【毕业设计论文】Q3110滚筒式抛丸清理机的设计(总装、滚筒及传动机构设计)-说明书【有对应的CAD图】

订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 毕 业 设 计 说 ? 书 Q3110滚清? ? ? ? ? 设计(总滚传动? ? ? 构设计) 毕业设计说明书 1 目 录 1 前言.2 2 总体方案的论证.3 3 传动方案的论证.4 3 . 1 方案一 齿轮传动.4 3 . 2 方案二 带传动.4 3 . 3 方案三 链传动.5 4 选用电动机.6 5 机械传动装置的总体设计与计算.8 6 机械传动件的设计计算.10 6 . 1 链传动的设计与计算.10 6 . 1 . 1 链条的设计与计算.10 6 . 1 . 2 主要失效形式.11 6 . 1 . 3 滚子链的静强度计算.11 6 . 2 链轮基本参数和主要尺寸.12 6 . 3 滚子链传动的故障与维修.13 7 摩擦轮的设计与计算.15 7 . 1 摩擦轮方案选择.15 7 . 1 . 1 方案一 圆柱平摩擦轮传动.15 7 . 1 . 2 方案二 圆柱槽摩擦轮传动.15 7 . 1 . 3 方案三 端面摩擦轮传动.16 7 . 2 摩擦轮传动的主要失效形式.17 7 . 3 摩擦轮的材料.17 7 . 4 摩擦轮传动的设计和计算.17 8 轴的设计和计算.19 8 . 1 轴的材料.19 8 . 2 轴的结构设计.19 9 轴承盖的设计计算.21 1 0 轴承的选择和润滑：.22 1 0 . 1 轴承的选择：.22 1 0 . 2 轴承的润滑.22 1 1 结论24 参考文献.25 致 谢.26 附 录.27 Q3110 滚筒式抛丸清理机的设计（总装、滚筒及传动机构设计） 2 1 前言 本机利用高速回转的叶轮， 将弹丸抛向滚筒内不断翻转的铸件或锻件来清除 其表面的残余型砂或氧化铁皮。清理均匀，生产率高，适宜于中小型铸锻车间清 理 15kg以下的小件使用。 由于本机带有单独的集尘装置，故安装地点不受车间通风管路的限制，且卫 生条件好。本机设有自动停车装置，故操作简便 我的课题来源于大丰市丰特铸造机械有限公司。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： （1）综合运用机械和电器知识； （2）滚筒传动机构的设计； （3） 轴的设计与校核； （4）滚筒传动机构所有零件的设计。该系列产品适用于清理各 种不怕碰撞、划伤的铸、锻件。是小型铸、锻、热处理车间清理工件表面残砂、 氧化皮的理想设备。主要由滚筒、分离器、抛丸器、提升机、减速电机等组成。 利用高速旋转的叶轮将弹丸抛向滚筒内部不断翻转的工件， 使工件表面的附着物 迅速脱落，从而获得一定粗糙度的光洁表面，达到清理的目的。积二十几年经验 和结合日本 IKK 技术制造而成的 TOCHU 牌抛丸机可提供适应各领域用的成 套设备，其表面处理技术为中国工业界提供良好的服务。抛丸机的种类很多，有 翻滚式、转台式、车式、输送带式及悬挂式等多种类型。 毕业设计说明书 3 2 总体方案的论证 滚筒抛丸机的抛丸器为主要实行机构，其性能的好坏直接影响抛丸机的效 率，还有传动系统和集尘装置也是抛丸机的主要机构。 方案一 抛丸器传动：由电动机经皮带轮传动叶轮主轴使叶轮高速旋转。滚 筒传动：由电动机经链轮传动带动托轮，再以摩擦传动滚筒。集尘器选用旋风除 尘器。 方案二 抛丸器传动：由电动机经齿轮传动叶轮主轴使叶轮高速旋转。滚筒 传动：由电动机经由皮带轮传动带动托轮，再以齿轮传动滚筒。集尘器选用电除 尘器。 方案三 抛丸器传动：由电动机经链轮传动叶轮主轴使叶轮高速旋转。滚筒 传动：由电动机经由齿轮传动带动托轮，再以齿轮传动滚筒。集尘器选用旋风除 尘器。 方案一结构紧凑，布局合理，传动简单，可靠性高，使用寿命可以得到保障， 制造成本低，加工简单。方案二、三效率比较低，加工成本高。经过三个方案的 比较，选用方案一。 