10-15噸H強(qiáng)迫給料工業(yè)對(duì)輥成型機(jī)

學(xué)院： 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化論文題目：10-15噸/H強(qiáng)迫給料工業(yè)對(duì)輥成型機(jī)專題：成型工作原理指導(dǎo)教師：職稱：摘要工業(yè)型煤的發(fā)展對(duì)于提高煤炭利用率、節(jié)約能源以及減少環(huán)境的污染等方面有著重要意義。而工業(yè)對(duì)輥成型機(jī)是整個(gè)生產(chǎn)工業(yè)型煤設(shè)備中必不可少的機(jī)械設(shè)備。對(duì)輥成型機(jī)與其他同類產(chǎn)品相比較，具有成球率高、消耗功率小，結(jié)構(gòu)緊湊便于檢修調(diào)試等鮮明的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。本文主要描述了對(duì)輥成型機(jī)的整體設(shè)計(jì)要求及相關(guān)部位的計(jì)算。 工業(yè)對(duì)輥成型機(jī)主要由電動(dòng)機(jī)、帶輪、減速機(jī)、給料系統(tǒng)、軸承、壓輥、承壓系統(tǒng)以及潤(rùn)滑系統(tǒng)等機(jī)構(gòu)組成的。本次設(shè)計(jì)為使兩對(duì)輥之間保持良好的對(duì)中性，從而保證型煤的質(zhì)量，在對(duì)輥的輥輪與輥軸之間采用脹套無鍵連接技術(shù)，以便根據(jù)需要對(duì)輥輪進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。 本次設(shè)計(jì)采用同步式齒輪傳動(dòng)箱傳動(dòng)，給料方式是自重給料。采用液壓平衡成型力，優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)機(jī)動(dòng)靈活，可以調(diào)整壓力，保護(hù)壓輥不受損。另外本次設(shè)計(jì)采用螺桿固定式框架結(jié)構(gòu)，以滿足結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、承載能力強(qiáng)、裝拆方便的需要。關(guān)鍵詞：工業(yè)型煤；對(duì)輥成型機(jī)；自重給料；液壓平衡成型力；螺桿固定式框架結(jié)構(gòu)ABSTRACTThedevelopmentofindustrialbriquettecoalcanimprovetheutilizationofcoal,saveenergyandreduceenvironmentalpollutionandotheraspectsofgreatsignificance.Theindustryontherollformingmachineistheproductionofindustrialbriquetteequipmentessentialmachineryandequipment.Ontherollformingmachineandothersimilarproducts,comparedwiththeballhigh,powerconsumptionissmall,compactandeasymaintenanceanddebuggingdistincttechnicaladvantages.Thispaperdescribestheoveralldesignofrollformingmachinerequirementsandtherelevantpartsofthecalculation.

Industryontherollformingmachinemainlyconsistsofmotor,pulley,gear,feedingsystems,bearings,roller,pressuresystems,andotherinstitutionsofthelubricationsystem.Thedesignofthetwopairofrollsisgoodbetweentheneutral,soastoensurethequalityofcoal,thepairofrollersbetweentherollersoftherollsleevekeylessconnectionusingexpansiontechniquestobebasedontheneedforrollersadjustedaccordingly. Thedesignusesasynchronousgearboxdrive,feedingmethodisweightfeed.Hydraulicbalancingformingforce,theadvantageofproducingflexible,youcanadjustthepressuretoprotectthepressurerollerisnotdamaged.Otherthedesignusesascrewfixedframestructuretomeetthesimplestructure,strongbearingcapacity,easyassemblyanddisassemblyneeds.Keywords:industrialcoal;ontherollformingmachine;weightfeeding;hydraulicallybalancedshapingforce;screwfixedframestructure.目錄TOC\o"1-3"\h\u108771緒論 1102111.1型煤機(jī)械在工業(yè)型煤技術(shù)的重要地位 110381.2工業(yè)型煤的發(fā)展歷史 145161.3國(guó)內(nèi)工業(yè)型煤的發(fā)展?fàn)顩r 1258711.4國(guó)外工業(yè)型煤的發(fā)展?fàn)顩r 238271.5工業(yè)型煤成型機(jī)工作機(jī)理 368571.6影響型煤的成型因素 5145781.6.1型煤對(duì)輥成型機(jī)的成型壓力 5161031.6.2煤料粒度、給配對(duì)煤料成型帶來的影響 5234001.6.3物料的水分在成型過程中的影響 6193821.6.5物料的成型特性在成型過程中的影響 7303442型輥的計(jì)算 7233752.1確定傳動(dòng)方案 7132982.2對(duì)輥成型機(jī)的主要參數(shù)及設(shè)計(jì)要求 7125662.3輥?zhàn)拥膶挾扔?jì)算 842732.4型球的分布 8266812.5輥?zhàn)拥拈L(zhǎng)度計(jì)算 8195292.6對(duì)輥成型機(jī)電動(dòng)機(jī)的選擇 9140942.7傳動(dòng)比的分配與計(jì)算 9279222.8各級(jí)軸的參數(shù)計(jì)算 10303393V帶的計(jì)算 12277513.1確定V帶型號(hào) 12220203.2確定帶輪基準(zhǔn)直徑、 12290573.3驗(yàn)算V帶速度 12101053.4確定V帶長(zhǎng)度L及中心距a 12307083.5驗(yàn)算小帶輪包角 13195323.7計(jì)算單根V帶的拉力 13263953.8軸上的力的計(jì)算 14214044減速器齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 1425624.1第一對(duì)嚙合齒輪的計(jì)算 1469164.1.1選擇齒輪材料 1450084.1.3齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算及校核 1737464.1.4齒輪主要尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 18309704.2第二對(duì)嚙合齒輪的計(jì)算 19190044.2.1選擇齒輪材料 19319384.2.2齒面接觸疲勞強(qiáng)度的計(jì)算 19114534.2.3齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算及校核 22222304.2.4齒輪主要尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 24144274.3第三對(duì)嚙合齒輪的計(jì)算 2527034.3.1選擇齒輪材料 25115524.3.2齒面接觸疲勞強(qiáng)度的計(jì)算 25167854.3.3齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算及校核 28309094.3.4齒輪主要尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 29314664.4第四對(duì)嚙合齒輪的計(jì)算 30117124.4.1選擇齒輪材料 3061084.4.2齒面接觸疲勞強(qiáng)度的計(jì)算 3014414.4.3齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算及校核 33236014.4.4齒輪主要尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 34195435減速器軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 35261315.1I號(hào)軸的計(jì)算 35187555.1.1初步估算I號(hào)軸的最小直徑 354425.1.