橡胶切条机设计


    摘
    橡胶切条机种常机械装置功帮助广户快速完成切割橡胶切割效率工十倍高效率橡胶切条机橡胶生产企业专门制作橡胶切条机产生节省量工费提高切割效率
    课题实际生产应中提出够达实际求着社会济快速发展橡胶制品需求应越越广泛橡胶切条机开发改进渐渐国家许企业提日程前国橡胶切条机需国外进口切割技术处落状态年需求越越考虑济技术方面情况急需发展橡胶切条机生产技术实现橡胶切割行业完全目标背景提出课题根已资料现橡胶切条机提出改进方法进行模拟验算达更加实效目
    文针国外现产品进行改进次设计中现橡胶切条机材料前提条件带轮刀具齿轮轴等相关系统进行全面设计着重设计带轮减速器配合希实际生产中作产品更适合工厂顾客需求
    希次设计橡胶切条机达预期设计求实际应中取良效果

    关键词:带轮 齿轮 刀具 轴 改进

    Abstract
    Rubber cutting machine is a commonly used mechanical devices its main function is to help the majority of users cut rubber quickly and the efficiency is ten times of labor The efficient rubber cutting machine is specially crafted for rubber manufacturers it also saves much labor costs and improves the efficiency of cutting greatly
    The topic put forward from the practical application and can reach the actual requirements With the rapid development of society and economy the demand and used for rubber products is more and more widely The developments and improvements of the Rubber cutting machine is gradually put on the agenda in country and many companies In our country cutting technology is bad rubber cutting machine need to be imported from abroad in past years for a long timeBut in recent yearsfor the reason of the demand for it is more and more largewe are urgent need to develop the production technology of rubber cutting machine for economic and technical Reaching a goal which entirely on our own in the rubber cutting industry So the topic put forward in this background We should proposed a method to improve the rubber cutting machine according to the existing material and simulate checking this method Which achieve the purpose of much more capable and effective
    The purpose of this article is to improve the existing products in home and abroadIn this article the design of cutting machine is on pulley tool gears shafts and other related system and focus on the coordinate use of pulley and gear unit to make this product is more suitable for factories and customer needs
    Finally I hope that the design of the rubber cutting machine can reach the expected design requirements and achive a good results in practical applications

    Keywords pulley gearing cutter axle improv
    目 录
    摘 I
    Abstract II
    1 绪 1
    11 背景介绍 1
    12 切割行业现状发展前景 2
    121 切割行业现状 2
    122 切割行业发展趋势 4
    123 切割机发展存问题 6
    13 课题容 7
    2 传动方案总体设计 9
    21 总体方案确定 9
    22 电动机 9
    221 电动机选择 9
    222 选择原动机时应考虑素 10
    223 结 11
    23 减速器 11
    231 减速器选择 11
    3 带传动设计 13
    31 带传动类型 13
    32 带弹性滑动滑 13
    33 V带轮设计计算 13
    331 确定计算功率 13
    332 选择V带带型 14
    333 确定带轮基准直径验算带速 14
    334 确定V带中心距 基准长度 14
    335 计算实际中心距 14
    336 验算带轮包角 15
    337 计算带根数 15
    338 计算单根V带初拉力值 15
    339 计算压轴力 16
    34 V带轮结构设计 16
    35 V带传动张紧安装防护 17
    351 V带传动张紧 17
    352 V带传动安装 17
    353 V带传动防护 17
    4 零部件设计 18
    41刀具 18
    411 外形设计 18
    412 刀具材料 18
    42 齿轮设计 19
    421 整体方案 19
    422 齿轮材料热处理精度 19
    423 初步设计齿轮传动尺寸 19
    424 齿轮终选择 23
    43 动轴 25
    431 拟定整体方案 25
    432 材料尺寸选择设计 26
    433 轴受力分析校核 28
    44 动轴 32
    441 动轴结构 32
    442 材料尺寸选择设计 33
    45 键 34
    451 键选择 34
    452 键联接强度计算 34
    46 联轴器 35
    461 联轴器选择 35
    462 定联轴器品种形式规格(型号) 36
    463 联轴器尺寸安装维护 37
    5 减速器箱体设计 38
    51 箱体设计 38
    52 减速器附件设计 40
    6 机架设计 42
    61 机架设计般求 42
    62米粉切割机机架结构选择 42
    221 机架般分类: 42
    622 机架截面形状: 42
    7 结展 45
    致 谢 47
    参考文献 48

