Φ24x11中心传动球磨机滑履轴承支承设计本科毕业设计

I2.4x11 中心传动球磨机滑履轴承支承设计摘 要球磨机在建材行业应用广泛，是目前工业上广泛使用的细磨机械。磨机能粉末各种硬度的物料，在矿场和发电厂均有应用。球磨机不但在建材工业中广泛应用，而且在冶金、选矿、化工、电力等工业中也广泛采用.作为粉磨设备的球磨机，目前一般采用滑动轴承作为主轴承，它比传统的支承方式相比具有很大的优势。轴承衬采用巴氏合金，引起具有良好的摩擦相容性、顺应性和嵌入性，非常适合像球磨机这样的重载、低速，并伴有冲击现象的机械设备的要求，因此在生产中已被广泛使用。关于滑履支承，国外早以在磨机上采用。我国江南水泥厂湿法生料磨机已在进料端采用该支撑方式。由于磨机的大型化发展，其轴承负荷也俞来俞大，另外烘干兼粉磨的磨机，其进料口要大，而且气流温度高，主轴承就不适合，这样，采用滑履支承教为适合。球磨机大型化后, 首先不能满足中空轴的通风面积 (尤其是对于带烘干仓的球磨机) , 其次就是传统的进出料螺旋筒不能满足畅通地大量喂料和卸料的要求。本次主要设计滑履支承，并对托瓦、凸球面体、凹球面体等进行工作分析，载荷计算，形状尺寸设计。关键词：球磨机 滑履轴承支承 分析设计IIThe design of mill sliding shoe bearings supporting for2.4x11m ball millABSTRACTBall mill in building materials industry at present, it is widely used in industry of fine grinding machine. The function of grinding materials, various hardness powder in the mines and power plants. Only in the building materials industry of ball mill, and widely used in metallurgy, dressing, chemical, electric power industries also widely usedAs the ball mill grinding equipment, the general sliding bearing as the main bearings, supporting it than the traditional method has great advantages compared. Bearing lining using pasteurized alloy, has a good cause friction compatibility, compliance and embedded, as the ball mill is very suitable for such a heavy load, low-speed and impact of the phenomenon with the requirements of the machinery and equipment, has been in production Widespread use.About sliding shoe supporting, foreign in grinding machine adopts earlier. The wet cement slurry in jiangnan already in the feed mill by the support. Because of the large-scale development of grinding machine, the bearing load is big, the other to yu yu grinding mill and drying machine, its mouth to feed and air temperature is high, the bearing is not suitable, using