污泥干化节约处理方案总体设计

摘要本次毕业设计是设计一套污泥干化节约处理装置，具体进行了总体设计和污泥前处理装置设计。制定了污泥干化节约处理方案，确定配置型式及结构方案。对各个部分的组成、连接、传动，都进行了详细的分析和计算。包括污泥干化节约处理流程图，总体联系尺寸图， 生产效率计算，综合能耗计算，其它有关设计计算、校核。污泥处理机构通过前处理将污水絮凝后，利用旋转刀刃将固体淤泥运送出去，通过铲斗排至后面处理部分。后面处理部分淤泥在多层滤带上不断传送，利用鼓风机进行烘干，最终排出。关键词 ：淤泥；干化；节约 AbstractThis graduation design is to design a set of sludge drying processing equipment, saving before concrete has carried on the overall design and sludge treatment plant design. Formulated the sludge drying treatment scheme, saving configuration type and structure scheme is determined. For each part of the composition, connection, transmission, have carried on the detailed analysis and calculation. Including sludge drying save processing flow chart, overall contact figure size, production efficiency calculation, comprehensive energy consumption calculation, other relevant design calculation and checking. Sludge treatment institutions after pretreatment of sewage flocculation, solid mire ship them out by rotating blade through the bucket to the rear part processing. Behind the processing part of silt in the multi-layer filter with continuous transmission, use of drying blower, eventually. Keywords: silt; Dry; save目录摘要IAbstractII1绪论11.1污泥处理的现状11.2 选题背景及意义11.3污泥处理的方法22污泥处理装置52.1污泥处理的步骤52.1污泥干化装置的总体思路73部件设计73.1污泥干化处理的总体设计73.2框架的选择83.3输送带的设计83.4齿轮的设计93.4.1齿轮的模数93.4.2齿形、压力角、螺旋角和齿宽b的分析与选用103.4.3齿轮的变位系数103.4.4齿轮的计算113.4输送带传动轴的设计113.4.1轴的计算校核123.4.2键的选择和校核：133.5链传动设计143.6电动机的选择163.7吹风装置的设计164 重要零件的工艺分析174.1零件的精度174.2制定工艺路线184.3 各个工序的具体安排194.3.1端面的加工194.3.2中心孔表面194.3.3外圆表面204.3.4 钻孔204.3.5铣键槽和铣四方204.4 确定轴的毛胚214.5 齿轮零件的工艺分析22结论24致谢26参考文献27附录28表一：螺栓的规格28表二：键的规格2929 1绪论1.1污泥处理的现状污泥是由水和污水处理过程所产生的固体沉淀物质。污泥根据其来源，污泥可以划分为：市政污泥、管网污泥、河湖淤泥、工业污泥。在非特指环境下，污泥一般指市政排水污泥。污水处理厂的污泥根据处理的工艺级别不同，又可以分为以下几种：初沉污泥：只经过物理-化学处理二沉污泥：生物处理后的污泥三沉污泥：脱磷/脱氮后的污泥。根据污泥的性质，又可以区分为：未消化生污泥、消化污泥。很多后端处理工艺必须了解前端污泥的性质才能确定其处理方式。