XK-450A开炼机设计【含CAD图纸+说明书文件全套】
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沈阳化工大学科亚学院本科毕业论文 题 目: XK-450A 开炼机设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 机制 1101 学生姓名： 孟繁逸 指导教师： 董林福 论文提交日期： 2015 年 6 月 1 日 论文答辩日期： 2015 年 6 月 4 日毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书机械设计制造及其自动化专业1101 班 学生：孟繁逸毕业设计（论文）题目：XK-450A 开炼机设计毕业设计（论文）内容：1.设计图纸，这和 A1 图不少于四张（含总图）；2.设计计算说明书统一用 A4 纸，标准格式。正文不少于 20页（含中英文摘要）；3.查阅技术资料的文献综述 3000 字以上； 毕业设计（论文）专题部分： 主机设计起止时间： 2015 年 3 月 6 日至 2015 年 6 月 5 日指导教师：签字 2015 年 月 日摘摘 要要 开放式炼胶机简称开炼机，又称双困混炼机。是橡，塑制品加工应用最早最广泛的基本设备之一。它是通过两个水平设置并以不同的线速度相对回转的辊筒，并以橡胶或树脂为主要成分的原材料经过剪切、混合，制成符合生产加工胚形材料。 本次毕业设计课题是 XK-450 开炼机。随着社会的不断进步及技术的不断更新，新型的开炼机具有大辊径、高辊速、大驱动功率等特点。开炼机主要由辊筒、滚筒轴承、调距装置、机架及横梁、传动装置、调温装置、安全及之动作装置与几座等组成。本文主要针对开炼机的传动系统本分做了主要的分析和计算，这次设计的传动系统采用一台异步电机通过圆柱齿轮减速器、驱动齿轮、速比齿轮而带动两个辊筒以不同的线速度相对回转，这是各类型开炼机普遍采用的一种传动形式，这种开炼机结构简单、工作可靠制造容易且成本低但是缺点是传动效率相对较低、不易维护、寿命短；此外设计了辊筒的结构和尺寸，对开炼机的机架和梁部分也做了弯矩合力的校核分析，对其他的及其部件也做了简单的分析和选配。关键词关键词：开炼机； 传动系统； 结构形式Abstract Open rubber mixing machine as open smelting machine, also called double mixer. It is one of the most basic equipments for the processing of rubber and plastic products. It is through two level settings and with different line speeds of the relative rotation of the roller and rubber or resin as the main component of raw materials after the cutting, mixing, into line with requirements of production and processing of the proembryo material. This graduation project is the XK-450 mill. With the continuous progress of the society and technology, the new type of mill has the characteristics of large roll diameter, high roll speed, high driving power and so on. Open smelting machine mainly by the roller, roller bearings, adjustable distance device, a frame and a beam, transmission device, a thermostat, and safety operation device and a and so on. This article mainly aims at the sub transmission system of mill are analyzed and calculated mainly, an asynchronous motor through the gear reducer, driving gear, gear ratio and drives two rollers with different linear speed of relative rotation of transmission system using this design, this is a form of transmission of various types of universal mill using this open smelting machine has the advantages of simple structure, reliable work, easy manufacture and low cost but the drawback is that the transmission efficiency is relatively low, easy maintenance, short service life; in