回轉窯畢業(yè)設計說明書

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　回轉窯是水泥廠重要設備，回轉窯發(fā)生故障直接影響水泥的產量和質量．本課題是通過對回轉窯的改進設計，使學生掌握機械設計的過程。φ3×48m回轉窯改進實際，在水泥廠中用回轉窯煅燒水泥熟料?；剞D窯的技術性能和運轉情況決定水泥的質量和成本，所以回轉窯是水泥廠中十分重要的設備。本次設計是對回轉窯的改進設計，分窯身，窯體和窯尾

2、。三部分主要對窯體的簡體和輪帶的設計，傳動裝置的大小齒輪的設計和液壓擋輪的設計。通過這些的改進使回轉窯的安全運轉、效率、產量及質量都會有很大的提高。本次設計就是圍繞這些重要部位而展開的。</p><p>　　關鍵詞： 簡體 大小齒輪 液壓擋輪 軸承 輪帶</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Kil

3、n cement plant is an important equipment, to a fault directly affect the rotary kiln cement production and quality. This issue is through improved design of the rotary kiln, so that students master the mechanical design

4、process. φ3 × 48m kiln actual improvement in the cement kiln used calcined cement clinker. Kiln technical performance and functioning of the decision to cement the quality and cost, the rotary kiln cement plant is v

5、ery important equipment. The kiln is designed to improve the d</p><p>　　Key words：Simplified the size of gears hydraulic block round the bearings</p><p><b>　　目 錄</b></p>

6、<p>　　引言………………………………………………………….…………...……...……..1</p><p>　　回轉體的設計……………………………………………….……….…………….1</p><p>　　1.1簡體說明部分……………………………………………….……………....…….1</p><p>　　1.2簡體的計算……………………………

7、…………………………..............………3</p><p>　　1.3輪帶的設計………………………………………………………..….…..….…….5</p><p>　　2. 傳動裝置………………………………………………..……………..……..….….7</p><p>　　2.1對傳動裝置的要求……………………………………..…………...…………

8、….7</p><p>　　2.2傳動方式………………………………………………………….……...…….….8</p><p>　　2.3大小齒輪的設計…………………………………………………….…….……...8</p><p>　　3. 液壓檔輪裝置..........................................................

9、...............................................10</p><p>　　3.1液液壓檔輪的工作原理........................................................................................10</p><p>　　3.2主要參數的確定………………………………

10、…………………………………11</p><p>　　3.3主要零部件的設計與計算………………………………………….……...…....12</p><p>　　3.4液壓泵的設計計算…………………………………………….......................…..15</p><p>　　結論………………………………………………..…………………………….…….

11、16</p><p>　　致謝詞………………………………………………………….…………………........16</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　畢業(yè)設計是培養(yǎng)學生運用所學知識和技能，分析和解決問題。完成工程基本訓練的重要教學環(huán)節(jié)，通過這次畢業(yè)設計來了解機械設計的一般方法，設計過程和進行方式進行了技能的訓練

12、。</p><p>　　φ3×48m回轉窯改進實際，在水泥廠中用回轉窯煅燒水泥熟料。回轉窯的技術性能和運轉情況決定水泥的質量和成本，所以回轉窯是水泥廠中十分重要的設備。</p><p>　　由于設計時間短，我們采用分組設計，在設計中吸收了新工藝新技術，對經濟技術進行綜合分析和評價。引進新技術使設備結構合理簡單、易加工、經久耐用的原則進行改進。</p><p&g

13、t;　　在綜合所學知識同時做好畢業(yè)設計，而且為以后工作打好了基礎。由于所學知識面比較窄，設計中出現(xiàn)錯誤是無法避免的，請批評指正。</p><p><b>　　1、回轉體的設計</b></p><p>　　回轉體包括簡體及其鑲砌的耐火襯，也包括附在簡體上的輪帶、大齒輪等。</p><p>　　1.1 簡體說明部分</p><p

14、>　　1.1.1點數目確定</p><p>　　支點數目的確定是一個復雜的問題，從管理使用角度及制造角度希望少一點，從力學角度又希望支點數目不宜太少，L/D=16及D=3m，以及經驗支點數目取3個。</p><p>　　1.1.2支點位置的確定</p><p><b>　　經驗公式</b></p><p>　　窯頭

15、的懸伸段: L1/D=1.5 L1=(1～1.2)D</p><p>　　窯尾的懸伸段: L2/D=3 L2=（2.5～3.4）D</p><p>　　燒成帶 : L3/D=4.55.5 L3=(5～6.5)D</p><p>　　中間跨距: L4=(6～8.2)D</p><p>　　

16、確定: L1=3～3.6m取L1=3.5m</p><p>　　L2=7.5～10m取L2=7.5m取L3=L4則L3=L4=(48-L1-L2)÷2=（48-3.5-7.5）÷2=18.5m</p><p>　　1.1.3簡體鋼板厚度的確定</p><p>　　1>一般基體鋼板: S=18-50mm</p&g

