畢業(yè)設計（論文）-臥式陶瓷鏈式干燥機設計

本科生畢業(yè)設計（論文）PAGEPAGE1摘要本文綜述了陶瓷市場的現(xiàn)狀及我國陶瓷行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，主要闡述了臥式陶瓷鏈式干燥機的各部分組成，以及陶瓷干燥機的鏈條的布置，以及各種的布置的特點。還敘述了陶瓷干燥機的工作原理及動力傳動系統(tǒng)的設計工作，特別是鏈輪、張緊輪、V帶輪、主動軸以及從動軸的設計。另外本文還闡述了如何選用鏈條，電動機，減速器，聯(lián)軸器，軸承座等標準件，以及各標準件的安裝使用。關鍵詞：鏈式陶瓷干燥機鏈輪主動軸從動軸V帶輪。全套圖紙加V信153893706或扣3346389411ABSTRACTThisarticleprovidesanoverviewofthestatusandmarketourceramicpotteryindustryandthecurrentdevelopmenttrendprimarilyonthehorizontalceramicpartschaindryers,andthechainofceramicdrylayout,andvariouslayoutfeatures.Alsodescribestheworkofceramicdehydratordrivetrains,anddesignprinciples,particularlysprocket,frequencydevices,V-bellt.,drivenaxletoaxleanddesign.Thisarticlealsodescribedhowtouseanotherchain,electricmotors,reducer,shaftcoupling,bearingsBlockstandardspieces,andthestandardsoftheinstallation.Keyword:ceramicsdehydratorchain,sprocket,theinitiativeaxle,drivenaxle,V-bellt..第一章設計題目簡介1.1中國陶瓷行業(yè)展望與市場預測2005年中國陶瓷行業(yè)產(chǎn)能的迅速擴張，使陶瓷原料市場出現(xiàn)供給緊張局面，部分地區(qū)原料價格上漲幅度較大，另一方面國際原油市場的價格的持續(xù)上漲直接帶動國內(nèi)燃料油價格上漲。而與此同時，國內(nèi)陶瓷產(chǎn)能的持續(xù)擴張進一步加劇了市場供大于求的矛盾，在產(chǎn)品缺乏差異性的情況下，生產(chǎn)企業(yè)只能通過降低產(chǎn)品價格來爭取更多的市場份額，陶瓷行業(yè)價格競爭加劇。對比國內(nèi)外陶瓷業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，我們認為中國陶瓷與國際先進陶瓷相比在品牌意識、技術工藝、開發(fā)設計以及企業(yè)管理上都存在相當差距，尤其是在發(fā)展戰(zhàn)略上，中國陶瓷生產(chǎn)企業(yè)與國際先進國家差距明顯。目前，高質(zhì)低產(chǎn)已經(jīng)成為當今世界陶瓷行業(yè)發(fā)展主流，但是中國陶瓷業(yè)仍然處于大規(guī)模擴張時期。產(chǎn)能的無序擴張，一方面會加劇本已嚴重失衡的市場供求形勢；另一方面也會造成資源的極大浪費，不利于資源優(yōu)勢的發(fā)揮。但是，2006年中國陶瓷行業(yè)有望走出低谷。首先，陶瓷市場產(chǎn)品價格在2006年3月份開始出現(xiàn)緩慢上升，有利于緩解企業(yè)成本壓力；其次，中國經(jīng)濟仍處于高速增長周期之內(nèi)，居民消費水平在不斷提高；第四，雖然燃料油價格短期內(nèi)不會明顯下跌，但國家已經(jīng)將陶瓷行業(yè)列入技術創(chuàng)新、節(jié)能改造的重點行業(yè)，陶瓷行業(yè)節(jié)能技術有望得到快速發(fā)展；最后，經(jīng)歷2005年的艱難運營歷程，中國陶瓷生產(chǎn)企業(yè)市場化意識有所提高，市場營銷手段更趨靈活，部分日用陶瓷產(chǎn)品出口價格已經(jīng)有所回升。我國陶瓷在發(fā)展過程中，形成了一批出口骨干產(chǎn)品。在對外出口陶瓷產(chǎn)品中，日用瓷出口產(chǎn)品已經(jīng)形成河北唐山、邯鄲、山東淄博、湖南醴陵、廣東潮州等一批出口瓷生產(chǎn)基地。像唐山的紅玫瑰骨質(zhì)瓷、邯鄲的釉中彩強化瓷、淄博的華光瓷等都已成為國際較知名的品牌。在建筑衛(wèi)生陶瓷出口方面，佛山的鷹牌、東鵬、新中源、新明珠；樵東蒙娜麗莎、鉆石以及唐山的惠達都在不斷提高出口的份額，正在成為我國建陶工業(yè)對外出口的骨干企業(yè)，發(fā)展勢頭迅猛。

價格過低成國瓷隱患

