MZLP400型顆粒成型機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文[帶圖紙].docx

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1、南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文1目錄1引言.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。1.1顆粒成型機(jī)概述.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。1.2顆粒成型機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。1.2.1國(guó)內(nèi)顆粒成型機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。1.2.2國(guó)外生物質(zhì)燃料成型機(jī)的研究現(xiàn)狀.41.2.3現(xiàn)有生物質(zhì)成型設(shè)備存在的問(wèn)題.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。1.3國(guó)內(nèi)外生物質(zhì)燃料成型機(jī)設(shè)備.51.3.1活塞式擠壓成型設(shè)備.51.3.2螺旋式擠壓成型設(shè)備.51.3.3壓輥式擠壓成型設(shè)備.51.4MZLP400顆粒成型機(jī)性能特點(diǎn).61.4.1MZLP400顆粒成型機(jī)工作原理及過(guò)程.61.4.2MZLP400顆粒成型機(jī)特點(diǎn).71.5本課題研究的主要內(nèi)容

2、.72傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì).82.1減速器的主要型式及其特性.82.2減速器結(jié)構(gòu).92.2.1蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)與分類.102.3傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì).112.3.1原始數(shù)據(jù).112.3.2電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇.112.3.3傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比及其分配.132.3.4計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù).132.4普通圓柱蝸桿傳動(dòng)承載能力設(shè)計(jì)計(jì)算.142.4.1蝸桿傳動(dòng)類型.142.4.2選擇蝸輪蝸桿材料及精度等級(jí).142.4.3蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì).14南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文22.4.4蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與尺寸.152.4.5校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。2.4.6驗(yàn)算效率.172.5軸的設(shè)計(jì)計(jì)算.182

3、.5.1輸出軸的設(shè)計(jì)-蝸輪軸.182.5.2輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算-蝸桿軸.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3減速器其余零件及附件的選擇及校核計(jì)算.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.1滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.1.1計(jì)算輸入軸軸承.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.1.2計(jì)算輸出軸軸承.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.2鍵連接的選擇及校核計(jì)算.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.2.1聯(lián)軸器與輸出軸連接采用平鍵連接.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.2.2聯(lián)軸器與輸出軸連接采用平鍵連接.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.2.3輸入軸與聯(lián)軸器連接用平鍵連接.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。2.3聯(lián)軸器的選擇及校核計(jì)算.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.3.1聯(lián)軸器的選擇.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。

4、3.3.2聯(lián)軸器的校核.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。3.4減速器的潤(rùn)滑與密封.303.5箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).314結(jié)論.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。參考文獻(xiàn).錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。致謝.錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文31引言1.1顆粒成型機(jī)概述能源是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，不可再生資源的不斷消耗使得開(kāi)發(fā)利用以生物燃料為代表的可再生綠色環(huán)保生物質(zhì)能源，已成為人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇和發(fā)展方向。生物質(zhì)能既可以補(bǔ)充常規(guī)能源的短缺，也具有重大的環(huán)境效益。同其他生物質(zhì)能源技術(shù)相比較，生物質(zhì)顆粒燃料技術(shù)更容易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和使用，使用生物質(zhì)顆粒的方便程度可與燃?xì)?、燃油等能源媲美。我?guó)生物質(zhì)數(shù)量巨大，但作為一種

5、多樣和復(fù)雜的能源存在形式，生物質(zhì)具有資源分散、密度低、容重小、儲(chǔ)運(yùn)不方便以及利用過(guò)程需增加附加轉(zhuǎn)換設(shè)備等缺點(diǎn)，嚴(yán)重制約了生物質(zhì)能的大規(guī)模應(yīng)用。因此，生物質(zhì)高品位轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究便成為人們開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能的重點(diǎn)。而近年來(lái)對(duì)生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)的不斷改進(jìn)、創(chuàng)新和發(fā)展，為高效利用生物質(zhì)能開(kāi)辟了一條新途徑。1.2顆粒成型機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題1.2.1國(guó)內(nèi)顆粒成型機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀糧食機(jī)械廠為處理大量加工糧食剩余谷殼，于1985年根據(jù)國(guó)外樣機(jī)試制了第一臺(tái)ZT-63型生物質(zhì)壓縮成型機(jī)。1998年初，東南大學(xué)、江蘇省科技情報(bào)所和國(guó)營(yíng)9305廠研制出了MD一15型固體燃料成型機(jī)。1990年以后，陜西武功輕工機(jī)械廠、河南

