1859_750對(duì)輥式壓密機(jī)設(shè)計(jì)

1859_750對(duì)輥式壓密機(jī)設(shè)計(jì),_750,對(duì)于,輥式壓密機(jī),設(shè)計(jì) 黃河科技學(xué)院本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論文） 任 務(wù) 書工 學(xué)院 機(jī)械 系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè) 2008 級(jí) 3 班學(xué) 號(hào) 080105633 學(xué)生 王嚴(yán)嚴(yán) 指 導(dǎo) 教 師 康 紅 偉 750 對(duì)輥式壓密機(jī)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作內(nèi)容與基本要求（目標(biāo)、任務(wù)、途徑、方法，應(yīng)掌握的原始資料（數(shù)據(jù)） 、參考資料（文獻(xiàn)）以及設(shè)計(jì)技術(shù)要求、注意事項(xiàng)等） （紙張不夠可加頁(yè)）一、設(shè)計(jì)技術(shù)要求、原始資料（數(shù)據(jù)） 、參考資料（文獻(xiàn)）通過(guò)實(shí)習(xí)調(diào)研搜集資料，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，借助 CAXA 或 AutoCAD 軟件，對(duì)整機(jī)主體結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)形式、壓輥結(jié)構(gòu)、帶傳動(dòng)、齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算；對(duì)電機(jī)、減速器、聯(lián)軸器和軸承進(jìn)行計(jì)算與選擇等。要求設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，成塊率及質(zhì)量高。主要參數(shù)加工對(duì)象：X 煤粉，密度： 0.8g/cm3；成球形狀：（詳見附圖） ；壓輥直徑：750mm；壓輥寬度：320mm；對(duì)輥徑向線壓比 8t/cm；輥面切向線壓力：5.5kN/cm；主軸轉(zhuǎn)速：12 rpm。通過(guò)該畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生對(duì)大學(xué)四年里學(xué)到和未學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行綜合強(qiáng)化訓(xùn)練，為其走向工作崗位奠定良好基礎(chǔ)。二、設(shè)計(jì)目標(biāo)與任務(wù)1.查閱文獻(xiàn)資料 12 種以上，外文資料不少于兩種。寫出 3000 字以上文獻(xiàn)綜述，單獨(dú)裝訂成冊(cè)。二二二二二二二2.翻譯外文科技資料，不少于 3000 漢字，單獨(dú)裝訂成冊(cè)。3.完成總體方案設(shè)計(jì)。4. 選擇并論證設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案、整機(jī)結(jié)構(gòu)草圖，完成主要零部件的強(qiáng)度校核計(jì)算等。5.繪制裝配圖、主要零部件圖，折合零號(hào)圖紙兩張以上。6.編寫摘要，英中文完全對(duì)照，中文不少于 300 字。7.編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，不少于 8000 字符。三、時(shí)間安排1---3 周 完成文獻(xiàn)綜述及英文資料翻譯。完成畢業(yè)實(shí)習(xí)。4---9 周 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算，用 CAXA 或 AutoCAD 等軟件繪制總裝圖、部裝圖、典型零件圖。10--11 周 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，進(jìn)一步修改完善畢業(yè)設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備并完成畢業(yè)答辯稿。12 周 畢業(yè)答辯。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間： 2012 年 02 月 13 日至 2012 年 05 月 15 日計(jì) 劃 答 辯 時(shí) 間： 2012 年 05 月 19 日專業(yè)（教研室）審批意見：審批人簽名：黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告表課題名稱 750 對(duì)輥式壓密機(jī)設(shè)計(jì)課題來(lái)源 教師擬訂 課題類型 AX 指導(dǎo)教師 康紅偉學(xué)生姓名 王嚴(yán)嚴(yán) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 080105633一、調(diào)研資料的準(zhǔn)備根據(jù)任務(wù)書的要求，在做本課題前，查閱了與課題相關(guān)的資料有：機(jī)電一體化技術(shù)與系統(tǒng)， CAD 軟件制圖，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)等相關(guān)教材。二、設(shè)計(jì)的目的與要求 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)教學(xué)中最后一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)該設(shè)計(jì)過(guò)程，可以檢驗(yàn)我們?cè)诖髮W(xué)期間所學(xué)的知識(shí)，同時(shí)培養(yǎng)我們處理工程中實(shí)際問(wèn)題的能力，因此意義特別重大。通過(guò)對(duì)題目的理解，查閱各種資料，按照工藝要求，設(shè)計(jì)出 750 對(duì)輥式壓密機(jī)，以滿足實(shí)際的工作需求！三、設(shè)計(jì)的思路與預(yù)期成果 1、設(shè)計(jì)思路1) 根據(jù)本次設(shè)計(jì)相關(guān)要求查找資料，做好準(zhǔn)備。2) 依據(jù)要實(shí)現(xiàn)的功能要求計(jì)算并選擇或設(shè)計(jì)合適的電機(jī)、減速器、傳動(dòng)方案。3) 根據(jù)裝配圖畫出零件圖!2、預(yù)期的成果（1）完成文獻(xiàn)綜述一篇，不少于 3000 字，與專業(yè)相關(guān)的英文翻譯一篇，不少于 3000 字。（2）完成內(nèi)容與字?jǐn)?shù)都不少于規(guī)定量的畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份。（3）繪制裝配圖，部分零件圖。四、任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時(shí)間安排1 周——2 周 收集設(shè)計(jì)資料并完成開題報(bào)告3 周——4 周 完成英文資料翻譯并寫出文獻(xiàn)綜述5 周——6 周 進(jìn)行總體設(shè)計(jì)和部分零部件的選擇與設(shè)計(jì)7 周——10 周 繪制裝配圖和部分零件圖、編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書11 周 修改整理，準(zhǔn)備答辯五、完成設(shè)計(jì)（論文）所具備的條件因素具備機(jī)械設(shè)計(jì)，能有效借助圖書館的相關(guān)文獻(xiàn)資料，相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)等資源，查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)、畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)并且具有良好的計(jì)算機(jī)繪圖（CAD）操作能力。指導(dǎo)教師簽名： 日期： 2012-2-23 課題來(lái)源：（1）教師擬訂；（2）學(xué)生建議；（3）企業(yè)和社會(huì)征集；（4）科研單位提供課題類型：（1）A—工程設(shè)計(jì)（藝術(shù)設(shè)計(jì)） ；B—技術(shù)開發(fā)；C—軟件工程；D—理論研究；E—調(diào)研報(bào)告（2）X—真實(shí)課題；Y—模擬課題；Z—虛擬課題要求（1） 、 （2）均要填，如 AY、BX 等。畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述院 （ 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 王 嚴(yán) 嚴(yán)指 導(dǎo) 教 師 康 紅 偉2012 年 03 月 10 日黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 綜 述 ) 第 2 頁(yè)750 型對(duì)輥式壓密機(jī)摘要：本文介紹了對(duì)輥式壓密機(jī)的國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)技術(shù)、發(fā)展?fàn)顩r、使用范圍、壓密機(jī)的工作原理、及結(jié)構(gòu)等，通過(guò)這些對(duì)壓密機(jī)有了初步的了解，為以后的設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：對(duì)輥式、壓密機(jī) 發(fā)展情況前言原煤不經(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%。將原煤混捏成型就需要用煤粉成型機(jī)器，因此，煤粉成型機(jī)器便有了很廣泛的應(yīng)用。1.國(guó)內(nèi)外型煤及壓密機(jī)的發(fā)展：國(guó)外型煤技術(shù)發(fā)展已有一個(gè)多世紀(jì)的歷史。早在19 世紀(jì)40 年代, 歐洲已開始研制型煤, 其中壁爐用型煤生產(chǎn)得較多。國(guó)外型煤生產(chǎn)工藝、黏結(jié)劑配方、型煤機(jī)械設(shè)備都較先進(jìn), 技術(shù)成熟, 法國(guó)和英格蘭采用加黏結(jié)劑成型技術(shù), 德國(guó)采用不加黏結(jié)劑, 用高揮發(fā)分的泥煤和褐煤生產(chǎn)型煤。生產(chǎn)量較大、技術(shù)較成熟的國(guó)家還有英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本等, 生產(chǎn)能力最大能達(dá)到50 萬(wàn)t/ a。由于發(fā)達(dá)國(guó)家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整, 大量使用清潔能源, 將煤炭主要用于發(fā)電、燃燒和轉(zhuǎn)化, 通常是以粉煤為主, 對(duì)型煤的需求量日漸減少, 型煤業(yè)日趨萎縮。國(guó)外很多公司不斷地對(duì)輥壓塊機(jī)進(jìn)行改進(jìn)。