360型對輥式壓塊機設(shè)計講解

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密 級02080105659TH6HUANGHES&TCOLLEGE畢業(yè)設(shè)計（論文）360對輻式壓塊機設(shè)計院（系）名稱工學院機械系專業(yè)名稱機械設(shè)計制造及其自動化學生姓名張國輝指導(dǎo)教師康紅偉2012年5月18日360對輻式壓球機的設(shè)計摘要目前我國工業(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，對成型機械的研究開發(fā)甚少。事實上，成型機械是型煤生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，國內(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。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，最終型煤價格與塊煤相差無幾，從而使型煤用戶在經(jīng)濟上承受起來較為困難。所以本論文就是設(shè)計高壓的成型機械，這樣可以少用甚至不用粘結(jié)劑。原煤不經(jīng)過入洗而直接用于燃燒，不僅浪費能源，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，通過添加助劑對粉煤進行混捏成型,用作工業(yè)鍋爐和窯爐的燃料，與直接燃燒散煤相比，煙塵排放量及SO2排放量都可以大量減少。所以無論是從可持續(xù)發(fā)展方面考慮還是從經(jīng)濟性方面考慮壓塊機的作用都是不可忽視的。關(guān)鍵詞：壓塊機，型煤，粘接劑，溫室氣體。Twinrollercompactionmachinedesignof360typeAuthor:zhangguohuiTutor:KanghongweiAbstractAtpresentourcountryindustrialbriquetteproductiontechnologyusingcoalpowderbinderlowpressuremolding,previousstudiesmainlyfocusontheformingprocessandthebinder,themoldingmachineryresearchdevelopmentabout.Infact,moldingmachineryisthekeyequipmentofcoalproduction,mostofthedomesticcoalbriquettebinderbyalowpressuremolding,theprocessmainlyincludescoalcrushing,mixing,binder,sulfurfixingagentandotheradditives,kneadingandmolding,briquettedrying,processlong.Coupledwiththeuseofelectricityandequipmentdepreciation,additivesandstaffwages,ledtothecoalproductioncostonthehighside,thefinalpriceandnotmuchdifferencebetweencoallumpcoalbriquette,therebyallowingusersintheeconomyismoredifficulttobear.Sothispaperisthedesignofhighpressuremoldingmachine,whichcanuselessorevennobinder.Coalwithoutwashinganddirectlyusedforburning,notonlyawasteofenergy,andproducelargequantitiesofsootandgreenhousegasemissions.Thecleancoaltechnology,istoimprovetheutilizationefficiencyofcoalandreducepollutionisthebestchoice.Industrialcoalbriquettetechnologyisoneofthemorematuremethod,byaddingadditivestocoalpowderaremixedandkneadedmolded,usedforindustrialboilerandfurnacefuel,anddirectcombustionofcoal,sootemissionsandemissionofSO2canreducethenumberof.Sowhetheritisfromtheaspectofsustainabledevelopmentconsiderationfromtheeconomicconsiderationspressrolecannotbeignored.Keywords:Briquettingmachine,briquette,adhesive,greenhousegas目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1緒論 