Φ2500圆盘给料机设计说明书.doc

Φ2500圆盘给料机设计【6张CAD图+毕业论文】

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圆盘 设计 cad 毕业论文
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摘  要

圆盘给料机是一种使用广泛的连续式容积加料设备,能均匀连续地将物料喂送到下一设备中。其工作原理为圆盘中部有一位于接料仓下口而高度可调的下料套筒,物料从下料套筒和圆盘的间隙中漏散出来,并被刮板从圆盘上刮落下来。它在整个烧结生产工艺流程中是必不可少的,它使混合料具有足够的透气性,以获得较高的生产率。圆盘给料机有不同类型与规格,我设计的题目是“Φ2500圆盘给料机”,采用双电动机传动方式。具有承载量大;运转平稳可靠;结构简单;容易维修;管理方便;检修周期长等特点。

在这次设计中,我完成了以下工作:设计方案选择与确定;电动机的选择;主要零部件的设计与校核;确定了圆盘给料机维修维护方案。


关键词:烧结;圆盘给料机;电动机选择;维修维护。


Φ2500 disk feeder engine

Abstract

The disk feeder machine is one kind of use widespread continuous type volume feeding equipment, it can the uniform and continuity feed the material delivers in the next equipment. Its principle of work has for the disc middle one is located at meets the bunker end opening, and the highly adjustable yummy treats sleeve, the material leaks from the yummy treats sleeve and in disc's gap disperses, and blows by the scraper the material from the disc falls down.In the entire agglutination technique of production flow on is essential, it enables the blend to have the enough permeability, obtains the high productivity. The disc feeding engine has different type and the specification, the topic I design is “φ2500 disc feeding engine”, adopt the list electrically operated engine drive method. It has characteristics such as the big load-berring capacity; revolution steady reliable; simple structure,easy to service, manages conveniently, overhaul long period and so on.

In this design, I have completed the following work: choing and determined the design proposal; chooses the appropriate electric motor; designed and examined the main spare part; determined the appropriate service maintenance plan. 


Key words: sintering;disk feeder;motor drive;two class reducer。











目  录

摘  要 I

Abstract II

1绪论 1

1.1 给料机的分类 1

1.1.1带式给料机 1

1.1.2板式给料机 1

1.1.3刮板给料机 1

1.1.4链式给料机 1

1.1.5圆盘给料机 2

1.2 我国圆盘给料设备的发展与现状 3

1.2.1国产圆盘给料机的发展趋势 4

1.2.2圆盘给料机的工作原理和分类 5

1.3 特点 7

2分析计算 8

2.1确定传动方案 8

2.1.1敞开式圆盘给料机 8

2.1.2封闭式圆盘给料机 9

2.1.3方案的确定 10

2.2 电机选择 10

2.2.1选择电机的类型 10

2.2.2选择电动机容量 10

2.2.3电动机转速的选择 12

2.2.4电动机型号的确定 13


2.3 传动比的分配 13

2.3.1总传动比是 13

2.3.2分配传动装置各级传动比 13

2.4 传动装置的总体布置 13

2.5 计算传动装置的运动和动力参数 15

2.5.1 0轴的计算(电机轴): 15

2.5.2 Ⅰ轴的计算(高速轴): 15

2.5.3 Ⅱ轴的计算(中间轴): 15

2.5.4 Ⅲ轴的计算(低速轴): 16

2.5.5 Ⅳ轴的计算(蜗杆轴): 16

3传动零部件的设计计算 17

3.1 齿轮的设计计算与校核 17

3.1.1 斜齿圆柱齿轮的设计 17

3.1.2 大斜齿圆柱齿轮设计 21

3.2 轴的设计计算与校核 25

3.3 键的校核 29

3.3.1 连接小斜齿轮的键 29

3.3.2 连接大斜齿轮上的键 29

3.4 轴承的校核 30

3.4.1校核三轴轴承寿命 30

4链传动的设计与计算 32

4.1 选择链轮齿数 32

4.2 确定计算功率 32

4.3 选择链条型号和节距 32

4.4 计算链节数和中心距 32

   4.5 计算链速v,确定润滑方式 32

4.6 计算链传动作用在轴上的压轴力 33

4.7 链轮材料的选择及处理 33

5 蜗轮蜗杆传动设计 34

5.1 选择蜗杆的传动类型 34

5.2 选择材料 34

5.3 蜗轮蜗杆的设计 34

6 圆盘给料机的安装润滑与维修 38

6.1 安装 38

6.1.1 对装配前零件的要求 38

6.1.2 安装和调整的要求 38

6.1.3 密封要求 38

6.1.4 试验要求 38

6.2 润滑 39

6.3 维护 40

7 设备的可靠性与经济性评价 40

7.1 设备完好率与利用率 40

7.2 设备的可靠性 41

7.2.1 设备可靠度的计算 41

7.2.2 设备平均寿命 42

7.3 设备的经济性评价 42

参考文献 44


致  谢 45


1 绪论

1.1 给料机的分类

给料机是物料搬运机械化和自动化系统中的辅助设备。按工作构件的运动方式,给料机可分为 3种:

1.直线式,如带式给料机、板式给料机、刮板给料机;

2.回转式,如链式给料机、圆盘给料机、螺旋给料机和叶轮给料机;

3.往复式,如振动给料机、往复给料机。

选用给料机时必须考虑下列因素:给料量及其调节范围、给料量精确度、物料的特性、安装方式、外形尺寸、可靠性、环境保护条件和自重等。

1.1.1 带式给料机

其结构组成与带式输送机基本相同。但带式给料机的上托辊间距较小,以承受料仓内物料的压力。输送带两边装有导料档板,以防止撒料。带速一般小于 0.5m/min。改变带速或出料口挡板的高度可调节给料量。带式给料机给料量大,结构简单,适用于多种物料;但外形尺寸较大,给料的封闭性差,给料量精确度不高,输送带易磨损,不宜用于粒度大、粉尘大、灼热的物料。