17、t;<p>　　2>燒成帶比普通跨厚度大：</p><p>　　輪帶下簡體厚: S1=0.015D=0.015×3=0.045m=45mm</p><p>　　過渡帶簡體厚: S2=0.01D=0.01×3=0.03m=30mm</p><p>　　燒成帶簡體厚: S3=0.007D=0.007×3

18、=0.021m=21mm</p><p>　　普通跨間簡體厚: S4=0.006D=0.006×3=0.018m=18mm</p><p>　　3>回轉窯： D=2.5～3m S=20MM</p><p>　　D=3～3.6m S=22mm </p><p>　　一般基體鋼板厚： D=3m取S

19、=20mm</p><p>　　4>燒成帶簡體厚： S3=22mm</p><p>　　輪帶下簡體厚： S/D=0.012～0.015-S=（0.012～0.015）</p><p>　　取S=36-45mm S1=40mm</p><p>　　5>過渡段簡體厚S2</p><p>　　S/D=

20、0.01 S=0.01D=0.03m=30mm</p><p><b>　　取S2=25mm</b></p><p>　　6>普通跨艦體厚： S/D=0.006 S4=0.006D=0.018m=18mm</p><p>　　為減少鋼板厚度型號取S4=S3=22mm與燒成帶相同。</p><p>

21、　　1.1.4鋼板寬度和長度的選擇和確定</p><p>　　1>鋼板寬度的選擇：共選取幾種不同的寬度 2.0m 1.5m 10.m 2.1m</p><p>　　2>鋼板長度的選擇：L=∏D=3∏=9.42m</p><p>　　1.1.5鋼板的排布</p><p>　　1>保證輪帶和大齒輪下面沒有孤焊縫<

22、;/p><p>　　2>鋼板數量和焊縫應盡量少</p><p>　　3>縱向焊縫應鋪開200-300mm</p><p><b>　　1.1.6墊板</b></p><p>　　1>墊板與簡體集結形式的確定</p><p>　　選用焊接形式為保證簡體厚可自由伸長采用一端焊接一端自由&

23、lt;/p><p><b>　　2>安裝形式</b></p><p>　　選用可調試(間隙可調試)墊板一薄一厚兩塊,薄墊板在上厚的在下,在薄墊板磨損后</p><p>　　可以更換,從而保證墊板與輪帶的間隙。</p><p>　　3>墊板尺寸，如下圖：</p><p>　　設計研究圖紙：取

24、b=200mm h=40mm l=1100mm 薄墊板：S1=10mm 厚墊板：S2=30mm</p><p>　　1.1.7簡體的結構</p><p>　　本設計為直簡體結構窯尾處設有倒錐形窯尾收口以防止倒料。</p><p><b>　　1.2 簡體的計算</b></p><p>　　1.2.1載荷的計算<

25、/p><p>　　1〉畫線載荷圖。 </p><p><b>　　2〉集中載荷計算。</b></p><p>　　取大齒圈：P4=120KH 窯尾集中載荷：P5=50KH</p><p>　　1.2.2支點彎矩的計算</p><p>　　1>支點Ⅲ的彎矩Ⅷ,Ⅲ的彎矩可由窯尾懸伸段求出<

26、/p><p>　?、?(-1/2)q5l5l5-p5l5=（-0.5）×50.8×7.5×7.5－50×7.5=-1084kN.m</p><p>　　2>支點Ⅰ的彎矩可由窯頭懸伸段求出</p><p>　?、?-q1l1(l1/2+l2)-0.5q2L22=-72.2×3×（3/2+0.5）-1/2&#

27、215;97.5×0.52=-445.3KH.M</p><p>　　3〉支點Ⅱ的彎矩可由簡化后的三彎矩方程求出，支點Ⅱ的彎矩Ⅶ</p><p>　　Ⅵ=（-6B1-6A2ф-L1M1-L2M3）÷2（L1+L2）=[-6×（q3/24×L33）-6×（q4L43/24+P4×（18.5-3）×3×（18.5+

28、3）÷（6L4）]-L3Ⅵ-L4Ⅶ]÷2（L3+L4）={-0.4×86×18.53-6×[50.8÷24×18.53+20×（18.5-3）×3×（18.5+3）÷（6×18.5）-18.5×（-445.3）-18.5-（-1804）]}÷2（18.5+18.5）=-2452KH.M</p&

29、gt;<p>　　由此各支點的彎矩為 Ⅵ=-445.7KH.M Ⅶ=-2452KH.M Ⅷ=-1804KH.M</p><p>　　1.2.3支反力的計算</p><p><b>　　1>支點Ⅰ的反力</b></p><p>　　RI.0=q1L1+q2L2=72.2×3+97.5×0.5=265.