sliding shoe, such as supporting teaching. After the first large-scale mill, cannot satisfy the hollow shaft ventilated area (especially for the ball with drying, secondly, the traditional) and cannot satisfy the smooth feeding tube feeding and unloading and large. The main design of sliding shoe supporting, torre watts, convex surface concave spherical body, etc. Work load calculation, analysis and design of shape and size.Keywords: mill ,sliding shoe bearings ,supporting analysis and design毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文） ，是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名： 日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）指导教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）评阅教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格评定成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）年 月 日教学系意见：系主任： （签名）年 月 日目录前 言 .1第 1 章 粉磨工艺系统 .21.1 粉磨 .21.1.1 粉碎的意义及分类 .21.1.2 粉碎比及粒度表示 .21.1.3 物料的易碎性和易磨性 .31.2 粉磨系统流程 .41.2.1 开路流程及其特点 .41.2.2 开路流程及其特点 .4第 2 章 球磨机的总体设计 .62.1 球磨机的工作原理 .62.2 球磨机的主要参数计算 .62.2.1 球磨机的临界转速 0n.62.2.2 球磨机的理论适宜转速 .72.2.3 转速比 .72.2.4 磨机的实际工作转速 .82.2.5 磨机的功率 .82.2.6 磨机的生产能力 .10第 3 章 滑瓦设计计算 .113.1 概述 .113.1.1 滑履载荷的计算 .113.2 滑履支撑的受力分析 .143.3 托瓦的设计计算 .153.4 高压油腔的设计 .173.5 低压润滑系统布油槽的设计 .193.6 滑环的设计校核 .203.7 凸凹球面体的设计及校核 .203.8 底座的设计及校核 .213.9 底板的设计及校核 .21第 4 章 滑履轴承支承 .224.1 概述 .224.1.1 履滑的工作原理 .224.1.2 滑瓦的基本设计参数和计数公式 .234.2 球磨机降低滑履温度的措施 .24结 论 .26谢 辞 .27参考文献 .28附 录 .29外文资料翻译 .30前言球磨机在建材行业应用广泛，是目前工业上广泛使用的细磨机械。磨机能粉末各种硬度的物料，在矿场和发电厂均有应用。水泥熟料和石膏一起磨碎成最终产品,其磨碎的粒度越细,比表面积越大,则水泥的标号就越高。改善和提高产品的质量和数量,减少动力消耗,降低生产成本,即达到优质、高产、低能耗具有重要意义。球磨机不但在建材工业中广泛应用，而且在冶金、选矿、化工、电力等工业中也广泛采用。它的优点是物料适应性强；粉碎比大；适应强；结构简单、坚固、操作可靠，维护管理方便，能长期连续运转。缺点是工作效率低；体形笨重；磨机转速低；研磨体和衬板的消耗量大；操作时噪声大。本次设计应用滑履轴承支承，根据磨机重量和物料重量选取轴承个数，进一步确定轴承类型，从而达到最好的支承状态，使磨机工作效率提高。