塑料底盒车间控制系统设计

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1、毕 业 设 计设计（论文）题目：塑料底盒车间控制系统设计姓 名： 专 业： 机电一体化指导教师： 2009年 9 月 12 日摘要塑料注射成型机是塑料加工设备中最主要的成型设备，随着现代工业科学技术的发展，新的塑料材料，以其美观耐用，质轻，易于加工和成本的等优越性，是应用的范围越来越广，几乎涉及一切产业领域，除了传统的生活用品外，如：电子，家电，摄影，音响，交通，建筑，医疗，体育用品及包装容器等，无不大量采用塑料制品来代替木材或金属。正确的操作和使用注射机，将直接影响塑料制品的质量和产量，并可大大减少故障和延长机器使用寿命。 我国塑料加工企业星罗其布，遍布全国各地，设备的技术水平参差不齐，大多

2、数加工企业的设备都需要技术改造。这几年来，我国塑机行业的技术进步十分显著，尤其是注塑机的技术水平与国外名牌产品的差距大大缩小，在控制水平、产品内部质量和外观造型等方面均取得显著改观。选择国产设备，以较小的投入，同样也能生产出与进口设备质量相当的产品。这些为企业的技术改造创造了条件。Summary Plastic injection molding of plastic processing equipment are the main molding equipment, with modern industrial development of science and technology,

3、 the new plastic material, its appearance and durability, light weight, easy processing and cost advantages, etc., are the scope of application more and more widely, almost all industrial fields, in addition to the traditional way of life supplies, such as: electronics, home appliances, photography,

4、 audio, transport, architecture, medical, sporting goods and packaging containers, plastic products are widely used to replace the wood or metal.The correct handling and use of injection machines, plastic products will directly affect the quality and yield, and significantly reduce failures and exte

5、nd the useful life of the machine.Plastic processing enterprises in our country stars Lou its cloth across the country, levels of equipment, the majority of processing enterprises in the technological transformation of the devices are required. In recent years, China's machine industry, signific

6、ant technological progress, in particular injection molding machine are the skill level with foreign brands has greatly narrowed the gap in the level of control, product quality and internal appearance and so to make significant change. Selection of domestic equipment to smaller inputs, but also can

7、 produce the quality of imported equipment and products fairly. These enterprises have created conditions.Keyword：Injection molding machine，Belt Conveyor，Reduce目录第一章 注塑机的选择- 1 -1.1 注塑机的简介- 1 -1.1.1概述- 1 -1.1.2类型- 1 -1.1.3注塑机的工作原理- 2 -1.2注塑机的结构和功能- 3 -第二章皮带运输机的设计- 5 -2.1皮带的选型- 5 -2.1.1应用范围- 5 -2.1.2皮

8、带的选择条件- 5 -2.1.3皮带的选择应注意的几个方面- 5 -2.2 皮带的参数计算- 6 -2.2.1皮带的设计- 6 -2.2.2皮带的参数计算- 6 -2.3 V带传动- 8 -2.3.1 窄V带的选择- 8 -2.3.2窄V带的结构设计- 14 -2.4托辊与轴承的设计- 15 -2.4.1滚动轴承的选择- 15 -2.4.2托辊的设计- 15 -2.4.3拉紧装置- 17 -2.4.4机架- 17 -2.4.5皮带运输机支架材料选择- 18 -2.5联轴器的选择- 20 -2.5.1联轴器的功用和类型- 20 -2.5.2联轴器的选择及校核- 21 -第三章 减速器的设计和计算

9、- 23 -3.1减速器箱体的结构设计- 23 -3.1.1轴承座的结构设计- 23 -3.1.2箱体凸缘的结构设计- 23 -3.1.3蜗杆减速器的结构- 23 -3.2蜗杆传动的选择和计算- 24 -3.2.1 蜗杆传动的特点- 24 -3.2.2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸的计算- 24 -3.2.3蜗杆传动的失效形式和材料的选择- 26 -3.2.4蜗杆传动的强度计算- 27 -3.2.5 普通蜗轮蜗杆传动的精度等级选择及安装和维护- 27 -3.3 减速器- 28 -3.3.1减速器的设计- 28 -3.3.2减速器附件- 28 -第四章 注塑机的构件- 31 -4.1真空机的选择-

10、 31 -4.2管道的设计- 32 -第五章支架的设计- 33 -5.1 支架的设计和材料的选择- 33 -5.1.1 支架的设计- 33 -5.1.2材料的主要参数- 34 -5.2 料仓部分- 35 -第六章 液压系统- 37 -6.1 概述- 37 -6.2 工作原理- 38 -第七章 电气控制与PLC- 42 -7.1电气控制- 42 -7.1.1 交流伺服电动机- 42 -7.1.2 变频调速控制- 42 -7.1.3 变频器的工作原理- 43 -7.2 PLC- 47 -7.2.1 功能要求- 47 -7.2.2 PLC选型及输入输出地址分配- 47 -7.2.3 梯形图程序设计-

11、 49 -总结- 51 -致 谢- 52 -参考文献- 53 - 50 - / 55文档可自由编辑打印第一章 注塑机的选择 1.1 注塑机的简介1.1.1概述注射成型机（简称注射机或注塑机）是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。 注射成型是通过注塑机和模具来实现的。注塑机具有能一次成型外型复杂、尺寸精确或带有金属嵌件的质地密致的塑料制品，被广泛应用于国防、机电、汽车、交通运输、建材、包装、农业、文教卫生及人们日常生活各个领域。在塑料工业迅速发展的今天，注塑机不论在数量上或品种上都占有重要地位，其生产总数占整个塑料成型设备的20-30，从而成为目前塑料机械

