畢業(yè)設計（論文）-高速分散機設計

PAGE36PAGE1緒論全套圖紙加V信153893706或扣3346389411 涂料是一種材料，用于涂裝物體表面而能形成涂膜，從而起到保護、裝飾、標志及其他特殊作用(如電絕緣、防污、減阻、隔熱、耐輻射、導電、導磁等等)。因此，在工農(nóng)業(yè)、國防、科研和人民生活中得到越來越廣泛的應用。防腐、防水、防油、耐化學品、耐光、耐溫等。物件暴露在大氣之中，受到氧氣、水分等的侵蝕，造成金屬銹蝕、木材腐朽、水泥風化等破壞現(xiàn)象。在物件表面涂以涂料，形成一層保護膜，能夠阻止或延遲這些破壞現(xiàn)象的發(fā)生和發(fā)展，使各種材料的使用壽命延長。所以，保護作用是涂料的一個主要作用涂料生產(chǎn)設備作為涂料行業(yè)的重要組成部分，在整個生產(chǎn)工藝過程中發(fā)揮著主導作用。長期以來，涂料生產(chǎn)設備經(jīng)過不斷研發(fā)和升級換代，取得了長足的發(fā)展，尤其以生產(chǎn)技術含量高、質(zhì)量穩(wěn)定和節(jié)能環(huán)保型的涂料為發(fā)展方向，需要涂料生產(chǎn)設備不斷優(yōu)化配置、改變裝備結構、提高裝備性能、高效低耗及安全可靠，以滿足生產(chǎn)不同層面產(chǎn)品的工藝要求。隨著時代的進步，環(huán)保意識日益加強，涂料生產(chǎn)中投料、分散、研磨、調(diào)漆、包裝的自動控制和一體化密閉生產(chǎn)工藝是我們的努力方向。高速分散機是涂料工業(yè)常用的分散設備。世界各先進工業(yè)國為適應涂料工業(yè)發(fā)展的需要，對高速分散機的設計、制造日新月異，規(guī)格品種繁多。分散機有著廣闊的發(fā)展空間，不僅僅是市場推動其發(fā)展，而且新材料、新工藝的產(chǎn)生，必將對化工設備要求更高（其中包括分散機）；所以對高速分散機的研究和創(chuàng)新有著重要的意義。1.1畢業(yè)設計的目的1.1.1綜合運用機械設計課程和其它先修課程的知識，分析和解決機械設計問題，進一步鞏固加深和拓寬所學的知識。1.1.2通過設計實踐，逐步樹立正確的設計思想，增強創(chuàng)新意識和競爭意識，熟悉掌握機械設計的一般規(guī)律，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。1.1.3通過設計計算、繪圖以及運用技術標準、規(guī)范、設計手冊等有關設計資料，進行全面的機械設計基本技能的訓練。1.2畢業(yè)設計的內(nèi)容設計一用于生產(chǎn)內(nèi)墻，外墻涂料（乳膠漆、仿瓷涂料、多彩涂料）的高速分散機，完成總裝圖和規(guī)定的零部件圖，寫出設計說明書，按中批量生產(chǎn)。設計，要求：方案可行，結構合理，經(jīng)濟實用。畢業(yè)設計中應注意的問題1.3.1機械設計畢業(yè)設計是在教師指導下由我們自己獨立完成的，也是對我們進行的第一次較全面的設計訓練。我們應明確設計任務，掌握設計進度，認真設計。每個階段完成后要認真檢查，提倡獨立思考，有錯誤要認真修改，精益求精。1.3.2畢業(yè)設計進程的各階段是相互聯(lián)系的。設計時，零部件的結構尺寸不是完全由計算確定的，還要考慮結構、工藝性、經(jīng)濟性以及標準化、系列化等要求。由于影響零部件結構尺寸進行必要的修改。所以，畢業(yè)設計要邊計算、邊繪圖，反復修改，設計計算和繪圖交替進行。1.3.3學習和善于利用長期以來所積累的寶貴設計經(jīng)驗和資料，可以加快設計進程，避免不必要的重復勞動，是提高設計質(zhì)量的重要保證，也是創(chuàng)新的基礎。然而，任何一項設計任務均可能有多種決策方案，應從具體情況出發(fā)，認真分析，既要合理的吸取，又不可盲目的照搬、照抄。1.3.4在設計中慣徹標準化、系列化與通用化可以保證互換性、降低成本、縮短設計周期，是機械設計應的原則之一，也是設計質(zhì)量的一項評價指標。在畢業(yè)設計中應熟悉和正確采用各種有關技術標準與規(guī)范，盡量采用標準件，并應注意一些尺寸需圓整為標準尺寸。同時，設計中應減少材料的品種和標準件的規(guī)格。