因污泥成分不同，未消化的市政污水污泥的有机物含量可能占到干物质的60%75%，高效消化处理后减半。有机硝酸盐是污泥中的主要有效成分。施用到土壤里，硝酸盐经生物降解可改善土壤。污水厂污泥具有很强的流动性，这是因为其含水率很高，一般在95%以上，这是污泥本身的性质决定的。根据分析，污泥与水分子的结合非常紧密，并具有不同的相态： 1）自由态水：可经重力沉淀和机械作用去除； 2）物理性结合水：须更多能量去除（如加热），包括毛细管/间隙水、胶态/表面吸附水。 3）化学性结合水：只有打破化学键才能去除，被称为“平衡水”，包括细胞内的水、分子水。 污水厂污泥的处理和处置主要遵循以下的途径： 1)污泥的浓缩。污泥浓缩的目的是使污泥初步脱水、缩小污泥体积为后续处理创造条件。浓缩脱水方法有重力沉降浓缩、上浮浓缩以及其他浓缩方法。2)污泥消化。为了减少污泥量，防止污染环境和提高利用价值，一般需经过消化处理。污泥消化即是借助微生物的代谢作用，使污泥中有机物质分解成稳定的物质，去除臭味，杀死寄生虫卵，减少污泥体积回收利用消化过程中所产生的沼气。3)污泥脱水与干化。污泥经浓缩和消化之后，其含水率仍在96左右，体积很大，不便于运输和使用，需要进一步脱水干化处理，其主要方法有自然蒸发法和机械脱水法两种。4)污泥焚烧。污泥干化后含水仍达10%-20%，体积仍较大，通过焚烧可将污泥中水分和有机杂质完全去除并杀灭病原微生物。有些污泥含有有毒物质而不宜作农肥，或因其他原因使污泥难以利用时，为防止污染也采用焚烧方法。焚烧污泥的装置为焚烧炉。5)污泥的最终处理。污泥含有重金属离子等有毒物质时，还须做最终处理，深埋或投弃海洋。 1.2 选题背景及意义随着社会经济的发展，我国目前的城市污水处理厂约2200座，随着中国城市化进程的加快，城市污水处理厂仍不断增加，污泥产量也呈持续快速增长之势。据不完全统计，全国每年产生含水80%的湿污泥为3000多万吨，并逐年以10 %左右递增。长期以来，我国在污水处理厂从设计到运行，普遍存在“重水轻泥”的倾向。污水处理厂出水水质是达标了，但污泥处理处置基本处于缓慢发展状态。要解决污泥处理处置问题，首先必须强化污泥“处理”与“ 处置”的基本概念问题。污泥处理是将饱含水份的原生污泥，通过浓缩、脱水及后续的生物活化处理使其达到稳定化状态。污泥处置是在污泥减量化、稳定化处理后进行的最终处理。我国城镇污水厂普遍采用机械方式对污泥进行脱水，脱水污泥含水率一般在7585，呈胶质粘结状。污泥具有“四高”特点：一是含水率高；二是有机物含量高，很容易腐烂恶臭；三是重金属含量较高；四是病菌含量高，含有大量的细菌、寄生虫、病毒。污泥不经过无害化处理，任意弃置，简单填埋，容易污染空气、土壤和水源，严重威胁人体健康和环境安全，污泥具有“环境杀手”之称，因此世界上许多国家将污泥视为“危险品”，污泥造成二次污染后再去治理，将付出更高代价。据中国污泥处理处置市场报告(2010版)调研结果显示，我国污水处理厂所产生的污泥，有80%没有得到妥善处理，污泥随意堆放及所造成的污染与再污染问题已经凸显出来，并且引起了社会的关注和国家的重视。2010年初，住建部副部长仇保兴称，“十二五”将重点放在污泥处置等方面，应“千方百计地将污泥处置搞上去”，鼓励污泥无害化后进行土地综合利用。2010年11月26日，国家环境保护部下发了关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知，通知明确要求：污泥处理处置应遵循减量化、稳定化、无害化的原则。污水处理厂新建、改建和扩建时，污泥处理设施（污泥稳定化和脱水设施）应当与污水处理设施同时规划、同时建设、同时投入运行。不具备污泥处理能力的现有污水处理厂，应当在本通知发布之日起2年内建成并运行污泥处理设施。污水处理厂以贮存（即不处理处置）为目的将污泥运出厂界的，必须将污泥脱水至含水率50%以下。要因地制宜，推动通过填埋、焚烧、建材综合利用，现有工业窑炉（如电厂锅炉、水泥窑等）共处置等方式，提高污泥无害化处置率。透过通知精神，可谓“机遇与挑战并存，希望与困难同在”。1.3污泥处理的方法根据国内外的发展状况，对污泥的处理大致包括对污泥的处理和处置。一般认为，污泥的处理包括采用浓缩、消化、脱水等措施将从污水处理厂含固率较低的初沉污泥、剩余污泥、消化污泥脱水至含固率较高的干污泥，以便于运输、填埋等后续处理（处置），处理后的干污泥含固率一般在 20%以上。