6工業(yè)型煤的發(fā)展狀況 6對輾壓密機的成型原理 6對輾成型機的發(fā)展概況 7\o"CurrentDocument"2電動機的選擇及傳動方案的確定 9電動機的選擇 9選擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)形式 9選擇電動機的容量 9傳動比的計算及分配 9傳動方案的確定 10減速器的選擇及傳動比分配 10\o"CurrentDocument"3v帶帶輪設(shè)計 11設(shè)計功率 11選定帶型 11傳動比 11小帶輪的基準直徑 11大帶輪的基準直徑 11帶速 11初定軸間距 11所需基準長度 12實際軸間距 12小帶輪包角 12單根v帶傳遞的基本額定功率 12傳動比i金1時的額定功率增量 12v帶的根數(shù) 12單根v帶的預(yù)緊力 12作用在軸上的力 13帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸 13\o"CurrentDocument"4基本參數(shù)計算 14各軸的轉(zhuǎn)速 14各軸功率 14各軸轉(zhuǎn)矩 14\o"CurrentDocument"5軸的設(shè)計計算 15軸材料的選擇 錯誤！未定義書簽。計算軸最小軸徑 錯誤！未定義書簽。根據(jù)軸向定位要求確定軸向各段直徑和長度 15初步選擇滾動軸承 錯誤！未定義書簽。輾子處軸的設(shè)計 錯誤！未定義書簽。軸承處軸的設(shè)計 錯誤！未定義書簽。齒輪處軸的設(shè)計 錯誤！未定義書簽。確定軸上圓角和倒角尺寸 錯誤！未定義書簽。求軸上載荷 錯誤！未定義書簽。按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 錯誤！未定義書簽。TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"6齒輪的設(shè)計與計算 20選定齒輪的類型 20按齒根彎曲強度設(shè)計 20確定公式內(nèi)的個計算數(shù)值 20\o"CurrentDocument"7鍵的選用及校核 20\o"CurrentDocument"8成型輾的設(shè)計 23成型輾的材料選擇 23成型輾結(jié)構(gòu)設(shè)計 23煤球布置 23產(chǎn)量計算 24\o"CurrentDocument"結(jié)論 25\o"CurrentDocument"致謝 26\o"CurrentDocument"參考文獻 271緒論工業(yè)型煤的發(fā)展狀況中國目前在工業(yè)上得到普遍應(yīng)用的型煤主要是通過機制冷壓一次成型的型煤。成型設(shè)備有對輾成型機和擠出機。成型壓力較低，一般在25MPa左右。型煤的形狀大部分為扁圓形，也有方形、枕形、棒形等。具顯著的特征是呈餅狀或柱狀，三維方向的尺寸至少有一個相差較大，而且尺寸單一。所制型煤密度較高，表面比較光潔，具有比較高的強度。型煤的生產(chǎn)設(shè)備則有向引進高壓成型設(shè)備的方向和推廣國內(nèi)研制的低壓爐前成型設(shè)備方向并舉的發(fā)展趨勢。以期能夠降低成本，提高質(zhì)量，加快型煤產(chǎn)業(yè)化進程。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，致使鍋爐型煤的售價一般比可代替煤種高出數(shù)十元。當型煤所帶來的經(jīng)濟效益不能彌補用戶購置型煤的價差時 ，在市場經(jīng)濟條件下，即使采用其他強制辦法，也很難形成市場。這正是中國工業(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。是鍋爐節(jié)能技術(shù)改造的一部分。具減少環(huán)境污染效果甚差。按照有關(guān)廠家提供的價格資料分析 ，在中國煤炭資源價格偏低的條件下，由于設(shè)備運行狀態(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月至幾年。根據(jù)對用戶的調(diào)查分析 ，多數(shù)認為這種爐前成型方法不適應(yīng)中國大量的用戶鍋爐單臺容量小、按季節(jié)運行或間歇式運行的要求。