DF300多層紙復合機組滾壓牽引部分設計

1、 畢業(yè)設計說明書 第51頁df-300多層紙復合機滾壓牽引部分設計1 緒論11課題的來源，目的，意義1.1.1課題的提出我國復合機工業(yè)是改革開放以后發(fā)展起來的，由于起步較晚，大部分設備和產(chǎn)品都是通過引進設備消化吸收研制出來的，行業(yè)從無到有，從小到大，逐漸發(fā)展起來。隨著我國工業(yè)的迅速發(fā)展，我國的機械滾壓牽引行業(yè)取得了世人矚目的進步，產(chǎn)品品種的數(shù)量不斷增加,復合機成為直接為提高人民生活質(zhì)量服務新興行業(yè)，成為我國機械工業(yè)的產(chǎn)業(yè)之一，基本上能生產(chǎn)出滿足需要的各種各樣的產(chǎn)品，并正在不斷努力提高、縮小與國外先進水平、先進技術、先進設備的差距。在全行業(yè)廣大企業(yè)、科研單位技術人員及行業(yè)工作者的共同努力下，新產(chǎn)

2、品，新技術日益涌現(xiàn)并轉化為生產(chǎn)力。復合機的廣義定義，是將兩層或兩層以上相同或不同的材料如布和布.布和紙.布和人造革以及各種塑料、橡膠片材卷材把它們加熱到溶化、半溶化狀態(tài)或者用一種特制粘合劑復合為一體的機械。 目前互聯(lián)網(wǎng)上的復合機搜索經(jīng)過大部分是帶復印功能的數(shù)碼復合機，因為數(shù)碼復印件也是具備了復合功能，數(shù)碼復印件是較為廣泛的辦公設備，所以在搜索復合機的時候，數(shù)碼復印件的搜索結果較多。一般說的復合機是指家紡、服裝、家具、汽車內(nèi)飾及其它相關產(chǎn)業(yè)中一種復合設備，主要用于各類布料、皮革、膜、紙、海綿等二層或多層的貼合生產(chǎn)工藝。具體又分為有膠復合和無膠復合，有膠復合又分為水膠、pu油膠、熱熔膠等，無膠復合

3、工藝多為材料之間直接熱壓粘合或用火焰燃燒復合。目前，復合機國家標準已實施。 用途： （1）.應用在流延膜、透氣膜與無紡布等材料上膠貼合。適用于嬰兒紙尿褲，醫(yī)用防護服，食品干燥劑包裝袋等行業(yè)產(chǎn)品 （2）.應用在無紡布等材料上膠復合（貼合）和分切加工。適用于家用空氣凈化器、汽車空氣凈化器、空調(diào)、冰箱等配套濾材加工。我國復合機工業(yè)通過采用吸收前人經(jīng)驗和吸收國外先進技術，在標準水平、設計制造和產(chǎn)品質(zhì)量方面都有了較大的提高，一些企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量達到了或接近國外同類機器的先進水平，這些企業(yè)采用先進的企業(yè)管理體系和質(zhì)量保證體系，不斷改善和提高產(chǎn)品的質(zhì)量，以質(zhì)量和售后服務為企業(yè)的命脈，解決了用戶的后顧之憂。隨著

4、國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，國內(nèi)市場對復合機機械產(chǎn)品的需求量與日俱增，年產(chǎn)量也逐年提高，復合機企業(yè)數(shù)量越來越多，市場競爭日趨激烈，從過去靜靜短缺的賣方市場轉變?yōu)橘I方市場。因此產(chǎn)品在技術、性能、價格上的競爭更為激烈。消費者對產(chǎn)品質(zhì)量以及安全性、經(jīng)濟性、可靠性的要求也越來越高。鑒于安全性，可靠性和成大批量的要求，我們研制開發(fā)了這一套df-300多層紙復合機組。此次設計就是為了解決復合機滾壓牽引問題而作的，在大部分的機械中都存在著滾壓牽引問題。如果問題嚴重的話，不僅是資源的浪費，同時，也會造成經(jīng)濟浪費，對人、環(huán)境都是不利的。因此，滾壓牽引一直是機械中不可忽的問題，不但帶來經(jīng)濟損失，還會使生產(chǎn)環(huán)境惡化，給工人

5、的身心健康帶來隱患，而且會直接影響到工廠的生產(chǎn)、盈利。所以研滾壓牽引問題是很重要的。不僅可以節(jié)約能源，還可以提高效率。我們的課題就是在這樣的情況下產(chǎn)生的。1.1.1.1 滾壓牽引方法(1):干式復合法干式復合法也叫干法層壓復合，其工藝過程是：在基礎薄膜(強度較大的復合基層材料)上涂上溶劑型粘合劑，經(jīng)過熱烘道使粘合層材料上粘合劑中的溶劑完全揮發(fā)，再與第二層基材經(jīng)加溫加壓復合，這種復合不僅適合塑料薄膜之間的復合(如聚丙烯與聚乙烯、聚酯與聚乙烯、尼龍與聚乙烯等的復合)，也適合塑料薄膜與鋁箔、紙張之間的復合(如雙向拉伸聚丙烯，鋁箔與聚乙烯三層復合，玻璃紙、鋁箔與聚乙烯三層復合等)。干式復合法采用的粘合

6、劑是用揮發(fā)性較強的有機溶劑制備的，其軟化點溫度應不影響薄膜性質(zhì)，并且具有良好的粘合性能，再加熱時也不會剝離。該法是生產(chǎn)鋁箔復合包裝材料中最常用的方法。其復合材料廣泛用于巧克力、香煙、藥品及蒸煮食品的包裝。(2);濕式復合法濕式復合法也叫濕法層壓復合， 其工藝過程是：第一層基材(如塑料薄膜、鋁箔等)表面涂布水溶性或水乳性粘合劑，在濕潤狀態(tài)下即與第二層基材(如紙、玻璃紙等)一起通過復合裝置進行擠壓復合，然后再通過熱烘道滾壓牽引除去溶劑，使兩層基材復合在一起。這種工藝所使用的粘合劑多為以水為溶劑韻粘膠液或乳化液，主要有聚乙烯醇、硅酸鈉、淀粉、聚醋酸乙烯、乙烯一醋酸乙烯共聚物、聚丙稀酸酯、天然樹脂等。

