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1、沈阳化工大学本科毕业论文题 目：1150聚氨酯内旋成型机院 系：机械工程学院 专 业：机械设计制造及其自动化班 级：机制 学生姓名： 指导老师： 论文提交日期：2013 年 6 月 20 日论文答辩日期：2013 年 6 月 25 日聚氨酯成型机以及及自动控制技术综述1.聚氨酯成型机 聚氨酯工业作为新兴工业有着较快的发展速度，进入新世纪后，随着技术的进步，市场的变化，特别是环保要求的提出，使之又增添了许多新的发展机遇。回顾历史，展望未来，温故知新，使我们明确方向，必将进一步促进我国聚氨酯工业的进步和发展。1.1.我国聚氨酯工业的发展历史 我国聚氨酯工业起始于50年代末60代初，至今已有40多年
2、的历史。我国聚氨酯工业以生产聚氨酯原料为起步。50年代末首先在大连建立了小规模生产三苯基甲烷、三异氰酸酯的基地，该原料主要用作生产胶粘剂。60年代分别又在大连、常州、太原各建立了500吨/年的MDI和TDI原料生产企业，同时在上海、天津等地开始进行了聚氨酯软泡沫的技术开发。6070年代相当长一段时间内，由于我国经济基础薄弱，配套的原材料工业及应用开发工作发展迟缓，聚氨酯工业也同样发展缓慢。至1978年全国聚氨酯制品生产能力才达到1.1万吨，产量仅0.5万吨。1982年全国聚氨酯原料生产能力不到2万吨，制品产量0.7万吨。 80年代后，我国开始引进国外先进的生产异氰酸酯的技术和装置。1983年轻
3、工部在山东烟台建立的年产MDI和TDI 1万吨规模的项目投产。1984年到1994年10年间，在天津石化三厂、锦西化工总厂、九江化工厂、山东东大化工从日本引进聚醚多元醇生产装置和制品生产技术的同时，国家也通过七五、八五等科技攻关项目的扶植，逐步开发了高压反应注射成型机（RIM）、高回弹冷熟化泡沫生产技术。高压反应注射成型机的关键另部件-混合头，在北京化工学院也进入了试验阶段。 90年代后我国进入新的改革开放时期，国民经济持续高速发展。聚氨酯作为新型多功能先进的高分子材料，在交通（汽车、火车、飞机）、家电（冰箱、冷柜、热水器）、家具、冶金等领域，即：从工业生产到人民生活，直至国防军工领域得到越来
4、越广泛地应用。原料工业的发展带动了聚氨酯制品生产机械的需求，在此间国内使用的聚氨酯机械主要以进口为主，主要进口德国BASF、KRAUSSMAFFEI、DESMA、HENNECKE等公司、意大利Cannon公司等国外的机械设备。1.我国聚氨酯工业的现状 聚氨酯工业分基本原料、制品和加工机械等部分。基本原料包括异氰酸酯（TDI、MDI）、聚醚多元醇、聚酯多元醇等。制品主要分软泡沫、硬泡沫、弹性体等。加工机械主要有高压反应注射成型机、各类成型生产线如：块状泡沫发泡生产线、箱式发泡生产线、层压式板材发泡生产线、模塑成型发泡生产线（转台、环形、直线式）、泡沫管材发泡生产线等。各类二次加工设备也配套得到发
5、展，如旋切、平切、仿形切割、复合等功能设备。 总的来说，由于近十几年国民经济的高速发展，我国聚氨酯工业，包括从基本原料到制品和机械设备，已具有相当的规模。但是与发达国家相比仍有很大的差距，主要是产量的差距，且应用普及程度仍不高，工艺技术水平仍较低，特别是人均消费差距，中国只是德国的10%左右。此外产品品种较少，产品性能较差，还有许多基本原料仍需进口，如TDI、MDI现在90%左右靠进口，某些关键的设备和零部件仍需进口，如液态CO2高压发泡设备以及高压发泡机上的计量泵、混合头等。1.聚氨酯工业总的发展趋势 德国是聚氨酯原料和设备的故乡，德国的技术水平和生产能力代表当今世界最高水平。从基本原料的生
6、产，德国BASF、BAYER两家公司的生产能力已经达到世界垄断能力，他们在世界各地都有自己的子公司，生产能力特大规模化、技术垄断化，特别是异氰酸酯这一高难生产技术逐渐掌握在少数几家大公司手中，他们控制了世界聚氨酯工业原料，这对我国原料生产的发展将造成威胁。设备方面也是如此，德国的聚氨酯设备水平高、性能好，每年出口额达到18亿马克之多，遍及世界各地。 从2001年杜塞多夫橡塑工业展览会上了解到的情况，世界聚氨酯工业正向适应环境保护、安全卫生、资源回收等需求方向发展，对于聚氨酯发泡方面，最重要的是替代破坏臭氧层的CFC发泡剂的技术发展。替代CFC发泡剂有如下三种技术路线： CFCHCFC141b-
