加工中心用平網(wǎng)式紙帶過濾機(jī)設(shè)計(jì)含6張CAD圖-獨(dú)家.zip,加工,中心,用平網(wǎng)式,紙帶,過濾機(jī),設(shè)計(jì),CAD,獨(dú)家
加工中心用平網(wǎng)式紙帶過濾機(jī)設(shè)計(jì)
摘要
紙帶過濾機(jī)，用于金屬磨削加工或其它加工中的冷卻液過濾，也適用于毛胚零件清洗系統(tǒng)的清洗液、工業(yè)用水、有機(jī)溶液及其他溶液中雜質(zhì)的清除。
本文根據(jù)分析設(shè)計(jì)了一款加工中心平網(wǎng)紙帶過濾機(jī)，根據(jù)所確立基本原理和技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了高效平網(wǎng)紙帶過濾機(jī)的總體設(shè)計(jì)，描述了其過濾過程。接著對(duì)每個(gè)功能模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)，確定了基本部件的選用，確定了幾大功能部件。
本文利用SOLIDWORKS軟件完成平網(wǎng)紙帶過濾機(jī)的液箱的圖，同時(shí)利用AUTOCAD軟件完成平網(wǎng)紙帶過濾機(jī)整體的工程圖的繪制。
關(guān)鍵詞：平網(wǎng)紙帶過濾機(jī)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；工程圖
Abstract
Filterpapertape,formetalgrinding,orothercoolingfluidintheprocessoffiltering,canalsobeappliedtowoolembryopartscleaningsystemofthecleaningfluid,industrialwater,organicsolventsandotherimpuritiesremovalinthesolution.
Basedontheanalysisanddesignwithaflatscreenpaperfilterprocessingcenter,accordingtothebasicprincipleandtechnicalindexwasestablishedforhighefficiencyfilterflatscreenpaperoveralldesign,describesthefilteringprocess.Thenhascarriedonthedesignofeachfunctionmodule,determinetheselectionofbasiccomponents,anddeterminethefunctionofafewbigparts.
Inthispaper,byusingSOLIDWORKSsoftwaretocompletetheflatscreentapefiltertankfigure,atthesametimeusingAUTOCADompletedfilter3dmodelingandfiniteelementanalysisofdrivenshaft.
Keywords:flatscreenfilterpapertape;Structuredesign;Thefiniteelementanalysis
目錄
摘要 I
Abstract II
目錄 II
第一章 緒論 4
1.1研究背景及意義 4
1.2 目前常見切屑液分離裝置及過濾裝置 4
1.2.1 分離裝置： 4
1.2.2 過濾裝置 7
1.3本文的研究?jī)?nèi)容 11
第二章 過濾機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 12
2.1 電機(jī)的選擇 12
2.1.1計(jì)算運(yùn)輸機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速和功率 12
2.1.2電動(dòng)機(jī)的功率 12
2.1.3 選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 13
2.2減速機(jī)的選擇計(jì)算 13
2.2.1分配傳動(dòng)比 13
