型煤壓球機(jī)說(shuō)明書(shū)(共28頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上學(xué)校代碼： 10128學(xué) 號(hào)： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（題 目：型煤壓球機(jī)主機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：胡軍 學(xué) 院：機(jī)械學(xué)院系 別：機(jī)械系專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化班 級(jí)：機(jī)制07-2指導(dǎo)教師：程海鷹 副教授二 一一 年 六 月 摘要型煤壓球機(jī)處于廣泛應(yīng)用初始階段,發(fā)展空間很大,主要工作于各種煤炭資源產(chǎn)業(yè),將生活中不易運(yùn)輸,不易利用的煤渣煤粉煤渣壓縮成一定的形狀,提高了煤資源的生產(chǎn)效率,減少了運(yùn)輸成本.本方案在充分調(diào)查市場(chǎng)利用價(jià)值,應(yīng)用范圍后制定,利用一些煤的基本參數(shù)和實(shí)際試驗(yàn)的結(jié)論研發(fā)該機(jī)器,型煤壓球機(jī)采用斜鐵變壓,利用行星缸與偏心輪的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng),在行星缸轉(zhuǎn)

2、動(dòng)過(guò)程中位置分別進(jìn)料,擠壓,成型,出料.實(shí)現(xiàn)了煤渣的擠壓成型.通過(guò)建立三維模型,和實(shí)際運(yùn)動(dòng)仿真,確定方案可行,最后設(shè)計(jì)本機(jī)器利用機(jī)械原理知識(shí),篩選各種可行性方案后確定本文設(shè)計(jì)了型煤壓球機(jī)的主機(jī)部分，主要包括行星缸、壓輥軸、軸承箱、機(jī)架的設(shè)計(jì)。保證成型煤塊有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，在運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)時(shí)不易破碎，主機(jī)的設(shè)計(jì)主要是為了操作方便簡(jiǎn)單，成球率高，脫模容易，產(chǎn)品容易儲(chǔ)存。傳動(dòng)平穩(wěn)、機(jī)器噪音小，單位產(chǎn)量高、省電，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的要求。關(guān)鍵詞: 型煤 壓球機(jī) 行星缸 傳送AbstractCalcium carbide furnace production technology to pitch particl

3、e materials with special requirements, lime in furnace front must screening, 5mm to isolate the lime powder below, thus ensuring the calcium carbide furnace safety, stability, high quality and high. Lime powder of comprehensive utilization of calcium carbide is always hard to solve problem of manufa

4、cturer, but so far without a good solution, as resources, calcium carbide, lime powder production cost of using more direct practical significance. If these lime powder through ball to squelch press machine, calcium carbide furnace production for the utilization of lime powder, this will greatly imp

5、rove, but also reduce the production cost of lime. Therefore, suitable for the development of lime powder suppresses the ball into the ball pressure machine become an important topic in the research.This paper designs a lime powder pressing machines, including the main part of the roller gear, press

6、ure roller bearing, frame and hydraulic system design. In order to guarantee the ball into the lime powder has enough mechanical strength, transportation, warehousing, hydraulic system to provide for the pressure roller. Host is designed to operate simple, into the ball rate is high and stable trans

7、mission, the noise is small, unit machine high yield, save electricity, energy-saving environmental requirements.Keywords: ; ball press machine; main engine; hydraulic system 目錄 專心-專注-專業(yè)第一章 引 言1.1壓球機(jī)總體簡(jiǎn)介1.1.1 壓球機(jī)介紹壓球機(jī)技術(shù)先進(jìn)，質(zhì)量可靠，一機(jī)多用，壓力強(qiáng)大，適合大、中、小型企業(yè)建立具有一定生產(chǎn)規(guī)模的生產(chǎn)線。適用于工業(yè)造氣、鍋爐型、冷壓型焦點(diǎn)、點(diǎn)火型煤、民用型煤、民用冶金、耐材、醫(yī)藥

