JLY3809機(jī)立窯(總體及傳動(dòng)部件)設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)說明書1前言我國(guó)立窯水泥發(fā)展，經(jīng)歷了三個(gè)高峰期，前兩個(gè)高峰期是在50和60年代，為兩次全國(guó)農(nóng)田水利建設(shè)高潮的需要；第三個(gè)高峰期是為改革開放后國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展的需要，由此可證明，立窯水泥為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出過重要的歷史貢獻(xiàn)，并將繼續(xù)做貢獻(xiàn)。新型干法回轉(zhuǎn)窯水泥是我國(guó)水泥工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的方向，現(xiàn)代化立窯是我國(guó)水泥工業(yè)的重要組成部分，大型新型干法水泥集團(tuán)的崛起和現(xiàn)代化立窯企業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)?；⑹侵袊?guó)水泥工業(yè)發(fā)展的方向，它對(duì)調(diào)整我國(guó)水泥結(jié)構(gòu)，淘汰落后具有重要意義，可以預(yù)見，先進(jìn)的機(jī)立窯向現(xiàn)代化立窯發(fā)展，落后的機(jī)立窯加快淘汰步伐是必然趨勢(shì)。機(jī)立窯水泥的發(fā)展不是量的擴(kuò)張，主要是質(zhì)的提高，走內(nèi)涵擴(kuò)大再生產(chǎn)

2、的路子，通過技術(shù)改造、新技術(shù)應(yīng)用和科學(xué)的管理，使有條件的立窯逐步邁向現(xiàn)代化立窯，乃至更高的現(xiàn)代化集團(tuán)。 環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略對(duì)機(jī)立窯水泥的防塵治理提出了更高的要求，目前立窯廠粉塵大、環(huán)保差、污染重，其根源不是立窯本身，而是對(duì)環(huán)保不重視?？偠灾瑸槭箼C(jī)立窯較快的邁向現(xiàn)代化，首先要使產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)，其次要大幅度降低能耗、節(jié)約資源、能源、保護(hù)好環(huán)境、實(shí)施可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略，這既符合國(guó)家政策，又能使立窯企業(yè)沿著正確的道路發(fā)展、壯大。機(jī)立窯傳動(dòng)裝置技術(shù)改造1.機(jī)立窯布料器傳動(dòng)裝置的改進(jìn)原布料器存在的問題：(1)蝸輪減速器故障率較高，出現(xiàn)故障，全車間停產(chǎn)，排除故障時(shí)一間在6h以上;(2)蝸輪減速器造價(jià)高，

3、一付銅蝸輪、蝸桿，采購(gòu)價(jià)在4000元 以上;(3)易損件使用周期短，一只蝸桿正常使用僅為5個(gè)月左右，蝸輪為8個(gè)月。改進(jìn)的方法為：采用圓弧曲面?zhèn)泯X輪傳動(dòng)，為了防止在傳動(dòng)過程中易被粉塵侵蝕，且潤(rùn)滑不良。將大齒輪齒面改為向下與小齒輪嚙合。這樣的話不但造價(jià)便宜，使用壽命延長(zhǎng)。而且維修方便，結(jié)構(gòu)緊湊，故障率下降百分之30到40。2.機(jī)立窯布料系統(tǒng)的改進(jìn)具體故障表現(xiàn)為：1)蝸輪減速器上端蓋螺栓松動(dòng)，密封失效;下端蓋密封圈受高溫氣流腐蝕，老化加快，造成機(jī)箱內(nèi)潤(rùn)滑油順空心輸出軸流出，加上周圍粉塵濃度大，1副新的蝸輪蝸桿使用小到2個(gè)月就要更換。2)錐形料斗頻繁門反轉(zhuǎn)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊，造成空心輸出軸法蘭螺栓松動(dòng)脫落

4、;嚴(yán)重時(shí)造成空心輸出軸折斷或錐形料斗連接筋板斷裂。3)布料溜槽受高溫濕氣腐蝕易變形，使用小到2個(gè)月就要更換。4)蝸輪減速器三角皮帶受高溫影響，時(shí)常需要更換，嚴(yán)重時(shí)造成電動(dòng)機(jī)燒毀。5)可升降布料溜槽的鋼絲繩經(jīng)常與錐形料斗之間摩擦，易發(fā)生斷裂。6)防扭器由于受到外界強(qiáng)烈沖擊產(chǎn)生故障或潤(rùn)滑油失效等，造成其至頂層之間鋼絲繩松散，易發(fā)生斷裂。7)錐形料斗與窯罩之間存在間隙，煙氣大量從縫隙冒出，造成窯頂煙氣大，曾出現(xiàn)過co中毒事故。改進(jìn)措施1)蝸輪減速器機(jī)架升高，將錐形料斗置于窯罩頂外，采用鋼球支承裝置，減小了蝸輪減速器及空心輸出軸法蘭等承受力，機(jī)械故障也大大地降低。2)由于蝸輪減速器、電動(dòng)機(jī)等部位升高，

