DMS500四头干抛机（地坪研磨机）设计【全套CAD图纸+毕业论文答辩资料】

目录 1 目 录 中文摘要 . 1 英文摘要 . 2 1 绪论 . 3 磨机介绍及市场调研 . 3 究给定的设计任务及工作原理 . 5 2 分析设计条件及机械技术系统 . 6 力系统条件分析 . 6 行系统条件分析 . 6 动系统条件分析 . 6 动方案的分析评价，初步拟订传动方案 . 7 传动 . 7 传动 . 8 轮传动 . 9 3 选择电机 . 11 动机的选择介绍 . 11 择电动机的基本原则和方法 . 11 动机类型的选择 . 11 动机额定电压的选择 . 11 动机额定转 速的选择 . 11 传动电动机的选定 . 12 尘电动机的选定 . 13 4 干抛机主传动设计 . 14 轮设计及校核 . 14 轮布置 . 14 轮参数设计 . 15 轮校核 . 错误 !未定义书签。 的设计 . 错误 !未定义书签。 齿轮轴设计 . 错误 !未定义书签。 目录 2 齿轮轴设计 . 错误 !未定义书签。 的强度校核计算 . 16 齿轮轴的键强度校核 . 16 齿轮轴的键强度校核 . 错误 !未定义书签。 承的强度校核计算 . 错误 !未定义书签。 齿轮轴轴承 . 错误 !未定义书签。 齿轮轴轴承 . 错误 !未定义书签。 5 执行部分设计 . 错误 !未定义书签。 6 整体设计 . 16 身设计 . 16 尘装置 . 17 他配件 . 17 结论 . 错误 !未定义书签。 致 谢 . 20 参考文献 . 21 摘要 1 摘 要 地坪研磨机是一种在建筑、装潢上较为常用的设备，室内地面 经过机器处 理，可以 提高装饰的整体效果 ； 使用机器翻新后的地面，其表面质量不但赶上甚至能超过新铺设的地面 。 本文分析了市面上的同类设备，并且根据市面上已有的地坪研磨机，设计了新型的拥有 4个工作头的干式打磨机 。 并完成了对结构的设计计算。其主要原理是通过齿轮传动将动力传递到四根输出轴，带动磨盘对地面进行打磨，用吸尘器收集打磨时产生的粉尘 。文章 重点设计了传动部分和执行部分 ，并对传动部分的部件如齿轮，轴承等做了强度校核，保证其使用可靠 。此设计大大提高了地坪打磨的效率，减小了环境污染，提升打磨质量。 关键词 干抛机 四 头 齿轮传动 00 is a in or of be in to on is to a on of as to it is of 00 型四头干抛机设计 3 1 绪论 磨机 介绍及市场调研 地坪磨机 是用以对 研磨处理 各种地面的机械设备 。 它 对 水磨石、混凝土表层和旧的环氧地面等 的打磨显示出很好的效果 。 设备 轻便、灵活，工作效率高。 通过对市面上的研磨机进行调研，将研磨机大致分为如下几类： 1、轻型，如图 面研磨机 1） 这台设备可以在研磨的同时吸尘，设备上安装有一台一体式的吸尘器 ， 这样 做到无尘施工 。 2）该 设备可以更换不同的刀头，刀头的粗细不同，对于不同地面的研磨均可实现。并且可以对薄的油漆层，氧化层进行处理。 3） 安装精磨的刀具时，设备可以对地坪进行精细打磨，还可以对环氧地坪的中间层找平。 4） 该设备重心较低，不但提高了施工的稳定性，也提高了操作该设备的舒适性。 5） 设备的电机从国外进口，质量可靠，可连续工作 24小时以上，故障率低，为企业带来较高的效益。 表 面研磨机 技术参数 型号 面研磨机 长、宽、高（ 740 200450910 总重量（ 110 电机（ P 额定电压、电流（ VA ） 三相交流 380V研磨宽度 (300 320 电源线长度（ m） 20米（ 2 芯） 图 面研磨机 00 型四头干抛机设计 4 图 380B 中重型研磨机 型号 集尘器 输出功率（ 1 最大风量（ m3/ 3 集尘重量（ L） 19 额定电压、电流（ VA ） 单相 220V5A 电源线长度（ m） 20米（ 芯） 2、中重型， 380B 中重型研磨机。如图 以采用 380B 中重型研磨机。 它 对 水磨石、混凝土表层和旧的环氧地面等 的打磨显示出很好的效果 。 设备 轻便、灵活，工作效率高。 