巧克力漿提升系統(tǒng)設計【5張CAD圖紙+畢業(yè)論文+開題報告】

巧克力漿提升系統(tǒng)設計

34頁 12000字數+論文說明書+任務書+5張CAD圖紙【詳情如下】

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巧克力漿提升系統(tǒng)設計

目錄

前言. ………………………………………………………………………………1                                                     

1  提升系統(tǒng)的總體方案…………………………………………………………2

1.1 設計方案的確定…………………………………………………………………2

1.2 電機的選擇……………………………………………………………………3

2   提升機系統(tǒng)的設計…………………………………………………………6

2.1  電動機軸齒輪的設計………………………………………………………8

2.2  齒輪的設計校核……………………………………………………………10

2.3  軸的設計與校核………………………………………… …………………12 

3 減速裝置設計……………………………………………………16    

4  流量調節(jié)裝置設計…………………………………………………………20

5  潤滑的密封……………………………………………………………………28

6  設計小結 ………………………………………………………………………32

7  參考文獻…………………………………………………………………33

8  致 謝…………………………………………………………………………… 34

前言

食品機械指的是把食品原料加工成食品(或半成品)過程中所應用的機械設備和裝置。在中國，食品機械形成行業(yè)已經20多年了，但相對于食品工業(yè)，它還是一個新型的發(fā)展中行業(yè)。食品機械發(fā)展的這20多年，是世界技術發(fā)展最快的時期，新技術不斷在行業(yè)上應用，總體發(fā)展很快。但是，這種發(fā)展速度依然無法滿足食品機械工業(yè)發(fā)展的需求。

目前，我國食品機械的發(fā)展任重而道遠、空間廣闊，其主要原因是我國人民消費的食品大多是來自農業(yè)的未加工食品，每年因缺乏必要的食品加工機械使食品資源不能直接加工、貯藏、保鮮而造成的損失高達幾十億元，未能深加工綜合利用而造成的資源浪費損失更高，因此我國食品機械具有廣闊的市場前景。隨著國民經濟的發(fā)展，我國食品機械面臨的形式越來越嚴峻。現有食品機械難以滿足市場的需要，更難以滿足是生產現代化、一體化要求。

為改變現狀、對國外先進食品機械的研究和國產化非常重要。本課題通過巧克力漿提升系統(tǒng)設計，掌握文獻查閱方法，培養(yǎng)學生靈活運用已學過的機械設計制造專業(yè)知識，和CAD等現代設計方法獨立解決實際問題的能力，達到畢業(yè)設計綜合訓練的目的。

我國食品機械的設計、制造多采用傳統(tǒng)方式，這樣設計、制造的周期長、成本高，設備運行可靠性和穩(wěn)定性差。對于國外較流行的柔性加工系統(tǒng)、CIMS（計算機集成制造系統(tǒng)），由于技術等方面的原因，很少用于食品機械的設計制造。所以我國的食品機械高新技術的應用有待加強[1]。

反觀國外，食品機械品種繁多，多達3000多種，成套性強，設備外觀質量好，壽命長，運行穩(wěn)定。

發(fā)達國家食品機械利用電、光、液、汽相結合，用計算機自動檢測、自動調整、專業(yè)化、連續(xù)化、機械化、自動化程度很高，這樣降低了成本，改善了勞動條件，提高了產品質量。在發(fā)達國家，食品原料加工率一般都在70%以上，有的高達92%，而我國僅為20%~30%[13]。發(fā)達國家之所以能把這么多原料加工成即食方便、品種齊全、質量優(yōu)良的食品是靠科技優(yōu)勢、先進的加工工藝和優(yōu)良的機械設備。同時發(fā)達國家食品生產企業(yè)不斷利用新原理、新技術、新工藝、新材料，產品質量可靠穩(wěn)定、標準化、通用化、系列化程度都較高，既降低了成本，也提高了產品競爭力。

國外的食品機械向節(jié)能、節(jié)水、省汽、高得率、無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)的設備外，相繼采用了新原理、新技術和新設備。廣泛采用低溫、低壓設備，避免物料受高溫破壞和氧化變質[5]。此外，國外的食品機械與包裝機械組合在一條生產線上，采用相應的包裝材料，不但保證了食品的內在衛(wèi)生和質量，延長了保質期，而且使食品包裝的外觀更加美麗誘人，提高了食品的競爭性和經濟效益。

發(fā)達國家食品機械生產企業(yè)始終把科研隊伍建設、實驗基地建設放在至關重要的地位，重視新產品的開發(fā)，科研開發(fā)費用占企業(yè)銷售額8%~10%，一些大的集團經過多年的累積，擁有強大的科研隊伍、一流的科研與試驗中心，還擁有用計算機網絡處理和分析最新技術與信息的先進手段，因此能夠在很短的時間內開發(fā)出適應市場需要的新產品，產品升級換代較快。

本世紀的60年代后，原子能技術、空間技術、計算機技術（微電子技術）等的發(fā)展再次將液壓技術推向前進，使它發(fā)展成為包括傳動、控制、檢測在內的一門完整的自動化技術，使它在國民經濟的各方面都得到了應用。液壓傳動在某些領域內甚至已占有壓倒性的優(yōu)勢，例如，國外今日生產的95%的工程機械、90%的數控加工中心、95%以上的自動線都采用了液壓傳動。因此采用液壓傳動的程度現在已成為衡量一個國家工業(yè)水平的重要標志之一。

當前，液壓技術在實現高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、經久耐用、高度集成化等各項要求方面都取得了重大的進展，在完善比例控制、數字控制等技術上也有許多新成就。此外，在液壓元件和液壓系統(tǒng)的計算機輔助設計、計算機仿真和優(yōu)化以及微機控制等開發(fā)性工作方面，更日益顯示出顯著的成績。

我國的液壓工業(yè)開始于本世紀50年代，其產品最初只用于機床和鍛壓設備，后來才用到拖拉機和工程機械上。自1964年從國外引進一些液壓元件生產技術、同時進行自行設計液壓產品以來，我國的液壓件生產已從低壓到高壓形成系列，并在各種機械設備上得到了廣泛的使用。80年代起更加速了對西方先進液壓產品和技術的有計劃引進、消化、吸收和國產化工作，以確保我國的液壓技術能在產品質量、經濟效益、人才培訓、研究開發(fā)等各個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  設計方案的確定