這些改進(jìn)的目的是為了進(jìn)一步改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量, 同時(shí)增加生產(chǎn)能力和優(yōu)化壓塊機(jī)的可靠性。在壓輥的改進(jìn)中, 主要取得了兩方面的進(jìn)展.. 一是具有完整軸頸和堅(jiān)固的承壓表面的鑄造壓輥。對(duì)于表面堅(jiān)硬的物料和它們的應(yīng)用, 進(jìn)一步改進(jìn)還在不斷的持續(xù).. 另一個(gè)是關(guān)于熱物料加工時(shí)帶有水冷套的壓輥。對(duì)損壞的壓輥和輥環(huán)的進(jìn)一步研究和分析說(shuō)明需要進(jìn)行安全設(shè)計(jì)?？梢钥隙ǖ氖? 帶有熱套的新的水冷壓輥, 其壽命與鑄造壓輥一樣長(zhǎng)。如果設(shè)備得到精心維護(hù), 對(duì)軸承的各種計(jì)算, 己經(jīng)達(dá)到理論值與實(shí)際值相附的水平。另一個(gè)感興趣的進(jìn)步是給料機(jī), 這里已經(jīng)給出了各種黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 綜 述 ) 第 3 頁(yè)改進(jìn)后的裝置, 在這一領(lǐng)域中的其它工作仍在繼續(xù)。我國(guó)從 1958 年開始研究型焦,先后研究出 4 種不同工藝的工業(yè)型煤技術(shù); 20 世紀(jì)六七十年代,我國(guó)研制成以無(wú)煙煤為原料,供合成氨造氣用的石灰碳酸化煤球、紙漿廢液型煤球、腐植酸鹽煤球,并在我國(guó)小化肥廠大量推廣使用; 1984年又成功研制出高效機(jī)車用型煤; 80 年代以來(lái),無(wú)煙煤型煤技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入新的階段,研究重點(diǎn)為化肥用優(yōu)質(zhì)防水氣化型煤;“八五”期間及以后,免烘干無(wú)煙煤造氣型煤技術(shù)取得可喜進(jìn)展。近年來(lái),我國(guó)生物質(zhì)型煤技術(shù)、環(huán)保固硫型煤、型煤粘結(jié)劑及煙煤型煤技術(shù)等方面取得了巨大進(jìn)展,有力促進(jìn)了我國(guó)型煤技術(shù)的發(fā)展。 (1)粘結(jié)劑技術(shù):廉價(jià)高效型煤粘結(jié)劑,具有防水,快速固結(jié)的特征。主要原料為工礦企業(yè)廢液、廢渣,經(jīng)加工改性后制成。采用這類粘結(jié)劑成型,在生產(chǎn)過(guò)程中可免設(shè)干燥系統(tǒng),成型后防水性好,不怕雨淋,可廠外堆放,遠(yuǎn)距離運(yùn)輸。 (2)添加技術(shù):煤粉中摻入某些添加劑成型,制得的型煤具有催化、活化、固硫功能,使型煤在燃燒過(guò)程中反應(yīng)速度加快,燃燒工況得到改善,熱能得到高效合理利用,并使有害氣體的排放量大大減少。型煤中添加助劑的燃用給劣質(zhì)煤、高硫煤的合理利用開拓了廣闊天地。 (3)成型技術(shù):成型壓力在 20~35 MPa 之間就可獲得滿意的型煤強(qiáng)度。成型總水分一般在 10%~15%之間 (4)型煤產(chǎn)品冷熱強(qiáng)度高,熱穩(wěn)定性好。當(dāng)成型工藝合理,選擇煤種適當(dāng)時(shí),型煤產(chǎn)品各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能滿足工業(yè)鍋爐、窯爐、氣化爐的要求。 (5)生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便,建設(shè)投資少,型煤成本低。粉煤經(jīng)捏混、成型兩道工序即可制得成品型煤。目前我國(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(guò)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，這樣可以少用甚黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 綜 述 ) 第 4 頁(yè)至不用粘結(jié)劑。對(duì)輥式工業(yè)型煤成型機(jī)的研制成功, 為工業(yè)型煤走向規(guī)模生產(chǎn)提供了可靠的設(shè)備, 這種機(jī)器可面向年產(chǎn)幾 萬(wàn)噸甚至幾十萬(wàn)噸 的工業(yè)型煤廠, 可作為加工鍋爐型煤和氣化型煤的主機(jī)。在我國(guó)利用粉煤生產(chǎn)型煤具有較高的節(jié)能、環(huán)保和社會(huì)效益, 并越來(lái)越受到人們的重視, 其產(chǎn)量也將不斷增加。由此可見, 對(duì)輥式工業(yè)型煤成型機(jī)也將具有廣闊的應(yīng)用前景。2.壓密機(jī)適用范圍：壓密機(jī)的作用就是把煤粉進(jìn)行壓縮，排除一部分的水分，使煤粉先成條塊狀，以便于壓球機(jī)擠時(shí)間壓時(shí)強(qiáng)度更好，達(dá)到最佳效果主要用于壓制難以成型的粉狀物料，其特點(diǎn)是成型壓力大、主機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)可調(diào)、配有螺旋送料裝置。壓球機(jī)可用來(lái)壓制煤粉、鐵粉、焦煤、鋁粉、鐵屑、氧化鐵皮、碳粉、炭粉、礦渣、石膏、尾礦、污泥、高嶺土、活性炭、焦末等各種粉末、粉料、廢料、廢渣，廣泛應(yīng)用于耐材、電廠、冶金、化工、能源、運(yùn)輸、供暖等行業(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。對(duì)輥式壓密機(jī)3.對(duì)輥式壓密機(jī)工作原理：被壓物料經(jīng)給料口落入兩輥?zhàn)又g，進(jìn)行擠壓粘合，成品物料自然落下。遇有過(guò)硬或不可壓時(shí)，輥?zhàn)涌蓱{液壓缸或彈簧的作用自動(dòng)退讓，使輥?zhàn)娱g隙增大，過(guò)硬或不可破碎物落下，從而保護(hù)機(jī)器不受損壞。相向轉(zhuǎn)動(dòng)的兩輥?zhàn)佑幸欢ǖ拈g隙，改變間隙，即可控制產(chǎn)品最大排料粒度。對(duì)輥破碎機(jī)是利用一對(duì)相黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 綜 述 ) 第 5 頁(yè)向轉(zhuǎn)動(dòng)的圓輥，四輥破碎機(jī)則是利用兩對(duì)相向轉(zhuǎn)動(dòng)的圓輥進(jìn)行破碎作業(yè)。 特點(diǎn)：雙輥破碎機(jī)采用三角帶或萬(wàn)向節(jié)聯(lián)軸器進(jìn)行傳動(dòng)和調(diào)節(jié)兩輥之間的間隙。對(duì)輥壓球機(jī)機(jī)。它由機(jī)架、一對(duì)輥?zhàn)?、三角皮帶傳?dòng)裝置和彈簧保險(xiǎn)裝置等主要部件組成。兩臺(tái)電機(jī)通過(guò)皮帶輪傳動(dòng)，帶動(dòng)兩輥?zhàn)酉嘞蜣D(zhuǎn)動(dòng)。一個(gè)輥?zhàn)拥妮S支承在與機(jī)架固定在一起的固定軸承上，另一個(gè)輥?zhàn)拥妮S支承在活動(dòng)軸承上。活動(dòng)軸承可以沿機(jī)架導(dǎo)軌水平移動(dòng)，使兩輥?zhàn)娱g的排料口寬度在必要時(shí)可以增大，將非破碎物排出機(jī)外。輥?zhàn)影惭b在焊接的機(jī)架上，由安裝在軸上的輥芯以及套在輥芯上的輥套組成，兩者通過(guò)錐形環(huán)，用螺栓拉緊，以使輥套緊套在輥芯上。當(dāng)輥套的工作表面磨損時(shí)，可以拆換。前輥的安裝在滾柱軸承中，軸承座固定安裝在機(jī)架上，后輥的軸承則安裝在機(jī)架的導(dǎo)軌中，可以在導(dǎo)軌上前后移動(dòng)，后輥的軸承用強(qiáng)力彈簧壓緊在頂座上，當(dāng)轉(zhuǎn)輥之間落入難碎物時(shí)，彈簧被壓縮，后輥后移一定距離，讓硬物落下，然后在彈簧張力作用下又回到原來(lái)位置。彈簧的壓力可用螺母調(diào)整，在軸承與頂座之間放有可以更換的鋼墊片，通過(guò)更換不同厚度的墊片，即可調(diào)節(jié)兩轉(zhuǎn)輥的間距。對(duì)輥壓球機(jī)前輥通過(guò)減速齒輪和傳動(dòng)軸以及帶輪用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，后輥則通過(guò)裝在輥?zhàn)虞S上的一對(duì)齒輪由前輥帶動(dòng)作相向轉(zhuǎn)動(dòng)。為了使后輥后移時(shí)兩齒輪仍能嚙合，齒輪采用非標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)齒。對(duì)輥式壓密機(jī)工作原理4.壓密機(jī)分類：根據(jù)壓球機(jī)原理結(jié)構(gòu)形式可分為：兩輥壓球機(jī)，四輥壓球機(jī)。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 綜 述 ) 第 6 頁(yè)根據(jù)壓球機(jī)的壓力強(qiáng)度可分為：低壓壓球機(jī)，強(qiáng)力壓球機(jī)，高強(qiáng)壓球機(jī)。根據(jù)壓球機(jī)的用途可分為：礦粉壓球機(jī)，型煤壓球機(jī)，脫硫石膏壓球機(jī)，干粉壓球機(jī)等。5.對(duì)輥式壓密機(jī)的結(jié)構(gòu)輥式壓球機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，價(jià)格低廉，工作可靠，粒度調(diào)整方便，可粉碎粘濕物料。但生產(chǎn)能力低，給料尺寸較小，破碎硬質(zhì)、韌性物料磨損嚴(yán)重。輥式壓球機(jī)的結(jié)構(gòu)如上圖所示。壓球機(jī)的主要工作部分為兩個(gè)反向滾動(dòng)的軋輥，右面一個(gè)裝在固定軸承上，左面一個(gè)裝在可移動(dòng)的軸承上。兩軋輥之間空開的距離 d 由破碎材料的大小來(lái)決定。增減墊塊的數(shù)量即可調(diào)節(jié)空開的距離。工作時(shí)，材料由裝料斗落入兩軋輥之間而被壓碎。如材料過(guò)硬，不能將其壓碎如材料過(guò)硬，不能將其壓碎時(shí)，左面的一個(gè)軋輥連同可移動(dòng)的軸承一起向左移動(dòng)，讓材料通過(guò)，以保護(hù)機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。而后，由于彈簧的作用，被推回原位繼續(xù)工作。對(duì)輥式壓密機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖參考文獻(xiàn)[1]百度百科.《對(duì)輥式壓煤機(jī)》.北京：百度搜索引擎，2000[2]陳子鳴，李元信．壓塊機(jī)設(shè)計(jì)問(wèn)題[J]．中國(guó)有色冶金，1976，(1)：5-7[3] 劉龍保,吳宏志,周衛(wèi)平. 高壓對(duì)輥工業(yè)型煤成型機(jī)的設(shè)計(jì)研究[J]. 煤礦機(jī)黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (文 獻(xiàn) 綜 述 ) 第 7 頁(yè)械, 1999[4] 黃愛民. 