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南 京 理 工 大 學(xué) 紫 金 學(xué) 院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯
系： 機(jī)械工程系
專 業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化
姓 名： 顧浩
學(xué) 號(hào)： 060104265
(用外文寫)
外文出處： Mechanical Engineer’s Handbook
附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。
指導(dǎo)教師評(píng)語：
該生翻譯了一篇有關(guān)《螺紋及設(shè)計(jì)》的論文，論文內(nèi)容跟課題的研究領(lǐng)域相關(guān)，在將來的課題設(shè)計(jì)中可以借鑒。譯文語句基本通順，專業(yè)術(shù)語正確，標(biāo)點(diǎn)符號(hào)運(yùn)用無誤。說明該生具備一定的英語水平和翻譯能力。但文中仍有部分語句組織得不夠完善，如：專業(yè)名稱的準(zhǔn)確性、公式的編排等，尚需要進(jìn)一步修改。
簽名：
2010 年 3 月 25 日
注：請(qǐng)將該封面與附件裝訂成冊(cè)。
附件1：外文資料翻譯譯文
螺紋
螺紋緊固件如螺紋，螺母，螺栓等，是重要的機(jī)械結(jié)構(gòu)的組成部分和機(jī)器。螺紋可作為移動(dòng)緊固件或移動(dòng)裝置負(fù)荷。
1.1螺紋
螺紋的形狀如圖所示 1.1。螺紋相關(guān)專業(yè)名稱如圖1.1
螺距標(biāo)記為P，平行于回旋軸，相鄰牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離且有相同的距離。
大徑（d），螺紋最大（外）的直徑。
小徑（dr 或 d1），螺紋最小的直徑。
中徑，標(biāo)記為dm 或 d2，母線通過牙型上凸起和溝槽兩者寬度相等的假想圓柱體直徑。
圖1.1
一個(gè)外螺紋的基本配置標(biāo)準(zhǔn)幾何如圖1.2，美國（英寸系列）和ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織，公制）基本上相似。
螺紋導(dǎo)程（l），同一螺旋線上相鄰牙在中徑線上對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)間的軸向距離。兩個(gè)或多個(gè)螺紋線的螺紋叫做多線螺紋。螺紋導(dǎo)程等于一個(gè)雙線螺紋螺距的兩倍和一個(gè)三線螺紋螺距的三倍。螺距p、導(dǎo)程l、導(dǎo)程角λ的關(guān)系如圖1.3所示。圖1.3a表示單線、右旋螺紋，圖1.3b表示雙線、左旋螺紋。所有的螺紋都默認(rèn)為右旋，除了有特別說明的。
一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的ISO幾何文件，M表示普通螺紋，圖1.4顯示了60°的普通螺紋。在圖1.4里，D（d）是螺紋的內(nèi)外大徑，D1（d1）是螺紋的內(nèi)外小徑，D2（d2）是中直徑，H=0.5(3)P
公制螺紋以毫米為單位定義其工程直徑和螺距。例如：
M14*2
M代表的是普通螺紋，10mm是其大徑，每個(gè)螺紋的螺距是2mm。
圖1.2
圖1.3
圖1.4
英制螺紋以英寸定義其大徑尺寸、每英寸牙數(shù)量以及螺紋規(guī)格系列，例如：
5”8—18 UNF
5"8是外徑（大徑），其中雙刻度是以英寸為單位，每英寸有18個(gè)牙數(shù)。螺紋系列有：
UNC 粗牙系列的統(tǒng)一螺紋
UNEF 超細(xì)牙系列的統(tǒng)一螺紋
UNF 細(xì)牙系列的統(tǒng)一螺紋
UNS 特殊系列的統(tǒng)一螺紋
UNR 圓弧牙底恒定螺距系列的統(tǒng)一螺紋
UNR 系列螺紋可以改善螺紋疲勞
1.2 傳動(dòng)螺紋
梯形螺紋和矩形螺紋通常應(yīng)用于傳遞動(dòng)力。
傳動(dòng)螺桿是把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為沿著螺桿軸線的直線嚙合運(yùn)動(dòng)。這些螺桿被用來提升重物（螺桿式千斤頂）或是施加壓力（壓力機(jī)、拉伸試驗(yàn)機(jī)）。傳遞也可 用于獲取準(zhǔn)確的軸向定位運(yùn)動(dòng)。
圖1.5
矩形螺紋的中徑為dm,螺距p，和螺旋角λ的矩形螺紋如圖1.7所示。螺桿的一個(gè)線程被認(rèn)為是一圈的展開。導(dǎo)程是一個(gè)直角三角形的斜邊的高度的導(dǎo)程。斜邊是螺距的中徑（圖1.8）。角λ是螺紋的螺旋角。
當(dāng)一個(gè)軸向力F加載在螺桿時(shí)如圖1.7和1.8。
舉起重物的受力圖如圖1.8a（壓力Pr向右）。降低重物的受力圖如圖1.8b（壓力P1向左）。摩擦力是：
Ff=μN(yùn)
其中μ是干摩擦系數(shù)，N是其法向力。摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反。
舉起重物的力平衡方程式為：
Fx=Pr-Nsinλ-μN(yùn)cosλ=0 (1.1)
Fy=Pr+μsinλ-Ncosλ=0 (1.2) 同樣，降低重物的等式為：
Fx=-Pι-Nsinλ+μN(yùn)cosλ=0 (1.3) Fy=F-μN(yùn)sinλ-Ncosλ=0 (1.4)
約掉N并且解出Pγ：
Pγ=F（sinλ+μcosλ)cosλ-μsinλ
降低重物：
Pι=F(μcosλ-sinλ)cosλ+μsinλ
圖1.6
圖1.7
運(yùn)用關(guān)系式：
tanλ=lπdm
等式除以cosλ，可獲得：
Pr==F[ιπdm+μ]1-(μιτdm)
Pι=F[μ-ιdm]1+(μιπdm)
圖1.8
克服摩擦力和提高負(fù)載的扭矩：
Tγ=Pγdm2=Fdm2(ι+πμdmπdm-μι)
降低負(fù)載（克服摩擦力）的扭矩：
Tι=Fdm2(πμdm-ιπdm+μι)
當(dāng)增加螺紋導(dǎo)程l或者降低摩擦力時(shí)，負(fù)載自然會(huì)降低。在這種情況下螺紋的旋轉(zhuǎn)不會(huì)受到外部阻力，扭矩Tι等式（1.10）將小于等于0.當(dāng)扭矩為正，Tι>0，螺紋將會(huì)被自鎖。
自鎖的條件：
πdm>l
不等式兩邊同除以πdm，令ιπdm=tanλ
μ>tanλ