内容简介:
辽宁科技大学毕业设计论文第页2500圆盘给料机摘要圆盘给料机是一种使用广泛的连续式容积加料设备,能均匀连续地将物料喂送到下一设备中。其工作原理为圆盘中部有一位于接料仓下口而高度可调的下料套筒,物料从下料套筒和圆盘的间隙中漏散出来,并被刮板从圆盘上刮落下来。它在整个烧结生产工艺流程中是必不可少的,它使混合料具有足够的透气性,以获得较高的生产率。圆盘给料机有不同类型与规格,我设计的题目是“2500圆盘给料机”,采用双电动机传动方式。具有承载量大;运转平稳可靠;结构简单;容易维修;管理方便;检修周期长等特点。在这次设计中,我完成了以下工作设计方案选择与确定;电动机的选择;主要零部件的设计与校核;确定了圆盘给料机维修维护方案。关键词烧结;圆盘给料机;电动机选择;维修维护。辽宁科技大学毕业设计论文第页2500DISKFEEDERENGINEABSTRACTTHEDISKFEEDERMACHINEISONEKINDOFUSEWIDESPREADCONTINUOUSTYPEVOLUMEFEEDINGEQUIPMENT,ITCANTHEUNIFORMANDCONTINUITYFEEDTHEMATERIALDELIVERSINTHENEXTEQUIPMENTITSPRINCIPLEOFWORKHASFORTHEDISCMIDDLEONEISLOCATEDATMEETSTHEBUNKERENDOPENING,ANDTHEHIGHLYADJUSTABLEYUMMYTREATSSLEEVE,THEMATERIALLEAKSFROMTHEYUMMYTREATSSLEEVEANDINDISCSGAPDISPERSES,ANDBLOWSBYTHESCRAPERTHEMATERIALFROMTHEDISCFALLSDOWNINTHEENTIREAGGLUTINATIONTECHNIQUEOFPRODUCTIONFLOWONISESSENTIAL,ITENABLESTHEBLENDTOHAVETHEENOUGHPERMEABILITY,OBTAINSTHEHIGHPRODUCTIVITYTHEDISCFEEDINGENGINEHASDIFFERENTTYPEANDTHESPECIFICATION,THETOPICIDESIGNIS“2500DISCFEEDINGENGINE”,ADOPTTHELISTELECTRICALLYOPERATEDENGINEDRIVEMETHODITHASCHARACTERISTICSSUCHASTHEBIGLOADBERRINGCAPACITYREVOLUTIONSTEADYRELIABLESIMPLESTRUCTURE,EASYTOSERVICE,MANAGESCONVENIENTLY,OVERHAULLONGPERIODANDSOONINTHISDESIGN,IHAVECOMPLETEDTHEFOLLOWINGWORKCHOINGANDDETERMINEDTHEDESIGNPROPOSALCHOOSESTHEAPPROPRIATEELECTRICMOTORDESIGNEDANDEXAMINEDTHEMAINSPAREPARTDETERMINEDTHEAPPROPRIATESERVICEMAINTENANCEPLANKEYWORDSSINTERING;DISKFEEDER;MOTORDRIVE;TWOCLASSREDUCER。辽宁科技大学毕业设计论文第页第页目录摘要IABSTRACTII1绪论111给料机的分类1111带式给料机1112板式给料机1113刮板给料机1114链式给料机1115圆盘给料机212我国圆盘给料设备的发展与现状3121国产圆盘给料机的发展趋势4122圆盘给料机的工作原理和分类513特点72分析计算821确定传动方案8211敞开式圆盘给料机8212封闭式圆盘给料机9213方案的确定1022电机选择10221选择电机的类型10222选择电动机容量10223电动机转速的选择12224电动机型号的确定13辽宁科技大学毕业设计论文第页23传动比的分配13231总传动比是13232分配传动装置各级传动比1324传动装置的总体布置1325计算传动装置的运动和动力参数152510轴的计算(电机轴)15252轴的计算(高速轴)15253轴的计算(中间轴)15254轴的计算(低速轴)16255轴的计算(蜗杆轴)163传动零部件的设计计算1731齿轮的设计计算与校核17311斜齿圆柱齿轮的设计17312大斜齿圆柱齿轮设计2132轴的设计计算与校核2533键的校核29331连接小斜齿轮的键29332连接大斜齿轮上的键2934轴承的校核30341校核三轴轴承寿命304链传动的设计与计算3241选择链轮齿数3242确定计算功率32辽宁科技大学毕业设计论文第页43选择链条型号和节距3244计算链节数和中心距3245计算链速V,确定润滑方式3246计算链传动作用在轴上的压轴力33PF47链轮材料的选择及处理335蜗轮蜗杆传动设计3451选择蜗杆的传动类型3452选择材料3453蜗轮蜗杆的设计346圆盘给料机的安装润滑与维修3861安装38611对装配前零件的要求38612安装和调整的要求38613密封要求38614试验要求3862润滑3963维护407设备的可靠性与经济性评价4071设备完好率与利用率4072设备的可靠性41721设备可靠度的计算41722设备平均寿命42辽宁科技大学毕业设计论文第页73设备的经济性评价42参考文献44辽宁科技大学毕业设计论文第页致谢45辽宁科技大学毕业设计论文第0页1绪论11给料机的分类给料机是物料搬运机械化和自动化系统中的辅助设备。按工作构件的运动方式,给料机可分为3种1直线式,如带式给料机、板式给料机、刮板给料机;2回转式,如链式给料机、圆盘给料机、螺旋给料机和叶轮给料机;3往复式,如振动给料机、往复给料机。