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Hitchcox. Rock Drilling And Jaw Crusher Profile. Hydraulics & Pneumatics 2010[12]Rodriguez.C.M;Inlernalional Ferilizer Development Center, Workshop Proceedings,Gualenmala City,Okt,1989畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)翻譯院 （ 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 王 嚴(yán) 嚴(yán)指 導(dǎo) 教 師 康 紅 偉2012 年 03 月 10 日黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 文 獻(xiàn) 翻 譯 ) 第 1 頁(yè)高壓對(duì)輥成型機(jī)的設(shè)計(jì)及其新進(jìn)展Ge ? Pasadena erg德國(guó)魁角恩輥壓機(jī)制造公司在現(xiàn)代工業(yè)中, 造粒, 即用細(xì)粉狀分散的物料, 通過(guò)加壓成型團(tuán)礦方法, 轉(zhuǎn)化為顆粒狀產(chǎn)品, 為此 ,要使用對(duì)輥成型機(jī)。工藝技術(shù)條件的改進(jìn), 設(shè)備尺寸的增大, 導(dǎo)致對(duì)輥成型機(jī)不斷進(jìn)步, 當(dāng)然其目的是為了使每條線的生產(chǎn)能力更大。對(duì)輥成型機(jī)可用于成型、壓塊和顆粒的高壓破碎, 這種設(shè)備的給料裝置以及壓輥的表面將根據(jù)使用要求來(lái)設(shè)計(jì)。下面將介紹對(duì)輥成型機(jī)用于壓塊? 造粒方面的應(yīng)用。1 壓塊原理壓塊是在一臺(tái)對(duì)輥成型機(jī)的壓輥間使細(xì)的固體顆粒增大粒度, 通過(guò)破碎和篩分使被壓成塊的物料制成所希望的粒度范圍, 細(xì)粒循環(huán)使用而過(guò)大的顆粒被重新破碎。當(dāng)然, 通過(guò)壓塊生產(chǎn)顆粒狀的產(chǎn)品（再加上儲(chǔ)存和運(yùn)輸設(shè)備）, 必須經(jīng)過(guò)對(duì)輥成型、破碎和篩分三個(gè)基本過(guò)程 （如圖 1 所示）圖 1 壓塊/造粒系統(tǒng)的簡(jiǎn)易流程圖壓塊或造粒系統(tǒng)的核心是壓塊機(jī)（ 對(duì)輥成型機(jī)） 。在該設(shè)備中給料被壓成堅(jiān)硬而密度大的料餅（ 圖） 。顆?；a(chǎn)品的質(zhì)量在很大程度上取決于料餅的性質(zhì)。圖 2 兩個(gè)反向旋轉(zhuǎn)的壓輥間被壓縮的物料示意圖黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 文 獻(xiàn) 翻 譯 ) 第 2 頁(yè)2 用于壓塊的對(duì)輥成型機(jī)一臺(tái)對(duì)輥成型機(jī)可以分成以下幾個(gè)部件, 壓輥、軸承、用于支承壓輥的系統(tǒng)、給料系統(tǒng)、承壓支架、傳動(dòng)系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)及液壓施壓系統(tǒng)。圖 3 是一臺(tái)典型的對(duì)輥成型機(jī)的水平剖面圖。兩個(gè)壓輥支承在可自動(dòng)調(diào)準(zhǔn)的球面滾柱軸承上, 而該軸承安裝在機(jī)架上。傳動(dòng)齒輪通過(guò)安全聯(lián)軸器與齒輪減速器的輸人軸相連。通過(guò)齒輪減速器? 電機(jī)速度被降到高壓輥的速度。在齒輪加速器中，兩個(gè)斜齒輪與兩個(gè)輸出軸同步。壓輥與帶有牙嵌式齒輪聯(lián)軸器的雙輸出軸齒輪減速器相連。壓輥的上表面（圖 3 中看不到）安裝著給料系統(tǒng)。沒有表示出來(lái)的還有提供給主要齒輪的潤(rùn)滑系統(tǒng)裝置，支架上的齒輪箱的滑斷面，聯(lián)軸器以及使壓輥在一起的液壓系統(tǒng)的施壓裝置。2.1 壓輥對(duì)輥成型機(jī)的最主要部分是壓輥本身。不同的設(shè)計(jì)方案均是可以的。首先, 壓輥由具有堅(jiān)工作表面的堅(jiān)固的鍛造件制成。表面堅(jiān)硬可使之適于選擇各種表面結(jié)構(gòu)用于生產(chǎn)高強(qiáng)度的餅。另外一種方式是,壓輥的輥芯可能是可更換的。這樣, 對(duì)輥本身易于進(jìn)行水冷。這種輥環(huán)的工作表面通常被加工成淺的球窩。最新設(shè)計(jì)的成型機(jī)采用了這種方式。因?yàn)? 通常由于給料的溫度較高, 為了避免在物料表面發(fā)生“ 熔融” , 或當(dāng)傳導(dǎo)給壓輥的溫度必須降下來(lái)以確保軸承低溫工作時(shí), 必須使輥環(huán)的表面得到冷卻。圖 3 一臺(tái)典型對(duì)輥成型機(jī)的剖面圖堅(jiān)硬的壓輥的優(yōu)點(diǎn)是它可以取代簡(jiǎn)單的機(jī)器部件。當(dāng)壓輥表面嚴(yán)重磨損后, 可以在外徑規(guī)的范圍內(nèi)對(duì)表面進(jìn)行重新焊接? 這樣可使設(shè)備始終保持高效運(yùn)行。當(dāng)然, 使用經(jīng)過(guò)預(yù)處理的部件可以確保由于人料傳給的熱而不致于使壓輥過(guò)熱。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 文 獻(xiàn) 翻 譯 ) 第 3 頁(yè)使用內(nèi)表面具有冷卻系統(tǒng)的熱套套筒（ 圖 4） 將更經(jīng)濟(jì), 并要求使用更清潔的冷卻水。為了避免與輥芯接觸的處理不當(dāng)?shù)乃畬?duì)壓輥的腐蝕, 用一個(gè)冷卻裝置使冷卻水系統(tǒng)封閉起來(lái)是合適的。大多數(shù)設(shè)備采用的是淺的長(zhǎng)方形的可以搖動(dòng)的鐵箱, 以便于空氣的排出和確保料餅具有高而均勻的密度和強(qiáng)度。根據(jù)圖? , 設(shè)備中選用齒輪聯(lián)軸器的優(yōu)點(diǎn)是易于脫開。在左邊, 在壓輥中心線的上邊所示的是聯(lián)軸器的一半已被移到左邊, 而壓輥被很容易的脫開的情景（也可看支架的剖視圖） 。圖 4 具有熱套筒和冷卻系統(tǒng)的壓塊機(jī)壓輥的剖面圖2.2 軸承（壓輥的支撐裝置）在現(xiàn)代大型的壓塊機(jī)中, 壓輥安裝在高效而體積小的、能自校準(zhǔn)的球面滾柱軸承上。這樣, 尤其在采用寬的壓輥時(shí), 可移動(dòng)的壓輥能隨給料的不均勻程度和給料的厚度（ 多少）自由調(diào)整。為確保壓塊機(jī)更安全地工作, 正確選用適當(dāng)?shù)妮S承是至關(guān)重要的。最重要的考慮因素包括軸承的設(shè)計(jì)以及密封、冷卻和潤(rùn)滑。在軸承套內(nèi)軸承的受力及分布必須為最優(yōu)。這就要求進(jìn)行精確的計(jì)算。就象 Koppern 公司提供的最新型的壓塊機(jī)中, 軸承套的實(shí)際變形是采用有限元方法進(jìn)行了詳細(xì)計(jì)算后得出的。進(jìn)行這些計(jì)算的目的是為了使軸承套的變形量與軸承負(fù)荷的理論分布相一致（圖 5） 。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 文 獻(xiàn) 翻 譯 ) 第 4 頁(yè)圖 5 能自校準(zhǔn)的球面滾柱軸承負(fù)載分布圖如果需要的話, 冷卻系統(tǒng)將確保軸承低溫工作,并能改善潤(rùn)滑效果, 潤(rùn)滑脂低溫工作還能確保軸承在軸承套內(nèi)具有良好的密封性能。較高的負(fù)荷、低速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承要求采用特殊潤(rùn)滑脂, 它具有大約高達(dá) 10-3/m2 的粘度, 并加了一定的添加劑。2.3 給料系統(tǒng) 給料系統(tǒng)位于壓塊機(jī)支架正對(duì)著壓輥輥隙的上邊。在給料為細(xì)粒和? 或需要較大產(chǎn)量以及一些其它的特殊原因, 簡(jiǎn)單的重力給料滑槽可能不被采用, 在這些情況下, 螺旋給料是必須的。由于螺旋給料的特征是在螺距的中心及邊緣的給料量是不一樣的及螺距的幾何尺寸與輥隙面積的尺寸不同, 所采用的螺距的直徑受到限制。為使壓輥機(jī)沿輥寬得到均勻的給料分布, 采用了多螺旋給料機(jī)。例如, 一臺(tái)生產(chǎn)能力為 80~100t/h 的壓塊機(jī), 要求其單輥的工作寬度在于 1000~1200mm之間, 這樣就要求安裝多螺旋給料機(jī)。螺旋成一定角度安裝在給料中心的兩邊, 在重力的作用下,物料進(jìn)人給料機(jī), 通過(guò)螺旋的螺距向下輸送, 迫使物料直接進(jìn)人壓輥間的輥隙（ 圖 6）圖 6 螺旋給料機(jī)的示意圖黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 文 獻(xiàn) 翻 譯 ) 第 5 頁(yè)特別是在細(xì)粒物料壓實(shí)過(guò)程中, 物料中空氣的排出對(duì)于壓塊機(jī)的高效工作起著重要的作用,例如, 在鉀鹽的壓塊中, 散料的密度大約為 1g/cm3， ，而料餅的密度大約為 2 g/cm3,，如果產(chǎn)量為 100t/h，那么大約有 50m3/h 的空氣被排出, 這么大量的空氣必須能通過(guò)散料中的孔隙排出。由于散料中孔隙隨壓實(shí)過(guò)程而變小,因此, 這種物料的壓塊將變得更困難。在壓輥輥隙間壓實(shí)成塊，由于物料緊緊地填滿了壓輥，向下移動(dòng)的物料中的空氣必須逆著物流向上溢出，如果不是這樣, 機(jī)器的顫動(dòng)將導(dǎo)致機(jī)器設(shè)備的損。因此, 在設(shè)計(jì)時(shí)必須實(shí)現(xiàn)（1）允許空氣從給料器低部和輥面間排出：（2） 保證兩邊和壓輥的肩角的縫隙（ 圖 7 ） 。圖 7 壓塊機(jī)中空氣的溢出研究表明, 如果輥寬不超過(guò) 500 一 600mm , 空氣僅僅能有效地從兩邊溢出, 這樣輥寬的極限也總是取決于散料的顆粒粒度分布或散料的透氣性。隨著輥寬的增大, 空氣可能被迫夾在輥隙間的物料中不能逸出而導(dǎo)致壓塊機(jī)負(fù)荷的進(jìn)一步增加。為避免出現(xiàn)這一問(wèn)題,對(duì)總寬度 1000 一 1200mm 的壓塊機(jī), 其總的工作寬度將被分成 2 個(gè) 500 一 600mm 的兩部分,每一部分設(shè)置兩個(gè)螺旋。為了使空氣能夠溢出, 所有? 臺(tái)螺旋是相同的( 見圖 4 ) , 為了滿足各種不同給料速度和設(shè)備生產(chǎn)能力的要求, 螺旋的速度必須能被分別調(diào)整。2.4 承壓支架在設(shè)計(jì)壓塊機(jī)的承壓支架時(shí), 必須使之能夠承受壓輥傳來(lái)的高壓和支承給料系統(tǒng), 通常采用雙支架。所謂的標(biāo)準(zhǔn)支架要求維修方便 , 比如, 由于磨損或者檢修時(shí)必須將壓輥移開。不僅如此, 象 Koppern 公司又發(fā)展了一種“ 鉸接” 支架( 圖 8 ) , 這種支架易于移開或更換壓輥。支架垂直部分的底端與水平部分的上面相連, 而垂直支架可以通過(guò)鉸接處放下, 在移開一部分壓輥附件和浮輥端的液壓箱, 以及斷開齒輪連軸器、潤(rùn)滑脂的管路、冷卻水的連接系統(tǒng)之后, 壓輥可以被拉出到一個(gè)易于用橋式吊車吊起的地方。