木屑烘干機設(shè)計（機械CAD圖紙）

1、本科機械畢業(yè)設(shè)計論文CAD圖紙 QQ 401339828 摘要 隨著社會科學(xué)技術(shù)的不斷進步和產(chǎn)品的多樣性，對干燥設(shè)備的要求更高，各種各樣的干燥設(shè)備也不斷的出現(xiàn)。本課題設(shè)計的是小型木屑的烘干機，木屑烘干機是專為鋸屑、小木片、木皮烘干而設(shè)計制造。具有烘干產(chǎn)量大、節(jié)能效果顯著、低維護等特點。主要工作原理是:木屑進入木屑烘干機內(nèi)由噴吹管與回轉(zhuǎn)筒體共同作用，物料在筒內(nèi)沸騰流化,熱風(fēng)與物料充分觸,完成干燥。其主要結(jié)構(gòu)是由空氣加熱器、加料器、滾筒、氣流干燥管、旋風(fēng)分離器、風(fēng)機等組成。本文主要研究烘干機的主體，也就是滾筒，及其相關(guān)的傳動設(shè)計計算。關(guān)鍵詞 木屑 烘干機 滾筒 Title： Small wood

2、shavings dryers Abstract: Along with the social science and technology unceasing progress and diversity of products for drying equipment, higher request, various drying equipment also unceasingly to appear. This topic design is small the dryer, wood wood dryer is designed for sawdust, small wood, wo

3、od drying and the design and manufacture. Drying yield, with remarkable energy saving, low maintenance etc. Characteristics. Main working principle is: sawdust into sawdust by spray dryer pipeblowing within with rotary cylinder common role, material in the cylinder fluidization, hot air in boiling m

4、aterial thoroughly touch, complete dry. Its main structure is by air heater, plus feeder, roller, air drying tubes, cyclone separator, blower etc. This paper mainly studies the dryer is the main body, the related roller, transmission design calculation. Keywords: sawdust dryer rattler目 錄1 前言 12 小型木屑

5、烘干機設(shè)備的概況 2 2.1 概述 22.2 設(shè)計的目的和主要內(nèi)容 42.3 滾筒干燥器的操作特性 4 3 小型木屑烘干機的設(shè)計計算 63.1 已知參數(shù) 63.2 方案的確定 63.3 主要結(jié)構(gòu) 63.4 設(shè)計計算 104 潤滑方式、潤滑油牌號及密封裝置的選擇 265 木屑烘干機的安裝與維護 27結(jié)束語 28參考文獻 29本科機械畢業(yè)設(shè)計論文CAD圖紙 QQ 401339828 1 前言 干燥技術(shù)廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，其覆蓋行業(yè)之廣泛、用戶數(shù)量之多是其他任何單元操作技術(shù)難以比擬的。由于干燥物料的種類繁多、形態(tài)各異，為適應(yīng)他們的干燥要求，干燥的形式也有很多，常用的就有近百種。這位工業(yè)

6、干燥器的選型帶來了很大的困難。有時候，即便是有經(jīng)驗的專家和專業(yè)干燥器生產(chǎn)廠家也需要借助對樣品的實驗結(jié)果進行正確選型。 本論文對小型木屑烘干機的工作原理、使用范圍、形式、特點和基本的計算都會有必要的介紹。本論文還針對小型木屑烘干機的一些基本情況進行說明，對烘干機在使用過程中出現(xiàn)的問題以及設(shè)備維護做了簡單的說明。 為了能夠做好本設(shè)計，本書還收集了符合該題的內(nèi)容，圖片來補充說明。由于可能在內(nèi)容中出現(xiàn)一些問題及不足之處，請多多原諒，對于您提出的問題，本書編者講積極考慮并及時糾正。編者2 小型木屑烘干機設(shè)備的概況2.1 概述 木屑干燥機指把粉粒體狀濕鋸末，采用螺旋輸送機將其連續(xù)加入干燥管內(nèi)。在高速熱氣流

7、的輸送和分散中，使?jié)裎锪系闹械乃终舭l(fā)，得到粉狀或粒狀干燥產(chǎn)品的過程。主要由空氣加熱器、加料器、滾筒、抄板、滾輪、擋輪、風(fēng)機、滾圈和托輪等組成。2.1.1 木屑烘干機的分類 木屑干燥機大致可以分為兩類：三通道干燥機和氣流式木屑烘干機。三通道干燥機是木質(zhì)顆粒等生物質(zhì)顆粒生產(chǎn)過程中的主流設(shè)備，近年來在國內(nèi)外廣泛使用。三通道干燥機采用高溫快速干燥工藝，配備生物質(zhì)燃料熱風(fēng)爐，自動化程度高，干燥產(chǎn)品質(zhì)量好，干燥系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置安全防火裝置，熱風(fēng)余熱利用等裝置，產(chǎn)量大、成本低，生產(chǎn)安全可靠。干燥機由三層圓筒組成，物料與熱風(fēng)在干燥機圓筒內(nèi)順流并行，流程是：內(nèi)筒-中筒-外筒。各層均裝有特殊形狀的導(dǎo)料板，物料在圓筒旋