选用给料机时必须考虑下列因素给料量及其调节范围、给料量精确度、物料的特性、安装方式、外形尺寸、可靠性、环境保护条件和自重等。111带式给料机其结构组成与带式输送机基本相同。但带式给料机的上托辊间距较小,以承受料仓内物料的压力。输送带两边装有导料档板,以防止撒料。带速一般小于05M/MIN。改变带速或出料口挡板的高度可调节给料量。带式给料机给料量大,结构简单,适用于多种物料;但外形尺寸较大,给料的封闭性差,给料量精确度不高,输送带易磨损,不宜用于粒度大、粉尘大、灼热的物料。112板式给料机结构组成与板式输送机基本相同。板速一般小于01M/S。改变板速或出料口挡板的高度可调节给料量。这种给料机能承受物料的冲击,适用于磨琢性大,堆积密度大的大块物料和高温物料;但结构复杂,自重大,给料量精确度不高,不宜用于粉状物料。113刮板给料机工作原理和牵引件都与刮板给料机相同。刮板给料机可实现封闭、多点给料,适用于粉状或粒状、磨琢性和粘性较小的物料。114链式给料机闭合环链套挂在同一驱动轴的各链轮上,与料仓出口宽度相适应,多条并排布置,形成一道链幕图11,靠链条的重量阻止物料流出。当链轮带动链条时,物料以近于链条速度沿斜槽卸出。改变链轮转速可调节给料量。链式给辽宁科技大学毕业设计论文第1页料机适用于大、中粒度的物料。它的结构简单、耗能少,但料粒相差悬殊时容易漏料。115圆盘给料机由可回转的圆盘、导料套筒和刮板等部分组成图12。料仓内的物料通过导料套筒堆积在镶有耐磨衬板的圆盘上,圆盘转动,物料被刮板刮出给料。调节刮板位置或导料套筒的高低可改变给料量。圆盘直径一般在3M以下,转速不超过10R/MIN。圆盘给料机运转平稳可靠,调节给料量较方便,耗能少,但结构比较笨重,适用于粘性较小的粉粒状物料。12我国给料机设备的发展与现状2O世纪50年代初,矿井用给料设备主要依赖机械式往复给料机。该机型结构简单,动力消耗较大,设备笨重。其原理是,由连杆及偏心轴传动,往复作业,处理量小且成间接成堆式不均匀给料。但该机型维修量小、耐用,布置所需高度低,且对物料的粒度组成、外在水分等物理性质要求不严。已广泛用在各矿井生产中。特别是煤矿井下,直到目前,对其在恶劣条件下的适用性仍给予好评。随着矿井机械化程度的提高,对K型往复式给料机已作了大量改进,由单屈臂改为双屈臂,给料量已增加到10002000TH。6O年代,随着生产技术的发展,相继出现了电磁振动给料机,并迅速得到广泛应用。原机械工业部相继在东北的辽阳、河南鹤壁和江苏海安设立定点3家生产厂。该机型属于双质体共振钢型弹力振动,相对于K型往复给料机,其适应性更加广泛。由于结构紧凑、质量轻、可无级调速以及适用220380V不同等级电压与电耗少等特点,在国内得到推广。然而,由于该机型存在电磁铁振动时噪声大、振频高3000次MIN、振幅小115MM和调整运量的振幅大小取决于E型电磁铁静块与动块间隙、板弹簧片数以及联接杆螺母紧程度等原因,如果调节不当,间隙太大则电流增大长时间线圈铁芯会发热损坏,间隙过小造成振幅减少,致使用户深感生产管理不便。特别是在增加调速时,因噪声过大影响职工身心辽宁科技大学毕业设计论文第2页健康。为减少料仓直接作用在给料机上物料的垂直压力,配置料斗及导料仓时要有一定的角度和高度;对水分大、沾结湿滞性物料,因其频率高、振幅小出现板结和不下料现象,使其局限于非防爆场合使用;因电磁铁怕水、怕潮、振动时会产生火花而导致瓦斯爆炸,对密度较大矿石的给料也不太适合;因振幅小对物料抛浮力小,其给料量也受到限制。由鞍钢生产的DK,DB系列吊式圆盘给料机均采用敞开式给料方式,给料套筒却有敞开和封闭两种。PDX型新型圆盘给料机采用立式减速机传动,可独立使用,该产品是在消化,吸收国外实际开发设计的一种高可靠性,高效率,节能型新型圆盘给料机,其结构比国外圆盘给料机更先进,合理,并拥有多项专利。目前,已在国内重大项目工程中广泛采用,上海宝钢、三峡工程等。它采用吊挂、座式等配置,便于工艺布置及空间利用。在十多年的推广应用中,得到广大用户的一致好评,正在日益发挥作用。被公认为是目前最先进的产品之一。121国产圆盘给料机的发展趋势1996年以前的圆盘给料机(1)物料仓和传动机构无密封罩,(2)多数采用伞齿轮传动,(3)物料的轴向重力载荷由推力轴承承担。1996年以后改型的圆盘给料机(1)物料仓有密封罩,(2)改为大齿圈和小齿轮内啮合传动,(3)由以回转支承代替推力轴承承担物料的轴向重力载荷。改进型的圆盘给料机取得了较好的使用效果,但存在一些缺陷的弊端内啮合形式导致小齿轮承受圆周力相当大,因为要求匹配大尺回转支撑,增加制造成本;而且要求与回转支撑连接的各部件提高精度、密封性小齿轮出故障,不便维修一旦出现故障,势必影响整条生产线的连续运行。物料仓内套筒结构中采用了耐磨衬板,但其使用寿命较短,增加了制造和运行成本转动圆盘衬板与套筒接触部位磨损快,导致衬板使用寿命低,家大了运行成本而且耐磨衬板制造维修成本高,更换不方便辽宁科技大学毕业设计论文第3页内套筒底部与转动圆盘间间隙大30100MM,出料量不准确从以上各类给料机的发展历程可以看出,我国圆盘给料机顺应国外给料机发展模式圆盘给料机可靠耐用,维护量少,生产效率高,便于自动化管理;大型化可提高处理能力,适应高产高效集约化生产需要,实现微机自动化控制、动态分析与监控技术相结合;拓展各机型的适用范围,以满足不同物料运输的需要,降低动力消耗和噪声,更加环保和人性化设计。122圆盘给料机的工作原理和分类圆盘式给料机由驱动装置、给料机本体、计量用带式输送机和计量装置组成。给料机和带式输送机由一套驱动装置驱动,该驱动装置的电磁离合器具有实现给料机的开、停和兼有功能转换的作用。计量带式输送机的带速小于1M/S,为了测定带速设有速度检测装置,为了防止称量辊偏斜设有检测杆进行调整。圆盘给料机的工作原理就是利用料仓中的物料在重力作用下落到圆盘的盘面上,盘面回转在刮板作用下将物料均匀连续的输出到称量装置上,套筒与盘面一般间隙在2530MM之间。