addition the structure and size of the roller design, on the frame and beam part of mill has also made the analysis of bending moment force checking, on the other part and also made a simple introduction and analysis matching boxKey words: the drive system; the transmission system; the structure form 目录第一章 前言 .11.1 概述 .11.2 加热方法.11.3 传动方式.21.4 辊筒轴承.31.5 制动装置.3第二章 主要参数确定 .42.1 技术参数 .42.2 横压力的确定.42.3 驱动功率.42.4 生产能力.5第三章 传动系统 .63.1 传动系统图 .63.2 减速器设计计算.63.3 轴校核：.143.3.1 轴：.183.3.2 轴：.223.4 键的校核.26第四章 主要零部件计算 .284.1 辊筒.284.2 辊筒轴承.324.3 机架和横梁.324.4 辊距调节装置.324.5 辊温调节装置.334.6 润滑系统.33结论 .35参考文献 .36致谢 .37沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第一章 前言0第一章 前言 开炼机，开放式炼胶机，是一种古老的橡胶和塑料加工设备。早在 1820，它有一个单一的滚槽机由人力驱动。1826 用于生产橡胶辊厂，至今已有 170 多年的历史。我国参与的大型开炼机的生产开始于 1956，五十年以上开轧机的设计和制造水平有了很大的提高。到目前为止国内开炼机已成系列，和一些规格设计完成。 现在，尽管随着科学技术的发展，出现了多种新的饿橡胶开炼机塑化装置，但并没有因此被淘汰，随着中国橡胶工业的推广和塑料工业的迅速发展，以及橡胶和日趋完善。这是因为开炼机有自己独特的，如结构简单，成本低，操作简便，易于观察，对清洗材料在小批量试制更换方便，多品种的加工生产。 从以下四个方面叙述开炼机的现状及发展。1.11.1 概述概述 开炼机主要用于：橡胶塑炼，橡胶混合；混合热炼，供胶；复方片剂中的杂质去除；橡胶；橡胶粉碎，清洗；再生橡胶粉碎，混合，压片；生橡胶片。此外，它还广泛用于塑料加工和油漆颜料工业生产。 本文将分为：热轧机，压片机，破胶机，开炼机，研磨机，磨浆机，用搅拌机磨浆机和实验，等。 开炼机的工作原理：在两辊相对旋转的复合，依靠不同的速度，摩擦作用下被拉入辊距，通过远离萎缩的部分是由强烈的剪切和挤压，在一定的温度条件下发生断链和氧化，增加塑性化合物，从而实现复合。 1.21.2 加热方法加热方法 多年来，开炼机主要用于混合，加工温度低，温度控制简单、粗糙，一般进水温度只有 1 摄氏度。近年来，塑料和橡胶的和不断增长的应用程序，用开炼机混炼塑料和橡胶混合，温度比橡胶高要求。130 - 180 C 一般热塑性塑料加工沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第一章 前言1温度，个人可以达到目前 200 - 220 C.两种蒸汽加热和电加热试验中使用的.蒸汽加热虽然时间，功率消耗小，加热方法简单，但只有现成的高压锅炉生产的蒸汽，加热温度不稳定，温度控制的难度，由锅炉压力极限温度的大小。电加热温度控制方便，工作环境清洁，不需要高温锅炉，特别是中小型企业，是目前非常流行的。 现在有一个新的加热辊型，即从辊不会远离表面周围的钻孔，电加热棒插入空气和加热辊表面，无传热介质，传热距离近，且不受辊腔铸造沙皮犬的影响，因此传热效率预热温度高，速度快，不产生无功功率消耗。此外，轴颈轴承和齿轮，温度越低，机器的工作条件可以提高。除了采暖效果，该方法还可以冷却的冷却材料。一般有低温开炼机，冷却水进入机腔循环冷却，冷却水在没有接触加热器是在较低的温度和高剪切混合和更适用于橡胶混炼温度最低，可以对机多采用不同的处理对象的不同工艺条件下满足。 但由于白层流延辊很难保证厚度一致，钻孔周围带来一定的困难，这就需要我们对轧辊材料的改进。钢结构改进的滚筒，表面喷涂硬化处理。由于该加热方式，传热效率高，节能，技术适用性广，在塑料和橡胶，特别是塑料和使用得到广泛应用。 1.31.3 传动方式传动方式 目前，使用最多的仍然是传统的传输方式-的三相异步电动机，圆柱齿轮减速器，传动机构的传动尺寸。尽管这种类型的驱动机体积庞大，驱动齿轮的直径大小差异和润滑条件差，但成本这种传输机低，Z 系列减速机制造方便，价格低廉，安装位置低，整体布局合理，所以它一直被广泛使用。 也有采用行星减速器。由于减速器的体积小，速度比大，所以传动齿轮的传统尺寸被淘汰。不足的是这种方法需要增加电机和减速器的安装位置，与行星减速器的成本高，维护困难，传动轴的悬臂梁，强度差。 目前，和一种先进的硬齿面齿轮减速器的兴起，这种减速器体积小，传动比大，精度高，噪音小，润滑跳进井是传输的一种有效途径沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第一章 前言2 1.41.4 辊筒轴承辊筒轴承 虽然滚子轴承是轧机的一部分，但它起着非常重要的作用，在使用本机。 常用的青铜滑动轴承滚子轴承在良好的条件下，只要保证最大压力，和片材挤出压力差压力小于或等于压力的承载能力的轴承和使用寿命是没有问题的，但在正常情况下，开炼机的工作环境十分恶略，尤其是混合，与滚筒旋转浸渍轴承摩擦副的各种污染粉尘，使摩擦系数增大导致摩擦和磨损的恶性循环，使轴承频繁损坏 滚动轴承可以减少摩擦滚柱轴承，具有节能的特点。