300×1000片材离心成型机的设计【含7张CAD图纸+说明书文件全套】
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沈阳化工大学科亚学院 本科毕业论文题 目： 3001000 片材离心成型机 专 业：机械设计制造及其自动化班 级： 机制 1101 学生姓名： 孟 杰 指导教师： 鄢 利 群 论文提交日期： 2015 年 6 月 3 日论文答辩日期： 2015 年 6 月 5 日毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书机械设计制造及其自动化 专业机制 1101 班 学生：孟杰毕业设计（论文）题目：3001000 片材离心成型机毕业设计（论文）内容： 1.计算说明书一份 2.文献综述一份 3. A1图纸 6 张 4.英文翻译毕业设计（论文）专题部分： 起止时间：2015.3.12015.6.3指导教师： 签字 年 月 日摘摘要要聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯 ,是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外 ,还可含有醚、酯、脲、缩二脲 ,脲基甲酸酯等基团。聚氨酯成型机是通过对聚氨酯加热到熔融状态，再靠离心机的离心原理将熔融的聚氨酯 输送到搅拌头。经过高速强烈搅拌，使之料液均匀而喷出，形成所需产品。而 离心成型技术是利用离心力成型管状或空心筒状制品的方法。通过挤出机或专用漏斗将定量的液态树脂或树脂分散体注入旋转并加热的容器(即模具)中，使其绕单轴高速旋转(每分钟几十转到两千转)，此时放入的物料即被离心力迫使分布在模具的近壁部位。在旋转的同时，放入的物料发生固化，随后视需要经过冷却或后处理即能取得制品。在成型增强塑料制品时还可同时加入增强性的填料。 离心浇铸通常用的都是熔体粘度较小、热稳定性较好的热塑性塑料，如聚酰胺、聚乙烯、聚氨酯等。离心成型时，聚氨酯填充模具型腔主要靠的是离心机旋转时产生的离心力。离心力与质量成正比，与离心机转速的平方成正比，与旋转半径成正比。因此，对某一规格的转子而言，聚氨酯的质量和旋转半径是一定的，所以离心力的大小仅与离心机的转速有关，增大或减少离心力，只须改变离心机的转速即可。在离心成型时，聚氨酯除了受到自身的重力作用外，主要是靠离心力的作用来填充模具型腔的，其填充方式是先填充远离旋转中心的型腔的外部，然后逐渐向心部填充完毕。因有离心力的存在，且它比重力大得多，所以聚氨酯的填充能力要比重力成型时强，只要离心机转速适当，离心力的大小合适，生产出的转子的质量就一定比浇注成型时形成的转子要好得多。关键词：关键词： 聚氨酯； 离心成型； 滚筒AbstractPolyurethane full-called polyurethane is the main chain contains repeating urethane groups of molecules, collectively. It is an organic diisocyanate or polyisocyanate or polyol with two hydroxyl addition polymerization is made. Polyurethane macromolecules in addition to urethane, it can also contain ether, ester, urea, biuret, urea-based groups such as ester.Polyurethane molding machine is heated to melt through the state to rely on the principle of centrifuge transported to the melting of the polyurethane mixing head. After strong stirring speed, so that even the spray liquid, to form the desired product. The centrifugal molding technology is the use of centrifugal force forming tubular or hollow tubular products method. Through the extruder hopper or dedicated to quantitative liquid resin or resin dispersion into the rotation and heating container (is, mold), making it rotate around the axis high-speed (tens of per minute to two thousand rpm), then put incurs centrifugal force into the material distributed in the