479 鋼坯火焰清理機的設計—排屑裝置

479 鋼坯火焰清理機的設計—排屑裝置,鋼坯,火焰,清理,清算,設計,裝置 湘潭大學機械工程學院畢業(yè)設計工作中期檢查表系 機電系 專業(yè) 機械設計制造及其自動化 班級 07 興湘機一班 姓 名 葉海龍 學 號 2007964214 指導教師 胡自化 指導教師職稱 教授題目名稱 鋼坯火焰清理機的設計—總體方案設計和總體裝配題目來源 ■科研 企業(yè) 其它 課題名稱 鋼坯火焰清理機的設計—總體方案設計和總體裝配題目性質 工程設計 ■ 理論研究 科學實驗 軟件開發(fā) 綜合應用 其它1、選題是否有變化 有 ■否 2、設計任務書 ■有 否資料情況3、文獻綜述是否完成 ■完成 未完成 4、外文翻譯 ■完成 未完成由學生填寫目前研究設計到何階段、進度狀況：通過對資料的查詢，已經確定了鋼坯火焰清理機初步設計方案?，F(xiàn)階段著力對各個構件外形設計和計算。與此同時還通過對一些復雜的裝配圖形的裝配和仿真熟悉和了解三維制圖軟件工作進度預測（按照任務書中時間計劃）提前完成 按計劃完成 拖后完成 無法完成工作態(tài)度（學生對畢業(yè)論文的認真程度、紀律及出勤情況）：認真 較認真 一般 不認真質量評價（學生前期已完成的工作的質量情況）由老師填寫優(yōu) 良 中 差指導教師（簽名）：年 月 日建議檢查結果： 通過 限期整改 緩答辯系意見： 簽名：年 月 日注：1、該表由指導教師和學生填寫。2、此表作為附件裝入畢業(yè)設計（論文）資料袋存檔。湘潭大學興湘學院畢業(yè)設計任務書設計題目： 鋼坯火焰清理機的設計—排屑裝置 學號： 2007964214 姓名： 葉海龍 專業(yè)： 機械設計制造及其自動化 指導教師： 胡自化 系主任： 一、主要內容及基本要求1、鋼坯火焰清理機排屑系統(tǒng)項目的重要性 2、鋼坯火焰清理機排屑系統(tǒng)項目的設計基本任務 3、鋼坯火焰機排屑系統(tǒng)總體功能分析 4、鋼坯火焰清理機排屑系統(tǒng)設計方案可行性論證 5、總結和撰寫設計說明書一份（附光盤） ； 6、CAD 制圖，本文一張 A0 裝配圖紙及其零件圖，課題組一套完整圖紙 7、翻譯相關外文資料一份； 二、重點研究的問題1、熟悉和掌握鋼坯火焰清理機相關性能方面的知識； 2、熟悉和理解鋼坯火焰清理機的結構參數(shù)； 三、進度安排序號 各階段完成的內容 完成時間1 熟悉課題及基礎資料 第一周2 調研及收集資料 第二周3 方案設計與討論 第三～四周4 初步方案可行性論述 第五～八周5 CAD 軟件的學習 第九周6 CAD 制圖 第十周7 撰寫說明書 第十一周8 英文文獻翻譯，答辯 第十二周四、應收集的資料及主要參考文獻[1]秦大同.機械傳動科學與技術.北京：清華大學出版社，2003.[2]齒輪手冊編委會．齒輪手冊(上冊)．北京：機械工業(yè)出版社，1990 [3]付則紹．新型蝸桿傳動．北京：石油工業(yè)出版社，1992 [4]姚立綱,李尚信.超環(huán)面行星減速器的設計與制造研究[J].機械傳動, 2001, 25(4): 17-20. [5]姚立綱.超環(huán)面行星蝸桿傳動的嚙合分析和加工研究[D].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學, 1996[6]許立忠,曲繼方,趙永生.超環(huán)面行星蝸桿傳動效率研究[J].機械工程學報, 1998, 34(5):20[7]張躍明.超環(huán)面行星蝸桿傳動的嚙合理論研究.學位論文.哈爾濱工業(yè)大學機械工程系,1993.7[8]張春麗,徐曉俊,董申.超環(huán)面?zhèn)鲃拥墓に嚫倪M方案及其齒面研究[J].中國機械工程, 2000, 11(7): 749-752.湘潭大學興湘學院畢業(yè)設計說明書題 目：鋼坯火焰清理機的設計—排屑裝置學 院： 興湘學院 專 業(yè)：機械設計制造及其自動化學 號： 2007964214 姓 名： 葉海龍 指導教師： 胡自化（教授） 完成日期： 2011 年 6 月 湘 潭 大 學 興湘學院本科畢業(yè)設計開題報告題 目 鋼坯火焰清理機的設計—總體方案設計及總體裝配姓 名 葉海龍 學號 2007964214專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班級 興湘學院機械一班指導教師 胡自化 職稱 教授填寫時間 2011 年 5 月 31 日2011 年 6 月說 明1．根據湘潭大學《畢業(yè)設計(論文)工作管理規(guī)定》，學生必須撰寫《畢業(yè)設計（論文）開題報告》，由指導教師簽署意見，系主任批準后實施。2．