学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于QFD/TRIZ/FCE理论的微波干燥设备的设计与研究

作　者: 储文姬
导　师: 谭蓉
学　校: 昆明理工大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 微波干燥设备 QFD TRIZ FCE 刚性传动链
分类号: TK172
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 52次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

鉴于食品干制行业普遍存在的干燥设备陈旧,生产工艺落后,设备成本过高及物料干燥品质得不到保障等现状。本论文提出基于QFD/TRIZ/FCE理论的微波干燥设备的设计与研究,在现有技术基础上对微波干燥设备进行设计与研究,并将现代设计理论及方法运用到设计当中,对减少设计周期,提高设计质量都有着重要的指导意义。基于质量机能展开(QFD)的微波干燥设备规划设计首先从顾客需求角度入手,将顾客各项需求整理成一个质量表的形式,通过QFD质量屋矩阵将顾客需求最终转化为设计质量特性,得到微波干燥设备设计的具体明细表及设计矛盾冲突。功能原理设计阶段,采用“黑箱法”对微波干燥设备进行功能原理设计,由功能元求解得到常规微波干燥设备设计方案。考虑到规划阶段与功能原理设计阶段所产生的技术冲突,进而运用发明问题解决理论(TRIZ)解决设计当中所产生的冲突,得到微波干燥设备的创新设计方案,最后运用模糊综合评价理论(FCE)对创新设计方案与常规方案进行评价。在最终确定的设计方案基础上对微波干燥设备进行结构设计,包括箱型微波干燥单元、微波泄漏抑制器及物料输送机构的设计。箱型干燥单元包括微波发生器的选择及其放置位置的确定,谐振腔尺寸确定及通风排湿装置设计。根据微波散热和通风排湿的要求分别设计了A、B型干燥单元,通过依次串联B、A型干燥单元,并在物料出入口安装上混合式微波漏能抑制器,构成了箱型隧道式微波干燥设备。考虑到输送机构在微波干燥设备当中的重要性,采用机构构型的方法,分析比较几种推进机构特点及优势,选择各方面相对较优的链传动作为推进机构,最后得到箱型隧道式微波干燥设备总体结构图。在链传动推进机构设计当中,利用价值工程理论对机构各元件进行功能与成本的合理分配,从而在降低成本基础上保证了推进机构的功能。采用市面上常见的套筒滚子链传动作为推进机构在实际应用当中由于链条受压易出现翘起进而引发脱链现象,以至传力效率不好。于是提出在普通柔性链基础上进行创新设计,设计出一种既可承受拉力又可承受压力的刚性传动链。基于刚性传动链的设计原理,对其结构进行了阐述,并从运动和动力学角度分析所设计的刚性链传动推进机构的合理性,并对刚性链片受力形式进行分析,进一步说明了它的“刚性”特性。最后对所设计的刚性链传动推进机构特点进行归纳。本文将现代设计理论及方法贯穿于整个设计过程,实现了理论与设计的有效结合,提高了设计质量,使设计出来的微波干燥设备在满足各项功能基础上大大降低了设备的生产成本,有利于设备的使用与推广,更进一步验证了将现代理论与方法用于设计的可行性与合理性。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-11
第一章绪论  11-21
  1.1 食品干燥的目的及方法  11
    1.1.1 食品干燥的目的  11
    1.1.2 食品干燥的方法  11
  1.2 现有干燥设备概述  11-14
  1.3 微波干燥设备概况  14-18
    1.3.1 微波干燥器概述  14-16
    1.3.2 微波干燥设备国内外研究动态  16-18
  1.4 研究背景及意义  18-19
    1.4.1 研究背景  18
    1.4.2 研究意义  18-19
  1.5 本课题的研究工作和技术路线  19-21
    1.5.1 论文主要研究工作  19
    1.5.2 研究方法  19-20
    1.5.3 技术路线  20-21
第二章微波干燥设备的总体方案设计  21-43
  2.1 基于质量机能展开的微波干燥设备规划设计  21-29
    2.1.1 质量机能展开概述  21-23
    2.1.2 质量机能展开的基本过程  23
