外吸式濾塵器設(shè)計含10張CAD圖-獨家.zip

外吸式濾塵器設(shè)計含10張CAD圖-獨家.zip,外吸式濾塵器,設(shè)計,10,CAD,獨家 1結(jié)合畢業(yè)論文（設(shè)計）任務書的要求，根據(jù)所查閱的文獻資料，撰寫1500字左右的課題綜述。 1.1本課題所涉及的內(nèi)容 隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，環(huán)境問題已經(jīng)成我們越來越關(guān)注的問題。其中，粉塵的污染越來越嚴重。粉塵的污染嚴重影響了操作工的健康和產(chǎn)品的質(zhì)量。所以粉塵的處理成我們所面對的主要問題。本課題主要是外吸式濾塵器的設(shè)計。通過除塵設(shè)備對室內(nèi)的空氣進行除塵，排放到大氣中的空氣達到國家的標準。設(shè)計的內(nèi)容如下： 1、除塵空間：長3000mm，直徑2000mm的圓籠，處理風量：18000-70000m3/h；過濾阻力：≤250pa含塵空氣透過圍在圓籠內(nèi)的濾布由內(nèi)往外吹，灰塵就被留在了濾布的內(nèi)表面，由吸嘴吸塵，送入集塵器。 2、完成回轉(zhuǎn)式過濾器總體設(shè)計、運動機構(gòu)分析 傳動機構(gòu)設(shè)計、配氣機構(gòu)設(shè)計、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計； 3、濾料和固定濾料部分設(shè)計； 4、傳動部分設(shè)計；箱體設(shè)計 5、繪制部分零件圖，按學院規(guī)定的統(tǒng)一規(guī)范化要求撰寫設(shè)計說明書； 1.2國內(nèi)(外)研究現(xiàn)狀文獻綜述 我本次設(shè)計的課題是外吸式濾塵器。它對工業(yè)的發(fā)展十分重要，因為工業(yè)上使用機械設(shè)備對材質(zhì)的加工生產(chǎn)過程中，由于有的原料的開松、除雜、氣力輸送、分梳、牽伸、加捻、絡(luò)整、織造的過程中，均會有落棉、雜質(zhì)、短絨等的產(chǎn)生，這這些雜質(zhì)需要借助于除塵系統(tǒng)及時分離回收并處理，否則一方面會影響紡織工藝的正常生產(chǎn)，影響產(chǎn)品的質(zhì)量，增加生產(chǎn)成本；另一方面會惡化車間環(huán)境，影響職工的身心健康。同時，除塵系統(tǒng)又是耗能大戶，于較大的節(jié)能挖潛余地。因此，對于除塵系統(tǒng)這一塊兒還要好好的研究，多加創(chuàng)新盡量合理確定各車間工藝排風的參數(shù)，正確設(shè)計除塵系統(tǒng)和選擇除塵設(shè)備，才能充分發(fā)揮出塵設(shè)備的效能，及時分離可回用纖維，高效過濾系統(tǒng)中的塵雜，保證車間的正常生產(chǎn)工作，同時降低能耗，實現(xiàn)低碳環(huán)保的紡織標準。 粉塵是指懸浮在空氣中的固體微粒。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展, 排放的顆粒污染物的數(shù)量越來越多, 大氣中粉塵的濃度也越來越大, 粉塵對人們的生活環(huán)境和人體健康的危害也越來越大。對除塵設(shè)備的性能及可靠性提出了更高的要求。傳統(tǒng)的除塵器已經(jīng)很難滿足高標準排放及經(jīng)濟性能優(yōu)越的要求。因此, 改進除塵技術(shù), 提高除塵效果, 是當前我國粉塵防治政策中最重要的一部分。 20世紀7O年代以前我國紡織除塵技術(shù)相對落后，除塵裝置僅有沉降室、大布袋等簡單形式，后來出現(xiàn)了塵籠加小布袋的除塵裝置，但它們普遍存在設(shè)備簡陋、性能較差、處理風量少、系統(tǒng)阻力大、能耗高以及效?率低等弊端。改革開放以后，我國不斷引進、學習、消化和改進國外紡織除塵技術(shù)，使我國的紡織除塵技術(shù)和產(chǎn)?品得到長足的發(fā)展。20世紀90年代后逐步走向自主研究、開發(fā)創(chuàng)的道路，研制出了適合中國國情、具有中國特色的紡織除塵產(chǎn)品，尤其是二級除塵設(shè)備，使我國的紡織除塵技術(shù)趕上和達到了國際先進水平。我國紡織二級除塵技術(shù)的發(fā)展歷程大致可以分為三個階段：20世紀80年代，以外吸式和外吸式濾塵為代表；20世紀90年代，以平板式和蜂窩式濾塵為代表；20世紀90年代末，以鼓式和圓籠濾塵為代表。 20世紀80年代，我國先后引進了瑞士LUWA公司的轉(zhuǎn)籠濾塵器(外吸式)和德國LTG公司的圓筒式組合濾塵器(外吸式)。作為二級除塵設(shè)備，它們過濾經(jīng)一級濾后空氣中的微細纖維塵和粉塵，并且配有纖維和粉塵的回收裝置。這兩種濾塵器代表了當時世?界紡織除塵技術(shù)的先進水平，對我國的紡織除塵技術(shù)進?步起到了一定的推動作用。通過對這項技術(shù)的學習、吸收和應用，我國對這兩種設(shè)備的除塵性能進行了改進，并逐漸國產(chǎn)化，開發(fā)了一些類似的產(chǎn)品，例如?XLZ復合式濾塵器，立式外吸式圓筒式組合濾塵器等除塵產(chǎn)品。外吸式、外吸式除塵器占用空間大，而單位空問內(nèi)擁有的過濾面積相對較小，設(shè)備的總阻力較大，能耗較高。 2本課題有待解決的主要關(guān)鍵問題 這篇論文是對外吸式的濾塵器進行的設(shè)計。選擇好濾料，這樣過濾之后的空氣可以滿足國家標準。最近在完成論文的過程里面，查閱了大量的資料，在對任務書進行了仔細的分析之后，對論文的主要研究方向就清楚了，下面對這篇論文論述的幾個問題進行闡述： 1、過濾之后的粗纖維，還有粗雜質(zhì)怎么進行處理； 2、怎么才能確保帶輪的傳動比跟螺紋距，怎么確保吸嘴可以到達圓籠上面的每一個地方； 3、在進行粗過濾的時候用什么材質(zhì)，在進行精過濾的時候用什么材質(zhì)； 4、過濾之后的空氣是不是達到國家對于環(huán)境的標準； 5、設(shè)備正常工作的時候，處理風量：18000-70000m3/h，那么這個時候過濾受到的阻力是不是≤250pa。 3．對課題要求及預期目標的可行性分析 (包括解決關(guān)鍵問題技術(shù)和所需條件兩方面) 3.1 課題任務介紹 1、解決吸嘴和籠的合理運動比，保證吸嘴能夠吸到籠表面的每個地方； 2、采用合理的濾料，從而保證經(jīng)過濾后的空氣能夠達到國家的標準； 3、合理的選用電動機，在達到技術(shù)要求的前提下防止功率過剩； 4、增加過濾面積，提高過濾能力，減少設(shè)備占地面積。 3.2 關(guān)鍵問題的技術(shù)解決 本次設(shè)計的外吸式濾塵器，需要通過資料的查閱，完成：回轉(zhuǎn)式過濾器總體設(shè)計、運動機構(gòu)分析 傳動機構(gòu)設(shè)計、配氣機構(gòu)設(shè)計、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計；濾料和固定濾料部分設(shè)計；傳動部分設(shè)計；箱體設(shè)計等等方面的設(shè)計。 這些問題通過，書籍資料的查閱，同學之間的討論以及向指導老師請教，都能夠得到解決。 整體方案初擬： 方案一： 方案說明：圓籠固定不動，圓籠中心有一個空心軸，電機通過減速器和帶輪的減速，帶輪裝在主軸上。軸上裝有吸嘴架，吸嘴架可以跟著主軸做圓周運動，同時吸嘴架和一個絲杠連接，絲杠裝在主軸上，主軸通過傳動比1:1的齒輪使絲杠自轉(zhuǎn)，即絲杠以相同的轉(zhuǎn)速自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)。