图 2 - 1 总装图 Q3110 滚筒式抛丸清理机的设计（总装、滚筒及传动机构设计） 4 3 传动方案的论证 3 . 1 方案一 齿轮传动 图 3- 1 齿轮传动 齿轮传动的主要优点是：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；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 300m/s； 传动效率高， =0.92 0.98，在常用的机械传动中，齿轮的传动效率较高；工作可靠，使用寿命长； 外廓尺寸小，结构紧凑。 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。 齿轮传动应满足的基本要求是：瞬时传动比不变，冲击、振动和噪声小， 能保证较好的传动平稳性和较高的运动精度；在尺寸小、质量轻的前提下，轮 齿的强度高，耐磨性好，承载能力大，能达到预期的工作寿命。 3 . 2 方案二 带传动 图 3- 2 带传动 毕业设计说明书 5 带传动的主要优点：缓冲和吸振，传动平稳、噪声小；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；适用于两轴 中心矩较大的场合；结构简单，制造、安装和维护等均较为方便，成本低廉。 带传动的缺点：不能保证准确的传动比；需要较大的张紧力，增大了轴 和轴承的受力；整个传动装置的外廓尺寸较大，不够紧凑；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：速度较高的场合，多用于原动机输出 的第一级传动。中小功率传动，通常不超过 50 kw。传动比一般不超过 7， 最大用到 10。传动比不要求十分准确。 3 . 3 方案三 链传动 图 3- 3 链传动 链传动具有带传动和啮合传动的一些特点，其优点是：链传动没有弹性滑动 和打滑，能保持准确的平均传动比；传动尺寸比较紧凑；不需要很大的张紧力， 作用在轴上的载荷较小；承载能力大；效率高（=0.950.98） 。同时；链传动 能吸振与缓和冲击，结构简单，加工成本低廉，安装精度要求低，适合较大中心 距的传动，并能在温度较高、湿度较大、油污较重等恶劣环境中工作。 链传动的缺点是：高速运转时不够平稳；传动中有冲击和噪声；不宜在载荷 变化很大和急促反向的传动中使用；只能用于平行轴间的传动；安装精度和制造 费用比带传动高。 链传动的适用场合：广泛应用于中心距较大、多轴、平均传动比要求准确的 传动。环境恶劣的开式传动、低速重载传动及润滑良好的高速传动，均可采用链 传动。滚子链传递的功率通常在 100kw以下，链速在 15m/s 以下，传动比 I满足要求 6 . 2 链轮基本参数和主要尺寸 链轮齿数 38,1521=ZZ 配用链条的节距 mmp05.19= 配用链条的滚子外径 mmd91.11= 小链轮分度圆直径 mmmm Z p d25.95 sin 05.19 sin 15 180 1 180 1= 小链轮齿顶圆直径 dpdda+=25. 11max1 mmmm15.107)91.1105.1925. 125.95(=+= dp Z dda+=) 6 . 1 1 ( 1 1min1 mmmm5 .10091.1105.19) 15 6 . 1 1 (25.95=+= 取mmda1051= 小链轮齿根圆直径 mmmmdddf35.8391.1125.9511= 大链轮分度圆直径 mmmm Z p d230 sin 05.19 sin 38 180 2 180 2= 大链轮齿顶圆直径 dpdda+=25. 12max2 mmmm9 .241)91.1105.1925. 1230(=+= dp Z dda+=) 6 . 1 1 ( 2 2min2 mmmm4 .23891.1105.19) 38 6 . 1 1 (230=+= 取mmda2402= 大链轮齿根圆直径 mmmmdddf 1 . 21891.1123022= 链轮齿宽 bbf95 . 