对辊形煤成型机设计-变频调速螺旋加料装置（含全套CAD图纸）
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毕业设计说明书中文摘要 对辊形煤成型机 摘 要 工业型煤是一种清洁、高效的新型燃料 ,广泛应用于电力、冶金、铸造、化肥等工业领域。目前我国工业型煤的生产工艺主要采用粉煤添加粘结剂和一些辅料低压成型 ,以往的研究主要集中在成型工艺和粘结剂方面 ,对成型机械的研究开发甚少。事实上 ,成型机械是型煤生产的关键设备 , 本文描述的是一种中高压对辊成型设备的设计与实现。 成型力是由液压系统提供，可以产生很高的成型压力。而且有液压的防止过载功能。提高了型煤的质量还能有效保护机器，不受意外伤害。 煤要成型就要有准确的对中性，该 传动系统采用同步齿轮箱，而且采用帐套连接技术可以进行少量的无级调节，保证有良好的同步对中性，提高了机器的运转精度和型煤率。 采用变频调速螺旋加料装置。使送料连续，还有一定的预压力。 变频调速 可以根据产量 ,可以灵活地调整加料螺旋的旋转速度 ,以满足对辊成型机对加料速度、加料压力及物料密度的匹配要求 ,提高了工业型煤的成球强度 机架采用螺栓拉紧，不但使得制作简便、拆装方便 ,而且机架的承载能力也强 ,满足对辊成型机的工作要求。 关键词 成型机 对辊 同步减速机 毕业设计说明书外文摘要 is a in At s on In is of a to of to of be an of of ao a of to a of of be on to to of of 录 1 引言 . - 1 - 工业型煤的发展现状 . - 1 - 型煤机械在工业 型煤技术中的作用。 . - 2 - 2. 电动机的选择与整体传动的确定 . - 3 - 电动机的选择： . - 3 - 传动比的计算和分配 . - 4 - 计算各级轴的参数 . - 5 - 3. . - 7 - 确定计算功率 . - 7 - 选择带型 . - 7 - 确定带轮直径 . - 7 - 验算带速 . - 7 - 初定中心距 . - 8 - 确定 基准长度 . - 8 - 计算实际中心距 . - 8 - 验算小带轮包角 . - 8 - 确定 . - 8 - 确定单根 . - 9 - 作用在轴上的力 . - 9 - 4 设计计算减速机齿轮 . - 10 - 第一对齿轮设计计算 . - 10 - 第二对齿轮设计计算 . - 14 - 第三对齿轮设计计算 . - 18 - 第四对齿轮设计计算 . - 22 - 5. 减速机内轴的计算 . - 26 - 号轴的设计计算 . - 26 - 初步确定轴的最小直径 . - 26 - 轴的结构设计和轴上零部件的选择 . - 26 - 轴的强度校核 . - 27 - 号轴的设计计算 . - 28 - 初步确定轴的最小直径 . - 28 - 轴的结构设计和轴上零部件的选择 . - 28 - 号轴的强度校核 . - 29 - 号轴的设计计算 . - 30 - 初步确定轴的最小直径 . - 30 - 轴的结构设计和轴上零部件的选择 . - 30 - 号轴的强度校核 . - 31 - 号轴的设计计算 . - 32 - 初步确定轴的最小直径 . - 32 - 轴的结构设计和轴上零部件的选择 . - 32 - 号轴的强度校核 . - 33 - 号轴的设计计算 . - 34 - 初步确定轴的最小直径 . - 34 - 轴的结构设计和轴上零部件的选择 . - 34 - 号轴的强度校核 . - 35 - 号轴的设计计算 . - 36 - 初步确定轴的最小直径 . - 36 - 轴的结构设计和轴上零部件的选择 . - 36 - 号轴的强度校核 . - 37 - 6. 轴承的校核 . - 39 - 轴轴承的校核 . - 39 - 计算轴承支反力 合成支反力 . - 39 - 轴承的派生轴向力 . - 39 - 轴承所受的轴向载荷 . - 39 - 轴承的当量动载荷 . - 39 - 轴承寿命 . - 40 - 轴轴承的校核 . - 40 - 计算轴承支反力 . - 40 - 轴承的派生轴向力 . - 40 - 轴承所受的轴向载 荷 . - 40 - 轴承的当量动载荷 . - 41 - 轴承寿命 . - 41 - 轴轴承的校核 . - 41 - 计算轴承支反力 . - 41 - 轴承的派生轴向力 . - 42 - 轴承所受的轴向载荷 . - 42 - 轴承的当量动载荷 . - 42 - 轴承寿命 . - 42 - 轴轴承的校核 . - 43 - 计算轴承支反力 . - 43 - 轴承的派生轴向力 . - 43 - 轴承所受的轴向载荷 . - 43 - 轴承的当量动载荷 . - 43 - 轴承寿命 . - 44 - 轴轴承的校核 . - 44 - 计算轴承支反力 . - 44 - 轴承的派生轴向力 . - 44 - 轴承所受的轴向载荷 . - 45 - 轴承的当量动载荷 . - 45 - 轴承寿命 . - 45 - 7. 