7、由于濕法復合所用粘合劑具有水溶性， 因此它的基材至少有一層應當是紙或干法紙或玻璃紙，且不能被水浸濕而引起變形。(3):擠出復合法擠出復合是將熱塑性材料如pp、pe等，在擠出機內(nèi)熔融后，擠入平口模成片狀熱融薄膜作為粘合劑，這種熱融薄膜是被拉伸到規(guī)定的厚度，再與另外的基材一起，在由金屬冷卻輥和包膠輥組合的擠壓裝置進行復合完成。此法工藝簡單，無需粘合劑，但加工材料中必須有一個是塑料(樹脂)，否則難以成型。(4):熱熔復合法此法是將熱熔融粘合劑加熱熔解成流動狀態(tài)后涂復，并立即壓粘其他薄膜以進行復合。與干式復合和濕式復合相比，其優(yōu)點是無需熱烘道干燥，復合時間短，節(jié)省能源，成本低，并且無溶劑公害。適用于紙

8、、塑料和鋁箔等復合。熱熔法可采取以下三種加工方式完成復合作業(yè)：第一種是簾流復合，是把熱熔物用泵從儲料槽輸送到“模頭”(縫寬約05mm以下)，經(jīng)空氣加工形成熱融物的均勻簾流，再與基材復合，可以多次進行。第二種是縫模復合， 熱融物經(jīng)過縫模器的“口模”， 直接噴射到背輥上(面上覆有基材)，依據(jù)材料品種的不同用途而掌握其涂布量。第三種是輥式復合，所采用的輥式涂布機與造紙工業(yè)的涂布機大體相同，1.1.1.2 復合機分類(1):雙膠復合機：用途：該機適用于面料、無紡布、海綿等織物表面上膠復合。 特點：采用雙漿槽，可以兩層面料同時上膠，提高粘合牢度。 (2):膠點轉移復合機：用途：該機適用于紡織品、無紡織品

9、、透氣膜等織物之間復合。 特點：采用膠點轉移及噴膠方法將膠水均勻轉移到里布上，或薄膜上，然后與面布進行復合。 (3):火焰復合機用途：適用于海綿與其它紡織品及無紡制品的復合。 特點：采用于阻燃海綿作粘合原料，無需膠水。經(jīng)過火焰噴射使之溶化粘合，尤其適用于毛絨、鹿皮絨的粘合，具有環(huán)保、手感好、耐水洗等特點。 (4):網(wǎng)帶復合機用途：該機適用海綿、布類、eva、人革及無紡布等上膠復合。采用耐高溫網(wǎng)帶壓著，提高貼合平整性，提高產(chǎn)品的粘合力，同時占地少。本機采用變頻同步控制，實現(xiàn)復合主烘筒出布與復合收卷同步工作，使用更加方便。 特點：采用耐高溫網(wǎng)帶壓著，提高產(chǎn)品的貼合平整度及粘合力，操作方便。 (5)

10、:噴膠復合機用途：該機適用于紡織品、無紡織品等織物之間復合。 (6):噴膠復合機特點：采用噴膠方法將膠水均勻轉移到里布上，然后與面布進行復合。1.1.1.3 滾壓牽引機構理論依據(jù)牽引滾壓部分的結構如圖1所示主牽引輥經(jīng)鏈傳動隨電機以恒定的速度轉動，氣壓缸通過弧形杠桿驅動滾壓輥，把復合紙緊壓在主牽引輥上，滾壓輥依靠摩擦力隨主牽引輥一起轉動單層紙上膠復合后，經(jīng)導紙桿進人主滾壓輥牽引部分(紙的走向為：導紙桿一上滾壓輥一主牽引輥一下滾壓輥一導紙桿)，最后由導紙桿把復合紙引送到切紙部分。我們的生產(chǎn)線有以下幾部分組成：印刷、上紙、涂膠、烘干、牽引滾壓、裁紙、接紙、總體布局等，共有八人設計，每人負責一部分的設

11、計。我們的生產(chǎn)任務是按法定工作日，每日單班計算產(chǎn)量，年產(chǎn)量為300萬米。這樣的年產(chǎn)量可以緩解一下市場的需求壓力。而我負責滾壓牽引部分的設計1.1.2課題的來源本課題是橫向來源“df-300多層紙復合機組”的滾壓牽引部分。主要工作是滾壓牽引部分的研究。1.1.3課題的研究目的本項目研制的滾壓牽引技術適用于生產(chǎn)各種厚度的紙墊用紙。我們所研制的這套df-300多層紙復合機組技術可以降低勞動強度，提高自動化程度，以解決新型用紙生產(chǎn)效率太低的問題1.2 造紙行業(yè)行情與發(fā)展1.2.1 造紙機械行業(yè)概況造紙機械通常包括制漿、造紙、完成等專用設備，以及電氣傳動、自動化、計算機控制、環(huán)保等通用設備。造紙機械行業(yè)

12、是專業(yè)性非常強的行業(yè)，同時造紙機械涉及的技術領域又比較廣，如機械、化工、材料、防腐、壓力容器、自動控制等。我國巨大的紙張需求為造紙機械提供了廣闊的發(fā)展空間。根據(jù)預測，我國“十一五”計劃末，紙和紙板產(chǎn)量將達8500萬噸，新增產(chǎn)量將達5001000萬噸，按目前我國造紙機械行業(yè)所能提供的生產(chǎn)能力，僅能滿足不到1/3的國內(nèi)市場需求。據(jù)統(tǒng)計，1995年，造紙企業(yè)10萬噸以上規(guī)模僅16家；到2005年，增加到了90家，其工廠所需設備基本都依賴于國外的進口設備。我國造紙機械企業(yè)的發(fā)展卻很慢，難以滿足國內(nèi)造紙行業(yè)的需求。國內(nèi)造紙行業(yè)發(fā)展不平衡，國內(nèi)造紙廠對造紙機械的選擇主要依據(jù)是價格、技術、可靠性、售后服務等

