滚筒式烘干机设计

装订线 滚筒式烘干机及轴组件毕业设计摘要：滚筒式烘干机主要由筒体装置前后托轮装置、进出料装置、传动装置与齿轮罩等部件组成。筒体是卧式回转圆筒，其内部从前至后焊有交错排列角度不同的各式抄板。在进料端为防止倒料设有门圈及螺旋抄板。在其外部装有用于支承的轮带。筒体通过前后轮带支承在托轮装置上，在后托轮装置上设置挡轮以控制筒体的轴向窜动。筒体的转动是由传动装置通过小齿轮带动固定在筒齿轮而回转的。每一托轮均设置调节顶丝，以便调节托轮前后位置。同时还设有托轮刮油毡，使托轮带接触面含有良好的油膜，延长托轮与轮带的使用寿命。筒体两端伸入进出料装置内，柔性密封板紧贴合在筒体上。进料箱内设有进料溜，进料箱下端密封板内侧开有落料和清料的腰形孔，以避免倒料造成的物料挤压、堵塞。传动装置由电动机、减速机、联轴器、小齿轮组装件等零部件组成。关键字：烘干机，筒体，AutoCAD,齿轮，传动装置目录1 引言 31.1毕业设计目的 31.2烘干机的工作原理 41.3设计方案 51.4减速机构 72选择电动机 72.1原始数据 722选择电动机的型号 823计算总传动比各分配各级传动比 824计算传动装置的运动和动力参数 103 带设计 1131电动机功率计算 1132选择带轮的直径，。 1133验算带速v 1134确定传动的中心距a和带的基准长度Ld， 1235验算不带轮上的包角 1236确定带轮的根数Z 1337确定带的初拉力F01338计算带传动作用在轴上的力FQ（压轴力） 134 设计圆柱齿轮传动1341注意事项和基本参数 1342齿面接触疲劳强度计算 1443齿轮强度计算 165 轴的设计 1751拟定轴上零件的装配方案 1852确定各轴段的直径和长度 1853轴上零件的轴向定位与固定 196选择滚动轴承 207焊接工艺 248 圆柱齿轮三维维造型及其技巧259.烘干机的外观结构 .32谢辞 36参考资料 371 引言11毕业设计目的毕业设计是本人完成本专业教学计划的最后一个极为重要的实践性教学环节，是一种综合运用所学过的基本理论、基本知识与基本技能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练。这对即将从事的相关技术工作和未来事业的开拓都具有一定意义。12烘干机的工作原理 烘干机关键工序之一是烘干过程中即采取高温措施，又使新鲜食品内含物迅速地转化，使其水份充分挥发体积缩小。烘干机技术依据导热介质不同可分为金属导热，蒸气导热，空气导热，采用不同的导热介质可烘干不同的原料。滚筒烘干机是利用金属导热连续烘干的设备，原料由送料斗送入温度为200280的滚筒内随着筒内导叶板的作用，产生滚筒翻滚抛扬和前进三种运动，在筒内热空气及筒壁，原料的接触下，表面和内细胞的水分迅速汽化。烘干原则：“烘匀”“烘透”“烘快”在导叶板的螺旋推动下，原料经过0.52分钟加温由筒尾端送出适用范围：可烘干各种颗粒状原料1.化工、矿工、冶金等行业，如矿石、矿渣、煤、金属粉末、粘土、硅藻土、高岭土。 2.农业、饲料、肥料行业，如茶叶、秸秆、牧草、树叶、鱼粉、玉米酱、淀粉渣、酒糟、药渣、果渣、酱油渣、甘蔗渣、草炭、有机复合肥、污泥、水产品废料、食品厂废料、屠宰厂废料、有机肥料、无机肥料、磷肥硫铵。 3.对有特殊要求的粉状、颗粒状物料干燥。如各种结晶体、轻质碳酸钙、活性白土、磁粉、石墨、无机泥浆、陶土、石灰浆、矿石泥浆、磷矿渣、铝厂赤泥。 4.要求低温干燥，且需要大批量连续干燥的物料。 载热体的选择载热体及其最高温度的决定在于被处理固体物料的性质以及其是否允许被污染等因素。1)若被处理的固体物料不怕高温，且非最后产品，可以允许在处理过程中稍被污染，可采用热风炉或烟道气作为载热体，则能得到较高的体积蒸发率和热效率。例如，对于进口含水量较高的物料干燥，采用气体进口温度为300度时，干燥器的体积蒸发率为5kg/M3/h热效率为30%50%；若气体进口温度为500度，则体积蒸发率为35kg/M3/h；热效率为50%70%。