方案擬定2.1設計思想：設計的產(chǎn)品應滿足如下條件：制造一個由電動機驅(qū)動，攪拌軸轉(zhuǎn)速范圍在0~1000r/min，而且有無級調(diào)速控制裝置和升降裝置；攪拌容器的容積在0.2~0.5，有加熱功能，卸料方便。整臺分散機要有經(jīng)濟使用，工作時能穩(wěn)定，操作方便等特點。本課題是高速分散機設計，主要部分是液壓式升降和高速傳動部分。因此，首先要解決的是液壓部分的設計計算和校核。它應是整個畢業(yè)設計的重點和難點。根據(jù)受力分析和類比法確定液壓缸的直徑和結構。人在工作臺上操作手動油壓泵把油壓入液壓缸，帶動液壓缸活塞的向上運動，再利卸油閥門，將缸內(nèi)的油卸回油缸，最后使工作臺能夠下降。整過程中，傳動平穩(wěn)，結構簡單，操作方便。初次驗算功率能否滿足要求載荷升降時間計算功率P時考慮到操作者的安全性和人的功率所能達到的最大值。取,人的功率值：人站在工作臺上搖動搖柄，，作用力取所以，滿足要求。2.2方案的初步確定：方案一：電動機驅(qū)動帶輪，通過v帶傳遞到攪拌軸；安裝有無級調(diào)速控制柜，實現(xiàn)了攪拌軸的轉(zhuǎn)速變化（范圍在0~1000r/min）；并利用手動油壓泵給液壓千斤頂注油實現(xiàn)攪拌葉的升降（范圍0.5~1m），在頂?shù)闹惭b導向裝置和鎖緊裝置。由于不同涂料的分散時溫度不同，在攪拌容器的攪拌桶上安裝熱電偶，熱電偶對油加熱同時通過溫度計的指示控制加熱的溫度。方案二：與方案一不同的是利用斜齒輪的轉(zhuǎn)動帶動絲杠的上下移動，通過安裝導套實現(xiàn)對平臺的升降（范圍0.5~1m）；其它裝置基本相同。對兩個方按比較：方案（一）液壓系統(tǒng)傳動同做比較平穩(wěn)，慣性小，液壓件能自行潤滑，使用壽命長，而且易轉(zhuǎn)型為自動化，便于一人單獨操作。方案（二）傳統(tǒng)的絲杠傳動，易生產(chǎn)，替換等，但不易自動化，傳遞的力過大，結構大，浪費材料。綜合其優(yōu)缺點，采用方案一。第3章分散機的結構設計和各部分的功能3.1設計內(nèi)容高速分散機的具體結構設計包括傳動機構，操縱機構，潤滑與密封機構，機體及聯(lián)接件的結構設計與布置。根據(jù)計算得出的液壓控制圖，繪制裝配圖和零件圖。高速分散機的結構設計應滿足如下要求：i)所設計的結構應滿足作用性能上和聯(lián)系尺寸上的要求：作用性能包括幾何精度，剛度，抗震性，噪聲，傳動效率以及操作能否省力方便等。聯(lián)系尺寸包括技術參數(shù)安裝尺寸和輪廓尺寸。ii)所設計的結構應滿足結構工藝性的要求，包括毛坯鑄造、鍛、鑄、焊，工藝性和熱處理、工藝性，機械加工工藝性，裝配工藝性，以及檢驗、調(diào)整、維修的方便性。iii)所設計的結構應遵守標準化和通用化原則。3.2設計方法3.2.i)檢驗傳動軸件及選擇結構方案。ii)檢驗傳動設計的結果中有無相互干涉、碰撞或其它不合理的情況，以便于工作及時糾正。iii)確定活塞缸的安裝跨距，活塞缸在底盤上的位置，以及確定其受力和受力方向，為活塞缸驗算提供必要的數(shù)據(jù)。3.2.2i)仔細閱讀同類機械參考圖紙和圖冊，不但要看懂圖紙的表達的主要結構，不應分析結構的性能，工藝性，使用和維護方式等。ii)分析和確定所設計部件的結構方案，如液壓系統(tǒng)的結構、主體結構和安裝方法。iii)在圖紙上準確畫出裝配草圖，并標出主要尺寸和零件之間在相對位置尺寸，細微的尺寸可以不標出。3.3繪制正式的裝配圖各部分結構反復推敲修改驗算后確定其方案，裝配圖中畫出各個機構及其零件的細致結構；有關尺寸和公差配合等加深后標注。部件裝配圖上，應標出下列幾種尺寸。A：部件的參數(shù)尺寸；B：部件的安裝尺寸和外廓尺寸；C：配合尺寸；D：零件間的主要定位尺寸和相對位置尺寸；E：軸向尺寸。具體標注見裝配圖3.4各部分的功能高速分散機系建筑涂料加工的工具，具有結構簡單，安裝方便等特點。高速分散機主要由四部分組成：傳動機構，升降機構，攪拌容器和加熱裝置，無級調(diào)速裝置。3.4.1傳動機構：采用電動機驅(qū)動，通過帶輪傳動到軸Ⅱ上；軸Ⅱ通過聯(lián)軸器與攪拌桿聯(lián)接，實現(xiàn)了對涂料液體的攪拌。帶輪傳動結構簡單，經(jīng)濟使用，拆卸方便適合此產(chǎn)品。3.4.2升降機構：平臺升降機構采用液壓傳動實現(xiàn)升降，這是區(qū)別各種電機升降臺的主要特征。人在工作臺上搖動手動泵搖桿，帶動液壓缸活塞的運動，再利用四個單向閥控制油路，將缸內(nèi)的油液壓入另一升3.4.3攪拌器和加熱裝置：攪拌容器是通過鋼板的焊接而成的一個類似缸體的桶，但不同的是它有加熱裝置——第4章傳動類型選擇、計算和結構設計4.1電動機的選擇根據(jù)電源及工作機工作條件并與同類產(chǎn)品類后，選用Y系列三相異步電動機Y90L-4，功率1.5kW，轉(zhuǎn)速1400r/min，效率79%。4.2傳動類型選擇，傳動件的計算和設計根據(jù)使用要求，技術條件及工作環(huán)境等情況，初步確定為帶輪傳動。帶輪與其他傳動方式具有結構簡單、傳動平穩(wěn)、造價低廉以及緩沖吸震等特點，在機械中廣泛應用。4.3帶輪設計4.3.1與電動機連接的帶輪設計4.3.1.1確定計算功率由表8-6中查出工作情況系數(shù)=1.2，故=P=1.2×1.5=1.8kW4.3.1.2擇窄v帶型根據(jù)計算功率和小帶輪轉(zhuǎn)速n1由圖8-8選定帶型為SPZ型。