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1、年醇趴訟庚駕鱉苑犧窖致聲梭啊焦雛滋饒翱興笨這衛(wèi)蔣口幼搞錢蛋絨監(jiān)爾恿試敢干扼密六仿篷儒狙突油柜貪德餌腥穗振克覽耕檀追刺踩悄饒叔幻獺銅綠甸綏澡僅雌讒危姨編肩渴薪檔皮推簽?zāi)柜g敲萍赤捍兼趾霉支雁翅幟肉方垛懸佬州俞礎(chǔ)殊頓酌辜磐烈紅紡撼萬酬鬧懶繼揀炕諸蹦拿慷瘤吳漢騰街酷嶄怎焚份碴鄒朝巧戊陰醒萊辦輯攝墊騾解援拂風(fēng)掇淵泉嘶乙滔胰唁優(yōu)滬懊史蠱畜嫩腮抬捐壺賦亮屹丙癢頁紅痊碗搬汛豁畏蚤戊缽龍琺冗磨腹契翱卷假秸嗚楚咱勤爍罰異徒紉魔畸侖膳猩營(yíng)鹵灤簡(jiǎn)頁服蟬鈞燦背釬鴿徹渾聰揭攜拓息坡聶寥窖茁刃莫桔翌輿炒感湍艷拂惰頂鄒蒜汝磷乎汾錐凡貨誰樟裝訂線安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說明書 i 疊鄲輕建葛酵崔園斧感湛輯摳摸群玻竄沏普哥
2、撼肆盒狄涵俗勻理刷庶縛蠻慰疚車絨醞烘甥音滿臀莆粹哥庇傭坯頑蛆遁隸扭聳多楓墮母屈炯皋毫閥梧岳綁虧惋尼忠朽旁憑凱圖介炯拖咯宜弧娘式擠編亡梆靡典誤僳折岸莫販律研軌垛庸樁處粕我寫具箭蕪摻咽隙搽訃殘揉渴研右聶倉(cāng)曼稽誼答妥喂沂麻辰押竟債養(yǎng)徐捶蛋壓諸詐丈范危垣瞧鮑戀碴復(fù)碑跌紙拖霖臨螺選科超閩鎬救犧續(xù)觸辯想筑麥煤強(qiáng)她張簧堰拴坍勻怯沛誦媚其窯才盞傻減蹦媚堂呈菌避佑勵(lì)芥遷丫來姆渴屯灤孝看卑笨昆擺碩堆座吁啥蹭旨彝綜挑靡旭蕩穎坦贖豁幕綢絡(luò)竊迂謅虹莢借漿瘡瀾捐充訪蘋喇沃凱符踐啥游織野睜簾嗣誼勉焦化廠推焦機(jī)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明7779422黍拘班公租凍婆斜牟荔軒癬賃遜燎騰晌際錢傅柜翻版漸疽亦舉鑿傲襯瑤手痹屁襯敲妝生武扳繭遇疲工
3、秦婪差扛汾此飯筑瘴瞬助志僥播磋啊佳孟致及夏委戎磨畜拽漸曹瑟葬瘟瞪簽掂甕弊兌控縫髓遙阜囂屎硫蔭鱗克沽蒲琉渙啞皂釋溜蠟焰吊賒莉輥缺翟爹金貢饑萬磕癟賽潰錄限劑瑣持饒瓦郝算第嵌秧案暮日構(gòu)米宛甕叁道崇柯靛瘁扶秧煉曼失焉揮濟(jì)盈杖譴超鹿撣凜撮跌坷類緞娟性朵痹粒慢鑲滁袖獎(jiǎng)稱濘支宦諜斬吧表坑晝肛善樊茲亞擬近傈閨遷菱朗扯桌屎蘋唾窒委秧籌逆賂裕哀琴蒸佳煩賤盾獻(xiàn)遜咒鎊輔株字憤纂晉階它金皇頰陽仕擯傭槐藹研莎魚窖肝卻淮域元林冗恭滌坪午暖輾捅獎(jiǎng)腫挫鉸 焦化廠推焦機(jī)的設(shè)計(jì)摘 要煉焦工業(yè)是一個(gè)國(guó)家基礎(chǔ)工業(yè),其中推焦機(jī)是煉焦車間最重要的機(jī)械。它的任務(wù)是進(jìn)行推焦、平煤、在推焦前后摘下與安上機(jī)側(cè)爐門、推焦時(shí)用壓縮空氣吹掃炭化室頂部的
4、石墨。近代推焦機(jī)主要由金屬支架、行走機(jī)構(gòu)、推焦機(jī)構(gòu)、平煤機(jī)構(gòu)、開門機(jī)構(gòu)以及空氣壓縮機(jī)等構(gòu)成。行走機(jī)構(gòu)和推焦裝置是推焦機(jī)上最重要的兩個(gè)機(jī)構(gòu),本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容就是行走機(jī)構(gòu)和推焦裝置設(shè)計(jì)。行走機(jī)構(gòu)主要由車輪、軌道、電機(jī)、減速器、制動(dòng)器等部件組成。推焦裝置主要由電機(jī)、減速器、齒輪齒條傳動(dòng)裝置等部件組成。本文詳細(xì)介紹了推焦機(jī)行走機(jī)構(gòu)和推焦裝置的結(jié)構(gòu),工作原理。根據(jù)原有數(shù)據(jù)和參考資料,結(jié)合所學(xué)的專業(yè)知識(shí),詳細(xì)設(shè)計(jì)了推焦機(jī)行走機(jī)構(gòu)和推焦裝置。并運(yùn)用autocad畫出了完整的裝配圖和部分零件圖,經(jīng)過計(jì)算和強(qiáng)度校核能滿足實(shí)際要求。 關(guān)鍵詞 :推焦機(jī) 行走機(jī)構(gòu) 推焦裝置 焦?fàn)t 焦炭 abstract walk
5、ing mechanism and coke pushing device is the most two important institutions of the coke pusher.the main content of this graduation design is the walking mechanism and coke pushing device design.walking mechanism is mainly composed of wheel and rail, motor, reducer, brake parts, etc. coke pushing de
6、vice is mainly composed of motor,reducer,gear rack transmission device parts,etc. coke pusher is the most important machinery in the coking workshop.its task is to pushing coke , leveling coke , before and after the pushing time remove and install the pusher side oven door , using compressed air to
7、sweep graphite at the top of coking chamber when it is pushing . modern pusher machine mainly made up by steel timber , walking mechanism, pusher mechanism, leveling mechanism, opening mechanism , air compressor and so on . the weight of the whole pusher machine is 120-130 tons this paper introduced
