吸塵器時尚造型設計【7張CAD圖紙+畢業論文+SolidWorks三維圖】
吸塵器時尚造型設計【7張CAD圖紙+畢業論文+SolidWorks三維圖】,7張CAD圖紙+畢業論文+SolidWorks三維圖,吸塵器,時尚,造型,設計,CAD,圖紙,畢業論文,SolidWorks,三維
畢業設計說明書題目名稱: 吸塵器時尚造型設計 院系名稱: 機械設計制造及其自動化 班 級: 學 號: 學生姓名: 指導教師: 摘 要本課題來源于當今社會機械工業吸塵器的創新和更新換代基礎之上,通過設計出新型吸塵器,從而來滿足當今社會吸塵器性能,維修等方面不足的缺陷。機械工業是一個國家的重要產業,機械工業的發展無時不刻都在影響著國家經濟的發展,人類的進步離不開機械工業的發展。在全球經濟發展的大環境下,中國各個行業被其他國家的先進技術影響的同時,越來越多的外國企業和品牌傳播到中國已經成為現實。在新的市場需求的推動下,對吸塵器進行改良和優化是當務之急。有大型吸塵器設備企業對設備的安全指標的有著一定生產的嚴格要求。在生產設備的企業,充分考慮到在設備運行中可能出現的問題,從而減少噪聲污染引起的振動或不當操作設備的現象等。國內吸塵器設備的研發及制造要與全球號召的高效經濟、安全穩定主題保持一致。吸塵器的發展與人類社會的進步和科學技術的水平密切相關。 本文運用大學所學的知識,提出了吸塵器的結構組成、工作原理以及主要零部件的設計中所必須的理論計算和相關強度校驗,構建了吸塵器總的指導思想,從而得出了該吸塵器的優點是高效,經濟,并且節流質量高,運行平穩的結論。關鍵字:吸塵器,現象,設備,高效AbstractWith development of all kind of science technology and global economy, Pneumatic manipulator is a automated devices that can mimic the human hand and arm movements to do something,aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety.Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors.The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow atcompressedneceengththdirectionprocedurework.Theinvertedpendulumisatypicalhighordersystem,withmultivariable,non-linear, strong-coupling,fleetandabsolutelyinstable.Itisrepresentativeasanidealmodeltoprovenewcontroltheoryandtechniques.Duringthecontrolprocess,pendulumcaneffectivelyreflectmanykeyproblemssuchasequanimity,robust,follow-upandtrack,therefore.Thispaperstudiesacontrolmethodofdoubleinvertedpendulum.Firstofall,themathematicalmodelofthedoubleinvertedpendulumisestablished,thenmakeacontroldesigntodoubleinvertedpendulumonthemathematicalmodel,anddeterminethesystemperformanceindexweightmatrix,byusinggeneticalgorithminordertoattainthesystemstatefeedbackcontrolmatrix.Finally,thesimulationofthesystemismadeby.Key word: pneumatic manipulator cylinder pneumatic loop Fout degrees of freedom.I目 錄摘要IAbstractII1 引言1 1.1 課題的來源與研究的目的和意義1 1.2 吸塵器的發展現狀2 1.3 本課題研究的內容4 1.4 Solidworks設計基礎6 1.4.1 草圖繪制9 1.4.2 基準特征,參考幾何體的創建10 1.4.3 拉伸、旋轉、掃描和放樣特征建11 1.4.4 工程圖的設計12 1.4.5 裝配設計142 吸塵器總體結構的設計15 2.1 吸塵器的凈化方式16 2.2 確定過濾速度17 2.3 確定過濾面積18 2.4估算除塵器的除塵效率、壓力損失,確定過濾和清灰周期19 2.5除塵工藝設計計算193 吸塵器中主要零件的三維建模20 3.1地板刷的三維建模21 3.2連接頭的三維建模22 3.3筒體的三維建模23 3.4 吸塵器的三維建模244 三維軟件設計總結25結論26致謝27參考文獻281 引言1.1課題的來源與研究的目的和意義 機械工業是國民的裝備部,是為國民經濟提供裝備和為人民生活提供耐用消費品的產業。