【文章內(nèi)容簡介】 00 的滾壓面積可以根據(jù)以下公式算出受力面積 2021 sin 1. 36 5 1. 82 sin 23 .5 0. 49 53 ( )22S D L m?? ? ? ? ? ? ? ? ? 式中： D壓輥長度， m； L0磨輥直徑， m； θ 壓力角，度。 單位面積載荷 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2021 11 212021 24 22 7. 74 ( / )0. 49 53 NmF39。 = = 而根據(jù) ? 2600 的參數(shù)可以算出其受力面積 2111 sin 0. 5 1. 04 1. 3 sin 23 .5 0. 26 96 ( )2S D L m?? ? ? ? ? ? ? ? ? 式中： D1壓輥長度， m； L1磨輥直徑， m； θ 壓力角，度。 根據(jù)反求原理則有 1 120210 .2 6 9 6 0 .4 9 5 3=F 得 F1=6532KN 所以可以求得 ? 2600 的總載荷為 噸 。 根據(jù)以上分析的反求公式可以得出 ? 2600 筒輥磨具體參數(shù)如下： a) 筒體內(nèi)徑為 2600mm； b) 壓輥直徑為筒體內(nèi)徑的 1/2 則為 D1=1300mm； c) 壓輥長度為壓輥直徑的 倍則壓輥長度為 L1=1040mm； d) 承受總載荷為 噸。 汽車變速箱箱體三面鉆孔組合機(jī)床總體及右主軸箱設(shè)計(jì) 12 3 滑履支 承 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 滑履支 承 工作原理 滑履 支 承的磨機(jī)是通過固裝在筒體上的輪帶支 承 在滑履上運(yùn)轉(zhuǎn)?；?支 承由表面澆鑄軸承合金的鋼制履瓦坐在帶有凸球面的支快上，兩者之間有圓注銷定位，凸球面支快又置于凹球面支快之中， 而凹球面支快又放在滑履支座的底座上，兩者之間也是通過圓注銷定位 。輪帶罩除了起到防灰進(jìn)到 其中將潤滑油弄臟外，輪帶罩的下支座還器油箱的作用。整個(gè)保護(hù)罩放在焊接結(jié)構(gòu)的底座上，而底座通過地腳螺栓固定在混凝土基礎(chǔ)上。輪帶罩和輪帶之間的密封結(jié)構(gòu)是環(huán)形的毛粘圈被壓板壓在輪帶罩上，并有拉伸彈簧將其緊緊的壓在工子形輪帶的法蘭上，進(jìn)而起到密封作用?；闹ё拿總€(gè)滑瓦都能自動(dòng)調(diào)心，它是靠球形瓦來完成的。這樣就可以彌補(bǔ) 由于輪帶安裝誤差所造成的輪帶與滑瓦的接觸不良。 滑履 支 承采用動(dòng)靜潤滑 ， 這種滑履上只有一個(gè)油囊，當(dāng)磨機(jī)啟動(dòng) 、停止和慢速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，高壓油泵將具有一定的壓力的壓力油，通過高壓輸油管將壓力油送到每個(gè)滑瓦的靜壓油囊 中，浮升起輪帶，使 支承處于靜壓潤滑狀態(tài)，而在磨機(jī) 正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，高壓油泵停止供油，此時(shí)潤滑是靠輪帶浸在潤滑油中，輪帶上的潤滑油被帶入瓦內(nèi)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)壓潤滑。由于輪帶的圓周速度較大，其“間隙泵”的作用也大，且滑履能在球座上自由擺動(dòng)，自動(dòng)調(diào)整間隙，固潤滑效果也好。 磨機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，向履瓦供油的方式有兩種：一種是通過低壓油泵向滑瓦進(jìn)口出噴油：另一種是滑瓦浸在油中。 結(jié)構(gòu) 方案 根據(jù)已經(jīng)成功應(yīng)用的滑履支 承 和成熟的設(shè)計(jì)原理， 設(shè)計(jì) 通過兩對(duì)滑履支 承 成主副支 承 結(jié)構(gòu)，因?yàn)橥草伳サ膲狠伈辉谄渲行拇嬖趬毫?， 所以在支 承 方式的 選擇上應(yīng)該有主副支 承 。由于壓力角的關(guān)系 ， 選擇與中心線呈 32 度的副支 承 和與中心線呈 20度的主支承共同支承筒 體。