宽砂带去毛刺专用设备设计【含CAD图纸、说明书】
本科毕业设计(论文)题 目 宽砂带去毛刺专用设备设计姓 名 专 业 学 号 指导教师 宽砂带去毛刺专用设备设计II目 录摘 要 VAbstractVI第 1 章 绪论11.1 课程的研究目的及意义11.1.1 课程背景11.1.2 意义21.2 研究现状及发展趋势31.2.1 国内去毛刺机的发展概况31.2.2 国外去毛刺机的发展概况31.2.3 去毛刺机在我国的应用及发展趋势31.3 研究内容51.4 研究方法5第 2 章 宽砂带去毛刺专用设备系统总体设计62.1 宽砂带去毛刺专用设备设计机系统总体方案62.2 宽砂带去毛刺专用设备设计机的动力性能比较62.3 宽砂带去毛刺专用设备设计机动力的计算与选择7第 3 章 带动砂带传动机构的设计93.1 带传动设计93.2 选择带型103.3 确定带轮的基准直径并验证带速113.4 确定中心距离、带的基准长度并验算小轮包角123.5 确定带的根数 z133.6 确定带轮的结构和尺寸133.7 确定带的张紧装置133.8 计算压轴力14第 3 章 输送机构设计计算153.1 减速器的选型计算153.2 同步带的概述16宽砂带去毛刺专用设备设计III3.2.1 同步带介绍163.2.2 同步带的特点173.2.3 同步带传动的主要失效形式173.2.4 同步带传动的设计准则193.2.5 同步带分类203.3 电机的选取203.4 同步带传动计算233.4.1 同步带计算选型233.4.2 同步带的主要参数(结构部分)263.4.3 同步带的设计283.4.4 同步带轮的设计293.5 轴的设计及校核293.6 键的校核313.7 轴承的校核32第 4 章 键的选择与校核344.1 带轮 1 上键的选择与校核344.1.1 键的选择 344.1.2 键的校核 344.2 带轮 2 上键的选择与校核354.2.1 键的选择 354.2.2 键的校核 36第 5 章 宽砂带磨削动力系统张紧调整机构375.1 定期张紧装置375.2 自动张紧装置37结 论39参考文献40致 谢41宽砂带去毛刺专用设备设计IV摘 要本文重点介绍宽砂带去毛刺专用设备的研究,整体结构宽砂带去毛刺专用设备是用于对宽砂带去毛刺专用设备的专用设备。在满足使用要求情况下,应设计出质量好、效率高、重量轻、结构简单、成本低、使用方便的专用加工机器。本设计主要针对宽砂带去毛刺专用设备进行设计,设计的内容主要有设备主要参数的确定,传动方案和传动系统图的拟定,对主要零件进行计算和验算,利用二维画图软件进行装配图的设计。整个结构主要由由电动机通过大小带轮驱动减速器带动齿轮传动,小齿轮带动大齿轮传动,从而推动整个运动装置进行运动。本文摘要:1宽砂带去毛刺专用设备设计机整体结构设计。2宽砂带去毛刺专用设备的性能分析。3电动机选择。4宽砂带去毛刺专用设备,所述执行元件和机架设计的传输。5主要零部件的设计分析和验证的计算。7来绘制整个装配图,装配图和零件图的设计部分的重要组成部分。关键词:宽砂带去毛刺专用设备设计机;电动机;机械设计宽砂带去毛刺专用设备设计VAbstractThis article focuses on wide belt deburring study of special equipment, the overall structure of wide belt deburring equipment is used for wide belt deburring equipment and special equipment. Meet the requirements under the circumstances, it should be designed to produce good quality, high efficiency, light weight, simple structure, low cost, easy to use dedicated processing machines.This design mainly for wide belt deburring equipment design, develop content designed mainly to determine the main parameters of equipment, transmission and driveline solutions diagram of the main parts are calculated and checking, two-dimensional drawing software assembly drawing the design of.The entire structure is mainly composed of motor-driven reducer driven by the size of the pulley gear, pinion driven large gear, thus promoting the entire movement means motion.This article Abstract:1 wide belt deburring machine special equipment design the overall structural design.2 wide belt deburring equipment performance analysis.3 motor selection.4 wide belt deburring equipment, the design of the actuator and rack transmission.5 calculated design analysis and verification of the main components.7 to draw an important part of the whole assembly drawings, assembly drawings and part drawing design section.Keywords: wide belt deburring machine special equipment design; motor; mechanical design宽砂带去毛刺专用设备设计1第 1 章 绪论 1.1 课程的研究目的及意义1.1.1 课程背景毛刺,是指在金属(包括热加工和冷加工)切割加工过程中在切削力作用下,产生晶粒剪切滑移、塑性变形使材料挤压撕裂,导致工件表面过渡处出现各种尖角、毛边等不规则的金属部分。毛刺是金属切削加工中产生的普遍现象之一,也是金属切削理论研究中迄今为止尚未解决好的两大难题(毛刺的生成与控制,切屑的处理与控制)之一。随着工业化和自动化程度的提高, 当今毛刺向微型化、薄型化、复合化、模块化和智能化等发展的趋势,在毛刺的各个门类中都得到了充分的体现,在机械加工领域,特别是航空、航天、仪器仪表领域中,对机械零件制造精度要求的提高和机构设计的微型化,毛刺的危害性尤为明显,逐渐引起人们的普遍重视, 基于毛刺在日常生活与生产当中起着举足轻重的角色,因此对于毛刺的检验也就成了一项很重要的工作,人们也开始对毛刺的生成机理及去除方法进行研究。目前,检测毛刺及去毛刺技术已受到各工业发达国家的普遍重视,相继成立了许多专门研究机构,进行了大量实验研究。检测毛刺去毛刺工艺已由手工作业向机械化、自动化的方向发展,去毛刺的工艺方法也在逐年增加。据粗略统计,1972 年,去除毛刺的方法仅有 22 种,1975 年增加到 30 种,1990 年则已达 70 余种,已涉及机械加工的各个方面,并不断有新的去毛刺研究成果问世。随着中国加入 WTO、改革开放进程的加快 ,产品竞争会日益激烈。提高产品内在质量、增加系统可靠性、降低成本是企业面临的唯一选择; 另外,随着国家机电产品出口比率的加大,也为去毛刺的研究和应用带来锲机。有迹象表明,欧、美、日本、台湾、香港等国家和地区的一些企业,考虑或正在我国大陆设立光整设备生产基地和设置服务中心,以抢先占领中国市场。国外已成功研制了用于 CNC 数控机床上的去毛刺技术,并已投入使用。该项技术的核心是一套按不同几何形状确定的刀具,由刀杆、去毛刺工具和特殊轴承结构三部分组成,具有非常短暂的工作节拍和很高的去毛刺质量。