7、HFC CFCH10C5 （环戊烷） CFCCO2 (液体)技术路线、主要用于绝热保温的聚氨酯硬质泡沫生产，技术路线主要用于软质泡沫的生产。 以美国为代表国家的主要采用技术路线 以德国为代表的国家主要采用技术路线 我国对技术路线、在不同行业都有应用。家电行业以技术路线为主，交通建材行业主要以技术路线为主，软泡方面国外主要以液态CO2作为发展趋势，包括新型的液态CO2高压发泡机的使用。 我国液态CO2 发泡技术2001年刚起步。作为中国聚氨酯发泡机械的龙头企业，武汉轻工业机械厂已经引进德国新型的液态CO2 高压发泡技术，正准备将设备推向市场，积极配合中国聚氨酯行业CFC整体淘汰计划的全面完成。并
8、通过企业的改组改造，及时掌握国际最新技术，不断提升我国的聚氨酯工业技术水平。1.4.成型设备的种类成型设备是炭和石墨制品生产过程中的主要设备之一。工厂里常用的成型设备有挤压成型机、模压成型机、等静压成型机和振动成型机。挤压成型机挤压成型机是炭素工业可供石墨电极成型的专用设备之一，对于电弧炉炼钢用电极，由于其特殊工艺的要求，因此大多数炭素厂采用挤压成型机挤压成型.工作原理将昆捏机充分昆捏好的电极糊料送到凉料机，凉到工作温度后，1次或分两次加入挤压机料室，经压实、抽真空，然后将料室回转90。成水平状态，主柱塞开始预压，以便进一步使糊料中的粒子通过变径段后都成轴向排列，达到规定时间后抽出挡板，挤压机
9、开始挤压，挤压机前面的自动剪切机根据所需长度自动剪切，生坯电极即翻入冷却辊道冷却。挤压机不停地连续挤压，直至将料室中糊料挤压完。模压成型机模压成型是炭素工业模压高纯石墨、高炉炭块、石墨阳极等专用设备。它不是需像挤压成型中糊料粒子都呈定向(轴向)排列，但制品的比压一般要比石墨电极高，甚至达到40-100MPa。工作原理将混捏好的糊料送到凉料机，凉到工作温度后出料，经电子秤按需下料，再经加料装置将糊料加入型模，模压后脱料，然后送入冷却槽冷却。等静压成型机等静压成型是粉末成型的专用设备，广泛应用于粉末冶金、电碳石墨、绝缘材料和塑料工业等部门。工作原理利用液压原理，在密闭容器中通过高压液体，使压力均匀
10、地作用于装有粉末的橡胶模具所有表面，通过模具使材料承受多向高压，一起变形，压制成型与模具形状相同的制品。振动成型机(vibratingcompactor)靠机械振动产生激振力，将糊料制成所需形状的专用设备。工作原理将可塑性糊料加入振动台上的模套中，靠振动台下两根转速相同，方向相反，偏振子对称布置的高速旋转轴产生的激振力使模套中糊料呈流态化，借助于糊料顶部压重使糊料迅速密实成型。调整旋转轴上偏振子的角度获得不同的激振力，调整转轴的转速获得不同的振动频率。(见彩图插页第12页)振动成型机可用于生产方形的阳极块、阴极块，也可用于生产圆形的电极。2.自动控制技术2.1.自动控制技术的基本信息自动控制技
11、术是20世纪发展最快、影响最大的技术之一，也是21世纪最重要的高技术之一。今天，技术、生产、军事、管理、生活等各个领域，都离不开自动控制技术。就定义而言，自动控制技术是控制论的技术实现应用，是通过具有一定控制功能的自动控制系统，来完成某种控制任务，保证某个过程按照预想进行，或者实现某个预设的目标。2.2.控制方式从控制的方式看，自动控制系统有闭环和开环两种。闭环控制也就是（负）反馈控制，原理与人和动物的目的性行为相似，系统组成包括传感器（相当于感官），控制装置（相当于脑和神经），执行机构（相当于手腿和肌肉）。传感器检测被控对象的状态信息（输出量）,并将！鱿转变成物理（电）信号传给控制装置。控制
12、装置比较被控对象当前状态（输出量）对希望状态（给定量）的偏差，产生一个控制信号，通过执行机构驱动被控对象运动，使其运动状态接近希望状态。在实际中，闭环（反馈）控制的方法多种多样，应用于不同领域和各个方面，当前广泛应用并快速发展的有：最优控制，自适应控制，专家控制（即以专家知识库为基础建立控制规则和程序），模糊控制，容错控制，智能控制等。开环控制也叫程序控制，这是按照事先确定好的程序，依次发出信号去控制对象。按信号产生的条件，开环控制有时限控制，次序控制，条件控制。20世纪80年代以来，用微电子技术生产的可编程序控制器在工业控制（电梯，多工步机床，自来水厂）中得到广泛应用。当然，一些复杂系统或过
