畢業(yè)設(shè)計（論文）750對輥式壓密機設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計說明書</b></p><p>　　750型對輥式壓密機設(shè)計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　型煤加工對于有效地利用粉煤資源和保護環(huán)境是十分重要的，在我國的能源構(gòu)成中，煤炭占有十分重要的地位。據(jù)統(tǒng)計，在我國能源生產(chǎn)和消費中，煤炭約占總量的75%左右。

2、但是,隨著采煤機械化程度的不斷的提高，粉煤在原煤中所占的比例也越來越大。粉煤比例的增加不僅降低了散煤的燃燒效率，而且嚴重地污染了環(huán)境。發(fā)展型煤是提高粉煤利用率和減少環(huán)境污染的重要途徑，研究表明，工業(yè)鍋爐,窯爐使用型煤后可比燒散煤節(jié)煤10%~27%，煙塵排放量可減少50%~60%，添加固硫劑后，二氧化硫的排放量可減少35%~50%。因此，發(fā)展型煤對我國具有十分重要的現(xiàn)實意義。</p><p>　　本設(shè)計為一種用于煤

3、炭成型加工的對輥式壓密機，包括有機架，固定輥軸和可動輥軸設(shè)置在機架中部，固定輥軸一段設(shè)有斜塊裝置，通過斜塊裝置可動輥軸能移動一定距離，從而實現(xiàn)了成球形狀的大小，固定輥軸的一端是同步外掛齒輪，另一端用聯(lián)軸器與標準減速器相連。</p><p>　　關(guān)鍵詞：型煤，型煤加工，煤粉，對輥式壓密機</p><p>　　Twin roller compaction machine design of 7

4、50 type</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Coal processing for the effective use of coal resource and environmental protection is very important, Coal occupy a very important position

5、 in our energy mix. According to statistics, China’s energy production and consumption, coal accounts for about 75% of total. However, as the mining mechanization of a continuous increase in coal pulverized coal as a pro

6、portion is also growing. Coal proportion of the increase not only reduced the casual coal combustion efficiency, but also seriously polluted</p><p>　　Designed as a coal forming roller compaction machine incl

7、uding a rack, fixed rollers and movable roller set the middle of the rack, fixed rollers for some ramps are block devices by oblique block devicemovable rollers can move a certain distance, in order to achieve the size o

8、f the shape into a ball at one end of the fixed roller synchronization plug-in gear and the other end connected to the reducer coupling and standard.</p><p>　　Keywords: Briquette, Coal processing, Coal, Roll

9、er compaction machine</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1緒論1</b></p><p>　　1.1 型煤發(fā)展方向1</p><p>　　1.1.1發(fā)展型煤產(chǎn)業(yè)的重要性1</p><p>　　1.1.2 型煤

10、產(chǎn)業(yè)及技術(shù)的現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2 國內(nèi)外型煤發(fā)展概況2</p><p>　　1.2.1國外型煤概況2</p><p>　　1.2.2 國內(nèi)型煤概況4</p><p>　　1.3 對輥成型機的發(fā)展概況4</p><p>　　1.3.1 對輥成型機的發(fā)展概況4</p><p&g

11、t;　　1.3.2對輥壓密機的成型原理5</p><p>　　2傳動方案的確定和電動機的選擇7</p><p>　　2.1 電動機的選擇7</p><p>　　2.1.1選擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)形式7</p><p>　　2.1.2 選擇電動機的容量7</p><p>　　2.2 傳動方案的確定7</p

12、><p>　　2.3減速器的選擇及傳動比分配8</p><p>　　3 V帶設(shè)計計算9</p><p>　　3.1 設(shè)計功率9</p><p>　　3.2 選擇帶型9</p><p><b>　　3.3 傳動比9</b></p><p>　　3.4 小帶輪的基準直徑

13、9</p><p>　　3.5 大帶輪的基準直徑9</p><p>　　3.6 驗算帶速10</p><p>　　3.7 初定中心距10</p><p>　　3.8 確定基準長度10</p><p>　　3.9 實際中心距10</p><p>　　3.10 小帶輪包角10</p

14、><p>　　3.11 確定V帶根數(shù)10</p><p>　　3.12 確定單根V帶的預(yù)緊力11</p><p>　　3.13 作用在軸上的力11</p><p>　　3.14 帶輪的機構(gòu)和尺寸11</p><p>　　4 基本參數(shù)計算12</p><p>　　4.1 各軸的轉(zhuǎn)速及功率1

15、2</p><p>　　4.2 各軸的轉(zhuǎn)矩12</p><p>　　5 軸的設(shè)計計算13</p><p>　　5.1 軸材料的選擇13</p><p>　　5.2 計算Ⅰ軸的最小直徑13</p><p>　　5.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計14</p><p>　　5.3.1 確定各段軸的直徑和長

16、度14</p><p>　　5.3.2 初步選擇滾動軸承14</p><p>　　5.3.3 輥子處軸的設(shè)計14</p><p>　　5.3.4 軸承處軸的設(shè)計14</p><p>　　5.3.5 齒輪處軸的設(shè)計15</p><p>　　5.3.6 確定軸上圓角和倒角尺寸15</p><

17、p>　　5.3.7 求軸上的載荷15</p><p>　　5.3.8 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度16</p><p>　　6 齒輪的設(shè)計與計算17</p><p>　　6.1 選定齒輪的類型及材料17</p><p>　　6.2 按齒根彎曲強度設(shè)計齒輪17</p><p>　　7 鍵的選用及校核19&

18、lt;/p><p>　　8 成型輥的設(shè)計21</p><p>　　8.1 成型輥的材料選擇21</p><p>　　8.2 成型輥結(jié)構(gòu)設(shè)計21</p><p>　　8.3 煤球布置21</p><p>　　8.4 產(chǎn)量計算22</p><p><b>　　結(jié)論23</b&

19、gt;</p><p><b>　　致謝24</b></p><p><b>　　參考文獻25</b></p><p><b>　　1緒論</b></p><p>　　1.1 型煤發(fā)展方向</p><p>　　1.1.1發(fā)展型煤產(chǎn)業(yè)的重要性</

