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I 寧 畢 業(yè) 設(shè) 計 論 文 油漆攪拌裝置設(shè)計 行星式 所 在 學(xué) 院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學(xué) 號 指 導(dǎo) 老 師 年 月 日 I 摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)的進步 人們生活水平的提高 也就導(dǎo)致人們對居住和工作的 環(huán)境有了更高的要求 作為建材的一個分支 涂料行業(yè)也得到了迅猛發(fā)展 涂料 是一個國家經(jīng)濟部門的材料 廣泛應(yīng)用于各類建筑物 各種工業(yè)產(chǎn)品 如飛機 火箭 衛(wèi)星 汽車支持 船舶 機械電子 輕工 家電等 等一系列防護結(jié)構(gòu)裝 飾鋼 如碼頭 石油鉆井平臺海洋 石化廠 管道 輸電塔和電源橋梁等 的防 腐蝕保護 隨著人們對國家經(jīng)濟和生活水平的提高發(fā)展 應(yīng)用不斷擴大的涂料范 圍 涂料消費已成為國家的經(jīng)濟發(fā)展水平的重要標(biāo)志 整個結(jié)構(gòu)由電動機構(gòu)成的 框架 皮帶 齒輪 攪拌器裝置 由電動機產(chǎn)生的動 力被傳遞到滑輪 由該減速裝置的從動皮帶輪 功率降低裝置 主軸和上螺旋裝 置 從而帶動整個裝置運動 本論文研究內(nèi)容摘要 1 油漆攪拌裝置設(shè)計總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 2 油漆攪拌裝置設(shè)計工作性能分析 3 電動機的選擇 4 對油漆攪拌裝置設(shè)計的傳動系統(tǒng) 執(zhí)行部件及機架設(shè)計 5 對設(shè)計零件進行設(shè)計計算分析和校核 6 運用計算機輔助設(shè)計 對設(shè)計的零件進行建模 7 繪制整機裝配圖及重要部件裝配圖和設(shè)計零件的零件圖 關(guān)鍵詞 油漆攪拌裝置 旋轉(zhuǎn)機構(gòu) 結(jié)構(gòu)設(shè)計 II Abstract With the progress of science and technology improve people s living standards it led people to live and work in an environment with higher requirements As a branch of building materials paint industry has been developing rapidly paint is a national economic sectors material widely used in all types of buildings various industrial products such as aircraft rockets satellites automotive support shipbuilding machinery electronics light industry household appliances etc and a series of decorative steel protective structures such as docks oil rigs marine petrochemical plants pipelines power transmission towers and bridges etc corrosion protection With the national economy and improving people s living standards development application scope expanding paint Paint consumption has become an important symbol of the country s economic development level The entire structure constituted by a motor frame belts gears impeller means The power generated by the motor is transmitted to the pulley the driven pulley of the reduction gear the power reducing device and the screw spindle so as to drive the movement means This thesis Summary 1 Design Architecture Design paint stirring devices Analysis 2 paint stirrer design performance 3 Select the motor 4 the paint stirrer drive system design implementation components and chassis designs 5 Calculation of design parts design and verification 6 the use of computer aided design modeling design of the parts 7 to draw the whole assembly drawings and assembly drawings and design an important component part of part drawings Keywords paint stirrer rotational mechanism structural design III 目 錄 摘 要 I Abstract II 目 錄 III 1 緒論 1 1 1 課題研究的意義 1 1 2 涂料的現(xiàn)狀 1 1 3 世界涂料工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 2 1 3 1 生產(chǎn) 消費現(xiàn)狀 2 1 3 2 技術(shù)進展 2 1 3 3 發(fā)展趨勢 3 1 4 涂料生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)狀 4 1 4 1 調(diào)整涂料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu) 4 1 4 2 提高技術(shù)裝備水平 4 1 4 3 傳統(tǒng)涂料生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu) 5 1 5 涂料生產(chǎn)設(shè)備的發(fā)展方向 7 1 6 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案 研究方法或措施 8 2 油漆攪拌裝置的總體方案設(shè)計 9 2 1 總體思路 9 2 2 課題的設(shè)計參數(shù)要求 9 2 3 研究的主要參數(shù)選擇 9 2 4 傳動機構(gòu)的設(shè)計 11 3 帶傳動計算 12 3 1 