8、等材料的各種成型。強(qiáng)力壓球機(jī)經(jīng)多年工業(yè)使用及改進(jìn)，與其它同類產(chǎn)品相比較，強(qiáng)力壓球機(jī)具有成球率高、消耗功率小，結(jié)構(gòu)緊湊便于檢修調(diào)試等明顯優(yōu)點(diǎn)壓球機(jī)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。 主要有主機(jī)(成型部件) ,傳動(dòng)裝置,配套設(shè)施攪拌機(jī),運(yùn)輸機(jī) 給料裝置1.1.2 壓球機(jī)分類及應(yīng)用范圍根據(jù)不同的方法可以分成很多類,根據(jù)主要的原料可以分為煤粉成型；干粉成型；脫硫石膏成型；焦粉成型；,鐵屑及各種金屬礦粉粉成型等這是為某一種材料特制的壓球機(jī). 根據(jù)成型部件可以分為機(jī)械壓球機(jī),液壓壓球機(jī)根據(jù)壓力大小分為低壓壓球機(jī),中壓壓球機(jī),高壓壓球機(jī) 壓球機(jī)的應(yīng)用極為廣泛

9、，可對(duì)下列材料進(jìn)行壓團(tuán)，制粒或壓球，如鋁屑、活性炭、氧化鋁、鋁土礦、苛性納、木炭、粘土、焦屑、煤、冰晶石、化肥、塑料、石灰石、顏料、尿素、鉀咸等等。1.2 壓球機(jī)的現(xiàn)狀1.2.1針對(duì)型煤壓球機(jī)研究現(xiàn)狀型煤生產(chǎn)技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展和利用 我國(guó)的型煤發(fā)展起步比較晚，西歐美發(fā)達(dá)國(guó)家產(chǎn)能規(guī)劃比較合理,在流通領(lǐng)域根本不見(jiàn)煤粉。根據(jù)我國(guó)經(jīng)濟(jì)與環(huán)保的發(fā)展，潔凈煤及技術(shù)在我國(guó)必然大力發(fā)展。其特點(diǎn)是節(jié)約能源，減少污染，投資小效益高，使其推廣使用奠定了良好的基礎(chǔ)和發(fā)展方向。 在我國(guó)大型煤礦機(jī)械化程度提高，割煤機(jī)產(chǎn)生的粉煤比例大大增加，塊煤比例越來(lái)越小，而全國(guó)工業(yè)大部分以塊煤為主，所以矛盾突出，已無(wú)法滿足工業(yè)需要。全國(guó)

10、大多城鎮(zhèn)，農(nóng)村居民燃料以煤為主， 70%的農(nóng)民為原煤散燒，城鎮(zhèn)型煤使用率僅為40-50%。我國(guó)有60多萬(wàn)臺(tái)工業(yè)和民用鍋爐在燃燒，有1000多家大中小型氮肥廠，用的層燃工業(yè)鍋爐，固定床氣化爐粒度都有要求。在燃燒中易崩或細(xì)粒的貧煤、無(wú)煙煤、煤泥以及水份大易風(fēng)化的褐煤和泥碳都需要通過(guò)成型改善熱穩(wěn)定性，降低灰份等制成性能良好的型煤加以利用，將煤粉、焦粉、鐵礦粉、白云石等爐料，按一定的工藝制成型煤，進(jìn)行球團(tuán)煉鐵，將為煉鐵行業(yè)中降低成本，提高利用率和產(chǎn)鐵量。在化肥行業(yè)，把大量的無(wú)煙煤粉加入粘合劑后制成球團(tuán)，代替部分塊煤造氣，經(jīng)濟(jì)效益巨大。聯(lián)合國(guó)（環(huán)境與發(fā)展）大會(huì)對(duì)各國(guó)環(huán)保都提出了更高要求。我國(guó)各級(jí)政府對(duì)環(huán)

11、境污染更加重視。中華人民共和國(guó)大氣污染防治法第22、25條明確規(guī)定：國(guó)務(wù)院有關(guān)部門和各級(jí)人民政府應(yīng)當(dāng)積極改進(jìn)燃料結(jié)構(gòu)，推廣型煤的生產(chǎn)和使用，限制民用爐灶，使其改用固硫型煤或其它燃料，逐步替代直接燃用原煤。發(fā)展推廣型煤推動(dòng)我國(guó)環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，將會(huì)有良好的發(fā)展前途。煤塊的形狀決定了物料的使用燃燒或冶煉中的透氣性能，它在整個(gè)工藝中占據(jù)重要因素。在實(shí)際使用中，像塊煤那樣，它的燃燒透氣性就越好，燃燒就更完全。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)展的道路。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)各行各業(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，