13、方面。資金較為充裕的企業(yè)，如外商獨資、合資或享受國家貼息貸款的企業(yè)，對造紙機械及紙張產(chǎn)品的要求較高，因此，這類企業(yè)往往選擇全部或部分關鍵設備進口。對這部分客戶，目前國內(nèi)造紙機械生產(chǎn)廠家還難滿足其要求，只能在大宗產(chǎn)品(如紙板等)方面有部分國產(chǎn)化設備。但這一部分企業(yè)只是少數(shù)，真正大多數(shù)的是改革開放以后發(fā)展起來的民營企業(yè)或股份制企業(yè)。它們當中的一部分雖然有一定資金實力，但對進口設備的價格，以及過大規(guī)模的投資都有力不從心的感覺，而對產(chǎn)品質(zhì)量的要求又較高，因此，它們是國產(chǎn)造紙機械發(fā)展的直接促進者。另外一部分則仍然在低水平上生產(chǎn)，雖然也想有技改的打算，但資金、管理、技術等方面的限制使其裹足不前，極具發(fā)展?jié)?/p>

14、力。國內(nèi)造紙機械行業(yè)取得了很大的進步，尤其是最近15年，有一些其它行業(yè)如航空、造船等參與造紙機械的生產(chǎn)，產(chǎn)品的技術水平、新產(chǎn)品開發(fā)、單機規(guī)模也有了很大的提高。出現(xiàn)了不少民營股份制企業(yè)，其中一些企業(yè)對提高產(chǎn)品技術水平、開發(fā)新產(chǎn)品具有很高的熱情。但這個行業(yè)的基本局沒有大的變化，主要表現(xiàn)為產(chǎn)品趨同，缺乏特色；過度競爭，利潤微?。划a(chǎn)品性能不穩(wěn)定，技術水平偏低。這些特點說明了我國造紙機械行業(yè)目前仍需要很大程度上的發(fā)展，一方面低檔產(chǎn)品生產(chǎn)過剩，競爭激烈、利潤下降；另一方面，對高檔產(chǎn)品的需求又難以勝任。產(chǎn)生問題的原因主要有以下幾點：1.資金短缺、缺乏投資。造紙行業(yè)的發(fā)展吸引了大量的資金，如外資、國家貼息貸款

15、、民間資本等。然而造紙機械行業(yè)吸收的外資很少，民間資本的投入更少。2.產(chǎn)品趨同，缺乏特色。生產(chǎn)的產(chǎn)品技術含量低，導致價格競爭，利潤下降，企業(yè)發(fā)展缺乏后勁。3.國內(nèi)較大的造紙企業(yè)，對國產(chǎn)設備普遍不認同，依賴進口設備，使國內(nèi)有實力的造紙機械廠的產(chǎn)品難以擴大銷路。4.人才參差不齊。自主開發(fā)產(chǎn)品和創(chuàng)新的能力，甚至消化吸收國外同類產(chǎn)品的能力都很弱。5.到目前為止，造紙機械技術取得的進步，幾乎都是仿制國外產(chǎn)品，極少有自主知識產(chǎn)權的產(chǎn)品。1.2.2造紙機械行業(yè)發(fā)展對策（1）、體制、資金問題國產(chǎn)造紙機械的發(fā)展首先缺乏資金，而資金缺乏又與企業(yè)運行體制有很大關系。目前，在國內(nèi)造紙機械市場上，最為活躍的、發(fā)展較快的

16、幾乎都是民營企業(yè)或股份制企業(yè)。國有或集體企業(yè)應加快股份制改造，盡量明晰產(chǎn)權關系，使各個企業(yè)在市場上有平等、公平競爭的機會。使真正在管理上、技術上、營銷及服務上有過人之處的企業(yè)盡快脫穎而出，早日完成資本的積累，為進一步發(fā)展打下堅實的基礎。建立一個規(guī)范的市場，使經(jīng)營好的企業(yè)得到發(fā)展，經(jīng)營不好的企業(yè)被淘汰是行業(yè)及行政管理部門一項緊迫的任務。應研究、制定相關的市場游戲規(guī)則，逐步形成以技術標準、法規(guī)等技術、經(jīng)濟壁壘為主的市場管理體系。企業(yè)產(chǎn)權明晰了，市場游戲規(guī)則建立了，企業(yè)發(fā)展就能走向良性循環(huán)。這時候，國產(chǎn)造紙機械發(fā)展的資金問題才能真正落實，而且得到有計劃的長期投入。造紙機械的發(fā)展不可能長期依靠國家的投

17、資和貸款，這只能是治標而不治本。依靠企業(yè)自身的力量逐步投入是一個方面，但可能比較緩慢。如果國產(chǎn)設備在市場前景、運行機制、規(guī)范程度上能夠吸引發(fā)展資金，那么民間資金或者外資都是應該利用的。（2）、技術、人才問題國內(nèi)造紙機械行業(yè)所需的技術和管理人才對該行業(yè)的發(fā)展起很大的作用，尤其是企業(yè)上規(guī)模，產(chǎn)品上檔次以后，對技術和管理人才的要求會更高。目前國內(nèi)的現(xiàn)狀是許多企業(yè)技術人員配具不齊，層次不高，難以勝任技術水平較高的產(chǎn)品的開發(fā)和服務、優(yōu)化產(chǎn)品的結構和性能。許多企業(yè)的技術人員都是以前做低檔產(chǎn)品時成長起來的，當產(chǎn)品的性能和速度提高以后，以前的許多知識和經(jīng)驗需要更新和積累。企業(yè)的人才培養(yǎng)主要依靠自己，因為造紙機

