螺杆式雾化涂覆阀的设计及试验研究
发布时间：2022-07-14 09:58
随着电子产业朝向智能化、柔性化、全面化加速转型升级,传统的涂覆设备已无法满足日益严苛的工艺要求,对高精密涂覆设备的开发势在必行。螺杆式雾化涂覆阀相比于其它涂覆阀具有明显的涂覆优势:涂覆精度高,喷涂喷幅和厚度控制精准。虽然计量型的雾化涂覆阀国内也有公司推出,但都是应用于低端涂覆工艺,真正适用于高精密工艺的涂覆技术在国内并不太成熟,国外对这一产品核心部件的设计制造依然处于垄断地位。为解决现有涂覆技术在高精密工艺中的应用问题,本文研制了一种基于螺杆计量和气液两相混合雾化原理的涂覆阀,对核心零部件雾化喷嘴的结构尺寸参数进行了优化设计,通过样机试验研究了雾化气压、液体流量、液体粘度、喷涂高度等四个参数对喷涂效果的影响规律。本文的研究内容主要有五大部分:1.螺杆泵工作原理的研究通过对螺杆泵计量过程的分析,了解螺杆泵计量送料的主要特点及优势。通过对螺杆泵的螺杆和定子进行运动学分析,得到螺杆和定子的型线方程、啮合关系及螺杆在定子内的运动规律。通过对螺杆泵进行动力学分析,分析螺杆的受力状况。研究螺杆泵的密封特性及泄漏原理,以螺杆与定子配合的截面结构为理论模型,分析螺杆泵工作时密封腔内的流场分布。2.液体...
【文章页数】：157 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 雾化涂覆技术的分类及特点
1.3 国内外雾化涂覆技术研究现状
1.4 计量方式的分类及特点
1.5 本文选题目的及研究内容
1.5.1 本文选题目的
1.5.2 本文研究内容
第2章 螺杆泵工作原理及流场分析
2.1 螺杆泵的基本结构
2.1.1 螺杆和定子的基本结构
2.1.2 螺杆和定子的型线方程
2.2 螺杆泵运动学分析
2.3 螺杆泵动力学分析
2.3.1 工作过程概述
2.3.2 部件之间的受力关系
2.3.3 螺杆的动力学分析
2.3.4 定子的动力学分析
2.3.5 螺杆的力学分析模型
2.3.6 螺杆所受液压力分析
2.3.7 液压力产生的螺杆扭矩分析
2.3.8 螺杆轴向力分析
2.3.9 螺杆摩擦力矩分析
2.3.10 螺杆惯性力分析
2.4 螺杆泵定子的密封特性
2.4.1 橡胶的变形
2.4.2 橡胶的密封
2.5 螺杆泵腔内流场仿真分析
2.5.1 仿真模型
2.5.2 FLUENT UDF 基础理论
2.5.3 粘度对腔内流场的影响
2.5.4 螺杆转速对腔内流场的影响
2.6 本章小结
第3章 液体雾化基础理论及评判指标分析
3.1 液体雾化基础理论
3.1.1 液体的物理概念
3.1.2 液体的雾化原理
3.1.3 液体的雾化过程
3.1.4 雾化液滴的碰撞模型
3.1.5 液体雾化性能的评价指标
3.2 雾化喷嘴的分类
3.3 液体雾化效果的影响因素
3.3.1 液体速度对液滴索特直径的影响
3.3.2 气体速度对液滴索特直径的影响
3.3.3 气液体积流量比对液滴索特直径的影响
3.3.4 液体粘度对液滴索特直径的影响
3.4 本章小结
第4章 螺杆式雾化涂覆阀的结构设计
4.1 螺杆式雾化涂覆阀的基本结构
4.2 螺杆和定子的尺寸设计
4.2.1 螺杆泵的理论流量计算
4.2.2 结构尺寸的确定
4.3 传动装置的设计
4.3.1 螺杆的轴向力计算
4.3.2 软轴和轴承的选择
4.4 雾化喷嘴结构的仿真分析
4.4.1 雾化喷嘴内部液体流道结构优化
4.4.2 雾化喷嘴内部气体流道结构优化
4.5 匀气盘的结构设计
4.6 气液混合仿真
4.6.1 出口直径对气液混合雾化的影响
