摘 要 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是進(jìn)行混輾式混砂機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， 屬于比較傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)類的設(shè)計(jì)。 集思考，繪圖，計(jì)算 合三為一 的 設(shè)計(jì)形式 叫做機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ， 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)中涉及的問題最集中，最詳細(xì)，工作量最大的 階段，這次 設(shè)計(jì) 主要包括了對混砂機(jī)的種類的敘述，混砂機(jī)傳動部分的設(shè)計(jì)，砂門控制機(jī)構(gòu)的選擇還有控制部分的設(shè)計(jì)。 在這些 部分 中比較重要的 是控制部分的設(shè)計(jì)，傳動機(jī)構(gòu)和砂門控制機(jī)構(gòu)。 控制部分設(shè)計(jì)采用了 PLC 控制。在傳動設(shè)計(jì)中， 首先對傳動方案確立，然后在對傳動部件的進(jìn)行設(shè)計(jì)。在傳動部件的設(shè)計(jì)中我主要設(shè)計(jì)其中的 一級圓錐減速箱的中傳動部件的設(shè)計(jì)，還有混砂機(jī)立式主軸的設(shè)計(jì)。在砂門控制部分，設(shè)計(jì)的要點(diǎn)在氣缸的選擇上。 通過這些 使新設(shè)計(jì)的混砂機(jī)在使用時(shí)更加平穩(wěn)，適應(yīng)性更強(qiáng)，效率高，而且具有結(jié)構(gòu)緊湊，比例協(xié)調(diào)，美觀大方，價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)。 關(guān)鍵詞： 混砂機(jī)；機(jī)械結(jié)構(gòu)；傳動部件；減速箱 Abstract This graduation design is the design of mechanical structure of mixed rolling type sand mixing machine. it is belong to the mechanical structure design of traditional. Design of mechanical structure is a set of thinking, drawing, design calculation process, it is the most involved problems in mechanical design and the most detailed, the workload of the largest stage, This design includes the types of sand mixing machine description, design of transmission machine parts, door control mechanism choice and control part of the design. The important ones of them is the control part of the design, the transmission mechanism and sand control mechanism. The control part of the design use PLC .In the transmission design, we establish transmission scheme firstly, and then design the transmission parts. In the design of transmission part, I mainly design a conical gear box and sand mixing machine vertical spindle design. In the sand control part, the main point is the design of the cylinder which is the choice