优秀设计 闭风器的设计 CAD及PROE图纸，联系1360715675 各专业都有 专业名称： 计算机辅助设计与制造 学生姓名： 导师姓名： 职称 ： 讲师 焦作大学机电工程系 2007年5月 中图分类号：.TK414.1+8 密级：公开 UDC： 单位代码：11522 闭风器的设计 the design of Air Lock valve 姓 名 学制 三年 专 业 计算机辅助设计与制造 研究方向 计算机辅助设计与制造 导 师 职称 讲师 论文提交日期 2007/05/21 论文答辩日期 2007/05/28 焦作大学机电工程系 摘要 在了解了几种叶轮式闭风器结构设计技术特点及其性能特征的基础上，进一步自行设计了闭风器的基本结构, 使用 Pro/ E软件对主要零件实体建模.并详细分析了几种常见闭风器的技术特点。 关健词 闭风器 叶轮 防堵性 气密性 Abstract In this article ,we discussed the character of Air Lock valve , analyzed it’s basic structure, designed a kind of new frame with pro/e software. Key words: Air Lock valve; vane wheel; blockage removal character ; hermeticity 目录 一 引言 ………………………………………………………………………????1 二 任务书………………………………………………………………………??2  2.1图形设计…………………………………………………………………???2  2.2数据………………………………………………………………………???2  2.3?设计的基本要求…………………………………………………………………???2 三 闭风器的原理及应用……………………………………………………???33.1?用途和适合使用的范围…………………………………………………………???3 3.2?产品描述……………………………………………………………………3 3.3?产品说明……………………………………………………………………3 四 设计总体方案的拟定………………………………………………………4 五 各零件的数据设计和选择………………………………………………???55.1?叶轮的设计…………………………………………………………………55.2轴承的选择…………………………………………………………………55.3档板的设计…………………………………………………………………6 5.4轴的设计……………………………………………………………………?6 5.5壳体的设计…………………………………………………………………?7 5.6密封圈的设计………………………………………………………………?7 5.7壳体端盖的设计……………………………………………………………?8 5.8轴承端盖的设计……………………………………………………………8 5.9其他标准连接件的选择……………………………………………………8 六 用Pro/E 对主要零件的三维实体造型………………………………??12 6.1叶轮的三维实体造型设计…………………………………………………?12 6.2 轴承的三维实体造型……………………………………………………???14 6.3轴的三维实体造型设计…………………………………………………??16 6.4壳体端盖和轴承端盖的三维实体造型设计……………………………??17 七 闭风器的改进和发展……………………………………………………????19 7.1防卡型叶轮闭风器………………………………………………………???19 7.2 放黏附型叶轮闭风器……………………………………………………???20 7.3 弹性体转子闭风器………………………………………………………???21 7.4 洁净型旋转型叶轮闭风器………………………………………………???21 7.5 耐磨型叶轮闭风器………………………………………………………???22 7.6 结论………………………………………………………………………???22 八 结论………………………………………………………………………???????23 参考文献………………………………………………………………………?????24 附录…………………………………………………………………………??…????25 致谢………………………………………………………………………………??27 一 引言 闭风器是制粉系统维持系统负压的关键设备 ,其最大的作用是将粉料与空气有效隔断 ,起到气粉分离的作用 ,叶轮式闭风器的最大的作用就在于使卸料器或除尘器在有压力差的情况下，物料得以顺利地排出，并阻止空气泄漏，来保证输送和除尘设施能正常与高效地工作。 