400型水溶膜流研成型機設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 優(yōu)秀設(shè)計 摘 要 水溶性塑料薄膜（以下簡稱水溶膜）是一種新穎的綠色包裝材料。它的主要原料是聚乙烯醇及淀粉，能溶于水，降解成無毒無公害的最終產(chǎn)物 2O。它的應(yīng)用也較為廣泛，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)及人們?nèi)粘Ｉ钪卸加袕V泛的運用，且隨著人們環(huán)保意識的不斷增強，對水溶膜的需求量也必將持續(xù)增長。 本文主要介紹 400型水溶膜流研成型系統(tǒng)的設(shè)計方法，該系統(tǒng)的主要工作原理是：先將原料在一定條件下制成水溶性膠液，然后將膠液流研到鏡面不銹鋼帶（以下簡稱鋼帶）上，用刮刀將膠液均勻刮開，膠液刮層隨鋼帶轉(zhuǎn)動進入烘道烘干，最后剝離 成成品膜。烘道的熱源來至布置于系統(tǒng)頂部的熱供送箱和烘道內(nèi)置的紅外電熱管，其內(nèi)的溫度是可控的。刮刀固定于鋼帶的上部，它可以在一定范圍內(nèi)上下調(diào)動，通過控制它與鋼帶間的縫隙，來達到控制水溶膜厚度的目的。鋼帶被焊接成環(huán)形，安裝在一對大滾筒上，位于生產(chǎn)線后端的為主動滾筒，前端的滾筒主要起改向作用，稱改向滾筒，剛帶傳動非常類似于平帶傳動，但本系統(tǒng)中的鋼帶既是水溶膜成膜的載體，又是動力轉(zhuǎn)動裝置，這一環(huán)節(jié)的設(shè)計十分重要。 關(guān)鍵詞： 水溶膜，烘道，鋼帶傳動，滾筒，刮刀 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 to is a is in of O2 2O. Its of in a of of to In 400 of s of to to to to in to at of me is in it a to of to a in a to to of a is a is of of is 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 第 1 章 緒論 1 水溶膜的簡介 1 水溶膜的現(xiàn)狀及展望 1 水溶膜的主要制備方法 3 第 2 章 系統(tǒng)總體設(shè)計 2 烘道的設(shè)計 2 主體結(jié)構(gòu)材料的選擇 3 整體尺寸和布局 3 供熱系統(tǒng)的設(shè)計 5 鋼帶的設(shè)計 6 鋼帶性能的要求 6 鋼帶型號及尺寸的選擇 7 第 3 章 傳動裝置的設(shè)計及計算 8 鋼帶傳動 8 鋼帶傳動的設(shè)計計算 8 電動機及減速機的選用 13 動滾筒和托輥的設(shè)計與選用 14 軸承的選用與校核 21 鏈傳動 23 鏈條的設(shè)計 23 鏈輪的設(shè)計 24 鏈傳動的受力分析 27 第 4 章 主要附屬 裝置的設(shè)計與選用 28 刮刀設(shè)計 28 刀架的設(shè)計 29 調(diào)偏裝置的設(shè)計 30 熱風(fēng)回流裝置的設(shè)計 31 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 結(jié)論 32 參考文獻 33 致謝 34 附錄 35 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 1 章 緒論 1. 1 水溶膜的簡介 水溶膜的外觀和我們?nèi)粘＝佑|的普通薄膜看起來差不多，但兩者在性能上卻相差甚遠，大家都很清楚后者是白色污染的罪魁禍首，是一種很難降解的永久污染源。而水溶膜則恰恰相反，它很容易被降解，尤其是它能溶于水，也正因此而得名 水溶膜。水溶膜作為一種的綠色包裝材料 ,在歐美、日本等國被 廣泛用于水中使用產(chǎn)品的包裝 ,例如 ,農(nóng)藥、化肥、顏料、染料、清潔劑、水處理劑等。