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抹灰机设计.rar

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    编号:20180802233204237    类型:共享资源    大小:22.62MB    格式:RAR    上传时间:2018-08-02
      
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    抹灰 设计
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    摘 要本论文设计的是一种自动抹灰机,文中简要概述了抹灰机目前的发展状况和趋势。对产品进行了方案的确定,按照机械设计的一般步骤,计算并设计了抹灰机上的主要零部件。设计中对工作零件和支架均进行了必要的校核计算。抹灰机的固定导轨纵向固定在装有轮子的基座上,抹灰装置在升降架上,其特点在于:增设活动导轨,活动导轨驱动装置包括固定在平台上的蜗轮减速电机、通过键安装在蜗轮轴端部的齿轮、与齿轮啮合且固定在固定导轨内侧的齿条。升降架与蜗轮蜗杆电机的平台固定连接,并经减震装置与抹灰装置连接。本论文所设计的减速器动力通过齿轮齿条传动,带动活动导轨和抹灰装置上下运动,克服了传统的带轮传动、液压传动等的脉动现象的出现,实现自动抹灰。关键词:抹灰装置,减速器,升降架,齿轮齿条。AbstractThis paper designs a kind of automatic pasting machine, this paper briefly summarizes the pasting machine present development status and trends. To the scheme of the products in accordance with the general steps of mechanical design, calculation and design of main components of the plaster machine. To work in the design of parts and support all the necessary checking calculation. Pasting machine fixed guide rail vertical fixed on the base of the wheels, rendering device in lifting frame, its characteristic is: add activity guide rail, guide rail drive including fixed on the platform of worm gear deceleration motor, through the key installation at the end of worm wheel gear and gear meshing and fixed rack and the inside of the fixed guide rail. Lifting platform with worm gear and worm motor fixed connection, and the damping device connected to the rendering device.In this paper the design of the reducer power through the gear rack driving, drive the activity guide rail and rendering device moves up and down, to overcome the traditional pulley drive, hydraulic drive pulsation phenomenon appeared, such as automatic rendering.Key words:Plastering installment, Speed reducer, Erector, Worm gear.目 录摘 要 ................................................................................................................................................1Abstract..............................................................................................................................................2目 录 ................................................................................................................................................3第一章 绪 论 ....................................................................................................................................51.1 前言 ................................................................................................................................51.2 抹灰机的研究现状与发展趋势 .......................................................................................51.3 抹灰机的背景 ...................................................................................................................61.4 抹灰机的工作特点 ...........................................................................................................61.5 抹灰机的适用范围 ............................................................................................................7第二章 总体方案和结构设计 ..........................................................................................................82.1 总体结构方案 ...................................................................................................................82.2 输料装置 ...........................................................................................................................92.3 抹灰装置 .........................................................................................................................10第三章 减速器各部件的设计 ......................................................................................................133.1 传动比的分配及转速校核 ..............................................................................................133.2 减速器各轴转速,功率,转矩的计算 ..........................................................................133.2.1 各轴转速 ..............................................................................................................133.2.2 各轴的输入功率 ..................................................................................................143.3.3 各轴输入转矩 ......................................................................................................143.3 蜗轮蜗杆设计 ..................................................................................................................143.3.1 选择材料 ..............................................................................................................143.3.2 按齿面接触疲劳强度计算进行设计 ..................................................................143.3.3 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸确定 ..........................................................163.3.4 校核齿根弯曲疲劳强度 ......................................................................................173.3.5 求蜗杆圆周速度并校核效率 ..............................................................................173.3.6 计算蜗杆传动主要尺寸 ......................................................................................173.3.7 蜗轮蜗杆的结构设计 ..........................................................................................183.3.8 热平衡校核 ..........................................................................................................183.4 齿轮齿条设计 ..................................................................................................................193.4.1 选择材料 ..............................................................................................................193.4.2 按齿面接触强度计算设计 ..................................................................................193.5 蜗杆轴的设计 ..................................................................................................................223.5.1 扭矩初算轴径 ......................................................................................................223.5.2 轴的结构设计 ......................................................................................................233.6 输出轴的设计计算 ..........................................................................................................243.6.1 输出轴上的功率,转速和转矩: ......................................................................243.6.2 求作用在蜗杆上的力 ..........................................................................................243.6.3 初步确定轴径的最小直径 ..................................................................................243.6.4 轴的结构设计 ......................................................................................................253.6.5 精度校核轴的疲劳强度 ......................................................................................273.7 标准件的选择 ..................................................................................................................303.7.1 滚动轴承的选择 ..................................................................................................303.7.2 键连接的选择及校核计算 ..................................................................................30第四章 输料器零部件的设计计算 ................................................................................................324.1 底座轴的校核 ..................................................................................................................324.2 输料电动机的选择 ..........................................................................................................324.2.1 螺旋轴的功率 Pw ................................................................................................324.2.2 传动装置的总效率 η 总: ..................................................................................334.2.3 电机所需的工作功率: ......................................................................................334.2.4 确定电动机的转速 ..............................................................................................334.2.5 确定电动机的型号 ..............................................................................................344.3 联轴器选择 ......................................................................................................................344.4 螺旋轴选择 ......................................................................................................................354.4.1 轴的疲劳强度安全系数校核 .............................................................................35总结与展望 ......................................................................................................................................37参考文献 ..........................................................................................................................................38致 谢 ..............................................................................................................................................39第一章 绪 论1.1 前言自动抹墙机由底座、垂直支架、水平支架、抹头箱、送料装置、电气控制箱组成,其特征是底下装有走轮和可伸缩支腿,垂直支架分左右支架,分别固定在底座的两端,水平支架通过两端的左右导向支承座套在左右垂直立柱上,抹头箱在水平支架上可以左右移动,抹头箱上有抹板和抹头罩,抹板靠抹头旋转电机带动旋转,抹料是通过送料装置上的送料软管送往抹板的。该抹墙机属全自动,它具有:抹墙速度快,抹出的墙质量高,易生产、制造等优点。1.2 抹灰机的研究现状与发展趋势目前,市场上销售的抹灰机械一般由两部分组成:一部分是抹灰机;另一部分配套设备。国内抹灰机械的研制主要集中在抹灰机部分,其配套设备已有现成产品可供选择。通过对国内近十年公布的有关抹灰机的专利分析,我国抹灰机的研制现状可归纳为以下几个方面:根据执行机构和抹灰装置的操纵方式,抹灰机一般可分为两种:一类是手持式抹灰机,其特点是抹灰装置没有固定安装在抹灰机器上,工作时工人用手掌控抹灰装置。抹灰装置沿墙壁高度方向上、下移动,沿墙宽度方向左、右移动。抹灰装置与墙壁厚度方向的相对距离都完全凭操作工人手工掌控。另一类是机械式抹灰机,这类机器的特点是将抹灰装置安装在机器的立柱或门架上,而立柱或门架则固定在底盘上,整台机器形成一个刚性整体。抹灰装置借助于升降架可在立柱或门架上上下移动。根据公布的专利,抹灰装置可分为两种:一类是旋转盘式抹灰装置,它借助于旋转的抹灰盘将来自灰浆管的灰浆压到墙壁上,并予以抹平。这类抹灰装置的驱动方式有:电动机——软轴式、油马达式、气马达式和压缩空气式直接叶轮工作等四种,以上的四种形式的抹灰装置结构都过于复杂。另一类是平移式抹灰装置,它是借助于移动的抹灰板将来自灰浆管的灰浆抹到墙壁上并予以抹平,抹灰板和板体之间没有相对的移动,其结构相对简单。抹灰机械的传动方式多采用液压传动,如液压多功能抹灰机,其抹灰的旋转驱动、上下升降、水平移动和灰浆泵的驱动都采用液压传动。屋面抹灰机除旋转盘式抹灰装置本身的驱动采用电动机—软轴外,其他传动都采用液压传动。通过在使用中发现以上的设计存在许多的缺点:采用手持式抹灰机存在的主要问题是劳动强度仍然较大,不能起到减轻工人劳动强度的作用,且抹灰质量难以控制。为解决上述问题大都采用机械式抹灰机。但是现有的抹灰机存在平整度和表面光泽度达不到国家规定要求的问题,尤其是相邻两个刚抹出灰面不在同一个平面上。机械传动采用的液压传动易产生脉动现象,抹灰质量难以控制,同样会出现平整度和表面光泽度达不到国家规定要求的问题。为了解决上述问题,特研制设计了新型抹灰机。1.3 抹灰机的背景我国建筑业各种工程特别是一般民用建筑需大量抹灰,因此抹灰施工一直保持着在建筑装饰工程中的重要地位。随着绿色建筑概念在 21 世纪的兴起,人们日益追求自然与舒适,内外墙以涂料为主的环保型装饰方式已经成为 21 世纪的新潮流,这给机械喷涂抹灰带来了新的发展契机。在建筑工程中就工期而言,装修工程要占总工期的三分之二 ,就劳力而言则占总量的 35%,而抹灰工程一项就占人工总数的 15~26%。在我国长期以来装修落后于主体工程形成拖后腿的局面,拖延了工期,原因在于手工操作,效率不高, 一般砖混结构中砖墙面抹灰每 100 平方米需抹灰工 4. 75 个,而抹灰机的使用则是一个时效性抹灰工具。1.4 抹灰机的工作特点特点可以用四个字来概括,那就是:多、快、好、省。1、自动粉墙机它粉墙的速度快,每分钟可粉墙 4 平方米左右,比人工粉墙快得多。2、它所粉出的墙面平整度垂直度能达到国家有关标准,附着力好,粘结力强, 绝不会出现空鼓、空壳现象,所粉的墙面质量好。3、省工、省力、省料。粉刷中没有落地灰,不要搭脚手架,节省了建筑架子的费用,体现了一个省字。4、精心设计、精心制造,制造过程中的每道工序都有专职检验员严把质量关,整机在出厂前要经过几个小时的带负载检验。因此机器作业安全可靠、经久耐用。1.5 抹灰机的适用范围自动抹灰机是居民楼、办公楼、地面硬化的民房室内立墙抹灰的理想设备。可抹得墙体有:水泥墙、砖混墙、空心墙、轻体砖墙、免烧砖墙等。适用的灰有:白沙灰、石粉、水泥粉、发泡沙浆、干粉沙浆、石膏等。抹灰厚度 5mm 以下,抹墙高度 5m 以下都可以使用。第二章 总体方案和结构设计2.1 总体结构方案此次设计的抹灰机为自动抹灰机,它是由电动机带动减速器实现减速效果,然后带动齿轮齿条系统使摸灰装置上下运动,以完成抹灰机的工作。为了使结构紧凑,此次设计的减速器为一级蜗轮蜗杆减速器。因为抹灰装置回程时速度远大于工作速度,所以要求选用可调速电动机。结构如图 2.1图 2.1 抹灰机整体结构图2.2 输料装置带有地面行走轮的槽钢固定着底板和各机构,输料器底盘上有电动机,电动机与减速器,接着与联轴器,然后与输料筒相连接构成灰浆输送装置。输料装置中的各部件装配在底座上,底座主要起固定零件和支撑作用。底座设计成简易小拖车的形式,前边配有拉杆孔,因为设计的小拖车是纯机械式的,所以设计拉杆孔方便对小拖车进行拖拉。其简易结构如图 2.2:图 2.2 机底座由图 2-2 可知从左到右主要的工作部件是电动机、减速器、离合器、螺旋输料器。在工作时,当输料器电机启动后,按要求配置的灰浆就从送料口送到输料机内,再由输料机内的螺旋输送器通过旋转将灰浆挤压到末端出料口处,并经过输料管送达抹灰装置上的圆型抹灰斗中,以此来实现灰浆输送。这样设计与以往的抹灰机不同之处在于把料斗单独隔离出来,通过输料机进行灰浆输送, 这一工作主要是通过电机带动输料筒中的螺旋输料器来实现的。这一装置主要是考虑到了喷灰机的特点,喷灰机工作时候是不需要移动灰浆输送机的,这样可以定点输送灰浆,不需要和普通抹灰机那样随时运灰。这样可以节省人力和物力,在一定程度上提高效率。同时对于抹灰装置的设计及总体设计都是有利的。2.3 抹灰装置图 2-3 为此次设计的抹灰机主体结构中的另一部分抹灰装置部分。墙面抹灰就是通过抹灰装置实现的。具体结构如图 2.3 和图 2.4 : 图 2.3 抹灰、传动装置结构图
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