而污泥的处置则是在污泥处理的基础上，对污泥进行干化、堆肥、焚烧、埋地、投海、作为能源或建材等。实际上是污泥最终的归属或实现污泥的资源化。 图1-1污泥处理工艺流程图据统计，目前污泥处理方法大致有以下几种，主要工艺流程如图 1-1。 其中方案（1）、（3）、（6）是有消化处理的，消化过程中会产生大量的沼气，可作为能源使用，如用作燃料和发电，作为燃料时可为消化池提供热能、动力、燃料和发电，该方式在国外采用得较为普遍，在国内的大型污水处理厂如成都三瓦窑污水处理厂、北京高碑店污水处理厂等也得到了普遍的采用。在该系统中，由于进行了消化，污泥能达到稳定，污泥的最终处置可以进行干化、填埋、焚烧或作为建材使用。在第（2）、（5）方案中，污泥未单独消化，污泥中特别是城市生活污水中的污泥含有的有机份较高，其污泥的最终处置以堆肥、农用为主，当污泥符合农用条件及附近地区有农、林、牧或蔬菜基地时可考虑采用。该方式从国外的情况来看，使用较为普遍，主要原因是其处理方法较为完善；而在国内相应较少，不过近几年来，国内对污泥堆肥技术也作了大量的研究，也取得了不少成果。而在第（4）方案中，由于受用地限制，或污泥没条件进行消化处理，或污泥也不符合农用条件时，污泥直接进行浓缩脱水处理，处理后的污泥一般采用干燥、焚烧处理。焚烧产生的热能可作为能源。一般大中型污水处理厂均采用机械脱水。脱水机的种类很多，按脱水原理可分为真空过滤脱水、压滤脱水及离心脱水三大类。国内污水处理厂常用的有压滤机（包括带式压滤机及板框式压滤机）和离心式脱水机。1. 带式压滤脱水机 带式压滤脱水机是由上下两条张紧的滤带夹带着污泥层，从一连串有规律排列的辊压筒中呈S形经过，依靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨和剪切力，把污泥层中的毛细水挤压出来，获得含固量较高的泥饼，从而实现污泥脱水。一般带式压滤脱水机由滤带、辊压筒、滤带张紧系统、滤带调偏系统、滤带冲洗系统和滤带驱动系统构成。作机型选择时，应从以下几个方面加以考虑：（l）滤带。要求其具有较高的抗拉强度、耐曲折、耐酸碱、耐温度变化等特点，同时还应考虑污泥的具体性质，选择适合的编织纹理，使滤带具有良好的透气性能及对污泥颗粒的拦截性能。（2）辊压筒的调偏系统。一般通过气动装置完成。 （3）滤带的张紧系统。一般也由气动系统来控制。滤带张力一般控制在 0.30.7MPa，常用值为0.5MPa。（4）带速控制。不同性质的污泥对带速的要求各不相同，即对任何一种特定的污泥都存在一个最佳的带速控制范围，在该范围内，脱水系统既能保证一定的处理能力，又能得到高质量的泥饼。带式压滤脱水机受污泥负荷波动的影响小，还具有出泥含水率较低且工作稳定启耗少、管理控制相对简单、对运转人员的素质要求不高等特点。同时，由于带式压滤脱水机进入国内较早，已有相当数量的厂家可以生产这种设备。在污水处理工程建设决策时，可以选用带式压滤 机以降低工程投资。2. 离心式脱水机 离心脱水机（Centrifuge）主要由转载和带空心转轴的螺旋输送器组成，污泥由空心转轴送入转筒后，在高速旋转产生的离心力作用下，立即被甩人转毂腔内。污泥颗粒比重较大，因而产生的离心力也较大，被甩贴在转毂内壁上，形成固体层；水密度小，离心力也小，只在固体层内侧产生液体层。固体层的污泥在螺旋输送器的缓慢推动下，被输送到转载的锥端，经转载周围的出口连续排出，液体则由堰四溢流排至转载外，汇集后排出脱水机。离心脱水机最关键的部件是转毂，转毂的直径越大，脱水处理能力越大，但制造及运行成本都相当高，很不经济。转载的长度越长，污泥的含固率就越高，但转载过长会使性能价格比下降。使用过程中，转载的转速是一个重要的控制参数，控制转毂的转速，使其既能获得较高的含固率又能降低能耗，是离心脱水机运行好坏的关键。目前，多采用低速离心脱水机。在作离心式脱水机选型时，因转轮或螺旋的外缘极易磨损，对其材质要有特殊要求。新型离心脱水机螺旋外缘大多做成装配块，以便更换。装配块的材质一般为碳化钨，价格昂贵。离心脱水机具有噪音大、能耗高、处理能力低等缺点。前些年，国内只有为数不多的几个厂家可以生产小型离心脱水机，如果选择大型离心脱水机，就只能依靠进口，会增加工程投资，同时，离心脱水机受污泥负荷的波动影响较大，对运行人员的素质要求较高，因此一般污水处理厂均不采用离心脱水工艺。