電機類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇 12 3 2 電機選擇 12 3 3 帶傳動設(shè)計 13 3 3 1 選擇帶型 15 3 3 2 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗證帶速 15 IV 3 3 3 確定中心距離 帶的基準(zhǔn)長度并驗算小輪包角 16 3 3 4 確定帶的根數(shù) z 17 3 3 5 確定帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸 17 3 3 6 確定帶的張緊裝置 17 3 3 7 計算壓軸力 17 4 油漆攪拌裝置的行星式齒輪傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計 20 4 1 齒輪的設(shè)計計算 20 4 2 低速級齒輪的設(shè)計計算 24 4 3 軸的計算 27 4 4 潤滑與密封 35 4 5 滾動軸承的選擇和計算 35 4 6 聯(lián)軸器的選擇和計算 38 5 油漆攪拌裝置重要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 40 5 1 行星攪拌機構(gòu)設(shè)計 40 5 1 1 側(cè)攪拌總成 40 5 1 2 中心攪拌總成 41 5 2 側(cè)刮料機構(gòu)設(shè)計 41 結(jié)論 43 參考文獻 44 致 謝 45 1 1 緒論 1 1 課題研究的意義 涂料行業(yè)得到了快速發(fā)展 質(zhì)量也增加了需求 從而生產(chǎn)涂料的機械設(shè)備的設(shè)計 還需要以適應(yīng)社會生活 在這方面的生產(chǎn)需要達到的水平 因此 在設(shè)計和施工的涂 料生產(chǎn)廠成為一個熱點話題 在過去 相當(dāng)長一段時間 生產(chǎn)涂料的分散研磨設(shè)備分散機 砂磨機機 三輥研 磨 這些已知的設(shè)備具有各自不同的功能 以獲得不同的生產(chǎn)需要涂層 但是 即使 他們有一些局限性 如傳統(tǒng)的分散機設(shè)備 用于生產(chǎn)高品質(zhì)油漆 只為預(yù)分散 高品 質(zhì)的涂料不能達到所需紙漿粉碎效果 砂光機 連續(xù)生產(chǎn) 但不適合于碳黑 鐵藍顏料 分散困難 淤漿的粘度是高加工困難的處理 難以清潔時改變顏色 多殘留主要限制 是砂光機 三輥研磨機 適用于處理高粘度和難以分散的顏料懸浮液 但開幕式的操作 工作環(huán)境艱苦 巨大的物質(zhì)損失和惡劣的運行安全分散 復(fù)雜的 難以成立 生產(chǎn)效 率低 如從上面的內(nèi)容 即使該涂層材料常規(guī)已使用多年 但其局限性是顯而易見的 需要 進一步改進 1 2 涂料的現(xiàn)狀 隨著科學(xué)技術(shù)的進步 提高人民的生活水平 他已導(dǎo)致人們的生活和工作在 更高要求的環(huán)境 作為建材的一個分支 涂料行業(yè)也得到了迅猛發(fā)展 涂料 是 一個國家經(jīng)濟部門的材料 廣泛應(yīng)用于各類建筑物 各種工業(yè)產(chǎn)品 如衛(wèi)星 汽 車支持等 等一系列防護結(jié)構(gòu)裝飾鋼 如碼頭 石化廠 管道 電源橋梁等 的 防腐蝕保護 隨著人們對國家經(jīng)濟和生活水平的提高發(fā)展 應(yīng)用不斷擴大的涂料 范圍 材料工程支持基本概念是一種涂料涂裝體的 被保護和補充 牢固地固定 在表面并能形成連續(xù)的膜 通常是樹脂或油基 具有或不加入顏料 填料 調(diào)制 用有機溶劑或水的粘性液體 4 2 1 3 世界涂料工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 1 3 1 生產(chǎn) 消費現(xiàn)狀 1997 年世界涂料總產(chǎn)量約 2200 萬乙價值 600 億美元 1997 年世界涂料產(chǎn)量 分布 國家或地區(qū) 產(chǎn)量 萬 t 比例 西歐 620 8 28 2 北美 610 5 27 7 亞大地區(qū) 609 2 27 2 拉美 130 0 5 9 東歐 109 0 5 0 中東 54 5 2 5 其它地區(qū) 66 0 3 0 合計 2200 100 0 從列表看美國排第一 日本第二 德國第三 我國第四 1 3 2 技術(shù)進展 在世紀之交 國外涂料行業(yè)在技術(shù)進步的關(guān)鍵時期 在涂料中使用的顏料等 重金屬 油漆低毒 促進發(fā)展 限制使用有機錫防污劑 以促進長期低毒防污漆 無錫發(fā)展 激烈的軍備競賽刺激了隱身涂料和特殊產(chǎn)品等特殊性能的發(fā)展 2003 經(jīng)銷市場 1998 年市場分布區(qū)域在 1998 2003 年年均需求 萬噸 的份額問題 噸千 萬 的份額增長在美洲 813 6 36 7 898 7 36 7 2 0 652 7 29 4 700 0 28 6 1 5 歐洲 亞洲區(qū) 534 5 24 1 605 4 217 6 24 8 2 5 其他地區(qū) 9 8 9 9 2 0 共計 241 2 100 0 2 445 3 2 218 4 100 0 2 0 所謂涂料高性能意味著更好的技術(shù)性能 運行和高性能涂料施工 品種 其中 乳膠涂料 水性 占總涂層的 55 工業(yè)涂料 水性占總工業(yè)涂料 的 26 并繼續(xù)呈現(xiàn)增長潛力 為了滿足高性能低污染的發(fā)展方向 引入的水基 樹脂 氟樹脂 硅酮樹脂 高固體樹脂 超細無機填料 各種低毒性的和改性高 裝飾性耐候性涂料 油漆水性原料 油漆國外廠商不僅為改善涂層技術(shù)本身 還 3 要特別注意建筑涂料技術(shù)的發(fā)展 特別是為 OEM 涂料業(yè)務(wù)研究 在線涂布 大 量的資金投入 遠遠超過油漆本身的生產(chǎn) 隨著涂層技術(shù)的技術(shù)開發(fā)和實施緊密 結(jié)合進行 作為日本關(guān)西涂料公司協(xié)會 可以配備一個真正的汽車涂裝電泳槽 20 卷 可以大大減少行業(yè)的發(fā)展周期 但成本非常可觀 4 1 3 3 發(fā)展趨勢 國內(nèi)涂料行業(yè) 有只關(guān)注生產(chǎn)過程和忽略研究應(yīng)用建設(shè)的消極趨勢 制定好 產(chǎn)品不能得到應(yīng)用的良好效果 我們?nèi)狈τ行У目刂坪图倜皞瘟赢a(chǎn)品管理的機會 廢物的管理不充分重視涂料工業(yè)廢物 特別是通過涂布油漆 涂料的生產(chǎn)過程的 生產(chǎn)涂層材料和在所述樹脂涂層的生產(chǎn)過程中 在生產(chǎn)酚醛樹脂 環(huán)氧樹脂 以 產(chǎn)生一定量的廢水的 油漆生產(chǎn)過程中 由于含有大量的產(chǎn)物的有機溶劑還很多 必須有一種溶劑揮發(fā)到大氣中 鉛 鉻 鋅和防銹等重金屬鹽含有傳統(tǒng)的 使用 不當(dāng)也可能造成對環(huán)境的污染 油漆建筑 特別是涂料烘烤固化過程中 我們有 數(shù)百噸的揮發(fā)性有機溶劑向大氣中 嚴重污染環(huán)境 對于組 規(guī)?；?