地面打磨机的设计【11张CAD图纸+文档】
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毕业设计(论文)文献综述系 别:机械设计制造及其自动化年级专业:姓 名:胡志贤学 号:112012342题目名称:地面打磨机的设计指导老师评语:指导教师签名:年 月 日地面打磨机文献综述地面打磨机文献综述【内容摘要】:地面打磨机是集快速地面打磨、地面硬化、环氧地面处理、地面整平、打磨,抛光等不同工艺的于一体的多功能机器设备。适用于:硬化地面打磨、混凝土打磨、环氧地面打磨、固化地面打磨、耐磨地面打磨、树脂地面打磨等一系列地坪打磨!其构思设计依据是:地面加工机械的延伸;地面、地面石材清渣、整平与磨抛功能的必须要素;人性化操作施工之要求;所以齐峰地面打磨机是集功能卓越、效显著、结构合理,操作轻松灵活于一身,已成为现代地面打磨工艺必不可少的设备。【关键词】:地面打磨机、打磨、建筑机械、发展情况导言我国工程建筑机械行业近几年之所以能得到快速发展,一方面通过引进国外先进技术提升自身产品档次和国内劳动力成本低廉是一个原因,另一方面国家连续多年实施的积极的财政政策更是促使行业增长的根本动因。受国家连续多年实施的积极财政政策的刺激,包括西部大开发、西气东输、西电东送、青藏铁路、房地产开发以及公路(道路)、城市基础设施建设等一大批依托工程项目的实施,这对于重大建设项目装备行业的工程建筑机械行业来说可谓是难得的机遇,因此整个行业的内需势头旺盛。同时受我国加入WTO和国家鼓励出口政策的激励,工程建筑机械产品的出口形势也明显好转。我国建筑机械行业运行的基本环境、建筑机械行业运行的基本状况、建筑机械行业创新、建筑机械行业发展的政策环境、国内建筑机械公司与国外建筑机械公司的竞争力比较以及我国建筑机械行业发展的前景趋势进行了深入透彻的分析。国外行业整体现状及发展趋势在发达国家己经普遍采用工厂化生产建筑用地面打磨产品,如意大利OSCAM 公司、奥地利 EVG 公司、德国 PEDAX 公司和美国 KRB公司 等,为施工企业生产建筑用建筑加工产品,或者提供建筑加工企业的成套设备。具体的说,OSCAM 公司生产的机器,自动化程度高、加工速度快、操作方便、形状尺寸一致性好。2)国内行业的整体现状及发展趋势我国建筑加工机械的技术水平总体上比较落后,所生产的地面打磨机等产品,主要是电动机作为动力源、品种规格少、结构形式比较传统、自动化程度差、制造精度较低、创新力不强,参与国际竞争能力弱。 近年来由中国建筑科学研究院机械化分院开发成功的建筑网地面打磨机在技术上占据很大优势,具备国际品质,有很强的竞争力。要提高建筑机械技术水平、为建筑加工企业提供先进生产设备、满足市场需求,需要不断创新、不断研发出新产品。 学习国外先进技术经验,加速研发数字化控制、功能集成化的建筑加工机械是今后发展的目标。要实现建筑加工机械的升级换代,为发展建筑加工产品商品化创造条件,为建筑施工企业生产各种建筑加工产品,推动建筑加工产品的商品化进程,使我国建筑加工机械产品跻身于世界先进行列。我国地面打磨机的发展方向纵观我国建筑用地面打磨机的总体水平,与国际上先进产品相比还是比较落后。主要表现在:企业生产规模小,产品的技术含量低,生产效率低下。大部分产品调直速度较低,建筑材料的直线度不高,表面划伤较重。造成这种局面的主要原因在于,我国的建筑用地面打磨机市场还没有真正形成,还处在地域及价格因素占主导位置的过渡阶段,尚未进入真正的市场竞争阶段。生产企业多而零散,且大都处在一种小而全、小而不全的状态,在这些生产企业中很难形成强大的技术投入在这种条件下,企业之间相互抄袭现象严重,很难找到拥有自主知识产权的产品,尚没有出现可以称得上领军式的企业。建筑用新级建筑材料的推广使用为地面打磨机的生产企业提供了广阔的发展空间。为此,许多企业投入大量资金,争相开发、研制适合新!级建筑材料要求的高速、大直径地面打磨机。在电气控制方面,众多企业纷纷淘汰传统的电气控制技术,竟相采用先进的PLC 式电脑控制,不仅使控制单元得到了简化,整机的运行更加稳定、可靠,维护更加简单,更使我国建筑用地面打磨机的整体水平跃上一个新的台阶,极大地缩短了与国际上先进产品的差距。面对空前广阔的地面打磨机市场,广大生产企业也面临严峻的挑战。多年来,受运输长度等多种因素影响,目前已有个别企业看准后续加工中的可观利润,开始购入单机。一旦这些企业实现并完成对现有生产线的改进,将势必对现有的地面打磨机市场,特别是对地面打磨机生产企业形成巨大的冲击。