4.6.2 液体流量和雾化气压对气液混合雾化的影响
4.7 本章小结
第5章 螺杆式雾化涂覆阀的控制系统设计
5.1 主控板的设计
5.1.1 单片机最小系统的设计
5.1.2 IO模块的设计
5.1.3 模拟量采集模块
5.1.4 通讯模块
5.2 直流电机的选取及控制
5.2.1 直流电机调速原理
5.2.2 直流电机驱动器的结构
5.2.3 直流电机驱动器的驱动方式
5.3 控制系统的搭建
5.4 本章小结
第6章 螺杆式雾化涂覆阀的试验研究与结果分析
6.1 试验平台的搭建
6.2 试验设计及结果分析
6.2.1 雾化气压对喷涂效果的影响规律
6.2.2 液体流量对喷涂效果的影响规律
6.2.3 液体粘度对喷涂效果的影响规律
6.2.4 喷涂高度对喷涂效果的影响规律
6.3 PDPA试验测试
6.3.1 试验平台的搭建
6.3.2 试验结果与分析
6.4 本章小结
第7章 结论
7.1 研究结论
7.2 研究创新
7.3 工作展望
参考文献
作者简介 及科研成果
1. 作者简介
2. 发表学术论文
3. 申请专利
4. 获奖情况
5. 参加的科研项目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电子产品涂覆工艺中涂覆效果影响因素的研究[J]. 方晶,周吴,郑春风,汤锴. 工业控制计算机. 2017(10)
[2]纺织印染企业“十三五”节能技术探讨[J]. 张裕泰,雷斯玲,黄成彬,罗荣书. 节能. 2017(10)
[3]离心喷嘴雾滴运动轨迹与沉积分布特性[J]. 周晴晴,薛新宇,杨风波,秦维彩. 江苏大学学报(自然科学版). 2017(01)
[4]军用印制板组装件的三防涂覆工艺[J]. 胡岚. 广东通信技术. 2016(07)
[5]电子封装技术的发展现状及趋势[J]. 雷颖劼. 科技创新与应用. 2016(07)
[6]电子制造业中的三防涂覆技术[J]. 鲜飞,刘江涛,易亚军,胡少云,杨巍. 电子工艺技术. 2015(05)
[7]煤矿雾化喷嘴内气液两相流动的CFD数值模拟[J]. 丁小勇,魏秀业,刘邱祖,赵雷雨,王欣东. 矿山机械. 2015(03)
[8]气泡雾化喷嘴气体溢出过程声波信号的时频特征研究[J]. 孙春华,宁智,吕明,阎凯,付娟. 农业机械学报. 2015(01)
[9]三防漆及其去除技术的研究综述[J]. 王有亮. 电子产品可靠性与环境试验. 2014(04)
[10]螺杆泵腔室内流场的数值模拟研究[J]. 初同龙,王春生,王晓虎,王岩,杜秋影,储会娟. 流体机械. 2014(05)
博士论文
[1]基于气液两相混合的雾化宽幅喷涂阀的设计及试验研究[D]. 江海.吉林大学 2019
[2]高压小空间内大流量雾化喷嘴研究开发与工程验证[D]. 刘孝弟.清华大学 2015
[3]螺杆泵的动力学机理和三维数值模拟技术研究[D]. 曹刚.中国科学技术大学 2009
[4]冲击式气流喷雾雾化机理及干燥过程数值模拟的研究[D]. 张丽丽.山东大学 2008
[5]螺杆泵工作特性研究及应用[D]. 魏纪德.大庆石油学院 2007
硕士论文
[1]多功能选择性涂覆机的研制[D]. 刘凌钊.哈尔滨工业大学 2018
[2]基于气液两相雾化原理的喷染设备设计与实验研究[D]. 赵心.吉林大学 2018
[3]超音速气雾化喷头结构设计及数值模拟[D]. 程江峰.安徽理工大学 2017
[4]两相流喷嘴内外流场雾化特性的数值模拟及实验研究[D]. 单一窍.山东建筑大学 2017
