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螺旋式 压榨机 设计 源文件

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1 第 一 章 绪论 . 4 1： 工作原理 . 5 2：设计榨油机的程序 . 6 3：准备阶段 . 6 4：方案设计阶段 . 6 5： 技术设计阶段 . 6 第 三 章 螺旋榨油机的结构设计 . 9 1 :榨螺轴的设计 . 9 2 :榨笼的构造 . 9 3 :齿轮箱的构造及入料器的构造 . 9 4 : 调节装置的设计 . 9 第四章 螺旋榨油机主要参数的确定 . 10 杆的设计及其校核 . 10 轮传动部分设计 . 18 轴和轴啮合齿轮的计算 18 的选用及强度计算和校核 23 传动的设计计算 . 25 型带轮的设计 . 25 旋式压榨机的电动机选择 . 28 第五章 各轴承及键的选择及有关校核 . 30 1:键的选择设计 . 30 2：轴承的设计 . 31 3：滚动轴承的选择 . 32 第六章 结束语 . 34 附录： . 36 2 螺旋式压榨机的设计 摘要 ： 螺旋榨油机过去是现在仍然是油脂生产中的一台主机。就是在近代的浸出法制油中队高含油份油料大多采用还是预榨 浸出工艺方法来制备油脂，所以预榨机 螺旋榨油机仍然是油脂工业生产中的 重要部件 。螺旋榨油机的结构直接影响到油脂生产的数量和质量。而榨油机的工作部分是螺旋轴和榨笼构成，料胚经过螺旋轴和榨笼之间的空间 炸膛，而受到压榨。所以它们是榨油机的“心脏”，它们的结构直接影响到榨油机的性能。 本文通过了解压榨机的资料，然后比对压榨机的 结构， 设计其结构，螺杆的设计是整个设计的主体，通过对压榨物质和生产量的取定，得出螺旋杆的设计过程，本文的传动采用两级减速传动，使机器运作稳定。通过对整机功率，转矩，最后定出电机。还要对整个设计重要部件做出校核，能够让机器正常运作。 关键词 ： 榨油机；榨笼； ；生产量；校核 3 in is in a in is of of or to so is of of of a on of is of So of of In is of on of in a On an of of 4 第 一 章 绪论 在我国，榨油机的发展已二十多年，从传统的榨油设备，到现在先进的榨油机器，中国榨油市场得到 了翻天覆地的变化，随着市场上的食用油品种增多，榨油机的种类也在增加，压榨方式也各不相同，物理压榨，化学压榨，还有两者结合压榨。回首过去，榨油业在中国从无到有，有弱小逐渐强大的过程。 现在市面上食用油分成浸出油和压榨油两种。 浸出油是用化学溶剂浸泡油料，再经过复杂的工艺提炼而成，提炼过程中流失了油品的营养成分，而且有化学溶剂的有毒物质残留。所以大众逐渐远离。 随着经济的发展，大众已经不是是以前那样只解决温饱了， 吃出营养，吃出健康才是现代人的追求，所以压榨油的市场广大，考虑到个人能力的问题，选择了最简单也是最可靠的螺 旋式压榨机。 5 第二章 螺旋榨油机的工作原理 1： 工作原理 是利用榨螺轴根径由大到小或者螺旋导程逐渐缩小，炸膛内的容积也就是说空余体积逐渐缩小，压缩逐渐增大，而使油料的油脂被挤压出来。 工作过程是现将料胚加入料斗，由转动的榨螺送入炸膛。由于榨螺轴作旋转运动，带动油料在炸膛内运动，互相摩擦，温度升高。又由于榨螺轴根径不断增大，炸膛容积越来越小，压力越来越大，从而挤出料中的油脂。油脂在榨条间缝隙中流出，经出油口至接油盘；油饼从出饼圈挤出；油渣从排渣口挤出。 取油一般分为三段： 1 进料端， 2 主压榨段， 3 成饼段。 油料在进入油机前，需要过一系列的预处理， 现以大豆为例，大豆的预处理为工序为： 大豆清选破碎（分离）（粗轧）软化轧胚蒸炒压榨毛油（豆饼） 预榨改变了物料的容量，缩小物料的体积，提高了浸出器的生产能力和输送设备的输送能力。 预榨浸出生产工艺改变了料胚形状，在某些方面有利于浸出： 1：预榨浸出生产大豆油，入浸物料由片状改变为块状，密度增加，溶剂渗透的阻力小。只要掌握好预榨饼的破碎粒度，就有利于溶剂的渗透、浸泡和滴干 三者的结合； 2：在大豆一次浸出中要求物料胚片轧得越薄越好，因胚越薄，细胞组织越破坏越彻底，浸出油路越短，细胞组织破坏越彻底，浸出油路越短， 扩散阻力越小，浸出效果越好。