陶瓷滚压成型机设计
来源：bob游戏 发布时间：2025-02-20 10:01:00
滚压成型较刀压成型机有很多优点，滚压成型的工具是滚头。成型时，滚头与泥料
之间除了有相对滑动之外，主要还有相对滚动，而且滚压成型的坯体质量好，操作简
单。我主要负责陶瓷滚压成型机的主轴系统模块设计，根据设计的基本要求设计出完整的主轴系
统，合理设计轴的结构、合理布置轴上零件、合理选择出各个零件如：键、螺栓、电
动机等、正确地设计出个零件如：带轮、减速器、并进行适当的校核。该设计需要熟
练运用 ＡｕｔｏＣＡＤ正确的画出零件图和装配图，并且需要熟练应用多门机械方面的专业
知识。该设计过程还需要查阅大量有关联的资料和文献，并且了解有关陶瓷滚压成型机的
国陶瓷业未来有效发展之路。在全面竞争的态势下，各大厂商凭借着各自的实力和资
源，想方设法，加大市场操作力度，与竞争对手展开激烈的争夺战。竞争是不可或缺
的，通过竞争不仅能促使各大厂商在比拼同前进，更可由此促使整个中国陶瓷业
的持续、稳定、健康发展，从而使中国陶瓷业的经济总量和技术能力都能得到迅速的
目前，我国陶瓷产量已连续 年位居世界第一。年，我国日用陶瓷产量高达
亿件，约占世界日用陶瓷总产量的％，瓷砖产量约占全球总产量的４％，卫生
陶瓷产量占全球总产量的％。年中国陶瓷出口规模与土耳其相比只相差几千万
美元，从今年良好的出口势头来看，将超过土耳其的出口规模，成为位居意大利、西
班牙之后的全球第三大陶瓷出口国。现在我国陶瓷产品出口已扩展到世界七大洲近
多个国家与地区。尤其近年来，对美国、欧盟及东南亚市场出口形势看好。此外，还
用瓷出口产品已形成河北唐山、邯郸、山东淄博、湖南醴陵、广东潮州等一批出口
瓷生产基地。像唐山的红玫瑰骨质瓷、邯郸的釉中彩强化瓷、淄博的华光瓷等都已成
为国际较知名的品牌。在建筑卫生陶瓷出口方面，佛山的鹰牌、东鹏、新中源、新明
珠；樵东蒙娜丽莎、钻石以及唐山的惠达都在逐步的提升出口的份额，正在成为我国建
中国已理所当然地确定了陶瓷生产大国的地位，这是世界上任何国家所不能够比拟的。
据最新统计显示，全世界每年卫生洁具产量在２．２亿至２．５亿件（套），中国占其
中５５００万件（套）；墙地砖全世界年产５０亿平方米，中国年产量在２５亿平方米；
按国家发展计划要求市场年销售量稳定在２０亿平方米，而我国的生产能力则在３０
亿平方米左右。从装备水平看，我国已基本或完全实现了国产化，一条生产线年代初单纯依靠引进国外设备省下６
０００万至７０００万元。有了自己生产设备的能力，也就有了２０多年来陶瓷工业
的长足发展。作为有着悠久历史的中国陶瓷业，怎么样应对入世，中国陶瓷生产大国的
地位不容置疑，面对入世挑战，亟需提升产业体系，提高竞争力，实现由大向强的转
陶瓷业的优点是成本较低，但在成本低、质量优的前提下，却缺乏品牌知名度，那
么国内厂商在与客商讨价还价之时就只能永远在价格上受制于人。我国陶瓷业有如下
问题：中国陶瓷工业的发展很不平衡，产区多集中在东部沿海地区。广东、山东、
福建、浙江４省，陶瓷产量占约全国总产量的近％，卫生陶瓷占约％。而西部
及内蒙东部，东北内陆地区，根据中国陶瓷发展的策略，今后陶瓷生产会通过横向联合、
技术投入等手段向中西部地区转移。中西部地区也会由于经济的发展而大大刺激消
费．但受总量控制、结经济发达的地区那种火热的建陶市场势头；．国内陶瓷的主
要市场仍是经济比较发达的华东地区和沿海省市以及富裕的农村地区，不仅总耗量