不論是傳統產業,還是新興產業,都離不開各種各樣的機械裝備,機械工業所提供裝備的性能、質量和成本,對國民經濟各部門技術進步和經濟效益有很大的和直接的影響。機械工業的規模和技術水平是衡量國家經濟實力和科學技術水平的重要標志。因此,世界各國都把發展機械工業作為發展本國經濟的戰略重點之一。機械工程的服務領域廣闊而多面,凡是使用機械、工具,以至能源和材料生產的部門,都需要機械工程的服務。概括說來,現代機械工程有五大服務領域:研制和提供能量轉換機械、研制和提供用以生產各種產品的機械、研制和提供從事各種服務的機械、研制和提供家庭和個人生活中應用的機械、研制和提供各種機械武器。 不論服務于哪一領域,機械工程的工作內容基本相同,主要有:建立和發展機械工程的工程理論基礎。例如,研究力和運動的工程力學和流體力學;研究金屬和非金屬材料的性能,及其應用的工程材料學;研究熱能的產生、傳導和轉換的熱力學;研究各類有獨立功能的機械元件的工作原理、結構、設計和計算的機械原理和機械零件學;研究金屬和非金屬的成形和切削加工的金屬工藝學和非金屬工藝學等等。 研究、設計和發展新的機械產品,不斷改進現有機械產品和生產新一代機械產品,以適應當前和將來的需要。機械產品的生產,包括:生產設施的規劃和實現;生產計劃的制訂和生產調度;編制和貫徹制造工藝;設計和制造工具、模具;確定勞動定額和材料定額;組織加工、裝配、試車和包裝發運;對產品質量進行有效的控制。機械制造企業的經營和管理。機械一般是由許多各有獨特的成形、加工過程的精密零件組裝而成的復雜的制品。生產批量有單件和小批,也有中批、大批,直至大量生產。銷售對象遍及全部產業和個人、家庭。而且銷售量在社會經濟狀況的影響下,可能出現很大的波動。因此,機械制造企業的管理和經營特別復雜,企業的生產管理、規劃和經營等的研究也多是肇始于機械工業。 機械產品的應用。這方面包括選擇、訂購、驗收、安裝、調整、操作、維護、修理和改造各產業所使用的機械和成套機械裝備,以保證機械產品在長期使用中的可靠性和經濟性。機械產品的應用。這方面包括選擇、訂購、驗收、安裝、調整、操作、維護、修理和改造各產業所使用的機械和成套機械裝備,以保證機械產品在長期使用中的可靠性和經濟性。研究機械產品在制造過程中,尤其是在使用中所產生的環境污染,和自然資源過度耗費方面的問題,及其處理措施。這是現代機械工程的一項特別重要的任務,而且其重要性與日俱增。機械的種類繁多,可以按幾個不同方面分為各種類別,如:按功能可分為動力機械、物料搬運機械、粉碎機械等;按服務的產業可分為農業機械、礦山機械、紡織機械等;按工作原理可分為熱力機械、流體機械、仿生機械等。另外,機械在其研究、開發、設計、制造、運用等過程中都要經過幾個工作性質不同的階段。按這些不同階段,機械工程又可劃分為互相銜接、互相配合的幾個分支系統,如機械科研、機械設計、機械制造、機械運用和維修等。 這些按不同方面分成的多種分支學科系統互相交叉,互相重疊,從而使機械工程可能分化成上百個分支學科。例如,按功能分的動力機械,它與按工作原理分的熱力機械、流體機械、透平機械、往復機械、蒸汽動力機械、核動力裝置、內燃機、燃氣輪機,以及與按行業分的中心電站設備、工業動力裝置、鐵路機車、船舶輪機工程、汽車工程等都有復雜的交叉和重疊關系。船用汽輪機是動力機械,也是熱力機械、流體機械和透平機械,它屬于船舶動力裝置、蒸汽動力裝置,可能也屬于核動力裝置等等。19世紀時,機械工程的知識總量還很有限,在歐洲的大學院校中它一般還與土木工程綜合為一個學科,被稱為民用工程,19世紀下半葉才逐漸成為一個獨立學科。進入20世紀,隨著機械工程技術的發展和知識總量的增長,機械工程開始分解,陸續出現了專業化的分支學科。這種分解的趨勢在20世紀中期,即在第二次世界大戰結束的前后期間達到了最高峰。 由于機械工程的知識總量已擴大到遠非個人所能全部掌握,一定的專業化是必不可少的。但是過度的專業化造成知識過分分割,視野狹窄,不能統觀和統籌稍大規模的工程的全貌和全局,并且縮小技術交流的范圍,阻礙新技術的出現和技術整體的進步,對外界條件變化的適應能力很差。封閉性專業的專家們掌握的知識過狹,考慮問題過專,在協同工作時配合協調困難,也不利于繼續自學提高。因此自20世紀中、后期開始,又出現了綜合的趨勢。人們更多地注意了基礎理論,拓寬專業領域,合并分化過細的專業。