机械类毕业设计论文蜂窝煤成型机设计.docx

1、 机械类毕业设计论文蜂窝煤成型机设计机械类毕业设计论文蜂窝煤成型机设计 优秀设计 本科生毕业设计 姓 名：学 号：学 院：专 业：论文题目：蜂窝煤成型机设计 专 题：指导教师：职 称：20*年 6 月 徐州 任务书 学院 专业年级 学生姓名 任务下达日期：20*年 1 月 11 日 毕业论文日期：20*年 3 月 25 日至 20*年 6 月 20 日 毕业论文题目：蜂窝煤成型机设计 毕业论文主要内容和要求：结合毕业实习，采用蜂窝煤成型机设计成型技术原理；利用自重加料方式，设计一台工业型煤成型机。辊子转速：8-10 转/分（辊子圆周速度 0.4-0.5 米/秒）；成型压力：15-30kn/cm

2、；小时产量：30-35 吨；型球尺寸：mm；采用液压加载；铰接式框架结构：采用同步式齿轮箱传动。1、明确该装置的工作原理及相关的受力分析,参考设计参数确定电动机功率,完成该装置的总体设计。2、利用三维辅助设计，完成同步式齿轮箱设计。3、同步齿轮传动箱组件设计、零件图工作图设计。4、编写完成整机设计计算说明书。院长签字：指导教师签字：绪论 1.型煤概况 随着机械化采煤程度的提高，产生了大量的粉煤。粉煤的市场价值很低，造成大量的积压。市场对型煤的需求量较大，型煤技术有很大的市场空间。同时生产型煤的原料煤的质地不受限制。2.成型设备概况 成型设备是型煤生产中的关键设备,选择成型设备应以原煤的特性，型

3、煤的用途及成时压力等诸多因素为基础。目前工业上应用最广的是对辊式成型机。另外,还有冲压式成型机,环式成型机和螺旋式成型机等 3.对辊成型机概况 对辊成型机可用于成型、压块和颗粒的高压破碎，它的给料系统和辊面的设计要根据使用要求来设计。下面就对辊成型机在成型方面的应用进行描述。对辊成型机主要包括以下几个主要部件：3.1同步齿轮传动系统 对辊成型机的同步齿轮传动系统由包括两个同步齿轮在内的减速器，安全联轴器等组成。安全联轴器是一个能自动复位的机构，它可以在正常工作时驱动转距的 1.71.9 倍范围内调整。最主要的是，同步齿轮和齿轮联轴器的连接保证了提供给型辊完全均匀的线速度。3.2成型系统 对辊成

4、型机的最主要部分是型辊。由于成型压力大，直径大，所以采用八块型板拼装的方式，辊芯由铸钢材料铸造而成，型板由强度高的耐磨材料制造。3.3液压加载系统 液压加载系统用于提供压力迫使浮辊向被压实的物料和固定辊靠近。为满足特殊的工作需要，压力的高低和大小可以自由调整。压力的梯度随间距的变化而升高，通过改变液压储能器中氮的分压可以在很大范围内调整压力的梯度。在其他尖硬物料被压入压辊的间隙时液压系统也用作安全装置。1.电机选型及传动比计算电机选型及传动比计算 1.1 选择电动机选择电动机 1.1.1 选择电动机的类型和结构形式选择电动机的类型和结构形式 按工作条件和要求，选用一般用途的 Y系列三相异步电动

5、机，为卧式封闭结构。1.1.2 选择电动机的容量选择电动机的容量 辊子转速：n=810r/min 辊子圆周速度：v=0.40.5m/s=n/30 v=r 初计算型辊半径=型球体积 每块型煤质量 型辊周向上分布型窝个数 （个）型辊轴向上分布型窝数 取整 型辊长度 取整 B=630 mm 辊上合力 KN 阻力矩 工作机所需的功率：P=式中=93000Nm n=10 r/min 代入上式得 P=KW 电动机所需功率：P=P/从电动机到辊轮主轴之间的传动装置的总效率：=式中 =0.95 V带传动效率 =0.98 联轴器效率 =0.99 轴承效率 =0.97 齿轮传动效率 代入上式得 =0.950.98