如果使用標(biāo)準(zhǔn)的支架, 更換一次壓輥可能化費(fèi)一周的時(shí)間,而使用鉸接式支架, 可能只需要 1 一 2 個(gè)班黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 文 獻(xiàn) 翻 譯 ) 第 6 頁(yè)即可。為了使維修工作更方便, 設(shè)計(jì)中采用了一個(gè)壓輥移開裝置和一個(gè)提升橫桿, 二者均與壓輥的軸承箱相連。圖 8 鉸鏈?zhǔn)街Ъ艿氖疽鈭D2.5 驅(qū)動(dòng)齒輪系壓輥機(jī)的驅(qū)動(dòng)齒輪系由兩個(gè)大型齒輪聯(lián)軸器, 包括同步斜齒輪在內(nèi)的減速器齒輪, 和在電機(jī)與齒輪箱輸人軸間的一個(gè)安全聯(lián)軸器組成。通常, 安全聯(lián)軸器是一個(gè)能自動(dòng)復(fù)位的機(jī)構(gòu), 它可以在通常工作時(shí)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩的 1.7~1.9 倍范圍內(nèi)調(diào)整。減速齒輪包括兩部分：:減速器和同步轉(zhuǎn)矩分配齒輪, 一般情況下, 減速器的安全系數(shù)為? , 而同步轉(zhuǎn)矩分配齒輪的安全系數(shù)為 2。大型齒輪減速器裝有油冷卻和過(guò)濾裝置, 以確保設(shè)備能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。最主要的是, 同步齒輪和齒輪聯(lián)軸器的連接保證了提供給壓輥完全均勻的線速度。僅僅在沒有剪切力作用的情況下設(shè)備才能獲得較高的產(chǎn)量。2.6 潤(rùn)滑一個(gè)連續(xù)潤(rùn)滑系統(tǒng)能提供給主要齒輪和浮輥的滑面一種連續(xù)的、可靠的特殊潤(rùn)滑脂。為確保有效地工作, 潤(rùn)滑系統(tǒng)被監(jiān)控。大型機(jī)器往往也總是具有對(duì)齒輪聯(lián)軸器的自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng), 這樣可使設(shè)備長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)而不必停車進(jìn)行潤(rùn)滑維修。2.7 液壓施壓系統(tǒng)液壓施壓系統(tǒng)用于提供給液壓箱壓力，改壓力迫使輥向被壓實(shí)的物料和固定輥靠近。為滿足特殊的工作需要，壓力的高低和大小可自由調(diào)整。壓力的梯度隨間距的變化而升高, 通過(guò)改變液壓儲(chǔ)能器中氮的分壓可以在很大范圍內(nèi)調(diào)整壓力的梯度。在物料被壓人壓輥的間隙時(shí)液壓系統(tǒng)也用作安全裝置。一臺(tái)電控系統(tǒng)監(jiān)控它的功能。3 最新進(jìn)展Koppern 公司不斷地對(duì)輥壓塊機(jī)進(jìn)行改進(jìn)。這些改進(jìn)的目的是為了進(jìn)一步改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量, 同時(shí)增加生產(chǎn)能力和優(yōu)化壓塊機(jī)的可靠性。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 文 獻(xiàn) 翻 譯 ) 第 7 頁(yè)在壓輥的改進(jìn)中, 主要取得了兩方面的進(jìn)展： 一是具有完整軸頸和堅(jiān)固的承壓表面的鑄造壓輥。對(duì)于表面堅(jiān)硬的物料和它們的應(yīng)用, 進(jìn)一步改進(jìn)還在不斷的持續(xù)； 另一個(gè)是關(guān)于熱物料加工時(shí)帶有水冷套的壓輥。對(duì)損壞的壓輥和輥環(huán)的進(jìn)一步研究和分析說(shuō)明需要進(jìn)行安全設(shè)計(jì)?？梢钥隙ǖ氖? 帶有熱套的新的水冷壓輥, 其壽命與鑄造壓輥一樣長(zhǎng)。如果設(shè)備得到精心維護(hù), 對(duì)軸承的各種計(jì)算, 己經(jīng)達(dá)到理論值與實(shí)際值相附的水平。單位代碼 0 2 學(xué) 號(hào) 080105633 分 類 號(hào) TH6 密 級(jí) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書750 型對(duì)輥式壓密機(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 王 嚴(yán) 嚴(yán)指 導(dǎo) 教 師 康 紅 偉2012 年 5 月 15 日黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 第 I 頁(yè)750 型對(duì)輥式壓密機(jī)設(shè)計(jì)摘 要型煤加工對(duì)于有效地利用粉煤資源和保護(hù)環(huán)境是十分重要的，在我國(guó)的能源構(gòu)成中，煤炭占有十分重要的地位。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)能源生產(chǎn)和消費(fèi)中，煤炭約占總量的 75%左右。但是,隨著采煤機(jī)械化程度的不斷的提高，粉煤在原煤中所占的比例也越來(lái)越大。粉煤比例的增加不僅降低了散煤的燃燒效率，而且嚴(yán)重地污染了環(huán)境。發(fā)展型煤是提高粉煤利用率和減少環(huán)境污染的重要途徑，研究表明，工業(yè)鍋爐,窯爐使用型煤后可比燒散煤節(jié)煤 10%~27%，煙塵排放量可減少 50%~60%，添加固硫劑后，二氧化硫的排放量可減少 35%~50%。因此，發(fā)展型煤對(duì)我國(guó)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本設(shè)計(jì)為一種用于煤炭成型加工的對(duì)輥式壓密機(jī)，包括有機(jī)架，固定輥軸和可動(dòng)輥軸設(shè)置在機(jī)架中部，固定輥軸一段設(shè)有斜塊裝置，通過(guò)斜塊裝置可動(dòng)輥軸能移動(dòng)一定距離，從而實(shí)現(xiàn)了成球形狀的大小，固定輥軸的一端是同步外掛齒輪，另一端用聯(lián)軸器與標(biāo)準(zhǔn)減速器相連。關(guān)鍵詞：型煤，型煤加工，煤粉，對(duì)輥式壓密機(jī)黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 第 II 頁(yè)Twin roller compaction machine design of 750 typeAuthor:Wang Yanyan Tutor:Kang HongweiAbstractCoal processing for the effective use of coal resource and environmental protection is very important, Coal occupy a very important position in our energy mix. According to statistics, China’s energy production and consumption, coal accounts for about 75% of total. However, as the mining mechanization of a continuous increase in coal pulverized coal as a proportion is also growing. Coal proportion of the increase not only reduced the casual coal combustion efficiency, but also seriously polluted the environment. Development of coal briquette is to improve utilization and reduce environmental pollution in important ways, the study shows that industrial boilers, Kiln use briquette after comparable saving coal burning powder %10~27%, soot emissions can be reduced 50%~60%. After the addition of sorbent, and sulfur dioxide emissions can be reduced 35%~50%. Therefore ,the development of China’s coal of great practical significance.Designed as a coal forming roller compaction machine including a rack, fixed rollers and movable roller set the middle of the rack, fixed rollers for some ramps are block devices by oblique block devicemovable rollers can move a certain distance, in order to achieve the size of the shape into a ball at one end of the fixed roller synchronization plug-in gear and the other end connected to the reducer coupling and standard.Keywords: Briquette, Coal processing, Coal, Roller compaction machine黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 第 III 頁(yè)目 錄1 緒論 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.1 型煤發(fā)展方向 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.1.1 發(fā)展型煤產(chǎn)業(yè)的重要性 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.1.2 型煤產(chǎn)業(yè)及技術(shù)的現(xiàn)狀 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.2 國(guó)內(nèi)外型煤發(fā)展概況 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21.2.1 國(guó)外型煤概況 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21.2.2 國(guó)內(nèi)型煤概況 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????41.3 對(duì)輥成型機(jī)的發(fā)展概況 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????41.3.1 對(duì)輥成型機(jī)的發(fā)展概況 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????41.3.2 對(duì)輥壓密機(jī)的成型原理 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????52 傳動(dòng)方案的確定和電動(dòng)機(jī)的選擇 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????72.