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JX17-43 【JX17-43】关风器设计二维+论文

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【JX17-43】关风器设计（二维+论文）,JX17-43,【JX17-43】关风器设计二维+论文

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1 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告（详细版）论文相似性检测报告（详细版） 报告编号：报告编号：a44fd0ce-e71b-4772-987b-a7530163dd5d 原文字数：原文字数：13,321 检测日期：检测日期：2017年04月12日 检测范围：检测范围：中国学术期刊数据库（CSPD）、中国学位论文全文数据库（CDDB）、中国学术会议论文数据库（CCPD）、中国学术网页数据库（CSWD） 检测结果：检测结果： 一、总体结论一、总体结论 总相似比：19.39%19.39% (参考文献相似比：3.06%3.06%，排除参考文献相似比：16.33%16.33%) 二、相似片段分布二、相似片段分布 注：绿色区域绿色区域为参考文献相似部分，红色区域红色区域为其它论文相似部分。 三、相似论文作者（举例10个）三、相似论文作者（举例10个） 点击查看全部举例相似论文作者 四、典型相似论文（举例11篇）四、典型相似论文（举例11篇） 头部中前部中部中后部尾部 序号序号相似比相似比相似论文标题相似论文标题参考文献参考文献论文类型论文类型作者作者来源来源发表时间发表时间 13.06%关风器的结构特点及选用参考文献期刊论文鄂霞 等中国油脂2006 24.08%钛白粉气力输送系统设计方法与装备技术学位论文谢复宏天津大学2008 33.06%滚筒式玉米种子清选分级机的研究学位论文胡乐凤山东理工大学2011 43.06%新型热风熔融废旧塑料挤出造粒机研究学位论文乐建晶南昌大学2015 2 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告 五、相似论文片段（共8个）五、相似论文片段（共8个） 序号序号相似比相似比相似论文标题相似论文标题参考文献参考文献论文类型论文类型作者作者来源来源发表时间发表时间 53.06%计算机辅助产品造型设计期刊论文杨元月山西机械2001 63.06%信息专栏期刊论文中国油脂2006 72.04%植物工厂中雾培成套装置的设计与应用学位论文刘岩浙江大学2014 82.04%飞行模拟器操纵负荷系统研究学位论文王芳南京航空航天大学2008 92.04%Pro/E软件在新产品设计中的应用期刊论文丁锦宏 等机械制造与自动化2006 102.04%图象法羊毛直径自动测试仪器研究学位论文高军东华大学2002 112.04%抖动链式残膜回收机传动系统与膜土分离机构的研究学位论文王晓明中国农业大学2005 1 1送检论文片段送检论文片段 相似论文片段 相似论文片段【3.06%】 位置： 头部中前部中部中后部尾部 来源：参考文献关风器的结构特点及选用 期刊论文中国油脂，2006年 鄂霞 等 更换物料时防止交叉污染，所以这种关风器的需求量呈上升趋势。 2. 高压关风器 由于最常用的关风器虽然是连续供料，但由于技术上的困难，只能用于低压系统，所以 高压关风器势必成为开发的趋势。高压关风器的叶轮与转子采用补偿型密封结构，封闭式转 子加工精度高，壳体与转子之间的间隙极小，耐压差可达到0.10.3MPa，能保证系统中低速 高浓度地输送物料。这种关风器加工工艺复杂，制造成本高，价格比普通关风器要贵许多， 但性能优越，仍是商家所迫切期待需要的。 1.4 关风器的通过能力 叶轮式关风器的通过能力，可按下式确定： 更换物料时防止交叉污染,所以这种关风器的需求量呈上升趋势。5.2高压关风器由于最常用 的关风器虽然是连续供料,但由于技术上的困难,只能用于低压系统,所以高压关风器势必成为 开发的趋势。高压关风器的叶轮与转子采用补偿型密封结构,封闭式转子加工精度高,壳体与 转子之间的间隙极小,耐压差可达到0.10.3MPa,能保证系统中低速高浓度地输送物料。这种 关风器加工工艺复杂,制造成本高,价格比普通关风器要贵许多,但性能优越,仍是商家所迫切 期待需要的。参考文献:1张荣善.散料输送 3 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告 式中 G关风器通过能力（t/h）； L叶轮格室有效长度（m）； n叶轮 2 2送检论文片段送检论文片段 相似论文片段 相似论文片段【2.04%】 位置： 头部中前部中部中后部尾部 来源：Pro/E软件在新产品设计中的应用 期刊论文机械制造与自动化，2006年 丁锦宏 等 市场竞争的日益激烈 ，如何提高产品品质 ，增强产品的市场竞争能力 ，缩短产品开发周期 ，降低成本已成为企业十分重视的问题。现代化的开发手段是提高企业竞争力的重要保证。 企业应用 UG后 ，可改变传统的设计方法 ，显著缩短了新产品的设计周期 ，为新产品占领 市场创造了有利的条件。 产品造型设计是以产品 市场竞争的日益激烈,如何提高产品品质,增强产品的市场竞争能力,缩短产品开发周期,降低 成本已成为企业十分重视的问题。现代化的开发手段是提高企业竞争力的重要保证。企业应 用ProE 后,可改变传统的设计方法,显著缩短了新产品的设计周期,为新产品占领市场创造 了有利的条件 3 3送检论文片段送检论文片段 相似论文片段 相似论文片段【3.06%】 位置： 头部中前部中部中后部尾部 来源：计算机辅助产品造型设计 期刊论文山西机械，2001年 杨元月 设计周期 ，为新产品占领市场创造了有利的条件。 