油漆搅拌装置设计【行星式结构减速器】【三维proe】【8张CAD图纸+说明书完整资料】
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行星式结构减速器
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8张CAD图纸+说明书完整资料
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课题的主要技术要求：课题的主要技术要求：油漆搅拌装置采用一种行星式结构，大大提高了搅拌的效率。1、内压：0.5Mpa；2、罐体内径：800 mm；3、装料系数：0.8；4、搅拌器：行星式搅拌器；5、搅拌转速 0125 rpm，公转速度 070 rpm。课题工作量要求：课题工作量要求：1、按照指导老师要求，定期进行设计指导、信息反馈，按时保质保量完成任务。2、要求完成总装配图和主要零件图，设计图纸折合不少于 0 号 2 张；3、设计计算说明书不少于 1.5 万字。课题主要内容：课题主要内容：1、油漆搅拌装置的总体方案和结构设计；2、油漆搅拌装置的行星式齿轮传动结构设计；3、油漆搅拌装置的罐体及设备外壳结构设计；4、油漆搅拌装置重要零部件的结构设计二维图上要有明细栏，尺寸公差，形位公差，粗糙度标注有些连接方式还有定位方式我也不清楚，你觉得怎么合适就怎么标注吧明细栏老师要求零件要达到 30-40 个，夺标点吧总装图要表达清楚连接关系啊！就是该剖面的就剖面之前的整个应该是需要缩放的，配合那个搅拌头子，搅拌投资不用缩放 我画的是简化版，下面的是参照物这里用螺纹连接吧轴带动大齿轮，大齿轮带动小齿轮以及刮壁器，小齿轮带动下面的搅拌器，形成行星式 齿轮这么表示课题的主要技术要求：油漆搅拌装置采用一种行星式结构，大大提高了搅拌的效率。1、内压：0.5Mpa；2、罐体内径：800 mm；3、装料系数：0.8；4、搅拌器：行星式搅拌器；5、搅拌转速0125 rpm，公转速度070 rpm。课题工作量要求：1、按照指导老师要求，定期进行设计指导、信息反馈，按时保质保量完成任务。2、要求完成总装配图和主要零件图，设计图纸折合不少于0号2张；3、设计计算说明书不少于1.5万字。课题主要内容：1、油漆搅拌装置的总体方案和结构设计；2、油漆搅拌装置的行星式齿轮传动结构设计；3、油漆搅拌装置的罐体及设备外壳结构设计；4、油漆搅拌装置重要零部件的结构设计二维图上要有明细栏，尺寸公差，形位公差，粗糙度标注有些连接方式还有定位方式我也不清楚，你觉得怎么合适就怎么标注吧明细栏老师要求零件要达到30-40个，夺标点吧总装图要表达清楚连接关系啊！就是该剖面的就剖面之前的整个应该是需要缩放的，配合那个搅拌头子，搅拌投资不用缩放 我画的是简化版，下面的是参照物这里用螺纹连接吧轴带动大齿轮，大齿轮带动小齿轮以及刮壁器，小齿轮带动下面的搅拌器，形成行星式 齿轮这么表示I宁毕业设计(论文)油漆搅拌装置设计【行星式】所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日I摘 要随着科学技术的进步，人们生活水平的提高，也就导致人们对居住和工作的环境有了更高的要求。作为建筑材料的一个分支涂料工业也得到突飞猛进的发展，涂料是国民经济各部门不可缺少的配套材料，广泛应用于各类建筑物、各种工业制品（如飞机、火箭、人造卫星、汽车、船舶、机械电子和轻工家电等）的装饰保护以及各类钢铁设施（如码头、海洋石油钻井平台、石油化工装备、输送管道、输变电塔和桥梁等）的防腐保护。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，涂料的应用范围不断扩大。涂料的消费水平已成为一个国家经济发展水平的重要标志之一。整机结构主要由电动机、机架、传动带、减速机构、搅拌装置构成。由电动机产生动力通过带轮将需要的动力传递到带轮上，带轮带动减速装置 ，减速装置将动力输出到卡盘和丝杠上面，从而带动整机装置运动本论文研究内容摘要：(1) 油漆搅拌装置设计总体结构设计。(2) 油漆搅拌装置设计工作性能分析。(3)电动机的选择。(4)对油漆搅拌装置设计的传动系统、执行部件及机架设计。(5)对设计零件进行设计计算分析和校核。(6)运用计算机辅助设计，对设计的零件进行建模。(7)绘制整机装配图及重要部件装配图和设计零件的零件图。关键词：关键词：油漆搅拌装置；旋转机构；结构设计IIAbstractWith the progress of science and technology, improve peoples living standards, it led people to live and work in an environment with higher requirements. As a branch of building materials - paint industry has also been rapid development, the paint is indispensable for national economic sectors supporting materials, widely used in all types of buildings, various industrial products (such as aircraft, rockets, satellites, cars, ships, machinery and electronics and light industry and home appliances, etc.) and a variety of decorative steel protection facilities (such as docks, offshore oil drilling platforms, petrochemical equipment, pipelines, power transmission towers and bridges, etc.) corrosion protection. With the development of the national economy and peoples living standards improve, coatings expanding range of applications. Paint consumption has become an important symbol of the countrys level of economic development.The whole structure consists of a motor, chassis, belts, gear, stirring means. Power generated by the electric motor is transmitted to the wheels via the power pulley would require drive pulley deceleration devices, power output reduction means to the chuck and screw top, so as to drive the whole device is movedThis thesis Summary:(1) Design Architecture Design paint stirring devices.Analysis (2) paint stirrer design performance.(3) Select the motor.(4) the paint stirrer drive system design, implementation components and chassis designs.(5) Calculation of design parts design and verification.