Φ2500×40000回转窑结构设计含开题、proe三维及7张CAD图
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Φ2500×40000回转窑结构设计含开题、proe三维及7张CAD图,2500,40000,回转,结构设计,开题,proe,三维,CAD
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250040000回转窑结构设计摘 要回转窑是水泥生产中的主机，俗称水泥工厂的“心脏”。建材行业中，回转窑除锻烧水泥熟料外，还用来锻烧粘土、石灰石和进行矿渣烘干等。本次设计的为250040000回转窑，其由窑尾罩、窑尾密封装置、支撑滚轮、筒体、回转动力装置、回转齿圈、支撑滚圈、窑头密封装置、窑头罩等构成。本设计内容主要是250040000回转窑发展概况；结构设计方案；回转窑整体参数的选择及计算，如长径比、筒体内径，实际长度、厚度、倾斜度、转速；筒体设计，如材料的选择,跨度、支承档数、内衬材料及厚度、内部结构等方面；传动装置，如传动功率计算、大小齿轮的设计、减速装置的设计等。本文首先，简要分析了回转窑现状及结构原理；其次，在上述分析的基础上选定设计方案；接着，对主要零部件进行设计与校核计算；然后，通过Pro/E进行三维设计，并建立了回转窑三维模型；最后，使用CAD软件绘制回转窑装配图及主要零部件图。关键词：回转窑；筒体；齿轮；设计AbstractRotary kiln is the main engine in cement production, commonly known as the heart of cement factory. In the building materials industry, in addition to forging cement clinker, rotary kilns are also used for forging clay, limestone, and slag drying. This design is 2500 40000 rotary kiln, which is composed of kiln tail cover, kiln tail sealing device, support roller, cylinder, rotary power device, rotary ring gear, support roller ring, kiln head sealing device, kiln head cover .This design content is mainly the development profile of 2500 40000 rotary kiln; structural design scheme; selection and calculation of the overall parameters of the rotary kiln, such as length-diameter ratio, cylinder inner diameter, actual length, thickness, inclination, speed; cylinder design, such as Selection of materials, span, supporting gears, lining material and thickness, internal structure, etc .; transmission devices, such as transmission power calculation, design of large and small gears, design of reduction gears, etc.This article first briefly