减速器键的校核 . - 46 - 轴键的校核 . - 46 - 轴健的校核 . - 46 - 轴健的校核 . - 46 - 轴健的校核 . - 47 - 轴健的校核 . - 47 - 8. 减速器箱体及附件设计计算 . - 48 - 箱体设计 . - 48 - 结 论 . - 49 - 参考文献 . - 50 - 致 谢 . - 51 - - 1 - 1 引言 原煤不经过入洗而直接用于燃烧，不仅浪费能源，而且产生大量的煤烟和温室气体的排放发。采用清洁煤技术，是提高煤炭利用效率和减少污染的最佳选择。工业型煤成套技术就是其中一种比较成熟的方法 ,通过添加助剂对粉煤进行混捏成型 ,用作工业锅炉和窑炉的燃料 ,与直接燃烧散煤相比 ,烟尘排放量可减少 60%,0%。 工业型煤的发展现状 中国目前在工业上得到普遍应用的型煤主要是通过机制冷压一次成型的型煤。成型设备有对辊成型机和挤出机。成型压力较低 ,一般在 25 煤的形状大部分为扁圆形 ,也有方形、枕形、棒形等。其显著的特征是呈饼状或柱状 ,三维方向的尺寸至少有一个相 差较大 ,而且尺寸单一。所制型煤密度较高 ,表面比较光洁 ,具有比较高的强度。 生产型煤所用的粘结剂有无机质 (如石灰、粘土、水泥、膨润土等 )和有机质 (腐植酸盐、纸浆废液、淀粉等 )及两者结合起来的复合粘结剂。从研究方向来看 ,目前国内型煤对所使用的粘结剂更侧重于开发免烘干工艺 ,即可使制成的型煤具有理想的冷态强度和防水性能的粘结剂。 型煤的生产设备则有向引进高压成型设备的方向和推广国内研制的低压炉前成型设备方向并举的发展趋势。以期能够降低成本 ,提高质量 ,加快型煤产业化进程。成本高于原煤 ,再加上型煤生产要消耗一定的人力及 电能 ,型煤生产厂家也要获取一定的利润 ,致使锅炉型煤的售价一般比可代替煤种高出数十元。 当型煤所带来的经济效益不能弥补用户购置型煤的价差时 ,在市场经济条件下 ,即使采用其他强制办法 ,也很难形成市场。这正是中国工业锅炉型煤夭折 ,又转向推广锅炉型煤在炉前即制即用的所谓“炉前成型”方法的根本原因。工业锅炉型煤炉前成型技术 ,从本质上讲是增加了锅炉的辅机。是锅炉节能技术改造的一部分。其减少环境污染效果对辊形 煤成型机设计 - 2 - 甚差。按照有关厂家提供的价格资料分析 ,在中国煤炭资源价格偏低的条件下 ,由于设备运行状态或改变所用的煤质不同 ,所增加的这一部 分投资回收期限大约在几个月至几年。根据对用户的调查分析 ,多数认为这种炉前成型方法不适应中国大量的用户锅炉单台容量小、按季节运行或间歇式运行的要求。 型煤机械在工业型煤技术中的作用 。 目前我国工业型煤的生产工艺主要采用粉煤添加粘结剂低压成型 ,以往的研究主要集中在成型工艺和粘结剂方面 ,对成型机械的研究开发甚少。事实上 ,成型机械是型煤生产的关键设备 , 国内大部分型煤厂采用有粘结剂的低压成型 , 其工艺过程主要包括原煤的粉碎、配料 ,粘结剂、固硫剂等助剂的添加 ,混捏与成型 ,型煤烘干等 ,工艺冗长。再加上用电和 设备的折旧、添加剂及人员工资 ,导致型煤的生产成本偏高 ,最终型煤价格与块煤相差无几 ,从而使型煤用户在经济上承受起来较为困难。所以本论文就是设计高压的成型机械，这样可以少用甚至不用粘结剂 。 - 3 - 2. 