    2.1.3 微波干燥设备规划质量屋的构造  23-29
  2.2 微波干燥设备功能原理设计  29-34
    2.2.1 功能与系统  29-30
    2.2.2 功能分析  30-32
    2.2.3 功能原理设计解  32-34
  2.3 基于发明问题解决理论的微波干燥设备创新设计  34-38
    2.3.1 TRIZ理论概述  35
    2.3.2 冲突解决原理  35-36
    2.3.3 技术冲突解决方法  36-37
    2.3.4 微波干燥设备矛盾的解决  37-38
  2.4 微波干燥设备设计方案的模糊综合评价  38-41
    2.4.1 建立评价目标集  39
    2.4.2 建立权重集  39-40
    2.4.3 建立模糊评价矩阵  40
    2.4.4 模糊综合评价  40-41
  2.5 本章小结  41-43
第三章微波干燥设备结构设计  43-61
  3.1 微波干燥设备的结构  43-44
  3.2 箱型微波干燥单元设计  44-51
    3.2.1 微波发生器  44-46
      3.2.1.1 微波发生器的选择  44-45
      3.2.1.2 微波发生器位置的确定  45-46
    3.2.2 谐振腔尺寸的确定  46-48
    3.2.3 通风排湿装置设计  48-49
    3.2.4 单元干燥腔总体结构  49-51
  3.3 漏能抑制器设计  51-54
  3.4 料筐推进机构设计  54-59
    3.4.1 推进机构的构型  54-58
      3.4.1.1 机构构型方法  54-55
      3.4.1.2 机构功能的运动化  55-58
    3.4.2 物料盛放装置设计  58
    3.4.3 料筐推进机构总体结构  58-59
  3.5 微波设备总体结构  59-60
  3.6 本章小结  60-61
第四章基于价值工程的推进机构分析与设计  61-77
  4.1 价值工程概述  61-62
  4.2 价值定性与定量分析  62-64
  4.3 推进机构价值分析  64-67
    4.3.1 推进机构元件的成本系数  64-65
    4.3.2 基于四分制评分法的功能系数确定  65
    4.3.3 价值系数求解  65-67
    4.3.4 推进机构价值分析及优化措施  67
  4.4 推进机构设计计算  67-74
    4.4.1 电机选型与布置  67-69
      4.4.1.1 电机选型  67-68
      4.4.1.2 电机布置  68-69
    4.4.2 轴的设计与轴承选择  69-70
      4.4.2.1 轴的设计计算  69-70
      4.4.2.2 轴承选择  70
    4.4.3 链传动设计计算  70-74
      4.4.3.1 选择链轮齿数  70-71
      4.4.3.2 确定链条型号  71-73
      4.4.3.3 确定链长及中心距  73
      4.4.3.4 链轮参数设计  73-74
      4.4.3.5 链传动推进机构三维设计效果  74
  4.5 普通链传动推进机构研究与改进设想  74-76
  4.6 本章小结  76-77
第五章刚性传动链设计与分析  77-87
  5.1 刚性传动链设计  77-80
    5.1.1 刚性链片设计原理  77-78
    5.1.2 刚性传动链结构  78
    5.1.3 刚性链传动三维设计效果图  78-80
  5.2 刚性传动链运动和动力学分析  80-84
    5.2.1 刚性传动链运动学分析  80-83
    5.2.2 刚性传动链动力学分析  83-84
  5.3 刚性链片受力简析  84-85
  5.4 刚性链传动推进机构特点  85-86
  5.5 本章小结  86-87
第六章结论与展望  87-89
  6.1 结论  87-88
  6.2 展望  88-89
致谢  89-91
参考文献  91-95
附录A 攻读硕士学位期间发表学术论文及科研成果  95

基于QFD/TRIZ/FCE理论的微波干燥设备的设计与研究

内容摘要

全文目录

相似论文