12、中增长最快，生产数量最多的机种之一。据有关资料统计，1996-1998年我国出口注塑机8383台（套），进口注塑机42959台（套），其中1998年我国注塑机产量达到20000台，其销售额占塑机总销售额的42.9。我国塑料加工企业星罗其布，遍布全国各地，设备的技术水平参差不齐，大多数加工企业的设备都需要技术改造。这几年来，我国塑机行业的技术进步十分显著，尤其是注塑机的技术水平与国外名牌产品的差距大大缩小，在控制水平、产品内部质量和外观造型等方面均取得显著改观。选择国产设备，以较小的投入，同样也能生产出与进口设备质量相当的产品。这些为企业的技术改造创造了条件1.1.2类型注塑机的类型有:立式、卧

13、式、全电式，但是无论那种注塑机，其基本功能有两个：（1）加热塑料，使其达到熔化状态；（2）对熔融塑料施加高压，使其射出而充满模具型腔。1.1.3注塑机的工作原理注塑机的工作原理与打针用的注射器相似，它是借助螺杆（或柱塞）的推力，将已塑化好的熔融状态（即粘流态）的塑料注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。注射成型是一个循环的过程，每一周期主要包括：定量加料熔融塑化施压注射充模冷却启模取件。取出塑件后又再闭模，进行下一个循环。注射成型是一个循环的过程，每一周期主要包括：定量加料熔融塑化施压注射充模冷却启模取件。取出塑件后又再闭模，进行下一个循环。注塑机操作项目：注塑机操作项目包括控

14、制键盘操作、电器控制系统操作和液压系统操作三个方面。分别进行注射过程动作、加料动作、注射压力、注射速度、顶出型式的选择，料筒各段温度的监控，注射压力和背压压力的调节等。一般螺杆式注塑机的成型工艺过程是：首先将粒状或粉状塑料加入机筒内，并通过螺杆的旋转和机筒外壁加热使塑料成为熔融状态，然后机器进行合模和注射座前移，使喷嘴贴紧模具的浇口道，接着向注射缸通人压力油，使螺杆向前推进，从而以很高的压力和较快的速度将熔料注入温度较低的闭合模具内，经过一定时间和压力保持（又称保压）、冷却，使其固化成型，便可开模取出制品（保压的目的是防止模腔中熔料的反流、向模腔内补充物料，以及保证制品具有一定的密度和尺寸公差

15、）。注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是实现和保证成型制品质量的前提，而为满足成型的要求，注射必须保证有足够的压力和速度。同时，由于注射压力很高，相应地在模腔中产生很高的压力（模腔内的平均压力一般在2045MPa之间），因此必须有足够大的合模力。由此可见，注射装置和合模装置是注塑机的关键部件。对塑料制品的评价主要有三个方面，第一是外观质量，包括完整性、颜色、光泽等；第二是尺寸和相对位置间的准确性；第三是与用途相应的物理性能、化学性能、电性能等。这些质量要求又根据制品使用场合的不同，要求的尺度也不同。制品的缺陷主要在于模具的设计、制造精度和磨损程度等方面。但事实上，塑料加工厂的技术人员往

16、往苦于面对用工艺手段来弥补模具缺陷带来的问题而成效不大的困难局面。生产过程中工艺的调节是提高制品质量和产量的必要途径。由于注塑周期本身很短，如果工艺条件掌握不好,废品就会源源不绝。在调整工艺时最好一次只改变一个条件，多观察几回，如果压力、温度、时间统统一起调的话，很易造成混乱和误解，出了问题也不知道是何道理。调整工艺的措施、手段是多方面的。例如：解决制品注不满的问题就有十多个可能的解决途径，要选择出解决问题症结的一、二个主要方案，才能真正解决问题。此外，还应注意解决方案中的辨证关系。比如：制品出现了凹陷，有时要提高料温，有时要降低料温；有时要增加料量，有时要减少料量。要承认逆向措施的解决问题的

17、可行性。1.2注塑机的结构和功能注塑机通常由注射系统、合模系统、液压传达动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、安全监测系统等组成。(1)注塑系统注射系统的作用：注射系统是注塑机最主要的组成部分之一，一般有柱塞式、螺杆式、螺杆预塑柱塞注射式3种主要形式。目前应用最广泛的是螺杆式。其作用是，在注塑料机的一个循环中，能在规定的时间内将一定数量的塑料加热塑化后，在一定的压力和速度下，通过螺杆将熔融塑料注入模具型腔中。注射结束后，对注射到模腔中的熔料保持定型。注射系统的组成：注射系统由塑化装置和动力传递装置组成。螺杆式注塑机塑化装置主要由加料装置、料筒、螺杆、射咀部分组成。动力传递装置包括注射

18、油缸、注射座移动油缸以及螺杆驱动装置（熔胶马达）。(2)合模系统合模系统的作用：合模系统的作用是保证模具闭合、开启及顶出制品。同时，在模具闭合后，供给予模具足够的锁模力，以抵抗熔融塑料进入模腔产生的模腔压力，防止模具开缝，造成制品的不良现状。 合模系统的组成：合模系统主要由合模装置、调模机构、顶出机构、前后固定模板、移动模板、合模油缸和安全保护机构组成。(3)液压系统液压传动系统的作用是实现注塑机按工艺过程所要求的各种动作提供动力，并满足注塑机各部分所需压力、速度、温度等的要求。它主要由各自种液压元件和液压辅助元件所组成，其中油泵和电机是注塑机的动力来源。各种阀控制油液压力和流量，从而满足注射

