650對(duì)輥式壓球機(jī)說(shuō)明書(shū)解析

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1、單位代碼02_學(xué)號(hào)分類號(hào)TH6密級(jí)HUANGHE S&T COLLEGE畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)650 型對(duì)輥式壓球機(jī)設(shè)計(jì)院 （系）名稱工學(xué)院機(jī)械系專業(yè)名稱機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)生姓名指導(dǎo)教師20142014 年 5 5 月 1515 日黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第1頁(yè)1 緒論1.1 壓球機(jī)的重要性我國(guó)每年僅以燃燒方式消耗的煤炭就達(dá) 11 億噸，占煤炭年總產(chǎn)量的 80 流右。 在一次能源消費(fèi)構(gòu)成中，煤約占 75%而其中全國(guó)的工業(yè)鍋爐（約 42 萬(wàn)臺(tái)）、工 業(yè)窯爐（16 萬(wàn)座）年耗煤量就達(dá) 4 億噸，占直接燃燒方式耗煤量的 1/3 還多。以上數(shù)據(jù)表面，煤炭是中國(guó)一次能源的支柱。據(jù)有關(guān)資料介紹，我國(guó)一次能

2、源的 資源結(jié)構(gòu)中，煤炭與石油、天然氣、水電及核電等相比，在數(shù)量上占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)， 將探明的一次能源保有儲(chǔ)量折算為煤計(jì)，煤炭占 90 沖上。原煤不經(jīng)過(guò)入洗而直接用于燃燒，不僅浪費(fèi)能源，而且產(chǎn)生大量的煤煙和溫 室氣體的排放發(fā)。采用清潔煤技術(shù)，是提高煤炭利用效率和減少污染的最佳選擇。 工業(yè)型煤成套技術(shù)就是其中一種比較成熟的方法，通過(guò)添加助劑對(duì)粉煤進(jìn)行混捏 成型，用作工業(yè)鍋爐和窯爐的燃料，與直接燃燒散煤相比，煙塵排放量可減少 60%,SO2 排放量可減少 50%壓球機(jī)主要用于有色和黑色金屬礦粉的制球造塊，直接進(jìn)爐冶煉，提高附加 值。凡是冶金行業(yè)廢料，輔料需上爐的，都需要壓球機(jī)來(lái)完成。凡是冶金行業(yè)廢 料，輔

3、料需上爐的，都需要壓球機(jī)來(lái)完成。比如：除塵灰、池泥、氧化皮、鋼渣、 鐵精粉、鋁灰粉、硅錳礦粉，等等。可將各種粉料（如鎂砂、鋁磯土、白云石、 鐵粉等）通過(guò)強(qiáng)制增壓，預(yù)壓螺旋精密加工、制成密度較大的球坯，被廣泛應(yīng)用 于冶金、化工、煤炭及耐火材料等行業(yè)。經(jīng)壓球機(jī)制作成型后的物料，節(jié)能環(huán)保， 便于運(yùn)輸，提高了對(duì)廢料的利用率，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。1.2 壓球機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)外型煤早已有成熟的技術(shù)，聯(lián)合國(guó)能源組織把型煤視為節(jié)能減污的有效途 徑予以推廣。70 年代石油危機(jī)后，型煤科研工作進(jìn)一步得到重視， 19691980 年型煤發(fā)明專利每年為 13 項(xiàng)，19801983 年增加到每年 70 多項(xiàng)。1

4、989 年亞太經(jīng)黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第2頁(yè)互會(huì)在菲律賓召開(kāi)了主題為“型煤開(kāi)發(fā)與環(huán)境效益”的煤炭利用專家會(huì)議。1992年聯(lián)合國(guó)召開(kāi)了大氣污染、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的終于途徑。中國(guó)目前在工業(yè)上得到普遍應(yīng)用的型煤主要是通過(guò)機(jī)制冷壓一次成型的型 煤。成型設(shè)備有對(duì)輥成型機(jī)和擠出機(jī)。成型壓力較低,一般在 25 MPa 左右。型煤 的形狀大部分為扁圓形，也有方形、枕形、棒形等。其顯著的特征是呈餅狀或柱 狀，三維方向的尺寸至少有一個(gè)相差較大，而且尺寸單一。所制型煤密度較高，表 面比較光潔，具有比較高的強(qiáng)度。生產(chǎn)型煤所用的粘結(jié)劑有無(wú)機(jī)質(zhì)（如石灰、粘土、水泥、膨潤(rùn)土等）和有機(jī)質(zhì)（腐植酸鹽、紙漿廢液、淀粉等）及兩者結(jié)

5、合起來(lái)的復(fù)合粘結(jié)劑。從研究方向來(lái)看，目前國(guó)內(nèi)型煤對(duì)所使用的粘結(jié)劑更側(cè)重于開(kāi)發(fā)免烘干工藝，即可使制成的型煤具 有理想的冷態(tài)強(qiáng)度和防水性能的粘結(jié)劑。型煤的生產(chǎn)設(shè)備則有向引進(jìn)高壓成型設(shè)備的方向和推廣國(guó)內(nèi)研制的低壓爐 前成型設(shè)備方向并舉的發(fā)展趨勢(shì)。以期能夠降低成本，提高質(zhì)量,加快型煤產(chǎn)業(yè)化 進(jìn)程。成本高于原煤，再加上型煤生產(chǎn)要消耗一定的人力及電能，型煤生產(chǎn)廠家也 要獲取一定的利潤(rùn)，致使鍋爐型煤的售價(jià)一般比可代替煤種高出數(shù)十元。當(dāng)型煤所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益不能彌補(bǔ)用戶購(gòu)置型煤的價(jià)差時(shí)，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件 下，即使采用其他強(qiáng)制辦法，也很難形成市場(chǎng)。這正是中國(guó)工業(yè)鍋爐型煤夭折，又 轉(zhuǎn)向推廣鍋爐型煤在爐前即制即用的所謂

