【JX445】树枝粉碎成型机的中间连接部分[RW+FY]【2A0】
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【JX445】树枝粉碎成型机的中间连接部分[RW+FY]【2A0】,jx445,树枝,粉碎,成型,中间,连接,部分,部份,rw,fy,a0
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湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）任务书 论文（设计）题目： 树枝粉碎成型机的连接部分 学号： 2008963234 姓名： 李玉龙 专业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 周友行教授 系主任： 周友行教授 一、主要内容及基本要求 1、熟悉树枝粉碎成型机的中间连接部分的结构特点和工作原理，并分析总结其工作装置的性能要求以及设计原则。 2、根据树枝 粉碎成型机中间连接部分性能参数设计和计算工作装置的作业范围。 3、对工作装置进行运动学分析以及结构设计，画出二维图纸，并校核。 基本要求： 1、设计说明书一份，要 8000 字以上。 2、提交 纸（画出传送系统工作装置装配图、工作装置主要构件的装配图） 3、提交 三维模型。 二、重点研究的问题 通过查找与整理大量有关树枝粉碎机和成型机的出料和进料装置， 查阅相关文献资料了解树枝粉碎和设计参数，在此基础上设计出一套传送系统。进一步熟练使用 其他三维制图软件，设计三模型，得到传送系统结构设计部分的装配图和若干关键零件的 设计图。 三、进度安排 序号 各阶段完成的内容 完成时间 1 查阅相关资料 第一周 2 确定传动部分内容 第二周 3 零部件的设计 第三 、四、五周 4 零部件的强度 第六周 5 零部件的刚度 第七周 6 画零件图 第八、九、十周 7 画装配图 第十一周 8 撰写毕业设计说明书 第十二周 四、应收集的资料及主要参考文献 1 吴宗泽 ,罗圣国 M 等教育出版社， 2006 2闻邦椿 .机械设计手册 M 械工业出版社， 2010 3李境 .机械设计基础 M1 版 子工业出版社， 2011 4濮良贵 ,纪名刚等 .机械设计 M8 版 ：高等教育出版社， 2006 5马连生 ,杨静宁，宋曦 .理论力学 M1 版 学出版社， 2009 6罗迎杜 .材料力学 M1 版 汉理工出版社， 2001 7王启平 .机床夹具设计 M2 版 尔滨工业出版社， 2005 8裴仁清 .机电一体化原理 M1 版 海大学出版社， 1998 9朱龙根 .简明机械零件设计手册 M2 版 械工业出版社， 2005 10朱龙根 .机械系统设计 M2 版 械工业出版社， 2002 1 附录：外文翻译 齿轮和轴的介绍 摘 要 :在传统机械和现代机械中齿轮和轴的重要地位是不可动摇的。齿轮和轴主要安装在主轴箱来传递力的方向。通过加工制造它们可以分为许多的型号，分别用于许多的场合。所以我们对齿轮和轴的了解和认识必须是多层次多方位的。 关键词 : 齿轮 轴 在直齿圆柱齿轮的受力分析中，是假定各力作用在单一平面的。我们将研究作用力具有三维坐标的齿轮。因此，在斜齿轮的情况下，其齿向是不平行于回转轴线的。而在锥齿轮的情况中各回转轴线互相不平行。像我们要讨论的那样，尚有其他道理需要学习，掌握。 斜齿轮 用于传递平行轴之间的运动。倾斜角度每个齿轮都一样，但一个必须右旋斜齿，而另一个必须是左旋斜齿。齿的形状是一溅开线螺旋面。如果一张被剪成平行四边形（矩形）的纸张包围在齿轮圆柱体上，纸上印出齿的角刃边就变成斜线。如果我展开这张纸，在血角刃边上的每一个点就发生一渐开线曲线。 直齿圆柱齿轮轮齿的初始接触处是跨过整个齿面而伸展开来的线。斜齿轮轮齿的初始接触是一点，当齿进入更多的啮合时，它就变成线。在直齿圆柱齿轮中，接触是平行于回转轴线的。在斜齿轮中，该先是跨过齿面的对角线。它是齿轮逐渐进行啮合并平稳的从一个齿到另一个 齿传递运动，那样就使斜齿轮具有高速重载下平稳传递运动的能力。斜齿轮使轴的轴承承受径向和轴向力。当轴向推力变的大了或由于别的原因而产生某些影响时，那就可以使用人字齿轮。双斜齿轮（人字齿轮）是与反向的并排地装在同一轴上的两个斜齿轮等效。他们产生相反的轴向推力作用，这样就消除了轴向推力。当两个或更多个单向齿斜齿轮被在同一轴上时，齿轮的齿向应作选择，以便产生最小的轴向推力。 交错轴斜齿轮或螺旋齿轮，他们是轴中心线既不相交也不平行。交错轴斜齿轮的齿彼此之间发生点接触，它随着齿轮的磨合而变成线接触。因此他们只能传递小的 载荷和主要用于仪器设备中，而且肯定不能推荐在动力传动中使用。交错轴斜齿轮与斜齿轮之间在被安装后互相捏合之前是没有任何区别的。它们是以同样的方法进行制造。