【正文】 由前面的技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)可知，動輥的最大工作壓力 0F =5000kN， 則實際液壓缸的最大工作壓力：miFF ?0? ，其中 iF 為實際工作壓力， m? 為液壓缸機(jī)械效率，所以，沈陽航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 ?? mi FF ?= 在總體方案設(shè)計中已經(jīng)提出采用 4個液壓缸，所以一個液壓缸工作壓力為： iF = iF /4= 由所給技術(shù) 參考數(shù)據(jù)可知 0P 為 10～ 20MPa之間任意值，現(xiàn)初選壓力為 0P =20MPa。 m 有， mNk 40mNk 2 1 ????? nc TT 所以所選擇的聯(lián)軸器滿足要求。 已知聯(lián)軸器型號： SWC225B2， 查表 5219 得以下參數(shù)： 回轉(zhuǎn)直徑 —— D=225mm 公稱轉(zhuǎn)矩 —— nT =40 k N m= N m wP —— 驅(qū)動功率 ， wP =315kW k—— 工況系數(shù)，查表 5222，取 k=4（重載荷沖擊） n—— 工作轉(zhuǎn)速， n=985r/min 故， nPT w9550? = 9853159550? =3054 N 沈陽航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 十字軸式萬向聯(lián)軸器的 校核 nPTkTTwc9550?? 式中： T—— 理論轉(zhuǎn)矩 N 根據(jù)設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計、與聯(lián)軸器聯(lián)接部件的軸徑和以上參考內(nèi)容，電動機(jī)與減速器之間的聯(lián)軸器采用 SWC225B2 整體叉頭十字軸式萬向聯(lián)軸器；減速器與輥軸之間采用 SH39071 標(biāo)準(zhǔn)脹 套聯(lián)軸器。例如剛性聯(lián)軸器不但結(jié)構(gòu)簡單，而且裝拆方便，可用于低速、剛性大的傳動軸。 5）聯(lián)軸器的制造、安裝、維護(hù)和成本。通常由金屬元件制成的不需潤滑的聯(lián)軸器此較可靠；需要潤滑的聯(lián)軸器，其性能易受潤滑完善程度的影響，且可能污染環(huán)境。例如當(dāng)徑向位移較大時，可選滑塊聯(lián)軸器，角位移較大或相交兩軸的聯(lián)接可選用萬向聯(lián)軸器等。 （ 3） 兩軸相對位移的大小和方向。 （ 2） 聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大小。具體選擇時可考慮以下幾點： （ 1） 所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和性質(zhì)以及對緩沖減振功能的要求。因為本減速器失效僅引起單機(jī)停產(chǎn)所以取值為 即： Pc= 2 =? 985985 = 所以選用的減速器合理 （ 2）散熱條件 用下式驗算熱功率 Pt ： Pt =P 1321 GPfff ? 式中 1f —— 環(huán)境溫度系數(shù)，見表 1889 2f —— 負(fù)荷率系數(shù)，見表 1842 3f —— 公稱功率利用率系數(shù)，見表 18132 1GP —— 減速器熱功率，見表 18116 Pt = =? 沈陽航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 所以選用的減速器符合要求。1n —— 要求輸入轉(zhuǎn)速， 985r/min 1`PP — — 對應(yīng)于 39。1pP ? 1P 139。 減速 器的校核 減速器選擇需要兩個條件： （ 1）強(qiáng)度條件 選擇減速器時必須首先滿足 傳動比的要求，然后按計算功率 CP 選擇型號規(guī)格。裝配、調(diào)整、方便快速、簡單。其性能特點如下：連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、高承載能力、抗沖擊、抗震動 ；可正、反兩向運(yùn)轉(zhuǎn)；傳動效率： ；輸入軸轉(zhuǎn)速≤ 1500r/min；環(huán)境溫度 10℃ — +40℃，低于 0℃時，啟動前潤滑油應(yīng)預(yù)熱；特別適用于嚴(yán)重沖擊，多粉塵及連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況；正常使用壽命：不低于 50000小時；減速器輸出軸與工作機(jī)軸 采 用 伸 縮套聯(lián)結(jié)（無鍵可拆卸聯(lián)接方式），懸掛安裝。在此采用的行星傳動使傳動功率分流，經(jīng)優(yōu)化設(shè)計，在行星傳動核心技術(shù)─均載上取得突破，較好的解決了上述問題。 在此選用的ＸＧ型系列減速器主要用于水泥工業(yè)輥壓機(jī)主傳動減速裝置上。在某些場合也用來增速，成為增速器。 因此 ca? ? ?1?? ， 故安全。 