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摘要
為解決現(xiàn)有除塵機(jī)組存在的問(wèn)題,經(jīng)對(duì)比各種除塵機(jī)組中的濾料布置形式、吸嘴形式、吸臂形式,我設(shè)計(jì)了復(fù)合筒式除塵機(jī)組。該機(jī)組采用輪帶式輪流吸塵機(jī)構(gòu)、具有非標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的粉塵分離壓緊器、FM濾料、XF3型纖維分離器等, 并將一級(jí)圓盤過(guò)濾器的吸塵風(fēng)機(jī)置于纖維分離器之前,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有利于纖塵的集中回收。本機(jī)組主要是運(yùn)用行星輪的傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)固定的速比。我重點(diǎn)分析了除塵機(jī)組的間歇吸塵機(jī)構(gòu)和除塵器吸臂吸嘴的性能與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件，對(duì)于部分不關(guān)鍵的零件可適當(dāng)降低尺寸公差要求，有利于設(shè)計(jì)成本的降低。本機(jī)組中，多處結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的，這樣降低了設(shè)計(jì)的難度。經(jīng)調(diào)研知, 該機(jī)組的粉塵處理能力大于30 kg /h, 纖維處理量可達(dá)150 kg /h以上。
關(guān)鍵詞: ?? 除塵技術(shù); 吸塵機(jī)構(gòu); 粉塵分離壓緊器
Abstract
In order to resolve the existing problems in duster, multifunctional round cage duster was designed through comparing the filter disposal form, suction nozzle form and suction arm of all kinds of duster. Wheel suctionm echanism, dust separation presser with nonstandard, FM filter, XF-3 fiber separator and so on were adopted in multifunctional round cage duster. The suction fan of the first grade disk filter was set before fiber separator, the structure design is feasib le to recycle fibers and dust.The unit is mainly to make use of Planetary wheel transmission ,to realize the fixed speed transmission. I emphatically analyzes intermittent dust suction mechanism and dust nozzle of dust extraction unit.In the design process to use standard parts as far as possible，to solve the key parts for not properly reduce dimension tolerance requirement，to use standard design cost reduction.The unit, several structure is symmetrical, such reduced design of difficulty. Known by the investigation，the dust treatm ent ab ility o f duste r is above 30 kg /h, and the amount of fiber treatment can reach m ore than 150 kg /h.
KeyWords： DustTechnology, Suction Mechanism, Dust Separation Presser
1
目 錄
1、前言 2
1.1 復(fù)合筒式除塵機(jī)組的工作原理 2
1.2 復(fù)合筒式除塵機(jī)組的優(yōu)點(diǎn) 3
2、初定方案 4
2.1.傳動(dòng)系統(tǒng)組成： 4
2.2.復(fù)合筒式除塵機(jī)組第二級(jí)工作原理： 4
2.3.粉塵壓實(shí)器的分析 4
3、粉塵壓實(shí)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5
4、復(fù)合筒式除塵機(jī)組的運(yùn)動(dòng)分析 6
4.1、配氣閥的工作原理 6
4.2、行星輪系的速比的確定[1] 6
4.3、中心角的確定 8
4.4分析閥芯與吸塵臂的變化 8
5、復(fù)合筒式除塵機(jī)組第二級(jí)組濾筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10
6、第二級(jí)除塵機(jī)組減速器的選擇[2] 13
6.1、吸嘴傳動(dòng)減速器 13
6.1.1、結(jié)構(gòu) 13
6.1.2、特點(diǎn) 13
6.2、粉塵壓實(shí)器減速器 14
6.2.1、結(jié)構(gòu) 14
6.2.2、特點(diǎn) 14
6.2.3、主要材料 14
6.2.4、粉塵壓實(shí)器減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算 16
6.2.5、計(jì)算過(guò)程 17
7、運(yùn)動(dòng)計(jì)算 19
7.1、同軸條件[1] 19
7.2、裝配條件[1] 19
7.3、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)——固定太陽(yáng)輪結(jié)構(gòu)[1] 20
7.3.1、中心輪設(shè)計(jì) 20
7.3.2、行星輪設(shè)計(jì) 20
7.3.3、行星架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20
7.4、各部分的確定[3] 21
7.4.1、齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 21
7.4.2、齒數(shù)z的選擇 21
7.4.3、齒數(shù)確定和齒輪校核 21
8、帶的選用[3] 25
9、軸的設(shè)計(jì)與軸承選擇[5] 28
10、結(jié)束語(yǔ) 30
致謝 31
運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)部分附圖 32
參考文獻(xiàn) 34
1、前言
復(fù)合筒式除塵機(jī)組是借鑒其他先進(jìn)的除塵設(shè)備，研制開發(fā)的一種高效節(jié)能除塵機(jī)組，主要應(yīng)用于棉、毛、麻、化纖等輕紡行業(yè)的除塵系統(tǒng)，過(guò)濾收集空氣中的干性纖維和粉塵，使含塵空氣凈化達(dá)到回用或排放標(biāo)準(zhǔn)。
本機(jī)組的第二級(jí)輪換吸塵機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠、吸力集中、能耗低等顯著優(yōu)點(diǎn)。
為了設(shè)計(jì)的更合理，我參看了多個(gè)廠家的機(jī)組產(chǎn)品介紹資料，上網(wǎng)查詢了幾家的產(chǎn)品圖片，對(duì)該產(chǎn)品有了初步的認(rèn)識(shí)。
1.1 復(fù)合筒式除塵機(jī)組的工作原理
復(fù)合筒式除塵機(jī)組由一級(jí)圓盤預(yù)過(guò)濾器和二級(jí)輪換圓籠濾塵器組成，第一級(jí)圓盤預(yù)過(guò)濾器分離空氣中的的纖維性雜質(zhì)，第二級(jí)輪換圓籠濾塵器收集空氣中的細(xì)微短絨和粉塵。
（1）、第一級(jí)圓盤預(yù)過(guò)濾器原理
含纖、塵的空氣通過(guò)圓盤預(yù)過(guò)濾器時(shí)，纖維被阻留在圓盤的高密不銹鋼絲網(wǎng)上，圓盤上有一旋轉(zhuǎn)吸嘴，利用排塵風(fēng)機(jī)的負(fù)壓將阻留在濾網(wǎng)上的纖維吸除，再通過(guò)纖維分離器將纖維分離排出。該一級(jí)可單獨(dú)使用，用以過(guò)濾收集排風(fēng)中的纖維。
（2）、第二級(jí)輪換圓籠濾塵器原理
輪換圓籠濾塵器的主體是由多瓣內(nèi)外包覆長(zhǎng)毛絨濾料的圓弧形濾框，組裝成多個(gè)同心異徑的環(huán)狀濾槽；經(jīng)過(guò)圓盤預(yù)過(guò)濾器過(guò)濾掉纖維的含塵空氣通過(guò)濾槽時(shí)，粉塵被長(zhǎng)毛絨濾料阻留，透過(guò)濾料的空氣得以凈化。阻留在濾料表面的粉塵由連接在吸臂上的條縫形吸嘴吸除，粉塵送入集塵器進(jìn)行氣、塵分離，粉塵被粉塵壓實(shí)器壓緊排出。該級(jí)濾塵器也可單獨(dú)使用，用以過(guò)濾不含纖維的含塵空氣。
在輪換圓籠濾塵器的吸臂傳動(dòng)系統(tǒng)中有一輪換機(jī)構(gòu)，具有保證每次只有一只吸臂導(dǎo)通吸塵，從而使吸嘴吸力集中，清灰徹底，集塵風(fēng)機(jī)能耗較低的優(yōu)點(diǎn)
摘要
為解決現(xiàn)有除塵機(jī)組存在的問(wèn)題,經(jīng)對(duì)比各種除塵機(jī)組中的濾料布置形式、吸嘴形式、吸臂形式,我設(shè)計(jì)了復(fù)合筒式除塵機(jī)組。該機(jī)組采用輪帶式輪流吸塵機(jī)構(gòu)、具有非標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的粉塵分離壓緊器、FM濾料、XF3型纖維分離器等, 并將一級(jí)圓盤過(guò)濾器的吸塵風(fēng)機(jī)置于纖維分離器之前,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有利于纖塵的集中回收。本機(jī)組主要是運(yùn)用行星輪的傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)固定的速比。我重點(diǎn)分析了除塵機(jī)組的間歇吸塵機(jī)構(gòu)和除塵器吸臂吸嘴的性能與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件，對(duì)于部分不關(guān)鍵的零件可適當(dāng)降低尺寸公差要求，有利于設(shè)計(jì)成本的降低。本機(jī)組中，多處結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的，這樣降低了設(shè)計(jì)的難度。經(jīng)調(diào)研知, 該機(jī)組的粉塵處理能力大于30 kg /h, 纖維處理量可達(dá)150 kg /h以上。
關(guān)鍵詞: ?? 除塵技術(shù); 吸塵機(jī)構(gòu); 粉塵分離壓緊器
Abstract
In order to resolve the existing problems in duster, multifunctional round cage duster was designed through comparing the filter disposal form, suction nozzle form and suction arm of all kinds of duster. Wheel suctionm echanism, dust separation presser with nonstandard, FM filter, XF-3 fiber separator and so on were adopted in multifunctional round cage duster. The suction fan of the first grade disk filter was set before fiber separator, the structure design is feasib le to recycle fibers and dust.The unit is mainly to make use of Planetary wheel transmission ,to realize the fixed speed transmission. I emphatically analyzes intermittent dust suction mechanism and dust nozzle of dust extraction unit.In the design process to use standard parts as far as possible，to solve the key parts for not properly reduce dimension tolerance requirement，to use standard design cost reduction.The unit, several structure is symmetrical, such reduced design of difficulty. Known by the investigation，the dust treatm ent ab ility o f duste r is above 30 kg /h, and the amount of fiber treatment can reach m ore than 150 kg /h.