12、保護(hù)我們賴以生存的地球大氣環(huán)境免受污染。壓球機(jī)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。型煤產(chǎn)業(yè)及壓球機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀 過(guò)去人們對(duì)型煤的認(rèn)識(shí)很浮淺，沒(méi)有從防治污染、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)是從50年代開(kāi)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，氣化型煤得到開(kāi)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?！鞍宋濉逼陂g，國(guó)家把型煤列為重點(diǎn)科研攻關(guān)項(xiàng)目，進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究，型煤產(chǎn)業(yè)開(kāi)始發(fā)展起來(lái)。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)總局報(bào)告顯示，越南，印度等國(guó)家最近幾年壓球機(jī)生產(chǎn)與制造得到了快速而迅猛的發(fā)展，甚至有超我國(guó)的趨勢(shì)，越南和印度有更

13、廉價(jià)的勞動(dòng)力，而我國(guó)由于生活水平提高，勞動(dòng)力價(jià)格已經(jīng)快速增長(zhǎng)，很多國(guó)外制造與生產(chǎn)壓球機(jī)的國(guó)家紛紛把企業(yè)遷移到印度和越南， 越南、印度等新興發(fā)展國(guó)家充分利用其更加低廉的勞動(dòng)力成本優(yōu)勢(shì)，加快承接國(guó)際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，擴(kuò)大低端產(chǎn)品的生產(chǎn)能力。我國(guó)制造業(yè)正處于高端封頂、低端擠壓的雙重被動(dòng)局面。國(guó)內(nèi)外經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的新特點(diǎn)、新情況，對(duì)我國(guó)制造業(yè)發(fā)展形成了巨大壓力，我們必須增強(qiáng)憂患意識(shí)，積極調(diào)整發(fā)展策略，創(chuàng)新發(fā)展模式，努力推動(dòng)制造業(yè)做強(qiáng)作大1.2.2目前壓球機(jī)市場(chǎng)存在技術(shù)難點(diǎn)目前的壓球機(jī)市場(chǎng)比較混亂,沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)各個(gè)中小型企業(yè)各自為戰(zhàn),技術(shù)含量不高,控制系統(tǒng)不夠智能化.主要具體的有壓輥套的壽命不能得到提高,效率不夠高

14、因?yàn)檗D(zhuǎn)速的提高對(duì)壓輥的影響磨損太大,成型塊不易脫落.成型效率不夠高1.2.3壓球機(jī)技術(shù)與型煤產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向根據(jù)當(dāng)前壓球機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀，今后的壓球機(jī)技術(shù)發(fā)展方向：1現(xiàn)在在國(guó)際，國(guó)內(nèi)高度重視低碳的大環(huán)境下，壓球機(jī)設(shè)備向低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型成了必然趨勢(shì)。2從壓球機(jī)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，全球工程機(jī)械向環(huán)保智能，智能制造方向發(fā)展3新技術(shù)新材料的應(yīng)用，壓球機(jī)向，節(jié)能，節(jié)水綜合利用型發(fā)展。4目前對(duì)滾壓球機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是提高生產(chǎn)能力，提高壓強(qiáng)，節(jié)省粘結(jié)劑和改進(jìn)型體質(zhì)量，延長(zhǎng)成型部件的壽命。5質(zhì)量要向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化發(fā)展。1.3型煤壓球機(jī)設(shè)計(jì)1.3.1本壓球機(jī)的用途 本設(shè)計(jì)主要針對(duì)煤渣,以及出煤過(guò)程中產(chǎn)生的煤粉設(shè)計(jì),因?yàn)橹瞥擅簤K可以解

15、決大煤塊浪費(fèi)空間,和小煤塊煤渣煤粉不易裝運(yùn)的問(wèn)題,本機(jī)還可以在醫(yī)學(xué)制藥方面,以及飼料加工方面一機(jī)多用1.3.2型煤壓球機(jī)設(shè)計(jì)特點(diǎn)改變以前的壓球機(jī)對(duì)輥滾壓或者單輥滾壓的思路,改變由于滾壓帶來(lái)的尺寸限制,滾壓成型塊大部分是圓形,也有菱形,長(zhǎng)方形,本設(shè)計(jì)為長(zhǎng)方形,方便運(yùn)輸堆積裝箱,本設(shè)計(jì)一機(jī)多用,可以壓制不同的材料,比如藥片,方磚.并且改進(jìn)的余地比較大,行星缸可以方便換不同的尺寸,做出的產(chǎn)品脫模容易,效率高由于時(shí)間和要求的限制在很多其他方面的改進(jìn)本設(shè)計(jì)并沒(méi)有體現(xiàn)出來(lái),例如數(shù)控控制系統(tǒng),智能控制系統(tǒng),各種行星缸的設(shè)計(jì),本機(jī)為機(jī)械成型,鑒于成本與操作維修的的控制沒(méi)有考慮液壓成型第二章 壓球機(jī)設(shè)計(jì)方案2.