1.1.1、設計參數：

     提升高度1m；

          電機功率0.75kw。

1.1.2、設計方案的確定

1.2  電機的選擇

電機已經標準化、系列化。電動機有交流電機和直流電機之分。一般工廠都采用三相交流電，因而多采用交流電動機。交流電動機有異步電動機和同步電動機兩類，異步電動機又分為籠型的繞型兩種，其中以普通籠型異步電動機應用最多。目前應用最廣的是Y系列自扇冷式籠型三相異步電動機，其結構簡單、起動性能好、工作可靠、價格低廉，維護方便，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體、無特殊5. 潤滑與密封

    因滾動軸承速度較底，所以采用脂潤滑。脂潤滑的結構簡單，易于密封，一般每隔半年左右補充或更換一次潤滑脂。潤滑脂的裝填量不應超過軸承空間的1/3～1/2?？赏ㄟ^軸承座上的注油孔及通道注入，為防止箱內的油侵入軸承與脂混合，并防止脂流失，應在箱體內側裝擋油環(huán)。

減速器的密封部位有許多，一般有軸處、軸承室內側、箱體結構面等。軸伸處的密封采用氈圈式密封，此種密封結構簡單、價廉、安裝方便。軸承室內側采用檔油環(huán)密封，此種密封能防此過多的油、雜質進入軸承室內。箱體結構面的密封是在結合面上涂密封膠來密封。

6.設計小結

畢業(yè)設計是培養(yǎng)我綜合運用所學理論知識技能來解決實際問題的能力的一個重要環(huán)節(jié)。對我來說，這是一種綜合能力測試的時候。而且我受到老師精心培養(yǎng)和自我實踐能力（包括實際動手能力、查閱文獻與撰寫論文能力等）下，一種自我創(chuàng)新的好機會。

本著對學業(yè)的總結及自我的全面檢測，進行了本次畢業(yè)設計。

此次我畢業(yè)設計的課題為提升系統(tǒng)的設計，設計歷時共50天。畢業(yè)設計是一種綜合性較強的專業(yè)實踐環(huán)節(jié)，它具知識面寬、學科廣、綜合性強等特點。它不僅把我大學所學的基礎知識及專業(yè)知識有機的聯(lián)系起來，還把書本知識與實踐聯(lián)系起來。通過這次畢業(yè)設計，我鞏固了以前學過的知識，提高了查閱資料的能力，使我更認識到畢業(yè)設計的重要性，從而提高了我理論聯(lián)系實際上的設計能力和動手能力。為我今后走向工作崗位打下了一定的基礎。

本次設計在老師的細心指導下完成。由于我本人水平有限，有許多不足之處，還望各位老師指點。在此感謝老師及教育我的其他老師的許多幫助，同時也感謝學校對我的辛勤培育。

參考文獻

[1] 作者:劉協(xié)舫等編著 《食品機械》 出版日期:2002年03月第1版

[2] 作者:陸振曦《食品機械原理和設計》出版日期:1995年05月第1版

[3] 作者:宋人楷《食品機械設備的修理、維護和使用》出版日期:2000年12月第1版

[4] 作者:伍水順《食品機械自動控制》出版日期:1994年04月第1版

[5] 作者:李興國主編《食品機械學》出版日期:1991年09月第1版

[6] 作者:李基洪編《食品機械原理與使用》出版日期:1988年05月第1版

[7] 作者:胡世超主編《液壓與氣動技術》出版日期:2008年9月第1版

[8] 作者:趙國增《設備控制技術》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《液壓技術基本理論》出版日期:1989年07月第1版

[11] 作者:盛炳乾《工業(yè)過程測量與控制》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) 《綿陽經濟技術高等?？茖W校學報》出版日期：2000年第17卷第2期

[14]曾曄昌.工程材料及機械制造基礎.北京：機械工業(yè)出版社，1990

致   謝

在本次畢業(yè)設計過程中，我碰到了很多的問題，考慮總是時不夠全面，在畢業(yè)設計開始時，進行得不夠順利。在指導老師戴正強的指導和幫助下，在同學們給予我很大的支持和幫助下，在系時給予我們畢業(yè)班很大的支持和幫助下，考慮到我們的實際問題，使我們的畢業(yè)設計得以順利和成功的進行。在此對他們表示衷心的感謝。

另外，感謝這四年來培養(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機械方面知識，為我以后走入社會打下了堅實的基礎。還教會了我將來該怎樣更好的適應這個社會。在大學三年中，我學到了很多的知識，這些知識將使我受益終生。在此，對培育了我們的老師們再次給予我衷心的感謝。