6、“爐前成型”方法的根本原因。工業(yè)鍋 爐型煤爐前成型技術(shù)，從本質(zhì)上講是增加了鍋爐的輔機(jī)。是鍋爐節(jié)能技術(shù)改造的 一部分。其減少環(huán)境污染效果甚差。按照有關(guān)廠家提供的價(jià)格資料分析，在中國(guó)煤炭資源價(jià)格偏低的條件下，由于設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)或改變所用的煤質(zhì)不同，所增加 的這一部分投資回收期限大約在幾個(gè)月至幾年。根據(jù)對(duì)用戶的調(diào)查分析，多數(shù)認(rèn)為這種爐前成型方法不適應(yīng)中國(guó)大量的用戶鍋爐單臺(tái)容量小、按季節(jié)運(yùn)行或間歇式運(yùn)行的要求。1.3 壓球機(jī)在工業(yè)中的作用我國(guó)工業(yè)型煤的生產(chǎn)工藝主要采用粉煤添加粘結(jié)劑低壓成型，以往的研究主 要集中在成型工藝和粘結(jié)劑方面，對(duì)成型機(jī)械的研究開(kāi)發(fā)甚少。事實(shí)上,成型機(jī)械 是型煤生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，國(guó)內(nèi)

7、大部分型煤廠采用有粘結(jié)劑的低壓成型，其工藝 過(guò)程主要包括原黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第3頁(yè)煤的粉碎、配料，粘結(jié)劑、固硫劑等助劑的添加，混捏與成型，型 煤烘干等，工藝冗長(zhǎng)。再加上用電和設(shè)備的折舊、添加劑及人員工資，導(dǎo)致型煤的 生產(chǎn)成本偏高，最終型煤價(jià)格與塊煤相差無(wú)幾，從而使型煤用戶在經(jīng)濟(jì)上承受起 來(lái)較為困難。所以本論文就是設(shè)計(jì)高壓的成型機(jī)械， 這樣可以少用甚至不用粘結(jié) 劑。1.4 壓球機(jī)設(shè)備構(gòu)造及構(gòu)造的具體分析1.4.1 壓球機(jī)的三大系統(tǒng)1、 給料部分，主要是實(shí)現(xiàn)定量給料來(lái)保證物料均勻進(jìn)入對(duì)輥間。螺旋送料裝置由電磁調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)皮帶輪、蝸桿減速器轉(zhuǎn)動(dòng)，將被壓物料強(qiáng)制壓入主 進(jìn)料口。由于電磁調(diào)速

8、電機(jī)恒矩特性，當(dāng)螺旋送料機(jī)的壓料量與主機(jī)所需物料量 相等時(shí)，可以保持恒定的供料壓力使球團(tuán)質(zhì)量穩(wěn)定。如供料量過(guò)大，則送料裝置的電過(guò)載；供料量過(guò)小則不成球。因此熟練的操作技是保證壓球正常工作的重要 條件。2、 傳動(dòng)部分，主傳動(dòng)系統(tǒng)為：電動(dòng)機(jī)-三角形帶-減速機(jī)-開(kāi)式齒輪-軋輥。主機(jī)由電磁調(diào)速電機(jī)提供動(dòng)力，經(jīng)皮帶輪、圓柱齒輪減速機(jī)，通過(guò)棒銷(xiāo)聯(lián)軸器傳 至主動(dòng)軸。主動(dòng)軸與被動(dòng)軸通過(guò)開(kāi)式齒輪保證同步運(yùn)行。被動(dòng)軸承座后邊裝有液 壓裝置。液壓保護(hù)裝置是由液壓泵將高壓油打入液壓缸，使活塞產(chǎn)生軸向位移。 活塞桿的前接頭頂在軸承座上以滿足生產(chǎn)壓力要求。3、 成型部分，主要指主機(jī)部分，核心部分是軋輥。當(dāng)兩壓輥之間進(jìn)料過(guò)

9、多 或進(jìn)入金屬塊時(shí)，液壓缸活塞桿受壓過(guò)載，液壓泵會(huì)停機(jī)、蓄能器對(duì)壓力變化起 緩沖作用、溢流閥開(kāi)啟回油、活塞桿移位使壓輥間縫隙加大從而使硬物通過(guò)壓輥， 系統(tǒng)壓恢復(fù)正常，可以保護(hù)壓輥不損壞。本機(jī)可以根據(jù)壓球密度的要求調(diào)整壓力， 生產(chǎn)機(jī)動(dòng)靈活。142 壓球機(jī)的工作過(guò)程1、固體常能或多或少地把周?chē)橘|(zhì)中的物質(zhì)吸附向自由表面。顆料越小其比 表面積越大，表面自由焓越高，顆粒間的作用力越大，內(nèi)力越強(qiáng)，表現(xiàn)出粉狀物 料具有粘結(jié)性。湘潭電化（002125）旗下的湘潭錳礦公司的錳粉礦物料中電爐收塵 灰含量大約在 2 0 %左右使物料的粘結(jié)性很大，加之物料在混碾過(guò)程中加入了適 量的粘結(jié)劑使物料粘結(jié)性有所提高。因此物

