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圆柱形产品带震动的填充粉末料的自动机设计【带UG三维】【优秀】

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圆柱形 产品 震动 震撼 触动 填充 粉末 自动机 设计 ug 三维 优秀
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圆柱形产品带震动的填充粉末料的自动机设计

44页 20000字数+说明书+任务书+开题报告+UG三维图【详情如下】

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圆柱形产品带震动的填充粉末料的自动机设计开题报告.doc

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摘  要

   粉末料填充问题在国内外应用都非常广泛,例如胶囊填充、炸药填充、粉末成型等。但现在大多数粉末料填充无法实现自动化流水线生产,很多依然需要人工装填容器,并且完成后也需人工取出。而有些粉末料成型机只是单纯的对粉末料进行上下两端加压成型,受力不均匀导致成型的产品内部依然是粉末料。

   本次论文主要设计的是将粉末料填入圆柱形容器中并加压使粉末料被均匀的压实。为此共设计了四个步骤,既校正容器、容器传送、填粉压粉和成品送离。校正容器是通过二阶段校正将装填粉末料的圆柱形容器以口向上的方式固定住,以便之后的操作。容器传送和成品送离是通过双轨V带轮将固定住得容器送至填粉压粉处,并在填粉压粉结束后将成品送离。填粉压粉则是通过由升降支柱带动的螺旋形填粉器与升降轨道之间的配合,使粉末料能够填入容器中并均匀的压实。实现自动化生产。

关键词:粉末料;填粉压粉;螺旋;自动化;


目  录

摘  要III

AbstractIV

目  录V

1 绪论1

1.1本课题的研究内容和意义1

1.2国内外的发展概况1

1.3 胶囊填充机结构和原理3

1.4本课题应达到的要求4

2 总体设计方案的拟定5

2.1 自动机运行过程5

2.2 校正装置的设计6

2.2.1 一阶段校正:6

2.2.2 二阶段校正:6

2.3 传送装置的设计7

2.4 填粉压粉装置的设计8

3 各部结构具体设计过程及计算11

3.1 传动简图的拟定11

3.2 电动机的选取11

3.3 传动比的分配13

3.4 传动零件的设计与选择15

3.5 齿轮传动17

3.6 动力轴的计算和校核20

4 粉末压制过程及问题22

4.1 引言22

4.2 粉末颗粒运动轨迹方程22

4.2.1 研究方法22

4.2.2 速度分析23

4.2.3 轨迹方程25

4.3 粉末颗粒受力分析26

4.4 容积计算28

4.4.1 研究方法28

4.4.2 展开高度29

4.4.3 三角形区域的容积31

4.4.4 矩形区域的容积32

4.5 本章小结33

5 结论与展望33

5.1 结论34

5.2不足之处及未来展望34

致  谢35

参考文献36

1 绪论

1.1本课题的研究内容和意义

   我国在定量包装设备的发展方面相对滞后,虽然自动定量充填包装技术在我国发展了将近二十年,从八十年代开始,发展壮大,在定量充填的某些技术方面上发展比较成熟,但是国内的定量充填设备生产企业大部分以小规模为主,产品设备的设计和自主研发环节非常的薄弱[1]。定量包装行业在过去长期处于一种生产效率低下、关键技术不高的状况,相当一部分企业的经验模式仍然是照搬照抄国外先进技术,以此降低生产成本。还有很多家庭作坊式的小企业依然依赖一套图纸生存,从不投资研发,这种单纯的追求降低成本的发展模式,导致同行业之间互相抄袭,没有自主知识产权,严重破坏国内市场秩序。

   最近几年,国内企业顺应欧美国家的经济发展趋势,非常看重自主知识创新,正在积极研发高速度高精度的新产品。但随着社会进步和人民对生活水平要求的提高,尤其在我国进入WTO之后,企业面临的竞争压力更大,在商品的包装方面,要求也越来越高。其中,粉末颗粒状物料与工农业生产和我们的日常生活密切相关,比如,我们每天都用到的食盐、味精和洗衣粉等日用品,还有农药、化肥和化工原料等生产用品,以及病人经常用到的药品和营养食品等,这些产品都需要各种规格的定量包装。1.3 胶囊填充机结构和原理

   1.3.1结构

   全自动胶囊充填机的结构由空胶囊下料装置、胶囊分送装置、粉剂下料装置、计量盘机构、胶囊充填封合机构、箱内主传动机构和电器控制系统等组成。

   1)空胶囊下料装置:由料斗与输送管路组成,主要储存空胶囊并使空胶囊逐个的竖直进入胶囊分总装置。

   2)胶囊分送装置:使空胶囊进入分送装置的选送叉内,选送叉向下动作一次会送下六粒胶囊,并且胶帽在上。同时,真空分离系统把胶囊顺入到模块中,并将体帽分开。

   3)粉剂下料装置:由粉斗、粉斗螺杆、下料输送管等组成,主要把在螺杆和搅拌作用下把存储的粉剂有控制入计量盘上。

   4)计量盘机构:根据胶囊规格及装量所匹配的计量盘规格。粉剂在间歇旋转的计量盘内经过五次充填压实成药柱,并推入到下模块的胶囊内。

   5)胶囊充填封合机构:当推入药柱胶囊下胶囊体后,上、下模块的胶帽与下胶囊体推向上使之扣合。

   6)箱内主传动机构:箱内通过电机、箱式福开森间歇回转机构、齿轮副、减速、凸轮副和链传机构完成执行工作所需动力,同时,变频电机达到变频调速功能。

   7)电器控制系统:由PLC系统控制显示各胶囊充填的工艺要素。

   1.3.2 原理

   全自动胶囊充填机主要工作原理是机器运转时,胶囊料斗内的胶囊会逐个的竖直进入分送装置的先送叉内。当先送叉向下动作一次会送下六粒胶囊,并且胶帽在上。在第一工作上真空分离系统把胶囊顺入到模块中,同时将体帽分开。转盘间歇旋转到第二工作时,上米快升为并向内这动,在第五工作充填杆把压实的药柱推入到下模块的胶囊内,未分开的胶囊在第八工作上排除。上、下模块在第十工作上合在一起,并将下胶囊体推向上使之扣合,十一工作位上,将扣好的胶囊成品被推出收集。在第十二工位,吸尘器清理模块后又进入下一循环。药柱是在间歇旋转的计量盘内经过五次充填压实而成。


