臥式攪拌器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(三維PROE)攪拌機(jī)械 面粉加工;食品工業(yè)【含圖紙】
喜歡就充值下載吧。資源目錄里展示的全都有,下載后全都有,請(qǐng)放心下載,【QQ:1304139763 可咨詢交流】=喜歡就充值下載吧。資源目錄里展示的全都有,下載后全都有,請(qǐng)放心下載,【QQ:1304139763 可咨詢交流】=喜歡就充值下載吧。資源目錄里展示的全都有,下載后全都有,請(qǐng)放心下載,【QQ:1304139763 可咨詢交流】=
第一章 緒論1.1課題研究意義理論上把任何狀態(tài)(固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)和半液態(tài))下物料均勻摻和在一起的操作稱為混合,但習(xí)慣上常把固態(tài)物料之間摻和或者固態(tài)物料加濕的操作稱為混合;而把固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)物料與液態(tài)物料混合的操作稱為攪拌。攪拌與混合操作是應(yīng)用最廣的過程單元操作之一,大量應(yīng)用于化工、石化、輕工、醫(yī)藥、食品、采礦、造紙、農(nóng)藥、涂料、冶金、廢水處理等行業(yè)中。近年來,攪拌與混合技術(shù)發(fā)展很快、攪拌與混合設(shè)備正向著大型化、標(biāo)準(zhǔn)化、高效節(jié)能化、機(jī)電一體化、智能化和特殊化方向發(fā)展。在這種形式下,技術(shù)人員如何借鑒已有經(jīng)驗(yàn),掌握新的變化情況,正確設(shè)計(jì)與選用不同工藝條件下操作的攪拌與混合設(shè)備,使其滿足安全、可靠、高效和節(jié)能的要求,就變得十分重要了。攪拌混合設(shè)備是各種工業(yè)反應(yīng)不可或缺的重要工具。然而,由于攪拌目的多樣性和混合反應(yīng)的復(fù)雜性,當(dāng)前,攪拌混合技術(shù)還存在著一些問題。例如攪拌效率低,功耗大,鑄造成本高,在自動(dòng)化選型和設(shè)計(jì)問題上,長(zhǎng)期以來一直依靠專家根據(jù)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)人工完成,智能化水平不高,設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng),資金和人力物力消耗巨大,等等。因此研制新型攪拌裝置和采用先進(jìn)流場(chǎng)測(cè)量技術(shù)一直是攪拌過程所研究的主要課題。1.2 攪拌機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和相關(guān)理論的完善和進(jìn)一步成熟,攪拌器的設(shè)計(jì)和制造獲得了飛速發(fā)展。但是,它也面臨著必需滿足合理利用資源、節(jié)能降耗和對(duì)環(huán)境保護(hù)要求的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。攪拌器在服從裝置規(guī)模經(jīng)濟(jì)化和品種多樣化的同時(shí),正日趨大型化?;诠?jié)能要求,開發(fā)出變頻調(diào)速電機(jī)、小剪切阻力槳葉、以新型密封代替機(jī)械密封和填料密封,以磁力驅(qū)動(dòng)代替機(jī)械驅(qū)動(dòng)?;诮档彤a(chǎn)品總體成本、減少維修保養(yǎng)成本和提高設(shè)備品均維修間隔時(shí)間的要求,大大提高設(shè)備運(yùn)行壽命?;跐M足衛(wèi)生和降低清洗和殺菌成本的要求,實(shí)現(xiàn)CIP(就地清洗)和SIP(就地殺菌),提高自動(dòng)化水平,避免人與產(chǎn)品接觸,減少人工操作和待機(jī)時(shí)間,大大提高產(chǎn)品衛(wèi)生水平。這些都是現(xiàn)代新型攪拌裝置的研究方向,其中有許多方面已經(jīng)取得豐碩成果,有些方面還在進(jìn)一步研究當(dāng)中。傳統(tǒng)的攪拌器密封裝置基本有四種,填料密封、機(jī)械密封、液壓密封和唇狀密封。前兩種密封同泵的密封類似。液壓密封最簡(jiǎn)單,在攪拌器中用得最少。唇狀密封只適用于低壓、防塵、防蒸汽的密封,這種密封結(jié)構(gòu)也很少采用,最常用的密封是前兩種。其中機(jī)械密封成本較高,但泄漏率低;維修頻度是填料密封的二分之一到四分之一。磁力驅(qū)動(dòng)攪拌器的特點(diǎn)是以靜密封結(jié)構(gòu)取代動(dòng)密封,攪拌器與電極傳動(dòng)間采用磁力偶合器聯(lián)結(jié),不存在接觸傳遞力矩,能徹底解決機(jī)械密封與填料密封的泄漏問題。國(guó)內(nèi),威海自控反應(yīng)釜公司、開原化工機(jī)械磁力反應(yīng)釜廠、溫州中偉磁傳密封設(shè)備廠等均生產(chǎn)磁力攪拌器。