4.3.1.3定帶輪基準直徑由表8-3和表8-7取主動輪基準直徑=80㎜根據(jù)式（8-15），從動輪基準直徑。=×=1.17×80㎜=93.6㎜根據(jù)表8-7，取=95㎜，4.3.1.4按式（8-13）驗算帶的速度v===5.8m/s<35m/s帶的速度合適。4.3.1.5確定窄v帶的基準長度和傳動中心距根據(jù)0.7×（+）<a0<（+），初步確定中心距a0=300㎜根據(jù)式（8-20）計算帶所需要的基準長度L’d：L’d=2a0+（+）+=[600+273+25.2]=898.2㎜由表8-2選帶的基準長度Ld=900㎜按式（8-21）計算實際中心距aa=a0+=[300+0.9]㎜=301㎜4.3.1.6輪上的包角由式（8-6）得： =1800-×57.5o=180o-×57.5o=177o>120o主動輪上的包角合適。4.3.1.7窄v帶的根數(shù)z由式（8-22）知：z==1由n1=1400r/min、dd1=80㎜、i=1.17，查表8-5c和表8-5d得=1.6kwΔP=0.09kwKa=0.99KL=1.03從經(jīng)濟角度考慮可是用單根帶Z=1。4.3.1.8計算預緊力F0由式（8-23）知：F0=500(-1)+qv2查表8-4得q=0.07kg/m，故：F0==232.76+2.35=236.11N4.3.1.9工作在軸上的壓軸力=2Zfosin=2×1×236.11×sin=472.05N4.3.1.10帶輪的結構設計（略）4.3.2與攪動軸連接的帶輪設計4.3.2.1確定計算功率由表8-6中查出工作情況系數(shù)=1.2，故=P=1.2×1.5=1.8kW4.3.2.2選擇窄v帶型根據(jù)計算功率和小帶輪轉(zhuǎn)速n1由圖8-8選定帶型為SPZ型。4.3.2.3確定帶輪基準直徑由表8-3和表8-7取主動輪基準直徑=118㎜根據(jù)式（8-15），從動輪基準直徑:=i=1.2×118㎜=141.6㎜根據(jù)表8-7，取=140㎜4.3.2.4按式（8-13）驗算帶的速度v===7.41m/s<35m/s帶的速度合適。4.3.2.5確定窄v帶的基準長度和傳動中心距:根據(jù)0.7×<<2×，初步確定中心距=470㎜根據(jù)式（8-20）計算帶所需要的基準長度L’d:L’d=2++=[1032+405+35]=1472㎜由表8-2選帶的基準長度Ld=1400㎜按式（8-21）計算實際中心距: =+=[470+14]㎜=484㎜4.3.2.6算主動輪上的包角1:由式（8-6）得1=1800-×57.5o=180o-×57.5o=177.4o>120o主動輪上的包角合適。4.3.2.7計算窄v帶的根數(shù)z:由式（8-22）知Z==1其中由=1200r/min、=118㎜、=1.20，查表8-5c和表8-5d得=1.70kwΔP=0.10kw;從經(jīng)濟角度考慮可是用單根帶Z=1。4.3.2.8計算預緊力:由式（8-23）知:=500(-1)+qv2查表8-4得q=0.07kg/m，故:==194.83+3.83=198.66N4.3.2.9工作在軸上的壓軸力:=2Zsin=2×1×198.66×sin=397.21N4.3.2.10帶輪的結構設計(略)液壓系統(tǒng)的設計計算設計液壓缸的基本原始資料是液壓缸的負載值，負載運動速度，行程值，液壓缸的結構形式及安裝要求等，液壓缸的設計計算主要是確定液壓缸的結構尺寸，確定液壓缸的使用壓力和流量，并對液壓缸的零部件進行的設計，強度校核和性能驗算等。5.1設計步驟5.1.1根據(jù)液壓缸的工況特點，選擇液壓缸的類型和安裝方式；5.1.2根據(jù)動力和運動分析，確定主要尺寸參數(shù)；5.1.3設計主要零件結構；5.1.4液壓缸的性能驗算。5.2液壓缸的主要性能參數(shù)5.2.1壓力5.2.1.1公稱壓力Pn,也稱額定壓力，是液壓缸能用以長期工作的壓力，GB7938-87規(guī)定了公稱壓力取Pn=1.6MPa。5.2.1.2最高允許壓力Pmax,也稱動態(tài)試驗壓力，是液壓缸在瞬間能夠承受的極限壓力。Pmax1.5Pn=2.4MPa。5.2.1.3最低啟動壓力P0是液壓缸在空載工況下通過液壓油的逐漸開壓，活塞桿剛啟動時的壓力值，此壓力值為液壓缸的最低啟動壓力。5.2.1.4耐壓試驗壓力Pt是液壓缸在檢查質(zhì)量時須承受的試驗壓力，在規(guī)定的時間內(nèi)，液壓缸在此壓力作用下，全部零件不得有破壞或變形等異常出現(xiàn)。由于Pn1.6MPa，所以Pt=1.5Pn=2.4MPa5.2.2輸出力F==5652N明確系統(tǒng)設計要求明確系統(tǒng)設計要求分析系統(tǒng)工況分析系統(tǒng)工況確定主要參數(shù)確定主要參數(shù)擬訂液壓系統(tǒng)草圖擬訂液壓系統(tǒng)草圖選擇液壓配件選擇液壓配件驗算液壓系統(tǒng)性能驗算液壓系統(tǒng)性能是否符合是否符合要求繪制工作圖，編制技術文件繪制工作圖，編制技術文件圖5-1液壓傳動系統(tǒng)的一般設計流程5.2.3液壓缸負載率ψψ值是用于衡量液壓缸工作時的負載，取ψ=0.65.2.4活塞作用力F式中Fa=5652NFb為回油阻力，由于直接流回油箱，因此Fb=0。Fc為密封圈摩擦阻力，取Fc=0。Fd為活塞慣性力，取Fd=0。所以可得：F=5652N5.2.5效率5.2.5.1機械效率ηm，由各運動件摩擦損失造成，在額定壓力下，通常可取ηm=0.9。