2.2.2選擇減速機(jī)的型號(hào) 13
2.3軸的設(shè)計(jì) 13
2.3.1主傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 13
2.3.3 從動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 16
2.4帶座軸承的選擇與壽命計(jì)算 17
2.4.1主動(dòng)軸方形帶座軸承的選擇與壽命計(jì)算 17
2.4.2 從動(dòng)軸帶滑塊座軸承選擇與壽命計(jì)算 18
2.5鍵聯(lián)接的選擇和驗(yàn)算 18
2.5.1 從動(dòng)輪和主動(dòng)輪鍵聯(lián)接 18
第三章 平網(wǎng)紙帶過濾機(jī)液箱三維建模的設(shè)計(jì) 20
3.1 Solidworks軟件簡(jiǎn)介 20
3.2零件建模 22
3.2.1液箱三維建模的形成 22
3.2.1TOOLBOX運(yùn)用 22
3.3零件裝配 23
3.4三維向二維的轉(zhuǎn)換 24
3.5本章小結(jié) 24
結(jié)論與展望 25
結(jié)論 25
展望 25
參考文獻(xiàn) 26
致謝 27
III
第一章 緒論
1.1研究背景及意義
過濾機(jī)自18世紀(jì)末首次在歐洲用乎工業(yè)生產(chǎn)以來，它已在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用隨著工業(yè)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，近年來迫切要求節(jié)省能源、有效地利用資源及環(huán)境保護(hù)。逸就使過濾機(jī)的應(yīng)用顯得更為重要。根據(jù)對(duì)歐國的調(diào)查表明，1980到1989年這十年同它們的過濾機(jī)和離心機(jī)的增長(zhǎng)率和總產(chǎn)值分別為42和52．83億美元。其中對(duì)過濾機(jī)需求量增加較快的領(lǐng)域有：煤炭、酒精、上下水道發(fā)酵工業(yè)和蛋白的提取、廢棄物的回收和再利用。然而，需要過濾的物料多數(shù)是難過濾的，處理量的變動(dòng)也很大，所以迫切要求開發(fā)高性能的過濾設(shè)備以適應(yīng)逸一情況。
裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度，數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)（如：信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，航空、航天等國防工業(yè)產(chǎn)業(yè)）的使能技術(shù)和最基本的裝備。制造技術(shù)和裝備是人類生產(chǎn)活動(dòng)的最基本的生產(chǎn)資料，而數(shù)控技術(shù)則是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。當(dāng)今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達(dá)國家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對(duì)我國實(shí)行封鎖和限制政策。
隨著科技的飛速進(jìn)步，全自動(dòng)平網(wǎng)紙帶過濾機(jī)也逐步推向市場(chǎng)，這種全自動(dòng)高效平網(wǎng)紙帶過濾機(jī)將盡可能提高過濾精度，不僅能節(jié)約成本，又能提高效率和生產(chǎn)質(zhì)量，進(jìn)而提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
1.2 目前常見切屑液分離裝置及過濾裝置
對(duì)切削液的過濾凈化大致可以分為過濾和分離兩大類，但在實(shí)際生產(chǎn)中常將他們結(jié)合使用。
1.2.1 分離裝置：