产品造型设计是以产品为主要对象， 着意对与造型有关的功能、结构、材料、工艺、视觉传 递、美学基础、宜人性以及市场关系等诸方面进行综合的创造性设计， 使之获得人机环 境协调统一， 符合时代要求的艺术与技术相结合的创造性活动。它包括充分表现产品功能的 形态构成设计、实现形态的结构方法和工艺方面的设计、达到方便宜人与环境协调的人机关 系设计; 它有机地以“造型”把产品 市场主动。关键词:计算机；建模；设计；cAD中图分类号:TP391.7 文献标识码:A引 言产品 造型设计是以产品为主要对象,着意对与造型有关的功能、结构、材料、工艺、视觉传递、美 学基础、宜人性以及市场关系等诸方面进行综合的创造性设计,使之获得人一机一环境协调统 一,符合时代要求的艺术与技术相结合的创造性活动。它包括充分表现产品功能的形态构成设 计、实现形态的结构方法和工艺方面的设计、达到方便宜人与环境协调的人机关系设计；它 有机地以“造型”把产品的功能、人机关系、形态 4 4送检论文片段送检论文片段 相似论文片段 相似论文片段【2.04%】 位置： 头部中前部中部中后部尾部 来源：钛白粉气力输送系统设计方法与装备技术 学位论文谢复宏，2008年 天津大学 4 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告 旋转除了将物料供给系统外，同时也将空气从管道中带出。如用在吸送式系统中作卸料器时 ，则在排出物料的同时把空气带人系统。叶轮旋转一周将空气带人或带出系统的泄漏量，等 于叶轮上所有料格容积之和，以q表示，因此可算出每小时这部分的漏气量，即： 每小时漏气量( )； 转速( )； 由于叶轮与壳体间有相对运动，其间存在间隙，同时关风器进出口间有压差，所以一定有空 气从间隙 安装在压送式系统中时,叶轮的旋转除了将物料供给系统外。同时也将空气从管道中带出。如 用在吸送式系统中作卸料器时,则在捧出物料的同时把空气带入系统。叶轮旋转一周将空气带 入或带出系统的泄漏量,等于叶轮上所有料格窑积之和,以q表示,因此可算出每小时这部分的 漏气量,即Q16呻H (337)式中:0l一每小时漏气量(m3)re-转速(rrain)由于叶轮与壳体 间有相对运动,其间存在间隙.同时关风器进出口间有压差,所以一定 5 5送检论文片段送检论文片段 相似论文片段 相似论文片段【2.04%】 位置： 头部中前部中部中后部尾部 来源：钛白粉气力输送系统设计方法与装备技术 学位论文谢复宏，2008年 天津大学 增加叶片数量可减少泄漏率，个别情况有多至12个叶片的。缺点是叶片数量增加后叶片间的 夹角必然减小，流动性差的物料不易排出。 3. 缩小径向间隙。一般圆柱式关风器缩小径向间隙后将增加加工和装配的难度，因此可将关 风器的旋转叶轮做成圆锥形，在壳体内部增加一内孔为相同锥度的圆锥形调节套。如图3-2， 这样就可以根据需要调整径向间隙 叶片过多,流动性差的物料不易排出。缩小径向间隙。一般圆柱式给料器缩小径向间隙后将 增加加工和装配的难度,因此可将关风器的旋转叶轮做成圆锥形,在壳体内部增加一内径为相 同锥度的圆锥形调节套。这样就可以根据需要调整径向间隙,可适应不同物料的要求。在叶 片 6 6送检论文片段送检论文片段 相似论文片段 相似论文片段【2.04%】 位置： 头部中前部中部中后部尾部 来源：图象法羊毛直径自动测试仪器研究 学位论文高军，2002年 东华大学 传动要求那么严格； 4）可增加带长以适应中心距较大的工作条件（可长达15m）； 5）超载时将引起带在带轮上打滑，因而可防止其它零件的损坏。 缺点： 1）有弹性滑动和打滑，使效率降低和不能保持准确的传动比； 5 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告 2）传递同样大的圆周力时，轮廓尺寸和轴上的压力都比啮合传动大； 3）带的寿命较短。 2.4.2 链传动的特点 优点： 1）没有滑动； 2）工况相同时，传动尺寸 7 7送检论文片段送检论文片段 相似论文片段 相似论文片段【3.06%】 位置： 头部中前部中部中后部尾部 来源：滚筒式玉米种子清选分级机的研究 学位论文胡乐凤，2011年 山东理工大学 反向的传动中应用； 4）只能用于平行轴之间的传动； 5）制造费用比带传动要高。 通过对比分析，采用链传动较带传动更合适。因为首先为了保证工作质量，我们需要比较稳 定的转速，带传动的打滑很容易影响转速。其次，带传动需要施加较大的张紧力，传动轴上 本来就受到叶轮的压力，已经受到了径向力，为了不给轴加更多的力，我们应该采用只需要 很小张紧力的链传动。而链传动的缺点完全在我们这台闭风器的接受范围内。叶轮轴转动时 ，不需要很高的速度，因此不存在高速转动的问题，而且当闭风器运转的时候，传动是一直 很稳定的，不会出现 带传动的打滑很容易影响转速。其次，带传动需要施加较大的张紧力，传动轴上本来就通过 万向头与筛筒连接，已经受到了径向力，为了不给轴加更多的力，我们应该采用只需要很小 张紧力的链传动。而链传动的缺点完全在我们这台分级机的接受范围内。筛筒转动时，不需 要很高的速度，因此不存在高速转动的问题，而且机器运转的时候，传动是一直很稳定的， 不会出现反向传动 8 8送检论文片段送检论文片段 相似论文片段 相似论文片段【3.06%】 位置： 头部中前部中部中后部尾部 来源：新型热风熔融废旧塑料挤出造粒机研究 学位论文乐建晶，2015年 南昌大学 链轮齿数 查表得 取 (2)大链轮齿数 取 (3)实际传动比 可用 确定计算功率 caPKWKPKKPpZAca 115.51355.11.1? （2.10）式中： AK 工况系数， 1.1?AK ；ZK 主动链轮齿数系数， 55.1?ZK ；pK 多排链系数，单排链取 1?pK ；P 传递的功率， KWP 3? 。