机械设计说明书正文

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1、请留出一个汉字的空间，下同1 引言在陶瓷制品的坯体表面上有一薄层的玻璃态物质，这一薄层的玻璃态物质称为釉。釉一般具有光亮、半透明、圆滑和不透水等性质。 制品施釉后，表面不易沾污，弄脏后也容易洗涤干净。此外，釉还可遮盖坯体上的某些瑕疵，增进美观，起着装饰的作用在抛光砖的生产中，施釉线起着重要的作用，它是连接自动流水线的重要组成部分，是实现工业彩饰的基础设备，也是易出现产品缺陷的主要工序之一。多功能施釉生产线主要由带式输送机和安装在带式输送机上的双辊清扫机、供料装置、施釉机、擦边机、转向装置、补偿器、丝网印花机等组成。从干燥器出来的坯体，由带式输送机输送，依次经过各台单机，完成施釉，彩印等全部工艺

2、操作，最后装车储存。目前，施釉线线架主要采用链条传动和皮带传动，此外还有少量的采用履带传动。由于皮带传动具有传动平稳，噪音小，能缓冲吸振，有过载保护作用，结构简单，成本低，安装要求不高等优点。现今甚至很长一段时间内，皮带传动仍然是施釉线传动的主要方式。皮带传动不会也不可能让每一位陶瓷人满足，因为事物总在发展中完善。由于采用皮带传动，抛光砖的施釉、彩印等操作可在坯体的输送过程中完成，容易实现机械化和自动化生产。施釉线线架从问世到现在其基本原理没有变化，但是其传动方案却是各式各异的。本文正是在总结生产经验的基础上对一些传动机构进行一些合理的优化设计。2 施釉线线架的主要组成结构和传动原理2.1 施

3、釉线线架简述线架主要由釉线脚架和安装在脚架上的带式输送机组成。如图1所示。 图11、主要组成结构下面对施釉线线架的各组成部分分述如下：（1）釉线脚架 一段3米长的脚架是由立柱，上连接梁，下连接梁，升降座，脚架板以及升降座等组成，如图2所示。 图2（2）带式输送机 施釉线的带式输送机由多台输送机组合而成，每台输送机由各自的电动机驱动，速度可用变频器无级调节，以满足不同的施釉工艺要求。输送带一般采用V带。 2、传动原理摆线针轮减速机（带电机）带动小链轮转动，通过链条传动带动主动轴上的大链轮转动，从而带动主动轴转动，轴带动轴上的皮带轮转动，皮带轮拖动皮带，最后皮带拖动砖坯前进。主动轴上有6个皮带轮，

4、中间轴上有12个皮带轮，从动轴上有6个皮带轮。皮带输送的速度可用变频器无级调节，满足不同的施釉工艺要求。具体尺寸见部装图。2.2 设计要求设计要求：1、能平稳安全的输送砖坯；2、性价比高，安装简便，生产效率高，故障率低； 2.3主要技术参数1、能走600x600的抛光砖,通过调整皮带间的宽度能走800800的砖（设计以走600600的砖为依据）；2、每天按22小时计算，日产量20000米2（两条釉线的产量）；3、施釉线全长207000mm，施釉宽1000mm，釉线脚架高720mm。4、设计的釉线线架由两段组成，每段长3000mm。5、设计的釉线脚架可做小幅度的上下升降。3 线架的设计传动系统是

5、用来输送砖坯的系统。传动系统的设计应满足以下要求：1、结构简单，安装简便；2、运动形式简单，传动精确，易控制；3、满足安装的要求，包括强度要求，刚度要求。3.1 比较皮带传动方案和链条传动方案 皮带传动方案皮带传动方案是由电机带动链轮转动，链轮带动轴转动，轴再带动轴上的皮带轮转动，皮带轮又拖动皮带，皮带最后拖动砖坯。皮带一般采用的是V带。采用V带传动主要有以下优点：中心距变化范围大，可用于较远距离的传动，传动平稳，噪音小，能缓冲吸振，有过载保护作用，结构简单，成本低，安装要求不高。 链条传动方案链条传动方案是由电机带动链轮转动，链轮带动轴转动，轴再带动轴上的链轮转动，链轮又带动链条，链条最后拖