1.4本课题应达到的要求

   本次设计的带震动的填充粉末料的自动机,需要完成容器的校正,粉末料的填充与压实,并能够实现自动化流水线作业。

   容器被运送过来时是以任意形式摆放于传动带上,需通过一系列校正使其能口朝上被固定住,以便实现接下来的操作。

   粉末需被填充入圆柱形容器中,并且粉末的压实必须均匀。为此填充粉末料时必须同时通过震动、旋转等操作同时进行才能达成目的。


内容简介:
无锡太湖学院信 机系 机械工程及自动化 专业毕 业 设 计论 文 任 务 书一、题目及专题:1、题目圆柱形产品带震动的填充粉末料的自动机设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 1、课题来源:来源于工厂 2、选题依据:近年来,加工粉末料的自动机发展迅速,在日常生活中所起的作用也越来越大。例如胶囊机,由于胶囊填充机生产胶囊效率高,质量好,能达到制药行业的标准,胶囊填充机被广泛应用。胶囊填充机在制药企业中逐显其重要地位。现在市场上主要有全自动胶囊填充机和半自动胶囊填充机。随着计算机技术的发展和应用,PLC应用于胶囊填充机系统,使胶囊填充机的技术性能和安全性有了很大的提高。 三、本设计(论文或其他)应达到的要求: 熟练运用UG绘制三维图 熟悉各种粉末料加工的自动机 了解粉末料填充会遇到的各种问题 设计出合理的带震动的填充粉末料的自动机 四、接受任务学生: 机械93 班 姓名 陈 栋 五、开始及完成日期:自2012年11月12日 至2013年5月25日六、设计(论文)指导(或顾问):指导教师签名 签名 签名教研室主任学科组组长研究所所长签名 系主任 签名2012年11月12日无锡太湖学院毕业设计(论文)开题报告题目: 圆柱形带震动的填充粉末料的自动 机设计 信机 系 机械工程及自动化 专业学 号: 学生姓名: 指导教师: (职称:副教授 ) (职称: )科学依据(1)课题科学意义 本课题所要研究的是如何将粉末料填充入容器并将粉末料压实。类似此类研究的有胶囊填充机、自动填粉压粉机、粉末成型机等。本次设计主要是为了全自动实现容器的校正与定位、粉末的装填和粉末的压制成型。相比较于其他类似的粉末填充机,本次设计的自动机具有更多种功能。(2)填充粉末料的自动机的国内外研究概况1.国外研究现状 近年来,由于胶囊填充机生产胶囊效率高,质量好,能达到制药行业的标准,胶囊填充机被广泛应用。胶囊填充机在制药企业中逐显其重要地位。现在市场上主要有全自动胶囊填充机和半自动胶囊填充机。随着计算机技术的发展和应用,PLC应用于胶囊填充机系统,使胶囊填充机的技术性能和安全性有了很大的提高。但是胶囊填充机的结构依然很复杂,它的结构复杂化,会使操作复杂化,这样容易出差错,造成不必要的损失,对于操作技术不熟练的操作来说更是如此。为了解决这个问题,国外近年来通过应用各种先进技术,改进显示装置和操作结构,使操作简便化,甚至自动化。九十年代末以来,自动化应用于胶囊充填机,使得胶囊充填机的生产效率大大提高。具体有以下几个方面: 第一:控制模块的改进 增加了自动监控系统由可编程逻辑控制智能模块和人机界面操作系统组成,界面分为手动试运行和正常运转,并采用了智能模块和探测器,对于缺料、缺囊、料道阻塞和机械故障等运行故障实现了自动诊断监控、自动报警停车,同时可实时粒计产量和累计产量的统计。 第二:凸轮的设计 结构上加大了凸轮的尺寸,使充填所需要的运行压力较大,既能适应西药又能适应中药,以保证设备的使用寿命和运行的可靠性。 第三:剔除废囊装置 该装置利用真空装置剔除废胶囊(合格率指标以外的),将废胶囊以外的药品回收重新利用断绝浪费,大大提高经济效益。2.国内研究现状 胶囊剂可以保护药物药性不被破坏,解决了由药物流失和浪费所造成的药效降低问题,防止了药物对消化器官和呼吸道的伤害,便于吞服。受到了广大患者的欢迎。使胶囊充填机在各个制药企业中占了主导地位。由于科技的发展,胶囊机的改进成为至关重要的课题。80年代初,我国才刚引用手动胶囊机,这种胶囊机操作难,生产效率低,废胶囊的比率较大,浪费了大量的人力、物力。90年代的半自动胶囊填充机,虽然大大降低了废胶囊的比率,但是生产效率仍然没有提高。如今全自动胶囊充填机自动完成胶囊的播囊、分囊、充填物料、剔除废囊、锁囊、成品输出以及模具清洁等功能,受到了广大药企业的欢迎。研究内容 研究粉末颗粒中的某一粒子在螺杆下料过程中的运动轨迹,通过数学方程描述其运动轨迹。 建立数学模型,数学模型主要描述粒子在运动过程中的速度变化和加速度变化。 根据螺杆的运动轨迹方程及受力情况,对螺杆充填的效率进行分析,通过效率分布曲线确定出较好的螺旋升角及螺杆转速范围。 将粉末颗粒物料假设为流体,研究螺杆充填的机理。 ./拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析(1)技术路线首先研究粉末颗粒中的某一粒子在螺杆下料过程中的运动轨迹,通过数学方程描述其运动轨迹,建立数学模型,数学模型主要描述粒子在运动过程中的速度变化和加速度变化。其次根据螺杆的运动轨迹方程及受力情况,对螺杆充填的效率进行分析,通过效率分布曲线确定出较好的螺旋升角及螺杆转速范围。(2)研究方法 根据螺杆的运动轨迹方程及受力情况,对螺杆充填的效率进行分析。 对实验数据进行分析处理,为粉末填充机的工作机构动力学模型、进行仿真与分析作了必要的准备。(3)可行性分析 通过数学方程描述其运动轨迹,建立数学模型的方法运用成熟,因此是可行的。研究计划及预期成果研究计划:2012年11月12日-2012年11月16日:学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料2012年11月20日-2013年1月20日:按照任务书要求查阅论文相关参考资料,填写毕业设计开题报告书。2013年1月25日-2013年2月10日:填写毕业实习报告。2013年2月20日-2013年3月10日:按照要求修改毕业设计开题报告。2013年3月19日-2013年3月30日:根据开题报告完成任务书。2013年4月1日-2013年4月30日:完成总装图及零件图的绘制。2013年4月30日-2013年5月25日:毕业论文撰写和修改工作。预期成果:我国市场前景广阔,产品质量性能逐渐满足要求,因此产品的发展必须由单纯的追求技术上的完善,转向产品外观质量的提高,放到与技术改进放到同等重要的位置,通过本课题的研究,产品必定以合理的色彩以及人性化的结构方式提高自己的附加值,吸引到更多地客户,加大自己产品的市场占有率,提高在行业中的竞争力。本文中对充填过程分析所使用的另外一个重要方法是流体力学法,因此了解粉末颗粒物料的基本性质对充填过程的分析还是有很大帮助的。 特色或创新之处 能够自动化流水线操作。 容器校正采用滑轮钩带动,通过钩住容器口来校正容器。填粉压粉装置采用支柱带动填粉器。已具备的条件和尚需解决的问题 设计思路已经明确,整体步骤已经确定。 清理泄出粉尘等细节还需改进。指导教师意见 指导教师签名:年 月 日教研室(学科组、研究所)意见 教研室主任签名: 年 月 日系意见 主管领导签名: 年 月 日编编 号号无锡太湖学院毕毕业业设设计计(论论文文)题目:题目:圆柱形产品带震动的填充粉末料的圆柱形产品带震动的填充粉末料的自自 动机设计动机设计 信机 系系 机械工程及自动化 专专 业业学 号: 学生姓名: 指导教师: (职称:副教授 ) (职称: )2013 年 5 月 25 日无锡太湖学院本科毕业设计(论文)无锡太湖学院本科毕业设计(论文)诚诚 信信 承承 诺诺 书书本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文) 圆柱形带震动的填充粉末料的自动机设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果,其内容除了在毕业设计(论文)中特别加以标注引用,表示致谢的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级: 机械 93 学 号: 0923134 作者姓名: 2013 年 5 月 25 日摘摘 要要 粉末料填充问题在国内外应用都非常广泛,例如胶囊填充、炸药填充、粉末成型等。但现在大多数粉末料填充无法实现自动化流水线生产,很多依然需要人工装填容器,并且完成后也需人工取出。而有些粉末料成型机只是单纯的对粉末料进行上下两端加压成型,受力不均匀导致成型的产品内部依然是粉末料。 本次论文主要设计的是将粉末料填入圆柱形容器中并加压使粉末料被均匀的压实。为此共设计了四个步骤,既校正容器、容器传送、填粉压粉和成品送离。校正容器是通过二阶段校正将装填粉末料的圆柱形容器以口向上的方式固定住,以便之后的操作。容器传送和成品送离是通过双轨V带轮将固定住得容器送至填粉压粉处,并在填粉压粉结束后将成品送离。填粉压粉则是通过由升降支柱带动的螺旋形填粉器与升降轨道之间的配合,使粉末料能够填入容器中并均匀的压实。实现自动化生产。 