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CHRS-360烘干机的设计【机+电】【13张CAD图纸】【优秀】

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CHRS-360 烘干机 设计 cad图纸
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CHRS-360烘干机的设计

33页 11000字数+说明书+任务书+调研报告+6张CAD图纸【详情如下】

A0-装配图.dwg

A1-电气图.dwg

A3-丝杆.dwg

A3-传动头.dwg

A3-传动轴.dwg

A3-圆锥齿轮.dwg

A3-尾轮支架.dwg

A3-张紧座.dwg

A3-电器柜.dwg

A3-移动座.dwg

A3-轴承座.dwg

A3-链轮.dwg

A3-首轮轴.dwg

任务书.doc

说CHRS-360烘干机的设计明书.doc

调研报告.doc

目录

目录I

第一章 前言1

1.1课题来源及意1

1.2 烘干机电子行业中的地位及趋势发展趋势1

第二章 烘干机总体方案设计2

2.1设计方案2

2.2减速机构4

第三章 烘干机机构的设计5

3.1原始数据5

3.2选择电动机的型号5

3.4链条与链轮的选择8

3.5 齿轮的设计及校核11

3.5.1齿面接触疲劳强度计算11

3.5.2校核计算11

3.6 轴的设计及校核15

3.7 轴承的设计和校核18

3.8 键的设计和校核20

第四章 润滑密封与保养22

4.1 润滑22

4.2 密封22

4.3 保养22

参考文献28

结束语29

摘 要  

   本文主要对烘干机的设计,烘干机关键工序之一是烘干过程中即采取高温措施,又使新鲜食品内含物迅速地转化,使其水份充分挥发体积缩小。

 烘干机技术依据导热介质不同可分为金属导热,蒸气导热,空气导热,采用不同的导热介质可烘干不同的原料。

   滚筒烘干机是利用金属导热连续烘干的设备,原料由送料斗送入温度为200°

 ~280°C的滚筒内随着筒内导叶板的作用,产生滚筒翻滚抛扬和前进三种运动,在筒内热空气及筒壁,原料的接触下,表面和内细胞的水分迅速汽化。

 本产品主要对零件进行烘干,但是也可以通过改变夹具对对其他一些物体进行烘干。属于一种多功能机器,

   通过对烘干机的设计,使三年所学的机械专业知识在实践中加深了认识,并且相当于进行了一次全面性的复习。

Abstract

   This text mainly to the design which dries a heat of machine, dry one of a heat of organization key work prefaces dries to namely adopt heat measure in the process, and then makes the fresh food contain a thing to convert quickly and make its water well vaporize a physical volume to contract.

   The dryer technique can is divided into metals to transmit heat according to transmitting heat to lie a quality dissimilarity and the fume transmit heat, the air transmit heat, and adopting to differently transmit heat to lie quality can dry different raw material.

   The roller dryer is in a row the equipments which makes use of metals to transmit heat to dry, raw material from send to anticipate Dou to send into the temperature as 200 °s

   ~Inside the roller of 280 ° Cs along with tube inside lead a leaf knothole function, the creation roller is vacillating to throw Yang and go forward three kinds of sport, at the hot air inside the tube and the tube wall, raw material of under the contact, surface with inside the humidity of cell quickly vaporizes.

   This product mainly carries on dry to the electronics plank, but can also pass change tongs to as to it's he some objects carry on dry.Belong to a kind of multi-function machine,

   Pass to the design which dries a heat of machine, make the machine professional knowledge that three years learn deepen understanding in the fulfillment, and equal  to carried on to comprehensively review at a time.

前言

课题来源及意

   烘干机在消化吸收了国外同类产品的技术优点的基础上,结合我国国情而最新开发的又一种新机型。本机能广泛应用于广播、电视、通讯、计算机、传真机、仪器、仪表等行业的印制线路板焊接过程。特别是本机能适用于贴片元件、集成电路与分立元件混装的印制线路板,是表面直查按装工艺中自动生产线里所不可缺少的专用设备,它具有轻巧灵活、调整方便、通用性强等特点,能满足板宽在200mm以下的各种批量件的生产。在整机性能上,已达到了国外同期同档次机型的水平,而价格实惠, 是目前替代进口设备的最佳选择.

1.2 烘干机电子行业中的地位及趋势发展趋势

   在电子制作中,元器件的连接处需要焊接。焊接的质量对制作的质量影响极大,焊接后需要烘干,这个产品要与焊接机器配合使用,焊接自 2 0世纪初发展至今已有 90多年的历程了 ;而工艺上的应用及在制造业上的重要性 ;直到本世纪 50年代才显示出来。如今在各工业国里焊接已作为一门不可缺少的独立的制造技术扮演着重要的角色。在学术理论上的研究也达到相当深度 ;并且还对其它相关专业学术领域的发展起到推波助澜的作用。如今 ;不同种焊接方法已有 70种以上 ;多种高科技技术云集焊接领域 ;焊接已是一种不可缺少的加工技术 ;可以说没有焊接技术就没有今天的经济建设和国防工程的辉煌。我国是焊接加工量的强国 ;又是焊接技术的弱国。

   本次毕业设计主要完成烘干机的设计。3.1原始数据

滚筒的尺寸为450*1620mm(直径*长度)