但在实际生产中，胚轧的越薄，粉末度就会增加。当增加到一定程度（ 20%）时，浸出过程中的溶剂渗透性能就会降低，波残油就会升高。采用预榨浸出，物料的强度增大，较一次浸出物料的粉末度易于控制。另外，物料在炸膛内经高温挤压、摩擦等外力作用，在软化、轧胚的基础上，细胞结构又进一步被破坏。因此，预榨浸出法生产对轧胚的要求没有一次浸出生产那么严格，可以 避免轧薄胚所增加的电能消耗和设备磨损。 3：采用预榨浸出，不仅避免了加工高水分大豆经常遇到的问题，就是加工标准水分大豆也可以更好地调整入浸水分。物料入炸膛后，在高温高压下，有部分水分汽化，通过榨条间隙逸出，榨条出膛后冷却，又有排出部分水分。 4：预榨浸出可降低容积比，一般控制在 1:0、 6 左右，在产量提高的情况下，不增加 6 或稍增加溶剂循环量即可达到浸出效果，节省了溶剂。 5：预榨浸出，由于日处理量增加 ，加工成本有所下降。 2： 设计榨油机的程序 一部机器的质量基本上决定于设计质量。制造过程对机器质量所起 的作用，本质上就在于实现设计时所规定的质量。因此，机器的设计阶段是决定机器好坏的关键。 3： 准备阶段 在根据生产或生活的需要提出所要设计的新机器后，计划阶段只是一个预备阶段。此时，对所要设计的机器仅有一个模糊的概念。 通过在这大四有限的时间里， 我对螺 旋式压榨机做了一些基本的了解，对它的性能方面也着重的研究。 4： 方案设计阶段 螺旋式压榨机的主要区别体现在螺杆上，榨螺的设计是整个压榨机的主体，由于查到的知识对螺旋式压榨机的设计方法很多，所以决定采用多段式的压榨方式，这样对螺杆的设计和制造方面可 以更好的处理，采用螺旋式的压榨方式虽然比较传统，但对于压榨这个行业还是有无限的空间。 螺杆设计 采用的是三段式压榨结构。 对于机器，其实越简单，出错的可能性就越小，对于螺旋式压榨机，结构简单，操作方便。对于一些小型的榨油厂是首选。 5： 技术设计阶段 方案设计阶段结束后，进入技术设计阶段，技术设计阶段的工作如下： 7 （ 1） 机器的动力学计算 结合 零 部件的结构及运动参数， 初步 计算各主要零件所受载荷的大小及特性。 （ 2） 零 部 件的工作能力设计 已知主要零 部 件所受的公称载荷的大小和特性，即可做零部件的初 步设计。设计所依据的工作能力准则，需参照零部件的一般失效情况、工作特性、环境条件等合理地拟定， 本设计 对 主要零件的 强度 和轴承 寿命等 进行了 计算 。通过计算决定零部件的基本尺寸。 （ 3） 机器的运动学设计 根据确定的结构方案， 做出运动学的计算，从而确定各运动构件的运动参数（转速、速度等），然后选定 原动机的参数（功率、转速、线速度等）。 （ 4） 部件装配草图及总装配草图的设计 本阶段的主要目标是 设计出部件装配图及总装配草图。 再由装配图 对所有零件的外形及尺寸进行结构化设计。在此步骤中，需要协调各零部件的结构及尺寸，全 面地考虑所设计的零部件的结构工艺性，使全部零件有最好的构形。 本文开始对螺旋式压榨机的草图 （ 5） 主要零件的校核 在绘制部件装配草图及总装配草图以后，所有零件的结构及尺寸均为已知，在此条件下， 再 对一些重要的 零件进行精确的校核计算，并 修改零件的结构及尺寸，直到满意 8 为止。 按最后定型的零件工作图上的结构及尺寸， 绘制部件装配图及总装配图。 9 第 三 章 螺旋榨油机的结构设计 1 :榨螺轴的设计 榨螺轴是由芯轴，榨轴，出渣梢头，锁紧螺母，调整螺栓，轴承等构成。装配榨轴时，榨螺与榨螺之间必须压紧，防止榨螺之间出现塞饼现象，必须拧紧锁紧螺母，饼的厚度用旋转的调整螺栓来控制。 2 :榨笼的构造 榨笼是由上下榨笼内装有条排圈，条排，元排所构成。条排 24 件，元排 17 件，还有压紧螺母内装有出饼圈，榨膛的两端分别于齿轮箱和机架相连接。 3 :齿轮箱的构造及入料器的构造 齿轮箱是由齿箱盖，箱体，圆柱齿轮，传动轴，轴承，皮带轮等构成，可从顶部油塞孔加机油，从油标处看油面高度。 入料器的组成主要有立轴，锥齿轮，轴承支 座，固定板，锥斗等，使用自动进料器可以节省劳动力，提高生产效率。 4 : 调节装置的设计 调节装置的主要目的是调节出渣的粗细，相应的改变榨膛的压力机构，为抵饼圈整轴移动或出饼圈同芯轴一起做轴向移动。其结构简单，操作方便，机架的受力能在运转中调节，但芯轴的轴 2 头易损坏。