巧克力漿提升系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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巧克力漿提升系統(tǒng)設(shè)計(jì)
目錄
前言. ………………………………………………………………………………1
1 提升系統(tǒng)的總體方案…………………………………………………………2
1.1 設(shè)計(jì)方案的確定…………………………………………………………………2
1.2 電機(jī)的選擇……………………………………………………………………3
2 提升機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)…………………………………………………………6
2.1 電動(dòng)機(jī)軸齒輪的設(shè)計(jì)………………………………………………………8
2.2 齒輪的設(shè)計(jì)校核……………………………………………………………10
2.3 軸的設(shè)計(jì)與校核………………………………………… …………………12
3 減速裝置設(shè)計(jì)……………………………………………………16
4 流量調(diào)節(jié)裝置設(shè)計(jì)…………………………………………………………20
5 潤(rùn)滑的密封……………………………………………………………………28
6 設(shè)計(jì)小結(jié) ………………………………………………………………………32
7 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………33
8 致 謝…………………………………………………………………………… 34
前言
食品機(jī)械指的是把食品原料加工成食品(或半成品)過(guò)程中所應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備和裝置。在中國(guó),食品機(jī)械形成行業(yè)已經(jīng)20多年了,但相對(duì)于食品工業(yè),它還是一個(gè)新型的發(fā)展中行業(yè)。食品機(jī)械發(fā)展的這20多年,是世界技術(shù)發(fā)展最快的時(shí)期,新技術(shù)不斷在行業(yè)上應(yīng)用,總體發(fā)展很快。但是,這種發(fā)展速度依然無(wú)法滿(mǎn)足食品機(jī)械工業(yè)發(fā)展的需求。
目前,我國(guó)食品機(jī)械的發(fā)展任重而道遠(yuǎn)、空間廣闊,其主要原因是我國(guó)人民消費(fèi)的食品大多是來(lái)自農(nóng)業(yè)的未加工食品,每年因缺乏必要的食品加工機(jī)械使食品資源不能直接加工、貯藏、保鮮而造成的損失高達(dá)幾十億元,未能深加工綜合利用而造成的資源浪費(fèi)損失更高,因此我國(guó)食品機(jī)械具有廣闊的市場(chǎng)前景。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)食品機(jī)械面臨的形式越來(lái)越嚴(yán)峻?,F(xiàn)有食品機(jī)械難以滿(mǎn)足市場(chǎng)的需要,更難以滿(mǎn)足是生產(chǎn)現(xiàn)代化、一體化要求。
為改變現(xiàn)狀、對(duì)國(guó)外先進(jìn)食品機(jī)械的研究和國(guó)產(chǎn)化非常重要。本課題通過(guò)巧克力漿提升系統(tǒng)設(shè)計(jì),掌握文獻(xiàn)查閱方法,培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用已學(xué)過(guò)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造專(zhuān)業(yè)知識(shí),和CAD等現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力,達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合訓(xùn)練的目的。
我國(guó)食品機(jī)械的設(shè)計(jì)、制造多采用傳統(tǒng)方式,這樣設(shè)計(jì)、制造的周期長(zhǎng)、成本高,設(shè)備運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性差。對(duì)于國(guó)外較流行的柔性加工系統(tǒng)、CIMS(計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)),由于技術(shù)等方面的原因,很少用于食品機(jī)械的設(shè)計(jì)制造。所以我國(guó)的食品機(jī)械高新技術(shù)的應(yīng)用有待加強(qiáng)[1]。
反觀(guān)國(guó)外,食品機(jī)械品種繁多,多達(dá)3000多種,成套性強(qiáng),設(shè)備外觀(guān)質(zhì)量好,壽命長(zhǎng),運(yùn)行穩(wěn)定。
發(fā)達(dá)國(guó)家食品機(jī)械利用電、光、液、汽相結(jié)合,用計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)調(diào)整、專(zhuān)業(yè)化、連續(xù)化、機(jī)械化、自動(dòng)化程度很高,這樣降低了成本,改善了勞動(dòng)條件,提高了產(chǎn)品質(zhì)量。在發(fā)達(dá)國(guó)家,食品原料加工率一般都在70%以上,有的高達(dá)92%,而我國(guó)僅為20%~30%[13]。發(fā)達(dá)國(guó)家之所以能把這么多原料加工成即食方便、品種齊全、質(zhì)量?jī)?yōu)良的食品是靠科技優(yōu)勢(shì)、先進(jìn)的加工工藝和優(yōu)良的機(jī)械設(shè)備。同時(shí)發(fā)達(dá)國(guó)家食品生產(chǎn)企業(yè)不斷利用新原理、新技術(shù)、新工藝、新材料,產(chǎn)品質(zhì)量可靠穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化程度都較高,既降低了成本,也提高了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。
國(guó)外的食品機(jī)械向節(jié)能、節(jié)水、省汽、高得率、無(wú)污染和少污染的方向發(fā)展。濃縮、干燥、消毒、分離、粉碎、保鮮單元操作除了傳統(tǒng)的設(shè)備外,相繼采用了新原理、新技術(shù)和新設(shè)備。廣泛采用低溫、低壓設(shè)備,避免物料受高溫破壞和氧化變質(zhì)[5]。此外,國(guó)外的食品機(jī)械與包裝機(jī)械組合在一條生產(chǎn)線(xiàn)上,采用相應(yīng)的包裝材料,不但保證了食品的內(nèi)在衛(wèi)生和質(zhì)量,延長(zhǎng)了保質(zhì)期,而且使食品包裝的外觀(guān)更加美麗誘人,提高了食品的競(jìng)爭(zhēng)性和經(jīng)濟(jì)效益。
發(fā)達(dá)國(guó)家食品機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)始終把科研隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)放在至關(guān)重要的地位,重視新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),科研開(kāi)發(fā)費(fèi)用占企業(yè)銷(xiāo)售額8%~10%,一些大的集團(tuán)經(jīng)過(guò)多年的累積,擁有強(qiáng)大的科研隊(duì)伍、一流的科研與試驗(yàn)中心,還擁有用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)處理和分析最新技術(shù)與信息的先進(jìn)手段,因此能夠在很短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)出適應(yīng)市場(chǎng)需要的新產(chǎn)品,產(chǎn)品升級(jí)換代較快。
本世紀(jì)的60年代后,原子能技術(shù)、空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)(微電子技術(shù))等的發(fā)展再次將液壓技術(shù)推向前進(jìn),使它發(fā)展成為包括傳動(dòng)、控制、檢測(cè)在內(nèi)的一門(mén)完整的自動(dòng)化技術(shù),使它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各方面都得到了應(yīng)用。液壓傳動(dòng)在某些領(lǐng)域內(nèi)甚至已占有壓倒性的優(yōu)勢(shì),例如,國(guó)外今日生產(chǎn)的95%的工程機(jī)械、90%的數(shù)控加工中心、95%以上的自動(dòng)線(xiàn)都采用了液壓傳動(dòng)。因此采用液壓傳動(dòng)的程度現(xiàn)在已成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。
當(dāng)前,液壓技術(shù)在實(shí)現(xiàn)高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、經(jīng)久耐用、高度集成化等各項(xiàng)要求方面都取得了重大的進(jìn)展,在完善比例控制、數(shù)字控制等技術(shù)上也有許多新成就。此外,在液壓元件和液壓系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)仿真和優(yōu)化以及微機(jī)控制等開(kāi)發(fā)性工作方面,更日益顯示出顯著的成績(jī)。
我國(guó)的液壓工業(yè)開(kāi)始于本世紀(jì)50年代,其產(chǎn)品最初只用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備,后來(lái)才用到拖拉機(jī)和工程機(jī)械上。自1964年從國(guó)外引進(jìn)一些液壓元件生產(chǎn)技術(shù)、同時(shí)進(jìn)行自行設(shè)計(jì)液壓產(chǎn)品以來(lái),我國(guó)的液壓件生產(chǎn)已從低壓到高壓形成系列,并在各種機(jī)械設(shè)備上得到了廣泛的使用。80年代起更加速了對(duì)西方先進(jìn)液壓產(chǎn)品和技術(shù)的有計(jì)劃引進(jìn)、消化、吸收和國(guó)產(chǎn)化工作,以確保我國(guó)的液壓技術(shù)能在產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益、人才培訓(xùn)、研究開(kāi)發(fā)等各個(gè)方面全方位地趕上世界水平。
1.提升系統(tǒng)的總體方案