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????72.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式 ?????????????????????????????????????????????????????????????72.1.2 選擇電動(dòng)機(jī)的容量 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????72.2 傳動(dòng)方案的確定 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????72.3 減速器的選擇及傳動(dòng)比分配 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????83 V 帶設(shè)計(jì)計(jì)算 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????93.1 設(shè)計(jì)功率 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????93.2 選擇帶型 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????93.3 傳動(dòng)比 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????93.4 小帶輪的基準(zhǔn)直徑 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????93.5 大帶輪的基準(zhǔn)直徑 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????93.6 驗(yàn)算帶速 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????103.7 初定中心距 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????103.8 確定基準(zhǔn)長(zhǎng)度 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????103.9 實(shí)際中心距 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????10黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 第 IV 頁(yè)3.10 小帶輪包角 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????103.11 確定 V 帶根數(shù) ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????103.12 確定單根 V 帶的預(yù)緊力 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????113.13 作用在軸上的力 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????113.14 帶輪的機(jī)構(gòu)和尺寸 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????114 基本參數(shù)計(jì)算 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????124.1 各軸的轉(zhuǎn)速及功率 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????124.2 各軸的轉(zhuǎn)矩 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????125 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????135.1 軸材料的選擇 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????135.2 計(jì)算Ⅰ軸的最小直徑 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????135.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????145.3.1 確定各段軸的直徑和長(zhǎng)度 ??????????????????????????????????????????????????????????????????145.3.2 初步選擇滾動(dòng)軸承 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????145.3.3 輥?zhàn)犹庉S的設(shè)計(jì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????145.3.4 軸承處軸的設(shè)計(jì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????145.3.5 齒輪處軸的設(shè)計(jì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????155.3.6 確定軸上圓角和倒角尺寸 ??????????????????????????????????????????????????????????????????155.3.7 求軸上的載荷 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????155.3.8 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 ??????????????????????????????????????????????????????????166 齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????176.1 選定齒輪的類型及材料 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????176.2 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????177 鍵的選用及校核 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????198 成型輥的設(shè)計(jì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????218.1 成型輥的材料選擇 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????218.2 成型輥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????218.3 煤球布置 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????218.4 產(chǎn)量計(jì)算 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????22黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 第 V 頁(yè)結(jié)論 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????23致謝 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????24參考文獻(xiàn) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????25黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 第 1 頁(yè)1 緒論1.1 型煤發(fā)展方向1.1.1 發(fā)展型煤產(chǎn)業(yè)的重要性我國(guó)的礦物能源資源中，以煤最為豐富，全國(guó)第二次每天預(yù)測(cè)資料數(shù)據(jù)顯示，埋深在 1000m 以內(nèi)的煤炭總資源量為 26000 億噸。中國(guó)是時(shí)間上少數(shù)幾個(gè)一次能源以煤炭為主的國(guó)家之一。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(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%以上。據(jù)一雜志介紹，全球陸地能源中，目前探明的石油和天然氣儲(chǔ)量在 2020 年前將基本開采殆盡，個(gè)別地區(qū)也至多延續(xù)到 2060 年，探明的鈾儲(chǔ)量也將在 2030 年前開采完畢。所以很多專家認(rèn)為，在未來(lái)的相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)中國(guó)以煤為主的一次能源就夠不會(huì)有較大的改變。煤炭是我國(guó)一次能源的主要支柱，但煤炭資源又是有限的且不可再生的礦物資源，因此煤炭工業(yè)必須走可持續(xù)發(fā)展道路。煤炭工業(yè)走可持續(xù)發(fā)展道路是指在確保為國(guó)民經(jīng)濟(jì)個(gè)行業(yè)提供品質(zhì)潔凈、數(shù)量充足的煤炭、煤制品的同時(shí)，要提高煤炭資源的利用率，保護(hù)我們賴以生存的地球大氣環(huán)境免受污染。型煤技術(shù)在近期內(nèi)是煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的重要組成部分。1.1.2 型煤產(chǎn)業(yè)及技術(shù)的現(xiàn)狀過(guò)去人們對(duì)煤的認(rèn)識(shí)很膚淺，沒有從防止污染、發(fā)展工業(yè)、提高經(jīng)濟(jì)效益的高度上去認(rèn)識(shí)它的重要性。我國(guó)工業(yè)型煤的生產(chǎn)時(shí)從 50 年代開始的，當(dāng)時(shí)只能生產(chǎn)粘土煤球、紙漿煤球。60 年代后，由于化肥廠生產(chǎn)的需要，氣化煤得到開發(fā)，把無(wú)煙煤粉成型用于中、小化肥廠造氣，替代無(wú)煙塊煤。 “八五” 期間，國(guó)黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 第 2 頁(yè)家吧型煤列為重點(diǎn)科研攻關(guān)項(xiàng)目，進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，型煤產(chǎn)業(yè)開始發(fā)展起來(lái)。從這時(shí)起，山西才開始起步研究，開發(fā)、生產(chǎn)型煤。近兩年內(nèi)，從省會(huì)太原市到各地區(qū)都紛紛行動(dòng)起來(lái)，研究型煤技術(shù)、設(shè)備、工藝、粘結(jié)劑等，并建立了一些生產(chǎn)線。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全省有 100 余家型煤廠家，研制出的粘結(jié)劑也有 150 多種，型煤產(chǎn)品銷售都山西、山東、天津等地，用于化肥廠早起和工業(yè)鍋爐、爐窯及民用燃燒。但由于粘結(jié)技術(shù)還不過(guò)關(guān)、機(jī)械設(shè)備還不配套、生產(chǎn)規(guī)模小等原因，致使型煤產(chǎn)業(yè)沒有大規(guī)模地發(fā)展起來(lái)。我國(guó)型煤技術(shù)從民用型煤技術(shù)開始逐步發(fā)展，現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)商品化，技術(shù)達(dá)到國(guó)家水平，工業(yè)燃燒煤日臻完善，工業(yè)原料（氣化型煤）已有很大進(jìn)展。 “九五”型煤技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目共 12 個(gè)子課題，從基礎(chǔ)理論、成型工藝參數(shù)、粘結(jié)劑和添加劑的優(yōu)化選擇、合理的工藝設(shè)計(jì)、成套設(shè)備的選型改進(jìn)與研制等一系列成套型煤技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究。這一項(xiàng)目完成后將會(huì)大大提高我國(guó)工業(yè)型煤技術(shù)水平，逐步實(shí)現(xiàn)工業(yè)型煤的產(chǎn)業(yè)化、商品化。1.2 國(guó)內(nèi)外型煤發(fā)展概況能源與環(huán)境是當(dāng)今世界的熱門課題，它不僅影響本國(guó)人的生產(chǎn)與發(fā)展，也將對(duì)人類賴以生存和發(fā)展的的地球產(chǎn)生影響。因此，中國(guó)在 21 世紀(jì)的能源發(fā)展既要保持需求、資源、財(cái)力等之間的平衡，也將保持能源生產(chǎn)、消費(fèi)和生態(tài)之間的平衡。我國(guó)一次能源以煤為主的格局在相當(dāng)長(zhǎng)的的時(shí)期內(nèi)難以改變，未來(lái)能源環(huán)境問(wèn)題突出。展望能源科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展可能達(dá)到的水平，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)新能源和再生能源、水電和核電的發(fā)展與推廣尚不足以影響煤炭的主導(dǎo)地位。這種以煤為主的一次能源結(jié)構(gòu)的主要制約因素是大氣污染物排放量超過(guò)可節(jié)接受水平。出路在于發(fā)展以煤炭高效、潔凈利用為宗旨的潔凈煤技術(shù)。型煤是以煤炭高效潔凈利用為宗旨的潔凈煤技術(shù)之一。國(guó)內(nèi)外在型煤技術(shù)的研究、開發(fā)及應(yīng)用方面取得了一定的進(jìn)展。1.2.1 國(guó)外型煤概況許多國(guó)家如德、日、前蘇聯(lián)、美、英、法、韓國(guó)等，都設(shè)有型煤研究機(jī)構(gòu)黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 第 3 頁(yè)和生產(chǎn)廠。在褐煤成型、型煤生產(chǎn)、鍋爐和機(jī)車型煤應(yīng)用等方面，取得了許多成果。早在 1877 年，德國(guó)就再萊葸礦區(qū)建成第一個(gè)褐煤磚廠。1979 年?yáng)|德生產(chǎn)褐煤磚 4880 萬(wàn)噸，西德 617 萬(wàn)噸，在黑水泵褐煤基地建立了 1100 萬(wàn)噸/年的型煤廠。德國(guó)除褐煤粘結(jié)劑高壓成型外，還采用三種熱壓成型工藝生產(chǎn)型焦，建有年產(chǎn) 150 萬(wàn)噸以上的熱壓型焦廠?？甓鞴荆↘OPPERN）制造的對(duì)輥成型機(jī)，其生產(chǎn)能力達(dá) 150 t/h，是世界上單機(jī)生產(chǎn)能力最高的。日本 30 年代從德國(guó)引進(jìn)型煤技術(shù)，簡(jiǎn)稱年產(chǎn) 31.5 萬(wàn)噸的型煤廠，供鐵路機(jī)車使用。1971 年機(jī)車型煤用量占用煤總量的 79%，型煤廠有 36 座。1975 年鐵路實(shí)現(xiàn)電氣化后，型煤技術(shù)轉(zhuǎn)向冶金、化工和民用等方面，成立了型煤研究室，保留了 21 個(gè)型煤廠，總能力為 140 萬(wàn)噸/年。日本研制成功的點(diǎn)火蜂窩煤和煤球，只要一根火柴就能點(diǎn)燃，使用十分方便。英國(guó)自“倫敦?zé)熿F事件 ”后，研究開發(fā)了多種型煤工藝，制取無(wú)煙燃料供家庭炊事或取暖，成功解決了煙煤污染。英國(guó)還有型焦生產(chǎn)廠，年產(chǎn)能力達(dá) 100萬(wàn)噸，采用 3 種熱壓成型工藝生產(chǎn)型焦。美國(guó)采用 FMC 型焦工藝，用非煉焦煤制取冶金用焦，在懷俄明州建有研究基地和生產(chǎn)廠，研究了世界 150 個(gè)煤種，其中 50 個(gè)煤種已在中試廠生產(chǎn)出型煤產(chǎn)品。美國(guó)還生產(chǎn)烤燒型煤，以木炭和煤為主要原料壓制成型，供旅游野炊使用。美國(guó)的燒烤用型煤每年銷量為 74 萬(wàn)~80 萬(wàn)噸，少量從澳大利亞進(jìn)口。法國(guó) 1861 年就建有型煤廠，1976 年生產(chǎn)能力達(dá) 400 萬(wàn)噸。目前有 6 個(gè)型煤廠，粘結(jié)劑采用煙煤瀝青或石油瀝青，型煤經(jīng)熱處理后為無(wú)煙燃料。韓國(guó) 240 家蜂窩煤廠，日產(chǎn)量達(dá) 5 萬(wàn)余噸，供取暖和炊事，1985 年銷售量為 2300 萬(wàn)噸，預(yù)測(cè)到 2000 年發(fā)展到 3300 萬(wàn)噸，而市場(chǎng)需求量約 4400 萬(wàn)噸，仍有缺口。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，1969~1980 年型煤發(fā)明專利每年為 13 項(xiàng)，1980~1983 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)召開了大氣污染、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的終于途徑。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 第 4 頁(yè)1963 年世界型煤產(chǎn)量達(dá)到頂峰。隨著石油、天然氣、核電、水電、新能源及再生能源的產(chǎn)量不斷增加，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家減少了煤炭能源的用量，只占全部能源的 20%~25%，重點(diǎn)轉(zhuǎn)向粉煤流化床的研究，減少了型煤的用量。1.2.2 國(guó)內(nèi)型煤概況國(guó)外的型煤生產(chǎn)多采用無(wú)粘結(jié)劑高壓成型工藝或熱壓成型工藝，原因是所用原料多為變質(zhì)程度較輕的褐煤。我國(guó)的煤炭變質(zhì)程度較深，宜采用粘結(jié)劑低壓成型，既可簡(jiǎn)化成型工藝，也可降低生產(chǎn)成本。60 年代，為解決小化肥焦炭和無(wú)煙塊煤供應(yīng)不足的問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外開發(fā)了多種型煤工藝，生產(chǎn)的型煤提供了全國(guó)化工業(yè)的 60%的原料。目前，廣泛才用石灰碳化煤球造氣的化肥廠，全國(guó)約建有 800 套粉煤成型裝置。紙漿廢液粘土煤球和棒狀型煤，已在氮肥廠及其他行業(yè)的煤氣發(fā)生爐、工業(yè)窯爐推廣應(yīng)用。70 年代北京煤化所開發(fā)的腐植酸煤氣已用于 10 余家小化肥廠；研究開發(fā)的優(yōu)質(zhì)化肥造氣用型煤，在韶山氮肥廠進(jìn)行了造氣工業(yè)性試驗(yàn)，所用粘結(jié)劑來(lái)源廣、價(jià)廉、對(duì)煤種適應(yīng)性強(qiáng)，且基本不增加石灰粉，型煤質(zhì)量好。該種型煤用于生產(chǎn)燃?xì)獾幕旌厦簹獍l(fā)生爐也很理想，湖南漣邵和寧夏大武口正籌建年產(chǎn)5 萬(wàn)噸的生產(chǎn)線。北京煤化所研制鈣系復(fù)合粘結(jié)劑煤泥防水煤氣，已成功地用于水煤氣的兩段爐氣化，為我國(guó)每年生產(chǎn)的幾千萬(wàn)噸煤泥的有效利用開辟了心得途徑。工業(yè)型煤的開發(fā)與應(yīng)用遠(yuǎn)不及民用型煤。目前，工業(yè)型煤的應(yīng)用僅限于小氮肥廠的碳化煤球和小高爐型焦，生產(chǎn)規(guī)模亦不大；工業(yè)鍋爐、機(jī)車、窯爐用型煤在示范或商業(yè)性示范階段，雖然在礦區(qū)和城市建了許多型煤廠，但生產(chǎn)成本高，難以維持正常生產(chǎn)。工業(yè)型煤年產(chǎn)量約 2200 萬(wàn)噸，其技術(shù)還有一些不足，特別是粘結(jié)劑的開發(fā)還很薄弱。1.3 對(duì)輥成型機(jī)的發(fā)展概況1.3.1 對(duì)輥成型機(jī)的發(fā)展概況對(duì)輥式輥壓成型機(jī)于 19 世紀(jì)下半葉在歐洲誕生。第一天能夠成功運(yùn)轉(zhuǎn)的輥黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 第 5 頁(yè)壓成型機(jī)在 1870 年末期由比利時(shí)的 Losisau 制造并被安裝在美國(guó)的里奇蒙得港的一家成型廠。然而，大多數(shù)早期的其他開發(fā)工作已在歐洲展開，并且在 19 世紀(jì)末在比利時(shí)、法國(guó)和德國(guó)已達(dá)到非常高的應(yīng)用水平。表 1 表面了在德國(guó)產(chǎn)煤區(qū)硬煤成型機(jī)的發(fā)展情況，從 1900 年~1910 年的 10 年間其輥壓成型機(jī)熟練成倍增長(zhǎng)，到 1910 年達(dá)到 243 臺(tái)，年產(chǎn)型煤 400 萬(wàn)噸。德國(guó)哈汀根/魯爾的 KOPPEN 公司是從 1898 年開始制造出了它的第一臺(tái)用于硬煤成型的輥壓成型機(jī)。該機(jī)有一套旋轉(zhuǎn)布料裝置以穩(wěn)定兩個(gè)成型輥的入料，兩個(gè)成型輥由安裝在軸中心的寬大而堅(jiān)固正齒輪維持同步，兩個(gè)分離輥具有形同的尺寸（直徑 650mm，寬度 280mm） 。這樣一臺(tái)機(jī)器其壓輥轉(zhuǎn)速為 6.5rpm，每小時(shí)可生產(chǎn) 6 噸相對(duì)小一些的（15~50）g 用于家庭取暖的硬煤型煤。