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铲平机的设计

即资源化。废旧橡胶是固体废物的种，其来源主要是废橡胶制品，即废的轮胎力车胎胶管胶带工业杂品等另部分来源于橡胶制品厂生产过程中的边角余料和废品。此外，废旧轮胎造成的环境污染是严重的整条废轮胎堆积在起变成了蚊虫孳生的理想场所，这些蚊虫导致脑炎等传染疾病。整条废轮胎不会自然，但是，任何想纵火的人，只要稍微借助下助燃的东西就能引起难以扑灭的大火，可见废轮胎堆积既是危害健康的祸源，又是环境安全的定时炸弹。当然，橡胶的废与不废都是相对的，他们本身都有特定的属性和用途，都有被人类所利用以及循环利用的可能。切所谓的“废物”只不过是物质的形态性质或者是用途发生了变化，而他们本身可以利用的属性并没有消失，只要被人们发现和利用，就能重新发挥它的作用，由“废物”变为“宝物”，而且有些东西只是在定地点定的条件下，失去了它的使用价值成为了“废物”，而通过再次的加工等途径又会获得其使用价值，铲平机正是废旧轮胎回收利用过程中的种加工设备，在目前能源日趋紧张的形废轮胎势下，铲平机回收利用废轮胎不仅可以节约资源能源，而且对于保护环境具有重要的意义。.国内外现状废橡胶的回收利用率在近年不断的提高。其中，美国提高了，年总计利用约的四次方吨废旧轮胎，利用率为。原西德提高了，年废轮胎的利用量为。的四次方吨，占废橡胶产生量的。日本提高了，年废橡胶的回收利用率为，中国废橡胶的回收利用率为。从再生资源和保护环境的观点出发，人们越来越重视废橡胶的综合利用。美国福特汽车公司和公司最近联合开发出种回收废旧汽车轮胎再加工成刹车片等汽车零件的新技术。目前全世界每天生产轮胎大约二百万只,每年全世界废弃的汽车轮胎近二点四亿只,这方面是橡胶材料的极大浪费,方面也对环境造成很大的破坏。美国当前也只有百分之五的废旧轮胎得到再利用。其中主要是利用热塑技术加工成地面铺设材料的筒单再利用产品,其主要原因是由于橡胶加工成型汽车轮胎后,本身的化学结构发生了根本性的变化,使再利用变得极为困难。我国废旧轮胎回收利用现状等有关方面提供的资料初步统计,分布在全国公交化工冶金煤炭矿山轻工交通物资等部门的旧轮胎翻新企业约家,具有定规模的轮胎修补企业约家,但这样的回收利用主要是重新进行化学的加工或者是轮胎修补，前者成本高不经济，而对于后种利用方法则是没有解决根本的问题，目前，对轮胎进行机械加工的环境保护的绿色设计，废旧轮胎这方面的设计还刚刚起步，还处于研发设计阶段，因此，铲平机的改进设计在废旧轮胎的回收利用中将起着非常大作用，在国内有着广阔的发展前景。.铲平机的应用铲平机是废旧轮胎回收利用中进行机械加工的重要设备，目前,在国内外是属于种绿色的加工设备，主要是对废旧轮胎表面的层进行铲平，再把铲平好的废旧橡胶切割成片片的,然后再通过钉磨机的磨削,加工成有定斜度的橡胶片,然后再把这小片小片的橡胶通过挤压机挤压在起,最后成为实心的橡胶轮胎。这种轮胎在目前在外国广泛应用于农用机车上和割草机上。铲平机结构简单，使用方便，所加工的废旧轮胎范围比较广泛，而且，此铲平机对废旧轮胎进行机械加工是种保护环境的绿色加工，在处理废旧轮胎的各种机器的设计研究还刚刚起步，还处于研发设计阶段的今天，可以根据具体加工的废旧橡胶的实际情况，对铲平机进行简单的改进，完全可以应用于在其它废旧橡胶的加工程序中，因此，在注重节约资源和能源，保护周围环境，不断发展的今天而言，铲平机在未来的废旧轮胎的回收利用中将有十分广泛的应用领域，在国内外有着广阔的发展前景。