KeyWords： DustTechnology, Suction Mechanism, Dust Separation Presser
34
目 錄
1、前言 2
1.1 復(fù)合筒式除塵機(jī)組的工作原理 2
1.2 復(fù)合筒式除塵機(jī)組的優(yōu)點(diǎn) 3
2、初定方案 4
2.1.傳動(dòng)系統(tǒng)組成： 4
2.2.復(fù)合筒式除塵機(jī)組第二級(jí)工作原理： 4
2.3.粉塵壓實(shí)器的分析 4
3、粉塵壓實(shí)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5
4、復(fù)合筒式除塵機(jī)組的運(yùn)動(dòng)分析 6
4.1、配氣閥的工作原理 6
4.2、行星輪系的速比的確定[1] 6
4.3、中心角的確定 8
4.4分析閥芯與吸塵臂的變化 8
5、復(fù)合筒式除塵機(jī)組第二級(jí)組濾筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10
6、第二級(jí)除塵機(jī)組減速器的選擇[2] 13
6.1、吸嘴傳動(dòng)減速器 13
6.1.1、結(jié)構(gòu) 13
6.1.2、特點(diǎn) 13
6.2、粉塵壓實(shí)器減速器 14
6.2.1、結(jié)構(gòu) 14
6.2.2、特點(diǎn) 14
6.2.3、主要材料 14
6.2.4、粉塵壓實(shí)器減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算 16
6.2.5、計(jì)算過(guò)程 17
7、運(yùn)動(dòng)計(jì)算 19
7.1、同軸條件[1] 19
7.2、裝配條件[1] 19
7.3、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)——固定太陽(yáng)輪結(jié)構(gòu)[1] 20
7.3.1、中心輪設(shè)計(jì) 20
7.3.2、行星輪設(shè)計(jì) 20
7.3.3、行星架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20
7.4、各部分的確定[3] 21
7.4.1、齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 21
7.4.2、齒數(shù)z的選擇 21
7.4.3、齒數(shù)確定和齒輪校核 21
8、帶的選用[3] 25
9、軸的設(shè)計(jì)與軸承選擇[5] 28
10、結(jié)束語(yǔ) 30
致謝 31
運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)部分附圖 32
參考文獻(xiàn) 34
1、前言
復(fù)合筒式除塵機(jī)組是借鑒其他先進(jìn)的除塵設(shè)備，研制開發(fā)的一種高效節(jié)能除塵機(jī)組，主要應(yīng)用于棉、毛、麻、化纖等輕紡行業(yè)的除塵系統(tǒng)，過(guò)濾收集空氣中的干性纖維和粉塵，使含塵空氣凈化達(dá)到回用或排放標(biāo)準(zhǔn)。
本機(jī)組的第二級(jí)輪換吸塵機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠、吸力集中、能耗低等顯著優(yōu)點(diǎn)。
為了設(shè)計(jì)的更合理，我參看了多個(gè)廠家的機(jī)組產(chǎn)品介紹資料，上網(wǎng)查詢了幾家的產(chǎn)品圖片，對(duì)該產(chǎn)品有了初步的認(rèn)識(shí)。
1.1 復(fù)合筒式除塵機(jī)組的工作原理
復(fù)合筒式除塵機(jī)組由一級(jí)圓盤預(yù)過(guò)濾器和二級(jí)輪換圓籠濾塵器組成，第一級(jí)圓盤預(yù)過(guò)濾器分離空氣中的的纖維性雜質(zhì)，第二級(jí)輪換圓籠濾塵器收集空氣中的細(xì)微短絨和粉塵。
（1）、第一級(jí)圓盤預(yù)過(guò)濾器原理
含纖、塵的空氣通過(guò)圓盤預(yù)過(guò)濾器時(shí)，纖維被阻留在圓盤的高密不銹鋼絲網(wǎng)上，圓盤上有一旋轉(zhuǎn)吸嘴，利用排塵風(fēng)機(jī)的負(fù)壓將阻留在濾網(wǎng)上的纖維吸除，再通過(guò)纖維分離器將纖維分離排出。該一級(jí)可單獨(dú)使用，用以過(guò)濾收集排風(fēng)中的纖維。
（2）、第二級(jí)輪換圓籠濾塵器原理
輪換圓籠濾塵器的主體是由多瓣內(nèi)外包覆長(zhǎng)毛絨濾料的圓弧形濾框，組裝成多個(gè)同心異徑的環(huán)狀濾槽；經(jīng)過(guò)圓盤預(yù)過(guò)濾器過(guò)濾掉纖維的含塵空氣通過(guò)濾槽時(shí)，粉塵被長(zhǎng)毛絨濾料阻留，透過(guò)濾料的空氣得以凈化。阻留在濾料表面的粉塵由連接在吸臂上的條縫形吸嘴吸除，粉塵送入集塵器進(jìn)行氣、塵分離，粉塵被粉塵壓實(shí)器壓緊排出。該級(jí)濾塵器也可單獨(dú)使用，用以過(guò)濾不含纖維的含塵空氣。
在輪換圓籠濾塵器的吸臂傳動(dòng)系統(tǒng)中有一輪換機(jī)構(gòu)，具有保證每次只有一只吸臂導(dǎo)通吸塵，從而使吸嘴吸力集中，清灰徹底，集塵風(fēng)機(jī)能耗較低的優(yōu)點(diǎn)。
（3）、電控系統(tǒng)：
第一、二級(jí)除塵機(jī)組的電氣控制元件集中組裝在一個(gè)電控柜內(nèi)，電控柜可以布置在除塵室內(nèi)外適當(dāng)?shù)奈恢?；在機(jī)組面板上裝有電氣操作箱，便于機(jī)組的調(diào)試和運(yùn)行操作。第二級(jí)除塵機(jī)組的運(yùn)行由可編程控制器自動(dòng)控制，電控柜內(nèi)裝有安全保護(hù)和報(bào)警裝置。
1.2 復(fù)合筒式除塵機(jī)組的優(yōu)點(diǎn)
（1）、由于在濾筒內(nèi)增設(shè)了芯臂，從清灰裝置內(nèi)吹入的壓縮空氣只能從芯臂與濾筒鍵的空間內(nèi)通過(guò)，因此減小了濾筒內(nèi)的噴吹面積，在噴吹相同流量空氣的前提下提高了噴吹氣流的風(fēng)速，使噴吹氣流能與濾材充分接觸，提高了清灰效率。
（2）、由于清灰效率得到了提高，即使是完全粘黏在濾材上的粉塵也能被徹底清除。因此能夠適當(dāng)提高過(guò)濾風(fēng)速，間接的提高了除塵效率。
2、初定方案
本次課題是復(fù)合筒式除塵機(jī)組——吸嘴運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)，我的主要的任務(wù)就是設(shè)計(jì)第二級(jí)吸嘴運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的整個(gè)過(guò)程和粉塵壓實(shí)器的結(jié)構(gòu)，說(shuō)的更具體一點(diǎn)就是要設(shè)計(jì)一種機(jī)構(gòu)——帶動(dòng)內(nèi)配氣閥和外配氣閥運(yùn)動(dòng)，并持有一定的傳動(dòng)比。我在樊老師的幫助下，確定了整個(gè)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的組成和工作原理。
2.1.傳動(dòng)系統(tǒng)組成：
雙面布置阻燃長(zhǎng)毛絨的多層固定圓籠濾槽、多吸嘴、行星輪傳動(dòng)系統(tǒng)、密封箱體以及組裝在箱體上的粉塵壓緊器、布袋集塵器和風(fēng)機(jī)。
2.2.復(fù)合筒式除塵機(jī)組第二級(jí)工作原理：
多吸嘴在行星輪傳動(dòng)的帶動(dòng)下吸除阻留在多層固定圓籠濾槽兩側(cè)阻燃長(zhǎng)毛絨上的粉塵，通過(guò)風(fēng)機(jī)送入布袋集塵器中，再將布袋上的粉塵抖落分離到粉塵壓緊器，將粉塵壓實(shí)排出，分離粉塵的空氣再排回二級(jí)氣室循環(huán)過(guò)濾。防止除塵不干凈所造成的二次污染。通過(guò)多層多層濾筒的空氣得到凈化后，可以直接排入車間或排出室外。
2.3.粉塵壓實(shí)器的分析
粉塵壓實(shí)器是一個(gè)非標(biāo)注的部件，組成相當(dāng)?shù)暮?jiǎn)單，主要考慮粉塵壓實(shí)的可能性。
3、粉塵壓實(shí)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