水溶膜的主要原料是聚乙烯醇(淀粉 ,其所有組分 (包括添加的助劑 )均為無毒的 C、 H、 O 化合物，溶于水后，降解成無毒無公害的最終產(chǎn)物 2O。 制膜過程中，各組分之間只發(fā)生物理溶解 ,改善其物理性能、力學(xué)性能、工藝性能及溶水性能 ,但不發(fā)生化學(xué)反應(yīng) ,不改變其化學(xué)性能，即：水溶膜從材料到生產(chǎn)成膜都是無毒無污染的 【 1】 。 因此，水溶膜完全可稱為是一種新穎的綠色包裝材料，且隨著人們環(huán)保意識的上升，其市場也必將越來越廣闊！ 溶膜的現(xiàn)狀及展望 目前國內(nèi)外市場生產(chǎn)銷售的水溶性薄膜主要有高溫型和低溫型 2種類型。主要應(yīng)用于在水中使用的產(chǎn)品的包裝、水轉(zhuǎn)移印刷、作為暫時性載體用于假發(fā)及刺繡的制作過程、用于種子帶、服裝及紡織品包裝、洗滌袋等。 目前國外生產(chǎn)廠家主要采用流涎法和吹塑法生產(chǎn)水溶性薄膜。主要是日本、美國、法國、韓國等生產(chǎn)銷售此類產(chǎn)品 ,如法國 司和美國 )公司 ,日本的合成化學(xué)公司等。國內(nèi)在上世紀 70年代上海塑料制品研究所、四川涪陵地區(qū)塑料三廠先后開 發(fā)了 膜的流涎法和吹塑法 ,但由于質(zhì)量差 ,能耗高 ,因而未能工業(yè)化生產(chǎn)。目前中科院北京塑料研究所正在研究開發(fā)吹塑法生產(chǎn)水溶膜 ,處于實驗室研究階段 ,還未投入實際生產(chǎn) 【 1】 。 我校包裝機械研究所在郝院長的帶領(lǐng)下，研究開發(fā)了一種水溶膜生產(chǎn)方法 鋼帶流研法，這種方法不僅生產(chǎn)效率較高，而且相比之下能耗也比較低，操作流程簡單，一條線僅需兩三個人就可以保證生產(chǎn)。正是因為具有這么多優(yōu)點，這種生產(chǎn)方法在國內(nèi)已經(jīng)取得了很大的市場，隨著技術(shù)的不斷改和成熟，我相信她必定會繼續(xù)得到不斷的推廣，為創(chuàng)造一個潔凈的地球作出一定的貢獻 ! 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 溶膜的主要制備方法 目前，制作水溶膜的方法并不是很多，歸納起來比較成熟的有以下幾種： 吹塑法生產(chǎn)水溶膜 吹塑法生產(chǎn)水溶膜主要以 主要原料 ,添加水及其它助劑通過擠出吹塑機吹塑成膜，類似于目前通用朔料薄膜的生產(chǎn)，這里不做過多介紹。 流涎法生產(chǎn)水溶膜 這種生產(chǎn)方法工藝與傳統(tǒng)的塑料薄膜成型工藝有所不同 ,它的工藝過程是 :采用先將原料制成固含量為 18% 20%的水溶性膠 ,然后將水溶性膠液通過管道堆聚在鋼帶表面，隨著鋼帶的傳動，固定于機架（鋼帶上部）上的刮刀將膠液均勻刮開，將其涂布于鋼帶表面，通過控制刮刀 與鋼帶間的縫隙來控制膜的厚度。隨著鋼帶的持續(xù)轉(zhuǎn)動，表面涂有水溶性膠液的鋼帶進入有較高溫度的烘道內(nèi)，膠液內(nèi)的水分蒸發(fā)至規(guī)定水分后 ,切邊、剝離、收卷，獲得成品膜，工藝流程圖如圖 2】 。 圖 溶膜生產(chǎn)工藝簡圖 本次設(shè)計就是針對這種方法，設(shè)計一條最高生產(chǎn)速度達 7m/所生產(chǎn)的膜的寬度為 400將該生產(chǎn)線命名為： 400型水溶膜流研成型機，通過以后章節(jié)將對其進行詳細的設(shè)計。 第 2 章 系統(tǒng)總體設(shè)計 道的設(shè)計 烘道，顧名思義就是起烘烤作用的通道，它是水溶膜成膜的 主要場所，為膠液的蒸發(fā)提供熱量，因此烘道應(yīng)當具備一下幾點特征：首先，烘道應(yīng)該具有一定的空間，為成膜提供一定的場所；其次，它應(yīng)該能夠提供足夠的熱量，而且應(yīng)該是可控的，這樣才能控制膠液蒸發(fā)成膜的速度；最后，既然烘道是一個能夠提供熱能的空間，那它買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 就必須有一定的保溫能力。