由于采用整轴移动或夹饼圈，因此螺栓连接松脱现象比较严重，此装置平稳，低速重载的静载荷，使旋合螺纹间始终受到附加的压力和摩擦力的作用，工作载荷有变动时该摩擦力仍然存在。 10 第四章 螺旋榨油机主要参数的确定 杆的设计及其校核 （ 1） ： 榨膛容积比 （ 查 设计手册得 坯实际压缩比 P=; 实际压缩比 n=于榨螺轴上，任何一节榨螺的理论压缩比与实际压缩比 1)1( 式中： m 榨螺上任一节榨螺的理论压缩比； 榨螺上任一节榨螺的实际压缩比； 榨机的理论压缩比与实际压缩比的比值。 预计 在 14之间，选择 12 越大，作用在热胚料上的单位压力 P= （ P=中： 为取决于热胚水分和温度的系数， W 为榨料的水分，榨料不同 W 也不同，一般为 1%到 ，当 W= ， e 为自然对数低值。螺旋式榨油机的特点是最高压力区段较小，最大压力一般分布在主压榨段。由于影响因素较多，使压力值变化范围较大。 11 曲线 1为一次压榨，曲线 2预榨（适合于高油份）。 参照小型螺旋式压榨机主要参数的选择，在 678型，螺杆直径 杆转速 105 120 转 /分，生产量为 60，配套动力为 5,5千瓦。 本 设计的螺旋榨油机对象是大豆，其总压缩比 14 ,取 12。 先预计 设计生产是 45kg/h，转速为 60r/ （ 2） :榨螺 的设计计算 榨螺轴是螺旋榨油机的主要工作部件之一，榨螺轴的结构参数、转速、材质的选择对形成榨膛压力、油与饼的质量，生产率和生产成本有很大关系。 在设计中，采用套装式变导程二级压榨型榨螺轴， 如图 它将榨螺分成若干段，套装在芯轴上用螺母压紧，连续型榨螺轴的相邻榨螺紧接，没有距圈，结构较简单，榨膛压力较大，回料少，但齿型复杂，加工须配置专用机床，适用于较小型榨油机。 图 榨螺轴 连续型榨螺轴设计 当榨螺轴的支撑 点未决定前，先按扭转强度条件计算出跟圆直径 12 3160 （ 式中：10001P , 榨螺轴工作时阻力， 榨螺轴所需功率； 榨螺轴工作时的转速（ 。 代入公式得 15装式： （ 因2 ，代入上式，可求出榨螺轴外径 2 mm 5 ， 方便设计 便定螺杆底径为 50 螺齿高为：2 fa （ H=(752=30 榨螺轴的受力分析 作用在榨螺上的周向分力 13 当计算及榨螺螺面上摩擦力时： )c o ss c o s =N） 式中： 9550 N m ） 1049（ N） 作用在榨螺面上的周向力 11 t 由于是采用变径榨螺杆，所以是圆柱形榨螺： （ N） 作用在螺旋面上的径向力 F (N) 作用在榨螺轴上的轴向分力 s o sc o s f F （ N） 作用在螺旋面上的轴向力 a = （ N） 以上各式中： 为榨螺齿推料面 倾角， ,300 为背面倾角， 4515 。 (3)榨螺齿形 锥形根圆榨螺 榨螺齿形尺寸 30 ; =15 45 ,最大为 90 ; 150 三角胶带的设计 c =7w=1.1,n=1440r/ w 根据三角胶带选型图查得 , 型号为 B 40动比 :i=n1/n2 40r/i=3 20r/2=2=480v= 0000 v=s 5m/s,v=s,故 ,符合要求 . 27 p 初定中心距 1+20 合格 =0)K =q=以 Z=2 大三角带轮的结构尺寸 基准直径 30 28 带轮宽 B=(e+2f=30.3 槽间距 e=12 取 e=12.3 第一对称面至端面的距离 f=8 1 ,取 f= 基准线上槽深 .0 外径 da=34 最小轮缘厚 =5.5 取 =10 基准下槽深 .0 轮槽角 =38 . 基准宽度 .5 2)d=44 d2=ha+ )=292 903 L=(2)d=30.3 旋式压榨机的电动机选择 本设计适于大豆、菜籽等多种油料作物，对象是中、小型油厂，因此选取的电机功率不高。 由于本设计需要一个功率在 5 考以往设计，通过慎重考虑，重量不能太大并且采用连续周期工作制的（ 步电动机，其安装形式为 过查机械设计手册选得： 电动机 术数据如下： 额定功率 速 1450r/定电流 率 92%，功率因数 大转距 /额定转距为 转转距 /额定转距为 转电流 /额定电流为 子转动惯量 ，重量为 29 30 第 五 章 各轴承及键的选择及有关校核 1:键的选择设计 键是一种标准零件，通常用来实现轴与 轮毂之间的周向固定，以传递转矩，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。 