18、械技術需有深厚的相關理論和技能，有很強的專業(yè)性、工藝性，還需要不斷積累經(jīng)驗。這也要求技術人員首先要有較高的層次，其次要在實踐中不斷探索和總結。（3）、拓展國際市場拓展國際市場是兩個方面：一是尋求與國際大公司合作，為其部分配套；二是開拓發(fā)展中國家市場，成套出口。通過與大公司合作，可以積累許多管理、制造方面的經(jīng)驗，獲取一些有益的知識和信息，充分利用國外的管理、資金、技術等優(yōu)勢。同時，也可能有一定的資本積累，為進一步發(fā)展打下基礎。開拓發(fā)展中國家市場，是因為我國造紙機械在規(guī)模、價格、技術上有優(yōu)勢，比較適合于該市場的需求，可為國產(chǎn)造紙機械尋求更大的市場空間，可進一步完成資本的積累。（4）、尋求準確市場定

19、位，加強分工合作目前國內(nèi)大部分造紙機械企業(yè)都有大而全或小而全的弊端，造成產(chǎn)品雷同，價格過度競爭，質(zhì)量、性能參差不齊且不穩(wěn)定，生產(chǎn)成本難以降低。目前造紙行業(yè)正處在一個上檔次、上規(guī)模的發(fā)展時期，這對造紙機械行業(yè)同樣是一個調(diào)整行業(yè)分工，甚至資產(chǎn)重組，重新尋求市場定位的大好時機。因為不是少數(shù)企業(yè)，甚至可以說大部分企業(yè)都不能滿足現(xiàn)階段造紙廠商對機械產(chǎn)品在技術、質(zhì)量、精度、調(diào)試，甚至加工周期等方面的要求。2 對本課題的總體設計2.1 總體思路 總體設計思路：在驅動電機的驅動下，通過鏈子傳動使牽引滾子轉動；滾壓滾子通過氣壓缸提供壓力把防滲漏技術紙緊壓在牽引輥上，并隨著牽引滾一起轉動，同時要保持牽引滾一定的溫

20、度，使防滲漏技術紙保持干燥狀態(tài)。上述各主要單元相互依靠機械和氣壓傳動，電器配合。以提高滾壓牽引技術切紙效率，降低成本。 機組的滾壓牽引部分設計分三大部分：第一部分：主牽引滾壓部分，有氣壓缸作用下滾壓部分和鏈子作用下主牽引輪的恒溫轉動部分。第二部分：輔助牽引滾壓部分，有氣壓缸作用下滾壓部分和鏈子作用下牽引輪的轉動部分。第三部分：防止紙帶走偏部分，由氣壓缸，光電元件，導輪，傳感器等部件組成。工作方式有兩種：主動和輔助聯(lián)合牽引滾壓和單獨一套滾壓牽引裝置。 主動和輔助聯(lián)合牽引滾壓方式工作原理：紙帶在上膠后進行一次滾壓牽引，在烘干后再加一次滾壓牽引，在切紙之前再加一次總的滾壓牽引。單獨一套滾壓牽引裝置方

21、式工作原理：只在在切紙之前加一次總的滾壓牽引。2.2 詳細設計2.2.1 方案一：紙帶在上膠后進行一次滾壓牽引，這時我們把氣缸垂直向下，通過氣缸的壓力壓緊紙帶，使他緊靠牽引輪上，使膠更可靠的和紙帶融合在一起，牽引輪在鏈子的帶動下保持紙帶恒定的速度，這樣的輔助牽引滾壓設置要每隔。米安置一套，以保證紙帶的受力均勻。在烘干后再加滾壓牽引，這種設置和前面結構一樣，也是保證紙帶受力均勻在切紙之前再加一次總的滾壓牽引。在烘干后，即在切紙前，我們在這設置了主牽引滾引裝置，主牽引輪在鏈子的帶動下勻速轉動，為了增加摩擦力，我們在主牽引輪的光滑鋼表面是加一層橡膠。為了保證輥子的外表溫度為度左右，以保證前面的烘干程

22、度，我們在主牽引輪的里面通入熱油?？紤]到前面的軸承輥子等綜合摩擦力，我們在這里安置了最大的牽引部分，在牽引輪的上下表面分別設置了一個滾壓輥子，并且在每個滾壓輥上的兩頭安置一對壓緊氣缸，通過杠桿的作用，把壓力作用在牽引輥上，依靠摩擦力的作用牽引輥拖動紙帶以一定的速度前進。在前進過程中，為了防止紙帶的走偏，我們在烘干過程中設置了糾偏裝置，糾偏裝置在紙帶的上方安置了一對并排放置的光電元件，兩個光電元件左右相差厘米，在光電元件的后頭設置了一套糾偏的機械裝置，以氣壓缸為驅動裝置，氣壓缸通過接受光電元件的控制信號，推動支架前后擺動，又有杠桿在支架的支撐下帶動紙帶輪左右擺動才進而實現(xiàn)對紙帶的糾偏。2.2.2

23、 方案二：考慮到機構的簡潔性，我們只在上膠和烘干都完后，在切紙機構的前部只設置一套牽引滾壓裝置。主牽引輪在鏈子的帶動下勻速轉動，為了增加摩擦力，我們在主牽引輪的光滑鋼表面是加一層橡膠。為了保證輥子的外表溫度為度左右，以保證前面的烘干程度，我們在主牽引輪的里面通入熱油。考慮到前面的軸承輥子等綜合摩擦力，我們在這里安置了最大的牽引部分，在牽引輪的上下表面分別設置了一個滾壓輥子，并且在每個滾壓輥上的兩頭安置一對壓緊氣缸，通過杠桿的作用，把壓力作用在牽引輥上，依靠摩擦力的作用牽引輥拖動紙帶以一定的速度前進。在前進過程中，為了防止紙帶的走偏，我們同樣在烘干過程中設置了糾偏裝置，糾偏裝置在紙帶的上方安置了