當然，烘道作為系統(tǒng)的主要可視部分，不僅要有實用的堅實結(jié)構(gòu)，它還應(yīng)該具有優(yōu)美的外觀。 體結(jié)構(gòu)材料的選擇 烘道采用鋼架焊接結(jié)構(gòu)，主鋼架采用規(guī)格為 5050整個系統(tǒng)承載重量輕，且自重也較低，方鋼管的壁厚選為 側(cè) 邊豎直方向的立柱上需安裝可開拉的門，為了便于安裝門和與主鋼架焊接，側(cè)邊立柱選用 50100矩形鋼管，壁厚也選為 段材料，均采用手工下料，再用普通電弧焊機焊接。 焊接好的機架表面（除兩側(cè)邊裝門以外）均有蒙皮，且都是雙層的，這是因為里面要裝耐高溫保溫材料 玻璃纖維，位于鋼帶緊邊的下邊還有一層分隔層，將烘道分成兩個腔。蒙皮和分隔層都選用白鐵皮，采用鉚接的方法，鉚在機架上，白鐵皮的厚度選 1 體尺寸和布局 烘道的主要作用是為膠液干燥提供一個熱溫環(huán)境，涂布在鋼帶上的膠液，在烘道內(nèi)會有一個往還的過程，鋼帶在烘道內(nèi)往返運行的這段時間正是膠液成膜的過程。一般情況下水溶性膠液的含水量在 80左右，而成品膜的含水量在 17左右，當干膜溫度在 75左右，平均熱風(fēng)速度在 s 時，干膜時間的 t，一般需要 23里取 t 的中間值 t=算，生產(chǎn)速度 V 按設(shè)計要求最大速度 V=7m/算，則烘箱的最小長度 m 2L V t=慮到其它非穩(wěn)定因素，為了保證能安全持續(xù)生產(chǎn)，這里將烘道的長度1m。 由于烘道較長，為了便于運輸和安裝，將其分為前、中、后三段，其中前段將又分為兩部分，前面一部分主要裝有刀架、改向滾筒、流研口等，這部分是敞開的，后段則是密閉的烘道，兩段復(fù)合在一起，統(tǒng)稱機架前段，總長約為 中烘道的長度設(shè)計為 3m；中段和后段則均為純粹的烘道，長度均設(shè)計為 4m，那么整條線的長度L= 4=三段的排列方式是直線型，詳情請參看附錄圖 1。 由于要在烘道內(nèi)形成一個熱風(fēng)循環(huán)，所以將烘道分為上下兩個腔，鋼帶的緊邊在上腔運行，松邊在下腔運行，中間用 白鐵皮分隔開，熱風(fēng)從上腔進入，循環(huán)經(jīng)過下腔后，用抽風(fēng)機抽入上腔繼續(xù)循環(huán)，這樣即可形成熱風(fēng)循環(huán)，又能提高熱能利用率。 上腔的頂部均勻的開有四個熱風(fēng)入口，入口下端約 100設(shè)有熱風(fēng)分配篩，熱風(fēng)分配篩底面距離鋼帶約 200風(fēng)通過熱風(fēng)分配篩后，可以防止熱風(fēng)直接吹在膠液表面上。上腔除開有熱風(fēng)入口外，還均勻排布有電熱管，同樣電熱管距離鋼帶約200們可以直接加熱膠液，使整個系統(tǒng)的熱功率大為提高。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 上腔的高度 按下式求得： 200+100=300 下腔主要是鋼帶的松邊在里邊運行，為了防止松邊擦到底面，設(shè)計時要求松邊最低點離底面高度50m m，鋼帶的下垂量 h 可按式（ 算： h=a/2 （ 式中： a 滾筒的軸心距， 12000 求 3 5，計算時取大值 5 將數(shù)據(jù)代入上式可得： h=525下腔所需高度 dH h h r 下（ 式中： r 滾筒的半徑， r=250數(shù)據(jù)代入可得： 925計時將 000么烘道的整體高度 算： 3 H 下上（ 式中 :a 機架方鋼管的邊長， a=50數(shù)據(jù)代入上式可得： H=1450于機架的總體高度不高，不便于操作者的操作，因此在烘道下邊焊接有支腿，高度均為 150道的每段四個角各一個，共有 12個支腿。為了能夠在不太平整的地面上工作，每個支腿上都設(shè)有地腳螺釘，在一定范圍內(nèi)可調(diào)整生產(chǎn)線高度。 