標(biāo)準型圓錐破碎機的設(shè)計【13張CAD圖紙+畢業(yè)論文+開題報告+任務(wù)書+文獻綜述】
24頁 7100字數(shù)+論文說明書【詳情如下】
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主軸.dwg
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傳動軸.dwg
傳動軸套.dwg
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標(biāo)準型圓錐破碎機裝配圖.dwg
軸承端蓋.dwg
摘 要
圓錐破碎機是一種對礦山原料進行破碎的設(shè)備,主要由進料口、分料盤、動錐、主軸、定錐、偏心軸套、傳動軸、小錐齒輪、大錐齒輪、帶輪、電動機等裝置組成。本次畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容有對圓錐破碎機的國內(nèi)外現(xiàn)狀進行簡單的介紹;對圓錐破碎機的工作原理和主要結(jié)構(gòu)進行說明;對圓錐破碎機與其他破碎裝備相比較,突出其優(yōu)點;對圓錐破碎機的某些結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計,并對其進行計算和校核;對圓錐破碎機的總體裝配圖和主要零件圖進行繪制,其中包括CAD軟件的繪制與手工繪圖。
圓錐破碎機傳動裝置的結(jié)構(gòu)還存在某些缺點,影響其工作效率。本次畢業(yè)設(shè)計主要是通過對圓錐破碎機傳動裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行改進和優(yōu)化、計算與校核,來達到提高圓錐破碎機的工作效率和生產(chǎn)量的目的。
關(guān)鍵詞: 圓錐破碎機;改進; 數(shù)據(jù)計算; 圖紙
ABSTRACT
Cone crusher is a kind of mining materials crushing equipment, mainly consists of inlet, tray, moving cone, spindle, cone, eccentric shaft sleeve, a transmission axis, a small bevel gear, bevel gear, belt wheel, motor unit composition and so on. The content of this graduation design is for a simple introduction about the present situation of cone crusher at home and abroad. The working principle and main structure of the cone crusher is explained; To compare other crushing equipment cone crusher, highlight its advantages; Some structural optimization design of cone crusher, and carries on the calculation and checking; General assembly drawing and main parts of cone crusher for mapping, including CAD drawing and drawing by hand.
Cone crusher shaft structure also has some disadvantages, affect their work efficiency. This graduation design is mainly through to the cone crusher shaft, improvement and optimization of structure design, calculation and checking, to improve the work efficiency of cone crusher and the purpose of production.