6、动砖坯。链条传动虽然能在高温和潮湿的环境中工作，但也存在不少缺点，主要有以下几点: 虽然平均速比恒定，但运转时速度不均匀，有冲击、振动和噪音,价格比较昂贵，需要张紧装置。 方案比较及结论 方案优点缺点皮带传动1、 传动平稳，噪音小；2、 能缓冲吸振，有过载保护作用3、 传动噪声小；4、 结构简单，成本低；5、 安装要求不高。1、 会出现打滑的情况；2、 带的寿命较低链传动1、 传动效率较高；2、 能在高温和潮湿的环境中工作；3、 轴和轴承上的作用力小。1、 运转时速度不均匀；2、 有冲击、振动和噪音；3、 价格比较昂贵；4、 需要张紧装置。表1 方案比较结合表1，又根据施釉线传动的实际情况可知

7、，皮带传动方案更符合实际。从皮带传动与链条传动的优缺点可以看出，皮带传动施釉线比链条传动的施釉线震动小，更适合较轻、强度较低的砖坯的输送。因此选择皮带传动作为最终的设计方案。3.2 皮带传动机构的设计图3釉线线架由脚架、减速器、链轮、轴、皮带轮等组成。皮带传动系统的设计有轴的设计、轴承的选型、链轮链条的选型与计算、皮带皮带轮的选型与计算和减速器的选型等。还有釉线脚架和电机固定座的设计。皮带平均传动速度的计算釉线全长是207000mm，共有2条釉线。日产量为20000。计算项目计算过程计算结果1、皮带平均传动速度v1）砖坯通过釉线的周期T2）1条施釉线上砖坯的数量A假设釉线传动的平均速度为v，砖

8、坯之间的平均间距为400mm。T=minA=2072条釉线的日产量B=22070.60.6=20000V=19292mm/minT=10.7minA=207 减速机的选型1、确定电动机类型 按工作要求和条件,选用摆线针轮减速机（带电动机），它具有如下特点：故障少，寿命长，运转平稳可靠，噪音小，拆装方便，容易维修，结构简单，过载能力强，耐冲击，惯性力矩小。2、确定电动机的功率计算项目计算过程计算结果1、皮带传动所需的功率2、传动装置总效率3、传动所需电动机功率根据经验，近似的认为F=1800NV带传动效率： =0.95滚动轴承： =0.99链传动： =0.93电机传动： =0.90.79kw=0

9、.576kW=0.790.729kw因载荷平稳，电动机额定功率略大于即可。由XWY系列电动机技术数据，选减速机的额定功率为0.75 kw，选定减速机机的各项参数如下：型号： XWY3-29-0.75输入转速： 1500r/min 输入功率： 0.75kW许用转矩： 200 链轮和链条传动的设计与相关计算1、选择链条类型和链轮材料（1）根据传动要求和实践经验，选择单排滚子链传动。（2）根据使用使用要求，选择链轮的的材料为35,正火处理，热处理后的硬度为160-200HBS。2、链传动的设计初步确定链传动传动比为2.2。计算项目计算过程计算结果1、主动链轮转速n1)、选择链轮齿数2）、确定计算功率

10、3）、选择链条型号和节距4）、计算链节数和中心距5）、计算链速v，确定润滑方式6）、计算压轴力Fp近似的认为主动链轮转速n=51.7取小链轮齿数Z1=17，大链轮的齿数为，取Z2=37由机械设计表9-6查得=1.0，由图9-13查得=1.52，单排链，则计算功率为 KW根据=1.14KW及=51.7查图9-11，可选12A-1。查表9-1，链条节距为P=19.05mm。初选中心距=(3050)p=(3050)x19.05mm =571.5952.5mm。取=580mm。相应的链长节数为取链长节数Lp=88节。查表9-7得到中心距计算系数=0.24868，则链传动的最大中心距为。由v=0.28m