瑞典NA型磁力攪拌反應(yīng)釜,攪拌器安裝在反應(yīng)釜底部,攪拌器與釜底齊平,易于拆卸,可靠、耐用和便于維修。磁力攪拌器的缺點(diǎn)是對(duì)于一些粘稠液體或有大量固體參加或生成的反應(yīng)尚不能順利使用,此時(shí)必須使用機(jī)械攪拌器作為驅(qū)動(dòng)能源。在新型攪拌槳葉的開發(fā)方面,很多公司都在積極開發(fā)具有適合于高黏度物料的槳葉的攪拌器,其中美國(guó)ROSS公司開發(fā)的新型雙行星式攪拌器是其中之一。同傳統(tǒng)的矩形長(zhǎng)條形行星槳葉(見圖1.1 a)不同,新型的高黏度攪拌槳葉(見圖1.1 b)有一個(gè)精確的空間角度,使槳葉的轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡不但有力地推動(dòng)高黏度物料向前運(yùn)動(dòng),而且推動(dòng)它向下運(yùn)動(dòng),不產(chǎn)生爬升,而且比傳統(tǒng)的行星式垂直槳葉的阻力要小得多。傳統(tǒng)的行星式垂直槳葉有兩組,每組兩片垂直的扁長(zhǎng)槳葉,當(dāng)這兩片槳葉在容器里面轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生極大剪切阻力,功耗大增,電流猛升。這個(gè)問題一直是傳統(tǒng) (a) 傳統(tǒng)的行星式槳葉 (b) 新型HV槳葉行星式垂直槳葉的要害所在。新型HV槳葉由于是螺旋式設(shè)計(jì),兩組HV槳葉在交替轉(zhuǎn)過一個(gè)截面時(shí)幾乎是連續(xù)地在切斷物料,負(fù)荷是連續(xù)地處于平衡狀態(tài),從而消滅了電流的浪涌現(xiàn)象。多功能化和攪拌過程的自動(dòng)化是二十一世紀(jì)提高攪拌產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量和滿足環(huán)境保護(hù)要求的主導(dǎo)方向,目前有如下幾個(gè)發(fā)展趨勢(shì):(1)多軸攪拌機(jī),它配備三套獨(dú)立傳動(dòng)的攪拌裝置。一套是沿著攪拌容器周邊慢速轉(zhuǎn)動(dòng)的三翼錨式攪拌槳,使物料產(chǎn)生激烈的軸向和徑向流動(dòng),促使物料良好的混合和傳熱;第二套是定/轉(zhuǎn)子式剪切裝置和高速分散頭。(2)雙行星攪拌器與變速驅(qū)動(dòng)裝置的組合,這一構(gòu)想使得即使在極低轉(zhuǎn)速下也可獲得極大扭矩。而低轉(zhuǎn)速攪拌對(duì)于制造高性能的硅膠、樹脂、橡膠添加劑、牙科材料、金屬和陶瓷粉等是非常重要的。(3)行星槳葉與高速分散器的組合,采用這種組合的攪拌器,被處理物料的黏度可高達(dá)120萬厘泊。行星槳葉和分散頭在環(huán)繞容器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)各有自己的轉(zhuǎn)軸,行星槳葉將物料傳送到分散頭。高速分散頭則對(duì)物料施加剪切力。(4)自動(dòng)卸料和互換攪拌容器,由于粘稠材料人工卸料很困難,很多廠家都采取自動(dòng)卸料措施。自動(dòng)卸料系統(tǒng)大大減少了人工卸料的停機(jī)時(shí)間。不但大大提高了產(chǎn)量,消滅次品,還保證了產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。由于操作人員與產(chǎn)品的接觸大大減少,產(chǎn)品不受污染的安全性也大大提高了。1.3論文主要完成的工作攪拌裝置主要由兩部分組成:主傳動(dòng)部分和攪拌葉片部分。主傳動(dòng)部分包括一個(gè)異步電機(jī)和減速系統(tǒng)。為使物料在攪拌過程中更高效率的混合,攪拌葉片選用螺帶式攪拌葉片。本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1) 總體方案設(shè)定通過對(duì)國(guó)內(nèi)外的攪拌器發(fā)展現(xiàn)狀的研究,以及對(duì)塑膠設(shè)計(jì)要求的了解,吸取經(jīng)驗(yàn),制定自己的設(shè)計(jì)方案。(2) 攪拌機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有了總體的設(shè)計(jì)方案,將攪拌器結(jié)構(gòu)分為主傳動(dòng)系統(tǒng)、攪拌部分和機(jī)架三大部分,然后分部對(duì)這三部分進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。(3) 零件安全性校核 當(dāng)完成各部分的零件設(shè)計(jì)后,還要進(jìn)行安全性校核。本論文主要對(duì)處于最復(fù)雜受力狀態(tài)下的軸、軸承、鍵以及電機(jī)進(jìn)行了校核計(jì)算舉例(4) 電氣控制設(shè)計(jì)電氣控制主要完成能實(shí)現(xiàn)攪拌機(jī)的啟動(dòng)、停止和調(diào)速。 