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摘 要
開放式煉膠機簡稱開煉機，又稱雙困混煉機。是橡，塑制品加工應用最早最廣泛的基本設備之一。它是通過兩個水平設置并以不同的線速度相對回轉的輥筒，并以橡膠或樹脂為主要成分的原材料經過剪切、混合，制成符合生產加工胚形材料。
本次畢業(yè)設計課題是XK-450開煉機。隨著社會的不斷進步及技術的不斷更新，新型的開煉機具有大輥徑、高輥速、大驅動功率等特點。開煉機主要由輥筒、滾筒軸承、調距裝置、機架及橫梁、傳動裝置、調溫裝置、安全及之動作裝置與幾座等組成。本文主要針對開煉機的傳動系統(tǒng)本分做了主要的分析和計算，這次設計的傳動系統(tǒng)采用一臺異步電機通過圓柱齒輪減速器、驅動齒輪、速比齒輪而帶動兩個輥筒以不同的線速度相對回轉，這是各類型開煉機普遍采用的一種傳動形式，這種開煉機結構簡單、工作可靠制造容易且成本低但是缺點是傳動效率相對較低、不易維護、壽命短；此外設計了輥筒的結構和尺寸，對開煉機的機架和梁部分也做了彎矩合力的校核分析，對其他的及其部件也做了簡單的分析和選配。
關鍵詞：開煉機； 傳動系統(tǒng)； 結構形式
Abstract
Open rubber mixing machine as open smelting machine, also called double mixer.?It is one of the most basic equipments for the processing of rubber and plastic products..?It is through two level settings and with different line speeds of the relative rotation of the roller and rubber or resin as the main component of raw materials after the cutting, mixing, into line with requirements of production and processing of the proembryo material.
This graduation project is the XK-450 mill.?With the continuous progress of the society and technology, the new type of mill has the characteristics of large roll diameter, high roll speed, high driving power and so on..?Open smelting machine mainly by the roller, roller bearings, adjustable distance device, a frame and a beam, transmission device, a thermostat, and safety operation device and a and so on.?This article mainly aims at the sub transmission system of mill are analyzed and calculated mainly, an asynchronous motor through the gear reducer, driving gear, gear ratio and drives two rollers with different linear speed of relative rotation of transmission system using this design, this is a form of transmission of various types of universal mill using this open smelting machine has the advantages of simple structure, reliable work, easy manufacture and low cost but the drawback is that the transmission efficiency is relatively low, easy maintenance, short service life; in addition the structure and size of the roller design, on the frame and beam part of mill has also made the analysis of bending moment force checking, on the other part and also made a simple introduction and analysis matching box
