滚筒式抛丸清理机的设计(总装、滚筒及传动机构设计).docx
《滚筒式抛丸清理机的设计(总装、滚筒及传动机构设计).docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《滚筒式抛丸清理机的设计(总装、滚筒及传动机构设计).docx(28页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、1前言12总体方案的论证23传动方案的论证3方案一齿轮传动33.1 方案二带传动33. 3方案三链传动44选用电动机55机械传动装置的总体设计与计算76机械传动件的设计计算96. 1链传动的设计与计算9链条的设计与计算96. 1.2主要失效形式10滚子链的静强度计算10链轮基本参数和主要尺寸116.2 滚子链传动的故障与维修127摩擦轮的设计与计算147.1摩擦轮方案选择147. 1. 1方案一圆柱平摩擦轮传动14方案二 圆柱槽摩擦轮传动141.3方案三端面摩擦轮传动157.2 摩擦轮传动的主要失效形式16摩擦轮的材料167.3 摩擦轮传动的设计和计算168轴的设计和计算188. 1轴的材料1
2、88.2轴的结构设计189轴承盖的设计计算2010轴承的选择和润滑:2110. 1轴承的选择:2110. 2轴承的润滑2111结论23参考文献24致谢25附录266机械传动件的设计计算6. 1链传动的设计与计算图6-1链传动图6-1链传动链条的设计与计算取小链轮齿数4=15那么大链轮齿数Z2=图=15x2.5 = 37.5,取Z? =38初定中心距,一般取。=(3050),取% =30以节距计的初定中心距= ()/ = 30链条节数4 =(4 + Z2)/2 + 20/, + 0/,- - (Z2 -Z.)/2-2=(15 + 38)/2 +2x30+ 30-1 .(38 - 15)/(2x3
3、.14)2=87取 4=88 (取偶) 计算额定功率2四KzKlKm1x1.42kw=.9kw查表得心= 1.0, K: = 0.775,K = 0.965(查表并用线性插值得),Km = lW为工况系数,为齿数系数,K/为链长系数, 乂为排数系数,根据矶尸。查得:应选用单排12A型滚子链,p=19. 05mm链条长度1000100088x19.051000m = 1.681计算中心距Q31I0滚筒式抛丸清理机的设计(总装、滚筒及传动机构设计)Oe= pQLp - Zl - Zi)ka ,查表 ka = 0.24825ac = 19.05 x (2 x 88 -15 - 38) x 0.248
4、25 = 582/7 实际中心距4 = %-根,一般根=(O.(X)20.004)。=58077链条速度ZnPV- 60x1000ZnPV- 60x100015x48x19.0560x1000mis = 0.23m/s有效圆周力1000P1000P1000x1.420.23N = 65217 N作用在轴上的力F八(1.15 1.20)KaE产= 7500N1. 2主要失效形式a)链条疲劳破坏在闭式链传动中:链条零件受循环应力作用,经过一定 的循环次数.链板发生疲劳断裂,滚子、套筒发生冲击疲劳破裂。在正常润滑情 况下.疲劳破坏是决定链传动能力的主要因素。b)链条较链磨损主要发生在销轴和套筒上。磨
5、损后链条总长伸长,因而 链条垂度增大,导致啮合情况恶化。如动载荷增大.易发生跳齿.传动时振动.噪 声增大。润滑不良。开式传动多发生磨损失效。c)胶合润滑不当或转速过高时.销轴和套筒构成的摩擦外表易发生胶合。d)链条过我拉断 常发生于低速重载情况下。6.1. 3滚子链的静强度计算在低速(vm = 2419mm(12a min = + (1 )p - dZ2mm = 238.438取 d 2a = 240mm大链轮齿根圆直径dif=d2-d = 230-11.9 mm = 218. mm链轮齿宽bf = 0.95bQ31I0滚筒式抛丸清理机的设计(总装、滚筒及传动机构设计)查表得 b= 12.57
