對(duì)輥式壓球機(jī)說明書綜述

1、單位代碼 02 學(xué) 號(hào) 分 類 號(hào) TH6 密 級(jí) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書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 2014年 5 月 15 日黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 23頁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%左右。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42萬臺(tái)）、工業(yè)窯爐（16萬座）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

2、，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%以上。原煤不經(jīng)過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)來完成。凡是冶金行業(yè)廢料，輔料需上爐的，都需要壓球機(jī)來完成。比如：除塵灰、池泥、氧化皮、鋼渣、鐵精粉

3、、鋁灰粉、硅錳礦粉，等等?？蓪⒏鞣N粉料（如鎂砂、鋁礬土、白云石、鐵粉等）通過強(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)。1989年亞太經(jīng)互會(huì)在菲律賓召開了主題為“型煤開發(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

4、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)合起來的復(fù)合粘結(jié)劑。從研究方向來看,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

5、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“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

6、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)大部分型煤廠采用有粘結(jié)劑的低壓成型, 其工藝過程主要包括原煤的粉碎、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

7、人員工資,導(dǎo)致型煤的生產(chǎn)成本偏高,最終型煤價(jià)格與塊煤相差無幾,從而使型煤用戶在經(jīng)濟(jì)上承受起來較為困難。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。如供料量過大，則送料裝置的電過載;供料量過小則不成球。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

8、統(tǒng)為：電動(dòng)機(jī)-三角形帶-減速機(jī)-開式齒輪-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)，通過棒銷聯(lián)軸器傳至主動(dòng)軸。主動(dòng)軸與被動(dòng)軸通過開式齒輪保證同步運(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?；钊麠U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)料過多或進(jìn)入金屬塊時(shí)，液壓缸活塞桿受壓過載，液壓泵會(huì)停機(jī)、蓄能器對(duì)壓力變化起緩沖作用、溢流閥開啟回油、活塞桿移位使壓輥間縫隙加大從而使硬物通過壓輥，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。&

9、#160;1.4.2 壓球機(jī)的工作過程     1、固體常能或多或少地把周圍介質(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。因此物料較易產(chǎn)生掛壁現(xiàn)象。     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

10、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)由原來的粒狀架空結(jié)構(gòu)為主轉(zhuǎn)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

11、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。而在倉壁兩邊的物料主要是靠自重流人料口，很少或沒有受到外力擠壓所以微結(jié)構(gòu)基本上沒有發(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)，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)

12、。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)。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)铀俣葀=r*=d*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/，其中是從電動(dòng)機(jī)到輥論主軸之間的傳動(dòng)裝置總效 率=1*2*3*4*4*5 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-7得：1=0.96 是帶輪的傳動(dòng)效率2=0.96 是減速器的傳動(dòng)效率3=0.99 是聯(lián)

13、軸器的傳動(dòng)效率4=0.98 是軸承的傳動(dòng)效率5=0.97 是齒輪的傳動(dòng)效率=1*2*3*4*4*5=0.849965985電動(dòng)機(jī)的功率p0=p/=54.36kw選擇電動(dòng)機(jī)的功率pmp0，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55KW。2.2 傳動(dòng)方案的確定壓球機(jī)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。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、同步齒輪等

14、。圖2.1 傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖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啿灰顺惺芎艽蟮膫鲃?dòng)比，所以減速器選擇時(shí)應(yīng)該選擇i減75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=71及功率p 54.36,可以選擇zsy315-71-的減速器,由此可知,帶輪的減速比為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k

15、a=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=n1/n2=dp1/dp2若計(jì)入滑動(dòng)率由機(jī)械設(shè)計(jì)知道i=n1/n2= dp2/（1-）dp1n2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

16、設(shè)計(jì)知道V=*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)計(jì)0.7（dd1+dd2）a02（dd1+dd2）既528.5mma01510mm，初步定為a0=750mm3.8所需基準(zhǔn)長(zhǎng)度由機(jī)械設(shè)計(jì)知道Ld0=2a0+（dd1+dd2）/2+（dd2-dd1）*（dd2-dd1）/4a0=2686mm，由機(jī)械設(shè)計(jì)表8-2選取相近值取Ld=2800mm。3.9實(shí)際軸間距由機(jī)械設(shè)計(jì)知道aa0+（ld-ld0）/2=807mm，amin=a-0.015ld=848.988mmamax=a+0.03ld=890.

