畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)750 型對(duì)輥式壓密機(jī)設(shè)計(jì)院 （ 系 ） 名 稱 工 學(xué) 院 機(jī) 械 系專 業(yè) 名 稱 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 制 造 及 其 自 動(dòng) 化學(xué) 生 姓 名指 導(dǎo) 教 師年 5 月 15 日750 型對(duì)輥式壓密機(jī)設(shè)計(jì)摘 要型煤加工對(duì)于有效地利用粉煤資源和保護(hù)環(huán)境是十分重要的，在我國(guó)的能源構(gòu)成中，煤炭占有十分重要的地位。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在我國(guó)能源生產(chǎn)和消費(fèi)中，煤炭約占總量的 75%左右。但是,隨著采煤機(jī)械化程度的不斷的提高，粉煤在原煤中所占的比例也越來(lái)越大。粉煤比例的增加不僅降低了散煤的燃燒效率，而且嚴(yán)重地污染了環(huán)境。發(fā)展型煤是提高粉煤利用率和減少環(huán)境污染的重要途徑，研究表明，工業(yè)鍋爐,窯爐使用型煤后可比燒散煤節(jié)煤 10%~27%，煙塵排放量可減少 50%~60%，添加固硫劑后，二氧化硫的排放量可減少 35%~50%。因此，發(fā)展型煤對(duì)我國(guó)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本設(shè)計(jì)為一種用于煤炭成型加工的對(duì)輥式壓密機(jī)，包括有機(jī)架，固定輥軸和可動(dòng)輥軸設(shè)置在機(jī)架中部，固定輥軸一段設(shè)有斜塊裝置，通過(guò)斜塊裝置可動(dòng)輥軸能移動(dòng)一定距離，從而實(shí)現(xiàn)了成球形狀的大小，固定輥軸的一端是同步外掛齒輪，另一端用聯(lián)軸器與標(biāo)準(zhǔn)減速器相連。關(guān)鍵詞：型煤，型煤加工，煤粉，對(duì)輥式壓密機(jī)Twin roller compaction machine design of 750 typeAuthor:Wang Yanyan Tutor:Kang HongweiAbstractCoal processing for the effective use of coal resource and environmental protection is very important, Coal occupy a very important position in our energy mix. According to statistics, China’s energy production and consumption, coal accounts for about 75% of total. However, as the mining mechanization of a continuous increase in coal pulverized coal as a proportion is also growing. Coal proportion of the increase not only reduced the casual coal combustion efficiency, but also seriously polluted the environment. Development of coal briquette is to improve utilization and reduce environmental pollution in important ways, the study shows that industrial boilers, Kiln use briquette after comparable saving coal burning powder %10~27%, soot emissions can be reduced 50%~60%. After the addition of sorbent, and sulfur dioxide emissions can be reduced 35%~50%. Therefore ,the development of China’s coal of great practical significance.Designed as a coal forming roller compaction machine including a rack, fixed rollers and movable roller set the middle of the rack, fixed rollers for some ramps are block devices by oblique block devicemovable rollers can move a certain distance, in order to achieve the size of the shape into a ball at one end of the fixed roller synchronization plug-in gear and the other end connected to the reducer coupling and standard.Keywords: Briquette, Coal processing, Coal, Roller compaction machine目 錄1 緒論 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.1 型煤發(fā)展方向 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.1.1 發(fā)展型煤產(chǎn)業(yè)的重要性 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.1.2 型煤產(chǎn)業(yè)及技術(shù)的現(xiàn)狀 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????11.2 國(guó)內(nèi)外型煤發(fā)展概況 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21.2.1 國(guó)外型煤概況 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21.2.2 國(guó)內(nèi)型煤概況 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????41.3 對(duì)輥成型機(jī)的發(fā)展概況 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????41.3.1 對(duì)輥成型機(jī)的發(fā)展概況 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????41.3.2 對(duì)輥壓密機(jī)的成型原理 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????52 傳動(dòng)方案的確定和電動(dòng)機(jī)的選擇 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????72.