鋼坯火焰清理機(jī)的設(shè)計(jì)—排屑裝置設(shè)計(jì),鋼坯火焰清理機(jī)的設(shè)計(jì)—排屑裝置設(shè)計(jì),鋼坯,火焰,清理,清算,設(shè)計(jì),裝置 湘潭大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)工作中期檢查表 系 機(jī)電系 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) 07興湘機(jī)一班 姓 名 葉海龍 學(xué) 號(hào) 2007964214 指導(dǎo)教師 胡自化 指導(dǎo)教師職稱 教授 題目名稱 鋼坯火焰清理機(jī)的設(shè)計(jì)—總體方案設(shè)計(jì)和總體裝配 題目來源 ■科研 企業(yè) 其它 課題名稱 鋼坯火焰清理機(jī)的設(shè)計(jì)—總體方案設(shè)計(jì)和總體裝配 題目性質(zhì) 工程設(shè)計(jì) ■ 理論研究 科學(xué)實(shí)驗(yàn) 軟件開發(fā) 綜合應(yīng)用 其它 資料情況 1、選題是否有變化 有 ■否 2、設(shè)計(jì)任務(wù)書 ■有 否 3、文獻(xiàn)綜述是否完成 ■完成 未完成 4、外文翻譯 ■完成 未完成 由 學(xué) 生 填 寫 目前研究設(shè)計(jì)到何階段、進(jìn)度狀況： 通過對資料的查詢，已經(jīng)確定了鋼坯火焰清理機(jī)初步設(shè)計(jì)方案。現(xiàn)階段著力對各個(gè)構(gòu)件外形設(shè)計(jì)和計(jì)算。與此同時(shí)還通過對一些復(fù)雜的裝配圖形的裝配和仿真熟悉和了解三維制圖軟件 由 老 師 填 寫 工作進(jìn)度預(yù)測（按照任務(wù)書中時(shí)間計(jì)劃） 提前完成 按計(jì)劃完成 拖后完成 無法完成 工作態(tài)度（學(xué)生對畢業(yè)論文的認(rèn)真程度、紀(jì)律及出勤情況）： 認(rèn)真 較認(rèn)真 一般 不認(rèn)真 質(zhì)量評價(jià)（學(xué)生前期已完成的工作的質(zhì)量情況） 優(yōu) 良 中 差 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日 建議檢查結(jié)果： 通過 限期整改 緩答辯 系意見： 簽名： 年 月 日 注：1、該表由指導(dǎo)教師和學(xué)生填寫。 2、此表作為附件裝入畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料袋存檔。 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目： 鋼坯火焰清理機(jī)的設(shè)計(jì)—排屑裝置 學(xué)號(hào)： 2007964214 姓名： 葉海龍 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師： 胡自化 系主任： 一、主要內(nèi)容及基本要求 1、鋼坯火焰清理機(jī)排屑系統(tǒng)項(xiàng)目的重要性 2、鋼坯火焰清理機(jī)排屑系統(tǒng)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)基本任務(wù) 3、鋼坯火焰機(jī)排屑系統(tǒng)總體功能分析 4、鋼坯火焰清理機(jī)排屑系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案可行性論證 5、總結(jié)和撰寫設(shè)計(jì)說明書一份（附光盤）； 6、CAD制圖，本文一張A0裝配圖紙及其零件圖，課題組一套完整圖紙 7、翻譯相關(guān)外文資料一份； 二、重點(diǎn)研究的問題 1、熟悉和掌握鋼坯火焰清理機(jī)相關(guān)性能方面的知識(shí)； 2、熟悉和理解鋼坯火焰清理機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)； 三、進(jìn)度安排 序號(hào) 各階段完成的內(nèi)容 完成時(shí)間 1 熟悉課題及基礎(chǔ)資料 第一周 2 調(diào)研及收集資料 第二周 3 方案設(shè)計(jì)與討論 第三～四周 4 初步方案可行性論述 第五～八周 5 CAD軟件的學(xué)習(xí) 第九周 6 CAD制圖 第十周 7 撰寫說明書 第十一周 8 英文文獻(xiàn)翻譯，答辯 第十二周 四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn) [1]秦大同.機(jī)械傳動(dòng)科學(xué)與技術(shù).北京：清華大學(xué)出版社，2003. [2]齒輪手冊編委會(huì)．齒輪手冊(上冊)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990 [3]付則紹．新型蝸桿傳動(dòng)．北京：石油工業(yè)出版社，1992 [4]姚立綱,李尚信.超環(huán)面行星減速器的設(shè)計(jì)與制造研究[J].機(jī)械傳動(dòng), 2001, 25(4): 17-20. [5]姚立綱.超環(huán)面行星蝸桿傳動(dòng)的嚙合分析和加工研究[D].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué), 1996 [6]許立忠,曲繼方,趙永生.超環(huán)面行星蝸桿傳動(dòng)效率研究[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào), 1998, 34(5):20 [7]張躍明.超環(huán)面行星蝸桿傳動(dòng)的嚙合理論研究.學(xué)位論文.哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程系,1993.7 [8]張春麗,徐曉俊,董申.超環(huán)面?zhèn)鲃?dòng)的工藝改進(jìn)方案及其齒面研究[J].中國機(jī)械工程, 2000, 11(7): 749-752. 