上半年，一個強大的行業(yè)需要一大批強大健康的企業(yè)群體來締造，一個強大健康的企業(yè)群體呼喚一大批具有國際競爭力的企業(yè)家和職業(yè)經(jīng)理人來管理。因此，我真心希望我們建陶行業(yè)中的各位企業(yè)家、各位職業(yè)經(jīng)理人、各位有識之士能自發(fā)或在行業(yè)協(xié)會的領導下，共同學習、研討、熟悉市場經(jīng)濟游戲規(guī)則，領悟一流企業(yè)的管理精華，走出市場競爭的誤區(qū)，做到不戰(zhàn)而勝，實現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展！陶瓷業(yè)的振興和發(fā)展重要的是觀念的轉(zhuǎn)變，打造“CHINA”品牌，樹立國際產(chǎn)業(yè)形象。我國的藝術瓷在世界上一直都有很好的口碑，無論技術還是產(chǎn)品質(zhì)量都處于世界領先地位，很多優(yōu)秀的陶瓷工藝品飲譽海內(nèi)外，成為有識之士競相收藏的對象。如號稱“千年瓷都”的景德鎮(zhèn)，出產(chǎn)的一套名為“吉祥如意”的釉中彩餐具，就是國家領導人出訪的重要禮品。近年來景德鎮(zhèn)也在原有技術的基礎上進行了一系列的技術更新，不久前還將千年陶瓷工藝與納米技術相結(jié)合，用于生產(chǎn)環(huán)保陶瓷、抗菌陶瓷以及泡沫陶瓷和高新技術陶瓷等，依靠高新技術保持“千年瓷都”的青春，成為陶瓷業(yè)的典范。我國陶瓷業(yè)的優(yōu)勢在于成本較低，但在成本低、質(zhì)量優(yōu)的前提下，卻缺乏品牌知名度，那么國內(nèi)廠商在與客商討價還價之時就只能永遠在價格上受制于人，與其等別人來勒著脖子討價還價，還不如主動出擊，在國際市場上做大做強品牌。

增強出口創(chuàng)匯意識。在經(jīng)濟全球化、競爭國際化的大背景下，陶瓷企業(yè)要樹立外向型發(fā)展的經(jīng)營理念和強烈的經(jīng)濟全球化意識，面向世界市場，通過多種渠道、多種途徑參與國際競爭。國際陶瓷市場是多元化的，不同國家和不同文化、不同消費習慣的用戶對產(chǎn)品的質(zhì)量、花色品種等方面的要求有很大差異。從有關資料獲悉，當前，俄羅斯鼓勵實驗用瓷進口，德國仿古瓷和咖啡具走俏，法國人喜歡動物造型的瓷器，西班牙人偏愛東方特色畫面，美國美術陶瓷需求強勁且要求產(chǎn)品圖案淡雅明快，意大利鐘情紫砂陶壺，澳大利亞流行鐵瓷和鐵石瓷，日本青睞舊瓷新包裝。國內(nèi)企業(yè)要認真搜集國外陶瓷市場需求信息，針對不同的市場需求，對花色品種與產(chǎn)品檔次進行細分。

注重挖掘陶瓷文化。只有民族的才是世界的，中國陶瓷要走向世界，不僅要在產(chǎn)品質(zhì)量上下功夫，更要在產(chǎn)品設計上進行變革和創(chuàng)新，將陶瓷產(chǎn)品與華夏民族悠久的藝術傳承與當代的審美觀念結(jié)合起來，充分挖掘我國悠久燦爛的陶瓷文化，大打文化牌，扎根民族，博采眾長，創(chuàng)造出不僅外觀精美而且極具文化內(nèi)涵的、不僅有自己獨特的本色而且結(jié)合世界潮流的產(chǎn)品。

注重提升產(chǎn)業(yè)檔次。提升產(chǎn)業(yè)檔次是我國陶瓷工業(yè)擴大出口的重要依托。國內(nèi)陶瓷企業(yè)要根據(jù)市場需求，廣泛開展與國際著名陶瓷企業(yè)的聯(lián)系與合作，進一步加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，用高科技嫁接中國陶瓷工業(yè)，盡快實現(xiàn)裝備、技術和產(chǎn)品整體升級。下大力氣進行科研投入，培植一批科技含量高、市場競爭力強、經(jīng)濟效益好的企業(yè)和產(chǎn)品，提高中國陶瓷工業(yè)的整體實力和核心競爭力。目前，中國日用陶瓷的總產(chǎn)量和出口量均居世界首位，不僅能滿足國內(nèi)生產(chǎn)及生活的需要，還出口到世界150多個國家和地區(qū)。當前，中國陶瓷業(yè)在國內(nèi)市場總的發(fā)展趨勢是：在數(shù)量上已能充分供應的基礎上，人們對產(chǎn)品品種、檔次與質(zhì)量的要求正在不斷提高。今后國內(nèi)市場總的發(fā)展趨勢是產(chǎn)品品種要求從單件向規(guī)格花色配套方向發(fā)展，產(chǎn)品檔次要求適應不同層次消費者需求。隨著人民生活水平從溫飽到小康以至富裕的轉(zhuǎn)變，在今后一個相當長的時間內(nèi)，市場供求的矛盾不在數(shù)量而在品種、規(guī)格、質(zhì)量、檔次。隨著建筑業(yè)的發(fā)展，墻地磚、釉面磚與衛(wèi)生陶瓷的需求十分興旺，勢必形成行業(yè)的一個新的增長點?，F(xiàn)階段，中國陶瓷業(yè)的戰(zhàn)略方針是：

第一，以市場為導向，嚴格控制生產(chǎn)總量，努力調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，從以量取勝轉(zhuǎn)向以質(zhì)取勝，從速度型轉(zhuǎn)向效益型。通過調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，使建筑衛(wèi)生陶瓷的產(chǎn)值超過日用陶瓷的產(chǎn)值，使高新技術陶瓷生產(chǎn)有一個較快的發(fā)展。在整個行業(yè)形成日用陶瓷、建筑衛(wèi)生陶瓷與高新技術陶瓷三足鼎立的局面；

第二，積極發(fā)展高新技術陶瓷，開拓應用領域，提高產(chǎn)品檔次，注重發(fā)展實用性強、技術含量與附加值高的產(chǎn)品；