6、 0.99 0.97 =0.6777 =P/=97.4/0.6777=143.2 KW 选择电动机额定功率 PP，根据传动系统图和推荐的传动比合理范围 V带传动的传动比 2-4；单级圆柱齿轮传动比 3-6。所以选择 Y315L1-4电动机，额定功率 160kw,满载转速 1480 r/min。1.2 计算传动装置的总传动比并分配各级传动比计算传动装置的总传动比并分配各级传动比 1.2.1 传动装置的总传动比传动装置的总传动比 =148 1.2.2 分配各级传动比分配各级传动比 该传动装置中使用的是三级圆柱齿轮减速器，考虑到以下原则：1）使各级传动的承载能力大致等（齿面接触强度大致相等）2）使减

7、速器能获得最小外形尺寸和重量 3）使各级传动中大齿轮的浸油深度大致相等，润滑最为简便 分配各级齿轮传动比为=4。25=4=1.8 辊轮的直径为 956mm,两辊轮这间的间隙取 1mm,所以两辊轮的中心距为 957mm。由此调节可初定同步齿轮的传动比为 2.4。则 V带传动的传动比为 2。2.V 带设计计算带设计计算 21 确定计算功率确定计算功率 根据工作情况 查表 12-12 选择工况系数 设计功率 22 选择带型选择带型 根据和 选择 25N窄 V 带(有效宽度制)23 确定带轮基准直径确定带轮基准直径 小带轮的基准直径 参考表 12-19和图 12-4 取 传动比 取弹性滑动系数 大带轮

8、基准准直径 取标准值 实际转速 实际传动比 24 验算带的速度验算带的速度 25 初定中心距初定中心距 取 26 确定基准长度确定基准长度 由表 12-10 选取相应基准长度 27 确定实际轴间距确定实际轴间距 安装时所需最小轴间距 张紧或补偿伸长所需最大轴间距 28 验算小带轮包角验算小带轮包角 29 单根单根 V 带的基本额定功率带的基本额定功率 根据和 由表 12-17n 查得 25N型窄 V带 210 单根单根 V 带的功率增量带的功率增量 考虑传动比的影响，额定功率的增量由表 12-17n查得 211V 带的根数带的根数 由表 12-13 查得 由表 12-16 查得 根 取 7根

9、212 单根单根 V 带的预紧力带的预紧力 由表 12-14 2.13 带轮的结构带轮的结构 2.13.1 小带轮的结构小带轮的结构 小带轮采用实心轮结构。由 Y280M-4电动机可知，其轴伸直径，长度，小带轮轴孔直径应取，毂长应小于.由表 12-22 查得，小带轮结构为实心轮 由 V带的实际传动比，对减速器的传动比进行重新分配。传动装置总传动比 V带传动传动比 同步齿轮的传动比 则三级减速器的传动比为 ，以达到传动比的调节。则 3基本参数计算基本参数计算 各轴的转速、传递功率、转矩各轴的转速、传递功率、转矩 轴 =轴 轴 轴 轴 4同步齿轮减速箱齿轮的设计计算同步齿轮减速箱齿轮的设计计算 4

10、.1I 轴齿轮设计计算轴齿轮设计计算 4.1.1 选择齿轮材料选择齿轮材料 小齿轮 20CrMnTi 渗碳淬火 HRC 5662 大齿轮 20CrMnTi 渗碳淬火 HRC 5662 齿轮的疲劳极限应力按中等质量（MQ）要求从图 14-32 和图 14-24 中查得 参考我国试验数据（表 14-45）后，将适当降低：4.1.2 初定齿轮主要参数初定齿轮主要参数 初定齿轮主要参数 考虑载荷有轻微冲击、非对称轴承布置，取载荷系数 K=2 按齿根弯曲疲劳强度估算齿轮尺寸，计算模数:按表 14-34，并考虑传动比，选用小齿轮齿数=24，大齿轮齿数 取 =102 按表 14-33，选齿宽系数 由图 14

11、-14 查得大小齿轮的复合齿形系数（时）由于轮齿单向受力，齿轮的许用弯曲应力 由于，故按小齿轮的抗弯强度计算模数 采用斜齿轮，按表 14-2，取标准模数。初取=13（表 14-33），则齿轮中心距 由于单件生产，不必取标准中心距，取。准确的螺旋角 齿轮分度圆直径 工作齿宽 为了保证，取。齿轮圆周速度 按此速度查表 14-78，齿轮精度选用 8级即可，齿轮精度 8-7-7（GB10095-1988）校核重合度 纵向重合度（图 14-8）端面重合度（图 14-3）总重合度 4.1.3 校核齿面接触疲劳强度校核齿面接触疲劳强度 分度圆上的切向力 由表 14-39 查得使用系数 动载荷系数 式中 （表

