凹版印刷機(jī)收紙裝置設(shè)計(jì) 印刷機(jī)械收紙部分設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、SW三維】
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北京印刷學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
北京印刷學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
課 題 名 稱(chēng): 凹版印刷機(jī)械收紙部分設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí):
學(xué) 生 姓 名:
起迄日期:
指導(dǎo)教師:
日期:2013年03月26日
摘 要
國(guó)產(chǎn)單色膠印機(jī)在印刷市場(chǎng)具有巨大的保有量。目前由于印刷產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整與印刷技術(shù)的進(jìn)步,單色印刷機(jī)的業(yè)務(wù)量明顯下降;同時(shí)由于上光工藝的綠色環(huán)保優(yōu)勢(shì),在印刷市場(chǎng)具有廣闊的發(fā)展前景。印刷企業(yè)有較大的需求將單色膠印機(jī)改造成上光機(jī),以便在成本投入較小的情況下,有效利用現(xiàn)有設(shè)備。
上光的方式與樣式也呈現(xiàn)多樣化,觀察目前國(guó)內(nèi)非常為之風(fēng)行的文化出版品為求立體質(zhì)感的表現(xiàn)而使用的局部立體上光,加工後的印刷完成品呈現(xiàn)出令人炫目的特殊立體視覺(jué)效果。其膜面已可不再是單一材質(zhì),可由不同種上光材料復(fù)合而得,如光由上光、PP上光、UV上光、水性上光等,由此可知上光雖然只的是在印刷品表面涂布裱合樹(shù)脂、膠膜等物質(zhì)而形成一膜面,但此膜面將隨著時(shí)代的進(jìn)步而有不同的變化。例如上光可用在包裝產(chǎn)品上,有抗熱作用食品包裝上光;以及商業(yè)用途,如撲克牌上光等。
干燥裝置由烘道和熱源組成。烘道是長(zhǎng)方體形箱體,熱源種類(lèi)較多。用于上光機(jī)的干燥裝置主要有熱風(fēng)干燥裝置、紅外線干燥裝置、紫外線干燥裝置和電子束干燥裝置。這幾種干燥裝置可以單獨(dú)使用,也可以組合使用。組合使用的干燥流程安排一般為:涂布上光油-→紫外線固化-→紅外線干燥;涂布上光油(底油)-→熱風(fēng)干燥-→涂布UV光油-→紫外線固化;涂布上光油(底油)-→紅外線干燥-→涂布UV油-→紫外線固化;涂布上光油-→熱風(fēng)干燥-→紅外線干燥。
本論文在研究印刷機(jī)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,對(duì)單色膠印機(jī)的印刷與水墨機(jī)組加干燥裝置,對(duì)原機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造后,對(duì)收紙、干燥機(jī)組進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并完成與主機(jī)的連接,同時(shí)改造后的裝置能夠?qū)τ∑愤M(jìn)行烘干并收集整齊。
關(guān)鍵詞:UV上光 干燥裝置 收紙
ABSTRACT
Domestic single-color offset printing market with a huge population. Progress due to the the printed product structure adjustment and printing technology, the amount of monochrome printing business decreased; same time as the the green advantage polishing process, in the printing market has broad prospects for development. Printing companies large demand the monochrome Offset transformed into polishing machine, in order to invest in the cost the smaller effective use of existing equipment.
The manner and style of glazing diversified to observe the domestic cultural whom very popular local publications for the sake of the performance of the three-dimensional texture stereo glazing, printed after processing the finished product presents a dazzling special three-dimensional visual effects. The membrane surface is no longer a single material, obtained by different kinds of glazing material composite, as light glazing, PP varnishing, UV coating, aqueous coating, can be seen the glazing only in print surface coating pasting resin, film, and other substances to form a membrane surface, the membrane surface will be different with the progress of the times. For example, the glazing can be used in packaging a product, there are thermal role of food packaging glazing; as well as commercial purposes, such as poker, glazing and other.
???Drying device by drying tunnel and heat. Drying tunnel is a rectangular-shaped box, more types of heat sources. The main drying apparatus for polishing machine with a hot air drying apparatus, an infrared drying apparatus, UV-drying apparatus, and electron beam drying apparatus. These types of drying apparatus may be used alone, but also be used in combination. Combination used in the drying process arrangements generally: the coating varnish UV curing IR drying; coating on Varnish (Diyou) hot air drying coating UV varnish UV curing; coating on varnish (base oil) infrared drying coated with UV oil UV curing; coating Varnish IR drying hot air drying.
The papers on the basis of the research presses structure, Ink color offset press printing units plus drying device, and to transform the structure of the original machine, a structure designed for the collection of paper, drying unit, and complete the connection to the host transformation after the device for drying of printed materials and collect a tidy.
