研磨式造粒机的设计

研磨式造粒机的设计摘 要：本设计在给定的原始数据的基础上，通过分析和计算完成了研磨式造粒机的总体设计，传动方案的选择。在此基础上，中药混合料的年产值要求，进行了转鼓、蜗轮蜗杆减速器、电动机、皮带轮等的设计计算。整个机型结构简单，动力消耗少，维护方便。关键词：中药混合料；造粒机；工艺设计；研磨式1Design of abrasive-type granulating machine Abstract: The design of the raw data given on the basis of the analysis and calculation of the completion of a grinding-type granulating machine design, the choice of transmission. On this basis, the mixture of traditional Chinese medicine demands an annual output value, a drum, worm gear reducer, motor, pulley, such as the design and calculation. Models of the simple structure, less power consumption, easy maintenance.Key word: Chinese Native Medicine BlendPelleter； Pelleter； Technological Design； AttritionType2目录1 前言 .12 研磨式造粒机结构设计 .12.1 造粒方案的比较和选择 .22.2 研磨式造粒机设计参数 .22.3 造粒机主要结构的设计计算 .42.4 造粒机轴承的设计计算 .63 造粒机功率估算及电动机机型选择 .83.1 转鼓所需功率计算 .83.2 电动机的选择 .94.传动装置的设计 .104.1 传动方案的选择 .1042 传动装置各轴的运动和动力参数计算 .115.减速器的设计 .135.1 减速器的设计 .135.2 轴的结构设计 .165.3 链轮的选定 .185.4 轴承选定 .185.5 轴强度的校核 .205.6 键联接和螺栓联接 .235.7 皮带轮的传动设计 .245.8 蜗轮蜗杆减速器润滑方式，密封形式，润滑油牌号及用量简要说明 .28参考文献： .2931前言造粒机是一种化工机械, 用于生产塑料颗粒。它主要由启动部、筒体和螺杆、料斗、齿轮泵及驱动装置、换网器、水箱和切粒单元以及一些辅助装置组成。启动部由主电机和主减速器等组成, 主减速器有两根输出轴, 为混料段提供驱动力, 驱动双螺杆作同向旋转, 在双螺杆运动过程中, 将料斗进来的原料混合均匀并向前输送。双螺杆是混料段的关键部件, 由两根双头螺杆和双头螺套构成，双头螺杆上有多段不同螺距的双头螺纹, 并有接近椭圆阶梯状异型结构, 双头螺套的螺纹则由四段不同螺距的双头螺纹构成。双螺杆的旋转运动将原料在筒体内充分混合，并送到齿轮泵前端。齿轮泵将混合料加压后送到换网器并经过滤网成型形成细条, 经过切粒单元切成成品颗粒送出。我国造粒技术及装备研究始于20世纪80年代中期,原化工部化工机械研究院粉体工程研究所最早进行专门系统研究。经过多年努力,目前我国粉体造粒技术已具有一定水平,设备规模基本可满足颗粒化要求。目前世界上应用比较广泛的造粒的制备方法主要有旋转 - 滚动制丸法、挤出 - 滚圆制丸法、离心 - 流化制丸法、喷雾制丸法、液中制丸法、离心造粒法等。但是这些加工方法都存在生产效率不高，不能多元化，加工不均匀，污染环境等诸多原因。随着科技的发展和社会的要求对颗粒加工的要求越来越高。