【正文】 H （）其中輥壓力P=200MPa；有效輥寬B=550；H為破碎作用線長度。4. 輥壓力一定的輥壓力是輥壓機實現(xiàn)料層粉碎的必要條件之一。輥寬大，雖然所受的粉碎力較小，但由于運轉(zhuǎn)時彎曲變形大，將引起壓力分布不均，粉碎效果較低，加速輥面磨損，縮短其使用壽命。（4）輥寬大，輥面壓力分布不易均勻。（2）輥寬大，單位壓力增大。3. 輥寬B的確定輥寬的確定采用下面公式： （）式中為輥寬系數(shù)，即輥子的寬徑比。輥子直徑大，飛輪慣量就大，運轉(zhuǎn)就比較平穩(wěn)，受顆粒尺寸的影響也越小，保證料餅比較均勻。則：（mm）通常情況下，輥徑的選用原則都采用大輥徑原則，大輥徑有以下的優(yōu)點：（1）大塊物料容易嚙入，且反彈情況少?？紤]到可靠性，實際設計的壓輥直徑要比大。取=，則=16176。物料主要受徑向力的作用，將沿水平、垂直方向分解為兩個力為：水平分力： （）垂直分力： （）由于兩個壓輥相向向內(nèi)轉(zhuǎn)動，于是產(chǎn)生一個摩擦力，其方向與物料相對速度方向相反，向右下方作用。2. 壓輥直徑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，最小輥隙應選小些。 設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。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 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。2 設備的工作原理及參數(shù)的設計計算 設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()，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）?？傊邏狠伳C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)開始應用于世界各國的有色金屬冶金礦山行業(yè)，并有3臺設備已經(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計與三維建模分析。為解決實際開發(fā)設計和系列化定型設計中的關鍵技術問題，本論文采用基于3D特征的CAD技術，對高壓輥磨機進行三維模型設計，實現(xiàn)以先進的科技手段解決關鍵性技術問題，而且為高壓輥磨機設計的產(chǎn)業(yè)化、系列化發(fā)展，加速該設備在金屬選礦行業(yè)推廣應用的進程奠定了技術基礎。然后是結(jié)構(gòu)設計和整體規(guī)劃。關鍵詞：高壓輥磨機；組合輥；特征造型；虛擬裝配設計AbstractHighPressure 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；Assembled grinding rollers；Solid modeling based on feature；Virtual assemble design目 錄1 概述 1 輥磨機的發(fā)展過程 1 輥磨機的與傳統(tǒng)破碎設備的區(qū)別 2 輥磨機的發(fā)展趨勢 2 本課題的提出 22 設備的工作原理及參數(shù)的設計計算 4 設備的工作原理及粉碎過程 4 工作原理 4 粉碎過程 4 設備的組成 5 設備的主要參數(shù)的設計計算 6 工藝參數(shù)的計算 6 動力參數(shù)的選擇 10 運動參數(shù)的設計計算 12 生產(chǎn)能力的估算 13 設備的主要技術參數(shù) 133 總體方案的設計 15 傳動方案的設計 15 擠壓方案的設計 15 壓輥支承方案的設計 15 動、靜輥組件定位方案的設計 15 設備的總體框架 15 軸承類型的選擇及潤滑方式 16 液壓推力系統(tǒng) 16 設備的密封及防塵裝置的設計 16 設備的總體布局設計 184 動輥組件的設計與計算 19 動輥軸的設計與計算 19 動輥軸的材料選用 19 初估動輥軸軸徑 21 動輥軸的結(jié)構(gòu)分析與設計 21 軸承的選擇與校核 22 動輥軸的校核 23 減速器的選擇與校核 25 減速器的介紹 25 減速器的選擇 26 減速器的校核 26 聯(lián)軸器的選用 27 選擇聯(lián)軸器的類型 27 十字軸式萬向聯(lián)軸器的校核 28 液壓系統(tǒng)設計計算 28 液壓缸的設計計算 28 液壓泵的選擇 32 液壓系統(tǒng)工作原理圖 32 