30、35KH</p><p>　　RI.I可由L3跨（Ⅰ-Ⅱ）求得對靜定其Ⅱ點取矩</p><p>　　RI.I×18.5+Ⅵ-q3×18.5/2-Ⅶ=0</p><p>　　RI.I=（-2452+445.3+86×18.5/2）÷18.5=687KH</p><p>　　同理由此RI=RI.0+RI.I

31、=265.35+687=952.35KH</p><p>　　根據同樣的道理求RⅡRⅢ</p><p>　　2>RⅡ.Ⅰ=1/18.5（2452-445+86×0.5×18.52）=904KH</p><p>　　RⅡ.Ⅱ=18.5+Ⅶ-50.8×0.5×18.52–120×3=Ⅶ=0</p>&

32、lt;p>　　RⅡ.Ⅱ=（Ⅶ-Ⅶ+360+8693）÷18.5=524.4KH</p><p>　　RⅡRⅡ.Ⅱ= RⅡ.Ⅰ+ RⅡ.Ⅱ=904+5204.4=1428.4KH</p><p>　　3>RⅢ.Ⅲ=（Ⅷ-Ⅷ+50.8×0.5×18.52+120×155）÷18.5=535.4KH</p><p&

33、gt;　　RⅡ. Ⅲ=50+7.5×50.8=966.4KH</p><p>　　RⅢ=535.4+431=966.4KH</p><p>　　因此各支點反力為 RI= 952.4KH RⅡ=1428.4KH RⅢ=966.4KH</p><p>　　1.2.4求跨中最大走距</p><p>　　1>Ⅰ—Ⅱ跨中最大彎距<

34、/p><p>　　設跨中最大彎距離支點Ⅰ為X米</p><p>　　MI.X= RI.I-X1- q3×X1/2+ MI當MI.1X1=RI.I- q3 X1=0</p><p>　　X1= RI.I/q3=687/86=7.89M MI.1X1=687×7.98-86×7.98/2-445.3=2298KH.M</p>&

35、lt;p>　　2>求Ⅱ.Ⅲ跨的跨中最大彎距</p><p>　　同理X2= RⅡ.Ⅱ/q4=524.4/50.8=10.32M</p><p>　　MⅡ=10.32=524.4×10.32-2452-50.8×0.5×10.322=254.6HK.M</p><p>　　將各支點彎距支點反力.跨中最大彎距總列表</p&

36、gt;<p>　　由上表可知Ⅰ. Ⅲ質點反力相近，Ⅲ點反力最大.最大彎距與跨中最大玩具接近。因此，在設計中輪裝置時可將Ⅰ. Ⅲ設計成相同尺寸。檔托輪設計成最大尺寸，校核簡體強度。</p><p>　　在Ⅰ、Ⅲ跨鋼板厚22mm距處于燒成帶，設筒體取低溫度350℃（由于支點處鋼板比基體鋼板厚，故反驗算跨中最大彎距）。</p><p>　　δ=M/WKT.KS</p>

37、<p>　　1>M最大彎距: M=2298KH.M</p><p>　　2>W抗磨斷面模數W=∏/4P2δ=∏/4×32×（103）2×22=1.58×108MM3</p><p>　　3>溫度影響系數: T=350℃ KT=[K（340）+K（350）] ÷2=（0.75+0.71）÷2=0.

38、73</p><p>　　4>KS焊接強度系數，取KS=0.85</p><p>　　5>許用彎曲應力I δI</p><p>　　P68[δ]=2000-2700N/cm2=20-27Mpa</p><p>　　δ=M/WKT.KS=(2298×106)÷（1.55×108×0.73

39、15;0.85）=23.89Mpa</p><p>　　在[δ]=20-27 Mpa范圍內，所以簡體強度合格</p><p>　　1.3輪帶的設計（Ⅲ檔靠近窯尾一檔）</p><p>　　1.3.1輪帶的形式</p><p>　　輪帶是一個環(huán)形鑄鋼料是回轉窯中重要的零件，它套裝在簡提上，隨窯體在齒輪上轉動?；剞D體上的全部重量通過輪帶給托輪，輪

40、帶本身增強，簡體鋼性的作用，輪帶在簡體上的位置依窯的規(guī)格和簡體強度而定。因此設計選用實心矩形輪帶。下圖就是實心矩形輪帶斷面形式。</p><p>　　1.3.2輪帶尺寸的確定</p><p><b>　　1>外徑D1的確定</b></p><p>　　實心矩形輪帶D=3m<3.5 D1=(1.19-1.25)D</p>

41、<p>　　因采用液壓檔輪裝置 D1取最大值</p><p>　　D1=1.25D=3.75m=3750mm=3.75m</p><p>　　2>內徑D2截面高H</p><p>　　D2=D+2×δ+2×0.04＋0.01=3017m=3170mm</p><p>　　截面高H=（D1- D2）/2=

42、（3.75-3.17）÷2=0.29m</p><p>　　3>輪帶寬度B1的確定</p><p>　　B1=（0.202·Q2·E（i+1）/[P0]2D1</p><p>　　輪帶外徑D1=3.75m </p><p>　　Q2 =1.1Rn=1.1×1428.4×103=1

43、.57×106H </p><p>　　i=3-4取i=3 </p><p>　　E=2 ×1011Pa </p><p>　　[P0]許用接觸應力,輪帶材料ZG340-640</p><p>　　HB=160～190 取[P0]=450 Pa =4.5×108 Pa </p>