国内研制的由 PC 控制一组轮刷作为切削工具的半自动齿轮端面去毛刺机床已研制成功并投入使用。以德国 Bosch 公司研制的柔宽砂带去毛刺专用设备设计2性去毛刺系统 FDS( Flexible Deburring) 和包括切屑处理、清洗在内的柔性清整系统 FFS(Flexible Finishing System) 为代表的高度自动化的去毛刺技术已得到应用,这标志着去毛刺技术正向高新技术领域迈进。在美国的 SMC(生产加工工程师学会)和 ASME(美国机械工程师学会)对这毛刺检测有较深入的研究,但没有制订成国家标准。1.1.2 意义毛刺现象既是一个简单的又是一个复杂的问题,随着工业化和自动化程度的提高,机械加工领域,特别是航空、航天、仪器仪表领域中,对机械零件制造精度要求的提高和机构设计的微型化,毛刺的危害日益明显,因此,跟踪世界毛刺科技发展新动向,总结各国发展毛刺科技发展新举措,科技发展新特点,密切关注毛刺领域的新材料等,对促进我国毛刺科技的发展、工件整体水平、推动电子信息产业发展,都具有重要的理论和现实意义。在实际工作中,若去毛刺的方法适当,它会提高产品的质量、降低成本,否则,不但影响生产效率的提高、产品质量好坏,还会影响产品的成本。具体说:有些产品要求较高,经过认真去毛刺后由于毛刺较牢固,如果不是经过切削加工是很难脱落的;有些高精度产品,特别是安全性能要求特别高,价值极高的产品,如飞机、卫星等产品就要求彻底消除毛刺,即使非常牢固的毛刺,需要经过切削加工也要消除,否则万一毛刺脱落就会造成不可估量的损失,随着技术的发展,无论产品种类、规格、产能和产量、技术水平都得到很大提高。毛刺是电子科技的重要支撑,是电子设备、电子信息系统以及武器装备控制系统的重要基础。从的发展历程可以看出,电子系统功能的每一次升级、半导体技术的每一次创新都会从产量和性能等方面对元件提出更高的要求。伴随着信息化浪潮在世界范围内如火如荼地发展,毛刺的发展速度、技术水平和生产规模,不仅直接影响着电子技术的发展,而且对改造传统行业,促进科技进步,提高装备现代化水平都具有重大意义。因此,毛刺去除与毛刺检测对整个机械产品及机械工业有着重要意义。宽砂带去毛刺专用设备设计31.2 研究现状及发展趋势1.2.1 国内去毛刺机的发展概况目前,国外许多工业发达国家已经把数控去毛刺设备的生产标准化、产业化,价格相对也有所下降。在近几年,微电子技术的快速发展带动了以 PC 机位代表的计算机软硬件的发展,去毛刺机设备也以建立以 pc 机为基础的制造系统为目标,向开放的集成自动化方向发展。为顺应这一趋势,去毛刺数控系统也由专用的封闭数控系统向基于 PC 机的开放数控系统发展。有些进口的去毛刺设备只需要操作者输入去毛刺材料、厚度、坡口形式等去毛刺工艺条件他就可自动生成去毛刺工艺,并且还可以随着被焊材料、构件的换代,实现在线远程升级。他们的设备基本都提供了现场总线接口,是国外自动化去毛刺系统的集成水平显著提高。在欧美、日本等技术发达国家,自动化、机器人去毛刺设备的应用非常普遍,特别是在批量化、大规模和有害作业环境中使用率更高,已形成了成熟的技术、设备和与之配套并不断升级的去毛刺工艺。1.2.2 国外去毛刺机的发展概况去毛刺产品中有许多曲线的去毛刺,在我国一般采用手工去毛刺。手工操作具有一定的优势,但也,存在着人员管理难、工人培训周期长、生产环境恶劣、劳动强度大、去毛刺质量难以稳定的保持、容易产生夹杂、气孔等缺陷、去毛刺成本高、生产效率低一系列的问题等。为了克服上述种种弊端,去毛刺科技工作者研究出了多种自动化去毛刺设备,如仿形去毛刺机,去毛刺机器人,三维数控去毛刺机等。近些年来我国去毛刺技术的整体发展水平比较好,尤其是逆变式焊机技术现已成熟,正在全国推广应用。波控、智能及自动、半自动去毛刺技术快速发展。可是尽管如此,我国的去毛刺设备还是不能满足国内工业的生产需求。1.2.3 去毛刺机在我国的应用及发展趋势我国从 20 世纪 80 年代开始进行大型机床等机械产品去毛刺结构的研究,20 多年来已取得长足的进步。去毛刺结构已经在现代化的数控机床等大型机床上应用以焊代铸以焊代锻的结构设计和制造技术迅速发展。宽砂带去毛刺专用设备设计4在汽车制造工业方面,随着我国汽车产量的不断增加 20 世纪 90 年代开始从国外陆续引进先进的去毛刺设备。并在车转动轴、刹车蹄片、轮圈以及其他部件的制造过程中普遍采用各种先进的去毛刺工艺,提高了去毛刺效率和产品质量。去毛刺在船舶、汽车、锅炉、压力容器制造行业中也成为主要的生产工艺手段之一 。目 前,已有多种去毛刺工艺方法获得各国船级社的认可而被应用于生产。自十一五期间开始进行高效去毛刺技术的探索以来,至今已取得令人欣喜的成绩。近年来,我国在大型贮罐去毛刺、球形贮罐去毛刺、铝镁合金料仓去毛刺等领域中,已成功地开发应用了自动焊或半自动焊工艺,如球罐全位置自动焊工艺和装备已在国内开发成功,它将为进一步推动去毛刺自动化发挥重要作用。在当前,数控去毛刺机的机构设计绝大多数还是依据具体的情况来设计专用去毛刺数控去毛刺机,称之为固定结构的传统数控去毛刺机,其运动特性使特定数控去毛刺机仅能适应一定的范围,花费成本较大,不利于数控去毛刺机的发展。很数移动去毛刺数控去毛刺机还有焊缝跟踪的功能,其不足之处就是在焊前必须通过人为的方式,帮助数控去毛刺机找到合适的位置并且放好,通过人工将数控去毛刺机本体、十字滑块等调整到合适的状态 ,这里所设计的移动数控去毛刺机是有轨移动去毛刺数控去毛刺机,只是现有的移动去毛刺数控去毛刺机技术在 PCB 板去毛刺中的应用, 还不能满足要求,而当前的移动去毛刺数控去毛刺机技术有相当的发展。也就是说数控去毛刺机的自主性还跟不上工业发展的脚步。未来的发展趋势可分为以下三个方面: 21 选择视觉传感器来进行传感跟踪:因为与图象处理方面相关的技术得到发展; 2 采用多传感信息融合技术以面对更为复杂的去毛刺任务;3 控制技术由经典控制到向智能控制技术的发展:这也将是移动去毛刺数控去毛刺机的控制所采用。宽砂带去毛刺专用设备设计51.3 研究内容在本文着重宽砂带去毛刺专用设备设计计算和讨论在理论和主体结构。调查相结合宽砂带去毛刺专用设备相对成熟,但宽砂带去毛刺专用设备外壳系统的精确理论分析和计算还比较低。因此,对于上述问题,它具有功耗低,适应性强,效率高,经久耐用的挖掘和过重的表现突破的工作,以满足的前提下,减轻劳动强度,实现了宽砂带去毛刺专用设备的目的。其主要内容如下:1符合条件研究和确定最重要的参数机构系统。2检查和确定每个部件的结构和结构的理论分析,以获得最佳性能。3灵活递系统。因此,新结构,新材料,运输过程中实施需要避免在运输过程中损坏。4共享绘图用的各种组件的 AUTO-CAD 绘图。1.4 研究方法1通过访问全省执行现场的工厂,获得了大量的文献资料,吸收和借鉴家里的成功经验和国外步入式宽砂带去毛刺专用设备等运输,研究并确定了键参数。2主体设计,并确定关键参数的分析。3大型机构中使用 CAD 软件4主要技术路线:文献检索 调研 综合分析 提出预设计方案 确定主要参数 绘制图样 结构优化 改进 完善设计宽砂带去毛刺专用设备设计 6第 2 章 宽砂带去毛刺专用设备系统总体设计2.1 宽砂带去毛刺专用设备设计机系统总体方案该方案是:一方面宽砂带去毛刺专用设备上,在机架底面上设有电机,电机通过浮动连接盘与减速机输入轴连接,减速机的输入轴上设有的大皮带轮通过三角皮带与机架顶面上设有的轴承座支撑的主动轴一端的小皮带轮皮带连接,通过带传动带动砂轮张紧调整装置.2.2 宽砂带去毛刺专用设备设计机的动力性能比较表 2-2 原动机性能比较类别 柴油机 气缸马达 液压马达 柴油机尺寸 较大 较小 较小 较大功率及取范围 功率大;0.31000KW,范围广功率比柴油机大;一般在 2.2KW 以下,尤其适用于 0.75KW以下的高速功率最大;受实际油压和马达尺寸的限制功率大;538000KW宽砂带去毛刺专用设备设计7传动重量 大 比柴油机大 最大 大输出刚度 硬 软 较硬 较硬运行温度控制 温度应低于许应值排气时空气膨胀,噪声较大,排气处应安装消声器对油箱进行风冷或水冷调整方法和性能直流柴油机用改变电枢电阻、电压或改变磁通的方法;交流柴油机用变频、变极或变转差率的方法用气阀控制,简单,迅速,但不够精确通过阀或泵控制改变流量,调速范围大较难噪声 小 较大 较大 较大维护要求 较少 少 较多 较多初始成本 低 较高 高 高运转费用 最低 最高 高 高应用 很广,需要动力电源小功率高速场合较广 很广,如各种车辆,船舶、农用机械、工程机械和压缩机等等2.3 宽砂带去毛刺专用设备设计机动力的计算与选择考虑到宽砂带去毛刺专用设备的工作环境和工作要求,地上封闭插秧机起动转矩和转速范围,等等,我选择了电动机作为动力。