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3663195.1.3軸的強(qiáng)度校核 3780475.2II號(hào)軸的計(jì)算 39169655.2.1初步估算II號(hào)軸的最小直徑 3999045.2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 39317735.2.3軸的強(qiáng)度校核 40305895.3III號(hào)軸的計(jì)算 42182595.3.1初步估算 III號(hào)軸的最小直徑 42130855.3.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 43149235.3.3軸的強(qiáng)度校核 44286235.4IV號(hào)軸的計(jì)算 45117835.4.1初步估算IV號(hào)軸的最小直徑 45223435.4.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 46284755.4.3軸的強(qiáng)度校核 47281455.5V號(hào)軸的計(jì)算 49227945.5.1初步估算V號(hào)軸的最小直徑 49289925.5.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 49119135.5.3軸的強(qiáng)度校核 50280626軸承的校核 52290536.1I號(hào)軸上的軸承校核 52288576.1.1軸承合成支反力的計(jì)算 52102256.1.2軸承的派生軸向力計(jì)算 5290126.1.3軸承的軸向載荷的計(jì)算 52203756.1.4軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算 52115436.1.5軸承壽命的計(jì)算 53299686.2II號(hào)軸上的軸承校核 5388066.2.1軸承合成支反力的計(jì)算 53221596.2.2軸承的派生軸向力計(jì)算 53250336.2.3軸承的軸向載荷的計(jì)算 54298076.2.4軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算 54238576.2.5軸承壽命的計(jì)算 54183646.3III號(hào)軸上的軸承校核 55176246.3.1軸承合成支反力的計(jì)算 55219496.3.2軸承的派生軸向力計(jì)算 5538576.3.3軸承的軸向載荷的計(jì)算 55207316.3.4軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算 55275836.3.5軸承壽命的計(jì)算 56151966.4IV號(hào)軸上的軸承校核 56267406.4.1軸承合成支反力的計(jì)算 56231216.4.2軸承的派生軸向力計(jì)算 56293106.4.3軸承的軸向載荷的計(jì)算 5654086.4.4軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算 5736956.4.5軸承壽命的計(jì)算 57222256.5V號(hào)軸上的軸承校核 5763786.5.1軸承合成支反力的計(jì)算 5862276.5.2軸承的派生軸向力計(jì)算 58170726.5.3軸承的軸向載荷的計(jì)算 5873606.5.4軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算 58190156.5.5軸承壽命的計(jì)算 58309727減速器軸鍵的校核 59183567.1I號(hào)軸鍵的校核 5922967.2II號(hào)軸鍵的校核 59171767.3III號(hào)軸鍵的校核 59185287.4IV號(hào)軸鍵的校核 60218187.5V號(hào)軸鍵的校核 60290668減速器箱體的設(shè)計(jì) 60187429同步齒輪的計(jì)算 6173709.1選擇齒輪材料 61125359.2齒面接觸疲勞強(qiáng)度的計(jì)算 61111759.3齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算及校核 63107849.4齒輪主要尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 642624810型輥機(jī)構(gòu)的計(jì)算 651626710.1輥軸的計(jì)算 651043310.1.1初步估算I號(hào)軸的最小直徑 652958610.1.2輥軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 66568610.1.3輥軸的校核 66862810.2軸承的校核 682839710.2.1軸承合成支反力的計(jì)算 68674510.2.2軸承的派生軸向力計(jì)算 693078310.2.3軸承的軸向載荷的計(jì)算 691273710.2.4軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算 692881210.2.5軸承壽命的計(jì)算 6986910.3鍵的校核 702704011對(duì)輥成型機(jī)其他關(guān)鍵部位的設(shè)計(jì) 703002611.1型板材料的選擇 70183411.2液力加載系統(tǒng) 71899211.3安全聯(lián)軸器的選擇 711892711.4機(jī)架的設(shè)計(jì) 712230311.5壓輥的設(shè)計(jì) 71554212設(shè)計(jì)總結(jié) 729982參考文獻(xiàn) 7320124翻譯部分 7315742英文原文 735523中文翻譯： 7923893致謝 851緒論我國(guó)的主要能源是煤炭。煤炭利用率的提高對(duì)于整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重大意義。然而，原煤不經(jīng)過加工而直接用于燃燒，不僅利用率低，浪費(fèi)能源，而且產(chǎn)生大量的煤煙以及溫室氣體的排放發(fā)，嚴(yán)重污染環(huán)境。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展以及能源的日益短缺，人們迫切需要一種有效的節(jié)能方法。而采用清潔煤技術(shù)，正是提高煤炭利用效率以及減少環(huán)境污染的重要途徑之一。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(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%,SO排放量可減少50%，而且建廠投資少、周期短、易于推廣等等。1.1型煤機(jī)械在工業(yè)型煤技術(shù)的重要地位由于過去我國(guó)對(duì)工業(yè)型煤機(jī)械不夠重視，在其方面的研究很少，所以到如今，我國(guó)生產(chǎn)工業(yè)型煤的主要方式是采用粉煤添加粘結(jié)劑來低壓成型工業(yè)型煤。實(shí)際上,恰恰成型機(jī)械是型煤生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備,這致使我國(guó)的工業(yè)型煤技術(shù)落后于國(guó)外。不過，近年來，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在這方面正不斷地縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距。而國(guó)內(nèi)采用的有粘結(jié)劑的低壓成型工藝存在著諸如其過程十分耗時(shí)繁瑣、能源消耗大、相關(guān)的機(jī)械設(shè)備陳舊、添加劑昂貴等等不利因素,致使型煤的生產(chǎn)成本偏高,生產(chǎn)廠家獲得的利潤(rùn)很低，不利于向廣大市場(chǎng)推廣。本論文設(shè)計(jì)的是工業(yè)對(duì)輥成型機(jī)械，采用壓輥擠壓成型工業(yè)型煤，這樣可以不用粘結(jié)劑，以減少成本。1.2工業(yè)型煤的發(fā)展歷史過去，我國(guó)生產(chǎn)工業(yè)型煤所使用的型煤機(jī)械設(shè)備大多是仿國(guó)外制造的，由于生產(chǎn)力水平不高，存在著諸如型煤設(shè)備配置不合理、電機(jī)選型不匹配等等問題，結(jié)果導(dǎo)致型煤成型工藝水平落后于國(guó)外幾十年的巨大差距。