1.1 設(shè)計(jì)方案的確定
1.1.1、設(shè)計(jì)參數(shù):
提升高度1m;
電機(jī)功率0.75kw。
1.1.2、設(shè)計(jì)方案的確定
1.2 電機(jī)的選擇
電機(jī)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。電動(dòng)機(jī)有交流電機(jī)和直流電機(jī)之分。一般工廠(chǎng)都采用三相交流電,因而多采用交流電動(dòng)機(jī)。交流電動(dòng)機(jī)有異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)兩類(lèi),異步電動(dòng)機(jī)又分為籠型的繞型兩種,其中以普通籠型異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最多。目前應(yīng)用最廣的是Y系列自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī),其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、起動(dòng)性能好、工作可靠、價(jià)格低廉,維護(hù)方便,適用于不易燃、不易爆、無(wú)腐蝕性氣體、無(wú)特殊5. 潤(rùn)滑與密封
因滾動(dòng)軸承速度較底,所以采用脂潤(rùn)滑。脂潤(rùn)滑的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于密封,一般每隔半年左右補(bǔ)充或更換一次潤(rùn)滑脂。潤(rùn)滑脂的裝填量不應(yīng)超過(guò)軸承空間的1/3~1/2??赏ㄟ^(guò)軸承座上的注油孔及通道注入,為防止箱內(nèi)的油侵入軸承與脂混合,并防止脂流失,應(yīng)在箱體內(nèi)側(cè)裝擋油環(huán)。
減速器的密封部位有許多,一般有軸處、軸承室內(nèi)側(cè)、箱體結(jié)構(gòu)面等。軸伸處的密封采用氈圈式密封,此種密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)廉、安裝方便。軸承室內(nèi)側(cè)采用檔油環(huán)密封,此種密封能防此過(guò)多的油、雜質(zhì)進(jìn)入軸承室內(nèi)。箱體結(jié)構(gòu)面的密封是在結(jié)合面上涂密封膠來(lái)密封。
6.設(shè)計(jì)小結(jié)
畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)我綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)技能來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。對(duì)我來(lái)說(shuō),這是一種綜合能力測(cè)試的時(shí)候。而且我受到老師精心培養(yǎng)和自我實(shí)踐能力(包括實(shí)際動(dòng)手能力、查閱文獻(xiàn)與撰寫(xiě)論文能力等)下,一種自我創(chuàng)新的好機(jī)會(huì)。
本著對(duì)學(xué)業(yè)的總結(jié)及自我的全面檢測(cè),進(jìn)行了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。
此次我畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題為提升系統(tǒng)的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)歷時(shí)共50天。畢業(yè)設(shè)計(jì)是一種綜合性較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié),它具知識(shí)面寬、學(xué)科廣、綜合性強(qiáng)等特點(diǎn)。它不僅把我大學(xué)所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)及專(zhuān)業(yè)知識(shí)有機(jī)的聯(lián)系起來(lái),還把書(shū)本知識(shí)與實(shí)踐聯(lián)系起來(lái)。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì),我鞏固了以前學(xué)過(guò)的知識(shí),提高了查閱資料的能力,使我更認(rèn)識(shí)到畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要性,從而提高了我理論聯(lián)系實(shí)際上的設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手能力。為我今后走向工作崗位打下了一定的基礎(chǔ)。
本次設(shè)計(jì)在老師的細(xì)心指導(dǎo)下完成。由于我本人水平有限,有許多不足之處,還望各位老師指點(diǎn)。在此感謝老師及教育我的其他老師的許多幫助,同時(shí)也感謝學(xué)校對(duì)我的辛勤培育。
參考文獻(xiàn)
[1] 作者:劉協(xié)舫等編著 《食品機(jī)械》 出版日期:2002年03月第1版
[2] 作者:陸振曦《食品機(jī)械原理和設(shè)計(jì)》出版日期:1995年05月第1版
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[4] 作者:伍水順《食品機(jī)械自動(dòng)控制》出版日期:1994年04月第1版
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[6] 作者:李基洪編《食品機(jī)械原理與使用》出版日期:1988年05月第1版
[7] 作者:胡世超主編《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》出版日期:2008年9月第1版
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[9] 作者:楊文華《液空原理》出版日期:1990年08月第1版
[10]作者:叢莊遠(yuǎn)《液壓技術(shù)基本理論》出版日期:1989年07月第1版
[11] 作者:盛炳乾《工業(yè)過(guò)程測(cè)量與控制》出版日期:1994年04月第1版
[12] 作者:蔡正千《熱分析》出版日期:1993年08月第1版
[13] 作者:黎先發(fā) 《綿陽(yáng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)》出版日期:2000年第17卷第2期
[14]曾曄昌.工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1990
致 謝
在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,我碰到了很多的問(wèn)題,考慮總是時(shí)不夠全面,在畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)始時(shí),進(jìn)行得不夠順利。在指導(dǎo)老師戴正強(qiáng)的指導(dǎo)和幫助下,在同學(xué)們給予我很大的支持和幫助下,在系時(shí)給予我們畢業(yè)班很大的支持和幫助下,考慮到我們的實(shí)際問(wèn)題,使我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)得以順利和成功的進(jìn)行。在此對(duì)他們表示衷心的感謝。
另外,感謝這四年來(lái)培養(yǎng)了我的老師們,在你們的辛勤教育下,使我具備了一定的有關(guān)機(jī)械方面知識(shí),為我以后走入社會(huì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。還教會(huì)了我將來(lái)該怎樣更好的適應(yīng)這個(gè)社會(huì)。在大學(xué)三年中,我學(xué)到了很多的知識(shí),這些知識(shí)將使我受益終生。在此,對(duì)培育了我們的老師們?cè)俅谓o予我衷心的感謝。
通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì),使我更好的把理論和實(shí)踐相結(jié)合了起來(lái)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告 課題名稱(chēng) 巧克力漿提升系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院 機(jī)械學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師 1 巧克力漿提升系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 選題背景及其意義 食品機(jī)械 指的是把食品原料加工成食品 (或半成品 )過(guò)程中所應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備和裝置。 在中國(guó),食品機(jī)械形成行業(yè)已經(jīng) 20 多年了,但相對(duì)于食品工業(yè),它還是一個(gè)新型的發(fā)展中行業(yè)。食品機(jī)械發(fā)展的這 20 多年,是世界技術(shù)發(fā)展最快的時(shí)期,新技術(shù)不斷在行業(yè)上應(yīng)用,總體發(fā)展很快。但是,這種發(fā)展速度依然無(wú)法滿(mǎn)足食品機(jī)械工業(yè)發(fā)展的需求。 目前,我國(guó)食品機(jī)械的發(fā)展任重而道遠(yuǎn)、空間廣闊,其主要原因是我國(guó)人民消費(fèi)的食品大多是來(lái)自農(nóng)業(yè)的未加工食品,每年因缺乏必要的食品加工機(jī)械使食品資源不能直接加工、貯藏、保鮮而造成的損失高達(dá)幾十億 元,未能深加工綜合利用而造成的資源浪費(fèi)損失更高,因此我國(guó)食品機(jī)械具有廣闊的市場(chǎng)前景。 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)食品機(jī)械面臨的形式越來(lái)越嚴(yán)峻?,F(xiàn)有食品機(jī)械難以滿(mǎn)足市場(chǎng)的需要,更難以滿(mǎn)足是生產(chǎn)現(xiàn) 代 化、一體化要求。為改變現(xiàn)狀、對(duì)國(guó)外先進(jìn)食品機(jī)械的研究和國(guó)產(chǎn)化非常重要。 本課題通過(guò)巧克力漿提升系統(tǒng)設(shè)計(jì),掌握文獻(xiàn)查閱方法,培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用已學(xué)過(guò)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造專(zhuān)業(yè)知識(shí),和 現(xiàn) 代 設(shè)計(jì)方法獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力,達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合訓(xùn)練的目的。 