這樣吸嘴架就能在實現(xiàn)圓周運動的同時實現(xiàn)軸向移動。實現(xiàn)吸嘴架的自動往復運動，使用往復絲杠，在絲杠上加工兩條螺距相同、旋向相反的螺紋槽，兩端用過渡曲線連接。絲杠在旋轉(zhuǎn)過程中，螺旋槽的側(cè)面推動置于螺旋槽內(nèi)的滑塊作軸向往復運動。當絲杠勻速旋轉(zhuǎn)時，滑塊除了完成換向動作外還作勻速直線運動。刻下螺距相同但旋向相反的螺紋槽，在螺紋兩端的位置用過渡圓弧連接。這樣就能實現(xiàn)自動反向，不需要電機的反轉(zhuǎn)。 最終，對回轉(zhuǎn)籠的表面粉塵進行吸附。在此過程中，籠做回轉(zhuǎn)運動，吸嘴在籠的表面做往復的直線運動。這樣，就能達到對室內(nèi)除塵的效果。 方案二： 方案說明：圓籠固定不動，圓籠中心有一個軸，電機通過減速器和鏈輪的減速，鏈輪裝在主軸上。軸上裝有吸嘴架，吸嘴架可以跟著主軸做圓周運動，同時吸嘴架和一個V型導軌連接，V型導軌裝在主軸上，主軸通過傳動比1:1的齒輪使V型導軌左右移動，吸嘴架實現(xiàn)圓周運動的同時實現(xiàn)軸向移動。實現(xiàn)吸嘴架的自動往復運動。 通過上面兩種方案的比較和分析，最終確定方案一作為本次設(shè)計方案。 4．完成本課題的工作計劃及進度安排 工作計劃： 第1-2周 畢業(yè)實習； 第3周 方案論證，確定方案，完成調(diào)研報告、開題報告、外文翻譯； 第4-10周 傳動機構(gòu)設(shè)計、配氣機構(gòu)設(shè)計、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計（第九周中期檢查）； 第11-12周 主要零件設(shè)計，按學院規(guī)定的統(tǒng)一規(guī)范化要求撰寫設(shè)計說明書（完成初稿）； 第13周 審查設(shè)計、完善文件、 準備答辯； 第14周 答辯資格評審； 第15周 畢業(yè)答辯（星期一公開答辯）； 修改畢業(yè)設(shè)計。 5．指導教師審閱意見 指導教師(簽字)：　　　　　　 2017 年 3 月 13 日 6．指導小組意見 指導小組組長(簽字)： 　　 　　　 2017年 3 月 13日 6 外吸式濾塵器設(shè)計 摘 要 隨著國內(nèi)經(jīng)濟的快速發(fā)展，PM2.5、環(huán)境問題已經(jīng)成我們越來越關(guān)注的問題。其中，粉塵的污染越來越嚴重。粉塵的污染嚴重影響了人們的生活質(zhì)量和健康，也嚴重影響了企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。所以粉塵的處理成為人們必須要面對的問題。對除塵設(shè)備的設(shè)計和研究具有非常重要的意義。 設(shè)計之初通過資料的查閱，了解和掌握濾塵器的組成、分類，研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢等內(nèi)容。通過方案的選擇比較與論證確定濾塵器的總體方案，本次設(shè)計其主要內(nèi)容有2部分：傳動系統(tǒng)的設(shè)計和濾塵部分的設(shè)計。對總體方案中設(shè)計到的軸、帶輪等主要零部件進行設(shè)計、計算、校核與確定。 通過本次設(shè)計在鞏固和總結(jié)大學所學知識的同時，以后上班也有了一些經(jīng)驗。 關(guān)鍵字：外吸式；濾塵器；設(shè)計；傳動系統(tǒng)；濾塵部分 Design of external suction filter Abstract With the rapid development of the domestic economy, PM2.5, environmental issues have become more and more we are concerned about the issue. Among them, dust pollution is more and more serious. Dust pollution seriously affected people's quality of life and health, but also seriously affected the quality of enterprise products. So the treatment of dust has become a problem that people have to face. It is of great significance to the design and research of dust removal equipment. At the beginning of the design through the information access to understand and master the composition of the filter, classification, research status and development trends and so on. Through the selection of the program comparison and demonstration to determine the overall program of the filter, the design of its main content has two parts: the design of the transmission system and dust filter part of the design. The design, calculation, verification and determination of the main components such as shaft and pulley designed in the overall scheme are designed. Through this design in the consolidation and summary of the University of knowledge at the same time, after work also have some experience.. Keywords：External suction; filter; design; transmission system; dust filter part 目 錄 1 引言 1 1.1 濾塵器的分類及概述 1 1.1.1 外吸式和內(nèi)吸式濾塵器 1 1.1.2 平板式除塵器 1 1.1.3 蜂窩式濾塵器 2 1.1.4 鼓式濾塵器 2 1.2 國內(nèi)外濾塵器的研究現(xiàn)狀 2 1.3 國內(nèi)外濾塵器的發(fā)展趨勢 4 1.3.1 國內(nèi)濾塵器的發(fā)展趨勢 4 1.3.2 國外濾塵器的發(fā)展趨勢 4 1.4 本課題研究的目的及意義 5 1.5 本課題擬解決的主要問題 6 2 總體方案的設(shè)計與確定 7 2.1 技術(shù)參數(shù)的確定 7 2.2 整體方案的選擇與確定 7 2.2.1 方案一的選擇 7 2.2.2 方案二的選擇 8 2.2.3 方案的論證與確定 8 2.3 電動機型號的確定 8 2.4 傳動參數(shù)的設(shè)計與計算 9 3 主要零部件的設(shè)計與計算 11 3.1 第一組帶傳動的設(shè)計與計算 11 3.1.1 帶輪材料的確定 11 3.1.2 小帶輪基準直徑的設(shè)計與計算 11 3.1.3 大帶輪基準直徑的設(shè)計與計算 12 3.1.4 帶輪中心距的設(shè)計與計算 12 3.1.5 小帶輪包角的驗算 12 3.1.6 V帶根數(shù)的確定 13 3.1.7 帶輪結(jié)構(gòu)形式的確定 13 3.2 第二組帶傳動的設(shè)計與計算 13 3.2.1 帶輪材料的確定 13 3.2.2 小帶輪基準直徑的設(shè)計與計算 13 3.2.3 大帶輪基準直徑的設(shè)計與計算 14 3.2.4 帶輪中心距的設(shè)計與計算 14 3.2.5 小帶輪包角的驗算 14 3.2.6 V帶根數(shù)的確定 14 3.2.7 帶輪結(jié)構(gòu)形式的確定 14 3.3 第一根軸的設(shè)計與計算 15 3.3.1 軸材料的確定 15 3.3.2 軸最小直徑的估算 15 3.3.