粉料与轴承接触。
7 四 设计总体方案的拟定 闭风器排料量的计算: G 0.06VnYrK 吨 /小时 式中: G—闭风器排料量 V 一闭风器容积( 升/转) n 一闭风器转速(转/分) Y 一闭风器容积效率:颗粒状物料 0.7-0.8 粉状物料 0.5-0.6 r 一物料容重(吨/米 3) K 一修正系数,一般取 0.7-0.8任务书的设计数据表 1 可知: 物料容重 r 容积(升/ 叶 轮 半 径 叶 轮 长 度 转速转/ 动力千瓦吨/立方米 转)V (毫米)R (毫米)l 分 n w 2.48 10 150 250 35 0.75/1.1粉状物料的容积效率 Y0.6修正系数 K0.8闭风器排料量的计算: G 0.06VnYrK 0.06×10×0.001×35×60×0.6×2.48×0.8 1.5吨/时 五 各零件的数据设计和选择.5.1 叶轮的设计 从几何意义来计算:如图 2 所示 图2 六个叶片间的间隙是相等的扇形夹角为 60 度. 每个叶片也可以近似看成是相等的矩形. 根据实习经验和资料的查阅可以把穿叶轮的轴径 D 定为 36mm 叶轮的小径 d 定为 42mm 机械设计手册1 闭风器的容积 V R2- d2-6×R-d×a a 为叶轮的宽度 aV/ ×R2- ×d2-6×R-d 10/3.14×150×150-3.14×21×21-6×(150-21) 12mm 叶轮的数据 表2叶轮小径(毫米)D 叶轮内径(毫米)d 叶轮半径(毫米)R 叶轮长度(毫米)l 2.48 10 150 2505.2 轴承的选择2 滚动轴承在机械设计中主要起以滚动代替滑动从而减少摩擦力的作用.它依靠主要元件间的滚动接触来支撑转动零件.滚动轴承具有摩擦里小功率消耗少启动容易等优点.滚动轴承是现代机器中广泛应用的零部件之一绝大多数已经标准化. 轴的最大直径 d1 等于叶轮的内径 d. 有轴的最大直径可以确定轴承的内径为30mm,选轴承型号为 6206.如图 3 所示: 轴承数据基本尺寸/mm/d: 30基本尺寸/mm/D: 62基本尺寸/mm/B: 16安装尺寸/mm/da min: 36安装尺寸/mm/Da max: 56安装尺寸/mm/ra max: 1其他尺寸/mm/d2 ≈: 40.8其他尺寸/mm/D2 ≈: 52.2 图3 机械设计手册15.3 挡板的设计 挡板的要作用就在于使卸料器或除尘器在有压力差的情况下,物料得以顺利地排出,并阻止空气泄漏,还可以防止物料粉尘进入轴承,从而保证输送和除尘设备能正常与高效地工作。
因此,在闭风器结构的设计中,档板的防堵性与气密性的好坏,是防止闭风器被物料堵塞以及顺利排料的关键。
档板位于轴承和叶轮之间,受力比较小。
最大直径与叶轮的直径相等为 300mm小径与轴承内径相等为 30mm。
75.4 轴的设计5 轴类零件主要用于支撑齿轮、链轮、叶轮、带轮等传动件以传递运动和动力.其基本结构为数段共轴回转体.轴类零件的特征之一是细长既有较大的半径比其材料一般为钢棒或锻件. ⑴ 径向尺寸 轴的最大直径 d1 等于叶轮的内径 d。
轴与轴承的配合为过盈配合,可以确定穿轴承的轴径为 31mm,轴承轴的一端与联轴器连接,查机械设计手册确定轴的最小轴径为 25mm。
⑵ 轴向尺寸 穿叶轮的轴的长度等于叶轮的宽度为 250mm,穿轴承的轴的长度等于轴承的宽度挡板的厚度为 20mm。
查机械设计手册连接联轴器的轴的长度为 50mm。
5.5 壳体的设计 这类零件的内外结构都很复杂它是用来支撑、包容运动零件或其它零件因此其内部常有空腔.箱体内腔常用来安装传动轴、齿轮或叶轮及滚动轴承等故两端均有装轴承盖及套的孔.所以箱体的盖、座上有许多安装孔、定位销孔、连接孔由于箱体是空腔的通常壁比较薄由于形状复杂箱体多为铸件闭风器中的箱体材料可以选 HT150. 壳体的整体壁厚为 10mm壳体的内腔直径与叶轮的大径相配合,叶轮在腔内转动,所以确定壳体的内腔直径为 300.01mm以保证叶轮在腔内安全运转。
螺栓连接的边缘宽度为 30mm 进料口和出料口的法兰圆盘的最大直径可定为 365mm其小径Q 的大小为 3/2 的叶轮扇形的宽度。
