立式磨机力学性能分析与设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 摘要 立磨是一种用途很广的粉磨兼烘干设备，可广泛地用于粉磨水泥或水泥熟 料及其他建筑化工陶瓷等工业原料。 立磨在工作原理、研磨机理、机械结构系统、工艺性能等方面以其独特的 优点越来越得到国内外水泥行业的重视，随着窑外分解技术的诞生，各国水泥 行业越来越多地采用立磨粉磨水泥原料与熟料。与传统球磨机相比，立磨具有 粉磨效率高、电耗低，烘干能力大、产品细度调节方便、工艺流程简单、占地 面积小、噪声低、金属消耗少、检修方便等特点。 本文分析了立磨的工作原理和结构组成以及常见组合类型，分析了 关键部 件主要尺寸对立磨技术参数的影响 ,进一步对其进行了运动学分析，并确立了鼓式磨辊与碗式磨盘的方案。因为立磨粉磨物料时，磨辊和磨盘的磨损比较大 ,国外一些立磨生产厂在磨辊和磨盘等易碎件上使用了更耐磨的材料。本文总结了些立磨的易损件材料选择的一些成功经验，并将其性能及其磨损情况进行对比分析。按照设计要求进行立磨关键部件的参数设计，设计了立磨关键部件。并以 时将三维样机直接转化为零件和装配图的二维工程图，以利于工程实际生产。 关键词： 水泥，立磨 ,运动学，鼓辊， 碗盘 ,文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ is in is in or In of of of of to at of to in of to so of in of on in of of is on In to of of of to of of is as a to At in to be 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 目录 . 1 内外立磨发展状况 . 1 . 1 . 2 磨概述 . 3 . 3 . 3 磨结构组成部分 . 4 磨粉磨系统 . 6 . 8 . 11 磨物料最大粒度的计算 . 11 角 . 11 辊直径与物料直径的比例 . 13 辊宽度确定 . 13 盘直径计算 . 14 辊与磨盘间隙的确定 . 15 盘上料层最佳厚度设计 . 16 盘转速 . 17 机的产量 . 19 机的功率 . 19 压 . 21 速机的选择 . 22 磨的磨损 . 23 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 磨施力系统计算 . 23 . 24 . 24 . 26 . 26 . 26 . 28 . 29 . 29 . 30 . 31 . 31 . 31 . 31 . 32 . 32 . 33 件建模 . 34 简介 . 34 6.2 特点 . 34 6.3 功能 . 34 能模块 . 35 主要插件 . 35 用 件对立磨粉碎系统进行建模 . 36 动仿真 . 38 限元分析 . 39 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 参考文献 . 41 附录 . 42 致谢 . 43 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 内外立磨发展状况 立磨是现代水泥、化工、煤炭、电力等部门广泛应用的一种研磨机械，因其占地面积小、电耗低、钢耗少、噪音低，而且集烘干、粉磨、选粉于一身，具有结构紧凑，易于操作的优点，越来越受到人们的重视和采用。 外立磨发展状况 世界上最早开发立磨的是德国的 歇 )公司，早在 1925年就拥有了立磨的 比较成熟的设计。经过 80多年的不断发展和完善，立磨的制造和应用获得突破性进展，设备规格也进一步大型化。现在，世界上最大的立磨是德国歇 )公司的 3，产量达到每小时 820 吨以上，磨盘直径 机功率达 6700国的莱歇磨，具体结构特点是 :轻载启动、可翻辊检修、圆锥形磨辊、磨盘为平盘式。目前世界上大的立磨生产厂家及其产品主要有 :德国 歇 )公司、美国 勒 )公司、日本 丹麦 密斯 )公司生产的 美 国 公司、日本 菱 )公司、德国 堡 )公司生产的 美国 斯一查尔墨 )公司、德国的 弗尔 )公司生产的 。 