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【NJ122】离心分离器的结构设计【含三维图+CAD图和论文】【机械专业类毕业设计论文】【通过答辩】

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~$转子.SLDPRT

内圈.SLDPRT

垫片.SLDPRT

壳体.SLDPRT

外圈.SLDPRT

大内圈.SLDPRT

大外圈.SLDPRT

大球.SLDPRT

大轴承.SLDASM

套筒.SLDPRT

套筒2.SLDPRT

小球.SLDPRT

小轴承.SLDASM

总装图.SLDASM

挡板.SLDPRT

爆炸图.SLDASM

盖.SLDPRT

花键轴.SLDPRT

螺钉.SLDPRT

螺钉2.SLDPRT

衬套.SLDPRT

装配体2.SLDASM

装配体3.SLDASM

转子.SLDPRT

转子装配.SLDASM

A0装配图.dwg

A2壳体.dwg

A3花键轴.dwg

A3转子.dwg

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关键词：: 离心分离器结构设计三维机械专业毕业设计论文通过答辩

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内容简介：: 2009 届本科生毕业论文（设计）中期汇表填表日期： 2009 业机械设计制造及其自动化学院工程学院姓名王志勇指导教师刘天祥设计题目离心分离器的结构设计毕业设计前期工作小结前期我主要完成了与课题相关的分析工作，通过对相关的文献资料进行细统的搜集、分析，选出了与设计有关的资料备用，分析了离心分离器机构的情况。拟定了设计对象，对进给机构进行了系统分析，寻找最佳设计方案，按时完成了前期的工作计划，并开始为下一阶段的设计做准备。毕业设计中期工作小结经过前期大量的资料收集后选择了分离器各个部件作为对象，结合以前所学的知识，对其进行了结构分析系统比较，完成了进给参数的选择和相应计算，制定了相应设计方案。在此过程中所遇到的问题通过与老师沟通，大部分已经得到解决，并开始着手最后阶段的设计工作。指导教师意见指导教师签名：黑龙江八一农垦大学本科生毕业论文（设计）任务书论文题目离心分离器结构设计及模学院名称工程学院姓名王志勇专业班级设计 05（ 1）班指导教师刘天祥课题类型设计毕业论文（设计）的内容摘要本文现针对某型发动机润滑系统中的分离器进行了油气分离技术的分析并根据分离效果的要求来初步确定分离器的转子的结构尺寸，建立了理论推导的计算模型并使用术对其进行三维造型设计。毕业论文（设计）基本要求及工作量要求 1. 论文基本要求：毕业论文（设计）按照工程学院的基本要求进行撰写，注意说明书的要求和完整性 2. 分离器系统结构装配图： 1 张；壳体： 1 张；转子图： 1 张。三维零件。要求结构设计简单合理，工作性能强，造价比较便宜。毕业论文（设计）的主要阶段计划（分前期、中期、后期）前期：进行方案的论证，确定方案，完成开题报告和摘要等。中期：进行离心分离器的结构设计，主要部件的设计，按规定的统一规范化要求撰写设计说明书。后期：审查设计，准备答辩；毕业答辩；修改说明书和图纸。任务下发日期 2009成日期 2009主任主管教学院长审批（签字）： 1 黑龙江八一农垦大学毕业设计 (论文 )开题报告学生姓名：王志勇学号： 20054024152 专业：机械设计制造及其自动化设计 (论文 )题目：离心分离器结构设计及模指导教师：刘天祥 2009 年 3 月 18 日 2 毕业设计（论文）开题报告文献综述 1、本课题研究的意义本文现针对某型发动机润滑系统中的分离器进行了油气分离技术的分析并根据分离效果的要求来初步确定分离器转子的结构尺寸，建立了理论推导的计算模型并使用术对其进行三维造型设计。润滑系统中由供油泵从油箱中抽出一定流量的润滑油 ,经过压力调节活门的调压使泵出口的润滑油压力基本恒定 ,压力油经过油滤过滤后通过直射式喷油嘴向轴承内圈外缘喷油 ,借助离心力将润滑油带入轴对发动机前后轴等进行润滑 ,润滑过后的热润滑油靠回油泵流回有箱 ,由于润滑过后的润滑油中含有大量气体对系统不利。因此 ,在流回油箱前需进油气分离器把润滑油于气体分离。润滑油系统所采用的油气分离装置主要有三种类型：动压式油气分离器，离心机式油气分离器，平板式油气分离器。