具體如圖 31示 。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2021 13 圖 31 滑履支 承結(jié)構(gòu) 圖 滑履支承面積計(jì)算 因?yàn)榛闹?承 需要兩個(gè)不同的泵提供液壓油，所以在選擇液壓油的黏度時(shí)既要考慮在啟動(dòng)時(shí)的高壓、重載、低速狀態(tài) ，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的高速、重載、低壓狀態(tài)，所以綜合選用液壓油的黏度根據(jù)筒體轉(zhuǎn)速為 （ 42r/min）和單位載荷為300N/cm2，工作溫度在 2080攝氏度之間，所以查表選取液壓油的運(yùn)動(dòng)黏度為 15 厘斯 /100 攝氏度，因 此選擇 90 號(hào)機(jī)械油作為循環(huán)供應(yīng)的液壓油 [17]。 低壓油滑履面積的確定 給定潤滑油的油壓為 3MPa， 根據(jù)壓力面積壓強(qiáng)公式 P=F/S 式中： P滑履支承面壓強(qiáng)， KPa； F滑履總載荷， KN； S需要滑履總面積， m2。 得 F=6532KN 設(shè)計(jì)說明書給定最大的滑履單位支 承 壓強(qiáng)為 3MPa 所以可以的出總共需要的滑履支 承 面積 汽車變速箱箱體三面鉆孔組合機(jī)床總體及右主軸箱設(shè)計(jì) 14 1212 c o s c o s33FFS S S ????? ? ? ? 式中： S總共需要的滑履面積 ， m2； S1副支承所需要滑履面積， m2； S2主支承所需要滑履面積 ， m2。 21 c o s 3 2 0 . 8 4 86 5 3 2 6 5 3 2 1 . 8 4 6 ( )33Sm? ? ? ? ? 22 6 5 3 2 c o s 2 0 2 . 0 4 6 ( )3Sm??? 所以第一對(duì)副支 承 的單個(gè)面積 S1’ 為 21139。 0 .5 0 .9 2 3 ( )S S m?? 第一對(duì)主支 承 的單個(gè)面積 S2’ 為 22239。 23 ( )S S m?? 據(jù)前面筒體壁厚為 170mm 所以加上滑環(huán)后的總尺寸為 3400mm， 所以 R=1700mm 據(jù) S=DL（ L 為在滑瓦上面的弧度展開， D為滑瓦的寬度） 3 .1 4 1 .71 8 0 1 8 0D R DS D L ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? 式中： S滑 瓦面積， m2； L為在滑瓦上面的弧度展開， m； D為滑瓦的寬度 ， m。 依據(jù)此原理，可以得到主副支 承 的包角和寬度之間的關(guān)系為 1 3 .1 4 1 .7 20 .9 2 3 ( )1 8 0 1 8 0D R DS D L m? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? 2 3 .1 4 1 .7 21 .0 2 3 ( )1 8 0 1 8 0D R DS D L m? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? 所以有 3 1 .4 213 4 .4 92DD????????? 根據(jù)角度和寬度的關(guān)系經(jīng)過逐次帶入選擇最優(yōu)解，可以得到 720( )431482D m m??? ??? ???? ?? 此時(shí)即可以滿足支 承 的需要也可以滿足安 裝 需要?jiǎng)t副支 承 的弧長為 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2021 15 43 3 .1 4 1 7 0 0 1 2 7 5 ( )180 mm? ? ? 主支 承 的弧長為 48 3 .1 4 1 7 0 0 1 4 2 3 ( )180 mm? ? ? 因?yàn)樵谟?jì)算總載荷時(shí)已經(jīng)放大了載荷的實(shí)際值，即 6532KN 為理論設(shè)計(jì)的載荷，而在計(jì)算面積的過程中都是以放大的方式得出結(jié)果，所以綜合計(jì)算過程已經(jīng)不需要再次進(jìn)行安全校核，得出的結(jié)果是理論的最大值，完全符合實(shí)際情況。 