人无远虑,必有近忧,这是一个应该引起广大地面打磨机生产企业十分重视的大问题。地面打磨机的特点1、可灵活调节的变速(启动时可保护变频器,起到缓冲作用)2、可灵活更换的磨盘,重量足(磨盘压力够),适合地面、混凝土等不同施工工艺流程之需求。3、前置可调节灵活操作扶拉手,适用脚边与大面积磨抛,磨盘可零距离接触脚边磨抛。4、功能卓越,适合各种环氧地面、水泥地面;环氧水磨石、环氧金刚砂地面的整平、磨抛,清渣,清洗等各种施工工艺需求。5、磨盘适配灵活、普通,磨盘可适配各种粘贴式、卡入式圆形,马蹄形磨块、磨片,自动流水线整体磨盘(4寸8寸10寸),碗口金刚石磨轮等磨盘磨具多样性。6、安全性高:设备的启动、停止和前端升降系统的升降都采用24V低压电源。工作电机过载、漏电保护装置。7、稳定变速装置:机身前端装有齿轮传动变速箱,可挂高低两档,使电机功率100%发挥,低速时极大增强转动轴的扭矩力,适用磨抛过程中不同地面及不同磨抛工艺流程的需要,从而提高磨削、磨抛功效。8、重量足,磨盘承受压力大:机重达250kg,磨盘相应所受压力达180kg以上。高硬度(如花岗岩、抛光砖、环氧石英砂水磨石、环氧地面、水泥地)和低硬度(云石、人造大理石)地面同时适合。总结综上所述,我国经济建设的飞速发展为建筑行业,特别是为建筑机械的发展提供了一个广阔的发展空间,为广大生产企业提供一个展示自己的舞台。面对竞争日益激烈的我国建筑机械市场,加强企业的经营管理,加大科技投入,重视新技术、新产品的研究开发,提高产品质量和产品售后服务水平,积极、主动走向市场,使企业的产品不断地满足广大用户的需求,尽快缩短与国外先进企业的差距,无疑是我国广大地面打磨机生产企业生存与发展的必由之路。参考文献1 建筑机械化,中国建筑科学研究院,建筑机械化研究分院;文章编号10011366(2001)060015042 建筑机械化,中国建筑科学研究院,建筑机械化研究分院;文章编号10011366(2003)080034023 液压传动设计手册, 煤炭工业部,煤炭科学研究院上海研究所 编;上海:上海科学技术出版社 19814 徐灏 邱宣怀 蔡春源 汪恺 余俊,机械设计手册(第 五 卷), 北京:机械工业出版社 19925 徐灏 邱宣怀 蔡春源 汪恺 余俊,机械设计手册(第 四 卷), 北京:机械工业出版社 19926 东北工学院机械零件设计手册编写组 编, 机械零件设计手册(第二版) 冶金工业出版社 19807 周开勤主编, 机械零件手册(第五版), 高等教育出版社,20028 贺利乐主编, 建设机械液压与液力传动, 机械工业出版社,20049 陈愈 沈关耿 黄人豪 徐国俊 赵振厚 编著, 液压阀,中国铁道出版社, 198310 张利平 编著,液压站的设计与使用, 海军出版社,200411 李世华,现代施工机械实用于册 华南理工大学出版社 199912 杨文渊,简明工程机械施工手册 北京:人民交通出版社 200113 章宏甲,液压传动,北京:机械工业出版社 199314 杨培元,简明液压系统设计手册, 北京:机械工业出版社 199415 台湾和和机械集团和丰机械制造有限公司, 油压弯管机产品样本16 84-89 Chiang W,Designing and manufacturing consumer products for functionality:a literature review of current function definitions and design support tools.Integrated manufacturing System,2002,12(6):430-44817 Zdeblick A, Abitbol JJ, Kunz DN, McCabe RP, Garfin S (1993) Cervical stability after sequential capsule resection. Spine 14: 2005-2008 McIntyre J, Lacquaniti F (1998) Short-term memory for reaching to visual targets: psychophysical evidence for bodycentere.毕业设计(论文)地面打磨机设计宋体小三号,居中,1.5倍行距宋体小三号,加粗,1.5倍行距院 系:年级专业:姓 名:即所翻译文献名称,小三号宋体字,1.5倍行距,若标题较长,写分两行写,较短,则将后一空行删除。