of the cylinder. Through these designs make new sand mixer more stable, more adaptable and high efficiency, and has the advantages of compact structure, proportion, beautiful generous, and cheap price. Keywords: sand mixer； mechanical structure； transmission parts； reducer 目 錄 摘 要 . I Abstract . II 目 錄 . III 第一章 緒論 . 1 1.1 本課題的研究內(nèi)容和意義 . 1 1.1.1 本課題的研究內(nèi)容 . 1 1.1.2 本課題的研究意義 . 1 1.2 國內(nèi)外的發(fā)展概況 . 1 1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 . 2 第二章 混砂機(jī)的設(shè)計(jì) . 3 2.1 混砂機(jī)構(gòu)的分類與選擇 . 3 2.1.1 移動式雙臂連續(xù)混砂機(jī) . 3 2.1.2 固定式單臂混砂機(jī) . 4 2.1.3 輾輪轉(zhuǎn)子混砂機(jī) . 4 2.1.4 轉(zhuǎn)子混砂機(jī) . 4 2.1.5 混碾式混砂機(jī) . 6 2.2 減速器的選擇 . 7 2.2.1 減速器的分類 . 7 2.2.2 減速器的選擇 . 11 2.3 電動機(jī)的選擇 . 11 2.4 砂門控制機(jī)構(gòu) . 12 2.5 控制電路部分設(shè)計(jì) . 12 2.5.1 控制電路采用 PLC 的優(yōu)點(diǎn) . 12 2.5.2 控制部分的設(shè)計(jì) . 13 第三章 傳動部件的設(shè)計(jì) . 16 3.1 減速器圓錐齒輪傳動的設(shè)計(jì) . 16 3.2 軸的設(shè)計(jì) . 20 3.2.1 軸的功用及分類 . 20 3.2.2 一級減速箱軸的設(shè)計(jì) . 21 3.2.3 軸承的校核 . 28 3.2.4 聯(lián)軸器的選擇 . 29 3.2.5 主軸的設(shè)計(jì) . 31 第四章 氣缸部件的選擇 . 33 4.1 氣缸的特點(diǎn) . 33 4.1.1 單作用氣缸 . 33 4.1.2 雙作用氣缸 . 33 4.1.3 緩沖氣缸 . 33 4.2 氣缸設(shè)計(jì) . 34 4.2.1 計(jì)算氣缸的鋼徑 . 34 4.2.2 活塞桿直徑的計(jì)算 . 35 第五章 結(jié)論與展望 . 36 5.1 結(jié)論 . 36 5.2 不足之處與展 望 . 36 致 謝 . 37 參考文獻(xiàn) . 38 附 錄 . 39 第一章 緒論 1.1 本課題的研究內(nèi)容 和 意義 1.1.1 本課題的研究內(nèi)容 本課題來源于宜興某 工程機(jī)械有限公司 ， 主要內(nèi)容是 ： 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是進(jìn)行混輾式混砂機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要包括了對混砂機(jī)的種類的敘述，混砂機(jī)傳動部分的設(shè)計(jì)，砂門控制機(jī)構(gòu)的選擇還有控制部分的設(shè)計(jì)。 在這些主要部分是控制部分的設(shè)計(jì)，傳動機(jī)構(gòu)和砂門控制機(jī)構(gòu)。控制部分設(shè)計(jì)采用了PLC 控制。在傳動設(shè)計(jì)中，首先對傳動方案確立 ，然后在對傳動部件的進(jìn)行設(shè)計(jì)。在這次傳動部件的設(shè)計(jì)中我主要設(shè)計(jì)東西是一級圓錐減速箱中的 傳 動部件的設(shè)計(jì)， 而且包括設(shè)計(jì)混砂機(jī)立式主軸 。在砂門控制部分，設(shè)計(jì)的要點(diǎn)在氣缸的選擇上。通過這些使新設(shè)計(jì)的混砂機(jī)在使用時(shí)更加平穩(wěn)，適應(yīng)性更強(qiáng)，效率高，而且具有結(jié)構(gòu)緊湊，比例協(xié)調(diào)，美觀大方，價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)。 