8、轉(zhuǎn)力及熱風(fēng)引力作用下沿螺旋導(dǎo)流道運行，使物料在三層圓筒內(nèi)進行充分熱交換。三通道干燥機在刨花干燥、纖維干燥等人造板領(lǐng)域的應(yīng)用也十分廣泛。 氣流式鋸末烘干機是針對小產(chǎn)量的烘干設(shè)備，干燥產(chǎn)品質(zhì)量不高。把粉粒體狀濕鋸末，采用螺旋輸送機將其連續(xù)加入干燥管內(nèi)。在高速熱氣流的輸送和分散中，使?jié)裎锪系闹械乃终舭l(fā)，得到粉狀或粒狀干燥產(chǎn)品的過程。主要由空氣加熱器、加料器、氣流干燥管、旋風(fēng)分離器、風(fēng)機等組成。2.1.2 滾筒烘干機的工作原理 本課題選用的氣流式木屑烘干機，設(shè)計的主要部分是烘烘干機主體的滾筒。鋸末烘干機:包括生熱爐、進料口、旋轉(zhuǎn)筒、過濾筒、物料輸送管、冷卻筒和出料口，旋轉(zhuǎn)筒位于主動滾輪上，主動滾輪靠

9、電機及減速傳動帶動旋轉(zhuǎn)筒低速轉(zhuǎn)動，生熱爐與旋轉(zhuǎn)筒之間設(shè)有進料口，旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)設(shè)有翻炒葉片，它不斷地把物料抄起又灑下，使物料的熱接觸表面增大，以提高干燥速率并促使物料向前移動。在旋轉(zhuǎn)筒與過濾筒相連處設(shè)有擋板，擋板上開有一小孔，過濾筒一端與旋轉(zhuǎn)筒相連，另一端與物料輸送管相連，過濾筒內(nèi)設(shè)有擋塊，過濾筒的底部設(shè)有排渣孔，冷卻筒一端通過鼓風(fēng)機與物料輸送管相連，另一端與出料口相連。由于采用上述結(jié)構(gòu)，所以鋸末能在旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)充分干燥，且鋸末在進入物料輸送管前再次充分散開，使水分蒸發(fā)快，擋塊可將鋸末中的雜質(zhì)擋住，保證進入物料輸送管中鋸末的質(zhì)量。木屑進入木屑烘干機內(nèi)由噴吹管與回轉(zhuǎn)筒體共同作用，物料在筒內(nèi)沸騰流化,熱風(fēng)與

10、物料充分觸,完成干燥。干燥過程中所用的熱載體一般為熱空氣、煙道氣或水蒸氣等。如果熱載體（如熱空氣、煙道氣）直接與物料接觸，則經(jīng)過干燥器后，通常用旋風(fēng)除塵器將氣體中挾帶的細(xì)粒物料捕集下來，廢空氣則經(jīng)旋風(fēng)除塵器后放空。轉(zhuǎn)筒干燥器是最古老的干燥設(shè)備之一，目前仍被廣泛使用于冶金、建材、化工等領(lǐng)域。2.1.3 滾筒烘干機的工作特點 (1)生產(chǎn)能力大，可連續(xù)操作; 干燥強度大，由于物料在氣流中高度分散，顆粒的全部表面積極為干燥的有效面積；(2) 處理量大，熱效率高。當(dāng)干燥非結(jié)合水時，熱效率可達(dá)60； (3) 氣流干燥器結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，操作方便，易于建造和維修，故障少，維修費用低； (4)適用范圍廣，

11、可以用它干燥顆粒狀物料，對于那些附著性大的物料也很有利； (5)清掃容易； （6）干燥時間短。2.1.4 木屑烘干機的使用范圍 玉米秸稈烘干機、大豆秸稈烘干機、棉花秸稈烘干機、小麥秸稈烘干機、高梁秸稈烘干機、木屑烘干機、刨花烘干機、鋸末烘干機、銀杏葉烘干機、桑樹葉烘干機，氣流式鋸末烘干機，鋸末烘干機，鋸末干燥機，木屑干燥機，木屑烘干機，刨花烘干機，刨花干燥機，木料烘干機，木料干燥機,適用于秸稈壓塊燃料、木炭機械、木屑顆粒燃料、鋸末壓塊、農(nóng)牧業(yè)工程、等行業(yè)。 2.2 設(shè)計的目的和主要內(nèi)容2.2.1設(shè)計的目的1. 通過畢業(yè)設(shè)計這一重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，使我們了解和基本掌握機器設(shè)計的全過程，為今后的設(shè)計工

12、作做一次全面訓(xùn)練；2.可以將本科階段所學(xué)的所有課程和知識全面地整理、復(fù)習(xí)和應(yīng)用一回；進一步加深理解所學(xué)的知識和提高學(xué)生的實際應(yīng)用能力，包括計算機應(yīng)用能力（繪圖、計算、編程等）和外文資料閱讀翻譯能力；3. 學(xué)會查找資料（包括各種有關(guān)的文獻、教材、雜志和網(wǎng)上檢索等）； 4. 培養(yǎng)團結(jié)協(xié)作的精神，養(yǎng)成獨立思考、敬業(yè)、負(fù)責(zé)以及虛心好問的習(xí)慣，刻苦求實和一絲不茍的科學(xué)研究態(tài)度，力戒浮躁、不求實績的不良習(xí)氣。2.2.2 設(shè)計的內(nèi)容 本課題設(shè)計的內(nèi)容小型木屑干燥機的設(shè)計，其主要結(jié)構(gòu)有螺旋加料器，烘干機主體，滾輪，支拖，電機，減速機等。2.3 滾筒干燥器的操作特性抄板的持有量：在轉(zhuǎn)筒干燥器中，抄板上的持有量是