analyzes the current status and structural principles of the rotary kiln; second, selects the design scheme based on the above analysis; then, designs and checks the calculation of the main parts; then, performs three-dimensional design through Pro / E, and A three-dimensional model of the rotary kiln was established. Finally, CAD software was used to draw the rotary kiln assembly drawing and main parts drawing.Keywords: Rotary Kiln; Cylinder; Gear; Design目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论11.1研究背景及意义11.2国内外研究现状11.3回转窑概述21.3.1水泥回转窑的类型及特点21.3.2回转窑的结构3第2章 回转窑总体设计62.1 设计要求62.2结构方案设计62.2.1筒体62.2.2滚圈62.2.3支持滚轮、轴承62.2.4止推滚轮62.3总体参数计算72.3.1窑型的选择72.3.2生产率的计算72.3.3运转参数的确定8第3章 关键零部件的设计103.1回转窑筒体的设计103.1.1窑体直径计算103.1.2窑体长度计算103.2电机及减速器的选择113.3齿轮的设计123.3.1选精度等级、材料和齿数123.3.2按齿面接触疲劳强度设计123.3.3按齿根弯曲强度设计133.3.4几何尺寸计算153.4轴及轴承、键的设计153.4.1尺寸与结构设计计算153.4.2强度校核计算163.4.2滚动轴承及键的校核17总 结20参考文献21致 谢2222第1章 绪 论1.1研究背景及意义回转窑是水泥生产中的主机，俗称水泥工厂的“心脏”。建材行业中，回转窑除锻烧水泥熟料外，还用来锻烧粘土、石灰石和进行矿渣烘干等;耐火材料生产中，采用回转窑锻烧原料，使其尺寸稳定、强度增加，再加工成型。有色和黑色冶金中，铁、铝、铜、锌、锡、镍、钨、铬、锉等金属以回转窑为冶炼设备，对矿石、精矿、中间物等进行烧结、焙烧。如:铝生产中用它将氢氧化铝焙烧成氧化铝;炼铁中用它生产供高炉炼铁的球团矿;国外的“SL/RN法”、“Krupp法”用它对铁矿石进行直接还原;氯化挥发焙烧法采用它提取锡和铅等。选矿过程中，用回转窑对贫铁矿进行磁化焙烧，使矿石原来的弱磁性改变为强磁性，以利于磁选。化学工业中，用回转窑生产苏打，锻烧磷肥、硫化钡等。上世纪60年代，美国LapPle等发明了用回转窑生产磷酸的新工艺。该法具有能耗低、用电少、不用硫酸和可利用中低品位磷矿的优点，很快得到推广。此外，在环保方面，世界上发达国家利用水泥窑焚烧危险废物、垃圾已有20余年的历史，这不仅使废物减量化、无害化，而且将废物作为燃料利用，节省煤粉，做到废物的资源化。1.2国内外研究现状我国对回转窑的研究是从20世纪50年代开始。50年代初悬浮预热器窑的应用，使热耗大幅度降低，同时提高了产量。60年代初，以电子计算机为代表的新技术在水泥工业中开始得到应用，我国先后设计、制造了F3.5 mx145m湿法长窑和F4mx54m、F5/5.5mx78m立波尔窑。而日本将联邦德国的悬浮预热器技术引进以后，于1971年开发了回转窑外分解技术，从而带来了水泥生产技术的重大突破。我国引进该技术后又开发了1650 t /d的F5mx185m湿法长窑。80年代我国开始陆续引进先进的新型干法水泥生产技术，并立足国内外大力发展了若干日产700-2000t的各类新型干法回转窑，均取得较好的生产效果，使我国新型干法回转窑的技术水平有了一个飞跃。