mold wall parts. Rotating at the same time, into the material cures, and then as needed through the cooling or post-processing that is able to obtain products. Enhanced the molding plastic products can also added to enhance the nature of filler. Centrifugal casting melt viscosities are usually smaller, better thermal stability of thermoplastics such as polyamide, polyethylene, polyurethane, etc.Centrifugal molding, polyurethane fill the mold cavity is the main centrifuge rotation by the centrifugal force generated. Centrifugal force is proportional with the quality, speed proportional to the square with the centrifuge, and the radius is proportional to. Therefore, a specification of the rotor, the polyurethane is a certain quality and radius, so the size of the centrifugal force only with the speed of the centrifuge, increase or reduce the centrifugal force, centrifuge speed can only change.In centrifugal molding, polyurethane except by their own gravity, the centrifugal force depends mainly on the role to fill the mold cavity, the fill mode is first filling away from the center of rotation of the external cavity, and then gradually to the heart of the Department of Tainting completed. Due to the presence of centrifugal force, gravity force and it is much larger, so the polyurethane molding filling capacity than gravity is strong, as long as the appropriate centrifuge speed, the centrifugal force of the right size to produce the quality of the rotor must be better than pouring molding form the rotor is much better.Key words: polyurethane; centrifugal molding; drum目 录第一章筒体、转盘质量及转动惯量计算 .11.1 筒体壁厚的计算 .11.2 筒体体积计算 .21.3 筒体质量计算 .21.4 筒体转动惯量计算 .21.5 轴盘及转动惯量的计算 .3第二章电机的选择 .62.1 类型 .62.2 功率计算 .62.2.1 启动转鼓等转动件所需功率 N1 .62.2.2 克服转鼓、物料与空气摩擦所需的功率 N2 .62.3 选定 .72.4 工作原理 .72.4.1 工作条件 .72.4.2 负载特性 .72.4.3 离心式分离机 .72.4.4 外形及安装尺寸 Y90S-6 .7第三章带轮的设计 .103.1 计算功率 Pa .103.2 选择带轮型号 .103.3 确定带轮的基准直径 D1、D2 .103.4 验算带轮 V .103.5 确定中心距 A 和带的基准直径 Ld .113.6 验算小带轮上的包角 1 .113.7 确定带的根数 Z .113.8 计算轴压力 Q .123.9 带轮材质 .123.10 小带轮质量计算 .123.10.1 小带轮的质量计算 .123.11 大带轮质量计算 .133.11.1 1 部分质量计算 .133.11.2 2 部分质量计算 .133.11.3 总质量M .13第四章轴的设计和校核 .144.1 轴的设计计算 .144.1.1 按弯扭合成强度计算轴径公式 .144.1.2 按扭转刚度计算轴径的公式 .144.1.3 取轴径 .144.2 轴的结构设计 .154.2.1 