在 20 世紀(jì) 20 年代早期，德國(guó)硬煤成型開始滑坡，二戰(zhàn)結(jié)束后煤炭成型又產(chǎn)生短期復(fù)蘇，大型的成型機(jī)產(chǎn)量的 2 倍以上。此后不久，石油和天然氣在許多熱用途方面顯然取代了煤炭，尤其是家庭取暖，因而在生產(chǎn)的煤炭成型廠的數(shù)量急劇萎縮。今天，在工業(yè)化國(guó)家里，大多數(shù)常規(guī)的煤炭成型廠業(yè)已停業(yè)并被拆除，其結(jié)果是，許多提供煤炭輥壓成型的公司破產(chǎn)后或開始生產(chǎn)其他用途的成型設(shè)備，但是，KOPPERN 公司作為一個(gè)杰出的供應(yīng)商，至今仍在積極從事設(shè)計(jì)和制造輥壓成型機(jī)以及型煤設(shè)備。1.3.2 對(duì)輥壓密機(jī)的成型原理被壓物料經(jīng)給料口落入兩輥?zhàn)又g，進(jìn)行擠壓粘合，成品物料自然落下。遇有過(guò)硬或不可壓時(shí)，輥?zhàn)涌蓱{液壓缸或彈簧的作用自動(dòng)退讓，使輥?zhàn)娱g隙增大，過(guò)硬或不可破碎物落下，從而保護(hù)機(jī)器不受損壞。相向轉(zhuǎn)動(dòng)的兩輥?zhàn)佑幸欢ǖ拈g隙，改變間隙，即可控制產(chǎn)品最大排料粒度。對(duì)輥破碎機(jī)是利用一對(duì)相向轉(zhuǎn)動(dòng)的圓輥，四輥破碎機(jī)則是利用兩對(duì)相向轉(zhuǎn)動(dòng)的圓輥進(jìn)行破碎作業(yè)。 特點(diǎn)：雙輥破碎機(jī)采用三角帶或萬(wàn)向節(jié)聯(lián)軸器進(jìn)行傳動(dòng)和調(diào)節(jié)兩輥之間的間隙。對(duì)輥壓密機(jī)由機(jī)架、一對(duì)輥?zhàn)?、三角皮帶傳?dòng)裝置和彈簧保險(xiǎn)裝置等主要部件組成。兩臺(tái)電機(jī)通過(guò)皮帶輪傳動(dòng)，帶動(dòng)兩輥?zhàn)酉嘞蜣D(zhuǎn)動(dòng)。一個(gè)輥?zhàn)拥妮S支承在與機(jī)架固定在一起的固定軸承上，另一個(gè)輥?zhàn)拥妮S支承在活動(dòng)軸承上?；顒?dòng)軸承可以沿機(jī)架導(dǎo)軌水平移動(dòng)，使兩輥?zhàn)娱g的排料口寬度在必要時(shí)可以增大，黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 第 6 頁(yè)將非破碎物排出機(jī)外。輥?zhàn)影惭b在焊接的機(jī)架上，由安裝在軸上的輥芯以及套在輥芯上的輥套組成，兩者通過(guò)錐形環(huán)，用螺栓拉緊，以使輥套緊套在輥芯上。當(dāng)輥套的工作表面磨損時(shí)，可以拆換。前輥的安裝在滾柱軸承中，軸承座固定安裝在機(jī)架上，后輥的軸承則安裝在機(jī)架的導(dǎo)軌中，可以在導(dǎo)軌上前后移動(dòng)，后輥的軸承用斜鐵頂住，當(dāng)轉(zhuǎn)輥之間落入難壓制成型時(shí)，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺栓，后輥后移一定距離，讓硬物落下。對(duì)輥壓密機(jī)前輥通過(guò)減速齒輪和傳動(dòng)軸以及帶輪用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，后輥則通過(guò)裝在輥?zhàn)虞S上的一對(duì)齒輪由前輥帶動(dòng)作相向轉(zhuǎn)動(dòng)。為了使后輥后移時(shí)兩齒輪仍能嚙合，齒輪采用非標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)齒。對(duì)輥式壓密機(jī)工作原理簡(jiǎn)圖黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 第 7 頁(yè)2 傳動(dòng)方案的確定和電動(dòng)機(jī)的選擇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=12r/min輥面切相線壓力 f=5.5KN/cm輥?zhàn)訉挾?b=320mm工作機(jī)的阻力 Fz=f×B=5.5×32=176KN 工作機(jī)功率 Pw=FzV/1000輥?zhàn)铀俣?v=r×ω (2.1)v=r× =375× =471mm/s602n?60124.3?Pw= (2.2)1FzVPw = =82.9 KW7?傳動(dòng)裝置但是總效率 η 總 =η 帶 η 減速器 η 聯(lián)軸器 η 齒 η2 軸承 ，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知：η 帶 =0.96，η 減速器 =0.95，η 聯(lián)軸器= 0.99，η 齒 =0.97,η 軸承 =0.98η 總 =η 帶 η 減速器 η 聯(lián)軸器 η 齒 η2 軸承 =0.96×0.95×0.99×0.97×0.982=0.84所需電動(dòng)機(jī)的功率 Pr=Pw/η 總 = =98.7KW84.09選擇電動(dòng)機(jī)的功率應(yīng)大不小于 Pr，考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)傳動(dòng)比的影響，在此選擇 Y315L1-6A 電動(dòng)機(jī)，其同步轉(zhuǎn)速 1000 r/min，滿載轉(zhuǎn)速 980r/min，中心高315mm，6 極電機(jī)，額定功率 110KW。?黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 第 8 頁(yè)2.2 傳動(dòng)方案的確定壓密機(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(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。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。圖 2-1 傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖2.3 減速器的選擇及傳動(dòng)比分配總傳動(dòng)比 i=nm/n=980/12=81.67, 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 ≤81.67 的,查>, 初步選擇 ZSY 系列的減速器,傳動(dòng)比 i 減 =80,根據(jù) n=1000r/min 和傳動(dòng)比 i=80 及功率 p≥ 82.9kw,可以選擇 ZSY450-80 的減速器,由此可知,帶輪的減速比為 i 帶 =i/i 減 =1.02。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 第 9 頁(yè)3 V 帶設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 設(shè)計(jì)功率Pd=Ka×P=1.4×110=154Kw，其中 P 是總功率，Ka 是工況系數(shù)，查表 9.2-13選擇 Ka=1.43.2 選擇帶型根據(jù) Pd=154Kw 和 n1=980r/min，考慮到經(jīng)濟(jì)性，查設(shè)計(jì)手冊(cè) 9.2-1 和 9.2-2選取 E 型普通 V 帶，其基準(zhǔn)直徑范圍 Dd1=450~5003.3 傳動(dòng)比i 帶 =n1/n2=dp1/dp2若計(jì)入滑動(dòng)率，則I 帶 =n1/n2=dp2/{（1-ε ）d p1}n2 是大帶輪轉(zhuǎn)速，d p1 是小帶輪的節(jié)圓直徑，d p2 是大帶輪的節(jié)圓直徑，ε 是彈性滑動(dòng)率，ε 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 按表 9.2-36 和 9.2-38 選定，為提高 V 帶的壽命，宜選取較大的直徑，E 系列 V 帶最小基準(zhǔn)直徑為 500mm，這里選取 Dd1=500mm。3.5 大帶輪的基準(zhǔn)直徑Dd2=i 帶 *Dd1×（1-ε）=1.02×500× （1-0.02）=499.8mm查手冊(cè)，取標(biāo)準(zhǔn)值 Dd2=560mm黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 第 10 頁(yè)3.6 驗(yàn)算帶速V= (3.1)106?nDd?V= =25.64m/s98054.3普通V帶最大帶速為25~30m/s,為充分發(fā)揮v帶的能力，一般應(yīng)使v≈20m/s，故帶速滿足要求。3.7 初定中心距0.7（Dd1+Dd2）≤a 0≤2（Dd1+Dd2）既742mm≤a0≤2120mm，初步定為a 0=1200mm3.8 確定基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld0=2a0+ （D d1+Dd2）+（D d2-Dd1） 2/4a0 (3.2)2?Ld0=2×1200+ ×(500+560)+ 2 =4064.95mm，查手冊(cè)選取基準(zhǔn)14.3??1456??長(zhǎng)度L d0=4500mm3.9 實(shí)際中心距a=a0+ (3.3)2Ld?a =1200+ =1417.53mm95.406安裝時(shí)所需最小軸向間隙a min=a-0.015Ld=1417.53-0.015×4500=1350.03mm安裝時(shí)所需最大軸向間隙a max=a+0.03Ld=1417.53+0.03×4500=1552.53mm3.10 小帶輪包角1=180。 -（Dd1-Dd2 ）× (3.4)?a3.571=180。 -（560-500 ）× =177.57。 >90。.14黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 第 11 頁(yè)3.11 確定 V 帶根數(shù)根據(jù)D d1=500mm和n 1=980r/min，查手冊(cè)可這單根V帶的功率P1和額定功勞增量Δp1P1=28.52kw， Δp1=0.65kwV帶根數(shù)Z= (3.5)??KlPd???1K 包角修正系數(shù)，查表取K =0.99，Kl帶長(zhǎng)修正系數(shù)，去K l=0.9，帶入上式?Z= = =5.5??ld?1??9.065.02.8143??去Z=6根3.12 確定單根 V 帶的預(yù)緊力F0min=500× +mv2 (3.6)??ZKPca???5.2m-V帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量，查手冊(cè)可知m=0.87㎏m -1F0min=500× +0.87×25.642=1280.84N64.259.0133.13 作用在軸上的力Fr=2F0×Zsin (3.7)21?Fr =1×1280.84×6×sin 15366.6N57.3.14 帶輪的機(jī)構(gòu)和尺寸由Y315L1-6電動(dòng)機(jī)可知，其軸伸直徑d=80mm ，長(zhǎng)度 L=170mm，所以小帶輪的軸孔直徑d0應(yīng)取80mm。