1三角带轮 键的选择 键的截面尺寸 b 键的长度 键长等于或略短于轮毂的长度。 ： d=30 选用普通平键 键宽 b键高 h b h =8 7 . 键 L , 52=56轴深度 t=4.0 2） 键的校核计算 假定载荷在键的工作面上均匀分布，普通平键连接的强度条件为 p=2T 103/( p （ T=104 N 键与轮毂键槽的接触高度， k=6=3 mm 头平键 l=68mm d=30 p 许用挤压应力 p =100 120 查表取 p=110 数值代入公式 p=2 10 103/(3 56 22)= p=110 符合标准。 挤压强度够了，剪切强度也 够了。 故，键的标记为： 键 8 56 . 2 轴上的键 轴径 d=22 b h=8 7 , L=180 31 轴径 d=28 公称尺寸 b h=8 7 , 键长 L=70 3轴上的键 轴径 d=28 b h=8 7 , 键长 L=55 4 芯轴上的键 , 轴径 d=35 b h=10 8 , 键长 L=80 轴的深度 t=5.0 5 芯轴上的键 , 轴径 d=35 b h=10 8 , 键长 L=450 2： 轴承的设计 （ 1） 轴承寿命 06/(60n)(c/p) （ 对于滚子轴承， =10/3,我们计算 2306。 已知： n=418.6 r/预期计算寿命 =5000h. 由公式得出， C 求比值 r=966=5000h （ 故所选轴承为圆锥滚子轴承 32306 ,满足寿命要求 。 3： 滚动轴承的选择 （ 1） 轴上的轴承的选择 轴上的大齿轮 B=95 B 200 , d=34内径 D=34 3 , 轮毂厚 t ,t=21 =14 L=( =52.5 =(4)0 8 , 8 ,C=但要求 C 10 ,取 C=10 ,S= ,取 S=10 ； 选用芯轴上的轴承时，依据 3 选调心滚子轴承，型号为 22212 ,尺寸如下： d=60 D=110 B=28 N ,22 , 脂润滑 n=3200 r/ 重量 W= 5.7 3.5 安装尺寸 9 01 计算系数 e= （ 2） 轴和轴的轴承 33 选用相同型号的轴承，圆锥滚子轴承，型号为 32905 ; 轴径 d=25 基本尺寸 d=25 D=42 T=12 B=12 C=9 ,1 ,6 , W= 计算系数 e=Y= , 其他尺寸 a= =10 18 ,取 =15 34 第 六 章 结束语 1在设计螺旋榨油机的过程中，设计的对象 主要 是大豆等油料作物，适用于中小油厂，因此所需要得零件的精度要求不高，但榨螺轴的成本比较高，为了提高榨油机的工作寿命，要求配合精度高一些。 2. 本机械设计 思想是连续型，因此出渣不能成饼状，为了降低成本，设有设计接 渣斗。 3设计采用二级减速器，这样提高了出油效率。在进料斗和机架的设计中，通过观察成品机械，在不改变性能的情况下，尽量是机器灵便，占地面积小。在压榨过程中，采用套装式变导程二级压榨，这比传统的榨油机 在性能上有了很大的改进。 本论文是在指导老师文美纯的精心指导下完成的。从论文的选课、课题讲解、资料收集到最后的论文出稿、图纸完成，文老师都给予了极大的帮助和支持，同时还有刘吉普老师一遍又一遍不厌其烦的讲解、分析，让我深深感动。导师严谨认真的作风给我留下了深刻印象。在此我对导师付出的辛勤劳动和提供的良好学习环境表示衷心的感谢。在本论文进行中，同组同学也给了热情的帮助，在此表示诚挚的谢意。 35 参考文献 1吴宗泽 ,罗圣国 高等教育出版社 ， 2004 2成大先 化学 工业出版社 ， 2002 3陈斌 机械工业出版社 ， 2002 4陆振曦 ， 陆守道 中国轻工业出版社 ， 2001 5卢耀祖，郑惠强 同济大学出版社 ， 2004 6刘鸿文 高等教育出版社 ， 2003 7胡继强 中国轻工业出版社 ， 1998 8蒋迪清 ， 唐伟强 华南理工大学出版社 ， 2003 9胡继强 中国轻工业出版社 ， 1998 36 附录： 并联位移机器人的设计 2295 要 :本文 目的是对偶具有人性化机器人的应用做一个完全的介绍 ,并将着重讨论并行 机器人 特别是那些能够进行空间平移的 机器人 。在许多工业的应用过程中这种 机器人 被证明其末端执行器在空间上的定位是没必要的。这个方法的优点是我们能系统地导出能预期得到位移子群的所有运动学链。因此，我们调查了 机器人 的整个家族。 