所以对于处理矿石、砂烁、煤、过磷硫酸钙等物料的转筒干燥器斗带有直接产生烟道气的燃烧炉，气燃料可以采用煤、油、天然气、液化气等。 2)如处理的物料不允许被污染，需要的温度高，则可用我公司新型产品煤气发生炉作载热体，本产品节能环保、热效率高。如当地的环保要求很高，又想节能、卫生采用煤气发生炉将是最佳选择。煤气发生炉在节能方面比燃烧炉至少节能在20%以上,在人工上也大大节省不少，一般煤气发生炉有一名工作即可操作，且不需要不停的加煤，另外煤气发生炉可以随停随用，长达10天不工作，下次还可以继续使用。 3)也有用间接加热的方式，即热量由金属壁传给被干燥物料，如外加热式的转筒式干燥器。 4)若被干燥的物体不允许被污染，而且不允许被空气冲淡，则热量应通过转筒壁传入，此时，将转筒装载砖室内，筒外通以烟道气，也可载筒内安装中心管道或列管，套管等表面热交换器，利用金属壁传热。载热体可为烟道气、水蒸气或电加热。载被干燥物料中，仅通过干净气体，将蒸发水分带走。优点：适用范围广，可改进性强、成本低、易控制、结构简单。缺点：噪声大、不易清理内壁和导叶板、烘干过程中不易直接观察食品烘干情况。13设计方案方案（一）如图所如图1.1方案（一）分析：1.可以实现抛扬、前进、翻滚运动。2.原料温度不衡定要求操作水平高。3.原料可迅速升温。4.送料始端有原料倒流，可能形成负压，累积现象。图1.2 方案（二）方案（二）如图1.2所示分析：与方案一相比：1.采用电炉丝加热温度平衡，能得到稳定的温度。2.圆四围及两端加隔热板，减少热量散发。3.采用送料斗将原料送入螺旋叶中间避免形成负压，累积现象。4.缺点：需多透少闷，而四围封闷出现闷现象。5.内螺旋叶焊接困难。方案（三）如图1.3所示图1.3 方案（三）分析：1.内圆筒旋转，最底层加热，外螺旋叶便于焊接加热时间长。2.内圆筒与外圆筒总有间隙当原料萎软时易出现挤塞现象。方案（四）如图1.4所示分析：1.导叶板采用厚2毫米、宽50毫米、长2米。2.电炉丝加热（采用双丝便于多水分原料加热）3.四周壁加隔热板，便于热量贮藏两端通畅，便于进出原料也防止多闷少透。4.采用类似台式钻床的多种基准带轮，便于改进传动比。图1.4 方案（四）1.4减速机构方案（一）图1.5 减速方案分析：由于计设滚筒直径较小，原料较轻时，固采用滚轮磨擦带动蜗轮蜗杆减速。方案（二，三）分析：量大送料斗出现弯曲迫使滚筒直径加大，重量加大，采用直齿轮和蜗轮蜗杆减速。方案（四）图1.6 减速方案本设计用于家庭式制作，量少时保证尽可能提高生产效率，因此采取较高温度，转速相对较快的减速机构，采用直齿轮加多种基准直径的带轮。具体采用皮带轮输齿轮二级减速运动经过皮带轮减速小齿轮传到主滚筒上的大齿圈，驱动滚筒旋转，整个减速机构全部安装在底座经螺栓固定在总支架上。 2 选择电动机21原始数据滚筒的尺寸为450*1620mm(直径*长度)滚筒的转速v=0.3m/s,滚筒的初拉力F=1000N22选择电动机的型号本机构在常温下连续工作，载菏平衡，对起动无特殊要求，但是工作环境灰尘较多，故选用Y型三相笼型感应电动机，封闭式结构，电压为380V（1）选择电动机功率。工作机所需功率：（2）电动机的工作功率：电动机到滚筒的总功率为： 由表查得： =0.96（V带传动）；=0.98（滚子轴承）；=0.97（齿轮精度为三级）；代入得：=0.960.680.970.86 =1.2/0.86=1.39（KW）查表得：选电动机额定功率为1.5KW（3）确定电动机转速滚筒轴工作转速为：按表推荐的传动比合理范围，取带传动的传动比i1=24，二级圆柱齿轮减速传动比i2=1040，则总传动比合理范围为i=20160，电动机转速的可选取范围为nm=inm=（20160）1.39=（27.81423）r/min符合这一范围的同步转速有三种，可查得三种方案如下：表2.1 