随着设备的扩大以及生产的需要，近年来立磨技术又有了新进展，具体表现在以下几个方面： (1) 设计理念的新变化 原先 格最小、一次性投资最少的效果。随着磨机的不断增大，相对的烘干能力与粉磨能力比值减小，料床厚度过高又导致粉磨效率降低，为此出现了大磨盘小磨辊的新安排。为了能和 窑 100%的同步运转，作出了辊磨中辊操作辊维修的新设计，相当于 80%的磨能满足 100%窑的喂料，在相同的故障风险保障基础上相对投资降低。 (2) 原料适应性进一步扩大 有些物料多孔水分大，可达 12%由于解决了内部热应力分布均匀的问题，可以顺利地通入 600的高温气体，从而满足了烘干要求。为了处理高磨蚀性物料，除了改进耐磨材质以外，辊型设计有所改变，使用辊径大、宽度窄、辊套厚的磨辊，从而减少辊盘之间的相对速度差，降低磨损，增加可磨量。 (3) 物料全部外循环 为了降低立磨的通 风阻力，由全风扫操作变成了部分外循环，近年来又开发出了物料全部外循环系统。物料由提升机提升至外部选粉机分选，磨内不设风环，因此磨机压降很小，根本上克服了立磨通风电耗大的弱点。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 内立磨发展状况 在我国水泥行业中，利用立磨研磨水泥生料正处于快速发展阶段，国内已有不少水泥厂采用立磨来研磨水泥生料。近年来，福建顺昌水泥厂进口了丹麦史密斯公司 (造的 磨盘轨迹直径为 3500式磨辊机。此机的保证产量为 160t/h，产品细度高达 2水平，电机功率为 1250龙江省牡丹江特种水泥厂进口了德国非凡兄弟公司的40A 立式辊磨机，用来研磨白水泥生料，此机的保证产量为 18t/h，产品细度高达 筛筛余 6%的水平，电机功率 225南省衡阳市建材工业公司的白水泥厂亦从德国非凡兄弟公司进口了研磨白水泥生料用的 和研磨白水泥熟料用的 料磨的产量保证为 15t/h,产品细度达到 0. 09筛余 6%的水平 ;熟料磨的保证产量为 h，产品的比表面积为 3200至 3900m2/辊衬板与磨盘衬板的磨耗率，研磨生料时为 2. 5g/t，而研磨熟料时为 6g/t。安徽省安庆市白水泥厂也从德国非凡兄弟公司进口了一台 生料磨，该机的保证产量为 7t/h，产品细度达到 筛筛余 6%的水平。丹麦史密斯 磨磨辊为圆柱辊，磨盘为平盘式，具有轻载启动的特点。 国内主要建材装备厂商通过与国外合作，在引进先进立磨技术的基础上，开发设计了各种不同结构形式的立磨。目前，代表沈阳重型机器厂 (沈重 )整体水平的立磨应是铜陵海螺二期 5000td 熟料国产化示范线的 磨， 在以前的基础上，增加与改进成具有中心进料、轻载起动、缓冲部分、外循环等特点，装机容量达 3600时产量在 385th。在此基础上，沈重还开发了用于矿渣水泥生产。 河南洛阳中信重型机械公司在和丹麦史密斯公司合作的基础上开发了号水泥原料立磨，应用于吉林亚泰 5000td 水泥生产线，生产能力达 400 t/h，允许入磨粒度 50），使用中安全可靠是其主要特点，尤其在强冲击条件下的磨损工况中效果更为显著。这种材料在磨机中广泛的应用为衬板材料，目前也经久不衰。该材料中含碳 含锰11 14，铸造成型经固溶化热处理，形成单一奥氏体金相组织，具有较高的抗拉伸强度、塑性和韧性，但硬度较低。加工硬化后，表面硬度可以在 右，也就是 右（和滚压轮材料从而具有较高的硬度和耐磨性，而芯部保持较高的韧性， 因此高锰钢适用于冲击磨损的条件下。该材料的另一特点是无磁性，可根据这一特点判断材料成分或热处理是否合格。现在许多粉碎机械，比如球磨机、雷蒙机都选用的是高锰钢衬板。 所以，对于磨盘衬板的材料，我们选择经过热处理和硬化处理的高锰钢。 盘底座材料的选择 由于磨盘冲击和磨损不是很大，且支撑盘的体积较大，所以为了节约成本，我们对其选材首先考虑耐磨铸铁。 铸铁具有优良的耐磨性，作为耐磨材料得到广泛应用。铸铁的耐磨性能取决于其组织，在摩擦磨损条件下，灰铁或球铁中的石墨是良好的润滑剂，能起买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 到储油与润滑的作用。常 用的耐磨铸铁有：镍硬白口铸铁、高磷合金铸铁铬系白口铸铁，灰铸铁等，因镍合金价格较贵，磷合金的强度不高，因此对于支撑件的材料，我们考虑选用灰铸铁。 