其中平板式最简单 ,它利用润滑油以薄层流过平板或孔隙或滤网时气泡破裂使空气从润滑油中溢出从而使油气分离 ,显然在润滑油粘度较大及气泡直径较小时分离效果较差 ,且当油流较大时 ,需要较大的平板 ,它用于早期的或小型发动机。 2. 课题简介和设计要求 1. 简介离心分离装置是润滑系统的重要组成部分 ,在润滑油的流动过程中 ,大量的游离空气和燃气抽到润滑油中来 ,使润滑油中的空气含量增加这将降低它的冷却能力 ,增大其消耗量及管路中的流油阻力 ,影想泵的抽油能力，因此在靠近油箱的回油路出口上需要设计油气分离器，把润滑油中含有的大部分空气分离出来。分离器有多种形式，其中离心分离器效果最好，它主要利用离心力场将油液中的未溶气体分离出来，在这种情况下，工作液为重物质，在离心力场的作用下甩向转子外缘，而气体较轻，在压力场的作用下集中在转子中心，在此加以聚集并排出。 2. 本设计的要求本文现针对某型发动机润滑系统中的分离器进行了油气分离技术的分析并 3 根据分离效果的要求来初步确定分离器转子的结构尺寸，建立了理论推导的计算模型并使用术对其进行三维造型设计。 3、离心分离器的发展现状。依靠粉粒自重，使粒子从气一固相分离出来，所用的设备为沉降室。其结构简单，阻力小，但分离效率低，一般只用作预分离器，即用于分离直径在 75 惯性分离设备是利用离心力哦突然改变高速气流方向的办法来达到分离的目的。多用来分离粒径为几十微米的粉体拉子。惯性分离器有两种。一种是使气流方向突然改变，由粉粒的惯性冲击力使粉粒与气体分离。为防止粉粒反弹重回气流，有的在粉粒直进方向加贮水缸，使分离器进入液相，被水流带走。另一种是利用高速旋转气流使粉粒产生离心力，这种分离设备最典型的是旋风分离器。许多旋风分离器的分离效率在右，对气一固相分散度高的系统，分离效率只有 70%左右。尽管其分离效率不高，但结构简单，投资少，维修方便，不仅能单独用，还可以作为高效分离器的预分离器用，使用最为广泛。湿式洗涤分离器是将含固体气流与水接触，使粉粒增湿，造成粉粒与气体的重度差增大，使粉粒进入液相。在这类设备中典型的有泡沫塔、液膜离心分离器、文丘里洗涤器等。多用来分离带有附着性、易潮解及易燃的粉粒与易爆性气体的混合物。这类分离器分离效率高，但阻力大，被分离的粉粒进入液相会造成二次污染，给其使用带来了一定的局限性。这种分离器借助于过滤材料把含尘气流中的粉粒进行机械截留，而气体穿过过滤材料被过滤分离。过滤有表面过滤和内部过滤之分，工业上多采用前者过滤分离，一般用于露点温度以上含湿较小的气一固相分离。过滤材料多采用纤维型和颗粒状，由于过滤材料的不同，分离器的形式较多。纤维型过滤分离器以袋滤器最为普遍，纤维过滤材料有天然纤维 (棉、麻、毛 )，人造纤维 (玻璃纤维、金属纤维、陶瓷纤维、石墨纤维等 )和合成纤维 (聚脂、尼龙等 )。目前过 4 滤材料已由合成纤维替代了天然纤维。合成纤维具有耐磨损、耐腐蚀、寿命长等优点。静电分离设备是在针状电极 (负 )与筒状或板状电极 (正 )之间加数万伏电压，当含粉尘的气体进入分离器后，放生电晕放电，使气体成离子状态。气体离子与粉粒碰撞接触，使粒子带电，带电粒子受板极的吸引，在板极处加以收集以达到除尘目的。静电分离设备一般经前置分离器 (一般离心分离器 )后作为二级分离器使用。其分离效率高，使用较为广泛，但其使用温度不能过高，一般在 100 一 2000C 之间。为防止集尘极震动时粉尘飞散和便于清灰，现已采用带电水滴除尘装置。参考资料 1 刘柏谦 ,魏高升 . 几何因素对循环流化床锅炉用惯性分离器离性能影响的研究 J锅炉技术 , 2004,(01) . 2 王清华 . 旋风分离器结构改进的研究现状和发展趋势 J锅炉技术 , 2007,(02) . 3 由长福 ,祁海鹰 ,徐旭常 . 煤粉颗粒所受的数值模拟 J工程热物理学报 , 2001,(05) . 4 石惠娴 ,王勤辉 ,骆仲泱 ,岑可法 . 用于气固多相流动的研究现状 J动力工程 , 2002,(01) . 5 滕汜颖 ,李永光 ,周伟国 ,马昕霞 . 气固两相流动测量技术的现状与展望 J上海电力学院学报 , 2002,(04) . 6 侯凌云 ,严传俊 . 直升机粒子分离器三维两相流场的数值模拟 J航空动力学报 , 2000,(02) . 7 侯凌云 ,严传俊 . 二维粒子分离器的流场及分离效率的数值模拟 J航空动力学报 , 1997,(04) . 8 付娟 ,宁智 ,姜大海 ,李军 ,卢晓 . 