滚筒的转速v=0.3m/s,

滚筒的初拉力F=1000N

3.2选择电动机的型号

   本机构在常温下连续工作,载何平衡,对起动无特殊要求,但是工作环境灰尘较多,故选用Y型三相笼型感应电动机,封闭式结构,电压为380V4.1 润滑

   本设计中的齿轮采用脂润滑,每隔10个工作日手工加一次脂,从而经常保持齿面的清洁。润滑脂采用钙基润滑脂中的2号,它具有抗水性好等优点,环境适用性强。

   轴承润滑采用黄油润滑,每隔8个工作日用手工机枪加一次油,保持轴承良好的工作特性。

4.2 密封

   本设计中的密封主要是轴承的密封,主要使用毡圈密封的形式密封,防止灰尘进入轴承内部,使轴承保持清洁。

   毡圈密封因其结构简单、价格便宜而广泛使用在轴承密封领域内,其密封效果是靠矩形毡圈安装于梯形槽所产生的径向压力来实现的

4.3 保养

1. 传动链的润滑

   由于链和链轮间在高速冲击的瞬时油膜受到破坏,因此要求所选润滑油能重新形成油膜。当油在操作温度下是液体并能最大限度地发挥毛细管作用时,油膜重新形成过程就能实现,在某些特殊情况下,赞成采用比原推荐油粘度更高的油,以抵消由于反常载荷条件所带来的影响,但要注意对小间隙的零件,其高粘度油的流动性和渗透性太差,事实上这样对密封有利但妨碍接触表面的连续润滑。 ????链环的类型决定了链的间隙。其间隙大小应足以使油进入,如果没有这种润滑油膜的话,那么固体磨料或腐蚀性气体将进入其间隙内。当链必须操作在磨料、化学气体或水分存在条件下时,载荷将增加对润滑剂的负担,在这里,润滑剂起双重效应――润滑和保护。 对于高温操作的地方,如干子、传送带链应该用带有二硫化钼或石墨粉的润滑剂,这些固体润滑剂是在热蒸气下由于溶剂挥发而沉积在链表面,对于温度低260℃时,也可以使用合成液体如氯氟烃聚合物。它们具有好的热稳定性、润滑性和无毒。 ????应采用一种预浸渍油的烧结纲轴承,并对滚子链的润滑作了某些改进,在运转时离开此种轴承的润滑油,当链未运转时将重新吸附在轴承上。然而对于这种周期性使用的链,最好在停机时间,把这种轴承浸泡到用油箱装好的一种轻油中,其粘度(40℃)为20mm2/s,以便于这种轴承重新吸附油。在食品工业中,暴露的链如通过手加油将会污染食品,如果链条的销子和套筒采用这种自润滑方法,既能保护链又能防止污染食品。 3.链条润滑方法的选择 ????1)毛刷润滑 用刷子或注油壶定期地在链条松边的内外链板环接处加油,最好是工作8h加一次。其加油量和周期应足以防止链环接处的润滑油不变色。在低速范围内(υ<1m/s) 采用标准的猪毛刷,而高速范围内(υ>5m/s)采用尼龙毛刷,在中速范围内(υ=1~5m/s)两者都可应用。但在速度极高时(υ>10m/s)要求强制送油润滑以便散热降温,其一般温度不应超过70℃。 ????2)滴油润滑 利用滴油油杯将油滴在两铰接板之间。其加油量和周期应足以防止链环铰接处的润滑油不变色。单排链每分钏滴油约5~20滴,速度高时多滴些。必预防油滴受风吹而有偏离,如果油滴在链的中心,不能有效滴滑其结合的面积。必须将润滑油导引到销轴内侧和滚了侧板表面上。 ????3)油浴或油盘润滑 利用油浴润滑时,将下侧链条通过变速箱中的油池。其油面应达到链条最低位置的节圆线上。得用油盘润滑时,则链在油面之上工作。油盘从油池里带上的油常利用一油槽导引,使油沉降至链上。油盘的直径应足以产生3.3~4.5m/s的旋转速度。链宽大于是25mm时,应链轮两侧都装油盘。 ????4)喷油润滑 喷油润滑是对每条传动链供给一连续的油流。油应加在链环的内侧,正好对准链板环接处,沿着链宽很均匀地导向链松弛的一侧上。

   2.  尼龙的润滑

    尼龙的摩擦系数随负荷的增加而降低,在高负荷条件下,摩擦系数可以降至0.1~0.15左右;在摩擦表面存在有油或水时,摩擦系数有更大的下降趋势。尼龙的摩擦系数还随着速度的增加或表面温度的升高而下降。 ????尼龙的耐磨损性好,特别是在有大量尘土、泥砂的环境中,它所表现出来的耐磨损性是其他塑料无法与之相比的。在摩擦表面上有泥砂、尘土或其他硬质类材料存在时,尼龙的耐磨性比轴承钢、铸铁甚至比经淬火表面镀铭的碳钢还要好。 ????在应用尼龙材料时,要特别注意选择与其相互对摩的材料。在摩擦界面有硬质微粒存在时,尼龙的耐磨损性是一般钢材不能与之相比的。如用尼龙轴瓦代替表铜轴瓦时,被磨损的是轴,轴是不易更换零件,它被磨损后会带来严重后 