通過本次畢業(yè)設計，使我更好的把理論和實踐相結合了起來。

畢業(yè)設計（論文）開題報告 課題名稱 巧克力漿提升系統(tǒng)設計 學 院 機械學院 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 學 號 姓 名 指導教師 1 巧克力漿提升系統(tǒng)設計 1 選題背景及其意義 食品機械 指的是把食品原料加工成食品 (或半成品 )過程中所應用的機械設備和裝置。 在中國，食品機械形成行業(yè)已經 20 多年了，但相對于食品工業(yè)，它還是一個新型的發(fā)展中行業(yè)。食品機械發(fā)展的這 20 多年，是世界技術發(fā)展最快的時期，新技術不斷在行業(yè)上應用，總體發(fā)展很快。但是，這種發(fā)展速度依然無法滿足食品機械工業(yè)發(fā)展的需求。 目前，我國食品機械的發(fā)展任重而道遠、空間廣闊，其主要原因是我國人民消費的食品大多是來自農業(yè)的未加工食品，每年因缺乏必要的食品加工機械使食品資源不能直接加工、貯藏、保鮮而造成的損失高達幾十億 元，未能深加工綜合利用而造成的資源浪費損失更高，因此我國食品機械具有廣闊的市場前景。 隨著國民經濟的發(fā)展，我國食品機械面臨的形式越來越嚴峻。現有食品機械難以滿足市場的需要，更難以滿足是生產現 代 化、一體化要求。為改變現狀、對國外先進食品機械的研究和國產化非常重要。 本課題通過巧克力漿提升系統(tǒng)設計，掌握文獻查閱方法，培養(yǎng)學生靈活運用已學過的機械設計制造專業(yè)知識，和 現 代 設計方法獨立解決實際問題的能力，達到畢業(yè)設計綜合訓練的目的。 2 文獻綜述（ 國內外研究現狀與發(fā)展趨勢 ） 內外食品機械發(fā)展現狀 食品機械行業(yè)是直接為食品工業(yè)服務的行業(yè)。食品工業(yè)的迅速發(fā)展依賴于生產食品的裝備 界科學技術和食品工業(yè)的迅速發(fā)展又大大推動了食品機械的發(fā)展，如我國 1997 年食品工業(yè)總產值 4741 億元， 利稅總額超 1000 億元，食品機械產值150 億元； 2000 年我國食品工業(yè)的總產值達 7422 億元，利稅達 1760 億元，食品機械產值達 210 億元，這一切都表明食品機械與食品工業(yè)間的重要關系 [13]。只有提高食品機械的技術水平，才能生產出更多更好的食品。 我國 食品機械品種少，技術水平較低，產品質量較差，成套性不強。我國 食品機械行業(yè)是近 20 年才發(fā)展起來的新興工業(yè)， 80 年代以前我國的食品機械品種不足 500 種，到目前我國的食品機械品種有 1700 余種，但絕大部分屬單元操作設備，成套少，許多工程項目不能成套生產和供應裝備，裝備自給率僅為 60%~70%[13]，能供應的機械設備也存在質量部穩(wěn)定、壽命短、外觀質量差的現象。因此，我國每年需進口大量食品機械，大型食品廠或中外合資企業(yè)仍從國外進口整條生產線，花費了國家大量外匯。 目前，食品機械主要可分為： 制糟食品機械 、煙草機械、飲料加工食品機械、糕點加工食品機械、豆制品加工食品機械、果品加工 食品機械、果蔬保鮮貯藏食品機械、屠宰機械、肉類加工食品機械、乳品加工食品機械這 10 類。 2 此外，我國的食品機械產品結構不合理，體現在中、低水平的產品重復生產，供大于求。高新技術產品上升太慢，供不應求。還有少量 40~50 年代水平落后產品和能耗高的產品尚未淘汰。據統(tǒng)計，我國食品機械有 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]，這些食品機械設備運行不太穩(wěn)定，生產效率低，能耗高，生產的食品營養(yǎng)和風味品質難以保證。造成這種狀況的原因是多方面的 ：如我國食品機械行業(yè)起步較晚，研發(fā)力量較薄弱；投入的科研經費嚴重不足；食品機械生產企業(yè)對新產品的開發(fā)熱情不高等。 我國食品機械的設計、制造多采用傳統(tǒng)方式，這樣設計、制造的周期長、成本高，設備運行可靠性和穩(wěn)定性差。對于國外較流行的柔性加工系統(tǒng)、 算機集成制造系統(tǒng)），由于技術等方面的原因，很少用于食品機械的設計制造。所以我國的食品機械高新技術的應用有待加強 [1]。 反觀國外，食品機械品種繁多，多達 3000 多種，成套性強，設備外觀質量好，壽命長，運行穩(wěn)定。 發(fā)達國家食品機械利用電、光、液、汽相結合，用計 算機自動檢測、自動調整、專業(yè)化、連續(xù)化、機械化、自動化程度很高，這樣降低了成本，改善了勞動條件，提高了產品質量。在發(fā)達國家，食品原料加工率一般都在 70%以上，有的高達 92%，而我國僅為 20%~30%[13]。發(fā)達國家之所以能把這么多原料加工成即食方便、品種齊全、質量優(yōu)良的食品是靠科技優(yōu)勢、先進的加工工藝和優(yōu)良的機械設備。同時發(fā)達國家食品生產企業(yè)不斷利用新原理、新技術、新工藝、新材料，產品質量可靠穩(wěn)定、標準化、通用化、系列化程度都較高，既降低了成本，也提高了產品競爭力。 國外的食品機械向節(jié)能、節(jié)水、省汽、高得 率、無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)的設備外，相繼采用了新原理、新技術和新設備。廣泛采用低溫、低壓設備，避免物料受高溫破壞和氧化變質 [5]。 此外，國外的食品機械與包裝機械組合在一條生產線上，采用相應的包裝材料，不但保證了食品的內在衛(wèi)生和質量，延長了保質期，而且使食品包裝的外觀更加美麗誘人，提高了食品的競爭性和經濟效益。 發(fā)達國家食品機械生產企業(yè)始終把科研隊伍建設、實驗基地建設放在至關重要的地位，重視新產品的開發(fā)，科研開發(fā)費用占企業(yè)銷售額 8%~10%，一些大的集團經 過多年的累積，擁有強大的科研隊伍、一流的科研與試驗中心，還擁有用計算機網絡處理和分析最新技術與信息的先進手段，因此能夠在很短的時間內開發(fā)出適應市場需要的新產品，產品升級換代較快。 內外食品機械的發(fā)展趨勢 隨著人們的生活水平日益提高，食品工業(yè)的進一步發(fā)展，對食品機械業(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，必將食品機械的品種更加豐富，同時食品機械設備系列化、標準化程度更高，成套性更強， 更少的單機操作。 