第二章 攪拌器總體方案的確定2.1 引言塑膠混合就是將不同種類的塑膠、色粉、母?;蚱渌砑訑嚢铏C(jī)在一起的原料注塑。22攪拌機(jī)總體結(jié)構(gòu)方案臥式攪拌器的攪拌容器軸線與回轉(zhuǎn)軸線都處于水平位置;其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,卸料、清洗、維修方便,但占地面積一般較大。這類機(jī)器生產(chǎn)能力范圍大,在國(guó)內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,如化工、醫(yī)藥、食品、造紙等行業(yè)均得到廣泛應(yīng)用。2.2.1 傳動(dòng)方式確定(1)攪拌機(jī)形式選擇,考慮到本設(shè)計(jì)目的,采用容器固定式臥式攪拌機(jī)。(2)傳動(dòng)方案確定,本設(shè)計(jì)要求攪拌速度為35r/min,對(duì)攪拌速度要求不高。雖然轉(zhuǎn)速較低,但其啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩很大,需選用符合啟動(dòng)要求的電機(jī),電機(jī)轉(zhuǎn)速約為2000r/min,因此傳動(dòng)系統(tǒng)需采用加大的減速比,考慮機(jī)器尺寸和噪聲要求,采用帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)組合機(jī)構(gòu)。初步設(shè)定的減速機(jī)構(gòu)示意圖如圖2.1所示2364511-小帶輪 2-大帶輪 3-攪拌軸 4-大齒輪 5小齒輪 6電機(jī)圖2.1 傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖2.2.2基本尺寸的確定本設(shè)計(jì)為中小型攪拌機(jī),根據(jù)其工作容量與操作人員的最佳操作位置,暫定攪拌器外形尺寸為6006001200 mm,其中攪拌軸軸線高度為800 mm,攪拌器下半部分為直徑600 mm的半圓桶,上半部分為1000600900mm的長(zhǎng)方體,桶壁后8mm,攪拌器葉片邊緣與桶壁間隙2mm。為了實(shí)現(xiàn)更好的攪拌效果,采用雙螺帶式攪拌器,攪拌軸直徑30mm,長(zhǎng)1000mm,大螺帶直徑480mm,帶寬40mm,小螺帶直徑240mm,帶寬30mm。還有設(shè)定進(jìn)料方式和出料方式,容器桶上部設(shè)蓋子裝填物料,下部開口卸放物料。有了以上尺寸設(shè)定,合理布局電動(dòng)機(jī)的位置,傳動(dòng)裝置的布局,完成總體結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì),繪制機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。總體機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2.2所示。1- 電動(dòng)機(jī)2- 小帶輪3- 大帶輪4- 齒輪5- 攪拌容器6- 攪拌葉片 圖2.2總體機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖2.3 攪拌器性能指標(biāo)的設(shè)定攪拌器工作參數(shù)不僅反映其所能勝任的工作,更重要的是決定設(shè)計(jì)方向和一些設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇范圍。對(duì)于主傳動(dòng)系統(tǒng),根據(jù)要求設(shè)定正常工作轉(zhuǎn)速35r/min,啟動(dòng)時(shí)加速時(shí)間4s,穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間5min,減速時(shí)間6s,停歇時(shí)間2min。攪拌容器為半圓柱形,尺寸如圖2.3所示。通常的裝料系數(shù)可取0.60.85,如果物料在攪拌過程中要起泡沫或呈沸騰狀態(tài),可取0.60.7;如果物料在攪拌過程中狀態(tài)平穩(wěn),可取0.80.85(物料粘度較大可取大值)。故本設(shè)計(jì)取攪拌裝置的攪拌系數(shù)為0.8。6001000 圖2.3 攪拌容器外形2.4 本章小結(jié)本章通過分析塑膠混合強(qiáng)制攪拌機(jī)的設(shè)計(jì)制作要求,確定了攪拌機(jī)的基本結(jié)構(gòu)方案和基本結(jié)構(gòu)尺寸,并對(duì)臥式攪拌機(jī)的部分工作參數(shù)進(jìn)行了設(shè)定,為下一步詳細(xì)計(jì)算做好準(zhǔn)備。