    1 绪
    11 背景介绍
    次设计毕业设计首先学生四年学知识全面系统综合考察次测试学培养应型教学环节通导师指导进行培养学生身思考动手力学生设计容认识更加深刻学生清楚认识足劣势便查漏补缺巩固知识时学校全面考察解教学质量总结验改进工作次训练学生独立进行设计研究程通做毕业设计学生解科学研究程掌握收集整理利材料利图书馆检索文献资料撰写文等方法设计程中仅教师指导传授减少摸索中失误少走弯路直接参亲身体验设计研究工作全程环节次系统全面实践机会次设计帮学生更生动更切实更深入学专业知识运实际印证学书知识学许课堂书里学活生生新知识时学专业某侧面专题作较深入研究会培养学志趣学生该选择确定具体业发展方起指引性作
    课题实际生产应中提出够达实际求着社会济快速发展橡胶制品需求应越越广泛橡胶切条机开发改进渐渐国家许企业提日程国方面起点较低前橡胶切条机需国外进口国切割技术长期处落状态年需求越越考虑济技术方面情况急需改变种附进口实现发展现状着国济发展国切割机生产厂家渐渐发展起技术蒸蒸日日臻成熟30年飞速发展相信久会实现橡胶切割行业完全目标背景提出课题根已资料现橡胶切条机提出改进方法进行模拟验算达更加实效目
    12 切割行业现状发展前景
    121 切割行业现状
    国切割行业类生产企业组成1门式切割机2车式切割机割嘴3等离子切割电源割嘴4手工焊割炬焊割嘴等切割行业十年发展产品单手工割炬发展成门类较齐全产业年国门式数控切割机生产技术发展尤迅速
    a 门式切割机
    现代仿形切割门式数控切割机种数控切割方式效保证切割程中工序完全动化国数控切割技术发展较晚发展速度非常快八十年代前国板材料手工半动车料进入八十年着企业改革断深入认识利先进切割技术仅保证产品焊接质量关键时板材利率幅度提高板材量较企业板材利率提高缩短数控切割机设备投资回收期取良济效益数控切割机市场需求量逐年升推动国切割行业飞速发展
    数控门式动焊机利焊缝步踪系统已成功运挂车变截面底梁动焊接生产中挂车变截面底梁原分段焊接实现次连续焊接成形样仅产品焊接质量提高生产效率成倍提高目前已十家挂车生产企业设备取济效益作较市场新产品年中会发展
    b 车式切割机割嘴
    车式切割机作切割行业传统板材料设备操作简便灵活等特点行业中应非常广泛年技术品种没发展产品质量总体趋稳定国年相部分板材采车料目前市场需求量会波动国车式切割机割嘴生产厂家老企业加工设备较落总体动化程度高生产形式单件工序加工生产效率低产品质量易控制发达国家生产类产品均采动化半动化设备进行生产特割嘴生产采动化生产线进行生产产品质量生产程中严格控制企业应加快设备更新换代降低劳动生产率断开发新品提高产品质量目前车切割机市场非常活跃应市场参竞争企业根身特点企业现技术资金员进行重组产品专精特方发展取成功 年国割嘴生产规模发展全国割嘴年产量约200万中年十万割嘴出口中东东南亚区割嘴加工工序较生产工艺较复杂影响产品质量素产品质量易控制生产企业技术改造生产工艺改进产品质量定提高加价格优势产量逐年升出口量断增加国割嘴生产宁波金风焊割机械制造限公司等企业代表
    c 等离子切割电源割嘴
    等离子切割技术发展历史长发展速度非常快等离子切割利高温等离子电弧热量工件切口处金属局部熔化(蒸发)高速等离子动量排熔融金属形成切口种加工方法等离子切割配合工作气体切割种氧气切割难切割金属尤色金属(锈钢铝铜钛镍)切割效果更佳优点切割厚度金属时候等离子切割速度快尤切割普通碳素钢薄板时速度达氧切割法56倍切割面光洁热变形没热影响区等离子切割发展现采工作气体(工作气体等离子弧导电介质携热体时排切口中熔融金属)等离子弧切割特性切割质量速度明显影响常等离子弧工作气体氩氢氮氧空气水蒸气某混合气体等 离子切割机广泛运汽车机车压力容器化工机械核工业通机械工程机械钢结构等行业
    等离子切割切割速度快热变形表面切口等特点广泛25mm碳钢种色金属锈钢切割等离子切割程中会产生量烟尘粉尘弧光噪声会整工作环境带定污染目前通水等离子切割底抽式排气等尘方式等离子切割产生环境污染问题效控制国知名企业生产类数控等离子切割机已达国外类产品技术水
      着等离子精细切割技术快速发展精细圆孔切割技术标准化集成系统已逐步完善样精细等离子切割逐步成碳钢中厚板切割流市场需求量逐年增加
    122 切割行业发展趋势
    国济十年发展迅速带动国焊接行业发展国成世界消耗钢材国家着技术进步焊接结构件建筑工程机械船舶交通运输冶金石化电力压力容器等行业广泛运切割焊接成品加工程中首步骤焊接质量重保证利先进现代切割技术保证产品焊接质量提高劳动生产率时企业产品制造成幅度降缩短产品生产周期新工艺新技术广泛运智化精密切割已成切割机具行业发展趋势样切割行业提出新课题新设计理念
    a提高切割前工件准备质量