10、料較易產(chǎn)生掛壁現(xiàn)象。黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第4頁(yè)物料在重力及沖力的作用下，使物料顆粒間形成剪力，并不斷增加，當(dāng)剪力 超過(guò)料拱屈服強(qiáng)度時(shí)拱層出現(xiàn)崩塌，剪力減小拱層在穩(wěn)定，剪力再積累，這樣不 斷循環(huán)，所以這種物料的流動(dòng)是不穩(wěn)定的。2、當(dāng)物料從溜槽轉(zhuǎn)人中轉(zhuǎn)料倉(cāng)后，主要靠自重和預(yù)壓螺旋強(qiáng)制喂料送人對(duì)輥。因預(yù)壓螺旋安裝在對(duì)輥中心線正上方且預(yù)壓螺旋喂料為送料的主要方式。所以在對(duì)輥中心線方向上的物料受到來(lái)自預(yù)壓螺旋的強(qiáng)制外力，在外力作用下物料的化學(xué)成分及膠結(jié)物性質(zhì)不會(huì)發(fā)生變化，但微結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生顯著的變化。隨著外力沖壓 能量的不斷增加，物料顆粒移動(dòng)，使物料的結(jié)構(gòu)發(fā)生了漸變，微結(jié)構(gòu)由原來(lái)的粒 狀架空結(jié)構(gòu)為主轉(zhuǎn)

11、變?yōu)榱铊偳督Y(jié)構(gòu)為主， 由疏松變?yōu)榫o密，使物料顆粒處于密 實(shí)的狀態(tài)。物料顆粒的微結(jié)構(gòu)由粒狀架空結(jié)構(gòu)變成粒狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，接觸關(guān)系由點(diǎn)接觸變成面接觸，小孔隙的增加，使得物料的干密度（單位體積中固體顆粒部分的質(zhì)量）增加。而在倉(cāng)壁兩邊的物料主要是靠自重流人料口，很少或沒(méi)有受到外 力擠壓所以微結(jié)構(gòu)基本上沒(méi)有發(fā)生變化， 且干密度較小，這樣就必然會(huì)導(dǎo)致物料 密度分布不均勻，壓制出質(zhì)量和密度不均勻的小球。3、物料從料倉(cāng)進(jìn)人對(duì)輥。首先進(jìn)人咬入?yún)^(qū)，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，由于物料粒子的重新排列或聚合而使物料空隙率有所減少。隨著對(duì)輥的轉(zhuǎn)動(dòng)，物料在兩對(duì)輥之間 所占有的空間逐漸減少，則成型壓力逐漸增高并達(dá)到最大值， 在這個(gè)區(qū)域內(nèi)，

12、物 料粒子之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)大大降低，且粒子發(fā)生了彈性變形和塑性變形。隨后成型 壓力慢慢減小，物料由壓縮狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥曰貜?fù)狀態(tài)。S1壓球機(jī)壓制球翅示陽(yáng)2 基本參數(shù)的確定2.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 2.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式按工作條件和要求，選用一般用途的 y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)，為臥式封閉結(jié)構(gòu)黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第5頁(yè)2.1.2 選擇電動(dòng)機(jī)的容量輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速 n=13r/min輥面切相線壓力 f=3kN/cm輥?zhàn)訉挾?b=350mm輥?zhàn)铀俣?v=r*3=d*n*n/ (60*1000) =0.44m/s工作部分的功率 p=f*b*v=3*35*0.44=46.2kw電動(dòng)機(jī)的功率 p0=p/

13、n，其中n是從電動(dòng)機(jī)到輥論主軸之間的傳動(dòng)裝置總效率n=n1*n2*n3*n4*n4*n5 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表 1-7 得：n仁 0.96 是帶輪的傳動(dòng)效率n2=0.96 是減速器的傳動(dòng)效率n3=0.99 是聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率n4=0.98 是軸承的傳動(dòng)效率n5=0.97 是齒輪的傳動(dòng)效率n=n1*n2*n3*n4*n4*n5=0.849965985電動(dòng)機(jī)的功率 p0=p/n=54.36kw 選擇電動(dòng)機(jī)的功率 pm p0,根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課 程設(shè)計(jì)手冊(cè)所以選擇 Y280M-6 電動(dòng)機(jī)。其同步轉(zhuǎn)速是 1000r/min，滿載轉(zhuǎn)速是980r/min，額定功率為 55KW2.2 傳動(dòng)方案的確定壓球機(jī)