6、mm, 为链条内节内宽所以 bf = 0.95 x 12.51mm = 12mm ba = 2.5mm图6-2齿形6. 3滚子链传动的故障与维修表6-1滚子链传动的故障与维修故障原因维修措施链板或链轮齿严重 侧磨1 .各链轮不共面2 .链轮端面跳动严重3 .链轮支承刚度差4 .链条扭曲严重1 .提高加工与安装精度2 .提高支承件刚度3 .更换合格链条链板早期疲劳开裂润滑条件良好的中低速链传动, 链板的疲劳是主要矛盾,但假设过 早失效那么有问题:1 .链条规格选择不当2 .链条品质差3 .动力源或负载动载荷大1 .重新选用合适规格的链 条2 .更换只连合格的链条3控制或减弱负载和动力 源的冲击振
7、动滚子提前碎裂1 .链轮转速较高而链条规格选 择不当2 .链轮齿沟有杂物或链条磨损 严重发生爬齿和滚子被挤顶现 象3 ,链条质量差销轴磨损或销轴与 套筒胶合链条钱链元件的磨损是最常见 的现象之一。正常磨损是一个缓 慢开展的过程。如果开展过快那么 1.润滑不良2.链条质量差或选用不当1 .清除齿沟杂物或换新链 条2 .清除齿沟杂物或换新链 条3 .更换质量合格的链条。12续表6T故障原因维修措施外链节外侧擦伤1 .链条未张紧,发生跳动,从而 与邻近物体碰撞2 .链箱变形或内有杂物1 .使链条适当张紧2 .消除箱体变形、清楚杂 物链条跳齿或抖动1 .链条磨损伸长,使节距和垂度 过大2 .冲击或脉动
8、载荷较重3 .链轮齿磨损严重1 .更换链条或链轮2 .适当张紧3 .采取措施稳定载荷链轮齿磨损严重1 .润滑不良2 .链轮材质较差,齿面硬度缺乏1 .改善润滑条件2 .提高链轮材质和齿面 硬度3 .把链轮拆下,翻转180 再装上,那么可利用齿廓的 另一侧而延长使用寿命卡赞、开口销等链 条锁止元件松脱L链条抖动过烈2.有障碍物磕碰3.锁止元件安装不当1 .适当张紧或考虑增设导板托板2 .消除障碍物3 .改善锁止件安装质量振动剧烈、噪声过 大1 .链轮不共面2 .松边垂度不合适3 .润滑不良4 .链箱或支承松动5 .链条或链轮磨损严重1 .改善链轮安装质量2 .适当张紧3改善润滑条件4 .消除链箱
9、或支承松动5 .更换链条或链轮6 .加装张紧装置或防振 导板Q31I0滚筒式抛丸清理机的设计(总装、滚筒及传动机构设计)7摩擦轮的设计与计算最简单的摩擦轮传动是由两个直接接触并相互压紧的摩擦轮组成,靠两轮接 触面所产生的摩擦力来传递运动和动力。摩擦轮传动结构简单,传动平稳,噪声小,有过载打滑保护作用,可无级调 速;但由于在传动中存在弹性滑动与打滑,传动效率低,磨损快,不能保持准确 的传动比,同时,作用在轴与轴承上的力较大,只宜于中小功率的传动。7.1摩擦轮方案选择.1方案一圆柱平摩擦轮传动圆柱平摩擦轮传动的特点与应用:a)结构简单,制造容易b)压紧力大,宜用于小功率传动c)为了减小压紧力,可将
10、轮面之一用非金属材料作覆面d)大功率传动,摩擦轮常采用淬火钢(如GCrl5,淬硬至60HRC),并采用 自动压紧卸载环e)为降低两轴的平行度要求,可将轮面之一制成鼓形,轴系刚性差时亦应 如此f)用于回转简驱动装置、仪表调节装置等图7-1圆柱平摩擦轮传动1.1 . 2方案二圆柱槽摩擦轮传动圆柱槽摩擦轮传动的特点与应用:a)压紧力较圆柱平摩擦轮传动小,当尸= 15时,约为其30%b)有几何滑动,易发热与磨损,故应限制沟槽高度为力=(0.040.06) di v (5 5)nunc)加工和安装要求较高d)传动比随载荷和压紧力的变化有少量变动e)用于绞车驱动装置等图7-2圆柱槽摩擦轮传动7. 1. 3