研究出生产效率高，颗粒大小均匀，同时节约能源保护环境的早粒机迫在眉睫。研磨式造粒机生产效率高，加工出来的颗粒大小均匀，同时减少了由于粉尘飞扬而造成的产品损失和环境污染, 实现了清洁生产 , 而且具有不易吸潮、不易结块、流动性好、便于计量等优点, 为储存、运输和使用提供了诸多便利,将在国际市场大为流行。 2研磨式造粒机结构设计造粒机一般由启动部，驱动部件和执行部件组成。研磨式造粒机是通过驱动力带动大小转鼓做同速同向转动，将物料研磨成颗粒，经筛网筛出。2.1 造粒方案的比较和选择按造粒原理造粒技术制备方法主要有旋转 - 滚动制丸法、挤出 - 滚圆制丸法、离心 - 流化制丸法、喷雾制丸法、液中制丸法、离心造粒法等。下面针对各种造粒方法的优缺点进行比较，以便根据加工要求从中选择合适的方案。传统的造粒方法,会有许多缺点；生产不连续,生产能力小；生产过程不密闭、产品外露、有害气体外露、环境污染严重；产品处理困难,劳动强度大；产品形状不规则,用户难于使用；4产品易碎,粉尘大；以上缺点严重影响化工生产,需采用造粒机造粒,来改进生产。采用研磨式造粒法后后会带来如下优点:生产操作连续,生产能力大；整个传动系统处于密闭状态,从下料到产品包装无环境污染；产品造粒可大可小(颗粒直径范围 130mm) 【1】 ,形状规则,易于混熔,方便用户使用；产品不易碎,无粉尘,无污染；可采用自动化计量包装,易运输储存,减轻了工人的劳动强度；生产过程自动化控制；造粒后的产品,热处理时,受热均匀,节省能源与工时；外型美观,畅销市场,利润更高。由于以上优点的存在,极大地激发了研磨式造粒机的研究开发。2.2 研磨式造粒机设计参数2.2.1 生产能力(1) 生产能力 100 kt/a,15 t/h。(2) 设计操作制度 304 d/a,22 h/d。(3) 停车安排 大修时间 20 d/a,每月停车 3d,非计划事故停车 8 d/a,合计总停车时间 61 d/a。2.2.2 造粒机的工艺技术基础a 原料进造粒机的中药原料,包括经筛分破碎的熟化中药混合料、返料和收尘三部分其规格要求如下:水分 w(H2O) 7%9%,粒度4 mm 【2】 。b 造粒用的液体造粒需要补充的水分,采用氟回收系统含有少量重钙及氟硅酸的循环液或清水。c 出造粒机的物料从造粒机出来的湿粒子物料应符合以下条件:水分 w(H2O) 11%12%,成球效率(粒度 14mm)50%。d 物料流量和特性见表 1。 表 1 物料流量和特性Table 1 and characteristics of materials flow项目混合料/（kg空气/(kg.h-1)水分/(kg.h-1)H2SiF6/(kg.h-1)总计量/(kg.h-1)总计体积/(m3.h-温度/压力/kp负压/p密度/(kg.m-3)5。h-1）1) 。ca a进造粒机原料 28290 - 2790 - 31710 37.1 61- - 1000造粒液 1 - 831 1 833 0.824 52100 1010出造粒机气体 微量 9000 149 - 9149 10520 40- -200.87出造粒机物料 28291 - 3570 1 32492 32.5 50- - 1000e.物料平衡见表 2表 2 物料平衡Table 2 Material balance名称 TSP H2O 空气 H2SiF6 小计 TSP H2O 空气 H2SiF6 小计物料 28290 2790 - - 31710 28921 3570 - 1 32492造粒液 1 831 - 1 833 - - - - -气体 - 98 9000 - 9098 - - 9000 - 9149合计 28291 3719 9000 1 41641 28921 28921 9000 1 41641(1) 假设在造粒机中固体物料无损失,进出造粒机的物料、水分均相等,按总计量相等的原则计算。