Key words:UV coating Drying device Received paper mechanism
目 錄
ABSTRACT 3
1.緒論 5
1.1課題背景 5
1.2干燥機(jī)原理: 9
2. 凹版印刷機(jī)械收紙機(jī)組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13
2.1輸紙機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì): 13
2.2干燥源設(shè)計(jì) 14
2.3干燥機(jī)的傳送機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 15
2.4收紙機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 17
2.5設(shè)計(jì)小結(jié) 19
3. 凹版印刷收紙機(jī)組的校核計(jì)算 20
3.1電動(dòng)機(jī)選擇 20
3.2計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比 21
3.3傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 21
3.4 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 22
3.5主動(dòng)帶輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 24
3.6 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 26
3.7 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 27
3.8設(shè)計(jì)小結(jié) 28
設(shè)計(jì)總結(jié) 30
參考文獻(xiàn) 31
致 謝 32
1.緒論
1.1課題背景
單張紙印刷機(jī)的輸紙方式有手給紙和由機(jī)械裝置自動(dòng)輸紙兩種。手輸紙因?yàn)樗俣群驼_性都存在一些總題,現(xiàn)在已很少應(yīng)用。自動(dòng)輸紙裝置是利用機(jī)械進(jìn)行給紙作用,可節(jié)省人力,減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)率,保證給紙的正確性,提高印刷質(zhì)量。自動(dòng)輸紙機(jī)的輸紙方式有,摩擦式、氣動(dòng)式兩種。摩擦式是靠磨擦輪使其表面紙張與縱堆分離的。這種給紙方式,機(jī)器的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,但由于靠磨擦分紙,容易使印跡擦糊、紙張蹭臟、薄紙易磨壞,分紙效果也不夠準(zhǔn)確,而且速度低,采用連續(xù)上紙方法,勞動(dòng)強(qiáng)度大,現(xiàn)在很少采用。
氣動(dòng)式輸紙是利用氣泵先由吹氣嘴把壓縮空氣吹人紙堆上面的幾張紙之間,再由吸紙嘴把紙堆表面的紙張吸起與紙堆分離而傳遞的,根據(jù)輸送方式又可分為間歇式和連續(xù)式。
間歇式輸紙是紙與縱之間有一定的距離,而連續(xù)式給紙是后一張縱的前邊緣重疊在前一張紙后邊緣之下,相鄰兩張紙有部分重疊,因此有足夠的定位時(shí)間,定位較準(zhǔn)確,也有利于提高印刷速度。
圖1-1是連續(xù)式輸紙裝置各部分動(dòng)作配合的示意圖[2]。首先由松紙吹嘴將給紙堆上層的紙吹松,分紙吸嘴向下移動(dòng)將最上面一張紙吸住并上抬后翹,以防止吸住雙張,有利于壓紙吹嘴插入吹風(fēng),壓紙吹嘴壓住第二張紙并吹風(fēng),使上下兩張紙分開(kāi),送縱吸嘴向后移動(dòng)吸伙紙張,分紙吸嘴停止吸氣,放開(kāi)紙張并向上抬,此時(shí)壓紙吹嘴停止吹氣,并離開(kāi)紙堆,送紙吸嘴向前移動(dòng)輸出紙張,完成一張紙的輸送。紙張經(jīng)輸紙板送到規(guī)矩裝置進(jìn)行定位。高速輸紙機(jī)每分鐘能輸紙近200張。
圖1-1 吹嘴、吸嘴動(dòng)作的配合圖
卷簡(jiǎn)紙印刷機(jī)的特點(diǎn)是印刷速度高、產(chǎn)量大,通用于雙面印刷。它的輸紙裝置是將紙帶輸出,經(jīng)傳紙輥送入印刷裝置。
輸紙裝置[3]上一般裝有1~3個(gè)卷筒紙,在第一個(gè)卷筒紙即將印完時(shí),第二個(gè)卷筒紙立即從預(yù)備位置進(jìn)入給紙位置。輸紙裝置由制動(dòng)機(jī)構(gòu)和接紙機(jī)構(gòu)組成。制動(dòng)機(jī)構(gòu)主要是保證在印刷過(guò)程中拉緊紙帶,使紙帶在工作狀態(tài)下始終保持一定的張力,達(dá)到給紙均勻的目的,同時(shí),當(dāng)級(jí)帶斷裂或印刷速度降低時(shí)、防止紙帶自動(dòng)退卷。接紙機(jī)構(gòu)是在更換新卷筒紙時(shí),不停機(jī),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)接紙,并保證在接紙過(guò)程中新舊紙帶的速度相等。
印刷裝置:
1)印刷部分
在印刷中有各種方法,其區(qū)別是在加壓方式上,加印刷壓力的目的,是將油墨從印版或橡皮布上轉(zhuǎn)印到承印材料上,加壓部分就由印版滾筒、壓印滾筒組成,在膠印方法中就是由印版滾筒、橡皮滾筒、壓印滾筒以及其附屬設(shè)備組成,均稱(chēng)為印刷部分。在印刷方法中,還有用物理的壓力由靜電壓而使油墨附著在承印材料上的靜電印刷法,在絲網(wǎng)印刷中用橡皮刮板進(jìn)行印刷的刮板法[4]。
2)裝置版部分
凸版、平版、凹版由于各自的版材不同,裝版方式也不同。凸版印刷中,將鉛版或樹(shù)脂版用針塞或用雙面粘膠布粘貼的方法安裝在版臺(tái)或版滾筒上。平版印刷中主要使用鋁基的PS版或鋅版,將其版卷成圓筒形裝在印版滾筒上,在袋版操作中,膠印輪轉(zhuǎn)機(jī)和膠印單張機(jī)裝版方法有所不同。凹版印刷中,制版時(shí)已直接將圖文制在銅印版滾筒上,用機(jī)械安裝進(jìn)行印刷。
3)上墨部分
從墨斗中輸出油墨,到版面上均勻地附著油墨,有一系列的相關(guān)裝置,平版和凸版印刷中這些裝置相似,而凹版印刷中則不同。
1-墨斗輥;2-傳墨輥;3-半墨輥0
4,6-勻墨輥;5-著墨輥
圖1-2 平版印刷機(jī)上墨裝置
平版和凸版印刷機(jī)上,從墨斗(inkfountain)中由墨斗輥(ink fountain roller)傳出少量的油墨,傳給傳墨輥(ink feed roller),再傳給串墨輥(ink vibrator)、勻墨輥(ink distributing roller)使油墨均勻后由著墨輥(form inking roller)向版面上上墨(圖1-2)。作為附屬裝置有攪拌器。
凹版印刷時(shí)[5],印版滾筒在墨斗中,進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn),由刮墨刀刮去多余的油墨(圖1-3)。其方法有淹輥方式、上墨輥方式和噴淋方式三種,高速印刷時(shí)采用噴淋方式較多。
4)給水部分
在膠印中,版面保持適當(dāng)?shù)乃质欠浅V匾?,因此,在印刷機(jī)上有給水部分,它由水斗、水斗輥(water fountain roller)、傳水輥(damping distrbutor)、串水輥(dampening vibrator)、著水輥(form dampening roller)組成。水斗輥、串水輥用金屬制成,大多鍍鉻、傳水輥和著水輥包以水膠絨。如圖1-4。
圖1-3 凹版印刷上墨方式
1-水斗;2-水斗輥;3-傳水輥;
4-勻水輥;5-著水輥;
圖1-4 給水裝置