一对相啮合的交错轴斜齿轮通常具有同样的齿向，即左旋主动齿轮跟右旋从动齿轮相啮合。在交错轴斜齿设计中，当该齿的斜角相等时所产生滑移速度最小。然而当该齿的斜角不相等时，如果两个齿轮具有相同齿向的话，大斜角齿轮应用作主动齿轮。 蜗轮与交错轴斜齿轮相似。小齿轮即蜗杆具有较小的齿数，通常是一到四齿，由于它们完全缠绕在节圆柱上，因此它们被称为螺纹齿。与其相配的齿轮叫做蜗 轮，蜗轮不是真正的斜齿轮。蜗杆2 和蜗轮通常是用于向垂直相交轴之间的传动提供大的角速度减速比。蜗轮不是斜齿轮，因为其齿顶面做成中凹形状以适配蜗杆曲率，目的是要形成线接触而不是点接触。然而蜗杆蜗轮传动机构中存在齿间有较大滑移速度的缺点，正像交错轴斜齿轮那样。 蜗杆蜗轮机构有单包围和双包围机构。单包围机构就是蜗轮包裹着蜗杆的一种机构。当然，如果每个构件各自局部地包围着对方的蜗轮机构就是双包围蜗轮蜗杆机构。着两者之间的重要区别是，在双包围蜗轮组的轮齿间有面接触，而在单包围的蜗轮组的轮齿间有线接触。一个装置中的蜗杆和蜗 轮正像交错轴斜齿轮那样具有相同的齿向，但是其斜齿齿角的角度是极不相同的。蜗杆上的齿斜角度通常很大，而蜗轮上的则极小，因此习惯常规定蜗杆的导角，那就是蜗杆齿斜角的余角；也规定了蜗轮上的齿斜角，该两角之和就等于 90 度的轴线交角。 当齿轮要用来传递相交轴之间的运动时，就需要某种形式的锥齿轮。虽然锥齿轮通常制造成能构成 90 度轴交角，但它们也可产生任何角度的轴交角。轮齿可以铸出，铣制或滚切加工。仅就滚齿而言就可达一级精度。在典型的锥齿轮安装中，其中一个锥齿轮常常装于支承的外侧。这意味着轴的挠曲情况更加明显而使在轮齿接 触上具有更大的影响。 另外一个难题，发生在难于预示锥齿轮轮齿上的应力，实际上是由于齿轮被加工成锥状造成的。 直齿锥齿轮易于设计且制造简单，如果他们安装的精密而确定，在运转中会产生良好效果。然而在直齿圆柱齿轮情况下，在节线速度较高时，他们将发出噪音。在这些情况下，螺旋锥齿轮比直齿轮能产生平稳的多的啮合作用，因此碰到高速运转的场合那是很有用的。当在汽车的各种不同用途中，有一个带偏心轴的类似锥齿轮的机构，那是常常所希望的。这样的齿轮机构叫做准双曲面齿轮机构，因为它们的节面是双曲回转面。这种齿轮之间的轮齿作用是沿着 一根直线上产生滚动与滑动相结合的运动并和蜗轮蜗杆的轮齿作用有着更多的共同之处。 轴是一种转动或静止的杆件。通常有圆形横截面。在轴上安装像齿轮，皮带轮，飞轮，曲柄，链轮和其他动力传递零件。轴能够承受弯曲，拉伸，压缩或扭转载荷，这些力相结合时，人们期望找到静强度和疲劳强度作为设计的重要依据。因为单根轴可以承受静压力，变应力和交变应力，所有的应力作用都是同时发生的。 “轴”这个词包含着多种含义，例如心轴和主轴。心轴也是轴，既可以旋转也可以静止的轴，但不承受扭转载荷。短的转动轴常常被称为主轴。 当轴的弯曲或扭转变形 必需被限制于很小的范围内时，其尺寸应根据变形来确定，然后进行应力分析。因此，如若轴要做得有足够的刚度以致挠曲不太大，那么合应力符合安全要求那是完全可能的。但决不意味着设计者要保证；它们是安全的，轴几乎总是要进行计算的，知道它们是处在可以接受的允许的极限以内。因之，设计者无论何时，动力传递零件，如齿轮或皮带轮都应该设置在靠近支持轴承附近。这就减低了弯矩，因而减小变形和弯曲应力。 虽然来自 法在设计轴中难于应用，但它可能用来准确预示实际失效。这样，它是一个检验已经设计好了的轴的或者发现具体轴在运转中发 生损坏原因的好方法。进而有着大量的关于设计的问题，其中由于别的考虑例如刚度考虑，尺寸已得到较好的限制。 3 设计者去查找关于圆角尺寸、热处理、表面光洁度和是否要进行喷丸处理等资料，那真正的唯一的需要是实现所要求的寿命和可靠性。 由于他们的功能相似，将离合器和制动器一起处理。简化摩擦离合器或制动器的动力学表达式中，各自以角速度 动的两个转动惯量 制动器情况下其中之一可能是零，由于接上离合器或制动器而最终要导致同样的速度。因为两个构件开始以不同速度运转而使打滑发生了，并且在作用过程中能量散失， 结果导致温升。在分析这些装置的性能时，我们应注意到作用力，传递的扭矩，散失的能量和温升。所传递的扭矩关系到作用力，摩擦系数和离合器或制动器的几何状况。这是一个静力学问题。这个问题将必须对每个几何机构形状分别进行研究。然而温升与能量损失有关，研究温升可能与制动器或离合器的类型无关。因为几何形状的重要性是散热表面。各种各样的离合器和制动器可作如下分类： 1 轮缘式内膨胀制冻块； 2 轮缘式外接触制动块； 3 条带式； 4 盘型或轴向式； 5 圆锥型； 6 混合式。 分析摩擦离合器和制动器的各种形式都应用一般的同样的程序，下面的步骤是必 需的： 1 假定或确定摩擦表面上压力分布； 2 找出最大压力和任一点处压力之间的关系； 3 应用静平衡条件去找寻（ a）作用力；（ b）扭矩； (c)支反力。 