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 15 3.3.4 軸的裝配 16 3.3.5 軸上的零件定位 16 3.4 第二根軸的設(shè)計與計算 16 3.4.1 軸的材料確定 16 3.4.2 軸最小直徑的估算 17 3.4.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 17 3.4.4 軸的裝配 17 3.4.5 軸上的零件定位 17 3.5 絲杠的設(shè)計與計算 17 3.5.1 絲杠材料的確定 17 3.5.2 滑塊的設(shè)計與計算 19 3.6 圓籠的設(shè)計與計算 20 3.7 減速器的設(shè)計與計算 20 4 主要零部件的校核 24 4.1 第一根軸的校核 24 4.2 第二根軸的校核 25 4.3 鍵的選用及校核 25 結(jié) 論 28 致 謝 29 參考文獻 30 IV 1 引言 1.1 濾塵器的分類及概述 1.1.1 外吸式和內(nèi)吸式濾塵器 上世紀末的時候，從瑞士還有德國買進了一些比較先進的濾塵器，這些除塵機器都是二級的，在將以及的空氣過濾之后，一些微小的纖維，粉塵都過濾下來了，并且在這些濾塵器里面，還有一個裝置專門是用來回收纖維還有粉塵的。從德國還有美國進口回來的濾塵器，是世界上非常先進的，我們可以從這兩種濾塵器上學到很多先進的技術(shù)，現(xiàn)在我們國家的濾塵器在學習了先進的技術(shù)水平之后，將這些技術(shù)運用到我們國家的濾塵器上來，研制出了很多新的產(chǎn)品，比方說復合式的濾塵器，還有立式內(nèi)吸式濾塵器等等。不管是外吸式的，還是內(nèi)吸式的除塵器，它們的體積都是很大的，不過在單位空間里面過濾的面積不是很大，機器受到的阻力很小，并且耗費的能耗比較大。 1.1.2 平板式除塵器 20世紀90年代初，我們國家從瑞士買了平板式的除塵器，這種機器在濾料步的設(shè)置上，還有清灰裝置上，創(chuàng)新都是碧霄的，它的濾槽是由豎直的平面濾料組成的，清灰裝置是自動的機械吸臂，跟外吸式的濾塵器還有內(nèi)吸式的濾塵器進行比較，好處是比較多的，空間利用率是非常高的，并且濾塵器的自動化程度是很高的。板式的除塵器組成部分是穩(wěn)壓段一個，還有很多個狹長的立式槽格，將過濾的材質(zhì)放在槽格兩壁布上，在穩(wěn)壓段這個地方，裝了傳動裝置，在它的帶動下，進行橫向還有縱向的移動。它的形狀是一個狹長形的盒子，盒子里面有一個皮帶進行回轉(zhuǎn)，這個皮帶是有吸口的，它是比槽格要稍微小一點的，在吸臂慢慢的進到槽格里面去的時候，兩邊的皮帶跟槽格濾料內(nèi)壁正好面對面的，在附在濾料內(nèi)壁上面的粉塵被皮帶回轉(zhuǎn)里面的吸口吸走了。因為有長毛絨濾料的阻攔，粉塵就被清吸裝置都吸走了，送到粉塵盒里面去了，這樣一來這個機器的性能就非常穩(wěn)定了。我們國家在吸收灰塵的這個技術(shù)的基礎(chǔ)上，還開發(fā)出來了WFL板式濾塵器等類似的除塵機器。 1.1.3 蜂窩式濾塵器 蜂窩式濾塵器將德國的內(nèi)吸式濾塵器的優(yōu)點跟瑞士的板式濾塵器的優(yōu)點都集中起來，現(xiàn)在基本上是用在棉紡織，化纖這樣的行業(yè)里面。這種濾塵器的原材料是冷軋鋼板，它的外形式非常漂亮的，并且體積還不大，機械吸臂在工作的時候非?？煽?。這種吸塵器的結(jié)構(gòu)，借鑒的就是板式濾塵器，不過在設(shè)計機械吸臂的時候，將它弄成了回轉(zhuǎn)子吸嘴，機器在進行傳動的時候非常好，還有匯流箱的密封性能也是不錯的，在工作的時候非常可靠，加工時候精度要求不高。在設(shè)計過濾式的濾塵器的時候，它用蜂窩式塵籠代立式槽格機械吸臂置于塵籠之外，含塵空氣在經(jīng)過這些小塵籠的時候，粉塵就都留在了濾料的里面的面上。從而使濾后空氣得到凈化。蜂窩式濾塵器體積知識內(nèi)吸式濾塵器的二分之一，體積一樣的時候，對空寂進行過濾的面積要比LTG的大出一倍去，不管是正壓，還是負壓，它都是可以正常進行工作的。蜂窩式的除塵器的濾料的組成是很多排內(nèi)吸式的小塵籠，用的就是機械吸臂將這一排小吸嘴挨個對塵籠的灰塵進行清理。使用這種除塵器，在單位空間里面的濾料布置的面積也變大了很多，并且對于處理能力也提高了很多，機械吸臂用的是程序控制，讓它自己實現(xiàn)橫向，縱向，還有多吸嘴的回轉(zhuǎn)動作，它占的地方是很小的，而且過來的面積不大這些好處，跟內(nèi)吸式，平板式的過濾器進行比較，它的主要技術(shù)性能指標都是更好的。不過，蜂窩式濾塵器不好的地方就是，過濾花費的時間比較長，并且因為它的傳動系統(tǒng)間歇性，還有吸臂運動軌跡的變化比較繁瑣，這樣一來機械的構(gòu)造，還有控制系統(tǒng)都是非常復雜的，萬一壞了，修起來就不方便了。 1.1.4 鼓式濾塵器 上世紀，從瑞士買的MDV疊鼓式除塵器，這種機器規(guī)格不多，對風量的處理還有限制，在吸塵的時候有兩個吸臂，還多個吸嘴，所以工作效率是很好的。要想將過濾面積變得更大，將吸塵時候耗費的能耗更低，現(xiàn)在我們國家對于濾塵器濾布的設(shè)置，結(jié)構(gòu)，還有吸塵裝置都進行了創(chuàng)新，現(xiàn)在我們國家生產(chǎn)的鼓式濾塵器有的指標比國外的還要好?，F(xiàn)在鼓式濾塵器是新的紡織品行業(yè)使用的過濾器，不過它的性能還需要進一步晚上，這樣才能將能耗變低一些，滿足紡織品行業(yè)的需求。 1.2 國內(nèi)外濾塵器的研究現(xiàn)狀 上世紀，我們國家的除塵裝置技術(shù)很差，只有大布袋，或者是沉降室這樣簡單的，之后雖然也出來一些新的，不過結(jié)構(gòu)還是非常單一，效率差，耗費的能量大這些不好的地方。后來我們國家對外開放了，從國外將先進的機器買回來，對人家的技術(shù)進行學習，吸收，創(chuàng)新，這才研制出來了符合我們國家實際需求的除塵器，這樣一來我們國家的除塵技術(shù)也算得上是比較先進的水平了。 除塵器在我們國家經(jīng)歷了三個發(fā)展階段：在上世紀八十年代，主要都是外吸式，還有內(nèi)吸式的濾塵器；上世紀九十年代的時候，主要是平板式還有蜂窩式的；上世紀快要結(jié)束的時候，以鼓式和圓籠濾塵為代表。 現(xiàn)在，在進行除塵的時候，一般用的方式有機械式的，電的，濕式的，還有過濾式的。機械式的除塵有重力沉降室，慣性除塵器等等。用電來進行除塵，主要是用高壓靜電場來實現(xiàn)的，這樣空氣就能凈化了，對環(huán)境進行保護。現(xiàn)在在我們國家還有一些非常先進的除塵器，有電-袋式復合除塵器和電旋風除塵器。 有的紡織廠研究出來鼓式的除塵裝置。這些年，這種除塵器的結(jié)構(gòu)，吸嘴的結(jié)構(gòu)，還有傳動裝置都發(fā)生了很大的改變，這樣一來，這種除塵器用的就非常多了。 