Key words:Cone crusher; improve; Data calculation; drawings
目 錄
1 緒論 1
1.1 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 1
1.2存在問題及發(fā)展方向 1
1.3圓錐破碎機的優(yōu)勢 1
2設(shè)計方案的確定 2
2.1圓錐破碎機的基本參數(shù) 2
2.2工作原理與基本結(jié)構(gòu) 2
3圓錐破碎機的主要結(jié)構(gòu) 3
3.1給礦口與排礦口寬度 3
3.1.1給礦口寬度 3
3.1.2排礦口寬度 3
3.2嚙角 3
3.3破碎平行區(qū) 3
4工作參數(shù)計算 4
4.1工作參數(shù) 4
4.2動錐的擺動次數(shù) 4
4.3生產(chǎn)率 5
4.4電動機功率 5
5電動機的選擇和傳動裝置的計算 6
5.1電動機的選擇 6
5.2傳動裝置的參數(shù)計算 6
5.2.1軸的計算 6
5.2.2角接觸球軸承的選擇和壽命驗算 14
5.3傳動零件的設(shè)計 14
5.3.1齒輪的計算 14
5.3.2齒輪的校核 15
結(jié) 論 18
參考文獻 19
致 謝 20
1 緒論
1.1 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
在日常的生活和生產(chǎn)中破碎設(shè)備具有非常廣泛的應(yīng)用,它是將直徑比較大的物體破碎成直徑較小的物體顆粒。圓錐破碎機由于結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠和效率較高,成為礦山破碎行業(yè)的主要設(shè)備。
19世紀90年代末世界上第一臺圓錐破碎機問世,并在這時開始被美國應(yīng)用于生產(chǎn)。我國最早的圓錐破碎機是仿照蘇聯(lián)而進行設(shè)計的,但是卻存在諸多的缺陷,需要對其進行優(yōu)化和改進。
現(xiàn)在的圓錐破碎機雖然在一步步進行改進,如結(jié)構(gòu)的不斷完善,但是其基本的結(jié)構(gòu)卻并沒有發(fā)生太大的變化。所以對圓錐破碎機的水平進行提高,還是我們當(dāng)前的主要任務(wù)。
從現(xiàn)在我國的破碎設(shè)備來看,最常用的中碎設(shè)備還是標(biāo)準型圓錐破碎機,而細碎設(shè)備還是短頭型圓錐破碎機占據(jù)主導(dǎo)地位。
1.2存在問題及發(fā)展方向
1)新型耐磨材料的應(yīng)用比較少
圓錐破碎機是一種對物料進行加工,使物料由大顆粒變成較小的顆粒的一種設(shè)備。所以對其耐磨性是一種很大的考驗,如果耐磨材料應(yīng)用較少會嚴重降低圓錐破碎機的使用壽命。反之,如果增加新型耐磨材料的使用,則會大大提高圓錐破碎機的使用壽命?,F(xiàn)在在圓錐破碎機的生產(chǎn)中增加新型耐磨材料的使用,是當(dāng)前發(fā)展的新趨勢。
2)生產(chǎn)制造工藝水平較差
由于圓錐破碎機生產(chǎn)設(shè)備的落后,而導(dǎo)致圓錐破碎機的生產(chǎn)水平較低,加工精度不高。所以引進先進的加工設(shè)備和加工工藝成了當(dāng)務(wù)之急。
3)圓錐破碎機傳動裝置的結(jié)構(gòu)存在某些缺點
通過對傳動裝置的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計、計算和校核來解決傳動裝置存在的缺陷,以達到提高效率的目的。
1.3圓錐破碎機的優(yōu)勢
與其他破碎機相比較,圓錐破碎機的突出特點為:
(1) 圓錐破碎機工作連續(xù)、生產(chǎn)能力高、單位耗電低。