由于制造和机工作所处的环境不同的是,在电动机的工作环境是明显不一样的。在大多数情况下,在电动机中的灰尘的环境气氛和不同成分的水,有的甚至在水下工作在周围的一宽砂带去毛刺专用设备设计8些腐蚀性气体或爆炸物潮湿的地方,以确保该柴油机可以是不同的前进顺利是安全的工作环境的电动机还提供了多种住宅类型,这些类型包括:开放式,屏蔽,密封,防爆。宽砂带去毛刺专用设备设计 9第 3 章 带动砂带传动机构的设计3.1 带传动设计选择功率 P=1.1kW 的电机 Y90L-6,转速 n1=940r/minedAdPK表 3-1 工作情况系数 AK原动机类 类一天工作时间/h工作机 101016 1601016 16载荷平稳液体搅拌机;离心式水泵;通风机和鼓风机 ;7.5kW离心式压缩机;轻型运输机1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3载荷变动小带式运输机运送砂石、谷物 ,通风机;7.5kW发电机;旋转式水泵;金属切削机床;剪床;压力机;印1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4宽砂带去毛刺专用设备设计10刷机;振动筛载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1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6载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1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8根据 V 带的载荷平稳,两班工作制16 小时,查 机械设计P 296 表 4,取 KA1.1。即 1.1.2kWdAedPK3.2 选择带型普通 V 带的带型是按照功率和小带轮的转速来设定的,见图 1311。宽砂带去毛刺专用设备设计11图 3-1 带型图按得出的数据 Pd 和小带轮的转速 940r 每分钟 ,从图看得出来:,应选择 A 型 V 带。d8013.3 确定带轮的基准直径并验证带速从相关引用书目第 页表格中 137 找到,小带轮基准尺寸,298设得 dd1=80mm ddmin.=75 mm表 3-2 V 带带轮最小直径 mind槽型 Y Z A B C D Emind20507512520035550021=,816mdi从相关引用书目第 295 页 13-4 找出“V 带轮的基准直径”,设 =160mm2d误差验算传动比: 为弹性滑动率 21=0()diA宽砂带去毛刺专用设备设计12误差 满足条件10%5iA 带速 18930v=6.7/66dnms满足 5m/s300mm,应该用 E 型轮辐式带轮。所以,小带轮用 H 型孔板式,大带轮用 E 型轮辐式的构造。带轮的材料:灰铸铁,HT200。3.7 确定带的张紧装置选用结构简单的张紧装置。宽砂带去毛刺专用设备设计143.8 计算压轴力从相关引用书目从 找到,初拉力是 ,上面已P3012表 F013.46N得到 =153.36o,z=4,因此计算得,1a15.72sin=43.6sinN=1038.42ooFz表 3-5 普通 V 带轮的轮槽尺寸槽型 项目 符号 Y Z A B C D E 基准宽度 b p 5.3 8.5 11.0 14.0 19.0 27.0 32.0 基准线上槽深 h amin 1.6 2.0 2.75 3.5 4.8 8.1 9.6 基准线下槽深 h fmin 4.7 7.0 8.7 10.8 14.3 19.9 23.4 槽间距 e 8 0.3 12 0.3 15 0.3 19 0.4 25.5 0.5 37 0.6 44.5 0.7 第一槽对称面至端面的距离 f min 6 7 9 11.5 16 23 28 最小轮缘厚 5 5.5 6 7.5 10 12 15 带轮宽 B B =( z -1) e + 2 f z 轮槽数 外径 d a 轮 槽 角 32 对应的基准直 60 - - - - - - 宽砂带去毛刺专用设备设计1534 - 80 118 180 315 - - 36 60 - - - - 475 600 38 径 d d - 80 118 180 315 475 600 极限偏差 1 0.5 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 ,见下图 。 (d2.53)d 时 32a2 腹板带轮:用于中小尺寸的带轮 ,见下图 。 0m时 b3 孔板带轮:用于尺寸较大的带轮 ,见下图 。 ()1 ) 时 c4 椭圆轮辐带轮:用于尺寸大的带轮 ,见下图 。d5 时 32da b c d图 3-2 带轮结构类型现在我们可以得出结果:小带轮用实心带轮,大带轮选孔板带轮。第 3 章 输送机构设计计算3.1 减速器的选型计算减速器整个混合器设置主齿轮,混频器和用于传输功能可以工作的不正常和稳定运行起着至关重要的作用的电源,根据速度扭矩电机和轴,装置速度输送轴转矩是必要的,以确定什么样的选择该减速器。宽砂带去毛刺专用设备设计16考虑到工作条件和工作环境的条件下,选择减速器 MB-2B3922,中心距是 80,减速比为 40.以及带驱动电动机由过渡彼此连接。 电动机选择 Y132S-8 型号。3.2 同步带的概述3.2.1 同步带介绍同步带是综合了带传动、链条传动和齿轮传动的优点而发展起来的新塑传动带。它由带齿形的一工作面与齿形带轮的齿槽啮合进行传动,其强力层是由拉伸强度高、伸长小的纤维材料或金属材料组成,以使同步带在传动过程中节线长度基本保持不变,带与带轮之间在传动过程中投有滑动,从而保证主、从动轮间呈无滑差的间步传动。同步带传动(见图 3-1)时,传动比准确,对轴作用力小,结构紧凑,耐油,耐磨性好,抗老化性能好,一般使用温度-2080,v50m/s,P300kw,i10,对于要求同步的传动也可用于低速传动。图 3-1 同步带传动同步带传动是由一根内周表面设有等间距齿形的环行带及具有相应吻合的轮所组成。它综合了带传动、链传动和齿轮传动各自的优点。转动时,通过带齿与轮的齿槽相啮合来传递动力。 同步带传动具有准确的传动比,无滑差,可获得恒定的速比,传动平稳,能吸振,噪音小,传动比范围大,一般可达1:10。允许线速度可达 50M/S,传递功率从几瓦到百千瓦。传动效率高,一般可达 98%,结构紧凑,适宜于多轴传动,不需润滑,无污染,因此可在不允许有污染和工作环境较为恶劣的场所下正常工作。 本产品广泛用于纺织、机床、烟草、通讯电缆、轻工、化工、冶金、仪表仪器、食品、矿山、石油、汽车等各行业各种类型的机械传动中。同步带的使用,改变了带传动单纯为摩擦传动的概念,扩展了带传动的范围,从而成为带传动中具有相对独立性的研究对象,宽砂带去毛刺专用设备设计17给带传动的发展开辟了新的途径。3.2.2 同步带的特点(1)、传动准确,工作时无滑动,具有恒定的传动比;(2)、传动平稳,具有缓冲、减振能力,噪声低;(3)、传动效率高,可达 0.98,节能效果明显;(4)、维护保养方便,不需润滑,维护费用低;(5)、速比范围大,一般可达 10,线速度可达 50m/s,具有较大的功率传递范围,可达几瓦到几百千瓦;(6)、可用于长距离传动,中心距可达 10m 以上。3.2.3 同步带传动的主要失效形式在同步带传动中常见的失效形式有如下几种:(1)、同步带的承载绳断裂破坏同步带在运转过程中承载绳断裂损坏是常见的失效形式。失效原因是带在传递动力过程中,在承载绳作用有过大的拉力,而使承载绳被拉断。此外当选用的主动捞轮直径过小,使承载绳在进入和退出带抡中承受较大的周期性的弯曲疲劳应力作用,也会产生弯曲疲劳折断(见图 3-2)。图 3-2 同步带承载绳断裂损坏(2)、同步带的爬齿和跳齿根据对带爬齿和跳齿现象的分析,带的爬齿和眺齿是由于几何和力学两种因素所引起。因此为避免产生爬齿和跳齿,可采用以下一些措施:1、控制同步带所传递的圆周力,使它小于或等于由带型号所决定的许用圆周力。2、控制带与带轮间的节距差值,使它位于允许的节距误差范围内。