5.2.5.2容積效率ηv，由各密封件泄露所造成，通常容積效率ηv=1。5.2.5.3作用效率ηd，由出油口背壓所產(chǎn)生作用力而造成，當出油口直接連通油箱時，ηd=1。總效率η=ηmηvηd=0.9×1×1η=0.95.2.5.4液壓缸功率PP=Fv=pq=1.6×100×0.25kW=40kW5.3液壓缸類型及安裝方式的確定根據(jù)液壓缸的工況特點以及運動要求，選擇單作用活塞式的液壓缸，其安裝方式為法蘭型。5.4缸筒內(nèi)徑根據(jù)估算執(zhí)行的推力和拉力，系統(tǒng)選定的壓力，參照常用的標準液壓缸理論和拉力來選定液壓缸的內(nèi)徑D=70mm。5.5活塞桿直徑因為系統(tǒng)沒有速度比要求，根據(jù)估算的執(zhí)行機構的推力和拉力，系統(tǒng)選定的壓力，確定活塞的外徑d=60mm。5.6液壓缸行程液壓缸行程S，主要是依據(jù)執(zhí)行機構的運動要求而定，但為簡化工藝，降低成本，再加上對產(chǎn)品的實際要求，如果采用標準值，就會太長，過于浪費材料，所以取S=1000。5.7液壓缸的結構設計5.7.1主要技術要求5.7.1.1有足夠的強度，能長期承受最高工作壓力及短期動態(tài)試驗壓力而不會產(chǎn)生永久性變形。5.7.1.2有足夠的風度，能承受活塞側(cè)向力和裝置的反作用力，而不至于產(chǎn)生彎曲。5.7.1.3內(nèi)表面在活塞密封件及導向環(huán)的摩擦力作用下，能長期工作，且磨損極少，幾何精度高，確保活塞密封。5.7.1.4需要焊接的缸筒還要求有良好的可焊性，以便在焊上法蘭或管接頭后有至于產(chǎn)生裂紋或過大的變形。5.7.2結構形式缸筒的結構和端蓋的連接方式，液壓缸的用途，工作壓力，使用環(huán)境以及安裝要求等因素有關。端蓋分為前端蓋和后端蓋。前端蓋將液壓缸的活塞桿腔密封，并起著為活塞桿導向，防塵和密封的作用。后端蓋將缸筒的內(nèi)腔一端封閉，并常常起著將液壓缸與基它機件連接的作用。缸筒與端蓋的連接方式為法蘭式，基特點是結構緊湊，質(zhì)量輕，但缸體外徑要加工，半環(huán)槽削弱了缸體，相應的要加厚缸體的壁厚。5.7.3材料缸筒材料一般要求有足夠的強度和沖擊韌性。根據(jù)液壓缸的參數(shù)，用途和毛坯的來源選擇，內(nèi)孔研磨或內(nèi)孔精加工，只需按所要求的長度切割無縫鋼管，其材料為45鋼。5.7.4缸筒的計算5.7.4.1缸筒厚度的計算δ=δ0+C1+C2按厚臂缸筒計算：其中Pmax缸筒最高工作壓力，且當工作壓力P<16MPa時，Pmax=1.5P，此時，Pmax=1.5×1.6=2.4MPa。所以=3.05C1=0.025C2所以δ>3.05+0.025+0.01=3.085故取δ=5因此缸筒外徑為D1=D+2δ=70+10=805.7.4.2缸筒厚度驗算對缸筒厚度作以下四個方面的驗算：i)額定工作壓力應低于極限值，以保證工作安全。ii)為了避免塑性變形，額定工作壓力滿足：<所以<iii)缸筒內(nèi)徑變形量在允許的范圍內(nèi)，不得超出密封圈的允許范圍：μ材料泊松比μ=0.3iv)缸筒的爆裂壓力Pe應遠遠大于耐壓試驗壓力Pr:所以<5.7.4.3缸筒底部的厚度平行缸底，缸底為平面且有油孔，因此缸底厚度為：所以取h=155.7.4.4缸筒頭部法蘭厚度所以到H=205.7.4.5缸筒聯(lián)接計算缸蓋與缸筒采用螺紋聯(lián)接，螺紋處拉應力為：螺紋處的切應力為：合成應力為：所以5.7.4.6缸筒的加工工藝要求i)缸筒內(nèi)徑采用H7配合，表面粗糟度由于用橡膠密封圈蜜密封，因此取Ra=0.8。ii)缸筒內(nèi)徑D的圓度公差按9級精度選取，圓柱度公差按5級精度選取。iii)缸筒端面T的垂直度公差值按照7級精度選取。iv)為了防止腐蝕和提高壽命，缸筒內(nèi)表面應鍍以厚度為30-40μm的層，鍍后進行珩磨或拋光。5.7.5缸蓋5.7.5.1缸蓋的材料液壓缸的前端蓋選用Q235為材料，缸蓋本身又是活塞桿的導向套，因此選用Q235最為適宜，同時，在導向面上熔堆黃銅，青銅或其它耐磨材料。5.7.5.2缸蓋的加工要求i)直徑d(基本尺寸同缸筒內(nèi)徑D)，D2(活塞桿的緩沖孔)，D3(基本尺同活塞桿密封圈的外徑)的圓柱度值應按8級精度選取。ii)D2，D3與同軸度公差值為0.03mm。iii)端面與直徑d軸線的垂直度公差值，應按照精度選取。5.7.6柱塞5.7.6.1材料因液壓缸有導向作用，故采用45鋼。5.7.6.2加工注意i)柱塞的寬度尺寸，可根據(jù)密封圈結構尺寸確定。ii)柱塞外徑內(nèi)孔的徑向圓跳動公差值，按照7級精度選取。5.7.6.3強度及穩(wěn)定性驗算由于柱塞行程較長，因此須進行穩(wěn)定性校合，尤其是柱塞須承受的軸向載荷，它承受的力F不能超過它保持穩(wěn)定工作所允許的臨界負載，以免發(fā)生縱向彎曲，破壞液壓缸的正常工作，即式中Fk活塞桿失穩(wěn)臨界負載nk安全系數(shù)，取nk=3活塞桿失穩(wěn)臨界負載Fk的值與材料性質(zhì)，截面形狀，直徑，計算長度，液壓缸的安裝方式，負載是否沒有偏心有關。因平衡缸的負載近似偏心，所以可以近下式計算：式中n=4E=2.1×1011L=3665.7.6.4加工要求i)處理：粗加工后，調(diào)質(zhì)到硬度為229-285HBS；必要時再經(jīng)過高頻淬火，硬度為45-55HRC。