轴的强度计算 .15第五章总质心的校核 .175.1 轴总质心的校核 .175.1.1 轴质量计算 .175.1.2 轴质心校核 .18第六章轴承的选择 .196.1 轴承的选择、设计及寿命校核 .196.2 当量动载荷 .196.3 确定轴承寿命 .19第七章铆钉的计算 .217.1 取半圆头铆钉 .217.2 确定铆钉的个数 .217.2.1 按铆钉剪切强度计算 .217.2.2 按扭转强度计算 .21第八章成型机的生产流程及电气控制 .228.1 生产流程 .228.2 电气控制原理 .22参考文献 .24致谢 .25附录 .26沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 1 章 筒体、转盘质量及转动惯量计算1第一章筒体、转盘质量及转动惯量计算 图 1.1 筒体1.1 筒体壁厚的计算筒体壁厚的计算当 /R0.1 时转鼓的径向力和轴向力应分别为1=1+1=2R3K2/8(Kg/m2) （1-1）=+=R22+2R3K/2=R22(1+0RK/2) （1-2）令 1=0/=1.5103/7850=0.19=2n/60=23.141000/60=104.67m/s0=R22=78500.150 2104.672=1935069.75 Pa则上式 2=0（1+1KR/2）按第三强度理论：max - min1 （1-3）在离心机转鼓中周向总应力 2 为最大，其次是径向总应力 1，最小为径向其值为 0。因此，圆筒形离心机转鼓强度条件为 0（1+1KR/2）1，转鼓壁的厚度为 01RK/2( 1-0)。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 1 章 筒体、转盘质量及转动惯量计算2= 1935069.750.190.187511/2(113106-1935069.75)=3.10mm根据刚度条件取壁厚 =10mm其中 筒体材料密度 0.785104Kg/m3 0物料密度 K转鼓中物料系数 1 焊缝的强度系数 1转鼓材料的许用应力 113MPa1.2 筒体体积计算筒体体积计算V1=h11（D112-d12）+（D122-d12）+（D132-d12）+（D142-d12）/4=3.14250（3382-3002）+(3322-3002)+(3262-3002)+(3202-3002)/4=1.43510-2m3 V2=h2(d12-d22)/4=3.1410(3002-1202)/4=0.59310-3m3 V筒=V1+V2=1.43510-2+0.59310-3=1.49410-2m3 其中：h11 每一段筒体高度 250mmh2筒体壁厚 10mmD11第一段筒体外径 338mmD12第二段筒体外径 332mmD13第三段筒体外径 326mmD14第四段筒体外径 320mmd1筒体内径 300mmd1筒体内径 300mmV1筒体壁体积V2筒体底部体积V筒筒体体积1.3 筒体质量计算筒体质量计算筒体材料密度 =0.785104kg/m3 m=v （1-沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 1 章 筒体、转盘质量及转动惯量计算34）则 m筒=v筒=0.7851041.49410-2=117.28kg1.4 筒体转动惯量计算筒体转动惯量计算J=m1(R12+r2)+m2(R22+r2)+ m3(R32+r2)+ m4(R42+r2)/2=0.578503.14250（3382-3002）(1692+1502)+(3322-3002)(1662+1502)+(3262-3002)(1632+1502)+(3202-3002)(1602+1502)/4=2.808kgm2 1.5 轴盘及转动惯量的计算轴盘及转动惯量的计算图 1.2 轴盘（)1 部分转动惯量及体积计算R1=35mm r=21mm h=20mmV1=R12h-r2h （1-5）V1=3.1435220-3.1421220=0.49210-4m3 m1=v1 （1-6）m1=7.851030.49210-4=0.386kgJ1=m1（R12+r2）/2 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 1 章 筒体、转盘质量及转动惯量计算4（1-7）J1=0.50.386（352+152）=0.00028kgm2 ()2 部分转动惯量及体积计算R2=60mm R2=45mm r=21mm h=103mmV2=h（R22+R2R2+R22）/3-r2h （1-8）V2=3.14103（452+4560+602）/3-3.14212103=0.75510-3m3m2=V2 (1-9)m2=7.851030.75510-3=5.927kgJ2=m2+m2r2/2 3(R25 - R2)20(R23 - R2)(R2 - R2)2 + 6h2(R2 - R)2 + h2（1-10）J2=0.026kgm2 (）3 部分转动惯量及体积计算R3=115mm r=21mm h3=22mmV3=R32 h3-r2h3 （1-11）V3=3.14115222-3.1421222=0.88310-3m3 