14、的工作環(huán)境不好，工作狀況不穩(wěn)定，維修也不是很方便。所以在設(shè)計(jì) 過(guò)程中應(yīng)使整機(jī)在保證工藝性能指標(biāo)的前提下盡量提高使用壽命，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減少故障點(diǎn)，最大限度的降低維修量。其傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖 2 所示。黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第6頁(yè)整機(jī)結(jié)構(gòu)大致分為：電動(dòng)機(jī)、帶傳動(dòng)、減速器、聯(lián)軸器、工作輥、同步齒輪2.3 傳動(dòng)比的計(jì)算及分配總的傳動(dòng)比 i=Nm/n=980/13=75,因?yàn)樗x的減速器是標(biāo)準(zhǔn)減速器， 并且?guī)л?不宜承受很大的傳動(dòng)比，所以減速器選擇時(shí)應(yīng)該選擇 i 減w75 的,根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì) 手冊(cè)第五版 成大先主編,初步選擇 zsy 系列的減速器,傳動(dòng)比 i 減=71,根據(jù) n=1000r/min和傳動(dòng)比 i

15、=71 及功率 p 54.36,可以選擇 zsy315-71-U的減速器,由此可知，帶輪的等。圖 2.1 傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第7頁(yè)減速比為 i 帶=i/i 減=1.056。3 v 帶帶輪設(shè)計(jì)3.1 設(shè)計(jì)功率由機(jī)械設(shè)計(jì)知道 Pd=ka*p=1.2*55=66kw，其中 p 為傳遞功率，ka 是工況系 數(shù)，有機(jī)械設(shè)計(jì)表 8-2 要選擇 ka=1.23.2 選定帶型根據(jù) pd 和 n1 由機(jī)械設(shè)計(jì)第八版圖 8-11 選取普通 v 帶 d 帶型3.3 傳動(dòng)比由機(jī)械設(shè)計(jì)知道 i=n 1/n2=dp1/dp2若計(jì)入滑動(dòng)率由機(jī)械設(shè)計(jì)知道 i=n 1/n2= dp2/ (1-) dpin2

16、 是大帶輪轉(zhuǎn)速，dp1 是小帶輪的節(jié)圓直徑，dp2 是大帶輪的節(jié)圓直徑，是彈性滑動(dòng)率，通常取 0.01-0.02,通常帶輪的節(jié)圓直徑可視為基準(zhǔn)直徑。3.4 小帶輪的基準(zhǔn)直徑Dd1 按機(jī)械設(shè)計(jì)表 8-6 和表 8-8 選定，為提高 v 帶的壽命，宜選取較大的直 徑，這里選取 355mm,3.5 大帶輪的基準(zhǔn)直徑由Dd2=i*dd1 (1-) 且dd2應(yīng)按 機(jī)械設(shè)計(jì) 表8-8選取標(biāo)準(zhǔn)值， 可選取 dd2=400mm。3.6 帶速由機(jī)械設(shè)計(jì)知道 V=n*dp1*n1/ (60*1000) =18.21m/s 為充分發(fā)揮v帶的能力，一般應(yīng)使 v20m/s 故帶的傳動(dòng)速度還可以。3.7 初定軸間距機(jī)械設(shè)

17、計(jì)0.7 (dd1+dd2) a0( dd1+dd2)既 528.5mmsa0120.如果a較小應(yīng)增大a或用張緊輪3.11 單根 v 帶傳遞的基本額定功率根據(jù)帶型 dd1和 n1見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)表 8-4a 可查的 P1=17.01kw3.12 傳動(dòng)比 i 工時(shí)的額定功率增量根據(jù)帶型 dd1和 i 帶見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)表 8-4b 可查的p=0.75kw3.13v 帶的根數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)知道 Z=pd/ (p1+Ap)*ka*kl=4.36，其中 k 是小帶輪包角修 正系數(shù)，見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)表 9.2-14, kl是帶長(zhǎng)修正系數(shù)，見(jiàn)表 8-2 可知.K 尸 0.99, Kl=0.86所以要選取帶根數(shù) z=53.

18、14 單根 v 帶的預(yù)緊力由機(jī)械設(shè)計(jì)知道 F=500 (2.5/ka-1) *pd/ (z*v) +m*v*v=788.037N其中 m 是每米 v 帶的質(zhì)量由機(jī)械設(shè)計(jì)表 8-3 可知 m=0.61kg/m3.15 作用在軸上的力由機(jī)械設(shè)計(jì)知道 Fr=2f0*z*sin (a1/2)=7880.37N黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第9頁(yè)3.16 帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表 8-10 可知 v 帶輪的輪緣尺寸，基準(zhǔn)寬度 bd=27mm 基準(zhǔn)線 上槽深hamin=8.1mm 這里取 ha=9mm基準(zhǔn)線下槽深 hfmin=19.9mm,這里取做 hf=20mm槽間距 fmin=23，這里取做 f=2

19、4mm 最小輪緣厚度Smin=12mm 這里取 做S=14mm 帶輪寬度 B= (z-1 ) *e+2f=196mm 小帶輪外徑 da1=dd1+2ha=373mm 大帶輪外徑da2=dd2+2ha=393mm.黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第10頁(yè)4 基本參數(shù)計(jì)算4.1 各軸的轉(zhuǎn)速由機(jī)械設(shè)計(jì)知道I軸:n 仁 no/i 帶=980/1.056=928r/mi nII軸:n 2=n1/i 減=900/71=13r/mi n川軸：n3=n 2=13r/mi nIV軸:n 4=n3=13r/mi n4.2 各軸功率由機(jī)械設(shè)計(jì)知道I軸:p1=p0*n152.19kwI軸：p2=p1*n250.10kw川軸

