开题报告-轮胎铲平机设计

PAGEPAGE2毕业设计（论文）开题报告题目：专业：机械设计制造及其自动化（全称）班级：14机自1（简称）学号：学生姓名：指导教师：年月日填一、选题依据选题背景、目的与意义：20世纪70年代以来，由于工业的不断发展，废物处理场地紧张，处理费用浩大，又由于资源的缺乏，提出了“资源循环”的口号，开始从固体废物中回收资源和能源，即资源化。废旧橡胶是固体废物的-种，其来源主要是废橡胶制品，即废的轮胎、力车胎、胶管、胶带、工业杂品等;另一部分来源于橡胶制品厂生产过程中的边角、余料和废品。此外，废旧轮胎造成的环境污染是严重的:整条废轮胎堆积在一起变成了蚊虫孳生的理想场所，这些蚊虫导致脑炎等传染疾病。整条废轮胎不会自然，但是，任何想纵火的人，只要稍微借助一下助燃的东西就能引起难以扑灭的大火，可见废轮胎堆积既是危害健康的祸源，又是环境安全的定时炸弹。当然，橡胶的废与不废都是相对的，他们本身都有特定的属性和用途，都有被人类所利用以及循环利用的可能。一切所谓的“废物”只不过是物质的形态性质或者是用途发生了变化，而他们本身可以利用的属性并没有消失，只要被人们发现和利用，就能重新发挥它的作用，由“废物”变为“宝物”，而且有些东西只是在一定地点、一定的条件下，失去了它的使用价值成为了“废物”，而通过再次的加工等途径又会获得其使用价值，铲平机正是废旧轮胎回收利用过程中的一种加工设备，在目前能源日趋紧张的形废轮胎势下，铲平机回收利用废轮胎不仅可以节约资源、能源，而且对于保护环境具有重要的意义。铲平机是废旧轮胎回收利用中进行机械加工的重要设备，目前,在国内外是属于一种绿色的加工设备，主要是对废旧轮胎表面的一层进行铲平，再把铲平好的废旧橡胶切割成一片一片的,然后再通过钉磨机的磨削,加工成有一定斜度的橡胶片,然后再把这一小片一小片的橡胶通过挤压机挤压在一起，最后成为实心的橡胶轮胎。这种轮胎在目前在外国广泛应用于农用机车上和割草机上。铲平机结构简单，使用方便，所加工的废旧轮胎范围比较广泛，而且此铲平机对废旧轮胎进行机械加工是一种保护环境的绿色加工，在处理废旧轮胎的各种机器的设计研究还刚刚起步，还处于研发设计阶段的今天，可以根据具体加工的废旧橡胶的实际情况，对铲平机进行简单的改进，完全可以应用于在其它废旧橡胶的加工程序中，因此，在注重节约资源和能源，保护周围环境，不断发展的今天而言，铲平机在未来的废旧轮胎的回收利用中将有十分广泛的应用领域,所以此次选择的铲平机题目在目前现有的铲平机的基础上改进优化设备，使之可以更节约能源并高效的完成工作。国内外现状和发展趋势：国外发展现状铲平机已有100多年的发展历史，最早是于19世纪后期在英国出现的。20世纪20年代出现了自行式铲平机，20世纪80年代后期，铲平机开始采用机电液一体化技术，逐步向自动化、智能化方向发展。世界上著名的铲平机生产厂商主历了从低速到高速、小型到大型、机械操纵到液压操纵、机械换挡到动力换挡、机械转向到液压助力转向再到全液压转向以及整体机架到铰接机架的发展过程，整机的可靠性、耐久性、安全性和舒适性都有了很大提高。尤其在20世纪90年代，美国的德莱赛870以及加拿大冠军2款铲平机在国内市场享有较高的知名度，其电控动力换挡系统给机器带来了卓越的载荷自适应性能，大大简化了员工的操作。美国福特汽车公司和Symene公司最近联合开发出一种回收废旧汽车轮胎再加工成刹车片等汽车零件的新技术。目前全世界每天生产轮胎大约二百万只,每年全世界废弃的汽车轮胎近二点四亿只,这一方面是橡胶材料的极大浪费,一方面也对环境造成很大的破坏。美国当前也只有百分之五的废旧轮胎得到再利用。其中主要是利用热塑技术加工成地面铺设材料的简单再利用产品,其主要原因是由于橡胶加工成型汽车轮胎后,本身的化学结构发生了根本性的变化,使再利用变得极为困难。国内发展现状我国铲平机发展较其他国家要晚一些，而我国废旧轮胎回收利用现状等有关方面提供的资料初步统计,分布在全国公交、化工、冶金、煤炭、矿山、轻工、交通、物资等部门的旧轮胎翻新企业约500家,具有一定规模的轮胎修补企业约1000家,但这样的回收利用主要是重新进行化学的加工或者是轮胎修补，前者成本高、不经济，而对于后一种利用方法则是没有解决根本的问题,目前，对轮胎进行机械加工的环境保护的绿色设计，废旧轮胎这方面的设计还刚刚起步，还处于研发设计阶段,因此,铲平机的改进、设计在废旧轮胎的回收利用中将起着非常大作用，在国内有着广阔的发展前景。废橡胶的回收利用率在近年不断的提高。其中，美国提高了90%，1992年总计利用约6800×10的四次方吨废旧轮胎，利用率为27%。原西德提高了20%~30%，1989年废轮胎的利用量为45.5×10的四次方吨，占废橡胶产生量的60%。日本提高了12%，1992年废橡胶的回收利用率为92%,中国废橡胶的回收利用率为50%。从再生资源和保护环境的观点出发,人们越来越重视废橡胶的综合利用。二、设计（论文）研究的内容铲平机工作原理是通过两个齿滚的相反方向的转动使被加工的废旧橡胶轮胎绕一个圆心，呈现出圆的轨迹运动，从而实现废旧橡胶轮胎的切削加工。所以，要设计铲平机首先要确定传动方案、选择电动机、合理分配传动比以及计算传动装置的运动和动力参数，为各级传动件和转动件创造一些必要的条件等几个方面进行研究。