機械畢業設計開題報告模板（精選8篇）
作為機械設計專業的同學，我們要學會書寫自己專業的開題報告。以下是小編為大家整理好的機械畢業設計開題報告模板，歡迎大家閱讀參考！
機械畢業設計開題報告 篇1
1.設計(或研究)的依據與意義
十字軸是汽車萬向節上的重要零件，規格品種多，需求量大。目前，國內大多采用開式模鍛和胎模鍛工藝生產，其工藝過程為：製坯→模鍛→切邊。生產的鍛件飛邊大，鍛件加工餘量和尺寸公差大，因而材料利用率低;而且工藝環節多，鍛件質量差，生產效率低。
相比之下，十字軸冷擠壓成形的具有以下優點：
1、提高勞動生產率。用冷擠壓成形工藝代替切削加工製造機械零件，能使生產率大大提高。
2、製件可獲得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷擠壓十字軸類零件的精度可達ITg---IT8級，表面粗糙度可達Ra O.2～1.6。因此，用冷擠壓成形的十字軸類零件一般很少再切削加工，只需在要求特別高之處進行精磨。
3、提高零件的力學效能。冷擠壓後金屬的冷加工硬化，以及在零件內部形成合理的纖維流線分佈，使零件的強度高於原材料的強度。
4、降低零件成本。冷擠壓成形是利用金屬的塑性變形制成所需形狀的零件，因而能大量減少切削加工，提高材料的利用率，從而使零件成本大大降低。
2.國內外同類設計(或同類研究)的概況綜述
利用切削加工方法加工十字軸類零件，生產工序多，效率低，材料浪費嚴重，並且切削加工會破壞零件的金屬流線結構。目前國內大多采用熱模鍛方式成形十字軸類零件，加熱時產生氧化、脫碳等缺陷，必然會造成能源的浪費，並且後續的機加工不但浪費大量材料，產品的內在和外觀質量並不理想。
採用閉式無飛邊擠壓工藝生產十字軸，鍛件無飛邊，可顯著降低生產成本，提高產品質量和生產效率：
(1)不僅能節省飛邊的金屬消耗，還能大大減小或消除敷料，可以節約材料30﹪;由於鍛件精化減少了切削加工量，電力消耗可降低30﹪;
(2)鍛件質量顯著提高，十字軸正交性好、組織緻密、流線分佈合理、纖維不被切斷，扭轉疲勞壽命指標平均提高2~3倍;
(3)由於一次性擠壓成型，生產率提高25%。
數值模擬技術是CAE的關鍵技術。透過建立相應的數學模型，可以在昂貴費時的模具或附具製造之前，在計算機中對工藝的全過程進行分析，不僅可以透過圖形、資料等方法直觀地得到諸如溫度、應力、載荷等各種資訊，而且可預測存在的缺陷;透過工藝引數對不同方案的對比中總結出規律，進而實現工藝的最佳化。數值模擬技術在保證工件質量、減少材料消耗、提高生產效率、縮短試製週期等方面顯示出無可比擬的優越性。
目前，用於體積成形工藝模擬的商業軟體已有“Deform”、“Autoforge”等軟體打入中國市場。其中，DEFORM軟體是一套基於有限元的工藝模擬系統，用於分析金屬成形及其相關工業的各種成形工藝和熱處理工藝。DEFORM無需試模就能預測工業實際生產中的金屬流動情況，是降低製造成本，縮短研發週期高效而實用的工具。二十多年來的工業實踐清楚地證明了基於有限元法DEFORM有著卓越的準確性和穩定性，模擬引擎在大金屬流動，行程載荷和產品缺陷預測等方面同實際生產相符保持著令人歎為觀止的精度。
3.課題設計(或研究)的內容
1)完成十字軸徑向擠壓工藝分析，完成模具總裝圖及零件圖設計。
2)建立十字軸徑向擠壓成形模具的三維模型。
3)十字軸徑向擠壓成形過程數值模擬。
4)相關英文資料翻譯。
4.設計(或研究)方法
1)完成十字軸徑向擠壓成形工藝分析，繪製模具總裝圖及零件圖。
2)建立十字軸徑向擠壓成形模具的三維模型。
3)完成十字軸徑向擠壓成形過程數值模擬。
4)查閱20篇以上與課題相關的文獻。
5)完成12000字的論文。
6)翻譯10000個以上英文印刷符號。
5.實施計劃
04-06周：文獻檢索，開題報告。
07-10周：進行工藝分析、繪製模具二維圖及模具三維模型設計。
11-13周：進行數值模擬。
14-16周：撰寫畢業論文。
17周：進行答辯。
機械畢業設計開題報告 篇2
一、本課題研究現狀、研究目及意義
1.研究現狀：
目前，國內對水果分級裝備的研究起步較晚，商品化的水果品質檢測分級裝置比較少；但是，隨著機器視覺技術的發展，有越來越多的學者開始對蘋果、柑橘、黃桃等水果的品質特徵進行研究，並研製了部分水果檢測分級裝備。由於國內相關技術的不成熟，現有的檢測分級裝置檢測研究物件多為蘋果、芒果、獼猴桃、柑橘等小型水果，而目前針對哈密瓜的分級研究基本上處在理論層面，還沒有應用到實際生產中，仍需要進行繼續深入的研究。目前，哈密瓜的市場需求量在逐年增加，因此迫切需要一種針對哈密瓜大小分級的裝置及技術解決當前的問題。
2.研究目的與意義：
哈密瓜是新疆地區的名優特產，素有“瓜中之王”的美稱，含糖量高，奇香襲人，不僅香甜可口，而且營養成分十分豐富，被譽為“水果皇后”.然而，目前哈密瓜採摘後的檢測方式主要採用人工分揀方法，效率低下，隨意性大，往往帶有人的主觀因素，造成分選不規範，分選精度低；同時分揀時間長，水果腐爛變質及客戶等待時間較長等問題突出，造成資源和時間的雙重浪費，致使經濟效益下降，最終影響了哈密瓜在市場上的競爭力。因此，對哈密瓜進行自動化分級顯得尤為重要。
本研究針對目前新疆哈密瓜主要依靠人工在田間地頭進行分級的現狀，設計了一種翻轉式哈密瓜分級裝置。
二、本課題研究內容
1總體設計
1.1總體結構
本裝置包括機架、進料口、卸料口、傳送系統、承載水果裝置、控制系統和分級執行裝置。傳送系統包含電動機、同步皮帶、主動鏈輪、從動鏈輪和鏈條輸送帶；控制系統包含對射式鐳射感測器、感測器支撐架、三菱PLC和PLC支撐架；分級執行裝置包含分級執行裝置支撐架、支撐軸、調速電機、凸輪和棘輪。
1.2工作原理
工作時，電動機帶動傳送系統工作，傳送系統帶動承載水果裝置工作，哈密瓜由進料口進入承載水果裝置。當承載水果裝置透過對射式鐳射感測器區域時，哈密瓜觸發對射式鐳射感測器，按照所觸發的對射式鐳射感測器的對數將哈密瓜分為大、中、小3個等級；對射式鐳射感測器將訊號傳給三菱PLC,透過預先設定好的程式使三菱PLC控制相應的調速電機轉動，調速電機控制凸輪轉動；凸輪透過轉動使相應的水果托盤翻轉，進而使哈密瓜進入相應的卸料口，實現哈密瓜的分級；拉伸彈簧拉動水果托盤回到初始位置，凸輪繼續轉動至初始位置後透過與棘輪作用停止轉動，等待下一次轉動。
2哈密瓜承載裝置設計
2.1材料與方法
本次試驗材料選用品種為“金皇后（欣源蜜6號）”的成熟哈密瓜樣本，樣本個數為100個，產地為新疆兵團農六師103團哈密瓜種植基地。根據當地瓜農的經驗和哈密瓜的全生育期（85~110天左右），在哈密瓜成熟期對此種哈密瓜進行兩批次採收，每次均採收50個，且採收時間間隔不能超過3天，共得到100組有效試驗資料。
2.2水果托盤曲線確定
透過對哈密瓜球度的計算，可以看出“金皇后（欣源蜜6號）”品種哈密瓜形狀規則，接近於球形，因此需要設計一種類球形的水果托盤。選取哈密瓜理論平均縱徑做為橢圓的長軸r1,哈密瓜理論平均橫徑做為橢圓的短軸r2,並選定用於設計水果托盤的曲線。
2.3承載水果裝置設計
承載水果裝置由轉動軸、減震彈簧、水果托盤支撐座、水果托盤緩衝墊、裝置支撐座、拉伸彈簧和水果托盤組成。其中，裝置支撐座與鏈條長銷軸相聯，減震彈簧固定在水果托盤支撐座和裝置支撐座之間；水果托盤透過轉動軸與水果托盤支撐座聯接，其緩衝墊固定在水果托盤支撐座上，拉伸彈簧用於聯接水果托盤和水果托盤支撐座。承載水果裝置是哈密瓜分級裝置中的關鍵部件，該裝置中水果托盤的主要作用是實現哈密瓜承載傳送和翻轉；減震彈簧和水果托盤緩衝墊主要作用是當哈密瓜由進料口傳送至水果托盤時實現減震和緩衝，避免哈密瓜出現損傷；拉伸彈簧的主要作用是當水果托盤翻轉後將水果托盤拉回原位置。