13、確定干燥器中物料填充率的重要參數(shù)。在計算抄板持有量時，一般將物料自由表面與水平線之間的夾角假定為物料的休止角。對于不同的休止角以及抄板的幾何尺寸等，可以先確定單一抄板單位長度的持有量。轉(zhuǎn)筒干燥器內(nèi)物料填充率：轉(zhuǎn)筒干燥內(nèi)物料填充率等于干燥干燥器內(nèi)的物料的體積與干燥器有效容積之比，在確定物料的填充率時，一般考慮有空氣流動（通風(fēng)）和無空氣流動（無風(fēng)）兩種情況。對于有空氣流動情況，還要考慮熱風(fēng)與物料的接觸方式是逆流還是并流。通過對這些問題的分析，可以確定干燥器中適宜的物料填充率，以保證干燥器操作中的經(jīng)濟性和可靠性。轉(zhuǎn)筒干燥器的傳熱：轉(zhuǎn)筒干燥器中通過熱載體向物料傳遞的熱量。轉(zhuǎn)筒干燥器的傳動功率：轉(zhuǎn)筒干燥

14、器的傳動功率可用佐野公式計算。該公式將傳動所需的總功率分解為四部分，即圓筒內(nèi)顆粒運動所需功率、圓筒旋轉(zhuǎn)所需功率、克服圓筒支撐部分的摩擦消耗的功率以及傳動裝置的功率損失。3 小型木屑烘干機的設(shè)計計算3.1 已知參數(shù)滾筒規(guī)格1000×5000，生產(chǎn)能力0.5-1.2T/h,電機功率4kw。3.2 方案的確定首先要初步了解烘干機的原理和結(jié)構(gòu)，以及在整個設(shè)備中包括哪些零部件以及它們的大致關(guān)系，根據(jù)現(xiàn)實情況和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)確定這些機構(gòu)的安裝、連接方式、傳動關(guān)系、基本尺寸、型號參數(shù)等。最后畫出初步的傳動關(guān)系圖。3.3 主要結(jié)構(gòu)螺旋加料器螺旋加料器設(shè)有料斗、蓋板，料斗底部設(shè)有出料口，出料口下部設(shè)有單、

15、雙螺桿輸送器或計量泵。蓋板上設(shè)有進料口和出渣口，蓋板中心安裝有電機及減速機構(gòu)，減速機構(gòu)與攪拌軸連接，攪拌軸上安裝有若干水平布置的主攪拌漿。料斗內(nèi)腔設(shè)有用于安裝濾網(wǎng)的濾框，濾框中心安裝有中心套，中心套設(shè)有左、右定位槽并通過鎖緊卡環(huán)固定在攪拌軸上。蓋板的里側(cè)設(shè)有通過立柱安裝在蓋板上的副攪拌漿。強制螺旋加料是由電動機直接驅(qū)動螺旋不停地旋轉(zhuǎn)，攪動推壓料斗中的原料連續(xù)進入機筒內(nèi)，這樣，避免了筒式料斗的原料會出現(xiàn)“架橋”現(xiàn)象，保證了料斗中原料能連續(xù)不斷地向機筒供料。強制螺旋加料料斗結(jié)構(gòu)如下圖所示。   強制螺旋加料裝置結(jié)構(gòu)示意1螺旋加料器；2料斗；3機筒；4一螺桿原理：（1）對于較粗的

16、物料（顆粒平均直徑90m），普通梯形螺旋、壓力螺旋、兩次松弛螺旋、三線螺旋加料桿都能夠?qū)崿F(xiàn)較好的加料。其中，壓力螺旋加料桿流量較其它幾種螺旋加料桿小，易于實現(xiàn)小流量控制（0.1-0.6g/min）； （2）對于較細(xì)的物料（顆粒平均直徑40m），由于普通梯形螺旋、壓力螺旋輸送力不足，使得下料有斷續(xù)、不落料現(xiàn)象的發(fā)生。而兩次松弛螺旋、三線螺旋加料桿能夠較好地實現(xiàn)落料。兩次松弛螺旋加料桿的加料特性優(yōu)于三線螺旋加料桿，并且流量較小（0.4-0.1g/min）； （3）對于微細(xì)顆粒的小流量物體顆粒加料的實現(xiàn)，主要是輸送力與摩擦阻力之間的矛盾。螺距、線數(shù)、導(dǎo)程、螺旋形式、螺旋升角等加料桿參數(shù)對加料特性均有

17、影響。筒體筒體是干燥器的主體。筒體直徑和長度由工藝條件確定，它的大小反映了干燥器生產(chǎn)能力的大小。筒體所用的材質(zhì)一般為碳鋼、不銹鋼扥。對于高溫干燥的場合，常用耐火材料作襯里。對于腐蝕性非金屬材料作襯里。筒體的載荷只要是筒體自重、襯里質(zhì)量以及物料重量等。在確定筒體壁厚、驗算筒體強度和變形量時，通常把筒體當(dāng)作受均勻載荷的簡支梁來考慮。梁的兩個支點之間的距離即轉(zhuǎn)筒兩對拖輪之間的跨度，應(yīng)按等反立原則布置，使兩個支撐點處在支反立相等或接近相等，然后結(jié)合干燥器實際載荷特點作適當(dāng)調(diào)整。 筒體的材質(zhì)滾筒部分的質(zhì)量占到整機的，因此筒體的材質(zhì)和壁厚是決定設(shè)備制作成本的主要因素。筒體材質(zhì)在選擇時首先要考慮干燥機的工況