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 題 目：鋼坯火焰清理機(jī)的設(shè)計(jì)—排屑裝置 學(xué) 院： 興湘學(xué)院 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： 2007964214 姓 名： 葉海龍 指導(dǎo)教師： 胡自化（教授） 完成日期： 2011年6月 湘 潭 大 學(xué) 興湘學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 題 目 鋼坯火焰清理機(jī)的設(shè)計(jì)—總體方案設(shè)計(jì)及總體裝配 姓 名 葉海龍 學(xué)號(hào) 2007964214 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) 興湘學(xué)院機(jī)械一班 指導(dǎo)教師 胡自化 職稱 教授 填寫時(shí)間 2011年5月31 日 2011年6月  說 明 1．根據(jù)湘潭大學(xué)《畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作管理規(guī)定》，學(xué)生必須撰寫《畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告》，由指導(dǎo)教師簽署意見，系主任批準(zhǔn)后實(shí)施。 2．開題報(bào)告是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，開題報(bào)告不合格者不得參加答辯。 3．畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是，逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來語要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．本報(bào)告中，由學(xué)生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，應(yīng)不少于2000字。 5．開題報(bào)告檢查原則上在第2～4周完成，各系完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開題檢查后，應(yīng)寫一份開題情況總結(jié)報(bào)告。 6. 填寫說明： (1) 課題性質(zhì)：可填寫A．工程設(shè)計(jì)；B．論文；C. 工程技術(shù)研究；E.其它。 (2) 課題來源：可填寫A．自然科學(xué)基金與部、省、市級(jí)以上科研課題；B．企、事業(yè)單位委托課題；C．校級(jí)基金課題；D．自擬課題。 (3) 除自擬課題外，其它課題必須要填寫課題的名稱。 (4) 參考文獻(xiàn)不能少于10篇。 (5) 填寫內(nèi)容的字體大小為小四，表格所留空不夠可增頁。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告 學(xué)生姓名 葉海龍 學(xué) 號(hào) 2007964214 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 胡自化 職 稱 教授 所在系 機(jī)電系 課題來源 科研 課題性質(zhì) 工程技術(shù)研究 課題名稱 鋼坯火焰清理機(jī)的設(shè)計(jì)—總體方案設(shè)計(jì)及總體裝配 一、選題的依據(jù)、課題的意義及國內(nèi)外基本研究情況 所謂鋼坯火焰清理就是利用高溫火焰的氣割和熔除作用將鋼坯表面缺陷燒除的工序。該工序能有效提高鋼材的軋制質(zhì)量，為 二、研究內(nèi)容、預(yù)計(jì)達(dá)到的目標(biāo)、關(guān)鍵理論和技術(shù)、技術(shù)指標(biāo)、完成課題的方案和主要措施 本課題對超環(huán)面行星蝸桿傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)和嚙合理論分析研究，中心蝸桿和超環(huán)面內(nèi)齒輪復(fù)雜齒面建模，傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力仿真以及數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的設(shè)計(jì),主要完成以下研究內(nèi)容： 1．研究超環(huán)面行星蝸桿傳動(dòng)嚙合理論、關(guān)鍵零件的廓面方程、傳動(dòng)效率以及一些重要零件的校核計(jì)算。 2．超環(huán)面行星蝸桿傳動(dòng)減速器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析和數(shù)字仿真研究分析。 預(yù)計(jì)達(dá)到的目標(biāo)：通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)今后自己能夠?qū)σ恍?fù)雜曲面的廓面方程進(jìn)行很好的計(jì)算和分析，并能夠熟練的利用三維建模軟件對一些機(jī)構(gòu)及復(fù)雜的系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬和仿真來解決一些困難的問題，同時(shí)開發(fā)這產(chǎn)品，提高在制造設(shè)計(jì)技能為今后的工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 關(guān)鍵理論和技術(shù)指標(biāo)：主要是對中心蝸桿，行星蝸輪以及內(nèi)超環(huán)面齒輪廓面方程的計(jì)算分析和機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)仿真. 完成課題的方案和主要措施：先在導(dǎo)師的幫助下查閱相關(guān)的資料，對課題進(jìn)行初步的了解，然后通過對傳動(dòng)比，廓面方程的分析計(jì)算對它做前面的了解，先通過三維軟件對之進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，看所設(shè)計(jì)的參數(shù)是否合理，最后將此產(chǎn)品研發(fā)出來 三、主要特色及工作進(jìn)度 主要特色： 利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，基于UG、等軟件對理論設(shè)計(jì)的進(jìn)行參數(shù)化建模，動(dòng)態(tài)仿真。 