混合式离合器包括几个类型，例如强制接触离合器、超载释放保护离合器、超越离合器、磁液离合器等等。 强制接触离合器由一个变位杆和两个夹爪组成。各种强制接触离合器之间最大的区别与夹爪的设计有关。为了在结合过程中给变换作用予较长时间周期，夹爪可以是棘轮式的，螺旋型或齿型的。有时使用许多齿或夹爪。他们可能在圆周面上加工齿，以便他们以圆柱周向配合来结合或者在配合元件的端面上加工齿 来结合。 虽然强制离合器不像摩擦接触离合器用的那么广泛，但它们确实有很重要的运用。离合器需要同步操作。 有些装置例如线性驱动装置或电机操作螺杆驱动器必须运行到一定的限度然后停顿下来。为着这些用途就需要超载释放保护离合器。这些离合器通常用弹簧加载，以使得在达到预定的力矩时释放。当到达超载点时听到的“喀嚓”声就被认定为是所希望的信号声。 超越离合器或连轴器允许机器的被动构件“空转”或“超越”，因为主动驱动件停顿了或者因为另一个动力源使被动构件增加了速度。这种离合器通常使用装在外套筒和内轴件之间的滚子或滚珠。该内 轴件，在它的周边加工了数个平面。驱动作用是靠在套筒和平面之间契入的滚子来获得。因此4 该离合器与具有一定数量齿的棘轮棘爪机构等效。 磁液离合器或制动器相对来说是一个新的发展，它们具有两平行的磁极板。这些磁极板之间有磁粉混合物润滑。电磁线圈被装入磁路中的某处。借助激励该线圈，磁液混合物的剪切强度可被精确的控制。这样从充分滑移到完全锁住的任何状态都可以获得。 of t in at to to is we be to of in n of to in a We in in of is to of in of to as we to is on a a of is an If a of in of a is a of a If we on an on an is an of is a of of is a a as In of is to of in is of It is of of to to at to or it be to A is to of by on 5 or on of be so as to or in of to as in of is on a a in in A of a a In of is be as if to or a of to is a is a A to a at is a is to of in to of a of is as or A is in or A in of a is of of of a of as on is on of it is to on is of on a 90to be to of is a 0 be be or be as In a of is of be a on of in in is to to in if As in of at of In it is to go to is of As in of a It is as in of to to of is a of a in of A is a or of it be to or or in to to be a be to at as is a or to A is a or of a be to be on of is if is so is it is be by no it is to so he as or be to is to in of it to it is a of a or of a in a of in by as it is to or is in to 7 of of In a of a or 1 2 at 1 2, of be in of to be to by or at is in a In of we be in is to of of or is in to be is to be to of or of is of be as 1. . . . or . . he of of 1. or of on 2. a at . of to a) (b) c) as A of a of of To a of be or a or be so by or on of to of do is as or to to a An of is so as to at a is is is to be a An or of a is or of of of or an an is by is to a an of or is a is a An is in By to of be a to a be 湘潭大学兴湘学院毕业设计（论文） 目 录 摘要 . 2 . 3 题的目的和意义 . 错误 !未定义书签。 内风机机发展概况 . 错误 !未定义书签。 外风机发展概况 . 错误 !未定义书签。 机的发展趋势 . 错误 !未定义书签。 2 风机的设计 . 