热泳力作用下柴油机微粒在冷却通道中沉降规律研究 J内燃机学报 , 2007,(03) . 9 余汉成 . 重力式分离器的沉降理论与实用公式 J天然气工业 , 1994,(06) . 10 李熹 ,郭益 ,米力田 . 新型过滤器结构分析及改进 J天然气与石油 , 2005,(01) . 11 廖荣章 . 杠杆式自动放水装置 J. 煤矿机械 , 1990,(04) . 5 毕业设计（论文）开题报告本课题拟用研究手段（途径）和工作路线 1、设计研究方法 1 . 独立思考，继承和创新设计时，要深入设计现场，深入了解现有物料粉碎的现状，认真阅读参考现有的相关技术资料，继承或借鉴前人的设计经验和成果，但不能盲目地全盘抄袭，应根据具体的设计条件和要求，独立思考，大胆地进行改进和创新。只有这样，才能做出高质量的设计成果。 2. 全面考虑现有物料粉碎的方法零部件地强度、刚度、工艺性、经济性和维护性等方面要求任何零部件的机构和尺寸，除去考虑它的强度刚度外，还应该综合考虑零件本身及整个部件的工艺性要求、经济性要求、使用要求等才能确定。 3. 使用标准和规范设计时应尽量使用标准和规范，这有利于零件的互换性和工艺性，同时也可减少设计工作量、节省设计时间，对于国家标准或部门规范，一般都要严格遵守和执行。设计中采用标准或规范的多少，是评价设计质量的一项重要指标。因此，在毕业设计中，凡是有国家标准和企业标准规范要求的，应该尽量采用。 2、工作路线 1) 设计准备了解设计任务书，明确设计要求、工作条件、设计内容的步骤；通过查阅有关设计资料，参观实物征询操作人员的建议等，了解设计对象的性能、结构及工艺性；准备好设计需要资料、绘图工具；拟定设计计划等。 2) 油气分离器草图设计绘制油气分离器装配草图；进行油气分离器总体结构设计和部件设计。 3) 编写设计说明书写明整个设计的主要计算和一些技术说明。 6 毕业设计（论文）开题报告指导教师意见： 1对“文献综述”的评语： 2 对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：指导教师：年月日所在专业审查意见：负责人：年月日学士学位毕业论文（设计）离心分离器结构设计及模学生姓名：王志勇指导教师：刘天祥所在学院：工程学院专业：机械设计制造及其自动化中国大庆 2009 年 5 月摘要 I 摘要离心分离器又称离心机。利用离心力将溶液中密度不同的成分进行分离的一种设备。可进行固液分离、液液分离 (重液体和轻液体及乳浊液等 )。该设备的主要部分是电机带动一可旋转的圆筒，称做转鼓。有的转鼓壁上有很多小孔，离心分离时，转鼓壁上衬有滤布，使固体物留在鼓壁而液体通过小孔甩出。也有的转鼓无小孔，被甩液体可以用导管排出。离心机的转速可分为常速和高速，离心机的转速越高，分离效果越好 (实际应该是看离心力，离心力越大分离效果越好，但是离心力的大小与转速的平方成正比，所以也可认为转速越高分离效果越好）。按分离的机理来说，离心机可分为过滤离心机和沉降离心机。按主轴和转鼓轴线的方向可分为立式和卧式。按离心机操作特征可分为间歇式和连续式。按卸料方式分为推料式、刮刀式和螺旋式等。关键字：离心分离器，油气分离器， I as of in of to of a be . of is a as so in be be to of at of of is to of so be to of be in of be to of be By of 录录 . 1 题简介 . 1 心分离器原理 . 1 . 3 转子结构设计 . 3 转子计算 . 7 . 10 的设计 . 10 轴器的选择： . 12 承的选择 . 12 . 14 介 . 14 离器壳体建模 . 14 的建模 . 18 子的建模 . 20 配模型 . 22 . 23 具设计 . 23 小结 . 25 参考文献 . 26 致谢 . 27 黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 1 - 题简介离心分离装置是润滑系统的重要组成部分 ,在润滑油的流动过程中 ,大量的游离空气和燃气抽到润滑油中来 ,使润滑油中的空气含量增加这将降低它的冷却能力 ,增大其消耗量及管路中的流油阻力 ,影想泵的抽油能力，因此在靠近油箱的回油路出口上需要设计油气分离器，把润滑油中含有的大部分空气分离出来。分离器有多种形式，其中离心分离器效果最好，它主要利用离心力场将油液中的未溶气体分离出来，在这种情况下，工作液为重物质，在离心力场的作用下甩向转子外缘，而气体较轻，在压力场的作用下集中在转子中心，在此加以聚集并排出。