2 文獻(xiàn)綜述( 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) ) 內(nèi)外食品機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀 食品機(jī)械行業(yè)是直接為食品工業(yè)服務(wù)的行業(yè)。食品工業(yè)的迅速發(fā)展依賴(lài)于生產(chǎn)食品的裝備 界科學(xué)技術(shù)和食品工業(yè)的迅速發(fā)展又大大推動(dòng)了食品機(jī)械的發(fā)展,如我國(guó) 1997 年食品工業(yè)總產(chǎn)值 4741 億元, 利稅總額超 1000 億元,食品機(jī)械產(chǎn)值150 億元; 2000 年我國(guó)食品工業(yè)的總產(chǎn)值達(dá) 7422 億元,利稅達(dá) 1760 億元,食品機(jī)械產(chǎn)值達(dá) 210 億元,這一切都表明食品機(jī)械與食品工業(yè)間的重要關(guān)系 [13]。只有提高食品機(jī)械的技術(shù)水平,才能生產(chǎn)出更多更好的食品。 我國(guó) 食品機(jī)械品種少,技術(shù)水平較低,產(chǎn)品質(zhì)量較差,成套性不強(qiáng)。我國(guó) 食品機(jī)械行業(yè)是近 20 年才發(fā)展起來(lái)的新興工業(yè), 80 年代以前我國(guó)的食品機(jī)械品種不足 500 種,到目前我國(guó)的食品機(jī)械品種有 1700 余種,但絕大部分屬單元操作設(shè)備,成套少,許多工程項(xiàng)目不能成套生產(chǎn)和供應(yīng)裝備,裝備自給率僅為 60%~70%[13],能供應(yīng)的機(jī)械設(shè)備也存在質(zhì)量部穩(wěn)定、壽命短、外觀(guān)質(zhì)量差的現(xiàn)象。因此,我國(guó)每年需進(jìn)口大量食品機(jī)械,大型食品廠(chǎng)或中外合資企業(yè)仍從國(guó)外進(jìn)口整條生產(chǎn)線(xiàn),花費(fèi)了國(guó)家大量外匯。 目前,食品機(jī)械主要可分為: 制糟食品機(jī)械 、煙草機(jī)械、飲料加工食品機(jī)械、糕點(diǎn)加工食品機(jī)械、豆制品加工食品機(jī)械、果品加工 食品機(jī)械、果蔬保鮮貯藏食品機(jī)械、屠宰機(jī)械、肉類(lèi)加工食品機(jī)械、乳品加工食品機(jī)械這 10 類(lèi)。 2 此外,我國(guó)的食品機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理,體現(xiàn)在中、低水平的產(chǎn)品重復(fù)生產(chǎn),供大于求。高新技術(shù)產(chǎn)品上升太慢,供不應(yīng)求。還有少量 40~50 年代水平落后產(chǎn)品和能耗高的產(chǎn)品尚未淘汰。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)食品機(jī)械有 60%處于 60 年代末 70 年代初的水平, 20%處于 70 年代末 80 年代初的水平,僅有 5%處于 80 年代末 90 年代初的水平 [1],這些食品機(jī)械設(shè)備運(yùn)行不太穩(wěn)定,生產(chǎn)效率低,能耗高,生產(chǎn)的食品營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味品質(zhì)難以保證。造成這種狀況的原因是多方面的 :如我國(guó)食品機(jī)械行業(yè)起步較晚,研發(fā)力量較薄弱;投入的科研經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重不足;食品機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)對(duì)新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)熱情不高等。 我國(guó)食品機(jī)械的設(shè)計(jì)、制造多采用傳統(tǒng)方式,這樣設(shè)計(jì)、制造的周期長(zhǎng)、成本高,設(shè)備運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性差。對(duì)于國(guó)外較流行的柔性加工系統(tǒng)、 算機(jī)集成制造系統(tǒng)),由于技術(shù)等方面的原因,很少用于食品機(jī)械的設(shè)計(jì)制造。所以我國(guó)的食品機(jī)械高新技術(shù)的應(yīng)用有待加強(qiáng) [1]。 反觀(guān)國(guó)外,食品機(jī)械品種繁多,多達(dá) 3000 多種,成套性強(qiáng),設(shè)備外觀(guān)質(zhì)量好,壽命長(zhǎng),運(yùn)行穩(wěn)定。 發(fā)達(dá)國(guó)家食品機(jī)械利用電、光、液、汽相結(jié)合,用計(jì) 算機(jī)自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)調(diào)整、專(zhuān)業(yè)化、連續(xù)化、機(jī)械化、自動(dòng)化程度很高,這樣降低了成本,改善了勞動(dòng)條件,提高了產(chǎn)品質(zhì)量。在發(fā)達(dá)國(guó)家,食品原料加工率一般都在 70%以上,有的高達(dá) 92%,而我國(guó)僅為 20%~30%[13]。發(fā)達(dá)國(guó)家之所以能把這么多原料加工成即食方便、品種齊全、質(zhì)量?jī)?yōu)良的食品是靠科技優(yōu)勢(shì)、先進(jìn)的加工工藝和優(yōu)良的機(jī)械設(shè)備。同時(shí)發(fā)達(dá)國(guó)家食品生產(chǎn)企業(yè)不斷利用新原理、新技術(shù)、新工藝、新材料,產(chǎn)品質(zhì)量可靠穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化程度都較高,既降低了成本,也提高了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。 國(guó)外的食品機(jī)械向節(jié)能、節(jié)水、省汽、高得 率、無(wú)污染和少污染的方向發(fā)展。濃縮、干燥、消毒、分離、粉碎、保鮮單元操作除了傳統(tǒng)的設(shè)備外,相繼采用了新原理、新技術(shù)和新設(shè)備。廣泛采用低溫、低壓設(shè)備,避免物料受高溫破壞和氧化變質(zhì) [5]。 此外,國(guó)外的食品機(jī)械與包裝機(jī)械組合在一條生產(chǎn)線(xiàn)上,采用相應(yīng)的包裝材料,不但保證了食品的內(nèi)在衛(wèi)生和質(zhì)量,延長(zhǎng)了保質(zhì)期,而且使食品包裝的外觀(guān)更加美麗誘人,提高了食品的競(jìng)爭(zhēng)性和經(jīng)濟(jì)效益。 發(fā)達(dá)國(guó)家食品機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)始終把科研隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)放在至關(guān)重要的地位,重視新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),科研開(kāi)發(fā)費(fèi)用占企業(yè)銷(xiāo)售額 8%~10%,一些大的集團(tuán)經(jīng) 過(guò)多年的累積,擁有強(qiáng)大的科研隊(duì)伍、一流的科研與試驗(yàn)中心,還擁有用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)處理和分析最新技術(shù)與信息的先進(jìn)手段,因此能夠在很短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)出適應(yīng)市場(chǎng)需要的新產(chǎn)品,產(chǎn)品升級(jí)換代較快。 內(nèi)外食品機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì) 隨著人們的生活水平日益提高,食品工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,對(duì)食品機(jī)械業(yè)提出了更高的要求。除傳統(tǒng)食品工業(yè)外,方便食品、保健食品、功能食品等的蓬勃發(fā)展,必將食品機(jī)械的品種更加豐富,同時(shí)食品機(jī)械設(shè)備系列化、標(biāo)準(zhǔn)化程度更高,成套性更強(qiáng), 更少的單機(jī)操作。 3 在食品機(jī)械企業(yè)生產(chǎn)上,將廣泛采用全自動(dòng)的制造系統(tǒng),生產(chǎn)過(guò)程程序 化,對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的產(chǎn)品進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)測(cè),大大降低廢品率。實(shí)行自上而下的調(diào)度、數(shù)據(jù)的采集、處理、輸出等計(jì)算機(jī)管理,提高產(chǎn)品質(zhì)量,保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性。 未來(lái)的食品機(jī)械式集光、電、聲、磁、化、生等于一體的高技術(shù)高智能產(chǎn)品,其技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在產(chǎn)品高度自動(dòng)化、生產(chǎn)效率高、食品資源利用化、產(chǎn)品高度節(jié)能化和高新技術(shù)使用化。利用生物技術(shù)與食品機(jī)械相結(jié)合,拓寬了食品機(jī)械的應(yīng)用范圍 [5]。這種技術(shù)與傳統(tǒng)的加工技術(shù)相比,裝備不但簡(jiǎn)單,加工出來(lái)的產(chǎn)品效果也更加好。 3 研究?jī)?nèi)容 克力漿存儲(chǔ) 容 器 用來(lái)存儲(chǔ)新鮮的巧克力漿,使之保持一定的溫度和粘度。分為次存儲(chǔ)器和主存儲(chǔ)器。 溫管 連接于主、次存儲(chǔ)器之間,對(duì)從次存儲(chǔ)器送來(lái)的巧克力漿進(jìn)行工藝調(diào)溫。 克力泵 用來(lái)將主存儲(chǔ)器中的巧克力抽吸至上端,為后面的澆注提供原料。這里,巧克力泵的電機(jī)功率為 且可以將巧克力提升 1 米的高度。 