Key words: the drive system; the transmission system; the structure form
目錄
第一章 前言 1
1.1 概述 1
1.2加熱方法 1
1.3傳動方式 2
1.4輥筒軸承 3
1.5制動裝置 3
第二章 主要參數確定 4
2.1 技術參數 4
2.2橫壓力的確定 4
2.3驅動功率 4
2.4生產能力 5
第三章 傳動系統(tǒng) 6
3.1 傳動系統(tǒng)圖 6
3.2減速器設計計算 6
3.3軸校核： 14
3.3.1軸Ⅱ： 18
3.3.2軸Ⅲ： 22
3.4鍵的校核 26
第四章 主要零部件計算 28
4.1輥筒 28
4.2輥筒軸承 32
4.3機架和橫梁 32
4.4輥距調節(jié)裝置 32
4.5輥溫調節(jié)裝置 33
4.6潤滑系統(tǒng) 33
結論 35
參考文獻 36
致謝 37
沈陽化工大學科亞學院畢業(yè)設計說明書 第一章 前言
第一章 前言
開煉機，開放式煉膠機，是一種古老的橡膠和塑料加工設備。早在1820，它有一個單一的滾槽機由人力驅動。1826用于生產橡膠輥廠，至今已有170多年的歷史。
我國參與的大型開煉機的生產開始于1956，五十年以上開軋機的設計和制造水平有了很大的提高。到目前為止國內開煉機已成系列，和一些規(guī)格設計完成。
現在，盡管隨著科學技術的發(fā)展，出現了多種新的餓橡膠開煉機塑化裝置，但并沒有因此被淘汰，隨著中國橡膠工業(yè)的推廣和塑料工業(yè)的迅速發(fā)展，以及橡膠和日趨完善。這是因為開煉機有自己獨特的，如結構簡單，成本低，操作簡便，易于觀察，對清洗材料在小批量試制更換方便，多品種的加工生產。
從以下四個方面敘述開煉機的現狀及發(fā)展。
1.1 概述
開煉機主要用于：橡膠塑煉，橡膠混合；混合熱煉，供膠；復方片劑中的雜質去除；橡膠；橡膠粉碎，清洗；再生橡膠粉碎，混合，壓片；生橡膠片。此外，它還廣泛用于塑料加工和油漆顏料工業(yè)生產。
本文將分為：熱軋機，壓片機，破膠機，開煉機，研磨機，磨漿機，用攪拌機磨漿機和實驗，等。
開煉機的工作原理：在兩輥相對旋轉的復合，依靠不同的速度，摩擦作用下被拉入輥距，通過遠離萎縮的部分是由強烈的剪切和擠壓，在一定的溫度條件下發(fā)生斷鏈和氧化，增加塑性化合物，從而實現復合。
1.2加熱方法
多年來，開煉機主要用于混合，加工溫度低，溫度控制簡單、粗糙，一般進水溫度只有1攝氏度。近年來，塑料和橡膠的和不斷增長的應用程序，用開煉機混煉塑料和橡膠混合，溫度比橡膠高要求。130 --- 180 C一般熱塑性塑料加工溫度，個人可以達到目前200 --- 220 C.兩種蒸汽加熱和電加熱試驗中使用的..蒸汽加熱雖然時間，功率消耗小，加熱方法簡單，但只有現成的高壓鍋爐生產的蒸汽，加熱溫度不穩(wěn)定，溫度控制的難度，由鍋爐壓力極限溫度的大小。電加熱溫度控制方便，工作環(huán)境清潔，不需要高溫鍋爐，特別是中小型企業(yè)，是目前非常流行的。
現在有一個新的加熱輥型，即從輥不會遠離表面周圍的鉆孔，電加熱棒插入空氣和加熱輥表面，無傳熱介質，傳熱距離近，且不受輥腔鑄造沙皮犬的影響，因此傳熱效率預熱溫度高，速度快，不產生無功功率消耗。此外，軸頸軸承和齒輪，溫度越低，機器的工作條件可以提高。
除了采暖效果，該方法還可以冷卻的冷卻材料。一般有低溫開煉機，冷卻水進入機腔循環(huán)冷卻，冷卻水在沒有接觸加熱器是在較低的溫度和高剪切混合和更適用于橡膠混煉溫度最低，可以對機多采用不同的處理對象的不同工藝條件下滿足。
但由于白層流延輥很難保證厚度一致，鉆孔周圍帶來一定的困難，這就需要我們對軋輥材料的改進。鋼結構改進的滾筒，表面噴涂硬化處理。
由于該加熱方式，傳熱效率高，節(jié)能，技術適用性廣，在塑料和橡膠，特別是塑料和使用得到廣泛應用。
1.3傳動方式
