品。在未来的时代，新产品的研制将以降低资源消耗，发展洁净的再生能源，治理、减轻以至消除环境污染作为超经济的目标任务。机械可以完成人用双手和双目，以及双足、双耳直接完成和不能直接完成的工作，而且完成得更快、更好。现代机械工程创造出越来越精巧和越来越复杂的机械和机械装置，使过去的许多幻想成为现实。人类现在已能上游天空和宇宙，下潜大洋深层，远窥百亿光年，近察细胞和分子。新兴的电子计算机硬、软件科学使人类开始有了加强，并部分代替人脑的科技手段，这就是人工智能。这一新的发展已经显示出巨大的影响，而在未来年代它还将不断地创造出人们无法想象的奇迹。人类智慧的增长并不减少双手的作用，相反地却要求手作更多、更精巧、更复杂的工作，从而更促进手的功能。 手的实践反过来又促进人脑的智慧。在人类的整个进化过程中，以及在每个人的成长过程中，脑与手是互相促进和平行进化的。人工智能与机械工程之间的关系近似于脑与手之间的关系，其区别仅在于人工智能的硬件还需要利用机械制造出来。过去，各种机械离不开人的操作和控制，其反应速度和操作精度受到进化很慢的人脑和神经系统的限制，人工智能将会消除了这个限制。计算机科学与机械工程之间的互相促进，平行前进，将使机械工程在更高的层次上开始新的一轮大发展。 19世纪时，机械工程的知识总量还很有限，在欧洲的大学院校中它一般还与土木工程综合为一个学科，被称为民用工程，19世纪下半叶才逐渐成为一个独立学科。 进入 20世纪， 随着机械工程技术的发展和知识总量的增长，机械工程开始分解，陆续出现了专业化的分支学科。这种分解的趋势在 20世纪中期，即在第二次世界大战结束的前后期间达到了最高峰。由于机械工程的知识总量已扩大到远非个人所能全部掌握，一定的专业化是必不可少的。但是过度的专业化造成知识过分分割，视野狭窄，不能统观和统筹稍大规模的工程的全貌和全局，并且缩小技术交流的范围，阻碍新技术的出现和技术整体的进步，对外界条件变化的适应能力很差。封闭性专业的专家们掌握的知识过狭，考虑问题过专，在协同工作时配合协调困难，也不利于继续自学提高。因此自 20世纪中、 后期开始， 又出现了综合的趋势。 人们更多地注意了基础理论，拓宽专业领域，合并分化过细的专业。综合 -专业分化 -再综合的反复循环，是知识发展的合理的和必经的过程。不同专业的专家们各具有精湛的专业知识，又具有足够的综合知识来认识、理解其他学科的问题和工程整体的面貌，才能形成互相协同工作的有力集体。综合与专业是多层次的。在机械工程内部有综合与专业的矛盾；在全面的工程技术中也同样有综合和专业问题。在人类的全部知 识中，包括社会科学、自然科学和工程技术，也有处于更高一层、更宏观的综合与专业问题。C臂 X射线机的用途广泛应用于介入科、骨科、外科、矫形外科、泌尿外科、脊柱外科、腹部外科、疼痛科、心脏科、消化科、妇科及手术室等。C臂 X射线机的特点1、更大功率的高压发生器适合对肥胖病人的高密度组织进行成像，更高热容量的球馆可以满足长时间、大量手术的需要。2、国内领先的全脉冲透视，智能曝光控制，实现超低辐射剂量。3、多种工作模式，满足各种临床需要。4、多叶与垂直光影控制，有效减少软 X线，大幅降低皮肤剂量。5、进口品牌影像增强器，全数字化 CCD摄像机，提供高分辨的优质图像。6、高分辨率双医用液晶监视器，大幅提高图像效果。7、强大数字化图文工作站标配 DICOM3.0接口与网络完美对接，支持 Worklist记和手动登记双登记模式。8、工作站具有大容量数字化存储功能， 透视和数字点片均以数字化格式无损存储，边缘增强 多重镜像 gamma校正、电影回放、窗宽窗位、专家模板、刻录等强大处理功能。9、四维电动运动控制，定位精确，灵活自如；超大机架设计，提供了超大的诊视空间，更加舒适的手术环境；全新设计，全新理念、带来超凡体验。10、双面板人体图形化液晶触摸屏，操作智能快捷；双运动控制系统、双曝光脚闸设计，极大满足临床操作。其参考图片如下：1、4本课题研究的内容本论文主要研究运用 SolidWork对 C臂 X射线机进行设计。在设计过程中，了解SolidWork的各种功能。SolidWorks司成立于 1993年，由PTC公司的技术副总裁与 CV公司的副总裁发起，（ 个工程师的桌面上提供一套具有生产力的实体模型设计系统。从 1995年推出第一套SolidWorks三维机械设计软件至今已经拥有位于全球的办事处，并经由 300家经销商在全球 140个国家进行销售与分销该产品。 