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摘 要
XK-450開煉機是橡膠、塑料機械中最常用、最基本的設備之一，主要用于生膠的塑煉、膠料的混煉、混煉膠的熱煉等。
目前，我國開煉機技術雖然發(fā)展很快、生產(chǎn)品種也較多，但與工業(yè)發(fā)達國家相比還有一定差距，有向著個性化與智能化方向發(fā)展的趨勢。
本文主要對XK-450開煉機進行了設計和計算，包括電機和減速器的選用，工作機的設計,Pro/ENGINEER wlife軟件輔助結構設計，工作機主要的零部件和輔助部件設計，制圖軟件的使用等。
本文在結構設計方面，采用少齒差行星齒輪減速器替代以往的圓柱齒輪減速器，結構更為簡單緊湊，降低了生產(chǎn)成本。并針對安全生產(chǎn)問題，增加了安全裝置，為以后該機械的設計提供參考依據(jù)。
關鍵詞：XK-450開煉機，Pro-E，結構設計
I
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ABSTRACT
XK-450 milling machine is a kind of rubber, plastics machinery,which is most commonly used. XK-450 milling machine was mainly used for : Health adhesive plastic necklace, the rubber compound mixing, and mixing hot necklace.
At present, although our nation of opening mixer technology was developing at high speed,there was a huft narrow exsiled between our nation and developed countries. The development of milling machine is on the way to personalization and intelligent direction.
The hypothesis describes describes the design of the XK-450 milling machine and the catculation porters, which including the choice of motor and driving , working machine design, Pro/ENGINEER wlifethe software assistant frmanwork design,
More attention was paid on the analysis of the struetion of milling machine on function and certification.stlnuctaneously,looking up for cats of connected materiaf is neccery. In this design task, the fewer teeth planetary gear reducer replaced ,it is previous gear reducer. Which makes it is structure simple compact the cost of production. In this hypothesis,safety devices was specialty takers into consideration in which, incidents was decreased drainastically
Key words: XK-450 Mixing Machine，Pro-E Frmanwork Design, Design
II
目錄
前言 1
第一章 概述 5
第二章 主要參數(shù)確定 6
第三章 傳動系統(tǒng) 8
3.1減速器設計計算 8
二級齒輪傳動 12
軸校核 17
軸Ⅱ 20
軸Ⅲ 24
鍵的校核 28
第四章 主要零部件設計 30
4.1輥筒 30
4.2輥筒軸承 34
4.3機架和橫梁 34
4.4輥距調(diào)節(jié)裝置 34
4.5輥溫調(diào)節(jié)裝置 35
4.6潤滑系統(tǒng) 35
結論 36
參考文獻 37
致謝 39
前言