當(dāng)摩擦系數(shù)大于等于導(dǎo)程角的正切線自鎖發(fā)生
提高負(fù)載至摩擦力u=0時(shí)，從等式1.9中可得扭矩T0：
T0=Fl2π
螺釘?shù)男蔱可以認(rèn)為是：
E=T0Tr=Fl2πTr
圖1.9
矩形螺紋的普通線載荷F平行于螺釘?shù)妮S線（圖1.6和1.7），前面的方程可以應(yīng)用于矩形螺紋。對(duì)于矩形螺紋或者其他的螺紋，正常的線載荷傾斜于軸線，因?yàn)槁菁y角為2 a、導(dǎo)程角λ。忽略導(dǎo)程角（太小了），只有螺紋角的影響被考慮在內(nèi)（圖1.9）。通過螺紋的契入作用使得角a增加了摩擦力。把等式1.9中的摩擦條件除以cosα從而可以或者增大負(fù)載的扭：
Tr=Fdm2(l+πμdmsecαπdm-μlsecα)
由于忽略導(dǎo)程角的影響了，所以等式1.14是個(gè)近視值。對(duì)于傳動(dòng)螺桿，矩形螺紋比梯螺紋更有效。由于契入的作用，梯螺紋增加了額外的摩擦力。用機(jī)器加工一個(gè)梯形螺紋比矩形螺紋簡(jiǎn)單。
一般來說，當(dāng)加載一個(gè)螺紋軸向力，推力軸承或者推力環(huán)要承載軸向分力（圖1.10）。負(fù)載集中于卡圈的平均直徑dc。扭矩為：
Tc=Fμcdc2
其中μc為卡圈的摩擦系數(shù)。
一個(gè)雙線矩形傳動(dòng)螺紋的大徑d=64mm,螺距p=8mm。摩擦系數(shù)μ=0.08，卡圈的摩擦系數(shù)為μc=0.08?？ㄈΦ钠骄睆絛c為80mm。螺紋上施加負(fù)載F為10KN。
求：
1. 螺紋導(dǎo)程，螺距（平均）直徑和小徑；
2. 提高負(fù)載所需的扭矩；
3. 降低負(fù)載所需的扭矩；
圖1.10
4. 效率。
解答：
1. 如圖1.6a
小徑等于：
dr=d-p=64-8=54mm
螺距（平均）直徑等于：
dm=d-p2=64-4=60mm
螺紋導(dǎo)程：
l=2p=28=16mm
南京理工大學(xué)紫金學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書
系：
機(jī)械工程系
專 業(yè)：
機(jī)械工程及自動(dòng)化
學(xué) 生 姓 名：
學(xué) 號(hào)：
設(shè)計(jì)(論文)題目：
食物垃圾粉碎機(jī)設(shè)計(jì)與仿真
起 迄 日 期:
2010年 2 月23 日~ 6月5日
設(shè)計(jì)(論文)地點(diǎn):
南京理工大學(xué)紫金學(xué)院
指 導(dǎo) 教 師:
專業(yè)負(fù)責(zé)人:
發(fā)任務(wù)書日期: 2010年 2月 23 日
任務(wù)書填寫要求
1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書由指導(dǎo)教師根據(jù)各課題的具體情況填寫，經(jīng)學(xué)生所在專業(yè)的負(fù)責(zé)人審查、系領(lǐng)導(dǎo)簽字后生效。此任務(wù)書應(yīng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開始前一周內(nèi)填好并發(fā)給學(xué)生；
2．任務(wù)書內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書寫，禁止打印在其它紙上后剪貼；
3．任務(wù)書內(nèi)填寫的內(nèi)容，必須和學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）完成的情況相一致，若有變更，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過所在專業(yè)及系主管領(lǐng)導(dǎo)審批后方可重新填寫；
4．任務(wù)書內(nèi)有關(guān)“系”、“專業(yè)”等名稱的填寫，應(yīng)寫中文全稱，不能寫數(shù)字代碼。學(xué)生的“學(xué)號(hào)”要寫全號(hào)；
5．任務(wù)書內(nèi)“主要參考文獻(xiàn)”的填寫，應(yīng)按照國標(biāo)GB 7714—2005《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》的要求書寫，不能有隨意性；
6．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)GB/T 7408—2005《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2008年3月15日”或“2008-03-15”。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書
1．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題應(yīng)達(dá)到的目的：
日常生活中，每個(gè)家庭每天都產(chǎn)生大量的食物垃圾。食物垃圾存放時(shí)極易變質(zhì)，產(chǎn)生異味，并且如果用塑料袋保存，既不環(huán)保，同時(shí)也不便處理。本課題希望設(shè)計(jì)一種經(jīng)久耐用、經(jīng)濟(jì)型食物垃圾粉碎機(jī)，該機(jī)器能直接安裝在廚房水槽下方，與排水管連接，進(jìn)行食物垃圾無害化處理，將食物垃圾碾磨成細(xì)小顆粒，直接從下水管道排出，避免廚房滋生細(xì)菌和異味，有效優(yōu)化居家環(huán)境。在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，學(xué)生將綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)和理論，從而培養(yǎng)學(xué)生的產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力、機(jī)械繪圖能力及計(jì)算機(jī)仿真能力
2．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：
一、內(nèi)容：
1、調(diào)研食物垃圾粉碎機(jī)的功能、類型及市場(chǎng)；
2、建立食物垃圾粉碎機(jī)的總體方案，進(jìn)行可行性論證；
3、設(shè)計(jì)食物垃圾粉碎機(jī)各零部件；
4、繪制食物垃圾粉碎機(jī)的裝配圖及各零件的零件圖；
5、利用計(jì)算機(jī)仿真軟件建立食物垃圾粉碎機(jī)的實(shí)體模型。