电动机可用型号方案电动机型号额定功率电动机转速（r/min）同步转速标准转速1Y112M-44KW150014402Y132M1-610009603Y90L-415001440综合考虑减轻电动机及传动装置的重量和节省资金，选择同步转速为1500r/min,Y90L-4型号，其主要参数如下查主要外形和安装尺寸如下：表2.2 电动机安装尺寸中心高H外形尺寸L*(AC/2+AK)*HD安装尺寸A*B轴伸尺寸D*E平键尺寸F*GD132515*345*315216*17838*8010*4123计算总传动比各分配各级传动比（1）计算总传动比： = 1500/11.4686（2）分配传动装置传动比： 式中：i 0i分别为带传动和减速齿轮的传动比；为使带传动外廓尺寸不致过大，而，所以：（3）分配各级传动比。24计算传动装置的运动和动力参数（1）计算各轴转速I轴： n1=nw/i0=1500/2.8=535.7（r/min） II轴：n2=n1/i1=535.7/12.3=43.5（r/min）滚筒轴：n3=n2=43.5（r/min）（2）计算各轴功率：I轴：（KW） II轴：（KW）滚筒轴的输入功率：（KW）（3）计算各轴转矩：电动机轴的输出转矩：I轴：.II轴：滚筒轴的输入转矩：将上面算得的数据运动参数和力参数列表如下表表2.3 运动参数和力参数列表 轴名参数转速n(r/min)电动轴1轴2轴滚动轴1500535.743.543.5功率P(KW)1.21.1521.101.07扭矩T(Nm)8.8520.53241.91000传动比2.80.961.00效率0.963.950.973 带设计（1）带传动计设的主要内容：选择合理的传动参数，确定带的型号、长度、根数、传动中心距安装要求（初拉力，张紧装置）、对轴的作用力及材料、结构、尺寸等。（2）求出带的初拉力，以便安装时检查，依据具体情况考虑张紧方案。（3）算出轴压力，以供计设轴和轴时使用。（4）由带轮直径及滑动率计算实际传动比和大带轮转速，以此修正减速器传动比的和输入转矩。31电动机功率计算电机1500r/min从到带轮A1.0计算功率Pd根据传递功率并考虑载荷的性质和每天工作时间的长短等因素确定的，即PdKA式中P为传递功率单位为，KA为工作系数，代入得1.01.51.532选择带轮的直径，。首先根据表选取，为提高带的寿命在结构允许条件下，应使足够的大，然后再根据公式选取接近表中的数值。33验算带速v因为带过大，带在单位时间应力的循环次数增多，带的寿命将会降低；同时，带受到的离心力显著增大，从而使带下带轮间的压力下降，也会降低带传的工作能力。带速过大时应减小带轮的直径，但带速也不宜太低，因为带速过低，带的有效拉力过大，则所需带的根数Z过多，一般应保证v5m/s34确定传动的中心距a和带的基准长度Ld，如无特殊要求，中心距一般可在0.7(140+75)a12(140+75)150a1432初选a1=362mm，可按下式计算所需带的计算长度Ld0然后选取和Ld0相近的V带的基准长度Ld1.查得1002按下面公式近似计算实际中心距a考虑到安装调整和补偿初拉力F0的需要，中心距的变动范围为：35验算带轮上的包角 合理。36确定带轮的根数Z式中Ka为小包角修正系数考虑，a1800对传动能力和影响；K为带长修正系数，考虑带长不为特定长度时对传动能力的影响，式中，Kb为弯曲影响系数考虑带红过大带轮时所受弯曲应力的减小对传动能力的影响，查表14-9K1为传动比影响系数，考虑i1对传动能力的影响，带的根数Z愈多，各根V带的受力愈不均匀，一般810，否则应改为选带的截型。A型V带的额定功率分别为1.39KW和1.61KW包角系数Ka=0.97长度系数KL=0.99根， 取Z=1根37确定带的初拉力F0初拉力F0是保证带传动正常工作的必要条件，单根V带较适宜的初拉力F0的计算公式为38计算带传动作用在轴上的力FQ（压轴力）为设计安装带轮的轴和轴承，应计算V带作用在轴上的FQ，如果不考虑带两边的拉力差，则压轴力FQ可以近似计算为4 设计圆柱齿轮轮传动41注意事项和基本参数：齿轮材的选择要注意毛坯制造方法。直径d500时根据设备能力，采用锻造或铸毛坯，当d500时多用铸造毛坯，材料的力学性能与毛坯尺寸有关。