我國開煉機的使用現(xiàn)狀及發(fā)展前景
開煉機，即開放式煉膠機，是一種古老的橡膠塑料加工設備。早在1820年就出現(xiàn)了人力帶動的單輥槽式煉膠機。雙滾筒開煉機于1826年應用于橡膠加工生產(chǎn)中，至今已有170多年的歷史。
我國涉及制造大型開煉機始于1956年，五十多年來開煉機設計和制造水平有了很大提高。到目前為止，國產(chǎn)開煉機已成為系列，并完成部分規(guī)格的設計。
現(xiàn)在，盡管隨著科學技術的發(fā)展出現(xiàn)了多種新型餓煉膠煉塑設備，但開煉機并沒有因此被淘汰，而且隨著我國橡膠工業(yè)和塑料工業(yè)的迅速發(fā)展，以及橡塑并用的推廣而日益完善。這是因為開煉機有著它自身的獨到之處，即結構簡單，成本低，易操作，易觀察，更換物料清理方便，試用于小批量，多品種的加工生產(chǎn)等。
下面就從四個方面敘述我國開煉機的試用現(xiàn)狀及一些發(fā)展。
1、 加熱方法
多年來，開煉機主要用于煉膠，加工溫度較低，溫度控制簡單而粗糙，一般進水溫差僅有1°C左右。近年來，塑料應用以及橡塑并用日益增多，用開煉機煉塑及進行橡塑共混時，所需溫度比煉膠要求高的多。加工一般熱塑性塑料溫度為130---180°C，個別可達200---220°C。目前試用的有蒸汽加熱和電加熱兩種。蒸汽加熱雖然時間段，功率消耗小，加熱方法簡單，但是僅適用于有現(xiàn)成高壓鍋爐的廠家，且蒸汽加熱溫度不穩(wěn)定，溫控難度大，溫度大小受鍋爐壓力的限制。而電加熱溫控方便，工作環(huán)境清潔，不需要高溫鍋爐，尤其適用于中小型廠家，目前非常盛行。
現(xiàn)在又一種新型加熱輥筒，即在離輥筒便面不遠處進行周邊鉆孔，將電加熱棒插入空中，加熱輥面，不需傳熱媒介，傳熱距離近，又不受輥筒內(nèi)腔鑄造沙皮的影響，所以傳熱效率高，預熱升溫快，不產(chǎn)生無功消耗。另外，軸頸，軸承和齒輪溫度較低，機臺的工作條件得以改善。
這種方法除了具有加熱作用外，還可以對加工物料進行冷卻降溫。同一般得低溫開煉機一樣，冷卻水進入輥筒空腔進行循環(huán)冷卻，冷卻水與加熱器無接觸，又可以進行低溫強剪煉膠，更適用與在最低溫度下進行橡塑混煉，可滿足不同加工對象的不同工藝條件下的一機多用。
但由于鑄造時輥筒的白口層很難保證厚薄一致，給周邊鉆孔帶來了一定的困難，這就要求必須對輥筒材料進行改進。改進后的輥筒為鋼制組合結構，表面噴焊硬化處理。
由于這種加熱方法的傳熱效率高，節(jié)省能源，工藝適用性廣，今后將在橡膠塑料，尤其橡塑并用方面得到廣泛地應用。
2、 傳動方式
目前，使用的最多的仍是傳統(tǒng)的傳動方式--------由三相異步電動機，圓柱齒輪減速器，大小驅(qū)動齒輪為傳動動力。雖然這種傳動方式機臺的體積龐大，大小驅(qū)動齒輪直徑相差懸殊，潤滑條件也差，但此種傳動機臺的成本低，Z系列減速器制造方便，價格低廉，安裝位置低，整體布局合理，因此它一直得到廣泛應用。
也有使用行星擺線減速器。由于這種減速器體積小，速比大，從而取消了傳統(tǒng)的大小驅(qū)動齒輪。不足之處是這種方式需要增高電機和減速器的安裝位置，用行星擺線減速器成本高，不易維修，傳動軸為懸臂梁，強度較差。
目前又興起一種先進的硬齒面齒輪減速器，這種減速器體積小，速比大，精度高，噪音小，且潤滑跳進好，是一種比較有前途的傳動方式。
3、 輥筒軸承
輥筒軸承雖然僅是開煉機的一個零部件，但它對機臺的使用起著非常重要的作用。
常用的輥筒軸承一般為青銅類滑動軸承，在良好的條件下只要保證最大壓力,以及內(nèi)表擠壓力σ壓≦【σ】壓，軸承的承載能力及使用壽命是沒問題的，但一般情況下，開煉機的工作環(huán)境十分惡略，尤其是混煉，各種粉塵隨輥筒的旋轉(zhuǎn)浸入軸承，污染摩擦副，使摩擦系數(shù)增高造成摩擦磨損的惡性循環(huán)，以致使軸承頻繁損壞。
滾動軸承可以降低輥筒軸承的摩擦，具有省電的特點。目前，在大、中型開煉機上已有采用雙列滾柱軸承的，不足之處，軸承外徑大，附件多，結構復雜，造價高。
近年來發(fā)展起來的鑄型尼龍軸承引起了橡塑行業(yè)的極大關注。這種軸承耐磨，抗壓，吸震，自潤性好，而且輕便便宜，適于在重載、污穢的工作條件下使用。不足之處，鑄型尼龍導熱性差，熱膨脹系數(shù)大，所以不適用于煉塑的高溫開煉機。目前有些廠家提出利用耐高溫的酚醛樹脂為軸承材料，也有的提出在軸承體上鉆孔，通過冷卻水降低軸承軸頸出的溫度。
4、 制動裝置
眾所周知，開煉機的主要工作件----輥筒，暴露于外面，開煉機的操作又以手工為主，所以不安全因素較多。對于開煉機，緊急制動是一個非常重要的問題。目前開煉機是用哪個的制動方法為機械制動和電氣制動兩種。