3、适当增大带安装时的初拉力开。 ,使带齿不易从轮齿槽中滑出。宽砂带去毛刺专用设备设计184、提高同步带基体材料的硬度,减少带的弹性变形,可以减少爬齿现象的产生。(3)、带齿的剪切破坏带齿在与带轮齿啮合传力过程中,在剪切和挤压应力作用下带齿表面产生裂纹此裂纹逐渐向齿根部扩展,并沿承线绳表面延件,直至整个带齿与带基体脱离,这就是带齿的剪切脱落(见图 3-3) 。造成带齿剪切脱落的原因大致有如下几个:1、同步带与带轮问有较大的节距差,使带齿无法完全进入轮齿槽,从而产生不完全啮合状态,而使带齿在较小的接触面积上承受过大的载荷,从而产生应力集中,导致带齿剪切损坏。2、带与带轮在围齿区内的啮合齿数过少,使啮合带齿承受过大的载荷,而产生剪切破坏。3、同步带的基体材料强度差。为减少带齿被剪切,首先应严格控制带与带轮间的节距误差,保证带齿与轮齿能正确啮合;其次应使带与带轮在围齿区内的啮合齿数等于或大于 6,此外在选材上应采用有较高勿切韧挤压强度的材料作为带的基体材料。图 3-3 带齿的剪切破坏(4)、带齿的磨损带齿的磨损(见图 3-4)包括带齿工作面及带齿齿顶因角处和齿谷底部的廓损。造成磨损的原因是过大的张紧力和忻齿和轮齿间的啮合干涉。因此减少带齿的磨损,应在安装时合理的调整带的张紧力;在带齿齿形设计时,选用较大的带齿齿顶圆角半径,以减少啮合时轮齿的挤压和刮削;此外应提高同步带宽砂带去毛刺专用设备设计19带齿材料的耐磨性。图 3-4 带齿磨损(5)、同步带带背的龟裂(图 3-5)同步带在运转一段时期后,有时在带背会产生龟裂现象,而使带失效。同步带带背产生龟裂的原因如下,1、带基体材料的老化所引起;2、带长期工作在道低的温度下,使带背基体材料产生龟裂。图 3-5 同步带带背龟裂防止带背龟裂的方法是改进带基体材料的材质,提向材料的耐寒、耐热性和抗老化性能,此外尽量避免同步带在低温和高温条件下工作。3.2.4 同步带传动的设计准则据对同步带传动失效形式的分析,可知如同步带与带轮材料有较高的机械性能,制造工艺合理,带、轮的尺寸控制严格,安装调试也正确,那么许多失效形式均可避免。因此,在正常工作条件下,同步带传动的主要失效形式为如下三种;(1)同步带的承载绳疲劳拉断;(2 同步带的打滑和跳齿;(3)同步带带齿的磨损。因此,同步带传动的设计淮则是同步带在不打滑情况下,具有较高的抗宽砂带去毛刺专用设备设计20拉强度,保证承线绳不被拉断。此外,在灰尘、杂质较多的工作条件下应对带齿进行耐磨性计算。3.2.5 同步带分类同步带齿有梯形齿和弧齿两类,弧齿又有三种系列:圆弧齿(H 系列又称HTD 带 )、平顶圆弧齿 (S 系列又称为 STPD 带)和凹顶抛物线齿(R 系列)。梯形齿同步带 梯形齿同步带分单面有齿和双面有齿两种,简称为单面带和双面带。双面带又按齿的排列方式分为对称齿型(代号 DA)和交错齿型(代号 DB 。梯形齿同步带有两种尺寸制:节距制和模数制。我国采用节距制,并根据 ISO 5296 制订了同步带传动相应标准 GB/T 1136111362-1989 和 GB/T 11616-1989。弧齿同步带 弧齿同步带除了齿形为曲线形外,其结构与梯形齿同步带基本相同,带的节距相当,其齿高、齿根厚和齿根圆角半径等均比梯形齿大。带齿受载后,应力分布状态较好,平缓了齿根的应力集中,提高了齿的承载能力。故弧齿同步带比梯形齿同步带传递功率大,且能防止啮合过程中齿的干涉。弧齿同步带耐磨性能好,工作时噪声小,不需润滑,可用于有粉尘的恶劣环境。已在食品、汽车、纺织、制药、印刷、造纸等行业得到广泛应用。3.3 电机的选取(1)粗略计算驱动电机的功率已知重量为 m=100kgg=10N/kg总重力 G1=mg=1000N查表 3-1 得摩擦系数为 0.035表 3.1 摩擦系数表物品与接触的底面材料作用在载荷(包括滚子自重) N 金属 木材 硬底板0110 0.04 0.045 0.05宽砂带去毛刺专用设备设计211)驱动功率计算则工件受到的摩擦力为: 10.35fmgN则移行电机所需牵引力为:Ff假设直径 R=125mm假设转速 na=61rpm 速度 v=Rna=0.12561=24m/min 设功率安全系数为 1.2,驱动装置的效率为 0.8,则需要的驱动功率为: kWFVP 05.)8106/(2.45.87).016/(2. 2)电动机至的总效率 c联轴器效率, c=0.99b对滚动轴承效率, b=0.99v带效率, v=0.94cy效率, cy=0。96估算传动系统总效率=vbccy=0.940.990.990.96=0.883)所需电动机的功率 Pd( kw)Pd=Pw/=0.05/0.88=0.06kw(1) 基于电动机的以上特点,本文选用作为北京和利时电机技术有限公司部分 110BYG 系列混合式步进电机输送机床的驱动装置。图 3.4 是北京和利时电机技术有限公司部分 110BYG 系列混合式步进电机的技110450 0.035 0.035 0.05450900 0.025 0.03 0.045900 0.02 0.025 0.05宽砂带去毛刺专用设备设计22术数据。图 3.4 110BYG 系列混合式步进电机的技术数据所以根据计算所得数据选择 110BYG350DH-SAKRMA 型号的电机,图 3.5是 110BYG 系列混合式步进电机的型号说明。图 3.5 110BYG 系列混合式步进电机的型号说明110BYG 系列混合式步进电机的外形尺寸,如图 3.6 所示。图 3.6 110BYG 系列混合式步进电机的外形尺寸110BYG 系列混合式步进电机的矩频特性曲线,如图 3.7 所示。宽砂带去毛刺专用设备设计23图 3.7 110BYG350DH 型电机矩频特性曲线3.4 同步带传动计算3.4.1 同步带计算选型设计功率是根据需要传递的名义功率、载荷性质、原动机类型和每天连续工作的时间长短等因素共同确定的,表达式如下: dAmPK式中 需要传递的名义功率mP工作情况系数,按表 2 工作情况系数 选取 =1.7;AKAK表 2.工作情况系数宽砂带去毛刺专用设备设计24WPKAd 63.07.11. 确定带的型号和节距可根据同步带传动的设计功率 Pd和小带轮转速 n1,由同步带选型图中来确定所需采用的带的型号和节距。其中 Pd=0.63kw,n 1=61rpm。查表 3-2-2表 3-2-2宽砂带去毛刺专用设备设计25选同步带的型号为 H:,节距为:P b=8.00mm3)选择小带轮齿数 z1, z2可根据同步带的最小许用齿数确定。查表 3-3-3 得。查得小带轮最小齿数 14。实际齿数应该大于这个数据初步取值 z1=34 故大带轮齿数为:z 2=iz1=1z1=34。故 z1=34,z 2=34。4)确定带轮的节圆直径 d1,d 2小带轮节圆直径 d1=Pbz1/=8.0034/3.1486.53mm大带轮节圆直径 d2=Pbz2/=8.0034/3.1486.53mm5)验证带速 v由公式 v=d1n1/60000 计算得,svmax=40m/s,其中 vmax=40m/s 由表mdv /276.060153.84.603-2-4 查得。10、同步带带长及其齿数确定= ( )0L2a21d= /53.86.4.3=719.7mm11、带轮啮合齿数计算有在本次设计中传动比为 1,所以啮合齿数为带轮齿数的一半,即 毕业设计(论文)任务书题目 宽砂带去毛刺专用设备设计 专业 学号 姓名 主要内容、基本要求、时间安排、主要参考资料等:针对薄钢板自动化冲裁加工后的去除毛刺,飞边要求要求,拟定此设计课题:本课题主要研究内容包括:1 本设备专用于薄板零件冲裁加工后去除飞边毛刺。也可用于表面除锈加工。2 零件采用输送带传动向砂带磨头进给。以提高工效。3、为利于零件磨削,当零件通过砂带磨头时,应采用磁力相对固定。4、宽砂带磨削动力系统,应设计专用的张紧,调整机构;5、应有过种可行性方案比较说明。课题应包括相关机构运动参数的设计,零件的强度设计计算,设计方案装配总图及所有相关的零件图。2 月 22 日-2 月 25 日:收集相关参考文献资料,撰写开题报告,2 月 26 日-3 月 10 日完成外文翻译;毕业课题设计方案论证;并完成相关的运动参数设计参数计算。3 月 11 日-4 月 1 日完成相关的总体方案设计,完成总装配图结构设计(白图) ,迎接毕业设计中期检查。