6、進(jìn)行食物垃圾粉碎機(jī)主要零件的強(qiáng)度校核。
二、對(duì)學(xué)生的要求；
1、學(xué)生具備一定的機(jī)械設(shè)計(jì)理論及方法和優(yōu)化設(shè)計(jì)方法；
2、學(xué)生具備一定的產(chǎn)品開發(fā)能力；
3、學(xué)生掌握一定的計(jì)算機(jī)仿真軟件（SOLIDWORK、PRO\E）的使用；
4、要求學(xué)生積極、廣泛地收集相關(guān)資料，查閱參考文獻(xiàn)，翻譯相關(guān)英文資料。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書
3．對(duì)本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題成果的要求〔包括畢業(yè)設(shè)計(jì)論文、圖表、實(shí)物樣品等〕：
1、提供食物垃圾粉碎機(jī)的各零件的零件圖；
2、提供食物垃圾粉碎機(jī)的裝配圖；
3、提供食物垃圾粉碎機(jī)模型運(yùn)動(dòng)仿真電子文件；
4、完成畢業(yè)論文。
4．主要參考文獻(xiàn)：
[1] 程秀林.淺談食物垃圾處理器[J].家用電器，2001，12（11）：11-12.
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[3] 石頭家庭食物垃圾處理器[J].中國科技教育，2008，26（4）58-58.
[4] 宇鵬，張春梅.我國城市生活垃圾處理趨勢(shì)的探討[J].河南機(jī)電高等?？茖W(xué)科學(xué)報(bào)，2003，11（1）：102-102.
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[6] 程秀林.淺談食物垃圾處理器[J].家用電器，2001，12（11）：11-12.
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[9] 任連海.飲食有機(jī)垃圾的產(chǎn)生現(xiàn)狀及處理技術(shù)研究[J].北京工商大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，21（2）：14-14.
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[15] 張美麟.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書
5．本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題工作進(jìn)度計(jì)劃：
起 迄 日 期
工 作 內(nèi) 容
2010年
2月23日
2月24日 ~3月1日
3月1日 ~3月19日
3月20日 ~3月24日
3月25日
3月26日~ 3月31日
4月1日 ~4月5日
4月6日 ~4月14日
4月15日~4月30日
4月28日
5月 1 日~5月 9 日
5月10日~5月24日
5月25日
5月26日~6月5日
6月 5 日
與老師聯(lián)系，布置畢業(yè)設(shè)計(jì)初期工作。
查閱有關(guān)食物垃圾粉碎機(jī)的資料、發(fā)展方向與設(shè)計(jì)方法。
撰寫開題報(bào)告和外文翻譯。
指導(dǎo)老師審閱開題報(bào)告、外文翻譯。
提交任務(wù)書、開題報(bào)告、外文翻譯。
確定食物垃圾粉碎機(jī)的總體方案， 完成食物垃圾粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)和計(jì)算。
繪制食物垃圾粉碎機(jī)的各零件的零件草圖
使用ACAD軟件繪制各零件的零件圖以及裝配圖。
使用PRO/E軟件建立食物垃圾粉碎機(jī)的實(shí)體模型
中期檢查，交中期檢查表。
進(jìn)行食物垃圾粉碎機(jī)裝配和運(yùn)動(dòng)分析仿真。
撰寫論文。
提交論文。
準(zhǔn)備答辯文稿。
論文答辯。
所在專業(yè)審查意見：
負(fù)責(zé)人：
年 月 日
系意見：
系領(lǐng)導(dǎo)：
年 月 日
南 京 理 工 大 學(xué) 紫 金 學(xué) 院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)前期工作材料
學(xué)生姓名:
學(xué) 號(hào)：
系：
機(jī)械工程系
專 業(yè):
機(jī)械工程及自動(dòng)化
設(shè)計(jì)(論文)題目:
食物垃圾粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)與仿真
指導(dǎo)教師:
副教授
(姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù))
材 料 目 錄
序號(hào)
名 稱
數(shù)量
備 注
1
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)選題、審題表
1
2
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書
1
3
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告〔含文獻(xiàn)綜述〕
1
4
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯〔含原文〕
1
5
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表
1
2010年3月
注：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查工作結(jié)束后，請(qǐng)將該封面與目錄中各材料合訂成冊(cè)，并統(tǒng)一存放在學(xué)生“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料袋”中（打印件一律用A4紙型）。
南京理工大學(xué)紫金學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)
作 者:
學(xué) 號(hào)：
系：
機(jī)械工程系
專 業(yè):
機(jī)械工程及自動(dòng)化
題 目:
食物垃圾粉碎機(jī)
副教授
指導(dǎo)者：
(姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù))
評(píng)閱者：
(姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù))
2010 年 5 月
畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）中文摘要
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及人們生活水平的提高，城市生活廚房垃圾的排放量日益增加，給人們生活帶來困擾，所以急需研制一種設(shè)備可以輕松解決這一難題。本論文依據(jù)我國實(shí)際情況，研制適合我國的廚房食物垃圾預(yù)置—廚房食物垃圾粉碎機(jī)，是居民在家中可以直接對(duì)廚房垃圾進(jìn)行初步處理。對(duì)于粉碎機(jī)的主要部件粉碎刀盤分析，刀盤的材料選擇了1Cr13作為材料。根據(jù)粉碎機(jī)的運(yùn)行特征選擇的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)類型為立式封閉永磁直流電動(dòng)機(jī)。設(shè)計(jì)中還增加了一套單穩(wěn)控制電路系統(tǒng)。其目的是為了克服同類產(chǎn)品的不足，提高機(jī)器的安全性、方便性。
關(guān)鍵詞：食物垃圾 粉碎刀盤 永磁電機(jī) 單穩(wěn)電路
畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）外文摘要
Title Kitchen Food Garbage Disposal
Abstract
With the improvement of living condition, people face more and more household refuse. And these troubles confused people. So, need to invent a new device that can be easily solved this problem. According to the characters of food garbage, the paper design a new device-kitchen food garbage disposal. The machine makes it become true that people can remove kitchen garbage at home. On the basis of analysis, the paper selects 1Cr13 as the material. In this paper, I decide to apply permanent magnet direct current motor as electric machine. Another unique design in this article is control circuit. In order to correct the similar production’s deficiency and convenience buy’s appliance, I add it.
Key words: food garbage, crushing cutters, permanent magnet motor, single stabilization circuit
南 京 理 工 大 學(xué) 紫 金 學(xué) 院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
學(xué) 生 姓 名：
學(xué) 號(hào)：
專 業(yè)：
機(jī)械工程及自動(dòng)化
設(shè)計(jì)(論文)題目：
食物垃圾粉碎機(jī)設(shè)計(jì)與仿真
指 導(dǎo) 教 師:
2010年 3月 19日
開題報(bào)告填寫要求
1．開題報(bào)告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效；
2．開題報(bào)告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)教師簽署意見；
3．“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報(bào)告第一欄目?jī)?nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇（不包括辭典、手冊(cè)）；
4．有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)GB/T 7408—2005《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時(shí)間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告
1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫2000字左右的文獻(xiàn)綜述：
文 獻(xiàn) 綜 述
摘要 本文根據(jù)圖書館文獻(xiàn)資料，系統(tǒng)闡述了我國食物垃圾粉碎機(jī)的歷史，及國內(nèi)外現(xiàn)階段食物垃圾粉碎機(jī)發(fā)展?fàn)顩r與市場(chǎng)調(diào)研情況，然后介紹食物垃圾粉碎機(jī)功能與設(shè)計(jì)，進(jìn)而引出本研究課題食物垃圾粉碎機(jī)的功能與設(shè)計(jì)，與其需要解決的問題。
關(guān)鍵詞 粉碎機(jī) 生活垃圾 垃圾分類
1.食物垃圾粉碎機(jī)的發(fā)展史
1927年 第一臺(tái)食物垃圾粉碎機(jī)年機(jī)誕生于美國。??
1940年 食物垃圾粉碎機(jī)的作用被研究肯定，碎骨機(jī)成為環(huán)保新星。?
1955年 美國密執(zhí)安那州底特律市的建筑法規(guī)中規(guī)定：從１９５６年１月１日以后修建的，凡設(shè)計(jì)、安裝使用會(huì)導(dǎo)致食物垃圾產(chǎn)生的城市建筑物，都必須配備預(yù)先認(rèn)可的食物垃圾處理設(shè)備，任何人如果使用了未配備此種設(shè)備的建筑物將構(gòu)成違法。?
1985年 美國加得福尼亞州安納海姆市市長(zhǎng)W.J.Biu.Thom在政府工作報(bào)告中說：“食物垃圾粉碎機(jī)在我市的廣泛使用，使廣大市民受益匪淺”。?