    钢结构生产企业说材料切割前必须进行表面预处理板材切割程中量焊接轮廓线道工序标记需进行划线定位板材切割划线焊接程中必须表面防护层锈迹样提高切割速度焊接质量果防护层锈迹会切割速度降情况会产生切割表面缺陷需修补焊接程中会导致角焊缝超标造成预测变形表面位置偏差生产代价昂贵良果时会表面划线变模糊清影响道工序正常进行解决问题许种方法目前常方法切割机安装喷砂装置方法细砂高速喷射切割划线表面起清洁金属表面作工序中少起清洁焊接表面作现掌握喷砂技术工作速度达4mmin表面清洁率75速率满足切割求目前喷粉划线等离子弧划线喷墨划线已达20mmin速度显然采方法已完全适应高速切割工艺求掌握种装置表面处理速率划线速度相匹配样生产效率提高目前国外已研制出种高速磨装置表面处理速度达20mmin表面清洁率925真正实现高速动化切割方法
    b型钢切割空间曲线切割
    现代化工业设计中运量型钢焊接方式型钢切割成切割行业技术发展新热点年关工业型钢切割想法报道里指工业型钢指变截面扁球面球形截面型材数型钢切割直接焊接型钢切割进行表面加工非常困难效率低质量易控制目前型钢切割方法切割轮廓线正确性生产效率远没达现代面切割水目前较效方法采机器切割方法通离线编程软件编程(采示教编程)等方法实现规格形状零件加工通配备火焰切割系统等离子切割电源光纤激光器等切割方法实现种材质型钢(角钢槽钢H型钢球扁钢)等进行空间直线斜线曲线坡口等种方式切割未市场前景良金属加工线关注行业技术发展
    c切割工具改进应
    计算机设计工业设计中广泛运原先板材切割相贯切割面需面道加工工序实现终焊接面现求板材切割程中求完成相贯面切割样仅减掉道工序保证焊接质量等离子切割独特优点利等离子进行坡口切割济角度变越越重许门式数控切割机安装等离子坡口切割装置切割程中需启动相关切割窗口输入必切割参数进行动切割等离子割炬许电缆软防止电缆软切割程中缠绕目前国外采防缠绕技术柔性切割技术技术运等离子变坡口切割实现
    d 激光切割技术发展
    世纪七十年代初激光切割技术投入生产应发展速度非常快技术日趋完善目前工业发达国家技术运较广泛激光切割机具特性:采全封闭防护减少粉尘污染选性优越伺服丝杆传动导结构高精密滚珠丝杠低噪音滚珠导轨高精密轴承激光束聚焦光斑直径加工工件切缝窄采专业软件意设计种图形文字时加工加工灵活操作简单方便接触切割切边受热影响基没工件热变形切割工件质量切缝般需二次加工受工件外形影响激光加工柔性加工意图形切割钣金薄板异型材切割精度高切缝滑切割效率高激光切割机选配高度踪系统实时动焦克服板材整现象选配专业激光功率切割速度实时调整鉴优点促激光切割技术更广泛现掌握种切割技术激光切割技术疑切割方法着环保意识断增强加激光源制造成降样激光切割技术优势更突出利激光切割技术代火焰等离子切割成切割技术发展趋势
    123 切割机发展存问题
    切割机分火焰切割机等离子切割机激光切割机水切割等 激光切割机效率快切割精度高切割厚度般较等离子切割机切割速度快切割面定斜度火焰切割机针厚度较碳钢材质切割机应目前金属非金属行业般说非金属行业分较细致切割石材石材切割机水切割机锯齿切割机切割布料塑料化纤制品激光切割机刀片式切割机切割金属材料火焰切割面等离子切割机火焰切割机里面分数控火焰切割机手动两类手动类跑车半动纯手动数控龙门式数控切割机悬臂式数控切割机台式数控切割机相贯线数控切割机等等
    全国生产切割机企业 40家民营体股份制企业居焊割机具2000年统计:门式切割机380台车式切割机14650台等离子切割机10500台焊割炬250 万套割嘴189万国数控切割行业发展较晚国十家数控切割机生产厂家年市场需求量约 350400台基满足国市场需求 进口产品足市场总量 10 % 目前国数控切割机生产厂家海伊萨切割机械限公司梅塞尔切割焊接限公司 (昆山)技术国外技术力支持产品国处领先位哈尔滨四海数控设备限公司哈尔滨焊接切割成套设备限公司哈尔滨电机限责公司机械电子设备制造厂中船总公司船舶工艺研究深圳博利昌数控切割设备公司锡华联焊割设备厂等企业利企业身优势技术发展快产品满足户需求国切割行业产品发展破焊接切割间传统界线产品已跨接焊接切割两行业企业时生产焊接切割设备
    切割机行业存问题 :
    a 市场序竞争表现互相贬低互相压价互相挖
    b 研发投入少根没投入
    c 机械控制水国外产品差国外控制系统解透停留会应水⑷企业间没合作联合起开辟市场配套件采企业集中起会降低成
    d 技术含量低类产品处低水低价格竞争企业陷入利润极低状况难发展
    e 较强综合实力推动行业发展行业律中发挥积极作企业少
    f 业整体协调力差
    现代切割机技术工业领域中运方面仅现代切割技术提高切割工艺水提高焊接质量等方面介绍国外切割技术发展趋势动态切割行业工作做非金属切割技术功率激光切割技术全动切割流水线等项目研制开发通断努力断拓宽工作思路切割行业新形势进步发展
    13 课题容
    课题容完成橡胶切条机改进设计分析工作原理根国切割求完成零部件设计计算装置装配设计外设计通带传动减速机配合连接实现减速传动取代原日减速装置产品国化
    设计需满足求:
    a 达技术指标规定求满足实际工作需
    b 整机结构简单实满足设计求
    c 工作时量减少噪音设备外形力求简约美观