機械制動常用的是電磁抱閘塊式制動裝置，這種方法簡單而可靠，但需要增設一套機械制動裝置。其中摩擦片等機械零件也會因為磨損而需經(jīng)常更換、調(diào)正。電氣制動常用的是能耗制動，能耗制動方法簡化了機臺的機械結構，投資少，不受塵埃和油垢的影響。并且由于無運動摩擦件，無需維修。不足之處，需外接供給能量。
近年來，又出現(xiàn)了一種新的制動方法----自勵發(fā)電制動，它是利用異步電動機轉(zhuǎn)子剩磁和旋轉(zhuǎn)動能來實現(xiàn)快速制動的。
總之，開煉機目前的使用狀況比較落后，有許多需要研究和改進的地方，相信不久，他將一頑強的生命力和嶄新的面貌展現(xiàn)在未來的橡膠塑料工業(yè)中。
45
第一章 概述
開煉機主要用于：生膠的塑煉、膠料的混煉;混煉膠的熱煉、供膠；膠料的壓片；膠料中雜質(zhì)的清除；生膠的破碎、洗滌；再生膠的粉碎、混煉、壓片；升橡膠的壓片等。此外，它還廣泛用于塑料加工和油漆顏料工業(yè)生產(chǎn)中。
由此將開煉機分為：熱煉機、壓片機、破膠機、開煉機、粉碎機、提煉機、精煉機和實驗用開煉機等。
開煉機工作原理：膠料在兩個相對回轉(zhuǎn)的輥筒上，依靠不同的速度，在摩擦力作用下被拉入輥距，通過輥距斷面的不斷縮小，是膠料受到強烈的剪切與擠壓，同時在一定溫度條件下發(fā)生氧化斷鏈，增加可塑性，從而達到煉膠的目的。
開煉機的工作條件：
1、 膠料與輥筒的接觸角α必須小于摩擦角ρ，即α<ρ,此時的膠料能被拉入輥距，輥筒與膠料的摩擦角ρ一般為38°40’。要求輥筒與膠料的接觸角α<35°。
2、 前后輥筒必須具有不同的線速度，以產(chǎn)生一定的速度梯度，用膠料在輥距e的條件下受到擠壓與剪切。
開煉機的基本結構：它主要由輥筒、輥筒軸承、輥距調(diào)節(jié)裝置、機架、傳動裝置、加熱與冷卻裝置、安全制動裝置和機座組成。
開煉機的技術特征;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。
第二章 主要參數(shù)確定
開煉機的規(guī)格：
主要參數(shù)：
①輥距0.1-----8mm ②前輥線速度 18.7m/min③速比f=1:1.27④橫壓力Pp=109666.1千克⑤驅(qū)動功率55千瓦⑥生產(chǎn)能力83.7千克/小時
㈠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(shù))=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
㈡驅(qū)動功率
⒈有經(jīng)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
㈢生產(chǎn)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
第三章 傳動系統(tǒng)
圖3-1 傳動系統(tǒng)
傳動系統(tǒng)的設計包括電動機、減速器、驅(qū)動齒輪和速比齒輪的鏈接與布置。
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
3.1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(diào)質(zhì) 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. 解除強度設計：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(shù)：
二級齒輪傳動：
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. 解除強度設計：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(shù)：
, d2=603.08
,
齒輪受力情況：
齒輪1
齒輪2
齒輪3
齒輪4
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(shù)由表知：Kσ=1.93
Kt=1.44
故按配合引起的應力集中計算Ⅱ剖面產(chǎn)生的扭應力、應力幅、平均應力：
絕對尺寸影響系數(shù)
表面質(zhì)量
Ⅱ剖面的安全系數(shù)：
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(shù)