開題報告是畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據材料之一。學生應當在畢業(yè)設計（論文）工作前期內完成，開題報告不合格者不得參加答辯。3．畢業(yè)設計(論文)開題報告各項內容要實事求是，逐條認真填寫。其中的文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。4．本報告中，由學生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，應不少于 2000 字。5．開題報告檢查原則上在第 2～4 周完成，各系完成畢業(yè)設計開題檢查后， 應寫一份開題情況總結報告。6. 填寫說明：(1) 課題性質 ：可填寫 A．工程設計；B． 論文；C. 工程技術研究；E.其它。(2) 課題來源：可填寫 A．自然科學基金與部、省、市級以上科研課題；B．企、事業(yè)單位委托 課題；C．校級基金課題；D．自擬課題。(3) 除自擬課題 外，其它課題必須要填寫課題的名稱。(4) 參考文獻不能少于 10 篇。(5) 填寫內容的字體大小 為小四，表格所留空不夠可增頁。本科畢業(yè)設計 (論文)開題報告學生姓名 葉海龍 學 號 2007964214 專 業(yè) 機械設計制造及其 自動化指導教師 胡自化 職 稱 教授 所在系 機電系課題來源 科研 課題性 質 工程技術研究課題名稱 鋼坯火焰清理機的設計—總體方案設計及總體裝配一、選題的依據、課題的意義及國內外基本研究情況所謂鋼坯火焰清理就是利用高溫火焰的氣割和熔除作用將鋼坯表面缺陷燒除的工序。該工序能有效提高鋼材的軋制質量，為二、研究內容、預計達到的目標、關鍵理論和技術、技術指標、完成課題的方案和主要措施本課題對超環(huán)面行星蝸桿傳動的結構參數(shù)設計和嚙合理論分析研究，中心蝸桿和超環(huán)面內齒輪復雜齒面建模，傳動系統(tǒng)的運動、動力仿真以及數(shù)控轉臺的設計,主要完成以下研究內容：1．研究超環(huán)面行星蝸桿傳動嚙合理論、關鍵零件的廓面方程、傳動效率以及一些重要零件的校核計算。2．超環(huán)面行星蝸桿傳動減速器進行運動學、動力學分析和數(shù)字仿真研究分析。預計達到的目標：通過此次畢業(yè)設計今后自己能夠對一些復雜曲面的廓面方程進行很好的計算和分析，并能夠熟練的利用三維建模軟件對一些機構及復雜的系統(tǒng)進行計算機模擬和仿真來解決一些困難的問題，同時開發(fā)這產品，提高在制造設計技能為今后的工作崗位打下堅實的基礎。關鍵理論和技術指標：主要是對中心蝸桿，行星蝸輪以及內超環(huán)面齒輪廓面方程的計算分析和機構的動態(tài)仿真.完成課題的方案和主要措施：先在導師的幫助下查閱相關的資料，對課題進行初步的了解，然后通過對傳動比，廓面方程的分析計算對它做前面的了解，先通過三維軟件對之進行動態(tài)仿真，看所設計的參數(shù)是否合理，最后將此產品研發(fā)出來三、主要特色及工作進度主要特色：利用計算機輔助設計技術，基于 UG、等軟件對理論設計的進行參數(shù)化建模，動態(tài)仿真。工作進度：收集查閱了有關超環(huán)面行星蝸桿傳動設計資料，現(xiàn)已經對它的傳動比計算，傳動中各傳動輪齒數(shù)與喉徑螺旋升角的關系，傳動的裝配關系，行星蝸輪與中心蝸桿之間的力關系以及廓面方程有了足夠的理解，現(xiàn)已能過對其進行設計分析，并制定了設計提綱方案和計劃。四、主要參考文獻（按作者、文章名、刊物名、刊期及頁碼列出）[1]秦大同．機械傳動科學與技術． ．北京：清華大學出版社，2003．[2]齒輪手冊編委會．齒輪手冊(上冊)．北京：機械工業(yè)出版社，1990[3]付則紹．新型蝸桿傳動．北京：石油工業(yè)出版社，1992.[4]姚立綱,鄭建祥,李尚信,徐曉俊,李華敏.超環(huán)面行星蝸桿傳動的嚙合分析大慶石油學院學報, 1996.[5]姚立綱,李尚信.超環(huán)面行星減速器的設計與制造研究[J].機械傳動, 2001.[6]姚立綱.超環(huán)面行星蝸桿傳動的嚙合分析和加工研究[D].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學, 1996[7]許立忠,曲繼方,趙永生.超環(huán)面行星蝸桿傳動效率研究[J].機械工程學報, 1998.[8]張躍明.超環(huán)面行星蝸桿傳動的嚙合理論研究.學位論文.哈爾濱工業(yè)大學機械工程系,1993.[9]張春麗,徐曉俊,董申.超環(huán)面?zhèn)鲃拥墓に嚫倪M方案及其齒面研究[J].中國機械工程, 2000.[10]徐曉俊,張春麗,董申.新型超環(huán)面?zhèn)鲃拥膬三X輪齒面展成原理.