對輾壓密機的成型原理被壓物料經(jīng)給料口落入兩輾子之間，進行擠壓粘合，成品物料自然落下。遇有過硬或不可壓時，輾子可憑液壓缸或彈簧的作用自動退讓，使輾子間隙增大，過硬或不可破碎物落下，從而保護機器不受損壞。相向轉(zhuǎn)動的兩輾子有一定的問隙，改變間隙，即可控制產(chǎn)品最大排料粒度。對輾破碎機是利用一對相向轉(zhuǎn)動的圓輾，四輾破碎機則是利用兩對相向轉(zhuǎn)動的圓輾進行破碎作業(yè)。 特點：雙輾破碎機采用三角帶或萬向節(jié)聯(lián)軸器進行傳動和調(diào)節(jié)兩輾之間的間隙。對輾壓密機由機架、一對輾子、三角皮帶傳動裝置和彈簧保險裝置等主要部件組成。兩臺電機通過皮帶輪傳動，帶動兩輾子相向轉(zhuǎn)動。一個輾子的軸支承在與機架固定在一起的固定軸承上，另一個輾子的軸支承在活動軸承上?；顒虞S承可以沿機架導(dǎo)軌水平移動，使兩輾子間的排料口寬度在必要時可以增大， 將非破碎物排出機外。輾子安裝在焊接的機架上，由安裝在軸上的輾芯以及套在輾芯上的輾套組成，兩者通過錐形環(huán)，用螺栓拉緊，以使輾套緊套在輾芯上。當輾套的工作表面磨損時，可以拆換。前輾的安裝在滾柱軸承中，軸承座固定安裝在機架上，后輾的軸承則安裝在機架的導(dǎo)軌中，可以在導(dǎo)軌上前后移動，后輾的軸承用強力彈簧壓緊在頂座上，當轉(zhuǎn)輾之間落入難碎物時，彈簧被壓縮， 后輾后移一定距離，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，通過更換不同厚度的墊片，即可調(diào)節(jié)兩轉(zhuǎn)輾的間距。對輾壓密機前輾通過減速齒輪和傳動軸以及帶輪用電動機帶動， 后輾則通過裝在輾子軸上的一對齒輪由前輾帶動作相向轉(zhuǎn)動。為了使后輾后移時兩齒輪仍能嚙合，齒輪采用非標準長齒。對輾成型機的發(fā)展概況對輾式輾壓成型機于19世紀下半葉在歐洲誕生。第一天能夠成功運轉(zhuǎn)的輾壓成型機在1870年末期由比利時的Losisau制造并被安裝在美國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世紀末在比利時、法國和德國已達到非常高的應(yīng)用水平。表1表面了在德國產(chǎn)煤區(qū)硬煤成型機的發(fā)展情況，從1900年?1910年的10年間其輾壓成型機熟練成倍增長，到1910年達到243臺，年產(chǎn)型煤400萬噸。德國哈汀根/魯爾的KOPPEN公司是從1898年開始制造出了它的第一臺用于硬煤成型的輾壓成型機。該機有一套旋轉(zhuǎn)布料裝置以穩(wěn)定兩個成型輾的入料，兩個成型輾由安裝在軸中心的寬大而堅固正齒輪維持同步， 兩個分離輾具有形同的尺寸（直徑650mm,寬度280mm）。這樣一臺機器具壓輾轉(zhuǎn)速為6.5rpm,每小時可生產(chǎn)6噸相對小一些的（15?50）g用于家庭取暖的硬煤型煤。在20世紀20年代早期，德國硬煤成型開始滑坡，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，許多提供煤炭輾壓成型的公司破產(chǎn)后或開始生產(chǎn)其他用途的成型設(shè)備，但是，KOPPERN公司作為一個杰出的供應(yīng)商，至今仍在積極從事設(shè)計和制造輾壓成型機以及型煤設(shè)備。2電動機的選擇及傳動方案的確定電動機的選擇選擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)形式按工作條件和要求，選用一般用途的y系列三相異步電動機，為臥式封閉結(jié)構(gòu)。選擇電動機的容量輾子轉(zhuǎn)速n=10r/min；輾面切相線壓力f=4.5kn/cm；輾子寬度b=400mm；輾子速度v=r*⑴=d*兀*n/(60*1000)=0.1885m/s；工作部分的功率p=f*b*v=4.5*40*0.1885=33.93kw;電動機的功率p0=p/4其中混從電動機到輾論主軸之間的傳動裝置總效率：刀二刀1*42*43*44*力4*4541=0.9是帶輪的傳動效率；0=0.98是減速器的傳動效率；43=0.99是聯(lián)軸器的傳動效率；44=0.9是軸承的傳動效率；45=0.9是齒輪的傳動效率；刀二刀1*42*43*44*441寺5=0電動機的功率p0=p/436.78kw;選擇電動機的功率pm>pO,所以選擇37kw,y250s-6電動機。其同步轉(zhuǎn)速是1000r/min,滿載轉(zhuǎn)速是980r/min。傳動比的計算及分配總的傳動比i=nm/n=980/10=98,因為所選的減速器是標準減速器，并且?guī)л啿灰顺惺芎艽蟮膫鲃颖?