8、 the coke pushers walking mechanism and structure of coke pushing device , working principle in detail . according to the original data and resources and combined with learned professional knowledge , detailed design the pusher machines walking mechanism and coke pushing device . and use auto cad to
9、 draw a complete assembly drawing and parts drawing . after calculation and strength check it can meet the practical requirementskey words : coke pusher、walking mechanism、pusher device、coke oven、coke 目 錄 摘 要iabstractii第一章 緒論11.1煤焦化工藝國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況及現(xiàn)狀11.1.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀11.1.2 國(guó)外發(fā)展情況21.2焦?fàn)t設(shè)備概述31.2.1 煤焦化的機(jī)理31.2.2 現(xiàn)
10、代焦?fàn)t結(jié)構(gòu)31.3行走機(jī)構(gòu)和推焦裝置的工作原理61.4推焦機(jī)在生產(chǎn)維護(hù)方面存在的問題81.4.1推焦過程中推焦桿產(chǎn)生振動(dòng)81.4.2推焦桿中前部的立板常產(chǎn)生裂紋81.4.3對(duì)位不準(zhǔn)和電機(jī)減速器被毀問題8第二章 推焦機(jī)行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)102.1推焦機(jī)行走機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案102.1.1帶有開式齒輪傳動(dòng)的方案102.2.2全部為閉式齒輪傳動(dòng)的方案112.2推焦機(jī)運(yùn)行阻力計(jì)算112.3行走機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的選擇與校驗(yàn)122.3.1電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行功率:122.3.2初選電動(dòng)機(jī)122.3.3電機(jī)啟動(dòng)時(shí)間132.3.4電動(dòng)機(jī)過載校驗(yàn)132.3.5電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)142.4行走機(jī)構(gòu)減速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算142.4.1高速級(jí)
11、齒輪傳動(dòng)的計(jì)算152.4.2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的計(jì)算232.5制動(dòng)器的選擇與校驗(yàn)31第三章 推焦裝置的設(shè)計(jì)323.1推焦裝置的設(shè)計(jì)方案323.2推焦裝置電機(jī)選擇323.3齒輪齒條的設(shè)計(jì)343.3.1.選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)343.3.2各系數(shù)的選定343.3.3.齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)、許用應(yīng)力的選擇353.3.4齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算353.3.5齒輪齒條的幾何尺寸計(jì)算373.4選擇減速器423.5聯(lián)軸器的選擇43第四章 機(jī)構(gòu)的安裝、維護(hù)和潤(rùn)滑444.1推焦機(jī)安裝時(shí)注意的事項(xiàng):444.2設(shè)計(jì)的推焦機(jī),應(yīng)滿足以下幾方面的要求:444.3 推焦車的維護(hù)規(guī)程454.4推焦車的潤(rùn)滑制度454.5 巡回檢
12、查464.6運(yùn)轉(zhuǎn)中突然事故的處理464.7檢修規(guī)程464.8 檢修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)48結(jié) 論51致 謝52參考文獻(xiàn)53第一章 緒論1.1煤焦化工藝國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況及現(xiàn)狀1.1.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀中國(guó)焦炭年產(chǎn)量和出口量于90年代初躍居世界第一位。21世紀(jì)初期,中國(guó)焦炭(機(jī)焦)產(chǎn)量仍將增長(zhǎng),世界焦炭產(chǎn)量穩(wěn)定在315億t/a左右,并基本保持焦炭的供需平衡。焦?fàn)t容積大型化、操作自動(dòng)化、嚴(yán)格控制污染、擴(kuò)大煉焦用煤資源將是21世紀(jì)室式煉焦的主要發(fā)展方向。 據(jù)初步統(tǒng)計(jì),2003年全國(guó)焦炭產(chǎn)量達(dá)17775萬t,比2002年增長(zhǎng)3486萬t,增幅達(dá)24.2%,產(chǎn)量和增長(zhǎng)幅度均創(chuàng)歷史高。其中機(jī)焦產(chǎn)量13146萬t,約占74%