目前，大中型开炼机具有双列圆柱滚子轴承，不足，轴承外径，多个附件，结构复杂，成本高。 尼龙轴承在近几年的发展已经在橡胶工业中引起了很大的关注。这种轴承的耐磨，抗压，吸气，好，便携，适用于重载、肮脏的工作条件下使用。模具的尼龙导热系数的不足，热膨胀系数大，所以不适合冶炼冶炼机温度高。目前，一些厂商提出了耐高温酚醛树脂作为轴承材料，也有的提出在轴承体钻孔，通过冷却水降低轴承轴颈的温度。1.51.5 制动装置制动装置 众所周知，开炼机的主要工作部分，辊，裸露在外，开炼机操作手册的基础，所以，不安全因素多。轧钢机，紧急制动是一个非常重要的问题。目前，它是机械制动和电气制动两种制动方法。 常用的机械制动电磁制动块式制动装置，该方法简单可靠，但需要增加一套机械制动装置。如摩擦片和其他机械部件也会因磨损，需要经常更换，音。电气制动是常用的能耗制动，能耗制动的方法，简化了机械结构，投资少，无灰尘和油脂的影响。因为没有运动摩擦部件，无需维护。短缺，需要提供能量。 近年来，一种新的方法自励发电机制动刹车，它是利用异步电动机的转子剩磁和转动动能实现快速制动。总之，开炼机目前的使用状况相对落后，有许多的研究和改进是必要的，相信很快，他将一个顽强的生命力和新的面貌展现在未来的橡胶和塑料工业。沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第二章 主要参数确定3第二章 主要参数确定2.12.1 技术参数技术参数开炼机的规格：（1）450 1200 （2）辊距 0.1mm-8mm （3）前辊线速度 18.9m/min （4）速比 f=1:1.25 （5）横压力 Pp=108000N （6）驱动功率 55 千瓦 （7）生产能力 70.1kg/h2.22.2 横压力的确定横压力的确定利用胶料提炼流体动力学理论基础 12fpD KA A1.27f D450mm45cm (剪切计算系数)=17.0K P868.3/千克厘米 PpP LPp104193千克利用推荐值查表 =900 千克/厘米Px =10 L=120cm Pp=109666.1 千克PpcosPxL通过对比，横压力为 Pp=109666.1 千克2.32.3 驱动功率驱动功率沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第二章 主要参数确定4 有经验公式：11220.45 N92LR92 1.252.4kw2有公式： 1222N3LVf( )2R1 f( )1.35 10 N26.1kw选择电机功率为 55kw。 电机：Y280M-6N=980r/min 电压 380 v2.42.4 生产能力生产能力 (2-1)60Q/qt千克小时 q(一次容胶量)=60 千克 =0.93 千克/升 t=40 分钟 Q=83.7 千克Q60 60 0.93 4083.7千克沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 传动系统5第三章 传动系统3.13.1 传动系统图传动系统图图 3-1 传动系统 开炼机的传动系统的设计主要包括电动机、减速器、驱动齿轮和速比齿轮的选择与布置。 电动机 Y280M-6 n=980r/min P=55kw 减速器 选择标准减速器 IQ75-12.5 i=12.643.23.2 减速器设计计算减速器设计计算 0 轴：（电动机） 0P55kw0n980r / min 30009.559.55 55 10 T535.97N m980Pn轴： （高速轴）10PP55 0.9954.45kw联10nn980r / min 3119.559.55 55 10T1530.61N m980Pn轴： （中间轴）21PP54.45 0.97 0.9952.29kw齿承121980n238.44r / min4.11ni沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 传动系统6 32229.559.55 52.29 10 T2094.32N m238.44pn轴： （低速轴）32PP52.29 0.97 0.9950.21kw齿承23238.44n78.43r / min3.04ni 3.2 一级齿轮传动：339.55 50.21 10 T6113.80N m78.43选材及热处理：小齿轮：40Cr 调质 241-286HBS 263 大齿轮：ZG310-570 正火 156-217HBS 186设计准则：先按解除强度设计，再按弯曲强度校核3.接触强度设计：初定螺旋角 ，1412Zcos0.985初取 KtZ2 t=1.1 ZE=188.9MPa1/2 取 a=0.5 ui4.11 tantan20 tarctan()arctan()20.562coscos14narctan(tan cos )arctan(tan14 cos20.562 )13.14b HZ(2cos b/cos t /sin t)2.43 910N6 300 24 60 9802.54x10N912 N0.62 10NuZN1=1.0 由图 5-17 得 ZN2=1.05 ZX1=ZX2 =1.0 取Hmin S1.0 WZ1.0LVR12Z0.925 16Hlim720MPa Hlim470MPa由得 N1X1WLVRlim1720 H1() ZZZZ662.4MPalim21.0 1.0 1.0 1.0 1.0 0.92HSHN2X2WLVRlim2470 H2() ZZZZ454.02MPamin1.0 