13、程常常综合运用多种控制类型和多类控制程序。2.3.工业控制方式当今是科学技术及仪器设备高度智能化飞速发展的信息社会，电子技术的进步，给现代工业带来了质的提升。现代电子领域中，PLC的应用正在不断的走向深入，这必将导致传统控制的日益革新。PLC的控制具有高可靠性、高性价比。比如在机械手、液体混合罐、液压、气压等方面都得到了广泛应用。PLC在工业方面的应用水平已逐步成为一个国家工业发展水平的标志之一。利用PLC采用程序设计方法来对步进电机进行控制，具有线路相对简单，结构紧凑，价格低廉，而且可以通过控制按钮实现步进电机的控制，用途广泛等优点。时至今日，软件以及电子设备等相关技术都有了长足发展。虽然软
14、件的发展速度比不上硬件的发展速度那么迅速，但已能满足现在的工业需求。对步进电机的传统控制通常完全由硬件电路搭接而成。随着PLC的普及，现在已普遍采用硬件与软件相结合的方式对其进行控制，这种控制的方法有很多优点，比如：可以实现高精度的控制，降低成本，降低控制难度，简化控制电路等。今后步进电机的总体发展趋势是向着低功耗、高频率精度、多功能、高度自动化和智能化的方向发展。摘要 聚氨酯是应用广泛的工业原料，聚氨酯片材成型机是生产片状聚氨酯的机器。聚氨酯内旋片材成型机首先将颗粒状的聚氨酯物料加热成熔融状态，再将融溶的聚氨酯物料通过离心力的作用甩成筒片型，然后切割成片材。本设计采用solidworks三维
15、辅助设计软件对成型机的零、部件进行设计，并且进行虚拟装配。机身结构采用角钢焊接而成，用来固定电机、保温壳和轴承座等传动及运行装置。成型机转筒通过变频调速电机通过v带传动驱动。通过三菱PLC来实现聚氨酯成型机的控制。采用FX-2N PLC实现主控制，通过FR-A740-5.5-CHT 型的变频器实现电机调速，并通过AD模块对温度控制，通过显示触摸屏显示和监控系统运行，控制系统由变频器控制电机的转速来调节转筒的转速，根据转速不同，PLC频率输出给定变频器的运行频率，从而调节电机转速。本设计的机器结构简单、操作容易、控制可靠，可实现自动循环生产。关键词： 聚氨酯；成型机 ；PLC控制 ；虚拟设计Ab
16、stractPolyurethane (pu) is a widely used industrial materials, polyurethane sheet forming machine is the production of flake polyurethane machine. Pu inside spiral sheet forming machine granular polyurethane material is first heated into molten state, then melt soluble polyurethane materials by cent
17、rifugal force role to jilt into tube type, and then cut piece of material.This design adopts the solidworks 3D aided design software to design of the machine parts, components, and virtual assembly. Fuselage Angle steel welded together, the structure is used to fixed motor, transmission and operatio
18、n device insulation shell and bearing, etc. Molding machine drum driven by frequency conversion motor through the v belt transmission.By mitsubishi PLC to realize the pu molding machine control. Main control is realized by using PLC FX-2 n, is by FR-A740-5.5-CHT type frequency converter for motor sp