3分級系統設計
3.1分級執行裝置設計
分級執行裝置由凸輪、棘輪、支撐軸和調速電機組成。其中，支撐軸固定在分級執行裝置支撐架上，棘輪固定在支撐軸上，凸輪繞支撐軸轉動。透過固定在分級執行裝置支撐架上的調速電機帶動凸輪繞支撐軸轉動，凸輪在轉動過程中透過與水果托盤作用，驅動水果托盤翻轉，進而使哈密瓜翻轉並實現哈密瓜的分級；凸輪每次工作後都回到初始位置，透過與棘輪的作用實現凸輪靜止。
3.2分級控制系統工作原理
分級控制系統由多對對射式光電感測器、三菱PLC和調速電機組成。首先，透過試驗獲取哈密瓜相關資料建立哈密瓜質量-縱徑數學模型，根據所建立的數學模型確定對射式光電感測器的安裝位置，並確定哈密瓜經過感測器時觸發感測器個數與哈密瓜質量的關係；然後，PLC透過獲取感測器被觸發個數的資訊間接獲取哈密瓜的等級資訊，並根據間接獲取的哈密瓜等級資訊控制相應的調速電機轉動；調速電機控制凸輪旋轉並驅動水果托盤翻轉，最後完成哈密瓜的分級。
三、實施方案：
1哈密瓜表面清理及編號。對所採收的哈密瓜使用乾毛巾進行表面清洗，用小刀切除果梗，並對哈密瓜進行編號，將編號為1~100的記號紙貼在哈密瓜果梗處。
2哈密瓜外形尺寸測量。對已經編號的哈密瓜樣本，使用高度劃線遊標卡尺測量哈密瓜樣本縱向長軸的長度a、橫向短軸的兩個長度b和c.其中，短軸的兩個長度b、c測量方式是短軸處相互垂直的兩個位置進行測量，透過公式求出哈密瓜的球度.在測量哈密瓜縱徑時需要人工將哈密瓜豎立，由於豎立過程人工參與，可能存在一定的偏差，故此處均採取多次測量取平均值的方法。每個哈密瓜樣本的尺寸資料測量3次並詳細記錄每次所測量的資料，將每個哈密瓜樣本的3組試驗資料取平均值作為哈密瓜的尺寸資料，並最終以100個哈密瓜的平均橫縱經值做為哈密瓜的理論橫縱經值。
四、進度安排：
第1-4周實習調研、收集資料；
第5周完成開題報告；
第6-7周完成總體方案設計；
第8-11周完成機械結構、驅動系統、控制系統設計計算；
第12-15周繪製裝配機總裝配圖、零件圖；並繪製驅動系統原理圖、控制系統原理圖；
第16周整理文件圖紙完成畢業設計說明書；
第17周校對所有設計內容參加畢業設計論文答辯。
五、已查閱主要參考文獻
[1]朱培逸,王引佳,高珏,等.基於PLC和組態王的水果品質分級系統設計[J].農機化研究,-106.
[2]張俊雄,荀一,李偉,等.基於計算機視覺的柑橘自動化分級[J].江蘇大學學報:自然科學版,-103.
[3]安愛琴,餘澤通,王宏強.基於機器視覺的蘋果大小自動分級方法[J].農機化研究,-166.
[4]劉燕德,吳明明,孫旭東,等.黃桃表面缺陷和可溶性固形物光譜同時線上檢測[J].農業工程學報.
[5]王運祥,馬本學,賈豔婷,等.採用夾持果梗方法的水果檢測分級機設計[J].食品與機械,-110.
[6]葛紀帥,趙春江,黃文倩,等.基於智慧稱重的水果分級生產線設計[J].農機化研究,-130.
[7]吳曉強,黃雲戰,趙永傑.基於運動控制器的蘋果質量分級系統[J].食品與機械,-116.
[8]李晶,張東興,劉寶.蘋果分級機輸送與翻轉機構設計[J].農業機械學報,-161.
機械畢業設計開題報告 篇3
1、 目的及意義(含國內外的研究現狀分析)
本人畢業設計的課題是”鋼坯噴號機行走部件及總體設計”,並和我的一個同學(他課題是“鋼坯噴號機噴號部件設計”)一起努力共同完成鋼坯噴號機的設計。我們的目的是設計一種價格相對便宜，工作效能可靠的鋼坯噴號機來取代用人工方法在鋼坯上寫編號。
對鋼坯噴號是鋼鐵製造業必然需要存在的一個環節，這是為了實現質量管理和質量追蹤。我們把生產鋼坯對應的連鑄機號、爐座號、爐號、流序號以及表示鋼坯生產時間的時間編號共同組成每塊鋼坯的唯一編號，適當的寫在鋼坯的表面。這樣就在鋼鐵廠的後續檢驗或在客戶使用過程中，如果發現鋼坯的質量有問題，就可以根據這個編號來追蹤到生產這個鋼坯的連鑄機、爐座、爐號、流序及時間等重要資訊，及早的發現並解決生產裝置中存在的問題。
目前，在國外像日本、美國等一些發達國家已經實現了對鋼坯的自動編號，雖然其輔助裝置較多，價格較貴，但大大提高生產的自動化程序和效率。並且鋼坯噴號機具有裝置利用率高、位置精度高、可控制性能好等優點。而在國內，除了少數的幾家大型鋼鐵企業(寶鋼、鞍鋼等)引進了自動鋼坯噴號機，大部分的鋼鐵企業仍然處在人工編號的階段。
實現鋼坯噴號的機械化和自動化是提高生產效率和降低生產成本的重要途徑之一，鋼坯噴號機無論在國內還是國外都會有很大的市場。一方面因為人工的工藝流程不但浪費了大量的能量，而且打斷了生產的自動化程序，從而致使生產效率降低，生產成本增加。另一方面由於生產鋼坯的車間溫度很高，有強烈的熱輻射，同時還有大量的水蒸氣和粉塵，因此對其中進行人工編號的工人的勞動強度非常大，並且對身體是一種摧殘，容易得職業病。所以無論從那個方面看都急需一種價格相對便宜，工作效能可靠的鋼坯噴號機來代替人工編號。
作為一個大學生，畢業設計對我來說是展示我大學四年學習成果的一個機會，也是對我的綜合能力的一個考驗。我本人對“鋼坯噴號機行走部件及總體設計”的課題也非常感興趣，我一定會努力完成這次畢業設計的。總的來說，鋼坯噴號機對於鋼鐵廠和這次畢業設計對於我都是具有現實意義的。
2、基本內容和技術方案
本課題是基於機械設計與電子控制結合的技術來設計鋼坯噴號機。經連連軋的鋼坯規格為160mm*200mm的方形鋼坯，用切割機割成定長，由300mm寬的輸出通道送出。
1.基本內容
先擬定鋼坯噴號機的總體方案，然後確定鋼坯噴號機行走部件的傳動方案及結構引數，最後畫出鋼坯噴號機行走部件的裝配圖以及零件圖。
2.系統技術方案
(1)工作過程：啟動機器PLC控制步進電機帶動鋼坯噴號機到相應的位置，按下啟動鍵傳送控制訊號傳到控制部件(PLC)，控制部件發出控制命令給執行部件(主要是行走部件及噴號部件，行走部件帶動噴頭靠近鋼坯表面，然後噴頭進行噴號)，噴號完成後噴頭上升並清洗號碼牌。再次移動噴號到下一個鋼坯處。
(2)要求實現的功能：行走部件功能(噴號機整體左右的移動，噴號部件的上下前後移動，噴頭的左右移動)、噴號部件功能(噴頭噴號，清洗號碼牌，號碼牌的更換)。其中號碼為(0—9)十個數字，號碼可以變化更換。每個號碼大小為35mm*15mm，號碼間距為5mm。
(3)實現方案：
行走功能的實現：由於在鋼坯上噴號並不需要很精確的定位，所以採用人工控制步進電機的方式移動整體噴號機來粗調。採用液壓缸提供動力來推動噴號部件，並採用行程開關控制電機來實現噴號部件上下移動，下行程開關可以控制噴號部件與鋼坯表面之間的間距和發出訊號使噴頭開始噴塗料並向右移動。採用液壓缸推動，滾輪在導架上滾動的方式實現噴好機構的前後移動，並採用行程開關控制電機來實現噴頭的左右移動，右行程開關可以控制噴頭停止噴塗料並回到初始位置和噴號部件向上移動。
噴號功能的具體實現方案由和我一組的同學確定。
3、進度安排
3-4周 認真閱讀和學習有關資料和知識，並翻譯英文文獻
5-7周 鋼坯噴號機行走部件的傳動方案及總體設計
8-9周 確定鋼坯噴號機行走部件結果引數
10-13周 完成鋼坯噴號機行走部件裝配圖及零件工作圖
14-15周 準備並進行畢業答辯
機械畢業設計開題報告 篇4
論文題目：左接頭鍛造工藝分析與模具設計
一、選題意義:
1、理論意義:(1)學習模具設計的一般方法，瞭解和掌握常用模具整體設計、零部件的設計過程和計算方法，培養正確的設計思想和分析問題、解決問題的能力，特別是總體設計和計算的能力。
(2)綜合運用熱鍛模課程和其它有關選修課程的理論及生產實踐的知識去分析和解決模具設計問題，並使所學專業知識得到進一步鞏固和深化.