学 号:附 件: 2015年 4 月 5 日42毕业设计说明书(论文)中文摘要首先针对地面打磨机进行总体方案设计,进而确定地面打磨机的总体布局,随后,对主轴组件进行设计。介绍了主轴的工作原理及关键技术。然后,确定了合理的主轴总体结构,分别对主轴的各零部件作了设计,产生了装配图、零件图与设计说明书等设计文档。最后,对主轴的旋转轴和轴承进行了详细的分析和校核,计算表明,该主轴设计符合要求。关键词: 地面打磨机,主轴组件,主轴,轴承,带轮毕业设计说明书(论文)外文摘要First of all in surface grinding machine for the overall program design, which will determine the overall layout of surface grinding machine, then, the design of the main components. The paper introduces the working principle and key technology of the spindle. Then, to determine the overall rational structure of the spindle, spindle components respectively to make the design, produce the assembly drawing, part drawing and the design specification and design documents. Finally, the main axis of the rotary shaft and bearing are analyzed and checked, detailed calculation shows that, the spindle is designed to meet the requirements of.Keywords: surface grinding machine, spindle assembly, spindle, bearing, pulley 本科毕业设计说明书(论文) 第39页 共47页目 录1 绪论11.1 概述11.2 课题研究的目的和意义11.3 国内外研究现状21.4 地面打磨机的特点22 地面打磨机的主要计算42.1 同步带的概述42.1.1 同步带介绍42.1.2 同步带的特点42.1.3 同步带传动的主要失效形式52.1.4 同步带传动的设计准则72.1.5 同步带分类72.2 减速电机介绍82.3 地面打磨机电机的选取92.4 同步带传动计算112.4.1 同步带计算选型112.4.2 同步带的主要参数(结构部分)142.4.3 同步带的设计162.4.4 同步带轮的设计173 主轴组件要求与设计计算193.1 主轴的基本要求193.1.1 旋转精度193.1.2 刚度193.1.3 抗振性203.1.4 温升和热变形203.1.5 耐磨性213.2 主轴组件的布局213.3 主轴结构的初步拟定243.4 主轴的材料与热处理243.5 主轴的技术要求253.6 主轴直径的选择263.7 主轴前后轴承的选择263.8 轴承的选型及校核273.9 主轴前端悬伸量303.10 主轴支承跨距303.11 主轴结构图313.12 主轴组件的验算313.12.1 支承的简化313.12.2 主轴的挠度323.12.3 主轴倾角334 磨头机构相关部件354.1 主轴轴承的润滑354.2 主轴组件的密封354.2.1 主轴组件密封装置的类型354.2.2 主轴组件密封装置的选择354.3 轴肩挡圈364.4 挡圈364.5 圆螺母364.6 支架校核计算374.7 挠度、转角、锁紧力的计算及校核374.7.1 挠度的计算384.7.2 转角的计算384.7.3 压板处螺栓的选择及校核38结束语40致 谢41参考文献421 绪论1.1 概述我国工程建筑机械行业近几年之所以能得到快速发展,一方面通过引进国外先进技术提升自身产品档次和国内劳动力成本低廉是一个原因,另一方面国家连续多年实施的积极的财政政策更是促使行业增长的根本动因。受国家连续多年实施的积极财政政策的刺激,包括西部大开发、西气东输、西电东送、青藏铁路、房地产开发以及公路(道路)、城市基础设施建设等一大批依托工程项目的实施,这对于重大建设项目装备行业的工程建筑机械行业来说可谓是难得的机遇,因此整个行业的内需势头旺盛。同时受我国加入WTO和国家鼓励出口政策的激励,工程建筑机械产品的出口形势也明显好转。