19、eed regulation, and through the AD module of temperature control, through the display screen, display and monitoring control system is controlled by a frequency converter motor speed to adjust the speed of the drum, depending on the speed, the output for a given operating frequency of frequency conv
20、erter, PLC, frequency so as to regulate the motor speed.The design of the machine structure is simple, reliable control, which can realize automatic production cycles.Keywords: Polyurethane; Molding machine; PLC control; Virtual design目 录 第一章 绪论1第二章 筒体、轴盘质量及转动惯量计算32.1计算转动惯量的方法和目的32.2传动方案的简单介绍32.3 筒体
21、壁厚的计算42.4 筒体体积计算52.5 筒体质量计算62.6 筒体转动惯量的计算62.7 轴盘质量及其转动惯量的计算62.7.1部分转动惯量的计算72.7.2 部分转矩及体积的计算72.7. 3部分转动惯量的计算82.7.4总质量及总转动惯量8第三章 电机的选择103.1 电机类型103.2计算功率103.3选定电机11第四章 传动比设计12第五章 皮带的选取与带轮的设计135.1带传动的特点135.2皮带的选取135.3 带轮的设计15第六章 轴的设计与校核176.1轴设计的主要内容176.2轴的材料选择176.3轴的设计计算176.4轴的强度计算18第七章 轴的质心校核207.1 轴的质
22、量计算207.2 质心校核21第八章 键的选择228.1键连接的功能、结构形式及应用228.2键的尺寸的选择22第九章 轴承的选择及寿命校核239.1轴承的简介239.2轴承的选择239.3轴承寿命的校核239.3.1 求当量动载荷P239.3.2 验算轴承寿命23第十章 铆钉的选择2410.1按铆钉剪切强度计算2410.2按扭曲强度算24第十一章 三维辅助设计2511.1solidworks的简介及其设计的优点2511.2整体装配图2611.3保温壳焊架的设计2711.4整体焊架的设计28第十二章 PLC自动控制2912.1系统结构2912.2工作原理2912.3控制程序的编写3012.4触
23、摸屏界面的编制3112.5实物的接线及模拟运行图32参考文献33致谢34沈阳化工大学学士学位论文 第一章 绪论第一章 绪论聚氨酯工业作为新兴工业有着较快的发展速度，进入新世纪，我国聚氨酯工业起始于50年代末60代初，至今已有40多年的历史。聚氨酯工业分基本原料、制品和加工机械等部分。基本原料包括异氰酸酯（TDI、MDI）、聚醚多元醇、聚酯多元醇等。制品主要分软泡沫、硬泡沫、弹性体等。加工机械主要有高压反应注射成型机、各类成型生产线如：块状泡沫发泡生产线、箱式发泡生产线、层压式板材发泡生产线、模塑成型发泡生产线（转台、环形、直线式）、泡沫管材发泡生产线等。成型设备是炭和石墨制品生产过程中的主要设
24、备之一。工厂里常用的成型设备有挤压成型机、模压成型机、等静压成型机和振动成型机。自动控制技术是20世纪发展最快、影响最大的技术之一，也是21世纪最重要的高技术之一。今天，技术、生产、军事、管理、生活等各个领域，都离不开自动控制技术。就定义而言，自动控制技术是控制论的技术实现应用，是通过具有一定控制功能的自动控制系统，来完成某种控制任务，保证某个过程按照预想进行，或者实现某个预设的目标。时至今日，软件以及电子设备等相关技术都有了长足发展。虽然软件的发展速度比不上硬件的发展速度那么迅速，但已能满足现在的工业需求。对步进电机的传统控制通常完全由硬件电路搭接而成。随着PLC的普及，现在已普遍采用硬件与