(3)透過計算和繪圖，學會運用標準、規範、手冊、圖冊和查閱有關技術資料等，培養模具設計的基本技能
(4)可以掌握鍛造工藝，熟悉各種鍛造各種鍛造裝置，熟悉掌握計算機操作以及瞭解DEFORM軟體的應用，並具有機械設計及製造等綜合知識.
2、現實意義:隨著科學技術的不斷進步和工業生產的迅速發展，許多新技術，新工藝，新裝置，新材料不斷湧現，進一步提高鍛件的效能指標;同時縮短了生產週期，降低了成本，使之在競爭中處於優勢地位。
鍛造是一種藉助工具或模具在衝擊作用下加工金屬機械零件或零件毛坯的方法。鍛件的最大優勢是韌性高、纖維組織合理，件與件之間效能變化小;鍛件內部質量與加工歷史有關，不會被任何一種金屬加工工藝超過。
鍛件的優勢是由於金屬材料透過塑性變形後，消除了內部缺陷，如鍛(焊)合空洞，壓實疏鬆，打碎碳化物，非金屬夾雜並使之沿變形方向分佈，改善或消除成分偏析等，得到了均勻、細小的低倍和高倍組織。而鑄造工藝得到的鍛件，儘管能獲得較準確的尺寸和比鍛件更為複雜的形狀，但難以消除疏鬆、空洞、成分偏析、非金屬夾雜等缺陷;機械加工方法獲得的零件，尺寸精度較高，表面光滑，但金屬內部流線往往被切斷，容易造成應力腐蝕，承載拉壓交變應力的能力較差。
這幾年，我國火車不斷提速，動車、高鐵相繼投入運營，這也代表著以後的發展方向，這要求我們必須保證火車導軌的安全可靠行，為保證高速列車執行的平穩性和旅客的舒適性，高速鐵路的平順性是很重要的指標，國外高速鐵路採用斷面尺寸公差和平直度要求很高的長定尺鋼軌並焊接成超長無縫線路。接頭作為連線導軌的關鍵部件起著至關重要的作用。
模具製造技術現代化是模具工業發展的基礎，效能良好的鍛造裝置是提高鍛造生產技術水平的基本條件，高精度、高壽命、高效率的鍛模模需要高精度高自動化的鍛造裝置相匹配。為了滿足大批次高速生產的需要，目前鍛造裝置也由單工位、單功能、低速壓力機朝著多工位、多功能、高速和數控方向發展，加之機械手乃至機器人的大量使用，使鍛造生產效率得到大幅度的提高，各式各樣的鍛造自動線和高速自動壓力機紛紛投入使用。
二、課題關鍵問題及難點
本課題以鍛造工序的數目確定、預成形設計為重點，對比不同形狀預製坯的成形過程，給出了合理的製坯工序布排和設計，實現了一火鍛造同時，開發了封閉飛邊閉式鍛造預鍛工序，提高了材料利用率。最後，對鍛造過程進行了三維有限元模擬，在40MN熱模鍛壓力機上進行了試驗和試生產，模擬和試驗結果證明鍛造設計符合生產要求。該鍛件形狀複雜，材料分佈非常不均勻，其鍛造工序編排和模具設計難度更大。
本課題的難點在於應用三維繪圖軟體和deform軟體對其進行應力應變分析，透過軟體規範初設資料並反覆進行修改，直到得到最優的設計方案。
三、調研報告(或文獻綜述)
我國的經濟體制發生了根本的變化，由過去的計劃經濟過度到現在的市場經濟。鍛壓生產雖然生產效率高，節約原材料和機械加工工時;但生產週期較長，成本較高，處於不利的競爭地位鑄造、焊接、機械加工豆加入了競爭。鍛造生產要跟上當代科學技術的發展，需不斷改進技術，採用新工藝、新技術，進一步提高鍛件的效能指標;同時要縮短生產週期，降低成本，使之在競爭中處於優勢地位。模具的技術水平明顯有了提高，一些國產優質模具的效能已接近國外同類產品的先進水平，但由於我國起步晚，許多模具不得不依賴進口，與發達國家相比差距還非常大。
當代科學技術的發展對鍛壓技術本身的完善和發展有著重大的影響，這主要表現在一下幾個方面:
1. 對機械零件的效能要求更高，現代交通工具如汽車、飛機、機車的速度越來越高，負荷越來越大。出更換強度更高的材料外，研究和開發新的鍛造技術.挖掘原有材料的潛力也是一條出路。
2 .模具計算輔助設計、製造與分析(CAD/CAM/CAE)的研究和應用將極大地提高模具製造效率，提高模具質量，使模具設計與製造技術實現一體化.