3. 板框式压滤脱水机 板框式压滤机的结构由三部分组成： 1）机架：机架是压滤机的基础部件,两端是止推板和压紧头,两侧的大梁将二者连接起来,大梁用以支撑滤板、滤框和压紧板。2）压紧机构：手动压紧、机械压紧、液压压紧。）过滤机构：过滤机构由过滤板、滤框、滤布、压榨隔膜组成，滤板两侧由滤布包覆，需配置压榨隔膜时，一组滤板由隔膜板和侧板组成。隔膜板的基板两侧包覆着橡胶隔膜，隔膜外边包覆着滤布，侧板即普通的滤板。物料从止推板上的进料孔进入各滤室，固体颗粒因其粒径大于过滤介质（滤布）的孔径被截流在滤室里，滤液则从滤板下方的出液孔流出。滤饼需要榨干时，除用隔膜压榨外，还可以压缩空气或蒸汽，从洗涤口通入，气流冲去滤饼中的水份，以降低滤饼的含水率。 2污泥处理装置2.1污泥处理的步骤正确把握污泥的成分与性质指标,是正确选择技术可行、经济合理的处理处置工艺的先决条件。污水污泥是污水处理厂污水处理过程中产生的固体废弃物,主要由初沉污泥和剩余活性污泥组成。初沉污泥是指初次沉淀池沉淀后排出的污泥剩余活性污泥是指活性污泥法系统排出的污泥。一般地,污泥成分主要包括水、营养物质、有机物、重金属、病原菌等。【需要配套污泥干化处理装置的三维模型，联系QQ380615448】初沉污泥的含水率一般介于92%和98%之间。剩余污泥的含水率较大,通常在99%以上。污泥中的水分主要有间隙水、毛细结合水、表面粘附水、内部水等类。间隙水存在于污泥颗粒之间,约占污泥水分的70%左右,可以通过污泥浓缩进行分离。毛细水存在于污泥颗粒间的毛细管中,约占污泥水分的20%左右,必须通过自然干化或机械脱水进行分离。吸附水指吸附在污泥颗粒上的一部分水分,由于污泥颗粒小,具有较强的表面吸附能力,因而浓缩或脱水方法均难以使吸附水与污泥颗粒分离内部水是颗粒内部的化学结合水,只有改变颗粒的内部结构,才可能将内部水分离。吸附水和结合水一般占污泥总含水量的10%左右,只有通过高温加热或焚烧等方法,才能将这两部分水分离出来。 表2-1污泥处理的基本方法污泥处理的基本方法浓缩重力浓缩、气浮浓缩、机械浓缩初步降低污泥含水率消化厌氧消化、好氧消化降解有机物、杀灭病原菌等脱水压滤脱水、离心脱水、浓缩脱水一体机脱水进一步降低含水率、缩小体积干化自然干化、加热干化堆肥好氧堆肥、厌氧堆肥稳定污泥、提高农用适用性焚烧单独焚烧、利用工业锅炉焚烧、利用垃圾焚烧炉焚烧、利用火力发电厂焚烧利用污泥热值、大幅缩小污泥体积卫生填埋污泥最终的减量化和无害化土地利用污泥最终的减量化和无害化建材利用制水泥、制砖、制陶粒等污泥最终的减量化和无害化目前,中国的污泥处理处置工作面临着两大技术难题含水率高和生物可利用性差。含水率过高导致了污泥的体积庞大如图,增加了运输的成本和处理的难度而生物可利用性差阻碍着高效的最终处置方法的应用。这两个问题已经严重影响了污泥处理处置工作的效率和处置效果。 图2-1污泥体积与含水率的关系在污泥处理处置过程中,机械脱水往往只能将污泥含水率降到80%左右。要想对污泥进行深度脱水,就需要对污泥进行干化或其他深度脱水技术。而含水率低于50%污泥才适合于焚烧处理。卫生填埋或堆肥工艺对污泥含水率的要求较干化和焚烧要低,但也要求含水率降到60%以下。含水率与脱水工艺的关系如图2-2所示。 图2-2水分与脱水工艺的关系本次设计为污泥前处理装置属于机械脱水范畴，也是为了污泥干化处理做准备。2.1污泥干化装置的总体思路污泥处理机构分为前处理部分和干化处理部分。干化处理的过程为：淤泥前处理结束后淤泥落到干化处理的传送带上，通过自上而下一级级的传送带在运送过程中用鼓风机进行烘干，到达最后一层时运出。3部件设计3.1污泥干化处理的总体设计 图3-1污泥干化处理装置如图3-1，左侧最上方为淤泥的入口处，经过5层传送带之后在右侧最下方传出。支撑框架我们选择50*50*3的A3方管焊接制作。传动带的中间部分选用无结头单丝聚脂带，两边有挡板和传动链。传动带的运动靠轴的转动带动齿轮的转动从而带动传动带链条的运动，传动带的中间有通风管道，通风管道一段连接进气处另一端连接在固定板上。为了节约干化装置的空间鼓风机和通风管道每层交错放置。输送带的主动轴需要依靠电动机带动链条的运动而运动，因为相邻两层的运动方向是不同的所以需要两个旋转方向不同的电动机带动。【需要成品毕业设计的，加QQ 380615448】3.2框架的选择因为框架不需要与淤泥直接接触，所以可以选用方便焊接的Q235刚作为原材料，然后进行喷漆处理即可。