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外吸式滤尘器
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外吸式滤尘器设计（全套资料含CAD图纸）,外吸式滤尘器,设计,全套,资料,cad,图纸
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摘要 除尘设备是防止空气污染和节能减排的重要设备。在我国生态环境不断恶化，身体素质不断降低的今天。外吸式滤尘器广泛运用到纺织和制药等多个行业的除尘。 它对我们生活质量的提高和生态环境的保护作出了巨大的贡献。 外吸式滤尘器的设计主要包括传动系统的设计和滤尘部分设计两大部分组成。在传动系统中，由于中心距过长，所以采用带传动。通过电机的运转带动转笼的运转，笼运动后，通过带轮和三角带带动往复丝杠的运转。从而，通过丝杠和滑块带动吸嘴往复架的运动，往复架通过塑料管和异径套连接到吸风管上。从而达到吸尘的效果 。在往复架的设计中为了保证管连接处的密封性，我们可以采用玻璃胶密封。 另外，在圆笼的设计中我们为了增加强度，基本的框架我们采用三角铁。 关键词 ： 除尘 设备 减排 节能 传动 滤尘 中原工学院毕业设计 （论文）说明书 1 he is a of a to of of It vs of of of to of to of so of of of v of to in of In a to we in or we to in we 原工学院毕业设计 （论文）说明书 2 前言 随着我国经济的快速发展，环境问题已经成我们越来越关注的问题。其中，粉尘的污染越来越严重。粉尘的污染严重影响了操作工的健康和产品的质量。所以粉尘的处理成我们所面对的主要问题。由于过去的出差呢设备已经不能满足我们现在的需求，所以我们必须设计出新的除尘设备去适应社会。 粉尘是指悬浮在空气中的固体微粒。随着工业的不断发展 , 排放的颗粒污染物的数量越来越多 , 大气中粉尘的浓度也越来越大 , 粉尘对人们的生活环境和人体健康的危害也越来越大。对除尘设备的性能及可靠性提出了更高的要求。传统的除尘器已经很难满足高标准排放 及经济性能优越的要求。因此 , 改进除尘技术 , 提高除尘效果 , 是当前我国粉尘防治政策中最重要的一部分。 除尘设备是防止大气污染的重要设备，也是除尘工程的重要减排设备之一。除尘设备的制作是否优良，选用是否合理，管理维护是否的当，直接影响工程投资费用，除尘效率，运行作业率。因此，掌握除尘设备的工作原理，精心制作，精心设计，合理选择和严格管理，对节能减排，搞好环境保护工作具有重要的意义。 通过对课题的制作我感觉能达到几方面的目的。例如，一，通过实习能使广大的学生进行一次实地考察，提高大学生的调查能力。二，可以了解 企业的文化，学习企业的先进的管理制度，为我们走出以后走出校园打下基础。三，掌握现代零件的加工流程，加工工艺及加工自动化的程度。四，掌握现有企业的加工模式，所使用的设备以及各设备的摆放格局。五，培养大学生的社会实践能力为我们毕业做好准备。六，能够我们的除尘和减排工作深一层的了解。 本设计主要介绍了滤尘器在国内的发展，还有目前国内外对滤尘器的研究现况。另外，本说明书主要包括整体设计和工作原理。以及，本课题的可行性、经济性、合理性。 另外，在本设计中，由于自己的能力有限，还有许多的不正之处。希望广大的读者和老师给 予指点和纠正。 2011原工学院毕业设计 （论文）说明书 3 目录 目录 . 3 . 4 尘器的发展史 . 4 械式除尘技术 . 4 除尘技术 . 5 式除尘技术 . 6 滤除尘技术 . 6 式除尘器 . 7 内该研究技术现状 . 7 尘器的发展趋势 . 8 课题研究的目的和意义 . 8 2 . 9 . 12 . 