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(shù)
表面質(zhì)量
V剖面安全系數(shù)：
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
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(shù) ，
表面質(zhì)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(shù)：
Ⅳ剖面因過渡圓角的應力集中系數(shù)：
故按Ⅳ剖面過渡圓角校核：
Ⅵ剖面產(chǎn)生的扭應力，應力幅，平均應力為：
絕對尺寸影響系數(shù)： εα=0.68 ετ=0.68
表面質(zhì)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
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
按過渡圓角校核：Ⅱ剖面產(chǎn)生的扭應力、應力幅、平均應力為：
絕對尺寸影響系數(shù)
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(chǎn)生的扭應力、應力幅、平均應力為：
絕對尺寸影響系數(shù)
表面質(zhì)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，
Y
0.056 0.26 1.71
∴Y=1.70
0.084 0.28 1.55
∴e=0.261
∴合格
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(qū)動齒輪
小齒輪材料 45# 調(diào)質(zhì) HBS1=240
大齒輪材料 45# 常化 HBS2=200
選取小齒輪齒數(shù)Z1=22 I=3.54
則Z2=22x3.54=77.8 取Z2=78
因是齒輪硬度小于HBS350的閉式齒輪傳動，所以按齒面接觸疲勞強度設計，然后按傳動的齒根彎曲強度校核。
㈣速比齒輪
速比齒輪的速比為1.27.兩齒輪中心距a=450mm，傳遞。扭矩是通過速比齒輪傳動的，當速比很小時，可以近似的認為：兩輥筒的扭矩相等。速比齒輪的扭矩之和即為大驅(qū)動齒輪扭矩。
選小齒輪 45# 調(diào)質(zhì) HBS1=240；大齒輪 45# ?；? HBS2=200
取Z2=28
又速比齒輪為滿足輥距調(diào)整要求，大輥距的開煉機速比齒輪應采用漸開線長齒形。其齒全高
H=(2.5----2.6)m 齒頂高H1=(1.1----1.2)m 齒根高h2=1.4m 。齒寬b=(12-----15)m。否則，會由于輥距過大造成齒的嚙合條件惡化，影響齒輪壽命。
∴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。
沈陽化工大學學士學位設計計算說明書 第四章 主要零部件設計
第四章 主要零部件設計
4.1輥筒
輥筒的材料一般采用冷硬鑄鐵。他的特點是內(nèi)部韌性好，強度大。表面堅強，耐磨耐腐蝕。冷硬鑄鐵輥筒分為普通冷硬鑄鐵和合金冷硬鑄鐵，本設計中采用合金冷硬鑄鐵。
輥筒的結構有兩種：中空結構和圓周鉆孔結構。本設計采用中空結構。
⒈輥筒的受力分析：開煉機的輥筒工作時守有較大的橫壓力，摩擦力，溫度手里，大小驅(qū)動齒輪和速比齒輪的作用力。此外，輥筒的自重作用必須考慮。
①膠料對輥筒的橫壓力：Pp=109666.1千克
∴ =
②驅(qū)動齒輪的作用力
大驅(qū)動齒輪的圓周作用力
∵經(jīng)電機、減速器、大驅(qū)動齒輪傳來的扭矩，是提供前后混加工膠料的需要，故由前后輥共同承擔，既Mk=Mk1+Mk2 在煉膠時刻近似的認為Mk1=Mk2。
為大驅(qū)動齒輪軸線與垂直先偏移角
徑向力 α-------------壓力角20°
∴T=332.8kg
③速比齒輪的作用力：當速比很小時刻近似的認為：兩滾筒的扭矩之和即為大驅(qū)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(qū)動齒輪重：
⒉輥筒的強度計算：
輥筒的強度計算包括：支反力，彎矩，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。此外它的一端要承受驅(qū)動齒輪的作用力。另一端又要承受速比齒輪的作用力，起工作條件較前輥惡劣。所以只對后輥計算就可以了。