1997年， Solidworks被法国达索（ DassaultSystemes）公司收购，作为达索中端主流市场的主打品牌。 SolidWorks软件是世界上第一个基于 Windows开发的三维 CAD系统。 由于技术创新符合 CAD技术的发展潮流和趋势SolidWorks公司于两年间成为 CAD/CAM产业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得 SolidWorks每年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。 系统在 1995-1999年获得全球微机平台 CAD从 ， 。 从 ， 的 志 续 4年予 ， 彰 、 。 ， 所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它，设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。由于 SolidWorks出色的技术和市场表现，不仅成为 CAD。 在 ，， 了 CAD。 的 和为 CAD行业一家高素质的专业化公司。 SolidWorks三维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的 CAD产品。由于使用了 WindowsOLE技术、直观式设计技术、先进的 parasolid内核（由剑桥提供）以及良好的与第三方软件的集成技术。 SolidWorks成为全球装机量最大、最好用的 约 28、品 /球 100多个国家的约 3万 1千家企业。在教育市场上，每年来自全球 4，300所教育机构的近 145，000名学生通过 SolidWorks的培训课程。据世界上著名的人才招聘网站检索，与其它 3DCAD软件相比， SolidWorks相关的招聘广告比其它软件的总合还要多，这一事实说明了越来越多的工程师和设计者使用SolidWorks三维软件，越来越多的企业需要 SolidWorks人才。 Solidworks软件功能强大，易于操作，界面人性化，技术创新，组件繁多是 SolidWorks的五大特点。使得SolidWorks三维软件成为目前全球领先的三维 CAD解决方案。 SolidWorks在设计时能够为用户提供不同的设计方案，通过方案的筛选，工程师能从中选择合适的方案，从而在设计过程中降低设计的错误以及提高产品质量。在目前市场上所见到的三维 CAD解决案中， SolidWorks是设计过程比较简便又通俗易懂的软件之一。它不仅提供如此人性化的系统，同时对每个工程师和设计者，乃至整个机械行业提供了良好的发展基础。SolidWorks软件是世界上第一个基于 Windows开发的三维 CAD系统，由于技术创新符合CAD技术的发展潮流和趋势， SolidWorks公司于两年间成为 CAD/CAM产业中获利最高公司。 良好的财务状况和用户支持使得 SolidWorks每年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。 该系统在 1995-1999年获得全球微机平台 CAD系统评比第一名；从 1995年至今，已经累计获得十七项国际大奖，其中仅从 1999年起，美国权威的 专业杂志 CADENCE连续 4年授予 SolidWorks最佳编辑奖，以表彰 SolidWorks的创新、活力和简明。至此， SolidWorks所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落和证明，使用它，设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。由于SolidWorks出色的技术和市场表现，不仅成为 CAD行业的一颗耀眼的明星，也成为华尔街青睐的对象。终于在 1997年由法国达索公司以三亿一千万美元的高额市值将SolidWor资并购。公司原来的风险投资商和股东，以一千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报， 创造了 CAD行业的世界纪录。 并购后的 SolidWor原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为 CAD行业一家高素质的专业化公司， SolidWorks三维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的 CAD产品。