1.05 1.0 1.0 0.92HSH H 1H2454.02MPa1/312atu1265.87HEIBKTauZ Z Z ZH（）沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 传动系统7 na280mmm0.0070.2 xa1.965.6取模数nm4取12 cos2 280cos14 Z26.5827144.11 1nmu取 21ZuZ109.24110取1Z272Z11021 i4.07zz实4.11 4.07 0.97%4.11 100%i 修正螺旋角 12coscos41102711.88322 280nrcmZZrc14 27d1110.32coscos11.883nm Z24 110d2449.44coscos11.883nm Z113.14 110.32 980V5.658m/s60 100060000d n 115.658 27541.5360 1000100d n由（）VA K1.15K1.0且 ba0.5 280140mm齿宽140 1.271110.32bd Ka1.2 K1.125AVKK K KaK1.0 1.15 1.125 1.21.55da1d12ha*m110.322 1 4118.32 tantan20atarctan()arctan()20.39coscos11.883an b1dd1cos t103.41mmb2dd2cos t421.281arccosarccos103.41at129.071118.32bdda沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 传动系统82arccosat222.932bdda1a1.682tan29.07tan20.39110 tan22.93tan20.39Ztsin140sin11.8832.33.14 4nbm121Za0.77a12Zcos0.989barctan(tan cos t)arctan tan11.883cos20.3911.154 12cos2 0.981Zh=2.45cossin0.937 0.348zbatat 12HE2 1hZ Z Z Z 11ktbduu 22 1.55 5306102.45 188.9 0.77 0.989386.49MPa H454.02MPa140 110.325.07 4.07齿根弯曲疲劳强度：9N16 300 24 9802.54 109N20.62 10 518 b Flim290MPa F11lim1290 2414MPamin1.4 1.0 1.0ststNXFYSFYYY Flim2160MPa F2229MPa 33127Zv128.7811.883ZCOSCOSZv2117.23图 5-14 YFa1=2.61,YFa2=2.22;图 5-15 Ysa1=1.625， Ysa2=1.81计算11 1 11.883Y2.31Y0.9120120 ：，沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 传动系统9式 5-48：220.250.750.250.7511.154Y0.681.68COSbCOSa计算尺跟弯曲应力： 121F111nFaKTbd mYYsa Y Y 2 1.55 5061069.1MPa F1414MPa140 110.32 4 2.61 1.625 0.68 0.9 F265.5MPa F2229MPa齿轮几何参数：Z127Z2110u4.0711 52 59，4Mt4.09coscos11.883nm1Dt110.32,d2449.44cosnm zDa1118.32,da2457.44Df1d1 2 ha* c* m110.322 1 0.25 x4100.32,df2439.4411A2802122 110.32449.44ddB2b140mmb1b25 10150mmi3.04 选材及热处理：小齿轮：40Cr 241-286HBS 263设计准则：先按解除强度设计，再按弯曲强度校核3.接触强度设计：初定螺旋角 14，12Zcos0.985初取 122tEKtZ1.0, Z188.9MPaui3.04 a0.5取tantan20tarctan()arctan()20.562coscos14antarctan(tan cos t)arctan(tan14 cos20.562 )13.14 沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 传动系统10122cosZh()2.43cossinbatat 9N16 300 24 60 238.440.62x1091N20.20x10Nu由图 5-17 得 ZN1=1.05，ZN2=1.115，ZX1=ZX2=1.0，, SHmin1.0取Zw1.0ZLVR=0.92 由 5-16 得： Hlim1720MPaHlim2470MPaN1X1Wlim1720 h1() ZZZZ=1.05 1.0 1.0 0.92695.52MPalvrmin1.0LVRHSH N1X1WLVRlim2470 h2() ZZZZ1.15 1.0 1.0 0.92482.126MPamin1.0HSH H 1H2482.126MPa 1312 H 1H2482.12atu1341.86mm6MPaHEIBKTauZ Z Z ZH（） 取=6nm2 cos2 400cos14Z132.0232163.041namu取取 98 Z1=32 Z2=98 Z2uZ197.342 