械工程以增加生產、提高勞動生產率、提高生產的經濟性為目標來研制和發展新的機械產品。在未來的時代,新產品的研制將以降低資源消耗,發展潔凈的再生能源,治理、減輕以至消除環境污染作為超經濟的目標任務。 機械可以完成人用雙手和雙目,以及雙足、雙耳直接完成和不能直接完成的工作,而且完成得更快、更好?,F代機械工程創造出越來越精巧和越來越復雜的機械和機械裝置,使過去的許多幻想成為現實。人類現在已能上游天空和宇宙,下潛大洋深層,遠窺百億光年,近察細胞和分子。新興的電子計算機硬、軟件科學使人類開始有了加強,并部分代替人腦的科技手段,這就是人工智能。這一新的發展已經顯示出巨大的影響,而在未來年代它還將不斷地創造出人們無法想象的奇跡。人類智慧的增長并不減少雙手的作用,相反地卻要求手作更多、更精巧、更復雜的工作,從而更促進手的功能。手的實踐反過來又促進人腦的智慧。在人類的整個進化過程中,以及在每個人的成長過程中,腦與手是互相促進和平行進化的。 人工智能與機械工程之間的關系近似于腦與手之間的關系,其區別僅在于人工智能的硬件還需要利用機械制造出來。過去,各種機械離不開人的操作和控制,其反應速度和操作精度受到進化很慢的人腦和神經系統的限制,人工智能將會消除了這個限制。計算機科學與機械工程之間的互相促進,平行前進,將使機械工程在更高的層次上開始新的一輪大發展。19世紀時,機械工程的知識總量還很有限,在歐洲的大學院校中它一般還與土木工程綜合為一個學科,被稱為民用工程,19世紀下半葉才逐漸成為一個獨立學科。進入20世紀,隨著機械工程技術的發展和知識總量的增長,機械工程開始分解,陸續出現了專業化的分支學科。這種分解的趨勢在20世紀中期,即在第二次世界大戰結束的前后期間達到了最高峰。 由于機械工程的知識總量已擴大到遠非個人所能全部掌握,一定的專業化是必不可少的。但是過度的專業化造成知識過分分割,視野狹窄,不能統觀和統籌稍大規模的工程的全貌和全局,并且縮小技術交流的范圍,阻礙新技術的出現和技術整體的進步,對外界條件變化的適應能力很差。封閉性專業的專家們掌握的知識過狹,考慮問題過專,在協同工作時配合協調困難,也不利于繼續自學提高。因此自20世紀中、后期開始,又出現了綜合的趨勢。人們更多地注意了基礎理論,拓寬專業領域,合并分化過細的專業。綜合-專業分化-再綜合的反復循環,是知識發展的合理的和必經的過程。不同專業的專家們各具有精湛的專業知識,又具有足夠的綜合知識來認識、理解其他學科的問題和工程整體的面貌,才能形成互相協同工作的有力集體。綜合與專業是多層次的。在機械工程內部有綜合與專業的矛盾;在全面的工程技術中也同樣有綜合和專業問題。在人類的全部知識中,包括社會科學、自然科學和工程技術,也有處于更高一層、更宏觀的綜合與專業問題。1.2 吸塵器的發展現狀 近年來,曾經是奢侈品的吸塵器已經逐漸進入大眾消費市場,千元內產品成為市場主體,國家大量保障房的建設及家裝市場帶動了中國吸塵器市場的升溫。改革開放以來,經過幾十年的積累,我國已成為世界家電產品的制造基地,尤其白電產品的制造和加工,在國際市場占有非常重要的地位,吸塵器領域也不例外。國內吸塵器領域各大品牌經過多年發展,已經具備了非常雄厚的實力,能與國外品牌相抗衡。 中國吸塵器市場中主流品牌較少,競爭較為激烈。雖然本土品牌的數量遠高于國外品牌,但為數不多的國外品牌憑借技術、品質優勢保持領先地位。2011年1-12月,全國家用吸塵器的產量達8316.9萬臺,同比增長3.79%。2012年1-12月全國家用吸塵器累計總產量8066.5萬臺。2013年1-2月全國家用吸塵器累計產量988.66萬臺。1.3 本課題研究的內容 本論文主要研究運用SolidWorks對吸塵器進行時尚造型設計。在設計過程中,了解SolidWorks的各種功能。 SolidWorks公司成立于1993年,由PTC公司的技術副總裁與CV公司的副總裁發起,總部位于馬薩諸州的康克爾郡(Concord,Massachusetts)內。當初的目標是希望在每一個工程師的桌面上提供一套具有生產力的實體模型設計系統。從1995年推出第一套SolidWorks三維機械設計軟件至今已經擁有位于全球的辦事處,并經由300家經銷商在全球140個國家進行銷售與分銷該產品。1997年,Solidworks被法國達索(Dassault Systemes)公司收購,作為達索中端主流市場的主打品牌。SolidWorks軟件是世界上第一個基于Windows開發的三維CAD系統。由于技術創新符合CAD技術的發展潮流和趨勢,SolidWorks公司于兩年間成為CAD/CAM產業中獲利最高的公司。良好的財務狀況和用戶支持使得SolidWorks每年都有數十乃至數百項的技術創新,公司也獲得了很多榮譽。該系統在1995-1999年獲得全球微機平臺CAD系統評比第一名。從1995年至今,已經累計獲得十七項國際大獎。