19、成型工艺各项要求。(4) 电气控制系统电气控制系统与液压系统合理配合，可实现注射机的工艺过程要求（压力、温度、速度、时间）和各种程序动作。主要由电器、电子元件、仪表、加热器、传感器等组成。一般有四种控制方式，手动、半自动、全自动、调整。(5) 加热/冷却系统加热系统是用来加热料筒及注射喷嘴的，注塑机料筒一般采用电热圈作为加热装置，安装在料筒的外部，并用热电偶分段检测。热量通过筒壁导热为物料塑化提供热源；冷却系统主要是用来冷却油温，油温过高会引起多种故障出现所以油温必须加以控制。另一处需要冷却的位置在料管下料口附近，防止原料在下料口熔化，导致原料不能正常下料。(6) 润滑系统润滑系统是注塑机的动

20、模板、调模装置、连杆机铰等处有相对运动的部位提供润滑条件的回路，以便减少能耗和提高零件寿命，润滑可以是定期的手动润滑，也可以是自动电动润滑；(7) 安全保护与监测系统 注塑机的安全装置主要是用来保护人、机安全的装置。主要由安全门、液压阀、限位开关、光电检测元件等组成，实现电气机械液压的联锁保护。监测系统主要对注塑机的油温、料温、系统超载，以及工艺和设备故障进行监测，发现异常情况进行指示或报警。第二章皮带运输机的设计2.1皮带的选型2.1.1应用范围：带式输送机是化工、煤炭、冶金、矿山、建材、电力、轻工、粮食及交通运输等部门广泛使用的运输设备。适用于输送松散密度为0.52.5的各种粒状粉状等散体

21、物料，也可输送成件物品。2.1.2皮带的选择条件： 1.选择QD80轻型固定式输送机是为化工、轻工、食品、粮食、邮电等部门设计的通用固定式连续输送机、可输送机各种散状物料和成件物品。2. QD80轻型带式输送机的带宽有300、400、500、650、800、1000和1200等七种；输送速度有0.25、0.5、0.8、1.0、1.25、1.6、2.0和2.5等八种。由于本输送带是输送输送塑料底盒，是质量很轻的成品物件，故选择带速选择0.25。 3.本系列输送带允许的单位长度荷载不得大于400。2.1.3皮带的选择应注意的几个方面：1.选择的输送带，必须适应该项用途的特征，对特殊条件，应选 用

22、具有特殊性能的输送带。2.在进行系统设计时，应认真研究输送量、输送距离输送速度及输送带宽度之间的关系，对整个运输系统做出经济合理的设计，对输送带的宽度做合理选择。3.根据输送带的工作条件，合理确定安全系数，经济合理地选择 输送带的带芯材料和带层数;4.选型时应考虑到覆盖胶与带芯寿命的配合。2.2 皮带的参数计算2.2.1皮带的设计1. QD80轻型带式输送机系列设计中选用了较小直径的普通辊子和传动滚筒，为此，选用了带芯薄重量轻强度高成槽性好的薄型维纶帆布带。2. 皮带参数： 选用皮带型号为： VV100 VV为维纶帆布；扯断强度： =100（层）；每层厚度： 1.45；每层重量： 1.65；参

23、考力伸长率： 4；设计层数为： 4层；覆盖胶厚度上层是： 3； 下层是：3；每毫米厚胶料重量： 1.19；2.2.2皮带的参数计算1.输送带的厚度可按下式计算：输送带厚度（）=布层数每层厚度（）+上胶厚（）+下胶厚（）；由上面的数据可得：输送带厚度（）=41.45（）+3（）+3（） =11.8()2.输送带质量：可按下式计算：输送带质量（）=【布层数*每层质量（）+（上胶厚（）+下胶厚（）*每毫米胶料质量（）】*带宽（）*带长（）参照本厂生产产品为塑料底盒，故输送带的质量理应很轻，由上面数据可知，则输送带质量（）=【4*1.65（）+（3（）+3（）*1.19（）】*500（）*19（） =

24、（6.6（）+6*1.19（）*0.5（）*19（） =251.06（）；3. 输送带的最大工作张力：输送带的最大工作张力可按下式计算：=*=500（）*100（层）*4层10=20式中：输送带的最大工作张力 ，；输送带纵向扯断强度，（层）；带宽，；输送带芯层帆布层数；输送带安全系数；2.3 V带传动2.3.1 窄V带的选择（1） 带轮的概述带传动一般是由主动轮1、从动轮2、紧套在两轮上的传动带3及机架4组成。当原动机驱动带轮1（即主动轮）转动时，由于带与带轮间摩擦力的作用，使从动轮2一起转动，从而实现运动和动力的传递。此带的电动机额定功率P=7.5Kw,主动轮转速n1=42r/min,中心距

25、约为a0=1000mm,每天工作24h 确定计算功率P，计算功率P是根据传递的额定功率（如电动机的额定功率）P，并考虑载荷性质以及每天运转时间的长短等因素的影响而确定的，即 P =KP由表查得K=1.2(K为工作情况系数)，则P= KP=1.2×7.5=9Kw（2） 窄V带型号的选取 根据P=9Kw,n1=42r/min选SPB型号V带（3） 确定带轮基准直径d1, d2 带传动属于挠性传动，传动平稳，噪声小，可缓冲吸振。过载时，带会在带轮上打滑，从而起到保护其他传动件免受损坏的作用。带传动允许较大的中心距，结构简单，制造、安装和维护较方便，且成本低廉。但由于带与带轮之间存在滑动，传