3. 模具的標準化、商品化、機械化及專業化自動生產。
4. 工藝分析計算的現代化，它將與現代數學、計算機技術聯姻，對加工零件進行計算機模擬和有限元分析，達到預測某一工藝方案對零件成形的可能性與成形過程中可能會發生的問題，供設計人員修改和選擇。
目前鍛造業面臨的問題大概可以歸納為一下幾個方面:
1.裝備水平低，其主要表現是裝置老化、精確度低。
2.管理體制亟待理順，生產廠點過多，力量分散。
3.機械製造廠家封閉式經營生產，是產品缺乏競爭力。
4.科學研究投入少，接受新技術新工藝遲緩，其結果導致搞科研也搞生產，生產廠家的問題無人去解決。
四、參考文獻
【1】姚澤坤主編.鍛造工藝學與模具設計 西北工業大學出版社 2008.6
【2】盧秉恆.機械製造技術基礎. 北京: 機械工業出版社,1999.8
【3】王先奎.機械製造工藝學. 北京:機械工業出版社,2002
【4】吳宗澤.機械零件設計手冊. 北京:機械工業出版社,2004.4
【5】鄭家驤.劉永田. 畫法幾何與機械製圖. 內蒙古科技出版社,2002.8
【6】鍛壓手冊(裝置) 北京:機械工業出版社,2002
【7】鍛模設計手冊 北京:機械工業出版社,1991
五、研究內容及確定方案各步驟
1、研究內容:
(1)模具整體方案設計，包括零件的工藝分析、設計繪製鍛件圖、模具型別的確定、確定變形工步及中間坯料尺寸，壓力中心計算、壓力機選擇、計算原坯料尺寸的確定等;
(2)模具整裝配圖和模具主要零件的設計;
(3)編寫設計畢業論文
2、基本設計方案
本零件是屬於大型鍛件，首先根據相關尺寸確定其鍛造工步，透過計算/r以及H/d的相關數值， 基本步驟設計如下:
1、計算毛坯尺寸
2、選擇成型裝置及其引數
3、用DEFORM模擬軟體進行有限元模擬並分析缺陷並加以改進
4、模具工作部分尺寸的計算
5、模具的總體設計
6、下料
7、加熱
8、彎曲
9、預鍛
10、終鍛
11、切邊
六、進度安排
第5-6周畢業實習，撰寫實習報告
第7-8周 寫出不少於3000字的文獻綜述;根據參考文獻和課題要求，提出自己擬定的可行方案;
第9-10周 寫出開題報告，開題;進行總體設計
第11-12周 外文文獻翻譯，完成詳細方案設計
第13-14周 完成結構最佳化設計
第15-16周 繪製圖紙，列出論文編寫大綱，設計計算說明書的編寫
第17周，整理設計資料，進行畢業答辯
機械畢業設計開題報告 篇5
一、擬選定學位論文的題目名稱
瀝青攪拌樓的樓架結構分析
二、選題的科學意義和應用前景
選題的科學意義：
大型機器的支撐基礎，承受著由機器的不平衡擾力引起的振動和機器的自重等，如其振動過大，將會影響機器的加工要求或無法正常運轉，甚至損壞機器和影響鄰近的裝置、儀器和人員的工作和生活，嚴重的還會危及建築物的安全。因此動力機器的基礎結構分析具有重要的意義。
我國對於動力機器基礎正式研究起於上世紀七十年代，在八十年代主要編製成了國家標準《動力機器基礎設計規範》和《設計手冊》，這對於動力機器基礎設計和分析提供了重要依據和參考。近年來對於動力機器基礎結構的研究，往往集中於對壓縮機、壓力機、運輸機、配料機等機器基礎的設計和結構分析。對於工業上應用的更復雜的裝置，像由振動篩、攪拌器等多個動力機器組成的大型瀝青攪拌樓，對於這種往往由多個動力機器組合的大型裝置的樓架問題研究的幾乎沒有。另一方面研究人員僅僅採用單一理論計算方法計算擾力值，振動幅值等，計算方法和引數的選擇並不統一，或考慮不夠全面造成結果各不相同或不接近實際。
針對以上問題，本文擬考慮多臺裝置共同作用時的振動合成，如考慮攪拌機的振動擾力和振動篩的擾力，並考慮如風載、靜載、動載多種載荷情況下樓架的承載和振動情況。同時在理論計算的基礎上，採用有限元分析軟體對樓架進行模態分析，獲得結構的頻率和振型，然後進行分析，根據分析結果最佳化樓架設計，並再次進行有限元計算，驗證改進方案的可行性。
選題的應用前景：
瀝青混凝土攪拌裝置是瀝青路面機械化施工的關鍵裝置，近20年來，我國公路交通事業發展迅猛，公路機械化施工因此獲得巨大進步，特別是對參與高速公路瀝青路面工程建設的企業來說，擁有大型瀝青混凝土攪拌裝置已是市場準入條件之一。而其樓架部分是攪拌樓的重要承載機構，其設計首先必須保證機器的特定工作要求，滿足振動和抗振的要求。
樓架作為瀝青攪拌樓的支撐基礎，它在各種工況下承受著巨大的載荷。若區域性的應力過高會導致結構被破壞，因此需要對樓架結構剛強度和抗振性及穩定性進行分析，避免樓架的破壞同時合理選擇樓架鋼材的截面尺寸等，這樣可以保證瀝青攪拌樓的樓架在滿足安全性的前提下節約材料，因此對企業生產經濟性具有重大意義。
企業中瀝青攪拌樓的樓架設計往往利用技術人員的經驗設計，即直接採用特定的結構和尺寸進行生產製造。本文的選題來源於企業，是對現有某型號瀝青攪拌樓的樓架安全性和經濟性進行驗算分析或在進一步最佳化設計，這樣可以有效地降低設計成本，更具經濟性。
選題中由於瀝青攪拌樓的樓架高度較高，所以要考慮多種載荷情況下樓架的承載和振動情況。同時採用有限元軟體進行分析，更好的展現在工作情況下樓架的實際情況，顯現出樓架中的危險部分，可以針對問題對樓架機構進行進一步的改進和完善，最佳化樓架，為瀝青攪拌樓樓架的設計提供有力的依據。這些對於大型複雜裝置的支撐基礎設計都具有一定的參考意義。
三、背景科研專案情況簡介
此課題來源於工程實際，是以無錫錫通科技集團某瀝青攪拌樓設計為背景展開的。其樓架結構分析是攪拌樓設計工作的重要組成部分。此課題的完成將為企業進行各種型號瀝青攪拌樓的樓架設計提供重要依據。
四、學位論文主要研究內容
動力機器基礎設計應根據基礎本身質量、剛度的分佈、裝置的質量和剛度、地基的影響、擾力大小和相位等因素，確定安全可靠、適用、經濟合理和技術先進的方案。
本論文是對企業中已有的樓架安全性與經濟性進行分析驗算和最佳化，樓架的結構和選材已定、不進行研究，本論文對於瀝青攪拌樓的樓架設計提出必須滿足的三個基本要求：
(1)具有良好的抗振性;
(2)具有足夠的剛強度;
(3)穩定性要求。
只有滿足了這三個方面的要求才能保證瀝青攪拌樓的正常執行和安全生產。所以在進行瀝青攪拌樓的樓架設計時需要進行動力特性分析以及強度和穩定性的計算。最後就樓架可行性與經濟性進行驗算和最佳化。
1.關於樓架抗振性研究：設計動力機器機架的基本目標是限制其振動幅值和自振頻率，以滿足機器本身和附近裝置、儀器的運轉和不影響鄰近工作人員和居民的工作和生活。因此本設計中動力計算時首先要確定機器的擾力作用方向和擾力值及其作用點的位置，然後按瀝青攪拌裝置的擾力性質，採用相應的動力計算公式，計算樓架的振動幅值、振動頻率等，使之不超過允許極限值。
2.關於樓架剛強度的研究：要使樓架具有良好的動態效能必須保證它具有足夠的靜、動態剛度。靜態剛度是以滿載靜力作用下的靜位移來表徵，動態剛度是指其動態特性，是以其系統的滿載自振頻率來表徵。對剛度的研究本文從這兩個方面入手分別計算。強度設計的準則是在機器運轉中可能發生的最大載荷的情況下樓架上任何點的應力都不得大於允許應力。強度計算時本文主要進行內力分析、載荷組合、和承載能力的驗算。其中內力分析包括動內力、風載以及各種靜載荷內力的計算。透過這些分析和計算確保瀝青攪拌樓樓架的所有構件在各種可能的載荷工況下都不受到損壞，從而使機組能夠安全地執行。此外還需研究樓架在彎扭組合交變應力作用下的疲勞強度問題。