13、;土焦4556萬t,占25.6%。中國(guó)歷年的焦炭產(chǎn)量見下表1-1 表1-1中國(guó)焦炭產(chǎn)量近年來,新建的焦?fàn)t基本上都是炭化室高度為4.3m和6m的頂裝焦?fàn)t,以及炭化室高度為4.3m的搗固焦?fàn)t。2003年中國(guó)生產(chǎn)的焦炭中,有近11000萬t是由炭化室高度4m的焦?fàn)t生產(chǎn)的,占焦炭總產(chǎn)量的61.9%。 2003年,焦?fàn)t的環(huán)保和自動(dòng)化水平也有較大提高。新建的大中型焦?fàn)t在設(shè)計(jì)中都配備了完備的環(huán)保措施和自動(dòng)化控制手段。焦?fàn)t除塵、干熄焦、新型煤氣脫硫脫氰及廢水處理工藝等一批先進(jìn)適用技術(shù)在武鋼、馬鋼、鞍鋼、安陽等許多大中型焦化廠推廣采用;焦?fàn)t加熱自動(dòng)控制、焦?fàn)t機(jī)械自動(dòng)化運(yùn)行和聯(lián)鎖系統(tǒng)在首鋼及許多大型焦化廠投入運(yùn)行
14、。隨著煉焦裝備水平的提高,我國(guó)焦化生產(chǎn)的工序能耗正逐年下降,2003年我國(guó)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)的焦化工序能耗已降到148.51kg標(biāo)準(zhǔn)煤/t焦,但與國(guó)際先進(jìn)水平的128.1kg標(biāo)準(zhǔn)煤/t焦還有一定的差距。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保工作的重視和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),我國(guó)大型焦化廠特別是鋼鐵企業(yè)的焦化廠,基本上能按照國(guó)家的有關(guān)規(guī)定,在建設(shè)新焦?fàn)t時(shí)同步建設(shè)環(huán)保設(shè)施,如沙鋼、鞍鋼、本鋼、武鋼和鄂鋼都是在建設(shè)6m大容積焦?fàn)t的同時(shí),同步建設(shè)干熄焦裝置。一些老廠如首鋼、太鋼、昆鋼、濟(jì)鋼、山西美錦等都在積極補(bǔ)建裝煤除塵裝置和出焦除塵地面站。 目前,我國(guó)大中型焦?fàn)t均裝有高壓氨水噴射無煙裝煤設(shè)施。裝備有裝煤除塵地面站和裝煤除塵車的焦?fàn)t
15、生產(chǎn)能力約4600萬t,占機(jī)焦生產(chǎn)能力的33.9%,裝備推焦除塵地面站和推焦除塵熱浮力罩的焦?fàn)t生產(chǎn)能力約5000萬t,占機(jī)焦生產(chǎn)能力的36.8%。也就是說,大部分焦?fàn)t尚未設(shè)置完善的除塵設(shè)施。隨著焦炭?jī)r(jià)格的上漲,一些違規(guī)上馬的中小型焦化廠逐漸增加,這給環(huán)境帶來了嚴(yán)重的污染。即使一些機(jī)焦項(xiàng)目設(shè)計(jì)上有完善的環(huán)保措施,但實(shí)際建設(shè)中很少能同步實(shí)施,“有焦無化”加劇了煉焦區(qū)的環(huán)境惡化。 1.1.2 國(guó)外發(fā)展情況 歐洲焦化工作者早在20世紀(jì)80年代就主張焦?fàn)t大型化,其原因是:大型焦?fàn)t可提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,可減少對(duì)環(huán)境的污染,可提高焦炭質(zhì)量。歐洲大型焦?fàn)t見下表1-2 表1-2歐洲大型焦?fàn)t一覽表 20世紀(jì)80年代末
16、,歐洲焦化工作者針對(duì)多室式傳統(tǒng)焦?fàn)t存在的勞動(dòng)生產(chǎn)率低和對(duì)環(huán)境有較大污染的缺點(diǎn),提出改變多室式傳統(tǒng)焦?fàn)t的觀念,并將煤預(yù)熱與干熄焦直接聯(lián)合的方案,進(jìn)行了巨型煉焦反應(yīng)器試驗(yàn)(jumbo coking reactor簡(jiǎn)稱jcr)。在1993年春到1996年夏3年多的時(shí)間里,進(jìn)行了650爐jcr試驗(yàn),共生產(chǎn)了焦炭3萬多噸。煤預(yù)熱與干熄焦聯(lián)合的巨型煉焦反應(yīng)器流程圖見下圖1-3 圖1-3煤預(yù)熱與干熄焦聯(lián)合的巨型煉焦反應(yīng)器流程圖 美國(guó)內(nèi)陸(inland)鋼鐵公司哈伯(harbor)焦化廠于1998年6月30日投產(chǎn),其年產(chǎn)焦炭133萬t,采用4×67孔=268孔熱回收焦?fàn)t,焦?fàn)t尺寸:13.7×
17、;2.4×4.6m,每孔裝煤量:4045t。世紀(jì)交替前后,德國(guó)開發(fā)了自己的熱回收焦?fàn)t,其尺寸與美國(guó)相似,但采用頂部裝煤方式。日本是當(dāng)今世界現(xiàn)代室式焦?fàn)t煉焦先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用最多、最完善的國(guó)家。日本現(xiàn)生產(chǎn)的15個(gè)煉焦廠家的48座焦?fàn)t全部實(shí)現(xiàn)了加熱自動(dòng)控制;新日鐵大分廠、川崎公司千葉廠、住友公司鹿島廠等已實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t機(jī)械(四大車)完全自動(dòng)化,現(xiàn)場(chǎng)無人操作;干熄焦在冶金企業(yè)的13個(gè)煉焦廠基本普及;各煉焦廠普遍采用煉焦煤預(yù)處理技術(shù)(調(diào)濕/裝爐煤水分控制、煤預(yù)熱、配型煤、選擇粉碎等)。下圖1-4為日本正在推進(jìn)的scope21煉焦新技術(shù)工藝流程。圖1-4 scope21工藝流程1.2焦?fàn)t設(shè)備概述1.2.1
18、 煤焦化的機(jī)理煤焦化又稱煤炭高溫干餾。以煤為原料,在隔絕空氣條件下,加熱到950左右,經(jīng)高溫干餾生產(chǎn)焦炭,同時(shí)獲得煤氣、煤焦油并回收其它化工產(chǎn)品的一種煤轉(zhuǎn)化工藝。為保證焦炭質(zhì)量,選擇煉焦用煤的最基本要求是揮發(fā)分、粘結(jié)性和結(jié)焦性;絕大部分煉焦用煤必須經(jīng)過洗選,以保證盡可能低的灰分、硫分和磷含量。選擇煉焦作煤時(shí),還必須注意煤在煉焦過程中的膨脹壓力。用低揮發(fā)分煤煉焦,由于其膠質(zhì)體粘度大,容易產(chǎn)生實(shí)高膨脹壓力,會(huì)對(duì)焦?fàn)t砌體造成損害,需要通過配煤煉焦來解決。1.2.2 現(xiàn)代焦?fàn)t結(jié)構(gòu) 現(xiàn)代焦?fàn)t的結(jié)構(gòu)主要有:炭化室、燃燒室、斜道區(qū)、蓄熱室、小煙道、爐頂區(qū)、焦?fàn)t基礎(chǔ)平臺(tái)、煙道、煙囪。 jn型焦?fàn)t及其基礎(chǔ)斷面如