烘道在寬度方向的要求 :本條生產(chǎn)線在設(shè)計時要求能夠生產(chǎn) 400么所需滾筒的寬度30體計算過程見下一章），加上滾筒與兩邊機架的空隙余量15再加上機架結(jié)構(gòu)方鋼管的寬度 d=50機寬度算： zL=1d=800 （ 熱系統(tǒng)的設(shè)計 生產(chǎn)線的熱源主要有兩部分：帶有鼓風(fēng)機的熱風(fēng)箱、固定于烘道上腔的電熱管。 熱風(fēng)箱是本 系統(tǒng)的主要熱源和風(fēng)源，裝在整條線的上方，每段烘道均裝有一套，熱風(fēng)箱總體形狀呈長方體狀，其內(nèi)橫向裝有 3排，每排 12根電熱管，一端裝鼓風(fēng)機，另一端裝熱風(fēng)入口。為了保溫，熱風(fēng)箱的壁都是用白鐵皮做的雙層壁，夾層內(nèi)塞有保買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 溫材料。熱風(fēng)箱長度方向為 1080剖面圖是 400 400方形，夾層的寬度為50溫材料在此除具有保溫性能外，還應(yīng)具有耐高溫、不燃等性能，根據(jù)對其性能的要求，本處所選材料為玻璃纖維。 熱風(fēng)箱的外觀結(jié)構(gòu)如圖 中除去了兩頭的接頭）。 圖 風(fēng)箱結(jié)構(gòu)示意圖 熱風(fēng)從熱風(fēng) 箱吹出后，并不是直接吹在涂有膠液的鋼帶表面上，而是經(jīng)過一篩裝熱風(fēng)分配器后，進入烘道上腔的，這樣可以防止為成膜的膠液在強氣流的干擾下，產(chǎn)生波紋狀突起，熱風(fēng)分配篩外形如圖 1 2 3圖 風(fēng)分配篩 獨立電熱管，它們固定于烘道內(nèi)頂部，鋼帶緊邊的上方，是本系統(tǒng)的輔助熱源，不能提供熱風(fēng)，僅起到直接加熱膠液、加速膠液蒸發(fā)的作用。它們排布的較稀疏，每段烘道內(nèi)裝有 3 4根，采用吊架鉚接在頂板上 【 3】 ，如圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 2 圖 道內(nèi)電熱管固定方法 帶的設(shè)計 之所以把鋼帶的尺寸設(shè)計作為整體設(shè)計的一部分，就是應(yīng)為鋼帶在本系統(tǒng)中有這十分重要的作用，那么有關(guān)其尺寸及材料的選擇也是至關(guān)重要的。因此，下面單就鋼帶總體設(shè)就的要求作進一步的說明。 帶性能的要求 在本系統(tǒng)中鋼帶是靠一對滾筒帶動的，做類似平帶傳動的運動，其示意見圖 是動力轉(zhuǎn)動裝置，且一般是在高溫環(huán)境中，處于張緊狀態(tài)工作，因此這一環(huán)節(jié)的設(shè)計十分重要。 圖 帶傳動示意圖 首先，鋼帶作為膜的載體，其表面必須具有較 高的光潔度和抗膠液腐蝕的能力。鋼帶的光潔度決定膜的成膜質(zhì)量和剝離難易，抗膠液腐蝕的能力則影響鋼帶的使用壽命，因鋼帶工作時，要與膠液長時間接觸，因此鋼帶必須要有較高的抗腐蝕的能力。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 其次，鋼帶作為傳動裝置，其起到的作用類似于平帶傳動中的皮帶，必須具備一定的抗拉和抗彎強度，且長時間的工作于高溫環(huán)境中，還要有一定的耐高溫性質(zhì)。 此外，鋼帶是靠焊接連接成環(huán)的，焊接的質(zhì)量直接影響成膜的質(zhì)量和鋼帶的使用壽命，因此對鋼帶的焊接性能要求較高。 帶型號及尺寸的選擇 根據(jù)以上對鋼帶的性能的要求，本生產(chǎn)系統(tǒng)選擇鏡面 不銹鋼帶，既不會生銹，也具有較高的光潔度，且其強度也比較高。