3 在食品機械企業(yè)生產上，將廣泛采用全自動的制造系統(tǒng)，生產過程程序 化，對生產過程的產品進行在線監(jiān)測，大大降低廢品率。實行自上而下的調度、數據的采集、處理、輸出等計算機管理，提高產品質量，保證產品的穩(wěn)定性。 未來的食品機械式集光、電、聲、磁、化、生等于一體的高技術高智能產品，其技術優(yōu)勢主要體現在產品高度自動化、生產效率高、食品資源利用化、產品高度節(jié)能化和高新技術使用化。利用生物技術與食品機械相結合，拓寬了食品機械的應用范圍 [5]。這種技術與傳統(tǒng)的加工技術相比，裝備不但簡單，加工出來的產品效果也更加好。 3 研究內容 克力漿存儲 容 器 用來存儲新鮮的巧克力漿，使之保持一定的溫度和粘度。分為次存儲器和主存儲器。 溫管 連接于主、次存儲器之間，對從次存儲器送來的巧克力漿進行工藝調溫。 克力泵 用來將主存儲器中的巧克力抽吸至上端，為后面的澆注提供原料。這里，巧克力泵的電機功率為 且可以將巧克力提升 1 米的高度。 道內的 流量調節(jié)裝置 流量調節(jié)裝置是用于控制管道內液體流量的裝置 。 部流動盤 實現將泵里送來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 儲器 圖 1. 保溫缸 設計巧克力漿存儲容器分為次存儲容器和主存儲容器兩個。次存儲容器主要是用來存放未經過調溫工藝巧克力漿的存儲容器。主存儲容器主要是通過保溫缸 （見圖 1） 來實現 對巧克力漿的保溫。 其中，進水口 2 可灌入熱水保持缸體內部溫度，過多的水將從溢水口 1 流出，為了加工過程中的安全考慮，設置了溢流閥 3，在系統(tǒng)內防止缸內壓力過大造成設備損壞，通過溢流閥 3 將多余的巧克力漿送回到次存儲器中。 溫管 5 圖 2. 調溫管 力管道 從次存儲容器中流過來的巧克力漿需要經過調溫管的冷卻和升溫的調溫工藝 ，（見圖 2.） 。調溫管 2 在外部作用下滾動，巧克力漿 1 和調溫管 2 中的水在其中的各自圓周間隙中流動，通過調節(jié)水的溫度和管道的滾動，來達到工藝效果。 克力漿泵 巧克力漿泵主要可以用巧克力泵驅動電機來使其工作。 道內流量調節(jié) 被巧克力泵抽上來的巧克力通過管道，流入下個單元。管道內可用調節(jié)閥來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。 部流動盤 6 圖 1） 2） 頂部流動盤通過一個偏心軸的裝置來完成對巧克力漿厚度的控制（見圖 3.）。圖 3為流動盤斷面，在流動盤兩端設有可供工人操作的把手來控制偏心軸。轉動把手時，偏心軸會轉動，同時偏心軸是和側板 2 相切的，這樣側板 2 在偏心軸的推動下，會饒 固定塊轉動，而另一側的側板 1 是固定不動的，這樣他們的間隙就會發(fā)生變化，從而達到調整的目的。 5 進度 計劃 第 1 周 ~第 2 周：任務布置，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)總體設計方案 第 5 周 ~第 8 周 ： 巧克力漿提升系統(tǒng)設計 、計算。 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：撰寫設計說明書初稿。 第 16 周 ~第 17 周：修改及答辯 7 參考文獻 [1] 作者 :劉協(xié)舫等編著 《 食品機械 》 出版日期 :2002年 03月第 1版 [2] 作者 :陸振曦 《食品機械原理和設計》 出版日期 :1995年 05月第 1版 [3] 作者 :宋人楷 《食品機械設備的修理、維護和使用》 出版日期 :2000年 12月第 1版 [4] 作者 :伍水順 《食品機械自動控制》 出版日期 :1994年 04月第 1版 [5] 作者 :李興國主編 《食品機械學》 出版日期 :1991年 09月第 1版 [6] 作者 :李基洪編 《食品機械原理與使用》 出版日期 :1988年 05月第 1版 [7] 作者 :胡世超主編 《液壓與氣動技術》 出版日期 :2008年 9月第 1版 [8] 作者 :趙國增 《設備控制技術》 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 《液壓技術基本理論》 出版日期 :1989年 07月第 1版 [11] 作者 :盛炳乾 《工業(yè)過程測量與控制》 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) 《綿陽經濟技術高等?？茖W校學報》出版日期： 2000年第 17卷第 2期 [14] 2 993 [15] 2 965 [16] 6 998 8 指導教師意見 指導教師簽名： 年 月 日 9 開題答辯小組意見 1、論文選題： □有理論意義；□有工程背景；□有實用價值；□意義不大。 2、論文的難度： □偏高；□適當；□偏低。 3、 論文的工作量：□偏大；□適當；□偏小。 4、 設計或研究方案的可行性：□好； □較好；□一般；□不可行。 5、 學生對文獻資料及課題的了解程度：□好；□較好；□一般；□較差。 6、 學 生在論文選題報告中反映出的綜合能力和表達能力： □好；□較好；□一般；□較差。 7、 學 生在論文選題報告中反映出的創(chuàng)新能力： □好；□較好；□一般；□較差。 8、對論文選題報告的總體評價： □好；□較好；□一般；□較差 （在相應的方塊內作記號“√”） 建議結論 評議小組組長簽名： 評議小組組員簽名： 年 月 日 巧克力漿提升系統(tǒng)設計 目錄 前言 . ……………………………………………………………………………… 1 1 提升系統(tǒng)的 總體方案 ………………………………………………………… 2 計方案的確定……………………………………… ………………………… 2 機的選擇…………………………………………………………………… 3 2 提升機系統(tǒng)的設計………………………………………………………… 6 電動機軸齒輪的設計……………………………………………………… 8 齒輪的設計 校核 …………………………………………………………… 10 軸 的設計 與校核 ………………………………………… ………………… 12 3 減速裝置設計 …………………………………………………… 16 4 流量調節(jié)裝置設計 ………………………… ……………………………… 20 5 潤滑的密封…………………………………………………………………… 28 6 設計小結 ……………………………………………………………………… 32 7 參考文獻………………………………………………………………… 33 8 致 謝…………………………………………………………………………… 34 9 文獻翻譯 ……………………………………………………………………… 35 前言 食品機械 指的是把食品原料加工成食品 (或半成品 )過程中所應用的機械設備和裝置。 