20、p><p>　　我國的礦物能源資源中，以煤最為豐富，全國第二次每天預(yù)測資料數(shù)據(jù)顯示，埋深在1000m以內(nèi)的煤炭總資源量為26000億噸。中國是時間上少數(shù)幾個一次能源以煤炭為主的國家之一。我國每年僅以燃燒方式消耗的煤炭就達11億噸，占煤炭年總產(chǎn)量的80%左右。在一次能源消費構(gòu)成中，煤約占75%，而其中全國的工業(yè)鍋爐（約42萬臺）、工業(yè)窯爐（16萬座）年耗煤量就達4億噸，占直接燃燒方式耗煤量的1/3還多。以上數(shù)據(jù)表面，煤

21、炭是中國一次能源的支柱。據(jù)有關(guān)資料介紹，我國一次能源的資源結(jié)構(gòu)中，煤炭與石油、天然氣、水電及核電等相比，在數(shù)量上占絕對優(yōu)勢，將探明的一次能源保有儲量折算為煤計，煤炭占90%以上。據(jù)一雜志介紹，全球陸地能源中，目前探明的石油和天然氣儲量在2020年前將基本開采殆盡，個別地區(qū)也至多延續(xù)到2060年，探明的鈾儲量也將在2030年前開采完畢。所以很多專家認為，在未來的相當長時間內(nèi)中國以煤為主的一次能源就夠不會有較大的改變。</p>

22、<p>　　煤炭是我國一次能源的主要支柱，但煤炭資源又是有限的且不可再生的礦物資源，因此煤炭工業(yè)必須走可持續(xù)發(fā)展道路。煤炭工業(yè)走可持續(xù)發(fā)展道路是指在確保為國民經(jīng)濟個行業(yè)提供品質(zhì)潔凈、數(shù)量充足的煤炭、煤制品的同時，要提高煤炭資源的利用率，保護我們賴以生存的地球大氣環(huán)境免受污染。型煤技術(shù)在近期內(nèi)是煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的重要組成部分。</p><p>　　1.1.2 型煤產(chǎn)業(yè)及技術(shù)的現(xiàn)狀</p>

23、<p>　　過去人們對煤的認識很膚淺，沒有從防止污染、發(fā)展工業(yè)、提高經(jīng)濟效益的高度上去認識它的重要性。我國工業(yè)型煤的生產(chǎn)時從50年代開始的，當時只能生產(chǎn)粘土煤球、紙漿煤球。60年代后，由于化肥廠生產(chǎn)的需要，氣化煤得到開發(fā)，把無煙煤粉成型用于中、小化肥廠造氣，替代無煙塊煤?！鞍宋濉逼陂g，國家吧型煤列為重點科研攻關(guān)項目，進行了大量的試驗研究，型煤產(chǎn)業(yè)開始發(fā)展起來。從這時起，山西才開始起步研究，開發(fā)、生產(chǎn)型煤。近兩年內(nèi)，從省會太

24、原市到各地區(qū)都紛紛行動起來，研究型煤技術(shù)、設(shè)備、工藝、粘結(jié)劑等，并建立了一些生產(chǎn)線。據(jù)不完全統(tǒng)計，全省有100余家型煤廠家，研制出的粘結(jié)劑也有150多種，型煤產(chǎn)品銷售都山西、山東、天津等地，用于化肥廠早起和工業(yè)鍋爐、爐窯及民用燃燒。但由于粘結(jié)技術(shù)還不過關(guān)、機械設(shè)備還不配套、生產(chǎn)規(guī)模小等原因，致使型煤產(chǎn)業(yè)沒有大規(guī)模地發(fā)展起來。</p><p>　　我國型煤技術(shù)從民用型煤技術(shù)開始逐步發(fā)展，現(xiàn)已實現(xiàn)商品化，技術(shù)達到國家

25、水平，工業(yè)燃燒煤日臻完善，工業(yè)原料（氣化型煤）已有很大進展?！熬盼濉毙兔杭夹g(shù)攻關(guān)項目共12個子課題，從基礎(chǔ)理論、成型工藝參數(shù)、粘結(jié)劑和添加劑的優(yōu)化選擇、合理的工藝設(shè)計、成套設(shè)備的選型改進與研制等一系列成套型煤技術(shù)進行系統(tǒng)研究。這一項目完成后將會大大提高我國工業(yè)型煤技術(shù)水平，逐步實現(xiàn)工業(yè)型煤的產(chǎn)業(yè)化、商品化。</p><p>　　1.2 國內(nèi)外型煤發(fā)展概況</p><p>　　能源與環(huán)境是當

26、今世界的熱門課題，它不僅影響本國人的生產(chǎn)與發(fā)展，也將對人類賴以生存和發(fā)展的的地球產(chǎn)生影響。因此，中國在21世紀的能源發(fā)展既要保持需求、資源、財力等之間的平衡，也將保持能源生產(chǎn)、消費和生態(tài)之間的平衡。</p><p>　　我國一次能源以煤為主的格局在相當長的的時期內(nèi)難以改變，未來能源環(huán)境問題突出。展望能源科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展可能達到的水平，在相當長的時期內(nèi)新能源和再生能源、水電和核電的發(fā)展與推廣尚不足以影響煤炭的主導(dǎo)地位

27、。這種以煤為主的一次能源結(jié)構(gòu)的主要制約因素是大氣污染物排放量超過可節(jié)接受水平。出路在于發(fā)展以煤炭高效、潔凈利用為宗旨的潔凈煤技術(shù)。型煤是以煤炭高效潔凈利用為宗旨的潔凈煤技術(shù)之一。國內(nèi)外在型煤技術(shù)的研究、開發(fā)及應(yīng)用方面取得了一定的進展。</p><p>　　1.2.1國外型煤概況</p><p>　　許多國家如德、日、前蘇聯(lián)、美、英、法、韓國等，都設(shè)有型煤研究機構(gòu)和生產(chǎn)廠。在褐煤成型、型煤生