i3.061ZZ实3.063.04i0.66%3.04 100% 修正螺旋角 cos12arccos4983212.83922 400narcmZZa16 32d1196.92coscos12.839nm Z26 32d2603.08coscos12.839nm Zx沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 传动系统11ln13.14 196.92 238.44V2.457m/s60 100060000d由 5-4 且 Ka=1.0 12.457 320.79100100bvZKv1.04 ba a0.5 400200mm齿宽2001.271196.92bdK1.07K1.2AVKK K KaK1.0 1.04 1.07 1.21.335da1d12ha*m196.922 1x6208.92 da2d22ha*m603.082 1 6615.08 tantan20tarctan()arctan20.47coscos12.839an db1d1coa t184.49mm db2d2cos t565mmt1arccos1arccos184.4927.991208.92dbdat2arccos223.282dbda11.6921 tan1tan2 tan2tanzatatZatatsin200sin12.8392.363.14 6nbm121Za0.769a12Zcos0.987barctan(tan cosat)12.057122cosZh2.44cossinbatat12HE221hZ Z Z Z482.126MPa11KTbduu 齿根弯曲疲劳强度：9N16 300 24 980 602.54x10沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 传动系统12 9N20.62x10 YN1YN21.0SFmin1.41X2YY1.0XSTY25-18b Flim1290MPa11lim1290 2 F414MPamin1.4 1.0 1.0STSTNXFYSFYYY Flim2160MPa F2229MPa图 5-14 Fa1Y2.55Fa2Y2.22515图计算Ysa11.64,Ysa21.8111 1 12.839Y2.36 1,Y0.893120120 ：式 5-48：220.250.75cos0.250.75cos 12.057Yt0.681.69bc计算齿根弯曲应力：1121f11nFasaKTbd m YY Y Y 2 1.335 209432060.09MPa200 196.92 6 2.55 1.64 0.68 0.893 F1414MPaf257.74MPa F2229MMPa齿轮的几何参数：Z132,Z298,u3.06,12 50 206Mt6.15coscos12.839nm, d2=603.0816 32D1196.32coscos12.839nm zDa1208.92,da2615.08, Df1d1ha* C* m196.9221 0.256181.92 df25811a12196.92603.0840022dd沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 传动系统13 B2b200mmb1b2510210mm齿轮受力情况：齿轮 1 22 530610Ft9619.47N1110.32Td圆周力 F aFttan9619.47tan11.8832024.16N 轴向力 tan9619.47tan20Fr3576.30Ncoscos11.883Ftan径向力齿轮 2 2T2 2094320Ft9319.69N1339.44d FaFttan9319.69tan11.8831961.09N Fttan n9319.69tan20Fr3464.85Ncoscos11.883齿轮 3 2T2 2094320Ft21270.77N1196.92d FaFttan21270.77tan12.8394847.83N Fttan n21270.77tan20Fr7940.44Ncoscos12.839齿轮 4 2T2 6113800Ft20275.25N1603.08dFaFttan20275.25tan12.8394620.94N Fttan n20275.25tan20Fr7568.81Ncoscos12.8393.33.3 轴校核轴校核：轴 1：沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 传动系统14图 3-2 轴和受力分析图 R1H 441Ft 3289619.47 328R1H7154.62N R2H 441Ft 1139617.47 113R2H2464.85N Fa d1R1V 441Fr 32802R1v2913.10N Fa d1R2v 441Fr 11302R2v663.20NMHR1H 1137154.62 113808472.06N mmMv1R2v 328663.20 328217529.6N mmMv2R1v 1132913.10 113329180.3N mmT530610N mm沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 传动系统15图 3-3 扭矩图11222222HM1MMv1808472.06217529.6837225.3011222222HM2MMv2808472.06329180.3872918.52Mca1M2872918.5211222222Mca2M1aT837225.300.6x530610895713.75Mca3aT0.6 530610318366Mca3ca14.74wMca2ca6.67w 1 b69MPa查表1ca b安全校核、剖面的疲劳强度。