粉塵壓實(shí)器是一個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)的部件，它的主要作用就是把濾材中過(guò)來(lái)的粉塵壓實(shí)到一種程度，然后排出去，防止粉塵對(duì)空氣的污染。
在樊老師的指導(dǎo)和幫助下，我最后決定粉塵壓實(shí)器的主部件用一個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)的螺旋軸，在螺旋軸的旋轉(zhuǎn)下，把粉塵進(jìn)行壓實(shí)，為了使粉塵壓實(shí)的效果更好一點(diǎn)，我借鑒了螺旋輸送機(jī)的出料部分，把出口設(shè)計(jì)成與水平方向成135度的傾斜口，這樣也方便了螺旋軸的支撐（螺旋軸如下圖）。
圖3-1 螺旋軸
4、復(fù)合筒式除塵機(jī)組的運(yùn)動(dòng)分析
4.1、配氣閥的工作原理
配氣機(jī)構(gòu)實(shí)際上就是氣動(dòng)元件中的三位四通轉(zhuǎn)芯氣控閥，其有點(diǎn)不同之處就是上面固定著吸塵臂，轉(zhuǎn)芯上扇形風(fēng)道與風(fēng)機(jī)吸風(fēng)口永遠(yuǎn)相同，其余三通分別通向吸塵臂。閥體風(fēng)道設(shè)計(jì)應(yīng)保證正常工作狀態(tài)只有一通，然后通過(guò)閥芯的轉(zhuǎn)動(dòng)與切換使每只吸塵臂依次轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行吸塵工作。
為方便闡述，需要確定幾個(gè)關(guān)鍵詞：
全開：是指轉(zhuǎn)芯上扇形通風(fēng)截面與閥體上的風(fēng)道截面完全重合，此時(shí)吸塵風(fēng)量達(dá)到最大，能有效保證吸塵清掃工作正常進(jìn)行，此時(shí)吸塵臂的工作（轉(zhuǎn)動(dòng)），不妨稱其為有效轉(zhuǎn)動(dòng)
半開（或半閉）：轉(zhuǎn)芯上的扇形截面與風(fēng)道截面未達(dá)到完全重合狀態(tài)，此時(shí)吸塵風(fēng)量偏小，無(wú)法正常進(jìn)行吸塵工作，此時(shí)的吸塵臂的工作，不妨稱為無(wú)效轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)閥芯在轉(zhuǎn)動(dòng)切換時(shí)風(fēng)道截面總是經(jīng)歷著由半閉－半開－全開－半閉－全閉這樣的變化。因此吸塵臂的轉(zhuǎn)動(dòng)不完全都是有效轉(zhuǎn)動(dòng)，期間也必包含著無(wú)效轉(zhuǎn)動(dòng)，吸塵風(fēng)量也是忽大忽小。為欲達(dá)到正常工作，吸塵臂的有效轉(zhuǎn)動(dòng)要求必須能達(dá)到》1圈，要求吸塵臂的有效轉(zhuǎn)動(dòng)》1圈，考慮到無(wú)效轉(zhuǎn)動(dòng)的存在，要求吸塵臂的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)就不止是一圈了，本設(shè)計(jì)要求為保證有效轉(zhuǎn)動(dòng)1圈，規(guī)定吸塵臂必須轉(zhuǎn)2.5圈。
上述規(guī)定怎樣才能實(shí)現(xiàn)？吸塵臂和閥體都在旋轉(zhuǎn)的情況下，閥芯又怎樣被驅(qū)動(dòng)？要解決這些問(wèn)題，就是必須采用行星輪系進(jìn)行傳動(dòng)。
4.2、行星輪系的速比的確定[1]
閥體、轉(zhuǎn)芯、吸塵臂三者一體的轉(zhuǎn)動(dòng)可視為公轉(zhuǎn)，閥芯和閥體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)可視為自轉(zhuǎn)。（見圖4-1）
Z1——太陽(yáng)輪 Z2——中間介輪 Z3——中間介輪 Z4——內(nèi)齒輪
圖4-1 結(jié)構(gòu)示意圖
閥體呈淺筒狀，內(nèi)底部布置有內(nèi)齒輪Z4，轉(zhuǎn)芯緊固于上，內(nèi)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)要靠Z2 、Z3（同一軸）將扭矩傳遞進(jìn)來(lái)。Z1太陽(yáng)輪被固定在支撐座上，讓它不能轉(zhuǎn)動(dòng)，而是讓它起到定位作用，當(dāng)閥體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)（公轉(zhuǎn)）,行星輪Z2也跟著閥體一起轉(zhuǎn)動(dòng)，但是Z2的平齒被太陽(yáng)輪Z1絆住，迫使Z2繞太陽(yáng)輪牙齒表面滾動(dòng)，于是Z2在滾動(dòng)的同時(shí)自身又產(chǎn)生了自轉(zhuǎn)，然后通過(guò)Z3（與Z2同軸轉(zhuǎn)動(dòng)）將扭矩傳遞給內(nèi)齒輪Z4使轉(zhuǎn)芯轉(zhuǎn)動(dòng)完成切換工作。
要想完成一次濾塵袋的全部吸塵清掃工作，轉(zhuǎn)芯必須自轉(zhuǎn)一圈，完成四次切換工作。前邊已經(jīng)講過(guò)，吸塵臂完成一次有效轉(zhuǎn)動(dòng)（也即切換一次）必須轉(zhuǎn)2.5圈（公轉(zhuǎn)），那么切換三次（轉(zhuǎn)芯自轉(zhuǎn)一周）吸塵臂應(yīng)轉(zhuǎn)幾圈？應(yīng)轉(zhuǎn)2.5圈/次×4次＝10圈。所以該行星輪系總速比應(yīng)為：
I總＝自轉(zhuǎn)/公轉(zhuǎn)＝I1×I2=Z1/Z2×Z3/Z4=1/10=0.1
Z1、Z2、Z3、Z4齒輪的選取應(yīng)根據(jù)布置結(jié)構(gòu)的需要和空間位置的大小，經(jīng)過(guò)幾次調(diào)整，最終幾個(gè)齒輪的齒數(shù)確定如下：
Z1＝18 Z2＝36 Z3＝18 Z4＝72
I總＝I1×I2=Z1/Z2×Z3/Z4=18/36×18/72=0.125=1/8
即轉(zhuǎn)芯轉(zhuǎn)一圈（自轉(zhuǎn)）規(guī)定吸塵臂（公轉(zhuǎn)）必須轉(zhuǎn)8圈，與希望的1/10接近，是實(shí)際可行的。
速比確定后，得到以下兩個(gè)結(jié)論：
1）、吸塵臂轉(zhuǎn)8圈多，轉(zhuǎn)芯轉(zhuǎn)一圈（期間切換四次）。也可以這樣說(shuō)，吸塵臂每轉(zhuǎn)一圈，旋芯旋轉(zhuǎn)約45度；
2）、吸塵臂每轉(zhuǎn)一周，轉(zhuǎn)芯切換一次，其轉(zhuǎn)芯旋轉(zhuǎn)角為90度。
4.3、中心角的確定
為確保吸嘴臂有效轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)為1圈，除了輪系速比作出保證外，還要求在閥體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上予以配合，即要求轉(zhuǎn)芯扇形風(fēng)道所對(duì)中心夾角應(yīng)設(shè)計(jì)得足夠大。
閥體結(jié)構(gòu)見圖3-2，閥芯轉(zhuǎn)向規(guī)定為順時(shí)針，該圖所示目前為方窗1得風(fēng)道即將被打開得狀態(tài)。閥體上的方窗風(fēng)道其所對(duì)中心角為43度。現(xiàn)在要問(wèn)轉(zhuǎn)芯扇形風(fēng)道其夾角設(shè)計(jì)成多大才算合適呢？
扇形夾角最小起碼應(yīng)和方窗所對(duì)中心角a相等,其再增大的部分角稱為全開延時(shí)角θ,即扇形角=a+θ兩部分組成。
假設(shè)有上述三種情況：
情況1：設(shè)θ＝0，此時(shí)扇形角＝方窗中心角＝a＝43度
當(dāng)轉(zhuǎn)芯順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，方窗1的風(fēng)道逐漸被打開（見圖4-2）吸塵臂轉(zhuǎn)滿一圈時(shí)（轉(zhuǎn)芯旋轉(zhuǎn)43度）A點(diǎn)與B點(diǎn)重合，兩個(gè)角的邊也重合，此時(shí)風(fēng)道全開，風(fēng)量最大。因?yàn)棣龋?這種全開啟狀態(tài)不能被延時(shí)，所以這種全開是瞬時(shí)的，短暫的，隨著閥芯繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)通風(fēng)截面開始錯(cuò)開，截面變小，風(fēng)量變小，無(wú)法正常工作，所以這種設(shè)計(jì)方案不可取。
