卷管机底纸上蜡装置设计【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 摘 要 中国是一个工业大国，人们生活中到处要用到纸。为了增加纸的使用寿命，我们要对纸进行一些处理，在这里我们选择给纸上蜡，当然我们选用卷管机上蜡装置给纸上蜡。 卷管机上蜡装置是给传送过来的纸涂蜡的机械，随着工业不断地发展，手工给纸上蜡无法满足高效的生产要求，实现机械化迫在眉睫。 所以，这里我设计了一部上蜡装置。上蜡机自动的给传送给来的纸涂蜡，这样不但节省劳力还可以大大提高劳动生产率。 关键词 ： 上蜡装置 机械化 纸 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is a of to In to of we to do on we to on we to on of is to of on to to a to to 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 摘 要 . 1 . 2 1 上蜡机的石蜡的性质 . 4 2 加热装置 . 5 3 温控装置 . 5 4 电动机的选择 . 6 5 减速器的选择 . 7 6 底纸及底纸的安装 . 7 底纸的参数 . 7 底纸的安装装置 . 7 固定轴 . 7 纸芯轴 . 8 定纸盘 . 9 底纸的装配 . 9 7 直齿锥齿轮的设计和校核 . 10 直齿锥齿轮的传动参数 . 10 直齿锥齿轮的校核 . 12 轮齿受力分析 . 13 齿面接触疲劳强度计算 . 15 齿根弯曲疲劳强度计算 . 16 8 链传动的设计及受力分析 . 19 链传动的参数 . 19 链传动的受力分析 . 20 9 轴的校核 . 21 上蜡辊及轴 . 21 上蜡辊及轴的连接图 . 21 上蜡辊及轴的连接简化受力示意图 . 22 张紧辊及轴 . 24 张紧辊及轴的连接图 . 24 上蜡辊及轴的连接简化受力示意图 . 24 10 链条的选择 . 26 11 键的选择和 校核 . 26 12 联轴器的选择 . 26 参考资料 . 27 致谢 . 28 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 上蜡机的石蜡的性质 石蜡又称晶形蜡，通常是白色、无色无味的蜡状固体，在 47 溶化，密度约 3它不溶于水，但可溶于醚、苯和某些酯中。纯石蜡是很好的绝缘体，比除某些塑料（尤其是特富龙）外的大多数材料都要高。石蜡也是很好的储热材料，其比热容为 11 熔化热为 200220J1g 。 石蜡是石油加工产品的一 种。固体烷烃的混合物。无臭无味、白色或淡黄色固体。由天然石油和人造的含蜡馏分用冷榨或溶剂脱蜡、发汗等方法制得。用于制高级脂肪酸、高级醇、火柴、蜡烛、防水剂、软膏、电绝缘材料等。 2 加热装置 上蜡机装置要给石蜡加热，让石蜡变成液态。采用电加热管给上蜡机加热，电加热管的功率为 1 翅片式电加热器 /加热管与普通的电加热器 /加热管相比，具有以下几个优点：翅片式加热管是以金属管（包括不锈钢、紫铜管）为外壳，沿管内中心轴均布电热合金丝（镍铬、铁铬合金丝），其空隙填充压实具有良好绝缘导热性 能的氧化镁砂，管口两端用硅胶密封。同时，在加热器（电热管）的表面缠绕金属散热片（不锈钢片、铁片）。该结构将加热管的高表面负荷特性、不锈钢鳍片（散热片）的热传导效率高，耐温特性好的优点相结合，使得加热器能在较短的时间内散发出更集中的能量来。 翅片式管状电热管与普通光管相比散热面积增加了 4 倍 ,则表面负荷比光管增加了 2 3倍； 由于散热片电加热器件的长度缩短，使将其本身的热损失减小。在与光管相同功率条件下，具有升温快、热效率高、使用寿命长等优点； 在有限的加热装置中，可容 纳超光管容量 2 3 倍的总功率，大大缩小了加热装置的体积，节约了用户的成本。 3 温控装置 上蜡机的主要作用就是给底纸上蜡，一般白色石蜡是固态，要把它变成液态，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 所以温度要控制在一定得范围内，才能保证石蜡在工作时事液态。因为石蜡的溶化温度在 47 内，还有温度不能太高，所以还要选择一个温控装置，使温度保持在 50C 之间。根据要求及实用性我选用热电偶作为温控装置。 热电偶是一种感温元件，是一次仪表，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表（二次仪表）转换成 被测介质的温度。 热电偶测温的基本原理是两种不同成份的材质导体（称为热电偶丝材或热电极）组成闭合回路，当接合点两端的温度不同，存在温度梯度时，回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在电动势 热电动势，这就是所谓的塞贝克效应。