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流涎薄膜收卷机组的模块化和优化设计

作　者: 李欣兴
导　师: 王栓虎
学　校: 南京理工大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 流涎薄膜模块化设计薄膜展平收卷张力 LS-DYNA
分类号: TB383.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

为了实现流涎薄膜的快速成型设计,对收卷机组根据功能进行模块化设计。运用SolidWorks完成流涎薄膜收卷机组中牵引、移动和收卷的总体设计,和对起关键作用的零部件进行模块设计。对薄膜展平进行理论分析,得到考虑膜辊摩擦系数、包角、辊曲率和轴径等影响因子的薄膜展平力公式。合理简化展平辊展平薄膜的物理过程,在LS-DYNA软件中仿真分析,得到薄膜各单元的应力场、速度场和位移场。对实际薄膜生产中的膜卷表面不平、两端不齐,和膜卷褶皱等问题进行了解释,证实薄膜展平理论推导的公式可用,实现对薄膜展平辊的结构优化。基于对流涎薄膜收卷时的张力原因和特点分析,推导出收卷张力和膜卷内张力的函数式。对薄膜收卷机组的两种收卷,恒张力和恒力矩收卷方式进行比较分析,提出一种新的收卷方式,综合两者的特点,使膜卷收卷质量更优。并在理想的收卷条件下,运用Matlab优化施加在流涎薄膜上的收卷张力曲线。采用张力传感器和张力调节器等仪器对收卷张力进行实验,得到实验结果的曲线与优化得到的基本一致,实现对收卷张力曲线的优化。对流涎薄膜收卷机组的模块化设计,和机组中展平和收卷张力的优化设计,为薄膜的快速生产提供各模块,对收卷设备的设计和加工提出技术要求和理论依据。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1. 绪论  7-13
  1.1 研究背景和意义  7-8
  1.2 流涎薄膜工艺流程  8-9
  1.3 国内外的研究现状  9-12
    1.3.1 流涎薄膜机组的技术现状  9-10
    1.3.2 模块化和收卷的优化设计研究现状  10-12
  1.4 研究内容  12-13
2. 流涎薄膜收卷机组的模块化设计  13-32
  2.1 收卷机组模块化设计方法  13-14
  2.2 流涎薄膜收卷机组的总体设计  14-16
    2.2.1 流涎薄膜收卷的需求分析  14-15
    2.2.2 流涎薄膜收卷机组的功能设计  15
    2.2.3 收卷机组的总体方案  15-16
  2.3 流涎薄膜收卷机组的模块划分  16-17
  2.4 收卷机组的模块设计  17-30
    2.4.1 牵引装置的模块设计  17-23
    2.4.2 分切装置的模块设计  23-24
    2.4.3 移动装置的模块设计  24-25
    2.4.4 切断装置的模块设计  25-26
    2.4.5 收卷装置的模块设计  26-29
    2.4.6 换卷装置的模块设计  29-30
  2.5 基于模块化的流涎薄膜快速设计  30-31
  2.6 本章小结  31-32
3. 流涎薄膜收卷机组的展平优化  32-46
  3.1 流涎薄膜展平  32-37
    3.1.1 流涎薄膜展平原理  32-33
    3.1.2 流涎薄膜展平的参数优化  33-37
  3.2 模拟仿真分析  37-44
    3.2.1 接触问题  37-38
    3.2.2 模型建立和接触处理  38-40
    3.2.3 模拟结果表述  40-44
  3.3 本章小结  44-46
4. 流涎薄膜收卷机组的收卷设计  46-63
  4.1 流涎薄膜收卷机组的收卷  46-48
    4.1.1 流涎薄膜的收卷张力  46-47
    4.1.2 张力产生原因和影响  47-48
  4.2 收卷张力的函数推导  48-51
  4.3 流涎薄膜收卷机组的收卷方式  51-55
    4.3.1 恒张力收卷方式  51-52
    4.3.2 恒力矩收卷方式  52-53
    4.3.3 新的收卷方式  53-55
  4.4 收卷张力的曲线优化  55-57
  4.5 实验验证  57-62
    4.5.1 实验仪器和设备  57-58
    4.5.2 实验原理  58-60
    4.5.3 实验步骤  60
    4.5.4 实验结果  60-62
  4.6 本章小结  62-63
5. 总结和展望  63-65
  5.1 研究总结  63-64
  5.2 展望  64-65
致谢  65-66
参考文献  66-70
附录  70

流涎薄膜收卷机组的模块化和优化设计

内容摘要

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