本设计具有很大的实用价值。因为采用了较多新的结构，大大降低了制造和维护的费用，减少了机器调整的次数，保证了生产的连续性,降低了生产成本，改善了产品性能，提高了企业的经济效益. 球磨机的设计首先是要制定总体方案，总体方案的制定与否将决定球磨机能否达到“好用” 、 “好造” 、 “好修”的要求，为了总体方案的制定合理在设计中密切地联系实际，全面地了解被加工零件的加工情况和影响制定方案的各种因素。具体要做到工艺过程的加工精度的要求，设计的球磨机的中心传动部分是否合理直接影响到球磨机的性能，再加上球磨机的工作环境的特殊性，滑履轴承为铸件，在精加工后得到成品；要保证滑履轴承的精度能够达到 8 级精度， ；减速机、联轴器等的选择必须要载荷大，耐腐蚀等。这些主要用来确定球磨机的传动装置的选择与设计。 第 1 章 粉磨工艺系统1.1 粉磨1.1.1 粉碎的意义及分类用机械方法或非机械方法克服固体物料内部的内聚力而将其分裂的过程称为粉碎。粉碎包括破碎和粉磨，大块物料破碎成小块物料称为破碎：小块物料磨成细粉称为粉磨。相应地完成这些作业的机械，称为破碎机械和粉磨机械，或统称为粉碎机械。粉碎作业的分类见表 1-1。表 1-1 粉碎作业的分类破 碎 碎至 100mm中 碎 碎至 10030mm粉 碎 破 碎细 碎 碎至 303mm物料经粉碎后，比表面积增加，可提高化学反应速度和物理作用效果；几种不同固体物料的混合，在细粉状态下易达到均匀的效果；物料经粉碎后，便于干燥、传热、贮存和运输；物料经粉碎后，还可用于材料科学，环境保护和选矿等部门。在建筑材料生产中，粉磨作业是很重要的过程。粉磨作业的情况直接关系着产品质量和产品成本。1.1.2 粉碎比及粒度表示粉碎比是指粉碎前后物料的平均粒径之比。它表示物料粒径在粉碎过程中的缩小程度，是评价粉碎过程的技术指标之一。对破碎而言，称为破碎比，它是确定破碎系统和设备选型的重要依据。由于各种粉碎设备的粉碎比各有一定的范围，若要求物料的粉碎比较大，一台粉碎机难以满足要求时，就要用几台粉碎机串联粉碎，这种粉碎过程称为多级粉碎。第一级的进料平均粒径与最后一级的出料平均粒径之比称为总破碎比 。 等于各级破碎比 的乘积,由5i ni= (1-1)i12ni粉碎过程中，各种粒径的物料组成了混合体，这种混合体称为颗粒群。颗粒群的平均粒径，通常用质量平均法测算。步骤如下：首先，取有代表性的试样，用套筛以筛分法把物料分成若干粒级，并用以下方法分别求出各粒级物料的平均粒径 ；设相邻两级筛子的孔径为 (大孔筛)mdid和 （小孔筛）,则该两级筛之间颗粒群（既小于 且大于 的颗粒群）可用1id id1i算术平均粒径表示为 =( + )/2,得到 、 、 、 。其次，分mdi1i 1m23mn别称出物料的质量，得到 、 、 、 。最后，求出颗粒群的平均粒径 。1G23n mD由5（1-2）nmmddD21筛分所得的粒度级数越多，算得的颗粒群平均粒径越准确。1.1.3 物料的易碎性和易磨性易碎性是表示物料被破碎难易程度的特性。它与其强度、硬度、密度、结构均匀性、含水率、粘性、裂痕、表面形状等有关。易碎性通常用易碎性系数表示，又称相对易碎性系数。某物料的易碎性系数 是指用同一台粉碎机械在同一物料mk尺寸变化条件下，粉碎标准物料的单位产品电耗 与粉碎该物料的单位产品电耗bE之比，由公式E（1-3）kbm水泥工业一般以中等易碎的回转窑熟料作为标准易碎性物料，并令其易碎性系数为 1。易碎性系数大的物料易于粉碎。易磨性是表示物料本身被粉磨难易程度的特性。它与物料的种类和性能有关。矿渣比熟料难磨、熟料比石灰石难磨，是由它们的种类不同；种类相同时，脆性大的物料比脆性小的易磨，因此。水淬快冷矿渣比自然慢冷矿渣易磨，高饱和比熟料比低饱和比熟料易磨、地质年代短的石灰石比地质年代长的石灰石易磨。国家标准 GB9964-88水泥原料易磨性试验方法 规定了球磨机易磨性的试验方法。该法原理：物料经规定的球磨机研磨至平衡状态后，以磨机每转生成的成品量计算粉磨功指数 ，此指数定量地表明物料粉磨的难易程度。辊式磨易磨iW性一般用小型试验磨进行。1.2 粉磨系统流程按一定粉磨流程配量的主机及辅机组成的系统称作粉磨系统。