情況2：設(shè)θ＝21.5°，扇形角＝a＋θ＝43°＋21.5°＝64.5°。
此時(shí)全開啟狀態(tài)可被延時(shí)使吸塵臂在全開狀態(tài)下轉(zhuǎn)半圈，做到有效轉(zhuǎn)動(dòng)0.5圈，這個(gè)設(shè)計(jì)仍不可取。
情況3：設(shè)θ＝43°，扇形角＝a＋θ＝43°＋43°＝86°。
此時(shí)全開啟狀態(tài)可被延時(shí)使吸塵臂在全開狀態(tài)下轉(zhuǎn)滿1圈，實(shí)現(xiàn)了有效轉(zhuǎn)動(dòng)1圈，最后選定扇形角為86°是成功的。由于扇形角選的比較大，在開啟和關(guān)閉的過(guò)程中出現(xiàn)了兩個(gè)吸塵臂風(fēng)道互相串通的現(xiàn)象，在無(wú)效轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)是允許的，但在有效轉(zhuǎn)動(dòng)中絕對(duì)是不允許的。
4.4分析閥芯與吸塵臂的變化
轉(zhuǎn)芯、吸塵臂它們旋轉(zhuǎn)角度的變化,吸塵效果和吸風(fēng)量有所變化，如圖4-3所示
以速比為1.2為例
1、閥芯轉(zhuǎn)速（)轉(zhuǎn)1圈，吸臂轉(zhuǎn)1.2圈，吸臂超前了0.12*360=43.2.此時(shí)，吸臂1從閉合至全開，吸臂2從半開到全閉，吸臂3.4全閉
2、閥芯轉(zhuǎn)速（)轉(zhuǎn)2圈，吸臂轉(zhuǎn)2.4圈，此時(shí)吸臂1全開，吸臂2.3.4全閉合
3、閥芯轉(zhuǎn)速（)轉(zhuǎn)3圈，吸臂轉(zhuǎn)3.6圈，此時(shí)吸臂1有全開到閉合，吸臂2從全閉到半開，吸臂3.4全閉
4、閥芯轉(zhuǎn)速（)轉(zhuǎn)4圈，吸臂轉(zhuǎn)4.8圈，此時(shí)吸臂4全開，吸臂1.2.3全閉
5、閥芯轉(zhuǎn)速（)轉(zhuǎn)5圈，吸臂轉(zhuǎn)6圈，此時(shí)吸臂3由全閉到半開，吸臂4由全開到半閉，吸臂1.2全閉
6、閥芯轉(zhuǎn)速（)轉(zhuǎn)6圈，吸臂轉(zhuǎn)7.2圈，此時(shí)吸臂3由全開到半開，吸臂4由半閉到全閉，吸臂1.2全閉
7、閥芯轉(zhuǎn)速（)轉(zhuǎn)7圈，吸臂轉(zhuǎn)8.4圈，此時(shí)吸臂2由全閉到半開，吸臂3由全開到半閉，吸臂1.4全閉
8、閥芯轉(zhuǎn)速（)轉(zhuǎn)8圈,吸臂轉(zhuǎn)9.6圈，此時(shí)吸臂2由半開到全開，吸臂3由半閉到全閉，吸臂1.4全閉
由上分析閥芯轉(zhuǎn)8圈，吸臂轉(zhuǎn)10圈比較合理
圖4-2 閥體結(jié)構(gòu)
圖4-3 配氣閥運(yùn)動(dòng)分析圖
5、復(fù)合筒式除塵機(jī)組第二級(jí)組濾筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
二級(jí)濾筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)機(jī)組設(shè)計(jì)的核心部分。
吸嘴的傳動(dòng)部分是在吸嘴內(nèi)裝上了一個(gè)行星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（見圖5-1）使其由以前的往復(fù)加轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)改成了單純的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
圖5-1行星輪系傳動(dòng)簡(jiǎn)圖
如圖所示，行星輪是由一個(gè)固定的太陽(yáng)輪，一對(duì)行星輪系和一個(gè)內(nèi)齒輪組成的。工作時(shí)，動(dòng)力由軸傳給行星架，行星架帶動(dòng)它自身上面的行星輪系轉(zhuǎn)動(dòng)，把動(dòng)力傳給內(nèi)齒輪。這個(gè)行星輪系轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)比HFDT型的絲杠傳動(dòng)平穩(wěn)，而且不需要有軸向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這就節(jié)省占地面積。而且行星輪系的密封結(jié)構(gòu)可以有效的防止粉塵的黏附，因此系統(tǒng)不會(huì)因積塵過(guò)多而出現(xiàn)“堵死”而不能運(yùn)行或降低傳動(dòng)精度或損失零件的現(xiàn)象。這就有效地延長(zhǎng)了整個(gè)機(jī)組的使用壽命，傳動(dòng)的可靠性、平穩(wěn)性。該行星輪系不需要JYFO型除塵機(jī)組那樣用電腦控制的大、小車和運(yùn)轉(zhuǎn)小吸嘴的龐大吸塵系統(tǒng)，也不需要HFDT型除塵機(jī)組那樣左右上下做立體運(yùn)動(dòng)來(lái)完成吸塵運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。它只需要以一個(gè)緩慢的速度轉(zhuǎn)動(dòng)即可的小機(jī)構(gòu)。因此，行星輪系傳動(dòng)比前產(chǎn)品的傳動(dòng)方式更可靠、節(jié)能、高效。
吸臂是安裝在被設(shè)計(jì)成外配氣筒式行星輪系的行星架上的，外配氣筒上裝有四只吸臂，每只吸臂上又各有四個(gè)吸嘴，吸嘴長(zhǎng)度分別為250mm、450mm、650mm、850mm。同一吸臂上的吸塵部分長(zhǎng)度相同，都為200mm，目的是把長(zhǎng)毛絨濾料分成四個(gè)區(qū)域，用不同長(zhǎng)度的吸嘴對(duì)其進(jìn)行全面的清理，如圖5-2所示。連接吸塵風(fēng)機(jī)的配氣口與齒輪固定成一塊，做成內(nèi)配氣筒（圖5-3）。內(nèi)配氣筒的出氣口包角為86°。外配氣筒與吸臂接口處的開口包角為43°。在機(jī)組工作時(shí)，內(nèi)配氣筒與外配氣筒往同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。外筒每轉(zhuǎn)一圈，內(nèi)筒轉(zhuǎn)1/8圈，兩筒之間存在一角度差，這一角度差使得外配氣筒每旋轉(zhuǎn)兩周，內(nèi)配氣筒才旋轉(zhuǎn)了86°。
圖5-2 吸嘴
圖5-3 內(nèi)配氣筒
只吸嘴在工作時(shí)有一只吸臂上的四個(gè)吸嘴清理濾料其余三只吸臂的風(fēng)口是沒(méi)有風(fēng)進(jìn)入的。（如圖5-4a所示）
a b c
圖5-4 吸臂運(yùn)動(dòng)圖
當(dāng)吸臂轉(zhuǎn)過(guò)一周后，由于內(nèi)外配氣筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)存在的角度差，使得內(nèi)配氣筒超前外配氣筒43°這時(shí)吸臂1和吸臂2同時(shí)吸氣。由于吸氣口的面積增大了一倍，風(fēng)量明顯減弱，不能達(dá)到清理濾料的風(fēng)壓。（如圖5-4b所示）
當(dāng)吸臂轉(zhuǎn)到第三周時(shí)，內(nèi)外配氣筒的角度差變?yōu)?6°，這時(shí)內(nèi)筒的風(fēng)口對(duì)準(zhǔn)吸臂2，吸臂2的吸嘴工作，風(fēng)壓恢復(fù)正常，吸嘴清理濾料區(qū)域2。（見圖5-4c所示）如此反復(fù)，完成濾料四個(gè)區(qū)域的清理工作。
6、第二級(jí)除塵機(jī)組減速器的選擇[2]
二級(jí)除塵機(jī)組的減速機(jī)主要是在吸嘴傳動(dòng)中和粉塵壓實(shí)器的芯軸傳動(dòng)上。
因?yàn)槌龎m機(jī)組的整體尺寸很小，所以要求選用的減速器要有較小的尺寸和較高的傳動(dòng)比。在吸嘴傳動(dòng)中采用了擺線針輪減速器是由于行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的輸入軸與輸出軸在同一軸心線上，能使機(jī)型盡可能的獲得最小尺寸。粉塵壓實(shí)器減速器采用蝸桿蝸輪減速器是因?yàn)閭鲃?dòng)速比大，體積小。
6.1、吸嘴傳動(dòng)減速器
吸嘴傳動(dòng)中減速器選擇的是擺線針輪減速器XWD8095。
6.1.1、結(jié)構(gòu)
擺線針輪減速器全部傳動(dòng)裝置可分三部分：輸入部分；減速部分；輸出部分。