本机构齿轮传动属于开式齿轮传动，其主要失效形式是齿面磨损和轮齿折断，不会发生点蚀，因为磨损尚没有成熟的计算方法，故只进行齿根弯曲疲劳强度计算，并将按强度计算所得模数增大10%15%，来考虑磨损的影响。为计算齿轮的强度，同时也为轴、轴承的计算，首先要分析齿轮轮齿上的作用力，如下图所示为轮齿的受力情况，忽略齿面间的磨擦力，齿面作用的法向力Fn,其方向垂直于齿面。为计算方便，将Fn在节点分解为相互垂直的两个力，即圆周力Ft和径向力Fr 图5.1 受力分析各力的大小，Ft=2T1/d1=295501.6103/748450=90NFr=Fttg=90tg20o=32.4NFn=Ft/cos=90/cos20o=96.7N式中T为作用在小齿轮上的扭矩，T=9550P/nd1小齿轮的分度圆直径，对于变位齿轮应为节圆直径单位，分度圆压力角，标准齿轮=20oP齿轮传动的名义功率，单位KW，N小齿轮转速单位r/min各力的方向：主、从动齿轮上各对分力的大小相等，方向相反，即Fr=- Fr1，Ft=-Ft2，主动轮的圆周力Ft与其相反，从动轮的圆周为Ft2与其转速方向相同，两轮的径向力Fr1，Fr2沿径向分别指向各自的轮心。 42齿面接触疲劳强度计算 齿面的疲劳点蚀与齿面接触应力的大小有关，为保证在预定期的工作时间里不发生疲劳点蚀，应使齿面的接触应力H，小于其许用接触应为H，即HH。 （1）ZE为弹性系数，单位为L接触线长度，单位mm为综合曲率半径，单位mm分别为两圆柱体的曲率半径q接触区域单位长度上的载荷，单位为N/m （2）b为齿轮的工作宽度，单位为 mm重合度系数 （3）U为齿数比将（2）（3）代入到（1）得，令接触强度足够ZE为弹簧性系数。L接触线长度，单位综合曲率半径，单位。，分别为两圆柱体的曲率半径。Q接触区域单位长度上的载荷，单位为Nm.b齿轮的工作宽度，单位Z重合度系数。原因分析如下：由于选用材料较好，可以更改材料，以便在生产制造上节约材料方面的开支。43齿轮强度计算齿根的疲劳折断与齿根的弯曲应力及齿根的应力集中等因素有关，为使齿根在预期的工作时间里不发生疲劳折断，应使齿根最大弯曲应力f，小于其许用弯曲应力 f，即f。（1）按表23.2-22F=Ft/6mnKAKVKFKFYFSY（2）式中弯曲强度计算的载荷系数：KF= KH=1.65KF= KH=1.1（3）复合齿形系数YFS：按Zv3=21.4，Zv4=87.6，得：YFS3=4.3 ，YFS4=3.9（4）弯曲强度计算的重合度与螺旋角系数：按v=1.64，=12，得： Y=0.68（5）将以上各数值代入齿根弯曲强度计算公式得：F3=78399/（1478）1.51.011.651.14.30.68=536F4=F3YFS4/ YFS3=536(3.9/4.3)=486（6）计算安全系数SF： SF=FEYNYSrelTYRrelTYX/F（7）式中寿命系数YN：对合金钢，弯曲疲劳应力循环基数为N=3106，N3N，N4NYN3= YN4=1（8）相对齿根圆角敏感系数YSrelT： YSrelT3= YSrelT4=1（9）相对齿面状况系数YRrelT，Ra3=Ra4=1.6m，得：YRrelT=1（10）尺寸系数YX得：YX=1（11）将以上数值代入安全系数计算公式得：SF3 =9001111/486=1.68SF4 =8601111/486=1.77（12）SFmin=1.4 SF3、SF4均大于SFmin，故安全。5 轴的设计轴的结构设计必须考虑以下几个主要因素：轴在机器中的安装位置有形式;轴上安装的零件的类型、尺寸、数量以及轴联接的方法：载荷的性质、大小、方向及分布情况；轴的加工工艺和装配工艺性等。影响轴的结构的相关因素颇多，所以轴的结构设计具有较大的灵活性和多样性。在进行轴的结构设计时，一般应已知：装配简图，轴的转速，传递的效率，以及轴上零件的主要参数和尺寸等。下面以单级圆柱齿轮减速器的输入轴的结构设计为例，计算轴的结构的一般步骤和方法。