同时我国组织专家对一些具有代表性的大型回转窑生产线进行了全面的技术分析评议和研究，对各类预分解窑及生产系统的工作实质相特征有了更深入的了解与认识，这就为消化吸收先进技术，发展、创新有我国自己特色的新型干法水泥回转窑生产技术打下了坚实的基础。新型干法水泥生产线具有投资少、成本低、能耗低、产品质量好、效益高的优点。随着新型干法工艺技术的成熟，新型干法工艺已经具备了与落后生产工艺全面竞争的优势，我国的新型干法水泥企业发展速度明显加快。自“十五一以来，国内已有相当一批立窑企业转向发展新型干法水泥。国内对回转窑的基础研究不如国外全面，对回转窑传热数学模型的研究进行得较晚。1990年国内专家对生产石灰粉剂用回转窑进行研究，开发了它的操作过程一维数学模型，包括一组具有两端边界条件的常微分方程以及数十个动力学、传热、传质及热物理性能参数的计算式，通过计算机数值求解获得了窑内物料温度和窑外壁温度沿窑轴向的分布情况;1994年，我国回转窑专家又通过将回转窑沿窑长分成若干段，在假定温度、物性均匀的条件下，利用辐射系数法对每个分段建立了一维传热数学模型，并进行了仿真计算试验，获得了窑内气体、物料及内壁温度沿窑轴向的分布情况。这是国内回转窑传热数学模型研究的一个较大发展。2003年，我国专家又归纳了回转窑内各项传热系数的关联式，结合热渗透模型完善了回转壁面与料床之间传热机制的研究，进而提出了内热式炉型的一维传热模型;2004年，国内专家综合考虑烟气、窑壁和料床间的传导、对流和辐射传热，建立了氧化铝回转窑内一维传热模型，应用龙格库塔法预测窑内任一横剖面气体和物料的温度，对封闭的回转窑内高温烟气和低温物料逆向传热规律以及窑内各带温度分布的合理性进行了研究。目前国内的研究者对回转窑内传热的二维、三维数学模型以及物料流动方面的研究较少，尚未有实用性的报道。1.3回转窑概述1.3.1水泥回转窑的类型及特点水泥工业在发展过程中出现了不同的生产方法和不同类型的回转窑，按生料制备的方法可分为干法生产和湿法生产，与生产方法相适应的回转窑分为干法回转窑和湿发回转窑两类。由于窑内窑尾热交换装置不同，又可分为不同类型的窑。回转窑的分类大致如下：（1）湿法回转窑的类型用于湿法生产中的水泥窑称湿法窑，湿法生产是将生料制成含水为32%40%的料浆。由于制备成具有流动性的泥浆，所以各原料之间混合好，生料成分均匀，使烧成的熟料质量高，这是湿法生产的主要优点。（2）干法回转窑的类型干法回转窑与湿法回转窑相比优缺点正好相反。干法将生料制成生料干粉，水分一般小于1%，因此它比湿法减少了蒸发水分所需的热量。中空式窑由于废气温度高，所以热耗不低。干法生产将生料制成干粉，其流动性比泥浆差。所以原料混合不好，成分不均匀。回转窑是一个卧式的回转圆筒，有很多类型，如中空式回转窑、干法长窑、湿法长窑等。其中以中空式回转窑尾最简单，它主要是中空的回转筒体和冷却机二个机组组成，目前我国用的回转窑多为此种窑，这种窑是回转窑最初形式，也是各种回转窑发展的基础，这种窑的共同特点是：生料的整个燃烧过程，都在回转筒体和冷却机内完成。1.3.2回转窑的结构回转窑设计的基本结构如图2-1所示，主要有筒体、滚圈、托轮、挡轮、传动装置、密封装置、冷却装置等部分组成。图1.2 回转窑简图1、烟囱；2、烟道；3、尾烟室；4、喂料装置；5、密封装置；6、滚圈；7、大齿轮；8、筒体；9、窑村；10、窑头；11、燃烧装置；12、托轮；13、传动装置；14、挡轮；15、冷却筒16、热烟室；17、鼓风机；18、热交换室（1）筒体筒体是回转窑的主要组成部分，它是一个钢制的圆筒，直径一般26mm长度30280mm筒体内镶砌有100200mm厚的耐火材料，以保护筒体。筒体是由钢板（厚度一般为1850mm）事先卷成一段一段的圆筒，按后安装时再焊接起来，圆筒外边套装有几道滚圈，成一定斜度（一般35%），坐落在与滚圈相对应的几对托轮上。筒体钢板应有足够的厚度。