(2) 计算基础条件产量 15 t/h成球率 56%空气湿度 0.0109 kg/kg 干空气f.热量平衡表见表 3表 3 热量平衡Table 3 heat balance收入 Q(kj/h) 支出 Q(kj/h)6粉状 TSP 带入热 2977x103 粉状 TSP 带入热 2563 x103造粒用喷液带入热 180 x103 造粒用喷液带入热 745 x103空气带入热 427 x103 热损失 276 x103合计 3854 x103 合计 2854 x103计算基础条件:(1) 大气温度 20(2) 混合料(干)比热 1.26 kJ/(kgK)(3) 水比热 4.187 kJ/(kgK)(4) 空气(干)比热 1.00 kJ/(kgK)(5) 水蒸气热焓 2491+1.88tkJ/kg(6) 进料 TSP 温度 61(7) 造粒喷液温度 52(8) 出料 GTSP 温度 50(9) 干燥机排出的空气温度 402.3 造粒机主要结构的设计计算231 计算依据通过造粒机的固体物料量 32 t/h操作温度 50成粒效率最小 50%造粒机型式回转圆筒2.32 转鼓尺寸计算(1)转鼓横截面积根据中药混合料加入量和经验系数计算造粒机的横截面积和圆筒直径:A=(Wt/CG1)CG2【3】式中 A横截面积,m2；Wt物料流量,t/h；CG1 和 CG2经验系数,设计选用 CG1=7.6, CG2=1.16；横截面积 A=WtCG2CG1=321.167.6=4.9 转鼓直径 D=4A=2.5 m(2) 转鼓长度中药混合造粒所需转鼓的内表面积 Ai,取决于混合料的加入量。每小时加入造粒机 1 吨混合料需要的转鼓内表面积为 34 【4】 ,本设计采用 3.4 ,则转鼓长度为:L=Ai/(D)=3.432/(2.5)=14 m。7(3) 转鼓转速转鼓如达到“临界转速”,混合料将随着转鼓同步转动,粒子间不产生相对运动,细粉不可能成粒；转速太慢物料也不能成粒或成粒太小。中药成粒的最适宜转速是“临界转速”的 30%38%,本设计采用 34%。临界转速=60(g/22)0.5D0.5=42.3/D0.5 =26.75/min 则最佳转速 N=26.7534%=9 r/min考虑到诸多条件变化的影响,本设计制造的造粒机采用 8、9、11 r/min 三档转速,可根据原料的熟化情况和负荷变化,使造粒机不仅可以满负荷操作,也可以低负荷或超负荷操作。(4)物料停留时间和转鼓倾斜度停留时间按下列公式计算【5】0.230.9.8521d cpbTLDSNLGDfP式中 T停留时间,T=7 min 此数据系根据物料特性由实验得到；D转鼓直径,D=2.5 m；L转鼓长度,L=14 m；Sd转鼓倾斜度 (每米转鼓长度倾斜的米数)；N转鼓转速,N=9 r/min；G空气质量速度,G=1 885 kg/(h)；Dp粒子平均直径,Dp=2.510-3m；F单位横截面积单位时间通过的物料量F=32/4.9=6.5 t/(m2h)；b物料堆积密度,b=1 000 kg/m3Dc1、Dc2系数(经验数据),Dc=0.85，Dc=1.3。由此计算:Sd=0.0189,转鼓倾斜角 =1.08(5)填充系数X=WtTb100%60(AL)=3271100%60(4.914)=5.4% 【6】2.4 造粒机轴承的设计计算2.41 轴承的类型选择对于径向轴承其主要承受径向载荷，同时也可以承受较小的单向轴向载荷或承受较小的双向轴向载荷；前者如内圈或外圈挡边的圆柱滚子轴承，后者的如深沟球轴承、调心滚子轴承。根据比较我们认为选择深沟球轴承较为合适。82.4.2 轴承的选择计算（1）滚动轴承的当量动载荷计算对于滚动轴承的当量动载荷计算可以使用如下公式来进行计算：()praPfXFY其中 载荷性质系数； P轴承的当量动载荷；轴承所受到的径向载荷； 轴承所受到的轴向载荷；r aFX径向系数； Y轴向系数。