(2) 圓錐破碎機工作平穩(wěn)、振動較輕、機器設(shè)備的基礎(chǔ)質(zhì)量輕。
(3) 圓錐破碎機的啟動比其他破碎機容易。
(4) 圓錐破碎機生成的產(chǎn)品顆粒粒度均勻,且片狀產(chǎn)品少。
結(jié) 論
本文首先是介紹了最常見的各種破碎機械的種類,以及它們的發(fā)展歷史。機械設(shè)備的歷史都是從不完善逐漸改進從而逐漸完善的,所以機械的每個改進都有著很重要的意義。相對而言,圓錐破碎機作為礦山和煤炭最常用的破碎機械,因為它的功率大、性價比大、生產(chǎn)效率高的特點,有著別的破碎機械無可替代的優(yōu)勢。
了解這次設(shè)計的目標(biāo)后,初步確定圓錐破碎機的基本參數(shù),簡單闡述圓錐破碎機的結(jié)構(gòu)、功能和工作原理。
接著根據(jù)以選定的生產(chǎn)參數(shù),進行各個結(jié)構(gòu)的參數(shù)選擇,如給礦口的寬度,嚙合角的大小,及其破碎機的擺動次數(shù)等。
本文主要是對破碎機中的傳動軸軸承,齒輪進行了詳細的計算和校核,并使其達到了要求。
傳統(tǒng)的圓錐破碎機的動力部分是采用大功率、低轉(zhuǎn)速、高扭矩的特種電機,成本比較高,而普通的Y系電動機也能達到額定的功率,扭矩也符合要求,但轉(zhuǎn)速偏高。本文采用了帶輪式的傳動方式,將原先的高轉(zhuǎn)速經(jīng)過帶輪傳遞變成較低的轉(zhuǎn)速,從而符合破碎機的使用要求。采用Y系列電動機,將大大的降低破碎機的生產(chǎn)成本,同時也有利于后期的維修。
本文主要設(shè)計了一款中小功率的中型破碎機,對破碎機的傳動部分進行了選擇和設(shè)計并進行計算,使其達到了理論可行的要求。
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致 謝
通過本次的畢業(yè)設(shè)計,有效的鞏固了我大學(xué)四年來所學(xué)的知識,也提高了自己的相關(guān)能力,對自己存在的缺陷也更加的清楚。四年的學(xué)習(xí)生涯,在同學(xué)和老師的共同陪伴下,使我收獲頗多。在畢業(yè)論文即將提交的這刻,我感謝所有在畢業(yè)設(shè)計中幫助我的良師益友,特別是我的導(dǎo)師,是她的耐心指導(dǎo),無私的關(guān)愛和嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,激勵我不斷的進取,完善自己的設(shè)計。其次,還要感謝在這四年的學(xué)習(xí)中教過我的所有老師們,謝謝他們傳授給了我知識。在他們的關(guān)注和幫助下我才能完成這篇畢業(yè)設(shè)計,在這里請接受我誠摯謝意。
1 學(xué)院 畢業(yè) 設(shè)計 ( 論文 ) 開題報告 學(xué)生 姓名 學(xué)號 專業(yè) 班級 指導(dǎo)教師 職稱 講師 單 位 課題性質(zhì) 設(shè)計 □√ 論文 □ 課題來源 科研 □ 教學(xué) □ 生產(chǎn) □√ 其它 □ 畢業(yè) 設(shè)計 ( 論文 ) 題目 圓錐 破碎機設(shè)計 一、 課 題的目的及 意義: 課 題的目的: 圓錐破碎機 適用于冶金、建筑、筑路、化學(xué)及硅酸鹽行業(yè)中原料的破碎,根據(jù)破碎原理的不同和海量產(chǎn)品顆粒大小不同,又分為很多型號。圓錐破碎機 由于結(jié)構(gòu)簡單、 工作可靠、制造容易、維修方便、價格低廉、 適用性強、 破碎比大、效率高、能耗低 等優(yōu)點,在工業(yè)上得到廣泛的應(yīng)用,并且多用于各種礦石、巖石的中碎和細碎。 課 題的意義: 圓錐破碎機還存在非連續(xù)性破碎、 給礦不均勻引起粉料盤磨損不均勻。偏心軸錐形套總是松動,導(dǎo)致端蓋、錐形套及大皮帶輪磨損等缺點。 國產(chǎn)圓錐破碎機 與世界先進國家同類破碎機比較,在質(zhì)量和性能上還有差距。 所以要對它進行設(shè)計和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化來彌補它的缺點,更好地服務(wù)生產(chǎn)。 