环保制粒机传动机构设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 辽 东 学 院 本 科 毕 业 论 文（设 计） 环保制粒机传动机构设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 独创性说明 作者郑重声明：本毕业论文（设计）是我个人在指导教师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业论文（设计）中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得辽东学院或其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 作者签名： _ 日期： _买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 要 本文主要介绍 环保制粒机的发展状况 ， 环保制粒机总体及传动部分结构设计原理 ，环保制粒机总体方案分析及确定 ， 环保制粒机总体及传动部分结构设计内容所包含的机械图纸的绘制 ， 总体及传动部分的计算 ， 结构设计结论与建议 。 整机结构主要 由电动机产生动力将需要的动力传递到带轮上， 提高劳动生产率和生产自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期、频繁、单调的操作，采用 总体及传动部分 是有效的；此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其它有毒、污染环境条件下进行操作，更显示其优越性，有着广阔的发展前途。 本论文研究 内容 ： (1) 环保制粒机 总体及传动部分 总体结构设计。 (2) 环保制粒机 总体及传动部分 工作性能分析。 (3)电动机的选择。 (4) 环保制粒机 总体及传动部分 的传动系统、执行部件。 (5)对设计零件进行设计计算分析和校核。 (6)绘制整机装配图及重要部件装配图和设计零件的零件图。 关键词：环保制粒机，传动设计，结构设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 of of of on of of by to to of in is in it in a of (1) of (2) of (3) of (4) (5) of (6) to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 V 目 录 摘 要 、绪论 1 （一）简介 1 （二）主要结构 1 （三）制粒机优点 1 （四）制粒机使用范围 2 （五）摇摆制粒机介绍 2 二、总体参数的设计 3 （一）摇摆制粒机的工作原理 3 （二）摇摆制粒机的主要工作过程 3 （三）确定电机所需功率 4 三、传动系统计算 7 （一）带传动设计 7 （二）选择带型 8 （三）确定带轮的基准直径并验证带速 8 （四）确定中心距离、带的基准长度并验算小轮包角 9 （五）确定带的根数 z 10 （六）确定带轮的结构和尺寸 10 （七）确定带的张紧装置 10 （八）计算压轴力 10 （九）轴的设计及键的校核 12 四、 液压缸的设计与选型 22 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 （一）液压缸推动力计算 22 （二）液压缸的计算 22 （三）液压缸的选型 25 结 论 39 参 考 文 献 41 致谢 42 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 一、 绪论 （一） 简介 制粒机制粒快、效果好，设计特殊孔的滤网，仔细筛滤，其摩擦滤网杆能扎碎筛滤坚固粒子，在制药、化工、食品工业广泛应用。该机能替代摇摆式 颗粒机 ，是新一代的颗粒设备。 （二） 主要结构 制粒机主要由喂料、搅拌、制粒、传动及 润滑系统 等组成。其工作过程是要 求含水量不大于 15%的配合粉料，从料斗进入喂料绞龙，通过调节无级调速电机转速，获得合适的物料流量，然后进入 搅拌器 ， 通过搅拌杆搅动与蒸汽混合进行调质，如果需要添加糖蜜或油脂，也从搅拌筒加入与蒸汽一起调质，油脂添加量一般不超过 3%，否则难于成形，经调质后配合粉料 温度可达 64 85 ，湿度达 14 l 6%。然后再通过斜槽经过可选择的吸铁装置除去混在粉料中铁杂质，最后进入压制室 进行制粒。 喂料器 喂料器由 调速电机 、减速器、绞龙筒体和绞龙轴等组成。 调速电机是由三相异步交流电机、涡流离合器和测速发电机组成，它与 制器配合使用，通过 电磁调速电动机控制器即可改变其输出转速。 减速器 喂料减速器采用摆线针轮减速器，其减速速比为 调速电机直联，进行减速，使喂料绞龙的有效转速控制在 12 120 转 /分之间。 喂料绞龙 喂料绞龙由绞龙筒 、绞龙轴和带座轴承等组成。