错误 !未定义书签。 动方案的选择 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 料管的尺寸确定 . 错误 !未定义书签。 机计算和选择 . 错误 !未定义书签。 轴尺寸计算 . 错误 !未定义书签。 轮的设计计算 . 错误 !未定义书签。 轮的设计计算 . 错误 !未定义书签。 风口设计 . 错误 !未定义书签。 承座的选择 . 错误 !未定义书签。 3 强度校核 . 错误 !未定义书签。 的强度校核 . 错误 !未定义书签。 的选择及校核计算 . 错误 !未定义书签。 总结 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 致 谢 . 错误 !未定义书签。 附录：外文翻译 . 错误 !未定义书签。 湘潭大学兴湘学院毕业设计（论文） 摘要 离心式通风机是树枝粉碎成型，饲料加工机械的主要传送方式 ,其性能对树枝的加工节能降耗意义重大。分析了离心式通风机的结构特点 ,设计出满足要求的离心式通风机。 建立了离 心通风机模型，利用 件术对叶轮叶片排列形式的离心通风机进行动力学仿真分析，得到了与实际情况相近的结论。仿真结果表明，径向叶片对称交错排列叶轮的平衡性较好，其中交错排列叶片两端轴承承载情况相近 ,叶片稳定性好。风机是锤片式粉碎机的主要工作部件。利用 对锤片式粉碎机转子中的各零件进行三维建模、虚拟装配、模型分析和动态仿真。设计者可以充分利用 单一数据库管理技术，通过改变尺寸参数来方便地修改和更新零件，还可以直观地观察和分析转子的外形、零件间的相互位置关系和运动状态。 关键词： 振动；仿真； 锤片式粉碎机； ；叶片；三维建模 湘潭大学兴湘学院毕业设计（论文） he a on in In of of A of s s in by of is to or is of on is an of to of of s by of of ； 3D 湘潭大学兴湘学院毕业设计（论文） 湘潭大学兴湘学院 毕业设计说明书 题 目： 树枝粉碎成型机的中间连接部分 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 号： 2008963234 姓 名： 李玉龙 指导教师： 周友行 完成日期： 湘潭大学兴湘学院毕业设计（论文） 湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）任务书 论文（设计）题目： 树枝粉碎成型机的连接部分 学号： 2008963234 姓名： 李玉龙 专业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 周友行教授 系主任： 周友行教授 一、主要内容及基本要求 1、熟悉树枝粉碎成型机的中间连接部分的结构特点和工作原理，并分析总结其工作装置的性能要求以及设计原则。 2、根据树枝粉碎成型机中间连接部分性能参数设计和计算工作装置的作业范围。 3、对工作装置进行运动学分析以及结构设计，画出二维图纸，并校核。 基本要求： 1、设计说明书一份，要 8000 字以上。 2、提交 纸（画出传送系统工作装置装配图、工作装置主要构件的装配图） 3、提交 三维模型。 二、重点研究的问题 通过查找与整 理大量有关树枝粉碎机和成型机的出料和进料装置， 查阅相关文献资料了解树枝粉碎和设计参数，在此基础上设计出一套传送系统。进一步熟练使用 计三模型，得到传送系统结构设计部分的装配图和若干关键零件的 设计图。 湘潭大学兴湘学院毕业设计（论文） 三、进度安排 序号 各阶段完成的内容 完成时间 1 查阅相关资料 第一周 2 确定传动部分内容 第二周 3 零部件的设计 第三 、四、五周 4 零部件的强度 第六周 5 零部件的刚度 第七周 6 画零件图 第八、九、十周 7 画装配图 第十一周 8 撰写毕业设计说明书 第十二周 四、应收集的资料及主要参考文献 1 吴宗泽 ,罗圣国 M 等 教育出版社， 2006 2闻邦椿 .机械设计手册 M北京：机械工业出版社， 2010 3李境 .机械设计基础 M1版 子工业出版社， 2011 4濮良贵 ,纪名刚等 .机械设计 M8版 ：高等教育出版社， 2006 5马连生 ,杨 静宁，宋曦 .理论力学 M1 版 学出版社， 2009 6罗迎杜 .材料力学 M1版 汉理工出版社， 2001 7王启平 .机床夹具设计 M2版 尔滨工业出版社， 2005 8裴仁清 .机电一体化原理 M1版 海大学出版社， 1998 9朱龙根 .简明机械零件设计手册 M2 版 械工业出版 社， 2005 10朱龙根 .