新的可能的机器人。这些机器人 能 满足现代生产快节奏工作中价格低以及符合挑选的工作环境，如选料、安排、包装、装配等发日益增长的需求。 关键词 ：运动学 ,并行 机器人 引言 群论可以运用于一系列位移当中。根据这个理论，如果我们能够证明群 D包含所有的可能的位移，那么 D就具有群结构。刚体的最显著运动是由群 D表现出来的。这方法导致机械装置的分类 1。建立这样的一个分类的主要的步骤是将位移群的所有子群导出。这能通过检验所有具有旋转和平移特性的 2产品直接推理出。然而 ,一个更有效的方法存在于假设 群论 3,4中。假设群论是在取决于许多有限实参数的全纯映射的基础上定义的。位移群 D是六维假设群的一个特例。 假设理论 在假设群论的框架内 ,我们将用于补偿李代数的微元变换与通过其前面幂运算得到的有限运算结合起来。连续群通过与群微元变换有关的微分幂运算描述出来。 另外，群体特性通过微分运算及其逆运算所得到的李代数的代数结构而得到了解释。让我们回忆一下李代数主要的定义公理：一个李代数是一个具有封闭乘积的反对偶称双线性的矢量空间。众所周知 5，螺旋速度场是在给定点 量空间。由下面 3中步骤表明，我们能得完整的欧几里得位移 D子群列表（见大纲表 1）。该列表是通过首先定义一个与速度场有关的微分运算符得到的。然后，通过幂运算，得到了李代数有限位移的表达式。此表达式相当于仿射的直接归一正交变换。螺旋速度场的子李代数是对偶位移子群组的直接描述。 X (w)子群 为了利用平行机理得到空间平移，我们需要找到所有位移子群的交集 空间平移子群 T。我们考虑的子群交集将严格的包含于两个“平行”子群内。此类别的最重要的情况是 2个 X (w) 子群和 2个不同矢量方向 w和 w的平行关系。这很容易证明： X(w) X(w )=T,w w 子群 X (w)在机制设计起一个很重要的作用。该子群由带有旋转运动的空间平移组成 ,其旋转主轴方向与所给定的矢量 X(w)机械联系的实际实施是通过子群 X(w)代表的 37 系列运动学对偶中的命令实现的。实际上棱柱对偶和旋转对偶 P,R,圆柱体对偶C 以紧凑的方式结合棱柱对偶和旋转对偶 )。产生的这些运动学对偶的所有可能组合由子群组 X (w)在 6中给出。 同时它们必须连续的满足两种几何情况： 旋转轴与螺旋轴要与给定的矢量 是被动运动。 Xw子群的位移运算符 ,在 M N + u + N M 是矢量乘积标志。 点 u,v,w 组成了空间的正交标架的基准。 a, b, c, 空间平移的并联机器人 当两子群组 X(w) 和 X(w ),w w ,满足 ww，但矢量平行时， 在移动平台和固定马达之间，其机械生成元就足以能产生空间平移。三个子群组 X (w),X(w ),X(w ),w w 时其生成元同样也能产生空间平移。 P， 的任何系列组成群组 X (w)生成元的 对偶的空间平移都能被实现。此外，这 3种机械生成元可以是不同或一样但都取决于所需的运动学结果。这种组合范围很广，使得整个能进行空间平移的机器人家族成员得到了增加。最有趣的是建筑的模拟能容易地是完成，机器手的选择也能适应委员的需要。 器人 属于这个家族，因为它基于相同的运动学原理 7。 并行操作机器人 16 由 3个能产生 X (u), X (u ), X(u ) ()子群组的 协作操作臂组成。3 只机械臂是相同且每只都能通过一系列的 成一个子群 X (u)，其中 表循环平移协作，此平移协作由一块绞接的平行四边形的两对偶立的杆控制决定。 两旋转对偶轴与螺旋对偶轴必须平行以保证能生成 X (u)子群组。每条机械臂， 第一个 2对偶 ,即同轴旋转对偶和螺旋对偶组成固定机器人的固定部分，同时形成处于相同平面的轴的机械结构，将其分为三个相同部分，从而形成了 此任意两轴之间的角度都占整个空间角度的 2 /3。机器人的移动部分由 列组成 ，都能集中于移动平台做指定的某点位置。平台与参考平面保持平行，不能绕垂直于参考平面的轴旋转。 任何的一种专有的末端执行器都能是放置在这流动的平台上。 所得到的反应移动平台的 T子群仅能在空间进行平移 ,在 8中给出。 H 型机器人 大部分并型机器人包括 末端执行器的工作空间与整个装置相比较小。这是此类机器人的一个缺陷。为了避免这种工作空间的限制，对偶此装置安装具有平行轴的电动千斤顶。与 Y 个相同集 X (v)的交集等于 X (v)而不是T。