20、:p3=p2*n349.60kwV車(chē)由：p4=p3*n4*n4=.15kw4.3 各軸轉(zhuǎn)矩由機(jī)械設(shè)計(jì)知道I軸:t1=9550*p1/n 1=537.08N*mI軸:t2=9550*p2/n2=36804.23N*m川軸:t3=9550*p3/n3=36436.92N*mV軸：t4=9550*p4/n4=34637.12N*m黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第11頁(yè)5 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1 軸材料的選擇因?yàn)閭鬟f的功率和轉(zhuǎn)矩很大故應(yīng)該選擇好點(diǎn)的材料，這里我們選擇40cr,經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理后， 其硬度是 241-286hbs,抗拉強(qiáng)度Sb=685mpa 屈服點(diǎn)Ss490mpa, 需用彎曲應(yīng)力S012Ompa,

21、S- 1=70mpa5.2 計(jì)算川軸最小軸徑由機(jī)械設(shè)計(jì)知道 DminA03 p3/n3 錯(cuò)誤！未找到引用源。，由機(jī)械設(shè)計(jì)表 15-3 可知，A0=97-112,取 A0=100,可得到 dmin156.26mm,對(duì)于軸徑 d 100mm的軸，有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸徑增大 3%既 dmin160.95mm,故選軸徑 d=220mm。輸出軸的最小直徑顯然是安裝在聯(lián)軸器處軸的直徑 d圖 5.1 軸的簡(jiǎn)易圖為了使所選的軸直徑 di-U與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的 型號(hào)，由機(jī)械設(shè)計(jì)知道聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 tca=ka*t3，查表 14-1，考慮到轉(zhuǎn)矩 變化很小，故取 ka=1.3,貝 U: tca

22、=47367.996N*m,按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩 tea 應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，用鼓型齒式 聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 100000n*m，半聯(lián)軸器的孔徑是 d1=220mm,故取 dI-H=220mm,半聯(lián)軸器的長(zhǎng)度 L=230mm。5.2.1H-川段的直徑確定為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，I-H右端需制出一軸肩，故取H-川段黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第12頁(yè)的直徑 dH-川=228mm黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第13頁(yè)5.2.2 軸承初步選擇滾動(dòng)軸承，因軸承只承受徑向力，并且徑向力很大，故選擇調(diào)心滾 子軸承，由新編 可以選取軸承代號(hào) 23348,尺寸是 d*D*B=240mm*5

23、00mm*155mm5.2.3 輥?zhàn)硬糠值妮S的設(shè)計(jì)取安裝輥?zhàn)硬糠值妮S徑是 296mm,即 dV-W=296mm,根據(jù)設(shè)計(jì)要求可知輥?zhàn)?長(zhǎng)度為 350mm，但是為了壓緊輥?zhàn)?，使棍子有效工作，?LV-W=346mm,輥?zhàn)?右端用軸肩定位，軸肩高度 h0.07d=14mm故取 h=15mm，貝峙由肩處的直徑是 d=345mm，軸環(huán)高度是 b 1.4h=18mm 取 b=18mm。5.2.4 軸承端蓋軸承端蓋的總厚度為 23mm，軸承兩端都用軸承端蓋，一端端蓋是為了防止軸 承軸向移動(dòng)，另一端軸承端蓋是為了防止落料進(jìn)入軸承中。根據(jù)端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器的距離為

24、L=72mm，LII-m=72mm，LV-W=346mm，在W-V段因?yàn)閷?duì)于輥?zhàn)觼?lái)說(shuō)兩端的軸承最好對(duì) 稱分布這樣受力均勻，所以 Lm-IV=160mm。5.2.5 齒厚的相關(guān)計(jì)算齒輪的右端用軸肩定位，所以取 dW-毗段=240mm，由于其右端還要用螺母進(jìn) 行鎖緊，所以要取小于 240mm 的長(zhǎng)度，這里取做 LV-W=172mm，墊片的厚度是 8mm,螺母的厚度是 27mm,但是還是要露出一部分軸的，所以取W-W段長(zhǎng)度 LIX-X=106mm。5.2.6 確定軸上圓角和倒角尺寸參考機(jī)械設(shè)計(jì)表 15-2,取軸端倒角為 3*45,5.2.7 求軸上載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖黃河科技學(xué)院畢

25、業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第14頁(yè)FroFtMhFnhlT;nvl圖5.4由上面的兩個(gè)圖可知在輥?zhàn)拥牡胤剿艿膹澟ちψ頔nh2圖 5.2Fr 和 Fnvl 即 Fnv2 都是豎直面內(nèi)的力，根據(jù)設(shè)計(jì)要求可知，豎直面內(nèi)受到最主要的力就是重力，在這里可以忽略不計(jì)，水平面內(nèi)的力很大，由機(jī)械設(shè)計(jì)知道的，F(xiàn)t=4.5kn*350=1575kn,因?yàn)橹问菍?duì)稱分布的，所以 Fnv 仁Fnv2=Ft/2=787.5kn, Li=L2=270mm，彎矩 Mh=Fnv1*L1=236250n*m, T=60025n*m畫(huà)出彎矩圖和扭矩圖可知圖5.3FnvlL2FnV2Fnhl黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第15頁(yè)528 按彎扭合成