17、988mm其中amin是安裝所需的最小軸間距，amax是張緊或補(bǔ)償伸長(zhǎng)所需的最大軸間距。 3.10小帶輪包角由機(jī)械設(shè)計(jì)知道1=180-（dd2-dd1）/a*57.3>120.如果1較小應(yīng)增大或用張緊輪3.11單根v帶傳遞的基本額定功率根據(jù)帶型·dd1·和n1見機(jī)械設(shè)計(jì)表8-4a可查的P1=17.01kw3.12傳動(dòng)比i1時(shí)的額定功率增量根據(jù)帶型·dd1·和i帶見機(jī)械設(shè)計(jì)表8-4b可查的p1=0.75kw3.13v帶的根數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)知道Z=pd/（p1+p1）*k*kl=4.36，其中k是小帶輪包角修正系數(shù)，見機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)表9.2-14，kl是帶

18、長(zhǎng)修正系數(shù)，見表8-2可知.K=0.99，Kl=0.86所以要選取帶根數(shù)z=53.14單根v帶的預(yù)緊力由機(jī)械設(shè)計(jì)知道F0=500（2.5/k-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（1/2）=7880.37N3.16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=24mm，

19、最小輪緣厚度min=12mm，這里取做=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. 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)知道軸:n1=n0/i帶=980/1.056=928r/min軸:n2=n1/i減=900/71=13r/min軸:n3=n2=13r/min軸:n4=n3=13r/min4.2各軸功率由機(jī)械設(shè)計(jì)知道軸:p1=p0*1=52.19kw軸:p2=p1*2=50.10kw軸:p3=p2*3=49.60kw軸:p4=p3*4*5=47.15kw4.3各軸轉(zhuǎn)矩由機(jī)械設(shè)計(jì)知道軸

20、:t1=9550*p1/n1=537.08N*m軸: t2=9550*p2/n2=36804.23N*m軸: t3=9550*p3/n3=36436.92N*m軸: t4=9550*p4/n4=34637.12N*m5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)過調(diào)質(zhì)處理后，其硬度是241-286hbs，抗拉強(qiáng)度b=685mpa，屈服點(diǎn)s=490mpa，需用彎曲應(yīng)力0=120mpa，1=70mpa5.2計(jì)算軸最小軸徑由機(jī)械設(shè)計(jì)知道DminA0，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)

21、于軸徑d100mm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d-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，則：tca=47367.996N*m，按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩tca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d-=220mm，半聯(lián)軸器的長(zhǎng)度L=230mm。5.2.1-段的直徑確

22、定為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，-右端需制出一軸肩，故取-段的直徑d-=228mm5.2.2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<<機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)>>可以選取軸承代號(hào)23348，尺寸是d*D*B=240mm*500mm*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d-=296mm，根據(jù)設(shè)計(jì)要求可知輥?zhàn)娱L(zhǎng)度為350mm，但是為了壓緊輥?zhàn)樱构髯佑行Чぷ?，取L-=346mm，輥?zhàn)佑叶擞幂S肩定位，軸肩高度h0.07d=14mm，故取h=15mm，則軸肩處的直徑是d=345mm，軸環(huán)高度是b1.4h=

23、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L(zhǎng)=72mm，L-=72mm，L-=346mm，在-段因?yàn)閷?duì)于輥?zhàn)觼碚f兩端的軸承最好對(duì)稱分布這樣受力均勻，所以L-=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d-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L-=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

24、取-段長(zhǎng)度L-=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。圖5.2 Fr和Fnv1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Fnv1= Fnv2=Ft/2=787.5kn，L1=L2=270mm，彎矩Mh=Fnv1*L1=236250n*m，T=60025n*m畫出彎矩圖和扭矩圖可知。圖5.3圖5.4由上面的兩個(gè)圖可知在輥?zhàn)拥牡胤剿?/p>

25、的彎扭力最大。5.2.8按彎扭合成應(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=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力，由機(jī)械設(shè)計(jì)知道的ca=前已選定軸的材料為40cr，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，查得1=70mpa，因此ca<1,故安全。5.3軸的校核軸的設(shè)計(jì)與前者相同，它們材料相同，承受的力矩和轉(zhuǎn)矩相同，支撐相對(duì)于輥?zhàn)右蚕嗤?，所以不用再設(shè)計(jì)校核了。6齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算6.1選定齒輪的類型，精度等級(jí)，材料，初定其模數(shù)及齒數(shù)根據(jù)工作要求，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。對(duì)輥式壓球機(jī)為一般的工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)