第三，積極開拓國際市場，提高創(chuàng)匯效益，建成若干個各具特色的以生產(chǎn)名牌產(chǎn)品的企業(yè)為龍頭的出口瓷生產(chǎn)基地。其戰(zhàn)略目標是：

第一，在2010年前要求達到下述目標：在日用陶瓷行業(yè)實行"五化"，即原料標準化、燃料潔凈化、輔料專業(yè)化、生產(chǎn)現(xiàn)代化、出口高檔化；

第二，以出口為龍頭，面向國內(nèi)國際兩個市場，規(guī)劃2010年產(chǎn)量保持在100億件左右。其中內(nèi)銷70億件，要求檔次齊全，以中檔為主；出口30億件，出口單價平均達到1.2美元/件的中高檔水平；

第三，跟蹤世界陶瓷新材料發(fā)展，以氧化物、氮化物、碳化物為發(fā)展重點，逐步在全國建成10～15個高新技術陶瓷生產(chǎn)基地。今后15年，中國日用陶瓷銷售將呈平穩(wěn)發(fā)展趨勢，建筑衛(wèi)生陶瓷的市場發(fā)展看好。中國對高新技術陶瓷的研究與應用尚屬起步階段，其市場前景尤其可觀。1.2陶瓷干燥機械使物料（濕坯、原料、泥漿等）獲得能量，液體水汽化而排除水分的過程稱為干燥陶瓷工業(yè)的干燥方法經(jīng)歷了自然干燥法、室式哄房干燥到現(xiàn)代的用多種熱源連續(xù)生產(chǎn)的各式干燥機干燥的過程。物料的干燥原理是將能量傳給物料，物料中的水分獲得熱量后，汽化蒸發(fā)，由液體水變成氣體，離開了物料從而得到干燥。故物料的干燥過程既有熱傳播的過程，也有水分擴散的傳質(zhì)過程。因此，作為完成干燥過程的干燥機械或設備通常包括以下幾部分：干燥室。是完成干燥的場所，除送出送入物料或坯體等地方外，要用隔熱板或防護板密封成一定大小的空間。熱源裝置。供給物料中液體水汽化蒸發(fā)必要的能量，有熱風、供頻電干燥、高頻電干燥、輻射干燥等多種干燥形式。通風系統(tǒng)。使使干燥室內(nèi)通風對流，將濕氣帶走。胚體的運載機構(gòu)。在干燥室內(nèi)運行，將濕胚或物料送入，干坯或物料送出，實現(xiàn)干燥的連續(xù)進行。這些運載機構(gòu)有車式、鏈式、轉(zhuǎn)盤式、推板式動力傳動部分：對于連續(xù)干燥式的干燥機，作為驅(qū)動運載機構(gòu)按干燥工藝的需要做連續(xù)的或間歇的運動。機械手和控制裝置：實現(xiàn)自動完成干燥過程中的某些動作或控制規(guī)律如自動脫模、各動作程序控制等。因此，隨著干燥機的運載機構(gòu)、干燥方法、控制手段的不同和為了滿足物料的干燥過程按干燥機理所引出的結(jié)果，產(chǎn)生了各種各式的干燥機：按生產(chǎn)的連續(xù)性和運載機構(gòu)分間歇式和連續(xù)式，其中，間歇式包括各種室式干燥機；連續(xù)式包括隧道干燥機，鏈式干燥機，轉(zhuǎn)盤式干燥機，推板式干燥機，噴霧式干燥機（氣流式）。按干燥器應用的熱源分為：對流干燥，工頻干燥，高頻電子干燥，輻射干燥和復合熱源干燥。按在日用陶瓷生產(chǎn)按完成干燥工序分：一次干燥機——只完成脫模干燥，二次干燥——只完成脫摸干燥和白坯干燥，三次干燥——完成修坯干燥等。室式干燥機常用對流熱風或電干燥為熱源。當用對流熱風干燥坯體時，就是室式烘房。坯體放在機架上，熱風在室內(nèi)流動使坯體干燥并將濕氣帶走。其特點是：不連續(xù)生產(chǎn)、熱耗大、干燥不均勻、操作條件差和勞動強度大、設備簡單、容易變更干燥制度。熱源可以分為燃燒熱、煙氣余熱、蒸汽、電熱、隧道窯余熱等。噴霧干燥是在干燥塔內(nèi)將泥漿直接霧化干燥成干粉，是現(xiàn)代建材工業(yè)，日用陶瓷工業(yè)等部門中作為制備成型泥料發(fā)展很快的機械。隧道干燥與隧道窯類似，用隧道為干燥室，小車為運載工具，干燥小車運載坯體由一端送入，另一端推出，熱風逆著推車方向自隧道一端送入，廢氣從另一端用抽風機或煙囪排出。此類干燥設備主要用于建材工業(yè)。干燥機的應用對于促進陶瓷工業(yè)的現(xiàn)代化生產(chǎn)有重要的意義。1．改變了靠天生產(chǎn)的自然干燥的原始落后狀態(tài)；2.大為縮短了干燥時間和生產(chǎn)周期，提高了勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，某些產(chǎn)品從過去干燥時間以天數(shù)，時數(shù)算縮少大為以分秒計算；3.和許多現(xiàn)代化的成型方法（如自動壓力成型、滾壓成型等）聯(lián)動，使成型工藝實現(xiàn)完全的自動化，機械化；5.節(jié)省大批的坯板、減少了大量的模具；6.減低了勞動強度、改善了勞動條件，提高了文明生產(chǎn)水平。我的畢業(yè)設計題目是臥式陶瓷鏈式干燥機動力傳動系統(tǒng)，所以接下來主要的敘述一下鏈式陶瓷干燥機方面的一些相關內(nèi)容。1.3鏈式陶瓷干燥機采用注漿法和可塑法成型的坯體，含有較多的水分，需要干燥機（簡稱鏈干機）干燥均勻，熱效率較高，工人勞動強度小，在日用陶瓷廠中得到廣泛應用。鏈式干燥機的構(gòu)造和工作原理：鏈式干燥機是在干燥室內(nèi)由懸掛輸送機運送坯體的一種設備。懸掛輸送機有兩條平行的閉合鏈條，鏈條之間按等距離懸掛著許多吊籃，坯體的干燥或模型放在吊籃上，鏈條以一定的運動規(guī)律將吊籃上的坯體和模型送入干燥室。鏈式干燥機由鏈條、鏈輪、吊籃、鋼架、傳動裝置、保溫板和熱空氣系統(tǒng)組成。日用陶瓷廠使用的鏈式干燥機一般分前箱和后箱兩部分。