在中國，食品機械形成行 業(yè)已經 20多年了，但相對于食品工業(yè)，它還是一個新型的發(fā)展中行業(yè)。食品機械發(fā)展的這 20多年，是世界技術發(fā)展最快的時期，新技術不斷在行業(yè)上應用，總體發(fā)展很快。但是，這種發(fā)展速度依然無法滿足食品機械工業(yè)發(fā)展的需求。 目前，我國食品機械的發(fā)展任重而道遠、空間廣闊，其主要原因是我國人民消費的食品大多是來自農業(yè)的未加工食品，每年因缺乏必要的食品加工機械 使食品資源不能直接加工、貯藏、保鮮而造成的損失高達幾十億元，未能深加工綜合利用而造成的資源浪費損失更高，因此我國食品機械具有廣闊的市場前景。隨著國民經濟的發(fā)展，我國食品機 械面臨的形式越來越嚴峻?，F有食品機械難以滿足市場的需要，更難以滿足是生產現代化、一體化要求。 為改變現狀、對國外先進食品機械的研究和國產化非常重要。本課題通過巧克力漿提升系統(tǒng)設計，掌握文獻查閱方法，培養(yǎng)學生靈活運用已學過的機械設計制造專業(yè)知識，和 現代設計方法獨立解決實際問題的能力，達到畢業(yè)設計綜合訓練的目的。 我國食品機械的設計、制造多采用傳統(tǒng)方式，這樣設計、制造的周期長、成本高，設備運行可靠性和穩(wěn)定性差。對于國外較流行的柔性加工系統(tǒng)、 算機集成制造系統(tǒng)），由于技術等方面的原因，很少用于食 品機械的設計制造。所以我國的食品機械高新技術的應用有待加強 [1]。 反觀國外，食品機械品種繁多，多達 3000 多種，成套性強，設備外觀質量好，壽命長，運行穩(wěn)定。 發(fā)達國家食品機械利用電、光、液、汽相結合，用計算機自動檢測、自動調整、專業(yè)化、連續(xù)化、機械化、自動化程度很高，這樣降低了成本，改善了勞動條件，提高了產品質量。在發(fā)達國家，食品原料加工率一般都在 70%以上，有的高達 92%，而我國僅為 20%~30%[13]。發(fā)達國家之所以能把這么多原料加工成即食方便、品種齊全、質量優(yōu)良的食品是靠科技優(yōu)勢、先進的加工工藝和 優(yōu)良的機械設備。同時發(fā)達國家食品生產企業(yè)不斷利用新原理、新技術、新工藝、新材料，產品質量可靠穩(wěn)定、標準化、通用化、系列化程度都較高，既降低了成本，也提高了產品競爭力。 國外的食品機械向節(jié)能、節(jié)水、省汽、高得率、無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)的設備外，相繼采用了新原理、新技術和新設備。廣泛采用低溫、低壓設備，避免物料受高溫破壞和氧化變質 [5]。此外，國外的食品機械與包裝機械組合在一條生產線上，采用相應的包裝材料，不但保證了食品的內在衛(wèi)生和質量，延長了保質期，而且使 食品包裝的外觀更加美麗誘人，提高了食品的競爭性和經濟效益。 發(fā)達國家食品機械生產企業(yè)始終把科研隊伍建設、實驗基地建設放在至關重要的地位，重視新產品的開發(fā)，科研開發(fā)費用占企業(yè)銷售額 8%~10%，一些大 的集團經過多年的累積，擁有強大的科研隊伍、一流的科研與試驗中心，還擁有用計算機網絡處理和分析最新技術與信息的先進手段，因此能夠在很短的時間內開發(fā)出適應市場需要的新產品，產品升級換代較快。 本世紀的 60年代后，原子能技術、空間技術、計算機技術（微電子技術）等的發(fā)展再次將液壓技術推向前進，使它發(fā)展成為包括傳動、控制、 檢測在內的一門完整的自動化技術，使它在國民經濟的各方面都得到了應用。液壓傳動在某些領域內甚至已占有壓倒性的優(yōu)勢，例如，國外今日生產的 95%的工程機械、90%的數控加工中心、 95%以上的自動線都采用了液壓傳動。因此采用液壓傳動的程度現在已成為衡量一個國家工業(yè)水平的重要標志之一。 當前，液壓技術在實現高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、經久耐用、高度集成化等各項要求方面都取得了重大的進展，在完善比例控制、數字控制等技術上也有許多新成就。此外，在液壓元件和液壓系統(tǒng)的計算機輔助設計、計算機仿真和優(yōu)化以及微機控制等開 發(fā)性工作方面，更日益顯示出顯著的成績。 我國的液壓工業(yè)開始于本世紀 50年代，其產品最初只用于機床和鍛壓設備，后來才用到拖拉機和工程機械上。自 1964年從國外引進一些液壓元件生產技術、同時進行自行設計液壓產品以來，我國的液壓件生產已從低壓到高壓形成系列，并在各種機械設備上得到了廣泛的使用。 80年代起更加速了對西方先進液壓產品和技術的有計劃引進、消化、吸收和國產化工作，以確保我國的液壓技術能在產品質量、經濟效益、人才培訓、研究開發(fā)等各個方面全方位地趕上世界水平。 體方案 設計方案的確定 計參數： 提升高度 1m； 電機功率 計方案的確定 電機的選擇 電動機已經標準化、系列化。電動機有交流電機和直流電機之分。一般工廠都采用三相交流電，因而多采用交流電動機。交流電動機有異步電動機和同步電動機兩類，異步電動機又分為籠型的繞型兩種，其中以普通籠型異步電動機應用最多。目前應用最廣的是 結構簡單、起動性能好、工作可靠、價格低廉，維護方便，適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體、 無特殊 要求的場合，如運輸機、機床、風機、農機、輕工機械等。在經常需要起動、制動和正、反轉的場合（如起重機），則要求電動機轉動慣量小、過載能力大，應選用起重及冶金用三相異步電動機 型）或 線型）。 提升系統(tǒng) 為一般起重設備，電動機的工作載塔為中級，啟動反轉頻繁，工作環(huán)境較差。