26、动比不能严格保持不变。 根据型号是SPB型，则d1=140mm 从动轮基准直径为d2=n1d1/n2=42 140/54=108mm 查表选标准值：d2=112mm,则实际传动比i、从动轮实际转速n2分别为 i= d1/ d2=1.25 n2=in1=1.2542=52.5mm (52.5-54)/54=-2.7% 在5%以内，为允许值。（4）验算带速V V= d1=18.46m/min (5)确定带的基准长度L和实际中心距a传动中心距小则结构紧凑，但传动带较短，包角减小，且带的挠转次数增多，降低了带的寿命，致使传动能力降低。如果中心距过大则结构尺寸增大，当带速较高时带会产生颤动。由带传动的几

27、何关系可得带的基准长度计算公式：L0=2a0+（d1+ d2）+（d2-d1）/(4a0)按结构设计要求初定中心距a0=1000mm。L0=21000+(140+112)+(112-140)/(41000)=2395.836mm由表可选定带的基准长度Ld=2240mm 而实际中心距 a0a0+ a1000+=922.802mm 考虑到安装调整和补偿初拉力的需要，应将中心距设计成可调试，有一定的调整范围，一般取 a=a-0.015Ld a=a+0.03Ld a=922.082-0.0152240=888.482mm a=922.082+0.032240=989.282mm(6)校验小带轮包角1

28、1=180°-（d1- d2）57.3°/a1=180°-57.3°=178.26°一般应使1120°（特殊情况下允许90°），若不满足此条件，可适当增大中心距或减小两带轮的直径差，也可以在带的外侧加压带轮，但这样做会降低带的使用寿命。(7)确定V带根数Z ZP/P= 带的根数应取整数。为使各带受力均匀，根数不宜过多，一般应满足Z<10。 根据d1=140,n1=42r/min查表包角系数K=0.98,长度修长系数K=0.92,弯曲影响系数K=5.726610,窄V带传动系数K=1.0654 P= K n1(1-)=5

29、.72661042(1-)=0.015 Z圆整得Z=5根(8） 初拉力F及带轮轴上的拉力F为保证带传动正常工作，传动带必须以一定的张紧力紧套在带轮上。当传动带静止时，带两边承受相等的拉力，称为初拉力F，如图所示。当传动带传动时，由于带与带轮接触面间摩擦力的作用，带两边的拉力不再相等，如图所示。绕入主动轮的一边被拉紧，拉力由增大F到F，称为紧边；绕入从动轮的一边被放松，拉力由F减少为F，称为松边。设环形带的总长度不变，则紧边拉力的增加量F1- F应等于松边拉力的减少量F- F，即 带两边的拉力之差F称为带传动的有效拉力。实际上F是带与带轮之间摩擦力的总和，在最大静摩擦力范围内，带传动的有效拉力F

30、与总摩擦力相等，F同时也是带传动所传递的圆周力，即带传动所传递的功率为 P=Fv/1000式中P为传递功率，单位为kW；F为有效圆周力，单位为N；v为带的速度，单位为m/s。在一定的初拉力F0作用下，带与带轮接触面间摩擦力的总和有一定极限值。当带所传递的圆周力超过带与带轮接触面间摩擦力总和的极限值时，带在带轮上将发生明显的相对滑动，这种现象称为打滑。带打滑时从动轮转速急剧下降，使传动失效，同时也加剧了带的磨损，因此应避免出现带打滑现象。当传动带与带轮表面间即将打滑，摩擦力达到最大值，即有效圆周力达到最大值。此时，忽略离心力的影响，紧边拉力F1和松边拉力F2之间的关系可用欧拉公式表示，即 =e式

31、F、F分别为带的紧边拉力和松边拉力，单位为N；e为自然对数的底，e2.718；f为带与带轮接触面间的摩擦系数（V带用当量摩擦系数f代替f, f=）; 为包角，即带与小带轮接触弧所对的中心角，单位为rad。由式（8.1）、式（8.2）和式（8.4）可得 F=2F上式表明，带所传递的圆周力F与下列因素有关：1） 初拉力 F F与F成正比，增大初拉力F，带与带轮间正压力增大，则传动时产生的摩擦力就越大，故F越大。但过大F会加剧带的磨损，致使带过快松弛，缩短其工作寿命。2） 摩擦系数f f越大，摩擦力也越大，F就越大。F与带和带轮的材料、表面状况，工作环境、条件等有关。3） 包角 F随的增大而增大。因

32、为增加会使整个接触弧上摩擦力的总和增加，从而提高传动能力。因此水平装置的带传动，通常将松边放置在上边，以增大包角；由于大带轮的包角大于小带轮的包角，打滑首先在小带轮上发生，所以只需考虑小带轮的包角。联立式（8.2）和式（8.4），可得带传动在不打滑条件下所能传动的最大圆周力为 F= F (1-) 传动带是弹性体，受到拉力后会产生弹性伸长，伸长量随拉力大小的变化而改变。带由紧边饶过主动轮进入松边时，带内拉力由F减小为F，其弹性伸长量也由减小为。这说明带在绕经带轮的过程中相对于轮面向后收缩了（=），带与带轮轮面间出现局部相对滑动，导致带的速度逐渐小于主动轮的圆周速度，如图8.10所示。同样，当带由