前箱用于帶模坯體的干燥，即青坯體干燥；后箱用于脫模后的坯體干燥，即白坯干燥。成型后，坯體連同模型一起從鏈式干燥機前箱“進口”處放入吊籃，坯體在輸送的同時進行干燥，通過調(diào)節(jié)輸送速度和前箱的干燥溫度，使坯體到達“出口”時能夠脫離模型，然后由工人或機械手取出放入后箱的吊籃中，模型則留在前箱隨同吊籃返回鏈式干燥機的“進口”處；后箱吊籃上的坯體在干燥室內(nèi)完成白坯干燥。前箱和后箱的溫度可以分別調(diào)節(jié)，前箱的溫度一般不會超過六十攝士度，后箱溫度一般不會高于九十攝士度。熱空氣由風機送入，濕含量較高的干燥尾氣從頂部的排氣口排出。也有的鏈式干燥機將后箱的一部分尾氣送到前箱，這樣可以增加前箱干燥氣體的濕含量，同時可以提高干燥器的熱效率。坯體在干燥室內(nèi)的干燥時間可用改變鏈輪轉(zhuǎn)速的辦法調(diào)節(jié)。其中鏈式干燥機是用了各種形式的鏈條作為牽引件帶動放著模胚的載胚板（又稱搖籃、掛籃、吊籃、放坯板等）在干燥室以一定的運動規(guī)律（連續(xù)地或間歇地）運行，使胚體或模子得到干燥和輸送到預定的地點。根據(jù)干燥工藝和操作等需要非常靈活地設計布置成各種形式走向的閉合鏈。主要從干燥段來看，有水平式和垂直式兩個基本形式。我所選的設計題目是臥式鏈式干燥機的動力傳動系統(tǒng)，設計工作主要包括電動機的選擇、減速器的選擇、鏈條的選擇及布置情況、聯(lián)軸器的選擇，主動軸和從動軸的設計、校合，主動鏈輪和從動鏈輪的設計、校合，以及吊籃（包括耳板，載板，托板等），銷軸的設計。具體的設計步驟我將在設計說明書中詳細介紹。臥式干燥機的鏈條布置是水平布置形式。我所設計的干燥機是多層水平布置形式，如圖所示：其特點是：1.對于定向集中對位干燥、輻射干燥、需要轉(zhuǎn)動坯件干燥、兩面使用熱源干燥等情況時，幾乎全部采用這種形式。2.可在廠房低的地面布置；也可在較高廠房的高層布置，以便干燥器在樓房或箱房之上，操作位置在下，改善勞動環(huán)境。3.從結(jié)構(gòu)來看，鏈輪數(shù)不多但鏈很長，要用雙鏈，為了防止懸空鏈條下垂造成的種種不良后果，一般要鋪設水平支撐導軌，對雙鏈跨距大的要在兩邊鏈條中間加支撐桿以保持兩鏈的平行距離。4.動力消耗較大，張緊調(diào)節(jié)較復雜，機架剛性要求高。 5.坯體干燥溫度均勻等特點。第二章設計說明書2.1電動機和減速器的選擇2.1.1電動機的選擇實用經(jīng)驗數(shù)據(jù)，對于8~10英寸盤類，雙鏈多層鏈式干燥機的驅(qū)動電動機功率一般在5.5KW~10KW，根據(jù)現(xiàn)場的工作環(huán)境以及各種型號的電動機的適合工作的環(huán)境?？紤]到廠房的工作環(huán)境不超過40度，相對濕度不超過95%，海拔不超過1000m，額定電壓380V，頻率50HZ，所以我選用Y系列三相異步電動機，型號為Y160L-6，滿載轉(zhuǎn)速為970r/min，同步轉(zhuǎn)速1000r/min，6極；額定轉(zhuǎn)矩2.0N.mm，最大轉(zhuǎn)矩2.0N.mm，質(zhì)量為137kg。2.1.2減速器的選擇根據(jù)該設備的工作情況，以及電動機的轉(zhuǎn)速，我選的的減速器型號NGW102，其傳動比為280，傳動比代號為18，最大轉(zhuǎn)速不超過1000r/min，機座型號為10，工作環(huán)境溫度為-40度-+45度。2.2帶輪設計2.2.1V帶輪的設計要求設計V帶時基本上要滿足的要求有：質(zhì)量小；結(jié)構(gòu)工藝性好；無過大的鑄造應力；質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時要經(jīng)過動平衡；輪槽工作面要精細（加工表面粗糙度一般應為3.2），以減少帶的磨損；各槽的尺寸和角度應保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等。2.2.2帶輪的材料帶輪的材料主要采用鑄鐵，常用的材料牌號為HT150或HT200；轉(zhuǎn)速較高是宜采用鑄鋼（或采用鋼板沖壓后焊接而成）；小功率的可以采用鑄鋁的或塑料的。在這次設計中，聯(lián)系所選用的電動機轉(zhuǎn)速不高，所以主動帶輪我選用鑄鐵為帶輪材料，從動帶輪速度比主動帶輪還要低，所以從動帶輪也選鑄鐵為材料。2.2.3帶輪的設計計算已知電動機的型號Y160L-6，額定功率9KW，轉(zhuǎn)速為970r/min，傳動比為i=3，設計帶輪如下：1.確定計算功率PcaPca=KAP[6]因為鏈式陶瓷干燥機的的載荷變動很小所以查表得KA=1.1，所以Pca=KAP=1.1*9=9.9KW2.選取V帶帶型根據(jù)Pca和轉(zhuǎn)速n1，查表確定選用普通V帶B系列3.確定帶輪的直徑查表知，為了滿足輸出扭距，B型帶的直徑最小在125mm，所以先選主動帶輪直徑dd1=125，根據(jù)公式dd2=idd1[6]得dd2=idd1=3*125=375mm查表可查出從動帶輪直徑為400mm按公式v=Лdd1n1/60*1000驗算帶的速度V=Лdd1n1/60*1000=3.14*125*970/60*1000=6.35m/s〈35m/s帶的速度適合。4.