16、1型煤壓球機(jī)的具體參數(shù)知識(shí)2.1.1技術(shù)要求1.壓縮比 61.2%2.生產(chǎn)效率 95%3.功率45kw4主軸轉(zhuǎn)速16.8r/min5成塊率 95%2.1.2技術(shù)指標(biāo)本設(shè)計(jì)為中壓壓球機(jī)行星缸直徑缸寬總壓力(t)最大線比壓(t/cm)電機(jī)功率(kw)產(chǎn)量(t/h)重量(t)11004001503451015.22.1.3產(chǎn)品參數(shù)產(chǎn)品尺寸（mm）（長(zhǎng)×寬×高）壓塊密度（kgm3）破碎高度（m）成塊率煤渣密度（kgm3）200×15×102.75 t/m31595%1.65t/m32 .2 壓球機(jī)主體結(jié)構(gòu)知識(shí)與方案選擇2.2.1 壓球機(jī)的傳動(dòng)方式A 電機(jī)帶動(dòng)硬齒

17、面減速器，減速器低速輸出為雙軸平行，通過(guò)齒輪聯(lián)軸器帶動(dòng)球輥相對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)，給料方式采用螺旋推進(jìn)和排氣裝置，適用于干粉成型。此種傳動(dòng)方式，壓球輥轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，齒輪壽命長(zhǎng)，傳動(dòng)扭矩大，輥面線壓力高達(dá)100KN以上， B 電機(jī)帶動(dòng)減速器，減速器低速輸出軸為單軸，通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)壓球輥軸上一對(duì)大齒輪相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即懸掛式齒輪形式。此種傳動(dòng)方式為目前大多數(shù)壓球機(jī)生產(chǎn)廠家普遍采用，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格較低，國(guó)內(nèi)使用廣泛。C 改進(jìn)型；即把懸掛式齒輪改為齒輪箱，增大了傳動(dòng)扭矩，提高了生產(chǎn)量，價(jià)格比雙輸出軸形式低許多，已在國(guó)內(nèi)逐步推廣。D 開(kāi)式傳動(dòng)方式，即電機(jī)直接帶動(dòng)幾檔開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，僅限于小型試驗(yàn)或極低產(chǎn)量使用，目前已在國(guó)內(nèi)

18、市場(chǎng)逐步淘汰?；诒緳C(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)選用并聯(lián)V帶傳送,合理布局齒輪傳動(dòng)比,和皮帶輪的減速比,減少了減速箱的設(shè)計(jì)2.2.2 壓球機(jī)的壓力調(diào)整方式(1) 油缸形式：液壓泵把油壓入油缸，油缸抵住壓球機(jī)浮動(dòng)軸承座，通過(guò)壓力表顯示來(lái)控制和反饋物料成型時(shí)的實(shí)際壓力。(2) 彈簧形式：采用螺旋式或碟型彈簧抵住浮動(dòng)軸承座，通過(guò)調(diào)整彈簧的壓縮量，控制物料成型時(shí)的實(shí)際壓力。(3) 螺桿固定形式：予先設(shè)定螺桿的強(qiáng)度，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不能反映和控制物料的實(shí)際壓力，這種設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，售價(jià)便宜。本機(jī)因?yàn)橐呀?jīng)設(shè)計(jì)為型煤的壓球機(jī)已經(jīng)提前知道型煤的參數(shù),配套不同的活塞調(diào)節(jié)壓力。2.2.3 壓球機(jī)輥套形式(1) 無(wú)鍵裝配形式：