随着筒体直径的增大，所用的钢板也越来越厚，大型回转窑要用4050mm厚的钢板，滚圈所在的一节筒体，其厚度有超过100mm的，加厚筒体钢板，固然可以提高筒体的强度，但消耗钢材过多不经济。 在回转窑筒体上增设加固圈。为了增加筒体的强度，过去常采用加固圈。加固圈形状有矩形、T形、工字形等多种，有的直接焊接在筒体上，有的活套在筒体上，但经实践证明，采用加圈不但不能从根本上消除筒体的变形，反而使筒体接过复杂，增加金属消耗，给制造和安装带来麻烦和困难。所以新设计的窑一般不设加固圈。加强滚圈本身的刚性，选择适当的的滚圈和筒体垫板之间的间隙，以求筒体在热态下与滚圈呈无间隙的紧密配合。图 2-2 筒体截面的变形（2）滚圈滚圈是一个坚固的大圆钢圈，装在筒体上，整个回转窑的全部重量，通过滚圈传给托轮。滚圈随筒体在托轮上滚动，其本身还起着增加筒体刚性的作用。滚圈是以驻铸钢或钢制成，锻造滚圈其截面为实心结构，质量好使用年限长，但是散热差，刚性差，制造工艺复杂，截面尺寸较大的滚圈，一般采用铸造的，其截面有实心矩形和空心箱型两种（如图2-3）。图 2-3 实心矩形（左）空心箱型（右）滚圈在筒体上的安装方式有两种，一般是固定式，将滚圈通过垫板直接铆在筒体上。这种安装方式限制了筒体的自由膨胀，滚圈与筒体的热应力较大，所以很少采用，另一种是活套在筒体上，在筒体上铆接或焊有垫板，滚圈与垫板之间留有适当的间隙，一般为36mm，它既可控制热应力又可充分利用滚圈的刚性，使之对筒体起加固作用，因此，是较为常用的方法。随着回转窑尺寸的不断加大，对通体刚性的要求越来越高，由于机械制造技术的不断提高目前国外有的采用滚圈与筒体一体化的结构，种种结构特点是，滚圈既作为支撑部件，又是筒体的一部分。同时采用焊接的方式与筒体固定连接，代替了套装方式，以提高筒体的刚性。（3）支持滚轮、轴承支持滚轮都是用来支撑窑的重量用。通常托轮要比轮带宽50-100mm毫米左右，滚轮轴承是采用巴氏合金，如果轴承失去润滑，会使轴承因温度过高而烧坏。在轴承处都有冷却水进行循环冷却。为减少窑壳对胎环的热辐射，造成托轮温度过高，在二者之间都加有隔热板来减少热辐射。 回转窑（旋窑），一般有2组到3组托轮。（4）止推滚轮止推滚轮就是限制回转窑（旋窑）吃下或吃上时的极限开关。因为支持滚轮要比窑胎宽一些，为使托轮与轮带能够上下移动，磨损均匀。在胎环的端面设有止推滚轮。止推滚轮只是起到阻挡的作用，滚轮本身并没有动力。窑体的吃上吃下是靠滚轮的偏位，将托轮与窑的中心线有一定角度，让托轮给窑体有向上的力，使窑壳上移。 有时撒一些生料粉或将托轮擦干净，增大其磨擦系数，也可使窑体上移。窑体吃下时，只要在托轮与轮带之间撒上石墨粉，减小两者间的磨擦力既可。当回转窑（旋 窑）吃下触及到Y1开关时，液压系统开始吃上动作，液压系统吃上1分钟，停止4分钟，然后重复吃上1分钟停4分钟的动作，直到窑胎环触及到Y5位置。此时 窑体开始吃下，液压系统泄压2分钟，停4分钟，然后重复动作。直到窑体触及到Y1位置又进行吃上。不断重复以上的过程既可。在液压系统停止动作时，内部的压力不变。第2章 回转窑总体设计2.1 设计要求设计一250040000回转窑，主要对其结构进行，根据要求选定整机设计参数如下：表2-1 250040000回转窑设计参数窑体尺寸电机功率（kw）总重量（t）直径（m）长度（m）斜度(%)产量（t/d）转速（r/min）2.5403.52500.3483.487514.9612.2结构方案设计2.2.1筒体筒体是一个钢制的圆筒，直径一般26mm长度30280mm筒体内镶砌有100200mm厚的耐火材料，以保护筒体。筒体是由钢板（厚度一般为1850mm）事先卷成一段一段的圆筒，按后安装时再焊接起来，圆筒外边套装有几道滚圈，成一定斜度（一般35%），坐落在与滚圈相对应的几对托轮上。根据设计要求，本次设计的为250040000回转窑，属于中小型回转窑，因此选定40mm厚的钢板焊接而成，筒体内镶砌有250mm厚的耐火材料。该筒体尺寸不是很大，因此不单独设置加固圈，尽在滚圈初设置加强筋。