機械傳動,1999.指導教師意 見 指導教師簽名： 年 月 日系意見 系主任簽名：年 月 日院意見 教學院長簽名： 年 月 日湘潭大學興湘學院畢業(yè)論文（設計）鑒定意見學號： 2007964214 姓名： 葉海龍 專業(yè)： 機械設計制造及其自動化 畢業(yè)論文（設計說明書） 頁 圖 表 3 張論文（設計）題目：鋼坯火焰清理機排屑系統(tǒng)設計 內容提要：本課題主要設計鋼坯火焰清理機排總體功能分析，排屑機的動力，傳動，排屑的辦法設計及計算。能使燒嘴清理掉的屑渣全部掉入預定裝載區(qū)域。本說明書結合各式排屑機的工作方案，設計出選用刮板排屑機。并對排屑機的動力、傳動、排屑等方面進行了計算。在排屑機的傳動方面，選用了 V 帶、減速器、鏈輪配合傳動，能使排屑達到最佳性能。指導教師評語指導教師： 年 月 日答辯簡要情況及評語答辯小組組長： 年 月 日答辯委員會意見答辯委員會主任： 年 月 日湘潭大學興湘學院畢業(yè)設計評閱表學號 2007964214 姓名 葉海龍 專業(yè) 機械設計制造及其自動化 畢業(yè)論文（設計）題目： 鋼坯火焰清理機的設計—排屑裝置 評價項目 評 價 內 容選題1.是否符合培養(yǎng)目標，體現(xiàn)學科、專業(yè)特點和教學計劃的基本要求，達到綜合訓練的目的；2.難度、份量是否適當；3.是否與生產、科研、社會等實際相結合。能力1.是否有查閱文獻、綜合歸納資料的能力；2.是否有綜合運用知識的能力；3.是否具備研究方案的設計能力、研究方法和手段的運用能力；4.是否具備一定的外文與計算機應用能力；5.工科是否有經濟分析能力。論文（設計）質量1.立論是否正確，論述是否充分，結構是否嚴謹合理；實驗是否正確，設計、計算、分析處理是否科學；技術用語是否準確，符號是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范；2.文字是否通順，有無觀點提煉，綜合概括能力如何；3.有無理論價值或實際應用價值，有無創(chuàng)新之處。綜合評價評閱人： 2011 年 6 月 日1摘要本文設計了鋼坯火焰清理機排屑系統(tǒng)，該排屑系統(tǒng)適用于大中型鋼坯火焰清理的排屑，該排屑系統(tǒng)由兩大部分組成，即動力系統(tǒng)部分和排屑系統(tǒng)部分，該設備采用了簡單高效的刮板式排屑方式，本設備相比其余排屑機構最大的優(yōu)點是能在比較惡劣的生產環(huán)境中工作，能夠排屑各種狀態(tài)，何種形狀和溫度的雜志，包括高溫的鐵屑，液體等等，性能穩(wěn)定，制作成本效低。該設備先通過漏斗狀的容器把廢屑收集起來然后通過由動力帶動的運動的刮板把收集到的廢屑排放到指定地點，此過程完全由設備自動完成，無需任何人力。該設備的投產大大提高了排屑的能力和生產的自動化程度，更重要的是能夠提高企業(yè)的生產效率和管理水平。關鍵詞：數(shù)控裝置 排屑系統(tǒng) 數(shù)控機床23目錄摘要································································1ABSTRACT·························································21 緒論1.1 本課題研究的目的與意義········································41.2 本課題國內外發(fā)展情況··········································41.3 本排屑系統(tǒng)的特點··············································42 系統(tǒng)總體方案的確定················································62.1 設計思想·······················································62.2 初選電機減速器系統(tǒng)方案·········································62.3 輸送外傳動系統(tǒng)的確定···········································72.4 系統(tǒng)總體方案的確定·············································73 電動機的選擇·································4·····················93.1 電動機的類型選擇···············································93.2 