圆盘给料机分座式和吊式两种安装方式;根据物料的粒度来定有多种型号如等等1)DK型为吊开式,DB型为吊闭式。型型圆盘给料机能均匀,连续地将粉状,颗粒状或小块状的物料喂送到下一道设备中给料能力可通过改变下料套筒的高度和卸料刮板的位置来调整当采用调速电动机或直流电动机时,还可通过改变电动机的转速来调整给料量。2)PDX型新型圆盘给料机采用立式减速机传动,可独立使用,该产品具有高可靠性,高效率,节能型新型圆盘给料机,其结构比国外圆盘给料机更先进,合理,并拥有多项专利。3)PZ系列圆盘给料机皆为座式,有重型、轻型、热料型三种十五个规格,适用于中、细粒物料的给料,广泛应用在矿山、冶金、煤炭、建材、化工、电辽宁科技大学毕业设计论文第4页力等部门的生产中。该系列圆盘给料机是在认真总结国内外圆盘给料机技术水平基础上,采用了渐开线包络蜗杆蜗轮副传动新技术设计而成的渐开线包络蜗杆蜗轮副传动,通过一次包络获得了二次包络的效果,使给料机具有承载能力大、运行平稳、工作可靠、给料均匀、结构简单紧凑、维护方便、使用寿命长等特点,因为给料精度高,所以适合自动计量和自动给料。4)ZMBR、MBR重型圆盘给料机是一种容积计量的给料配料设备,广泛应用于冶金、化工、煤炭、建材及电力等工业部门,它的优点是结构简单,给料均匀、准确,运行平稳可靠,承载量大,调节方便,调节范围较宽,维护管理筒便,与料仓连接的出料口尺寸较大,便于安装和物料的排料。ZMBR、MBR重型圆盘给料机系座式安装,传动结构封闭,能在料尘较多的工作环境下工作,具承载力大、检修周期长的优点。由于能承受较大的料柱压力,故通常将其直接安装在料仓下部,向其他设备给料13特点圆盘给料机是一种比较成熟的给料设备,它具有以下优点1承载量大;2运转平稳可靠;3结构简单,容易维修,管理方便,检修周期长;4给料均匀稳定、容易调节,调节范围较宽;5与料仓连接的卸料口尺寸较大,便于安装和排料;6传动结构封闭,能在灰尘较多的工作环境下工作。它的缺点主要是安装空间尺寸较大,结构比较笨重,制造费用高。辽宁科技大学毕业设计论文第5页2分析计算21确定传动方案211敞开式圆盘给料机在圆盘上部安装有与圆盘同心的其直径小于圆盘的套筒,距离套筒下端面有一定的高度,套筒内装有物料,圆盘工作转动时,散落在套筒与圆盘所构成的同心圆之间盘上的物料在刮板的挡刮作用下,被送进受料装置中或运输带上,这种给料方式的圆盘给料机,叫敞开式圆盘给料机。敞开式圆盘给料机,没有良好的润滑条件,易落入灰尘、矿料和杂物,齿轮、轴及转动摩擦部位会迅速磨损。但其设备轻,结构简单,便于制造,多为中小烧结厂采用。其结构示意图如图21所示。图21敞开式圆盘给料机示意图辽宁科技大学毕业设计论文第6页212封闭式圆盘给料机在盘面工作转动时,容器内物料在刮板作用下,从排料口排向受料装置中或运输带上,这种给料方式的圆盘给料机,叫封闭式圆盘给料机。封闭式圆盘给料机传动的齿轮及轴承等部件装在刚度较大的密封壳里,因而有着良好的润滑条件,检修周期长,但设备重、造价高、制造困难,大型烧结厂采用较多。其结构示意图如图22所示。图22封闭式圆盘给料机示意图辽宁科技大学毕业设计论文第7页213方案的确定此设备工作在大型钢铁厂,其设备工作时间长。在烧结车间中工作环境恶劣,灰尘多。因为封闭式圆盘给料机传动机构实现全密封,有益于提高传动机构寿命、效率;降低了零部件的制造精度和成本;能在灰尘较多的工作环境下工作,具有承载力大、检修周期长的优点。所以选用封闭式圆盘给料机。22电机选择221选择电机的类型由于圆盘给料机工作在灰尘多的环境下,故可以选用能防止灰尘、铁屑或其他杂物侵入电机内部的电机。所以选用适用于灰尘多、水土飞溅场所的Y180L型系列封闭式异步电动机。222选择电动机容量电动机工作功率为;21WDP工作机所需功率;22KWNTW950其中阻力矩;圆盘转速。T,(其中轴承摩擦阻力矩;物料摩擦阻力矩)211T2T承承轴)(RGR21F止推轴承摩擦系数;轴03承轴承滚珠到中心轴的半径()轴RM45R承蜗轮装置与圆盘总重力;1GKNG61物料的总重力。2辽宁科技大学毕业设计论文第8页由设计参数可知,圆盘半径,物料的密度M251RD43H3/2MT所以VH2R所以,369145M又因为,G2VGKNGT7943102691,/21T)()(轴轴轴M2845370F21RR由主要设计参数可知圆盘给料能力HM/13则单位时间内给料能力为KG602物料摩擦因数,摩擦力为,2150FKNGF16703215GM所以89672NRT所以工作阻力矩)(MT3214293将求得的数据代入22得工作机功率为)(KWKWNPW9805149503其中圆盘转动效率()传动装置的总效率;23蜗链承齿联总42按机械设计手册取齿轮啮合效率(齿轮精度为8级);970齿滚动轴承效率;8承联轴器效率;联辽宁科技大学毕业设计论文第9页链轮传动效率;950链蜗杆传动效率;8蜗将以上数值代人(23)则传动装置的总效率;673085909704242蜗链承齿联总所以电动机所需功率为;)(KWPWD36709(1)皮带传动装置的总效率链减承齿联总42按机械设计手册取齿轮啮合效率(齿轮精度为8级);970齿滚动轴承效率;8承联轴器效率;联链轮传动效率;950链蜗杆传动效率;8蜗将以上数值代人(26)则传动装置的总效率760958907904242链减承齿联总由设计参数要求可知F20000N,V02(M/S)(2)电机所需的工作功率52KW076120VFPW总因载荷平稳,电动机额定功率略大于即可EDPD所以选取电动机的额定功率为13KW。辽宁科技大学毕业设计论文第10页223电动机转速的选择选用满载转速为和两种作对比。)(MIN970R)(IN1470R已知要求圆盘转度为,总传动比,其中为电机的满载)(IWMIN转速。现将两种电动机的有关数据列于表21比较。