2.2.2滚圈根据设计要求，本次设计的为250040000回转窑，筒体尺寸不是很大，因此，滚圈采用截面为实心的结构。滚圈在筒体上的安装采用固定式，将滚圈通过垫板直接焊接筒体上。2.2.3支持滚轮、轴承根据设计要求，本次设计的回转窑长40m，重量为14.961，而一般有2组到3组托轮，因此本次选择3组托轮的结构。通常托轮要比轮带宽50-100mm左右，因此选定的支持滚轮宽为440mm，滚轮轴承采用巴氏合金。2.2.4止推滚轮本次采用的止推滚轮设置在前端支持滚轮支座上，采用锥形，用锥形止推滚轮压住滚圈侧面，利于间隙调整。综上述，本次设计的250040000回转窑结构方案如下图2-1所示.图2-1 250040000回转窑结构方案简图1-窑尾罩，2-窑尾密封装置，3-支撑滚轮，4-筒体，5-回转动力装置6-回转齿圈，7-支撑滚圈，8-窑头密封装置，9-窑头罩2.3总体参数计算2.3.1窑型的选择所谓窑型是指筒体各段直径的变化。按筒体形状有以下几种窑型：（1）直筒型：制造安装方便，物料在窑内移动速度较均匀一致，操作控制较易掌握，同时窑体砌造及维护较方便；（2）热端扩大型：加大单位时间内燃烧的燃料量及传热量，在原窑直径偏小的情况下，扩大热端将相应提高产量，适用于烧成温度高的物料；（3）冷端扩大型：便于安装热交换器，增大干燥受热面，加速料浆水分蒸发，降低热耗及细尘飞损，适用于处理蒸发量大、烘干困难的物料；（4）两端扩大型(哑铃型)：中间的填充系数提高，使物料流动的机会减少，还可以节约部分钢材；还有单独扩大烧成带或分解带的“大肚窑” ，这种窑型易挂窑皮，在干燥带及烧成带能力足够时，可以显著提高产量。但这种窑型操作不便。目前国内外发展趋势仍以直筒型窑为主，而且尺寸向大型方面发展。其他有色金属工业用回转窑(还原、挥发、硫化精矿焙烧、氯化焙烧、离析、烧结转化等)多采用较短的直筒窑。2.3.2生产率的计算回转窑生产是一个综合热工过程，其生产率受多方面因素影响。分析其内在规律性，可以建立以下几个方面的数量关系。按窑内物料流通能力：G=0.785D均2料料 吨/小时式中：G 单位生产率，吨/小时；D均 窑的平均有效内径，米； 物料在窑内的平均填充系数，一般为 0.040.12 。各类窑的填充系数见表2。料 物料堆比重，吨/米；某些物料的堆比重见表3； 料 物料轴向移动速度，米/小时；其值取决于窑运转情况，可按式(12)、式(13)及式(14)计算或测定。表2-2 各类窑的平均填充系数窑名称 平均填充系数 氧化焙烧窑 0.040.07 氯化焙烧窑 0.040.07 氧化铝熟料窑 0.060.08 氧化铝焙烧窑 0.060.08 表2-3 某些物料的堆比重物料名称 堆比重 锌沸腾焙烧细尘 1.80 硫化镍精矿 1.61.8 硫化镍焙砂 1.22.0 氧化铝和干氢氧化铝 1.0 碱石灰铝土矿干生料 1.2 碱石灰铝土矿熟料 1.31.4 2.3.3运转参数的确定（1）转速 (n) 的确定 回转窑转速对窑内物料活性表面、物料停留时间、物料轴向移动速度、物料的混合程度以及窑的填充系数等都有密切关系。窑的转动起到翻动物料的作用，在一定条件下，提高转速可以强化物料与气流间的热交换。近来趋向“放平快转”，国内某氧化铝熟料窑的转速达到 4.5 转/分。但转速太大，则物料在窑内停留时间短，反应不完全，产品质量不能保证，设备维修困难；转速大小，会降低窑的生产率。根据我国生产实践，各类回转窑的常用转速 n( 转/分 ) 推荐如下，供选用时参考。 表2-4回转窑常用转速 n窑类 常用转速 n 值 铅锌挥发窑 0.06670.75 离析窑 0.81.2 黄铁矿烧渣球团焙烧窑 0.51.3 氧化焙烧窑 24.5 氧化铝熟料窑 1.833 氧化铝焙烧窑 1.712.74 碳素窑 1.12.1 水泥窑 0.51.84 （2）斜度 (i) 的确定 回转窑的斜度i一般指窑轴线升高与窑长的比值，习惯上取窑倾角的正弦 sin ，一般范围为25% 。