電動機功率的選擇···············································93.3 確定電動機型號·················································94 V 帶設計計算······················································114.1 傳動比的分配··················································114.2 各軸的轉速、功率和轉矩·········································114.3 帶傳動方案的確定··············································114.4 帶傳動設計計算················································124.5 帶輪的結構設計················································135 減速器設計·······················································136 鏈傳動設計的計算·································5················146.1 鏈傳動方案確定················································146.2 鏈傳動設計計算················································146.3 鏈輪的結構設計················································156.3.1 主、從動輪設計··············································157 排屑裝置的保養(yǎng)與維護·············································187.1 排屑裝置的保養(yǎng)················································187.2 排屑裝置的維護················································19結論·······························································19參考文獻···························································10致謝·······························································216緒論1.1 本課題研究目的與意義自動排屑裝置的主要作用是將鐵屑從加工區(qū)域排出到指定區(qū)域，另外，鐵屑中往往混合著各種加工雜物，排屑裝置要對各種形態(tài)的廢屑進行自動排出，所以，自動排屑裝置組要應用于高效率的機械。1.2 本課題國內外發(fā)展概況自動排屑裝置，是隨著機加工的發(fā)展而發(fā)展的。但是長期以來，重主機，輕配套的狀況使得自動排屑裝置處理技術及設備發(fā)展遲緩。80 年代開始，重主機，輕配套的狀況引起了各行業(yè)的注意，促使自動排屑裝置處理技術及設備在此后的 20 多年里得到長足的發(fā)展?，F(xiàn)在常見的排屑裝置有以下幾種：1、平板鏈式排屑裝置平板鏈式排屑裝置以滾動鏈輪牽引鋼制平板在封閉箱中運轉，切屑用鏈帶帶出。這種裝置在數(shù)控車床使用時要與機床冷卻箱合為一體，以簡化機床結構。2、刮板式排屑裝置刮板式排屑裝置的傳動原理與平板鏈式排屑裝置基本相同，只是鏈板不同，帶有刮板鏈板。這種裝置常用于輸送各種材質的短小切屑，排屑能力較強。3、螺旋式排屑裝置該裝置是采用電動機經減速裝置驅動安裝在溝槽中的一根長螺旋桿進行驅動的。數(shù)控機床螺旋桿轉動時，溝槽中的切屑即由螺旋桿推動連續(xù)向前運動，最終排人切屑收集箱。螺旋桿有兩種形式，一種是用扁型鋼條卷成螺旋彈簧狀，另一種是在軸上焊上螺旋形鋼板。它主要用于輸送金屬、非金屬材料的粉末狀、顆粒狀和較短的切屑。這種裝置占據空間小，安裝使用方便，傳動環(huán)節(jié)少，故障率極低，尤其適于排屑空隙狹小的場合。螺旋式排屑裝置結構簡單，排屑性7能良好，但只適合沿水平或小角度傾斜直線方向排屑搖臂鉆床，不能用于大角度傾斜、提升或轉向排屑。