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陶瓷抛光机旋风磨头机构的设计

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更新时间：2015-12-30
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00309-陶瓷抛光机旋风磨头机构的设计.rar
摘要
旋风磨头是用于粗磨机对瓷砖进行加工的执行部件，是比较新式的磨头，该磨头是采用八组高速旋转的金刚石砂轮对瓷质砖表面进行刚性磨削，对抛光砖进行粗加工，使砖面平整细滑，减小粗抛磨块的消耗量，降低生产成本，提高了生产效率。
本设计主要是对于旋风磨头的磨轮高速自转和磨头慢速公转进行结构设计和计算。由于两个传动的转速差较大采用两个电机分别进行驱动。磨轮的自转设计为大锥齿轮啮合八个小锥齿轮进行转动，用于实现金刚磨轮的高速自转，磨头的公转采用蜗轮蜗杆传动设计用来实现磨头的公转，并且分别对锥齿轮和蜗轮蜗杆进行了强度校核。本设计还对磨头中各轴、轴承和键进行了强度校核。使用CAD绘制完二维视图后还采用PRO/E建模对箱体壳体进行重量计算。

关键词：陶瓷抛光，旋风磨头，锥齿轮，蜗轮蜗杆

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

目录

1 绪论 1
2 磨头传动装置的总体设计 2
2.1 确定传动方案 2
2.1.2 方案一 2
2.1.1 方案二 3
2.1.3 磨头传动方案的选定 3
2.2 电动机的确定 4
2.2.1 电动机类型和结构形式 4
2.2.2 电动机的容量 4
2.2.3 确定电动机的转速 5
2.3 总传动比的确定和各级传动比的分配 5
2.4 磨头的运动和动力参数的计算 6
2.4.1 各轴转速的计算 6
2.4.2 各轴功率的计算 7
2.4.3 各轴转矩的计算 7
3 磨头传动件的设计计算 9
3.1 选则联轴器的类型和型号 9
3.2 磨轮自转的直齿圆锥齿轮的设计计算 9
3.2.1 齿轮材料的选则 9
3.2.2 主要参数的选则 9
3.2.3 直齿圆锥齿轮的几个尺寸设计和强度校核 10
3.3 磨头公转的蜗轮蜗杆传动计算 15
3.3.1传动类型、精度等级和材料的确定 15
3.3.2 初选几何参数 15
3.3.3 确定许用接触应力 15
3.3.4 按接触强度设计 15
3.3.5 主要几何尺寸 16
3.3.6 蜗轮圆周速度的计算并核对传动的效率 16
3.3.7接触强度的校核 16
3.3.8 蜗轮弯曲强度的校核 17
3.3.9 其他几何尺寸计算 17
4 磨头轴系的设计 19
4.1 初绘装配底图及验算轴系零件 19
4.1.1 确定箱内传动件轮廓及其相对位置 19
4.1.2 箱体内壁位置的确定 20
4.1.3 初步进行视图布置及绘制装配底图 20
4.1.4 磨头公转蜗杆轴的设计 21
4.1.5 磨轮自转的直齿圆锥主动齿的轮轴的设计 26
4.1.6 磨轮公转蜗轮轴的设计 30
4.1.7 磨轮自转小锥齿轮轴的设计 34
4.1.8 旋风磨头上各轴键联接的强度校核 38
4.1.9 旋风磨头上各轴承的疲劳强度校核 40
4.1.10 磨头主要部件螺栓联接强度的校核 45
4.1.11 轴结构的修改 45
4.2 设计和绘制磨头的轴系结构 45
4.2.1 锥齿轮和蜗轮蜗杆的结构设计 45
5 磨头箱体的设计 48
5.1 磨头箱体的结构设计 48
5.1.1 磨头箱体的装配 48
5.1.2 磨头壳体的尺寸确定 51
5.1.3 箱体的润滑及密封和散热 52
结论 55
参考文献 57
致谢 58
附录
1 绪论

随着中国经济的快速发展，人们生活水平的持续提升，中国老百姓对陶瓷墙地砖的消费也产生了多样化的需求，抛光砖的产销量仍然保持强劲增长。而陶瓷砖的生产是由建筑陶瓷机械来完成的。
截止2000年底，在我国现在仍生产的2900条建筑陶瓷生产线中，瓷质砖抛光线共有580条，其中进口线约占30％，大多进口线为97年以前引进，其余70%为95年开始投放市场的国产线。在广东地区984条建筑陶瓷生产线中，瓷质砖抛光线有387条，约占全国瓷质砖抛光线总量的70％左右。
陶瓷抛光砖在国内市场风行以来，各种利用机械加工瓷砖以提高产品档次的方法不断涌现，如水刀切割、圆弧抛光、线条抛光等等。深加工已经成为陶瓷产品锦上添花的主要手段之一，在提高产品附加值方面大有可为。为陶瓷深加工专门制作的深加工机械是陶瓷机械行业中的后起之秀，近年来在国内外的需求呈现急剧上升的势头。
抛光机是瓷砖深加工，也就是生产抛光砖的关键生产设备，抛光加工由两台的抛光机完成，第一台进行精磨、粗抛，第二台进行半精抛、精抛。根据抛光磨头所用磨料的粗细，按工艺将抛光机分为粗抛机和精抛机，抛光过程是：瓷砖由主传动皮带送到机内,有砖检测装置检出有砖进入,磨头上的气缸动作,使旋转的磨头缓慢下降,磨轮对瓷砖表面进行磨削抛光,瓷砖经过若干个个磨头的抛光后由人工取料。连续进砖,磨头便对瓷砖连续磨削。采用先进的磨头对陶瓷墙地砖表面进粗磨抛光的，有效率高、加工表面质量好、破损率少等优点，经抛光机加工的瓷砖表面可达镜面光度。
旋风磨头它的结构特点是向外伸展出8根轴，每根轴上各安装一个圆筒形金刚磨轮，磨头由2根电机驱动产生两个动作，一是每根轴上的金刚磨轮自身的高速自转（转速高达2700转/分钟），二是整个磨头带动八个金刚磨轮的低速公转（转速为70转/分钟）。这种磨头与滚动式磨头有些相似，但区别也是很明显的，前者使用金刚磨具，并由两个电机驱动，自转高速，公转低速；而后者则是使用普通磨料磨具，仅由一个电机驱动，自转低速，公转高速。旋风磨头可取代原来的刮平磨头，适用于刮平阶段和粗磨阶段。
本设计所研究的是陶瓷抛光机的旋风磨头机构。
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