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(nèi)外徑比
b) 剪應力計算：
C) 輥筒的強度計算：根據(jù)輥筒的抽離狀態(tài)時屬于彎曲和扭轉(zhuǎn)聯(lián)合作用下的符合應力。根據(jù)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(nèi)外表面的溫度差產(chǎn)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(shù)。
在煉膠機正常操作時，輥筒內(nèi)部通冷卻水。因而溫度應力是外層受壓，內(nèi)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(nèi)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
輥筒軸承所承擔的負荷是很大的，且速度低溫度高。目前管飯采用的是滑動軸承。在大型煉膠機中已開始應用滾動軸承。
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
機架是開煉機的支撐部件，他應具有足夠的強度，以承受機械的全部作用力。同時，它應具有足夠的剛度，受力而彎曲的變形不超過許可值，以保證安裝在其上的機器零部件相對位置的準確性。
機架的結構可分為閉式，拆卸式和開始三種。開式機架被廣泛地采用，它由立臂、下橫梁和上橫梁組成。力臂和下橫梁為一整體，上橫梁是火的，便于遷裝和裝修。
4.4輥距調(diào)節(jié)裝置
開煉機的調(diào)距范圍一般在0.1----15mm之間，常用的調(diào)距裝置按動力形勢可分為:手動調(diào)節(jié)裝置。起特點操作方便，結構緊湊，工作可靠。
機械式調(diào)距裝置的螺桿和螺母一般采用矩形或梯形彈頭螺紋，為了是嚙合螺紋個圈受力平均，螺紋工作全書一般不大于10圈。
4.5輥溫調(diào)節(jié)裝置
開煉機的平均功率一部分小號在傳動裝置的摩擦損失上，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(zhuǎn)化為u熱量，由冷卻水導走。
4.6潤滑系統(tǒng)
開煉機的潤滑系統(tǒng)是滾筒軸承的潤滑。本設計采用稀油潤滑。
沈陽化工大學學士學位設計計算說明書 結論
結論
目前，開煉機的使用狀況比較落后，仍有許多需要研究和改善的地方。如：橡膠防震墊取消龐大的基礎施工，為重型設備移位提供方便，并消除噪音，減少了機器運轉(zhuǎn)對廠房和地基產(chǎn)生的震動外力和沖擊力。另外調(diào)距裝置安全墊片的選材及裝卸方式，還有機架可采用焊接件以降低其重量。同時，也可以改變其外觀。
減速器設計中有許多需要特別注意的地方。減速器軸承的選擇一定要慎重，本設計中選用的是深溝球軸承，并不是很好，雖然合格，但是經(jīng)過多次失敗的校核才選定的。所以為了節(jié)省時間，可以初選易校核的軸承類型。
減速器設計中，兩級傳動中的相互嚙合的兩個齒輪材料盡量不要一樣，以避免產(chǎn)生粘合現(xiàn)象。
總之，開煉機在日益發(fā)展的橡膠工業(yè)中，不僅不會被淘汰，而且會日益發(fā)展，尤其是橡塑并用的開煉機。
沈陽化工大學學士學位設計計算說明書 參考文獻
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本設計主要包括總體方案設計，主要叁數(shù)選取，設計計算，總裝圖設計，主要零部件的設計
沈陽化工大學學士學位設計計算說明書 致謝
致謝
在本次設計中，得到了董林福老師的大力幫助。使我在設計中了解到許多書本上沒有的知識，獲得了許多關于實際應用的知識，并掌握了機械制圖的許多技巧，使我將大學四年所學的知識融匯貫通，并能熟練運用。使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(jīng)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，我表示衷心的感謝。
四年的大學生活是我不但學到了許多專業(yè)知識，更教會了我許多做熱你的道理。明白要想做好事先得學做人。在沈陽化工大學的四年是我人生中最后的學生時代，學生生涯即將結束，但在人生的道路上學習的道路還很遠，我會永遠以身為沈陽化工大學的學生為榮，爭取為學校爭光。
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。