28、產(chǎn)、鍋爐和機車型煤應(yīng)用等方面，取得了許多成果。</p><p>　　早在1877年，德國就再萊葸礦區(qū)建成第一個褐煤磚廠。1979年東德生產(chǎn)褐煤磚4880萬噸，西德617萬噸，在黑水泵褐煤基地建立了1100萬噸/年的型煤廠。德國除褐煤粘結(jié)劑高壓成型外，還采用三種熱壓成型工藝生產(chǎn)型焦，建有年產(chǎn)150萬噸以上的熱壓型焦廠。魁珀恩公司（KOPPERN）制造的對輥成型機，其生產(chǎn)能力達150 t/h，是世界上單機生產(chǎn)能力最高

29、的。</p><p>　　日本30年代從德國引進型煤技術(shù)，簡稱年產(chǎn)31.5萬噸的型煤廠，供鐵路機車使用。1971年機車型煤用量占用煤總量的79%，型煤廠有36座。1975年鐵路實現(xiàn)電氣化后，型煤技術(shù)轉(zhuǎn)向冶金、化工和民用等方面，成立了型煤研究室，保留了21個型煤廠，總能力為140萬噸/年。日本研制成功的點火蜂窩煤和煤球，只要一根火柴就能點燃，使用十分方便。</p><p>　　英國自“倫敦?zé)?/p>

30、霧事件”后，研究開發(fā)了多種型煤工藝，制取無煙燃料供家庭炊事或取暖，成功解決了煙煤污染。英國還有型焦生產(chǎn)廠，年產(chǎn)能力達100萬噸，采用3種熱壓成型工藝生產(chǎn)型焦。</p><p>　　美國采用FMC型焦工藝，用非煉焦煤制取冶金用焦，在懷俄明州建有研究基地和生產(chǎn)廠，研究了世界150個煤種，其中50個煤種已在中試廠生產(chǎn)出型煤產(chǎn)品。美國還生產(chǎn)烤燒型煤，以木炭和煤為主要原料壓制成型，供旅游野炊使用。美國的燒烤用型煤每年銷量為

31、74萬~80萬噸，少量從澳大利亞進口。</p><p>　　法國1861年就建有型煤廠，1976年生產(chǎn)能力達400萬噸。目前有6個型煤廠，粘結(jié)劑采用煙煤瀝青或石油瀝青，型煤經(jīng)熱處理后為無煙燃料。</p><p>　　韓國240家蜂窩煤廠，日產(chǎn)量達5萬余噸，供取暖和炊事，1985年銷售量為2300萬噸，預(yù)測到2000年發(fā)展到3300萬噸，而市場需求量約4400萬噸，仍有缺口。</p&g

32、t;<p>　　國外型煤早已有成熟的技術(shù)，聯(lián)合國能源組織把型煤視為節(jié)能減污的有效途徑予以推廣。70年代石油危機后，型煤科研工作進一步得到重視，1969~1980年型煤發(fā)明專利每年為13項，1980~1983年增加到每年70多項。1989年亞太經(jīng)互會在菲律賓召開了主題為“型煤開發(fā)與環(huán)境效益”的煤炭利用專家會議。1992年聯(lián)合國召開了大氣污染、促進經(jīng)濟發(fā)展的終于途徑。</p><p>　　1963年世界

33、型煤產(chǎn)量達到頂峰。隨著石油、天然氣、核電、水電、新能源及再生能源的產(chǎn)量不斷增加，工業(yè)發(fā)達國家減少了煤炭能源的用量，只占全部能源的20%~25%，重點轉(zhuǎn)向粉煤流化床的研究，減少了型煤的用量。</p><p>　　1.2.2 國內(nèi)型煤概況</p><p>　　國外的型煤生產(chǎn)多采用無粘結(jié)劑高壓成型工藝或熱壓成型工藝，原因是所用原料多為變質(zhì)程度較輕的褐煤。我國的煤炭變質(zhì)程度較深，宜采用粘結(jié)劑低壓成

34、型，既可簡化成型工藝，也可降低生產(chǎn)成本。</p><p>　　60年代，為解決小化肥焦炭和無煙塊煤供應(yīng)不足的問題，國內(nèi)外開發(fā)了多種型煤工藝，生產(chǎn)的型煤提供了全國化工業(yè)的60%的原料。目前，廣泛才用石灰碳化煤球造氣的化肥廠，全國約建有800套粉煤成型裝置。紙漿廢液粘土煤球和棒狀型煤，已在氮肥廠及其他行業(yè)的煤氣發(fā)生爐、工業(yè)窯爐推廣應(yīng)用。</p><p>　　70年代北京煤化所開發(fā)的腐植酸煤氣已

35、用于10余家小化肥廠；研究開發(fā)的優(yōu)質(zhì)化肥造氣用型煤，在韶山氮肥廠進行了造氣工業(yè)性試驗，所用粘結(jié)劑來源廣、價廉、對煤種適應(yīng)性強，且基本不增加石灰粉，型煤質(zhì)量好。該種型煤用于生產(chǎn)燃氣的混合煤氣發(fā)生爐也很理想，湖南漣邵和寧夏大武口正籌建年產(chǎn)5萬噸的生產(chǎn)線。北京煤化所研制鈣系復(fù)合粘結(jié)劑煤泥防水煤氣，已成功地用于水煤氣的兩段爐氣化，為我國每年生產(chǎn)的幾千萬噸煤泥的有效利用開辟了心得途徑。</p><p>　　工業(yè)型煤的開發(fā)與

36、應(yīng)用遠不及民用型煤。目前，工業(yè)型煤的應(yīng)用僅限于小氮肥廠的碳化煤球和小高爐型焦，生產(chǎn)規(guī)模亦不大；工業(yè)鍋爐、機車、窯爐用型煤在示范或商業(yè)性示范階段，雖然在礦區(qū)和城市建了許多型煤廠，但生產(chǎn)成本高，難以維持正常生產(chǎn)。工業(yè)型煤年產(chǎn)量約2200萬噸，其技術(shù)還有一些不足，特別是粘結(jié)劑的開發(fā)還很薄弱。</p><p>　　1.3 對輥成型機的發(fā)展概況</p><p>　　1.3.1 對輥成型機的發(fā)展概況&