涂料行業(yè) 在世界上最顯著發(fā)展的專業(yè)方向有一些在世界上的相互并購 合資 技術(shù)轉(zhuǎn)讓等 最大的公司 該涂層生產(chǎn)到組 規(guī)模化 專業(yè)化的方向發(fā)展 以加強其在細分市 場的競爭力的產(chǎn)品 以達到全球化 企業(yè)的目的合理化 隨著經(jīng)濟的發(fā)展和提高 人類的生活質(zhì)量 人們都支持空間自我生存的不斷增加 隨著經(jīng)濟的發(fā)展和提高 人類的生活質(zhì)量 人們都支持空間自我生存的不斷增加 建筑水性涂料已成為一 種必然趨勢 工業(yè)涂料也向著水性涂料 粉末涂料 高固體分涂料和輻射固化涂 料和方向 涂料重視環(huán)境保護 綠色涂料 的發(fā)展 也就是在此基礎(chǔ)上含有約 50 的有機溶劑的溶劑中的傳統(tǒng)低的固體含量 4 1 4 涂料生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)狀 在過去 相當(dāng)長一段時間 生產(chǎn)涂料的分散研磨設(shè)備分散機 砂磨機機 三輥研 磨 這些已知的設(shè)備具有各自不同的功能 以獲得不同的生產(chǎn)需要涂層 但是 即使 他們有一些局限性 本機配送 為生產(chǎn)高品質(zhì)的油漆 只為預(yù)分散 高檔涂料無法達 到所需的破碎效果的紙漿 砂光機 連續(xù)生產(chǎn) 但不適合于機加工 泥漿粘度加工難度 高 困難時 它會改變顏色 多殘留限量更大的砂光機清洗 三輥研磨機 適合于高漿料 粘度和難以分散顏料的加工 但開幕式的操作 工作環(huán)境艱苦 巨大的物質(zhì)損失和惡 4 劣的運行安全分散 用于涂覆管的傳統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)施已使用多年 但其限制是顯而易見的 的 涂敷生產(chǎn)高剪切的過程 但仍沿襲了大切削力乳化劑 方法臥式砂磨機 成本和 分散研磨效果不是傳統(tǒng) 臥式砂磨機分散機 和無法避免的限制的常規(guī)設(shè)備 據(jù)涂料行業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀的發(fā)展需要 從技術(shù)進步和發(fā)展趨勢 在涂料行業(yè) 在 21 世紀的世界學(xué)習(xí) 涂料行業(yè)在中國發(fā)展的指導(dǎo)思想應(yīng)該是 開發(fā)高性能 低污染 的涂料品種并進行專業(yè)涂料生產(chǎn) 1 4 1 調(diào)整涂料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu) 一個是逐步淘汰技術(shù)落后 設(shè)備陳舊和劣質(zhì)產(chǎn)品低檔硅酸鈉墻面漆建筑涂料 聚乙烯醇 106 聚乙烯涂層正式 107 淀粉油漆 涂料和其他淀粉的纖維素 改性產(chǎn)品 二是發(fā)展合成樹脂的高品質(zhì)涂料 通過自主開發(fā)和消化吸收引進技術(shù) 吸引了通用樹脂 大規(guī)模生產(chǎn)的專業(yè)化 基本無機顏料 添加劑 基本實現(xiàn)國產(chǎn)化 提高自主原材料供應(yīng)的速度 創(chuàng)造條件為產(chǎn)品涂料行業(yè)結(jié)構(gòu)的改善 4 1 4 2 提高技術(shù)裝備水平 著眼于抗性的發(fā)展到大氣因素超級 10 歲 的建筑涂料 如有機硅 氟有機 和改性丙烯酸乳膠漆 開發(fā)所有類型的脂肪族和芳香族聚氨酯涂料和環(huán)氧涂料的低 功耗高效率 就可以基本滿足相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要 日益重視環(huán)保和執(zhí)法 立足 于市場 對現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備逐漸轉(zhuǎn)型 提高自動化程度 降低勞動強度 改進操作 環(huán)境 大多數(shù)生產(chǎn)實現(xiàn)大型設(shè)備 充分利用供熱系統(tǒng)熱媒的高樹脂溫度 加強研 究的突破 科學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵部門有特殊涂料的研究和發(fā)展國民經(jīng)濟產(chǎn)生更大的影 響 以及輔助設(shè)備 4 1 1 4 3 傳統(tǒng)涂料生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu) 它主要由混合設(shè)備和混合設(shè)備組件生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計傳統(tǒng)油漆觀看 1 4 3 1 傳統(tǒng)的涂裝設(shè)備 混合材料具有悠久的歷史 已被廣泛應(yīng)用于很多行業(yè) 但混合設(shè)備在許多情況下 作 為反應(yīng)器 這里的所謂的涂布設(shè)備也將被用作設(shè)備混合反應(yīng)器 行動的工作模式可粗 到機械攪拌和空氣混合兩種類型 根據(jù)操作的目的 攪動的效果已經(jīng)確定不同的符號和的主要因素 必須特別精確 實 驗條件選擇的給定條件的比率 以滿足 盡可能 以設(shè)計和混合設(shè)備的選擇 以實現(xiàn) 5 業(yè)務(wù)目標(biāo)和經(jīng)濟性 1 4 3 2 混合設(shè)備的基本結(jié)構(gòu) 船舶攪拌和振動篩的混合設(shè)備由兩部分組成攪拌機釜體 外覆層 內(nèi)部成員開放采取 了多種用途 化學(xué)檢測儀器 混合器包括攪拌器 樹搖動 軸封 機械部件貨架和傳輸 設(shè)備 該船攪拌 通常被稱為攪拌釜的混合容器 并且可以用作反應(yīng)器 攪拌已知釜式反應(yīng)器 稱為反 應(yīng)器中 根據(jù)傳熱 襯衫體外釜的過程的要求 并通過蒸汽 水和冷卻的其它傳熱介 質(zhì) 在傳熱足夠的面積的情況下 也能夠設(shè)置在該反應(yīng)釜的內(nèi)部線圈和其他機構(gòu) 攪拌器和攪拌軸 也被稱為葉輪或葉片 即混合裝置主要成分 在罐產(chǎn)物攪拌混合器流式攪拌器基本上 分成兩個軸向流和徑向流 例如 風(fēng)扇螺旋槳 新的風(fēng)扇空氣動力流動的軸向和其他 金屬攪拌器 和各種直葉片 彎曲葉片渦輪屬于徑流式葉輪攪拌器 圍裙 攪動容器內(nèi)的液體 從而消除渦流現(xiàn)象 使材料可以混合上下軸流 混合在一起形成 均勻的水壺 通常需要添加一系列擋板的攪拌容器 化學(xué)檢測設(shè)備 所謂檢測是使用專門的技術(shù)工具通過實驗和計算測量值 大小和符號 找到 在化學(xué) 生產(chǎn)過程中 人們是了解生產(chǎn)過程的情況下 搜索的使用各種用于獲得信息所必需的 生產(chǎn)過程的方法 如在高溫和低溫 數(shù)量總是所有方面的壓力的大小 數(shù)量和質(zhì)量的 質(zhì)量等等的產(chǎn)物 這將是由測試 檢測是獲得各種物理量和一些手段物理描述的 是 檢測和自動控制 感官 這里主要是對溫度的檢測 管道項目 上部和下部圓柱形開口的引流管 在容器的攪拌的中心 充當(dāng)分流在混合的 通常它 們比靜態(tài)水平吸嘴的上端低 并在筒體內(nèi)有凹槽或孔 當(dāng)生產(chǎn)液體材料仍然可以從著 陸槽或孔訪問 通常情況下 推入式攪拌器可以是在等于或低于所述引流管導(dǎo)向管 渦輪混合器或槳 的下限通常放置在嘴件的下端 當(dāng)位于下方的引流管攪拌器和汽缸直徑大 管道直徑 的下端必須降低 以使下部開口比攪拌器的直徑小 