直聯(lián)型減速器與Y系列專用電動(dòng)機(jī)及Y系列派生專用電動(dòng)機(jī)組裝在一起使用（見圖6-1）。
圖6-1 外形安裝尺寸
6.1.2、特點(diǎn)
1) 傳動(dòng)比大：減速時(shí)傳動(dòng)比為9～87。
2) 傳動(dòng)效率高：由于該機(jī)嚙合部位采用了滾動(dòng)嚙合，平均效率可達(dá)90%以上。
3) 體積小，重量輕：由于采用了行星傳動(dòng)原理，輸入軸和輸出軸在同一軸線上而且有與電動(dòng)機(jī)直聯(lián)呈一體的獨(dú)特之處，因而本身具有結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、重量輕的特點(diǎn)。
4) 故障少、壽命長(zhǎng)：這種減速器主要傳動(dòng)嚙合件使用軸承鋼制造，因此機(jī)械性能好，耐磨性能好，再加采用滾動(dòng)磨擦，故使之故障少、壽命長(zhǎng)。
5) 運(yùn)轉(zhuǎn)可靠平衡：這種減速器傳動(dòng)過(guò)程中多齒嚙合，所以使之運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、噪音低。
6) 拆裝方便，容易維修：由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理拆裝簡(jiǎn)單便于維修。
7) 這種減速器還具有過(guò)載能力強(qiáng)、耐沖擊、慣性力矩小適用于起動(dòng)頻繁和正反轉(zhuǎn)的機(jī)器。
6.2、粉塵壓實(shí)器減速器
粉塵壓實(shí)器減速器選擇的是NMRW型蝸桿蝸輪減速器。
6.2.1、結(jié)構(gòu)
基本型NMRW減速器的動(dòng)力運(yùn)動(dòng)有蝸桿輸入，經(jīng)過(guò)減速后由蝸輪軸孔輸出運(yùn)動(dòng)。減速器的輸入法蘭可與電機(jī)的接口法蘭匹配。機(jī)箱上可配置輸出法蘭，
用于減速器的固定連接。
蝸桿和蝸輪的傳動(dòng)中心距（mm）即為表征減速器的機(jī)座規(guī)格。
每種規(guī)格的減速器均精確設(shè)計(jì)配置以下減速比i=5，7.5，10，15，20，25，30，40，50，60，80，100。
6.2.2、特點(diǎn)
（1） 優(yōu)質(zhì)鋁合金鑄造箱體，適應(yīng)全方位的萬(wàn)能安裝配置；
（2） 充分的冷卻筋條，使機(jī)體具有優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性能；
（3） 傳遞功率范圍從60W—7.5KW;
（4） 重量輕，機(jī)械強(qiáng)度高，體積??；
（5） 此外，這種減速器還具有傳動(dòng)可逆性。
6.2.3、主要材料
噴涂RAL5010藍(lán)色烘烤漆的鑄鐵外殼，碳、氮共滲處理的20Cr鋼的蝸桿，特殊配置的耐磨鎳青銅的蝸輪。
減速器所配電機(jī)型號(hào)為YL7124輸出功率是0.37KW，輸出轉(zhuǎn)速為1400r/min。
（1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
A. 接線座與機(jī)體整體鋁合金壓鑄結(jié)構(gòu)，密封性好，完全符合IP54、IP55的外殼防護(hù)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
B. 增強(qiáng)散熱筋設(shè)計(jì)，使機(jī)組具備更強(qiáng)的冷卻能力。在惡劣的工作環(huán)境下維持電機(jī)良好的運(yùn)行性能。
C. 精確的動(dòng)平衡校正及專用低噪音軸承，使電機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn)、靜音。
D. 預(yù)設(shè)置的出軸密封裝置，與變速器、減速器配套聯(lián)接時(shí)，密封更可靠安全。
（2）主要材料：表面拋完后進(jìn)行防腐處理的鋁合金外殼；調(diào)質(zhì)處理的40Cr鋼的軸；聚酯QZ-2；聚酰亞胺QY-2的電磁線；C&U軸承。
（3）電機(jī)選型：
A. 根據(jù)負(fù)載及電源要求按圖6-2的流程選定電機(jī)的系列類型。
B. 選定電機(jī)轉(zhuǎn)速。
根據(jù)負(fù)載要求選定電機(jī)的極數(shù)，考慮以下原則：
l 盡量考慮直接傳動(dòng)，只有當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速難以符合機(jī)械要求時(shí)，才考慮采用變速傳動(dòng)裝置。
l 考慮傳動(dòng)變速裝置時(shí)，應(yīng)使電機(jī)的轉(zhuǎn)速適宜最小的傳動(dòng)極數(shù)，以達(dá)到最高的傳動(dòng)效率。
l 采用變頻調(diào)速時(shí)，應(yīng)使電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速最接近使用轉(zhuǎn)速。
有三相電源
電源 YS
僅有單相電源
Ms=1.8Mn YL
高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 啟動(dòng)后即穩(wěn)定運(yùn)行
啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 操作
Ms=2.5Mn YC
對(duì)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩?zé)o特殊要求
YY
圖6-2 電機(jī)系列流程圖
C. 按圖6-3的流程選定電機(jī)容量
D．選定安裝形式
參照GB997-81；IEC34-7電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)安裝方式，選定電機(jī)的結(jié)構(gòu)安裝形式
E. 校核電機(jī)的安裝空間
參照尺寸表中該型電機(jī)的具體尺寸，校核電機(jī)在工作機(jī)械中是否與別的部件相干涉，是否留有足夠的冷卻散熱空間。
F. 外殼防護(hù)等級(jí)及絕緣等級(jí)指定
如電機(jī)使用環(huán)境無(wú)水或偶然有濺水，可考慮采用IP54；如使用環(huán)境有雨水等考慮采用IP55。一般用途可以采用B級(jí)絕緣，如配置變頻器推薦使用F級(jí)。
小于工作負(fù)載波動(dòng)峰值，提高一檔功率
初選電機(jī)功率 電壓波動(dòng)余量 能夠啟動(dòng)
PN＞＝1.1PL 0.9MS 0.9Mmax 0.9MS 0.9MMAX
不符合，提高一檔功率 大于負(fù)載波動(dòng)峰值
負(fù)載
PL 選定
圖6-3 電機(jī)容量選擇流程
6.2.4、粉塵壓實(shí)器減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算
蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及幾何尺寸
蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)及幾何尺寸有如下幾項(xiàng)。
1） 壓力角 國(guó)際GB10087-88規(guī)定，阿基米德蝸桿的壓力角а=20°。在動(dòng)力傳動(dòng)中，允許增大壓力角，推薦25°；在分度傳動(dòng)中，允許減小壓力角，推薦用15°或12°
2） 模數(shù) 蝸桿模數(shù)系列與齒輪模數(shù)系列有所不同。蝸桿模
數(shù)m見表6-4。
3） 導(dǎo)程角 設(shè)蝸桿 的螺旋線頭數(shù)為Z1，導(dǎo)程為l，軸向齒輪距為px1，分度圓直徑為d1，則蝸桿分度圓柱的導(dǎo)稱角γ1可由下式確定：
tgγ1=l/πd1=Z1px1/πd1=mZ1/d1
當(dāng)γ1取較大值時(shí)，傳動(dòng)效率可得以提高；而如前述當(dāng)其小于嚙合輪齒間的當(dāng)量摩擦角φν時(shí)，機(jī)構(gòu)將具有自鎖性。
4） 蝸桿的分度圓直徑與蝸桿直徑系數(shù) 在用蝸輪滾刀滾切蝸輪時(shí)，蝸輪滾刀的分度圓直徑等參數(shù)必須與工作蝸桿滾刀的分度圓等參數(shù)直徑相同，所以，為了限制蝸輪滾刀的數(shù)目，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定將分度圓直徑進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，且與其模數(shù)相匹配，并令d1/m=q,q稱為蝸桿的直徑系數(shù)。d1與m匹配的標(biāo)準(zhǔn)系列值見表6-4。