m 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度： 進(jìn)行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度。 軸所受的彎矩為： 水平方向： 1M = LF?2 = ? =1725 N故 動輥軸的受力圖、彎矩、扭矩圖如圖 所示。 則此軸所受彎矩的力臂長： L=B/2+A+C=550/2+240+175=690mm 所受的扭矩： T=9550nP=9550?=138647N 動輥軸的校核 按此設(shè)備的 結(jié)構(gòu)設(shè)計安排，壓輥外側(cè)應(yīng)與 軸承座內(nèi)側(cè)留有足夠的空間，用以完成防塵裝置、端蓋等的安裝。 徑向當(dāng)量動載荷： 當(dāng) Fa/Fr≤ e 時， Pr=Fr+ 1Y Fa （ ） 當(dāng) Fa/Fr＞ e 時， Pr=+ 2Y Fa （ ） ?)(60106 PCnLh ? （ ） 式中 ： hL —— 用小時表示的軸承基本額定壽命 ?—— 壽命指數(shù)（滾子軸承 ? =10/3） n—— 軸承內(nèi)外圈的相對轉(zhuǎn)速 r/min P—— 當(dāng)量動負(fù)荷 kN C—— 基本額定動負(fù)荷 kN 根據(jù)輥壓設(shè) 備的實際工作情況，軸承主要受液壓系統(tǒng)的推力作用，故可以粗略的按下面的方法取用。在普通車床的主軸頭沈陽航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 部軸承亦采用這種軸承來保證主軸的各項精度要求，可見選用此類軸承的合理性。 圖 壓輥軸的結(jié)構(gòu)圖 軸承的選擇與校核 前面已確定選用調(diào)心滾子軸承，根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)，確定軸承的具體型號為23280CAF3/W33 調(diào)心滾子軸承。為防止礦石顆粒的外溢，應(yīng)設(shè)有擋料裝置；考慮到工作環(huán)境，應(yīng)設(shè)有防塵裝置；由于軸承的負(fù)荷很大，兩個壓輥的平行度難以保證，以及定 位等要求，故采用內(nèi)圈錐度為 1： 12 的調(diào)心滾子軸承，以適應(yīng)壓輥在使用中產(chǎn)生的歪斜；另外輥軸需要緊固件及密封件等，其結(jié)構(gòu)形狀要適合這些元件的結(jié)構(gòu)要求，設(shè)計成階梯軸，即軸徑尺寸從中間向兩端逐漸減小。 提高軸的表面質(zhì)量包括降低軸的表面粗糙度，對軸表面進(jìn)行處理，如熱處理、機(jī)械處理和化學(xué)處理等，都能達(dá)到提高軸的疲勞強(qiáng)度的目的。由于軸的表面應(yīng)力最大，提高軸的表面質(zhì)量也是提高軸的疲勞強(qiáng)度的有力措施。在軸的截面變化處 (如軸肩、鍵槽、環(huán)槽等 )，會沈陽航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 產(chǎn)生應(yīng)力集中，軸的疲勞破壞往往在此產(chǎn)生。 由于影響軸的結(jié)構(gòu)因素較多，故軸不可能有標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)形式，必須根據(jù)具體情況分析比較，確定方案。軸的結(jié)構(gòu)應(yīng)是盡量減小應(yīng)力集中，受力合理，有良好的工藝性，并使軸上零件定位可靠，裝拆方便。但軸徑過大，會造成材料浪費、設(shè)備尺寸加大、設(shè)備成本增加，故滿足軸本身的強(qiáng)度、其它軸系零部件的要求及實際工況等綜合考慮的前提下，來確 定最小軸徑。 初估 動輥軸 軸徑 根據(jù)公式： 3npAd? mm () 其中： 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。一般用于制造比 35CrMo 強(qiáng)度更高、沈陽航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 端面尺寸較大的重要零件，如軸、齒輪、連桿、變速箱齒輪、增壓器齒輪、發(fā)動機(jī)汽缸、彈簧、彈簧夾、 1200～ 2021mm 石油鉆桿接頭、打撈工具以及代替含鎳較高的調(diào)質(zhì)鋼使用。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)鋼多用與制造高強(qiáng)度、高韌性、綜合機(jī)械性能優(yōu)良的重要機(jī)器零件，如齒輪、各種軸（發(fā)動機(jī)曲軸、機(jī)床主軸）及高強(qiáng)度連接螺栓。 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(qiáng)度和足夠的韌性，為進(jìn)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(jìn)行氮化處理。因此，強(qiáng)度、韌性要求均高的重要零件或截面尺寸較大、形狀復(fù)雜的零件采用合金結(jié)構(gòu)鋼制造比較理想。 