(6) the use of computer-aided design, modeling design of the parts.(7) to draw the whole assembly drawings and assembly drawings and design an important component part of part drawings.Keywords: paint stirrer; rotational mechanism; structural designIII目 录摘 要.IAbstract .II目 录.III1 绪论.11.1 课题研究的意义.11.2 涂料的现状.11.3 世界涂料工业现状及发展趋势.21.3.1 生产、消费现状.21.3.2 技术进展.21.3.3 发展趋势.31.4 涂料生产设备现状.41.4.1 调整涂料产品的结构.41.4.2 提高技术装备水平.41.4.3 传统涂料生产设备的结构.51.5 涂料生产设备的发展方向.71.6 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施.82 油漆搅拌装置的总体方案设计.92.1 总体思路.92.2 课题的设计参数要求.92.3 研究的主要参数选择.92.4 传动机构的设计.113 带传动计算.123.1 电机类型和结构形式的选择.123.2 电机选择.123.3 带传动设计.133.3.1 选择带型.153.3.2 确定带轮的基准直径并验证带速.15IV3.3.3 确定中心距离、带的基准长度并验算小轮包角.163.3.4 确定带的根数 z.173.3.5 确定带轮的结构和尺寸.173.3.6 确定带的张紧装置.173.3.7 计算压轴力.174 油漆搅拌装置的行星式齿轮传动结构设计.204.1 齿轮的设计计算.204.2 低速级齿轮的设计计算.244.3 轴的计算.274.4 润滑与密封.354.5 滚动轴承的选择和计算.354.6 联轴器的选择和计算.385 油漆搅拌装置重要零部件的结构设计.405.1 行星搅拌机构设计.405.1.1 侧搅拌总成.405.1.2 中心搅拌总成.415.2 侧刮料机构设计.41结论.43参考文献.44致 谢.4511 绪论1.11.1 课题研究的意义课题研究的意义涂料工业得到突飞猛进的发展，对品质也有了一个更高的要求，从而对于生产涂料的机械设备的设计理念也需要达到一个水平，以适应社会生活，生产对这个方面的需求。所以对涂料的生产设备的设计和制造成为一个热门的课题。在以往相当长的时间里，涂料生产中的分散研磨设备是由分散机、砂磨机、三辊研磨机组成。这些传统设备有其各自不同的功用，实现涂料生产中的不同需要。但是，也有各自不同的局限性。比如传统设备中的分散机：对于生产中高档涂料，只能用于预分散，而无法达到中高档涂料所需的浆料粉碎效果；砂磨机：可连续生产，但不适于加工像碳黑、铁蓝等难分散的颜料；料浆粘度高时加工困难；换色时清洗困难、残留多更是砂磨机主要局限；三辊研磨机：适用于加工高黏度的料浆和难于分散的颜料。但敞开式的操作，使工作环境恶劣，操作安全性差及分散的物料损失大。结构复杂，调试困难，生产效率低。从上面内容中可以看出，尽管传统的涂料生产设备已使用多年，但其局限性也很明显，需要进一步改进。1.21.2 涂料的现状涂料的现状随着科学技术的进步，人们生活水平的提高，也就导致人们对居住和工作的环境有了更高的要求。作为建筑材料的一个分支涂料工业也得到突飞猛进的发展，涂料是国民经济各部门不可缺少的配套材料，广泛应用于各类建筑物、各种工业制品（如飞机、火箭、人造卫星、汽车、船舶、机械电子和轻工家电等）的装饰保护以及各类钢铁设施（如码头、海洋石油钻井平台、石油化工装备、输送管道、输变电塔和桥梁等）的防腐保护。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，涂料的应用范围不断扩大。涂料的消费水平已成为一个国家经济发展水平的重要标志之一。2涂料最基本的概念就是一种涂覆在物体（被保护和装饰对象）表面并能形成牢固附着的连续薄膜的配套性工程材料，通常以树脂或油脂为主，添加或不添加颜料，填料，用有机溶剂或水调制而成的粘稠液体。41.31.3 世界涂料工业现状及发展趋势世界涂料工业现状及发展趋势 1.3.1 生产、消费现状 1997 年世界涂料总产量约 2200 万乙价值 600 亿美元。1997 年世界涂料产量分布 国家或地区产量（万 t）比例 西欧 620.8 28.2 北美 610.5 27.7 亚大地区 609.2 27.2 拉美 130.0 5.9 东欧 109.0 5.0 中东 54.5 2.5 其它地区 66.0 3.0 合计 2200 100.0 世界各国按 1997 年涂料产量排序，美国第一，为517 万 t；日本第二，为 208.2 万 t；德国第三，为 198.7 万 t；我国第四，为1658 万 t。1.3.2 技术进展在世纪之交，国外涂料工业正处于一个技术进步的重要时期。环保法规的强化，推动了涂料产品结构的调整：传统溶剂型涂料逐渐减少，高性能、低污染涂料快速增长；限制铅、铬、锌等重金属颜料在涂料中的应用，促进了低毒性颜料的开发；有机锡防污剂的限制使用，促进了无锡低毒长效防污涂料的开发；激烈的军备竞赛又刺激了隐形涂料等特殊性能专用产品的发展。1998 年市场分布 2003年市场分布 19982003 年年均 地区需求量/万 t 占有率需求量万 t 占有率增长率 美洲 813.6 36.7 898.7 36.7 2.0 欧洲 652.7 29.4 700.0 28.6 1.5 亚大地区 534.5 24.1 605.4 24.8 2.5 其它地区 217.6 9.8 241.2 9.9 2.0 合计 2218.4 100.0 2445.3 100.0 2.0 所谓高性能涂料，是指技术性能、使用性能和施工性能更好的涂料品种。其中，以乳胶漆为代表的水性涂料已占涂料总量的55，水性工业涂料已占工业涂料总量的 26，而且仍呈增长之势。为适应高性能低污染的发展方向，国外通过各种方法对树脂改性，不断推出水性树脂，氟碳树脂，硅树脂，高固体分树脂，超细无机填料，各种低毒高装饰耐候性颜料，水性涂料专用原材料等。国外涂料生产企业不仅致力于涂料技术本身的提高，还特别重视涂料施工技术的发展，尤其对于 OEM 涂料施工（在线涂料涂装）的研究投入了巨额经费，远远超过对涂料产品生产本身的投入，做到了涂料技术开发与施3工技术研究的紧密结合。如日本关西涂料公司研究所，就装备有能实车涂装的电泳槽（容积为 20），可大大缩短产业研发的周期，但运行费用是很可观的。3m41.3.3 发展趋势国内涂料行业存在着只重视生产环节而忽视施工应用研究的不良倾向，使得好产品得不到好的应用效果。我国涂料产品标准缺乏统一有效的监督管理手段，给假冒伪劣产品以可乘之机，扰乱了国内涂料市场，损害了国有涂料企业的生产积极性，破坏了民族工业形象。三废治理没有引起足够重视涂料行业三废主要来自涂料原料的生产、涂料的生产及涂料涂装过程。在涂料用树脂的生产过程中，有少量的挥发性有机物逃逸到大气中。如在生产氨基树脂时，有一定量的甲醛（3左右）挥发；在生产酚醛、环氧等树脂时，要产生一定量的废水。涂料生产过程中，由于含大量有机溶剂的产品还很多，必然会有溶剂挥发到大气中。传统防锈涂料含有铅、铬、锌等重金属盐，如使用不当，也会对环境造成污染。涂料施工中，特别是涂料烘烤固化过程中，有数十万吨有机溶剂挥发到大气中，严重污染环境。另外，市场上销售的聚氨酯涂料，游离单体异氰酸酯含量严重超标，施工时散发到大气中，污染环境，危害人类健康。 向集团化、规模化、专业化4方向发展当今世界涂料工业发展的最显著特点，是一些世界级的大公司通过相互收购、合资合作、技术转让等方式，使涂料生产向集团化、规模化、专业化方向发展，以强化其在某一产品市场领域的竞争能力，从而达到全球化、合理化经营的目的。