表21两种电动机的数据比较方案电动机型号额定功率/KW满载转速MINR总传动比I4180LY221470300615970197上表可知方案总传动比过大,为了能合理的分配传动比,使传动装置结构紧凑决定选用方案。224电动机型号的确定根据电动机功率和转速,确定电动机型号为。6180LY23传动比的分配231总传动比是;19740WMNI232分配传动装置各级传动比减速器传动比分配高速级的传动比;521I低速级的传动比;7辽宁科技大学毕业设计论文第11页链传动比分配23I蜗杆传动比分配4524传动方案设计和确定根据以上参数确定传动装置的布置,具体布置如图23所示。图23圆盘给料机传动方案图辽宁科技大学毕业设计论文第12页25计算传动装置的运动和动力参数2510轴的计算(电机轴);)(KWPD512;)(MIN970RN;)(MNT6140500252轴的计算(高速轴);)(联KWKP3751295120101;)(MIN70IN901RRNI;)(NNT81293512511253轴的计算(中间轴);)(承齿KWKP7631980735121212;)(MIN8IN597012RRIN;)(NT528937612254轴的计算(低速轴);)(承齿KWKP182907612323;)(MIN5I7823RRIN;)(NNT1908219053辽宁科技大学毕业设计论文第13页255轴的计算(蜗杆轴);)(蜗链KWKP0298590123434;)(MIN28534RIN;)(NNT3079904将各轴的运动和动力参数列于表22表22各轴的运动和动力参数轴号功率KWP转矩MNT转速IN1R传动比I01251146970123751218970117632895388111821910551125790293029282辽宁科技大学毕业设计论文第14页3传动零部件的设计计算31齿轮的设计计算与校核311斜齿圆柱齿轮的设计已知输入功率为,小齿轮轴的转矩,传动比KWP37512MNT812。521I1)选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数(1)选用斜齿圆柱齿轮传动,压力角取为20(2)圆盘给料机为一般工作机器,速度不高。故选用7级精度。(3)材料选择大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS。小齿轮即齿轮轴的材料为,硬度为280HBS。二者材料硬度差为40HBS。R40C(4)选小齿轮的齿数,大齿轮的齿数,取。51Z12502Z125Z(5)初选螺旋角42)按齿面接触强度设计(1)由文献2式(1024)试计算小齿轮分度圆直径,即3132112HEDTTZUTK(2)确定公式内的各计算数值试选载荷系14,THMNT812辽宁科技大学毕业设计论文第15页由文献2图1020选取区域系数ZH248。由文献2式(1023)可得螺旋角系数Z。985014COSZ由文献2表107选取齿宽系数。D由文献2表105查得材料的弹性影响系数ZE1898MPA1/2。由图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPA;大601LIMH齿轮的接触疲劳强度极限MPA。502LIMH计算应力循环次数911043819760JLHNN20652/8/U由文献2图1019取接触疲劳寿命系数,;871HNK9302HN取失效概率为1,安全系数S1,由式(1014)得。许用接触应力为;MPASKHNH52160871LIM1。932LI2取其中和中较小的值为齿轮副的接触疲劳许用应力,1H2即512MPAH22)试算小齿轮分度圆直径MM1567351298048521108243231TD3计算圆周速度32SMSNVT73106973106辽宁科技大学毕业设计论文第16页4计算齿宽B及模数NTMMM33156731TDMM4200COSCOS1ZTNTMM19534252NTMH8971367B5)计算纵向重合度3796431TAN50318TAN3180ZD6)计算载荷系数K已知使用系数1,根据V37M/S,8级精度,由文献2图108查A得动载系数;由表104查得1342;由则查图101312VH8972HB得,由表103查得。故载荷系数35FK41F38032HVAK6)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,得MM39796834102567331HTTD7)计算模数MNMM3106350COS98COS1ZN取;,取,则大N26534021COS798S1NMDZ401Z齿轮齿数,取,与互为质数。04512IZ21Z2(2)计算几何尺寸1)计算中心距MM,316451COS2041COS2NZA辽宁科技大学毕业设计论文第17页圆整后为;M145A2按圆整后中心距修正螺旋角21219314520COSCOSRARZN2)计算分度圆直径;MZDN6893S1;73120452A123)齿宽;圆整后取,BA6891D8B;MB87105213按齿根弯曲强度校核;(311)COS22131FNDSAFFZMYTK式中载荷系数(312)FVAFK由文献2表102使用系数;由文献2图108动载系数1A;齿间载荷分配系数直齿轮;由文献2表104齿向载荷12VKH分配系数,由则查图1013得,由表103342H8972HB351FK查得。F上述各值代入(317)得18235412FVAFK查文献2表1017得齿形系数;4FAY402FA查文献2表1018应力校正系数;1S81SY弯曲疲劳重合度系数70645207520AV辽宁科技大学毕业设计论文第18页弯曲疲劳螺旋角系数5401298364120Y将以上数值代入(316)得MPAF3674COS57810822331查F5904811232得小齿轮的弯曲疲劳强度极限;MPAFE651大齿轮的弯曲疲劳强度极限;42取弯曲疲劳寿命系数,;801FNK80FN取弯曲疲劳安全系数;S所以有;MPAFENF46379125801;SK122应为,所以安全。