粉磨系统可根据入磨物料的性能、产品种类、产品细度、产量、电耗、投资以及是否便于操作与维护等因素，通过比较选择适当的粉磨系统。水泥厂的粉磨作业有生料、水泥和煤粉三部分。1.2.1 开路流程及其特点在粉磨过程中，物料一次通过磨机后即为成品的流程为开路流程，如图 1-1所示。其优点是：流程简单，设备少，投资省，操作简便。其缺点是：由于物料全部到达细度要求后才能出磨，已被磨好的物料会出现过粉磨现象，并形成缓冲大垫层，妨碍粗料进一步磨细，有时甚至出现细粉包球现象，从而降低了粉磨效率，增加了电耗。图1-2 粉磨系统流程1.2.2 开路流程及其特点物料出磨后经过分级设备选出成品，合格的细粉为成品，而使粗粒返回磨内再粉磨的流程为圈路流程如图 1-2。其优点是：可以及时将细粉排出、减少了过粉现象，使磨机产量提高，同时产品粒度均匀，并且可以用调节分级设备的方法改变的粒度。其缺点是：圈路流程复杂、设备多、投资大、厂房高、操作麻烦、维修工作量大。6第 2 章 球磨机的总体设计2.1 球磨机的工作原理球磨机的主要工作部分是一个装在两个大型轴承上水平放置的回转筒体，筒体用隔仓板分为几个仓室，在各仓内装有一定形状和大小的研磨体。研磨体一般为钢球、钢段、钢棒、卵石、砾石和瓷球等。为了防止筒体被磨损，在筒体内壁装有衬板。当磨机回转时，研磨体在离心力和与筒体内壁的衬板面产生的摩擦力的作用下，贴附在筒体内壁的衬板面上，随筒体一起回转，并被带到一定高度，在重力作用下自由下落，下落时研磨体像抛射体一样，冲击底部的物料把物料击碎。研磨体上升、下落的循环运动是周而复始的。此外，在磨机回转的过程中，研磨体还产生滑动和滚动，因而研磨体、衬板与物料之间发生研磨作用，使物料磨细。由于进料端不断喂入新物料，使进料与出料端物料之间存在着能强制物料流动，并且研磨体下落时冲击物料产生轴向推力迫使物料流动，另磨内气流运动也帮助物料流动。因此，磨机筒体虽然是水平放置，但物料却可以由进料端缓慢流向出料端，完成粉磨作业。2.2 球磨机的主要参数计算 2.2.1 球磨机的临界转速 0n当磨机筒体的转速达到摸某一数值时，研磨体产生的离心力等于它本身的重力，因而使研磨体升至脱离角 =0，即研磨体将紧贴附在筒体上，随筒体一起回转而不会降落下来，这个转速就称为临界转速。当研磨体处于极限位置时，脱离角 =0，将此值代入研磨体运动基本方程式，可得临界转速,由11（2-1）00342.nRD式中： 临界转速，r/min；筒体有效半径，m；磨机筒体有效直径, m。0代入公式 782.46.04.230DRn以上公式是在几个假定的基础上推导出来的，事实上，研磨体与研磨体、研磨与筒体之间是存在相对滑动的，而且物料对研磨体也是有影响的。因此，实际的临界转速比计算的理论转速要高，且与磨机结构、衬板形状、研磨体填充率等相关因素有关。2.2.2 球磨机的理论适宜转速 n使研磨体产生最大粉碎功时的筒体转速称作球磨机的理论适宜转速 。当靠n近筒壁的最外层研磨体的的脱离角 =5444时,研磨体具有最大的降落高度,对物料产生粉碎功最大。将 =5444代入式 cos ，可得理论适宜转速,由902Rn（2-2）02.38.DRn代入公式（2-2） r/min68.352.0.3n2.2.3 转速比 球磨机的理论适宜转速与临界转速之比，简称为转速比,由（2-3） 76.04230Dn上式说明理论适宜转速为临界转速的 76%。一般磨机的实际转速为临界转速的 7080%2.2.4 磨机的实际工作转速磨机理论适宜转速是根据最外层研磨体能够产生最大粉碎功观点推导出来的。这个观点没有考虑到研磨体随筒体内壁上升过程中，部分研磨体有下滑和滚动现8象。根据水泥生产中磨机运转的经验及相关统计资料来确定磨机的实际工作转速。下面几个经验公式是对干法磨机的实际工作转速的确定方法,由11当 m0.2D时 （2-4）032.gnD当 1.8mD/C=2400/150=16因此取 =20 mm 所以筒体材料的体积为： （3-2）洛阳理工学院毕业设计（论文）12V=1.69m质量为：M=v=7.810001.69=13.18t （3-3）.衬板的质量：因衬板的平均厚度为 50mm.所以全部衬板的总体积为V=23.14rL=23.141.15110.05=3.97m （3-4）在粉碎仓内,研磨体以冲击作用为主,因此要求衬板具有抗冲击。