，所以減速器選擇時應(yīng)該選擇 i減0981根據(jù)<<機械設(shè)計手冊＞＞第五版成大先主編，初步選擇zsy系列的減速器，傳動比i減=90根據(jù)n=1000r/min和傳動比i=90及功率p》37kw,可以選擇zsy315-90勺減速器，由此可知,帶輪的減速比為1帶=加減=1.0889。傳動方案的確定壓密機的工作環(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)計過程中應(yīng)使整機在保證工藝性能指標的前提下盡量提高使用壽命， 簡化結(jié)構(gòu)，減少故障點，最大限度的降低維修量。其傳動簡圖如圖2所示。整機結(jié)構(gòu)大致分為：電動機、帶傳動、減速器、聯(lián)軸器、工作輾、同步齒輪圖2傳動系統(tǒng)簡圖減速器的選擇及傳動比分配總傳動比i=nm/n=980/10=98,因為所選的減速器是標準減速器，并且?guī)л啿灰顺惺芎艽蟮膫鲃颖?，所以減速器選擇時應(yīng)該選擇 i減098的，查＜＜機械設(shè)計手冊＞＞，初步選擇ZSY系列的減速器，傳動比i減=90，根據(jù)n=1000r/min和傳動比i=90及功率p＞40.78kw,可以選擇ZSY315-90的減速器，由此可知，帶輪的減速比為i帶=i/i減=1.0889。3v帶帶輪設(shè)計設(shè)計功率Pd=ka*p=1.4*45=63kw,其中p為傳遞功率，ka是工況系數(shù)，有表9.2-13要選擇ka=1.4。選定帶型根據(jù)pd和n1由圖9.2-1和圖9.2-理取普通v帶d帶型。傳動比i=n1/n2=dp1/dp2,若計入滑動率：i=n1/n2=dp2/{(1-6dp1}。n2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， 反彈性滑動率，通常取0.01-0.02,通常帶輪的節(jié)圓直徑可視為基準直徑。小帶輪的基準直徑Dd1按表9.2-36和9.2-3眥定，為提高v帶的壽命，宜選取較大的直徑，這里選取355mm。大帶輪的基準直徑Dd2=i*dd1(1-6=382mm,dd2應(yīng)按表9.2-36選取標準值，可選取dd2=375mm。帶速V=tt*dp1*n1/(60*1000)=18.2m/s,為充分發(fā)揮v帶的能力，一般應(yīng)使v=20m/5故帶的傳動速度還可以。初定軸間距0.7(dd1+dd2)&a04dd1+dd2),既511mma0<1460mm?步定為a0=1000mm。所需基準長度Ld0=2a0+tt(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)*(dd2-dd1)/4a0=3146.8mm,由《機械工程師》表9.2-8和9.2-理取相近值取ld0=3100mm。實際軸間距a=a0+ld-ld0)/2=976.8mm,amin=a-(2bd+0.09ld)=643.8mm,amax=a+0.02ld=1038.8mm,其中amin是安裝所需的最小軸間距，amax是張緊或補償伸長所需的最大軸問距，bd是基準寬度。小帶輪包角a1=180(dd2-dd1)/a*57.3=178.8;如果a較小應(yīng)增大域用張緊輪。單根v帶傳遞的基本額定功率根據(jù)帶型dd1和n1見表9.2-17至歸.2-27可查的p1=16.3kw。傳動比iw時的額定功率增量根據(jù)帶型dd1和n1,由《機械工程師》見表9.2-17到9.2-27可查的Ap1=0.28kwv帶的根數(shù)Z=pd/{(p1=Ap1*ka*kl}=4.44,其中k娓小帶輪包角修正系數(shù),見表9.2-14,kl是帶長修正系數(shù)，由《機械工程師》見表9.2-15。Ka=0.995kl=0.86。所以要選取帶根數(shù)z=5。單根v帶的預(yù)緊力F0=500(2.5/k-1)*pd/(z*v)+m*v*v=742N,其中m是每米v帶的質(zhì)量由《機械工程師》表9.2-16可知m=0.66kg/M作用在軸上的力Fr=2f0*z*sin(a1/2=7421N。帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸由《機械工程師》根據(jù)表9.2-39v帶輪的輪緣尺寸，基準寬度bd=27mm,基準線上槽深hamin=8.1mm,這里取ha=9mm,基準線下槽深hfmin=19.9mm,這里取做hf=20mm,槽間距fmin=23mm,這里取做f=24mm,最小輪緣厚度6min=12mm這里取做6=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在cad中畫出該圖。