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陶瓷拋光機旋風磨頭機構的設計

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更新時間：2015-12-30
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00309-陶瓷拋光機旋風磨頭機構的設計.rar
摘要
旋風磨頭是用于粗磨機對瓷磚進行加工的執(zhí)行部件，是比較新式的磨頭，該磨頭是采用八組高速旋轉的金剛石砂輪對瓷質磚表面進行剛性磨削，對拋光磚進行粗加工，使磚面平整細滑，減小粗拋磨塊的消耗量，降低生產成本，提高了生產效率。
本設計主要是對于旋風磨頭的磨輪高速自轉和磨頭慢速公轉進行結構設計和計算。由于兩個傳動的轉速差較大采用兩個電機分別進行驅動。磨輪的自轉設計為大錐齒輪嚙合八個小錐齒輪進行轉動，用于實現(xiàn)金剛磨輪的高速自轉，磨頭的公轉采用蝸輪蝸桿傳動設計用來實現(xiàn)磨頭的公轉，并且分別對錐齒輪和蝸輪蝸桿進行了強度校核。本設計還對磨頭中各軸、軸承和鍵進行了強度校核。使用CAD繪制完二維視圖后還采用PRO/E建模對箱體殼體進行重量計算。

關鍵詞：陶瓷拋光，旋風磨頭，錐齒輪，蝸輪蝸桿

ABSTRACT

A whirling wheelhead on a rasping machine is an executive unit that is used to process the ceramic tile, and it is a new type. The wheelhead uses eight groups high- speed whirling diamond grinding wheel to grind the surface of porcelain brick., and process minimally to the polishing brick in order to make the surface even and lubricious, then it can minish the comsuption of unprocessed brcik, reduce the production cost and improve productivity and efficiency.
This design is mainly on contruction designming and calculation of the high-speed rotation of grinding wheel and slow-speed revolution of wheelhead. Because of the difference of rotate speed of the two drives, so it has to use two electric machine to drive. The rotation of grinding wheel is degined into a big bevel gear running with eight samll bevel gear in mesh, so as to realize the high-speed rotation of diamond grinding wheel. Worm wheel and worm transmission designment is used to realize the revolution of it. And this design checks the strength of gear and the worm wheel, axis, bearing and bond separately. Two-dimensional view is drawn by CAD, and the weight calculation of the cabinet and shell is done by PRO/E medeling.

Keywords: Polish ceramic tile；whirling wheelhead；bevel gear；worm and worm wheel

目錄

1 緒論 1
2 磨頭傳動裝置的總體設計 2
2.1 確定傳動方案 2
2.1.2 方案一 2
2.1.1 方案二 3
2.1.3 磨頭傳動方案的選定 3
2.2 電動機的確定 4
2.2.1 電動機類型和結構形式 4
2.2.2 電動機的容量 4
2.2.3 確定電動機的轉速 5
2.3 總傳動比的確定和各級傳動比的分配 5
2.4 磨頭的運動和動力參數(shù)的計算 6
2.4.1 各軸轉速的計算 6
2.4.2 各軸功率的計算 7
2.4.3 各軸轉矩的計算 7
3 磨頭傳動件的設計計算 9
3.1 選則聯(lián)軸器的類型和型號 9
3.2 磨輪自轉的直齒圓錐齒輪的設計計算 9
3.2.1 齒輪材料的選則 9
3.2.2 主要參數(shù)的選則 9
3.2.3 直齒圓錐齒輪的幾個尺寸設計和強度校核 10
3.3 磨頭公轉的蝸輪蝸桿傳動計算 15
3.3.1傳動類型、精度等級和材料的確定 15
3.3.2 初選幾何參數(shù) 15
3.3.3 確定許用接觸應力 15
3.3.4 按接觸強度設計 15
3.3.5 主要幾何尺寸 16
3.3.6 蝸輪圓周速度的計算并核對傳動的效率 16
3.3.7接觸強度的校核 16
3.3.8 蝸輪彎曲強度的校核 17
3.3.9 其他幾何尺寸計算 17
4 磨頭軸系的設計 19
4.1 初繪裝配底圖及驗算軸系零件 19
4.1.1 確定箱內傳動件輪廓及其相對位置 19
4.1.2 箱體內壁位置的確定 20
4.1.3 初步進行視圖布置及繪制裝配底圖 20
4.1.4 磨頭公轉蝸桿軸的設計 21
4.1.5 磨輪自轉的直齒圓錐主動齒的輪軸的設計 26
4.1.6 磨輪公轉蝸輪軸的設計 30
4.1.7 磨輪自轉小錐齒輪軸的設計 34
4.1.8 旋風磨頭上各軸鍵聯(lián)接的強度校核 38
4.1.9 旋風磨頭上各軸承的疲勞強度校核 40
4.1.10 磨頭主要部件螺栓聯(lián)接強度的校核 45
4.1.11 軸結構的修改 45
4.2 設計和繪制磨頭的軸系結構 45
4.2.1 錐齒輪和蝸輪蝸桿的結構設計 45
5 磨頭箱體的設計 48
5.1 磨頭箱體的結構設計 48
5.1.1 磨頭箱體的裝配 48
5.1.2 磨頭殼體的尺寸確定 51
5.1.3 箱體的潤滑及密封和散熱 52
結論 55
參考文獻 57
致謝 58
附錄
1 緒論