大，而且对中高档以上产品的需求量开始上涨较快，尤其是对新颖、大规格、有特色、外装
饰效果好的产品更加青睐，市场看好；．扩大出口。中国目前出口对象主要为东南
亚各国、香港地区。９９年中国陶瓷出口额创历史最高纪录，比上年增长了％，
９９年与９９年基本持平。香港是中国出口陶瓷最大消费地区。出口份额约占４％。
如果在提升产品质量和档次、调整产品结构、增加产品的附加值和技术上的含金量方面多做
工作。下大力气开拓欧美和非洲市场，扩大出口是有希望的；４．陶瓷产品属劳动密
集型产业，美、日、西欧等各发达国家，由于能源、资源、环境保护、劳动生产力等
种种因素，致使生产所带来的成本增加。因此，有的国家降低了产量，扩大了进口。把建筑卫
生陶瓷生产向发展中国家转移，而在国内全力发展高的附加价值的高技术陶瓷，这也给中
要在产品设计上进行变革和创新，将陶瓷产品与华夏民族悠久的艺术传承与当代的审
美观念结合起来，充分挖掘我国悠久灿烂的陶瓷文化，大打文化牌，扎根民族，博采
众长，创造出不仅外观精美而且极具文化内涵的、不仅有自己独特的本色而且结合世
界潮流的产品。注重提升产业档次。提升产业档次是我国陶瓷工业扩大出口的重要依
托。国内陶瓷企业要依据市场需求，广泛开展与国际著名陶瓷企业的联系与合作，进
一步加快产业体系的调整，用高科技嫁接中国陶瓷工业，尽快实现装备、技术和产品
整体升级。下大力气进行科研投入，培植一批科技含量高、市场竞争力强、经济效益
拉成型，是指成型时泥料受到滚压和压紧的力量作用，日常生活中就有类似这种方法
尖锥形或圆台形的回转体——滚压头。成型时，旋转着的滚压头，对以同方向旋转着
的模型中的泥料，进行一面滚压一面压紧的作用，将泥料延展开来。这种方法的优点
泥料的内部维持原有的颗粒排列。因此，配踢得直密度较高，强度大，且结构均匀，
（）滚压成型要求泥料的含水率较低。国内一般为 ９ ——４ ，有利于减少变形
滚压成型机有很多较其它陶瓷机械优越的特点，在日用陶瓷生产如：碗类、盘类等产
品的加工。应该说几乎我们日常生活中所用到的日用陶瓷产品有绝大部分使用陶瓷滚
压成型机所生产的，也正是由于陶瓷滚压成型机的坯体质量好、简单易操作，故而很早
以前我国就很重视陶瓷滚压成型机的制造和改进，并形成了一些先进的加工工艺和加
工方法，在古代就有唐三彩之说，这充分证明了陶瓷业在我国的主体地位。而制造唐
三彩古代加工简单机械到现在的陶瓷滚压成型机，正好见证了陶瓷滚压成型机的发展。
可以说陶瓷滚压成型机是陶瓷工业大重要组成部分，陶瓷工业离不开陶瓷滚压成型机。
产品。设计主轴系统是根据技术指标计算校核转轴的强度、电机功率，设计合理的传
动系统。该产品应具有简单可靠、成本低的特点。具体技术指标为：吋盘类产品。
主要参数：主轴功率Ｗ；主轴转速ｎ４ｒｐｍ；主轴具有刹车急停装
置。设计该主轴系统要先了解轴的结构设计和工作上的能力设计，合理设计轴的形状和
尺寸，最大限度地考虑周的加工工艺和受理等方面的需要。此外，设计该主轴系统要对键
的选择有足够的认识，根据轴的尺寸确定键的尺寸，该设计中所用的键多选用标准件；
合理选择轴承，根据所学的机械方面的知识，对轴承的选择要考虑轴时间工作过程中
的手里，在该主轴系统中主轴靠两个轴承承载并有一定的冲击，所以应选择可以承
受轴向力的深沟球轴承；根据所学的机械知识设计出主轴系统的主动轮和从动轮，并
确定其各种尺寸；根据要求设计一个拨叉，灵活运用杠杆原理避免发生自锁现象而使
拨叉失去作用；根据传动比合理选择电动机型号；结合实际要求设计人性化的模座，