[5]对撞式喷嘴雾化特性的实验研究与数值模拟[D]. 王婕.南京理工大学 2017
[6]基于激光测量技术的喷雾雾化特性研究[D]. 郭无双.浙江大学 2017
[7]单螺杆泵流场数值模拟及结构参数优化研究[D]. 董小桠.西南石油大学 2016
[8]双组份螺杆式点胶泵计量混合机理分析及实验研究[D]. 吕庆庆.吉林大学 2016
[9]雾化涂覆阀优化设计及试验研究[D]. 李彪.吉林大学 2015
[10]螺杆泵内部流场分析及三维数值模拟研究[D]. 初同龙.东北石油大学 2014
本文编号：3660912
【文章页数】：157 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 雾化涂覆技术的分类及特点
1.3 国内外雾化涂覆技术研究现状
1.4 计量方式的分类及特点
1.5 本文选题目的及研究内容
1.5.1 本文选题目的
1.5.2 本文研究内容
第2章 螺杆泵工作原理及流场分析
2.1 螺杆泵的基本结构
2.1.1 螺杆和定子的基本结构
2.1.2 螺杆和定子的型线方程
2.2 螺杆泵运动学分析
2.3 螺杆泵动力学分析
2.3.1 工作过程概述
2.3.2 部件之间的受力关系
2.3.3 螺杆的动力学分析
2.3.4 定子的动力学分析
2.3.5 螺杆的力学分析模型
2.3.6 螺杆所受液压力分析
2.3.7 液压力产生的螺杆扭矩分析
2.3.8 螺杆轴向力分析
2.3.9 螺杆摩擦力矩分析
2.3.10 螺杆惯性力分析
2.4 螺杆泵定子的密封特性
2.4.1 橡胶的变形
2.4.2 橡胶的密封
2.5 螺杆泵腔内流场仿真分析
2.5.1 仿真模型
2.5.2 FLUENT UDF 基础理论
2.5.3 粘度对腔内流场的影响
2.5.4 螺杆转速对腔内流场的影响
2.6 本章小结
第3章 液体雾化基础理论及评判指标分析
3.1 液体雾化基础理论
3.1.1 液体的物理概念
3.1.2 液体的雾化原理
3.1.3 液体的雾化过程
3.1.4 雾化液滴的碰撞模型
3.1.5 液体雾化性能的评价指标
3.2 雾化喷嘴的分类
3.3 液体雾化效果的影响因素
3.3.1 液体速度对液滴索特直径的影响
3.3.2 气体速度对液滴索特直径的影响
3.3.3 气液体积流量比对液滴索特直径的影响
3.3.4 液体粘度对液滴索特直径的影响
3.4 本章小结
第4章 螺杆式雾化涂覆阀的结构设计
4.1 螺杆式雾化涂覆阀的基本结构
4.2 螺杆和定子的尺寸设计
4.2.1 螺杆泵的理论流量计算
4.2.2 结构尺寸的确定
4.3 传动装置的设计
4.3.1 螺杆的轴向力计算
4.3.2 软轴和轴承的选择
4.4 雾化喷嘴结构的仿真分析
4.4.1 雾化喷嘴内部液体流道结构优化
4.4.2 雾化喷嘴内部气体流道结构优化
4.5 匀气盘的结构设计
4.6 气液混合仿真
4.6.1 出口直径对气液混合雾化的影响
4.6.2 液体流量和雾化气压对气液混合雾化的影响
4.7 本章小结
第5章 螺杆式雾化涂覆阀的控制系统设计
5.1 主控板的设计
5.1.1 单片机最小系统的设计
5.1.2 IO模块的设计
5.1.3 模拟量采集模块
5.1.4 通讯模块
5.2 直流电机的选取及控制
5.2.1 直流电机调速原理
5.2.2 直流电机驱动器的结构
5.2.3 直流电机驱动器的驱动方式
5.3 控制系统的搭建
5.4 本章小结
第6章 螺杆式雾化涂覆阀的试验研究与结果分析
6.1 试验平台的搭建
6.2 试验设计及结果分析
6.2.1 雾化气压对喷涂效果的影响规律