5、同時(shí)窯罩頂采用雙層夾隔熱纖維，降低了環(huán)境溫度和粉塵濃度，從而改改善了各部位潤(rùn)滑環(huán)境，延長(zhǎng)了系統(tǒng)的使用壽命。3)布料溜槽與改進(jìn)前相比抬高了許多，升降角度在較小范圍內(nèi)調(diào)整就可使料球滾到窯的二肋處，減少了摩擦，從而避免鋼絲繩斷裂。3.機(jī)立窯中銷輪出現(xiàn)徑向、端面跳動(dòng)的處理辦法銷輪傳動(dòng)是機(jī)立窯邊緣傳動(dòng)的一種形式，由于是鋼球支承，塔蓖遇到大塊熟料時(shí)，會(huì)引起晃動(dòng)，使銷輪產(chǎn)生徑向、端而跳動(dòng)，導(dǎo)致折斷銷齒、鋼球脫落，使鋼球以上破碎系統(tǒng)發(fā)生傾斜。同時(shí)大塊熟料來不及及破碎就落到破碎腔之上，形成架窯。針對(duì)這種情況，我們采取了防止銷輪徑向、端而跳動(dòng)的措施，使用效果很好。1)改進(jìn)小齒輪部件的結(jié)構(gòu)型式，軸承固定形式由原米的

6、一端固定改為兩端固定。裝配時(shí)，卜軸承座安裝在立窯底盤上，上軸承座安裝在下部筒體的圓板上。2)增添兩個(gè)銷輪徑向器，安裝時(shí)，銷輪徑向器和銷輪留有35mm間隙，一旦銷輪產(chǎn)生徑向、端而跳動(dòng)，就立即碰到徑向器，帶動(dòng)徑向器轉(zhuǎn)動(dòng)，承擔(dān)銷輪跳動(dòng)所產(chǎn)生徑向力和軸向力。3)組裝時(shí)，兩個(gè)徑向器和小齒輪組成一個(gè)等邊三角形。4.機(jī)立窯單加料溜子傳動(dòng)裝置的改造一般機(jī)立窯使用單加料溜子傳動(dòng)裝置為電機(jī)通過蝸桿減速機(jī)帶動(dòng)錐形集料斗和下料溜子回轉(zhuǎn)，這種裝置的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，但在使用過程中發(fā)現(xiàn)其存在的主要缺點(diǎn)是蝸桿蝸輪齒面易磨損而失效，其使用壽命多則半年，少則一個(gè)月就要更換。為此，對(duì)單加料溜子傳動(dòng)裝置進(jìn)行了改造:將原蝸桿減速機(jī)改為

7、圓錐齒輪傳動(dòng)，改造后其傳動(dòng)裝置變?yōu)閿[線針輪減速機(jī)通過圓錐齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)錐形集料斗和下料溜子回轉(zhuǎn)。其中大小圓錐齒輪為用東風(fēng)牌汽車換下來的舊尾牙改制的，大圓錐齒圈配一內(nèi)輪轂，小圓錐齒輪軸端經(jīng)退火處理后加工出軸承和聯(lián)軸器相配合的位置。應(yīng)注意的事項(xiàng):(1)選用的舊尾牙齒要齊全，磨損量最好不超過1/4。(2)小圓錐齒輪軸端退火時(shí)應(yīng)先用濕毛巾把齒端包扎起來再進(jìn)行，以避免輪齒受熱退火而削弱齒的強(qiáng)度、硬度和耐磨性能。(3)下軸承座上蓋應(yīng)采用防塵較好的迷宮式密封裝置。(4)機(jī)架做成活動(dòng)可裝拆式，利于維修。(5)圓錐齒輪和軸承的潤(rùn)滑應(yīng)選用耐熱、針入度大一點(diǎn)的滑脂。改造后，其效果顯著。首先是經(jīng)濟(jì)效益，因?yàn)閳A錐齒輪為再

8、生使用，價(jià)格十分便宜；其次是經(jīng)久耐用，使用壽命長(zhǎng)，整個(gè)傳動(dòng)的無故障時(shí)間可達(dá)2年以上，其中大圓錐齒輪壽命可達(dá)4年以上，既提高了機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)效率，又降低了單加料溜子的維修費(fèi)用。2 總體方案論證2.1機(jī)立窯的發(fā)展概況及現(xiàn)狀目前，立窯存在二大技術(shù)和工藝難點(diǎn)：一是立窯煅燒熱工不穩(wěn)，造成欠燒過燒熟料燒結(jié)不均、質(zhì)量參差不齊，嚴(yán)重影響水泥各項(xiàng)物理性能；二是立窯單窯產(chǎn)量低，不能適應(yīng)當(dāng)今各行各業(yè)向規(guī)模化、集約化的發(fā)展形勢(shì)。國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策、大量干法旋窯的建成投產(chǎn)，立窯企業(yè)出現(xiàn)了前所未有的生存危機(jī)。但是立窯有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：低投資、低能耗、高利廢、銷售半徑小、運(yùn)輸能耗低。如能攻克立窯的二大缺陷，會(huì)適應(yīng)國(guó)內(nèi)大部分市場(chǎng)，尤其對(duì)

