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1、湖南工学院毕业设计(论文)开题报告 题目陶瓷抛光机旋风磨头机构的设计学生姓名班级学号机本0705专业机械设计制造及其自动化1. 结合课题任务情况，查阅文献资料，撰写2000字以上的文献综述。随着中国经济的快速发展，人们生活水平的持续提升，中国老百姓对陶瓷墙地砖的消费也产生了多样化的需求，抛光砖的产销量仍然保持强劲增长之外，釉面砖的需求不知不觉间悄然兴起，近两年以来愈来愈红火的“复古砖”现象就是这种需求的具体表现。而陶瓷砖的生产是由建筑陶瓷机械来完成的。改革开放以前，我国建材机械工业十分弱小，附属于几个产瓷区的陶机厂是在修理厂的基础发展起来的国有企业，生产设备落后，产品质量低、产量小。近十几年来
2、，由于建材行业的高速发展，建材机械工业亦得到了极其迅猛的发展。特别是经过“九五”、“十五”的项目攻关开发、研究，在原有引进、消化、吸收的基础上，建筑陶瓷国产生产线装备的生产技术水平有了很大的提高，包括原料制备装备、成形设备、干燥施釉装饰设备、烧成设备、抛光装备等已基本实现了建筑陶瓷生产的整线国产化。截止2000年底，在我国现在仍生产的2900条建筑陶瓷生产线中，瓷质砖抛光线共有580条，其中进口线约占30，大多进口线为97年以前引进，其余70%为95年开始投放市场的国产线。在广东地区984条建筑陶瓷生产线中，瓷质砖抛光线有387条，约占全国瓷质砖抛光线总量的70左右。1992年中国第一台陶瓷磨
3、边机、1994年中国第一台陶瓷刮平定厚机、1995年中国第一台陶瓷抛光机诞生。96年开始，由以上产品组成的具有国际先进技术水平的国产陶瓷抛光线开始大量替代进口产品，并以其良好的价格性能比优势，开始小批量出口南美、中东、东南亚等国家。瓷质砖抛光设备的国产化，极大推动了我国建陶抛光砖市场的极大发展。据对我国瓷质砖生产厂家新建、技改的需求统计分析。我国建筑陶瓷企业1999年对瓷质砖抛光线的总需求量约110条，2000年总需求量为125条。目前，我国建筑陶瓷企业产品结构调整的主要方向是向高档有釉砖或中高档抛光砖调整，厂家对抛光线设备和高水平釉线设备的需求保持着稳定增长的态势。国家“十一五”期间将继续扶
4、持机电一体化机械装备的研发与生产，大力振兴装备制造业，进行重点技术改造，提高设计与制造水平，推进机电一体化，为各行业提供先进和成套的技术装备。陶瓷行业未来的发展方向是“总量控制，结构调整”。产业政策和市场环境促使我国陶瓷行业从数量价格竞争转向技术和质量的竞争，陶瓷企业出路的一个重要方面在于技术设备改造和产业升级，然而建陶产业的升级，客观上需要上游产业建陶制造装备技术进步的支持，这就为一些科技含量高、新产品开发能力强的陶机生产企业提供了巨大的市场机会，同时客观上要求他们加大技改和研发投资，面对来自国内和国际的竞争。陶瓷抛光砖在国内市场风行以来，各种利用机械加工瓷砖以提高产品档次的方法不断涌现，如
5、水刀切割、圆弧抛光、线条抛光等等。深加工已经成为陶瓷产品锦上添花的主要手段之一，在提高产品附加值方面大有可为。为陶瓷深加工专门制作的深加工机械是陶瓷机械行业中的后起之秀，近年来在国内外的需求呈现急剧上升的势头。抛光机是瓷砖深加工，也就是生产抛光砖的关键生产设备，抛光加工由两台的抛光机完成，第一台进行精磨、粗抛，第二台进行半精抛、精抛。根据抛光磨头所用磨料的粗细，按工艺将抛光机分为粗抛机和精抛机，但机器结构及工作原理完全相同。其结构主要由机架、横梁、磨头、导轨、调节机构及输送系统等组成。抛光过程是：瓷砖由主传动皮带送到机内,有砖检测装置检出有砖进入,磨头上的气缸动作,使旋转的磨头缓慢下降,磨轮对
6、瓷砖表面进行磨削抛光,瓷砖经过若干个个磨头的抛光后由人工取料。连续进砖,磨头便对瓷砖连续磨削。采用先进的磨头对陶瓷墙地砖表面进粗磨抛光的，有效率高、加工表面质量好、破损率少等优点，经抛光机加工的瓷砖表面可达镜面光度。谈到陶瓷深加工的前景，个人认为，陶瓷产品要提高档次，必定离不开深加工技术。深加工，其实是对陶瓷产品起了锦上添花的作用，有助于企业增加产品附加值和提高经济效益。如佛山某企业今年的最新产品线条抛光机，就是根据客户的要求将陶瓷深加工成木线的形状和效果，与抛光砖搭配使用，不仅提高了产品档次，还产生了富贵华丽，蓬荜增辉的艺术效果。而这一切都是建筑陶瓷机械的功劳。这是一个很有前途的行业和机械，
