ID：9346101
时间：2024-01-31 21:38:04
上传者：FS文字使者开题报告需要对项目的预期成果进行预测和分析，以便能够做好后续的研究准备。最后，希望大家能够通过阅读开题报告范文，更好地理解开题报告的写作要点和技巧。
三级圆锥—圆柱齿轮减速器，第一级为锥齿轮减速，第二、三级为圆柱齿轮减速。这种减速器具有结构紧凑、多输出、传动效率高、运行平稳、传动比大、体积小、加工方便、寿命长等优点。因此，随着我国社会主义建设的飞速发展，国内已有许多单位自行设计和制造了这种减速器，并且已日益广泛地应用在国防、矿山、冶金、化工、纺织、起重运输、建筑工程、食品工业和仪表制造等工业部门的机械设备中，今后将会得到更加广泛的应用。
二、主要研究内容及意义
本文首先介绍了带式输送机传动装置的研究背景，通过对参考文献进行详细的分析，阐述了齿轮、减速器等的相关内容；在技术路线中，论述齿轮和轴的选择及其基本参数的选择和几何尺寸的计算，两个主要强度的验算等在这次设计中所需要考虑的一些技术问题做了介绍；为毕业设计写作建立了进度表，为以后的设计工作提供了一个指导。最后，给出了一些参考文献，可以用来查阅相关的资料，给自己的设计带来方便。
本次课题研究设计是大学生涯最后的学习机会，也是最专业的一次锻炼，它将使我们更加了解实际工作中的问题困难，也使我对专业知识又一次的全面总结，而且对实际的机械工程设计流程有一个大概的了解，我相信这将对我以后的工作有实质性的帮助。
三、实施计划
收集相关资料：20xx年4月10日——4月16日
开题准备： 4月17日——4月20日
确定设计方案：4月21日——4月28日
进行相关设计计算：4月28日——5月8日
绘制图纸：5月9日——5月15日
整理材料：5月15日——5月16日
编写设计说明书：5月17日——5月20日
准备答辩：
四、参考文献
[1] 王昆等 机械设计课程设计 高等教育出版社,1995。
[2] 邱宣怀 机械设计第四版 高等教育出版社,1997。
[3] 濮良贵 机械设计第七版 高等教育出版社,20xx。
[4] 任金泉 机械设计课程设计 西安交通大学出版社,20xx。
[5] 许镇宁 机械零件 人民教育出版社,1959。
[6] 机械工业出版社编委会 机械设计实用手册 机械工业出版社,20xx
目前，国内对水果分级装备的研究起步较晚，商品化的水果品质检测分级设备比较少；但是，随着机器视觉技术的发展，有越来越多的学者开始对苹果、柑橘、黄桃等水果的品质特征进行研究，并研制了部分水果检测分级装备。由于国内相关技术的不成熟，现有的检测分级装置检测研究对象多为苹果、芒果、猕猴桃、柑橘等小型水果，而目前针对哈密瓜的分级研究基本上处在理论层面，还没有应用到实际生产中，仍需要进行继续深入的研究。目前，哈密瓜的市场需求量在逐年增加，因此迫切需要一种针对哈密瓜大小分级的设备及技术解决当前的问题。
哈密瓜是新疆地区的名优特产，素有“瓜中之王”的美称，含糖量高，奇香袭人，不仅香甜可口，而且营养成分十分丰富，被誉为“水果皇后”.然而，目前哈密瓜采摘后的检测方式主要采用人工分拣方法，效率低下，随意性大，往往带有人的主观因素，造成分选不规范，分选精度低；同时分拣时间长，水果腐烂变质及客户等待时间较长等问题突出，造成资源和时间的双重浪费，致使经济效益下降，最终影响了哈密瓜在市场上的竞争力。因此，对哈密瓜进行自动化分级显得尤为重要。
本研究针对目前新疆哈密瓜主要依靠人工在田间地头进行分级的现状，设计了一种翻转式哈密瓜分级装置。
1.1总体结构。
本装置包括机架、进料口、卸料口、传送系统、承载水果装置、控制系统和分级执行装置。传送系统包含电动机、同步皮带、主动链轮、从动链轮和链条输送带；控制系统包含对射式激光传感器、传感器支撑架、三菱plc和plc支撑架；分级执行装置包含分级执行装置支撑架、支撑轴、调速电机、凸轮和棘轮。
1.2工作原理。
工作时，电动机带动传送系统工作，传送系统带动承载水果装置工作，哈密瓜由进料口进入承载水果装置。当承载水果装置通过对射式激光传感器区域时，哈密瓜触发对射式激光传感器，按照所触发的对射式激光传感器的对数将哈密瓜分为大、中、小3个等级；对射式激光传感器将信号传给三菱plc,通过预先设置好的程序使三菱plc控制相应的调速电机转动，调速电机控制凸轮转动；凸轮通过转动使相应的水果托盘翻转，进而使哈密瓜进入相应的卸料口，实现哈密瓜的分级；拉伸弹簧拉动水果托盘回到初始位置，凸轮继续转动至初始位置后通过与棘轮作用停止转动，等待下一次转动。
2.1材料与方法。
本次试验材料选用品种为“金皇后（欣源蜜6号）”的成熟哈密瓜样本，样本个数为100个，产地为新疆兵团农六师103团哈密瓜种植基地。根据当地瓜农的经验和哈密瓜的全生育期（85~110天左右），在哈密瓜成熟期对此种哈密瓜进行两批次采收，每次均采收50个，且采收时间间隔不能超过3天，共得到100组有效试验数据。
2.2水果托盘曲线确定。
通过对哈密瓜球度的计算，可以看出“金皇后（欣源蜜6号）”品种哈密瓜形状规则，接近于球形，因此需要设计一种类球形的水果托盘。选取哈密瓜理论平均纵径做为椭圆的长轴r1,哈密瓜理论平均横径做为椭圆的短轴r2,并选定用于设计水果托盘的曲线。
2.3承载水果装置设计。
承载水果装置由转动轴、减震弹簧、水果托盘支撑座、水果托盘缓冲垫、装置支撑座、拉伸弹簧和水果托盘组成。其中，装置支撑座与链条长销轴相联，减震弹簧固定在水果托盘支撑座和装置支撑座之间；水果托盘通过转动轴与水果托盘支撑座联接，其缓冲垫固定在水果托盘支撑座上，拉伸弹簧用于联接水果托盘和水果托盘支撑座。承载水果装置是哈密瓜分级装置中的关键部件，该装置中水果托盘的主要作用是实现哈密瓜承载传送和翻转；减震弹簧和水果托盘缓冲垫主要作用是当哈密瓜由进料口传送至水果托盘时实现减震和缓冲，避免哈密瓜出现损伤；拉伸弹簧的主要作用是当水果托盘翻转后将水果托盘拉回原位置。
3.1分级执行装置设计。
带动凸轮绕支撑轴转动，凸轮在转动过程中通过与水果托盘作用，驱动水果托盘翻转，进而使哈密瓜翻转并实现哈密瓜的分级；凸轮每次工作后都回到初始位置，通过与棘轮的作用实现凸轮静止。
3.2分级控制系统工作原理。
量的关系；然后，plc通过获取传感器被触发个数的信息间接获取哈密瓜的等级信息，并根据间接获取的哈密瓜等级信息控制相应的调速电机转动；调速电机控制凸轮旋转并驱动水果托盘翻转，最后完成哈密瓜的分级。
1哈密瓜表面清理及编号。对所采收的哈密瓜使用干毛巾进行表面清洗，用小刀切除果梗，并对哈密瓜进行编号，将编号为1~100的记号纸贴在哈密瓜果梗处。
2哈密瓜外形尺寸测量。对已经编号的哈密瓜样本，使用高度划线游标卡尺测量哈密瓜样本纵向长轴的长度a、横向短轴的两个长度b和c.其中，短轴的两个长度b、c测量方式是短轴处相互垂直的两个位置进行测量，通过公式（1）求出哈密瓜的球度.在测量哈密瓜纵径时需要人工将哈密瓜竖立，由于竖立过程人工参与，可能存在一定的偏差，故此处均采取多次测量取平均值的方法。每个哈密瓜样本的尺寸数据测量3次并详细记录每次所测量的数据，将每个哈密瓜样本的3组试验数据取平均值作为哈密瓜的尺寸数据，并最终以100个哈密瓜的平均横纵经值做为哈密瓜的理论横纵经值。
第1-4周实习调研、收集资料；
第5周完成。
；
第6-7周完成总体方案设计；
第8-11周完成机械结构、驱动系统、控制系统设计计算；
第16周整理文档图纸完成毕业设计。
说明书。
；
第17周校对所有设计内容参加毕业设计论文答辩。
[1]朱培逸，王引佳，高珏，等。基于plc和组态王的水果品质分级系统设计[j].农机化研究，-106.
[2]张俊雄，荀一，李伟，等。基于计算机视觉的柑橘自动化分级[j].江苏大学学报：自然科学版，-103.
[3]安爱琴，余泽通，王宏强。基于机器视觉的苹果大小自动分级方法[j].农机化研究，-166.
[4]刘燕德，吴明明，孙旭东，等。黄桃表面缺陷和可溶性固形物光谱同时在线检测[j].农业工程学报，-.
[5]王运祥，马本学，贾艳婷，等。采用夹持果梗方法的水果检测分级机设计[j].食品与机械，-110.
[6]葛纪帅，赵春江，黄文倩，等。基于智能称重的水果分级生产线设计[j].农机化研究，-130.
[7]吴晓强，黄云战，赵永杰。基于运动控制器的苹果质量分级系统[j].食品与机械，-116.
[8]李晶，张东兴，刘宝。苹果分级机输送与翻转机构设计[j].农业机械学报，-161,.
带式输送机是连续运行的运输设备，在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物，如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。由于带式输送机有长距离、运量大、连续运输等特点，其已经成为煤矿最理想的高效连续输送设备。带式输送机运行可靠,易于实现自动化、集中化控制,特别是对高产高效矿井。
由于带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。应用它，可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。所以选择带式输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，由此能培养我们独立解决工程实际问题的能力。由于现在对货物石灰比较常用，所以上行式石灰带式输送机的设计还是很有必要的。
二、国内外研究概况及发展趋势(含文献综述)。
1、国外对带式输送机的发展研究。
国外对带式输送机得研究包括多方面，比如输送机起动的优化理论，输送带横向振动理论的发展，橡胶损耗装置的研究，橡胶损耗装置的研究，卸料轨迹与料流状态研究等等。具体研究发展情况几天如下：
输送带振动理论的发展对正交各向异性薄板理论的研究，对运动的输送带出现振动和弯曲现象有了第一次数学解释，提供了一种准确的方法预测带式输送机的回程段振动的能量。得出了4阶偏微分方程的解，并被应用于具体的称为薄板的弹性边界。得出了一种方法，对钢丝绳芯输送带和织物带，预测运输段和回程段带的振动形式需应用不同的特殊边界条件。
纽卡斯尔大学研究了物料和输送带弯曲的影响，并且发表了许多研究成果。其他人也相继发表了自己的研究成果，主要体现在对弯曲和有关滚动压陷损耗的橡胶特点影响的理解以及压陷损耗有关的复杂情况。
动力学分析有多种方法可以解决输送带中弹性应力传播的问题，包括波动模型、质量―弹簧模型、边界元素模型和有限元/微分方法。每一种方法都有其数学根据。例如，对于波动模型方法有必要考虑全部应力波的傅立叶成分，而质量―弹簧模型的解决方案取决于产生应力各个模态的幅值，对于有限元模型，当运用大量的运算来模拟应力时若元素边界错误就可能出现问题，并且元素的模数会变成临界的模数。应用波动模型需要较多的数学基础，而质量―弹簧模型更易于用速度快、内存大的计算机来处理。
表1国外带式输送机的主要技术指标zh__sxd=。
tab.1themaintechnicalparametersofbeltconveyerinoverseasoq_{]7o.