参考文献

1.成大先, 机械设计手册 .        化学工业出版社,     2002年

2. 中国机械工程学会锻压学会,    锻压手册,   机械工业出版社.    1993年

3. 黄继昌、徐巧鱼、张海贵、范无保、季炳文 ,  实用机械机构图册,    人民邮电出版社.  1996年

4.甘永立,   几何量公差与检测 .     上海科学技术出版社.   2001年

5. 华大年,   机械原理 .  高等教育出版社.    2000年

6. 王昆、何小柏、汪信远,    机械设计基础课程设计.  高等教育出版社.  1995年

7. 杨玉英,   工程制图 .     纺织工业出版社 . 1997年

8.上海技术革新展览会,  实用冲压技术 .   上海科学技术出版社.   1982年


内容简介:
分类号 密级 无锡职业技术学院毕业设计说明书题 目:CHRS-360烘干机的设计英语并列题目:CHRS-360 The dryers design学 生 姓 名: 专 业: 机电一体化技术 指 导 教 师: 职 称: 工 程 师 毕业设计说明书提交日期 2008.4.20 地址:机电学院 目录目录目录I第一章 前言11.1课题来源及意11.2 烘干机电子行业中的地位及趋势发展趋势1第二章 烘干机总体方案设计22.1设计方案22.2减速机构4第三章 烘干机机构的设计53.1原始数据53.2选择电动机的型号53.4链条与链轮的选择83.5 齿轮的设计及校核113.5.1齿面接触疲劳强度计算113.5.2校核计算113.6 轴的设计及校核153.7 轴承的设计和校核183.8 键的设计和校核20第四章 润滑密封与保养224.1 润滑224.2 密封224.3 保养22参考文献28结束语2928Abstract摘 要本文主要对烘干机的设计,烘干机关键工序之一是烘干过程中即采取高温措施,又使新鲜食品内含物迅速地转化,使其水份充分挥发体积缩小。烘干机技术依据导热介质不同可分为金属导热,蒸气导热,空气导热,采用不同的导热介质可烘干不同的原料。滚筒烘干机是利用金属导热连续烘干的设备,原料由送料斗送入温度为200280的滚筒内随着筒内导叶板的作用,产生滚筒翻滚抛扬和前进三种运动,在筒内热空气及筒壁,原料的接触下,表面和内细胞的水分迅速汽化。本产品主要对零件进行烘干,但是也可以通过改变夹具对对其他一些物体进行烘干。属于一种多功能机器,通过对烘干机的设计,使三年所学的机械专业知识在实践中加深了认识,并且相当于进行了一次全面性的复习。AbstractAbstractThis text mainly to the design which dries a heat of machine, dry one of a heat of organization key work prefaces dries to namely adopt heat measure in the process, and then makes the fresh food contain a thing to convert quickly and make its water well vaporize a physical volume to contract.The dryer technique can is divided into metals to transmit heat according to transmitting heat to lie a quality dissimilarity and the fume transmit heat, the air transmit heat, and adopting to differently transmit heat to lie quality can dry different raw material.The roller dryer is in a row the equipments which makes use of metals to transmit heat to dry, raw material from send to anticipate Dou to send into the temperature as 200 sInside the roller of 280 s along with tube inside lead a leaf knothole function, the creation roller is vacillating to throw Yang and go forward three kinds of sport, at the hot air inside the tube and the tube wall, raw material of under the contact, surface with inside the humidity of cell quickly vaporizes.This product mainly carries on dry to the electronics plank, but can also pass change tongs to as to its he some objects carry on dry.Belong to a kind of multi-function machine,Pass to the design which dries a heat of machine, make the machine professional knowledge that three years learn deepen understanding in the fulfillment, and equal to carried on to comprehensively review at a time.