祝沈陽化工大學明天更美好！
機械技術在橡膠工業(yè)中的應用概述
在人類社會發(fā)展的現(xiàn)代進程中.橡膠工業(yè)也是一門不可缺少的經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)。而在橡膠工業(yè)發(fā)展過程中，橡膠工藝及橡膠機械(或機電)技術的進步和發(fā)展起了重要的推動作用。橡膠工業(yè)的發(fā)展，橡膠工業(yè)技術及橡膠機械技術構成了橡膠制品的全部技術過程和產(chǎn)業(yè)技術體系。1820年英國制成了由人力驅(qū)動的單輥式煉膠機。1826年雙輥筒式的開放式煉膠機投入生產(chǎn)，拉開了人類橡膠機械生產(chǎn)的序幕。至今，人類社會橡膠機械的應用已有180多年的歷史了。
1839年以來.一系列的橡膠機械設備陸續(xù)問世，除適應橡膠硫化技術應用的硫化設備外，其他橡膠機械，如柱塞式膠管擠出機(1858年)，螺桿擠出機(1879年)，橡膠壓延機(1843^-1900年)，密閉式煉膠機(1916年)。等橡膠機械設備。先后投入當時的橡膠工業(yè)生產(chǎn)過程，對推動橡膠工業(yè)的發(fā)展起了一定的促進作用。
1904年，氧化鉛、氧化鎂等無機硫化劑的發(fā)現(xiàn)，特別是1919年有機硫化促進劑D, M的發(fā)現(xiàn)和應用，進一步促進了生產(chǎn)效率的提高，大大改善了橡膠制品的使用性能，擴大了使用范圍。1920年把炭黑加入橡膠中，才使得橡膠制品的性能得以全面改善和提高因此，炭黑的應用又促進了橡膠工業(yè)進步和全面發(fā)展20世紀初及中葉，蘇聯(lián)、美國、英國、德國、法國等國家，先后發(fā)明了合成橡膠工業(yè)技術。并建立了一系列橡膠合成生產(chǎn)裝置及工廠。再加上東南亞地區(qū)的天然橡膠資源生產(chǎn)的規(guī)?；?，為人類現(xiàn)代橡膠工業(yè)的全面發(fā)展開辟了物質(zhì)資源基礎。
橡膠是一種高彈性的典型材料，其物理性能十分復雜。大多數(shù)橡膠的加工成型過程都有近似熔體的流動和變形過程，而且在橡膠產(chǎn)品的加工過程中，生膠要經(jīng)過塑煉、混煉、壓型、成型、硫化的工藝程序，才能成為產(chǎn)品。在現(xiàn)代化工產(chǎn)品中，諸如橡膠、塑料、油漆、纖維、潤滑油、陶瓷等一類材料的生產(chǎn)及工程技術的應用，對其材料的復雜力學性質(zhì).依據(jù)單純的彈性力學、粘性理論或塑性理論都不能滿足這些材料加工過程的形變要求。于是一種基于對復雜介質(zhì)力學性質(zhì)的研究課題—流變學理論便提到了人類新學科研究的議事日程。1928年，美國成立了“流變學會”，1940年，英國成立了流變學俱樂部(后改為流變學會)此外，荷蘭、西德、法國、日本等國家也相應成立了流變學會.1948年召開了國際流變學會。1953年成立了國際流變協(xié)會。從此一門涉及到應用數(shù)學、物理學、彈性力學、材料力學、流體力學、地質(zhì)學、工程學及其他學科的邊緣學科—流變學應運而生，并逐漸得到廣泛應用。流變學不僅在橡膠、塑料、涂料、印刷、硅酸鹽、食品等工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應用，還涉及到基本建設、機械、運輸、水利、化學工業(yè)等眾多工業(yè)部門:涉及到許多物質(zhì)從固體到液體的變化過程。流變學在橡膠工業(yè)中口廣泛應用于橡膠制品加工成型的研究和應用。如對橡膠的混煉、壓延、擠出、注射成型等加工過程。高聚物由于它的大分子鏈狀結構和運動特點，在物理聚集態(tài)上呈現(xiàn)出4種物理狀態(tài):即1個結晶態(tài)和3個非結晶態(tài)(玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài))。橡膠在正常使用情況下是高彈態(tài).而在加工成型過程中是粘流態(tài)，只有在硫化處理后才基本失去流動性，而變成以高彈性為主的彈性體材料。
由于19世紀末和20世紀初，對橡膠工藝理論的原理探索和發(fā)明。特別是流變學理論的研究和應用使得橡膠工業(yè)的發(fā)展，無論是在填充劑、硫化促進劑方面，還是在工藝原理方面都發(fā)生了深刻變化。對橡膠工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了一次質(zhì)的變化。同時，各種橡膠機械也有了很大的進步和發(fā)展。當時的橡膠機械不僅名目眾多，而且其結構、規(guī)格、品種等都巳達到一定水平的規(guī)摸化、精細化、自動化和聯(lián)動化程度。如有的橡膠機械傳動功率達到數(shù)百干瓦至數(shù)千千瓦，機器重量達到幾百噸。在橡膠制品生產(chǎn)過程的塑煉、混煉、壓延、壓出、成型、硫化六個工藝過程中都有了配套齊全的機械裝置。