道內(nèi)的 流量調(diào)節(jié)裝置 流量調(diào)節(jié)裝置是用于控制管道內(nèi)液體流量的裝置 。 部流動(dòng)盤(pán) 實(shí)現(xiàn)將泵里送來(lái)的巧克力均勻的涂在糖果上,而且厚度不要太厚。 4 4 研究方案 儲(chǔ)器 圖 1. 保溫缸 設(shè)計(jì)巧克力漿存儲(chǔ)容器分為次存儲(chǔ)容器和主存儲(chǔ)容器兩個(gè)。次存儲(chǔ)容器主要是用來(lái)存放未經(jīng)過(guò)調(diào)溫工藝巧克力漿的存儲(chǔ)容器。主存儲(chǔ)容器主要是通過(guò)保溫缸 (見(jiàn)圖 1) 來(lái)實(shí)現(xiàn) 對(duì)巧克力漿的保溫。 其中,進(jìn)水口 2 可灌入熱水保持缸體內(nèi)部溫度,過(guò)多的水將從溢水口 1 流出,為了加工過(guò)程中的安全考慮,設(shè)置了溢流閥 3,在系統(tǒng)內(nèi)防止缸內(nèi)壓力過(guò)大造成設(shè)備損壞,通過(guò)溢流閥 3 將多余的巧克力漿送回到次存儲(chǔ)器中。 溫管 5 圖 2. 調(diào)溫管 力管道 從次存儲(chǔ)容器中流過(guò)來(lái)的巧克力漿需要經(jīng)過(guò)調(diào)溫管的冷卻和升溫的調(diào)溫工藝 ,(見(jiàn)圖 2.) 。調(diào)溫管 2 在外部作用下滾動(dòng),巧克力漿 1 和調(diào)溫管 2 中的水在其中的各自圓周間隙中流動(dòng),通過(guò)調(diào)節(jié)水的溫度和管道的滾動(dòng),來(lái)達(dá)到工藝效果。 克力漿泵 巧克力漿泵主要可以用巧克力泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)來(lái)使其工作。 道內(nèi)流量調(diào)節(jié) 被巧克力泵抽上來(lái)的巧克力通過(guò)管道,流入下個(gè)單元。管道內(nèi)可用調(diào)節(jié)閥來(lái)控制巧克力漿的流量。另外,還可以使用 V 型閥, 角閥, 針閥, 蝶閥, 和膜片閥。 部流動(dòng)盤(pán) 6 圖 1) 2) 頂部流動(dòng)盤(pán)通過(guò)一個(gè)偏心軸的裝置來(lái)完成對(duì)巧克力漿厚度的控制(見(jiàn)圖 3.)。圖 3為流動(dòng)盤(pán)斷面,在流動(dòng)盤(pán)兩端設(shè)有可供工人操作的把手來(lái)控制偏心軸。轉(zhuǎn)動(dòng)把手時(shí),偏心軸會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)偏心軸是和側(cè)板 2 相切的,這樣側(cè)板 2 在偏心軸的推動(dòng)下,會(huì)饒 固定塊轉(zhuǎn)動(dòng),而另一側(cè)的側(cè)板 1 是固定不動(dòng)的,這樣他們的間隙就會(huì)發(fā)生變化,從而達(dá)到調(diào)整的目的。 5 進(jìn)度 計(jì)劃 第 1 周 ~第 2 周:任務(wù)布置,英文翻譯,查閱資料 第 3 周 ~第 4 周:擬定恰克利漿提升系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 第 5 周 ~第 8 周 : 巧克力漿提升系統(tǒng)設(shè)計(jì) 、計(jì)算。 第 9 周 ~第 13 周:繪制巧克力漿提升系統(tǒng)裝配圖和零件圖。 第 14 周 ~第 15 周:撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)初稿。 第 16 周 ~第 17 周:修改及答辯 7 參考文獻(xiàn) [1] 作者 :劉協(xié)舫等編著 《 食品機(jī)械 》 出版日期 :2002年 03月第 1版 [2] 作者 :陸振曦 《食品機(jī)械原理和設(shè)計(jì)》 出版日期 :1995年 05月第 1版 [3] 作者 :宋人楷 《食品機(jī)械設(shè)備的修理、維護(hù)和使用》 出版日期 :2000年 12月第 1版 [4] 作者 :伍水順 《食品機(jī)械自動(dòng)控制》 出版日期 :1994年 04月第 1版 [5] 作者 :李興國(guó)主編 《食品機(jī)械學(xué)》 出版日期 :1991年 09月第 1版 [6] 作者 :李基洪編 《食品機(jī)械原理與使用》 出版日期 :1988年 05月第 1版 [7] 作者 :胡世超主編 《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》 出版日期 :2008年 9月第 1版 [8] 作者 :趙國(guó)增 《設(shè)備控制技術(shù)》 出版日期 :2002年 [9] 作者 :楊文華 《液空原理》 出版日期 :1990年 08月第 1版 [10]作者 :叢莊遠(yuǎn) 《液壓技術(shù)基本理論》 出版日期 :1989年 07月第 1版 [11] 作者 :盛炳乾 《工業(yè)過(guò)程測(cè)量與控制》 出版日期 :1994年 04月第 1版 [12] 作者 :蔡正千 《熱分析》 出版日期 :1993年 08月第 1版 [13] 作者:黎先發(fā) 《綿陽(yáng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)》出版日期: 2000年第 17卷第 2期 [14] 2 993 [15] 2 965 [16] 6 998 8 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽名: 年 月 日 9 開(kāi)題答辯小組意見(jiàn) 1、論文選題: □有理論意義;□有工程背景;□有實(shí)用價(jià)值;□意義不大。 2、論文的難度: □偏高;□適當(dāng);□偏低。 3、 論文的工作量:□偏大;□適當(dāng);□偏小。 4、 設(shè)計(jì)或研究方案的可行性:□好; □較好;□一般;□不可行。 5、 學(xué)生對(duì)文獻(xiàn)資料及課題的了解程度:□好;□較好;□一般;□較差。 6、 學(xué) 生在論文選題報(bào)告中反映出的綜合能力和表達(dá)能力: □好;□較好;□一般;□較差。 7、 學(xué) 生在論文選題報(bào)告中反映出的創(chuàng)新能力: □好;□較好;□一般;□較差。 8、對(duì)論文選題報(bào)告的總體評(píng)價(jià): □好;□較好;□一般;□較差 (在相應(yīng)的方塊內(nèi)作記號(hào)“√”) 建議結(jié)論 評(píng)議小組組長(zhǎng)簽名: 評(píng)議小組組員簽名: 年 月 日 巧克力漿提升系統(tǒng)設(shè)計(jì) 目錄 前言 . ……………………………………………………………………………… 1 1 提升系統(tǒng)的 總體方案 ………………………………………………………… 2 計(jì)方案的確定……………………………………… ………………………… 2 機(jī)的選擇…………………………………………………………………… 3 2 提升機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………………………………… 6 電動(dòng)機(jī)軸齒輪的設(shè)計(jì)……………………………………………………… 8 齒輪的設(shè)計(jì) 校核 …………………………………………………………… 10 軸 的設(shè)計(jì) 與校核 ………………………………………… ………………… 12 3 減速裝置設(shè)計(jì) …………………………………………………… 16 4 流量調(diào)節(jié)裝置設(shè)計(jì) ………………………… ……………………………… 20 5 潤(rùn)滑的密封…………………………………………………………………… 28 6 設(shè)計(jì)小結(jié) ……………………………………………………………………… 32 7 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………… 33 8 致 謝…………………………………………………………………………… 34 9 文獻(xiàn)翻譯 ……………………………………………………………………… 35 前言 食品機(jī)械 指的是把食品原料加工成食品 (或半成品 )過(guò)程中所應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備和裝置。 在中國(guó),食品機(jī)械形成行 業(yè)已經(jīng) 20多年了,但相對(duì)于食品工業(yè),它還是一個(gè)新型的發(fā)展中行業(yè)。食品機(jī)械發(fā)展的這 20多年,是世界技術(shù)發(fā)展最快的時(shí)期,新技術(shù)不斷在行業(yè)上應(yīng)用,總體發(fā)展很快。但是,這種發(fā)展速度依然無(wú)法滿(mǎn)足食品機(jī)械工業(yè)發(fā)展的需求。 目前,我國(guó)食品機(jī)械的發(fā)展任重而道遠(yuǎn)、空間廣闊,其主要原因是我國(guó)人民消費(fèi)的食品大多是來(lái)自農(nóng)業(yè)的未加工食品,每年因缺乏必要的食品加工機(jī)械 使食品資源不能直接加工、貯藏、保鮮而造成的損失高達(dá)幾十億元,未能深加工綜合利用而造成的資源浪費(fèi)損失更高,因此我國(guó)食品機(jī)械具有廣闊的市場(chǎng)前景。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國(guó)食品機(jī) 械面臨的形式越來(lái)越嚴(yán)峻。現(xiàn)有食品機(jī)械難以滿(mǎn)足市場(chǎng)的需要,更難以滿(mǎn)足是生產(chǎn)現(xiàn)代化、一體化要求。 為改變現(xiàn)狀、對(duì)國(guó)外先進(jìn)食品機(jī)械的研究和國(guó)產(chǎn)化非常重要。本課題通過(guò)巧克力漿提升系統(tǒng)設(shè)計(jì),掌握文獻(xiàn)查閱方法,培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用已學(xué)過(guò)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造專(zhuān)業(yè)知識(shí),和 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力,達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合訓(xùn)練的目的。 我國(guó)食品機(jī)械的設(shè)計(jì)、制造多采用傳統(tǒng)方式,這樣設(shè)計(jì)、制造的周期長(zhǎng)、成本高,設(shè)備運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性差。對(duì)于國(guó)外較流行的柔性加工系統(tǒng)、 算機(jī)集成制造系統(tǒng)),由于技術(shù)等方面的原因,很少用于食 品機(jī)械的設(shè)計(jì)制造。