斜度过高会影响窑体在托轮上的稳定性。对于物料流动性强的窑，如氧化铝焙烧窑，斜度不宜过大，取 22.5% ；水泥及氧化铝熟 料窑通常采用34% ；铅锌挥发窑多采用 5% ；氧化及氯化焙烧窑多用 23% 。斜度与转速的关系密切，选择时应满足下列关系式： ni =Gsin(1.48D3均料) 式中：G 单位生产率，吨/小时；D均 窑的平均有效内径，米； n 窑的转速，转/分；i 窑的斜度，% ； 物料在窑内的填充系数；料物料在窑内的堆比重，吨/米3( 见表 4) ；窑内物料的自然堆角(安息角)，度。某些物料在窑内的自然堆角 (安息角) 如下： 有色重金属烧结窑：=5060；有色重 金属焙烧 窑： =3240铅锌挥发窑：= 5060； 氧化铝熟料窑： 3545 ； 氧化铝焙烧窑：=3033； 贫铁矿磁化焙烧窑：3640 。 （1）物料在窑内轴向移动速度四料和停留时间 窑内物料轴向移动速度 料与很多因素，特别是与物料的状态有关。虽然对窑内物料移动速度 料做过各种研究，得出了不少的经验公式，但各个公式不是普遍适用的，有其局限性。下面推荐几个常用的公式。 料=5.78D均n式中：D均窑的平均有效内径，米； 窑的倾斜角，度； m窑的转速，转/分。料=3.24D均 ni(24+) 式中：i窑的斜度，% ；物料在窑内的自然堆角 (安息角) ，度； 料=2.32D均 nisinsin3/2(-sin)米 / 小时式中：窑内物料填充中心角，见图 2 ，度；式中其它符号同前。 在窑内各种热交换装置影响区，粗略计算时，可在料公式中乘入校正系数K1，其近似数值如下：扬料抄板 K1=0.8290.808 ；格子式热交换器 K1=0.610.99 ； 花环挂链 K1=0.6590.067 ；单头垂挂链 K1=0.5940.84 。在挡料圈或隔板影响范围内还要乘以系数 ：K22H(Hh+h)0.5式中：H出口挡料圈作用范围外的料层高度，米，即弓形鼓面的矢高；h出口挡料圈高度，米。出口挡料圈的作用范围为 100h/i 米，其中i为窑的斜度，% 。 当已知窑体长度L及物料轴向移动速度 料的情况下，停留时间 可按下式求出： =L料小时或(分)重有色冶金回转窑物料在窑内停留时间介于12小时。第3章 关键零部件的设计3.1回转窑筒体的设计3.1.1窑体直径计算（1）从控制窑灰循环量的观点，选定窑尾排烟速度t，由公式 (3) 得： D=188V0(1+t尾)t(1-干)0.5米式中： t 窑尾在实际温度下的排气速度，米/秒，一般 3 8 米/秒，对细料多取 2.5 5 米/秒。近来有些氧化铝厂，为了强化窑的干燥能力，有意加大窑灰循环量，在这种情况下应适当提高流速，多取 6 8 米 / 秒。（2）按物料流通能力，即由公式 (1) 及 (4) ，可得 ： D=0.82Gsin(-sin)nit料sin3/21/3米式中符号同前。由于影响物料流通能力的因素较多，求出的直径有一定误差，故式 (8) 仅能作为验算参考。上面公式决定的直径D均为有效内径，加上窑衬厚度，即得筒体直径为：D筒=D+2m式中： 窑衬厚度，一般为 0.15 0.25 米。3.1.2窑体长度计算对一般高温烧结及焙烧窑，都按物料进行的物理化学变化将窑分成若干工作带。首先分别确定各带长度，然后可得全窑长度，再从结构、单位生产率及物料停留时间等参数进行验算校正。（1）干燥带L干G干料G(W/100-W)10000.785D2干W式中： G干料 每公斤产品的理论干生料消耗量，公斤/公斤；C 窑小时产量，吨/小时； 生料含水员， % ；W 干燥带干燥强度，公斤水/米随该带内热交换装置的型式及窑尾气体温度与流速的不同而异，一般在 65190 之间对于直筒型或冷端扩大型氧化铝熟料窑，料浆水分 40% ，窑尾气体温度 200 500 时， 220260 公斤水 / 米。但实际上出干燥带的球料还含有水分 10% 。另外，这里包括了部分料浆在立烟道与旋风器之间蒸发的水分量。故干燥带的实际干燥强度要比上述数值小。 