1.1.2 本課題的研究意義 在現(xiàn)代鑄造生產(chǎn)中，都有一個(gè)砂型供應(yīng)問題。尤其跨入 21 紀(jì)元 ，高壓 高壓 造型機(jī)自動化 級別的 生產(chǎn)線的迅速發(fā)展，對型砂的質(zhì)量以及 數(shù)量都提出 更加苛刻 的要求。 所以，型砂 供應(yīng) 中的 問題就 顯得 更為突出。為了解決這個(gè)問題，目前世界上各國斗致力于研究和生產(chǎn)各種類型的高效率混砂機(jī)。所謂高效率混砂機(jī)應(yīng)滿足三 方面的要求： (1) 在混砂機(jī)盤徑一定時(shí)，能增加每次加料量 ；(2) 在保證型砂質(zhì)量的前提下，能縮短混砂周期，提高混砂機(jī)的生產(chǎn)率； (3) 每次加料量和生產(chǎn)率提高后功率消耗應(yīng)適當(dāng)。我們通常用技術(shù)經(jīng)濟(jì)指數(shù) k 來全面衡量和評價(jià)一臺混砂機(jī)。 k 值表示每一千瓦時(shí)電力，每一分鐘能混合的合格型砂數(shù)量。 本課題的意義在于對機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)深入認(rèn)識和對混砂機(jī)的加深了解。在我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)中我們會深入了解混砂機(jī)的工作原理，機(jī)械結(jié)構(gòu)。也為 我們以后工作和學(xué)習(xí)中積累經(jīng)驗(yàn)。 1.2 國內(nèi)外的發(fā)展概況 自從 1911年美國的 辛普森 在德國輾碎機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)明 出來 輾輪混砂機(jī)以來的 80年中，不但混砂機(jī)的種類和 形式有許多改進(jìn) ，而且人們對混砂原理的認(rèn)識也在不斷地提高。在上世紀(jì) 40 年代末 蘇聯(lián)的阿德肖克 夫教授提出要濕粘土膜 吸 附在砂粒表面。 必須在混臺時(shí)有研磨作用 。 阿德肖克夫教授感覺 只有在 混砂機(jī)具有搓揉部件后 才能達(dá)到這一 要求 ， 而且砂粒的運(yùn)動 有不同方向的要求 ， 且具備 速度間隔 。 1960 年前后 有一個(gè)新型的混砂機(jī)叫 強(qiáng)力型轉(zhuǎn)子混砂機(jī)開始 出現(xiàn)在 鑄 造工業(yè) ，這種混砂機(jī)具有完全不同于以往 混 砂機(jī)的設(shè)計(jì) 原理，因此許多特點(diǎn) 出現(xiàn)在這種結(jié)構(gòu)上 。 混輾 式 混砂機(jī)混制 型 砂的 統(tǒng)治地位 被 它的 登場打破了 ，也使 混砂機(jī)工作 方法 的 專研 興趣 也出現(xiàn)在人們的視線中 ，因此這方面有許多重要的探索 和論述 誕生于這黃金 30 年里 。 1963 年 溫寧爾 已經(jīng)對沉重的輾輪壓力能達(dá)到的混砂效果提出他的想法 ，他在 1970 年談到：美國混砂機(jī) 工廠根據(jù)十年來的研究成果開始優(yōu)化 混砂機(jī)設(shè)計(jì)。 這些構(gòu)成有效混輾(Mulling)的基礎(chǔ) 是使機(jī)械力能更好地促進(jìn)砂粒間的碰撞和摩擦 。 1975 年德國 波力士 教授指出： 混砂工具的搓揉能力 (Kneading ability)，以及由混砂工具引起的砂粒運(yùn)動速度是影響型砂制備效率的兩個(gè)主要因素。主要 來說 混砂原理和混砂 結(jié)構(gòu) 工 具 決定了搓揉 ，而混砂工具的速度 則影響著型砂的運(yùn)動速度 ，還有 整個(gè)型砂的能力 被混砂工具加快 ，在垂直和水平方向 進(jìn)行 連續(xù)運(yùn)動 是型砂必須條件 ，但是混砂是否成功 不是只有型砂的運(yùn)動速度說的算的 。 混合 力基本 由輾輪或其他搓研部件，或者利用 沖擊原理的快速旋轉(zhuǎn)葉片或轉(zhuǎn)子產(chǎn)生。混合力應(yīng)足夠大，但也不能太高 ,它的大小與所混材料有關(guān)。理應(yīng) 使型砂在混砂機(jī)中流動，以保證搓揉或攪拌零件與型砂連續(xù)而強(qiáng)烈地接觸美國鑄 造 學(xué)會 8A-2 委員會于 1980 年的一份報(bào)告中指出 ： 混輾 (Mulling)可以定義為砂粒間的摩擦，粘土 是砂粒的研磨劑。