随着经济的发展和人类生活质量的提高，人们要求保护自我生存空间的呼声也越来越高，环保法规也越来越严格。建筑涂料水性化已成必然趋势。工业涂料也正在向着水性涂料、粉未涂料、高固体分涂料和辐射固化涂料等方向发展。随着经济的发展和人类生活质量的提高，人们要求保护自我生存空间的呼声也越来越高，环保法规也越来越严格。建筑涂料水性化已成必然趋势。工业涂料也正在向着水性涂料、粉未涂料、高固体分涂料和辐射固化涂料等方向发展。重视环保，发展“绿色涂料”，即传统的低固含量溶剂型涂料约含 50的有机溶剂。441.41.4 涂料生产设备现状涂料生产设备现状在以往相当长的时间里，涂料生产中的分散研磨设备是由分散机、砂磨机、三辊研磨机组成。这些传统设备有其各自不同的功用，实现涂料生产中的不同需要。但是，也有各自不同的局限性。如分散机：对于生产中高档涂料，只能用于预分散，而无法达到中高档涂料所需的浆料粉碎效果；砂磨机：可连续生产，但不适于加工像碳黑、铁蓝等难分散的颜料；料浆粘度高时加工困难；换色时清洗困难、残留多更是砂磨机主要局限；三辊研磨机：适用于加工高黏度的料浆和难于分散的颜料。但敞开式的操作，使工作环境恶劣，操作安全性差及分散的物料损失大。结构复杂，调试困难，生产效率低。管传统的涂料生产设备已使用多年，但其局限性也很明显。而“高剪切涂料生产方法”其实还是沿用了高剪切乳化机+卧式砂磨机的办法，性价比及分散研磨效果还不如分散机+卧式砂磨机的传统方式，也仍然无法避免传统设备的局限性。根据我国涂料工业的发展现状及相关工业的发展要求，并借鉴世界涂料工业的技术进展和发展趋势，21 世纪，我国涂料工业发展的指导思想应当是：大力发展高性能、低污染的涂料品种，并促进涂料生产向专业化方向发展。 1.4.1 调整涂料产品的结构一是逐渐淘汰落后工艺、落后设备和品质低劣的产品如低档建筑涂料聚乙烯醇水玻璃内墙涂料（106）、聚乙烯醇缩甲醛涂料（107）、淀粉涂料、纤维素改性淀粉涂料等产品。二是大力发展高档合成树脂涂料，使高档合成树脂涂料的比例由目前的 70，提高到 2005 年的 80。三是大力发展节能低污染的水性涂料、高固体分涂料、粉未涂料、无溶剂涂料和辐射固化涂料。通过自主开发和消化吸收引进技术，实现通用树脂专业化、规模化生产；基础无机颜料、关键助剂实现国产化；提高原材料自给率，为改善涂料行业的产品结构创造条件。41.4.2 提高技术装备水平 重点开发超耐候性（10 年以上）建筑涂料，如有机硅、有机氟及其改性的丙烯酸酯类乳胶涂料；开发低能耗高性能的各类脂肪族和芳香族聚氨酯涂料及环氧树脂涂料。使汽车涂料、船舶涂料、集装箱涂料、建筑涂料、防腐涂料等方面的生产技术水平达到发达国家 90 年代初期的水平，基本上能够满足相关行业的发展5要求。注意环境保护并加大执法力。立足于市场，逐步改造现有生产装置，提高自动化水平和劳动生产率，降低劳动强度，改善操作环境。大宗产品生产实现设备大型化，高温树脂全面采用热媒加热系统。加强科研开发重点突破对国民经济有较大影响的专用涂料的研究开发以及配套的生产设备。 4111.4.3 传统涂料生产设备的结构从传统上的涂料生产设备的设计上看基本上由搅拌设备和混合设备组成。41.4.3.11.4.3.1 传统涂料生产设备传统涂料生产设备搅拌设备历史悠久,被大量应用于化工,医药,食品,采矿,造纸,涂料,冶金,废水处理等行业中。但搅拌设备在许多场合是作为反应器的。而此处所谓的涂料生产设备也将搅拌设备作为反应器的。搅拌操作按作用方式可机械搅拌和气动搅拌两种。 依据不同的操作目的,搅拌效果有不同的表示法和主要因素的确定,应该特别审慎。所选出的关系式的实验条件要尽可能符合给定条件,才能设计与选用的搅拌设备满足操作目的和经济性。141.4.3.21.4.3.2 搅拌设备的基本结构搅拌设备的基本结构搅拌设备由搅拌容器和搅拌机两大部分组成.搅拌器包括釜体,外夹套,内构件以及各种用途开孔接管，化工检测仪表等；搅拌机则包括搅拌器,搅拌轴,轴封,机架及传动装置等部件。搅拌容器搅拌容器搅拌容器常被称作搅拌釜，而作为反应器使用时又可称为搅拌釜式反应器，简称反应釜。根据工艺的传热要求，釜体外可加夹套，并通以蒸汽，冷却水等载热介质；当传热面积不足时，还可以在釜体内部设置盘管等。搅拌器与搅拌轴搅拌器与搅拌轴搅拌器又被称为叶轮或桨叶，它是搅拌设备的核心部件。根据搅拌器在搅拌釜内产生的流型，搅拌器基本上可以分为轴向流和径向流两种。例如，推进式叶轮，新型翼型叶轮等金属于轴向流搅拌器，而各种直叶，弯叶涡轮叶轮则属于径向流搅拌器。挡板挡板为了消除搅拌容器内液体的打旋现象，使被搅拌物料能够上下轴向流动，形成全釜的均匀混合，通常需要在搅拌容器内加入若干挡板。化工检测设备化工检测设备6所谓检测就是利用专门的技术工具靠实验和计算找到被检测值（大小和正负）。在化工生产过程中，人们为了解生产过程的进行情况，总是要从各方面采用各种方法来获得研究生产过程所必需的信息，如温度的高低，压力的大小，产品的数量多少和质量的好坏等。这就要借助于检测手段。检测是获得各种物理量和描述物理量的数量的手段，它是自动检测和自动控制系统的“感觉器官”，这里主要讲温度检测。6导流筒导流筒导流筒为上下开口的圆筒，置于搅拌容器的中心，在搅拌混合中起导流的作用。通常导流筒的上端都低于静液面，且在筒身上开有槽或孔。当生产中液面降落时物料仍可以从槽或孔进入。通常，推进式搅拌器可以位于导流筒内或低于导流筒的下端；涡轮式或桨式搅拌器常置于导流筒的下端。当搅拌器置于导流筒之下，且筒体直径又较大时，筒的下端直径应当缩小，使下部开口小于搅拌器直径。轴封（或磁力传动装置）轴封（或磁力传动装置）轴封是搅拌设备的一个重要组成部分。轴封属于动密封，其作用是保证搅拌设备内处于一定的正压或真空状态，防止被搅拌物料逸出和杂质的渗入，因而不是所有的转轴密封型式都能有用于搅拌设备。磁力传动装置又称为磁力联轴器，是全封闭密封中的一种。优点是可以实现零泄漏，但是制造成本较高，目前在中小设备中应用较多。搅拌设备的主要特征和工程技术特点搅拌设备的主要特征和工程技术特点搅拌过程是通过搅拌器的旋转向釜内流体输入机械能，使流体获得适宜的流动场，在流动场内进行动量，热量，质量的传递或同时进行化学反应的过程。因而流动场和输入能量是设计与选用搅拌设备时总是最关心的问题。一般情况下注意影响流动场和输入能量的主要因素。181.4.3.31.4.3.3 混合设备混合设备混合设备按不同的方法可以有以下分类：1) 按对粉粒作用力的方式分为容器回转型，容器固定型（包括机械搅拌式，气流搅拌式，流体切割式）和复合型混合设备。2) 按操作方式可以分为连续式和间歇式。3) 按运动部件回转速度分为高速型和低速型。7混合设备的选型根据以下三个原则：1) 根据过程要求进行选型。2) 根据混合物的质量进行选型。3) 根据混合费用选型。选用取决于过程物料，过程需要，混合效率以及混合费用等多方面因素。综上所述，正是由于涂料工业得到突飞猛进的发展，对品质和种类以及使用环境和范围也有了一个更高的要求，从而对于生产涂料的机械设备的设计理念有需要一个的水平以适应社会对该方面的需求。所以对涂料的生产设备的设计和制造成为一个热门的课题。141.5 涂料生产设备的发展方向涂料生产设备的发展方向由于传统涂料对环境与人体健康有影响，所以现在人们都在想办法开发绿色涂 料，所谓“绿色涂料”是指节能、低污染的水性涂料、粉末涂料、高固体含量涂料(或称无溶剂涂料)和辐射固化涂料等。20 世纪 70 年代以前，几乎所有涂料都是溶剂型的。70 年代以来，由于溶剂的昂贵价格和降低 VOC 排放量的要求日益严格，越来越多的低有机机溶剂含量和不含有机溶剂的涂料得到了大发展。现在越来越多使用绿色涂料。由于现代社会越来越注重和谐发展，注重效率优先，兼顾公平。使得社会朝着又好又快的发展。所以也就对涂料生产设备的未来发展方向产生了重大的影响。所以涂料生产设备向绿色环保，成本少，效率高，技术含量高的方向发展。将砂磨技术和超细粉法结合使用，不仅可以保证涂料细度，不影响涂料白度，而导致对比率下降；产品质量较好，生产效率较高。采用高剪切技术的涂料生产设备，结合传统的高速分散机、砂磨机等设备。