两种不同成份的均质导体为热电极，温度较高的一端为工作端（也称为测量端），温度较低的一端为自由端（也称为补偿端），自由端通常处于某个恒定的温度下。根据热电动势与温度的函数关系，制成热电偶分度表；分度表是自由端温度在0 时的条件下得到的，不同的热电偶具有不同的分度表。 在热 电偶回路中接入第三种金属材料时，只要该材料两个接点的温度相同，热电偶所产生的热电势将保持不变，即不受第三种金属接入回路中的影响。因此，在热电偶测温时，可接入测量仪表，测得热电动势后，即可知道被测介质的温度。 热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度，对于热电偶的热电势，应注意如下几个问题： 热电偶的热电势是热电偶两端温度函数的差，而不是热电偶两端温度差的函数； 热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材 料的成份和两端的温差有关； 当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。 4 电动机的选择 采用电动机的型号是 率为 90W，转速为 1400r/为主要带动张紧辊和上蜡辊的低速转动，所需要的功率不要太高， 电动机就可以满足工作的需要。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 减速器的选择 根据电动机的转速和上蜡辊的转速选择减速器，这个设计选择的减速器型 号是 速器，减速的速比为 1： 30。 铁 蜗轮蜗杆减速机 工作条件： 动平稳、振动、冲击和噪音均小，减速比大，通用性广，能与各种机械设备配套使用。 能以单级传动获得较大的传动比，结构紧凑，大部分型号减速机有较好的自锁性，对有制动要求的机械设备能节省制动装置。 蜗杆螺牙与蜗轮齿面的啮合摩擦损耗较大，因此传动效率要比齿轮低，容易发热和温度较高。 对润滑和冷却要求较高一些。 互配性好，蜗轮蜗杆均按国家的标准制造，轴承、油封等均用标准件。 箱体型式有基本型（箱体为带有底脚板的立式或卧式两种结构）和万能型（箱体为长方体，多面设有固定螺孔，不带底脚板或另装底脚板等多种结构型式） 输入轴联接方式有基本型（单输入轴及双输入轴）、带电机法兰两种。 输出、输入轴位置方向有输入轴在下及在上；输出轴向上及向下；输入轴向上及向下。 6 底纸及底纸的安装 底纸的参数 上蜡底纸参数，宽 102度 纸经过流水线后就成为了盘状，能够承受一定得张力。 底纸的安装装置 固定轴 固定轴的材料为 Q 代表的是这种材质的屈服极限，后面的 235，就是指这种材质的屈服值，在 235右。并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 合，用途最广泛。 图 6定轴 纸芯轴 纸芯轴用的材料为 20#，主要性能是电弧焊和接触焊的焊接性能好。 图 6芯轴 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 定纸盘 定纸盘的作用是固定纸盘，防止纸盘在水平方向移动，所用材料为 20# 图 6纸盘 在定纸盘上有个 螺纹孔，这样就可以用一个 螺钉把定纸盘固定在纸芯轴上，所以这样定纸盘才可以固定纸盘的作用。 底纸的装配 底纸通过纸芯轴、固定轴、定纸盘固定在机架上，所以底纸的安装图如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 6纸安装图 7 直齿锥齿轮的设计和校核 直齿锥齿轮 用来实现两相交轴之间的传动 ,两轴交角 S 称为轴角，其值可根据传动需要确定，一般多采用 90。 锥齿轮的轮齿排列在截圆锥体上，轮齿由齿轮的大端到小端逐渐收缩变小，如下图所示。由于这一特点，对应于圆柱齿轮中的各有关 圆柱 在锥齿轮中就变成了 圆锥 ，如分度锥、节锥、基锥、齿顶锥等。锥齿轮的轮齿有直齿、斜齿和曲线齿等形式。直齿和斜齿锥齿轮设计、制造及安装均较简单，但噪声较大，用于低速传动（ 5m/s）；曲线齿锥齿轮具有传动平稳、噪声小及承载能力大等特点，用于高速重载的场合。这次设计是 S=90的标准直齿锥齿轮传动。 直齿锥齿轮的传动参数 因为啮合的两个锥齿轮一样，所以参数也就都一样。选择 两个锥齿轮的齿数都为 40。 两锥齿轮的齿数 4021 大端分度圆直径 8040221 则 大端模数 : 2m 节锥角：当 090 时 0211 4540/40/ a rc rc tg z 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 因 为 021 90 ，所以 0002 454590 锥距： 2211 s s ， 801 根据强度计算确定为d ，由于两个啮合的齿轮参数都一样，所以 8021 0 0 R 。 