1） 沉淀箱 在沉淀箱內(nèi)設(shè)有隔除懸浮污物和浮油的分離擋板和隔板，切屑和固體污物則沉淀于箱底。經(jīng)沉淀和隔離浮懸物和浮油的凈化液，流過隔板上方流入沉淀箱的凈液存儲(chǔ)部分。這種裝置適用于凈化各種切削液的切屑和磨屑，特別適應(yīng)切屑大和比重大的切屑分離。另一種沉淀箱，它帶有刮板鏈，可將沉淀于箱底的細(xì)切屑和固體污物刮出箱外，落入污物箱。它適合于水基切削液的集中冷卻系統(tǒng)，特別適合于凈化磨削鑄鐵時(shí)的磨削液，沉淀箱對(duì)切屑細(xì)末、細(xì)粒子和高粘度的切削油的分離效果不好。
圖1-1刮板式沉淀箱
2） 磁性分離器：磁性分離器早已應(yīng)用于磨削加工過程凈化磨削液，它利用磁性吸附原理，依靠連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的磁鼓清除鐵屑和其他導(dǎo)磁金屬末。分離過程：當(dāng)臟的磨削液流過緩慢旋轉(zhuǎn)的磁鼓吸附區(qū)域時(shí)，在磁場(chǎng)作用下磁性的固體粒子被磁化，吸附到磁鼓表面，并被帶出磨削液流動(dòng)區(qū)，經(jīng)橡膠壓輥擠壓脫水，然后依靠貼著磁鼓的刮板把磁鼓上的磨屑刮下。這種磁性分離器在分離出磁性的固體顆粒的同時(shí)，也能清除部分其他非磁性雜質(zhì)。它適用于乳化液、水基合成液和低粘度切削油的凈化。
圖1-2 磁性分離器
3） 離心分離器：離心式分離器是依據(jù)冷卻潤滑液和切屑的比重差，通過分離器的高速回轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力來分離切屑的。同樣依據(jù)不同液體的比重差來分離油和水。其凈化過程是帶細(xì)末粒子的冷卻潤滑液由污液管進(jìn)入轉(zhuǎn)子內(nèi)部，并隨轉(zhuǎn)子一起高速旋轉(zhuǎn)，靠旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力，促使細(xì)末粒子拋向壁周，凈液由頂部溢出。當(dāng)分離器轉(zhuǎn)子內(nèi)部切屑積聚過多時(shí)，要停止過濾，清理轉(zhuǎn)子。分離器的性能是由其回轉(zhuǎn)數(shù)、回轉(zhuǎn)半徑所決定。手動(dòng)卸料和半自動(dòng)卸料離心分離器可用于乳化液、合成液及低粘度切削油的凈化。離心式分離器分離精度高，但高速回轉(zhuǎn)易發(fā)生氣泡，故不適合大容量分離。
圖1-3 離心式分離器
４）渦旋分離器：它能分離出切屑細(xì)末和細(xì)粒子，但不能分離出輕的污物和浮油。渦旋分離器原理如圖5。其凈化過程是：帶細(xì)末粒子的冷卻潤滑液沿著圓柱段內(nèi)壁切向壓入，并在圓柱段充分旋轉(zhuǎn)，順著內(nèi)壁盤旋而下進(jìn)入圓錐段分離區(qū)，在分離區(qū)其盤旋強(qiáng)度愈往下愈快，靠盤旋而產(chǎn)生的離心力，促使細(xì)末粒子拋向壁周，而后細(xì)末粒子順著內(nèi)壁下落，由底流口流出。作用于細(xì)末粒子的離心力往往大于細(xì)末粒子身重量的幾倍至幾十倍，所以細(xì)末粒子很易拋出。圓錐體中心由于盤旋而形成一個(gè)空氣柱，并在此相鄰處出現(xiàn)低壓區(qū)，促使凈化過的切削液上升，由頂端的溢流口流出。這種分離器一般供給壓力為0.25~0.4Mpa，出口壓力為0.04~0.06Mpa。用來分離含切屑量大或含大切屑的切液時(shí)，為了防止圓錐體底流口被堵塞，必須預(yù)先把切削液作重力沉淀或磁性分離處理后才能進(jìn)行。這種分離器適用于高速磨削、強(qiáng)力磨削、一般精磨加工中凈化合成液、乳化液和低粘度油基切削液。
圖1-4 渦旋分離器
各種沉淀箱和分離器在選擇時(shí)可以合并使用以提高凈化率和凈化程度，例如沉淀箱與磁性分離器并用，可以清除浮油、磨屑、切屑和砂輪末，磁性分離器、沉淀箱和渦旋分離器串聯(lián)使用，可獲得10μm左右的精度。但這種方式只適合單機(jī)小流量的工況，處理量一般不大。
1.2.2 過濾裝置