工作進(jìn)度： 收集查閱了有關(guān)超環(huán)面行星蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)資料，現(xiàn)已經(jīng)對它的傳動(dòng)比計(jì)算，傳動(dòng)中各傳動(dòng)輪齒數(shù)與喉徑螺旋升角的關(guān)系，傳動(dòng)的裝配關(guān)系，行星蝸輪與中心蝸桿之間的力關(guān)系以及廓面方程有了足夠的理解，現(xiàn)已能過對其進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，并制定了設(shè)計(jì)提綱方案和計(jì)劃。 四、主要參考文獻(xiàn)（按作者、文章名、刊物名、刊期及頁碼列出） [1]秦大同．機(jī)械傳動(dòng)科學(xué)與技術(shù)．．北京：清華大學(xué)出版社，2003． [2]齒輪手冊編委會(huì)．齒輪手冊(上冊)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990 [3]付則紹．新型蝸桿傳動(dòng)．北京：石油工業(yè)出版社，1992. [4]姚立綱,鄭建祥,李尚信,徐曉俊,李華敏.超環(huán)面行星蝸桿傳動(dòng)的嚙合分析 大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào), 1996. [5]姚立綱,李尚信.超環(huán)面行星減速器的設(shè)計(jì)與制造研究[J].機(jī)械傳動(dòng), 2001. [6]姚立綱.超環(huán)面行星蝸桿傳動(dòng)的嚙合分析和加工研究[D].哈爾濱:哈爾濱工業(yè) 大學(xué), 1996 [7]許立忠,曲繼方,趙永生.超環(huán)面行星蝸桿傳動(dòng)效率研究[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào), 1998. [8]張躍明.超環(huán)面行星蝸桿傳動(dòng)的嚙合理論研究.學(xué)位論文.哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械 工程系,1993. [9]張春麗,徐曉俊,董申.超環(huán)面?zhèn)鲃?dòng)的工藝改進(jìn)方案及其齒面研究[J].中國機(jī)械工 程, 2000. [10]徐曉俊,張春麗,董申.新型超環(huán)面?zhèn)鲃?dòng)的內(nèi)齒輪齒面展成原理.機(jī)械傳 動(dòng),1999. 指導(dǎo)教師 意 見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 系意見 系主任簽名： 年 月 日 院意見 教學(xué)院長簽名： 年 月 日 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)評閱表 學(xué)號(hào) 2007964214 姓名 葉海龍 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目： 鋼坯火焰清理機(jī)的設(shè)計(jì)—排屑裝置 評價(jià)項(xiàng)目 評 價(jià) 內(nèi) 容 選題 1.是否符合培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃的基本要求，達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的； 2.難度、份量是否適當(dāng)； 3.是否與生產(chǎn)、科研、社會(huì)等實(shí)際相結(jié)合。 能力 1.是否有查閱文獻(xiàn)、綜合歸納資料的能力； 2.是否有綜合運(yùn)用知識(shí)的能力； 3.是否具備研究方案的設(shè)計(jì)能力、研究方法和手段的運(yùn)用能力； 4.是否具備一定的外文與計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力； 5.工科是否有經(jīng)濟(jì)分析能力。 論文 （設(shè)計(jì)）質(zhì)量 1.立論是否正確，論述是否充分，結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)是否正確，設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析處理是否科學(xué)；技術(shù)用語是否準(zhǔn)確，符號(hào)是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范； 2.文字是否通順，有無觀點(diǎn)提煉，綜合概括能力如何； 3.有無理論價(jià)值或?qū)嶋H應(yīng)用價(jià)值，有無創(chuàng)新之處。 綜 合 評 價(jià) 評閱人： 2011年6月 日 摘要 本文設(shè)計(jì)了鋼坯火焰清理機(jī)排屑系統(tǒng)，該排屑系統(tǒng)適用于大中型鋼坯火焰清理的排屑，該排屑系統(tǒng)由兩大部分組成，即動(dòng)力系統(tǒng)部分和排屑系統(tǒng)部分，該設(shè)備采用了簡單高效的刮板式排屑方式，本設(shè)備相比其余排屑機(jī)構(gòu)最大的優(yōu)點(diǎn)是能在比較惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中工作，能夠排屑各種狀態(tài)，何種形狀和溫度的雜志，包括高溫的鐵屑，液體等等，性能穩(wěn)定，制作成本效低。該設(shè)備先通過漏斗狀的容器把廢屑收集起來然后通過由動(dòng)力帶動(dòng)的運(yùn)動(dòng)的刮板把收集到的廢屑排放到指定地點(diǎn)，此過程完全由設(shè)備自動(dòng)完成，無需任何人力。 該設(shè)備的投產(chǎn)大大提高了排屑的能力和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度，更重要的是能夠提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和管理水平。 