计成大约ｍｍ。这既有利于工人师傅的搬运模座的，又有利于主轴系统的美观。因为
当滚头在加工完一个盘体时，会离开而不和模具接触，最近一段时间工人师傅将模座搬下
更换上新的模座，进入另一个加工循环周期。这样的设计可以使工人师傅减轻疲劳，
因为一般工人师傅的身高和主轴系统的高度有一个较为贴切的高度差，利于长时间工
作。和其他零件设计一样，轴的设计包括结构设计和工作上的能力计算两个方面的内容。
轴的结构设计是指根据轴上零件的安装，定位以及轴的制造工艺等方面的要求，合理
的确定轴的结构及形式和尺寸。轴的结构设计不合理，会影响轴的工作上的能力和轴上零件
的工作可靠性，还会增加轴的制造成本和轴上零件装配的困难等。因此，轴的结构设
计是轴设计的重要内容。轴的工作上的能力计算指的是轴的强度、刚度和振动稳定性等方
面的计算。多数情况下，轴的工作要取决于轴的强度。这时只需要对轴的强度
进行计算，以防止断裂和塑性变形。而对刚度要求高的轴和受力大的细长轴，还应进
取决于以下因素：轴在机器中的安装形式；轴上安装的零件的类型、尺寸、数量和轴
联接的方法；载荷的性质、大小、方向及分布状况；轴的加工工艺等。考虑到受力和
加工工艺等方面，将轴加工成阶梯轴。如图 所示，轴的上端设计成螺纹形式，利用
螺母将模座柠住。一方面，利用螺母能很方便的换下模座，节省加工时间；另一方
面，螺母定位安全性较高，便于加工。为了将模座周向定位须在轴的第一个阶梯上挖
一个键槽。为了将模座实现上下定位，将轴设计成上端螺母拧上定位，模座的下端为
了实现上下定位，将轴设计成一个短阶梯，直接用轴把模座的下端定位。为了实现模
座的周向定位，在模座和轴联结的地方设计一个键，以防止模座和轴之间有相对运动，
以实现轴和模座的周向定位。考虑到周的受力和加工工艺的需要，在该阶梯轴的下方
在设计一个阶梯，该阶梯轴的直径为 ，在该阶梯轴的下方设计一个小的阶梯，以实
现轴的定位。从整体来说，整个主轴系统的所有质量都靠两个轴承来承担。如图所示，
在此轴承处，设计一个轴承座，如图所示，将轴承座用两个螺栓定在机架上。此处，
或空转的要求外，都一定要进行轴向和周向定位，以保证其准确的工作位置。轴上零件
的轴向定位是以轴肩、套筒、轴端挡圈、轴承端盖、圆螺母来实现的。轴肩分为定位
轴肩，和非定位轴肩两大类。利用轴肩定位是最可靠的方法，但采用轴肩就必然会增
加轴的直径，而且轴肩处将因截面突变而引起应力集中。另外，轴肩定位多用于轴向
力较大的的场合轴肩定位的高度一般为（）是与零件相配处的轴的直径
如图所示，模座下方就是用的定位轴肩来实现模座的定位。非定位轴肩是为了加工和
装配方便而设置的，其一般是为了考虑轴的受力和加工工艺而设计的，如模座下方的
热处理的办法提高耐磨性和抗疲劳强度，故采用碳钢制造轴应用尤为广泛，其中常用
由于合金钢比碳钢具有更高的力学性能和更好的淬火性能。因此，在传动大动力，
并要求减小尺寸与质量，提高轴颈的耐磨性，以及处于高温或低温条件下工作的轴，
必须指出的是：在一般的工作时候的温度下（低于摄士度），各种碳钢和合金钢的弹
性模量均相差不大，因此在选择钢的种类和决定钢的热处理方法时，所根据的是强度
和耐磨性，而不是轴的弯曲强度和扭转强度。但也应注意，在即定的条件下，有时也
根据本次设计设备上的轴工作情况，我们所选材料也是４钢，然后经过热处理即
轴承座、带轮等零件。主轴系统各个零件的布置和选择对主轴系统的承担接受的能力等方面
起着至关重要的作用。很多零件对该主轴系统能起到轴向定位或者周向定位等作用，