33、松边饶过从动轮进入紧边时，拉力增加，带逐渐被拉长，沿轮面产生向前的弹性滑动，使带的速度逐渐大于从动轮的圆周速度。 带的弹性滑动是不可避免的，它是由带的弹性变形而产生的带与带轮间的滑动。带的弹性滑动使从动轮的圆周速度v低于主动轮的圆周速度v， 其速度的降低率用表示，即 =式中n、n分别为主动轮、从动轮的转速，单位为r/min；d、d分别为主动轮、从动轮的直径，单位为mm，对V带传动则为带轮的基准直径。由上式得带传动的传动比为 i=从动轮的转速为 n2=因带传动的滑动率=0.010.02，其植很小，所以在一般传动计算中可不予考虑。2.3.2窄V带的结构设计(1)窄V带的尺寸窄V带的截面高度h与其节

34、宽b之比为0.9。窄V带的强力层采用高强度绳芯。按国家标准，窄V带截面尺寸分为SPZ、SPA、SPB、SPC四个型号。窄V带具有普通V带的特点，并且能承受较大的张紧力。当窄V带带高与普通V带相同时，其带宽较普通V带约小1/3，而承载能力可以提高1.52.5倍,因此适用于传递大功率且传动装置要求紧凑的场合。(2)V带轮的设计要求带轮应具有足够的强度和刚度，无过大的铸造内应力；质量小且分布均匀，结构工艺性好，便于制造；带轮工作表面应光滑，以减少带的磨损。当5m/s<v<25m/s时，带轮要进行静平横，v>25m/s时带轮侧应进行动平衡。(3)带轮的材料带轮材料常才用 铁、钢 铝合

35、金或工程塑料等，灰铸铁应用最广。当带速v25m/s时采用HT150；当v=2530m/s时采用HT200；当v2545m/s时，则应采用球墨铸铁，铸钢或断钢，也可采用钢板冲压后焊接带轮。小功率传动时代轮可才用铸铝或塑料等材料。 (4)设计的结果基准宽度b=14.0mm；基准线上槽深h=3.5mm；基准线下槽深h=14.0mm；槽间距e=190.4mm；槽边距f=11.5mm；最小轮缘边=7.5mm；圆角半径r=0.3mm；带轮宽B=(z-1)e+2f，z轮槽数；B=(5-1）19.2+211.5=99.8mm；外径d=d+2h=140+23.5=147mm d=d+2h=112+23.5=11

36、9mm偏差为30极限2.4托辊与轴承的设计2.4.1滚动轴承的选择 由托辊的小径为20mm,查表d=20mm,D=42mm,B=12mm,r=0.6mm,d=25mm,D=38mm,r=0.6mm,基本额定载荷C=9.38KN,C=5.02KN 极限转速2.4.2托辊的设计(1)托辊：托辊是用于支承运输带及运输带上所承载的物料，保证运输带稳定运行的装置。 平行托辊：平行上托辊用于承载分支输送成件物品，平行下托辊用于回程分支支撑运输带。 辊子：D=89mm,L=500mm,d=20mm,轴承型号：4G204,b=14mm,h=6mm,f=14mm,旋转部分质量m=4.78kg,图号：DTGP11

37、07。重量为6.48kg。(2) 托辊间距应满足两个条件：棍子轴承的承载能力及输送带的下垂度，托辊间距应配合考虑该处的输送带张力，使输送带获得合适的垂度。 最大下垂度： h= h-两组托辊间输送带的最大下垂度，m； g重力加速度，g=9.81m/s； a托辊间距，m； q-物料质量，kg/m； q-输送带质量，kg/m； F-该出输送带张力，N； a=1m,q=1kg/m, q=0.042kg/mF=18750N所以 h=0.068 m2.4.3拉紧装置带传动工作一段时间后就会由于塑料变形而松弛，使初拉力减小，传动能力下降，这时必须要重新张紧。常用的张紧装置有调整中心距方式与张紧轮方式两类。1

38、. 调节中心距方式 （1）.定期张紧 定期调整中心距以回复张紧力。常见的有滑道式和摆架势两种，一般通过调节螺钉调节中心距。滑道式适用于水平传动或倾斜不大的传动场合。 （2）.自动张紧 自动张紧将装有带轮的电动机安装在浮动的摆架上，利用电动机的自动张紧传动带，通过载荷的大小自动调节张紧力。2. 张紧轮方式若带传动的轴向间距不可调整时，可采用张紧轮装置。(1).调位式内张紧轮装置。(2).摆锤式内张紧轮装置。张紧轮一般设置在送边的内侧且靠近大轮处。若设置在外侧时，则应使其靠近小轮，这样可以增加小带轮的包角，提高带的疲劳强度。2.4.4机架机架是支撑滚筒及承受输送带张力的装置。机架用于818

39、6;倾角的头部传动及头部卸料滚筒。中间架与中间架之腿全部采用螺栓连接，便于运输和安装设计计算 （1）. 成件物品的输送能力 Im=0.0078 kg/s 。G单件物品的质量，kg;T物品在输送机上的间距，m;V带速，m/s 。每小时输送件数：N=3600N=225.9=226(件)。（2）.输送带张力计算手册（上）P136图2-7Smx=2.4.5皮带运输机支架材料选择热轧等边角钢：性能参数及尺寸如下表所示：角钢号尺寸截面面积参考数值重心距离 bdrx-xJ/cmi/cm5.656363.34310.191.751.4844.39013.181.731.5355.41516.021.721.5

