毕业设计论文开题报告.docx

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毕业设计论文开题报告

南京理工大学紫金学院

毕业设计（论文）开题报告

学生姓名：

徐华俊

学号：

100104348

专业：

机械工程及自动化

设计（论文）题目：

食物垃圾粉碎机设计与仿真

指导教师:

吴粉祥

2014年3月6日

开题报告填写要求

1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。

此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；

2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；

3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；

4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T7408—2005《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。

如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。

毕业设计（论文）开题报告

1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写

2000字左右的文献综述：

文献综述

1.引言

这些年随着国家的经济[1]快速发展，GDP已远超日本，仅次于美国，位居世界第二，人民的生活水平有显著的提高，对家和周围的居住环境要求更加苛刻了，但伴随而来的就是生活垃圾[2]的急剧增长。

据统计，2011年这一年我国城市生活垃圾清运总量[3]为1.64亿吨，这些年随着城市化率和生活水平的提高有增缓趋势，从2011年之前十年，生活垃圾以每年3%的速度增长着。

但是鉴于迅速增长的垃圾量和处理垃圾能力[4]的欠缺，很大一部分生活垃圾被人们随意丢置，这样的行为更加给人们的生活环境带来不便，结果就是滋生了很多白白的细菌，蟑螂老鼠乱窜，臭味到处飘，这对经济迅速发展的国家带来巨大的隐患，别因为环境的问题[5]导致这个国家倒退。

目前我们国家处理垃圾的手段就是填埋，但技术还不是很成熟，这就导致了二次污染，有些大中型城市的郊区被堆成了垃圾山，既耗费了财力，又耗费了精力，由于过度增长的垃圾量，渐渐对城市的发展形成了无形的障碍，如今我们的政府不得不重视垃圾处理的问题，每年都会投入资金对这个问题进行整治。

与此同时，政府又制定了一些管理制度和法律条例[6]来针对。

所以当务之急是研发小型垃圾处理粉碎机来解决生活垃圾。

2.概述

2.1食物垃圾粉碎机[7]的目的和意义

考虑到我们国家的国情，研发一种适合我国厨房结构使用的食物垃圾粉碎机迫在眉睫，这样可以让居民在家中率先对垃圾进行初步粉碎，然后将被粉碎的垃圾随着水槽的水一起被冲走，这种方式从源头上遏制了细菌的繁殖，环境的污染，又减轻了城市垃圾处理的负担。

这种食物垃圾粉碎机在国外[8]就有被用的先例，也为我们进一步研发适合本国的垃圾粉碎机提供了宝贵的经验。

2.2食物垃圾粉碎机的发展[9]及应用现状

1927年，在美国的威斯康辛州，设计师兼发明家JohnWHammes发明设计了世界上第一台食物垃圾粉碎机，因为他发现自己的妻子清洁厨房时很麻烦很累，所以他才发明[10]了这个粉碎机，后来经过不断的设计和改进，Hammes开始批量生产来销售他的食物垃圾粉碎机，这就是他创立的爱适易公司[11]，从时至今，爱适易公司保持着食物垃圾粉碎机的龙头位置。

1999年纽约市的政府联合美国多个国家部门进行了三年的调查，对关于食物粉碎机对环境[12]和水电量消耗的影响进行了评估，结果表明大规模的安装食物垃圾粉碎机[13]不会对环境造成负面影响，同时稍有增加的水电量费用事实上为美国政府省去了一大笔处理垃圾的费用。

这其实是很重要的，如果一个东西发明出来不能解决问题，那还花那么多时间和精力干嘛呢。

到了21世纪初，食物垃圾粉碎机进入了中国，那时候对其的使用率还不是很高，像北京、上海、广州的使用率都不超过4.5%，但是每年都在增长。

目前为止，全世界范围内对食物垃圾的处理方式有差异。

在美国，厨房垃圾是美国第二大垃圾来源，但是占的比重很小，只有14%，这是因为美国家庭厨房使用食物垃圾粉碎机的结果，2009年，厨房垃圾粉碎机被列入国家绿色建筑标准。