1.3 本排屑裝置的特點本文設計了鋼坯火焰清理機排屑系統(tǒng)，該排屑系統(tǒng)適用于大中型鋼坯火焰清理的排屑，該排屑系統(tǒng)由兩大部分組成，即動力系統(tǒng)部分和排屑系統(tǒng)部分，該設備采用了簡單高效的刮板式排屑方式，本設備相比其余排屑機構最大的優(yōu)點是能在比較惡劣的生產環(huán)境中工作，能夠排屑各種狀態(tài)，何種形狀和溫度的雜志，包括高溫的鐵屑，液體等等，性能穩(wěn)定，制作成本效低。該設備先通過漏斗狀的容器把廢屑收集起來然后通過由動力帶動的運動的刮板把收集到的廢屑排放到指定地點，此過程完全由設備自動完成，無需任何人力。該設備的投產大大提高了排屑的能力和生產的自動化程度，更重要的是能夠提高企業(yè)的生產效率和管理水平。82 系統(tǒng)總體方案確定2.1 設計思想本課題是以及其經濟性好，人性化設計，可靠性高，壽命長，結構簡單，易于維修等為設計思想2.2 初選電機減速器系統(tǒng)反感（a）為帶轉動渦輪-渦桿減速器系統(tǒng) （b）為帶傳動-二級圓柱圓錐減速器系統(tǒng) 9（c）為聯(lián)軸器 -二級圓柱斜齒輪減速器系統(tǒng) （ d）為帶傳動-二級圓柱斜齒輪減速器系圖 2.1 電機減速器系統(tǒng)方案方案評價：（a） 方案為整體布局最小，傳動平穩(wěn)，而且可以實現(xiàn)較大的傳動比，但是由于渦輪渦桿效率低，功率損失大，很不經濟。 （b）方案布局比較小，但是圓錐齒輪加工較困難，特別是大直徑，大模數(shù)的錐輪，所以一般不采用。 （c）方案中減速器選擇合理，但本設計是用于自動排屑系統(tǒng)裝置，工作速度很低，使用聯(lián)軸器不利于減速，會增加減速器的成本，不夠經濟。最終確定方案為（d）方案。該方案的優(yōu)缺點：該工作機有輕微震動，由于 V 帶有緩沖吸震能力，采用 V 帶傳動能減小震動帶來的影響，而且利于減速，還能起過載保護的作用，并且該工作機屬于小功率，載荷變化不大，可以采用 V 帶這種簡單的結構，并且價格便宜，標準化程度高，大幅度降低成本。減速器部分兩級展開式圓柱齒輪減速，這是兩級減速器中應用最廣泛的一種，齒輪相對于軸承不對稱，要求軸具有較大的剛度，高速及齒輪常布置在遠離扭矩輸入端的一邊，以減小因彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均勻現(xiàn)象。電動機部分為 Y 系列三相交流，異步電動機?？傮w來講，該傳動方案滿足工作機的性能要求，使用工作條件，工作可靠，此外還結構簡單，成本低，傳動效率高。102.3 輸送外傳動系統(tǒng)的確定（a）帶傳動（b）履帶傳動（c）鏈傳動方案評價：（a）方案成本較低，但是防腐蝕性不強。 （b）履帶主要用在坦克等觸地設備，在此處用履帶傳動很不經濟。 （c）方案中鏈傳動選擇合理。最終確定方案為（c ）方案該方案的優(yōu)缺點：鏈傳動的傳動比精確，傳動效率高，鏈傳動對軸的作用力較小，鏈傳動尺寸較緊湊，鏈傳動對環(huán)境的使用能力較強，鏈條的磨損伸長比較緩慢，張緊調節(jié)量較小。2.4 總體方案的確定方案為：電動機——帶傳動——減速器——鏈傳動如下圖：圖 2.2 系統(tǒng)總體方案113 電動機型號的選擇3.1 電動機類型選擇根據動力源和工作條件，選用交流電機，Y 系列三項異步電動機3.2 電動機功率的選擇根據鏈傳輸機結構的布置由已知條件鏈傳動機構承受的鐵屑質量為為此排屑的質量，即為 2.28（最大板寬度）×4（最大版長度）×0.01（平均每次清理厚度）×7.85×1000（普通剛的的密度）=716kg 的鐵屑，即 7016N（取 G=9.8） ，取 3000， 鏈的傳動速度為（燒嘴速度為 V=8M/MIN,每次清理寬度為 100mm，所以清理一面的時間為（2.28×10×4）/8=11.4min，取 12min，搜所以每 12 分鐘便有 2806.72N 鐵屑排出，假設一次清理的鐵屑分連詞排出，算的 6min/次，總行程為 3.6M，3.6/6=0.6m/min，由于傳動機構還受鏈條摩擦力 f 和刮板的重力分量 F1。由上述可知總的載荷為 F=f+F1+3000設所選鏈型號為 56B，P=76.2mm,單排質量 Q=22.6kg/m，總長度為 10m，刮板尺寸為 500mm×300mm×10,選用普通碳素鋼密度為 7.85，相鄰刮板之間的距離為五個節(jié)距 88.9×6=533.4mm，F(xiàn) 1 約為 2193N，f 約為 5880NF=5880+2193+7016=1508912則工作機有效功率為 P=FV=15089×0.01=0.151KW由已知條件得電動機有效功率為 Pd=P/η，式中 η 為系統(tǒng)總的傳動效率電動機到鏈傳動總的傳動效率為 η=η 1×η 22×η 36×η 4×η 5式中：η 1 為 V 