本文现针对某型发动机润滑系统中的分离器进行了油气分离技术的分析并根据分离效果的要求来初步确定分离器转子的结构尺寸，建立了理论推导的计算模型并使用术对其进行三维造型设计。润滑系统中由供油泵从油箱中抽出一定流量的润滑油 ,经过压力调节活门的调压使泵出口的润滑油压力基本恒定 ,压力油经过油滤过滤后通过直射式喷油嘴向轴承内圈外缘喷油 ,借助离心力将润滑油带入轴对发动机前后轴等进行润滑 ,润滑过后的热润滑油靠回油泵流回有箱 ,由于润滑过后的润滑油中含有大量气体对系统不利。因此 ,在流回油箱前需进油气分离器把润滑油于气体分离。润滑油系统所采用的油气分离装置主要有三种类型：动压式油气分离器，离心机式油气分离器，平板式油气分离器。其中平板式最简单 ,它利用润滑油以薄层流过平板或孔隙或滤网时气泡破裂使空气从润滑油中溢出从而使油气分离，显然在润滑油粘度较大及气泡直径较小时分离效果较差 ,且当油流较大时 ,需要较大的平板 ,它用于早期的或小型发动机。动压式油气分离器是利用液体旋转离心力来进行油气分离的 ,在摩擦阻力大 ,液体旋转角度下降快的情况分离效果较差 ,一般设计在回油箱的回油管的出口 ,回油在压力作用下切向进入油气分离器 ,在内壁上旋转使气体分离逸出 ,离心机式分离效果最佳 ,这是由于离心机式分离器依靠转子的旋转使油气获得较高的切向速度 ,但它需要消耗一定的功率来驱动转子。心分离器原理离心分离器主要利用离心力场将油液中的未溶气体分离出来，在这种情况下，工作液为重物质，在离心力场的作用下甩向转子外缘，而气体较轻，在压黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 2 - 力场的作用下集中在转子中心，在此加以聚集并排出。分离器一般是有转子 ,壳体 ,转子轴等零件组成如图示由经验得出 ,油气进口位置一般在较小的径向位置上 ,这样可以使进口的阻力减小 ,同时便于油气分离 ,而润滑油出口一般设计在最大径向位置上 ,以达到最高的分离效果 ,并足以克服最大的出口反压 ,通气口则要安置在转子中心轴上的低压区 ,轴上开孔或沿轴向做环形间隙 ,于气体从通气孔排出。图离器总体结构离心分离器中，转子是对油施加旋转的核心。因此转子在结构上大多采用辐板结构。辐板起到了连接和加强的作用，更主要的目的是使油气进入转子内腔后能尽快获得圆周运动，使油气迅速分离，缩短了转子轴向尺寸。采用辐板数目的多少直接影响到了油汽分离器的分离效果。辐板数目不能太多也不能太少。辐板数目太少。液体将不能很快的没整个周向展开形式，圆柱形的自由表面，不利于油气分离；并且当出口反压很小时；还可以将气体带出；辐板数目太多，则占据了过大的空间，也使分离面积减小；一般取 4为宜。黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 3 - 转子结构设计离心分离器，直接由发动机轴通过减速齿轮带动旋转；油气乳化液在转子里的运动实际是油，现在计算可以进行适当的简化由于分离器的通道坡度不大，不考虑附面层影响，可以认为通道内的轴向速度不变；即油气的轴向速度为 V，因为发动机所用的润滑油求在较低或较高的温度下均能正常工作；并要求有小的粘度，所以可能把润滑油假定为理想流体。在离心力的作用下，较重的润滑油甩向周边再流入油箱，而留在转子中心的空气和润滑油蒸气通向发动机的内通风腔。为了简化运算建立如下模：认为转子半径为尺寸，内部通道的半径为图示。取一流体微团作为研究对象，现在进行一般情况下的运动分析。图子结构简图由理论力学关于加速度合成的定理可以得到焦点，运动的绝对加速度， r；牵连加速度 e 与斜式加速度 c 三者的和。当原点以 V。的速度进入转子做匀速曲线运动，认为原点在图式位置时的曲率半径为 r，则这三项加速度分别为：（ 1） r 相对加速度：由于流体微团相对于转子叶片做匀速曲线运动，故只有法向加速度；即 r=V。 2/r （（ 2） e 牵连加速度：黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 4 - 因为转子做匀速运动，故只有向心加速度即： e=（ P W） 2r （（ 3） c 科氏加速度：由 c=2确定 c 在图示平面所垂直的平面内，并与 V。