12 动零件的设计 . 12 选小带轮的基准直径 1. 12 算大带轮的直径和带轮中心距 . 13 定带的根数 z . 14 二组带轮的设计 . 15 选带轮的直径 . 15 定带传动的中心距和带的基准长度 . 15 的设计 . 16 1 第一根轴的设计 . 16 3 4 2 第二根轴的 设计 . 17 复丝杠的设计 . 17 择丝杠的材料 . 17 2 滑块的设计 . 20 渡曲线槽宽的修正 . 21 . 21 . 23 . 25 致谢 . 26 参考文献 . 27 中原工学院毕业设计 （论文）说明书 4 除尘器的除尘机理很简单，它与口罩的除尘机里一 样是通过滤材料对烟气中飞灰颗粒的机械拦截来实现的。但除此之外，先收到的飞灰颗粒在滤料表面还形成了一层稳定的稠密的灰层，它又起到了很好的过滤作用，特别是用编制布做滤袋的除尘器，这层虑床起到了主要的过滤作用。 尘器的发展史 20 世纪 70 年代以前，我国纺织除尘技术相对落后，除尘装置仅有沉降室、大布袋等简单形式，后来出现了尘笼加小布袋的除尘装置，但它们普遍存在设备简陋、性能较差、处理风量少、系统阻力大、能耗高以及效率低等弊端。改革开放以后，我国不断引进、学习、消化和改进国外纺织除尘技术，使我国的纺织除 尘技术和产品得到长足的发展。 20 世纪 90 年代后逐步走向自主研究、开发创新的道路，研制出了适合中国国情、具有中国特色的纺织除尘产品，尤其是二级除尘设备，使我国的纺织除尘技术赶上和达到了国际先进水平。 目前我国的除尘技术 分为机械式除尘技术、电除尘技术、湿式除尘技术和过滤除尘技术。 械式除尘技术 机械式除尘技术包括重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器等。 (1) 重力沉降室 重力沉降室的主要特点 : 结构简单 , 维护容易 ; 阻力低 ; 投资省 , 施工快 , 钢材使用少 , 维护费用低 ,经久耐用 ; 除尘效率低 ; 适用处理中等气量的常温或高温气体。 (2) 惯性除尘器 惯性除尘是利用气流中粉尘惯性力大于气体的惯性力而使粉尘与气体分离的除尘技术。 中原工学院毕业设计 （论文）说明书 5 图 1 图 1风除尘器 惯性除尘器的工作机理 : 在惯性除尘器内 ,主要是使气流急速转向 , 或冲击在挡板上再急速转向 , 用于尘粒的惯性效应 , 其运动轨迹与气流轨迹不同 , 从而使其与气流分离。 惯性除尘器的类型 : 常用的惯性除尘器是百叶式除尘器。一般包括 百叶沉降式除尘器、钟罩式除尘器、蜗壳浓缩分离器和百叶窗式除尘器 4种。 (3)旋风除尘器 旋风除尘技术是利用含尘气体旋转时所产生的离心力将粉尘从气流中分离出来的一种干式气 - 固相分离装置 , 具有结构简单、操作维修方便、能耗低、耐高温、处理量大、对粉尘负荷适应性强、分离效率高等特点。常用的旋风分离器分为切流式和轴流式两种。 除尘技术 电除尘是烟气中灰尘尘粒通过高压静电场时 , 与电极间的正负离子和电子发生碰撞 , 带上电子和离子的尘粒在电场力的作用下向异性电极运动并积附在异性电极上 , 使电极上的灰尘落 入收集灰斗中 , 使通过电除尘器的烟气得到净化 , 达到保护大气 , 保护环境的目的。 (1)电除尘器的原理及过程 : 含尘气体在通过高压电场进行电离过程中 , 使尘粒带电 , 并在电场力的作用下 , 使尘粒沉积在集尘极上 , 将尘粒从含尘气体中分离。整个除尘过程可划分为四个阶段 : 荷电、 定向移动、粘附和冲洗。 (2)除尘器的特点 : 除尘效率高 、 阻力损失小处理烟气量大 、 能捕集腐蚀性很强的物质 、 运行费用低 、 对不同粒径的烟尘有很好的分类富集作用 、 不易适应操作条中原工学院毕业设计 （论文）说明书 6 件的变化 、 应用范围受粉尘比电阻的限制 、 对制造、安装和运行水平要求较高 。 