14其中由于液压传动装置具有功率密度高，易于实现直线运动，速度刚度大，便于冷却散热，动作实现容易等突出优点。相比于传统的机械传动，电力传动，在相同的条件下产生动力更大且在很大的范围内实现无级调速，工作准确平稳，结构简单，成本低廉，容易实现过载保护。所以适当运用液压技术不仅可以实现生产设备的高质量，高效率，小型化。真正实现了涂料生一套设备，一机多用，一步到位。81.6 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施在进行毕业设计的过程中，有以下几个问题值得注意：（1）机械设计毕业设计是在教师指导下由我们自己独立完成的，也是对我们进行的第一次较全面的设计训练。我们应明确设计任务，掌握设计进度，认真设计。每个阶段完成后要认真检查，提倡独立思考，有错误要认真修改，精益求精。（2）毕业设计进程的各阶段是相互联系的。设计时，零部件的结构尺寸不是完全由计算确定的，还要考虑结构、工艺性、经济性以及标准化、系列化等要求。由于影响零部件结构尺寸进行必要的修改。所以，毕业设计要边计算、边绘图，反复修改，设计计算和绘图交替进行。（3）学习和善于利用长期以来所积累的宝贵设计经验和资料，可以加快设计进程，避免不必要的重复劳动，是提高设计质量的重要保证，也是创新的基础。然而，任何一项设计任务均可能有多种决策方案，应从具体情况出发，认真分析，既要合理的吸取，又不可盲目的照搬、照抄。（4）在设计中惯彻标准化 、系列化与通用化可以保证互换性、降低成本、缩短设计周期，是机械设计应的原则之一，也是设计质量的一项评价指标。在毕业设计中应熟悉和正确采用各种有关技术标准与规范，尽量采用标准件，并应注意一些尺寸需圆整为标准尺寸。同时，设计中应减少材料的品种和标准件的规格。92 油漆搅拌装置的总体方案设计2.1 总体思路总体思路机器一般由原动机、传动机、工作机组成。传动装置在原动机和工作机之间传递运动和动力，并籍以改变运动的形式、速度大小和转矩大小。传动装置一般包括传动件（齿轮传动、带传动、链传动等）和支承件（轴、轴承和机体等）两部分。它的重量和成本在机器中占很大的比例，其性能和质量对机器的工作影响也很大。因此合理设计传动方案具有重要意义。通过对现有立轴行星式搅拌机的结构和性能进行分析发现，现有机型的搅拌机构结立轴行星式搅拌机样机设计构形式简单，搅拌叶片布置在同一水平面，且均匀地分布在搅拌筒的最底端，这样的叶片分布使得拌筒内上层的物料不能在短时间内搅拌均匀，导致整体混合料不能很好的扩散，因此搅拌效果不理想，搅拌效率低下。而且大多数机型的传动装置存在着密封性不好、传动方式复杂、制作难度高、维护和修理困难的缺点。因此，要针对这些方面进行改进，以期获得更好地搅拌效果，提高经济效益。由于在立轴行星式搅拌机中，物料在高度方向由重力作用形成的下落运动较强，因此，拌筒高度方向的拌合比较快，而沿径向和周向方向的拌合则比较慢。为了使物料在三个方向能够达到同时拌合的效果，首先要增加拌筒的高径比，再者，应该考虑将搅拌叶片沿高度方向分层布置，这样不仅加快了物料沿径向方向的运动，也加强了沿轴向方向物料的拌合效果，使得搅拌更充分，效果更理想。对于传动机构的选择和设计，本着高效节能的要求，将减速机构和行星增速机构设计为一体式结构，采用变频电机驱动，使得输出转速能够无级可调，且能达到搅拌 CA 砂浆所需的要求。2.2 课题的设计参数要求课题的设计参数要求油漆搅拌装置采用一种行星式结构，大大提高了搅拌的效率。1、内压：0.5Mpa；2、罐体内径：800 mm；3、装料系数：0.8；4、搅拌器：行星式搅拌器；5、搅拌转速 0125 rpm，公转速度 070 rpm。2.3 研究的主要参数选择研究的主要参数选择1 容积利用系数搅拌机的容积利用系数是指搅拌机的出料容积与几何容积之比，它的确定主要以搅10拌质量的优劣为依据。显然，在确保搅拌质量的前提下，容积利用系数越大越好。但是，容积系数的大小还受其它条件的制约，其一，搅拌机的设计需考虑应具备 10%的超载能力；其二，按设计标准规定，出料体积与进料体积之比为 0.625，而几何容积应该大于进料体积，这样容积系数最大不得超过 0.58。一般用于搅拌混凝土的立轴圆盘式搅拌机的容积利用系数取 0.300.33。本设计中，考虑 CA 砂浆这种物料的进料容积与出料容积变化不大，且行星式搅拌机构的结构比较特殊，拌筒中央并没有圆盘，因此应该选取较高的容积利用系数。为了保证搅拌机的生产能力，根据设计要求，取容积利用系数为 0.8。2、搅拌筒的高度 H 与直径 D 之比 H/D 的选取拌筒长宽比是搅拌机的基本几何参数，是设计机器时需要选定的首要参数，其取值合理与否直接决定着搅拌质量和搅拌效率。对不同的机型，长宽比的含义不同。对于双卧轴搅拌机，是指拌筒的长度与宽度之比；对于单卧轴搅拌机，是指拌筒的长度与直径之比；而对立轴搅拌机来说，是指拌筒的高度与直径之比在出料容量一定时，应考虑以最小的结构尺寸获得最大的空间容积，以利于收到节省制造材料、外形美观和搅拌质量好的综合效益。通常情况下，立轴式搅拌机的高、径比 H/D 宜在 0.270.46 范围内取值。搅拌筒直径在 2m 以下取大值（0.330.46） ，在 2m 以上取小值（0.270.3） 。显而易见，搅拌筒体的高度直接决定了行星搅拌机构搅轴的长短，而其直径决定了搅拌叶片的大小。理论表明，搅拌筒直径过大，会增大功率消耗；高度过高，则增加了搅拌臂的长度，这样不但增加制造成本，而且会极大地降低搅拌臂的刚度；高度太低，又限制了物料的轴向运动。为了保证物料搅拌均匀，就必须保证物料在拌筒内三个坐标方向同时达到较好的均匀性。综合考虑，选取较大值 0.38。在选定了容积利用系数和拌筒高径比之后，便可以基本确定搅拌筒的直径和高度及搅拌臂的长度等重要的设计尺寸。运动参数搅拌机的运动参数，主要是指搅拌机的搅拌速度。搅拌速度是保证搅拌机正常工作的基本参数，其必须满足搅拌质量与搅拌效率等性能要求。搅拌质量就是生产出符合要11求的 CA 砂浆；搅拌效率就是在满足搅拌质量的前提下，搅拌时间要尽量短，以提高设备的生产率和利用率，降低生产成本。2.4 传动机构的设计传动机构的设计通过对已有行星式搅拌机的传动机构进行对比分析，选用了一种新型的搅拌机专用行星减速器作为立轴行星式搅拌机的传动机构，其外形如图 3.2 所示。此行星减速器由上减速机和下增速机组成，上减速机采用三级齿轮传动，下增速机采用一级齿轮传动，如图 3.3 所示为其机构运动简图。图 3.3 行星减速器的机构运动简图在该行星减速器中，上减速机的输入轴连接变频电机，输出轴通过机箱壳体上的轴承支承并与下增速机的下壳体固定在一起。下增速机中具有太阳齿轮和行星齿轮，其中太阳齿轮与上减速机输出轴同轴，并固定连接在上减速机壳体上，行星齿轮通过轴承固定在下增速机机箱上，并与太阳齿轮相啮合。下增速机的行星输出轴上连接了一个三角状的法兰盘，用于连接行星搅拌机构，下壳体外侧有专门的连接元件，用于连接侧刮料机构。安装在搅拌筒中时，要确保上减速机输出轴与搅拌筒的几何中心同轴。工作时，整个下增速机带动着行星搅拌机构和侧刮料机构围绕上减速机输出轴旋转，其中下增速机机箱和侧刮料机构只作公转运动，而随着太阳齿轮和行星齿轮的啮合，行星搅拌机构不仅围绕着上减速机输出轴作公转运动，也围绕着行星输出轴作自12转运动。133 带传动计算3.1 电机类型和结构形式的选择电机类型和结构形式的选择由于直流电机需要直流电源，结构较复杂，价格较高，维护比较不便，因此选择交流电动机。3.2 电机选择电机选择本次设计为设计不变（或变化很小）下长期连续运行的机械，只有所选电机的额功率 Ped 等于或稍大于所需的电动机工作功率 Pd,即 Ped Pd ，电动机在工作时就不会过热，通常就不必校验发热和启动力矩。首先，一般应用建议选用交流电机。第二，根据功率确定是采用单相电机还是三相电机。一般几个千瓦以上的都建议采用三相电机，三相电机的转矩平稳性较好。再根据电网和实际功率选择电压等级和容量。第三，根据你对电机转速的稳定性的要求，比如说，负载变化后，是否允许转速有少量的变化，如果允许，建议选用异步电机，否则，只能选用同步电机。