針對生產(chǎn)對鋼帶的要求，查機械手冊 【 4】 選擇型號為 1不銹鋼耐熱冷軋鋼帶，其力學(xué)性能見表 表 1銹鋼帶的力學(xué)性能 牌號 狀態(tài)符號 長率（ %） 1Y 960 1275 5（厚度 因鋼帶在系統(tǒng)中必須焊接成環(huán)形，且系統(tǒng)對焊接的質(zhì)量要求較高，為了便于焊接和增強鋼帶的使用壽命，鋼帶的厚度選為 1慮到制膜的寬度及切邊等因素，剛帶的寬度設(shè)計為 560帶的長度有兩部分組成，上下水平部分和繞在滾筒上的兩段半圓部分，因為兩滾筒的軸心距為 a=12000徑為 R=250據(jù)來自第 3 章），如圖 圖 筒半徑機軸心距 鋼帶的總長 L 2a 2 R ，代入數(shù)據(jù)可得 L=25570安裝鋼帶的滾筒在一定范圍內(nèi)是可調(diào)的，且鋼帶在安裝時存在一定的誤差，所以這個長度僅是一個大概數(shù)值，具體數(shù)值可在 25500選定，本文把 25600為計算數(shù)據(jù)，有關(guān)鋼帶的抗拉強度及抗彎強度校核在下一章有具體說明。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 3 章 傳動裝置的設(shè)計及計算 在本系統(tǒng)中，主動力來源于一個三相異步調(diào)頻變速電動機，其功率不是很大。動力將經(jīng)過三個傳動部分傳給滾筒，它們以次是：與電動機現(xiàn)串聯(lián)的減速機、鏈傳動、剛帶傳動，其中鋼帶的傳動至關(guān)重要。 本章將 對電動機的選用以及這三個傳動進行設(shè)計和說明，下面將對鋼帶傳動進行詳細的闡述。 帶傳動 采用鋼帶傳動是本系統(tǒng)一大特點，也是設(shè)計的難點，前面已經(jīng)說過，剛帶傳動既是傳動裝置，又是執(zhí)行機構(gòu)，雖然它類似平帶傳動，但又絕不能看成平帶傳動，剛帶傳動有許多新的、鋼帶傳動所獨有的特征，下面將對剛帶傳動做出具體的設(shè)計。 帶傳動的設(shè)計計算 鋼帶傳動中較為重要的部分就是一對傳動滾筒，滾筒的設(shè)計也就顯得至為重要。在這對滾筒中，位于機器后端的為牽動滾筒，即把動力從與之相連的動力源傳遞給鋼帶。前端的為改向滾筒，主要起 改向作用，鋼帶繞過其半周后改向 傳動類型與平帶傳動相似，其傳動簡圖如圖 圖 動滾筒類型 兩端的滾筒起到的作用和平帶傳動中的帶輪相類似，下面按照平帶傳動模型對其進行受力分析。首先，把該系統(tǒng)看成理想的帶傳動，即先忽略鋼帶的自重，求其個點的受力情況。下面用“逐 點計 算法” 計 算 鋼帶 各 點 的 張 力與阻力 【 5】 ，各點力的分布如圖 現(xiàn)在把鋼帶的受力理想化，將其分為緊邊繞入主動滾筒受力點 , 緊邊繞出改向滾筒受力點 ，松邊繞出 主動滾筒受力點， 松 邊繞入 主動滾筒受力點，緊邊與托輥接觸受力點共五處受力點，下面用“逐 點計 算法” 計 算 鋼帶 各 點 的 張 力與阻力。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 圖 帶受力逐 點計 算法 各點受力可用下列各式（ 達： 2 1 1 2S S W （ 3 2 2 3 W W （ 4 3 3 4S S W （ 式中：1S鋼帶松邊 繞 出主 動滾 筒 點 的 張 力， 2S鋼帶松邊 繞 入 改向滾筒點 的 張 力， 3S鋼帶緊邊 繞 出 改向滾筒點 的 張 力， 4S鋼帶緊邊 繞 入主 動滾 筒 點 的 張 力， 12W 鋼帶 松邊 運 行阻力， 23W鋼帶在 改向滾筒 上的阻力， 34W 鋼帶 緊邊 運 行阻力（與托 輥間 的摩擦力）， 剝離薄膜阻力，取 2N（實驗數(shù)據(jù)）。 將 上列各式合并得式（ 4 1 1 2 2 3 3 4 W W W W （ 由于薄膜自重可以忽略不 計 ，且 鋼帶松邊是自由傳動因而 120W 3 4 0W （ 式中 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 q 鋼帶 每米自重， kg/m; 0F 兩滾 筒中心距， M； 托 輥 阻力系 數(shù) ，取 為 改向 滾 筒阻力由式（ 計 算： 2 3 4W （ 式中： k 改向滾筒 阻力系 數(shù) ，由 于鋼帶 在 滾 筒上的包角接近 180，因此取 k = 上列各式整理可得式（ 4 1 0 4 q L k S W （ 主 動滾 筒 繞 入 點 和 繞 出 點 的受力必 須 符 合歐 拉公式（ ，鋼帶 才不 會 在 滾 筒上打滑， 41 e （ 式中： f 鋼帶 與 滾 筒 間 的摩擦系 