（3）确定链条型号和节距 p主动链轮转速 1n 为：m i 6 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告 六、全部举例相似论文作者（共10个）六、全部举例相似论文作者（共10个） (4)计算功率 根据载荷稳定情况 由表查得工况系数 .0，齿数系数 ，单排链 则计算功率 (5)单排链条传动 根据 并估计链轮工作的功率 在额定功率曲线顶点左侧由表查得齿数系数 根据单排链，由表查得排数系数 (6)选链条节距p 根据 和 查图得链号为16A 节距p=25.4mm (7)初定中心距 初选中心距 (8)确定链节数 取链长节数 节 (9)确定链传动的中心距a 查表得中心距计算系数 ，则链传动最大中心距为 =863 mm (10)计算链速v，确定润滑方式 由v=0.29m/s和链号16A，可知应采用定期人工润滑。 (11)计算压轴力 有效圆周力 链轮水平布置时压轴力系数 n/22.821814801 rinn m?减（2.11）根据 KWPca 115.5? ， min/22.821 rn ? ，查机械 设计，可选链条型号为20A，链条节距为 mmp 75.31? 。（4）计算链节数和中心距初选中 心距 0a：mmpa 5.15875.95275.31)5030()5030(0 ? （2.12）取 mma 9600 ? ，相应 的链长节数 0pL 为： 第二章 新型热风熔融造粒机结构设计 2921.8696075.31)21734(2341775.319602)2(22 202122100 ? apzzzzpaLp（2.13）取 86?pL 节。查机械设计，得到中心距计算系数 24896.01 ?f ，则链 传动的最大中心距为：mmzzLpfa p 956)3417(86275.3124896.0)(2 211 ? （2.14）（5）确定润滑方式链速v ：smpznv /74.010006075.311722.8210006011? （2.15）根据 smv /74.0? 和链号 20A，查机械设计，应采用滴油润滑。（6）确定链轮 7 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告 查看全文报告请点击 说明： 1.总相似比送检论文与检测范围全部数据相似部分的字数/送检论文总字数 2.参考文献相似比送检论文与其参考文献相似部分的字数/送检论文总字数 3.排除参考文献相似比=总相似比-参考文献相似比 4.剩余相似比总相似比-典型片段总相似比 5.本报告为检测系统算法自动生成，仅供参考 序号序号作者作者典型片段总相似比典型片段总相似比剩余相似比剩余相似比 1谢复宏4.08%15.31% 2乐建晶3.06%16.33% 3杨元月3.06%16.33% 4胡乐凤3.06%16.33% 5鄂霞3.06%16.33% 6马永先3.06%16.33% 7江汉忠3.06%16.33% 8吴国庆2.04%17.35% 9丁锦宏2.04%17.35% 10高军2.04%17.35% 关风器设计第一章（即绪论）：国、内外发展现状 + 研究意义 + 发展趋势 +有些地方应该附图 说的不清楚（正文5页）第二章（总体方案设计）：应该着手改进关风器问题 （漏气、防卡）+附上相应图片+总体方案传动简图（注明名称）+选择一种方案并说明其优点即可（到这一章正文大约10页）第三章（电动机选型）：选择减速电机第四章：总体结构设计暂时就这些。关风器设计关风器又称关风机、卸料阀、卸灰阀、星型卸料器。关风器是气力输送与通风除尘网络中的重要设备，其主要功能是将卸料器或除尘器中的物料连续不断地及时排出，同时保证设备内压力不暴露于常压环境。关风器广泛适用于碾米，制粉，饲料，机械和化工，医药，烟草，冶金，水泥及除尘等行业设备的气力运输与管网压力状态的卸料。对于在正压，负压状态下的粉状，颗粒状，片状及纤维物料起着连续排卸和密气的作用。1、了解并收集关风器机构及应用情况，写入绪论（及毕业设计说明书第一章）及开题报告（见本科毕业设计工作记录及成绩评定记录册）； 2、自选型号及设计参数，拟出关风器运行机构及布置方案，综合比较提出较为可行的设计方案； 选型两种并择优一种说明其优点设计即可+电机选型（带减速功能的电机）3、实施关风器机构与结构的详细设计，包括：机械装置装配图（0号图纸）、主要零件的零件图（2至3张，图幅自定），图纸工作量大于7张，基本实现产品化；4、电子设计说明书（正文大于45页）。注意：1、所有公式注明出处！ 2、查重 4、不要网上给我修改模板那种以后老师有要求我再告知您。- 1 - 摘摘 要要 关风器是气力输送、真空输送系统中不可或缺的设备，它在压力输送系统 中用作加料器，而在真空输送系统中又用作卸料器。面粉关风器用于面粉加工 输送系统中的给料或排料。 本设计为面粉关风器，首先分析设计原始资料，明确产品的具体要求，并 参考不同类型、结构的关风器，进行分析比较进而确定其总体方案，然后进行 主要零部件的设计与计算，包括选择链条、链轮的设计、轴的设计、轴承的选 取与计算，叶轮、壳体的设计等，并绘制关风器装配草图，经过多次修改检查 绘制出装配图、部装图及零件图，提供了一套完整的关风器图纸。 在参考、分析国内外与关风器相关的一些文献的基础上，所设计的 30L 面 粉关风器为叶轮式关风器，由 YCJ 系列齿轮减速电动机 Y802-4 驱动（此电动 机由 Y 系列（IP44）电动机与齿轮减速器耦合而成，可直接输出低转速大扭矩） ，再经由滚子链传动带动关风器叶轮轴转动，使关风器工作。此叶轮式关风器 主要部件为叶轮和圆筒形外壳。当叶轮缓慢转动时，物料落入两叶片之间的空 隙中，并随之旋转至下端出口而排入输料管或料箱中，以实现进料或排料；关 风器壳体采用铸造方式，叶轮有 8 片叶片，直接焊接在叶轮轴上，在叶片的两 端采用端盖支撑，即带有侧面挡板形式。机器的进料口和排料口都采用圆形， 可实现迅速进料和出料，叶片顶部与壳体之间的间隙为 0.08mm，在进出料时 此间隙大小不致于使漏气量太大，又不会导致叶片的磨损。 - 2 - 关键词关键词 关风器 叶轮 防堵性 气密性 - 3 - Abstract Closed wind pneumatic conveying，vacuum conveying system essential equipment，the wind，air locks or locking devices such as a variety of names，mainly used for pneumatic conveying system or nesting feeding，pneumatic conveying equipment is a kind of key equipment. This closed flour for flour processing wind conveying system feeding or nesting，the main by the impeller，and other chassis components. Pressure on its distribution system for feeding，while in a vacuum conveying system and for the discharge device. Its main role is to: When the existence of nesting population pressure difference from top to bottom，the nesting successfully without substantial leakage of air，and called for its gas-tight performance. Impeller commonly used by the impeller and the composition of cylindrical shell. When the impeller rotating slowly，the material constantly falling into the hands of the gap between the two leaves，and then rotate to the bottom of lost exports and feed into the feed tube or box. It is a positive displacement feed，and increase speed of the charge and leaves. Closed to reduce the volume of wind leakage，extended the life of the products difficult; reduce the work of the state of the closed impeller cavity pressure difference，choose self-lubricating wear- resistant composite material is related to achieve a small amount of wind leakage，long service life and effective way. Wind related to the selection of - 4 - materials according to the characteristics of transportation， such as particle size，adhesion，temperature，humidity and so on to decide. Air leak test is usually used to grasp the exact wind leakage clearance volume of important data，so as to more effectively increase the clearance of the machining accuracy wind， o narrow the gap to reduce leakage. Related to clean-up-style and high-pressure clearance wind that is a research and development trends. In the understanding of several impeller closed structural design of wind characteristics and performance characteristics of technologies based on the analysis of some close at home and abroad， the status of wind， and further to design a closed wind flour. Key words Closed wind Impeller Prevent sexual Gastight ness - 5 - 目目 录录 摘 要1 ABSTRACT.3 目 录5 绪 论7 1.1 关风器的基本特点7 1.2 关风器的结构形式7 1.3 关风器的发展趋势12 1.4 关风器的通过能力12 第二章 总体方案设计15 2.1 原始参数15 2.2 漏气量的计算及防止措施15 2.3 关风器防卡措施18 2.4 传动方案设计20 2.4.1 带传动的特点.21 2.4.2 链传动的特点.21 - 6 - 第三章 电动机选型23 第四章 总体结构设计25 4.1 关风器的计算参数25 4.2 链传动设计26 4.3 轴的设计28 4.3.1 轴上的功率、转速和转矩.28 4.3.2 轴的设计计算.29 4.4 轴承的选择与计算32 4.4.1 轴承的寿命计算.32 4.4.2 轴承的静强度计算.33 4.5 键的选择与键连接的强度计算34 第五章 关风器使用注意事项35 结 论38 参考文献40 致 谢42 - 7 - 绪绪 论论 1.1 关风器的基本特点 关风器是制粉系统维持系统负压的关键设备 ，其主要作用是将粉料与空 气有效隔断，起到气粉分离的作用，叶轮式关风器的主要作用就在于使关风器 在有压力差的情况下，物料得以顺利地排出，并阻止空气泄漏，从而保证输送 和除尘设备能正常与高效地工作。