當(dāng)時(shí)所使用的型煤機(jī)械設(shè)備存在著許多的問題，例如：機(jī)械性能差、耗電量大、經(jīng)常折斷軸、成型率低、型煤質(zhì)量差等等。為了解決這些問題，工程師們不辭勞苦地努力奮斗，后來經(jīng)過不斷地研制和改造，終于使型煤設(shè)備的各方面的性能都得到很大程度上的提高。1.3國(guó)內(nèi)工業(yè)型煤的發(fā)展?fàn)顩r我國(guó)型煤技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r可以概括為起步晚，發(fā)展慢。實(shí)際上，為了減少能源的浪費(fèi)以及減小對(duì)于環(huán)境的破壞污染，我國(guó)是從20世紀(jì)50年代起才開始研究民用型煤。60年代到70年代，國(guó)內(nèi)開展了大規(guī)模的民用型煤研究，并且隨后研制出了以無煙煤為原料的上點(diǎn)火蜂窩煤。1980年后開始研究與開發(fā)工業(yè)型煤技術(shù)，并且取得了明顯的成就。但總體上與發(fā)達(dá)國(guó)家比較，還存在著不小的差距，特別是在型煤專用設(shè)備的開發(fā)研究方面，差距依然十分巨大。綜上所述，我國(guó)在型煤機(jī)械設(shè)備上的研制和開發(fā)對(duì)于解決能源資源日益短缺，環(huán)境污染問題等等，有著重大作用，是一件利國(guó)利民的好事。工業(yè)上我國(guó)目前普遍采用機(jī)制冷壓一次成型來生產(chǎn)工業(yè)型煤。主要的成型設(shè)備有對(duì)輥成型機(jī)和擠出機(jī)等等。工業(yè)對(duì)輥成型壓力相對(duì)較低,一般在25MPa左右。型煤的形狀有圓形、方形、枕形、棒形等等。國(guó)內(nèi)用于生產(chǎn)工業(yè)型煤的粘結(jié)劑可分為無機(jī)質(zhì)、有機(jī)質(zhì)以及兩者結(jié)合起來的復(fù)合粘結(jié)劑。目前國(guó)內(nèi)注重于開發(fā)具有良好冷態(tài)強(qiáng)度和防水性能的免烘干粘結(jié)劑，以此來大規(guī)模生產(chǎn)工業(yè)型煤，減少成本。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)型煤的設(shè)備主要有兩種發(fā)展趨勢(shì)：其一，由國(guó)外引進(jìn)高壓成型設(shè)備；其二，大力推廣國(guó)內(nèi)研制的低壓爐成型設(shè)備。兩種發(fā)展趨勢(shì)可以有效地降低生產(chǎn)成本,提高型煤的成型質(zhì)量,加快我國(guó)工業(yè)型煤規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。另外，由于型煤的生產(chǎn)成本高于原煤,并且型煤的生產(chǎn)要消耗能源電能,而生產(chǎn)廠家的目的是追求一定的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn),導(dǎo)致型煤的價(jià)格一般比原煤高出幾十塊錢。型煤所帶來的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)十分的少,于是在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)下,難以擁有市場(chǎng)。這是中國(guó)工業(yè)型煤很難在市場(chǎng)普遍推廣的根本原因。工業(yè)型煤爐前成型技術(shù)是節(jié)能技術(shù)改造重要的一部分，但其不能很好地減少環(huán)境污染。1.4國(guó)外工業(yè)型煤的發(fā)展?fàn)顩r國(guó)外型煤發(fā)展已有半個(gè)多世紀(jì)的歷史。生產(chǎn)量較大，技術(shù)較成熟的國(guó)家有英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本等。國(guó)外壁爐用型煤較多，生產(chǎn)能力最大能達(dá)到50萬t/年。國(guó)外型煤生產(chǎn)工藝、粘結(jié)劑配方、型煤機(jī)械設(shè)備都較先進(jìn)，技術(shù)成熟，能夠形成生產(chǎn)規(guī)模。國(guó)外整套型煤設(shè)備中壓球機(jī)發(fā)展的主要趨勢(shì)是為了提高型煤產(chǎn)品質(zhì)量，加大成型壓力。型煤設(shè)備中壓球機(jī)的研發(fā)方法主要有兩種，一種是加大成型壓輥直徑，另一種是加上預(yù)壓機(jī)構(gòu)和必要的控制系統(tǒng)兩級(jí)成型。為了解決壓球機(jī)沿輥寬壓力不均的問題，可以在壓球機(jī)上增加復(fù)雜的分行調(diào)壓機(jī)構(gòu)，但這大大地增加了壓球機(jī)的加工成本。由于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家正在尋找研究新的能源，研究其它潔凈燃料和技術(shù)，國(guó)外型煤業(yè)日趨萎縮。目前，成型用立式調(diào)和機(jī)正向中心供熱、高速混合、自動(dòng)定量出料方向發(fā)展。1.5工業(yè)型煤成型機(jī)工作機(jī)理成型機(jī)是工業(yè)型煤成型過程中關(guān)鍵的機(jī)械設(shè)備，其性能將直接影響型煤生產(chǎn)線上生產(chǎn)型煤的質(zhì)量。工業(yè)對(duì)輥成型機(jī)是成型機(jī)的主要機(jī)型之一，它有一對(duì)直徑相同、水平方向上相互平行并且彼此間存在著一定間隙的圓柱形壓輥，壓輥上分布著許多形狀和大小相同并且交錯(cuò)排列的成型槽，壓輥是對(duì)輥成型機(jī)的關(guān)鍵部件，如圖1-1所示。

圖1-1對(duì)輥成型機(jī)工作示意圖-型煤設(shè)備配置及選型工業(yè)對(duì)輥成型機(jī)在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，帶動(dòng)兩個(gè)壓輥以相同速度、相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)原煤落入兩壓輥之間并且在A處開始受壓時(shí)，煤料在相應(yīng)兩成型槽之間受擠壓致使其體積被壓縮；隨著壓輥連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，成型槽逐漸閉合，并且成型壓力逐步增大，當(dāng)壓輥轉(zhuǎn)動(dòng)到兩個(gè)成型槽距離最小時(shí)成型壓力達(dá)到最大值，型煤固定成型。然后壓輥繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)使成型槽逐漸分離，成型壓力也隨之逐漸減小。在成型壓力減至零之前，擠壓成型的型煤就開始自動(dòng)脫落。由工業(yè)型煤機(jī)械設(shè)備的配置及選型研究可知，按圖2來分析成型槽對(duì)原煤的成型作用力原理。為簡(jiǎn)明論述，我們把成型槽中點(diǎn)看做成型槽對(duì)原煤的受力作用點(diǎn)，在A、B兩點(diǎn)同時(shí)作用一對(duì)壓力。為方便計(jì)算，我們?cè)O(shè)壓輥的A點(diǎn)為研究對(duì)象，在A點(diǎn)壓輥對(duì)煤料產(chǎn)生一個(gè)壓力J)。該作用力可分解為兩個(gè)力，垂直力Pslna對(duì)煤料起著支撐的作用，使煤料脫離壓輥；而水平力Pcosa對(duì)原煤料產(chǎn)生擠壓作用。并且同時(shí)，壓輥對(duì)煤料產(chǎn)生一個(gè)摩擦力F。此摩擦力也可以分解為兩個(gè)作用力，垂直分力Fcosa．使煤料被擠壓到兩壓輥之間，而水平分力Fslna．則克服煤料的內(nèi)阻力，從而讓煤料被壓縮成型。

圖1-2型煤成型時(shí)的受力分析要使壓輥能咬入煤料并且正常工作，必須滿足以下條件：