3.關於樓架杆件穩定性的研究：對於細長的或薄壁的受壓機構及彎-壓結構存在失穩問題，失穩對結構會產生很大的破壞，設計時需要校核。本文研究的瀝青攪拌樓的樓架由於立柱高度大承受的豎直方向的載荷較大，為避免立柱失穩，需要校核計算。研究時由於樓架受力情況複雜，需要對立柱所受外力簡化、近似處理等從而計算出立柱所能承受的臨界壓力。
4.關於樓架安全性與經濟性進行驗算和最佳化：將理論計算結果與有限元軟體運算的結果進行比較，透過對結果的分析來得出結論或進一步的最佳化，這也是本文的最終目的。
五、預期解決的主要問題
問題1：如何進行瀝青攪拌樓樓架振動位移的計算問題：
以前對機器基礎的設計的方法有兩自由度法和空間多自由度法，在計算機普及以前只能採用兩自由度法。這種方法從基礎中逐一抽出單榀橫向框架，把它們簡化成兩自由度的質量、彈簧體系，然後進行動力分析。這種分析忽略了縱向框架的作用，只能求解單品框架的頻率、振型和動力響應，其精度和空間框架的實測結果相差較大;對於不能分解成平面框架的複雜結構該方法更無能為力。空間多自由度體系往往更接近實際的幾何、物理模型，其精度更高，但空間多自由度法計算複雜，需要求解問題較多。
本論文擬採用空間多自由度法計算，但利用空間多自由度進行分析時難點主要是：建立計算模型與動力平衡方程並進一步進行動位移的計算。樓架動力計算時將振動位移分成水平振動位移和豎向振動位移的計算：
(1)進行水平振動位移計算時，首先建立模型，方法是採用凝聚質量和忽略轉動慣量假定，將所有杆件的質量向兩端的質點集中。體系的附加質量也向質點積聚不考慮橫樑和樓板的變形進行計算。然後運用達朗貝爾原理建立動力平衡方程，利用公式求出所有的水平自振圓頻率和振型，進一步計算各振型的折算質量和載荷，最後求出動位移;
(2)進行豎向振動位移計算時，考慮橫樑的變形，把單跨梁的鉸支座改成彈簧支座，建立模型，建立剛度方程，求出自振頻率，最後計算結構動位移。
問題2：如何在多種載荷及其組合載荷下進行強度計算的問題：
本問題的難度在於涉及的載荷非常多，如工作情況下的動載、裝置自重、風載、地震載荷等，應該選取何種情況下的載荷或組合載荷進行強度計算。此外還要研究樓架在彎扭組合交變應力作用下的疲勞強度問題。
本文首先將載荷分類：
a.永久載荷組合由裝置自重、樓架自重組成
b.可變載荷由動載荷組成
c.偶然組合由風載荷組成。在樓架承載力計算時進行載荷的組合，並取較大值作為控制值：
1)基本組合可由永久載荷與可變載荷組合，可變載荷中的各項動力載荷只考慮單向作用;
2)偶然組合可由永久載荷，可變載荷及偶然載荷組合。再進行計算時，計算簡圖按下列規定確定：
1)柱和頂板橫樑按橫向平面剛架計算，當量載荷考慮豎向和橫向的作用;
2)柱和頂板縱梁按縱向平面剛架計算，當量載荷考慮豎向和縱向的作用。計算縱橫樑在水平載荷的作用下產生的彎矩，可近似的假定梁的兩端為固定支座來計算。
問題3：對樓架進行有限元分析時如何建模及如何進行模態分析的問題：
利用有限元可以進行靜態分析、剛框架結構的地震響應分析和模態分析。
在進行有限元分析時首先需要進行有限元軟體的建模，本文在建立瀝青攪拌樓樓架的有限元模型時，不能瀝青攪拌樓樓架及裝置的全部匯入ANSYS中進行建模，因為那樣可能會導致運算量過大而使軟體無法執行，可根據需要，建立樓架的有限元模型，然後選擇所採用的有限元單元型別，劃分網格，最後對其進行計算分析。採用這樣的方法，建立樓架的有限元模型，可以減少運算量，但必須能夠分析出樓架所達到的最大變形量。
對於模態分析，用於確定設計結構或機器部件的振動特性，即結構的固有頻率和振型，它們是承受動態載荷結構設計中的重要引數。模態分析的好處：
(1)使結構設計避免共振或以特定頻率進行振動;
(2)使工程師可以認識到結構對於不同型別的動力載荷是如何響應的;
(3)有助於在其它動力分析中估算求解控制引數進行模態分析需要清楚模態分析的基本理論。
本文進行樓架的模態分析的主要分析思路：首先，進行理論分析計算系統的固有頻率，然後在ANSYS中用實體建模的方法建立樓架模型，透過網格劃分和載入求解來得到系統的固有頻率。最後，將理論計算結果與軟體運算的結果進行比較，透過對結果的分析來得出結論。
六、開題條件
學術條件：本人在經過本科階段和研究生階段的學習，掌握了材料力學、結構力學、高等動力學、機械振動、建築振動理論及有限元分析理論等多方面的知識，這是論文開展的理論基礎。然後又參考了相關領域的研究成果和實踐狀況，為論文的完成有很大的實際意義。同時還有我的導師和同學都將為我的論文提供指導和幫助，這些都是我完成課題的重要保證。
裝置條件：分析用計算機與軟體均具備。
七、文獻綜述
20世紀80年代以來，隨著有限元法和結構最佳化設計技術的發展，利用有限元方法分析機架或樓架應力、變形分佈等情況，來解決其存在的問題，實現最佳化設計的目的，已在我國有了應用[1]。本課題利用理論計算與有限元相合的方法對瀝青攪拌樓的樓架進行結構分析和最佳化，解決在實際使用過程中樓架因為強度問題的斷裂和振動破壞，在滿足抗振性、剛強度的要求下減輕樓架的'質量，降低成本。
動力機器支撐基礎設計一般要求應保證抗振性、剛強度及穩定性。
本文正是從這三個方面進行分析進行樓架結構的分析。設計前需要弄清裝置的結構和工作原理，文獻[2][3]介紹兩種瀝青攪拌站的基本結構和工作原理。為個人提供了一定的專業知識。由於剛度分析主要考慮變形問題，在進行動力分析時顯然要最終求出樓架的最大的振幅，振動頻率。
對於樓架抗振性的研究：抗振性即動力分析，是本文的難點。在進行動力分析時需要知道瀝青攪拌樓的擾力產生來源，及擾力的作用方向和作用點的位置，然後本文在進行樓架的動位移計算時採用了空間多自由度法計算。空間多自由度體系往往更接近實際的幾何、物理模型，其精度更高，應用也越來越廣泛。
機械畢業設計開題報告 篇6
課題名稱：MK2110數控磨床模擬與床身最佳化設計
課題背景：(標題按小四黑體)
隨著全球經濟一體化的形成，整個機床行業的市場競爭必將愈演愈烈。目前，國內機床產品的技術水平還相對落後，就設計方法而言，尚處於經驗、靜態和類比的傳統設計階段，對動力學模擬和結構動態特性考慮得不多，動態最佳化軟體使用率也相對較低。新產品開發缺少結構動力學建模和最佳化的動態設計方法，就很難提高機床質量和生產效率【1】。中國的機床製造行業的形勢將變得更為嚴峻，將面臨更為強大的競爭對手，如果我們的機床製造企業還沒有先進的設計製造手段作為技術支撐，仍然抱著傳統的設計方法不放，那麼靠什麼與對手競爭?如何在國外高檔機床大舉進攻中國市場的嚴峻形勢下，保留住中國機床原有的半壁江山?然而可喜的是，國內己有許多製造企業和科研院所認識到了這一點，高檔機床的設計製造是戰略行業，中國不能在這種行業上受制於人，必須加快先進動態設計技術向具體產品開發的應用轉移。東南大學、天津大學和昆明理工大學等高校在這方面己進行了研究，取得了一定的成果【2】。為此，本畢業設計以MK2110數控磨床的數學模型為基礎，著重對磨床的動力學和床身的結構最佳化設計進行了細緻的研究。(小四宋體)
課題內容：