在膠印中,給水的微量調(diào)節(jié)是非常困難的技術(shù),為此,高速多色印刷機(jī)和膠印輪轉(zhuǎn)機(jī)采取了新的裝置。一種是毛刷輥式給水裝置,如圖1-5聽(tīng)示,它將傳水輥換成毛刷輥,水斗輥在水斗中連續(xù)旋轉(zhuǎn)、將水傳給毛刷輥,毛刷輥也連續(xù)旋轉(zhuǎn),細(xì)小的水滴就甩到串水輥上,通過(guò)著水輥把水均勻地傳給印版。一種是達(dá)格倫給水裝置[6],如圖1-6所示,取消了著水輥,水斗輥在水斗中旋轉(zhuǎn),傳水輥與水斗輥及著墨輥同進(jìn)接觸,把水斗輥上的水分傳給著墨輥,再由著墨輥把水分傳給印版,傳水輥的轉(zhuǎn)速約為著墨輥的20~25%,改變水斗輥的轉(zhuǎn)速,可以調(diào)節(jié)給水量的大小。
圖1-5 刷輥式給水裝置
圖1-6 達(dá)格倫給水裝置
5)附屬裝置
印刷裝置中的附屬裝置有規(guī)矩部件、卷筒紙輪轉(zhuǎn)機(jī)上配的折頁(yè)部件、紙帶減震器等,這些可以用手動(dòng),也可能遠(yuǎn)距離操作或自動(dòng)控制。
1.2干燥機(jī)原理:
印刷以后,要使油墨在印刷品上盡快的干燥,以防止出現(xiàn)背面蹭臟現(xiàn)象,影響印品質(zhì)量,因而設(shè)計(jì)了各種方式的干燥裝置,使油墨在極短的時(shí)間里干燥。
干燥裝置由烘道和熱源組成。烘道是長(zhǎng)方體形箱體,熱源種類(lèi)較多。用于上光機(jī)的干燥裝置主要有熱風(fēng)干燥裝置、紅外線干燥裝置、紫外線干燥裝置和電子束干燥裝置。這幾種干燥裝置可以單獨(dú)使用,也可以組合使用。組合使用的干燥流程安排一般為:涂布上光油-→紫外線固化-→紅外線干燥;涂布上光油(底油)-→熱風(fēng)干燥-→涂布UV光油-→紫外線固化;涂布上光油(底油)-→紅外線干燥-→涂布UV油-→紫外線固化;涂布上光油-→熱風(fēng)干燥-→紅外線干燥。
1.熱風(fēng)干燥裝置熱風(fēng)干燥是用電熱管或煤氣等加熱烘道中的空氣[7],使烘道達(dá)到需要的溫度,上光油中的溶劑揮發(fā),廢氣從排氣管道中排除,達(dá)到干燥的目的。在輪轉(zhuǎn)機(jī)中使用熱固性油墨,它含有大量的溶劑,利用煤氣火焰或熱風(fēng)能使油墨在瞬時(shí)間內(nèi)干燥,這些干燥機(jī)與印刷機(jī)連動(dòng),開(kāi)始印刷時(shí)使開(kāi)始點(diǎn)火,停印時(shí)滅火,能防止紙張燃燒。有的經(jīng)加熱后立即經(jīng)過(guò)冷卻輥進(jìn)行冷卻,也能起到加速干燥的作用?,F(xiàn)在卷筒紙膠印輪轉(zhuǎn)機(jī)較多的采用這種干燥方式。凹版印刷采用熱風(fēng)方式或熱滾筒式,如圖1-7。
圖1-7 凹版印刷干燥裝置
2.紅外線干燥裝置紅外線干燥是用紅外線管狀石英燈作為輻射器,向涂布上光油的印刷品表面輻射光波。這種干燥裝置可以安裝在機(jī)器的任何部位,也易于調(diào)節(jié)功率。對(duì)人體無(wú)害,使用周期長(zhǎng),耗電少,但輻射利用率低。輻射器必須與反射器配合才能提高輻射效率。
3.紫外線干燥裝置[8]紫外線干燥也稱(chēng)紫外線固化或UV固化,主要由紫外線光源、反射器、和輔助設(shè)備組成。
紫外線光源包括汞蒸氣燈(金屬鹵化物燈和無(wú)極燈)和氙燈。汞蒸氣燈是用于固化上光涂料最為普通的光源,有低壓汞燈、中壓汞燈和高壓汞燈。用于UV固化的汞蒸氣燈一般是一根長(zhǎng)度不等,內(nèi)部注有汞,密封透明的石英管,兩端裝有鎢制的成電極。當(dāng)兩極間通過(guò)電流時(shí)觸發(fā)電弧,通常使用交流電。
汞蒸氣倚賴(lài)汞的蒸發(fā)和汞原子與具有足夠動(dòng)能的電子撞擊而電離,放出光子能量。汞蒸氣燈管是用高純度石英制成,這種物資能透射紫外光。石英外殼耐高溫,燈源的工作溫度一般在700℃左右。UV固化廣泛使用中壓汞燈,它的輸出功率比低壓汞燈高,一般為40--300W/cm。中壓汞燈的燈管由透明石英構(gòu)成,工作時(shí)表面溫度達(dá)到700℃。為了保持恒定的光譜輸出,必須靠冷卻來(lái)控制溫度??梢詫艄芘c適當(dāng)?shù)呐棚L(fēng)設(shè)備相連,把產(chǎn)生的臭氧全部排出去。
裝有常規(guī)電極的中壓汞燈需用15-30min預(yù)熱時(shí)間才能達(dá)到其完備的光譜輸出,這時(shí)汞在石英管內(nèi)汽化。如果這種燈在工作期間不留神被關(guān)掉了,汞會(huì)迅速凝結(jié),不能立即重新啟動(dòng),仍需預(yù)熱。中壓汞燈使用壽命一般為1000h,最高可達(dá)2000h,它的輻射輸出隨使用時(shí)間的增加逐漸衰退,在運(yùn)行的生產(chǎn)線上不易引起注意。使用中應(yīng)隨時(shí)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量檢查,以確保中壓汞燈的使用效果。為了有效利用中壓汞燈的輸出功率,UV固化設(shè)備應(yīng)具有反射器、冷卻器、排氣系統(tǒng)等。
氙燈是充入高壓氙氣的燈管[9],用電容充電,使燈管兩端達(dá)到實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火所需的高電壓。每隔輸入電源的1/2周相發(fā)生一次點(diǎn)火或閃光,輻射到UV光油上,使UV光油固化。紫外線干燥用反射器與紅外線干燥用反射器相同。輔助設(shè)備包括光閘、通風(fēng)、冷卻系統(tǒng)和屏蔽裝置。高強(qiáng)度的光源會(huì)使印刷品點(diǎn)燃或熔化。
中壓汞燈需要通風(fēng)冷卻燈管表面,控制燈管表面溫度,防止燈管過(guò)熱而縮短使用壽命,并造成不規(guī)則的光譜輸出,影響固化效率;通風(fēng)冷卻系統(tǒng)把短紫外波長(zhǎng)區(qū)的譜線與空氣作用產(chǎn)生的臭氧排除,排除煙氣。紅外線干燥和熱風(fēng)干燥的烘道較長(zhǎng),一般為6-9m,而紫外線干燥烘道較短,一般為0.9m左右。
4.電子束干燥(固化)裝置[10]電子束干燥裝置主要用掃描束加速器或直線陰極加速器產(chǎn)生高能電子束流,對(duì)上光涂料進(jìn)行固化。高能電子與物質(zhì)碰撞時(shí)產(chǎn)生X射線,X射線穿透性強(qiáng),必須給予充分的屏蔽和配備自動(dòng)保險(xiǎn)裝置。
2. 凹版印刷機(jī)械與收紙機(jī)組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1輸紙機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì):
齒輪齒條傳動(dòng),承載力大,傳動(dòng)精度較高,可達(dá)0.1mm,可無(wú)限長(zhǎng)度對(duì)接延續(xù),傳動(dòng)速度可以很高,>2m/s,缺點(diǎn):若加工安裝精度差,傳動(dòng)噪音大,磨損大。典型用途:大版面鋼板、玻璃數(shù)控切割機(jī)。
當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的齒數(shù)增加到無(wú)窮多時(shí),齒輪上的基圓和其它圓都變成了相互平行的直線,同側(cè)漸開(kāi)線齒廓也變成了相互平行的斜直線齒廓,這就是齒條。齒條與齒輪相比有以下兩個(gè)特點(diǎn):
(1)由于齒條齒廓是直線,所以齒廓上各點(diǎn)的法線是平行的。又由于齒條在傳動(dòng)時(shí)作平動(dòng),齒廓上各點(diǎn)的速度大小、方向都相同,所以齒條上各點(diǎn)的壓力角都相等,等于齒廓的傾斜角(齒形角),標(biāo)準(zhǔn)值是。
(2)與齒頂線平行的各直線上的齒距都相同,模數(shù)為同一標(biāo)準(zhǔn)值,其中齒厚與齒槽寬相等且與齒頂線平行的直線稱(chēng)為中線,它是確定齒條各部分尺寸的基準(zhǔn)線。
標(biāo)準(zhǔn)齒條的齒部尺寸與,與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相同。