確定V帶的基準長度和傳動中心距根據(jù)0.7（dd1+dd2）〈a0〈2（dd1+dd2），得0.7（125+400）〈a0〈2（125+400）367.5〈a0〈1050，初步確定中心距a0=400mm。根據(jù)公式L`d=2a0+Л/2*（dd1+dd2）+（dd1-dd2）/4a0[6]得L`d=2a0+Л/2*（dd1+dd2）+（dd1-dd2）/4a0=2*400+3.14/2（125+400）+（125-400）/4*400=1910mm查表得，選取帶的中心距為1800mm根據(jù)公式a=a0+（Ld-L`d）/2得a=a0+（Ld-L`d）/2=400+（1800-1910）/2=435mm5.驗算主動輪上的包角α由公式α1=180-（dd2-dd1）*57.5[6]得α1=180-（dd2-dd1）*57.5=180-（400-125）*57.5=143.6>120主動輪上的包角合適。6.計算V帶根數(shù)由公式z=Pca/（Po+ΔPo）KaKl[6]得由n1=970n/min、dd1=125mm、i=3，查表得Po=1.67，ΔPo=0.3，Ka=0.9，Kl=0.95所以，z=Pca/（Po+ΔPo）KaKl=9.9/（1.67+0.3）*0.9*0.95=5.82應取V帶6根。7.計算預緊力Fo在帶傳動中，預緊力是通過在帶與兩帶輪的切點跨距中點，加上一個垂直于兩輪上部外公切線的適當載荷，使帶沿跨距每長100mm所產(chǎn)生的撓度為1.6mm來控制的。由公式知Fo=500*[Pca（2.5/Ka-1）/vz+qv查表得q=0.1kg/m，所以Fo=500*[Pca（2.5/Ka-1）/vz+qv=500*[9.9（2.5/0.9-1）/6.35*6+0.1*6.35=231.5N8.計算作用在軸上的壓軸力Fp為了設計安裝帶輪的軸和軸承，必須確定帶傳動作用在軸上的力Fp。如果不考慮帶的兩邊的拉力差，則壓軸力可以近似地按帶的兩邊預緊力Fo的合力來計算，即由公式Fp=2zFosinα/2[6]得Fp=2zFosinα/2=2*6*231.5*sin143.6/2=2658.N9.帶輪的結(jié)構(gòu)設計帶輪的結(jié)構(gòu)設計，主要是根據(jù)帶輪的基準直徑選擇結(jié)構(gòu)形式；根據(jù)帶輪的截型確定輪槽尺寸；帶輪的其他結(jié)構(gòu)可以參照經(jīng)驗公式計算。確定了帶輪各部分的尺寸后，即可繪出零件圖，并按工藝要求注出相應的技術要求等。鑄鐵制V帶輪的典型結(jié)構(gòu)有以下幾種形式：實心式、腹板式、孔板式、橢圓輪輻式。帶輪的基準直徑dd小于等與2.5d（d為軸的直徑，單位為mm）時，可采用實心式；當dd小于等于300mm時，采用腹板式（當D1-d1大于100mm時，可采用孔板式）；dd大于300mm時，可采用輪輻式。綜上所述，主動帶輪選擇實心式。查表（GB/T11544-1997，GB/T13575.1-1992）得，B型帶中的一些參數(shù)如下：b=17，h=11，bd=14.0，ha最小值為3.5，本次設計選為4，hf最小值為10.8，設計中選為11，e=190.4，f最小值為11.5，設計中為12，m最小值為7.5，設計中為15（以上數(shù)據(jù)單位均為mm），α=34度。主動帶輪采用實心式，如圖2所示：從動帶輪基準直徑為400mm>300mm所以從動帶輪設計成輪輻式，如圖所示：2.3軸的設計2.3.1軸設計的主要內(nèi)容軸的設計跟其他零件的實際相似，包括結(jié)構(gòu)設計和工作能力計算兩個方面的內(nèi)容。軸的結(jié)構(gòu)設計是根據(jù)軸上零件的安裝、定位以及軸的制造工藝等方面的要求，合理的確定軸的結(jié)構(gòu)和尺寸。軸的結(jié)構(gòu)設計不合理，會影響軸的工作的可靠性，還會增加軸的制造成本和軸上零件裝配的困難等。因此，軸的結(jié)構(gòu)設計是軸設計中的重要內(nèi)容。軸的工作能力計算指的是軸的強度、剛度和振動穩(wěn)定性等方面的計算。多數(shù)情況下，軸的工作能力主要取決于軸的強度。這時只需對軸進行強度計算，以防止斷裂或塑性變形。而對剛度要求高的軸（如車床主軸）和受力大的細長軸，還應進行強度計算，以防止工作時產(chǎn)生過大的彈性變形。對高速運轉(zhuǎn)的軸，還應進行振動穩(wěn)定計算，以防止發(fā)生共振而破壞。2.3.2軸的材料軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。鋼軸的毛坯多數(shù)用扎制圓鋼和鍛件，有的則直接用圓鋼。由于碳鋼比合金鋼價廉，對應力集中的敏感性較低，同時也可以用熱處理或化學熱處理的辦法提高耐磨性和抗疲勞強度，故采用碳鋼制造軸應用尤為廣泛，其中常用的是45鋼。由于合金鋼比碳鋼具有更高的力學性能和更好的淬火性能。因此，在傳動大動力，并要求減小尺寸與質(zhì)量，提高軸頸的耐磨性，以及處于高溫或低溫條件下工作的軸，常采用合金鋼。必須指出的是：在一般的工作溫度下（低于200攝士度），各種碳鋼和合金鋼的彈性模量均相差不大，因此在選擇鋼的種類和決定鋼的熱處理方法時，所根據(jù)的是強度和耐磨性，而不是軸的彎曲強度和扭轉(zhuǎn)強度。但也應注意，在即定的條件下，有時也可選擇強度較低的鋼材，而用適當增大軸的截面面積的辦法來提高軸的剛度。