1.提出：對於高速磨床來說，磨削精度是影響磨削質量的關鍵因數，而電主軸芯在磨削過程中的運動變形又是影響磨削精度(如表面磨削波紋等)的重要因素。用傳統的剛性體來模擬電主軸芯的運動難以精確地模擬實際工況下變形情況，若不考慮柔性體的影響，將會存在很大的誤差。所以，有必要用柔性體代替剛性體對電主軸芯進行動力學。磨床床身是磨床的重要基礎件，起著支撐工件、工作臺、床頭箱和內圓磨削裝置關鍵部件的作用。它的動態特性和靜態特性直接影響磨床的加工精度和工件的表面粗糙度，關係到磨床是否能安全可靠的工作及整機的使用壽命。因此有必要了解床身結構本身具有的剛度特性和動態特性，對其進行最佳化設計，以提高磨床整體的動靜態效能。
2.解決方法：虛擬樣機技術是在設計階段就對設計的產品進行效能測試，從而使生產出來的產品最大可能的滿足設計目標。透過運用ADAMS軟體對剛性體和柔性體模型整體進行動力學模擬【3】。運用有限元ANSYS軟體對床身進行靜剛度分析和模態分析，透過改變床身內部筋板佈局對其進行結構最佳化。有限元(Finite Element Analysis)的核心思想是結構的離散化，就是將實際結構假想地離散為有限數目的規則單元組合體，實際結構的物理效能可以透過對離散體進行分析，得出滿足工程精度的近似結果來替代對實際結構的分析【4】。
3.設計內容：針對該磨床進行力學分析，應用動力學分析軟體ADAMS進行工作狀態下運動學與動力學模擬分析，並應用有限元軟體ANSYS進行靜剛度分析、模態分析和結構最佳化。其中靜剛度分析主要是研究磨床床身在固定載荷的作用下的變形及應力狀況，這對掌握機床的機械特性大有幫助;其次，床身結構的動態特性是影響磨床產品效能的關鍵因素之一，而研究其動態特性的方法主要是進行模態分析，主要內容是確定磨床床身的震動特性既固有頻率和主振型，它們是承受動載荷的重要引數;最後是透過改變磨床床身內部筋板佈局，分析各佈局的動靜態特性，進行結構最佳化。
課題意義：
建立一個真正反映結構系統動態特性的磨床動力學模型，僅僅是進行結構動態最佳化設計的先決條件，而不是最終的目的。動態設計的最終目的，是利用系統的動力學模型以期獲得一個具有良好的靜、動態效能機床結構產品設計方案。透過對磨床進行力學分析，應用動力學分析軟體ADAMS進行工作狀態下運動學與動力學模擬分析，透過虛擬試驗和測試，在產品開發階段就可以幫助設計者發現設計缺陷，並提出改進方案。應用有限元分析ANSYS，對床身進行靜力學分析和模態分析，可以透過變形雲圖，檢視結構的薄弱環節以及結構固有頻率，透過對薄弱環節的分析，提出解決方案，最佳化結構。
文獻綜述
國內外研究現狀：
目前，磨床的動特性分析主要以有限元法為主，隨著計算機技術的發展，普遍採用通用的工程有限元軟體進行建模、最佳化與模擬計算，所建的模型由試驗資料進行修正。我國機床工業至今仍與國外存在著技術上的差距，不少國外機床在樣本中標明他們的床身、立柱等基礎件經過了有限元分析，因而具有優異的動、靜剛度、熱變形等效能，但我國的機床樣本中做的很少。不過我國高校、研究所等單位已經擁有了這方面的技術資源。
美國Catholic大學GBiabchi等進行了機床的動態設計與控制相結合的研究【5】，Michigan大學的T.Jiang和M.Chiredast在應用有限元法和動態分析的基礎上，利用數學模型來模擬機床結構的聯接形式，建立了機床整機的動力學模型，並對機床結合面聯接件的位置與數量進行了拓撲最佳化設計【6】。
陝西理工學院侯紅玲等在對機械系統進行運動學分析時，將ANSYS與ADAMS兩個軟體結合使用，可以精確模擬整個系統的運動，取得動力學模擬結果。ADAMS軟體是著名的機械系統動力學模擬分析軟體，分析物件主要是剛體，但與ANSYS軟體結合使用可以考慮分析零部件的彈性，同樣ADAMS的分析結果可為ANSYS分析提供相應的邊界條件。這些工作對於支援並加快提升企業的自主技術創新能力具有一定的意義【7】。
東南大學的陳新、孫慶鴻在ANSYS軟體上建立高精度內圓磨床M2120A整機結構動力學模型和動力學分析。在建模過程中，分別採用體單元、彈簧—阻尼單元和3D梁單元、三維接觸單元模擬主要零部件、轉子系統和結合部【8-9】，該方法採用有限元法，用商品化軟體進行建模和分析，全部採用軟體中的現有單元，其效率和精度高。
湯文成等【10-12】對床身結構的靜、動態特性進行分析和最佳化設計，透過分析和研究得出改變床身的筋板型別和佈局設計是提高床身床身結構的靜、動態特性的有效手段，並且提出了以導軌的振動變形量作為床身結構設計的主要依據，建立了床身的結構模型，以床身的結構引數為設計變數，各設計變數對床身動態效能貢獻加權作為結構最佳化設計的目標函式，最後得到最優的床身設計方案，同時在機床的引數化設計等方面進行了有益的嘗試。
透過以上的綜述可以看出，應用ADAMS軟體對機床結構動態特性的研究基本以機床單件或部分子結構的組合為物件，從整機的角度建立包括主軸轉子系統在內的整機完整的動力學模型進行研究相對較少，而且運用柔性體理論對磨床整體進行動力學模擬分析也不多見，大部分還是剛性體模擬。另外，對床身進行最佳化設計時還是侷限於改變筋板橫向或徑向數目進行最佳化設計。
參考文獻：
1.陳新,高精度內圓磨床結構動力學建模與最佳化設計研究[D],南京:東南大學博士學位論文,2001
2.毛海軍,新一代數控內圓磨床的動力學建模與最佳化[D],南京:東南大學博士學位論文,2000
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9.陳新,機床結構的動力學模型建立及其動態最佳化設計[D],黑龍江:哈爾濱工業大學碩士論文.1987
10.湯文成等,機床大件結構的拓撲最佳化設計[J],東南大學學報,1996(5) :35～38
11.湯文成,工程結構分析的現狀與應用的若干問題[J],計算機輔助設計與製造,1996(10):17～19
12.湯文成,板厚對機床床身的動靜特性的影響[J],製造技術與機床,1997(3) :28～31
研究內容:
針對MK2110數控內圓磨床，應用多體動力學分析軟體ADAMS進行工作狀態下剛性體動力學模擬。將電主軸芯柔性化，進行工作狀態下柔性體動力學模擬。應用有限元軟體ANSYS對磨床床身進行靜力學分析、模態分析和結構最佳化。其中靜力學分析主要是研究磨床床身在最大工作載荷的作用下的變形及應力狀況，這對掌握機床的機械特性大有幫助;另外床身結構的動態特性是影響磨床產品效能的關鍵因素之一，透過模態分析研究其動態特性，確定磨床床身的振動特性和主振型，它們是承受動載荷的重要引數;最後對磨床床身進行結構最佳化，透過改變床身內部筋板佈局，分析各種佈局的振動特性和靜態特性，選擇最優的方案。
研究計劃：
第一週：資料收集與文獻檢索
第二週：英文資料翻譯
第三週：編寫開題報告
第四周：提交開題報告
第五週：學習軟體與建立磨床三維建模
第六週：學習軟體與建立磨床三維建模
第九周：動力學分析
第十週：動力學分析
第十一週：結構分析
第十二週：結構最佳化分析
第十三週：編寫論文
第十四周：編寫論文
第十五週：編寫論文
第十六週：提交論文並完成答辯
特色與創新
1.利用ADAMS軟體對MK2110磨床進行動力學模擬，絕大多數研究還是主要應用ANSYS作分析。
2.運用了先進的三維建模軟體實現對複雜模型的建立，彌補了有限元分析軟體ANSYS建模功能的不足。