经查表得： =1.2； X=1； Y=0。pf由上述计算可知：轴承的径向载荷为 =2500N，而轴向载荷 可以视为零，rFaF则： ()praPfXY=1.22500=3000 N（2）滚动轴承的基本寿命计算：对于滚动轴承基本寿命计算可以用如下公式 1来进行：3610hCLhnP其中： 以小时数表示轴承的基本额定寿命；10hC基本额定动载荷；n轴承的工作转速； P轴承的当量动载荷。我们取轴承的基本额定载荷为 C=23.2 KN（即手册中 【7】 的 Cr 值）；则利用上公式可以计算出轴承的计算寿命为：3610hCLhnP362.109=171851.9而查表得：符合该工作条件下的轴承所推荐的预期使用寿命为=4000050000；故符合要求。综上所述，所选用的轴承代号为：6061 型；hL其外形的总体尺寸如图 13 所示：其中:D=90mm；d=55mm；D 1=79.4mm；d 1=66.5mm；重量为 38.3kg。图 1 滚动轴承2.4.3 轴承润滑方式的选择随着工作机的轴转动，摩擦会使轴的温度升高，需要润滑使轴承冷却，减小摩损，增长使用寿命。由于工作条件是在有灰的环境下，又防止物料的粉末进入轴承座，可以选用脂润滑。滚动轴承工作中元件间既有相对滚动又有相对滑动，因此，为减少摩擦和磨损，防止烧伤和锈蚀，必须进行润滑。常用的润滑剂有润滑脂和润滑油和固体润滑剂，润滑油性能优于润滑脂，适于高速高温的条件下，在润滑脂不能满足要求常选用润滑油。润滑脂比润滑油稠得多，油膜强度高，能承受较高的载荷且不易流失密封装置简单，一次加油可使用较长时间，不必更换或添加，所以润滑脂的应用比较广泛。此设计中转速很低且要承受一定的载荷而且一般是连续工作，所以我们选择润滑脂比较合适。3 造粒机功率估算及电动机机型选择103.1 转鼓所需功率计算采用 Sano 公式计算造粒机功率:P1=9.8D3LPNC5其中 C5=SinC1+DN2C2C1=0.00457Sin3C2=9.6110-7(1-Cos4)P2=1.37410-3MD2N2 kWP3=0.512DtN(M+T)(DB/DR)(Cos /Cos)Pi=(P1+P2+P3)/Po=(P1+P3)/式中 P1带动物料功率,kW；P2转动筒体功率,kW；P3克服摩擦阻力功率,kW；Pi启动功率,kW；Po正常操作功率,kW；D转鼓直径,D=2.5 m；L转鼓长度,L=14 m；P物料真密度,P=1.7 t/m3；N转鼓转速,N=9 r/min；物料安息角,=35o；滚圈与托轮间夹角,=30o；物料与筒体中心夹角,=38o；倾斜角, =1.08o；M旋转部分机器质量,M=20 t；T转鼓内混合料质量,T=3.7 t；11摩擦系数,=0.06；Dt滚圈直径,Dt=2.9 m；DB轴承直径,DB=0.19 m；DR托轮直径,DR=0.4 m；效率,=0.8。由以上公式计算出:C1=1.06610-3 C2=5.910-7C5=7.310-4P1=23.9 kWP2=13.9 kWP3=10.4 kWPi=60.3 kWPo=42.9 kW根据以上计算结果，设计驱动造粒机转鼓的电动机功率为 55 kW。3.2 电动机的选择3.2.1 几种常见电动机的特点(1)小型三相异步电动机（封闭式）,型号 Y（IP44） ，作一般用途的驱动源，即用于驱动对驱动性能、调速性能及转差率无特殊要求的机器和设备；一般用于灰尘较多，水土飞溅的场所。适用与无特殊要求的机械上，如机床，风机，运输机，搅拌机，农业机械等，额定电压 380V，频率 50HZ（2）小型三相异步电动机（防护式）,型号 Y(IP23)，作一般用途的驱动源，即用于驱动对驱动性能、调速性能及转差率无特殊要求的机器和设备，但必须要求周围环境比较干净，防护要求较低的场所。