我国建筑机械行业运行的基本环境、建筑机械行业运行的基本状况、建筑机械行业创新、建筑机械行业发展的政策环境、国内建筑机械公司与国外建筑机械公司的竞争力比较以及我国建筑机械行业发展的前景趋势进行了深入透彻的分析。1.2 课题研究的目的和意义在发达国家己经普遍采用工厂化生产建筑用地面打磨产品,如意大利OSCAM 公司、奥地利 EVG 公司、德国 PEDAX 公司和美国 KRB公司 等,为施工企业生产建筑用建筑加工产品,或者提供建筑加工企业的成套设备。具体的说,OSCAM 公司生产的机器,自动化程度高、加工速度快、操作方便、形状尺寸一致性好。国内行业的整体现状及发展趋势我国建筑加工机械的技术水平总体上比较落后,所生产的地面打磨机等产品,主要是电动机作为动力源、品种规格少、结构形式比较传统、自动化程度差、制造精度较低、创新力不强,参与国际竞争能力弱。 近年来由中国建筑科学研究院机械化分院开发成功的建筑网地面打磨机在技术上占据很大优势,具备国际品质,有很强的竞争力。要提高建筑机械技术水平、为建筑加工企业提供先进生产设备、满足市场需求,需要不断创新、不断研发出新产品。 学习国外先进技术经验,加速研发数字化控制、功能集成化的建筑加工机械是今后发展的目标。要实现建筑加工机械的升级换代,为发展建筑加工产品商品化创造条件,为建筑施工企业生产各种建筑加工产品,推动建筑加工产品的商品化进程,使我国建筑加工机械产品跻身于世界先进行列。1.3 国内外研究现状纵观我国建筑用地面打磨机的总体水平,与国际上先进产品相比还是比较落后。主要表现在:企业生产规模小,产品的技术含量低,生产效率低下。大部分产品调直速度较低,建筑材料的直线度不高,表面划伤较重。造成这种局面的主要原因在于,我国的建筑用地面打磨机市场还没有真正形成,还处在地域及价格因素占主导位置的过渡阶段,尚未进入真正的市场竞争阶段。生产企业多而零散,且大都处在一种小而全、小而不全的状态,在这些生产企业中很难形成强大的技术投入在这种条件下,企业之间相互抄袭现象严重,很难找到拥有自主知识产权的产品,尚没有出现可以称得上领军式的企业。建筑用新级建筑材料的推广使用为地面打磨机的生产企业提供了广阔的发展空间。为此,许多企业投入大量资金,争相开发、研制适合新!级建筑材料要求的高速、大直径地面打磨机。在电气控制方面,众多企业纷纷淘汰传统的电气控制技术,竟相采用先进的PLC 式电脑控制,不仅使控制单元得到了简化,整机的运行更加稳定、可靠,维护更加简单,更使我国建筑用地面打磨机的整体水平跃上一个新的台阶,极大地缩短了与国际上先进产品的差距。面对空前广阔的地面打磨机市场,广大生产企业也面临严峻的挑战。多年来,受运输长度等多种因素影响,目前已有个别企业看准后续加工中的可观利润,开始购入单机。一旦这些企业实现并完成对现有生产线的改进,将势必对现有的地面打磨机市场,特别是对地面打磨机生产企业形成巨大的冲击。人无远虑,必有近忧,这是一个应该引起广大地面打磨机生产企业十分重视的大问题。1.4 地面打磨机的特点1、可灵活调节的变速(启动时可保护变频器,起到缓冲作用)2、可灵活更换的磨盘,重量足(磨盘压力够),适合地面、混凝土等不同施工工艺流程之需求。3、前置可调节灵活操作扶拉手,适用脚边与大面积磨抛,磨盘可零距离接触脚边磨抛。4、功能卓越,适合各种环氧地面、水泥地面;环氧水磨石、环氧金刚砂地面的整平、磨抛,清渣,清洗等各种施工工艺需求。5、磨盘适配灵活、普通,磨盘可适配各种粘贴式、卡入式圆形,马蹄形磨块、磨片,自动流水线整体磨盘(4寸8寸10寸),碗口金刚石磨轮等磨盘磨具多样性。6、安全性高:设备的启动、停止和前端升降系统的升降都采用24V低压电源。工作电机过载、漏电保护装置。7、稳定变速装置:机身前端装有齿轮传动变速箱,可挂高低两档,使电机功率100%发挥,低速时极大增强转动轴的扭矩力,适用磨抛过程中不同地面及不同磨抛工艺流程的需要,从而提高磨削、磨抛功效。8、重量足,磨盘承受压力大:机重达250kg,磨盘相应所受压力达180kg以上。高硬度(如花岗岩、抛光砖、环氧石英砂水磨石、环氧地面、水泥地)和低硬度(云石、人造大理石)地面同时适合。2 地面打磨机的主要计算2.1 同步带的概述2.1.1 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,i10rmin),可按基本额定动载荷计算值选择轴承,然后校核其额定静载荷是否满足要求。当轴承可靠性为90、轴承材料为常规材料并在常规条件下运转时,取500h作为额定寿命的基准,同时考虑温度、振动、冲击等变化,则轴承基本额定动载荷可按下式进行简化计算。