国外300~500万t/a高产高效矿井@_jlsymrn。
g主参数。
顺槽可伸缩带式输送机。
大巷与斜井固定式强力带式输送机。
运距/m。
2000～3000。
3000。
带速/m.s-1。
3.5～4。
4～5，最高达8。
输送量/t.h-1。
2500～3000。
3000～4000。
驱动总功率/kw。
1200～2000。
2、国内对带式输送机的发展研究。
我国生产制造的带式输送机的品种、类型较多。在“八五”期间，通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，带式输送机的技术水平有了很大提高，煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产吕开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内空白，并对带式输送机的减低关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软起动和制动装置以及以plc为核心的可编程电控装置，驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器。目前，我国煤矿井下用带式输送机的主要技术特征指标如表2所示。
表2国内带式输送机的主要技术指标。
主参数。
顺槽可伸缩带式输送机。
大巷与斜井固定式强力带式输送机。
运距/m。
2000～3000。
3000。
带速/m.s-1。
3.5～4。
4～5，最高达8。
输送量/t.h-1。
2500～3000。
3000～4000。
驱动总功率/kw。
1200～2000。
1500～3000，最大达10100。
3、国内外带式输送机技术的差距。
差距一：技术性能上的对比。
我国带式输送机的主要性能与参数已不能满足高产高效矿井的需要，尤其是顺槽可伸缩带式输送机的关键元部件及其功能如自移机尾、高效储带与张紧装置等与国外有着很大差距。|s_(ywu9从上面国内外带式输送机得主要技术指标可以了解到：
1.各种输送带式机的最大装机功率都要远远的低于国外的最大装机功率。
2.带速由于受托辊转速的限制，我国带式输送机带速要比国外低上至少1m/。
3.运输能力我国带式输送机最大运量为3000t/h，国外已达5500t/h。
4.工作面顺槽运输长度我国为3000m，国外为7300m。
5.最大输送带宽度我国带式输送机为1400mm，国外最大为1830mm。
6.自移机尾=nr_yjxlc~如今高效工作需要求输送机机尾随着工作面的快速推进而快速自移。而国内自移机尾主要依赖进口，可见差距相差甚远。
7.高效储带与张紧装置我国采用封闭式储带结构和绞车红紧为主，张紧小车易脱轨，输送带易跑偏，输送带伸缩时，托辊小车不自移，需人工推移，检修麻烦。国外采用结构先进的开放式储带装置和高精度的大扭矩、大行程自动张紧设备，托辊小车能自动随输送带伸缩到位。输送带有易跑偏，不会出现脱轨现象。
8.输送机品种国内机型品种少，功能单一，使用范围受限，不能充分的发挥其性能。而且由于我国煤矿的地质条件差异很大，需要在运输系统里布置新的特殊条件，所以需有待开发专用型的运输机。
差距二：核心技术上的差异。
1.动态分析与监测技术。
动态分析与监测技术是长距离、大功率带式输送机的技术关键，这种核心技术制约着大型带式输送机的发展。对带式输送机的研究中，我国在计算方法和设计规范中，使用的是刚性理论来进行分析研究。而实际上输送带是粘弹性体，长距离带式输送机其输送带对驱动装置的起、制动力的动态响应是一个非常复杂的过程，而不能简单地用刚体力学来解释和计算。因此说我国对输送带使用了很高的安全系统。
2.运动技术与功率均衡技术。
我们需要采用软起动方式来降低输送机制动张力，尤其是多电机驱动时，对于那种大运量产距离的带式输送机。但对软起动也需有所研究，软起动分时慢时快起动以减少对电网的冲击;但又要控制起动加速度0.3～0.1m/，解决承载带与驱动带的带速同步问题及输送带涌浪现象，减少对元部件的冲击。各电机之间的功率平衡也应加以控制，并提高平衡精度。国内解决了长距离带式输送机的起动与功率平衡及同步性问题，但其调节精度及可靠性与国外相比还有一定差距。此外，长距离大功率带式输送机除了要求一个运煤带速外，还需要一个验带的带速，调速型液力偶合器虽然实现软启动与功率平衡，但还需研制适合长距离的无级液力调速装置。
差距三：控制系统差距。
1.驱动方式我国为调速型液力偶合器和硬齿面减速器，国外传动方式多样，如boss系统、cst可控传动系统等，控制精度较高。
2.监控装置我国输送机采用的是中档可编程序控制器来控制输送机的启动、正常运行、停机等工作过程。这种可编程序控制器没有自动临近装置，没有故障诊断与查询等。而在国外，采用的是高档可编程序控制器plc，开发了先进的程序软伯与综合电源继电器控制技术以及数据采信、处理、存储、传输、故障诊断与查询等完整自动监控系统。
3.输送机保护装置我国的输送机保护装置相对于国外来说对于很多方面都是处于一种空白状态，也就是说国外所设计的保护装置，我国目前还做不到。比如国外的带式输送机除了安装了输送带跑偏、打滑、撕裂、过满堵塞、自动洒水降尘这些基本等保护装置外，还开发了很多新型监测装置，如传动滚筒、变向滚筒及托辊组的温度监测系统、烟雾报警及自动消防灭火装置、纤维织输送带纵撕裂及接头监测系统、防爆电子输送带秤自动计量系统等等。我国不但没有这些开发，而且那些基本保护其可靠性、灵敏性、寿命都较低。
差距四：可靠性、寿命上的差距。
5.带式输送机上下运行时可靠性差。a+o`4____。
4.现如今带式输送机的发展趋势。
1.设备大型化、提高运输能力为了适应高产高效集约化生产的需要，带式输送机的输送能力要加大。长距离、高带速、大运量、大功率是今后发展的必然趋势，也是高产高效矿井运输技术的发展方向。
3.扩大功能，一机多用化拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用，使其发挥最大的经济效益。开发特殊型带式输送机，如弯曲带式输送机、大倾角或垂直提升输送机等。
三、研究内容及实验方案。
通用带式输送机由输送带、托辊、滚筒及驱动、制动、张紧、改向、装载、卸载、清扫等装置组成。我此次设计的是上行式石灰带式输送机，属于一种通用带式输送机，主要计算与选择输送带类型，托辊类型，滚筒类型以及张紧装置。
根据使用地点的具体情况、用户要求或输送机类型情况，进行输送机的整体布置。主要包括驱动装置的形式、数量和安装位置的确定，拉紧装置的形式和安装位置的确定，机头、机尾布置，装载位置及形式，清扫装置的类型及位置的确定等。输送带绕经驱动滚筒和尾部改向滚筒形成无极的环形封闭带。上、下雨股输送带分别支承在上托辊和下托辊上。拉紧装置保证输送带正常运转所需的张紧力。工作时，驱动滚筒通过摩擦力驱动输送带运行。物料装在输送带上与输送带一同运动。通常利用上股输送带运送物料，并在输送带绕过机头滚筒改变方向时卸载。必要时，可利用专门的卸载装置在输送机中部任意点进行卸载。
四、目标、主要特色及工作进度。
目标带式输送机得研究以及设计应用中，我们对带式输送机的利用要达到效率最大化。带式输送机在不断的发展，其设计理论以及开发成果基本满足矿工业的需求，我们利用现代化的计算机技术，结合现实地点与理论，设计出更好更有特色的带式输送机。带式输送机的应用跟广泛，所以在安全装置上需要更加的用心，而且根据市场的需求，设计出性能以及质量更能满意的输送机。
特点上行式石灰带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的传送带-流水线-传送带机械。矿井地面选煤厂及井下主要输送道中，大部分采用此种输送机。通过它我们能将物料从最初的供料点运输到最终的卸料点，其输送路线适应性强且灵活，线路长度可以短到10米，长到数十千米以上，也可以安装到小型隧道里，甚至架设在危险地面上课。对于现代化工业企业中，这是一种不可缺少的装置。
工作进度安排。
2.运动及动力参数计算20xx.03.21～20xx.04.032周。
3.总装图设计20xx.04.04～20xx.04.243周。
4主要零、部件强度及选用计算20xx.04.25～20xx.05.082周。
5.绘制零、部件图20xx.05.09～20xx.05.222周。
6.编写设计计算说明书(毕业论文)20xx.05.23～20xx.06.052周。
7.毕业设计审查、毕业答辩20xx.06.06～20xx.06.232周。
五、参考文献。
[1]孙桓等主编.机械原理.北京:高等教育出版社，
[2]濮良贵等主编.机械设计.北京:高等教育出版社，2001。
[3]《运输机械设计选用手册》编委会.运输机械设计选用手册.北京:化学工业出版社.
题目：
小型核桃剥壳机设计。
学院：
物理学院机电学院。
专业：
班级：
1班。
姓名：
张泽。
学号：
20180613042。
指导教师：
杨伟超。
教师职称：
讲师。
年
月
日
选题的意义及国内外研究现状。
核桃为世界四大干果之一。原产于我国的有4种品类和1个杂交品种，其中云南薄壳胡桃为主的栽培品种最多。品质优良的核桃仁呈浅黄色或琥珀色，其营养价值高，味道鲜美，可直接食用，是一种极佳的补品，也是制作点心的主要材料。很多国家都有食用核桃的习俗，美国饮食指导也把核桃和黄豆列入了同一类食品。近几年，除了核桃果仁之外，核桃乳、核桃粉等核桃精加工产品也陆续上市，核桃油也有少量的销售，但核桃深加工产品却很少见到，其后续产品的研发与加工也迫在眉睫。我国的核桃种植面积达到了1266.67平方千米，居世界之首。2021年全国核桃总产量已达27.8万吨，占坚果总产量的96.1%，且产量仍旧呈上升趋势。由于其适应性强，在全国范围内分布十分广泛，因此在南方和北方20多个省市自治区均有种植。
核桃的初级加工过程中所使用的机器称为初级加工设备。我国每年有许多的核桃要经过加工处理。目前，国内绝大多数的核桃初加工还采用传统的手工生产方式，仅有少量采用了绿皮脱皮机和清洗机。而破壳、取仁、壳分离、核桃仁分级则主要靠手工操作。手工操作存在生产效率低、生产周期长、卫生状况差、易二次污染、加工工艺不易进行等缺点。随着我国城市化进程的加速，农村剩余劳动力大量向外流动，导致劳动力短缺，雇佣费用将会上升，传统的人工核桃初加工方式已不能满足市场对核桃加工的需求。核桃的脱壳取仁是核桃深加工的首要环节，因此，必须研制一种既能实现机械化或半机械化的核桃破壳机，以提高其生产效率。
早在二十世纪六十年代初期，国外就开始了对坚果脱壳的研究，到80年代初期，美国，意大利，法国等国家陆续开发了不同类型的坚果脱壳设备,如夏威夷果剥壳机、杏仁剥壳机等。经过几十年的研究设计，坚果脱壳机已经趋于成熟，现正在向机电一体化发展。坚果破壳取仁设备的研究是国内外研究的热点，国内外的研究人员对其破壳机理的探索、破壳取仁的设备等方面进行了研究。
我国的坚果脱壳机发展速度较慢，与农业发展速度相去甚远，相关机器的使用中存在一些问题，导致推广停滞。
(1)脱壳速率较低；许多脱壳机脱壳不彻底，脱壳率低，部分脱壳机的脱壳率仅为50%。这是坚果脱壳器推广应用的最大阻碍。
(2)损失率高；因工艺参数的选取不当，导致剥皮不彻底，破碎的核桃果仁在破碎的壳体中很难被回收。一些机械设备的果仁损耗率高达20%。
(3)果实的完整性不佳；一些机械设备在设计时，只追求提高剥皮速度，以减少漏剥或剥壳不彻底的情况，破损率太高，降低了商品的价值。
(4)该设备的运行普遍性和稳定性较差；普通的脱壳器只能在特定种类的坚果上进行脱壳，而在不同种类的坚果中，由于主要零件的替换，无法达到一机多用的目的。针对特定类型坚果而研制的特殊型号，当坚果品种、大小、外壳形状、水分含量等发生改变时，其脱壳性能将会下降。
(5)操作费用过高。国内的坚果脱壳机还没有形成规模，大部分都是单机生产，设备的价格从四万到十二万不等。并且存在工艺水平低、成本高、通用性差等诸多问题，导致生产单位的设备成本较高，操作成本也较高。
现阶段核桃脱壳取仁的方式有离心式撞击破壳法、腐蚀法、真空泵脱壳取仁法、超声波脱壳法和固定空隙挤压破壳法。
研究的主要内容及预期目标。
依据上述调研工作，确定小型核桃剥壳机的功能参数；
依据所确定的功能参数，结合选定的设计方案，进行具体零部件的设计与选型，对关键零件进行校核计算，并形成相应的零件图、装配图等技术资料。
目标：本文重点在于小型核桃剥壳机的设计，在设计中，根据实际要求，确定核桃剥壳机的整体参数，完成各部件的选用设计以及关键零件的校核。
研究思路及拟采用的研究方法。
本设计以小型核桃剥壳机本设计以棉核桃剥壳机的为依据，逐一进行论述,先是确定出核桃剥壳机的总体目标和性能，而后再确定出整体方案。了解电机的类型、规格和用途等特点。对cad的熟练运用，对核桃剥壳机整体结构的了解,对各参数的选取与计算。设计系统的结构图，并用cad绘制,根据生产工艺要求，完成对核桃剥壳机的设计。
工作进度安排。
起讫日期
主要工作内容。
2021年10月11日至2021年11月28日。
选题、调研、收集资料。
2021年11月29日至2021年12月26日。
论证、开题、撰写开题报告。
2021年12月27日至2022年04月03日。
2022年04月04日至2022年05月01日。
教师审阅、修改、完成。
2022年05月09日至2022年05月15日。
设计答辩。
主要参考资料：
[1]吴子岳.核桃剥壳机的理论分析与试验研究[j],1996,19(2):96～100.[2]王高平.一种新型核桃加工设备的研究南方农机[j].2002,(02):113～115.[3]乔园园,史建新,董远德影响核桃壳仁脱离的主要因素农机化研究[j],2008,(04):43～44.[4]郗荣庭,刘梦军.中国干果[m].北京:中国林业出版社,2005,34～37.[5]史建新,辛动军.国内外核桃破壳取仁机械的现状及问题探讨新疆农机化[j],2001,(06).[6]辛动军,史建新.核桃剥壳机导向装置试验研究[j].新疆农业大学学报,2001,(03).[7]袁巧霞.我国坚果脱壳机现状及亟待解决的技术问题.农机化研究[j],2001,(03).