并且机身上自带吸尘器的电源插座，吸尘器可直接由设备供电，这样就避免了两条电源线的麻烦。这台设备的刀头也可以更换，配备不同的刀具，设备还可做翻新机或抛光机，实现了多功能，一机多用。 1）设计了除尘装置，可连接吸尘器进行无尘作业。 2） 机上上装有为吸尘电机供电的插座，无需两条电源线，干净利落，实用便捷。 3） 用户可以自由选择 三种金刚石打磨盘 。 对于不同的地面 ， 粗，中细三种粗糙度的 效果不同。 表 80B 中重型研磨机 技术参数 型号 电机功率 门子 ) 吸尘电机功率 750W 处理面积 400头 3 片 /付 工作效率 2500 平方 /8 小时 重量 12000 型四头干抛机设计 5 3、 于大范围的的基础表面处理有着很强的实用性，工作速度有 1000000种，效率高，适用范围广，负载能力强，可对不同的工作条件发挥出良好的功能。它的使用范围是去除表面的附着物，有效打磨旧的涂层，将地面找平，拉毛。一般在涂装图层之间将表面打磨平整，不伤害基础结构，可以用于高强的混凝土表面。 1） 深度调节手柄可轻便调节打磨深度，操作平稳可靠。 2） 机身自 重 大 ， 这种设计使 研磨力度强，在 清除旧环氧层与高强度混凝土基础的研磨 时更加高效 。 3） 设计了除尘装置，可连接吸尘器进行无尘作业。 4） 选择粗、中、细三种不同规格金刚石磨盘，可取得不同基层打磨效果。 效率高，成本低。 技术参数 如表 表 型研磨机技术参数 型号 550率 压 38080速 1000000量 13032作宽度 (效率） 250150 /h） 250160 /h） 究给定的设计任务及工作原理 本次设计的主要目的是设计 干抛机，该设备 一台具有四个输出 头 的干抛机， 干抛机即为干式地面研磨机， 外形尺寸 500 500输出头装有 3 个磨盘，具有一定 活动范围，可以根据地面情况做小幅度扭转 ， 使之适应地面， 改进抛磨质量。 其工作原理是通过电机带动主轴转动，通过齿轮传动在主轴齿轮四周布置 4个传动轴，以带动磨头工作。 工作时不再用水降低粉尘而改用吸尘器收集。 图 型研磨机 00 型四头干抛机设计 6 2 分析设计条件及机械技术系统 提出设计条件是机械系统设计的前提 ， 达到给定的设计条件 ， 是机械系统最终完成的目的 ， 也是对机械系统进行设计 ， 完善的根据和要求 ， 使机器最终保证所预期要求的运动 规律和动力性能 。 首先分别在动力系统 ， 执行系统 ， 传动系统几个方面对设计条件进行技术分析。 力系统条件分析 动力系统包括电动机及其配套装置，是机械系统的动力源。 本机构的动力系统是由主轴电机和吸尘电机组成的。该设备属于普通设备，功率不大，运行相对平稳，对电机起停性能要求不高，具体的选择将在后面介绍。 吸 尘电机主要用以吸收防尘罩内的灰尘，要求转速高，功率亦不大。但是应注意主轴电机和 吸 尘电机输入电流不同，需配置变压器来保证各动力源正常运转。 行系统条件分析 执行系统是指包含了执行机构和执行构件的整个系统，是与工作面对的对象 直接相关的机械系统的工作部分，这是非常关键的输出部分和工作部分 。该设备的执行系统就是传动轴下面的工作头及安装在工作头上的磨盘，不同材料或者不同形状的磨盘有着不同的物理性能，选择合理的转速和磨盘，实现作业。同时注意需要执行机构能有一定的变形，以适应不平整的表面。 动系统条件分析 传动系统是将动力系统的力和运动传递给执行系统的装置 。 该设备的传动系统就是要将电机输出的动力传递到工作头，保证输出的转速 和扭矩合适。 00 型四头干抛机设计 7 动方案的分析评价，初步拟订传动方案 传动 通过对市场上已有的产品进行研究，常见的单头研磨机经常采用带传动将动力从电机传递到工作轴。 带是挠性的，故 带传动是挠性传动。带轮，包括主动带路和从动带轮和传动带，这些基本组成部件组成了是带传动。传动皮带轮旋转时 ,皮带轮和传动皮带摩擦或接触 ,通过传动皮带运动和力量转移到从动轮 ,如图 示。带传动具有如下优点：其结构较为简单，在两轴中心距较大的场合可以体现出优越性。成本较低。传送带富有挠性，运动是能产生缓冲作用，吸收振动，传动平稳无噪声。但是也有如下缺点是：传动 带运动时，需要在带轮上张紧，这样对于轴和轴承的会产生较大压力。