19、其中分為 A 緊配合熱裝法，即把帶球窩的輥套加熱后裝到輪轂上，這種裝配形式加工精度高，加工溫度控制嚴(yán)格，更換時(shí)必須有專用裝置，一般用于高壓壓球機(jī)；B 錐套裝配法，即輥套或輪轂設(shè)計(jì)有錐度，依靠中間錐套把緊，這種形式有利于輥套的拆裝，應(yīng)用于中低壓壓球機(jī)。C 螺栓緊固法，即輥套和輪轂設(shè)計(jì)有螺栓孔，用精制的高強(qiáng)度螺拴把緊，這種方式有利于輥套的現(xiàn)場(chǎng)拆裝，濕法中低壓壓球機(jī)應(yīng)用較多。(2) 鍵聯(lián)結(jié)裝配方式：即軸和輥套均有鍵槽，利用鍵把軸和套聯(lián)接，由于軸上開(kāi)有鍵槽和螺紋，故主軸直徑比無(wú)鍵裝配形式的軸徑略粗大。(3) 輥瓦拆卸裝配形式：即輥套分若干等分，依靠輪轂上面的定位銷和螺栓進(jìn)行緊固。在輥瓦制造過(guò)程中，采用

20、熱處理，輥瓦極易變形，將來(lái)不能順利更換，省去熱處理，輥瓦又不耐用。由于這種裝配方式，輥瓦的體積小，重量輕，極利于現(xiàn)場(chǎng)的更換，因此很有推廣使用價(jià)值，但是輥瓦的耐用性還需盡快提高。本設(shè)計(jì)行星缸采用鍵連接裝配,采用切向健可以增大傳送的力矩壓輥寬度: 為行星缸的厚度本機(jī)確定為200mm壓力形式: 有斜鐵恒壓,軸座拉桿,液壓式 液壓式,液壓恒壓互換,本設(shè)計(jì)為斜鐵恒壓壓力形式,雙軸單壓式,四周雙壓式,本機(jī)為雙軸單壓式線比壓 :壓輥單位寬度所受到的壓力壓縮比 :成型后體積與成型前體積之比2.3總體方案通過(guò)主電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)皮帶輪帶動(dòng)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)行星缸的轉(zhuǎn)動(dòng)在進(jìn)料口處，當(dāng)活塞缸轉(zhuǎn)動(dòng)到開(kāi)口朝上時(shí)進(jìn)

21、料然后物料就固定在缸內(nèi)，隨著外圈的轉(zhuǎn)動(dòng)壓塊活塞會(huì)隨著內(nèi)圈的相對(duì)位置變化擠壓粉末，當(dāng)轉(zhuǎn)至左端時(shí)擠壓成型，物料壓塊成功，隨著外圈的轉(zhuǎn)動(dòng)至底端時(shí)將成型物塊推出活塞缸，物料推出活塞缸在行星缸的下方會(huì)有一個(gè)成型塊傳送機(jī)構(gòu)，成型塊會(huì)由傳送帶傳送到指定位置2.4設(shè)計(jì)工作內(nèi)容2.4.1. 設(shè)計(jì)計(jì)算工作流程第一步:收集關(guān)于型煤的各種參數(shù),確定機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方案,確定本設(shè)計(jì)思路不是重復(fù)設(shè)計(jì).第二步:核心部件-(行星缸)設(shè)計(jì)計(jì)算，皮帶輪選擇計(jì)算，齒輪選擇計(jì)算，電機(jī)計(jì)算選擇，軸的校核計(jì)算，軸承的選擇校核計(jì)算，支撐軸的設(shè)計(jì)，機(jī)箱外形設(shè)計(jì)，傳送帶的電機(jī)選擇，傳送帶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)第三步:利用UG進(jìn)行參數(shù)化建模,確定具體的尺寸.第四步

22、:利用adams進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真以及受力仿真.然后對(duì)方案進(jìn)行局部修改.第五步:利用caxa畫(huà)出裝配圖2.4.2. 關(guān)鍵零部件行星缸運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)分析2.4.3. 裝配圖出圖 第三章 零部件選擇計(jì)算3.1齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1.1齒輪的初選齒輪初選齒輪選擇小齒輪齒數(shù)19，大齒輪為113材料選取45#碳素鋼，熱處理為，調(diào)質(zhì)處理 齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)矩計(jì)算T=9550P/N式中：T轉(zhuǎn)矩，； P功率，； 轉(zhuǎn)速，。計(jì)算齒輪轉(zhuǎn)矩，得 T=9550pn=2558N (3-1)3.1.2 齒輪的受力分析齒輪傳動(dòng)一般均加以潤(rùn)滑，嚙合輪齒間的摩擦力通常很小，計(jì)算齒輪受力時(shí)，可不予考慮。沿嚙合線作用在齒面上的法向載荷垂直于齒面，為