25、软件相结合的方式对其进行控制，这种控制的方法有很多优点，比如：可以实现高精度的控制，降低成本，降低控制难度，简化控制电路等。今后步进电机的总体发展趋势是向着低功耗、高频率精度、多功能、高度自动化和智能化的方向发展。本文设计1150聚氨酯内旋成型机，三维设计装配图如图1.1（a）（b）。（a）（b）图1.1 机器装配图35沈阳化工大学学士学位论文 第二章 筒体、轴盘质量及转动惯量计算第二章 筒体、轴盘质量及转动惯量计算2.1计算转动惯量的方法和目的转动惯量是刚体绕轴转动时惯性（回转物体保持其匀速圆周运动或静止的特性）的量度，用字母I或J表示。其量值取决于物体的形状、质量分布及转轴的位置。刚体的转
26、动惯量有着重要的物理意义，在科学实验、工程技术、航天、电力、机械、仪表等工业领域也是一个重要参量。电磁系仪表的指示系统，因线圈的转动惯量不同，可分别用于测量微小电流（检流计）或电量（冲击电流计）。在发动机叶片、飞轮、陀螺以及人造卫星的外形设计上，精确地测定转动惯量，都是十分必要的。转动惯量只决定于刚体的形状、质量分布和转轴的位置，而同刚体绕轴的转动状态（如角速度的大小）无关。形状规则的匀质刚体，其转动惯量可直接用公式计算得到。而对于不规则刚体或非均质刚体的转动惯量，一般通过实验的方法来进行测定，因而实验方法就显得十分重要。转动惯量应用于刚体各种运动的动力学计算中。2.2传动方案的简单介绍传动装
27、配图如图2.1所示：成型机的主要动力靠变频电机驱动，驱动转筒的转速为1000n/min。电机上安装带轮，由带轮直接驱动与转筒连接的主轴，从而带动转筒的转动。变频电机可以调节转速从而来调节转筒的转速达到所需要的转速。图2.1 传动装配图2.3 筒体壁厚的计算当时转鼓的径向应力和轴向应力分别 设计的筒体及转盘结构如图2.1所示：图2.1筒体及转轴结构示意图2.4 筒体体积计算V=/4h（D2-d2）=3.140.69（1.17421.152）=0.0302m32.5 筒体质量计算M筒=V=0.03027850=280.245kg2.6 筒体转动惯量的计算J=1/2m（R2+r2）=0.5237.0
28、7（0.5872+0.5752）=80.03kgm32.7 轴盘质量及其转动惯量的计算轴盘材料选用铸铁，轴盘剖面图如图2.2所示图2.2 轴盘结构示意图2.7.1部分转动惯量的计算R1=0.165m r=0.045m h=0.012mV1=R12-r2h1 =0.9510-3m3m1=V1=7.46kg J1=m1（R12+r12 ）/2 =0.109kgm2质心高度6mm。2.7.2 部分转矩及体积的计算R2=0.165m r=0.045m h=0.108m R2、=0.085mV2=h（R2、2+R2、R2+R22 ）/3-r2h =3.14（0.0852+0.0850.165+0.165
29、2）/3-0.04520.108=5.48103m3m2=V2 =7.851035.4810-3 =43.02kg2.7. 3部分转动惯量的计算R3=0.21m r=0.045m h=0.02mV3=R32-r2h =2.6710-3m3M3=V3=20.96kg J3=m3（R32+r2 ）/2 =0.467kgm2质心高度10mm。 2.7.4总质量及总转动惯量m=m1+m2+m3 =7.46+43.02+20.96=71.44kgJ=J1+J2+J3 =0.109+0.850+0.467 =1.426kgm2I1=6mm I2=h/4（R22+2R2r+3r2）/（R22+R2r+r2）
30、 =30mm I3=10mm总质量及总转动惯量m总=m筒+m盘 =237.07+71.44=308.51kgJ总=J筒+J盘 =80.03+1.426 =81.456kgm2沈阳化工大学学士学位论文 第三章 电机的选择第三章 电机的选择3.1 电机类型由于此成型机需要调速，对调速平和程度的要求不高，且调速比不大，所以选用三相异步电动机变频调速电动机。负载性质：平稳；成型机工作状态：断续。故选择异步电动机3.2计算功率启动时间t=120s =7.437kw 考虑其他转动件功率增加8%则P1=8.032kw克服转鼓，物料与空气摩擦所需功率P2=11.310-6aL3（R04+r04）其中：a空气密