电动机的选择与整体传动的确定 电动机的选择： 由给出的工况 n=1012r/v=s 可求得 D = 0 = )1210( )0 =D =m 辊子周长 l = D =417.8 向单列最多可布置 1n =l /B=5=54 考虑到每个成型槽周向间距，则暂定周向单列布置 1n =34,间距为 6 个型煤的质量 m= V 是煤的实体密度， .4 t / 3m 常取 =t / 3m 则 m=310 (45 45 28 2) 910 =310 考虑要达到小时产量 1015 吨的要求，则需产出的型煤块数总n = 3 10)1510(10)1510( m =( 410 成型辊上的列数 列n = )1210(346010)1210(6041 =里暂定成型辊列数 列n 5 这里考虑到型煤的落煤率的问题和辊子列间距取 6 辊子实际宽度 辊子的最小宽度 1B (5)+(6 6) 261 辊子的直径为 600 度为 315 辊形 煤成型机设计 - 4 - 已知成型时的线强度 )3015( ，辊宽 1B =315 作阻力 p 1B (45) 工作阻转 =(45) 310 45 310 =(2525) 所需有效功率 5.9 1210()42525 传动装置的总效率 644 承联齿带 查手册得 带 =齿 =联 =承 =总效率 =644 =需电机功率 P = =(现在电动机多采用同步转速 1500 r 和 1000 r 的，但考虑到减小传动比和传动结构，决定采用同步速 1000 r 的 中心高 250 极电机 同步速 1000 r 额定转速 980 r 额定功率37效率 传动比的计算和分配 该传动装置中使用圆柱齿轮减速器，分配传动比要考虑到以下原则： 1）使各级传动的承载能力大致等（齿面接触强度大致相等） 2）使减速器能获得最小外形尺寸和重量 3）使各级传动中大齿轮的浸油深度大致相等，润滑最为简便 所选电动机额定转 速0n=980 r 工作机转速 015 r ，则 总的传动比总i=0n/80/10=98 查手册可知普通 V 带传动比 10 常用的是 24，由于带传动的传动比不宜 过大，一般应 - 5 - 使带辊形 煤成型机设计 - 40 - X ， Y 22222 r = 轴承寿命 因 21 P ，故按 1算 查得 载荷系数 5.1温度系数 1=6894 h 轴轴承的校核 初 选 滚 动 轴 承 为 30219 型圆锥滚子轴承，其尺寸为 5 170 32基本额定载荷 15kN e= Y= 计算轴承支反力 合成支反力 212 11 2 7201979 =2106 N 2 22 22 2 0 9 3 9 =13770 N 轴承的派生轴向力 11 2106/(2 752 N 22 13770/(2 4918 N 轴承所受的轴向载荷 因为是采用的直齿圆柱齿轮，所以齿轮本身不产生轴向力。轴承受到的轴向力均是有圆锥滚子轴承自身产生的。而且是大小相等，方向相反的一对力。 1A =4918 N; 2A =4918 N - 41 - 轴承的当量动载荷 11/4918/2106=e =Y=1111 =2106+4918= 22 / 918/13770=X ， Y 22222 r =4822+ 轴承寿命 因 21 P ，故按 1算 查得 载荷系数 5.1温度系数 131063 2 2 8 9 8 0 0 - 43 - =5626 h 轴轴承的校核 初 选 滚 动 轴 承 为 30234 型圆锥滚子轴承，其尺寸为 70 310 52基本额定载荷 58kN e= Y=本额定载荷 558 计算轴承支反力 合成支反力 2 12 11 2 5 8 01 9 8 9 = 2 22 22 2 5 0 45 1 4 3 3 = 轴承的派生轴向力 11 2 22 2 轴承所受的轴向载荷 因为是采用的直齿圆柱齿轮，所以齿轮本身不产生轴向力。轴承受到的轴向力均是有圆锥滚子轴承自身产生的。而且是大小相等，方向相反的一对力。 1A =20050 N; 2A =20050 N 轴承的当量动载荷 11/20050/e =X， 成型机设计 - 44 - 11111 =20050=724632 N 22 / 0050/e =2 X ， 02 Y 22222 r =1 轴承寿命 因 21 P ，故按 1算 查得 载荷系数 5.1温度系数 1=8549 h 轴轴承的校核 初 选 滚 动 轴 承 为 30238 型圆锥滚子轴承，其尺寸为 90 340 55基本额定载荷 58kN e= Y= 计算轴承支反力 合成支反力 2 12 11 2 6 3 31 2 4 2 =35792 N 2 22 22 2 6 5 0 =15693 N 轴承的派生轴向力 - 45 - 11 18336/(2 6549 N 22 15693/(2 5605 N 轴承所受的轴向载荷 因为 是采用的直齿圆柱齿轮，所以齿轮本身不产生轴向力。轴承受到的轴向力均是有圆锥滚子轴承自身产生的。而且是大小相等，方向相反的一对力。 