18、條件。油脂工廠的軟化干燥機進汽溫度在左右，筒體的溫度沿筒體軸向呈梯度分布，一般在范圍內(nèi)，因此僅從溫度考慮許多鋼材均可適用。從受力情況看，作用在筒體上的外部載荷主要來自于齒圈，筒體既存在軸向應(yīng)力和變形，同時也存在周向應(yīng)力和徑向變形，受力情況較為復(fù)雜。當(dāng)筒體在旋轉(zhuǎn)時，除了自重的影響，筒體還不可避免地存在制造和安裝誤差，筒體外表面上任意點的曲率半徑一直在動態(tài)變化，由此引起的筒體反復(fù)變形對筒體產(chǎn)生很大的附加彎矩，因此對筒體材料的疲勞強度和蠕變強度要求比較高。具體選擇材料時，一般應(yīng)選擇有一定的強度，具有較好的可焊性、沖擊韌性和塑性等，根據(jù)實踐情況，推薦采用、等材料，既能較好地滿足使用要求，又可合理地控制

19、成本。有的廠家采用作筒體材料是值得商榷的，因為按照鋼材標(biāo)準(zhǔn)，鋼在交貨時僅保證力學(xué)性能而不保證化學(xué)成分，焊接性能受到一定影響；而且標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鋼不需要做沖擊試驗，故此沖擊韌性又無法保證。所以，受力情況較為復(fù)雜的大型滾筒干燥機的筒體不易采用鋼。抄板抄板是轉(zhuǎn)筒干燥器的重要部件。它的作用是將物料抄起來并逐漸灑向熱氣流中，以強化物料與熱氣流的熱質(zhì)交換，促進干燥過程的進行。抄板的形式及數(shù)量選擇的正確與否直接影響熱效率和干燥強度。根據(jù)經(jīng)驗，抄板的數(shù)量一般為n=(6-10)D。抄板的角度則要考慮物料的休止角和附著性等情況。工業(yè)上常用的抄板布置形式 （1）升舉式抄板  這種抄板在工業(yè)上應(yīng)用十分廣

20、泛，主要適用于大塊物料和易黏結(jié)的物料。用這種抄板結(jié)構(gòu)，干燥器清洗容易，但轉(zhuǎn)筒的填充率較低，在0.10.22。 （2）均布式抄板  與升舉式抄板相比，它能保證物料更均勻地分布在轉(zhuǎn)筒的全部橫截面上。對于粉狀物料或帶一定分塊的物料，用這種抄板比較適宜。工業(yè)上常用在間接加熱轉(zhuǎn)筒干燥器中設(shè)置這種抄板對于煤粉、磷酸氫鈣、輕質(zhì)氨酸鈣和粉狀石墨等物料。 （3）扇形式抄板  扇形式抄板由升舉式抄板構(gòu)成的互不相通的扇形部分構(gòu)成。物料沿著各種曲折的通道逐漸下降，與熱氣流進行充分接觸而干燥。這種抄板適用于塊狀、易脆和密度大的物料。 （4）蜂巢式抄板物料被分散在各個小格子中，從而

21、降低了物料落下的高度，減少了干燥過程中產(chǎn)生的粉塵量，因此，它適用于易生粉塵的細(xì)碎物料。其填充率較高，可達(dá)0.15-0.25。本設(shè)計所選用的抄板的截面積形狀如下，長度為250mm，厚15mm，每塊抄板的體積設(shè)計為0.75*10-3m3 。數(shù)量為100塊，總體積為0.075m3，總質(zhì)量為588.75kg。滾圈和托輪滾圈和拖輪是轉(zhuǎn)筒干燥器的一對支撐副。干燥器的重量都是通過滾圈傳給拖輪的。一個滾圈通常由一對拖輪來支承。兩拖輪中心與滾圈中心連線之間的夾角一般為60度，滾圈的數(shù)量視轉(zhuǎn)筒長度而定，有兩點、三點、四點等，其中兩點支承用的最多。 安裝筒體及滾圈 ，先將滾圈裝在筒體上，固定時所需要的凹狀接頭要一正

22、一反交錯配置，并調(diào)整墊鐵的厚度，使?jié)L圈與凹狀 接頭的接觸保持相應(yīng)的間隙，切勿一致，并點焊凹狀接頭螺栓頭部與筒體內(nèi)。 滾圈外徑是1140mm，內(nèi)徑是1040mm，寬為100mm。滾圈力平衡示意圖 滾圈和拖輪常用鑄鐵、型鋼、鑄鋼等材料制成。但考慮到滾圈上某一固定置的接觸頻率要盡可能小，應(yīng)使?jié)L圈的直徑不要等于拖輪直徑的整數(shù)倍。滾圈和拖輪之間的作用力為兩圓柱線接觸時的接觸應(yīng)力。根據(jù)H.Hertz的計算公式求得最大接觸應(yīng)力為 式中，為最大接觸應(yīng)力，Pa；qn為單位接觸寬度上的載荷，kg/m；Qr為支承載荷，取由筒體彎矩求得各支座反力的最大值，kg；Gr為滾圈自重，kg；Br為滾圈寬度，m；為角度，取30