（3）YZR、YZ 系列冶金及起重机用三相异步电动机。YZR 系列为绕线转子电动机，YZ 为笼型转子动机。冶金及起重用电动机大多采用绕线转子。单对于30KW 以下电动机预计在启动不是很频繁而电网量有许可满压启动的场合，也可采用笼型转子。（4）YL 系列单相双值电容余部电动机，具有转矩高，效率高，功率高的特点，但是适用与启动力矩较大的空气压缩机、木工机械、粉碎根据上述对几种常用电动机的分析，综合考虑到研磨式造粒机属于无特殊要求，配用动力小的一种化工机械，采用小型三相异步电动机（封闭式）,型号Y（IP44） 。已知造粒机带动物料转动所需功率后，考虑功率应当比计算值大，查阅标准，选取 Y112M-4 型电动机 【8】 。12表 4 电动机外形和安装尺寸Table 4 Overall and installation of motor size中心高H(mm)外形尺寸L(AC/2+AD) HD悬挂安装尺寸AB安装螺栓孔直径K轴伸尺寸DE装键部位尺寸FDG90 335(175/2+155)190 140125 10 2450 82420图 2 电动机4.传动装置的设计4.1 传动方案的选择现代机器通常由动力机、传动系统和执行机构三部分组成，此外，为保证机器正常运转还需要一些操纵装置或控制系统，用来操纵和控制机器各组成部分协调动作。由于设计的多解性和复杂性，为满足某种功能要求的机械系统运动方案可能会有很多种，因此，在考虑机械系统运动方案时，除满足基本功能要求外，主要应遵循以下原则：首先，机械系统应尽可能简单，在保证实现功能要求前提下，应尽量采用构件数和运动副数少的机构，这样可以简化机器的构造，从而减轻重量，降低成本；其次，尽量缩小机构尺寸，机械的尺寸和重量随所选择的机构类型不同而有很大差别，在相同的传动比情况下，周转轮系减速器的尺寸和质量比普通定轴轮系减速器要小的多；第三，机构应具有良好的动力性，机构在机械系统中不仅传递运动，同时还要传递动力，因此要选择有较好动力学特性的机构；第四，机械系统应具有良好的人机性能，任何机械系统都是由人来设计，并用来为人类服务的，而且大多数机械系统都要有人来操作和使用，因此在进行机械设计时，必须考虑人的生理特点，以求得人与机械系统的和谐统一。由减速比和传动效率的确定，一般转鼓转速控制在 810r/min 范围，所选电动机的转速为 1000r/min，满载转速为 1440r/min，通过计算得出造粒机的总13传动比在 113.75200 范围之间，必须采用多级减速，有二种方案可供选择：a 方案：电动机连轴器减速器转鼓。b 方案：电动机三角皮带轮减速器转鼓a 方案适合于繁重及恶劣条件下长期工作，使用维护方便，但机构尺寸较大。此种传动方案在传动过程中稳定但是不适用于小功率的电动机传动，其造价高，占地面积大，一般属于重型给料设备的减速传动。b 方案皮带轮传动便于将电动机和转鼓基础分离，减轻振动的干扰，传动平稳，结构简单，成本低，安装维护方便，带损坏后容易更换。过载时，带在带轮上打滑，可防止其他零件的损坏，起到安全保护的作用。这二种传动方案都能满足造粒机功能要求，但结构、性能和经济性不同。根据设计数据，15t/h 的给料量，综合考虑选择方案 a 较合适，减速器传动比大，设计结构紧凑，最主要是本圆盘给料机的每小时的给料量小，电动机功率小。电动机和减速器的安装形式采用悬吊式安装。1 电动机 2 联轴器 3 二级圆柱齿轮减速器 4 一级蜗杆减速器 5 皮带轮 6 一级蜗杆减速器图 3 研磨式造粒机传动方案简图42 传动装置各轴的运动和动力参数计算4.2.1 传动装置的总传动比和各级传动比的确定4.2.1.1 总传动比 14069dani式中： 总传动比ai电动机转速dn转鼓转速4.2.1.2 分配各级传动比 aoi14式中： 带传动传动比oi减速器传动比为使 V 带传动外廓尺寸不致过大，带轮的传动比确定为 =2.98oi则减速器传动比 =53.67。