干燥带长度虽然可用上式计算，但对于氧化铝熟料窑 ( 喷入法 ) 一般认为干燥带长度就是窑尾刮料器的长度。（2）预热带及分解带 根据分段热平衡确定各带物料所需热景 q 料i 千卡 / 吨； 根据分段热平衡确定各带界面物料及窑气温度； 由公式 (5) 及 (7) ，可得：LiGq 料iL弦+C壁料(T壁/100)4-(T料/100)4L弧 米 。 式中符号及单位同前。（3）烧结带若烧结带物料吸热较大时，也必须按式 (11) 计算长度。但对一般 过程，物料在该带吸热不多，主要是完成物料中的物理化学变 化及晶形转变，故主要应保证物料在这一带的停留时间。按公式 (14), (13) 或 (14) 计算出该带物料的轴线移动速度（料 ，米 / 秒），式中物料堆角相应取烧结带数值。根据实验或工厂生产经验，确定物料必须在烧结带停留的时间烧结 (小时) 后，则 L烧结料烧结 米 。（4）冷却带高湿产品离开烧结带后应将自身的热量传给喷入窑内的燃料与空气，使后者加热到着火温度，故这一带的长度取决于： 燃烧器伸入窑内的长度； 混合物喷出的流速；空气预热的温度。 一般烧结及焙烧窑中：L冷却=58米 烧结带长与冷却带长度之和称为燃烧段长：L燃=L烧结+L冷却 根据经验，燃烧段长度有如下公式： 对湿法烧结窑：L燃=(45)D米对干法加料烧结窑：L燃=(34)D米根据物料必须在烧结带及冷却带停留的时间，分别确定烧结带及冷却带长度。 以料燃代表燃烧段内物料轴线运动速度，其值等于： 料燃=L燃(烧+冷)米/小时L烧结= 料燃 烧 米 ；L冷却=料燃冷米这一方法的优点在于能确保物料在烧结及冷却带的停留时间，但的经验公式有一定局限性，仅可作前一种方法的补充。（5）窑总长的验算根据前几项的计算，可得窑总长：L=L干+L预+L分解+L烧结+L冷却 另外还可参考综合性经验指标单位面积产能C ，验算窑长 ：L=318GGFG均式中符号及单位参看式 (9) 。3.2电机及减速器的选择查回转窑相关资料可知，250040000回转窑应选择型号为YVF2-315S-6的电动机，其额定功率为75KW，额定转速为1000r/min。选定减速机的型号为ZSY450-35.5-，其公称传动比为35.5。3.3齿轮的设计3.3.1选精度等级、材料和齿数采用7级精度由表6.1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS。选小齿轮齿数大齿轮齿数，取3.3.2按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式进行试算，即1） 确定公式各计算数值（1）试选载荷系数（2）计算小齿轮传递的转矩（3）小齿轮相对两支承对称分布，选取齿宽系数（4）由表6.3查得材料的弹性影响系数（5）由图6.14按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限大齿轮的接触疲劳强度极限（6）由式6.11计算应力循环次数（7）由图6.16查得接触疲劳强度寿命系数 （8）计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为1，安全系数为S=1，由式10-12得（9）计算试算小齿轮分度圆直径，代入中的较小值计算圆周速度v计算齿宽b计算载荷系数K根据，7级精度，查得动载荷系数假设，由表查得由表6.2查得使用系数.1由表查得查得故载荷系数（10）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式可得（11）计算模数3.3.3按齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式为（1）确定公式内的计算数值由图6.15查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限大齿轮的弯曲疲劳强度极限由图6.16查得弯曲疲劳寿命系数 