摘要 生物质颗粒燃料作为可再生能源的重要形式，其高效制备技术对推动能源转型与废弃物资源化利用具有关键作用。针对传统生物质成型设备存在的工序分离、能耗高及成型稳定性不足等问题，本研究提出一种集粉碎与成型功能于一体的新型环模颗粒成型机设计方案。通过理论分析揭示了生物质物料中纤维素、半纤维素与木质素在高温高压下的黏结机理，阐明了物料颗粒在挤压过程中的填充、弹塑性变形及稳定成型三阶段演化规律，构建了环模-压辊系统的力学模型，明确了摩擦特性与几何参数对成型效率的影响机制。在结构设计方面，创新采用凸轮驱动机构替代传统压辊系统，…

摘要 由于我国目前大量因脑卒中或中风留下的偏瘫或者下肢运动障碍的人群需要进行康复训练治疗，康复治疗是降低致残率和提高患者生活质量的主要途径，通过步行训练，可以使多数偏瘫患者重新获得步行能力，使得大部分患者得到明显的恢复。并且训练患者独立步行的最好办法是让患者独立保持平衡而行走，助行步态训练器作为一种协助康复训练的机械装置，也成为康复医疗领域的研究热点，将得到广泛的应用，从而给下肢康复训练带来新的可能。本文基于助行步态训练器国内外研究现状的基础下，根据人体步态分析与下肢康复训练理论对康复训练机械装置进行机械结构设计，…

摘要 分体式箱式高温炉在材料科学和工业热处理领域具有重要应用价值，但传统一体化结构存在热应力集中、控温精度低和维护困难等问题。针对上述问题，本文首先提出模块化设计方案，将设备分解为独立加热舱、控制模块，优化热场分布并降低热传导损耗；其次，设计多层复合隔热结构和高效冷却系统，采用高纯度氧化铝纤维内衬提升保温性能，结合PID算法实现±2℃的精准控温；开发智能安全防护系统，集成多重冗余保护机制，确保设备稳定运行。本文基于热力学理论建立温度场和应力应变模型，通过分析优化结构参数。加热元件采用三维排布设计，配合锥形热反射结构…

摘要 水稻作为我国重要的粮食作物，其机械化种植对保障粮食安全与农业现代化发展具有重要意义。针对当前水稻插秧机在复杂农田环境适应性、作业效率及可靠性等方面存在的不足，本文结合南方水田与丘陵梯田的作业特点，设计了一款轻量化、人力驱动的小型水稻插秧机。通过集成机械传动、智能控制与结构优化技术，重点解决了插秧轨迹精度、动力分离效率及复杂地形通过性等关键问题，为家庭小规模种植场景下的水稻机械化移栽提供了创新解决方案。 研究内容涵盖插秧机总体方案设计、关键部件选型与校核、运动学与动力学分析等。设计采用模块化思路，提出四杆仿人手…

摘要 甘薯作为我国重要的粮食与经济作物，其机械化栽种对提升生产效率、降低劳动强度具有重要意义。针对传统人工移栽效率低、直立性差、株距不均等问题，本研究设计了一款适应甘薯高直立性、小株距及深覆土农艺要求的链夹式甘薯栽种机。该机由喂苗机构、投苗机构、机架及传动系统组成，通过多级链传动与锥齿轮组协同驱动，实现苗夹与苗槽的垂直运动同步及水平零速抛栽，结合限位导轨与夹紧导轨的动态约束，确保甘薯精准夹取、稳定转运与零损伤投放，有效解决了窝根、漏夹及覆土回流等技术难题。关键部件设计中，喂苗机构通过输送带与苗槽完成甘薯水平至竖直的…

摘要 转盘式自动装配机是提升制造业自动化水平的核心装备，其设计研究对解决传统装配工艺效率低、精度差及柔性不足等问题具有重要意义。本文针对现有设备动态精度衰减、多品种适配性弱及智能化监测不足等瓶颈，提出基于模块化架构的转盘式自动装配机优化方案。通过齿轮齿条传动系统的动力学优化设计，结合智能控制算法与实时误差补偿机制，显著提升了设备运行稳定性与定位精度；集成柔性工装快换接口与多传感器协同检测系统，实现多规格工件的高效混线装配。研究重点突破高速协同控制、动态精度维持等关键技术，为精密零部件自动化装配提供了创新性技术路径。…

摘要 曲柄连杆机构作为汽车发动机的核心运动组件，其结构设计与动力学特性直接影响着发动机的动力输出、燃油经济性及可靠性。随着内燃机高效化与混合动力技术的发展，传统曲柄连杆系统面临轻量化设计、高爆压承载、动态应力优化等关键技术挑战。本文以四缸直列发动机为研究对象，针对曲柄连杆机构的疲劳失效、振动噪声及摩擦损耗等问题，开展系统性结构设计与多学科仿真分析，旨在构建具有高功率密度与长寿命周期的曲柄连杆系统优化方案。研究基于运动学与动力学理论，建立了曲轴-连杆-活塞多体系统力学模型，解析了气体爆发压力与惯性载荷的耦合作用规律。…

摘要 本文设计了一种适用于密植作物的小型滴灌带铺设装置，旨在解决传统铺设设备作业效率低、适应性差及滴灌带损伤率高的问题。设备采用三点悬挂式机架，适配15-30马力拖拉机，通过U型卡扣实现快速连接，并集成播种箱、四杆仿形支架、液压导向套及覆土镇压系统，完成开沟、铺管、覆膜、覆土一体化作业。关键部件设计包括：基于《农业机械设计手册》的牵引功率匹配，确保设备在混凝土路面、松软土壤等工况下的动力需求；锥台型种箱通过自然休止角校核与容积优化，平衡了容量与机动性；锄铲式开沟器通过入土角（45°）、切土角（20°）参数优化，实现…

摘要 内燃机功率密度与热效率的持续提升，使得缸套热负荷与机械载荷显著加剧，传统冷却系统与材料体系面临严峻挑战。本文针对发动机缸套的冷却性能与结构可靠性，开展基于有限元仿真的优化设计研究。通过建立轴对称简化模型，结合流固耦合分析方法，系统评估缸套在热-机载荷作用下的变形、应力及应变分布规律。研究重点聚焦于结构拓扑优化与材料性能提升，采用局部增厚与减薄的协同设计策略重构应力传递路径，并通过铝合金向不锈钢的材料替代实现刚度强化。仿真过程中集成ANSYS Workbench平台的多物理场分析功能，优化网格划分策略与边界条件…

摘要 随着生活品质提升与消费需求升级，传统手工洗鞋方式已无法满足现代家庭对高效、便捷、智能化鞋类清洁的需求。现有洗鞋机产品普遍存在功能单一、智能化程度不足及用户体验欠佳等问题，尤其缺乏集清洗、烘干、消毒、除臭于一体的多功能解决方案。针对此市场空白，本研究设计了一款家用型多功能洗鞋机，通过系统化创新实现多技术融合与性能优化，旨在推动洗鞋设备向智能化、节能化方向演进。研究采用模块化设计方法，首先构建了以立式滚筒为核心的结构框架，集成高压喷淋、仿形毛刷、热泵烘干及紫外-臭氧协同杀菌模块，通过三维建模与运动仿真验证机械系统…