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某型双轴
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设计
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某型双轴惯性式振动脱水机的设计,某型双轴,惯性,振动,脱水机,设计
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大 连 大 学 本科毕业论文(设计)开题报告 论 文 题 目：某双轴惯性式振动脱水机的设计 学 院： 机械工程学院 专 业 、 班 级： 机械设计制造及其自动化 （机英 142） 学 生 姓 名： 肖扬 指导教师（职称） ： 杨铎（副教授） 2017 年 12 月 31 日填 毕业论文（设计）开题报告要求毕业论文（设计）开题报告要求 开题报告既是规范本科生毕业论文工作的重要环节，又是完成高质量毕业论文（设计）的有效保证。为了使这项工作规范化和制度化，特制定本要求。 一、选题依据一、选题依据 1.论文（设计）题目及研究领域； 2.论文（设计）工作的理论意义和应用价值； 3.目前研究的概况和发展趋势。 二、论文（设计）研究的内容二、论文（设计）研究的内容 1.重点解决的问题； 2.拟开展研究的几个主要方面（论文写作大纲或设计思路） ； 3.本论文（设计）预期取得的成果。 三、论文（设计）工作安排三、论文（设计）工作安排 1.拟采用的主要研究方法（技术路线或设计参数） ； 2.论文（设计）进度计划。 四、文献四、文献查阅及文献综述查阅及文献综述 学生应根据所在学院及指导教师的要求阅读一定量的文献资料， 并在此基础上通过分析、研究、综合，形成文献综述。必要时应在调研、实验或实习的基础上递交相关的报告。综述或报告作为开题报告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通顺，较全面地反映出本课题的研究背景或前期工作基础。 五、其他要求五、其他要求 1.开题报告应在毕业论文（设计）工作开始后的前四周内完成； 2.开题报告必须经学院教学指导委员会审查通过； 3.开题报告不合格或没有做开题报告的学生，须重做或补做合格后，方能继续论文（设计）工作，否则不允许参加答辩； 4.开题报告通过后，原则上不允许更换论文题目或指导教师； 5.开题报告的内容，要求打印并装订成册（部分专业可根据需要手写在统一纸张上，但封面需按统一格式打印） 。 一、选题依据一、选题依据 1论文（设计）题目 某型双轴惯性式振动脱水机的设计 2研究领域 机械设计 3论文（设计）工作的理论意义和应用价值 近年来物料脱水是很多行业重要的一个环节，大多数脱水机是利用振动筛来脱水。因此，提高振动筛的性能非常必要。脱水设备技术水平的高低和质量的优劣，关系到工艺效果的好坏，生产效率的高低和能源节省的程度，从而直接影响企业的经济效益。通过脱水可以提高物料的质量，从而达到所需的产品，因此作为物料脱水的主要设备振动脱水机也不断发展。如提高稳定可靠性、降低消耗、降低噪音、提高振型稳定性、提高筛分效率高等方面都有了很大的提高。 通过对筛分过程进行深入的理论研究， 可以进一步认识物料在振动着的筛面的运动机理，在此基础上寻找筛分机的最佳运动学参数(振幅、转速、筛面倾角、振动方向角)，从而提高筛分效率，降低能耗，延长筛分机和筛面使用寿命，促进筛分机械设计的改进、优化及新型筛分机械的研制。全球每年都有数百亿吨的粒状物料要经过筛分处理，仅在我国每年经过筛分作处理的煤炭就有十几亿吨，对筛分过程的深入认识显然具有十分重要的经挤意义。 