F312大斜齿圆柱齿轮设计已知输入功率为,小齿轮轴的转矩,传动比KWP7631MNT52891。71I1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数(1)选用斜齿圆柱齿轮传动,压力角取为20(6)圆盘给料机为一般工作机器,速度不高。故选用7级精度。(7)材料选择大齿轮材料为铸钢(调质),硬度为240HBS。小齿轮即齿轮轴的材料为钢,硬度为280HBS。二者材料硬度差为40HBS。45(8)选小齿轮的齿数,大齿轮的齿数,取。291Z203792Z203Z(9)初选螺旋角2按齿面接触强度设计(1)由文献2式(1024)试计算小齿轮分度圆直径,即辽宁科技大学毕业设计论文第19页31332112HEDTTZUTK1)确定公式内的各计算数值试选载荷系14,THMNT52891由文献2图1020选取区域系数ZH248。由文献2式(1023)可得螺旋角系数Z。985014COSZ由文献2表107选取齿宽系数。D由文献2表105查得材料的弹性影响系数ZE1898MPA1/2。由图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPA;大601LIMH齿轮的接触疲劳强度极限MPA。502LIMH计算应力循环次数911067381360JLHNN920527/U由文献2图1023取接触疲劳寿命系数,;81HNK9802HN取失效概率为1,安全系数S1,由式(1014)得。许用接触应力为;MPASKHNH52816081LIM1。3992LI2取其中和中较小的值为齿轮副的接触疲劳许用应力,1H2即539MPAH22)试算小齿轮分度圆直径MM17285390814710528943231TD辽宁科技大学毕业设计论文第20页3计算圆周速度314SMSNDVT8110637281064计算齿宽B及模数NTMMM3157281DTMM31695014COSCOS1ZTNTMM317638950225MHNT31883678B5)计算纵向重合度3192914TAN293180TAN3180ZD6)计算载荷系数K已知使用系数1,根据V18M/S,8级精度,由文献2图108查A得动载系数;由表104查得1355;由则查图10131VH2831HB得,由表103查得。故载荷系数25FK41F32006351HVAHK6)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,得MM3210281462178331HTTD7)计算模数MNMM3223829COS0COS1ZN取;,取,则大N367214COS0S1NMDZ31Z齿轮齿数,取,与互为质数。2712IZ321Z2辽宁科技大学毕业设计论文第21页(2)计算几何尺寸1)计算中心距,MZAN574061COS2314COS2M圆整后为;052按圆整后中心距修正螺旋角213140523COSCOSARARZN2)计算分度圆直径;MZMDN68914S1;47203052A123)齿宽;圆整后取,BA68931D8B;MB9510213按齿根弯曲强度校核;(323)COS22131FNDSAFFZMYTK式中载荷系数(324)FVAFK由文献2表102使用系数;由文献2图108动载系数1A;齿间载荷分配系数直齿轮;由文献2表104齿向载荷分1VKH配系数,由则查图1013得,由表103342H8972HB351FK查得。F上述各值代入(317)得95024FVAFK查文献2图1017得齿形系数;5021AY12A查文献2图1018应力校正系数;67S86SY辽宁科技大学毕业设计论文第22页弯曲疲劳重合度系数71065207520AVY弯曲疲劳螺旋角系数391将以上数值代入(316)得MPAF710293175COS750650289511F21318231查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限;MPAFE651大齿轮的弯曲疲劳强度极限;42取弯曲疲劳寿命系数,;801FNK80FN取弯曲疲劳安全系数;S所以有;MPAAFENF4637941625801;SK122应为,所以安全。F32轴的设计计算与校核已知其输入功率;转矩;转速。KWP182MNT190INR531选择轴的材料该轴无特殊要求,因而选用45钢调质处理。2初步确定轴的最小直径按公式初步估算轴的最小直径,根据文献2表153取,于是得120A;MNPAD5670518203310MIN输出轴最小直径为安装滚动轴承处,滚动轴承处的轴的直径,6532D为了使所选的轴径与滚动轴承的孔径相适应,故需同时选取滚动轴承的型号,辽宁科技大学毕业设计论文第23页根据最小直径选取单列圆锥滚子轴承32216,其,所以。MMTDD253108MD8065323轴的结构设计(1)拟定轴上零件的装配方案其装配方案如图35所示图35轴的结构与装配(2)根据轴向定位的要求确定轴上的各段直径和长度1为了满足滚动轴承的轴向定位要求,12轴段右端需制出一轴肩,故取12段的直径。轴配合的毂孔长度L110MM,套筒长度为MD752170MM,故。L80212滚动轴承32216,故已知轴承的长度3525MM,轴承采用套筒定位,23段应略长,故。D732334段需制出一轴肩,故34段的直径已知大斜齿轮的MD8543轮毂长为88MM,套筒长度32MM,所以。L12043445段需制出一轴肩,轴离轴承端盖的距离15MM,。L65至此已初步确定轴的各段直径和长度。(3)轴上零件的周向定位辽宁科技大学毕业设计论文第24页大斜齿轮与轴的周向定位采用平键连接,选用键为,同时为了保证齿轮与轴配合有MMLHB60128良好的对中性,故选择齿轮轮毂与轴的配合为。