    2 传动方案总体设计
    21 总体方案确定
    次毕业设计橡胶切条机工作原理电动机带动定传动带传动装置连接减速机然通联轴器动轴减速器输出轴连接起带动动轴转动动轴设计组动轴相互撮合齿轮通组齿轮实现动轴动轴相反方转动分带动切割刀具切割橡胶样正够实现两根轴两根刀具反旋转

    图21 原理图

    图知该设备原动机电动机减速装置减速器加带带传动配合连接工作机刀具切割设备传动装置斜齿轮轴承抵消斜齿轮轴力初步选角接触球轴承
    22 电动机
    221 电动机选择
    根途选Y系列三相异步电动机
    切割刀具需功率

    查表[13]21取带传动效率η1095减速器效率η2068联轴器效率η3099电动机工作机间总效率
    η总η1η2η3095*0682*099064
    选择电动机功率
    电动机需工作效率:
    P0 Pw 总067064 Kw104Kw
    动轴工作转速

    表[13]22知带传动传动i带2~4两级减速器传动i齿8~40总传动范围:
    i总i锥i齿(2~4)*(8~40)16~160
    电动机转速范围2048~2048rmin
    222 选择原动机时应考虑素
    1) 必须考虑现场源供应情况电源情况量选择电力驱动成低操作控制方便机械活动范围广
    2) 必须考虑原动机机械特性工作制度工作机相匹配纺织机械电动机应选连续工作制起重机械电动机应根起重机工作频繁程度选相应工作制
    3) 必须考虑工作机原动机提出启动载运转稳调速控制等方面求
    4) 必须考虑工作环境素防爆防尘防腐蚀等
    5) 必须考虑工作操作简易维修方便
    6) 提高机械系统济效益必须考虑济成:包括初始成运转维护成
    223 结
    结合原动机种选择求选定设计中原动机电动机考虑电动机选原电动机成橡胶切条机设计求决定选实廉价Y系列三相异步电动机中电动机型号Y90L6额定功率11kw满载转速910rmin极数3堵转转矩额定转矩20转矩额定转矩20质量23kg根实际需求需该电动机进行改进
    23 减速器
    231 减速器选择
    根验般行设计减速器根市场减速器进行选择 文选F系列减速机该减速机特点:
    1 行输出结构紧凑传递扭矩工作稳噪音低寿命长
    2 该产品结合国际技术求制造具高科技含量
    3 节省空间耐耗低承载载力高性优越
    4 精密加工轴具行度定位精度
    5 具种安装方式:底座安装空心轴安装法兰安装扭力臂安装
    6 二级传动效率均达95

    图22 减速器

    根文叙述文选减速器型号FA76Y 114P355M6传动

    3 带传动设计
    带传动种挠性传动带传动基组成带轮(动轮动轮)传动带动轮转动时利皮带轮传动带间摩擦啮合作运动动力通传动带传递动轮带传动具结构简单传动稳价格低廉缓吸震等特点代机械中广泛发展
    31 带传动类型
    工作原理带传传动分摩擦型带传动啮合型带传动摩擦型带传动中分带传动圆带传动V带传动楔带传动
    32 带弹性滑动滑
    传动带受拉力作时会发生弹性变形带轮带拉力紧边拉力逐渐低松边拉力带弹性变形量逐渐减少带相轮退缩带速度低带轮线速度带轮带拉力松边拉力逐渐升紧边拉力带弹性变形量逐渐增加带相带轮前伸长带速度高带轮线速度种带弹性变形引起带带轮间微滑动称传动带弹性滑动弹性滑动总存避免
    带带轮间功率发生显著相滑动称滑滑避免机械传动种种起载保护作
    33 V带轮设计计算
    331 确定计算功率
    首先确定文带传动传动i2
    机械设计表87查工作情况系数

    332 选择V带带型
    根机械设计图811选A型
    333 确定带轮基准直径验算带速
    初选带轮基准直径机械设计表86表88取带轮基准直径
    验算带速公式验算带速度

    带速合适
    计算带轮基准直径根公式计算带轮基准直径

    根机械设计表88圆整
    334 确定V带中心距 基准长度
    根初定中心距
    计算带需基准长度

    机械设计表82选带基准长度
    335 计算实际中心距




    中心距变化范围
    336 验算带轮包角

    337 计算带根数
    计算单根V带额定功率查机械设计表84a
    根A型带查机械设计表84b
    查机械设计表85表82

    计算V带根数

    取2根
    338 计算单根V带初拉力值
    机械设计表83A型带单位长度质量

    应带实际初拉力
    339 计算压轴力
    压轴力值

    34 V带轮结构设计
    根V带轮基准直径带轮轮速等已知条件确定带轮材料HT200带轮基准直径采腹板式带轮轮槽截面尺寸参机械设计表810进行设计带轮时带轮采孔板式带轮减速器相连
    绘制带轮零件图:
    图31 带轮


    图32 带轮

    35 V带传动张紧安装防护
    351 V带传动张紧
    V带传动运转段时间会带塑性变形磨损松弛保证带传动正常工作应定期检查带松弛程度采取定期改变中心距方法调节带初拉力带重新张紧
    352 V带传动安装
    带轮轴线应相互行带轮相应V型槽称面应重合误差超V带传动时避免根V带载荷分布均带配组公差应规定范围(参见GBT 135751—92)
    353 V带传动防护
    安全起见带传动应置保护罩外露

    4 零部件设计
    41刀具
    411 外形设计
    根厂家生产实际求设定刀具角速度77°s切割力5KN外综合已资料验初步确定刀具外形图示:

    图41 刀具

    412 刀具材料
    刀具刀尖部分外起支撑连接作普通45号钢刀尖部分切割橡胶受击载荷较求高耐磨性选cr12钢Cr12钢种应广泛冷作模具钢高碳高铬类型莱氏体钢具较淬透性良耐磨性SKD—11种高碳高铬合金工具钢热处理具高硬度磨性具淬透性强尺寸稳定性特点适宜制做高精度长寿命冷作模具热固成型塑料模具国产优质冷作模具钢Cr12MoV 钢化学成分(GBT 1299—2000)ω% C Si Mn Cr Mo P S V 145~170 ≤040 ≤035 110~1250 040~060 ≤0030 ≤0030 015~030 性:高碳高铬类型莱氏体钢具良淬透性截面尺寸400mm完全淬透具高耐磨性淬火时体积变化碳含量Crl2钢低加入钼钒钢热加工性击韧性碳化物分布明显改善 途:制造断面较形状复杂耐磨性求高承受较击负荷冷作模具冷切剪刀切边模滚边模量规拉丝模搓丝板螺纹滚模形状复杂孔凹模钢板深拉伸模求高耐磨冷模头等
    综述文选定切割刀具刀尖材料模具钢Cr12MoV
    42 齿轮设计
    421 整体方案
    齿轮刀具安装轴具相中心距具相角速度外根题目实际求两切割刀具转动步两齿轮分度圆直径相文设计两齿轮应该相
    422 齿轮材料热处理精度
    1工作条件完全相条件斜齿轮传动直齿轮传动获较传动尺寸斜齿轮传动直齿轮传动具较承载力文选斜齿圆柱齿轮
    (1) 齿轮材料热处理
    材料: 选45钢(调质)硬度190HB 取齿轮齿数Z48
    (2) 齿轮精度
    GBT10095-1998齿轮精度选择7级
    423 初步设计齿轮传动尺寸
    齿面接触强度设计
    公式计算