混輾是砂粒間的壓力和接觸頻率問題。 他們 對壓力要求不是很高，但對頻率要求很高。 設(shè)計(jì)和調(diào)節(jié)的話， 這兩個(gè)要求不但要符合他們，而且不可以超過他們 。 萊茵頓 1983 年指出：混輾(Mulling)只限于對濕型砂的混合，它的要求是施一強(qiáng)大的工作力于混合料，將粘土膜覆蓋在砂粒表面，提高型砂的強(qiáng)度和塑性。 有效 提高型砂的濕強(qiáng)度的方法是在混輾 工作的時(shí)候時(shí)施以拖 (Smearing)、搓揉 (Kneadhag)、摩擦 (Rubbing)和剪切 (Shearing)作用 , 在壓力下 引起物料流動。混制粘土砂的目標(biāo) ，僅僅 混合 (Mixing)是達(dá)不到 。 萊茵頓 對混輾和混合的論點(diǎn)與日本粉體工業(yè)協(xié) 會對混練和混合的定義有 共通 之處，后者認(rèn)為：混制是指在顆粒中加入微 量 液體或細(xì)粉粘結(jié)劑，使粘結(jié)劑在顆粒表面形成塑性物質(zhì)或膠體物質(zhì)的示范 操作。混制的第一步是混合，混合分為對碰 混合、擴(kuò)散混合和 剪切混合。對碰 混合是攪拌葉片 或混合容器 等的轉(zhuǎn)動使顆粒群 位置發(fā)生變化 。 在混臺機(jī)內(nèi)形成循環(huán)流動而進(jìn)行的混合。擴(kuò)散混合是指鄰近顆粒間的位置變化，實(shí) 際上是 隨機(jī)混合由 方向和速度 不同 而引起的。 剪切混合是因 為顆粒群內(nèi)速度差造成的滑移或撞擊混 合。在實(shí)際混合過程中這三種混合是同時(shí)存在的，究竟那一種混合起主要 作用則取決于混合設(shè)備的型式、結(jié)構(gòu)和操作條件。 1.3 本課題應(yīng) 達(dá)到的要求 本課題要求跟據(jù)一定的參數(shù)要求 進(jìn)行混砂機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 。該混砂機(jī)為混輾式的混砂機(jī)，為中批量生產(chǎn)。這個(gè)課題能充分體現(xiàn)機(jī)械專業(yè)知識，對機(jī)械結(jié)構(gòu)能力有一定的考驗(yàn)。通過本課題的研究，我們要達(dá)到的要求有： (1) 熟悉 混砂機(jī) 的發(fā)展歷程，特別是近幾 十 年來 新的混砂機(jī)種類； (2) 熟練掌握 混砂機(jī) 的原理以及 設(shè)計(jì)減速 箱 的原理和方法； (3) 熟練掌握 氣缸 的設(shè)計(jì)和選擇 ； (4) 掌握 混砂機(jī)未來的發(fā)展和前景 ； (5) 熟練使用 AUTOCAD 等繪圖軟件 。 通過對這次機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，可以加強(qiáng)我們的專業(yè)知識和基本功為以后從事實(shí)際工作和研究工作打下一定的思想基礎(chǔ)，也同時(shí)使我們具有一定的機(jī)械設(shè)計(jì)能力。另外加深了對機(jī)械基礎(chǔ)知識的應(yīng)用，提高了機(jī)械行業(yè)整體認(rèn)識。 第二章 混砂機(jī)的設(shè)計(jì) 2.1 混砂機(jī)構(gòu)的分類 與選擇 目前在生產(chǎn)中使用的混和攪拌方式大致分為以下幾種： 2.1.1 移動式雙臂連續(xù)混砂機(jī) 移動式雙臂連續(xù)混砂機(jī)是近年來通過技術(shù)合作消化吸收國內(nèi)外先進(jìn)機(jī)型的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)，它具有生產(chǎn)率高、能耗低、混砂質(zhì)量穩(wěn)定、自動化程度高、工作環(huán)境好、操作簡單方便等特點(diǎn)。 移動式雙臂連續(xù)混砂機(jī)實(shí)物如圖 2.1 所示，其主要特點(diǎn)有 1： (1) 配置有進(jìn)砂讀式轉(zhuǎn)速無級調(diào)速，可任意設(shè)定需要的流量也可以按用戶要求預(yù)先設(shè)定多種不同配比量，使用十分方便。閘板及新舊砂比例調(diào)節(jié)器，新舊砂比例由氣缸氣閥控制可多比例調(diào)節(jié)。 (2)消化吸收 艾姆弗鑄造設(shè)備 和德國 沃爾重工科技 等國外公司的先進(jìn)技術(shù) 的混砂攪籠讓 葉片 形成 多螺旋線 的 軌跡 路線 ， 快速 的 混砂、均勻 兼顧 多處反螺旋的 運(yùn)動 軌跡，既保證了關(guān)尾砂的質(zhì)量又 可以 確保混砂均勻、快速。 (3) 設(shè)計(jì)有 PLC 控制的智能頭尾砂控制系統(tǒng)，確保無頭尾砂 。 (4) 可以讓 高性能的隔膜泵 以及 氣動閥輸送固化劑， 較長的 使用 使用時(shí)間 ，液料輸送定量誤差 低于 1%，調(diào)速系統(tǒng) 可以分成 直讀式轉(zhuǎn)速 以及 無級調(diào)速，可 隨意 設(shè)定需要的流量， 多種不同配比量 預(yù)先設(shè)定 也可以按用戶要求 ， 人性化設(shè)計(jì) 。 (5) 混砂槽 是 可 以 兩面 180 度敞開 甚 至還要 完全裸露 能夠 攪籠軸和刀桿， 使 極其易于維修 檢查。 鈦化鎢硬質(zhì)合金刀片 嵌焊 在 混砂刀桿頭部 延 長的 使用時(shí)間 ，攪籠內(nèi)臂為硬絡(luò)鍍層， 使用方便長久、 硬度高 。 (6) 電器控制由進(jìn)口日本三菱 FX1N 型 PLC 主機(jī)及輸出輸入接口， PLC 主機(jī)留有余地有充分的輸出輸入接口，以備擴(kuò)展。其它電氣元器件均選用國內(nèi)正廠生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)件。 (7) 隨機(jī)配置有樹脂、固化劑液料桶各一只，并設(shè)有自動溫控加熱裝置。 (8) 各路液料的輸入有專門設(shè)計(jì) 然后才用在 噴嘴 混砂機(jī)上 ， 通過 壓縮空氣助 變化成 擴(kuò)大扇型霧狀帶 狀態(tài) ， 更容易 快速均勻混合粘結(jié)劑 和砂子。 圖 2.1 移動式雙臂連續(xù)混砂機(jī)實(shí)物圖 2.1.2 固定式單臂混砂機(jī) 使用途徑 ： 經(jīng)常 應(yīng)用于 混制 鑄鐵、鑄鋼、有色件 、 自硬砂 ， 不但 頻繁 用于 小批量生產(chǎn)大中型鑄件 的 單件， 還可以進(jìn)行 其它造型設(shè)備 所 組成 的 機(jī)械化 塑 型生產(chǎn)線 配套 。 固定式單臂混砂機(jī)實(shí)物如圖 2.2 所示 2。 結(jié)構(gòu)：主要由加料、混砂機(jī)主機(jī)、防腐液料儲存罐、液料供給系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等組成。 特點(diǎn)： (1) 液料系統(tǒng)定量準(zhǔn)確，耐腐蝕，經(jīng)久耐用； (2) 混砂均勻，效率高，可根據(jù)生產(chǎn)需求，調(diào)節(jié)生產(chǎn)率； (3) 葉片采用硬質(zhì)合金材質(zhì)，耐磨、 使用時(shí)間 長 。 圖 2.2 固定式 單臂混砂機(jī) 2.1.3 輾輪轉(zhuǎn)子混砂機(jī) 該機(jī)的混砂裝置由輾輪、混砂轉(zhuǎn)子、刮板等部分組成。主要用于大 ， 中型鑄造車間混制機(jī)器造型用濕型單一砂。 這個(gè)融會貫通了 眾多 學(xué)者 專家的最新 技術(shù) ，采用 多項(xiàng) 國家 以及專利，技術(shù)參數(shù) 一流 ，技術(shù) 領(lǐng)先 、結(jié)構(gòu) 完美，海 內(nèi)外眾多廠家 十分喜歡 使用。輾輪轉(zhuǎn)子混砂機(jī)如圖 2.3 所示，其技術(shù)參數(shù)見表 2-1。其主要特點(diǎn)是 3： (1) 混砂效率高 、質(zhì)量好、適用范圍廣 ； (2) 輝綠巖鑄石、 2 號填料等新型材料，大大提高了容易受 損件 使用時(shí)間 ； (3) 液力偶合器、合金鋼齒輪、潤滑控機(jī)，確保傳動系統(tǒng)平穩(wěn)可靠，并能負(fù)載啟動 ； (4) 旋轉(zhuǎn)卸料門開啟靈活，工作可靠，徹底解決了底部漏砂的問題 ； (5) 鋼結(jié)構(gòu)底座便于使用和安裝。 