9、市場(chǎng)需求量小、原料儲(chǔ)存量有限、交通不發(fā)達(dá)地區(qū)會(huì)作為水泥生產(chǎn)首選工藝。因此，開發(fā)熱工穩(wěn)定、單機(jī)產(chǎn)量高的節(jié)能環(huán)保型機(jī)立窯勢(shì)在必行。這種“節(jié)能，環(huán)保，低投資”新型現(xiàn)代立窯生產(chǎn)工藝，熟料煅燒設(shè)備仍然采用新型立窯，而沒有采用回轉(zhuǎn)窯，這是在大量的對(duì)比研究的基礎(chǔ)上確定的。作為水泥熟料的煅燒設(shè)備，中小規(guī)模的立窯生產(chǎn)工藝，具有投資省，生產(chǎn)費(fèi)用低，工藝最簡(jiǎn)約，正好彌補(bǔ)我國(guó)不發(fā)達(dá)地區(qū)，市場(chǎng)容量小的地區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后地區(qū)。這樣不但可實(shí)現(xiàn)我國(guó)水泥工業(yè)的合理布局，同時(shí)用新型現(xiàn)代立窯工藝來淘汰落后立窯工藝，這樣更符合國(guó)情，用較低的投資來實(shí)現(xiàn)落后水泥工藝的轉(zhuǎn)型。同時(shí)形成合理的工業(yè)結(jié)構(gòu)。節(jié)能，環(huán)保，低投資新型現(xiàn)代立窯生產(chǎn)線，是

10、我國(guó)立窯工藝技術(shù)的一場(chǎng)革命，是我國(guó)立窯工藝創(chuàng)新技術(shù)，設(shè)備進(jìn)步，自動(dòng)化技術(shù)，信息技術(shù)，等諸多因素的集合，是幾十年立窯生產(chǎn)技術(shù)的總結(jié)。因此，機(jī)立窯窯的設(shè)計(jì)與研究有著重要的實(shí)際意義。2.2機(jī)立窯總體設(shè)計(jì)方案2.2.1立窯的規(guī)格與形狀立窯的規(guī)格是以窯的有效內(nèi)徑和高度來表示的。本次設(shè)計(jì)的立窯的規(guī)格為：有效內(nèi)徑為3.8，高度為9。立窯的形狀有直筒形和上部窯體擴(kuò)大的喇叭形兩種。直筒形窯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、砌磚簡(jiǎn)便，在小規(guī)模的立窯上使用。機(jī)械立窯均采用上端擴(kuò)大的喇叭口形狀，這是為了能夠適應(yīng)料球在煅燒過程中產(chǎn)生的收縮，避免物料在煅燒過程中與窯壁間形成環(huán)形間隙而影響均勻通風(fēng)，以減少邊風(fēng)過剩，中部通風(fēng)不良的現(xiàn)象。理想的狀態(tài)應(yīng)

11、使物料在擴(kuò)大的喇叭口處燒結(jié)收縮下沉?xí)r，剛好進(jìn)入直筒部位，既不形成環(huán)形間隙，也不發(fā)生卡塞現(xiàn)象。這樣，氣流上升到喇叭口處，將會(huì)減慢速度，從而有利整個(gè)窯面均勻通風(fēng)和良好煅燒。2.3傳動(dòng)方案的論證2.3.1傳動(dòng)方式機(jī)立窯傳動(dòng)，主要分為兩大類：機(jī)械傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)。機(jī)械傳動(dòng)又可分為單傳動(dòng)和雙傳動(dòng)。目前絕大多數(shù)為機(jī)械傳動(dòng)。因?yàn)橐簤簜鲃?dòng)裝置的零部件制造加工復(fù)雜，配合精度要求高，使用材料及油液價(jià)格較貴，容易產(chǎn)生漏油；維修技術(shù)水平要求較高，維修工作量較大；如維修或配件供應(yīng)不及時(shí)，會(huì)使工作效率下降，影響窯速。為滿足機(jī)械立窯大速比，可調(diào)速的傳動(dòng)要求，須采用三級(jí)傳動(dòng)方式，如下圖所示。由電機(jī)1經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)減速機(jī)2，再經(jīng)過

12、蝸桿蝸輪減速機(jī)3帶動(dòng)小齒輪4傳動(dòng)，再由大齒輪5帶動(dòng)大立軸傳動(dòng)。2.3.2傳動(dòng)特點(diǎn)根據(jù)機(jī)立窯運(yùn)轉(zhuǎn)特點(diǎn)，機(jī)械傳動(dòng)需要滿足以下幾點(diǎn)要求：1 傳動(dòng)比要大，一般為：;2 啟動(dòng)力矩大，需硬特性；3 能調(diào)速，以適應(yīng)立窯煅燒工藝的需要。2.3.3傳動(dòng)比分配總傳動(dòng)比為： 式中： 總傳動(dòng)比； 標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)減速機(jī)的傳動(dòng)比； 蝸桿蝸輪減速機(jī)的傳動(dòng)比； 一對(duì)直齒輪的傳動(dòng)比。表2-1 機(jī)力窯傳動(dòng)比分配項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)減速機(jī)蝸輪減速機(jī)直齒輪傳動(dòng)傳動(dòng)比3.傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)3.1傳動(dòng)功率計(jì)算3.1.1電機(jī)功率計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率 （3-1）式中 電動(dòng)機(jī)的功率（kw）； 立窯的計(jì)算功率（kw）； 電動(dòng)機(jī)儲(chǔ)備系數(shù)，一般k=1.11.3