6、鞏義包裝設(shè)備廠、湖南農(nóng)村能源辦公室以及河北正定縣常宏木炭公司等單位先后研制和生產(chǎn)了幾種不同規(guī)格的生物質(zhì)成型機(jī)和碳化機(jī)組。20世紀(jì)90年代期間河南農(nóng)業(yè)大學(xué)和中國(guó)農(nóng)機(jī)能源動(dòng)力研究所分別研究出PB一1型機(jī)械沖壓式成型機(jī)、即B系列液壓驅(qū)動(dòng)活塞式成型機(jī)、cYJ一35型機(jī)械沖壓式成型機(jī)。經(jīng)過(guò)多年的研究與試驗(yàn)，國(guó)內(nèi)部分成型設(shè)備及其配套產(chǎn)品發(fā)展成熟。但國(guó)產(chǎn)成型加工設(shè)備在引進(jìn)及設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，都不同程度地存在著技術(shù)及工藝方面的問(wèn)題，這就有待于去深入研究探索、試驗(yàn)、開(kāi)發(fā)?？傊谖覈?guó)未來(lái)的能源消耗中，生物質(zhì)成型燃料將占有越來(lái)越大的份額。生物質(zhì)成型燃料在我國(guó)一些地區(qū)己進(jìn)行批量生產(chǎn)，并形成研究、生產(chǎn)和開(kāi)發(fā)的良好勢(shì)頭，生

7、物質(zhì)壓塊成型生產(chǎn)線的組建也會(huì)逐步完善。中國(guó)從20世紀(jì)80年代引進(jìn)螺旋推進(jìn)式秸稈成型機(jī)，生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)已有二十多年的歷史。南京林業(yè)化工研究所在“七五”期間設(shè)立了關(guān)于生物質(zhì)壓縮成型機(jī)及生物質(zhì)成型理論研究的課題。南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文41.2.2國(guó)外生物質(zhì)燃料成型機(jī)的研究現(xiàn)狀國(guó)外生物質(zhì)成型機(jī)的主要方式有四種即顆粒成型機(jī)、螺桿連續(xù)擠壓成型機(jī)、機(jī)械驅(qū)動(dòng)活塞式成型機(jī)和液壓驅(qū)動(dòng)活塞式成型機(jī)。螺旋擠壓式成型機(jī)是最早研生產(chǎn)的生物質(zhì)熱壓成型機(jī)。這類成型機(jī)以其運(yùn)行平穩(wěn)、生產(chǎn)連續(xù)、所產(chǎn)成型棒易燃(由于其空心結(jié)構(gòu)以及表面的炭化層)等特性，在成型機(jī)市場(chǎng)中尤其是在印度、泰國(guó)、馬來(lái)西亞等東南亞國(guó)家和我國(guó)一直占

8、據(jù)著主導(dǎo)地位。但制約螺旋式成型機(jī)商業(yè)化利用的主要技術(shù)問(wèn)題一個(gè)是成型部件，尤其是螺桿磨損嚴(yán)重，使用壽命短；另一個(gè)是單位產(chǎn)品能耗高。日本從20世紀(jì)30年代就開(kāi)始研究應(yīng)用機(jī)械驅(qū)動(dòng)活塞式成型技術(shù)處理木材廢棄物，并于1954年研制出棒狀燃料成型機(jī)及相關(guān)的燃燒設(shè)備，1983年又從美國(guó)引進(jìn)顆粒成型燃料生產(chǎn)技術(shù)。美國(guó)在1989年開(kāi)發(fā)了生物質(zhì)顆粒及成型燃燒設(shè)備；亞洲一些國(guó)家(泰國(guó)、印度、韓國(guó)、菲律賓等)在20世紀(jì)80年代己建立了不少生物質(zhì)固化、碳化專業(yè)生產(chǎn)廠，并研制出相關(guān)的燃燒設(shè)備。日本、美國(guó)及歐洲一些國(guó)家生物質(zhì)成型燃料燃燒設(shè)備己經(jīng)定型，并且形成產(chǎn)業(yè)化，在加熱、供暖、干燥、發(fā)電等領(lǐng)域已普遍推廣應(yīng)用”；西歐一些國(guó)

9、家(荷蘭、瑞典、比利時(shí)、芬蘭、丹麥等)在20世紀(jì)70年代已有了活塞式成型機(jī)、顆粒成型機(jī)及配套的燃燒設(shè)備。1.2.3現(xiàn)有生物質(zhì)成型設(shè)備存在的問(wèn)題隨著對(duì)生物質(zhì)顆粒燃料成型技術(shù)研究的不斷深入，雖然已經(jīng)取得了一定的研究成果，但是在諸多方面還存在問(wèn)題，這些問(wèn)題主要集中在以下幾個(gè)方面:(l)生物質(zhì)顆粒燃料成型過(guò)程是原料在壓力、壓縮速度等多種因素影響下的內(nèi)在變化，由于各方面的局限性，這些因素之間的內(nèi)在聯(lián)系尚未建立。(2)原料在壓縮過(guò)程中的特性研究只進(jìn)行了一般定性分析，未從理論層面上對(duì)原料成型的形變規(guī)律給予相應(yīng)的研究和數(shù)值模擬分析，因此具有一定的局限性。(3)我國(guó)生物質(zhì)資源數(shù)量巨大、涉及地域廣，實(shí)際情況要求成