因此，在计新的 16时，我们选择与 三条手臂可与 第三条机械臂开始形成带有与第一个两电动千斤顶平行的机动化柱状对偶的固定框架。继以之绞接的二维平行四边形，此四边形由于其中一根杆的缘故能绕垂直于 P 对偶的轴转动。与此杆相对偶的杆经由平行轴的旋转对偶 平行四边形形状变化时，这个性质被保持 (自由度为一 )。此机器人的第一个样机有一个团队的学生在 完成的 。此 种系统的螺杆 (1)大间距的螺母 38 (2)，能允许快速移动。它由轴承 (6)通过执行机构 个绞接的平行四边形位于（ 4）的两端，在（ 5）的中间将螺母与水平平台（ 3）连接。机架（ 7）支撑着整个结构（图 2）。边螺旋杆允许沿着其轴转动和移动。中心螺母则不允许平行四边形构架的转动。移动平台与半气缸相似，其自由度为 3。这装置的主要优点是那工作空间是直接与平行轴长度成比例，能得到一个较大工作空间。 柱状 滑动对偶偶 个平行四边形能够利 用四转动对偶偶 此，利用柱状对偶偶代替平行四边形（ 行机器人设计是一个经济可行的方法。人们想象出了由 柱形对偶偶 P 代替以得到一电动千斤顶）。轴 轴平行。 状机器人的草图见图 3。两固定电动千斤顶是同轴的。第三个电动千斤顶为垂直安装。实际上，这些轴都是水平的。两柱状对偶偶相对偶于前两轴呈 45 度角。第三柱状对偶偶与第三轴垂直。移动平台在不需要人为调节的条件下在较大工作空间内自行移动。 结论 很多资料 10, 11, 12, 13, 14, 15表明了假设群论的，特别是其动力学的重要性。通过对偶新的并行机器人的查证能够对偶我们进行机器人原型的构造有很大帮助。其机械性能的日益增加和制造费用的降低用使得机器人在当今工业制造中越来越具有吸引力。这种新机器人具有通用并行机器人在定位、灵敏性和马达定位安装方面的优点，可代替 器人。 简写列表 1 置换组的子群 E 恒等。 t(D) 对直线 D 的平移。 R(N,u) 绕轴旋转装置 .( 或同等物对 N,和 uu=O) H(N,u,p) 转轴 (N ,u,p)= 2 k 的螺旋运动。 t(P) 对平面 P 的平移。 C(N,u) 沿轴平移的组合旋转装置 .(N,u) t 空间的平移。 G(P) 对平面 Y(w,p) 平面垂直平移到 w 所允许的平移旋转和沿任何轴平行到 w 的旋转动作。 S(N) 在点 X(w) 允许空间和沿任一轴旋转到 w 的平移旋转装置运动。 D 综合刚体运动。 39 of 2295 is to a of to of We on in of is by do of in of is we an of is a to of in at a of on he of be to of If we D of it is to D a of a by D. to a of 1. a is of an of of be by a by of of 2. a in 3 , 4. by on a of D is a of a of s we up a by by of to of by ie of We of a a is a a It 40 5 , of is a of at a . By 3 we of ie D (). is by a by we ie of to be to of to of X (w) n to we to of is Tis in of is of X (w) w w. It is to X(w) X(w)=T,w w X (w) a in a to w , by w. X(w) be by in by X(w). a , R, H to in a a a A of of X (w) is 6. to be in rot毕业论文（设计）任务书 论文（设计）题目： 螺旋式压榨机的设计 一、主要内容及基本要求 1：了解螺旋式压榨机的原理及其设计：运动仿真 2： 图设计，要求 纸一张，总共达到两张 3：说明书，要求 8000 字以上，要求内容完整，计算准确： 4：外文翻译 5000 字以上，要求语句通顺。 二、重点研究的问题 1： 螺旋式压榨机螺旋杆的设计： 2：螺旋式压榨机结构设计 三、进度安排 序号 各阶段完成的内容 完成时间 1 查阅与课题相关资料 1 周 2 开题报告、制订设计方案 2 3 周 3 设计计算 4 周 4 校核计算 5 周 5 图 6 10 周 6 整理说明书、外文翻译 11 周 7 修改图纸和说明书 12 周 8 打印图纸、毕业设计答辩 13 周 四、应收集的资料及主要参考文献 1.