23、了計(jì)算方便，將法向載荷（單位為）在節(jié)點(diǎn)處分解為兩個(gè)相互垂直的分力，即圓周力與徑向力（單位均為），公式如下。 (3-2) （3-3） （3-4）式中：小齒輪的傳遞轉(zhuǎn)矩，； 小齒輪的節(jié)圓直徑，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪即為分度圓直徑，； 嚙合角，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪，=。按小齒輪計(jì)算計(jì)算得， Ft=2Td=2×2558×N=34000N Fr=Frtan=34000×tan20°N=12375N Fn=Ftcos=34000cos20°= 36172N3.1.3齒輪的校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核齒根危險(xiǎn)截面的彎曲強(qiáng)度條件式為 （3-5）式中：齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，； 齒輪材料的彎曲

24、疲勞強(qiáng)度極限，； 齒輪的圓周力，； 齒形系數(shù)； 應(yīng)力校正系數(shù)； 齒寬，； 模數(shù)； 載荷系數(shù)。其中載荷系數(shù)的計(jì)算式為 （3-6）式中：使用系數(shù)； 動(dòng)載系數(shù)； 齒間載荷分配系數(shù)； 齒向載荷分布系數(shù)。查機(jī)械設(shè)計(jì)課本，由表10-2查得，由圖10-8查得，由表10-3查得，由圖10-13查得，由表10-5查得，。計(jì)算得K=1.75×1.8×1.2×1.2=4.536F=KFtYFaYSabm=4.536×34000×2.85×1.542×b×1.25600MPa=F (3-7)求的b451mm取b=50mm查機(jī)械設(shè)計(jì)課本圖1

25、0-20d，查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，則，齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核校核公式： （3-8）式中：齒面接觸疲勞強(qiáng)度，； 齒輪材料的接觸疲勞強(qiáng)度極限，； 載荷系數(shù)； 齒輪的圓周力，； 齒輪的傳動(dòng)比； 齒寬，； 小齒輪分度圓直徑，； 區(qū)域系數(shù)； 彈性影響系數(shù)。查機(jī)械設(shè)計(jì)課本，其中綜合系數(shù)，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)直齒輪=時(shí)，。由表10-3查得，由圖10-13查得，由表10-16查得。計(jì)算得KFtbd1u+1uZHZE=1.5×1.1×1×1.21××190×5+15×2.5×188=307MPa由機(jī)械設(shè)計(jì)課本，圖10

26、-21e查得，則，齒輪齒面,強(qiáng)度符合3.2 軸的選擇計(jì)算3.2.1小齒輪軸的計(jì)算選擇初步確定軸的最小直徑確定軸的直徑公式為 （3-9）式中：軸的直徑，； 軸傳遞的功率，； 軸的轉(zhuǎn)速，； ，值由機(jī)械設(shè)計(jì)課本表15-3查得。按式（3-1）初步估算軸的最小直徑。查機(jī)械設(shè)計(jì)通用手冊(cè)表4-1，選取軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理，抗拉強(qiáng)度極限，屈服強(qiáng)度極限，彎曲疲勞極限，扭剪疲勞極限。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)課本表15-3，取。于是得dmin=A03pn=39取軸的直徑為50mm 軸的計(jì)算1)求輸出軸上的功率和轉(zhuǎn)矩T2P2=P=45×0.97=43.65kw (3-10)T2=9.55×106P2n

27、2=9.55×106×43.=.5Nmm2)球作用于齒輪上的力Ft=2T2d2=2×.5190=8776N徑向力Fr=Ft×tan=8776×tan20°=3194.2N軸向力Fa=Ftcos=8776N0.9397=9339.2N3)確定軸的最小直徑dmin=A03P2n2=35.6 (3-11)4)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)I. 作出軸的受力簡(jiǎn)圖II. 求支反力 水平支反力 FNHA=FNHB=Ft2=87762=4388N (3-12) 垂直支反力 FNVA=-FrL2+Fad2L=3194.2×231.5+9339.2×

28、190÷2463=3513.4NIII. 作水平彎矩圖MH如圖b MHC=MNHB×L2=4388×231.5=Nmm 垂直面彎矩如圖c c點(diǎn)左邊 Mvc'=FNVAL2=3513.4×231.5=Nmm c點(diǎn)右邊 MVC=FNVBL2=319.2×231.5=73894.8N.mm IV. 求和成彎矩M，作出合成彎矩圖如d c左Mc=MHC2+MVC'2=+.82=Nmm c右MC=MHC2+MVC2=+73894.82=Nmm (3-13) V. 做扭矩圖如圖e T2=.5NmmVI. 做合成彎矩Mca，如圖f該軸單向工作，

