毕业设计（论文）-桔油分离机设计（全套图纸）.doc

题 目： 桔油分离机设计 目 录第一章 绪论11.1桔油的特点和应用11.2分离机的发展概况21.3分离机的特点及分类21.3.1桔油分离机的特点及应用31.3.2传统分离器分类31.3.3传统分离器液位和压力控制中存在的问题41.4桔油分离的主要方法4第二章 桔油分离机的组成及工作原理62.1桔油分离机的组成62.2桔油分离机的工作原理72.2.1分离机的工作原理72.2.2油分计的工作原理81.3.1桔油分离机的特点及应用82.3桔油分离机的主要参数分析与计算9第三章 桔油分离机传动系统设计计算113.1电动机选用113.2齿轮参数设计113.2.1初选参数113.2.2按接触强度设计123.2.3主要尺寸计算123.3 大齿轮强度校核133.3.1有关数据及系数确定133.3.2相关系数值143.4核算齿面接触疲劳强度153.5立轴齿轮齿面接触疲劳强度校核163.6校核齿根弯曲强度173.7核算齿根弯曲强度183.8轴疲劳强度校核203.9主轴疲劳强度计算22总 结27参考文献28致 谢29附录1 外文翻译30II摘 要桔油以其优良的品质在化工、农业等领域有着广泛的应用，并作为当前一种新兴的环境材料在环保领域呈现出良好的应用前景。桔油分离机是一种利用高速旋转产生的离心力实现不同物质分层提取的离心机。离心机目前广泛应用于工业、农业、化工、医学、纺织、治金、船舶、军工各个领域，成为国民经济各个部门常用的一种通用的机械。本设计主要根据桔油的成质，国内外研究状况以及应用现状，阐述了目前提取桔油的方法技术和基本理论。在参考分析常用离心机的基础上，对桔油分离机核心部分的关键零部件进行了设计，计算选取其传动部件和控制部件的几何参数。对桔油分离机的工作原理、设备技术、应用特点进行了重点分析。计算校核了桔油分离机的传动齿轮，其目的是使设备的工作性能更稳定，同时对电动机也进行了选型，匹配离心机协调运转，延长桔油分离机的使用寿命。关键词：桔油分离机；齿轮；设计全套图纸加153893706AbstractOrange oil has been found extensive application in the field of chemistry , agriculture and so on. Now, as a newly-developed application, orange oil has also potential use in environment.The Orange oil separator is the centrifugal force which one kind of use high speed revolving produces achieves different material the disengaging zone splitter. The centrifuge has widely used in the industry, the agriculture, the chemical industry, the medicine, the spinning and weaving, governs the gold, the ships, war industry each domain. The centrifuge has become the national economy each department widespread use one kind of general machinery. This design have the composition and properties of orange oil were introduced briefly, the present situation of its research、production in domestic and abroad and application was presented. Meanwhile , several techniques on extraction of orange oil were compared, including compression, has made the improvement to the perquisite splitter partial components. In reference on the basis of analysis of commonly used centrifuge, the orange oil separator core portion of the key parts