6 印章 或磁性單位 印是混合的設(shè)備的一個重要組成部分 密封屬于動態(tài)密封 其作用是確保在混合里面 在一定壓力下 或在真空條件下 攪拌 防止材料的浸潤散發(fā)出來和雜質(zhì) 并且因此 并不是所有的樹密封式可用于攪拌設(shè)備非常有用 磁齒輪 也被稱為磁耦合 完全是 在一個密封的容器中密閉 它的優(yōu)點是可以實現(xiàn)零泄漏 但生產(chǎn)成本較高 目前應(yīng)用 較多的小型設(shè)備 攪拌的設(shè)備和工程規(guī)范的主要特點 該混合過程是經(jīng)由攪拌器旋轉(zhuǎn)機械能到油箱內(nèi)的流體 以獲得適當(dāng)?shù)牧黧w流場 在運 動過去 熱或化學(xué)反應(yīng)的過程中的同時的質(zhì)量流場輸入 因此 流場和輸入能量是設(shè) 計和選擇攪拌器的事項總是更關(guān)注 請注意 在正常情況下的流場和的主要因素的能 量輸入的影響 18 1 4 3 3 混合設(shè)備 混合設(shè)備按不同的方法可以有以下分類 1 按對粉粒作用力 有容器回轉(zhuǎn)型 容器固定型和復(fù)合型混合設(shè)備 2 按操作方式 有連續(xù)式和間歇式 3 按運動部件回轉(zhuǎn)速度 有高速型和低速型 混合設(shè)備的選型根據(jù)以下三個原則 1 根據(jù)選擇過程的要求 2 取決于用于選擇混合物的質(zhì)量 3 成本混合選擇 選擇取決于工藝過程的要求的材料 混合效率 并且成本和混合的其他因素 總之 這是因為涂料行業(yè)得到了快速發(fā)展 質(zhì)量和品種 以及環(huán)境和范圍還需求增加 所以生產(chǎn)涂料的機器和設(shè)備要舉辦的設(shè)計社區(qū)層面的需求 因此 在設(shè)計和施工的涂 料生產(chǎn)廠成為一個熱點話題 1 4 1 5 涂料生產(chǎn)設(shè)備的發(fā)展方向 由于涂料會對環(huán)境和人體健康產(chǎn)生一定的影響 所以現(xiàn)在人們尋找方法來開發(fā)綠 色涂料傳統(tǒng)涂料 即所謂的 綠色涂料 是指節(jié)能環(huán)保 1970 年以前 幾乎所有的涂 料都是溶劑型 由于價格高和自 1970 年以來 減少 VOC 排放的要求越來越嚴格的溶 7 劑 有機溶劑的涂料和有機溶劑的是大發(fā)展的含量較低 現(xiàn)在越來越多的人開始用綠 色涂料 隨著現(xiàn)代社會越來越注重和諧發(fā)展 旨在以適當(dāng)?shù)男蕛?yōu)先審議公平 這么快走 向社會的發(fā)展 所以 是的涂料生產(chǎn)設(shè)備都產(chǎn)生了影響顯著的未來發(fā)展方向 因此 生產(chǎn)設(shè)備環(huán)保涂料 更低的成本 高效率 高科技的方向發(fā)展 結(jié)合拋光和超細粉的 制備方法所采用的技術(shù) 不僅可以保證涂料的細度 它不影響涂料的白度 技術(shù)使用 高剪切設(shè)備涂裝生 砂磨機等設(shè)備 作為液壓致動器 其具有高功率密度 容易實現(xiàn)直線運動 僵硬速度冷卻熱 獲 得容易操作等優(yōu)點 相對于傳統(tǒng)的機械傳動的電動馬達 產(chǎn)生更大的功率在相同的條 件下和無級調(diào)整在廣泛的工作順利 精確 結(jié)構(gòu)簡單 成本低 易于實現(xiàn)過載保護 因此 正確使用液壓技術(shù) 不僅可以得到高品質(zhì) 高效率 小型設(shè)備制造 真正的綠 色涂料 一套設(shè)備 一臺機器 一步到位 1 6 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案 研究方法或措施 在設(shè)計過程中 需要注意以下若干個問題 1 由我們獨立作出教師的指導(dǎo)下 機械設(shè)計工程專業(yè)畢業(yè) 同時也為我們的 進行了第一次全面的培訓(xùn)設(shè)計 我們應(yīng)該消除設(shè)計 技術(shù)文檔的老師 精心 設(shè)計 建成后的每一步都必須小心控制 促進獨立思考 有一個嚴重的錯誤 變化 就更好了 2 畢業(yè)的設(shè)計過程的不同階段被連接 設(shè)計 結(jié)構(gòu) 成分大小并不完全是由計 算確定 同時也兼顧了結(jié)構(gòu) 技術(shù) 經(jīng)濟 標(biāo)準(zhǔn)化 系列化的要求 結(jié)構(gòu)由 于必要的大小變化的部分 3 很長的時間去學(xué)習(xí)和利用好積累了設(shè)計和有價值的信息體驗 然而 沒有任 何的設(shè)計活動都可能有多種方案 決策 應(yīng)該具體情況 認真分析 你需要 繪制合理的 我們不能盲目照搬 復(fù)制 4 用于全面正?；脑O(shè)計 系列化和通用的保證兼容性 畢業(yè)應(yīng)熟悉設(shè)計和正 確使用各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 以最大限度地利用標(biāo)準(zhǔn)組件 并要注意了一系 列措施 以四舍五入的標(biāo)準(zhǔn)格式 8 9 2 油漆攪拌裝置的總體方案設(shè)計 2 1 總體思路 機器通常一個原動機 輸送機 機器的工作 拖拉機和工作機發(fā)送運動和功率 并修改運動 尺寸和速度以及轉(zhuǎn)矩的部件的形狀之間的傳輸 傳動裝置一般包括 傳 動件和支撐件兩部分 它的重量和成本占到機器的很大一部分 影響其工作表現(xiàn)和機 器的質(zhì)量也很大 所以傳輸方案的合理設(shè)計是非常重要的 通過結(jié)構(gòu)和性能分析行星現(xiàn)有立軸發(fā)現(xiàn)的攪拌機構(gòu)節(jié)點配置垂直行星式混合器原型設(shè) 計目前的模式是形式簡單 布置在相同的水平面上 并均勻地攪拌葉片分布在混合管 下端 這留下上部桶分布 材料不能被混合在攪拌時間短以均勻的方式 導(dǎo)致總體組 合沒有很好地擴散 因此混合效果不理想 低混合效率 和傳輸?shù)拇蠖鄶?shù)型號存在密 封不傳輸?shù)暮?復(fù)雜模式 因此很難 難以維護和修理的缺陷 因此 對于這些方面 以獲得更好的攪拌效果得到改善 提高經(jīng)濟效益 由于管更快的行星垂直 由所述材 料的移動在強重力的形成下落高度方向 然后 混合的高度方向 徑向和周向混合是 比較慢的 為了使該材料在三個方向同時混合效果可以達到 首先 以增加混合筒的 高寬比 也必須考慮攪拌葉片高度方向分層布置 不僅加速了材料沿徑向方向運動 也加強了在該材料的軸向上混合 使得更充分混合 效果更理想的效果 選擇和變速 機構(gòu)的設(shè)計中 符合要求的 該機制用于降低能耗和提高速度的行星齒輪機構(gòu)設(shè)計為 單件 采用變頻電機驅(qū)動的 從而使輸出速度可以調(diào)節(jié) 可以達到所需的攪拌 CA 砂 漿的要求 2 2 課題的設(shè)計參數(shù)要求 油漆攪拌裝置采用一種行星式結(jié)構(gòu) 大大提高了攪拌的效率 1 內(nèi)壓 0 5Mpa 2 罐體內(nèi)徑 800 mm 3 裝料系數(shù) 0 8 4 攪拌器 行星 式攪拌器 5 攪拌轉(zhuǎn)速 0 125 rpm 公轉(zhuǎn)速度 0 70 rpm 2 3 研究的主要參數(shù)選擇 1 容積利用系數(shù) 體積流量是排氣混合器和幾何體積的體積比 是確定以混合主 基于混合質(zhì)量的優(yōu)劣 當(dāng)然 在保證混合 容積率的更好的質(zhì)量的前提下 但 是的 體積系數(shù)的大小也受到其他條件 首先 考慮混頻器的設(shè)計必須是 10 的過載 10 在第二位置 可根據(jù)設(shè)計的規(guī)則的 0 625 體積功率的量 而量幾何應(yīng)該比供給的體積較 高 此量應(yīng)不超過 0 58 體積流量的最大系數(shù)通常用于水泥混合器垂直圓盤混合了 0 30 0 33 在該圖中 給定的體積和砂漿材料變化小的 AC 電源體積為這種材料 攪 拌機構(gòu)的結(jié)構(gòu)是一個行星比特 具體地 混合所述感光鼓的中心 而不是在磁盤上 所 以你應(yīng)該選擇率較高的音量 為了確?