1）重力式紙帶過濾機(jī)，用于軸承磨削加工中對(duì)磨削液凈化處理的單機(jī)循環(huán)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用磁性分離器與重力式紙帶過濾機(jī)，過濾機(jī)過濾介質(zhì)采用無紡布，過濾精度20μm。來自機(jī)床的污液自然回流至磁性分離器，經(jīng)過磁性分離器的初級(jí)過濾，其中大部分磁性顆粒被吸附出來，然后由磁性分離器出水口流入過濾機(jī)帶漏網(wǎng)的接水盤中，并流到過濾紙上，過濾紙鋪設(shè)在輸送網(wǎng)上，輸送網(wǎng)根據(jù)液位開關(guān)的開關(guān)信號(hào)自動(dòng)輸送污紙。乳化液經(jīng)過過濾紙進(jìn)入過濾機(jī)下部的凈水箱，而雜質(zhì)和污油則被截留到過濾紙上表面。當(dāng)過濾紙被堵塞后，液位開關(guān)的浮球升起，接通液位開關(guān)，驅(qū)動(dòng)輸送鏈網(wǎng)輸出臟紙，同時(shí)走入新紙，濾紙上面的液面很快下降，浮球復(fù)位，走紙結(jié)束，濾紙和濾渣落入污紙箱。該系統(tǒng)可以自動(dòng)獨(dú)立控制，操作簡(jiǎn)單易行，應(yīng)用最為廣泛，過濾精度根據(jù)濾紙的選擇而定，我公司生產(chǎn)的該系列過濾機(jī)規(guī)格有25L/min~2000L/min。
圖1-5 重力式紙帶過濾機(jī)
2） 平床紙帶過濾機(jī)（正壓紙帶過濾機(jī)）
正壓式平床過濾機(jī)本體由活動(dòng)的上箱體和固定的下箱體組成。我公司生產(chǎn)的平床紙帶過濾機(jī)各部分結(jié)構(gòu)名稱。上箱體與兩個(gè)油缸連接，可垂直升降。工作時(shí)由油缸或氣缸夾緊。上箱體與下箱體之間有濾紙和金屬鋼帶，鋼帶有支撐和輸送濾紙的作用。過濾機(jī)上箱體和下箱體結(jié)合處裝橡膠密封件。工作時(shí)，污浮液以一定壓力經(jīng)管道進(jìn)入上箱體，污浮液中的顆粒雜質(zhì)被濾紙截留，過濾后的凈液體收集到凈液箱。當(dāng)濾紙使用一段時(shí)間后，浮液的通過能力降低，內(nèi)壓升高到一定程度時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)切斷乳液的輸入，通過壓縮空氣，將上箱體中乳液驅(qū)除，經(jīng)過一段設(shè)定時(shí)間，油缸將上箱體升起，過濾網(wǎng)帶做水平移動(dòng)，輸入新紙，然后上箱體壓下閉合，開始下一循環(huán)周期。整個(gè)控制過程由PLC控制完成預(yù)定動(dòng)作，控制方式有壓力控制和時(shí)間控制可供選擇，實(shí)現(xiàn)連續(xù)過濾，可調(diào)預(yù)設(shè)值并自動(dòng)換紙。
圖1-6 平床紙帶過濾機(jī)
3)負(fù)壓過濾機(jī)
負(fù)壓過濾機(jī)是目前應(yīng)用最為廣泛的一種過濾形式，負(fù)壓過濾機(jī)又有多種形式。負(fù)壓過濾機(jī)主要有紙帶負(fù)壓過濾機(jī)、霍夫曼負(fù)壓過濾機(jī)等幾種形式。
3.1）紙帶式負(fù)壓過濾機(jī)
我公司生產(chǎn)的紙帶負(fù)壓過濾機(jī)。紙帶負(fù)壓過濾機(jī)是一個(gè)大箱體，在箱體的底部有一個(gè)負(fù)壓室，負(fù)壓室上部與臟液箱之間用一個(gè)不銹鋼濾紙支架分開。污液進(jìn)入污液箱后，切削液通過過濾介質(zhì)進(jìn)入負(fù)壓室，泵從負(fù)壓室抽走凈液供給機(jī)床使用。在泵的抽吸作用下，負(fù)壓室會(huì)形成一個(gè)負(fù)壓，加速介質(zhì)的過濾速度，當(dāng)雜質(zhì)在濾紙上堆積形成的“濾餅”，達(dá)到一定厚度時(shí)，負(fù)壓室內(nèi)的真空繼電器會(huì)啟動(dòng)排污刮板驅(qū)動(dòng)濾紙運(yùn)行一段距離，使臟紙走出過濾區(qū)，同時(shí)走入一段新紙，繼續(xù)過濾。紙帶負(fù)壓過濾機(jī)過濾速度快，過濾精度高，對(duì)切削液無要求。
圖1-7 紙帶式負(fù)壓過濾機(jī)
3.2）霍夫曼過濾機(jī)