指导教师意见：
指导教师：年月日。
答辩小组或教研室审核意见：
组长或教研室主任：年月日。
为期几十天的生产实习，我们先后去过了上海机床厂，杭州机密机床加工工厂，沈阳机床厂等大型工厂，了解这些工厂的生产情况，与本专业有关的各种知识，各厂工人的工作情况等等。第一次亲身感受了所学知识与实际的应用，传感器在空调设备的应用了，电子技术在机械制造工业的应用了，精密机械制造在机器制造的应用了，等等理论与实际的相结合，让我们大开眼界，也是对以前所学知识的一个初审。通过这次生产实习，进一步巩固和深化所学的理论知识，弥补以前单一理论教学的不足，为后续专业课学习和毕业设计打好基础。
在接下来的一端时间，我们分三组陆续在通机车间，专机车间和加工车间进行生产实习。在通机车间，该车间负责人带我们参观了他们的生产装配流水线，并为我们详细讲解了平面磨床个主要零部件的加工装配工艺和整机的动力驱动问题以及内部液压系统的一系列构造。我最感兴趣的应该是该平面磨床的液压系统，共分为供油机构，执行机构，辅助机构和控制机构。从不同的角度出发，可以把液压系统分成不同的形式。按油液的循环方式，液压系统可分为开式系统和闭式系统。开式系统是指液压泵从油箱吸油，油经各种控制阀后，驱动液压执行元件，回油再经过换向阀回油箱。这种系统结构较为简单，可以发挥油箱的散热、沉淀杂质作用，但因油液常与空气接触，使空气易于渗入系统，导致机构运动不平稳等后果。开式系统油箱大，油泵自吸性能好闭式系统中，液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相连，工作液体在系统的管路中进行封闭循环。其结构紧凑，与空气接触机会少，空气不易渗入系统，故传动较平稳，但闭式系统较开式系统复杂，因无油箱，油液的散热和过滤条件较差。为补偿系统中的泄漏，通常需要一个小流量的补油泵和油箱。由于闭式系统在技术要求和成本上比较高，考虑到经济性的问题，所以该平面磨床采取开始系统，外加一个吸震器来平衡系统。
现代工程机械几乎都采用了液压系统，并且与电子系统、计算机控制技术结合，成为现代工程机械的重要组成部分，怎样设计好液压系统，是提高我国机械制造业水平的一项关键技术。在专机车间，对专用磨床的三组导轨，两个拖板等特殊结构和送料机构及其加工范围有了进一步的加深学习，比向老师傅讨教了动力驱动的原理问题，获益非浅。在加工车间，对龙门刨床，牛头刨床等有了更多的确切的感性认知，听老师傅们把机床的五大部件：床身，立柱，磨头，拖板，工作台细细道来，如孢丁解牛般地，它们的加工工艺，加工特点在不知不觉间嵌们我们的脑袋机械制造专业社会实践报告范文精选3篇社会实践报告。
在机工厂的实习，了解了目前制造业的基本情况，只是由于机械行业特有的技术操作熟练性和其具有的较大风险性，很遗憾地，不能多做一些具体实践的操作，但是观察了一台机床的各个零件的生产加工过程及其装配过程，使许多自己从书本上学的知识鲜活了起来，明白了本专业在一些技术制造上的具体应用。
在精机公司的实习中，极大地丰富了自己关于零件加工工艺的知识，拓展了自己的知识面。在这次实习中，感触最深的是了解了数控机床在机械制造业中的重要性，它是电子信息技术和传统机械加工技术结合的产物，它集现代精密机械、计算机、通信、液压气动、光电等多学科技术为一体，具有高效率、高精度、高自动化和高柔性等特点，是尖端工业所不可缺少的生产设备。目前我国绝大部分数控机床都是出自国外先进制造商，无论在数量上，精度，性能指标上，中国制造业都远远落后于发达国家，需要我们奋起直追上海阀门厂&上海大众汽车生产有限公司，因为时间比较紧迫，所以这次之行应该以参观为主，在阀门厂的时间比较短，也很难获得比较理想的实习效果，多少令我们了解了机械制造业的发展方向，我想，这也是本次上海之行最大的收获。
将本文的word文档下载到电脑，方便收藏和打印。
1、选题的目的和意义:。
液压破碎锤已经成为液压挖掘机的一个重要作业工具，它能在挖掘建筑物基础的作用中更有效地清理浮动的石块和岩石缝隙中的泥土。可以应用在比较恶劣的作业环境，应用场合广。也有人将液压破碎锤安装在挖掘装载机(又称两头忙)或轮式装载机上进行破碎作业。我国液压破碎锤市场飞速发展的良好机遇，国产液压破碎锤企业迅速崛起，国产品牌市场占有率不断提高。液压破碎锤的优点：结构简单、故障少、维护方便、成本较低、冲击能量较大。因此用户可同时降低使用和维护两方面成本。
2、国内外研究现状及市场分析：
3.液压破碎锤，又叫做液压破碎器、液压碎石器、液压锤或液压镐等。而我国国家标准的术语称之为液压冲击破碎器(hydraulicimpactbreaker)。名称五花八门是由于国际上暂时还没对液压破碎锤制定一个统一的标准。现在液压破碎锤市场十分兴旺，韩国、日本、德国、美国、芬兰、意大利等国的多种型号液压破碎器充斥我国市场，现在国内市场主要销售的品牌有韩国组装(水山、工兵、韩宇、东光、双牛、猛士等)，日本组装(古河、甲南、东空等)。我国液压破碎锤市场目前尚处于快速成长期，国产品牌主要有惊天、力博士、迈科、长液等。目前国内外对液压破碎锤的技术研究主要是1、采用最优化设计理念，加大活塞和缸体行程，采用活塞和钎杆同样大的直径，使破碎锤与主机匹配效果最佳，合理利用最高的输出能量，增加冲击能量。节约能源，达到工作效率最高。使用高质量材质特殊精密工艺加工制造，降低其使用成本。2、尽最大力度让液压破碎锤结构简单、故障少、维护方便。延长使用寿命。并总结液压破碎锤常发生的故障与原因，进行改进与创新，降低成本。
3、选题研究的内容：
1、对液压破碎锤一个综合的了解。（产品种类、各种型号及参数、产品的应用场合、产品的使用等。）。
2、根据实际使用情况分析液压破碎锤经常发生的故障与维护。
3、液压破碎锤的保养与检查。
4、液压破碎锤的改进与提高使用性能的创新设计。
4、选题研究的技术路线、研究方法和要解决的主要问题：研究技术路线：首先，了解本论题的研究状况，形成文献综述和开题报告。其次，进一步搜集阅读资料并研读文本和现场产品的考察，做好相关的记录，形成论题提纲。第三，深入研究，写成初稿。最后，反复修改，完成定稿。研究方法：运用文献阅读法与比较法、网络信息收集与阅读、对实习公司的液压破碎锤产品的零件进行分析法、在液压破碎锤产品的`应用场合进行维护及收集信息等方法进行研究。
要解决的关键问题：液压破碎锤的故障维护与改进和提高使用性能的创新设计。
5、研究与写作计划：
20xx年01月05日——02月20日确定选题、收集相关资料。
20xx年02月20日——02月30日撰写开题报告与开题。
20xx年03月01日——04月01日收集资料，开展研究，形成写作提纲。
20xx年04月02日——05月01日深入研究，形成论文初稿。
20xx年05月02日——06月30日论文修改、定稿、打印、答辩。
6、参考文献：
【1】丁问司;新型冲击式液压碎石器的研究[j];液压气动与密封;06期。
【2】赵宏强;新型液压冲击器仿真与优化研究[j];凿岩机械气动工具;01期。
【3】许同乐,夏明堂;液压破碎锤的发展与研究状况[j];机械工程师;06期。
【4】许同乐;影响液压锤性能因素的仿真研究[j];润滑与密封;05期。
【6】唐伟;无阀液压凿岩机动态过程的仿真研究[d];西安科技大学;。
【8】黄园月;液压凿岩机冲击效率分析[j];凿岩机械气动工具;1995年02期。
一、选题背景及依据（简述国内外研究现状、生产需求状况，说明选题目的、意义，列出主要参考文献）。
随着我国经济繁荣发展，尤其是房地产业的火爆，带动了运输业的繁荣。同时也对运输效率提出了更高要求。以往的人工装卸已经不能满足行业的发展。更高效省力的汽车自卸系统越来越普遍被使用。为中国经济的繁荣做出了突出贡献。
自卸系统的动力提供以液压为主。应为液压系统稳定高效方便实用。现在我们就来探讨汽车自卸机构的液压设计。
自卸汽车液压系统设计的好坏，将直接影响整车的性能和生产效率。自卸汽车液压系统一般包括举升液压系统和转向液压系统，有些车还包括液压制动系统和制动冷却系统。自卸汽车液压系统原理上相对来说比较简单，但其中有许多具体问题需要认真去研究。国内自卸汽车液压系统设计，基本上采用的是传统的经验性设计，整体性能很难达到最优。作者通过自己的设计，提出了自卸汽车举升液压系统和转向液压系统的一般设计流程和现代设计方法，并对其中的重要环节做了说明，给出了一些解决方案，以期对国产自卸汽车液压系统的设计有所启发。
汽车自卸机构可使车厢后倾和侧倾，以便完成自卸动作。屯位较小的车用液压缸直接顶起即可。5～15t的重型汽车除有顶升液压缸外，尚有进行杠杆力放大系统。
汽车自卸机构详细原理见设计说明书。
参考文献。
[1]王广怀编著液压技术应用哈尔滨工业大学出版社。
[2]李建荣徐长寿主编液压与气压传动化学工业出版社。
[3]机械学设计手册液压传动与控制机械学工业出版社。
[4]赵应越主编现代实用液压辅件上海交通大学出版社。
[5]张利平主编现代液压技术应用200例化学工业出版社。
精密和超精密加工时发展尖端技术的基础，是衡量一个国家科学技术水平的重要标志。我国从‘“九五”规划开始，已将其列为关键技术之一。精密、超精密加工技术是包括精密微加工、精密测量和精密控制的一门综合学科，而精密微致动技术是其中的关键。
目前超精密加工中所使用的刀具大多采用基于压电陶瓷材料(pzt)的致动元件，其输出功率低，且必须采取有限措施防止冲击力和高驱动电压造成的击穿短路等问题。因此采用超磁致伸缩材料制成的超磁致伸缩驱动器(gma)成为近年来研究微致动技术的热点。它的发展，势必促进微致动技术在微机电系统(mems)和超精密加工、半导体生产、光学加工等领域的应用。
国外在超磁致伸缩致动器(gma)的研究方面取得了很多理论及应用成果，日本用直径6mm的超磁致伸缩棒制备了精密机床工具伺服装置,其每平方毫米面积闪的驱动力为588n，是压电材料(pzt)的20倍，加工单晶硅晶面的平均粗糙度为1.9nm。美国etrema公司开发的大行程精密terfenol-d致动器应用在活塞非圆加工机床上，最大行程为640μm(最大动态行程350μm)，位移精度达2%±1.1μm，最大输出力为2670n。另一超磁致伸缩驱动器的应用领域是微型马达，包括直线马达和旋转马达，etter教授研制的超磁致伸缩蠕动型直线马达，可产生1000n的驱动力，极限速率为20mm/s；h等利用超磁致伸缩材料开发的转动式步进马达扭矩输出达12.2n·m，精度达800微弧度。在流体控制领域，瑞典abb公司设计了一个用gmm棒作为驱动原件的燃料注入系统，该系统能实现对燃料的精密、瞬时控制，使燃料充分燃烧，减小污染，它在飞机和汽车等内燃机中已得到应用。
国内在磁致伸缩致动器(gma)的研究方面起步较晚，夏春林等(1999年)用超磁致材料制作了用于压力气动阀的驱动元件；浙江大学开发研制了活塞异型销孔的制造系统，成功的解决了异型销孔的制造难题；甘肃天星开发了商用化的超磁致伸缩智能振动时效装置；长江工程地球物理勘测研究院开发了井间声波发射换能器等稀土超磁致伸缩智能振动时效装置；武汉理工大学智能制造与控制研究所研制开发了超精密超磁致微动执行器。
然而，超磁致致动器工作时，驱动线圈的发热及超磁致伸缩棒的涡流与迟滞损耗均导致超磁致伸缩棒温度的升高。而温度的上升将导致超磁致伸缩棒的热变形，严重影响致动器的输出位移精度。因此，在超磁致伸缩致动器的设计中，必须采取措施消除或抑制由温升带来的不利影响。