C基本额定动载荷计算值,N;P当量动载荷,N;fh寿命因数;1fn速度因数;0.822fm力矩载荷因数,力矩载荷较小时取1.5,较大时取2;fd冲击载荷因数;1.5fT温度因数;1CT轴承尺寸及性能表中所列径向基本额定动载荷,N;查文献3中的表6-2-8至6-2-12,得,fh=1;fn=0.822;fm=1.5;fd=1.5;fT=1。在本输送装置中,可以假设轴承只承受径向载荷,则当量动载荷为:P=XFr+YFa查文献3的表6-2-18,得,X=1,Y=0;所以,P=Fr=1128N。由以上可得:本输送机中的轴承承受的载荷多为径向载荷,所以选取深沟球轴承,查文献6的附表6-1,并考虑轴的外径,选取轴承6305-RZ,其具体参数为:内径d=25mm,外径D=62mm,基本额定载荷,基本额定静载荷,极限速度为10000r/min,质量为0.219kg。然后校核该轴承的额定静载荷。额定静载荷的计算公式为:式中:基本额定静载荷计算值,N; 当量静载荷,N;安全因数轴承尺寸及性能表中所列径向基本额定静载荷,N。查文献3的表6-2-14知,对于深沟球轴承,其当量静载荷等于径向载荷。查文献3的表6-2-14知,安全系数则轴承的基本额定静载荷为:由上式可知,选取的轴承符合要求。3.9 主轴前端悬伸量主轴前端悬伸量a指的是主轴前支承支反力的作用点到主轴前端受力作用点之间的距离,它对主轴组件刚度的影响较大。悬伸量越小,主轴组件刚度越好。主轴前端悬伸量a取决于主轴端部的结构形状及尺寸,一般应按标准选取,有时为了提高主轴刚度或定心精度,也可不按标准取。另外,主轴前端悬伸量a还与前支承中轴承的类型及组合型式、工件或夹具的夹紧方式以及前支承的润滑与密封装置的结构尺寸等有关。因此,在满足结构要求的前提下,应尽可能减小悬伸量a,以利于提高主轴组件的刚度。初算时,可查金属切削地面打磨机设计第158页,如下表2-4所示:表2-4 主轴的悬伸量与直径之比类型机 床 和 主 轴 的 类 型a/ D1通用和精密车床,自动车床和短主轴端铣床,用滚动轴承支承,适用于高精度和普通精度要求0.61.5中等长度和较长主轴端的车床和铣床,悬伸量不太长(不是细长)的精密镗床和内圆磨,用滚动和滑动轴承支承,适用于绝大部分普通生产的要求1.252.5孔加工地面打磨机,专用加工细长深孔的地面打磨机,由加工技术决定需要有长的悬伸刀杆或主轴可移动,由于切削较重而不适用于有高精度要求的地面打磨机2.5根据上表所列,所设计的地面打磨机属于型,所以取a/ D1为1.252.5,即:a=(1.252.5)D1=(1.252.5)30=37.575初取a=45。3.10 主轴支承跨距主轴支承跨距L是指主轴前、后支承支承反力作用点之间的距离。合理确定主轴支承跨距,可提高主轴部件的静刚度。可以证明,支承跨距越小,主轴自身的刚度越大,弯曲变形越小,但支承的变形引起的主轴前端的位移量将增大;支承跨距大,支承的变形引起的主轴前端的位移量较小,但主轴本身的弯曲变形将增大。可见,支承跨距过大或过小都会降低主轴部件的刚度。有关资料对合理跨距选择的推荐值可作参考:(1) L=(45)D1(2) L=(35)a,用于悬伸长度较小时;(3) L=(12)a,用于悬伸长度较大时。根据此次设计的地面打磨机刚性主轴的悬伸量较大,取L2.5a为宜。即此次设计的主轴两支承的合理跨距L2.5a=2.5120=300初取L=280。3.11 主轴结构图根据以上的分析计算,可初步得出主轴的结构如图2-7所示:图2-7 主轴结构图3.12 主轴组件的验算主轴在工作中的受力情况严重,而允许的变形则很微小,决定主轴尺寸的基本因素是所允许的变形的大小,因此主轴的计算主要是刚度的验算,与一般轴着重于强度的情况不一样。通常能满足刚度要求的主轴也能满足强度的要求。刚度乃毕业设计(论文)地面打磨机设计宋体小三号,居中,1.5倍行距宋体小三号,加粗,1.5倍行距院 系:年级专业:姓 名:即所翻译文献名称,小三号宋体字,1.5倍行距,若标题较长,写分两行写,较短,则将后一空行删除。学 号:附 件: 2015年 4 月 5 日39毕业设计说明书(论文)中文摘要首先针对地面打磨机进行总体方案设计,进而确定地面打磨机的总体布局,随后,对主轴组件进行设计。介绍了主轴的工作原理及关键技术。然后,确定了合理的主轴总体结构,分别对主轴的各零部件作了设计,产生了装配图、零件图与设计说明书等设计文档。最后,对主轴的旋转轴和轴承进行了详细的分析和校核,计算表明,该主轴设计符合要求。