    确定公式中参数数值
    1试选Kt16
    2查课图1030 选取区域系数ZH2433
    3 查课图1026 查
    4课公式1013计算齿轮应力循环次数
    N60nj 60×128×1×8×300×10018× h
    5齿轮传递转矩 T9550Pn9550×067×1000128499883N•mm
    6课表107 查齿宽系数Φd04
    7表106 查材料弹性影响系数
    8课图1021(d)齿面硬度查齿轮接触疲劳强度极限
    9取接触疲劳寿命系数
    10接触疲劳许应力
    取失效概率1安全系数S1应公式1012:

    [σH](540+540)2MPa540MPa
    设计计算
    1试计算齿轮分度圆直径

    2计算圆周速度

    3计算齿宽b模数
    计算齿宽b

    计算摸数m
    初选螺旋角15

    4计算齿宽高
    齿高

    5计算重合度

    6计算载荷系数K
    系数15
    根v009ms7级精度课图108查表动载系数Kv107
    查课表103 KHαKFα12
    查课表104 KHβ1186
    图1013 KFβ135
    载荷系数KKa Kv KHαKHβ15×107×1186×12228
    7实际载荷系数校正分度圆直径
    mm
    8计算模数

    齿根弯曲强度设计
    弯曲强度设计公式进行设计计算

    确定公式计算数值
    1计算载荷系数
    KKa Kv KFαKFβ15×1×135×12243
    2根重合度ε1022查螺旋角影响系数Yβ076
    3计算量齿数
    4查取齿形系数Y应力校正系数Y
    课表105:


    齿形系数
    应力校正系数
    5查课图1020c弯曲疲劳强度极限:
    σfe380MPa
    6查课图1018弯曲疲劳寿命系数:

    7计算弯曲疲劳许应力
    取弯曲疲劳安全系数S14

    计算模数:

    计算结果齿面接触疲劳强度计算法面模数齿根弯曲疲劳强度计算法面模数GBT13571987圆整标准模数取=2mm满足弯曲强度
    424 齿轮终选择
    根文计算分析结合设计实际情况文选择SH斜齿齿轮
    直齿轮传动相斜齿轮传动优点:
    1)啮合性传动稳噪音
    2)重合度降低齿轮载荷提高齿轮承载力
    3)产生根切少齿数少

    图42 齿轮


    图43 齿轮规格表


    图44 齿轮型号表


    图45 齿轮形状表


    图46 齿轮中心距表

    资料中查文选撮合斜齿轮SH290RSH290L
    中心距 a18635mm 刀具设计中心距18635mm
    齿宽b25mm
    螺旋角β15°
    法压力角20°
    齿轮分度圆直径d18635mm

    图47 齿轮
    43 动轴
    431 拟定整体方案
    根需确定次轴阶梯轴动轴左端左端轴承圆柱斜齿轮次轴左端右安装左端处通联轴器减速机通带轮电动机相连动轴右端刀具右端轴承次轴右端左安装
    轴设计图:
    图48 动轴
    432 材料尺寸选择设计
    1选取轴材料45号钢调质处理查课第370页表153取
    A0112
    2动轴功率P107kw转速n1128rpmT1522266N•m
    3初定轴直径:根课第370页式152

    4根轴定位求具体确定动轴段轴直径长度
    a. 轴左端求减速机相连该轴段通减速机减速机左端通联轴器连接固定取d144mml184mm
    b.连接固定齿轮第二阶梯轴该轴段直径前面选齿轮相配合齿轮右端通轴肩定位左端通套筒固定稳定连接处采盈配合取d248mml272mm

    图49 齿轮套筒

    c. 安装轴承第三段阶梯轴该轴段配合轴承选UCPA210形轴承轴承右端通轴肩定位左边轴肩起着定位齿轮作取d350mml360mm
    d.起连接支撑作第四段阶梯轴该轴段左端轴肩定位轴承取d464mml4193mm
    e. 安装刀具调整刀具距离套筒第五段阶梯轴安全文设计刀具套两端距离调整套筒根刀具套定位通刀具套调整两刀具间距离图示取d570mml5130mm

    图410 刀具套筒

    f. 起连接支撑作第六段阶梯轴该轴段右端轴肩定位轴承取d664mml6435mm
    g.轴右端安装轴承处选UCPA209形轴承该轴承通左端轴肩定位该类轴承外形图示取d745mml744mm

    图411 轴承

    433 轴受力分析校核
    作齿轮圆周力:
    轴力:
    径力:
    求垂直面支承力:

    求垂直弯矩绘制垂直弯矩图:


    求水面支承力:

    求水弯矩绘制水弯矩图:


    求合成弯矩图:

    求危险截面量弯矩:
    量弯矩:(取折合系数)