數(shù) ，查表取 f = 鋼帶 在 滾 筒上的包角， = ； 將式 （ 式（ 立，可得式（ 01 1 WS e （ 1 （ 將數(shù)據(jù)代入以上各式可得 1S=S=1S=S=1 e 鋼帶 在主 動滾 筒上所需 圓 周力 算如式（ 4 1 4 1e c S W W （ ）（ 式中：41W 驅(qū)動滾 筒的阻力，單位為 通過式（ 算； 刀的阻力， 過實驗 可取 1W=（ 12S+S） （ 聯(lián) 立（ （ 式得 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 41e c S W 12（ 0 . 0 1 0 . 0 2 ） （ S + S ） 式41W=（ 12S+S）的計算中，取較大值 鋼帶 安 裝 并焊接好后，施加一定的 預(yù)緊 力 0F 使鋼帶張緊 ，鋼帶 在 滾 筒上 產(chǎn) 生 壓力 ，從而產(chǎn)生摩擦力。在理想狀態(tài)下 ，鋼帶 在不工作 時兩邊 拉力相等，都等于 0F ，且鋼帶兩邊都是張緊的，如 圖 示。 圖 帶在理想非工作狀態(tài)下示意圖 但在實際情況下，鋼帶的段受自重的影響有一定的下 垂，即鋼帶下段并不是水平繞進滾筒的，而是與水平面存在一個夾角 ，在實際操作中一般將 控制 3 5范圍內(nèi)，如圖 圖 帶實際工況示意圖 從圖中很容易看出，重力 的角度越小時，則鋼帶必須提供較大的力 平衡 了達到更高的安全系數(shù)，現(xiàn)取較小的角度 3對鋼帶進行如 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 圖 帶最低點受力分析 用正交分解法，可得式（ 002 （ 式中：0F鋼帶受拉內(nèi)應(yīng)力， N； 鋼帶繞如滾筒時與水平面的夾角，計算中取 3； 00qL 鋼帶下段的重力，可用式（ 得 。 00qL （ 式中： q 每米鋼帶的質(zhì)量 鋼帶下段的長度，近似等與兩滾筒的軸心距； g 重力加速度，取 10N。 聯(lián)立（ （ 式得： 00 2 （ 將 數(shù)據(jù)代入式（ 可得： 0 9 1 0 1 0 . 5 6 0 . 0 0 1 1 2 1 02 s i n 3 5072N 即鋼帶在不工作和工作時，都必須施加至少 5072N 的力，才能使鋼帶拉緊在規(guī)定的下垂角度范圍內(nèi)，且拉力 于鋼帶內(nèi)力，不對外做功，主要起拉緊鋼帶的作用。 當鋼帶工作時鋼帶的緊、松邊 受力應(yīng)在這個拉力的基礎(chǔ)上分別加上4S、1S，即 :緊邊拉力 223N，松邊拉力 166N，整條鋼帶所受最大拉力為鋼帶緊邊繞入滾筒處，即力 在用它鋼帶的抗拉強度 按式（ 行校核 【 6】 。 （ 式中： F 鋼帶所受的拉力； A 鋼帶的橫截面積。 把數(shù)值代入式（ 可得： b 表 2鋼帶的許用應(yīng)力 1 2 7 5 M P a ，可以看出 ，所以鋼帶的抗拉強度是安全。 鋼帶繞在滾筒上時要引起彎曲應(yīng)力，可設(shè)鋼帶的彎曲應(yīng)力為 b （單位為 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 在下一節(jié)的滾筒設(shè)計中將會將會對其進行校核計算。 動機和減速機的選用 在上一節(jié)中，我們已經(jīng)求出 鋼帶 在傳動過程中受力最大點在鋼帶緊邊繞入點，且在該點所 受 最 大力4S=面我們可以用式（ 求鋼帶在實際傳動中所需的功率 4 g V （ 式中 :g 重力加速度 ,這里取 10N/V 鋼帶的運行速度，這里取最大速度 7m/算，且計算時單位化為 m/s 將數(shù)據(jù)帶入式（ ： 18w 選擇電動機時，應(yīng)考慮到機械傳動中的功率損失、系統(tǒng)在啟動時有較大慣性，需較大的啟動功率以及電動機本身也存在一定的功率損失等情況，故所選電動機功率們間的關(guān)系可用式（ 示： dP= 式中： n 動力安全系數(shù)，可取 1 3，本系統(tǒng)計算時取 3 將數(shù)據(jù)帶入式（ 得： 4w 固所選電動機額定功率不能低于 54w，可適當選擇功率大點的電動機。