24、一隊并排放置的光電元件，兩個光電元件左右相差厘米，在光電元件的后頭設置了一套糾偏的機械裝置，以氣壓缸為驅動裝置，氣壓缸通過接受光電元件的控制信號，推動支架前后擺動，又有杠桿在支架的支撐下帶動紙帶輪左右擺動才進而實現(xiàn)對紙帶的糾偏。2.3 方案的比較：第二種方案在紙帶韌性，強度足夠的情況，也可以作為一種方案，并且這種方案結構簡單；但我們所設計的機組是可以對不同層次的紙帶進行加工的，所以當紙帶比較薄時，或者韌性和強度不足的情況下，紙帶就可能發(fā)生變形扭曲，甚至發(fā)生拉斷，并且在上膠后如果不立即加一道滾壓牽引裝置。第一種方案恰好解決了上述諸類問題，所以我們選用了第一種方案。3電動滾筒的設計3.1電動滾筒功

25、率的確定3.1.1滾筒圓周電動力的計算由 f=f1+f2+f3+f4+f5f1：由于中間軸重量產(chǎn)生的摩擦阻力之和f2：紙捆滾筒產(chǎn)生的摩擦阻力f3：滾筒重量產(chǎn)生的摩擦阻力之和f4：滾筒內(nèi)由于油的重量產(chǎn)生的摩擦阻力之和f5：氣缸壓力產(chǎn)生的摩擦阻力之和按要求我們選用三紙捆，每個紙捆的重量為200kg。所以全部紙捆的重量為600kg。c：滾動軸承的模擬摩擦系數(shù)，取c=0025所以 f1=cmg=0025x3x200x981=14715n根據(jù)切紙機組的工作要求，擬訂每隔15m處設置對滾壓牽引錕子。考慮到整個流水生產(chǎn)線的要求，又考慮到上肢部分和烘干部分的所需要的滾壓牽引的數(shù)量，擬定錕壓牽引共計10對，即2

26、0個。主動錕選直徑為400mm，內(nèi)臂厚15mm，滾壓錕直徑選為300mm，內(nèi)臂厚15mm，錕子長度為15mm。所以：由于每個錕子重量產(chǎn)生的摩擦阻力為f：f=cmg=cgx9。4110=0。0259。81 94110=627728所以由于滾子總重量產(chǎn)生的摩擦阻力之和：f2=20f=2062。7728=1255456按照工作要求，我們需選用內(nèi)徑為80mm的雙作用緩沖氣缸，其壓力選用 4x10 pa 每個壓錕要用2個壓力氣缸，共用20個氣缸。每個氣缸產(chǎn)生的壓力產(chǎn)生的摩擦阻力f=cf=00250080410/4=12265625n所有氣缸產(chǎn)生的摩擦阻力之和f4=20f=201226525=245312

27、5n按照工作要求，要保證主牽引錕保持140度的恒溫，所以主牽引錕內(nèi)充入熱油。由于熱油產(chǎn)生的摩擦阻力之和：f3= cmg=0025x981 (037-008)150810=301488n由于中間軸產(chǎn)生的總重量：f5=20cmg=20002500894110981=231888n所以：電動滾筒圓周力：f=f1+f2+f3+f4+f5=14715+125546+301488+2453125+231888=41177718n3.1.2 電動滾筒功率的計算p= fvv：圓筒表面線速度按照工作要求，我們每年生產(chǎn)產(chǎn)量為300萬米，單班制每天工作8小時，除去工作節(jié)假日，每年只剩300天的工作時間。v=300x

28、10/（300x8x3600）=0.34722m/s考慮到其它各種因素的要求，又按照電動滾筒設計和選用手冊的標準，取v=0.35m/s。所以，p= fv=41177718x0.35=1441.22013w輸送機所須電機的表達式： p= p/（kw） p：輸送機所須電機的功率 p：輸送機所須電機的軸功率 ：機械效率=分別是電動滾筒的機械效率和滾筒表面效率對于膠表滾筒： =089所以：p= p/=1441.22013w/0.89=1.6191kw根據(jù)jb/t733094電動標準：取其為4kw根據(jù)jb/t733094電動滾筒選用標準取之安全系數(shù)為17，所以定為電動滾筒的最終功率為4kw 3.2 電動

29、滾筒主要零部件的設計計算3.2.1 電動滾筒采用的材料軸類材料：根據(jù)結構,軸可以分為實心軸和空心軸,常用的材料為優(yōu)質(zhì)中炭鋼,尤以45鋼最常用。滾動體使用的材料：電動滾筒直徑大于或等于320mm的,都采用鋼板焊接的滾動體。選用具有一定強度,韌性和良好的焊接性能的q235號鋼。端蓋,左右法蘭軸,及支座材：都采用鑄鐵材料。都采用ht150。電動滾筒采用的密封材料：電動滾筒的密封可以分為兩類：即結合面的靜密封和旋轉軸的動密封,所有的密封材料都是非金屬,都是橡膠材料,靜密封采用液態(tài)密封膠,動密封采用單骨架式油封。電動滾筒采用密封件：電動滾筒的常用密封件主要是唇形密封圈(骨架式橡膠油封),這種密封圈主要是

30、用來防止油的滲透和灰塵的進入,在我們要求嚴格的電動滾筒中,將兩只唇形密封圈并排使用。唇形密封圈的材質(zhì)采用耐油合成橡膠,最高工作溫度為150度,最高工作壓力可以達01mpa。 3.2.2電動滾筒筒體的包裹層：電動滾筒筒體包裹層的作用：電動滾筒的包裹層,是指電動滾筒筒體上用化學或機械的方法包裹上一層非金屬的防滑保護層。這包裹層一般不可拆卸,特殊的才可以拆卸進行更換。在電動滾體作為驅動裝置的情況下,滾動包裹層是用來增大傳動時輸送帶與筒體表面的摩擦系數(shù),以減少輸送帶在筒體表面的滑移和相互摩損,提高溫度運行的牽引力,延長輸送帶和電動滾體的使用壽命,甚至為采用薄壁電動滾筒筒皮創(chuàng)造條件。只有微型電動滾筒作為