所以我國(guó)的食品機(jī)械高新技術(shù)的應(yīng)用有待加強(qiáng) [1]。 反觀(guān)國(guó)外,食品機(jī)械品種繁多,多達(dá) 3000 多種,成套性強(qiáng),設(shè)備外觀(guān)質(zhì)量好,壽命長(zhǎng),運(yùn)行穩(wěn)定。 發(fā)達(dá)國(guó)家食品機(jī)械利用電、光、液、汽相結(jié)合,用計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)調(diào)整、專(zhuān)業(yè)化、連續(xù)化、機(jī)械化、自動(dòng)化程度很高,這樣降低了成本,改善了勞動(dòng)條件,提高了產(chǎn)品質(zhì)量。在發(fā)達(dá)國(guó)家,食品原料加工率一般都在 70%以上,有的高達(dá) 92%,而我國(guó)僅為 20%~30%[13]。發(fā)達(dá)國(guó)家之所以能把這么多原料加工成即食方便、品種齊全、質(zhì)量?jī)?yōu)良的食品是靠科技優(yōu)勢(shì)、先進(jìn)的加工工藝和 優(yōu)良的機(jī)械設(shè)備。同時(shí)發(fā)達(dá)國(guó)家食品生產(chǎn)企業(yè)不斷利用新原理、新技術(shù)、新工藝、新材料,產(chǎn)品質(zhì)量可靠穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化程度都較高,既降低了成本,也提高了產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。 國(guó)外的食品機(jī)械向節(jié)能、節(jié)水、省汽、高得率、無(wú)污染和少污染的方向發(fā)展。濃縮、干燥、消毒、分離、粉碎、保鮮單元操作除了傳統(tǒng)的設(shè)備外,相繼采用了新原理、新技術(shù)和新設(shè)備。廣泛采用低溫、低壓設(shè)備,避免物料受高溫破壞和氧化變質(zhì) [5]。此外,國(guó)外的食品機(jī)械與包裝機(jī)械組合在一條生產(chǎn)線(xiàn)上,采用相應(yīng)的包裝材料,不但保證了食品的內(nèi)在衛(wèi)生和質(zhì)量,延長(zhǎng)了保質(zhì)期,而且使 食品包裝的外觀(guān)更加美麗誘人,提高了食品的競(jìng)爭(zhēng)性和經(jīng)濟(jì)效益。 發(fā)達(dá)國(guó)家食品機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)始終把科研隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)放在至關(guān)重要的地位,重視新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),科研開(kāi)發(fā)費(fèi)用占企業(yè)銷(xiāo)售額 8%~10%,一些大 的集團(tuán)經(jīng)過(guò)多年的累積,擁有強(qiáng)大的科研隊(duì)伍、一流的科研與試驗(yàn)中心,還擁有用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)處理和分析最新技術(shù)與信息的先進(jìn)手段,因此能夠在很短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)出適應(yīng)市場(chǎng)需要的新產(chǎn)品,產(chǎn)品升級(jí)換代較快。 本世紀(jì)的 60年代后,原子能技術(shù)、空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)(微電子技術(shù))等的發(fā)展再次將液壓技術(shù)推向前進(jìn),使它發(fā)展成為包括傳動(dòng)、控制、 檢測(cè)在內(nèi)的一門(mén)完整的自動(dòng)化技術(shù),使它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各方面都得到了應(yīng)用。液壓傳動(dòng)在某些領(lǐng)域內(nèi)甚至已占有壓倒性的優(yōu)勢(shì),例如,國(guó)外今日生產(chǎn)的 95%的工程機(jī)械、90%的數(shù)控加工中心、 95%以上的自動(dòng)線(xiàn)都采用了液壓傳動(dòng)。因此采用液壓傳動(dòng)的程度現(xiàn)在已成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。 當(dāng)前,液壓技術(shù)在實(shí)現(xiàn)高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、經(jīng)久耐用、高度集成化等各項(xiàng)要求方面都取得了重大的進(jìn)展,在完善比例控制、數(shù)字控制等技術(shù)上也有許多新成就。此外,在液壓元件和液壓系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)仿真和優(yōu)化以及微機(jī)控制等開(kāi) 發(fā)性工作方面,更日益顯示出顯著的成績(jī)。 我國(guó)的液壓工業(yè)開(kāi)始于本世紀(jì) 50年代,其產(chǎn)品最初只用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備,后來(lái)才用到拖拉機(jī)和工程機(jī)械上。自 1964年從國(guó)外引進(jìn)一些液壓元件生產(chǎn)技術(shù)、同時(shí)進(jìn)行自行設(shè)計(jì)液壓產(chǎn)品以來(lái),我國(guó)的液壓件生產(chǎn)已從低壓到高壓形成系列,并在各種機(jī)械設(shè)備上得到了廣泛的使用。 80年代起更加速了對(duì)西方先進(jìn)液壓產(chǎn)品和技術(shù)的有計(jì)劃引進(jìn)、消化、吸收和國(guó)產(chǎn)化工作,以確保我國(guó)的液壓技術(shù)能在產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益、人才培訓(xùn)、研究開(kāi)發(fā)等各個(gè)方面全方位地趕上世界水平。 體方案 設(shè)計(jì)方案的確定 計(jì)參數(shù): 提升高度 1m; 電機(jī)功率 計(jì)方案的確定 電機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。電動(dòng)機(jī)有交流電機(jī)和直流電機(jī)之分。一般工廠(chǎng)都采用三相交流電,因而多采用交流電動(dòng)機(jī)。交流電動(dòng)機(jī)有異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)兩類(lèi),異步電動(dòng)機(jī)又分為籠型的繞型兩種,其中以普通籠型異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最多。目前應(yīng)用最廣的是 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、起動(dòng)性能好、工作可靠、價(jià)格低廉,維護(hù)方便,適用于不易燃、不易爆、無(wú)腐蝕性氣體、 無(wú)特殊 要求的場(chǎng)合,如運(yùn)輸機(jī)、機(jī)床、風(fēng)機(jī)、農(nóng)機(jī)、輕工機(jī)械等。在經(jīng)常需要起動(dòng)、制動(dòng)和正、反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合(如起重機(jī)),則要求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、過(guò)載能力大,應(yīng)選用起重及冶金用三相異步電動(dòng)機(jī) 型)或 線(xiàn)型)。 提升系統(tǒng) 為一般起重設(shè)備,電動(dòng)機(jī)的工作載塔為中級(jí),啟動(dòng)反轉(zhuǎn)頻繁,工作環(huán)境較差。故采用 動(dòng)機(jī)的容量 已知條件: 提升高度 1m, 電機(jī)功率 0= =000η w =、轉(zhuǎn)速 0× V/(n× D) =60× n× 300) =70r/ 算總傳動(dòng)比,分配各級(jí)傳動(dòng)比 ( 1)總傳動(dòng)比 I=nm/70/ 2)分配各級(jí)傳動(dòng)比 取 Ig=i/ 3)計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) ①各軸的轉(zhuǎn)速 70r/nI/70/各軸的功率 pI=各軸的轉(zhuǎn)矩 550 × 70=550× 550× 后,將所度算的結(jié)果填入下表 表 置 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 電動(dòng)機(jī)軸齒輪的設(shè)計(jì) 輪傳動(dòng)是應(yīng)用最廣泛的一種機(jī)械傳動(dòng),它是依靠齒輪齒廓直接接觸來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的,具有傳動(dòng)比 恒定,效率高,使用幫助長(zhǎng),適用范圍廣及承載有力高等優(yōu)點(diǎn)。在生產(chǎn)實(shí)踐中,對(duì)齒輪傳動(dòng)的要求是多方面的,但歸納起來(lái)不外乎下列兩項(xiàng)基本要求: 參 數(shù) 軸 名 電動(dòng)機(jī) I 滾筒軸 (轉(zhuǎn)速 n( r/ 970 970 率 P/矩( 動(dòng)比 i 效率η ( 1)傳動(dòng)要準(zhǔn)確平穩(wěn) 即要求齒輪傳動(dòng)在工作過(guò)程中,瞬時(shí)傳動(dòng)比要恒定,且沖擊、振動(dòng)小。 ( 2)承載能力高 即要求齒輪傳動(dòng)能傳遞較大的動(dòng)力,且體積小,重量輕,壽命長(zhǎng)。 定齒輪的傳動(dòng)類(lèi)型、精度等級(jí)、材料、熱處理方式,確定許用應(yīng)力。為提高齒輪的承載能力和傳動(dòng)平穩(wěn)性,采用高變位齒輪傳動(dòng)??紤]上減速器的功率較大,故齒輪選用硬齒面,齒輪的材料為 20度為 56∽ 62表)齒輪按 7級(jí)精度制造(查表)。 