蝸桿直徑系數(shù)q在蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)中具有重要意義。因?yàn)樵趍一定時(shí)，q大則d1大，蝸桿軸的剛度及強(qiáng)度也相應(yīng)增大；而在Z1一定時(shí)，q小則導(dǎo)程角γ1增大，可使傳動(dòng)效率得以提高。q的取值范圍一般為8-18。
5） 齒數(shù)Z2及蝸桿頭數(shù)Z1 一般可取Z1=1、2、4、6。當(dāng)要求傳動(dòng)比大或反行程具有自鎖性時(shí)，Z1取小值；當(dāng)要求具有較高傳動(dòng)效率或傳動(dòng)速度較高時(shí)，導(dǎo)程角γ1要大，則Z1應(yīng)取大值。蝸輪的齒數(shù)Z2則可根據(jù)傳動(dòng)比選定的Z1計(jì)算而得。對(duì)于動(dòng)力傳動(dòng)，一般推薦Z2=29-70。
6） 蝸輪及蝸桿的分度圓直徑 蝸桿的分度圓直徑d1根據(jù)模數(shù)m由表6-4選定，而蝸輪的分度圓直徑為d2=Mz2。
7） 蝸桿傳動(dòng)的中心距 蝸桿傳動(dòng)的中心距為
a=r1+r2=m(q+Z2)/2
6.2.5、計(jì)算過(guò)程
類型選擇
設(shè)蝸桿的螺旋線頭數(shù)為Z1（Z1=1），蝸輪的齒數(shù)為Z2。模數(shù)根據(jù)表5-4選1.25，根據(jù)表5-5選定蝸桿的直徑是22.4mm。
表6-4 蝸桿模數(shù)
1；1.25；1.6；2；2.5；3.15；4；5；6.3；
第一系列 8；10；12.5；16；20；25；31.5；40
第二系列 1.5；3；3.5；4.5；5.5；6；7；12；14
注：摘自GB10088-88,優(yōu)先采用第一系列。
蝸桿直徑系數(shù)q=d1/m=22.4/1.25=17.96 在取值范圍8-18內(nèi)。符合使用要求。
Z1=1,d1=22.4mm,i=1:80,m=1.25可算出：
∵Z1/Z2=i=1:80
∴Z2=80
即得
d2=mZ2=1.25x80=100mm
中心距
a=r1+r2=m(q+Z2)/2=61.2mm
表6-5 蝸桿分度圓直徑與其模數(shù)的匹配標(biāo)準(zhǔn)系列 mm
m d1 m d1 m d1 m d1
1 18 （22.4） 40 (80)
20 28 4 (50) 6.3 112
1.25 22.4 2.5（35.5） 71 （63）
20 45 （40） 80
1.6 28 （28） 50 8 （100）
（18） 35.5 5 （63） 140
22.4 3.15（45） 90 （71）
2 （28） 56 （50） 10 90
35.5 4 （31.5）6.3 63 :
注 摘自GB10085-88,括號(hào)中的數(shù)字盡可能不采用。
根據(jù)《普通圓柱蝸桿基本尺寸和參數(shù)及其與蝸輪參數(shù)匹配表》查得中心距圓整為63。故選擇NMRW63型的減速器。
7、運(yùn)動(dòng)計(jì)算
根據(jù)上述分析傳動(dòng)比條件確定傳動(dòng)比是i=1:8
7.1、同軸條件[1]
保證太陽(yáng)輪、內(nèi)齒圈、行星架軸線重合。為保證行星輪同時(shí)與太陽(yáng)輪、內(nèi)齒圈正確嚙合，就要求外捏合齒輪副的中心距相等。
鄰接條件---保證相鄰兩行星輪的齒頂不碰撞。在進(jìn)行設(shè)計(jì)行星輪傳動(dòng)時(shí)，為保證兩相鄰行星輪的齒數(shù)不致相碰，相鄰兩行星輪的中心距應(yīng)大于其齒頂圓半徑之和。
7.2、裝配條件[1]
保證多個(gè)行星輪均勻的分布裝入兩中心輪的齒間。當(dāng)采用多個(gè)行星輪結(jié)構(gòu)時(shí)，要保證幾個(gè)行星輪均勻的分布在太陽(yáng)輪的周圍，而且使行星輪的輪齒正確的裝入兩中心輪的齒間。各輪齒數(shù)與行星輪個(gè)數(shù)必須滿足裝配條件。否則，第一個(gè)行星輪裝入嚙合位置時(shí)，其他幾個(gè)行星輪就裝不進(jìn)去。我所設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)采用兩個(gè)行星輪。行星輪的裝配是逐個(gè)依次進(jìn)行的。相鄰兩個(gè)行星輪所夾的中心角是180度。采用的輪系是非標(biāo)準(zhǔn)的，比手冊(cè)中的DWG型還要簡(jiǎn)單 ，與手冊(cè)中的WN型相似，以滿足需要為主。下面是我所采用的輪系。
圖7-1 運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
7.3、運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)——固定太陽(yáng)輪結(jié)構(gòu)[1]
7.3.1、中心輪設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)行星輪傳動(dòng)時(shí)，中心輪（太陽(yáng)輪）為固定的——固定太陽(yáng)輪結(jié)構(gòu)，取決于設(shè)計(jì)所采用的均載結(jié)構(gòu)，當(dāng)太陽(yáng)輪不浮動(dòng)時(shí)，或懸臂安裝。我采用的是兩個(gè)行星輪，由于嚙合力呈現(xiàn)軸線對(duì)稱作用，而且?guī)缀跏强蛰d運(yùn)行，因此不會(huì)造成載荷沿齒寬分布的惡化。太陽(yáng)輪尺寸的大小，可以做成齒輪軸或薄壁齒輪或別的東西，我所采用的太陽(yáng)輪是和箱體連在一起的，是不轉(zhuǎn)動(dòng)的，行星輪繞著他轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)內(nèi)齒圈運(yùn)動(dòng)。
7.3.2、行星輪設(shè)計(jì)
在多數(shù)情況下，行星輪設(shè)計(jì)成中空的齒輪，以便在內(nèi)孔中裝入軸承和心軸 。加工時(shí)也可以將同一傳動(dòng)中的行星輪組成一組一次加工，以減少行星輪之間的尺寸差別，裝配這種帶軸承的行星輪部件時(shí)，不要求有剖式的行星架。直齒和斜齒行星輪以軸承或持論斷面作軸向定位。人字形齒輪的行星輪的軸向定位有嚙合本身保證，不需另加軸向定位件。我所采用的是直齒齒輪。
7.3.3、行星架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
行星架是行星減速器的主要構(gòu)件之一。我所設(shè)計(jì)的行星架還充當(dāng)速度傳動(dòng)的功能，它連接在吸嘴壁上。行星輪的心軸安裝在行星架上，所以行星輪間載荷分布得不均勻程度上決定于心軸位置的精確度。而行星架的變形會(huì)是行星輪軸線偏斜，在尺寬上引起載荷集中，是減速器的承載能力降低并產(chǎn)生噪音及振動(dòng)。因此，設(shè)計(jì)行星架時(shí)，必須考慮其結(jié)構(gòu)和加工工藝的合理性。
我所采用的是整體結(jié)構(gòu)式行星架，這種行星架結(jié)構(gòu)應(yīng)用較廣，剛度大、變形小，特別適用于中、重型受載的輪系，（我的課題中受載很小。）可由鑄造和鍛造而成。 其缺點(diǎn)是加工切削量大 ，金屬損耗多。鑄造行星架的非加工表面應(yīng)清理干凈并必須進(jìn)行退火處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。
7.4、各部分的確定[3]
7.4.1、齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算
設(shè)計(jì)行星傳動(dòng)除滿足以上四個(gè)條件外。還需滿足其他一些附加條件。如行星輪和內(nèi)齒圈嚙合的齒數(shù)最好成倍數(shù)。當(dāng)用插齒刀或剃齒刀加工太陽(yáng)輪時(shí)，太陽(yáng)輪的齒數(shù)和插齒刀或剃齒刀的齒數(shù)不應(yīng)成比例。
此外，齒數(shù)大于100的質(zhì)數(shù)齒齒輪，因加工時(shí)切齒機(jī)床調(diào)整較困難，應(yīng)盡量不用。