关键词:关键词:粉末料;填粉压粉;螺旋;自动化;IAbstractPowder material filled in the application at home and abroad are very wide , such as capsule filling , explosive filling, powder molding . But now most of the powder material filling can not be achieved automated production lines , many still require manual loading container , and after the completion of the need to manually remove the . Some powder metal forming machine simply the powder material compression molding of the upper and lower ends , the uneven force evenly inside the molded products still powder material .The paper is designed primarily powder filling and pressurized cylindrical container of the powder material is uniform compaction . To this end were designed in four steps correction container , container shipping , fill powder pressed powder and finished to send from . Correction container is filled through a two-stage correction of the cylindrical container of the powder material to hold the mouth up , so that after the operation . Container delivery and finished to send from two-track V pulley fixed container sent to the powder filling the pressed powder and finished after the end of the powder filling pressure powder sent from . Powder filling pressure powder is driven by lifting pillar spiral fill with powder and lift between tracks , the powder material to fill the container and uniform compaction . Automated production.Key words: Powder material ; Powder filling pressure powder ; Spiral ; Automation ;II目目 录录摘 要 .IIIABSTRACT .IV目 录.V1 绪论 .11.1 本课题的研究内容和意义.11.2 国内外的发展概况.11.3 胶囊填充机结构和原理 .31.4 本课题应达到的要求.42 总体设计方案的拟定 .52.1 自动机运行过程 .52.2 校正装置的设计 .62.2.1 一阶段校正: .62.2.2 二阶段校正: .62.3 传送装置的设计 .72.4 填粉压粉装置的设计 .83 各部结构具体设计过程及计算 .113.1 传动简图的拟定 .113.2 电动机的选取 .113.3 传动比的分配 .133.4 传动零件的设计与选择 .153.5 齿轮传动 .173.6 动力轴的计算和校核 .204 粉末压制过程及问题 .224.1 引言 .224.2 粉末颗粒运动轨迹方程 .224.2.1 研究方法 .224.2.2 速度分析 .234.2.3 轨迹方程 .254.3 粉末颗粒受力分析 .264.4 容积计算 .284.4.1 研究方法 .284.4.2 展开高度 .294.4.3 三角形区域的容积 .314.4.4 矩形区域的容积 .324.5 本章小结 .335 结论与展望 .335.1 结论 .34III5.2 不足之处及未来展望.34致 谢 .35参考文献 .36太湖学院学士学位论文01 绪论绪论1.1 本课题的研究内容和意义本课题的研究内容和意义 我国在定量包装设备的发展方面相对滞后,虽然自动定量充填包装技术在我国发展了将近二十年,从八十年代开始,发展壮大,在定量充填的某些技术方面上发展比较成熟,但是国内的定量充填设备生产企业大部分以小规模为主,产品设备的设计和自主研发环节非常的薄弱1。定量包装行业在过去长期处于一种生产效率低下、关键技术不高的状况,相当一部分企业的经验模式仍然是照搬照抄国外先进技术,以此降低生产成本。还有很多家庭作坊式的小企业依然依赖一套图纸生存,从不投资研发,这种单纯的追求降低成本的发展模式,导致同行业之间互相抄袭,没有自主知识产权,严重破坏国内市场秩序。最近几年,国内企业顺应欧美国家的经济发展趋势,非常看重自主知识创新,正在积极研发高速度高精度的新产品。但随着社会进步和人民对生活水平要求的提高,尤其在我国进入 WTO 之后,企业面临的竞争压力更大,在商品的包装方面,要求也越来越高。其中,粉末颗粒状物料与工农业生产和我们的日常生活密切相关,比如,我们每天都用到的食盐、味精和洗衣粉等日用品,还有农药、化肥和化工原料等生产用品,以及病人经常用到的药品和营养食品等,这些产品都需要各种规格的定量包装。目前国内虽然已经有部分粉末颗粒产品采用自动定量充填包装,但采用手工定量充填包装的产品也不在少数,人工定量包装的缺点是效率不高、精确度低、劳动强度大导致最后经济效益比较低,另外,自动定量充填一般都是对粉末颗粒物料进行包装,粉末颗粒状物料定量充填过程中可能导致粉尘飞扬,工作环境相对恶劣,若手工包装有毒有害的粉末颗粒体极易对人体造成伤害,而且如果采用手工包装药品或者食品很难达到卫生标准,因此实现粉末颗粒状物料高速自动准确的定量充填有很重要的现实意义2。我们国家人口较多,对包装商品的消耗量无疑是巨大的,如果单纯依靠购买昂贵的进口设备,我国很多小包装生产厂家难以承受。因此,我们当前的任务比较艰巨,需要加大科研开发的力度,努力采用自动化控制技术和实现机电一体化作业,提高机器零件的加工工艺水平,尽量保证定量充填包装商品的准确度,加强包装新材料的研发和应用,保证被包装商品的卫生安全,注意减少对自然环境的破坏,注意包装材料的二次利用,开发出运行可靠、定量精确、生产效率高的自动定量充填机,改变整个定量包装机械行业的低水平发展,满足我国广大的市场需求,积极拓展更加广阔的国际市场。1.2 国内外的发展概况国内外的发展概况 本课题设计的自动机适合多种产品,现已胶囊机为例。 1.国外研究现状 近年来,由于胶囊填充机生产胶囊效率高,质量好,能达到制药行业的标准,胶囊填充机被广泛应用。胶囊填充机在制药企业中逐显其重要地位。现在市场上主要有全自动胶囊填充机和半自动胶囊填充机。随着计算机技术的发展和应用,PLC应用于胶囊填充机系统,使胶囊填充机的技术性能和安全性有了很大的提高。但是胶囊填充机的结构依然很复杂,它的结构复杂化,会使操作复杂化,这样容易出差错,造成不必要的损失,圆柱形产品带震动的填充粉末料的自动机设计1对于操作技术不熟练的操作来说更是如此。为了解决这个问题,国外近年来通过应用各种先进技术,改进显示装置和操作结构,使操作简便化,甚至自动化。九十年代末以来,自动化应用于胶囊充填机,使得胶囊充填机的生产效率大大提高。具体有以下几个方面: 第一:控制模块的改进 增加了自动监控系统由可编程逻辑控制智能模块和人机界面操作系统组成,界面分为手动试运行和正常运转,并采用了智能模块和探测器,对于缺料、缺囊、料道阻塞和机械故障等运行故障实现了自动诊断监控、自动报警停车,同时可实时粒计产量和累计产量的统计。 第二:凸轮的设计 结构上加大了凸轮的尺寸,使充填所需要的运行压力较大,既能适应西药又能适应中药,以保证设备的使用寿命和运行的可靠性。 第三:剔除废囊装置 该装置利用真空装置剔除废胶囊(合格率指标以外的),将废胶囊以外的药品回收重新利用断绝浪费,大大提高经济效益。 2.国内研究现状 胶囊剂可以保护药物药性不被破坏,解决了由药物流失和浪费所造成的药效降低问题,防止了药物对消化器官和呼吸道的伤害,便于吞服。受到了广大患者的欢迎。使胶囊充填机在各个制药企业中占了主导地位。由于科技的发展,胶囊机的改进成为至关重要的课题。80年代初,我国才刚引用手动胶囊机,这种胶囊机操作难,生产效率低,废胶囊的比率较大,浪费了大量的人力、物力。90年代的半自动胶囊填充机,虽然大大降低了废胶囊的比率,但是生产效率仍然没有提高。如今全自动胶囊充填机自动完成胶囊的播囊、分囊、充填物料、剔除废囊、锁囊、成品输出以及模具清洁等功能,受到了广大药企业的欢迎。 我国现有的NJP型系列胶囊充填机主要仿制了BOSCH GKF的系列产品,产品质量也算佼佼者,但受国内整体制造工艺、基础工业水平等方面的影响,在设备传动、辅助设施配置与进口设备之间还存在一些差距,如在线称重检测需进一步完善。