但是在進(jìn)行沖壓的加工時(shí),由于在沖壓過(guò)程中沖壓行程是工作行程,而返回時(shí)是非工作過(guò)程,則在加工工件時(shí)要盡量滿(mǎn)足工件在返回時(shí)減少時(shí)間。所以要滿(mǎn)足此機(jī)構(gòu)有急回特性。但是齒輪齒條不能滿(mǎn)足急回的特性,不能增加工件的沖壓加工效率,齒輪齒條加工的運(yùn)動(dòng)形式不符合;則排除此工藝的加工方式。
本論文的輸紙裝置采用齒輪齒條機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了平穩(wěn)可靠的把紙從輸紙臺(tái)傳到干燥裝置中。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖如下圖2-1
1-齒條;2-圓柱直齒輪
圖2-1 輸紙機(jī)構(gòu)
2.2干燥源設(shè)計(jì)
目前干燥機(jī)的干燥方法有好多種[12],其中有熱風(fēng)干燥裝置,紅外線干燥裝置,紫外線干燥裝置和電子束干燥裝置,本設(shè)計(jì)采用紫外線干燥裝置,紫外線干燥也稱(chēng)紫外線固化或UV固化,主要由紫外線光源、反射器、和輔助設(shè)備組成。
紫外線光源包括汞蒸氣燈(金屬鹵化物燈和無(wú)極燈)和氙燈。汞蒸氣燈是用于固化上光涂料最為普通的光源,有低壓汞燈、中壓汞燈和高壓汞燈。用于UV固化的汞蒸氣燈一般是一根長(zhǎng)度不等,內(nèi)部注有汞,密封透明的石英管,兩端裝有鎢制的成電極。當(dāng)兩極間通過(guò)電流時(shí)觸發(fā)電弧,通常使用交流電。
汞蒸氣倚賴(lài)汞的蒸發(fā)和汞原子與具有足夠動(dòng)能的電子撞擊而電離,放出光子能量。汞蒸氣燈管是用高純度石英制成,這種物資能透射紫外光。石英外殼耐高溫,燈源的工作溫度一般在700℃左右。UV固化廣泛使用中壓汞燈,它的輸出功率比低壓汞燈高,一般為40--300W/cm。中壓汞燈的燈管由透明石英構(gòu)成,工作時(shí)表面溫度達(dá)到700℃。為了保持恒定的光譜輸出,必須靠冷卻來(lái)控制溫度??梢詫艄芘c適當(dāng)?shù)呐棚L(fēng)設(shè)備相連,把產(chǎn)生的臭氧全部排出去。
裝有常規(guī)電極的中壓汞燈需用15-30min預(yù)熱時(shí)間才能達(dá)到其完備的光譜輸出,這時(shí)汞在石英管內(nèi)汽化。如果這種燈在工作期間不留神被關(guān)掉了,汞會(huì)迅速凝結(jié),不能立即重新啟動(dòng),仍需預(yù)熱。中壓汞燈使用壽命一般為1000h,最高可達(dá)2000h,它的輻射輸出隨使用時(shí)間的增加逐漸衰退,在運(yùn)行的生產(chǎn)線上不易引起注意。使用中應(yīng)隨時(shí)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量檢查,以確保中壓汞燈的使用效果。為了有效利用中壓汞燈的輸出功率,UV固化設(shè)備應(yīng)具有反射器、冷卻器、排氣系統(tǒng)等。具體結(jié)構(gòu)如下圖2-2所示。
1-頂蓋固定螺栓;2-汞蒸汽燈;3-頂蓋
圖2-2 干燥源結(jié)構(gòu)
2.3干燥機(jī)的傳送機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
傳送機(jī)構(gòu)包括齒輪傳動(dòng),鏈傳動(dòng),皮帶傳動(dòng)等,其中他們的的優(yōu)缺點(diǎn)如下;皮帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn):適用于兩軸中心距較大的傳動(dòng)場(chǎng)合。工作時(shí)傳動(dòng)平穩(wěn)無(wú)噪聲,能緩沖、吸振。工作中如遇到過(guò)載,帶將會(huì)在帶輪上打滑,可防止薄弱零部件損壞,起到安全保護(hù)作用。帶輪材料一般是鑄鐵等,造價(jià)低廉、不需要潤(rùn)滑以及緩沖、吸震、易維護(hù)等特點(diǎn)。皮帶傳動(dòng)的缺點(diǎn):不能保證精確的傳動(dòng)比?;瑒?dòng)損失
皮帶在工作時(shí),由于帶輪兩邊的拉力差以及相應(yīng)的變形經(jīng)差形成彈性滑動(dòng),導(dǎo)致帶輪與從動(dòng)輪的速度損失。彈性滑動(dòng)與載荷、速度、帶輪直徑和皮帶的結(jié)構(gòu)有關(guān),彈性滑動(dòng)率通常在1%-2%之間。有的皮帶傳動(dòng)還有幾何滑動(dòng)。過(guò)載時(shí)將引起打滑,使皮帶的運(yùn)動(dòng)處于不穩(wěn)定狀態(tài),效率急劇下降,磨損加劇,嚴(yán)重影響皮帶的壽命。
滯后損失,皮帶在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生反復(fù)伸縮,特別是帶輪上的繞曲會(huì)使皮帶體內(nèi)部產(chǎn)生摩擦引起功率損失??諝庾枇Γ咚賯鲃?dòng)時(shí),運(yùn)動(dòng)中的風(fēng)阻將引起轉(zhuǎn)矩?fù)p耗,其損耗值與速度的平方成正比。因此,設(shè)計(jì)高速皮帶傳動(dòng)時(shí),皮帶的表面積宜小,盡量用厚而窄的皮帶,帶輪的輪輻面要平滑,或用輻板以減小風(fēng)阻。軸承的摩擦損失,皮帶在工作時(shí),軸承受到皮帶的拉力,也引起轉(zhuǎn)矩?fù)p。滑動(dòng)軸承的損伯為2%-5%,滾動(dòng)軸承的損失為1%-2%,考慮上述損失,皮帶傳動(dòng)的效率約在80%-90%范圍內(nèi),根據(jù)皮帶種類(lèi)不一樣,效率各異:帶的種類(lèi)效率(%)平帶 83-98,有張緊輪的平帶 80-95,簾布結(jié)構(gòu)?87-92 繩芯結(jié)構(gòu)92-96同步帶 92-98窄V帶 90-95。
鏈條傳動(dòng)的特點(diǎn): 1、和齒輪傳動(dòng)比較,它可以在兩軸中心相距較遠(yuǎn)的情況下傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。能在低速、重載和高溫條件下及灰土飛揚(yáng)的不良環(huán)境中工作。和帶傳動(dòng)比較,它能保證準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比,傳遞功率較大,且作用在軸和軸承上的力較小。傳遞效率較高,一般可達(dá)0.95~0.97。鏈條的鉸鏈磨損后,使得節(jié)距變大造成脫落現(xiàn)象。安裝和維修要求較高.鏈輪材料一般是結(jié)構(gòu)鋼等。
齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn):能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定,平穩(wěn)性較高,傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠。傳遞的功率和速度范圍較大。結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠,可實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比。傳動(dòng)效率高,使用壽命長(zhǎng)。齒輪的制造、安裝要求較高.齒輪材料一般是鑄鐵等。
經(jīng)過(guò)綜合考慮,本設(shè)計(jì)需要把紙從輸紙臺(tái)傳到收紙臺(tái),對(duì)傳動(dòng)比要求不高,需要遠(yuǎn)距離傳輸,考慮成本,所以選用V帶傳動(dòng),具體結(jié)構(gòu)如下圖2-3干燥機(jī)傳動(dòng)部分結(jié)構(gòu)。
1-主動(dòng)帶輪;2-從動(dòng)帶輪;3-V帶
