艺术水泥护栏葫芦瓶成型机设计（机械部分设计）(附件)
摘 要建筑材料的污染和能耗问题是如今的治污重点之一，它的节能和环保性越来越受到人们的重视。而艺术水泥护栏在一大波新型节能环保材料中异军突起，靠的就是水泥护栏有其他类型护栏不能比拟的优势可以大批量快速生产，价格便宜；安装及维护成本低；耐用寿命长；造型多样美观。本文主要针对需要大批量生产艺术水泥护栏这一现实要求，设计出了一套能快速、大批量成产水泥护栏的成型机。目前市场上最先进的水泥柱成型法是靠模真空抽吸成型法。本文通过对电动机的选择，以及传动、靠模轴、芯轴的计算，设计出相应的传动机构、靠模轴、芯轴，然后再将上述机构有机的结合、连接在一起，最终制成一套完整的艺术水泥护栏成型机。
目 录
第一章 绪论 1
1.1.研究的背景和意义 1
1.1.1研究的背景 1
1.1.2研究的意义 1
1.2研究方法 1
第二章 艺术水泥护栏葫芦瓶成型机的设备组成及设计概述 3
2.1艺术水泥护栏葫芦瓶成型机的组成部分 3
2.2艺术水泥护栏葫芦瓶成型机设计概述 3
2.3设计中相关的原始数据 3
第三章 电动机的计算与设计 4
3.1葫芦瓶成型机的概况 4
3.2电动机类型和结构的选择 5
第四章 传动结构的计算与设计 6
4.1带轮的设计 6
4.1.1第一级带轮的计算与设计 6
4.1.2第二级带轮的计算与设计 7
4.1.3第三级带轮的计算与设计 9
4.2带轮轴和带轮轴上的键及其轴承的设计 10
4.2.1带轮组简图 10
4.2.2最小轴径的选取 10
4.2.3带轮轴上轴承和键的设计 11
4.2.4轴的校核 13
第五章 靠模轴的设计 16
5.1靠模轴与3轴的连接方式 16
5.2靠模轴的设计计算 16
第六章 芯轴的设计与校核 17
6.1芯轴的结构设计 17
6.2芯轴的校核 17
第七章 真空发生装置的设计 20
7.1负压
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
阀的工作原理 20
7.2真空罐体的设计 20
结束语 22
致谢 23
参考文献 24
第一章 绪论
1.1.研究的背景和意义
1.1.1研究的背景
艺术水泥护栏又称水泥艺术护栏、水泥栏杆，在新农村及新城市建设过程中促进艺术水泥护栏设备产业的发展。护栏代表着一个城市的形象，随着经济的发展，每个国家每个城市，甚至可以说是每个家庭都很重视护栏的布置，这样既可以提高自己的生活品味，也可以为自己的城市添些光彩。随着人们生活水平的提高，人们更加注重“面子工程”，这就加大了人们对护栏的外观和实用的要求。
未来围栏市场发展的趋势是打范围的采用绿色环保和耐用的护栏，而艺术水泥护栏，作为环保节能、美化环境的代表，将引领护栏市场的变革。由于艺术水泥护栏大多是水泥制造，故耐风雨雪冻、强度特高，与建筑群体同寿，栏杆配以隔柱、扶手、底座，造型精美、古朴气派，而且价格低廉，成为传统护栏材料的替代产品。
1.1.2研究的意义
传统生产水泥护栏的方法还是依靠模具压制成型再自然风干，这种制造方法凝固慢，极易受到天气干扰，严重降低了水泥护栏的生产率，同时也加大了它的制造成本从而限制了艺术水泥护栏的普及。因此，如今的市场急需一种能高效生产艺术水泥护栏的成型机，同时还要兼顾护栏的美观和耐用性，从而加速老式围墙的淘汰，加大艺术水泥护栏的市场竞争力。
本文将针对这一情况，设计出依靠真空抽吸技术以及靠模成型技术相结合的制造方法生产出的艺术水泥护栏，依靠这种先进的技术，既能保证水泥护栏表面的光洁度、完整度，又能高效、快速的生产护栏。另外，由于不需要大量模具的原因，再加上不需要过高的操作技术，从而进一步拉低了制作水泥护栏的成本。
1.2研究方法
本文通过中国知网、百度学术、维普网等检索大量有关水泥力学特性特点、带轮及靠模轴相关设计制造以及机械传动的相关文献，对查到的论文和相关资料进行总结整理，尤其针对真空抽吸技术和靠模成型技术进行重点研究，总结了网上列出和书籍资料上的制造方法，构建了成型机设计的大致框架。本设计运用了实证分析与规范研究相结合的方法，从我国现有国情出发，具有鲜明的观点和严密的饿逻辑性，同时有一定的参考性。