37、lt;/p><p>　　對輥式輥壓成型機于19世紀下半葉在歐洲誕生。第一天能夠成功運轉(zhuǎn)的輥壓成型機在1870年末期由比利時的Losisau 制造并被安裝在美國的里奇蒙得港的一家成型廠。然而，大多數(shù)早期的其他開發(fā)工作已在歐洲展開，并且在19世紀末在比利時、法國和德國已達到非常高的應(yīng)用水平。表1表面了在德國產(chǎn)煤區(qū)硬煤成型機的發(fā)展情況，從1900年~1910年的10年間其輥壓成型機熟練成倍增長，到1910年達到243臺，年

38、產(chǎn)型煤400萬噸。</p><p>　　德國哈汀根/魯爾的KOPPEN公司是從1898年開始制造出了它的第一臺用于硬煤成型的輥壓成型機。該機有一套旋轉(zhuǎn)布料裝置以穩(wěn)定兩個成型輥的入料，兩個成型輥由安裝在軸中心的寬大而堅固正齒輪維持同步，兩個分離輥具有形同的尺寸（直徑650mm，寬度280mm）。這樣一臺機器其壓輥轉(zhuǎn)速為6.5rpm，每小時可生產(chǎn)6噸相對小一些的（15~50）g用于家庭取暖的硬煤型煤。</p&g

39、t;<p>　　在20世紀20年代早期，德國硬煤成型開始滑坡，二戰(zhàn)結(jié)束后煤炭成型又產(chǎn)生短期復(fù)蘇，大型的成型機產(chǎn)量的2倍以上。此后不久，石油和天然氣在許多熱用途方面顯然取代了煤炭，尤其是家庭取暖，因而在生產(chǎn)的煤炭成型廠的數(shù)量急劇萎縮。今天，在工業(yè)化國家里，大多數(shù)常規(guī)的煤炭成型廠業(yè)已停業(yè)并被拆除，其結(jié)果是，許多提供煤炭輥壓成型的公司破產(chǎn)后或開始生產(chǎn)其他用途的成型設(shè)備，但是，KOPPERN公司作為一個杰出的供應(yīng)商，至今仍在積極從

40、事設(shè)計和制造輥壓成型機以及型煤設(shè)備。</p><p>　　1.3.2對輥壓密機的成型原理</p><p>　　被壓物料經(jīng)給料口落入兩輥子之間，進行擠壓粘合，成品物料自然落下。遇有過硬或不可壓時，輥子可憑液壓缸或彈簧的作用自動退讓，使輥子間隙增大，過硬或不可破碎物落下，從而保護機器不受損壞。相向轉(zhuǎn)動的兩輥子有一定的間隙，改變間隙，即可控制產(chǎn)品最大排料粒度。對輥破碎機是利用一對相向轉(zhuǎn)動的圓輥，

41、四輥破碎機則是利用兩對相向轉(zhuǎn)動的圓輥進行破碎作業(yè)。 特點：雙輥破碎機采用三角帶或萬向節(jié)聯(lián)軸器進行傳動和調(diào)節(jié)兩輥之間的間隙。</p><p>　　對輥壓密機由機架、一對輥子、三角皮帶傳動裝置和彈簧保險裝置等主要部件組成。兩臺電機通過皮帶輪傳動，帶動兩輥子相向轉(zhuǎn)動。一個輥子的軸支承在與機架固定在一起的固定軸承上，另一個輥子的軸支承在活動軸承上?；顒虞S承可以沿機架導(dǎo)軌水平移動，使兩輥子間的排料口寬度在必要時可以增大，將

42、非破碎物排出機外。輥子安裝在焊接的機架上，由安裝在軸上的輥芯以及套在輥芯上的輥套組成，兩者通過錐形環(huán)，用螺栓拉緊，以使輥套緊套在輥芯上。當輥套的工作表面磨損時，可以拆換。前輥的安裝在滾柱軸承中，軸承座固定安裝在機架上，后輥的軸承則安裝在機架的導(dǎo)軌中，可以在導(dǎo)軌上前后移動，后輥的軸承用斜鐵頂住，當轉(zhuǎn)輥之間落入難壓制成型時，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺栓，后輥后移一定距離，讓硬物落下。對輥壓密機前輥通過減速齒輪和傳動軸以及帶輪用電動機帶動，后輥則通過裝在輥子

43、軸上的一對齒輪由前輥帶動作相向轉(zhuǎn)動。為了使后輥后移時兩齒輪仍能嚙合，齒輪采用非標準長齒。</p><p>　　對輥式壓密機工作原理簡圖</p><p>　　2傳動方案的確定和電動機的選擇</p><p>　　2.1 電動機的選擇</p><p>　　2.1.1選擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　按工作條件和

44、要求，選用一般用途的Y系列異步電動機，為臥式封閉結(jié)構(gòu)。</p><p>　　2.1.2 選擇電動機的容量</p><p>　　輥子轉(zhuǎn)速 n=12r/min</p><p>　　輥面切相線壓力 f=5.5KN/cm</p><p>　　輥子寬度 b=320mm</p><p>　　工作機的阻力Fz=f×B=5.