1999年 紐約市政府組織專家對(duì)垃圾處理機(jī)項(xiàng)目對(duì)環(huán)境的影響進(jìn)行評(píng)估，并得出結(jié)論：大規(guī)模安裝食物垃圾粉碎機(jī)，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成負(fù)面影響。?
2003年 北京、上海、廣州三地的食物垃圾粉碎機(jī)的使用率分別達(dá)到了4.3％、3.8％、3.5％，分別比上年增長(zhǎng)了124％、98％、107％。?
2004年 美國格萊達(dá)電氣進(jìn)入中國。格萊達(dá)中國總部在在上海成立。格萊達(dá)在同行業(yè)成為首家同時(shí)擁有交直流驅(qū)動(dòng)粉碎技術(shù)的家庭廚房碎渣機(jī)的專業(yè)生產(chǎn)廠家［1］。
2.食物垃圾粉碎機(jī)介紹
食物垃圾處理機(jī)由防腐研磨腔、全不銹鋼研磨錘、全不銹鋼研磨盤等組成。它利用高速旋轉(zhuǎn)的永磁電機(jī)帶動(dòng)研磨腔中的轉(zhuǎn)盤，食物垃圾在離心力的作用下相互撞擊在極短的時(shí)間內(nèi)（約 10 秒左右的時(shí)間），將食物垃圾研磨成細(xì)小的顆粒順?biāo)髋懦龉艿溃?］。
3. 垃圾處理行業(yè)的前景分析
在城市化進(jìn)程中，垃圾作為城市代謝的產(chǎn)物曾經(jīng)是城市發(fā)展的負(fù)擔(dān)，世界上許多城市均有過垃圾圍城的局面。而如今，垃圾被認(rèn)為是最具開發(fā)潛力的、永不枯竭的“城市礦藏”，是“放錯(cuò)地方的資源”。這既是對(duì)垃圾認(rèn)識(shí)的深入和深化，也是城市發(fā)展的必然要求［3］。
中國垃圾處理行業(yè)起步晚，但通過近年來的發(fā)展，我國垃圾處理產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模，垃圾處理市場(chǎng)容量有了顯著增加，市場(chǎng)滲透率迅速提高，進(jìn)入環(huán)衛(wèi)行業(yè)的企業(yè)數(shù)量也在迅猛增加?，F(xiàn)在我國的垃圾處理市場(chǎng)已經(jīng)從導(dǎo)入期進(jìn)入到成長(zhǎng)期，并正向成熟期邁進(jìn)。
隨著環(huán)境問題逐漸被重視，節(jié)能、環(huán)保成為各國的發(fā)展主題，已經(jīng)開始為垃圾處理提供產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機(jī)會(huì)。全世界垃圾年均增長(zhǎng)速度為8.42%，而中國垃圾增長(zhǎng)率達(dá)到10%以上。全世界每年產(chǎn)生4.9億噸垃圾，僅中國每年就產(chǎn)生近1.5億噸城市垃圾。中國城市生活垃圾累積堆存量已達(dá)70億噸。在如此巨大的垃圾壓力下，有理由相信，垃圾處理產(chǎn)業(yè)會(huì)成為未來國內(nèi)的明星產(chǎn)業(yè)［4］。
再生資源成為資源循環(huán)的新起點(diǎn)，同時(shí)成為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。另外，在廢棄資源和廢舊材料回收利用加工過程中，不但解決了資源短缺問題，同時(shí)降低了垃圾排放，正可謂“一舉兩得”。我國不斷出臺(tái)政策支持垃圾處理行業(yè)的發(fā)展，各地政府領(lǐng)導(dǎo)也開始高度重視垃圾填埋場(chǎng)建設(shè)，加大了投入，可以預(yù)測(cè)垃圾處理行業(yè)的前景十分廣闊［5］。
4. 國內(nèi)外食物垃圾粉碎機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀
目前,多數(shù)發(fā)達(dá)國家已經(jīng)把新建的房子安裝食物垃圾粉碎機(jī)已經(jīng)制定了法律，必須安裝。國外市場(chǎng)已經(jīng)趨于成熟，但是，在中國的市場(chǎng)還沒有開放，這主要是由于以下幾個(gè)原因造成的：
第一：垃圾粉碎機(jī)在歐美市場(chǎng)的普及程度非常高，在那里，一個(gè)偏低端的垃圾粉碎機(jī)也就賣約人民幣千元左右，按西方人的收入水平這個(gè)價(jià)格真的不算什么，但對(duì)于國人來說，這1000元可是近一個(gè)月收入了，其次，西方人的生活習(xí)慣是不喜歡存放食物，飯菜一般都會(huì)當(dāng)天處理掉。因此，垃圾粉碎機(jī)在西方普及程度相當(dāng)高也就不難理解。
第二：中國人有中國人的食用垃圾消納渠道，將一切準(zhǔn)備扔的垃圾放入塑料袋內(nèi)，第二天上班時(shí)順手扔進(jìn)樓下的大垃圾桶里，有專人負(fù)責(zé)清運(yùn)這些垃圾，我交的物管費(fèi)就是用來干這個(gè)的［6］。
5.目前國內(nèi)各家庭食物垃圾處理中存在的問題
(1) 每天吃剩的殘?jiān)澄铩⒐掀?、果屑裝在塑料袋內(nèi)，置于室內(nèi)一角，待方便時(shí)帶出戶外。如若不及時(shí)或忘記帶出戶外，腐敗后散發(fā)之氣存留室內(nèi)將造成污染。
(2) 擇菜、洗菜、洗碗后將殘菜、剩渣從池中用手撈出裝進(jìn)垃圾袋。這其中不免有部分漏入下水道中造成堵塞，清理也相當(dāng)麻煩；同時(shí)，如果垃圾袋破漏，污水還將污染室內(nèi)地板等物。