0 1= 毕业设计说明书 13 查表得 mmb57.12=, b为链条内节内宽 所以 mmmmbf1257.1295 . 0 1= mmmmpba5 . 205.1913. 013. 0= 图 6- 2 齿形 6 . 3 滚子链传动的故障与维修 表 6- 1 滚子链传动的故障与维修 故障 原因 维修措施 链板或链轮齿严重 侧磨 1 . 各链轮不共面 2 . 链轮端面跳动严重 3 . 链轮支承刚度差 4 . 链条扭曲严重 1 . 提高加工与安装精度 2 . 提高支承件刚度 3 . 更换合格链条 链板早期疲劳开裂 润滑条件良好的中低速链传动， 链板的疲劳是主要矛盾，但若过 早失效则有问题： 1 . 链条规格选择不当 2 . 链条品质差 3 . 动力源或负载动载荷大 1 . 重新选用合适规格的链 条 2 . 更换只连合格的链条 3控制或减弱负载和动力 源的冲击振动 滚子提前碎裂 1 . 链轮转速较高而链条规格选 择不当 2 . 链轮齿沟有杂物或链条磨损 严重发生爬齿和滚子被挤顶现 象 3 . 链条质量差 销轴磨损或销轴与 套筒胶合 链条铰链元件的磨损是最常见 的现象之一。正常磨损是一个缓 慢发展的过程。如果发展过快则 1 . 润滑不良 2 . 链条质量差或选用不当 1 . 清除齿沟杂物或换新链 条 2 . 清除齿沟杂物或换新链 条 3 . 更换质量合格的链条。 Q3110 滚筒式抛丸清理机的设计（总装、滚筒及传动机构设计） 14 续表 6 - 1 故障 原因 维修措施 外链节外侧擦伤 1 . 链条未张紧，发生跳动，从而 与邻近物体碰撞 2 . 链箱变形或内有杂物 1 . 使链条适当张紧 2 . 消除箱体变形、清楚杂 物 链条跳齿或抖动 1 . 链条磨损伸长，使节距和垂度 过大 2 . 冲击或脉动载荷较重 3 . 链轮齿磨损严重 1 . 更换链条或链轮 2 . 适当张紧 3 . 采取措施稳定载荷 链轮齿磨损严重 1 . 润滑不良 2 . 链轮材质较差，齿面硬度不足 1 . 改善润滑条件 2 . 提高链轮材质和齿面 硬度 3 . 把链轮拆下，翻转 1 8 0 再装上，则可利用齿廓的 另一侧而延长使用寿命 卡簧、开口销等链 条锁止元件松脱 1 . 链条抖动过烈 2 . 有障碍物磕碰 3 . 锁止元件安装不当 1 . 适当张紧或考虑增设 导板托板 2 . 消除障碍物 3 . 改善锁止件安装质量 振动剧烈、噪声过 大 1 . 链轮不共面 2 . 松边垂度不合适 3 . 润滑不良 4 . 链箱或支承松动 5 . 链条或链轮磨损严重 1 . 改善链轮安装质量 2 . 适当张紧 3 改善润滑条件 4 . 消除链箱或支承松动 5 . 更换链条或链轮 6 . 加装张紧装置或防振 导板 毕业设计说明书 15 7 摩擦轮的设计与计算 2 最简单的摩擦轮传动是由两个直接接触并相互压紧的摩擦轮组成， 靠两轮接 触面所产生的摩擦力来传递运动和动力。 摩擦轮传动结构简单，传动平稳，噪声小，有过载打滑保护作用，可无级调 速；但由于在传动中存在弹性滑动与打滑，传动效率低，磨损快，不能保持准确 的传动比，同时，作用在轴与轴承上的力较大，只宜于中小功率的传动。 7 . 1 摩擦轮方案选择 7 . 1 . 1 方案一 圆柱平摩擦轮传动 圆柱平摩擦轮传动的特点与应用： a ）结构简单，制造容易 b ）压紧力大，宜用于小功率传动 c ）为了减小压紧力，可将轮面之一用非金属材料作覆面 d ）大功率传动，摩擦轮常采用淬火钢（如 G C r 1 5 ，淬硬至 6 0 H R C ） ，并采用 自动压紧卸载环 e ）为降低两轴的平行度要求，可将轮面之一制成鼓形，轴系刚性差时亦应 如此 f ）用于回转简驱动装置、仪表调节装置等 图 7- 1 圆柱平摩擦轮传动 7 . 1 . 2 方案二 圆柱槽摩擦轮传动 圆柱槽摩擦轮传动的特点与应用： a ）压紧力较圆柱平摩擦轮传动小，当 =15时，约为其 3 0 % b ）有几何滑动，易发热与磨损，故应限制沟槽高度为)06. 004. 0(=h mmd)155(1时， 单键槽增大 3 % ， 双键槽增大 7 % ；mmd100时， 单键槽增大 5 % 7 % ， 双键槽增大 1 0 % 1 5 % 。