11、/s和链号12A-1,查图9-14可知应采用定期人工润滑。有效圆周力为： N链轮水平布置时的压轴力系数=1.15，则压轴力为n=51.7Z1=17Z2=37=1.14kw12A-1P=19.05mmLp=88=578mmV=0.28定期人工润滑=3081N3、链轮的结构与尺寸见零件图。 皮带轮和皮带传动的设计与相关计算计算项目计算过程计算结果1、确定计算功率2、选择V带的带型3、确定带轮的基准直径、4、确定V带的中心距、和基准长度、由机械设计表8-7查得工作情况系数，故由知主动链轮的转速n=51.7，则主动轴的转速=23.75根据、由图8-11选用C型初选带轮的基准直径。粗略估算带轮的外径，由

12、，23.75=v=19292mm/min，得=260mm又由表8-6和表8-8，取主动带轮的基准直径=250mm。根据釉线传动要求，取从动带轮=250mm。皮带由于有横担支撑，根据施釉线工艺要求取主动轴与中间轴之间的V带中心距=3250mm，中间轴与从动轴之间的V带中心距=3050mm。=23250+（250+250）=7285mm=23050+（250+250）=6885mm=1.05kwC型=250mm=250mm=3250mm=3050mm=7285mm=6885mm由于V带间的中心距太大，将产生很大的压轴力，考虑到如此之大的压轴力，故采用托槽横担支撑，每两根轴之间都有3个托槽横担。这样

13、压轴力将大大减小。5、带轮与轴的连接采用的是内六角孔螺钉连接，带轮的结构设计见零件图。6、皮带轮的结构与尺寸见零件图。7、皮带使用一段时间后，会出现皮带松弛的现象，通过增大轴间距能张紧皮带。 主动轴、中间轴、从动轴的设计、计算及校核计算项目计算过程计算结果1、求主动轴上的功率、转速和转矩2、初步确定主动轴的最小直径若取摆线针轮减速机传动的效率=0.9，链传动的效率=0.93，则=0.750.90.93=0.63kw又=23.75先按机械设计式15-2初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。根据表15-3，取=103,于是得故取=35mm，此轴段是与链轮配合的，为了使处的直径与链轮

14、的孔径相适应，选择链轮的孔径为35。=0.63kw=23.75=369937=35mm3、主动轴的结构设计（1）拟定轴上零件的装配方案。主动轴的装配方案如图4所示，中间轴和从动轴的装配方案见部装图。图4（2）确定轴的各段直径和长度1）为了满足链轮的轴向定位要求，1-2轴段右端需制出一轴肩，故取2-3段的直径=40mm；因1-2段的长度应比链轮的宽度长一些，故取=50mm。2）初步选择滚动轴承。因轴承受到的载荷较小，故选用球轴承。再根据实践经验，选择带立式座外球面球轴承（ucp轴承，安装方便），型号为ucp208。故=40mm，因2-3轴段和4-5轴段应比轴承的宽度（B=49.2mm）长，故取=

15、56mm。3）为了轴承的轴向定位要求，2-3轴段右段需制出一轴肩，故取3-4段的直径=50mm；因釉线的宽度为1000mm，故=1000-56-56=888mm。(3)轴上零件的周向定位 链轮与轴的周向定位采用平键连接和螺钉连接（采用M1030的内六角螺钉）。按由机械设计查得平键截面bxh=10mmx8mm，键槽用键槽铣刀加工，长为36mm。为了方便安装拆卸和维修，故选择链轮轮毂与轴的配合为；同理，选择滚动轴承与轴的配合为。皮带轮和轴的周向定位除了配合外还有螺钉连接（采用的是M1030的内六角螺钉，1个螺钉栓在轴上，另1个卡在轴的槽子里）。为了方便皮带轮的安装拆卸和维修，选择皮带轮与轴的配合为