第二章 艺术水泥护栏葫芦瓶成型机的设备组成及设计概述
2.1艺术水泥护栏葫芦瓶成型机的组成部分
艺术水泥护栏成型机主要是由电动机，传动结构，离合器，靠模轴，芯轴，空气压缩机，电气控制装置，工作台等部分或结构组成的。
2.2艺术水泥护栏葫芦瓶成型机设计概述
艺术水泥护栏葫芦瓶成型机采用市面上主流的三相异步电动机作为产生动力的主要部分，接着通过三级带轮进行适量的降速，将转速降低至100r/min左右的速度，通过离合器与靠模轴的连接作用将电动机的动力传递到工作腔内，最终事先放入的水泥挤压成型，完成葫芦瓶的制作。在本设计中，靠模轴与带轮轴都是用深沟球轴承来起到支撑的作用，这些轴承的固定则是由成型机上相应的工作台来完成。在本设计中，通过离合器，接合或者断离动力，靠模轴可以及时地停止旋转，方便葫芦瓶成品可以顺利去除脱模。芯轴有一段是空心的，在空心的这部分，管壁上是布满小孔的，在生产葫芦瓶时，芯轴表面要用纱布缠着，用来阻止水泥和水分渗透到机器的内部从而造成污染，破坏机器。这个空心段一端连接着机器的真空装置，真空装置产生的负压就能够通过芯轴空心段上的小孔将水泥砂浆中多余的水份吸收掉，从而加快水泥的凝固，缩短葫芦瓶的生产周期。真空装置压缩空气则是通过压缩空气机来完成的，它通过负压阀，利用压缩空气的能量产生负压，使芯轴吸取水分至真空罐中储存，达到一定量后，可通过排水口排放污水。
2.3设计中相关的原始数据
靠模轴和葫芦瓶之间，挤压水泥所造成的切向力为：F=2.5×103N，那么这些切向力的均布集度为：ρ=2.5×103÷1.62=1543N/m；
芯轴与靠模受到的径向载荷集度为：q=200N/m；
水泥砂浆的密度为：ρ=1350——1880kg/m3；
靠模轴的转速为：n=100r/min；
葫芦瓶的外径为：D外=115mm，内径为：d内=35mm；
靠模轴的外径为：D外=60mm。
第三章 电动机的计算与设计
3.1葫芦瓶成型机的概况
本葫芦瓶成型机采用的是3级带轮的传动形式，具体的工作方式是：在电动机的带动下，通过离合器的作用，带动靠模轴转动，再经过齿轮带动芯轴转动并挤压模具内的水泥，最终制成水泥葫芦瓶。
成型机简图具体如下31，32所示：
目 录
第一章 绪论 1
1.1.研究的背景和意义 1
1.1.1研究的背景 1
1.1.2研究的意义 1
1.2研究方法 1
第二章 艺术水泥护栏葫芦瓶成型机的设备组成及设计概述 3
2.1艺术水泥护栏葫芦瓶成型机的组成部分 3
2.2艺术水泥护栏葫芦瓶成型机设计概述 3
2.3设计中相关的原始数据 3
第三章 电动机的计算与设计 4
3.1葫芦瓶成型机的概况 4
3.2电动机类型和结构的选择 5
第四章 传动结构的计算与设计 6
4.1带轮的设计 6
4.1.1第一级带轮的计算与设计 6
4.1.2第二级带轮的计算与设计 7
4.1.3第三级带轮的计算与设计 9
4.2带轮轴和带轮轴上的键及其轴承的设计 10
4.2.1带轮组简图 10
4.2.2最小轴径的选取 10
4.2.3带轮轴上轴承和键的设计 11
4.2.4轴的校核 13
第五章 靠模轴的设计 16
5.1靠模轴与3轴的连接方式 16
5.2靠模轴的设计计算 16
第六章 芯轴的设计与校核 17
6.1芯轴的结构设计 17
6.2芯轴的校核 17
第七章 真空发生装置的设计 20
7.1负压
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
阀的工作原理 20
7.2真空罐体的设计 20
结束语 22
致谢 23
参考文献 24
第一章 绪论
1.1.研究的背景和意义
1.1.1研究的背景
艺术水泥护栏又称水泥艺术护栏、水泥栏杆，在新农村及新城市建设过程中促进艺术水泥护栏设备产业的发展。护栏代表着一个城市的形象，随着经济的发展，每个国家每个城市，甚至可以说是每个家庭都很重视护栏的布置，这样既可以提高自己的生活品味，也可以为自己的城市添些光彩。随着人们生活水平的提高，人们更加注重“面子工程”，这就加大了人们对护栏的外观和实用的要求。