这里我们选取50*50*5的方管，由于方管主要承受的是压应力这里只需要分析抗压强度符合条件即可。很明显Q235的屈服强度为235MPa.框架受力最大的部分为腿部，这个框架共有11个支撑腿因此可以计算出腿部的横截面积 ： 因此框架最多可承受的质量为：M= 而本装置总重约为3000Kg远远小于框架的极限承重，所以框架的承重能力符合要求。3.3输送带的设计输送带的中间材料选择单丝聚酯带，聚酯塑钢线具有强度高、不易断裂、表面光滑、防酸碱、抗UV辐射、耐气候老化等特点，故使用寿命长；技术水平先进，在国内同行业居领先地位，深受广大用户的信赖和喜爱，是铁丝、钢线的最佳替代品。塑钢线具有很长的寿命，在欧洲南部对透明塑钢线超过30个月的室外使用测试表明，塑钢线的抗拉伸强度降低不到3%，黑色塑钢线的强度降低更少。这就意味着塑钢线在各种温室条件（玻璃、塑料薄膜等）和室外条件下使用寿命很长。塑钢线在环境温度4070的情况下可以完全保持其力学性能和几何尺寸不变。最主要的是塑钢线具有耐酸碱、抗紫外线及不生锈的特性，让他成为污泥滤带的最佳材料。输送带两侧面采用2mm不锈钢板作为护栏，防止淤泥在运送过程中从侧面溢出。传送带的侧边装有链条，通过主轴上的齿轮带动。3.4齿轮的设计3.4.1齿轮的模数在齿轮各项值设计与选取中，模数是其中重要的参数，齿轮模数确定对多种因素都有影响，包括其强度、工艺、工作噪声等。选则齿轮模数要根据以下几项基本原则是：1.可以通过合理地减小齿轮模数及增加齿宽来降低工作噪声；2.通过增加模数并减少齿宽来减轻质量；3.强度角度，不同地方的齿轮设计为不同模数可以增加强度；本次设计所需用的齿轮对噪声的要求不高，且转速较低所以应选用模数较大的齿轮。 图3-2主轴及齿轮如图3-2 大齿轮为带动主轴旋转的齿轮1，小齿轮为带动传送带运动的齿轮2。设计时选择齿轮模数要符合国家标准GB/T13571987，见表3-1。优先选取第一系列中模数。表3-1常用齿轮模数（GB/T13571987） （mm）第一系列1.001.251.502.002.503.00第二系列1.752.252.75第一系列4.005.006.00第二系列（3.25）3.50（3.75）4.505.50由以下公式计算来选则齿轮模数，所选取啮合齿轮是圆柱直齿齿轮，根据常啮合齿轮计算其法向模数满足下式m=0.333T1maxmm 其中TImax=TemaxigI=1503.680.96=530Nm通过计算m=2.67根据标准取m=2.75。带动主轴旋转的齿轮和带动传送带的齿轮齿形相同，并且都是渐开线齿形。为简化齿轮制造工艺，所以接合齿模数应该选取同一值。这里都选用m=2.753.4.2齿形、压力角、螺旋角和齿宽b的分析与选用1压力角当压力角小的情况下，重合度比较大，这时齿轮的传动平稳；在压力角大的情况下，轮齿抗弯强度比较大，并可以获得良好表面接触强度。规定选取压力角20，因此标准值的应用广泛。啮合套及同步器接合齿多选30压力角。2斜齿轮螺旋角斜齿齿轮有螺旋角，当值较小时，由值的增大，轮齿强度也会有所增加，大于30后，接触强度还将提升，可是抗弯强度突然降低。所以，不应选用过大螺旋角，取范围15-25即可；而如要提高接触强度，增加齿轮重合度，要选取大值螺旋角，增大螺旋角，同时可以降低噪声，使齿轮运转平稳。在选则取螺旋角的时候，为尽量消除中间轴中的轴向力，可以采取的方式是使设计中间轴上的所有齿轮右旋，与其啮合齿轮左旋。对于不常使用的档位，轴向力合力可以不为零。3齿宽b齿宽选取会对齿轮强度、工作平稳性、各部分运动受力分配及变速器整体尺寸等产生一定影响。一般通过齿轮模数来选取齿宽b式直齿轮 bKc m 式中Kc齿宽系数，取为4.58.0；设计时取6.53.4.3齿轮的变位系数采用变位齿轮时，可以防止发生根切现象，并且能适应各个档位齿轮在弯曲、接触强度、耐磨性、抗胶合力等方面要求。同时可以有效提高齿轮使用寿命。变位齿轮主要有：高度变位、角度变位。啮合的两齿轮变位系数和为零，是高度变位齿轮，通过提高小齿轮齿根强度，使强度近似于大齿轮。但是高度变位齿轮副不可以使一对相啮合齿轮强度同时得到提高这是它的缺点。相啮合的两齿轮当其变位系数的和不为零时，即是角度变位齿轮副，角度变位不会出现高度变位齿轮副缺点。变位系数的选择原则 ：1）高档齿轮，由于使用较多，比较容易造成齿面疲劳剥落。