for the design, calculation and selection of the transmission part and control part geometry parameters. The orange oil separator working principle, technology, application characteristics are analyzed Has also carried on the analysis to in its control questions. To the perquisite splitter principle, the application, the characteristic has carried on the analysis , And carried on to the electric motor has selected, causes its match. Has carried on nuclear to its gear. Its goal is causes the perquisite splitter the life extension. Keywords: Orange oil separator; Gear ; Processing technology ; 第一章 绪论1.1桔油的特点和应用桔油取之植物，天然环保，有着优雅宜人的香味，其主要成分为柠檬烯, 它在油中约含8095%。桔油在许多领域内已经得到了广泛的应用，在强调发展循环型社会的今天，桔油由于其天然环保的特点将成为研究的热点。桔油是一种物美价廉、用途广泛的天然生物产品，在很多领域都有着广泛的应用，其主要用于以下几个方面：(1)、化工产业方面上的应用桔油在化工产业方面可以代替多种有毒溶剂。其一：代替“二甲苯”，配伍于天然树脂、合成树脂类产品，如醇酸类、聚酯类、氨基类、丙酸类等产品领域；还作为各种涂料、油漆产品的稀释剂或添加剂等，可大大降低这些化工产品中有毒有害物质的含量，达到环保要求。其二：代替对臭氧层有严重破坏作用的“三氯乙烷”，作为工业清洗剂和日用清洁剂的主要原材料。高浓度的柠檬烯制成的工业清洗剂，用于清洗道路、桥梁混凝土上的焦油、沥青及其他污渍，用于清洗印刷机械上的油墨污渍，用于清除工厂油烟、机械油污，用于清洗各种建筑物的墙面、玻璃污渍等，都具有很强的清洗效果；如加入含酶剂可除血渍，加入低酸类可用于除铁锈、茶渍以及服装干洗等。低浓度的柠檬烯制成的日用清洗剂，用于餐饮、宾馆及家庭清洗厨具、餐具、茶具、蔬菜、水果以及其他食品、衣物消毒等。第三：代替“氟利昂”，作为热量传导剂。由于其96.7低凝固点的特性，可广泛使用于冷冻、冷藏设备的 0以下的热量传导。(2)、环保行业上的应用桔油中的萜烯化合物具有迅速溶解泡沫塑料的功能，据实验研究证明，块状泡沫塑料物放入桔油中，在很短的时间内将会溶解，这为大量的快速地回收泡沫塑料提供十分便利地再将其液体进行分离、还原处理，即成为可再次使用的塑料粒子，(3)、食品产业方面的应用桔油作为天然香料和色素剂，用于面包、糕点、饼干、奶粉等诸多食品以及各种饮料之中。(4)、化妆品产业方面的应用桔油作为原辅材料生产出的香水和润肤、洁面油等产品，必然受到欢在医药、保健产业方面的应用。桔油为主要原材料制成胶囊或溶剂药品，具有“理气化痰、和胃健脾、散结止排毒养颜、消食解酒”等功能，还因其中富含黄酮类及多种维生素，可制成生物保健品。1.2分离机的发展概况分离机是把混合的物质分离成两种或两种以上不同的物质的机器。分离机是一种利用高速旋转所产生的离心力达到不同物质的分离的机械设备。自从1836年第一台工业用三足式离心机在德国出现，到今已有一百年的历史了，现已有了很大的发展，各种类型的离心机繁多，正在向技术发展，系列化、自动化方向发展，结构越来越复杂，专用的分离机也越来越多。分离机已广泛用于工业、农业、化工、医学、纺织、治金、船舶、军工各个领域。例如：湿法采煤，中粉煤的回收，石油钻井泥浆的回收，放射性元素，三废治理污泥脱水，各种石油化工产品的制造，各种抗菌素，淀粉及农药的制造，牛奶，啤酒，植物油等食物品的制造，织品，纤维脱水及合成纤维的制造，各种润滑油，燃料油的提纯等都采用分离机。离心机已成为国民经济各个部门广泛使用的一种通用的机械。分离器要能保持良好的分离效果，需对其液位和压力进行控制。传统分离器液位和压力的控制采用定压控制技术。在分离器的变压力液面控制中，利用浮子液面控制器带动油和气调节阀，使其联合动作，控制原油和天然气的液量，完成对分离器中液位的调节，而不对分离器的压力进行控制。变压力的液面控制方法可以最大程度地减小油气出口阀的节流，减小分离器的压力，提高分离效果。