帶傳動效率，η 2 為閉式齒輪的傳動效率， η 3 為圓錐滾子軸承的傳動效率， ，η 4 為聯(lián)軸器的傳動效率，η 5 為鏈傳動效率查表：η 1=0.95 η 2=0.97 η 3=0.98 η 4=0.99 η 5=0.96 代入上式：η=0.723 所以電動機的有效功率 Pd=p/η=0.209KW所選電動機的額定功率必須滿足 Pe>Pd3.3 確認電動機型號根據已知條件本排屑裝置的輸送速度為：Nw=V×60×1000/Z1×P=11.04 選取電動機型號為 Y2-90S-8,同步轉速為 750r/min,對應額定功率為 0.37KW，外伸軸直徑 24mm方案 電機機型號 額定功率(KW)同步轉速（r/min）滿載轉速（r/min）總傳動比 i1 Y2-90S-8 0.37 750 700 65134、V 帶的設計計算4.1 傳動比的分配4.1.1、計算總的傳動比：i=Nm/Nw=715/11=654.1.2、傳動比的分配：i 1=3,i2×i3=i/i1=21.664.1.3、雙極斜齒圓柱齒輪減速器高速級的傳動比為 54.1.4、低速級傳動比：i 3=4.334.2 各軸的轉速，功率和轉矩轉速：N1=715/3=238.33R/MIN功率：P1=Pd ×η 4=0.209×0.95=0.199KW扭矩：T1=9550P1/N1=9550×0.199/238.33=7.97N。M轉速：N2=238.33/5=47.67R/MIN功率：P2=P 1×η 2×η 3=0.199×0.97×0.98=0.189KW扭矩：T2=9550P 2/N2=9550×0.189/47.67=37.86N.M轉速：N3=47.67/4.33=11.01R/MIN功率：P3=P2 ×η2×η3=0.189×0.97×0.98=0.180KW扭矩：T3=9550P 3/N3=9550×0.180/11.01=156.13N.M轉速：N 4=N3=11.01R/MIN功率：P4=P 3×η 1×η 5=0.180×0.99×0.96=0.17KW14扭矩：T4=9550P 4/N4=9550×0.17/11.01=147.46N.M表 1.1 各軸的運動與動力參數(shù)軸號 轉速（r/min） 功率（KW） 扭矩（N.M）1 238.33 0.199 7.972 47.67 0.189 37.863 11.01 0.180 156.134 11.01 0.17 147.464.3 帶傳動方案的確定外傳動帶選為普通 V 帶傳動4.3.1、 確定計算功率：Pc a(1)查文獻得工作情況系數(shù) Ka=1.2（2）Pca=Ka×P=1.2×0.151=0.18124.3.2、選擇 V 帶型號選 A 形 V 帶4.4 帶傳動設計計算4.4.1、確定帶輪尺寸 d1,d2（1）根據帶輪要求去小帶輪尺寸為 d1=160mmd 1/21204.4.4、確定 V 帶根數(shù) ZZ>Pca/(P0+ΔP)KαKlP0 為單根 V 帶的基本額定功率，Δp0 為 I≠1 是單根 V 帶額定功率增量，Kl 為帶長修正系數(shù)，Ka 為小帶輪包角系數(shù)P0=1.51 Δp0=0.09 Ka=0.93 KL=1.13代入得 Z=24.4.5、確定單跟初拉力 F0F0=500×Pca/VZ(2.5/Ka-1)+qv2=16.37N查表的 q=0.1kg/m4.4.6、計算對軸的壓力 FpFp=2ZF0sin(α1/2)=2×2×16.37×sin(159.86/2)=64.474.5 帶輪的結構設計4.5.1、 小帶輪的設計因為小帶輪基準直徑 d1=160300 故可采用輪輻式帶輪寬：B=（ Z-1）e+2f=(2-1) ×15+2×10=35mm輪轂寬：L=（1.5-2）d=1.8×60=108輪轂外直徑：d1=1.9d=114mm帶輪外徑：da=dd+2ha=480+2 ×2.75=485.5輪緣寬：δ=8mm基準線下深槽：10mm由以上數(shù)據，大帶輪結構簡圖如下：165 減速器的選擇5.1 減速器的型號的選擇由于，該工作機有輕微震動，由于 V 帶有緩沖吸震能力，采用 V 帶傳動能減小震動帶來的影響，而且利于減速，還能起過載保護的作用，并且該工作機屬于小功率，載荷變化不大，可以采用 V 帶這種簡單的結構，并且價格便宜，標準化程度高，大幅度降低成本。減速器部分兩級展開式圓柱齒輪減速，這是兩級減速器中應用最廣泛的一種，齒輪相對于軸承不對稱，要求軸具有較大的剛度，高速及齒輪常布置在遠離扭矩輸入端的一邊，以減小因彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均勻現(xiàn)象。電動機部分為 Y 系列三相交流，異步電動機?？