往复式振动筛设计.doc
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1、商 丘 工 学 院本科毕业论文题目:往复式振动筛设计学生姓名 黄波 届 2016 学 院 机械工程 专业 机械设计制造及其自动化 指导教师 李晓红 职称 助教 下达任务日期 2015年12月1日 商丘工学院教务处制摘 要往复式振动筛作为农业机械的一种,现在已经越来越普遍地应用到农业的大生产中。国内往复式振动筛的研发及制造要与全球号召的高效经济、安全稳定主题保持一致。近期对机械行业中筛选设备的使用情况进行了调查,发现在农业机械行业中,对于小麦、谷物、大豆等农作物的筛选,如果在筛选时使用临时设备筛选,不但劳动强度太大而且工作效率极低,所以设计一个专用的往复式振动筛势在必行。本文运用大学所学的知识,
2、提出了往复式振动筛的结构组成、工作原理以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,构建了往复式振动筛总的指导思想,从而得出了该往复式振动筛的优点是高效,经济,并且运行平稳的结论。关键词:往复式振动筛;农业机械;设备;高效ABSTRACTWith development of all kind of science technology and global economy, F manipulator is a automated 16 devices that can mimic the human hand and arm movements to do something,as
3、lo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heay labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety.Therefore widely used in machine building, metallurgy
4、 electronics, light industry and atomic energy sectors.The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow atcompress engt hthdirec tionpro cedurework.Theinvertedpendulumisatypicalhigho
5、rdersystem,withmultivariable,non-linear, strong-coupling,fleetandabsolutelyinstable.Itisrepresentativeasanidealmodeltoprovenewcontroltheoryandtechniques.Duringthecontrolprocess,pendulumcaneffectivelyreflectmanykeyproblemssuchasequanimity,robust,follow-upandtrack,therefore.Thispaperstudiesacontrolmet
6、hodofdoubleinvertedpendulum.Firstofall,themathematicalmodelofthedoubleinvertedpendulumisestablished,thenmakeacontroldesigntodoubleinvertedpendulumonthemathematicalmodel,anddeterminethesystemperformanceindexweightmatrix,byusinggeneticalgorithminordertoattainthesystemstatefeedbackcontrolmatrix.Fthesim
7、ulationofthesystemismadeby.KEYWORDS:pneumatic manipulator ;cylinder ;pneumatic loop ;Fout degrees of freedom目 录 摘 要I ABSTRACTII 目 录III 1绪论1 1.1课题的来源与研究的目的和意义21.2本课题研究的内容3 1.3 Solidworks设计基础6 2 往复式振动筛总体结构的设计10 2.1 往复式振动筛的总体方案图12 2.2 往复式振动筛的工作原理13 2.3 机械传动部分的设计计算14 2.3.1电机的选型计算15 2.3.2轴承的设计计算16 2.3.3
8、V带传动的设计计算16 2.4 曲柄摇杆机构的设计17 2.5 往复式振动筛振动机构的设计18 2.5.1 振动筛的设计18 2.5.2 振动频率的计算18 3各主要零部件强度的校核18 3.1机架的设计与校核19 3.2轴承强度的校核计算20 4 往复式振动筛中主要零件的三维建模20 4.1电机的三维建模21 4.2机架的三维建模21 4.3连接套的三维建模21 4.4往复式振动筛的三维建模22结 论23致 谢24参考文献251 绪论 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
9、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
10、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、
11、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。1.1课题的来源与研究的目的和意义 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
12、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
13、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
14、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
15、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
16、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
17、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
18、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。1.2本课题研究的内容 本论文主要研究运用SolidWorks对往复式振动
19、筛进行设计。在设计过程中,了解SolidWorks的各种功能。其主要内容为:1、往复式振动筛的总体结构设计;2、根据总体结构设计,建立振动筛的力学模型;3、对相关重要零件进行强度校核。4、设计说明书的编写。1.3 Solidworks设计基础 熟悉SolidWorks的工作环境;了解SolidWorks的命令,掌握在SolidWorks工作环境中文件的打开、保存、导入等基本操作,掌握三维建模流程。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
20、体和利用草图绘制工具完成草图绘。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。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。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
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