滚筒式抛丸清理机的总体和结构设计【7张CAD图纸和说明书】

目    录
1 前言 1

2 总体方案论证 2

2.1 方案一 摩擦传动 3
2.2 方案二 带传动 3
2.3 方案三 齿轮传动 3
2.4 方案四、蜗杆传动 4

3 提升斗的设计分析 6

3.1 旋风除尘器的特点 6
3.2 粉尘的概念 7
3.3 粉尘的计算 8
3.4 粉尘的粘着性 8

4 离心除尘技术 10

4.1 离心式除尘工作原理 10
4.2 转圈理论(沉降分离理论) 11
4.3 平街轨道理论 (假象圆筒学说) 11
4.4 边界层分离理论 11
4.5 计算比传速 11
4.6计算最大弯曲应力 13
4.7 旋风除尘器构造对性能的影响 14
4.7.1除尘器的直径及高度 14
4.7.2 进口和出口形式 14
4.8 卸灰装置 15
4.9 灰斗 16

5 旋风除尘器的计算 18

5.1 流体阻力计算 18
5.2除尘效率计算 18
5.3 运行各数对性能的影响 19

6 旋风除尘器的注意事项 21

7 旋风除尘器的防磨损措施 22

8 总结 23

参考文献 24

致    谢 25

附    录 26

摘要： 本滚筒式抛丸清理机的工作原理是利用高速回转的叶轮将弹丸抛向滚筒内不断翻转的锥铸件或者锻件，来清除其表面的残余型砂或者氧化铁皮、清理均匀、生产效率高，适宜于中、小型铸锻车间清理小件使用，解决了小批量零件的清理工作。
设计过程中，利用一级链传动减速带动滚筒和提升斗的回转和实验弹丸的循环使用。
为了清除铸件或锻件表面的残余型砂或氧化铁皮利用高速回转的叶轮将弹丸抛向滚筒内不断翻转的零件。要求达到如下目的：a综合运用机械和电器知识；b弹丸循环及分离装置设计；c除尘器设计；d弹丸循环及分离装置、集尘器零件的设计。
采用一级齿轮传动带动的抛丸器滚筒的抛丸工作，同时，运用干式旋风型除尘装置进行尘土分离工作。弹丸循环装置由滚筒护板于壳体之间的螺旋带提升斗及分离筛组成。由叶轮抛出的弹丸射击工件之后，从滚筒护板上的格子孔进入护板与筒壳体之间得空隙内，借助螺旋作用流到旋转的提升斗内。提升到上部，经过分离筛去毛刺、钉子、芯骨、砂、粒等。完整的弹丸经导入管再送入抛丸器内。
设计针对小批量零件的清理工作，是有较好的实用价值和经济效益。
设计对象为总装、弹丸循环及分离装置、除尘器设计、提升斗。
本机利用带有独特的集尘装置安装地点不受车间同风管路的限制卫生条件好，本机设有自动停车装置，操作简便。

关键词：型砂    氧化铁皮    毛刺     螺旋

Shot Blasting Machine Drum and structural design of the overall
 Student name:  Yang Ting               Class:  0781053
 Supervisor:  Zhang XiaoRong

Abstract: The drum-type shot blasting machine works by using high-speed rotation of the impeller within the projectile thrown constantly turning roller cone castings or forgings, to remove residual sand or the surface oxide skin, clean uniform, high efficiency, suitable for in small and medium casting and forging shop clean up small pieces to use to solve a small part of the clearance volume.
The design process, using a slow drive roller chain drive and enhance the struggle of the rotation cycle of the experimental use of the projectile.
In order to remove residual casting or forging the surface of sand or iron oxide with a high-speed rotation of the impeller Pillay will continue to turn within the projectile thrown to the drum parts. Required to achieve the following purposes: a comprehensive use of mechanical and electrical knowledge; b projectile design cycle and the separation device; c filter design; d shot cycle and separation equipment, dust collector parts of the design.
Using a gear-driven shot blast wheel drum work, while the use of dry-type dedusting cyclone dust separation device work. Projectile loop device of roller retaining plate in between the spiral shell with a separate screen to upgrade the Big Dipper and composition. Firing projectiles thrown by the impeller workpiece, the roller retaining plate from the grid plate and the cylinder bore into the shell protecting the gap between the have, the use of screw rotation to enhance the role of flow within the bucket. Elevated to the top, through the separation screen deburring, nails, core bone, sand, grain and so on. Complete projectile shot by the import into the canal inside.
Designed for small batch parts cleaning work, there is a good practical value and economic benefits.
Design object for the assembly, projectile circulation and separation devices, filter design,
promotion fight.
This machine is used with a unique location from workshop dust collection equipment installed wind pipe with good sanitary conditions restrictions, this machine is equipped with automatic stop device, easy to operate.