MG2与BOSCH的胶囊充填机均具有集成的NETT系统,可以在线对充填的胶囊进行检查,剔除不符合重量标准的胶囊。 NJP3200型胶囊填充机的研制成功适应了国内外较大规模的药品生产需求,解决了药品订单数量大、交货时间短、任务紧迫的矛盾,降低生产成本,提高规模经济的效益。该设备既可作大型规模企业的主导生产设备,又可作为中小规模企业的机动性装备。太湖学院学士学位论文2 图1.1 间歇回转式全自动胶囊填充机1.3 胶囊填充机结构和原理胶囊填充机结构和原理 1.3.1结构结构 全自动胶囊充填机的结构由空胶囊下料装置、胶囊分送装置、粉剂下料装置、计量盘机构、胶囊充填封合机构、箱内主传动机构和电器控制系统等组成。 1)空胶囊下料装置:由料斗与输送管路组成,主要储存空胶囊并使空胶囊逐个的竖直进入胶囊分总装置。 2)胶囊分送装置:使空胶囊进入分送装置的选送叉内,选送叉向下动作一次会送下六粒胶囊,并且胶帽在上。同时,真空分离系统把胶囊顺入到模块中,并将体帽分开。 3)粉剂下料装置:由粉斗、粉斗螺杆、下料输送管等组成,主要把在螺杆和搅拌作用下把存储的粉剂有控制入计量盘上。 4)计量盘机构:根据胶囊规格及装量所匹配的计量盘规格。粉剂在间歇旋转的计量盘内经过五次充填压实成药柱,并推入到下模块的胶囊内。 5)胶囊充填封合机构:当推入药柱胶囊下胶囊体后,上、下模块的胶帽与下胶囊体推向上使之扣合。 6)箱内主传动机构:箱内通过电机、箱式福开森间歇回转机构、齿轮副、减速、凸轮副和链传机构完成执行工作所需动力,同时,变频电机达到变频调速功能。 7)电器控制系统:由PLC系统控制显示各胶囊充填的工艺要素。 1.3.2 原理原理 全自动胶囊充填机主要工作原理是机器运转时,胶囊料斗内的胶囊会逐个的竖直进入分送装置的先送叉内。当先送叉向下动作一次会送下六粒胶囊,并且胶帽在上。在第一工作上真空分离系统把胶囊顺入到模块中,同时将体帽分开。转盘间歇旋转到第二工作时,上米快升为并向内这动,在第五工作充填杆把压实的药柱推入到下模块的胶囊内,圆柱形产品带震动的填充粉末料的自动机设计3未分开的胶囊在第八工作上排除。上、下模块在第十工作上合在一起,并将下胶囊体推向上使之扣合,十一工作位上,将扣好的胶囊成品被推出收集。在第十二工位,吸尘器清理模块后又进入下一循环。药柱是在间歇旋转的计量盘内经过五次充填压实而成。 1.4 本课题本课题应达到的要求应达到的要求 本次设计的带震动的填充粉末料的自动机,需要完成容器的校正,粉末料的填充与压实,并能够实现自动化流水线作业。 容器被运送过来时是以任意形式摆放于传动带上,需通过一系列校正使其能口朝上被固定住,以便实现接下来的操作。 粉末需被填充入圆柱形容器中,并且粉末的压实必须均匀。为此填充粉末料时必须同时通过震动、旋转等操作同时进行才能达成目的。 太湖学院学士学位论文42 总体设计方案的拟定总体设计方案的拟定 2.1 自动机运行过程自动机运行过程 本次设计共由三部分组成,分别是:校正装置,传送装置,填粉压粉装置。 运行过程: 图2.1 整体装配图 校正传送填粉压粉传送圆柱形产品带震动的填充粉末料的自动机设计52.2 校正装置的设计校正装置的设计 图2.2 校正装置三维视图 运行过程: 校正装置主要是为了将装填粉末料的料筒(简称料筒)调整为口竖直向上的状态并将其固定住。为此共分为两个阶段的校正。2.2.1 一阶段校正:一阶段校正: 这一步骤主要是为了将任意方式摆放于传送带上的料筒调整为平行于传送带摆放的形式。由传送带传送而来的料筒,将于传送带尾端下落至滑坡上,并将由于滑坡而调整为平行于轨道的形式落于下端传送带上。2.2.2 二阶段校正:二阶段校正: 经过一阶段校正后传送而来的料筒将被以平行于轨道的方式向筒钩处运送。而经过一阶段校正的料筒主要有两种存在方式,一是料筒口面向筒钩,二是料筒口背向筒钩。当料筒口面向筒钩时,料筒口将被筒钩钩住,当料筒上半部脱离传送带时,由于筒钩的作用,料筒上半部将不会下落,直至料筒后半部脱离传送带,率先下落。由此当料筒向下端管道下落时,料筒口将向上。当料筒口背向筒钩时,筒钩将无法钩住料筒,当料筒下半部率先脱离传送带时,由于无其他支撑,料筒下半部将率先下落,由此保证料筒下落时料筒口朝上。 当料筒经过两次校正后,将以料筒口向上的方式经过管道后落于下端轨道上的套筒(为固定住料筒而设计的壳体)中,料筒将被以筒口向上的方式被固定住,目的达成。传送一阶段校正传送二阶段校正传送太湖学院学士学位论文62.3 传送装置的设计传送装置的设计 传送装置是为了将固定于套筒中的料筒由校正装置处传送至填粉压粉装置处,并在完成填粉压粉后将成品运离。传送装置主要分为两部分,双轨V带轮与升降轨道。方案一 :环式多磨具操作 图2.3 传送装置三维视图(方案一) 这种操作方式即系统上的模具全部环形排列,一个模具进行完最后一道工序后马上回到初始工位进行下一步动作。根据生产率及工艺要求,确定工作台静止和转为时间。优点:占地面积小,工作高效。缺点:设计复杂,产量不如双轨V带传送。方案二:双轨V带轮传送圆柱形产品带震动的填充粉末料的自动机设计7 图2.4 传送装置三维视图(方案二)运行过程: 双轨V带轮由两条平行的V带轮构成,分两段连接于升降轨道两端。前端作用是将料筒传送至升降轨道处,进行填粉压粉操作。后端作用是将完成填粉压粉的料筒从升降轨道处运离。 升降轨道分为传送部分与升降部分。传送部分为拥有单独动力系统地一小段双轨V带轮,升降部分为上下滑动轨道和弹簧。当料筒被传送到升降轨道上时,受上部填粉压粉装置挤压,升降轨道传送部分将带着料筒向下降。当完成填粉压粉,填粉压粉装置开始上升时,受弹簧作用,传送部分将带着料筒上升直至回到原轨道。回到原轨道后,传送部分将开始运转,将料筒传送至后端双轨V带轮以便运离。优点:产量高,设计简便。缺点:占地面积大。 比较方案一、方案二,再根据课题,决定选择方案二。2.4 填粉压粉装置的设计填粉压粉装置的设计 填粉压粉装置是为了将粉末料填入升降轨道上的料筒中,同时将填入料筒中的粉末料均匀的压实。它由支柱与填粉压粉器组成。方案一:撞击式振动填粉压粉传送下降上升传送太湖学院学士学位论文8 图2.5 填粉压粉器三维视图(方案一) 方案一是将粉末料填入容器后,由振动带动撞锤对粉末料进行连续撞击,以此实现粉末料的压实。优点:效率高,设计简单。缺点:无法使做到粉末料均匀压实,无法做到自动化流水线作业。方案二:螺旋式下料压粉 图2.6 填粉压粉器支柱三维视图(方案二) 运行过程: 支柱分为上下两部分,上部为支架,与填粉器相连,作用是为了固定填粉器。而下下降填粉压粉上升圆柱形产品带震动的填充粉末料的自动机设计9部为壳体,与上部的支架通过螺纹杆与螺纹齿轮相连。螺纹齿轮内圈是螺纹,当外部齿轮带动螺纹齿轮旋转时,螺纹杆将带动支柱上部分上下移动,由此带动填粉器上下移动。 图2.7 填粉压粉器填粉部分三维视图(方案二) 填粉器由螺旋杆与壳体构成,主要作用是将填粉器中的粉末料填入料筒中并压实。壳体与支柱上部分相连并固定,螺旋杆通过推力轴承与壳体相连。当料筒被送至升降轨道时,支柱将带动填粉器向下移动,并将填粉器管道置于料筒内,结束后填粉器内部螺旋杆将开始旋转,将填粉器内粉末料送入料筒内。同时由于螺旋旋转时会对任意一点形成向下的压力,填入料筒的粉末料将因此被均匀的压实。再填粉压粉结束后,支柱将带动填粉器上升,使填粉器脱离料筒。填粉压粉步骤完成。优点:粉末均匀压实,自动填粉压粉流水线作业。缺点:设计复杂。 比较方案一、方案二,再根据课题,选择方案二。太湖学院学士学位论文10圆柱形产品带震动的填充粉末料的自动机设计113 各部结构具体设计过程及计算各部结构具体设计过程及计算3.1 传动简图的拟定传动简图的拟定 传动简图的设计和拟定是设计机器的第一步,其好坏关系到总体设计的成败或优劣。因此,拟定机器的传动简图时,应从多方面考虑,首先应对设计任务(如原动机类型及特性、工作机构的职能与运动性质、传动系统地类型及各类传动的特性、生产和使用等)作充分的了解,然后根据各类传动的特点,考虑受力、尺寸大小、制造、经济、使用和维护方便等,拟定不同的方案,并加以分析、对比,择优而定,使拟定的传动方案满足简单、紧凑、经济和效率高等要求。 若是设计任务中已给定了传动方案,此时应论述采用该方案的合理性(说明其优缺点)或提出改进意见,作适当修改。 在拟定传动简图时,往往一个传动方案由数级传动组成,通常靠近电动机的传动机构为高速级,靠近执行机构的传动机构为低速级。哪些机构宜放在高速级,哪些机构宜放在低速级,应按下述原则处理: (1) 带传动承载能力较低,传递相同转矩时比其他机构的尺寸大,故应将其放在传动系统的高速级,以便获得较为紧凑的结构尺寸,又能发挥其传动平稳、噪音小、能缓冲吸振的特点。 (2) 斜齿轮传动的平稳性比直齿轮传动的平稳性好,因此在二级圆柱齿轮减速器中,如果既有斜齿轮传动,又有直齿轮传动,则斜齿轮传动应位于高速级。 (3) 锥齿轮传动应布置在齿轮传动系统的高速级,以减小锥齿轮的尺寸,因此大模数的锥齿轮加工比较困难。 (4) 开式齿轮传动工作环境较差,润滑条件不良,磨损较严重,使用寿命较短,因此宜布置在传动系统的低速级。 (5) 蜗杆传动多用于传动比很大、传递功率不太大的情况下。因其承载能力比齿轮传动低,故应将其布置在传动系统的高速级,以获得较小的结构尺寸。