圖2-3 干燥機(jī)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)
2.4收紙機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
平面連桿機(jī)構(gòu)是由若干構(gòu)件用低副(轉(zhuǎn)動(dòng)副、移動(dòng)副)連接組成的平面機(jī)構(gòu),又稱(chēng)平面低副機(jī)構(gòu)。平面連桿機(jī)構(gòu)中構(gòu)件的 運(yùn)動(dòng)形式多樣,可以實(shí)現(xiàn)給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律或運(yùn)動(dòng)軌跡;低副以圓柱面或平面相接觸,承載能力高,耐磨損,制造簡(jiǎn)便,易于獲得較高的制造精度。因此,平面連桿機(jī)構(gòu)在各種機(jī)械、儀器中獲得了廣泛的應(yīng)用。
平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)[13]:
(1)面接觸低副,壓強(qiáng)小,便于潤(rùn)滑,磨損輕,壽命長(zhǎng),傳遞動(dòng)力大
(2)低副易于加工,可獲得較高精度,成本低
(3)桿可較長(zhǎng),可用作實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的操縱控制
(4)可利用連桿實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和運(yùn)動(dòng)軌跡
平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)
(1)低副中存在間隙,精度低
(2)不容易實(shí)現(xiàn)精確復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
平面四桿機(jī)構(gòu)的分類(lèi):
最簡(jiǎn)單的平面連桿機(jī)構(gòu)由四個(gè)構(gòu)件組成,稱(chēng)為平面四桿機(jī)構(gòu)。它的應(yīng)用十分廣泛,而且是組成多桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)是鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化形式,由若干剛性構(gòu)件用低副(回轉(zhuǎn)副、移動(dòng)副)聯(lián)接而成的一種機(jī)構(gòu)。是由曲柄(或曲軸、偏心輪)、連桿、滑塊通過(guò)移動(dòng)副和轉(zhuǎn)動(dòng)副組成的機(jī)構(gòu)。
曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的特性及應(yīng)用:
常用于將曲柄的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變換為滑塊的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng);或者將滑塊的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為曲柄的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。對(duì)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)特性分析是當(dāng)已知各構(gòu)件尺寸參數(shù)、位置參數(shù)和原動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí),研究機(jī)構(gòu)其余構(gòu)件上各點(diǎn)的軌跡、位移、速度、加速度等,從而評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)是否滿(mǎn)足工作性能要求,機(jī)構(gòu)是否發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉等。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)具有運(yùn)動(dòng)副為低副,各元件間為面接觸,構(gòu)成低副兩元件的幾何形狀比較簡(jiǎn)單,加工方便,易于得到較高的制造精度等優(yōu)點(diǎn),因而在包括煤礦機(jī)械在內(nèi)的各類(lèi)機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用,如自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)、沖床、內(nèi)燃機(jī)空氣壓縮機(jī)等 。
曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的分類(lèi):
根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),將其分成3大類(lèi):對(duì)心曲柄滑塊、偏置曲柄滑塊、偏心輪機(jī)構(gòu)
圖2-4 對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)
圖2-5偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)
圖2-6 偏心輪機(jī)構(gòu)
本論文設(shè)計(jì)的凹版印刷機(jī)械與收紙機(jī)組的收紙機(jī)構(gòu)選用上邊所述的曲柄滑塊機(jī)構(gòu),通過(guò)曲柄的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)化成滑塊的直線運(yùn)動(dòng),間歇的去收紙。具體結(jié)構(gòu)如下圖2-7所示;
1-收紙滑塊;2-連桿;3-曲柄 4-驅(qū)動(dòng)電機(jī)
圖2-7 收紙機(jī)構(gòu)
2.5設(shè)計(jì)小結(jié)
本章通過(guò)了解上光機(jī)原理和08機(jī)的工作原理,設(shè)計(jì)了膠印機(jī)上加裝的干燥裝置,同時(shí)將收紙裝置拉拉。收紙軌道適當(dāng)?shù)奶岣?。通過(guò)齒輪齒條順利的實(shí)現(xiàn)了輸紙功能,通過(guò)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了收紙功能。
3. 凹版印刷機(jī)械與收紙機(jī)組的校核計(jì)算
3.1電動(dòng)機(jī)選擇
1.電動(dòng)機(jī)類(lèi)型的選擇: 按工作要求和條件,選用Y系列全封閉籠型三相異電動(dòng)機(jī)。
2.電動(dòng)機(jī)功率選擇:
(1)傳動(dòng)裝置的總功率[14]:η總=η1×η2×η3, 式中η1、η2、η3分別為干燥機(jī)電機(jī)減速器、帶傳動(dòng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)的效率。取η1=0.96 η2=0.99 η3=0.97 則η總=η1×η22×η3 =0.96×0.992×0.97=0.91
(2)電機(jī)所需的工作功率:P工作=MW/1000η總=300×2/1000×0.83=0.723KW
表3.1 電動(dòng)機(jī)選擇列表