傮w來講，該傳動方案滿足工作機的性能要求，使用工作條件，工作可靠，此外還結構簡單，成本低，傳動效率高，故采用二級圓柱斜齒輪減速器5.2 減速器參數(shù)的選擇減速器的傳動比為 64:1，輸入軸與輸出軸異邊。輸入軸的轉速：N1=715/3=238.33R/MIN功率：P1=Pd ×η4=0.209 ×0.95=0.199KW 扭矩：T1=9550P1/N1=9550×0.199/238.33=7.97N。M輸出軸的轉速：N3=47.67/4.33=11.01R/MIN 功率：P3=P2×η 2×η3=0.189 ×0.97×0.98=0.180KW 扭矩：T3=9550P3/N3=9550×0.180/11.01=156.13N。M 由于減速器的選型參數(shù)已經基本確定，即可以根據要求購買，故減速器的設計在此不一一介紹176、鏈傳動設計的計算6.1 鏈傳動方案的確定6.2鏈傳動的設計計算6.2.1、選擇從動鏈輪齒數(shù)取傳動比為 i=1 取 Z2=296.2.2、選擇主動鏈輪齒數(shù)Z1=iZ2=1×29=29＜120故合理6.2.3、確定計算功率已知鏈傳動工作平穩(wěn)，設計功率為Pd=KaP/KzKm=1×0.151/1.579×1=0.096kw18式中：P-傳遞功率 KVKa-工礦系數(shù)，取 Ka=1.0Kz-小鏈輪齒數(shù)系數(shù)，取 Kz=1.579Km-多排鏈排數(shù)系數(shù)，去 Km=16.2.4、鏈條節(jié)距選用根據設計功率 Pd(取 Pd=P0)和小鏈輪轉速 n1,選用 56B 號鏈條，查表節(jié)距P=88.9,設鏈長 10M6.2.5、計算鏈輪尺寸D1=P/（sin180/Z1）=88.9/sin(180/29)=822.4mmD2= P/（sin180/Z2）=88.9/sin(180/29)=822.4mm6.2.6、初定中心距中心距暫取 3540（根據漏斗長決定）6.2.7、鏈條長度及鏈長節(jié)速鏈長：L=10M鏈條節(jié)數(shù)：Lp=L/P=10000/88.9=112.49元整偶數(shù)節(jié)，取 Lp=114鏈速：V=Z1N1P/60×1000=29 ×11.04×88.9/（60× 1000=0.47<0.6m/s屬于低速運動6.3 鏈輪的結構和尺寸6.3.1 主、從動輪設計1.鏈輪材料和工藝鏈輪材料為 45 鋼，硬度為 40-50HBS。2.鏈輪的結構和尺寸由前面設計可知 D1=D2=822.4 P=88.9 Z1=Z2=29鏈輪結構如下：19鏈輪結構簡圖輪轂厚度：h=K+Dk/6+0.01d=9.5+220/6+0.01×822.4=54.4mm由于 d=822.4 K 取 9.5輪轂長度：L=3.3h=3.3 ×54.4=179.5mm輪轂直徑：Dh=Dk+2h=220+2 ×54.4=328.8mm齒寬 Bf1=0.93×b1=49.6mm20B1 為內鏈節(jié)寬度齒側倒角：Ba=0.13p=0.13×88.9=11.56mm齒側半徑：Rx=P=88.9mm齒全寬：Bfn=(n-1)Pt+Bf1=49.6mm1，基本參數(shù)和主要尺寸分度圓直徑：D1=D2=822.4mm齒頂圓直徑：Da max=d+1.25p-d1=822.4+1.25×88.9-53.98=879.545式中：d1- 滾子直徑 查表得 d1=53.98Da min=d+p(1-1.6/Z)-d1=822.4+88.9×（1-1.6/29 ）-53.98=852.42mm取 Da=866.0mm齒根圓直徑：Df=D-D1=822.4-53.98=768.42mm分度圓弦齒高：Ha max=(0.652+0.8/Z)p-0.5d1=31.02mmHa min=0.5（p-d1）=17.46取 Ha=24.24mm最大齒跟距高：Lx=dcos90/Z-d1=822.4×cos(90/29)-53.98=767.21mm4.鏈輪公差 查表得齒表面粗糙度：Ra=6.3um齒根圓極限偏差 量柱測量距極限偏差：由于:Df=768.42mm 查表得：上偏差 0，下偏差 h11量柱測量距：Mr=dcos90/Z+dr=822.4×cos(90/29)+53.98=875.17mm dr=d1式中：dr-量柱直徑， DR=D1,量柱技術要求為：極限偏差為：上片車+0.01，下偏差：0；表面粗糙度 Ra=1.6um；表面硬度為：55-60HRC。鏈輪孔和根圓直徑之間的跳動量：不能超過 max(0.008df+0.08,0.15)=0.15軸孔到鏈輪齒側平直部分的斷面跳動量：不能超過 max(0.009df+0.08,0.14)=0.14孔徑：H8齒寬：H14217 、排屑裝置的保養(yǎng)與維護7.1 排屑裝置的保養(yǎng)排屑裝置是必備附屬裝置，其主要作用是將鐵屑從加工區(qū)域排放到機床之外，迅速，有效的排除切屑才能保證正常的加工。