绞龙起到送料作用，转速可调，即喂入量可变，以达到额定电流和产量。绞龙轴可从绞龙筒体右端抽出，以便清理和检修。 （三） 制粒机优点 1. 可避免动物挑食。配合饲料配方有多种原料，营养全面，可防止动物从粉料中挑选其爱吃的，拒绝摄入其他成分的现象。由于颗粒饲料在贮运和喂饲过程中可保持均一性，可减少喂饲损失 8%10%。 2. 饲料报酬率高。在制粒过程中，由于水分、温度和压力的综合作用，使饲料发生一些理化反应，使淀粉糊化，酶的活性增强，能使被喂饲动物更有效地消化饲料，转 化为体重的增加。用颗 粒饲料喂养禽类和猪，与粉料相比，可提高饲料转化率（即报酬率）10%用颗粒饲料喂育肥猪，平均日增重 4%，料肉比降低 6%；喂肉鸡，料肉比买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 可降低 3% 3. 贮存运输更为经济。经制粒，一般会使饲料的散装密度增加 40%可减少仓容，节省运输费用。 4. 流动性好，便于管理。许多粉料特别是比重小的绒状饲料，添加糖蜜或高脂肪及尿素的饲料经常粘附在料库中。由于颗粒饲料流动性好，很少产生粘附现象，对于那些应用自动供料器的规模化饲养奶牛或家禽的农场来说，颗粒饲料最受欢迎。 5. 避免饲料成分自动 分级，减少环境污染。在粉料贮运过程中由于各种粉料的体积质量不一，极易产生分级。制成颗粒后就不存在饲料成分的分级，并且颗粒料不易起尘，在喂饲过程中颗粒料对空气和水分的污染较粉料少的多。 6. 杀灭动物饲料中的沙门氏菌。沙门氏菌被动物摄入体内后会保留在动物组织中，人吃了感染这种细菌的动物会得沙门氏菌的肠胃病。采用蒸汽高温调质再制粒的方法能杀灭存在动物饲料中的沙门氏菌。 （四） 制粒机使用范围 1、制粒机是一种用旋转滚筒的摇摆作用，通过铁丝筛子可以将潮湿的粉末原料研成颗粒，亦可广泛的用作粉碎已成了块子而成为现成的颗 粒之用。 2、在化学药品方面用作湿合的粉末研成颗粒，烘干后供压制片剂，又可以粉碎在储藏期间而凝结成块的或在化学加工过程中所结块的块子，在食品工业上用作处理糖果及糖混合物和麦芽牛乳等品，在其他工业上如陶瓷、塑料等混合料成为成型颗粒。 3、它不适用于半固体、流体、浆状或磨损之用。 （五） 摇摆制粒机介绍 本次毕业设计设计的是摇摆制粒机，该机器的作用可以将混合的粉末状物制成颗粒，也可将块状的干料粉碎成所需的颗粒。 或者 将潮湿的粉料或块状的干料研制成所需的颗粒，其筛网采用金属丝网，装拆简易，松紧可调。机械主要部件封闭在 机体内，并附有润滑系统，生产过程运转平稳。整机外型采用 不锈钢 板，符合 准。适用于制药、化工、食品、科研单位、实验室、医院、小型保健品厂小批量生产。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 二、 总体参数的设计 （一） 摇摆 制粒机的工作原理 根据制粒机的特点， 就是通过机械传动使滚筒往复摆动，将物料从筛网中挤出，制成颗粒或粉碎制粒或快速整粒。 给出以下制粒机的方案工作原理图，见图 图 理图 如图可 知，本次设计的制粒机主要由以下这几个结构组成： 液压缸的 主要作用 是用来把制作出的粒 推出出料口； 粉碎机是将大尺寸的 固体 原料粉碎至要求尺寸的机械。粉碎机由粗碎、细碎、 风力输送等装置组成，以高速撞击的形式达到粉碎机之目的。利用风能一次成粉，取消了传统的筛选程序。主要应用矿山， 建材 等多种行业中。 筛子呈圆形，有漏孔，主要的作用是使小颗粒通过孔掉出去。 （二） 摇摆 制粒机的主要工作过程 当水分含量为 12 14的配合饲料进入混合喂料器后，饲料经加入一定量的水后，被螺旋浆叶混合搅拌均匀后送进调质器内，进行糊化。如果需要，也可以将糖蜜、脂等 液体均匀喷洒到物料中去，脂的添加量不得超过 3，以利于成形。调质后的物料水分达到 15 17，然后经分配器分配到转动的环式压模和内压模的工作面上。 内外买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 双制粒机，包括机架和，壁上径向开设有若干模孔，一端设有进料通道，机架上固定有主套，另一端与皮带轮相固定，皮带轮经轴承安装在主套外；内设置有圆筒形的内，内壁上也开设有若干径向的模孔，内的一端连接有转轴，转轴安装在调整套内，调整套穿过主套安装在机身上；主套上安装有喂料轴，喂料轴轴向穿过和内之间的间隙伸入进料通道中，喂料轴上设有螺旋推进叶片，螺旋推进叶片从进料通道 的进料口下侧延伸至和内之间的间隙中。和内由动力系统驱动其转动，喂料轴也可转动，当喂料轴转动时，可将进料通道内的物料推进到和内之间的间隙中，当和内转动时，物料一部分被压从环境上的模孔中被挤出，另一部分从内上的模孔中被挤出到内内腔中 ，物料在强烈的挤压下，克服孔壁的阻力，并不断从压模孔中成条的挤出。挤出时被装置在压模外的切刀切成长度适宜的颗粒。切刀的位置可以调节，以控制颗粒的长短。刚压制出的颗粒温度一般在75 90 之间，水分在 15 16左右，必须在经过冷却降温，挥发水分使其温度接近室温，以便保管储藏。 