本毕业设计的旨在对某微进给刀架中执行元件超磁致伸缩致动器的温度特性分析并对其，以尽量消除或抑制温升对超磁致致动器性能带来的不利影响，使其具有更好的工作性能和更高的输出位移精度，进一步推广它在精密加工、超精密加工领域中的应用，提升我国机电产品的综合竞争力。
本毕业设计对给定的微进给刀架中超磁致致动器在给定驱动电流并恒温水冷条件下进行热分析，通过对超磁致致动器进行有限元分析与仿真，研究超磁致伸缩棒表面的温度场与热变形。根据分析结果，对超磁致致动器进行结构上的优化，提高其工作性能。
论文的主要内容包括：
第一章：绪论。介绍本毕业设计的研究意义和研究内容，综述超磁致伸缩材料的物理特性、应用及超磁致致动器的优势，阐述超磁致伸缩致动器的应用研究现状及主要类型,在此基础上提出本文的研究内容。
第二章：超磁致致动器的发热影响分析。列出所有导致超磁致伸缩棒发热的因素,从理论上分析超磁致伸缩棒温度升高对致动器输出精度的影响,总结常用的超磁致致动器的温控方法以及其适用场合。
第三章：超磁致致动器的热分析理论论以及软件仿真。介绍有限元热分析的基本理论和步骤。在abaqus环境下建立当前微进给刀架中致动器的三维模型,并对超磁致致动器施加的驱动电流以及恒温水冷的温度下，对超磁致致动器几何模型施加的约束以及边界条件，网格划分等步骤后，经软件计算分析得到在该工况下超磁致致动器中超磁致伸缩棒表面的温度场。
第四章：超磁致致动器结构优化。根据前面所得出的有限元分析结果，介绍针对该超磁致致动器的结构优化方案以及为什么要采取该方案，确定最终的驱动器结构参数和所采用材料的热属性参数。对优化后的致动器施加相同的条件，利用软件进行有限元分析，得到优化后致动器中超磁致伸缩棒表面温度场。将优化前后的有限元分析结果进行得出对比，得出结论，以证明优化的有效性和正确性。
第五章：总结与展望。概括毕业论文的主要研究成果，并展望了今后需进一步开展的工作。
毕业设计的技术路线主要包括：
(1)超磁致驱动装置的三维建模。分析微进给平台的图纸，在有限元分析软件abaqus环境中建立微进给刀架中超磁致驱动装置的的三维模型。
(2)基于abaqus的超磁致致动器的温度特性分析。在有限元分析软件abaqus环境下，建立好超磁致致动器的有限元模型后，对几何模型进行网格划分并施加相应的约束以及边界条件，对超磁致致动器施加设定的驱动电流以及25℃的恒温水冷条件，利用软件进行有限元分析，得到超磁致伸缩棒表面的温度场和热变形量，分析温升对超磁致致动器输出精度的影响。
(3)超磁致致动器的结构优化。根据前面所得的有限元分析结果，对超磁致致动器进行结构上的优化，改善超磁致伸缩棒的温度场分布均匀度以减小热变形误差。初步设想主要从两方面进行优化：
二、将超磁致伸缩棒与线圈间套筒的材料换成相变材料，利用其相变过程中吸收潜热，温度维持不变的特性，抑制线圈发热对超磁致伸缩棒的影响，总体采用相变加水冷组合温控的技术方案。
(4)对比对优化后的超磁致致动器在abaqus环境中施加相同的驱动电流及恒温水冷的条件，进行有限元热分析，得到优化后的致动器中超磁致伸缩棒表面的温度场。将优化前后的有限元分析结果进行对比，得出结论，证明优化的有效性和正确性。
(1)第1-3周：毕业实习，完成实习报告。
(2)第4-5周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需的有限元分析软件abaqus。确定方案，完成开题报告。
(3)第6-8周：学习软件有限元分析软件abaqus，完成超磁致致动器的三维建模与仿真。
(4)第9-10周：在abaqus环境下完成超磁致致动器在给定驱动电流条件下的热分析，并针对分析结果对超磁致致动器进行结构上的优化，对比优化前后的热分析结果。
(6)第13周：修改、完善并打印毕业设计论文，提交毕业论文准备论文答辩。
(7)第15周：制作答辩幻灯片，进行毕业设计答辩。
班级：机制专101。
学号：xxx。
学生姓名：xx。
1、课题来源。
移动工件功能的自动化装置，它是在机械化、自动化生产过程中发展起来的一种新型装置。机械手越来越广泛的得到应用，在机械行业中它可用于零部件组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更普遍。近年来，机械手已发展成为柔性制造系统fms和柔性制造单元fmc中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，它适应于中、小批量生产，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适性很强。当工件变更时，柔性生产系统很容易改变，有利于企业不断更新适销对路的品种，提高产品质量，更好地适应市场竞争的需要。而目前我国的工业机器人技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。为此，我们把设计制作输送线上助力搬运机械手作为我们研究的课题。
2、研究的目的、意义。
2.1课题研究的目的。
现代汽车制造工厂的生产流水线，尤其是主要工艺的焊接生产线，大多采用了气动机械手。车身在每个工序的移动；车身外壳被真空吸盘吸起和放下，在指定工位的夹紧和定位；点焊机焊头的快速接近、减速软着陆后的变压控制点焊，都采用了各种特殊功能的气动机械手高频率的点焊、力控的准确性及完成整个工序过程的高度自动化，堪称是最有代表性的气动机械手应用之一。现在的机械手大多采用液压传动，液压传动存在以下几个缺点:。
且影响执行部分的运动平稳性及正确性。
(2)工作时受温度变化影响较大。油温变化时，液体粘度变化，引起运动特性变化。
(3)因液压脉动和液体中混入空气，易产生噪声。
(4)为了减少泄漏，液压元件的制造工艺水平要求较高，故价格较高;且使用维护需要较高技术水平。
鉴于以上这些缺陷，本机械手拟采用气压传动，气动技术有以下优点:。
(1)介质提取和处理方便。气压传动工作压力较低，工作介质提取容易，而后排入大气，处理方便，一般不需设置回收管道和容器:介质清洁，管道不易堵塞，不存在介质变质及补充的问题.
(2)阻力损失和泄漏较小，在压缩空气的输送过程中，阻力损失较小(一般仅为油路的千分之一)，空气便于集中供应和远距离输送。外泄漏不会像液压传动那样，造成压力明显降低和严重污染。
(3)动作迅速，反应灵敏。气动系统一般只需要0.02s-0.3s即可建立起所需的压力和速度。气动系统也能实现过载保护，便于自动控制。
(4)能源可储存。压缩空气可存贮在储气罐中，因此，发生突然断电等情况时，机器及其工艺流程不致突然中断。
(5)工作环境适应性好。在易燃、易爆、多尘埃、强磁、强辐射、振动等恶劣环境中，气压传动与控制系统比机械、电器及液压系统优越，而且不会因温度变化影响传动及控制性能。
(6)成本低廉。由于气动系统工作压力较低，因此降低了气动元、辅件的材质和加工精度要求，制造容易，成本较低。
而且对于不太复杂的机械手，用气动元件组成的控制系统己被接受，但由于气动机器人这一体系己经取得的一系列重要进展过去介绍得不够，因此在工业自动化领域里，对气动机械手、气动机器人的实用性和前景存在不少疑虑。
2.2课题研究的意义。
在机械工业中，应用机械手的意义可以概括如下：
一、以提高生产过程中的自动化程度应用机械手有利于实现材料的传送、工件的装卸、刀具的更换以及机器的装配等的自动化的程度，从而可以提高劳动生产率和降低生产成本。
二、以改善劳动条件，避免人身事故在高温、高压、低温、低压、有灰尘、噪声、臭味、有放射性或有其他毒性污染以及工作空间狭窄的场合中，用人手直接操作是有危险或根本不可能的，而应用机械手即可部分或全部代替人安全的完成作业，使劳动条件得以改善。在一些简单、重复，特别是较笨重的操作中，以机械手代替人进行工作，可以避免由于操作疲劳或疏忽而造成的人身事故。
三、可以减轻人力，并便于有节奏的生产应用机械手代替人进行工作，这是直接减少人力的一个侧面，同时由于应用机械手可以连续的工作，这是减少人力的另一个侧面。因此，在自动化机床的综合加工自动线上，目前几乎都没有机械手，以减少人力和更准确的控制生产的节拍，便于有节奏的进行工作生产。综上所述，有效的应用机械手，是发展机械工业的必然趋势。
3、国内外研究现状和发展趋势。
3.1国内的研究现状。
工业机械手最早应用在汽车制造工业，常用于焊接、喷漆、上下料和搬运。工业机械手延伸和扩大了人的手足和大脑功能，它可替代人从事危险、有害、有毒、低温和高温等恶劣环境中工作：代替人完成繁重、单调重复劳动，提高劳动生产率，保证产品质量。目前主要应用与制造业中，特别是电器制造、汽车制造、塑料加工、通用机械制造及金属加工等工业。工业机械手与数控加工中心，自动搬运小车与自动检测系统可组成柔性制造系统和计算机集成制造系统，实现生产自动化。随着生产的发展，功能和性能的不断改善和提高，机械手的应用领域日益扩大。
我国的工业机械手发展主要是逐步扩大其应用范围。在应用专业机械手的同时，相应的发展通用机械手，研制出示教式机械手、计算机控制机械手和组合式机械手等。可以将机械手各运动构件，如伸缩、摆动、升降、横移、俯仰等机构，设计成典型的通用机构，以便根据不同的作业要求，选用不用的典型机构，组装成各种用途的机械手，即便于设计制造，又便于跟换工件，扩大了应用范围。目前国内机械手主要用于机床加工、锻造。热处理等方面，数量、品种、性能方面都不能满足工业生产发展的需要。所以，在国内主要是逐步扩大应用范围，重点发展铸造、热处理方面的机械手，以减轻劳动强度，改善作业条件，在应用专业机械手的同时，相应的发展通用机械手，有条件的要研制示教式机械手、计算机控制机械手和组合机械手等。同时要提高速度，减少冲击，正确定位，以便更好的发挥机械手的作用。此外还应大力研究伺服型、记忆再现型，以及具有触觉、视觉等性能的机械手，并考虑与计算机连用，逐步成为整个机械制造系统中的一个基本单元。
3.2国外研究现状。
国外机械手在机械制造行业中应用较多，发展也很快。目前主要用于机床、横锻压力机的上下料，以及点焊、喷漆等作业，它可按照事先指定的作业程序来完成规定的操作。国外机械手的发展趋势是大力研制具有某种智能的机械手。使它具有一定的传感能力，能反馈外界条件的变化，作相应的变更。如发生少许偏差时候，即能更正并自行检测，重点是研究视觉功能和触觉功能。目前已经取得一定的成绩。
3.3发展趋势。
目前世界高端工业机械手均具有高精化，高速化，多轴化，轻量化等的发展趋势。定位精度可以满足微米及亚微米级要求，运行速度可以达到3m/s，良新产品可以达到6轴，负载2kg的产品系统总重已突破100kg。更重要的是将机械手、柔性制造系统和柔性制造单元相互结合，从而根本改变目前机械制造系统的人工操作状态。同时，随着机械手的小型化和微型化，其应用领域将会突破传统的机械领域，从而向着电子信息、生物技术、生命科学及航空航天等高端行业发展。
4.发展前景及方向。
4.1重复高精度。
1、理论意义:(1)学习模具设计的一般方法，了解和掌握常用模具整体设计、零部件的设计过程和计算方法，培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力，特别是总体设计和计算的能力.