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????72.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式 ?????????????????????????????????????????????????????????????72.1.2 選擇電動(dòng)機(jī)的容量 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????72.2 傳動(dòng)方案的確定 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????72.3 減速器的選擇及傳動(dòng)比分配 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????83 V 帶設(shè)計(jì)計(jì)算 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????93.1 設(shè)計(jì)功率 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????93.2 選擇帶型 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????93.3 傳動(dòng)比 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????93.4 小帶輪的基準(zhǔn)直徑 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????93.5 大帶輪的基準(zhǔn)直徑 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????93.6 驗(yàn)算帶速 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????103.7 初定中心距 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????103.8 確定基準(zhǔn)長(zhǎng)度 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????103.9 實(shí)際中心距 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????103.10 小帶輪包角 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????103.11 確定 V 帶根數(shù) ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????103.12 確定單根 V 帶的預(yù)緊力 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????113.13 作用在軸上的力 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????113.14 帶輪的機(jī)構(gòu)和尺寸 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????114 基本參數(shù)計(jì)算 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????124.1 各軸的轉(zhuǎn)速及功率 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????124.2 各軸的轉(zhuǎn)矩 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????125 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????135.1 軸材料的選擇 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????135.2 計(jì)算Ⅰ軸的最小直徑 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????135.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????145.3.1 確定各段軸的直徑和長(zhǎng)度 ??????????????????????????????????????????????????????????????????145.3.2 初步選擇滾動(dòng)軸承 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????145.3.3 輥?zhàn)犹庉S的設(shè)計(jì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????145.3.4 軸承處軸的設(shè)計(jì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????145.3.5 齒輪處軸的設(shè)計(jì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????155.3.6 確定軸上圓角和倒角尺寸 ??????????????????????????????????????????????????????????????????155.3.7 求軸上的載荷 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????155.3.8 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 ??????????????????????????????????????????????????????????166 齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????176.1 選定齒輪的類型及材料 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????176.2 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????177 鍵的選用及校核 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????198 成型輥的設(shè)計(jì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????218.1 