滚压成形机的设计(主轴部分)

景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）中文题目：滚压成形机的设计（主轴部分）英文题目：THE DESIGN OF ROLL FORMING MACHINE(SPINDLE PART)院系：机械电子工程学院专业：机械设计及其自动化姓名：学号：指导教师：完成时间：摘要滚压成形机是陶瓷生产设备中一种重要的成形设备。

对其进行深入的研究是我们这些即将走入社会从事陶瓷行业的学生的重要任务。

本次设计的目标是滚压成形机的主轴部分。

滚压成形是陶瓷工业中一种重要的成形方法，它由旋压成形发展而来，它采用回转体代替型刀作为主要成形部件。

滚头是一个回转体，回转体的母线与坯体成形表面的母线相同。

滚压成形在成形时，滚头与泥料除了有相对滑动外还有相对滚动。

所以，坯体致密、强度高、不易变形、水分低，而且滚压成形机生产出来的制品光洁平整，产品规格一致，生产效率高，劳动强度，操作简单等优点受到许多陶瓷厂的亲赖。

滚压成形机可以生产杯、碟、盘、碗等至少有一个表面为回转面的产品的成形。

生产成本低；可单一使用，也可与其他设备相配合或形成生产线；故使用范围广泛是日用陶瓷主要的成形方法。

关键词：滚压成形陶瓷设计主轴ABSTRACTRoll forming machine as an important ceramic production equipment forming equipment .Research on roll forming machine is an important task for students who coming into the community engaged in the ceramic industry.The design goal is to roll forming machine spindle part.Roll forming is an important ceramic industry forming method, which uses gyrator as the main type knife instead of forming components, which consists of Spinning evolved.Rolling head is a gyrator,gyrator forming the same bus with the body surface of the bus.When forming roll forming,rolling head and mud outside there in addition to the relative sliding relative rolling.Therefore, the body compact, high strength,not easy to deformation,low moisture, and roll forming machine produced products is smooth,consistent product specification,high production efficiency,labor intensity,easy operation loved by many ceramics factory.Roll forming machine can produce cups, saucers, plates, bowls, etc.At least one surface of the product forming surface of revolution.KEYWORDS:roll forming ceramic design spindle目录1 引言 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题的现状和发展趋势 (2)1.2.1 我国滚压成形机设计的现状 (2)1.2.2 我国滚压成形机今后的发展趋势 (3)1.3 课题研究的目的及意义 (3)1.4 课题研究的内容及思路 (3)1.4.1 研究内容 (3)1.4.2 设计步骤 (4)2 滚压成形机的总体方案设计 (4)2.1 滚压成形机的方案论证 (5)2.1.1 热滚压和冷滚压 (5)2.1.2 模型取放方式以及模型与滚压头靠离运动形式 (5)2.1.3 模型的固定方法 (6)2.1.4 有级与无级变速的选择 (6)2.1.5 滚压成形机的传动方案 (7)2.1.6 机械传动方案的选择 (8)2.1.7 主轴制动方法的选择 (10)2.1.8 定位机构的选择和滚头数的选择 (11)2.1.9 主轴升降运动的设计 (11)3 滚压成形机主要参数的选择与确定 (14)3.1电机功率的确定以及变频器的选用 (14)3.2 主轴转数的确定 (15)3.3 滚压成形机循环工作的设计 (16)3.4 生产能力计算 (16)3.5 V带传动设计计算 (19)3.6主轴的设计计算 (23)3.7凸轮轴的传动设计计算 (24)3.8凸轮轴V带传动设计计算 (24)4 凸轮与蜗轮蜗杆的设计计算 (27)4.1 蜗轮蜗杆的设计计算 (27)4.2 凸轮轴的设计计算 (30)4.3 凸轮的设计计算 (30)5 密封 (31)6 滚压成形缺陷产生的原因和防止方法 (32)7 技术经济分析报告 (33)7.1 经济效益分析 (33)7.2 社会效益分析 (34)8 设计小结 (35)致谢 (36)参考文献 (37)1 引言“陶瓷”是陶和瓷的总称，是人类生产和生活中的必需品，它从被人类发明出来至今已有数千年的历史，是人民日常生活和生产中所不可或缺的。