在粉体工艺过程中，它的应用很广泛，除可 以用来供料和卸料外，还可以用来计量和配料。 叶轮式关风器结构简单、工作可靠、体积较小、制造方便。它由带格室的 旋转叶轮和固定的壳体两部分组成，适用于排卸流动性较好、磨削性较小的粉 粒状和小块状物料。 当叶轮由传动机构驱动在壳体内旋转时，从上部分离器（或料斗）落下的 粉状物料便由进料口进入叶轮格室，并随着叶轮的转动而送至卸料口排出。在 整个工作过程中，这种关风器基本上能连续定量地供料和卸料。由于叶轮和壳 体间的配合比较紧密，具有一定程度的气密性，它在卸料过程的同时又能起减 少漏气作用，因此，在气力输送系统中，也称它为锁气器、闭锁器等。 1.2 关风器的结构形式 根据排卸物料特性和用途不同，叶轮式关风器有不同结构形式。 - 8 - 1）按传动轴的布置方式，可分为卧轴关风器和竖轴关风器两类（见图 1- 1、图 1-2）。前者广泛用于粉体工程和气力输送系统，后者只是用来从料仓内 排出细粒物料进行配料，制造和管理费用均较卧轴式为高。 图 1-1 卧轴式关风器（有侧面挡板） 图 1-2 竖轴式关风器 2）从叶轮的基本结构考虑，可分为叶轮具有侧面挡板和没有侧面挡板两 类（见图 1-3、见图 1-4）。前者排卸粉粒状物料原则上不与外壳端盖直接接触， - 9 - 但由于粉尘有可能漏入侧面挡板与外壳间的空腔，有时会影响叶轮转动;后者结 构简单，但输送磨削物料时端盖易受到磨损。 1-端盖 2-叶轮 3-壳体 4-转轴 5-均压管 图 1-3 无侧面挡板的关风器 图 1-4 具有弹性叶片的关风器 3）从密封性较好使用要求考虑，叶轮式关风器具有不同的结构特点，如图 1-4 和图 1-5 所示。在运转时可以保证叶片紧贴壳体内壁，以减少漏气量。 - 10 - 图 1-5 叶片端部设有可调式弹簧密封条的关风器 4）为使关风器在运转时防止叶轮被杂物卡住，有些关风器在结构上采取了 一些防卡措施，如图 1-6 所示。图 1-7 是日本日立制作近年所制作的大型吸粮 机上用的防卡关风器，当叶轮被异物卡住时，壳体移动部分能自动向外移动让 出通道，使异物得以排除。图 1-8 所示为交通部水运科学研究院设计的用于大 型吸粮机上的关风器，其结构特点是：根据密封和耐磨要求，叶片端部装有可 调式耐磨橡胶条；根据防卡要求，进料口采用向转动方向倾斜的结构并设有弹 性防卡挡板，在传动轴上匹配由弹簧牙嵌式保险离合器和电气控制系统组成的 顺反转防卡安全装置。此外，在壳体上设有两个均压管接头，可与上部分离合 器连接，以减少漏气对进料的影响。 - 11 - 图 1-6 设有防卡尼龙刷和叶片带有刮棱和反向刮刀的关风器 图 1-7 具有自动排除异物装置的关风器 1-壳体 2-可移动壳体 3-叶轮 4-异物 图 1-8 防卡防磨关风器 1-叶轮 2-弹性防卡挡板 3-可调式耐磨橡胶条 4-均压管接头 5-壳体 6-弹簧牙嵌式保险离合器 7-清灰孔 - 12 - 1.3 关风器的发展趋势 1. 可清理式关风器 由于生产工艺的需要, 常常要求迅速拆开、分解、清洗，更换物料时防止 交叉污染，所以这种关风器的需求量呈上升趋势。 2. 高压关风器 由于最常用的关风器虽然是连续供料，但由于技术上的困难，只能用于低 压系统，所以高压关风器势必成为开发的趋势。高压关风器的叶轮与转子采用 补偿型密封结构，封闭式转子加工精度高，壳体与转子之间的间隙极小，耐压 差可达到 0.10.3MPa，能保证系统中低速高浓度地输送物料。这种关风器加 工工艺复杂，制造成本高，价格比普通关风器要贵许多，但性能优越，仍是商 家所迫切期待需要的。 1.4 关风器的通过能力 叶轮式关风器的通过能力，可按下式确定： 3 6.12()GLnRrRrz 式中 G关风器通过能力（t/h）； L叶轮格室有效长度（m）； n叶轮转速，一般取 1550r/min； 填充系数，对于粒状和系块状物料=0.70.8；粉状物 - 13 - 料=0.50.6；轻泡的粉状和片状物料，=0.10.2； R叶轮外缘半径（m）； r叶轮格室底部半径（m）； 叶片厚度（m）； z叶片数(个)； 物料密度（Kg/m）。 考虑到系统的瞬时生产率有可能大于设计技术生产率，为保证能连续安全 工作，关风器的通过能力应当比气力输送系统的设计生产率大 0.51.0 倍。 关风器叶轮的有效长度，可取为叶轮直径的 1.01.5 倍，即 L=（1.01.5）D。对于流动性较好物料，宜采用格室较深的叶轮，对于流动性 较差的粉状物料和饲料，因其卸空较困难，故一般采用格室较浅的叶轮。叶片 与壳体内壁的初始间隙应在 0.100.20mm。 关风器即可铸造，也可焊制。从维修方便又能保证有足够强度及减轻重量 等因数考虑，往往叶轮采用钢板焊制，壳体用耐磨铸铁铸造。不能任何情况， 选用叶片的材料硬度比壳体低是合理的。因为维修或更换外壳要容易的多。 随着机械行业的迅速发展和市场竞争的日益激烈 ，如何提高产品品质 ， 增强产品的市场竞争能力 ，缩短产品开发周期 ，降低成本已成为企业十分重 视的问题。现代化的开发手段是提高企业竞争力的重要保证。企业应用 UG 后 ，可改变传统的设计方法 ，显著缩短了新产品的设计周期 ，为新产品占领市 场创造了有利的条件。 - 14 - 产品造型设计是以产品为主要对象， 着意对与造型有关的功能、结构、 材料、工艺、视觉传递、美学基础、宜人性以及市场关系等诸方面进行综合的 创造性设计， 使之获得人机环境协调统一， 符合时代要求的艺术与技术 相结合的创造性活动。