m3=V3 （1-12）m3=7.851030.88310-3=6.932kgJ3=m3(R32+r32)/2 （1-13）J3=0.56.932（1152+212）=0.047kgm2 ()4 部分转动惯量及体积计算R4=60mm r=21mm h4=20mmV4=R42h4-r2h4 （1-14）V4=3.1460220-3.1421220=0.19810-3m3 m4=V4 （1-沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 1 章 筒体、转盘质量及转动惯量计算515）m4=7.851030.19810-3=1.55kgJ4=m4(R2+r2)/2 （1-16）J4=0.51.55(602+212)=0.003kgm2()总质量及总转动惯量m=m1+m2+m3+m4=0.386+5.927+6.932+1.55=14.80kgJ=J1+J2+J3+J4=0.00028+0.026+0.047+0.003 =0.00763kgm2 ()轴盘及筒体质心计算I1=10mmI2= （1-h4R22 + 2R2r + 3r2R22 + R2r + r217）I2=5（602+26021+3212）/(602+6021+212)=7.02mmI3=11mmI4=10mmI筒 1=329mmI筒 2=12.5mm(）总质心Is= （1-18）miximiIs=(100.386+7.025.927+116.932+101.55+329112.65+12.54.66)/(0.386+5.927+6.932+1.55+112.65+4.66)=282.03mm()总质量及总转动惯量m总=m筒+m盘=112.65+4.66=117.31kgJ总=J筒+J盘=2.808+0.00763=2.816kgm2 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 1 章 筒体、转盘质量及转动惯量计算6沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 2 章 电机的选择6第二章电机的选择2.1 类型类型需调速的机械对调速平和程度要求不高，且调速比不大时选择变频调速电动机。载荷性质：平稳。生产机械工作状态：断续。选择异步电动机。2.2 功率计算功率计算启动时间 t=120s2.2.1 启动转鼓等转动件所需功率启动转鼓等转动件所需功率 N1= （2-2n601）=104.67m/s2 3.14 100060N1= （2-J22000T12）N1=2.816104.672/(200060)=0.257kw考虑其他转动件功率增加 5%8%，取 5%则 N1=0.257(1+0.05)=0.27Kw2.2.2 克服转鼓、物料与空气摩擦所需的功率克服转鼓、物料与空气摩擦所需的功率 N2N2=11.310-6aL3(R04+R14) （2-3）沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 2 章 电机的选择7其中：R0=0.15m R1=0.169m L=1m a=1.29kg/m3 则 N2=11.310-6104.67311.29（0.154+0.1694）=0.022kw需克服总功率 N总=N1+N2=0.27+0.022=0.292kw2.3 选定选定根据功率初选电机型号为 Y90S-6 三相异步电动机2.4 工作原理工作原理整台电动机由拖动电动机、电磁转差离合器、测速发电机和中止装置组成。2.4.1 工作条件工作条件1 海拔不超过 1000m2 环境温度:-2040oC3 环境相对湿度大于 85%和灰尘爆炸的场合2.4.2 负载特性负载特性惯性体与电动机惯性的比较，其负荷的惯性较大者2.4.3 离心式分离机离心式分离机适合温度：合适技术数据（380V，50HZ）同步转速 n=1000r/s额定功率 P=0.75Kw2.4.4 外形及安装尺寸外形及安装尺寸 Y90S-6沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 2 章 电机的选择8（a）（b） （c） （d）图 2.1 电机机座号: 132M凸缘号: FF265极数: 2、4、6、8安装尺寸及公差|D|基本尺寸: 24安装尺寸及公差|D|极限偏差: (+0.018,+0.002)安装尺寸及公差|E|基本尺寸: 50安装尺寸及公差|E|极限偏差: 0.370安装尺寸及公差|F|基本尺寸: 8沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 2 章 电机的选择9安装尺寸及公差|F|极限偏差: (0,-0.036)安装尺寸及公差|G|基本尺寸: 20安装尺寸及公差|G|极限偏差: (0,-0.20)安装尺寸及公差|M: 165安装尺寸及公差|N|基本尺寸: 130安装尺寸及公差|N|极限偏差: (+0.016,-0.013)安装尺寸及公差|P: 200安装尺寸及公差|R|基本尺寸: 0安装尺寸及公差|R|极限偏差: 2.0安装尺寸及公差|S|基本尺寸: 