12、 14-40）齿数比 将有关数据代入计算式 齿向载荷分布系数 齿向载荷分配系数，根据 查表 14-43 得 节点区域系数，按和 查图 14-11 得 材料弹性系数 查表 14-44 得 重合度系数 查图 14-12 得 螺旋角系数 查图 14-13 得 由于可取 计算接触强度强度安全系数 式中各系数的确定 计算齿面应力循环数 按齿面不允许出现点蚀，查图 14-37 得寿命系数 润滑油膜影响系数 查表 14-47 得 齿面工作硬化系数 按图 14-39 查得 尺寸系数 按，查图 14-40 得 将以上数据代入计算式 由表 14-49，按一般可靠度要求，选用最小安全系数。和均大于，故安全。4.2轴

13、齿轮设计计算轴齿轮设计计算 4.2.1 选择齿轮材料选择齿轮材料 小齿轮 20CrMnTi 渗碳淬火 HRC 5662 大齿轮 20CrMnTi 渗碳淬火 HRC 5662 齿轮的疲劳极限应力按中等质量（MQ）要求从图 14-32 和图 14-24 中 得 参考我国试验数据（表 14-45）后，将适当降低：4.2.2 初定齿轮主要参数初定齿轮主要参数 按齿根弯曲疲劳强度估算齿轮尺寸，计算模数 按表 14-34，并考虑传动比，选用小齿轮齿数=26，大齿轮齿数 取整=102 按表 14-33，选齿宽系数 由图 14-14 查得大小齿轮的复合齿形系数（时）由于轮齿单向受力，齿轮的许用弯曲应力 由于，

14、故按小齿轮的抗弯强度计算模数 采用斜齿轮，按表 14-2，取标准模数。初取=13（表 14-33），则齿轮中心距 由于单件生产，不必取标准中心距，取。准确的螺旋角 齿轮分度圆直径 工作齿宽 为了保证，取。齿轮圆周速度 按此速度查表 14-78，齿轮精度选用 8级即可，齿轮精度 8-7-7（GB10095-1988）校核重合度 纵向重合度（图 14-8）端面重合度（图 14-3）总重合度 4.2.3 校核齿面接触疲劳强度校核齿面接触疲劳强度 分度圆上的切向力 由表 14-39 查得使用系数 动载荷系数 式中 （表 14-40）齿数比 将有关数据代入计算式 齿向载荷分布系数 齿向载荷分配系数，根据

15、 查表 14-43 得 节点区域系数，按和 查图 14-11 得 材料弹性系数 查表 14-44 得 重合度系数 查图 14-12 得 螺旋角系数 查图 14-13 得 由于可取 计算接触强度强度安全系数 式中各系数的确定 计算齿面应力循环数 按齿面不允许出现点蚀，查图 14-37 得寿命系数 润滑油膜影响系数 查表 14-47 得 齿面工作硬化系数 按图 14-39 查得 尺寸系数 按，查图 14-40 得 将以上数据代入计算式 由表 14-49，按一般可靠度要求，选用最小安全系数。和均大于，故安全。4.3轴齿轮设计计算轴齿轮设计计算 4.3.1 选择齿轮材料选择齿轮材料 小齿轮 20CrM

16、nTi 渗碳淬火 HRC 5662 大齿轮 20CrMnTi 渗碳淬火 HRC 5662 齿轮的疲劳极限应力按中等质量（MQ）要求得 参考我国试验数据（表 14-45）后，将适当降低：4.3.2 初定齿轮主要参数初定齿轮主要参数 按齿根弯曲疲劳强度估算齿轮尺寸，计算模数 按表 14-34，并考虑传动比，选用小齿轮齿数=40，大齿轮齿数 取72 按表 14-33，选齿宽系数 由图 14-14 查得大小齿轮的复合齿形系数（时）由于轮齿单向受力，齿轮的许用弯曲应力 由于，故按小齿轮的抗弯强度计算模数 采用斜齿轮，按表 14-2，取标准模数。初取=13（表 14-33），则齿轮中心距 由于单件生产，不必取标准中心距，取。准确的螺旋角 齿轮分度圆直径 工作齿宽 为了保证，取。齿轮圆周速度 按此速度查表 14-78，齿轮精度选用 8级即可，齿轮精度 8-7-7（GB10095-1988）校核重合度 纵向重合度（图 14-8）端面重合度（图 14-3）总重合度 4.3.3 校核齿面接触疲劳强度校核齿面接触疲劳强度 分度圆上的切向力 由表 14-39 查得使用系数 动载荷系数 式中 （表 14-40）