數(shù)控機(jī)床除塵設(shè)備設(shè)計(jì)【清灰裝置】【說(shuō)明書(shū)+CAD】

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Because dust removal equipment is needed in indoor job, so in the dust removal equipment scheme design should choose filter type removal technology. The main content of this article on the machine tool dust removal equipment dust removal pipelines, the ventilator, filter canister, the slider's tight institutions of major structure design calculation, all the turbine worm gear reducer ash institutions and transmission gears to carry on the design calculation and intensity of dust removal equipment, the coating and maintenance also puts forward specific solutions. key words：filtration dust removal technology；ventilator filter cylinder；dust cleaning mechanism；slide tighten mechanism 目 錄 摘 要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 1.1.1 高性能機(jī)械除塵器 2 1.1.2 電除塵器 2 1.1.3 聲波團(tuán)聚除塵器 2 1.1.4 高性能阻擋式過(guò)濾器 2 1.2 研究的背景及意義 3 1.2.1 研究背景 3 1.2.2 研究的目的意義 4 第2章 數(shù)控機(jī)床除塵設(shè)備的方案設(shè)計(jì) 5 2.1 除塵器的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 5 2.2 除塵技術(shù)分類 6 2.2.1 機(jī)械除塵技術(shù) 6 2.2.2 過(guò)濾除塵技術(shù) 7 2.2.3 靜電除塵技術(shù) 8 2.2.4 濕式除塵技術(shù) 8 2.3 總體方案的確定 9 2.3.1 除塵技術(shù)的選擇 9 2.3.2 擬要解決的關(guān)鍵問(wèn)題 10 第３章 數(shù)控機(jī)床除塵設(shè)備各主要結(jié)構(gòu)的計(jì)算 12 3.1 除塵管道的設(shè)計(jì)計(jì)算 12 3.1.1 管道直徑計(jì)算 12 3.1.2 管道材料的選擇 12 3.1.3 管道傾角的確定 12 3.2 通風(fēng)機(jī)的選擇 13 3.2.1 通風(fēng)機(jī)的作用及分類 13 3.2.2 通風(fēng)機(jī)的確定 14 3.3 過(guò)濾面積與濾筒尺寸的確定 15 3.3.1 過(guò)濾面積的確定 15 3.3.2 濾筒尺寸的確定 15 3.4 除塵設(shè)備各主要組成部分設(shè)計(jì) 15 3.4.1 過(guò)濾筒的設(shè)計(jì) 15 3.4.2 滑塊托緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 16 3.4.3 清灰機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 17 3.4.4 回收筒的設(shè)計(jì) 18 第４章 清灰機(jī)構(gòu)減速器及傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì) 20 4.1 蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)及失效形式 20 4.2 蝸桿蝸輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 20 4.2.1 確定主參數(shù) 20 4.2.2 蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 21 4.3 傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 23 4.3.1 初選齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 23 4.3.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 24 4.3.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪 26 第５章 除塵設(shè)備的涂裝與維護(hù) 28 5.1 除塵設(shè)備的涂裝 28 5.1.1 涂裝的作用 28 5.1.2 涂裝設(shè)計(jì) 28 5.1.3 涂裝方案確定 31 5.2 過(guò)濾除塵設(shè)備的維護(hù) 31 5.2.1 除塵系統(tǒng)的運(yùn)行管理 31 5.2.2 除塵系統(tǒng)的維修保養(yǎng) 32 結(jié)論 33 致謝 34 參考文獻(xiàn) 35 CONTENTS Abstract I Chapter 1 Introduction 1 1.1 Current research at home and abroad 1 1.1.1 High performance mechanical filter 2 1.1.2 Electrical precipitator 2 1.1.3 Sound waves reunion filter 2 1.1.4 High performance block type filter 2 1.2 The background and significance of research 3 1.2.1 To choose a background 3 1.2.2 The purpose of the research significance 4 Chapter 2 Numerical control machine tool dust removal equipment solution design 5 2.1 The design criterion of dust 5 2.2 Removal technology classification 6 2.2.1 Mechanical removal technology 6 2.2.2 Filter dust removal technology 7 2.2.3 Static dust removal technology 8 2.2.4 Wet dust removal technology 8 2.3 To determine the overall scheme 9 2.3.1 Dust removal technology choice 9 2.3.2 To solve the key problems to 10 Chapter 3 Numerical control machine tool of the main dust removal equipment structure calculation 12 3.1 The dust removal piping design calculation 12 3.1.1 Pipe diameter calculation 12 3.1.2 Piping material selection 12 3.1.3 The determination of pipe