灰铸铁基本上是由铁、碳和硅组成的共晶型合金，其中，碳主要以石墨的形态存在。生产优质铸件，控制铸铁凝固时形成的石墨的形态和基体金属组织是至关重要的。 它具有 良好的铸造性能、良好的减振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能、低的缺口敏感性 。 因此，支撑件的材料我们选为灰铸铁（ 键部件材料参数 立磨主要有滚芯、动臂、摇臂，磨棍，摇臂轴、磨棍轴，轴承等 组成，在分析这些关键零部件时必须弄清这些零件的材料属性参数，表 5 表 5要零部件材料参数 零件 材料 弹性模量 )( 2 泊松比 密度 )1 辊芯、动臂、摇臂 e 辊套 高铬铸铁 e 摇臂轴、磨辊轴 40e 轴承 轴承钢 e 磨盘衬板 e 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 6 件建模 简介 件 提供一系列的三维（ 3D）设计产品，帮助设计师减少设计时间，增加精确性，提高设计的创新性，并将产品更快推向市场。 件繁多。 能强大、易学易用和技术创新是三大特点，使得 为领先的、主流的三维 决方案。 够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。 有的拖拽功能使用户在比较短的时间内完成大型装配设计。 使用 行设计产品，通常包含了该软件所提供的三类文件：零件、装配体和工程图文件。其中零件文件是完成装配体和工程文件的基准，在常在零件环境下进行零件建模；将完成的模型在装配体环境里进行配合以生成装配体；最后将零件和装配体导入到工程图文件中，制作工程图，其操作流程如图所示： 6.2 特点 装配的智能化，尤其是大型复杂 装配。单个零件的调入简便，可任意角度进行剖面检查； 可实现运动模拟，检查零件间的干涉。主要体现在齿轮或者其他传动装置上； 具有最快速的有限元分析功能 , 强大的特征建立能力和零件与装配的控制功能 ； 可以通过标准数据格式与其他 6.3 功能 草图绘制 零件设计 装配设计 生成工程图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 能模块 以完成大部分零件的建模，对于一些特殊的零件，如钣金，则可以使用钣金功能来建模就很方便。 列的功能模块组成，主要由以下功能模块组成： （ 1） 2（ 2）内置零件分析：测试零件设计，分析设计的完整性。 （ 3）机器设计工具：具有整套熔接结构设计和文件工具，以及完全关联的钣金功能。 （ 4）模具设计工具：测试塑料射出制模零件的可制造性。 （ 5）消费产品设计工具 （ 6）对现成零组件的线上存取 （ 7）模型组态管理：在一个文件中产生零件或零组件模型的多个设计变化，简化设计的重复使用。 （ 8）零件模型建构：利用拉伸、旋转、薄壁特征、特征复制排列和钻孔来产生设计。 （ 9）曲面设计 主要插件 有与不同应用软件集成到同一窗口的优点，共享同一数据信息。利用各个插件的功能完善产品的设计，其中最主要的插件有： 。 1. 级渲染软件） 直接挂在 单下，可以直接调出来，利用 富的材质库可以将 动画制作软件） 可以将 维设计实现动态的可视化，摄制产品设计的模拟装配过程，模拟拆卸过程和产品的模拟运行过程，从而实现动态的设计，可以输出标准的动画图像； 3. 特征识别软件） 该软件的问世解决了与其他 统共享三维模型问题，用户可以在读取其他 特征； 4. 门级静力分析软件） 入门级静力分析工具，完全集成在 。 据有限元法，使用线性静态分析来计算应力。线性静态分析在多种假定下计算零件中的应力。应力或静态分析根据材料、约束及载荷计算零件中的位移、应变及应力。 5. 能化标准零件库） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 支持多种国际常用标准，如 。该插件中有许多的标准件（如轴承、垫片、弹簧、螺栓和螺母等），装配时，在 指定该零件的尺寸和规格，该零件就会出现在 浏览器中，只要将它拖到指定的模型里就可以调用。 