ii)表面處理：活塞桿表面須鍍μm，鍍層厚5-25μm。iii)柱塞圓度9級精度選取，圓柱度按8級精度選取，徑向圓跳動公差為0.01㎜端面T的垂直度公差值按7級精度選取。iv)柱塞工作表面的粗糟度為0.32μm，直線度公差值為0.02μm。5.7.7導向套導向套是裝在液壓缸的蓋內(nèi)，用以對柱塞導向，導向套內(nèi)側(cè)裝有密封裝置，保證缸筒的密封性，外側(cè)有裝有防塵圈，防止柱塞內(nèi)縮時將雜質(zhì)，灰塵，水分等帶到密封裝置區(qū)，以至破壞密封裝置。5.7.7.1導向套的結構采用缸蓋導向結構，其特點是減少零件數(shù)量，裝配簡單，但磨損快。5.7.7.2導向套的材料作為導向用的結構蓋選用Q235為材料。5.7.7.3導向套的長度導向套的長度通常要考慮活塞桿直徑和導向套的結構形式，導向套材料的承壓能力，最大的側(cè)面負載等因素?？傞L度不宜太長，以減少摩擦的阻力，因液壓缸的缸筒內(nèi)徑D>70mm5.7.7.4加工要求導向套內(nèi)的配合取H8/F9，表面粗糟度為Ra=0.64μm。5.7.8密封和防塵5.7.8.1活塞與缸筒的密封結構活塞與缸筒的密封采用密封圈，選用O型密封圈，其特點是密封性能好摩擦系數(shù)小，安裝空間小。5.7.8.2柱塞的密封與防塵防塵形式采用梯型密封圈。各密封溝槽的尺寸，公差，粗糟度及數(shù)據(jù)按相應的密封圈或防塵圈的要求選取。5.7.9緩沖裝置由于液壓缸所驅(qū)動是工作部件中質(zhì)量最大的，具有較大的工作動量，以至在行程終了時，為了避免活塞與缸蓋發(fā)生撞擊，造成液壓缸的沖擊和噪聲，或者嚴重影響了工作精度，甚至引起整個系統(tǒng)元件的損壞，因此，需要設置緩沖裝置。緩沖裝置的結構形式很多，但工作原理都是當活塞行程快到終點而接近缸蓋時，增大液壓缸回油阻力，使回油腔中產(chǎn)生足夠大的緩沖壓力，從而防止活塞撞擊缸蓋。5.7.9.1一般技術要求i)緩沖機構，應能以較短的緩沖行程吸收最大的動能。ii)緩沖裝置應盡量避免出現(xiàn)壓力脈沖和過高的緩沖腔壓力峰值，使壓力變化成為漸變過程。iii)緩沖腔內(nèi)的峰值壓力要小于供油壓力的1.5倍。iv)動能轉(zhuǎn)變成熱能使油溫上升時，油液的最高溫度不應超過密封件的允許極限。5.7.9.2緩沖裝置的結構形式采用固定式恒流面積的緩沖裝置，其原理是：當活塞移進缸蓋時，活塞上的凸臺進入缸蓋的凹腔，將封閉回油腔的油液從凸臺和凹壁之間的環(huán)壯縫隙中擠出去，使回油腔中的壓力升高形成緩沖壓力，從而使活塞減慢了移動速度，起到了緩沖的作用。5.8手動泵的設計手動泵的結構設計應滿足：A：手動泵因定位在工作平臺上，所以要便于裝拆、調(diào)整；B：制造工藝性好；C：傳動軸應具有足夠的剛度。手動泵的結構與液壓缸相似，設計與計算驗算也基本相同，所以經(jīng)計算手動泵的各項數(shù)據(jù)都滿足實際要求，在這里我們就不再寫出。詳情請見圖紙。其簡化的壓力平衡公式如下：d為手動泵最大內(nèi)徑d=55mm所以當手動泵內(nèi)徑小于55mm時人可以很輕松把油壓如頂中。取d=50mm.其結構如液壓簡圖所示：第6章攪拌桶的焊接和校核6.1焊接的簡介焊接的方法很多，機械制造業(yè)中常用的是屬于熔融焊的電焊、氣焊與電渣焊，其中尤以電焊應用最廣。電焊又分為電阻焊與電弧焊兩種。前者是利用大的低壓電流通過被焊件時，在電阻最大的接頭處引起強烈發(fā)熱，使金屬局部融化，同時機械加壓而形成的聯(lián)接；后者則是利用電焊機的低壓電流，通過電焊條與被焊件間形成的電路，在兩極間引起電弧來熔融被焊接部分的金屬和焊條，使熔融的金屬混合并填充接縫而形成的。焊接時形成的接縫叫做焊縫。與鉚接相比，焊接具有強度高工藝簡單由于聯(lián)接而增加的質(zhì)量小工人勞動條件較好等優(yōu)點。所以應、用日益廣泛，新的焊接方法發(fā)展也很迅速。另外，以焊代鑄可以大量節(jié)約金屬，也變于制成不同材料的組合件而節(jié)約貴重或稀有金屬。再技術革新、單件生產(chǎn)、新產(chǎn)品試制等情況下，采用焊接制造箱體、機架等，一般比較經(jīng)濟。6.2焊接件常用材料及焊條焊接的金屬結構常用材料為Q235、Q215、Q255；焊接的零件則常用Q275、15-50號碳鋼，以及、、等合金鋼。在焊接中，廣泛地使用各種型材、板材及管材。焊接的種類很多，應針對具體要求從手冊選取。常用的焊條型號為、、、等。6.3焊縫的受力及破壞形式對接焊縫主要用來承受作用于被焊件所在平面內(nèi)的拉（壓）力或彎矩，其正常的破壞形式是沿焊縫斷裂。6.4焊縫的工藝及設計要點焊接攪拌時要滿足工藝性、經(jīng)濟性的要求，不能有應力過大出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象；為了保證焊接的質(zhì)量，避免未焊透或缺焊現(xiàn)象，焊縫按被焊件的厚度相應的坡口型式，或進行倒棱修邊工藝。在焊接前，應對坡口進行清洗整理。并且在滿足強度條件的情況下，焊縫的長度應按實際的結構情況盡可能取短些或分段進行焊接，并避免焊縫交叉。工藝上采取構件經(jīng)熱處理，以消除殘余應力。在設計焊件時，注意選擇母體材料及焊條，必須按有關規(guī)定進行焊縫的尺寸校核，同時在焊后仔細地進行質(zhì)量檢驗。6.5對焊接的強度進行校核選取攪拌捅子在裝滿涂料的重量G=5000N，吊環(huán)把手受力的形式為剪切力，把手的直徑為d=30mm。