(3) 帶出戶外的垃圾堆放在樓道角落（多數(shù)高層住戶如此），垃圾桶，垃圾站，散發(fā)出各種異味，炎熱的夏天更是如此。物業(yè)管理公司必須安排大量的清潔工將其及時(shí)清運(yùn)出小區(qū)，在整個(gè)處理過程中，污染無處不在。
(4) 小區(qū)內(nèi)的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站，是異味氣體、蚊蠅滋生之地，在何處建垃圾站，如何減少垃圾站的污染是建設(shè)者和物業(yè)管理公司都感到麻煩的問題。
通過引進(jìn)一種新的廚房設(shè)備——食物垃圾粉碎機(jī)，便有效地解決了這一令很多人煩惱的問題［7］。
6.國內(nèi)食物垃圾粉碎機(jī)的技術(shù)原理和優(yōu)點(diǎn)
食物垃圾粉碎機(jī)是通過小型直流或交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)刀盤，利用離心力將粉碎腔內(nèi)的食物垃圾粉碎后排入下水道。粉碎腔具有過濾作用，自動(dòng)攔截食物固體顆粒；刀盤設(shè)有兩個(gè)或者四個(gè)可360度回轉(zhuǎn)的沖擊頭，沒有利刃，安全、耐用、免維護(hù)。刀盤轉(zhuǎn)速（滿負(fù)載，工作狀態(tài)）交流電機(jī)約1450轉(zhuǎn)/分鐘-1750轉(zhuǎn)/分鐘。粉碎后的顆粒直徑小于4毫米，不會(huì)堵塞排水管和下水道［8］。
研究成功的意義：
國外成功的應(yīng)用食物垃圾粉碎機(jī)來減少食物垃圾的經(jīng)驗(yàn)，為我們處理日益增加的食物垃圾開辟了一條新途徑，從而呼喚適合我國的食物垃圾粉碎機(jī)。另外，從源頭解決處理廚房食物垃圾污染的研究還是有很多優(yōu)點(diǎn):
（1） 大 量 減少易腐垃圾數(shù)量，提高環(huán)境質(zhì)量
目前 ，國家對(duì)生活垃圾的處理原則是垃圾的減量化、無害化和資源化。而減量化位居第一位，可見其重要性。廚房垃圾粉碎機(jī)為食物垃圾的破碎預(yù)處理裝置，可對(duì)廚房垃圾進(jìn)行初步處理，不但減少垃圾的堆放量，同時(shí)確保人們有一個(gè)健康、整潔的生活環(huán)境，進(jìn)而減少疾病的傳染［9］。
（2）易于垃圾的再處理
由于廚房垃圾含有大量的水分，給垃圾的焚燒帶來很大的困難，上海浦東垃圾焚燒廠現(xiàn)在就是依靠添加輔助燃料如油進(jìn)行垃圾焚燒，這樣一方面增加垃圾成本，另一方面在能源緊缺的中國還造成能源的大量浪費(fèi)。但是若把廚房垃圾在源頭切斷，則可大大的提高生活垃圾的焚燒熱值，同時(shí)對(duì)垃圾填埋產(chǎn)生的滲漏問題也可大大改觀［10］。
（3）具有經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益
由于我國經(jīng)濟(jì)與科技水平還不十分發(fā)達(dá)，高額投入垃圾處理有較大困難，許多固體垃圾處理廠在引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)后，由于缺乏科學(xué)的管理和資金的支持，處于半停產(chǎn)狀態(tài);一些小區(qū)雖然引進(jìn)廚房垃圾的生化處理機(jī)，但其使用成本太高，己經(jīng)超出百姓的支付能力范圍。擬研制的食物垃圾粉碎機(jī)作為一種面向家庭、賓館及飯店的小型機(jī)器，突有體積小，成本底，經(jīng)濟(jì)耐用的特點(diǎn)，可以被人們所接受。加上政府在政策和輿論大力宣傳引導(dǎo)，實(shí)行鼓勵(lì)政策，一方面提高了百姓的環(huán)境參與意識(shí)，充分調(diào)動(dòng)社會(huì)力量保護(hù)環(huán)境。另一方面，政府還可把節(jié)省下來的大量開支(例:二次污染治理費(fèi)、城市生活垃圾運(yùn)輸費(fèi))用來研制、開發(fā)垃圾處理的新項(xiàng)目［11］。
7. 社會(huì)層面對(duì)食物垃圾粉碎機(jī)反饋
（1）居民
使用處理機(jī)需要改變居民排放垃圾的習(xí)慣，但這種改變是從難到易，從復(fù)雜污臟到簡(jiǎn)單衛(wèi)生，因此在使用方面居民的接受程度比預(yù)想的要大得多。對(duì)已安裝粉碎機(jī)的使用情況調(diào)查表明，居民反映良好：
A 廚房里蟑螂、飛蟲少了；
B 不再有廚余腐爛的氣味；
C 減少清洗地板、地磚、垃圾桶的麻煩；
D 廚房工作時(shí)省心、省勁；
E 不用再擔(dān)心錯(cuò)過每天排放垃圾的時(shí)間［12］。
（2）房產(chǎn)開發(fā)商：
打造環(huán)保無污染住宅區(qū)，增加房產(chǎn)賣點(diǎn)，增強(qiáng)房產(chǎn)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，并有利有今后物業(yè)對(duì)園區(qū)的清潔工作［13］。
8．食物垃圾粉碎的類型
按處理方式分,
（1）粉碎型：將食物垃圾經(jīng)過研磨,粉碎后與水混合成液態(tài)狀直接沖入下水道。
（2）甩干型：將食物垃圾水分與固態(tài)物質(zhì)分離后從水盆下水排走水分,留下固太物質(zhì)壓縮成塊狀方便保存及處理。
按電機(jī)類型分：