本课题的设计就是在现有的振动筛的基础上改造并提高设备的性能来延长机体的寿命和降低生产与维护成本。利用双电机驱动可以达到自同步振动并简化结构，降低故障率。 4目前研究的概况和发展趋势 筛分技术及其发展方向筛分工作是一个非常简单的分离作业： 通过颗粒和筛孔的大小进行对比，比筛孔小的那些物质透过筛孔变成筛下物质，比筛孔大的东西留在筛子上面变成筛上物，从而达到粗细颗粒分开的目的。但是在现实工作应用中，由于要求有一定的工作余量，要使物料达到很好的按颗粒大小分离不是很容易。因为筛分的过程很复杂，现在大部分的筛分原理更加关注筛分结果而不是筛分过程的研究，对筛分过程认识不足，现在还不能达到工程实际的需要；采用传统的设计原理很难使问题得到深层次研究,需要想别的办法，引入更加新的思想和理论，才有取得突破的可能。目前， 筛分领域的研究呈现出多学科相互渗透和交叉的局面,建立以试验为基础， 以计算机技术为依托的综合考虑物料性质及其相互影响物料运动模型和筛分过程数学模型，将是必然的发展趋势。 国外筛分设备仍以发展振动筛为主， 振动筛向标准化、 通用化和系列化方向发展；向大型化方向发展，但最大到 55 平方米已够用了；增大筛面倾角，提高筛分效率；发展细粒筛分设备，筛孔尺寸小到 0.1-0.3 毫米；旋流筛使用逐渐增多；共振筛发展停滞。 国内振动筛的技术发展趋势表现在：积极开展筛分技术研究，提高原煤干式深度筛分技术降低分级下限和增加煤炭品种，着重解决粒度细、水分高和粘度大的难筛物料的分级技术；为满足大露天矿选用，研制重型分级筛，适用于 500 毫米以下物料筛分；为提高筛板的寿命和效果，着重发展焊接筛网，非金属筛面；共振筛有被淘汰之势，应大力发展块偏心圆振动筛和直线振动筛。 二、论文（设计）研究的内容二、论文（设计）研究的内容 1.重点解决的问题 （1）总体设计：了解国内外相关研究的水平、了解振动脱水机基本原理，以及设计的基本步骤。明确技术难度及主攻方向，通过调查研究，确定设计计划。 （2）脱水机零件设计计算及校核：激振器，筛箱，筛网，减震弹簧等的设计； （3）绘制二维装配图及部分零件图、部件图。 2.拟开展研究的几个主要方面（论文写作大纲或设计思路） （1）根据振动筛脱水原理进行结构设计； （2）激振器的计算选型，校核； （3）脱水机及部分零部件的强度、寿命校核； （4）三维实体设计 3.本论文（设计）预期取得的成果 (1)完成双轴惯性式振动脱水机的总体结构设计 (2)完成各参数的计算，确定加工工艺，绘制二维装配图及部分零件图 cad (3)完成三维实体建模 solidworks (4)完成毕业设计说明书 (5)翻译外文文献 2000 字以上 三、论文（设计）工作安排三、论文（设计）工作安排 1.拟采用的主要研究方法（技术路线或设计参数） ； (1)查阅资料 (2)制定双轴惯性式振动脱水机的方案设计 (3)对双轴惯性式振动脱水机的具体部分进行理论计算 (4)对双轴惯性式振动脱水机的结构设计 2.论文（设计）进度计划 序号 完成进度 时间 1 查阅资料 1-2 周 2 完成开题报告 3-4 周 3 完成双轴惯性式振动脱水机的筛体、激振器、筛网等系统总体结构设计 5-6 周 4 完成各参数的计算 7 周 5 中期检查 8 周 6 确定加工工艺 9 周 7 绘制二维装配图及部分零件图 10-11 周 8 完成三维实体建模 12 周 9 编写设计说明书 13 周 10 毕业答辩 14 周 四、需要阅读的参考文献 1闻邦椿,刘树英.现代振动筛分技术及设备设计M.北京:冶金工业出版社,2013. 2孔志礼,马星国等.机械设计M.北京:科学出版社,2008. 3张义民,李鹤.机械振动学基础M.北京:高等教育出版社,2010. 4王新文,胡云龙,马超,王召召,白金峰,蒋武学,吴阳.