第四，根据转速范围选择电机极对数。本次设计为设计不变（或变化很小）下长期连续运行的机械，只有所选电机的额功率 Ped 等于或稍大于所需的电动机工作功率 Pd,即 Ped Pd ，电动机在工作时就不会过热，通常就不必校验发热和启动力矩。电机所需工作功率按式（1）为 kwawdPP由式（2） = kwwP1000Fv因此 advFP1000由电机至运输带的总功率为14 42332a1弹性联轴器效率 2-滚动轴承效率（成对计算） ，3-齿轮传动效率（成对计算），4-弹性联轴器传动效率。5工作机的效率初步选择 YVF-225S-4 ，功率 37KW,额定转速 1470r/min3.3 带传动设计带传动设计功率 P=37kW,按照 1:1 传动edAdPKP 表表 1 工作情况系数AK15原动机类类一天工作时间/h工作机1010161610101616载荷平稳液体搅拌机；离心式水泵；通风机和鼓风机（） ；离7.5kW心式压缩机；轻型运输机1.01.11.21.11.21.3载荷变动小带式运输机（运送砂石、谷物） ，通风机（） ；7.5kW发电机；旋转式水泵；金属切削机床；剪床；压力机；印刷机；振动筛1.11.21.31.21.31.4载荷变动较大螺旋式运输机；斗式上料机；往复式水泵和压缩机；锻锤；磨粉机；锯木机和木工机械；纺织机械1.21.31.41.41.51.6载荷变动破碎机（旋转式、颚式等） ；球磨机；棒磨机；起重1.31.41.51.51.61.816很大机；挖掘机；橡胶辊压机根据 V 带的载荷平稳，两班工作制（16 小时） ，查机械设计P296表表 4，取 KA1.1。3.3.1 选择带型普通 V 带的带型根据传动的设计功率 Pd 和小带轮的转速 n1 按机械设计P297图 1311 选取。根据算出的 Pd37kW 及小带轮转速 n11470r/min ，查图得：dd=80100 可知应选取 A 型 V 带。3.3.2 确定带轮的基准直径并验证带速由机械设计P298表 137 查得，小带轮基准直径为 80100mm则取 dd1300mm ddmin.=75 mm（dd1根据 P295表 13-4 查得）表表 3 V 带带轮最小基准直径mindd槽型YZABCDEmindd20507512520035550017由机械设计P295表 13-4 查“V 带轮的基准直径”，得=300mm2dd 误差验算传动比： （为21=2.02(1)dddid误弹性滑动率）误差 符合要求11100%1.58%5%iiii误3.3.3 确定中心距离、带的基准长度并验算小轮包角由式120120.72ddddddadd可得 0.7（300+300）2（300+300）0a即 4201200，选取=600mm 0a0a所以有：由机械设计P293表 132 查得 Ld1250mm表表 4. 包角修正系数包角修正系数K包角122021020019018015017016014013012011010090K1.201.151.101.051.000.920.980.950.890.860.820.780.730.68表表 5. 弯曲影响系数弯曲影响系数bK带型bKZ30.2925 10A30.7725 10B31.9875 10C35.625 10D319.95 102210120()2()24dddoddddLadda18E337.35 103.3.4 确定带的根数 z根据三角带根数101CNNZ 式中：N1为根三角带传动的功率，N0为单根三角带在、特定长度、1801平稳工作情况下传递的功率，查表得 N0=2.70 C1包角系数，查表得 C1=0.98三角带传递的功率 N1=37KW所以，所需带轮的根数为 2 根3.3.5 确定带轮的结构和尺寸根据 V 带轮结构的选择条件，电机的主轴直径为 d=28mm；由机械设计P293 ， “V 带轮的结构”判断：当 3ddd1(90mm)300mm，可采用 H 型孔板式或者 P 型辐板式带轮，这次选择 H 型孔板式作为小带轮。由于 dd2300mm，所以宜选用 E 型轮辐式带轮。总之，小带轮选 H 型孔板式结构，大带轮选择 E 型轮辐式结构。带轮的材料：选用灰铸铁，HT200。3.3.6 确定带的张紧装置选用结构简单，调整方便的定期调整中心距的张紧装置。3.3.7 计算压轴力由机械设计P303 表 1312 查得，A 型带的初拉力 F0133.46N，上面已得对带轮的主要要求是质量小且分布均匀、工艺性好、与带接触的工作表面加工精度要高，以减少带的磨损。转速高时要进行动平衡，对于铸造和焊接带轮的内应力要小, 带轮由轮缘、腹板（轮辐）和轮毂三部分组成。带轮的外圈环形部分称为轮缘，轮缘是带轮的工作部分，用以安装传动带，制有梯形轮槽。由于普通 V 带两侧面间的夹角是 40，为了适应 V 带在带轮上弯曲时截面变形而使楔角减小，故规定普通 V 带轮槽角 为 32、34、36、38（按带的型号及带轮直径确定） ，轮槽尺寸见表 7-3。装在轴上的筒形部分称为轮毂，是带轮与轴的联接部分。中间部分称为19轮幅（腹板） ，用来联接轮缘与轮毂成一整体。表 普通 V 带轮的轮槽尺寸（摘自 GB/T13575.1-92） 槽型 项目 符号 Y Z A B C D E 基准宽度 b p 5.3 8.5 11.0 14.0 19.0 27.0 32.0 基准线上槽深 h amin 1.6 2.0 2.75 3.5 4.8 8.1 9.6 基准线下槽深 h fmin 4.7 7.0 8.7 10.8 14.3 19.9 23.4 槽间距 e 8 0.3 12 0.3 15 0.3 19 0.4 25.5 0.5 37 0.6 44.5 0.7 第一槽对称面至端面的距离 f min 6 7 9 11.5 16 23 28 最小轮缘厚 5 5.5 67.5 10 12 15 带轮宽 B B =( z -1) e + 2 f z 轮槽数 外径 d a 32 60 - - - - - - 34 - 80 118 190 315 - - 36 60 - - - - 475 600 38 对应的基准直径 d d - 80 118 190 315 475 600 轮 槽 角 极限偏差 1 0.5 V 带轮按腹板（轮辐）结构的不同分为以下几种型式： （1） 实心带轮：用于尺寸较小的带轮(dd(2.53)d 时)，如图 4-2a。 20（2） 腹板带轮：用于中小尺寸的带轮(dd 300mm 时)，如图 4-2b。 （3） 孔板带轮：用于尺寸较大的带轮(ddd) 100 mm 时)，如图 4-2c 。 （4） 椭圆轮辐带轮：用于尺寸大的带轮(dd 500mm 时)，如图 4-2d。（a） （b） （c） （d）图 4-2 带轮结构类型根据设计结果，可以得出结论：小带轮选择实心带轮，如图（a）,大带轮选择腹板带轮如图（b）214 油漆搅拌装置的行星式齿轮传动结构设计该油漆搅拌装置依据如下传动方案进行设计，如下图4.1 齿轮的设计计算齿轮的设计计算按设计计算公式4.1.1 选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数a.根据传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。b.运输机为一般工作机器，速度不高，选用 7 级精度（GB10095-88）c.材料选择 由表(10-1)选择小齿轮材料为 40Cr（调质） ，硬度为 280 HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质） ，硬度为 240 HBS，二者硬度差为 40 HBS。d.初选小齿轮的齿数，选124Z 2114.02 24=96.48ZiZ297Z 4.1.2 按齿面接触强度设计按齿面接触强度设计由设计公式（注:脚标 t 表示试选或试算值,2131212.32()tHtdHK TZudu下同.）a.