(2)综合运用热锻模课程和其它有关选修课程的理论及生产实践的知识去分析和解决模具设计问题，并使所学专业知识得到进一步巩固和深化.
(4)可以掌握锻造工艺，熟悉各种锻造各种锻造设备，熟悉掌握计算机操作以及了解deform软件的应用，并具有机械设计及制造等综合知识.
2、现实意义:随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术，新工艺，新设备，新材料不断涌现，进一步提高锻件的性能指标;同时缩短了生产周期，降低了成本，使之在竞争中处于优势地位.
锻造是一种借助工具或模具在冲击作用下加工金属机械零件或零件毛坯的方法.锻件的最大优势是韧性高、纤维组织合理，件与件之间性能变化小;锻件内部质量与加工历史有关，不会被任何一种金属加工工艺超过.
锻件的优势是由于金属材料通过塑性变形后，消除了内部缺陷，如锻(焊)合空洞，压实疏松，打碎碳化物，非金属夹杂并使之沿变形方向分布，改善或消除成分偏析等，得到了均匀、细小的低倍和高倍组织.而铸造工艺得到的锻件，尽管能获得较准确的尺寸和比锻件更为复杂的形状，但难以消除疏松、空洞、成分偏析、非金属夹杂等缺陷;机械加工方法获得的零件，尺寸精度较高，表面光滑，但金属内部流线往往被切断，容易造成应力腐蚀，承载拉压交变应力的能力较差.
这几年，我国火车不断提速，动车、高铁相继投入运营，这也代表着以后的发展方向，这要求我们必须保证火车导轨的安全可靠行，为保证高速列车运行的平稳性和旅客的舒适性，高速铁路的平顺性是很重要的指标，国外高速铁路采用断面尺寸公差和平直度要求很高的长定尺钢轨并焊接成超长无缝线路.接头作为连接导轨的关键部件起着至关重要的作用.
模具制造技术现代化是模具工业发展的基础，性能良好的锻造设备是提高锻造生产技术水平的基本条件，高精度、高寿命、高效率的锻模模需要高精度高自动化的锻造设备相匹配.为了满足大批量高速生产的需要，目前锻造设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控方向发展，加之机械手乃至机器人的大量使用，使锻造生产效率得到大幅度的提高，各式各样的锻造自动线和高速自动压力机纷纷投入使用.
本课题以锻造工序的数目确定、预成形设计为重点，对比不同形状预制坯的成形过程，给出了合理的制坯工序布排和设计，实现了一火锻造.同时，开发了封闭飞边闭式锻造预锻工序，提高了材料利用率.最后，对锻造过程进行了三维有限元模拟，在40mn热模锻压力机上进行了试验和试生产，模拟和试验结果证明锻造设计符合生产要求.该锻件形状复杂，材料分布非常不均匀，其锻造工序编排和模具设计难度更大.
本课题的难点在于应用三维绘图软件和deform软件对其进行应力应变分析，通过软件规范初设数据并反复进行修改，直到得到最优的设计方案..
我国的经济体制发生了根本的变化，由过去的计划经济过度到现在的市场经济.锻压生产虽然生产效率高，节约原材料和机械加工工时;但生产周期较长，成本较高，处于不利的竞争地位.铸造、焊接、机械加工豆加入了竞争.锻造生产要跟上当代科学技术的发展，需不断改进技术，采用新工艺、新技术，进一步提高锻件的性能指标;同时要缩短生产周期，降低成本，使之在竞争中处于优势地位.模具的技术水平明显有了提高，一些国产优质模具的性能已接近国外同类产品的先进水平，但由于我国起步晚，许多模具不得不依赖进口，与发达国家相比差距还非常大.
当代科学技术的发展对锻压技术本身的完善和发展有着重大的影响，这主要表现在一下几个方面:。
1.对机械零件的性能要求更高.现代交通工具如汽车、飞机、机车的速度越来越高，负荷越来越大.出更换强度更高的材料外，研究和开发新的锻造技术.挖掘原有材料的潜力也是一条出路.
2.模具计算辅助设计、制造与分析(cad/cam/cae)的研究和应用将极大地提高模具制造效率，提高模具质量，使模具设计与制造技术实现一体化.
3.模具的标准化、商品化、机械化及专业化自动生产.
4.工艺分析计算的现代化.它将与现代数学、计算机技术联姻，对加工零件进行计算机模拟和有限元分析，达到预测某一工艺方案对零件成形的可能性与成形过程中可能会发生的问题，供设计人员修改和选择.
目前锻造业面临的问题大概可以归纳为一下几个方面:。
1.装备水平低，其主要表现是设备老化、精确度低.
2.管理体制亟待理顺，生产厂点过多，力量分散.
3.机械制造厂家封闭式经营生产，是产品缺乏竞争力.
4.科学研究投入少，接受新技术新工艺迟缓，其结果导致搞科研也搞生产，生产厂家的问题无人去解决.
【1】姚泽坤主编.锻造工艺学与模具设计西北工业大学出版社20xx.6。
【2】卢秉恒.机械制造技术基础.北京:机械工业出版社，1999.8。
【3】王先奎.机械制造工艺学.北京:机械工业出版社，20xx。
【4】吴宗泽机械零件设计手册.北京:机械工业出版社，20xx.4。
【5】郑家骧刘永田.画法几何与机械制图.内蒙古科技出版社，20xx.8。
【6】锻压手册(设备)北京:机械工业出版社，20xx。
【7】锻模设计手册北京:机械工业出版社，1991。
1、研究内容:。
(2)模具整装配图和模具主要零件的设计;。
(3)编写设计毕业论文。
2、基本设计方案。
本零件是属于大型锻件，首先根据相关尺寸确定其锻造工步，通过计算/r以及h/d的相关数值，基本步骤设计如下:。
1、计算毛坯尺寸。
2、选择成型设备及其参数。
3、用deform模拟软件进行有限元模拟并分析缺陷并加以改进。
4、模具工作部分尺寸的计算。
5、模具的总体设计。
6、下料。
7、加热。
8、弯曲。
9、预锻。
10、终锻。
11、切边。
第5-6周毕业实习，撰写实习报告。
第9-10周写出开题报告，开题;进行总体设计。
第17周，整理设计资料，进行毕业答辩。
实习地点：
老实验楼三楼301机床拆装实验室。
实习目的：
使我们机设专业的学生了解齿轮泵减速器汽油发动机钻铣床的内部结构，提高动手能力，培养我们独立思考、独立作图、独立分析问题的能力。通过拆装一个不是很复杂的机械使我们树立一种机械构造是一种很严谨、很巧妙的设备，增强我们对机械的感性认识。
操作要求：
1、按主次进行拆装，先外部后里部，先主后次，
2、，合理分工，拆下的零件按顺序放置，
3、安装时不能遗忘零件，零件不能装反等。
实习收获：
1、详细了解了汽油发动机和钻铣床的工作结构和原理，
2、弄清了汽油发动机和钻铣床里的传动结构和原理，
3、与指导老师讨论了一个自己发现的问题并最终证实了自己的猜想，
4、独立进行了钻铣床主轴和工作台工作原理图的绘制，
5、提高了独立绘图的能力，
这一周是我们拆装辅机的实习课，从一开始，我就很认真的去对待，因为我知道，这样的机会来之不易，平时都是对着抱着课本，念着理论，说到实践，真是少之又少！所以，我很珍惜，自始至终，我都坚持去做到，认真听老师讲解，凡事都参与动手，理论与实践相互结合，发现问题，解决问题，虚心向我们的老师请教！
我们的指导老师是几位有着丰富实践经验的老师，在他们耐心和热情的指导之下，我了解了齿轮泵减速器汽油发动机钻铣床等等这些从前只在理论书上看到的设备。在每个设备的动手之前，老师都是首先为我们详细的阐述机器的工作原理、工作流程和功能意义。
在拆装机器的过程中，我都积极的动手，没有实践，就没有发言权。一个机器，是有很多零件组成的，很多时候，拆装并不是一个人动手去完成，而需要群体分工合作才能完成，这又要需要每一个人在做的过程中很好的去配合，正所谓整体离不开部分，部分整体相结合！在拆装所有机器中，我印象最深刻的是汽油发动机，它实在花了我们太多的时间很精力，我从中学到的东西最多，虽然我们装完它之后不能运转，但我们并不屈服于困难，最后解决掉了问题，终于成功了，当时心理真是难以形容的高兴！原来，工作可以带给人以快乐，特别是不怕困难挫折去解决一些高难度的工作，那样才会更有成就感！
拆装实习前我们都事先料想会有一大部分同学因为怕脏怕冷而“袖手旁观”，谁知，当我们一件一件拆下外部零件逐渐露出内部零件时，我们都被其内部巧妙而精致的机构吸引，于是精巧机构对我们吸引的热度的抵抗了天气的寒冷，我们都变得活跃起来了，生怕插不上手。就这样，一个完整的机床被我们几个人庖丁解牛似的“五马分尸”了，刚开始，面对拆下的一堆零件，我们傻眼了，这东西拆下来容易，想还原可就难多了。此时我深刻体会到了“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”的内涵――再详细的纸上谈兵也不能保证实践时的得心应手。
于是，我们从机械的工作原理入手，从传动结构开始分析，慢慢理清了各零件的`位置，找到了安装的方法后，安装起来就很顺手了。由此可以看出，零件的功能和其机构都是相统一的：
有什么样的结构，就会有什么样的功能；反过来，零件的功能给定，其机构也大致定下来了。顺着这样的思路，我们又得出：
机器的功能和其内部零件的功能也是相统一的，也就是说某个零件有什么样的机构，它就能完成某项功能，从而它就只能安装在机器中能完成此项功能的位置，举例说明，比如，齿轮能改变运动方向，那么齿轮就能安装在机器中需要改变运动方向的地方，以此类推。
后来，在我们即将顺利完成安装时，我发现有一个螺丝“独自”露在外边，不知道把它安装在哪，并且我们再三检查没有发现装配错误，在我们指导老师的帮助下，给我们进行了讲解，帮我们进行了安装，在此过程中，我们学会了独立思考问题，我想，这就是一种进步，一种不能在课堂上学到的进步。
机床拆装实习感想。
一周的拆装实习很快过去了，留给我的印象不仅是严冬下冰凉的金属零件，更多的是机床精巧的内部结构――齿轮相互咬合、轴与套严谨配合、运动的完美传递、零件表面工艺的精细每一项都使我惊奇。我想，一个小小的机床内部结构就是如此复杂和精巧，那么大型车床、数控车床的结构岂不是叹为观止，所以，机械制造的深度与广度使我们现在远不能企及的。通过这次拆装实习，让我深刻的体会到做任何事情都必须认真对待，都必须付出汗水和努力。当然这次实习也达到了我预先的目的，让我对发动机及变速器等汽车大型组件有了一个很深的认识，以前只有在课本上的感观性的认识，这次则是实践中的深入性的认识。通过这次实习使我们学到很多书本上学不到，通过这次的实习，我收益良多，无论是技能方面还是思想方面。在此，我感谢我们的老师辛勤的教导，也感谢自己的不懈去努力，我今后会好好的去发扬。