3.確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,計(jì)算滾筒工作轉(zhuǎn)速:n筒=60×1000V/πD=60×1000×0.2/π×150=25.5r/min按手冊(cè)文獻(xiàn)表1推薦的傳動(dòng)比合理范圍,取V帶傳動(dòng)比I1=2-4,則總傳動(dòng)比范圍為Ia=2-4。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd=Ia×n筒=(2-4)×150=306~2550r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000、和1500r/min。根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速,由有關(guān)手冊(cè)查出有兩種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào),其技術(shù)參數(shù)及傳動(dòng)比的比較情況如下表3.1:
方案
電動(dòng)機(jī)
型號(hào)
額定
功率KW
電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速
傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比
同步
滿(mǎn)載
總傳
動(dòng)比
帶傳動(dòng)
1
Y802—4
0.75
1500
1400
4
4
2
Y90S—6
0.75
1500
910
4
4
綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng),比較兩種方案:方案1,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高,總傳動(dòng)比較大;方案 2,電動(dòng)機(jī)較低,總傳動(dòng)比較小,因本論文使用只是用了帶輪減速器,減速比有限,因此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y90S—6。
3.2計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比
1.有選定電動(dòng)機(jī)的滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速nw,可得傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比i總:i總=nm/nw=910/4=227.5
2.分配各級(jí)傳動(dòng)比
計(jì)算出總傳動(dòng)比后,合理地分配各級(jí)傳動(dòng)比,限制傳動(dòng)件的圓周以減小動(dòng)載荷,降低傳動(dòng)精度等級(jí)。分配各級(jí)傳動(dòng)比是主要考慮以下幾點(diǎn):(1)各級(jí)傳動(dòng)比在推薦的范圍內(nèi)選??;(2)應(yīng)使各傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)尺寸較小,重量較輕;(3)應(yīng)使各傳動(dòng)件的尺寸協(xié)調(diào),結(jié)構(gòu)勻稱(chēng)合理、避免相互干涉碰撞。選取帶傳動(dòng)傳動(dòng)比為4,傳動(dòng)裝置的實(shí)際傳動(dòng)比由安裝后帶輪直徑確定,因而很可能與設(shè)定的傳動(dòng)比之間有誤差。一般允許工作機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速之間的相對(duì)誤差為±(3-5)%。
3.3傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算
為了進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算,應(yīng)首先推算出各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩。一般有電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間運(yùn)動(dòng)傳遞的路線推算各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)。
1.計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速(r/min)
主動(dòng)帶輪軸Ⅰ: nI= nm/i0=910/1=910(r/min)
從動(dòng)帶輪軸Ⅱ: nII= nⅠ/i1=910/4=227.5(r/min)
輸紙滾筒軸: nIII= nII/i2=227.5/1=227.5(r/min)
2.計(jì)算各軸的功率(KW)
主動(dòng)帶輪軸Ⅰ: PI=Pd×η1=0.723×0.91=0.66KW
從動(dòng)帶輪軸Ⅱ: PII=PI×η12= PI×η2×η3=0.6 9×0.99×0.97=0.632KW
輸紙滾筒軸: PIII= PⅡ=0.632KW
3.計(jì)算各軸扭矩(N·mm)
主動(dòng)帶輪軸Ⅰ: TI=9550×PI/nI=9550×0.66/910=6.93N·m
從動(dòng)帶輪軸Ⅱ: TII=9550×PII/nII=9550×0.623/103.7 =26.15N·m
輸紙滾筒軸: TIII= TII=26.15N·m
3.4 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
帶式輸送裝置,其電動(dòng)機(jī)與減速器之間用普通V帶傳動(dòng)[14],電動(dòng)機(jī)為Y90S—6,額定功率P=0.75KW,滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速n1=910 r/min,傳動(dòng)比i=4
1.根據(jù)工作情況由表文獻(xiàn)文[15]查得工況系數(shù)KA=1.0 Pd=KAP=1.0×0.75=0.75 KW。
2.選擇普通V帶截型:根據(jù)Pd=0.75 KW和n1=910 r/min,由文獻(xiàn)選用A型V帶。
3. 傳動(dòng)比i=4(已算)。
4.小帶輪基準(zhǔn)直徑由文獻(xiàn)查得,推薦的小帶輪基準(zhǔn)直徑為30-100mm,取dd1=32.875mm>dmin=30 mm。
5.帶輪直徑dd2,并驗(yàn)算帶速,彈性滑動(dòng)率ε=0.02dd2=i·dd1(1-ε)=4×32.875 (1-0.02)=128.87由文獻(xiàn)查得,取dd2=131.5mm實(shí)際傳動(dòng)i= dd2/ dd1(1-ε)= 128.87/32.875 (1-0.02)=4.082,實(shí)際從動(dòng)動(dòng)輪速n2’=n1dd1/dd2=910/4.082=222.93r/min,轉(zhuǎn)速誤差為:n2-n2’/n2=(222.93-220)/222.93 =0.004197<0.05(允許)對(duì)于帶式輸送裝置轉(zhuǎn)速誤差在±5%是允許的。
6.帶速V:V=πdd1n1/60×1000=π×128.87×910/60×1000=6.14m/s在5-12m/s范圍內(nèi),帶速合適。
7.軸間距a0,據(jù)文獻(xiàn)查得0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)
0.7(32.875+131.5)≤a0≤2.6×(32.875+131.5)
所以有:115.065mm≤a0≤427.37mm a0=416 mm
8.需帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L0
由文獻(xiàn)[15] L0=2a0+1.57(dd1+dd2)+(dd2-dd1) 2/4a0
=2×416+1.57(32.875+131.5)+(131.5-32.87)2/4×416=1090mm根據(jù)文獻(xiàn)[15]查得,取Ld=1080mm
