圆筒混合机传动装置设计
50页 19000字数+论文说明书+9张CAD图纸【详情如下】
传动装置.dwg
圆筒混合机传动装置设计论文.doc
圆筒混合机装配图.dwg
托辊.dwg
排料斗.dwg
滚圈(I).dwg
滚圈(II).dwg
罩(I).dwg
联轴器.dwg
轴.dwg
摘 要
圆筒混合机是烧结厂主要设备之一。一次混合机主要作用是将物料混匀及湿润，二次混合机主要是对物料进行制粒，使物料满足成分均匀、水分适中、透气良好的要求。混合料的进料由皮带机和漏斗两种形式，将料送入圆筒混合机的进料端，通过筒体的旋转，物料在筒体内呈螺旋状运动，在运动的过程中使混合料形成“滚落”状，从而完成物料的混合、湿润、制粒、混匀，通过圆筒混合机排料端的溜槽排到皮带输送机上。
阐述了混和、制粒时物料的运动过程，对圆筒混合机内物料运动的几种状态进行分析。描述了影响圆筒混合机混匀、制粒的因素。分析了圆筒混合机筒体各部分的力学性能，提供了相应的受力的计算方法。然后阐述了圆筒混合机传动装置的受力分析和计算方法，主要是对轴的安全性能的校核，保证传动的可靠性。
关键词 圆筒混合机；传动；受力分析；校核
Abstract
Drum blender is one of the most important equipments in modern iron and steel corporation. The primary role of the first mixer is mixing materials and humid. The Mixer of second major is used to proceed granulation. Uniform material to meet constituents, moderate water, good ventilation requirements. Mixture of feed material from the belt and a funnel in two forms, Will be expected into the cylinder-feed mixer Through the revolving cylinder Materials in the cylinder show a spiral movement movement in the process of mixture formation is tumble accusation .Thus completing the mixed materials、 humid、 granulation and blending, Through mixing drum nesting end of the chute into the conveyor belt.
The mixing and rolling process of material is explored. Several characteristics of material motion in drum blender are carefully analysis. Influence factors on material mixing and balling is described. Analysis of the mixing drum cylinder parts of the mechanical properties. To provide the corresponding force method of calculation. Then the mixing of the Transmission stress analysis and calculation method are explored the main to the axis is checking at the safety performance, Ensure the reliability of transmission.
Keywords Drum blender; transmission; stress analysis; check
目录
摘要.I
Abstract.II
第一章 绪论.1
1.1 引言 1
1.2 圆筒混合机的发展.1
1.2.1圆筒混合机概述3
1.2.2 圆筒混合机的工作原理.3
1.2.3 一次混合机3
1.3 圆筒混合机的结构.4
1.3.1 入料装置.4
1.3.2 筒体部分.4
1.3.3 传动装置.5
1.3.4 支撑装置.5
1.3.5 给料装置.5
1.4 圆筒混合机的工艺布置.5
1.4.1支撑形式.6
1.4.2传动形式.6
1.5 影响物料混合及造球的因素.6
1.5.1原料性质的影响.6
1.5.2加水润湿方法6
1.5.3混合、制粒效果7
1.5.4混合制粒时间7
1.5.5混合机的安装倾角及充填率.7
1.5.6添加物8
1.6 作用及意义.8
第二章 圆筒混合机电机功率计算9