23、°。設(shè)計時應(yīng)保證最大接觸應(yīng)力小于或等于許用接觸應(yīng)力，即式中，為許用接觸應(yīng)力（見下表），Pa。滾圈、拖輪材料與許用接觸應(yīng)力拖 輪滾 圈許用接觸應(yīng)力/Pa材料硬度HB材料硬度HBZG45ZG55ZG55170190210ZG35ZG45140155170367539204410本文拖輪材料選擇ZG55，滾圈的材料選擇ZG45。已知 =1140mm，=200mm，=2032.666kg，Gr=258.446kg，Br設(shè)計為100mm，=30°。計算得=111.06*Pa。因為，所以拖輪符合要求。擋輪轉(zhuǎn)筒干燥器通常是傾斜安裝的，在自重與摩擦力的作用下，會產(chǎn)生軸向作用力，使筒體產(chǎn)生軸

24、向位移。擋輪的作用是限制或控制軸向動量，使筒體僅在容許的范圍內(nèi)作軸向移動。移動量的大小取決于擋輪和滾圈側(cè)面的距離，而且大、小齒輪不超過要求范圍，同時保證筒體兩端的密封裝置不致失去作用。普通擋輪在轉(zhuǎn)筒干燥器中用的較多，這種擋輪是成對安裝雜技靠近齒圈的滾圈兩側(cè)。當(dāng)滾圈和錐面擋輪接觸時，后者便被前者帶動而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，從哪個擋輪發(fā)生轉(zhuǎn)動可以判斷出筒體是上竄還是下滑。所以常把擋輪稱為“信號擋輪”。操作中應(yīng)避免使上擋輪或下?lián)踺嗇^長時間連續(xù)轉(zhuǎn)動。除了普通擋輪以外，還有一種球面擋輪，它與滾圈只是點接觸，沒有滑動問題，不需要精確安裝。但它能承受的推力較小，僅在小型干燥器中使用。本設(shè)計采用柱面的擋輪。3.4 設(shè)計計

25、算3.4.1筒體由滾筒烘干機的體積計算公式：V=（m²）式中，為單位時間的產(chǎn)量，取1200；為停留時間，；為物料的密度，為120；為裝滿系數(shù)，取0.2。上式表明，裝滿系數(shù)是決定筒體體積的重要因素，在保證干燥效果的前提下提高裝滿系數(shù)可減小筒體體積，特別是大型的滾筒干燥機，值越大，筒體體積有效利用率越高；反之當(dāng)產(chǎn)量一定時設(shè)備不必做很大，有利于降低設(shè)備制作和運輸成本、減少設(shè)備占地面積。實踐表明，對管束型的筒體，可取。若調(diào)整好筒體的轉(zhuǎn)速，裝滿系數(shù)還能增大，但需同時增加蒸汽的壓力或者增大換熱面積，否則干燥效會下降，因此裝滿系數(shù)不能一味求大，應(yīng)根據(jù)實際要求合理選取。求得停留時間t=3.27min

26、。在物料停留時間：t=的公式中：為綜合系數(shù)，與筒體的結(jié)構(gòu)、抄板的形式有關(guān)，文獻中建議?。粸橥搀w的長度，為5000；為筒體直徑，為筒體轉(zhuǎn)速，為1000；為筒體的傾角，一般為°，取°；n大型滾筒干燥機的轉(zhuǎn)速一般在，小型的可取大一點。在實際設(shè)計時，要保證物料的停留時間大于物料干燥所需時間，因此一般將筒體的轉(zhuǎn)速設(shè)計為可調(diào)節(jié)的，這樣當(dāng)物料的品種、水分或者處理量發(fā)生變化時，通過調(diào)整筒體轉(zhuǎn)速即可控制物料的停留時間，以此保證良好的工藝效果。調(diào)速的方式有滑差電機調(diào)速、變頻調(diào)速、齒輪變比調(diào)速等。對大型滾筒干燥機，建議采用變頻調(diào)速，一方面變頻調(diào)速能實現(xiàn)帶料啟動，故此配備主電機的儲備功率不需要很大

27、，避免了浪費，更重要的是變頻技術(shù)的節(jié)能效果非常明顯，完全可以彌補初期投資較大的缺陷，是值得推廣的新技術(shù)。求的轉(zhuǎn)速n=6.11，取n=6。3.4.2傳動齒輪的計算工作情況，假設(shè)如下1) 工作條件：兩班制，連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，工作條件一般，有灰塵，環(huán)境最高溫度35；2) 使用折舊期；8年；3) 檢修間隔期：四年一次大修，兩年一次中修，半年一次小修；4) 動力來源：電力，三相交流電，電壓380/220V；5) 運輸帶速度容許誤差：±5%；制造條件及生產(chǎn)批量：一般機械廠制造，小批量生產(chǎn)。一 電動機容量的選擇已知電動機型號的數(shù)據(jù)：Pd4 KW，選型號為電機Y132M1-6。相關(guān)數(shù)如下：電

