【毕设】陶瓷抛光机的旋风磨头结构设计+约1.9w字说明书+10张CAD

图纸描述

摘 要 本设计主要是对于旋风磨头的磨轮高速自转和磨头慢速公转进行结构设计和计算。由于两个传动的转速差较大采用两个电机分别进行驱动。磨轮的自转设计为大锥齿轮啮合八个小锥齿轮进行转动，用于实现金刚磨轮的高速自转，磨头的公转采用蜗轮蜗杆传动设计用来实现磨头的公转，并且分别对锥齿轮和蜗轮蜗杆进行了强度校核。本设计还对磨头中各轴、轴承和键进行了强度校核。使用CAD绘制完二维视图后还采用PRO/E建模对箱体壳体进行重量计算。 关键词：陶瓷抛光，旋风磨头，锥齿轮，蜗轮蜗杆。 结论： 1.在设计任务书的要求下，分析和设计了两个传动方案，经过对比选择了具有较好传动的双电机方案，在确定了是两个电动机传动下，磨头的转动路线就分明了，一是蜗轮蜗杆的磨头公转，二是锥齿轮的磨轮自转。在根据任务书上磨头的运动和动力参数要求，选择适当的电动机型号来作为磨头的原动机。选定了电动机就根据电动机的转速和磨头要求的转速来分配两条传动路线的传动比。接下来就进行各传动轴的转速、功率和转矩的计算为以后的设计做好准备。 2.锥齿轮的设计主要是根据齿面接触疲劳强度估算齿轮大端分度圆直径，由大端分度圆的直径和齿数计算出锥齿轮的模数，在模数、齿数和分度圆数据都出来后便开始对锥齿轮的各个几何参数进行计算，最后再根据齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度对锥齿轮进行校核。 蜗轮蜗杆的传动计算也是按接触强度进行设计在保证强度的前提下查表选择标准的模数和齿数再对蜗轮蜗杆进行接触强度和弯曲强度进行校核，最后便计算蜗轮蜗杆的其它几何参数。 3.在锥齿轮和蜗轮蜗杆设计完成后，开始对其在磨头内部的位置进行布置，在初步估算箱体壁厚后，确定蜗轮蜗杆和锥齿轮对于箱体内壁的间距，得出箱体和壳体的大致尺寸后开始绘制蜗轮蜗杆和锥齿轮的装配底图。 4.对各个传动轴进行设计，首先主要是轴材料的选择，这部分是比较重要的，轴的材料要根据轴的工作参数和轴的形状来确定，接下来便对轴的最小直径进行估算，估算是按照轴的扭转切应力来进行，在轴的结构设计中主要对轴上零件的定位进行设计同时也要考虑到箱体的支撑结构。待轴的各段直径和长度确定完后开始对轴进行受力分析，以轴承为支点，齿轮为受力部件画出轴的受力简图，计算轴所受的弯矩再与扭矩根据强度理论合成当量弯矩便可对轴进行强度校核来验算该轴是否可行。 5.轴上零件的选用及校核也是比较重要的，本设计对轴的联接键和轴承分别进行了强度校核和疲劳强度校核，确保所选用的键和齿轮再工作寿命内不发生破坏。蜗轮轴轴端挡圈上的螺栓是磨头上较重要的连接件，本设计对其进行了强度校核。 6.蜗轮蜗杆和锥齿轮的几何尺寸已经确定，但其与轴连接的轮毂的方案有多种选择，本设计在根据蜗轮蜗杆和锥齿轮几何大小的基础上分别选用了整体式和实体式。 7.磨头箱体的设计其主要是考虑到磨头内部传动件的安装和拆卸，因此将磨头分为磨头箱体和磨头壳体两个部分，其中为方便蜗轮的安装将磨头箱体以蜗杆轴线为水平面分为上下两个箱体，这样整个磨头就别分为三个部分。箱体和壳体均采用铸造件的方式。再来便考虑箱体内传动件的润滑，分为三个主要的润滑区域，然后在相应箱体和壳体部位布置密封件。 事实表明，旋风磨头因其效率高、磨削质量好、磨具使用寿命长等优点而深受用户的赞赏。但目前存在的主要缺陷是小锥齿轮轴颈处的密封容易泄漏，用户要花较多的时间做维护工作。 由于磨轮的转速较高，而本设计采用的是直齿锥齿轮进行传动，直齿锥齿轮虽然加工简单但存在的问题比较明显比如传动时噪声较大，寿命短等问题，因此可采用大模数的格里森制螺旋伞齿轮形式，因为螺旋伞齿轮有着比直齿锥齿轮更好的啮合性能，传动平稳和噪声小等优点，同时还可以通过提高齿形精度和降低齿面表面粗糙度，合理的齿轮安装间隙等措施来降躁，这两点将是今后重点的研究改进对象。