齿宽： , R 规定 ，这次设计 R = 齿顶高： 11 1 这里 040/22121 20121 1 a 齿根高： c= 齿根角： 011 a rc rc tg h 顶角： 011 a r ct r ct g h 顶圆锥角：111 = 00 = 齿根圆锥角： 000111 齿顶圆直径： 111 aa i 0s i 01121 aK 齿锥齿轮啮合图 由于我所要设计的是改变运动方向，在经过减速器之后不需要在减速，所以我选择了两个锥齿轮的参数是相同的。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 直齿锥齿轮的校核 图 7齿锥齿轮 直齿锥齿轮的强度计算比较复杂。为了简化计算，通常按其齿宽中点的当买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 量齿轮进行强度计算。这样，就可以直接引用直齿圆柱齿轮的相应公式。 因直齿锥齿轮的制造精度较低，在强度计算中一般不考虑与重合度的影响，即取齿间载荷分配系数 合度系数 值为 1。 轮齿受力分析 忽略齿面摩擦力，并假设法向力 中作用在齿宽中点上，在分度圆上可将其分解为圆周力 向力 轴向力 互垂直的三个分力，如下图所示。各力的大小分别为： d 1 121 F 1121 c o st a n 1121 s a n 直齿锥齿轮传动的效率 ，联轴器的效率为 ， 速器的效率为 。所以总效率为： 总 901 总 电动机的型号是 率为 90W，转速为 1400r/速器，速比为 1： 30，所以 30/1 =1400/30=47r/锥齿轮的转矩为： m i n/11 9549 0 0 0/ 4 9 d 1 121 = 21 0 0 N 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 F N 1121 c o st a n = 345c o a 2 00 N 1121 s a n = 345s a 2 00 N 各力的方向 主动轮圆周力的方向与轮的转动方向相反，从动轮圆周力的方向与轮的转动方向相同；主、从动轮径向力分别指向各自的轮心；轴向力则分别指向各自的大端。 载荷系数A。 式中： 使用系数，按使用系数 查取 表 7用系数 查得可知 K 度等级，用 齿宽中点的圆周速度由动载荷系数买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 7载荷系数查表可知 按式式中齿向载荷分配系数 表 7向载荷分配系数查表可知 10.1以= A 齿面接触疲劳强度计算 以当量齿轮作齿面接触疲劳强度计算，则式 2 11 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 将当量齿轮的有关参数代入上式中，可得直齿圆锥齿轮传动的齿面接触疲劳强度校核公式为 性系数 节点区域系 数 重合度系数Z，经过查表分别为 1、Z= 323121 =216为 m Z ， %时可以查出其值为780以查出 接触强度的最小安全系数值为 1、 可以查出疲劳强度计算的寿命系数值为 m Z = 6631 以 成立 而齿面接触疲劳强度设计公式为 22131 = = 38，其中 801 d 齿根弯曲疲劳强度计算 将当量齿轮的有关参数代入式 1 1 13 2 中，可得直齿圆锥齿轮传动的齿根弯曲疲劳强度校核公式和设计公式 3212 1买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 式中据当量齿数 ，由外齿轮的齿形系数图图 7齿轮的齿形系数查这个表格可得据当量齿数 ，由应力修正系数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 7力修正系数查这个表格可得 s 40co s 0111 zz s 0222 o 由查表可得弯曲疲劳极限 6001F 曲最小安全系数 弯曲寿命系数 Y、尺寸系数 Y ， m = 4 8 6 0 0 为两个锥齿轮一样，所以只需校核一个齿轮。 M P 32223212 11 801 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 297.1m ，所以符合要求。 8 链传动的设计及受力分析 链传动的参数 这个设计主要是把动力由减速器的动力传给小张紧辊，其不需要减速，所以两个链轮的参数都相同，只需要设计一个链轮 的参数就可以了。 