13、； 總傳動(dòng)效率（%）。總傳動(dòng)效率的確定： （3-2）計(jì)算破碎功為： （3-3）式中 破碎單位質(zhì)量所需的功（kwh/t）； 與物料性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)，對(duì)于易破碎的熟料，取=150； 破碎后物料粒度（um）； 破碎前物料粒度（um）。破碎功率為： （3-4）式中 破碎功率（kw）； 破碎單位質(zhì)量所需的功（kwh/t）； 機(jī)械立窯的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量。把式（3-3）代入（3-4）得： =8.355kw在機(jī)械立窯中，卸料篦子呈偏旋運(yùn)動(dòng)，塔篦子與熟料之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的阻力，從而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)阻力的功率。在生產(chǎn)實(shí)踐中，運(yùn)動(dòng)阻力的功率約為破碎功率的30%50%。即 (kw) （3-5）機(jī)械立窯的計(jì)算功率為： =（1.3-1.5

14、） （3-6）式中 立窯的計(jì)算功率（kw）； 立窯的運(yùn)動(dòng)阻力功率(kw)； 立窯的破碎功率（kw）。 =1.58.355 12.5325kw將（3-6）代入（3-1）得 21.48kw根據(jù)計(jì)算的電動(dòng)機(jī)功率的值，查電機(jī)手冊(cè)選取電機(jī)的規(guī)格型號(hào)和技術(shù)特征。選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)：yct280-4a.表3-1 技術(shù)參數(shù)型號(hào)拖動(dòng)電機(jī)功率/kw額定轉(zhuǎn)矩/nm調(diào)速范圍/rmin轉(zhuǎn)速變化率/%電源重量/kgyct280-4a301891320-1322.5三相交流50hz380v6323.2標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)減速機(jī)的選擇根據(jù)機(jī)械傳動(dòng)的設(shè)計(jì)要求，由于蝸桿蝸輪減速機(jī)的傳動(dòng)比為55，大小齒輪的傳動(dòng)比為7，可以得出標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)減速機(jī)的傳動(dòng)

15、比必須大于15.58，根據(jù)這個(gè)傳動(dòng)比選擇zly280-15.92-。zly型外嚙合漸開線斜齒圓柱齒輪減速器，可適用于冶金、礦山、起重運(yùn)輸、水泥、建筑、化工、紡織、輕工等行業(yè)。減速器高速軸轉(zhuǎn)速不大于1500；減速器齒輪傳動(dòng)圓周速度不大于20；減速器工作環(huán)境溫度為零下40度到45度，低于0度時(shí)，啟動(dòng)前潤(rùn)滑油應(yīng)預(yù)熱。3.3蝸桿蝸輪減速機(jī)的選擇 蝸桿蝸輪的大致傳動(dòng)比為55，為了滿足機(jī)械傳動(dòng)大傳動(dòng)比的要求，選擇cw型圓弧圓柱蝸桿減速機(jī)。標(biāo)記為cw 400-63-。cw型圓弧圓柱蝸桿減速器具有整體機(jī)體、模塊化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)、用于傳遞兩交錯(cuò)軸間的運(yùn)動(dòng)和功率的機(jī)械傳動(dòng)，如冶金、礦山、起重、運(yùn)輸、化工、建筑、建材、

16、能源、及輕工等行業(yè)的機(jī)械設(shè)備。適用范圍為：減速機(jī)輸入軸的轉(zhuǎn)速1500；減速器工作環(huán)境溫度零下40度到40度，當(dāng)工作環(huán)境溫度低于0度時(shí)，啟動(dòng)前潤(rùn)滑油必須加熱到0度以上，或采用低凝固點(diǎn)的潤(rùn)滑油，當(dāng)工作環(huán)境溫度高于40度時(shí)，必須采取冷卻措施；減速器輸入軸可正、反兩方向旋轉(zhuǎn)。表3-2 技術(shù)參數(shù)傳動(dòng)比中心距輸入轉(zhuǎn)速額定輸入功率額定輸出轉(zhuǎn)矩63400150047.7152203.3聯(lián)軸器的選擇 聯(lián)軸器主要是用來使兩軸相互連接，一起回轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的部件。電機(jī)與標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)減速機(jī)之間的聯(lián)軸器選用彈性圈柱銷聯(lián)軸器，因?yàn)槠鋸椥院谩⒕哂芯徍蜎_擊、吸收振動(dòng)的能力，且補(bǔ)償少量徑向位移等特點(diǎn)。標(biāo)記為：。標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)減速機(jī)與蝸桿蝸