成型輥的材料選擇 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????218.2 成型輥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????218.3 煤球布置 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????218.4 產(chǎn)量計(jì)算 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????22結(jié)論 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????23致謝 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????24參考文獻(xiàn) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????25黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 0 頁(yè)1 緒論1.1 型煤發(fā)展方向1.1.1 發(fā)展型煤產(chǎn)業(yè)的重要性我國(guó)的礦物能源資源中，以煤最為豐富，全國(guó)第二次每天預(yù)測(cè)資料數(shù)據(jù)顯示，埋深在 1000m 以內(nèi)的煤炭總資源量為 26000 億噸。中國(guó)是時(shí)間上少數(shù)幾個(gè)一次能源以煤炭為主的國(guó)家之一。我國(guó)每年僅以燃燒方式消耗的煤炭就達(dá) 11 億噸，占煤炭年總產(chǎn)量的 80%左右。在一次能源消費(fèi)構(gòu)成中，煤約占 75%，而其中全國(guó)的工業(yè)鍋爐（約 42 萬(wàn)臺(tái)） 、工業(yè)窯爐（16 萬(wàn)座）年耗煤量就達(dá) 4 億噸，占直接燃燒方式耗煤量的 1/3 還多。以上數(shù)據(jù)表面，煤炭是中國(guó)一次能源的支柱。據(jù)有關(guān)資料介紹，我國(guó)一次能源的資源結(jié)構(gòu)中，煤炭與石油、天然氣、水電及核電等相比，在數(shù)量上占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，將探明的一次能源保有儲(chǔ)量折算為煤計(jì)，煤炭占 90%以上。據(jù)一雜志介紹，全球陸地能源中，目前探明的石油和天然氣儲(chǔ)量在 2020 年前將基本開(kāi)采殆盡，個(gè)別地區(qū)也至多延續(xù)到 2060 年，探明的鈾儲(chǔ)量也將在 2030 年前開(kāi)采完畢。所以很多專家認(rèn)為，在未來(lái)的相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)中國(guó)以煤為主的一次能源就夠不會(huì)有較大的改變。煤炭是我國(guó)一次能源的主要支柱，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)個(gè)行業(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，保護(hù)我們賴以生存的地球大氣環(huán)境免受污染。型煤技術(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。1.1.2 型煤產(chǎn)業(yè)及技術(shù)的現(xiàn)狀過(guò)去人們對(duì)煤的認(rèn)識(shí)很膚淺，沒(méi)有從防止污染、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)時(shí)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。 “八五” 期間，國(guó)黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 1 頁(yè)家吧型煤列為重點(diǎn)科研攻關(guān)項(xiàng)目，進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，型煤產(chǎn)業(yè)開(kāi)始發(fā)展起來(lái)。從這時(shí)起，山西才開(kāi)始起步研究，開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)型煤。近兩年內(nèi)，從省會(huì)太原市到各地區(qū)都紛紛行動(dòng)起來(lái)，研究型煤技術(shù)、設(shè)備、工藝、粘結(jié)劑等，并建立了一些生產(chǎn)線。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全省有 100 余家型煤廠家，研制出的粘結(jié)劑也有 150 多種，型煤產(chǎn)品銷售都山西、山東、天津等地，用于化肥廠早起和工業(yè)鍋爐、爐窯及民用燃燒。但由于粘結(jié)技術(shù)還不過(guò)關(guān)、機(jī)械設(shè)備還不配套、生產(chǎn)規(guī)模小等原因，致使型煤產(chǎn)業(yè)沒(méi)有大規(guī)模地發(fā)展起來(lái)。我國(guó)型煤技術(shù)從民用型煤技術(shù)開(kāi)始逐步發(fā)展，現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)商品化，技術(shù)達(dá)到國(guó)家水平，工業(yè)燃燒煤日臻完善，工業(yè)原料（氣化型煤）已有很大進(jìn)展。 “九五”型煤技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目共 12 個(gè)子課題，從基礎(chǔ)理論、成型工藝參數(shù)、粘結(jié)劑和添加劑的優(yōu)化選擇、合理的工藝設(shè)計(jì)、成套設(shè)備的選型改進(jìn)與研制等一系列成套型煤技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究。這一項(xiàng)目完成后將會(huì)大大提高我國(guó)工業(yè)型煤技術(shù)水平，逐步實(shí)現(xiàn)工業(yè)型煤的產(chǎn)業(yè)化、商品化。1.2 國(guó)內(nèi)外型煤發(fā)展概況能源與環(huán)境是當(dāng)今世界的熱門課題，它不僅影響本國(guó)人的生產(chǎn)與發(fā)展，也將對(duì)人類賴以生存和發(fā)展的的地球產(chǎn)生影響。因此，中國(guó)在 21 世紀(jì)的能源發(fā)展既要保持需求、資源、財(cái)力等之間的平衡，也將保持能源生產(chǎn)、消費(fèi)和生態(tài)之間的平衡。我國(guó)一次能源以煤為主的格局在相當(dāng)長(zhǎng)的的時(shí)期內(nèi)難以改變，未來(lái)能源環(huán)境問(wèn)題突出。