直流型：空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速較高,(約2800轉(zhuǎn)/分)，一般來說效率及扭力要大于交流型電機(jī)，但負(fù)荷工作（有食物垃圾進(jìn)入時(shí)）轉(zhuǎn)數(shù)在1000轉(zhuǎn)左右/分，噪音也會(huì)隨之增大，多用在例如家用吸塵器、攪拌機(jī)等小型電器中，使用壽命約1~2年，但成本很低，所以直流型電機(jī)的食物垃圾粉碎機(jī)價(jià)格都很低，一般只有交流型電機(jī)產(chǎn)品價(jià)格的一半以下，是經(jīng)濟(jì)人士的首選。
交流型：空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速較低,(約1800轉(zhuǎn)/分)，但負(fù)荷工作（有食物垃圾進(jìn)入時(shí)）轉(zhuǎn)數(shù)和噪音都不會(huì)發(fā)生任何變化，多用在例如洗衣機(jī)、工業(yè)用吸塵器等動(dòng)力強(qiáng)勁型電器中，使用壽命約5~8年，但由于制造成本較高，所以整機(jī)價(jià)格也較高，是時(shí)尚、專業(yè)人士的選擇［14］。
9. 一般粉碎機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)具有五個(gè)設(shè)計(jì)要素：
（1）粉碎機(jī)作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一種也必然具有產(chǎn)品功能性的特點(diǎn)，其功能性指粉碎機(jī)所具備的使用價(jià)值他通過針對(duì)不同的住宅需求，在考慮完整因素的影響功能，利用粉碎能力、外形、消耗指數(shù)、使用壽命來設(shè)計(jì)。
（2）安全性是消費(fèi)者在選擇粉碎機(jī)是考慮比較多的一個(gè)因素，使用時(shí)是否會(huì)造成漏電，有無可能對(duì)人造成其他的傷害。
（3）噪音也是消費(fèi)者考慮的相對(duì)較多的因素，在中國，多數(shù)具名都居住在套間里，相對(duì)應(yīng)國外的別墅，空間比較小，噪音影響相對(duì)較大，還有部分家庭家里有小孩和老人，這也是消費(fèi)者選擇粉碎機(jī)的一個(gè)重要因素。
（4）安裝的可行性，由于現(xiàn)在各個(gè)住宅小區(qū)使用的下水道水管的型號(hào)不一，可能會(huì)導(dǎo)致粉碎機(jī)的接口與其不匹配，從而導(dǎo)致無法安裝。
（5）消耗指數(shù)，現(xiàn)在全國上下都提倡節(jié)約，主要考慮電和水的消耗。
（6）使用壽命，消費(fèi)者的消費(fèi)觀念已經(jīng)從價(jià)格的高低到質(zhì)量的好壞轉(zhuǎn)變，壽命是衡量質(zhì)量高低的一個(gè)重要指標(biāo)。粉碎機(jī)的使用壽命主要體現(xiàn)在刀具上，刀具的好壞直接決定了粉碎機(jī)的使用壽命［15］。
因此，粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)要與市場(chǎng)相符合，由于消費(fèi)者的消費(fèi)觀念和消費(fèi)能力不同。造成需求的多元化。設(shè)計(jì)師及企業(yè)應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)查，分析，研究不同的消費(fèi)需求，不斷調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，積極滿足不同層次消費(fèi)者買你的消費(fèi)需求。
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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告
２．本課題要研究或解決的問題和準(zhǔn)備采用的研究手段（途徑）：
設(shè)計(jì)中首先對(duì)在我國使用廚房食物垃級(jí)粉碎機(jī)的可行性進(jìn)行了分析，提出能否堵塞下水道的問題。通過有關(guān)部門所做的實(shí)驗(yàn)顯示，被粉碎的顆粒密度小于水的密度，顆粒不會(huì)沉淀，由于污水流動(dòng)的最小速度為0.6m/s,顆粗可以隨流水進(jìn)入污水處理廠，國外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也證明應(yīng)用垃級(jí)粉碎機(jī)不會(huì)堵塞下水管道。但由于具體的國情不同，在我國它能否被人們所接受，大量使用后的狀況如何等問題還需要進(jìn)一步去驗(yàn)證。
設(shè)計(jì)時(shí)，首先對(duì)其原理進(jìn)行闡述，在刀盤高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，被處理物不會(huì)與刀盤同步旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生一個(gè)速度差，加上離心力對(duì)被處理物的作用，使被處理物與刀盤的運(yùn)動(dòng)又不同向，這樣，依靠?jī)?nèi)齒環(huán)和端齒環(huán)及高速旋轉(zhuǎn)的刀共同對(duì)被處理物的破碎，撕拉等作用，使食物垃圾迅速變?yōu)?mm-5mm顆粒。垃圾粉碎機(jī)由投入口、粉碎室、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和排污口四部分組，驅(qū)動(dòng)電機(jī)為粉碎機(jī)提供動(dòng)力來源，粉碎室內(nèi)裝有多重多向粉碎功能的粉碎刀盤，是食物垃圾進(jìn)行粉碎的場(chǎng)所，驅(qū)動(dòng)電機(jī)和粉碎刀盤為垃圾粉碎機(jī)的關(guān)健部分，直接影響垃級(jí)粉碎機(jī)的使用效果。