9.實(shí)際中心距a
根據(jù)文獻(xiàn)[15]得:a≈a0+(Ld-L0)/2=416+(1090-1080)/2=421mm
10.算小帶輪包角
α1=1800-(131.5-32.875)/a×57.30 =180-(131.5-32.875)/421×57.30 = 166.5746>120(適用)。
11.單根V帶的基本額定功率P1
根據(jù)dd1=32.8mm和n1=910 r/min由文獻(xiàn)查得P1=9.3KW。
12.額定功率的增量△P1
根據(jù)n1=910 r/min和i=4.08文獻(xiàn)[15] △P1=0.10KW
13.V帶的根數(shù)Z
根據(jù)α1=158.90文獻(xiàn)[15]查得Kα=0.93;KL=0.96
確定帶的根數(shù)Z=PC/P’=PC/(P1+△P1)KαKL=0.75/(9.3+0.10) ×0.93×0.99=0.086 取Z=3
14.單根V帶的預(yù)緊力F0
F0=500(2.5/Ka-1) Pd/zv+mv2由文獻(xiàn)[15]查得A=型帶m=0.1kg/m
F0=500(2.5/Ka-1) Pd/zv+mv2=500(2.5/0.93-1) 1.5/7.33 z +0.1×7.332 =91.7N
15.壓軸力Fq Fq =2 F0Zsina/2=2×91.7×Zsin155.80/2=359N
3.5主動(dòng)帶輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
由以上的計(jì)算知:傳遞的功率P=0.66Kw。 轉(zhuǎn)速n=227.5r/min
1.按扭矩初算軸徑
選用45#調(diào)質(zhì),硬度217-255HBS,根據(jù)文獻(xiàn)[15]查得,取c=115,d≥115 (2.304/458.2)1/3mm=19.7mm,考慮有鍵槽,將直徑增大8%,則d=19.7×(1+8%)mm=20.69 ∴選d=40mm
2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
(1)軸上零件的定位,固定和裝配
軸只設(shè)計(jì)一個(gè)軸肩,軸肩一方面用來(lái)給軸在豎直位置定位,另一方面用來(lái)定位主動(dòng)帶輪的軸向定位。在圖中軸承部位,軸承實(shí)現(xiàn)主動(dòng)帶輪軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。則采用過(guò)渡配合固定[16]
(2)確定軸各段直徑和長(zhǎng)度
工段:d1=40mm 長(zhǎng)度取L1=55mm
∵h(yuǎn)=2c c=1.5mm
II段:d2=d1=40m
初選用6206c型深溝球軸承,其內(nèi)徑為40mm,寬度為5mm.通過(guò)密封蓋軸段長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)密封蓋的寬度,并考慮聯(lián)軸器和箱體外壁應(yīng)有一定矩離而定,為此,取該段長(zhǎng)為56.54mm,故
II段長(zhǎng):L2=(2+56.54+55)=113.54mm。
III段: 直徑d4=46mm由手冊(cè)得:c=1.5 h=2c=2×1.5=3mm。
d4=d3+2h=46+2×3=52mm,,長(zhǎng)度L4=2mm但此段左面的滾動(dòng)軸承的定位軸肩考慮,應(yīng)便于軸承的拆卸,應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)查取由手冊(cè)得安裝尺寸h=3.因此將Ⅳ段設(shè)計(jì)成階梯形,右段直徑為40mm。
由上述軸各段長(zhǎng)度可算得軸支承跨距L=113mm。
3. 按彎矩復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算[17]
(1) 求分度圓直徑:已知d1=40mm。
(2) 求轉(zhuǎn)矩:已知T2=50021.8N·mm。
(3) 求圓周力:Ft 根據(jù)文獻(xiàn)[15]得Ft=2T2/d2=50021.8/40=1250.5N。
(4) 求徑向力:Fr 根據(jù)文獻(xiàn)[15]得。
Fr=Ft·tanα=1250.5×tan200=364.1N。
(5) 因?yàn)樵撦S兩軸承對(duì)稱(chēng),所以:LA=LB=50mm。
j 繪制軸受力簡(jiǎn)圖(如圖3.2a)
k 繪制垂直面彎矩圖(如圖3.2b)
軸承支反力:FAY=FBY=Fr/2=182.05N FAZ=FBZ=Ft/2=512.5N由兩邊對(duì)稱(chēng),知截面C的彎矩也對(duì)稱(chēng)。截面C在垂直面彎矩為,MC1=FAyL/2=182.05×50=9.1N·m。
4. 繪制水平面彎矩圖(如圖3.2c) 截面C在水平面上彎矩為:MC2=FAZL/2=512.5×50/2=12.8N·m。
5. 繪制合彎矩圖(如圖3.2d)MC=(MC12+MC22)1/2=(9.12+252)1/2=26.6N·m。
6. 繪制扭矩圖(如圖3.2e)轉(zhuǎn)矩:T=9.55×(P2/n2)×106=48N·m。
7. 繪制當(dāng)量彎矩圖(如圖3.2f)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪文治武功力按脈動(dòng)循環(huán)變化,取α=1,截面C處的當(dāng)量彎矩:Mec=[MC2+(αT)2]1/2=[26.62+(1×48)2]1/2=54.88N·m。
8. 校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度文獻(xiàn)[15]查得σe=Mec/0.1d33=99.6/0.1×413=14.5MPa< [σ-1]b=60MPa∴該軸強(qiáng)度足夠。
圖3.2 受力組合圖
(5)軸承壽命計(jì)算∵P1=P2 故取P=750.3N
∵深溝球軸承ε=3,根據(jù)手冊(cè)得7206c型的Cr=23000N
由文獻(xiàn)[15]得LH=16670/n(ftCr/P)ε
=16670/458.2×(1×23000/750.3)3
=1047500h>48720h
∴預(yù)期壽命足夠
3.6 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算
1. 軸徑d1=40mm,L1=55mm,查手冊(cè)得,選用C型平鍵,得:鍵A 8×7 GB1096-79 l=L1-b=55-8=47mm,T2=48N·m,h=7mm,根據(jù)文獻(xiàn)[15]得:
σp=4T2/dhl=4×48000/40×7×47=14.59Mpa<[σR](110Mpa)
∴此鍵合格
3.7 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
減速器的箱體采用鑄造(HT200)制成,采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證傳送帶輪最佳質(zhì)量。
1. 機(jī)體有足夠的剛度
在機(jī)體為加肋,外輪廓為長(zhǎng)方形,增強(qiáng)了軸承座剛度
2. 考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤(rùn)滑,密封散熱。
為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封,聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度,聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng),其表面粗糙度為
3. 機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.