7、随着人们对居住环境艺术性要求的提高，陶瓷深加工行业和机械的前景将会更好。2.选题依据、主要研究内容、研究思路及方案。本课题所涉及的抛光机是广泛用于陶瓷地砖、石材等建材产品精磨、抛光的生产设备，其特点是对脆性材料进行磨削，要求加工后的表面平整、无划痕，达到镜面光亮而且破损率低。因此要求其关键部分磨头驱动部分必须有良好的动态性能。磨头驱动部分是瓷质抛光机的关键设备，目前，瓷砖抛光机所使用的磨头种类大致有三种： 1. 摆动式磨头，即磨头伸展出6个或7个摆脚，工作时磨头以420500转/分钟的速度旋转，同时摆脚以5080/分钟的频率左右往复摆动，以实现磨削时磨块对砖坯是线接触而非面接触。这种磨头使用最
8、广泛，适合于粗磨和精磨阶段。2. 滚动式磨头，即磨头向外伸展出6根轴，每根轴上各安装一个圆筒形砂轮磨具，工作时磨头以420500转/分钟的速度旋转，圆筒形磨具以5080/分钟的速度绕自身轴线旋转。这种磨头与摆动式磨头相比较，生产效率可以提高10%以上，主要用于粗磨阶段。3. 旋风磨头，它的结构特点是向外伸展出8根轴，每根轴上各安装一个圆筒形金刚磨轮，磨头由2根电机驱动产生两个动作，一是每根轴上的金刚磨轮自身的高速自转（转速高达2700转/分钟），二是整个磨头带动八个金刚磨轮的低速公转（转速为70转/分钟）。这种磨头与滚动式磨头有些相似，但区别也是很明显的，前者使用金刚磨具，并由两个电机驱动，自
9、转高速，公转低速；而后者则是使用普通磨料磨具，仅由一个电机驱动，自转低速，公转高速。旋风磨头可取代原来的刮平磨头，适用于刮平阶段和粗磨阶段。本设计所研究的是陶瓷抛光机的旋风磨头机构。旋风磨头是粗磨机对瓷砖进行加工的执行部件，是比较新式的磨头，该磨头是采用八组高速旋转的金刚石砂轮对瓷质砖表面进行刚性磨削，对抛光砖进行粗加工，使砖面平整细滑，减小粗抛磨块的消耗量，降低生产成本，提高了生产效率。设计的主要研究就是从运动学理论、空间机构学理论抛光机磨头旋风传动机构，因为旋风磨头的传动机构是一个高速、增速机构。这必将引起高温、噪声等问题，所以伞齿轮组润滑、密封、降温等是本机构的设计要点。希望可以通过本设
10、计的研究以求得一个性能良好且从动件振动小的设计方案，改善陶瓷抛光机的性能，降低磨头的振动及故障率，提高瓷地砖的表面质量，降低震碎率。主要的研究思路及方案为：1.伞齿轮组在旋风磨头中，伞齿轮组是用于实现金刚磨轮的自转，是一个高速、增速的运动副，并且又是八个的齿轮组，所以是最重要的机构，设计时着重考虑了机构的强度、寿命和噪声问题。主要的解决方案为采用大模数的格里森制螺旋伞齿轮形式，因为格里森伞齿轮有着比直齿伞齿轮更好的啮合性能，承载能力高，运转平稳，噪声小。同时，还采取了提高齿轮精度和降低齿面表面粗糙度，合理的齿轮安装间隙等措施来降噪，取得了明显的效果。齿轮材料使用20CrMnTi，并经渗碳淬火，
11、提高齿轮的齿面硬度，从而提高齿轮的寿命。2.磨头的公转由于磨轮的转速很高，如果采用同一个动力源的话那减速机构会比较庞大，因此采用双电机的形式。磨头的公转采用一个公转电机再加上螺杆减速机构就可以实现磨头的公转问题。3.润滑在伞齿轮啮合处由于转速较高且温度也较高可以采用浸浴的方式并且可以选择极压齿轮油。4.密封在磨头小伞齿轮轴端的密封是一个关键，因为这里转速度高，温度高，很容易就产生泄漏，可以考虑采用骨架密封圈和密封环等。5.降温因为磨头工作时产生高温，可以采用大流量压力水源来对着磨头喷水。旋风磨头的设计参数为：磨头转速：5080转/分钟，公转阻力矩：300320牛米； 磨轮转速：25002800转/分钟，自转阻力矩：710牛米；磨头直径：500600mm设计时，在确定了方案的基础上，进行总体设计和详细设计，绘制抛光机磨头总图和主要零部件图，要求结构合理，操作方便。图纸要求符合国家有关标准规定，图面清晰，投影正确。并且撰写毕业设计说明书。3.工作进度及具体安排。第7学期 1420周：收集资料，文献综述、开题报告第8学期 14周：毕业实习第8学期 57周：总体结构方案设计、外文翻译第8学期 812周：磨头主要零部件设计，撰写毕业设计说明书第8学期 1314周：设计修改完善第8学期 1415周：毕业设计评阅指导教师批阅意见 指导教师(签名)： 年 月 日