Angle 12 3.2 Fan choice 13 3.2.1 The role of the ventilator and classification 13 3.2.2 Fan sure 14 3.3 Filtering area and filter canister to determine the size 15 3.3.1 The determination of filter area 15 3.3.2 Filter canister to determine the size 15 3.4 Dust removal equipment main components of design 15 3.4.1 Filter cartridges design 15 3.4.2 The slider's tight design of organization 16 3.4.3 Soot cleaning design of organization 17 3.4.4 Recycling cylinder design 18 Chapter 4 Soot cleaning institutions and the design of gear reducer gear 20 4.1 Worm transmission and the characteristics of the failure forms 20 4.2 Design calculation of worm gear and worm 20 4.2.1 Determine the parameters 20 4.2.2 Design and calculation of the worm 21 4.3 Transmission gear design calculation 23 4.3.1 Primary gear type, precision grades, materials, and gear 23 4.3.2 According to the tooth contact fatigue strength design 24 4.3.3 According to the design of gear tooth root bending strength 26 Chapter 5 Dust removal equipment coating and maintenance 28 5.1 Dust removal equipment coating 28 5.1.1 Coating role 28 5.1.2 Coating design 28 5.1.3 Coating plan 31 5.2 Filter dust removal equipment maintenance 31 5.2.1 Dust removal system of operation management 31 5.2.2 Dust removal system maintenance 32 Conclusion 33 Thanks 34 References 35 35 第1章 緒論 1.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 資源與環(huán)境是人類賴以生存、繁衍和發(fā)展的基本條件，地球是人類共同的家園。人們對(duì)清潔環(huán)境的要求，對(duì)環(huán)境保護(hù)的日趨重視，已使除塵技術(shù)成為最近幾十年來(lái)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。而資源短缺、環(huán)境污染和生態(tài)惡化，已經(jīng)成為人類普遍關(guān)注的全球性問(wèn)題。隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，對(duì)環(huán)境污染的有效控制已經(jīng)越來(lái)越重要和緊迫了。保護(hù)人類生存環(huán)境，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，是21世紀(jì)國(guó)際社會(huì)“環(huán)境與發(fā)展”和“和平與發(fā)展”兩個(gè)同等重要的主題內(nèi)容之一。近幾十年來(lái)，世界環(huán)境科學(xué)發(fā)展十分迅速，環(huán)境保護(hù)的國(guó)際合作和協(xié)同行動(dòng)日益加強(qiáng)。環(huán)保技術(shù)正向深度化、尖端化方面邁進(jìn)，產(chǎn)品也不斷向普及化、標(biāo)準(zhǔn)化、成套化、系列化方向發(fā)展。目前，新材料技術(shù)、新能源技術(shù)、生物工程技術(shù)正源源不斷地被引進(jìn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)。除塵技術(shù)作為環(huán)保產(chǎn)業(yè)核心之一，也越來(lái)越受到重視。除塵裝置正逐漸引入現(xiàn)代電子技術(shù)，電除塵裝置的開(kāi)發(fā)正在向脈沖電荷技術(shù)發(fā)展。 復(fù)合式除塵技術(shù)的研究取得了有效的進(jìn)展。近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)的學(xué)者對(duì)電—袋式除塵設(shè)備的研究開(kāi)始活躍起來(lái)，但其都局限于對(duì)靜電袋式除塵器進(jìn)行的研究，這種布置結(jié)構(gòu)是將布袋與電暈極同處于一個(gè)除塵空間，把布袋當(dāng)作電除塵器集塵板使用，配以電暈極，這種結(jié)構(gòu)致使布袋的濾速達(dá)4m/min以上，這對(duì)降低阻力，提高布袋壽命將產(chǎn)生不利的影響。而對(duì)電—袋式除塵器的研究處于起步階段[1]。 國(guó)外對(duì)電—袋式除塵器的研究已有一定的歷史，最早的電—袋式除塵器誕生于美國(guó)，美國(guó)精密工業(yè)公司就設(shè)計(jì)了把靜電應(yīng)用于織物過(guò)濾的裝置，并將典型裝置模型定為“阿皮特朗(Apitron)”，這種除塵器對(duì)1.6-40μm的粉塵有99.99%的除塵效率。組合后處理風(fēng)量可達(dá)85000～1700000m3/h。在同樣過(guò)濾風(fēng)速下，阻力為常規(guī)除塵器的1000Pa，降低約100Pa。如果保持同樣的阻力，過(guò)濾風(fēng)量可增加3倍。1994年，北達(dá)科特大學(xué)(UND)和美國(guó)能源環(huán)境研究中心(EERC)在美國(guó)能源部國(guó)家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室的支持下，在沒(méi)有任何實(shí)際數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對(duì)高效復(fù)合型除塵器(AHPC)進(jìn)行了第一、二階段的實(shí)驗(yàn)研究，隨著研究成功，2000年4月中旬，EERC又對(duì)AHPC進(jìn)行了第三階段的實(shí)驗(yàn)研究。研究表明，它對(duì)所有在1~50μm的粉塵都有99.98%以上的效率，它比現(xiàn)存的技術(shù)花費(fèi)低廉，而效率更高[2]。 在高溫煤(煙)氣處理中，目前能有效地去除塵粒的方法，有如下幾種： 1.1.1 高性能機(jī)械除塵器 高性能機(jī)械除塵器，如單級(jí)或多級(jí)旋風(fēng)除塵器，利用離心慣性力不同，以去除高溫氣流中塵粒。旋風(fēng)除塵器運(yùn)行成本最低，但對(duì)粒度低于5～10μm的粒子無(wú)效，這時(shí)施加到塵粒上的慣性力較低。若粒子載荷在低于0.01～0.02％時(shí)，切線速度必須達(dá)到 21～27ｍ/ｓ時(shí)，才能有效清除塵粒，而這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足凈化后的高溫煤(煙)氣含塵濃度的要求。