11、方案三端面摩擦轮传动端面摩擦轮传动的特点与应用:a)结构简单,容易制造;b)压紧力大,有几何滑动,易发热和磨损;c)将小轮制成鼓形,可减少几何滑动,降低安装精度;d)轴向移动小轮,可实现正反向无机变速,但应防止在小。0附近运转;e)要注意大轮的刚度,并控制二轴线的垂直度;f)用于摩擦压力机等。图7-3端面摩擦轮传动Q31I0滚筒式抛丸清理机的设计(总装、滚筒及传动机构设计)综合以上表达和此次设计的结构要求,选择第一种方案2摩擦轮传动的主要失效形式摩擦轮传动的主要失效形式:a)疲劳点蚀和外表压溃 多发生在闭式传动中,主要是由于高的接触应力 而造成。b)轮面胶合压紧力大,且转速很高时,摩擦外表时温
12、度升高,导致润滑 油膜破裂而造成。c)外表磨损 多发生在开式传动中。7. 3摩擦轮的材料摩擦轮材料应满足弹性模量大、耐磨性好、接触疲劳强度高、价格低且热处 理及加工性能好等要求。选用原那么:a)要求结构紧凑、传动效率高时采用淬火钢对淬火钢或钢对钢。b)对于尺寸较大、转速较低、且为干摩擦的开式传动,一般选用铸铁对铸 铁或铸铁对钢。c)要求传动平稳、不添加润滑剂,噪声小和摩擦系数高的场合,可选用铸 铁(或钢)对酚醛层压布材、皮革、橡胶或压制石棉纤维等。根据此装置的结构和设计需要,选用铸铁为材料。7. 4摩擦轮传动的设计和计算传动比 Z2 = 6.4摩擦系数查表取/ = ().05载荷系数K = 1
13、.251.5,取K = 1.5齿宽系数 必=2 必= 0.2 0.4 取四= 0.2 a综合弹性模量瓦=当空E + E2屈,田为主、从动轮材料的弹性模量查表得 E = Ei = 1.5 x 105 MPa= 1.5xlO5MPr/= 1.5xlO5MPr/2EEi _ 2x1.5x105x1.5x105E14-E2- 1.5xlO54-1.5xlO5许用接触应力查表得cr = 530700MPa 取 = 620MP。16烫筲摩擦传动示意图初算中心距初毋w哈匐捺) (6.4 +1)x3 1.5xlO5 x1.51.32x x1290Vmm = 751.1/77/nI 620 J取 = 770mm
14、式中 /为摩擦因数,查表取/ = 0.()5;P2为传递功率;小为小摩擦轮转速;摩擦轮宽度 b = i/aa = 0.2 x 772mm = 154mm所以每个托轮的宽度b=b/2 = 77mm小摩擦轮直径1 + 仪1一) 1 + 64x(1-0.02)2x77。 皿= 198.5取大摩擦轮直径实际中心距d = 200mm611 = 2x1d =2x 7702OO77 = 1340m7小 + di 200+1340 会a =mm = / /Omni主动转距7 = 9550= 9550xm1 32 Nm = 656.6Nm19.2Q31I0滚筒式抛丸清理机的设计(总装、滚筒及传动机构设计)8轴的
15、设计和计算8.1轴的材料应用于轴的材料种类很多,主要根据轴的使用条件,对轴的强度、刚度和其 他机械性能等的要求,采用的热处理方式,同时考虑制造加工工艺,并力求经济 合理来选择轴的材料。轴的常用材料是优质碳素钢,如35、45和50,其中以45号钢最为常用。根据本设计的要求,选45号钢作材料2轴的结构设计轴的结构设计是确定轴的合理外形和全部结构尺寸,为轴设计的重要步骤。一般轴的结构设计原那么:a)节约材料,减轻重量,尽量采用等强度外形尺寸或大的截面系数的截面 形状;b)易于轴上零件的精确定位、稳固、装配、拆卸、和调整;c)采用各种减少应力集中和提高强度的结构措施;d)便于加工制造和保证精度。9.5