45、5×32=176KN </p><p>　　工作機功率Pw=FzV/1000</p><p>　　輥子速度v=r×ω (2.1)</p><p>　　v=r×=375×=471mm/s</p><p&g

46、t;<b>　　Pw=(2.2)</b></p><p>　　Pw ==82.9 KW</p><p>　　傳動裝置但是總效率η總=η帶η減速器η聯(lián)軸器η齒η2軸承，查機械設(shè)計手冊可知：</p><p>　　η帶=0.96，η減速器=0.95，η聯(lián)軸器=0.99，η齒=0.97,η軸承=0.98</p><p>　　η

47、總=η帶η減速器η聯(lián)軸器η齒η2軸承=0.96×0.95×0.99×0.97×0.982=0.84</p><p>　　所需電動機的功率Pr=Pw/η總==98.7KW</p><p>　　選擇電動機的功率應(yīng)大不小于Pr，考慮到電機轉(zhuǎn)速對傳動比的影響，在此選擇Y315L1-6A電動機，其同步轉(zhuǎn)速1000 r/min，滿載轉(zhuǎn)速980r/min，中心高3

48、15mm，6極電機，額定功率110KW。</p><p>　　2.2 傳動方案的確定</p><p>　　壓密機的工作環(huán)境不好，工作狀況不穩(wěn)定，維修也不是很方便。所以在設(shè)計過程中應(yīng)使整機在保證工藝性能指標的前提下盡量提高使用壽命，簡化結(jié)構(gòu)，減少故障點，最大限度的降低維修量。其傳動簡圖如圖2所示。</p><p>　　整機結(jié)構(gòu)大致分為:電動機、帶傳動、減速器、聯(lián)軸器、

49、工作輥、同步齒輪等。</p><p>　　圖2-1 傳動系統(tǒng)簡圖</p><p>　　2.3減速器的選擇及傳動比分配</p><p>　　總傳動比i=nm/n=980/12=81.67, 因為所選的減速器是標準減速器，并且?guī)л啿灰顺惺芎艽蟮膫鲃颖?，所以減速器選擇時應(yīng)該選擇i減≤81.67的,查<<機械設(shè)計手冊>>,初步選擇ZSY系列的減速器,

50、傳動比i減=80,根據(jù)n=1000r/min和傳動比i=80及功率p≥ 82.9kw,可以選擇ZSY450-80的減速器,由此可知,帶輪的減速比為i帶=i/i減=1.02。</p><p><b>　　3 V帶設(shè)計計算</b></p><p><b>　　3.1 設(shè)計功率</b></p><p>　　Pd=Ka×

51、P=1.4×110=154Kw，其中P是總功率，Ka是工況系數(shù)，查表9.2-13選擇Ka=1.4</p><p><b>　　3.2 選擇帶型</b></p><p>　　根據(jù)Pd=154Kw和n1=980r/min，考慮到經(jīng)濟性，查設(shè)計手冊9.2-1和9.2-2選取E型普通V帶，其基準直徑范圍Dd1=450~500</p><p>

52、<b>　　3.3 傳動比</b></p><p>　　i帶=n1/n2=dp1/dp2</p><p><b>　　若計入滑動率，則</b></p><p>　　I帶=n1/n2=dp2/{（1-ε）dp1}</p><p>　　n2是大帶輪轉(zhuǎn)速，dp1是小帶輪的節(jié)圓直徑，dp2是大帶輪的節(jié)圓直徑

53、，ε是彈性滑動率，ε通常取0.01-0.02，通常帶輪的節(jié)圓直徑可視為基準直徑。</p><p>　　3.4 小帶輪的基準直徑</p><p>　　Dd1按表9.2-36和9.2-38選定，為提高V帶的壽命，宜選取較大的直徑，E系列V帶最小基準直徑為500mm，這里選取Dd1=500mm。</p><p>　　3.5 大帶輪的基準直徑</p><

54、p>　　Dd2=i帶*Dd1×（1-ε）=1.02×500×（1-0.02）=499.8mm</p><p>　　查手冊，取標準值Dd2=560mm</p><p><b>　　3.6 驗算帶速</b></p><p><b>　　V=(3.1)</b></p><

55、p>　　V==25.64m/s</p><p>　　普通V帶最大帶速為25~30m/s,為充分發(fā)揮v帶的能力，一般應(yīng)使v≈20m/s，故帶速滿足要求。</p><p><b>　　3.7 初定中心距</b></p><p>　　0.7（Dd1+Dd2）≤a0≤2（Dd1+Dd2）</p><p>　　既742mm≤

56、a0≤2120mm，初步定為a0=1200mm</p><p>　　3.8 確定基準長度</p><p>　　Ld0=2a0+（Dd1+Dd2）+（Dd2-Dd1）2/4a0(3.2)</p><p>　　Ld0=2×1200+×(500+560)+2 =4064.95mm，查手冊選取基準長度Ld0=4500mm</p><

57、p><b>　　3.9 實際中心距</b></p><p>　　a=a0+(3.3)</p><p>　　a =1200+=1417.53mm</p><p>　　安裝時所需最小軸向間隙amin=a-0.015Ld=1417.53-0.015×4500=1350.03mm</p><p>　　安裝時所需

58、最大軸向間隙amax=a+0.03Ld=1417.53+0.03×4500=1552.53mm</p><p>　　3.10 小帶輪包角</p><p>　　1=180。-（Dd1-Dd2）×(3.4)</p><p>　　1=180。-（560-500）×=177.57。>90。</p><p>　　3

59、.11 確定V帶根數(shù)</p><p>　　根據(jù)Dd1=500mm和n1=980r/min，查手冊可這單根V帶的功率P1和額定功勞增量Δp1</p><p>　　P1=28.52kw，Δp1=0.65kw</p><p>　　V帶根數(shù)Z=(3.5)</p><p>　　K包角修正系數(shù)，查表取K=0.99，Kl帶長修正系數(shù)，去Kl=0.9，帶入

60、上式</p><p><b>　　Z===5.5</b></p><p><b>　　去Z=6根</b></p><p>　　3.12 確定單根V帶的預(yù)緊力</p><p>　　F0min=500×+mv2(3.6)</p><p>　　m-V帶單位長度質(zhì)量，查手

61、冊可知m=0.87㎏m-1</p><p>　　F0min=500×+0.87×25.642=1280.84N</p><p>　　3.13 作用在軸上的力</p><p>　　Fr=2F0×Zsin(3.7)</p><p>　　Fr =1×1280.84×6×sin15366.