第3章臥式攪拌器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1引言上一章對(duì)臥式攪拌器的機(jī)械結(jié)構(gòu)總體方案進(jìn)行了分析論證,本章將基于上一章已確定的基本結(jié)構(gòu)和基本尺寸進(jìn)行詳細(xì)全面的設(shè)計(jì)工作,分別對(duì)每個(gè)部分進(jìn)行詳細(xì)的分析設(shè)計(jì),確定其具體結(jié)構(gòu),詳細(xì)尺寸,繪制零件圖,裝配圖。3.2驅(qū)動(dòng)元件的選擇與計(jì)算3.2.1驅(qū)動(dòng)元件選擇原則攪拌設(shè)備的攪拌軸通常由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),電動(dòng)機(jī)選用一般依據(jù)以下幾個(gè)原則:(1) 根據(jù)攪拌設(shè)備的負(fù)載性質(zhì)和工藝條件對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求,選擇電動(dòng)機(jī)類型。(2) 根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速變化范圍和啟動(dòng)頻繁程度等要求,考慮電動(dòng)機(jī)的溫升限制、過載能力和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩,合理選擇電動(dòng)機(jī)容量,并確定冷卻通風(fēng)方式。(3) 根據(jù)使用場(chǎng)所大的環(huán)境條件,如溫度、濕度、灰塵、雨水、瓦斯和腐蝕及易燃易爆氣體等,考慮必要的防護(hù)方式和電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式,確定電機(jī)的防爆等級(jí)和防護(hù)等級(jí)。(4) 根據(jù)攪拌設(shè)備的最高轉(zhuǎn)速和對(duì)電力傳動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的過渡過程的性能要求,以及機(jī)械減速的復(fù)雜程度,選擇電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。除此之外,選擇電機(jī)還必須符合節(jié)能要求,并綜合考慮運(yùn)行可靠性、供貨情況、備品備件通用性、安裝檢修難易程度、產(chǎn)品價(jià)格、運(yùn)行和維修費(fèi)用等因素。根據(jù)上述原則,綜合考慮本設(shè)計(jì)的工作條件要求,確定電機(jī)類型為異步電機(jī),防護(hù)方式防塵、防水濺以及防異物伸入。3.2.2主電機(jī)的選擇及電機(jī)參數(shù)的確定1、攪拌功率的計(jì)算在正常情況下,混合設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所消耗的功率包括以下幾部分:(1) 使容器內(nèi)的塑膠粒子運(yùn)動(dòng)消耗的功率。(2) 軸承、減速裝置和傳動(dòng)裝置摩擦消耗的功率。(3) 連續(xù)驅(qū)動(dòng)容器本身或攪拌槳葉等回轉(zhuǎn)消耗的功率。(4) 其他附屬裝置,如控制器等消耗的功率。對(duì)于容器固定型混合設(shè)備,當(dāng)這類混合設(shè)備的螺帶葉片或攪拌槳回轉(zhuǎn)時(shí),對(duì)于流動(dòng)良好的粒體,可以通過實(shí)驗(yàn)等到軸力矩。 (3.1)式中 K實(shí)驗(yàn)系數(shù),查表取K=45; Dp粒子直徑,m,查表取m; 表觀密度,kg/m3,查表取kg/m3; 內(nèi)摩擦系數(shù),查表取=1.19; Z接觸螺帶的粉粒體層的高度或長(zhǎng)度,m,本設(shè)計(jì)Z=0.78m; d葉片外徑,m,本設(shè)計(jì)d=0.48m; s螺帶節(jié)距,m,本設(shè)計(jì)s=0.78m; b葉片寬度,m,本設(shè)計(jì)b=0.04m; f裝料系數(shù),本設(shè)計(jì)取值f=0. 8。 參考已有實(shí)驗(yàn)測(cè)出的參數(shù)表格,選擇機(jī)型為臥式螺帶,則指數(shù)值如下:=0;=1.0;=1.2;=1.0;=3.3;=-0.3;=0.7;=1.2。對(duì)于本設(shè)計(jì),物料設(shè)定為面粉和砂糖的混合物,攪拌葉片與攪拌桶內(nèi)壁間隙為2mm,根據(jù)查詢的資料,估算混合物料的表觀密度,粒子直徑等參數(shù),最后計(jì)算數(shù)值確定如下:大螺帶轉(zhuǎn)矩而對(duì)于小螺帶,計(jì)算時(shí)只需將葉片外徑d這一參數(shù)值替換為0.24即可,小螺帶轉(zhuǎn)矩?cái)嚢栎S上總轉(zhuǎn)矩?cái)嚢栎S功率 (3.2)式中各參數(shù) P功率,W; n回轉(zhuǎn)速度,r/s,本設(shè)計(jì)取值n=1r/s; T軸力矩,。所以攪拌軸功率2、電動(dòng)機(jī)額定功率的計(jì)算電動(dòng)機(jī)額定功率是根據(jù)它的發(fā)熱情況來選擇的,在允許范圍內(nèi),電動(dòng)機(jī)絕緣材料的壽命為1525年。