展望能源科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展可能達(dá)到的水平，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)新能源和再生能源、水電和核電的發(fā)展與推廣尚不足以影響煤炭的主導(dǎo)地位。這種以煤為主的一次能源結(jié)構(gòu)的主要制約因素是大氣污染物排放量超過(guò)可節(jié)接受水平。出路在于發(fā)展以煤炭高效、潔凈利用為宗旨的潔凈煤技術(shù)。型煤是以煤炭高效潔凈利用為宗旨的潔凈煤技術(shù)之一。國(guó)內(nèi)外在型煤技術(shù)的研究、開(kāi)發(fā)及應(yīng)用方面取得了一定的進(jìn)展。1.2.1 國(guó)外型煤概況許多國(guó)家如德、日、前蘇聯(lián)、美、英、法、韓國(guó)等，都設(shè)有型煤研究機(jī)構(gòu)黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 2 頁(yè)和生產(chǎn)廠。在褐煤成型、型煤生產(chǎn)、鍋爐和機(jī)車型煤應(yīng)用等方面，取得了許多成果。早在 1877 年，德國(guó)就再萊葸礦區(qū)建成第一個(gè)褐煤磚廠。1979 年?yáng)|德生產(chǎn)褐煤磚 4880 萬(wàn)噸，西德 617 萬(wàn)噸，在黑水泵褐煤基地建立了 1100 萬(wàn)噸/年的型煤廠。德國(guó)除褐煤粘結(jié)劑高壓成型外，還采用三種熱壓成型工藝生產(chǎn)型焦，建有年產(chǎn) 150 萬(wàn)噸以上的熱壓型焦廠。魁珀恩公司（KOPPERN）制造的對(duì)輥成型機(jī)，其生產(chǎn)能力達(dá) 150 t/h，是世界上單機(jī)生產(chǎn)能力最高的。日本 30 年代從德國(guó)引進(jìn)型煤技術(shù)，簡(jiǎn)稱年產(chǎn) 31.5 萬(wàn)噸的型煤廠，供鐵路機(jī)車使用。1971 年機(jī)車型煤用量占用煤總量的 79%，型煤廠有 36 座。1975 年鐵路實(shí)現(xiàn)電氣化后，型煤技術(shù)轉(zhuǎn)向冶金、化工和民用等方面，成立了型煤研究室，保留了 21 個(gè)型煤廠，總能力為 140 萬(wàn)噸/年。日本研制成功的點(diǎn)火蜂窩煤和煤球，只要一根火柴就能點(diǎn)燃，使用十分方便。英國(guó)自“倫敦?zé)熿F事件 ”后，研究開(kāi)發(fā)了多種型煤工藝，制取無(wú)煙燃料供家庭炊事或取暖，成功解決了煙煤污染。英國(guó)還有型焦生產(chǎn)廠，年產(chǎn)能力達(dá) 100萬(wàn)噸，采用 3 種熱壓成型工藝生產(chǎn)型焦。美國(guó)采用 FMC 型焦工藝，用非煉焦煤制取冶金用焦，在懷俄明州建有研究基地和生產(chǎn)廠，研究了世界 150 個(gè)煤種，其中 50 個(gè)煤種已在中試廠生產(chǎn)出型煤產(chǎn)品。美國(guó)還生產(chǎn)烤燒型煤，以木炭和煤為主要原料壓制成型，供旅游野炊使用。美國(guó)的燒烤用型煤每年銷量為 74 萬(wàn)~80 萬(wàn)噸，少量從澳大利亞進(jìn)口。法國(guó) 1861 年就建有型煤廠，1976 年生產(chǎn)能力達(dá) 400 萬(wàn)噸。目前有 6 個(gè)型煤廠，粘結(jié)劑采用煙煤瀝青或石油瀝青，型煤經(jīng)熱處理后為無(wú)煙燃料。韓國(guó) 240 家蜂窩煤廠，日產(chǎn)量達(dá) 5 萬(wàn)余噸，供取暖和炊事，1985 年銷售量為 2300 萬(wàn)噸，預(yù)測(cè)到 2000 年發(fā)展到 3300 萬(wàn)噸，而市場(chǎng)需求量約 4400 萬(wàn)噸，仍有缺口。國(guó)外型煤早已有成熟的技術(shù)，聯(lián)合國(guó)能源組織把型煤視為節(jié)能減污的有效途徑予以推廣。70 年代石油危機(jī)后，型煤科研工作進(jìn)一步得到重視，1969~1980 年型煤發(fā)明專利每年為 13 項(xiàng)，1980~1983 年增加到每年 70 多項(xiàng)。1989 年亞太經(jīng)互會(huì)在菲律賓召開(kāi)了主題為“型煤開(kāi)發(fā)與環(huán)境效益” 的煤炭利用專家會(huì)議。1992 年聯(lián)合國(guó)召開(kāi)了大氣污染、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的終于途徑。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 3 頁(yè)1963 年世界型煤產(chǎn)量達(dá)到頂峰。隨著石油、天然氣、核電、水電、新能源及再生能源的產(chǎn)量不斷增加，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家減少了煤炭能源的用量，只占全部能源的 20%~25%，重點(diǎn)轉(zhuǎn)向粉煤流化床的研究，減少了型煤的用量。1.2.2 國(guó)內(nèi)型煤概況國(guó)外的型煤生產(chǎn)多采用無(wú)粘結(jié)劑高壓成型工藝或熱壓成型工藝，原因是所用原料多為變質(zhì)程度較輕的褐煤。我國(guó)的煤炭變質(zhì)程度較深，宜采用粘結(jié)劑低壓成型，既可簡(jiǎn)化成型工藝，也可降低生產(chǎn)成本。60 年代，為解決小化肥焦炭和無(wú)煙塊煤供應(yīng)不足的問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)了多種型煤工藝，生產(chǎn)的型煤提供了全國(guó)化工業(yè)的 60%的原料。目前，廣泛才用石灰碳化煤球造氣的化肥廠，全國(guó)約建有 800 套粉煤成型裝置。紙漿廢液粘土煤球和棒狀型煤，已在氮肥廠及其他行業(yè)的煤氣發(fā)生爐、工業(yè)窯爐推廣應(yīng)用。70 年代北京煤化所開(kāi)發(fā)的腐植酸煤氣已用于 10 余家小化肥廠；研究開(kāi)發(fā)的優(yōu)質(zhì)化肥造氣用型煤，在韶山氮肥廠進(jìn)行了造氣工業(yè)性試驗(yàn)，所用粘結(jié)劑來(lái)源廣、價(jià)廉、對(duì)煤種適應(yīng)性強(qiáng)，且基本不增加石灰粉，型煤質(zhì)量好。該種型煤用于生產(chǎn)燃?xì)獾幕旌厦簹獍l(fā)生爐也很理想，湖南漣邵和寧夏大武口正籌建年產(chǎn)5 萬(wàn)噸的生產(chǎn)線。北京煤化所研制鈣系復(fù)合粘結(jié)劑煤泥防水煤氣，已成功地用于水煤氣的兩段爐氣化，為我國(guó)每年生產(chǎn)的幾千萬(wàn)噸煤泥的有效利用開(kāi)辟了心得途徑。工業(yè)型煤的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用遠(yuǎn)不及民用型煤。目前，工業(yè)型煤的應(yīng)用僅限于小氮肥廠的碳化煤球和小高爐型焦，生產(chǎn)規(guī)模亦不大；工業(yè)鍋爐、機(jī)車、窯爐用型煤在示范或商業(yè)性示范階段，雖然在礦區(qū)和城市建了許多型煤廠，但生產(chǎn)成本高，難以維持正常生產(chǎn)。