4基本參數(shù)計算各軸的轉(zhuǎn)速I軸:n1=n0/i帶=980/1.0889=900r/min；n軸:n2=n1/i減=900/90=10r/min；田軸:n3=n2=10r/min；IV軸:n4=n3=10r/min；各軸功率I軸：p1=p0*41=5.89kw;II軸:p2=p1*42=5.17kw;田軸：p3=p2*4334.82kw;IV軸:p4=p3*44*453.44kw;4.3各軸轉(zhuǎn)矩I軸:t1=9550*p1/n1=380.8n*m;II軸:t2=9550*p2/n2=33587n*m;m軸:t3=9550*p3/n3=33253n*m;IV軸：t4=9550*p4/n4=31935n*m;5軸的設(shè)計計算軸材料的選擇因為傳遞的功率和轉(zhuǎn)矩很大故應(yīng)該選擇好點的材料，這里我們選擇40cr,經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后，其硬度是241-286hbs,抗拉強度6b=685mpa屈服點6s=490mpa需用彎曲應(yīng)力[=120mpa,[ 1]=70mpa計算軸最小軸徑Dmin>A0,同裱,由機械設(shè)計表15-3可知，A0=97-112,取A0=105,可得到dmin>166.9mm對于軸徑d>100mm勺軸，有一個鍵槽時,軸徑增大3%既dmin》172mm故選軸徑d=180mm。輸出軸的最小直徑顯然是安裝在聯(lián)軸器處軸的直徑do( ) ()C Q——\ Q HL KV"舊舊圖5.1I軸結(jié)構(gòu)為了使所選的軸直徑di-n與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器的型號，聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩tca=ka*t3,由《機械工程師》查表14-1,考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取ka=1.3,則：tca=49900n*m,按照計算轉(zhuǎn)矩tca應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查機械設(shè)計手冊，用凸緣聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為5000n*m,半聯(lián)軸器的孔徑是d1=180mm,故取dI-H=180mm,半聯(lián)軸器的長度L=302mm,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度L1=240mm。根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，I-R右端需制出一軸肩，故取R-田段的直徑dH-IH=190mm2）初步選擇滾動軸承，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，由新編機械設(shè)計手冊可以選取軸承代號23038,其尺寸是d*D*B=190mm*290mm*75mm3）取安裝輾子部分的軸徑是200mm即dm-IV=200mm根據(jù)設(shè)計要求可知輾子長度為400mm但是為了壓緊輾子，使棍子有效工作，取LIZ-IV=396mm輾子右端用軸肩定位，軸肩高度h>0.07d=14mm故取h=15mm則軸肩處的直徑是d=230mm軸環(huán)高度是b>1.4h=18mrp取b=18mm4）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，另一端軸承端蓋是為了防止落料進入軸承中。 根據(jù)端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器的距離為 l=72mmLII-m=215mmLm-IV=394mm在iv-V段中取軸承外端蓋到齒輪的距離是57mm因為對于輾子來說兩端的軸承最好對稱分布這樣受力均勻，所以 LIV-V=195mm5）齒輪的厚度為b=180mm左端用軸肩定位，所以取dV-VI段=180mm由于其右端還要用螺母進行鎖緊，所以要取小于180mlmJ長度，這里取做LV-VI=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，所以取VI-叩段長度LVI-VU=60mm初步選擇滾動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，由機械設(shè)計手冊可以選取軸承代號23038,其尺寸是dXDXB=180mm290mm75mm。故dm-iv=180mmo因為滾動軸承承受一定的軸向力，因此需要對軸承的外圈和內(nèi)圈進行軸向定位，故IV-V段需制出定位軸肩，去div-v=218mm。