未来围栏市场发展的趋势是打范围的采用绿色环保和耐用的护栏，而艺术水泥护栏，作为环保节能、美化环境的代表，将引领护栏市场的变革。由于艺术水泥护栏大多是水泥制造，故耐风雨雪冻、强度特高，与建筑群体同寿，栏杆配以隔柱、扶手、底座，造型精美、古朴气派，而且价格低廉，成为传统护栏材料的替代产品。
1.1.2研究的意义
传统生产水泥护栏的方法还是依靠模具压制成型再自然风干，这种制造方法凝固慢，极易受到天气干扰，严重降低了水泥护栏的生产率，同时也加大了它的制造成本从而限制了艺术水泥护栏的普及。因此，如今的市场急需一种能高效生产艺术水泥护栏的成型机，同时还要兼顾护栏的美观和耐用性，从而加速老式围墙的淘汰，加大艺术水泥护栏的市场竞争力。
本文将针对这一情况，设计出依靠真空抽吸技术以及靠模成型技术相结合的制造方法生产出的艺术水泥护栏，依靠这种先进的技术，既能保证水泥护栏表面的光洁度、完整度，又能高效、快速的生产护栏。另外，由于不需要大量模具的原因，再加上不需要过高的操作技术，从而进一步拉低了制作水泥护栏的成本。
1.2研究方法
本文通过中国知网、百度学术、维普网等检索大量有关水泥力学特性特点、带轮及靠模轴相关设计制造以及机械传动的相关文献，对查到的论文和相关资料进行总结整理，尤其针对真空抽吸技术和靠模成型技术进行重点研究，总结了网上列出和书籍资料上的制造方法，构建了成型机设计的大致框架。本设计运用了实证分析与规范研究相结合的方法，从我国现有国情出发，具有鲜明的观点和严密的饿逻辑性，同时有一定的参考性。
第二章 艺术水泥护栏葫芦瓶成型机的设备组成及设计概述
2.1艺术水泥护栏葫芦瓶成型机的组成部分
艺术水泥护栏成型机主要是由电动机，传动结构，离合器，靠模轴，芯轴，空气压缩机，电气控制装置，工作台等部分或结构组成的。
2.2艺术水泥护栏葫芦瓶成型机设计概述
艺术水泥护栏葫芦瓶成型机采用市面上主流的三相异步电动机作为产生动力的主要部分，接着通过三级带轮进行适量的降速，将转速降低至100r/min左右的速度，通过离合器与靠模轴的连接作用将电动机的动力传递到工作腔内，最终事先放入的水泥挤压成型，完成葫芦瓶的制作。在本设计中，靠模轴与带轮轴都是用深沟球轴承来起到支撑的作用，这些轴承的固定则是由成型机上相应的工作台来完成。在本设计中，通过离合器，接合或者断离动力，靠模轴可以及时地停止旋转，方便葫芦瓶成品可以顺利去除脱模。芯轴有一段是空心的，在空心的这部分，管壁上是布满小孔的，在生产葫芦瓶时，芯轴表面要用纱布缠着，用来阻止水泥和水分渗透到机器的内部从而造成污染，破坏机器。这个空心段一端连接着机器的真空装置，真空装置产生的负压就能够通过芯轴空心段上的小孔将水泥砂浆中多余的水份吸收掉，从而加快水泥的凝固，缩短葫芦瓶的生产周期。真空装置压缩空气则是通过压缩空气机来完成的，它通过负压阀，利用压缩空气的能量产生负压，使芯轴吸取水分至真空罐中储存，达到一定量后，可通过排水口排放污水。
2.3设计中相关的原始数据
靠模轴和葫芦瓶之间，挤压水泥所造成的切向力为：F=2.5×103N，那么这些切向力的均布集度为：ρ=2.5×103÷1.62=1543N/m；
芯轴与靠模受到的径向载荷集度为：q=200N/m；
水泥砂浆的密度为：ρ=1350——1880kg/m3；
靠模轴的转速为：n=100r/min；
葫芦瓶的外径为：D外=115mm，内径为：d内=35mm；
靠模轴的外径为：D外=60mm。
第三章 电动机的计算与设计
3.1葫芦瓶成型机的概况
本葫芦瓶成型机采用的是3级带轮的传动形式，具体的工作方式是：在电动机的带动下，通过离合器的作用，带动靠模轴转动，再经过齿轮带动芯轴转动并挤压模具内的水泥，最终制成水泥葫芦瓶。
成型机简图具体如下31，32所示：
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