随机械行业的迅速发展和市场之间的竞争的日益激烈 ,怎么样提高产品品质 ,增强产品的市场之间的竞争能力 ,缩短产品研究开发周期 ,减少相关成本已成为企业十分重视的问题。现代化的开发手段是提升公司竞争力的重要保证。企业应用 Pro/ E后 ,可改变传统的设计方法 ,显著缩短了新产品的设计周期 ,为新产品占领市场创造了有利的条件。 产品造型设计是以产品为主要对象, 着意对与造型有关的功能、结构、材料、工艺、视觉传递、美学基础、宜人性以及市场关系等诸方面做综合的创造性设计, 使之获得人—机—环境协调统一, 符合时代要求的艺术与技术相结合的创造性活动。它包括充分表现产品功能的形态构成设计、实现形态的结构方法和工艺方面的设计、达到方便宜人与环境协调的人机关系设计; 它有机地以“造型”把产品的功能、人机关系、形态、色彩等因素及有关的工程技术问题和形态的艺术表现自然地融为一体。 二 任务书 2.1 图形设计 图1 2.2 数据 表1 闭风器排料量(吨/时) 容积（升/转） 叶轮直径（毫米） 叶轮长度（毫米） 转速(转/分) 动力(千瓦) 1.5 10 300 250 30-40 0.75/1.1 2.3 设计的基本要求 ① .粉状物料提升装置中闭风器的国内外研究现状 ② .了解其工作场所要求及原理 ③ .确定总体方案和各部分结构方案 ④ .画图 ⑤ .部分设计计算 三 闭风器的原理及应用 闭风器是粉状物料提升输送装置中一个重要部件。工程上一般要求该部件在负压差下工作 ,即将物料由压力较低处送往压力相对较高处。在工作过程中 ,要求对通过的物料量拥有非常良好的调节性能 ,并且保证它所连接的两器气体互相不泄漏。来保证输送能正常与高效地工作。因此在闭风器结构的设计中，能否有效地解决闭风器的防堵性与气密性，是防止闭风器被物料堵塞以及顺利排料的关键。 3.1.用途和适合使用的范围 全新气封式叶轮闭风器适用干将压力状态下的粉状或颗粒状物料连续地、顺利地排入大气，是气力输送和通风除尘网路中的一种重要设备。其主要工作件是旋转的叶轮，既起着输送物料的作用，又担负着密封作用。使用安全可靠，体积小、重量轻、 容量大、 功率消耗低等特点。大范围的使用在粮食、食品、饲料、油脂、化工、储运及别的工业中的气力输送或通风除尘网路卸料器之排料、排尘。 3.2.产品描述 采用国内外最先进卸料器特点，又集中国内外各种干燥机、除尘器联接尺寸而设计制造的，它三机一体，结构紧密相连、密封性好、运转平稳、造型美观、噪音低、体积小、重量轻、使用起来更便捷等特点，是气力输送、自动计量排料重要设备之一。 3.3.产品说明 ①、星形缷料器的上、下法兰口圆形。 ②、耐磨损封闭型转子叶轮该型星形缷料器特点是移子叶片的端部带用特殊耐材料制所，能保证叶片端部与壳内壁有良好接触，并且磨损后可方便地调节叶片端部，使其仍然与壳体内部保持良好接触，具有更加好的锁气性能。 ③、耐高温型它所输送物料的温度可达280C两端轴承与叶轮有一定隔离，能防止超细粉料与轴承接触。[7] 四 设计总体方案的拟定 闭风器排料量的计算： G = 0.06VnYrK (吨 /小时 ) 式中： G—闭风器排料量 V一闭风器容积（ 升／转） n一闭风器转速（转／分） Y一闭风器容积效率：颗粒状物料0.7-0.8 粉状物料0.5-0.6 r一物料容重（吨／米3） K一修正系数，一般取0.7-0.8 任务书的设计数据表1可知: 物料容重 r (吨/立方米) 容积（升/转）V 叶轮半径（毫米）R 叶轮长度（毫米）l 转速(转/分) n 动力(千瓦) w 2.48 10 150 250 35 0.75/1.1 粉状物料的容积效率Y=0.6 修正系数 K=0.8 闭风器排料量的计算： G =0.06VnYrK =0.06×10×0.001×35×60×0.6×2.48×0.8 =1.5(吨/时) 五 各零件的数据设计和选择. 5.1 叶轮的设计 从几何意义来计算:(如图2所示) 图2 六个叶片间的间隙是相等的扇形,夹角为60度. 每个叶片也可以近似看成是相等的矩形. 根据实习经验和资料的查阅可以把穿叶轮的轴径D定为36mm, 叶轮的小径d定为42mm 机械设计手册[1] 闭风器的容积V=R2-d2-6×(R-d)×a (a为叶轮的宽度) a=V/×R2-×d2-6×(R-d) =10/[3.14×150×150-3.14×21×21-6×（150-21）] =12(mm) 叶轮的数据 表2 叶轮小径（毫米）D 叶轮内径（毫米）d 叶轮半径（毫米）R 叶轮长度（毫米）l 2.48 10 150 250 5.2 轴承的选择[2] 滚动轴承在机械设计中,主要起以滚动代替滑动由此减少摩擦力的作用.它依靠主要元件间的滚动接触来支撑转动零件.