挤(喷)式管料生产设备说明书

1、挤（喷）式管料生产设备的设计1 设计方案的比较和确定1. 喷式方案构想工作原理：如上图，生产管料的设备需要带动管料内模具边旋转边直线的运动。旋转可以由固定内模具的机构由电机带动。直线运动可以由前面的传送机构实现。之后需要一些喷头，将制管所需材料喷到管料的内模具上，在保证管料的壁厚不小于所需壁厚时，由外模具进行刮除多余材料。从而达到设计要求。也可以满足制造对管料内外壁不粗糙的要求。使管壁有一定的光滑度。缺点:1.设备结构复杂，体积大 2.生产成本高 3,设计原理相对复杂2. 挤式方案构想 工作原理：如图所示，混合材料在螺旋轴的旋转推动下被不断的向前推进。在螺旋轴的末端是由管料的内外模具组成的成型

2、模具。这样可以用很简单的原理达到设计目的。而且也便于不同直径模具的安装，方便生产。提高效率。优点；1.设计原理简单 2.设备结构简洁 3.体积较小 4.成本较低 5.生产效率高综述：通过以上比较，最确定用挤的方式生产2 各零部件的设计和计算1，电机的选择（1） 传送装置电机的选择如右图，出力周转体直径,假定以速度输送管料，用链轮连接。备注：减速机电机与扭力选用公式减速比回转速度（RPM)输出扭矩（KG-M)输入马力（公制）输入马力（英制）输出马力（公制）输出马力（英制）符号说明：V= 速度E=效率I=减速比N=出力轴转速T=输出扭力D=滚筒直径K=连接系数R=滚轮半径F=荷重系数KW1=输入马

3、力W=荷重KW2=输出马力连接系数表：链轮1.00齿轮1.25三角皮带1.5平皮带2.5荷重系数表传动机负荷等级每日使用时间1-2HRS3-8HRS9-15HRS16-24HRS均一负荷0.800.901.201.30中冲击1.001.201.301.50重冲击1.201.501.752.00皮带荷重W计算：当管壁内径为60mm时：当管壁内径为90mm时：当管壁内径为120mm时：当管壁内径为180mm时：当管壁内径为200mm时：设该混合材料的密度为，则由以上计算可知，当管料内径越大，在管壁厚度一定的情况下，所形成的截面积越大。假设该材料密度一定，则在同长度下该管料的重量越大。电机所做的功也

4、必然越大。则总功率所以应该选用1.5kw的电机（2） 管料生产设备电机的选择在生产管料的过程中可根据运输部分所需混合材料的体积等于制管部分螺旋轴所提供材料的体积相等来计算选择电机转速和功率。由于直接计算电机每转带动叶片所推动的体积比较困难复杂。故可采取简化的算法进行估算。近似的将其看为是内径d=200mm和D=340mm的倆同心圆之间所形成截面于螺旋轴螺距的乘积在此取螺旋轴的螺距为L=50mm当管料内径为60mm时即解得当管料内径为90mm时即解得当管料内径为120mm时解得当管料内径为180mm时解得当管料内径为200mm时解得2. 齿轮的设计1.齿轮传动的主要特点有（1） 效率高 在常用的

5、机械传动中，以齿轮传动的效率为最高。如一级圆柱齿轮的传动的效率可达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。（2） 结构紧凑 在同样的使用条件下，齿轮传动所需要的空间尺寸一般较小。（3） 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，寿命可长擦一二十年，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。（4） 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。2.设计准则所设计的齿轮传动在具体的工

6、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至失效。因此，针对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是，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倆准则进行计算。3. 选定齿轮的类型，精度等级，材料及齿数由以上管料生产设备电机的选择可知，电机的额定转速为，而此齿轮减速电机的减速比为25-60。经减速后电机最低转速为。但是当生产管径为60mm的管料时螺旋轴的转速。故还需要一对齿轮减速，且其传动比为2。由此也可以推出生产其他管径管