i4.2.1.3 各轴转速的确定由所选电动机可知电动机满载时的转速为：=1440r/mindn蜗杆轴的转速（I 轴）： 14083.25/min.9donri蜗轮轴的转速（II 轴）： ./i5367IInri4.2.1.4 各轴的输入功率I 轴： 1.091.IdPKWII 轴： 23.56.780.2II 转鼓转动功率： 20.4.9.1IpPK转 鼓式中： ， ， 分别为带轮、滚动轴承和蜗轮蜗杆的传动效率,查资料123手册 、 、 。0.96.80.7I 轴、II 轴的输出功率分别为输入功率乘轴承效率 0.98，转鼓的输出功率为输入功率乘转鼓工作效率 0.90.4.2.1.4 各轴的输入转矩电动机的输出转矩：159501.734ddpTmNI 轴： 112.9doiII 轴： 13864ITm转鼓输出功率： 27.5IN转 鼓5.减速器的设计5.1 减速器的设计由传动方案的论证确定所设计的转鼓旋转动力传动方面是通过三角皮带轮与一级蜗杆减速器进行传动。蜗杆传动有蜗杆、蜗轮组成，用来传递两交错轴之间的运动和动力，轴交角通常为 900。蜗杆传动通常蜗杆主动，用作减速。为满足设计条件，根据每日的生产量和生产条件设计蜗杆减速器，为满足研磨式造粒机的给料能力经以上数据整理得锁设计的蜗杆减速器必须满足以下条件：设计 ZA 型蜗杆减速器，输入功率 1.1 千瓦，转速 430，传动比为 54 ，工作机载荷平稳，动力机有轻微震动。预计寿命（10 年每年工作 300 天每天工作8 小时）24000 小时，根据工作条件蜗杆采用水平旁置，要求运转精度良好。蜗杆材料选用 45 钢调质处理，表面硬度45HRC。蜗轮材料选用 HT200，砂模铸造，取 8 级精度5.1.1 值的选定1/da计算项目 计算内容 计算结果当量摩擦系数 设 VS=12m/s Uv=0.052pv=2.99d1/a值选定 50i0143(),0.7zd1/a=0.45，5.1.2 中心距的计算计算项目 计算内容 计算结果16蜗轮转据 1219.5pTtiin 28190TNm使用系数 .AK转速系数128()nZ0.92nZ弹性系数 蜗轮副材料 157/ENm寿命系数 1/6250()hhZL=1.03e Fa/FreX Y 查机械传动装置设计手册 X=0.67 Y=1.4 X=0.67 Y=1.5冲击载荷系数 df 1.1 1.122当量动载荷 ()drapfXFY9276.18N 9840.48N额定动载荷 rC31670hrLn14950N 53600N 基本额定动载荷 rC73200rC（合格）102000 rC（合格）经以上计算确定所选轴承满足使用条件，所选轴承合格。5.4.3 所选轴承尺寸及参数如下：30212 基本尺寸：60;1;23.75;29.dmDTmBC安装尺寸：minax;6;10abin1m2inaxax3;45;.;bsbsDr30210 基本尺寸：0;9;21.75;2.dTmBC安装尺寸：minaxi1n2inmaxax57;8;936;3.5;1.;abbsbsDrr5.5 轴强度的校核5.5.1 蜗轮蜗杆传动受力分析在蜗杆传动中作用在齿面上的法向力 Fx 仍可分解为圆周力 Ft 和径向力 Fr和轴向力 Fa，作用在蜗杆上的轴向力等于蜗轮上的圆周力；蜗杆上的圆周力等于蜗轮上的轴向力；蜗杆上的径向力则等于蜗轮上的径向力，这些对应力的数值相等方向相反。