滚动轴承具有摩擦里小,功率消耗少,启动容易等优点.滚动轴承是现代机器中大范围的应用的零部件之一,绝大多数已经标准化. 轴的最大直径d1等于叶轮的内径d. 有轴的最大直径能确定轴承的内径为30mm，选轴承型号为6206.如图3所示: 轴承数据 基本尺寸/mm/d: 30 基本尺寸/mm/Ｄ: 62 基本尺寸/mm/B: 16 安装尺寸/mm/da (min): 36 安装尺寸/mm/Da (max): 56 安装尺寸/mm/ra (max): 1 其他尺寸/mm/d2 ≈: 40.8 其他尺寸/mm/D2 ≈: 52.2 图3 机械设计手册[1 5.3 挡板的设计 挡板的要作用就在于使卸料器或除尘器在有压力差的情况下，物料得以顺利地排出，并阻止空气泄漏，还可以有效的预防物料粉尘进入轴承，来保证输送和除尘设施能正常与高效地工作。因此，在闭风器结构的设计中，档板的防堵性与气密性的好坏，是防止闭风器被物料堵塞以及顺利排料的关键。 档板位于轴承和叶轮之间，受力比较小。最大直径与叶轮的直径相等为300mm,小径与轴承内径相等为30mm。[7] 5.4 轴的设计[5] 轴类零件大多数都用在支撑齿轮、链轮、叶轮、带轮等传动件,以传递运动和动力.其基本结构为数段共轴回转体.轴类零件的特征之一是细长,既有较大的半径比,其材料一般为钢棒或锻件. ⑴ 径向尺寸 轴的最大直径d1等于叶轮的内径d。轴与轴承的配合为过盈配合，能确定穿轴承的轴径为31mm，轴承轴的一端与联轴器连接，查机械设计手册确定轴的最小轴径为25mm。 ⑵ 轴向尺寸 穿叶轮的轴的长度等于叶轮的宽度为250mm，穿轴承的轴的长度等于轴承的宽度+挡板的厚度为20mm。查机械设计手册连接联轴器的轴的长度为50mm。 5.5 壳体的设计 这类零件的内外结构都很复杂,它是用来支撑、包容运动零件或其它零件,因此其内部常有空腔.箱体内腔常用来安装传动轴、齿轮(或叶轮)及滚动轴承等,故两端均有装轴承盖及套的孔.所以箱体的盖、座上有许多安装孔、定位销孔、连接孔;由于箱体是空腔的,通常壁比较薄,由于形状复杂,箱体多为铸件,闭风器中的箱体材料可以选 HT150. 壳体的整体壁厚为10mm,壳体的内腔直径与叶轮的大径相配合，叶轮在腔内转动，所以确定壳体的内腔直径为300.01mm,以保证叶轮在腔内安全运转。螺栓连接的边缘宽度为30mm进料口和出料口的法兰圆盘的最大直径可定为365mm,其小径Q的大小为3/2的叶轮扇形的宽度。即： Q=×× =×× =190(mm) 5.6密封圈的设计 为了减小设计和制造装配过程中的误差引起的漏风量，要在壳体端盖和壳体之间设计一个密封圈，主要起到密封作用，不受其他外力，能选用橡胶材料，密封圈的内径要少小于壳体的内径，能确定为298mm,厚度和宽度也都不需设计很大，能确定为6mm和10mm。一半嵌在壳体端盖一半嵌在壳体端边。 5.7壳体端盖的设计 壳体的端盖起着多方面的作用，可以密封防漏气支撑轴承.轴承工作过程中内圆随轴转动，外圈保持不动，则轴承的外圆与壳体之间的配合为过盈配合，那么端盖的内径就能确定为61mm,考虑到与壳体的配合，可把外径确定为360mm等于壳体的最外圆的直径。在壳体的内面设计一个小槽，用来配合密封圈，小槽的宽度与密封圈的厚度相等为6mm，深度是密封圈宽度的一半为5mm. 5.8 轴承端盖的设计 为了能够更好的保证轴在工作时保持正确位置，防止轴向窜动，轴系必须有可靠的轴向固定。利用轴肩顶住内圈，两端成对称配置，各限制一个方向的轴向移动，这样就保证了轴系的轴向位置固定。 轴承盖就能够实现这种限制。并且其内圆的直径要大于轴承的D2小于轴承的D，可确定为54mm，轴承盖的外圆的直径等于轴承的外径D=62mm。 5.9 其他标准连接件的选择 任何机器都是由各种零件组成,其中标准件占有大量的比例,它们以一定的形式连接,保持相互之间的位置和按一定的规律相对运动,标准件可以互换通用,来提升经济效率.常用的标准件有紧固件(螺栓、螺母、螺钉)、键等. 5.9.1 螺栓的选择 螺纹规格(6g)d: M12 螺纹规格(6g)d×P: M12×1.5 b(参考)l≤125: 30 B(参考)125＜l≤200: 36 e min: 20.03 smax: 18 smin: 17.73 k 公称: 7.5 l长度范围: 45～120 图4 机械设计手册[1] 5.9.2 沉头螺钉的选择 由于轴承盖是与壳体的端盖连接在一起的，属于内部连接所以要选用沉头螺钉。 螺钉 螺纹规格: ST2.2 螺距P=a(max): 0.8 dk(max): 3.8 k(max): 1.1 十字槽槽号: 0 十字槽H型插入深度max: 1.2 l①长度范围: 4.5～16 表面处理: 镀锌钝化

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