本文關(guān)鍵詞：超聲波干式清洗機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近幾年我國(guó)平板顯示產(chǎn)業(yè)保持繼續(xù)增長(zhǎng)，平板顯示產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了其制作所需原材料發(fā)展，玻璃基板是平板顯示產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵材料之一，是構(gòu)成平板顯示器件的一個(gè)基本部件。保證玻璃基板清潔至關(guān)重要，超聲波干式清洗機(jī)不可或缺。 本文以超聲波干式清洗機(jī)為研究對(duì)象，首先分析了超聲波清洗玻璃基板的原理。然后在學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)等理論的基礎(chǔ)上，采用SolidWorks、ANSYS等軟件完成了對(duì)清洗機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及優(yōu)化。最后對(duì)清洗機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)試制，并對(duì)清洗機(jī)的清洗效果進(jìn)行了測(cè)試。具體的研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下： （1）對(duì)清洗機(jī)的超聲波干式清洗原理進(jìn)行分析。首先闡述了固體表面微粒附著的原因，并分析了附著微粒的受力情況，建立了力學(xué)模型。清洗頭包括超聲波腔和真空腔，超聲波腔發(fā)出的超聲波克服塵粒的粘附力，使塵粒以拉升、滾動(dòng)及滑動(dòng)三種方式從玻璃基板表面脫離，然后真空腔把塵粒吸走，達(dá)到清潔的目的。 （2）對(duì)清洗機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先根據(jù)清洗機(jī)要實(shí)現(xiàn)的功能，進(jìn)行了總體方案設(shè)計(jì)。然后依次從動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)和支撐系統(tǒng)進(jìn)行了具體設(shè)計(jì)。動(dòng)力系統(tǒng)選擇了伺服電機(jī)作為動(dòng)力源，并對(duì)選擇的電機(jī)進(jìn)行了分析校核；傳動(dòng)系統(tǒng)選擇了齒形同步帶傳動(dòng)方式，并對(duì)同步帶及帶輪進(jìn)行選型計(jì)算。執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)了支撐玻璃結(jié)構(gòu)，確定了臺(tái)板的運(yùn)動(dòng)方式。支撐系統(tǒng)的機(jī)架則根據(jù)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的要求設(shè)計(jì)了合理的結(jié)構(gòu)。 （3）運(yùn)用ANSYS有限元軟件對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件進(jìn)行了有限元分析計(jì)算。主要分析研究各個(gè)零部件機(jī)械結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，分析結(jié)果表明，各個(gè)零部件機(jī)構(gòu)都能滿足設(shè)計(jì)要求。還對(duì)玻璃支撐結(jié)構(gòu)能否滿足玻璃基板的變形要求進(jìn)行了有限元分析，結(jié)果表明，，被支撐的玻璃基板完全能滿足玻璃變形不超過(guò)5mm的要求。 （4）以質(zhì)量為優(yōu)化目標(biāo)，用Workbench中的Design Explorer模塊對(duì)清洗機(jī)的機(jī)架進(jìn)行了結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)果表明，在滿足剛度、強(qiáng)度的前提下，當(dāng)選擇方形截面鋼的壁厚為4mm時(shí)，質(zhì)量減少了23%，節(jié)省材料與成本。最后對(duì)清洗機(jī)進(jìn)行了樣機(jī)生產(chǎn)，并對(duì)清洗效果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試。結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的超聲波干式清洗機(jī)完全能滿足工藝使用要求。
【關(guān)鍵詞】：超聲波 干式清洗機(jī) 機(jī)械系統(tǒng) 有限元 參數(shù)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN873
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-17
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 清洗方式概述12-13
• 1.3 超聲波清洗技術(shù)的發(fā)展及優(yōu)點(diǎn)13-14
• 1.3.1 超聲波清洗技術(shù)發(fā)展史13-14
• 1.3.2 超聲波清洗技術(shù)優(yōu)點(diǎn)14
• 1.4 超聲波清洗機(jī)發(fā)展史14-16
• 1.5 課題主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 2 超聲波干式清洗機(jī)的組成及清洗原理介紹17-29
• 2.1 超聲波干式清洗機(jī)組成17-18
• 2.2 固體表面微粒附著18-20