污液進(jìn)入過濾介質(zhì)上部，過濾介質(zhì)以金屬排鏈作為托架，使用風(fēng)機(jī)在負(fù)壓室抽吸空氣，從而形成負(fù)壓，迫使切削液通過過濾介質(zhì)，進(jìn)入負(fù)壓室。切削液表面的浮油等雜質(zhì)可以被吹到濾餅?zāi)┒?，隨濾餅一起排出過濾區(qū)。當(dāng)濾餅增厚，阻力增加，負(fù)壓達(dá)到設(shè)定值時(shí)，排鏈拖動(dòng)濾布走出過濾區(qū)，同時(shí)走入新紙，繼續(xù)過濾。整機(jī)由PLC可編程序控制器自動(dòng)控制，具有故障自診斷功能，適合現(xiàn)代無人加工環(huán)境的要求。
圖1-8 霍夫曼過濾機(jī)
7)切削液的集中過濾
切削液的循環(huán)方式有單機(jī)過濾和集中過濾兩種型式。單機(jī)循環(huán)過濾就是每臺(tái)機(jī)床的過濾系統(tǒng)各自獨(dú)立。單機(jī)循環(huán)過濾系統(tǒng)一般是軸承加工機(jī)床出廠時(shí)設(shè)備自帶的，一般比較簡(jiǎn)陋，過濾精度比較低，只能滿足低精度軸承生產(chǎn)要求，不能滿足高精度、低噪音軸承的需要。這種獨(dú)立的過濾循環(huán)方式，一般適合與機(jī)床數(shù)量不多或使用不同切削液的工況。對(duì)于采用濕式加工的大型機(jī)械加工廠，推薦采用集中過濾方式。集中過濾系統(tǒng)是現(xiàn)代濕式加工過濾的趨勢(shì)，與單機(jī)循環(huán)系統(tǒng)相比，集中過濾的優(yōu)越性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1) 占地面積?。捍笮图羞^濾系統(tǒng)比單機(jī)過濾相對(duì)占地面積小得多。
2)便于管理：添加切削液時(shí)點(diǎn)數(shù)少，可以減少切削液管理人員，廢切削液可以集中處理，環(huán)境污染??；排出的鐵屑集中，便于運(yùn)輸處理；切削液的使用情況可以集中檢測(cè)。
3)過濾精度容易控制；
4)容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
切削液由管道通過車間內(nèi)供液管道輸送到機(jī)床或自動(dòng)線，并將切屑沖到回液系統(tǒng)，在壓力噴嘴的作用下，切屑和乳化液經(jīng)過架空管道或地下管道系統(tǒng)回流到過濾系統(tǒng)。在過濾系統(tǒng)中的乳化液先經(jīng)過刮板沉淀槽粗過濾，較大的切屑由刮板輸送機(jī)送到集屑箱內(nèi)，然后乳化液再由負(fù)壓過濾機(jī)精過濾，兩次過濾后的凈液由泵組重新送回到車間。該系統(tǒng)供液泵組采用變頻恒壓供液技術(shù)，保證整個(gè)過濾系統(tǒng)供應(yīng)壓力和流量的穩(wěn)定，當(dāng)車間內(nèi)使用切削液的設(shè)備數(shù)量變化時(shí)，管道中的壓力也產(chǎn)生變化，壓力傳感器就會(huì)發(fā)出信號(hào)，泵組將自動(dòng)調(diào)節(jié)流量，使車間管道系統(tǒng)內(nèi)的壓力恒定。配液系統(tǒng)由配液槽與配液泵及相應(yīng)的管道和調(diào)節(jié)閥組成，可根據(jù)設(shè)定的數(shù)值自動(dòng)配液。增氧裝置對(duì)液槽定期增氧，抑制厭氧菌的增長(zhǎng)，有效延長(zhǎng)切削液的使用壽命。除油裝置自動(dòng)清除液面浮油，避免浮油對(duì)切削液的腐蝕。系統(tǒng)設(shè)有液位檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)液位自動(dòng)檢測(cè)，并輸出信號(hào)。設(shè)有自動(dòng)補(bǔ)水功能，對(duì)系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)水。電氣控制有手動(dòng)／自動(dòng)／半自動(dòng)／假日循環(huán)四中模式，以滿足不同工況下的使用。在廠休及節(jié)假日期間，為防止切削液長(zhǎng)期靜置腐敗，系統(tǒng)增設(shè)再循環(huán)泵，在系統(tǒng)停止運(yùn)行后，在控制面板選擇假日循環(huán)模式，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)再循環(huán)泵，使切削液保持流動(dòng)，可以有效抑制細(xì)菌滋長(zhǎng)，大大延長(zhǎng)切削液的使用壽命，達(dá)到節(jié)約成本的目的。