剖面因键槽引起的应力集中系数由表知：K=1.93Kt=1.44因此按此配合引起的应力应集中计算剖面所产生的扭应力、应力幅、平均应力：沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 传动系统16MAXT12.28MPawtmaxam6.14MPa2绝对尺寸影响系数 0.700.76表面质量 0.9160.916剖面的安全系数：1SSKa() m 19914.951.44x6.140.916x0.760.1x0.614取S=1.5-1.8 Ss 安全校核 V 剖面的疲劳强度 V 剖面应力集中系数 d90D110.324.0645r50.05590rdK1.91K1.60，故按配合引起的扭应力、应力幅、平均应力： 3530610max3.64MPa0.2 90Twtmaxam1.82MPa2绝对尺寸影响系数 0.640.72表面质量 0.916 0.916V 剖面安全系数：1199SS43.29Ka1.60x1.82() m0.916x0.720.1x1.82 （）取S=1.5-1.8 Ss 安全轴承的校核：（选用深沟球轴承，型号：6216）A2024.16A2024.160.04544800cor， e YACor0.028 0.22 1.99 Y=1.820.056 0.26 1.71 e=0.24沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 传动系统17 1222R1(R1hR1v7724.94）A0.260.241R 1222R2R2hR2v2552.5A0.260.242RP10.56R1YA0.56 7724.94 1.82 2024.168009.94P20.56R2YA0.56 2552.5 1.82 2024.165113.37 合格6310L10h55143.314400 1 5500060 9808009.943.3.13.3.1 轴轴：沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 传动系统18图 3-4 轴和受力分析图 R1H 443F t1 339Ft2 1490 R1H14286.05N R2H 443F t1 104Ft2 2940 R2H16304.41N449.44196.92R1v 443Fr1 339Fa1Ft2 149Fa2022R1v=2091.55N449.44196.92R2v 443F r1 104Fa1Ft2 294Fa2022R2v=8155.41NMh1R1h 10414286.05 1041485749.2NmmMh2R2h 14916304.41 1492429357.09NmmMv1R1v 1042091.55 104217521.2NmmMv2R2v 1498155.41 1491215156.09Nmm449.44449.44Fa18155.41440696.14Nmm22 196.92196.92Fa24847.83477317.34Nmm22合成弯矩图： 122621485749.2217521.21.5x10122621485749.2440696.141.55x10 122622429357.091215156.092.7x10122622429357.09477317.342.5x10沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 传动系统19图 3-5 扭矩图 6T0.6 209432012565921.3x10 1226621.51.3x101.98x10 1226621.551.3x102.02x10 1226622.71.3x103x101226622.41.3x102.73x10校核轴的强度：63T1.3x10ca7.52MPa0.1x120W633x10ca13.65MPa0.1x130查表b-1=59MPa caS 安全校核、剖面：剖面因 H7/k6 配合的应力集中系数： K1.95K1.497剖面因过渡圆角的应力集中系数： K1.87K1.60故按剖面过渡圆角校核：11222222M189 R1HR1V18914286.052091.552728847.232728847.2T2094320 max12.420.1X130MW amax12.42m0剖面产生的扭应力，应力幅，平均应力为：330.6T0.6x2094320max2.86MPa0.20.2 130dmaxam1.43MPa2绝对尺寸影响系数： =0.68 =0.68表面质量 =0.941 =0.9411SS31.24Kam（）1SS7.38Ka()m1222S SS7.18(SS) 取S=1.5-1.8 S S沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 传动系统21安全轴承的校核:(选用深沟球轴承，型号：6124)AFa3Fa24847.82 1961.092886.74NA2886.740.047061800C YACore0.028 0.22 1.99 Y=1.820.056 0.26 1.71 e=0.247 1222R1(R1hR1v14438）A0.20e1R 1222R2R2hR2v18249A0.16e2R P1R114438P2R2182496310L10h35471.3144005500060 