最后应对d进行圆整。 Q3110 滚筒式抛丸清理机的设计（总装、滚筒及传动机构设计） 20 综合以上取mmd551=，mmd652= 轴的结构设计如下图： 图 8- 1 主轴 毕业设计说明书 21 9 轴承盖的设计计算 1 螺钉联接式轴承盖调整轴承间隙方便，密封性好，应用广泛。 轴承外径 mmD100= 根据轴承外径取螺钉直径 mmd103= 螺钉孔直径 mmmmdd11110130=+=+= mmmmdDD125105 . 210035 . 20=+=+ mmmmdDD150105 . 212535 . 202=+=+ mmDD9085)1510(100)1510(4= 取 mmD904= mmde12102 . 132 . 1= mmDD9796)43(100)43(5= 取 mmD965= m由结构确定， 查表得 mmb7=, mmB8=, mmD661=,mmD826= 代号入下图所示： 图 9- 1 轴承盖 Q3110 滚筒式抛丸清理机的设计（总装、滚筒及传动机构设计） 22 1 0 轴承的选择和润滑： 1 0 . 1 轴承的选择： 选择滚动轴承的类型与多种因素有关，通常根据下列几个主要因素： A . 负荷情况 负荷是选择轴承最主要的依据，通常应根据负荷的大小，方向 和性质来选择轴承。 a ) 负荷大小：一般情况下，滚子轴承由于是线接触，承载能力大，适用于承 受较大负荷，球轴承由于是点接触，承载能力小，适用于轻，中等负荷。 b ) 负荷方向： 纯径向力作用， 宜选用深沟球轴承， 圆柱滚子轴承或滚针轴承。 纯轴向负荷作用，选用推力球轴承或推力滚子轴承。径向负荷和轴向负荷联合作 用时，一般选用角接触球轴承或圆锥滚子轴承。若径向负荷较大而轴向负荷较小 时，也可选用深沟球轴承和内外圈都有挡边的圆柱滚子轴承。若轴向负荷较大而 径向负荷小时，可选用推力角接触轴承，推力圆锥滚子轴承。 c ) 负荷性质：有冲击负荷时，宜选用滚子轴承。 B . 高速性能 球轴承不滚子轴承有较高的极限转速， 故高速时应优先考虑选 用球轴承。在相同内径时，外径越小，滚动体越轻小，运转时滚动体作用在外圈 上的离心力也越小，因此更适合于较高转速下工作。在一定条件下，工作转速较 高时宜选用超轻，特轻系列的轴承。 C . 调心性能 当轴两端轴承孔同心性差或轴的刚度小，变形较大，以及多支 点轴，均要求轴承调心性好，这时应选用调心球轴承或调心滚子轴承。 D . 允许的空间 径向尺寸受限制的机械装置，可选用滚针轴承或特轻，超轻 型轴承；轴向尺寸受限制时，宜选用窄或宽系列的轴承。 E . 安装与拆卸方便 整体式轴承座或频繁装拆时， 应优先选用内外圈可分离 的轴承。轴承装在长轴上时，为装拆方便可选用带锥孔和紧定套的轴承。 根据以上所述及本设计的具体要求，选用调心球轴承。 1 0 . 2 轴承的润滑 轴承润滑主要目的是减少摩擦和磨损，同时起到冷却，吸振，防锈及降噪的 作用。 常用的润滑剂有润滑油，润滑脂及固体润滑剂( 二硫化钼) 。选择润滑剂应当 考虑工作温度，轴承负荷，转速及其工作环境影响。一般来说，温度高，负荷大， 转速低时选用粘度高的润滑剂。 润滑油选择：常用的润滑油有- - 机械油，高速机械油，汽轮机油，压缩机油， 变压器油，汽缸油等等。一般而言，轴承转速越高，则选用较低粘度的润滑油。 负荷越重，则选用粘度较高的润滑油。润滑方法有：油浴润滑，循环油润滑，喷 油润滑及油雾润滑。 毕业设计说明书 23 选择润滑油或脂润滑的一般原则如表 1 0 - 1 ： 表 1 0 - 1 选择润滑油或脂润滑的一般原则 影响选择的因素 用润滑脂 用润滑油 温度 当温度超过 1 2 0时，要用特 殊 润 滑 脂 。当 温 度 升 高 到 2 0 0 - 2 2 0时， 再润滑的时间间 隔要缩短 油池温度超过 9 0 或 轴 承 温 度 超 过 2 0 0时，可采用特 殊的润滑油 温度系数 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 载荷 低到中等 各种载荷直到最大 轴承形式 不用于不对称的球面滚子推力 轴承 用于各种轴承 壳体设计 较简单 需要较复杂的密封 和供油装置 长时间不需维护的地方 可用。