500圖), 60圖 ) (查表), , 圖), 故 [o H=1500/1=1500 [o F=460× 1=460 輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 計(jì)算齒輪的模數(shù)由公式 m≥ {2Ψ o F]}1/3 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值 ( 1) 初步選定齒輪參數(shù) 設(shè)齒數(shù)比為 u=4, 4,故 Z2=× 24=96 Ψ d=表) ( 2)計(jì)算小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩 550P/550× 70= 3)計(jì)算 2載荷系數(shù) K (查表) V=3m/s, V 00=3× 24/100=v=圖) ε a=[1/) ]1/24+/96)× 1=a=圖) (查圖) K=× 4)查取復(fù)合齒形系數(shù) (查圖) o F]1=60= o F]2=60= 5)計(jì)算重合度系數(shù) a= 6)設(shè)計(jì)計(jì)算 m≥ {2 1/3 ={2× 105× 242}1/3=模數(shù)圓整為標(biāo)準(zhǔn)值,取 m=2 何尺寸的計(jì)算 d1=4× 2=48mm d2=× 96=192mm a=m/2( 2) =2/2( 24+96) =120mm b=Ψ d× 48= 5mm b1= 5∽ 10) =50∽ 55 5、校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 O H=2U+1) [( 4a) /3]1/20-[( ) ]1/2=2U+1) /× [2× 105× 105× (4+1)/45× 482× 4]1/2=σ F]2=20=ε = a=以 σ f=22× 105× 56× 48× 2) =對(duì)空氣 10 4 ) 式中: △ p—— 閥前后壓差 (公斤/厘米 ; ) Υ —— 介質(zhì)重度 (克/厘米 &) Q 一 介質(zhì)流量 , 美國(guó)等國(guó)家用 C, 值表示 閥門(mén)的流通 能力。國(guó)際上公認(rèn)的,主要有關(guān)電的 I、 E、 v 值表示 閥門(mén)的流通能力。三者換算關(guān)系如下: v =10 6 /24=10 6 /28門(mén)的流通能力僅僅取決于閥本身的結(jié)構(gòu)。在計(jì)算所需的閥門(mén)流通能力時(shí),應(yīng)注意介質(zhì)不同或流動(dòng)條件不同時(shí), 閥內(nèi)流動(dòng) 狀態(tài)會(huì)有很大的差異。 在小流量情況下,尤其是粘性流體和低壓下工作時(shí),流體的主約束往往是層流或?qū)恿骱屯牧鞯幕旌蠎B(tài)。層流時(shí),經(jīng)過(guò)閥門(mén)的介質(zhì)流量和閥前后壓差呈線(xiàn)性關(guān)系。而在層流和湍流混合態(tài)下,隨著雷諾數(shù)的增加,即使壓差不變,流經(jīng)閥門(mén) 的介質(zhì)量也會(huì)增加。在完全湍流時(shí),流量才不隨雷諾數(shù)變化而變化。盡管如此,選擇小流量調(diào)節(jié)閥,仍然用傳統(tǒng)的方法和計(jì)算公式進(jìn)行。但是其計(jì)算值和實(shí)際值偏離很大,據(jù)資料介紹在 只是作為一個(gè)容量指標(biāo),具有參考意義而已。實(shí)際流通能力應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。隨著流通能力減小,閥門(mén)的可調(diào)比將下降。但最少也能保證 10:l 到 15:1 之間,如果可調(diào)比再小,就難以進(jìn)行流量的調(diào)節(jié)。閥門(mén)在串聯(lián)使用時(shí),隨著開(kāi)度變化 ,閥前后壓差也有變化,因此使閥門(mén)的工作特性曲線(xiàn)偏離理想特性。如果管路阻力大,直線(xiàn)性會(huì)變成快開(kāi)特性 ,而喪失調(diào) 節(jié)能力。等百分比特性將變成直線(xiàn)特性。小流量情況下,由于很少有管路阻力,上述特性畸變就不大了,對(duì)等百分比特性,實(shí)際上也就沒(méi)有必要。從制造的角度來(lái)說(shuō), 下時(shí),也不可能再產(chǎn)生等百分比的側(cè)面形狀。因此,對(duì)小流量 閥主要 的問(wèn)題是如何將流量控制在所需要的范圍之內(nèi)。從經(jīng)濟(jì)效果出發(fā),使用者希望一個(gè)閥門(mén)可同時(shí)用于截流和調(diào)節(jié),現(xiàn)在也是可以做到的。但對(duì)于調(diào)節(jié)閥來(lái)說(shuō),主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的控制,關(guān)閉是次要的。認(rèn)為小流量閥本身流量很小,在關(guān)閉時(shí)很容易實(shí)現(xiàn)截流,是錯(cuò)誤的。國(guó) 外對(duì)小流量調(diào)節(jié)閥泄漏量一般也做了規(guī)定。當(dāng) 為 10 一 ,該閥門(mén)的泄漏量規(guī)定為:在 米。氣壓下,泄漏量為最大流量的 1 % 以下。 空侶網(wǎng)暖通專(zhuān)家提供 由于 氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥 具有本質(zhì)防爆、性能可靠等優(yōu)點(diǎn),國(guó)內(nèi)外調(diào)節(jié)閥目前仍以氣動(dòng)為主。過(guò)去,國(guó)內(nèi)正式生產(chǎn)的小流量調(diào)節(jié)閥。最高使用壓力可達(dá) 100 公斤/厘米 ; ,額定的流通能力 C 值可以 從 閥座孔徑為 3毫米,閥芯為圓柱形,上面刻有一道 或數(shù)道 V 型槽 ,閥桿行程 6毫米,閥門(mén) 無(wú)配套 的定位器,因此控制精度較差。近年來(lái),我國(guó)也引進(jìn)了小流量調(diào)節(jié)閥。流通能力約為 芯為帶有缺口的圓柱形。工作壓力為 300公斤/厘米 ; 閥桿行程7/ 16英寸,閥芯為圓錐形,該閥門(mén)帶有摩爾公司 的頂裝定位器。上述這類(lèi)閥門(mén)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,重量輕。常用的閥座孔徑為 1/ 8~ 1/ 4 英寸 (,閥桿行程為 1/ 4~ l/ 2英寸 (合 。這類(lèi)閥門(mén)的流量能力最小可以做到 至更小。一般地說(shuō),圓柱開(kāi)槽型的閥芯,在特 性化方面比圓錐形好,它可以通過(guò)改變 槽深來(lái)獲得 設(shè)計(jì)特性,但后者調(diào)節(jié)可 *性好,因?yàn)橥ㄟ^(guò)閥門(mén)的流體,分布在閥芯截面的整個(gè)圓周上。這種閥門(mén)常用在精度要求不很高的場(chǎng)合。但容量精度和特性的重現(xiàn)性較差。 閥門(mén)流通能力,主要取決于流孔直徑,對(duì)于一個(gè) 1/ 16英寸的流孔,理論上的 約為 者說(shuō)只是接近小流量的上限。要進(jìn)一步減小流量,必須從根本上減小閥芯的行程或約束流孔的開(kāi)度 。 其一,閥芯是一顆人造藍(lán)寶石球。閥座 是一個(gè)硬質(zhì)金屬小孔,用膜頭頂端的螺絲可以調(diào)整薄膜的最大行程, 執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有可變的氣動(dòng)反饋,因此對(duì)應(yīng)于3~ 15 磅/時(shí) 的信號(hào)壓力,流通能力可以從 )。另一種形式的短行程調(diào)節(jié)閥,可用于高壓條件,它的閥芯是錐形的.由執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)臂,通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)另件旋轉(zhuǎn)帶螺紋的閥桿轉(zhuǎn)一個(gè)角度,從而達(dá)到縮短行程的目的。 導(dǎo)向螺紋的螺距為每英寸 32牙,轉(zhuǎn)動(dòng)桿旋轉(zhuǎn)角度一般是 15~ 60,閥芯行程一般為 合 。因?yàn)樵诓煌瑴囟认?熱膨脹不同,閥芯會(huì)產(chǎn)生顯著誤差,因此這種 閥限制 使用在 300" 保證閥 位精度 ,閥門(mén)裝有定位器。 流量調(diào)節(jié)閥又名 自力式流量控制閥 ,流量平衡閥, 靜態(tài)平衡閥 ,它是一種直觀(guān)簡(jiǎn)便的流量調(diào)節(jié)控制裝置,管網(wǎng)中應(yīng)用流量調(diào)節(jié)閥可直接根據(jù)設(shè)計(jì)來(lái)設(shè)定流量,閥門(mén)可在水作用下,自動(dòng)消除管線(xiàn)的剩余壓頭及壓力波動(dòng)所引起的流量偏差,無(wú)論系統(tǒng)壓力怎樣變化均保持設(shè)定流量 不變,該閥這些功能使管網(wǎng)流量調(diào)節(jié)一次完成,把調(diào)網(wǎng)工作變?yōu)楹?jiǎn)單的流量分配,有效的解決管網(wǎng)的水力失調(diào)。 流量調(diào)節(jié)閥 流量調(diào)節(jié)閥主要應(yīng)用于: 集中供熱(冷)等水系統(tǒng)中,使管網(wǎng)流量按需分配,消除水系統(tǒng)水力失調(diào),解決冷熱不均問(wèn)題,可節(jié)能、節(jié)電 15% 流量調(diào)節(jié)閥能特點(diǎn) 可按設(shè)計(jì)或?qū)嶋H要求設(shè)定流量, 能自動(dòng)消除系統(tǒng)的壓差波動(dòng),保持流量不變??朔到y(tǒng)冷熱不均現(xiàn)象,提高供熱(供冷)質(zhì)量。徹底解決近端壓差大,遠(yuǎn)端壓差小的矛盾。 減少系統(tǒng)循環(huán)水量,降低系統(tǒng)阻力。減少設(shè)計(jì)工作量,不需要對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行繁瑣的水力平衡計(jì)算。降低調(diào)網(wǎng)難度,把復(fù)雜的調(diào)網(wǎng)工作簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單的流量分配 。免除多熱源管網(wǎng)熱源切換時(shí)的流量再分配工作。流量顯示值均為測(cè)試臺(tái)上隨機(jī)標(biāo)定,流量( m&h)。 免了盲目調(diào)節(jié),把復(fù)雜的調(diào)網(wǎng)工作簡(jiǎn) 化為簡(jiǎn)單的流量分配; 需要在管網(wǎng)進(jìn)行繁瑣的水力平衡計(jì)算; 網(wǎng)熱源切換時(shí)的流量再分配工作; 示器采用全密封結(jié)構(gòu)使用壽命長(zhǎng); 計(jì)使用壽命十年以 上; 秒鐘刷新一次,顯示平穩(wěn)。 數(shù)顯流量調(diào)節(jié)閥是一種能顯示管網(wǎng)中瞬時(shí)流量的控制閥,它是在自力式流量調(diào)節(jié)閥的基礎(chǔ)上增設(shè)了顯示功能,使管網(wǎng)平衡調(diào)節(jié)更方便,更精確。為管網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)提供了重要的數(shù)字依據(jù)。該閥的這些功能使流量調(diào)節(jié)一次完成,把系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)變?yōu)楹?jiǎn)單的流量分配。