基于虛擬技術(shù)的擠壓膨化機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-12-18 06:10
螺桿作為擠壓膨化機(jī)的主要零部件在膨化的過(guò)程中要受到巨大的擠壓力,用久后易變形開(kāi)裂。螺桿螺距是影響螺桿壽命和膨化效率的重要參數(shù),在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候需要重點(diǎn)分析。由此本課題借助虛擬技術(shù)對(duì)膨化機(jī)螺桿進(jìn)行受力分析,并首次提出膨化機(jī)螺桿的流場(chǎng)分析,以此求解出最優(yōu)化的螺距設(shè)計(jì)尺寸。本課題研究的主要內(nèi)容:1.以膨化機(jī)出料段和調(diào)質(zhì)段螺桿為重點(diǎn),借助Workbench軟件通過(guò)模擬的環(huán)境對(duì)螺桿進(jìn)行了流場(chǎng)分析。研究表明螺桿螺距不同對(duì)物料流速、渦流粘度和機(jī)膛壓力的影響以及螺桿自身的受力情況不同,求解出膨化效率高、擠壓膨化效果好的螺桿螺距分別為出料段57mm調(diào)質(zhì)段56mm。這與YJP-16型膨化機(jī)出料段和調(diào)質(zhì)段螺桿螺距的55mm分別相差2mm和1mm。2.利用Solidworks二次開(kāi)發(fā)技術(shù)對(duì)膨化機(jī)軸和螺桿進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì),利用建立好的人機(jī)交互界面可以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過(guò)程。3.對(duì)膨化機(jī)三維零件進(jìn)行虛擬裝配,并生成爆炸視圖,通過(guò)虛擬裝配調(diào)試不同段螺桿的螺旋起始角。通過(guò)本課題的研究驗(yàn)證了利用流場(chǎng)分析進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的可行性,可以縮短膨化機(jī)的設(shè)計(jì)周期,減少傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的試制費(fèi)用,有利于提高膨化生產(chǎn)效率,獲取更高品質(zhì)的擠壓膨化機(jī)。
【文章來(lái)源】:武漢輕工大學(xué)湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 前言
1.1 研究意義及主要內(nèi)容
1.2 擠壓膨化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 膨化機(jī)發(fā)展史
1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 CAD 與虛擬技術(shù)發(fā)展概況
1.4.1 CAD/CAE 技術(shù)概述
1.4.2 ANSYS 簡(jiǎn)介
1.4.3 Solidworks 簡(jiǎn)介
1.5 小結(jié)
第2章 螺桿的有限元分析
2.1 導(dǎo)入模型設(shè)定流體域和流體域網(wǎng)格劃分
2.2 流場(chǎng)分析前處理
2.3 流場(chǎng)分析后處理
2.4 靜力學(xué)分析
2.5 求解結(jié)果分析
2.5.1 流場(chǎng)結(jié)果分析
2.5.2 靜力學(xué)結(jié)果分析
2.5.3 結(jié)論
2.6 最優(yōu)螺距的探究
2.6.1 幾何模型
2.6.2 制定單元類型、網(wǎng)格劃分
2.6.3 載荷及邊界條件
2.6.4 結(jié)果分析
2.7 小結(jié)
第3章 螺桿和軸的參數(shù)化設(shè)計(jì)
3.1 二次開(kāi)發(fā)理論
3.2 螺桿的參數(shù)化設(shè)計(jì)
3.2.1 創(chuàng)建螺桿
3.2.2 建立交互式用戶界面
3.2.3 程序的開(kāi)發(fā)及說(shuō)明
3.2.4 程序的運(yùn)行和螺桿的生成
3.3 軸的參數(shù)化設(shè)計(jì)
3.4 小結(jié)
第4章 基于 Solidworks 的虛擬裝配
4.1 螺桿的虛擬裝配
4.2 軸承組的裝配
4.2.1 軸承組的方案設(shè)計(jì)
4.2.2 軸承組的裝配
4.3 電機(jī)的裝配
4.4 單螺桿擠壓膨化機(jī)的爆炸視圖
4.5 小結(jié)
第5章 結(jié)論及展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 A
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雙螺旋榨油機(jī)榨螺參數(shù)與榨膛內(nèi)壓力的關(guān)系研究[J]. 阮競(jìng)蘭,張學(xué)閣,楊麗彥. 中國(guó)油脂. 2013(09)
[2]雙螺桿擠壓膨化機(jī)螺桿的力學(xué)模型及有限元分析[J]. 楊凱,武凱,王以龍,彭斌彬,孫宇. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2013(01)
[3]臭氧處理對(duì)油菜籽儲(chǔ)藏品質(zhì)的影響[J]. 宋偉,張美玲,謝同平,張瑞,馬寧. 食品科學(xué). 2011(20)
[4]大豆雙螺桿擠壓膨化系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)[J]. 潘小莉,張兆國(guó). 中國(guó)油脂. 2011(10)
[5]ADAMS、Pro/E和ANSYS間數(shù)據(jù)的自動(dòng)傳輸技術(shù)[J]. 湯修映,肖丹,劉嶺,劉川,毛恩榮. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2011(06)
[6]食品膨化技術(shù)及其養(yǎng)生意義研究概況[J]. 王明,鞏江,高昂,鞏丹青,侯恩太,路鋒,倪士峰,崔延堂. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(34)
[7]基于Workbench的斜齒輪固有特性分析[J]. 吳文光,朱如鵬. 機(jī)械傳動(dòng). 2010(04)
[8]基于ANSYS Workbench的外圓磨床的有限元分析及優(yōu)化[J]. 郭媛美,岳崇勤,丁曉紅,郭春星,陳葉林. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2010(01)