31、輥子輸送機上電動輥子使用,或者在大型輸送式輸送上作為電動托輥使用時,包裹層主要是用來減少噪聲,延長滾動體使用壽命。滾筒表面摩擦系數(shù)：摩擦系數(shù)是摩擦力與摩擦面上垂直負荷的比值,為一常數(shù)。與摩擦副材料、負荷與施加負荷的速度、摩擦表面相對移動的速度、摩擦偶件表面及周圍的各種介質(zhì)如水、濕氣及污物等因素有關,還與摩擦偶件的溫度狀態(tài)有關。不同包裹層的傳動滾筒和橡膠帶之間的摩擦系數(shù)列于表13-1,在這里選用0。45。包裹層常用花紋結構形式：對于電動滾筒來說,包裹層的花紋結構應滿足下述要求。具有快速排水、排除泥漿及其他細小顆粒材料的自凈作用。(1) 溝槽不應該影響輸送帶的正常直行運轉,即不會使輸送帶跑偏,最好

32、具有防止跑偏的作用。(2) 具有顯示磨損的功能。由于多種原因,滾筒表面的磨損是不均勻的,溝槽的花紋結構就能顯示這種磨損的不均勻性,及時提醒操作者改進措施。(3) 增加散熱面積,而又不過多提高包裹層表面受壓面上的單位壓力。這二者是相互矛盾的。從散熱來說,溝槽越多越好;從減少有效面上的單位壓力,也就是提高摩擦系數(shù)來說溝槽應越少越好,所以在實際工作中,在滿足一定許用面壓值下,應盡量使用溝槽多的包裹層。(4) 應易于制造,花紋應易于拼接,采用冷粘工藝時,對粘接工藝無過分要求。(5) 應便于清除包裹層表面可能粘附的泥沙等污物。目前常用的包裹層花紋結構是人字形溝槽包裹層：普通的人字形溝槽花紋,目前在人字形

33、花紋中使用得最多,基本上都能滿足對花紋結構的要求。圖中帶孔的人字形包裹層,孔中可在包裹前或包裹后充填導熱性好、摩擦系數(shù)更高的材料,如環(huán)氧樹脂陶瓷、酚醛樹脂陶瓷等,在特殊情形下,孔可只作散熱通道。但是人字形溝槽一般只實用于單向運轉的帶式輸送機,對人字形溝槽的人字夾角左右應對稱,冷粘時也應注意對中,否則輸送帶易往一邊偏跑。為了便于粘接不同直徑的滾筒,采用對稱人字,不采用輸送帶上常用的兩邊花紋錯開一些距離的人字形。包裹層常用材料：隨著工業(yè)的發(fā)展,滾筒包裹層材料的種類越來越多,對包裹層的技術要求也越來越高。要求包裹層面膠耐摩、底膠有更高的拉伸強度和良好的粘接性能;要求電動滾筒的包裹層有更好的導熱性能和

34、耐熱性。從而也出現(xiàn)了一些較高導熱系數(shù)的適合電動滾筒使用的橡膠包裹層,這些包裹層在制備時,只是選擇了導熱性較好的填充劑。在選擇包裹層時,除考慮材料牌號和花紋結構以外,還要注意外觀質(zhì)量,特別是底膠面如果出現(xiàn)噴霜或泛白,說明膠料中有些配合劑過量或使用了相容性較差的配合劑,在室溫下這些配合劑遷移至橡膠表面所致。底膠面出現(xiàn)噴霜或泛白現(xiàn)象,對粘接性能有嚴重影響,一般應絕對避免使用。在采用熱硫化粘接或包裹時,還要選擇膠料中含水分少、含低沸物少的材料,因為這些都是產(chǎn)生氣體的來源,直接影響粘接或包裹質(zhì)量。包裹層與滾筒筒體的粘接：橡膠與金屬的粘接共有四種方法,最早采用的是黃銅法和硬質(zhì)膠法(或稱硫化法),其后發(fā)展了

35、膠粘劑法和直接法,鍍黃銅法系通過電解沉積使黃銅層(與合金)沉積到被粘金屬表面,使橡膠與金屬粘接。賭銅法粘接電動滾筒包裹層：因為微型電動滾筒和電動輥子的包裹層常制成標準薄壁管,管壁比滾筒直徑略小。為防止包裹層在滾筒運轉過程中松動或左右移動,用鍍銅法將膠質(zhì)包裹層與筒體粘接在一起是最簡便的方法。 首先將筒體表面用非氰化法鍍上黃銅層,層厚一般以020為佳。鍍層中銅含量70%75%,其余為鋅,鉛含量不宜超過05%,錫不宜超過01%,可達最佳粘接效果,粘接強度在6170 mpa。氯丁橡膠對黃銅的膠接性較好,筒體表面鍍黃銅以后,不用任何膠粘劑,將備好的包裹層膠管緊密地套上即可。3.2.3滾筒的主要零部件3.

36、2.3.右法蘭軸（前軸）電動滾筒有兩根支撐著。右法蘭軸（統(tǒng)稱右軸）系指一端與傳動裝置連接而另一端固定在支座上的軸。右軸借助與支座固定在傳送機的機架上，它是支撐電動滾筒本身自重及承受傳誦帶拉力的主要零件。由于電動滾筒的形式不同，右軸有固定式和旋轉式兩種。為了保障滾筒體旋轉，在滾筒體的端蓋與右軸之間裝有軸承。若是右軸與傳動裝置的輸出部分連接時，右軸與滾筒體連接并且以相同的速度旋轉。這時的軸承裝在支座與右軸之間。右軸與左軸的軸頭形式通常是一致的，軸頭有銑扁的，有銑成方形的等。前軸與傳動裝置連接方式，可以采用平鍵連接，用平鍵連接的分體右軸便與加工，與齒輪箱體焊接或鑄造為一體的右軸加工工藝比較復雜。右軸