其中僅從1999年起,美國權威的CAD專業雜志CADENCE連續4年授予SolidWorks最佳編輯獎,以表彰SolidWorks的創新、活力和簡明。至此,SolidWorks所遵循的易用、穩定和創新三大原則得到了全面的落實和證明,使用它,設計師大大縮短了設計時間,產品快速、高效地投向了市場。 由于SolidWorks出色的技術和市場表現,不僅成為CAD行業的一顆耀眼的明星,也成為華爾街青睞的對象。終于在1997年由法國達索公司以三億一千萬美元的高額市值將SolidWorks全資并購。公司原來的風險投資商和股東,以一千三百萬美元的風險投資,獲得了高額的回報,創造了CAD行業的世界紀錄。并購后的SolidWorks以原來的品牌和管理技術隊伍繼續獨立運作,成為CAD行業一家高素質的專業化公司。SolidWorks三維機械設計軟件也成為達索企業中最具競爭力的CAD產品。 由于使用了Windows OLE技術、直觀式設計技術、先進的parasolid內核(由劍橋提供)以及良好的與第三方軟件的集成技術。SolidWorks成為全球裝機量最大、最好用的軟件。資料顯示,目前全球發放的SolidWorks軟件使用許可約28萬,涉及航空航天、機車、食品、機械、國防、交通、模具、電子通訊、醫療器械、娛樂工業、日用品/消費品、離散制造等分布于全球100多個國家的約3萬1千家企業。在教育市場上,每年來自全球4,300所教育機構的近145,000名學生通過SolidWorks的培訓課程。 據世界上著名的人才招聘網站檢索,與其它3D CAD軟件相比,SolidWorks相關的招聘廣告比其它軟件的總合還要多,這一事實說明了越來越多的工程師和設計者使用SolidWorks三維軟件,越來越多的企業需要SolidWorks人才。Solidworks軟件功能強大,易于操作,界面人性化,技術創新,組件繁多是SolidWorks的五大特點。使得SolidWorks三維軟件成為目前全球領先的三維CAD解決方案。SolidWorks在設計時能夠為用戶提供不同的設計方案,通過方案的篩選,工程師能從中選擇合適的方案,從而在設計過程中降低設計的錯誤以及提高產品質量。在目前市場上所見到的三維CAD解決方案中,SolidWorks是設計過程比較簡便又通俗易懂的軟件之一。它不僅提供如此人性化的系統,同時對每個工程師和設計者,乃至整個機械行業提供了良好的發展基礎。SolidWorks軟件是世界上第一個基于Windows開發的三維CAD系統,由于技術創新符合CAD技術的發展潮流和趨勢,SolidWorks公司于兩年間成為CAD/CAM產業中獲利最高的公司。良好的財務狀況和用戶支持使得SolidWorks每年都有數十乃至數百項的技術創新,公司也獲得了很多榮譽。該系統在1995-1999年獲得全球微機平臺CAD系統評比第一名;從1995年至今,已經累計獲得十七項國際大獎,其中僅從1999年起,美國權威的CAD專業雜志CADENCE連續4年授予SolidWorks最佳編輯獎,以表彰SolidWorks的創新、活力和簡明。至此,SolidWorks所遵循的易用、穩定和創新三大原則得到了全面的落實和證明,使用它,設計師大大縮短了設計時間,產品快速、高效地投向了市場。由于SolidWorks出色的技術和市場表現,不僅成為CAD行業的一顆耀眼的明星,也成為華爾街青睞的對象。終于在1997年由法國達索公司以三億一千萬美元的高額市值將SolidWorks全資并購。公司原來的風險投資商和股東,以一千三百萬美元的風險投資,獲得了高額的回報,創造了CAD行業的世界紀錄。并購后的SolidWorks以原來的品牌和管理技術隊伍繼續獨立運作,成為CAD行業一家高素質的專業化公司,SolidWorks三維機械設計軟件也成為達索企業中最具競爭力的CAD產品。 由于使用了Windows OLE技術、直觀式設計技術、先進的parasolid內(由劍橋提供)以及良好的與第三方軟件的集成技術,SolidWorks成為全球裝機量最大、最好用的軟件。資料顯示,目前全球發放的SolidWorks軟件使用許可約28萬,涉及航空航天、機車、食品、機械、國防、交通、模具、電子通訊、醫療器械、娛樂工業、日用品/消費品、離散制造等分布于全球100多個國家的約3萬1千家企業。在教育市場上,每年來自全球4,300所教育機構的近145,000名學生通過SolidWorks的培訓課程。 據世界上著名的人才網站檢索,與其它3D CAD系統相比,與SolidWorks相關的招聘廣告比其它軟件的總和還要多,這比較客觀地說明了越來越多的工程師使用SolidWorks,越來越多的企業雇傭SolidWorks人才。據統計,全世界用戶每年使用SolidWorks的時間已達5500萬小時。