62、6N</p><p>　　3.14 帶輪的機構(gòu)和尺寸</p><p>　　由Y315L1-6電動機可知，其軸伸直徑d=80mm，長度L=170mm，所以小帶輪的軸孔直徑d0應(yīng)取80mm。根據(jù)表9.2-39V帶的輪緣尺寸，基準寬度bd=32mm，基準線上槽深hamin=9.6mm，基準線下槽深hfmin=23.4mm，槽間距emin=44.5±0.7，這里取emin=43.8mm，

63、槽邊距fmin=28mm，最小輪緣厚度δmin=15mm，帶輪寬度B=（z-1）×e+2f=275mm，小帶輪外徑da1=dd1+2ha=519.2mm，大帶輪外da2=dd2+2ha=579.2mm。</p><p><b>　　4 基本參數(shù)計算</b></p><p>　　4.1 各軸的轉(zhuǎn)速及功率</p><p>　　在此次設(shè)計中

64、，只需計算工作機的輸入與輸出軸，設(shè)輸入軸為Ⅰ軸，輸出軸為Ⅱ軸，根據(jù)已知條件可知，兩周的轉(zhuǎn)速相同，nⅠ=nⅡ=12r/min，</p><p>　　Ⅰ軸功率PⅠ=P0×η帶×η減×η聯(lián)軸器=110×0.96×0.95×0.99=99.3kw</p><p>　?、蜉S功率PⅡ= PⅠ×η齒×η軸承2=99.3

65、15;0.95×0.982=90.6kw</p><p><b>　　4.2 各軸的轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　?、褫ST1=9550×(4.1)</p><p>　　T1=9550×=79026.25NM</p><p>　　Ⅱ軸T2=9550×(4.2)</p>

66、;<p>　　T2=9550×=72102.5NM</p><p><b>　　5 軸的設(shè)計計算</b></p><p>　　5.1 軸材料的選擇</p><p>　　因為傳遞的功率和轉(zhuǎn)矩很大，故應(yīng)該選擇強度高的材料，在此我選擇45鋼，調(diào)質(zhì)處理。</p><p>　　5.2 計算Ⅰ軸的最小直徑&

67、lt;/p><p>　　dmin≥A0(5.1)</p><p>　　由機械設(shè)計表15-3可知， A0=103-126，取A0=115可得最小軸頸</p><p>　　dmin≥115=233.48mm</p><p>　　對于軸頸d≥100mm的軸，有一個鍵槽時，軸徑增大3%故dmin≥240.5mm，故選軸徑d=260mm。</p&g

68、t;<p>　　圖3-1 Ⅰ軸結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　輸出軸的最小直徑顯然是安裝在聯(lián)軸器處的直徑dⅠ-Ⅱ（圖3）。為了使所選軸頸dⅠ-Ⅱ與聯(lián)軸器的孔相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器的型號。</p><p>　　聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩Tca=KAT1，查機械設(shè)計手冊可知，壓塊機的工況系數(shù)KA=2.5，則：</p><p>　　Tca=KAT1(5.2)<

69、/p><p>　　Tca =1.4×79.02=110.68KNM</p><p>　　按照計算轉(zhuǎn)矩Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標準JB/T 8854.2-2001，選用GⅡCLZ15型鼓型齒式聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為160KNM，。半聯(lián)軸器的的孔徑dⅠ=260mm，故取dⅠ-Ⅱ=260mm適合該聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器長度L=380mm，半聯(lián)軸器與軸配合的輪轂長度L1=300mm。&l

70、t;/p><p>　　5.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　5.3.1 確定各段軸的直徑和長度</p><p>　　為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，Ⅰ-Ⅱ軸端右端需加鎖緊螺母，且這段直徑略小于軸承內(nèi)徑，故故取Ⅱ-Ⅲ段的直徑dⅡ-Ⅲ=276mm，</p><p>　　5.3.2 初步選擇滾動軸承</p><p>　　因軸

71、承只承受徑向力，并且徑向力很大，故選擇調(diào)心滾子軸承，由機械設(shè)計手冊可以選取軸承代號23056CA，其尺寸是d×D×B=280mm×420mm×106mm。故dⅢ-Ⅳ=280mm。因為滾動軸承承受一定的軸向力，因此需要對軸承的外圈和內(nèi)圈進行軸向定位，故Ⅳ-Ⅴ段需制出定位軸肩，去dⅣ-Ⅴ=300mm。</p><p>　　5.3.3 輥子處軸的設(shè)計</p><

72、;p>　　取安裝輥子的軸頸是310mm即dⅤ-Ⅵ=310mm，根據(jù)設(shè)計要求知輥子寬度是320mm，但是為了壓緊輥子，使輥子有效工作，取lⅢ-Ⅳ=315mm，輥子右端采用軸肩定位，軸肩高度h>0.07d，故取h=30mm，則軸肩處的直徑dⅥ-Ⅶ=360mm，軸環(huán)寬度b≥1.4h=42mm，，取lⅥ-Ⅶ=50mm。</p><p>　　5.3.4 軸承處軸的設(shè)計</p><p>　

73、　軸承端蓋的總厚度為25mm，軸承兩端都用軸承端蓋，一端端蓋是為了防止軸承軸向移動，另一端軸承端蓋是為了防止落料進入軸承中。根據(jù)端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的左外端面與半聯(lián)軸器的距離為l=70mm，右端面要用一個套筒定位，套筒長度去l=50mm，軸承端蓋左端的軸有螺紋，故軸承處軸的長度取lⅢ-Ⅳ=129mm，在Ⅷ-Ⅸ段中取軸承外端蓋到齒輪的距離是75mm，因為對于輥子來說兩端的軸承最好對稱分布這樣受力均勻，所以lⅧ-Ⅸ

74、=186mm。輥筒右端的軸承同樣內(nèi)外圈都需要軸向定位，Ⅶ-Ⅷ處軸上能對軸承內(nèi)圈定位，取dⅦ-Ⅷ=300mm，取lⅦ-Ⅷ=25mm。</p><p>　　5.3.5 齒輪處軸的設(shè)計</p><p>　　齒輪的厚度為b=240mm，左端用軸套定位，所以?、?Ⅹ段直徑d=260mm，由于其右端還要用鎖緊螺母進行鎖緊，所以要取小于240mm的長度，這里取做LⅥ-Ⅶ=232mm。其右端需用鎖緊螺母鎖