37、在電動滾筒體外部與支座連接的那一部分，為了防止生銹，通常采用涂漆或電鍍的方法。分體式和焊接式的右軸材料多為45號鋼，它的承載能力大，但成本高。鑄造式右軸傳遞功率目前為22kw，功率再大電動滾筒的右軸都采用45號鋼，而且是焊接式，這樣可以簡化電動滾筒的結構。3.2.3.2左法蘭軸（后軸）左法蘭軸（簡稱左軸）系指一端與電動機定子殼體連接，另一端與支座連接的軸。它與右軸一樣，通過支座固定在傳送機上。左軸與右軸共同支撐電動滾筒自身的重量，共同承受著電動機的反轉矩。由于左軸的一端與電動機定子殼體連接，所以它是不旋轉的。左軸通常借助與法蘭盤與定子殼體連接，左軸與法拉盤的連接方式可以用平鍵，也可以用焊接方式

38、。左軸絕大多數(shù)是空心軸，電動機的引出線從左軸引出比從右軸引出更方便，可以不必繞過傳動裝置。為了便于電動滾筒的安裝，左軸和右軸的軸頭形式是一致的。對于旋轉式右軸，因為支座中裝有軸承，右軸的支座比左軸的支座體積大，左右不對稱。分體式和焊接式左軸的材料為45號鋼，分體式左軸的加工工藝簡單，焊接式與鑄造式左軸的加工工藝較為復雜。3.2.3.3端蓋端蓋即裝在滾筒體兩端的殼蓋。端蓋與滾筒體之間用螺釘連接，與滾筒體構成電動滾筒的旋轉殼體，端蓋分為右端蓋和左端蓋，或稱前端蓋和后端蓋，他們分別與右軸和左軸相對應。端蓋是電動機將動力傳遞到滾筒體的中介零件。動力就是通過右端蓋或齒圈傳遞到滾筒體上?？傊?，右端蓋與傳動

39、裝置的輸出部分連接，用以傳遞動力。對于旋轉式右軸的電動滾筒，右軸與右端蓋之間用連接盤連接。右端蓋與固定軸之間為軸承室，裝有滾動軸承。對于固定式右軸的電動滾筒，左，右端蓋與固定軸之間均為軸承室，分別裝有滾動軸承。這里的軸承起著支撐端蓋與滾筒體旋轉的作用，承受著相當大的徑向力。一般采用深溝球軸承。每個端蓋有兩處需要密封，一處是端蓋與滾筒體連接處的結合面，此處可以采用紙墊或密封膠進行密封；另一處是固定軸與滾動軸承處的旋轉密封，這里可以采用骨架式密封圈進行密封。用毛氈或唇形密封圈均可以起到防塵作用。端蓋的材料為ht200灰口鑄鐵，鑄件中一定不能有沙眼等缺陷，以免降低材料的強度或造成滲漏油。端蓋與滾筒體

40、配合處的止口尺寸一般采用較松的配合，加工端蓋時一定要保證止口處與軸承室的同軸度，否則影響電動滾筒的順利安裝和正常運轉。 3.2.3.4支座支座的上端支撐并固定著電動滾筒的左軸和右軸，支座的下端借助與螺栓固定在機架上。這樣支座便將電動滾筒牢牢固定住。支座與左軸和右軸的軸頭形式相適應。支座中心高h決定電動滾筒在機架上安裝位置的高低，是一個重要的參數(shù)。對于固定式右軸的電動滾筒，支座的結構可以很簡單，它可以借助與平鍵，圓軸兩側銑扁或其他形式與左軸或右軸連接。固定式右軸的兩個支座相同，左右對稱，便于電動滾筒的安裝。電動滾筒支座的材料是ht200灰口鑄鐵的。3.2.3滾筒直徑的確定由功率15kw帶速0.3

41、5m/s，和帶寬1.2m，其所須電動滾筒的直徑由jb/t733094取d=600mm3.2.3.1滾動體受力分析： 滾動體視為簡支架，兩端支撐的端蓋在水平面內(nèi)均為鉸支，作用在的力有f，f，f，f其中， f=（f+f）/2k（n）f：滾筒上平均輸送帶上的張力f：滾筒上輸送帶上的緊邊張力f：滾筒上輸送帶上的松邊張力f：滾筒上外加壓力k：允許過載系數(shù)，取為105f：圓周力 因為：f= f-f f=fe所以f= f：輸送帶與滾筒摩擦系數(shù)，在干燥環(huán)境取04 ：滾筒的圓包角。取21 rad所以f= f= 1。76f=41177718x2316/（2316-1）=46020n f= f- f=076 f=1

42、9874nf=（f+f）/2k=（076+176）f/（2 k）=12 f =254x26150/（2x105）=31380n 附圖3.1：滾動體的受力 m為滾筒所受的扭矩：fd/2=41177718x06/2=123(nm) 設輸送帶平均張力f沿滾筒長度l均勻的分布在滾筒上，所以滾筒單位程度長度上所受的力： q=f/l所以：m=ql/8=fl/8=0125fl=0125x313801=39225nm按根據(jù)第四強度理，合成彎矩m： m=nm或者合成應力： =（）n/mm：彎矩作用下的正應力：扭矩作用下的剪應力（）：許用應力論根據(jù)第四強度理，?。海ǎ?/15電動滾筒的筒體取材料為q235a鋼制造

43、，該鋼的=235mpa,其許用應力（）=1567mpa，取筒體的厚度r為12mm。而：= m=m/w n/mm= m/（2w）n/mmw：抗彎截面系： w=rtr/16=01963rxrxtmm所以： = =m/（01963 rxrxt ）=5093m/(rxrxt) =5093x39225x1000/(200x200x12)= 4117 n/mm =m/w= m/（2w）=2547 m/(rxrt)=2547x1235x1000/(200x200x12) =2775 n/mm =2774 n/mm（）=156.7 n/mm所以計算強度校驗通過。再按中長殼理論，驗證筒體的允許臨界載荷=1/5x