机械系统设计 M2 版 械工业出版社， 2002 湘潭大学兴湘学院毕业设计（论文） 湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）评阅表 学号 2008963234 姓名 李玉龙 专业 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计）题目： 树枝粉碎成型机的连接部分 评 价项目 评 价 内 容 选题 现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的； 量是否适当； 研、社会等实际相结合。 能力 合归纳资料的能力； 究方法和手段的运用能力； 论文 （设计）质量 述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分 析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范； 无观点提炼，综合概括能力如何； 无创新之处。 综 合 评 价 综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；论文结果有应用价值；图纸绘制符合国家标准，质量符合要求。 评阅人： 周友行 2010 年 5 月 日 湘潭大学兴湘学院毕业设计（论文） 湘潭大学兴湘学院毕业设计（论文） 湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）鉴定意见 学号： 2008963234 姓名： 李玉龙 专业： 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计说明书） 30 页 图 表 7 张 论文（设计）题目： 机械设计制造及其自动化 内容提要： 世界能源危机是人为造成的能源短缺。石油资源将会在一代人的时间内枯竭。它的 蕴藏量不是无限的，容易开采和利用的储量已经不多，剩余储量的开发难度越来越大， 到一定限度就会失去继续开采的价值 。并且城市中各类公园的数量逐年增加，绿化面积 也不断增大，在果园林业绿化带等修剪过程中会产生大量 的树枝枝叶藤类等， 需要堆放的面积体积特别大，不能及时处理同样也会污染环境，而树枝粉碎机的出现 变废为宝，创造 出新的价值，清洁环境卫生，减轻污染，创造良好的社会效益。 树枝粉碎成型机的中间连接部分我通过比较最终采用鼓风机传送，当粉碎室内的碎 料通过引风口进入高速旋转的叶轮时，在气流的带动下，将随蜗壳出口进入排料管中， 再从排料管的弯头处进入成型室。通过粉碎室的碎料速度来计算排料管的直径和风机 的几把参数，并且根据所算出来的数据来确定轴的尺寸大小和电机型号，并且绘出主要 部件的零件图，最后 绘出装配图。 湘潭大学兴湘学院毕业设计（论文） 指导教师评语 指导教师： 年 月 日 答辩简要情况及评语 答辩小组组长： 年 月 日 答辩委员会意见 答辩委员会主任： 年 月 日 湘潭大学兴湘学院毕业设计（论文） 目 录 摘要 . 1 . 2 题的目的和意义 . 3 内风机机发展概况 . 3 外风机发展概况 . 3 机的发展趋势 . 4 2 风机的设计 . 5 动方案的选择 . 5 . 7 料管的尺寸确定 . 7 机计算和选择 . 9 轴尺寸计算 . 10 轮的设计计算 . 11 轮的设计计算 . 15 风口设计 . 18 承座的选择 . 19 3 强度校核 . 20 的强度校核 . 20 的选择及校核计算 . 24 总结 . 25 参考文献 . 26 致 谢 . 27 附录：外文翻译 . 错误 !未定义书签。 湘潭大学兴湘学院毕业设计（论文） 1 摘要 离心式通风机是树枝粉碎成型，饲料加工机械的主要传送方式 ,其性能对树枝的加工节能降耗意义重大。分析了离心式通风机的结构特点 ,设计出满足要求的离心式通风机。 建立了离心通风机模型，利用 到了与实际情况相近的结论。仿真结果表明， 径向叶片对称交错排列叶轮的平衡性较好，其中交错排列叶片两端轴承承载情况相近 ,叶片稳定性好。风机是锤片式粉碎机的主要工作部件。利用 对锤片式粉碎机转子中的各零件进行三维建模、虚拟装配、模型分析和动态仿真。设计者可以充分利用 单一数据库管理技术，通过改变尺寸参数来方便地修改和更新零件，还可以直观地观察和分析转子的外形、零件间的相互位置关系和运动状态。 关键词： 振动；仿真；锤片式粉碎机； ；叶片；三维建模 湘潭大学兴湘学院毕业设计（论文） 2 he a on in In of of A of s s in by of is to or is of on is an of to of of s by of of ； 3D 潭大学兴湘学院毕业设计（论文） 3 1 综 述 题的目的和意义 世界能源危机是人为造成的能源短缺。石油资源将会在一代人的时间内枯竭。它的蕴藏量不是无限的，容易开采和利用的储量已经不多，剩余储量的开发难度越来越大，到一定限度就会失去继续开采的价值 。 在 世界 能 源消费 以石油为主导的条件下，如果 能源消费结构 不改变，就会发生能源危机。