工業(yè)型煤年產(chǎn)量約 2200 萬(wàn)噸，其技術(shù)還有一些不足，特別是粘結(jié)劑的開(kāi)發(fā)還很薄弱。1.3 對(duì)輥成型機(jī)的發(fā)展概況1.3.1 對(duì)輥成型機(jī)的發(fā)展概況對(duì)輥式輥壓成型機(jī)于 19 世紀(jì)下半葉在歐洲誕生。第一天能夠成功運(yùn)轉(zhuǎn)的輥黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 4 頁(yè)壓成型機(jī)在 1870 年末期由比利時(shí)的 Losisau 制造并被安裝在美國(guó)的里奇蒙得港的一家成型廠。然而，大多數(shù)早期的其他開(kāi)發(fā)工作已在歐洲展開(kāi)，并且在 19 世紀(jì)末在比利時(shí)、法國(guó)和德國(guó)已達(dá)到非常高的應(yīng)用水平。表 1 表面了在德國(guó)產(chǎn)煤區(qū)硬煤成型機(jī)的發(fā)展情況，從 1900 年~1910 年的 10 年間其輥壓成型機(jī)熟練成倍增長(zhǎng)，到 1910 年達(dá)到 243 臺(tái)，年產(chǎn)型煤 400 萬(wàn)噸。德國(guó)哈汀根/魯爾的 KOPPEN 公司是從 1898 年開(kāi)始制造出了它的第一臺(tái)用于硬煤成型的輥壓成型機(jī)。該機(jī)有一套旋轉(zhuǎn)布料裝置以穩(wěn)定兩個(gè)成型輥的入料，兩個(gè)成型輥由安裝在軸中心的寬大而堅(jiān)固正齒輪維持同步，兩個(gè)分離輥具有形同的尺寸（直徑 650mm，寬度 280mm） 。這樣一臺(tái)機(jī)器其壓輥轉(zhuǎn)速為 6.5rpm，每小時(shí)可生產(chǎn) 6 噸相對(duì)小一些的（15~50）g 用于家庭取暖的硬煤型煤。在 20 世紀(jì) 20 年代早期，德國(guó)硬煤成型開(kāi)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(jī)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(guó)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，許多提供煤炭輥壓成型的公司破產(chǎn)后或開(kāi)始生產(chǎn)其他用途的成型設(shè)備，但是，KOPPERN 公司作為一個(gè)杰出的供應(yīng)商，至今仍在積極從事設(shè)計(jì)和制造輥壓成型機(jī)以及型煤設(shè)備。1.3.2 對(duì)輥壓密機(jī)的成型原理被壓物料經(jīng)給料口落入兩輥?zhàn)又g，進(jìn)行擠壓粘合，成品物料自然落下。遇有過(guò)硬或不可壓時(shí)，輥?zhàn)涌蓱{液壓缸或彈簧的作用自動(dòng)退讓，使輥?zhàn)娱g隙增大，過(guò)硬或不可破碎物落下，從而保護(hù)機(jī)器不受損壞。相向轉(zhuǎn)動(dòng)的兩輥?zhàn)佑幸欢ǖ拈g隙，改變間隙，即可控制產(chǎn)品最大排料粒度。對(duì)輥破碎機(jī)是利用一對(duì)相向轉(zhuǎn)動(dòng)的圓輥，四輥破碎機(jī)則是利用兩對(duì)相向轉(zhuǎn)動(dòng)的圓輥進(jìn)行破碎作業(yè)。 特點(diǎn)：雙輥破碎機(jī)采用三角帶或萬(wàn)向節(jié)聯(lián)軸器進(jìn)行傳動(dòng)和調(diào)節(jié)兩輥之間的間隙。對(duì)輥壓密機(jī)由機(jī)架、一對(duì)輥?zhàn)印⑷瞧鲃?dòng)裝置和彈簧保險(xiǎn)裝置等主要部件組成。兩臺(tái)電機(jī)通過(guò)皮帶輪傳動(dòng)，帶動(dòng)兩輥?zhàn)酉嘞蜣D(zhuǎn)動(dòng)。一個(gè)輥?zhàn)拥妮S支承在與機(jī)架固定在一起的固定軸承上，另一個(gè)輥?zhàn)拥妮S支承在活動(dòng)軸承上?；顒?dòng)軸承可以沿機(jī)架導(dǎo)軌水平移動(dòng)，使兩輥?zhàn)娱g的排料口寬度在必要時(shí)可以增大，黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 5 頁(yè)將非破碎物排出機(jī)外。輥?zhàn)影惭b在焊接的機(jī)架上，由安裝在軸上的輥芯以及套在輥芯上的輥套組成，兩者通過(guò)錐形環(huán)，用螺栓拉緊，以使輥套緊套在輥芯上。當(dāng)輥套的工作表面磨損時(shí)，可以拆換。前輥的安裝在滾柱軸承中，軸承座固定安裝在機(jī)架上，后輥的軸承則安裝在機(jī)架的導(dǎo)軌中，可以在導(dǎo)軌上前后移動(dòng)，后輥的軸承用斜鐵頂住，當(dāng)轉(zhuǎn)輥之間落入難壓制成型時(shí)，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺栓，后輥后移一定距離，讓硬物落下。對(duì)輥壓密機(jī)前輥通過(guò)減速齒輪和傳動(dòng)軸以及帶輪用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，后輥則通過(guò)裝在輥?zhàn)虞S上的一對(duì)齒輪由前輥帶動(dòng)作相向轉(zhuǎn)動(dòng)。為了使后輥后移時(shí)兩齒輪仍能嚙合，齒輪采用非標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)齒。對(duì)輥式壓密機(jī)工作原理簡(jiǎn)圖黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 6 頁(yè)2 傳動(dòng)方案的確定和電動(dòng)機(jī)的選擇2.1 電動(dòng)機(jī)的選擇2.1.1 選擇電動(dòng)機(jī)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 系列異步電動(dòng)機(jī)，為臥式封閉結(jié)構(gòu)。2.1.2 選擇電動(dòng)機(jī)的容量輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速 n=12r/min輥面切相線壓力 f=5.5KN/cm輥?zhàn)訉挾?b=320mm工作機(jī)的阻力 Fz=f×B=5.5×32=176KN 工作機(jī)功率 Pw=FzV/1000輥?zhàn)铀俣?v=r×ω (2.1)v=r× =375× =471mm/s602n?60124.3?Pw= (2.2)1FzVPw = =82.9 KW7?