蜗杆传动的速度高一些,啮合齿面间易于形成油膜,也有利于提高承载能力及效率。而在对传动精度要求高的装置中,蜗杆传动常布置在低速级,这样,高速级的传动误差被低速级蜗杆传动的大传动比微小化了。 (6) 链传动的瞬时传动比是变化的,会引起速度波动和动载荷,故不适宜高速运转,应布置在传动系统的低速级。3.2 电动机的选取电动机的选取 选择电动机是一项专门性的技术工作。要合理选取电动机,就必须对电动机的特性作分析,对其发热、起动力矩、最大力矩等进行核算。而在作机械设计课程设计时,只要求根据工作机的输出功率选择电动机。 类型和结构类型的选择 三相交流异步电动机的结构简单、价格低廉、维护方便,可直接接于三相交流电网中,因此在工业上应用最为广泛,设计时应优先选用。 Y系列电动机是一般用途的全封闭自扇冷式三相异步电动机,具有效率高、性能好、噪音低、振动小等优点,适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体和无特殊要求的机械上,太湖学院学士学位论文12如金属切削机床、风机、输送机、搅拌机、农业机械和食品机械等。 在经常起动,制动和反转的工作场合,要求电动机的转动惯量小和过载能力大,应选用起重及冶金用YZR和YZ系列电动机。 功率的确定 电动机的容量(功率)选择是否合适,对电动机的工作和经济性都有影响。当容量小于工作要求时,电动机不能保证工作机的正常工作,或使电动机因长期过载而过早损坏;若容量过大,则电动机的价格高,能力不能充分利用,而且因为经常不在满载下运行,其效率和功率因数较低,造成浪费。 电动机容量主要由电动机运行时的发热条件决定,而发热又与其工作情况有关。对于长期连续运转,载荷不变或变化很小,常温下工作的机械,选择电动机时只要使电动机的负载不超过其额定值,电动机便不会过热。也就是可按电动机的额定功率等于或mP略大于所需电动机的功率,在手册中选取相应的电动机型号。这类电动机的功率按下dP述步骤确定:工作机所需功率)(kwPw )1000/(wwwwvFP或 )9550/(wwwwnTP式中,为工作机的阻力,N;为工作机的线速度,m/s;为工作机的阻力矩,wFwvwTN m;为工作机轴的转速,r/min;为工作机的效率,带式输送机可取 ,wnw96. 0w链板式输送机可取。95. 0w 2.电动机至工作机的总效率(串联时) n 321式中,为传动系统中各级传动机构,轴承以及联轴器的效率。各类123 n机械传动的效率见表3-1。 3所需电动机的功率)(kwPd 所需电动机的功率由工作机所需功率和传动装置的总效率按下式计算 /wdPP 4. 电动机额定功率Pm按来选取电动机型号。电动机功率裕度的大小应视工作机构的负载变化状况dmPP 而定。 表3-1 机械传动效率概率值传动类型精度、结构及润滑效率圆柱齿轮传动7级精度(油润滑)8级精度(油润滑)开始传动(脂润滑)0.980.970.94 0.96锥齿轮传动7级精度(油润滑)8级精度(油润滑)开始传动(脂润滑)0.970.950.970.920.95圆柱形产品带震动的填充粉末料的自动机设计13蜗杆传动自锁(油润滑)单头(油润滑)双头(油润滑)四头(油润滑)0.400.450.700.750.750.820.820.92滑动轴承润滑不良正常润滑液体摩擦0.94(一对)0.97(一对)0.99(一对)传动类别精度、结构及润滑效率滚动转承球轴承滚子轴承0.99(一对)0.98(一对)V带传动0.96滚子链传动0.96螺旋传动(滑动)0.30-0.60螺旋传动(滚动)0.85-0.95联轴器弹性、齿式0.99 转速的确定 额定功率相同的同类型电动机,有几种不同的同步转速。例如三相异步电动机有四种常用的同步转速,即3000r/min、1500r/min、1000r/min和750r/min。同步转速低的电动机磁极多,外廓尺寸大,重量大,价格高,但可使传动系统的传动比和结构尺寸减小,从而降低了传动装置的制造成本。因此,确定电动机的转速时,应同时考虑电动机及传动系统的尺寸,重量和价格,使整个设计既合理又较经济。 一般最常用,市场上供应最多的是同步转速为1500r/min和1000r/min的电动机,设计时应优先选用。如无特殊需要,则不选用同步转速为3000r/min和750r/min的电动机。 根据选定的电动机类型,结构,功率和转速,从标准中查出电动机型号后,应将其型号,额定功率、满载转速,以及电动机的安装尺寸,外形尺寸和轴连)(kwPmmin)/(rnm接尺寸等记下以备后用。 设计传动装置时,对于通用设备,常以电动机的额定功率作为计算功率,以电动mP机的满载转速作为计算转速。mn3.3 传动比的分配传动比的分配 电动机选定后,根据电动机的满载转速和工作机的转速即可确定传动系统的总mnwn传动比 ,即i wmnni/ 传动系统地总传动比 是各串联机构传动比的连乘积,即i niii ii 321式中, ,为传动系统中各级传动机构的传动比。1i2i3i ni 合理的分配传动比是传动系统设计中的一个重要问题,它将直接影响到传动系统的外廓尺寸、重量、润滑及传动机构的中心距等很多方面,因此必须认真对待。 传动比分配的一般原则太湖学院学士学位论文14 (1) 各级传动比可在各自荐用值的范围内选取。各类机械传动的传动比荐用值和最大值见表3-2. 表3-2 各类机械传动的传动比平带传动V带传动链传动圆柱齿轮传动锥齿轮传动蜗杆传动单级荐用值i42425253324010单级最大值maxi 5768580 (2) 分配传动比应注意使各传动件的尺寸协调、结构匀称及利于安装。例如带传动的传动比不宜过大,以免大带轮的半径大于减速器箱体的中心高,使带轮与底座平面相碰,造成安装不便。 (3) 传动零件之间不应造成互相干涉。如图所示,由于高速级传动比过大,造成高速级大齿轮的齿頂圆与低速级大齿轮的轴发生干涉。 (4) 使减速器各级大齿轮直径相近,以便浸油深度大致相等,以利实现油池润滑。 (5) 使所设计的传动系统具有紧凑的外廓尺寸。 传动比分配的参考数据 (1) 带传动与一级齿轮减速器 设带传动的传动比为,一级齿轮减速器的传动比di为 ,应使,以便使整个传动系统的尺寸较小,结构紧凑。iiid (2) 二级圆柱齿轮减速器 为了使两个大齿轮具有相近的浸油深度,应使两级的大齿轮具有相近的直径(低速级大齿轮的直径应略大一些,使高速级大齿轮的齿顶圆与低速轴之间有适量的间隙)。设高速级的传动比为 ,低速级的传动比为,减速器的传1i2i动比为 ,对于二级展开式圆柱齿轮减速器,传动比可按下式分配:i ii)4 . 13 . 1 (1 对于同轴式圆柱齿轮减速器,传动比可按下式分配: iii21 但应指出,齿轮的材料、齿数及宽度亦影响齿轮直径的大小。欲获得两级传动的大齿轮直径相近,应对传动比,齿轮的材料、齿数、模数和齿宽等作综合考虑。 (3) 圆锥圆柱齿轮减速器 设减速器的传动比为 ,高速级锥齿轮的传动比为 ,i1i传动比可按下式分配: ii25. 01 为便于大锥齿轮的加工,应使大锥齿轮的尺寸不致过大,一般限制锥齿轮的传动比,当希望两级传动的大齿轮浸油深度相近时,可取。31i5 . 31i 由于V带轮直径要符合带轮的基准直径系列,齿轮和链轮的齿数需要圆整。同时,为了调整高、低速级大齿轮的浸油深度,也可适当增减齿轮的齿数。因此,传动系统的实际传动比与原数值()会有误差,设计时应将误差限制在允许的范围内。当所wmnni/设计的机器对传动比的误差未作明确规定时,通常机器总传动比的误差应限制在以内。%5%3 机器传动系统的传动.参数主要是指各轴的转速、功率和转矩,它是进行传动零件设圆柱形产品带震动的填充粉末料的自动机设计15计计算的重要依据。现以图 3.7 所示二级圆柱齿轮减速器,说明机器传动系统各轴的转速、功率及转矩的计算。1)各轴的转速 n(r/min)高速轴 I 的转速 mnn I中间轴 II 的转速 1III/inn低速轴 III 的转速 (3.9)212IIIII/iininnm滚筒轴 IV 的转速 IIIIVnn式中:为电动机的满载转速; 为高级传动比;为低级传动比。mn1i2i联轴器IIIIII联轴器工作机IV图 3.6 二级圆柱齿轮减速器简图2)各轴的输入功率 P(kW)高速轴 I 的输入功率 cmPPI中间轴 II 的输入功率 gPP1III低速轴 III 的输入功率 gPP2IIIII(3.10)滚筒轴 IV 的输入功率 gcPPIIIIV式中:为电动机的额定功率(kW) ;为联轴器的效率;为一对轴承的效率;为mPcg1高速级齿轮传动的效率;为低速级齿轮传动的效率。23)各轴的输入转矩 T(Nm)高速轴 I 的输入转矩 1II/9550nPT 中间轴 II 的输入转矩 IIIIII/9550nPT 低速轴 III 的输入转矩 (3.11)IIIIIIIII/9550nPT滚筒轴IV的输入转矩 IVIVIV/9550nPT3.4 传动零件的设计与选择传动零件的设计与选择 传动零件设计 1. V带传动电动机减速器太湖学院学士学位论文16 设计V带传动需确定的主要内容是:带的型号、根数、长度,中心距,带轮直径和宽度等,以及作用在轴上力的大小和方向。设计时应注意相关尺寸的协调,例如小带轮孔径是否与电动机轴一致,小带轮外援半径是否小于电动机的中心高,大带轮直径是否过大而与减速器底架相碰等。 2. 