29、轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力應(yīng)按脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力考慮，=0.6VII. C點(diǎn)左邊 McaC'=MC'+T=+×02=NmmVIII. C點(diǎn)右邊 IX. McaC=MC2+×T=+0.6×.52=.7Nmm (3-14)5）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度校核C曲面 caC=McaCW=.70.1×623=44MPa校核D曲面 caC=McaDW=0.6×.50.1×503=20MPa (3-15)材料是45Cr調(diào)制處理查表15-1（機(jī)械設(shè)計(jì)）教材B=735MPa(抗拉強(qiáng)度) s=540MPa(屈服強(qiáng)度) -1=355MPa(彎曲疲勞極限)

30、 -1=70MPa(需用彎曲應(yīng)力) -1=200MPa(剪切疲勞極限) caD<caC<-1 故安全6) 精確校核軸的疲勞極限校核c截面bc=McW=.1×623=42.7MPa 查表c截面因鍵槽引起的應(yīng)力集中系數(shù)為k=1.65 k=1.55查教材附圖3-2,3-3得絕對(duì)尺寸影響系數(shù)=0.68 =0.8 軸按磨削加工教材附圖3-4表面影響系數(shù)=0.9 軸的綜合影響系數(shù) K=k+1-1=1.650.68+10.9-1=2.53 k=krr-1r-1=1.550.81+10.9-1=2.02 (3-16) 材料特性系數(shù) =0.10.2=0.15 =0.010.1=0.08 計(jì)

31、算安全系數(shù)Sca值 S=-1ka+m=3552.35×42.7+0.15×0=3.54 (3-17) S=-1 ka+m=2002.02×8.72+0.08×8.72=21.9 (3-18) Sca=SSS2+S2=77.52622.2=3.5>S=1.51.8 可知C截面安全7)校核D截面: 此截面無(wú)彎矩作用,故只按扭矩進(jìn)行計(jì)算TD=TWT=T0.2×d3=41657.50.2×623=8.7 (3-19)rd=262=0.032Dd=5048=1.04D截面因軸肩引起的理論應(yīng)力集中系數(shù)d=1.2又教材附圖1查的材料的敏感系數(shù)

32、q=0.8有效應(yīng)力集中系數(shù)k=1+qd-1=1+0.81.2-1=1.16查教材附圖3-3尺寸系數(shù)=0.81本軸段由精車加工查教材圖3-4表面質(zhì)量系數(shù)=0.83綜合影響系數(shù)k=k+1-1=1.160.81+10.83-1=1.64 (3-20) 材料特性系數(shù)=0.010.1=0.08D截面的安全系數(shù)Sca-1ka+m=2001.64×8.72+0.08×8.72=2007.482=26.7Sca=2.67>S=1.51.6:故可知D截面安全3.2.2支承軸的尺寸設(shè)計(jì):支撐軸承受的重力,主體采用的是45#鋼,密度為7.85g/cm3主機(jī)質(zhì)量d22hm1=3.14

33、5;12022×40×7.85=3549kgm2=3.14×6022×40×7.85=887.4kg m=m1-m2=2662kgFs=mg2=2662×102=13310N=FsA=×4×d2=200MPa 選用45Cr調(diào)質(zhì)處理 d0.0092m取軸直徑60mm3.3 其他關(guān)鍵部件選擇3.3.1皮帶輪的計(jì)算和選擇n1=168r/min n2=11319×168=1000r/min n3=1000r/min 電機(jī)轉(zhuǎn)速是3000r/min,小齒輪與電機(jī)飛輪直徑比為3:1設(shè)計(jì)功率Pd=kAP=45×

34、1.1=50KW (3-21)帶型選擇:選擇SPA型傳送比i=3,節(jié)寬bp=11.0mm,頂寬b=13mm,高度h=8mm,楔角=40°基準(zhǔn)直徑dd1=132mm大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2=idd11-=3×1321-0.01=396mm (3-22)帶速 v=dp1n160×1×100<vmax=3.14×132×30060×1×1000=20.724<3540m/s (3-23)初定軸中心線間距 a0=0.7dd1+dd2a0<2dd1+dd2 =0.7132+400a0<2132+400=3