10、型技術(shù)具有很強(qiáng)的適應(yīng)資源和環(huán)境的能力。而事實(shí)上當(dāng)前的各類顆粒燃料成型設(shè)備由于受設(shè)計(jì)限制很難適應(yīng)不同種類的原料，也就不易形成統(tǒng)一的設(shè)計(jì)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，使得生物質(zhì)顆粒燃料成型技術(shù)向市場(chǎng)化和商業(yè)化全面推進(jìn)還很困難22。(4)成型的可靠性也是主要制約因素之一，共同存在于技術(shù)與設(shè)備中。主要表現(xiàn)在:一是主要工作部件的工作壽命短；二是設(shè)備系統(tǒng)配合協(xié)調(diào)能力差，運(yùn)行不穩(wěn)定。南昌航空大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文51.3國(guó)內(nèi)外生物質(zhì)燃料成型機(jī)設(shè)備1.3.1活塞式擠壓成型設(shè)備原料經(jīng)過(guò)粉碎以后，通過(guò)機(jī)械或風(fēng)力形式送入預(yù)壓室，當(dāng)活塞后退時(shí)，預(yù)壓塊送入壓縮簡(jiǎn)，活塞前進(jìn)時(shí)把原材料壓緊成型，然后送入保型筒?；钊耐鶑?fù)驅(qū)動(dòng)力國(guó)際上有三種形式，即

11、“油壓”、”水壓”和“機(jī)械”。油壓設(shè)計(jì)比較成熟，運(yùn)行平穩(wěn)，油溫便于控制，體積小，驅(qū)動(dòng)力大，一般當(dāng)產(chǎn)品外徑為80一100時(shí)，生產(chǎn)率就可達(dá)到1確；水壓式的特點(diǎn)是:體積大、投資多、驅(qū)功力小，生產(chǎn)能力低，一般在0.25比，有的可達(dá)到0.35比左右；機(jī)械式的特點(diǎn)是:生產(chǎn)能力大，每分鐘可以沖壓270次，在產(chǎn)品外徑為60mm，輸入功率為25kw時(shí)，其生產(chǎn)率可達(dá)0.7t小。且生產(chǎn)的產(chǎn)品密度比水壓式要大很多，但震動(dòng)大、噪音大，沒(méi)有油壓式平穩(wěn)，工作人員易疲勞。這三種形式相比，機(jī)械式推廣面較多，近幾年液壓式也在發(fā)展。總之各行業(yè)中根據(jù)產(chǎn)量需要進(jìn)行選擇。1.3.2螺旋式擠壓成型設(shè)備螺旋擠壓成型技術(shù)是目前生產(chǎn)生物質(zhì)成型燃

12、料最常用的技術(shù)。尤其以機(jī)制炭為最終產(chǎn)品的廠家，大都選螺旋擠壓成型設(shè)備。用于燃料成型的螺旋擠壓機(jī)分為三種，錐形螺桿擠壓成型機(jī)、雙螺桿等大型純壓縮型成型機(jī)和小型外部加熱成型機(jī)三種。西歐和美國(guó)一般都采用前兩種大型壓縮機(jī)，而印度、泰國(guó)、馬來(lái)西亞、我國(guó)及日本等國(guó)家多采用小型外部加熱成型機(jī)。被粉碎的生物質(zhì)連續(xù)不斷地送入壓縮成型簡(jiǎn)后，轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋推進(jìn)器也不斷地將原料推向錐形成型筒的前端，擠壓成型后送入保型筒，因此生產(chǎn)過(guò)程是連續(xù)的，質(zhì)量比較均勻。產(chǎn)品的外表面在擠壓中被炭化，這種炭化層容易點(diǎn)燃，且易防止周?chē)諝庵兴值那秩?；這種形式易于產(chǎn)品打中心孔，送入爐子后空氣可從中心孔中流通，有助于完全燃燒，快速燃燒；相對(duì)活塞式成型機(jī)其設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，質(zhì)量也較輕，運(yùn)行平穩(wěn)，但是動(dòng)力消耗較大，單位產(chǎn)品能耗較高，也容易受原材料和灰塵的污染。1.3.3壓輥式擠壓成型設(shè)備壓輥式成型不同于前面的螺旋擠壓和活塞沖壓成型，主要區(qū)別于其成型模具直徑較小(通常小于50)，并且每一個(gè)壓模盤(pán)片上有很多成型孔，主要用于生產(chǎn)顆粒狀成型燃料。壓輥式成型機(jī)的基本工作部件由壓輥和壓模組成，其中壓輥可以繞自己的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，壓輥的外周一般加工成齒狀或槽狀，使原料壓緊而不致打滑。根據(jù)壓模的形狀，壓輥式成型機(jī)可分為環(huán)模式成型機(jī)和平模式成型機(jī)。用壓輥式成型機(jī)生產(chǎn)顆粒燃料依靠物料擠壓成型時(shí)所產(chǎn)生的摩擦熱即可使物料軟化和薪合，一般不需要外部加熱。若