关键词: 地面打磨机,主轴组件,主轴,轴承,带轮毕业设计说明书(论文)外文摘要First of all in surface grinding machine for the overall program design, which will determine the overall layout of surface grinding machine, then, the design of the main components. The paper introduces the working principle and key technology of the spindle. Then, to determine the overall rational structure of the spindle, spindle components respectively to make the design, produce the assembly drawing, part drawing and the design specification and design documents. Finally, the main axis of the rotary shaft and bearing are analyzed and checked, detailed calculation shows that, the spindle is designed to meet the requirements of.Keywords: surface grinding machine, spindle assembly, spindle, bearing, pulley 本科毕业设计说明书(论文) 第36页 共47页目 录1 绪论11.1 概述11.2 课题研究的目的和意义11.3 国内外研究现状21.4 地面打磨机的特点22 地面打磨机的主要计算42.1 同步带的概述42.1.1 同步带介绍42.1.2 同步带的特点42.1.3 同步带传动的主要失效形式52.1.4 同步带传动的设计准则72.1.5 同步带分类72.2 减速电机介绍82.3 地面打磨机电机的选取92.4 同步带传动计算112.4.1 同步带计算选型112.4.2 同步带的主要参数(结构部分)142.4.3 同步带的设计162.4.4 同步带轮的设计173 主轴组件要求与设计计算193.1 主轴的基本要求193.1.1 旋转精度193.1.2 刚度193.1.3 抗振性203.1.4 温升和热变形203.1.5 耐磨性213.2 主轴组件的布局213.3 主轴结构的初步拟定243.4 主轴的材料与热处理243.5 主轴的技术要求253.6 主轴直径的选择263.7 主轴前后轴承的选择263.8 轴承的选型及校核273.9 主轴前端悬伸量303.10 主轴支承跨距303.11 主轴结构图313.12 主轴组件的验算313.12.1 支承的简化313.12.2 主轴的挠度323.12.3 主轴倾角334 磨头机构相关部件354.1 主轴轴承的润滑354.2 主轴组件的密封354.2.1 主轴组件密封装置的类型354.2.2 主轴组件密封装置的选择354.3 轴肩挡圈364.4 挡圈364.5 圆螺母364.6 支架校核计算374.7 挠度、转角、锁紧力的计算及校核374.7.1 挠度的计算384.7.2 转角的计算384.7.3 压板处螺栓的选择及校核38结束语40致 谢41参考文献421 绪论1.1 概述我国的工程建设机械行业得到近年急速发展,另一方面,引进国外先进技术提高产品的等级和国内劳动力成本低廉是一个原因,另一方面的国家连续多年实施积极的财政政策行业的成长促动因的根本。受国家连续多年实施积极的财政政策刺激在内,西部大开发、西气东输,西电东送,青藏铁路,房地产开发和道路(道),城市基础设施建设等很多依靠工程项目的实施对重大项目建设建筑行业的装备的机械行业来说是难得的机会,业界全体的内需坚挺。同时受中国加入WTO国家鼓励政策和出口的鼓励,工程建设机械产品的出口形势也明显好转。我国建设机械行业运行的基本环境,建筑机械行业的运营的基本情况,建设机械产业创新、建设机械行业发展的政策的环境中,国内的建设机械公司和国外的建设机械公司竞争力的比较和我国的建设机械行业的发展将来的趋势深入冷静的分析。1.2 课题研究的目的和意义发达国家已经普遍采用的工厂建筑用地上磨光产品等,意大利OSCAM公司,奥地利EVG公司,德国PEDAX公司和美国KRB公司等,施工企业生产建筑用建筑加工产品,或者建筑加工企业的设备。