建议和意见。
1实验室可以为我们学生提供更多的实验器材和设备，供学生们自由选择自己喜欢做的实验机械。
2充分发挥各个学生的特长，在尽量少讲解的基础上让学生独立完成机械的拆卸和装配。
3希望学校把实习的课时安排得更加长一些，让同学们能够进行更多的并且充分的完成机械拆装。
随着社会的日益发展，一些强度较大的体力劳动逐渐被机械生产所替代，起重机则是其中运用较广泛的机械，它对减轻劳动强度，节省人力，降低建设成本，提高施工质量，加快建设速度，实现工程施工机械化起着十分重要的作用。抓斗是起重机上十分重要部件，它是用来装卸物料的装置。单绳抓斗的单绳是指它缺少双绳或四绳抓斗中固定于抓斗上承梁上用以张开或倒空抓斗的支持绳，所以单绳抓斗虽然具有可以用于任何一种件货起重机上的优点，但是抓斗必须借助于特设的辅助装置才能张开，因而单绳抓斗就其构造而言，比较复杂。由于单绳抓斗的装卸效率比双绳抓斗低，故而它只能用于以件货装卸作业为主，仅偶尔用于必须进行抓斗作业的件货起重机上。
自从本世纪之初，德国人pfah在他的论文“自动取物抓斗力之分配与抓取过程”中，阐述了抓斗抓取过程中抓取力与阻力的相互作用与抓斗参数的影响关系以来，迄今70多年。其间应用试验方法对抓斗进行机理分析和立足于适用实践改进抓斗结构、开发新型抓斗者不乏其人。我国自50年代末，从改进船用抓斗开始，同时在理论研究生产实践两方面做了大量工作，收到了丰硕成果。
60年代初，孙鸿范教授和肖乾信教授都曾对苏联的抓斗设计理论提出质疑，并且应用模型抓斗和原型抓斗进行过探讨抓斗参数影响的试验研究工作。孙鸿范教授为清除长江葛洲坝航道中巨石而研制的耙集式抓斗和肖乾信教授为首发明的钳式抓斗，代表着他们在80年代的力作。
在今后的抓斗研究工作中，仍需继续加以解决的几个问题：
（1）目前，还缺少用来评价模型抓斗试验结论适用性所必需的相似定理。
（2）在进行模型抓斗试验时（例如在试验台上进行的试验测试），不允许忽略或者遗漏实际抓取过程中的重要条件。但是，中外目前的试验研究对这一要求解决的还不够完善。
（3）计算抓取阻力的理论关系式，几乎都是建立在对抓取阻力合力的作用线进行简化假定后的基础之上，因而可靠性较差。
（4）从散体结构力学试验得出的公式，是否完全适用于散货粒度增大时抓斗研究中需要解决的问题，结论是很清楚的。
（5）尽管大家都看到了抓斗在实际应用中填充量将随着散货粒度增大而变差，但在目前许多学者的研究工作中，散货粒度的影响仍然很少被注意到。
1、研究内容：
本课题旨在设计一种起重重量为2吨的用于装卸散货的单绳抓斗。
2、实验方案：
本设计将侧重于机械方面的设计,主要有抓斗设计，起升机构设计，运行机构简单设计。
有轨运行之分。本设计采用有轨运行方式。这种方式在专门铺设的钢轨上运行，负荷能力大，运行阻力小。设计过程中，首先要确定总体的设计方案，然后各部件机构尺寸、型号等，最后对部件进行校核。
对起重机抓斗有了比较整体的认识，了解起重机抓斗和起升机构、运行机构的基本组成和各部分的功用、原理。
设计拟定先对抓斗进行系统的设计计算，然后根据抓斗计算出的参数和给定的参数再对起重机的起升机构进行设计，参考相关书籍，选择一个合理的布置方案。通过计算选用机构中所需的标准部件（如电动机、制动器、减速器、联轴器、钢丝绳等）。
1、搜集有关资料，熟悉抓斗工作原理，撰写开题报告1周。
2、相关外文文献的资料的阅读与翻译（6000字符以上）2周。
3、总体方案设计2周。
4、抓斗与起升机构设计3周。
5、运行机构设计2周。
6、绘制总装图3周。
7、撰写毕业论文3周。
8、答辩准备及毕业答辩1周。
[1]顾迪民、工程起重机[m]、北京：中国建筑工业出版社、1988。
[2]陈道南,盛汉中主编、起重机课程设计、冶金工业出版社,1983。
[3]起重机设计手册、机械工业出版社,1980。
[4]倪庆兴,王焕勇编著、起重机械、上海交通大学出版社,1990。
[5]唐照明、计算机辅助设计[m]、北京：机械工业出版社、1993。
[6]陈立文、机械优化设计[m]、上海：上海科学技术出版社、1982。
[7]濮良贵、纪名刚、机械设计[m]、北京:高等教育出版社、20xx。
[8]单祖辉、材料力学[m]、北京：高等教育出版社、20xx。
本文针对机械自动化的发展现状及未来趋势进行了重点分析,首先分析了当前我国的机械自动化程度与发达国家之间所存在的差距,之后对机械设计制及造自动化未来发展做了一定的预测,希望以此对机械自动化的发展起到参考作用.
作为各行各业所需技术装备的主要来源,机械设计制造及自动化具有非常强的专业性和知识性,更是非常重要的工业制造组成部分,对于国家工业体系的完善有着巨大的作用.虽然我国在工业设计制造及自动化领域不断进行发展和创新,但在这方面同发达国家相比仍存在很大差距,因而我们要对其今后的发展趋势和方向进行相应的分析,以便更好促进我国机械设计制造自动化的发展.
我国最早兴起机械自动化技术至今已有近百年的时间,而且在这段时间内各行各业的机械自动化技术都得到了广泛应用和快速发展,不过当前我国依旧处于机械自动化的初级操作阶段.我国的机械设计制造及自动化与发达国家主要有以下几方面的差距：
1.1对于机械设计制造的管理
在一些工业化水平较高的发达国家,其对于机械设计制造的管理大都是通过计算机进行的,重视对于机械制造企业的生产模式、管理体制以及组织形式等的发展和创新.而且其在管理过程中还提出了许多诸如美国的ce（并行工程）技术以及日本的jit（准时生产）技术等的全新管理技术和思想.可是在我国计算机辅助管理技术只有少部分规模较大的公司才加以使用,经验管理仍是大部分小企业的主要管理方式.
1.2机械设计方法
设计准则和数据的不断更新是发达国家在机械设计方法方面所重点关注的,其往往注重对新型设计方法的采用,对于cad（计算机辅助）技术等的应用也十分普遍,一些发达国家的大型工业企业已经逐步进行无纸化的设计生产工作.而我们国内对于cad技术的采用比例还是非常低的,而且大多数国内企业仍将人力生产作为主要的设计手段,同发达国家存在不小的距离.
1.3机械制造工艺
在机械设备的制造工艺方面,发达国家对于新型加工方法的重视程度是非常高的,因而其在机械制造工艺方面创造了很多科技水平和含量较高的生产技术,比如复合加工技术、超塑加工技术、电磁加工技术、激光加工技术、纳米技术以及微细加工、高精密加工等技术.可是,这些技术和工艺手段在我们国家的普及覆盖率基本为零,我国机械制造工艺中的高科技技术仍然处于初步的开发和掌握过中.
伴随着计算机技术在机械设计制造及自动化领域的逐步应用以及电子集成技术的快速发展,我国的机械设计制造机自动化领域的未来发展趋势主要呈现以下几个特征：
2.1智能化
近年来,机械设计制造技术发展所呈现出的主要趋势之一就是智能化程度的提高,我们通常所说的智能化主要针对的是机械设备自身行为而言的,将计算机技术、生理学、心理学、运筹学和人工智能的多学科知识在传统机械控制理论基础上进行综合运用,就能够赋予机械设备一定得逻辑思维能力和判断能力,人们就可以经由很简单的控制得到更好的操作体验和效果.
2.2模块化
在传统机械设计制造领域,由于其具有非常多的自动化产品厂家和种类,因而实现其模块化是非常复杂和困难的.虽然说在机械设计制造领域开发研制具有标准接口（比如环境接口、电气接口、机械接口等）的产片单元也是非常复杂的,但是这也是非常重要、非常有价值的.比如我们可以研制一个动力单元使电动机、只能减速、减速等功能集成于一体,研制具有测距识别、图像处理等功能的控制单元等等,新的产品可以通过这些标准的单元进行比较快速的开发,也有利于新产品生产规模的扩大.由此可见,机械设计制造的模块化发展将给自动化技术的发展带来很大的便利.
2.3网络化
当前伴随着网络技术的快速发展和普及,机械自动化产品的网络化也日益成为其发展的必然趋势之一,网络远程检测和监控技术仍在机械自动化应用程度逐步提高,机械自动化产品作为利用网络远程技术控制的终端设备获得了很大程度的发展和创新.此外,家庭用电器通过家庭网络而组成的集成系统使得人们能够在家中即可享受高科技技术所带来的优越性.基于网络化所具有的优点和便利条件,其将会是机械设计制作及自动化发展的一个重要方向.
2.4微型化
自上世纪80年代以来,伴随着电子集成技术的发展,机械设计自动化也正在朝着微型化的方向迈进,微电子机械系统,主要指的是尺寸在一平方厘米之内的机械产品,是国外对于微型化的机械自动化产品的称谓.灵活易携、能量耗费少、体积占用小是微机械自动化产品所具有的主要特效,所以其在一些高精尖企业的应用是非常普遍的,比如军事信息、生物医疗等领域.相信在未来的发展过程中,机械设计制造将会朝着更加微型化的方向发展.
2.5绿色化
在未来的发展过程中,绿色化发展是机械设计制造及自动化领域发展所不能忽视的问题,对于机械设计制造企业来说,若其仍然采取将老旧机械设备直接扔掉的方式,就会造成企业成本的增加和生产环境的破坏.机械制造企业应该加大再回收的力度,注重对于绿色化产品的追求,以便减轻重金属以及重型机械设备所带来的环境问题.
机械设计制造的自动化发展是工业发展的主流方向,在当前国际间日益激烈的竞争面前,我们国家只有不断对机械设计制造进行创新,尽早实现其智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化等的发展,这样才能够有效提高我国的工业整体实力和国际竞争力.此外,我们要不断在实践中进行研究和探索,实现机械制造企业利益和创新能力的双丰收.