机械设计吴宗泽主编 北京：高等教育出版社， 2001 2.丁成伟著 南宁：机械工业出版社， 1985 3.现代泵技术手册关醒凡著 北京：宇航出版社， 1995 4. 机 械 设 计 手 册 （ 第 二 卷 ） 机 械 设 计 手 册 编 委 会 编 著 北京：机械工业出版社， 5. 机械设计标准应用手册（第二卷）汪凯著 北京：机械工业出版社， 6. 中国机械设计大典 (第三卷 ) 南昌 :江西科学技术出版社 , 7. 材料力学宋子康 蔡文安著 北京 :同济大学出版社 , 8. 机械制图 (第五版 ) 大连理工大学工程画教研室编 北京 :高等教育出版社 ,. 工程流体力学侯国祥等编 北京 :机械工业出版社 , 10.机械设计基础课程设计陈立德主编 北京：高等教育出版社， 1 附录： 并联位移机器人的设计 2295 要 :本文 目的是对偶具有人性化机器人的应用做一个完全的介绍 ,并将着重讨论并行 机器人 特别是那些能够进行空间平移的 机器人 。在许多工业的应用过程中这种 机器人 被证明其末端执行器在空间上的定位是没必要的。这个方法的优点是我们能系统地导出能预期得到位移子群的所有运动学链。因此，我们调查了 机器人 的整个家族。 而新的可能的机器人。这些机器人 能 满足现代生产快节奏工作中价格低以及符合挑选的工作环境，如选料、安排、包装、装配等发日益增长的需求。 关键词 ：运动学 ,并行 机器人 引言 群论可以运用于一系列位移当中。根据这个理论，如果我们能够证明群 D包含所有的可能的位移，那么 D就具有群结构。刚体的最显著运动是由群 D表现出来的。这方法导致机械装置的分类 1。建立这样的一个分类的主要的步骤是将位移群的所有子群导出。这能通过检验所有具有旋转和平移特性的 2产品直接推理出。 然而 ,一个更有效的方法存在于假设群论 3,4中。假设群论是在取决于许多有限实参数的全纯映射的基础上定义的。位移群 D是六维假设群的一个特例。 假设理论 在假设群论的框架内 ,我们将用于补偿李代数的微元变换与通过其前面幂运算得到的有限运算结合起来。连续群通过与群微元变换有关的微分幂运算描述出来。 另外，群体特性通过微分运算及其逆运算所得到的李代数的代数结构而得到了解释。让我们回忆一下李代数主要的定义公理：一个李代数是一个具有封闭乘积的反对偶称双线性的矢量空间。众所周知 5，螺旋速度场是在给定点 下面 3中步骤表明，我们能得完整的欧几里得位移 D子群列表（见大纲表 1）。该列表是通过首先定义一个与速度场有关的微分运算符得到的。然后，通过幂运算，得到了李代数有限位移的表达式。此表达式相当于仿射的直接归一正交变换。螺旋速度场的子李代数是对偶位移子群组的直接描述。 X (w)子群 2 为了利用平行机理得到空间平移，我们需要找到所有位移子群的交集 空间平移子群 T。我们考虑的子群交集将严格的包含于两个“平行”子群内。此类别的最重要的情况是 2个 X (w) 子群和 2个不同矢量方向 w和 w的平行关系。这很容易证明： X(w) X(w )=T,w w 子群 X (w)在机制设计起一个很重要的作用。该子群由带有旋转运动的空间平移组成 ,其旋转主轴方向与所给定的矢量 X(w)机械联系的实际实施是通过子群 X(w)代表的系列运动学对偶中的命令实现的。实际上棱柱对偶和旋转对偶 P,R,圆柱体对偶C 以紧凑的方式结合棱柱对偶和旋转对偶 )。产生的这些运动学对偶的所有可能组合由子群组 X (w)在 6中给出。 同时 它们必须连续的满足两种几何情况：旋转轴与螺旋轴要与给定的矢量 是被动运动。 Xw子群的位移运算符 ,在 M N + u + N M 是矢量乘积标志。 点 u,v,w 组成了空间的正交标架的基准。 a, b, c, 空间平移的并联机器人 当两子群组 X(w) 和 X(w ),w w ,满足 ww，但矢量平行时， 在移动平台和固定马达之间，其机械生成元就足以能产生空间平移。三个子群组 X (w),X(w ),X(w ),w w 时其生成元同样也能产生空间平移。 P， 的任何系列组成群组 X (w)生成元的 对偶的空间平移都能被实现。此外，这 3种机械生成元可以是不同或一样但都取决于所需的运动学结果。