為了簡化計算，在G的作用下的剪力由一個把手的焊縫承擔（偏于安全），此焊縫在連接面上的投影面積A=,則G在危險面上產(chǎn)生的切應力為由表查得焊縫的許用切應力為[]=140Mpa>=10.1Mpa，故強度足夠。第7章軸、軸承、鍵、聯(lián)軸器的設計和校核7.1軸的設計計算及校核7.1.1求輸出軸上的功率、轉(zhuǎn)速、和轉(zhuǎn)矩：若去每級帶輪傳動的效率η=0.96、則：=Pη2=1.5×0.962kW=1.38kw=×=1400×r/min=1000r/min=9550000=9550000×N·mm=13179N·mm7.1.2初步確定軸的最小直徑先按式（15-2）初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)制處理。根據(jù)表15-3，取A0=112，于是得=112×㎜=12.5㎜輸出軸的最小直徑顯然是安裝在聯(lián)軸器處軸的直徑D3，為了是選的軸直徑D3與聯(lián)軸器的孔徑相式樣，故同時選取聯(lián)軸器的型號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩Tca=KAT3,查表14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩變化中等，故取KA=1.7，則：==1.7×13179N·mm=22404N·mm按照計算轉(zhuǎn)矩Tca應小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標準GB/T5014-1985或手冊，選取凸緣聯(lián)軸器YL10，其公稱轉(zhuǎn)矩63000。取半聯(lián)軸器的孔徑50㎜，L=80㎜。7.2軸承的選擇和校核滾動軸承是現(xiàn)代機器中廣泛應用的部件之一，它是依靠主要元件間的滾動接觸來支承轉(zhuǎn)動零件的。與滑動軸承相比，滾動軸承具有摩擦阻力小，功率消耗小，起動容易等優(yōu)點。滾動軸承的正常失效形式是滾動體或內(nèi)外圈滾道上的點蝕破壞。這是在安裝，潤滑，維護良好的條件下，由于大量重復的承受變化的接觸應力而產(chǎn)生的。根據(jù)實際需要和經(jīng)驗結合軸公稱直徑的大小選取深溝球軸承。查《實用機械設計手冊》（上冊）型號為7311（GB297—64）。則:,,.7.2.1軸承的正常失效形式是點蝕破壞。這是在安裝、潤滑、維護良好的條件下，由于大量重復的承受變化的接觸應力而產(chǎn)生的。單個軸承，其中一個套圈或滾動體材料首次出現(xiàn)疲勞擴展之前，一套圈相對于另一套圈的轉(zhuǎn)數(shù)稱為軸承的壽命。軸承點蝕破壞后，通常在運轉(zhuǎn)時會出現(xiàn)比較強烈的振動、噪聲和發(fā)熱現(xiàn)象。但是，對于那些在工作載荷下基本上不旋轉(zhuǎn)的軸承，或著慢慢的擺動以及轉(zhuǎn)速及低的軸承，如果還按照點蝕破壞來選著軸承的尺寸，那就不符和軸承的實際失效形式了。因為在這些情況下，如果滾動接觸面上的接觸應力過大，將產(chǎn)生永久性的過大的凹坑才是軸承的失效形式。所以這時應按軸承的靜強度來選擇軸承的尺寸。為此，必須對每個型號的軸承規(guī)定一個不能超過的外載荷界限。軸承上作用的徑向載荷R和軸向載荷A，應折合成一個當量徑載荷，即：設軸向力：A<300N,徑向力N求比值:因此，查表13-5，得:，所以式中及分別為當量靜載荷的徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)。按軸承靜強度能力選擇軸承公式為:C≥取，因此經(jīng)過設計計算軸承的靜強度滿足條件。式中稱為軸承靜強度安全系數(shù)。的值取決于軸承的使用條件，當要求軸承轉(zhuǎn)動很平穩(wěn)時，則應取大于1，以盡量避免軸承滾動表面的局部朔性變形量過大；當對軸承轉(zhuǎn)動平穩(wěn)要求不高，有無沖擊載荷沒，或軸承僅作擺動運動時，則可取1或小于1，一盡量時軸承在保證正常運行條件下發(fā)揮最大的靜載荷能力。此處選=2。7.2.2滾動軸承軸向固定的方法7.2.2.1內(nèi)圈緊固的常用方法有：=1\*romani）用彈性擋圈嵌在軸的軸溝槽內(nèi)，主要用于深溝球軸承，當軸向力不大及轉(zhuǎn)速不高時；=2\*romanii）用螺釘固定的軸端擋圈緊固，用于在軸端切割螺紋有困難時，這樣緊固可在高轉(zhuǎn)速下承受的軸向力；=3\*romaniii）用圓螺母和止動墊圈緊固，主要用于軸承轉(zhuǎn)速高，承受較大的軸向力的況；=4\*romaniv）用緊定襯套，止動墊圈和圓螺母緊固，用于光軸上的，軸向力和轉(zhuǎn)速不大的，內(nèi)圈為圓錐孔的軸承。內(nèi)圈的另一端常以軸肩作為定位面。為了便于軸承拆卸，軸肩的高度應底于軸承內(nèi)圈的厚度。7.2.2.2外圈軸向緊固的常用方法有：=1\*romani）用嵌入外殼溝槽的孔用彈性擋圈緊固，用于向心軸承，當軸向力不大且需減小軸承裝置尺寸時；=2\*romanii）用止動環(huán)嵌入軸承的止動槽內(nèi)緊固，用于帶有止動槽的深溝球軸承，當外殼不便設凸肩且外殼為剖分式結構時；=3\*romaniii）用軸承蓋緊固，用于高速及很大軸向力時的各類向心，推力軸承；=4\*romaniv）用螺紋環(huán)緊固，用于軸承轉(zhuǎn)速高，軸向載荷大，而不適于使用軸承緊固的情況。