目前，使用最多的仍然是傳統(tǒng)的傳輸方式--------的三相異步電動機，圓柱齒輪減速器，傳動機構的傳動尺寸。盡管這種類型的驅動機體積龐大，驅動齒輪的直徑大小差異和潤滑條件差，但成本這種傳輸機低，Z系列減速機制造方便，價格低廉，安裝位置低，整體布局合理，所以它一直被廣泛使用。
也有采用行星減速器。由于減速器的體積小，速度比大，所以傳動齒輪的傳統(tǒng)尺寸被淘汰。不足的是這種方法需要增加電機和減速器的安裝位置，與行星減速器的成本高，維護困難，傳動軸的懸臂梁，強度差。
目前，和一種先進的硬齒面齒輪減速器的興起，這種減速器體積小，傳動比大，精度高，噪音小，潤滑跳進井是傳輸的一種有效途徑
1.4輥筒軸承
雖然滾子軸承是軋機的一部分，但它起著非常重要的作用，在使用本機。
常用的青銅滑動軸承滾子軸承在良好的條件下，只要保證最大壓力，和片材擠出壓力差壓力小于或等于[σ]壓力的承載能力的軸承和使用壽命是沒有問題的，但在正常情況下，開煉機的工作環(huán)境十分惡略，尤其是混合，與滾筒旋轉浸漬軸承摩擦副的各種污染粉塵，使摩擦系數增大導致摩擦和磨損的惡性循環(huán)，使軸承頻繁損壞
滾動軸承可以減少摩擦滾柱軸承，具有節(jié)能的特點。目前，大中型開煉機具有雙列圓柱滾子軸承，不足，軸承外徑，多個附件，結構復雜，成本高。
尼龍軸承在近幾年的發(fā)展已經在橡膠工業(yè)中引起了很大的關注。這種軸承的耐磨，抗壓，吸氣，好，便攜，適用于重載、骯臟的工作條件下使用。模具的尼龍導熱系數的不足，熱膨脹系數大，所以不適合冶煉冶煉機溫度高。目前，一些廠商提出了耐高溫酚醛樹脂作為軸承材料，也有的提出在軸承體鉆孔，通過冷卻水降低軸承軸頸的溫度。
1.5制動裝置
眾所周知，開煉機的主要工作部分，輥，裸露在外，開煉機操作手冊的基礎，所以，不安全因素多。軋鋼機，緊急制動是一個非常重要的問題。目前，它是機械制動和電氣制動兩種制動方法。
常用的機械制動電磁制動塊式制動裝置，該方法簡單可靠，但需要增加一套機械制動裝置。如摩擦片和其他機械部件也會因磨損，需要經常更換，音。電氣制動是常用的能耗制動，能耗制動的方法，簡化了機械結構，投資少，無灰塵和油脂的影響。因為沒有運動摩擦部件，無需維護。短缺，需要提供能量。
近年來，一種新的方法——自勵發(fā)電機制動剎車，它是利用異步電動機的轉子剩磁和轉動動能實現快速制動。
總之，開煉機目前的使用狀況相對落后，有許多的研究和改進是必要的，相信很快，他將一個頑強的生命力和新的面貌展現在未來的橡膠和塑料工業(yè)。
38
沈陽化工大學科亞學院畢業(yè)設計說明書 第二章 主要參數確定
第二章 主要參數確定
2.1 技術參數
開煉機的規(guī)格：（1）
（2）輥距0.1mm-8mm
（3）前輥線速度 18.9m/min
（4）速比f=1:1.25
（5）橫壓力Pp=108000N
（6）驅動功率55千瓦
（7）生產能力70.1kg/h
2.2橫壓力的確定
⒈利用膠料提煉流體動力學理論基礎
(剪切計算系數)=17.0
⒉利用推薦值
查表 =900千克/厘米
β=10° L=120cm ∴Pp=109666.1千克
通過對比，橫壓力為Pp=109666.1千克
2.3驅動功率
⒈有經驗公式：
⒉有公式：
∴選擇電機功率為55kw。 電機：Y280M---6
N=980r/min 電壓 380 v
2.4生產能力
(2-1)
q(一次容膠量)=60千克 γ=0.93千克/升 t=40分鐘
∴Q=83.7千克
沈陽化工大學科亞學院畢業(yè)設計說明書 第三章 傳動系統(tǒng)
第三章 傳動系統(tǒng)
3.1 傳動系統(tǒng)圖
圖3-1 傳動系統(tǒng)
開煉機的傳動系統(tǒng)的設計主要包括電動機、減速器、驅動齒輪和速比齒輪的選擇與布置。
㈠ 電動機 Y280M---6 n=980r/min P=55kw
㈡ 減速器 選擇標準減速器 IQ75---12.5 i=12.64
3.2減速器設計計算
0軸：（電動機）
Ⅰ軸：
Ⅱ軸：
Ⅲ軸：
3.2一級齒輪傳動：
⒈選材及熱處理：小齒輪：40Cr 調質 241-286HBS 263
大齒輪：ZG310-570 正火 156-217HBS 186
⒉設計準則：先按解除強度設計，再按彎曲強度校核
3. 接觸強度設計：初定螺旋角 ，
初取KtZ2ε t=1.1 ZE=188.9MPa1/2 取 φa=0.5
ZN1=1.0 由圖5-17得ZN2=1.05 ZX1=ZX2 =1.0 取
修正螺旋角β
齒根彎曲疲勞強度：
圖 5--14 YFa1=2.61,YFa2=2.22;圖5--15 Ysa1=1.625， Ysa2=1.81
計算
式5-48：