故采用 動機的容量 已知條件： 提升高度 1m， 電機功率 0= =000η w =、轉速 0× V/（ｎ× D） =60× ｎ× 300） =70r/ 算總傳動比，分配各級傳動比 （ 1）總傳動比 I=nm/70/ 2）分配各級傳動比 取 Ig=i/ 3）計算傳動裝置的運動和動力參數 ①各軸的轉速 70r/nI/70/各軸的功率 pI=各軸的轉矩 550 × 70=550× 550× 后，將所度算的結果填入下表 表 置 系統(tǒng)的設計 電動機軸齒輪的設計 輪傳動是應用最廣泛的一種機械傳動，它是依靠齒輪齒廓直接接觸來傳遞運動和動力的，具有傳動比 恒定，效率高，使用幫助長，適用范圍廣及承載有力高等優(yōu)點。在生產實踐中，對齒輪傳動的要求是多方面的，但歸納起來不外乎下列兩項基本要求： 參 數 軸 名 電動機 I 滾筒軸 (轉速 n（ r/ 970 970 率 P/矩（ 動比 i 效率η （ 1）傳動要準確平穩(wěn) 即要求齒輪傳動在工作過程中，瞬時傳動比要恒定，且沖擊、振動小。 （ 2）承載能力高 即要求齒輪傳動能傳遞較大的動力，且體積小，重量輕，壽命長。 定齒輪的傳動類型、精度等級、材料、熱處理方式，確定許用應力。為提高齒輪的承載能力和傳動平穩(wěn)性，采用高變位齒輪傳動?？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 輪齒彎曲疲勞強度設計 計算齒輪的模數由公式 m≥ {2Ψ o F]}1/3 確定公式內各計算數值 （ 1） 初步選定齒輪參數 設齒數比為 u=4, 4，故 Z2=× 24=96 Ψ d=表） （ 2）計算小齒輪的名義轉矩 550P/550× 70= 3）計算 2載荷系數 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）查取復合齒形系數 （查圖） o F]1=60= o F]2=60= 5）計算重合度系數 a= 6）設計計算 m≥ {2 1/3 ={2× 105× 242}1/3=模數圓整為標準值，取 m=2 何尺寸的計算 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) =對空氣 10 4 ) 式中： △ p—— 閥前后壓差 (公斤／厘米 ; ) Υ —— 介質重度 (克／厘米 &) Q 一 介質流量 ， 美國等國家用 C， 值表示 閥門的流通 能力。國際上公認的，主要有關電的 I、 E、 v 值表示 閥門的流通能力。三者換算關系如下： v =10 6 /24=10 6 /28門的流通能力僅僅取決于閥本身的結構。在計算所需的閥門流通能力時，應注意介質不同或流動條件不同時， 閥內流動 狀態(tài)會有很大的差異。 在小流量情況下，尤其是粘性流體和低壓下工作時，流體的主約束往往是層流或層流和湍流的混合態(tài)。層流時，經過閥門的介質流量和閥前后壓差呈線性關系。而在層流和湍流混合態(tài)下，隨著雷諾數的增加，即使壓差不變，流經閥門 的介質量也會增加。在完全湍流時，流量才不隨雷諾數變化而變化。盡管如此，選擇小流量調節(jié)閥，仍然用傳統(tǒng)的方法和計算公式進行。但是其計算值和實際值偏離很大，據資料介紹在 只是作為一個容量指標，具有參考意義而已。實際流通能力應根據經驗確定。隨著流通能力減小，閥門的可調比將下降。但最少也能保證 10:l 到 15:1 之間，如果可調比再小，就難以進行流量的調節(jié)。閥門在串聯(lián)使用時，隨著開度變化 ，閥前后壓差也有變化，因此使閥門的工作特性曲線偏離理想特性。如果管路阻力大，直線性會變成快開特性 ，而喪失調 節(jié)能力。等百分比特性將變成直線特性。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，對等百分比特性，實際上也就沒有必要。從制造的角度來說， 下時，也不可能再產生等百分比的側面形狀。因此，對小流量 閥主要 的問題是如何將流量控制在所需要的范圍之內。從經濟效果出發(fā)，使用者希望一個閥門可同時用于截流和調節(jié)，現在也是可以做到的。但對于調節(jié)閥來說，主要是實現對流量的控制，關閉是次要的。認為小流量閥本身流量很小，在關閉時很容易實現截流，是錯誤的。國 外對小流量調節(jié)閥泄漏量一般也做了規(guī)定。當 為 10 一 ，該閥門的泄漏量規(guī)定為：在 米。氣壓下，泄漏量為最大流量的 1 ％ 以下。 空侶網暖通專家提供 由于 氣動調節(jié)閥 具有本質防爆、性能可靠等優(yōu)點，國內外調節(jié)閥目前仍以氣動為主。過去，國內正式生產的小流量調節(jié)閥。最高使用壓力可達 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 或數道 V 型槽 ，閥桿行程 6毫米，閥門 無配套 的定位器，因此控制精度較差。近年來，我國也引進了小流量調節(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，該閥門帶有摩爾公司 的頂裝定位器。上述這類閥門的特點是結構簡單，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 。這類閥門的流量能力最小可以做到 至更小。一般地說，圓柱開槽型的閥芯，在特 性化方面比圓錐形好，它可以通過改變 槽深來獲得 設計特性，但后者調節(jié)可 *性好，因為通過閥門的流體，分布在閥芯截面的整個圓周上。這種閥門常用在精度要求不很高的場合。但容量精度和特性的重現性較差。 閥門流通能力，主要取決于流孔直徑，對于一個 1／ 16英寸的流孔，理論上的 約為 者說只是接近小流量的上限。要進一步減小流量，必須從根本上減小閥芯的行程或約束流孔的開度 。 其一，閥芯是一顆人造藍寶石球。閥座 是一個硬質金屬小孔，用膜頭頂端的螺絲可以調整薄膜的最大行程， 執(zhí)行機構具有可變的氣動反饋，因此對應于3～ 15 磅／時 的信號壓力，流通能力可以從 )。另一種形式的短行程調節(jié)閥，可用于高壓條件，它的閥芯是錐形的．由執(zhí)行機構的驅動臂，通過一個轉動另件旋轉帶螺紋的閥桿轉一個角度，從而達到縮短行程的目的。 導向螺紋的螺距為每英寸 32牙，轉動桿旋轉角度一般是 15～ 60，閥芯行程一般為 合 。因為在不同溫度下 熱膨脹不同，閥芯會產生顯著誤差，因此這種 閥限制 使用在 300＂ 保證閥 位精度 ，閥門裝有定位器。 