故一般旋風(fēng)除塵器只能作為預(yù)除塵設(shè)備，使從氣化爐出來(lái)的高溫粗煤氣含塵濃度降低到 0.5％以下，再予以二次除塵[3]。 1.1.2 電除塵器 靜電過(guò)濾器應(yīng)用在高溫高壓下除塵，始于60年代早期，目前美國(guó)研究在溫度達(dá)900℃、壓力達(dá)1.0MPa情況下的靜電除塵器，除塵效率從90~99％，捕獲塵粒平均粒徑為5μm，大約20％塵粒低于2μm以下。但目前應(yīng)用在高溫高壓下除塵，尚存在電暈穩(wěn)定性、電極壽命短、對(duì)煙氣成分敏感、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)材料穩(wěn)定性、材料的熱脹性等問(wèn)題，短時(shí)間內(nèi)，仍不能工業(yè)示范。 1.1.3 聲波團(tuán)聚除塵器 聲波團(tuán)聚可置于旋風(fēng)除塵器前，即用一個(gè)空氣發(fā)聲器產(chǎn)生800～900Hz的高頻聲波，振幅可達(dá)157dB，塵粒在通過(guò)聲場(chǎng)時(shí)，從0.1～10μm的粒子均可團(tuán)聚，增加了旋風(fēng)除塵器的除塵能力，美國(guó)能源部資助過(guò)此類項(xiàng)目的開(kāi)展，但未做出改進(jìn)旋風(fēng)除塵器特性實(shí)驗(yàn)[4]。 1.1.4 高性能阻擋式過(guò)濾器 高性能阻擋式過(guò)濾器，又分為陶瓷過(guò)濾器、顆粒床過(guò)濾器、金屬網(wǎng)過(guò)濾器。顆粒床過(guò)濾器，除塵效率達(dá)99％以上，壓降4～8kPa，能除去10μm以上塵粒，但在高溫下運(yùn)行時(shí)，床層容易堵塞，該技術(shù)存在著磨損和壓降較大等問(wèn)題。金屬網(wǎng)過(guò)濾器由特殊的金屬纖維組成，但因纖維物所承受溫度較低，不太適合高溫氣體除塵。在高溫高壓煤(煙)氣中去除塵粒的有效方法是陶瓷過(guò)濾器。研究表明，陶瓷過(guò)濾器除塵效率極佳，可達(dá)到99.9％以上，凈化后煤氣中的塵粒濃度小于5mg/m3，最大塵粒直徑小于5μm，并且，該技術(shù)已經(jīng)成熟，為目前最常用的高溫氣凈化技術(shù)[5]。 在各類除塵器中，旋風(fēng)除塵器已能清除10-100μm的粉末，出現(xiàn)了斜底板、扭底板等；袋式除塵器的發(fā)展不在限于解決過(guò)濾器的堵塞問(wèn)題而是使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)費(fèi)用少的適用技術(shù)和機(jī)械，濾布開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)是在高溫下耐酸堿、強(qiáng)度好的材料，如目前正在使用的玻璃纖維毛氈、聚四氟乙烯纖維、不銹鋼纖維等材料是為了提高對(duì)微粒的控制和捕集高比電阻的粉塵。日本開(kāi)發(fā)了超高壓、寬間距除塵器，雙區(qū)電除塵器等；美國(guó)則已經(jīng)使用蒸汽除塵器、三電極板電除塵器、帶屏蔽網(wǎng)電除塵器等。除此之外，一些新的除塵技術(shù)正處在研究和試驗(yàn)階段，如聲波輔助青灰、微粒凝聚技術(shù)、高壓蒸汽噴射、帶電濕式除塵和復(fù)合式除塵等。目前我國(guó)已有科研人員開(kāi)始研究電除塵的非穩(wěn)態(tài)理論和技術(shù)。雖然迄今為止尚未有人研究出粉塵荷電與工作電壓、粉塵比電阻特性，以及粉塵厚度之間的定量關(guān)系，但有理由相信在不久的將來(lái)，一旦在除塵理論上的研究有所突破，必將給電除塵器行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)質(zhì)的飛躍。這些新技術(shù)將為傳統(tǒng)的除塵器領(lǐng)域注入新的活力[6]。 但是就現(xiàn)有的除塵器而言，除塵效率高的一般體積比較大，體積比較小的則過(guò)濾效率又通常不能滿足要求，或者體積小、效率高但是有著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、一次性投資大等不足，所以很難推廣普及。 1.2 研究的背景及意義 1.2.1 研究背景 隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)高速加工設(shè)備的需求越來(lái)越多，隨之而來(lái)與其配套的設(shè)備市場(chǎng)也隨之加大。數(shù)控機(jī)床除塵設(shè)備是數(shù)控五軸聯(lián)動(dòng)高速加工中心，加工精度非常高，主要用于飛機(jī)、汽車(chē)、模具、精密機(jī)械制造行業(yè)的高精度復(fù)雜零件加工。 石墨是一種非常重要的原材料，易于加工，且加工出的零件有非常好的自潤(rùn)滑性。當(dāng)數(shù)控機(jī)床除塵設(shè)備在對(duì)石墨進(jìn)行加工的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生粉塵，如果不及時(shí)清除會(huì)嚴(yán)重影響加工精度，也會(huì)對(duì)設(shè)備造成危害。此外，當(dāng)粉塵擴(kuò)散到大氣中超過(guò)一定濃度時(shí)，就會(huì)毒害環(huán)境，危害人體健康。因此有必要對(duì)從污染源產(chǎn)生的粉塵進(jìn)行及時(shí)有效的控制與回收。 本設(shè)計(jì)就是針對(duì)回收數(shù)控機(jī)床除塵設(shè)備加工石墨時(shí)產(chǎn)生的粉塵而設(shè)計(jì)除塵設(shè)備。 1.2.2 研究的目的意義 數(shù)控機(jī)床除塵設(shè)備能對(duì)作業(yè)中產(chǎn)生的石墨粉塵進(jìn)行有效的回收，從而防止了粉塵的外泄，保障了環(huán)境的清潔與人體的健康。由于粉塵的及時(shí)清理，也起到了對(duì)加工設(shè)備本身的保護(hù)作用。 隨著加工中心的日趨成熟與需求的火熱，對(duì)其配套設(shè)備的需求也隨之被帶動(dòng)起來(lái)，因此除塵設(shè)備有良好的前景。 此外，所設(shè)計(jì)除塵設(shè)備要具有除塵效率高、占地面積比較小、結(jié)構(gòu)新穎、操作簡(jiǎn)便和一次性投資小等優(yōu)點(diǎn)。為提高其利用價(jià)值，設(shè)備還具有拓展作業(yè)的能力，例如谷物研磨時(shí)揚(yáng)塵的收集，粉狀物的裝袋作業(yè)等。適應(yīng)市場(chǎng)的需求，將可能成為除塵設(shè)備的主流發(fā)展方向。 第2章 數(shù)控機(jī)床除塵設(shè)備的方案設(shè)計(jì) 2.1 除塵器的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 除塵器種類繁多，型式多樣，各具不同的優(yōu)缺點(diǎn)。正確設(shè)計(jì)除塵器并進(jìn)行科學(xué)的維護(hù)，是保證除塵器正常運(yùn)行并保證應(yīng)有除塵效率的關(guān)鍵。 設(shè)計(jì)除塵器必須全面考慮有關(guān)因素，如除塵效率、壓力損失、一次投資、維修管理、運(yùn)行安全性等，其中最主要的是除塵效率。選擇的除塵效率必須保證使設(shè)備安裝上除塵器后的排塵量和排放濃度達(dá)到當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門(mén)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。因此，設(shè)計(jì)除塵器需要考慮如下因素： 1. 設(shè)計(jì)的除塵器需要達(dá)到的最低除塵效率或排放濃度必須滿足排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放濃度。