由于使用了 WindowsOLE技术、直观式设计技术、先进的 parasolid内（由剑桥提供）以及良好的与第三方软件的集成技术， SolidWorks成为全球装机量最大、最好用的软件。资料显示，目前全球发放的 SolidWorks软件使用许可约 28万，涉及航空航天、品 /球 100多个国家的约 3万 1千家企业。在教育市场上，每年来自全球 4，300所教育机构的近 145，000名学生通过 SolidWorks的培训课程。据世界上著名的人才网站检索，与其它 3DCAD系统相比，与 SolidWorks相关的招聘广告比其它软件的总 和还要多，这比较客 观地说明了越来越多 的工程师使SolidWor，越来越多的企业雇佣 s人才。据统计，全世界用户每年使用SolidWorks的时间已达 5500万小时。在美国，包括麻省理工学院（ MIT）、斯坦福大学等在内的著名大学已经把 SolidWorks构）如哈尔滨工业大学、清华大学、浙江工业大学、浙江大学、华中科技大学、北京航用 。 。 ， 得 、 维 CAD。 SolidWorks能够提供不同的设计方案、 减少设计过程中的错误以及提高产品质量。 SolidWorks不仅提供如此强大的功能，而且对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。SolidWorks在现今社会阶段逐渐广泛应用， 并且 SolidWorks公司对中国市场重点开发，日后 SolidWorks应用将会更加完善，更加普遍。通过前文对 SolidWorks的深入了解后， 往后会对 SolidWorks进行个别应用的分析， 如建模， 装配， 工程图， 力学分析等。Solidworks设计基础熟悉 SolidWork解 s在 s。草图绘制掌握点、直线、矩形、弧度圆等基本图形的绘制方法；掌握样条、文字等高级几何图形的绘制方法；理解集合约束的概念并在草图绘制中熟练应用几何约束； 熟练应用阵列、实体转换等草图绘制工具；能综合应用各种草图绘制实体和利用草图绘制工具完成草图绘。基准特征 -参考几何体的创建清楚明白基于特征的建模方式、 参数化思想等概念； 灵活运用各种建立基准点的方法；灵活运用各种建立基准轴方法；灵活运用各种建立基准面的方法；灵活运用坐标系的建立方法；能根据建模需要综合应用各种参考几何体。1.5、3拉伸、旋转、扫描和放样特征建模描特征的概念与建立方法；灵活运用放样特征的概念与建立方法；通过实践能够准确分析零件的特征，灵活运用拉伸和旋转也正建立三维模型。综合应用扫描、放样、弯曲、镜向、阵列等特征建立各种实体。工程图设计灵活运用用户自定义工程图格式文件的方法；灵活运用建立标准三视图，剖视图，断面图，局部图，辅助视图等方法；灵活运用各种注释的方法。装配设计灵活运用自底向上的装配方法；灵活运用生成装配体爆炸图的方法；灵活运用SolidWorks能装配技术；灵活运用装配体零部件的状态和属性控制，并能够在装配体中设计子装配体；灵活运用干涉检查；灵活运用自上向下的装配方法；灵活运用在装配模型工程图中添加零件序号；灵活运用生成装配体材料明细表的方法。2 X射线 C型臂系统结构总体结构的设计X射线 C型臂系统结构的总体方案图X射线 C型臂作为医疗机械的一种，广泛应用于介入科、骨科、外科、矫形外科、泌尿的 X线 C使 C臂 X1合 X，2转 ，3达 10mA,4、独特挡线轮：防止设备移动时磨损线缆，避免事故，确保安全，5达 800mm,6分 9、6、7、可 。8、进口直线导轨，移动轻松、灵活。9、品牌滤线栅，大大减少散射线，提高图象清晰度。10、采用欧姆龙继电器，噪音小，使用寿命长。其具体方案布局图如下：X射线 C型臂系统结构的工作原理X射线应用于医学诊断，主要依据 X射线的穿透作用、差别吸收、感光作用和荧光作用。由于 X射线穿过人体时，受到不同程度的吸收，如骨骼吸收的 X射线量比肌肉吸的量要多，那么通过人体后的 X射线量就不一样，这样便携带了人体各部密度分布的信息，在荧光屏上或摄影胶片上引起的荧光作用或感光作用的强弱就有较大差别，因而在荧光屏上或摄影胶片上 (经过显影、定影 )将显示出不同密度的阴影。根据阴影浓淡的对比，结合临床 表现、化验结果和病理诊断，即可判断人体某一部分是否正常。