傳動(dòng)裝置但是總效率 η 總 =η 帶 η 減速器 η 聯(lián)軸器 η 齒 η2 軸承 ，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知：η 帶 =0.96，η 減速器 =0.95，η 聯(lián)軸器= 0.99，η 齒 =0.97,η 軸承 =0.98η 總 =η 帶 η 減速器 η 聯(lián)軸器 η 齒 η2 軸承 =0.96×0.95×0.99×0.97×0.982=0.84所需電動(dòng)機(jī)的功率 Pr=Pw/η 總 = =98.7KW84.09選擇電動(dòng)機(jī)的功率應(yīng)大不小于 Pr，考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)傳動(dòng)比的影響，在此選擇 Y315L1-6A 電動(dòng)機(jī)，其同步轉(zhuǎn)速 1000 r/min，滿載轉(zhuǎn)速 980r/min，中心高315mm，6 極電機(jī)，額定功率 110KW。?黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 7 頁(yè)2.2 傳動(dòng)方案的確定壓密機(jī)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(jì)過(guò)程中應(yīng)使整機(jī)在保證工藝性能指標(biāo)的前提下盡量提高使用壽命，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減少故障點(diǎn)，最大限度的降低維修量。其傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖2所示。整機(jī)結(jié)構(gòu)大致分為:電動(dòng)機(jī)、帶傳動(dòng)、減速器、聯(lián)軸器、工作輥、同步齒輪等。圖 2-1 傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖2.3 減速器的選擇及傳動(dòng)比分配總傳動(dòng)比 i=nm/n=980/12=81.67, 因?yàn)樗x的減速器是標(biāo)準(zhǔn)減速器，并且?guī)л啿灰顺惺芎艽蟮膫鲃?dòng)比，所以減速器選擇時(shí)應(yīng)該選擇 i 減 ≤81.67 的,查, 初步選擇 ZSY 系列的減速器,傳動(dòng)比 i 減 =80,根據(jù) n=1000r/min 和傳動(dòng)比 i=80 及功率 p≥ 82.9kw,可以選擇 ZSY450-80 的減速器,由此可知,帶輪的減速比為 i 帶 =i/i 減 =1.02。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 8 頁(yè)3 V 帶設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 設(shè)計(jì)功率Pd=Ka×P=1.4×110=154Kw，其中 P 是總功率，Ka 是工況系數(shù)，查表 9.2-13選擇 Ka=1.43.2 選擇帶型根據(jù) Pd=154Kw 和 n1=980r/min，考慮到經(jīng)濟(jì)性，查設(shè)計(jì)手冊(cè) 9.2-1 和 9.2-2選取 E 型普通 V 帶，其基準(zhǔn)直徑范圍 Dd1=450~5003.3 傳動(dòng)比i 帶 =n1/n2=dp1/dp2若計(jì)入滑動(dòng)率，則I 帶 =n1/n2=dp2/{（1-ε ）d p1}n2 是大帶輪轉(zhuǎn)速，d p1 是小帶輪的節(jié)圓直徑，d p2 是大帶輪的節(jié)圓直徑，ε 是彈性滑動(dòng)率，ε 通常取 0.01-0.02，通常帶輪的節(jié)圓直徑可視為基準(zhǔn)直徑。3.4 小帶輪的基準(zhǔn)直徑Dd1 按表 9.2-36 和 9.2-38 選定，為提高 V 帶的壽命，宜選取較大的直徑，E 系列 V 帶最小基準(zhǔn)直徑為 500mm，這里選取 Dd1=500mm。3.5 大帶輪的基準(zhǔn)直徑Dd2=i 帶 *Dd1×（1-ε）=1.02×500× （1-0.02）=499.8mm查手冊(cè)，取標(biāo)準(zhǔn)值 Dd2=560mm黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 9 頁(yè)3.6 驗(yàn)算帶速V= (3.1)106?nDd?V= =25.64m/s98054.3普通V帶最大帶速為25~30m/s,為充分發(fā)揮v帶的能力，一般應(yīng)使v≈20m/s，故帶速滿足要求。3.7 初定中心距0.7（Dd1+Dd2）≤a 0≤2（Dd1+Dd2）既742mm≤a0≤2120mm，初步定為a 0=1200mm3.8 確定基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld0=2a0+ （D d1+Dd2）+（D d2-Dd1） 2/4a0 (3.2)2?Ld0=2×1200+ ×(500+560)+ 2 =4064.95mm，查手冊(cè)選取基準(zhǔn)14.3??1456??長(zhǎng)度L d0=4500mm3.9 實(shí)際中心距a=a0+ (3.3)2Ld?a =1200+ =1417.53mm95.406安裝時(shí)所需最小軸向間隙a min=a-0.015Ld=1417.53-0.015×4500=1350.03mm安裝時(shí)所需最大軸向間隙a max=a+0.03Ld=1417.53+0.03×4500=1552.53mm3.10 小帶輪包角1=180。 -（Dd1-Dd2）× (3.4)?a3.571=180。 -（560-500）× =177.57。 90。.14黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 10 頁(yè)3.11 確定 V 帶根數(shù)根據(jù)D d1=500mm和n 1=980r/min，查手冊(cè)可這單根V帶的功率P1和額定功勞增量Δp1P1=28.52kw， Δp1=0.65kwV帶根數(shù)Z= (3.5)??KlPd???1K 包角修正系數(shù)，查表取K =0.99，Kl帶長(zhǎng)修正系數(shù)，去K l=0.9，帶入上式?Z= = =5.5??ld?1??9.065.02.8143??去Z=6根3.12 確定單根 V 帶的預(yù)緊力F0min=500× +mv2 (3.6)??ZKPca???5.2m-V帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量，查手冊(cè)可知m=0.87㎏m -1F0min=500× +0.87×25.642=1280.84N64.259.0133.13 作用在軸上的力Fr=2F0×Zsin (3.7)21?Fr =1×1280.84×6×sin 15366.6N57.3.14 帶輪的機(jī)構(gòu)和尺寸由Y315L1-6電動(dòng)機(jī)可知，其軸伸直徑d=80mm ，長(zhǎng)度 L=170mm，所以小帶輪的軸孔直徑d0應(yīng)取80mm。根據(jù)表9.2-39V帶的輪緣尺寸，基準(zhǔn)寬度bd=32mm，基準(zhǔn)線上槽深h amin=9.6mm，基準(zhǔn)線下槽深 hfmin=23.4mm，槽間距emin=44.5±0.7，這里取e min=43.8mm，槽邊距f min=28mm，最小輪緣厚度δmin=15mm，帶輪寬度 B=（z-1 ）×e+2f=275mm，小帶輪外徑黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 11 頁(yè)da1=dd1+2ha=519.2mm，大帶輪外 da2=dd2+2ha=579.2mm。