受力分析如下图：23图 9 蜗轮蜗杆传动受力分析蜗轮圆周力： 221530taTFNd蜗轮轴向力： 212tn()4at v蜗轮的径向力： 21sita867rr5.5.2 轴径尺寸校核：用许用弯曲应力计算法校核蜗杆轴颈尺寸，蜗杆轴选用 45 钢调质处理=650Mpa, =360Mpa,轴校核计算步骤如下：sB计算项目 计算内容 计算结果画蜗杆轴受力图 图 10b支承反力计算:水平反力31112924.6503.479.598.3QatrFlNFllN123112 12()394.650.479.53952.7QatrFllFNlN 1892.3rFN1256.7r垂直面反力 221867rrF2293.5rrFN水平面(xy)受力图 图 10c垂直面(xz)受力图 图 10d24计算项目 计算内容 计算结果画弯矩图：水平面弯矩图 图 10e垂直面弯矩图 图 10f合成弯矩图 图 10g画轴转矩图：轴受转矩 T=T1 T=23490 Nm转矩图 图 10h许用应力：许用应力值 102.5ObMPa160bPa应力校正系数 6012.5 .9画当量弯矩图：当量转矩 389.TN图 10h当量弯矩在蜗杆齿轮中间截面处 22()IVM 22I T 1789.IVMNm360.2I当量弯矩图 图 i蜗杆轴轴径的校核：齿根圆直径 150fdm轴径 310.bMd4.39初步拟定蜗杆轴结构设计满足使用条件 合格蜗 杆 简 图轴 受 力 图25水 平 面 （ 平 面 ） 受 力 图水 平 弯 矩 图图 10 蜗杆减速器蜗杆轴结构和受力分析5.6 键联接和螺栓联接键的截面尺寸根据轴径从相应标准中选取。键的长度按轮毂长度系列中选取。键联接方式有平键联结、半圆锥联接、花键联结等。根据工况条件，在轴和轮毂的联结时主要传递转矩且无轴向的窜动，所以选择普通平键即能满足要求，普通平键主要靠侧面传递转矩，对中良好装拆方便，不能实现轴上零件的轴上的轴向固定，且这种键应用最广，也适应于高精度，高速或承受循环、冲击载荷的场合；普通平键有 A 型、B 型和 C 型之分，端铣刀加工的轴槽为 A 型，键在槽中轴向固定良好，但槽处应力集中较大；盘铣刀加工的键槽为 B 型，而键槽的特点对实际要求我们选用 C 型普通平键，国家标准代号为 GB/T1096-2003。5.6.1 键的校核及键的选择键的材料采用抗拉强度不小于 600Mpa 的钢，常用 45 号钢。键槽的表面粗糙度：轴槽，键槽宽度 b 两侧的表面粗糙度参数 Ra 值推荐 1.63.2um 【11】 ；由轴的长度系列 L 确定键的长度为 95mm。平键强度的校核，选择好的键，便是校核其强度是否满足实际工作的需要，根据强度校核公式：p= 0 321Tdkl式中： T传递的转矩，Nm ；d轴的直径，mm ；键的工作长度，mm ；lk键与轮毂的接触高度，mm，k=0.5h，此处 h 为键的高度；5.6.1.1 研磨式造粒机键连接本设计研磨式造粒机需要键连接的部分有四处：电动机外伸轴和小带轮轮毂连接处，由以上选择的电动机可知电动机的外伸轴直径 dd=24mm，考虑键在轴的顶端安装,故选单圆头普通平键（C 型） ，b=8mm,h=7mm,L=50mm,26键 。87GB/T1096-23键强度校核 键合格3321.54005.107bTMPadkl蜗杆轴外伸端与大带轮轮毂连接处，有以上蜗轮蜗杆的计算得蜗杆轴外伸端轴径 d=35mm,同样考虑键在轴的顶端安装。故选单圆头普通平键（C 型）b=10mm,h=8mm,L=50mm,键。105/96203GBT强度校核键合格332.491106.70508b MPadkl蜗轮和蜗轮轴的连接处，蜗轮与轴的连接处轴颈 d=70mm，考虑键在轴的中部安装，蜗轮工作时对中要求较高，故选 A 型普通平键，即圆头普通平键（A型）b=20mm, h=12mm,L=95mm：键 。29GB/T106-23强度校核键3 384.104.51075bT MPadkl合格蜗轮轴和转鼓轴承之间的连接，蜗轮轴轴颈尺寸 d=55mm，选择 A 型普通平键，即圆头普通平键（A 型）b=16,h=10,L=70mm：键 强度67GB/T96-23,校核 键合格 3 322864.101082.1057bT Padkl5.7 皮带轮的传动设计带传动一般最常用的几种皮带：平带，V 带，多楔带。