6.2.2 液体流量对喷涂效果的影响规律
6.2.3 液体粘度对喷涂效果的影响规律
6.2.4 喷涂高度对喷涂效果的影响规律
6.3 PDPA试验测试
6.3.1 试验平台的搭建
6.3.2 试验结果与分析
6.4 本章小结
第7章 结论
7.1 研究结论
7.2 研究创新
7.3 工作展望
参考文献
作者简介 及科研成果
1. 作者简介
2. 发表学术论文
3. 申请专利
4. 获奖情况
5. 参加的科研项目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电子产品涂覆工艺中涂覆效果影响因素的研究[J]. 方晶,周吴,郑春风,汤锴. 工业控制计算机. 2017(10)
[2]纺织印染企业“十三五”节能技术探讨[J]. 张裕泰,雷斯玲,黄成彬,罗荣书. 节能. 2017(10)
[3]离心喷嘴雾滴运动轨迹与沉积分布特性[J]. 周晴晴,薛新宇,杨风波,秦维彩. 江苏大学学报(自然科学版). 2017(01)
[4]军用印制板组装件的三防涂覆工艺[J]. 胡岚. 广东通信技术. 2016(07)
[5]电子封装技术的发展现状及趋势[J]. 雷颖劼. 科技创新与应用. 2016(07)
[6]电子制造业中的三防涂覆技术[J]. 鲜飞,刘江涛,易亚军,胡少云,杨巍. 电子工艺技术. 2015(05)
[7]煤矿雾化喷嘴内气液两相流动的CFD数值模拟[J]. 丁小勇,魏秀业,刘邱祖,赵雷雨,王欣东. 矿山机械. 2015(03)
[8]气泡雾化喷嘴气体溢出过程声波信号的时频特征研究[J]. 孙春华,宁智,吕明,阎凯,付娟. 农业机械学报. 2015(01)
[9]三防漆及其去除技术的研究综述[J]. 王有亮. 电子产品可靠性与环境试验. 2014(04)
[10]螺杆泵腔室内流场的数值模拟研究[J]. 初同龙,王春生,王晓虎,王岩,杜秋影,储会娟. 流体机械. 2014(05)
博士论文
[1]基于气液两相混合的雾化宽幅喷涂阀的设计及试验研究[D]. 江海.吉林大学 2019
[2]高压小空间内大流量雾化喷嘴研究开发与工程验证[D]. 刘孝弟.清华大学 2015
[3]螺杆泵的动力学机理和三维数值模拟技术研究[D]. 曹刚.中国科学技术大学 2009
[4]冲击式气流喷雾雾化机理及干燥过程数值模拟的研究[D]. 张丽丽.山东大学 2008
[5]螺杆泵工作特性研究及应用[D]. 魏纪德.大庆石油学院 2007
硕士论文
[1]多功能选择性涂覆机的研制[D]. 刘凌钊.哈尔滨工业大学 2018
[2]基于气液两相雾化原理的喷染设备设计与实验研究[D]. 赵心.吉林大学 2018
[3]超音速气雾化喷头结构设计及数值模拟[D]. 程江峰.安徽理工大学 2017
[4]两相流喷嘴内外流场雾化特性的数值模拟及实验研究[D]. 单一窍.山东建筑大学 2017
[5]对撞式喷嘴雾化特性的实验研究与数值模拟[D]. 王婕.南京理工大学 2017
[6]基于激光测量技术的喷雾雾化特性研究[D]. 郭无双.浙江大学 2017
[7]单螺杆泵流场数值模拟及结构参数优化研究[D]. 董小桠.西南石油大学 2016
[8]双组份螺杆式点胶泵计量混合机理分析及实验研究[D]. 吕庆庆.吉林大学 2016
[9]雾化涂覆阀优化设计及试验研究[D]. 李彪.吉林大学 2015
[10]螺杆泵内部流场分析及三维数值模拟研究[D]. 初同龙.东北石油大学 2014
本文编号：3660912
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