即: 3 R d 2 Q × × 23 3 2 150 21 2 × × 2 3 2 190mm5.6 密封圈的设计 为了减小设计和制造装配过程中的误差引起的漏风量,要在壳体端盖和壳体之间设计一个密封圈,主要起到密封作用,不受其他外力,可以选用橡胶材料,密封圈的内径要少小于壳体的内径,可以确定为 298mm厚度和宽度也都不需设计很大,可以确定为 6mm 和 10mm。
一半嵌在壳体端盖一半嵌在壳体端边。
5.7 壳体端盖的设计 壳体的端盖起着多方面的作用,可以密封防漏气支撑轴承.轴承工作过程中内圆随轴转动,外圈保持不动,则轴承的外圆与壳体之间的配合为过盈配合,那么端盖的内径就可以确定为 61mm考虑到与壳体的配合,可把外径确定为 360mm 等于壳体的最外圆的直径。
在壳体的内面设计一个小槽,用来配合密封圈,小槽的宽度与密封圈的厚度相等为 6mm,深度是密封圈宽度的一半为 5mm.5.8 轴承端盖的设计 为了保证轴在工作时保持正确位置,防止轴向窜动,轴系必须有可靠的轴向固定。
利用轴肩顶住内圈,两端成对称配置,各限制一个方向的轴向移动,这样就保证了轴系的轴向位置固定。
轴承盖就可以完成这种限制。
并且其内圆的直径要大于轴承的 D2 小于轴承的 D,可确定为 54mm,轴承盖的外圆的直径等于轴承的外径 D62mm。
5.9 其他标准连接件的选择 任何机器都是由各种零件组成其中标准件占有大量的比例它们以一定的形式连接保持相互之间的位置和按一定的规律相对运动标准件可以互换通用从而提高经济效率.常用的标准件有紧固件螺栓、螺母、螺钉、键等. 5.9.1 螺栓的选择 螺纹规格6gd: M12 螺纹规格6gd×P: M12×1.5 b参考l≤125: 30 B参考125<l≤200: 36 e min: 20.03 smax: 18 smin: 17.73 k 公称: 7.5 l 长度范围: 45~120 图4 机械设计手册1 5.9.2 沉头螺钉的选择 由于轴承盖是与壳体的端盖连接在一起的,属于内部连接所以要选用沉头螺钉。
螺钉 螺纹规格: ST2.2 螺距 Pamax: 0.8 dkmax: 3.8 kmax: 1.1 十字槽槽号: 0 十字槽H 型插入深度max: 1.2 l①长度范围: 4.5~16 表面处理: 镀锌钝化 图5 机械设计手册1 5.9.3 螺母的选择 其内径与螺栓的 d 相等为 12mm,可以查机械设计手册如下: 螺母 螺纹规格6HD: M12 螺纹规格6HD×P: M12×1.5 e/min: 20.03 s/max: 18 s/min: 17.73 m/max: 10.8 图6 机械设计手册15.9.4 键的选择 根据键连接的轴的轴径,查阅机械设计手册可以得到标准键为: 轴径 d: >30~38 键的公称尺寸bh8: 10 键的公称尺寸h8h11: 8 键的公称尺寸c 或 r: 0.4~0.6 键的公称尺寸L(h14): 22~110 键槽轴槽深 t基本尺寸: 5.0 键槽轴槽深 t公差: 0.20 键槽毂槽深 t1基本尺寸: 3.3 键槽毂槽深 t1公差: 0.20 键槽圆角半径 rmin: 0.25 键槽圆角半径 rmax: 0.4 图7 机械设计手册1 六 用 Pro/E 对主要零件的三维实体造型设计 随着信息技术的发展 同时面对日益激烈的竞争 企业设计产品向高效率、低成本和一次成型的目标方向发展 企业采用并行、协同设计势在必行 可见应该大力推广一些高性能的产品设计软件及其设计思想 Pro/E 即是这种概念下的产物 . Pro/E 采用基于特征的参数化造型、全尺寸约束、尺寸驱动设计修改和全数据相关的技术 使得它与其他的二维、三维设计软件在设计思想上有着本质的区别.该设计技术以全新的思维方式支持产品的设计、修改和变形. 企业应用Pro/ E 后 可改变传统的设计方法 显著缩短了新产品的设计周期 为新产品占领市场创造了有利的条件。
6.1 叶轮的三维实体造型设计 ⑴ 双击桌面上的快捷启动 Pro/ENGINEER. ⑵ 选择【文件】【设置工作目录】命令将工作目录切换到…Eercise.单击工具栏中新建图标在弹出的新建对话框的 “类型”栏中选择 “零件”在“名称”文本框内输入 “ye”在 “子类型”栏中选择 “实体”
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