關(guān)鍵詞：數(shù)控裝置 排屑系統(tǒng) 數(shù)控機(jī)床 目錄 摘要································································1 ABSTRACT·························································2 1 緒論 1.1 本課題研究的目的與意義········································4 1.2 本課題國內(nèi)外發(fā)展情況··········································4 1.3 本排屑系統(tǒng)的特點(diǎn)··············································4 2 系統(tǒng)總體方案的確定················································6 2.1 設(shè)計(jì)思想·······················································6 2.2 初選電機(jī)減速器系統(tǒng)方案·········································6 2.3 輸送外傳動(dòng)系統(tǒng)的確定···········································7 2.4 系統(tǒng)總體方案的確定·············································7 3 電動(dòng)機(jī)的選擇······················································9 3.1 電動(dòng)機(jī)的類型選擇···············································9 3.2 電動(dòng)機(jī)功率的選擇···············································9 3.3 確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)·················································9 4 V帶設(shè)計(jì)計(jì)算······················································11 4.1 傳動(dòng)比的分配··················································11 4.2 各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩·········································11 4.3 帶傳動(dòng)方案的確定··············································11 4.4 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算················································12 4.5 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)················································13 5 減速器設(shè)計(jì)·······················································13 6 鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)的計(jì)算·················································14 6.1 鏈傳動(dòng)方案確定················································14 6.2 鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算················································14 6.3 鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)················································15 6.3.1 主、從動(dòng)輪設(shè)計(jì)··············································15 7 排屑裝置的保養(yǎng)與維護(hù)·············································18 7.1 排屑裝置的保養(yǎng)················································18 7.2 排屑裝置的維護(hù)················································19 結(jié)論·······························································19 參考文獻(xiàn)···························································10 致謝·······························································21 緒論 1.1 本課題研究目的與意義 自動(dòng)排屑裝置的主要作用是將鐵屑從加工區(qū)域排出到指定區(qū)域，另外，鐵屑中往往混合著各種加工雜物，排屑裝置要對各種形態(tài)的廢屑進(jìn)行自動(dòng)排出，所以，自動(dòng)排屑裝置組要應(yīng)用于高效率的機(jī)械。 1.2 本課題國內(nèi)外發(fā)展概況 自動(dòng)排屑裝置，是隨著機(jī)加工的發(fā)展而發(fā)展的。但是長期以來，重主機(jī)，輕配套的狀況使得自動(dòng)排屑裝置處理技術(shù)及設(shè)備發(fā)展遲緩。80年代開始，重主機(jī)，輕配套的狀況引起了各行業(yè)的注意，促使自動(dòng)排屑裝置處理技術(shù)及設(shè)備在此后的20多年里得到長足的發(fā)展?，F(xiàn)在常見的排屑裝置有以下幾種： 1、 平板鏈?zhǔn)脚判佳b置 平板鏈?zhǔn)脚判佳b置以滾動(dòng)鏈輪牽引鋼制平板在封閉箱中運(yùn)轉(zhuǎn)，切屑用鏈帶帶出。這種裝置在數(shù)控車床使用時(shí)要與機(jī)床冷卻箱合為一體，以簡化機(jī)床結(jié)構(gòu)。 