計算尺跟彎曲應力：
齒輪幾何參數：
⒈選材及熱處理：小齒輪：40Cr 241--286HBS 263
⒉設計準則：先按解除強度設計，再按彎曲強度校核
3. 接觸強度設計：初定螺旋角
初取
由圖5----17得ZN1=1.05，ZN2=1.115，ZX1=ZX2=1.0，,
ZLVR=0.92 由5---16得：
取=6
取98 ∴Z1=32 Z2=98
修正螺旋角β
由5---4 且 Ka=1.0
齒根彎曲疲勞強度：
5---18b
圖5---14 計算
式5----48：
計算齒根彎曲應力：
齒輪的幾何參數：
, d2=603.08
,
齒輪受力情況：
齒輪1
齒輪2
齒輪3
齒輪4
3.3軸校核：
軸1：
圖3-2 軸Ⅰ和受力分析圖
圖3-3 扭矩圖
校核Ⅰ、Ⅱ剖面的疲勞強度。Ⅰ剖面因鍵槽引起的應力集中系數由表知：Kσ=1.93
Kt=1.44
因此按此配合引起的應力應集中計算Ⅱ剖面所產生的扭應力、應力幅、平均應力：
絕對尺寸影響系數
表面質量
Ⅱ剖面的安全系數：
取[S]=1.5-1.8 S>[s] 安全
校核V剖面的疲勞強度 V剖面應力集中系數
故按配合引起的扭應力、應力幅、平均應力：
絕對尺寸影響系數
表面質量
V剖面安全系數：
取[S]=1.5-1.8 S>[s] 安全
軸承的校核：（選用深溝球軸承，型號：6216）
e Y
0.028 0.22 1.99
∴Y=1.82
0.056 0.26 1.71
∴e=0.24
∴合格
3.3.1軸Ⅱ：
圖3-4 軸Ⅱ和受力分析圖
∴R1v=2091.55N
∴R2v=8155.41N
合成彎矩圖：
圖3-5 扭矩圖
校核軸的強度：
查表[σb]-1=59MPa σca<[σb]-1安全
校核Ⅰ、Ⅱ剖面得疲勞強度：
Ⅰ剖面： =0.042 Kσ=1.07，Kτ=1.44
Ⅱ剖面有鍵槽：Kσ=1.81，Kτ=1.60
按過度圓角校核：
絕對尺寸影響系數 ，
表面質量
取[S]=1.5-1.8 S>[S] 安全
校核Ⅳ、Ⅴ剖面：
Ⅳ剖面因H7/k6配合的應力集中系數：
Ⅳ剖面因過渡圓角的應力集中系數：
故按Ⅳ剖面過渡圓角校核：
Ⅵ剖面產生的扭應力，應力幅，平均應力為：
絕對尺寸影響系數： εα=0.68 ετ=0.68
表面質量 βα=0.941 βτ=0.941
取[S]=1.5-1.8 S> [S]
∴安全
軸承的校核:(選用深溝球軸承，型號：6124)
Y
0.028 0.22 1.99
∴Y=1.82
0.056 0.26 1.71
∴e=0.247
∴合格
3.3.2軸Ⅲ：
圖3-6 軸Ⅲ和受力分析圖
圖3-7 扭矩圖
查表[σb]-1=59MPa σca<[σb]-1安全
校核Ⅰ、Ⅱ剖面的疲勞強度。Ⅰ剖面因過渡圓角
= Kσ=1.66，Kτ=1.45
Ⅱ剖面 =0.05 Kσ=1.842,Kτ=1.577
因此按過渡圓角校核：Ⅱ剖面產生的扭應力、應力幅、平均應力為：
絕對尺寸影響系數
表面力量
取[S]=1.5-1.8 S>[S] 安全
校核Ⅳ、Ⅴ剖面
Ⅳ剖面因配合（ ）
Ⅳ剖面
Ⅴ剖面因鍵槽
按Ⅳ剖面的圓角校核：
T=613800
Ⅳ剖面產生的扭應力、應力幅、平均應力為：
絕對尺寸影響系數
表面質量
取[S]=1.5----1.8 S>[S] ∴Ⅳ剖面安全
軸承的校核：（選用深溝球軸承，型號：6220）
A=4620.94，
e Y
0.056 0.26 1.71
∴Y=1.70
0.084 0.28 1.55
∴e=0.261
∴合格
3.4鍵的校核
[σp]=100-----120
Ⅰ軸上的鍵：
Ⅱ軸上的鍵（兩個）：
Ⅲ軸上的鍵兩個
鍵的校核全部合格
㈢驅動齒輪
小齒輪材料 45# 調質 HBS1=240
大齒輪材料 45# ?；? HBS2=200
選取小齒輪齒數Z1=22 I=3.54
則Z2=22x3.54=77.8 取Z2=78
因為它是一個封閉式齒輪傳動，齒輪硬度小于hbs350。所以，根據齒面接觸疲勞強度設計，然后根據齒輪的齒根彎曲強度校核
㈣速比齒輪
1.27的齒輪比，速度比。兩齒輪中心距為450mm的傳輸。的扭矩通過傳動比，當比例很小，可近似認為：兩輥轉矩相等。這比齒輪扭矩傳動齒輪的轉矩。
對齒輪45 #是hbs1 = 240和45 #往往是hbs2 = 200
取Z2=28
又因為速比齒輪為了要滿足輥距調整要求，大輥距的開煉機的速比齒輪應該采用有漸開線的長齒形。它的齒全高
H=(2.5-2.6)m 齒頂高H1=(1.1-1.2)m 齒根高h2=1.4m 。∴齒全高h=2.5m=45mm,h1=1.1m=19.8mm
取h1=20mm,則h2=25mm,齒寬b=15m=270mm。