1A =6549 N; 2A =6549 N 轴承的当量动载荷 11/6549/35792=e =1 X， 01 =18336 N 22 / 549/15693=e =2 X ， 02 Y 22222 r =15693 N 轴承寿命 因21 P ，故按1 查得 载荷系数 5.1温度系数 1=65692 h 对辊形 煤成型机设计 - 46 - 7. 减速器键的校核 轴键的校核 轴的伸出轴 60d ,选用圆头普通平键（ b=18mm,h=11=110 轴传递的扭矩 T=685066N 5 钢制造时 ,主要失效形式为压溃 ,通常只进行挤压强度计算 . 2, 85 0 6 622 d k F =110 N/核通过。 轴健的校核 轴的有键轴 d =105,选用圆头普通平键（ A 型）， b=28mm,h=16=80轴传递的扭矩 T=1716802N 5 钢制造时 ,主要失效形式为压溃 ,通常只进行挤压强度的计算： 2, 71680222 d k F =110 N/核通过。 轴健的校核 轴的有键轴 d =150,选用圆头普通平键（ b=40mm,h=22=110轴传递的扭矩 T=4715349N 5 钢制造时 ,主要失效形式为压溃 ,通常只进行挤压强度的计算： 2, 1 031 0 4 71 5 3 4922 d k F =110 N/核通过。 - 47 - 轴健的校核 轴的键用于齿轮和轴的联接，键 1轴径为 d =180 用普通平键（ b=45mm,h=25=160轴传递的扭矩 T=12904733N 290473322 d k F =110 N/合格 键 2用于齿轮和轴的联接，轴径为 d =180 用普通平键（ b=45mm,h=25=160轴传递的扭矩 T=12904733N 290473322 d k F =110 N/格 轴健的校核 轴的键用于齿轮和轴的联接，轴径为 d =198 用选用普通平键（ b=45mm,h=25=250轴传递的扭矩 T=26155270N 采用双键联接。成 180 对称布置，考虑到制造误差使键上载荷分布不均，按 6 15 5 2 7 d k F =110 N/格 对辊形 煤成型机设计 - 48 - 8. 减速器箱体及附件设计计算 箱体设计 箱体是减速器的重要组成部件。它是传动零件的基座，应具有足够的强度和刚度。由于本设计中冲击载荷不大，箱体采用灰铸铁铸造箱体。为了便于轴系零件的安装和拆卸，箱体制成沿轴心线水平剖分式。上箱盖和下箱座用普通螺栓联接成一整体。轴承座的联接螺栓应尽量靠近轴承座孔，座旁的凸台应有足够的承托面，并保证旋紧螺栓时需要的扳手空间。为了保证箱体有足够的刚度，在轴承座附近加支承肋。为了保证减速器安置在基座的稳 定性，并尽可能减少箱体底座平面的机械加工面积。 下箱盖壁厚 20 箱盖壁厚 181 箱座剖分面凸缘厚度 30b 箱座剖分面凸缘厚度 1b =27 脚螺栓底脚厚度 p=50 座上的肋厚 m=17 盖上肋厚 1m =15 脚螺栓 6- 58 承旁联接螺栓 26 下箱联接螺栓 30 锥定位销 16 速器中心高 500 了保证减速器的正常工作，除了对齿轮、轴、轴承组合和箱体的结构设计应予足够的重视外，还应考虑到为减速器润滑油池油池注油、排油、检查油面高度、检修折装时的上下箱的精确定位、吊运等辅助零部件的合理选择和设计。 - 49 - 结 论 经过这三个月 的实习和三个月的精心设计，我们的毕业设计工作即将结束。 毕业设计是对大学四年学习过程综合能力的考核。对每个学生来说，毕业设计都 非常 重要 ，它既总结了我们大学所学的理论知识，又给我们提供了应用所学知识的和锻炼动手能力的机会，是对大学四年学习的检验与完善 。 我的设计题目是对辊成型机。本文详细介绍了其总体结构设计，以及完整的各结构件的设计，并做了几个零件的设计，对各结构件进行了受力分析和强度校核。 本次所设计 对辊成型机 ， 在 借鉴了前人已有的优秀成果 的 同时也渗入了自己的 理解和 思考。 由于我的个人 理解 能力和时间有限，所设计的 对辊成型机 并不 一定 能很好的适 应 复杂的工作条件， 可能 还存在很多不足， 离 实际生产也存在一定差距。 通过本次毕业实习与设计，我学会了如何查阅资料，如何应用已学的知识，体会到了所学知识的重要性，逐渐形成了一套自己的提出问题、分析问题以及解决问题的思路。这些都会使自己的将来的学习和工作 受益匪浅 。由于所学知识有限，实践经验缺乏，因此，我的毕业设
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