有效的解決管網(wǎng)的水力平衡失調(diào)??晒?jié)能百分之十五以上。 循環(huán)水泵變流量運(yùn)行時(shí),流量調(diào)節(jié)閥的選擇 。 這里主要指手動(dòng)平衡閥、自力式平衡閥和壓差調(diào)節(jié)閥的選擇。在循環(huán)水泵變流量運(yùn)行時(shí),手動(dòng)平衡閥呈等比失調(diào),最有利于溫控閥的運(yùn)行;但其缺點(diǎn)是手工操作 太多,難以實(shí)現(xiàn)理想調(diào)節(jié)。循環(huán)水泵變流量運(yùn)行,各熱用戶(hù)入口最理想的設(shè)定壓差值應(yīng)是隨室外氣溫變動(dòng)的。對(duì)于這一點(diǎn),自力式平衡閥、差壓調(diào)節(jié)閥,都不夠理想,但不會(huì)出現(xiàn)調(diào)節(jié)的失控。因此可采用這一類(lèi)型的調(diào)節(jié)閥,這對(duì)提高供熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能是有好處的。 5. 潤(rùn)滑與密封 因滾動(dòng)軸承速度較底,所以采用脂潤(rùn)滑。脂潤(rùn)滑的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于密封,一般每隔半年左右補(bǔ)充或更換一次潤(rùn)滑脂。潤(rùn)滑脂的裝填量不應(yīng)超過(guò)軸承空間的 1/3~ 1/2。可通過(guò)軸承座上的注油孔及通道注入,為防止箱內(nèi)的油侵入軸承與脂混合, 并防止脂流失,應(yīng)在箱體內(nèi)側(cè)裝擋油環(huán)。 減速器的密封部位有許多,一般有軸處、軸承室內(nèi)側(cè)、箱體結(jié)構(gòu)面等。軸伸處的密封采用氈圈式密封,此種密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)廉、安裝方便。軸承室內(nèi)側(cè)采用檔油環(huán)密封,此種密封能防此過(guò)多的油、雜質(zhì)進(jìn)入軸承室內(nèi)。箱體結(jié)構(gòu)面的密封是在結(jié)合面上涂密封膠來(lái)密封。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)我綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)技能來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。對(duì)我來(lái)說(shuō),這是一種綜合能力測(cè)試的時(shí)候。而且我受到老師精心培養(yǎng)和自我實(shí)踐能力(包括實(shí)際動(dòng)手能力、查閱文獻(xiàn)與 撰寫(xiě)論文能力等)下,一種自我創(chuàng)新的好機(jī)會(huì)。 本著對(duì)學(xué)業(yè)的總結(jié)及自我的全面檢測(cè),進(jìn)行了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 此次我畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題為 提升系統(tǒng) 的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)歷時(shí)共 50天。畢業(yè)設(shè)計(jì)是一種綜合性較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié),它具知識(shí)面寬、學(xué)科廣、綜合性強(qiáng)等特點(diǎn)。它不僅把我大學(xué)所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)及專(zhuān)業(yè)知識(shí)有機(jī)的聯(lián)系起來(lái),還把書(shū)本知識(shí)與實(shí)踐聯(lián)系起來(lái)。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì),我鞏固了以前學(xué)過(guò)的知識(shí),提高了查閱資料的能力,使我更認(rèn)識(shí)到畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要性,從而提高了我理論聯(lián)系實(shí)際上的設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手能力。為我今后走向工作崗位打下了一定的基礎(chǔ)。 本次設(shè)計(jì)在老師 的細(xì)心指導(dǎo)下完成。由于我本人水平有限,有許多不足之處,還望各位老師指點(diǎn)。在此感謝老師及教育我的其他老師的許多幫助,同時(shí)也感謝學(xué)校對(duì)我的辛勤培育。 參考文獻(xiàn) [1] 作者 :劉協(xié)舫等編著 《食品機(jī)械》 出版日期 :2002年 03月第 1版 [2] 作者 :陸振曦 《食品機(jī)械原理和設(shè)計(jì)》 出版日期 :1995年 05月第 1版 [3] 作者 :宋人楷 《食品機(jī)械設(shè)備的修理、維護(hù)和使用》 出版日期 :2000年 12月第 1版 [4] 作者 :伍水順 《食品機(jī)械自動(dòng)控制》 出版日期 :1994年 04月第 1版 [5] 作者 :李興國(guó)主編 《食品機(jī)械學(xué) 》 出版日期 :1991年 09月第 1版 [6] 作者 :李基洪編 《食品機(jī)械原理與使用》 出版日期 :1988年 05月第 1版 [7] 作者 :胡世超主編 《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》 出版日期 :2008年 9月第 1版 [8] 作者 :趙國(guó)增 《設(shè)備控制技術(shù)》 出版日期 :2002年 [9] 作者 :楊文華 《液空原理》 出版日期 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機(jī)械設(shè)計(jì)是一門(mén)通過(guò)設(shè)計(jì)新產(chǎn)品或者改進(jìn)老產(chǎn)品來(lái)滿(mǎn)足人類(lèi)需求的應(yīng)用技術(shù)科學(xué)。它涉及工程技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域,主要研究產(chǎn)品的尺寸、形狀和詳細(xì)結(jié)構(gòu)的 基本構(gòu)思,還要研究產(chǎn)品在制造、銷(xiāo)售和使用等方面的問(wèn)題。 進(jìn)行各種機(jī)械設(shè)計(jì)工作的人員通常被稱(chēng)為設(shè)計(jì)人員或者機(jī)械設(shè)計(jì)工程師。機(jī)械設(shè)計(jì)是一項(xiàng)創(chuàng)造性的工作。設(shè)計(jì)工程師不僅在工作上要有創(chuàng)造性,還必須在機(jī)械制圖、運(yùn)動(dòng)學(xué)、工程材料、材料力學(xué)和機(jī)械制造工藝學(xué)等方面具有深厚的基礎(chǔ)知識(shí)。 如前所訴,機(jī)械設(shè)計(jì)的目的是生產(chǎn)能夠滿(mǎn)足人類(lèi)需求的產(chǎn)品。發(fā)明、發(fā)現(xiàn)和科技知識(shí)本身并不一定能給人類(lèi)帶來(lái)好處,只有當(dāng)它們被應(yīng)用在產(chǎn)品上才能產(chǎn)生效益。因而,應(yīng)該認(rèn)識(shí)到在一個(gè)特定的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)之前,必須先確定人們是否需要這種產(chǎn)品。 應(yīng)當(dāng)把機(jī)械設(shè)計(jì)看成是機(jī)械設(shè)計(jì)人員運(yùn)用創(chuàng)造性的才能進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、系統(tǒng)分析和制定產(chǎn)品的制造工藝學(xué)的一個(gè)良機(jī)。掌握工程基礎(chǔ)知識(shí)要比熟記一些數(shù)據(jù)和公式更為重要。僅僅使用數(shù)據(jù)和公式是不足以在一個(gè)好的設(shè)計(jì)中做出所需的全部決定的。另一方面,應(yīng)該認(rèn)真精確的進(jìn)行所有運(yùn)算。例如,即使將一個(gè)小數(shù)點(diǎn)的位置放錯(cuò),也會(huì)使正確的設(shè)計(jì)變成錯(cuò)誤的。 一個(gè)好的設(shè)計(jì)人員應(yīng)該勇于提出新的想法,而且愿意承擔(dān)一定的風(fēng)險(xiǎn),當(dāng)新的方法不適用時(shí),就使用原來(lái)的方法。因此,設(shè)計(jì)人員必須要有耐心,因?yàn)? 所花費(fèi)的時(shí)間和努力并不能保證帶來(lái)成功。一個(gè)全新 的設(shè)計(jì),要求屏棄許多陳舊的,為人們所熟知的方法。由于許多人墨守成規(guī),這樣做并不是一件容易的事。一位機(jī)械設(shè)計(jì)師應(yīng)該不斷地探索改進(jìn)現(xiàn)有的產(chǎn)品的方法,在此過(guò)程中應(yīng)該認(rèn)真選擇原有的、經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的設(shè)計(jì)原理,將其與未經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的新觀(guān)念結(jié)合起來(lái)。 新設(shè)計(jì)本身會(huì)有許多缺陷和未能預(yù)料的問(wèn)題發(fā)生,只有當(dāng)這些缺陷和問(wèn)題被解決之后,才能體現(xiàn)出新產(chǎn)品的優(yōu)越性。因此,一個(gè)性能優(yōu)越的產(chǎn)品誕生的 同時(shí),也伴隨著較高的風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是,如果設(shè)計(jì)本身不要求采用全新的方法,就沒(méi)有必要僅僅為了變革的目的而采用新方法。 在設(shè)計(jì)的初始階段 ,應(yīng)該允許設(shè)計(jì)人員充分發(fā)揮創(chuàng)造性,不受各種約束。即使產(chǎn)生了許多不切實(shí)際的想法,也會(huì)在設(shè)計(jì)的早期,即繪制圖紙之前被改正掉。只有這樣,才不致于堵塞創(chuàng)新的思路。通常,要提出幾套設(shè)計(jì)方案,然后加以比較。很有可能在最后選定的方案中,采用了某些未被接受的方案中的一些想法。 心理學(xué)家經(jīng)常談?wù)撊绾问谷藗冞m應(yīng)他們所操作的機(jī)器。設(shè)計(jì)人員的基本職責(zé)是努力使機(jī)器來(lái)適應(yīng)人們。