2、 刮板式排屑裝置 刮板式排屑裝置的傳動(dòng)原理與平板鏈?zhǔn)脚判佳b置基本相同，只是鏈板不同，帶有刮板鏈板。這種裝置常用于輸送各種材質(zhì)的短小切屑，排屑能力較強(qiáng)。 3、 螺旋式排屑裝置 該裝置是采用電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速裝置驅(qū)動(dòng)安裝在溝槽中的一根長螺旋桿進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的。數(shù)控機(jī)床螺旋桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，溝槽中的切屑即由螺旋桿推動(dòng)連續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，最終排人切屑收集箱。螺旋桿有兩種形式，一種是用扁型鋼條卷成螺旋彈簧狀，另一種是在軸上焊上螺旋形鋼板。它主要用于輸送金屬、非金屬材料的粉末狀、顆粒狀和較短的切屑。這種裝置占據(jù)空間小，安裝使用方便，傳動(dòng)環(huán)節(jié)少，故障率極低，尤其適于排屑空隙狹小的場合。螺旋式排屑裝置結(jié)構(gòu)簡單，排屑性能良好，但只適合沿水平或小角度傾斜直線方向排屑搖臂鉆床，不能用于大角度傾斜、提升或轉(zhuǎn)向排屑。 1.3 本排屑裝置的特點(diǎn) 本文設(shè)計(jì)了鋼坯火焰清理機(jī)排屑系統(tǒng)，該排屑系統(tǒng)適用于大中型鋼坯火焰清理的排屑，該排屑系統(tǒng)由兩大部分組成，即動(dòng)力系統(tǒng)部分和排屑系統(tǒng)部分，該設(shè)備采用了簡單高效的刮板式排屑方式，本設(shè)備相比其余排屑機(jī)構(gòu)最大的優(yōu)點(diǎn)是能在比較惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中工作，能夠排屑各種狀態(tài)，何種形狀和溫度的雜志，包括高溫的鐵屑，液體等等，性能穩(wěn)定，制作成本效低。該設(shè)備先通過漏斗狀的容器把廢屑收集起來然后通過由動(dòng)力帶動(dòng)的運(yùn)動(dòng)的刮板把收集到的廢屑排放到指定地點(diǎn)，此過程完全由設(shè)備自動(dòng)完成，無需任何人力。 該設(shè)備的投產(chǎn)大大提高了排屑的能力和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度，更重要的是能夠提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和管理水平。 2 系統(tǒng)總體方案確定 2.1 設(shè)計(jì)思想 本課題是以及其經(jīng)濟(jì)性好，人性化設(shè)計(jì)，可靠性高，壽命長，結(jié)構(gòu)簡單，易于維修等為設(shè)計(jì)思想 2.2 初選電機(jī)減速器系統(tǒng)反感 （a）為帶轉(zhuǎn)動(dòng)渦輪-渦桿減速器系統(tǒng) （b）為帶傳動(dòng)-二級(jí)圓柱圓錐減速器系統(tǒng) （c）為聯(lián)軸器-二級(jí)圓柱斜齒輪減速器系統(tǒng) （d）為帶傳動(dòng)-二級(jí)圓柱斜齒輪減速器系 圖2.1 電機(jī)減速器系統(tǒng)方案 方案評價(jià)： （a） 方案為整體布局最小，傳動(dòng)平穩(wěn)，而且可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，但是由于渦輪渦桿效率低，功率損失大，很不經(jīng)濟(jì)。（b）方案布局比較小，但是圓錐齒輪加工較困難，特別是大直徑，大模數(shù)的錐輪，所以一般不采用。（c）方案中減速器選擇合理，但本設(shè)計(jì)是用于自動(dòng)排屑系統(tǒng)裝置，工作速度很低，使用聯(lián)軸器不利于減速，會(huì)增加減速器的成本，不夠經(jīng)濟(jì)。 最終確定方案為（d）方案。 該方案的優(yōu)缺點(diǎn)： 該工作機(jī)有輕微震動(dòng) ，由于V帶有緩沖吸震能力，采用V帶傳動(dòng)能減小震動(dòng)帶來的影響，而且利于減速，還能起過載保護(hù)的作用，并且該工作機(jī)屬于小功率，載荷變化不大，可以采用V帶這種簡單的結(jié)構(gòu)，并且價(jià)格便宜，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大幅度降低成本。減速器部分兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速，這是兩級(jí)減速器中應(yīng)用最廣泛的一種，齒輪相對于軸承不對稱，要求軸具有較大的剛度，高速及齒輪常布置在遠(yuǎn)離扭矩輸入端的一邊，以減小因彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均勻現(xiàn)象。電動(dòng)機(jī)部分為Y系列三相交流，異步電動(dòng)機(jī)。 總體來講，該傳動(dòng)方案滿足工作機(jī)的性能要求，使用工作條件，工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡單，成本低，傳動(dòng)效率高。 2.3輸送外傳動(dòng)系統(tǒng)的確定 （a）帶傳動(dòng) （b）履帶傳動(dòng) （c）鏈傳動(dòng) 方案評價(jià)： （a）方案成本較低，但是防腐蝕性不強(qiáng)。（b）履帶主要用在坦克等觸地設(shè)備，在此處用履帶傳動(dòng)很不經(jīng)濟(jì)。（c）方案中鏈傳動(dòng)選擇合理。 最終確定方案為（c）方案 該方案的優(yōu)缺點(diǎn)： 鏈傳動(dòng)的傳動(dòng)比精確，傳動(dòng)效率高，鏈傳動(dòng)對軸的作用力較小，鏈傳動(dòng)尺寸較緊湊，鏈傳動(dòng)對環(huán)境的使用能力較強(qiáng)，鏈條的磨損伸長比較緩慢，張緊調(diào)節(jié)量較小。 