查相關(guān)手冊選擇 7】 ，其詳細技術(shù)數(shù)據(jù)見表 表 所選電動機特征值 電機型號 極數(shù) 額定功率/步轉(zhuǎn)速/(r/滿載轉(zhuǎn)速/(r/額定轉(zhuǎn)矩/(kN/m) 質(zhì) 量/801 500 1390 7 在本系統(tǒng)中，電動機并不是直接將動力輸出的，而是與一個減速機串聯(lián)在一起，通過減速機減速 后再輸出到一個鏈傳動環(huán)節(jié)上，最終經(jīng)鏈傳動傳動到主動滾筒上，下面對減速機進行選擇： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 系統(tǒng)總傳動比 1 3 9 0 5 02 8 1dz 式中：在本系統(tǒng)中，鏈傳動的傳動比:1 （在以下章節(jié)有對其的相關(guān)設(shè)計），所以減速機的傳動比i =將其圓整為 17，結(jié)合電動機，查相關(guān)手冊，選用技術(shù)數(shù)據(jù)見表 表 所選減速機特征值 減速機型號 輸入轉(zhuǎn)速 /(r/公稱傳動比 i/(r/許用輸出轉(zhuǎn)矩 T/(500 17 傳動滾筒和托輥的設(shè)計與選用 在帶傳動中有大、小兩種滾筒，其中位于環(huán)形鋼帶兩端與平帶傳動中帶輪有類似作用的是一對大滾筒，其中位于機器后端的是主動輪，前端的是改向輪。托輥在剛帶傳動中 其托承作用，它們均勻排布在環(huán)形鋼帶緊邊的下面。在上一節(jié)的圖 3有標示，圖中小圓代表托輥，但其個說并不代表實際數(shù)目，僅起示意作用。 現(xiàn)在對主動滾筒進行設(shè)計 【 8】 ，滾筒主要包括圓筒型外緣，兩端的輻板和中間軸組成，其輪廓結(jié)構(gòu)如圖 圖 動滾筒結(jié)構(gòu)示意圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 在本設(shè)計中，滾筒外緣和輻板的材質(zhì)均選用優(yōu)質(zhì)碳素鋼 用應(yīng)力 25 6 /N m m ；中心軸選用 45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，許用應(yīng)力 24 0 6 6 /N m m 。查相關(guān)資料，滾筒 的輻板和外緣可選用 8板焊接，考慮到本系統(tǒng)屬于低速輕載運行系統(tǒng)，為了減輕自重和節(jié)約成本，滾筒結(jié)構(gòu)鋼板不必選的太厚，選 10板材，采用焊接結(jié)構(gòu)，可完全滿足系統(tǒng)需求。 滾筒的直徑：為了保證鋼帶在滾筒上順利的繞行，鋼帶不會發(fā)生彎曲應(yīng)力破壞，滾筒應(yīng)有一個最小極限半徑。滾筒直徑愈大，愈有利于鋼帶的傳動，但受機器本身的限制，和從節(jié)約成本出發(fā)，滾筒的最大直徑應(yīng)有一定的限制，所以滾筒的直徑應(yīng)選擇一個適當?shù)臄?shù)值。 根據(jù)鋼帶的屈服極限和彈性模量，可以按式（ 算 滾 筒的最小直 徑 ： （ 式中： E 鋼帶 的 彈 性模量，大小 為 206 310 h 鋼帶 的厚度，大小 為 1 b 鋼帶 的彎曲應(yīng)力極限，大小 為 548代入 數(shù) 據(jù)可算得： 376結(jié)合表 3滾筒的直徑 D=500樣按鋼帶最大彎曲應(yīng)力極限設(shè)計，再結(jié)合表 出的滾筒最小直徑，這樣從表中按鋼帶使用壽命選出滾筒，那么鋼帶是否能滿足彎曲極限應(yīng)力的要求，就無需校核了。即所選滾筒在滿足鋼帶的彎曲應(yīng)力極限的同時，又能滿足 整個系統(tǒng)的使用壽命。 