链传动 设计滚子链传动需确定的主要内容是:链节距、排数和链节数,中心距,链轮的材料、齿数、轮毂宽度等,以及作用在轴上力的大小和方向。当用单排链而链传动尺寸过大时,应改用双排或多排链,以减小链节距从而减小链传动的尺寸。当链传动的速度较高时,应采用小节距多排链。设计时应注意链轮直径尺寸、轴孔尺寸、轮毂尺寸等,是否与工作机、减速器等的相关尺寸协调。 3. 圆柱齿轮传动 斜齿轮传动具有传动平稳、承载能力大的优点,所以在减速器中多采用斜齿轮。直齿轮不产生轴向力,但传动平稳性差一些,在圆周速度不大的场合亦可选用直齿轮,例如低速的开式直齿轮传动。 齿轮传动的几何参数和尺寸有严格的要求,应分别进行标准化、圆整或计算其精确值。例如模数必须标准化;齿宽应圆整成整数;啮合尺寸(节圆、分度圆、齿頂圆及齿根圆直径,螺旋角等)必须计算精确值,长度尺寸应精确到小数点后三位(单位为mm),角度应精确到秒()。在减速器中,齿轮传动的中心距应尽量圆整成尾数为0或5的整数,以便于箱体的制造和检测。直齿轮传动的中心距可以通过模数、齿数、齿宽系数amz以及变位系数等来调整;斜齿轮传动的中心距可以通过模数、齿数、齿宽系dxanmz数以及螺旋角等来调整。d 对于动力传动中的齿轮,为安全可靠,一般齿轮的模数不应小于2mm。 强度计算和几何计算的关系是,强度计算所得尺寸是几何计算的依据和基础。几何计算尺寸要大于强度计算尺寸,使其既满足强度要求又符合啮合几何关系。 开式齿轮传动一般只需计算齿轮弯曲强度,考虑到因齿面磨损而引起的轮齿强度的削弱,应将计算求得的模数加大。开式齿轮传动精度低,多安装在输出轴外伸%15%10端,悬臂机构刚度较差,故齿宽系数宜取小些。设计时应注意齿轮结构尺寸是否与工作机等协调。 4. 锥齿轮传动 除了参看圆柱齿轮传动设计时应注意的问题外,还应注意: (1) 锥齿轮大端模数取标准值,计算锥距和分度圆直径时都要用大端模数。Rd (2) 分度圆锥角、的计算应精确到秒()、锥距以及分度圆直径应精确12Rd到小数点后3位(单位为mm)。 (3) 小锥齿轮齿数一般取。25171z (4) 齿数系数,求得齿宽后应圆整,大、小锥齿轮齿宽应相等。3 . 0/RbR 5. 蜗杆传动 模数和蜗杆分度圆直径要取标准值。中心距应尽量圆整成尾数为0或5的整数。m1da为保证、的几何关系,长需对蜗杆传动进行变位。在变位蜗杆传动中,蜗am1d2z圆柱形产品带震动的填充粉末料的自动机设计17轮的几何尺寸将产生变位修正,蜗杆几何尺寸不变。 蜗杆上置或下置取决于蜗杆分度圆的圆周速度,当时,一般将蜗杆下1vsmv/541置;当时,为了减少蜗杆的搅油损耗,应将蜗杆上置。smv/541 蜗杆传动尺寸确定后,要校验其滑动速度和传动效率,并考虑其影响,检查材料选择是否合适,是否需要修正有关计算数据。 蜗杆的强度、刚度验算以及蜗杆传动的热平衡计算,在装配图设计确定了蜗杆支点距离和箱体轮廓尺寸后进行。 6. 初算轴径 轴的机构设计要在初步估算的轴径基础上进行。轴径可按扭转强度初算,初算的轴径为轴上受扭段的最小直径,此处如有键槽还要考虑键槽对轴强度削弱的影响。对于直径的轴,有一个键槽时直径增大3%,有两个键槽时,直径增大7%;对于直径mmd100的轴,有一个键槽时,直径增大5%7%,有两个键槽时,直径增大mmd10010%15%,然后圆整。 若轴的外伸轴段与联轴器相连接,则该轴段的直径应符合联轴器的孔径系列要求;若轴的外伸段与带轮、链轮或齿轮相连接,则该轴段为配合轴段,其直径应按标准尺寸进行圆整。3.5 齿轮传动齿轮传动 齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一,形式最多,应用广泛,传递的功率可达数十万千瓦,圆周速度可达200m/s。 齿轮传动的主要特点有: 效率高 在常用的机械运动中,以齿轮传动的效率为最高。如一级圆柱齿轮传动的效率可达99%。这对大功率传动十分重要,因为即使效率只提高1%,也有很大的经济意义。结构紧凑 在同样的使用条件下,齿轮传动所需的空间尺寸一般较小。工作可靠、寿命长 设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动,工作十分可靠,寿命可长达一、二十年,这也是其他机械传动所不能比拟的。这对车辆及在矿井内工作的机器尤为重要。 传动比稳定 传动比稳定往往是对传动性能的基本要求。齿轮传动获得广泛应用,也就是由于具有这一特点。 但是齿轮传动的制造及安装精度要求高,价格较贵,且不宜用于传动距离过大的场合。 齿轮传动可做成开式、半开式及闭式。如在农业机械、建筑机械以及简易的机械设备中,有一些齿轮传动没有防尘罩或机壳,齿轮完全暴露在外边,这叫开式齿轮传动。这种传动不仅外界杂物极易侵入,而且润滑不良,因此工作条件不好,齿轮也很容易磨损,故只宜用于低速传动。当齿轮传动装有简单的防护罩,有时还把大齿轮部分地浸入油池中,则称为半开式齿轮传动。他的工作条件虽有改善,但仍不能做到严密防止外界杂物侵入,润滑条件也不算最好。而汽车、机床、航空发动机等所用的齿轮传动,都是装在经过精确加工而且封闭严密的箱体(机闸)内,这称为闭式齿轮传动(齿轮箱)。太湖学院学士学位论文18它与开式或半开式的相比,润滑及防护等条件最好,多用于重要的场合。齿轮传动的失效形式及设计准则 失效形式 齿轮传动就装置形式来说,有开式、半开式及闭式之分;就使用情况来说,有低速、高速及轻载、重载之别;就齿轮材料的性能及热处理工艺的不同,轮齿有较脆(如经整体淬火、齿面硬度很高的钢齿轮或铸铁齿轮)或较韧(如经调制、常华的优质碳钢及合金钢齿轮),齿面有较硬(齿轮工作面的硬度大于350HBS或38HRC,并称为硬齿面齿轮)或较软(轮齿工作面的硬度小于或等于350HBS或38HBC,并称为软齿面齿轮)的差别等。由于上述条件的不同,齿轮传动也就出现了不同的失效形式。一般地说,齿轮传动的失效主要是齿轮的失效,而齿轮的失效形式又是多种多样的,这里只就较为常见的齿轮折断和工作齿面磨损、点蚀、胶合及塑性变形等略做介绍。至于齿轮的其他部分(如齿轮、轮辐、轮毂等),除了对齿轮的质量大小需加严格限制外,通常只按经验设计,所定的尺寸对强度及刚度来说均较富裕,实践中也极少失效。 1.齿轮折断 齿轮折断有多种形式,在正常工况下,主要是齿根弯曲疲劳折断,因为在轮齿受载时,齿根处产生的弯曲应力最大,再加上齿根过度部分的截面突变及加工刀痕等引起的应力集中作用,当齿轮重复受载后,齿根处就会产生疲劳裂纹,并逐步扩展,致使轮齿疲劳折断。 此外,在齿轮受到突然过载时,也可能出现过载折断或剪断;在轮齿经过严重磨损后齿厚过分减薄时,也会在正常载荷作用下发生折断。 在斜齿圆柱齿轮(简称斜齿轮)传动中,轮齿工作面上的接触线为一斜线,轮齿受载后,如有载荷集中时,就会发生局部折断。若制造及安装不良或轴的弯曲变形过大,轮齿局部受载过大时,即使是直齿圆柱齿轮(简称直齿轮),也会发生局部折断。 为了提高轮齿的抗折断能力,可采取下列措施:1)用增大齿根过渡圆角半径及消除加工刀痕的方法来减小齿根应力集中;2)增大轴及支承的刚性,使齿轮接触线上受载较为均匀;3)采用合适的热处理方法使齿芯材料具有足够的韧性;4)采用喷丸、滚压等工艺措施对齿根表层进行强化处理。齿面磨损 在齿轮传动中,齿面随着工作条件的不同会出现多种不同的磨损形式。例如当啮合齿面间落入磨料性物质(如砂粒、铁屑等)时,齿面即将逐渐磨损而致报废。这种磨损称为磨粒磨损。它是开始齿轮传动的主要失效形式之一。改用闭式齿轮传动是避免齿面磨粒磨损最有效的办法。 2.齿面点蚀 点蚀是齿面疲劳损伤的现象之一。在润滑良好的闭式齿轮传动中,常见的齿面失效形式多为点蚀。所谓点蚀就是齿面材料在变化着的接触应力作用下,由于疲劳而产生的麻点状损伤现象。齿面上最初出现的点蚀仅为针尖大小的麻点,如工作条件未加改善,麻点就会逐渐扩大,甚至数点连成一片,最后形成了明显的齿面损伤。 轮齿在啮合过程中,齿面间的相对滑动起着形成润滑油膜的作用,而且相对滑动速度越高,越易在齿面间形成油膜,润滑也就越好。当轮齿在靠近节线处啮合时,由于相圆柱形产品带震动的填充粉末料的自动机设计19对滑动速度低,形成油膜的条件差,润滑不良,摩擦力较大,特别是直齿轮传动,通常这时只有一对齿啮合,轮齿受力也最大,因此,点蚀也就首先出现在靠近节线的齿根面上,然后再向其他部分扩展。从相对意义上说,也就是靠近节线处的齿根面抵抗点蚀的能力最差(即接触疲劳强度最低)。 提高齿轮材料的硬度,可以增强轮齿抗点蚀的能力。在啮合的轮齿间加注润滑油可以减小摩擦,减缓点蚀,延长齿轮的工作寿命。并且在合理的限度内,润滑油的粘度越高,上述效果也越好。因为当齿面上出现疲劳裂纹后,润滑油就会浸入裂纹,而且粘度越低的油,越易侵入裂纹。润滑油侵入裂纹后,在齿轮啮合时,就有可能在裂纹内受到挤胀,从而加快裂纹的扩展,这是不利之处。所以对速度不高的齿轮传动,以用粘度高一些的油来润滑为宜;对速度较高的齿轮传动(如圆周速度v12m/s),要用喷油润滑(同时还起散热的作用),此时只宜用粘度低的油。 开式齿轮传动,由于齿面磨损较快,很少出现点蚀。 3.齿面胶合 对于高速重载的齿轮传动(如航空发动机减速器的主传动齿轮),齿面间的压力大,瞬时温度高,润滑效果差,当瞬时温度过高时,相啮合的两齿面就会发生粘在一起的现象,由于此时两齿面又在作相对滑动,相粘结的部位即被撕破,于是在齿面上沿相对滑动的方向形成伤痕,称为胶合。