煉膠機械是橡膠工業(yè)的基本設備之一。目前生產(chǎn)的開放式煉膠機械達數(shù)十種。主要用于生膠的塑煉，膠料的混煉:壓片機用于壓片、供膠:熱煉機主要用于膠料預熱和供膠;破碎機用于天然橡膠的破碎等，洗膠機用于除去生膠和廢膠中的雜質(zhì);粉碎機主要用于廢膠塊的粉碎;精煉機主要用于除去再生膠中的硬雜質(zhì):再生膠混煉機，主要用于再生膠的捏煉:煙膠壓片機用于煙膠片壓片等:給片壓片機，主要用于ffi片壓片工作:實驗用煉膠機，主要用于各種少量膠料的實驗工作等橡膠壓延機，也是橡膠制品加工過程中的基本設備之一。自1843年三輥壓延機應用以來，已有160多年的發(fā)展歷史了。從近代到現(xiàn)代各種不同規(guī)格和新型的壓延機不斷涌現(xiàn)，其規(guī)格大、速度快、半制品精度高、機器自動化程度高，已成為現(xiàn)代壓延機械的主要結構特征。目前生產(chǎn)的壓延機最大規(guī)模己達到tp 1055 X 3000毫米以上，輥筒線速度高達120米/分以上，壓延的半成品其厚度誤差已達到士0.0025毫米以內(nèi)。井達到采用電子計算機和全程控制的自動化水平。
密閉式煉膠機(簡稱密煉機)，是橡膠的塑煉和混煉的主要設備之一?，F(xiàn)代密煉機的發(fā)展，具有高速、高壓和高效能的特點，并分為低速(轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為20轉(zhuǎn)/分)、中速(轉(zhuǎn)速為30^40轉(zhuǎn)/分)和高速(轉(zhuǎn)速為60轉(zhuǎn)/分)3種。近年來還出現(xiàn)轉(zhuǎn)速在80轉(zhuǎn)/分以上的高速密煉機械。橡膠擠出機(螺桿擠出機)，自1879年世界第一臺螺桿擠出機誕生以來，各種形式的螺桿擠出機械大量出現(xiàn)，不同規(guī)格品種已配套齊全，已適應不同產(chǎn)品性能特點的要求。如壓型擠出機，主要用于各種斷面形狀的半成品生產(chǎn):濾膠擠出機，用于除去混煉膠和生膠中的雜質(zhì);塑煉擠出機，用于生膠的連續(xù)塑煉:造粒擠出機，用于膠料和生膠的造粒:壓片擠出機.用于膠料的壓片:脫硫擠出機用于再生膠的脫硫:擠壓脫水擠出機用于合成膠和再生膠的脫水干燥:電纜擠出機，用于電纜的包覆成型;排氣擠出機.用于排出混入膠料中的空氣和水分及低分子揮發(fā)物等。這些規(guī)格齊全的擠出機械，對橡膠工業(yè)的發(fā)展立下了汗馬功勞。成為各種橡膠制品加工的動力和優(yōu)選設備之一。注射成型機，又稱為注壓機，主要用于生產(chǎn)各種橡膠模壓制品。注壓機械，按其結構形式，又分為臥式注壓機、立式注壓機、角式注機及多工位注壓機4種。每種注壓機又分為許多大小不同的規(guī)格品種。
輪胎是橡膠工業(yè)最為龐大的頭號產(chǎn)品。無論從橡膠原料的使用量和橡膠產(chǎn)品的生產(chǎn)量來看它都占據(jù)橡膠制品市場的大部分份額，消耗約80%的橡膠資源量。因此，輪胎成型機械也十分重要。自1888年發(fā)明充氣輪胎后，隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，各種規(guī)格、各種性能的橡膠輪胎大量涌現(xiàn).一輛高性能、高質(zhì)量的汽車，要是沒有相應性能和質(zhì)量的輪胎支撐，就等于廢鐵一般。而輪胎工業(yè)的發(fā)展輪胎的成型機械參與也是至關重要的無論是內(nèi)胎或外胎它們都需要有一定的成型機械模具來定型。特別是外胎的成型，是輪胎生產(chǎn)過程中的核心工序，是外胎各種“零部件”的組裝過程，即將簾布、鋼絲圈、包布、胎面等各種部件組合貼合加工成輪胎胎胚。故輪胎成型機械在很大程度上決定著輪胎的性能和質(zhì)量。隨著人類社會經(jīng)濟文化的進步和發(fā)展，各式各樣的車輛大量涌現(xiàn)。因而各種類型和規(guī)格性能的輪胎也層出不窮.諸如小轎車、客車、貨車、工程車和其他各種專用車輛及飛機等，都有自己的專用輪胎品種和規(guī)格。近年來又出現(xiàn)高強度和高耐磨性能的鋼絲骨架子午胎，使得汽車輪胎的結構性能及質(zhì)量又上了一個新臺階。這都不斷給輪胎成型機械提出了更高的要求.