40、788.36723.631.681.681010061211.932114.953.102.67713.796131.863.092.71815.638148.243.082.761019.261179.513.052.84如下图所示：Y系列三相异步电动机技术参数如下表所示：电动机型号额定功率kw满载转速/(r/min)堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩同步转速 750 r/min，8级Y160L-87.57202.02.0常有滚动轴承轴承代号基本尺寸安装尺寸基本额定动载荷基本额定静载荷极限转速/(rmin)原轴承代号dDBrmindminD maxrmaxC/kNC/kN脂润滑油润滑(1)0尺

41、寸系列60042047300.625370.69.385.021500019000104600734603014056116.210.59000120001072.5联轴器的选择2.5.1联轴器的功用和类型：1.功用联轴器是机械传动中常用的轴系部件，主要用于连接两根轴，或用于连接轴与其他回转件，使两根轴共同回转并传递转矩。联轴器在传递运动和转矩的过程中，不改变转动方向和转矩的大小，两根轴共同回转且不能脱开。只有在机器停车并将连接拆开后，两根轴才能分离。由于制造误差、安装误差、受载荷后产生的变形以及温度变化等因素的影响，常会使联轴器所连接的两根轴的相对位置发生变化，产生一定的相对位移而不能严格对

42、中，因而要求联轴器具有适应一定范围相对位移的性能。2.分类 根据对各种相对位移有无补偿能力，以及有无过载安全保护等，联轴器可以分为刚性联轴器挠性联轴器和安全联轴器三种类型。根据是否具有弹性元件，又把挠性联轴器分为无弹性元件挠性联轴器和有弹性元件挠性联轴器。有弹性元件挠性联轴器又分为非金属弹性元件挠性联轴器和金属弹性元件挠性联轴器等。联轴器的类型很多，其中多数已标准化和系列化，设计人员可根据实际工作条件和使用要求，查阅有关设计手册和产品样本选用。2.5.2联轴器的选择及校核本设计是用在一台皮带运输机的传动装置中，电动机与减速器之间和减速器与皮带传动滚筒之间的连接。已知电动机型号为160-8，功率

43、P=7.5，转速=720，电动机轴的直径1=42，减速器高速轴伸出端的直径2=50，工作是正转，试选择联轴器类型。 1.类型选择： 由于工作时传递的转矩较大，两轴的同轴度较好，要求刚性大，震动冲击小和低速大转矩的连接，故选用刚性联轴器里面的凸缘联轴器。 2.确定计算转矩，名义转矩：=（9550*P/）/=（9550*7.5/720）/ =99.48/；由于工作机为皮带运输机，鼓风机，连续运转的金属切削机床时联轴器的工作情况系数为1.251.5。 由=* 得 =1.25*99.48/=124.35 3.类型选择 ：由设计手册查得，选用凸缘联轴器，轴孔直径为=40，=50，能满足要求。4.有关减速

44、器轴与滚筒轴的联轴器：在减速器的轴与皮带滚筒轴同样用同等材料的联轴器，只是尺寸有些缩小，其两轴的直径分别为：=40，=34第三章 减速器的设计和计算3.1减速器箱体的结构设计 减速器是原动机和工作之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要。在某些场合也用来增速，称为增速机。蜗杆减速器的承载能力适用于工作平稳、无冲击、启动转矩不超过额定转矩的2.5倍。 减速器箱体是支承和固定轴系部件，保证传动零件正常啮合，良好润滑和密封的基础零件，因此应具有足够的强度和刚度。箱体多采用灰铸铁铸造。 为了方便轴系部件的安装和拆卸，箱体多做成剖分式，有箱座和箱盖组成。部分面多取轴的中心线所在平

45、面，箱座和箱盖采用普通螺栓连接，圆锥销定位。3.1.1轴承座的结构设计为保证减速器箱体的支承刚度，箱体轴承座处应有足够的厚度，并且设置加强肋。箱体的加强肋有外肋和内肋两种结构型式。本次设计采用外肋结构，因为外肋结构比外肋结构搅油损耗低，制造工艺也比较简单。3.1.2箱体凸缘的结构设计为保证箱盖和箱座的连接刚度，箱盖与箱座联接凸缘应有较大的厚度，箱座底面凸缘的宽度B应超过箱座的内壁，以利于支撑。3.1.3蜗杆减速器的结构由于蜗杆减速器的发热量大，其箱体大小应满足散热面积的需要；若不满足热平衡要求，则应适当增大箱体尺寸，或增设散热片，以扩大散热面积。如加散热片后不能满足散热要求时，可在蜗杆轴端部加

46、装风扇，以加速空气流动，散热片的方向应与空气流动方向一致。当发热严重时，可在油池中设置蛇形冷却管。3.2蜗杆传动的选择和计算3.2.1 蜗杆传动的特点 蜗杆传动用来传递空间交错轴之间的运动和动力。蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成。一般为蜗杆主动，涡轮从动。具有自锁性，做减速运动。1. 蜗杆传动的最大特点时结构紧凑、传动比大。一般传动比i=1040，最大可达80。若只传递运动（如分度运动），其传动比可达1000。2. 传动平稳、噪声小。由于蜗杆上的齿是连续不断的螺旋齿，蜗轮齿轮和蜗杆是逐渐进入啮合并逐渐退出啮合的，同时啮合的齿数较多，所以传动平稳、噪声小。3. 可制成具有自锁性的蜗杆。当蜗杆的螺旋线升角