确定公式内各计算数值(1）试选载荷系数 1.3tK (2）计算小齿轮转矩2255411195.5 1095.5 10374.202 101470PTN mn(3）由表 10-7 选取齿宽系数（非对称布置）1.0d (4）由表 10-6 查取材料弹性影响系数12189.8EaZMp(5）由图 10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大lim1600HaMp齿轮的接触疲劳强度lim2550HaMp(6）由式 10-13 计算应力循环次数9116060 1460 1 (2 8 300 8)3.364 10hNn jl （j 为齿轮转一圈，同一齿面啮合次数；为工作寿命）8126.469 105.2NN hl(7）由图 10-19 取接触疲劳寿命系数120.93,0.96HNHNKK(8）计算接触疲劳许用应力取失效概率为 1%，安全系数为 S=1，由式 10-12 得 1lim112lim22558528HNHaHNHaKMpSKMpSb.计算(1）试算小齿轮分度圆直径，代入较小值1tdH由计算式得，2131212.32()tHtdHK TZudumm148.51td (2）计算圆周速度113.655760 1000td nmVs(3）计算齿轮 b 11 48.5148.51dtbdmmmm (4)计算齿宽与齿高比bh模数1148.512.0212524ttdmz齿轮高*(2)2.02125 2.254.5478ahhc mmm23齿高比48.5110.674.5478bh(5）计算载荷系数 K根据，7 级精度，由图 10-8 查得动载系数 3.98mVs 1.12vK 由表 10-2 查得 1AK 由表 10-4 用插值法，7 级精度,小齿轮相对轴承为非对称布置查得 1.420Hk由 查图 10-13 得1.4,10.67Hbkh1.34FK故载荷系数 =1.562AVHHKKKKK(6）按实际的载荷系数校正所算分度圆直径，由式（10-10a）得31151.57ttkddmmk(7）计算模数1151.572.14924dmZ4.1.3 按齿根弯曲强度设计按齿根弯曲强度设计由式（10-5） 13212FasaFdY YK TmZa.确定计算参数(1)图 10-20C 查得小齿轮弯曲疲劳强度极限，大齿轮弯曲疲劳 1500FEaMp 强度极限为2380FEaMp(2)由图 10-18 取弯曲疲劳寿命系数 120.90,0.92FNFNKK(3)算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数由公式(10-12)得1.4s 111314.29FNFNFaKMPS222244.29FNFNFaKMPS24(4)算载荷系数 =AVFFKKKKK1 1.12 1 1.341.50 (5)取齿形系数，应力校正系数 由表 10-5 查得 11222.65,1.582.16,1.81FSFSYYYY(6)比较大小齿轮的大小FaSaFYY1110.01332FaSaFYY2220.01600FaSaFYY大齿轮的数值大b.设计计算 322 1.562 42020 0.0154981.521 24mmm 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，终合考虑，满足两方面，对模数就近取整，则 m=2.5 1151.57212.5dzm 大齿轮齿数 取214.0284.4zz284z 4.1.4 几何尺寸计算几何尺寸计算a.计算中心距 = 131.25mm122ZZmab.分度圆直径112252.5210dz mmmdz mmmc.算齿轮宽度 1dbd52.5mm 圆整后取125550BmmBmm4.1.5 结构设计及齿轮零件草图见附件结构设计及齿轮零件草图见附件254.2 低速级齿轮的设计计算低速级齿轮的设计计算4.2.1 选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数。选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数。a.根据传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。b.运输机为一般工作机器，速度不高，选用 7 级精度（GB10095-88）c.材料选择 由表(10-1)选择小齿轮材料为 40Cr（表面淬火） ，硬度为 48-55HRC,大齿轮材料为 40Cr（调质） ，硬度为 280 HBSd.初选小齿轮齿数，。124Z 21372ZZ4.2.2 按齿面接触强度设计按齿面接触强度设计 按设计计算公式（10-9a）2231212.32*()tHtdHK TZudua.确定公式内各计算数值(1）试选1.3tK (2）计算小齿轮转矩 55522295.5 106.1595.5 10m1.64 10m358.2PTNmNmn(3）由表 10-7 选取齿宽系数0.8d (4）由表 10-6 查取材料弹性影响系数12189.8EaZMp(5）由图 10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；lim1900HaMp大齿轮的接触疲劳强度lim2650HaMp(6）由式 10-13 计算应力循环次数8116060 281 1 (2 8 300 8)6.47 10hNn jl 188226.47 101.62 104NNi(7）由图 10-19 取接触疲劳寿命系数120.96,.098HNHNKK(8）计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1%，安全系数为 S=1，由式 10-12 得 1lim112lim220.96 9008640.98 650637HNHaaHNHaaKMpMpSKMpMpS26b.计算(1）试算小齿轮分度圆直径，由计算式1td得，mm212312212.32*()tHtdHK TiZdi:167.58td (2）计算圆周速度2267.58 358.21.26760 100060 1000td nmVs(3）计算齿轮 b 10.8 67.5854.064dtbdmmmm (4)计算齿宽与齿高比bh模数1154.0642.252624ttdmmmz齿轮高*(2)2.25 2.25265.0685athhc mmm齿高比54.06410.675.0685bh(5）计算载荷系数 K由 10-2 查得使用系数， ；1AK 根据，7 级精度，由图 10-8 查得动载系数 1.18mVs 1.03vK 因为是直齿轮 所以 ； 1,1HFKK由表 10-4 用插值法查的 7 级精度,小齿轮相对轴承为非对称轴承时 .1.426Hk由查图 10-13 得1.426Hk .1.33FK故载荷系数 =1.4691 1.03 1 1.426AVHHKKKKK (6）按实际的载荷系数校正所算分度圆直径，由式（10-10a）得 =70.39mm33111.46967.581.3ttkddmmk277）计算模数1170.392.933824dmmmmmZ4.2.3 按齿根弯曲强度设计按齿根弯曲强度设计由式（10-5） 13212FasaFdY YK TmZa.确定计算参数(1)图 10-20C 查得小齿轮弯曲疲劳强度极限，大齿轮弯曲疲劳强度1600FEaMp极限为2500FEaMp(2)10-18 取弯曲疲劳寿命系数120.83,0.87FNFNKK(3)算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数由公式(10-12)得1.4s 1110.83 600355.71.4FNFEFaaKMPMPS2220.87 500310.71.4FNFEFaaKMPMPS(4)算载荷系数 =1.3691 1.03 1 1.33AVFFKKKKK (5)取齿形系数，应力校正系数 由表 10-5 查得11222.65,1.582.192,1.786FSFSYYYY(6)较大小齿轮的大小FaSaFYY1112.65 1.580.0117355.7FaSaFYY2222.129 1.7860.0126310.7FaSaFYY大齿轮的数值大b.