4 月 2 日-5 月 20 日完成所有的部件、主要零件结构设计,整理出相关的计算说明书,计算机打印图纸,及完整的电子文档,迎接毕业答辩。5 月 23 日-毕业答辩。时间安排:参考文献:【1【 濮良贵,纪名刚.机械设计M.北京:高等教育出版社.2006.5.【2【 黄大于,梅瑛.机械设计课程设计M.吉林大学出版社.2006.10.【3【 傅祥志.机械原理M.武汉:华中理工大学出版社.2000.10.【4】徐璟主编.机械设计手册.北京:机械工业出版社.2000.3.【5】吴圣庄主编.金属切削机床M.北京:机械工业出版社.2001.2.【6】机床设计手册编写组.机床设计手册M.北京:机械工业出版社.1979.8.【7】刘代祥,施德让.袖珍机械公式手册M.重庆:重庆出版社.1985.8.【8】孟宪源.机构M.北京:机械工业出版社.1981.5.【9】 大连理工大学工程画教研室编.画法几何学M.北京:高等教育出版社.2003.3.完 成 期 限: 指 导 教 师 签 名 : 专业负责人签名: 填 表 日 期: 本科毕业设计(论文)题 目 宽砂带去毛刺专用设备设计姓 名 专 业 学 号 指导教师 宽砂带去毛刺专用设备设计II目 录摘 要 VAbstractVI第 1 章 绪论11.1 课程的研究目的及意义11.1.1 课程背景11.1.2 意义21.2 研究现状及发展趋势31.2.1 国内去毛刺机的发展概况31.2.2 国外去毛刺机的发展概况31.2.3 去毛刺机在我国的应用及发展趋势31.3 研究内容51.4 研究方法5第 2 章 宽砂带去毛刺专用设备系统总体设计62.1 宽砂带去毛刺专用设备设计机系统总体方案62.2 宽砂带去毛刺专用设备设计机的动力性能比较62.3 宽砂带去毛刺专用设备设计机动力的计算与选择7第 3 章 带动砂带传动机构的设计93.1 带传动设计93.2 选择带型103.3 确定带轮的基准直径并验证带速113.4 确定中心距离、带的基准长度并验算小轮包角123.5 确定带的根数 z133.6 确定带轮的结构和尺寸133.7 确定带的张紧装置133.8 计算压轴力14第 3 章 输送机构设计计算153.1 减速器的选型计算153.2 同步带的概述16宽砂带去毛刺专用设备设计III3.2.1 同步带介绍163.2.2 同步带的特点173.2.3 同步带传动的主要失效形式173.2.4 同步带传动的设计准则193.2.5 同步带分类203.3 电机的选取203.4 同步带传动计算233.4.1 同步带计算选型233.4.2 同步带的主要参数(结构部分)263.4.3 同步带的设计283.4.4 同步带轮的设计293.5 轴的设计及校核293.6 键的校核313.7 轴承的校核32第 4 章 键的选择与校核344.1 带轮 1 上键的选择与校核344.1.1 键的选择 344.1.2 键的校核 344.2 带轮 2 上键的选择与校核354.2.1 键的选择 354.2.2 键的校核 36第 5 章 宽砂带磨削动力系统张紧调整机构375.1 定期张紧装置375.2 自动张紧装置37结 论39参考文献40致 谢41宽砂带去毛刺专用设备设计IV摘 要本文重点介绍宽砂带去毛刺专用设备的研究,整体结构宽砂带去毛刺专用设备是用于对宽砂带去毛刺专用设备的专用设备。在满足使用要求情况下,应设计出质量好、效率高、重量轻、结构简单、成本低、使用方便的专用加工机器。本设计主要针对宽砂带去毛刺专用设备进行设计,设计的内容主要有设备主要参数的确定,传动方案和传动系统图的拟定,对主要零件进行计算和验算,利用二维画图软件进行装配图的设计。整个结构主要由由电动机通过大小带轮驱动减速器带动齿轮传动,小齿轮带动大齿轮传动,从而推动整个运动装置进行运动。本文摘要:1宽砂带去毛刺专用设备设计机整体结构设计。2宽砂带去毛刺专用设备的性能分析。3电动机选择。4宽砂带去毛刺专用设备,所述执行元件和机架设计的传输。5主要零部件的设计分析和验证的计算。7来绘制整个装配图,装配图和零件图的设计部分的重要组成部分。关键词:宽砂带去毛刺专用设备设计机;电动机;机械设计宽砂带去毛刺专用设备设计VAbstractThis article focuses on wide belt deburring study of special equipment, the overall structure of wide belt deburring equipment is used for wide belt deburring equipment and special equipment. Meet the requirements under the circumstances, it should be designed to produce good quality, high efficiency, light weight, simple structure, low cost, easy to use dedicated processing machines.This design mainly for wide belt deburring equipment design, develop content designed mainly to determine the main parameters of equipment, transmission and driveline solutions diagram of the main parts are calculated and checking, two-dimensional drawing software assembly drawing the design of.The entire structure is mainly composed of motor-driven reducer driven by the size of the pulley gear, pinion driven large gear, thus promoting the entire movement means motion.This article Abstract:1 wide belt deburring machine special equipment design the overall structural design.2 wide belt deburring equipment performance analysis.3 motor selection.4 wide belt deburring equipment, the design of the actuator and rack transmission.5 calculated design analysis and verification of the main components.7 to draw an important part of the whole assembly drawings, assembly drawings and part drawing design section.Keywords: wide belt deburring machine special equipment design; motor; mechanical design宽砂带去毛刺专用设备设计1第 1 章 绪论 1.1 课程的研究目的及意义1.1.1 课程背景毛刺,是指在金属(包括热加工和冷加工)切割加工过程中在切削力作用下,产生晶粒剪切滑移、塑性变形使材料挤压撕裂,导致工件表面过渡处出现各种尖角、毛边等不规则的金属部分。毛刺是金属切削加工中产生的普遍现象之一,也是金属切削理论研究中迄今为止尚未解决好的两大难题(毛刺的生成与控制,切屑的处理与控制)之一。随着工业化和自动化程度的提高, 当今毛刺向微型化、薄型化、复合化、模块化和智能化等发展的趋势,在毛刺的各个门类中都得到了充分的体现,在机械加工领域,特别是航空、航天、仪器仪表领域中,对机械零件制造精度要求的提高和机构设计的微型化,毛刺的危害性尤为明显,逐渐引起人们的普遍重视, 基于毛刺在日常生活与生产当中起着举足轻重的角色,因此对于毛刺的检验也就成了一项很重要的工作,人们也开始对毛刺的生成机理及去除方法进行研究。目前,检测毛刺及去毛刺技术已受到各工业发达国家的普遍重视,相继成立了许多专门研究机构,进行了大量实验研究。