2.1.4 轉(zhuǎn)子混砂機(jī) 轉(zhuǎn)子混砂機(jī) 主要用于砂混合的大型和中型鑄造砂成型機(jī)不僅可以混合使用單砂，混合砂造型，快速硬化 砂 子， 砂 子和 砂 面 ,亦 可用于耐火材料 ，陶瓷 等 不同 混制各種 高科技 粉 圖 2.3 輾輪轉(zhuǎn)子混砂機(jī)實(shí)體圖 表 2-1 輾輪轉(zhuǎn)子混砂機(jī) 技術(shù)參數(shù) 型號 S1310 S1312C S1316B S1320C 盤徑 (mm) 1000 1260 1600 2000 一次加料量 (kg) 150 280 450 800 生產(chǎn)率 (t/h) 4.5 6.5 10 20 主軸轉(zhuǎn)速 (r/min) 30 34 40 30 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 (r/min) 480 396 340 220 輾壓力 (kg/F) 60-110 160-330 220-420 400-800 輾輪直徑 (mm) 420 550 670 800 輾輪寬度 (mm) 130 170 210 260 裝機(jī)功率 (kw) 5.2 16.5 26 30.55 機(jī)器質(zhì)量 (kg) 1200 2000 2900 2900 粒狀物料，如圖 2.4 所示，這種混合方式具有結(jié)構(gòu)簡單 ， 生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)，但是濁砂質(zhì)量差，且不穩(wěn)定，在鑄造中對型砂質(zhì)量要求較高 ,不能滿足生產(chǎn)要求，其特點(diǎn)是 4： (1) 低速刮板與中速轉(zhuǎn)子最佳配合、混砂量大、混勻能力強(qiáng)，型砂綜合性能好； (2) 輝 藍(lán)石 鑄石 、碳化鎢堆焊、 3 號填料等新材料 的運(yùn)用 全面提升 了易損件 使用時(shí)間 ，液力偶合器、復(fù)合 鋼齒輪、 5 號填料、潤滑控機(jī)除了 保證 傳動系統(tǒng) 穩(wěn)定 還 可以 負(fù)載 中 啟動； (3) 最新式旋轉(zhuǎn)卸料門開啟靈活，工作可靠，徹底解決了底部漏砂的問題； (4) 對稱開設(shè)的檢修門極大的方便了檢修和清理； (5) 鋼結(jié)構(gòu)底座便于使用和安裝。 圖 2.4 轉(zhuǎn)子混砂機(jī)實(shí)物圖 2.1.5 混碾式混砂機(jī) 混輾式混砂機(jī)的混砂方式混合砂質(zhì)量好且穩(wěn)定，生產(chǎn)效率也較高，功率損耗小，目前機(jī)械鑄造業(yè)中普遍應(yīng)用，混輾式混砂機(jī)如圖 2.5 所示，其技術(shù)參數(shù)如表 2-2 所 示。其特點(diǎn) 5： (1) 混砂效率高、質(zhì)量好，適用范圍廣； (2) 輝綠巖鑄石、碳化鎢堆焊、 2 號填料等新 式 材料可以 全面 提高 易損件 使用時(shí)間 ； (3) 液力偶合器、合金鋼齒輪、潤滑控機(jī)，確保傳動系統(tǒng)平穩(wěn)可靠，并能負(fù)載啟動； (4) 旋轉(zhuǎn)卸料門（國家專利： 9824038.6）開啟靈活，工作可靠，徹底解決了底部漏砂的問題； (5) 鋼結(jié)構(gòu)底座極大方便了使用和安裝。 統(tǒng)合所述，選定混砂方式為混碾式。 本機(jī)供型砂試驗(yàn)混制型砂及芯砂之用。其結(jié)構(gòu)由碾盤、碾輪、垂直主軸、內(nèi)外括砂板、減速器、出砂口、電動機(jī)等部分組成。 圖 2.5 混輾式混砂機(jī)實(shí)物圖 表 2-2 混輾式混砂機(jī)技術(shù)參數(shù) 參數(shù) 機(jī)器型號 S1110D S1112 S1116D S1120D S1120E S1122 盤徑 (mm) 1000 1200 1600 2000 2000 2240 一次加料量 (kg) 110 200 500 800 800 1350 主電機(jī)功率 (kW) 4 7.5 18.5 30 37 55 生產(chǎn)率 (t/h) 2.5 5 12 20 22 30 機(jī)器質(zhì)量 (kg) 800 2000 4000 5500 6000 9500 2.2 減速器的選擇 2.2.1 減速器的分類 分類：擺線針輪減速器、諧波傳動減速器、 三環(huán)減速器 、 行星齒輪減速器 。 （ 1）擺線針輪減速器的特點(diǎn) 作為 擺線針輪減速機(jī) 具備了 如下特點(diǎn)： 1、大傳動比 2、 高 傳動效率 3、 緊密 結(jié)構(gòu) 4、平穩(wěn) 地 運(yùn)轉(zhuǎn) 噪音低，能承受過載和沖擊。 5、使用可靠，較長 使用時(shí)間 。電動滾筒涵蓋 齒輪滾筒、擺線滾筒、行星滾筒三大類別 ，擁 有 緊密 結(jié)構(gòu)，體積 較 小，重量 較 輕， 大 承載能力 的優(yōu)點(diǎn) ， 好 密封性， 方便 安裝 ，維修簡單等特色 。