16、。（4）确定主动轴上圆角和倒角尺寸参考表15-2，取轴断面倒角为2x45o，各肩处的圆角半径见图5。图5说明：中间轴和从动轴的设计和主动轴设计方法是一致的，又考虑到装配要求，中间轴和从动轴只是比主动轴少了轴段1-2，其他轴段和主动轴的尺寸是相同的。现将轴的各段直径和长度列出：主动轴：=35mm =40mm = 50mm =40mm =50mm = 56mm = 888mm =56mm 总长=1050mm中间轴：=40mm = 50mm =40mm = 56mm = 888mm =56mm 总长=1000mm从动轴: =40mm = 50mm =40mm = 56mm = 888mm =56mm

17、 总长=1000mm4、求轴上的载荷首先根据轴的结构图(图5)做出轴的计算简图（图6），根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图（图6）。 图6计算项目计算过程计算结果1）计算水平方向的力2）计算垂直方向的力=-966.5=58.47=4.55=4575=-156从轴的结构图以及弯矩图中可以看出截面E是轴的危险截面，现将计算的各截面处的和扭矩列于下表（参看图6）。说明：由于垂直面只受重力，故忽略不计。（2）计算弯矩将计算出的结果列于下表截面水平面H垂直面V支反力=-966.5N，=58.47N=4575N，=-156N弯矩M=2281,=46011,=40703，=37274，=29855，=2

18、6404， =21615， =15845,=5922=21957=216144=432675总弯矩=22075,=220987,=467542，=432716扭矩T5、按弯扭合成应力校核轴的强度 进行校核时，通常只校核上轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（既危险截面E）的强度。根据式（15-5）及上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取=0.6，轴的计算应力前已选定轴的材料为45钢，调质处理，由表15-1查得=60Mpa。因此s=1.5=6400=12800M=246464T=38.51 Mpa=28.90Mpa=1.82=1.60=2.58=1.67=2.53截面是安全的（3）

19、截面B右侧计算项目计算过程计算结果1、抗弯截面系数2、抗扭截面系数3、截面B右侧的弯矩4、截面上的弯曲应力5、截面上的扭转切应力6、综合系数7、安全系数=12500=25000=246464Mpa=19.72Mpa=14.08Mpa轴按车削加工，由附图3-4得表面质量系数为=0.82故得综合系数为 轴在截面B右侧的安全系数为s=1.5=12500=25000=246464=19.72 Mpa=14.08Mpa=0.22=0.22=50.04s故该轴在截面B右侧的强度也是足够的因无大的瞬时过渡及严重的应力循环不对称性，故可略去静强度校核。 键的选型与键连接强度的校核1、选择键连接的类型和尺寸一般

20、8级以上精度的链轮有定心精度要求，应选用平键连接。根据传动要求，选用圆头普通平键（A型）。根据d=35mm从表6-1中查得键的截面尺寸为：宽度b=10mm，高度h=8mm。由轮毂宽度并参考键的长度系列，取键长L=36mm。2、校核键连接的强度键、轴和轮毂的材料都是钢，由表6-2查得许用挤压应力=100120Mpa，取其平均值，=110Mpa。键的工作长度=36-10=26mm，键与轮毂键槽的接触高度k=0.5h=0.5x8mm=4mm。由式（6-1）可得=203Mpa可见连接的挤压强度不够。考虑到相差较大，还应加上螺钉连接，采用的是M10x30的内六角螺钉。 轴承的选型与校核计算项目计算过程计

21、算结果1、计算轴承载荷2、初步计算当量动载荷3、轴承应有的基本额定动载荷值4、轴承选型5、验算UCP208轴承的寿命轴承径向载荷=4676N，轴向载荷=0根据式（13-8a） P=按照表13-6， =1.01.2，取=1.2。按照表13-5，X=1。 P=1.2（14676）=5611N轴的预期计算寿命 =243653=26280h=18773N因釉线传动轴承所受的载荷较小，故优先选用球轴承。外球面球轴承适用于设备及零部件简单的场合，例如：农业机械，陶瓷机械等。又根据施釉线使用的经验，故按照设计手册选择C=22800N的带立式座外球面轴承（UCP208轴承）。根据式（13-5）=47084h2