輾子處軸的設(shè)計取安裝輾子的軸頸是200mm即dv$=200mm,根據(jù)設(shè)計要求知輾子寬度是400mm,但是為了壓緊輾子，使輾子有效工作，取lrn-iv=396mm,輾子右端采用軸肩定位，軸肩高度h>0.07d,故取h=14mm,則軸肩處的直徑dvi-w=228mm,軸環(huán)寬度b>1.4h=19.6mm,取lvi-vn=40mm。軸承處軸的設(shè)計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，另一端軸承端蓋是為了防止落料進入軸承中。 根據(jù)端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的左外端面與半聯(lián)軸器的距離為l=73mm,右端面要用一個套筒定位，套筒長度去l=41mm,軸承端蓋左端的軸有螺紋，在叩-DC段中取軸承外端蓋到齒輪的距離是75mm,因為對于輾子來說兩端的軸承最好對稱分布這樣受力均勻，所以lw-K=186mmo輾筒右端的軸承同樣內(nèi)外圈都需要軸向定位，VH-11處軸上能對軸承內(nèi)圈定位，取dvn-w=190mm,取lk皿=25mm。齒輪處軸的設(shè)計齒輪的厚度為b=180mm,左端用軸套定位，所以取IX-X段直徑d=180mm,由于其右端還要用鎖緊螺母進行鎖緊，所以要取小于186mm的長度，這里取做Lvi-w=165mm0其右端需用鎖緊螺母鎖緊，其直徑略小于180,取M180mm，墊片的厚度是3mm,螺母的厚度是27mm,但是還是要露出一部分軸的，所以取X-XI段長度Lx-為=85mm。確定軸上圓角和倒角尺寸參考表15-2,取軸端倒角為2*45求軸上載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖

圖5.2I軸載荷分布圖Fr和Fnv1即Fnv2都是豎直面內(nèi)的力，根據(jù)設(shè)計要求可知，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，水平面內(nèi)的力很大，F(xiàn)t=4.5kn*40=180kn,因為支撐是對稱分布的，所以Fnv1=Fnv2=Ft/2=90kn,L1=L2=270mm,彎矩Mh=Fnv1*L1=24300n*m,T=33253n*m畫出彎矩圖和扭矩圖可知：圖5.31軸扭矩分布圖Ftl;l;nvl圖5.4I軸彎矩分布圖由上面的兩個圖可知在輾子的地方所受的彎扭力最大。按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度進行校核時通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度。 根據(jù)機械設(shè)計公式（15-5）及以上數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取a=0.6軸的計算應(yīng)力Ica=t明I?+（'zw=J.MM加4300000+（0.6乂33253000）[ca= 30.1200=39.3MPa前面已選擇軸的材料45鋼調(diào)質(zhì),查得[篌i]=60mpa,因此迄a<[&i],故軸安全。n軸的設(shè)計與前者相同，它們的材料也相同，承受的力矩和轉(zhuǎn)矩均相同， 支撐相對于輾子也相同，所以不用再設(shè)計校核了。6齒輪的設(shè)計與計算選定齒輪的類型齒輪的精度等級，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。對輾式壓球機為一般的工作機器，速度不高，故選用 7級精度（GB10095-88）。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)該和輾子的直徑相同，這里我們初步選擇其模數(shù)m=12mm,那么其齒數(shù)Z=d/m=360/12=30。按齒根彎曲強度設(shè)計又設(shè)計計算公式（10-5）進行試算，即3）2KT-rfatYsa.確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1）齒輪傳遞的扭矩T=T3/2=19195n*m2）由表10-7選取齒寬系數(shù)，因為該傳動中選的是懸臂式的結(jié)構(gòu)，故1」=0.53）由圖10-20C查得齒輪的彎曲疲勞極限（fe1=620mpa4）由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)Kfn1=0.855）計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由公式（10-12）得Kfnl^afel[[f]1= ~ =376.4mpa冗dn 0360410=0.188m/s,7級精度，由圖10-8查的動載系數(shù)Kv=1,由表10-2查得使用系數(shù)Ka=1.75,直齒輪Kfa=1由圖10-13查得Kfb=1.35