式除尘技术 借助于水或其他液体与含尘烟气接触 , 利用液网、液膜或液滴使烟气得到净化的技术称为湿式除尘技术。 (1) 湿式除尘器的机理 : 湿式除尘器的机理是含尘气流通过水或其他液体 , 利用惯性碰撞、拦截和扩散等 , 尘粒留在水或其他液体内 , 而干净气体则通过水或其他液体。 (2) 湿式除尘器的分类 : 根据湿式除尘器的除尘机理 , 可将其大致分为重力喷雾 洗涤器、旋风洗涤器、自激喷雾洗涤器、板式洗涤器、填料洗涤器、 机械诱导喷雾洗涤器。 (3) 湿式脱硫除尘器的特点 :该脱硫除尘器工艺新 , 流程简单 , 运行可靠 , 管理方便。 新工艺 无需大面积沉淀池。 除尘废水可循环回用。新设备集脱硫 , 除尘于一体 , 设计新颖 , 结构合理 , 性能优良。该装置可与中小型链条炉、往复炉、沸腾炉等燃煤锅炉配用。该除尘器对于锅炉的排烟脱硫、盐酸气体、氧化氮气体、硫化氢气体吸收。 滤除尘技术 过滤除尘是利用多孔介质来进行的。当含尘气流通过多孔介质时 , 粒子黏附在介质上 , 而与气体分离。过滤式除尘器 , 又称空气过滤器 , 是使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置。在过滤式除尘器中 , 袋式除尘器的除尘效率最高 , 捕集粒径范围 最大 , 能适应高温、高湿、高浓度、微细粉尘、吸湿性粉尘、易燃易爆粉尘等不利工况条件。因此 , 它的应用范围也最为广泛。 (1) 袋式除尘工作机理 : 当含尘气体进入除尘器时 , 粗粉尘因受导流板的碰撞作用和气体速度的降低而落入灰斗中 ; 其余细小颗粒粉尘随气体进入滤袋室 ; 受滤料纤维及织物的惯性、扩散、阻隔、钩挂、静电等作用 , 粉尘被阻留在滤袋内 , 净化后的气体逸出袋外 , 经排气管排出。 中原工学院毕业设计 （论文）说明书 7 图 1 图 1 (2) 袋式除尘器的主要特点 : 除尘效率高。特别是对细微粉尘也有较高的效率 ; 适应性强。可以捕集不同性质的粉尘 ， 使用灵活。处理风量可由每小时数百立方米到每小时数万立方米 , 甚至更大 ， 工作稳定。便于回收干粉尘 , 没有污泥处理、腐蚀等情况 , 维护简单。 式除尘器 在实际的除尘过程中 , 并不是单一的一种除尘技术就能够完成除尘效果 , 这就需要将各种除尘技术结合起来 , 开发出复合式除尘器。新式除尘器以电 - 袋式复合除尘器和电旋风除尘器为例 。 内 该研究技术现状 国内一些纺织机械厂和环保设备厂分别在原有板 式除尘器的基础上 , 进一步将设备机组化 , 把除尘器的辅件如集尘器等内藏在机组之内 , 使机组外观整齐美观。另外 , 将板式过滤单元加长 , 进一步增大过滤面积。窝式除尘器。该除尘器率先实现机组化并在机组结构的优化设计、控制系统的完善及机组外观质量等方面均有较大的改变。目前 , 该除尘器已走向国际市场 , 在国内市场也占有较大份额。 另有一些纺机厂也分别开发了鼓式除尘器。近年来 , 在鼓式除尘器的滤料结构形式 ( 如采用插片式滤料 ) 、吸嘴结构形式 ( 如改过去的条缝形吸嘴单纯旋转运动为多个小吸嘴作往复旋转运动 )和传动机构等 方面做了较大的改进 , 使该除尘器得到了广泛应用。 中原工学院毕业设计 （论文）说明书 8 尘器的发展趋势 我国的除尘技术 , 在我国日益加重的大气颗粒物污染形势下 , 发展迅速 , 有以下几种发展趋势如下 : (1) 除尘设备趋向高效率化 ; (2) 逐步发展处理大烟气量的设备 ; (3) 着重研究提高现有高效除尘器的性能 ; (4) 发展新型的除尘设备 ; (5) 发展家用小型除尘器。 发达国家在除尘理论和技术上的研究趋向于 3个方面 : (1) 对传统高效除尘技术进行更深更系统的研究 , 如静电除尘 ; (2) 为了适应更高的环保要求 , 追求 高效率、高品质除尘 , 而注重各类除尘机理和技术的结合 ; (3) 强调除尘脱硫一体化。