1.3 國內(nèi)外濾塵器的發(fā)展趨勢 現(xiàn)在工業(yè)發(fā)展的很快，空氣里面的粉塵也是多起來了，環(huán)境是一個非常嚴重的問題，在這樣的大環(huán)境下，除塵的有關(guān)技術(shù)也向前進步了。 1.3.1 國內(nèi)濾塵器的發(fā)展趨勢 我們國家大氣污染越來越重，除塵技術(shù)發(fā)展很快，朝著下面幾個方面進行： 1、除塵設(shè)備趨向高效率化； 2、對煙霧的處理機器要進一步的發(fā)展； 3、將現(xiàn)在使用的高效除塵器的性能變的更好； 4、發(fā)展新型的除塵設(shè)備； 5、發(fā)展家用小型除塵器。 1.3.2 國外濾塵器的發(fā)展趨勢 發(fā)達國家對于除塵器的研究趨勢在下面幾點： 1、針對原來使用的除塵技術(shù)進一步的進行研究，提升性能； 2、要想對現(xiàn)在越來越高的環(huán)境要求更好的適應，除塵器要效率更高，品質(zhì)更好，讓除塵器的技術(shù)提升的更高； 3、強調(diào)除塵脫硫一體化。而且在國外對于電除塵的研究也是比較多的。 在研究了相關(guān)的除塵技術(shù)之后，對它進行總結(jié)，有下面幾個方面的結(jié)果： 1、在除塵技術(shù)中， 除塵設(shè)備在進行配合的時候，不僅要注意除塵器的效率，還要注意對多大的氣體量進行處理，損耗的壓力是多少，投資了多少，還有在管理的時候耗費了多少資金，使用時間是多少，還有占據(jù)的面積，還有體積是多少等等； 2、復合式除塵技術(shù)，這種技術(shù)是將來發(fā)展的方向； 3、現(xiàn)在，我們國家的除塵技術(shù)效率越來越高，處理的空氣量更大，性能更好。 1.4 本課題研究的目的及意義 1、對國民經(jīng)濟的意義 上世紀末的時候，我們國家紡織品行業(yè)出口的時候，順差的金額是三百多億美元，這個金額占據(jù)整個中國出口順差總額的七成，有相關(guān)統(tǒng)計資料顯示，從01年到08年，全國的貿(mào)易順差都是由紡織品行業(yè)提供的，大概占據(jù)了總額的百分之八十三，這樣一看，我們國家的紡織品對于整體經(jīng)濟來講是非常重要的。 2、對民生方面的意義 在2000年的時候，有相關(guān)部門統(tǒng)計，紡織品行業(yè)的就業(yè)崗位有一千三百萬，整個國家就業(yè)崗位的百分之十三，紡織品行業(yè)的資產(chǎn)占據(jù)整個國家的11.4%；這個行業(yè)的勞動力是非常密集的，不管是棉花，還是種植，還是到加工的服裝，紡織品，這種產(chǎn)業(yè)鏈是很長的。我們國家的人口很多，對于我們國家來說是非常有意義的。 3、對出口競爭方面的意義 我國紡織品的競爭力是很強的。08年因為金融危機出現(xiàn)，我國的紡織品行業(yè)出口有負增長的狀況出現(xiàn)。從08年下半年開始，國家對紡織品服裝的出口退稅進行提高，從原來的11%，提高到現(xiàn)在的16%。現(xiàn)在全球經(jīng)濟慢慢復蘇了，中國紡織品又開始像原來那樣進行增長了，10年的時候，出口總額超過了一千萬億美元，同比的增長率是23.2%，體現(xiàn)了我們國家紡織行業(yè)的競爭力是很強的。 不過有好的一面，就有不好的地方，現(xiàn)在對于科技的需求越來越高，我們國家的紡織品問題也多了起來，機器落后，工人的技術(shù)水平低，沒有高新科技等等。現(xiàn)在國家也對這個問題重視起來了，現(xiàn)在的注重點，不在是原來只關(guān)注數(shù)量了，現(xiàn)在要對技術(shù)創(chuàng)新，還有效率提高引起重視。 1.5 本課題擬解決的主要問題 1、過濾之后的粗纖維，還有粗雜質(zhì)怎么進行處理； 2、怎么才能確保帶輪的傳動比跟螺紋距，怎么確保吸嘴可以到達圓籠上面的每一個地方； 3、在進行粗過濾的時候用什么材質(zhì)，在進行精過濾的時候用什么材質(zhì)； 4、過濾的空氣能不能滿足國家環(huán)境要求； 5、設(shè)備正常工作的時候，處理風量：18000-70000m3/h，那么這個時候過濾受到的阻力是不是≤250pa。 21 2 總體方案的設(shè)計與確定 2.1 技術(shù)參數(shù)的確定 通過對任務書的解讀，現(xiàn)將技術(shù)參數(shù)確定如下： 1、除塵空間：長3000mm，直徑2000mm的圓籠； 2、處理風量：18000-70000m3/h； 3、過濾阻力：≤250pa有灰塵的空氣通過圍繞在圓籠里面的濾布向外面吹，這樣一來灰塵就都在濾布的里面的面上，由吸嘴吸塵，送入集塵器。 2.2 整體方案的選擇與確定 2.2.1 方案一的選擇 圓籠固定不動，有一個空心軸在圓籠的中心上，電動機經(jīng)過減速器，經(jīng)過帶輪將速度降低下來，帶輪裝在主軸上。裝一個吸嘴架在軸的上面，這個吸嘴架就順著主軸進行圓周的動作，并且吸嘴架還有絲桿進行連接，在主軸的上面裝絲桿，要想讓絲桿自己進行轉(zhuǎn)動，主軸就要通過傳動比是1:1的絲輪來進行。吸嘴這個時候就可以進行圓周動作還能進行軸向的移動。絲桿在進行轉(zhuǎn)動的時候，螺旋槽的側(cè)邊將螺旋槽里面的滑塊進行來回的動作。在絲杠轉(zhuǎn)動的速度是勻稱的時候，滑塊不僅進行換向動作，還進行直線動作。螺紋槽的螺距是一樣的，不過轉(zhuǎn)動的方向是不一樣的，在螺紋的兩頭所在的地方在連接的時候用過渡圓，這樣一來不要電動機反轉(zhuǎn)，就可以進行自動的反向了。 最后，要將回轉(zhuǎn)籠上面的粉塵吸附住。在這個時候，籠的運動是回轉(zhuǎn)的，在籠的面上，吸嘴進行的是來回的直線動作。這樣一來，就可以過濾空氣了。 圖2.1 方案一的簡圖 2.2.2 方案二的選擇 圓籠固定不動，有一個軸在圓籠的中心，電動機要經(jīng)過減速器，還要經(jīng)過鏈輪，速度才能降下來，鏈輪裝在主軸上。吸嘴架裝到軸的上面，這個在主軸的后面進行的是圓周的動作，并且還跟一個V型導軌聯(lián)系起來，這個導軌安裝在主軸的上面，主軸又因為傳動比1:1的齒輪，讓導軌進行左右的移動，吸嘴架這個時候就可以進行圓周的動作了，并且還能進行軸方向上的移動。實現(xiàn)吸嘴架的自動往復運動。 外吸式濾塵器的整體作為紡織工廠的大型除塵設(shè)備。工作時，這個產(chǎn)品里面外面的空氣由圓籠進到籠子里面。在進去的時候，空氣里面的粉塵會被留在濾袋的里面，經(jīng)過凈化的空氣排到外面來。在這個過程里面，籠是回轉(zhuǎn)的動做，在籠的面子上，吸嘴進行的是來回直線的動作。電動機，還有減速器，他們都經(jīng)過帶輪將軸帶動工作，這樣一來轉(zhuǎn)籠也跟著進行回轉(zhuǎn)的動作了。軸跟往復絲杠在連接的時候，是用皮帶還有橡膠套來進行的。這樣軸就可以將絲桿帶著一起進行轉(zhuǎn)動了，用絲桿又可以帶動吸嘴進行來回的直線動作。從而對回轉(zhuǎn)籠的表面粉塵進行吸附。這樣，就能達到對室內(nèi)除塵的效果。 2.2.3 方案的論證與確定 通過上面兩種方案的比較和分析，方案一和方案二的區(qū)別在于：方案一采用的是絲杠傳動，實現(xiàn)吸嘴架的自動往復運動。方案二采用的V型導軌，利用V型導軌和吸嘴架相連，利用V型導軌副帶動吸嘴架實現(xiàn)其往復運動。V型導軌其優(yōu)點是傳動比較平穩(wěn)，穩(wěn)定性較好，但其固定和支承在本次設(shè)計中較為困難。通過權(quán)衡，最終確定方案一作為本次設(shè)計方案。 