SJ10025挤出机低速轴齿轮设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘要 挤出机，主机是挤塑机，它由挤压系统、传动系统和加热冷却系统组成 。 挤出机是一种常见的塑料机械设备， 近年来，中国常规挤出机及生产线，以优异的性价比逐渐走俏国际巿场。同时，中国在先进挤出技术领域不断创新，开拓出了多种新型挤出产品。精密挤出技术适应高精加工需要 精密挤出成型可以免去后续加工手段，更好地满足制品应用的需求，同时达到降低材料成本、提高制品质量的目的。如今，满足塑料制品精密直接挤出的需要，多种成熟的技术已经推向巿场，聚合物熔体齿轮泵就是其中一种重要手段。这一技术已经广泛应用于化纤、薄膜、型材、管材、板材、线缆、复合挤出、造粒等生产线。单螺杆塑料挤出机采用单个减速机、单个螺筒、螺杆采用正规型材、优质碳素钢。 特殊要求采用高强度耐腐蚀的合金钢经多级热处理和精加工而成，脱水排气，可配导热油节能装置，能耗比低。 此次设计说明书根据具体参数的计算和工况的分析，从而制定了总体的控制方案。经过各种方案对比后，设计出挤出机低速轴齿轮的设计。 关键词： 挤出机； 低速轴齿轮； 机筒；机头 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is it is of is a of in s At in of a of to of be of at to of of of of a of to is of in as a is a is of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 to of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 引 言 . 错误 !未定义书签。 一设计初步方案 . 错误 !未定义书签。 二本次设计的挤出机设计布置 . 错误 !未定义书签。 第一章 挤出机的主要性能参数 . 错误 !未定义书签。 杆转速 . 错误 !未定义书签。 出机功率 . 错误 !未定义书签。 向力 P . 3 产能力 Q . 3 第二章 电机的选择 . 4 第三章 减速器设计计算 . 5 动部分设计计算 . 5 动比计算及分配 . 5 轴转速 . 5 轴功率 . 6 轴转矩 . 6 轮设计 . 6 速级齿轮传动 . 6 速级齿轮传动 . 11 比齿轮轴及其上轴承的设计、选择和校核 . 15 本轴径的设计 . 15 轴的校核、选取轴承及所选轴承的校核 . 17 轴上联接齿轮的键的选取与校核 . 30 速级齿轮的健及其校核 . 30 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 轴上联接齿轮的键的选取与校核 错误 !未定义书签。 第四章 螺杆的设计与校核 . 32 杆材料 . 32 杆形式 . 32 杆参数 . 32 杆结构 . 32 纹的断面形状 . 33 核 . 33 第五章 机筒的设计及强度校核 . 35 筒结构设计及材料选择 . 35 筒参数 . 35 核 . 35 第六章 . 37 杆与轴联接处的花键的选择与校核 . 37 键挤压强度校核 . 37 力轴承的选择与校核 . 37 验 . 38 命计算 . 38 轴器的选择与校核 . 38 杆与机筒的组合设计 . 39 头的设计 . 40 度控制 . 40 总结 . 41 参考 文献 . 42 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 致谢 . 42 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 前 言 一、 初步设计方案 本设计为 5 挤出机，制品可以为成品及半成品，应用的材料为低密度聚乙烯。喂养料的基础被次挤出机应用。塑料粘流态与其相比停留的时间较长。而且强烈的剪切会导致大量的热生成，故此需要良好的冷却装置。螺杆有较大的直径比。并都承受剪切力和轴向力。物料传出的热量也由其接收。所以有较大的强度和抗磨损能力为所选螺杆的主要条件，还需要要比较好的化学腐蚀性能，较好的机械加工和在高温下不损坏的能力。所以要首先选取 38/材料，因此其结构特别关键。根据所查文献和相关知识确定螺杆为单螺旋等距突变螺杆，采用电机 +减速机构 +螺杆，让螺杆具有转速和扭矩。螺杆与机筒间的轴向推力轴承传递为螺杆所承受的轴向力。挤出机采用产品机构自己安装。 