31、度1.29kg/m3；外径R0=0.587m；内径r0=0.575m得P2=3.81kwP总= P1+ P2=8.032+3.81=11.842kw3.3选定电机所选择的电机型号为YVP160L-4，其参数如表所示。安装尺寸如图3.1所示表3.1 YVP160L-4电机参数型号标称功率/Kw额定转（N*m）转动惯量/(kg*m2)重量/kgYVP160L-415980.112140电机外形及安装尺寸ABCDEFGHKABACADHDL254254108421101123716015330325255385690图3.1 电机安装尺寸沈阳化工大学学士学位论文 第四章 传动比设计第四章 传动比设计
32、由于变频调速电机转速可以调节，而且转筒由电机直接驱动，传动比就是大带轮与小带轮之间的传动比，滚筒的转速1000r/min左右，电机转速1500r/m,也就是大带轮与小带轮的传动比为。沈阳化工大学学士学位论文 第五章 皮带的选取与带轮的设计第五章 皮带的选取与带轮的设计5.1带传动的特点带传动是一种挠性传动。带传动的基本组成零件为带轮和传动带，利用带轮和传动带大的摩擦或啮合作用，将运动和动力通过传动带传递给从动带轮。带传动具有结构简单、传动平稳、价格低廉和缓冲吸振等特点，在近代机械中应用广泛。本设计中采用V带传动。V带的横截面呈等腰梯形，带轮上也做出相应的轮槽。传动时，V带的两侧面和轮槽接触。槽
33、面摩擦可以提供更大的摩擦力。另外，V带传动允许的传动比大，结构紧凑，大多数V带已经标准化。5.2皮带的选取1.确定计算功率经查表得工作情况系数=1.2 故=2.选择V带带型根据、n 选用B型带 3.确定带轮的基准直径，并验算带速v1）初选带轮基准直径。经查表，取小带轮基准直径=180mm，大带轮基准直径。 2）验算带速v.V=因为5m/s14.13m/sv30m/s ，故带速合适4.确定V带的中心距a和基准长度Ld1）根据式，初定中心距2）计算带所需要的基准长度 经查表，选带的基准长度为3)计算实际中心距a，安装时的最小轴间距：-安装时的最大轴间距：5.验算小带轮的包角 故合适。6.计算带的根
34、数1）计算单根V带的额定功率Z。安全起见取4根。 7.计算单根V带的初拉力的最小值 8.计算压轴力压轴力的最小值为 5.3 带轮的设计根据带轮的基准直径和带轮的转速等已知条件，确定带轮的材料，结构形式，轮槽、轮辐和轮毂的几何尺寸、公差和表面粗糙度以及相关的技术要求。常用的带轮材料为HT150或HT200，转速较高时可采用铸钢或用钢板冲压后焊接而成。当带轮基准直径dd2.5d（d为安装带轮的轴的直径）时，可采用实心式；当dd300mm时，可采用腹板式。故设计的小带轮采用实心式如图5. 1所示，大带轮采用腹板式结构如图5.2所示，。图5. 1小带轮三维结构图图5. 2 大带轮三维结构图带轮的质量近
35、似计算：小带轮： 大带轮：沈阳化工大学学士学位论文 第六章 轴的设计与校核第六章 轴的设计与校核6.1轴设计的主要内容轴的设计也和其他零件的设计像似，包括结构设计和工作能力计算两方面的内容。轴的结构设计师根据轴上零件的安装、定位以及轴的制造工艺等方面的要求，合理地确定轴的结构形式和尺寸。轴的工作能力计算指的是轴的强度、刚度和振动平稳性等方面的计算。多数情况下，轴的工作能力主要取决于轴的刚度。这时只需要对轴进行强度计算，以防止断裂或塑性变形。而对刚度要求高的轴和受力大的细长轴，还应进行刚度计算，以防止工作时产生过大的弹性变形。对高速运转的轴，还应进行稳定性计算，以防止发生共振儿破坏。6.2轴的材
36、料选择轴的材料为45刚，调质处理。 弯曲疲劳强度极限：；剪切疲劳强度极限6.3轴的设计计算计算直径d1. 按扭转强度计算：初步确定最小直径 其中：2. 按扭转刚度计算：取104得出d=47.36mm考虑到轴上需要装键而且转筒自身质量较重，取d=90mm。轴的结构设计：拟定轴上的零件装配方案，根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。如图6.1所示。图6.1 主轴结构三维图6.4轴的强度计算根据设计方案对轴进行受力分析，如图6.2所示图6.2 受力分析图根据受力方程式：得出RA=2480.03N; RB=2860.47N根据计算绘制扭矩图：725.36 1152.62图6.3 扭矩图绘制扭矩图如