传动比 i=1 两链轮的中心距 a=246 链轮孔径 20链轮齿数 1z ，链轮齿数为奇数 表 8数选用 i 12 23 34 45 56 6 1z 3127 2725 2523 2321 2117 1715 优先选用齿数： 17， 19， 21， 23， 25， 38， 57， 76， 95，114 所以选取链轮齿数 1z =27 实际传动比 1272721 5A，节距 P= 0s 0s 0 齿顶圆直径 o rf =买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 表 8数 K 轮毂厚度 轮毂长度 9 4 7 轮毂直径 bb b 为内链节宽度，查表可得值为 3 齿侧半径 ，则选 20 以取值为 角深 链轮的零件图 图 8轮的零件图 链传动的受力分析 链传动的效率为 ， 速器的效率为 ，联轴器的传动效率为 所以总效率为： d 150 K 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 1 2 总 901 总 m 730 m 4 0 01 0 060 478271 0 0 060 11 如果不考虑动载荷，链在传动中的主要作用力有： F 。取决于传动功率 链速 ： v 1 1000 0 03 取决于每米链长的质量 q 和链速 v 。因为速度较小，所以 离心拉力取决于传动的布置方式及链在工作是允许的垂度。在这里也可以忽略不计。 所以 总9 轴的校核 上蜡辊及轴 上蜡辊及轴的 连接图 图 9蜡辊及轴的连接 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 上蜡辊及轴的连接简化受力示意图 图 9蜡辊及轴的连接简化受力示意图 在 面，受力分析与 0 0以得： 和 ， m a x 的弯矩表达式：11 y 3940 1 x 的弯矩表达式： 2212 440394 2 x 在 面，受力分析与 0 0 可以得： 和 ， m a x 的弯矩表达式： 11 z 3940 1 x 的弯矩表 达式： 2212 440394 2 x 在 和 的扭矩都为 11因为上蜡辊是空心的，则横截面小。根据弯矩表达式，可以知上蜡辊上最大的弯矩为 y 3 3m a x 3594444 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 则轴的弯矩和扭矩图如下： 图 9矩和扭矩图 对于塑性材料来说，应采用第三或第四强度理论，在这按照第三强度理论校核。 轴 ： 22 m a x2 m a xm a x M P 21 6223322 上蜡辊 ： 22m a x2 m a xm a 1 622522 故安全。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 张紧辊及轴 张紧 辊及轴的连接图 图 9紧辊及轴的连接图 上蜡 辊及轴的连接简化受力示意图 图 9蜡辊及轴的连接简化受力示意图 链传动的链紧边和松边拉力为： 紧边拉力 1松边拉力 51 总，则 总在 面，受力分析与 0 0以得： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 和 ， m a x 的弯矩表达式：11 y 3940 1 x 的弯矩表达式： 2212 484394 2 x 弯矩 1因为上蜡辊是空心的，则横截面小。根据弯矩表达式，可以知上蜡辊上最大的弯矩为 y 3 3694444 弯矩和扭矩图如下所示： 图 9矩和扭矩图 对于塑性材料来说，应采用第三或第四强度理论，在这按照第三强度理论校核。 轴 ： a 1 M P 21 6223322 张紧辊： y 3M P 1 622622 故安全。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 链条的选择 根据上面链传动的设计，其中选择的链号为 05A 型的链条，现在要计算出它的链长。 两链轮的中心距为 a=246 确定链条的节数 2 27272 27278 2462222 221221 取 89链条长度 891000 所以使用的链条为链号为 05A 型的链条，链条长度为 11 键的选择和校核 这里只以上蜡辊轴上的键为例，由设计选定键为 2478 ，标记键 1 9 7 91 0 9 6/248 齿轮段的轴的直径 d=25， 键的工作长度 16824 ，键的接触高度 传递的转矩 11。 按手册查出键静联接时的挤压须用应力 00M P ak 3 p 键联接强度足够。 12 联轴器的选择 根据工作要，为了缓和冲击，保证减速器的正常工作，输出轴选用套筒联轴器。考虑到转矩变化很小取 K ， 0 010909 5 4 照计算转矩据手册选用套筒联轴器 型，其公称 转矩为 150 ，孔径 0 ， 0 ， 5 ，必须转1400r/记为 型套筒联轴器 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 参考资料 1机械零件手册，第 5 版。高等教育出版社， 2001。 2机械设计课程