1.3分离机的特点及分类油、水、渣分三相分离器在工程应用中要能保持良好的分离效果，需要对其液位和压力进行控制。本文从减小工艺流程中的节流损失、节能降耗、提高分离效率的角度，分析了传统分离器液面和压力的控制工艺，提出了一种简单可靠、降低能耗的桔油分离的控制方法。 1.3.1桔油分离机的特点及应用桔油分离器的原理是采用油、水、渣的比重不同，运用过滤、沉淀、浮升等方法汇集一体进行油水分离的。去除效率高，设备对污水进行强化分离，提高出水水质，真正能达到国家要求的排放标准。结构独特，设计新型，脱离了传统的结构引进了新的设计思想，体现了在同类产品中的领先地位。结构简单、可靠，生产成本和使用成本低。在国内本产品的价格也大大低于气浮等产品的价格,为广大中小饭店、快餐店连锁店所接受。占地面积小，施工方便，工程造价低。无能耗、无耗材，使用成本非常低，只需对产品按说明作简单的维护。浮油和沉渣相对集中，便于收集和清捞，为今后形成高效率、企业型、集中化废物收集创造条件1.3.2传统分离器分类1、油水两相分离器 油水两相分离器将油水混合物来液分离成单一相态的原油和天然气，压力由出口处的压力控制阀控制，液面由控制器控制的出油阀调节。 出口处的压力控制阀通常是自力式调节阀或配套压力变送器、控制器、气源的气动薄膜调节阀等。出油阀通常为配套液位传感器、控制器、气源的气动薄膜调节阀或浮子液面调节器操纵的出油调节阀等。 有的油水两相分离器是用气动薄膜调节阀控制分离器的压力，用浮子液面调节器操纵出油阀控制分离器液面。 2、油水渣三相分离器 油水渣三相分离器在桔油分离的同时，还能将原材料中的部分水分离出来。随着油的开发，三相分离器的应用也逐渐增多。结构不同，三相分离器的控制方法也不同。两种典型分离器的控制原理如下： (1)、油水渣混合物进入分离器后，进口分流器把混合物大致分成渣液两相，液相进入集液部分。集液部分有足够的体积使自由水沉降至底部形成水层，其上是原油和含有较小水滴的乳状油层。原油和乳状油从挡板上面溢出。挡板下游的油面由液面控制器操纵出油阀控制于恒定的高度。水从挡板上游的出水口排出，油水界面控制器操纵排水阀的开度，使油水界面保持在规定的高度。分离器的压力由设在天然气管线上的阀门控制。 (2)、分离器内设有油池和挡水板。原材料自挡油板溢流至油池，油池中油面由液面控制器操纵的出油阀控制。水从油池下面流过，经挡水板流入水室，水室的液面由液面控制器操纵的出水阀控制。 1.3.3传统分离器液位和压力控制中存在的问题 分离器定压控制中，天然气管线上的压力控制阀对天然气进行一定程度的节流，以保证分离器内压力的稳定。气量减小或者气出口处压力降低时，阀门节流程度增加；反之，阀门节流程度减小。 分离器液面控制中，油水出口阀门也对液体进行节流。液量增大时，节流程度减小；液量小时，节流程度加强，以使液面保持稳定。 为保证液量较大的情况下能够正常排液，分离器具有较高的压力。但是在液量减小时，必须通过油水出口阀对液体节流，使液面不至于降低。因此生产中，分离器一般在较高的压力下工作，液相阀门处于节流状态。 分离器压力过高影响分离器的进液，在较高压力下油中含有的饱和溶解水，在出油阀节流后，压力下降时，水从油中分离出来，易使下游流程中的油泵产生气浊。因此较高的分离器压力不但影响油气的分离效率，增加生产能耗，而且影响安全生产。 1.4 桔油分离的主要方法(1)、离心机分离法柑桔类果皮中精油位于外果皮的表层，含精油的油囊直径一般可达0.40.6mm，较大。无管腺，周围无色壁，是由退化的细胞堆积包围而成。离心机分离法法是以强大离心压力压榨柑桔皮, 其油细胞破裂, 导致油分流出，进而分离得油。此法的得油率为柠檬皮为 0.4%，甜橙皮也是 0.4%，红橘皮为 0.2%。桔油香气接近桔果香，分离后的残渣仍可用于水蒸汽提取到部分桔子油。该法简单易行，是目前最常用的方法。(2)、水蒸气蒸馏法桔油是存在于柑桔类果皮细胞中的芳香油, 有一定沸点和挥发性。而在用水蒸汽蒸馏法蒸馏时，因温度升高和水分的侵入，使油细胞胀破，油便随水蒸气蒸馏出来。蒸汽通过冷凝器冷凝成液体，经导液管流入分离器，因油轻水重，油便浮在水的上面，这样油水便可分开。水蒸汽蒸馏法设备简单、产量大。此法的得油率比冷榨法高，但提取率仍不完全，且因加热蒸馏所需耗能高。(3)、溶剂萃取法溶剂萃取法是用某些挥发性有机溶剂将桔子油从桔子皮中萃取出来，将果皮切碎后和机溶剂混匀一起，搅拌一段时间，经过渗透、溶解、扩散等一系列过程后，桔油将被萃到有机溶剂中去，蒸馏回收溶剂后即可得到产品。此法的关键是选用合适的溶剂，使之对子油成分有较好的选择性和较低的粘度，以使桔子油成分更多地溶解在溶剂中以及有更大残渣分离出的有机相中主要是桔子油和萃取剂，再通过减压蒸馏进行分离。 