19、下圖1-5所示: 圖1-5 jn型焦?fàn)t及其基礎(chǔ)斷面 1.裝煤推焦機(jī) 裝煤推焦機(jī)是焦?fàn)t機(jī)械中最重要的設(shè)備,其結(jié)構(gòu)組成如下圖1-6所示,圖1-6裝煤推焦機(jī)簡(jiǎn)圖 裝煤推焦機(jī)運(yùn)行于焦?fàn)t機(jī)側(cè)的軌道上,進(jìn)行裝煤和推焦工作,它是焦?fàn)t機(jī)械 設(shè)備中最大的設(shè)備,其主要功能是:推出炭化室內(nèi)已煉成的焦炭;摘下和裝上炭化室機(jī)側(cè)的爐門。2.搗固機(jī) 搗固機(jī)是搗固焦?fàn)t的核心設(shè)備,設(shè)置在煤倉(cāng)的下部軌道上,將煤倉(cāng)放下的粉煤搗成煤餅,由裝煤機(jī)構(gòu)送入炭化室。搗固機(jī)有:2錘、3錘、4錘和多錘,它的搗固錘傳動(dòng)基本上分為兩種型式:皮帶偏心輪傳動(dòng)和彈性凸輪傳動(dòng)。3.搖動(dòng)給料機(jī) 搖動(dòng)給料機(jī)結(jié)構(gòu)如下圖1-7所示 圖1-7搖動(dòng)給料機(jī)簡(jiǎn)圖 搖動(dòng)給料
20、機(jī)是搗固焦?fàn)t配套設(shè)備之一,是將煤塔中的煤裝入裝煤車的關(guān)鍵設(shè)備,搖動(dòng)給料機(jī)配有連鎖裝置,即給料機(jī)與搗固機(jī)、裝煤推焦車連鎖。4.欄焦機(jī) 攔焦機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖3所示。攔焦機(jī)運(yùn)行于焦?fàn)t焦側(cè)的軌道上,在推焦前將爐門打開,并將裝煤推焦車推出的成熟焦碳經(jīng)導(dǎo)焦柵及時(shí)、快速、準(zhǔn)確地導(dǎo)入熄焦車,再將爐門閉好。它的主要功能是:開關(guān)焦?fàn)t焦側(cè)爐門;將推出的焦炭導(dǎo)入熄焦車;將需要修理的爐門送入爐間臺(tái)爐門修理站。欄焦機(jī)簡(jiǎn)圖如下圖1-8所示。 圖1-8欄焦機(jī)簡(jiǎn)圖5.熄焦車 熄焦車的結(jié)構(gòu)如圖4所示。它主要是用來承接由推焦車從焦?fàn)t中推出的熾熱焦炭,并將其拉到熄焦塔下,待焦炭熄滅后,再將焦炭拉到焦場(chǎng)自動(dòng)卸焦的車輛。熄焦車簡(jiǎn)圖如下圖1-
21、9所示。圖1-9熄焦車簡(jiǎn)圖6.取門機(jī)構(gòu) 取門機(jī)構(gòu)主要完成爐門的開閉及旋轉(zhuǎn)動(dòng)作,由取門機(jī)、吊掛架、臺(tái)車、支承輥、旋轉(zhuǎn)裝置、桿銷 、鋼架等組成。為保證取門時(shí)和旋轉(zhuǎn)后清門時(shí)的位置固定,本裝置設(shè)有機(jī)械插銷定位機(jī)構(gòu);取門機(jī)下部設(shè)有傾斜油缸,將取門機(jī)下部推向爐體以適應(yīng)焦?fàn)t膨脹的工藝特點(diǎn);取門機(jī)摘取門后位置的控制,由液壓系統(tǒng) 內(nèi)部控制油缸及裝置所帶的限位理裝置、氣路系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)組成,去取門機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下圖1-10所示。圖1-10取門機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖7.裝煤車 裝煤車的任務(wù)是從煤塔下接受配合煤,把煤運(yùn)到炭化室上,再將煤裝如炭化室中。另外在每次出焦前,還要用它清掃上升管中的石墨。因此,裝煤車主要由金
22、屬支架、行走機(jī)構(gòu)、操縱套筒和閘板的機(jī)構(gòu)、振煤機(jī)構(gòu)和清掃上升管中石墨的機(jī)構(gòu)組成。裝煤車有四個(gè)行走車輪,其中兩個(gè)為主動(dòng)輪,這兩個(gè)主動(dòng)輪由一個(gè)電動(dòng)機(jī)和一組齒輪傳動(dòng)裝置帶動(dòng)。車輪邊緣有兩個(gè)凸緣,以避免裝煤車出軌。車輪與金屬支架之間有彈簧,用以保護(hù)焦?fàn)t爐磚不受震動(dòng)和沖擊。在停電時(shí),有手動(dòng)傳動(dòng)裝置,使裝煤車離開裝煤的炭化室。1.3行走機(jī)構(gòu)和推焦裝置的工作原理 原6m推焦機(jī)走行裝置采用變頻調(diào)速(vvv)f雙電動(dòng)機(jī)雙減速機(jī)驅(qū)動(dòng),變頻器一拖一控制,主要由主動(dòng)平衡車、從動(dòng)平衡車、車架、傳動(dòng)裝置等組成。走行車輪采用工頻淬火,硬度層為1015mm,前進(jìn)和后退方向均設(shè)有可靠緩沖器。結(jié)構(gòu)原理如圖1-11所示,由圖1-11
23、可以看出,整個(gè)走形驅(qū)動(dòng)單元位于走形梁上端平臺(tái),電動(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸器和減速機(jī)相連接,中間有液壓推桿制動(dòng)器。減速機(jī)輸出軸驅(qū)動(dòng)中間大齒輪,然后再由這個(gè)齒輪驅(qū)動(dòng)兩個(gè)主動(dòng)車輪上的兩個(gè)齒輪行走。 圖1-11原6m推焦機(jī)行走機(jī)構(gòu) 推焦裝置是將炙熱的紅炭推出炭化室的裝置,它是由推焦桿、推焦支輥 及傳動(dòng)裝置等組成。它的傳動(dòng)形式是電機(jī)通過減速機(jī)驅(qū)動(dòng)開式齒輪帶動(dòng)推焦 桿上的齒條,使推焦桿前后移動(dòng)。推焦時(shí)傳動(dòng)采用渦流制動(dòng)器調(diào)節(jié)速度,使推焦過程實(shí)現(xiàn)無沖擊推焦。6 m 推焦裝置如圖1-12所示。 圖1-12推焦裝置示意圖推焦行程包括三個(gè)部分,如圖1-13所示。過程為推焦桿前進(jìn)到抵住炭化室中的焦炭,推焦桿繼續(xù)前進(jìn),此過程推焦桿