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 12 頁(yè)4 基本參數(shù)計(jì)算4.1 各軸的轉(zhuǎn)速及功率在此次設(shè)計(jì)中，只需計(jì)算工作機(jī)的輸入與輸出軸，設(shè)輸入軸為Ⅰ軸，輸出軸為Ⅱ軸，根據(jù)已知條件可知，兩周的轉(zhuǎn)速相同，n Ⅰ =nⅡ =12r/min，Ⅰ軸功率P Ⅰ =P0×η帶 ×η減 ×η聯(lián)軸器 =110×0.96×0.95×0.99=99.3kwⅡ軸功率P Ⅱ = PⅠ ×η齒 ×η軸承 2=99.3×0.95×0.982=90.6kw4.2 各軸的轉(zhuǎn)矩Ⅰ軸T1=9550× (4.1)1nT1=9550× =79026.25NM23.9Ⅱ軸T2=9550× (4.2)PT2=9550× =72102.5NM16.0黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 13 頁(yè)5 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1 軸材料的選擇因?yàn)閭鬟f的功率和轉(zhuǎn)矩很大，故應(yīng)該選擇強(qiáng)度高的材料，在此我選擇45鋼，調(diào)質(zhì)處理。5.2 計(jì)算Ⅰ軸的最小直徑dmin≥A0 (5.1)nP1/3由機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3可知， A0=103-126，取A0=115可得最小軸頸dmin≥115 =233.48mm32/4.0對(duì)于軸頸d≥100mm的軸，有一個(gè)鍵槽時(shí)，軸徑增大3%故dmin≥240.5mm，故選軸徑d=260mm 。圖 3-1 Ⅰ軸結(jié)構(gòu)圖輸出軸的最小直徑顯然是安裝在聯(lián)軸器處的直徑d Ⅰ-Ⅱ （圖3） 。為了使所選軸頸d Ⅰ- Ⅱ 與聯(lián)軸器的孔相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩T ca=KAT1，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，壓塊機(jī)的工況系數(shù)KA=2.5，則：Tca=KAT1 (5.2)Tca =1.4×79.02=110.68KNM按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩T ca應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)JB/T 8854.2-2001，選用GⅡCLZ15型鼓型齒式聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 160KNM， 。半聯(lián)軸器的的孔黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 14 頁(yè)徑d Ⅰ =260mm，故取d Ⅰ-Ⅱ =260mm適合該聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L=380mm，半聯(lián)軸器與軸配合的輪轂長(zhǎng)度L 1=300mm。5.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.3.1 確定各段軸的直徑和長(zhǎng)度為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，Ⅰ-Ⅱ軸端右端需加鎖緊螺母，且這段直徑略小于軸承內(nèi)徑，故故?、?Ⅲ段的直徑d Ⅱ-Ⅲ =276mm，5.3.2 初步選擇滾動(dòng)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(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可以選取軸承代號(hào)23056CA，其尺寸是d×D×B=280mm×420mm×106mm。故d Ⅲ-Ⅳ =280mm。因?yàn)闈L動(dòng)軸承承受一定的軸向力，因此需要對(duì)軸承的外圈和內(nèi)圈進(jìn)行軸向定位，故Ⅳ-Ⅴ段需制出定位軸肩，去d Ⅳ- Ⅴ =300mm。5.3.3 輥?zhàn)犹庉S的設(shè)計(jì)取安裝輥?zhàn)拥妮S頸是310mm即d Ⅴ-Ⅵ =310mm，根據(jù)設(shè)計(jì)要求知輥?zhàn)訉挾仁?20mm，但是為了壓緊輥?zhàn)?，使輥?zhàn)佑行Чぷ?，取l Ⅲ- Ⅳ =315mm，輥?zhàn)佑叶瞬捎幂S肩定位，軸肩高度h0.07d，故取h=30mm ，則軸肩處的直徑 dⅥ-Ⅶ =360mm，軸環(huán)寬度b≥1.4h=42mm， ，取 lⅥ-Ⅶ =50mm。5.3.4 軸承處軸的設(shè)計(jì)軸承端蓋的總厚度為25mm，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(dòng)，另一端軸承端蓋是為了防止落料進(jìn)入軸承中。根據(jù)端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的左外端面與半聯(lián)軸器的距離為l=70mm，右端面要用一個(gè)套筒定位，套筒長(zhǎng)度去 l=50mm，軸承端蓋左端的軸有螺紋，故軸承處軸的長(zhǎng)度取l Ⅲ-Ⅳ =129mm，在Ⅷ -Ⅸ段中取軸承外端蓋到齒輪的距離是75mm，因?yàn)閷?duì)于輥?zhàn)觼?lái)說(shuō)兩端的軸承最好對(duì)稱分布這樣受力均勻，所黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 15 頁(yè)以l Ⅷ-Ⅸ =186mm。輥筒右端的軸承同樣內(nèi)外圈都需要軸向定位，Ⅶ-Ⅷ處軸上能對(duì)軸承內(nèi)圈定位，取d Ⅶ-Ⅷ =300mm，取l Ⅶ-Ⅷ =25mm。5.3.5 齒輪處軸的設(shè)計(jì)齒輪的厚度為b=240mm ，左端用軸套定位，所以?、?Ⅹ段直徑d=260mm，由于其右端還要用鎖緊螺母進(jìn)行鎖緊，所以要取小于240mm的長(zhǎng)度，這里取做LⅥ- Ⅶ =232mm。其右端需用鎖緊螺母鎖緊，其直徑略小于260，取M254mm,墊片的厚度是3mm，螺母的厚度是36mm，但是還是要露出一部分軸的，所以?、?Ⅺ段長(zhǎng)度L Ⅹ-Ⅺ =102mm。5.3.6 確定軸上圓角和倒角尺寸參考表15-2 ，取軸端倒角為4*45。5.3.7 求軸上的載荷首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。