它包括充分表现产品功能的形态构成设计、实现形态的 结构方法和工艺方面的设计、达到方便宜人与环境协调的人机关系设计; 它有 机地以“造型”把产品的功能、人机关系、形态、色彩等因素及有关的工程技术 问题和形态的艺术表现自然地融为一体。 - 15 - 第二章第二章 总体方案设计总体方案设计 2.1 原始参数 拟设计的关风器参数如表 2-1。 表 2-1 关风器排 料量(吨/时) 容积 （升/转） 叶轮直径 （毫米） 叶轮长度 （毫米） 转速(转/分) 电源（V） 3.93055045030-45380/220 2.2 漏气量的计算 及防止措施 关风器的漏气主要有两部分：叶轮上空料格带出部分和叶轮与壳体间隙中 漏出部分。 当关风器安装在压送式系统中作加料器时，叶轮的旋转除了将物料供给系 统外，同时也将空气从管道中带出。如用在吸送式系统中作卸料器时，则在排 出物料的同时把空气带人系统。叶轮旋转一周将空气带人或带出系统的泄漏量， 等于叶轮上所有料格容积之和，以 q 表示，因此可算出每小时这部分的漏气量， 即： 1 60Qqn - 16 - 每小时漏气量()； 1 Q 3 /mh 转速()；n/ minr 由于叶轮与壳体间有相对运动，其间存在间隙，同时关风器进出口间有压 差，所以一定有空气从间隙中漏出。漏出的这部分空气量以表示。通常 2 Q 可按照迷宫式密封方法进行计算，设通过间隙的流量系数为 0.8，则可得下 2 Q 式： 22 20 0 60 0.463 n A QPP rZT 叶轮与外壳之间的间隙面积()；A 2 cm 关风器进出口绝对压力()； 0n PPPa 高压侧的绝对温度()； 0 TK 间隙数目，视叶片数量而定，通常；Z2Z 空气比重()；r 3 /kgfm 关风器空气泄漏总量 Q 为： 12 QQQ 实际上部分占总漏气量的绝大部分，一般大约占输送空气量的 15%，使 2 Q 系统功耗增加，效率降低。 关风器如用作吸送式系统的卸料器，将使关风器上方的旋风分离器分离 2 Q 效果降低，相当部分物料会随空气排出。当大到一定程度就会使分离效果降 2 Q 至零。 - 17 - 因此，从降耗提高效率以及从使用效果的角度出发，都应将减小，越小 2 Q 越好。为此，有如下方案： 1. 适当加宽叶轮的叶片顶部，使得迷宫的密封面积加大，增加空气流动阻 力，减小空气泄漏量。如图 2-1。此方案的缺点是料格在排料时会受一定影响， 其次是叶片顶部面积加大后，壳体与叶片间容易进人物料而被卡死。特别是输 送粉料时，更容易发生卡死现象。 图 3-1 加宽料格顶部关风器 2. 增加叶片数量。按照迷宫式的密封原理，在旋转叶轮与壳体间间隙相同 的条件下，增加叶片数量可减少泄漏率，个别情况有多至 12 个叶片的。缺点 是叶片数量增加后叶片间的夹角必然减小，流动性差的物料不易排出。 3. 缩小径向间隙。一般圆柱式关风器缩小径向间隙后将增加加工和装配的 难度，因此可将关风器的旋转叶轮做成圆锥形，在壳体内部增加一内孔为相同 锥度的圆锥形调节套。如图 3-2，这样就可以根据需要调整径向间隙，可适应 不同物料的要求。 - 18 - 1.关风器侧盖 2.圆锥形调节套 3.关风器壳体 4.传动轴 5.圆锥形叶轮 6.调节螺栓 图 3-2 可调式圆锥关风器 4. 在叶片顶部轻贴壳体加装耐磨弹性密封镶条，材料可用氯丁橡胶、尼龙、 聚四氟乙烯等。运转一段时间磨损后，还可以进行更换。此方案需经常检查镶 条。以防松动脱落。 2.3 关风器防卡措施 关风器最主要的故障就是被物料卡住。在输送纤维状、叶片状的物料(如烟 叶、烟丝、羊毛、棉花、药材、刨花、稻草等类物料) 时，当料格装满物料向 下转动，料格后叶片与加料口壳体边缘之间如有物料，就容易被卡住。如图3-3 之A点。因叶片与壳体皆为钢体，有时也能将物料剪断。 - 19 - 图3-3 关风器被卡示意图 但如果卡住的物料较粗且韧性好或多处被卡，就会将旋转叶轮卡死，影响 系统正常工作，必须停机排除故障，严重时还会扭断传动轴或烧毁电机。为避 免发生这种情况，可采用的方法很多，总体上可归纳为两类：一类仅为卡死后 防止轴扭断或电机烧毁。如电器上采用过载保护；机械上采用弹性离合器，卡 死过载时自动脱离，主轴空转；机械上的另一方法是采用安全销，卡死过载时 安全销被切断，主轴空转。另一类则是防患于未然，避免卡死现象发生。简单 而有效的方法是将叶片斜置，或进料口下沿做成斜角。这样叶片与进料口下沿 就形成一个剪刀口，夹角一般为5-10，相互问只有点接触，如有物料置于其间， 则很容易被剪断。此外，还有如图3-4中的一些结构改进措施，都有较好的效果。 - 20 - a.进出口斜置型 b.加分离挡板型 c.加大叶片进入处容积型 d.加弹性防卡梳片型 图3-4 改进型关风器 另一种防卡措施，是将叶片直径减小，叶片前端用一些弹性或柔性材料， 如橡胶、塑料，旧传送皮带等作密封件。如图3-5，其结构虽然能防止卡住，但 其空气泄漏率较大，一般在20%以上。同时这些弹性或柔性材料易磨损，如不 及时更换，有时漏风量高达总风量的一半。 图3-5 柔性密封关风器 上述各种防止关风器卡死的措施，设计时可同时采用几种，效果会更好。 - 21 - 2.4 传动方案设计 叶轮的转动需要电机带动。电机与闭风器间的传动可以采用齿轮传动，链 传动、带传动等。在该闭风器中，载荷较小，转速低，而齿轮传动成本较高， 这里主要考虑链传动和带传动。 2.4.1 带传动的特点 优点： 1）能缓和载荷冲击； 2）运动平稳，无噪声； 3）制造和安装精度不像啮合传动要求那么严格； 4）可增加带长以适应中心距较大的工作条件（可长达15m）； 5）超载时将引起带在带轮上打滑，因而可防止其它零件的损坏。 缺点： 1）有弹性滑动和打滑，使效率降低和不能保持准确的传动比； 2）传递同样大的圆周力时，轮廓尺寸和轴上的压力都比啮合传动大； 3）带的寿命较短。 