X射线 C型臂系统结构的设计计算CCD摄像机的选型计算清晰度数是衡量摄像机优劣的一个重要参数， 它指的是当摄像机摄取等间隔排列黑白相间条纹时，在监视器（应比摄像机的分辨率高）上能够看到的最多线数。当超过这一线数时，屏幕上就只能看到灰蒙蒙的一片而不能再辨出黑白相间的线条。工业监视用摄像机的分辨率通常在 380~460线之间，广播级摄像机的分辨率则可达到 700线右。清晰度是由摄像器件像素多少决定的，显然摄像器件的像素越多，得到的图像越清晰，反之也然。清晰度越高，说明摄像机档次越高，反之越低。最低照度是最低照度是当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值。 一般彩色摄像机的最低照度为 2~3LUX, 照度的测定是以在一定的镜头光圈系数为前提 ,因此 ,不能只看摄像机说明书中标明的最低照度 ,应按摄像机在同一光圈系数下其照度值的大小。最低照度越小 ,摄像机档次越高。相对于彩色摄像机而言 ,白摄像机由于没有色度处理而只对光线的强弱 (亮度 )信号敏感 ,所以黑白摄像机的照度比彩色摄像机照度要低 ,一般可做到 0.1LUX在 F1.4时,至于微光摄像机则更低。有关光圈系数的知识请参阅镜头一节。视频信号的标称值为 1Vp-p,标准值为 0.7Vp-p,最低照度时的视频信号值为 到 1/2的标准植。所以摄像机在最低照度时的图像 ,决不会“如同白昼一样”。另外 ,摄像机在最低照度时产生的图像清晰度 ,是用电视信号测试卡进行测式的 ,其黑白相间的条纹,要求黑色反射率近于0%,白色反射率大于89.9%。而我们在现场观察时有时不具备这样的条件,比如:树叶和草地的反射率很低 ,反差很小,就不易获得清晰图像。因此实际使用当中不能以摄像机标称的最低照度作为衡量现场环境照度的标准。信噪比也是摄像机的一个重要的性能指标。当摄像机摄取较亮场景时 ,监视器显示的画面通常比较明快 ,察者不易看出画面中的干扰噪点 ;而当摄像机摄取较暗的场景时 ,监视器显示的画面就比较昏暗 ,观察者此时很容易看到画面中雪花状的干扰噪点。干扰噪点的强弱 (也即干扰噪点对画面的影响程度 )与摄像机信噪比指标的好坏有直接关系 ,即摄像机的信噪比越高 ,值 ,通号 S/N下 ,压 ,大 ,此 以 10为数 20,用 dB表示。一般摄像机给出的信噪比值均是在 AGC(自动增益控制 )关闭时的值 ,因为当 AGC接通时 ,会对小信号进行提升 ,使得噪声电平也相应提高。 CCD摄像机信噪比的典型值一般为 45dB~55dB。测量信噪比参数时 ,应使用视频杂波测量仪直接连接于摄像机的视频输出端子上。 AGC—— AutomaticGainControl的缩写。 所有摄象机都有一个将来自 CCD的信号放大到可以使用水准的视频放大器 ,其放大量即增益 ,等效于有较高的灵敏度 ,可使其在微光下灵敏 ,然而在亮光照的环境中放大器将过载 ,使视频信号畸变。 为此 ,需利用摄象机的自动增益控制 (AGC)电路去探测视频信号的电平 ,适时地开关 AGC,从而使摄象机能够在较大的光照范围内工作 ,此即动态范围 ,在低照度时自动增加摄象机的灵敏度 ,从而提高图像信号的强度来获得清晰的图像。 具有AGC功能的摄像机 ,在低照度时的灵敏度会有所提高 ,但此时的噪点也会比较明显。这是由于信号和噪声被同时放大的缘故。 BLC—— BackLightCompesation的缩写 ,也称作逆光补偿或逆光补正 ,它可以有效补偿摄像机在逆光环境下拍摄时画面主体黑暗的缺陷。 常,摄象机的 AGC工作点是通过对整个视场的内容作平均来确定的 ,但如果视场中包含一个很亮的背景区域和一个很暗的前景目标 ,则此时确定的 AGC工作点有可能对于前景目标是不够合适的 ,背景光补偿有可能改善前景目标显示状况。当引入背光补偿功能时 摄像机仅对整个视场的一个子区域 (如从第 80行 ~200行的中心区域 )进行检测 ,通过求此区域的平均信号电平来确定 AGC电路的工作点。由于子区域的平均电平很低 ,AGC放大器会有较高的增益 ,使输出视频信号的幅值提高 ,从而使监视器上的主体画面明朗。此时的背景画面会更加明亮 ,但其与主体画面的主观亮度差会大大降低 ,整个视场的可性得到改善。当背景光补偿为开启时 ,摄象机仅对整个视场的一个子区域求平均来确定其 AGC作点 ,此时如果前景目标位于该子区域内时 ,则前景目标的可视性有望改善。转动轴的设计计算（1）初步确定轴的直径d