齿轮距箱体内壁的距离为a；流动轴承内侧端面离箱体内壁的距离为s；v带轮内侧端面流动轴承端盖的距离为L；a、s和L均为经验数据。51拟定轴上零件的装配方案轴的结构形式取决于轴上零件的装配方案。因而在进行轴的结构设计时，必须拟订几种不同的装配方案，以便进行比较与选择。圆柱齿轮、套筒、左端轴承、左端轴承端盖和V型带轮依次从轴的左端装配。下面选用此方案进行设计。52确定各轴段的直径和长度（1）各轴段的直径：轴的直径取决于它所承受的载荷的大小。由于设计初期的长度、跨距及支座反力等都未确定，无法求出轴所受的载荷，此时只能用类比法或根据轴所传递的转矩的大小，初估轴的直径。根据所传递的转矩估算轴的最小直径d，其强度条件为公式式中，扭转剪应力，单位为Mpa；T为轴传递的转矩，单位为N.mm;Wt为轴的抗扭截面模量，单位为mm3；P为轴的传速，单位为r/min;d为轴的直径；为许用扭转切应力，单位为Mpa。由上式可得轴直径的设计公式公式式中，A0，其值查表52。表52轴常用材料的及A0值轴的材料Q235 A、20Q275、354540Cr、35SiMn/MPa1525203525453555A014812613511212610311297注：表中所列的及A0值，当弯矩较扭矩小或只受扭矩时，取较大值，A0取较小值；反之取较小值，A0取较大值； 当用Q235及355i Mn时，取较小值，A0取较大值。（2）各轴段的长度各轴段的长度主要是根据安装零件与轴配合部分的轴向尺寸（或者考虑安装零件的位移以及留有适当的调整间隙等）来确定。公式（此处B为轴承宽度）；L3为齿轮宽度，而L1则应根据联轴器的毂长，并考虑到轴承部件的设计要求及轴承端盖和联轴器的装拆要求等定出。确定轴的各段长度应考虑保证轴向定位的可靠，与齿轮、联轴器等相配部分的轴长一般应比毂长短23mm。53轴上零件的轴向定位与固定轴上零件的轴向定位和固定的方式，常用的有轴肩、轴环、锁紧挡圈、套筒、圆螺母和止动垫圈、弹性挡圈、轴端挡圈及圆锥面等。在轴上零件轴向定位和固定的方法确定后，轴的各段直径和长度才能真正最后确定下来。轴的强度计算轴的强度计算应根据轴上所受载荷情况采用相应的计算方法。对仅传递扭矩的的传动轴，按扭转强度计算：对既承受弯矩又承受扭矩的转轴，应按弯扭合成强度计算，必要时还应按疲劳强度条件精确校核安全系数。介考虑到轴的强度计算在工程上接触较为多，也较为发，所以，本章将首先根据关于强度计算的一般理论与方法，结合轴的受力特点，概括列出轴的强度计算要点，然后通过一个设计内容与设计要求较全面的轴设计实例，具体展示轴的强度计算的过程、步骤与内容。作出弯矩和扭矩图齿轮的作用力在水平面的弯矩图齿轮的作用力在垂直平面内的弯矩图：齿轮作用力在截面作出最大的合成弯矩 作出扭矩图11591.5.m (6)轴的强度校核：确定危险截面由轴的结构尺寸及弯矩图、扭矩图、截面处弯矩最大，对截面进行强度校核安全系数校核计算由于该减速器轴转动弯矩上起对称循环的弯应力，转矩引起的我脉循环的剪应力a、弯曲应力幅为其中b、由于是对称循环弯曲应力，故c、得：式中：对称循环应力下的材料弯曲疲劳极限，取380MPa弯曲和扭转时的有效应力集中系数，取2，因为齿轮与轴为套体表面质量系数，取1弯曲和扭转时的尺寸影响系数，取0.62d、剪应幅为式中：p抗扭断面系数e、得式中：42rMo扭转疲劳极限，得230a剪应力有效应力集中系数，取为1.7同正应力情况平均应力折算系数，取0.29f、轴截面安全系数g、由表26.3-4可知S1.3-1.5，可见SS，所以该轴C截面是安全的根据如上计算可以得出一个结论，由于材料选用较好，使得安全系数S过高，强度大大富余，故将材料更换为45钢后，计算如下：材料为45钢，调质处理，查表得故可知其安全。6 选择滚动轴承减速器中常用的轴承是滚动承，滚动轴承类型可参照如下原则进行选择：（1）考虑轴承所承受载荷的方向与大小。原则上，当轴承仅承受纯径向载荷时，一般选用深沟球轴承，当轴承既承向载荷时，一般选用角接触球轴承或圆锥滚子轴承。