根據(jù)表9.2-39V帶的輪緣尺寸，基準(zhǔn)寬度bd=32mm，基準(zhǔn)線上槽深h amin=9.6mm，基準(zhǔn)線下槽深 hfmin=23.4mm，槽間距emin=44.5±0.7，這里取e min=43.8mm，槽邊距f min=28mm，最小輪緣厚度δmin=15mm，帶輪寬度 B=（z-1 ）×e+2f=275mm，小帶輪外徑黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 第 12 頁(yè)da1=dd1+2ha=519.2mm，大帶輪外 da2=dd2+2ha=579.2mm。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 第 13 頁(yè)4 基本參數(shù)計(jì)算4.1 各軸的轉(zhuǎn)速及功率在此次設(shè)計(jì)中，只需計(jì)算工作機(jī)的輸入與輸出軸，設(shè)輸入軸為Ⅰ軸，輸出軸為Ⅱ軸，根據(jù)已知條件可知，兩周的轉(zhuǎn)速相同，n Ⅰ =nⅡ =12r/min，Ⅰ軸功率P Ⅰ =P0×η帶 ×η減 ×η聯(lián)軸器 =110×0.96×0.95×0.99=99.3kwⅡ軸功率P Ⅱ = PⅠ ×η齒 ×η軸承 2=99.3×0.95×0.982=90.6kw4.2 各軸的轉(zhuǎn)矩Ⅰ軸T1=9550× (4.1)1nT1=9550× =79026.25NM23.9Ⅱ軸T2=9550× (4.2)PT2=9550× =72102.5NM16.0黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 第 14 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)該選擇強(qiáng)度高的材料，在此我選擇45鋼，調(diào)質(zhì)處理。5.2 計(jì)算Ⅰ軸的最小直徑dmin≥A0 (5.1)nP1/3由機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3可知， A0=103-126，取A0=115可得最小軸頸dmin≥115 =233.48mm32/4.0對(duì)于軸頸d≥100mm的軸，有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸徑增大3%故dmin≥240.5mm，故選軸徑d=260mm 。圖 3-1 Ⅰ軸結(jié)構(gòu)圖輸出軸的最小直徑顯然是安裝在聯(lián)軸器處的直徑d Ⅰ-Ⅱ （圖3） 。為了使所選軸頸d Ⅰ- Ⅱ 與聯(lián)軸器的孔相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩T ca=KAT1，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，壓塊機(jī)的工況系數(shù)KA=2.5，則：Tca=KAT1 (5.2)Tca =1.4×79.02=110.68KNM按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩T ca應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)JB/T 8854.2-2001，選用GⅡCLZ15型鼓型齒式聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 160KNM， 。半聯(lián)軸器的的孔黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 第 15 頁(yè)徑d Ⅰ =260mm，故取d Ⅰ-Ⅱ =260mm適合該聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=380mm，半聯(lián)軸器與軸配合的輪轂長(zhǎng)度L 1=300mm。5.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.3.1 確定各段軸的直徑和長(zhǎng)度為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，Ⅰ-Ⅱ軸端右端需加鎖緊螺母，且這段直徑略小于軸承內(nèi)徑，故故?、?Ⅲ段的直徑d Ⅱ-Ⅲ =276mm，5.3.2 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，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可以選取軸承代號(hào)23056CA，其尺寸是d×D×B=280mm×420mm×106mm。故d Ⅲ-Ⅳ =280mm。因?yàn)闈L動(dòng)軸承承受一定的軸向力，因此需要對(duì)軸承的外圈和內(nèi)圈進(jìn)行軸向定位，故Ⅳ-Ⅴ段需制出定位軸肩，去d Ⅳ- Ⅴ =300mm。5.3.3 輥?zhàn)犹庉S的設(shè)計(jì)取安裝輥?zhàn)拥妮S頸是310mm即d Ⅴ-Ⅵ =310mm，根據(jù)設(shè)計(jì)要求知輥?zhàn)訉挾仁?20mm，但是為了壓緊輥?zhàn)?，使輥?zhàn)佑行Чぷ?，取l Ⅲ- Ⅳ =315mm，輥?zhàn)佑叶瞬捎幂S肩定位，軸肩高度h>0.07d，故取h=30mm ，則軸肩處的直徑 dⅥ-Ⅶ =360mm，軸環(huán)寬度b≥1.4h=42mm， ，取 lⅥ-Ⅶ =50mm。5.3.4 軸承處軸的設(shè)計(jì)軸承端蓋的總厚度為25mm，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，取端蓋的左外端面與半聯(lián)軸器的距離為l=70mm，右端面要用一個(gè)套筒定位，套筒長(zhǎng)度去 l=50mm，軸承端蓋左端的軸有螺紋，故軸承處軸的長(zhǎng)度取l Ⅲ-Ⅳ =129mm，在Ⅷ -Ⅸ段中取軸承外端蓋到齒輪的距離是75mm，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，所黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 第 16 頁(yè)以l Ⅷ-Ⅸ =186mm。輥筒右端的軸承同樣內(nèi)外圈都需要軸向定位，Ⅶ-Ⅷ處軸上能對(duì)軸承內(nèi)圈定位，取d Ⅶ-Ⅷ =300mm，取l Ⅶ-Ⅷ =25mm。5.3.5 齒輪處軸的設(shè)計(jì)齒輪的厚度為b=240mm ，左端用軸套定位，所以?、?Ⅹ段直徑d=260mm，由于其右端還要用鎖緊螺母進(jìn)行鎖緊，所以要取小于240mm的長(zhǎng)度，這里取做LⅥ- Ⅶ =232mm。其右端需用鎖緊螺母鎖緊，其直徑略小于260，取M254mm,墊片的厚度是3mm，螺母的厚度是36mm，但是還是要露出一部分軸的，所以取Ⅹ-Ⅺ段長(zhǎng)度L Ⅹ-Ⅺ =102mm。5.3.6 確定軸上圓角和倒角尺寸參考表15-2 ，取軸端倒角為4*45。5.3.7 求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。圖 5-1 軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖Fr和 Fnv1、F nv2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，F(xiàn)t=5.5×32=176KN，因?yàn)橹问菍?duì)稱分布的，所以Fnv1= Fnv2=Ft/2=88kn，L1=L2=313mm，彎矩Mh=Fnv1*L1=27544000n*mm，T=79026.25n*mm，畫出彎矩圖和扭矩圖可知：黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 第 17 頁(yè)圖 5-2 彎矩和扭矩圖由上面的兩個(gè)圖可知在輥?zhàn)拥牡胤剿艿膹澟ちψ畲蟆?.3.8 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α=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力：σca= / (5.3)???2+（ α ??） 20.1??3σca = ??80796.754321??=25.18MPa黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 第 18 頁(yè)前面已選擇軸的材料45鋼調(diào)質(zhì)，查得[δ －1 ]=60mpa，因此σ ca<[δ－1 ],故軸安全。Ⅱ軸的設(shè)計(jì)與前者相同，它們的材料也相同，承受的力矩和轉(zhuǎn)矩均相同，支撐相對(duì)于輥?zhàn)右蚕嗤?，所以不用再設(shè)計(jì)校核了。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 第 19 頁(yè)6 齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算6.1 選定齒輪的類型及材料根據(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)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?，這里我們初步選擇其模數(shù)m=18mm ，那么其齒數(shù) Z=d/m=750/18=41.67≈426.2 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪又設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-5）進(jìn)行試算，即：m≥ (6.1)3 2????∮ ?????2?（ ?????????????[????]）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)據(jù)1） 齒輪傳遞的扭矩T≈T Ⅰ /2=39935n*m2） 由表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Φd =0.5。3） 由圖10-20c查得齒輪的彎曲疲勞極限 σFE1=620mpa，4） 由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)K FN1=0.855） 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，由公式（10-12）得[σF]1= (6.2)??????1???????1??[σF]1= =376.43MPa4.62085?6)根據(jù) v= = =0.471m/s，7 級(jí)精度，由圖 10-8 查的動(dòng)載??????60?1000106275??系數(shù) Kv=1，由表 10-2 查得使用系數(shù) KA=1.75，直齒輪 KFα=1，由圖 10-13 查得黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 第 20 頁(yè)KFβ=1.547）計(jì)算載荷系數(shù) KK=KA×Kv×KFα×KFβ=1.75×1×1×1.54=2.6958）由表10-5 ，查得齒形系數(shù)Y FA1=2.40，應(yīng)力校正系數(shù) Ysa1=1.679)計(jì)算齒輪的 ???FaSA= =0.01065??FaYSA43.76102?m≥ = =13 2????∮ ?????2?（ ?????????????[????]） 3274105.65.936.2?3.749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≥13.749mm查標(biāo)