蓄能器的選擇與充氣及使用維護規(guī)程 335 高壓輥磨機的三維設計 36 軟件簡介 36 CAD技術綜述 36 三維軟件Solidworks的綜述 36 三維建模技術 37 基于特征的建模技術 37 參數(shù)化建模 38 實體建模 38 高壓輥磨機的建模及虛擬裝配技術 38 高壓輥磨機的建模 38 高壓輥磨機的虛擬裝配技術 416 技術經(jīng)濟性分析 46 高壓輥磨機的技術經(jīng)濟效果 46 本課題的技術經(jīng)濟性分析 46 總結(jié) 47參考文獻 48致 謝 49V沈陽航空工業(yè)學院畢業(yè)設計（論文）1 概述由于世界能源的緊缺，粉碎過程中的能耗越來越引起人們的重視。 輥磨機的發(fā)展過程八十年代，德國Clausthal大學礦物工程學院蕭納特教授和東北大學巖石破碎專家徐小荷教授幾乎在同一時代不同的實驗室內(nèi)作出了礦巖靜壓粉碎后入球磨可節(jié)省粉碎綜合能耗的結(jié)論。由于金屬礦山行業(yè)的礦巖硬度高、成分復雜等原因，輥磨機在冶金礦山應用和推廣較水泥行業(yè)發(fā)展速度慢，但是輥磨機高效、節(jié)能的優(yōu)點，使國內(nèi)外業(yè)內(nèi)科研工作者從未放棄對其的研究工作，經(jīng)過二十多年的不懈努力，用于礦巖粉碎的輥磨機技術和設備在結(jié)構(gòu)上不斷改進、完善，并最終在金屬礦山行業(yè)應用方面取得了突破性進展，如德國洪堡公司(KDH)的鐵礦石輥磨機、美國BH、DH系列型煤輥壓機等。在我國，天津水泥設計院較早地開展了輥磨機在水泥超細碎中的應用研究；中南礦冶大學開展了輥磨機在有色金屬礦超細碎中應用研究；東北大學結(jié)合國家“九五”重點科技攻關計劃項目，開展了輥磨機超細碎鐵礦石的應用研究，研制開發(fā)出GM系列鐵礦石高壓輥磨機樣機，并成功地對黑鷹山鐵礦、棒磨山鐵礦、姑山鐵礦進行了工業(yè)化粉碎應用試驗。兩個輥子相向轉(zhuǎn)動，一個固定輥，另一個是可調(diào)距離的（調(diào)整方式有兩大類，一類是滑動式，另一類是擺動式動輥。從設備應用范圍上向多種類金屬礦石的粉碎方向發(fā)展，其中包括：非金屬礦（頁巖、硫礦石、陶瓷材料、金伯利巖等）、有色金屬礦（銅礦、鉛鋅礦、鉬礦、鋁礬土、鉛礦、鉻礦、鎳礦等）、金礦、鐵礦、高爐礦渣等。本課題主要內(nèi)容是完成GM1200550W型高壓輥磨機的工藝參數(shù)、動力參數(shù)、運動參數(shù)的計算及總體設計，來完成前期的設計圖紙；在前期完成的設計圖紙基礎上應用三維CAD和虛擬裝配技術進行總體設計，并進行干涉檢查等內(nèi)容，來保證最終的二維圖紙的合理性與可執(zhí)行性。 輥磨機工作原理圖 粉碎過程，物料是在兩個輥徑相同、線速度相同、相向旋轉(zhuǎn)的輥子之間，由液壓系統(tǒng)提供給料層的巨大壓力下被粉碎的。由于兩輥間的容積越來越小，物料在向下運動的過程中受到的擠壓力逐漸增大，當壓應力超過物料的抗壓強度時，便發(fā)生破碎或內(nèi)部損傷。同時，物料在高壓作用下，顆粒間發(fā)生粘聚現(xiàn)象，形成料餅，最后從輥隙間排除，進入第四區(qū)段。由于高壓直接作用于顆粒上，物料與壓輥表面幾乎沒有相對運動，所以能耗、鋼耗小。 工藝參數(shù)的計算1. 最小輥隙的確定最小輥隙的大小與物料的可壓縮程度——料餅的緊密度、要求的產(chǎn)量、喂料粒度、壓輥直徑有關。一般喂料粒度大，最小輥隙應適當加大，否則物料會不易被咬住，反彈傾向增大。根據(jù)實際工況要求，在此取 。根據(jù)輥壓機的具體工作情況和物料性質(zhì)的不同，在生產(chǎn)調(diào)試時調(diào)整到比較合適的尺寸。 壓輥受力分析圖，a為兩輥中心距，為最大入料粒度，為兩輥間的最小輥隙，α為物料中心與輥子中心的連線與水平線所成的夾角，β=2α為嚙角，圖中各力是左邊輥子作用在物料上的力。 摩擦角由摩擦系數(shù)決定，物料與輥面間的摩擦系數(shù)與輥面狀態(tài)和物料性質(zhì)有關。 由圖中三角關系得出下列關系： （）整理后，得： （）公式中為理論壓輥的外徑，即臨界直徑?，F(xiàn)取=16176。飛輪慣量J=GD，這表明飛輪慣量與輥子直徑的平方成正比。介于大輥徑原則和要求較高的生產(chǎn)能力，故取=1200mm。輥寬大，兩端的壓力衰減和漏料量對處理效果的不利影響較小。（3）輥寬大，對料層厚度的均勻性有不良影響。輥壓機是一種高壓粉碎設備，壓輥受力相當大，可達到300噸以上。經(jīng)過一些廠家的實際選用經(jīng)驗，～，結(jié)合實際情況及性能的綜合分析，現(xiàn)取=，故B=550mm。由于國外