37、下：171.9图6.4 扭矩图由图可确定出危险截面，由计算易得出其安全。沈阳化工大学学士学位论文 第七章 轴的质心校核第七章 轴的质心校核7.1 轴的质量计算轴段1：:轴段2：轴段3： 轴段4：轴段5：轴段6：轴段7：沈阳化工大学学士学位论文 第七章 轴的质心校核7.2 质心校核经校核质心在轴承上，可以保证筒体转动平稳沈阳化工大学学士学位论文 第八章 键的选择第八章 键的选择8.1键连接的功能、结构形式及应用键是一种标准零件，通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩，有的还能实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。键的主要类型有：平键连接、半圆键连接、楔键连接和切向键连接。在此设计中选择平
38、键连接。平键连接中键的两侧是工作面，工作时，靠键同键槽侧面的挤压来传递扭矩。键的上表面和轮毂的键槽底面间则留有间隙。平键连接具有结构简单、装拆方便、对中性较好等优点，因而得到广泛的应用。8.2键的尺寸的选择键的截面尺寸按轴的直径由标准选定，键的长度一般可按轮毂的长度而定。1.轴与转筒的连接键2.转动轴与大带轮的连接键3.电机遇小带轮的连接键沈阳化工大学学士学位论文 第九章 轴承的选择及寿命校核第九章 轴承的选择及寿命校核9.1轴承的简介滚动轴承是现代机器中广泛应用的部件之一，它是依靠主要元件间的滚动接触来支承传动零件的。滚动轴承绝大多数已经标准化，并由专业工厂大量制造及供应各种常用规格的轴承。
39、滚动轴承具有摩擦阻力小，功率消耗少，起动容易等优点。9.2轴承的选择支撑轴上所用的轴承数据：深沟球轴承，代号61922，内径110，外径150，轴承宽20；需上述轴承两个 9.3轴承寿命的校核9.3.1 求当量动载荷P由于轴承只受径向载荷，所以P=1.2FrP=3432.56N9.3.2 验算轴承寿命 沈阳化工大学学士学位论文 第十章 铆钉的选择第十章 铆钉的选择公称确定铆钉的个数：10.1按铆钉剪切强度计算 ; ； 得出Z=7.210.2按扭曲强度算; 得出Z=5.3为了安全起见，选用八个铆钉沈阳化工大学学士学位论文 第十一章 三维辅助设计第十一章 三维辅助设计11.1solidworks的
40、简介及其设计的优点全Windows界面，操作非常简单方便。SolidWorks是在Windows环境下开发的,简易方便的工作界面；利用Windows的资源管理器或SolidWorksExplorer可以直观管理。用户界面使设计过程变的非常轻松：动态控标用不同的颜色及说明提醒设计者目前的操作，可以使设计者清楚现在做什么；标注可以使设计者在图形区域就给定特征的有关参数；鼠标确认以及丰富的右键菜单使得设计零件非常容易；建立特征时，无论鼠标在什么位置，都可以快速确定特征建立。灵活的草图绘制和检查功能。草图绘制状态和特征定义状态有明显的区分标志，设计者可以很容易清楚自己的操作状态；草图绘制更加容易，可以
41、快速适应并掌握SolidWorks灵活的绘图方式：单击-单击式或单击-拖动式；单击-单击式的绘制方式非常接近AutoCAD软件；绘制草图过程中的动态反馈和推理可以自动添加几何约束，使得绘图时非常清楚和简单；草图中采用不同的颜色显示草图的不同状态；拖动草图的图元，可以快速改变草图形状甚至是几何关系或尺寸值；可以绘制用于管道设计或扫描特征的3D草图；可以检查草图的合理性。强大的特征建立能力和零件与装配的控制功能强大的基于特征的实体建模功能。通过拉伸、旋转、薄壁特征、高级抽壳、特征阵列以及打孔等操作来实现零件的设计。可以对特征和草图进行动态修改；功能齐备和全相关的钣金设计能力。利用钣金特征可以直接设
42、计钣金零件，对钣金的正交切除、角处理以及边线切口等处理非常容易； SolidWorks提供了大量的钣金成形工具，采用简单的拖动技术就可以建立钣金零件中的常用形状；利用FeaturePalette窗口，只需简单地拖动到零件中就可以快速建立特征；管理和使用库特征非常方便；利用零件和装配体的配置不仅可以利用现有的设计，建立企业的产品库，而且解决了系列产品的设计问题；配置的应用涉及零件、装配和工程图；可以利用EXCEL软件驱动配置，从而自动地生成零件或装配体；使用装配体轻化，可以快速、高效地处理大型装配，提高系统性能；按照同心、重合、距离、角度、相切等关系的丰富多样的装配约束； 11.2整体装配图利用solidworks设计的整体结构如图11.1所示。整体的骨架用角钢焊接而成，保温壳和轴承座支板与架之间也是通过焊接而成。主要传动通过带传动来实现的。（a）（b）图11.