2.1 混合机传动总功率的分析.9
2.2 圆筒混合机内物料运动过程分析10
2.2.1物料转动所消耗功率的计算.10
2.2.2一次混合机的最佳参数选择.12
2.2.3二次混合机的最佳参数选择.12
2.3 计算物料重心上移所消耗的功率13
2.3.1计算物料滚动时内摩擦所消耗的功率.15
2.3.2计算转动物料所消耗的功率15
2.4 计算克服支承系统的摩擦所消耗的功率15
2.4.1计算托轮上所消耗的功率16
2.4.2计算挡轮上所消耗的功率17
2.4.3计算支承系统所消耗的总功率.17
2.5 计算总功率17
2.5.1圆筒混合机的电机功率计算.18
2.6 本章小结19
第三章 传动装置的总体设计.21
3.1 分析传动装置的工作情况21
3.1.1传动装置示意图21
3.1.2传动形式21
3.2 根据传动装置的组成和特点确定传动方案21
3.2.1圆柱齿轮减速器传动布置形式.22
3.3 初步确定减速器结构和零部件类型23
3.3.1确定传动装置的总传动比和分配各级传动比23
3.3.2计算传动装置的运动和动力参数24
3.3.3减速器的选择.24
3.3.4减速器的校核.25
3.3.5圆柱齿轮减速器箱体设计注意事项26
3.4 联轴器的选择.26
3.4.1联轴器的附加力矩的计算26
3.4.2类型选择的条件27
3.4.3与电机轴相连的联轴器型号选择27
3.4.4与减速器输出轴相连的联轴器型号选择27
3.5 传动齿轮和齿圈的设计.28
3.5.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数28
3.5.2 按齿面接触强度设计28
3.5.3 按齿根弯曲强度设计30
3.5.4 几何尺寸计算32
3.6 轴的结构设计.32
3.6.1 轴结构设计的一般原则.32
3.6.2 初步确定轴的形状及外形尺寸.33
3.6.3 初步选择滚动轴承34
3.6.4 确定轴上圆角和倒角尺寸35
3.6.5 求轴上的载荷.35
3.6.6 按弯扭合成应力校核轴的强度.39
3.6.7 精确校核轴的疲劳强度39
3.7 本章小结42
第四章 设备的使用和维护43
4.1 设备的使用43
4.2 设备的维护43
第五章 结束语.44
参考文献45
第一章 绪论
1.1 引言
混合设备是一种量大面广、品种繁多的机械产品，在化工、冶金、医药、造纸、化妆品、涂饰材料、食品、饲料及废水处理等行业都得到了广泛的应用，尤其是在化工行业使用最多。混合过程是一个使体系内物料的不均一度不断下降的过程。混合机械可分为两大类，即回转式混合机械和非回转式混合机械[1]。固体混合是指把两种或两种以上不同的固体粉体或粒料在干燥状态或有少量液体存在下，在外力下混匀，使不均匀度不断降低的一个随机过程。
在世界各国烧结厂的烧结原料作业中，不论一次混合还是二次混合均选用圆筒混合机。经过长期实践和改进，随着烧结机向大型化方向发展，与之相配套的圆筒混合机的规格也相应的增大，结构也有了很大发展，新型圆筒混合机就是这一发展的产物。
由于人们设计混合工艺和计算混料的能力仍有限，目前的设计主要依赖于经验，在整体结构上没有多大的变化。随着粉体混合过程数值模拟技术的发展，有助于人们对混合机理的认识。掌握先进的混合技术，开发和生产高效的混合设备对于国民经济有重大意义。
1.2 圆筒混合机的发展
目前, 世界烧结工业的发展趋向大型化和自动化。由于圆筒混合机运行可靠、产量高, 能够适应烧结设备向大型化发展的需要, 所以世界上大型烧结厂几乎无一例外的采用圆筒混合机作为一、二次混合设备。
一次混合机、二次混合机、烧结机和冷却机被称为烧结厂的四大主机。1985 年宝钢一期烧结设备全套引进, 1991 年宝钢二期虽然通过与日本合作制造四大主机等设备, 使国产化率提高到84%, 但混合机的国产化率仅达到 34%。其主要
原因是国内制造大型圆筒混合机筒体的技术尚不成熟。
我国混合机设备的发展是和烧结工业的发展同步的, 经历了从简单到逐步完善、从小型到大型化的发展历程。70 年代未, 我国已自行设计制造多种不同规格的圆筒混合机, 最大直径达3m,长度达12m, 并形成了系列产品, 满足了烧结机发展的需要。进入 80 年代, 尤其是宝钢引进的450m2 烧结机建成投产后, 有力地促进了我国烧结工业的发展, 圆筒混合机设计制造水平也有了新的提高, 自行解决了264m2 、300m 2以及435m2烧结机配套的大型圆筒混合机的设计制造技术。国内自行设计制造的圆筒混合机规格见表 1。
1.2.1圆筒混合机概述
混合机是烧结厂主要设备之一，混合设备设置在配料设备与烧结机之间，为烧结机提供混匀、适合烧结的原料。根据原料性质不同，烧结厂的混合作业分为一次混合机和二次混合机，一次混合机主要作用是将物料混匀及湿润，二次混合机主要是对物料进行制粒，使物料满足成分均匀、水分适中、透气良好的要求。当烧结原料是以富矿粉为主时，粒度已满足烧结要求，混合作业主要目的是把混合料混匀和加水润湿，放置一次混合机即可。当烧结机含铁原料以细磨精矿为主时，由于粒度较细，导致混合料的透气性差，为改善透气性，必须在混合过程加强制粒，所以需采用二次混合。也有的在工艺流程中设置了滚煤机，称作为三次混合机。
