超声振动无纺布口罩加工装置结构设计开题报告

1. 研究目的与意义

口罩不仅能及时隔离细菌，空气中的灰尘，雾霾，而且能更好的保护呼吸道，和面部皮肤。春天风特别干，能把面部皮肤吹起一层皮，戴上口罩可以保护面部皮肤，爱美的女生可以带个大点的口罩把脖子一块保护起来，更年轻。秋季天气很冷，而且很干，有口腔疾病的人戴上口罩可以更好地保护呼吸道，有鼻炎的的人尽量少带口罩。冬季天气寒冷刺骨，而且感冒的人群居多，雾霾天气也多，戴上口罩能及时隔离空气中的病菌，能更好保护自身免疫系统，最好带PM2.5的口罩。对于口罩而言，雾霾过滤效果首当其中，而普通纤维口罩起到的PM2.5净化效果十分有限。虽然国家已出台了《日常防护型口罩技术规范》，将细颗粒物（PM2.5）的防护效果和佩戴的安全性作为两大关键指标，但老百姓并不知晓并将其作为口罩消费的实用指南。此外，国内口罩杂牌众多，虚假宣传横行，电商是主流的口罩购买渠道，消费隔着一层屏幕容易落入互联网过度营销的陷阱，99%净化等术语铺天盖地。基于现有传统口罩加工制作装置存在的问题，提出了一种基于超声振动技术的口罩加工制作装置，根据超声振动的特点，对传统无纺布口罩加工装置结构进行优化改进设计，开发适用范围更广的、具有预压力可调、预压力实时监控、小型风扇冷却、频率自动跟踪、加工速度更高的超声振动无纺布口罩加工装置。

2. 研究内容和预期目标

旋转超声加工(RUM)将金刚石磨削与小振幅刀具振动相结合，以提高加工质量硬脆材料的加工工艺。该方法已成功地应用于数字加工中，从光学玻璃到高级陶瓷以及陶瓷基复合材料的脆性材料。主要是加工诱导的形成机理和抑制方法损伤，真正限制了朗姆酒加工效率的提高脆性材料。介绍了脆性材料的材料去除机理和切削力模型在损伤形成过程中起相应的作用。朗姆机床的关键加工能力的边界条件，从而构成了工艺参数的决心。综述了边缘削削、撕裂缺陷、地下损伤的形成机理及其相互作用。此外，损伤抑制方法也取得了进展介绍了包括优化加工参数、刀具低损伤设计等方法作为回转超声椭圆加工。超声振动无纺布口罩加工装置预设频率为20-35kHz，功率为300-1000W，加工速度为500-1600只每小时，制作速度可调，实现从无纺布原材料送料到口罩成品出料、以及成品收集的流水线作业过程。完成整套装置的整体结构设计、送料系统设计、张紧系统、超声振动系统设计、传动系统设计以及其它相应配套系统的结构设计。

3. 研究的方法与步骤

本课题拟采用先进行模拟分析后进行实验的方法进行研究，主要采用有限元分析如见ansys以及三维建模软件ptc creo作为辅助软件，研究步骤如下：

1、超声振动无纺布口罩加工装置的技术背景和发展前景；

2、超声振动无纺布口罩加工装置的总体结构设计；

4. 参考文献

[1]孙恒, 陈作模.机械原理(第7版), 2006, (05)

[2]濮良贵.机械设计(第九版), 2013, (05)

[3]成大先.机械设计手册(第5版), 2014,(05)

5. 计划与进度安排

1．2019-2-26～2019-3-2查阅资料，了解超声振动口罩加工装置国内外研究现状和发展前景，了解超声换能器的设计方法。撰写开题报告和翻译外文资料；

2．2019-3-3～2019-3-9查阅相关资料，确定超声振动口罩加工装置的总体结构设计；

3．2019-3-10～2019-3-30超声振动口罩加工装置压电超声换能器设计、聚焦球壳的设计