新型锥形磨浆机的设计和研究

发布时间：2017-09-23 21:33

  本文关键词：新型锥形磨浆机的设计和研究

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【摘要】：目前国内外造纸行业使用比较广泛的磨浆机主要有圆盘磨浆机、锥形磨浆机和圆柱磨浆机。这三种磨浆机有着各自的优缺点：圆盘磨浆机大多存在磨盘直径大、空载能耗高、轴向载荷大和易碰盘等问题,锥形磨浆机也存在轴向载荷大等问题。为解决这些问题,在国内外磨浆机研究的基础上,论文设计并研究了一种新型双锥形磨浆机。论文首先对各类磨浆机的结构、性能进行了比较和分析,总结了它们的优、缺点。然后综述了圆盘磨浆机和锥形磨浆机的研究,确定了新型双锥形磨浆机的设计方案。并基于AutoCAD和Pro/E软件设计了新型双锥形磨浆机的总体方案,着重研究了主轴系统的结构、锥形转子锥度的选择、磨片间隙调节机构、磨室结构和转子部位拆卸机械手等。之后对新型双锥形磨浆机进行了三维建模、实体装配、运动仿真和检查干涉等工作。最后对设备的关键部位进行了有限元分析和改进。基于ANSYS和CREO/Simulate软件对主轴进行了有限元分析,并对比分析结果。然后对其它关键部位,主要有磨室开合铰、转子拆卸机械手、定子支架和磨室支撑等进行了有限元分析和改进,使其满足强度和刚度的要求。论文主要研究了新型双锥形磨浆机的设计,该磨浆机采用背对背的锥形转子、轴向浮动的悬臂式主轴、磨片间隙调整机构等结构,理论上主轴轴向力平衡,可减少能耗,通过计算机模拟和理论分析,能够满足刚度和强度的要求。论文的工作对磨浆机的设计和研究具有一定的意义。
【关键词】：锥形磨浆机 设计 单锥 双锥 有限元分析
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TS73
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 绪论8-16
• 1.1 我国造纸工业存在的问题和发展前景8-9
• 1.2 国内外制浆机械设备的发展、研究现状及趋势9-10
• 1.3 磨浆机的类别10
• 1.4 盘磨机的分类和工作原理10-12
• 1.5 论文的研究目的12-14
• 1.6 论文的研究思路和技术路线14
• 1.7 论文的研究意义14-16
• 2 锥形磨浆机的概述与分析16-28
• 2.1 锥形磨浆机的发展和研究现状16-17
• 2.2 锥形磨浆机的分类及特点17-20
• 2.3 圆柱磨浆机的工作原理和结构特点20-21
• 2.4 锥形磨浆机和圆盘磨浆机的对比21-24
• 2.4.1 转子形状对磨浆性能的影响21-23
• 2.4.2 转子形状对设备性能的影响23-24
• 2.5 具备同等磨浆能力的各类磨浆机转子直径的对比24-26
• 2.6 各类磨浆机优缺点的总结26-27
• 2.7 本章小结27-28
• 3 新型双锥形磨浆机的设计28-47
• 3.1 BOTTOM-UP和TOP-DOWN设计方法28-29
• 3.2 新型双锥形磨浆机各部件的设计与研究29-45
• 3.2.1 确定方案、总体布局并分配单元29-31
• 3.2.2 主轴设计31-36
• 3.2.2.1 主轴结构的设计与研究31-33
• 3.2.2.2 轴承选配和主轴轴端挠度的研究33-35
• 3.2.2.3 主轴轴端的密封结构35-36
• 3.2.3 磨室部位的设计36-43
• 3.2.3.1 转子部位的设计与研究36-39
• 3.2.3.2 磨室结构的设计39
• 3.2.3.3 蜗轮蜗杆调节机构的设计39-41
• 3.2.3.4 磨室内的密封结构41-43
• 3.2.4 机械手部位设计43-44
• 3.2.5 机座设计44-45
• 3.3 整机的运动仿真及干涉检查45-46
• 3.4 本章小结46-47
• 4 新型锥形磨浆机关键零部件的有限元分析47-67
• 4.1 有限元分析法的概述47-48
• 4.2 基于ANSYS与CREO/SIMULATE的主轴分析48-54
• 4.2.1 主轴系统的结构分析和三维建模49
• 4.2.2 利用ANSYS软件对主轴进行有限元分析49-52
• 4.2.3 利用CREO/SIMULATE模块进行分析52-54
• 4.2.4 比较ANSYS和CREO/SIMULATE的结构分析特点54
• 4.3 机械手的有限元分析与研究54-59
• 4.3.1 对机械手方案Ⅰ的分析55-58
• 4.3.2 对机械手方案Ⅱ的分析58
• 4.3.3 对机械手方案Ⅲ的分析58-59
• 4.4 磨室开合铰的分析59-61
• 4.5 定子支架的分析61-63
• 4.6 机座的简化分析63-66
• 4.7 本章小结66-67
• 5 结论67-69
• 5.1 结论67-68
• 5.2 本文的创新点68-69
• 6 展望69-70
• 7 参考文献70-74
• 8 攻读硕士学位期间发表论文情况74-75
• 9 致谢75

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本文编号：907593