二 电动机减速机构螺杆 图一 装配图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 第一章 挤出机的主要性能参数 此设计为 5 挤出机 ， 采用的加工材料为“低密度聚乙烯”。根据相关文献可知本次设计的主要参数为 螺杆直径 D=100长径比 L/D=25 螺杆转速 N=55r/电机型号 直流 机转速（同步） 1500r/机额定电压 440V 50机额定功率 N=110产能力 Q=5D =螺杆转速 因为螺杆不能进料的临界转速为 55r/杆的工作转速 n=（ 所以取 n=挤出机功率 公式： N=K L n/1000 K 计算系数 D 螺杆直径 D=1000文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 N 螺杆转速 n=22.5 所以 N=速器设计为二级斜齿减速器 取 联轴器= 轴承= 齿轮= 总 =联轴器 3轴承 2齿轮=电=总N=向力 P 因为 P=200F F=42D 所以 P=2004=200 100/4=15700产能力 Q 3 （ 1 计算系数 取 n 转速 n=22.5 Q=103 12.5 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 第二章 电机的选择 根据机械设计手册 23 篇表 转速等因素确定电机： 选取：封闭式三相异步电动机 4 额定功率： 45 转速： 1480 电流： 效率： 同时查表 23 1 25 得： 此电动机轴直径 0 外伸 E=140 中心距 H=22505.0文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 第三章 减速器设计计算 动部分设计计算 动比计算及分配 由所设计原始尺寸可得： 减速器总传动比 杆电机1480/据机械设计课程设计手册第二版得： （ 取 则 1 所以 各轴转速 设传动装置从电机到工作机有三个轴，依次为： ，轴。 00In 11In 2In 电动机满载转速 1470 分别为 ，轴的转速 （单位 分别为电动机至高速轴；至轴；至轴间的传动比 001480=1480 1106 20 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 轴功率 联轴器 轴承=45 2 = 轴承 齿轮=3= 轴承 齿轮=d 电动机输出功率 驱=451 ， 个轴输入功率 轴转矩 55009550 148045 =m 955011550m 955022550m 55033550m 表 3传动参数表 轴号 功率 转速 转矩 传 动形式 传动比 480 轴器轴承 06 轮轴承 0 轮轴承 轮设计 速级齿轮传动 5kw,1480 ,维持工作 15 年，总共 300 天需要工作，两班制，输送机采用带式，稳定，转向保持一致。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 (1) 确定齿轮类型，精度等级，材料和齿数 查机械设计表 10定大、小齿轮的材料都为 40质和表面淬火处理之后，齿面硬度等于 4855 精度等级确定等于 7 级 确定小齿轮齿数 24 则 24=173 暂时确定螺旋角 =14 (2) 按齿面接触强度设计 依据机械设计公式 10 3 211 )(12 （ 3 选取公式内计算数值 a、初步确定 .6 b、根据 10定区域系数 c、根据图 10知1=1+2=d、小齿轮传递的转矩： 105 N mm e、根据 10用齿宽系数d=0.8 f、根据 10知材料的弹性影响系数： g、根据 10知齿轮的接触疲劳强度极限： 1= 2=h、根据 10算应力循环次数： 600 1480 1 （ 2 8 300 15） =109 11=108 i、由图 10定接触疲劳寿命系数： j、求接触疲劳许用力：（取失效概率为 10%，安全系数为 S=1） 由式 10： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 =990K =1122 21 =21122990 =1056 计算： a、确定小齿轮分度圆直径 3 251 )b、求圆周速度 V=100060 11 nd t=100060 =c、求齿宽 b 及模数 td =1 t =24 =h= d、求纵向重合度 14t a a e、计算载荷系数 K 由表 10得使用系数 1 根据 V= 7 级精度 ，由图 10定动载系数 表 10得 KH=KF=表 10取插值法确定 7 级精度小齿轮相对支撑点非对称布置时 KH 此载荷系数 K= 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 