[2]赵勇,李树平,赵丹.关于机械制造与自动化的研究[j].中国石油和化工标准与质量,20xx(10):66.
带式输送机是连续运行的运输设备，在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物，如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。由于带式输送机有长距离、运量大、连续运输等特点，其已经成为煤矿最理想的高效连续输送设备。带式输送机运行可靠,易于实现自动化、集中化控制,特别是对高产高效矿井。
由于带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。应用它，可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。所以选择带式输送机这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，由此能培养我们独立解决工程实际问题的能力。由于现在对货物石灰比较常用，所以上行式石灰带式输送机的设计还是很有必要的。
1、国外对带式输送机的发展研究。
国外对带式输送机得研究包括多方面，比如输送机起动的优化理论，输送带横向振动理论的发展，橡胶损耗装置的研究，橡胶损耗装置的研究，卸料轨迹与料流状态研究等等。具体研究发展情况几天如下：
最佳理论s—曲线起动此研究1981年开始于澳大利亚联邦科学与工业研究组织，优化输送带的起动，使瞬时应力最小化。在启动时，s曲线在输送带上产生一个可预测的动态应力。
输送带振动理论的发展对正交各向异性薄板理论的研究，对运动的输送带出现振动和弯曲现象有了第一次数学解释，提供了一种准确的方法预测带式输送机的回程段振动的能量。得出了4阶偏微分方程的解，并被应用于具体的称为薄板的弹性边界。得出了一种方法，对钢丝绳芯输送带和织物带，预测运输段和回程段带的振动形式需应用不同的特殊边界条件。
滚动损耗的研究上世纪末，进行了预测长距离和转弯输送机摩擦力的新研究。
纽卡斯尔大学研究了物料和输送带弯曲的影响，并且发表了许多研究成果。其他人也相继发表了自己的研究成果，主要体现在对弯曲和有关滚动压陷损耗的橡胶特点影响的理解以及压陷损耗有关的复杂情况。
动力学分析有多种方法可以解决输送带中弹性应力传播的问题，包括波动模型、质量—弹簧模型、边界元素模型和有限元/微分方法。每一种方法都有其数学根据。例如，对于波动模型方法有必要考虑全部应力波的傅立叶成分，而质量—弹簧模型的解决方案取决于产生应力各个模态的幅值，对于有限元模型，当运用大量的运算来模拟应力时若元素边界错误就可能出现问题，并且元素的模数会变成临界的模数。应用波动模型需要较多的数学基础，而质量—弹簧模型更易于用速度快、内存大的计算机来处理。
1、国内对带式输送机的发展研究。
我国生产制造的带式输送机的品种、类型较多。在“八五”期间，通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，带式输送机的技术水平有了很大提高，煤矿井下用大功率、长距离带式输送机的关键技术研究和新产吕开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离带式输送机成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩带式输送机等均填补了国内空白，并对带式输送机的减低关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软起动和制动装置以及以plc为核心的可编程电控装置，驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器。目前，我国煤矿井下用带式输送机的主要技术特征指标如表2所示。
2、国内外带式输送机技术的差距。
差距一：技术性能上的对比。
我国带式输送机的主要性能与参数已不能满足高产高效矿井的需要，尤其是顺槽可伸缩带式输送机的关键元部件及其功能如自移机尾、高效储带与张紧装置等与国外有着很大差距。|s_(ywu9从上面国内外带式输送机得主要技术指标可以了解到：
1.各种输送带式机的最大装机功率都要远远的低于国外的最大装机功率。
2.带速由于受托辊转速的限制，我国带式输送机带速要比国外低上至少1m/。
3.运输能力我国带式输送机最大运量为3000t/h，国外已达5500t/h。
4.工作面顺槽运输长度我国为3000m，国外为7300m。
5.最大输送带宽度我国带式输送机为1400mm，国外最大为1830mm。
6.自移机尾=nr_yjxlc~如今高效工作需要求输送机机尾随着工作面的快速推进而快速自移。而国内自移机尾主要依赖进口，可见差距相差甚远。
7.高效储带与张紧装置我国采用封闭式储带结构和绞车红紧为主，张紧小车易脱轨，输送带易跑偏，输送带伸缩时，托辊小车不自移，需人工推移，检修麻烦。国外采用结构先进的开放式储带装置和高精度的大扭矩、大行程自动张紧设备，托辊小车能自动随输送带伸缩到位。输送带有易跑偏，不会出现脱轨现象。
8.输送机品种国内机型品种少，功能单一，使用范围受限，不能充分的发挥其性能。而且由于我国煤矿的地质条件差异很大，需要在运输系统里布置新的特殊条件，所以需有待开发专用型的运输机。
差距二：核心技术上的差异。
1.动态分析与监测技术。
动态分析与监测技术是长距离、大功率带式输送机的技术关键，这种核心技术制约着大型带式输送机的发展。对带式输送机的研究中，我国在计算方法和设计规范中，使用的是刚性理论来进行分析研究。而实际上输送带是粘弹性体，长距离带式输送机其输送带对驱动装置的起、制动力的动态响应是一个非常复杂的过程，而不能简单地用刚体力学来解释和计算。因此说我国对输送带使用了很高的安全系统。
已开发了带式输送机动态设计方法和应用软件，在大型输送机上对输送机的动张力进行动态分析与动态监测，降低输送带的安全系统，大大延长使用寿命，确保了输送机运行的可靠性，从而使大型带式输送机的设计达到了最高水平，并使输送机的设备成本尤其是输送带成本大为降低。
2.可控软起动技术与功率均衡技术。
我们需要采用软起动方式来降低输送机制动张力，尤其是多电机驱动时，对于那种大运量产距离的带式输送机。但对软起动也需有所研究，软起动分时慢时快起动以减少对电网的冲击;但又要控制起动加速度0.3～0.1m/，解决承载带与驱动带的带速同步问题及输送带涌浪现象，减少对元部件的冲击。各电机之间的功率平衡也应加以控制，并提高平衡精度。国内解决了长距离带式输送机的起动与功率平衡及同步性问题，但其调节精度及可靠性与国外相比还有一定差距。此外，长距离大功率带式输送机除了要求一个运煤带速外，还需要一个验带的带速，调速型液力偶合器虽然实现软启动与功率平衡，但还需研制适合长距离的无级液力调速装置。
差距三：控制系统差距。
1.驱动方式我国为调速型液力偶合器和硬齿面减速器，国外传动方式多样，如boss系统、cst可控传动系统等，控制精度较高。
2.监控装置我国输送机采用的是中档可编程序控制器来控制输送机的启动、正常运行、停机等工作过程。这种可编程序控制器没有自动临近装置，没有故障诊断与查询等。而在国外，采用的是高档可编程序控制器plc，开发了先进的程序软伯与综合电源继电器控制技术以及数据采信、处理、存储、传输、故障诊断与查询等完整自动监控系统。
3.输送机保护装置我国的输送机保护装置相对于国外来说对于很多方面都是处于一种空白状态，也就是说国外所设计的保护装置，我国目前还做不到。比如国外的带式输送机除了安装了输送带跑偏、打滑、撕裂、过满堵塞、自动洒水降尘这些基本等保护装置外，还开发了很多新型监测装置，如传动滚筒、变向滚筒及托辊组的温度监测系统、烟雾报警及自动消防灭火装置、纤维织输送带纵撕裂及接头监测系统、防爆电子输送带秤自动计量系统等等。我国不但没有这些开发，而且那些基本保护其可靠性、灵敏性、寿命都较低。
差距四：可靠性、寿命上的差距。
1.输送带抗拉强度我国生产的织物整芯阻燃输送带最高为2500n/mm，国外为3150n/mm。钢丝绳芯阻燃输送带最高为4000n/mm，国外为7000n/mm。
2.输送带接头强度我国输送带接头强度为母带的50%～65%，国外能够达到母带的70%～75%。
3.托辊寿命我国现有的托辊技术与国外比较，寿命短、速度低、阻力大，而美国等使用的新型注油托辊，其运行阻力小，轴承采用稀油润滑，大大地提高了托辊的使用寿命，并可作为高速托辊应用于带式输送机上，使用面广，经济效益显著。我国输送机托辊寿命为2万h，国外托辊寿命5～9万h，国产托辊寿命仅为国外产品的30%～40%。
4.输送机减速器寿命我国输送机减速器寿命2万h，国外减速器寿命7万h。
5.带式输送机上下运行时可靠性差。
4.现如今带式输送机的发展趋势。
1.设备大型化、提高运输能力为了适应高产高效集约化生产的需要，带式输送机的输送能力要加大。长距离、高带速、大运量、大功率是今后发展的必然趋势，也是高产高效矿井运输技术的发展方向。
3.扩大功能，一机多用化拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用，使其发挥最大的经济效益。开发特殊型带式输送机，如弯曲带式输送机、大倾角或垂直提升输送机等。
通用带式输送机由输送带、托辊、滚筒及驱动、制动、张紧、改向、装载、卸载、清扫等装置组成。我此次设计的是上行式石灰带式输送机，属于一种通用带式输送机，主要计算与选择输送带类型，托辊类型，滚筒类型以及张紧装置。
根据使用地点的具体情况、用户要求或输送机类型情况，进行输送机的整体布置。主要包括驱动装置的形式、数量和安装位置的确定，拉紧装置的形式和安装位置的确定，机头、机尾布置，装载位置及形式，清扫装置的类型及位置的确定等。输送带绕经驱动滚筒和尾部改向滚筒形成无极的环形封闭带。上、下雨股输送带分别支承在上托辊和下托辊上。拉紧装置保证输送带正常运转所需的张紧力。工作时，驱动滚筒通过摩擦力驱动输送带运行。物料装在输送带上与输送带一同运动。通常利用上股输送带运送物料，并在输送带绕过机头滚筒改变方向时卸载。必要时，可利用专门的卸载装置在输送机中部任意点进行卸载。
目标带式输送机得研究以及设计应用中，我们对带式输送机的利用要达到效率最大化。带式输送机在不断的发展，其设计理论以及开发成果基本满足矿工业的需求，我们利用现代化的计算机技术，结合现实地点与理论，设计出更好更有特色的带式输送机。带式输送机的应用跟广泛，所以在安全装置上需要更加的用心，而且根据市场的需求，设计出性能以及质量更能满意的输送机。
特点上行式石灰带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的传送带-流水线-传送带机械。矿井地面选煤厂及井下主要输送道中，大部分采用此种输送机。通过它我们能将物料从最初的供料点运输到最终的卸料点，其输送路线适应性强且灵活，线路长度可以短到10米，长到数十千米以上，也可以安装到小型隧道里，甚至架设在危险地面上课。对于现代化工业企业中，这是一种不可缺少的装置。
2.运动及动力参数计算20xx.03.21～20xx.04.032周。
3.总装图设计20xx.04.04～20xx.04.243周。
4主要零、部件强度及选用计算20xx.04.25～20xx.05.082周。
5.绘制零、部件图20xx.05.09～20xx.05.222周。
6.编写设计计算说明书(毕业论文)20xx.05.23～20xx.06.052周。
7.毕业设计审查、毕业答辩20xx.06.06～20xx.06.232周。
[1]孙桓等主编.机械原理.北京:高等教育出版社，20xx。
[2]濮良贵等主编.机械设计.北京:高等教育出版社，20xx。
[3]《运输机械设计选用手册》编委会.运输机械设计选用手册.北京:化学工业出版社.