2.3 電動機型號的確定 有專門的廠家生產(chǎn)電動機，在進行設(shè)計的時候，要根據(jù)電動機的具體情況來確定電動機的類型，構(gòu)造，大小，轉(zhuǎn)動的速度，而且要將電動機的型號確定下來。 電動機有兩種，一種是交流類型的，一種是直流類型的。因為生產(chǎn)廠家的電源一般都是三相交流電的，因為這個，沒有什么特別的需求，基本上用的電動機都是三相交流電源，在這個里面用的最多的就是三相異步交流電動機。按照防護的要求不一樣，電動機的結(jié)構(gòu)還不一樣。 Y系列三相籠型異步電動機，比較普通，并且也是全封閉的，自扇冷式的，它的構(gòu)造不復雜，工作起來很可靠，后期維修也起來也簡單，所以一般都是用在一些沒有特別要求的機器的上面，針對啟動比較頻繁的，自動是正反轉(zhuǎn)的機器，這個用的電動機轉(zhuǎn)動慣量要小一點，過載能力要大一點，選擇的電動機是冶金及起重用三相異步電動機Yz型(籠型)或YzR型(繞線型)。 一個電動機的功率選擇的是不是合理，對于電動機能不能正常工作非常關(guān)鍵，對于電動機的成本也非常關(guān)鍵。功率很小的話，機器就沒有辦法正常進行工作，沒有辦法讓電動機充分進行利用，并且因為電動機工作的時候沒有滿載，它的功率很差，效率也很差，導致的后果就是耗能過多，還浪費能源。多以說要按照電動機工作的時候發(fā)熱的條件來確定電動機的容量大小。 通過上面進行的分析，選擇的電動機是三相交流電 Y系列籠型三相異步交流電動機。 確定電動機的型號為Y80M1-4型，具體參數(shù)如下表2.1： 表2.1 電動機參數(shù)對照表 型號 額定功率 額定 電流 轉(zhuǎn)速 效率 功率因數(shù) 堵轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)矩 堵轉(zhuǎn) 電流 最大 轉(zhuǎn)矩 噪聲 振動 重量 額定 轉(zhuǎn)矩 額定 電流 額定 轉(zhuǎn)矩 1級 2級 速度 kW A r/min % COSФ 倍 倍 倍 dB(A) mm/s kg Y80M1-4 0.55 1.5 1390 73 0.76 2.4 6 2.3 56 67 1.8 17 Y80M2-4 0.75 2 1390 74.5 0.76 2.3 6 2.3 56 67 1.8 17 Y90S-4 1.1 2.7 1400 78 0.78 2.3 6.5 2.3 61 67 1.8 25 Y90L-4 1.5 3.7 1400 79 0.79 2.3 6.5 2.3 62 67 1.8 26 Y100L1-4 2.2 5 1430 81 0.82 2.2 7 2.3 65 70 1.8 34 Y100L2-4 3 6.8 1430 82.5 0.81 2.2 7 2.3 65 70 1.8 35 2.4 傳動參數(shù)的設(shè)計與計算 通過上面對總體方案的設(shè)計，能夠知道傳動系統(tǒng)涉2級帶傳動、減速器，具體設(shè)計如下： 1、電動機轉(zhuǎn)速為n1=1390r/min； 2、通過同類型產(chǎn)品的查閱，確定往復絲杠的轉(zhuǎn)速 3、這樣得到了總的傳動比為 4、考慮到電動機轉(zhuǎn)速比較高，要實現(xiàn)比較大的傳動比，我們這里選擇減速器的類型為蝸輪蝸桿。設(shè)減速器的傳動比為40。 5、設(shè)第一組帶輪的傳動比為i2=n2/n3=12.5,第二組帶輪的傳動比為i3=n4/n3=1.3 6、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) （1）1軸運動和動力參數(shù)的確定 （2）2軸運動和動力參數(shù)的確定 帶輪的傳動效率為0.9504。 ， （3）3軸運動和動力參數(shù)的確定 帶輪的傳動效率為0.9504。 ， 各軸的運動及動力參數(shù)計算結(jié)果如下表所示： 表2.2 各軸運動參數(shù)對照表 軸 功率P kW 轉(zhuǎn)速 r/min 轉(zhuǎn)矩T N.m 傳動 形式 傳動比 i 效率 Q 1 0.55 35 150 減速器 11.67 0.9504 2 0.523 2.8 1783 帶傳動 1.42 0.9504 3 0.497 2.1 2259 3 主要零部件的設(shè)計與計算 3.1 第一組帶傳動的設(shè)計與計算 3.1.1 帶輪材料的確定 帶傳動的彈性是很好的，在進行傳動的時候穩(wěn)定性是很好的，產(chǎn)生的噪音也沒有多大，可以將震動減少，還能進行緩沖。過載時帶和帶輪間會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，可以保護其他的重要零件，此外帶輪結(jié)構(gòu)簡單，安裝與調(diào)試都方便。V帶傳動中，有許多帶型，常用的帶型有A型和B型。依據(jù)機械設(shè)計基礎(chǔ)，能夠知道帶傳動具有下面的優(yōu)缺點： 1、帶傳動的優(yōu)點： （1）適用于中心距較大的； （2）傳動帶的彈性是很好的，可以減少震動，減低緩沖，特別是這種V帶上面不會有接頭出現(xiàn)，在進行傳動的時候是比較穩(wěn)定的，產(chǎn)生的噪音也么有多大； （3）出現(xiàn)過載時候帶子在帶輪上面出現(xiàn)打滑的情況，有效的保護別的零部件不被損壞； （4）構(gòu)造上來講，是比較簡單的，在進行制造還有維護的時候非常方便，價格也比較低。 2、帶傳動的缺點： （1）傳動的外廓尺寸較大； （2）因為要進行張緊，所以在這個軸上面受到的力量就比較大； （3）在生產(chǎn)過程中，因為有彈性，所以會有滑動出現(xiàn)，那么這個時候主動軸跟從東洲轉(zhuǎn)速的比值就沒有辦法保證了； （4）帶的壽命短； V帶傳動，軸間距可以加大，由于是摩擦傳遞，帶與輪槽間會打滑，可以緩和沖擊及隔離振動，使傳動平穩(wěn)。帶輪結(jié)構(gòu)簡單，但尺寸較大，機床中常用作電機輸出軸的定比傳動。 通過上面帶輪的介紹，確定本次設(shè)計的第一組帶輪，其小帶輪的材料確定為45鋼，大帶輪的材料確定為HT200。 3.1.2 小帶輪基準直徑的設(shè)計與計算 由機械設(shè)計，取小帶輪基準作為帶傳動設(shè)計 電動機轉(zhuǎn)動的速度大小是n=1400r/min,傳遞功率P=0.55KW,減速器軸與Ⅰ軸之間的降速比為12.5，即帶傳動的傳動比為。兩班制工作，一天運轉(zhuǎn)16小時。 1、確定計算功率 由機械設(shè)計，查得工作情況系數(shù)取1.3，故 2、選取V帶型 根據(jù)小帶輪的轉(zhuǎn)速和計算功率，由機械設(shè)計，選A型帶。 3、驗算帶速和確定帶輪直徑 直徑。 4、驗算帶速 按機械設(shè)計驗算帶速 其中 -小帶輪轉(zhuǎn)速，r/min； ，計算值滿足。 3.1.3 大帶輪基準直徑的設(shè)計與計算 根據(jù)機械設(shè)計，計算大帶輪直徑 根據(jù)機械設(shè)計，圓整為1150mm。 3.1.4 帶輪中心距的設(shè)計與計算 設(shè)中心距為,則 于是798mma2280mm,初取中心距為。 帶長 查機械設(shè)計，取相近的基準長度，。 帶傳動實際中心距 3.1.5 小帶輪包角的驗算 一般小帶輪的包角不應小于。 ，所以合格。 3.1.6 V帶根數(shù)的確定 1、計算單根V帶的額定功率 由=90mm和n=35r/min,查機械設(shè)計得。 根據(jù)n=35r/min，和A型帶，查機械設(shè)計得。 