17、輪減速機(jī)之間的聯(lián)軸器選用金屬滑塊聯(lián)軸器，其徑向尺寸小，使用壽命長(zhǎng)，但制造復(fù)雜需要潤(rùn)滑，不能緩沖擊振。用于低速，兩軸同軸度誤差較大的情況。表3-3 金屬滑塊聯(lián)軸器的基本尺寸和性能軸徑公稱扭矩（）許用轉(zhuǎn)速質(zhì)量飛輪矩130;14016000100190320485101255.74 主要零件的設(shè)計(jì)4.1 大小齒輪的設(shè)計(jì)4.1.1 齒輪材料及熱處理選擇機(jī)械立窯機(jī)械傳動(dòng)的大小齒輪的破壞形式，主要是以齒面磨損而失效，因此制造齒輪的材料，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、較高的耐磨性和良好的加工性。而合理選擇齒輪材料與熱處理方法是影響齒輪壽命的主要因素之一，應(yīng)使齒輪的齒面有較高的抗磨損和抗點(diǎn)蝕能力，齒根應(yīng)有高的抗折斷能力。

18、齒輪工作硬度及其硬度組合。機(jī)械立窯采用的大小齒輪傳動(dòng)屬于低速運(yùn)動(dòng)，通常采用軟齒面（hb350），大齒輪可采用正火回火處理，小齒輪采用調(diào)質(zhì)處理，同時(shí)應(yīng)適當(dāng)控制大小齒輪的硬度差，大齒輪與小齒輪的齒面硬度存在著如下的關(guān)系： 2025式中 小齒輪的齒面硬度； 大齒輪的齒面硬度。為此，可按大齒輪的材料及熱處理方法，來選擇小齒輪材料及熱處理方法。表4-1 大小齒輪的材料與熱處理方法齒輪材料熱處理方法機(jī)械性能硬度（hb）（n/）（n/）大齒輪zg310-570正火,回火570310217255小齒輪45調(diào)質(zhì)6503602292694.1.2 齒輪模數(shù)計(jì)算 由于齒輪的傳動(dòng)屬于半開式的低速傳動(dòng)，其設(shè)計(jì)計(jì)算可按齒

19、的彎曲強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)，并考慮到齒輪的過度磨損致使齒厚減薄、易發(fā)生早期斷齒的危險(xiǎn)，應(yīng)將計(jì)算的齒輪模數(shù)增大20%。計(jì)算閉式傳動(dòng)的齒輪模數(shù)為： （4-1）式中 齒輪模數(shù)（mm）； 綜合系數(shù)，對(duì)中等沖擊時(shí)：k=2.3-2.9,較大沖擊時(shí)：k=3.24.0； 小齒輪的額定扭矩（nm）；小齒輪的齒形系數(shù)；試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限（n/）；小齒輪齒數(shù)；齒寬系數(shù)。 （4-2） 式中 齒寬； 小齒輪分度圓直徑。齒寬與齒輪承載能力成正比，當(dāng)載荷一定時(shí)，增加齒寬可以減少中心距，但齒向載荷分布的不均勻性也隨之增大，在必須增寬系數(shù)時(shí)，為避免嚴(yán)重的偏載，齒輪和齒輪箱應(yīng)具有較高的精度和足夠的剛度。因此，齒寬系數(shù)應(yīng)適當(dāng)選

20、取，取=0.8。因?yàn)辇X輪是半開式傳動(dòng)，模數(shù)應(yīng)適當(dāng)增大。取22。4.1.3 齒輪參數(shù)計(jì)算機(jī)械立窯的大小齒輪傳動(dòng)，可采用標(biāo)準(zhǔn)直齒輪傳動(dòng)，也可以使用大變位齒輪傳動(dòng)。確定標(biāo)準(zhǔn)直齒輪傳動(dòng)的小齒輪齒數(shù)，不發(fā)生根切的條件是： 式中 小齒輪齒數(shù)； 發(fā)生根切的最小齒數(shù)。1 發(fā)生少量根切的齒數(shù)：；2 不發(fā)生根切的齒數(shù)：。大齒輪齒數(shù)的確定：根據(jù)齒輪傳動(dòng)比（）要求，并考慮大齒輪的制造與運(yùn)輸方便等因素，大齒輪齒數(shù)宜選用偶數(shù)，以便對(duì)分剖制造。當(dāng)有少量根切時(shí)：；當(dāng)不發(fā)生根切時(shí)：。由于使用大變位齒輪傳動(dòng)后，使齒數(shù)與齒輪外廓尺寸（齒頂圓直徑）增大，增加了鋼材用量和加工制造費(fèi)用，且占據(jù)空間增大，這給機(jī)械立窯的下料溜子和料風(fēng)管的工

