1、机电与车辆工程学院毕业设计（说明书）题 目： 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 日 期： 目录1 前言 .12 转鼓式加料器的工作原理 .13 转鼓式加料器结构部分设计 .23.1 转鼓外形尺寸的确定 .23.2 接卸料分析 .24 电动机功率的确定 .34.1 各轴转速、输入功率的确定 .34.2 各轴的输入转矩的确定 .35 电动机的选用 .36 电动机的结构外形 .47 传动方案的确定 .47.1 传动比的计算 .47.2 常用的机械传动方法又可供选择： .48 总体及传动方案的确定 .59 普通 V 带轮的设计 .69.1 带轮的设计要求和带轮材料 .69.2 带轮的
2、结构 .69.3 带轮的技术要求 .69.4 V 带传动的张紧装置 .69.5 V 带各参数计算 .79.6 大小带轮参数选择及其带轮图 .99.6.1 小带轮参数选择 .99.6.2 大带轮参数选择 .1010 减速器的选型 .1011 轴的设计与计算 .1111.1 计算最小直径 .1111.2 工作机轴的校核 .1212 联轴器的选择 .1413 轴承的选择 .1613.1 轴承的选择计算 .1713.2 轴承盒盖的设计 .1814 键的选择及其校核 .1814.1 电动机轴上键的选择 .1814.2 大带轮轴键的选择 .1915 电控原理图 .19总结 .20致谢 .20参考文献 .2
3、11转鼓式加料器的设计摘 要：本文阐述了转鼓式加料器的工作原理及结构特征，并在此基础上进行了加料器的技术参数的计算、总体方案的确定等。其中包括转鼓、轴及箱体等零件的结构设计，整体结构及装配图设计等。关键词：转鼓式加料器、转鼓轴、减速器、电动机1 前言转鼓式加料器是加料器的一种，它是大部分机械设备用来定量的供料及卸料的一部分。而转鼓式加料器是指通过旋转的鼓体产生的离心力及其叶轮结构来实现加料并对进料进行密封。它是机械设备发展的产物，同时它的发展又推动着机械及其交叉科学的进步。转鼓式加料器在食品、医药、化工、能源、矿业和农业生产等领域都有广泛的应用，对于微硅粉这种细小颗粒的物料进行加料，同时，还要
4、实现对进料的密封，从而达到某些工业生产的要求。在食品、化工、粉末冶金等行业，要对大量粉体进行定量配料的或者包装的生产。目前，粉体定量存在速度低，误差大，环境污染严重等问题。高性能定量的加料器对提高粉体定量生产效率、改善工作环境、节约资源、加强环保和安全生产等起到了重要的作用。2 转鼓式加料器的工作原理转鼓加料器原理：转鼓式加料器是通过自身的转动来实现将粉粒带入进料腔或储存处，其进料量和速度可通过转鼓的转速来调节。它的自身结构特点可起到对进料的密封的作用，这是有些加料器所没有的，其原理结构简单而且便于维护修理。它通过减速机通过传动件将动力传递到叶轮，使其在壳体内旋转。当物料从进料口落到上端料斗后
5、，随着叶轮的旋转被传送到下端，由出料口排出。因整个物料输送过程是在密闭空间中进行，故旋转加料器很适用于化工、冶金、轻工、水泥、水电、医药、食品、粮食等密闭输送各种粉状及小颗粒物料。旋转加料器在 PVC 生产装置中主要安装在干燥器、旋风除尘器及布袋除尘器的出料口处，因其具有一定程度的气密性，因此在系统两端有压差的情况下仍可保证物料的正常输送，在输送过程中不漏气且不破坏物料的形状，当需要改变物料输送量时可通过调节叶轮的转速来实现 1。所以，转鼓式加料器对于细小颗粒粉粒状的物料是非常适宜的选择。其结构，如下图 1 所示。2图 1如图所示（1 壳体 2 叶轮 3 隔腔 4 叶片）3 转鼓式加料器结构部