煤炭资源虽比石油多，但也不是取之不尽的。代替石油的其他能源资源，除了煤炭之外，能够大规模利用的还很少。太阳能虽然用之不竭，但代价太高，并且在一代人的时间里不可能迅速发展和广泛使用。根据经济学家和科学家的普遍估计，到本世纪 中叶，也即 2050 年左右，石油资源将会开采殆尽 。 内风机机发展概况 风机在我国拥有悠久的历史，中国在公元前许多年就已经制造出简单的木制谷风车， 战国时代就已经出现了四囊冶金皮囊，汉朝时使用 “马排、牛排 ”。到东汉时，南阳太守杜诗设计并制造了一种水力鼓风机用于冶金铸造业。冶金鼓风机发明于公元二世纪，是中国古代发明之一，也是蒸气机的原理始祖之一，于 1200 年传入欧洲。宋代也已有类似于手风琴的木风扇。是一种有自动阀门的风箱。明朝末年，更是出现了活塞式鼓风机。 现代 风机方面，我国国情不同于工业发达国家，中小型风 机是劳动力密集型产品，附加值较低，先进的工业国家不会再在技术和工艺方面大量投资，但仍在提高产品质量、降低成本、便于维护、环保四个方面注重对产品的改进。 外风机发展概况 由于风机属于在发电、化工等行业应用范围较广的通用机械，国外发达国家对风机产品的制造也很重视。世界上比较大的风机制造国主要有日本、德国、意大利、瑞士、美国等。如日本的日立制作所、荏原制作所、三菱重工业株式会社、川屿重工业株式会社等；英国的詹姆斯 豪登公司；德国的德马格德拉瓦透平机械公司和 士的苏尔寿公司、美国的克拉克公司等。 国外先进发达国家主要对技术含量高的离心、轴湘潭大学兴湘学院毕业设计（论文） 4 流压缩机等大型风机较为关注。一些著名厂商，如瑞士苏尔寿公司不但生产风机，还生产汽轮机、锅炉、大型柴油机等用于大型项目的设备。对于风机产品，国外公司在质量上注重于提高机械效率及延长使用寿命，向节约资源和节省能量方向发展；在成本上则加强新材料的研制，降低物耗，并注重整个系统总成本的降低；在维护上从部件的通用化、维护换件简易化向自动化、无需维修、节省人力方向发展；在环保方面，注重于谋求安全可靠、向低噪声、低振动等防公害技术方向发展。 当前世界先进工业国家大型风机产品开发的 主要特点是： 约资源为核心，提高单件效率和耐久性，进而提高整个系统的效率。 故警报系统的研制，节省维护、监控方面的人力。 求包括附属部件在内的产品标准化和组合化。 振动技术的研究。 发新的产品。 大限度地提高产品生产的自动化程度。风机产品大多根据用户需要有不同特性要求，多属小批量生产，特别是一些大型风机产品甚至是单件小批生产，对工艺要求复杂。目前国内生产自动化程度很低，而国外通 过研制和采用柔性制造系统，提高了生产的自动化程度。以美国为例，中小风机的生产已全部通过自动线完成，从工艺角度提高了产品质量，降低了产品成本。 从产品品种看，发达国家在大型压缩机、离心鼓风机、轴流鼓风机等产品的生产上仍占有较大优势。以日本为例， 95年风机产量为我国年产量的 因国外产品划分标准与我国不同，本段数据为估算 )，中小型通风机的生产数量和我国大致相当甚至低于我国，但离心、轴流压缩机的产量约为我国的 2倍，离心鼓风机为我国的 10倍左右。同时，轴流鼓风机在我国产量较小，基本属空白，但在日本却占风机 年产量的 20%左右。从 85心及轴流压缩机产量我国为 537台，日本为 2364台，日本是我国的 5倍多，离心鼓风机我国为 9980 台，而日本高达 176911 台，是我国的 95年情况对比，我国与之的差距在缩小。 机的发展趋势 随着科学技术的不断发展，人们对风机使用的要求也越来越高，就目前国外风机技术发展趋势而言，将沿着风机容量不断增大、高效化、高速小型化和低噪音的方向发展。 大型风 机容量继续增大。各种工业装置规模的日益大型化，客观上需要各类风机的湘潭大学兴湘学院毕业设计（论文） 5 容量也随之不断增 加，大机号的风机在未来几年在市场中将会受到欢迎。 高效化。为提高效率，三元流动叶轮已在通风机中得到越来越广泛的应用。其他的如斜流风机等特殊用途的风机发展将会更有市场。 高速小型化。各类风机采用三元流动叶轮后，在提高效率的同时，压力也可提高 。所以在同等条件下，叶轮外径可减少 10 30，这样就取得缩小体积和减轻重量的双重效果。提高转速也是风机小型化的重要途径之一。 低噪声化。风机的噪声是工业生产中噪声污染源最主要来源之一。风机大型化和高速化更使得 噪声问题十分突出。对低频噪声，风机主要通过改进风机结构设计，降低本体噪声，若达不到要求，可采取加装消声器等措施。 综上所述，这些技术既是国外风机未来发展趋势，也是国内风机行业在技术方面的努力方向。 2 风机的设计 动方案的选择 1 离心风机传送 湘潭大学兴湘学院毕业设计（论文） 6 1）原理： 离心通风机叶片之间的气体在叶轮旋转时，受到离心力作用获得动能（动压头）从叶轮周边排出，经过蜗壳状机壳的导向，使之向通风机出口流动，从而在叶轮中心部位形成负压，使外部气流源源不断流入补充，从而使风机能排 出气体。