21、藝布置帶來不便。因此，選用標(biāo)準(zhǔn)直齒輪傳動(dòng)比較經(jīng)濟(jì)實(shí)際。因此，選擇齒輪為標(biāo)準(zhǔn)直齒輪傳動(dòng)模數(shù)為22，大小齒輪齒數(shù)分別為14，98。表4-2 標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪傳動(dòng)的幾何計(jì)算序號(hào)項(xiàng)目代號(hào)計(jì)算公式說明1分度圓直徑d2齒頂圓齒頂高系數(shù)3齒根高 徑向間隙系數(shù)4齒高5齒頂圓直徑6齒根圓直徑7中心距8基圓直徑齒形角9齒頂圓壓力角4.2 大立軸的設(shè)計(jì)立軸是塔式機(jī)械立窯機(jī)械傳動(dòng)的重要零件，它在工作中與塔篦子、托盤直接相連，由電動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞的動(dòng)力，經(jīng)立軸帶動(dòng)卸料篦子裝置，并使托盤上連接的動(dòng)顎運(yùn)動(dòng)，由此進(jìn)行破碎、拔拱物料與卸料。4.2.1 軸的材料及熱處理軸的常用材料有低碳鋼、優(yōu)質(zhì)中碳鋼和合金鋼。根據(jù)軸的承受載荷及使

22、用場(chǎng)合進(jìn)行合理選擇，對(duì)于受載荷較小或不甚重要的軸可用a3、a5等普通碳素鋼；對(duì)于較重要的軸材料以45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理最為廣泛使用；對(duì)于某些具有特殊要求的軸可選用合金鋼。大立軸在機(jī)械立窯里起到很重要的作用，因此，采用45號(hào)鋼比較合適。采用熱處理（如調(diào)質(zhì)、表面淬火、滲碳等）和表面強(qiáng)化處理（如滾壓、噴丸等）可提高疲勞強(qiáng)度和耐磨性、耐蝕性。4.2.2 立軸的初步設(shè)計(jì)1軸徑的確定在立軸初步設(shè)計(jì)時(shí)，由于軸的各結(jié)構(gòu)尺寸（軸徑、軸的總長(zhǎng)、軸的支承裝置及各零件尺寸等）均未知，而這些結(jié)構(gòu)尺寸又與軸徑有關(guān)，而軸徑可按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度確定軸端直徑。實(shí)心軸軸徑 (mm) (4-3)空心軸軸徑 （mm） （4-4）式中 軸傳遞的功率

23、（kw）； 軸所傳遞的扭距（nm）； 軸的工作轉(zhuǎn)速（r/min）； 許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力（n/）； 受軸材料和載荷而定的系數(shù)；空心軸的內(nèi)徑與外徑之比。當(dāng)軸截面上有一個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)將求得的軸徑增大4%5%；若有2個(gè)鍵槽時(shí)，應(yīng)增大7%10%。2 軸的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)和形狀取決與許多因素，可根據(jù)軸上安裝零件的類型、尺寸及其配置，載荷的性質(zhì)、大小、方向及分布情況，軸承的類型與尺寸，軸的裝配工藝要求和加工等，進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)。零件在軸上的定位與固定方法有：（1）軸向定位；（2）周向定位。機(jī)械立窯立軸上常用的定位方法有：（1）軸肩、軸環(huán)式；（2）套筒式；（3）平鍵固定式等。各軸段的長(zhǎng)度主要根據(jù)軸上零件的轂

24、長(zhǎng)或軸上的零件配合部分的長(zhǎng)度確定。另外，也要根據(jù)機(jī)體及軸承蓋等零件有關(guān)。本設(shè)計(jì)中，綜合考慮機(jī)體、軸承座等因素的影響。軸的具體設(shè)計(jì)尺寸如下圖所示：圖 4-13軸的強(qiáng)度計(jì)算此處省略 nnnnnnnnnnnn字。如需要完整說明書和設(shè)計(jì)圖紙等.請(qǐng)聯(lián)系 扣扣：九七一九二零八零零 另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載！該論文已經(jīng)通過答辯4.2.3 軸上零件的周向固定 為保證良好對(duì)中性,齒輪與軸選用h7/n6,聯(lián)軸器與軸選用h7/k6,與軸承內(nèi)圈配合的軸頸選用n6。齒輪及聯(lián)軸器均采用a型普通平鍵聯(lián)接。 4.2.4軸上倒角及圓角為保證軸承內(nèi)圈端面緊靠定位軸肩的端面,根據(jù)軸承手冊(cè)推薦,取軸肩圓角半徑為

25、4mm。為方便加工，其他軸肩圓角半徑均取為4mm。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)gb6403.4-1986,軸的左右倒角均為10×45°。4.3 軸承的選擇與潤(rùn)滑4.3.1類型的確定 根據(jù)立軸承受的載荷性質(zhì)和軸頸尺寸選擇軸承型號(hào)與規(guī)格。立軸下端的軸承的止推軸承，選用單列推力球軸承，只能承受單向軸向載荷，且在低速條件下工作。立軸下端的上軸承選用雙列向心滾子球面軸承，它能承受徑向載荷和軸向載荷，可自動(dòng)調(diào)心，且承載能力大。立軸的上軸承選用雙列向心滾子球面軸承，即使上支承軸承由于缺油損壞，發(fā)生故障，維修也相對(duì)方便、更換調(diào)整均容易，損失較小。另外，這種支承方式兼有上、下支承的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)踐證明，采用該方案的機(jī)