如果超過了容許溫度,電動(dòng)機(jī)使用壽命就要縮短。而電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱情況,又與負(fù)載大小及運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)。攪拌設(shè)備的電動(dòng)機(jī)功率必須同時(shí)滿足攪拌器運(yùn)轉(zhuǎn)及傳動(dòng)裝置和密封系統(tǒng)功率損耗的要求,此外還需考慮在操作過程中出現(xiàn)的不利條件造成功率過大等因素。電動(dòng)機(jī)額定功率可按下式確定: (3.3)式中各參數(shù) PN電動(dòng)機(jī)功率,kW; P攪拌器功率,kW,由前面計(jì)算P=1.25393kW; PS軸封裝置的摩擦損失功率,kW; 傳動(dòng)裝置的機(jī)械效率。軸封裝置摩擦造成的功率損失因密封系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)而異,一般來說,填料密封功率損失大,機(jī)械密封的功率損失相對(duì)較小。但是考慮到設(shè)計(jì)的目標(biāo)功能與成本有機(jī)結(jié)合,最終采用了填料密封,作為粗略的估算,填料密封功率損失約為攪拌器功率的5%10%,本次計(jì)算取5.8%,即軸封摩擦損失功率為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的效率是齒輪軸承帶這些零部件的效率乘積,開式圓柱齒輪傳動(dòng)效率取0.9,帶傳動(dòng)效率取0.96,滾動(dòng)軸承效率取0.99,所以電機(jī)額定效率 3、電動(dòng)機(jī)功率的修正計(jì)算電動(dòng)機(jī)用于海拔高度超過1000m或環(huán)境溫度超過40、相對(duì)濕度超過95%時(shí),均在訂貨時(shí)注明,并計(jì)算功率的降低程度,這是因?yàn)楹0胃叨?、溫度和濕度都?huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作產(chǎn)生很大影響。本設(shè)計(jì)忽略海拔高度和濕度的影響,只考慮環(huán)境溫度造成的影響,電機(jī)額定功率按照下式進(jìn)行修訂: (3.4)式中 校正溫度影響后的電動(dòng)機(jī)功率,kW; 電動(dòng)機(jī)額定功率,kW,由前面計(jì)算PN=1.644kW; 溫度校正系數(shù),根據(jù)表格查詢對(duì)應(yīng)25時(shí)的溫度校正系數(shù)為1.1。所以電機(jī)額定功率4、電動(dòng)機(jī)的選擇為保證系統(tǒng)滿足啟動(dòng)要求和穩(wěn)定運(yùn)行要求,選擇的電機(jī)額定功率為2.2kW,方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率KW轉(zhuǎn)速r/min電流A效率%最大轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩總傳動(dòng)比1Y100L1-4 2.214305.03812.27.040.862Y112M-6 2.29405.6180.52.06.026.863Y132S-8 2.2 7105.81812.05.520.29綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比,可見第二方案比較適合。因此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y112M-6,其主要參數(shù)如下;(機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)P828)表3.1交流異步電機(jī)的部分技術(shù)參數(shù)名稱額定功率kW額定電流A額定轉(zhuǎn)速r/min效率%最大轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩質(zhì)量kgY112M-62.25.6194080.566453.2 主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)已經(jīng)初步選定,轉(zhuǎn)速940r/min,攪拌軸的轉(zhuǎn)速35r/min,傳動(dòng)比大約為26.86,考慮到電機(jī)和攪拌軸的距離以及整個(gè)攪拌機(jī)的體積,采用一級(jí)帶輪傳動(dòng),二級(jí)齒輪減速器減速,帶輪傳動(dòng)比初定為3,兩級(jí)齒輪減速器傳動(dòng)比為8.95。下面將進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算。