所有滾筒均可配置逆止器。產(chǎn)品使用環(huán)境溫度在 20 40 。可用于粉塵大、潮濕、泥濘、露天等環(huán)境惡劣場所。適用于礦 山、冶金、 煤炭、建材、電力、輕工、糧食及交通運(yùn)輸?shù)炔块T。螺 型 桿升降機(jī) 的 上 升、跟 進(jìn) 、 降 落 等功能 通過蝸輪轉(zhuǎn)動螺桿完成 ，冶金、 煤炭、 機(jī)械、 建材、 化工等各項(xiàng)行業(yè) 中廣泛應(yīng)用 ，具有 緊湊結(jié)構(gòu)，體積小，重量輕，大承載能力，好密封性，方便安裝，維修簡單等特色 。本系列升降機(jī)可自鎖，承載能力在 2.5t35t 之間，最高輸入轉(zhuǎn)速 1500r / min ，工作溫度在 20 100 之間 6。點(diǎn)線嚙合齒輪傳動是一種區(qū)別于之前的傳動模 式 ,1998 年 8月被列為我國“九五”重點(diǎn)技術(shù) 推廣項(xiàng)目 ， 擺線針輪減速器實(shí)物如 2.6 圖所示。 圖 2.6 擺線針輪減速器 （ 2）諧波傳動減速器的特點(diǎn) 諧波齒輪減速器是一種新型減速器。 它脫胎于行星減速器。 諧波齒輪 減速器 ，它是利用 柔性零件產(chǎn)生 的一種 彈性機(jī)械波來傳遞 能量 的 行星齒輪傳動，其實(shí)物圖如圖 2.7 所示。 傳動原理 ： 它主要由三個(gè)基本構(gòu)件組成 ： a、帶有內(nèi)齒圈的剛性齒輪（剛輪），它相當(dāng)于行星系中的中心輪； b、帶有外齒圈的柔性齒輪（柔輪），它相當(dāng)于行星齒輪； c、波發(fā)生器， 它相當(dāng)于行星架。當(dāng)作減速器使用，一般情況下 波發(fā)生器主動、剛輪固定、柔輪輸出形式， 作 為一個(gè)桿狀零件 波的發(fā)生器 ，其兩邊配 有滾動軸承 組成 滾輪，與柔輪的內(nèi)壁相互 擠壓， 柔輪 可產(chǎn)生 具有 可觀彈性 的 薄壁齒輪 ，還可以變形 ，它的 內(nèi)孔直徑 短于 波發(fā)生器的總長， 波發(fā)生器是產(chǎn)生控制彈性柔輪 的 更換元件 ， 當(dāng)一種柔輪波發(fā)生器，柔輪的力從原始的圓形橫截面的擠壓成橢圓形，只是完全嚙合的齒 輪的齒的端部附近的長軸，短軸和牙齒附近的兩人只是車輪完全分離， 其他路段處于過渡狀態(tài)的齒嚙 合和脫開的周長。當(dāng)波發(fā)生器是連續(xù)顯示的方向旋轉(zhuǎn)，柔輪的變形不斷變化的，所以柔輪，剛輪嚙合狀態(tài)始終是不同嚙合，嚙合，啃出關(guān)，然后咬成 ， 循環(huán) 地進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)柔輪相對剛輪沿波發(fā)生器 不同 方向的緩慢旋轉(zhuǎn)， 剛輪固定，動力 通過波發(fā)生器輸入，柔輪輸出，其輸入 與 輸出轉(zhuǎn)向不同， 在 作用過程中，波發(fā)生器發(fā)生 一周，柔輪上點(diǎn) 旋轉(zhuǎn) 變換的 次數(shù)稱為波數(shù)，以 n 表示，常用的是雙波和三波兩種， 雙波傳動的柔輪應(yīng)力較小，結(jié)構(gòu)相對 簡單， 方便獲得大的傳動 比 ,所以是 目前應(yīng)用最廣的一種 7。諧波傳動減速器的實(shí)物如 2.7 圖所示。 諧波齒輪傳動的柔輪和剛輪 的周節(jié)相同，但齒數(shù)不等，通常采用剛輪與柔輪齒數(shù)差等于波數(shù)，即21z z n式中 1z 、 2z 分別為剛輪與柔輪的齒數(shù)。當(dāng)剛輪固定、發(fā)生器主動、柔輪從動時(shí)，諧波齒輪傳動的傳動比為 1 2 1i z / z z。 雙波傳動中，21z z 2，柔輪齒數(shù)很多。上式負(fù)號表示柔輪的轉(zhuǎn)向與波發(fā)生器的轉(zhuǎn)向相反。由此可看出，諧 波減速器可獲得很大的傳動比。其主要特點(diǎn)如下 ： 1) 高 承載能力 諧波傳動中，齒與 齒的嚙合為面接觸，加上同時(shí)嚙合齒數(shù)（ 疊 加 系數(shù)）比較多，因而單位面積載荷小，承載能力較 高于其他傳動形式 ； 2) 傳動比大 單級諧波齒輪傳動的傳動比，可達(dá) i 70 500 ； 3) 體積小、重量輕； 4) 傳動效率高、 使用時(shí)間 長； 5) 傳動平穩(wěn)、無沖擊，無噪音，運(yùn)動精度高。 諧波減速器國內(nèi)于七 八 十年代才開始 研究 ，到現(xiàn)在很多廠家特地 生產(chǎn)，并形成 各種系列 。