47、小于啮合面的当量摩擦角时，蜗杆传动具有自锁性。4. 蜗杆传动的主要确定是效率较低。这是由于蜗轮和蜗杆在啮合处有较大的相对滑动，因而发热量大，效率较低。传动效率一般为0.70.8，当蜗杆传动具有自锁性时，效率小于0.5。5. 蜗轮的造价较高。为减轻吃面的磨损及防止胶合，蜗轮一般用青铜制造，因此造价较高。3.2.2蜗杆传动的主要参数和几何尺寸的计算蜗杆头数，蜗轮齿数和传动比i由表所示传动比i=7131427284040蜗杆头数422.11蜗轮齿数28522854288040得蜗杆头数=2，蜗轮齿数=i=2×19=38。由蜗杆的基本参数表模数分度圆直径蜗杆头数直径系数q6.3（50）1，2

48、，47.936631，2，4，610.000（80）1，2，412.698112117.778蜗杆分度圆柱的导程角中心距由此得 圆柱蜗杆传动的其余尺寸名称计算公式蜗杆蜗轮齿顶高齿根高齿顶圆直径齿根圆直径顶隙蜗杆轴向齿距蜗轮端面齿距蜗杆螺纹部分长度蜗轮咽喉母圈直径蜗轮最大外圆直径蜗轮轮缘宽度3.2.3蜗杆传动的失效形式和材料的选择1. 蜗轮的失效形式在蜗杆传动中，由于材料及结构的原因，蜗杆齿轮的强度高于蜗轮轮齿的强度，所以失效往往发生于蜗轮的轮齿上。由于蜗杆、蜗轮的齿廓间相对滑动速度较大，发热量大而效率低，因此传动的主要失效形式为胶合、磨损、和齿面点蚀等。当润滑条件差及散热不良时，闭式传动极易出

49、现胶合。开式传动以及润滑油不清洁的闭式传动中，齿轮磨损的速度很快。2. 蜗杆传动的材料由蜗杆传动的失效形式可知，蜗杆、蜗轮的材料不仅要求具有足够的强度，更主要的是要有良好的饱和性和抗胶合能力。蜗杆一般用碳钢和合金钢制成，常用材料为钢或并经淬火。对于速度不高、载荷不大的蜗杆可采用钢调制处理，硬度为220250HBS。 蜗轮常用的材料为青铜和铸铁。锡青铜耐磨性能及抗胶合性能较好，常用的有ZCuSn10P1（铸锡磷青铜）、ZCuSn5pb5Zn5（铸锡锌青铜）。3.2.4蜗杆传动的强度计算 蜗轮齿面接触疲劳强度的计算可以参照斜齿轮的计算方法进行。以赫兹方式为基础，按节点处的啮合条件计算齿面的接触应力

50、，可以推导出蜗轮齿面接触疲劳强度的校核公式为此式用于钢制蜗杆对青铜或铸铁蜗轮。经整理得蜗轮齿面接触疲劳强度的设计公式为m6.3²×63式中K为载荷系数，K=11.4,当载荷平稳，V；T为蜗轮的转矩，单位为N/mm；【】为蜗轮材料的许用接触应力，单位为Mpa；其余符号的意义同前。3.2.5 普通蜗轮蜗杆传动的精度等级选择及安装和维护蜗杆传动的安装精度要求很高。根据蜗杆传动的啮合特点，应使蜗轮的中间平面通过蜗杆的轴线，如图所示：因此蜗轮的轴线安装定位要求很准，装配时必须调整蜗轮的轴向位置。可以采用垫片组调整蜗轮的轴向位置及轴承的间隙，还可以利用蜗轮与轴承之间的套筒作较大距离的调

51、整，调整时可以改变套筒的长度，实际中这两种方法可以连用。为保证蜗轮的正确啮合，工作时蜗轮的中间平面不允许有轴向移动，因此蜗轮轴的支承不允许有游动端，应采用两端固定的支承方式。由于蜗杆的支承跨距大，轴的热伸长大，其支承多采用一端固定另一端游动的支承方式。支承的固定端一般采用套杯结构，以便于固定轴承，游动端根据具体需要确定是否采用套杯。蜗杆传动装配后要进行跑和，以使齿面接触良好。跑和时采用低速运转（通常100 rmin）,逐步加载之额定载荷跑和15 h。若发现蜗杆齿面上粘有青铜应立即停车，用细砂纸打去后在继续跑和。跑和完后应清洗全部零件，更换润滑油。蜗杆传动的维护很重要。由于蜗杆传动的发热量大，应

52、随时注意周围的通风散热条件是否良好。蜗杆传动工作一段时间后应测试油温，如果超过油温的允许范围应停机或改善散热条件。还要经常检查蜗轮齿面是否保持良好。润滑对于保证蜗杆传动的正常工作及延长其使用期限很重要。蜗杆置于下方时应设法使蜗轮能得到润滑，如采用家刮油板、溅油轮等方法。蜗杆浸油润滑时油面不易太高，为防止过多的油进入轴承，轴承内则应设置挡油环。3.3 减速器3.3.1减速器的设计减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式式传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作要求。在某些场合也用来增速，称为增速器。减速器种类很多，按照传动类型可分为齿轮减速器.蜗杆减速器.和行星减速器以及它们互相组合起来的减速

53、器。按照传递级数分单级、圆柱齿轮减速器。圆柱减速器主要有传动零件（齿轮）.轴.轴承.箱体以及附件所组成。其基本结构有三大部分：1） 齿轮.轴及轴承组合；2） 箱体；3）减速器附件。3.3.2减速器附件箱体是减速器的重要组成部分。它是传动零件的基座，应具有足够的强度和刚度。 箱体通常用灰铸铁制造，对于重载或有冲击载荷的减速器也可用铸钢箱体。本次设计采用的灰铸铁制造。灰铸铁具有良好的铸造性能和减震性能。为了便于轴系部件的安装和拆卸，箱体制成沿轴心线水平剖分式。上箱盖和下箱体用螺栓连接成一体。为保证箱体具有足够的刚度，在轴承孔附近加支撑肋。为保证减速器安置基础上的稳定性并尽可能减少箱体基座平面的机械

