【正文】 ： P—— 軸傳遞的功率 kW n—— 軸的轉(zhuǎn)速 r/min d—— 所要計算的軸徑 mm A—— 與軸的材料及相應(yīng)的許用扭剪應(yīng)力 [? ]有關(guān)的設(shè)計系數(shù)，由表 613查得 A取 100 軸承減聯(lián)電 ??? 2PP ? =315? ? ? ? = 得， 3 ??d= 根據(jù)結(jié)構(gòu)要求及實際工況，取最小軸徑 d=300mm。一般在調(diào)質(zhì)處理后使用，也可以在高 中頻表面淬火或淬火加低中溫回火后使用。 合金調(diào)質(zhì)鋼含碳量在 ～ %范圍內(nèi)，一般采用淬火和高溫回火的調(diào)質(zhì)處理，可以得到高強度和足夠的韌性，為進一步提高零件表面的耐磨性，對某些中碳合金調(diào)質(zhì)鋼可在調(diào)質(zhì)后再進行氮化處理。 當零件的形狀復(fù)雜、截面尺寸較大、機械性能較高、滲透性較好時，采用碳素結(jié)構(gòu)鋼常常難于滿足要求，而合金結(jié)構(gòu)鋼由于合金元素的作用，能夠明顯地提高強度、韌性和耐磨性，并具有良好的淬透性。按材料結(jié)合沈陽航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 鍵的特點及性質(zhì)，一般可分為金屬材料、無機非金屬材料和有機材料三大類其中金屬材料是機械工程中最常用的材料，可分為黑色金屬材料和有色金屬材料。因此，在軸的設(shè)計中，必須把軸的強度計算和軸系零、部件結(jié)構(gòu)設(shè)計交錯進行，邊畫圖、邊計算、邊修改。它支承著其他轉(zhuǎn)動件回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩，同時它又通過軸承和機架聯(lián)結(jié)。同時當料板比較重，導(dǎo)致拆卸安裝比較的困難，需要用吊車。 對于動靜輥的整體封閉采用薄鋼板作為防塵罩，做成一個適當形狀的整體殼罩在上面即可。為保持液壓穩(wěn)定和高壓輥磨機的安全運轉(zhuǎn)，在每個驅(qū)動系統(tǒng)中均設(shè)置兩個充氮蓄能器，以增加系統(tǒng)的靈活性，更好的滿足操作條件的需要。推力的大小可根據(jù)粉碎物料的特性和實際工況及調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的壓力來確定。一般在設(shè)備每次啟動時，通過多點甘油潤滑泵自動向軸承內(nèi)注入一定量的潤滑脂。底座組件和上橫梁組件均有兩條平行導(dǎo)軌，由復(fù)合聚四氟乙烯耐磨版與底座體通過螺紋連接組成；同時，底座和上橫梁中都設(shè)有擋鐵裝置來限制動靜輥沿導(dǎo)軌方向的移動。 ，以適應(yīng)壓輥在較大的徑向壓力作用下非均勻受力工況。在液壓缸推力作用下，可沿導(dǎo)軌作往復(fù)位移。～ 3176。 擠壓方案的設(shè)計 采用轉(zhuǎn)速相同，方向相反的一個動輥和一個靜輥作為執(zhí)行件。 一般情況下通過改變壓輥轉(zhuǎn)速或初始間隙或調(diào)整料斗料口大小，即可改變設(shè)備單位小時處理礦石的產(chǎn)量，過分增大壓輥初始間隙或降低輥壓力對輥磨效果不利。 2. 輥子轉(zhuǎn)速的確定 輥子線速度： 60Dnv ?? （ ） 沈陽航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 整理得輥子轉(zhuǎn)速： Dvn ?60? （ ） 故 ???? r/min 已知電動機轉(zhuǎn)速 電n =985r/mim，輥子轉(zhuǎn)速 n =。它與產(chǎn)量、功率消耗以及運行的平穩(wěn)性有著密切的關(guān)系，對輥面的磨損也有重大的影響，必須慎重確定。 使用條件及工作方式： 1） 海拔不超過 1000m； 2） 環(huán)境溫度不高于 +40 ； 3） 額定高壓 380V允許偏差 5％； 4） 額定頻率 50Hz； 允許頻率偏差 1%； 5） 3kW 及以下為 Y 接法 ， 4kW 及以上為 接法 ； 6） 絕緣等級 :B 級 ； 7） 工作方式 :連接 (SI)； 8） 安裝型式分為 :B3， 機座帶底腳 ， 端蓋上無凸緣 ； B5， 機座不帶底腳 ， 端蓋上有凸緣 ； B35， 機座帶底腳 ， 端蓋上有凸緣 。該系列電動機具有效率高、起動性能好、噪音低、體積小、重量輕等優(yōu)點。 公式（ 16）經(jīng)整理得， ?? s i n2FvMN ?? （ ） 當 ? =?1 時， N=2 9000 ?1sin ? 346kW 當 ? =?3 時 ， N=2 9000 ?3sin ? 1037kW 為了設(shè)計和計算的需要，粗取 N 值為 630kW，由于系統(tǒng)是用兩套電動機來帶動，為了設(shè)計和選擇的方便，所以電動機功率取為 315kW。通常，電動機的轉(zhuǎn)速不低于 500r/min，因為當功率一定時，電動機的轉(zhuǎn)速愈低，則其尺寸愈大，價格愈貴，而且效率也較低。 （ 4）根據(jù)生產(chǎn)機械的最高轉(zhuǎn)速和對電力傳動調(diào)速系統(tǒng)的過渡過程性能 的要求，以及機械減速機構(gòu)的復(fù)雜程度，選擇電動機的額定轉(zhuǎn)速。 動力參數(shù)的選擇 （ 1）根據(jù)機械的負荷性質(zhì)和生產(chǎn)工藝對電動機的啟動、制動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇電動機的類型。但是輥壓力又不能太大，因為這樣會無謂地浪費能量，加劇輥面的磨損，加上軸承的負荷，縮短其壽命，影響輥壓機的正沈陽航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 常運轉(zhuǎn)。 綜上所述，輥子的幾何參數(shù)直接關(guān)系著機器的性能和運轉(zhuǎn)率，此外對制造的難易和機重的大小都有密切關(guān)系，在設(shè)計時應(yīng)結(jié)合實際情況，綜合考慮、慎重確定。 （ 5）輥寬大，輥面的彈性變形大。這樣在相同粉碎力作用下，較小的輥徑對物料產(chǎn)生的單位壓力較高，更有利于物料的粉碎。在壓輥兩端靠近邊緣處存在壓力衰減區(qū)，有部分物料未經(jīng)充分粉碎而逸出。輥子直徑大，有較大的空間，可以選用較大的軸承，使用沈陽航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 壽命長，改善其受力狀態(tài)，同時也方便于安裝和維修。 （ 3）慣性大?，F(xiàn)取 ? =16176。 由圖中三角關(guān)系得出下列關(guān)系： ?c os22 m i nm i n ???? dDSD cc （ ） 整理后，得： ??c os1 c os m inm a x ? ??? SdDc （ ） 公式中 cD 為理論壓輥的外徑，即臨界直徑。取 ? =，則 ? =16176。 物料主要受徑向力 rP 的作用，將 rP 沿水平、垂直方向分解為兩個力為： 水平分力： ?cosrh PP? （ ） 垂直分力： ?sinru PP? （ ） 由于兩個壓輥相向向內(nèi)轉(zhuǎn)動，于是產(chǎn)生一個摩擦力 fP ，其方向與物料相對速度方向相反，向右下方作用。 D 的確定 為了獲得最低功率的消耗，采用兩 個直徑相同的壓輥。 當料層厚度相同時，物料粉碎的越細，消耗的功率越大。這樣不但會降低粉碎效率，而且還會使輥面磨損加大。物料的可壓縮性好，料餅較緊密，最小輥隙應(yīng)選小些。 設(shè)備的組成 高壓輥磨機由給料裝置、擋料裝置、驅(qū)動裝置、加載裝置、支撐裝置、動靜輥沈陽航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 組件等組成。由于壓力的減小，料餅微微膨脹。隨著物料粒度的減小，顆粒間的位移趨于零，物料密度迅速增大，構(gòu)成料層。 沈陽航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 Ⅰ第一粉碎區(qū)段 Ⅱ第二粉碎區(qū)段 Ⅲ第三粉碎區(qū)段 Ⅳ第四粉碎區(qū)段 圖 高壓輥磨機工作原理示意圖 具體的粉碎過程如下：當符合高壓輥磨機粒度要求的物料喂入料斗后形成一個料柱，物料在轉(zhuǎn)動壓輥的擠壓力作用下進入第 一粉碎區(qū)段。 沈陽航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 2 設(shè)備的工作原理及參數(shù)的設(shè)計計算 設(shè)備的工作原理及粉碎 過程 工作原理 高壓輥磨機的 工作原理是基于靜壓粉碎原理對輥碾壓方式 (見圖 所示 )，由一對相向同步轉(zhuǎn)動的壓輥組成，其中一個為定輥，另一個為動輥（可水平方向移動）。 總之，高壓輥磨機的引進和開發(fā)大大的降低了生產(chǎn)成本節(jié)約了能源、提高了效率，并逐步的在我國的水泥工業(yè)、冶金行業(yè)占有了重要的地位。）輥間壓力一般可達 1500～ 3000 個大氣壓 ， 破碎產(chǎn)品可達 2mm， 不僅可實現(xiàn) “多碎少磨” ，還很可能成為以碎代磨的新型粉碎設(shè)備。目前，國產(chǎn)化的高壓輥磨機已大量投入生產(chǎn)。其中德國洪堡公司 (KDH)在鐵礦石輥壓機的研制開發(fā)上取得了卓越的成就，該公司生產(chǎn)的鐵礦石輥壓機已經(jīng)開始應(yīng)用 于世界各國的有色金屬冶金礦山行業(yè)，并有 3 臺設(shè)備已經(jīng)成功用于鐵礦石的粉碎。該結(jié)論說明礦石在對壓輥的高壓載荷作用下，內(nèi)部受到極大的創(chuàng)傷并產(chǎn)生眾多的微裂紋，甚至直接被擠壓成餅狀或更細粒度，從而大幅度減少了使后續(xù)磨礦的工作量。高壓輥磨機問世十年來 ， 主要應(yīng)用在水泥行業(yè)及個別有色金屬礦山 ， 水泥界從這種節(jié)能、節(jié)鋼耗的高效設(shè)備中得到了較高的效益。最后進行非標準件的尺寸確定與標準件的選型。 