；旌掀鞯纳a(chǎn)能力 根據(jù)工程需要 利用 0 8 體 積的因素 2 混合管直徑 D 比選擇 H D 的高度 H 寬高比是混合筒混合器基本幾何參數(shù) 它們的選擇的主要設(shè)計參數(shù)時 機器的需要 它的值是合理或不直接決定混合質(zhì)量和混合的效率 不同的車型 不同的含義寬高比 對于雙軸攪拌機 是長度和寬度的混合筒之間的比值 水平軸攪拌機 混合是指長度 圓柱體和直徑之比 而對于垂直軸攪拌機 是指在鼓的高度和直徑混合一定時間的放 電容量 應(yīng)考慮到的最小尺寸屬性的空間的最大容量 便于節(jié)約生產(chǎn)材料 外形美觀 混合質(zhì)量好全部利益的接收 通常情況下 混合立軸的高度和直徑的值應(yīng)在 0 27 至 0 46 比 H D 攪拌筒的直徑 在 2 m 以下的較大的值 0 33 0 46 取一個較小的 值 從 0 27 到 0 3 超過 2 微米 很顯然 氣缸攪拌機構(gòu)用于攪拌行星的高度確定的攪 動的長度 其直徑確定葉片混合的大小 理論表明 在混合管的直徑過大時 它增加 了能耗 高度太高 增加攪拌的臂 這不僅增加了生產(chǎn)成本 而且還大大降低了臂攪動 的剛性的長度 高度過低 而且還限制了材料的軸向運動 為了允許所述材料的均勻混 合 必須確保該材料混合桶中的三個坐標(biāo)方向同時實現(xiàn)良好的均勻性 綜合來看 選 擇一個較高的值 0 38 選擇一個體積速率和混合筒直徑的比率后 可以確定該混合管 和混合臂和該項目的其它重要尺寸的高度和長度的基部的直徑 運動參數(shù) 運動參數(shù)混合器 主要是指攪拌機攪拌速度 攪拌混合器速度以確保正常運轉(zhuǎn) 基本參數(shù) 其具有觀察混合質(zhì)量和混合和其他性能要求 攪拌質(zhì)量必須生產(chǎn)符合 在搜索的 CA 砂漿的 混合效率是滿足的前提的混合質(zhì)量 攪拌時間盡可能短 以提高 生產(chǎn)效率和設(shè)備利用率 降低生產(chǎn)成本 2 4 傳動機構(gòu)的設(shè)計 通過現(xiàn)有的行星變速器的比較分析 一個新的行星齒輪作為行星式混合器控制機 構(gòu)專用立式混合器 其形狀的選擇 如圖 3 2 這個行星齒輪單元為上層和機器的部件 11 的下生長速率 三級減速齒輪 生長在機床的下一級 如圖 3 3 所示的傳動系統(tǒng)圖 圖 3 3 行星減速器的機構(gòu)運動簡圖 在行星齒輪減速機 齒輪箱的馬達變頻輸入軸 通過幀和較低的增長和下部殼體 部聯(lián)接在軸承殼體中的輸出軸 機下生長具有齒輪和行星齒輪 其中 所述齒輪和所 述齒輪箱的輸出軸同軸并剛性連接到齒輪單元 通過軸承固定在機殼的下生長速率的 行星齒輪的殼體 并且與太陽齒輪 生長連接到三角形的凸緣 用于連接到一個行星 攪拌機構(gòu) 所述下殼體的外的發(fā)動機的行星下輸出軸具有連接的一個特殊的元件來鏈 接機構(gòu)側(cè)刮刀 當(dāng)安裝在混合管 以確保齒輪箱的輸出軸與同軸管混合的幾何中心 在操作中 整個機器下生長由行星機構(gòu)的攪拌機構(gòu)和側(cè)面刮板驅(qū)動以圍繞齒輪箱的輸 出軸 旋轉(zhuǎn)其中機柜較低的增長和刮板側(cè)僅對革命的運動 并與太陽齒輪和行星齒輪 嚙合 不僅在行星齒輪箱的行星繞軌道運動的輸出軸攪拌機構(gòu) 而且輸出軸的旋轉(zhuǎn)運 動 12 3 帶傳動計算 3 1 電機類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇 因直流電機需要直流電源來供電 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜 價格也相對較高 維護也不是 很方便 因此本設(shè)計選擇交流電動機 3 2 電機選擇 首先 一般應(yīng)用建議使用的交流電機的 其次 根據(jù)電源是采用單相電機或三相電機 一般超過推薦幾千瓦為三相電機 三相 電動機轉(zhuǎn)矩不斷更好 然后選擇電網(wǎng)和真實的基礎(chǔ)上的電壓和容量 第三 根據(jù)他們的需要電機速度的穩(wěn)定性 例如 后的負載變化 是否允許的少量變 化的速度 如果允許 則建議使用感應(yīng)電動機 以防相反 只有同步電機的選擇 在第四位 根據(jù)該速度范圍選擇電機的極數(shù) 力學(xué)在下面的設(shè)計變化 或變化不大 繪圖長期連續(xù)操作 只有在發(fā)動機功率 PED 選 定量等于或大于所述發(fā)動機的 Pd 所需的工作功率稍微高 即 PED Pd 電動機工作 在非過熱 通常并不需要看到對加熱和離開的 電機所需工作功率按式 1 為 kwawdP 由式 2 kww10Fv 因此 advP 由電機至運輸帶的總功率為 423 a 1 代表意思彈性聯(lián)軸器效率 2 代表意思滾動軸承效率 成對計算 3 代表意思 齒輪傳動效率 成對計算 4 代表意思彈性聯(lián)軸器傳動效率 5 代表意思工作機的 13 效率 初步選擇 YVF 225S 4 功率 37KW 額定轉(zhuǎn)速 1470r min 3 3 帶傳動設(shè)計 功率 P 37kW 按照 1 1 傳動edAdPK 表 1 工作情況系數(shù) AK 原動機 類 類工作機 一天工作時間 h 14 10 10 16 16 0 10 16 16 載 荷 平 穩(wěn) 液體攪拌 機 離心式水 泵 通風(fēng)機和 鼓風(fēng)機 離7 5kW 心式壓縮機 輕型運輸機 1 0 1 1 1 2 1 1 1 2 1 3 載 荷 變 動 小 帶式運輸 機 運送砂石 谷物 通風(fēng)機 7 5kW 發(fā)電機 旋轉(zhuǎn) 式水泵 金屬 切削機床 剪 床 壓力機 印刷機 振動 篩 1 1 1 2 1 3 1 2 1 3 1 4 載 荷 變 動 較 大 螺旋式運 輸機 斗式上 料機 往復(fù)式 水泵和壓縮機 鍛錘 磨粉機 鋸木機和木工 機械 紡織機 械 1 2 1 3 1 4 1 4 1 5 1 6 載 荷 變 動 很 大 破碎機 旋轉(zhuǎn)式 顎 式等 球磨機 棒磨機 起重 機 挖掘機 橡膠輥壓機 1 3 1 4 1 5 1 5 1 6 1 8 根據(jù) V 帶的載荷平穩(wěn) 兩班工作制 16 小時 查 機械設(shè)計 P 296 表 4 15 取 KA 1 1 3 3 1 選擇帶型 普通 V 帶的帶型根據(jù)傳動的設(shè)計功率 Pd 和小帶輪的轉(zhuǎn)速 n1 按 機械設(shè)計 P297 圖 13 11 選取 根據(jù)算出的 Pd 37kW 及小帶輪轉(zhuǎn)速 n1 1470r min 查圖得 d d 80 100 可知 應(yīng)選取 A 型 V 帶 3 3 2 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗證帶速 