鑄件壁厚為10,圓角半徑為R=3。機(jī)體外型簡(jiǎn)單,拔模方便.
4. 對(duì)附件設(shè)計(jì)
A 干燥機(jī)頂蓋
頂蓋蓋板用鑄鐵制成,用M8緊固
B 油螺堵:
放油孔位于油池最底處,并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè),以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔處的機(jī)體外壁應(yīng)凸起一塊,由機(jī)械加工成螺堵頭部的支承面,并加封油圈加以密封。
D 通氣孔:
由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),機(jī)體內(nèi)溫度升高,氣壓增大,為便于排氣,在機(jī)蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器,以便達(dá)到體內(nèi)為壓力平衡.
E 蓋螺釘:
啟蓋螺釘上的螺紋長(zhǎng)度要大于機(jī)蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。
釘桿端部要做成圓柱形,以免破壞螺紋.
減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸如下:
名稱(chēng)
符號(hào)
計(jì)算公式
結(jié)果
箱座壁厚
10
箱蓋壁厚
9
箱蓋凸緣厚度
12
箱座凸緣厚度
15
箱座底凸緣厚度
25
地腳螺釘直徑
M24
地腳螺釘數(shù)目
查手冊(cè)
4
軸承旁聯(lián)接螺栓直徑
M12
干燥機(jī)組固定螺栓直徑
=(0.5~0.6)
M14
外機(jī)壁至軸承座端面距離
=++(8~12)
50
機(jī)蓋,機(jī)座肋厚
9 8.5
軸承端蓋外徑
+(5~5.5)
120(1軸)125(2軸)
150(3軸)
軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離
120(1軸)125(2軸)
150(3軸)
3.8設(shè)計(jì)小結(jié)
根據(jù)設(shè)計(jì)方案的要求,首先確定了設(shè)計(jì)中所用到的負(fù)載參數(shù),對(duì)電機(jī)進(jìn)行了選型,然后分析設(shè)計(jì)了傳動(dòng)比,接著進(jìn)行了各軸的負(fù)載轉(zhuǎn)矩計(jì)算,對(duì)V帶傳動(dòng)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì),確定了主從帶輪的直徑。然后對(duì)軸進(jìn)行了強(qiáng)度校核,軸承壽命分析,同時(shí)進(jìn)行了鍵和軸承及箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
設(shè)計(jì)總結(jié)
漫長(zhǎng)而又倍感充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)階段即將結(jié)束,通過(guò)這幾十天的學(xué)習(xí),我覺(jué)得自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和獨(dú)立思考問(wèn)題的能力有了很大的提高,對(duì)我走向社會(huì)從事專(zhuān)業(yè)工作有著深遠(yuǎn)的影響。現(xiàn)在談?wù)剬?duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和體會(huì)。
首先,我感觸最深的就是:實(shí)踐的重要性。這次設(shè)計(jì)中我做了許多重復(fù)性的工作,耽誤了很多的時(shí)間,但是這些重復(fù)性的工作卻增強(qiáng)了我的實(shí)踐能力和動(dòng)手能力,積累了設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)也得到一條經(jīng)驗(yàn),搞設(shè)計(jì)不能只在腦子里想它的結(jié)構(gòu),必須動(dòng)手,即使你想的很完美,但是到實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程時(shí),會(huì)遇到許多意不到的問(wèn)題。
其次,我學(xué)會(huì)了查閱資料和獨(dú)立思考。當(dāng)開(kāi)始拿到畢業(yè)設(shè)計(jì)題目時(shí),心里真的是一點(diǎn)頭緒也沒(méi)有,根本不知道從那里下手。在劉老師的指導(dǎo)下,我開(kāi)始查閱相關(guān)書(shū)籍,借鑒他人的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合自己的構(gòu)想,再利用自己所學(xué)過(guò)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)技能,,深入了解了機(jī)械傳動(dòng)原理及機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。把設(shè)計(jì)意圖從構(gòu)想階段變?yōu)榭勺x者付諸生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)階段。我發(fā)現(xiàn)每一個(gè)設(shè)計(jì)都是一個(gè)創(chuàng)新、修改、完善的過(guò)程,在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,運(yùn)用自己所掌握的知識(shí),發(fā)揮自己的想象力來(lái)搞好自己的設(shè)計(jì),這個(gè)過(guò)程也是一個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程。這是一個(gè)艱辛的過(guò)程,很幸運(yùn)能在劉杰華老師的指導(dǎo)下,邊學(xué)邊用,才能按時(shí)按量完成規(guī)定的任務(wù)。
設(shè)計(jì)的完成,給了我很大的信心:我完全有能力利用自己所學(xué)過(guò)的知識(shí)和技能完成我并不熟悉的任務(wù)。在設(shè)計(jì)過(guò)程我更深切的體會(huì)到:獨(dú)立自主是關(guān)鍵,互協(xié)作更重要。
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致 謝
經(jīng)過(guò)3個(gè)月的忙碌和工作,本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲,作為一個(gè)本科生,由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏,難免有許多考慮不周全的地方,如果沒(méi)有指導(dǎo)教師的督促指導(dǎo)以及同學(xué)們的支持,想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。
在這里首先要感謝我的導(dǎo)師 老師。他平日里工作繁多,但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段,從外出實(shí)習(xí)到查閱資料,設(shè)計(jì)草案的確定和修改,中期檢查,后期詳細(xì)設(shè)計(jì),裝配草圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。除了敬佩 淵博的學(xué)識(shí)外,他嚴(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)度也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣,并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。
其次要感謝大學(xué)四年來(lái)所有的老師,為我們打下機(jī)械專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ);同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們,正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。
最后感謝 學(xué)院四年來(lái)對(duì)我的栽培。
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