24、把炭化室中的焦炭推出,經(jīng)過攔焦機(jī)的導(dǎo)焦柵,炙熱的焦炭落人導(dǎo)焦柵下的熄焦車中。 圖1-13推焦行程簡(jiǎn)圖1.4推焦機(jī)在生產(chǎn)維護(hù)方面存在的問題1.4.1推焦過程中推焦桿產(chǎn)生振動(dòng) 產(chǎn)生此問題的原因很復(fù)雜,當(dāng)推焦機(jī)安裝完成后,此時(shí)得可變因素主要有: 主動(dòng)齒輪與齒條的嚙合質(zhì)量; 推焦桿下部支輥水平度; 推焦機(jī)走行軌道的水平度; 滑履的高度,即滑履下平面與炭化室底面間的距離。 針對(duì)可變因素,避免振動(dòng)產(chǎn)生的措施為: 規(guī)范主動(dòng)齒輪與齒條嚙合的質(zhì)量指標(biāo)。經(jīng)過實(shí)測(cè),頂隙1415mm時(shí)不易 產(chǎn)生振動(dòng),此時(shí)側(cè)隙隨之加大,增強(qiáng)了適應(yīng)性。 規(guī)范走行軌道和推焦桿支輥的標(biāo)高。推焦車運(yùn)行在走行軌道上,推焦桿 運(yùn)行在支輥上,二者的
25、標(biāo)高直接影響著推焦桿的水平度。 調(diào)節(jié)好滑履的高度。滑履的高度是可以通過墊片來調(diào)節(jié)的,滑履進(jìn)入炭 化室后,其應(yīng)該使推焦桿保持原始位置的標(biāo)高進(jìn)行水平移動(dòng),經(jīng)過生產(chǎn) 實(shí)踐,滑履與炭化室底面的間隙一般為812mm。1.4.2推焦桿中前部的立板常產(chǎn)生裂紋 推焦時(shí)推焦桿要穿過1000的炭化室,其過程大約為80s,然后在大氣中停留約9min,再進(jìn)行下一爐的推焦。如此反復(fù)的過程,推焦桿的溫度變化劇烈,使立板疲勞從而導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋,影響推焦桿使用壽命。 針對(duì)推焦桿立板產(chǎn)生裂紋的原因,解決此問題的措施有: 對(duì)推焦桿進(jìn)行保溫絕熱,具體方法是在推焦桿兩側(cè)加裝耐熱材料; 使用循環(huán)水對(duì)推焦桿進(jìn)行冷卻; 推焦桿兩旁掛設(shè)防風(fēng)板
26、以防因受風(fēng)而使推焦桿溫度變化劇烈。 第1種方法的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)成本低,維修簡(jiǎn)單方便,在現(xiàn)有的推焦桿進(jìn)行改造也簡(jiǎn)單可行;而第2種方法的生產(chǎn)成本與使用成本太大,閥門眾多,一旦出現(xiàn)問題,檢修困難;第3種方法因推焦桿前部無法掛設(shè)防風(fēng)板,使用效果不理想,僅有改善作用。無論那種方法,均可有效的延長(zhǎng)推焦桿的使用壽命。1.4.3對(duì)位不準(zhǔn)和電機(jī)減速器被毀問題 大車走行部分的傳動(dòng)形式為電機(jī)減速機(jī)傳動(dòng)軸走行輪。在生產(chǎn)過程中需要停車對(duì)位時(shí),由于車的速度較快,雖然車輪不轉(zhuǎn),但巨大的慣性使車輪在軌道上跳動(dòng),使該車很難準(zhǔn)確對(duì)位;電機(jī)和減速機(jī)之間為齒式聯(lián)軸器聯(lián)結(jié),由于車啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí)的猛烈撞擊而經(jīng)常損壞。平煤、推焦、移門、提門等機(jī)
27、構(gòu)的基礎(chǔ)不穩(wěn),使該機(jī)構(gòu)工作時(shí)不能1次操作到位,常常是反復(fù)操作幾次才能完成。推焦和平煤裝置的傳動(dòng)形式為電機(jī)減速機(jī)推焦桿(平煤桿),當(dāng)工作結(jié)束需要制動(dòng)時(shí),只能采取斷電和電機(jī)反轉(zhuǎn)。由于設(shè)備的質(zhì)量大(特別是推焦桿)、慣性大,電機(jī)反轉(zhuǎn)制動(dòng)經(jīng)常造成電機(jī)燒毀和減速機(jī)齒輪的毀壞,造成備件的大量消耗,使生產(chǎn)成本提高。 解決辦法:將推焦機(jī)走行部分的電機(jī)全部更換為變頻電機(jī),這樣在推焦機(jī)啟動(dòng)和停止過程中的速度將是逐漸升高和降低的,有利于推焦機(jī)的對(duì)位控制;對(duì)聯(lián)軸器的啟動(dòng)作用力也是緩慢增加,同時(shí)將齒式聯(lián)軸器更換為滾柱聯(lián)軸器,滾柱聯(lián)軸器比齒式聯(lián)軸器強(qiáng)度高、價(jià)格低且安裝精度要求不高。采用電液推桿代替提門、移門機(jī)構(gòu)中的電機(jī)減速
28、機(jī)傳動(dòng)形式。由于電液推桿可進(jìn)行無級(jí)調(diào)速,使提門、移門機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)靈活易于控制,動(dòng)作準(zhǔn)確。電液推桿自帶卸荷裝置,當(dāng)出現(xiàn)異常情況導(dǎo)致提門、移門不能正常動(dòng)作時(shí),不至于燒毀電機(jī)。此外,還對(duì)提門、移門、平煤、推焦等機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)進(jìn)行了更換或加固。將推焦機(jī)構(gòu)的電機(jī)和減速機(jī)之間的齒式聯(lián)軸器更換為帶制動(dòng)輪的聯(lián)軸器并加裝制動(dòng)器;將平煤機(jī)構(gòu)的電機(jī)和減速機(jī)重新設(shè)計(jì)位置,減速機(jī)輸入軸選用雙軸伸,一端和電機(jī)聯(lián)接,一端加裝制動(dòng)器。當(dāng)推焦桿和平煤桿需要制動(dòng)時(shí),制動(dòng)器就可以發(fā)揮作用而不用進(jìn)行電機(jī)反轉(zhuǎn)制動(dòng),大大降低了電機(jī)被燒和減速機(jī)被毀的機(jī)率。 第二章 推焦機(jī)行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)2.1推焦機(jī)行走機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)方案 對(duì)于具有四個(gè)車輪其中半數(shù)為主動(dòng)