流量調節(jié)閥又名 自力式流量控制閥 ，流量平衡閥， 靜態(tài)平衡閥 ，它是一種直觀簡便的流量調節(jié)控制裝置，管網中應用流量調節(jié)閥可直接根據設計來設定流量，閥門可在水作用下，自動消除管線的剩余壓頭及壓力波動所引起的流量偏差，無論系統(tǒng)壓力怎樣變化均保持設定流量 不變，該閥這些功能使管網流量調節(jié)一次完成，把調網工作變?yōu)楹唵蔚牧髁糠峙?，有效的解決管網的水力失調。 流量調節(jié)閥 流量調節(jié)閥主要應用于： 集中供熱（冷）等水系統(tǒng)中，使管網流量按需分配，消除水系統(tǒng)水力失調，解決冷熱不均問題，可節(jié)能、節(jié)電 15% 流量調節(jié)閥能特點 可按設計或實際要求設定流量， 能自動消除系統(tǒng)的壓差波動，保持流量不變?？朔到y(tǒng)冷熱不均現象，提高供熱（供冷）質量。徹底解決近端壓差大，遠端壓差小的矛盾。 減少系統(tǒng)循環(huán)水量，降低系統(tǒng)阻力。減少設計工作量，不需要對管網進行繁瑣的水力平衡計算。降低調網難度，把復雜的調網工作簡化為簡單的流量分配 。免除多熱源管網熱源切換時的流量再分配工作。流量顯示值均為測試臺上隨機標定，流量（ m&h）。 免了盲目調節(jié)，把復雜的調網工作簡 化為簡單的流量分配； 需要在管網進行繁瑣的水力平衡計算； 網熱源切換時的流量再分配工作； 示器采用全密封結構使用壽命長； 計使用壽命十年以 上； 秒鐘刷新一次，顯示平穩(wěn)。 數顯流量調節(jié)閥是一種能顯示管網中瞬時流量的控制閥，它是在自力式流量調節(jié)閥的基礎上增設了顯示功能，使管網平衡調節(jié)更方便，更精確。為管網系統(tǒng)調節(jié)提供了重要的數字依據。該閥的這些功能使流量調節(jié)一次完成，把系統(tǒng)平衡調節(jié)變?yōu)楹唵蔚牧髁糠峙?。有效的解決管網的水力平衡失調。可節(jié)能百分之十五以上。 循環(huán)水泵變流量運行時，流量調節(jié)閥的選擇 。 這里主要指手動平衡閥、自力式平衡閥和壓差調節(jié)閥的選擇。在循環(huán)水泵變流量運行時，手動平衡閥呈等比失調，最有利于溫控閥的運行；但其缺點是手工操作 太多，難以實現理想調節(jié)。循環(huán)水泵變流量運行，各熱用戶入口最理想的設定壓差值應是隨室外氣溫變動的。對于這一點，自力式平衡閥、差壓調節(jié)閥，都不夠理想，但不會出現調節(jié)的失控。因此可采用這一類型的調節(jié)閥，這對提高供熱系統(tǒng)的調節(jié)性能是有好處的。 5. 潤滑與密封 因滾動軸承速度較底，所以采用脂潤滑。脂潤滑的結構簡單，易于密封，一般每隔半年左右補充或更換一次潤滑脂。潤滑脂的裝填量不應超過軸承空間的 1/3～ 1/2?？赏ㄟ^軸承座上的注油孔及通道注入，為防止箱內的油侵入軸承與脂混合， 并防止脂流失，應在箱體內側裝擋油環(huán)。 減速器的密封部位有許多，一般有軸處、軸承室內側、箱體結構面等。軸伸處的密封采用氈圈式密封，此種密封結構簡單、價廉、安裝方便。軸承室內側采用檔油環(huán)密封，此種密封能防此過多的油、雜質進入軸承室內。箱體結構面的密封是在結合面上涂密封膠來密封。 畢業(yè)設計是培養(yǎng)我綜合運用所學理論知識技能來解決實際問題的能力的一個重要環(huán)節(jié)。對我來說，這是一種綜合能力測試的時候。而且我受到老師精心培養(yǎng)和自我實踐能力（包括實際動手能力、查閱文獻與 撰寫論文能力等）下，一種自我創(chuàng)新的好機會。 本著對學業(yè)的總結及自我的全面檢測，進行了本次畢業(yè)設計。 此次我畢業(yè)設計的課題為 提升系統(tǒng) 的設計，設計歷時共 50天。畢業(yè)設計是一種綜合性較強的專業(yè)實踐環(huán)節(jié)，它具知識面寬、學科廣、綜合性強等特點。它不僅把我大學所學的基礎知識及專業(yè)知識有機的聯(lián)系起來，還把書本知識與實踐聯(lián)系起來。通過這次畢業(yè)設計，我鞏固了以前學過的知識，提高了查閱資料的能力，使我更認識到畢業(yè)設計的重要性，從而提高了我理論聯(lián)系實際上的設計能力和動手能力。為我今后走向工作崗位打下了一定的基礎。 本次設計在老師 的細心指導下完成。由于我本人水平有限，有許多不足之處，還望各位老師指點。在此感謝老師及教育我的其他老師的許多幫助，同時也感謝學校對我的辛勤培育。 參考文獻 [1] 作者 :劉協(xié)舫等編著 《食品機械》 出版日期 :2002年 03月第 1版 [2] 作者 :陸振曦 《食品機械原理和設計》 出版日期 :1995年 05月第 1版 [3] 作者 :宋人楷 《食品機械設備的修理、維護和使用》 出版日期 :2000年 12月第 1版 [4] 作者 :伍水順 《食品機械自動控制》 出版日期 :1994年 04月第 1版 [5] 作者 :李興國主編 《食品機械學 》 出版日期 :1991年 09月第 1版 [6] 作者 :李基洪編 《食品機械原理與使用》 出版日期 :1988年 05月第 1版 [7] 作者 :胡世超主編 《液壓與氣動技術》 出版日期 :2008年 9月第 1版 [8] 作者 :趙國增 《設備控制技術》 出版日期 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應當把機械設計看成是機械設計人員運用創(chuàng)造性的才能進行產品設計、系統(tǒng)分析和制定產品的制造工藝學的一個良機。掌握工程基礎知識要比熟記一些數據和公式更為重要。僅僅使用數據和公式是不足以在一個好的設計中做出所需的全部決定的。另一方面，應該認真精確的進行所有運算。例如，即使將一個小數點的位置放錯，也會使正確的設計變成錯誤的。 一個好的設計人員應該勇于提出新的想法，而且愿意承擔一定的風險，當新的方法不適用時，就使用原來的方法。因此，設計人員必須要有耐心，因為 所花費的時間和努力并不能保證帶來成功。一個全新 的設計，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。一位機械設計師應該不斷地探索改進現有的產品的方法，在此過程中應該認真選擇原有的、經過驗證的設計原理，將其與未經過驗證的新觀念結合起來。 新設計本身會有許多缺陷和未能預料的問題發(fā)生，只有當這些缺陷和問題被解決之后，才能體現出新產品的優(yōu)越性。