与现有 技术相比，该设计模孔数目多，可同时从和上进行制粒，其工作效率高。 （三） 确定电机所需功率 根据同类型制粒机初选电动机功率为 机械设计课程设计手册得： 选择，其铭牌如下 表 1 表 2Y 系列三相异步电动机 电动机型号 额定功率 载转速 r/转转矩 /额定转矩 最大转矩 /额定转矩 质量 132 步转速 1500 r/ 级 1440 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 （ a） （ b） 图 电动机的安装及外形尺寸示意图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 表 电动机的安装技术参数 中心高/型尺寸/（ +脚安装 尺寸AB 地脚螺栓 孔直径 K 轴伸尺 寸DE 装键部位 尺寸F32 515 345 315 216 178 12 38 80 10 43 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 三、 传动 系统 计算 （一） 带传动设计 输出功率 P=速 440r/00r/表 4 工作情况系数原动机 类 类 一天工 作时间 /h 101016 16101016 16载荷 平稳 液体搅拌机；离心式水泵；通风机和鼓风机（ ）；离心式压缩机；轻型运输机 荷 变动小 带式运输机（运送砂石、谷物），通风机（ ）；发电机；旋转式水泵；金属切削机床；剪床；压力机；印刷机；振动筛 荷 变动较大 螺旋式运输机；斗式上料机；往复式水泵和压缩机；锻锤；磨粉机；锯木机和木工机械；纺织机械 荷 变动很大 破碎机（旋转式、颚式等）；球磨机；棒磨机；起重机；挖掘机；橡胶辊压机 据 V 带的载荷 平稳 ，两班工作制（ 16 小时），查机械设计 4， 取 1 . 1 7 . 5 8 . 2 5 k e P k W 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 （二） 选择带型 普通 V 带的带型根据传动的设计功率 小带轮的转速 机械设计 3 11 选取。 根据算出的 小带轮 转速 1440r/查图得： 0 100 可知应选取 A 型 V 带。 （三） 确定带轮的基准直径并验证带速 由机械设计 13 7 查得，小带轮基准直径为 80 100取 075 据 13得） 表 3 V 带带轮最小基准直径Y Z A B C D E 0 75 125 200 355 500 21211440 = 2 . 8 8 , = 9 0 2 . 8 8 = 2 5 9 . 2 m 所 以 由机械设计 13 “V 带轮的基准直径 ”，得250 误差验算传动比：21250= 2 . 8 3(1 ) 9 0 (1 2 % )d 误（ 为弹性滑动率） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 误差112 . 8 3 2 . 8 81 0 0 % 1 0 0 % 1 . 5 8 % 5 %2 . 8 8 误 符合要求 带速 1 9 0 1 4 4 0v = 6 . 7 9 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 满足 5m/以宜选用 E 型轮辐式带轮。 总之，小带轮选 H 型孔板式结构，大带轮选择 E 型轮辐式结构。 带轮的材料：选用灰铸铁， （七） 确定带的张紧装置 选用结构简单，调整方便的定期调整中心距的张紧装置。 （八） 计算压轴力 由机械设计 13 12 查得， A 型带的初拉力 面已得到 1a =z=8，则 1a 1 5 3 . 72 s i n = 2 8 1 3 3 . 4 6 s i n N = 2 0 7 9 . 2 8 z F 对带轮的主要要求是质量小且分 布均匀、工艺性好、与带接触的工作表面加工精度要高，以减少带的磨损。转速高时要进行动平衡，对于铸造和焊接带轮的内应力要小 , 带轮由轮缘、腹板（轮辐）和轮毂三部分组成。带轮的外圈环形部分称为轮缘，轮缘是带轮的工作部分，用以安装传动带，制有梯形轮槽。由于普通 V 带两侧面间的夹角是 40，为了适应 V 带在带轮上弯曲时截面变形而使楔角减小，故规定普通 V 带轮槽角 为 32、 34、 36、 38（按带的型号及带轮直径确定），轮槽尺寸见表 7文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 装在轴上的筒形部分称为轮毂，是带轮与轴的联接部分。中间部分称为轮幅（腹板），用来 联接轮缘与轮毂成一整体。 