54、加工面积，箱体底座一般不采用完整平面。本次设计减速器下箱体底面是采用两纵向长条形加工基面。为了保证减速器的正常工作，除了对齿轮·轴·轴承组合以及箱体的结构设计给予足够的重视外，还应考虑到为减速器润滑油油池注油，排油，检查油面高度，加工及拆装检修时箱盖和箱座的精确定位，吊装等辅助零件和部件的合理选择和设计。1 .检查孔为检查传动零件的啮合情况，并向箱内注入润滑油，应在箱体的适当位置设置检查孔。检查孔设在上箱盖顶部能直接观察到齿轮啮合部位。平时检查孔的盖板用螺钉固定在箱盖上。2. 通气器减速器工作时，箱内温度升高，气体膨胀，压力增大，为使箱内热涨空气能自由排除，以保证箱内外压力

55、相等，不致使润滑油沿分箱面或轴伸密封件等其他缝隙渗漏，通常在箱体顶部装设通气器。3. 轴承盖为固定轴系零件的轴向位置并承受轴向载荷，轴承座孔两端用轴承盖封闭。轴承盖有凸缘式和嵌入式两种。本次设计采用的是凸缘式轴承盖，利用六角螺栓固定在箱体上，外伸轴处的轴承盖是通孔，其中装有密封装置。凸缘式轴承盖的优点是拆装。4. 定位销为保证每次拆装箱盖时，仍保持轴承座孔制造加工时的精度，应在精加工轴承孔前，在箱盖与箱座的连接凸缘上配装定位销。本次设计采用的两个定位圆柱销，安置在箱体纵向两侧连接凸缘上，对称箱体应成非对称布置，以免装错。5. 油面指示器检查减速器内油池油面的高度，经常保持油池内有适量的油，一般

56、在箱体便于观察，油面稳定的部位，装设油面指示器。本次设计采用的为油标尺。6. 放油螺塞换油时，排放污油和清洗剂时，应在箱座底部，油池的最低位置处开设放油孔，平时用螺塞将放油孔堵住。放油螺塞和箱体接合面间应加防油垫圈。第四章 注塑机的构件4.1真空机的选择2X型卧式皮带式真空泵为双级结构、它的工作性能由高压级与低压级二部份组成，它的吸入口与真空容器或真空设备连接，在运转时容器内的气体将大量吸入与排出，当设备获得真空时，高压级排气伐片将封闭，高压级吸入的气体将转送到第二级，并经第二级吸入与排出，这样真空设备可获得了一定的真空，该泵的技术参数为6×10-2pa.根据用户使用情况，可配备真空

57、增压泵。2X型卧式皮带式真空泵为双级结构、它的工作性能由高压级与低压级二部份组成，它的吸入口与真空容器或真空设备连接，在运转时容器内的气体将大量吸入与排出，当设备获得真空时，高压级排气伐片将封闭，高压级吸入的气体将转送到第二级，并经第二级吸入与排出，这样真空设备可获得了一定的真空，2X型卧式皮带式真空泵的技术参数为6×10-2pa.根据用户使用情况，可配备真空增压泵，将2X型卧式皮带式真空泵做为磁级磁，由增压泵的抽气力加强，前级泵连续抽除，能需您的设备获得更高的真空。1、2X型真空泵是抽除气体的基本设备之一。它可单独使用，也可与增压泵，扩散泵，分子泵等超高真空泵连接在一起作为前级泵使

58、用，广泛用于电子器件制造、真空干燥、过滤、浸渍、涂膜、焊接、冶炼、化工、轻工、石油、医疗、制药、印染、电真空、半导体、食品、原子能、纺织等科研机关、大专院校、工矿企业。2、2X型真空泵在环境温度5一40范围内，进气口压强小于13x103帕的条件下，允许长期运转。被抽气体相对温度大于90时，应开气镇阀。3、2X型真空泵进气El连续敞通大气运转不得超过3分钟。4、2X型真空泵不适用于抽除对金属有腐蚀的，对泵油起化学反应的，含有颗粒尘埃的气体，以及含氧过高的有爆炸性的、有毒的气体。4.2管道的设计管道是用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置。本次设计需采用管道的

59、运输方式，节省了大量的人力和物力。提高了工作效率。为适应工作生产要求，需使用钢质材料。1. 材料的选择低合金高强度钢，牌号Q295。其合金元素以锰为主。此外，还有钒.铝等金属。它与合金钢相比，具有较高的强度和韧性，耐腐蚀性及良好的焊接性。而且价格与非金属相近。因此，低合金钢用途非常广泛。为消除钢的内应力，降低硬度，提高塑性，故采用退火处理，在与支架连接时采用焊接。2. 尺寸的设计 总长=机器长度+料仓真空机所占空间+空地 =16+2+3=22米管道直径D=80mm,内径d=60mm.第五章支架的设计5.1 支架的设计和材料的选择支架是支承其它零部件的基础部件。它既承受其它零部件的重量和工作载荷，又起保证各零部件的相对位置的基准作用。多采用铸件、型材或焊接构成。其基本特点是尺寸较大，结构复杂，加工面多，几何精度和相对位置精度要求较高。在设计时，首先应对某些关键表面及相对位置精度提出相应的精度要