12安装尺寸及公差|S|极限偏差: (+0.430,0)安装尺寸及公差|S|位置度公差: 1.5安装尺寸及公差|T|基本尺寸: 3.5安装尺寸及公差|T|极限偏差: (0,-0.120)安装尺寸及公差|凸缘孔数: 4外形尺寸|AC: 195外形尺寸|AD: 160外形尺寸|HF: 195外形尺寸|L: 31沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 3 章 带轮的设计10第三章带轮的设计3.1 计算功率计算功率 Pa查得工况系数 Ka=1.2（负载启动，载荷变动微小，工作日 1016 小时/日）求得：Pa=Ka.P （3-1）Pa=1.20.75=0.9kw其中：P 电机标称功率 0.75kw3.2 选择带轮型号选择带轮型号据 Pa=0.9kw，n1=1000r/min，确定为 Z 型带3.3 确定带轮的基准直径确定带轮的基准直径 D1、D2D1=71mm D2=D1=71mmn1n2其中：n1小带轮转速n2大带轮转速D1小带轮直径D2大带轮直径3.4 验算带轮验算带轮 VV= （3-D1n60 1000沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 3 章 带轮的设计112）V=3.14711000/(601000)=3.72m/s25m/s3.5 确定中心距确定中心距 a 和带的基准直径和带的基准直径 Ld（）根据公式0.7（D1+D2）a02（D1+D2） （3-3）初取轴间距 a0：200mm（）确定基准长度Ld=2a0+ （D1+D2）+ （3-2（D1 + D2）24a04）Ld=2200+（71+71）=622.9mm3.142查表取 Ld=630mm实际轴间距aa0+（Ld-Ld）/2 （3-5）a=200+（630-622.9）/2=203.6mm安装时所需的最小轴间距 aminamin=a-0.015Ld=203.6-0.015630=194.2mm张紧或补偿伸长所需最大轴间距 amaxamax=a+0.03Ld=203.6+0.03630=222.5mm3.6 验算小带轮上的包角验算小带轮上的包角 11=180-57.3 （3-D2 - D16）1=180120沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 3 章 带轮的设计123.7 确定带的根数确定带的根数 Z根据 13-1-15 查取单根 z 带额定功率 P0=0.30kw单位增量 P0=0.002kw包角修正系数 K=0.98带长修正系数 Kl=0.96Z= （3-Pca(P0 + P0)KKl7）Z=0.9/(0.30+0.002)0.980.96=3.17为安全起见，应取 V 带的根数为 4 根计算单根 V 带的预紧力F0=()+mv2 （3-500PcaZv2.5 - KK8）m 查表 13-1-2 取 m=0.1F0=5000.9(2.5-0.98)/(37.480.98)+0.17.482=36.70N3.8 计算轴压力计算轴压力 QQ=2ZF0sin （3-129）Q=2436.70sin90=293.6N3.9 带轮材质带轮材质当 v20m/s 时，可以采用 HT200 铸造带轮，不允许有砂眼、裂纹、缩孔及气泡。退火消除应力。3.10 小带轮质量计算小带轮质量计算沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 3 章 带轮的设计13图 3.1 小带轮3.10.1 小带轮的质量计算小带轮的质量计算D1=0.071m h1=0.05m =7.85103kg/m3 d0=0.024mm1=3.14(0.0712-0.0242)0.057.85103/4=1.38kg(D12 - d02)h143.11 大带轮质量计算大带轮质量计算图 3.2 大带轮将带轮分为两个部分计算:3.11.1 1 部分质量计算部分质量计算D1=0.071m h1=0.05m =7.85103kg/m3 d0=0.042mm1= （3-(D12 - d02)h1410）m1=3.14(0.0712-0.0422)0.057.85103/4=1.01kg沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 3 章 带轮的设计143.11.2 2 部分质量计算部分质量计算d2=0.052m h2=0.006m =7.85103kg/m3 d0=0.042mm2= （3-(d22 - d02)h2411）m2=3.14(0.0522-0.0422)0.0067.85103/4=0.03kg3.11.3 总质量总质量mm=m1+m2=1.01+0.03=1.04kgG=mg=1.049.8=10.19N沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 4 章 轴的设计和校核14第四章轴的设计和校核轴的材料：45#，调制处理。