廣泛應(yīng)用于 電器電子 、 航空科技 、 人 工智能 等行業(yè)，由于它的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在化工行業(yè)應(yīng)用也逐漸增多。 圖 2.7 諧波傳動減速器 （ 3） 三環(huán)減速器 的特點(diǎn) 三環(huán)減速器的特點(diǎn) : 1、承載能力強(qiáng)，使用 使用時(shí)間 長， 918 對齒同時(shí)進(jìn)入嚙合區(qū)，可承受過載 2.7 倍，輸出轉(zhuǎn)矩達(dá) 469KN.m 。 2、傳動比大，分級密集，單級 7.599 ,雙級達(dá) 11000，級差約 1.1 倍。 3、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小于 78dB 、振動幅值小于 0.025mm 。 4、效率高，單級為 9296% 。 5、結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，比普通圓柱齒輪減速器小 2/3。 6、裝拆與維修方便，平行軸，易損件少，易更換，無需特殊材料及熱處理。 有時(shí)候適用性廣，結(jié)構(gòu)多，而且衍生出多種系列，減速器中一顆明珠。 三環(huán)減速器 實(shí)物如 2.8 圖所示 。 圖 2.8 三環(huán)減速器 （ 4） 行星齒輪減速器 的特點(diǎn) 主要適用于冶金、礦山、運(yùn)輸、建材、輕工、能源、交通等行業(yè)。 主要特點(diǎn)： 1) 重量輕、體積小。在同等 條件下 這種 減速器重量減速輕 1/2 以上，體積 則要 縮小1/21/3； 2) 傳動效率高：單級行星減速器 0.98 ；兩級行星減速器 0.96 ；三級行星減速器 0.94 ； 3) 傳動功率 范圍廣 ，可由不足 1kw 到 超過 10000kw，且優(yōu)點(diǎn) 隨著功率變大 越 發(fā) 突出，經(jīng)濟(jì)效益越高 ； 4) 裝配型式多樣，可由多面安裝，適用性廣。在符合給定制造條件下，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音小 ； 5) 運(yùn) 用了優(yōu)質(zhì) 金屬材料 通過 滲碳淬火，外齒輪 可以是 6 級精度，內(nèi)齒輪則是 7 級精度，承載能力水平 達(dá)到了當(dāng)代先進(jìn)工業(yè)國水平。使用 使用時(shí)間 一般超過十年 。 齒輪的圓周速度不大于 1520m / s ，工作環(huán)境溫度為 40 45 ,低于 0 時(shí) ,啟動前潤滑油應(yīng)予熱至 0 以上，可正反兩向運(yùn)轉(zhuǎn)。 現(xiàn)如今 混砂機(jī)功 率確定 多數(shù)情況下 采用類比法 ,根據(jù)現(xiàn)有混砂機(jī) 的 數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)結(jié)果 ，對于輾輪式混砂機(jī)每一千克加料量需要的安裝功率為 0 .0 3 0 0 .0 3 5 Kw；若 混輾 式混砂機(jī)的加砂量為 650kg ，則需電 動 機(jī)功 W = 6 5 0 0 . 0 3 0 0 . 0 3 5 1 9 . 5 2 2 . 7 5 kw； 故選取電動機(jī)0P 22KW，其轉(zhuǎn)速降落較大，要實(shí)現(xiàn)大的傳動比減速器可采用擺線針輪減速器，蝸輪蝸桿減速器，三級圓錐圓柱齒輪傳動 8。 如果選用三級圓錐圓柱齒輪傳動功率損耗大，初定為擺線針輪減速器，若采用 立式帶電動機(jī)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)上過于龐大，底座離把過高，穩(wěn)定性不夠，也不美觀，只能采用不帶電動機(jī)的型式，由于輸入，輸出軸皆為主軸，必須設(shè)計(jì)一臺單級圓錐齒輪減速器，若采用動機(jī)豎裝與帶電動機(jī)型式的擺線針輪減速器一般無二， 行星齒輪減速器 實(shí)物如 2.9 圖所示。 圖 2.9 行星齒輪減速器 2.2.2 減速器的選擇 決定采用 擺線針輪減速器， 不但體積巧，重量小 ，傳動比大， 還具有 效率高（ 0.9 ）過載能力大， 使用時(shí)間 長的特點(diǎn)，據(jù) n = 1 4 7 0 r / m in電,