44、;<p>　　所以輪帶寬度B1=（0.202·Q2·E（i+1）/[P0]2D1=[0.202×1.57×106×2×1011×（3+1）]÷（4.5×108）2×3.75=0.334m</p><p><b>　　取B1=0.5m</b></p><p&g

45、t;　　1.3.3彎曲應力與溫度應力計算</p><p><b>　　1>輪帶斷面模數</b></p><p>　　平均直徑D1C= D1+1=3.46m 平均半徑R1C=1.73m</p><p>　　w=BH2/6=[6.5×103×（0.29×103）2]÷6=7.008×

46、106mm3</p><p><b>　　2>彎曲應力校核</b></p><p>　　內緣δ1500（2100）=0.086 QiRiC/W=（0.086×1.57×106×1.73×103）÷（7.008×106）=33.33M Pa</p><p>　　外緣δ1500（21

47、00）=-0.086 QiRiC/W=（-0.086×1.57×106×1.73×103）÷（7.008×106）=-33.33M Pa</p><p>　　輪帶ZG340-640 HB=160～190 [G] =90 M Pa</p><p>　　因為δ內緣=-δ外緣<[G]，所以彎曲應力合格 </p>

48、<p><b>　　3>溫度應力的校核</b></p><p>　　外緣 δ外=E2（TB-TH）/3?。?R1＋R2）/（R1＋R2）（Pa）</p><p>　　內緣　δ內=-E2（TB-TH）/3　（2R1＋R2）/（R1＋R2）（Pa）</p><p>　　1.3.6 輪帶鋼度的計算</p><p

49、>　　W=△1+△2<2P1C/1000或中W輪帶橢圓度</p><p>　　△1垂直方向直徑減少△1=0.039Q2Ri3c/EJ</p><p>　　△2水平方向直徑減少△2=0.0418Q2Ri3c/EJ</p><p>　　D１C輪帶平均直徑D１C=3.46m</p><p>　　IX=BH3/12=500×29

50、03÷12=1.016×109mm4</p><p>　　IＹ=B3H/12=5003×290÷12=3.021×109mm4</p><p>　　J= (IX2+ IＹ2)1/2=(1.016×109)2＋（3.021×109）2=3.19×109 mm4</p><p>　　因為△1

51、=（0.039×1.57×106×1.733）÷(2×1011×3.19×10-3)=4.97×10-4m</p><p>　　△2=（0.0418×1.57×106×1.733）÷(2×1011×3.19×10-3)=5.33×10-4m</p&g

52、t;<p>　　所以W=△1+△2=1.03×10-3m</p><p>　　2P1q/1000=(2×3.46)/1000=6.92×10-3m</p><p>　　所以W<2D1C/1000鋼度合格</p><p><b>　　2、傳動裝置</b></p><p>　

53、　傳動裝置是回轉窯的主要組成部分之一，為保證回轉窯的長期安全運轉，除了切實保證窯體“橫剛縱柔”的要求和支承裝置的堅固可靠外，傳動的平穩(wěn)可靠也是一個重要條件。</p><p>　　2.1 對傳動裝置的要求</p><p>　　鑒于回轉窯低速回轉而傳動機的轉速為750、1000、15000轉/分，故減速比大。鑒于回轉窯形大體重應充分注意大擋矩對零件的要求。</p><p&g

54、t;<b>　　2.2 傳動方式</b></p><p>　　回轉窯傳動主要分為機械傳動和液壓傳動兩類，機械傳動又分單傳動和雙傳動，本設計用單傳動。</p><p>　　單傳動傳動方式:減速器傳動方式、減速器與半敝式齒輪組合傳動方式、三角皮帶與減速器組合傳動方式。</p><p>　　2.2.1主傳動功率 </p><p&

55、gt;<b>　　根據公式</b></p><p>　　N=S(D-2δ)2.5Ln(KW)式系數S=0.05~0.055 取S=0.0525 </p><p>　　回轉窯規(guī)格直:D=3m </p><p>　　窯襯的厚度: δ=0.018m </p><p>　　L—窯長: L=48m </p&g

56、t;<p>　　n—窯的最高轉速: r/min 取n=3.108r/min </p><p>　　N=0.0525×(3－2×0.18)2.5×4.8×3.018=88.69KW</p><p>　　N=KNe=(1.15-1.35) Ne=101.99~119.73</p><p>　　選電動機Ne=110K

57、W Nmax=1000r/min</p><p>　　2.2.2輔助傳動功率Nf</p><p>　　Nf=2NNf/n或nf/n=0.025~0.05,取nf/n=0.0375 Nf=2×88.69×0.0375=6.65Kw</p><p>　　2.2.3傳動的確定與減速器的選擇</p><p>　　1> 總

58、傳動比的確定I總=N電/N窯=I減-Ig或中I減—減速器的傳動比 Ig —大齒輪的傳動比I總=1000/3.108=321.75</p><p>　　2>Ig傳動長窯 Ig=6~8取Ig=8</p><p>　　3>I減=I減 /Ig=321.75/8=40.22</p><p><b>　　4>減速器的選型</b><