238.448009.94合格3.3.23.3.2 轴轴：沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 传动系统22图 3-6 轴和受力分析图 R1h 449Ft 13220275.25 132R1H5960.65N R2H 449Ft 132 R2H14314.60N Fa d4R1v 449Fr 13202R1v878.21NFa d4R2v 449Fr 31702 R2v8447.02N Mv1R2v 1328447.02 1321115006.64N mm Mv2R1v 317878.21 317278392.57N mm T6113800N m沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 传动系统23图 3-7 扭矩图11222222HM1MMv11889526.051115006.642193980.0611222222HM2MMv21889526.05278392.571909924.38Mca1M12193980.061222Mca2M2aT4135709.04Mca3T0.6 61138003668280Mca3ca50.32WMca2ca23.93W查表b-1=59MPa caS 安全校核、剖面剖面因配合（ ） 76HHSHmin1.0取K1.95K1.50，剖面 140 120D25drdr0.04K1.87K1.58，剖面因键槽 K1.81K1.60，按剖面的圆角校核：11222222M303 R1HR1V3035960.65878.211825574.40T=613800 3M1825574.40max10.560.1120W剖面产生的扭应力、应力幅、平均应力为：3M6113800max17.69MPa0.2120WTmaxam8.85MPa2绝对尺寸影响系数 0.730.72表面质量 0.9410.941沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 传动系统251SKam 1551.58x8.850.941 0.720.1 8.857.21SKam268 1.87 10.560.941 0.730 9.3211222222S S9.32 7.2S5.70SS9.327.2 取S=1.5-1.8 SS 剖面安全轴承的校核：（选用深沟球轴承，型号：6220）A=4620.94，A4620.94 0.05879000Cor e YACor0.056 0.26 1.71 Y=1.700.084 0.28 1.55 e=0.261 1222R1R1HR1V60250.77e1AR 1222R2R2HR2V16621.07 0.278e2ARP10.56R1YA0.56 6025 1.70 4620.948009.94P20.56R2YA0.56 16621.07 1.70 4620.9417161.76合格6310L10h35355.3144009400060 78.4317161.76沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 传动系统263.43.4 键的校核键的校核p=100-120轴上的键：18 11 1254T4 530610p30 p160 11125 18dh轴上的键（两个）： 32 18 1254T4 2094320p38 p1130 1812532dh 32 18 1804T4 2094320p24 p1130 1818032dh轴上的键两个 32 18 16044 6113800p76 p1120 1816032Tdh 22 14 1604T4 6113800p74 p180 1416022dh 键的校核全部合格驱动齿轮小齿轮材料 45# 调质 HBS1=240大齿轮材料 45# 常化 HBS2=200选取小齿轮齿数 Z1=22 I=3.54则 Z2=22x3.54=77.8 取 Z2=78 因为它是一个封闭式齿轮传动，齿轮硬度小于 hbs350。所以，根据齿面接触疲劳强度设计，然后根据齿轮的齿根弯曲强度校核速比齿轮1.27 的齿轮比，速度比。两齿轮中心距为 450mm 的传输。的扭矩通过传动比，沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第三章 传动系统27当比例很小，可近似认为：两辊转矩相等。这比齿轮扭矩传动齿轮的转矩。对齿轮 45 #是 hbs1 = 240 和 45 #往往是 hbs2 = 200 取 Z2=28 Z122Z222x1.2727.9取，则1 a2m Z1Z22am18Z1Z2又因为速比齿轮为了要满足辊距调整要求，大辊距的开炼机的速比齿轮应该采用有渐开线的长齿形。它的齿全高H=(2.5-2.6)m 齿顶高 H1=(1.1-1.2)m 齿根高 h2=1.4m 。齿全高h=2.5m=45mm,h1=1.1m=19.8mm取 h1=20mm,则 h2=25mm,齿宽 b=15m=270mm。按弯曲强度校核 Hh,强度满足。按弯曲强度校核F1 f1, F1 f2。强度满足。沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第四章 主要零部件计算28第四章 主要零部件计算 4.14.1 辊筒辊筒 轧辊材料冷硬铸铁。他的特点是良好的内在韧性，强度。表面耐磨性强。冷硬铸铁辊分为普通冷硬铸铁和合金冷硬铸铁，用于合金冷硬铸铁的设计。 滚筒的结构有两种：中空结构和孔结构。本设计采用中空结构。