传动时的齿面瞬时温度越高、相对滑动速度越大的地方,越易发生胶合。 有些低速重载的重型齿轮传动,由于齿面间的油膜遭到破坏,也会产生胶合失效。此时,齿面的瞬时温度并无明显增高,故称为冷胶合。 加强润滑措施,采用抗胶合能力强的润滑油(如硫化油),在润滑油中加入极压添加剂等,均可防止或被减轻齿面的胶合。塑性变形 塑性变形属于轮齿永久变形一大类的失效形式,它是由于在过大的应力作用下,轮齿材料处于屈服状态而产生的齿面或齿体塑性流动所形成的。塑形变形一般发生在硬度低的齿轮上;但在重载作用下,硬度高的齿轮上也会出现。 塑性变形属于轮齿永久变形一大类的失效形式,它是由于在过大的应力作用下,轮齿材料处于屈服状态而产生的齿面或齿体塑性流动所形成的。塑性变形一般发生在硬度低的齿轮上;但在重载作用下,硬度高的齿轮上也会出现。 塑性变形又分为滚压塑变和锤击塑变。滚压塑变是由于啮合齿轮的相互滚压与滑动而引起的材料塑性流动所形成的。由于材料的塑性流动方向和齿面上所受的摩擦力方向一致,所以在主动轮的齿轮上沿相对滑动速度为零的节线处将被碾出沟槽,而在从动轮的轮齿上则在节线处被挤出脊棱。这种现象称为滚压塑变。锤击塑变则是伴有过大的冲击而产生的塑性变形,它的特征是在齿面上出现浅的沟槽,且沟槽的取向与啮合轮齿的接触线相一致。提高轮齿齿面硬度,采用高粘度的或加有极压添加剂的润滑油均有助于减缓或防止轮齿产生塑性变形。 提高轮齿对上述几种失效形式的抵抗能力,除上面所说的办法外,还有减小齿面粗糙度值,适当选配主、从动齿轮的材料及硬度,进行适当的磨合(跑合),以及选用合适的润滑剂及润滑方法等。太湖学院学士学位论文20 前以说明,轮齿的失效形式很多。除上述五种主要形式外,还可能出现过热、侵蚀、电蚀和由于不同原因产生的多种腐蚀与裂纹等等。 设计准则 由上述分析可知,所设计的齿轮传动在具体的工作情况下,必须具有足够的、相应的工作能力,以保证在整个工作寿命期间不致失效。因此,针对上述各种工作情况及失效形式,都应分别确立相应的设计准则。但是对于齿面磨损、塑性变形等,由于尚未建立起广为工程实际使用而且行之有效的计算方法及设计数据,所以目前设计一般使用的齿轮传动时,通常只按保证齿根弯曲疲劳强度及保证齿面接触疲劳强度两准则进行计算。对于高速大功率的齿轮传动(如航空发动机主传动、汽轮发电机组传动等),还要按保证齿面抗胶合能力的准则进行计算(参阅GB/T 34801997)。至于抵抗其他失效的能力,目前虽然一般不进行计算,但应采取相应的措施,以增强齿轮抵抗这些失效的能力。 由实践得知,在闭式齿轮传动中,通常以保证齿面接触疲劳强度为主。但对于齿面硬度很高、齿芯强度又低的齿轮(如用20、20Cr钢经渗碳后淬火的齿轮)或材质较脆的齿轮,通常则以保证齿根弯曲疲劳强度为主。如果两齿轮均为硬齿面且齿面硬度一样高时,则视具体情况而定。 功率较大的传动,例如输入功率超过75KW的闭式齿轮传动,发热量大,易于导致润滑不良及齿轮胶合损伤等,为了控制温升,还应作散热能力计算。 开式(半开式)齿轮传动,按理应根据保证齿面抗磨损及齿根抗折断能力两准则进行计算,但如前所述,对齿面抗磨损能力的计算方法迄今尚不够完善,故对开式(半开式)齿轮传动,目前仅以保证齿根弯曲疲劳强度作为设计准则。为了延长开式(半开式)齿轮传动的寿命,可视具体需要而将所求得的模数适当增大。 前已指出,对于齿轮的轮圈、轮辐、轮毂等部位的尺寸,通长仅做结构设计,不进行强度计算。3.6 动力轴的计算和校核动力轴的计算和校核 轴是设计也和其他零件的设计相似,包括结构设计和工作能力计算两部分内容。轴的结构设计是根据轴上零件的安装定位以及轴的生产工艺等方面的要求,合理的确定轴的结构形式和尺寸,轴的结构形式不正确,会影响轴的工作能力和轴上零件的工作可靠性,还会增加轴的制造成本,和轴上零件的难装配等问题。因此轴的结构设计是轴设计中的重要内容。轴的材料主要是碳钢和合金钢。 轴的计算通常都是在初步完成结构设计后进行的校核计算的,计算准则满足轴的强度或刚性要求必要时还应校核轴的振动稳定性。 按扭转强度条件计算 适用:用于只受扭矩或主要承受扭矩的传动轴的强度计算; 结构设计前按扭矩初估轴的直径mind这种方法是只按轴所受的扭矩来计算轴的强度,如果还有受有不大的弯矩时,则用降低许用扭转切应力的办法考虑。在做轴的结构设计时,通常用这种方法初步估算轴径。轴的扭转强度条件为 TTTdnPWT32 . 0955000圆柱形产品带震动的填充粉末料的自动机设计21为扭转切应力,T 为轴的扭矩,轴的抗扭截面系数,n 为轴的转速,P 为轴TmmN TW传递的功率,d 计算截面处轴的直径。表 3-3 轴常用集中材料及值T0A轴的材料、20AQ235、35275QiirTNC 1813545、rC40niMS35038MMSni aTMP/25153520452555350A12615911213510312697112轴的直径 式中 3032 . 09550000nPAPdT 302 . 09550000TA太湖学院学士学位论文22 4 粉末压制过程及问题粉末压制过程及问题4.1 引言引言 国内外奶粉包装主要使用螺杆式定量充填包装机,利用螺杆的旋转下料,以及通过控制螺杆旋转圈数来得到可靠的计量精度。在使用螺杆定量充填奶粉颗粒的过程中,奶粉颗粒的运动并非杂乱无章,而是有一定的规律可循。 为了得到奶粉颗粒在下料过程中的运动轨迹方程,在螺杆螺旋面的下方,取出单个奶粉颗粒作为研究对象,研究一个单元体的运动轨迹方程。圆柱形产品带震动的填充粉末料的自动机设计23 在螺杆充填下料过程中,并不是一个单元体在运动,所以在研究某个单元体的运动时,它的运动情况必然受到其他粉末颗粒的影响,因此需要适当的进行几个假设:第一,假设粉末颗粒沿螺杆的径向方向被分成无数个薄层,且每一层之间无滑移现象,避免了在研究过程中某个单元体受到其他粉末颗粒影响的情况;第二,假设粉末颗粒与螺杆的螺旋面没有粘连现象,避免颗粒因粘连情况而改变运动轨迹;第三,假定粉末颗粒的运动方程是在螺杆以匀速旋转的情况下求解的,不考虑螺杆刚加速启动或即将停止的减速状态。另外在实际应用中,大多数用于定量充填的螺杆为阿基米德螺杆,本文也是以阿基米德螺杆为例进行分析。4.2 粉末颗粒运动轨迹方程粉末颗粒运动轨迹方程 粉末颗粒在螺杆螺旋面的强制作用下,并非杂乱无章的向下充填,而是沿着一定的轨迹进行运动,因此研究粉末颗粒在螺杆作用下的运动规律,获得粉末颗粒运动轨迹方程对研究螺杆的充填规律有极大的帮助。 轨迹的定义是符合一定条件的动点所形成的图形,或者说,符合一定条件的点的全体所组成的集合,叫做满足该条件的点的轨迹。由于本文中研究的粉末颗粒的运动是连续性的,所以此处粉末颗粒运动轨迹是指粉末颗粒从开始位置到结束位置所经过的路线的空间特征。4.2.1 研究方法研究方法 在螺杆的正螺旋面下方,在螺杆螺旋面的边缘取某一单元体,命名为 A,如图 4-1所示。太湖学院学士学位论文24 图 4.1 螺杆上的坐标系 根据前面的假设,只考虑螺杆在匀速状态下的情况,设螺杆以稳定的角速度做匀1速旋转,单元体 A 在螺旋面的强制作用下,以角速度沿着螺杆旋转的方向同向旋转。2由于单元体 A 存在自身重力以及管壁对单元体的摩擦力作用,螺杆旋转的角速度始终1大于单元体 A 的角速度,这也是螺杆螺旋面引导单元体 A 向下运动的原因。2 为了研究方便,过 A 点作一平面 P,使平面 P 平行于螺杆的轴线,如图 4.1 所示,在 P 面上过 A 点做螺旋线的切线 T-T,再过 A 点沿螺旋面圆周方向作一水平线 L-L。4.2.2 速度分析速度分析 分析粉末颗粒在充填过程中速度与螺杆转速的关系,为研究方便,将平面 P 面单独列出来分析。如图 4.2 所示: 图 4.2 过 A 点的 P 平面在图 4.2 中,很明显的看出 T-T 线与 L-L 线的夹角 是螺杆的螺旋升角,设螺杆的半径为 ,螺杆的导程为。在图 4.2 中1r0s sV11r1 . 4 是单元体 A 与螺杆螺旋面相重合点的速度,它的方向与 L-L 线重合。 sV 单元体 A 的速度沿螺杆螺旋线的方向 T-T,是相对于螺杆旋转的的相对速度。这TV样根据速度合成原理,单元体 A 与螺杆螺旋面重合点的速度和相对速度组成一个SVTV平行四边形。 在平行四边形中,速度是单元体 A 下降过程的绝对速度,与水平线 L-L 的夹AVAV角为 。如果将速度分别向水平方向和垂直方向上投影,水平方向上的分速度为,AVLV垂直方向上的分速度为,由图 4.2 可知:ZV 2121rcostanrsinALAZVVVV.24圆柱形产品带震动的填充粉末料的自动机设计25 在垂直方向上的速度分量是单元体 A 向下运动的有效速度,而在水平方向上的速ZV度分量是单元体 A 运动的水平速度。我们希望的充填效率是粉末颗粒在垂直向下方向LV的速度越大越好,而在水平方向上的速度越小越好,水平方向上的速度会影响物ZVLVLV料颗粒的向下充填,而且消耗整个系统的能量。 在图 4.2 中,由式 4.1 和 4.2 可得:LSVV 2111rr3 . 4 即 214 . 4前面从理论上分析过单元体 A 的角速度小于螺杆旋转的角速度,这里从速度分析中也能得到同样的结论。下面分析粉末颗粒在垂直方向上的速度与螺杆几何参数和螺杆转速的关系。ZV根据图 4.2 有: tanr21ZV5 . 