⒈按彎曲強度校核σH≦[σ]h,∴強度滿足。
⒉按彎曲強度校核
∴強度滿足。
沈陽化工大學科亞學院畢業(yè)設計說明書 第四章 主要零部件計算
第四章 主要零部件計算
4.1輥筒
軋輥材料冷硬鑄鐵。他的特點是良好的內在韌性，強度。表面耐磨性強。冷硬鑄鐵輥分為普通冷硬鑄鐵和合金冷硬鑄鐵，用于合金冷硬鑄鐵的設計。
滾筒的結構有兩種：中空結構和孔結構。本設計采用中空結構。
滾筒的受力分析：開煉機輥看較大的軋制壓力，摩擦，溫度的手，傳動齒輪的齒輪比的大小和力量。此外，必須考慮重力輥
①膠料對輥筒的橫壓力：Pp=109666.1千克
∴ =
②驅動齒輪的作用力
大驅動齒輪的圓周作用力
∵經過電機盒減速器還有大驅動齒輪傳過來的扭矩，他們是提供前后混加工膠料的需要，因此由前后輥共同承擔，為Mk=Mk1+Mk2 在煉膠時候相接近的認為成Mk1=Mk2。
為大驅動齒輪軸線與垂直先偏移角
徑向力 -壓力角20°
∴T=332.8kg
③速比齒輪的作用力：當速比很小的時候可以近似的認為：兩滾筒的扭矩相加的總數即為大驅動齒輪的扭矩Mk。則Mk=Mk1+Mk2
徑向力 ∴T1=458.9kg
④自重后輥重：
速比齒輪重：
大驅動齒輪重：
⒉輥筒的強度計算：
輥筒的強度計算一般有：彎矩，之反力，扭矩和危險斷面強度的計算。
計算時，雖然前后輥筒的工作條件相似，為安全起見，看做后滾筒沿全長傳遞全部扭矩。此外，傳動齒輪的力是在一端驅動。齒輪的另一側也承受力，比前輥工作條件差。所以只有在滾動計算可以。
⒈輥筒的支反力計算：
水平方向支反力;
垂直方向支反力
合成支反力： =55132.9kg =56029.0kg
⒉輥筒彎矩和彎應力計算：
a) 彎矩圖：
圖4-1 受力分析圖
如圖，以輥筒中部位計算斷面，其最大彎矩為
DH-計算外徑。 a- 內外徑比
b) 剪應力計算：
C) 輥筒的強度計算：根據輥筒的抽離狀態(tài)時屬于彎曲和扭轉聯合作用下的符合應力。根據力學強度理論，可按修正后的第二強度理論計算工作用力。
∴強度滿足
D)考慮溫度應力對其強度的影響
輥筒的溫度應力是由于輥筒內外表面的溫度差產生的。機械應力與溫度應力同時作用于輥筒。
強度條件應符合：σ機+σ溫<[σ]
溫度應力
α-線膨脹系數。
在煉膠機正常操作時，輥筒的內部要通冷卻水。因而其溫度應力應該是是外層受壓，內層受拉。
外表面：彎矩引起的為拉應力。
∴σ總H=σ彎H-σZH=328.8≤[σ] 此時強度滿足。
內表面:
∴σ總H=σ彎H+σZH=396.9≤[σ]此時強度也滿足
∴綜上所述，輥筒的強度滿足。
4.2輥筒軸承
滾子軸承承受負荷大，且低溫高速。目前，滑動軸承用在管飯。開始滾動軸承在大型混合機中的應用。
本設計采用滑動軸承。其特點是結構簡單，制造方便，成本低
滑動軸承由軸承體和軸襯兩部分組成。
4.3機架和橫梁
機架是軋機的支承部分，他應該有足夠的力量來承擔一切機械力。同時，它應有足夠的剛度，應力和彎曲變形不超過許可值，為了保證機器上安裝的零件的機器零件的相對位置精度。
車架的結構可以分為三種類型，拆遷式開始。開放的框架被廣泛使用，它是由一個垂直臂，下部件和上橫梁..臂和下梁作為一個整體，梁是火，容易移動、組裝和裝飾。
4.4輥距調節(jié)裝置
磨機的范圍一般在0.1----15mm，以及常用的調距裝置可根據電源情況，分操作簡單，結構緊湊，運行可靠。
螺絲和螺母的機械式調距裝置一般采用矩形或梯形彈線，以作為力在接觸線的平均線，一般不少于10圈。
4.5輥溫調節(jié)裝置
開煉機的平均功率一部分消耗在傳動裝置的摩擦力的損失上，約占平均功率的20%，想周圍空氣散失的熱量及膠料帶走的熱量約占平均功率的10%，其余70%平均功率轉化為u熱量，由冷卻水導走。
4.6潤滑系統(tǒng)
開煉機應有的潤滑系統(tǒng)是滾筒軸承的潤滑。該設計一般所采用的潤滑油為稀油。
沈陽化工大學科亞學院畢業(yè)設計說明書 結論
結論
目前，該機使用的是相對落后的，仍然有許多領域的研究與改進。如：橡膠減震墊的取消對于重型設備移位提供便捷的龐大的基礎，消除噪聲，減少受沖擊和振動引起的廠房和基礎設備操作。此外，與該調距裝置的安全間隔加載的選擇，以及框架可采用焊接件，減輕重量。同時，也可以改變它的外貌。
在需要特別注意的是減速器的設計很多地方..減速是軸承的選擇必須慎重，本設計選用的是深溝球軸承，并不是很好，雖然合格，但經過多次失敗的檢查選擇。所以為了節(jié)省時間，可以很容易檢查軸承的主要類型。
在減速器的設計，在傳輸兩齒輪材料不另兩齒輪相同，從而避免了粘結的現象.