重点解决的问题：改进目前现有铲平机的机械结构，使之内部尽量简单又能达到预期效果，并可以降低成本；避免铲平机中支撑脚在实际加工产生振动，导致加工轮胎质量下降；铲平机刀架部分须有一定角度，保证加工轮胎表面平整；保证改向器齿滚角度，不应过大。完成对铲平机控制系统的运行过程分析及控制系统功能，系统硬件分析控制参数选择及电控系统的需求，确定此系统的布置形式。拟设计的几个主要方面：铲平机的机架部分铲平机的机架支撑部分主要是有两部分构成的，即铲平机的机架和两个支腿，这样设计的结构虽然可以节省钢材料降低成本。改向器部分改向器由两个传动轴带动两个齿滚，两个齿滚的转动方向是相反的，并且两个齿滚并不是平行的，而是有一个很小的角度，当两个相反的齿滚转动时，使被加工的废旧橡胶轮胎绕一个圆心，曾圆的轨迹运动，从而实现废旧橡胶轮胎的切削加工。刀架部分刀具是用沉头螺栓固定在刀架上的，而刀架的结构是主要是由弧形角度板和刀片支架构成，通过丝杠来调整使刀架上下移动从而带动刀具上下移动，达到调整高度的目的。3、本设计（论文）预期取得的成果：毕业设计说明书1份，不少于40页；零件三维造型及装配模型，电子文件：一套；所有非标零件图（标准CAD图电子文件）电子文件：一套；相对复杂的非标零件打印图纸：3张，A3图幅；装配图（标准CAD图电子文件）：1张；装配图打印图纸：1张，A1或A0图幅；产品模型：一份三、设计（论文）工作安排第一周：编写开题报告和任务书；第二周：根据指导老师的评审意见对开题报告进行修改；第三周：确定设计方案，明确设计说明书的框架结构；第四周：完成铲平机的摘要部分；第五周：撰写铲平机的设计方案部分；第六周：撰写铲平机的电机选型以及内部传动机构相关计算；第七周：使用solidworks对零件进行建模；第八周：将零件模型进行装配；第九周：绘制二维工程图；第十周：撰写说明书其余部分；第十一周：撰写摘要、致谢、参考文献等部分；第十二周：提交毕业设计初稿，指导教师进行审查；第十三周：完成毕业设计修改，定稿；毕业设计说明书打印装订；第十四周：上交所有毕业设计材料，制作答辩PPT，图纸打印，准备答辩；第十五周：答辩；第十六周：毕业设计材料归档。四、参考文献和作品吴立国,袁小军,徐克生,满大为,苗振坤,苏宁,温林郅.平贝母收获机铲土机构液压系统设计与仿真[J].林业机械与木工设备.2019,45(06)：45-78彭才望,孙松林,谭兴斌.基于ANSYSWorkbench的中型深松铲仿真分析与研究[J].中国农机化学报.2017,13(09):124-147周莹莹,李建沛.橡胶处理方法对橡胶混凝土路用性能的影响[J].合成橡胶工业.2020,12(02)：45-77聂灿.H13钢滚刀刀圈磨损行为及磨损量预测方法研究[D].中南大学2013,41：48-34危银涛,刘哲,周福强,赵崇雷.考虑面外振动的轮胎三维环模型[J].振动工程学报.2016,14(05)：19-37鲁冰花.轮胎接地印迹性态对轮胎磨损的影响研究[D].宁波大学2014,41：57-91哈尔滨工业大学理论力学教研室.理论力学[M].高等教育出版社.2009,4：45-125LiuZhe,ZhouFuqiang,OertelChristian,WeiYintao.Three-dimensionalvibrationofaringwithanoncircularcross-sectiononanelasticfoundation[J].ProceedingsoftheInstitutionofMechanicalEngi.2018,14(13)：15-74P.Kindt,P.Sas,W.Desmet.Developmentandvalidationofathree-dimensionalring-basedstructuraltyremodel[J].JournalofSoundandVibration.2009,47(3)；78-14章新杰.平面的UniTire耐久性模型的完善及其在CarSim中的实现[D].吉林大学.2008,34：11-43危银涛,刘哲,周福强,赵崇雷.考虑面外振动的轮胎三维环模型[J].振动工程学报.2016,31(05)：117-35陈明主编.机械制造工艺学[M].机械工业出版社.2005,12：143-114刘鸿文主编.材料力学I.[M]第四版.北京:高等教育出版社,2004，34:11-7811吴宗泽，罗圣国主编.机械设计课程设计手册.[M]北京:高等教育出版社.2001，41:241-113龚桂义主编.机械设计图册.[M]第三版.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社.2003,33：91-78魏鑫.天然橡胶热解气相产物生成机理研究[D].青岛大学.2019,37：47-11狄伟强.废轮胎热解炭特性及其对废轮胎催化性能研究[D].大连理工大学.2019,37：13-77丁宽.可燃固体废弃物热解特性及其过程数值模拟研究[D].东南大学.2017,81：96-34李建新.垃圾焚烧过程重金属污染物迁移机理及稳定化处理技术研究[D].浙江大学.2004,84：145-211温俊明.城市生活垃圾热解特性试验研究及预测模型[D].浙江大学.2006,34:83-56王毅.废轮胎胶粉