课题的目的、意义以及国内外该技术现状和其发展趋势

通过对题目的研究分析，资料的整理阅读以及后续的设计计算工作，能够对造纸行业产生一定程度的了解，包括纸浆的制备，纸的成型制造，成品纸的收集等过程。

了解造纸过程对环境产生的影响，尤其是对林木资源的消耗，造纸污水的处理及排放。针对问题应采取的措施，生产中应注意的问题等。

了解造纸生产线的生产流程，重点针对卷纸机的工作原理和机械结构。

对卷纸机的构造进行分析，重点对卷纸机的辊部件进行具体设计，包括零件尺寸、表面粗糙度、与其他零件的配合公差等。如果可能，进行零件的工艺流程设计。

针对现有机械设备的不足提出改进建议等。

1.在之前几年的学习生活中，并没有接触与造纸相关的知识，无论是造纸工艺流程还是造纸所用机械。通过查阅与课题相关资料，能够学习到关于造纸的过程，所用的机械设备，工作流程，工作原理等知识，从而对该行业有所了解，拓宽了视野，同时扩充了专业知识的广度。在阅读文献资料的过程中，对我国及国际上该行业的发展情况有了更清楚的认识。对于对我国造纸装备制造的发展历史、现状和未来展望有了精确的认识。意识到我国目前的工业制造远远落后于国际先进水平，激发了自身对创新创造的紧迫感，投身于国家工业发展的愿望。

2.巩固大学所学的各科专业知识，将其应用到实际生产中，培养将知识转化为生产力的能力。

3.在查阅文献时，发现收集资料也是一门值得学习的学问，在收资过程中，培养了自己对文献的综合搜索能力，对各种数据库的了解和应用能力，提高了文献搜索的技巧，从而在以后的生活工作中，能够更加快速准确的搜索到适合自己使用的文献。

4.在撰写相关资料的过程中，提高了自己发现问题解决问题的能力和对某一问题进行研究的广度和深度，改进了思维方式，增强了阐述能力和撰写文献的能力。

近几年国内造纸机械行业取得了很大的进步，尤其是最近10年，有一些其他行业如航空、造船等参与造纸机械的生产，产品的技术水平、新产品开发、单机规模也有了很大的提高。出现了不少民营股份制企业，其中一些企业对提高产品技术水平、开发新产品具有很高的热情。但这个行业的基本格局没有大的变化，主要表现为产品趋同，缺乏特色；过度竞争，利润微薄；产品性能不稳定，技术水平偏低。

这些特点说明了我国造纸机械行业目前仍处在初级发展的阶段，一方面低档产品相对过剩，利润下降；另一方面，对高档产品的需求又难以胜任。产生问题的原因主要有以下几点：

1.缺乏投资。造纸行业的发展吸引了大量的资金，如外资、国家贴息贷款、民间资本等。然而造纸机械行业吸收的外资很少，民间资本的投入更少。   

2.产品趋同，缺乏特色。生产的产品技术含量低，导致价格竞争，利润下降，企业发展缺乏后劲。    

3.国内上档次的造纸企业，对国产设备普遍缺乏认同，依赖进口设备，使国内有实力的造纸机械厂的产品难以扩大销路。    

4.人才参差不齐。自主开发产品和创新的能力，甚至消化吸收国外同类产品的能力都很弱。    

5.到目前为止，造纸机械技术取得的进步，几乎都是仿制国外产品，极少有自主知识产权的产品。

然而我国目前多数企业的装备水平大多为50~60 年代水平, 部分企业或部分工序为60 ~ 70 年代水平, 少数企业或个别装备达到80 年代水平, 甚至有一些30 年代水平的装备仍在使用，因此造成能耗、物耗高。 劳动生产率低，质量差，与国际水平相差甚远。

而国外的设备，技术先进、制造精细、性能好、运行快，体现在机械，电控及与工艺技术的匹配上。做到了大宽幅，高速度、多功能及一定程度的节能减排、实现了运行的——大、快、好(还没有很好的“省”)。因此，我们国内造纸企业多年来一直大量引进造纸装备，提升了生产力水平，造就了造纸工业的大发展——我们已经在生产高品质的纸张，满足国内及国际需求。

但是同时，国外的装备也存在不足：

1.因其庞大、复杂，所以造价高，造成使用者投资成本高、使用成本高；

2.因为机械结构复杂等问题，造成消耗的资源多，我国的人均林业资源有限，过度浪费显然是不符合持续发展的理念的。

3.过于追求速度和性能，没有统筹考虑对电能和热能的节约问题。

概括而言，国外装备的使用经济性不佳、节能减排很受局限。如果不从根本上改变结构，很难有好的节能效果！多、快、好、省叫高效，缺了“省”，就不算高效。

未来的造纸装备要兼具经济性与环保性，要体现多快好省四个方面的平衡。在能源紧缺，排碳放压力增大的气候条件下，环保成本对造纸装备经济性的影响将越来越大。要求将来的造纸装备在现在的国际先进的基础上更节能！更环保！节能是少用电少用热；环保就是少排碳少排水。大的、快的、不怎么省的、就不一定是最好的；不太大、不太快、但是很省的、就可能是最好的！