總之，開煉機在橡膠工業(yè)的不斷發(fā)展，不僅不會被淘汰和不斷增長的，尤其是塑料橡膠開煉機。
沈陽化工大學科亞學院畢業(yè)設計說明書 參考文獻
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[19] 章宏甲，黃誼，王積偉．《液壓與氣壓傳動》．北京：機械工業(yè)出版社，2000
[20] 王明智，王春行．《液壓傳動概論》．北京：機械工業(yè)出版社，1992
沈陽化工大學科亞學院畢業(yè)設計說明書 致謝
致謝
在本次設計中，得到了董林福老師的大力幫助。讓我在設計中知道了許多書本上面沒有的知識，而且獲得了很多關于實際應用的知識，更加掌握了機械制圖的諸多技巧，使我能夠把大學里面學習的知識理解透徹，還能熟練運用。能夠讓我在本次設計中獲益匪淺。這次設計中所學的知識和總結的經驗對我將來從事設計工作具有巨大的實際意義。
對于董林福老師，我深深表示衷心的感謝。
大學生活不但讓我學到了許多專業(yè)知識，更加教會了我許多做人的道理。明白了當你學會做人的時候才能做好事。在沈陽化工大學科亞學院的四年是我人生中最后的學生時光，學生生涯很快就要結束了，但在人生道路上學習的路途還很是遙遠，我會永遠以身為沈陽化工大學科亞學院的學生為榮，努力為學校爭光添彩。
最后，感謝培養(yǎng)了我四年的母校。感謝學校領導，輔導員老師，以及各任課教師的幫助。
祝沈陽化工大學科亞學院更美好！
畢業(yè)設計（論文）任務書
機械設計制造及其自動化專業(yè)
畢業(yè)設計（論文）題目：XK-450A開煉機設計
畢業(yè)設計（論文）內容：
1.設計圖紙，這和A1圖不少于四張（含總圖）；
2.設計計算說明書統(tǒng)一用A4紙，標準格式。正文不少于20頁（含中英文摘要）；
3.查閱技術資料的文獻綜述3000字以上；
畢業(yè)設計（論文）專題部分： 主機設計
起止時間： 2015年3月6日至 2015年6月5日
指導教師：簽字 2015年 月 日
畢業(yè)論文文獻綜述
機械設計制造及其自動化
姓名：
我所研究的課題是開煉機，下面是我所做關于開煉機文獻綜述。
隨著技術的不斷發(fā)展，開煉機的結構和性能有了很大改進。在新式開煉機中，采用液壓馬達作為動力傳動裝置，使傳動平穩(wěn)，噪音降低；采用自動調心滾柱軸承火填充MC尼龍軸襯作為輥筒軸承，以節(jié)約電能或軸襯銅材，并簡化維護保養(yǎng)；調距裝置采用液壓結構，具有過載保護功能，調距方便，并可指示工作橫壓力值；為了適應煉膠工藝的要求，大規(guī)格開煉機采用圓周鉆孔輥筒，提高溫控效果。此外，為安裝方便，采用橡膠防震墊取代地腳螺栓；在中小規(guī)格開煉機上采用電氣制動，簡化了制動裝置，提高了制動效果。開煉機的一系列改進，使其在技術上達到了一個新的水平。
使用開煉機對膠料進行塑煉，是最早應用的一種塑煉方法。它是將生橡膠膠塊置于兩輥筒之間，借助于輥筒的剪切力作用使橡膠的分子鏈受到拉伸而斷裂，從而獲得可塑性。使用開煉機塑煉，其塑煉溫度通?？刂圃?00℃以下，這種塑煉屬于低溫機械式塑煉。
采用開煉機塑煉的優(yōu)點是塑煉膠的可塑性均勻、熱可塑性?。凰媚z料的收縮性能小; 設備的工藝靈活性較強，適用面寬，投資；較小。因此，開煉機適用于膠種變化多、生產（膠料）用量較少的橡膠制品企業(yè)。開煉機塑煉的缺點是操作勞動強度大、生產效率較低、工作條件差。