2.4.2 链传动的特点 优点： 1）没有滑动； - 22 - 2）工况相同时，传动尺寸比较紧凑； 3）不需要很大的张紧力，作用在轴上的载荷较小； 4）效率高，可达到98%； 5）能在温度较高、湿度较大的环境中使用等。 缺点： 1）工作时常伴有噪声； 2）瞬时速度不均匀，高速运转时不如带传动平稳； 3）不宜在载荷变化很大和急促反向的传动中应用； 4）只能用于平行轴之间的传动； 5）制造费用比带传动要高。 通过对比分析，采用链传动较带传动更合适。因为首先为了保证工作质量， 我们需要比较稳定的转速，带传动的打滑很容易影响转速。其次，带传动需要 施加较大的张紧力，传动轴上本来就受到叶轮的压力，已经受到了径向力，为 了不给轴加更多的力，我们应该采用只需要很小张紧力的链传动。而链传动的 缺点完全在我们这台闭风器的接受范围内。叶轮轴转动时，不需要很高的速度， 因此不存在高速转动的问题，而且当闭风器运转的时候，传动是一直很稳定的， 不会出现反向传动的情况。再次，带传动的寿命短，也是我们必须考虑的。 - 23 - 第三章第三章 电动机选型电动机选型 该设计的闭风器因其要求气密性好，所以叶轮的转速一定要控制在 60r/min 以下，因此选用转速低的 YCJ 系列齿轮减速电动机。此系列电动机由 Y 系列 （IP44）电动机与齿轮减速器耦合而成，齿轮箱与电动机已成为一个整体，可 直接输出低转速大扭矩，适用于矿山、冶金、建材、化工、食品、造纸、橡胶、 农机等行业，尤其适用于空间受到限制的低速驱动场合。由于此闭风器是使用 在面粉制造业，因此其空间受到一定限制，此系列电动机正好满足该要求。而 此种电动机要求的使用条件是环境温度不超过 40；海拔不超过 1000m；频率 为 50HZ；电压 380V。这些技术要求也符合面粉制造业，因此选用该系列电动 机。 - 24 - 图 3-1 表 5-1 机座号输出转速 （r/min） 输出转矩 （Nm） 电动机代号及功率（kw） 13236192Y802-40.55 该电动机的安装按照其技术要求可选用底脚安装或者凸缘安装，因闭风器 安装在料箱上方，因此决定设计一个支架来安装闭风器，所以决定选用底脚安 装方式，用螺栓进行固定在支架上。按照要求，机座号为 71-200 的底脚孔为 6 个。 - 25 - 第四章第四章 总体结构设计总体结构设计 4.1 关风器的计算参数 关风器排料量的计算： (吨/小时)0.06GVnYrK 式中：G关风器排料量 V关风器容积（升转） n关风器转速（转分） Y关风器容积效率：颗粒状物料 0.7-0.8；粉状物料 0.5-0.6 r物料容重（吨立方米） K修正系数，一般取 0.7-0.8 任务书的设计数据表 4-1 可知： 物料容重 (吨/立方米) r 容积（升/ 转）V 叶轮半径 （毫米）R 叶轮长度 （毫米）l 转速(转/分) n 动力(千瓦) kw 2.4830550450300.75 粉状物料的容积效率 0.6Y 修正系数 0.8K 关风器排料量的计算： - 26 - 0.060.06 30 0.001 30 60 0.6 2.48 0.83.9 /GVnYrKt h 4.2 链传动设计 (1)小链轮齿数 查表得 取19z1 (2)大链轮齿数 取 21 1.2 1922.8ziz23z2 (3)实际传动比 可用 2 1 23 1.21 19 z i z (4)计算功率 根据载荷稳定情况 由表查得工况系数1 A K .0，齿 ca P 数系数，单排链35 . 1 z K 则计算功率 kw975 . 0 75 . 0 35 . 1 0 . 1 zca KPKP A (5)单排链条传动 0 2 d P P P K K 根据并估计链轮工作的功率 0 P19z1 在额定功率曲线顶点左侧由表查得齿数系数 2 1.23K 根据单排链，由表查 得排数系数1 P K kw79 . 0 123 . 1 975 . 0 0 P (6)选链条节距 p 根据和kw79 . 0 0 Pmin/ r36n2 查图得链号为 16A 节距 p=25.4mm (7)初定中心距a0 mmp1270762 4 . 25)5030(5030a0）（ - 27 - 初选中心距 mma900 0 (8)确定链节数 p0 L 91.91 900 4 .25 14 . 3 2 1923 21 4 . 25 900 2 a2 zz 2 zz p a2 2 0 212210 0 ）（ ）（ P LP 取链长节数节92 p L (9)确定链传动的中心距 a 查表得中心距计算系数，则链 1 0.24978f 传动最大中心距为 1 12 2 p af pLzz 0.24978 25.42 901923 =863 mm (10)计算链速 v，确定润滑方式 1 1 36 19 25.4 0.29/ 60 100060 1000 n z p vms 由 v=0.29m/s 和链号 16A，可知应采用定期人工润滑。 (11)计算压轴力 p F 有效圆周力 0.75 100010002586.2 0.29 e P FN v 链轮水平布置时压轴力系数，则压轴力为1.15 Fp K 2586.2 1.152974.13 pFpe FKFN - 28 - (12)作用在轴上的力 q F1.051.05 2974.133122.8 qp FFN 4.3 轴的设计 轴是闭风器的主要零件之一，轴的结构决定轴上零件的位置和有关尺寸。 当轴的长度和支承位置尚未确定时，无法按弯扭合成强度条件完成轴的初步计 算，为此可先绘制闭风器轴的布置简图，初定支承跨距，根据所受传动零件载 荷的大小、方向和作用点求出轴的支承反力，并作出轴的弯矩图和扭矩图，再 按扭矩合成强度条件初步计算轴的直径，最后进行轴的结构设计和轴的精确强 度计算。考虑有利于提高轴的强度和便于轴上的零件的固定、拆装，多采用阶 梯状轴。 4.3.1 轴上的功率、转速和转矩 计算轴的转速： 轴：min/30 1 rn 计算轴的功率： 轴：kWPP735 . 