无锡职业技术学院毕业设计说明书第一章 前言1.1 课题来源及意烘干机在消化吸收了国外同类产品的技术优点的基础上,结合我国国情而最新开发的又一种新机型。本机能广泛应用于广播、电视、通讯、计算机、传真机、仪器、仪表等行业的印制线路板焊接过程。特别是本机能适用于贴片元件、集成电路与分立元件混装的印制线路板,是表面直查按装工艺中自动生产线里所不可缺少的专用设备,它具有轻巧灵活、调整方便、通用性强等特点,能满足板宽在200mm以下的各种批量件的生产。在整机性能上,已达到了国外同期同档次机型的水平,而价格实惠, 是目前替代进口设备的最佳选择.1.2 烘干机电子行业中的地位及趋势发展趋势在电子制作中,元器件的连接处需要焊接。焊接的质量对制作的质量影响极大,焊接后需要烘干,这个产品要与焊接机器配合使用,焊接自 2 0世纪初发展至今已有 90多年的历程了 ;而工艺上的应用及在制造业上的重要性 ;直到本世纪 50年代才显示出来。如今在各工业国里焊接已作为一门不可缺少的独立的制造技术扮演着重要的角色。在学术理论上的研究也达到相当深度 ;并且还对其它相关专业学术领域的发展起到推波助澜的作用。如今 ;不同种焊接方法已有 70种以上 ;多种高科技技术云集焊接领域 ;焊接已是一种不可缺少的加工技术 ;可以说没有焊接技术就没有今天的经济建设和国防工程的辉煌。我国是焊接加工量的强国 ;又是焊接技术的弱国。本次毕业设计主要完成烘干机的设计。第二章 烘干机总体方案设计2.1设计方案方案(一)如图所如图1.1方案(一)分析:1, 可以实现抛扬、前进、翻滚运动。2, 原料温度不衡定要求操作水平高。3, 原料可迅速升温。图1.2 方案(二)4, 送料始端有原料倒流,可能形成负压,累积现象。方案(二)如图1.2所示分析:与方案一相比:1, 采用电干丝加热温度平衡,能得到稳定的温度。2, 圆四围及两端加隔热板,减少热量散发。3, 采用送料斗将原料送入螺旋叶中间避免形成负压,累积现象。4, 缺点:杀青需多透少闷,而四围封闷出现闷现象。5, 内螺旋叶焊接困难。方案(三)如图1.3所示图1.3 方案(三)分析:1, 内圆筒旋转,最底层加热,外螺旋叶便于焊接加热时间长。2, 内圆筒与外圆筒总有间隙当原料萎软时易出现挤塞现象。方案(四)如图1.4所示分析:1, 导叶板采用厚2毫米、宽50毫米、长2米。2, 电干丝加热(采用双丝便于多水分原料加热)3, 四周壁加隔热板,便于热量贮藏两端通畅,便于进出原料也防止多闷少透。2.2减速机构方案(一)图1.5 减速方案分析:由于计设滚筒直径较小,原料较轻时,固采用滚轮磨擦带动蜗轮蜗杆减速。方案(二,三)分析:量大送料斗出现弯曲迫使滚筒直径加大,重量加大,采用直齿轮和蜗轮蜗杆减速。方案(四)图1.6 减速方案本设计用于家庭式制作,量少时保证尽可能提高生产效率,因此采取较高温度,转速相对较快的减速机构,采用直齿轮加多种基准直径的带轮。具体采用皮带轮输齿轮二级减速运动经过皮带轮减速小齿轮传到主滚筒上的大齿圈,驱动滚筒旋转,整个减速机构全部安装在底座经螺栓固定在总支架上。第三章 烘干机机构的设计3.1原始数据滚筒的尺寸为450*1620mm(直径*长度)滚筒的转速v=0.3m/s,滚筒的初拉力F=1000N3.2选择电动机的型号本机构在常温下连续工作,载何平衡,对起动无特殊要求,但是工作环境灰尘较多,故选用Y型三相笼型感应电动机,封闭式结构,电压为380V1)选择电动机功率。工作机所需功率:2)电动机的工作功率:电动机到滚筒的总功率为: 由表7.3查得: =0.96(V带传动);=0.98(滚子轴承);=0.97(齿轮精度为着级);代入得:=0.960.680.970.86 =1.2/0.86=1.39(KW)查表7.2,选电动机额定功率为1.5KW3)确定电动机转速滚筒轴工作转速为:按表7.3推荐的传动比合理范围,取带传动的传动比i1=24,二级圆柱齿轮减速传动比i2=1040,则总传动比合理范围为i=20160,电动机转速的可选取范围为nm=inm=(20160)1.39=(27.81423)r/min符合这一范围的同步转速有三种,可查得三种方案如下:1、步距角的选择 电机的步距角取决于负载精度的要求,将负载的最小分辨率(当量)换算到电机轴上,每个当量电机应走多少角度(包括减速)。电机的步距角应等于或小于此角度。目前市场上步进电机的步距角一般有0.36度/0.72度(五相电机)、0.9度/1.8度(二、四相电机)、1.5度/3度 (三相电机)等。 2、静力矩的选择 步进电机的动态力矩一下子很难确定,我们往往先确定电机的静力矩。静力矩选择的依据是电机工作的负载,而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。单一的惯性负载和单一的摩擦负载是不存在的。直接起动时(一般由低速)时二种负载均要考虑,加速起动时主要考虑惯性负载,恒速运行进只要考虑摩擦负载。