當(dāng)零件的形狀復(fù)雜、截面尺寸較大、機(jī)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(qiáng)度、韌性和耐磨性，并具有良好的淬透性。其余的金屬材料都屬于有色金屬材料。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(jī)非金屬材料和有機(jī)材料三大類其中金屬材料是機(jī)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。結(jié)構(gòu)材料通常是指工程上要求強(qiáng)度、韌性、塑料、硬度、耐磨性等機(jī)械性能的材料。因此，在軸的設(shè)計中，必須把軸的強(qiáng)度計算和軸系零、部件結(jié)構(gòu)設(shè)計交錯進(jìn)行，邊畫圖、邊計算、邊修改。所以，在軸的設(shè)計中，不能只考慮軸本身，還必須和軸系零、部件的整個結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系起來。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(jī)架聯(lián)結(jié)。 沈陽航空工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 設(shè)備的總體布局設(shè)計 （ 1）采用兩套傳動機(jī)構(gòu)，由于電動機(jī)、減速器、動靜輥之間采用聯(lián)軸器聯(lián) 接 ，故 在實際場地允許的條件下， 三者均采用同側(cè)布置 ， 亦被稱為臥式結(jié)構(gòu)（如圖 所示） ； 圖 臥式結(jié)構(gòu)布局圖 （ 2）由于采用大功率電動機(jī)，減速器降速比較大，才用分離式布局電機(jī)減速器支承由另外的支承結(jié)構(gòu)來支承； （ 3）兩對液壓缸布置在動輥軸承座左側(cè)，其支承由筋板來實現(xiàn)； （ 4）動靜輥之間有壓力存在時機(jī)器整體在內(nèi)部的剪切力由橫梁與軸承座和支承座之間的剪切銷來承受。同時當(dāng)料板比較重，導(dǎo)致拆卸安裝比較的困難，需要用吊車。 對于封料板應(yīng)用燕尾槽形的擋板。 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(dāng)形狀的整體殼罩在上面即可。 圖 料斗及防塵裝置 由圖可以看出，當(dāng)物料順料斗下來后可有效的控制在圖中所示的范 圍內(nèi)，并在主軸圖示方向的轉(zhuǎn)動及側(cè)擋板機(jī)構(gòu)的作用下，實現(xiàn)物料在工作范圍內(nèi)的有效破碎。為保持液壓穩(wěn)定和高壓輥磨機(jī)的安全運(yùn)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。雖然由一個液壓站供油，但分兩個系統(tǒng)驅(qū)動 。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。 液壓推力系統(tǒng) 高壓輥磨機(jī)所需要的強(qiáng)大壓力是由液壓系統(tǒng)提供的。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。因此，選用承 受較大徑向載荷的調(diào)心滾子軸承，同時還可以起到一定的緩沖作用。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。其結(jié)構(gòu)如圖 所示 。 ，以適應(yīng)壓輥在較大的徑向壓力作用下非均勻受力工況。允許壓輥軸相對軸承座孔中心左右偏擺1176。在液壓缸推力作用下，可沿導(dǎo)軌作往復(fù)位移。 動、靜輥組件定位方案的設(shè)計 動靜壓輥組件主要包括壓輥軸、軸承座、軸承和軸承密封、溫度監(jiān)測及其潤滑裝置?！?3176。 壓輥支 承 方案的設(shè)計 壓輥支 承 采用內(nèi)圈帶錐度的調(diào)心滾子軸承來支 承 。 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。通過液壓缸和液壓缸同步驅(qū)動機(jī)構(gòu)，以及兩級蓄能保壓系統(tǒng)，確保壓輥對物料的連續(xù)恒壓施載。 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。）約 179。 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(jī)轉(zhuǎn)速 電n =985r/mim，輥子轉(zhuǎn)速 n =。理論和實踐證明，輥速宜在 ～ 。它與產(chǎn)量、功率消耗以及運(yùn)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。 故采用的安裝型式為 B3。 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(jī)座帶底腳 ， 端蓋上無凸緣 ； B5， 機(jī)座不帶底腳 ， 端蓋上有凸緣 ； B35， 機(jī)座帶底腳 ， 端蓋上有凸緣 。能防止灰塵、鐵屑或其他雜物侵入電機(jī)內(nèi)部；具有與 Y 系列（ IP23）相同的