26、應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度。根據(jù)機(jī)械設(shè) 計(jì)公式（15-5）及以上數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力， 取a=0.6軸的計(jì)算應(yīng)力，由機(jī)械設(shè)計(jì)知道的（7ca 錯(cuò)誤！未找到引用源。=錯(cuò)誤！未找到引用源。前已選定軸的材料為 40cr，經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)處理，查得8-1=70mpa，因此7ca錯(cuò)誤！未找到引用源。=13.34由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，由 m 13.34mm査標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)表，并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=16mm ,由齒輪直徑 d=650mm,算出齒輪的齒數(shù) z由機(jī)械設(shè)計(jì)Z=d/m=650/16=40.6,取齒數(shù)為 4

27、1 個(gè)，這樣齒輪分度圓直徑 變?yōu)榱?d=z*m=41*16=656mm。黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第18頁(yè)7 減速器的選用減速器是一種由封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)、 蝸桿傳動(dòng)或齒輪一蝸桿傳動(dòng) 所組成的獨(dú)立部件，常用在動(dòng)力機(jī)與工作機(jī)之間作為減速的傳動(dòng)裝置；在少數(shù)場(chǎng)合下也用作增速的傳動(dòng)裝置，這時(shí)就稱為增速器。減速器由于結(jié)構(gòu)緊湊、效率較 高、傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠、使用維護(hù)簡(jiǎn)單，并可成批生產(chǎn)，故在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用很 廣。減速器類型很多，按傳動(dòng)級(jí)數(shù)主要分為：?jiǎn)渭?jí)、二級(jí)、多級(jí)；按傳動(dòng)布置方 式不同主要分為：展開(kāi)式、同軸式、分流式；按傳遞功率的大小不同可分為：小 型、中型、大型；按傳動(dòng)件類型又可分為：齒輪、蝸桿、

28、齒輪-蝸桿、蝸桿-齒輪7.1 以下對(duì)幾種減速器進(jìn)行對(duì)比7.1.1 圓柱齒輪減速器當(dāng)傳動(dòng)比在 8 以下時(shí)， 可采用單級(jí)圓柱齒輪減速器。 大于 8 時(shí)， 最好選用 二級(jí)(i=8 40)和二級(jí)以上(i40)的減速器。單級(jí)減速器的傳動(dòng)比如果過(guò)大，則其 外廓尺寸將很大。二級(jí)和二級(jí)以上圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)布置形式有展開(kāi)式、分流式和同軸式等數(shù)種。展開(kāi)式最簡(jiǎn)單，但由于齒輪兩側(cè)的軸承不是對(duì)稱布置，因而將使載荷沿齒寬分布不均勻，且使兩邊的軸承受力不等。為此，在設(shè)計(jì)這種減 速器時(shí)應(yīng)注意：軸的剛度宜取大些；轉(zhuǎn)矩應(yīng)從離齒輪遠(yuǎn)的軸端輸入， 以減輕載荷 沿齒寬分布的不均勻；采用斜齒輪布置，而且受載大的低速級(jí)又正好位于兩軸承

29、 中間，所以載荷沿齒寬的分布情況顯然比展開(kāi)好。 這種減速器的高速級(jí)齒輪常采 用斜齒，一側(cè)為左旋，另一側(cè)為右旋，軸向力能互相抵消。為了使左右兩對(duì)斜齒 輪能自動(dòng)調(diào)整以便傳遞相等的載荷，其中較輕的齠輪軸在軸向應(yīng)能作小量游動(dòng)。 同軸式減速器輸入軸和輸出軸位于同一軸線上，故箱體長(zhǎng)度較短。但這種減速器 的軸向尺寸較大。 圓柱齒輪減速器在所有減速器中應(yīng)用最廣。它傳遞功率的范 圍可從很小至 40 000kW，圓周速度也可從很低至 60m/s 70m/ s,甚至高達(dá) 150m/ s。傳動(dòng)功率很大的減速器最好采用雙驅(qū)動(dòng)式或中心驅(qū)動(dòng)式。這兩種布置 方式可由兩對(duì)齒輪副分擔(dān)載荷，有利于改善受力狀況和降低傳動(dòng)尺寸。 設(shè)計(jì)

30、雙驅(qū)黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第19頁(yè)動(dòng)式或中心驅(qū)動(dòng)式齒輪傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)設(shè)法采取自動(dòng)平衡裝置使各對(duì)齒輪副的載荷能 得到均勻分配，例如采用滑動(dòng)軸承和彈性支承。圓柱齒輪減速器有漸開(kāi)線齒形和圓弧齒形兩大類。除齒形不同外，減速器結(jié)構(gòu)基本相同。傳動(dòng)功率和傳動(dòng)比相 同時(shí)，圓弧齒輪減速器在長(zhǎng)度方向的尺寸是漸開(kāi)線齒輪減速器約30%。7.1.2 圓錐齒輪減速器它用于輸入軸和輸出軸位置布置成相交的場(chǎng)合。二級(jí)和二級(jí)以上的圓錐齒輪 減速器常由圓錐齒輪傳動(dòng)和圓柱齒輪傳動(dòng)組成，所以有時(shí)又稱圓錐一圓柱齒輪減速器。因?yàn)閳A錐齒輪常常是懸臂裝在軸端的，為了使它受力小些，常將圓錐面崧， 作為，高速極：山手面錐齒輪的精加工比較困難，允許