由 機械設(shè)計 P 298 表 13 7 查得 小帶輪基準(zhǔn)直徑為 80 100mm 則取 dd1300mm ddmin 75 mm d d1 根據(jù) P295 表 13 4 查得 表 3 V 帶帶輪最小基準(zhǔn)直徑 mind 槽型 Y Z A B C D Emind 20 50 75 125 200 355 500 由 機械設(shè)計 P 295 表 13 4 查 V 帶輪的基準(zhǔn)直徑 得 300mm2d 誤差驗算傳動比 為1 02 di 誤 16 彈性滑動率 誤差 符合要求10 58i 誤 3 3 3 確定中心距離 帶的基準(zhǔn)長度并驗算小輪包角 由式 120120 7dda 可得 0 7 300 300 2 300 300 即 420 1200 選取 600mm 00 所以有 由 機械設(shè)計 表 13 2 查得 Ld 1250mm 表 4 包角修正系數(shù) K 包 角 1 220 210 200 190 180 150 170 160 140 130 120 110 100 90K 1 20 1 15 1 10 1 05 1 00 0 92 0 98 0 95 0 89 0 86 0 82 0 78 0 73 0 68 表 5 彎曲影響系數(shù) bK 帶 型 b Z 30 2951 A 7 B 3 8 C 56210 D 39 E 7 21010 2 4ddodLaa 17 3 3 4 確定帶的根數(shù) z 根據(jù)三角帶根數(shù) 10CNZ 式中 N 1 為 根三角帶傳動的功率 N 0 為單根三角帶在 特定長度 180 平穩(wěn)工作情況下傳遞的功率 查表得 N0 2 70 C1 包角系數(shù) 查表得 C1 0 98 三角帶傳遞的功率 N1 37KW 所以 所需帶輪的根數(shù)為 2 根 3 3 5 確定帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸 電機的主軸直徑為 d 28mm 由 機械設(shè)計 P293 這次選擇 H 型孔板式作為小帶輪 由于 dd2 300mm 所以宜選用 E 型輪輻式帶輪 總之 小帶輪選 H 型孔板式結(jié)構(gòu) 大帶輪選擇 E 型輪輻式結(jié)構(gòu) 帶輪的材料 選用灰鑄鐵 HT200 3 3 6 確定帶的張緊裝置 選用結(jié)構(gòu)簡單 調(diào)整方便的定期調(diào)整中心距的張緊裝置 3 3 7 計算壓軸力 由 機械設(shè)計 P303 表 13 12 理查德 最初的緊張 F0 133 46N 帶 得到上述 主要的要求是一個小質(zhì)量的滑輪和均勻分布的 工藝性好 且與精密加工的工作表 面接觸是更高 以減少滑動 為了執(zhí)行平衡高速鑄造和焊接到內(nèi)部應(yīng)力較小的滑輪 從輪輞的滑輪 紙幅 射線 和三部分的輪轂 稱為皮帶輪輪緣的環(huán)形外部分 所 述輪輞的工作部滑輪安裝帶 與車輪的梯形槽而形成的 因為 V 形皮帶的兩側(cè)之間 的夾角為 40 以便適應(yīng)當(dāng)彎曲 V 形皮帶輪變形而使楔角減小 因此 32 的 V 形 皮帶輪通常的開角 34 36 38 根據(jù)不同的型號 并確定滑輪的直徑 油箱大小圓桌會議 7 3 安裝在所述圓筒部的軸被稱為輪轂 是耦合滑輪和軸的一部 分 中央部分被稱為輪幅 網(wǎng)絡(luò) 用于連接所述輪輞和輪轂作為一個整體 表 普通 V 帶輪的輪槽尺寸 摘自 GB T13575 1 92 18 槽型 項目 符號 Y Z A B C D E 基準(zhǔn)寬度 b p 5 3 8 5 11 0 14 0 19 0 27 0 32 0 基準(zhǔn)線上槽深 h amin 1 6 2 0 2 75 3 5 4 8 8 1 9 6 基準(zhǔn)線下槽深 h fmin 4 7 7 0 8 7 10 8 14 3 19 9 23 4 槽間距 e 8 0 3 12 0 3 15 0 3 19 0 4 25 5 0 5 37 0 6 44 5 0 7 第一槽對稱面至 端面的距離 f min 6 7 9 11 5 16 23 28 最小輪緣厚 5 5 5 6 7 5 10 12 15 帶輪寬 B B z 1 e 2 f z 輪槽數(shù) 外徑 d a 32 60 34 80 118 190 315 36 60 475 600 38 對 應(yīng)的基 準(zhǔn)直徑 d d 80 118 190 315 475 600 輪 槽 角 極限偏差 1 0 5 V 帶輪按腹板 輪輻 結(jié)構(gòu)的不同分為以下幾種型式 1 實心帶輪 用于尺寸較小的帶輪 dd 2 5 3 d 時 如圖 4 2a 2 腹板帶輪 用于中小尺寸的帶輪 dd 300mm 時 如圖 4 2b 19 3 孔板帶輪 用于尺寸較大的帶輪 dd d 100 mm 時 如圖 4 2c 4 橢圓輪輻帶輪 用于尺寸大的帶輪 dd 500mm 時 如圖 4 2d a b c d 圖 4 2 帶輪結(jié)構(gòu)類型 根據(jù)設(shè)計結(jié)果 可以得出結(jié)論 小帶輪選擇實心帶輪 如圖 a 大帶輪選擇腹板 帶輪如圖 b 20 4 油漆攪拌裝置的行星式齒輪傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計 該油漆攪拌裝置依據(jù)如下傳動方案進行設(shè)計 如下圖 4 1 齒輪的設(shè)計計算 4 1 1 選擇齒輪類型 精度等級 材料及齒數(shù) a 根據(jù)傳動方案 選用直齒圓柱齒輪傳動 b 運輸機為一般工作機器 速度不高 選用 7 級精度 GB10095 88 c 材料選擇 由表 10 1 選擇小齒輪材料為 40Cr 調(diào)質(zhì) 硬度為 280 HBS 大齒 輪材料為 45 鋼 調(diào)質(zhì) 硬度為 240 HBS 二者硬度差為 40 HBS d 初選小齒輪的齒數(shù) 選124Z 14 02 96 48iZ 297Z 4 1 2 按齒面接觸強度設(shè)計 由設(shè)計公式 注 腳標(biāo) t 表示試選或試算值 2131 t Ht dKTud 下同 a 確定公式內(nèi)各計算數(shù)值 1 試選載荷系數(shù) 1 3tK 2 計算小齒輪轉(zhuǎn)矩 21 554119 09 037 20114PT Nmn 3 由表 10 7 選取齒寬系數(shù) 非對稱布置 d 4 由表 10 6 查取材料彈性影響系數(shù) 1289 EaZMp 5 由圖 10 21d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 大lim160HaMp 齒輪的接觸疲勞強度 lim250Hap 6 由式 10 13 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 9160146 830 6410hNnjl j 為齒輪轉(zhuǎn)一圈 同一齒面嚙合次數(shù) 為工作壽命 82 905 hl 7 由圖 10 19 取接觸疲勞壽命系數(shù) 12 9 HNHNK 8 計算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1 安全系數(shù)為 S 1 由式 10 12 得 1lim2li58HNaKMpS b 計算 1 試算小齒輪分度圓直徑 代入 較小值1td H 由計算式 得 2312 tt dKTZud