59、;/p><p>　　根據I減=40.22 n=1000r/min Ni=110kw</p><p>　　選ZSY315型減速器i=40,n1=1000r/min,p1=108kw驗算功率 P2m=P2f1≤P1或f1—I總系數取f1=1 P2是傳動功率 P2=N=95.34kw</p><p>　　所以P2m=P2f1<P1=108kw</p>

60、<p>　　5.輔助傳動減速器選擇</p><p>　　N輔=2-9r/n=0.03~0.15r/min取N輔=0.15r/min</p><p>　　小齒輪轉速:n1=0.15×8.11=1.22r/min</p><p>　　N電=I減×n=1.22×40=48.8r/min</p><p>　

61、　N輔=6.5kw選YTC752型電子機</p><p>　　Ne=7kw ne=40r/min</p><p>　　2.3大小齒輪的設計</p><p>　　2.3.1材質的選擇</p><p>　　2.3.2確定齒數Z1、Z2模數m分度圓直徑df</p><p><b>　　1>初定df</

62、b></p><p>　　D=3m<3.5m df=(1.6~1.8)D</p><p>　　取df=1.7D=5.1m</p><p>　　2>確定小齒輪數Z1</p><p>　　Z1=17- 23選用奇數取Z1=19</p><p>　　3>大齒輪齒數Z2 Z2= Z1Ig

63、 I總= Ig I減</p><p>　　Ig=R總/ I減=321.75/40=8.04 Z2=19×8.04=152.8取 Z2=154</p><p>　　實際傳動比:Ig= Z2/ Z1=154/19=8.11</p><p><b>　　4>確定模數m</b></p><p>　　m=df/

64、 Z2=5.1×103154=33.11</p><p><b>　　取標準值m=32</b></p><p>　　5>具體確定d1、d2</p><p>　　d1=m Z1=32×19=608mm d2= m Z2=32×154=4928mm</p><p>　　2.3.3確定

65、齒圈的寬度</p><p>　　1>齒圈的寬度B2≥[4.46×1011N·Y·Kj·Kd(Ig+1)]÷[d22·n·[§j]2] 或N=88.69kw Kj=1.05~11取Kj=1.075 Kd—動載荷系數取Kd=1.1 Y=0.97~0.98取Y=0.98 [§j] 對于ZG340-570齒圈按HB=1

66、70取[§j]=420MPa,另外d2=4928mm n=3.108n/min Ig=8.11 B2≥[4.46×1011×88.69×0.98×1.075×1.1×(8.11+1)]÷[49282×3.108×4202] ≥313.64mm </p><p><b>　　2>小齒寬度B1&l

67、t;/b></p><p>　　B1= B2+（40~60）簡體竄動量40~60mm取B1= B2+40=360mm</p><p><b>　　3>修正系數</b></p><p>　　小齒輪采用正變位:§1=0.4 大齒輪不變位:§2=0</p><p><b>　　4&g

68、t;齒輪齒圈參數</b></p><p>　　Z1=19 Z2=154 d1=608mm d2=4928mm</p><p>　　B1=360mm B2=320mm §1=0.4 §2=0</p><p>　　2.3.4齒輪齒圈的彎曲強度校核</p><p>　　1>

69、;§f=2KT1/bmd1YFYS≤[§]FMPa</p><p>　　[§]F=Yn§FLinL/SFLim（MPa）</p><p>　　§FLim—齒輪材料的彎曲疲勞極限應力MPa </p><p>　　大齒輪：鑄鋼正火HB=163~187 §FLim1=310 MPa</p>&l

70、t;p>　　小齒輪：鑄鋼調質HB=203~275 §FLim2=450 MPa</p><p>　　Yn——彎曲疲勞壽命強度的許用最小安全系數</p><p><b>　　取Ym=Yn2=1</b></p><p>　　SFmin1= SFmin2=1.00 所以[§]F1=1.0×310÷

71、1.00=310 MPa</p><p>　　[§]F2=1.0×450÷1.00=450 MPa</p><p>　　2>齒形系數YF </p><p>　　由Z1=19 §1=0.4取YF1=2.28</p><p>　　由Z2=154 §2=0取YF2=2.15&

72、lt;/p><p><b>　　3>應力修正系數 </b></p><p>　　YS1=1.73 則Z1=19 §1=0.4</p><p>　　YS2=1.84 則Z2=154 §2=0</p><p>　　4>T1扭矩:T1=9550N/n1</p>

73、;<p>　　N傳動功率:N=88.69kw</p><p>　　n1小齒輪轉速:n1= n電/I減=1000/40=25r/min</p><p>　　T1=9550×86.69÷25=3.39×104Nm </p><p>　　載荷系數: K=KAKVKB</p><p>　　KA—使用系數

74、KA=1.25</p><p>　　KV—動載系數 Kv=1.1</p><p>　　KB—齒向載荷分布系數 KB=1.23+0.36（b/ d1）2+0.61×103b =1.23+0.36（360/ 608）2+0.61×103×360=1.81</p><p>　　K=KAKVKB=1.25×1.1×1.8