圖1-2型煤成型時(shí)的受力分析公式圖上述式中P為煤料與壓輥之間的摩擦角。由此可以得出結(jié)論：工業(yè)對(duì)輥成型機(jī)要想正常工作必須使壓輥上的咬入角于或者等于煤料與壓輥間的摩擦角。綜上所述可以得出，煤料的壓制主要是在咬合區(qū)內(nèi)進(jìn)行的，在進(jìn)入咬合區(qū)前煤料只起搖實(shí)密度的作用。成型機(jī)一個(gè)很重要的參數(shù)便是咬合角，在相同壓輥直徑的條件下，咬合角越大，則咬合區(qū)H越大，被咬入煤料的體積就越大，壓縮率和成型壓力也就隨之而增大。咬合角的大小與煤料的特性有關(guān)。一般大約在～左右。一般在咬合角相同的條件下，增大壓輥直徑就增大咬合區(qū)的寬度，進(jìn)而可以增大型煤的壓縮率和成型強(qiáng)度，這也是現(xiàn)在國(guó)外工業(yè)型煤成型機(jī)壓輥向大直徑方向發(fā)展的主要原因。然而，增大壓輥直徑的同時(shí)，也應(yīng)該考慮到負(fù)面影響。1.6影響型煤的成型因素煤料的成型除了與壓輥的直徑和寬度以及輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)速、兩對(duì)輥之間的中心距相關(guān)外還與對(duì)輥成型機(jī)的成型壓力、煤料的粒度、物料的水分、粘結(jié)劑與煤料的配比、煤料的成型特性等因素息息相關(guān)，因此在設(shè)計(jì)過程中需要將這些因素也考慮到其中。1.6.1型煤對(duì)輥成型機(jī)的成型壓力煤炭原料在壓輥上成型槽的填滿程度在一定程度上決定著對(duì)輥成型機(jī)成型壓力的大小，而成型壓力的大小對(duì)于型煤的成型質(zhì)量又起著至關(guān)重要的作用。當(dāng)成型壓力小于壓潰力時(shí)，型煤的機(jī)械強(qiáng)度隨成型壓力的增大而提高。煤種不同，其壓潰力也有所差別。一般，型煤的成型壓力有一個(gè)最佳值，其主要與成型物料的種類、成型物料的水分、成型物料的粒度組成以及成型所用的粘結(jié)劑種類和用量等因素有密切的關(guān)系。所以說，為了能使對(duì)輥成型機(jī)產(chǎn)生足夠大的壓力來壓實(shí)成型槽里面的煤球，需要將成型槽里面的煤料填充滿。因?yàn)槊毫咸畛涞迷蕉啵瑒t在兩對(duì)輥成型時(shí)對(duì)煤料擠壓產(chǎn)生的反作用力就越大，從而使煤料越容易成型。1.6.2煤料粒度、給配對(duì)煤料成型帶來的影響煤料粒度的大小與料度級(jí)配分布也是影響型煤的成型強(qiáng)度與成型率的重要因素之一。在成型過程中，煤料過粗過細(xì)不僅會(huì)消耗電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，浪費(fèi)能源，而且還會(huì)增加粘結(jié)劑的用量，使其灰分增大固定碳含量低，最終影響型煤的成型質(zhì)量。所以，通過對(duì)成型強(qiáng)度及成型率良好的情況下，最佳煤料粒度及料度級(jí)配跟蹤測(cè)試結(jié)果對(duì)比，存在著一個(gè)較好的粒度范圍。實(shí)踐證明，較小的物料粒度有利于粒子的緊密排列，型煤壓球機(jī)采用粘合劑成型工藝時(shí)，最佳粒度組成應(yīng)使物料的總比表面最小的粒子間的總空隙也最小，以減少粘合劑用量，從而降低型煤的生產(chǎn)成本。確定物料粒度及粒度組成時(shí)，應(yīng)該遵循以下兩個(gè)原則：

（1）確保煤料顆粒在型塊內(nèi)的以最為緊密的方式排列，以提高型煤的成型質(zhì)量。實(shí)踐證明，較小的物料粒度有利于粒子的緊密排列；

（2）若采用粘結(jié)劑生產(chǎn)工業(yè)型煤工藝時(shí)，最佳粒度組成應(yīng)該使煤料的總表面達(dá)到最小值、煤料顆粒間的總空隙也達(dá)到最小值，這樣可以減少粘結(jié)劑的用量，從而降低型煤的生產(chǎn)成本。 1.6.3物料的水分在成型過程中的影響型煤成型水分的大小直接關(guān)系到型煤的成型率、固化時(shí)間、初期強(qiáng)度、后期強(qiáng)度等等。型煤生產(chǎn)線要求被壓制物料含水量不的超過最佳含水量范圍，當(dāng)然具體物料壓制時(shí)含水量要求也不同。物料中的水分在成型過程中的作用主要有：

（1）適量的水分可以在成型過程中起潤(rùn)滑劑的作用，也可以降低成型系統(tǒng)的內(nèi)摩擦力，提高型煤的成型質(zhì)量。若是物料的水分過多，顆粒表面的水層變厚，就會(huì)影響顆粒之間的充分密集，并且降低型煤的成型質(zhì)量。而且，物料水分過多則在型煤干燥時(shí)易產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致型煤發(fā)生碎裂現(xiàn)象；

（2）如果在工業(yè)型煤成型過程中采用親水性粘結(jié)劑，適量的水分會(huì)起著預(yù)先潤(rùn)濕物料粒子表面的作用，從而時(shí)物料的粒子更容易相互粘結(jié)。但是如果水分過多的話，反而會(huì)使粘結(jié)劑失效。根據(jù)研究得出比較適宜的成型水分范圍一般在10%~15%之間；

（3）如果工業(yè)型煤成型過程中采用疏水性粘結(jié)劑成型，則物料的水分會(huì)減弱粘結(jié)劑對(duì)型煤成型的效果，所以在成型時(shí)一般控制物料的水分在4%以下。1.6.4粘結(jié)劑與物料的配比對(duì)煤料成型的影響

由于大部分煤種的成型性能較差，因而采用粘結(jié)劑的成型工藝應(yīng)用較為普遍。此時(shí)，粘結(jié)劑的用量不但是型煤強(qiáng)度的關(guān)鍵影響因素，而且對(duì)型煤生產(chǎn)成本有非常重要的影響。從粘結(jié)劑在成型過程中固結(jié)后的方面來說，增大粘結(jié)劑的用量有利于提高型煤的成型質(zhì)量；但從型煤的成型過程來說，增大粘結(jié)劑的用量將減小成型壓力并且降低型煤的質(zhì)量；再?gòu)男兔好撃５姆€(wěn)定性這方面來說，增大粘結(jié)劑的用量也不利于提高型煤的質(zhì)量。所以，一般需要反復(fù)試驗(yàn)來確定一個(gè)最佳的粘結(jié)劑用量。1.6.5物料的成型特性在成型過程中的影響物料的成型特性是在型煤成型過程影響煤料成型的關(guān)鍵的內(nèi)在因素，其中以物料的彈性與塑性的影響最為突出。原煤的塑性越高，其煤料的成型特性就會(huì)越好。

泥炭、褐煤等煤種均富含塑性高的瀝青質(zhì)和腐植酸物質(zhì)，所以它們的成型特性好，成型質(zhì)量高，甚至可以不使用粘結(jié)劑來成型工業(yè)型煤。隨著煤化度的提高，煤的塑性逐漸下降，其成型特性也逐漸變差。對(duì)煤化度較高的煤，一般需添加粘結(jié)劑以增加煤料的塑性方可成型。2型輥的計(jì)算2.1確定傳動(dòng)方案本次設(shè)計(jì)的對(duì)輥成型機(jī)是由電動(dòng)機(jī)通過帶傳動(dòng)帶動(dòng)一個(gè)同步減速器，再通過可調(diào)節(jié)聯(lián)軸器帶動(dòng)兩個(gè)輥?zhàn)油较嘞蜣D(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)方案如下圖2-12.2對(duì)輥成型機(jī)的主要參數(shù)及設(shè)計(jì)要求輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速：10-12轉(zhuǎn)/分（即輥?zhàn)訄A周速度為）;成型壓力：；小時(shí)產(chǎn)量10-15噸；給料方式：自重給料；型球尺寸：；枕形結(jié)構(gòu)采用液壓平衡成型力；螺桿固定式框架結(jié)構(gòu)；同步式齒輪傳動(dòng)箱。2.3輥?zhàn)拥膶挾扔?jì)算因?yàn)樵O(shè)計(jì)給出的工況為，即可得輥?zhàn)影霃?.4型球的分布棍子的周長(zhǎng)周向單列最多可為個(gè)由于各成型槽之間存在間距，將暫定周向單列成型槽數(shù)，間距定為6mm單個(gè)型煤的質(zhì)量是煤的密度，通常取所以其質(zhì)量由于要符合每小時(shí)產(chǎn)量的要求，需要產(chǎn)出的型煤的數(shù)量為所以成型輥上的成型槽列數(shù)取成型輥上的成型槽列數(shù)2.5輥?zhàn)拥拈L(zhǎng)度計(jì)算因此輥?zhàn)拥膶?shí)際寬度輥?zhàn)拥闹睆紻=2r=800mm，寬度為341mm2.6對(duì)輥成型機(jī)電動(dòng)機(jī)的選擇已知成型時(shí)成型壓力，輥寬工作阻力阻力轉(zhuǎn)矩T=工作功率P=傳動(dòng)裝置的總效率查機(jī)械手冊(cè)可得可求得總效率則可求得電機(jī)功率經(jīng)研究決定采用同步轉(zhuǎn)速的Y系列電動(dòng)機(jī)。所選用的電動(dòng)機(jī)為，6極電機(jī)，額定轉(zhuǎn)速，額定功率為。2.7傳動(dòng)比的分配與計(jì)算此傳動(dòng)裝置采用圓柱直齒輪減速器，分配傳動(dòng)比要考慮一下原則：1） 各級(jí)齒輪傳動(dòng)的承載能力大致相同。2） 各級(jí)傳動(dòng)中的大齒輪浸油深度大致相同。由于所選電機(jī)額定轉(zhuǎn)速，工作時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速，因此其總傳動(dòng)比經(jīng)查機(jī)械手冊(cè)可知普通V帶傳動(dòng)比，通常取2-4，因?yàn)閂帶傳動(dòng)比不宜過大，所以一般應(yīng)使。這樣可使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊，因而取。所以減速器的傳動(dòng)比分配各級(jí)傳動(dòng)比校核傳動(dòng)比，該傳動(dòng)比在合理范圍內(nèi)。