查閱《橡膠機械設計》，此書詳盡的介紹了：開煉機的概述（分類、用途、基本結構、工作原理、技術特征等）；開煉機的主要性能參數（輥筒直徑和長度、滾距、速比、接觸角、橫壓力、傳動功率、生產能力等）；開煉機傳動系統(tǒng)（傳動形式、電機選擇等）；開煉機的主要零部件設計（輥筒、滾筒軸承、橫梁與機架、調距裝置、安全制動裝置、擋膠板及翻膠裝置等）。下面就此文獻中一些重要內容作以下摘抄：
開煉機的工作原理，膠料在被輥筒擠壓的同時，在摩擦力和粘附力的作用下被拉入輥隙中，形成楔形斷面的膠條。在輥隙中由于機械力的作用，致使膠料受到強烈的碾壓，剪切和撕裂。同時伴隨著橡膠分子鏈的氧化斷裂。從輥隙中排除的膠片，由于兩個輥筒表面速度和溫度的差異而包覆再一個輥筒上，重新返回兩輥間，這樣多次往復，完成煉膠作用。
開煉機的規(guī)格用“輥筒工作部分直徑X輥筒工作部分長度”來表示，單位毫米。例如：XK—450，X表示橡膠，K表示開煉機，450表示開煉機工作部分的長度是450毫米。
開煉機傳動系統(tǒng)的設計主要包括電動機，減速器，驅動齒輪和速比齒輪的選擇與布置。傳動系統(tǒng)設計直接影響開煉機的整體布置、結構型式、占地面積、加工制造和使用與維修。為此，設計師必須給予充分重視。
開煉機橫壓力是指膠料對滾筒的徑向作用力，它是開煉機機械設計的重要參數。開煉機橫壓力的計算主要建立在以下三種理論之上：
1. 建立在經驗統(tǒng)計基礎之上的橫壓力計算。
2. 建立在膠料捏煉流體動力理論基礎上的橫壓力計算。
3. 建立在相似理論上的橫壓力計算。
由于橫壓力是開煉機設計的基本參數，所以合理的選擇橫壓力是十分必要的。從理論上準確的計算橫壓力是困難的。再設計時一般是按所設計的開煉機的規(guī)格和主要用途，根據實際資料選擇單位橫壓力，再根據輥筒的工作長度去計算總橫壓力。另一種方法是按經驗統(tǒng)計公式計算橫壓力，再對計算結果進行充分的分析對比，最后確定橫壓力，再一種方法是當所設計開煉機規(guī)格與所掌握的資料不符時，也可根據已知某種規(guī)格開煉機的橫壓力，按比例法拆算來考慮設計開煉機的橫壓力值。
輥筒是開煉機主要工作部件。因此，對滾筒的設計要求：
1) 輥筒影具有足夠的機械強度、剛度，以保證 再正常使用時輥筒不損壞。
2) 輥筒的工作表面應具有較高的硬度、耐磨性、耐化學腐蝕性和抗剝落性，以保證輥筒具有足夠的使用壽命。
3) 輥筒應具有合理的幾何形狀，盡可能消除局部的應力集中，結構設計應便于加工制造。
4) 輥筒應具有良好的導熱性能，內表面應有足夠的傳熱面積。
網上查詢《青島科技大學學報（自然科學版）》，書中提到：開煉機是一種古老的橡膠、塑料加工設備,隨著科學技術的發(fā)展,各種各樣的新型煉膠、煉塑設備層出不窮,但開煉機并沒因此被淘汰,而是隨著橡膠、塑料工業(yè)的迅速發(fā)展,以及橡塑并用的興起而日益興旺。其原因是開煉機有著它自身的獨到之處:結構簡單,設備投資少,易操作,易觀察。我認為這恰恰是開煉機在今天能仍有一席之地的原因。
查閱《橡膠工業(yè)手冊》：其中關于開煉機安全裝置的敘述不叫詳盡以及先進;為保護開煉機主要零部件在機器由于發(fā)生意外情況而過載時不受損壞，在輥筒軸承前端裝有安全裝置?；緳C構有兩種（一）安全片。對安全片的技術要求：1，材料采用HT150；2，厚度誤差不大于0.05mm；3，每批材料要經過試驗后確定厚度；4，安全片的破壞載荷Q為每個軸承最大水平橫壓力的1.5倍。（二）液壓安全裝置。其原理是當機器發(fā)生故障，油壓上升，電接點壓力表指示動針與調定最大橫壓力值的固定針相接處時，機器立即停車，放大輥距是負壓降低。其中液壓調距裝置我比較感興趣讓我想起液壓可所學知識結合起來分析一下，感覺很有意思。又重新學習一下淡忘的知識。