同时国 外对电除尘理论方面研究也比较重视。 课题研究的目的和意义 纺织企业生产车间的空气中含有很多由短纤维和其它杂质组成的灰尘，以棉纺生产为例，车间里的灰尘含有棉作物的茎、叶、纤维、籽壳、泥沙、金属粉末、农药残余物等。它们使车间环境空气的质量恶化，对人体健康产生很大的危害。同时，如果这些粉尘大量落在半成品和成品上，还会影响产品的质量。因此，纺织车间必须采取一定的技术措施来清除空气中的灰尘，使车间空气含尘浓度维持在允 许范围之内，以保证工人的身体健康和生产的正常进行。 中原工学院毕业设计 （论文）说明书 9 2 外吸式滤尘器的整体作为纺织工厂的大型除尘设备。 工作 时， 在该产品中外部空气通过圆笼进入笼内。在进入笼的过程中，空气中的杂质 受滤料纤维及织物的惯性、扩散、阻隔、钩挂、静电等作用 , 粉尘被阻留在滤袋内 , 净化后的气体逸出袋内 , 经排气管排出。 在此过程中，笼做回转运动，吸嘴在笼的表面做往复的直线运动。电动机和减速机的运动通过带轮带动轴的转动，从而带动转笼的回转。通过皮带和橡胶套把轴和往复丝杠连接起了。从而轴的运动带动丝杠 的转动。通过丝杠的运动带动吸嘴在作往复直线运动。从而对回转笼的表面粉尘进行吸附。这样，就能达到对室内除尘的效果。 本课题主要是外吸式滤尘器的设计。通过除尘设备对室内的空气进行除尘。从而，使排放到大气中的空气达到国家的标准。 如图所示为 回转式过滤器 ，它 是由转笼、吸嘴 (及其支架和传动部件 )和墙板 (或方箱 )三大部分组成，需安 装在一密闭的小室内，如图 2 5 所示。 图 2中原工学院毕业设计 （论文）说明书 10 图 2此为回转式过滤器。在该 产品中外部空气通过圆笼进入笼内。在进入笼的过程中，空气中的杂质 受滤料纤维及织物的惯性、扩散、阻隔、钩挂、静电等作用 , 粉尘被阻留在滤袋内 , 净化后的气体逸出袋 内 , 经排气管排出。 在此过程中，笼做回转运动，吸嘴在笼的表面做往复的直线运动。电动机和减速机的运动通过带轮带动轴的转动，从而带动转笼的回转。通过皮带和橡胶套把轴和往复丝杠连接起了。从而轴的运动带动丝杠的转动。通过丝杠的运动带动吸嘴在吸嘴往复直线运动。 要设计一套完整的除尘系统设备 , 须从以下几个方面入手。 (1) 处理风量大小。主要取决于瞬间过滤面积及 风机配置 ( 包括工况参数选取 ) 。 (2) 处理空气含尘浓度及尘纤比例。这是除尘设计的核心问题 , 含尘浓度以 X 示 , 尘纤比例为一、二级过滤负荷分配依据 , 决定一、二级过滤面积与过滤周期大小分配及两级滤料的选择。 (3) 系统阻力。除尘系统阻力与一、二级过滤周期关系甚大 , 系统阻力小 , 过滤面积可小 ,周期延长 , 系统阻力大 , 过滤面积与过滤周期需增大和缩小。 (4) 一、二级过滤清洁压力选取。即排尘风机的型号选择 , 一般尘纤含量大 , 一、二级风压要增大 , 尘纤小 , 可适当降速减压。有关除尘除 备性能优劣的比较评价 , 除尘设备性能的优劣 , 不能从单一性能角度去扬长避短 , 要全面分析 , 综合评价 , 一般考虑因素为 :对于同一处理系统 , 即总风量 , 系统阻力 ,含尘浓度 , 尘纤比例等确定的空气过滤系统。 (5) 过滤能力 ( 过滤效率、过滤效果、过滤面积、过滤周期四方面决定其能力大小 ) : 单位时间收集尘纤的数量。 (6) 可靠性。运行可靠 , 故障率低 , 连续生产的时间越长 , 可靠性越强。 (7) 占地省。按处理 10 000 m3/h 空气平均占地面积表示 , 包括主风机在内。 (8) 耗能少 。 按处理 10 000 m3/h 空气平均功率大小表示， 包括主风机及系统中原工学院毕业设计 （论文）说明书 11 内的接力风机。 (9) 阻燃性。对于火星、火苗有自熄阻燃能力 , 不易出现火灾事故。 (10) 安装快 , 价格低。机组化配套 , 节省土建工费 , 安装迅速 , 结构简单 。 