电动机通过轴把动力传递给风机叶轮，叶轮旋转把能量传递给空气，在旋转的作用下空气产生离心力，空气延风机叶轮的叶片向周围扩散，此时，风机叶轮越大，空气所接受的能量越大，也就是风机的压头（风压）越大。如果将大的叶轮割小，不会影响风量，只会减小风压。离心通风机主要由叶轮和机壳组成，小型通风机的叶轮直接装在电动机上中、大型通风机通过联轴器或皮带轮与电动机联接。离心通风机一般为单侧进气，用单级叶轮；流量大的可双侧进气，用两个背靠背的叶轮，又称为双吸式离心通风机。 叶轮是通风机的主要部件，它的几何形状、尺寸、 叶片数目和制造精度对性能有很大影响。叶轮经静平衡或动平衡校正才能保证通风机平稳地转动。按叶片出口方向的不同，叶轮分为前向、径向和后向三种型式。前向叶轮的叶片顶部向叶轮旋转方向倾斜；径向叶轮的叶片顶部是向径向的，又分直叶片式和曲线型叶片；后向叶轮的叶片顶部向叶轮旋转的反向倾斜 。 前向叶轮产生的压力最大，在流量和转数一定时，所需叶轮直径最小，但效率一般较低；后向叶轮相反，所产生的压力最小，所需叶轮直径最大，而效率一般较高；径向叶轮介于两者之间。叶片的型线以直叶片最简单，机翼型叶片最复杂。为了使叶片表面有合适的速度 分布，一般采用曲线型叶片，如等厚度圆弧叶片。 2）优点：离心风机流量变化范围大，可调性高，且风压和转速成正比，适当提高转速就能增大风压，而且在管道系统中，还可以用调节阀门来调节风压。在管道系统中，粉碎室传送出来的的碎料在密封的通道内，不会因为振动或者地形等不利因素影响运送，且结构紧凑。 3）缺点：结构复杂，维护成本比较高，噪音大，传送距离比较近 2 皮带传送 1）原理： 皮带 输送是一条首尾相接的胶带，形成封闭环，套在输送机的驱动滚筒和尾部的改向滚筒上。在输送带中部有许多托辊将其支承，使之保持一定的形状与状 态 物料送到输送带上，另一端有一卸料装置，物料经卸料装置卸下。在碎石生产运输中，卸料一般就在输送机的端部。驱动滚筒由电机经减速机带动后，依靠滚简与输送带之间的摩擦力，拖动输送带作循环运动。经袋料装置落到输送带上的物料随着带的运动而被运走。皮带输送机的主要工作元件是输送带，由输湘潭大学兴湘学院毕业设计（论文） 7 送带的运功来运输物料。固定式带式输送机由输送带、驱动装置、托辊、装料装笠、张紧装置等零部件所组成。 2）优点：输送能力大，功率消耗小。带式输送机工作时，输送带与物料之间没有相对运动，这样，不会因提高运输速 度而造成大的磨损。由于与物料无摩擦，其功率消耗就较小输送距离大，易于布置。输送带是挠性构件，具有输运坡度适应性较强的特点，便于布置为弯曲的形状，在作业场地高低不平时，很容易布置。带式输送机的装料与排料很容易设置，在任何位置都可设置装料与排料接口。构造简单，使用方使。带式输送机中没有结构尺寸大且制造精度高的零件，其金属结构件也很简单。这使得使用、维护、制造都极为有利。 3）缺点：布置传送带时，需要一定的距离空间，结构不紧凑，容易受到不利地形或其他因素的影响运送。 根据树枝粉碎成型机的中间连接部分的要求，连接部 分要结构紧凑，运送能力大，可调范围比较广，密封性能好，适应各种不利因素，我最终选取第一种方案。 料管的尺寸确定 1）计算原始数据 1 粉碎室内粉碎碎料速度 m /n 2 木材碎料密度为 6003m 3 因为木材不会是均匀排出，故增大排料系 数 10% 2)物料量 G=600=1980 /h 因为增大排料系数 10%，实际物料量 G=(1+ 1980=2178kg/h 3)风量 因为采用叶轮离心式风机，为了防止物料通过叶轮离心式风机堵卡故障和保证稳定输送，混合气流的重量浓度应取最低 =潭大学兴湘学院毕业设计（论文） 8 根据公式： 8 3气气物 物 输送木材碎料时一般取 气物 / =里去 空气温度 T=20时 气 =3m 4)水平管道内要求的最小气流速度 水平 根据公式： ）（物水平 其中 于木材碎料取 6 于木材碎料去 10 代入数据： s/ ）（水平 5)悬浮速度 t 根据公式： ）（气物h/ 于木材碎料取 这里取 1 代入数据： 3)1/00 6）管道内要求最小气流速度 s/ 水平 7）管道直径确定 根据公式： 05043600 4 湘潭大学兴湘学院毕业设计（论文） 9 机计算和选择 1）混合气流在水平运输管道内的压力损失 水平H 根据公式： ）（气水平 其中： 公式 d气 T=20时， 12气 据查表得 k=入数据： H ）（水平2)混合气流在直立管道内的压力损失 12气气 ）（ 1 这里取 入数据： 6 1( 6 3）局部压力损失 在这个排料 管中只有一个弯头，可知当纯空气时局部阻力系数 =据公式： H ）（）（气弯头 湘潭大学兴湘学院毕业设计（论文） 10 综上所述： 弯头水平 风机要求风压： 风机风机 风机要求风量： 风机Q 驱动风机功率： 带风机风机风机 1023600 其中： 机 入数据： 0 0 5 选取风 机： 根据以上的计算结果查表选取 N=1250 ， 功率P ， 86504750 Q 符合设计要求。 