随着社会和技术的进步，生产陶瓷的机械设备也有了很大的发展。

例如，由旋压成型技术的基础上发展起来的滚压成型技术。

到了60年代中期，我国引进了外国先进的滚压成形机。

而到了70年代末，国内已经仿造或者设计了各种各样的滚压成形机，并在国内大量生产。

到了80年代初，滚压成形机向大型化和高精度化方向发展。

直至现在，滚压成形机已经向着数控化，自动化，智能化方面发展。

而本次设计主要研究滚压成形机的设计。

1.1 课题背景滚压成形机的成形工艺是滚压成型，而滚压成型则是可塑成型中的一种。

要说最古老的成型方法莫过于可塑法成型，而可塑法成型也是方法和形式多种多样的成型方法。

目前，陶瓷制品大部分采用的是可塑法成型。

可塑成型法是利用模具或刀具对拥有可塑性的坯料进行挤压或切削，在外力作用下发生可塑变形的成型方法。

但是可塑成型法需要高含水量的泥料，而需要大量能量进行干燥，而且容易出现变形和开裂等缺陷。

不仅如此，可塑成型的工艺对泥料要求也相当苛刻。

但是，可塑成型优点很多，制坯方便、泥料加工简单、对模具的强度要求不高、操作简单，所以通过优缺点的对比可塑成型法比较常见。

滚压成型是由旋压成型法演变过来的，滚压与旋压不同之处在于，一个是回转型的滚压头而另一个则是样板刀具。

滚压成形时坯泥受力比较均匀，受到的力比较缓和，坯体的组织结构较之旋压成型更为均匀，坯体受到的内应力也比旋压成型小，所以坯体不易变形。

而且滚头与坯泥的接触面积比样板刀具更大，受压时间也比较长，所以坯体更为致密度强度更高,克服了旋压成型的基本弱点，提高了坯体品质减少了废品率提高了生产效率。

基于以上优点滚压成型取代了旋压成型，更受日用陶瓷企业的亲赖。

例如，TGC350_K 型滚压成形机（图1）就是一个典型的代表。

而后日用陶瓷的成形机械则是通过引进，一大批英国、日本、德国等国的先进滚压成形机和滚压成形生产线进入国内，通过仿造和借鉴，设计和制造出了各种型号的滚压成形机，生产了大批的滚压成形机和少量的滚压成形生产线，装备了日用陶瓷企业。

从进口变成了内销直到出口国外。

至此国内的滚压成形机及生产线的各项技术指标基本追上了同期国外的产品。

图1 TGC350_K型滚压成形机1.2 课题的现状和发展趋势1.2.1 我国滚压成形机设计的现状经过多年的摸索研究和发展，中国已成了世界最大的日用陶瓷生产国和出口国，因此我国陶瓷工业也得到了飞速的发展，产量增长迅速，出口量不断增加。

为什么中国日用陶瓷之所以取得如此令人瞩目的发展速度？追本溯源，归功于廉价的劳动力资源和丰富的原材料。

而改革政策所带来的大量资金的投入和日用陶瓷技术的不断进步也是其飞速发展重要原因。

可以说中国日用陶瓷行业的迅速发展是由于大量资金的投入，新工艺、新技术、新设备的不断更新换代所致。

虽然，和国际发达国家的工艺技术和设备还存在着一定的差距，但陶瓷生产的技术力量能够基本满足现阶段的日用陶瓷工业发展的需要。

1.2.2 我国滚压成形机今后的发展趋势随着中国劳动力资源在陶瓷行业的相对短缺，而且劳动力成本逐年上升。

国内日用陶瓷企业越来越感觉到生产自动化和机械化的重要性。

所以减轻工人劳动强度、提高产品质量、降低能源和资源消耗，把劳动密集型的陶瓷产业转型为高科技和环境友好型产业是各陶瓷生产企业未来的出路。

因此自动化、减少资源消耗和节能减排以及提升产品质量的陶瓷机械设备将是陶瓷机械研发的重中之重。

所以要尽快研制出适合我国陶瓷生产现状、能耗低、自动化程度高的滚压成形机，实现滚压成形机的现代化生产和清洁生产。

1.3 课题研究的目的及意义一代又一代人的发展，我国的陶瓷成形设备，已经形成了种类齐全、结构完整的技术装备体系。

是国民经济的重要组成部分。

与英国、意大利、德国等世界上陶瓷工业更为发达的国家相比，还存在着很大的差距，就目前而言还不能完全满足陶瓷工业发展和国民经济的需要。

所以，在我国对新型滚压成形机的研究是迫切的。

但是就于我们来言，设计滚压成形机可以让我们掌握其工作原理、基本结构、设计思路。

通过对各种参考文献以及其他的关于滚压成形机资料的阅读研究，从中找到许多新颖的思路独特的方法和优秀的理论观点。

为以后的设计之路夯实基础，也使自己能够触类旁通，将这些闪光点运用于自己的设计。

在设计过程中，通过认真的计算细心的论证，巩固自己学到的专业知识，将所学与实践相结合。

1.4课题研究的内容及思路1.4.1 研究内容1.间歇工作的主轴的传动系统2.模型模座与滚头的靠离运动的传动系统3.主轴的设计4.凸轮轴的设计5.凸轮的设计6.减速装置的设计7.制动装置的选择8.其他辅助元件的选择在本次设计中，我们要从工厂和国家环保政策的角度出发，既要以节约成本为要求，又要以节能、降耗、环保为目标。

将工厂需求和国家政策相结合。

在设计中主要是对主轴的传动系统进行设计。

通过电机带动凸轮轴，凸轮带动主轴转动来实现模座的间歇性的转动。

本次设计，主要包括主轴的设计计算、凸轮的设计计算、变速装置的选择、离合器的选择等等。

1.4.2 设计步骤一台滚压成形机究竟该如何工作，采用何种传动方式。