b=640MPa =355MPa弯曲疲劳极限：-1=275MPa剪切疲劳强度极限：-1=155MPa4.1 轴的设计计算轴的设计计算计算直径 d机械设计手册第三版 第二卷 表 6-1-54.1.1 按弯扭合成强度计算轴径公式按弯扭合成强度计算轴径公式T=955 (4-1)PnT=95500.75/1000=7.16NmM=FRa=mga (4-2)M=117.319.80.2=229.9Nmm查表 6-1-1 得-1=60MPad=21.68() (4-3)TM12/122+）（d=21.68229.92+(0.67.16)20.5/601/3=33.93mm4.1.2 按扭转刚度计算轴径的公式按扭转刚度计算轴径的公式查表 6-1-4 得=0.5d=9.3(T/)1/4=9.3(7.16/0.5)1/4=18.1mm4.1.3 取轴径取轴径为安全起见，取轴径 d=40mm轴上有键槽将轴径增大 5%d0=（1+5%）d=（1+5%）40=42mm沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 4 章 轴的设计和校核15取整得 d=42mm4.2 轴的结构设计轴的结构设计图 4.1 轴及其受力分析a、拟定轴上的零件装配方案b、根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度4.2.1 轴的强度计算轴的强度计算=20Ft=2T1/d （4-4）Ft=27.16103/55=260.4NFr=Fttan （4-5）Fr=260.4tan20=94.78NF=Fr+G带+Q （4-6）F=94.78+11.07+367=472.85N根据受力方程式: RA+RB=472.85+681.22=1154.07N110472.85+681.221321.5-RA393-RB1047=0解得：RA=346.32N RB=807.75N沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 4 章 轴的设计和校核16图 4.2 剪力图图 4.3 弯矩图图 4.4 扭矩图B 截面是危险截面= （4-1W2M2 + T27）取=100 W=D3/32d()1/3=32(924195.52+267402)0.5/(1003.14)1/3=45.50mm)(32.合格沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 5 章 总质心的校核17第五章总质心的校核5.1 轴总质心的校核轴总质心的校核5.1.1 轴质量计算轴质量计算图 5.1 轴质心m=D2h （5-41）D=0.042m h=0.025m =7.85103kg/m3 m1 轴= D2h=0.04220.0257.85103=0.272kg43.144D=0.042m h=0.165m =7.85103kg/m3 m2 轴= D2h=0.04220.1657.85103=1.79kg43.144D=0.05m h=0.178m =7.85103kg/m3 m3 轴= D2h=0.0520.1787.85103=2.74kg43.144D=0.055m h=0.011m =7.85103kg/m3 m4 轴= D2h=0.05520.0117.85103=0.205kg43.144D=0.075m h=0.604m =7.85103kg/m3 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 5 章 总质心的校核18m5 轴= D2h=0.07520.6047.85103=20.94kg43.144D=0.055m h=0.011m =7.85103kg/m3 m6 轴= D2h=0.05520.0117.85103=0.205kg43.144D=0.05m h=0.179m =7.85103kg/m3 m7 轴= D2h=0.0520.1797.85103=2.76kg43.144D=0.042m h=0.075m =7.85103kg/m3 m8 轴= D2h=0.04220.0757.85103=0.82kg43.1445.1.2 轴质心校核轴质心校核算得 m筒=117.28kg x筒=1000-272.32=727.68mmIs= （5-mixmi2）Is=(117.28727.68+12.50.272+501.79+1892.74+283.50.205+59120.94+898.50.205+993.52.76+11210.82)/(117.28+0.272+1.79+2.74+0.205+20.94+0.205+2.76+0.82)=695.40mm经校核质心在轴承上可以保证筒体转动平稳。轴合格。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 6 章 轴承的选择19第六章轴承的选择6.1 轴承的选择、设计及寿命校核轴承的选择、设计及寿命校核由于转数较高，没有轴向力，故选择深沟球轴承。初选轴承型号为 6011，根据机械设计手册第三版第二卷表 7-2-43 查得 Cr=26.7KN ,C0r=20.1KN。