31、圓周速度又較低，因此圓 錐齒輪減速器的應(yīng)用不如圓柱齒輪減速器廣。7.1.3 蝸桿減速器主要用于傳動(dòng)比較大(j10)的場(chǎng)合。通常說(shuō)蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊、輪廓尺寸小， 這只是對(duì)傳減速器的傳動(dòng)比較大的蝸桿減速器才是正確的，當(dāng)傳動(dòng)比并不很大 時(shí)，此優(yōu)點(diǎn)并不顯著。由于效率較低，蝸桿減速器不宜用在大功率傳動(dòng)的場(chǎng)合。 蝸桿減速器主要有蝸桿在上和蝸桿在下兩種不同形式。蝸桿圓周速度小于4m/s時(shí)最好采用蝸桿在下式，這時(shí)，在嚙合處能得到良好的潤(rùn)滑和冷卻條件。但蝸桿圓周速度大于 4m/s 時(shí)，為避免攪油太甚、發(fā)生過(guò)多，最好采用蝸桿在上式。7.1.4 齒輪-蝸桿減速器它有齒輪傳動(dòng)在高速級(jí)和蝸桿傳動(dòng)在高速級(jí)兩種布置形式。前

32、者結(jié)構(gòu)較緊湊，后者效率較高。通過(guò)比較，我們選定圓柱齒輪減速器。7.2 傳統(tǒng)型減速器結(jié)構(gòu)絕大多數(shù)減速器的箱體是用中等強(qiáng)度的鑄鐵鑄成，重型減速器用高強(qiáng)度鑄鐵 或鑄鋼。少量生產(chǎn)時(shí)也可以用焊接箱體。鑄造或焊接箱體都應(yīng)進(jìn)行時(shí)效或退火處 理。大量生產(chǎn)小型減速器時(shí)有可能采用板材沖壓箱體。減速器箱體的外形目前比 較傾向于形狀簡(jiǎn)單和表面平整。箱體應(yīng)具有足夠的剛度，以免受載后變形過(guò)大而 影響傳動(dòng)質(zhì)量。箱黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第20頁(yè)體通常由箱座和箱蓋兩部分所組成， 其剖分面則通過(guò)傳動(dòng)的軸 線。為了卸蓋容易，在剖分面處的一個(gè)凸緣上攻有螺紋孔，以便擰進(jìn)螺釘時(shí)能將 蓋頂起來(lái)。聯(lián)接箱座和箱蓋的螺栓應(yīng)合理布置， 并注意

33、留出扳手空間。在軸承附近的螺栓宜稍大些并盡量靠近軸承。為保證箱座和箱蓋位置的準(zhǔn)確性，在剖分面 的凸緣上應(yīng)設(shè)有 23 個(gè)圓錐定位銷(xiāo)。在箱蓋上備有為觀察傳動(dòng)嚙合情況用的視 孔、為排出箱內(nèi)熱空氣用的通氣孔和為提取箱蓋用的起重吊鉤。在箱座上則常設(shè)有為提取整個(gè)減速器用的起重吊鉤和為觀察或測(cè)量油面高度用的油面指示器或 測(cè)油孔。關(guān)于箱體的壁厚、肋厚、凸緣厚、螺栓尺寸等均可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。關(guān)于視孔、通氣孔和通氣器、起重吊鉤、油面指示等均可從有關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)和圖 冊(cè)中查出。在減速器中廣泛采用滾動(dòng)軸承。只有在載荷很大、工作條件繁重和轉(zhuǎn) 速很高的減速器才采用滑動(dòng)軸承。7.3 新型減速器結(jié)構(gòu)齒輪一蝸桿二級(jí)減速器、圓柱

34、齒輪一圓錐齒輪一圓柱齒輪三級(jí)減速器。這 些減速器都具有以下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：在箱體上不沿齒輪或蝸輪軸線開(kāi)設(shè)剖分面。 為了 便于傳動(dòng)零件的安裝，在適當(dāng)部位有較大的開(kāi)孔。在輸入軸和輸出軸端不采用傳 統(tǒng)的法蘭式端蓋，而改用機(jī)械密圭寸圈；在盲孔端則裝有沖壓薄壁端蓋.輸出軸的尺寸加大了，鍵槽的開(kāi)法和傳統(tǒng)的規(guī)定不同，甚至跨越了軸肩，有利于充分發(fā)揮 輪轂的作用。和傳統(tǒng)的減速器相比，新型減速器結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，既可簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)， 減少零件數(shù)目，同時(shí)又改善了制造工藝性。但設(shè)計(jì)時(shí)要注意裝配的工藝性，要提 高某些裝配零件的制造精度。黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第21頁(yè)8 產(chǎn)量計(jì)算輥?zhàn)友刂芟虿寂徘蚋C數(shù)位 46 個(gè)，輥?zhàn)友貙挾确较虿寂徘?/p>