因此，一個性能優(yōu)越的產品誕生的 同時，也伴隨著較高的風險。應該強調的是，如果設計本身不要求采用全新的方法，就沒有必要僅僅為了變革的目的而采用新方法。 在設計的初始階段 ，應該允許設計人員充分發(fā)揮創(chuàng)造性，不受各種約束。即使產生了許多不切實際的想法，也會在設計的早期，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，要提出幾套設計方案，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。 心理學家經常談論如何使人們適應他們所操作的機器。設計人員的基本職責是努力使機器來適應人們。這并不是一項容易的工作，因為實際上并不存在著一個對所有人來說都是最優(yōu)的操作范圍和操作過程。 另一個重要問題，設計工程師必須能夠同其他有關人員進行 交流和磋商。在開始階段，設計人員必須就初步設計同管理人員進行交流和磋商，并得到批準。這一般是通過口頭討論，草圖和文字材料進行的。為了進行有效的交流 ，需要解決下列問題： （ 1） 所設計的這個產品是否真正為人們所需要？ （ 2） 此產品與其他公司的現有同類產品相比有無競爭能力？ （ 3） 生產這種產品是否經濟？ （ 4） 產品的維修是否方便？ （ 5） 產品有無銷路？是否可以盈利？ 只有時間能對上述問題給出正確答案。但是， 產品的設計、制造和銷售只能在對上述問題的初步肯定答案的基礎上進行。設計工程師還應該通 過零件圖和裝配圖，與制造部門一起對最終設計方案進行磋商。 通常 ，在制造過程中會出現某個問題?？赡軙髮δ硞€零件尺寸或公差作一些更改，使零件的生產變得容易。但是，工程上的更改必須要經過設計人員批準，以保證不會損傷產品的功能。有時，在產品的裝配時或者裝箱外運前的試驗中才發(fā)現設計中的某種缺陷。這些事例恰好說明了設計是一個動態(tài)過程?？偸谴嬖谥玫姆椒▉硗瓿稍O計工作，設計人員應該不斷努力，尋找這些更好的方法。 近些年來，工程材料的選擇已經顯得重要。此外，選擇過程應該是一個對 材料的連續(xù)不斷的重 新評價過程。新材料不斷出現，而一些原有的材料的能夠獲得的數量可能會減少。環(huán)境污染、材料的回收利用、工人的健康及安全等方面經常會對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，可能會要求使用不同的材料。來自國內和國際競爭、對產品維修保養(yǎng)方便性要求的提高和顧客的反饋等方面的壓力，都會促使人們對材料進行重新評價。由于材料選用不當造成的產品責任訴訟，已經產生了深刻的影響。此外，材料與材料加工之間的相互依賴關系已經被人們認識得更清楚。因此，為了能在合理的成本和確保質量的前提下獲得滿意的結果，設計工程師的制造工程 師都必須認真仔細地選擇、確定和使用材料。 制造任何產品的第一步工作都是設計。設計通?？梢苑譃閹讉€明確的階段：（ a）初步設計；（ b）功能設計；（ c）生產設計。在初步設計階段，設計者著重考慮產品應該具有的功能。通常要設想和考慮幾個方案，然后決定這種思想是否可行；如果可行，則應該對其中一個或幾個方案作進一步的改進。在此階段，關于材料選擇唯一要考慮的問題是：是否有性能符合要求的材料可供選擇；如果沒有的話，是否有較大的把握在成本和時間都允許的限度內研制出一種新材料。 在功能設計和工程設計階段，要做出一 個切實可行的設計。在這個階段要繪制出相當完整的圖紙，選擇并確定各種零件的材料。通常要制造出樣機或者實物模型，并對其進行試驗，評價產品的功能、可靠性、外觀和維修保養(yǎng)性等。雖然這種試驗可能會表明，在產品進入到生產階段之前，應該更換某些材料，但是，絕對不能將這一點作為不認真選擇材料的借口。應該結合產品的功能，認真仔細地考慮產品的外觀、成本和可靠性。一個很有成就的公司在制造所有的樣機時，所選用的材料應該和其生產中使用的材料相同，并盡可能使用同樣的制造技術。這樣對公司是很有好處的。功能完備的樣機如果不能根據預期的銷售 量經濟地制造出來，或者是樣機與正式生產的裝置在質量和可靠性方面有很大不同，則這種樣機就沒有多大的價值。設計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設計階段去做。因為，在生產設計階段材料的更換是由其他人進行的，這些人對產品的所有功能的了解不如設計工程師。 在生產設計階段中，與材料有關的主要問題是應該把材料完全確定下來， 使它們與現有的設備相適應，能夠利用現有設備經濟地進行加工，而且材料的數量能夠比較容易保證供應。 在制造過程中，不可避免地會出現對使用中的材料做 一些更改的情況。經驗表明，可采用某些便宜材料作為替代品。然而，在大多數情況下，在進行生產以后改換材料要比在開始生產前改換材料所花費的代價要高。在設計階段做好材料選擇工作，可以避免多數這樣的情況。在生產制造開始后出現了可供使用的新材料是更換材料的最常見的原因。當然，這些新材料可能降低成本、改進產品的性能。但是，必須對新材料進行認真的評價，以確保其所有性能都滿足要求。應當記住，新材料的性能和可靠性很少像現有材料那樣為人們所了解。大部分的產品失效和產品責任事故案件是由于在選用新材料作為替代材料之前，沒有真正了解它 們的長期使用性能而引起的。 產品的責任訴訟迫使設計人員和公司在選擇材料時，采用最好的程序。在材料過程中，五個最常見的問題為：（ a）不了解或者不會使用關于材料應用方面的最新最好的信息資料； (b)未能預見和考慮擦黑年品可能的合理用途（如有可能，設計人員還應進一步預測和考慮由于產品使用方法不當造成的后果。在近年來的許多產品責任訴訟案件中，由于錯誤地使用產品而受到傷害的原告控告生產廠家，并且贏得判決）； (c)所使用的材料的數據不全或是有些數據不確定，尤其是當其長期性能數據是如此的時候； (d)質量控制方法不適 當和未經驗證； (e)由一些完全不稱職的人員選擇材料。 通過對上述五個問題的分析，可以得出這些問題是沒有充分理由存在的結論。對這些問題的研究分析可以為避免這些問題的出現指明方向。盡管采用最好的材料選擇方法也不能避免發(fā)生產品責任訴訟，設計人員和工業(yè)界按照適當的程序進行材料選擇，可以大大減少訴訟的數量。 從以上的討論可以看出，選擇材料的人們應該對材料的性質，特點和加工方法有一個全面而基本的了解。 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