26、精度（GB 10095-88）。材料選擇，選擇齒輪材料為40cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS。根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，齒輪的分度圓直徑應(yīng)該和輥?zhàn)拥闹睆较嗤@里我們初步選擇其模數(shù)m=16mm，那么由機(jī)械設(shè)計(jì)知道的其齒數(shù)Z=d/m=650/16=406.2按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)又由機(jī)械設(shè)計(jì)知道的計(jì)算公式（10-5）進(jìn)行試算，即m6.2.1確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1、齒輪傳遞的扭矩TT3/2=5939705.432n*m2、由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-7選取齒寬系數(shù)，因?yàn)樵搨鲃?dòng)中選的是懸臂式的結(jié)構(gòu)，故=0.5。3、由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-20c查得齒輪的彎曲疲勞極限fe1=620mpa，4、由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-18取彎曲疲勞壽命系

27、數(shù)Kfn1=0.885、計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由機(jī)械設(shè)計(jì)公式（10-12）得f1=238.86mpa6、根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)v=0.44m/s，7級(jí)精度，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-8查的動(dòng)載系數(shù)Kv=1.2，由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-2查得使用系數(shù)Ka=1，直齒輪Kf=1.35，由機(jī)械設(shè)計(jì)圖10-13查得Kfb=1.357、計(jì)算載荷系數(shù)KK=Ka*Kv*Kfa*Kfb=2.04128、由機(jī)械設(shè)計(jì)表10-5，查得齒形系數(shù)Yfa1=2.226，應(yīng)力校正系數(shù)Ysa1=1.7649、機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算=0.016439m=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m13.34m

28、m查標(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41個(gè)，這樣齒輪分度圓直徑變?yōu)榱薲=z*m=41*16=656mm。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：展開式、同軸式

29、、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、齒輪-蝸桿、蝸桿-齒輪等。 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=840)和二級(jí)以上(i>40)的減速器。單級(jí)減速器的傳動(dòng)比如果過大，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)布置形式有展開式、分流式和同軸式等數(shù)種。展開式最簡(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

30、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)又正好位于兩軸承中間，所以載荷沿齒寬的分布情況顯然比展開好。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 一 70ms，甚至高達(dá) 150ms。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

31、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)雙驅(qū)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

32、精加工比較困難，允許圓周速度又較低，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(j>10)的場(chǎng)合。通常說蝸桿傳動(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)

33、在高速級(jí)兩種布置形式。前者結(jié)構(gòu)較緊湊，后者效率較高。通過比較，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，以免受載后變形過大而影響傳動(dòng)質(zhì)量。箱體通常由箱座和箱蓋兩部分所組成，其剖分面則通過傳動(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。聯(lián)接箱座和箱蓋的螺栓應(yīng)合理布置，并注意留出扳手空間。在軸承附近

34、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。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) 齒輪蝸桿二級(jí)減速器 、圓柱齒輪圓錐齒輪圓柱齒輪三級(jí)減速器。

35、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)械密封圈；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。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)友貙挾确较虿寂徘蚋C數(shù)位6個(gè)，故輥?zhàn)庸ぷ饕恢芸缮a(chǎn)煤球個(gè)數(shù)：n=46×6=276經(jīng)計(jì)算每個(gè)煤球質(zhì)量

36、m=10.3g，故可計(jì)算該設(shè)備每小時(shí)的產(chǎn)量：M=276×10.3×13×60×90%2t。結(jié) 論畢業(yè)設(shè)計(jì)的開始，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，導(dǎo)師讓我們見到了對(duì)輥式壓球機(jī)照片，了解了壓球機(jī)的工作過程，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：減速器通過聯(lián)軸器，傳至主動(dòng)軸，再由一對(duì)開式同步齒輪，保證兩輥軸同步（等速反向）其中被動(dòng)輥由斜鐵頂住，物料由貯料倉經(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，

37、在對(duì)輥中心線處成型壓力達(dá)到最大值，物料過該線后，成型壓力迅速變小使物料進(jìn)過脫球狀態(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)過程中我遇到一些問題，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)設(shè)計(jì)中所遇見的問題，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)。致 謝時(shí)光飛逝，緊張而又充實(shí)的大學(xué)生活就要過去了。四年的大學(xué)