1303

55556

30mm根据工作条件，取2）浮动轴受力分析

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）绘制浮动轴的受力简图，如图所示，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）作弯矩图：Y①垂直面弯矩C点Y

M 图：M R LBY

629.13 761.5 479082.495 ZN· Z②水平面弯矩

M 图：传动轴的受力简图C点M R LBZ

236067202

478035675N·mm （3.41）479082.4952479082.4952478035.6752M2CYM2M2CYM2CZ

676785.153N·mm （3.42）（5）作转矩 T图：

T3

10

N·mm轴承的选择并不是只考虑轴径一个因素，还要考虑到轴承的性能，一般要考虑到其寿命、可靠度（指该轴承达到或超过规定寿命的概率）、静载荷、动载荷、额定寿命、基本额定寿命、基本额定载荷等等很多因素。最主要的是允许空间、载荷的大小和方向、轴承工作转速、旋转精度、轴承的刚性（一般磙子轴承的刚性大于球轴承）、轴向游动、安装和拆卸。因为在本设计的轴上径向载荷大，轴向载荷小，而且存在轴或壳体变形大以及安装对中性差的问题，所以选用调心滚子轴承，因为调心磙子轴承主要承受径向载荷，也可同时承受少量的双轴向载荷，而圆锥磙子轴承有打的锥角可承受大的径、轴向联合载荷。所以选用（双列向心）圆锥磙子轴承，有双内圈，并是可分离的轴承，根据 d=80mm,由参考资料 2P7－356 表7－2－78r0r带紧定套的调心滚子轴承（ GB/T288-1994），选用 22218CK/W33+H318r0r基本额定载荷为

C =240KN,

C =322KN,根据轴承选用配套的轴承座，参考资料 2P7-43表7-2-105适用圆锥孔的异径孔滚动轴承座 (GB/T7813-1998)SNK型轴承座，可选用 SNK316型的轴承。3 各主要零部件强度的校核转动轴强度的校核与计算按弯扭合成应力校核轴的强度校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面 （即危险截面 C）的强度。 由文献 [1，15-5]可知，取

0M2M2T)23

，轴的计算应力

67678153

(0

926105)2

143c W

011503

MPa （3.43）45[1]151

60MPa11ca

1

7①判断危险截面从应力集中对影响来看IVV引起应力集中最严重，V受弯矩较大；从受载情况来看C应力最大但应力集中不大C面不用只需V。②截面V左侧抗弯截面系数

W0.1d

0.1140

2 7 4 4

m3 3.44）抗扭截面系数

W 02dT

0

1

305 4 8 8

m3 3.45）V左侧M为705M676785.153761.5

626570.628

Ma 3.46）1V上T1

3 2 0 0 00Pa截面上弯曲应

b W

626570.628 274400

2.28

Ma 3.47）T 1 T

32000005.83T截面上扭转切应力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按车加工[1] 附图3

面量系数：

084q未经面化 1q固得综合系数为k 1K

12.8

10.84

12.99

3.49）K k

1 12.24

10.84

12.43[1] §31，§32可知，碳钢的特性系数 0.1

0.2

0.1取取 0.05

0.05取取所以轴在截面V左侧的安全系数为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）故该轴在截面V左侧的强度是足够的。③截面V右侧抗弯截面系数