通過(guò)<機(jī)械原理>可知,增大壓力角,輪齒的齒厚及節(jié)點(diǎn)處的齒廓曲率半徑亦皆隨這增加,有利于提高齒輪傳動(dòng)的彎曲強(qiáng)度及接觸強(qiáng)度.我國(guó)對(duì)一般用途的齒輪傳動(dòng)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力角為=20.為增強(qiáng)航空用齒輪傳動(dòng)的彎曲強(qiáng)度及接觸強(qiáng)度,我國(guó)航空齒輪傳動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定了=25的標(biāo)準(zhǔn)壓力角.但增大壓力角,并不一定都對(duì)傳動(dòng)有利.對(duì)重合度接近2的高速齒輪傳動(dòng),推薦采用齒頂高系數(shù)為1,壓力角為20的齒輪,這樣做可增加輪齒的柔性,降低噪聲和動(dòng)載荷。
7.4.2、齒數(shù)z的選擇
若保持齒輪傳動(dòng)的中心距a不變,增加齒數(shù),除能增大重合度 改善傳動(dòng)的平穩(wěn)性外,還可減小模數(shù),降低齒高,因而減小金屬切削量,節(jié)省制造費(fèi)用.另外,降低齒高還能減少滑動(dòng)速度,減少磨損及減少膠合的危險(xiǎn)性。但模數(shù)減小了，齒厚隨之減薄，剛要降低輪齒的彎曲強(qiáng)度。不過(guò)在一定的范圍內(nèi)，尤其是當(dāng)承載能力主要取決于齒面接觸強(qiáng)度時(shí)，以齒數(shù)多一些為好。
閉式齒輪傳動(dòng)一般轉(zhuǎn)速較高，為了提高傳動(dòng)的平穩(wěn)性，減小沖擊振動(dòng)，以齒數(shù)多一些為好，小齒輪的齒數(shù)可取為18。開式（半開式）齒輪傳動(dòng)，由于輪盤主要為磨損失效，為使輪齒不致過(guò)小，故小齒輪不宜選用過(guò)多的齒數(shù)，一般可取18。
7.4.3、齒數(shù)確定和齒輪校核
傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖和傳動(dòng)比如下：
由我們所學(xué)的知識(shí)可知：機(jī)械傳動(dòng)過(guò)程中低速軸的的傳動(dòng)比為高速軸的二倍
選擇太陽(yáng)輪的 則
1、 初選嚙合角
[4] 所以取
2、 材料及熱處理方式
（1）、太陽(yáng)輪與行星輪：
材料為20CrMnTi，滲碳淬火，58～62HRC，σHLim=130MPa，
σFLim=700 MPa
（2）內(nèi)齒圈：
材料為45鋼，調(diào)質(zhì)，250～280 HRC
3、1-2齒輪副按接觸強(qiáng)度初步計(jì)算，根據(jù)表2-27
[1]
齒輪副配對(duì)材料對(duì)傳動(dòng)尺寸的影響系數(shù)按表2-28，取ξE=1
計(jì)算u：
[4]
按K=1.2～2，取K=1.4
4、 計(jì)算 ：
[3]
（η為總效率）
取KC=1.15
則 [3]
所以 [3]
5、計(jì)算齒寬系數(shù)ψa：
Ψa=Ψd/（u+1），因Ψd0.5 取Ψd=0.27
故 Ψa=0.22
計(jì)算σHP：
6、初定中心距：
[4]
7、計(jì)算模數(shù)m：
[4]
圓整取m=5mm
8、中心距a：
[4]
9、 四個(gè)齒輪的主要尺寸
1）齒輪
[4]
[4]
[4]
2）齒輪
[4]
[4]
[4]
3）齒輪
[4]
[4]
[4]
4）內(nèi)齒輪
[4]
[4]
[4]
由于嚙合力呈現(xiàn)軸線對(duì)稱作用，而且?guī)缀跏强蛰d運(yùn)行，因此不會(huì)造成載荷沿齒寬分布的惡化。太陽(yáng)輪尺寸的大小，可以做成齒輪軸或薄壁齒輪，故選齒寬為20mm。
9、 齒輪的校核
1） Z=36齒輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算
由公式 [3] （1）
由[3]
查[1]表10-5知
把 b=20 m=5 帶入（1）
2） Z=36齒輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算
由公式[3]
由上面計(jì)算知Z=36齒輪符合要求
由于復(fù)合筒式除塵機(jī)組中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受的力很小，僅受重力和吸嘴過(guò)程中的摩擦力，所以其余齒輪的校核略。
8、帶的選用[3]
1、確定計(jì)算功率
由[1]表8-7查的工作狀況，故
[3]
2、選擇V帶的帶型
因?yàn)槌龎m機(jī)吸嘴運(yùn)動(dòng)的速度很慢，所以V帶中的每個(gè)型號(hào)都適合，又考慮到設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)單，參照表19-5選擇A型帶，且小帶輪
3、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速v
初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑。由[2]表19-5取小帶輪直徑
4、驗(yàn)算帶速v。按式8-13驗(yàn)算帶的速度
由于帶在此機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速極低且主要是為了避免剛性連接和改變傳動(dòng)方向便于電機(jī)安裝，所以v=0.07滿足要求。
5、計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。
[1]
根據(jù)表8-8，圓整為。
6、 確定V帶的中心距a 和基準(zhǔn)長(zhǎng)度
根據(jù)式8-20，初定中心距
由[1]式8-22計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度
由表8-2選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度
按計(jì)算實(shí)際中心距a
中心距的變化范圍在350-450mm。
驗(yàn)算小帶輪上的包角
7、計(jì)算帶的根數(shù)
由于帶的速度和電機(jī)的功率都很小，所以選用一根帶就可以滿足要求。
由表8-5得
計(jì)算單根V帶的初力的最小值
由表8-3得A型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.06kg/m
應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力
8、計(jì)算壓軸力
壓軸力的最小的最小值為
[3]
9、帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[5]
由表19-5選擇實(shí)心帶輪
圖8-1 小帶輪
圖 8-2 大帶輪
9、軸的設(shè)計(jì)與軸承選擇[5]
帶動(dòng)吸嘴運(yùn)動(dòng)軸
（1） 選擇軸的材料
選取45鋼調(diào)質(zhì)，硬度230HBS，強(qiáng)度極限，屈服極限，彎曲疲勞疲勞極限，剪切疲勞極限，對(duì)稱循環(huán)變府力時(shí)的許用應(yīng)力
(2) 初步估算軸的最小直徑
取
考慮到在1-2、2-3處得螺紋和退刀槽，3-4處的直徑增加，取
圖 9-1 軸
吸嘴運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示，該軸的各段直徑和長(zhǎng)度的確定如下：
a、 軸的各段直徑的確定：
自左向右第一段軸：（2-3是直徑為34mm，長(zhǎng)為5mm的退刀槽）；第二段軸：，第三段軸：（取定位軸肩為5.5mm；軸承型號(hào)取6209);第四段軸：（此段軸上面不裝配零部件，主要是為了端的轉(zhuǎn)矩和速度）；第五段軸：（軸承型號(hào)取6210）；第六段軸：；第七段軸：（軸承型號(hào)取6208）；弟八段軸：（軸承型號(hào)取6207）。
b、軸的各段長(zhǎng)度確定：
自左向右第一段軸：；第二段軸：（帶輪輪轂寬B=63mm);第三段軸：第四段軸：； 第五段軸：第六段軸：，第七段軸：；第八段軸：。
c、軸上零件的周向定位：
輸入端V帶輪與軸的周向定位采用平鍵聯(lián)接。按由表15-20[5]查得：選用普通平鍵A12×8(GB/T1096-79)，鍵的截面尺寸為b×h=12×8,鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)度為56mm（標(biāo)準(zhǔn)鍵長(zhǎng)見GB/T1096-79），同時(shí)為了保證V帶輪轂與軸有良好的對(duì)中性，故選用其配合為H7/k6。