4 又: cottan1cottancot2121212111rrrVrrZ6 . 4 所以 cottan1217 . 4 即 cottan1tanr11ZV8 . 4得出物料颗粒垂直下降的有效速度与螺杆几何参数及转速的关系。4.2.3 轨迹方程轨迹方程 根据图 4.1 所建立的坐标系,单元体 A 的轨迹方程可以表达为: 2tsztsinrytcosrx2121219 . 4 其中: t为单元体 A 沿螺杆螺旋面方向旋转的时间; 为单元体 A 运动的实际导程。1s 由于单元体 A 的实际导程无法得到,所以单元体 A 在 Z 轴方向上的轨迹无法准确描述,需要把导程转换为已知量。实际导程如图 4.3 所示:太湖学院学士学位论文26图 4.3 实际导程 单元体 A 的实际导程为: tan2s11r10. 4 将式 4.10 代入式 4.9 后,单元体 A 的运动轨迹方程可以表达为: tansincos212121trztrytrx11. 4 上述轨迹方程为单元体 A 在螺旋充填过程中运动时的轨迹方程,在前面推导过程中,都假设和为常量。tan2 得到单元体 A 的轨迹方程,不难求出单元体 A 的速度和加速度情况。很显然,在单元体的轨迹方程基础上分别对时间t求导,所以单元体在各个方向的速度分量为: tancossin21221221xrdtdzVtrdtdyVtrdtdxVy12. 4 得出 x、y、z 三个方向的分速度后,据速度合成公式,求出图 4.2 中速度:AV 222zyxAVVVV13. 4 将式 4.12 代入式 4.13 后得: costan1tancossin2122122122212221rrrtrtrVA14. 4 的方向在图 4-2 中可以看出与水平线 L-L 成角。AV 求出单元体 A 在三个方向的分速度后,再次分别求导,很容易求得单元体 A 的加速度: 0sincos22212221dtdVatrdtdVatrdtdVaZzyyxx15. 4 得出加速度的三个方向分量后,由加速度合成定理得加速度的大小为: 2212222122221222sincosrrtraaaazyx16. 4 加速度的方向: 0,cosaazaz17. 4 从以上分析可以看出单元体 A 的加速度大小是个不变的量,而它的方向垂直于 Z轴,圆柱形产品带震动的填充粉末料的自动机设计27并且指向 Z 轴。4.3 粉末颗粒受力分析粉末颗粒受力分析 前面一节主要从速度与加速度方面分析了单元体 A 在下降过程中的变化情况,但若要最终根据粉末颗粒的运动情况直到螺杆的几何参数设计,还需要分析单元体 A 在下料过程中都受到哪些力,以及这些力对单元体 A 究竟会产生哪些影响,下面研究单元体 A充填过程中的受力情形。 单元体 A 在充填过程中的受力情况如图 4.4 所示。图 4.4 单元体的受力分析 设单元体 A 质量为 m,由式 3.16 和质点达郎伯原理可知,螺杆螺旋面对单元体 A正压力为: 122rmNt18. 4 其中: 为螺杆的半径;1r 为单元体 A 在螺杆螺旋面圆周放上旋转的角速度。2 因为螺旋管壁并非绝对光滑,所以单元体接触螺旋管时有一定的摩擦力,设此摩擦力为,螺旋管壁与单元体 A 之间的摩擦系数为,则螺旋管壁对单元体 A 的摩擦力aFaf大小为: 122rmfFaa19. 4 其方向与单元体 A 的速度的方向相反,与水平面成 角。AV 另外,螺杆的螺旋面对粉末颗粒也会产生摩擦力,设螺旋面与单元体 A 的之间的摩擦系数为,则螺杆的螺旋面对单元体 A 的摩擦力可以表示为:tf tttNfF 20. 4 其中: N 是螺杆螺旋面对单元体 A 的正压力。太湖学院学士学位论文28 摩擦力的方向与水平方向的夹角为,与速度的方向相反。tFTV 在图 4.4 中,分析单元体 A 的受力情况,单元体 A 在四个力的共同作用下处于动力学平衡状态,将四个力分别向 N-N 和 T-T 两个方向上投影分解,然后建立平衡方程如下: 00TN21. 4 即 0sincos0cossinmgFFNmgFatta22. 4 将式 4.20 代入式 4.22 解得: cossincossintatfFfmg23. 4 然后将式 4.19 代入式 4.23 得: grffftat122cossincossin24. 4 将式 4.24 变形后得: cossincossin221tatffrfg25. 4 式 4.25 中:螺旋管壁与单元体 A 之间的摩擦系数、螺杆螺旋升角和螺杆的半af径都是常量,而角度代表了充填粉末颗粒的速度,是变量。因此,式 4.25 最终反映1r了螺杆转速与粉末颗粒下降速度的关系,螺杆的转速增大,粉末颗粒的下降速度也在一定范围内相应的变大,当螺杆的几何参数螺杆的螺旋升角和半径确定以后,单元体 A下降的速度仅受螺杆转速的影响。此式直接反应了螺杆转速与下料速度的关系。4.4 容积计算容积计算4.4.1 研究方法研究方法 在螺杆的实际应用中,为了准确的得到被充填物料的重量,首先要确定螺杆每转一圈所充填的物料体积是多少,然后根据被充填物料的密度确定螺杆每转一圈所充填物料的重量,这样才能确定充填一定重量的物料所需要的螺杆旋转的圈数。 本文中主要研究阿基米德螺杆旋转时每个螺杆导程所包含粉末物料容积的公式。平时经常用的阿基米德螺杆的轴向剖面如图 4.5 所示,它是由两个斜螺旋面围绕螺杆中心轴旋转而成。圆柱形产品带震动的填充粉末料的自动机设计29图 4.5 螺杆的轴向剖面 图 4-5 中,是螺杆的外半径,是螺杆轴的半径。从图中可以看出,螺杆的轴向1r2r剖面是一个梯形,n是梯形上底边,m是梯形下底边。 为了计算螺杆每个导程所包含的粉末物料的容积,将图 4.5 中的梯形分割成无数个无限小的面积,将所有的小面积与相应展开高度的乘积相加就是该导程所包含的粉末物料的容积。4.4.2 展开高度展开高度 螺旋线的展开高度是相对于每个无限小的面积上,螺旋线的展开长度。从图 4.5 中得到,要研究的处于梯形区域的半径不是一个恒定的值,它的最小值是螺杆的轴半径,2r最大值是螺杆的外半径,因此在不同的半径处,螺旋线的展开高度 H 也是不同的,如1r图 4.6 所示。太湖学院学士学位论文30图 4.6 螺旋线展开后的高度变化图 依据图 4.6 得到展开高度H : 22214rsH26. 4 上式的螺旋线展开长度是螺杆半径r 从螺杆的轴半径到螺杆的外半径变化过程2r1r中,任意半径r 处,螺旋线的展开长度。 前面提到螺杆的轴向剖面是一个梯形,为方便研究螺杆一个导程上的容积,将螺杆的梯形轴向剖面分为两个三角形和一个矩形,如图 4.7 所示: 图 4.7 梯形剖面 螺杆轴向剖面被分成一个矩形BCEF 和两个三角形ABF、CDE ,在求螺杆一个导程内所包含粉末物料容积时,可分开求解,先求出两个三角形内所包含粉末物料的容积,圆柱形产品带震动的填充粉末料的自动机设计31再求矩形部分所包含粉末物料的容积,然后将三者累加起来就是螺杆一个导程所包含粉末物料的容积。4.4.3 三角形区域的容积三角形区域的容积 按图 4.8 对三角形区域建立直角坐标系:图 4.8 三角形直角坐标系 在此坐标系中,横坐标是螺杆的半径r ,它的变化范围是从螺杆的轴半径变化到螺2r杆的最大半径。纵坐标 y 是一个中间变量,它可以用已知量及螺杆半径 r 来表示。1r 在 ABF 中,将其分割成无数块小面积,任取一小块面积进行研究,然后利用积分方法求出整个三角形所包含的粉末物料的容积。如图所示的阴影部分, BUV 相似于三角形 ABF ,所以有: 2122rrrrnmy27. 4 得到: 2122rrrrnmy28. 4 再求 ABF 内部任意一处的小面积为:1S drrrrrnmydrS2121229. 4 前面已经计算过任意一处小面积所对应的螺旋线的展开高度为,所22214rsH以一个导程内三角形 ABF 所包含粉末物料的容积为: 122221212042rrdrrsrrrrnmV30. 4 因为在螺杆一个导程内,轴向剖面里面共有两个三角形,所以整个三角形的所包含的粉末颗粒的容积为:太湖学院学士学位论文32 12222121214rrdrrsrrrrnmV31. 4 将式 4.31 整理后得: 1212222121222212114242rrrrdrrsrrrnmdrrsrrrnmV32. 4 式 4.32 中,是个常数,设,令:2214ses2214 1222212142rrdrrsrrrnmp33. 4 12222121242rrdrrsrrrnmq34. 4 则: 322212132rererrnmp35. 4 36. 4lnln221221222211212rerrerererrerrrrnmq 所以螺杆一个导程内,轴向剖面内三角形所包含的粉末颗粒的容积为: 221211222211212322321211lnln32rerrerererrrrrrrnmrererrnmqpV37. 4 4.4.4 矩形区域的容积矩形区域的容积 前面主要计算了在螺杆一个导程内,轴向剖面里面两个三角形区域所包含的粉末物料的容积,如果要计算整个轴向剖面粉末物料的容积,还需要计算出矩形部分 BCEF 所包装的粉末物料的容积,然后将两者相加即可。对矩形 BCEF 建立如图 4.9 所示的坐标系。 圆柱形产品
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