7、料时小齿轮的转速分别为，。1.如图所示，以知输入功率,小齿轮转速分别为以上数据，齿数比u=2,工作寿命15年（设每年工作300天），一班制，转向不变。（1） 按图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。（2） 此设备为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（3） 材料选择。由机械设计书P191页表10-1常用齿轮材料及其力学特性选择小齿轮材料为40Cr(调质），硬度为280HBS,大齿轮材料为45刚（调质）硬度为240HBS,二者材料硬度差为40HBS.（4） 选小齿轮齿数,大齿轮齿数齿数和。2. 按齿面接触强度计算由设计计算公式（10-9a )进行试算，即(1) 确定公式内的各计算数值1） 试

8、选载荷系数2） 计算小齿轮传递的转矩。3) 由表10-7选取齿宽系数4) 由表10-6查得材料的弹性影响系数5) 由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。6) 由式10-13计算应力循环次数。7) 由图10-19取接触疲劳寿命系数。由以上五种管径应力循环次数计算可知，当生产管径为200mm时，循环次数最大。故只要满足最大要求即可 ,.8) 计算接触疲劳许用应力取失效率为1%，安全系数S=1,由式（10-12）得（2） 计算1)试算小齿轮分度圆直径，代人中较小的值。由公式可知，当T越大小齿轮的直径越大。故只需代人计算即可。这样满足了传递最大转矩时齿轮的参

9、数，传递其他小转矩时，齿轮强度也可以满足 2)计算圆周速度v.当小齿轮转速最高时，圆周速度最大3) 计算齿宽b4) 计算齿宽于齿高只比模数齿高5） 计算载荷系数。根据v=0.26m/s,7级精度，由图10-8查得动载系数直齿轮，由表10-2查得使用系数由表10-4用插值法查得7级精度，齿轮做悬臂布置时.由，查图10-13得;故载荷系数6) 按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径，由式（10-10a)得7) 计算模数m.3. 按齿根弯曲强度设计由式（10-5）得弯曲强度的设计公式为(1) 确定公式内的各计算数值1）由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲强度极限；2）由图10-1

10、8取弯曲疲劳寿命系数，；3) 计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式(10-12)得4） 计算载荷系数K.5) 查取齿形系数。由表10-5查得 ;6) 查取应力校正系数。由表10-5查得 ;7) 计算大小齿轮的并加以比较。大齿轮的数值大（2） 设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅于齿轮直径（及模数与齿数的乘积)有关，可取由弯曲强度计算的模数2.26并就进圆整为标准m=3mm,按接触强度算得的分度圆直径,算出小齿轮齿数大齿轮齿数这样设计

11、出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。4. 几何尺寸计算 （1）分度圆直径（2） 齿顶圆直径（3） 齿根圆直径ha*为齿顶高系数（=1）；c*为顶隙系数（=0.25）（4） 中心距（5） 计算齿轮宽度取，。3螺旋轴的的设计如果直接设计计算螺旋轴比较困难，故可以把它分为俩部分，即轴和螺旋叶片。1.轴的设计依据：轴的设计包括结构设计和工作能力计算俩方面的内容。轴的结构设计是根据轴上零件的安装，定位以及轴的制造工艺等方面的要求，合理的确定轴的结构形式和尺寸。轴的设计不合理，会影响轴的工作能力，轴上零件的工作可靠行，还会增加轴的制造成本和轴上零件装

12、配的困难等。因此，轴的结构设计是轴设计中的重要内容。轴的结构设计包括定出轴的合理外形和全部结构尺寸。它主要取决于以下因素：载荷的性质，大小，方向及分布情况；轴的加工艺等。由于影响轴的结构的因素较多，且其结构形式又要随着具体情况的不同而异，所以轴没有标准的结构形式。设计时，必须针对不同的情况进行具体的分析。但是，不论何种具体条件，轴的结构都应满足：轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置；轴上零件应便于装拆和调整；轴应具有良好的制造工艺性等。轴的工作能力计算指的是轴的强度，刚度和振动稳定性等方面的计算.多数情况下，轴的工作能力主要取决于轴的强度。这时只需要对轴进行强度计算，以防止断裂或塑性变形。而对刚度要求高的轴（如车床主轴）和受