传动效率一般为 为低下。 图 传动机构运动示意图 该设备若采用带传动，其结构布置 如图 该方案布局较为复杂，且需工人经常维护，小轮的包角较小，不利于实现传动要求。 00 型四头干抛机设计 8 图 定带传动布局 传动 链传动是一种柔性传动，由链轮（小链轮和大链轮）以及 链条 组成 。通过链轮和链条链接传递运动和动力。 在 机械制造业 中，链传动应用范围很广泛 。 弹性滑动和摩擦型带 ,和整个传动链没有下滑现象 ,以便准确比一般的传播 ,传播效率高 ;而且因为链非常紧张 ,因此 ,较小的径向压力作用于轴 ;链使用金属材料制造 ,在相同的条件下使用 ,总体规模较小的链驱动 ,结构相对紧凑 ,与此同时 ,传播链的能量在炎热和潮湿的环境中。 与齿轮传动要求和安装精度制造链传动低 ,成本低。在长距离传输中 ,齿轮传动的光比 。 链传动 存在一些缺点 ,如 :只能通过平行轴之间的传动链 ;保持没有即时传输常数比操作 ;磨损后 容易跳的齿 ,并且会产生 噪声 ;不应该用于大型、高速传输负载变化和快速的逆转 。 链传动对于两轴距离 较远，且载荷重，工作环境恶劣的条件下能够表现出优越性 。也同样用于不适合齿轮传动的场合。 由于该设备转速较高，且轴距不大，不建议采用链传动。 00 型四头干抛机设计 9 轮传动 齿轮传动在机械传动中及其重要且常见，齿轮传动的诸多优点使其使用灵活，应用广泛。齿轮传动还可以传递大功率，有的可高达上万甚至上十万千瓦，同样对于小功率适用。其运行时的线速度可高达 200m/s。 齿轮传动的主要特点有： 1） 效率高 齿轮传动的效率可高达 99%，传动效率越高，对于节省成本是及其关键的。齿轮传动的效率在其他机械传动中最高。 2） 结构紧凑 小空间内也可实行传动 。 与链传动和带传动相比大大减小了空间。 3） 工作可靠、寿命长 齿轮传动的工作寿命可达一、二十年 。 这也是远远优于其他机械传动的。这种优势在车辆及在矿井工作的机器上显得尤为关键。 这需要制造安装精度高以及合理维护。 4） 传动比稳定 齿轮传动靠轮齿啮合，这使得齿轮传动的传动比可以非常稳定 。 由于这个特点，齿轮传动广泛应用 。 但是齿 轮在制造和安装的时候，对精度比较敏感 ， 成本较高 ， 在传动距离较大的场合，无法体现出其优越的特质。 可以做成开式齿轮传动，半开放式和封闭式的。 有一些齿轮传动没有防尘罩或机壳，齿轮完全暴露在外边， 这种称为开式齿轮。 例如在农用机械、建筑机械 和简易的机械设备中较为常见。这种开式的 不仅是外部杂物容易入侵 ,和糟糕的润滑 ,所以工作条件不好 ,齿轮是容易磨损 ,所以它应该只低速传输。齿轮传动时 ,用一个简单的保护盖 ,有时大齿轮部分浸没在油池中 ,称为半开放的齿轮传动。其工作条件已得到改进 ,但仍然不能阻止外部杂质入侵 ,润滑条件不是最好的。在汽车、机械、航空发动机的齿轮传动，通过精确的处理和安排的情况下关闭紧密 (套管 ),这被称为一个封闭齿轮传动 (齿轮箱 )。开放或半开放 ,润 滑和保护的最佳条件 ,用于重要场合。 该设备选择齿轮传动作为传动方案，将得到稳定的传动比，可靠的工作寿命以及高的传动效率。故选择齿轮传动。齿轮选择渐开线圆柱 直 齿轮 ，齿轮布置 如图 00 型四头干抛机设计 10 图 轮传动方案 00 型四头干抛机设计 11 3 选择电机 动机的选择介绍 选择电动机的基本原则和方法 选择电动机的基本原则有两点： （ 1） 应将电动机的 额定功率和额定转速， 包括启停性能考虑在内，满足设备需要，还应顾及 结构型式等方面。 （ 2）在以上前提下优先选用结构简单、运行可靠、维护方便又价格合理的电动机。 电动机类型的选择 （ 1） 电动机类型需要与工作环境相适应 （ 2） 电动机类型要与工作机械的负载性能相适应 电动机额定电压的选择 电动机 的 额定电压要与供电 的 电压 相同，才能保证电机的通用性和稳定性 。 通常普通工厂的电压为 380V 或 220V，所以 该设备的电机也应从 380V 或 220为其额定电压。 且本设备的电机功率要求不高，应根据功率选择合适的电机。 电动机额定转速的选择 额定转速的选择主要 根据生产机械的具体情况。 （ 1） 生产机械在高速不需要速度不应该使用减速机和电机的选择和生产机械和相应的速度直接转矩传递。 （ 2） 为电机额定转速使用生产机械的速度的 选择要求，应结合生产机械的速度要求，选择合适的齿轮减速器传动比 。 （ 3） 适当生产机器低速电机低速 ,减速机驱动后 ,低速传输需要生产机械功率 ,00 型四头干抛机设计 12 注意不要选择高速电机 ,减少能量损失减速器。 （ 4） 一些低速重复、机械的生产短期工作应该尝试使用低速电机直接驱动 ,而不是减速机。 （ 5） 要求生产机械重复 ,短 ,积极工作 ,应选择以满足额定电动机转速过程的需求 ,也确保最大加速度、减速要求实现生产机械和开车最合适 ,为了达到最大生产率或小的目标。 传动电动机的选定 本设计要求电机转速较低，主轴负载不高，功率要求较小。 考虑不同功能下的转速不同，将电机选择为变极多速异步电机。 主传动部分工作时所需电动机功率 P=电动机的同步转 m 000 。选用 列 (极多速三相异步电动机， 型号为 。其技术数据 参见表 表 列（ 极多速三相异步电动机技术数据 列（ 极多速三相异步电动机（ 7127 型号 同步转速 /r定功率 /定电流 /A 效率 /% 功率因数 1500 3000 3 79 转电流额定电流 堵转转矩额定转矩 最大转矩额定转矩 声功率级 /) 质量 / 1 65 其外形尺寸 如下 00 型四头干抛机设计 13 表 132S 的安装及外形尺寸 尘电动机的选定 吸 尘电机通过专业供应商直接选购 ，相关信息 如下 表 旁管式真空吸尘器电机 吸料机电机 表 管式真空吸尘电机技术参数 型号 电压 功率 尺寸（英寸） 2O 11962520V 1100W 0 1389 00 型四头干抛机设计 14 4 干抛机主传动设计 轮设计及校核 轮布置 根据前文中设计的结构方案，由四个安装在工作轴（该轴以下简称大轴，该轴系以下简称大齿轮轴）上的大齿轮（以下简称大齿轮）与安装在和电机输出轴相连的小轴（该轴以下简称小轴，该轴系以下简称小齿轮轴）上的小齿轮（以下简称小齿轮）啮合，构成四个一级减速装置。 根据其他同类产品和市场需求，结合设计经验，传动比大致范围为 设备的尺寸要求为 500500保证齿轮满足该尺寸要求，结合传动比，可大致估算出两齿轮中心距 范围 。根据实际经验，最终输出磨盘在高速运行时的线速度，应在 20s 的 范围内。 从估算出 的中心 距 范围中选取准确的中心距，需要确定齿轮的分度圆直径，分度圆直径为模数和齿数的乘积，应当保证模数符合模数 系 列，齿数为整数。 模数和齿数的选择在下文中会有详细介绍，这里不再多说。根据以上的条件 选 择齿轮模数 m=3， 小齿轮齿数 7，大齿轮齿数 0，分度圆直径 41mm，10心距 a=此， 可大致设计出齿轮的布局 如图 图 轮布局 00 型四头干抛机设计 15 轮 参数设计 图 大齿轮轴结构 图 大轴 00 型四头干抛机设计 16 的强度校核计算 齿轮轴的键强度校核 表 头部分 明细表 序号 名称 数量 10 六角头螺钉 11 橡胶碗连接器 1 12 上压盘 1 13 十字头螺钉 14 球上碗压圈 1 15 下压盘 1 16 调节盘 1 17 磨盘 3 18 球上碗 1 19 球下碗 1 20 六角头螺母 21 平垫圈 3 22 六角头螺栓 5 整体设计 身设计 为了方便施工，干抛机的工作部分应安装在一个有扶手和轮子的车身上。车身通过螺栓与变速箱上盖链接，效果如 下图 图 头部分示意图 00 型四头干抛机设计 17 图 身安装 尘装置 干抛机 需要吸尘器将工作中的灰尘收集到一起，并且可以由工人定期处理。故在车身上放置以个集尘箱，在箱子上安放 吸 尘电机，下面设置为抽屉的形式，在灰尘装满时可以取出倒掉。 图 带 吸 尘设备的车架 他配件 1 防尘罩 防尘罩应该安装在变速装置的下端，将四根伸出的轴和工作头一同遮住，以减少扬尘。考虑到磨盘会在工作中渐渐磨损，防尘罩的下端还应加装挠性材料制造的毛刷或者挡圈，保证防尘罩可以与地面接触，提高 吸 尘效果，又便于更换。 00 型四头干抛机设计 18 2 抽尘管 连接