中原工学院毕业设计 （论文）说明书 12 总体设计 动装置的总体设计 （ 1） 本传动装置采用窄 采用两组带轮传动已达到传动目的。 （ 2） 选择电动机。电动机的型号为 ，额定功率为 定转速为 1400r/为电机的转速过 高故要采用减速器， 减速器的型号为 度比值为 1:40。所以经减速后的转速为 r/400/40=35r/ （ 3）确定往复丝杠的转速4 2 . 1 / m i nn v h r （ 4）确定传动装置的传动比及分配。第一组带轮的传动比为 i2=n2/二组带轮的才传动比为 i3=n4/5)计算传动装置的运动和动力参数 有机械设计 【 2】 ，第三篇机械传动表 2查的，带轮的传动效率为 第一根轴的计算 9 5 4 9 1 5 0 . 0 5 6 n N m 。 同理可以计算出第二根轴的转矩 三根轴的转矩为 各轴的运动及动力参数计算结果如下表所示 轴序号 功率 P/速 /（ r/ 转矩T/动形式 传动比 效率 Q 1 5 150 带 传 动 0， 523 783 259 表 3动零件的设计 选小带轮的基准直径 1由 机械设计 【 2】 表 8小带轮基准 作为 带传动设计 电动机转速 n=1400r/递功率 P=速器轴与轴之间的降速比为35/3=带传动的传动比为 。两班制工作，一天运转 16小时。 （ 1） 确定计算功率 由 机械设计 【 2】 表 8 中原工学院毕业设计 （论文）说明书 13 1 . 3 0 . 5 5 0 . 7 3 1 5c a P k W k W （ 2） 选取 根据小带轮的转速和计算功率， 由机械设 计 【 2】 图 8型带。 （ 3） 验算带速和确定带轮直径 直径 1 90dd 。 （ 4） 验算带速 按 机械设计 【 2】 式（ 8 验算带速 100060 11 d 其中 1n r/ 计算值满足 。 算大带轮的直径 和带轮中心距 （ 1） 根据 机械设计 【 2】 式（ 8计算大带轮直径2 0 1 1 . 6 7 1 0 5 0 . 3i d m m 根据 机械设计 【 2】 表 8整为 1050 （ 2） 确定带传动的中心距 设中心距为0a,则 )(2)(1021 于是 798a 2280取中心距为0 1200a 带长 02122100 4)()(22 23 . 1 4 ( 1 0 5 0 9 0 )2 1 2 0 0 ( 9 0 1 0 5 0 ) 4 3 8 1 . 82 4 1 2 0 0 查 机械设计 【 2】 表 84340dL 中原工学院毕业设计 （论文）说明书 14 带传动实际中心距 00 4 3 4 0 4 3 8 11 2 0 0 1 1 8 022a m m （ 3） 验算小带轮的包角 一般小带轮的包角不应小于 120 。 00211 1 8 0 5 7 . 3 1 3 3 . 4 1 2 0 ，所以合格 定带的根数 z （ 1） 计算单根 由10n=35r/ 机械设计 【 2】 参考文献 3表 8。 根据 n=35r/8.1i 和 机械设计 【 2】 表 8。 查参考文献 机械设计 【 2】 表 88.0 8K ，于是 r 其中： 0p 1i 时传递功率的增量； k 按小轮包角 ，查得的包角系数； 长度系数； (2)计算 z 0 . 5 5 0272 . 0 1 限制根数不大于 10，取 1z 综上所述， 带轮的结构 大带轮采用腹板结构。小带轮采用 实心构，具体结构 。 中原工学院毕业设计 （论文）说明书 15 二组带轮的设计 选带轮的直径 由 机械设计 【 2】 表 8 1 . 3 0 . 5 5 0 . 9 5 0 4 0 . 6 8c a P k W k W （ 1） 根据小带轮的转速和计算功率，由 机械设计 【 2】 图 8型带。 （ 2） 验算带速和确定带轮直径 直径 1 140dd 。 （ 3） 验算带速 按 机械设计 【 2】 式（ 8 验算带速 100060 11 d 其中 1n r/ 13 . 1 4 1 4 0 2 . 8 0 . 0 2 /6 0 1 0 0 0v m s故带速 偏低，但是能用 。 （ 4） 计算大带轮的直径 根据 机械设计 【 2】 式（ 8计算大带轮直径2 4 0 1 . 4 3 2 0 0 . 2i d m m 根据 机械设计 【 2】 表 8整为 200 定带传动的中心距和带的基准长度 (1)因 为笼的直径为 2000000700 (2)验算小带轮的包角 一般小带轮的包角不应小于 120 。 00211 1 8 0 5 7 . 3 1 7 8 1 2 0 ，所以合格 （ 3） 确定带的根数 z 中原工学院毕业设计 （论文）说明书 16 1 计算单根 由10n=35r/ 机械设计 【 2】 表 8。 根据 n=35r/8.1i 和 参 机械设计 【 2】 表 8。 查 机械设计 【 2】 表 88.0 8K ，于是 r 其中： 0p 1i 时传递功率的增量； k 按小轮包角 ，查得的包角系数； 长度系数； 2 计算 z 0 . 6 8 0 . 3 3 82 . 0 1 限制根数不大于 10，为避免 取 z=2。 （ 4） 带轮的结构 大带轮采用椭圆轮辐式结构 。小带轮采用实心构，具体结构 。 的设计 1 第一根轴的设计 选择轴的材料 选取 45钢调质，硬度 230度极限 B=640服极限 S=355曲疲劳极限 75切疲劳极限 55称循环变幅力时的许用应力【 =60 初步估算轴的最小直径 由机械设计课程设计 【 3】3 3m i n p 0 3d 1 1 0 = 1 1 0 = 6 2 . 8 m . 8 考虑到轴上键糟对轴的强度影响，须将轴颈增加 7%，所以取 0 3 轴的结构设计 中原工学院毕业设计 （论文）说明书 17 a 轴各段直径的确定； 该轴的直径的确定如下；轴的第一段直径为 70二段轴的直径取 80定位轴肩高度 H=轴承的型号取 6216三段轴的直径 120轴肩的定位高度 H=20因为轴的长度较长所以第四段轴取 160五段轴的直径取 80承的型号取 6216 b 轴各段长度的确定 第一段轴的长度取 96轮的轮宽为 70第二段轴的长度为 76承的宽度为 26第三段轴的长度为 60四段轴的长度为 3462的长度为 3400第五段轴的长度为 80承的宽度为 26。 3 4 2 第二根轴的设计 该轴的直径确定如下；轴的第一段为 30的第二段为 40了便于丝杠的加工），轴的第三段为 30的第四段为 50的第五段为 40的第六段为 30了安装直径为 30 轴各段的长度如下；轴的第一段长度为 1359的第二段长度为 880的第三段长度为 1132的第四段长度为 20的第五段长度为 180的第六段长度为 76 复丝杠的设计 择丝杠的材料 在 选轴的材料时一般选取 45 钢调质，硬度 230度极限 b =640屈服极限 s =355弯曲疲劳极限 1 =275切疲劳极限 1 =155称循环应力时的许用应力 1 =60在选丝杠时由于丝杠一般较细，就需要强 度和抗扭性更强的材料，我们选择 40 吸嘴的往复运动的完成，关键在于丝杠，要想高效的吸尘，吸嘴吸遍圆笼所用时间不能太长，为了吸尘干净，吸嘴运动又不能太快！所以决定丝杠的螺距为 40杠承受力不大，丝杠直径定为 40 由于圆筒长度为 3400嘴架上一共有四个吸嘴，没个吸嘴间隔 850以吸嘴在 850范围内往复运动，丝杠长度应为 850杠应为往复丝杠，就是主轴转向不改变，在丝杠两端丝杠滑块会自动往返。下面就对往复丝杠作下简单中原工学院毕业设计 （论文）说明书 18 的介绍。 往复丝杠是立体凸轮副的一种形式，其表现是两条 螺距相同、旋向相反的螺纹槽，两端用过渡曲线连接。通过丝杠的旋转，使螺旋槽侧面推动置于螺旋槽内的滑块作轴向往复运动。