垂直它的大小为： c=20=2( w) （为了方便计算，将相对加速度，牵连加速度，科氏加速度在标轴上投影得： c o sc o s 20 ( s i n)(s i n 202 ( c o s)(2(222 (因此 ac 式中 m 流体微团的质量；油珠对转子角速度的滞后系数；转子的角速度；油气的入口速度；入口速度和轴向夹角的余角。对于该油气分离器来说；因为油气的流量 Q，恒定转子半径近似相等，原以可以认为油气相对于油气分离器中做匀速直线运动。所以：对加速度：由于流体微团相对于转子叶片做匀速直线运动，即式 ( ( r 故不存在相对加速度，即 0 连加速度 : 因为转子做匀速运动，故只有向心加速度，即方向如图所示。式中 r 流体微团到转子中心的距离。氏加速度：由 re v，且相对速度和角速度的方向平行。所以在式 ( ( 为 90 度，即 20 0，所以绝对加速度黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 5 - ，流体微团所受到的离心力为 c 20303 66 (式中 d 流体微团的当量直径； 0 滑油密度。它所受到的阻力是： 24220 (阻力系数 105 15 105范围内时，适用以下的经验公式：C ，所以阻力为 (由于流体微团的重力和离心力相比小的很多，所以可以忽略不计。在运动流体内中所受的内摩擦力也可以相互抵消。所以它所受的离心力和阻力相互平衡，即 c 。由此可以解出流体微团的相对抛离速度：它在油气分离器中所需要的抛离时间为式中为微团的抛离距离，这个值随着油珠所在的位置不同而异，我们可以知道当 21 r 时这个抛离距离最大。流体微团的相对抛离速度，由公式 (知，当 r 取最小值时拥有最小的抛离速度，所以取 r 即 i nm a xm a (也就是说当油气乳化液入口时贴近转子内通风腔外表面的部分是分离时间最长的部分。当油气以速度对于转子向前运动时它在分离器内的最大停留时间为 0 (由于00 ， 2210 ，式 (以改写为黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 6 - 221m a (式中油气分离器入口的实际面积； L 油气分离器通道的总长度； Q 通过油气分离器的总流量； k 面积系数；转子轴中间的通道内径；转子的当量外径。若流体微团在油气分离器停留的时间大于他的抛离时间 (则可以保证在直径为 d 的油粒全部甩向转子的边缘，达到油气分离的目的。而保证抛离的临界条件，由此可以得出该油气分离器可以分出去的油粒的最小直径为： a xm a 9109432219521)475( 910322195294 1)475( 式中滑油的运动粘度。由公式 : (2)/5/6/(364 02） 7(110)2/(755/6 =19/700/5/6 =s) 即当油气乳化液入口时贴近转子内能风腔外表面的部分是分离时间最长的部分。将实际数据带入公式： 22） /Q K= 黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 7 - 转子计算子结构尺寸计算通过以上的分析计算，我们得到了可分离的油气的临界直径 d 为 910322195294 1)475( 将 L=， 1 2带入式 (可以导出转子外径 751 ( 由 2 可以得出转子轴中间的通道内径。由 L 1 可以得出转子通风腔的长度。通过比例的分析计算，我们得到可分离的油气的临界直径 d 为： d=(V) 4/9(75/45/9Q/1+ 2/3(1/4W)10/9 =(02) 4/9(75/417) 5/920/70(36+17) 2/3(1/7)10/9 =据花键轴的轴径为 31得转子的外壁为 82子壁厚为 710，顾转子内壁为 55 和 73中孔距离为 1315孔距离为 1316 子平衡计算（ 1）刚性转子的静平衡计算如图为一盘状转子。已知转子以角速度 w 回转时，各偏心质量所产生的离心惯性力为：为平衡这些离心惯性力，在转子上加一平衡质量平衡，即： )2,12 黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 8 - 矢径质径积平衡质径积大小和方位可根据上式用图解法求出。求出，可以根据转子的结构选定即可定出平衡质量也可在反方向除去一部分质量使转子得到平衡，只要保证mb可。结论： 1）静平衡的条件：分布于转子上的各个偏心质量的离心惯性力的合力为零或质径积的向量和为零。 