35、窩數(shù)位 6 個(gè)，故輥 子工作一周可生產(chǎn)煤球個(gè)數(shù)：n=46X6=276經(jīng)計(jì)算每個(gè)煤球質(zhì)量 m=10.3g,故可計(jì)算該設(shè)備每小時(shí)的產(chǎn)量：M=276 10.3X13X60X90%j 2t。黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第22頁(yè)結(jié)論畢業(yè)設(shè)計(jì)的開(kāi)始，因?yàn)閷?duì)對(duì)輥式壓球機(jī)不太了解，不知道壓球機(jī)機(jī)是什么樣 的，總體設(shè)計(jì)也就不知道應(yīng)該從那里入手。 后來(lái)，導(dǎo)師讓我們見(jiàn)到了對(duì)輥式壓球 機(jī)照片，了解了壓球機(jī)的工作過(guò)程，對(duì)對(duì)輥式壓球機(jī)機(jī)機(jī)架總體設(shè)計(jì)有了基本概 念。該機(jī)器生產(chǎn)時(shí)主要部件是主電機(jī)， 動(dòng)力經(jīng) V 形帶，傳至減速器：減速器通過(guò) 聯(lián)軸器，傳至主動(dòng)軸，再由一對(duì)開(kāi)式同步齒輪，保證兩輥軸同步（等速反向）其 中被動(dòng)輥由斜鐵頂

36、住，物料由貯料倉(cāng)經(jīng)定量設(shè)備均勻地進(jìn)入壓密機(jī)料斗， 等速反 向運(yùn)轉(zhuǎn)的對(duì)輥進(jìn)行壓縮物料的單位成型壓力由小變大， 在對(duì)輥中心線處成型壓力 達(dá)到最大值，物料過(guò)該線后，成型壓力迅速變小使物料進(jìn)過(guò)脫球狀態(tài)， 順利脫球不同型號(hào)的壓球機(jī)，對(duì)應(yīng)著不同的減速機(jī)。減速機(jī)的選型包括原始條件、 選 擇類型、確定規(guī)格等步驟。 相比之下，類型選擇比較 簡(jiǎn)單，而準(zhǔn)確提供減速器 的工況條件，掌握減速器的設(shè)計(jì)、制造和使用特點(diǎn)是減速器正確合理選擇規(guī)格的關(guān)鍵。規(guī)格選擇要滿足強(qiáng)度、熱平衡、軸伸部位承受徑向載荷等條件。設(shè)計(jì)過(guò)程中我遇到一些問(wèn)題，如聯(lián)軸器的選擇，同步帶的設(shè)計(jì)，軸承座的選 用等等。在老師和同學(xué)們的幫下我解決了齒輪、帶傳動(dòng)系統(tǒng)

37、設(shè)計(jì)中所遇見(jiàn)的問(wèn)題， 以及軸承座的選擇。由于本設(shè)計(jì)中用到不少標(biāo)準(zhǔn)件，通過(guò)設(shè)計(jì)我學(xué)會(huì)了怎樣去選 擇一些標(biāo)準(zhǔn)件，什么地方用什么樣的標(biāo)準(zhǔn)件更合適。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的忙碌，我已設(shè)計(jì)出基本符合要求的 650 對(duì)輥式壓球機(jī)。由于能 力有限，設(shè)計(jì)之中難免有一些不足之處，還望老師給予指導(dǎo)。黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第23頁(yè)時(shí)光飛逝，緊張而又充實(shí)的大學(xué)生活就要過(guò)去了。四年的大學(xué)生活，無(wú)論 是思想上還是學(xué)習(xí)上，我都有很大收獲，特別是最后半年的畢業(yè)設(shè)計(jì)，這一段時(shí) 間對(duì)我的學(xué)習(xí)影響很大，我把他當(dāng)做我大學(xué)四年的總結(jié)性學(xué)習(xí)， 在沒(méi)有做畢業(yè)設(shè) 計(jì)以前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看

38、法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)， 而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò) 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程， 在以后的工作、生活中都 應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了， 同學(xué)之間互相幫助，有 什么不懂的大家在一起商量，聽(tīng)聽(tīng)不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)， 所以在這 里非常感謝幫助我的同學(xué)。在這半年的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)中，我在老師的精心指導(dǎo)下，從設(shè)計(jì)的選題、開(kāi)題論證、資料的收集整理，至 V

39、 正式的設(shè)計(jì)、修改，無(wú)不滲透著康老師的心血和汗水，在此 表示衷心的感謝！雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也有所欠缺，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東 西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富， 使我終身受益。通過(guò)設(shè)計(jì)，我深深的感受 到了自己知識(shí)的淺薄，學(xué)海無(wú)涯，在將來(lái)的學(xué)習(xí)中我一定會(huì)更加的勤奮、謙虛。 在這里我向在大學(xué)期間教導(dǎo)我、幫助我的各位老師表示最誠(chéng)摯的謝意！祝老師們身體健康、萬(wàn)事如意！黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第24頁(yè)參考文獻(xiàn)1成大先機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第五版)M.北京化學(xué)工業(yè)出版社,2010, (01).2周開(kāi)勤.機(jī)械零件手冊(cè)M.北京：高等教育出版社，2001.3朱冬梅，胥北瀾.畫(huà)法幾何及機(jī)械制圖M.北京：高等教育出版社

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