空间包络成形装备驱动系统结构设计开题报告
2020-04-07 08:43:46
1. 研究目的与意义（文献综述）
国内外研究现状：
空间包络成形装备是目前国内外首次提出的一个新型概念，首先提出空间包络成形装备建立在原有的辗环机基础上，对于轴向辗环机内部加装变速系统，通过改变轴向辗环机的锥辊的运动轨迹，从而实现空间内的包络成形。
径-轴向辗环机作为空间包络成形装备的基础，是通过对热态环件同时施加径向和轴向轧制力，使环件产生连续的局部塑性变形，从而扩大环件直径、减小环件壁厚、实现环件截面轮廓成形的塑性加工设备[1]。
而辗环机的研究首先是由国外提出的，火车轮箍生产方面首先采用了轧环技术，在1842年英国建造了轮箍轧机，紧接着俄国也将这一技术应用于火车轮箍方面的生产。在此之后，轧环技术被广泛应用于各大工业领域。随着环件的广泛应用，德国的瓦格纳工厂也首先制造出了辗环机，在1985年，瓦格纳工厂投放到市场的辗环机已经具备有自动上料、卸料的功能了。目前，瓦格纳工厂的多种型号辗环机已经远销世界各国[2-4]。在1991年日本株式会社小岛公所也生产出了径-轴向辗环机，目前制造出的辗环机有多种型号，全部采用交流电机，且采用上下锥辊强制制动方式[5-6]。而我国在研究辗环机方面，是从1950年开始的，首先在上海建立了生产轴承的生产线，直到目前为止，我国研制的辗环机已经成为环件的主流设备，能够轧制各种尺寸的环件[7-8]。济南铸锻所研制了国内第一台大型数控径-轴向辗环机，轧制精度已经达到世界先进水平。2006 年 9 月西安重型机械研究所研制出了国内最大轧制铝质环件的数控径-轴向辗环机，轧制的铝质环件外径最大达到5m，此型辗环机的主轧辊传动和锥辊传动均采用直流电机，它能成功轧制出我国航天工业需求的大型铝合金环件[9-10]。
对于环件轧制的研究是首先开始于1968年英国学者w.johnson，随后国内外的学者也针对环件轧制进行了一系列的实验研究和理论研究[11-14]。在2002年，j.s.gunasekera等教授研制出了美国第一台实验用径向辗环机，利用该实验装置成功进行了多种结构的环件轧制实验[14]。在2000年前后，华林等学者结合国内大型环件轧制的生产情况，分析了环件径轴向轧制的原理与现阶段的应用现状，通过对不同尺寸的环件轧制过程进行研究，分析了设备的在实际生产中所面对的问题[15]。同时随着有限元的发展，国内也有许多名学者通过有限元技术对于辗环机的结构做了大量分析，利用ansysy和abaqus软件对机架进行受力研究与动态仿真,对设备的性能和结构进一步得到有效数据支撑的分析[16-17]。
2. 研究的基本内容与方案
本次设计的基本内容：
1、掌握空间包络成形装备驱动系统工作原理；
2、 建立空间包络成形装备驱动系统三维几何模型；
3. 研究计划与安排
| 大四上学期第20周 | 确定毕业设计选题、毕业设计任务书(相关参数)、校内资料收集 |
| 本学期 第1周 | 方案构思、文献检索、完成开题报告 |
| 本学期 第2-3周 | 外文翻译、论文的资料再收集 |
| 本学期 第4-6周 | 设计计算、草图绘制、通过资料进行三维建模，通过模型及数据进行强度校核和动力学分析 |
| 本学期 第7-9周 | 通过三维建模导出二维图纸，进行图样绘制、编写设计计算说明书以及论文、准备预答辩 |
| 本学期第10-12周 | 图样及设计计算说明书排版以及整理、资料袋整理，答辩资格审查 |
| 本学期 第13周 | 提出答辩申请，并作答辩准备 |
| 本学期 第14-15周 | 参加答辩 |
4. 参考文献（12篇以上）
[1] 华林,黄兴高,朱东春. 环件轧制理论和技术[M]. 北京:机械工业出版社,2001.
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