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棉秆疏解机的研制（硕士学位论文），共78页。
摘 要
为了有效利用大量废弃的农作物秸秆资源，缓解木材资源的供需矛盾，更好地保护森林环境，利用农作物秸秆等非木质原料制备人造板具有非常重要的现实意义，特别是利用棉杆热压成型制备的秸秆重组材，具有类似于用天然木材原料制备的人造板产品的诸多优良特性。本文对利用棉秆作为原料生产重组材的关键设备之一的疏解设备进行设计、研制。主要包括五部分内容：一、对 I 代疏解机存在的问题和Ⅱ代样机的功能需求进行分析；二、棉秆疏解机的主要机构和整体设计；三、棉秆疏解机主要零部件的设计；四、棉秆疏解机的三维实体造型设计；五、棉秆疏解机二代样机的试制；六、棉秆疏解机二代样机的疏解性能测试。取得的主要结论如下：
（1）通过对棉秆重组材的生产加工工艺过程和棉秆原料生物特性的分析，确定了棉秆疏解机的功能，给出了棉秆疏解机的整体设计思路，完成了疏解机的总体方案设计，并且对疏解机的传动机构、疏解辊机构和去皮机构进行了详细论证。
（2）对棉秆疏解机的各零部件进行了主要参数设计和结构设计，确定的疏解辊直径为 220mm，转速为 90r/min，确定的剥皮辊转速为 222 r/min。绘制了疏解机的主要零件图和部件装配图。
（3）基于疏解机的零件图和部件装配图，运用 Pro/E 软件进行各零部件的三维建模，并进行了静干涉检验，通过修正模型，建立了棉秆疏解机整机的三维模型，为样机试制提供可靠依据。
（4）完成棉秆疏解机二代样机的试制，通过疏解试验获得棉秆疏解机的主要技术性能参数为：最短进料长度为 380mm，最大进料宽度为 380mm，最大碾压厚度为 22mm，生产量为 501kgh。
（5）对棉秆疏解机样机进行性能测试，得到厚度压缩率为 82.3%、宽度扩展率为90.1%、剥皮率为 91%、损失率为 21.4%，通过各项指标的评定，该棉秆疏解机生产的棉秆束可以满足后续棉秆重组材加工生产的要求。
该棉秆疏解机的设计，与实验室 I 代棉秆疏解机相比，大大提高了机器的生产效率，降低了工人的劳动强度，为棉杆重组材的制备及试验研究工作提供重要加工设备和实验手段，对于重组材工业化规模生产提供了关键设备。
关键词：棉秆；重组材；疏解机；疏解性能

目录
第一章 绪论..1
1.1 背景研究...1
1.2 重组材的研究现状...3
1.2.1 国外研究现状...3
1.2.2 国内研究现状...4
1.3 疏解机的研究现状...6
1.4 研究目的.......7
1.5 研究内容...8
1.6 技术路线 .....9
第二章 棉秆疏解机的总体结构设计......10
2.1 棉秆疏解机总体方案设计依据.....10
2.1.1 棉秆原料特性.....10
2.1.2 棉秆疏解方式及次数选择.....10
2.2 棉秆疏解机传动方案设计.....11
2.2.1 棉秆疏解机传动方案的拟定......11
2.2.2 电动机的选取......13
2.2.3 传动比的分配......14
2.2.4 减速机的选取......15
2.3 碾压疏解机构的设计.........16
2.3.1 疏解辊传动比和辊齿角度的确定.....16
2.3.2 棉秆挟入条件.........17
2.3.3 疏解辊直径的确定............ 18
2.3.4 疏解辊工作区受力分析 ...........18
2.3.5 疏解辊辊齿角度和辊齿密度的确定.....20
2.3.6 齿辊配置确定.........21
2.4 去皮机构的设计.........22
2.5 棉秆疏解机的总体结构设计.........23
2.5.1 总体结构设计......23
2.5.2 工作原理及过程......23
2.6 小结........24
第三章 棉秆疏解机各部分参数设计......25
3.1 带传动的设计........25
3.2 齿轮传动设计........27
3.2.1 疏解辊齿轮的设计......27
3.2.2 剥皮辊齿轮的设计.........30
3.3 轴的设计........31
3.3.1 轴的结构设计.....31
3.3.2 轴上受力分析.....31
3.3.3 键连接的强度校核.....32
3.3.4 计算支承反力、弯矩和扭矩.....33
3.3.5 轴的强度校核.....34
3.3.6 轴的零件图.....36
3.4 机架的设计........36
3.4.1 机体的设计.....37
3.4.2 机座的设计.....37
3.5 棉秆疏解机的总体装配图........38
3.6 小结........38
第四章 棉秆疏解机的三维建模和样机试制......40
4.1 棉秆疏解机的三维建模....40
4.1.1 棉秆疏解机的建模流程......40
4.1.2 棉秆疏解机关键零部件的建模......41
4.1.3 棉秆疏解机的虚拟装配......43
4.2 棉秆疏解机的样机试制........45
4.2.1 零部件的准备.....45
4.2.2 零部件的加工.....46
4.2.3 棉秆疏解机的总体装配.....47
4.3 小结........50
第五章 棉秆疏解机疏解性能测试......51
5.1 疏解性能评价指标........51
5.1.1 棉秆的厚度压缩率.....51
5.1.2 宽度扩展率.....51
5.1.3 剥皮率.....52
5.1.4 损失率.....52
5.2 试验材料及试验方法........52
5.2.1 试验材料.....52
5.2.2 仪器与设备.....52
5.2.3 试验方法.....53
5.3 试验结果分析........53
5.3.1 原材料状态.....53
5.3.2 进给角度.....53
5.3.3 试验结果.....54
5.4 总结........55
第六章 结论与展望......57
6.1 总结........57
6.2 创新点........57
6.3 展望........57
参考文献.......59
致谢.......62
个人简介.......63
附录一.......64
附录二.......65
附录三.......66
附录四.......67