2.8各級(jí)軸的參數(shù)計(jì)算將傳動(dòng)裝置中的各軸從高速級(jí)到低速級(jí)排列依次為I號(hào)軸、II號(hào)軸，III號(hào)軸……，相鄰兩軸之間的傳動(dòng)比為、……，各軸的輸入功率為、……，各軸的轉(zhuǎn)速為、……，各軸的輸入轉(zhuǎn)矩為、……，另外0軸即為電動(dòng)機(jī)軸，因而各軸的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩的計(jì)算如下： 0軸： I軸： II軸： III軸： IV軸： V軸： 3V帶的計(jì)算3.1確定V帶型號(hào)工作情況系數(shù) 查機(jī)械手冊(cè)表4.6得計(jì)算功率 V帶型號(hào) 根據(jù)和值查機(jī)械手冊(cè)圖4.6得選用C型V帶3.2確定帶輪基準(zhǔn)直徑、小帶輪直徑 查機(jī)械手冊(cè)表4.7得=200-355mm，取 已知，取彈性滑動(dòng)系數(shù)大帶輪直徑 ，取3.3驗(yàn)算V帶速度由于要求帶速在5m-25m之間，所以帶速符合要求。3.4確定V帶長(zhǎng)度L及中心距a初定中心距 初算V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可圓整得實(shí)際中心距a的計(jì)算3.5驗(yàn)算小帶輪包角3.6V帶根數(shù)z的確定單根V帶試驗(yàn)條件下許用功率 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得傳遞功率增量 查機(jī)械手冊(cè)表4.5可得包角系數(shù) 查機(jī)械手冊(cè)表4.8可得長(zhǎng)度系數(shù) 查機(jī)械手冊(cè)表4.3可得V帶根數(shù)z 經(jīng)圓整可得z=5根3.7計(jì)算單根V帶的拉力V帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量m 查相關(guān)資料得m=0.3kg/m =578.94N3.8軸上的力的計(jì)算4減速器齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1第一對(duì)嚙合齒輪的計(jì)算4.1.1選擇齒輪材料 小齒輪：40Cr，調(diào)質(zhì)，大齒輪：45，正火，4.1.2齒面接觸疲勞強(qiáng)度的計(jì)算確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，由于，估取圓周速度，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得其精度等級(jí)為II公差組8級(jí)。求小齒輪分度圓直徑 齒寬系數(shù) 查機(jī)械手冊(cè)可按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置小齒輪齒數(shù) 推薦值范圍為20-40，取大齒輪齒數(shù) ，圓整取齒數(shù)比u 傳動(dòng)比誤差 由于誤差在范圍內(nèi)，所以所選齒輪齒數(shù)合適。小齒輪轉(zhuǎn)矩 載荷系數(shù)K 使用系數(shù) 查機(jī)械手冊(cè)得動(dòng)載荷系數(shù) 推薦值范圍為1.05-1.4，選取齒向載荷分配系數(shù) 推薦值范圍為1.0-1.2，選取齒間載荷分配系數(shù) 推薦值范圍為1.0-1.2，選取載荷系數(shù)K 許用接觸應(yīng)力查機(jī)械手冊(cè)可得接觸疲勞極限 求應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N可得 查機(jī)械手冊(cè)可得接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù) 、 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)則 材料彈性系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),由可得重合度系數(shù) 推薦值范圍為0.85-0.92，選取經(jīng)計(jì)算可得 齒輪模數(shù)m ，圓整取m=5小齒輪分度圓直徑 圓周速度v 與估計(jì)值相近，故滿足設(shè)計(jì)要求。故小齒輪分度圓直徑 =135mm大齒輪分度圓直徑 標(biāo)準(zhǔn)中心距a =255mm齒寬b 圓整取b=113mm大齒輪齒寬 小齒輪齒寬 =120mm4.1.3齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算及校核許用彎曲應(yīng)力 彎曲疲勞極限 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，雙向傳動(dòng)乘0.7彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得 彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得 彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得則 由 =1.72重合度系數(shù) =0.68由式6-10 齒形系數(shù) 應(yīng)力修正系數(shù) 由此可得 由于，，故齒根彎曲強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。4.1.4齒輪主要尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算分度圓直徑d 齒頂高 齒根高 =6.25mm齒全高h(yuǎn) 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 基圓直徑 齒距p 齒厚s 齒槽寬e 頂隙c 中心距a 傳動(dòng)比 4.2第二對(duì)嚙合齒輪的計(jì)算4.2.1選擇齒輪材料 小齒輪：40Cr，調(diào)質(zhì)，大齒輪：45，正火，4.2.2齒面接觸疲勞強(qiáng)度的計(jì)算確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，由于，估取圓周速度，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得其精度等級(jí)為II公差組8級(jí)。求小齒輪分度圓直徑 齒寬系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置小齒輪齒數(shù) 推薦值范圍為20-40，取大齒輪齒數(shù) ，圓整取齒數(shù)比u 傳動(dòng)比誤差 由于誤差在范圍內(nèi)，所以所選齒輪齒數(shù)合適。小齒輪轉(zhuǎn)矩 載荷系數(shù)K 使用系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得動(dòng)載荷系數(shù) 推薦值范圍為1.05-1.4，選取齒向載荷分配系數(shù) 推薦值范圍為1.0-1.2，選取齒間載荷分配系數(shù) 推薦值范圍為1.0-1.2，選取載荷系數(shù)K 許用接觸應(yīng)力查機(jī)械手冊(cè)可得接觸疲勞極限 求應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N可得 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù) 、 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)則 材料彈性系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),由可得重合度系數(shù) 推薦值范圍為0.85-0.92，選取經(jīng)計(jì)算可得 齒輪模數(shù)m ，圓整取m=6小齒輪分度圓直徑 圓周速度v 與估計(jì)值相近，故滿足設(shè)計(jì)要求。故小齒輪分度圓直徑 =180mm大齒輪分度圓直徑 標(biāo)準(zhǔn)中心距a =327mm齒寬b 圓整取b=150mm大齒輪齒寬 小齒輪齒寬 =156mm4.2.3齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算及校核許用彎曲應(yīng)力 彎曲疲勞極限 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，雙向傳動(dòng)乘0.7彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得 彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得 彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得則 由 =1.73重合度系數(shù) =0.68由式6-10 齒形系數(shù) 應(yīng)力修正系數(shù) 由此可得 由于，，故齒根彎曲強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。