冷卻液集中過濾系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)車間的磨削液進(jìn)行集中供液、集中處理，可以對(duì)冷卻液進(jìn)行集中過濾、除油、增氧、殺菌，實(shí)現(xiàn)對(duì)其濃度、pH 值和菌落數(shù)的控制，從而保證冷卻液不發(fā)生變質(zhì)，延長(zhǎng)冷卻液的使用壽命。冷卻液的集中過濾，循環(huán)使用，在降低生產(chǎn)成本，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，改善車間工作環(huán)境，減少環(huán)境污染的同時(shí)，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)廢冷卻液的集中處理，從而進(jìn)一步減少對(duì)環(huán)境的污染。重要的是，冷卻液集中過濾系統(tǒng)使冷卻液質(zhì)量長(zhǎng)期穩(wěn)定，保證了軸承套圈磨削加工的需要。
1.3本文的研究?jī)?nèi)容
平網(wǎng)紙帶過濾機(jī)自動(dòng)化是目前的演變趨勢(shì)，許多企業(yè)會(huì)添加購買自動(dòng)化設(shè)備對(duì)現(xiàn)有的過濾機(jī)升級(jí)改良，有的也會(huì)自己設(shè)計(jì)制造平網(wǎng)紙帶過濾機(jī)。本文結(jié)合現(xiàn)有的平網(wǎng)紙帶過濾機(jī)設(shè)計(jì)構(gòu)思，設(shè)計(jì)出全自動(dòng)高效平網(wǎng)紙帶過濾機(jī)本文對(duì)整個(gè)平網(wǎng)紙帶過濾機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，最終目的是生產(chǎn)裝配出可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的過濾設(shè)備。
本文對(duì)平網(wǎng)紙帶過濾機(jī)原理進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，總結(jié)國內(nèi)外研究成果，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，適當(dāng)改進(jìn)，設(shè)計(jì)了一種能的全自動(dòng)高效過濾機(jī)。論文主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
（1）對(duì)過濾機(jī)功能研究，確定了系統(tǒng)工作原理以及方案，并根據(jù)原理方案對(duì)平網(wǎng)紙帶過濾機(jī)的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
（2）主要結(jié)構(gòu)的選型。
（3）主要零部件的校核設(shè)計(jì)。
（4）運(yùn)用SOLIDWORKS軟件完成平網(wǎng)紙帶過濾機(jī)液箱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
第二章 過濾機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
2.1 電機(jī)的選擇
2.1.1計(jì)算運(yùn)輸機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速和功率
（1）鏈條所需拉力的確認(rèn)
已知條件：有效輸送長(zhǎng)度1350mm，鏈條的摩擦因數(shù)為0.5
估算切屑液，紙帶，雜質(zhì)總質(zhì)量：
鏈條線的最大拉力為：
（2）轉(zhuǎn)速 由原始數(shù)據(jù)可得主動(dòng)星輪的直徑d===143.3㎜,
則==26.669r/min
（3）功率
pw=vF=1.625×0.2=0.325kw