輪胎成型機的種類很多，按成型方法分有:套筒法和層貼法2種;按成型鼓的輪廓分有:鼓式、半鼓式、芯輪式和半芯輪式4種。此外，其他所有不同形狀及用途的橡膠制品，基本都有一個成型的過程。因此各種各樣的橡膠制品成型機具更是千姿百態(tài)和琳瑯滿目。僅各式各樣的密封圈品種就達數(shù)萬種之多?？梢娤鹉z工業(yè)的成型機械也是十分繁雜和極為重要的。硫化機械，是各種橡膠制品的最后一道工序的加工機械，主要用于各種橡膠制品、膠帶、膠板等制品的硫化加工。其主要結構有3種形式:一種是平板硫化機，另外是硫化罐(包括水壓硫化罐)和鼓式硫化機。平板硫化機的使用范圍較廣，種類也多。除直接用于橡膠制品的硫化加工外，還可用于塑料工業(yè)中的熱固性塑料或熱塑性塑料的壓制加工。因為他們的工作原理和機體結構都基本相同其種類及形態(tài)繁多。按用途來分，大體有橡膠模型制品平板硫化機、平帶平板硫化機、三角帶平板硫化機、膠板平板硫化機等。硫化罐是橡膠制品生產(chǎn)中應用最早的硫化設備之一，主要用于橡膠制品硫化工作。硫化罐還可用來硫化鞋底、涂膠膠布及模型制品等。故有“萬能”硫化機之稱。鼓式硫化機，有“平帶”和“三角帶”兩大類主要用來硫化表面形狀和表面質(zhì)量有特殊要求的薄型橡膠板帶制品，如花紋膠板、印刷膠板及印染導帶等。若配上必要的配件裝置，還可用于硫化運輸帶、傳動帶及其他類似橡膠制品的硫化加工。鼓式硫化機可連續(xù)硫化，容易實現(xiàn)自動化和形成流水作業(yè)生產(chǎn)線.大大減輕勞動強度，提高工效和產(chǎn)品質(zhì)量。對于橡膠工業(yè)的發(fā)展，機械技術及工藝研究決定著其發(fā)展速度和水平，決定著產(chǎn)品的性能和質(zhì)量口一般說來，產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品工藝研究的周期變化頻率較快一些口而機械技術的變化周期則較慢，它的周期變化決定著機器設備的使用壽命、工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。正因為機器設各有一個明確使用壽命，才使得它具有一定的運行慣性。從而給人們一個不易變化或也不需要較快變化的直接感受。這也是造成現(xiàn)實社會的許多人們甚至包括一些科研部門只十分重視工藝技術的革新變化而忽視機械技術的進步和發(fā)展的主要原因之一人們的觀念意識是決定行為的變化和發(fā)展。任何物質(zhì)性產(chǎn)品的生產(chǎn)首先起源于對現(xiàn)實社會生產(chǎn)實踐的客觀需求。
對于橡膠工業(yè)發(fā)展來說，不僅正常的橡膠制品生產(chǎn)過程.越來越需要機械技術與工藝技術的深入研究及協(xié)同發(fā)展，現(xiàn)代商品市場的競爭態(tài)勢也容不得人們再坐等觀望或延誤時機，而且除人類物質(zhì)文化生活資料的日益豐富，需要橡膠工業(yè)的快速發(fā)展外，大量堆積如山的廢舊橡膠制品，也急待需要人們?nèi)ッ鎸陀行幚?。這不僅是節(jié)約橡膠資源的需要，也是保人類生存環(huán)境的要求。要解決橡膠工業(yè)的正常發(fā)展及廢棄橡膠資源的回收利用問題，只有機械技術與工藝技術的協(xié)同發(fā)展才能達到目的口當代橡膠工業(yè)的發(fā)展，使廢舊橡膠資源的回收利用必須走機器改良和化學進步聯(lián)合發(fā)展的道路才是唯一正確的途徑而機器的改良就是機械技術的本質(zhì)工作之一，化學的進步則是工藝技術的核心內(nèi)容，它們聯(lián)合發(fā)展也正是現(xiàn)代橡膠工業(yè)得以快速高效和優(yōu)化發(fā)展的內(nèi)在促動力。當然還包括科學管理技術的決策組織因素在內(nèi)。
機械、物理、化學(或化工)、生物4項基本技術構成了人類社會發(fā)展的自然科學技術體系，并稱為硬性科學技術體系，而社會管理技術則是軟性科學技術體系。兩者軟硬結合成為一種較為完整的科學技術體系。橡膠工業(yè)的發(fā)展也與橡膠產(chǎn)業(yè)技術與產(chǎn)業(yè)科學管理技術相結合的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟結構形態(tài)相關是體現(xiàn)橡膠工業(yè)發(fā)展“軟硬兼施”的科學措施。機械技術是屬于硬屬性技術，工藝技術是屬于軟屬性技術，這是一種“軟硬兼施”的技術形態(tài)。
在機械技術中又有軟硬屬性技術之分。凡是屬于調(diào)查研究、設計技術方法的工作，都是軟屬性技術:凡是涉及施工制造方面的技術屬于硬屬性技術，前期軟性技術的成果主要體現(xiàn)在設計施工圖紙及其說明書上:后一階段的硬性技術成果集中在各種物質(zhì)產(chǎn)品的產(chǎn)出上。這也是一個軟硬技術轉(zhuǎn)化成果的客觀過程。橡膠工業(yè)的發(fā)展，必須重視機械技術與工藝技術的協(xié)同發(fā)展。強化橡膠機械技術的作用，重視機械技術的開發(fā)應用，不僅是整個社會發(fā)展物質(zhì)文化產(chǎn)品生產(chǎn)的需要，也是人類生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展的需要，更是對橡膠予以珍惜、巧用和儉用行為的需要。