mm148 5t 2 計算圓周速度 13 65760tnmVs 3 計算齒輪 b 148 5 dtbm 4 計算齒寬與齒高比 h 模數(shù) 1 2 0154ttz 齒輪高 4 78ahcmm 22 齒高比 48 510 67bh 5 計算載荷系數(shù) K 根據(jù) 7 級精度 由圖 10 8 查得動載系數(shù) 3 98mVs 1 2v 由表 10 2 查得 A 由表 10 4 用插值法 7 級精度 小齒輪相對軸承為非對稱布置 查得 1 420Hk 由 查圖 10 13 得1 4 6Hbkh 1 34FK 故載荷系數(shù) 1 562AVHK 6 按實際的載荷系數(shù)校正所算分度圓直徑 由式 10 10a 得3151 7ttkdm 7 計算模數(shù) 15 72 149dZ 4 1 3 按齒根彎曲強度設(shè)計 由式 10 5 132FasdYKTmZ a 確定計算參數(shù) 1 圖 10 20C 查得小齒輪彎曲疲勞強度極限 大齒輪彎曲疲勞 150FEaMp 強度極限為 2380FEaMp 2 由圖 10 18 取彎曲疲勞壽命系數(shù) 12 9 FNFNK 3 算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) 由公式 10 12 得1 4s 1329FNaMPS 2 K 23 4 算載荷系數(shù) AVFKK 1 2 34150 5 取齒形系數(shù) 應(yīng)力校正系數(shù) 由表 10 5 查得 1122 65 8FSY 6 比較大小齒輪 的大小 aSF 110 32FaSFY 22 6aS 大齒輪的數(shù)值大 b 設(shè)計計算 3 221 56402 154981 5mm 對比計算結(jié)果 對模數(shù)就近取整 則 m 2 5 1 725dzm 大齒輪齒數(shù) 取214 08 284z 4 1 4 幾何尺寸計算 a 計算中心距 131 25mm 12Zma b 分度圓直徑125 0dz c 算齒輪寬度 1db 52 m 圓整后取 20B 4 1 5 結(jié)構(gòu)設(shè)計及齒輪零件草圖見附件 24 4 2 低速級齒輪的設(shè)計計算 4 2 1 選擇齒輪類型 精度等級 材料及齒數(shù) a 根據(jù)傳動方案 選用直齒圓柱齒輪傳動 b 運輸機為一般工作機器 速度不高 選用 7 級精度 GB10095 88 c 材料選擇 由表 10 1 選擇小齒輪材料為 40Cr 表面淬火 硬度為 48 55HRC 大齒輪材料為 40Cr 調(diào)質(zhì) 硬度為 280 HBS d 初選小齒輪齒數(shù) 124Z 1372Z 4 2 2 按齒面接觸強度設(shè)計 按設(shè)計計算公式 10 9a 2231 1 t Ht dKTZud a 確定公式內(nèi)各計算數(shù)值 1 試選 1 3tK 2 計算小齒輪轉(zhuǎn)矩 55 5229 106 9 0m1 640382PTNNmn 3 由表 10 7 選取齒寬系數(shù) d 4 由表 10 6 查取材料彈性影響系數(shù) 1289 EaZMp 5 由圖 10 21d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 lim190HaMp 大齒輪的接觸疲勞強度 lim2650Hap 6 由式 10 13 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 816081 3 6 4710hNnjl 82 47 620i 7 由圖 10 19 取接觸疲勞壽命系數(shù) 120 96 08HNHNK 8 計算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1 安全系數(shù)為 S 1 由式 10 12 得 1lim2li0 96864537HNaaKMpS 25 b 計算 1 試算小齒輪分度圓直徑 由計算式1td 得 mm 212312 t Ht dKTiZd 167 58t 2 計算圓周速度 2 3 21 267600tn mV s 3 計算齒輪 b 10 8754 dt m 4 計算齒寬與齒高比 h 模數(shù) 14 62 5ttmz 齒輪高 6 085athcm 齒高比 54 061 78b 5 計算載荷系數(shù) K 由 10 2 查得使用系數(shù) A 根據(jù) 7 級精度 由圖 10 8 查得動載系數(shù) 1 8mVs 03vK 因為是直齒輪 所以 1 HFK 由表 10 4 用插值法查的 7 級精度 小齒輪相對軸承為非對稱軸承時 1426Hk 由 查圖 10 13 得 3FK 故載荷系數(shù) 1 4691 03 426AVHK 6 按實際的載荷系數(shù)校正所算分度圓直徑 由式 10 10a 得 70 39mm331 4697 581ttkdm 26 7 計算模數(shù) 170 392 384dmmZ 4 2 3 按齒根彎曲強度設(shè)計 由式 10 5 132FasdYKT a 確定計算參數(shù) 1 圖 10 20C 查得小齒輪彎曲疲勞強度極限 大齒輪彎曲疲勞強度160FEaMp 極限為 250FEaMp 2 10 18 取彎曲疲勞壽命系數(shù) 120 83 7FNFNK 3 算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) 由公式 10 12 得 4s 1083635 71 FNEaaKMPS 2710 4aa 4 算載荷系數(shù) 1 369 3 AVFK 5 取齒形系數(shù) 應(yīng)力校正系數(shù) 由表 10 5 查得 1122 65 8976FSY 6 較大小齒輪 的大小 FaS 11 6580 173FaSFY 22 9 7 26aS 大齒輪的數(shù)值大 b 設(shè)計計算 53 221 9 6410 6 85 4mm 對比計算結(jié)果 對模數(shù)就近取整 則 m 3 27 取 大齒輪齒數(shù)170 392 46dzm 124z 2137z 4 2 4 幾何尺寸計算 a 計算中心距 1272164Zam b 分度圓直徑1276dzm c 算齒輪寬度 1db 0 8725 60mm 圓整后取 26 B 所以 計算得齒輪的參數(shù)為 dzab ah c 大 210 84 55 高速級 小 52 5 2 5 2 1 131 25 5 0 大 216 72 65 低速級 小 72 3 2 4 144 6 0 1 0 25 2 4 3 軸的計算 按照如下原則進行軸的的結(jié)構(gòu)設(shè)計 4 3 1 初步確定計算軸徑 其計算公式 mAPd3 式中 P 軸所傳遞的功率 kw 28 n 軸的轉(zhuǎn)速 r min A 由軸的許用切應(yīng)力所確定的系數(shù) 其值可查相關(guān)教材 4 3 2 輸入軸 a 求高速軸上的功率 轉(zhuǎn)速 n1 和轉(zhuǎn)矩 T1 由上表可知1P b n1 1440 T1 42 02 minr mN c 求作用在齒輪上的受力 Ft12Td402137 5 rtan 69 5 2 80cos20 32ttFN 4 3 3 按 15 2 初步估算軸的最小直徑 選取的材料為 40cr 調(diào)質(zhì) 根據(jù)表 15 3 取 于是得012A 133min6 28 540pdAm 輸入軸的最小直徑顯然要考慮安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 