设计计算 5322 1.339 1.64 100.01262.2850.8 24mmm 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，终合考虑，满足两方面，对模数就近取整，则28 m=3 取 大齿轮齿数1170.3923.463dzm124z 21372zz 4.2.4 几何尺寸计算几何尺寸计算a.计算中心距 127221614422ZZmammmmb.分度圆直径112272216dz mmmdz mmmc.算齿轮宽度 1dbd0.8 7257.660mmmmmm 圆整后取1265,60BmmBmm所以，计算得齿轮的参数为：dmzab*ah*c2108455高速级52.52.521131.25502167265低速级723241446010.25204.3 轴的计算轴的计算按照如下原则进行轴的的结构设计：4.3.1 初步确定计算轴径。初步确定计算轴径。其计算公式mmAPAd3式中：P-轴所传递的功率，kw;29n-轴的转速，r/min;A-由轴的许用切应力所确定的系数，其值可查相关教材。4.3.2 输入轴输入轴a.求高速轴上的功率，转速 n1 和转矩 T1 由上表可知1Pb.n1=1440 T1=42.02 minrmN c.求作用在齿轮上的受力=Ft112Td2 420202137.2752.5NrtF =Ftan20 =2131.27 0.36397=775.72N2268.05cos200.9396926ttnFFFN4.3.3 按按 15-2 初步估算轴的最小直径。初步估算轴的最小直径。选取的材料为 40cr（调质） 。根据表 15-3，取，于是得0112A 133min16.33611218.351440pdAmmn输入轴的最小直径显然要考虑安装联轴器处轴的直径，为了使所选轴的直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选择联轴器型号。 联轴器的计算转矩 ，查表 14-1，1caATkT1.5AK =1.5 58.61=88.421caATkTN m按照计算转矩应小于联轴器的公称转矩的条件，查设计手册，选用 caTYL8 （钢制）联轴器，公称转矩为 250 ，电机轴孔径为 d=42mm ， =84。N ml输入轴孔径为 d=32mm,与轴配合的长度 =60。故取 。l1 232dmm4.3.4 轴的结构设计轴的结构设计a.拟定轴设计方案，如下图30b.根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度(1）为了满足半联轴器的轴向定位要求，1-2 段右端制出一轴肩，故 2-3 段直径；左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取取挡圈直径。半联轴器2 336dmm40Dmm与轴配合的长度，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的断面上，160Lmm故取。1 258lmm(2）初步选择滚动轴承。因为是直齿圆柱齿轮，无轴向载荷，选用深沟球轴承。由，查设计手册选深沟球轴承 6208，故2 336dmm408018dD bmmmmmm31。3 46 76 740,18ddmm lmm(3）右端滚动轴承采用轴肩轴向定位，查手册 6208 型轴承轴肩高度mm，因3h 此取。由于此轮分度圆直径 d=55mm，所以制成齿轮轴，；齿5 646dmm4 555dmm轮左端与左轴承之间用套筒定位，。4 560lmm(4)轴承端盖的总宽度为 20mm，根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑剂的要求，取端盖的外端面与半联轴器由断面的距离，故取。30lmm2 350lmm 5）取齿轮与箱体的内壁距离，轴承断面与内壁的距离，210mm 34mm （查课程设计指导书） 。故，49.5 3 42318 10432lBmm 。5 6234605572 1049.52.5932lbmm c.轴上零件的周向定位 半联轴器与轴周向采用平键连接，按 由表 61 查得平键截面1 2d。半联轴器与轴配合为 。滚动轴承与轴周向定位由过渡配合保10 8 50b h l 76HK证，此处造轴的直径尺寸公差为 m6。d.参考表 152，取轴端倒角为 ，各轴肩圆角半径。2 454.3.5 求轴上的载荷求轴上的载荷作用在小齿轮上的力可分为垂直于轴心的力和沿圆周切线方向的力。 其中2131.27N， 775.72NtFrFtFtan20（1）确定轴承支点位置，对于 6208 深沟球轴承，其支点就是轴承宽度 B 的中点，故轴的支承跨距为。根据轴的计算简图做出1253 132185Lllmm弯矩和扭矩图。 （下图所示） 载荷水平面垂直面支反力 F121543.95,587.32NHNHFN FN12561.95,213.77NVNVFN FN弯矩74881.575HMN mm:27255.57vMN mm:总弯矩 79687.62MN mm:扭矩 58.61TN m:4.3.6 轴强度的校核轴强度的校核32进行校核时，通常只校核承受最大弯矩的截面的强度。由上图可知齿轮处 C 点为危险截面，故只需校核 C 点强度， 取0.6，则由式 155 得 222213(79687.62)0.6 586105.510.1cafMTMPaWd 为齿根圆直径 fd*12250fadZhcmmm 由表 151 查得 40Cr 调质钢 70 Mpa 1 因此 ，故安全。,ca14.3.7 精确校核轴的疲劳强度精确校核轴的疲劳强度a.判断危险截面由轴的结构图以及受力图和各平面的弯矩图综合可知齿轮左端截面 4 因加工齿轮有尺寸变化，引起应力集中，故该截面左侧需校核验证b.截面左侧 抗弯截面系数 33330 10 1 406400W. d.mmmm抗扭截面系数 33330.20.24012800TWdmmmm截面左侧的弯矩 M 为：148.527.548.527.579687.6234503.948.548.5MMNmmNmmNmm截面上的扭矩为： T158.61TTNm截面上的弯曲应力： 5.40bMMPaW截面上的扭转应力： 4.58TTTMPaW轴的材料为 40Cr 钢，调质处理，由机设书 P362 表 15-1 查得： aBMP735aMP3551aMP1551 截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数及按机设书 P40 附表 3-2查取因 经插入后得：1.60 0440r.d1 375D.d33 2 14.1.80又由附图 3-1 可得轴的材料敏性系数为 0 81q.0.84qMPaWTMca239. 9853.21444)1055. 96 . 0(765.189671)(24222轴的材料选择为 45 钢，调质处理，由表 15-1 查得。因此MPa601，故安全。1ca则： 111 92111 67kq ().kq (). 由附图 3-2 的尺寸系数 由附图 3-3 的扭转尺寸系数 770.0 86.轴按磨削加工，由附图 3-4 得表面质量 0 90.轴未经表面强化处理，即，则按式 3-12 及 3-14b 得综合系数为：1q 112.78112 05kKkK. 合金钢的特性系数 取0.10.2:2 . 0 取0.050.1:0.05则可计算安全系数caS 135523.62.78 5.400 1 0aamSK .139.35mSK ， 故可知其安全2220.21 5caS SSS.SS4.3.8 轴承寿命的校核轴承寿命的校核a.已知轴承的预计寿命 L=283008=38400h 由所选轴承系列 6208，查指导书 P122 表知额定动载荷 C=29.5KNb.