    计算危险截面处轴直径:
    材料选择调质查课362页表153许弯曲应力



    该轴安全
    弯扭矩分析图示:
    图412 水面剪力图


    图413 垂直面剪力图

    图414 水面弯矩图


    图415 垂直面弯矩图


    图416 合成弯矩图



    图417 扭矩图

    44 动轴
    441 动轴结构
    动轴带动动轴动轴设计较动轴言许相处中包括轴材料齿轮相互啮合部分轴径轴承样动轴左端左端轴承圆柱斜齿轮次轴左端右安装动轴需减速机电动机直接相连动轴右端刀具右端轴承次轴右端左安装
    实际次设计中动轴齿轮动轴齿轮相互啮合带动动轴转动轴相反带动刀具相反方转动完成橡胶切割动轴考虑动轴齿轮轴承刀具配合
    轴承选择先考虑动轴相配合部分相选定齿轮端UCPA210形轴承刀具端UCPA209形轴承基确定动轴外形图示:
    图418 动轴

    442 材料尺寸选择设计
    1选轴材料45钢调质处理查课第370页表153取A0112
    2动轴功率P2067kw转速n2128rminT2499883N•mm
    3初定轴直径根课第370页式152

    4根轴定位求具体确定轴段直径长度
    A.轴左端安装动轴齿轮相啮合齿轮齿轮左端连接减速机电动机通螺钉齿轮固定齿轮右端通轴肩定位根动轴设计该动轴段相应动轴处直径应该相长度等齿轮长度d148mml165mm
    B.安装左端轴承部分第二段阶梯轴根文选择处轴段选轴承UCPA210形轴承轴承右端通轴肩定位外该轴段左边作轴肩起着定位齿轮作该段轴动轴第三段轴相通文分析取d250mml260mm
    C.起连接支撑作第三段阶梯轴左端轴肩定位轴承该轴段动轴第四段轴相取d364mml3193mm
    D.安装刀具调整刀具距离套筒第四段阶梯轴该轴段动轴第五段轴基相(套筒安装相反外)外动轴需动轴设计刀具套根刀具套定位确定两端距离调整套筒通刀具套调整两刀具间距离取d470mml4130mm
    E.起连接支撑作第五段阶梯轴该轴段右端轴肩定位右端轴承该轴段动轴第六段阶梯轴相取d664mml6435mm
    F.轴右端安装轴承处选UCPA200形轴承该轴承通左端轴肩定位该轴段动轴右端轴段相取d745mml744mm

    45 键
    451 键选择
    键标准件键选择包括类型选择尺寸选择两方面键类型应根键联接结构特点求工作条件选择键尺寸符合标准规格强度求取定键尺寸截面尺寸(般键宽b键高h表示)长度L键截面尺寸 轴直径d标准中选定键长度L般轮毂长度定键长等略短轮毂长度导键轮毂长度滑动距离定般轮毂长度里d轴直径选定键长应符合标准规定长度系列根面需求选定齿轮轴连接刀具轴连接均采键联接齿轮连接轴段直径d48刀具连接轴段d70键尺寸机械设计课程手册中查:应键尺寸分
    452 键联接强度计算
    键联接传递转矩时键侧面受挤压截面受剪切失效形式较弱零件(通常轮毂)工作面压溃(静联接)磨损(动联接)键剪断实际采材料标准选键尺寸说工作面压溃磨损失效形式普通键静联接键联接强度计算通常进行挤压应力
    根求普通键联接强度条件:

    式中:
    T——传递转矩单位
    k——键轮毂键槽接触高度k 05h处h键高度单位mm
    L——键长度(mm)
    l——键接触长度单位mm普通键A型取lLbB型取lLC型取lL05bb键宽度设计中选C型l6305x1058mm
    d——轴直径单位mm
    ——键轴轮毂三者中弱材料许挤压应力单位

    齿轮段

    刀具段

    查机械设计原理方法中表615知知:

    两键均通校合知键满足求
    46 联轴器
    461 联轴器选择
    联轴器品种型式规格正确理解品种型式规格概念基础根传动需选择联轴器首先已制订标准联轴器中选择目前制订国际行标联轴器数十种标准联轴器绝数通联轴器万联轴器种联轴器特点适合范围基够满足种工况需般情况设计员需行设计联轴器现标准联轴器满足需时行设计联轴器标准联轴器选购方便价格行设计非标准联轴器便宜众标准联轴器中正确选择适合需佳联轴器关系机械产品轴系传动工作性性寿命振动噪声节传动效率传动精度济性等系列问题关系机械产品质量
    462 定联轴器品种形式规格(型号)
    根动力机联轴器载荷类转速工作环境等综合素选定联轴器品种根联轴器配套联接情况等素选定联轴器型式根公称转矩轴孔直径轴孔长度作校核验算确定联轴器型号轴系传动中般均存程度两轴线相偏移应选挠性联轴器轴系传动中工作载荷产生击振动时应选弹性联轴器减振缓效果济性考虑宜选非金属弹性元件弹性联轴器设计中选凸缘联轴器该产品结构简单传递较扭矩应广适轴刚性中性较场合联轴器两半部分组成分动轴动轴联接般动力机助联轴器工作机相联接机械产品轴系传动常联接部件根切割机求设计选联轴器型号GY6

    图419 凸缘联轴器

    463 联轴器尺寸安装维护
    联轴器外形尺寸径轴尺寸必须机器设备允许安装空间应选择装拆方便维护维护周期长者维护方便更换易损件移动两轴中间调整容易联轴器型机器设备调整两轴中较困难应选择耐久更换易损件方便联轴器金属弹性元件挠性联轴器般非金属弹性元件挠性联轴器寿命长需密封润滑耐久联轴器必然增加维护工作量长期连续运转济效益较高场合例国冶金企业轧机传动系统高速端目前普遍采齿式联轴器齿式联轴器然理传递转矩必须润滑密封良条件耐久工作需常检查密封状况注润滑油润滑脂维护工作量增加辅助工时减少效工作时间影响生产效益