44、xet/r n/mm=1/5x n/mme：鋼的彈性模量，取206000mpa：泊松比，取0。3k：系數(shù)；k=085z；z=（l/r）（l/t）；所以：k=085z=085（l/r）（l/t） =085x（25x1667x0954）0=085x8903=75675 =1/5xxet/r=1/5x(1/1652)x(206000x12/200)=1/5x74818=1498。36 n/mm=1/5x=1/5x0904x75675x206000/(1600/12) =15854 n/mm由計算結果可知，該電動筒實際產(chǎn)生的應力比允許的臨界應力均小得多，所以滾筒是安全的。3.2.3.2滾動體厚度的計算

45、根據(jù)國內(nèi)外實踐經(jīng)驗，其經(jīng)驗公式： t=509424 p： 功率。取15kw v：帶速。取035m/s 所以：t=509424 =5094.24x15/（0.35x300）=11.8mm取為12mm3.3電動滾筒中間軸及其輔助零件的設計計算3.3.1初步確定軸的最小直徑按照機械設計式152初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45號鋼，調(diào)制處理，根據(jù)機械設計表153，取a=112于是得：d= ap3：輸上的輸出功率kw 取之為4kwn3：軸的轉速m/min所以 nvt=60x05=30m/mind= a=5728mm輸出軸的最小直徑顯然是安裝軸承的最小直徑，考慮到其它因素的影響，我們?nèi)鲃虞S的最小

46、直徑為70mm，并取之為相配對的深溝球軸承6014。軸的另一端用鏈輪驅動，選之為相配的鏈。根據(jù)機械設計表61，取普通平鏈25x14 mm，在軸的另一端選用直徑為100mm的軸頸，并選用與之相配對的深溝球軸承6020。3.3.2擬定軸上零件的裝配方案根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度在端軸的結構設計為滿足軸的定位要求，軸的左右兩端分別制出一軸肩，分別為5mm，故取34段為75mm，78段為90mm。并且在軸的中間開一圓孔，以便熱油從中間通過。使整個機體保持恒溫。擬定圓孔的直徑為80mm，這根軸隨電機帶動的鏈子一起旋轉，是一根旋轉軸，起到支撐和旋轉扭矩的作用。它和滾筒另一端的固定軸一起支撐滾

47、子。此根軸的左端軸直徑為90mm，長度為30mm，12段直徑為70mm，長度為250mm，34段長度為50mm，孔直徑為80mm的長度為500mm，軸的周向開四個通熱油的小孔，直徑都是15mm，以便熱油由此進入整個筒體，使?jié)L筒表面保持恒定的溫度。在最右端軸直徑為70mm，上裝有6014軸承。這一段長為30mm，右端軸的總長為800mm。3.3.2.1左端軸的結構設計左端軸是一個固定軸，它不隨滾動體一起滾動。以便在左端通入熱油，保持體的恒溫，并且在左端軸上設有套筒。在套筒上鉆有直徑為40mm的圓孔，以便使使用過的熱油回收。其具體結構可以這樣擬定。在軸的最左端直徑為70mm的軸上裝有一個軸承為60

48、14，其長度為30mm為固定軸承，在軸承右端開有一個高50mm的軸肩，在直徑為80mm上裝有一個特制的套筒，套筒上開有圓孔，使用過的熱油可以從這里回收回容器中再循環(huán)使用。套筒和軸用鏈連接。套筒的最右端上表面用軸承6036固定在滾體上，下表面用深溝球軸承固定在右端的旋轉軸上。選用深溝球軸承6020。上表面軸承通過高為5mm的軸肩和一圓形螺母固定在套筒上，上端與電動滾筒的上表面相連，上面沒什么固定，它可以在上面在誤差允許的范圍內(nèi)作左右輕微的滑動。右邊套筒的下表面通過軸承6018和右邊的軸的左端相連。左端軸的具體長度擬定為：最左端的軸承處為30mm，最右端的套筒軸承處為30mm，套筒總長為70mm，

49、軸的總長為800mm。在軸上固定有直徑為50mm的孔，以便使熱力油通過此軸流入滾體內(nèi)，并且在端口處開有螺紋口和外面的管螺紋相連，通過這個螺紋口可以將使用過的熱力油回收到指定的容器中。套筒通過鏈25 x14和固定軸相連。3.3.2.2軸上零件的周向定位套筒，傳動法蘭盤和軸的周向定位均采用平鏈連接，由軸的直徑是80mm。根據(jù)（gb/t10951979）查得平鍵截面 bxh=25x14mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為40mm，同時為了保證齒輪與軸有良好的對中性，故選用其與軸配合h/n 滾動軸承的周向定位是借用過渡配合來保證的，此時選軸的直徑尺寸公差為m。3.3.2.3軸上圓角和倒角尺寸：參考機械設計表

50、152，取軸端倒角為3x45，各軸肩處的圓角半徑為5mm。3.3.2.4求軸上的載荷由以上的設計計算可知，功率p=4kw,帶速v=035m/s,筒長為1500,直徑為600mm,筒體厚度為t=12mm,鋼為45號鋼。由電動滾筒設計與選用手冊式（77）圓周驅動力： f=1000p/v=1000x4/05=8000n按式（73）：緊邊張力：f1=2 f=2x8000=1600n按式（74）松邊張力：f2= f8000n按式（75）平均張力：f=1。575 f=1575x8000=12600n按式（76）扭矩：m= fd/2=8000x06/2=2400nm按式（78）彎矩：m=fl/8=12600x15/8=23625nm電動滾筒的總質(zhì)量：m=m+m=(04-037)15/4+x04x0015/4x941x10+(037-008)x800/4+x008x941x10/4=00272+0001884x941x10+81954+472758=27368+81954+472758=4029098kg電動滾筒重量產(chǎn)生的壓力：f= mg=981x4029089=3952545n；方向垂直向下軸的受力如圖：其中：f=f= f/4=3952545/4=98813nf= f/2=3952545/2=19762725nf=f =f/2=3952545