對(duì)于運(yùn)行狀況不穩(wěn)定的系統(tǒng)，要注意煙氣處理量的變化對(duì)除塵效率和壓力損失的影響。比如，旋風(fēng)除塵器除塵效率和壓力損失，隨著煙氣量的增加而增加，但是大多數(shù)除塵器的除塵效率會(huì)隨著煙氣量的增加而降低。 2. 粉塵的物理性質(zhì)對(duì)除塵器性能具有較大影響，這些物理性質(zhì)包括入口的含塵濃度、粉塵的粒徑分布、密度、比電阻、親水性、溫度、壓力、粘性、毒性等。含塵氣體濃度較高時(shí)，在靜電除塵器和袋式除塵器前應(yīng)該設(shè)置預(yù)凈化設(shè)備，以去除粗大塵粒。比如，降低除塵器的入口含塵濃度，可以提高袋式除塵器的過(guò)濾速度，可以防止靜電除塵器產(chǎn)生閉暈塞。對(duì)濕式除塵器則可以減少污泥處理量，減少投資及減少運(yùn)轉(zhuǎn)和維修工作量。一般來(lái)講，為減少喉管磨損和防止噴嘴堵塞，對(duì)于文丘里、噴淋塔等濕式除塵器，入口含塵濃度在10 g/m為宜，袋式除塵器的入口含塵濃度在0.2-10 g/m為宜，靜電除塵器入口含塵濃度在30g/m為宜。 不同的除塵器對(duì)不同的粒徑粉塵的除塵效率是完全不同的，設(shè)計(jì)除塵器時(shí)還必須首先了解欲捕集粉塵的粒徑分布，在根據(jù)除塵器的除塵分級(jí)效率，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)某龎m器。除塵器的分級(jí)效率見(jiàn)表2-1。 3. 設(shè)計(jì)除塵器時(shí)還必須同時(shí)考慮捕集粉塵的處理問(wèn)題。有些工廠工藝本身設(shè)有泥漿廢水處理系統(tǒng)，或者采用水利輸送方式，在這種情況下可以考慮采用濕式除塵，把除塵系統(tǒng)的泥漿和廢水問(wèn)題納入工藝系統(tǒng)。 4. 設(shè)計(jì)除塵器時(shí)還要考慮除塵器的安裝位置、占用空間大??；除塵器極其配件的一次投資、設(shè)備的運(yùn)行和維修費(fèi)用等。 表2-1 除塵器的分級(jí)效率表 除塵器名稱 全效率（%） 不同粒徑時(shí)（μm）的分級(jí)效率 0~5 5~10 10~20 20~44 >44 帶擋板的沉降室 58.6 7.5 22 43 80 90 普通旋風(fēng)除塵器 65.3 12 33 57 82 90 長(zhǎng)錐體旋風(fēng)除塵器 84.2 40 79 92 99.5 100 電除塵器 97.0 90 94.5 97 99.5 100 文丘里除塵器 99.5 99 99.5 100 100 100 過(guò)濾式除塵器 99.5 99.9 100 100 100 100 2.2 除塵技術(shù)分類 除塵方法是根據(jù)除塵設(shè)備所應(yīng)用力的性質(zhì)不同而劃分，而根據(jù)不同的力所設(shè)計(jì)出不同的除塵方法，就形成了不同的除塵技術(shù)。各類除塵技術(shù)的原理主要是利用作用于塵粒上的一種或同時(shí)幾種作用力。除塵技術(shù)的正確選擇對(duì)除塵效果至關(guān)重要 [6] 。 2.2.1 機(jī)械除塵技術(shù) 機(jī)械除塵技術(shù)是指依靠重力、慣性力和離心力進(jìn)行除塵的技術(shù)。任何粉塵顆粒都有一定的重力，在運(yùn)動(dòng)中會(huì)有慣性力，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)方向的改變會(huì)有離心力。機(jī)械除塵的特征有以下幾個(gè)方面： 1. 機(jī)械除塵利用的力比較單一； 2. 機(jī)械除塵裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單； 3. 機(jī)械除塵分離細(xì)小粉塵的能力比較弱，它對(duì)粒徑較大的粉塵有較高的除塵效果，對(duì)密度小的粉塵顆粒也不易有效分離； 4. 機(jī)械除塵作用力單一，但是設(shè)計(jì)計(jì)算復(fù)雜，而且設(shè)計(jì)計(jì)算數(shù)據(jù)往往與實(shí)際不吻合，這是因?yàn)闄C(jī)械除塵容易受到多種因素影響造成的，特別是外來(lái)氣流對(duì)除塵效果影響特別大。 2.2.2 過(guò)濾除塵技術(shù) 過(guò)濾除塵技術(shù)是利用多孔過(guò)濾介質(zhì)分離捕集氣體中的固體，這樣的凈化裝置稱為過(guò)濾除塵器。如圖2-1所示，慣性碰裝、攔截、擴(kuò)散、重力、靜電力和篩選等粉塵粒子的沉降機(jī)理是分析過(guò)濾除塵器濾塵機(jī)理的理論基礎(chǔ)[7]。一般來(lái)講，粉塵粒子在捕集體上的沉降并非只有一種沉降機(jī)理在起作用，而是多種沉降機(jī)理聯(lián)合作用的結(jié)果。各種捕集機(jī)理作用的粒徑范圍見(jiàn)表2-2。 圖2-1 過(guò)濾機(jī)理圖 表2-2 各種捕集機(jī)理作用的粒徑范圍表 序號(hào) 機(jī)理 粒度范圍 風(fēng)速增高對(duì)機(jī)理效率的影響 1 攔截 >1μm 降低 2 慣性碰撞 >1μm 增高 3 擴(kuò)散 <0.01~0.5>μm 降低 4 靜電 <0.01~5>μm 降低 5 篩選 >過(guò)濾層微孔尺寸 降低 一般來(lái)說(shuō)，各種除塵機(jī)理并不是同時(shí)有效，而是一種或幾種聯(lián)合起作用，而且，隨著濾料的空隙、氣流流速、粉塵粒徑以及其他原因的變化，各種機(jī)理對(duì)不同濾料的過(guò)濾性能影響也不同。實(shí)際上，新濾料在開(kāi)始濾塵時(shí)，除塵效率很低。使用一段時(shí)間后，粗塵會(huì)在表面上形成一層粉塵初層[8]。由于粉塵初層以及而后在其上逐漸堆積的粉塵層的濾塵作用，使濾料的濾塵效率不斷提高。一般的過(guò)濾除塵器除塵效率都在99% 以上。 2.2.3 靜電除塵技術(shù) 靜電吸引現(xiàn)象是現(xiàn)代靜電除塵技術(shù)的理論基礎(chǔ)。電除塵器是利用靜電作用的原理來(lái)捕集粉塵的設(shè)備[7]，它有以下特點(diǎn)： 1. 除塵效率高。 電除塵器可以用通過(guò)加長(zhǎng)電場(chǎng)長(zhǎng)度的辦法來(lái)提高捕集效率。普遍使用的3個(gè)電場(chǎng)的電除塵器，當(dāng)煙氣中的粉塵處于一般狀態(tài)時(shí)，其捕集效率可達(dá)99%以上，如果使用四電場(chǎng)、五電場(chǎng)電除塵器的除塵效率還會(huì)提高[8]。 2. 設(shè)備阻力小，總的能耗低 電除塵器的能耗主要由設(shè)備的阻力損失，供電裝置、電加熱保溫和振打電動(dòng)機(jī)等能耗組成。其他煙氣除塵器的阻力損失為主要能耗，在總能耗中占較大份額。電除塵器的阻力一般僅為200-300帕，約為袋式除塵器的1/5。由于總的能耗比較低，有很少更換易損件，所以運(yùn)行費(fèi)用要比袋式除塵器低很多[9]。 3. 適用范圍 電除塵器可以捕集粒徑小于0.1m的粒子、300-400攝氏度的高溫?zé)煔?。?dāng)煙氣的各項(xiàng)參數(shù)發(fā)生一定范圍波動(dòng)時(shí)，電除塵器仍能保持良好的捕集性能。 4. 可以處理大風(fēng)量煙氣 電除塵器由于結(jié)構(gòu)上易于模塊化，因此可以實(shí)現(xiàn)裝置大型化。目前單臺(tái)電除塵器的煙氣處理量已經(jīng)可以達(dá)到200 m/h。這樣大的煙氣量用濕式除塵器或旋風(fēng)除塵器來(lái)處理都是不經(jīng)濟(jì)的。 5. 一次投資較大 電除塵器和其他除塵設(shè)備相比，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，耗用鋼材較多，每個(gè)電場(chǎng)需配用一套高壓電源及控制裝置，因此價(jià)格較貴[10]。 2.2.4 濕式除塵技術(shù) 濕法除塵技術(shù)，也叫做洗滌式除塵技術(shù)，是一種利用水或者其他液體與含塵氣體相互接觸，伴隨有熱、質(zhì)的傳遞，經(jīng)過(guò)洗滌使塵粒與氣體分離的技術(shù)。 