一般情况下,静力矩应为摩擦负载的2-3倍内好,静力矩一旦选定,电机的机座及长度便能确定下来(几何尺寸) 3、电流的选择 静力矩一样的电机,由于电流参数不同,其运行特性差别很大,可依据矩频特性曲线图,判断电机的电流(参考驱动电源、及驱动电压) 综上所述选择电机一般应遵循以下步骤: 4、力矩与功率换算 步进电机一般在较大范围内调速使用、其功率是变化的,一般只用力矩来衡量,力矩与功率换算如下: P= M =2n/60 P=2nM/60 其P为功率单位为瓦,为每秒角速度,单位为弧度,n为每分钟转速,M为力矩单位为牛顿米 P=2fM/400(半步工作) 其中f为每秒脉冲数(简称PPS) 3.3电机应用中的注意点 1、步进电机应用于低速场合-每分钟转速不超过1000转,(0.9度时6666PPS),最好在1000-3000PPS(0.9度)间使用,可通过减速装置使其在此间工作,此时电机工作效率高,噪音低。 2、步进电机最好不使用整步状态,整步状态时振动大。 3、由于历史原因,只有标称为12V电压的电机使用12V外,其他电机的电压值不是驱动电压伏值 ,可根据驱动器选择驱动电压(建议:57BYG采用直流24V-36V,86BYG采用直流50V,110BYG采用高于直流80V),当然12伏的电压除12V恒压驱动外也可以采用其他驱动电源, 不过要考虑温升。 4、转动惯量大的负载应选择大机座号电机。 5、电机在较高速或大惯量负载时,一般不在工作速度起动,而采用逐渐升频提速,一电机不失步,二可以减少噪音同时可以提高停止的定位精度。 6、高精度时,应通过机械减速、提高电机速度,或采用高细分数的驱动器来解决,也可以采用5相电机,不过其整个系统的价格较贵,生产厂家少,其被淘汰的说法是外行话。 7、电机不应在振动区内工作,如若必须可通过改变电压、电流或加一些阻尼的解决。 8、电机在600PPS(0.9度)以下工作,应采用小电流、大电感、低电压来驱动。 9、应遵循先选电机后选驱动的原则。3.4链条与链轮的选择一. 已知量 输入功率 P=.06kW 小链轮转速n1=1000r/min 大链轮转速n2=395.83r/min传速比 i=2.53 链号:06c 链条节距 p=14.38mm小链轮齿数 z1=19 大链轮齿数 z2=48 链条排数m=1排工况系数 KA=1.1 小链轮齿数系数Kz=1.00 多排链排数系数Km=1二. 几何计算计算功率 PdPd=KA.Kz.P/KmPd=.07kw链条节数 LpLp=2aop+(z1+z2)/2+c/aopLp=90链条长度 LL=LppL=1,294.20mm中心距 aa=p(2Lp-z1-z2)Kaa=400.72mm实际中心距 aa=a-a;a=(0.0020.004)aa=399.52mm链条速度 vv=z1n1p/60000v=4.55m/s有效圆周力 FF=1000P/vF=13.18N作用在轴上的拉力 QF水平QF(1.15 1.20)KAF;垂直QF1.05KAFQF=16.96 N (水平)or 15.22N(垂直)三.链轮主要尺寸 链轮分度圆直径dd=p/sin(/z)d1=87.37mm;d2=219.87mm链轮齿顶圆直径dada=p(0.54+cot(/z)da1=93.94mm;da2=227.16mm(三圆弧一直线齿型)链轮齿根圆直径dfdf=d-drdf1=79.42mm;df2=211.92mm分度圆弦齿高haha=0.27pha=3.88mm(三圆弧一直线齿型)链轮最大齿根距离Lx奇数齿Lx=d1cos(/2z1-dr)偶数齿Lx=df=d1-drlx1=79.12mm;lx2=211.92mm齿沟圆弧半径rir1=0.5025dr+0.05r1=4.04mm齿沟半角/2=55-60/z1/2=51.84 ;2/2=53.75链轮工作段圆 弧中心02坐标mm=0.8drsin(/2)m1=5.00;m2=5.13链轮工作段圆弧中心02坐标tt=0.8drcos(/2)t1=3.93;t2=3.76工作段圆弧半径r2r2=1.3025dr+0.05r2=10.40链轮工作段圆弧中心角=18-56/z1=15.05;2=16.83链轮齿顶圆弧中心03坐标ww=1.3drcos(/z)w1=10.19;w2=10.31链轮齿顶圆弧中心03坐标vv=1.3drsin(/z)v1=1.70;v2=.68链轮齿顶半角/2=17-64/z1/2=13.63;2/2=13.63链轮齿顶圆弧半径r3r3=dr(1.3cos(/2)+0.8cos-1.3025)-0.05r31=6.00mm;r32=6.00mm链轮工作段直线部分长度bcbc=dr(1.3sin(/2)-0.8sin)bc1=2.44mm;bc2=2.44mm链轮e点至中心01连线距离HH=(r32-(1.3dr-pr/2)1/2pr=p(1+(2ri-dr)/2)H1=5.12mm;H2=5.11mm四. 