第二章总体设计.总体布局设计铲平机最终要实现的是通过两个齿滚的相反方向的转动使被加工的废旧橡胶轮胎绕个圆心，呈现出圆的轨迹运动，从而实现废旧橡胶轮胎的切削加工，所以，铲平机的设计包括确定传动方案选择电动机合理分配传动比以及计算传动装置的运动和动力参数，为设计各级传动件和转动件创造些必要的条件。方案铲平机的机架支撑部分主要是有两部分构成的，即铲平机的机架和两个支腿，这样设计的结构虽然可以节省钢材料降低成本，但是，由于铲平机机架是由两部分连接而成的，在加工过程中所承担的振动也不同，于齿滚加工部分主要是由两个支腿来支撑，减振效果不好，所以，在实际加工时稳定性能不好，产生振动，从而影响废旧轮胎加工的质量。方案综上分析后，此铲平机机架采用方案由于加工橡胶的转速不是很高，从电动机的输入部分到齿滚的输出部分，中间传动的主要设计部件有减速器改向器等。其次，是铲平机机架铲平机侧板等的设计以及其它部分的结构实现切割的刀架结构的设计切割橡胶时起到支撑橡胶的刀片按滚部分的设计为加工废旧橡胶提供直接动力的齿滚传动部分的设计等等。下面大致介绍各个部分的结构和实现的功能改向器由两个传动轴带动两个齿滚，两个齿滚的转动方向是相反的，并且两个齿滚并不是平行的，而是有个很小的角度，当两个相反的齿滚转动时，使被加工的废旧橡胶轮胎绕个圆心，曾圆的轨迹运动，从而实现废旧橡胶轮胎的切削加工。刀架结构刀具是用沉头螺栓固定在刀架上的，而刀架的结构是主要是由弧形角度板和刀片支架构成，通过丝杠来调整使刀架上下移动从而带动刀具上下移动，达到调整高度的目的。刀片按滚部分，由弧形角度板刀片按滚绞链刀片按滚连杆轴刀片按滚等组成。图刀片按滚图刀片按滚铰链图角度板由于废旧轮胎的废旧橡胶来源于各种各样的汽车重型机车农用机车卡车等等，种类和型号的不同使要加工的废旧橡胶的厚薄也不同，所以，为了扩大铲平机的加工范围，实现更广泛的废旧轮胎的加工，实现加工的动力部分的齿滚设计成可以上下可调整，用来加工不同厚度的橡胶。通过具体的分析确定如下的传动方案电动机蜗杆减速器改向齿轮箱齿滚传递动力的布局方案如下图所示图.各传动轴的数据计算选择电动机的类型和结构形式系列电动机为全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，用于空气中不含易燃易爆或者腐蚀性气体的场合，适用于电源电压伏，且无特殊要求的机械上，如机床运输机，也用于些高启动转矩的机器上。按照工作条件和要求，选择般用途的这种三相异步电动机，卧式封闭结构。选择电动机的容量工作机所需的功率电动机所需的功率从电动机到齿滚轴之间传动装置的总效率为选择电动机的额定功率使.查手册后选取电动机为电动机的型号额定功率满载转速计算各轴的转速蜗杆轴蜗轮轴改向齿轮轴齿滚轴计算各轴功率蜗杆轴的功率蜗轮轴的功率改向齿轮轴的功率齿滚轴的功率计算各轴的转矩蜗杆轴的转矩蜗轮轴的转矩改向齿轮轴的转矩齿滚轴的转矩第三章蜗杆减速器的设计.确定蜗杆减速器的总体结构蜗杆减速器传动比大，结构紧凑，但效率低，用于中小功率输入轴与输入轴垂直交错的传动。蜗杆下置式蜗杆与蜗轮啮合处的冷却和润滑都较好，同时蜗杆轴承的润滑也比较方便，但当蜗杆圆周速度太大时，搅油损失大，般用于蜗杆圆周速度小于等于米秒，传动比的范围是。蜗杆上置式装拆方便，蜗杆的圆周速度允许高些，但蜗杆轴承的润滑不太方便，需要才用特殊的结构措施，般用于蜗杆圆周速度大于米秒，传动比的范围是。左图为蜗杆上置式，右图为蜗杆下置式。