表 普通 V 带轮的轮槽尺寸（摘自 项目 符号 槽型 Y Z A B C D E 基准宽度 b p 基准线上槽深 h 基准线下槽深 h 槽间距 e 8 12 15 19 37 第一槽对称面至端面的距离 f 6 7 9 16 23 28 最小轮缘厚 5 6 10 12 15 带轮宽 B B =( z e + 2 f z 轮槽数 外径 d a 轮槽 角 32 对应的基准直径 d d 60 - - - - - - 34 - 80 118 190 315 - - 36 60 - - - - 475 600 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 38 - 80 118 190 315 475 600 极限偏差 1 V 带轮按腹板（轮辐）结构的不同分为以下几种型式： （ 1） 实 心带轮：用于尺寸较小的带轮 (3)d 时 )，如图 7 （ 2） 腹板带轮：用于中小尺寸的带轮 (300 )，如图 7 （ 3） 孔板带轮：用于尺寸较大的带轮 (d) 100 )，如图 7 （ 4） 椭圆轮辐带轮：用于尺寸大的带轮 ( 500 )，如图 7 （ a） （ b） （ c） （ d） 图 7轮结构类型 根据设计结果，可以得出结论：小带轮选择实心带轮，如图（ a） ,大带轮选择腹板带轮如图（ b） （九） 轴的设计 及键的校核 主要进行的是低速级轴的设计与校核 因已知低速级带轮的直径为 2d 500 而 232 32 1 4 9 5 0500 0 圆周力 向力 轴向力 示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 图 轴的载荷分布图 （ 1）先按课本37015步估算轴的最小直径。选取轴的材料为 45 钢 ,调质处理。根据课本370p 315361 表P，取 112是得 o 76 1123 2）联轴器的选择。输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径 d（图 为了使所选的轴直径 故需同时选取联轴器的型号。 查课本3514虑到转矩变化很小，故取 5.1： 09 按照计算转矩 小于联轴器公称转矩的条件，查机械设计手册1737用 性套柱销联轴器（ 43232002），其公称转矩为 2000联轴器的孔径 65 取 d 65 联轴器的长度 L 142 联轴器与轴配合的毂孔长度 107 （ 1）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求 , - 轴段右端需要制出一轴肩 ,故取 - 的直径 7 80 端用轴端挡圈定位 ,按轴端直径取挡圈直径 D 85 联轴器与轴配合的毂孔长度 107 了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴端上 , 故 - 的长度应比 短一些 ,现取 2 105 初步选择滚动轴承。因轴承同时 受有径向力和轴向力的作用 ,故选用单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据 7 80 轴承产品目录中初步选取 0 基本游隙组、标准精度级的单列圆锥滚子轴承（ 2971994） 30217 型，其尺寸为 dDT 85 50 0.5 0 8 85 端圆锥滚子轴承采用套筒进行轴向定位，取套筒宽为 14 6 44.5 取安装带轮处的轴段 d - 90 轮的左端与左轴承之间采用套筒定位。已知带轮 毂 的宽度为 90 了使套筒端面可靠地压紧带轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取 l - 86 轮的右端采用轴肩定位，轴肩高 h 取 h 7 5 104 环宽度 ,取 b 12 轴承端盖的总宽度为 37.5 减速器及轴承端盖的结构设计而定 )。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求 ,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 0 ,故取 0 67.5 至此，已初步确定了低速轴的各段直径和长度。 图 低速轴的结构设计示意图 表 低速轴结构设计参数 段名 参数 - - - - - - 直径 /5 H7/0 85 0 H7/04 85 度 /05 6 86 12 bhL/0 12 90 251470 C 或 处 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 R/ 245o 处 5o （ 2） 轴上的零件的周向定位 带轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。按 d - 90 课本106bh 25 4 槽用键槽铣刀加工，长为 70 时为了保证带轮与轴配合有良好的对中性，故选择带轮毂与轴的配合为 样，半联轴器与轴的连接，选用平键为 20 2 0 联轴器与轴的配合为 动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为 （ 3） 确定轴上圆周和倒角尺寸 参考课本3655轴左端倒角为 245 ，右端倒角为 5 。各轴肩处的圆角半径为 : 处为 余为 首先根据结构图 (图 出轴的计算简图（图 在确定轴承的支点位置时 ,应从手册中查得 a 值。