当轴承既承受径向载荷又承受轴向载荷，但轴向载荷不大时，应优先选用深沟球轴承。（2）转速较高、旋转精度要求较载荷较小时，一般选用球轴承。（3）载荷较大且有冲击振动时，宜选用滚子轴承。在相同外形尺寸下，滚子轴承一般比球轴承载能力大，但当轴承同径d20mm时，这种优点不显著，由于球轴承价格低廉，这时应选择球轴承。(4)轴的刚度较差、支承间距较大，轴承孔同轴度较差或多支点支承时，一般选用自动调心轴承；反之，不能自动调心的滚子轴承仅能在轴的刚度较大、支承间距不大、轴承孔同轴度能严格保证的场合。(5)同一轴上各支承应尽可能选用同类型号的轴承。(6)经济性。若几种轴承都适合工作条件，则优先选用价格低的。轴的结构设计轴的结构主要取决于轴上零件、轴承的布置、润滑和密封，同时需满足轴上零件定位正确、固定牢靠、装拆方便、加工容易等条件。轴一般设计成阶梯轴。轴的径向尺寸的确定以初步确定的轴径为最小轴径，根据轴上零件的受力、安装、固定乃主加工要求，确定轴的各段径向尺寸，轴上零件用轴肩定位的相邻轴径的直径一般相差510mm。当滚动轴承肩定位时，其轴肩直径由滚动轴承标准中查取。为了轴上零件装拆方便或加工需要，相邻轴段直径之差应取13mm。轴上装滚动轴 承和密封件等处的轴径应取相应的标准值。需要磨削加工或车制螺纹的轴段，应设计相应的砂轮越程槽或螺纹退刀槽。轴的轴向尺寸的确定轴的轴向尺寸主要取决于轴上传动件的轮毂宽度和支承件的轴向宽度及轴向位置，并应考虑利于提高轴的强度和刚度。为保证轴向固定牢靠，应保证C=23mm，同理，轴外伸段上安装联轴器、带轮、链轮时，必须同样处理。轴承用脂润滑，为了安装挡油环，轴承端面距箱体内壁距离为1015mm;若轴承用油润滑，则取为35mm。 轴上平键的长度应短于该轴段长度510mm，键长要圆整为标准值。轴上零件端面距轴承盖的距离为B。如轴端采用凸缘式联轴器，则用嵌入式轴承盖时，则B可取510mm。轴的强度校核根据初绘装配草图的轴的结构，确定作用在轴上的力的作用点。一般作用在零件、轴承处的力的作用点或支承点取宽度的中点，对于角接触球轴承或加圆锥滚子轴承，则应查手册来确定其支承点。确定了力的作用点和轴承间的支承距离后，可绘出轴的受力计算生产力简图，绘制弯矩图、扭矩图和当量弯矩图，然后对危险剖面进行强度校核。校核后，如果强度不够应增加轴径，对轴的结构进行修改或改变轴的材料。如果强度已够，而且算出的安全系数或计算应力与许用值差不大，则初步设计的轴结构正确，可以不再修改；若计算值小于许用应力，也不要马上减小轴径，因为轴径不仅由轴的强度来确定，还要考虑联轴器或对轴的直径要求及轴承寿命、键连强度等要求。因此，轴径大小应在满足其他条件后，才能确定。键连接强度校核，应校核轮毂、轴、键三者挤压强度的弱者。若强度不够，可增加键的长度，或改用双键，甚至可考虑增加轴径来满足强度的要求。滚动轴承的组合设计轴承的组合设计应从结构上保证轴系的固定、游动与游隙的调整，常用的结构有：（1）两端固定这种结构在轴承支点跨距300mm的减速器中用得最多。对可调间隙的向心角接触轴承，可通过调整轴承外圈的轴向位置得到合适的轴承游隙，以保证轴系的游动，并达到一定的轴承刚度，使轴承运转灵活、平稳。有固定间隙的轴承，如向心球轴承(深沟球轴承)可在装配时通过调整，使固定件与轴承外圈外侧留有适量的间隙。（2）一端固定，一端流动此轴系结构比较复杂，但容许轴系有较大的热伸长。多用于轴系及点跨距较大、温升较高的轴系中。安排轴承时，常把受径向力较小的一端作为游动 ，以减小游动时的摩擦力。固定端可选用一个向心球轴承；但支点受力大、要求刚度高时，也可以采用一对向心角接触轴承组合，并使轴承间隙达到最小，它的缺点是结构较复杂。7. 焊接介绍 本烘干机底部支撑采用大量焊接。 （1）焊接热源和金属熔池的温度高于一般冶金温度，因而使金属元素强烈蒸发、烧损，并使高温区的气体分解为原子态，从而使一系列物理化学反应更加激烈。（2）金属熔池的体积小，冷却快，熔池处于液态的时间很短(以秒计)，致使各种化学反应难于达到平衡状态，造成化学成分不够均匀。