35、72.4a01064 (3-24)所需基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld0=2a0+2dd1+dd2+dd1+dd224a0(3-25)=2×700+2132+400+132+40024×700=2253.46 選取2240因?yàn)橄嘟腖d=2240實(shí)際軸中心線間距：aa0+Ld+Ld02=715 (3-26) amin=a-2bd+0.09Ld=700-211+2240=274.8 (3-27)小帶輪包角1=180°-dd1+dd2a×57.3°=180°-400+×57.3°=155.4° (3-28)單根V帶傳遞的基本功

36、率p1=7.0KW傳送比i的個(gè)頂功率增量p1=0.84kw V帶的根數(shù) Z=Pdp1+p1kkL=507.84×0.93×0.98=5 (3-29)(5-9) k=0.93 kL=0.98單根皮帶的預(yù)緊力 F0=5002.5k-1PdZV+mv2 = 5002.50.93-1545×7.8+1.2×7.82=831Nm(每米V帶的質(zhì)量0.12m/kg)作用于軸上的力Fr=2Fsin12=2×831×5×sin77.9°=8125.4N帶輪結(jié)構(gòu)與尺寸 齒輪上的皮帶輪為六孔板幅輪3.3.2軸承的選擇與計(jì)算1)水平支反力

37、Fa=3194.2N 垂直支反力Fr=9339.2N,2)小齒輪軸的轉(zhuǎn)速為1000r/min,支撐軸的轉(zhuǎn)速為1008r/min取軸的載荷系數(shù)fp=1.1 軸承工作溫度一般.要求軸承的壽命10000h.此軸不小于35mmFr1=Fr2=4669.6KN=Fr2 Fa2=Fa2=1597.1KNFa2Fr1=3194.29339.2=0.342>e=0.24(3-30)3)初步計(jì)算軸承的動(dòng)載荷Pr=0.67Fr+r2Fa Y1=2.8 Y2=4.2 Y0=2.7Pr=0.67×4669.6+4.2×1597.1=9836.452N4)軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷C=P60nL

38、'10h106=9836.4522×360×1000×=41.5KN (3-31)支撐軸查表選擇2210CC/W33(簡(jiǎn)明機(jī)械手冊(cè)p329-GB/T276-1994-2210CC/W33) Cr=83.8KN C0r=102KN小齒輪軸承選擇6310(簡(jiǎn)明機(jī)械手冊(cè)p304-GB/T276-1994-6310) Cr=61.8KN C0r=38.0KN 滿足要求3.3.3電機(jī)選擇轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算對(duì)于本課題把構(gòu)件看做圓盤(pán)類Jx=Jz=14MR2 Jy=12MR2 (5-13)慣性半徑x=z=R2 y12R=0.707R查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)實(shí)用手冊(cè)系統(tǒng)總功能

39、E=J1122+J2222+J3322 (3-32) J=2E12=J1+J2122+J3312 i1=12=3 i2=23=6 V=r3 m1=6.2kg m21=9.7kg m22=38kg m3=67.7kg J1=0.018kgm2 J1=0.9kgm2 J1=3.6kgm2J=0.018+0.9×132+3.6×162=0.218kgm2電機(jī)其他參數(shù)確定轉(zhuǎn)矩為T=9550pn=9550×=0.143電機(jī)轉(zhuǎn)速取3000r/min主機(jī)電機(jī)功率為45kw綜合考慮選取Y225M-2傳送帶電機(jī)根據(jù)工作需求選擇YL712-4(簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)p478)第四章 結(jié)論在老師的精心指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下,我完成了這次畢業(yè)設(shè)計(jì),型煤壓球機(jī)的設(shè)計(jì)限于時(shí)間和精力以及本人水平的限制,在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)了很多不合理的地方,但是收獲很多。壓球機(jī)現(xiàn)在還存在很多問(wèn)題,我的設(shè)計(jì)中沒(méi)有運(yùn)用液壓調(diào)整,沒(méi)有智能控制.在設(shè)計(jì)過(guò)程中由于對(duì)機(jī)械知識(shí)的不了解,很多設(shè)計(jì)不合理.通過(guò)設(shè)計(jì)我了解了壓球機(jī)的發(fā)展歷程,在我的本次設(shè)計(jì)中就可以充分發(fā)揮各種優(yōu)勢(shì),而遇到的困難也是我沒(méi)有預(yù)料到的