用 件对立磨粉碎系统进行 建模 应用 件对立磨粉碎系统进行实体建模 ,如图 666666 图 6碎系统总装图 盘部分 图 6碎系统磨盘部分 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 图 6碎系统磨盘部分剖视图 辊部分 图 6碎系统磨辊部分 图 6碎系统磨辊部分剖视图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 撑体部分 图 6碎系统支撑体部分（ 1） 图 6碎系统支撑体部分（ 2） 动仿真 随着计算机技术的快速发展， 算机辅助制计）在设计中扮演着越来越重要的角色，运动机构的虚拟仿真已成为机械设计创新的有力工具，它可以提高产品设计的直观性和生动性，增强了产品的竞争力。 一个插件， 2009 以前的版本叫 是一个虚拟原型机仿真工具，可以对复杂的机构进行完整的运动学和动力学仿真，得出各个部分的运动情况，包括动量、速度、加速度、作用力与反作用力等，并以数据、图表、动 画等形式表现出来，可以直观生动地反映机构的运动特征，可以在产品试制之前就发现其中明显的错误，同时对设计的结构进行优化，这样就提高了设计的质量并减少了无端的浪费，从而提高产品的竞争力。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 图 6碎系统运动仿真 限元分析 与 全集成的设计分析系统。通过仿真，用户在产品设计的同时就充分考虑产品的性能和优化，代替了昂贵的现场测试，减小了产品设计修改、实验次数，从而提升产品的质量和改善产品的性能。 真向导包括算例顾问、夹具顾问、外部载荷顾问、连接顾问、结果顾问等，它不仅能够对零件的级别进行分析，还提供了应力分析、疲劳分析、频率分析、热分析、和优化分析等，除了能对静态和线性问题进行分析外，还可以对 动态和非线性问题进行分析，如材料非线性、高级机械振动、非线性动力学等。通过其强大的运算功能，可以使用计算机快速解决大型问题。 应用节省了搜索最佳设计所需要的时间和精力，使产品的上市时间大为提前。 有简洁性、人性化、和实用性的特点， 导用户有目的地进行产品分析。分析结果的精确度取决于“材料属性”、“约束”、“载荷”、“网格划分”等要素。指定的材质必须能够准确的反映出材料的属性，“约束 ”和“载荷”也必须准确的描述零件的工作条件及状态，网格划分的精确程度更是影响到仿真结果的精确性。在得到分析结果后，还可以通过 行优化操作，达到所需要的要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 图 6盘底座受力分析 图 6辊轮毂受力分析 图 6盘衬板受力分析 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 参考文献 1 熊会思 程福安 李兆峰，水泥厂立式辊磨的选型（一），新世纪水泥导报， 2005 年第 3期，第 38 2 熊会思 程福安 李兆峰，水泥厂立式辊磨的选型（二），新世纪水泥导报， 2005 年第 4期 ，第 29 3 熊会思 程福安 李兆峰，水泥厂立式辊磨的选型（三），新世纪水泥导报， 2005 年第 5期，第 38 4 李海涛 郭献军 吴武伟 ， 新型干法水泥生产技术与设备， 化学工业出版社； 5 刘鸿文，材料力学（第四版），高等教育出版社， 2002； 6 卜炎，王云飞，实用轴承技术手册，机械工业出版社， 2004； 7 哈尔滨工业大学理论力学教研所，理论力学（第五版），高等教育出版社， 1997； 8 陈于萍 周兆元，互换性与测量技术第 2版 9 曾正明 ，机械工程材料手册（第六版），机械工业出版社， 2003； 10 徐灏 蔡纯源，机械设计手册（第二版），北京机械工业出版社， 2000； 11 濮良贵 ,纪名刚 七版） 等教育出版社， 2001； 12 李发海、朱东起 , 电机学， 科学出版社 13 戴文进，电力拖动，电子工业出版社 14 张策，机械动力学，高等教育出版社 27 a 28 A of 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 附录 序号 文件名 图号 图幅 是否出图 备注 1 立磨底座装配 图 0 是 总装 2 磨盘总成 1 是 部件 3 磨辊总成 1 是 部件 4 动臂总成 2 否 部件 5 磨盘底座 1 是 零件 6 磨盘衬板