各種熱處理（如高頻淬火、滲氮，滲碳、氰化等）以及表面強化處理，對提高軸的抗疲勞強度都有顯著的效果。根據(jù)本次設計設備上的軸工作情況，我們所選材料也是45鋼，然后經(jīng)過熱處理即可。2.3.3軸的結(jié)構(gòu)設計軸的結(jié)構(gòu)設計包括定出軸的合理外型和全部的結(jié)構(gòu)尺寸。軸的結(jié)構(gòu)設計主要取決于以下因素：軸在機器中的安裝位置及形式；軸上安裝的零件的類型、尺寸、數(shù)量以及和軸的連接方法；載荷的性質(zhì)、大小、方向、及分布情況；軸的加工工藝等。由于影響軸的結(jié)構(gòu)的因素很多，且其結(jié)構(gòu)形式又要隨著具體情況的不同而異，所以軸沒有標準的結(jié)構(gòu)形式。設計時，必須針對不同的情況進行具體的分析。但是，不論合種具體條件，軸的結(jié)構(gòu)都應滿足良好的制造工藝性等。下面討論軸的結(jié)構(gòu)設計中要解決的幾個主要的問題。（1）.擬定軸上零件的裝配方案擬定軸上零件的裝配方案是進行軸的結(jié)構(gòu)設計的前提，它決定著軸的基本形式。所謂裝配方案就是預定出軸上的主要零件的裝配方向、順序和相互聯(lián)系。（2）.軸上零件的定位為了防止軸上零件受力時發(fā)生沿軸向或周向的相對運動，軸上零件除了有游動或空轉(zhuǎn)的要求外，都必須進行軸向和周向定位，以保證其準確的工作位置。軸上零件的軸向定位是以軸肩、套筒、軸端擋圈、軸承端蓋和圓螺母等來保證。軸肩分為定位軸肩和非定位軸肩兩類。利用軸肩定位是最方便最可靠的方法，但采用軸肩就必然會使軸的直徑加大，而且軸肩處將因截面突變而引起應力集中。另外，軸肩過多也不利于加工。因此，軸肩定位多用于軸向力較大的場合。定位軸肩的高度h一般取為h=（0.07~0.1）d，d為與零件相配處軸的直徑，單位mm。滾動軸承的定位軸肩高度必須低于軸承內(nèi)圈端面的高度，以便拆卸軸承，軸肩的高度可查手冊中的軸承的安裝尺寸。為了使零件能靠緊軸肩而得到準確可靠的定位，軸肩處的過度圓角半徑必須小于與之相配的零件轂孔端部的圓角半徑或倒角尺寸。套筒定位結(jié)構(gòu)簡單，定位可靠，軸上不需開槽、鉆孔和切制螺紋，因而不影響軸的疲勞強度，一般用于軸上兩個兩件之間的定位。如兩個零件的間距較大時不宜采用套筒定位。軸端擋圈適用于固定軸端零件，可以承受較大的軸向力。軸端擋圈可采用單螺釘固定，為了防止軸端擋圈轉(zhuǎn)動造成螺釘松脫，可加圓拄銷鎖定軸端擋圈，也可采用雙螺釘加止動墊片防松等固定方法。圓螺母定位可承受大的軸向力，但軸上螺紋處有較大的應力集中，會降低軸的疲勞強度，所以一般用于固定軸端的零件，有雙圓螺母和圓螺母與止動墊圈兩種形式。當軸上兩零件間距離較大不宜使用套筒定位時，也可以采用圓螺母定位。利用彈性擋圈、緊定螺釘及鎖緊擋圈等進行軸向定位，只適用于零件上軸向力不大之處。緊定螺釘和鎖緊擋圈常用于光軸上的零件的定位。此外，對于承受沖擊載荷和同心度要求較高的軸端零件，也可采用圓錐面定位。周向定位的目的是限制軸上零件與軸發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。常用的軸向定位零件有鍵、花鍵、銷、緊定螺釘以及過盈配合等，其中只用在傳力不大之處。（3）.各軸段直徑和長度的確定零件在軸上的定位和裝方案確定后，軸的形狀便大體上確定。各軸段所需的直徑與軸上的載荷大小有關。初步確定軸的直徑時，通常還不知道支反力的作用點，不能決定彎矩的大小與分布情況，因而還不能按軸所受的具體載荷及其引起的應力來確定軸的直徑。但在進行軸的結(jié)構(gòu)設計之前，通常已能求得軸所受的扭矩。因此，可按軸所受的扭矩初步估算軸所需直徑。將初步估算的直徑作為承受扭矩的軸段的最小直徑dmin，然后再按軸上零件的裝配方案和定位要求，從dmin處起逐一確定各段軸的直徑。在實際設計中，軸的直徑也可憑設計者的經(jīng)驗取定，或參考同類機械用類比的方法確定。有配合要求的軸段，應盡量采用標準直徑。安裝標準件部位的軸徑，應取為相應的標準值及所選配合的公差。為了使齒輪、軸承等有配合要求的零件裝拆方便，并減少配合表面的镲傷，在配合軸段前應采用較小的直徑。為了使與軸作為過盈配合的零件易于裝配，相配軸段的壓入端應制出錐度；或在同一軸段的兩個部位采用不同的尺寸公差。確定各軸段尺寸時，應盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊，同時還要保證零件所需要的裝配或調(diào)整空間。軸的各段長度主要是根據(jù)零件與軸配合部分的軸向尺寸和相鄰零件間的空隙來確定的。為了保證軸向定位可靠，與齒輪和聯(lián)軸器等零件相配合部分的軸段長度一般應比輪轂長度短2~3mm。具體計算步驟如下：1.求出輸出功率P3、轉(zhuǎn)速n3和轉(zhuǎn)矩T3若取每級效率80%，則P3=Pηηη=9*0.8*0.8*0.8=4.67KW就n3=1.3r/min于是T3=9550000P3/T3=95000*4.67/1.3=62000000N*m2.初步確定軸的最小直徑由公式得dmin=35.6主動軸最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器的最小直徑。