在确定变位系数时应注意增加接触强度、耐磨能量和抗胶合。要尽量选择大变位系数，从而降低产生接触应力。2）低档齿轮，传递动力大，但小齿轮齿根强度小，要由危险断面齿厚相等选择大小齿轮变位系数。 3）小变位系数，齿轮齿根薄，抗弯强度低。但优点是噪声小。3.4.4齿轮的计算由D=MZ 其中模数m=2.75【需要成品毕业设计，联系QQ380615448】大齿轮的直径D约160mm 小齿轮直径D约132mmZ1=58.2 Z2=48首先齿轮齿数应为整数，其次在确定齿数的时候要尽量避免相配和的一对齿轮齿数和是偶数，否则可能导致齿面不均匀磨损现象产生。所以取 Z1=59 Z2=49我国规定的齿顶高系数ha*及齿顶系c*：正常齿制 当m1mm时，ha*=1，c*=0.25。直齿轮：分度圆直径d=mz;齿顶圆直径da=(z1+2ha*)m;齿根圆直径df=z1-2ha*-2c*m斜齿轮：分度圆直径d=zmncos; 齿顶圆直径da=d+2ha、其中ha=mnhan*，齿根圆直径df=d-2hf、其中，hf=mn(han*+cn*) han*=1 cn*=0.253.4输送带传动轴的设计传送带的工作过程中，轴的作用是传递转矩，在传递中承受有齿轮产生的径向力，若传动齿轮是斜齿轮，轴还会受到轴向力。所以在设计轴时应该使其具有对抗这些力的刚度以及强度的能力。如果轴的刚度较小，会使其在运转时发生弯曲变形，严重时影响齿轮的啮合，使齿轮加快磨损同时使工作噪声增大。 3.4.1轴的计算校核1） 计算齿轮受的力：轴传递的转矩： 齿轮上的圆周力： 齿轮上的径向力： 2） 对轴进行结构设计：确定轴的直径：选取45钢经调质处理作轴。， C=118106 =22.0819.83mm考虑轴的震动较大，我们取 d=50mm结构尺寸详见零件图。3） 计算支承反力：水平面反力：垂直面反力： 许用应力许用应力值，用插入法由3表16.3查得 应力校正系数 当量转矩 当量弯矩最大处在平均分度圆处，轴径校核：3.4.2键的选择和校核：1）确定平键的类型和尺寸采用普通圆头平键，根据附录表2，由d=50mm可知键的剖面尺寸为： b*h=14*9取键长为L，键的标记：键2）校核强度：属于静联接，校核挤压强度，由3P125式7.1可知校核公式： 式中： 键联接所传递的转矩： 键的工作长度： 键的高度h h=9mm轴的直径d 许用挤压应力，由3P126表7.1，强度满足要求 决定键与槽的配合，键槽表面粗糙度和键槽的对称度公差：查4P51，按一般联接对待：键与轴：12N9/h9 键与毂：12Ns/h9键槽表面粗糙度：工作表面取3.2，非工作表面取6.3 （均为值）键槽的对称度公差：按7级精度决定对称度公差。3.5链传动设计 图3-3常用链传动的方式链条传动的特点:1、和齿轮传动比较,它可以在两轴中心相距较远的情况下传递运动和动力。2、能在低速、重载和高温条件下及灰土飞扬的不良环境中工作。3、和带传动比较,它能保证准确的平均传动比,传递功率较大,且作用在轴和轴承上的力较小。4、传递效率较高,一般可达0.950.97。5、链条的铰链磨损后,使得节距变大造成脱落现象。6、安装和维修要求较高.链轮材料一般是结构钢等.。假设链速38 m/s,，链轮的齿数为=69其中两根链条的中心距为800mm一根链条的中心举为977mm 一般=（3050），这里取=40此次链轮两个相同所以Z1=Z2。估计链的失效为链板疲劳（即工作点落在额定功率曲线顶点的左侧），1.23，链长系数1.07。采用单排链，取1.0。则链条所需传递的额定功率为7.6kW。根据7.6kW及小链轮的转速960r/min，查图924，选用10A的滚子链，其链节距15.875mm。链传动的工作点落在额定功率曲线顶点的左侧，与原假定相符合。验算链速，5.8m/s与原假设相符。润滑方式, 根据链速5.8m/s和链节距15.875mm，选择油浴润滑或飞溅润滑方法。作用在轴上的压力圆周的有效拉力 1724 N作用在轴上的压力(1.151.3) 取1.21.217242070 N3.6电动机的选择电动机的功率应根据生产机械所需要的功率来选择，尽量使电动机在额定负载下运行。选择时应注意以下两点： (1）如果电动机功率选得过小就会出现“小马拉大车”现象，造成电动机长期过载使其绝缘因发热而损坏甚至电动机被烧毁。 (2)如果电动机功率选得过大就会出现“大马拉小车”现象，其输出机械功率不能得到充分利用，功率因数和效率都不高，不但对用户和电网不利，而且还会造成电能浪费。