2.1.2電動(dòng)機(jī)的功率
（1）傳動(dòng)裝置的總效率η
由參考文獻(xiàn)[1]表1-2查得：
滾筒效率η1=0.96；
減速器效率η2=0.9；
滾動(dòng)軸承效率η3=0.98；
鏈輪傳動(dòng)效率η4=0.97；
輸送鏈傳動(dòng)效率η5=0.95；
總效率η=η12η22η33η4η5=0.962×0.92×0.983×0.97×0.95=0.7834
（2）所需電動(dòng)機(jī)的功率
Pr=Pw/η=0.325/0.7834=0.415kw
2.1.3 選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)
根據(jù)工作條件：為一般工作場(chǎng)合使用，選用常用的三相異步電機(jī)。查參考文獻(xiàn)[2]表7-2-2選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y2-80M-4，額定功率0.55kw，滿載轉(zhuǎn)速1450r/min,電動(dòng)機(jī)軸伸直徑19mm。
2.2減速機(jī)的選擇計(jì)算
2.2.1分配傳動(dòng)比
（1）總傳動(dòng)比：i=1450/26.669=54.370
（2）各級(jí)傳動(dòng)比：一級(jí)傳動(dòng)（鏈輪傳動(dòng)）傳動(dòng)比為：2
即：減速機(jī)的輸入軸端的速度為：n=1450/2=725r/min
2.2.2選擇減速機(jī)的型號(hào)
根據(jù)工作條件：為一般工作場(chǎng)合使用，選用常用的蝸輪蝸桿減速機(jī)。選擇減速機(jī)的型號(hào)為ZCP55，額定功率0.55kw，減速比為25
2.3軸的設(shè)計(jì)
2.3.1主傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)
（1）選擇材料
由于傳遞中小功率，轉(zhuǎn)速不太高，故選用45優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，查參考文獻(xiàn)[4]表12-1得材料的力學(xué)性能數(shù)據(jù)為：
MPa MPa MPa
（2）初步估算軸徑
由于材料為45鋼，查參考文獻(xiàn)[3]表19.3-2選取A=115，則得：
=25.04㎜
考慮裝齒輪加鍵需將其軸徑增加4%～5%，故取軸的最小直徑為30㎜
（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
如圖2-1所示，主要尺寸已標(biāo)出.
圖2-1主傳動(dòng)軸
（4）軸上受力分析（如圖2-2a所示）
①鏈輪上的作用力
圓周力：
=1812.298N
徑向力：=635.078
軸向力：=178.098
②求軸承的支反力
水平面上支反力：
圖2-2受力分析
垂直面上支反力：
=487.649N
=1065.057N
（5）畫彎矩圖（如圖2-2b、c）
剖面B處彎矩：
水平面上彎矩=233.8N·m
垂直面上彎矩
=72.2N·m
合成彎矩=244.694
剖面C處彎矩：=9.7N·m
（6）畫轉(zhuǎn)矩圖（如圖2-2d）
98.6N·m
（7）計(jì)算當(dāng)量彎矩
因單向回轉(zhuǎn)，視轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)，，則=0.602
剖面B處當(dāng)量彎矩
=251.3N·m
剖面C處當(dāng)量彎矩
=60.1N·m
（8）判斷危險(xiǎn)剖面并驗(yàn)算強(qiáng)度
①剖面B處當(dāng)量彎矩最大，而其直徑與相鄰段相差不大，故剖面B為危險(xiǎn)剖面
=MPa=39.3MPa<59MPa
②剖面C處直徑最小，為危險(xiǎn)剖面
MPa=22.3MPa
e=0.37
查[4]表14-12，=1.5
=1.5×(0.4×1474.555+1.6×1233.19)=3844.389N
軸承Ⅱ:=1055.095/3376.293=0.313
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