衬板质量为：M=v=8.0 10003.97=31.76t （3-5）.两端盖的质量： 因端盖钢板厚度一般为筒体钢板厚度的 1.52.5 倍。 取端盖厚60m327.810.4.130.6.7mv t前两端盖的总重量为： 674t（3-6）4.2.G因为在此忽略了中空轴,隔仓板和螺栓的质量,应适当扩大 取 130Gmt（2）动态研磨体所产生的力为 P：磨机内研磨体在抛磨状态逆转时,研磨体所产生的力主要有，泻磨部分面积的重量 及 部分的离心力 和抛磨部分面积 的冲击 等三部分,一般情1F1c1FSPs况下,动态研磨体由上述三部分所产生的合力,只静态研磨体的自重大 即2%（3-7）.02PG（3）粉磨物料的重力 0粉磨时粉研磨体和物料是一体的这部分物料重力约为研磨体自重的 （3-8）01.4故在计算时,P 值应乘以 1.14 倍,即包括物料在内的动态研磨体所产生的力为： .102.6PG（4）磨机运转时,作用于筒体上的总载荷为 则：如图所示,利用余弦定理得：洛阳理工学院毕业设计（论文）13（3-9）220(1.4)(1.4)cos(8)mmPGpp 作用于筒体上的总载荷 与 两力方向的夹角由水泥生产粉碎过程设备例 3-1 可知p.P图 3-10|715p0|cos(8)cos(1875)1P代入上式中可得： 22(1.4)(.4)(mmGP22(.)(1.)P1.4m（G 为研磨体自重）pGm6.（5）研磨体自重的计算：因筒体长度和直径之比 L/D=11/2.4=4.581.5该磨机为长筒形磨体查水泥生产粉碎过程设备表 7.3 得：可取研磨体的填充率为 0.35根据 得： （3-10）GVP洛阳理工学院毕业设计（论文）14G磨内研磨体装载量.V磨机有效容积磨内研磨体填充率P研磨体容积密度,(钢球的容积密度一般取 4.564.85t/ )3m2rLP=3.14(2.265/2)(2.265/2)110.354.70=72.87t（3-11）1.6mQGP=48.99+1.1672.87=233.52t即作用于筒体上的总载荷为 233.52t3.2 滑履支撑的受力分析图 3-2 托瓦如图所示：因为是双滑履、双托瓦球磨机，所以其一端的载荷为 25.89t则托瓦的受力为：洛阳理工学院毕业设计（论文）15012cos3F（3-12）5105.8913.041球磨机有两个滑履轴承支承，考虑不均匀受力（取不均匀受力系数为 1.05） ，可知单个轴承的受力为： 5513.041.3.6910N3.3 托瓦的设计计算（1.）托瓦的设计图 3-3一般来说，托瓦的直径 D、托瓦的长度、油的粘度、筒体的转速 n、供油压力 p 及要求的偏心率 等是给定的。D、n 是固定不变的。 【中国建材报 2006 黄之处】根据经验，滑环半径 （D 为磨机内径） 21.05dd=1.052400=2520mm 则 r=1260mm洛阳理工学院毕业设计（论文）16对于磨机的滑环与托瓦的半径间隙一般按下式选取: 30(.35)10hR-筒体与托瓦半径间隙 mm-筒体的半径 mmRh=0.412000.001=0.48mm故我们取托瓦的直径 412Dm对于托瓦的弦长一般按下式选取（ 为筒体半径） （3-13）0326lrr即 l=23.1412001/12=628mm由图 1-2 可知:托瓦所受起承比压为：（3-14）1FPBl（ 为托瓦的宽度 为托瓦的弦长）l又由于托瓦表面材料通常选用 ZchSnSn11-6 巴式合金，查手册知：推荐许用值 20/0PkgcmMPa6/Vs21/16/sms由上式可得：B 大于 16mm661.3902FPBl由上式可知增加托瓦的宽度，支承比压相对减小，承载能力增加，功耗降低，温度降低，故根据实际情况取B=400mm又知球磨机的转速为 即 V=4.45m/s1.67PMa15/minrmpV=4.45m/s Pv=1.674.45=7.12mpa.m/s即： 此设计的履瓦能满足PVVP洛阳理工学院毕业设计（论文）17磨机的工作要求3.4 高压油腔的设计 图 1 3 图 3-4高压油腔深度取 3-5mm,（取 ）,油腔边缘距瓦体边缘距离为5hmL根据经验公式： L=0.050.07D（D 为轴径） （3-15）L=（0.050.07D）D=210295mm油腔的宽度约为 97mm根据油腔包角在 046:0之 间 ， 故 取 =5油腔的弧长为：5/360.142400=128mm根据经验高压油管直径为 20mm（3）.