本文選擇聯(lián)軸器型號 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 查表 14 1 1caATk1 AK 1 5 58 61 88 421caATk N 按照計算轉(zhuǎn)矩 應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件 查設(shè)計手冊 選用 ca YL8 鋼制 聯(lián)軸器 公稱轉(zhuǎn)矩為 250 電機軸孔徑為 d 42mm 84 m l 輸入軸孔徑為 d 32mm 與軸配合的長度 60 故取 l123dm 4 3 4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 a 擬定軸設(shè)計方案 如下圖 29 b 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 c 軸上零件的周向定位 d 參考表 15 2 取軸端倒角為 各軸肩圓角半徑 245 4 3 5 求軸上的載荷 其中 2131 27N 775 72NtFrFtan0 1 確定軸承支點位置 對于 6208 深溝球軸承 其支點就是軸承寬度 B 的中點 故 30 軸的支承跨距為 根據(jù)軸的計算簡圖做出125318Llm 彎矩和扭矩圖 下圖所示 載荷 水平面 垂直面 支反力 F 12543 9 587 3NHNHF 1256 9 13 7NVNVFF 彎矩 78 Mm 27 vMm 總彎矩 96 扭矩 581T 4 3 6 軸強度的校核 進行校核時 通常只校核承受最大彎矩的截面的強度 由上圖可知齒輪處 C 點為 危險截面 故只需校核 C 點強度 取 0 6 則由式 15 5 得 2 22 21 3 7968 0 681 1ca fMTMPaWd 為齒根圓直徑 fd 50faZhcm 由表 15 1 查得 40Cr 調(diào)質(zhì)鋼 70 Mpa 1 因此 故安全 ca 1 4 3 7 精確校核軸的疲勞強度 a 判斷危險截面 由軸的結(jié)構(gòu)圖以及受力圖和各平面的彎矩圖綜合可知齒輪左端截面 4 因加工齒輪 有尺寸變化 引起應(yīng)力集中 故該截面左側(cè)需校核驗證 b 截面左側(cè) 抗彎截面系數(shù) 33301406W d m 抗扭截面系數(shù) 21280T 截面左側(cè)的彎矩 M 為 148 574 57796 3450 98MNNmNm 截面上的扭矩 為 T158 m 31 截面上的彎曲應(yīng)力 5 40bM PaW 截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 8T 軸的材料為 40Cr 鋼 調(diào)質(zhì)處理 由機設(shè)書 P362 表 15 1 查得 aBP 735 aP 351 aP15 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) 及 按機設(shè)書 P40 附表 3 2 查取 因 經(jīng)插入后得 1 604rd 1375D d 2 1 80 又由附圖 3 1 可得軸的材料敏性系數(shù)為 q 0 84 MPaWTMca 239 853 214 196 7 96 22 軸的材料選擇為 45 鋼 調(diào)質(zhì)處理 由表查得 因此 0 1 1 c 故安全 則 119267 kq 由附圖 3 2 的尺寸系數(shù) 由附圖 3 3 的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) 0 086 軸按磨削加工 由附圖 3 4 得表面質(zhì)量 09 軸未經(jīng)表面強化處理 即 則按式 3 12 及 3 14b 得綜合系數(shù)為 1 q 12 7805 kK 合金鋼的特性系數(shù) 取 12 2 0 取0 5 1 則可計算安全系數(shù) caS 13523 62 78401 amSK 32 139 5 mSK 故可知其安全20 1 ca S 4 3 8 軸承壽命的校核 a 已知軸承的預(yù)計壽命 L 2 8 300 8 38400h 由所選軸承系列 6208 查指導(dǎo)書 P122 表知額定動載荷 C 29 5KN b 求兩軸承受到的徑向載荷 221112643 05rNVHFN c 當(dāng)量動載荷 P 查表 13 6 查表 13 5 由軸承 6208 得1 pf 1 03XY 11222 807 359prafXFYN d 驗算軸承壽命 因 所以按軸承 1 的受力大小來驗算 則 21P 36600295049572 8340487 hCLhhn 33 圖 7 1 所以所選軸承壽命符合要求 4 3 9 鍵的校核 聯(lián)軸器與軸 選用鍵的系列 1085bhl 8 61TN 2 鍵 軸和聯(lián)軸器的材料是鋼 許用擠壓應(yīng)力 取 MPa p120 鍵的工作長度 鍵的接觸高度120p MPa mblL4 mhk45 34 4 4 潤滑與密封 4 4 1 齒輪的潤滑 高速級齒輪的圓周速度為 13 9860tdnmVs 低速級齒輪周向速度為 查179 821 186060tdn mV s 機械設(shè)計課程設(shè)計 p35 表 4 5 得 采用浸油潤滑 4 4 2 軸承的潤滑 高速級齒輪的圓周速度為為 采用飛濺潤滑 14013 9 606dnv s 4 4 3 潤滑油的選擇 齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利 選用 L AN15 潤滑油 4 4 4 密封方法的選取 選用凸緣式端蓋易于調(diào)整 采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實現(xiàn)密封 密封圈型號按所裝配軸的直徑確定 軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定 4 5 滾動軸承的選擇和計算 查參考可知 7009C 的動載荷系數(shù) 靜載荷系數(shù)為NC41058 2 按查考書 2 P318 頁取軸承預(yù)期壽命 NC4015 hLh80 圖 5 1 軸承的受力情況 4 5 1 求兩軸承所受到的徑向載荷 rAFB 35 由前面 I 軸的計算可知 NRAy594 70 NRAz32 149 由此可得NRBy39 20 RBz74 1605 FAzyrA 5 6 3 222 NBzrB 17407160592 4 5 2 求兩軸承的計算軸向力 aAF 對于 7000C 型軸承 但現(xiàn)軸承軸向力 未知 故先初選 e 0 46 因此可估算 a NrAdA 590 76412 46 0 FBB 81 按式 13 11 得 dBaeA 75 204 1694 83 N20 15 740 CFaA0687 2940 aB 由表 13 5 仿例題 13 1 進行插值計算 得 1e4302 再計算 NFerAd 238 715 164 01 B9232 daeA 0 8 7 dBa7 1 9 05 240 CFA 36 061487 5 271940 CFaB 與同組其他數(shù)據(jù)相比較 兩次計算結(jié)果的 值相差較小 因此確定0CFa46 01 e 43 02 eNFaA93 20NFaB237 8 4 5 3 計算軸承的當(dāng)量動載荷 和1P 因為 105 6erAa 243 7 28eFrB