3.2.1帶輪的詳細(xì)計(jì)算對(duì)于傳動(dòng)比為3的帶傳動(dòng),傳動(dòng)比不是很高,傳遞的功率也不是很大,使用普通V帶輪,材料HT200;齒輪傳動(dòng)比為4,材料40Cr。3.3.2帶輪與齒輪的詳細(xì)設(shè)計(jì)1、帶輪的詳細(xì)設(shè)計(jì)為計(jì)算帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)參數(shù),首先設(shè)定一些工作條件,本設(shè)計(jì)載荷變動(dòng)微小,帶負(fù)載啟動(dòng),每天工作小于10小時(shí)。(1)計(jì)算帶輪的計(jì)算功率7 (3.5)式中 計(jì)算功率,kW; 動(dòng)載荷系數(shù),查表選取1.1; P電機(jī)額定功率,kW。所以 (2)選擇帶型,普通V帶Z型,節(jié)寬bp=8.5mm,頂寬b=10mm,高度h=6mm,截面積A=47mm2 (3)初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑,因此外徑,轉(zhuǎn)速為=2880r/min,驗(yàn)算帶的速度其中的取值范圍是2530m/s。計(jì)算從動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑查表圓整后,外徑。 (4)確定帶輪的中心距和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度初定中心距 (3.6) 初定 帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度取,實(shí)際中心距中心距的變動(dòng)范圍 (5)驗(yàn)算主動(dòng)輪上包角包角滿足要求。 (6)確定V帶的根數(shù) (3.7)式中 所以, (7)確定帶的預(yù)緊力。單根V帶所需預(yù)緊力 (3.8)其中 v帶的線速度取最大值,m/s,即大帶輪上外緣點(diǎn)的線速度10.55m/s; q傳動(dòng)帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量,kg/m,查表得數(shù)值0.06kg/m。所以,由于新帶輪容易松弛,所以對(duì)于非自動(dòng)張緊的帶傳動(dòng),安裝新帶時(shí)的預(yù)緊力應(yīng)為上述預(yù)緊力的1.5倍。 (8)計(jì)算帶傳動(dòng)作用在軸上的力 (9)V帶輪設(shè)計(jì),關(guān)于V帶輪的形式:當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑小于等于2.5倍的軸徑時(shí),帶輪一般采用實(shí)心式;當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑小于等于300mm時(shí)可以采用腹板式;當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑大于300mm時(shí),可以采用輪輻式。帶輪槽型Z型,基準(zhǔn)寬度,基準(zhǔn)線上槽深,下槽深,槽間距,第一槽對(duì)稱面至端面的距離,最小輪緣厚,輪槽角小帶輪34,大帶輪38。所以,帶輪寬小帶輪設(shè)計(jì),小帶輪軸徑d=34mm,采用實(shí)心式以下圖3.1為小帶輪的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。 圖3.1 小帶輪結(jié)構(gòu)尺寸大帶輪設(shè)計(jì), ,由于其基準(zhǔn)直徑已經(jīng)非常大,為了減少質(zhì)量,更重要的是降低轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,采用孔板式。以下圖3.2所示為大帶輪的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。 圖3.3 大帶輪結(jié)構(gòu)尺寸 3.2.2齒輪的詳細(xì)計(jì)算由計(jì)算得二級(jí)齒輪減速機(jī)的傳動(dòng)比為8.95,查表得(機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書P17)查得=3.4,則=/=2.63。齒輪材料鍛鋼,直齒圓柱齒輪,7級(jí)精度。傳動(dòng)系統(tǒng)輸入功率小齒輪轉(zhuǎn)速 齒數(shù)比u=4,設(shè)定工作壽命10年,每年工作300天,每天工作6小時(shí)。選擇小齒輪材料40Cr(調(diào)質(zhì)),硬度280HBS,大齒輪材料45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度240HBS,二者材料硬度差40HBS。初定小齒輪齒數(shù)Z1=24,大齒輪齒數(shù)。按照齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪。 (3.9)確定其中計(jì)算參數(shù),計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)查表得接觸疲勞壽命系數(shù),KHN1=0.92,KHN2=0.95,取失效概率1%,安全系數(shù)S=1,計(jì)算接觸許用應(yīng)力將上述兩個(gè)數(shù)值中較小的值帶入公式中計(jì)算小齒輪分度圓直徑23.14計(jì)算圓周速度計(jì)算齒寬23.14模數(shù)齒高五.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù):將傳動(dòng)裝置各軸由高速到低速依次定為1軸、2軸、3軸、4軸;,依次為電機(jī)與軸1,軸1與軸2,軸2與軸3,軸3與軸4之間的傳動(dòng)效率。1.各軸轉(zhuǎn)速:r/min r/min r/min =35.04 r/min2.各軸輸入功率:KW KW KW KW 帶傳動(dòng)效率:0.96每對(duì)軸承的傳動(dòng)效率:0.99圓柱齒輪的傳動(dòng)效率:0.96聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率:0.99卷筒的傳動(dòng)效率:0.963.各軸輸入轉(zhuǎn)矩:1-3軸的輸出功率、輸出轉(zhuǎn)矩分別為各軸的輸入功率、輸入轉(zhuǎn)矩乘軸承傳動(dòng)效率0.98。運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果如下表:軸名功率P KW轉(zhuǎn)鉅T N.m轉(zhuǎn)速r/min輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸2.22.189401軸2.112.0764.3763.08313.332軸2.011.97208.05203.8992.163軸1.911.97520.14509.7435.044軸1.851.81504.64494.5535.04齒輪的計(jì)算1.高速級(jí)大小齒輪的設(shè)計(jì)1)選擇齒輪材料:大小齒輪都選用45鋼,小齒輪調(diào)質(zhì)處理,硬度230,大齒輪正火處理,硬度210。2)確定許用應(yīng)力:a.許用接觸應(yīng)力:查精密機(jī)械設(shè)計(jì)課本表11-7得=570,。故應(yīng)按接觸極限應(yīng)力較低的計(jì)算,即只需求出。對(duì)于調(diào)質(zhì)處理的齒輪,=1.1b.許用彎曲應(yīng)力:由表11-10知=190取=1.4, 所以3)根據(jù)接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì):9級(jí)精度制造,載荷系數(shù)K=1.2,取齒寬系數(shù),測(cè)中心距選定=30,b=119.5mm4)驗(yàn)算彎曲應(yīng)力由圖8-44查得,x=0 =30,=2.60 =209,=2.14,故應(yīng)計(jì)算大齒輪的彎曲應(yīng)力,彎曲強(qiáng)度足夠。
收藏
編號(hào):17643393
類型:共享資源
大?。?span id="24d9guoke414" class="font-tahoma">26.78MB
格式:ZIP
上傳時(shí)間:2020-11-27
40
積分
- 關(guān) 鍵 詞:
-
含圖紙
臥式攪拌器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(三維PROE)攪拌機(jī)械
面粉加工;食品工業(yè)【含圖紙】
臥式
攪拌器
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
三維
proe
攪拌
機(jī)械
面粉
加工
食品工業(yè)
圖紙
- 資源描述:
-
喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有,,下載后全都有,,請(qǐng)放心下載,【QQ:1304139763 可咨詢交流】=====================
喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有,,下載后全都有,,請(qǐng)放心下載,【QQ:1304139763 可咨詢交流】=====================
喜歡就充值下載吧。。。資源目錄里展示的全都有,,下載后全都有,,請(qǐng)放心下載,【QQ:1304139763 可咨詢交流】=====================
展開閱讀全文
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
裝配圖網(wǎng)所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網(wǎng)友學(xué)習(xí)交流,未經(jīng)上傳用戶書面授權(quán),請(qǐng)勿作他用。