濕法除塵與干式除塵相比，其優(yōu)點(diǎn)是：設(shè)備投資少，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單；凈化效率高，能夠除掉0.1m以上的塵粒；設(shè)備本身一般沒(méi)有可動(dòng)部件，如果材料質(zhì)量好，不宜發(fā)生故障。更突出的優(yōu)點(diǎn)是，在除塵過(guò)程中還有降溫、冷卻、增加濕度和凈化有害有毒氣體等作用，非常適合于高溫、高濕及非纖維性粉塵的處理，還可以凈化易然、易爆及有害氣體。 濕法除塵技術(shù)的缺點(diǎn)是：要消耗一定數(shù)量的水，粉塵的回收難，受酸堿性氣體腐蝕，粘性的粉塵易發(fā)生堵塞及掛灰現(xiàn)象，冬季需要考慮防凍問(wèn)題，除塵過(guò)程會(huì)造成水的二次污染。因此濕式除塵適用于與水不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、不發(fā)生黏結(jié)現(xiàn)象的各類粉塵及南方地區(qū)。 2.3 總體方案的確定 2.3.1 除塵技術(shù)的選擇 由于所需除塵設(shè)備是在室內(nèi)工作，且要求除塵效率高，操作維護(hù)方便。過(guò)濾式除塵技術(shù)適合于要求除塵效率比較高、排氣量變化大的場(chǎng)合，最適合處理有回收價(jià)值、粒徑比較細(xì)的顆粒物[11]，與實(shí)際的需要情況相符合，所以選擇過(guò)濾式除塵技術(shù)，其過(guò)濾原理如圖2-2所示。 圖2-2 過(guò)濾原理圖 數(shù)控機(jī)床除塵設(shè)備應(yīng)用過(guò)濾式除塵技術(shù)，主要結(jié)構(gòu)組成如圖2-3所示。主要由通風(fēng)機(jī)構(gòu)、過(guò)濾筒、清灰機(jī)構(gòu)、滑塊托緊機(jī)構(gòu)和回收筒等。通過(guò)進(jìn)氣管道和出氣管道與數(shù)控機(jī)床加工中心連接，而加工中心的操作間就相當(dāng)于一個(gè)密閉吸塵罩。密閉罩是將塵源密閉，使粉塵限制在局部的范圍內(nèi)，以便于凈化處理。 除塵設(shè)備由通風(fēng)機(jī)構(gòu)提供吸力將含塵氣體通過(guò)進(jìn)氣管道吸入除塵設(shè)備，粉塵顆粒由過(guò)濾筒捕集積累，并由清灰機(jī)構(gòu)剝落，通過(guò)回收筒收集，回收筒內(nèi)裝有集塵袋，方便于粉塵的后期處理[12]。 圖2-3 除塵設(shè)備結(jié)構(gòu)組成圖 2.3.2 擬要解決的關(guān)鍵問(wèn)題 1. 過(guò)濾除塵設(shè)備對(duì)密封有嚴(yán)格的要求，進(jìn)氣通路密封不好，產(chǎn)生漏氣會(huì)對(duì)工作效率產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響，所以對(duì)進(jìn)氣通路要嚴(yán)格密封，各連接部件之間都要采用密封圈密封。 2. 由于對(duì)過(guò)濾效率要求比較高，所以單獨(dú)的過(guò)濾芯難以達(dá)到要求，所以，要對(duì)過(guò)濾芯進(jìn)行改進(jìn)，以提高過(guò)濾效率。 3. 電動(dòng)機(jī)處于設(shè)備上部，要保證其工作穩(wěn)定，就要對(duì)其固定，并在固定板下安裝接觸到地面支架進(jìn)行支撐。 第３章 數(shù)控機(jī)床除塵設(shè)備各主要結(jié)構(gòu)的計(jì)算 已知參數(shù)： 重量 265kg；最大空氣流量 3200m/h；最大空氣壓力4000Pa；清灰速度0.1m/s；外形尺寸：長(zhǎng)0.8m、寬 0.8m、高 2.5m。 3.1 除塵管道的設(shè)計(jì)計(jì)算 除塵管道包括進(jìn)氣管道和出氣管道，它是除塵系統(tǒng)不可缺少的一部分，含塵氣體由進(jìn)氣管道進(jìn)入除塵設(shè)備，凈化后的氣體又通過(guò)出氣管道排出。因此氣體管道的設(shè)計(jì)對(duì)除塵系統(tǒng)的能量消耗、工作能力和除塵效率有重大影響。 3.1.1 管道直徑計(jì)算 由文獻(xiàn)13查得圓形管道內(nèi)徑計(jì)算公式為 式中 ——圓形管道內(nèi)徑，mm ——?dú)怏w流量；m/h，為已知參數(shù)，=3200m3/h ——管道內(nèi)的氣體流速，m/s， 由文獻(xiàn)13查得為13m/s。 則 3.1.2 管道材料的選擇 根據(jù)工作條件的要求，查文獻(xiàn)13可以選用管厚為0.5cm的聚乙烯軟管。 3.1.3 管道傾角的確定 含塵流過(guò)的管道的傾角由粉塵的物理性質(zhì)和氣體中的含塵濃度決定。從物理性質(zhì)而言，應(yīng)使管道的傾角大于粉塵的靜止堆積角，以防止粉塵淤積阻塞管道。粉塵靜止堆積角的大小與粉塵的性質(zhì)，塵粒直徑、形狀和溫度等因素有關(guān)，管道傾角一般不小于45°，最好不小于60°[16]。 從氣體的含塵濃度而言，若含塵濃度小于0.3g/ m，而且粉塵的干燥的，粒徑大的，不黏附管道時(shí)，則管道的形狀可以從流體壓力損失最小和設(shè)備投資最少的條件進(jìn)行選擇。若含塵濃度為0.3~15g/ m，則含塵氣體在管道內(nèi)的最大速度不應(yīng)超過(guò)18m/s，以阻止管道的磨損；最低速度為8m/s，以防止靜止沉積而阻塞管道。周期性輸送含塵氣體的管道，不應(yīng)有平直部分，只能傾斜的設(shè)置[17]。 管道分支管和傾斜主干管連接時(shí)，應(yīng)從上面或側(cè)面接入，三通管道的夾角一般不宜小于30°，最大不超過(guò)45°。 依據(jù)以上敘述，為了防止粉塵阻塞管道，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)最終確定管道傾角 為60°。 3.2 通風(fēng)機(jī)的選擇 3.2.1 通風(fēng)機(jī)的作用及分類 通風(fēng)機(jī)是通風(fēng)除塵系統(tǒng)的一個(gè)重要設(shè)備，它是作用是輸送空氣，為系統(tǒng)提供所需要的風(fēng)量，并克服氣體在系統(tǒng)流動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的阻力損失。因?yàn)橥L(fēng)機(jī)作用、原理、壓力、制作材料及應(yīng)用范圍的不同，通風(fēng)機(jī)有許多分類方法。 1. 按照通風(fēng)機(jī)在系統(tǒng)中所起到的作用分，起到吸風(fēng)作用的稱為引風(fēng)機(jī)，起到吹風(fēng)作用的稱為鼓風(fēng)機(jī)。 2. 按照通風(fēng)機(jī)的工作原理分，有離心通風(fēng)機(jī)和軸流通風(fēng)機(jī)兩種。一般情況下，離心式通風(fēng)機(jī)適合于所需風(fēng)量比較小，系統(tǒng)阻力比較大的場(chǎng)合；軸流式通風(fēng)機(jī)適合于所需風(fēng)量比較大，系統(tǒng)阻力比較小的場(chǎng)合。通風(fēng)除塵系統(tǒng)阻力比較大，故主要使用離心式通風(fēng)機(jī)。 3. 按照通風(fēng)機(jī)壓力的大小分為，低壓通風(fēng)機(jī)（H<1000 P）、中壓通風(fēng)機(jī)（1000 P3000 P）3種[18]。低壓通風(fēng)機(jī)一般用于送、排或空調(diào)系統(tǒng)；中壓通風(fēng)機(jī)一般用于除塵系統(tǒng)或管道比較長(zhǎng)，阻力比較大的通風(fēng)系統(tǒng)；高壓通風(fēng)機(jī)一般用于加熱爐的鼓風(fēng)，物料的輸送系統(tǒng)或阻力比較大的除塵系統(tǒng)。 4. 按照通風(fēng)機(jī)制作的材料分，有鋼制通風(fēng)機(jī)、玻璃通風(fēng)機(jī)、塑料通風(fēng)機(jī)、不銹鋼通風(fēng)機(jī)等。 