对于 30217 型圆锥滚子轴承，由手册中查得 a 29.9 此，作为简支梁的轴的支承跨距 128.7 据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图（图 。 从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面是轴的危险截面。计算步骤如下： 128.7 7 1 . 6 8 9 2 6 . 9 35 7 . 1 7 1 . 6 4 2F 3483222 5 7 . 1 8 9 2 6 . 9 35 7 . 1 7 1 . 6 3 10923231 2 3 1 5 . 3 1 3 1 6 . 1 2 53 3 5 6 . 6 4 7 1 . 625 7 . 1 7 1 . 6 2 221809163022 3 1L 4 283 1 2 152 2 486 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 1M 19625592873172889 222121 222 8 3 5 7 8 . 0 1 4 1 5 2 8 5 4 . 4 1 6 322 2M 222 222 8 3 5 7 8 . 0 1 4 4 8 6 6 5 . 0 9 287 表 低速轴设计受力参数 载荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 14 ，23 12 ，2 弯矩 M 283 1 152 2486 总弯矩 1M 322 2M 287 扭矩 T 1 410 990 进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面 C）的强度。根据课本37315表 的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循 环变应力，取 的计算应力 321 )( 2233 2 2 1 5 0 . 5 3 0 . 6 1 4 1 0 9 9 00 . 1 9 0（ ）已选轴材料为 45 钢，调质处理，查课本3625 1 60此 1 ，故此轴安全。 （ 1）判断危险截面 截面 A, , ,B 只受扭矩作用，虽然键槽、轴肩及过渡配合所引起的应力集中均将消弱轴的疲劳强度，但由于轴的最小直径是按扭转强度较为宽裕确定的，所以截面A, , ,B 均无需校核。 从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看，截面 和 处过盈配合引起的应力集中最严重，从受载来看，截面 C 上的应力最大。截 面 的应力集中的影响和截面 的相近，但是截面 不受扭矩作用，同时轴径也较大，故不必做强度校核。截面 C 上虽然应力最大，但是应力集中不大（过盈配合及键槽引起的应力集中均在两端），而且这里轴的直买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 径最大 ,故截面 C 也不必校核，截面 和 显然更不必要校核。由课本第 3 章的附录可知，键槽的应力集中较系数比过盈配合的小，因而，该轴只需校核截面 左右两侧即可。 （ 2）截面 左侧 抗弯截面系数 W d 85 61 抗扭截面系数 d 85 122 825 3截面 的右侧的弯矩 M 为 212L 4 1 6 3 . 1 4 1M M 3 2 4 7 5 6 . 7 2L 6 3 . 1 5 7 . 1 4 13 2 2 1 5 0 . 5 3 5 7 . 1 90 截面 上的扭矩3 3T 1 410 990 截面上的弯曲应力 b 2900 面上的扭转切应力 3410990W 145800 1410990122825 的材料为 45 钢，调质处理。由课本3625得 551 截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数及按课本40取。因 2 985 ， D 9 085d 插值后查得 由课本41得轴的材料的敏性系数为 q ， q 有效应力集中系数按式 (课本42 K 1 ( 1 ) 1 0 . 8 4 ( 1 . 9 1 )q ( 1 ) 1 0 . 8 8 ( 1 . 2 9 1 ) 1 . 5 4 5 由课本42尺寸系数 ；由课本43 。 轴按磨削加工，由课本44表面质量系数为 0 轴为经表面强化处理，即 1q，则按课本253式（ 3综合系数为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 1 1 . 7 5 6 11 0 . 6 4 0 . 9 2 + - 1 . 5 4 5 1110 . 7 7 0 . 9 2 1 及 3碳钢的特性系数 0 ，取 0 0 ，取 于是，计算安全系数课本37415(15得 S 1 2752 . 8 3 1 . 4 8 0 . 1 0 1 1551 1 . 4 9 1 1 . 4 91 . 5 4 5