检测毛刺去毛刺工艺已由手工作业向机械化、自动化的方向发展,去毛刺的工艺方法也在逐年增加。据粗略统计,1972 年,去除毛刺的方法仅有 22 种,1975 年增加到 30 种,1990 年则已达 70 余种,已涉及机械加工的各个方面,并不断有新的去毛刺研究成果问世。随着中国加入 WTO、改革开放进程的加快 ,产品竞争会日益激烈。提高产品内在质量、增加系统可靠性、降低成本是企业面临的唯一选择; 另外,随着国家机电产品出口比率的加大,也为去毛刺的研究和应用带来锲机。有迹象表明,欧、美、日本、台湾、香港等国家和地区的一些企业,考虑或正在我国大陆设立光整设备生产基地和设置服务中心,以抢先占领中国市场。国外已成功研制了用于 CNC 数控机床上的去毛刺技术,并已投入使用。该项技术的核心是一套按不同几何形状确定的刀具,由刀杆、去毛刺工具和特殊轴承结构三部分组成,具有非常短暂的工作节拍和很高的去毛刺质量。国内研制的由 PC 控制一组轮刷作为切削工具的半自动齿轮端面去毛刺机床已研制成功并投入使用。以德国 Bosch 公司研制的柔宽砂带去毛刺专用设备设计2性去毛刺系统 FDS( Flexible Deburring) 和包括切屑处理、清洗在内的柔性清整系统 FFS(Flexible Finishing System) 为代表的高度自动化的去毛刺技术已得到应用,这标志着去毛刺技术正向高新技术领域迈进。在美国的 SMC(生产加工工程师学会)和 ASME(美国机械工程师学会)对这毛刺检测有较深入的研究,但没有制订成国家标准。1.1.2 意义毛刺现象既是一个简单的又是一个复杂的问题,随着工业化和自动化程度的提高,机械加工领域,特别是航空、航天、仪器仪表领域中,对机械零件制造精度要求的提高和机构设计的微型化,毛刺的危害日益明显,因此,跟踪世界毛刺科技发展新动向,总结各国发展毛刺科技发展新举措,科技发展新特点,密切关注毛刺领域的新材料等,对促进我国毛刺科技的发展、工件整体水平、推动电子信息产业发展,都具有重要的理论和现实意义。在实际工作中,若去毛刺的方法适当,它会提高产品的质量、降低成本,否则,不但影响生产效率的提高、产品质量好坏,还会影响产品的成本。具体说:有些产品要求较高,经过认真去毛刺后由于毛刺较牢固,如果不是经过切削加工是很难脱落的;有些高精度产品,特别是安全性能要求特别高,价值极高的产品,如飞机、卫星等产品就要求彻底消除毛刺,即使非常牢固的毛刺,需要经过切削加工也要消除,否则万一毛刺脱落就会造成不可估量的损失,随着技术的发展,无论产品种类、规格、产能和产量、技术水平都得到很大提高。毛刺是电子科技的重要支撑,是电子设备、电子信息系统以及武器装备控制系统的重要基础。从的发展历程可以看出,电子系统功能的每一次升级、半导体技术的每一次创新都会从产量和性能等方面对元件提出更高的要求。伴随着信息化浪潮在世界范围内如火如荼地发展,毛刺的发展速度、技术水平和生产规模,不仅直接影响着电子技术的发展,而且对改造传统行业,促进科技进步,提高装备现代化水平都具有重大意义。因此,毛刺去除与毛刺检测对整个机械产品及机械工业有着重要意义。宽砂带去毛刺专用设备设计31.2 研究现状及发展趋势1.2.1 国内去毛刺机的发展概况目前,国外许多工业发达国家已经把数控去毛刺设备的生产标准化、产业化,价格相对也有所下降。在近几年,微电子技术的快速发展带动了以 PC 机位代表的计算机软硬件的发展,去毛刺机设备也以建立以 pc 机为基础的制造系统为目标,向开放的集成自动化方向发展。为顺应这一趋势,去毛刺数控系统也由专用的封闭数控系统向基于 PC 机的开放数控系统发展。有些进口的去毛刺设备只需要操作者输入去毛刺材料、厚度、坡口形式等去毛刺工艺条件他就可自动生成去毛刺工艺,并且还可以随着被焊材料、构件的换代,实现在线远程升级。他们的设备基本都提供了现场总线接口,是国外自动化去毛刺系统的集成水平显著提高。在欧美、日本等技术发达国家,自动化、机器人去毛刺设备的应用非常普遍,特别是在批量化、大规模和有害作业环境中使用率更高,已形成了成熟的技术、设备和与之配套并不断升级的去毛刺工艺。1.2.2 国外去毛刺机的发展概况去毛刺产品中有许多曲线的去毛刺,在我国一般采用手工去毛刺。手工操作具有一定的优势,但也,存在着人员管理难、工人培训周期长、生产环境恶劣、劳动强度大、去毛刺质量难以稳定的保持、容易产生夹杂、气孔等缺陷、去毛刺成本高、生产效率低一系列的问题等。为了克服上述种种弊端,去毛刺科技工作者研究出了多种自动化去毛刺设备,如仿形去毛刺机,去毛刺机器人,三维数控去毛刺机等。近些年来我国去毛刺技术的整体发展水平比较好,尤其是逆变式焊机技术现已成熟,正在全国推广应用。波控、智能及自动、半自动去毛刺技术快速发展。可是尽管如此,我国的去毛刺设备还是不能满足国内工业的生产需求。1.2.3 去毛刺机在我国的应用及发展趋势我国从 20 世纪 80 年代开始进行大型机床等机械产品去毛刺结构的研究,20 多年来已取得长足的进步。去毛刺结构已经在现代化的数控机床等大型机床上应用以焊代铸以焊代锻的结构设计和制造技术迅速发展。宽砂带去毛刺专用设备设计4在汽车制造工业方面,随着我国汽车产量的不断增加 20 世纪 90 年代开始从国外陆续引进先进的去毛刺设备。并在车转动轴、刹车蹄片、轮圈以及其他部件的制造过程中普遍采用各种先进的去毛刺工艺,提高了去毛刺效率和产品质量。去毛刺在船舶、汽车、锅炉、压力容器制造行业中也成为主要的生产工艺手段之一 。目 前,已有多种去毛刺工艺方法获得各国船级社的认可而被应用于生产。自十一五期间开始进行高效去毛刺技术的探索以来,至今已取得令人欣喜的成绩。近年来,我国在大型贮罐去毛刺、球形贮罐去毛刺、铝镁合金料仓去毛刺等领域中,已成功地开发应用了自动焊或半自动焊工艺,如球罐全位置自动焊工艺和装备已在国内开发成功,它将为进一步推动去毛刺自动化发挥重要作用。在当前,数控去毛刺机的机构设计绝大多数还是依据具体的情况来设计专用去毛刺数控去毛刺机,称之为固定结构的传统数控去毛刺机,其运动特性使特定数控去毛刺机仅能适应一定的范围,花费成本较大,不利于数控去毛刺机的发展。很数移动去毛刺数控去毛刺机还有焊缝跟踪的功能,其不足之处就是在焊前必须通过人为的方式,帮助数控去毛刺机找到合适的位置并且放好,通过人工将数控去毛刺机本体、十字滑块等调整到合适的状态 ,这里所设计的移动数控去毛刺机是有轨移动去毛刺数控去毛刺机,只是现有的移动去毛刺数控去毛刺机技术在 PCB 板去毛刺中的应用, 还不能满足要求,而当前的移动去毛刺数控去毛刺机技术有相当的发展。也就是说数控去毛刺机的自主性还跟不上工业发展的脚步。未来的发展趋势可分为以下三个方面: 21 选择视觉传感器来进行传感跟踪:因为与图象处理方面相关的技术得到发展; 2 采用多传感信息融合技术以面对更为复杂的去毛刺任务;3 控制技术由经典控制到向智能控制技术的发展:这也将是移动去毛刺数控去毛刺机的控制所采用。宽砂带去毛刺专用设备设计51.3 研究内容在本文着重宽砂带去毛刺专用设备设计计算和讨论在理论和主体结构。调查相结合宽砂带去毛刺专用设备相对成熟,但宽砂带去毛刺专用设备外壳系统的精确理论分析和计算还比较低。因此,对于上述问题,它具有功耗低,适应性强,效率高,经久耐用的挖掘和过重的表现突破的工作,以满足的前提下,减轻劳动强度,实现了宽砂带去毛刺专用设备的目的。其主要内容如下:1符合条件研究和确定最重要的参数机构系统。2检查和确定每个部件的结构和结构的理论分析,以获得最佳性能。3灵活递系统。因此,新结构,新材料,运输过程中实施需要避免在运输过程中损坏。4共享绘图用的各种组件的 AUTO-CAD 绘图。1.4 研究方法1通过访问全省执行现场的工厂,获得了大量的文献资料,吸收和借鉴家里的成功经验和国外步入式宽砂带去毛刺专用设备等运输,研究并确定了键参数。2主体设计,并确定关键参数的分析。