2）对于静不平衡的转子，不论它有多少个平衡质量，都只需在同一平衡面内增加或除去一个平衡质量就可以获得平衡，（ 2）刚性转子的动平衡计算如图为一长转子。已知及转子以角速度 w 回转时，各偏心质量所产生的离心惯性力将形成一空间力系。 1）将力 P 分解为相互平行的两个分力： 2）选定两个回转平面 I 及为平衡基面，将各离心惯性力分别分解到平衡基面 I 及。将解为平衡基面 I 内的 , 和平衡基面 2设 0 02211 bb )(,/ 11 321 和、黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 9 - 内的 , , 空间力系转化为两个平面汇交力系。 3）在平衡基面 I 及适当地各加一平衡质量，分别使两个基面内的惯性力之和分别为零，则转子达到动平衡。平衡基面 I 及的平衡质量的大小和方位的确定同静平衡计算方法。分别列出基面 I 及的平衡条件；选取适当的比例尺，用图解法求出和 I I；根据转子的结构选定和 I ，定出平衡基面 I 及的平衡质量和 I 。结论：动平衡的条件：当转子转动时，转子分布在不同平面内的各个质量所产生的空间离心惯性力系的合力和合力矩均为零。对于动不平衡的刚性转子，不论它有多少个偏心质量，以及分布在多少个回转平面内，都只需在选定的两个平衡基面内增加或除去一个适当的平衡质量，就可以使转子获得动平衡。静平衡的转子不一定动平衡。动平衡同时满足静平衡的条件经过动平衡的转子一定静平衡；反之，经过黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 10 - 统设计的设计取轴的材料和热处理的方法离心分离器是一般机器设备，所受载荷不大，主要承受扭矩作用根据钢的材料的力学性能选择， 45 钢粗加工后进行调质处理便能满足使用要求。经查机械传动装置设计手册 B=640 s=355 00=60 轴的最小直径计算公式为： 3P/n 由教材表，查得： A=110 110320 =轴的左端轴径为 25，右端为 15。的结构设计在花键轴已初选用 600Z 型轴承与轴承配合的轴径为 15，以轴肩作轴向定位，另外还要考虑在油气分离过程中，被分离的气体，要从轴的中心排出，因此该轴应做成空心的轴，如图示。因为半联轴器与轴配合部分的长度为 38需要轴左边第一段应比 38 小，顾取 35 图的简图的强度计算（ 1）作用在轴端上的拉力轴线简化，其结果如图示，黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 11 - （ 2）传动轴受铅垂力。 1+（ S+6+3）力使轴在铅垂面内发出弯曲变形。外力偶矩为 T=（ 6 力偶矩与电机传给轴的扭矩相平衡，使轴产生扭转变形，故此轴属于变扭组合变形。（ 3）内力分析分别作出轴的弯矩图和扭矩图如上图所示。由内力图可以产断 C 截面为危险截面，该截面上的内力矩为： n= （ 4）轴的转速离心力 r/2F=r R 代表转子的分类半径， r/表的是转速。从计算公式中可看出加大离心力的方法有两种：第一，增大转子的旋转半径；第二，提高转速。如果只增大黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 12 - 离心机转子的旋转半径离心机的体积将会增大，不如直接增高转速来提高离心力，提高更直接。现在离心机厂商酶标板转子所承受的离心力大多在 3000 以下，要想提高离心力必须提高电机转速这一点比较容易，但更重要的是考虑安全性，离心机外壳用足够厚的钢板和离心机良好的减震系统，本设计转子半径为 82离时间为本设计轴的转速选择为 3500r/ （ 5）强度校核按第三强度理论得： n2/ (103)2+(103)2 故该轴满足强度要求轴器的选择：分离器转子轴采用弹性柱销联轴器。由前计算知 10 N m。由教材查表选用弹性柱销联轴器，型号为轴器 45 845014 主要参数尺寸如下：许用最大扭矩： 30 N m。许用最大转速： 000 r/ 承的选择（ 1）选轴承类型：根据载荷情况和转速选用深沟球轴承类型代号 6；（ 2）选轴承尺寸：查表 12轴承内径 d=15 内径代号为 02; 查表 13尺寸系列代号 02；黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 13 - 介件以其功能强大，易学易用和技术创新三大特点，以逐步成为世界上领先的三维决方案。随着新版软件的推出，其功能更加强大。全世界已经有越来越多的高校，科研所和集团公司采用该软件进行产品的设计和开发。