d、軸肩處的過(guò)渡圓角及軸兩端處得倒角
由表13-15[5]查的,周肩處得過(guò)度圓角為R=2mm，軸兩端的倒角為2×45。
因?yàn)閭鲃?dòng)系統(tǒng)的所受的力基本上都有我搭檔設(shè)計(jì)的米子架承擔(dān)，所有軸的強(qiáng)度一定會(huì)符合要求，此處校核省略。
10、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)這個(gè)學(xué)期以來(lái)的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作，不僅是對(duì)我四年來(lái)學(xué)習(xí)的總結(jié)和回顧，同時(shí)也讓我深深體會(huì)到自身存在的許多不足之處，這也是今后在社會(huì)上學(xué)習(xí)的一種動(dòng)力，我將會(huì)不斷地學(xué)習(xí)，不斷的充實(shí)自己。
通過(guò)對(duì)復(fù)合筒式除塵機(jī)組——吸嘴機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析和設(shè)計(jì)，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的流程和工藝有了更深的掌握，這是繼減速器和CA6140后又一次獨(dú)立完成的課題設(shè)計(jì)。
在設(shè)計(jì)的過(guò)程中充分利用各種資源，在網(wǎng)上大量瀏覽和課題有關(guān)的專利、文獻(xiàn)和圖片，爭(zhēng)取把課題做到最好。本次課題給我一次溫習(xí)CAD軟件和Solidworks的機(jī)會(huì)，借用三維軟件想零件的空間構(gòu)成，節(jié)省了我們的空間想象時(shí)間，也提高準(zhǔn)確度。
半年的畢業(yè)設(shè)計(jì)馬上就要結(jié)束了，我也如期的完成了任務(wù)，雖然半年的時(shí)間有點(diǎn)短，但我也受益匪淺。
從畢業(yè)設(shè)計(jì)開始到現(xiàn)在，不僅促使我熟悉了專業(yè)的英語(yǔ)詞匯，還讓我把理論知識(shí)和實(shí)際設(shè)計(jì)更好的結(jié)合，這為我以后的工作提前做了一個(gè)鋪墊。
總之，畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)四年所學(xué)知識(shí)的總體檢驗(yàn)，認(rèn)真完成好畢業(yè)設(shè)計(jì)是為走向社會(huì)打下一個(gè)好的基礎(chǔ)。
致謝
彈指一揮間，大學(xué)四年已經(jīng)接近了尾聲。當(dāng)自己懷著忐忑不安的心情完成這篇畢業(yè)論文的時(shí)候，自己也從懵懂孩子變成了一個(gè)成熟青年，回想自己的十幾年的求學(xué)生涯，雖然只是一個(gè)本科畢業(yè)，但也實(shí)屬不容易。這四年是我人生中非常重要的四年，我有幸認(rèn)識(shí)了一群不僅傳授我知識(shí)，學(xué)問(wèn)而且指導(dǎo)我人生與價(jià)值的老師，使我在這四年里更堅(jiān)定我奮斗的方向，例如：樊老師、崔老師、華姐（私底下叫習(xí)慣了）、安老師等，在此給你們說(shuō)聲：謝謝！
轉(zhuǎn)眼間，近一學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，畢業(yè)設(shè)計(jì)是專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，也是理論聯(lián)系實(shí)際，實(shí)踐性很強(qiáng)的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。通過(guò)這樣的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，一方面培養(yǎng)學(xué)生能夠獨(dú)立運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)與技能解決本專業(yè)范圍內(nèi)一項(xiàng)有實(shí)際意義的設(shè)計(jì)制造、科研實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)管理等課題；另一方面也是培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問(wèn)題的能力，獨(dú)立解決問(wèn)題的能力，為畢業(yè)后參加工作打下良好的基礎(chǔ)。為期一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲了，我的四年大學(xué)生涯也即將畫上一個(gè)句號(hào)，此刻我的心中卻有些悵然若失，因?yàn)槟切┦煜さ睦蠋熀团笥眩覀円布磳]手告別了。
在設(shè)計(jì)期間遇到了很多具體問(wèn)題，通過(guò)老師和同學(xué)們的幫助，這些問(wèn)題得以即使的解決。這篇論文是在我的導(dǎo)師樊老師多次指導(dǎo)下完成的，從論文的選題到結(jié)構(gòu)安排，從內(nèi)容到形式都凝聚了她大量的心血，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中樊老師不辭辛苦的給我們指導(dǎo)，中間多次生病了還給我們指導(dǎo)，這些我們都深深的記在心中。在我每次遇到不懂或不解的地方，樊老師都耐心的給我講述，直到我明白為止，也許是因?yàn)槲姨?，每次樊老師都要說(shuō)好久我才能明白里面的含義，在做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，樊老師關(guān)心我們的就業(yè)問(wèn)題，給我講說(shuō)一個(gè)過(guò)來(lái)人的經(jīng)驗(yàn)，給我了很大的幫助，在此對(duì)樊老師給我的幫助表示最真摯的感謝。在此也感謝答辯組老師每次答辯時(shí)給我指出的錯(cuò)誤和給我的建議，謝謝你們！
此外，在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我還得到了諸多同學(xué)和朋友的幫助，例如馮雨利、孫明強(qiáng)、張朝輝等還有我們宿舍的姐妹，在此，對(duì)他們真誠(chéng)的相助表示真摯的謝意！這次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠最終順利完成歸功于各位老師在大學(xué)四年間的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的掌握專業(yè)知識(shí)，并在論文中得以體現(xiàn)，也正是你們長(zhǎng)期不懈的努力和幫助才使得我的畢業(yè)設(shè)計(jì)及論文最終順利完成。在此，我向中原工學(xué)院機(jī)電學(xué)院的全體老師們?cè)俅伪硎局孕牡母兄x，謝謝你們，謝謝你們四年的辛勤栽培！
本次設(shè)計(jì)存在著很多不足之處，敬請(qǐng)各位專家、老師在審閱時(shí)給予批評(píng)指證，幫助我更好的進(jìn)步。
運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)部分附圖
附圖1 復(fù)合筒式除塵機(jī)組——運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)
附圖2 運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)總裝圖
附圖3 粉塵壓實(shí)器
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[15] 饒振綱編著.行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（第二版）. 國(guó)防工業(yè)出版社，1994
[16] 華中工學(xué)院,李慶宜主編.通風(fēng)機(jī).機(jī)械工業(yè)出版社，1986
[17] 牛永生,吳隆,李力,姜春英主編.機(jī)械制造技術(shù).陜西科技出版社，2002