75、1=2.49</p><p>　　所以§F1=2KT1/bmd1YF1YS1=（2×2.49×3.39×104×103）÷（360×32×608）×2.28×1.73=95.1MPa<[§]F1=310MPa</p><p>　　[§]F2=2KT1/bmd1YF2

76、YS2=（2×2.49×3.39×104×103）÷（320×32×608）×2.5×1.04</p><p>　　=107.3 MPa<[§]F2=450 MPa</p><p>　　所以小齒輪和齒圈的彎曲強度合格</p><p><b>　　3、液

77、壓檔輪裝置</b></p><p>　　檔輪裝置的作用是用來指示窯體的軸向竄動（信號檔輪）或控制窯體的軸向竄動（吃力檔輪和液壓檔輪）。</p><p>　　3.1 液壓檔輪的工作原理</p><p>　　3.1.1普通檔輪存在的問題</p><p>　　1>輪帶與托輪表面接觸不良，容易出現(xiàn)脫落。點蝕等缺陷，降低使用壽命<

78、;/p><p>　　2>由于檔輪歪斜接觸面減少比壓增大</p><p><b>　　3>接觸面潤滑不良</b></p><p>　　4>由于存在以上缺陷，故障出現(xiàn)概率大，維護管理頻繁</p><p>　　3.1.2液壓檔輪的工作原理</p><p>　　液壓檔輪的液壓工作系統(tǒng)由油缸、

79、油泵站等組成，在窯啟動的同時啟動油泵電動機，使油從油箱中吸出經濾油器吸入油泵，壓力油經單向閥進入溢流節(jié)流閥，此時由于電流節(jié)流閥與油缸形成通路，高壓油經電磁換向閥進入油缸，推動活塞使窯體和輪帶向上移動。</p><p>　　3.1.3液壓檔輪的結構</p><p>　　液壓檔輪的結構參見圖紙，液壓檔輪裝置圖R202-02-02錐形檔輪內裝有推動球軸承和調心滾子軸承，調心滾子軸承、使檔輪擺動，

80、一個微小的結構角度以使檔輪的側面與輪帶完全接觸檔輪通過空心軸支承在兩根平行的導向軸上，導向軸由左右兩個。</p><p>　　3.2 主要參數的確定</p><p>　　3.2.1窯體上竄最大阻力P設計</p><p>　　P=（1.2~1.5）GSinа 取P=1.3GSinа G—回轉部分重量。</p><p>　　簡體重量=R1+R2

81、+R3=952.35+1428.4+966.4=3347.15N</p><p>　　物料重、輪帶、墊板、窯襯重等，按簡體重的百分之十取, 則 G=1.1×3347.15=3682KN</p><p>　　а—簡體傾斜角度：ф3×48m</p><p>　　回轉窯傾斜：ζ=3.5％=tgа 則а=avctg0.035=2</p>

82、<p>　　則P=1.3GSinа=1.3×3682×Sin2。=167.05KN</p><p>　　3.2.2檔輪受力分析</p><p><b>　　檔輪受力情況如下圖</b></p><p>　　F=P/cosβ β=10。~18。 取β=10。</p><p>　　F=P/cos

83、β=167.05/cos10。=171.4 KN</p><p>　　水平分力FA（徑向分力）FA= F cosβ= P cosβ/cosβ=P</p><p>　　=167.05 KN</p><p>　　軸向分力FB FB= FAtgβ=167.05×tg10。=38.6 KN</p><p>　　3.2.3窯體的游動行

84、程</p><p>　　窯體的游動行程，應保證窯體在竄動時輪帶沿托輪全寬上游動，以達到托輪均勻磨損，因此主要由二者之差來確定。 </p><p>　　應滿足下式：Sin=β-β′式中β—托輪寬 β′—輪帶寬 </p><p>　　為了獲得輪帶在全寬度上與托輪上均勻接觸，避免在輪帶表面磨出溝槽，一般應設托輪比輪帶寬50~100mm，本設計取Smin=50mm。又考慮到

85、簡體熱膨脹取溫度值與實際有出入，適當加大其行程。</p><p>　　可按下式確定Smax=Smin+△s</p><p><b>　　△s=α△+C</b></p><p>　　△t—溫度誤差 取△t=50</p><p>　　ξ熱膨脹系數: ξ=11.4×10-6</p><p>　

86、　△s =ξ△t L=11.4×10-6×50×3.7×104=21.1mm</p><p>　　Smax=Smin+△s=50+21.1=71.1mm 取Smax=72mm</p><p>　　3.2.3窯體游動速度</p><p>　　可按v=0.3~0.5mm/min選取本設計取v=0.4mm/min</p&g

87、t;<p>　　3.3 主要零部件的設計與計算</p><p><b>　　3.3.1檔輪</b></p><p><b>　　1>材料</b></p><p>　　檔輪的材料應比輪帶的材料稍好一些</p><p><b>　　2>結構形狀</b>&l