滚筒的受力分析：开炼机辊看较大的轧制压力，摩擦，温度的手，传动齿轮的齿轮比的大小和力量。此外，必须考虑重力辊胶料对辊筒的横压力：Pp=109666.1 千克 = PpxPp cos10108000千克PpyPp sin1019043.3 千克驱动齿轮的作用力大驱动齿轮的圆周作用力2Mk P1d千克 经过电机盒减速器还有大驱动齿轮传过来的扭矩，他们是提供前后混加工胶料的需要，因此由前后辊共同承担，为 Mk=Mk1+Mk2 在炼胶时候相接近的认为成Mk1=Mk2。97400N1Mk124961.9kg cm1nMk224961.9kg cm Mk2Mk249923.8kg cm2Mk2P914.3kg1d为大驱动齿轮轴线与垂直先偏移角15 Pxpcso883.1kgPyPsin236.6kg径向力 -压力角 20TP tanT=332.8kg TxTsin86.1kg TyTcos321.5kg Tx86.1kg Ty321.5kg沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第四章 主要零部件计算29 速比齿轮的作用力：当速比很小的时候可以近似的认为：两滚筒的扭矩相加的总数即为大驱动齿轮的扭矩 Mk。则 Mk=Mk1+Mk22Mk149923.8 10P11260.7kg122 18d圆周作用力径向力 T1=458.9kgT1P1 tan458.9kg。 自重后辊重： 2220.450.270.36Vx1.21.2x0.145222（）22230.260.140.3/ 20.330.28 21.530.206m22 33G1V7.8 100.2061.6 10 kg3 G11.57 10 N速比齿轮重： d1396mm,337.8x10 kg / m223330.3960.29G20.280.28 7.8 109.81.2 10 NG21.2 10 N22大驱动齿轮重： 337.8 10 kg / m22341.0920.29G30.220.22 7.8 109.8 9.81.4 10 N22辊筒的强度计算： 辊筒的强度计算一般有：弯矩，之反力，扭矩和危险断面强度的计算。 计算时，虽然前后辊筒的工作条件相似，为安全起见，看做后滚筒沿全长传递全部扭矩。此外，传动齿轮的力是在一端驱动。齿轮的另一侧也承受力，比前辊工作条件差。所以只有在滚动计算可以。辊筒的支反力计算：水平方向支反力; Ppx b PxTxbcT1 a2Rcx54840.3kgbPpx bT1 abTxPxc2Rbx54415.6kgb垂直方向支反力沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第四章 主要零部件计算30PpyG2bPyTyG3bcP1 G2a2Rcy11480.2kgb（）PpyG2bP1 G1 abPyTyG3c/2Rby8864.3kgb合成支反力： =55132.9kg =56029.0kgRbRc辊筒弯矩和弯应力计算：a)弯矩图：图 4-1 受力分析图沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第四章 主要零部件计算31如图，以辊筒中部位计算断面，其最大弯矩为2R bP LM28 Mx3303040kg kgMy679240kg cmM3372156.6kg cm3434DH 1 aWDH1 a（）DH-计算外径。 a- 内外径比 DHD2430da0.6Dh342W0.1 431 0.66920.3cm 2Mw487.3kg /cmWb) 剪应力计算： 2MkcmWpkgMk49923.8kg cm 34Wp0.2Dh1 a13840.6249923.83.6kg /cm13840.6 C) 辊筒的强度计算：根据辊筒的抽离状态时属于弯曲和扭转联合作用下的符合应力。根据力学强度理论，可按修正后的第二强度理论计算工作用力。12221 u1u2w0.332w4u（）（）212221 0.331 0.332 487.3487.3kg /cm2 487.34 3.6 强度满足 D)考虑温度应力对其强度的影响辊筒的温度应力是由于辊筒内外表面的温度差产生的。机械应力与温度应力同时作用于辊筒。强度条件应符合： 机+ 温温度应力E tbthZH2(1)沈阳化工大学科亚学院毕业设计说明书 第四章 主要零部件计算32-线膨胀系数。 51x10/ C A 6 E1.2x10 kg /cm R45cmr27cm2ZH104.5kg /cm在炼胶机正常操作时，辊筒的内部要通冷却水。因而其温度应力应该是是外层受压，内层受拉。外表面：弯矩引起的为拉应力。2H487.3kg /cm弯 总 H= 弯 H-ZH=328.8 此时强度满足。内表面: 2487.3 270H292.4kg /cm450弯 总 H= 弯 H+ZH=396.9此时强度也满足综上所述，辊筒的强度满足。4.24.2 辊筒轴承辊筒轴承滚子轴承承受负荷大，且低温高速。目前，滑动轴承用在管饭。开始滚动轴承在大型混合机中的应用。本设计采用滑动轴承。其特点是结构简单，制造方便，成本低滑动轴承由轴承体和轴衬两部分组成。4.4.3 3 机架和横梁机架和横梁 机架是轧机的支承部分，他应该有足够的力量来承担一切机械力。同时，它应有足够的刚度，应力和弯曲变形不超过许可值，为了保证机器上安装的零件的机器零件的相对位置精度。车架的结构可以分为三种类型，拆迁式开始。开放的框架被广泛使用，它是由一个垂直臂，下部件和上横梁.臂和下梁作为一个整体，梁是火，容易移动、组装和装饰。沈阳化工大学科亚学院
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