改善國內(nèi) 圓錐 破碎機落后的狀況,全面提高 圓錐 破碎機技術(shù)水平,趕上世界先進水平,創(chuàng)造世界品牌的 圓錐 破碎機是當(dāng)務(wù)之急。 二、 研究現(xiàn)狀 世界上第一臺圓錐 破碎機專利公布于 1878 年,到 1898 年才制成產(chǎn)品。美國在 19 世紀末開始應(yīng)用了圓錐破碎機。 彈簧式圓錐破碎機是最早的一種圓錐破碎機,它是由美國密爾沃基西蒙斯兄弟二人設(shè)計的,故得名西蒙斯圓錐破碎機。該機至今約有百年的歷史,雖然逐漸改進,結(jié)構(gòu)日益完善,但基本結(jié)構(gòu)沒有重大變化。 現(xiàn)在 隨著 礦山 技術(shù)的不斷發(fā)展,圓錐破碎機 的種類也逐漸增多 , 主要分為 彈簧圓錐破碎機、軋臼式圓錐破、液壓圓錐破碎機以及復(fù)合圓錐破 碎機四大類。 按照型號分為普通的 錐破碎機、西蒙斯圓錐破碎機、復(fù)合圓錐破碎機、標(biāo)準液壓圓錐破碎機、單缸液壓圓錐破碎機以及多缸液壓圓錐破碎機等諸多型號。 國內(nèi)綜述: 我國在 1954 年仿原蘇聯(lián) 2100 和 1650 彈簧式圓錐破碎機基礎(chǔ)上,自行設(shè)計生產(chǎn) 了 1200彈簧式圓錐破碎機。 1958 年又設(shè)計制造了大型 2200 彈簧式圓錐破碎機。 上世紀 70 年代又研發(fā)了 底部單缸與多缸液壓圓錐破碎機,也曾經(jīng)研制過中心液壓缸圓錐破碎機。 后經(jīng)多年反復(fù)研究與實踐,相繼克服了舊系列彈簧壓力不足,零件強度低以及結(jié)構(gòu)上某些缺點,現(xiàn)已 批量生產(chǎn)的彈簧式圓錐破碎機有 直徑 600、 900、 1200、 1750、 2200個規(guī)格 , 14 種腔型;底部單缸液壓圓錐破碎機有直徑 900、 1200、 1650、 2200個規(guī)格, 12 種腔型; 多缸液壓圓錐破碎機有直徑 1200、 2200個規(guī)格, 4 種腔型。當(dāng)時國產(chǎn)圓錐破碎機已經(jīng)達到了系列化、規(guī)格化和標(biāo)準化的程度,可以說產(chǎn)品齊全,使用可靠,受到國內(nèi)外 的認可。 2 但 國產(chǎn)彈簧式圓錐破碎機與世界先進國家同類破碎機比較,在質(zhì)量和性能上還有差距,為趕上世界先進水平,沈陽重型機器廠引進美國諾得貝格公司西蒙斯與旋盤式圓錐破碎 機技術(shù),并合作制造該系列圓錐破碎機。 鞍山鋼鐵集團調(diào)軍臺選礦廠于 1997 年引進美國諾得貝格公司生產(chǎn)的 缸液壓圓錐破碎機, 2 臺中碎, 4 臺細碎; 武鋼程潮鐵礦于 2002 年初用 3 臺 缸液壓圓錐破碎機代替 3 臺直徑 2100簧式圓錐破碎機;包頭鋼鐵公司選廠也采用了 缸液壓圓錐破碎機。其他如馬鋼選廠、武鋼大冶鐵礦選廠,以及眾多的地方中小型選廠、有色金屬礦選廠都采用了 列破碎機 ,使用效果都比較滿意,基本上能夠滿足“多碎少磨”的工藝要求。 在砂石行業(yè)也引進了 列圓錐破碎機,如三峽工程中 古樹嶺石料廠采用 2 臺 臺 錐破碎機;三峽下岸溪石料廠采用 4 臺 錐破碎機;香港奧石礦廠采用 1 臺 2 臺 錐破碎機;香港新機場 工程 采用 6 臺 列和 2臺 錐破碎機;廣州黃陂石礦廠采用 3 臺 錐破碎機。此外,馬鋼孤 山鐵礦、北京三聯(lián)砂石場和張家口采石廠等也采用了諾得貝格公司生產(chǎn)的 G 型單缸液壓圓錐破碎機。 2000 年前后,瑞典 團首先將 列單缸液壓圓錐破碎機推向市場,繼而又將山特維克公司 列單缸液壓圓錐破碎機投向中國市場,一時又掀起了單缸液壓圓錐破碎機 的熱潮。鞍鋼集團弓長嶺、大孤山、胡家廟、齊大山等鐵礦,以及太鋼尖山鐵礦選礦廠,先后引進約幾十臺 缸液壓圓錐破碎機;江西銅業(yè)德興銅礦也先后引進了數(shù)臺 新推出的 單缸液壓圓錐破碎機于2006 年首次在洛鉬集團選廠使用后,先后也有幾十臺在多家 大型礦業(yè)公司,如重鋼太和鐵礦、安徽開發(fā)礦業(yè)、唐鋼司家營鐵礦和廣西華銀鋁業(yè)等獲得成功應(yīng)用。