查參考文獻機械設(shè)計得，，于是 其中：—時傳遞功率的增量； —按小輪包角，查得的包角系數(shù)； —長度系數(shù)； 2、計算V帶的根數(shù)z 限制根數(shù)不大于10，取 3.1.7 帶輪結(jié)構(gòu)形式的確定 綜上所述，確定大帶輪的構(gòu)造是腹板的，小帶輪的構(gòu)造是實心的，具體的構(gòu)造在零件圖紙里面都展示出來了。 3.2 第二組帶傳動的設(shè)計與計算 3.2.1 帶輪材料的確定 通過上面帶輪的介紹，確定本次設(shè)計的第一組帶輪，其小帶輪的材料確定為45鋼，大帶輪的材料確定為HT200。 3.2.2 小帶輪基準直徑的設(shè)計與計算 由機械設(shè)計查得工作情況系數(shù)取1.3，故 1、根據(jù)小帶輪的轉(zhuǎn)速和計算功率，由機械設(shè)計選A型帶。 2、驗算帶速和確定帶輪直徑直徑。 3、驗算帶速 按機械設(shè)計驗算帶速 其中 -小帶輪轉(zhuǎn)速，r/min； -小帶輪直徑，mm； 本次設(shè)計的帶輪其帶速偏低，但其設(shè)計是合理、也是可行的。 3.2.3 大帶輪基準直徑的設(shè)計與計算 根據(jù)機械設(shè)計，計算大帶輪直徑 根據(jù)機械設(shè)計，圓整為200mm。 3.2.4 帶輪中心距的設(shè)計與計算 因為籠的直徑為2000mm所以中心距必須大于1000mm根據(jù)經(jīng)驗的取1700mm。 3.2.5 小帶輪包角的驗算 一般小帶輪的包角不應小于。 ，所以合格 3.2.6 V帶根數(shù)的確定 1、計算單根V帶的額定功率 由=90mm和n=35r/min,查機械設(shè)計得。 根據(jù)n=35r/min，和A型帶，查參機械設(shè)計得。 查機械設(shè)計得，，于是 其中：—時傳遞功率的增量； —按小輪包角，查得的包角系數(shù)； —長度系數(shù)； 2、計算V帶的根數(shù) 限制根數(shù)不大于10，為避免V型帶工作時各根帶受力嚴重不均勻，取z=2。 3.2.7 帶輪結(jié)構(gòu)形式的確定 大帶輪采用橢圓輪輻式結(jié)構(gòu)。小帶輪的構(gòu)造是實心的，詳細的在圖紙里面展示。 3.3 第一根軸的設(shè)計與計算 所有進行周而復始的運動的傳動裝置，只有裝在軸的上面才能夠傳遞動力。軸的主要的作用就是支承住能夠進行周而復始的運動的零部件還有對動力進行傳遞。對軸進行設(shè)計的時候主要有設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)，還有對這個軸的工作能力進行計算。 對于軸的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的時候，就是按照我們在軸上面安裝零部件，還有對這些零部件進行定位還有制造軸的時候的工藝等等，要把軸的形狀還有大小都確定下來。假如說我們軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計的不是很合理的話，我們這個軸的工作能力就會降低，而且工作起來不是很可靠，不僅有這些，軸在制造上花費的資金會更多，而且裝起來也會復雜。 對軸工作能力進行計算的時候，算的主要就是這個軸的強度是多少，剛度是多少，還有穩(wěn)定性是多少等等，在大部分的情況下，我們軸的工作能力越強，軸自身的強度就越大。 3.3.1 軸材料的確定 我們的這個軸主要的材料就是碳鋼還有合金鋼。這個軸是毛坯的時候用的是軋鋼圓鋼和鍛件，有的材料是直接就用的是圓鋼。 從造價上來說，碳鋼的價格要比合金鋼的價格便宜，而且碳鋼的敏感性也沒有合金鋼的高，所以我們可以進行熱處理或者是用化學熱處理的方法來增加它的耐磨性還有抗疲勞，所以我們在生產(chǎn)軸的時候用的比較多的這種材質(zhì)，其中最為常見的是用45鋼。本次設(shè)計也采用45鋼。 選取45鋼調(diào)質(zhì)，硬度的大小是30HBS，強度極限σB=640Mpa，屈服極限σS=355Mpa，彎曲疲勞極限σ-1=275Mpa，剪切疲勞極限γ-1=155Mpa，對稱循環(huán)變幅力時的許用應力【σ-1】=60Mpa。 3.3.2 軸最小直徑的估算 由機械設(shè)計 考慮到軸上鍵糟對軸的強度影響，須將軸頸增加7%，所以取dmin=70mm 3.3.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1、軸各段直徑的確定； 該軸的直徑的確定如下；軸的第一段直徑為70mm第二段軸的直徑取80mm（取定位軸肩高度H=2.5mm），軸承的型號取6216AC,第三段軸的直徑120mm（取軸肩的定位高度H=20mm），因為軸的長度較長所以第四段軸取160mm，第五段軸的直徑取80mm，軸承的型號取6216AC。 2、軸各段長度的確定 第一段軸的長度取96mm（帶輪的輪寬為70mm），第二段軸的長度為76mm（軸承的寬度為26mm），第三段軸的長度為60mm，第四段軸的長度為3462mm（籠的長度為3400mm），第五段軸的長度為80mm（軸承的寬度為26mm）。 3.3.4 軸的裝配 在對軸進行設(shè)計就是設(shè)計外面的形狀還有全部的內(nèi)部還有外部結(jié)構(gòu)的大小。軸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有下面幾點：在這個軸的里面安裝的零部件種類是哪一種，零部件的尺寸，還有有多少個零部件，以及軸跟零部件連接的時候是什么方式來進行連接的；軸所承受的力量的性質(zhì)，大小，還有力的方向，還有分布的具體的情況；軸是用什么工藝來進行加工。我們看到，對于軸有影響的因素實在是太多了，并且軸的結(jié)構(gòu)要根據(jù)實際的需要又有不一樣，所以對于軸是沒有一個標準的形狀的。 所以，在進行涉設(shè)計的時候，要先根據(jù)不同的軸系，然后再將每個部分來進行思考，在根據(jù)他們之間的關(guān)系，同時也要把加工，還有安裝，后期的拆卸，維修都要考慮進去，之后在對設(shè)備調(diào)整一下，確定軸的構(gòu)造還有軸的外部尺寸是多少。 3.3.5 軸上的零件定位 1、軸向定位 軸上面的零件都是按照軸的肩，套筒來進行保證的。 2、周向定位 不允許軸上面的零件跟軸之間有相對的轉(zhuǎn)動，我們這個論文里面使用的是鍵來進行固定的。 3.4 第二根軸的設(shè)計與計算 3.4.1 軸的材料確定 選取45鋼調(diào)質(zhì)，硬度230HBS，強度極限σB=640Mpa，屈服極限σS=355Mpa，彎曲疲勞極限σ-1=275Mpa，剪切疲勞極限γ-1=155Mpa，對稱循環(huán)變幅力時的許用應力【σ-1】=60Mpa。 3.4.2 軸最小直徑的估算 由機械設(shè)計 考慮到軸上鍵槽對軸的強度影響，須將軸頸增加7%，所以取dmin=30mm 3.4.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 該軸的直徑確定如下；軸的第一段為30mm，軸的第二段為40mm（為了便于絲杠的加工），軸的第三段為30mm，軸的第四段為50mm，軸的第五段為40mm，軸的第六段為30mm（為了安裝直徑為30mm的帶輪）。 軸各段的長度如下；軸的第一段長度為1359mm，軸的第二段長度為880mm，軸的第三段長度為1132mm，軸的第四段長度為20mm，軸的第五段長度為180mm，軸的第六段長度為76mm。 3.4.4 軸的裝配 在進行涉設(shè)計的時候，要先根據(jù)不同的軸系，然后再將每個部分來進行思考，在根據(jù)他們之間的關(guān)系，同時也要把加工，還有安裝，后期的拆卸，維修都要考慮進去，之后在對設(shè)備調(diào)整一下，確定軸的構(gòu)造還有軸的外部尺寸是多少。 