轴尺寸计算 1)最小直径确定 根据前面的传送参数可知 n=1250 r P=4查表可取 A=115 根据公式： 5 041 1 5 33 湘潭大学兴湘学院毕业设计（论文） 11 2)轴的结构设计 根据设计要求，从轴左端起，依次有叶轮，滑动轴承座，滑动轴承座，带轮，所有如图轴设计。 1d 2d 5图 2轴图 根据轴向定位要求确定轴的各段直径和长度： 1轴的最小直径明显是在安装叶轮处的直径 1d ， 1d =35了确保 安装稳定，叶轮处的长度 1L =90 轴的直径最大处在安装轴承座的 2d ， 2d =65为带轮必须安装在机壳里面，且与机壳外壁要留一定的空间，所有 2d 处的长度 2L =160 3d 相等，但是应为此处不需要再机壳内，且不需要预留 空间，所有此处3L=120 在 4d 处安装带轮，根据带轮确定此处直径为 4d =50度根据带轮宽度，为了确保安装稳定，稍微比带轮宽一点， 4L =55 在5此处设计比 2d 大，取5d=85度5L=10 轴上个零件的轴向定位： 在带轮和叶轮选取平键连接。 7 确定轴上倒角和圆角 在轴的 2段倒角为 2 45其余各处圆角为 R=3 轮的设计计算 带传动的主要特点：带传动是一种挠性传动，具有结构简单，传动平稳，价格湘潭大学兴湘学院毕业设计（论文） 12 低廉和缓冲吸振等特点。 带传动根据传动带的横截面形状的不同，又可以分为平带传动、圆带传动、 带传动。 I. 平带传动结构简单，传动效率高，带轮也容易制造，在传动中心距较大的情况下应用多。 圆带结构简单，其材料常为皮革、棉、麻等，多用于小功率传动 V 带的横截面呈等腰梯形，带轮上也做出相应的轮槽。传动时， V 带的两个侧面和轮槽接 触。槽面摩擦可以提供更大的摩擦力。另外， 构紧凑。 多 楔 带兼有平带柔性好和 V 带摩擦力大的优点，并解决了多根 楔 带主要用于传递功率较大同时要求结构紧凑的场合。 综合以上分析，从功率和结构上优先选择 1）确定计算功率由计算功率由下式确定： 4.4 中计算功率， K 工作情况系数。 P 所需传 递的额定功率，等于电机的额定功率， 表 2工况 载启动 重载启动 每天工作小时数 /h 10 10 16 16 10 10 16 16 载荷变 液体搅拌机等 潭大学兴湘学院毕业设计（论文） 13 动微小 （ W） 载荷变化小 带式输送机等（ W） 荷变化较大 制砖机、重载输送机等 荷变化很大 破碎机、磨碎机等 ）选择 根据型。 表 2带选型图 表 2带选型图 3) 确定带轮的基准直径槽型 Y Z A B C D E （ 0 50 75 125 200 355 500 表 2通 带 基准直径 潭大学兴湘学院毕业设计（论文） 14 型 Y 20,5,28,0,45,50,56,63,71,80,90,100,112,125 Z 50,56,63,71,75,80,90,100,112,125,132,140,150,160,180,200,224,250,280,315,355,400,500,630 A 75,80,85,90,95,100,106,112,118,125,132,140,150,160,180,200,224,250,280,315,355,400,450,500,560,630,710,800 B 125,132,140,150,160,170,180,200,224,250,280,315,355,400,450,500,560,600,630,710,750,800,900,1000,1120 C 200,212,224,236,250,265,280,300,315,335,355,400,450,500,560,600,630,710,750,800,900,1000,1120,1250,1400,1600,2000 D 355,375,400,425,450,475,500,560,600,630,710,750,800,900,1000,1060,1120,1250,1400,1500,1600,1800,2000 E 500,530,560,600,630,670,710,800,900,1000,1120,1250,1400,1500,1600,1800,2000,2240,2500 表 2通 由表 2小带轮的基准直径 1d= 100 4)计算带的根数 Z 将有关数据代入式得到不同转速时单根 转速为 1250r/皮带轮所用单根 V 带的额定功率为： 00() P K K 由公式： 取 Z=2 5）带轮的材料
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