0 98 . 0 75 . 0 1 轴的输入转矩： 轴：mmNT 45 1 10 4 . 2330/735 . 0 10 5 . 95 为了直观，列在表 4-1 中： - 29 - 表 4-2 轴的参数 功率 KW 转矩N.mm 4 10 输入输出输入输出 转速 r/min传动比效率 输入轴0.750.73523.4301.20.98 4.3.2 轴的设计计算 1. 选择轴的材料：轴的材料为 45 钢，调质处理。取，于是得： 0 110A 1 3 3 0 1 0.735 11030.9 30 P dAmm n 因为有一个键槽，轴径增大，则%7%5 mmd063.33445.32)07 . 1 05. 1 ( 9 . 30 min 取mmd32 min 2. 轴的结构设计 轴的各段直径和长度如图 4-2 所示： - 30 - 图 4-2 轴的结构 3. 轴的校核 水平面的弯矩图 支点反力为： 1 FNF 1 . 460 1 支点反力为： 2 FNF 7 . 2662 2 最大弯矩为：mmNM 587087 max 截面右侧弯矩为 12 73294460.1 7322662.7 94587.087MFFN m 右 该处轴径最小处所受弯矩最大，故为危险截面。 扭矩 0.75 95509550238.75 30 P TN m n 4）作受力弯矩和扭矩图（图 4-3） - 31 - 图 4-3 轴的受力及其弯矩、扭矩图 按第四强度理论进行强度校核， 弯扭合成强度计算 22 3 3 22 75.23875 . 0 087.587 1060 321 TM W - 32 - =29.37MPa b1 由于轴的材料为 45 钢，许用应力=85MPa，所以该轴完全符合 b1 要求。 4.4 轴承的选择与计算 在轴径为处，今选用深沟球轴承 6208（GB/T276-1994）40 4.4.1 轴承的寿命计算 6208 轴承主要参数：d40mm；D80mm；B18mm； Cr29.5 KN，C0r18.0KN，极限转速（脂润滑）：8000 r/min 油润滑: 10000 r/min 1. 求比值 轴承径向载荷，轴向载荷很小，忽略不计。NF 8 . 3122 r a F 查表可知深沟球轴承最大 e 值为 0.44，故此时。 a r F e F 2.初步计算当量动载荷 P，根据式 arp YFXFfP 查表得，=1.01.2，取=1.2. p f p f - 33 - 查表得，X=1，Y=0，则 P=1.23122.81N=3747.36N 3.求轴承应有的基本额定动载荷值 3 66 6060 30 5000 3747.367794.8 1010 h nL CPNN 4.按照轴承设计手册并根据轴，选用C=29.5KN的6208轴承 此轴承的基本额定动载荷。验算寿命如下：29500 or CN 3 66 101029500 722.75000 6060 12507794.8 h C Lhh nP 远远低于预期计算寿命，所以该种轴承完全可以满足闭风器的寿命要求。 4.4.2 轴承的静强度计算 由于该闭风器的转速很低，故在选择轴承时还需考虑其静强度计算的问题。 静强度安全系数：因为其转速较低，且受的载荷较小，故查机械设计手册得 0 S =1.5（一般1，可靠些）。 0 S 0 S 轴承上的径向载荷=3122.8N，轴向载荷很小忽略不计。 r F 查轴承手册当量静载荷的径向载荷系数和轴向载荷系数为， 0 X 0 Y =1.5，=0 0 X 0 Y 故当量静载荷=1.53122.8N=4684.2N。 0 P 由 000 PSC - 34 - 18000N1.54684.2N=7026.3N 0 C 达到静强度要求，故选用 6208 轴承合适。 4.5 键的选择与键连接的强度计算 由于是静连接，今选用普通平键 C 型：)971096(GB b10mm，h10mm，键的公称尺寸 L =35mm。 校核键连接的强度： 键、轴和链轮的材料都是钢，查表得许用挤压应力=100120MPa，取 p 其平均值=110 MPa。键的工作长度 l=L-b/2=30mm，键与链轮键槽的接触高 p 度 k=0.5h=0.510mm=5mm。 =99.5 MPa 32305 1075.2382 kld 102 33 p T p 强度计算合格，故该种键完全可以满足闭风器的要求。 - 35 - 第五章第五章 关风器使用注意事项关风器使用注意事项 一、关风器的安装使用 1. 关风器安装 （1）安装前检查关风器有无锈蚀卡住现象，安装时应保证转子灵活，密封圈 安装正确，如有卡住可用木棒撬动(切不可将手伸入机内)，不要轻易拆开。 （2）关风器可以单个传动、也可以并联传动，但必须用皮带传动，不宜采用 齿轮或直接的无保护性传动，以免物料堵塞时烧毁电机。 （3）关风器的动力配备不能大马拉小车、否则易造成关风器轴销折断事故。 2. 关风器使用注意事项。 （1）选用关风器应注意：用于粮食加工行业时.转子和铁壳间隙以 0.10.2mm 为好；用于酒精行业时，因原料水分含量大，转子和铁壳的间隙以 0.40.5mm 为好。 （2）户进料前必须先启动关风器；停车前使关风器内物料排空。 （3） 经常注意观察筒内物料是否正常下落。 （4） 物料中不应有易引起关风器转子卡死的细长柔性杂质和粘性杂质。 二、关风器常见故陈及其排除 1. 关风器堵塞。 故障原因: 一是原料水分含量太大、二是物料散落性差，转速过高。 解决办法: 一是在关风器端盖下方开一个 30mm 的出料孔，定期定人扒料， - 36 - 可以避免关风器堵塞(当采用压力愉送时，不宜用此法)。二是合理选择关风器 转速，应控制在 2545 转/分之间；对子对称性大、散落性差、含油含水分较多 的物料，转速不宜高。 2. 关风器观察简下料不多。 故障原因：联接法兰漏风或关风器叶片磨损严重、间隙太大( 1 m m 以上)。 解决办法：检查联接紧固件，拧紧法兰，检查橡胶圈是否损坏。关风器严