7）計算載荷系數(shù)KK=Ka*Kv*Kfa*Kfb=1.75*1T1.35=2.368)由表10-5,查得齒形系數(shù)Yfa1=2.52,應(yīng)力校正系數(shù)Ysa1=1.625Yfal*Ysal2.52*1.652Ffa*Ysakf]32*2,36*19195*1030.5卑3()2*0.011069)計算 Ffa*Ysakf]32*2,36*19195*1030.5卑3()2*0.01106=13.06由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，由13.06mmS標準模數(shù)表，并就近圓整為標準值m=16mm,由齒輪直徑d=360mm,算出齒輪的齒數(shù)z,Z=d/m=360/16=22.5,取齒數(shù)為23個，這樣齒輪分度圓直徑變?yōu)榱薲=z*m=23*16=368mm,輾子為了能夠有效地工作其直徑也要變?yōu)?68mm。

7鍵的選用及校核I軸伸出軸與半聯(lián)軸器相連，其直徑d=180mm,選用圓頭普通平鍵（A型）b=45mm,h=32mm,L=200mm,I軸傳遞的扭矩T1=33253NM,采用雙鍵連接,成180°對稱布置，考慮到制造誤差使鍵上載荷分布不均，按 1.5個鍵計算(7.1)2T(7.1)二p=——dkl2332531801620023325318016200=115.4MPa<[。p]=120MPa所選鍵合格I軸中間的鍵用于輾輪和軸的連接， 軸頸d=200mm,選用圓頭普通平鍵（A型）b=45mm,h=32mm,2*L=2*100mm,該段軸軸傳遞的扭矩也為T=33253N*M2T2T233253:-p= =dkl200 16 200=103.9MPa<[；:p]=120MPa所選鍵合格I軸右端的鍵用于齒輪和軸的連接， 軸頸d=200mm,選用圓頭普通平鍵（A型）b=45mm,h=32mm,L=100mm,該段軸軸傳遞的扭矩T=T1/2=16626.5NM2T2 16626.5；=p= = =66.2MPa<[二p]=120MPadkl190 16 165所選鍵合格n軸所用材料與I軸相同，且n軸扭矩稍小于I軸，在此n軸上選用的鍵與I軸相同，必定合格，在此就不I軸相同，必定合格，在此就不校核8成型輻的設(shè)計成型輾的材料選擇由于成型壓力大，球窩的接觸線磨損大，在此故選用65Mn材料，持久強度高,耐磨性好。成型輾結(jié)構(gòu)設(shè)計輾筒直徑是368mm,寬度是400mm,其結(jié)構(gòu)如下圖:圖8.1輻筒結(jié)構(gòu)圖煤球布置為了提高產(chǎn)量，需要合理布置煤球在輾筒上的位置，如下圖:00000000。00。。。。00000000000000000000。。。。0。0。0。。00000。000000000000。0。00己0。0。000。。。。0。。。000。0。000。00。。。0。0

。。0。0。00《OOOOOOOO圖8.2煤球布置圖輾子沿周向布排球窩數(shù)位55個，輾子沿寬度方向布排球窩數(shù)位9個，故輾子工作一周可生產(chǎn)煤球個數(shù)：n=55X9=495,經(jīng)計算每個煤球質(zhì)量m=10.3g,故可計算該設(shè)備每小時的產(chǎn)量：M=495X10.310>60>=3.06t/ho結(jié)論通過本次的畢業(yè)設(shè)計讓我學到了很多，這一次畢業(yè)設(shè)計是本科學習階段的一次很難得的理論聯(lián)系實際的機會，使我擺脫了單純的理論知識的學習狀態(tài)，和實際設(shè)計的結(jié)合鍛煉了我的綜合運用所學的專業(yè)知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高了我查閱文獻資料，設(shè)計手冊，設(shè)計規(guī)范以及電腦制圖等其他的專業(yè)能力水平，而且對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，者B是我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，這也是這次畢業(yè)設(shè)計的關(guān)鍵目的所在。雖然畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容繁多，過程繁瑣，但是我都認認真真的對待，一點一點的做了出來，和老師的多次交流使我的視野更加開闊，每每遇到設(shè)計上的問題老師都會給予很多幫助，有時候甚至不耐其煩的一遍遍解釋，可以說沒有老師的大力幫助我的畢業(yè)設(shè)計肯定不會那么