6、分设计3.1 转鼓外形尺寸的确定本论文所给的原始参数如下:1.物料名称：硅微粉；2.物料容重：1.4 吨/米 3；3.工作方式连续；4.处理能力：5 吨/小时；5.物料粒径：大于 200 目。对转鼓其卸料量有如下方程式：Q=6060r/minv v=L(R-r)(R+r)-Z）Q加料器每小时的加料量（或卸料量） ；n转鼓的转速；v加料器旋转一周的排量；物料的容重；叶轮的隔板厚度；叶轮格腔的装满系数，一般取0.8；Z叶轮的个数；L转鼓的长度；R叶轮外缘半径；r转鼓内径的半径。即转鼓的外形尺寸分别如下：L=120mm；R=60mm；r=26mm；Z=6；=10mm。以上数据代入V求得结果与原始数据
7、理论值接近，故选择符合要求 4。3.2 接卸料分析1、接料的分析转鼓的转速n为60r/min，R=139mm，则叶轮转动的线速度为V=2Rn/60;设在叶轮转动过圆弧AC，则所需的时间：TAC=AC/V(s)；物料落入格腔的时间： TB=2hg (h为格腔的高度)，则一定有： TACTB通过计算V=2Rn/60=0.7536m/s，TAC=0.14m/s，要使TB35L,所取尺寸符合要求。4 电动机功率的确定工作机的功率计算和电动机功率的计算:Pd =Pw/aPd-工作机所需的功率，KW；a-由电机至工作机主动端的总效率；经过计算：Pw=0.75KW4.1 各轴转速、输入功率的确定根据电动机转
8、速、工作机的转速及各级传动装置的工作效率传动比，确定各轴的转速 7。（1）由所选电动机型号在满载时的转速为：1390r/min；（2）转鼓工作时转鼓轴的转速为：60r/min；（3）摆线式减速器转速为：n 2=1390/23=60r/min。根据电动机的功率工作机的功率及各级效率计算各轴的输入功率大小如下： （1）电动机的额定功率为：0.75kw；（2）减速器的功率为 0.75(0.990.94)=0.697kw；（3）转鼓的工作功率为：0.697(0.990.960.96)=0.636kw。4.2 各轴的输入转矩的确定根据工作机的转矩、转速、传动比及效率确定各轴的输入转矩计算如下：（1）电动
9、机的输入转矩为：Td=9550P d/n=95500.75/1390=5.15Nm;（2）减速器的输入转矩为：T 2=Tdia 2=110.22Nm（3）转鼓的输入转矩为：T=9550P/n=95500.49/60=78Nm轴名 功率Kv 转矩Nm 传动比 转速r/min电动机轴 0.75 5.15 139023减速器轴 0.697 110.2216045 电动机的选用1、功率：0.75kw2、型号：Y802-4传动比及动力参数的设计；Ia=Nm/n=1390/60=23式中：Ia总的传动比；Nm电动机的满载转速；n工作机的转速。6 电动机的结构外形（如图 2 所示）图 2 电动机结构图7 传
10、动方案的确定7.1 传动比的计算初步确定传动比，由于总传动比 i 总=1500/60=25。普通 V 带传动范围为 25，v 带的传动比取 4，那减速器的传动比就为 25/4=6.25，减转鼓轴 0.636 785速器选为二级圆柱齿轮减速器。7.2 常用的机械传动方法又可供选择：（1）带传动通过一级皮带轮实现传动，带有过载保护作用、有缓冲吸振的作用、运行平稳且无噪音、适于远距离传动、制造安装的精度要求不高、成本低；但有弹性滑动使传动比 i 的不恒定、张紧力较大（与啮合传动相比）轴上的压力较大、结构的尺寸较大不紧凑、打滑使得带寿命较短等缺点，应用范围传动比要求不高，要求过载保护，一般的传动范围
11、25。（2）齿轮传动采用齿轮传动。它的优点：效率高，传动比恒定；结构紧凑，寿命长，但制造、安装精度要求高；中心距不宜较大。它能够实现很大的传动比；圆柱齿轮二级减速器 i60。（3）链传动采用链传动。但它只能实现平行轴间的链轮的同向传动，对恶劣环境能适应；运转时不能保持恒定的瞬时的传动比，磨损后易发生跳齿，传动不平稳，多用于低速传动等；i8。（4）蜗杆传动结构紧凑，传动比大，传动平稳，噪声小；效率低，制造要求精度高，成本较高；i120。因为链传动运转不均匀，有冲击，不适合高速传动，而带传动平稳，能缓冲减振，又本设计总传动比比较高，还要通过减速器二级减速 2。所以，我们的设计机构从总体和经济性考虑