22、6280h=4676N=0P=5611N=18773NUCP208轴承=47084h故所选轴承满足要求 釉线脚架和电机固定座的设计1、釉线脚架釉线脚架是由立柱、上连接梁、下连接梁、升降座、脚架板和升降座等组成。立柱和上下连接横梁的材料都是的方管，一段3米长的脚架是由立柱和横梁焊接在一起，再用的角铁与立柱上的脚架板用螺栓连接起来的。升降座是由两根M16X200的丝杆焊在铁板上的，铁板是用膨胀螺栓固定在地面的，可用丝杆的螺母调节高度。具体尺寸详见零件图。2、电机固定座首先将压盖和电机板固定座用四个丝杆夹在立柱上，再将电机固定板的一端的轴套进电机板固定座的轴套里，电机固定板另一端用支撑杆和釉线用螺栓

23、栓在一起。这样设计的电机固定座一端可以绕轴小幅度转动，另一端可用丝杆调节长度，便于链条的安装和拆卸。为了防止事故的发生，应在电机和链轮传动处装一个电机罩。 图74 结 论毕业设计（论文）在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练，提高综合社会实践能力与素质等方面，具有不可替代的作用，是教育与生产劳动和社会实践相结合的重要体现，是培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的重要实践环节。在指导老师的悉心指导下，经过近3个月的时间，毕业设计内容已全部完成，基本上达到了毕业设计所要求的各项指标。在设计的过程中，我查阅了大量有关文献和资料，遇到不懂的东西，经过思考后及时请教指导老师，并且得

24、到了满意的答案。我还经常下公司车间，从工人师傅那里学到了很多东西。在办公室怎么想都不明白的东西，到了车间一看马上就能明白。有时还到其他工厂参观，通过参观可以看到不同设计方法，这大大丰富了我的设计方案，给我的毕业设计带来了很大的帮助。使我基本掌握了施釉线传动的基本原理和一些相关知识。经过这次毕业设计，使我真正锻炼了独立思考和自己动手的能力。并通过这次的设计，使我对以前学过的知识有了一个比较系统的复习和全新的认识。对机械设计过程有了系统的认识，为以后的工作打下了基础。在设计的过程中要有全局的把握，这样才能少走弯路，提高工作的效率。在设计过程中开阔了眼界，学到了东西。通过绘制图纸，使我的绘图能力得到

25、了很大提高，cad和proe都能熟练的使用。还提高了独立思考解决问题的能力，能够独自进行一般性问题的研究与设计。因为时常要去别的公司参观，我们要在有限的时间里尽可能通过观察和分析学习新的东西，这很能锻炼了我们的观察能力和分析问题的能力。总之，这次实习和毕业设计让我收获很多，是我参加工作之前一次很好的演习，我一定会以此为基础，在今后的工作中取得更大的进步。5 经济分析报告1、行业及市场分析近年来陶瓷行业得到了快速的发展，从而带动了一大批的陶瓷机械公司，这对陶机行业来说，绝对是一个千载难逢的机会。在墙地砖的生产中，施釉线起着重要的作用，它是连接自动流水线的重要组成部分，是实现工艺装饰的基础设备。在

26、佛山新一轮的产业转移中，陶瓷行业首当其冲。大批的陶瓷厂外迁，这也意味着需要大量的新生产设备。施釉线的需求也是很大的。同时施釉线传动系统的更新换代将给施釉线生产带来新的发展机遇。2、施釉线传动系统生产的经济性分析釉线传动上零部件按加工要求分，可分为三大类：一是焊接件，有釉线脚架。立柱和横梁用方管作为材料，方管具有在同样质量材料情况下其抗弯抗扭能力强，节省材料等优点。焊接件是由公司买进材料发往工地，在工地完成加工。二是非标准件，主要有轴，链轮，皮带轮等。这些零件主要通过外协加工完成，因为非批量生产，自己生产成本太高，通过外协生产既可减省公司用于购买机床的固定成本的投入，又具有很强的灵活性。三是标准