本鋼南芬選廠也采用了 缸液壓圓錐破碎機。在水電 工程方面,福建棉花灘水電站大壩工程人工制砂系統(tǒng)第二段和第三段破碎分別采用瑞典 團生產(chǎn)的 色水電站人工砂石系統(tǒng)也采用了 錐破碎機;向家壩水電站人工砂石系統(tǒng)采用 2 臺 中碎;二灘水電站砂石系統(tǒng)、萬家寨人工砂石系統(tǒng)均采用了全套的山特維克生產(chǎn)的破碎設(shè)備。 慣性圓錐破碎機是前蘇聯(lián)產(chǎn)品,其專利已轉(zhuǎn)讓給日本、美國、西歐等國。國內(nèi)北京礦冶研究總院與圣彼 得堡工程科學(xué)院合作成立中外合資北京凱特破碎機有限公司,生產(chǎn)世界一流的慣性圓錐破碎機。慣性圓錐破碎機原理獨樹一幟,仍處于應(yīng)用、改進和發(fā)展中。美國 司推出的 液壓圓錐破碎機,采用全滾動軸承結(jié)構(gòu);浙江湖州的湖州新開元碎石有限公司和哈爾濱某金礦都引進了全滾動軸承圓錐破碎機 。綜上所述,凡是國外先進的圓錐破碎機國內(nèi)都有引進,但對廣大的中低端用戶來說,彈簧式圓錐破碎機仍是產(chǎn)銷的主力軍。 國產(chǎn)圓錐破碎機工作性能改善已經(jīng)成為我國礦山機械加工行業(yè)新的目標(biāo)。國內(nèi)外專家對圓錐破碎機的一些基礎(chǔ)研究成果,研究 人員將從破碎機工作機理和工作性能的不同角度展開,分別在物料的層壓破碎理論、圓錐破碎機生產(chǎn)能力的計算方式、層壓腔型模型、腔型設(shè)計規(guī)劃、破碎產(chǎn)品粒度分布情況和腔型多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計等方面做細致研究: 1、研究人員分析了國內(nèi)外圓錐破碎機腔型研究發(fā)展的現(xiàn)狀,并深入了解到圓錐破碎機腔型結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與改善圓錐破碎機工作性能的重要性和迫切性。 2、對破碎物料在圓錐破碎機破碎腔內(nèi)的運動特性進行了深入研究,并且探討了三種不同形式的粒子流動狀態(tài),它們分別是滑動、自由落體、滑動與自由落體共存狀態(tài)。分析了破碎腔內(nèi)散體物料運動狀態(tài)對破碎 機工作性能的影響作用,模擬分析了了圓錐破碎機破碎腔內(nèi)散體物料運動軌跡,得知圓錐破碎機分層破碎特性,為破碎腔進行分層研究和設(shè)計積累理論基礎(chǔ)。 3、通過分析破碎機腔型對巖石產(chǎn)品粒度分布情況的影響,建立基于總體平衡模型的破碎產(chǎn)品粒度分布的計算方式,推理出圓錐破碎機生產(chǎn)能力新的計算方法。 3 4、致力于開發(fā)高效層壓圓錐破碎機,在圓錐破碎機工作機理和工作性能的研究基礎(chǔ)上,建立了圓錐破碎機生產(chǎn)能力、破碎產(chǎn)品粒度和腔型結(jié)構(gòu)的多目標(biāo)優(yōu)化的設(shè)計方案。結(jié)合彈簧圓錐破碎機腔型結(jié)構(gòu)的多目標(biāo)優(yōu)化問題,對破碎機腔型多譽目標(biāo)優(yōu)化模型的求解方 法進行了深入研究。 三、 研究內(nèi)容 研究目標(biāo):完成圓錐破碎機及傳動設(shè)計。 研究內(nèi)容:要求完成對圓錐破碎機的結(jié)構(gòu)和運動設(shè)計。設(shè)計包括:方案論證選擇、傳動系統(tǒng)設(shè)計、總體布局設(shè)計、各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計、標(biāo)準設(shè)備的選擇等。圓錐破碎機主要是擠壓完成破碎大塊物料的工作,通過對圓錐破碎機的設(shè)計訓(xùn)練,能夠?qū)⑺鶎W(xué)專業(yè)知識綜合運用到機電工程設(shè)計中,熟悉并掌握機電系統(tǒng)設(shè)計的過程、步驟和方法。