毕业设计（论文）开题报告-热吸成型机辅机设计.doc

天津大学仁爱学院本科生毕业设计（论文）开题报告课题名称热吸成型机辅机设计系 名机械工程系专 业机械设计制造及其自动化学生姓名指导教师一、课题来源及意义本设计为某包装材料企业的PVC塑料膜的透气孔成型工艺进行装备设计，将原材料为卷材的PVC薄膜材料开卷后通过加热和真空抽吸工艺制成带微孔的透气膜材料，然后进行缠绕成卷材。本设计主要解决装备的总体设计和卷材的开卷机、缠绕（收卷）机的结构设计。PVC是五大通用合成树脂中产需仅次于PE的第2类热塑性树脂,广泛应用于工业、农业、建筑、交通运输、电力、电讯和包装等行业。PVC树脂分为软质和硬质PVC两大类。近年来由于建筑及各种管材行业旺盛需求的推动,对硬质PVC的需求增长较快,对软质PVC需求的增长相对较缓。20052011年，全球新增PVC产能1300万吨左右，约占据当前5300万吨/年总产能的26%左右，新增产能约90%来自于中国。2000年以来，尤其是2003年9月我国PVC树脂反倾销成功后，进口替代、发展低成本电石法工艺导致国内PVC产能快速扩张。世界PVC行业的消费地区主要分布在亚洲、北美、欧洲和中东地区，2003-2005年世界PVC消费主要以北美和欧洲地区为主，进入2005年之后亚洲成为世界第一大消费和生产地区。据统计在2005-2010年期间，世界PVC消费的增长幅度从原来的6%下降到4%，而亚洲地区特别是中国地区的PVC增长幅度则是以8-10%的增长幅度在增长。可以说世界PVC消费的增长在近几年主要是亚洲和中东地区，其增长幅度保持较高较稳定的发展，而美洲和欧洲等地的PVC消费增长呈下降趋势，主要与美洲、欧洲地区的经济和PVC的利用率有较大关系。未来几年世界PVC产能仍将有4%的增长幅度，而其主导仍是中东和亚洲等发展中国家的增长。2、 国内外发展现状目前，国内外热吸成型机辅机大体分为：普通式辅机优点：价格较磁粉张力伏击辅机便宜，能满足一般厂家要求，目前应用范围最广，应用程度最高。如：胶袋厂切袋机、印刷机。缺点：精密度不太高，因为不具备刹车功能，不能满足高精度要求。 2.磁粉张力辅机优点：此类型辅机带磁粉离合器，张力控制器，具有刹车功能，急刹急停。纠偏精度更高、更灵活。适合高精度纠偏要求。缺点：磁粉张力辅机采用的磁粉离合器、张力控制器目前价格比较贵、导致整个辅机的成本高。 3.真空泵是指利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备。通俗来讲，真空泵是用各种方法在某一封闭空间中改善、产生和维持真空的装置。目前PVC产业在全世界发展迅速，前景广阔，各国都看好PVC的潜力以及其对生态环境的好处，PVC正以其优越、独特的性能向世人证明其作用和地位是目前任何其它产品都无法取代的，社会发展需要它,环境保护需要它，它是我们人类社会文明进步的必然趋势。正当全世界PVC产业蒸蒸日上的时候，然而遗憾的是，在我们国内PVC家具材料（包括橱柜）所占市场份额还不到10%，许多消费者甚至都没有听说过PVC作为家具材料,更不知PVC为何物。为什么德国PVC膜作为一种档次高、无毒无污染（不含重金属材料）环保材料国内市场的占有率仍然如此之小呢？这里当然有消费层次的问题，但更主要是与我们的消费者对PVC这种材料缺乏正确的认识有关。它使PVC膜家具的生产量受到了限制，从而不能形成规模。相信通过我们同行的共同努力，市场的成熟，PVC产业在家具领域一定会上一个新台阶。3、 研究目标热吸成型机辅机中开卷机与缠绕机主要有两种不同设计方案：普通类和磁粉张力类。普通类：开卷机机体为焊接箱形结构，变频调速电机通过齿轮箱减速后驱动卷筒轴为开卷机提供主动力。开卷机的卷筒是一根空心轴，通过两个轴承支撑齿轮箱体上，轴承之间安装有传动直齿轮。该齿轮箱是采用强制润滑的方式进行润滑的，并为闭环的油润滑系统配有两台恒速电机。磁粉张力类：使用了张力检测器的闭环式张力控制器，根据外部顺控程序进行多轴切换控制时， 基于辊筒切换输入信号执行控制输出的新轴预置控制，此类型张力控制器必须在外部执行预驱动控制。自动张力控制器主要作用是持久地控制料带在设备上输送时的张力的能力，并保证料带不产生丝毫破损。四、研究内容1.方案分析及设计：总体方案分析、不同方案的比较及确定（一般包括： 主要结构工作原理分析、运动分析和动力分析）；设计热吸成型机辅机工作原理图。2.开卷机、缠绕机驱动力计算及驱动电动机和真空泵选择；3.结构设计及校核计算：开卷机传动系统结构设计；卷材芯轴涨紧结构设计；对主要传动零部件进行校核分析计算；设备的使用及维护说明等。4.经济性分析：对所完成的设计从提高生产率、制造成本、经济效益、社会效益等方面进行分析。5.绘图内容: 热吸成型机辅机装配图及主要投影图、材料芯轴装配图（应表示完整的装配关系,主要配合尺寸及公差,完整的零件明细表）。主要零件图（应有完整的尺寸标注、必要的公差标注及必要的技术要求）。五、研究方法与手段 热吸成型机辅机设计主要有三部分：开卷机选择设计、缠绕机选择设计与真空泵的选择设计。主要注意事项有：1.轴两侧的张紧力不一致;2.轴传动不灵活或滚筒外圆有锥度；3.安装时滚筒的轴线不平行。4.真空泵的密闭性、传动性。六、进度安排2014.12.202015.03.15 查找资料，了解热吸成型机辅机，完成开题报告以及ppt，开题答辩。2015.03.162015.03.26 方案分析及设计：总体方案分析、不同方案的比较及确定2015.03.272015.04.05 校核计算：在结构设计的基础上，对方案设计中的初步计算进行进一步的校核计算，对主要零部件进行校核分析计算和设备的使用及维护说明等。2015.04.062015.04.20 经济性分析：对所完成的设计从提高生产率、制造成本、经济效益、社会效益等方面进行分析。2015.04.202015.05.10 用计算机绘制工程图，绘制热吸成型机辅机装配图及主要投影图、材料芯轴装配图及主要的部件图。2015.05.112015.05.28 写设计说明书，翻译英文资料。2015.05.282015.06.08 完善资料准备答辩。2015.06.10 开始答辩七、主要参考文献1 张国全.包装机械设计.印刷工业出版社.2013.2 黄颖为.包装机械结构与设计.化学工业出版社.2007.3 吴宗泽.机械设计使用手册. 第二版.北京: 化学工业出版社. 2003. 4 郭仁生.机械设计基础.北京: 清华大学出版社. 2001. 5 邱宣怀.机械设计.第四版.北京: 高等教育出版社. 1997.6 王旭,王积森.机械设计课程设计.北京: 机械工业出版社. 2003.7 赵至岗,叶金铎,王燕群等.材料力学. 天津: 天津大学出版社. 2001.8 史美堂.金属材料及热处理.上海: 上海科学技术出版社. 2005.9 申永胜.机械原理教程.北京: 清华大学出版社. 2003