4.2.4齒輪主要尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算分度圓直徑d 齒頂高 齒根高 =7.5mm齒全高h(yuǎn) 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 基圓直徑 齒距p 齒厚s 齒槽寬e 頂隙c 中心距a 傳動(dòng)比 4.3第三對(duì)嚙合齒輪的計(jì)算4.3.1選擇齒輪材料 小齒輪：40Cr，調(diào)質(zhì)，大齒輪：45，正火，4.3.2齒面接觸疲勞強(qiáng)度的計(jì)算確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，由于，估取圓周速度，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得其精度等級(jí)為II公差組8級(jí)。求小齒輪分度圓直徑 齒寬系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置小齒輪齒數(shù) 推薦值范圍為20-40，取大齒輪齒數(shù) ，圓整取齒數(shù)比u 傳動(dòng)比誤差 由于誤差在范圍內(nèi)，所以所選齒輪齒數(shù)合適。小齒輪轉(zhuǎn)矩 載荷系數(shù)K 使用系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得動(dòng)載荷系數(shù) 推薦值范圍為1.05-1.4，選取齒向載荷分配系數(shù) 推薦值范圍為1.0-1.2，選取齒間載荷分配系數(shù) 推薦值范圍為1.0-1.2，選取載荷系數(shù)K 許用接觸應(yīng)力查機(jī)械手冊(cè)可得接觸疲勞極限 求應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N可得 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù) 、 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)則 材料彈性系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),由可得重合度系數(shù) 推薦值范圍為0.85-0.92，選取經(jīng)計(jì)算可得 齒輪模數(shù)m ，圓整取m=8小齒輪分度圓直徑 圓周速度v 與估計(jì)值相近，故滿足設(shè)計(jì)要求。故小齒輪分度圓直徑 =248mm大齒輪分度圓直徑 標(biāo)準(zhǔn)中心距a =432mm齒寬b 圓整取b=201mm大齒輪齒寬 小齒輪齒寬 =207mm4.3.3齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算及校核許用彎曲應(yīng)力 彎曲疲勞極限 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，雙向傳動(dòng)乘0.7彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得 彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得 彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得則 由 =1.72重合度系數(shù) =0.69由式6-10 齒形系數(shù) 應(yīng)力修正系數(shù) 由此可得 由于，，故齒根彎曲強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。4.3.4齒輪主要尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算分度圓直徑d 齒頂高 齒根高 =10mm齒全高h(yuǎn) 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 基圓直徑 齒距p 齒厚s 齒槽寬e 頂隙c 中心距a 傳動(dòng)比 4.4第四對(duì)嚙合齒輪的計(jì)算4.4.1選擇齒輪材料 小齒輪：40Cr，調(diào)質(zhì)，大齒輪：45，正貨，4.4.2齒面接觸疲勞強(qiáng)度的計(jì)算確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，由于，估取圓周速度，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得其精度等級(jí)為II公差組8級(jí)。求小齒輪分度圓直徑 齒寬系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置小齒輪齒數(shù) 推薦值范圍為20-40，取大齒輪齒數(shù) ，圓整取齒數(shù)比u 傳動(dòng)比誤差 由于誤差在范內(nèi)，所以所選齒輪齒數(shù)合適。小齒輪轉(zhuǎn)矩 載荷系數(shù)K 使用系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得動(dòng)載荷系數(shù) 推薦值范圍為1.05-1.4，選取齒向載荷分配系數(shù) 推薦值范圍為1.0-1.2，選取齒間載荷分配系數(shù) 推薦值范圍為1.0-1.2，選取載荷系數(shù)K 許用接觸應(yīng)力查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得接觸疲勞極限 求應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N可得 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得接觸強(qiáng)度的壽命系數(shù) 、 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)則 材料彈性系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),由可得重合度系數(shù) 推薦值范圍為0.85-0.92，選取經(jīng)計(jì)算可得 齒輪模數(shù)m ，圓整取m=12小齒輪分度圓直徑 圓周速度v 與估計(jì)值相近，故滿足設(shè)計(jì)要求。故小齒輪分度圓直徑 =360mm大齒輪分度圓直徑 標(biāo)準(zhǔn)中心距a =600mm齒寬b 圓整取b=296mm大齒輪齒寬 小齒輪齒寬 =302mm4.4.3齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算及校核許用彎曲應(yīng)力 彎曲疲勞極限 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，雙向傳動(dòng)乘0.7彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得 彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得 彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得則 由 =1.73重合度系數(shù) =0.68由式6-10 齒形系數(shù) 應(yīng)力修正系數(shù) 由此可得 由于，，故齒根彎曲強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求。4.4.4齒輪主要尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算分度圓直徑d 齒頂高 齒根高 =15mm齒全高h(yuǎn) 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 基圓直徑 齒距p 齒厚s 齒槽寬e 頂隙c 中心距a 傳動(dòng)比 5減速器軸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1I號(hào)軸的計(jì)算5.1.1初步估算I號(hào)軸的最小直徑由于此軸上的分度圓直徑和軸徑相似，所以把該軸加工成齒輪軸?？蛇x取45號(hào)鋼作為軸的材料并對(duì)其進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得A=113，則 =50.12mm1 2 3 4 5 6 7圖5-1-1為了留有加工余量以及加工的方便，可將最小直徑取值稍微大一些。由于大帶輪是裝在該軸的最小直徑上，可根據(jù)大帶輪輪轂取值最小直徑為70mm。5.1.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)軸段1上安裝大帶輪，其定位是靠軸端擋板及軸肩定位的。由帶輪計(jì)算可得其長(zhǎng)度，直徑2)軸段2由于要對(duì)大帶輪軸向定位，暫定軸肩h=5mm，考慮到箱體的內(nèi)部拆裝空間及透蓋的安裝，所以其長(zhǎng)度，直徑3)軸段3上安裝軸承，為便于安裝軸承內(nèi)圈，并且要符合標(biāo)準(zhǔn)軸承內(nèi)徑。