再由于图 10知 KF=f、采用实际的载荷系数校正所算的分度圆的直径，由式 10： =g、求模数 414c =3) 按齿根弯曲疲劳强度设计 由式 10： 2112 确定计算参数 a、计算载荷系数 K= 图 10得齿轮的弯曲疲劳强度极限： 21 =620c、由图 10得弯曲疲劳寿命系数 d、计算弯曲疲劳许用应力 取 弯曲疲劳安全系数 S=式 10： 11 =K 22 =e、根据纵向重合度=图 10得螺旋角影响系数 Y=f、计算当量齿数 Z 14c o o 14c o 3c o 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 g、查 取齿形系数 由表 10得 = =h、查取应力校正系数 由表 10得 = =i、计算大、小齿轮的 Y 并加以比较 111=22Y = 小齿轮的数值大 设计计算 25 011 1 = ， 1 =314c = 18，则 130 (4) 求几何尺寸 求中心距 a= 14c o )1 3 018(c o ( 21 中心距圆整为 230 按圆整后的中心距改正螺旋角 =)13018(a r c c o ( 21 a n= 因 值改变不多，故参数,等不必修改。 求大、小齿轮的分度圆直径 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 o s 318c o o s 3130c o 求齿轮宽度 6 圆整后取 45 50 低速级齿轮传动 206 运作 15 年，一共 300 天工作，两班制，带式输送机，稳定，转向一致。 (1) 选定齿轮类型，精度 等级，材料及齿数 由机械设计表 10定大、小齿轮的材料都是 40质和表面淬火处理之后，齿面硬度等于 4855 精度等级确定为 7 级 确定小齿轮齿数 34 则 34=175 初步确定螺旋角 =14 (2) 按齿面接触强度设计 根据机械设计公式 10 3 211 )(12 （ 3 确定公式内的各计算数值 : a、初步确定 .6 b、根据 10定区域系数 c、根据 10定1=1+2=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 d、小齿轮传递的转矩： 106 N mm e、根据表格 10定齿宽系数d=0.8 f、根据表格 10定材料的弹性影响系 数： g、根据 10定齿轮的接触疲劳强度极限： 1= 2=1100h、根据 10应力循环次数： 600 206 1 （ 2 8 300 15） =108 21=108 i、根据 10定接触疲劳寿命系数为 j、求接触疲劳许用力：（约算失效概率为 1%，安全系数 S=1） 根据算式 10： =1122K =1221 21 =2 12211122 = 计算： a、求小齿轮分度圆直径 3 261 )b、求圆周速度 V=100060 21 nd t=100060 = c、求齿宽 b 和模数 td =1 t =34 =h=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 d、求纵向重合度 14t a a e、求载荷系数 K 根据表 10定应取系数 1 因为 V=精度为 7 级 ，根据图 10定动载系数 据表格 10定 KH=KF=据 10取插值法求 7 级精度小齿轮相对支撑点不是对称布置时 KH 此载荷系数 K= 因为图 10定 KF=f、应用实际的载荷系数校正所求的分度圆的直径，根据式 10： =g、求模数 414c =3) 按齿根弯曲疲劳强度设计 根据 10 2121co 求计算参数 a、计算载荷系数 K= 据 10定齿轮的弯曲疲劳强度极限： 21 =620c、根据 10定弯曲疲劳寿命系数 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 d、求弯曲疲劳许用应力 设弯曲疲劳 安全系数 S=据 10： 11 =K 22 =430e、由于纵向重合度=据图 10定螺旋角影响系数 Y=f、 求当量齿数 Z 14c o o 14c o 5c o g、根据表格采用齿形系数 由表 10得 = =h、根据表格采用应力校正系数 根据表 10定 = =i、求大、小齿轮的 Y 以及加以比较 111=22Y = 403 齿轮的数值大 设计计算 226 = ， 1 =514c =文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 取 26，则 26= 134 (4) 几何尺寸计算 求中心距 a= 14c o )1 3 426(c o ( 21 中心距圆整为 412 采用圆整后的中心距改正螺旋角 =22 5)1 3426(a r c c o ( 21 a n= 因 值改变不多，故参数,等不必修改。 