本设计的桔油分离机采用离心形式，属于碟片分离机，碟片分离机是一种转鼓高速分离机，它是利用转鼓内的一组锥形碟片高速旋转产生强大的离心力达到分层。原油中含有油、水、渣，它们的密度不同，所产生的离心力也不同，从而能达到分层的效果。桔油分离机按照排渣方式：人工排渣，环阀排渣，喷嘴排渣三种形式。本设计的桔油分离机采用人工排渣方式，是用于消除燃油和润滑油以及其他矿物油中水分和杂质，减少机械的磨损，提高原油的燃烧率，延长机械使用寿命。第二章 桔油分离机的组成及工作原理2.1桔油分离机的组成为满足桔油分离机的生产能力进料1500L/h、钵体转速8000RPM、分离因子为10950的要求，桔油分离机主要由电动机输入动力，通过摩擦离合器带动主轴上的螺旋齿轮转动，使得分油装置也随之转动，液料从供应杯进入进料分配器。由于受离心力的作用，水、油、渣经分离碟分离。桔油分离机主要由电机、机座、传动装置、油分计（报警器和记录器组成）和转鼓等组成。桔油分离机结构简图如图2-1所示。图2-1 桔油分离机结构简图2.2桔油分离机的工作原理2.2.1分离机的工作原理桔油分离机是立式离心机，转鼓装在立轴上端，通过传动装置由电动机驱动而高速旋转。转鼓内有一组互相套叠在一起的碟形零件-碟片。碟片与碟片之间留有很小的间隙。悬浮液(或乳浊液)由位于转鼓中心的进料管加入转鼓。当悬浮液(或乳浊液)通过碟片之间的间隙时，固体颗粒(或液滴)在离心机作用下沉降到碟片上形成沉渣(或液层)。沉渣沿碟片表面滑动而脱离碟片并积聚在转鼓内直径最大的部位，分离后的液体从出液口排出转鼓。碟片的作用是缩短固体颗粒(或液滴)的沉降距离、扩大转鼓的沉降面积，转鼓中由于安装了碟片而大大提高了分离机的生产能力。积聚在转鼓内的固体在分离机停机后拆开转鼓由人工清除，或通过排渣机在不停机的情况下从转鼓中排出。桔油分离机工作原理简图如图2-2所示。图2-2 桔油分离机工作原理示意图当转鼓连同碟片以高速旋转时，碟片间的悬浮液中的固体颗粒因其有较大的质量，优先沉降于碟片的内腹面，并连续向鼓壁方面沉降，澄清的液体则被迫反方向移动而在转颈部进液管周围的排液口排出。 沉渣沿碟片表面滑动而脱离碟片并积聚在转鼓内直径最大的部位，分离后的液体从出液口排出转鼓。碟式分离机转鼓内有一组碟片，把转鼓空间分成许多薄层分离空间，从而大大缩短沉降距离，改善和提高分离效果。任何处于两碟片之间的极限颗粒若能在此路程段中到达碟片内表面，则可以被分离出来。碟片的结构是用薄的不锈钢冲成；碟片呈圆台形；在碟片上开有对称的孔。颗粒在分离空间内的运动路线如图2-3所示。图2-3 颗粒在分离空间内的运动路线2.2.2油分计的工作原理油分计的功能是能连续记录油水分离器处理水中的油分浓度，并在处理水超过排放标准（15ppm）时通过自动报警器报警，并将不合标准的处理水通过三通电磁阀的启闭自动泄放返回舱底。目前桔油的油分计有：红外线、紫外线、激光和超声波等多种油分计，以YNY-1型油分计为例，其工作原理如图2-1示。图2-4 YNY-1型油分计工作原理：测量时，靠定时器把运转周期控制在120秒，120秒时，试液泵及三通电磁阀启动，通过红外线分析仪比较标准液与萃取液的油分浓度，并通过放大器放大，通过电讯号控制。如果处理水超过排放标准（15ppm），报警器报警，并启动电磁阀，把不符合标准的处理水泄放回舱底。同时记录器记录处理水中的油分浓度、日期、时间，并打印在记录纸上。2.2.3自动停止装置工作原理常见的自动停止装置有两种，一种是采用气控或电控三通阀，当排放水样超过排放标准时，15ppm报警器报警，同时自动打开旁通回流管路，切断舷外排放管路；另一种是当排放水样超过排放标准时，15ppm报警器报警，同时打开旁通回流管路。2.3桔油分离机的主要参数分析与计算：1、本机采用间歇人工排渣方式，排渣的间隔为11.5h.2、桔油分离机技术特性生产能力进料1500L/h、钵体转速8000RPM、分离因子为10950的要求。3、碟片间生产能力计算：连续生产时：其中 - 转钵利用系数（0.70.8）d-浮起或沉下粒子的直径-分离液中各成分的密度 -分离液的粘度z-分离碟间的间隙数-分离碟半径对数平均值-分离碟半径算术平均值4、功率计算：（1）、启动转鼓的功率：R-旋转物体的半径 -旋转物体的角速度（2）、启动物料的功率： -物料环内径 -物料质量（3）、克服轴承摩擦阻力所需的功率：p-轴承上的动载荷f-摩擦系数（0.070.10）d-轴颈直径（4）、克服空气阻力所需的功率：h-转鼓高度 D-转鼓直径 n-转鼓转速-转鼓表面状况系数因此启动时的总功率：4、转鼓强度计算：转鼓自身的离心力：物料旋转的离心力：在上述离心力的作用下转鼓可以看成一个受内压的容器同理得：第三章 桔油分离机传动系统设计计算3.1电动机选用对传动方案的要求：合理的传动方案，首先应满足工作机的功能要求，其次还应满足工作可靠、传动效率高、结构简单、尺寸紧凑、重量轻、成本低、工艺性好、使用和维护方便等要求 。