28、動機型號額定功率/KW滿載轉(zhuǎn)速r/min堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩質(zhì)量/KgY132M1-6,49602.02.073其中電機輸出軸的直徑為38mm。二 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)1 計算總傳動比由電動機的滿載轉(zhuǎn)速nd 和滾筒的轉(zhuǎn)速nw可確定傳動裝置應(yīng)有的總傳動比為：nd/nw ， nw6 ， nw=960r/min ， i160。2 合理分配各級傳動比由于減速箱是展開式布置，所以i1（1.3-1.5）i2，取減速箱外的齒輪和滾筒上齒輪的傳動比i3 =8，估測選取 i1=5 i2=4檢驗可行。3 各軸轉(zhuǎn)速、輸入功率、輸入轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速的計算 電動機轉(zhuǎn)軸速度為 ： nd=960r/min ；

29、高速I n1= nd =960r/min ； 中間軸II n2=192r/min ；低速軸III n3= =48r/min ；第四根軸的轉(zhuǎn)速n4= n3=48r/min滾筒 nw=6r/min。各軸功率為：電動機額定功率 P0=4KW高速軸I P1=P0*=P0* = 4*0.99*0.99= 3.92Kw( = =0.99*0.99=0.98)中間軸IIP2= =3.92*0.95*0.99=3.69Kw (=0.95*0.99=0.94)低速軸III P3=P2*=P2*=3.69*0.95*0.99=3.47Kw(= =0.95*0.99=0.94)軸 P4=P3*=P3*=3.47*0

30、.98*0.99=3.33 Kw（=0.98*0.99=0.96）各軸轉(zhuǎn)矩為： 電動機轉(zhuǎn)軸 Td=2.0 N·m高速I T1= =40.0 N·m 中間軸II T2= =183 .5 N·m 低速軸III T3= =690.4 N·m 軸 T4=662.5 N·m其中Td= (N·m)，相應(yīng)數(shù)據(jù)如下：項 目電動機軸高速軸I中間軸II低速軸III軸滾筒轉(zhuǎn)速（r/min）96096019248486功率（kW）43.923.693.473.333.30轉(zhuǎn)矩（N·m）2.040.0183.5690.4662.55252.5傳動比1

31、54181三 傳動件設(shè)計計算（齒輪）高速齒輪的計算輸入功率小齒輪轉(zhuǎn)速齒數(shù)比小齒輪轉(zhuǎn)矩載荷系數(shù)3.33KW48r/min8662.5N·m1.61 選精度等級、材料及齒數(shù)1） 材料及熱處理；選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為250HBS，大齒輪材料為35鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為210HBS，二者材料硬度差為40HBS;2)精度等級選用7級精度；3）試選小齒輪齒數(shù)z124，大齒輪齒數(shù)z2192的.2 按齒面接觸強度設(shè)計因為低速級的載荷大于高速級的載荷，所以通過低速級的數(shù)據(jù)進行計算。按式（1021）試算，即dt2.32*1）確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值(1) 試選Kt1.6(2) 選取尺寬系數(shù)d

32、1(3) 查得材料的彈性影響系數(shù)ZE189.8Mpa(4) 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極Hlim1700MPa；大齒輪的解除疲勞強度極限Hlim2600MPa；(5) 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N160n1jLh60×1460×1×（2×8×365×8）4.1×10e9 N2N1/85.12×10e8此式中j為每轉(zhuǎn)一圈同一齒面的嚙合次數(shù)。Ln為齒輪的工作壽命，單位小時(6) 查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN10.90；KHN20.95(7) 計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1，安全系數(shù)S1，由式（1012）得 H10.90

33、×700MPa630MPa H20.98×600MPa570MPa2） 計算(1) 試算小齒輪分度圓直徑d1td1t=118.2mm(2) 計算圓周速度v=0.3m/s(3) 計算齒寬b及模數(shù)mb=dd1t=1×118.2mm=118.2mmm=4.9h=2.25m=2.25×4.9mm=11.025mmb/h=118.2/11.025=10.7(4) 計算載荷系數(shù)K 已知載荷平穩(wěn)，所以取KA=1；輪相對支撐非對稱布置時KHB的計算公式和直齒輪的相同，Kt1.6。所以有：d1，N14.1×10e9，N25.12×10e8，KHN10.

34、90，KHN20.95，S1，H1630MPa，H2570MPa，d1t =118.2，v =0.3m/s，b=118.2mm，m=4.5，h=11.025mm，b/h=10.7，KA=1。故： KHB=1.12+0.18(1+0.6×d)d+0.23×10b =1.12+0.18(1+0.6*12)*12+0.23*10e-3*118.2=1.435由b/h=10.7，KHB=1.435；查得KFB =1.33；查得KH=KH=1.1,故載荷系數(shù)：K=KAKVKHKH=1×1.14×1.1×1.435=1.7995按實際的載荷系數(shù)校正。(5)

35、 所得的分度圓直徑， d1=mm=122.9mm(6) 計算模數(shù)m m=mm=5.12（以做到這4.15）3 按齒根彎曲強度設(shè)計由式m1） 確定計算參數(shù)由圖查得小齒輪得彎曲疲勞強度極限 F1=237.6Mpa；大齒輪得彎曲疲勞極限強度F2=181.12MPa；查得彎曲壽命系數(shù)KFN=1。計算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取安全系數(shù)S=1.3，得F1=（KFN*F1）/S=182.77MpaF2= （KFN*F2）/S=139.323Mpa(1) 計算載荷系數(shù)K=KAKVKFKF=1×1.12×1.2×1.33=1.7875(2) 查取齒形系數(shù)由表105查得YFa1=2.65；