對(duì)于粉碎刀盤和刀片，先對(duì)工作載荷進(jìn)行力學(xué)分析。利用流體力學(xué)的知識(shí)計(jì)算流體阻力，通過實(shí)驗(yàn)獲取垃圾破碎時(shí)的阻力，進(jìn)而選擇材料及對(duì)刀盤、刀片進(jìn)行強(qiáng)度校核。設(shè)計(jì)中選用的材料為1Crl3，比國外同類產(chǎn)品所用材料9Crl8在滿足使用要求的條件下經(jīng)濟(jì)、易加工，符合我國的實(shí)際情況。根據(jù)我國食物垃圾種類多，硬度、粘性差別大的特點(diǎn)，我們?cè)O(shè)計(jì)的組合刀盤式粉碎刀共由幾個(gè)部分組成:固定刀、擺動(dòng)刀、刀片和旋轉(zhuǎn)刀盤，在它們共同作用下，食物垃圾被迅速粉碎。
設(shè)計(jì)中驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行特征為時(shí)間短，啟動(dòng)頻繁，斷續(xù)工作，其性能直接影響著廚房食物垃圾粉碎機(jī)質(zhì)量的好壞，所以選擇一款合適的電機(jī)尤為必要。本設(shè)計(jì)選取電機(jī)類型為立式封閉永磁直流電動(dòng)機(jī)，電機(jī)型號(hào)為：ZYT104/12，技術(shù)數(shù)據(jù)為:轉(zhuǎn)速為3000r/min功率為390W，電壓為220V，重量為3Xg。此為國產(chǎn)電機(jī)，價(jià)格較低，適合我國國情。設(shè)計(jì)中還首次增加一套控制電路系統(tǒng)。其目的是為了克服同類產(chǎn)品的不足，提高機(jī)器的安全性、方便性。該電路要實(shí)現(xiàn)的功能是按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，使廚房垃圾粉碎機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行垃圾的粉碎工作，工作1-3分鐘后能夠自動(dòng)的切斷電源使機(jī)器停止工作。工作模式中依據(jù)控制機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的不同可分為1, 2, 3這三個(gè)檔位，用戶在使用時(shí)根據(jù)不同的垃圾量和垃圾成分來選擇擋位。該拉制電路的實(shí)現(xiàn)主要采用CH7555構(gòu)成單穩(wěn)定時(shí)電路。其中主要元件型號(hào):繼電器J選用JQX-13型中的12V, 50051小型中功率繼電器；變壓器選用220V, 50Hz,輸出交流12V；整流橋選用的型號(hào)為PB206M。
此次設(shè)計(jì)食物垃圾粉碎機(jī)，更加適合我國的食物結(jié)構(gòu)和住宅特點(diǎn)。增加的一套控制電路為同類產(chǎn)品的先例，可更好的滿足用戶的使用。避免了目前同類產(chǎn)品完全采用交流電機(jī)、國外進(jìn)口電機(jī)、選用昂貴祠琳的做法，使機(jī)器的制造和使用成本降低。
食物垃圾粉碎機(jī)為新事物，它進(jìn)入千家萬戶還需政府的大力支持，但隨著居民環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，參與性的提高，其利用前景仍很廣闊。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告
指導(dǎo)教師意見：
1． 對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語：
該同學(xué)查閱了大量的資料，綜述了有關(guān)食品垃圾粉碎機(jī)的發(fā)展史、功能及其種類、存在問題、研究方向和研究手段，以及設(shè)計(jì)食品垃圾粉碎機(jī)的注意事項(xiàng)，這些資料可供畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)參考。文獻(xiàn)資料詳實(shí)，組織有序。
2．對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)：
本課題要求設(shè)計(jì)一款新型的食品垃圾粉碎機(jī)，計(jì)算食品垃圾粉碎機(jī)主要零件的尺寸，并且利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，制作食品垃圾粉碎機(jī)的實(shí)體模型，進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真，和進(jìn)行關(guān)鍵零件的強(qiáng)度校核。課題具有一定的深度和廣度，工作量飽滿。只要學(xué)生在課題設(shè)計(jì)期間抓緊時(shí)間，預(yù)期能夠完成規(guī)定的任務(wù)。
指導(dǎo)教師：
2010 年 03 月 25 日
所在專業(yè)審查意見：
負(fù)責(zé)人：
年 月 日