却管路的设计如图所示：洛阳理工学院毕业设计（论文）18图 3-5（3-16）6 61.40.150.21FPf N摩 擦 力（查机械设计手册第一卷）得 .5f摩 擦 系 数又 5minr23.460Vs（3-17）66.1.0.71PFw摩 擦 力摩擦力在单位时间内所做的功为: J（2）.冷却水管的设计.设水管的直径为 ,根据经验取水的流速为 d3ms单位时间内水的流量为：214Q则： （3-18）2 2230.75.14.36VSdd这里使用 的水管，水温为 恒温6Dm0C21.68.vkg水根据热的平衡可知：（ ）04jc水（3-19）6030.719.428.5WtCM故可以满足要求3.5 低压润滑系统布油槽的设计当磨机正常运转后就停止向轴承供应高压油，磨机轴承进入动压润滑下运转。由此可见，低压供油装置的设计是滑履轴承运转好坏的关键因素之一。目前国内设计的滑履轴承中，向轴瓦供油一般采用喷油和油槽带油箱结合.或者都采用喷油，对于喷油润滑来说，由于当油刚喷到辊圈时是线状形态，润滑油并未均匀分布在辊圈上，当辊圈转入第二个滑履瓦时，辊圈从油槽带油，从而起到润滑第二个滑履瓦的作用。这种方法虽然形成油膜时间短，但结构较为复杂，洛阳理工学院毕业设计（论文）19互换性差。总结以上结构，我们可以发现这种结构存在以下三个问题：.油膜形成时间较长。.结构复杂。 .互换性差。为了解决以上问题，我们深入研究了国内相关磨机滑履轴承有关资料，发现采用塑料油槽带油润滑是一种比较理想的选择。与金属相比，塑料具有重量轻，摩擦系数小，耐磨性及耐疲劳性较高，化学稳定性好等优点，而且塑料具有自润滑和吸音，减振等性能。虽然塑料的耐热性差，有些塑料的吸湿性较大，热膨胀系数较大，其强度和尺寸配合精度不如金属材料，但这些对带油槽来说影响并不大。表 3-1 常用塑料性能塑 料名 称0.45MPa 1.82MPa 线胀系 501/C摩擦系数 24h吸 水 率 ， %尼龙 180-185 55-86 8-11 0.15-0.40 1.5-1.6聚甲醛 158 110 8.1 0.15-0.35 0.25聚四氟乙烯 121 49 10 0.04 0.00表 3-1 为一些常用塑料的性能。从表中可以看出，由于带油槽是在常压下工作，并且轴瓦温度一般不超过 ，表 3-1 所列塑料都可以作为制造带油槽的材09C料。又由于聚四氟乙烯摩擦系数低，吸水率小，因此我们认为采用聚四氟乙烯作为制造带油槽的材料较为理想。图四为了安装了塑料带油槽的滑履的滑履轴承。低压润滑油从带油进入带油槽，润滑油充满带油槽内，多余的润滑油从轴瓦两侧溢出。当辊圈转入滑履瓦时在辊圈与滑履瓦之间形成负压，把润滑油吸入到滑履瓦上。同样当辊圈转入第二个滑履瓦时在辊圈与滑履瓦之间形成负压，从而把润滑油吸入到滑履瓦上。两个滑履瓦安装相同规格的带油槽，有很好的互换性。由于润滑油充满带油槽内，因此辊圈转入滑履瓦时到形成连续油膜时间较短，从而起到很好的润滑作用。由此可见，如果采用以上带油槽结构，可以解决传统结构中的三个问题，也就是说本结构与传统结构相比有以下优点：（1）.润滑油充满带油槽内，油膜形成时间短.（2）结构简单.（3）互换性好，带油槽可以互换。洛阳理工学院毕业设计（论文）203.6 滑环的设计校核滑环的设计校核材质：16Mn由上面的计算可知，轮带所受支反力为 513.690N根据经验，滑环半径 （D 为磨机内径） 21.05d则 （3-20）21.054dm2Rm3.7 凸凹球面体的设计及校核材质：大型铸件用低合金铸钢 40ZGMn查手册得 （正火+ 回火）295sPa6bPA取托瓦底部与凸球面体的接触面为 220mm220mm 的方槽P=F/S=20.2310000/0.16=1.26MPa (3-21)（n 为安全系数） s295147.8.56s Mpapa工作应力小于许用应力，所以该材料安全可用取凸球面体与凹球面体的接触面的截面为 d=220mm 的圆则 P=F/S=20.2310000/0.16=1.26MPa（n 为安全系数） s= 1/n=295/2=147.51.26MPa工作应力小于许用应力，所以该材料安全可用。