在美國,包括麻省理工學院(MIT)、斯坦福大學等在內的著名大學已經把SolidWorks列為制造專業的必修課,國內的一些大學(教育機構)如哈爾濱工業大學、清華大學、浙江工業大學、浙江大學、華中科技大學、北京航空航天大學、大連理工大學、北京理工大學、武漢理工大學等也在應用SolidWorks進行教學。Solidworks軟件功能強大,組件繁多。 Solidworks有功能強大、易學易用和技術創新三大特點,這使得SolidWorks 成為領先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks 能夠提供不同的設計方案、減少設計過程中的錯誤以及提高產品質量。SolidWorks 不僅提供如此強大的功能,而且對每個工程師和設計者來說,操作簡單方便、易學易用。 SolidWorks在現今社會階段逐漸廣泛應用,并且SolidWorks公司對中國市場重點開發,日后SolidWorks應用將會更加完善,更加普遍。通過前文對SolidWorks的深入了解后,往后會對SolidWorks進行個別應用的分析,如建模,裝配,工程圖,力學分析等。1.4 Solidworks設計基礎 熟悉SolidWorks的工作環境;了解SolidWorks的命令,掌握在SolidWorks工作環境中文件的打開、保存、導入等基本操作,掌握三維建模流程。1.4.1草圖繪制掌握點、直線、矩形、弧度圓等基本圖形的繪制方法;掌握樣條、文字等高級幾何圖形的繪制方法;理解集合約束的概念并在草圖繪制中熟練應用幾何約束;熟練應用陣列、實體轉換等草圖繪制工具;能綜合應用各種草圖繪制實體和利用草圖繪制工具完成草圖繪。1.4.2 基準特征-參考幾何體的創建清楚明白基于特征的建模方式、參數化思想等概念;靈活運用各種建立基準點的方法;靈活運用各種建立基準軸方法;靈活運用各種建立基準面的方法;靈活運用坐標系的建立方法;能根據建模需要綜合應用各種參考幾何體。1.4.3拉伸、旋轉、掃描和放樣特征建模靈活運用拉伸特征的概念與建立方法;靈活運用旋轉特征的概念與建立方法;掌握掃描特征的概念與建立方法;靈活運用放樣特征的概念與建立方法;通過實踐能夠準確分析零件的特征,靈活運用拉伸和旋轉也正建立三維模型。綜合應用掃描、放樣、彎曲、鏡向、陣列等特征建立各種實體。1.4.4工程圖設計靈活運用用戶自定義工程圖格式文件的方法;靈活運用建立標準三視圖,剖視圖,斷面圖,局部圖,輔助視圖等方法;靈活運用各種注釋的方法。1.4.5裝配設計靈活運用自底向上的裝配方法;靈活運用生成裝配體爆炸圖的方法;靈活運用SolidWorks智能裝配技術;靈活運用裝配體零部件的狀態和屬性控制,并能夠在裝配體中設計子裝配體;靈活運用干涉檢查;靈活運用自上向下的裝配方法;靈活運用在裝配模型工程圖中添加零件序號;靈活運用生成裝配體材料明細表的方法。2 吸塵器總體結構的設計2.1 吸塵器的凈化方式 首先,確定選擇吸塵器的形式。應該注意的事項主要有:此吸塵器主要用于控制粒徑在1左右的微粒,當含塵氣體濃度超過5時,為降低吸塵器的過濾負荷,最好采用二級除塵,在吸塵器的前面加第一級除塵,如吸塵器或重力沉降室;不適用于凈化油霧、水霧、粘結性強、濕度高的粉塵。例如,在處理氣體量不很大,凈化效率要求高,且廠房面積受限制,投資、設備訂貨和操作管理都有條件時,可以采用脈沖噴吹袋式吸塵器、逆氣流與機械振動聯合清灰吸塵器等。在處理氣量大(如以上)時,可考慮采用逆氣流清灰式防塵器等。對中小型企業,廠房面積不太受限制,投資、設備、及維修管理都有一定困難的情況,可考慮采用簡易袋式吸塵器和機械振動清灰袋式吸塵器等形式。 其次,選擇適當的濾料。選擇濾料時,應考慮含塵氣體的特性(溫度、濕度和腐蝕性)和技術經濟指標。例如,當氣體溫度為150300時,可以選用玻璃纖維濾袋;當粉塵為纖維狀時,應選用表面較光滑的尼龍等濾袋;對一般工業性粉塵,可選用滌綸絨布等濾布。然后,確定清灰方式。清灰方式是選型的重要依據,它收粉塵黏性、過濾速度、空氣阻力、壓力損失、凈化效率等諸多因素共同制約,所以要依據主要制約因素確定清灰方式。2.2 確定過濾速度 吸塵器的過濾速度,是指氣體通過濾料的平均速度,單位為m/mim。過濾速度(也稱過慮風速)的大小是決定吸塵器性質的重要指標,可按下式計算:式中,為過濾速度,m/min;Q為吸塵器處理風量,;A為過濾面積,。反過來,當過濾速度確定后,則過濾面積即可確定。過濾風速過高會使積于濾料上的粉塵層壓實,阻力急劇增加。猶豫濾料兩側的壓差增加,使粉塵顆粒滲入濾料內部,甚至透過濾料,致使出口含塵濃度增加。這種現象在濾料剛清完灰后更明顯。若過濾速度高時,則導致濾料上迅速形成粉塵層,引起過于頻繁的清灰,縮短濾袋使用壽命。過濾速度較低,則阻力低,效率高,但若過濾低,則過濾面積過大,需要過大的設備,設備費用增大,同時設備占地面積也大。