迄今80%的美国新建住宅都安装有食物垃圾粉碎机。

而在日本，政府在积极鼓励和补助厨房垃圾处理技术的发展[14]，充分利用资源，最大化的减少垃圾对环境的污染，此举已经得到很多公司和居民的推广和应用，日本的食物垃圾粉碎机也是连接到水槽下方，然后自动将垃圾粉碎，再用热空气将其烘干成粉末，这样不仅垃圾的体积变得很小很小，而且只要稍加加工，废物就能变成有机肥料，这样就形成了资源再利用的完美循环。

至今为止，美国食物垃圾粉碎机的使用率高达95%，其他国家像德国、日本、法国、英国都在逐步使用食物垃圾粉碎机。

在食物垃圾粉碎机第一次进入中国的时候，美国的爱适易电气公司、格莱达电器公司、通用电器公司等几乎垄断了中国市场，那时候由于技术和人才原因，我国自主研究[15]的垃圾粉碎机能力很弱。

现在食物垃圾处理器的牌子有很多，有清道夫家庭垃圾处理器，勃汉姆食物垃圾处理器，爱适易垃圾处理器，九次方垃圾粉碎机等等。

这里面已经有了中国企业的面孔，但是现在的食物垃圾粉碎机价格很高，一般百姓难以承受，像美国爱适易M55+食物垃圾处理器的价格为1799，有些垃圾处理器则更贵，这也为在中国推广食物垃圾粉碎机造成了很大的障碍。

3.现代机械设计常用的方法与理论

3.1并行设计

设计人员需要考虑到把产品设计出来到报废整个过程的一些因素的影响，把所有潜在的误差、矛盾、损坏尽早的解决，来降低产品的成本，提高其质量。

3.2计算机辅助设计CAD

在计算机辅助设计平台上，输入零部件的技术参数，让计算机来校核其强度、刚度和稳定性，再输出机械图纸，大大提高了效率。

3.3绿色设计

以环境资源保护为核心的设计过程，就是在设计时把环境因素和减少污染归入产品设计要求中，保证设计出来的产品影响环境最小化。

3.4优化设计

就是借助最优化数值计算方法与计算机技术，求取工程问题的最有设计方案。

需要将实际问题加以数学描述，形成数学模型；选择最优化数值方法和计算程序运算求解。

3.5有限元方法

基本思路是将计算域分为有限个互不重叠的单元，然后选择一些合适的节点作为求解函数的插值点，将微分方程中的变量改写成由各变量或其导数节点值与选用的插值函数组成的线性表达式，借助于变分原理或加权余量法，将微分方程离散求解。

3.6可靠性设计

以概率论为数学基础，从统计学角度来观察偶然事件，从中找到必然的规律，这些规律反映了在随机变量之间发生的概率间的关系。

3.7创新设计

指充分发挥设计者的创造力，运用运用已知的科技和知识，来构思创新，创造出新颖、实用性产品的实践活动。

3.8快速响应设计

为了适应市场环境变化和满足用户需求来增强企业竞争力，加快更新换代，实现产品的快速设计，推行快速响应制造的生产体系。

3.9虚拟设计

在产品加工出来之前，建立其功能，结构模型，并且能够进行修改和评审，来满足不同要求，减少了开发周期，使产品保持优势。

3.10协同设计

指为完成某一设计目标，由至少两个设计者，通过信息交换机制和相互协同机制，以不同的设计任务共同完成一个设计目标。

4.设计应用的绘图软件工具

4.1AutoCAD绘图软件

AutoCAD是Autodesk（欧特克）公司首次于1982年开发的自动计算机辅助设计软件，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计。

现已经成为国际上广为流行的绘图工具。

AutoCAD具有良好的用户界面，通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作。

它的多文档设计环境，让非计算机专业人员也能很快地学会使用。

在不断实践的过程中更好地掌握它的各种应用和开发技巧，从而不断提高工作效率。

AutoCAD具有广泛的适应性，它可以在各种操作系统支持的微型计算机和工作站上运行。

4.2Pro/Engineer操作软件

Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司（简称PTC）旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。

Pro/Engineer软件以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位。

Pro/Engineer作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今主流的CAD/CAM/CAE软件之一，特别是在国内产品设计领域占据重要位置。

5结束语

通过食物垃圾粉碎机的发展、研究意义、特点的了解，明白了它在实际生活当中对人们的生活产生了多大变化，即运用AutoCAD以及Pro/ENGINEER对食物垃圾粉碎机进行三维立体的研究设计。

参考文献：

[1]马凯.贯彻和落实科学发展观大力推进循环经济发展[J].宏观经济管理,2004,（10）:

4-9.