求大、小齿轮的分度圆直径 3c o s 526c o o s 51 3 4c o 求齿轮宽度 圆整后采用 110 115比齿轮轴和其上轴承的设计、选择和校核 本轴径的设计 轴的直径采用扭转强度预算 T = 32.0 n/9 5 5 0 0 0 0/ d 有关实心轴30 有关空心轴3 40 )1( n 常取 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 (1) 高速轴（ I 轴）的轴径设计 a、材料确定为 40Cr b、根据机械设计手 册第三版，第二卷，第 6篇表 6100 M P 9 5 5 0 0 0 5 0 0 0 0 330 31101 因为连接联轴器的轴段上存在一个键槽，轴径所以扩大 5% 51(301 取 01 (2) 中间轴（ 轴径设计 a、材料确定为 40Cr b、根据机械设计手册第三版，第二卷，第 6篇表 6150 A M P 9 5 5 00 0 5 00 0 0 330 32202 因为连接齿轮的轴段上存在一个双键槽，轴径因此扩大 7% 71(d 52 (3) 低速轴（ ）的轴径设计 a、材料确定为 40Cr b、根据机械设计手册第三版，第二卷，第 6篇表 690 A M P 30 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 33303 因为连接齿轮的轴段上存在一个双键槽，轴径因此扩大 7% 4%)71( 103 轴的校核、选取轴承及所选轴承的校核 (1) 高速轴的校核及所选轴承的校核 第轴的转矩等于： T=10 N 轮 1 的圆周力： 轴向力： 511 径向力： 511 o a o st a n 轴向力矩： 1a 21d=103 105 N 支承反力 图 3水平受力图 根据水平受力图（ a），因此 1 5 3 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 图 3垂直受力图 根据垂直受力图（ b），因此 333111 33111 受力分析图 水平弯矩： 51 52 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 图 3 受力分析图 合成弯矩： 525252 121 1075.7( 525252 222 用脉动循环处理，应用 = 6252521211 采用弯扭合成应力校核轴的强度 因为截面是轴上承受最大计算弯矩的截面，截面所承受的计算弯矩并非最大，但是它的轴径最小，因此必须检验、截面的强度 截面的计算应力为 M P 由于齿轮轴的材料选取 40，调质处理，再查机械设计基础表 17定许用弯曲应力 ,1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 a、 高速轴承的确定： 40=72=b、 校核 : 求轴承径向支反力 图 3承径向支反力 1 5 3 1 333111 33111 合成支反力： 22 22 因此产生的派生轴向力根据机械设计基础表 16定 根据机械设计基础确定 e=Y=NC r 302000 a 341 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 b 342 1 因此右紧左松 103 +103 =103 N 2A =103 求当量动载荷 P: ,88331 因此采用 11 ,e 因此采用 0,1 22 根据机械设计基础式 16定 3311111 22222 求轴承寿命 确定预期轴承寿命等于 20000h 由于 21 ,因此按 2P 计算，根据机械设计基础式 16定表 16表16取 pt 10366 因此合格。 (2) 中间轴的校核及所选轴承的校核 轴的转矩为 T=1413N m=106 N 的受力如图所示 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 图 3轴的受力图 中间轴大齿轮： 圆周力： 511 轴向力： 511 径向力： F 2r = 511 o a o st a n 轴向力矩： 2a 22d=4012 103 106 N 间轴小齿轮： 圆周力： t 4633 轴向力： 433 径向力： 433 o a o st a n 轴向力矩： 3a 23d=104 106 N 算支承反力： 由水平受力图（ c），得： 32 买文