滚动轴承与轴的周向点78HF位是由过度配合来保证的,此处选轴的直径尺寸公差为K6。(4)确定轴上圆角和倒角尺寸4求轴上的载荷(1)作用在大斜齿轮上的力为圆周力;NDTFMT5306847201923径向力;NTR198COS2TANCOSA轴向力。NFTA30413T50(2)确定轴承支点位置,从手册中查取A值对于32216,。MA31(3)计算支反力水平面上的支反力;NFTNH386653092650921。NH141T2垂直面上的支反力MNFMA320687302D3;RNV14559159A1。NV34801R25画弯矩图水平面上的弯矩;MNFMNH3201782361078231垂直面上的弯矩;MNLNV4531辽宁科技大学毕业设计论文第25页。MNLLFMNV1007826530322合成弯矩;NMVH412211。3803226画扭矩图辽宁科技大学毕业设计论文第26页图36轴的载荷分析图7按弯扭合成应力校核轴的强度辽宁科技大学毕业设计论文第27页进行校核时,只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面B)的强度。该轴单向旋转,扭转切应力为脉动循环应力,取,轴的计算应力60;MPAWTMCA1985109634232221前已选定轴的材料为45钢,调质处理,由文献2表151查得许用应力,因此,故安全。P6011CA33键的校核331连接小斜齿轮的键其尺寸为;M50812连接齿轮的轴段直径;D4键的工作长度;BLL3812键的接触高度;HK50传递的转矩;MNT812按文献【7】查出键连接时的挤压许用应力;MPAP120;40384033PAMKLD所以键连接的强度足够。332连接大斜齿轮上的键其尺寸为;M90142连接齿轮的轴段直径;D85键的工作长度;BLL7614键的接触高度;HK0传递的转矩;MNT19按文献【7】查出键连接时的挤压许用应力;MPAP120;8457602033PAMKLD辽宁科技大学毕业设计论文第28页所以键连接的强度足够。34轴承的校核341校核三轴轴承寿命32216型轴承,查文献【7】其基本参数为,KNCR18,。41Y20E基本额定寿命;61PCNLR确定公式中的各参数对于滚动轴承;30;ARPYFXFP查手册有,1径向载荷A点的总支反力;NFFNVHR41271538622212B点的总支反力。NVHR30422轴向载荷只验算应力最大的轴承即可,所以。轴承派生NFRA4127轴向力由圆锥滚子轴承计算公式有。YD2R所以轴向载荷。NFA7014230D因为,所以由机械设计手册6,604127EFRA40X。Y所以。NYXFPARPA76204147031由以上各数据可得;HHCNLRH87068560116316辽宁科技大学毕业设计论文第29页所以轴承寿命足够。辽宁科技大学毕业设计论文第30页4链传动的设计与计算输送带链轮传动设计,总传动比;19740AWMNI主动轮转速为减速器的传动比为,,链传动的传IN/R53减I45蜗I动比推荐6,选2,链I41选择链轮齿数取小齿轮齿数21,大链轮的齿数22145。1Z2Z3I142确定计算功率查文献【7】表96得主动链轮10,图913得128,单排链,AKZK功率为1012849KW6272KWCAPAZ343选择链条型号和节距根据和主动链轮转速(R/MIN),627KWCA5N3由图911得链条号为20A,查表91得节距P3175MM。44计算链节数和中心距初选中心距3050P305031759531588MM。取0A1300MM,按下式计算链节数00PL故取链长节数115节PL由()/)(11521)/(4521)3916,查表97得P1Z21Z024883,所以得链传动的最大中心距为P21F0A1FPL1Z20248833175211521451296MM45计算链速V,确定润滑方式VP/(601000)(21553175)/(601000)06111M/S1Z3N由图914查得润滑方式为滴油润滑。021210AZZPLP153745753辽宁科技大学毕业设计论文第31页46计算链传动作用在轴上的压轴力PF有效圆周力1000P/V100049/061118018NEF链轮水平布置时的压轴力系数115则1158018FPKPFPKE9221N计算链轮主要几何尺寸47链轮材料的选择及处理根据系统的工作情况来看,链轮的工作状况是,采取两班制,工作时由轻微振动。每年三百个工作日,齿数不多,材料为40号钢,淬火、回火,处理后的硬度为4050HRC。MZPD027132180SIN753180SIN1ZPD1545180SIN73180SIN22辽宁科技大学毕业设计论文第32页5蜗轮蜗杆传动设计51选择蜗杆的传动类型根据GBT100851988的推荐,采用渐开线蜗杆(ZK)52选择材料根据蜗杆传动传递的功率不大,速度只是中等,故蜗杆采用45钢,表面淬火,硬度在4555HRC53蜗轮蜗杆的设计1按齿面疲劳强度进行设计根据闭式蜗杆传动的设计准则,先按齿面接触疲劳强度进行设计,再校核齿根弯曲疲劳强度。其公式为(52H212Z480KTDM1)(1)确定作用在蜗轮上的转矩2按2,估取效率08,则1ZNMM(52)262NP059T7610425/98105(2)确定载荷系数K应为工作载荷较稳定,所以取1;使用系数115;动载系AK数105;所以VK(521051VA3)(3)确定弹性影响系数。21EMPA6Z(4)确定蜗轮齿数(50IZ124)辽宁科技大学毕业设计论文第33页(5)确定许用接触应力H根据蜗轮材料为ZCUAL10FE3,金属模铸造,蜗杆螺旋齿面硬度45HRC可从参考文献2表117中查的蜗轮的基本许用应力268MPA。