电动机在本次设计中作为直接驱动力使用必须要保证其提供的功率可以满足污泥输送带的满载运行，因此要计算电动机功率，选择满足要求且要价格便宜，性价比高的电动机。电动机的价格相差很多，不同规格的电动机功能不同价位也就不同，在选择我们要使用的电动机时要以满足功率为前提，然后选择价格较低的。根据污泥传送带的工作环境较差，启动转矩大的特点，选择YR（IP23）系列绕线转子三相异步电动机。在上面我们已经计算出单个链条结构的7.9kw，其中一个电机需要带动三个输送带运动，且考虑到机械效率我们可以选择35KW左右的电机.查阅直流电动机型号，我们选择Y250M1-4 类型的三相异步电动机。3.7吹风装置的设计风机是一种用于压缩和输送气体的机械，从能量观点来看，它是把原动机的机械能量转变为气体能量的一种机械。风机常用参数、技术要求： 一般通、引风机：全压P=.Pa、流量Q=m3/h、海拔高度（当地大气压）、传动方式、输送介质(空气可不写)、叶轮旋向、进出口角度(从电机端正视)、工作温度T=(常温可不写)、电动机型号等。 高温风机及其它特殊风机：全压P=Pa、流量Q=m3/h、进口气体密度Kg/m3、传动方式、输送介质(空气可不写)、叶轮旋向、进出口角度(从电机端正视)、工作温度T=.、瞬时最高温度T=、进口气体密度Kg/m3、当地大气压(或当地海拨高度)、含尘浓度、风机调节门、电动机型号、进出口膨胀节、整体底座、液力偶合器(或变频器、液体电阻启动器)、稀油站、慢转装置、执行器、启动柜、控制柜.等。 风机刚开始工作时轴承部位的振动很小，但是随着运转时间的加长，风机内粉尘会不均匀的附着在叶轮上，逐渐破坏风机的动平衡，使轴承振动逐渐加大，一旦振动达到风机允许的最大值11mm/s时（用振幅值表示的最大允许值如下），风机必须停机修理,在风机振动接近危险值时，有测振仪表的会报警。 风机的轴承温度正常时为70，如果一旦升高到70，有电控的应（会）报警。此时应查找原因，首先检查冷却水是否正常？轴承油位是否正常？如果一时找不到原因，轴承温度迅速上升到90，有电控的应（会）再次发出报警、停车信号。 风机与主通风管道均固定在方管上，通风管道用1mm厚钢板制作，其中一侧开孔后焊接圆形钢管，支路通风管道用PVC塑料管插在钢管上，另一端用固定板固定。 图3-4通风装置4 重要零件的工艺分析4.1零件的精度首先对传动轴进行分析，在各式各样的机器中轴类零件非常常见，它通常依靠齿轮、连杆、带轮等方式传动。轴又可以分为空心轴、曲轴、偏心轴以及丝杠等。1、 尺寸精度的选择对于装配传动轴弟尺寸精度要求比较低，取IT6-IT92、 几何形状精度的要求对于周类零件，几何精度一般主要指轴颈、外锥面等的圆度、圆柱度等。一般将公差限制在尺寸公差范围内即可。而对于要求较高的内外表面，在图纸上需要标注出偏差大小。3、 位置精度应该保证装配传动件的轴颈对于支撑轴颈的同轴度要求，否则就会影响传动精度，而且还会产生噪音。对于普通精度的轴，轴颈向跳动一般为0.1-0.3毫米，高精度轴达到0.001-0.005毫米。134、 表面粗糙度一般传动件与轴颈之间的表面粗糙度为Ra2.5-0.63um，与轴承配合的支撑轴颈的表面粗糙度为Ra0.63-0.16um.齿轮也是工作过程非常重要的零件，它们的尺寸较小、形状复杂，精度要求较高，否则会出现装配后运动不平稳的情况，还会磨损齿轮发出噪音减少其使用寿命。其它零件比如通轴、压片、旋钮、端盖等辅助工件的精度要求并不是很高，但也应该保证基本的平滑。4.2制定工艺路线表4-1运输带小齿轮工序工序名称 设备名称型号1选择毛坯2粗车齿轮外轮廓。普通车床CD6140A3精车齿轮外轮廓。普通车床CD6140A4钻出齿轮的中心孔。普通车床CD6140A5加工内键槽线切割机床6铣齿轮的齿卧式铣床7去毛刺钳工台平搓8终检卡尺表4-2传动轴工序工序名称 设备名称型号1选择毛坯2粗车两端并从两面钻中心孔普通车床CD6140A3粗车外圆普通车床CD6140A4精车两端面普通车床CD6140A5精车外圆普通车床CD6140A6铣键槽加工中心7去毛刺钳工台平搓8终检卡尺4.3 各个工序的具体安排4.3.1端面的加工估算零件的加工余量：粗车：2.8mm,精车：0.5mm 单边加工余量Z=1.65mm4.3.2中心孔表面中心孔表面的粗糙度为1.6，要达到这个精度要求，精度等级要达到七级才行，因此要钻孔、扩孔、镗孔才能达到要求，根据推算可得到加工余量为：钻孔1.6mm，孔1.0mm,镗孔0.8mm，加工余量Z=3.4mm。