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。
1.5.2 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
灵活运用拉伸特征的概念与建立方法；灵活运用旋转特征的概念与建立方法；掌握扫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。 1.5.4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。 1.5.5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智能装配技术；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
2.1 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。本次设计的X射线C型臂采取的方案是：采用传动的方管焊接而成的焊接件作为底座，通过配备各种先进的标准件来使C型臂X射线机的各个方面的性能达到最优化，其中各个标准配件的优点如下：
1、高频高压组合X线发生器，漏射线量低，稳定安全，
2、大屏幕液晶触摸控制屏：操作便捷，可左右旋转90度。中文显示，稳定高效， 3、脉冲增强透视达10mA,适合对各类体型的患者进行清晰的诊断， 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、开口达800mm,医生有较大的操作空间，便于手术，
6、三视野影像增强器，分9、6、4.5寸，可放大图像，便于诊断， 7、CCD摄像机可360°旋转，对病兆不同角度进行拍摄。 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：
2.2 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射线量比肌肉吸收的量要多，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。
2.3 X射线C型臂系统结构的设计计算
2.3.1 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的黑白相间条纹时，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 线左右。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,黑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 1/3 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,观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,干扰噪点对画面的影响就越小。所谓“信噪比”指的是信号电压对于噪声电压的比值,通常用符号 S/N来表示。由于在一般情况下,信号电压远高于噪声电压,比值非常大,因此,实际计算摄像机信噪比的大小通常都是对均方信号电压与均方噪声电压的比值取以10为底的对数再乘以系数20, 单位用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——Automatic Gain Control 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,即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——BackLight Compesation 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。通常,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,整个视场的可视性得到改善。
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 工作点,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。 2.3.2转动轴的设计计算 （1）初步确定轴的直径
pd?A03n0?130?355?30mm5560
根据工作条件，取d?40mm （2）浮动轴受力分析
?2T12?9.26?105Ftd??5144.44m1360N F?r?Fttg?cos?1?5144.44?tg20?cos22?22'06''?1731.54N Fa?Fttg?sin22?22'06''?5144.44?tg20??sin22?22'06''?712.57N
（3）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：
由?MC?0，得：
R570BYL2?FrL3?Fa2?0RFL3?F1731.54
a360/2?202.5?712.57?360/2BY?r?? L629.13N2761.5由?Y?0，得：
RCY?Fr?RBY?1731.54?629.13?2360.67N ②水平面支反力：
由?MC?0，得：
RBZL2?FtL3?0
（3.38）
RFtL3BZ?
L?5144.44?202.5761.5?1368.022N
由?Z?0，得：
RCZ?Fr?RBZ?1731.54?1368.02?3099.56N （4）作弯矩图：
①垂直面弯矩MY图：
C点
MCY?RBYL2?629.13?761.5?479082.495N·mm ②水平面弯矩MZ图：
传动轴的受力简图
（3.33）
（3.34） 3.37） 3.39） 3.40）
（（（C点
.67?202.5?478035.675N·mm （3.41） MCZ?RBZL2?2360③合成弯矩M图：
C点
22M?MCY?MCZ?479082.4952?478035.6752?676785.153N·mm （3.42）
（5）作转矩T图：
6 T?3.2?10N·mm 2.3.3轴承的选型计算
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7－2－78
带紧定套的调心滚子轴承（GB/T288-1994），选用22218CK/W33+H318轴承，其
CrC0r基本额定载荷为=240KN,=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
3.1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??0.6，轴的计算应力
?c??M2?(?T3)2W676785.1532?(0.6?9.26?105)2??14.330.1?150MPa （3.43）
X射线C型臂系统结构设计