隨著中國經濟的快速發(fā)展，人們生活水平的持續(xù)提升，中國老百姓對陶瓷墻地磚的消費也產生了多樣化的需求，拋光磚的產銷量仍然保持強勁增長。而陶瓷磚的生產是由建筑陶瓷機械來完成的。
截止2000年底，在我國現(xiàn)在仍生產的2900條建筑陶瓷生產線中，瓷質磚拋光線共有580條，其中進口線約占30％，大多進口線為97年以前引進，其余70%為95年開始投放市場的國產線。在廣東地區(qū)984條建筑陶瓷生產線中，瓷質磚拋光線有387條，約占全國瓷質磚拋光線總量的70％左右。
陶瓷拋光磚在國內市場風行以來，各種利用機械加工瓷磚以提高產品檔次的方法不斷涌現(xiàn)，如水刀切割、圓弧拋光、線條拋光等等。深加工已經成為陶瓷產品錦上添花的主要手段之一，在提高產品附加值方面大有可為。為陶瓷深加工專門制作的深加工機械是陶瓷機械行業(yè)中的后起之秀，近年來在國內外的需求呈現(xiàn)急劇上升的勢頭。
拋光機是瓷磚深加工，也就是生產拋光磚的關鍵生產設備，拋光加工由兩臺的拋光機完成，第一臺進行精磨、粗拋，第二臺進行半精拋、精拋。根據拋光磨頭所用磨料的粗細，按工藝將拋光機分為粗拋機和精拋機，拋光過程是：瓷磚由主傳動皮帶送到機內,有磚檢測裝置檢出有磚進入,磨頭上的氣缸動作,使旋轉的磨頭緩慢下降,磨輪對瓷磚表面進行磨削拋光,瓷磚經過若干個個磨頭的拋光后由人工取料。連續(xù)進磚,磨頭便對瓷磚連續(xù)磨削。采用先進的磨頭對陶瓷墻地磚表面進粗磨拋光的，有效率高、加工表面質量好、破損率少等優(yōu)點，經拋光機加工的瓷磚表面可達鏡面光度。
旋風磨頭它的結構特點是向外伸展出8根軸，每根軸上各安裝一個圓筒形金剛磨輪，磨頭由2根電機驅動產生兩個動作，一是每根軸上的金剛磨輪自身的高速自轉（轉速高達2700轉/分鐘），二是整個磨頭帶動八個金剛磨輪的低速公轉（轉速為70轉/分鐘）。這種磨頭與滾動式磨頭有些相似，但區(qū)別也是很明顯的，前者使用金剛磨具，并由兩個電機驅動，自轉高速，公轉低速；而后者則是使用普通磨料磨具，僅由一個電機驅動，自轉低速，公轉高速。旋風磨頭可取代原來的刮平磨頭，適用于刮平階段和粗磨階段。
本設計所研究的是陶瓷拋光機的旋風磨頭機構。
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