1.2.2圆筒混合机的工作原理
烧结机用的各种原料组成的混合料由给料漏斗送入一次混合机内。混合机的筒体倾斜安装 ,传动装置中的电动机转动时 ,经舌簧联轴器、减速器、齿轮联轴器、小齿轮、大齿圈从而使筒体旋转。物料在筒体内因摩擦力的作用 ,使其随着筒体旋转方向向上运行 ,当提升到一定高度后由于物料自重作用又下来。并沿倾斜筒体的轴向朝低端移动。物料是在随筒壁反复提升和落下的过程中使物料中的各种成份和水分等混合均匀。物料经多次提升和抛落 ,形成一个螺旋状运动轨迹。向前推进至卸料端将物料排除出 ,整个一次混合过程完成。
1.2.3一次混合机
主要目的与作用是将物料混匀并湿润。
混合料的进料由皮带机和漏斗两种形式，将料送入圆筒混合机的进料端，通过筒体的旋转，物料在筒体内呈螺旋状运动，在运动的过程中使混合料形成“滚落”状，从而完成物料的混合、湿润、制粒、混匀后通过圆筒混合机排料端的溜槽排到皮带输送机上。传动形式主要分齿式传动和胶轮传动两种形式，按工艺需第四章 设备的使用和维护
设备的使用维护阶段，通常占设备寿命周期的绝大部分时间，这段时间过程又称为设备的服役期。服役期的年限长段取决于设备的维护，要式设备充分发挥作用，提高经济效益，长期保持良好的性能和精度，延长设备寿命，减少故障和修理工作量，就必须对设备进行精心维护，并正确设用。
4.1 设备的使用
(1) 合理的安排生产任务
在安排生产任务时，必须注意到设备的使用的工作范围，切勿大机小用或小机大用。要不就是浪费资源或缩短了工作寿命甚至造成设备和人身事故。
(2) 配备合格的设备操作人员
机械设备式科学技术的运用和体现，随着设备日益现代化默契结构原理也日益复杂，要求具有一定的专业技能操作人员来掌握使用。
(3) 设备操作的基本功培训
(4) 建立健全的设备使用管理规章制度
(5) 为设备创造良好的工作环境
4.2 设备的维护
圆筒混合机长期工作在高载荷环境中，保证其均匀受载可以减小应力集中，圆筒的转动过程中润滑是必不可少的部分。长时间的摩擦磨损产生大量热量，通过采用适当的润滑方式，就可以带走热量达到有效的冷却作用，保护了设备。同时，润滑的基本作用式通过产生的润滑膜，避免或减少两运动件的摩擦，降低了零件的磨损消耗，保证了设备的正常运转。
传动部分中减速器要注意密封，保证其中的润滑油处于良好的工作环境，如果密封的环境被破环，某些杂质进入其中就有可能破坏其中齿轮的啮合情况，造成齿面磨损甚至损坏。与空气接触可能使润滑油发生化学反应，造成油污染。使得润滑系统被破坏，造成不必要的损失。
参考文献
[1].《机械设计》濮良贵、纪名刚主编，，高等教育出版社，第八版，2006.5
[2].《机械设计师手册》编写组编，《机械零件设计手册》，机械工业出版社，1989.1
[3].《烧结生产技能知识问答》薛俊虎主编，冶金工业出版社
[4].《烧结矿与球团矿生产》王悦祥主编，冶金工业出版社
[5].《冶金工程设计》1-3册《设计基础》、《工艺设计》、《机电设备与工业炉窑设计》，冶金工业出版社
[6].《机械设计手册》徐灏主编，机械工业出版社，1991.9
[7].《机械制造工艺学》王先逵主编，第2版，机械工业出版社，2006.1
[8].《工程材料》燕来生主编，内蒙古人民出版社，2000.9
[9].《机械制图》王建国、安娜主编，呼和浩特，内蒙古大学出版社，2003
[10].《材料力学》刘鸿文主编，北京，高等教育出版社，2004理论力学》 王永岩主编，煤炭工业出版社，1997，8
[12].《金属热处理标准应用手册》金属热处理标准化技术委员会编，第二版，机械工业出版社，2005.7
[13].《国外烧结设备》 西安重型机械研究所编，机械工业出版社，1975.5
[14].《烧结设计参考资料》《烧结设计参考资料》编写组编，冶金工业出版社，1973.11
[15].《现代设备管理》沈永刚 编，机械工业出版社2006.1
[16].《冶金机械安装与维护》谷士强 编，冶金工业出版社2006.7
[17].《摩擦磨损与润滑》周锡容、杨启明 编，石油工业出版社1998.4
[18].《机械零件设计手册》东北工学院《机械零件设计手册》编写组，冶金工业出版社1983.12
[19].Hindhede I，Uffe, Machine Design Fundamentals: A Practical Approach.
New York: Wiley, 1983
[20].Collacott R A. mechanical Fault Diagnosis and condition Monitoring. London: Chapman and Hall, 1967.
[21].Mechanical Drive (Reference Issue).Machine Design.52 (14), 1980.
川公网安备: 51019002004831号