    5 减速器箱体设计
    51 箱体设计
    箱体机器中重零件箱体零件起包容支撑作工作时承受机器总重量作力弯矩等台机器中箱体重量约占总重量70左右箱体结构程度影响着机器工作性济性
    箱体结构较复杂通常铸造成形铸铁材料价格便宜吸震性制造箱体常材料通常箱体选材料HT200设计中选种材料铸造箱体强度求高时铸钢求重量轻时铝合金
    然类机器中箱体结构形式尺寸差异较箱体类零件结构设计基求相:I造型合理II具足够刚度强度III加工工艺性IV便箱体零件安装设计箱体应该四方面着手设计
    1箱体外观造型
    功求减速器箱体包容箱体零件通轴承座支承轴系部件传动零件充足润滑箱体起油池作箱体造型时常部零件布置尺寸基出发点考虑包容支承润滑等功求结合造型设计准确定箱体外形(箱体具体外形见蜗轮箱零件图)
    2机体具足够刚度
    机体刚度够会加工工作程中产生允许变形引起轴承座孔中心线歪斜传动中产生偏载影响减速器正常工作设计机体时首先应保证轴承座刚度应轴承座足够壁厚轴承座附加支撑肋
    机体加肋肋刚度外表光滑美观然壁阻碍润滑油流动工艺较复杂目前采肋结构逐渐增
    提高轴承座处联接刚度座孔俩侧联接螺旋距离应量(端盖螺钉孔干涉原)轴承座孔附应做出凸台高度保证安装时足够扳手空间
    保证机体刚度机盖机座联接凸缘应取厚机座底凸缘宽度应超机体壁
    3应考虑便机体零件润滑密封散热
    数减速器传动件圆周速度常采浸油润滑(速度)时应采喷油润滑)机体需足够润滑油润滑散热时避免油搅动时沉渣返起齿顶油池低面距离应3050mm决定机座高度
    置式蜗杆减速器浸油深度应超滚动轴承低滚动体中心免影响密封增加搅油损失
    浸油深度决定定出需油量传动功率进行验算保证散热单级传动传递1kw需油量级传动级数成例增加满足应适加高机座高度保证足够油池容积
    置式蜗杆减速器油面高度受轴承低滚动体高度限制时蜗杆常接触油面时蜗杆油装溅油盘油飞传动体面进行润滑
    保证机盖机座联接外密封联接凸缘应足够宽度联接表面应精刨表面粗糙度应63密封求高表面刮研提高密封性机座凸缘面常铣出回油沟渗入凸缘联接隙面油重新流回机体部外凸缘联接螺栓间距离宜太般150200mm量匀称布置保证部分面处密封性
    5机体结构良工艺性
    机体结构工艺性坏提高加工精度装配质量提高劳动生产率便检修维护等方面直接影响应特注意
    1)铸造工艺求
    设计铸造机体时应考虑铸造工艺特点力求形状简单壁厚均匀度缓金属局部积聚
    考虑液态金属流动畅通性铸件壁厚太薄砂型铸造圆角半径取
    避免冷均造成应力裂纹机体部分壁厚应均匀较厚部分度教案薄部分时应采缓度结构
    避免金属积聚宜采形成锐角倾斜肋设计机体时应机体外形简单拔模方便
    铸造机体应量减少拔模方凸起结构否模型设置活块减少拔模困难机体表面凸起部分时应量连成体简化取模程
    机体应量避免出现狭缝否砂型强度够取模浇注时易形成废品
    2)机械加工求
    设计结构形状时应减少机械加工面积提高劳动生产率减少刀具磨损保证加工精度减少加工工时应量减少机械加工时工件刀具调整次数
    机体处加工面非加工面必须严格分开螺栓头部螺母接触支承面应进行机械加工
    52 减速器附件设计
    检查传动件啮合情况改善传动件轴承润滑条件注油排油指示油面通气装折吊运等减速器常安置种附件附件应途设置机体合适位置便加工装折
    1通气器
    减速器运转时机体温度升高气压增减速器密封极利机盖顶部窥视孔盖安装通气器机体热涨气体逸出保证机体外压力均衡提高机体缝隙处密封性
    里采简易通气器带孔螺钉制成通气孔直通顶端免灰尘进入
    2定位销
    保证部分式机体轴承座孔加工装配精度机体联接凸缘长度方两端安置圆锥定位销两销相距量运提高定位精度
    定位销直径般取d(0708)DD机体联接螺栓直径长度应机盖机座联接凸缘总厚度利装折
    3螺塞
    蜗轮蜗杆传动时够注入油蜗轮蜗杆进行润滑通常拧开螺塞处注入适量油达润滑作避免油搅动影响检查效果螺塞处装隔离套

    6 机架设计
    61 机架设计般求
    1满足强度刚度前提条件机架重量应求轻成低
    2抗振性
    3应力温度变化引起结构变形应力
    4结构设计合理工艺性良便铸造焊接机械加工
    5结构力求便安装调整方便修理更换零部件
    6导轨机架求导轨面受力合理耐磨性良
    根机架途项偏重