因此,需綜合考慮粉塵特性、入口含塵濃度、煙氣溫度、濾料特性、清灰方式及設備阻力等因素,確定過濾速度。2.3 確定過濾面積 如果采用定型產品,根據處理氣體Q和總過濾面積A即可選定吸塵器的型號規格。如果需要自行設計,額按下列步驟進行。 確定濾袋尺寸,即確定直徑D和高度L。濾袋直徑一般取D=10060mm,通常選擇D=200300mm。盡量使用同一規格,以便檢修更換。濾袋高度對凈化效率和壓力損失幾乎無影響,一般取26mm。 計算每只濾袋的面積 a。 計算濾袋數 n 濾袋的布置及吊掛固定。需要濾袋數較多時,可根據清灰方式及運行條件,將濾袋分成若干組,每組內相鄰的兩錄像帶間距一般取5070mm。組與組之間以及濾袋與外殼之間的距離,應考慮跟換濾袋和檢修的需要。濾袋的固定和拉緊方法對其使用壽命影響很大,要考慮到換袋、維修、調節方便、防止固緊處磨損、斷裂等。 殼體設計。包括吸塵器箱體,進、排氣風管形式,灰斗結構,檢修孔及操作平臺等。 分成清灰機構的設計和清灰制度的確定。 粉塵輸送、回收機綜合利用系統的設計,包括回收有用粉料和防止粉塵再次飛揚。2.4估算吸塵器的除塵效率、壓力損失,確定過濾和清灰周期 過濾周期的長短應根據壓力損失和流量的變化確定,其變化隨著濾料上的粉塵層的不斷增加而發生,這些都與除塵系統采用的風機的特性和總能耗有關。2.5 除塵工藝設計計算2.5.1煙塵密度的計算(1)標準狀態下理論空氣量 式中 , , ,分別為煤各元素所含的質量分數。 代入C68% ,H4%,S1%,O5%,得 (2)標準狀態下理論煙氣量(設空氣含濕量為12.93)(m3/kg)式中標準狀態下理論空氣量,;煤中水分所占質量分數,;N元素在所占質量分數,;代入=7.19 ,=6%,=1%,得 1.867(0.68+0.3750.01)+11.20.04+1.240.06+(0.016+0.79) 7.30+0.80.01=7.69()標準狀態下實際煙氣量式中空氣過剩系數,取1.3注意:標準狀態下煙氣流量Q以計,因此,設計耗煤量代入7.69 ,7.30 ,得=7.69+1.0160.37.309.92設計耗煤量=31347標準狀態下實際煙氣量()標準狀態下煙氣含塵濃度式中排煙中飛灰占不可燃成分的質量分數;煤中不可燃成分的含量;標準狀態下實際煙氣量,。代入17%,=15%,9.92,得C=0.150.17/9.92=0.00257()標準狀態下煙氣中二氧化硫濃度的計算式中煤中可燃硫的質量分數代入1%,9.92,得=20000/9.922016脫硫塔應達到的脫硫效率式中C標準狀態下煙氣二氧化硫濃度,;標準狀態下鍋爐二氧化硫排放標準中規定值,。代入C=2570,=900,得1-900/2570= 0.650=65%2.5.2吸塵器的選擇(1)吸塵器應達到的除塵效率式中C標準狀態下煙氣含塵濃度,;標準狀態下鍋爐煙塵排放標準中規定值,。代入C=2570,=900,得1-900/2570=0.650=65%()吸塵器的選擇工作狀況下煙氣流量 =49719標準狀態下實際煙氣量,工作狀況下煙氣溫度,K標準狀況下溫度,273K總的煙氣流速 13.81單個鍋爐的煙氣量: =12430=3.452.5.3系統管道管徑的計算(1) 管徑的確定單個鍋爐的流量1,2,3,4,5管: =3.45 式中 工況下管內煙氣流量,;煙氣流速,取=10m/s (鍋爐煙塵=1015 m/s)則 m圓整并選取風道外徑D/mm鋼制板風管外徑允許偏差/mm壁厚/mm6501.51內徑d1=650-21=648 mm由公式可計算出實際煙氣流速: 10.47m/s對6管: = 1.68m圓整,取d=1700 mm內徑d2=1700-21=1698 mm, 6.1m/s2.5.5系統阻力的計算(1)摩擦壓力損失對于圓管 式中 L圓管長度,m; d管道直徑,m; 煙氣密度,; 管中氣流平均速率,m/s; 摩擦阻力系數,是氣體雷諾數Re和管道相對粗糙度K/d的函數??梢圆槭謨缘玫剑▽嶋H中對技術管道值可取0.02,對磚砌或混凝土管道可取0.04),這里采用鋼板制圓形通風管,取0.02。其中 標準狀態下煙氣密度,kg/m3; 標準狀態下大氣壓力,Pa; 標準狀態下煙氣溫度,K;則工況下煙氣密度:=0.82 (kg/m3)對于650圓管:=10.47m/s, D=650mm,L=19.5m, 26.97 Pa對于1700圓管:=6.1m/s, D=1700mm,L=3.5m,0.63Pa(2)局部壓力損失式中 異型管件的局部阻力系數,可在有關手冊中查到,或通過實驗獲得; 與相對應的段米娜平均氣流速率,m/s;煙氣密度,漸縮管(650-600mm):漸縮管(600-350mm):漸擴管(350-650mm):漸擴管(650-1400mm):彎頭(D=650mm):彎頭(D=1400mm):四通管:系統總阻力(其中鍋爐出口前阻力800 Pa,吸塵器阻力1400 Pa)= 9108.71 Pa2.5.6風機及電動機選擇及計算(1)標準狀態下風機風量的計算 式中 1.1風量備用系數; Q標準狀態下風機前表風量,; 風機前煙氣溫度,若管道不太長,可以進似取鍋爐排煙溫度; 當地大氣壓,kPa。 (2)風機風壓的計算式中 1.2風量備用系數; 系統總阻力,Pa; 煙囪抽力,Pa; 風機前的煙氣溫度,; 風機性能表中給出的試驗用氣體溫度,; 標準狀況下煙氣密度,1.34。Pa則每個650管所選擇的風機風壓為10920/4=2730Pa根據和選定鍋爐引風機Y9-35:表6 引風機性能參數流量(m3/h)全壓(Pa)功率(kw)443047300055045404.51050(3)電動機功率的計算 (kw)式中 風機風量, ; 風機風壓,Pa; 風機在全壓頭時的效率,0.81(一般風機為0.6,高效風機約為0.9); 機械傳動效率,當風機與電動機用V形帶傳動時=0.95; 電動機備用系數,對風機,=1.3。301.4 Kw則每個650管所選擇的電動機功率為301.4/16=18.83Kw。根據電動機的功率、風機的轉速、傳動方式選定電動機的型號為JO2-71-2 :表7 JO2-71-2型電動機性能參數型 號額定功率額定電流轉速效率功率因數堵轉轉矩堵轉電流最大轉矩額定轉矩額定電流額定轉矩kWAr/min%COS倍倍倍JO2-71-22242.0293088.50.901.27.02.2風機的選擇已知風量500立方/小時;設風速為20m/s:1、計算管道直徑D(m)D=Q4/(3600)=500*4/(3600*20*3.14)=0.094(m)2、計算管道沿程摩擦阻力(Pa)R=(/D)(2/2)=(0.0125+0.0011/0.094)/0.094)(202*1.2/2)=61.68(Pa)3、計算總阻力:(不考慮分離器阻力,不考慮彎頭、變徑摩阻。L-管道長度)H=RL=61.68*管道長度(m)=1160Pa4、風速計算(m/s)V=Q/(D/2)2*3600)=500/(0.094/2)2*360)=205、風機選型:考慮漏風系數選擇風機風量=1.2Q=1.2*500;、風機壓力=1.2H=1.2*RL,滿足系統工況要求。4 吸塵器中主要零件的三維建模4.1地板刷的三維建模 4.2連接頭的三維建模 4.3筒體的三維建模 4.4吸塵器的三維建模5 三維軟件設計總結 通過此次設計,又一次提升了運用三維軟件的水平,并吸收了不少經驗,總結為一下幾點。(1) 有零件圖紙作圖與空想設計作圖不同,零件尺寸已經給出,作圖時先不考慮尺寸是否真的合適,根據尺寸作出零件的三維圖,但到裝配時必須要考慮尺寸是否合適,由于AutoCAD圖紙效果不好,導致尺寸會有出錯,甚至有出現欠定義尺寸,所以,此時必須通過配合后在衡量尺寸,再進行修改,直到滿足配合要求。(2) 工具集的確方便了作圖,通過選擇零件類型,輸入數據,就能生成出標準零件,但有時需要用到的零件在工具集上也未必能找到,所以此時要隨機應變,運用其他零件代替并通過修改或添加零件使其滿足要求。(3) 作三維圖時要靈活變通,解決問題的方法總比問題多,當一種方法不能正常作圖時,試試另一種方法,這不但能完成零件制作,同時也可以培養出更好的作圖思路,和打破規矩的新想法。(4) 規則的零件,要學會使用一些能夠節省時間的命令,如鏡向,陣列等,“能省則省”。(5) 關于裝配,曾經帶給我很大的阻礙,花了很多時間才弄清原因所在。在一可活動子裝配體上,即使活動范圍會產生干涉,也不能對其設定活動范圍,如高級配合里的距離范圍,和角度范圍,即使在該活動范圍并不影響父配體,也不可設定。因為一旦設定范圍后,在父裝配體上會將子裝配體視為完全定義的模型,這樣會對子裝配體之間的配合產生矛盾,將不能完成裝配。 看懂圖是作圖的首要任務,看圖就是了解零件的工具,沒有工具則無法制出 零件,所以畫圖不能急于下筆,想透了零件的結構,想透圖中的虛實線,這才是高效作圖的重中之重。進行零件建模前,一般應進行深入的特征分析,搞清零件是由那幾個特征組成,明確各個特征的形狀,他們之間的相對位置和表面連接關系,然后按照特征的主次關系,按一定的順序進行建模。一個復雜的零件,可能是許多個簡單特征經過相互之間的疊加、切除或相交組成。所以零件建模時,特征的生成順序十分重要,不同的建模過程雖然可以構造出同樣的實體零件,但其造型過程及實體的構型結構卻直接影響到實體模型的穩定性、可修改性、可理解性及實體模型的應用。 尤其在二維圖紙上,我們能看到的只是零件的平面圖,而內部特征則以虛線給予表示,另外還有零件的相貫線,這表示了各個特征相交時出現線段。在零件的草圖繪制過程中,必須要選好第一個草繪平面,這很關鍵,這個平面決定了往后建模的所用到的命令,簡單的說,一個圓柱可以作一個圓形然后拉伸,也可以作一個長方體旋轉,雖然他們的結果都一樣,但所用的草繪平面和命令就截然不同。