具体来说,OSCAM公司生产的机械,自动化程度高,加工速度快,操作方便,形状大小一致性好。国内产业整体的现状和发展趋势我国建筑加工机械的技术水平整体迟到,生产的地面打磨机等产品的主要马达作为动力,品种规格少,结构形式的传统,自动化程度的差距,制造精度低,创新能力强,参与国际竞争能力弱。近年来由中国建筑科学研究院的机械化分院开发成功的建筑网地面迅雷技术上占很大的优势,国际质量,具备很强的竞争力。提高技术水平,建筑的建设机械加工企业提供的先进的生产设备,必须满足市场需求,不断创新,不断开发新产品。国外先进技术经验,加快开发数字控制,功能集成化建筑加工机械今后发展的目标。实现建筑加工机械的升级,发展建筑加工产品化创造条件,建筑施工企业的生产加工品推进各种建筑,建筑加工品的商品化,使我国建筑加工机械产品是世界顶级的先进行列。1.3 国内外研究现状纵观我国建筑用地上研磨机的总体水平,是国际上先进的产品相比还是比较落后。主:企业的生产规模小,产品的技术含量低,生产效率低下。几乎所有的产品的直速度较低,建筑材料的直线度不高,表面较重的伤。这种局面的主要原因是,我国的建筑用地上研磨机市场还是真正的形成,至今地域及价格因素占主导位置的过渡期开始,还是真正的市场竞争的阶段。生产企业有很多稀巴烂,几乎一种,小小的小小的全不全的状态,在这些生产企业中很难形成强大的技术投入在这种条件下,企业之间的相互抄袭现象严重,很难找到自主知识产权的产品,还没出来说率领军队式的企业。建筑用新级建筑材料的使用促进研磨机生产企业地面广阔的发展空间。因此,很多企业,大量的资金投入,开发,开发新!级建筑材料的要求的高速,大直径地面打磨机。电气控制方面,很多企业纷纷淘汰的传统的电气控制技术采用,竟相先进的PLC式计算机控制不仅能使,控制单元简化,整机的运行更稳定,信赖性,也简单,维护并且是我国的建筑用地上研磨机的整体水平飞跃,新的水平,大大缩短国际先进的产品差。空前的宽的地面打磨机市场,广泛的生产企业也严峻的挑战。多年来,运输的长度等各种因素的影响,已经个别企业看准后续加工中的实际利益的购买单机。一旦这些企业实现完成现有生产线的改善,现有的地面打磨机市场,特别是地面打磨机生产企业巨大的冲击。人无远虑,必有近忧,这是一个广阔的地面引起迅雷生产企业的大问题十分重视。1.4 地面打磨机的特点1,柔软的调节的变速(启动时保护变频器,缓冲作用)2,柔软的交换的磨,重量脚(臼压力充分)、地面、水泥等不同的施工工艺的需求。3,前置调节可操作支撑的柔软连接在脚下,适用与大面积磨抛,磨在零距离脚底磨抛。4,功能卓越,适合各种各样的环氧地面,水泥地面;环氧水磨石地面整平,环氧金刚砂磨抛,清渣、清洗等各种各样的施工工艺需求。5,臼适配器柔软,普通,臼适合各种各样的粘贴式,卡入式圆形,马蹄形磨块、磨片,自动组装线的整体的臼(4寸上8寸10寸),休假的钻石砂轮等多样性的臼磨具。6,安全性高的:设备的运转,停止和尖端的升降电梯,系统采用24V低压电源。工作的电机过载;漏电保护装置。7,稳定变速装置:实体尖端进入的齿轮传动齿轮箱,挂上下两层,电机功率100%发挥出来,在低速时强化旋转轴,适用扭矩力磨抛过程中由于地面和不同的磨抛过程的需求,提高磨削磨抛效果。8,重量,脚磨承受压力大:机重250公斤,臼相应受到压力是180公斤以上。高硬度(如花岗岩、抛光砖,环氧石英砂水磨石地面,环氧树脂、水泥)和低硬度(大理石、人造大理石)一起适宜土地面。2 地面打磨机的主要计算2.1 同步带的概述2.1.1 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,i10rmin),可按基本额定动载荷计算值选择轴承,然后校核其额定静载荷是否满足要求。当轴承可靠性为90、轴承材料为常规材料并在常规条件下运转时,取500h作为额定寿命的基准,同时考虑温度、振动、冲击等变化,则轴承基本额定动载荷可按下式进行简化计算。C基本额定动载荷计算值,N;P当量动载荷,N;fh寿命因数;1fn速度因数;0.822fm力矩载荷因数,力矩载荷较小时取1.5,较大时取2;fd冲击载荷因数;1.5fT温度因数;1CT轴承尺寸及性能表中所列径向基本额定动载荷,N;查文献3中的表6-2-8至6-2-12,得,fh=1;fn=0.822;fm=1.5;fd=1.5;fT=1。在本输送装置中,可以假设轴承只承受径向载荷,则当量动载荷为:P=XFr+YFa查文献3的表6-2-18,得,X=1,Y=0;所以,P=Fr=1128N。