2.4總體方案的確定 方案為：電動(dòng)機(jī)——帶傳動(dòng)——減速器——鏈傳動(dòng) 如下圖： 圖2.2 系統(tǒng)總體方案 3 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇 3.1 電動(dòng)機(jī)類型選擇 根據(jù)動(dòng)力源和工作條件，選用交流電機(jī)，Y系列三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī) 3.2電動(dòng)機(jī)功率的選擇 根據(jù)鏈傳輸機(jī)結(jié)構(gòu)的布置由已知條件鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)承受的鐵屑質(zhì)量為為此排屑的質(zhì)量，即為2.28（最大板寬度）×4（最大版長度）×0.01（平均每次清理厚度）×7.85×1000（普通剛的的密度）=716kg的鐵屑，即7016N（取G=9.8），取3000， 鏈的傳動(dòng)速度為（燒嘴速度為V=8M/MIN,每次清理寬度為100mm，所以清理一面的時(shí)間為（2.28×10×4）/8=11.4min，取12min，搜所以每12分鐘便有2806.72N鐵屑排出，假設(shè)一次清理的鐵屑分連詞排出，算的6min/次，總行程為3.6M，3.6/6=0.6m/min，由于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還受鏈條摩擦力f和刮板的重力分量F1。由上述可知總的載荷為F=f+F1+3000 設(shè)所選鏈型號(hào)為56B，P=76.2mm,單排質(zhì)量Q=22.6kg/m，總長度為10m，刮板尺寸為500mm×300mm×10,選用普通碳素鋼密度為7.85，相鄰刮板之間的距離為五個(gè)節(jié)距88.9×6=533.4mm，F(xiàn)1約為2193N，f約為5880N F=5880+2193+7016=15089 則工作機(jī)有效功率為P=FV=15089×0.01=0.151KW 由已知條件得電動(dòng)機(jī)有效功率為Pd=P/η，式中η為系統(tǒng)總的傳動(dòng)效率 電動(dòng)機(jī)到鏈傳動(dòng)總的傳動(dòng)效率為η=η1×η22×η36×η4×η5 式中：η1為V帶傳動(dòng)效率，η2為閉式齒輪的傳動(dòng)效率，η3為圓錐滾子軸承的傳動(dòng)效率，，η4為聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率，η5為鏈傳動(dòng)效率 查表：η1=0.95 η2=0.97 η3=0.98 η4=0.99 η5=0.96 代入上式：η=0.723 所以電動(dòng)機(jī)的有效功率Pd=p/η=0.209KW 所選電動(dòng)機(jī)的額定功率必須滿足Pe>Pd 3.3確認(rèn)電動(dòng)機(jī)型號(hào) 根據(jù)已知條件本排屑裝置的輸送速度為： Nw=V×60×1000/Z1×P=11.04 選取電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y2-90S-8,同步轉(zhuǎn)速為750r/min,對應(yīng)額定功率為0.37KW，外伸軸直徑24mm 方案 電機(jī)機(jī)型號(hào) 額定功率(KW) 同步轉(zhuǎn)速（r/min） 滿載轉(zhuǎn)速（r/min） 總傳動(dòng)比i 1 Y2-90S-8 0.37 750 700 65 4、V帶的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1 傳動(dòng)比的分配 4.1.1、計(jì)算總的傳動(dòng)比：i=Nm/Nw=715/11=65 4.1.2、傳動(dòng)比的分配：i1=3,i2×i3=i/i1=21.66 4.1.3、雙極斜齒圓柱齒輪減速器高速級(jí)的傳動(dòng)比為5 4.1.4、低速級(jí)傳動(dòng)比：i3=4.33 4.2 各軸的轉(zhuǎn)速，功率和轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速：N1=715/3=238.33R/MIN 功率：P1=Pd×η4=0.209×0.95=0.199KW 扭矩：T1=9550P1/N1=9550×0.199/238.33=7.97N。M 轉(zhuǎn)速：N2=238.33/5=47.67R/MIN 功率：P2=P1×η2×η3=0.199×0.97×0.98=0.189KW 扭矩：T2=9550P2/N2=9550×0.189/47.67=37.86N.M 轉(zhuǎn)速：N3=47.67/4.33=11.01R/MIN 功率：P3=P2×η2×η3=0.189×0.97×0.98=0.180KW 扭矩：T3=9550P3/N3=9550×0.180/11.01=156.13N.M 轉(zhuǎn)速：N4=N3=11.01R/MIN 功率：P4=P3×η1×η5=0.180×0.99×0.96=0.17KW 扭矩：T4=9550P4/N4=9550×0.17/11.01=147.46N.M 表1.1各軸的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力參數(shù) 軸號(hào) 轉(zhuǎn)速（r/min） 功率（KW） 扭矩（N.M） 1 238.33 0.199 7.97 2 47.67 0.189 37.86 3 11.01 0.180 156.13 4 11.01 0.17 147.46 4.3 帶傳動(dòng)方案的確定 外傳動(dòng)帶選為普通V帶傳動(dòng) 4.3.1、 確定計(jì)算功率：Pc a (1)查文獻(xiàn)得工作情況系數(shù)Ka=1.2 （2）Pca=Ka×P=1.2×0.151=0.1812 4.3.2、選擇V帶型號(hào) 選A形V帶 4.4帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 4.4.1、確定帶輪尺寸d1,d2 （1）根據(jù)帶輪要求去小帶輪尺寸為d1=160mm d 1/2120 4.4.4、確定V帶根數(shù)Z Z>Pca/(P0+ΔP)KαKl P0為單根V帶的基本額定功率，Δp0為I≠1是單根V帶額定功率增量，Kl為帶長修正系數(shù)，Ka為小帶輪包角系數(shù) P0=1.51 Δp0=0.09 Ka=0.93 KL=1.13 代入得Z=2 4.4.5、確定單跟初拉力F0 F0=500×Pca/VZ(2.5/Ka-1)+qv2=16.37N 查表的q=0.1kg/m 4.4.6、計(jì)算對軸的壓力Fp Fp=2ZF0sin(α1/2)=2×2×16.37×sin(159.86/2)=64.47 