[9]基于CATIA的機(jī)械零件三維造型與虛擬裝配[J]. 韓敏. 起重運(yùn)輸機(jī)械. 2008(12)
[10]國(guó)外在擠壓膨化機(jī)方面的創(chuàng)新[J]. 吳錦圃. 糧食與飼料工業(yè). 2008(08)
博士論文
[1]油菜籽全含油膨化機(jī)理與設(shè)備研究[D]. 李少華.中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院 2009
碩士論文
[1]同向雙螺桿擠壓膨化機(jī)擠壓機(jī)理及性能分析[D]. 楊凱.南京理工大學(xué) 2013
[2]基于SolidWorks的低溫冷榨榨油機(jī)的數(shù)字化設(shè)計(jì)[D]. 姚立新.天津大學(xué) 2010
[3]雙螺桿榨油機(jī)關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)的研究[D]. 楊銀初.武漢工業(yè)學(xué)院 2010
本文編號(hào):3541794
【文章來(lái)源】:武漢輕工大學(xué)湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 前言
1.1 研究意義及主要內(nèi)容
1.2 擠壓膨化技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 膨化機(jī)發(fā)展史
1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 CAD 與虛擬技術(shù)發(fā)展概況
1.4.1 CAD/CAE 技術(shù)概述
1.4.2 ANSYS 簡(jiǎn)介
1.4.3 Solidworks 簡(jiǎn)介
1.5 小結(jié)
第2章 螺桿的有限元分析
2.1 導(dǎo)入模型設(shè)定流體域和流體域網(wǎng)格劃分
2.2 流場(chǎng)分析前處理
2.3 流場(chǎng)分析后處理
2.4 靜力學(xué)分析
2.5 求解結(jié)果分析
2.5.1 流場(chǎng)結(jié)果分析
2.5.2 靜力學(xué)結(jié)果分析
2.5.3 結(jié)論
2.6 最優(yōu)螺距的探究
2.6.1 幾何模型
2.6.2 制定單元類型、網(wǎng)格劃分
2.6.3 載荷及邊界條件
2.6.4 結(jié)果分析
2.7 小結(jié)
第3章 螺桿和軸的參數(shù)化設(shè)計(jì)
3.1 二次開(kāi)發(fā)理論
3.2 螺桿的參數(shù)化設(shè)計(jì)
3.2.1 創(chuàng)建螺桿
3.2.2 建立交互式用戶界面
3.2.3 程序的開(kāi)發(fā)及說(shuō)明
3.2.4 程序的運(yùn)行和螺桿的生成
3.3 軸的參數(shù)化設(shè)計(jì)
3.4 小結(jié)
第4章 基于 Solidworks 的虛擬裝配
4.1 螺桿的虛擬裝配
4.2 軸承組的裝配
4.2.1 軸承組的方案設(shè)計(jì)
4.2.2 軸承組的裝配
4.3 電機(jī)的裝配
4.4 單螺桿擠壓膨化機(jī)的爆炸視圖
4.5 小結(jié)
第5章 結(jié)論及展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄 A
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雙螺旋榨油機(jī)榨螺參數(shù)與榨膛內(nèi)壓力的關(guān)系研究[J]. 阮競(jìng)蘭,張學(xué)閣,楊麗彥. 中國(guó)油脂. 2013(09)
[2]雙螺桿擠壓膨化機(jī)螺桿的力學(xué)模型及有限元分析[J]. 楊凱,武凱,王以龍,彭斌彬,孫宇. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2013(01)
[3]臭氧處理對(duì)油菜籽儲(chǔ)藏品質(zhì)的影響[J]. 宋偉,張美玲,謝同平,張瑞,馬寧. 食品科學(xué). 2011(20)
[4]大豆雙螺桿擠壓膨化系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)[J]. 潘小莉,張兆國(guó). 中國(guó)油脂. 2011(10)
[5]ADAMS、Pro/E和ANSYS間數(shù)據(jù)的自動(dòng)傳輸技術(shù)[J]. 湯修映,肖丹,劉嶺,劉川,毛恩榮. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2011(06)
[6]食品膨化技術(shù)及其養(yǎng)生意義研究概況[J]. 王明,鞏江,高昂,鞏丹青,侯恩太,路鋒,倪士峰,崔延堂. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2010(34)
[7]基于Workbench的斜齒輪固有特性分析[J]. 吳文光,朱如鵬. 機(jī)械傳動(dòng). 2010(04)
[8]基于ANSYS Workbench的外圓磨床的有限元分析及優(yōu)化[J]. 郭媛美,岳崇勤,丁曉紅,郭春星,陳葉林. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2010(01)
[9]基于CATIA的機(jī)械零件三維造型與虛擬裝配[J]. 韓敏. 起重運(yùn)輸機(jī)械. 2008(12)
[10]國(guó)外在擠壓膨化機(jī)方面的創(chuàng)新[J]. 吳錦圃. 糧食與飼料工業(yè). 2008(08)
博士論文
[1]油菜籽全含油膨化機(jī)理與設(shè)備研究[D]. 李少華.中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院 2009
碩士論文
[1]同向雙螺桿擠壓膨化機(jī)擠壓機(jī)理及性能分析[D]. 楊凱.南京理工大學(xué) 2013
[2]基于SolidWorks的低溫冷榨榨油機(jī)的數(shù)字化設(shè)計(jì)[D]. 姚立新.天津大學(xué) 2010
[3]雙螺桿榨油機(jī)關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)的研究[D]. 楊銀初.武漢工業(yè)學(xué)院 2010
本文編號(hào):3541794
本文鏈接:http://sikaile.net/nykjlw/nygclw/3541794.html
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