88、t;/p><p><b>　　3>尺寸確定</b></p><p>　　tgβ=d1t/p1 </p><p>　　由此可得檔輪大端直徑d1t:</p><p>　　d1t=D1 tgβ式中D1為輪帶外徑D1=3750mmβ=10。~18。 取β=10。 </p><p>　　dH=3750

89、×tg10。=661.26mm 取dH=670mm</p><p><b>　　檔輪厚度H:</b></p><p>　　h=(1/3~2/3)H H為輪帶厚度H=0.29m</p><p>　　h=(1/3~2/3)H=0.097~0.193m 取h=0.12m=120mm </p><p>　　

90、驗算檔輪的接觸強度:</p><p>　　P0=0.59(EFA/hdcp)1/2≤[P0] 式中：E—彈性模量 E=20 ×104MPa=2×1011Pa</p><p>　　FA—徑向分力 FA=167.05KH</p><p>　　h—檔輪厚度 h=120mm</p><p>　　dcp—

91、檔輪中徑為大端直徑與小端直徑之和的一半已知</p><p>　　S=h/ cosβ=120/ cos10。=121.8mm</p><p>　　d小= dH－2(s2－h(huán)2)1/2= 670－2(121.82－1202)1/2=627.68mm</p><p>　　P0=0.59×[(20×167.05×103×104)

92、47;(120×648.84)]1/2</p><p>　　=396.5 MPa<[P0]</p><p>　　所以接觸強度滿足要求。</p><p>　　3.3.2軸承的選擇</p><p>　　多采用滾動軸承，因此檔輪即受徑向力作用，又受軸向力的作用。本設計采用兩個軸來分別承擔選用調心滾子軸承和推力球軸承。</p&g

93、t;<p>　　設軸承壽命20年每年工作300天，連續(xù)運轉24小時工作制 。</p><p>　　軸承的額定動載荷C:</p><p>　　C=fFP/ ft 式中fF——載荷系數,載荷性質屬無沖擊fF=1.0 ft——溫度系數,</p><p>　　軸承工作溫度≤120℃ ft=1.0</p><p><b&

94、gt;　　1>調心滾子軸承</b></p><p>　　P= FA=167.05KN</p><p><b>　　工作額定動載荷C:</b></p><p>　　C=（10×167.05×10/3）÷1.0×（60×3×1.44×105）1/2÷1

95、06=443.5KN</p><p>　　選用53528GB288-87軸承其主要參數</p><p>　　d=140mm D=250mm B=60 重量:14.5kg</p><p>　　因為Cr=558kw>C=443.5kw</p><p>　　所以符合要求,故選用調心滾子軸承53528GB228-87。</p>

96、;<p><b>　　2>單向推力球軸承</b></p><p>　　選用單向推力球軸承來承擔軸向力: P= FB=29.5KN</p><p>　　工作額定動載荷:C=（1.0×2905）÷1.0×（60×3×1.44×105）1/3÷106=87.3KN</p>

97、<p>　　選用軸承8144GB301-84</p><p>　　因為C0 =145KN〉C=87.3KN</p><p>　　所選軸承滿足要求主要參數d=220mm D=270mm T=37 重量為:4.60kg</p><p>　　3.3.3中空軸的強度校核</p><p><b>　　主要尺寸選擇<

98、/b></p><p>　　核剪切應力: I=4 FA/3.14(d12-d22)≤[I],式中[I] —許用剪切應力 [I]=60MPa</p><p>　　FA—徑向分力: FA=167.05KN</p><p>　　d1、d2 —中空軸截面內、外徑 d1= 140mm d2=96mm</p><p>　　因為I=4&

99、#215;167.05×103÷3.14÷（1402-962）=20.5 MPa<[I]</p><p><b>　　所以合格 </b></p><p><b>　　校核彎曲應力</b></p><p>　　δ=M/W〈[δ]=50MPa</p><p>　　

100、M= FAh=167.05×120×103=2.0046×107</p><p>　　W=3.14(R14-R24)/4R1</p><p>　　式中R1—截面外徑 P1=220mm R1=110mm</p><p>　　R2—截面內徑 P2=146mm R2=73mm</p><p>

101、;　　W=3.14(1104－734)/400=842602mm3</p><p>　　因為δ=2.0046×107/842602=23.8〈[δ]=50MPa</p><p>　　所以中空軸強度滿足要求。</p><p>　　3.3.4導向軸強度校核</p><p>　　導向軸支承在中空軸支架上，相當于簡支梁承受檔輪自重及向力。&

102、lt;/p><p>　　1>已知 L1=100mm L2=266mm L3=800mm L=1166mm</p><p>　　求剪切及彎矩 Pc=Pd=G′4 FB/4</p><p>　　FB=29.5KN=2.95×104 N</p><p>　　Pc= Pd=(2.95×104+4411)/4=84

103、77.75N</p><p>　　RA=[ Pc(L3+L2) +Pd L2]/4=[8477.75(266+800)+8477.75×266]/1166=9684.7N</p><p>　　RB=[ Pd(L1+L3) +Pc L1]/4=[8477.75(100+800)+8477.75×100]/1166=7270.8N</p><p>　