求两轴承受到的径向载荷22111222221643.05624rNVNHrNVNHFFFNFFFN34c.当量动载荷 P 查表 13-6 查表 13-5 由轴承 6208 得1.1pf 1,0,3XY 1111122222()1807.35()952prapraPfX FY FNPfX FY FNd.验算轴承寿命 因 ，所以按轴承 1 的受力大小来验算，则：21PP 36610102950049572.8384006060 14601807.35hCLhhhnP35图 7.1所以所选轴承寿命符合要求。4.3.9 键的校核键的校核联轴器与轴：选用键的系列 10 8 50bh l 58.61TN 2)键、轴和联轴器的材料都是钢，由表 6-2 查得许用挤压应力，取，键的工作长度，键的接触高 MPap120100120pMPa mmblL40度mmhk45 . 04.4 润滑与密封润滑与密封4.4.1 齿轮的润滑齿轮的润滑高速级齿轮的圆周速度为：113.9860 1000td nmVs低速级齿轮周向速度为，查1179.89 2811.1860 100060 1000td nmVs机械设计课程设计p35,表 4.5 得，采用浸油润滑。 4.4.2 轴承的润滑轴承的润滑高速级齿轮的圆周速度为为，查课本 p3321 140 14403.09/60 100060 1000d nvm s表 13-10，轴承的润滑宜油润滑，采用飞溅润滑。4.4.3 润滑油的选择润滑油的选择齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用 L-AN15润滑油。4.4.4 密封方法的选取密封方法的选取选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。4.5 滚动轴承的选择和计算滚动轴承的选择和计算由于本减速器承受载荷较轻，确有一定的轴向力，因此选择角接触球轴承。本着节约材料的目的，在特轻系列中选择 7000C 系列。再根据轴径，查参考书【1】第36P122 页最终选择轴承类型。本减速器中所选三对轴承分别为,7008C,7012C.现在只对7009C 轴承的使用寿命系数进行计算，其他轴承类似。查参考书【1】第 P122 页可知 7009C 的动载荷系数，静载荷系NC41058. 2数为,按查考书【2】P318 页取轴承预期寿命。NC401005. 2hLh8000图 5.1 轴承的受力情况4.5.1 求两轴承所受到的径向载荷求两轴承所受到的径向载荷,.rAFrBF 由前面 I 轴的计算可知,，NRAy594.970NRAz332.1349,，由此可得NRBy399.2220NRBz74.1605NRRFAzAyrA152.1662)332.1349(594.9702222NRRFBzByrB177.274074.1605399.222022224.5.2 求两轴承的计算轴向力求两轴承的计算轴向力,aAFaBF 对于 7000C 型轴承，按表 13-7 查得轴承派生轴向力，其中 e 为表 13-rdeFF 5 中的判断系数，其值由的大小确定，但现轴承轴向力未知，故先初选 e=0.46,0CFaaF因此可估算， NFFrAdA590.764152.166246. 046. 0NFFrBdB481.1260177.274046. 046. 0 按式（13-11）得 NFFFdBaeaA175.2074481.1260694.813NFFdBaB481.126037101179. 01005. 2175.207440CFaA061487. 01005. 2071.109640CFaB 由表 13-5 仿例题 13-1 进行插值计算，得464. 01e434. 02e 再计算NFeFrAdA238.771152.1662464. 01NFeFrBdB237.1189177.2740434. 02NFFFdBaeaA931.2002237.1189238.771NFFdBaB237,1187101179. 01005. 2175.207440CFaA061487. 01005. 2071.109640CFaB 与同组其他数据相比较，两次计算结果的值相差较小，因此确定0CFa464. 01e，434. 02eNFaA931.2002NFaB237,11874.5.3 计算轴承的当量动载荷计算轴承的当量动载荷和和1P2P因为 1205. 1152.1662931.2002eFFrAaA24332. 0177.2740237.1187eFFrBaB 由表 13-5 分别进行查表或插值计算的径向载荷系数和轴向载荷系数为 对轴承 A ，44. 0AX217. 1AY 对轴承 B ，1BX0BY 因轴承运转有轻微冲击载荷，按表 13-6，取，则2 . 11pf1 . 1pf38)(aAArAApAFYFXfPN805.3485)931.2002217. 1152.166244. 0(1 . 1)(aBBrBBpBFYFXfPN195.3014)237.11870177.27401 (1 . 11.验算轴承寿命因为，所以按轴承 A 的受力大小验算，n=576r/min21PP 3461611732)805.34851058. 2(5766010)(6010hhLhPCnL所选轴承满足寿命要求 减速器的工作寿命为五年，其总工作时间为，hT2400030082取得较小，因此在一到两年就必须的更换一次轴承。hLh800011732hhLhL4.6 联轴器的选择和计算联轴器的选择和计算4.6.1 类型选择类型选择根据本减速器的设计，只需要在低速输出轴和带式运输机之间按装联轴器，由于载荷有轻微震动，根据参考书【2】P343 至 P352 对联轴器的种类和结构的介绍，选用弹性柱销联轴器。4.6.2 计算载荷计算载荷公称转矩 mNnPT.46.26703.5705.941055. 91055. 966 查 1 表 14-1 的,故由参考书【2】P35 式（14-1）得计算转矩为5 . 1AKmNTKTAca.379.1005246.6705 . 14.6.3 型号选择型号选择在参考书【1】中查得 LH4 型弹簧柱销联轴器的选用转矩 1250N.m，许用最大转速为 4000r/min ，轴径为 4063mm 之间，故合用。根据轴的直径选择轴孔直径为 50,轴孔长度为 112 的 LH4 型弹簧柱销联轴器.油漆搅拌装置的罐体及设备外壳结构设计；根据前面的分析和设计，确定搅拌筒的内径为 800mm，拌筒高度为 1075mm。如图所示，搅拌筒体由圆形筒体、拌筒底板、39连接法兰、密封衬板、拌筒底衬板和侧壁衬板等组成。拌筒底衬板和侧壁衬板都通过沉头螺钉分别固定在拌筒底板和圆形筒体上，连接法兰用于连接筒体和上机架等结构。405 油漆搅拌装置重要零部件的结构设计立轴行星式搅拌机的搅拌机构包括了行星搅拌机构和侧刮料机构。5.1 行星搅拌机构设计行星搅拌机构设计行星搅拌机构是立轴行星式搅拌机的核心部件，在搅拌过程中起着主要作用，CA砂浆搅拌质量的好坏，搅拌效率的高低，使用维修费用的多少都和它有关。如图 3.5 所示，行星搅拌机构由中心搅拌臂、中心搅拌叶片、侧搅拌臂、侧搅拌叶片、底部搅拌叶片、支承座和支承垫板等组成。中心搅拌叶片焊接在中心搅拌臂上，构成中心搅拌总成，固定在支承座上；侧搅拌臂有三个，沿水平方向按 120 度分布，每个侧搅拌臂上均焊接了一个底部搅拌叶片和六个侧搅拌叶片，构成了侧搅拌总成，用三个螺栓固定连接在支承座上。1-支承座；2-支承垫板；3-中心搅拌臂；4-中心搅拌叶片；5-侧搅拌臂；6-侧搅拌叶片；7-底部搅拌叶片图 3.5 行星搅拌机构5.1.1 侧搅拌总成侧搅拌叶片采用折叶式叶片，这种叶片制作工艺简单，且由于倾斜一定的角度，工41作时可以推动物料进行轴向运动，因此搅拌效果较好。叶片按照等螺距的螺旋线形式排列在侧搅拌臂上，根据叶片数量和搅拌物料的高度，设定螺距
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