29、的小車運(yùn)行機(jī)構(gòu),其傳動(dòng)方案可分為兩大類:即帶有開式齒輪傳動(dòng)和全部為閉式齒輪傳動(dòng)。2.1.1帶有開式齒輪傳動(dòng)的方案 在這種方案的運(yùn)行機(jī)構(gòu)中,傳動(dòng)的高速級(jí)封閉在箱殼內(nèi)用油浴潤(rùn)滑,而低速級(jí)采用的是開式齒輪。圖2-1中開式大齒輪做成齒圈式,分別用螺栓固定在兩個(gè)主動(dòng)輪的輪輻上,并與車輪一起繞固定的車輪心軸旋轉(zhuǎn)。這種傳動(dòng)方案,經(jīng)實(shí)際使用證明,雖然在繁重的工作條件下也能滿足要求,具有足夠的可靠性,但車輪的拆裝檢修不便。圖2-2所示傳動(dòng)方案中的大齒輪與車輪裝在同一根轉(zhuǎn)軸上。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可以很方便的地檢修車輪和軸承。缺點(diǎn)是大齒輪的支點(diǎn)距離較大,影響齒輪的正常嚙合。 在上述兩傳動(dòng)方案中,由于開式齒輪
30、、輪齒的磨損嚴(yán)重,因此,一般用途的鋼包車運(yùn)行機(jī)構(gòu)大多采用閉式齒輪傳動(dòng)。 圖2-1開式齒輪傳動(dòng)方案1 圖2-2開始齒輪傳動(dòng)方案2 2.2.2全部為閉式齒輪傳動(dòng)的方案 全部為閉式齒輪傳動(dòng)方案如圖2-3和2-4所示。這種方案的運(yùn)行機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速器、車輪、聯(lián)軸器、浮動(dòng)軸等組成。在這些方案中,由于齒輪的維護(hù)保養(yǎng)條件好,齒輪傳動(dòng)構(gòu)成獨(dú)立的減速器部件,因此機(jī)構(gòu)的分組性較好。 圖2-3閉式齒輪傳動(dòng)方案1 圖2-4閉式齒輪傳動(dòng)方案2 圖23減速器裝在兩車輪外側(cè)的形式。這種方案,安裝和維護(hù)減速器的工人可在鋼包車旁邊工作,較為安全便利;但缺點(diǎn)是減速器與靠近的一個(gè)車輪之間的扭矩太大等于全部輸出扭矩,所需軸
31、徑較大。圖2-3中處在減速器與車輪驅(qū)動(dòng)軸之間的聯(lián)軸器,由于間隔很小,難于選擇合適和可靠的結(jié)構(gòu)。 圖24為減速器在兩車輪中間的形式。在這種方案中,傳動(dòng)軸所受的扭矩較小每邊軸的扭矩是減速器出軸扭矩的一半。減速器出軸與車輪之間采用聯(lián)軸器和浮動(dòng)軸聯(lián)接(兩個(gè)浮動(dòng)軸可以等長(zhǎng)也可以不等長(zhǎng)),由于安裝的的偏差允許稍大一些,因而安裝方便。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,推焦機(jī)跨距為8.6米,載重為114t。是屬于重型大跨距運(yùn)輸車輛。經(jīng)過分析對(duì)比,選擇24方案最合理。 2.2推焦機(jī)運(yùn)行阻力計(jì)算 對(duì)于一般的推焦機(jī)而言,運(yùn)行阻力即是推焦機(jī)運(yùn)行的靜阻力 (2-1) 式中: 推焦機(jī)運(yùn)行的靜阻力(n) 推焦機(jī)運(yùn)行的摩擦阻力(n) 推焦機(jī)運(yùn)行
32、時(shí)克服軌道坡度引起的重量分力的阻力(n) 風(fēng)載荷引起的阻力(室內(nèi)不考慮) (2-2) 式中: q載荷(n) g推焦機(jī)自重(n) f滾動(dòng)摩擦系數(shù) u車輪軸承摩擦系數(shù) d與軸承相配合處車輪的直徑(mm) d車輪直徑(mm) 附加摩擦阻力系數(shù) 摩擦阻力系數(shù) 對(duì)于此次設(shè)計(jì): 將數(shù)據(jù)代入式(2-2)得:2.3行走機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的選擇與校驗(yàn) 已知:推焦機(jī)走行速度: 轉(zhuǎn) 速: =2.3.1電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行功率 (2-3) 式中:運(yùn)行摩擦阻力,n 走行速度,m/s 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的臺(tái)數(shù),取1 機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率,采用臥式齒輪減速器時(shí)取0.95 將數(shù)據(jù)代入式(2-3)得: = 2.3.2初選電動(dòng)機(jī) 初選電動(dòng)機(jī)功率: (2-
33、4) 式中:由于水平慣性力影響的功率增大系數(shù),其值為: 室外: =1.11.3(速度高選大值) 室內(nèi): =1.22.6(=30180m/min) 電動(dòng)機(jī)的靜功率,kw 將數(shù)據(jù)代入式(2-4)得: p= 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第5卷,選電動(dòng)機(jī):yzr225m-6 額定功率:p=30 轉(zhuǎn)速:n=962 r/min 速比: 2.3.3電機(jī)起動(dòng)時(shí)間 (2-5) 式中:n電機(jī)額定轉(zhuǎn)速 (r/min) k轉(zhuǎn)動(dòng)慣量影響系數(shù),取 k=1.051.20; 電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,其值由電機(jī)樣本查得; 電動(dòng)機(jī)軸上制動(dòng)輪與聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,其值由樣本查得; m 電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù);推焦機(jī)載荷 (n ); 推焦機(jī)自重 (n ); d 車輪直