為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應，所以需要同時選聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩Tca=KA*T3，查表，考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，所以選KA=1.3，則Tca=KA*T3=1.3*6.2000000N*m=80600000Nm按照計算轉(zhuǎn)矩應小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標準GB/T5014-1985或手冊，選用Y型長圓柱軸孔聯(lián)軸器。半聯(lián)軸器的孔徑為38，其軸孔長度60。主動軸的結(jié)構(gòu)設計1）擬定軸上零件的裝配方案本次設計的裝配方案已經(jīng)過分析和類比同類產(chǎn)品，先選用如圖3所示方案2）初步選擇滾動軸承。因軸承只受徑向力，所以選用深溝球軸承，參照工作要求，并根據(jù)d2-3=40由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取6028（GB/T276-94）其尺寸d*D*B=40*80*18，軸承右端用軸肩進行軸向定位，根據(jù)軸承座標準及軸承的尺寸，初步定L1-4=79mm。取安裝鏈輪段L3-4的直徑為46，鏈輪左端用軸肩定位，根據(jù)鏈輪寬度和軸承座的裝配尺寸，及擋圈的寬度選定L3-4=41mm。鏈輪左端用套筒定位，軸肩高度為3mm。則軸的最粗直徑為52mm。至此，已初步確定了軸的各段的直徑和長度3.軸上零件的周向定位鏈輪，聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接，按d1-2查手冊選取鍵為b*h=10*8（GB1096-79），鍵槽用銑刀加工，長為56mm（標準鍵長見GB1096-79）。2.3.4校核軸軸的計算通常都是在初步完成結(jié)構(gòu)設計后進行校核計算，計算準則是滿足軸的強度或剛度要求，必要時還應校核軸的振動穩(wěn)定性。軸的強度校核計算進行軸的強度校核計算時，應根據(jù)軸的具體軸的具體受載及應力情況，采取相應的計算方法，并恰當?shù)剡x取其許用應力。對于僅僅（或主要）承受扭矩的軸（傳動軸），應按扭轉(zhuǎn)強度條件計算；對于只承受彎矩合成強度條件進行計算，需要時還應按疲勞強度條件進行精確校核。此外，對于瞬時過載很大或應力循環(huán)不對稱性較為嚴重的軸，還應按峰尖載荷校核其靜強度，以免產(chǎn)生過量的塑性變形。截面1-2，2-3只受扭矩作用，雖然鍵槽，軸肩過渡配合所引起的應力集中均將削弱軸的疲勞強度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強度較為寬裕地確定的所以各截面均無須校核。整個軸不受彎矩作用，所以不需要校核。從動軸的設計計算以及校核計算跟主動軸的計算相似，在這里就不做過多的說明。2.4鏈條的選擇鏈式干燥器使用鏈條是拖帶載板在干燥室內(nèi)按一定的走向和規(guī)律運動。工作特點是低速重載。對鏈條的要求是節(jié)距均勻，高的耐磨強度，互換性好和產(chǎn)品的來源廣，以便于維修、改裝、更新?，F(xiàn)有的鏈條有兩種，標準鏈和非標準鏈（異形鏈），但均屬于套筒鏈，是大節(jié)距的傳動鏈或拽引鏈延用到干燥機，而為了安裝吊籃而將部分銷軸改換。一般情況下，應優(yōu)先選用標準鏈。鏈條的規(guī)格以節(jié)距t表示的，節(jié)距大小的選擇應從強度、壽命、吊籃的尺寸排列的合理、運動的平穩(wěn)性，鏈輪的加工制造、供應情況等多方面考慮?？傊?，鏈式干燥機常用的鏈條節(jié)距一般為1~4英寸，鏈條的閉合總長度應為吊籃占用節(jié)距的整數(shù)倍，且總節(jié)距數(shù)為偶數(shù)。鑒于此，查表選鏈號32A磙子鏈（GB1243.1-83），節(jié)距為50.80mm，磙子外徑28.58mm，內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬31.55mm，銷軸直徑14.27mm，內(nèi)鏈板高度48.26mm，極限拉伸載荷222.4KN，每米質(zhì)量10.10kg。鏈條布置是水平多層布置，如圖：鏈條主要參數(shù)的確定（1）鏈條的長度根據(jù)生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力和坯體的干燥時間，鏈條的長度L=Le+Lr或L=Q/n*dt+Lr在上面兩個式中L——鏈條的長度，mLe——鏈條的有效長度，即吊籃上有坯體的鏈條長度，m；Lr——鏈條返回段的長度，即吊籃上沒有坯體的鏈條長度，m；Q——生產(chǎn)能力，件/h；n——每個吊籃上放置的坯體數(shù)，一般n=8~10；d——吊籃的間距，主要由坯體和模型的尺寸決定，m；t——坯體的干燥時間，由工藝試驗決定，h。鏈條的總長度應為吊籃節(jié)距數(shù)的整數(shù)倍數(shù)，且總節(jié)數(shù)應為偶數(shù)。