强度计算 单排链条极限拉伸载荷QQ=13800N链条离心拉力FcFc=qv2Fc=12.44N链条悬垂拉力FfFf=(Kf+sin)qa/100Ff=8.42N静强度安全系数SS=Q/(KAF+Fc+Ff)许用安全系数SS=390.38S=48(一般),或S=36(用尖峰载荷代替KAF计算时)链板疲劳额定功率P0P0=0.003z11.08n10.9(p/25.4)3-0.0028pP0=6.71kW链板疲劳寿命TT=105Lp(KmP0/KAP)3.71/z1n1T =13,267,091,564.43h滚子冲击疲劳额定功率P0P0=950z11.5p0.8/n11.5P0=20.99kW滚子冲击疲劳寿命TT=150Lp(KmP0/KAP)2T=1,365,740,312.10h链条销轴直径dz dz=3.96mm链条套筒长b2 b2=11.18mm铰链的压强prpr=(KAF+Fc+Ff)/b2dzpr=.80MPa磨损系数c1查图c1=4.50节距系数c2查表c2=1.44齿数-速度系数c3查图c3=.91磨损使用寿命TT=91500(c1c2c3/pr)3(Lp/v)(p/p)z1i/(i+1)(p/3.2dz)T=1,408,387.18h3.5 齿轮的设计及校核本设计中的烘干机机构中有一对齿轮传动,起上、下辊之间传动的作用。由于上、下辊之间仅仅只有一对齿轮直接传动,材料的厚度变化会引起齿隙的增大。这就会影响送进步距精度。但本设计所用的材料厚度较薄,其所引起的误差较小,故仍采用一对齿轮直接传动。因传动尺寸无严格限制,批量较小,故小齿轮用40Cr,调质处理,硬度241HB286HB,平均取为260HB,大齿轮用45刚,调质处理,硬度229HB286HB,平均取为240HB。具体计算步骤如下:3.5.1齿面接触疲劳强度计算1. 初步设计转矩 由前面计算结果可知 模数m 取m=4 m=4 mm齿数 初取齿数 分度圆直径d 中心距a a a=160mm齿宽b 取b=50mm 取b=60mm 转数 接触疲劳极限 由机械设计中图12.17c 3.5.2校核计算圆周速度v 精度等级 由机械设计中表12.6 选8级精度使用数 由机械设计中表12.9 动载系数 由机械设计中图12.9 齿间载荷分配系数 由机械设计中表12.10,先求 由此得 齿向载荷分布系数 由机械设计中表12.11 载荷系数K K= =1.75 弹性系数 由机械设计中表12.12 节圆区域系数 由机械设计中图12.16 接触最小安全系数 由机械设计中表12.14 工作时间t 一年取300个工作日,设计工作寿命为十年, 每天工作八小时。=24000h应力循环次数 由机械设计中表12.15,估计10,则指数m=8.78 =60 原估计应力循环次数正确 接触寿命系数 由机械设计中图12.18 许用接触应力 验算 计算结果表明,接触疲劳强度较为合适,齿轮尺寸无需调整。否则,尺寸调整后还应再进行验算。齿根弯曲疲劳强度验算重合度系数 齿间载荷分配系数 由机械设计中表12.10, 齿向载荷分布系数 b/h=50/(4 由机械设计中图12.14 载荷系数K K=3.68齿形系数 由机械设计中图12.21 应力修正系数 由机械设计中图12.22 弯曲疲劳极限 由机械设计中图12.23c 弯曲最小安全系数 由机械设计中表12.14 应力循环次数 由机械设计中表12.15,估计3则指数m=49.91 =60 原估计应力循环次数正确 弯曲寿命系数 由机械设计中图12.24 尺寸系数 由机械设计中图12.25 许用弯曲应力 验算 = 传动无严重过载,故不作静强度校核 3.6 轴的设计及校核烘干机构中一共使用了3根轴,其中有两根轴是主要的轴,分别是上、下辊轴。在这两根轴中,其中下辊轴上的零件较多,结构较复杂,故需要进行严格的校核。上轴结构简单,只起固定辊轴,提供转动中心的作用,故不作校核。现对下辊轴进行校核计算,如下:轴的材料无特殊要求,故选用45钢调质,。轴的计算步骤如下:设计轴的结构如下:计算齿轮受力轴的受力图转矩 由上面计算可知 圆周力 径向力 计算支撑反力水平面反力 弯矩图a)水平面垂直面反力 b)垂直面c)合成弯矩图许用应力许用应力值 用插入法由表16.3查得: 应力校正系数 转矩图当量转矩 合成弯矩图校核轴径轴径 经校核,轴无严重过载,且各危险截面都能达到要求,故下辊轴合格。3.7 轴承的设计和校核本设计中的送料装置中一共使用两对轴承,其中上辊轴使用的轴承所承受的轴承应力比较小,故不做校核,现对下滚轴的轴承进行校核。轴承选用6008型深沟球轴承,轴承数据如下:轴承型号d(mm)D(mm)Cr(N)(N)60084068132009420轴承1的校核计算项目计算内容计算结果轴承1的径向载荷轴承转速由以上可知,轴向载荷由以上计算可知,=0 N=0 N=0/9420=0e查表18.7e=0.16=0/8440eX、Y查表18.7X=1,Y=0冲击载荷系数查表18.8=1.2当量动载荷PP=1012.8N轴承预期使用寿命=24000h计算额定动载荷基本额定动载荷由上表可知=13200N 由于,故选用6008型深沟球轴承可以满足轴承寿命的要求。轴承2的校核计算项目计算内容计算结果轴承2的径向载荷轴承转速由以上可知,轴向载荷由以上计算可知,=0N=0N=0/9420=0e查表18.7e=0.16=0/9520eX、Y查表18.7X=1,Y=0冲击载荷系数查表18.8=1.2当量动载荷PP=1142.4N轴承预期使用寿命=24000h计算额定动载荷基本额定动载荷由上表可知=13200N由于,故选用6008型深沟球轴承可以满足 轴承寿命的要求。3.8 键的设计和校核本送料机构中使用了3个平键联结和1个斜键,其中斜键起连接撞柄的作用,可以不做校核。现对其他3个平键进行校核。平键1的校核平键1传递的转距为70,轴径26mm。查表可得键的截面尺寸为:宽b=8mm,高h=7mm,选键长为22mm。键的接触长度=l-b=22-8=14mm。由表7.1取许用挤压应力,由式7.1得联结所能传递的转矩故平键1的挤压强度是足够的,设计的键满足要求。平键2的校核平键2传递的转距为33.2,轴径48mm。