圖 5-1 軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖Fr和 Fnv1、F nv2都是豎直面內(nèi)的力，根據(jù)設(shè)計(jì)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(jì)，水平面內(nèi)的力很大，F(xiàn)t=5.5×32=176KN，因?yàn)橹问菍?duì)稱分布的，所以Fnv1= Fnv2=Ft/2=88kn，L1=L2=313mm，彎矩Mh=Fnv1*L1=27544000n*mm，T=79026.25n*mm，畫(huà)出彎矩圖和扭矩圖可知：黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 16 頁(yè)圖 5-2 彎矩和扭矩圖由上面的兩個(gè)圖可知在輥?zhàn)拥牡胤剿艿膹澟ちψ畲蟆?.3.8 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)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(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取α=0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力：σca= / (5.3)σca = ??280796.754321??黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 17 頁(yè)=25.18MPa前面已選擇軸的材料45鋼調(diào)質(zhì)，查得[δ －1 ]=60mpa，因此σ ca[δ－1 ],故軸安全。Ⅱ軸的設(shè)計(jì)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(duì)于輥?zhàn)右蚕嗤圆挥迷僭O(shè)計(jì)校核了。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 18 頁(yè)6 齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算6.1 選定齒輪的類型及材料根據(jù)工作要求，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。對(duì)輥式壓球機(jī)為一般的工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB 10095-88） 。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)該和輥?zhàn)拥闹睆较嗤?，這里我們初步選擇其模數(shù)m=18mm ，那么其齒數(shù) Z=d/m=750/18=41.67≈426.2 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪又設(shè)計(jì)計(jì)算公式（10-5）進(jìn)行試算，即：m≥ (6.1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)據(jù)1） 齒輪傳遞的扭矩T≈T Ⅰ /2=39935n*m2） 由表10-7選取齒寬系數(shù)，因?yàn)樵搨鲃?dòng)中選的是懸臂式的結(jié)構(gòu)，故Φd =0.5。3） 由圖10-20c查得齒輪的彎曲疲勞極限 σFE1=620mpa，4） 由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)K FN1=0.855） 計(jì)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[σF]1= (6.2)[σF]1= =376.43MPa4.62085?6)根據(jù) v= = =0.471m/s，7 級(jí)精度，由圖 10-8 查的動(dòng)載系數(shù)17?Kv=1，由表 10-2 查得使用系數(shù) KA=1.75，直齒輪 KFα=1，由圖 10-13 查得KFβ=1.54黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 19 頁(yè)7）計(jì)算載荷系數(shù) KK=KA×Kv×KFα×KFβ=1.75×1×1×1.54=2.6958）由表10-5 ，查得齒形系數(shù)Y FA1=2.40，應(yīng)力校正系數(shù) Ysa1=1.679)計(jì)算齒輪的 ???FaSA= =0.01065??FaYSA43.76102?m≥ = =13.7493274105.65.936.2?由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，由m≥13.749mm查標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)表，并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=16mm，由齒輪直徑d=750mm，算出齒輪的齒數(shù)zZ=d/m=750/16=46.875，取齒數(shù)為 47個(gè)，這樣齒輪分度圓直徑變?yōu)榱薲=z*m=47*16=752mm，輥?zhàn)訛榱四軌蛴行У毓ぷ髌渲睆揭惨優(yōu)?752mm。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 20 頁(yè)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=260mm，選用圓頭普通平鍵（C 型）b=56mm，h=32mm，L=320mm，Ⅰ軸傳遞的扭矩 T1=79026.25NM，采用雙鍵連接，成 180°對(duì)稱布置，考慮到制造誤差使鍵上載荷分布不均，按 1.5 個(gè)鍵計(jì)算。p= (7.1)?dklT2p = =118.7MPa[ p]=120MPa32016795??所選鍵合格Ⅰ軸中間的鍵用于輥輪和軸的連接，軸頸 d=300mm，選用圓頭普通平鍵（A 型）b=70mm ，h=36mm，L=250mm ，該段軸軸傳遞的扭矩也為T=39513.125p= = =52.27MPa[ p]=120MPa?dklT2280135.9??所選鍵合格Ⅰ軸右端的鍵用于齒輪和軸的連接，軸頸 d=2600mm，選用圓頭普通平鍵（A 型）b=56mm ，h=32mm，L=200mm ，該段軸軸傳遞的扭矩T=T1/2=39935NMp= = =94.98MPa[ p]=120MPa?dklT220165.39??所選鍵合格Ⅱ軸所用材料與Ⅰ軸相同，且Ⅱ軸扭矩稍小于Ⅰ軸，在此Ⅱ軸上選用的鍵與Ⅰ軸相同，必定合格，在此就不一一校核。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 第 21 頁(yè)8 成型輥的設(shè)計(jì)8.1 成型輥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(qiáng)度高，耐磨性好。8.2 成型輥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輥筒直徑是750mm，寬度是320m