有时还会使金属熔池中的气体及杂质(如氧化物、氮化物)来不及逸出，而在焊缝中造成气孔、夹渣等缺陷。从而使焊缝金属的塑性和冲击韧性显著降低。为此，要获得优质的焊缝，必须解决两个主要问题：防止空气对焊接区域的有害影响；保证焊缝金属有合适的化学成份，以达到与母材金属等强度。为了防止空气对焊接区域的有害影响，可在焊接区域外围采用气体保护层，如电焊条药皮中加入造气剂、气体保护焊采用保护气体都属于这种措施。另外，在药皮中加入造渣剂以形成熔渣覆盖到液态金属的表面，同样能起到保护作用。为了保证焊缝金属有合适的化学成分，可通过焊条药皮或焊剂，也可以通过焊条芯或焊丝向焊缝金属输入脱氧剂进行脱氧，加入合金化元素，以利于改善和提高焊缝金属的机械性能。电弧焊设备是供给电弧焊电源的装置，它可以是直流电源装置，也可以是交流电源装置，为了便于引弧和电弧的稳定燃烧，以保证焊接过程的顺利进行，焊接电源必须满足下列基本要求。（1）应用适当的空载电压为便于引弧，空载电压不能太低。但如果太高，则焊工操作不安全。故一般控制在5090V之间。（2）焊接电源应具有陡降的外特性曲线电源的外特性是指电路上负荷变化时，电源供给的电压与电流的关系，这个关系通常用曲线表示，称为外特性曲线。一般工业用电(电灯照明、电力传动等)需要工作电压恒定不变，这类电源的外特性曲线是水平的，不能用作焊接电源。只有具有陡降的外特性曲线的焊接电源，才能确保电焊机的安全工作。焊接短路时，焊接电源的电压降低到几乎等于零，由于外特性曲线是陡降的，因此短路电流不致过大，可避免电焊机被烧坏。另外，电弧引燃后的电弧电压(与电弧长度有关)一般在1635V范围内变化，这时焊接电源供给的电压也下降，可保证电弧的稳定燃烧。（3）焊接电源应能根据焊件的材质和厚度不同，方便地进行调节。8. 圆柱齿轮三维维造型及其技巧实例效果本例完成圆柱齿轮的绘制，最终效果如图8-1所示。操作要点本例主要使用的命令有圆柱体(cylinder)、圆(circle)、圆弧(arc)、修剪(trim)、拉伸(extrude)、直线(line)、差集(subtract)、阵列(array)、圆角(fillet)和渲染(render)。制作圆柱齿轮（1）选择文件/新建命令，或者单击标准工具栏中的按钮，进入绘图窗口。（2）选择绘图/实体/圆柱体命令，或单击实体工具栏中的按钮 ，或在命令行输入cyline命令启动画圆柱体命令，绘制一个以(0,0,0)为圆心，底面直径为190，高为60的圆柱体。（3）选择绘图/圆/圆心、直径命令，或单击绘图工具栏中的按钮，绘制3个以(0,0)为圆心，直径分别为190,200，和208的圆，如图8-2所示。（4）选择绘图/圆弧/三点命令，或单击绘图工具栏中的圆弧按钮，绘制两段圆弧，结果如图50-3所示。 8-1 绘制3个圆 8-2 绘制2段圆弧8-3 剪切后的齿轮（5）选择修改/修剪命令，或单击修改工具栏中的修剪按钮，将图形修剪。（6）选择视图/三维视图/东南等轴测命令，进入东南等轴测窗口。（7）选择绘图/面域命令，或在绘图工具栏中单击面域按钮，将轮齿廓曲线所围区域定义为一个面域。（8）选择绘图/实体/拉伸命令，或在命令行输入extrude命令，启动拉伸面命令，将轮齿廓面拉伸成高为60的轮齿实体，结果如图8-4所示。（9）选择修改/陈列命令，或在修改工具栏中单击陈列按钮，弹出陈列对话框，设置参数如图8-5所示，单击选择对象按钮，选择第8步绘制的拉伸实体，单击确定按钮，阵列如果如图8-6所示。（10）选择绘图/实体/圆柱体命令，启动绘制圆柱体命令，绘制分别以点(0,0，0)和点(0,0，40)为圆柱体底面中心，直径为170，高为20的圆柱体，结果如果8-7所示。图8-4 拉伸后的轮齿实体（11）选择修改/实体编辑/差集命令，用齿轮体减去绘制的两个圆柱体。（12）选择绘图/实体/圆柱体命令，启动绘制圆柱体命令，绘制以点(0,0，0)为圆柱体底面中心，直径为90，高为60的圆柱体。