[2]臧文超.我国城市生活垃圾现状与管理问题[J].环境保护,1998,（8）:

41-43.

[3]杜吴鹏,高庆先,张恩琛,等.中国城市生活垃圾处理及趋势分析[J].环境科学研究,2007,19（6）:

115-120.

[4]赵丽君,范淑平,梁力.污水处理厂除臭技术及工程化[J].中国给水排水,2003,19（6）:

46-48.

[5]蔡守秋.论环境安全问题[J].安全与环境学报,2001,1（5）:

28-32.

[6]张英民,尚晓博,李开明,等.城市生活垃圾处理技术现状与管理对策[J][J].生态环境学报,2011,20

（2）:

389-396.

[7]石磊,赵由才,李兵.小型有机垃圾生化处理机的开发与应用进展[J].中国沼气,2004,22（3）:

15-18.

[8]王凯,曹西京.基于Pro/E的机械产品机构运动的仿真设计[J].轻工机械,2006,24

（1）:

62-64.

[9]袁玉玉,曹先艳,牛冬杰,等.餐厨垃圾特性及处理技术[J][J].环境卫生工程,2006,14（6）:

46-49.

[10]马盛明.机械创新设计教育[J].机械设计与研究,1999,

（2）:

79-80.

[11]叶夏清.性能标准首出台安全要求新修订家用废弃食物处理器行业日趋规范[J].电器,2009,（9）:

64-65.

[12]卢明.厨房垃圾下水道粉碎机[J].中国食品,1999,11:

39-39.

[13]马倩.添款垃圾处理机告别厨房异味[J].建材与装修情报,2008,12:

064.

[14]汪群慧,马鸿志,王旭明,等.厨余垃圾的资源化技术[J].现代化工,2004,24（7）:

56-59.

[15]许杰龙,张国霞,许玫英,等.餐厨废弃物资源化利用的微生物技术研究进展[J].微生物学通报,2011,38（6）:

928-933.

毕业设计（论文）开题报告

２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

一、解决的问题

由于现在的食物垃圾粉碎机在通电后不能离开，可能造成隐患，所以设计一种自动控制系统；还有就是价格偏高，可以考虑在电机或刀片材料上降低其售价；另外由于中外厨房结构的差异，要设计适合中国厨房的食物垃圾粉碎机。

二、研究手段

1.充分查阅相关资料，完成科学性分析，确定设计方案；

2.动手拆卸并组装粉碎机，了解其工作原理；

3.对系统的各组成部分进行充分研究，应用AUTOCAD软件绘制三维图、二维图，撰写出论文。

三、时间安排：

2月2４日～2月29日查阅有关食物垃圾粉碎机的资料、发展方向与设计方法。

3月1日～3月7日提交开题报告和外文翻译文档。

3月7日～3月15日确定食物垃圾粉碎机的总体方案，绘制食物垃圾粉碎机结构简图，线路图。

3月1　日～3月24日完成食物垃圾粉碎机的设计和计算。

3月25日～3月31日绘制食物垃圾粉碎机的各零件的零件草图,使用CAD软件绘制各零件的零件图以及装配图。

4月11日中期检查

4月11日～4月20日使用PRO/E软件建立食物垃圾粉碎机的实体模型。

4月21日～4月30日进行食物垃圾粉碎机装配和运动分析仿真。

5月3日～5月8日撰写论文初稿

5月16日提交毕业设计全部成果

5月26日论文答辩

毕业设计（论文）开题报告

指导教师意见：

1．对“文献综述”的评语：

该学生概述了国内外食品粉碎机市场的状况，研究了现代机械设计的方法和理论，以及食品粉碎机设计的发展方向，这将对接下来的课题研究带来帮助。

文献的文章结构规范，语言通顺。

在撰写文献综述期间，学生查阅了大量的相关资料。

2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：

本课题要求设计一款新型实用的食品粉碎机，计算食品粉碎机主要零件的尺寸，并且利用计算机辅助设计软件，制作食品粉碎机的实体模型，进行机构运动仿真，和进行关键零件的强度校核。

课题具有一定的深度和广度，工作量饱满。

只要学生在课题设计期间抓紧时间，预期能够完成规定的任务。

指导教师：

年月日

所在专业审查意见：

负责人：

年月日