75、緊，其直徑略小于260，取M254mm,墊片的厚度是3mm，螺母的厚度是36mm，但是還是要露出一部分軸的，所以?、?Ⅺ段長度LⅩ-Ⅺ=102mm。</p><p>　　5.3.6 確定軸上圓角和倒角尺寸</p><p>　　參考表15-2，取軸端倒角為4*45。</p><p>　　5.3.7 求軸上的載荷</p><p>　　首先根據(jù)軸的

76、結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖。</p><p>　　圖5-1 軸的計算簡圖</p><p>　　Fr和Fnv1、Fnv2都是豎直面內(nèi)的力，根據(jù)設(shè)計要求可知，豎直面內(nèi)受到最主要的力就是重力，在這里可以忽略不計，水平面內(nèi)的力很大，F(xiàn)t=5.5×32=176KN，因為支撐是對稱分布的，所以Fnv1= Fnv2=Ft/2=88kn，L1=L2=313mm，彎矩Mh=Fnv1*L1=275440

77、00n*mm，T=79026.25n*mm，畫出彎矩圖和扭矩圖可知：</p><p>　　圖5-2 彎矩和扭矩圖</p><p>　　由上面的兩個圖可知在輥子的地方所受的彎扭力最大。</p><p>　　5.3.8 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度</p><p>　　進行校核時通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度。根據(jù)機械設(shè)計公式（15-

78、5）及以上數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取α=0.6，軸的計算應(yīng)力：</p><p>　　σca= / (5.3)</p><p><b>　　σca =</b></p><p><b>　　=25.18MPa</b></p><p>　　前面已選擇軸的材料45鋼調(diào)質(zhì)，查得[δ

79、－1]=60mpa，因此σca<[δ－1],故軸安全。</p><p>　?、蜉S的設(shè)計與前者相同，它們的材料也相同，承受的力矩和轉(zhuǎn)矩均相同，支撐相對于輥子也相同，所以不用再設(shè)計校核了。</p><p>　　6 齒輪的設(shè)計與計算</p><p>　　6.1 選定齒輪的類型及材料</p><p>　　根據(jù)工作要求，選用直齒圓柱齒輪傳動。對輥

80、式壓球機為一般的工作機器，速度不高，故選用7級精度（GB 10095-88）。材料選擇，選擇齒輪材料為40cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS。</p><p>　　根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，齒輪的分度圓直徑應(yīng)該和輥子的直徑相同，這里我們初步選擇其模數(shù)m=18mm，那么其齒數(shù)Z=d/m=750/18=41.67≈42</p><p>　　6.2 按齒根彎曲強度設(shè)計齒輪</p><p&g

81、t;　　又設(shè)計計算公式（10-5）進行試算，即：</p><p>　　m≥ (6.1)</p><p>　　確定公式內(nèi)的各計算數(shù)據(jù)</p><p>　　齒輪傳遞的扭矩T≈TⅠ/2=39935n*m</p><p>　　由表10-7選取齒寬系數(shù)，因為該傳動中選的是懸臂式的結(jié)構(gòu)，故Φd =0.5。</p><p&

82、gt;　　由圖10-20c查得齒輪的彎曲疲勞極限σFE1=620mpa，</p><p>　　由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)KFN1=0.85</p><p>　　計算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，由公式（10-12）得</p><p>　　[σF]1= (6.2)</p><p&

83、gt;　　[σF]1==376.43MPa</p><p>　　6)根據(jù)v= = =0.471m/s，7級精度，由圖10-8查的動載系數(shù)Kv=1，由表10-2查得使用系數(shù)KA=1.75，直齒輪KFα=1，由圖10-13查得KFβ=1.54</p><p><b>　　7）計算載荷系數(shù)K</b></p><p>　　K=KA×Kv&#

84、215;KFα×KFβ=1.75×1×1×1.54=2.695</p><p>　　8）由表10-5，查得齒形系數(shù)YFA1=2.40，應(yīng)力校正系數(shù)Ysa1=1.67</p><p><b>　　9)計算齒輪的</b></p><p><b>　　==0.01065</b></p

85、><p>　　m≥ ==13.749</p><p>　　由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，由m≥13.749mm查標準模數(shù)表，并就近圓整為標準值m=16mm，由齒輪直徑d=750mm，算出齒輪的齒數(shù)z</p><p>　　Z=d/m=750/16=46.875，取齒數(shù)為47個，這樣齒輪分度圓直徑變?yōu)榱薲=z*m=47*16=752mm，輥子為了能

86、夠有效地工作其直徑也要變?yōu)?52mm。</p><p><b>　　7 鍵的選用及校核</b></p><p>　?、褫S伸出軸與半聯(lián)軸器相連，其直徑d=260mm，選用圓頭普通平鍵（C型）b=56mm，h=32mm，L=320mm，Ⅰ軸傳遞的扭矩T1=79026.25NM，采用雙鍵連接，成180°對稱布置，考慮到制造誤差使鍵上載荷分布不均，按1.5個鍵計算。

87、</p><p><b>　　p=(7.1)</b></p><p>　　p ==118.7MPa<[p]=120MPa</p><p><b>　　所選鍵合格</b></p><p>　?、褫S中間的鍵用于輥輪和軸的連接，軸頸d=300mm，選用圓頭普通平鍵（A型）b=70mm，h=36mm

88、，L=250mm，該段軸軸傳遞的扭矩也為T=39513.125</p><p>　　p===52.27MPa<[p]=120MPa</p><p><b>　　所選鍵合格</b></p><p>　?、褫S右端的鍵用于齒輪和軸的連接，軸頸d=2600mm，選用圓頭普通平鍵（A型）b=56mm，h=32mm，L=200mm，該段軸軸傳遞的扭矩

89、T=T1/2=39935NM</p><p>　　p===94.98MPa<[p]=120MPa</p><p><b>　　所選鍵合格</b></p><p>　?、蜉S所用材料與Ⅰ軸相同，且Ⅱ軸扭矩稍小于Ⅰ軸，在此Ⅱ軸上選用的鍵與Ⅰ軸相同，必定合格，在此就不一一校核。</p><p><b>　　8 成