双轴振动筛刚体平面运动的几何解析方法J.煤炭学报,2014,39(05):971-975. 5刘文君.直线型振动筛强度有限元分析J.煤炭技术,2017,36(10):230-231. 6卜文卓.双振动电机式直线多层振动筛动力学分析及应用D.江苏大学,2017. 7杜鑫,陈波.振动筛分机械发展现状与趋势J.科技信息,2010(10):109. 8赵环帅,鲍玉新,陈思元,杨秀秀.国内外高频振动筛技术与设备现状及发展趋势J.矿山机械,2011,39(10):83-88. 9杨可帧、程光蕴、李仲生主编，机械设计基础M.北京:高等教育出版社，2006 10朱龙根主编.简明机械零件设计手册(第二版)M.北京:机械工业出版社,2005. 12解京选,刘建容主编.选煤厂破碎与筛分M.徐州:中国矿业大学出版社,2004. 13谢广元等，选矿学M.徐州:中国矿业大学出版社,2001. 14洛志斌主编.金属工艺学M.北京:高等教育出版社,2000. 15严国彬编.选煤厂机械设备安装使用与检修M.北京:煤炭工业出版社,1996. 16Anonymous. Physical Chemistry; New findings from China University of Mining and Technology in the area of physical chemistry describedJ. Chemicals & Chemistry,2010 ,16(17):4970-4980. 17K.P.S. Rana.Fuzzy control of an electrodynamic shaker for automotive and aerospace vibration testingJ.Expert Systems With Applications,2011,38(9) :11335-11346. 18John F.Preble,Richard C.Hoffman.General management of innovation: lessons from the Shaker communityJ.Journal of Management History,2012,18(1) :24-45. 文献综述 振动是自然界和工程设计领域普遍存在的一种现象，一般情况振动是有害的，但在合理的环境下加以利用，振动可以是有益的。振动机械应用涉及选矿、沙和煤炭加工工业。此外也适用于城市污水处理、纸浆、化工和食品工业。振动机械通常由激振器、工作机体和弹性元件三部分组成。但是目前在我国各种选煤厂使用的设备中,振动筛是问题较多、维修量较大的设备之一。这些问题突出表现在筛箱断梁、裂帮 ,稀油润滑的箱式振动器漏油、齿轮打齿、轴承温升过高、噪声大等问题 ,同时伴有传动带跳带断带等故障。这类问题直接影响了振动筛的使用寿命,严重影响了生产。 近年来物料脱水是很多行业重要的一个环节，大多数脱水机是利用振动筛来脱水。因此，提高振动筛的性能非常必要。脱水设备技术水平的高低和质量的优劣，关系到工艺效果的好坏，生产效率的高低和能源节省的程度，从而直接影响企业的经济效益。通过脱水可以提高物料的质量，从而达到所需的产品，因此作为物料脱水的主要设备振动脱水机也不断发展。如提高稳定可靠性、降低消耗、降低噪音、提高振型稳定性、提高筛分效率高等方面都有了很大的提高。 在选矿厂、选煤厂、和其他工业部门中，物料在使用或者进一步处理之前，常常需要用筛分机械分成粒度相近的几种级别。 各工业部门中使用的筛分机械种类很多如固定格筛、弧形筛、滚轴筛、滚筒筛、摇动晒、旋流筛、振动筛和共振筛等，其中以振动筛应用最为普遍。振动筛用于筛分分级以外，还用于物料的脱水，及去除物料中的水分；脱介，即在筛机中用水清洗并回收重介质；脱泥即在筛机中用水清洗物料表面的污泥。