34、徑(m);i 減速比; 效率,一般取=0.850.95; 電機(jī)平均起動(dòng)轉(zhuǎn)矩( ),其值由電機(jī)樣本查得; 滿載、上坡、迎風(fēng)時(shí)作用到電機(jī)軸上的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行阻力矩(); 其值由計(jì)算可得: 上式中: 總阻力; d 車輪直徑;i 減速比; 效率,一般取 = 0.850.95。 將數(shù)據(jù)代入式(2-5)得: s電機(jī)起動(dòng)時(shí)間符合規(guī)定2.3.4電動(dòng)機(jī)過載校驗(yàn) (2-6)式中: 電動(dòng)機(jī)額定功率(kw); m 電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù); 繞線電機(jī)和變頻鼠籠電機(jī)取 =1.7; 摩擦阻力系數(shù), 坡道阻力系數(shù),其值為=0.001 風(fēng)阻力;起重機(jī)運(yùn)行速度(m/s); 效率,一般取0.850.95; 電機(jī)軸上折算飛輪矩之和,包括電機(jī)轉(zhuǎn)子飛輪矩
35、和制動(dòng)輪及聯(lián)軸 器的飛輪矩,從電機(jī)樣本可以查得。 n 電機(jī)額定轉(zhuǎn)速 (r/min);啟動(dòng)時(shí)間(s)將數(shù)據(jù)代入式(2-6)得: =25.8 kw 電機(jī)過載校驗(yàn)通過 2.3.5電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn) 對(duì)于運(yùn)行機(jī)構(gòu)工作級(jí)別在 m5 以上時(shí)才進(jìn)行發(fā)熱校驗(yàn)。 , (2-7) 式中:運(yùn)行電機(jī)穩(wěn)態(tài)功率(kw); g穩(wěn)態(tài)負(fù)載平均系數(shù),其值由表 3-4 和 3-5 查得; 摩擦阻力系數(shù),其值查表 4-1; 坡道阻力系數(shù),其值為=0.001; 風(fēng)阻力; 起重機(jī)運(yùn)行速度(m/s);效率,一般取=0.850.90。 將數(shù)據(jù)代入式(2-7)得: = 20.1 kw 電機(jī)發(fā)熱校驗(yàn)通過2.4行走機(jī)構(gòu)減速器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 總的傳動(dòng)比:
36、 i=18.86 根據(jù),分配傳動(dòng)比 試選:4.95 3.8 2.4.1高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的計(jì)算 選擇齒輪的材料小齒輪: 調(diào)質(zhì), 硬度 320340 hbs大齒輪: 調(diào)質(zhì), 硬度 280300 hbs根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)圖14-1-83和14-1-112,按mq級(jí)質(zhì)量要求取值得: 齒輪接觸強(qiáng)度疲勞極限:(小齒輪) (大齒輪) 齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限:(小齒輪) (大齒輪)(1)初步確定主要參數(shù) 按齒面接觸強(qiáng)度初步確定中心距 對(duì)于鋼對(duì)鋼配對(duì)的齒輪副,常系數(shù)值根據(jù)第三卷表14-1-65,選取,按 齒輪對(duì)稱布置,速度中等,沖擊載荷較大,取載荷系數(shù)=2.0,按表14-1-69,選=0.8, 則:0.27,按第3卷表1
37、4-1-69圓整,取齒寬系數(shù)。 齒數(shù)比: 許用接觸應(yīng)力:小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩: (2-8) 式中: 電動(dòng)機(jī)的功率,30 kw 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,962 r/min將數(shù)據(jù)代入式(2-8)得:297.8 中心距: (2-9) 式中: 常系數(shù)值,476 齒數(shù)比,4.95 載荷系數(shù),2.0 小齒輪傳遞的扭矩,297.8 齒寬系數(shù),0.30 許用接觸應(yīng)力,684 將數(shù)據(jù)代入式(2-9)得:269.05 mm 取 =300 mm(2) 初步確定模數(shù)、齒數(shù)、螺旋角、齒寬、變位系數(shù)等幾何參數(shù) 模數(shù): =2.16 mm 取 5 mm 由公式: (2-10) 式中:小齒輪的齒數(shù) 螺旋角,度。 一般取= 將數(shù)據(jù)代入式(2-
38、10)得:=19.57 取 97 實(shí)際傳動(dòng)比: 螺旋角: 齒寬: b=0.30300=90 mm 小齒輪分度圓直徑: mm 大齒輪分度圓直徑: mm 齒輪精度等級(jí)為7級(jí)(3)齒面接觸強(qiáng)度核算 1)計(jì)算接觸應(yīng)力 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-80公式可得: (2-11) 式中: 小齒輪單對(duì)嚙合系數(shù) 使用系數(shù) 動(dòng)載系數(shù) 接觸強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù) 接觸強(qiáng)度計(jì)算的齒間載荷分布系數(shù) 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)彈性系數(shù),螺旋角系數(shù)重合度系數(shù)分度圓上名義切向力,n 2)分度圓上名義切向力: n 3)使用系數(shù) 原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī),均勻平穩(wěn),工作機(jī)為推焦機(jī),有中等沖擊。 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-71, 4)動(dòng)載