5. 按照通風(fēng)機(jī)所輸送的氣體性質(zhì)分，有排塵通風(fēng)機(jī)、排毒通風(fēng)機(jī)、鍋爐通風(fēng)機(jī)、排風(fēng)扇和一般通風(fēng)機(jī)等。 3.2.2 通風(fēng)機(jī)的確定 通風(fēng)機(jī)是除塵系統(tǒng)的重要組成部分，通風(fēng)機(jī)是否正常運(yùn)行，關(guān)系到運(yùn)行管理和費(fèi)用等一系列問(wèn)題。因此，選擇合適的通風(fēng)機(jī)是保證除塵系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。主要由以下三點(diǎn)進(jìn)行選擇： 1. 在選擇通風(fēng)機(jī)前應(yīng)該了解國(guó)內(nèi)外通風(fēng)機(jī)的生產(chǎn)現(xiàn)狀和產(chǎn)品質(zhì)量情況。如通風(fēng)機(jī)的品種、規(guī)格和各種產(chǎn)品的特殊用途等，并結(jié)合不同產(chǎn)品的質(zhì)量和后續(xù)服務(wù)情況綜合考慮。 2. 根據(jù)所需風(fēng)量、風(fēng)壓及選定的通風(fēng)機(jī)類型確定通風(fēng)機(jī)的型號(hào)。 3. 在選擇通風(fēng)機(jī)的型號(hào)時(shí)，考慮到管道可能漏風(fēng)、系統(tǒng)的壓力損失、計(jì)算不完善等因素，故應(yīng)按照下面的公式確定通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓。 風(fēng)量 Q′=KQ 式中 Q′——選擇型號(hào)時(shí)所需的風(fēng)量，m3/h Q ——系統(tǒng)計(jì)算的風(fēng)量，m3/h ，3200m3/h K——風(fēng)量附加安全系數(shù)，除塵系統(tǒng)在1.1-1.15之間選取，此處取1.15 則 Q′= 1.153200=3680 m3/h 風(fēng)壓 ′=K 式中 ——選擇型號(hào)時(shí)所需的風(fēng)壓，Pa K——風(fēng)壓附加安全系數(shù)，除塵系統(tǒng)在1.15-1.2之間選取.，此處取1.15 ——系統(tǒng)計(jì)算的風(fēng)壓，Pa，4000Pa 則 ′=K=1.154000=4600 Pa 查得，山東風(fēng)機(jī)廠M9-16 5.6A型高壓離心風(fēng)機(jī)滿足要求，主要參數(shù)如下：轉(zhuǎn)速 =2900 r/min，全壓>4900Pa，流量=3500~4910 m3/h，配用Y160M1-2電動(dòng)機(jī)。 3.3 過(guò)濾面積與濾筒尺寸的確定 3.3.1 過(guò)濾面積的確定 查文獻(xiàn)13過(guò)濾面積計(jì)算公式： = 式中 ——過(guò)濾面積 ，m ——?dú)怏w流量，m/min ——過(guò)濾風(fēng)速，由清灰方式?jīng)Q定，查文獻(xiàn)13得，在0.6-0.8m/min之間選取，取=0.8m/min。 則 =1.28m2 3.3.2 濾筒尺寸的確定 由確定濾筒尺寸， 式中 ——過(guò)濾芯直徑，m ——過(guò)濾芯長(zhǎng)度，m 則 1.28=，=8， 根據(jù)現(xiàn)有過(guò)濾芯產(chǎn)品的尺寸，取=0.55m ， = 0.76m。 3.4 除塵設(shè)備各主要組成部分設(shè)計(jì) 3.4.1 過(guò)濾筒的設(shè)計(jì) 1. 過(guò)濾筒的組成 如圖3-1所示，過(guò)濾筒主要由密封膠墊、護(hù)網(wǎng)、折疊濾料底板等組成。 2. 過(guò)濾筒的作用 過(guò)濾筒是除塵設(shè)備的心臟，它的作用是分離捕集含塵氣體中的粉塵顆粒，實(shí)現(xiàn)過(guò)濾的目的。 3. 過(guò)濾筒的工作原理 過(guò)濾筒的工作原理是通過(guò)慣性碰撞、攔截、靜電吸引、擴(kuò)散等作用捕集粉塵顆粒[6]。通過(guò)外層實(shí)現(xiàn)第一次過(guò)濾，內(nèi)層濾料表面有覆膜， 過(guò)濾精度更高，能捕集通過(guò)外層的細(xì)微粉塵粒子，從而過(guò)濾效率很高。此外，外層濾料外表面所覆蓋的粉塵粒子會(huì)形成集塵層，也可以捕集到細(xì)微粉塵，對(duì)提高過(guò)濾效率很有幫助。 圖3-1 過(guò)濾筒結(jié)構(gòu)圖 3.4.2 滑塊托緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1. 滑塊托緊機(jī)構(gòu)的組成 如圖3-2所示，滑塊托緊機(jī)構(gòu)主要由托盤(pán)、螺紋管、擋環(huán)、螺紋桿、導(dǎo)向軸等組成。 2. 滑塊托緊機(jī)構(gòu)的作用 滑塊托緊機(jī)構(gòu)的作用是向上托緊過(guò)濾芯，使其不隨清灰機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，保證清灰工作的順利進(jìn)行。 3. 滑塊托緊機(jī)構(gòu)的工作原理 滑塊托緊機(jī)構(gòu)的工作原理類似于將螺母軸向的運(yùn)動(dòng)限制，使其周向旋轉(zhuǎn)而帶動(dòng)螺栓來(lái)回移動(dòng)?；瑝K托緊機(jī)構(gòu)就是用擋環(huán)通過(guò)螺紋管上的軸肩來(lái)限制螺紋管的軸向運(yùn)動(dòng)，而周向可以轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)搖桿搖動(dòng)，使螺紋桿帶動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)，托盤(pán)向上運(yùn)動(dòng)托緊過(guò)濾芯，實(shí)現(xiàn)托緊目的。 圖3-2 滑塊托緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖 3.4.3 清灰機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1. 清灰機(jī)構(gòu)的組成 如圖3-3所示，清灰機(jī)構(gòu)主要由電動(dòng)機(jī)、減速器、傳動(dòng)齒輪、齒圈、導(dǎo)向盤(pán)、基本框架、撥片、刮板和軸承等部分組成。 2. 清灰機(jī)構(gòu)的作用 清灰機(jī)構(gòu)的作用是將堆積在過(guò)濾筒外層過(guò)多的粉塵撥落，這樣就不會(huì)阻礙氣流的流動(dòng)而妨礙除塵器的正常工作。 3. 清灰機(jī)構(gòu)的工作原理 清灰機(jī)構(gòu)的工作原理是由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，通過(guò)減速器將動(dòng)力傳遞給齒圈，齒圈轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)撥片在過(guò)濾筒外層上運(yùn)動(dòng)，將過(guò)多的沉積物撥落，實(shí)現(xiàn)清灰的目的。導(dǎo)向盤(pán)通過(guò)導(dǎo)向輪的限制，在固定范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)清灰機(jī)構(gòu)起導(dǎo)向作用。 圖3-3 清灰機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖 3.4.4 回收筒的設(shè)計(jì) 1. 回收筒的組成 如圖3-4所示，回收筒主要由筒身、掛柱、拉手、支架和輪子組成，高65cm，直徑60cm，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。