16、5x10 ().2/(8-1)由材料力学可知,轴的扭转强度条件为T=XWt式中叼为轴的扭转切应力,单位为MPa;丁为轴传递的转矩,单位为P为轴传递的功率,单位为kw; n为轴的转速,单位为r/min;Wt为轴的抗扭截面系数,单位为mm3 ; %为许用扭转切应力,单位为MPa。由此推得实心圆轴的最小直径domin (单位为mm )为,、(9.55x106P 后0、t/o min N 31 =(8-2)V 0.2TTn V n式中C为计算常数,C = V9.55xl()6/0.2rr,取决于轴的材料和受载情况查表取C = 112所以所以=45.88/72/7/当轴段上开有键槽时,应适当增大直径以考
17、虑键槽对轴的强度的削弱: 4 100时,单键槽增大3%,双键槽增大7%;时,单键槽增大5%7%,双键槽增大10Q15机 最后应对d进行圆整。181前言本机利用高速回转的叶轮,将弹丸抛向滚筒内不断翻转的铸件或锻件来清除 其外表的剩余型砂或氧化铁皮。清理均匀,生产率高,适宜于中小型铸锻车间清 理15kg以下的小件使用。由于本机带有单独的集尘装置,故安装地点不受车间通风管路的限制,且卫 生条件好。本机设有自动停车装置,故操作简便我的课题来源于大丰市丰特铸造机械。为了清除铸件或锻件外表的 剩余型砂或氧化铁皮利用高速回转的叶轮将弹丸抛向滚筒内不断翻转的零件,要 求到达如下目的:(1)综合运用机械和电器知
18、识;(2)滚筒传动机构的设计;(3) 轴的设计与校核;(4)滚筒传动机构所有零件的设计。该系列产品适用于清理各 种不怕碰撞、划伤的铸、锻件。是小型铸、锻、热处理车间清理工件外表残砂、 氧化皮的理想设备。主要由滚筒、别离器、抛丸器、提升机、减速电机等组成。 利用高速旋转的叶轮将弹丸抛向滚筒内部不断翻转的工件,使工件外表的附着物 迅速脱落,从而获得一定粗糙度的光洁外表,到达清理的目的。积二十几年经验 和结合日本IKK技术制造而成的TOCHU牌抛丸机可提供适应各领域用的成 套设备,其外表处理技术为中国工业界提供良好的服务。抛丸机的种类很多,有 翻滚式、转台式、车式、输送带式及悬挂式等多种类型。综合以
19、上取 d = 55mm, di = 65,nm 轴的结构设计如以下图:图8-1主轴Q3110滚筒式抛丸清理机的设计(总装、滚筒及传动机构设计)9轴承盖的设计计算螺钉联接式轴承盖调整轴承间隙方便,密封性好,应用广泛。轴承外径D = mnrn根据轴承外径取螺钉直径ch = 1 Omni螺钉孔直径do =心+1 = 1 ()+ mm = 1 mm) D+2.5d3 = 1(X)4- 2.5 x 1 Om/n = 125mm2 )+ 2.5J3 = 125+2.5 x 10mm = 150/zw?。4 =。一(10 15) = 100(10 15) = 85 90加取 D = 90mme 1.243
20、= 1.2x10= 12mmD = -(3 4) = 100-(3 4) = 96 97mm取 Eh = 96mmm由结构确定,查表得 b = 7mm, B -,D = 66mm, d = 82/nm代号入以下图所示:图9-1轴承盖2010轴承的选择和润滑:10. 1轴承的选择:选择滚动轴承的类型与多种因素有关,通常根据以下几个主要因素:A.负荷情况 负荷是选择轴承最主要的依据,通常应根据负荷的大小,方向 和性质来选择轴承。a)负荷大小:一般情况下,滚子轴承由于是线接触,承载能力大,适用于承 受较大负荷,球轴承由于是点接触,承载能力小,适用于轻,中等负荷。b)负荷方向:纯径向力作用,宜选用深沟
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 滚筒 抛丸 清理 设计 总装 传动 机构
限制150内