原动机是许多机器中运动和任何一个方案，要统筹兼顾，满足最主要的和最基本的要求。传动结构设计：动力的来源，其种类很多，有电动机、内燃机、蒸汽机、水轮机、液压机等。电动机构造简单、工作可靠、控制简便、维护容易，一般生产机械上大多数均采用电动机驱动。本设计也采用电动机作为原动力。我国已制定统一标准的Y系列是一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。所以本设计采用Y系列三相异步电动机。为了满足设计要求，桔油分离机配备交流电动机：电机规格如下：型号 功率（千瓦） 电压（V） 额定电压（A） 转速（r/m）J02-31-4H(T6) 2.2 380 4.92 1435Z2C-32(T2) 2.2 220 12.5 15003.2齿轮参数设计因为所设计的齿轮为软齿面齿轮，故按齿面接触强度确定齿轮的基本参数和尺寸。3.2.1初选参数选小齿轮齿数Z=19大齿轮齿数Z=195=95选螺旋角=103.2.2按接触强度设计由教材查得：载荷系数K=1.2 弹性系数Z=189.8 节点区域系数Z=因为tan=tan/cos=tan20/cos10=0.3696 =20.28 tan=tan=tan10 cos20.28=0.1654 =9.36所以Z=2.464Z=1.88-3.2（cos=1.88-3.2（cos10=1.6524Z=0.7779螺旋角系数Z=0.9848，取=1=45.69mm3.2.3主要尺寸计算（1）模数：m=cos10=2.17 取m=2.25（mm）（2）螺旋角大齿轮螺旋角: =33.5立轴齿轮螺旋角 =56.5大齿轮齿数 =95立轴齿轮齿数 =19（3）端面模数 =mn/cos=2.25/cos33.5=2.69 =mn/cos=2.25/cos56.5=4.08（4）分度圆直径 =mt1*Z1=2.69*95=255.5 =mt2*Z2=4.08*19=77.5（5）齿顶圆直径 =d1+2m =255.5+2*2.25=260 mm =d2+2m =77.5+2*2.25=82 mm（6）中心距 a=(d1+d2)/2=(255.5+77.5 )/2=166.5 mm3.3 大齿轮强度校核根据齿轮转动强度设计的原则，闭式转动齿轮（HB=350）要求保证齿面接触疲劳为主，而在实际生产中，分离机主要失效的形式是齿面磨损。所以，只对齿面接触疲劳强度校核。3.3.1有关数据及系数确定1、电动功率P=2.2 KW大齿轮额定转矩T：T =9549*P/n=9549*2.2/1435 =14.64 N.m 2、分度圆上的圆周力Ft= 2000T/255.5 = 2000x14.64/255.5 =114.60 N3、分度圆上的计算载荷FtcFtc =KA*KV*K*K*Ft-使用系数-动载系数-齿间载荷分配系数-齿向载荷分布系数3.3.2相关系数值（1）、 查表机械设计第六版 P201 表10-2 取 = 1.25（2）、 查表机械设计第六版P202=34.8=0.0087U =19/95=0.2V =*255.5*1435/60000= 19.19 m/s得 = 1.35（3）、 查表机械设计手册表35.2-30由*/b =1.25*114.60/20 = 7.16 10 得： = 1.1 查表机械设计手册表35.2-31 得： = 1（4）、计算载荷 = 1.25x1.35x1.1x1x114.6 =212.73 N（5）、材料弹性模数ZZ = 19查表机械设计手册得大齿轮 = 11300 = 0.34立轴齿轮 =20600 =0.3（6）、节点数ZH 查表机械设计手册得： =2.16（7）、转动比u = /=0.23.4核算齿面接触疲劳强度（1）、总工作时间 本机每天8h 工作，每年工作150d ,共运转10年计算。 =10x150x8 =12000 h（2）、总应力循环次数N = 60n1 =60x1435x1x12000 =1.05x10 =/u =5.25x10（3）、接触强度寿命系数查表机械设计手册图35.2-17大齿轮 ： = 1.05 = 1.05（4）、工作硬化系数因为大齿轮和立轴齿轴均为软齿面 =1（5）、安全系数查表机械设计手册表35.2-32， 按高可靠度取 =1.50 接触疲劳极限应力Hlimb由机械设计手册查得Hlimb=17.6 Mpa 齿面接触极限应力HlimHlim = Hlimb1xZHxZw =176.4x1.05x1 =185.2 Mpa 安全系数SHSH = Hlim/h1=185.2/330.3=0.563.5立轴齿轮齿面接触疲劳强度校核1、齿面接触疲劳极限应力Hlimb2查机械设计手册得: =650 Mpa2、齿面接触极限应力2Hlim2 =Hlimb2xZN2xZw =650x1.05x1 =685.2 Mpa3、有关系数的确定(1)弹性模数ZE2ZE2 = 161.2 Mpa(2)节点系数ZH2(3)重合度系数前面 =1.22 ， =56.5，查机械设计手册表35.2-15： =0.75(4)计算接触应力 =xx2=463.04 Mpa(5)安全系数(6)许用安全系数查机械设计手册表35.2-32按较高可靠度取 立轴齿轮齿面接触疲劳强度能满足要求。3.6校核齿根弯曲强度有关系数的确定如下：齿形系数按当量齿数 = 95/(cos33.5)=164 = 19/(cos56.5)=113查机械设计表10-5 = 2.14 = 2.16端面重合度查机械设计表10-26 = 0.65= 0.64 = 1 +2 = 1.29重合度系数= 0.25 +0.75/ = 0.83螺旋角系数= 133.5/120=0.75= 1 -56.5/120=0.43 (查机械设计手册35.2-19)弯曲强度寿命系数x由机械设计手册35.2-28 得mn =2.25得相对应力集中系数 由表35.2-3 按可高可靠度 安全系数由表35.232按较高可靠度试验齿轮弯曲疲劳极限应力由机械设计手册大齿轮由图35.216轴齿轮许用弯曲应力3.7核算齿根弯曲强度1、齿根弯曲压力 2、大齿轮轴疲劳强度的精确校核计算（1）绘制轴的受力荷图（2）计算周上的作用力大齿轮轴上的转矩，由前计算知： 圆周力径向力轴向力3、绘制垂直平面的弯矩图支座反力 C截面弯矩(C)弯矩图如图（b）所示4、绘水平的弯矩图支座反力C截面弯矩（a） 弯矩图如图（c）所示5.绘合成弯矩图Mcw(2)=6.绘扭矩图：（b） 扭矩图图（e）所示7.绘联轴器附加F0的受力图和弯矩图T-轴传递的弯矩，N*MD-联轴器圆周力作用直径D2=112mmC截面弯矩：Mcw(F0)=F0*120=52.25*120=6274.8N*mm力F0作用的弯矩图如图（f）所示3.8轴疲劳强度校核较核截面C-C，较核计算按下式进行式中：-只考虑弯矩作用时的安全系数-只考虑扭矩作用时的安全系数S-按疲劳强度计算的安全系数查机械设计手册表38.3-4S=1.5以下有关系数查机械设计手册证明横向的疲劳强度符合设计要求，由式38.1-1得由38.3-5得由38.3-8得由38.3-11得由38.3-13得证明横轴的疲劳强度足够。3.9主轴疲劳强度计算1、 绘制轴的受力载荷图2、求作用于轴上的力轴设：-电动机额定功率KW-大齿轮的轴功率KW-主轴功率-大齿轮轴滚动轴承的效率 -立轴一对滚动轴承效率-两齿轮间啮合效率查机械设计手册得已知 kw则 轴的扭矩：设 NM r/m 立轴的转矩 NM 立轴的转速 r/m已知： 7250 r/min NM 求圆周力、径向力、轴向力、不平衡引起的离心力a) 圆周力 Nb）径向力 Nc）轴 Nd) 分离体不平衡引起的离心力 因不平衡引起的偏心矩 式中： 分离体上不平衡， 单位：克 分离体上不平衡的半径位置， G 分离体总重 kg按动平衡精度等级国际标准规定,离心机转鼓平衡精度等级 G6.3 即e6.3其中 G = 68 公斤 取 29.6/2 毫米 考虑到动平衡恶劣（船用倾斜情况恶劣）情况，实际平衡精度按G16处理即 e = 16 克即在分离体，半径最大处，残留7.35克不平衡,由此产量的离心力 N3、 绘垂直平面的弯转圆 1）、 图 (b) 垂直平面的受力由图得 N立轴疲劳强度计算校核截面I-I 和II-II，校核计算按下式：式中-只考虑弯矩作用时的安全系数-只考虑扭矩作用时的安全系数-许用安全系数以下公式及有关系数均查自机械设计手册查表38.3-4=1.8=由38.1-1得由38.3-5得由38.3-8得由38.3-11得由38.3-13得安全系数由上面计算结果表明：所以，立轴的疲劳强度足够。总 结 参考文献1徐灏机械设计手册3， 机械工业出版社,2徐灏机械设计手册4 ，机械工业出版社,3徐灏机械设计手册5 ，机械工业出版社,4机械制图.大连理工大学工程画教教研室 高等教育出版社5毕业设计指导书.青岛海洋出版社 6王栋梁.主机械基础 ，中国劳动出版社，7黄鹤汀.机械制造技术 ，机械工业出版社，8盛慧英.染整机械原理，纺织工业出版社9王家禾.机械设计基础实训教程，上海交通大学出版社，10方承远.张振国，工厂电气控制技术 ，机械工业出版社 11王绍俊.机械制造工艺设计手册. 哈尔滨工业大学12刘文剑.曹天河.赵维缓.夹具工程师手册. 黑龙江科学技术出版社，13上海市金属切削技术协会.