一般，回收筒只作為固定的收集裝置，是沒(méi)有輪子的，本設(shè)計(jì)為了使其方便移動(dòng)，給它焊接上4個(gè)輪子?；厥胀驳闹饕牧鲜琴M(fèi)舊的汽油筒，把它加工成回收筒，做到了費(fèi)舊資源的再利用，節(jié)約了資金。 2. 回收筒的作用 回收筒的作用是將過(guò)濾的粉塵顆粒收集，方便處理，避免粉塵的二次飛揚(yáng)。 3. 回收筒的工作原理 回收筒的工作原理是通過(guò)托緊機(jī)構(gòu)將回收筒與過(guò)濾筒密封。內(nèi)部設(shè)有收集袋，方便于回收到粉塵的處理。 圖3-4 回收筒結(jié)構(gòu)圖 第４章 清灰機(jī)構(gòu)減速器及傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì) 4.1 蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)及失效形式 蝸桿傳動(dòng)可用于兩交叉軸（一般為垂直交叉）間的傳遞轉(zhuǎn)距，蝸桿就相當(dāng)于螺紋傳動(dòng)中的螺桿，而蝸輪則相當(dāng)于做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的半個(gè)螺母。蝸桿可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，一般達(dá)到10-80，最大可達(dá)到1000。 除傳動(dòng)比大以外，蝸桿還具有傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音低的優(yōu)點(diǎn)。但是其傳動(dòng)效率低，容易膠合與磨損，所以常用銅合金材料，但造價(jià)較貴。主要失效場(chǎng)合與失效形式如下： 1. 由于有比較大的相對(duì)滑動(dòng)速度，在重載、潤(rùn)滑不充分時(shí)可能破壞油膜而產(chǎn)生摩擦與膠合。 2. 在閉式蝸輪蝸桿傳動(dòng)中也經(jīng)常出現(xiàn)點(diǎn)蝕、塑性變形等軟齒面經(jīng)常出現(xiàn)的齒面失效或彎曲斷齒形式。 3. 開(kāi)式蝸輪蝸桿傳動(dòng)中更容易磨損，使齒厚變薄而可能發(fā)生彎曲斷齒。 4.2 蝸桿蝸輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.2.1 確定主參數(shù) 采用阿基米德圓柱蝸桿傳動(dòng)，蝸桿材料采用45鋼，齒面淬火，硬度為45HRC-50HRC，蝸輪采用ZcuSn10P金屬型鑄造。清灰機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速為 式中 ——清灰機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速 r/min ——清灰速度，cm/s，已知清灰速度v=0.1m/s=10cm/s ——濾筒周長(zhǎng)，cm，cm 則 r/min 清灰機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)速較低，電動(dòng)機(jī)要支撐在空中工作，考慮到電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、體積和重量等問(wèn)題，選擇Y90S-6三相異步電動(dòng)機(jī)，，，，，，。 式中 ——總傳動(dòng)比 ——電動(dòng)機(jī)輸出軸轉(zhuǎn)速 r/min，=910 r/min ——清灰機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速 r/min，= r/min ——蝸輪蝸桿減速器的傳動(dòng)比 ——齒輪與齒圈的傳動(dòng)比 蝸輪蝸桿減速器的傳動(dòng)比一般在10~80之間選取，齒圈直徑大、齒數(shù)多；齒輪直徑小、齒數(shù)少，所以它們之間的傳動(dòng)比也比較大。綜上所述，取=13，=20。當(dāng)=13時(shí)，，取，所以。 4.2.2 蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 1. 計(jì)算蝸輪軸上的轉(zhuǎn)距 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速r/min 式中 —電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)減速器傳遞后的功率，kW 2. 確定載荷系數(shù) 查文獻(xiàn)14得， 3. 確定許用接觸應(yīng)力[]及材料彈性系數(shù) 由文獻(xiàn)14得， []=220MPa 式中， 由文獻(xiàn)14查得， 對(duì)鋼-錫青銅，由文獻(xiàn)14查得， 4. 確定、 由文獻(xiàn)14式6-10 計(jì)算 查文獻(xiàn)14得 5. 驗(yàn)算蝸輪圓周速度 6. 校核蝸輪彎曲強(qiáng)度 蝸輪齒螺旋角 按照文獻(xiàn)14查得齒形系數(shù)， 查文獻(xiàn)14得，[]=73 由文獻(xiàn)14式6-11可計(jì)算 <[]=73，滿足要求。 7 蝸桿尺寸計(jì)算 8. 蝸輪尺寸計(jì)算 其中由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定 =44mm. 9 精度選擇 　GB10089-88 4.3 傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.3.1 初選齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1. 按照?qǐng)D4-1所示傳動(dòng)方案，選取圓柱齒輪傳動(dòng)； 2. 傳動(dòng)系統(tǒng)速度不高，選取7級(jí)精度（GB10095-88）； 3. 材料選擇：由文獻(xiàn)15，選擇相同齒輪傳動(dòng)的齒輪材料為灰鑄鐵，硬度為300HBS，齒圈材料為45鋼，硬度為240HBS，二者材料硬度差為60HBS； 4. 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)初步選擇齒輪齒數(shù)==20。 圖4-1傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖 4.3.2 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由文獻(xiàn)15計(jì)算公式（10-9a）進(jìn)行計(jì)算，即 ≥ 1. 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 （1）試選載荷系數(shù)k=1 （2）計(jì)算齒輪傳遞的轉(zhuǎn)距 T=9550= 式中 —齒輪傳動(dòng)的轉(zhuǎn)距　 —減速器輸出的轉(zhuǎn)速　＝ 則 T＝ （3）由文獻(xiàn)15選取齒形系數(shù) （4）由文獻(xiàn)15查得材料的彈性影響系數(shù) （5）由文獻(xiàn)15按齒面硬度查，相同傳動(dòng)齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 （6）由文獻(xiàn)15式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) （7）由文獻(xiàn)15查得接觸疲勞壽命系數(shù) （8）計(jì)算接觸疲勞使用應(yīng)力，取失效率為1%，安全系數(shù)s=1， 由文獻(xiàn)15式10-12得 []= （9）u為齒數(shù)比，對(duì)于兩相同齒輪u=1 2 計(jì)算齒輪的各主要參數(shù) （1）計(jì)算齒輪分度圓直徑 取 =80mm （2）計(jì)算圓周速度v （3）計(jì)算齒寬 （4）計(jì)算齒寬與齒高之比 模數(shù) 齒高 （5）計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)v=0.295m/s，7級(jí)精度，由文獻(xiàn)15查得動(dòng)載系數(shù)k=1.1，直齒輪假設(shè)<100Nmm， 由文獻(xiàn)15查得 由文獻(xiàn)15查得使用系數(shù) 由文獻(xiàn)15查得在7級(jí)精度下， 由，，查文獻(xiàn)15得 故，載荷系數(shù) （6）載荷系數(shù)校正分度圓直徑 （7）計(jì)算模數(shù)m 4.3.3 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪 由文獻(xiàn)15式10-5得， （1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 由文獻(xiàn)15查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 由文獻(xiàn)15查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1， 由文獻(xiàn)15式10-12得 []= 計(jì)算載荷系數(shù)k 由文獻(xiàn)15得齒形系數(shù) 查取應(yīng)力校正系數(shù) 計(jì)算齒輪的。 （2）設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，但是為了滿足傳動(dòng)的尺寸要求，達(dá)到嚙合，取，并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 ，為了滿足傳動(dòng)的尺寸要求，擴(kuò)大齒輪尺寸，取。 （3）計(jì)算幾何尺寸 分度圓直徑 兩相同齒輪中心距就等于 齒寬 驗(yàn)算 ，滿足設(shè)計(jì)要求。 （4）軸的最小直徑計(jì)算 由文獻(xiàn)15式15-2可得 mm，即受扭矩處的直徑應(yīng)大于18mm。 （5）確定齒盤(pán)齒數(shù) 式中 Z5——齒盤(pán)齒數(shù) Z3——齒輪齒數(shù)。 第５章 除塵設(shè)備的涂裝與維護(hù) 5.1 除塵設(shè)備的涂裝 5.1.1 涂裝的作用 鋼結(jié)構(gòu)涂裝的目的，在于利用涂層的防護(hù)作用防止鋼結(jié)構(gòu)腐蝕，延長(zhǎng)其使用壽命。而涂層的防護(hù)作用程度和防護(hù)作用時(shí)間的長(zhǎng)短決定于涂層的質(zhì)量，涂層質(zhì)量的好壞又決定于涂裝設(shè)計(jì)、涂裝施工和涂裝管理。實(shí)際上，忽視了哪一相因素都可能造成影響涂層質(zhì)量的嚴(yán)重后果。 5.1.2 涂裝設(shè)計(jì) 1. 涂裝設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng) 涂料的選用一般應(yīng)該遵循以下各項(xiàng)原則： （1）根據(jù)環(huán)境條件和使用要求選取，如在室內(nèi)，要求裝飾美觀、耐磨、耐洗滌；在室外主要耐光、耐候性能好。 （2）顏色、外觀和涂膜機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)滿足設(shè)備設(shè)計(jì)要求，并在其使用過(guò)程中耐久、穩(wěn)定。 （3）對(duì)被涂物表面應(yīng)具有良好的附著力，在多層涂裝場(chǎng)合各涂層間的配套性能要良好，涂層間要有良好的綜合力，并且應(yīng)該相互增強(qiáng)，而不因?yàn)榕涮撞涣级鹜繉颖撞　Ｈ?，在選擇底漆材料時(shí)，底漆對(duì)被涂底材應(yīng)具有良好的附著力，而且與中間涂層或面層的結(jié)合離也應(yīng)該良好，同時(shí)還應(yīng)注意底漆對(duì)底材不應(yīng)有副作用。 （4）所選用涂料的施工性能、干燥性能、涂裝性能等應(yīng)與具備的涂裝條件相適應(yīng)，涂料的干燥速度在涂裝中具有重要的意義。從節(jié)能角度來(lái)考慮，在綜合平衡的前提下應(yīng)盡可能的選用低干燥型的涂料。為獲得一級(jí)涂層的裝飾性，應(yīng)選用優(yōu)良打磨和拋光性能的涂料。 （5）要考慮所要求的涂膜性能和經(jīng)濟(jì)性，選用價(jià)廉質(zhì)優(yōu)的涂料品種，要考慮涂膜性能和材料價(jià)格之間的合理性，應(yīng)考慮涂膜對(duì)產(chǎn)品的商品性影響。 （6）對(duì)于材料的毒性和涂裝污染問(wèn)題也應(yīng)給予足夠的重視。在新的涂裝設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能選用毒性小、低污染或無(wú)污染的涂料。 2. 常用材料的特點(diǎn)和選擇 （1）瀝青類 制造涂料的瀝青主要是天然瀝青、石油瀝青、煤焦油瀝青三類。瀝青漆有清漆、底漆、磁漆及專門(mén)用途的瀝青漆等十多個(gè)品種，按照主要成膜物質(zhì)主要有以下四類： ① 純?yōu)r青和溶劑家其他材料制成的純?yōu)r青漆，其有來(lái)源豐富，價(jià)格低廉，使用方便，涂層光華平整，具有優(yōu)良的耐水、耐酸、耐堿、防潮、防腐性能，但是不耐油和有機(jī)溶劑、不耐日光暴曬、不耐熱。主要用于室內(nèi)、底下和不受陽(yáng)光直射的設(shè)備涂裝。 ② 瀝青、樹(shù)脂和溶劑加其他材料制成的瀝青漆，加入樹(shù)脂后提高了涂膜的硬度和光澤。松香制品何以改進(jìn)瀝青的溶解性和漆液的穩(wěn)定性。加入環(huán)氧或聚氨脂可以制成特種耐水、防腐涂料。 ③ 瀝青、油脂和溶劑加其他材料制成的瀝青漆，在瀝青中加入干性油，可改善涂膜的機(jī)械性能，提高耐候性和耐光性能，但其干燥性和耐水性回有所下降，故需在常溫中干燥的涂料中加入催干劑以提高干燥性能或制成烘干漆。 ④ 瀝青、樹(shù)脂、油脂和溶劑加其他材料制成的瀝青漆，在瀝青中加入適當(dāng)?shù)臉?shù)脂和干性油可以提高涂膜的附著力和柔韌性，以增強(qiáng)耐候性和機(jī)械強(qiáng)度、改善涂膜的光亮度、提高其裝飾性。 （2）醇酸樹(shù)脂類 醇酸樹(shù)脂漆是使用量大約可以占到總涂料的30%，在涂料工業(yè)中占有非常重要的地位。醇酸樹(shù)脂漆可以制成工業(yè)用漆和一般通用漆，品種繁多，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電器、航空、船舶、車(chē)輛、橋梁化工設(shè)備、儀器儀表的涂裝。醇酸樹(shù)脂漆的優(yōu)點(diǎn)是涂膜光滑，光亮持久，柔韌性、耐磨性好，機(jī)械性能優(yōu)良，耐久、耐候、不容易老化，耐醇類溶劑和耐礦物性好，如經(jīng)烘烤后，則涂膜的硬度、柔韌性、耐水性、耐油性和絕緣性均有大幅度提高。缺點(diǎn)是涂膜表面干比較快，但完全實(shí)干時(shí)間比較長(zhǎng)，耐水性差，不耐堿，耐鹽霧、耐濕熱性能不突出。 （3）過(guò)氯乙烯類 過(guò)氯乙烯漆是以過(guò)氯乙烯樹(shù)脂為主要材料的一類涂料.單獨(dú)的過(guò)氯乙烯樹(shù)脂作成膜物有一些嚴(yán)重的缺點(diǎn)，所以有些品種加入改性醇酸樹(shù)脂或熱塑性丙烯酸樹(shù)脂以改善其性能。其優(yōu)點(diǎn)是干燥迅速；耐化學(xué)腐蝕性好；耐候性優(yōu)良涂膜不容易粉化，保光，保色性甚佳；耐水、防毒，是揮發(fā)性漆中三防性比較好的一種；耐寒性能好；有防延燃性，可降低可燃物的易燃性；有電絕緣性。缺點(diǎn)是，不耐熱，遇熱容易分解，使涂膜顏色變深、變脆易裂，施工不當(dāng)時(shí)涂膜易產(chǎn)生整張剝離的弊??；耐化學(xué)腐蝕性能有限等。 過(guò)氯乙烯的品種有一整套單獨(dú)的體系，底、中、面漆均有配套的產(chǎn)品。實(shí)踐證明，底、中、面漆均采用過(guò)氯乙烯配套效果最好。目前使用的主要品種有防腐漆、外用漆、半光漆、無(wú)光漆、二