（13）选择修改/实体编辑/并集命令，或在实体编辑工具栏中单击并集按钮，然后选择轮齿与齿轮体，对它们求并集。（14）选择绘图/实体/圆柱体命令，启动绘制圆柱体命令，绘制以点(0,65,20)为圆柱体底面中心，直径为20，高为20的圆柱体。（15）选择修改/实体编辑/差集命令，将阵列的6个圆柱体从齿轮实体中减去。（16）选择绘图/实体/长方体命令，启动画长方体命令，绘制以(0,0，0)为圆柱底面中心，直径为55，高为60的圆柱体。图8-5 阵列对话框图8-6 阵列后的结果图8 -7绘制一个圆柱体图8-8 给制两个圆柱体 图8-9求差集后结果（17）选择绘图/实体/长方体命令，启动画长方体命令，绘制一个以点(0，-4,0)为角点，以点(32.5,4，60)为另一角点的长方体。（18）选择修改/实体编辑/差集命令，使用齿轮减去绘制的直径为55的圆柱体和绘制的长方体，结果如图8-9所示。（19）选择视图/三围动态观察器命令调整视角，选择修改/圆角命令，或在修改工具栏中单击圆角按钮，或在命令行输入命令fillet，启动圆角命令，将切削幅板面时产生的棱边和幅板空倒成等半径为2的圆角。这样齿轮全部创建完成。（20）执行渲染命令，附着“WHITE PLASTIC 2S”材质，渲染结果如图8-10所示。技巧归纳定义面域的步骤:(1)从绘图菜单中选择面域命令。(2)选择对象以创建面域。(3)这些对象必须各自形成闭合域，例如圆或闭合多段线。(4)按Enter键。命令行上的消息指出检测到了多少环以及创建了多少面域。 图8-10 效果图9.烘干机的外观结构图9.1 烘干机外观主视图图9.2 烘干机外观俯视图图9.3 烘干机外观左视图表9.1 烘干机外观图明细表图9.4 筒体示意图谢辞两个月的毕业设计转眼间就到了扫尾阶段，在这两个月的设计学习过程中，我取得了长足的进步。我的毕业设计的课题是烘干机的设计，这是一个我以前所没有接触的。我对它来说完全是一个陌生者，经过指导老师的帮助和对参考资料的拜读，我已经对烘干机有了一定的了解。机械自动化作为工业发展的一个方向，它有着广阔的市场，属于实际需要去研制的一种项目。烘干机对设计的要求较高。通过这次设计，提高了我分析和解决问题的能力，扩宽和深化了学过的知识，掌握了设计的一般程序规范和方法，培养了我们正确使用机身材料、国家标准、图册等工具书的能力。毕业设计是对未来工作的一种模拟。通过这次设计，我对未来所从事的工作充满了信心！参 考 资 料1徐灏主编机械设计手册3 机械工业出版社, 2徐灏主编机械设计手册4 机械工业出版社, 3徐灏主编机械设计手册5 机械工业出版社, 4工业烘干机-机械结构上 上海科学技术出版社 工业烘干机编写组5机床设计手册3,部件、机构及总体设计 机械工业出版机床设计手册编写组6机械制图 大连理工大学工程画教教研室 高等教育出版社7李恒权、朱明臣、王德云主编 毕业设计指导书 青岛海洋出版社 8王栋梁主编机械基础 中国劳动出版社9隆生主编CAD设计与应用 电子工业出版社10黄鹤汀主编机械制造技术 机械工业出版社 11任颗主编焊接应用技术 机械工业出版12肖习方主编著机械高温处理 中国劳动出版社13徐锦康主编著机械设计上下册高等教育出版社14 Tsai Mi-ching, Yao Wu-sung. Design of a plug-in type repetitive controller for periodic inputs J. IEEE Transcations on Control Systems Technology, 2002, 10.15 Tzou Y, Ou R, Jung S, et al. High-Performance Programmable AC Power Source with Harmonic Distortion Using DSPbasedRepetitive Control Technique J .IEEE rans. on PE, 1997, 12共 38 页 第 38 页