当丝杠匀速旋转时，滑块除了完成换向动作外还作匀速直线运动。 显而易见往复丝杠螺纹的设计重点就是两端过渡曲线的设计，要使用什么样的过渡曲线能使滑块能在不受较大冲击就能实现转向，同时曲线又便于加工。也就是如何过渡曲线理论中心线。 传统的方法 ， 就是把过渡曲线的理论中心线设计成 一条 2倍 于 丝杠直径的圆弧。如下图 2 2 是依照这种理论 设计的某种往复丝杠的表面展开图这样在设计上比较简单，螺旋线与过渡曲线连接处 B 点的 B 角相等，曲线顺畅过渡。但是这时两曲线联接点 B 到过渡曲线端点的距离 A 尺寸是一个无法精确控制的尺寸，因为 A 尺寸关系到整条丝杠的摆动幅宽，所以必须使之得到精确控制。同时，简单地用圆弧来作为过渡曲线，其连接点 的距离也难以确定。若这一距离太大，会使过渡曲线太短，滑块转向太突然；若这一距离太小，滑块通过螺旋线交叉点时的导向性不好。这都会导致滑块的运动受到影响。 图 3丝杠展开图 中原工学院毕业设计 （论文）说明书 19 通过计算我们可以知道 ，采用圆弧作为过渡曲线，其滑块在 Y 轴方向的速度和加速度在换向的行程中 是不断变化的，且这种变化是不均匀、非线性的，这就会使往复机构在换向过程中产生不稳定和冲击，往复丝杆转速越高，这种不稳定及冲击就越猛烈，这是我们不希望发生的。 所以在往复丝杠转速较高时。这种简单的过度圆弧连接就不是太好了。 为了使滑块在高速换向时能够平稳、顺畅， ， 我们 采用一条抛物线 来代替圆弧连接 作为过渡曲线的理论中心线。 下 图 2 3是采用抛物线作为过渡曲线的丝杠展开表面及曲线座标模型。 图 3用抛物线作为过渡曲线的的丝杠展开表面 抛物线的曲线函数形式如下： y=们仍以 X=简计算。 滑块在 dy/块在 原工学院毕业设计 （论文）说明书 20 这时滑块的运动速度是均匀线性变化的，而加速度为常量，比较符合我们的设计要求。那么，这条抛物线是如何确定的呢 ?我们知道螺旋线的 要计算出抛物线函数式中的 a 值；还要确定 (0， O)点位置。要求是：滑块在进出过渡曲线时要顺畅，就是说其斜角应同螺旋线口角一致。再看图 3，要达到这一目的，进出过渡曲线时的导向段 S 一定要不小于滑块长度 K，但又不能太长，因为那样会使过渡曲线变短，滑块换向时 会太突然。在螺旋线口角和滑块长度以知的条件下，就可以计算出螺旋线和过渡曲线连接点 B、 坐标值 c，而这两点的斜率要与螺旋线的 p 角相等。又因为连接点处的 B 角正切值就是函数的一阶导数，根据以上确定条件，列出下列方程组，就可得到函数方程式及图示原点的位置： 2入 a 值求得 y，即 A 尺寸， 计算完成后，这条过渡曲线就确定下来了。当然，这样计算确定的原点坐标系中，图示的 A 值不一定是一个整数，若想 A 值是整数，可以将前面的计算结果微调一下，用以上两式反向计算，先确定原点到 B、 Y 坐标值 )，再求 、 样能够得到过渡曲线函数。 2 滑块的设计 在往复丝杠副的运动中，对滑块的要求是强度高、耐磨、平稳、灵活。所以在材质上我们选用 l 铝青铜，保证了滑块的强度和耐磨性。在外形设计上主要应该注意：一是与过渡曲线槽的匹配；二是导向性；三是与螺纹槽底的接触圆弧。结合图2 4来说明这三点。滑块工作的时候是在交错的两条螺旋槽中的一条中运动，其端部应设计成锲形，并倒圆角。其有效接触长度 K 应该是槽宽斜长 S 的 1 5 2 倍，这样滑块导向性较好，运动中不会出现切人另一条螺旋线的 现象 (即“跳槽”现象 )；对于滑块与丝杠的接触圆弧，从图 2 4中可以清楚地看到，因为螺旋角 0的原因，它并不是丝杠的半径圆弧，而是长、短轴为 A、 在加工上可能会有一定的难度，但对滑块的运行平稳性是有影响的。为什么呢 ?因为半径圆弧是一头一尾两条线接触，而椭圆弧是面
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