12、选择带传动、齿轮传动。传动方案（一）：结构简单可靠，传动方式简单可靠、运行平稳可靠，易于调速，安装和维修方便，使用越来越广泛。传动方案（二）：运行较平稳，但其结构比较复杂，不易于安装及维修，而且带传动易打滑，传动比不精确。带轮尺寸过大占用的空间大而且对于加料器的总体尺寸设计、总体结构和美观有一定的影响 3。图 3 传动方案（一） 、 （二）68 总体及传动方案的确定图 4 1 电动机 2 减速器 3 联轴器 4 v 带 5 工作机9 普通 V 带轮的设计我们采用 V 带作为传动的方案，由前面知 iv=4；n 小带轮=n 电机=1500 转/min；图 5 带传动示意图1 大带轮 2 V 型皮带
13、 3 小带轮三角皮带是连接电机外伸轴上的带轮和传动轴上的带轮的纽带，三角皮带轮使从电机输入到主轴上的转速降低，从而使总传动比达到要求。9.1 带轮的设计要求和带轮材料带轮既应有足够的强度，又应使其结构的工艺性要好，质量的分布均匀、重量轻，并避免由于铸造而产生过大的内应力，带速 V25m/s 时带轮应进行动的平衡。轮槽表面应光滑（表面粗糙度一般取 Ra=3.2m） ，以减轻带的磨损。带轮材料常用灰铸铁、钢、铝合金或工程塑料等，灰铸铁应用的最广，当带速 V25m/s 时用 HT150 或HT200，V2545m/s 时则采用 HT300 或铸钢如 ZG340-640，ZG310-570，也可用钢板
14、冲压焊接而成，小功率传动的带轮也可以用铸铝或塑料 8。9.2 带轮的结构带轮由轮缘、轮辐和轮毂三部分组成。轮辐的部分有实心辐板（或孔板）和椭圆轮辐式等三种型式。7可以依据带轮的基准直径参考表来确定 V 带轮的典型的结构 9。9.3 带轮的技术要求（1）带轮的各部位都不允许有裂缝、砂眼、缩孔及气泡。（2）带轮轮槽的工作面的表面粗糙度 Ra=3.2m，轮毂孔 Ra=3.2m，轮缘和轴孔端面 Ra=6.312.5m，轮槽底 Ra=12.5m，轮槽棱边要有倒圆或修钝。（3）毂孔公差为 H7 或 H8，轮毂长度上偏差为 IT14，下偏差为 0（参考 10） 。（4）轮毂的圆跳动的公差应小于规定的值。9.
15、4 V带传动的张紧装置各种材质的 V 带都不是完全的弹性体，经过一定时间的运转后，均会发生塑性变形，使预紧力的降低。为了保证带传动的能力，应定期检查预紧力的数值。最常见的张紧装置有定期张紧装置、自动张紧装置和张紧轮张紧装置等几种。在本设计中，由于自动张紧装置和张紧轮张紧装置自身的特点，不适合本设计中皮带轮张紧要求的需要。因此，在转鼓加料器的设计中，采用手动定期张紧作为皮带轮的张紧装置。如图 6 所示图 6 张紧装置其特点是：采用定期的改变中心距的方法，来调节带的预紧力，使带重新张紧。在水平或倾斜不大的传动中，可用定期张紧的方法，将装有带轮的电动机安装在制有滑道的基板上。要调节带的预紧力时，松开
16、基板上的各螺栓的螺母，旋动调节螺钉，将电动机向右推移到所需的位置，最后拧紧螺母。9.5 V带各参数计算V带各参数计算见表2表2：普通V带的传动设计计算计算项目 符号 单位 计算公式和参数说明 说明设计功率 dpkw =1.13=3.3KwdApk工况系数AkP传递的功率8选择带型 根据 和 选择带型为 A 型dP1n查图可知传动比 i=412ni2d通常 =0.010.02小带轮转速1n大带轮转速2小带轮基准直径1d大带轮基准直径2弹性滑动率，为提高 V 带寿命和减少带的根数，条件允许时尽量大些1d小带轮基准直径 1dmm 125为提高 V 带的寿命，宜选取较大的直径（查表）大带轮基准直径 2dmm=4125（1-0.02）2d=490查表选取 =500mm2d验算转动比误差 i=4.08221di100%=(4.082-i4)/4100%=2.05%符合要求带速 V m/s = =160dn1064325.39.35m/s初定中心距 1mm 0.7（ + ） a0 1d2