查表可得键的截面尺寸为:宽b=14mm,高h=9mm,选键长为45mm。键的接触长度=l-b=45-14=31mm。由表7.1取许用挤压应力,由式7.1得联结所能传递的转矩故平键2的挤压强度是足够的,设计的键满足要求。平键3的校核平键3传递的转距为36.8,轴径40mm。查表可得键的截面尺寸为:宽b=12mm,高h=8mm,选键长为45mm。键的接触长度=l-b=45-12=33mm。由表7.1取许用挤压应力,由式7.1得联结所能传递的转矩故平键3的挤压强度是足够的,设计的键满足第四章 润滑密封与保养4.1 润滑本设计中的齿轮采用脂润滑,每隔10个工作日手工加一次脂,从而经常保持齿面的清洁。润滑脂采用钙基润滑脂中的2号,它具有抗水性好等优点,环境适用性强。轴承润滑采用黄油润滑,每隔8个工作日用手工机枪加一次油,保持轴承良好的工作特性。4.2 密封本设计中的密封主要是轴承的密封,主要使用毡圈密封的形式密封,防止灰尘进入轴承内部,使轴承保持清洁。毡圈密封因其结构简单、价格便宜而广泛使用在轴承密封领域内,其密封效果是靠矩形毡圈安装于梯形槽所产生的径向压力来实现的。4.3 保养1. 传动链的润滑由于链和链轮间在高速冲击的瞬时油膜受到破坏,因此要求所选润滑油能重新形成油膜。当油在操作温度下是液体并能最大限度地发挥毛细管作用时,油膜重新形成过程就能实现,在某些特殊情况下,赞成采用比原推荐油粘度更高的油,以抵消由于反常载荷条件所带来的影响,但要注意对小间隙的零件,其高粘度油的流动性和渗透性太差,事实上这样对密封有利但妨碍接触表面的连续润滑。 链环的类型决定了链的间隙。其间隙大小应足以使油进入,如果没有这种润滑油膜的话,那么固体磨料或腐蚀性气体将进入其间隙内。当链必须操作在磨料、化学气体或水分存在条件下时,载荷将增加对润滑剂的负担,在这里,润滑剂起双重效应润滑和保护。 对于高温操作的地方,如干子、传送带链应该用带有二硫化钼或石墨粉的润滑剂,这些固体润滑剂是在热蒸气下由于溶剂挥发而沉积在链表面,对于温度低260时,也可以使用合成液体如氯氟烃聚合物。它们具有好的热稳定性、润滑性和无毒。 应采用一种预浸渍油的烧结纲轴承,并对滚子链的润滑作了某些改进,在运转时离开此种轴承的润滑油,当链未运转时将重新吸附在轴承上。然而对于这种周期性使用的链,最好在停机时间,把这种轴承浸泡到用油箱装好的一种轻油中,其粘度(40)为20mm2/s,以便于这种轴承重新吸附油。在食品工业中,暴露的链如通过手加油将会污染食品,如果链条的销子和套筒采用这种自润滑方法,既能保护链又能防止污染食品。 3.链条润滑方法的选择 1)毛刷润滑 用刷子或注油壶定期地在链条松边的内外链板环接处加油,最好是工作h加一次。其加油量和周期应足以防止链环接处的润滑油不变色。在低速范围内(1m/s) 采用标准的猪毛刷,而高速范围内(5m/s)采用尼龙毛刷,在中速范围内(=15m/s)两者都可应用。但在速度极高时(10m/s)要求强制送油润滑以便散热降温,其一般温度不应超过70。 2)滴油润滑 利用滴油油杯将油滴在两铰接板之间。其加油量和周期应足以防止链环铰接处的润滑油不变色。单排链每分钏滴油约520滴,速度高时多滴些。必预防油滴受风吹而有偏离,如果油滴在链的中心,不能有效滴滑其结合的面积。必须将润滑油导引到销轴内侧和滚了侧板表面上。 3)油浴或油盘润滑 利用油浴润滑时,将下侧链条通过变速箱中的油池。其油面应达到链条最低位置的节圆线上。得用油盘润滑时,则链在油面之上工作。油盘从油池里带上的油常利用一油槽导引,使油沉降至链上。油盘的直径应足以产生3.34.5m/s的旋转速度。链宽大于是25mm时,应链轮两侧都装油盘。 4)喷油润滑 喷油润滑是对每条传动链供给一连续的油流。油应加在链环的内侧,正好对准链板环接处,沿着链宽很均匀地导向链松弛的一侧上。2. 尼龙的润滑 尼龙的摩擦系数随负荷的增加而降低,在高负荷条件下,摩擦系数可以降至0.10.15左右;在摩擦表面存在有油或水时,摩擦系数有更大的下降趋势。尼龙的摩擦系数还随着速度的增加或表面温度的升高而下降。 尼龙的耐磨损性好,特别是在有大量尘土、泥砂的环境中,它所表现出来的耐磨损性是其他塑料无法与之相比的。在摩擦表面上有泥砂、尘土或其他硬质类材料存在时,尼龙的耐磨性比轴承钢、铸铁甚至比经淬火表面镀铭的碳钢还要好。 在应用尼龙材料时,要特别注意选择与其相互对摩的材料。在摩擦界面有硬质微粒存在时,尼龙的耐磨损性是一般钢材不能与之相比的。如用尼龙轴瓦代替表铜轴瓦时,被磨损的是轴,轴是不易更换零件,它被磨损后会带来严重后果。 尼龙的缺点是:吸潮性强、吸水性大、尺寸稳定性差,这在铸型尼龙表现得更为突出。 尼龙的热传导系数小,热膨胀系数大,加之摩擦系数也不算低,因此最好用于有油至少是少油润滑和有特殊冷却装置的条件下。3. 滚动轴承的润滑 1.滚动轴承的特点 滚动轴承既有滚动摩擦也有滑动摩擦。滑动摩擦是由于滚动轴承在表面曲线上的偏差和负载下轴承变形造成的。随着速度和负荷的增加,滚动轴承的滑动摩擦增大。为了减少摩擦、磨损、降低温升、噪声,防止轴承和部件生锈,采用合理的润滑方式和正确地选用润滑剂,适宜地控制润滑剂数量对提高轴承寿命非常重要。 1)滚动轴承选油、选脂的依据: (1)滚动轴承使用润滑油润滑的优点 : a.在一定的操作规范下,使用润滑油比润滑脂润滑的启动力矩和摩擦损失显著要小。 b.由于润滑油可在循环中带走热量起到冷却作用,故能使轴承达到相对高的转动速度。 c.使用温度可保证达到较高。 d.换脂时,必须拆卸有关联接部件,用润滑油时,不必拆卸。 