3大型机构中使用 CAD 软件4主要技术路线:文献检索 调研 综合分析 提出预设计方案 确定主要参数 绘制图样 结构优化 改进 完善设计宽砂带去毛刺专用设备设计 6第 2 章 宽砂带去毛刺专用设备系统总体设计2.1 宽砂带去毛刺专用设备设计机系统总体方案该方案是:一方面宽砂带去毛刺专用设备上,在机架底面上设有电机,电机通过浮动连接盘与减速机输入轴连接,减速机的输入轴上设有的大皮带轮通过三角皮带与机架顶面上设有的轴承座支撑的主动轴一端的小皮带轮皮带连接,通过带传动带动砂轮张紧调整装置.2.2 宽砂带去毛刺专用设备设计机的动力性能比较表 2-2 原动机性能比较类别 柴油机 气缸马达 液压马达 柴油机尺寸 较大 较小 较小 较大功率及取范围 功率大;0.31000KW,范围广功率比柴油机大;一般在 2.2KW 以下,尤其适用于 0.75KW以下的高速功率最大;受实际油压和马达尺寸的限制功率大;538000KW宽砂带去毛刺专用设备设计7传动重量 大 比柴油机大 最大 大输出刚度 硬 软 较硬 较硬运行温度控制 温度应低于许应值排气时空气膨胀,噪声较大,排气处应安装消声器对油箱进行风冷或水冷调整方法和性能直流柴油机用改变电枢电阻、电压或改变磁通的方法;交流柴油机用变频、变极或变转差率的方法用气阀控制,简单,迅速,但不够精确通过阀或泵控制改变流量,调速范围大较难噪声 小 较大 较大 较大维护要求 较少 少 较多 较多初始成本 低 较高 高 高运转费用 最低 最高 高 高应用 很广,需要动力电源小功率高速场合较广 很广,如各种车辆,船舶、农用机械、工程机械和压缩机等等2.3 宽砂带去毛刺专用设备设计机动力的计算与选择考虑到宽砂带去毛刺专用设备的工作环境和工作要求,地上封闭插秧机起动转矩和转速范围,等等,我选择了电动机作为动力。由于制造和机工作所处的环境不同的是,在电动机的工作环境是明显不一样的。在大多数情况下,在电动机中的灰尘的环境气氛和不同成分的水,有的甚至在水下工作在周围的一宽砂带去毛刺专用设备设计8些腐蚀性气体或爆炸物潮湿的地方,以确保该柴油机可以是不同的前进顺利是安全的工作环境的电动机还提供了多种住宅类型,这些类型包括:开放式,屏蔽,密封,防爆。宽砂带去毛刺专用设备设计 9第 3 章 带动砂带传动机构的设计3.1 带传动设计选择功率 P=1.1kW 的电机 Y90L-6,转速 n1=940r/minedAdPK表 3-1 工作情况系数 AK原动机类 类一天工作时间/h工作机 101016 1601016 16载荷平稳液体搅拌机;离心式水泵;通风机和鼓风机 ;7.5kW离心式压缩机;轻型运输机1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3载荷变动小带式运输机运送砂石、谷物 ,通风机;7.5kW发电机;旋转式水泵;金属切削机床;剪床;压力机;印1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4宽砂带去毛刺专用设备设计10刷机;振动筛载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1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6载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1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8根据 V 带的载荷平稳,两班工作制16 小时,查 机械设计P 296 表 4,取 KA1.1。即 1.1.2kWdAedPK3.2 选择带型普通 V 带的带型是按照功率和小带轮的转速来设定的,见图 1311。宽砂带去毛刺专用设备设计11图 3-1 带型图按得出的数据 Pd 和小带轮的转速 940r 每分钟 ,从图看得出来:,应选择 A 型 V 带。d8013.3 确定带轮的基准直径并验证带速从相关引用书目第 页表格中 137 找到,小带轮基准尺寸,298设得 dd1=80mm ddmin.=75 mm表 3-2 V 带带轮最小直径 mind槽型 Y Z A B C D Emind20507512520035550021=,816mdi从相关引用书目第 295 页 13-4 找出“V 带轮的基准直径”,设 =160mm2d误差验算传动比: 为弹性滑动率 21=0()diA宽砂带去毛刺专用设备设计12误差 满足条件10%5iA 带速 18930v=6.7/66dnms满足 5m/s300mm,应该用 E 型轮辐式带轮。所以,小带轮用 H 型孔板式,大带轮用 E 型轮辐式的构造。带轮的材料:灰铸铁,HT200。3.7 确定带的张紧装置选用结构简单的张紧装置。宽砂带去毛刺专用设备设计143.8 计算压轴力从相关引用书目从 找到,初拉力是 ,上面已P3012表 F013.46N得到 =153.36o,z=4,因此计算得,1a15.72sin=43.6sinN=1038.42ooFz表 3-5 普通 V 带轮的轮槽尺寸槽型 项目 符号 Y Z A B C D E 基准宽度 b p 5.3 8.5 11.0 14.0 19.0 27.0 32.0 基准线上槽深 h amin 1.6 2.0 2.75 3.5 4.8 8.1 9.6 基准线下槽深 h fmin 4.7 7.0 8.7 10.8 14.3 19.9 23.4 槽间距 e 8 0.3 12 0.3 15 0.3 19 0.4 25.5 0.5 37 0.6 44.5 0.7 第一槽对称面至端面的距离 f min 6 7 9 11.5 16 23 28 最小轮缘厚 5 5.5 6 7.5 10 12 15 带轮宽 B B =( z -1) e + 2 f z 轮槽数 外径 d a 轮 槽 角 32 对应的基准直 60 - - - - - - 宽砂带去毛刺专用设备设计1534 - 80 118 180 315 - - 36 60 - - - - 475 600 38 径 d d - 80 118 180 315 475 600 极限偏差 1 0.5 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 ,见下图 。 (d2.53)d 时 32a2 腹板带轮:用于中小尺寸的带轮 ,见下图 。 0m时 b3 孔板带轮:用于尺寸较大的带轮 ,见下图 。 ()1 ) 时 c4 椭圆轮辐带轮:用于尺寸大的带轮 ,见下图 。d5 时 32da b c d图 3-2 带轮结构类型现在我们可以得出结果:小带轮用实心带轮,大带轮选孔板带轮。第 3 章 输送机构设计计算3.1 减速器的选型计算减速器整个混合器设置主齿轮,混频器和用于传输功能可以工作的不正常和稳定运行起着至关重要的作用的电源,根据速度扭矩电机和轴,装置速度输送轴转矩是必要的,以确定什么样的选择该减速器。宽砂带去毛刺专用设备设计16考虑到工作条件和工作环境的条件下,选择减速器 MB-2B3922,中心距是 80,减速比为 40.以及带驱动电动机由过渡彼此连接。 电动机选择 Y132S-8 型号。3.2 同步带的概述3.2.1 同步带介绍同步带是综合了带传动、链条传动和齿轮传动的优点而发展起来的新塑传动带。它由带齿形的一工作面与齿形带轮的齿槽啮合进行传动,其强力层是由拉伸强度高、伸长小的纤维材料或金属材料组成,以使同步带在传动过程中节线长度基本保持不变,带与带轮之间在传动过程中投有滑动,从而保证主、从动轮间呈无滑差的间步传动。同步带传动(见图 3-1)时,传动比准确,对轴作用力小,结构紧凑,耐油,耐磨性好,抗老化性能好,一般使用温度-2080,v50m/s,P300kw,i10,对于要求同步的传动也可用于低速传动。图 3-1 同步带传动同步带传动是由一根内周表面设有等间距齿形的环行带及具有相应吻合的轮所组成。它综合了带传动、链传动和齿轮传动各自的优点。转动时,通过带齿与轮的齿槽相啮合来传递动力。 同步带传动具有准确的传动比,无滑差,可获得恒定的速比,传动平稳,能吸振,噪音小,传动比范围大,一般可达1:10。允许线速度可达 50M/S,传递功率从几瓦到百千瓦。传动效率高,一般可达 98%,结构紧凑,适宜于多轴传动,不需润滑,无污染,因此可在不允许有污染和工作环境较为恶劣的场所下正常工作。 本产品广泛用于纺织、机床、烟草、通讯电缆、轻工、化工、冶金、仪表仪器、食品、矿山、石油、汽车等各行业各种类型的机械传动中。同步带的使用,改变了带传动单纯为摩擦传动的概念,扩展了带传动的范围,从而成为带传动中具有相对独立性的研究对象,宽砂带去毛刺专用设备设计17给带传动的发展开辟了新的途径。3.2.2 同步带的特点(1)、传动准确,工作时无滑动,具有恒定的传动比;(2)、传动平稳,具有缓冲、减振能力,噪声低;(3)、传动效率高,可达 0.98,节能效果明显;(4)、维护保养方便,不需润滑,维护费用低;(5)、速比范围大,一般可达 10,线速度可达 50m/s,具有较大的功率传递范围,可达几瓦到几百千瓦;(6)、可用于长距离传动,中心距可达 10m 以上。