Keyword:   moulding sand     millscale   burr  helix
1 前言
课题来源于指导老师自选课题，本滚筒式抛丸清理机的工作原理是利用高速回转的叶轮将弹丸抛向滚筒内不断翻转的锥铸件或者锻件，来清除其表面的残余型砂或者氧化铁皮、清理均匀、生产效率高，适宜于中、小型铸锻车间清理小件使用，解决了小批量零件的清理工作。
设计过程中，利用一级链传动减速带动滚筒和提升斗的回转和实验弹丸的循环使用。
为了清除铸件或锻件表面的残余型砂或氧化铁皮利用高速回转的叶轮将弹丸抛向滚筒内不断翻转的零件。要求达到如下目的：a综合运用机械和电器知识；b弹丸循环及分离装置设计；c除尘器设计；d弹丸循环及分离装置、集尘器零件的设计。
采用一级齿轮传动带动的抛丸器滚筒的抛丸工作，同时，运用干式旋风型除尘装置进行尘土分离工作。弹丸循环装置由滚筒护板于壳体之间的螺旋带提升斗及分离筛组成。由叶轮抛出的弹丸射击工件之后，从滚筒护板上的格子孔进入护板与筒壳体之间得空隙内，借助螺旋作用流到旋转的提升斗内。提升到上部，经过分离筛去毛刺、钉子、芯骨、砂、粒等。完整的弹丸经导入管再送入抛丸器内。
设计针对小批量零件的清理工作，是有较好的实用价值和经济效益。
设计对象为总装、弹丸循环及分离装置、除尘器设计、提升斗。
我们通过和指导老师的一起现场测量，得出了一些基本数值供设计参考使用。
本机利用带有独特的集尘装置安装地点不受车间同风管路的限制卫生条件好，本机设有自动停车装置，操作简便。

2 总体方案论证
本型号抛丸机是利用高速旋转的叶轮使弹丸抛出碰撞零件表面。工件都放在滚筒内部，滚筒以一定的速度旋转，可以用来翻转零件是除尘效率提高。综合考虑有3种布局方式。
A． 方案滚筒由4个小摩擦轮带动，小摩擦轮由电机带动。电机和除尘器一起安装在滚筒后面。

图2-1   抛丸机布局形式
B． 方案滚筒的传动为带传动，使用带传动结构形式也不是比较复杂。结构也比较合理。
C． 方案除尘器和电机分别安装在滚筒2侧。综合考虑Q3110抛丸机使用场合，使用方便，降低成本。该机采用方案A.如图(2-1)
2.1 方案一 摩擦传动
A摩擦传动的优点：a.制造简单、操纵方便b.维护方便、节省材料。
B摩擦传动的缺点:a.效率低b.稳定性差。利用两个或两个以上互相压紧的轮子之间的摩擦力传递动力和运动的机械运动。摩擦轮传动可分为定传动比和变传动比的传动两类。工作时，摩擦轮之间必须有足够的压紧力，以免产生打滑现象，损坏摩擦轮，影响正常传动。

图2-2摩擦传动简图
2.2 方案二 带传动
A．带传动的主要优点：a.缓冲和吸振，传动平稳、噪声小；b.带传动靠摩擦力传动，过载时带与带轮接触面间发生打滑，可防止损坏其他零件；c.适用于两轴中心矩较大的场合；d.结构简单，制造、安装和维护等均较为方便，成本低廉。
B.带传动的缺点：a.不能保证准确的传动比；b.需要较大的张紧力，增大了轴和轴承的受力；c.整个传动装置的外廓尺寸较大，不够紧凑；d.带的寿命较短，传动效率较低。
鉴于上述特点，带传动主要适用于：a.速度较高的场合，多用于原动机输出的第一级传动。b.中小功率传动，通常不超过50kw。c.传动比一般不超过7，最大用到10。d.传动比不要求十分准确。
2.3 方案三 齿轮传动
A.齿轮传动的主要优点是：a.瞬时传动比恒定，工作平稳，传动准确可靠，可传递空间任意两轴之间的运动和动力；b.适用于功率和速度范围广，功率从接近于零的微小值到数万千瓦，圆周速度从很低到300 m/s；c.传动效率高，η=0.92～0.98，在常用的机械传动中，齿轮的传动效率较高；d工作可靠，使用寿命长；外廓尺寸小，结构紧凑。
B.齿轮传动的主要缺点：制造和安装精度要求较高，需专门设备制造，成本较高，不宜用于较远距离两轴之间的传动。
2.4 方案四、蜗杆传动
A.蜗杆传动的主要优点有：a.传动比大，结构紧凑。传递动力时，一般i=8～100；b.蜗杆传动相当于螺旋传动，为多齿啮合传动，故传动平稳、振动小、噪声低；c.当蜗杆的导程角小于当量摩擦角时，可实现反向自锁，即具有自锁性。
B.蜗杆传动主要缺点有：a.因传动时啮合齿面间相对滑动速度大，故摩擦损失大，效率低。一般效率为η=0.7～0.9；具有自锁性时η＜0.5。所以不宜用于大功率传动；b.为减轻齿面的磨损及防止胶合，蜗杆一般使用贵重的减摩材料制造，故成本高；c.对制造和安装误差很敏感，安装时对中心矩的尺寸精度要求很高。
综合分析上述四种方案，从传动效率、传动比范围、传动速度、制造成本和安装精度、传动装置外廓尺寸等方面综合考虑，知本设计课题的传动方案采用方案一，即采用摩擦传动。滚筒直接由小滚轮摩擦带动。传动方式示意简图如下(图2-3);