3.將電主軸芯柔性化，對整體進行動力學模擬。
4.針對ANSYS軟體不適合機械動力學分析,ADAMS軟體不適合有限元分析的狀況,將ANSYS和ADAMS兩種分析軟體結合起來對柔性體進行模擬分析。
5.在有限元分析過程中綜合運用了靜剛度分析，模態分析等常用分析方法。
6.提出新的改變筋板佈局的方式，對床身進行最佳化設計。
機械畢業設計開題報告 篇7
一、課題依據及意義
帶式輸送機是連續執行的運輸裝置，在冶金、採礦、動力、建材等重工業部門及交通運輸部門中主要用來運送大量散狀貨物，如礦石、煤、砂等粉、塊狀物和包裝好的成件物品。由於帶式輸送機有長距離、運量大、連續運輸等特點，其已經成為煤礦最理想的高效連續輸送裝置。帶式輸送機執行可靠,易於實現自動化、集中化控制,特別是對高產高效礦井。
由於帶式輸送機是一種摩擦驅動以連續方式運輸物料的機械。應用它，可以將物料在一定的輸送線上，從最初的供料點到最終的卸料點間形成一種物料的輸送流程。所以選擇帶式輸送機這種通用機械的設計作為畢業設計的選題，由此能培養我們獨立解決工程實際問題的能力。由於現在對貨物石灰比較常用，所以上行式石灰帶式輸送機的設計還是很有必要的。
二、國內外研究概況及發展趨勢(含文獻綜述)
1、國外對帶式輸送機的發展研究
國外對帶式輸送機得研究包括多方面，比如輸送機起動的最佳化理論，輸送帶橫向振動理論的發展，橡膠損耗裝置的研究，橡膠損耗裝置的研究，卸料軌跡與料流狀態研究等等。具體研究發展情況幾天如下：
最佳理論S—曲線起動 此研究1981年開始於澳大利亞聯邦科學與工業研究組織，最佳化輸送帶的起動，使瞬時應力最小化。在啟動時，S曲線在輸送帶上產生一個可預測的動態應力。
輸送帶振動理論的發展 對正交各向異性薄板理論的研究，對運動的輸送帶出現振動和彎曲現象有了第一次數學解釋，提供了一種準確的方法預測帶式輸送機的回程段振動的能量。得出了4階偏微分方程的解，並被應用於具體的稱為薄板的彈性邊界。得出了一種方法，對鋼絲繩芯輸送帶和織物帶，預測運輸段和回程段帶的振動形式需應用不同的特殊邊界條件。
滾動損耗的研究 上世紀末，進行了預測長距離和轉彎輸送機摩擦力的新研究。
紐卡斯爾大學研究了物料和輸送帶彎曲的影響，並且發表了許多研究成果。其他人也相繼發表了自己的研究成果，主要體現在對彎曲和有關滾動壓陷損耗的橡膠特點影響的理解以及壓陷損耗有關的複雜情況。
動力學分析 有多種方法可以解決輸送帶中彈性應力傳播的問題，包括波動模型、質量—彈簧模型、邊界元素模型和有限元/微分方法。每一種方法都有其數學根據。例如，對於波動模型方法有必要考慮全部應力波的傅立葉成分，而質量—彈簧模型的解決方案取決於產生應力各個模態的幅值，對於有限元模型，當運用大量的運算來模擬應力時若元素邊界錯誤就可能出現問題，並且元素的模數會變成臨界的模數。應用波動模型需要較多的數學基礎，而質量—彈簧模型更易於用速度快、記憶體大的計算機來處理。
1、國內對帶式輸送機的發展研究
我國生產製造的帶式輸送機的品種、型別較多。在“八五”期間，透過國家一條龍“日產萬噸綜採裝置”專案的實施，帶式輸送機的技術水平有了很大提高，煤礦井下用大功率、長距離帶式輸送機的關鍵技術研究和新產呂開發都取得了很大的進步。如大傾角長距離帶式輸送機成套裝置、高產高效工作面順槽可伸縮帶式輸送機等均填補了國內空白，並對帶式輸送機的減低關鍵技術及其主要元部件進行了理論研究和產品開發，研製成功了多種軟起動和制動裝置以及以PLC為核心的可程式設計電控裝置，驅動系統採用調速型液力偶合器和行星齒輪減速器。目前，我國煤礦井下用帶式輸送機的主要技術特徵指標如表2所示。
2、國內外帶式輸送機技術的差距
差距一：技術性能上的對比
我國帶式輸送機的主要效能與引數已不能滿足高產高效礦井的需要，尤其是順槽可伸縮帶式輸送機的關鍵元部件及其功能如自移機尾、高效儲帶與張緊裝置等與國外有著很大差距。 S >(YWu9 從上面國內外帶式輸送機得主要技術指標可以瞭解到：
1. 各種輸送帶式機的最大裝機功率都要遠遠的低於國外的最大裝機功率。
2. 帶速 由於受託輥轉速的限制，我國帶式輸送機帶速要比國外低上至少1m/s(我國為4m/s，國外已經達到5m/s以上)。
3. 運輸能力 我國帶式輸送機最大運量為3000 t/h，國外已達5500 t/h。
4. 工作面順槽運輸長度 我國為3000 m，國外為7300m。
5. 最大輸送頻寬度 我國帶式輸送機為1400 mm，國外最大為1830 mm。
6. 自移機尾=nr YjxlC~ 如今高效工作需要求輸送機機尾隨著工作面的快速推進而快速自移。而國內自移機尾主要依賴進口，可見差距相差甚遠。
7. 高效儲帶與張緊裝置 我國採用封閉式儲帶結構和絞車紅緊為主，張緊小車易脫軌，輸送帶易跑偏，輸送帶伸縮時，託輥小車不自移，需人工推移，檢修麻煩。國外採用結構先進的開放式儲帶裝置和高精度的大扭矩、大行程自動張緊裝置，託輥小車能自動隨輸送帶伸縮到位。輸送帶有易跑偏，不會出現脫軌現象。
8. 輸送機品種 國內機型品種少，功能單一，使用範圍受限，不能充分的發揮其效能。而且由於我國煤礦的地質條件差異很大，需要在運輸系統里布置新的特殊條件，所以需有待開發專用型的運輸機。
差距二：核心技術上的差異
1.動態分析與監測技術
動態分析與監測技術是長距離、大功率帶式輸送機的技術關鍵，這種核心技術制約著大型帶式輸送機的發展。對帶式輸送機的研究中，我國在計算方法和設計規範中，使用的是剛性理論來進行分析研究。而實際上輸送帶是粘彈性體，長距離帶式輸送機其輸送帶對驅動裝置的起、制動力的動態響應是一個非常複雜的過程，而不能簡單地用剛體力學來解釋和計算。因此說我國對輸送帶使用了很高的安全系統。
已開發了帶式輸送機動態設計方法和應用軟體，在大型輸送機上對輸送機的動張力進行動態分析與動態監測，降低輸送帶的安全系統，大大延長使用壽命，確保了輸送機執行的可靠性，從而使大型帶式輸送機的設計達到了最高水平，並使輸送機的裝置成本尤其是輸送帶成本大為降低。
2.可控軟起動技術與功率均衡技術
我們需要採用軟起動方式來降低輸送機制動張力，尤其是多電機驅動時，對於那種大運量產距離的帶式輸送機。但對軟起動也需有所研究，軟起動分時慢時快起動以減少對電網的衝擊;但又要控制起動加速度0.3～0.1 m/ ，解決承載帶與驅動帶的帶速同步問題及輸送帶湧浪現象，減少對元部件的衝擊。各電機之間的功率平衡也應加以控制，並提高平衡精度。國內解決了長距離帶式輸送機的起動與功率平衡及同步性問題，但其調節精度及可靠性與國外相比還有一定差距。此外，長距離大功率帶式輸送機除了要求一個運煤帶速外，還需要一個驗帶的帶速，調速型液力偶合器雖然實現軟啟動與功率平衡，但還需研製適合長距離的無級液力調速裝置。
差距三：控制系統差距
1. 驅動方式 我國為調速型液力偶合器和硬齒面減速器，國外傳動方式多樣，如BOSS系統、CST可控傳動系統等，控制精度較高。
2. 監控裝置 我國輸送機採用的是中檔可編程式控制器來控制輸送機的啟動、正常執行、停機等工作過程。這種可編程式控制器沒有自動臨近裝置，沒有故障診斷與查詢等。而在國外，採用的是高檔可編程式控制器PLC，開發了先進的程式軟伯與綜合電源繼電器控制技術以及資料採信、處理、儲存、傳輸、故障診斷與查詢等完整自動監控系統。
