螺旋波纹钢管机的设计与分析

发布时间：2017-05-09 06:16

  本文关键词：螺旋波纹钢管机的设计与分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：新型螺旋式波纹钢管机因其所能实现的在线连续成管和所具有的高能源利用率，高效率，小污染、低耗能等优越性，已成为生活中的重要组成部分同时也变为波纹钢管业新的发展方向，并且拥有广阔的市场发展前景。传统钢管的生产工艺多集中于热轧和焊接，该设备在生产过程中采用冷轧工艺。在满足相同使用指标的条件下，此种制造工艺能够大幅减少生产成本，因此深入研究螺旋式波纹钢管机的结构特点将是实现钢管机自主创新的一个重要方向。本论文以原始生产设备为基础，根据工厂的要求和应用条件利用TRIZ理论提出了设备在改进过程中的创新结构。整篇论文以设备的结构创新为重点，同时对结构进行了初步分析，围绕上述内容本论文主要从以下四个方面展开研究： 首先，分析设备中现存的问题，，利用TRIZ理论提取设备中存在的物理冲突和技术冲突，并对照39个参数和40个发明原理确定出解决冲突的可行方法；其次，从设备的功能与需求出发，利用QFD法确定出各个需求和工程特性之间的权重关系并确定出需求的改进率，同时根据解决冲突得到的理想解，设计出设备执行过程的新结构，并对机构零件进行了具体设计；接着利用Pro/E软件对设备的零件、组件进行了建模，并模拟分析了机构的运动方式及工作的合理性；最后，对原始设备的齿轮轴进行了静力分析并对咬合机构按实际工作状况进行动力学分析，得到了结构振动的固有频率及其对应振型，并与新设计结构的模态参数进行对比，为后期研究工作奠定基础。 通过对设备结构的改进设计与后期分析，不仅得到了机构实现的新方案，而且对新、旧设备分析与论证的同时也为机构的创新设计提供了有力的理论依据。
【关键词】：螺旋钢管 波纹钢管 TRIZ理论 结构设计 机构分析
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TG305;TH122
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 概述10
• 1.2 论文研究背景和意义10-11
• 1.3 设备生产研究状况11-17
• 1.3.1 国内外开发研究现状11-14
• 1.3.2 设备的工作原理及实现方式14-17
• 1.4 本文主要研究内容17-19
• 第2章 基于 TRIZ 理论的设备改进分析19-39
• 2.1 概述19
• 2.2 TRIZ 理论概述19-23
• 2.2.1 TRIZ 基本理论19-21
• 2.2.2 功能与理想解21-23
• 2.3 设备机构分析23-38
• 2.3.1 结构现存问题23-24
• 2.3.2 基于 TRIZ 理论的结构分析24-29
• 2.3.3 基于 QFD 法的优化分析29-35
• 2.3.4 结构改进的理想方案35-38
• 2.4 本章小结38-39
• 第3章 螺旋波纹钢管设备的创新设计39-56
• 3.1 概述39
• 3.2 基于需求的产品设计39-42
• 3.2.1 需求简介39-40
• 3.2.2 根据需求确定结构方案40-42
• 3.3 设备的三维模型建立42-49
• 3.3.1 成型机结构设计43-46
• 3.3.2 液压式螺旋钢管咬合机构设计46-49
• 3.4 设备中的油路设计49-53
• 3.4.1 液压系统简介49-51
• 3.4.2 设备中的油路设计51-53
• 3.5 螺旋咬合机构的螺旋角计算53-55
• 3.5.1 理论计算53-54
• 3.5.2 MATLAB 计算54-55
• 3.6 本章小结55-56
• 第4章 结构静力与模态分析56-64
• 4.1 概述56
• 4.2 齿轮轴静力分析56-57
• 4.3 咬合机构的模态分析57-63
• 4.4 本章小结63-64
• 结论64-65
• 参考文献65-68
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果68-69
• 致谢69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 檀润华,张国红,焦建新,张鹏越;产品设计中的冲突及解决原理[J];河北工业大学学报;2001年03期

2 檀润华,张瑞红;基于TRIZ的产品创新设计[J];河北工业大学学报;2004年02期

3 陈以增,唐加福,侯荣涛,任立义;基于质量屋的产品设计过程[J];计算机集成制造系统-CIMS;2002年10期

4 檀润华,苑彩云,张瑞红,曹东兴;基于技术进化的产品设计过程研究[J];机械工程学报;2002年12期

5 檀润华;产品创新设计若干问题研究进展[J];机械工程学报;2003年09期

6 陈以增,唐加福,任立义,侯荣涛;基于质量屋的优化模型[J];中国机械工程;2003年11期

7 牛占文,徐燕申,林岳,郭建强,李立;发明创造的科学方法论——TRIZ[J];中国机械工程;1999年01期

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本文编号：351993