该软件可广泛运用航空航天，汽车交通，国防军工等行业，及科研研究。该软件的研究与开发吸取了当今图形处理技术和计算机技术的最新成果引领着三维型的发展趋势。其最大特点在于所绘图形可以进行尺寸驱动，便于修改草图。而在三维造型中，草图的正确与否直接关系到三维实体零件能否顺利生成与质量的好坏。因此，准确，快速完成草图的绘制，是更好的进行下一步工作的前提，应当给予足够的重视在进行草图绘制时，首先分析草图的基本构成，区分清楚基准线，中间线段和连接线段，从整体上把握草图，做到心中有数起，其次，应用里又可以分成三个层次，先绘制基准线和已知线段，应用尺寸标注工具和几何关系工具完成几何图元的定形和定位，在绘制中间线段，最后绘制连接线段，再次，应用草图编辑工具对所绘制的草图进行修剪。最后对草图进行局部细化，完成草图绘制。有很强的文件交换功能 ,可以输入 ,输出数十种文件格式 ,可以与软件很方便地进行文件交换。离器壳体建模对于一个新产品设计，首先要建立零件文件；（一）建立新的文件 1、单击标准工具栏上的新建命令按钮，或选择“文件” “新建”菜单命令，打开“新建件“对话框”。 2、单击“零件”图标（或单击“高级”按钮），进入口；然后选择零件图标，如图示。 3、单击“确定”按钮。这时就会创建一个新的零件文件。黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 14 - 图建件对话框（二）绘制草图：经过对壳体形状的分析首先绘制壳体部分的草图，然后进行旋转特征生成形状由于该部分属于四转体因此，画草图时要先画一条中心线利用中心线方可生成旋转特征；（ 1）、在计树中选择前视基准面；（ 2）、单击草图绘制工具栏中的草图绘制命令按钮，此时在前视基准面上打开一张草图；（ 3）、单击草图绘制工具栏上的中心线命令按钮，将指针移到草图原点处。当指针变为点时，表示指针 E 位于原点上。此时在草图上即可画，一条通过原点的中心线。（ 4）、单击草图绘制工具栏上的直线命令按钮或选择“工具” “草图绘制实体” “直线”菜单命令，根据零件图的形状初步将其画好，其颜色变为蓝色表示直线处于欠定义状态，然后用同样方法，再画出底部的圆弧，根据零件图的尺寸要求将图形定义，此时原先的蓝线将变为黑线表示此草图已定义。黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 15 - 图草图特征（三）调整形状和大小 1、单击标准工具栏上的选择命令，选择要调整的直线范围双击上面的尺寸可以轻易改变，它的数值直到满足零件图的要求为止，如图示。（四）生成基体特征 1、旋转基体特征（ a）通过所绘制的草图生成旋转基体特征的具体步骤如下： 1、单击特征工具栏上的旋转 /基体命令按钮，旋转现； 2、在旋转参数下选择旋转轴；在方向选项中选择“单一方向”；在角度选项中选择“ 360”； 3、单击“确定”完成“旋转”特征；拉伸基体特征，经分析由于壳体顶部并非回转体，因此，应分面部完成。（ 1）选中壳体顶部“右末”然后单击“插入单图”此时在顶部插入了一张新的草图，单击命令栏中 “正视于”。以便与绘制草图；（ 2）按要求单击命令栏中，“间”分别绘制出， 6 个圆；然后在画出分别与圆相切的直线；（ 3）单击“草图绘制”命令按钮中的智能尺寸分别按要求将“圆”固定；（ 4）分别两选中“直线”和“圆”在计树中，弹出对话框在“添加几何关系”，对话框中选择“相切”用同样方法分别，将其余“圆与直线添加几何关系”直到轮廓被全定义；（ 5）单击“退出”草图，然后选中草图在特征“按钮”中，选择“拉伸凸台”，此时拉伸出现计树中，在方向上、下选择给定深度，在距离 /下输入中，“默认”“合并结果”。黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 16 - （五）生成参考基准面单击“基准面”命令按钮，在参考实体中单击然后分别选中，基准轴 1和前视基准面；单击两面夹角在角度中输入 3270，单击确定此时新基准面被确定。生成筋：（ 1）在新基面中插入草图然后绘制一个开环轮廓；（ 2）单击退出草图然后选择草图单击特征工具栏中，筋此时在在参数下选择厚度，“两侧”在前厚度中输入 5拉伸方向中选择“平行于草图”。在选择生成筋的草图面中选择反转材料；（六）生成圆周阵列（ 1）单击特征工具栏中“圆周阵列”；（ 2）反向中选择“基准轴心”；总角度中输入 “ 3600”，“实例数中”输入 4，默认“等间距”，要阵列的特征中选择筋特征，单击确定完成阵列。