W

0.11303

219700mm3抗扭截面系数截面V左侧的弯矩M为

W 0.2dT

0.21303

439400mm3M

.5

MPaVT

T

MPa截面上的弯曲应力

Mb W T

3200000

MPa 1 7.28截面上的扭转切应力

T W 439400T

MPa截面上于轴肩而形成的理论应力集中系数及按[1]附表32查取。r 3因d

0.023，

D d

1.08，2.05

13又由文献

3

可得轴的材料的敏感系数为，q 083，

q0.87故有效应力集中系数按文献 1，附

34为k 1

q

1)

083(2051)187

（3.53）k 1

q

1)

0871

1)126由文献 由文献 综合系数为

333

可得轴的截面形状系数为可得轴的材料的敏感扭转剪切尺寸系数为

058

0.76K

1

187058

1 084

341K k

1

126076

1 084

184所以轴在截面 V左侧的安全系数为

275S 1 2829 K

a

3.412.85010275S 1 2496 K

184583005583 a m 2 2S Sca

28292496

1872

15 S2 S2S22829224962轴承强度的校核计算根据根据条件，轴承预计寿命 1×36×8=4872小时；（1）已知 nⅡ=458.2r/min两轴承径向反力： FR1=FR2=500.；N初先两轴承为深沟球轴承 6205型。根据课本 P26（11-1）得轴承内部轴向力 FS=0.63RFS1=FS2=0.63FR1=315.1N∵FS1+Fa=FS2Fa=0故任意取一端为压紧端，现取 1端为压紧端FA1=FS1=315.1N FA2=FS2=315.；N计算当量载荷P1、P2根据课本 P263表（ 11-9）取 f P=1.5;根据课本 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；轴承寿命计算∵P1=P2故取 P=750.3N；∵深沟球轴承 ε =3；4 X射线 C型臂系统结构中主要零件的三维建模控制柜的三维建模底架的三维建模脚轮的三维建模C臂 X射线机的三维建模5 三维软件设计总结通过此次设计，又一次提升了运用三维软件的水平，并吸收了不少经验，总结为一下几点。1）合适，由于图纸效果不好，导致尺寸会有出错，甚至有出现欠定义尺寸，所以，此时必须通过配合后在衡量尺寸， 再进行修改，直到满足配合要求。2）工具集的确方便了作图，通过选择零件类型，输入数据，就能生成出标准零件，但有时需要用到的零件在工具集上也未必能找到，所以此时要随机应变，运用其他零件代替并通过修改或添加零件使其满足要求。3）思路，和打破规矩的新想法。4）5）这样会对子装配体之间的配合产生矛盾，将不能完成装配。看懂图是作图的首要任务， 看图就是了解零件的工具， 没有工具则无法制出 件，所以画图不能急于下笔，想透了零件的结构，想透图中的虚实线，这才是高效作图的重中之重。进行零件建模前，一般应进行深入的特征分析，搞清零件是由那几个特征组成，明确各个特征的形状，他们之间的相对位置和表面连接关系，然后按照特征的主次关系，按一定的顺序进行建模。一个复杂的零件，可能是许多个简单特征经过相互之间的叠加、切除或相交组成。所以零件建模时，特征的生成顺序十分重要，不同的建模过程虽然可以构造出同样的实体零件，但其造型过程及实体的构型结构却直接影响到实体模型的稳定性、可修改性、可理解性及实体模型的应用。尤其在二维图纸上，我们能看到的只是零件的平面图，而内部特征则以虚线给予表示，另外还有零件的相贯线，这表示了各个特征相交时出现线段。在零件的草图绘制过程中，必须要选好第一个草绘平面，这很关键，这个平面决定了往后建模的所用到的命令，简单的说，一个圆柱可以作一个圆形然后拉伸，也可以作一个长方体旋转，虽然他们的结果都一样，但所用的草绘平面和命令就截然不同。如果我们要的是一条轴，那我们就应该选择第二种方法为好了。由于此设计的零件都是比较规则的零件，所用到的命令大部分是拉伸命令和旋转命令，而且很多零件都是拥有对称关系，所以为了节省时间，提高效率，经常会用到镜向特征命令。一张完整的工程图应具备以下 4方面的内容。1）一组视图：