27、件，有螺栓、螺母等。这些标准件直接从市场购进即可。此外，施釉线的现场设计和调试也是一项很大支出，因此在现场施工时一定要严格把关，严格按照技术要求施工。只有这样才能给后期的调试和验收带来方便。如果各项工作都进展顺利的话，施釉线还是有可观的利润。因此施釉线行业具有良好的经济效益。致 谢经过近3个月的学习和工作，在佛山市有限公司完成的毕业设计已经接近尾声。感谢公司为我提供这样一个毕业实习的机会，并指定老师指导我的毕业设计，给我提供了生活和学习上的帮助！在的实习生活是丰富多彩，有在车间工作的时候，有在办公室绘图的时候，有在其他公司参观的时候这一切的一切让我学到了很多，改变了很多。这都要感谢有限公司为我

28、们精心安排的实习规划，使我在做毕业设计的同时又锻炼了自己的能力！ 公司先处于发展阶段，能够在百忙之中给我们精心安排实习规划并对个人进行了不错的职业规划，实属难能可贵。作和学习！公司总是给我们提供很多学习的机会，还经常带我们去其他公司参观，使我们了解更多的陶瓷机械装备，给了我们难得的学习机会，在这里我表示衷心的感谢！其次我，本次毕业设计正是在张志峰工程师的耐性的指导和悉心的关怀下完成的。在设计初期，我对施釉线不是很了解，问了很多简单的问题，但是他总是耐心地解答我所提出的问题。没有他的指导，想要很好的完成毕业论文是难以想像的。更重要的是他还教给了我们很多做人做事的道理，在这里我表示衷心的感谢。同时

29、是你们陪我度过了一段难忘的时光，感谢你们给予我的帮助，感谢你们为我做的一切。感谢戴哲敏老师，感谢韩文老师，老师，感谢教过我的老师们，是你们的辛勤培育让我们现在在外有立足之地！是你们教会了我们怎么为人处世，生活工作技能！感谢你们为我付出的一切！感谢06机设班的全体同学，是你们陪我走过了这风雨4年大学，在这四年的学习生涯中有你们的陪伴才这么精彩，才这么过的有意义，伤心的时候你们给我安慰，气馁的时候你们给予我鼓励！开心的时候我们共同分享，有困难我们并肩作战，共同努力！有你们的加油我才会成功，有你们的祝福我才会幸福，四年共同生活的时光就要结束了，大家就要各奔东西了，在这里祝福你们：一生健康平安，兄弟姐

30、妹们，珍重！最后我要感谢的是我的父母，是你们把我哺育成材，是你们教会了如何做人，二十多年的含辛茹苦！我无以回报，只能祝福你们身体健康！幸福快乐！参 考 文 献1 张柏清,林云万.陶瓷工业机械与设备.北京：中国轻工业出版社，2009.22 叶仲和,蓝兆辉,.机械原理.北京:高等教育出版社,2001.73 汪福民.皮带传动的种类和计算.北京：机械工业出版社，19654 单辉祖.材料力学(I).北京:高等教育出版社,19995 朱张校.工程材料.第三版.北京:清华大学出版社,20026 王先逵.机械加工工艺手册.北京：机械工业出版社，2006.127 于骏一,邹青.机械制造技术基础.机械工业出版社,

31、2006.18 濮良贵,纪名刚机械设计.第八版.北京：高等教育出版社，2006.59 郑志峰.链传动设计与应用手册.北京：机械工业出版社，1988.10 吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册.第二版.北京：高等教育出版社,1999.11 王兰美.画法几何及工程制图(机械类). 机械工业出版社, 2002.0112 陈于萍,周兆元.互换性与测量技术基础.第2版.北京：机械工业出版社，2005.1013 Norton R. Design of Machinery. McGraw-Hill Inc,199214 Anita J. Ellis. Rookwood pottery: the glaze lines. Schiffer Publishers, 199515 Kenneth Shaw. Ceramic glazes. Applied Science Publishers, 1971