e.在减速箱中的轴承用润滑油是很合适的,因为可用飞溅方式达到同时润滑齿轮和轴承的目的。 f.在轴承中润滑脂逐步被产品磨损的产物、磨料、从外经密封装置渗透的和自身老化的产物所沾污,如不及时替换,则引起轴承加速磨损,而用润滑油时,可经过过滤而保证其正常运转。 (2)滚动轴承用润滑脂润滑的优点a.个别须用手经常加油的轴承点,如换用脂则既省事又可避免缺油。 b.脂本身就有密封作用,这样可允许简化密封程度不高的机构。 c.经验证明在一定转速范围内(n20000r/min或dn20000mmr/min)用锂基脂润滑比用滴油法有更低的温升和更长的轴承寿命。 2.滚动轴承选用润滑脂应考虑的因素 1)速度 主轴转速和轴承内径是滚动轴承选用润滑油还是脂的重要依据,通常使用润滑脂时各种轴都有一个使用速度极限,不同的轴承速度极限相差很大,通常以dn值或dmn值来表示。一般原则是速度越高,选锥入度越大(锥入度越大则脂越软)的脂、以减少其摩擦阻力。但过软的脂,在离心力作用下,其润滑能力则降低。根据经验,对n=20000r/min的主轴,若用球轴承,其脂的锥入度宜在220250之间,当n=10000r/min时,选锥入度为175205的脂;若用滚锥、滚子轴承,由于它们与主轴配合比较紧密,甚至有些过盈结构,因此即使主轴转速n=1000左右,其用脂的锥入度应在245295范围内。 2)温度 轴承的温度条件及变化的幅度对润滑脂的润滑作用和寿命有明显的影响,润滑脂是胶体分散体系,它的可塑性和相似粘度随着温度而变化。当温度升高时,润滑脂的基础油会产生蒸发、氧化变质,润滑脂的胶体结构也会变化而加速分油。当温度达到润滑脂稠化剂的熔点或稠化纤维骨架维系基础油的临界点时,其胶体结构将完全破坏,润滑脂不能继续使用。如果温度变化幅度大且温度变化频繁,则其凝胶分油现象更为严重。一般讲,润滑脂高温失效的主要原因都是由凝胶萎缩和基础油的蒸发而造成的,当基础油损失达50%60%时,润滑脂即损失了润滑能力。轴承温度每升高1015,润滑脂的寿命缩短一倍。 在高温部位润滑时,要考虑选用抗氧化性好、热蒸发损失小、滴点高的润滑脂。在低温下使用,要选用相似粘度小,低的起动阻力的润滑脂。这类润滑脂的基础油大多是合成油,如酯类油、硅油等,它们都具有低温性能。 3)载荷 对于重载荷机械在使用润滑脂润滑时,应选用基础油粘度高、稠化剂含量高的润滑脂,稠度大的润滑脂可以承受较高载荷或选用加有极压添加剂或填料(二硫化钼、石墨)的润滑脂。对于低,中载荷的机械,应选用1号或者2号稠度的短纤维润滑脂,基础油以中等粘度为宜。 4)环境条件 环境条件是指润滑部位的工作环境和所接触的介质,如空气湿度、尘埃和是否有腐蚀性介质等。在潮湿环境或水接触的情况下,要选用抗水性好的润滑脂如钙基、锂基、复合钙基脂。条件苛刻时,应选用加有防锈剂的润滑脂。处在有强烈化学的介质环境的润滑部件,应选用抗化学介质的合成油润滑脂如氟碳润滑脂等。4. 螺旋副的润滑螺旋副包括丝杠、螺杆与螺母,用于螺纹联接与螺旋传动。螺旋传动在几何和受力关系上与螺纹联接相似,都是用变回转运动实现直线运动,同时传递能量或力,也可用以调节零件的相互位置,有时兼有几种作用。螺纹联接与螺旋传动具有不同的特点的摩擦和润滑: 1.螺纹联接的润滑 螺纹联接由螺纹紧固件或被联接件的螺纹部分构成,如螺钉、螺母、螺栓与管件螺纹联接等。通常要求能圆滑的旋紧、松开并兼有自锁作用,有的还要求紧密性,对所加润滑剂要求不高,但长期固定放置会因如潮温、受热等环境介质影响而变质,使金属腐蚀,因此要求有一定防锈性能,可使用粘度(40)为2040mm2/s的防锈润滑油。 在某些受振动影响的机械如行走机械和车辆的螺纹联接部位,虽然名义上静止,但相互联接处有微幅滑动,可能发生微动磨损,须采取措施减轻微动磨损的影响。推荐使用含二硫钼或二硫化钨及极压剂的润滑油膏,可减少微动磨损。 2.回转变位及微调用螺旋副的润滑回转变位或微调用螺旋副如主螺杆和行进螺杆或螺母,以及微细调整的变位螺旋、测微计卡尺上的尺寸放大或缩小的调位螺旋副等,一般承受面压力不大,但运动频繁,为使运动圆滑均匀并减少磨损,可使用适当的润滑油进行润滑。对小型轻载的螺旋副,可应用低粘度的L-AN全损耗系统用油;中型或载荷较重的应用一般L-AN全损耗系统用油或汽轮机油;大型、重载的应用高粘度(N100以上)的气缸油或工业齿轮油。对一些加油方便的小型机械的螺旋副,可手浇或滴油润滑,但对一些在机械内部的行进螺杆和螺母,则需直接向螺母(或行进内螺杆)加油润滑,对一些不能靠自然流入的螺旋,则需采用加压给油进行润滑。 对加压给油类螺杆和螺母的润滑,一般要用有较好的极压性的润滑油,推荐使用L-HG32LHG100抗磨液压油。 3.机床螺旋传动的润滑 机床螺旋传动可分为滑动螺旋、滚动螺旋和静压螺旋。它们具有不同的润滑特点: 1)滚动螺旋副的润滑 滚动螺旋副即滚珠丝杠副,它的润滑方法一般多采用润滑脂如2号锂基脂润滑,将脂充填在螺母内及丝械螺纹滚道上;亦可采用滴油润滑,例如L-HL32L-HL68液压油或L-HG液压油;亦可用主轴轴承油或导轨油。要求润滑油具有防锈、减摩性能,对于不允许有微量发热的数控机床或高速运转的机床,还可采用油雾润滑。 2)静压螺旋副的润滑 静压螺旋副即静压丝杠副的供油装置及所使用润滑油基本上与静压轴承或导轨所使用的相同,应特别注意润滑油的清洁,润滑油必须经过严格过滤。用于机床进给运动的静压丝
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