我们应总结上述二者的经验教训，在学习、模仿的基础上，不断增强自主创新能力，走自主之路，为我国造纸工业提供性价比高的，节约能源的造纸装备。

课题的主要任务、研究和设计中可能遇到的问题及其解决方法和举措

1.收集资料，了解造纸机的工作原理、流程，及其结构。

2.对卷纸机的结构尤其是辊部进行深入研究，并完成其结构设计，材料选择，计算校核等。

3.完成一篇相关外文文献的翻译工作

4.完成所需全套工程图纸的绘制。

5.完成毕业论文的写作。

1. 由于所学课程中没有与轻工机械相关的，造纸机械的原理及工作方式亦未知，所以在课题初期，可能会存在开头难，及原理模糊，无法理解等问题。

2. 对于学习时间较早的科目，其内容知识等可能会遗忘，而无法顺利应用到实际设计中去。

1. 利用网络及图书馆的丰富资源，寻找关于造纸机械工作原理流程的书籍进行参考，查阅，弄清楚搞明白。

2. 对早期的知识进行系统的复习，并对所需要的部分进行强化记忆、练习。

前期的文献资料收集、调研、实习及设计条件准备情况

通过查阅各大文献库及学校图书馆，收集到一些与造纸机原理及结构介绍的资料，通过对其阅读，大体了解了制浆造纸的工作过程及机械原理。

但是在搜集外文文献的过程中遇到了困难，无法找到与机械设计相关的资料，大部分材料是关于造纸过程中存在的环境问题，对制浆材料的改进，造纸行业对环境污染及处理办法，以及纸的后期加工等问题相关。

设计所需的资料将在后续的工作中依照需求陆续补齐。

目前已收集的资料有：

各类专业课本，手册及有关轻工机械的图书等。

所收集的文献资料如下：

[1]赵丽杰.论卷纸机的改造[J].煤炭技术,2002,21(2).

[2]赵波.液压技术在高速卷纸机上的应用[J].液压气动与密封,2006，(3):17-19.

[3]刘海洋.新型铝合金气胀轴[J].机械工程师,2003，(4):67.

[4]艾小川.水平式卷纸机的改造[J].西南造纸，2000，（3）.

[5]张善禹.气控辊 气胀轴 的结构与制造[J].上海造纸，1994，25（4）：181-185.

[6]赵培芝.介绍一种新的卷纸机衡重装置[J].上海造纸，1995.

[7]姜世芳.新型4400mm水平气动圆筒卷纸机[J].轻工机械，2005，(3):102-104.

[8]张善禹.卷纸机的几种结构和功能分析[J].轻工机械，1994，（1）：11-15.

[9]杨粤.2640卷纸机卷取刹车装置改造[J].西南造纸，2004，33（6）：49.

[9]张善禹.国产卷纸机与国外现代卷纸机比较[J].国际造纸，1996，15（1）：8-14.

[10]刘军钛.造纸机 历史及现状[J].黑龙江造纸，2012，（3）：31-36.

[11]余章书.造纸复卷机结构的技术改进[J].设备与自动化，2015，（4）：33-37.

[12]张善禹.下引纸复卷机下圆刀的结构与应用[J].黑龙江造纸，1994，（1）：43-45.

[13]贾小龙.基于NX的卷纸机三维设计[C].北京：中国造纸学会第十六届学术年会论文集，2014，395-407.

[14]王飞.高速卷纸机纸卷压紧力的控制方法研究[D].内蒙古：内蒙古工业大学，2009：1-61.

[15]张志.造纸机液压系统关键技术研究[D].沈阳：沈阳工业大学，2013：1-43.

[16]尹京.冷轧机组卷纸机的设计与选型[J].设计与计算，2015（1）.

[17]张飞.造纸机恒张力控制系统研究[D]. 南京：中南大学，2012：1-64.

[18]He,Ning.& D.Shi. Robust tuning for machine-directional predictive control of MIMO paper-making processes[J]. Control Engineering Practice,2016，(55):1-12.

[19]Zhou,Yitong,&H,Zhao. Papermaking effluent treatment: a new cellulose nano crystalline/poly sulfone composite membrane[J].Procedia Environmental Sciences,2012,(16):145-151.

[20]Gao,Ting. Researches of Developing Strategies and Guarantee Mechanism of Energy Saving and Emission Reduction on Paper-making Enterprises-Case Study of Shandong Haiyun High-Efficiency Ecological Park[J].Energy Procedia,2011,(5): 674–678

[21] YAO,Pengfei. Research on the Production Scheduling Method for Paper-making Enterprises Based on Theory of Constraints[J].Industrial Engineering and Management(in Chinese), 2010,(2):32-38.

毕业设计主要工作的进度安排

1-3周

了解课题及查找资料，毕业实习及毕业设计开题报告

4-7周

方案设计，参数的选择与确定

8-12周

图纸设计

13-14周

设计过程的修正

15-16周

整理毕业论文，准备答辩

毕业设计每周指导时间、地点安排及毕业设计纪律要求

周一下午4点

周三上午10点

实验楼2B 308

1.按时参加每周的指导会议

2.按照计划进度及时完成当周任务

3.听取指导教师的改进意见并及时反馈问题，及时交流