6.2 当量动载荷当量动载荷由于无轴向力 故 A1=A2=0A1/R1=0e，A2/R2=0eX1=X2=1,Y1=Y2=0则有 P1=X1R1+Y1A1=R1=346.32NP2=X2R2+Y2A2=R2=807.75N6.3 确定轴承寿命确定轴承寿命P2P1按轴承 2 的受力大小计算轴承寿命。球轴承的寿命指数 =3，根据轴承的工作条件查表 7-2-4，7-2-5，7-2-6，7-2-7 得fh=1.730，fn=0.322，fd=0.322，fT=1.0，由于力矩负载较小，fm取 1.5。则基本额定动负荷计算值C=P （6-fhfmfdfnfT1）C=807.751.730 1.5 0.3220.322 1=2096.11N C0r此值小于初选的 6011 型轴承的基本额定动载荷（20.1KN）故初选轴承合适。轴承寿命计算：沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 6 章 轴承的选择20L10h=() （6-2）10660nftCPL10h=(1.02096.11807.75)3=291.25h10660 1000沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 7 章 铆钉的计算21第七章铆钉的计算7.1 取半圆头铆钉取半圆头铆钉选取铆钉直径 d=16mm 精装配（以保证筒体的转动平衡、动平衡性好）d0=17mm7.2 确定铆钉的个数确定铆钉的个数7.2.1 按铆钉剪切强度计算按铆钉剪切强度计算Z= （7-4Fmd02p1）F=T/R=7.16/0.17=42.12KNm=1d0=17mmp=145MPaZ=（442.12103）（3.141172145）=1.284Fmd02p7.2.2 按扭转强度计算按扭转强度计算Z= （7-Fd0p2）Z=（42.12103）（1710325）=0.76为安全起见以及保证转动平稳，取 4 个铆钉。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 8 章 成型机的生产流程及电气控制22第八章成型机的生产流程及电气控制8.1 生产流程生产流程图 8.1 生产流程图8.2 电气控制原理电气控制原理图 8.2 控制原理图机器主要通过 PLC 实现对温度、变频调速电机的自动化控制。当加热器把滚筒内温度加热到大于等于 120 度时，温度信号通过一体化温度变送器、A/D 转换模块传送到 PLC 内，PLC 通过执行控制程序，将加热器断开，并延时 30s（留出时间放沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第 8 章 成型机的生产流程及电气控制23料）后启动变频调速电机（提前将其额定转速设定为 1000r/min） ，待电机稳定工作一段时间后，当滚筒内温度降到小于等于 30 度时，PLC 通过执行程序，将使电机停止转动。然后将筒状片材取出，然后再进入下一个工作循环。图 8.3 电气部件连接图图 8.4 控制程序沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 参考文献24参考文献参考文献1北京化工大学,华南理工大学.塑料机械设计M.北京:北京轻工业出版社,1983.2成大先.机械设计手册M.北京:北京化学工业出版社,2001:188-196. 3北京化工大学,华南理工大学.塑料机械液压传动设计M.北京:北京轻工业出版社,1983.4黎启白.液压元件手册M.北京:北京冶金工业出版社,机械工业出版社,2000.5大连机械塑料研究所.橡胶塑料机械产品样本M.大连:机械工业出版社,2002.6张玉,刘平.几何量公差与测量技术M.沈阳:东北大学出版社,2006:17-120.7赵芸芸.机械设计M.北京:化学工业出版社,2011:83-87.8田健.材料力学M.北京:中国石化出版社,2007:39-140.9杨慧娣.中国聚氨酯工业概况与进展J.中国塑料与橡胶,1996:65-66.10柴国梁.中国聚氨酯工业现状与发展（一）J.上海:上海化工,2003:41-44.11高春甫.三菱可编程控制器M.北京:机械工业出版社,2006:8-23.12刘朝儒.机械制图M.北京:高等教育出版社,2006:604-616.沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 致谢25致谢经过几个月的忙碌，毕业设计已经圆满结束，非常感谢鄢利群老师在我大学的最后学习阶段毕业设计阶段给自己的指导，从最初的定题，到资料收集，到设计，他给了我耐心的指导和无私的帮助。为了指导我们的毕业设计计，他放弃了自己的休息时间，在设计过程中，我多次得到鄢利群老师的辛勤指导和无私的帮助。在这次毕业设计的过程中我深深的感受到这位老师是对学生负责的好老师，同样在指导我们毕业设计这一过程中，老师工作兢兢业业，对我们进行全程指导，只要我们有什么疑难问题，随时请教他都能耐心讲解，给我们一个满意的答复。当我们有时候因为贪玩而没有完成本周的任务时，老师就会严格的督促，我知道这是老师的关心。感谢鄢老师的辛勤指导。他的这种无私奉献的敬业精神令人钦佩，在此我向他表示我诚挚的谢意。同时，感谢所有任课老师和所有同学在这四年来给自己的指导和帮助，是他们教会了我专业知识，教会了我如何学习，教会了我如何做人。