3.2.3 同步带传动的主要失效形式在同步带传动中常见的失效形式有如下几种:(1)、同步带的承载绳断裂破坏同步带在运转过程中承载绳断裂损坏是常见的失效形式。失效原因是带在传递动力过程中,在承载绳作用有过大的拉力,而使承载绳被拉断。此外当选用的主动捞轮直径过小,使承载绳在进入和退出带抡中承受较大的周期性的弯曲疲劳应力作用,也会产生弯曲疲劳折断(见图 3-2)。图 3-2 同步带承载绳断裂损坏(2)、同步带的爬齿和跳齿根据对带爬齿和跳齿现象的分析,带的爬齿和眺齿是由于几何和力学两种因素所引起。因此为避免产生爬齿和跳齿,可采用以下一些措施:1、控制同步带所传递的圆周力,使它小于或等于由带型号所决定的许用圆周力。2、控制带与带轮间的节距差值,使它位于允许的节距误差范围内。3、适当增大带安装时的初拉力开。 ,使带齿不易从轮齿槽中滑出。宽砂带去毛刺专用设备设计184、提高同步带基体材料的硬度,减少带的弹性变形,可以减少爬齿现象的产生。(3)、带齿的剪切破坏带齿在与带轮齿啮合传力过程中,在剪切和挤压应力作用下带齿表面产生裂纹此裂纹逐渐向齿根部扩展,并沿承线绳表面延件,直至整个带齿与带基体脱离,这就是带齿的剪切脱落(见图 3-3) 。造成带齿剪切脱落的原因大致有如下几个:1、同步带与带轮问有较大的节距差,使带齿无法完全进入轮齿槽,从而产生不完全啮合状态,而使带齿在较小的接触面积上承受过大的载荷,从而产生应力集中,导致带齿剪切损坏。2、带与带轮在围齿区内的啮合齿数过少,使啮合带齿承受过大的载荷,而产生剪切破坏。3、同步带的基体材料强度差。为减少带齿被剪切,首先应严格控制带与带轮间的节距误差,保证带齿与轮齿能正确啮合;其次应使带与带轮在围齿区内的啮合齿数等于或大于 6,此外在选材上应采用有较高勿切韧挤压强度的材料作为带的基体材料。图 3-3 带齿的剪切破坏(4)、带齿的磨损带齿的磨损(见图 3-4)包括带齿工作面及带齿齿顶因角处和齿谷底部的廓损。造成磨损的原因是过大的张紧力和忻齿和轮齿间的啮合干涉。因此减少带齿的磨损,应在安装时合理的调整带的张紧力;在带齿齿形设计时,选用较大的带齿齿顶圆角半径,以减少啮合时轮齿的挤压和刮削;此外应提高同步带宽砂带去毛刺专用设备设计19带齿材料的耐磨性。图 3-4 带齿磨损(5)、同步带带背的龟裂(图 3-5)同步带在运转一段时期后,有时在带背会产生龟裂现象,而使带失效。同步带带背产生龟裂的原因如下,1、带基体材料的老化所引起;2、带长期工作在道低的温度下,使带背基体材料产生龟裂。图 3-5 同步带带背龟裂防止带背龟裂的方法是改进带基体材料的材质,提向材料的耐寒、耐热性和抗老化性能,此外尽量避免同步带在低温和高温条件下工作。3.2.4 同步带传动的设计准则据对同步带传动失效形式的分析,可知如同步带与带轮材料有较高的机械性能,制造工艺合理,带、轮的尺寸控制严格,安装调试也正确,那么许多失效形式均可避免。因此,在正常工作条件下,同步带传动的主要失效形式为如下三种;(1)同步带的承载绳疲劳拉断;(2 同步带的打滑和跳齿;(3)同步带带齿的磨损。因此,同步带传动的设计淮则是同步带在不打滑情况下,具有较高的抗宽砂带去毛刺专用设备设计20拉强度,保证承线绳不被拉断。此外,在灰尘、杂质较多的工作条件下应对带齿进行耐磨性计算。3.2.5 同步带分类同步带齿有梯形齿和弧齿两类,弧齿又有三种系列:圆弧齿(H 系列又称HTD 带 )、平顶圆弧齿 (S 系列又称为 STPD 带)和凹顶抛物线齿(R 系列)。梯形齿同步带 梯形齿同步带分单面有齿和双面有齿两种,简称为单面带和双面带。双面带又按齿的排列方式分为对称齿型(代号 DA)和交错齿型(代号 DB 。梯形齿同步带有两种尺寸制:节距制和模数制。我国采用节距制,并根据 ISO 5296 制订了同步带传动相应标准 GB/T 1136111362-1989 和 GB/T 11616-1989。弧齿同步带 弧齿同步带除了齿形为曲线形外,其结构与梯形齿同步带基本相同,带的节距相当,其齿高、齿根厚和齿根圆角半径等均比梯形齿大。带齿受载后,应力分布状态较好,平缓了齿根的应力集中,提高了齿的承载能力。故弧齿同步带比梯形齿同步带传递功率大,且能防止啮合过程中齿的干涉。弧齿同步带耐磨性能好,工作时噪声小,不需润滑,可用于有粉尘的恶劣环境。已在食品、汽车、纺织、制药、印刷、造纸等行业得到广泛应用。3.3 电机的选取(1)粗略计算驱动电机的功率已知重量为 m=100kgg=10N/kg总重力 G1=mg=1000N查表 3-1 得摩擦系数为 0.035表 3.1 摩擦系数表物品与接触的底面材料作用在载荷(包括滚子自重) N 金属 木材 硬底板0110 0.04 0.045 0.05宽砂带去毛刺专用设备设计211)驱动功率计算则工件受到的摩擦力为: 10.35fmgN则移行电机所需牵引力为:Ff假设直径 R=125mm假设转速 na=61rpm 速度 v=Rna=0.12561=24m/min 设功率安全系数为 1.2,驱动装置的效率为 0.8,则需要的驱动功率为: kWFVP 05.)8106/(2.45.87).016/(2. 2)电动机至的总效率 c联轴器效率, c=0.99b对滚动轴承效率, b=0.99v带效率, v=0.94cy效率, cy=0。96估算传动系统总效率=vbccy=0.940.990.990.96=0.883)所需电动机的功率 Pd( kw)Pd=Pw/=0.05/0.88=0.06kw(1) 基于电动机的以上特点,本文选用作为北京和利时电机技术有限公司部分 110BYG 系列混合式步进电机输送机床的驱动装置。图 3.4 是北京和利时电机技术有限公司部分 110BYG 系列混合式步进电机的技110450 0.035 0.035 0.05450900 0.025 0.03 0.045900 0.02 0.025 0.05宽砂带去毛刺专用设备设计22术数据。图 3.4 110BYG 系列混合式步进电机的技术数据所以根据计算所得数据选择 110BYG350DH-SAKRMA 型号的电机,图 3.5是 110BYG 系列混合式步进电机的型号说明。图 3.5 110BYG 系列混合式步进电机的型号说明110BYG 系列混合式步进电机的外形尺寸,如图 3.6 所示。图 3.6 110BYG 系列混合式步进电机的外形尺寸110BYG 系列混合式步进电机的矩频特性曲线,如图 3.7 所示。宽砂带去毛刺专用设备设计23图 3.7 110BYG350DH 型电机矩频特性曲线3.4 同步带传动计算3.4.1 同步带计算选型设计功率是根据需要传递的名义功率、载荷性质、原动机类型和每天连续工作的时间长短等因素共同确定的,表达式如下: dAmPK式中 需要传递的名义功率mP工作情况系数,按表 2 工作情况系数 选取 =1.7;AKAK表 2.工作情况系数宽砂带去毛刺专用设备设计24WPKAd 63.07.11. 确定带的型号和节距可根据同步带传动的设计功率 Pd和小带轮转速 n1,由同步带选型图中来确定所需采用的带的型号和节距。其中 Pd=0.63kw,n 1=61rpm。查表 3-2-2表 3-2-2宽砂带去毛刺专用设备设计25选同步带的型号为 H:,节距为:P b=8.00mm3)选择小带轮齿数 z1, z2可根据同步带的最小许用齿数确定。查表 3-3-3 得。查得小带轮最小齿数 14。实际齿数应该大于这个数据初步取值 z1=34 故大带轮齿数为:z 2=iz1=1z1=34。故 z1=34,z 2=34。4)确定带轮的节圆直径 d1,d 2小带轮节圆直径 d1=Pbz1/=8.0034/3.1486.53mm大带轮节圆直径 d2=Pbz2/=8.0034/3.1486.53mm5)验证带速 v由公式 v=d1n1/60000 计算得,svmax=40m/s,其中 vmax=40m/s 由表mdv /276.060153.84.603-2-4 查得。10、同步带带长及其齿数确定= ( )0L2a21d= /53.86.4.3=719.7mm11、带轮啮合齿数计算有在本次设计中传动比为 1,所以啮合齿数为带轮齿数的一半,即
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