H应力循环次数(57H2103284069710LJN6N5)主要寿命系数(5890132K87HN6)则0899268238MPA(5HNH7)(6)计算值12DMMM13498MM2712389041因为,所以从参考文献2表112中取模数M10MM;蜗杆分度圆1Z直径。MD4蜗轮与蜗杆的主要参数与几何尺寸(1)中心距58M506291DA21(2)蜗杆轴向齿距;4310PA直径系数;102MDQ齿顶圆直径辽宁科技大学毕业设计论文第34页;M132012HDA1A齿根圆直径;6891F1F分度圆导程角101817;12ARCTNQZRT1蜗杆轴向齿厚。M750435M0SA(3)蜗轮蜗轮分度圆直径;901ZD2蜗轮喉圆直径;M690842H2A2A蜗轮齿根圆直径;4690D2F2F蜗轮咽喉母圆半径。512M55AR2A2G5校核齿根弯曲疲劳强度(5F21FYMDKT3FA9)当量齿数(55094178COS0Z332V10)根据当量齿数从参考文献2中查的齿形系数20YFA辽宁科技大学毕业设计论文第35页螺旋角系数(5926014301Y11)许用弯曲应力(5FNKF12)从参考文献2中查的ZCUAL10FE3制造的蜗轮的基本许用弯曲应力。MPA90F寿命系数(5701328K96FN13)MPA63709F44MPA9260190245317F所以,弯曲强度满足要求。6验算效率(5VTAN960514)已知10304;VVRCTFM/S(578250341OS6092OS160NDVS15)从参考文献2中用插值法查的、;代入式FV691V(514)中得0848,大于原估计值,因此不用重算。辽宁科技大学毕业设计论文第36页7精度等级公差的确定考虑所设计的蜗杆传动是动力传动,从GB/T100891988圆柱蜗杆、蜗轮精度中选择8级精度,侧隙种类为F,标注为8FGB/T100891988。8主要设计结论模数M10MM,蜗杆直径,蜗杆头数,蜗轮齿数M12D2Z1。蜗杆材料用35CRMO钢,齿面淬火;蜗轮材料用ZCUAL10FE3,金属模90Z2铸造。6圆盘给料机的安装润滑与维修61安装611对装配前零件的要求1滚动轴承用汽油清洗,其他零件用煤油清洗。所有零件和箱体内不许有任何杂质存在。箱体内壁和齿轮等未加工表面先后涂两次不被机油侵蚀的耐油漆,箱体外表面先后涂底漆和颜色油漆。2零件配合面洗净后涂以润滑油。612安装和调整的要求1滚动轴承的安装滚动轴承安装时轴承内圈应紧贴轴肩,要求缝隙不得通过005MM厚的塞尺。2齿轮啮合的齿侧间隙可用塞尺或压铅法。即将铅丝放在齿槽上,然后转动齿轮而压扁铅丝,测量两齿侧被压扁铅丝厚度之和即为齿侧的大小。613密封要求1箱体剖分面之间不允许填任何垫片,但可以涂密封胶或水玻璃以保证密封;2装配时,在拧紧箱体螺栓前,应使用005MM的塞尺检查箱盖和箱座结合辽宁科技大学毕业设计论文第37页面之间的密封性;3轴伸密封处应涂以润滑脂。614试验要求1空载运转在额定转速下正、反运转12小时;2负荷试验在额定转速、额定负荷下运转,至油温平衡为止。对齿轮减速器,要求油池温升不超过35,轴承温升不超过403全部试验过程中,要求运转平稳,噪声小,联接固定处不松动,各密封、结合处不许漏油。62润滑1选用150工业齿轮油;2轴承脂润滑时,润滑脂的填充量一般为可加脂空间的1/22/3。3润滑油应定期更换,新减速器第一次使用时,运转714天后换油,以后可以根据情况每隔36个月换一次油。辽宁科技大学毕业设计论文第38页63维护圆盘给料机常见故障及消除方法见表61常见故障原因消除方法圆盘跳动1圆盘面上的保护衬板松脱或掀起擦刮刀2有杂物或大料卡入圆盘面与套筒之间3竖轴压力轴承损坏4锥齿轮磨损严重1处理衬板,使只平整或将松脱的紧固,磨损的更换2清除杂物及大料物块4更换支撑体或立式减速器锥齿轮3更换轴承排料不均1闸刀松动或刮刀支座活动2带刮刀的套筒底边与圆盘面不平行3有大块料堵塞排料口4料仓粘料严重1固定闸和刮刀支座2调整更换套筒3清除大块物料4畅通料仓减速机构有异常响声及噪音1轴承损坏2减速机内缺润滑油3齿轮损坏1更换轴承2适量加油3更换齿轮机壳发热1油变质2透气孔不通1换油2畅通通气孔传动轴跳1传动轴瓦磨碎1换瓦辽宁科技大学毕业设计论文第39页动联轴器发生异常噪音2联轴器无油干磨3支撑体槽轴轴承损坏4联轴器损坏2加油3换轴承4更换联轴器7设备的可靠性与经济性评价71设备完好率与利用率设备完好率于利用率是评价工业机械技术管理水平的两项重要指标,它们在一定程度上反映了企业的设备管理水平和技术装备素质。设备完好率是设备管理一个重要的考核指标,它反映工业企业机械设备管理,使用,保养,维修工作的情况,对促进企业的设备管理发挥重要作用。完好率是具有横向联系的一种指标,它既能反映设备的技术状态水平,又能反映设备点检工作的状况和生产维修的工作效果。考核完好率的最终目的是保证装卸设备始终处于良好的技术状态。完好率的公式为机械完好台时完好率日历台时计划修养,修理台时设备利用率是一种纵向延伸的指标,考核它不仅可以反映设备的投资效果,设备的转运率和作业效率,而且可以反映设备系统功能的投入及性能发挥的状况。考核的最终目的在于提高设备打得利用效果,充分发挥设备的能力和潜力。利用率的公式是10机械工作台时利用率机械日历台时72设备的可靠性721设备可靠度的计算由公式辽宁科技大学毕业设计论文第40页RT)TDTEDTFT0TE(71)式中RT可靠度函数,取T800H;失效率,取04103。(72)TETR726080258设备失效率浴盆曲线如图71。图71失效率浴盆曲线722设备平均寿命平均寿命,即机械设备的可靠性另一个指标使用寿命,工作时间随机变量的期望值。由公式(73)0DTR
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本文标题:Φ2500圆盘给料机设计【6张CAD图+毕业论文】
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