4.3.3外圆表面根据经验可得粗车1.5mm，精车0.5mm 加工余量Z=2.0mm 工时定额计算 粗车38mm外圆柱面 切削深度，单边余量Z=1.4mm 取f=0.9mm/r计算切削深度 式 （4.1） 计算机床的主轴转速 式（4.2）按机床实际工作转速与1050r/min最接近的实际转速为1000r/min。所以实际切削速 度为132m/min。粗车30mm外圆柱面切削深度，单边余量Z=1.4mm 取f=0.9mm/r计算切削速度 式（4.3）计算机床主轴转速 式（4.4）所以实际切削速度为4.3.4 钻孔 根据机械加工工艺手册表2.4-38，可得； f=0.1mm/r v=16mm/min根据机床实际要求，取n=750r/min所以可得到切削速度4.3.5铣键槽和铣四方由机械加工工艺手册表2.4-38，得： F=0.1mm/r v=19mm/min =100019/(12)=504r/min 式（4.5）根据机床实际要求，取n等于500转每分所以可得到实际切削速度为V等于18.84m/min此时可得到工作台每分钟的进给量f=fZn=350mm/min t=l/f=6s t=0.15 t=0.9s4.4 确定轴的毛胚 轴类零件的形状结构简单，能够采用棒料来进行直接加工这样不但方便简单还能够节约劳动力减少劳动时间，还能够提高零件的切削加工性能。毛坯的装夹方案：利用普通车床进行加工时可以采用边夹边加工的方法。比如可以年先加工零件的右端，然后就把这个端面当作基准面进行其他面的定位加工，最后进行铣削键槽。确定加工顺序：按照先面后孔先粗后精的原则确定零件的加工顺序。轴类零件为回转体零件，对于尺寸的精度要求比较低。所以得到的顺序可以为，先在普通车床上进行粗车然后继续进行精车，然后在立式铣床上加工立方头。表4-3刀具的选择序号刀具号刀具规格名称数量加工表面刀尖半径/mm备注1T0193右偏外圆车刀1粗加工零件外轮廓0.22T02合金外圆车刀1精加工零件外轮廓3T03高速钢铣刀1槽4T04高速钢钻头1小孔5T05三面刃1立方头切削用量的选择：背吃刀量在不同精度的加工中有所不同。在粗加工中，在工艺系统刚性和机床功率的允许下，应该尽可能大的选取背吃刀量，这样可以减少进给次数。在精加工时为了保证零件的加工精度和表面粗糙度的要求，背吃刀量一般选取在0.1-0.4mm较为合适。进给量和切削速度应当根据被加工表面的质量、刀具材料和工件材料，参考切削用量手册或者有关资料并结合机床使用说明书进行选取。加工余量的计算：该零件的毛坯采用锻造件，为了保证后面粗精加工的尺寸精度，在制造毛坯时各边需要多留2mm. 在粗加工时根据尺寸要求为半精加工和精加工留一定余量，例如粗加工留0.4毫米精加工再加工至尺寸要求。切削用量：为了保证粗加工和精加工时道具的强度和刚度，我们选择车床粗车主转速700r/min，车床精车主转速850r/min.如表4-6所示表4-3 加工余量的计算刀具车削余量afn外圆车刀粗车0.410.8700精车00.20.2850高速钢立铣刀粗铣0.30.20.15500精铣00.10.03800高速钢钻头精钻00.050.08700三面刃精铣00.10.13004.5 齿轮零件的工艺分析确定毛胚： 齿轮毛坯形状简单，也可以选用棒料加工，每次加工大齿轮两个、小齿轮四个。大小齿轮可以用铸件为35毫米，25毫米的棒料。确定加工路线： 齿轮的加工可以先锻造一个毛坯，先使用普通车床进行加工，然后再进行精加工，再使用普通卧式铣床加工即可。该零件的倒角需要用普通车床进行加工。14确定装夹路线： 再使用普通车床进行加工时，可以采用边夹便加工的方法，先加工右端，以此端面为基准进行加下来的加工，然后掉头加工外圆，接下来铣削中间的孔，然后再铣削大小齿轮。刀具的选择：在加工外轮廓时，用90度外圆偏刀即可，加工键槽时使用二刃立铣刀即可。如下表表4-4序号刀具号刀具规格名称数量加工表面刀尖半径/mm备注1T0190度右偏外圆车刀1粗加工零件外轮廓0.22T0216高速钢钻头1孔3T03二面刃1齿轮切削用量的选择：背吃刀量在粗、精加工中有所不同。在粗加工中，在工艺系统刚性和机床功率的允许下，应该尽可能大的选取背吃刀量，这样可以