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)暫選圓錐滾子軸承，型號(hào)為32318，其基本尺寸為mm。所以該軸段長(zhǎng)度，直徑4)軸段4由于要考慮到對(duì)軸承的定位以及對(duì)箱體內(nèi)部空間的安排，其長(zhǎng)度，直徑5)軸段5為軸齒輪段，根據(jù)第一對(duì)嚙合齒輪中的小齒輪寬度及齒根圓直徑可得其長(zhǎng)度，直徑6)軸段6由于要考慮到對(duì)箱體內(nèi)部空間的安排，其長(zhǎng)度，直徑7)軸段7上安裝軸承，考慮到軸段3也選用32318圓錐滾子軸承，這樣可以將產(chǎn)生的軸向力相互抵消掉。因此其長(zhǎng)度，直徑另外軸段1上要有健，選用C型普通圓頭平健。5.1.3軸的強(qiáng)度校核軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖圖5-1-2轉(zhuǎn)矩 大帶輪直徑 徑向力 圓周力和軸向力均為0齒輪的直徑 圓周力 徑向力 軸向力由和求得 求得 圓錐滾子軸承產(chǎn)生的軸向力截面處彎矩合成由于，可見截面處彎矩更大，是軸的危險(xiǎn)截面。截面處的當(dāng)量彎矩 軸的選材為45號(hào)鋼，并經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得抗拉強(qiáng)度極限。因?yàn)?，即為，取?軸的應(yīng)力 5.2II號(hào)軸的計(jì)算5.2.1初步估算II號(hào)軸的最小直徑由于此軸上的分度圓直徑和軸徑相似，所以把該軸加工成齒輪軸?？蛇x取45號(hào)鋼作為軸的材料并對(duì)其進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得A=113，則 =70.2mm1 2 3 4 5 6 7圖5-2-1為了留有加工余量以及加工的方便，可將最小直徑取值稍微大一些。由于軸承是裝在該軸的最小直徑上，可根據(jù)軸承的相關(guān)參數(shù)取值最小直徑為.5.2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)軸段1上安裝軸承，為便于安裝軸承內(nèi)圈，并且要符合標(biāo)準(zhǔn)軸承內(nèi)徑。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)暫選圓錐滾子軸承，型號(hào)為32318，其基本尺寸為mm。所以該軸段長(zhǎng)度，直徑2)軸段2由于要考慮到對(duì)軸承的定位以及對(duì)箱體內(nèi)部空間的安排，其長(zhǎng)度，直徑3)軸段3為軸齒輪段，根據(jù)第一對(duì)嚙合齒輪中的小齒輪寬度及齒根圓直徑可得其長(zhǎng)度，直徑4)軸段4由于要考慮到對(duì)箱體內(nèi)部空間的安排，其長(zhǎng)度，直徑5)軸段5為軸齒輪段，根據(jù)第一對(duì)嚙合齒輪中的小齒輪寬度及齒根圓直徑可得其長(zhǎng)度，直徑6)軸段6由于要考慮到對(duì)箱體內(nèi)部空間的安排，其長(zhǎng)度，直徑7)軸段7上安裝軸承，考慮到軸段1也選用32318圓錐滾子軸承，這樣可以將產(chǎn)生的軸向力相互抵消掉。因此其長(zhǎng)度，直徑。另外軸段5上要有健，選用A型普通圓頭平健。5.2.3軸的強(qiáng)度校核軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖圖5-2-2轉(zhuǎn)矩 齒輪的直徑 圓周力 徑向力 軸向力 由和求得 和求得 圓錐滾子軸承產(chǎn)生的軸向力截面處彎矩合成 軸的選材為45號(hào)鋼，并經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得抗拉強(qiáng)度極限。因?yàn)?，即為，取?軸的應(yīng)力 5.3III號(hào)軸的計(jì)算5.3.1初步估算 III號(hào)軸的最小直徑由于此軸上的分度圓直徑和軸徑相似，所以把該軸加工成齒輪軸?？蛇x取45號(hào)鋼作為軸的材料并對(duì)其進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得A=113，則 =96.45mm1 2 3 4 567 8圖5-3-1為了留有加工余量以及加工的方便，可將最小直徑取值稍微大一些。由于軸承是裝在該軸的最小直徑上，可根據(jù)軸承的相關(guān)參數(shù)取值最小直徑為120mm。5.3.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)軸段1上安裝軸承，為便于安裝軸承內(nèi)圈，并且要符合標(biāo)準(zhǔn)軸承內(nèi)徑。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)暫選圓錐滾子軸承，型號(hào)為30324，其基本尺寸為mm。所以該軸段長(zhǎng)度，直徑2)軸段2由于要考慮到對(duì)軸承的定位以及對(duì)箱體內(nèi)部空間的安排，其長(zhǎng)度，直徑3)軸段3為軸齒輪段，根據(jù)第一對(duì)嚙合齒輪中的小齒輪寬度及齒根圓直徑可得其長(zhǎng)度，直徑4)軸段4由于要考慮到對(duì)箱體內(nèi)部空間的安排，其長(zhǎng)度，直徑5)軸段5為軸齒輪段，根據(jù)第一對(duì)嚙合齒輪中的小齒輪寬度及齒根圓直徑可得其長(zhǎng)度，直徑6)軸段6由于要考慮到對(duì)箱體內(nèi)部空間的安排，其長(zhǎng)度，直徑7)軸段7上安裝擋油環(huán)，其長(zhǎng)度，直徑8)軸段8上安裝軸承，考慮到軸段1也選用30324圓錐滾子軸承，這樣可以將產(chǎn)生的軸向力相互抵消掉。因此其長(zhǎng)度，直徑另外軸段3上要有健，選用A型普通圓頭平健。5.3.3軸的強(qiáng)度校核軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖圖5-3-2轉(zhuǎn)矩 齒輪的直徑 圓周力 徑向力 軸向力 由和求得 和求得 圓錐滾子軸承產(chǎn)生的軸向力截面處彎矩合成 軸的選材為45號(hào)鋼，并經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得抗拉強(qiáng)度極限。因?yàn)?，即為，取?軸的應(yīng)力 5.4IV號(hào)軸的計(jì)算5.4.1初步估算IV號(hào)軸的最小直徑由于此軸上的分度圓直徑和軸徑相似，所以把該軸加工成齒輪軸?？蛇x取45號(hào)鋼作為軸的材料并對(duì)其進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得A=113，則 =130.02mm1 2 3 4 5 6圖5-4-1為了留有加工余量以及加工的方便，可將最小直徑取值稍微大一些。由于軸承是裝在該軸的最小直徑上，可根據(jù)軸承的相關(guān)參數(shù)取值最小直徑為160mm。5.4.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)軸段1上安裝軸承，為便于安裝軸承內(nèi)圈，并且要符合標(biāo)準(zhǔn)軸承內(nèi)徑。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)暫選圓錐滾子軸承，型號(hào)為30232，其基本尺寸為mm。所以該軸段長(zhǎng)度，直徑2)軸段2由于要考慮到對(duì)軸承的定位以及對(duì)箱體內(nèi)部空間的安排，其長(zhǎng)度，直徑3)軸段3為軸齒輪段，根據(jù)第一對(duì)嚙合齒輪中的小齒輪寬度及齒根圓直徑可得其長(zhǎng)度，直徑4)軸段4由于要考慮到對(duì)箱體內(nèi)部空間的安排，其長(zhǎng)度，直徑5)軸段5為軸齒輪段，根據(jù)第一對(duì)嚙合齒輪中的小齒輪寬度及齒根圓直徑可得其長(zhǎng)度，直徑6)軸段6上安裝軸承，考慮到軸段1也選用30232圓錐滾子軸承，這樣可以將產(chǎn)生的軸向力相互抵消掉。因此其長(zhǎng)度，直徑另外軸段5上要有健，選用A型普通圓頭平健。5.4.3軸的強(qiáng)度校核軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖圖5-4-2轉(zhuǎn)矩 齒輪的直徑 圓周力 徑向力 軸向力 由和求得 和求得 圓錐滾子軸承產(chǎn)生的軸向力截面處彎矩合成 軸的選材為45號(hào)鋼，并經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得抗拉強(qiáng)度極限。因?yàn)?，即為，取?軸的應(yīng)力 5.5V號(hào)軸的計(jì)算5.5.1初步估算V號(hào)軸的最小直徑由于此軸上的分度圓直徑和軸徑相似，所以把該軸加工成齒輪軸。可選取45號(hào)鋼作為軸的材料并對(duì)其進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得A=113，則 =171.98mm1 2 34 5 6 7圖5-5-1為了留有加工余量以及加工的方便，可將最小直徑取值稍微大一些。