這并不是一項(xiàng)容易的工作,因?yàn)閷?shí)際上并不存在著一個(gè)對(duì)所有人來(lái)說(shuō)都是最優(yōu)的操作范圍和操作過(guò)程。 另一個(gè)重要問(wèn)題,設(shè)計(jì)工程師必須能夠同其他有關(guān)人員進(jìn)行 交流和磋商。在開(kāi)始階段,設(shè)計(jì)人員必須就初步設(shè)計(jì)同管理人員進(jìn)行交流和磋商,并得到批準(zhǔn)。這一般是通過(guò)口頭討論,草圖和文字材料進(jìn)行的。為了進(jìn)行有效的交流 ,需要解決下列問(wèn)題: ( 1) 所設(shè)計(jì)的這個(gè)產(chǎn)品是否真正為人們所需要? ( 2) 此產(chǎn)品與其他公司的現(xiàn)有同類(lèi)產(chǎn)品相比有無(wú)競(jìng)爭(zhēng)能力? ( 3) 生產(chǎn)這種產(chǎn)品是否經(jīng)濟(jì)? ( 4) 產(chǎn)品的維修是否方便? ( 5) 產(chǎn)品有無(wú)銷(xiāo)路?是否可以盈利? 只有時(shí)間能對(duì)上述問(wèn)題給出正確答案。但是, 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和銷(xiāo)售只能在對(duì)上述問(wèn)題的初步肯定答案的基礎(chǔ)上進(jìn)行。設(shè)計(jì)工程師還應(yīng)該通 過(guò)零件圖和裝配圖,與制造部門(mén)一起對(duì)最終設(shè)計(jì)方案進(jìn)行磋商。 通常 ,在制造過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)某個(gè)問(wèn)題??赡軙?huì)要求對(duì)某個(gè)零件尺寸或公差作一些更改,使零件的生產(chǎn)變得容易。但是,工程上的更改必須要經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)人員批準(zhǔn),以保證不會(huì)損傷產(chǎn)品的功能。有時(shí),在產(chǎn)品的裝配時(shí)或者裝箱外運(yùn)前的試驗(yàn)中才發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的某種缺陷。這些事例恰好說(shuō)明了設(shè)計(jì)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程??偸谴嬖谥玫姆椒▉?lái)完成設(shè)計(jì)工作,設(shè)計(jì)人員應(yīng)該不斷努力,尋找這些更好的方法。 近些年來(lái),工程材料的選擇已經(jīng)顯得重要。此外,選擇過(guò)程應(yīng)該是一個(gè)對(duì) 材料的連續(xù)不斷的重 新評(píng)價(jià)過(guò)程。新材料不斷出現(xiàn),而一些原有的材料的能夠獲得的數(shù)量可能會(huì)減少。環(huán)境污染、材料的回收利用、工人的健康及安全等方面經(jīng)常會(huì)對(duì)材料選擇附加新的限制條件。為了減輕重量或者節(jié)約能源,可能會(huì)要求使用不同的材料。來(lái)自國(guó)內(nèi)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)、對(duì)產(chǎn)品維修保養(yǎng)方便性要求的提高和顧客的反饋等方面的壓力,都會(huì)促使人們對(duì)材料進(jìn)行重新評(píng)價(jià)。由于材料選用不當(dāng)造成的產(chǎn)品責(zé)任訴訟,已經(jīng)產(chǎn)生了深刻的影響。此外,材料與材料加工之間的相互依賴(lài)關(guān)系已經(jīng)被人們認(rèn)識(shí)得更清楚。因此,為了能在合理的成本和確保質(zhì)量的前提下獲得滿(mǎn)意的結(jié)果,設(shè)計(jì)工程師的制造工程 師都必須認(rèn)真仔細(xì)地選擇、確定和使用材料。 制造任何產(chǎn)品的第一步工作都是設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)通??梢苑譃閹讉€(gè)明確的階段:( a)初步設(shè)計(jì);( b)功能設(shè)計(jì);( c)生產(chǎn)設(shè)計(jì)。在初步設(shè)計(jì)階段,設(shè)計(jì)者著重考慮產(chǎn)品應(yīng)該具有的功能。通常要設(shè)想和考慮幾個(gè)方案,然后決定這種思想是否可行;如果可行,則應(yīng)該對(duì)其中一個(gè)或幾個(gè)方案作進(jìn)一步的改進(jìn)。在此階段,關(guān)于材料選擇唯一要考慮的問(wèn)題是:是否有性能符合要求的材料可供選擇;如果沒(méi)有的話(huà),是否有較大的把握在成本和時(shí)間都允許的限度內(nèi)研制出一種新材料。 在功能設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)階段,要做出一 個(gè)切實(shí)可行的設(shè)計(jì)。在這個(gè)階段要繪制出相當(dāng)完整的圖紙,選擇并確定各種零件的材料。通常要制造出樣機(jī)或者實(shí)物模型,并對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn),評(píng)價(jià)產(chǎn)品的功能、可靠性、外觀(guān)和維修保養(yǎng)性等。雖然這種試驗(yàn)可能會(huì)表明,在產(chǎn)品進(jìn)入到生產(chǎn)階段之前,應(yīng)該更換某些材料,但是,絕對(duì)不能將這一點(diǎn)作為不認(rèn)真選擇材料的借口。應(yīng)該結(jié)合產(chǎn)品的功能,認(rèn)真仔細(xì)地考慮產(chǎn)品的外觀(guān)、成本和可靠性。一個(gè)很有成就的公司在制造所有的樣機(jī)時(shí),所選用的材料應(yīng)該和其生產(chǎn)中使用的材料相同,并盡可能使用同樣的制造技術(shù)。這樣對(duì)公司是很有好處的。功能完備的樣機(jī)如果不能根據(jù)預(yù)期的銷(xiāo)售 量經(jīng)濟(jì)地制造出來(lái),或者是樣機(jī)與正式生產(chǎn)的裝置在質(zhì)量和可靠性方面有很大不同,則這種樣機(jī)就沒(méi)有多大的價(jià)值。設(shè)計(jì)工程師最好能在這一階段完全完成材料的分析、選擇和確定工作,而不是將其留到生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段去做。因?yàn)椋谏a(chǎn)設(shè)計(jì)階段材料的更換是由其他人進(jìn)行的,這些人對(duì)產(chǎn)品的所有功能的了解不如設(shè)計(jì)工程師。 在生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段中,與材料有關(guān)的主要問(wèn)題是應(yīng)該把材料完全確定下來(lái), 使它們與現(xiàn)有的設(shè)備相適應(yīng),能夠利用現(xiàn)有設(shè)備經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行加工,而且材料的數(shù)量能夠比較容易保證供應(yīng)。 在制造過(guò)程中,不可避免地會(huì)出現(xiàn)對(duì)使用中的材料做 一些更改的情況。經(jīng)驗(yàn)表明,可采用某些便宜材料作為替代品。然而,在大多數(shù)情況下,在進(jìn)行生產(chǎn)以后改換材料要比在開(kāi)始生產(chǎn)前改換材料所花費(fèi)的代價(jià)要高。在設(shè)計(jì)階段做好材料選擇工作,可以避免多數(shù)這樣的情況。在生產(chǎn)制造開(kāi)始后出現(xiàn)了可供使用的新材料是更換材料的最常見(jiàn)的原因。當(dāng)然,這些新材料可能降低成本、改進(jìn)產(chǎn)品的性能。但是,必須對(duì)新材料進(jìn)行認(rèn)真的評(píng)價(jià),以確保其所有性能都滿(mǎn)足要求。應(yīng)當(dāng)記住,新材料的性能和可靠性很少像現(xiàn)有材料那樣為人們所了解。大部分的產(chǎn)品失效和產(chǎn)品責(zé)任事故案件是由于在選用新材料作為替代材料之前,沒(méi)有真正了解它 們的長(zhǎng)期使用性能而引起的。 產(chǎn)品的責(zé)任訴訟迫使設(shè)計(jì)人員和公司在選擇材料時(shí),采用最好的程序。在材料過(guò)程中,五個(gè)最常見(jiàn)的問(wèn)題為:( a)不了解或者不會(huì)使用關(guān)于材料應(yīng)用方面的最新最好的信息資料; (b)未能預(yù)見(jiàn)和考慮擦黑年品可能的合理用途(如有可能,設(shè)計(jì)人員還應(yīng)進(jìn)一步預(yù)測(cè)和考慮由于產(chǎn)品使用方法不當(dāng)造成的后果。在近年來(lái)的許多產(chǎn)品責(zé)任訴訟案件中,由于錯(cuò)誤地使用產(chǎn)品而受到傷害的原告控告生產(chǎn)廠(chǎng)家,并且贏(yíng)得判決); (c)所使用的材料的數(shù)據(jù)不全或是有些數(shù)據(jù)不確定,尤其是當(dāng)其長(zhǎng)期性能數(shù)據(jù)是如此的時(shí)候; (d)質(zhì)量控制方法不適 當(dāng)和未經(jīng)驗(yàn)證; (e)由一些完全不稱(chēng)職的人員選擇材料。 通過(guò)對(duì)上述五個(gè)問(wèn)題的分析,可以得出這些問(wèn)題是沒(méi)有充分理由存在的結(jié)論。對(duì)這些問(wèn)題的研究分析可以為避免這些問(wèn)題的出現(xiàn)指明方向。盡管采用最好的材料選擇方法也不能避免發(fā)生產(chǎn)品責(zé)任訴訟,設(shè)計(jì)人員和工業(yè)界按照適當(dāng)?shù)某绦蜻M(jìn)行材料選擇,可以大大減少訴訟的數(shù)量。 從以上的討論可以看出,選擇材料的人們應(yīng)該對(duì)材料的性質(zhì),特點(diǎn)和加工方法有一個(gè)全面而基本的了解。 he is or to It in so on on of to be or is a in in so on If is to on to on in a do of as is on a to to is is to in a On be on if a to A to is to is to to to A of is an A of in it to a is at is a if to is to In to to of if in in of is to up of in in to s is to is an to to in is be to on In to to on on is is In to on to (1) is (2) (3) of is (4) is (5) is to be to to in on to on of to in to or to in to to in of or in in of is a a to to be In be to obtain