4.5帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.5.1、 小帶輪的設(shè)計(jì) 因?yàn)樾л喕鶞?zhǔn)直徑d1=160<300,故可采用實(shí)心式結(jié)構(gòu) 帶輪寬：B=（Z-1）e+2f=35 式中：e為槽間距，取e=15，f為第一槽對稱面值斷面的距離，f=10 輪轂寬：L=（1.5-2）d=43.2 輪轂外直徑：d1=1.9d=45.6 帶輪外徑：da=dd+2Ha=160+2×2.75=165.5 查得Ha=2.75 輪緣寬：δ=8mm 基準(zhǔn)線下深槽：10mm 簡圖如下： 4.5.2、大帶輪設(shè)計(jì) 因?yàn)榛鶞?zhǔn)直徑d2=480>300故可采用輪輻式 帶輪寬：B=（Z-1）e+2f=(2-1) ×15+2×10=35mm 輪轂寬：L=（1.5-2）d=1.8×60=108 輪轂外直徑：d1=1.9d=114mm 帶輪外徑：da=dd+2ha=480+2×2.75=485.5 輪緣寬：δ=8mm 基準(zhǔn)線下深槽：10mm 由以上數(shù)據(jù)，大帶輪結(jié)構(gòu)簡圖如下： 5 減速器的選擇 5.1 減速器的型號(hào)的選擇 由于，該工作機(jī)有輕微震動(dòng)，由于V帶有緩沖吸震能力，采用V帶傳動(dòng)能減小震動(dòng)帶來的影響，而且利于減速，還能起過載保護(hù)的作用，并且該工作機(jī)屬于小功率，載荷變化不大，可以采用V帶這種簡單的結(jié)構(gòu)，并且價(jià)格便宜，標(biāo)準(zhǔn)化程度高，大幅度降低成本。減速器部分兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速，這是兩級(jí)減速器中應(yīng)用最廣泛的一種，齒輪相對于軸承不對稱，要求軸具有較大的剛度，高速及齒輪常布置在遠(yuǎn)離扭矩輸入端的一邊，以減小因彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均勻現(xiàn)象。電動(dòng)機(jī)部分為Y系列三相交流，異步電動(dòng)機(jī)。 總體來講，該傳動(dòng)方案滿足工作機(jī)的性能要求，使用工作條件，工作可靠，此外還結(jié)構(gòu)簡單，成本低，傳動(dòng)效率高，故采用二級(jí)圓柱斜齒輪減速器 5.2 減速器參數(shù)的選擇 減速器的傳動(dòng)比為64:1，輸入軸與輸出軸異邊。輸入軸的轉(zhuǎn)速：N1=715/3=238.33R/MIN 功率：P1=Pd×η4=0.209×0.95=0.199KW扭矩：T1=9550P1/N1=9550×0.199/238.33=7.97N。M 輸出軸的轉(zhuǎn)速：N3=47.67/4.33=11.01R/MIN功率：P3=P2×η2×η3=0.189×0.97×0.98=0.180KW扭矩：T3=9550P3/N3=9550×0.180/11.01=156.13N。M 由于減速器的選型參數(shù)已經(jīng)基本確定，即可以根據(jù)要求購買，故減速器的設(shè)計(jì)在此不一一介紹 6、鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì)的計(jì)算 6.1 鏈傳動(dòng)方案的確定 6.2 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 6.2.1、選擇從動(dòng)鏈輪齒數(shù) 取傳動(dòng)比為i=1 取Z2=29 6.2.2、選擇主動(dòng)鏈輪齒數(shù) Z1=iZ2=1×29=29＜120 故合理 6.2.3、確定計(jì)算功率 已知鏈傳動(dòng)工作平穩(wěn)，設(shè)計(jì)功率為 Pd=KaP/KzKm=1×0.151/1.579×1=0.096kw 式中：P-傳遞功率KV Ka-工礦系數(shù)，取Ka=1.0 Kz-小鏈輪齒數(shù)系數(shù)，取Kz=1.579 Km-多排鏈排數(shù)系數(shù)，去Km=1 6.2.4、鏈條節(jié)距選用 根據(jù)設(shè)計(jì)功率Pd(取Pd=P0)和小鏈輪轉(zhuǎn)速n1,選用56B號(hào)鏈條，查表節(jié)距P=88.9,設(shè)鏈長10M 6.2.5、計(jì)算鏈輪尺寸 D1=P/（sin180/Z1）=88.9/sin(180/29)=822.4mm D2= P/（sin180/Z2）=88.9/sin(180/29)=822.4mm 6.2.6、初定中心距 中心距暫取3540（根據(jù)漏斗長決定） 6.2.7、鏈條長度及鏈長節(jié)速 鏈長：L=10M 鏈條節(jié)數(shù)：Lp=L/P=10000/88.9=112.49 元整偶數(shù)節(jié)，取Lp=114 鏈速：V=Z1N1P/60×1000=29×11.04×88.9/（60×1000=0.47<0.6m/s 屬于低速運(yùn)動(dòng) 6.3 鏈輪的結(jié)構(gòu)和尺寸 6.3.1 主、從動(dòng)輪設(shè)計(jì) 1.鏈輪材料和工藝 鏈輪材料為45鋼，硬度為40-50HBS。 2.鏈輪的結(jié)構(gòu)和尺寸 由前面設(shè)計(jì)可知D1=D2=822.4 P=88.9 Z1=Z2=29 鏈輪結(jié)構(gòu)如下： 鏈輪結(jié)構(gòu)簡圖 輪轂厚度：h=K+Dk/6+0.01d=9.5+220/6+0.01×822.4=54.4mm 由于d=822.4 K取9.5 輪轂長度：L=3.3h=3.3×54.4=179.5mm 輪轂直徑：Dh=Dk+2h=220+2×54.4=328.8mm 齒寬Bf1=0.93×b1=49.6mm B1為內(nèi)鏈節(jié)寬度 齒側(cè)倒角： Ba=0.13p=0.13×88.9=11.56mm 齒側(cè)半徑：Rx=P=88.9mm 齒全寬：Bfn=(n-1)Pt+Bf1=49.6mm 1， 基本參數(shù)和主要尺寸 分度圓直徑：D1=D2=822.4mm 齒頂圓直徑：Da max=d+1.25p-d1=822.4+1.25×88.9-53.98=879.545 式中：d1-滾子直徑 查表得d1=53.98 Da min=d+p(1-1.6/Z)-d1=822.4+88.9×（1-1.6/29）-53.98=852.42mm 取Da=866.0mm 齒根圓直徑： Df=D-D1=822.4-53.98=768.42mm 分度圓弦齒高：Ha max=(0.652+0.8/Z)p-0.5d1=31.02mm Ha min=0.5（p-d1）=17.46 取Ha=24.24mm 最大齒跟距高： Lx=dcos90/Z-d1=822.4×cos(90/29)-53.98=767.21mm 4.