由于聯(lián)軸器是裝在該軸的最小直徑上，可根據(jù)聯(lián)軸器相關(guān)參數(shù)取值最小直徑為180mm。5.5.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)軸段1上安裝軸承，為便于安裝軸承內(nèi)圈，并且要符合標(biāo)準(zhǔn)軸承內(nèi)徑。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)暫選圓錐滾子軸承，型號(hào)為，其基本尺寸為mm。所以該軸段長(zhǎng)度，直徑2)軸段2為軸齒輪段，根據(jù)第一對(duì)嚙合齒輪中的小齒輪寬度及齒根圓直徑可得其長(zhǎng)度，直徑3)軸段3由于要考慮到對(duì)齒輪的定位，其長(zhǎng)度，直徑4)軸段4由于要考慮到對(duì)箱體內(nèi)部空間的安排，其長(zhǎng)度，直徑5)軸段5上安裝軸承，考慮到軸段1也選用圓錐滾子軸承，這樣可以將產(chǎn)生的軸向力相互抵消掉。因此其長(zhǎng)度，直徑6)軸段6長(zhǎng)度，直徑7)軸段7上安裝非標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器，根據(jù)其相關(guān)參數(shù)可得長(zhǎng)度，直徑另外軸段3上要有健，選用A型普通圓頭平健，軸段7上要有健，選用C型普通單圓頭平健5.5.3軸的強(qiáng)度校核軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖圖5-5-2轉(zhuǎn)矩 由和求得 和求得 圓錐滾子軸承產(chǎn)生的軸向力截面處彎矩合成截面處當(dāng)量彎矩 軸的選材為45號(hào)鋼，并經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得抗拉強(qiáng)度極限。因?yàn)?，即為，取?軸的應(yīng)力 6軸承的校核由于工作總時(shí)間為6.1I號(hào)軸上的軸承校核所選圓錐滾子軸承型號(hào)為32318，基本尺寸為基本額定載荷 e=0.35 Y=1.76.1.1軸承合成支反力的計(jì)算6.1.2軸承的派生軸向力計(jì)算 6.1.3軸承的軸向載荷的計(jì)算由于齒輪的傳動(dòng)是采用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，因而齒輪本身不會(huì)產(chǎn)生軸向力，而軸承上的軸向力是由滾子軸承本身產(chǎn)生的。其產(chǎn)生的軸向力大小相等，方向相反，因而 6.1.4軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算 =15264.505N =32452.24N6.1.5軸承壽命的計(jì)算由于，所以以值來計(jì)算軸承壽命。通過查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得載荷系數(shù)，溫度系數(shù)，則軸承壽命 ，該軸承符合要求6.2II號(hào)軸上的軸承校核所選圓錐滾子軸承型號(hào)為32318，基本尺寸為基本額定載荷 e=0.35 Y=1.76.2.1軸承合成支反力的計(jì)算6.2.2軸承的派生軸向力計(jì)算 6.2.3軸承的軸向載荷的計(jì)算由于齒輪的傳動(dòng)是采用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，因而齒輪本身不會(huì)產(chǎn)生軸向力，而軸承上的軸向力是由滾子軸承本身產(chǎn)生的。其產(chǎn)生的軸向力大小相等，方向相反，因而 6.2.4軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算 =19937.3N =27706N6.2.5軸承壽命的計(jì)算由于，所以以值來計(jì)算軸承壽命。通過查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得載荷系數(shù)，溫度系數(shù)，則軸承壽命 ，該軸承符合要求6.3III號(hào)軸上的軸承校核所選圓錐滾子軸承型號(hào)為30324，基本尺寸為基本額定載荷 e=0.35 Y=1.76.3.1軸承合成支反力的計(jì)算6.3.2軸承的派生軸向力計(jì)算 6.3.3軸承的軸向載荷的計(jì)算由于齒輪的傳動(dòng)是采用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，因而齒輪本身不會(huì)產(chǎn)生軸向力，而軸承上的軸向力是由滾子軸承本身產(chǎn)生的。其產(chǎn)生的軸向力大小相等，方向相反，因而 6.3.4軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算 =29192N =316932.6N6.3.5軸承壽命的計(jì)算由于，所以以值來計(jì)算軸承壽命。通過查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得載荷系數(shù)，溫度系數(shù)，則軸承壽命 ，該軸承符合要求6.4IV號(hào)軸上的軸承校核所選圓錐滾子軸承型號(hào)為30232，基本尺寸為基本額定載荷 E=0.44 Y=1.46.4.1軸承合成支反力的計(jì)算6.4.2軸承的派生軸向力計(jì)算 6.4.3軸承的軸向載荷的計(jì)算由于齒輪的傳動(dòng)是采用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，因而齒輪本身不會(huì)產(chǎn)生軸向力，而軸承上的軸向力是由滾子軸承本身產(chǎn)生的。其產(chǎn)生的軸向力大小相等，方向相反，因而 6.4.4軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算 =95539.5N =91851.4N6.4.5軸承壽命的計(jì)算由于，所以以值來計(jì)算軸承壽命。通過查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得載荷系數(shù)，溫度系數(shù)，則軸承壽命 ，該軸承符合要求6.5V號(hào)軸上的軸承校核所選圓錐滾子軸承型號(hào)為30238，基本尺寸為基本額定載荷 e=0.44 Y=1.46.5.1軸承合成支反力的計(jì)算6.5.2軸承的派生軸向力計(jì)算 6.5.3軸承的軸向載荷的計(jì)算由于齒輪的傳動(dòng)是采用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，因而齒輪本身不會(huì)產(chǎn)生軸向力，而軸承上的軸向力是由滾子軸承本身產(chǎn)生的。其產(chǎn)生的軸向力大小相等，方向相反，因而 6.5.4軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算 =58226N =77812N6.5.5軸承壽命的計(jì)算由于，所以以值來計(jì)算軸承壽命。通過查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得載荷系數(shù)，溫度系數(shù)，則軸承壽命 ，該軸承符合要求7減速器軸鍵的校核7.1I號(hào)軸鍵的校核I號(hào)軸的軸段1直徑，選用C型單圓頭普通平鍵。轉(zhuǎn)矩。該健的選材為45號(hào)鋼，其主要失效形式為壓潰，因而通常只計(jì)算其壓強(qiáng)來校核其強(qiáng)度。 所以該軸鍵滿足設(shè)計(jì)要求。7.2II號(hào)軸鍵的校核II號(hào)軸的軸段5直徑，選用A型圓頭普通平鍵.轉(zhuǎn)矩。該健的選材為45號(hào)鋼，其主要失效形式為壓潰，因而通常只計(jì)算其壓強(qiáng)來校核其強(qiáng)度。 所以該軸鍵滿足設(shè)計(jì)要求。7.3III號(hào)軸鍵的校核III號(hào)軸的軸段3直徑，選用A型圓頭普通平鍵.轉(zhuǎn)矩。該健的選材為45號(hào)鋼，其主要失效形式為壓潰，因而通常只計(jì)算其壓強(qiáng)來校核其強(qiáng)度。 所以該軸鍵滿足設(shè)計(jì)要求。7.4IV號(hào)軸鍵的校核IV號(hào)軸的軸段5直徑，選用A型圓頭普通平鍵.轉(zhuǎn)矩。該健的選材為45號(hào)鋼，其主要失效形式為壓潰，因而通常只計(jì)算其壓強(qiáng)來校核其強(qiáng)度。 所以該軸鍵滿足設(shè)計(jì)要求。7.5V號(hào)軸鍵的校核V號(hào)軸的軸段1直徑，選用A型圓頭普通平鍵.轉(zhuǎn)矩。該健的選材為45號(hào)鋼，其主要失效形式為壓潰，因而通常只計(jì)算其壓強(qiáng)來校核其強(qiáng)度。 所以該軸鍵滿足設(shè)計(jì)要求。V號(hào)軸的軸段8直徑，選用C型圓頭普通平鍵。該健的選材為45號(hào)鋼，其主要失效形式為壓潰，因而通常