[4]范祖尧主编.现代机械设备设计手册.北京:机械工业出版社，
[5]徐灏主编.机械设计手册(第四版).北京.机械工业出版社.1991。
1.选题应属于所在学科的研究方向，及其相关交叉学科研究方向范畴。
2.选题应对科学技术进步、国家经济建设和社会发展具有一定的科学意义或应用价值，或具有一定的理论意义。
3.选题应研究目标明确，工作量适当，有一定的先进性和一定的科学或技术难度。工学门类学科的硕士论文一般应有实验、验证或硬件实物；其他门类学科的硕士论文一般应有调查数据、案例分析、软件演示、硬件实物、验证或理论证明。
4.选题应充分考虑研究经费、仪器设备、试验条件等方面因素。
5.工程硕士学位论文选题参照上述原则，并注意充分结合工程实践问题。
研究生应在导师指导下，根据选题原则，在调查研究、文献查询、理论分析以及文献综述的基础上，形成书面的开题报告即选题论证报告，硕士学位论文选题论证报告一般在5000字左右，博士学位论文选题论证报告一般在8000字左右，内容应包括以下几个方面：
(1)选题名称。
应少于25个汉字并确切地反映论文工作的研究内容和内涵。
(2)选题立论依据。
包括研究论题的来源、研究目的、必要性和重要性、意义以及国内外研究的技术现状分析。
(3)研究方案。
主要包括具体的研究目标、研究内容和拟解决的关键问题；拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析；预期研究成果、研究内容的创新性或新颖性；研究计划和进度等方面内容，并逐一进行论证。硕士学位论文的工作要有创新点或新颖性，博士学位论文在所研究领域要有系统的创新性或创造性。
(4)研究基础。
主要包括与本项目有关的研究工作积累和已取得的研究工作成绩；课题研究现有的基础和已具备的实验条件，可能遇到的困难或问题和拟解决的途径和措施等内容，并逐一进行阐述。
(5)研究经费预算与来源(含支持本课题的项目编号)。
(6)参考文献。
开题报告应有数量较充足的国内外参考文献。硕士学位论文选题论证报告应有20篇以上，博士学位论文选题论证报告应有50篇以上。参考文献应是学术会议论文、学位论文、公开出版发行的学术刊物论文、书籍、专利资料，公开的政府法规文件等文献资料。内部资料、内部研究报告、非公开的领导讲话等不具有长期论据效力的文献资料及涉密文献资料，不能作为参考文献。
研究生应于第三学期内举行开题报告会，开题报告会具体时间由系(所)安排确定，并向学院备案。必要时校、院教学督导小组成员可列席会议，督查开题报告工作。
研究生开题报告会由学科所在系、所或室具体组织，开题报告会应公开进行。按学科或学科方向，成立以学科(学术)带头人为组长的专家小组，小组成员一般应由本学科5名左右的研究生导师组成(博士生开题报告会专家组成员中至少要有2名博士生导师)，研究生的导师必须参加开题报告会。必要时可聘请其他有关学科的专家参加；对于联合培养的研究生，一般应邀请联合培养单位的同行专家参加。
开题报告会采取研究生本人报告和专家质疑、讨论相结合的方式进行。研究生应在开会前向专家小组提交选题论证报告文稿。报告时间一般为：硕士生20分钟左右，博士生30分钟左右。
专家组应对研究生拟定的选题名称、选题立论依据、研究方案、研究基础、研究计划参考文献等方面进行评审，提出建议和修改意见，并作出通过、修改后通过或不通过等总体考核结论。
4.工程硕士学位论文、为科研机构和企业在职培养的工程类型博士学位论文开题报告参照上述规定执行，开题报告时间可适当延迟。原则上应在校内进行。若需在校外教学点进行的，应经学院批准，并报研究生院备案。
1.对获得专家组考核"通过"的开题报告，硕士生正式填写《攻读硕士学位研究生课题论证报告》，博士生正式填写《攻读博士学位研究生课题论证报告》，经导师、系审核，学院批准后，报研究生院备案。
2.对获得专家组考核"修改后通过"的开题报告，研究生应根据开题报告会上专家提出的意见和建议，对课题报告内容进行修改、补充，并写出"修改说明"，连同修改后的开题报告一并提交导师，经导师同意并在"修改说明"上签署意见后，正式填写《攻读硕士学位研究生课题论证报告》或《攻读博士学位研究生课题论证报告》，由导师、系审核，学院批准后，报研究生院备案。
3.对专家组考核"不通过"的开题报告，须在规定时间内(硕士生1－2个月，博士生半年)进行重大修改后重新举行开题报告会。重新举行的开题报告仍未通过者，由学院按学校《研究生学籍管理办法》等有关规定提出处理意见，报研究生院处理。
1.开题报告获得批准后，研究生应按计划进行学位论文工作，一般不得更改学位论文的论题。
2.如确有特殊原因需对学位论文题目进行更改者，应由研究生填写《南京航空航天大学研究生学位论文题目更改申请书》，经指导教师签署意见，系审核和学院批准后，可按照本办法重新进行开题报告，并报研究生院备案。
3.研究生学位论文论题更改后，应保证足够的论文研究工作时间，并确保论文质量。硕士学位论文论题更改后，应保证不少于9个月的论文研究工作时间；博士学位论文论题更改后，应保证不少于1.5年的论文研究工作时间。
在数控机床移动式加工中移动部件和静止导轨之间存在着摩擦，这种摩擦的存在增加了驱动部件的功率损耗，降低了运动精度和使用寿命，增加了运动噪声和发热，甚至可能使精密部件变形，限制了机床控制精度的提高。由于摩擦与运动速度间存在非线性关系，特别是在低速微进给情况下，这种非线性关系难以把握，可能产生所谓的尺蠖运动方式或混沌不清的极限环现象，严重破坏了对微进给、高精度、高响应能力的进给性能要求。为此，把消除或减少摩擦的不良影响，作为提高机床技术水平的努力方向之一。该课题提出的将磁悬浮技术应用到数控机床加工中，即可以做到消除移动部件与静止导轨之间存在的摩擦及其不良影响。对提高我国机床工业水平及赶上或超过国际先进水平具有重大意义，且社会应用前景广阔。
1.2课题研究的意义
机床正向高速度、高精度及高度自动化方向发展。但在高速切削和高速磨削加工场合，受摩擦磨损的影响，传统的滚动轴承的寿命一般比较短，而磁悬浮轴承可以克服这方面的不足，磁悬浮轴承具有的高速、高精度、长寿命等突出优点，将逐渐带领机电行业走向一个没有摩擦、没有损耗、没有限速的崭新境界。超高速切削是一种用比普通切削速度高得多的速度对零件进行加工的先进制造技术，它以高加工速度、高加工精度为主要特征，有非常高的生产效率，磁悬浮轴承由于具有转速高、无磨损、无润滑、可靠性好和动态特性可调等突出优点，而被应用于超高速主轴系统中。
要实现高速切削，必须要解决许多关键技术，其中最主要的就是高速切削主轴系统，而选择合理的轴承型式对实现其高转速至关重要。其中，磁悬浮轴承是高速切削主轴最理想的支承型式之一。磁悬浮轴承可以满足超高速切削技术对超高速主轴提出的性能要求。但它与普通滑动或滚动轴承的本质区别在于，系统开环不稳定，需要实施主动控制，而这恰恰使得磁悬浮轴承具有动特性可控的优点磁悬浮轴承是一个复杂的机电磁一体化产品，对其精确的分析研究是一项相当困难的工作，如果用实验验证则会碰到诸如经费大、周期长等困难，在目前国内情况下不能采取国外以试验为主的研究方法，主要从理论上进行研究，利用计算机软件对磁悬浮控制系统进行仿真是一种获得磁悬浮系统有关特征简便而有效的方法。这就是本课题的研究目的和意义。
磁悬浮轴承的应用与发展可以说是传统支承技术的革命。由于具有无机械接触和可实现主动控制两个显著的优点，主动磁悬浮轴承技术从一开始就引起了人们的重视。磁悬浮轴承的研究最早可追溯到1937年，holmes和beams利用交流谐振电路实现了对钢球的'悬浮。
自1988年起，国际上每两年举行一届磁悬浮轴承国际会议，交流和研讨该领域的最新研究成果；1990年瑞士联邦理工学院提出了柔性转子的研究问题，tzer教授提出了数字控制问题；imann等人提出了无传感器磁悬浮轴承。
近十年，瑞士、美国、日本等国家研制的电磁悬浮轴承性能指标已经很高，并且已成功应用于透平机械、离心机、真空泵、机床主轴等旋转机械中，电磁悬浮轴承技术在航空航天、计算机制造、医疗卫生及电子束平版印刷等领域中也得到了广泛的应用。纵观20xx年在洛桑和托里诺召开的第10界国际磁轴承研讨会，磁轴承主要应用研究为磁轴承在高速发动机、核高温反应堆（htr-10gt）、人造心脏和回转仪等方面。国内在磁悬浮轴承技术方面的研究起步较晚，对磁悬浮轴承的研究起步于80年代初。
1983年上海微电机研究所采用径向被动、轴向主动的混合型磁悬浮研制了我国第一台全悬浮磁力轴承样机；1988年哈尔滨工业大学的陈易新等提出了磁力轴承结构优化设计的理论和方法，建立了主动磁力轴承机床主轴控制系统数学模型，这是首次对主动磁力轴承全悬浮机床主轴从结构到控制进行的系统研究；1998年，上海大学开发了磁力轴承控制器（600w）用于150m制氧透平膨胀机的控制；20xx年清华大学与无锡开源机床集团有限公司合作，实现了内圆磨床磁力轴承电主轴的工厂应用实验。
目前，国内清华大学、西安交通大学、国防科技大学、哈尔滨工业大学、南京航空航天大学等等都在开展磁悬浮轴承方面的研究。20xx年清华大学朱润生等对主动磁悬浮轴承主轴进行磨削试验，当转速60000r／min、法向磨削力100n左右时，精度达到小于8m的水平，精磨磨削效率基本达到工业应用水平。
20xx年6月，南京航空航天大学磁悬浮应用技术研究所研制的磁悬浮干燥机的性能指标已通过江苏省技术鉴定，向工业应用迈出了可喜的一步。20xx年“济南磁悬浮工程技术研究中心”研制的磁悬浮轴承主轴设备，在济南第四机床厂做磨削试验，成功磨制出一个内圆孔工件，这是我国第一个用磁悬浮轴承主轴加工的工件。此项技术填补了国内空白。近几年来，由于微电子技术、信号处理技术和现代控制理论的发展，磁悬浮轴承的研究也取得了巨大进展。
从总体上看，磁悬浮轴承技术正向以下几个方向发展：
(1)理论分析更注重系统的转子动力学分析，更多地运用非线性理论对主动磁悬浮转子系统的平衡点和稳定性进行分析；更注重建立系统的非线性耦合模型以求得更好的性能。
(2)注重系统的整体优化设计，不断提高其可靠性和经济性，以期获得磁悬浮轴承更加广泛的应用前景。
(3)控制器的实现越来越多的采用数字控制。为达到更高的性能要求，控制器的数字化、智能化、集成化成为必然的发展趋势。由于数字控制器的灵活性，各种现代控制理论的控制算法均在磁悬浮轴承上得到尝试。
(4)发展了多种新型磁悬浮轴承如：无传感器磁悬浮轴承、无轴承电机超导磁悬浮轴承、高温磁悬浮轴承。此外，磁悬浮机床主轴在各方面也有较大的发展空间如：高洁净钢材z钢和ep钢的引入；陶瓷滚动体，重量比钢球轻40%；润滑技术的开发，对于高速切削液的主轴，油液和油雾润滑能有效防止切削液进入主轴；保持架的开发，聚合物保持架具有重量，自润滑及低摩擦系数的特点从应用的角度看，磁悬浮轴承的潜力尚未得到的发掘，而它本身也未达到替代其它轴承的水平，设计理论，控制方法等都有待研究和解决。
3.1研究目标
控制器是主动控制磁悬浮轴承研究的核心，因此正确选择控制方案和控制器参数，是磁悬浮轴承能够正常工作和发挥其优良性能的前提。该课题主要研究单自由度磁悬浮系统，其结构简单，性能评判相对容易、研究周期短，并且可以扩展到多自由度磁悬浮系统的研究。针对磁悬浮主轴系统的非线性以及在控制方面的特点，该课题探索出提高系统总体性能和动态稳定性的有效控制策略。
3.2主要研究内容
（1）阐述课题的研究背景与意义，对国内外相关领域的研究状况进行综述。