26、立窯在支承系統(tǒng)使用維修方面均非常方便。具體的結(jié)構(gòu)方案如下圖所示：圖4-4 立軸上部滾子軸承 圖4-5 立軸下部滾子軸承1.上迷宮蓋2.密封脂管道3.下迷宮蓋4.軸承 1.軸承蓋 2.下軸承 3.推力軸承5.軸承座6.j形橡膠圈7.潤(rùn)滑管道 4.球面瓦 5.軸承蓋表4-3 立軸各部位的軸承參數(shù)軸承名稱安裝部位軸承尺寸雙列向心滾子球面軸承上端軸承4506401605雙列向心滾子球面軸承下端軸承4206201505單列推力球軸承最下端軸承 340 460 11054.3.2軸承的潤(rùn)滑機(jī)立窯傳動(dòng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的好壞不僅與結(jié)構(gòu)、加工制造的質(zhì)量和安裝的水平有關(guān)，而且與潤(rùn)滑和維護(hù)也有十分重要的關(guān)系。為了減少摩擦、

27、降低磨損速度和提高傳動(dòng)效率，必須保證軸承有良好的潤(rùn)滑，以使提高機(jī)立窯的工作效率和使用壽命。4.3.3 潤(rùn)滑的作用，大致可歸納如下幾點(diǎn)：a.減小摩擦系數(shù)在兩摩擦幅之間加入潤(rùn)滑劑，使之盡可能形成液體摩擦（采用動(dòng)靜壓軸承或在潤(rùn)滑油中加入添加劑），以降低摩擦系數(shù)，減少摩擦阻力，進(jìn)而節(jié)省功耗。b.減小磨損當(dāng)兩摩擦面完全被一層潤(rùn)滑油墨隔開時(shí)，即可避免兩摩擦面互相擦傷、研磨磨損和膠合。另外對(duì)于小于油膜厚度的粉塵進(jìn)到軸承中，也不會(huì)擦傷摩擦表面。同時(shí)由于潤(rùn)滑油的保護(hù)作用，還可減輕摩擦表面的銹蝕。c.降低溫度良好的潤(rùn)滑能有效地降低兩相互摩擦件之間的摩擦系數(shù)，減少了摩擦功耗，因而也就減少了發(fā)熱。另一方面當(dāng)潤(rùn)滑油流過

28、摩擦面時(shí)，帶走了一部分熱量。因此當(dāng)需要散熱時(shí)，可以通過供給大量的潤(rùn)滑油的方法，帶走了一部分摩擦產(chǎn)生的熱量或由其他熱源傳導(dǎo)的熱量。d.緩和沖擊減輕振動(dòng)通過潤(rùn)滑油的阻尼作用，可將機(jī)械振動(dòng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)橛鸵褐械哪Σ翢岫⑹У簟.清洗摩擦面當(dāng)潤(rùn)滑油流過摩擦表面時(shí)，將表面上的雜質(zhì)帶走，起到了清洗表面的作用。通過以上的分析，潤(rùn)滑是十分重要的。有很多水泥長(zhǎng)的回轉(zhuǎn)窯主軸承，因落入雜質(zhì)或因潤(rùn)滑不良而磨損。主軸承一旦發(fā)生損壞，短則要用十幾個(gè)小時(shí)，長(zhǎng)則幾天或十幾天的時(shí)間才能修復(fù)，影響了生產(chǎn)。在水泥長(zhǎng)中，回轉(zhuǎn)窯主軸承燒壞是屬于重大設(shè)備事故。為了解決回轉(zhuǎn)窯主軸承潤(rùn)滑問題，人們一直在尋找一種既簡(jiǎn)單又能保證良好潤(rùn)滑的潤(rùn)滑方式

29、和潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)。4.4.2軸承的潤(rùn)滑方式 軸承的潤(rùn)滑方式很多，從便于維護(hù)和保養(yǎng)和簡(jiǎn)化密封出發(fā)，絕大多數(shù)都采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑本設(shè)計(jì)所采用的潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑。潤(rùn)滑脂的裝入量應(yīng)適中，不宜過多或太少。過多容易引起軸承發(fā)熱，太少使?jié)櫥Ч麗夯?，軸承容易過早磨損失效。一般情況下，潤(rùn)滑脂的添加量應(yīng)保持在軸承空隙的1/31/2為一宜。5 機(jī)立窯的使用與維護(hù)機(jī)立窯是屬于低速、重載荷、能耗高的生產(chǎn)設(shè)備，是水泥廠生產(chǎn)的“心臟”，具有連續(xù)生產(chǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)特點(diǎn)，且工作處于高溫與高粉塵的惡劣條件，故機(jī)械立窯的合理使用、正確操作與精心維護(hù)，對(duì)于延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命、提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率，充分發(fā)揮設(shè)備的生產(chǎn)效能等，均具有重要的意義。塔式機(jī)械立窯使用維護(hù)