金属切削手册. 上海科学技术出版社14邱仲潘.计算机英语. 科学出版社15于骏一.典型零件制造工艺.机械工业出版社16 R. C. Arkin. Motor schema-based mobile robot navigation. International Journal of Robotics Research. August 1989, 8(4):92112, 1989. 17 A. Atramentov and S. M. LaValle.Ecient nearest neighbor searching for motion planning. In submitted to 2002 IEEE International Conference on Robotics and Automation.2002.18 H. Kitano, M. Asada, Y. Kuniyoshi, I. Noda, and E.Osawa. Robocup: The robot world cup initiative. In Proceedings of the IJCAI-95 Workshop on Entetainment and AI/ALife. 1995.致 谢附录1 外文翻译 Dedicated to the single screw compressor machine updated the Introduction Abstract: This paper describes the existing single-screw machine layout and structure, and put out the advantages and disadvantages of the list, because of the compressor plant single-screw machine tools and machine tool external Security information, the above introduction there is inevitably one-sided and wrong, and are therefore single-screw compressor for the production of reference works. Introduce the layout of machine tools Decide the size of the compressor displacement of the stars round, screw diameter, mesh size and the size of the center distance, so different in diameter screw, machine tool spindle and the rotary center are also different. To meet the processing of different diameter screw, single screw Currently the layout of machine tools in general there are several options. The first is: machine tool rotary tool spindle center and the center distance for the fixed Machine tool rotary tool spindle center and the center distance for the fixed, can not adjust the center distance. Processing of several of the screw diameter on the center distance required several different specifications of the machine. Advantages: simple structure of the machine. Disadvantage: each machine can only process a specification of the screw, when the market on a certain specification requirements when the screw compressor, resulting in a machine, other