计算弯曲疲劳许用应力取失效概率为1，安全系数为S=1.2，由式得计算载荷系数（2）查取齿形系数由表6.4查得（3）查取应力校正系数 由表6.4查得（4）计算大小齿轮的，并比较 大齿轮的数据大（5）设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，可取有弯曲强度算得的模数26.7，并就近圆整为标准值m28mm按接触强度算得的分度圆直径算出小齿轮齿数取大齿轮齿数取3.3.4几何尺寸计算（1）计算分度圆直径（2）计算中心距 3.4轴及轴承、键的设计3.4.1尺寸与结构设计计算1）高速轴上的功率P1,转速n1和转矩T1，2）初步确定轴的最小直径先按式初步估算轴的最小直径。选取轴的材料45钢，调质处理。根据机械设计表11.3，取，于是得：该处开有键槽故轴径加大510，且高速轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径。取；。3）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度（a）为了满足联轴器的轴向定位的要求2轴段左端需制出轴肩，轴肩高度轴肩高度，取故取2段的直径，长度。(b) 初步选择滚动轴承。因轴承只受径向力的作用，故选用深沟球轴承。根据，查机械设计手册选取0基本游隙组，标准精度级的深沟球轴承6240，故。3.4.2强度校核计算（1）求作用在轴上的力已知高速级齿轮的分度圆直径为，根据机械设计（轴的设计计算部分未作说明皆查此书）式(10-14)，则（2）求轴上的载荷首先根据轴的结构图作出轴的计算简图。在确定轴承支点位置时，从手册中查取a值。对于6240型深沟球轴承，由手册中查得a=180mm。因此，轴的支撑跨距为L1=800mm。根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图。从轴的结构图以及弯矩和扭矩图可以看出截面C是轴的危险截面。先计算出截面C处的MH、MV及M的值列于下表。载荷水平面H垂直面V支反力F，C截面弯矩M总弯矩扭矩（3）按弯扭合成应力校核轴的强度根据式(15-5)及上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力，取，轴的计算应力已选定轴的材料为45Cr，调质处理。由表15-1查得。因此，故安全。3.4.2滚动轴承及键的校核（1）滚动轴承校核1）选择的深沟球轴承6240，尺寸为，基本额定动载荷。2） 当量动载荷前面已求得，轴承1、2受到的径向载荷为：轴承1、2受到的轴向载荷为：查简明机械工程手册-表7.7-39得轴承的当量动载荷为：按机械设计查得 （3）验算轴承寿命因为，所以按轴承1的受力验算。对于滚子轴承，。减速器的预定寿命 ，合适。（2）键的校核1）选择键联接的类型和尺寸联轴器处选用单圆头平键，尺寸为2)校核键联接的强度键、轴材料都是钢，由机械设计查得键联接的许用挤压力为。键的工作长度，合适总 结转眼毕业设计接近尾声，通过这次设计实践，对机械设计有了更全面的认识。本次毕业设计填补了以往课堂上只是公式化的解题，对于实践的工程设计计算没有具体的概念。通过对旋转式三色注射机注射装置及机身的设计及强度校核使对注射装置的工作原理，结构，特点，工艺处理等进一步了解，以前对工艺处理了解很少，现在提高了工艺处理方法的了解，也了解了注射装置的不同结构。在CAD方面也学到了更多的画法，了解了更多国标的要求和画图时容易出错的地方，同时也学会了粗糙度的和公差的查表方法。在Pro/E方面学到了更多的画法，从以前的简单建模都现在学会了较复杂的建模，例如旋转杆的建模。但是，由于本人水平有限在设计中还有很多不足，比如：在机身的设计与校核中，在参数的选择和力学模型的简化方面经验不足；在结构设计方面，很难考虑到加工工艺性要求等。不过，我相信这些不足
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