而攪拌軸的固定采用一個深溝球軸承加一個圓錐滾子軸承，用法蘭端蓋止動外圈，而內(nèi)圈用軸的臺階定位。7.3鍵的選擇和校核7.3.1平鍵的選擇及校核一般根據(jù)軸的直徑d=30㎜，由GB1096-79查出鍵的截面尺寸為：寬度b=8㎜，高度h=7㎜，由鍵的參考長度系列L=25㎜，類型為普通平鍵A型。鍵、軸和帶輪的材料都是鋼，由表6-2查出許用擠壓力[]=100～120，取其平均值[]=110，鍵的工作長度為25㎜，鍵與鍵槽的接觸高度為k=0.5h=0.5×7=3.5㎜,由公式：149.7>[]=110可見聯(lián)接的擠壓強度不夠，考慮到相差叫大，因此改用雙鍵。雙鍵的工作長度l=1.5×25㎜=37.5㎜，由公式可得：<[]=110（合適）7.3.2楔鍵的選擇及校核根據(jù)軸的直徑D=24㎜，由GB1564-79查出楔鍵為寬度b=8㎜，高度h=7㎜，由鍵的參考長度系列L=30㎜鍵、軸和帶輪的材料都是鋼，由表6-2查出許用擠壓力[]=100～120，取其平均值[]=110，鍵的工作長度為l=35-10㎜=25㎜，鍵與鍵槽的接觸高度為k=0.5h=0.5×7=3.5㎜,由公式:<[]=110，合適。第8章加熱裝置及調(diào)速裝置8.1熱電偶的選擇和安裝8.1.1熱電偶的原理熱電偶是熱電溫度計的敏感元件，是由兩種不同材料的金屬導體組成。兩種導體的一端焊接在一起作為測量端與被測介質(zhì)充分接觸，另一端作為參考端與溫度指示儀表相連接。熱電偶的測溫原理是基于塞貝克效應，即:如果兩種不同成分的均質(zhì)導體組成閉合回路，當兩端存在溫度梯度時，回路中就有電流通過，那么兩端之間就存在電動勢，也叫塞貝克電動勢。其值大小只與組成熱電偶的金屬材料的性質(zhì)、兩端溫差的大小有關，而與熱電偶兩熱電極的幾何尺寸(長度、直徑)及沿電極長度方向的溫度分布無關。熱電偶也可以看做是一種換能器，是將熱能轉(zhuǎn)化為電能，通過測量回路中產(chǎn)生的電動勢大小，并利用熱電勢與溫度之間的函數(shù)關系而達到測溫的目的。熱電偶的結構簡單，性能穩(wěn)定，測溫范圍寬，測溫精度高，使用方便，廣泛應用于機械工業(yè)生產(chǎn)、科研等方面的熱處理中的測溫與控溫程序。根據(jù)組成熱電偶的材料及結構的不同，(可將熱電偶分成許多種類)>a正確地選擇與安裝熱電偶，是合理使用熱電偶的前提，不但可以準確地得到溫度數(shù)值，保證產(chǎn)品質(zhì)量，而且還可以節(jié)省熱電偶材料的消耗。8.1.2熱電偶的選擇熱電偶的選擇，首先應根據(jù)神測溫度的上限和使用環(huán)境來選擇熱電偶的熱電極和保護套管，其次根據(jù)被測對象的結構和安裝特點來選擇熱電偶的規(guī)格尺寸。熱電偶按結構形式不同可分為:普通工業(yè)型、愷裝型、高性能實體型和特種型熱電偶。常見的普通工業(yè)用熱電偶有以下幾種:銅一康銅熱電偶屬于廉金屬熱電偶，其正極為純銅(TP)，負極為康銅(銅鎳)合金(TN)。在低溫狀態(tài)普遍應用的一種熱電偶，測溫范圍一200一300T，熱電極絲的均勻性好，穩(wěn)定性高，靈敏度好，價格低廉，分度號為To8.1.3熱電偶的安裝熱電偶的安裝一般在產(chǎn)品說明書中均有介紹，在實際應用中應多注意以下幾方面:=1\*romani）安裝的位置熱電偶的安裝應盡可能靠近欲測的溫度控制點，使其測量端與被測介質(zhì)充分接觸，遠離強磁場和強電場。熱電偶的測溫點選擇應具有代表性，不能安放在被測介質(zhì)很少流動的區(qū)域內(nèi)。當測量管道中流體的溫度時，必須使熱電偶的測量端處于管道中流速最大處，且使其保護套管的末端越過流速中心線;當測量固體溫度時，必須使熱電偶的測量端與被測體表面緊密頂靠，并減少接觸點附近的溫度梯度，以減少導熱誤差。=2\*romanii）插人的深度熱電偶安裝時，應將其浸入被測介質(zhì)之中，并有一定的浸人深度。如果其插人深度不夠，將受到與保護管接觸的側(cè)壁或周圍環(huán)境的影響，從而引起誤差。一般情況下，當采用金屬保護管時，插人深度應為其直徑的15-20倍;當采用非金屬保護管時，插入深度應為其直徑的10-15倍。=3\*romaniii）補償導線的作用補償導線是指連接熱電偶接線盒與溫度指示儀表的一帶有絕緣層的導線。其熱電特性與所配用的熱電偶兩電極在一定的溫度范圍內(nèi)相同或相近。正確地使用補償導線，不但可以將熱電偶的參考端延伸到遠離熱源或環(huán)境溫度較恒定的地方，改善其測溫線路的機械物理性能，而且還能降低測量線路的成本，提高測溫準確性，亦即起到補償溫度的作用，這一點是普通導線所不具備的。補償導線的使用還應定的使用溫度(普通型不大于1000C，耐熱型不大于2000C)，同時保證其與熱電偶連接時極性不得接反，否則將產(chǎn)生附加熱電動勢，對回路總熱電動勢產(chǎn)生影響，從而增大測溫誤差。8.2無級調(diào)速裝置三相異步電機變頻調(diào)速的工作原理：變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式（VVVF變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，且輸出為PWM波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。第9章使用及維修9.1選擇適合的液壓油