正是由于他们，我才能在各方面取得显著的进步，在此向他们表示我由衷的谢意，并祝所有的老师培养出越来越多的优秀人才，桃李满天下！沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 附录26附录物理参数对气体离心机分离效率的影响物理参数对气体离心机分离效率的影响应纯同 张存镇 傅瑞峰 魏锦华清华大学工程物理系 北京 100084摘要：摘要：提高气体离心机的分离效率是铀同位素分离的主要目标之一。铀同位素的分离对离心机的效率的提高可以提供很大的帮助。气体离心机的分离效率受许多参数影响。一些物理参数，例如在离心机气缸筒壁上的超滤压力、垃圾铲的位置、离心机气缸筒壁上的温度分布、进入气体离心机的物料的方向等都被选定为变量来优化气体离心机的分离效率。优化是基于分析和实验结果进行的。局部分离效率的分布对于描述气体离心机的分离现象是一个很好的方法。关键词：关键词：局部分离效率；气体离心机；优化。引言：引言：目前迫切需要提高气体离心机对于铀同位素分离的分离效率。分析气体离心机局部分离效率分布是解释分离性的功率密度的损失的有效方法，并且能确定提高分离效率的方向。这篇文章给出了一些例子说明局部分离效率等高线图。这些等高线图可以解释分离现象。一些物理参数，例如在离心机气缸筒壁上的超滤压力，垃圾铲的位置，离心机气缸筒壁上的温度分布，和进入气体离心机的物料的方向都被研究过了。离心机的优化设计基于这些参数进行解析和实验研究。增加的气体离心分离效率是非常重要的，能够提供很大的好处。1.气体离心机的局部分离效率气体离心机的局部分离效率假设有一个气体离心机它以一个非常高的转数绕着垂直轴旋转。应用圆柱坐标（r，z） 。气体离心机分离能力的概念是 K.Cohen 引进的。在圆柱坐标（r，z）上离心功率表示为沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 附录27 (1)CJCCRv22)1 (1在这里 C 是理想同位素含量，在铀同位素分离的情况下，它代表的浓度。J 是U235的扩散通量向量。根据动力学理论U235 (2)PMMCCCDJln)1 (这里是混合密度，D 是自扩散系数，M 是混合物的分子质量，m 是两个同位素质量差，P 是压力。当忽视热扩散时方程（2）是正确的。存在一个分离性的功率密度最大值 (3)222)2(maxrRTMDRv这里是角速度，R 是气体常数。T 是温度。气体离心机的局部分离效率是应纯同确立的： (4)maxvvRR这里在圆柱坐标中是实际分离性的功率密度根据这个公式可以得到下面的表达式vR (5)2)(1 2)()1 (2)1 (12202222224maxrrDrrdrreeerCrCrCCrCaCCraRRaarICFvva其中是流函数，是配置的效率，是流通效率，是非理想的效率。是FeCeIear离心机的圆柱半径 0222RTMarzrdrpv02 (6)arLrdrLaCLCCPP02)1 (2 ; ; aararFdrrrrdre02402)2(221mmeC)2(Ie其中是角速度，是气体混合物的轴向速度，是在 z 方向的混合物净流量，ZvP沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 附录28是在 z 方向的光同位素的净流量，2L 是内部流动的规模不考虑轴向速度的标志，LPm 是流通数量，并且是一个关于 r 和 z 的函数，,和是关于 z 的函数。FeCeIe气体离心机的分离效率 E 是： (7)maxUUE其中是气体离心机的分离功率，它是由计算或实验获得，是气体离心UmaxU机理论上的最大分离性能力气体离心机的局部分离效率和分离效率的关系是 max00)2(maxUrdrdzREZrVa （8）其中 Z 是气体离心机的长度。气体离心机的理论最大分离能力 (9)2)2(222200maxmaxZRTrMDrdrdzRUaZrVa 气体离心机中的流场，必须了解的分配来划分局部分离效率的等高线。数值Zv模拟和分析方法已被用于解决流场的控制方程。分析方法便于优化物理参数。魏锦华用和 Wood 相似的方法，用一些例子计算流场。从上面列出的表达式可知，在知道在气体离心机流场后，可以得到局部分离效率和气体离心机分离效率。 这有几个驱动器，能介绍气体离心逆流循环。为简单起见考虑三个驱动器。它们是墙体热驱动器，端盖的热驱动器和舀驱动器。考虑一个边缘速度大约为 500m/s的气体离心机。1) 墙体热驱动器只考虑墙的热驱动器，并假设在墙壁上温度分布是一个轴向位置的线性函数，局部分离的优化设计效率等高线如图 1 所示，在图中的横坐标是相对径向位置，垂直坐标相对轴的位置。驱动器的幅度可能会更改，以获取最大的气体离心分离。对于墙体热驱动器气体离心机的最高分离效率 E 等于 23.6%。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 附录29图 1 墙体热驱动器局部分离效率等高线2) 端盖的热驱动器图 2 所示端盖的热驱动器等高线
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