基于ProE的辊压机三维设计及仿真辊子支撑和传动装置.docx

基于ProE的辊压机三维设计及仿真辊子支撑和传动装置.docx

《基于ProE的辊压机三维设计及仿真辊子支撑和传动装置.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于ProE的辊压机三维设计及仿真辊子支撑和传动装置.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

基于ProE的辊压机三维设计及仿真辊子支撑和传动装置

河北理工大学

毕业设计

开题报告

题目：

基于Pro/E的辊压机三维设计及仿真—辊子支撑和传动装置

开题须知

一、学生要认真填写开题报告。

在毕业设计（论文）答辩时学生必须向答辩委员会提交开题报告作为答辩评分的参考材料，没有开题报告不能参加答辩。

如果丢失要及时办理补交手续。

学生毕业后，开题报告与学生毕业设计（论文）一并存档备案。

二、毕业设计（论文）题目一经确定，指导教师要给学生下达毕业设计（论文）任务书。

学生根据任务书的要求进行开题，一般安排在毕业设计（论文）正式开始的第二周至第三周进行。

三、开题报告的审查由各系主持，每个学生的报告时间为10—15分钟。

开题通过后学生才能正式获得毕业设计（论文）的资格。

四、学生要充分理解毕业设计（论文）题目的内容和要求，在指导教师的指导下制定切实可行的工作计划，并且要具备进行毕业设计（论文）所要求的实验或实习（调研）条件。

五、学生要按照指导教师所下达的毕业设计（论文）任务书的要求，认真进行文献资料的检索、搜集和查阅，并做好记录。

六、开题审查不合格的学生，必须在一周内重新进行开题。

1-1课题来源：

本设计来自唐山盾石机械有限公司的新产品开发部研究项目---辊压机，利用Proe/ENGINEERWildfire在三维数字化设计方面的造型理念、造型方法及应用技巧，对辊压机完成三维实体模型、装配模拟和动画仿真。

1-2课题简介：

1-2-1Pro/E概述：

Proe/ENGINEER是美国PTC公司开发的大型CAD/CAM/CAE软件。

与其他同类设计软件相比，该软件起步较晚，有条件采用CAD领域的一些先进理论和技术，因此具有较高的起点。

Pro/E包含的许多先进设计理念为其自身注入了旺盛的生命力，使其能够在竞争激烈的工业设计领域中占有重要的一席之地。

Pro/E经历10余年的发展后，技术上逐渐成熟，已成为当前三维建模软件的领头羊。

2002年6月10日，PTC推出Pro/E的最新版本Proe/EWildfire1.0。

Wildfire全面改变了软件的用户界面，对各设计的用户模块进行了功能组合进一步完善了部分设计功能，使软件的界面更加友好，使用更加方便，设计功能更加强大。

1-2-2辊压机概述:

辊压机成功的使用于粉磨脆性物料已有十多年的历史，而且较常规粉磨技术已表现出更明显的优点。

自80年代中期以来，辊压机用于高压粉磨作业的领域越来越广阔。

高压粉磨辊压机有以下一些特征：

对比其他粉磨机械，物料承受更高的压力（＞50MPa）

物料在辊压机内停留时间很短（在磨机内几乎没有什么输送能量消耗）。

物料在很短的时间内受压（十分之几秒）

物料通过物料床层受压。

高压辊压机用于粉磨作业中，比仅用球磨机节能10%到30%。

因此，当今销售的90%以上高压辊压机被用于粉磨块状物料，如水泥熟料和生料。

1-2-3辊压机的工作原理：

辊压机通过两个相向且同步旋转的辊轮，对通过两辊轮辊缝的物料实施高压连续挤压粉碎。

物料从两辊轮中间缝隙的上部均匀喂入，然后被两辊轮咬入，接着在被逐渐加压到50MPa以上，最后成压实料饼从辊压机下排出。

1-2-4辊压机系统：

辊压机由两个相向慢速的压辊组成,一只辊固定,另一只辊可以水平方向移动,物料从辊压机上部的料位仓连续喂入,并通过双辊间隙,由液压系统给活动辊施压,物料受压后而被粉碎.双辊压成的单颗粒破碎物料向下运动,辊间隙渐小,料层密集,从而进行料床粉碎。

其粉碎作用取决于施加的压力。

现今世界各国的水泥工业致力于大幅度地降低能源消耗，其关键在于提高粉磨效率、降低粉磨作业电耗。

降低粉磨电耗已成为粉磨技术进步的重要标志，这就要求科技人员重点研究开发和推广应用新的粉磨系统与相应的措施，使其粉磨效果、效率达到稳定、高效，并逐步成为粉磨行业的主导机械。

如：

辊压机。

唐山盾石机械有限公司为适应市场的需要研制开发了辊压机。

该辊压机具有较高的市场竞争力，其技术与质量水平基本满足国内用户的需要，但与国外先进产品相比仍有一定的差距。

本课题正是以唐山盾石机械有限公司研制开发的辊压机在实际使用过程中遇到的问题为依托而展开的。

2理论及实际意义：

辊压机是一种新型节能粉磨设备，在提高产量和降低电耗方面具有明显的效果，受到世界上众多粉磨设备制造公司的极大关注。

在当代社会中，经济的迅速发展促使各种金属、非金属、化工矿物以及建筑材料等物质的生产日益扩大。

在这些材料的加工过程中，粉碎作业是一个必不可少的阶段。

这个作业过程消耗着极其巨大的能量和原材料。

为了提高粉碎效率，寻找新的粉碎方法势在必行.