36、YFa2=2.125(3) 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表105查得YSa1=1.58；YSa2=1.86（4）計算大、小齒輪的并加以比較=0.02308=0.02836大齒輪的數(shù)值大。2） 設(shè)計計算m=2.233又因為滾齒的直徑要大于滾筒的直徑1000mm，假設(shè)滾齒的直徑為1500mm，那么滾齒的模數(shù)為7.81左右，所以試取m2=8mm=m1。4 幾何尺寸計算1）計算大、小齒輪的分度圓直徑d11=192mm，d22=1536mm2）計算中心距d11=192mm，d22=1536mma=(d1+d2)/2=(192+1536)/2=864mm。3) 計算齒輪寬度b1=dd1， b2=192mm B1=

37、192mm，B2=180mm4) 由此設(shè)計有模數(shù)分度圓直徑齒寬齒數(shù)小齒輪819211024大齒輪815361001925) 結(jié)構(gòu)設(shè)計以小齒輪為例。因齒輪齒頂圓直徑大于160mm，而又小于500mm，故以選用腹板式為宜。其他有關(guān)尺寸參看大齒輪零件圖。四 軸的設(shè)計小齒輪軸的設(shè)計1總結(jié)以上的數(shù)據(jù)。功率轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速齒輪分度圓直徑壓力角3.33Kw662.5N·m48r/min192mm20°2作用在齒輪上的力 Fr=Ft*tan=6484.375*tan20°=2360.119N3 初步確定軸的直徑先按式初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45號鋼，根據(jù)表選取A0=112。于

38、是有此軸的最小直徑分明是安裝聯(lián)軸器處軸的最小直徑d1-2為了使所選的軸的直徑d1-2與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器的型號。4 聯(lián)軸器的型號的選取查表114-1,取Ka=1.5則；Tca=Ka*T3=1.5*662.5=993.75N·m；按照計算轉(zhuǎn)矩Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5843-2003（見表28-2），選用GY6型凸緣聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為1400N·m。半聯(lián)軸器的孔徑d1=45mm .固取d1-2=45mm。5 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1）擬定軸上零件的裝配方案2） 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度a 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求1

39、-2軸段右端要求制出一軸肩；固取2-3段的直徑d2-3=51mm;左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑D=85。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1= 112mm ,為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，固取1-2斷的長度應(yīng)比L1略短一些，現(xiàn)取L1-2=110mma 初步選擇滾動軸承。考慮到主要承受徑向力，軸向也可承受小的軸向載荷。當(dāng)量摩擦系數(shù)最少。在高速轉(zhuǎn)時也可承受純的軸向力，工作中容許的內(nèi)外圈軸線偏斜量=8-16，小批量生產(chǎn)價格中等，固選用圓錐滾子軸承軸承。又根據(jù)d2-3=51mm ，選 30309號。右端采用軸肩定位 查2 又根據(jù)d2-3=51mm和上表取d3-4=d7-8=

40、56，軸肩與軸環(huán)的高度（圖中a）建議取為軸直徑的0.070.1倍。所以在d6-7=65mm l7-8=27mm。b 取安裝齒輪處的軸段4-5的直徑d4-5=60mm齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位，已知齒輪的輪轂的寬度為192mm（要考慮變?。浚?，為了使套筒能可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，固取186mm。齒輪的右端采用軸肩定位軸肩高度取 （軸直徑的0.070.1倍）。因為選用GY6 凸緣聯(lián)軸器，30309號軸承去軸肩高度h=7mm，所以d5-6=72mm.軸的寬度去b>=1.4h,取軸的寬度為L5-6=12mm。c 軸承端蓋的總寬度為15mm（有減速器和軸承端蓋的機構(gòu)設(shè)計而定

41、）根據(jù)軸承的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋外端面與聯(lián)軸器的,距離為35mm。固取L2-3=50mm 。d 取齒輪與箱體的內(nèi)壁的距離至少取a=26mm 小齒輪與大齒輪的間距為c=15mm，考慮到箱體的制造誤差，在確定軸承的位置時，應(yīng)與箱體的內(nèi)壁,有一段距離s,取s=8mm,已知滾動軸承的寬度T=27.25mm，小齒輪的輪轂長L=110mm，則L3-4 =T+s+a+(110-102)=71.25mm 取L3-4 =72mm， L6-7=45mm至此已初步確定軸得長度。3) 軸上零件得周向定位齒輪，半聯(lián)軸器與軸的周向定位都采用平鍵聯(lián)接。按d4-5=60mm 由 手冊查得平鍵的截面 b*h

42、=14*9 (mm)見2表4-1,L=40mm同理按 d1-2=70mm. b*h=18*11 ,L=125。同時為了保證齒輪與軸配合得有良好得對中性，固選擇齒輪輪轂與軸得配合選H7/n6。半聯(lián)軸器與軸得配合選H7/k6。滾動軸承與軸得周向定位，是借過渡配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為m6。4) 確定軸的的倒角和圓角參考機械設(shè)計第八版表15-2，取軸端倒角為2*45°各軸肩處的圓角半徑見附圖。5）求軸上的載荷（見下圖）首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖。在確定軸的支點位置時，應(yīng)從手冊中查出a值參照1圖15-23。對與30309，由于它的對中性好所以它的支點在軸承的正中位置。根據(jù)軸的