由以上可得:本输送机中的轴承承受的载荷多为径向载荷,所以选取深沟球轴承,查文献6的附表6-1,并考虑轴的外径,选取轴承6305-RZ,其具体参数为:内径d=25mm,外径D=62mm,基本额定载荷,基本额定静载荷,极限速度为10000r/min,质量为0.219kg。然后校核该轴承的额定静载荷。额定静载荷的计算公式为:式中:基本额定静载荷计算值,N; 当量静载荷,N;安全因数轴承尺寸及性能表中所列径向基本额定静载荷,N。查文献3的表6-2-14知,对于深沟球轴承,其当量静载荷等于径向载荷。查文献3的表6-2-14知,安全系数则轴承的基本额定静载荷为:由上式可知,选取的轴承符合要求。3.9 主轴前端悬伸量主轴前端悬伸量a指的是主轴前支承支反力的作用点到主轴前端受力作用点之间的距离,它对主轴组件刚度的影响较大。悬伸量越小,主轴组件刚度越好。主轴前端悬伸量a取决于主轴端部的结构形状及尺寸,一般应按标准选取,有时为了提高主轴刚度或定心精度,也可不按标准取。另外,主轴前端悬伸量a还与前支承中轴承的类型及组合型式、工件或夹具的夹紧方式以及前支承的润滑与密封装置的结构尺寸等有关。因此,在满足结构要求的前提下,应尽可能减小悬伸量a,以利于提高主轴组件的刚度。初算时,可查金属切削地面打磨机设计第158页,如下表2-4所示:表2-4 主轴的悬伸量与直径之比类型机 床 和 主 轴 的 类 型a/ D1通用和精密车床,自动车床和短主轴端铣床,用滚动轴承支承,适用于高精度和普通精度要求0.61.5中等长度和较长主轴端的车床和铣床,悬伸量不太长(不是细长)的精密镗床和内圆磨,用滚动和滑动轴承支承,适用于绝大部分普通生产的要求1.252.5孔加工地面打磨机,专用加工细长深孔的地面打磨机,由加工技术决定需要有长的悬伸刀杆或主轴可移动,由于切削较重而不适用于有高精度要求的地面打磨机2.5根据上表所列,所设计的地面打磨机属于型,所以取a/ D1为1.252.5,即:a=(1.252.5)D1=(1.252.5)30=37.575初取a=45。3.10 主轴支承跨距主轴支承跨距L是指主轴前、后支承支承反力作用点之间的距离。合理确定主轴支承跨距,可提高主轴部件的静刚度。可以证明,支承跨距越小,主轴自身的刚度越大,弯曲变形越小,但支承的变形引起的主轴前端的位移量将增大;支承跨距大,支承的变形引起的主轴前端的位移量较小,但主轴本身的弯曲变形将增大。可见,支承跨距过大或过小都会降低主轴部件的刚度。有关资料对合理跨距选择的推荐值可作参考:(1) L=(45)D1(2) L=(35)a,用于悬伸长度较小时;(3) L=(12)a,用于悬伸长度较大时。根据此次设计的地面打磨机刚性主轴的悬伸量较大,取L2.5a为宜。即此次设计的主轴两支承的合理跨距L2.5a=2.5120=300初取L=280。3.11 主轴结构图根据以上的分析计算,可初步得出主轴的结构如图2-7所示:图2-7 主轴结构图3.12 主轴组件的验算主轴在工作中的受力情况严重,而允许的变形则很微小,决定主轴尺寸的基本因素是所允许的变形的大小,因此主轴的计算主要是刚度的验算,与一般轴着重于强度的情况不一样。通常能满足刚度要求的主轴也能满足强度的要求。刚度乃是载荷与弹性变形的比值。当载荷一定时,刚度与弹性变形成反比。因此,算出弹性变形量后,很容易得到静刚度。主轴组件的弹性变形计算包括:主轴端部挠度和主轴倾角的计算。3.12.1 支承的简化对于两支承主轴,若每个支承中仅有一个单列或双列滚动轴承,或者有两个单列球轴承,则可将主轴组件简化为简支梁,如下图2-8所示;若前支承有两个以上滚动轴承,可认为主轴在前支承处无弯曲变形,可简化为固定端梁,如图2-9所示:图2-8 主轴组件简化为简支梁图2-9 主轴组件简化为固定端梁此次设计的主轴,前支承选用了一个双列向心短圆柱滚子轴承和两个推力球轴承作为支承,即可认为主轴在前支承处无弯曲变形,可简化为上图2-9所示。3.12.2 主轴的挠度查材料力学I第188页的表6.1,对图2-9作更进一步的分析,如下图2-10所示:根据图2-10,可得此时的最大挠度=其中,F主轴前端受力。此处,F=F=1213.1NlA、B之间的距离。此处,l=a=12cm图2-10 固定端梁在载荷作用下的变形E主轴材料的弹性模量。45钢的E=2.110N/cmI主轴截面的平均惯性矩。当主轴平均直径为D,内孔直径为d时
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