《橡膠工業(yè)手冊》中關于開煉機調距裝置介紹也比較詳細。開煉機調距裝置主要有三種。1，手動調距裝置。這種調距裝置的特點是結構簡單，工作可靠，但勞動強度大，適用于中小型規(guī)格開煉機。2，液壓調距裝置。這種調距裝置的特點是較電動調距裝置簡單，操作方便，外形美觀。缺點是不易維護，密封要求好，不能自動退回。3，電動調距裝置。它的特點是操作方便，工作可靠，缺點是結構較復雜，一般為大規(guī)格開煉機所普遍采用。
根據工藝要求，開煉機輥筒表面應保持一定的溫度，一般不超過55—60℃，因此輥筒需設置溫控裝置。常用的輥溫調節(jié)裝置有：①開式輥溫調節(jié)裝置。特點是結構簡單，冷卻效果好，并可調節(jié)水量。缺點是耗水量大。②閉式輥溫調節(jié)裝置。冷卻效果不是很好，但是結構緊湊，耗水量少。③鉆孔輥筒溫控裝置。由于冷卻水道貼近工作表面，因此鉆孔輥道冷卻效果好，但結構復雜，成本高。對于大規(guī)格的熱煉機和壓片機需采用這種方式。
當開煉機發(fā)生故障和出現人身安全問題時，拉近緊急剎車裝置，切斷電源，制動裝置立即剎車，以保障操作者的人身安全和機器免受損壞。制動方式通常有機械制動、能耗制動、自勵發(fā)電制動和反接制動數種。
開煉機還有一些附屬裝置。一、翻膠裝置。用途：翻膠裝置配套安裝在壓片機上，一接卸翻膠代替人工割膠、打三角包和翻膠等動作，使壓片機翻膠操作機械化，減輕勞動強度。對于XK－450,主要性能參數壓輥和牽引輥尺寸直徑158mm，長度1200mm,牽引輥速度，24.28m/min,膠片往返速度2.34次/ min.
開煉機工作故障查找分析和排除。輥筒軸承部位過熱，溫度超 100℃。① 輥筒工作面溫度偏低，加料量過大，造成輥筒軸承負載過大，使?jié)?滑油膜層破壞，結果使軸襯載壓面得不到充分潤滑軸承溫度因摩擦熱過髙而 升溫。應停止加料，把輥筒工作面溫度加熱升高到工藝要求溫度，然后再減 少加料量。 ② 潤滑油輸入軸承壓力低或輸入潤滑油量偏少，也可能是輸油管路堵 塞，應停車檢查潤滑油供應系統(tǒng)。 ③ 軸承體冷卻循環(huán)水流通不暢或冷卻水流量小，應加大冷卻水流量或 檢査疏通管路。 ④ 輥筒軸頸或軸襯嚴重磨損，滑動面粗糙，應停車檢修、磨光兩零件 滑動接觸面或換軸襯。
輥筒工作面間距離不能調小 輥筒工作面間距離不能調小。① 輥筒工作面直徑磨削過小， 速比齒輪嚙合發(fā)生干涉.應修正齒頂髙。 ② 軸承襯磨損嚴重，內孔直徑過大，應換軸承襯。
輥筒調距間隙尺寸不準確。① 調距裝置中的安全墊片磨損嚴重或損壞，檢查維修或換安全墊片。 ② 調距螺桿或螺母嚴重磨損，應檢修更換磨損嚴重件。
旋轉工作輥筒突然停轉。① 兩輥筒工作面間距離過小，輥筒工作嚴重超載，應適當調大輥距間 隙。 ② 輥筒工作面溫度過低，應清除輥面上原料，給輥筒繼續(xù)加熱升溫， 達到工藝要求溫度后再投料生產。 ③ 一次加料量過大，應適當減少料量。 ④ 輥筒軸承部位潤滑油不足，軸頸與軸承襯抱軸；壓停車， 卸下軸承 體，檢修磨光軸頸和軸襯。
通過對開煉機相關資料的查詢讓我更深刻的了解了開煉機。