在相同张紧力和相同摩擦系数的条件下,V 带产生的摩擦力要比平带的摩擦力要大,所以 V 带传动能力强,结构更紧凑, 在机械传动中应用最广泛 .V 带按其宽度和高度等相对尺寸的不同, 又分为普通 V 带,窄 V 带,宽 V 带,汽车 V 带,齿形 V 带,大楔角 V 带等多种类型.目前,普通 V 带应用最广。多楔带相当于平带与多根 V 带的组合,兼有两者的优点, 多用于结构要求紧凑的大功率传动中。由于圆盘给料机采用小功率电机，综合考虑，大小带轮之间采用普通 V 带。5.7.1 V 带传动带轮的结构尺寸 高速时宜采用钢制带轮，速度可达到 45m/s。对于本圆盘给料机选用 V 带轮的材料为：铸铁 HT200；根据所选电动机的转速和传动功率设计带轮的传动，为满足圆盘给料机的给料能力经以上计算数据整理得带轮传动必须满足以下条件普通 V 带传动，动力机为 Y 系列三相异步电动机，功率 1.1Kw，满载转速1440r/min.每天工作 8 小时。根据以上条件进行设计计算如下：275.7.1.1 定 V 带型号和带轮直径计算项目 计算内容 计算结果工作情况系数 查表 3 KA=1.1计算功率 cApKPc=1.21kw选带型号 由图 311.15 A 型小带轮直径 小带轮直径 取 D1=100mm大带轮直径 D2=(1- )12Dn选 D2=212mm大带轮转速 122()nn2=429.24r/min5.7.1.2 计算带长：计算项目 计算内容 计算结果mD21mD 156mD21初取中心距 12120.5()()DhaD初取 250a带长2mLa 1.4Lm基准长度 由图 311.4 0d求中心距和包角 221()84mmLDaL26am小轮包角 0211806oa15.810oo5.7.1.3 带的根数确定：计算项目 计算内容 计算结果带速 160Dnv4.76/vms传动比 2.1i 2.1i带最少根数0.97opkw0.95aK.8L.1op28()coaLpzKZ=65.7.1.4 轴上载荷计算项目 计算内容 计算结果张紧力 202.5()cakFpqvvz098.37FN轴上载荷 12sinoQ3924.Q由以上计算得带轮的基本尺寸：带轮直径:大带轮 ；小带轮 ；带长 ；12Dm210Dm10dLm带最少根数 Z=3；带轮中心距 60a对于 V 带轮的结构尺寸，中小直径的带轮可采用腹板式，大带轮采用轮辐式结构所以：对于小带轮其 ；轴径为电机轴径 d=24mm；故采用腹板21式，对于大带轮其 ；轴径为蜗杆轴直径 d=35mm；故同样采用腹板式；1Dm小、大带轮的示意图如图 11 和图 12 所示：29图 11 带轮结构简图5.7.2 V 带传动的安装及张紧5.7.2.1V 带的张紧和安装V 带的张紧方法有定期张紧和自动张紧两种方法。所设计的传动 V 带用于电动机和蜗轮蜗杆减速器之间的传动，结合电动机和蜗杆轴在同一水平线上具体工作情况（如传递的功率比较小） ，采用张紧轴的定期张紧的方法，通过电动机与圆盘支撑圈之间的螺栓连接，可以临时调试 v 带的张紧程度。5.7.2.2 初拉力的控制带的初拉力对其传动能力、使用寿命、轴压力等都有很大的影响。如果初拉力过大，将使带的磨损加剧，轴和轴承上的载荷增大，缩短带的工作寿命；反之，则带的传动工作能力得不到充分得发挥，运转时很容易发生跳动。若带的初拉力不足时，可以调整轴的位置或采用张紧轮重新张紧；V 带在工作一段时间后，带将发生松弛也需要张紧，以便使带的初拉力在合理的范围内。对于 V 带的初拉力的检测可以在带的切边的中点处加一规定的载荷 Q，使切边的边长每 100mm 产生 1.6mm 的挠度，以保证 V 带的初拉