3.輸送機保護裝置 我國的輸送機保護裝置相對於國外來說對於很多方面都是處於一種空白狀態，也就是說國外所設計的保護裝置，我國目前還做不到。比如國外的帶式輸送機除了安裝了輸送帶跑偏、打滑、撕裂、過滿堵塞、自動灑水降塵這些基本等保護裝置外，還開發了很多新型監測裝置，如傳動滾筒、變向滾筒及託輥組的溫度監測系統、煙霧報警及自動消防滅火裝置、纖維織輸送帶縱撕裂及接頭監測系統、防爆電子輸送帶秤自動計量系統等等。我國不但沒有這些開發，而且那些基本保護其可靠性、靈敏性、壽命都較低。
差距四：可靠性、壽命上的差距
1.輸送帶抗拉強度 我國生產的織物整芯阻燃輸送帶最高為2500 N/mm，國外為3150 N/mm。鋼絲繩芯阻燃輸送帶最高為4000 N/mm，國外為7000 N/mm。
2.輸送帶接頭強度 我國輸送帶接頭強度為母帶的50%～65%，國外能夠達到母帶的70%～75%。
3. 託輥壽命 我國現有的託輥技術與國外比較，壽命短、速度低、阻力大，而美國等使用的新型注油託輥，其執行阻力小，軸承採用稀油潤滑，大大地提高了託輥的使用壽命，並可作為高速託輥應用於帶式輸送機上，使用面廣，經濟效益顯著。我國輸送機託輥壽命為2萬h，國外託輥壽命5～9萬h，國產託輥壽命僅為國外產品的30%～40%。
4. 輸送機減速器壽命 我國輸送機減速器壽命2萬h，國外減速器壽命7萬h。
5. 帶式輸送機上下執行時可靠性差。
4.現如今帶式輸送機的發展趨勢
1. 裝置大型化、提高運輸能力 為了適應高產高效集約化生產的需要，帶式輸送機的輸送能力要加大。長距離、高帶速、大運量、大功率是今後發展的必然趨勢，也是高產高效礦井運輸技術的發展方向。
2. 提高元部件效能和可靠性 裝置開機率的高與低主要取決於元部件的效能和可靠性。除了進一步完善和提高現有元部件的效能和可靠性，還要不斷地開發研究新的技術和元部件，如高效能可控軟起動技術、動態分析與監控技術、高效貯帶裝置、快速自移機尾、高速託輥等，使帶式輸送機的效能得到進一步提
3. 擴大功能，一機多用化 拓展運人、運料或雙向運輸等功能，做到一機多用，使其發揮最大的經濟效益。開發特殊型帶式輸送機，如彎曲帶式輸送機、大傾角或垂直提升輸送機等。
三、研究內容及實驗方案
通用帶式輸送機由輸送帶、託輥、滾筒及驅動、制動、張緊、改向、裝載、解除安裝、清掃等裝置組成。我此次設計的是上行式石灰帶式輸送機，屬於一種通用 帶式輸送機，主要計算與選擇輸送帶型別，託輥型別，滾筒型別以及張緊裝置。
根據使用地點的具體情況、使用者要求或輸送機型別情況，進行輸送機的整體佈置。主要包括驅動裝置的形式、數量和安裝位置的確定，拉緊裝置的形式和安裝位置的確定，機頭、機尾佈置，裝載位置及形式，清掃裝置的型別及位置的確定等。輸送帶繞經驅動滾筒和尾部改向滾筒形成無極的環形封閉帶。上、下雨股輸送帶分別支承在上託輥和下託輥上。拉緊裝置保證輸送帶正常運轉所需的張緊力。工作時，驅動滾筒透過摩擦力驅動輸送帶執行。物料裝在輸送帶上與輸送帶一同運動。通常利用上股輸送帶運送物料，並在輸送帶繞過機頭滾筒改變方向時解除安裝。必要時，可利用專門的解除安裝裝置在輸送機中部任意點進行解除安裝。
四、目標、主要特色及工作進度
目標 帶式輸送機得研究以及設計應用中，我們對帶式輸送機的利用要達到效率最大化。帶式輸送機在不斷的發展，其設計理論以及開發成果基本滿足礦工業的需求，我們利用現代化的計算機技術，結合現實地點與理論，設計出更好更有特色的帶式輸送機。帶式輸送機的應用跟廣泛，所以在安全裝置上需要更加的用心，而且根據市場的需求，設計出效能以及質量更能滿意的輸送機。
特點 上行式石灰帶式輸送機是一種摩擦驅動以連續方式運輸物料的傳送帶-流水線-傳送帶機械。礦井地面選煤廠及井下主要輸送道中，大部分採用此種輸送機。透過它我們能將物料從最初的供料點運輸到最終的卸料點，其輸送路線適應性強且靈活，線路長度可以短到10米，長到數十千米以上，也可以安裝到小型隧道里，甚至架設在危險地面上課。對於現代化工業企業中，這是一種不可缺少的裝置。
工作進度安排
1. 查閱相關資料，外文資料翻譯(6000字元以上)，撰寫開題報告 20xx.12.27～20xx.01.21 4周
2.運動及動力引數計算 20xx.03.21～20xx.04.03 2周
3.總裝圖設計 20xx.04.04～20xx.04.24 3周
4 主要零、部件強度及選用計算 20xx.04.25～20xx.05.08 2周
5.繪製零、部件圖 20xx.05.09～20xx.05.22 2周
6.編寫設計計算說明書(畢業論文) 20xx.05.23～20xx.06.05 2周
7.畢業設計審查、畢業答辯 20xx.06.06～20xx.06.23 2周
五、參考文獻
[1]孫桓等主編.機械原理.北京:高等教育出版社，2001
[2]濮良貴等主編.機械設計. 北京:高等教育出版社，2001
[3]《運輸機械設計選用手冊》編委會.運輸機械設計選用手冊. 北京: 化學工業出版社.1999
[4]範祖堯主編.現代機械裝置設計手冊. 北京:機械工業出版社，1996
[5]徐灝主編.機械設計手冊(第四版).北京.機械工業出版社.1991
機械畢業設計開題報告 篇8
一、畢業設計題目的背景
三級圓錐—圓柱齒輪減速器，第一級為錐齒輪減速，第二、三級為圓柱齒輪減速。這種減速器具有結構緊湊、多輸出、傳動效率高、執行平穩、傳動比大、體積小、加工方便、壽命長等優點。因此，隨著我國社會主義建設的飛速發展，國內已有許多單位自行設計和製造了這種減速器，並且已日益廣泛地應用在國防、礦山、冶金、化工、紡織、起重運輸、建築工程、食品工業和儀表製造等工業部門的機械裝置中，今後將會得到更加廣泛的應用。
二、主要研究內容及意義
本文首先介紹了帶式輸送機傳動裝置的研究背景，透過對參考文獻進行詳細的分析，闡述了齒輪、減速器等的相關內容；在技術路線中，論述齒輪和軸的選擇及其基本引數的選擇和幾何尺寸的計算，兩個主要強度的驗算等在這次設計中所需要考慮的一些技術問題做了介紹；為畢業設計寫作建立了進度表，為以後的設計工作提供了一個指導。最後，給出了一些參考文獻，可以用來查閱相關的資料，給自己的設計帶來方便。
本次課題研究設計是大學生涯最後的學習機會，也是最專業的一次鍛鍊，它將使我們更加了解實際工作中的問題困難，也使我對專業知識又一次的全面總結，而且對實際的機械工程設計流程有一個大概的瞭解，我相信這將對我以後的工作有實質性的幫助。
三、實施計劃
收集相關資料：20XX年4月10日——4月16日
開題準備： 4月17日——4月20日
確定設計方案：4月21日——4月28日
進行相關設計計算：4月28日——5月8日
繪製圖紙：5月9日——5月15日
整理材料：5月15日——5月16日
編寫設計說明書：5月17日——5月20日
準備答辯：
四、參考文獻
[1] 王昆等 機械設計課程設計 高等教育出版社,1995.
[2] 邱宣懷 機械設計第四版 高等教育出版社,1997.
[3] 濮良貴 機械設計第七版 高等教育出版社,2000.
[4] 任金泉 機械設計課程設計 西安交通大學出版社,2002.
[5] 許鎮寧 機械零件 人民教育出版社,1959.
[6] 機械工業出版社編委會 機械設計實用手冊 機械工業出版社,2008