    62米粉切割机机架结构选择
    221 机架般分类:
    1梁柱式机架:数金属切削机床床身立柱横梁等
    2框架式机架:a)闭框式机架:轧钢机机架锻压机机身汽车车架(卧
    式闭框)等b)开框式(C 形)机架:开式压力机机身等
    3板式机架:水压机基础台机器底座金属切削机床工作
    台等
    4箱壳式机架:齿轮传动箱箱体泵体动力机械机身(柴油机机
    体)等
    622 机架截面形状:
    零件抗弯抗扭强度刚度截面面积关外取决截面形状合理确定机架截面形状机架设计中重问题
    机械设计手册中列出种常截面形状:

    图1抗弯惯性矩抗扭惯性矩标准建立表格:

    惯性矩相值出:
    圆形截面较高抗扭刚度抗弯强度较差宜受扭机架工字形截面抗弯强度抗扭低宜承受纯弯机架方形截面抗弯抗扭分低工字形圆形截面定综合性
    外截面面积变加外形轮廓尺寸减壁厚材料远离中性 轴位置提高截面抗弯抗扭刚度结构空心矩形腔容易安设零件许机架截面常采方形矩形截面
    槽形截面钢工字形截面较抗弯强度相差抗扭强度高工字形截面综合性适合米粉切割机机架承受较高弯曲应力满足抗扭求 整体机架四支撑柱截面四横梁均选槽形截面面布肋受力机架正面两根侧边布肋受力功保持机架整体稳定性考虑成问题选角钢
    机架材料:槽钢50x37x3x1350数量4槽钢50x37x3x700数量6槽钢 50x37x3x1000 数量 4















    7 结展
    次设计橡胶切条机实际生产应中提出够达实际求着社会济快速发展橡胶制品许行业中均着广泛应需求越越国切割技术研究时间相较短起点较低国际社会处较落位置相长段时间国切割机均需国外进口耗费量力财力年需求越月急需改变种状况欣慰现国切割机生产厂家渐渐起国家投入量财力支持研究技术相信久会实现橡胶切割行业完全目标课题里出发根已资料橡胶切条机进行改进达更方便目次设计设计数控机床等高科技产品精英说微足道说次弥足珍贵提高学机会尤站现代企业发展角度考虑问题思维方法感谢学校提供台样机会提高次设计前研究基础参考设计设计中种设计软件AutoCAD等设计水提高层次重四年累积机械设计基方法完全应设计中确实获益匪浅
    设计程中遇难题尤数计算方面轴轴承受力分析齿轮刀具选择等数反复修改老师积极探讨查阅相关文献资料更解决系列问题设计蹴仅仅粘贴复制完成需静心踏踏实实投入做出满意结果
    设计开始带现月艰辛努力融入文字图纸中设计务基完成毕业设计答辩日子检验月劳动成果时候怀着颗激动已信心准备迎接结果设计中足汗颜庆幸机会老师指正设计问题彼交流验成果三月时间路走坎坷起伏刚开始落手洋洋洒洒总历会理解然逐渐领悟终熟练掌握现感受开学初务书时候图书馆里出超厚参考书担心兴奋心情助网络强搜索功寻找相关设计资料浩瀚书库里面找相关资料填写开题报告明确设计方务老师悉心指导条紊展开设计利学专业知识心步步完善设计
    次设计提高独立思考问题解决问题创新设计力缩短工厂技术员差距基理综合运正确解决实际问题等方面次较锻炼事实际工程技术工作奠定坚实基础时间限次设计目前存未解决问题设计仅涉机械设计某方面说冰山角方没充足时间允许仔细研究存错误方希审阅老师答辩老师谅解指正
    希位老师加吝啬指正设计中错误

    致 谢
    四年读书生活季节划句号生逗号面次征程开始四年求学生涯师长亲友力支持走辛苦收获满囊设计付梓际思绪万千心情久久静
    设计指导老师亲切关怀悉心指导完成严肃科学态度严谨治学精神精益求精工作作风深深感染激励着指导老师然日里工作繁忙头尾吝惜悉心指导帮助时感谢班年日子谆谆教导生观世界观充实信心满满迎接生新起点
    感谢设计涉位学者文引数位学者研究文献果没位学者研究成果帮助启发难完成设计写作
    感谢学四年指导教育老师正倦教诲扎实专业基础时感谢机械专业班学正支持鼓励次毕业设计会利完成
    感谢起愉快度毕业文组学正帮助支持克服困难疑惑直文利完成
    感谢成长道路扶持指点感谢生道路越走越感谢文写作程中帮助谢谢帮助利完成设计

    参考文献
    [1] 吴宗泽机械设计课程设计手册北京:高等教育出版社2006
    [2] 濮良贵机械设计北京:高等教育出版社2000
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    [4] 李庆余机械制造装备技术北京:机械工业出版社2006
    [5] 吕仲文机械创新设计京:机械工业出版社2004
    [6] 丁仁亮CATIA基础教程北京:机械工业出版社2008
    [7] 刘泽九滚动轴承应北京:机械工业出版社2007
    [8] 汪恺机械设计标准应手册(第卷)北京: 机械工业出版社1997
    [9] 汪恺 机械设计标准应手册(第二卷)北京: 机械工业出版社1997
    [10] 廖念钊互换性测量技术北京:中国计量出版社2006
    [11] 潘英通机械设计中国矿业学出版社2003
    [12] 邓四二滚动轴承设计原理中国标准出版社2008
    [13] DW Dudley Handbook of Practical Gear Design McGrawHill New York 1984
    [14] DHBacon and RCStephens Mechanical technology Industurial Press Incc1990
    [15] 赵瑾互换性测量技术基础武汉:华中科技学出版社2006
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    文档贡献者

    平***苏

    贡献于2020-11-10

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