表 見滾筒直徑對鋼帶使用壽命的影響 帶輪直徑 /鋼帶厚度（ d/t） 鋼帶使用壽命（循環(huán)次數(shù)） 625/1 1000000 400/1 500000 333/1 165000 200/1 85000 滾筒的長度：鋼帶的寬度60鋼帶在傳動過程中很容易產(chǎn)生跑偏，滾筒作為帶動鋼帶的主要機構(gòu)，滾筒的兩邊必須為鋼帶留有一定的余量11 y L=35筒和機架間也必須留有一定的運轉(zhuǎn)余量225結(jié)合整機設(shè)計寬度00構(gòu)方鋼管的寬度 d=50滾筒的寬度式（ 解： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 ( )g z d L （ 或 12g d L（ 將數(shù)據(jù)帶入上任一式中可得： 630gL 滾筒兩端的輻板并不是位于滾筒圓筒型外緣的頂部，而是與外緣的兩端面存在一定的距離 b， b 取 20圖 示，這樣做不僅外 型美觀，而且對外緣起到一定的加強作用。 圖 筒凸緣尺寸 中心軸的設(shè)計，安裝在主動滾筒的中心軸上的零部件有：輸入動力的鏈輪、起承托作用的軸承，滾筒本身，因此可將軸設(shè)計成階梯軸?，F(xiàn)在，先初步估算軸的最小直徑知加載在滾筒軸上的功率0P（為了設(shè)計的安全，這里把電動機的功率看成無損失的輸出，即計算時0滾筒的轉(zhuǎn)速 n。 =28r/取軸的材料為經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的 45 號鋼。 傳動軸的最小直徑定， 03m 0 式中：0算時取用 112； 0 將數(shù)據(jù)代入式（ 得： 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 由于系統(tǒng)在工作時對滾筒中心軸的撓度要求較高，軸剛性的好壞將直接影響到成膜質(zhì)量，故一般將軸的直徑設(shè)計的比較大。 中心軸的結(jié)構(gòu)如圖 示：軸的最小直徑出現(xiàn)在大鏈輪的安裝處，即圖中段，這里可將最小直徑10后面內(nèi)容可知，這里1最大允許輪轂直徑的要求），查表 知鏈輪的輪轂長度為 56合鏈輪輪轂長度和其它因素，將此段長度設(shè)計為 58因本段要安裝鏈輪，且鏈輪與軸采用鍵連接，故本段開有一鍵槽，查相關(guān)設(shè)計手冊，鍵槽的尺寸為 4 12 50，即：深為 4為12度為 54滾筒受到的扭矩較小，此處鍵的強度不需校核； 圖 心軸的結(jié)構(gòu)尺寸示意圖 緊接著是安裝軸承的軸頸，圖中所示段，此段直徑結(jié)合前一段軸的直徑和軸承內(nèi)徑，將其設(shè)計為 50合機架的寬度和軸承套的長度，將長度設(shè)計為 50中段 軸頸上安裝滾筒輻板而且還要讓滾筒端面與機架保持一定的間隔，結(jié)合前段的直徑，將本段的直徑設(shè)計為 56滾筒兩端部留有 20機架的間隔為 35輻板本身厚度為 10以將本段長度設(shè)計為 65挨著的段是軸位于兩輻板間的部分，結(jié)合前段，將本段的直徑設(shè)計為 60度結(jié)合滾筒長度設(shè)計為 570接著的段與段相同，段與段相同。 中心軸的校核 滾筒中心軸在工作時，除了受到鋼帶拉力之外（通過滾筒的輻板傳遞到軸上），還受到鏈傳動的壓軸力和滾筒自重的影響 【 9】 。 現(xiàn)在把中心軸理想化 成一根光桿，可得其按照水平和豎直方向進行受力分析的受力分析圖 中重力和鋼帶對滾筒的拉力都已經(jīng)分解到輻板的支點處。 圖 心軸受力分布圖 滾筒的自重可按式 (算 : 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 29 2 ( / 2 ) 1 0G g d l d （ 式中： g 重力加速度，取 10N/ d 滾筒直徑； l 滾筒長度； 滾筒材料的密度，取 79003m 。 將數(shù)據(jù)帶入式（ 得： G=348N 將重力 1G2G 174N 鋼帶對滾筒的拉力：緊邊、松邊拉力jF、分別按式（ （ 求： 04 S g(01 S g(式中：0F 拉緊鋼帶所需內(nèi)力； 1S 鋼帶工作時松邊的拉力； 2S 鋼帶工作時緊 邊的拉力。 將數(shù)據(jù)帶入上式可得： 226N；168N。 因此滾