Pro/ENGINEER是由美国PTC开发的，使用参数化的、三维特征造型技术的大型CAD/CAM/CAE集成软件,功能强大，目前以被广泛应用于工业设计、机械设计、辅助制造、数据管理等领域，特别是在模具设计和制造行业有着广泛应用，是从事模具设计和制造的广大技术人员应该掌握的工具。

由于辊压机工作的特殊性和复杂性，为了解辊压机的工作性能，有必要对辊压机进行动态仿真研究，而他的前提正是掌握一门三维软件。

在辊压机中，传动装置和辊子支撑是一个关键环节，其动作性能以及工作可靠性好坏直接影响着辊压机的工作。

对辊压机传动装置和辊子支撑进行参数优化及性能仿真研究不仅对辊压传动装置和辊子支撑设计具有理论指导意义，而且对辊压机传动装置和辊子支撑制造也具有重要的实际工程意义。

这次毕业设计是我人生中一个关键的“音符”，是为我的将来铺好天梯的一块玉石，我会努力做的更好。

3主要内容：

（1）从分析辊压机的工作原理、工况特点入手，分析了辊压机辊子支撑和传动装置应具备的各项功能，从而设计出了辊压机辊子支撑和传动装置。

（2）在全面分析了辊压机工作原理的基础上，建立了描述其动态特性的数学模型，并依据工程实践，对该数学模型进行了简化.

（3）基于描述辊压机辊子支撑和传动装置动态特性的数学模型，对辊压机辊子支撑和传动装置进行了仿真研究，讨论了相关参数对辊压机辊子支撑和传动装置动态特性的影响，并指出该数学模型的不足，

具体内容有：

辊压机中辊子支撑和传动装置部分的工作的实现以及PGT-50减速机、SD440-71锁紧盘、TVA750液力偶合器、SWC225BH万向传动轴、法兰、YKK4508-4IP44主电机零件图以及万向连轴器、轴承241/560ECK30J/C3/W33衬套、J型橡胶油封、螺栓、压紧环、电动机联轴套、内侧端盖、外侧端盖、定位环、压环、垫圈、防尘罩、主电机底座、轴承座体、主电机轴端图、支架、辊子支承、轴承座、传动装置等实体的设计和基于Pro/Engineer下的仿真及动画处理。

在Pro/Engineer的仿真及动画处理中主要应用实体的拉伸、旋转、扫描、混合、混合扫描、螺旋扫描、孔、筋、阵列、镜像、复制、重复等特征，最后应用其中的自动装配实现各个实体的组合装配。

4实现目标：

本次设计目的在于熟悉机械设计的基本过程，并得到机械设计的系统训练；熟练运用Pro/Engineer软件的各种特征造型方法，能快速准确的应用Pro/Engineer以三维数字化的形式表达机械零件及整体，能够直观形象的体现零部件的结构，准确、清晰的表达零部件的所有特征并且能够进行装配检查、运动分析、模拟实际装配和工作状况。

这种设计方法打破了以往的二维视图的模式，逐渐成为CAD/CAE/CAM领域的新标准。

该项研究解决了手工设计的不准确、效率低的技术难题，能大大提高产品性能及制造效率，降低成本和设计风险，该研究成果对辊压机的设计具有突破性的影响。

5实施方法：

①运用Pro/ENGINEERWildfire在三维实体设计方面的造型理念、造型方法及应用技巧.运用其主要功能有：

Pro/E的用户界面和二维设计环境（基本图元的绘制、图元的编辑、尺寸标注、约束及其使用、剖面及其使用、练习二维草绘的综合实例等）、基准特征及其使用（创建基准平面、基准曲线、基准点、创建坐标系等）、三位设计环境、创建三维实体模型（拉伸、旋转、扫描、混合以及模型渲染）、创建工程特征（创建直孔、草绘孔、标准孔、创建倒角、拔模、壳、筋等特征）、特征的基本操作（特征的阵列（尺寸阵列、方向阵列、轴阵列、参照阵列、表阵列、填充阵列）删除特征、编辑特征、插入特征、重排列特征顺序、模型的再生失败及其处理）组建装配设计（无连接接口约束的设置、有连接接口约束的设置、重复装配、在装配过程中创建零件）