排屑裝置的安裝位置一般都盡可能的靠近鐵屑排除區(qū)域，次排泄裝置應該裝在加工區(qū)域的正下方，以利于簡化排泄裝置結構，減小設備的占地面積，提高排屑效率。排除的鐵屑一般都落入鐵屑收集箱或小車中，有的則直接排入車間排屑系統(tǒng)。刮板鏈條式排泄裝置是一種具有獨立功能的附件，接觸電源之前應將車減速器潤滑油是否低于油面線，如果不足，應加入 40 號全損耗系統(tǒng)用油至油面線，電動機啟動后，應立即檢查鏈輪的選裝方向是否與箭頭所指示方向相符，吐過不相符應立即改正。排屑裝置鏈輪上裝有過載保險離合器，在制作時已作了調整，如電動機啟動后，發(fā)現(xiàn)摩擦片有打滑現(xiàn)象，應立即停止開動，檢查鏈帶是否被異物卡住或其他原因。應該定期對排屑裝置重要不見如：減速器、鏈條等進行一般潤滑，以提高排屑裝置的壽命。8.2 排屑裝置的維修如排屑裝置出現(xiàn)故障，不能順利運轉，則可從以下方面找原因。1）摩擦片的壓緊力是否足夠，先檢查碟形彈簧的壓縮量是否在規(guī)定的數(shù)值22之內；碟形彈簧自由高度為 8.5mm，壓塑量應為 2.6-3mm，若這個數(shù)值之內，則說明壓緊力已足夠了；如壓塑量不夠，可均衡的調整 3 只 M8 壓緊螺釘。2）若壓緊后還是繼續(xù)打滑，則應全面檢查卡主的原因。結論至此，排屑裝置的設計成功，它是針對市場的需求而設計的，從而能有效的滿足當今市場上對排屑裝置的需求，它具有如下的優(yōu)點；傳動平穩(wěn)，傳動效率高，生產效率高，勞動強度低，產品質量好，經濟性好，人性化等優(yōu)點。本設計中，主要完成了以下方面的內容：（1）對現(xiàn)有的排屑裝置進行分析，系統(tǒng)方案進行比較，選出最優(yōu)，最合理的方案。（2）完成電機的選擇，帶傳動設計，減速器的設計，鏈傳動等結構的設計。（3）進行機械系統(tǒng)部分計算及選取相關的機械零件（4）畫出排屑裝置的總體結構圖，及相關零件圖。當然，任何產品剛設計出來都不會是完善的，毫無缺陷的，必須在實踐之中發(fā)現(xiàn)它的不足，再進行改進，如此反復，才能最終達到滿意的效果，經過客觀的分析后，本設計以經濟性為第一設計思想，可能存在如下不足，如減速器整體結構稍大，造成整個排屑機頭的布置占用空間大；設計過程在人性化的考慮還不夠等等。這些問題只有在實踐中采取相應的措施才能不斷完善。23參考文獻1. 何玉林，沈榮輝，賀元成，機械制圖。重慶；重慶大學出版社 2000 1-372. 成大先，機械設計手冊，單行本，機械傳動；化學工業(yè)出版社 2004 12-4 13-4793. 周明衡。減速器選用手冊 北京：機械工業(yè)出版社 1992 134-2044. 羅善明。帶傳動理論與新型帶傳動 北京：國防工業(yè)出版社 2006 46-575. 張德泉 陳思夫 機械制造裝備及其設計 天津 天津大學出版社 2003 240-2476. 中國標準出版社 中國機械工業(yè)標準匯編 鏈傳動卷 北京 中國標準出版社 全國鏈傳動標準化技術委員會 2003 203-2557. 鄭志峰 鏈傳動設計與應用手冊 北京 機械工業(yè)出版社 1992 134-2048. 吳宗澤 機械零件設計手冊 北京 機械工業(yè)出版社 2003 288-317 575-6419. 席偉光 楊光 李波 機械設計課程設計 北京 高等教育出版社 2003 58-96 163-25910. 孫志李 冷興聚 威延剛 曾海泉 機械設計 東北大學出版社 2003 585-658 808-93711. 紀名剛 機械設計第 8 版 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N.Acherkan.Machine tool design voll&2.Mir publishers.198224致謝本論文是在胡自化老師的細心知道下完成的，在我即將完成學習之際，我中心的感謝胡老師給我的關心和幫助，胡老師淵博的學識，嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，平易近人的作風和認真負責的工作態(tài)度讓我們受益匪淺。從胡老師那里我們學到了很多專業(yè)知識和相關的設計方法，在此，謹向恩師表示最真誠的感謝。此外，還要感謝所有給過我?guī)椭耐瑢W，他們也為我的畢業(yè)設計提供了不少的意見和建議，在此謹表示誠摯的謝意。感謝答辯委員會的各位老師，感謝你們在百忙之中抽出寶貴的時間批閱論文，出席答辯并不吝提出寶貴的指導性建議。25附錄一:英文翻譯原文26272829303132333435