鏈輪公差 查表得 齒表面粗糙度：Ra=6.3um 齒根圓極限偏差 量柱測量距極限偏差： 由于:Df=768.42mm查表得：上偏差0，下偏差h11 量柱測量距： Mr=dcos90/Z+dr=822.4×cos(90/29)+53.98=875.17mm dr=d1 式中：dr-量柱直徑，DR=D1,量柱技術(shù)要求為：極限偏差為：上片車+0.01，下偏差：0；表面粗糙度Ra=1.6um；表面硬度為：55-60HRC。 鏈輪孔和根圓直徑之間的跳動(dòng)量： 不能超過max(0.008df+0.08,0.15)=0.15 軸孔到鏈輪齒側(cè)平直部分的斷面跳動(dòng)量： 不能超過max(0.009df+0.08,0.14)=0.14 孔徑：H8 齒寬：H14 7 、排屑裝置的保養(yǎng)與維護(hù) 7.1 排屑裝置的保養(yǎng) 排屑裝置是必備附屬裝置，其主要作用是將鐵屑從加工區(qū)域排放到機(jī)床之外，迅速，有效的排除切屑才能保證正常的加工。 排屑裝置的安裝位置一般都盡可能的靠近鐵屑排除區(qū)域，次排泄裝置應(yīng)該裝在加工區(qū)域的正下方，以利于簡化排泄裝置結(jié)構(gòu)，減小設(shè)備的占地面積，提高排屑效率。排除的鐵屑一般都落入鐵屑收集箱或小車中，有的則直接排入車間排屑系統(tǒng)。 刮板鏈條式排泄裝置是一種具有獨(dú)立功能的附件，接觸電源之前應(yīng)將車減速器潤滑油是否低于油面線，如果不足，應(yīng)加入40號(hào)全損耗系統(tǒng)用油至油面線，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，應(yīng)立即檢查鏈輪的選裝方向是否與箭頭所指示方向相符，吐過不相符應(yīng)立即改正。 排屑裝置鏈輪上裝有過載保險(xiǎn)離合器，在制作時(shí)已作了調(diào)整，如電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，發(fā)現(xiàn)摩擦片有打滑現(xiàn)象，應(yīng)立即停止開動(dòng)，檢查鏈帶是否被異物卡住或其他原因。 應(yīng)該定期對排屑裝置重要不見如：減速器、鏈條等進(jìn)行一般潤滑，以提高排屑裝置的壽命。 8.2 排屑裝置的維修 如排屑裝置出現(xiàn)故障，不能順利運(yùn)轉(zhuǎn)，則可從以下方面找原因。 1） 摩擦片的壓緊力是否足夠，先檢查碟形彈簧的壓縮量是否在規(guī)定的數(shù)值之內(nèi)；碟形彈簧自由高度為8.5mm，壓塑量應(yīng)為2.6-3mm，若這個(gè)數(shù)值之內(nèi)，則說明壓緊力已足夠了；如壓塑量不夠，可均衡的調(diào)整3只M8壓緊螺釘。 2） 若壓緊后還是繼續(xù)打滑，則應(yīng)全面檢查卡主的原因。 結(jié)論 至此，排屑裝置的設(shè)計(jì)成功，它是針對市場的需求而設(shè)計(jì)的，從而能有效的滿足當(dāng)今市場上對排屑裝置的需求，它具有如下的優(yōu)點(diǎn)；傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)效率高，生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，產(chǎn)品質(zhì)量好，經(jīng)濟(jì)性好，人性化等優(yōu)點(diǎn)。 本設(shè)計(jì)中，主要完成了以下方面的內(nèi)容： （1） 對現(xiàn)有的排屑裝置進(jìn)行分析，系統(tǒng)方案進(jìn)行比較，選出最優(yōu)，最合理的方案。 （2） 完成電機(jī)的選擇，帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)，減速器的設(shè)計(jì)，鏈傳動(dòng)等結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 （3） 進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)部分計(jì)算及選取相關(guān)的機(jī)械零件 （4） 畫出排屑裝置的總體結(jié)構(gòu)圖，及相關(guān)零件圖。 當(dāng)然，任何產(chǎn)品剛設(shè)計(jì)出來都不會(huì)是完善的，毫無缺陷的，必須在實(shí)踐之中發(fā)現(xiàn)它的不足，再進(jìn)行改進(jìn)，如此反復(fù)，才能最終達(dá)到滿意的效果，經(jīng)過客觀的分析后，本設(shè)計(jì)以經(jīng)濟(jì) 性為第一設(shè)計(jì)思想，可能存在如下不足，如減速器整體結(jié)構(gòu)稍大，造成整個(gè)排屑 機(jī)頭的布置占用空間大；設(shè)計(jì)過程在人性化的考慮還不夠等等。這些問題只有在實(shí)踐中采取相應(yīng)的措施才能不斷完善。 參考文獻(xiàn) 1. 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N.Acherkan.Machine tool design voll&2.Mir publishers.1982 致謝 本論文是在胡自化老師的細(xì)心知道下完成的，在我即將完成學(xué)習(xí)之際，我中心的感謝胡老師給我的關(guān)心和幫助，胡老師淵博的學(xué)識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，平易近人的作風(fēng)和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度讓我們受益匪淺。從胡老師那里我們學(xué)到了很多專業(yè)知識(shí)和相關(guān)的設(shè)計(jì)方法，在此，謹(jǐn)向恩師表示最真誠的感謝。 此外，還要感謝所有給過我?guī)椭耐瑢W(xué)，他們也為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了不少的意見和建議，在此謹(jǐn)表示誠摯的謝意。 感謝答辯委員會(huì)的各位老師，感謝你們在百忙之中抽出寶貴的時(shí)間批閱論文，出席答辯并不吝提出寶貴的指導(dǎo)性建議。 24