充分利用老师提供的Pro/E标准件库，这样一来，一些复杂的标准件可以直接拿来装配，不仅节约时间，而且人力资源也得到了合理而充分的利用。

6工作计划：

第一周上机学习Pro/E软件的使用,收集国内外辊压机的相关资料文献，初步了解辊压机的工作原理及结构特点,并结合传动装置、辊子支撑和辊子部分的图纸分析其具体结构,作出具体的工作计划,

第二周继续查阅国内以及国际粉碎作业的现状和发展趋势，分析辊压机的工作原理和辊压机辊子支撑、辊子和传动装置应具备的各项功能，提交开题报告

第三周绘制压环、定位环、压紧环，衬套、垫圈、主电机轴端图、轴承内侧端盖和外侧端盖零件图

第四周绘制轴承座体、地脚螺栓零件图

第五周绘制PGT-50减速机、SD440-71锁紧盘、TVA750液力偶合器、J型橡胶油封零件图

第六周绘制SWC225BH万向传动轴、法兰、YKK4508-4IP44主电

机零件图以及万向连轴器的装配

第七周绘制支架、防尘罩、轴承241/560ECK30J/C3/W33装配图

第八周绘制主电机底座、轴承座装配图

第九周对辊子支撑零件图进行装配

第十周对传动装置零件图进行装配

第十一周对辊子支撑和传动装置装配图进行动态摸拟

第十二周生成工程图，查找外文资料

第十三周撰写毕业论文初稿

第十四周翻译外文资料，完善毕业论文

第十五周毕业答辩

参考文献

[1]赵春章编著．Pro/ENGINEER机械零件设计教程．北京：

海洋出版社，2004

[2]曹德权唐定勇编著．Pro/ENGINEERWildfire2.0中文版基础设计．北京:

电子工业出版社，2005

[3]谭雪松朱金波朱新涛编著．Pro/ENGINEERWildfire中文版典型实例．北京:

人民邮电出版社，2005

[4]周四新等编著．Pro/ENGINEERWildfire2.0实例教程．北京:

机械工业出版社，2005

[5]谭雪松主编．Pro/ENGINEERWildfire中文版基础教程．北京：

人民邮电出版社，2005

[6]张铁华.料层挤压粉碎设备的技术特性分析.武汉工业大学学报,1999，2

[7]任德树.粒群粉碎原理及辊压机的应用.北京冶金设备研究院,2002，12

[8]宋锦春.高压辊磨机液压系统及其动态特性.东北大学学报,2000，2

[9]邹键.强化节能降耗措施提高磨矿分级技术水平.金属矿山杂志,1997，10

[10]温振新.辊压机在水泥粉磨系统中的应用.国投海南水泥有限公司,2004，10

[11]张艳英.辊压机在粉磨工艺中的应用.唐山水泥机械厂,2001，5

[12]高长明.辊压机系统在水泥生料粉磨中的应用.矿山机械杂志,1993，01

[13]黄有丰.水泥工艺新型积压粉碎技术.中国建材工业出版社,1996，10

[14]吴宗泽主编．机械设计实用手册．北京：

化学工业出版社,1999

[15]李建功等主编．机械设计．北京:

机械工业出版社,1998

[16]陆玉等主编．机械设计课程设计．北京:

机械工业出版社,1998

[18]王大康卢颂峰主编．机械设计课程设计．北京:

北京工业大学出版社,1993

[20]成大先主编．机械设计手册（单行本）．北京:

化学工业出版社,2004

[21]蔡春源等主编．机械零件设计手册．北京:

冶金工业出版社,1996

[22]周开勤主编．机械零件手册．北京:

高等教育出版社,1992

[23]蔡春源等主编．机械设计手册．沈阳:

辽宁科学技术出版社,1990

[24]A.B.Goodwis,FluidPowerSystems,Theoryworkedexamplesandproblems,TheMachmillPressLtd.London,1997

[27]J.Menacho,J.Reyes,A.Soto,J.JofreandN.Patzet,TbeHighPressureRollMill

intheComminutionofOres,PrecessdingsCopper87.VinadelMar,1987

[28]L.G.Austin,K.R.Wellerand1.L.Lim,Phenomenologicalmodellingofthehighpressuregrindingroller,Procedings1MPC,Sydney,1993

[29]TSchmitz,ModellierungderZerkleinerunginderGutbtetWalznmuhleandVerknupfummitdemSchuttgntverhattenzurVoraussageKritischerBettiebzustande,PhDthesis,Clausthal,1993

指导教师意见：

（对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计结果的预测）

该题是为唐山盾石机械有限公司开发设计，属生产实际题目，选题符合机设专业方向培养目标要求；该设计需综合运用机械设计及制造技术等方面的知识；研究内容富有现实参考价值和实际应用价值；研究计划可行；该生除全部阅读教师指定的参考资料、文献外，还查阅和阅读较多的自选资料，进行了现场实习，课题立意明确，学生本人对相关领域的国内外现状有较为全面地了解，工作量比较大，设计题目有一定的难度，同意开题。

指导教师签字：

年月日

系意见：

系主任签章：

年月日

院意见：

院长签章：

年月日

.