此铲平机采用蜗杆在上的蜗杆减速器结构蜗轮轴以及蜗杆轴上都是采用单列圆锥滚子轴承，蜗杆的轴端轴承为固定式，在安装时轴承必须留有轴向的间隙，用来防止蜗杆膨胀而使轴承产生轴向的附加压力，蜗杆蜗轮轴承等都是用机座内的润滑油润滑的，蜗杆轴上轴承的润滑油是由蜗杆将油甩到机盖壁上铸造的油沟而进入轴承蜗杆轴上的轴承的润滑油则靠安装在蜗轮两端面的刮油板，将油导入机座上的油沟而进入轴承，蜗杆转向变化时，刮油板都能起作用。机座采用剖分式结构，并且在外机座壁上铸有散热片，机座上的散热片作成垂直方向，用来有利于热传导在蜗杆端装有风扇，用来冷却机盖，机盖上散热片作成水平的方向，便于空气流动。.蜗杆的设计计算根据蜗杆齿面接触强度计算此蜗杆传动属于般用途等特点，由表可以查得蜗杆选用钢，表面淬火，硬度大于蜗轮齿圈通过查表得选用无锡青铜,砂模铸造蜗杆头数传动比由上表可取许用接触应力由材料的许用接触应力表可以查得蜗轮传递的转矩载荷系数公式中为动载荷系数由于蜗杆传动般比较平稳，动载荷要比齿轮传动的小的多，故值可取定如下对于精确制造，且蜗轮圆周速度当时，取当时，取为齿向载荷分布系数当蜗杆传动在平稳载荷下工作时，载荷分布不均匀现象将由于工作表面良好的摩合而得到改善，此时可取.当载荷变化大或者冲击振动时，蜗杆由于变形不固定，不可能因跑合使载荷分布均匀，这时取蜗杆刚度大时，取小值，反之，取大值。为使用系数工作类型ⅠⅡⅢ载荷性质均匀无冲击不均匀小冲击不均匀大冲击每小时起动次数起动载荷小较大大初选蜗杆导程角蜗杆头数蜗杆倒程角初步取，压力角。.由表查得蜗杆的尺寸计算模数分度圆直径导程角蜗杆齿顶圆直径.蜗轮的计算传动比蜗轮的齿数蜗轮的分度圆直径蜗轮喉圆直径蜗轮齿根圆直径蜗轮咽喉母圆半径蜗轮宽度中心距符合推荐的中心距，所以不需要变位.蜗杆切向速度计算蜗杆圆周速度滑动速度.精度等级的选择考虑到所设计的蜗杆传动是动力传动，属于通用机械减速器，从圆柱蜗杆蜗轮精度中选择选用级精度。.蜗杆传动的效率计算闭式蜗杆传动的功率损耗般包括三部分，即啮合摩擦损耗轴承摩擦损耗及浸入油池中的零件搅油时候的溅油损耗。因此总效率为公式中，分别为单独考虑啮合摩擦损耗轴承摩擦损耗及溅油损耗的效率。而蜗杆的传动总效率，主要取决于计入啮合摩擦损耗时候的效率，传动啮合效率，当蜗杆主动时计算公式式子中，普通圆柱蜗杆分度圆柱上的导程角当量摩擦角其数值可以根据滑动速度由表选取。查表后得当量摩擦角公式中蜗杆分度圆的圆周速度，单位蜗杆分度圆直径，单位蜗杆的转速，单位搅油损失的效率轴承的效率总效率为.蜗轮弯曲疲劳强度验算齿根弯曲疲劳极限由表.查弯曲疲劳最小安全系数许用弯曲疲劳应力合格，满足要求.蜗杆热平衡计算蜗杆传动由于效率低，所以工作时发热量大。在闭式传动中，如果产生的热量不能即使散逸，将因为油温不断升高而使润滑油稀释，从而增大摩擦损失，甚至发生胶合。所以，必须根据单位时间内的发热量等于同时间内的散热量的条件进行热平衡计算，来保证油温稳定地处于规定的范围内。由于摩擦损耗的功率，则产生的热流量为公式中蜗杆传递的效率，单位以自然冷却的方式，从箱体外壁散发到周围空气中去热流量公式中箱体的表面传热系数，可以取，当周围空气流通良好时，取偏大值内表面能被润滑油所飞溅到，而外表面又可为周围空气所冷却箱体表面面积，单位为油的工作温度，般限制在，最高不应超过周围空气的温度常温情况可取为按照热平衡条件，可求得在既定工作条件下的油温为或者在既定条件下，保持正常工作温度所需要的散热面积为在大于或者有效的散热面积不足时，则必须采取措施，以提高散热能力。通常采取.加散热片增大散热面积.在蜗杆轴端加装风扇，以加速空气流通。.在传动