实验室或者实验场所，时常用筛机对物料进行筛分分析。 在 16 世纪，英国首先开始了筛分机械的研究，并诞生世界第一台用于煤炭工业的固定筛。到了 18 世纪欧洲工业革命时期，筛分机械发展迅速。在 19 世纪初，一些矿山企业开始使用圆筒筛、摇动筛，有的地方出现一些简单的振动筛分机械。近些年来，社会对能源和矿产急剧需求，从而使筛分机械迅速发展。目前，国外知名企业利用计算机辅助设计技术，先进的制造工艺，不但生产出适用于多种行业、多种规格的振动筛，而且生产出了可靠性高，性能好的大型和特大型振动筛。这些振动设备具有世界领先的技术，代表目前行业的发展趋势。国外振动机械企业注重产品的大型化、高效性、可靠性、专业性的研发方向。并根据不同的行业特点，提供不同的解决方案，提供全面系统的服务。但不得不看到是，进口设备价格较高，一般的设备价格是国产设备的 3 倍以上，在大型设备上通常是国产同等型号的 8-10 倍。 国外筛分设备仍以发展振动筛为主， 振动筛向标准化、 通用化和系列化方向发展；向大型化方向发展，但最大到 55 平方米已够用了；增大筛面倾角，提高筛分效率；发展细粒筛分设备，筛孔尺寸小到 0.1-0.3 毫米；旋流筛使用逐渐增多；共振筛发展停滞。国内振动筛的技术发展趋势表现在：积极开展筛分技术研究，提高原煤干式深度筛分技术降低分级下限和增加煤炭品种，着重解决粒度细、水分高和粘度大的难筛物料的分级技术；为满足大露天矿选用，研制重型分级筛，适用于 500 毫米以下物料筛分；为提高筛板的寿命和效果，着重发展焊接筛网，非金属筛面；共振筛有被淘汰之势，应大力发展块偏心圆振动筛和直线振动筛。 由于工业基础差，研究能力和制造水平落后，在近 50 年，我国筛分机械走过从无到有，从小到大，从落后到先进的发展过程。总体上可分为四个阶段。 1.进口设备阶段 解放以前，我国在选煤、采矿行业主要依靠人力来完成相应的工作。在少数一些选煤中国经济的发展的推动，开始在相关行业推广应用筛分机械。并在大部分洗煤厂、采 矿厂和采石场使用一些慢速的摇动筛和老式的振动筛，并开始使用小型的直线振动筛。 2.仿制阶段 从 50 年代到 60 年代，我国开始从前苏联和波兰等欧洲一些国家进口各种筛分机械。 这期间，组织全国相关单位，测绘仿制了前苏联的圆振动筛、系列摇动筛。 波兰的 WK15 圆振动筛、CJM21 型摇动筛和 WP1、WP2 型吊式直线振动筛。研制出国产 SZZ 系列的自定中心筛、 SZ 系列的惯性筛和 SSZ 系列的直线筛。 这些筛分机械仿制成功以后的发展初步奠定了基础，并培养了我国第一批技术人员。 3.引进提高阶段 60 年代初开始采用一些前苏联和波兰引进的快速的摇动筛、脱水筛和振动筛技术。 从 70 年代到 80RS 公司的 TABOR 振动筛技术。从日本神户制钢所引进 HLW 型振动筛技术，从德国 KHD 公司引进 USK 和 USL 型振动筛。进入改革开放的快速发展的时期，我国筛分机的发展也进入了一个新的阶段。在吸收成功研制了 YA 系列圆振动筛、ZKX 系列直线振动筛、ZK 系列振动筛。完成振动概率筛系列、旋转概率筛系列，完成了箱式激振器等厚筛系列、重型冷热矿筛系列、驰张筛、粉料直线振动筛、琴弦筛、旋流振动筛、立式圆筒筛的研制也取得成功。国外振动筛产品和制造技术的引进，提高了我国筛分机械设计制造人员技术水平，使他们从中学习到先进国家设计制造振动筛的理论、方法、设计技术和制造工艺。 4.自行研制阶段 我国制定了第一个煤用单、 双轴振动筛系列型谱， 自主进行了 ZDM(DDM)系列单轴振动筛和 ZSM(DSM)系列双国内中、小型选煤
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