43、計算簡圖作出軸的彎矩圖和扭矩圖計算齒輪 Ft=2T1/d1=2*662.5/192*103=6901.042N Fr= Ft tana = Ft tan20°=2511.077N通過計算有 FNH1=3592.924N , FNH2=3308.118N,MH=FNH2*315=1042.057 N·M ， 同理有FNV1=1307.354N FNV2=1203.723N,MV=599.491N·M 。 總的彎矩： N·M載荷水平面H垂直面V支反力FNH1=3592.924N FNH2=3308.118NFNV1=1307.354N FNV2=1203.7

44、23N彎矩MH= 1402.057 NMV=599.491 N總彎矩M總=1524.845N扭矩T3=662.5 N（軸上載荷示意圖）6） 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度進行校核時通常只校核承受最大彎矩核最大扭矩的截面（即危險截面C的強度） 根據(jù)式及表中的取值，且0.59（式中的彎曲應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力。當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力時取0.3；當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力時取0.59）。計算軸的應(yīng)力 FNH1=3592.924N ； FNH2=3308.118NMH= 1402.057 N；=1524.845 N前已選定軸的材料為45號鋼，由軸常用材料性能表查得-1=60MPa因此ca<-1，故安全

45、。7） 精確校核軸的疲勞強度（1) 判斷危險截面截面A,B只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起的應(yīng)力集中均將削弱軸的疲勞強度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強度較為寬裕地確定的，所以截面A,B均無需校核。從應(yīng)力集中對軸的疲勞強度的影響來看，截面和處過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重；從受載的情況來看，截面C上的應(yīng)力最大。截面的應(yīng)力集中的影響和截面的相近，但截面不受扭矩作用，同時軸徑也較大，故不必作強度校核。截面C上雖然應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大（過盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端），而且這里軸的直徑最大，故截面C也不必校核。截面和V顯然更不必校核。鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過盈配合的小，因而該軸只需校

46、核截面左右兩側(cè)即可。（2) 截面左側(cè) 抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)截面左側(cè)的彎矩截面上的扭矩為T3=662.5N截面上的彎曲應(yīng)力截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力軸的材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理，由機械設(shè)計第八版表15-1查得 ，截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按1附表3-2查取。因，經(jīng)插值后可查得 ， 又由機械設(shè)計第八版，附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為 故有效應(yīng)力集中系數(shù)按機械設(shè)計第八版，式（附3-4）為由機械設(shè)計第八版附圖3-2得尺寸系數(shù)；由機械設(shè)計第八版附圖3-3得扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)。軸按磨削加工，有附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為軸未經(jīng)表面強化處理，即，則按式（3-12）及（3-12a）得綜合系數(shù)值為于是，計

47、算安全系數(shù)值，按機械設(shè)計第八版式（15-6）（15-8）則得故該軸在危險截面右側(cè)的強度也是足夠的。本題因無大的瞬時過載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對稱性，故可略去靜強度校核。至此，軸的設(shè)計計算結(jié)束。3.5 連接的選擇和計算按要求對小齒輪和連接小齒輪與聯(lián)軸器軸上的兩個鍵進行選擇及校核。1）對連接小齒輪與小齒輪軸的鍵的計算（1）選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸一般8以上的齒輪有定心精度要求，應(yīng)選用平鍵聯(lián)接。由于齒輪不在軸端，故可選用圓頭普通平鍵（A型）。根據(jù)d=60mm從機械設(shè)計課程設(shè)計手冊第三版表4-1中查得鍵的截面尺寸為：寬度b=18mm，高度h=11mm。由輪轂寬度并參照鍵的長度系列，取鍵長L=180mm。（2

48、）校核鍵聯(lián)接的強度 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由機械設(shè)計第八版表6-2查得許用擠壓應(yīng)力，取平均值，。鍵的工作長度l=L-b=180mm-18mm=162mm。，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 k=0.5h=0.5×11=5.5mm。 根據(jù)1式（6-1）可得所以所選的鍵滿足強度要求。鍵的標(biāo)記為：鍵18×11×180 GB/T 1096。2）對連接聯(lián)軸器與小齒輪軸的鍵的計算（1）選擇鍵聯(lián)接的類型和尺寸類似以上鍵的選擇，也可用A型普通平鍵連接。根據(jù)d=45mm從機械設(shè)計第八版表6-1中查得鍵的截面尺寸為：寬度b=14mm，高度h=9mm。由半聯(lián)軸器的輪轂寬度并參照鍵的長度系列，

49、取鍵長L=90mm。（2）校核鍵聯(lián)接的強度鍵、軸和聯(lián)軸器的材料也都是鋼，由機械設(shè)計第八版表6-2查得許用擠壓應(yīng)力，取其平均值，。鍵的工作長度l=L-b=90mm-14mm=76mm。，鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 k=0.5h=0.5×9=4.5mm。 根據(jù)1式（6-1）可得所以所選的鍵滿足強度要求。鍵的標(biāo)記為：鍵14×9×45 GB/T 1096。4潤滑方式、潤滑油牌號及密封裝置的選擇由于嚙合齒輪中的大齒輪直徑徑相差不大，且它們的速度都不大，所以齒輪傳動可采用脂潤滑，機械設(shè)計課程設(shè)計手冊第三版表7-2，選用鈉基潤滑脂（GB/T 491-1987），代號為L-XACMGA2。由于滾動軸承的速度較低，所以可用脂潤滑。查機械設(shè)計課程設(shè)計手冊第三版表7-2，選用鈣基潤滑脂（GB/T 491-1987），代號為L-XAMHA1。為避免潤滑脂流出軸承