• 2.2.1 固體表面微粒的附著方式18-19
• 2.2.2 微顆粒附著固體表面作用力19
• 2.2.3 固體表面粘附力學(xué)模型19-20
• 2.3 超聲波的特性20-25
• 2.3.1 超聲波傳播波形20-21
• 2.3.2 超聲波的反射21-25
• 2.4 清洗頭清洗原理25-28
• 2.4.1 微顆粒被清洗時(shí)的運(yùn)動(dòng)模式25-26
• 2.4.2 清洗頭清洗原理26-28
• 2.4.3 清洗頭的特點(diǎn)28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 3 超聲波干式清洗機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)29-48
• 3.1 引言29
• 3.2 機(jī)械系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)29-31
• 3.2.1 原理方案設(shè)計(jì)29-30
• 3.2.2 主要的技術(shù)參數(shù)30-31
• 3.2.3 結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)31
• 3.3 動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)31-35
• 3.3.1 電動(dòng)機(jī)的選型31-32
• 3.3.2 電動(dòng)機(jī)的計(jì)算32-35
• 3.4 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)35-40
• 3.4.1 傳動(dòng)方式的選擇35-37
• 3.4.2 齒形同步帶的設(shè)計(jì)37-40
• 3.5 執(zhí)行部分設(shè)計(jì)40-46
• 3.5.1 升降部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)40-44
• 3.5.2 移動(dòng)部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)44-46
• 3.6 支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)46-47
• 3.7 本章小結(jié)47-48
• 4 超聲波干式清洗機(jī)關(guān)鍵零部件有限元仿真48-67
• 4.1 建模軟件及有限元分析軟件介紹48-49
• 4.1.1 SolidWorks 軟件簡(jiǎn)介48
• 4.1.2 ANSYS 軟件簡(jiǎn)介48-49
• 4.2 機(jī)架有限元仿真分析49-57
• 4.2.1 機(jī)架靜力學(xué)分析49-55
• 4.2.2 機(jī)架模態(tài)分析55-57
• 4.3 移動(dòng)機(jī)架有限元仿真分析57-59
• 4.3.1 移動(dòng)機(jī)架受力分析57
• 4.3.2 移動(dòng)機(jī)架有限元建模57-58
• 4.3.3 移動(dòng)機(jī)架有限元結(jié)果分析58-59
• 4.4 臺(tái)板有限元仿真分析59-61
• 4.4.1 臺(tái)板受力分析59-60
• 4.4.2 臺(tái)板有限元建模60
• 4.4.3 臺(tái)板有限元結(jié)果分析60-61
• 4.5 玻璃基板支撐結(jié)構(gòu)有限元仿真分析61-66
• 4.5.1 玻璃基板靜止時(shí)有限元變形分析62-64
• 4.5.2 玻璃基板整形時(shí)有限元變形分析64-66
• 4.6 本章小結(jié)66-67
• 5 超聲波干式清洗機(jī)關(guān)鍵零部件的優(yōu)化設(shè)計(jì)及試驗(yàn)機(jī)試制67-80
• 5.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)的概述67-69
• 5.1.1 機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)的一般過(guò)程67
• 5.1.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型67-69
• 5.2 機(jī)架的拓?fù)鋬?yōu)化69-70
• 5.2.1 拓?fù)鋬?yōu)化基本思路69-70
• 5.2.2 機(jī)架拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果70
• 5.3 機(jī)架結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化70-75
• 5.3.1 機(jī)架參數(shù)化模型的建立71
• 5.3.2 機(jī)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化結(jié)果分析71-75
• 5.4 超聲波干式清洗機(jī)試驗(yàn)機(jī)試制75-79
• 5.4.1 清洗機(jī)試制75-76
• 5.4.2 清洗效果實(shí)驗(yàn)76-79
• 5.5 本章小結(jié)79-80
• 6 總結(jié)與展望80-82
• 6.1 總結(jié)80-81
• 6.2 展望81-82
• 參考文獻(xiàn)82-87
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果87-88
• 致謝88-89

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：超聲波干式清洗機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：353773