这种组合范围很广，使得整个能进行空间平移的机器人家族成员得到了增加。最有趣的是建筑的模拟能容易地是完成，机器手的选择也能适应委员的需要。 器人 属于这个家族，因为它基于相同的运动学原理 7。 并行操作机器人 16 由 3个能产生 X (u), X (u ), X(u ) ()子群组的 协作操作臂组成。3 只机械臂是相同且每只都能通过一系列的 成一个子群 X (u)，其中 表循环平移协作，此平移协作由一块绞接的平行四边形的两对偶立的杆控制决定。 两旋转对偶轴与螺旋对偶轴必须平行以保证能生成 X (u)子群组。每条机械臂， 第一个 2对偶 ,即同轴旋转对偶和螺旋对偶组成固定机器人的固定部分，同时形成处于相同平面的轴的机械结构，将其分为三个相同部分，从而形成了 此任意两轴之间的角度都占整个空间角度的 2 /3。 3 机器人的移动部分由 列组成，都能集中于移动平台做指定的某点位置。平台与参考平面保持平行，不能绕垂直于参考平面的轴旋转。 任何的一种专有的末端执行器都能是放置在这流动的平台上。 所得到的反应移动平台的 T子群仅能在空间进行平移 ,在 8中给出。 H 型机器人 大部分并型机器人包括 末端执行器的工作空间与整个装置相比较小。这是此类机器人的一个缺陷。为了避免这种工作空间的限制，对偶此装置安装具有平行轴的电动千斤顶。与 Y 个相同集 X (v)的交集等于 X (v)而不是T。因此，在计新的 16时，我们选择与 三条手臂可与 第三条机械臂开始形成带有与第一个两电动千斤顶平行的机动化柱状对偶的固定框架。继以之绞接的二维平行四边形，此四边形由于其中一根杆的缘故能绕垂直于 P 对偶的轴转动。与此杆相对偶的杆经由平行轴的旋转对偶 平行四边形形状变化时，这个性质被保持 (自由度为一 )。此机器人的第一个样机有一个团队的学生在 完成的。此 种系统的螺杆 (1)大间距的螺母(2)，能允许快速移动。它由轴承 (6)通过执行机构 个绞接的平行四边形位于（ 4）的两端，在（ 5）的中间将螺母与水平平台（ 3）连接。机架（ 7）支撑着整个结构（图 2）。边螺旋杆允许沿着其轴转动和移动。中心螺母则不允许平行四边形构架的转动。移动平台与半气缸相似，其自由度为 3。这装置的主要优点是那工作空间是直接与平行轴长度成比例，能得到一个较大工作空间。 柱状 滑动对偶偶 应用的可能。一个平行四边形能够利用四转动对偶偶 此，利用柱状对偶偶代替平行四边形（ 行机器人设计是一个经济可行的方法。人们想象出了由 柱形对偶偶 P 代替以得到一电动千斤顶）。轴 轴平行。 状机器人的草图见图 3。两固定电动千斤顶是同轴的。第三个电动千斤顶为垂直安装。实际上，这些轴都是水平的。两柱状对偶偶相对偶于前两轴呈 45 度角。第三柱状对偶偶与第三轴垂直。移动平台在不需要人为调节 的条件下在较大工作空间内自行移动。 结论 很多资料 10, 11, 12, 13, 14, 15表明了假设群论的，特别是其动力学的重要性。通过对偶新的并行机器人的查证能够对偶我们进行机器人原型的构造有很大帮助。其机械性能的日 4 益增加和制造费用的降低用使得机器人在当今工业制造中越来越具有吸引力。这种新机器人具有通用并行机器人在定位、灵敏性和马达定位安装方面的优点，可代替 器人。 简写列表 1 置换组的子群 E 恒等。 t(D) 对直线 D 的平移。 R(N,u) 绕轴旋转装置 .( 或同等物对 N,和 uu=O) H(N,u,p) 转轴 (N ,u,p)= 2 k 的螺旋运动。 t(P) 对平面 P 的平移。 C(N,u) 沿轴平移的组合旋转装置 .(N,u) t 空间的平移。 G(P) 对平面 Y(w,p) 平面垂直平移到 w 所允许的平移旋转和沿任何轴平行到 w 的旋转动作。 S(N) 在点 X(w) 允许空间和沿任一轴旋转到 w 的平移旋转装置运动。 D 综合刚体运动。 of 2295 is to a of to of We on in of is by do of in of is we an of is a to of in at a 5 of on he of be to of If we D of it is to D a of a by D. to a of 1. a is of an of of be by a by of of 2. a in 3 , 4. by