主支承 高壓油油槽面積的確定 根據(jù)總載荷和目前實(shí)際油泵的供油能力，考慮到泄漏因素，選取高壓泵為12MPa 的高壓油齒輪泵，所以則有 F=PS 36 5 3 2 c o s 2 0 1 2 1 0 ( )2 P K P aS ? ? ? 21 336 5 3 2 c o s 2 0 6 1 3 8 0 . 2 5 5 7 5 ( )2 1 2 1 0 2 1 2 1 0Sm? ? ?? ? ? ? 2 ? ? 222( )RR mm?? 即主支承所開油槽為半徑為 280mm 的油槽。 副支承高 壓油油槽面積的確定 根據(jù)總載荷和目前實(shí)際油泵的供油能力，考慮到泄漏因素，選取高壓泵為12MPa 的高壓油齒輪泵，所以則有 F=PS 36 5 3 2 c o s 3 2 1 2 1 0 ( )2 o P K P aS ? ? ? 22 336 5 3 2 c o s 3 2 6 1 3 8 0 . 2 3 ( )2 1 2 1 0 2 1 2 1 0Sm? ? ?? ? ? ? 2 ? ? 即副支承所開油槽為半徑為 270mm 的油槽。 滑履瓦的校核 因?yàn)橥搀w和滑瓦同心（偏心率ε =0）時(shí)的壓力比 isPP?? （ Pi— 滑瓦中某點(diǎn)油壓，Ps— 供油壓力） 功率比 汽車變速箱箱體三面鉆孔組合機(jī)床總體及右主軸箱設(shè)計(jì) 16 fpHK H? （ Hf — 摩擦功率 ， Hp— 油泵功率） 承載量系數(shù) sWW PLD? （ W— 承載量） 流量系數(shù) 12so Ph?? （ Q— 流量， h。 — 半徑間隙， ? — 油的黏度） 潤滑油溫升 vbpWLDtCqC V LD V??????? 式中： vq 滑履的潤滑油的體積流量， m3/s； ? 滑履的摩擦系數(shù)； pC 潤滑油的比定壓熱容，約為 1680j/（ kg C?? ）～ 2100j（ kg C?? ）； ? 潤滑油的密度，約為 850kg/m3～ 900kg/m3，常取 pC =（ m3 C?? ）； b? 滑瓦表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) W/（ m2 C?? ），因滑履受重型載荷，且冷卻條件一般，故取 b? = W/（ m2 C?? ） 確定承載能力關(guān)鍵是求出軸承各點(diǎn)處的油壓 ,ijP 值?；叩某休d能力是根據(jù)眾所周知的雷諾方程式求得。雷諾方程式如下 3( ) ( ) 6p p hhVx x z z x?? ? ? ? ???? ? ? ? ? （ 31） 式中 ： x滑瓦周向坐標(biāo)： z滑瓦軸向坐標(biāo)； p油膜壓力； h油膜厚度 oh=h (1+εcosα)； ? 潤滑油的動(dòng)力粘度； V筒體表面的線速度。 為了便于利用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，用有限差分法將 (31)式變換為無量綱方程后，寫成一組線性代數(shù)方程。 令（ 31）式中 , hxR??????? 將（ 31）式寫成無量綱方程式 223 2 3 33 ( ) ( ) ( ) 6p p ph R h h V Rz? ? ???? ? ?? ? ?? ? ? （ 32） 對(duì)不同潤滑狀態(tài)下的動(dòng)靜壓滑瓦進(jìn)行計(jì)算： a) 磨機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)，高壓潤滑油站供給高壓油，計(jì)算滑瓦的承能力。 求解（ 31）式得邊界條件 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2021 17 1 2 , 3 L 4Pr = 0 ,Pr r = P ,Pr = 0 低壓潤滑裝置的滑履，則采用低壓進(jìn)油壓力，若采用油圈潤滑時(shí) P0L? 。 b) 磨機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，高壓潤滑油站停止供油，計(jì)算滑瓦的承載力。 求解（ 1）式的邊界條件 1 2 , 3 4P r = 0,P r r = 0,P r = 0 r 1