本論文主要敘述了高壓輥磨機的總體設(shè)計與三維建模分析。為解決實際開發(fā)設(shè)計和系列化定型設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)問題，本論文采用基于 3D 特征的 CAD 技術(shù)，對 高壓輥磨機進行三維模型設(shè)計，實現(xiàn)以先進的科技手段解決關(guān)鍵性技術(shù)問題，而且為高壓輥磨機設(shè)計的產(chǎn)業(yè)化、系列化發(fā)展，加速該設(shè)備在金屬選礦行業(yè)推廣應(yīng)用的進程奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。然后是結(jié)構(gòu)設(shè)計和整體規(guī)劃。 關(guān)鍵詞 ： 高壓輥磨機；組合輥；特征造型；虛擬裝配設(shè)計 沈陽航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） II Abstract HighPressure Grinding Roller(HPGR)， as a kind highefficiency and energysaving equipment， has been widely applied in cement industry， and is extending to the domain of metal ore mining and beneficiation， the industrialization and series trend will be formed for its tremendous development potential. In this thesis， HPGR are designed and dynamic simulation with CAD technology based on feature 3D solid modeling， to solve the important technical problems in term of development and design of the equipment， but also lays a technical base for furthering the development progress of industrialized and serial equipment， accelerate the application of equipment in metal mining for crushing hard ironstone. This thesis mainly introduces the normal design and 3D solid modeling on the HighPressure Grinding Roller. The main contents are as follows: design of the total drawing: First， the calculation of the parameters of HPGR to finish the task of giving， such as rolling diameter， rolling width， grind force， driving power， then， the structure and programming design， last， the design for the abnormal part and the selection of the normal part. 2. The structure of HPGR is designed through solid modeling and virtual assemble， meanwhile， the structure rationality is tested by checking the static intervention among parts of HPGR. Stating from engineering application， its enforcement not only shortens the exploratory period of the new product， enhances its design quality， and reduces its research cost， but also lays a technical base for furthering the development progress of industrialized and serial equipments， hastens the equipments’ application in metal mining for crushing hard ironstone. Keywords: HighPressure Grinding Rollers； Assembl