30、的主要點(diǎn)是：一、潤(rùn)滑；二、密封；三、巡回檢查。設(shè)備潤(rùn)滑是設(shè)備維護(hù)工作的重要組成和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對(duì)立窯中一些重要傳動(dòng)部分必須采用正確的潤(rùn)滑方式。塔式機(jī)械立窯的主要潤(rùn)滑部位有：主立軸上，下軸承、zl-50或jzq減速機(jī)、蝸輪減速箱、小齒輪油的軸承、低速傳動(dòng)齒輪副和喂料裝置蝸輪減速機(jī)。塔式機(jī)械立窯處于高溫、多粉塵且潤(rùn)滑不良的工作條件，其主要零部件（尤以立軸的滾動(dòng)軸承）須進(jìn)行良好的密封。軸承一般采用環(huán)形平面密封和彈性骨架式石棉橡膠密封圈。主要零部件的密封：減速機(jī)輸出軸、主立軸下端和滾動(dòng)軸承組、主立軸上端滑動(dòng)軸承組、喂料裝置蝸輪箱中空軸、卸料部分的斜溜子出軸處、減速機(jī)殼體及端點(diǎn)接合面、料封管各連接法蘭、窯體

31、部分的鐵磚及固定顎板的緊固螺栓孔。設(shè)備檢查是了解和掌握設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和清除設(shè)備的隱患，防止突發(fā)事故，保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的一項(xiàng)重要措施。6 結(jié) 論本次設(shè)計(jì)總體來說較為成功。在分析目前水泥廠的正在使用的機(jī)立窯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、技術(shù)特點(diǎn)以及使用情況后，我們確定了設(shè)計(jì)這個(gè)課題。在設(shè)計(jì)過程中，我們特別注意吸收各種新的技術(shù)，新的設(shè)計(jì)方法，并將之盡量融入到我們的設(shè)計(jì)中，使機(jī)立窯的傳動(dòng)性能能夠達(dá)到一個(gè)較高的水平。同時(shí)我們自始至終貫徹使我的設(shè)計(jì)具有實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性的要求，總體方案的設(shè)計(jì)及部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均以降低成本為目的，盡量采用新工藝、新技術(shù)，并結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況，具有一定的可行性；機(jī)械設(shè)計(jì)保證了其功能良好、使用可

32、靠、維護(hù)方便；零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選擇合理的毛坯型式和材料，保證具有良好的加工工藝性；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中盡可能的采用標(biāo)準(zhǔn)件和通用件。 在三個(gè)多月的設(shè)計(jì)中，我學(xué)到了很多很多，從開始的無從下手到后來的掌握，我明白了一個(gè)道理：做任何事情都不要畏懼，要敢于面對(duì)任何挑戰(zhàn)。通過這次設(shè)計(jì)，我將四年中學(xué)到的知識(shí)得到了一次綜合應(yīng)用，使學(xué)到的知識(shí)結(jié)構(gòu)得到科學(xué)組合，同時(shí)也從理論到實(shí)踐之間得到一次質(zhì)的飛躍。只有這樣不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐，我才能夠不斷的提高自己的專業(yè)水平，使得自己在平時(shí)的工作中能夠得心應(yīng)手的解決所遇到的問題，即使偶爾遇到一些以前沒接觸出甚至根本就沒想到過的問題，我想只要我能夠一直堅(jiān)持學(xué)下去，也會(huì)通過自己已有的工作經(jīng)驗(yàn)和理論

33、知識(shí)在摸索中解決它的。參考文獻(xiàn)1. 王永恒 2.9*10m機(jī)立窯下料器傳動(dòng)裝置的改進(jìn) 水泥 1995.no.1143頁2. 倪文龍 王貴生 3.2*11m機(jī)立窯傳動(dòng)裝置的改進(jìn) 水泥2006.no.263頁3. 王志強(qiáng) 大直徑機(jī)立窯擴(kuò)徑改造技術(shù)要點(diǎn)及技術(shù)措施 水泥30頁4. 黃元太 機(jī)立窯布料器傳動(dòng)裝置的改進(jìn) 2002年第1期 四川水泥35頁5. 陳金燦 機(jī)立窯布料器蝸輪箱傳動(dòng)軸的改進(jìn) 水泥工程 2000年第1期36頁6. 楊軍 機(jī)立窯布料器系統(tǒng)的改進(jìn) 水泥2005.no.644頁7. 李捷華 機(jī)立窯單加料溜子傳動(dòng)裝置的改造 水泥199748頁8. 張吉平 機(jī)立窯的增產(chǎn)節(jié)能綜合改造 四川水泥 2003.no.116頁9. 黃少清 劉根東 機(jī)立窯設(shè)備存在的問題及改進(jìn)措施 四川水泥 no.4.200539 頁10. 張偉 董勇文 馬林 機(jī)立窯窯體綜合技改實(shí)踐 立窯指南 11. 許平 機(jī)立窯優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)降耗的有效措施 2005/5 水泥技術(shù)95頁1