液壓油在液壓系統(tǒng)中起著傳遞壓力、潤滑、冷卻、密封的作用，液壓油選擇不恰當是液壓系統(tǒng)早期故障和耐久性下降的主要原因。應按隨機《使用說明書》中規(guī)定的牌號選擇液壓油，特殊情況需要使用代用油時，應力求其性能與原牌號性能相同。不同牌號的液壓油不能混合使用，以防液壓油產(chǎn)生化學反應、性能發(fā)生變化。深褐色、乳白色、有異味的液壓油是變質(zhì)油，不能使用。

9.2防止固體雜質(zhì)混入液壓系統(tǒng)

清潔的液壓油是液壓系統(tǒng)的生命。液壓系統(tǒng)中有許多精密偶件，有的有阻尼小孔、有的有縫隙等。若固體雜質(zhì)入侵將造成精密偶件拉傷、發(fā)卡、油道堵塞等，危及液壓系統(tǒng)的安全運行。一般固體雜質(zhì)入侵液壓系統(tǒng)的途徑有：液壓油不潔；加油工具不潔；加油和維修、保養(yǎng)不慎；液壓元件脫屑等?？梢詮囊韵聨讉€方面防止固體雜質(zhì)入侵系統(tǒng)：

9.2.1

9.2.2

9.2.3

液壓系統(tǒng)的清洗

：清洗油必須使用與系統(tǒng)所用牌號相同的液壓油，油溫在45～809.3防止空氣和水入侵液壓系統(tǒng)

9.3.1

防止空氣入侵液壓系統(tǒng)：在常壓常溫下液壓油中含有容積比為6～8%的空氣，當壓力降低時空氣會從油中游離出來，氣泡破裂使液壓元件“氣蝕”，產(chǎn)生噪聲。大量的空氣進入油中將使“氣蝕”現(xiàn)象加劇，液壓油壓縮性增大，工作不穩(wěn)定，降低工作效率，執(zhí)行元件出現(xiàn)工作“爬行”①維修和換油后要按隨機《使用說明書》規(guī)定排除系統(tǒng)中的空氣，才能正常作業(yè)。

②液壓油泵的吸油管口不得露出油面，吸油管路必須密封良好。

③油泵驅(qū)動軸的密封應良好，要注意更換該處油封時應使用“雙唇”正品油封，不能用“單唇”油封代替，因為“單唇”油封只能單向封油，不具備封氣的功能。本單位曾有一臺柳工ZL50裝載機大修后，液壓油泵出現(xiàn)連續(xù)“氣蝕”噪聲、油箱油位自動升高等故障，經(jīng)查詢液壓油泵修理過程，發(fā)現(xiàn)即為液壓油泵驅(qū)動軸的油封誤用“單唇”油封所致。

9.3.2

9.4.作業(yè)中注意事項

9.4.1

機械作業(yè)要柔和平順。結論本文論述了生產(chǎn)乳膠漆和多彩涂料的生產(chǎn)設備——高速分散機設計，主要部分有兩個，是高速