90、型輥的設(shè)計</b></p><p>　　8.1 成型輥的材料選擇</p><p>　　由于成型壓力大，球窩的接觸線磨損大，在此故選用65Mn材料，持久強度高，耐磨性好。</p><p>　　8.2 成型輥結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　輥筒直徑是750mm，寬度是320mm，由于直徑較大，故輥筒不宜采用實心結(jié)構(gòu)，在此我采用帶有肋板的

91、腹板式結(jié)構(gòu)，這樣不就可以節(jié)約材料，而且可以減輕輥筒的質(zhì)量，提高工作效率。其結(jié)構(gòu)如下圖：</p><p>　　圖8-1 輥筒結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　8.3 煤球布置</b></p><p>　　為了提高產(chǎn)量，需要合理布置煤球在輥筒上的位置，如下圖：</p><p>　　圖8-2 煤球布置圖</p>

92、<p><b>　　8.4 產(chǎn)量計算</b></p><p>　　輥子沿周向布排球窩數(shù)位59個，輥子沿寬度方向布排球窩數(shù)位15個，故輥子工作一周可生產(chǎn)煤球個數(shù)：</p><p>　　n=15×59=885</p><p>　　經(jīng)計算每個煤球質(zhì)量m=10.3g，故可計算該設(shè)備每小時的產(chǎn)量：</p><p&

93、gt;　　M=885×10.3×12×60×90%=5.91t/h</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　在設(shè)計的開始，因為對壓球機不太了解，不知道壓球機是什么樣的，總體設(shè)計也就不知道應(yīng)該從那里入手。后來在康紅偉老師的指導(dǎo)下，搜取了很多這方面資料，康老師又給我們看實物圖片并講解壓密機的工作過程與工作原理，

94、因此我對壓球機的設(shè)計有了初步的認識。</p><p>　　該機器生產(chǎn)時主要部件是主電機，動力經(jīng)V形帶，傳至減速器：減速器通過聯(lián)軸器，傳至主動軸，再由一對開式同步齒輪，保證兩輥軸同步（等速反向）其中被動輥由斜鐵頂住，物料由貯料倉經(jīng)定量設(shè)備均勻地進入壓密機料斗，等速反向運轉(zhuǎn)的對輥進行壓縮物料的單位成型壓力由小變大，在對輥中心線處成型壓力達到最大值，物料過該線后，成型壓力迅速變小使物料進過脫球狀態(tài)，順利脫球。</

95、p><p>　　此次畢業(yè)設(shè)計歷時近三個多月的時間，設(shè)計主要內(nèi)容是工業(yè)對輥式壓密機的整機設(shè)計。750型對輥式壓密機，基本上滿足了中型采礦業(yè)的需求。該機具有剛性好、效率高、操作靈活等特點。由于能力有限，又是初次設(shè)計加工機械，的設(shè)計之中難免有一些不足之處，還望老師給予指導(dǎo)。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本設(shè)計是在康紅偉老

96、師的悉心指導(dǎo)下完成的。他那淵博的專業(yè)知識，豐富的工作經(jīng)驗，嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴于律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無華，平易近人的人格魅力對我影響深遠。不僅是我樹立了遠大的學(xué)術(shù)目標、掌握了基本的研究方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計接近尾聲，我也即將離開母校，踏入社會，感嘆時光飛逝，此時的我懷著一顆戀戀不舍的心向母?！S河科技學(xué)院說聲

97、謝謝！黃科大這座文化的殿堂不僅用知識豐富了我的頭腦，而且用文化洗禮了我的靈魂，把我培養(yǎng)成一名與社會接軌的21世紀大學(xué)生，對此，我再次對我的母校說聲謝謝！</p><p>　　本設(shè)計從選題到完成，每一步都是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的，傾注了導(dǎo)師大量的心血。在此，謹向我的導(dǎo)師——康紅偉老師表示崇高的敬意和衷心的感謝。本設(shè)計的順利完成也得到了同組張國輝同學(xué)、黃克勝同學(xué)的大力幫助，在此，對他們表示感謝！</p>

98、<p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]成大先.機械設(shè)計手冊（第2卷） [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2007.11.</p><p>　　[2]成大先.機械設(shè)計手冊（第4卷）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2007.11.</p><p>　　[3]王少懷.機械設(shè)計師手冊（中冊）[M].北京：電子工業(yè)出版社,2

99、006.8.</p><p>　　[4]王繼生. 輥壓成型機在我國的應(yīng)用前景[J]. 礦山機械, 1990, (05).</p><p>　　[5]欒秋承，詹家鈞. 工業(yè)型煤成型機的研究[J]. 礦山機械, 1993, (02).</p><p>　　[6] 濮良貴，紀名剛.機械設(shè)計[M]. 北京:高等教育出版社，2001.</p><p>

100、　　[7] 吳宗澤,羅圣國.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊[M].北京:高等教育出版社，1999.</p><p>　　[8] 朱冬梅，胥北瀾.畫法幾何及機械制圖[M].北京:高等教育出版社，2000.</p><p>　　[9] 周開勤.機械零件手冊[M].北京:高等教育出版社，2001.</p><p>　　[10] 孔慶華，母福生，劉傳紹.極限配合與測量技術(shù)基礎(chǔ)[M].

101、上海:同濟大學(xué)出版社，2008.9.</p><p>　　[11]程乃士.減速器和變速器設(shè)計與選用手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社，2006.10.</p><p>　　[12] 孫恒，陳作模，葛文杰.機械原理[M].北京:高等教育出版社，2006.5.</p><p>　　[13] 王洪欣.機械設(shè)計工程學(xué)（Ⅰ）[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2002.1.<

102、;/p><p>　　[14]Bergendsh1.H.-G;Kugellager-Zeitschrift.Nr.1990.</p><p>　　[15]Alan L. Hitchcox. Rock Drilling And Jaw Crusher Profile. Hydraulics & Pneumatics 2010.</p><p>　　[16]Rodr