如果我們要的是一條軸,那我們就應該選擇第二種方法為好了。由于此設計的零件都是比較規則的零件,所用到的命令大部分是拉伸命令和旋轉命令,而且很多零件都是擁有對稱關系,所以為了節省時間,提高效率,經常會用到鏡向特征命令。 一張完整的工程圖應具備以下4方面的內容。(1) 一組視圖:用一組視圖(其中包括視圖、剖視圖、斷面圖、局部放大圖)確、完整、清晰地表達零件各部分的結構形狀。(2) 尺寸:確定零件各部分形狀的大小和位置(3) 技術要求:表明零件在制造和檢驗是應達到的一些要求,如表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、材料熱處理方式和指標等。(4) 標題欄:注明零件名稱、材料、數量、圖樣比例以及圖號等內容。 單擊【新建文件】圖標,系統顯示新建SolidWorks文件對話框,雙擊該對話框中得裝配體選項,即可進入裝配體工作模式。(6) 調入第一個零件模型并放置在裝配體的原點處,即零件原點與裝配體原點重合。調入一個與第一個零件模型有裝配關系的零件模型。分析兩個零件之間的裝配約束關系,然后選取相應的約束選項進行零件操作。結 論在最近的一段時間的畢業設計,使我們充分把握的設計方法和步驟,不僅復習所學的知識,而且還獲得新的經驗與啟示,在各種軟件的使用找到的資料或圖紙設計,會遇到不清楚的作業,老師和學生都能給予及時的指導,確保設計進度,本文所設計的是吸塵器時尚造型的設計,通過初期的定稿,查資料和開始正式做畢設,讓我系統地了解到了所學知識的重要性,從而讓我更加深刻地體會到做一門學問不易,需要不斷鉆研,不斷進取才可要做的好,總之,本設計完成了老師和同學的幫助下,在大學研究的最感謝幫助過我的老師和同學,是大家的幫助才使我的論文得以通過。致 謝 至此在論文完成之際,向我的導師表示由衷的感謝!真心的感謝我的導師這幾年來對我的諄諄教導,感謝我敬愛的老師,您不僅在學習學業上給我以精心的指導,同時還在思想給我以無微不至的關懷支持和理解,給予我人生的啟迪,使我在順利地完成大學階段的學業同時,也學到了很多有用的做人的道理,明確了人生目標。知道自己想要什么了,不再是從前那個愛貪玩的我了。導師嚴謹求實的治學態度,銳意創新的學術作風,認真加負責,公而忘私的敬業精神,豁達開朗的寬廣胸懷,平易近人。經過近半年努力的設計與計算,查找了各類的吸塵器的設計資料,論文終于可以完成了,我的心里無比的激動和開心。雖然它不是最完美的,也不是最好的,但是在我心里,它是我最珍惜的,因為我自己已經盡力的做了,它是我用心、用汗水成就的,也是我在大學四年來對所學知識的應用和體現。四年的學習和生活,不僅豐富了我的知識,而且鍛煉了我的個人能力,更重要的是從周圍的老師和同學們身上潛移默化的學到了許多有用的知識,在此對所有關心我幫助我的表達我由衷敬意,謝謝各位同學老師。參考文獻1 鄭淑芳 機械設計理論研究與探討 北京:科學出版社,2004.52 黃長藝 吸塵器操作系統概述 北京:機械工業出版社,2005.13 周宏甫 吸塵器的創新設計.高等教育出版社,2004.34 姜繼海,宋錦春,高常識. 吸塵器工作原理.高等教育出版社,2002.85 張春林,曲繼方,張美麟.機械創新設計.機械工業出版社,2001.46 錢平. 加工專機應用技術 機械工業出版社,2005.17 張遼遠. 吸塵器的設計與實現. 機械工業出版社,2002.88 基恩士傳感器選擇手冊 2010版本9 黃長藝,嚴普強.機械工程測試技術基礎. 機械工業出版社,2001.110 張桓,陳作模.機械原理.高等教育出版社,2000.811 王昆,何小柏,汪信遠. 吸塵器原理.高等教育出版社,1995.1212 徐錦康.機械設計. 高等教育出版社,2004.413 鄧星鐘.機電傳動控制.華中科技大學出版社,2001.314 劉延俊.液壓與氣壓傳動.機械工業出版社,2002.1215 章宏甲,黃誼,王積偉. 吸塵器的逆向設計.機械工業出版社,2000.516 胡泓,姚伯威.機電一體化原理及應用. 北京:國防工業出版社,2000.617 陳鐵鳴 吸塵器的創新. 高等教育出版社,2003.718 孫靖民.機械優化設計. 機械工業出版社,2005.119 王勇領.系統分析與設計.北京:清華大學出版社,1991.720Hirohiko Arai, Kazuo Tanie, and Susumu Tachi. Dynamic Control of a Manipulator with Passive Joints in Operational Space21Abhinandan Jain and Guillermo Roderguez. An Analysis of the Kinematicsnd Dynamics of Underactuated Manipulators.24
收藏