machine idle. The second: the machine tool spindle box for rotary Processing screw machine according to the size of the diameter at the processing before a point of rotating spindle box. Spindle box that the machine can turn on a machine at the above-mentioned article on the use of the improvements, with the first structure of a machine tool is basically the same. Advantages: the structure of machine tool easy to adapt to a variety of specifications of the processing screw. One disadvantage: after the rotating spindle box and the tool spindle turning center line distance between the center line of accurate measurement difficult. 2 disadvantage: after the rotating spindle spindle box and the front surface of the rotary cutter centerline distance between the reduction of the larger diameter of the screw processing is limited. The third: the machine tool spindle box for horizontal mobile Box at the bottom of the spindle and the base there is arranged between the rectangular sliding rail, spindle box perpendicular to the direction of movement of spindle centerline and perpendicular to the centerline of the tool rotation. Through the power of the spindle box spline shaft to the base of the tool feed mechanism. Screw diameter, according to the size of the processing in the processing of the previous round by hand to the body put into the screw spindle box moved to the appropriate location, and then screw the spindle box on a fixed base. Spindle box available from the mobile Grating detection, position error 0.005mm. Horizontal spindle box can be used as a mobile machine can process diameter 95 385mm any kind between the screw specifications. 95 385mm processing because of the diameter of the screw, causing the front surface and the tool spindle rotation the distance between the center line of the margin is too large, the actual application in the design specifications of the machine into two, a 95 205mm machine screw diameter Another 180 385mm machine screw diameter. Advantages: a