104、　AC段Qx= RA=9684.7N</p><p>　　CD段Qx= Pc－RA=8477.75－9684.7=-1206.95N</p><p>　　DB段Qx= RB=7270.8N</p><p>　　Mc= RA L1=9684.7×100=968470N.mm </p><p>　　Md= RB L2=7270.8

105、15;266=1934032.8N.mm</p><p>　　Mmax=Md=1934032.8N.mm</p><p><b>　　2>剛度校核</b></p><p><b>　　fmax≤[f]</b></p><p>　　fmax=[ Pd(L1+L2)/2][3L2－4(L1/2+L

106、2/2)2]/（24EJ）</p><p>　　J—極慣性矩 J=3.14d4/64=4.91×106mm4</p><p>　　E—彈性模量 E=2 ×105 MPa</p><p>　　fmax=[ 8477.75×(100+266)/2][3×11662－4×(100/2+266/2)2] /（24

107、5;2 ×105×4.91×106）=0.260mm</p><p>　　[f]=(0.0003~0.0005)L=(0.0003~0.0005) ×1166=0.3498~0.583mm</p><p>　　因為fmax<[f]所以剛度校核合格</p><p>　　3.3.5左右兩支座結構設計</p>&

108、lt;p>　　右支座導向套比壓力計算</p><p>　　P=104J/dc≤[P] 式中T—側推力 T= FA/4=41.7625KN=41762.5N</p><p>　　套內孔直徑d=150mm c=160mm</p><p>　　[P] —ZQ Sn6-6-3 [P]=(60~80) ×105 MPa</p><

109、;p>　　因為P=104×41762.5/（150×160）=1740 MPa＜[P]</p><p><b>　　所以壓力滿足要求。</b></p><p>　　3.4 液壓泵的設計計算</p><p>　　3.4.1該液壓系統(tǒng)的特點及液壓系統(tǒng)的組成。</p><p><b>　　1

110、>液壓系統(tǒng)的特點</b></p><p>　　a.小流量Q＜100mc/min。</p><p>　　b.分別調速窯上竄泵供油，窯下滑由調速閥控制。</p><p><b>　　c.泵斷續(xù)運轉。</b></p><p>　　2>系組成示意圖如下：</p><p>　　3.4

111、.2液壓缸裝置的設計計算</p><p>　　1>油缸內徑D的確定</p><p>　　D≥1.13（FA/P）1/2式中P—油缸工作壓力可適當選低值，以使D值較大，有利于液壓元件的選型。取P=6.3MPa FA—徑向分力 FA=167.05KN D≥1.13（167.05×103/P）1/2≥184mm 取D=184mm</p><p

112、>　　2>壁厚度的 δ確定</p><p><b>　　按厚變圓簡公式計算</b></p><p>　　δ≥D/2{[[δ]/（[ξ]－1.73P）] 1/2－1}式中[ξ]=75MPa許用應力S≥184/2（75÷75－17.3×6.3－1）</p><p><b>　　3>活塞桿直徑d<

113、/b></p><p>　　取d=(0.5~0.7)D</p><p><b>　　4>缸底厚度ξ</b></p><p>　　ξ≥0.433D（P/фd[δ] 1/2</p><p>　　3.4.3液壓元件設計的一些說明</p><p>　　1>油缸采用鑄鋼ZG310-570鑄

114、后采用正火調質處理。</p><p>　　2>活塞與活塞桿采用鑄造，鑄后采用退火處理，加工后采用調質處理。</p><p>　　3>活塞與缸體之間的密封采用Y型密封圈，因為油缸的兩個腔，一端有變壓，而另一端則是補充油箱來的油為大氣壓力，為防止泄露采用密封效果好的Y型密封圈，在油缸端蓋處采用O型密封圈。</p><p><b>　　結

115、論</b></p><p>　　本設計在老師指導下，學生獨立設計完成，其間每個細節(jié)的結構，每一個精確的數字都有付出了汗水。通過本次設計，使我對球磨機的結構，性能，使用維護以及對設計過程方法有了更深一步的了解，并對以前所學知識起到了溫故知新的作用學知識有限，由于設計時間短，任務重加之本人所加之本人所學知識有限，設計中難免出現(xiàn)錯誤，希望老師加以批評來促進我知識的增長。謝謝！</p><

116、p><b>　　致謝辭</b></p><p>　　感謝我的指導老師對我循循善誘的指導，從論文的開始直到論文的結束，老師對我提出的問題都一一給予解答，使我能夠順利地完成這篇論文。在電腦前來給我的論文號上一個完美的句號，這個圓滿的結束就意味著我又要開始新的人生路，想到這里我的心情無法平靜，在這里我要對三年來教導我的老師們說一聲:您辛苦了！請在這里接受我誠摯的謝意。</p>

117、<p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　張森林 建材機械與設備，武漢工業(yè)大學出版社，2004年3月</p><p>　　2、鄭志平 機械零件，高等教育出版社，2006年7月</p><p>　　3、田思遠 流體傳動與控制，武漢工業(yè)大學出版社，2005年6月</p><p>　　4、周開勤