認真完成查找圓錐破碎機設(shè)計相關(guān)數(shù)據(jù)的任務(wù) ,經(jīng)方案設(shè)計、比較與技術(shù)、經(jīng)濟分析,提出其設(shè)計方案,并進行相應(yīng)的技術(shù)設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計。 主要技術(shù)參數(shù)有 : 主 軸 的中心 線 與機器的中心 線之間 成 1° ~ 3° 夾 角 ,當(dāng) 主 軸 旋 轉(zhuǎn)時 ,其中心 線做錐 面 運動 , 錐 角成 2° ~ 6°, 每小時破碎 80~ 120噸,額定功率不小于 280 四、 研究方案 第一 階 段:準 備階 段:了解 圓錐 破碎機的 現(xiàn)狀和發(fā) 展,查 閱課題 相 關(guān)的國內(nèi) 外文 獻,擬訂設(shè)計 思路。 第二 階 段: 設(shè)計階 段:確定 總 體 設(shè)計 方案,根 據(jù)課題給 定的工 況條 件和基本要 求進 行設(shè)計計 算,確定主要 參數(shù) , 對 所 得資 料 結(jié) 果 進 行分析、 處 理, 對 破碎機的 傳動 、 驅(qū)動 等主要部件 進 行 選 型和校核。 第三 階 段:制 圖階 段:整理各 類數(shù) 據(jù)和 數(shù) 據(jù),利用CAD制 圖 ,分 別 做出系 統(tǒng) 的 總裝圖 及各部件的 裝配圖 和 零件圖 。 第四 階 段: 總結(jié)階 段:撰 寫設(shè)計說 明 書 , 檢 查 圖紙 ,準 備 答 辯 。 五、 整個設(shè)計具體時間安排 12月 8日 — 1月 6日 查閱、收集相關(guān)資料準備開題報告 1月 8日 — 1月 20日 確定設(shè)計方案根據(jù)原始數(shù)據(jù)完成各部件的尺寸計算 1月 21日 — 3月 26日 撰寫設(shè)計說明書和繪制圖紙 3月 27日 — 4月 20日 完成畢業(yè)設(shè)計初稿 5 月 4 日 — 5 月 15 日 修改畢業(yè)設(shè)計初稿,由指導(dǎo)教師評閱后定稿 5 月 16 日 — 5 月 20 日 準備答辯 六、 預(yù)期結(jié)果 通過 對圓錐破碎機的了解和資料查找,完成對圓錐破碎機總體方案的確定和某些結(jié)構(gòu)的分析計算。利用 圖軟件和手工制圖完成圓錐破碎機的總體裝配圖和各部分的零件圖的繪制。 七、 參考文獻 [1] 郎寶賢,郎世平 J]冶金工業(yè)出版社 , 2008: 66[2] 趙昱東 . 圓錐破碎機的新發(fā)展 [J]. 中國鎢業(yè), 2004(2): 42 [3] 袁祖強 . 機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書 [M]. 北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 ,2013 4 [4] 付求涯,邱小童 . 互換性與技術(shù)測量 [M]. 北京:北京航空航天大學(xué)出版社 ,2011:14 [5] 郭克希 ,王建國 . 機械制圖第 2 版 [M]械工業(yè)出版社 ,2009:2 [6] 劉鴻文 . 材料力學(xué) [M]. 北京 : 高等教育出版社 , 71 [7] 陳國定 , 吳 立 言 , 濮良貴 . 機 械 設(shè) 計 第 九 版 [M]. 北京 : 高 等 教 育 出 版社 , [8] 王三民 M] 化工工業(yè)出版社 , 2012: 381[9] 孫恒 ,陳作模 ,葛文杰 . 機械原理第七版 [M]. 北京 : 高等教育出版社 , 2012: 174 [10] 郎寶賢 , 郎世平 . 國內(nèi)外破碎機的差距與發(fā)展趨勢 [J]. 礦械 , 2004: 71 [11] 鄧文英 ,宋立宏 . 金屬工藝學(xué) [M]. 北京:高等教育出版社 , 2008: 20 指導(dǎo)教師意見: 指導(dǎo)教師簽名 : 年 月 日 教研室意見: 審查結(jié) 果: 同 意□ 不 同 意□ 教研室主任簽名: 年 月 日