（七）生成耳板（ 1）单击基准面，然在“参考实体”中“选择”“前视基准面”，单击“等距距离”并输入 60击反向。（ 2）在新基准面上右击插入草图；在新草图上绘制耳板草图；（ 3）单击“退出草图”并选中草图；（ 4）单击特征工具栏中拉伸凸台，在方向上、下选中上条件为绘定浓度，并输入深度值 15 （八）圆化边角由于壳体是铸件故对外部拐角处需进行铸造圆角及加工工艺角，便于生产和加工。单击视图工具栏上的旋转视图命令按钮，然后，拖动零件将其旋转到合适的位置，以便容易观察和选择边线。单击选择命令按钮，选择要进行圆角处理的边线。单击特征工具栏上的圆角命令按钮，圆角现，圆角顶览在图形区域中出现。将半径设置为单击“确定”按钮完成壳体建模，如图示。黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 17 - 图体模型的建模一、建立新的文件 1、单击标准工具栏上的新建命令按钮或选择“文件” “新建”菜单命令；打开“新建件对话框。 2、单击“零件”图标（或单击“高级”按钮；进入口，然后选择“零件”图标） 3、单击“确定”按钮，这时就会创建一个新的零件文件。二、绘制草图经分析盖的设计大致可以分成回转体和拉伸两部分。 1、单击前视基准面并插入草图。 2、单击工具栏中“直线”按钮，绘制盖的外形如图。 3、单击工具栏中“中心线”将鼠标移到原点处“自动捕捉圆心”绘制一条通过圆心的直线，以便用来作为回转轴。黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 18 - 图草图三、生成实体 1、单击退出草图并选择草图然后单击特征工具栏中旋转凸台，在中出现旋转对话框在“旋转轴”中，选择“中心线”方向“中选择“单一方向”“角度”输入“ 360” 2、要在零件上生成新的特征（例如：凸台或切除），可以在模型的面或基准面上绘制草图然后在进行拉伸，具体操作如下：（ 1）单击视图工具上的消除隐藏线命令按钮（ 2）单击草图绘制工具栏上的选择命令按钮（ 3）单击标准试图工具栏上的上视命令按钮将指针移到零件的面上，该面的边线高亮显示，表示此面可供选取。指针显示为面表示正在选取该面（ 4）单击草图绘制命令按钮，或用右键单击图形区域内的任何位置在快捷菜单中选择“插入草图”命令打开一张草图（ 5）单击草图绘制工具栏上的圆形按钮（ 6）在原点处绘制一圆，输入正确参数单击确定按钮，在按图形形状给出其他圆和直线（ 7）在圆和直线间需添加几何关系选择圆和直线，然后在计树追中，选择几何关系“相切”点确定完成（ 8）调整并修剪图形见图黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 19 - 图离器盖模型子的建模一、按照以上方法，先打开一个零件文件二、绘制草图 1、在计树中选择前视基准面 2、单击草图绘制工具栏的草图绘制命令按钮，此时在前视基准面上打开一张草图 3、单击草图绘制工具栏上的中心线命令按钮将指针移到草图原点处，当指用以作为旋转轴，然后画出转子外轮廓。 4、单击草图绘制工具栏上的“职能尺寸”，根据零件图的要求分别进行标注，完成草图绘制 5、单击“退出草图” 三、生成基体特征 1、旋转凸台特征通过旋转凸台所绘制的草图来生成基体特征的操作步骤如下：（ 1）单击特征工具栏上的拉伸凸台 /基体命令按钮，拉伸（ 2）旋转参数下执行如下操作：旋转轴选择中心线；旋转方向选择单一方向旋转角度选择 360 2、筋特征（ 1）在转子端面插入一草图，然后绘制一开环轮廓（ 2）单击特征工具栏上“筋”特征，在计树中选择“筋”项目；（ 3）在参数项目下，厚度中单击“两侧”按钮黑龙江八一农垦大学毕业论文（设计） - 20 - 筋厚度设为 5伸方向设置为垂直方向类型设置为自然（ 4）确定完成筋特征 3、拉伸切除在转子外边缘部均匀布置了 12 个出油孔，故对外边缘进行拉伸切除处理。（ 1）单击“参考几何体”或者单击“插入”菜单中“参考几何体”，然后选择“基准面” （ 2）在中，基准面下，选择参考实体前视基准面和转子边缘表面单击曲面切平面，此时预览显示新的参考基准面（ 3）单击“确定”完成，在新的基准面上插入另一张草图（ 4）单击草图绘制工具栏上的“圆”按钮，（

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