实现轴上零件的轴向固定或轴向滑动的导向。键联结的类型主要有：平键连接、半圆
标准六角螺母。如图所示，主轴的上方用六角螺母实现模座的上方轴向定位，该六角
螺母根据轴的尺寸选用的螺母，和该六角螺母配合的垫圈尺寸为Φ，Φ，
ｈ的垫圈。主轴下方用来实现实现弹簧定位的螺母选用４的普通标准六角螺母。
时将垫圈内舌插入轴上的槽内，而将垫圈的外舌嵌入圆螺母的槽内，螺母即被锁紧。
如图所示，主轴上方的两个轴承下方均用圆螺母定位，其最大的作用是实现轴承内圈的
定位。轴承外圈靠轴承座实现轴向固定。根据轴的尺寸，上方的圆螺母选用 ｘ
根据轴承重摩擦性质的不同，可以把轴承分为滑动轴承分为滑动摩擦轴承（简称滑
动轴承）和滚动摩擦轴承（简称滚动轴承）两大类。滚动轴承由于摩擦系数小，起动
阻力小，而且它已标准化，选用、润滑和维护都很方便，因此该主轴系统选用滚动轴
承。滚动轴承有很多类型，如：向心轴承，推力轴承和向心推力轴承。由于该主轴系
统主要承受来自滚压头的轴向力和有一定的转速，所以根据设计的基本要求和轴的布置方式
选用能同时承受径向力和和轴向力的角接触球轴承，是因为角接触球轴承还可以单
独承受轴向力。角接触球轴承的代号有基本代号，前置代号和后置代号组成，用字母
和数字表示。而基本代号是用来表明轴承的内径、直径系列、宽度系列和类型，滚动
轴承的内径用基本代号尤其第一二位数字表示，直径系列（即结构相同、内径相同的
轴承在外径和宽度方面的变化系列）用基本代号右起第三位数字表示。直径的系列号
有、、９、、、、、４和，对应于相同内径轴承的外径尺寸依次递增。宽度系
列用基本代号右起第四位数字表示。轴承类型带好用基本代号右起第五位数字表示。
根据轴的尺寸主轴上的上面的轴承选用 Ｃ，该代号表示该轴承的基本尺寸如下：
Ｄ９Ｂ；下方轴承选用 ９Ｃ，该轴承的基本尺寸如下：４ＤＢ９；Ｃ
与轴承Ｃ配合的轴承座选用标准件Ｓ该代号表示该轴承座的基本尺寸为
ｍｍｍｍＤ９ｍｍ与轴承 ９Ｃ配合的轴承座选用标准件 Ｓ９该代号表示该
４ＤＢ。和上面轴承所不同的事，该轴承是成对使用的，两个轴承的内圈用
套筒定位，外圈用减速器的机体定位。套筒定位结构相对比较简单，定位可靠，轴上不需开槽、
计过程中，由于设计离合器和制动拨叉的需要，需选用一个圆柱螺旋弹簧在主轴滚压
成型时把主轴系统顶到一固定位置和滚压头接触进行滚压成型。，由于硅锰弹簧钢中加
入了硅，故可以明显提高弹性极限，并提高了回火稳定性，因而可以在更高的温度下
回火，从而得到良好的力学性能，因此该弹簧选用硅锰弹簧钢制造的圆柱螺旋弹簧。
该压缩弹簧的基本尺寸位 中径 Ｄ有效圈数 ｎ，自有高度 。。核拨叉
相连的弹簧选用一个中径Ｄ４有效圈数ｎ，自有高度。的拉伸弹簧。
设计带轮时应该满足如下要求：质量小，结构工艺性好；无过大的铸造内应力；
质量分布均匀，转速高时要经过动平衡；轮槽工作面要精细加工，以减少带的磨损，
各槽的尺寸和精度应保持一定的精度，以使载荷分布较为均匀。带轮的材料主要是铸
铁，该设计选用，带轮的结构选用孔板式。带的选择主要是根据ｃａ，ｎ选择带
的类型。该设计中的Ｂ带的基本尺寸为：ｂｐ４ｍｍｂｍｍｈｍｍ截面面积ｍｍ。
根据机械设计手册查询选电动机型号ＹＬ４该电动机的额定功率为ｋｗ，转
速ｎ＝４Ｈｍｉｎ，质量ｍ＝４ｋｇ．主轴转速选定微ｒｐｍ，假设该滚压成型机的主轴系
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