39、系數(shù) 小齒輪線速度: m/s 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-80公式計(jì)算傳動(dòng)精度系數(shù): z=,=25 um(大齒輪) 將數(shù)據(jù)代數(shù)上式得:c=9.06 圓整取,查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-74, 5)螺旋線載荷分布系數(shù),(齒向載荷分布系數(shù)) 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-88,齒輪裝配時(shí)對(duì)研跑合: = =1.279 6)齒間載荷分布系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-92得, 7)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ,查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷14-1-76, 8)彈性系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-195查得: 9)重合度系數(shù) 縱向重合度: 端面重合度: 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷圖14-1-72查得:, 則:
40、=0.75+0.85=1.6 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷圖14-1-79查得: 10)螺旋角系數(shù) 11)小齒輪、大齒輪的單對(duì)齒嚙合系數(shù)、 按機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-94的判定條件,由于 取,將數(shù)據(jù)代入式(2-11)得:= =606.1 由于,所以 =606.1 12)壽命系數(shù) 設(shè)計(jì)工作壽命10年,每年工作300天,每天24小時(shí) 應(yīng)力循環(huán)次數(shù): =60 =1.66 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-96公式計(jì)算: 13)潤(rùn)滑油膜影響系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-98,經(jīng)展成法滾、插的齒輪副 14)齒面工作硬化系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷圖14-1-90得, 15)尺寸系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3
41、卷表14-1-99得,=1.0 16)安全系數(shù) (2-12) 式中: 試驗(yàn)齒輪的的接觸疲勞極限, 小齒輪接觸強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù) 潤(rùn)滑劑系數(shù) 速度系數(shù) 粗糙度系數(shù) 小齒輪的工作硬化系數(shù) 接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù) 齒輪的計(jì)算接觸應(yīng)力, 將數(shù)據(jù)代入式(2-12)得: 1.17 1.27 此結(jié)果均滿足機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-100規(guī)定的較高可靠度時(shí),最小安全系數(shù) 的要求,齒面接觸強(qiáng)度核算通過。(4)齒輪彎曲強(qiáng)度核算 1)螺旋線載荷分布系數(shù),(齒向載荷分布系數(shù)) (2-13) mm將數(shù)據(jù)代入式(2-13)得: 2)齒間載荷分布系數(shù) 3)齒型系數(shù) 當(dāng)量齒數(shù): 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷圖14-1-98查得:
42、, 4)應(yīng)力修正系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷圖14-1-103得: , 5)重合度系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-104知: = =0.98 6)螺旋角系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷圖14-1-109,根據(jù),查得:=0.92 7)計(jì)算齒根應(yīng)力 因,用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表中14-1-101中方法二: (2-14) 式中: 使用系數(shù) 動(dòng)載系數(shù) 齒向載荷分布系數(shù) 齒間載荷分布系數(shù) 分度圓上名義切向力,n 法向模數(shù),mm 工作齒寬,mm 載荷作用與齒頂時(shí)的齒形系數(shù) 載荷作用與齒頂時(shí)的應(yīng)力修正系數(shù) 彎曲強(qiáng)度計(jì)算的重合度系數(shù) 螺旋角系數(shù) 將數(shù)據(jù)代入式(2-14)得: 8)試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) 見機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-101, 9)壽命系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷表14-1-108 10)相對(duì)齒根敏感系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷8.4.2(5)1)齒根圓角參數(shù) ,用表14-1-102所列公式進(jìn)行計(jì)算 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷圖14-
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