3.4.5 軸上的零件定位 1、軸向定位 軸上面的零件都是按照軸的肩，套筒來進行保證的。 2、周向定位 不允許軸上面的零件跟軸之間有相對的轉(zhuǎn)動，使用的是鍵來進行固定的。 3.5 絲杠的設(shè)計與計算 3.5.1 絲杠材料的確定 在選軸的材料時一般選取45鋼調(diào)質(zhì)，硬度230HBS強度極限=640MPa屈服極限=355MPa彎曲疲勞極限=275MPa剪切疲勞極限=155MPa，對稱循環(huán)應力時的許用應力=60MPa。不過在確定絲杠的時候，因為絲桿都是很細的，那么它的強度還有抗扭性都需要更加強大的材質(zhì)，我們選擇40CR。 吸嘴的往復運動的完成，主要還是看絲杠，要想吸塵的時候效率更高，那么將整個圓籠都吸完花費的時間一定要短，要想吸的干凈點，吸嘴運動又不能太快！那么就確定絲桿的螺距大小是40mm，絲杠受到的力沒有多大，它的直徑大小就是40mm。 因為圓筒長度為3400mm，有四個吸嘴在吸嘴架的上面，每兩個中間的距離是850mm，也就是說吸嘴的動作范圍就是在850mm的范圍里面，絲杠長度應為850mm，絲杠其實就是往復絲桿，主軸轉(zhuǎn)動的方向是沒有變化的，在兩頭的絲桿滑塊就會自己回來。接下里介紹一下往復絲杠。 它其實就是立體的凸輪副，兩個螺距都是一樣的，螺紋槽轉(zhuǎn)動的方向是反的，兩頭在連接的時候用過渡曲線來進行。因為絲桿在轉(zhuǎn)動，這樣螺紋槽的側(cè)邊就會將這個槽里面的滑塊推著進行動作，在絲桿進行均勻的轉(zhuǎn)動的時候，滑塊不僅進行方向改變，還進行直線動作。 很明顯，設(shè)計往復絲杠螺紋的時候，關(guān)鍵就是兩頭的過度曲線，用的是什么樣的過度曲線，就能讓滑塊在沒有多大沖擊的時候，方向就可以改變了，并且加工曲線的時候很方便。 原來用的方式，就是將過度曲線設(shè)計成一個圓弧，這個圓弧的直徑是絲桿直徑的兩倍。在下面的圖紙3.1里面展示的就是按照之后個理論設(shè)計的，螺旋線跟過度曲線連接的地方，角度都是一樣的，曲線過度起來是非常順利的。不過，這個時候這兩個曲線連接的時候，過渡曲線一頭的距離是沒有辦法進行精準的控制的，因為這個距離對整個絲桿擺動的幅度又很大的影響，所以它在控制的時候一定要精準。同意時間，過渡曲線就用圓弧來作為，它的連接點到螺旋線交叉點的距離確定不下來。如果這個距離很大了，那么過渡曲線就會很短，滑塊在改變方向的時候很突然；如果距離小了，那么滑塊在經(jīng)過螺旋交叉點的時候，導向就又不好。這些對于滑塊的動作都會有影響的。 圖3.1 絲杠展開圖 算了就可以確定過渡曲線就是圓弧，這個滑塊在Y軸的方向上的速度大小，還有加速度大小，在改變方向的時候，變化是比較多的，并且這種變化還不是均勻的，不是線性，這樣一來往復裝在，在進行方向的改變的時候，就會有沖擊還有不穩(wěn)定的狀況出現(xiàn)，絲桿轉(zhuǎn)動的速度越是快，響動就越是大。所以在往復絲杠轉(zhuǎn)速較高時。這樣簡單的過度圓弧就不合適了。 要想讓滑塊的速度很快的時候，改變方向的時候穩(wěn)定性好，那么過渡曲線的理論中心線就用拋物線來作為。下面的圖展示的就是： 圖3-2 采用拋物線作為過渡曲線的的絲杠展開表面 3.5.2 滑塊的設(shè)計與計算 在往復絲杠副的運動中，對滑塊的要求是強度高、耐磨、平穩(wěn)、靈活。所以在材質(zhì)上我們選用l鋁青銅，保證了滑塊的強度和耐磨性。在外形設(shè)計上主要應該注意： 1、與過渡曲線槽的匹配； 2、導向性； 3、與螺紋槽底的接觸圓弧。 結(jié)合圖3.3來說明這三點?；瑝K在動作的時候，它是在兩個螺旋槽的里面的，這個槽的頂端弄成一個鍥形，再倒一個圓角。他們的有效接觸長度實際上就是這個槽寬度的一點五倍左右，這樣一來滑塊在進行導向的時候效果是比較好的，在進行動作的時候，不會有另外一個螺旋線的狀況出現(xiàn)。針對滑塊，還有絲桿的接觸圓弧，在圖紙3.3里面有所展示，螺旋角是0的時候，它就不是半徑圓弧了。在進行加工的時候就有困難了，不過滑塊在動的時候穩(wěn)定性也會有影響。半徑圓弧頭尾這兩個線都是接觸起來的，不過橢圓弧在接觸的時候是面接觸。要想將生產(chǎn)難度降低一點，就要用一個跟圓弧差不多大的弧度來將它替代掉。 圖3.3 滑塊外形及工作位置 按照前面的分析，因為論文里面設(shè)計的外吸式濾塵器轉(zhuǎn)動的速度是很慢的，每分鐘只有2.1轉(zhuǎn)，所以絲杠不是高速的，處于價格的原因，在兩頭進行連接的時候，過渡曲線就是直徑的兩倍。我的絲杠螺距定位為40mm絲杠的直徑為40mm。 3.6 圓籠的設(shè)計與計算 因為籠的體積比較大，所以在籠的制作中采用大量的三角鐵。首先用50mmx50mm的三角鐵做成直徑為1m的圓。然后用長的鐵板條，和螺釘把它們連接起來。這樣圓籠的大致結(jié)構(gòu)就成型了，再用三角鐵把中心和圓連接起來。然后，在在籠的外面用焊接的方法連接一成直徑1.6mm的鋼絲網(wǎng)。在鋼絲網(wǎng)的外面用粘扣把鋼絲網(wǎng)和濾料連接起來。 圓籠上濾料的選擇，因為濾料關(guān)系到濾后空氣的濃度，所以要求較高。具體要求如下； 1、結(jié)構(gòu)合理，纖維質(zhì)地均勻細密，過濾性能好，要有較高的過濾捕塵效率。 2、通氣性能好，阻力較低。 3、容塵量大，降低阻力及延長積塵的清洗周期。 4、剝離性好，易青灰，不易結(jié)垢。 5、具有較高的機械強度，尺寸穩(wěn)定性好，不易變形，耐摩擦。 6、原料來源廣泛，性能穩(wěn)定可靠。 7、價格低，壽命長。 8、防火導電性好，不燃性或阻燃性纖維組成，必須加入導電纖維，清除靜電，確保安全。 綜上所述，濾料采用無紡布，厚度為5mm，除塵效率為95%,過濾后的空氣含塵濃度為≤1-1.2mg/m3。 3.7 減速器的設(shè)計與計算 1、選擇蝸桿、蝸輪材料 （1）選擇蝸桿傳動的類型 采用準平行環(huán)面蝸桿傳動. （2）選擇蝸桿、蝸輪材料，確定許用應力 在進行蝸桿傳動的時候，蝸桿的原材料是40Cr，要想效率跟高，耐磨性更好一點，所以蝸桿螺旋齒面要滿足下面幾個方面：進行調(diào)質(zhì)處理HB265285.原材料用的是鑄錫磷青銅ZQSn10-1，金屬模鑄造，要想不要浪費貴重的有色金屬，只有齒圈用貴的有色金屬，別的地方用灰鑄鐵HT100加工 2、確定蝸桿頭數(shù)Z及蝸輪齒數(shù)Z 選取Z＝1 則Z＝Z·i＝1×40＝40 故取Z＝40 3、確定蝸桿蝸輪中心距a （1）確定蝸桿的計算功率 式中K—使用場合系數(shù)，K＝0.7； K—制造精度系數(shù)，取7級精度，查得：K＝0.9； K—材料配對系數(shù)，齒面滑動速度<10，K＝0.85。 代入數(shù)據(jù)得＝KW 選取蝸桿的中心距：a＝100mm. a＝100mm 由于準平行二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿為新型得蝸桿,好處就是接觸面不小，導程角的穩(wěn)定性很好，還有大小是一定的，接觸面要按照原始型的傳動蝸桿來對相關(guān)數(shù)據(jù)進行設(shè)計。 