根据操作条件，特别要 考虑工作温度 不可以用 集中供油 选用泵送性能好的润滑脂。不 能有效地传热，也不能作为液 压介质 可用 最低转矩损失 如填装适当，比采用油的损失 还要低 为了获得最低功率 损失，应采用有清洗 泵或油雾装置的循 环系统 污染条件 可用。正确的设计可防止污染 物的侵入 可用。但要采用有防 护、过滤装置的循环 系统 Q3110 滚筒式抛丸清理机的设计（总装、滚筒及传动机构设计） 24 1 1 结论 在本设计中， 执行工作的从动件能满足生产工艺提出的运动形式、 运动规律、 功能范围和运动性能等诸方面的具体要求。结构简单，尺寸大小适度，在整体布 置上占有空间小，布局紧凑。制造加工容易，维修拆装方便，工作中稳定可靠， 使用安全，具有足够的寿命。滚筒与电动机的运动方式，功率、转矩及其载荷特 性能够相互协调，与其他相邻机构的衔接正常，传动运动和力可靠，不会发生运 动干涉。本机符合生产的需要，具有较高的生产率和经济效益。 毕业设计说明书 25 参考文献 1 王旭, 王积森. 机械设计课程设计 M . 北京：机械工业出版社，2 0 0 3 . 2 成大先. 机械设计手册 单行版 机械传动 M . 北京：化工工业出版社， 2 0 0 4 . 3 成大先. 机械设计手册 单行版 轴及其联接 M . 北京：化工工业出版社， 2 0 0 4 . 4 成大先. 机械设计手册 单行版 轴承 M . 北京：化工工业出版社，2 0 0 4 . 5 钱志峰，刘苏. 工程图学基础教程 M . 北京：科学出版社，2 0 0 1 . 6 沈世德. 机械原理 M . 北京：机械工业出版社，2 0 0 1 . 7 瞿燕南, 机械制造技术 M . 北京：机械工业出版社，2 0 0 1 . 8 徐 灏. 机械设计手册 M . 北京：机械工业出版社，1 9 9 1 . 9 机械工程手册，电机工程手册编辑委员会. 机械工程手册 M . 北京：机械 工业出版社，1 9 9 5 . 1 0 徐 灏. 新编机械设计师手册 M . 北京：机械工业出版社，1 9 9 5 . 1 1 胡家秀. 机械零件设计实用手册 M . 北京：机械工业出版社，1 9 9 9 . 1 2 李益民. 机械制造工艺设计手册 M . 北京：机械工业出版社，1 9 9 5 . 1 3 张耀宸. 机械加工工艺设计手册 M . 北京：航空工业出版社，1 9 8 7 . 1 4 孟宪源. 现代机构手册 M . 北京：机械工业出版社，1 9 9 4 . 1 5 徐锦康. 机械设计 M . 北京：高等教育出版社，2 0 0 4 . 1 6 吉卫喜. 机械制造技术 M . 北京：机械工业出版社，2 0 0 1 . Q3110 滚筒式抛丸清理机的设计（总装、滚筒及传动机构设计） 26 致 谢 为期三个多月的毕业设计已经接近尾声，回顾整个过程，我深有感受。在设 计工作的前期，熊老师带领我们参观了大丰市丰特铸造机械有限公司，这次参观 最主要的目的是对抛丸机的实物进行测绘和了解， 在参观过程中熊老师认真地给 我们讲解了各个部件的工作原理和作用，让我们是受益匪浅，正确的引导我们进 入毕业设计阶段。在设计过程中，我翻阅了很多与我课题相关的资料，同时将以 前所学的有直接联系的相关专业科目认真的温习了一边， 丰富了许多理论方面的 知识。这次设计使我四年中学到的基础知识得到了一次综合的应用，使学过的知 识结构得到了科学的组合，同时也从理论到实践发生了一次质的飞跃，可以说这 次设计是理论知识与实践运用之间相互过渡的桥梁， 是我们即将踏上工作岗位的 台阶。 在毕业设计的过程中，我发现自身的许多不足，理论知识不够扎实，设计经 验不足，同时又缺乏实践工作的磨砺，从而导致在设计时难以做出正确的选择， 对课题的内容茫然不知所措。 对资料的应用也不够确切， 对设计产品的具体形状、 运作方式、性