3.8 底座的设计及校核材质：大型铸件用低合金铸钢 40ZGMn得 （正火+回火）295sMPa6bPA取底底与凹球面体的接触面为 220mm220mm 的方槽洛阳理工学院毕业设计（论文）21则56213.6908.18.54FppaMS（n 为安全系数）s295147.8.56s pa工作应力小于许用应力，所以该材料安全可用3.9 底板的设计及校核底板为大面积厚钢板，根据实际情况以及成本方面的因素，底板选用 235Q这里取底板厚 80mm 的底板，查手册得：当 时，其60m10厚得许用应力s205Mpa251.4.Mpa因为底板与托辊相接触，所以它的受力与托辊相同，有上面计算可知 .P工作应力小于许用应力，所以该材料安全可用洛阳理工学院毕业设计（论文）22第 4 章 滑履轴承支承4.1 概述现代大中型球蘑机通常采用滑履支承。滑履支承中主要是工作部件是滑瓦和托辊。由于磨机的特殊工作条件，一般是在满负荷下起动，尤其在长期停磨后，磨机筒体与滑瓦之间的润滑油膜，由于受到挤压而逐减薄直消失，此时磨机筒体与滑瓦之间是处于边界摩擦状态。若能磨机起动前和停磨后，向磨机筒体和轴瓦表面之间供入一定的厚度油膜将磨机浮起，使磨机筒体和滑瓦表面脱离金属接触。此时再起动磨机就能大大减少由于摩檫而产生的阻力矩，进而使磨机的起动负荷降低，同时也避免了擦伤滑瓦，因而延长了滑瓦的使用寿命，并且还保护了电动机，减速器等传动件。因此，滑履支承的滑瓦结构应能满足上述要求。4.1.1 履滑的工作原理滑履支承装置一般使滚圈，滚圈罩，托辊，滑瓦组成。其中最重要的工作部分是滑瓦。滑瓦是一种在静压轴承和动压轴承基础上发展起来的滑动主轴承。这种轴承是在滑瓦的适当位置开设一个或几个静压油腔，并另配一套高压润滑油站，在磨机起动前先开高压润滑油站的高压油泵，将一定数量的高压油静压油腔中，一定的润滑油便从油腔向间隙散出去：当高压油润滑油站不断向静压腔供油，而其供入量与从油腔向外的泄露量相等时，便形成一个稳定的静压油膜来承担外载荷。该静压油膜使筒体与滑瓦完全脱离金属接触处于全液体摩擦状态。滑瓦的另一个特点是当磨机转入正常运转后，就停此向主轴承内供给高压润滑油，而转换为低压油供油，此时磨机转入动压润滑运转。因此滑瓦既有动压轴承的作用，又有静压轴承的功能。4.1.2 滑瓦的基本设计参数和计数公式滑瓦的宽径比 L/D同心（偏心率 =0）时的压力比 （Pi-滑瓦中某点油压，Ps-供油压力）Pis洛阳理工学院毕业设计（论文）23功率比 （Hi-摩擦功率，Hp-油泵功率）承载量系数 HiKp WPsLD确定承载能力关键是求出轴承个点处的油压 P 值.滑瓦的承载能力是根据从所周知的雷诺方程式求得。雷诺方程式如下：36phhnvxzx式中 ：x- 滑瓦周向坐标：z-滑瓦轴向坐标：p-油膜压力：h-油膜厚度:n-润滑油的动力粘度：v-筒体表面的线速度：对不同润滑状态下的动静压滑瓦进行计算：(1)磨机处于静止状态，高压润滑油供给高压油，计算滑瓦的承能力。r1r2r4r3图 4-1Pr1=0.Pr2,Pr3=PL,Pr4=0.低压润滑装置的滑履，则采用低压进油力，若采用油圈润滑时则 Pr1=0.（1）磨机开始运转，高压润滑油站停止供油，计算滑瓦的承载力。（1）式的边界条件,洛阳理工学院毕业设计（论文）24Pr1=0,Pr2,Pr3=0,Pr4=0.上述两种计算均利用计算完成4.2 球磨机降低滑履温度的措施滑履温度升高，使润滑油的粘度降低，承载能力下降，甚至造成干摩擦，严重的还会烧瓦。而滑履的温升主要来源于磨机内部研磨体之间的相互撞击和滑动产生的大量热，部分由物料和气体带走，一部分则由筒体散发出去，而筒体的热量传到滑环上，滑履温度随之升高，此外环境温度也是影响滑履温度升高的重要因素：在设计中我们采用一些技术措施，以降低滑履的温度。(1)磨内设置喷水装置可以降低磨内温度。(2)磨尾衬板下面铺设隔热材料。环内温度的升高来源于磨内热量的传导，因磨尾水泥的温度最高，为