4、蝸桿傳動幾何參數(shù)設(shè)計 準平行二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿的幾何參數(shù)和尺寸計算表 （1）中心距：標準選取a=100mm （2）齒數(shù)比：u＝＝50 5、蝸輪齒數(shù)： 由《機械工程手冊/傳動設(shè)計卷》選取 6、蝸桿頭數(shù)： 由《機械工程手冊/傳動設(shè)計卷》選取 7、蝸桿齒頂圓直徑： 《機械工程手冊/傳動設(shè)計卷》選取=45mm 8、蝸輪輪緣寬度： 《機械工程手冊/傳動設(shè)計卷》選取b=28mm 9、蝸輪齒距角： ＝ 10、蝸桿包容蝸輪齒數(shù)： K＝=5 11、蝸輪齒寬包角之半： ＝0.5（K－0.45）= 12、蝸桿齒寬： 《機械工程手冊/傳動設(shè)計卷》選取=53mm 13、蝸桿螺紋部分長度： 《機械工程手冊/傳動設(shè)計卷》選取=59mm 14、蝸桿齒頂圓弧半徑： 《機械工程手冊/傳動設(shè)計卷》，選取R=82mm 15、成形圓半徑：《機械工程手冊/傳動設(shè)計卷》選取=65mm 16、蝸桿齒頂圓最大直徑：《機械工程手冊/傳動設(shè)計卷》，選取=53.8mm 17、蝸輪端面模數(shù)：m＝=mm 18、徑向間隙：=0.5104mm 19、齒頂高：h=0.75m=2.233mm 20、齒根高：h=h+C=2.7434mm 21、全齒高：h=h+h=4.9764mm 22、蝸桿分度圓直徑：＝（0.624＋）a＝40.534mm 24、蝸輪齒根圓直徑：d＝－2h=153.9792mm 25、蝸桿齒根圓直徑：d＝－2h=35.05， 判斷：因為=28.12mm,滿足要求 26、蝸輪喉圓直徑：d＝＋2h=163.932mm 27、蝸輪齒根圓弧半徑：=82.475mm 28、蝸桿螺紋包角之半：== 29、蝸輪喉母圓半徑： ===25.88mm 30、蝸輪外緣直徑：由作圖可得=164.95mm 31、蝸桿分度圓導程角：＝= 32、蝸桿平均導程角：＝ 33、分度圓壓力角：= 34、蝸桿外徑處肩帶寬度：取3mm 35、蝸桿螺紋兩端連接處直徑：=35mm 36、蝸輪分度圓齒厚： ，數(shù)據(jù)帶入公式得5.508mm 4 主要零部件的校核 4.1 第一根軸的校核 帶對帶輪的作用力分為徑向力和切向力，徑向力和切向力與總作用力成45度角。所以切向力和徑向力在大小上是相等。 有材料力學 在垂直面上， 在水平面內(nèi)， 根據(jù)帶輪所受的徑向力和切向力對軸的各部分進行彎矩的分析。 圖4.1 第一根軸的受力分析圖 單向運轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)購應力按脈動循環(huán)變應力，取系數(shù)為0.6，所以 由計算彎矩簡圖可知，a截面的計算彎矩最大，所以此處的應力為 ，因為＜60Mpa，所以是安全的。 4.2 第二根軸的校核 帶對帶輪的作用力分為徑向力和切向力，徑向力和切向力與總作用力成45度角。所以切向力和徑向力在大小上是相等。 有材料力學 在垂直面上， 在水平面內(nèi)， 根據(jù)帶輪所受的徑向力和切向力對軸的各部分進行彎矩的分析。 圖4.1 第二根軸的受力分析圖 單向運轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)購應力按脈動循環(huán)變應力，取系數(shù)為0.6，所以 由計算彎矩簡圖可知，a截面的計算彎矩最大，所以此處的應力為 ，因為＜60Mpa，所以是安全的。 4.3 鍵的選用及校核 我們在選擇使用什么樣的鍵的時候我們要考慮實際的工作要求還有工作情況。我們還要考慮傳遞的時候轉(zhuǎn)矩是多大的，連接的時候?qū)τ谥行允鞘裁匆?，是不是要求軸的方向是固定的，連接在軸上面的連接是不是需要軸來進行滑動，還有滑動的話，距離是多少，還有鍵在軸上面處在一個什么位置等等。我們的鍵的大小就是橫截面長度。鍵由標準并應符合系列。 所以按照我們上面說的還有這個機器在工作時候的工作需要，所以我們就選擇的鍵的型號是A型普通平鍵。下面將對限制小帶輪周向運動的平鍵進行設(shè)計和校核。 在選擇哪一個鍵的時候要考慮兩個方面，一個是鍵的類型，還有一個是鍵的大小。確定鍵的類型的時候要注意鍵的結(jié)構(gòu)，還有在用的時候有什么注意點，還有工作的環(huán)境是什么；鍵的大小要嚴格按照標準還有強度來選擇。一般輪轂的長度可取為L＇≈（1.5～2）d,這里d為軸的直徑.選擇的這個鍵的長度也要達到相關(guān)的規(guī)定。一般的平鍵的相關(guān)數(shù)據(jù)在下面表格里面： 表3.6 普通平鍵的主要尺寸 軸的直徑d 軸的直徑d > 軸的直徑d 鍵的長度系列L 6，8，10，12，14，16，18 ，20，22，25，28，32，36，40，45，50，56，63，70，80，90，100，110，125，140，180，200，220，… 1、電機和減速器連接 鍵選擇C型平鍵，由d1 =19mm,查表b1=6mm,h1=6mm,L1=20mm 鍵聯(lián)接的強度計算：根據(jù)平鍵聯(lián)接的擠壓強度條件 由機械設(shè)計表7.1查得=120MPa 所以平鍵聯(lián)接的強度足夠。 2、1軸上鍵的選擇與校核 確定的型號應該是A型的，已經(jīng)知道d2 =70mm,查閱相關(guān)表格以后可以知道 鍵聯(lián)接的強度計算：根據(jù)平鍵聯(lián)接的擠壓強度條件 由機械設(shè)計表7.1查得=120MPa 所以平鍵聯(lián)接的強度足夠。 3、2軸上鍵的選擇與校核 確定的型號應該是A型的，已經(jīng)知道d2 =30mm,查閱相關(guān)表格以后可以知道 鍵聯(lián)接的強度計算：根據(jù)平鍵聯(lián)接的擠壓強度條件 由機械設(shè)計表7.1查得=120MPa 所以平鍵聯(lián)接的強度足夠。 28 結(jié) 論 完成本次設(shè)計的過程實際上就是對我之前所學知識的一次溫習。在完成說明書的這段時間里面，有很多知識點是書本上沒有的，我要在課外資料里面進行尋找，這樣一來，擴展了我的知識面，針對論文里面研究的濾塵器讓我進一步有所了解。在對外吸式濾塵器進行設(shè)計的時候，具體是怎樣流程現(xiàn)在我也有所了解。這篇說明書也是我將理論知識與實踐很好結(jié)合的一次體驗。本次設(shè)計內(nèi)容大致可以歸納為： 1、對于濾塵器的有關(guān)技術(shù)，還有濾塵器工作的原理有所了解； 2、依據(jù)任務書，將濾塵器相關(guān)設(shè)計參數(shù)確定下來，對其總體方案進行設(shè)計； 3、對本次涉及到帶傳動、軸、減速器等零部件進行設(shè)計與校核； 4、將濾塵器中的軸、鍵等零件進行再次校核； 5、繪制濾塵器裝配圖、主要零部件圖等； 6、本設(shè)計說明書的撰寫。 經(jīng)過這次設(shè)計，讓我很多方面的能力提高了很多，特別是理論和實際結(jié)合的能力，還有遇到問題解決問題的能力。 致 謝 馬上就要將論文寫好了，在這尤其要謝謝的，是我的論文指導老師。他人真的很好，在對待學術(shù)這方面非常的嚴謹，也非常的細心。平時，他跟我們就像是朋友一樣，但是關(guān)系到學習的東西，他一定是對我們高標準，嚴要求的。在寫論文的時候，他對我也是非常嚴格的，不管是選題，定題，到后來的改論文，潤色，知道老師一直非常認真的給我進行指導，協(xié)助我將思路開闊下來，并且還對我進行點撥和幫助。正是以為知道老師對我的這些幫助，我的論文才能在這么快完成，謝謝。在此祝愿全天下所有老師身體健康，全家幸福！ 參考文獻 [1] 嚴瑛.紡織濾塵器的發(fā)展[M].廣西紡織科技，2010第39卷第二期 [2] 劉曉院.ZKT型復合圓籠濾塵器二級吸嘴傳動方式改進[M].棉紡織技術(shù)，1993 [3] 作者通聯(lián):山東省聊城貿(mào)易學校.國內(nèi)除塵器的比較[M].中國棉花加工，02年第一期 [4] 黃翔.紡織空調(diào)除塵技術(shù)手冊[S].中國紡織工業(yè)出版社.2003-01 [5] 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