（2）平均輸送速度連續(xù)輸送V=Qd/3600n式中v——平均輸送速度，m/s鏈式陶瓷干燥機運動部分的質(zhì)量比較大，特別是干燥時間長的鏈式干燥機，總共有一百多個吊籃，整個運動部分的質(zhì)量可達到幾噸，為了減少慣性力，要求鏈干機的間歇運動機構(gòu)有良好的動特性，也就是要求機構(gòu)的最大速度小，并且沒有各種運動沖擊。此外，模型和坯體在吊籃上是沒有夾具固定的，為避免因慣性力作用而造成位置移動，應滿足下面條件：a〈fg式中a——鏈條的最大加速度；F——模型或坯體與吊籃托板間滑動摩擦因數(shù)，由實驗測定，作為初步計算，可取f=0.4；就g——重力加速度。（3）吊籃間距和鏈輪節(jié)圓半徑吊籃間距應保證吊籃運動時不會發(fā)生干涉，此時應有：d大于等于2B+b在改向輪處D大于等于Rarcsin[（2B+c）/2R]為了防止吊籃與鏈輪軸之間運動干涉，可以證明鏈輪的節(jié)圓半徑應滿足一定的條件。在上面各式中：d——吊籃的間距，m；B——吊籃的半寬，m；H——吊籃的高度，m；b——水平輸送段吊籃之間的間隙，m；c——改向輪處吊籃之間的間隙，m；R——改向輪的節(jié)圓半徑，m。各種間隙通常取為25mm左右。綜上所述，干燥時間為90分鐘，鏈條的速度為每分鐘1.7m左右，則鏈條的有效長度約為153m，加上返回段的鏈條的長度為24m，共為174m，則需要鏈條為174000/50.8=3425.2節(jié)，取為3426節(jié)鏈條。2.5鏈輪設計鏈輪是鏈傳動的主要零件，鏈輪齒形已經(jīng)標準化。鏈輪的設計主要是確定其結(jié)構(gòu)及尺寸，選擇材料和熱處理。2.5.1鏈輪的基本參數(shù)及主要尺寸鏈輪分為主動鏈輪，從動輪和導向輪三種。改向輪是使鏈輪是使鏈條改變運動方向的，數(shù)量多。導向輪用于導向，可用鏈輪，也可以用不帶齒的滾輪，直徑比改向輪小。鏈輪的材料可以是鑄鐵或鑄鋼，鑄鋼的耐磨性好但價格比較貴。鏈輪和軸的聯(lián)接鏈式干燥機傳動軸兩端都裝有鏈輪，對于主動軸，一端的鏈輪與軸之間通常用鍵聯(lián)接，另一端的鏈輪與軸的聯(lián)接則應設計成可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)鏈輪與軸之間相互角度的結(jié)構(gòu)，裝配時兩端的鏈輪可通過這種調(diào)節(jié)調(diào)成相互對稱，以保證兩條平行鏈條的運動同步，。從動軸一般設計成心軸，工作時鏈輪轉(zhuǎn)動，軸則不動，使兩鏈輪在運行中能自動進行調(diào)整，不使吊籃卡死，如圖所示：鏈輪的基本參數(shù)是配用鏈條的節(jié)距p，套筒的最大的外徑d1，排距p1，以及齒數(shù)z。2.5.2鏈條的齒形磙子鏈與鏈輪嚙合屬于非共軛嚙合，其鏈輪齒形的設計可以有較大的靈活性，GB1244-1985中沒有規(guī)定具體的鏈輪齒形，僅僅規(guī)定了最大和最小齒槽形狀及其極限參數(shù)，凡在兩個極限齒槽形狀之間的各種標準齒形均可采用。目前較流行的齒形是三圓弧一直線齒形。當選用這種齒形并用相應的標準刀具加工時，鏈輪齒形在工作圖上不畫出，只需注明鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸，并注明“齒形按3RGB/T1244-1985規(guī)定制造即可。鏈輪軸向齒廓及尺寸，應符合GB/T1244-1985的規(guī)定。2.5.3鏈輪的結(jié)構(gòu)小直徑的鏈輪可制成整體式；中等尺寸的鏈輪可制成孔板式的；大直徑的鏈輪，常采用可更換的齒圈用螺栓聯(lián)接在輪芯上。所以我設計的鏈輪設成孔板式的，由于鏈式干燥機的鏈輪所受載荷較為平穩(wěn)，受沖擊不是很大，所以本次設計鏈輪的材料選為HT250制造。齒形按3RGB/T1244-1985規(guī)定制造。2.6鏈條的張緊裝置一臺鏈式干燥機的鏈條往往長達數(shù)十米至數(shù)百米。這些鏈條有成千上萬鏈節(jié)組成。再經(jīng)過較長時間的運動后，鏈條會松弛，故需設置張緊機構(gòu)，使鏈條具有一定的張力，防止運行時鏈條從鏈條從鏈輪上脫落下來。鏈桿機一般采用螺旋張緊裝置。螺旋張緊裝置可水平安裝也可垂直安裝。張緊裝置一般安裝在最松邊，如總裝圖上所示，設計時，注意螺桿工作中受拉力作用。2.7吊籃的設計吊籃由掛耳、載板、托板組成，吊籃通過掛耳懸掛在鏈條的銷軸上，用于承放坯體和模型。對吊籃的要求是：1.在銷軸上能擺動自如，保持水平；2.吊籃的重心應低于削軸的重心，以保持吊籃的穩(wěn)定性；3.剛性好、重量輕；4.不污染坯體。載板常用鋁板沖壓而成的或以鍍鋅角鐵做框架，在框架內(nèi)安置拖板。拖板一般用纖維板、鑄鋁或玻璃鋼板等做。掛耳常用鑄鐵或鋼板制造，一般采用長圓孔，這樣可以方便掛上取下，根據(jù)這些我設計的掛耳如圖所示：吊籃的高度應根據(jù)制品的種類來確定，高度太大，干燥機的體積龐大；高度太小，重心過高，不穩(wěn)定。目前常用吊籃的高度有100mm和120mm兩種。吊籃載板長度的確定：載板長度短，每個吊籃的裝載量少，吊籃數(shù)必須增多，鏈條的長度必然加長，這是不經(jīng)濟的；反之，每個吊籃的裝載量增加，吊籃的數(shù)量減少了，鏈條短。但載板過長，會增加勞動強度。合理的長度是能放置較多的模型和坯體，而操作者不移動或稍作移動就能進行取放操作。目前載板的長度一般為1600~2000。2.8鋼架和保溫板的設計鋼架基本上是用型鋼搭接成的。保溫板一般用薄