生物质柱塞环模成型装置课程设计明书.doc

生物质柱塞环模成型装置（课程设计） （普通高等教育） 论文题目 生物质柱塞环模成型装置（设计） 班 级 学 号 姓 名 zxc 指导教师 职 称  生物质柱塞环模成型装置设计任务书 题目：设计生物质柱塞环模成型装置 1. 生物质柱塞环模成型装置传动方案： 如下图所示： 主轴齿轮、惰轮、压辊轴齿轮共同组成本装置的增速部分。 传动方案：电动机经过减速器将运动传至环模，环模经增速机构中的主轴齿轮传递扭矩至堕轮，由堕轮进行换向并传递至压辊轴齿轮。当主轴驱动主轴齿轮运动时，惰轮和压辊轴齿轮同时被驱动，形成环模与压辊的相对运动。 2. 生物质柱塞环模成型装置设计原始参数。 生物质颗粒直径d=14mm,配用电动机型号YD160M-2,成型环模转速， YD160M-2电动机的额定转速，额定功率，额定转矩, 环模成型模孔长径比H:d=6:1，生物质成型所需压力。 3.设计 1 设计计算说明书 2 完整的工程设计图（包括总装配图、部件图和零件图） 要求： 图纸幅面和标题栏采用国标，总装配图为A3幅面复印纸，其余为A4幅面复印纸；  目录： 生物质柱塞环模成型装置设计任务书 1 题目：设计生物质柱塞环模成型装置 2 1. 生物质柱塞环模成型装置传动方案： 2 2. 生物质柱塞环模成型装置设计原始参数。 2 3.设计任务 2 生物质柱塞环模成型装置设计说明书 4 1.传动比的确定 4 2. 计算成型机输入扭矩M 4 3.确定压辊轴的输入功率 4 4.确定环模线速度 5 5.确定环模内外径及压辊外径 5 6.确定环模孔排数 5 7. 齿轮的设计计算 6 7.1高速级（压辊轴齿轮与惰轮）的设计计算 6 7.2.低速级齿轮（惰轮与主轴齿轮）设计计算 10 8.轴的设计 14 8.1.轴的材料及最小直径选定 14 8.2.轴的结构设计 14 9.轴的校核 16 9.1.力学模型的建立 16 9.2压辊轴上所受作用的计算 17 9.3.压辊轴的弯矩、扭矩及其校核 18 10.键的选择与校核 19 【参考文献】 20  生物质柱塞环模成型装置设计说明书 1.传动比的确定 传动比的分配 已知电动机额定转速、成型环模转速，可得：减速器传动比： 环模与压辊的传动比，则增速部分传动比：，增速部分中，根据优先序列和传动比最优化原则，取，可以确定：， 电动机减速至环模柱塞压辊的传动比 2. 计算成型机输入扭矩M 根据所配用的电动机和环模的转速选择减速器，计算成型机输入扭矩M （N·m）式中： ─ n—电动机额定转速（rpm） i—电动机减速至环模柱塞压辊的传动比 则成型机压辊上的输入扭矩 3.确定压辊轴的输入功率 电机的输入功率是： 查询机械设计手册可知，单级圆柱齿轮减速器的传动效率0.97~0.98，一般圆柱齿轮传动的效率为0.96，则总传动效率为： 可得压辊轴功率： 4.确定环模线速度 根据相关资料和合理性设计，取环模线速度： 5.确定环模内外径及压辊外径 环模内径，式中是环模线速度，n是环模的转速， 已知环模转速：，环模线速度， 可得环模内径： 又环模成型模孔长径比H:d=6:1，生物质颗粒直径d=14mm，可得环模成型模孔长：H=84mm ，进而可得环模外径： 又已知环模与压辊的传动比可得压辊外径 6.确定环模孔排数 选定压辊上每圈的柱塞数为10，柱塞的长度L=10mm，又知环模的转速为，则压辊的转速，即环模1s转了22.5圈， 则柱塞1s内的功率 （Kw）， 式中：P为生物质成型所需压力（Pa），S为柱塞的横截面积（）,L是柱塞的长度（m），是压辊上每圈的柱塞数，环模1s转的圈数，t=1s。则 柱塞1s内的功率 环模的排数，式中是压辊轴功率，柱塞一排的做功功率 则环模的排数，考虑到其中的一些功率损耗 ，故取环模的排数为。 7. 齿轮的设计计算 7.1高速级（压辊轴齿轮与惰轮）的设计计算 1．齿轮的材料、热处理方式、精度等级与齿数的选择 1）按传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动 2）按载荷及速度并不高，选用7级精度 3）选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS 4）选压辊轮齿轮的齿数为，得堕轮齿数 根据设计公式： （1）确定公式内的的各计算数值。 1.选定实选； 2.计算压辊齿轮传递的转矩 , 式中N为柱塞排数，为单排柱塞做工的功率，n为柱塞的转速 即压辊齿轮传递的转矩 3.查表选取齿宽系数 4.查表得材料的弹性影响系数 5.按齿面硬度查得压辊齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。 6.计算应力循环次数。