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1、常州工學院延陵學院畢業(yè)設計論文 KC021-1 CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 題目： K9251干式球磨機總體與回轉(zhuǎn)部設計 二級學院（直屬學部）： 專業(yè)： 班級： 學生姓名： 學號： 指導教師姓名： 職稱：

2、 評閱教師姓名： 職稱： 年 月 摘要 本設計為K9251干式球磨機，為臥式筒型旋轉(zhuǎn)裝置，外延齒輪傳動，格子型。中空軸采用鑄鋼件，內(nèi)襯可拆換，回轉(zhuǎn)大齒輪采用鑄件滾齒加工，筒體內(nèi)鑲有耐磨襯板，具有良好的耐磨性。本機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠。本設計主要是根據(jù)給料粒度和出料粒度以及產(chǎn)量確定并計算給料部和出料部的尺寸；根據(jù)最大裝球量,工作轉(zhuǎn)速以及產(chǎn)量計算出回轉(zhuǎn)部（筒體）的外形尺寸；根據(jù)電動機功率以及轉(zhuǎn)速確定傳動部的結(jié)構(gòu)排列，包括減速機，小傳動齒輪，電機等。再分別對給料部出料部、回轉(zhuǎn)部、傳動部之間關(guān)鍵技術(shù)協(xié)調(diào)。

3、進行計算，最終檢驗校核。 關(guān)鍵詞：球磨機 筒體 減速機 傳動齒輪 聯(lián)軸器 Abstract The design for the K9251 dry ball mill, which is horizontal rotation for the tube-type devices, extension drive and lattice-type .The hollow shaft is made with steel casting, and its linin

4、g can be Demolition and replacement. The rotary gear is made by cast parts with hobbling processing. The body inlaid with wear-resistant cylinder liner, which has a good wear resistance .It can be smooth-running and reliable work. The design is based mainly to size of the material ,from feeding part

5、 and discharging part, to determine and calculate the size of feeding part and discharging part ;According to the ball with the largest volume、speed and production work calculated the gyration part form factor; According to electrical power transmission and speed determine the structure of the feedi

6、ng part and discharging part arrangement , including reducer、the small transmission gear、motor and so on .Then harmonizing the key technologies of the feeding part、discharging part and the transmission part. So I do the Calculation、the ultimate test of verification in the end. Keywords：Ball Mill

7、 Gyration Part Reducer Transmission Gears Coupling 目 錄 摘 要····································································1 Abstract··································································2 第一章 緒 論···································

8、···························5 1.1直徑?1500毫米系列的球磨機··········································5 1.2機器的結(jié)構(gòu)特性······················································5 1.3.安裝時應注意事項···················································5 1.4安裝技術(shù)要求························································5

9、 1.5試車與調(diào)整··························································6 1.6使用應注意事項 ······················································6 1.7用戶須知·····························································7 第二章 主要設計過程·······················································8 2.1生產(chǎn)使用方面·········

10、···············································8 2.2制造加工方面························································8 2.3安裝運輸方面························································8 第三章磨機主要參數(shù)的確定··················································9 3.1磨機規(guī)格的確定·····························

11、·························9 3.2磨機轉(zhuǎn)速的確定·····················································10 3.3研磨體的裝載量·····················································10 3.4磨機功率的計算及電動機選型·········································11 3.5關(guān)于磨機電機選型的說明·············································12 3

12、.5.1球磨機的負荷特性··············································12 3.5.2對電力拖動的要求·············································12 3.5.3適用于磨機拖動的電動機介紹···································13 3.6磨機產(chǎn)量復算·····················································15第四章 磨機傳動系統(tǒng)的總體設計···························

13、·················16 4.1傳動方案的確定······················································16 4.2減速器的選型························································16 4.2.1磨機主減速器的選型·············································16 4.2.2輔助傳動減速機選型·············································16

14、4.3聯(lián)軸器或離合器的選型················································16 4.3.1減速機的選型···················································17 4.3.2聯(lián)軸器的選型···················································17 4.4、邊緣傳動磨機大小齒輪設計···········································18 4.4.1邊緣傳動磨機齒輪強度及幾何尺寸計算·······

15、·····················18 4.4.2齒輪材料及技術(shù)要求·············································26 4.4.3大齒圈與筒體的聯(lián)接方式·········································26 4.4.4大小齒輪的潤滑·················································27 4.4.5邊緣傳動磨機大小齒輪的密封問題·································27 4.4.6小齒輪上鍵聯(lián)接

16、選型·············································27 4.4.7小齒輪軸用軸承的選型···········································28 4.5傳動裝置的布置原則··················································28 第五章 水泥磨的冷卻······················································30 5.1 磨體升溫及其危害······································

17、··············30 5.2 降溫辦法····························································30 5.2.1加強磨內(nèi)通風·····················································30 5.2.2水泥磨磨內(nèi)噴水冷卻···············································30 5.3 噴水裝置····························································31 第

18、六章 磨機總體布置的內(nèi)容················································32 6.1磨機的中心高度······················································32 6.2傳動裝置的布置······················································32 6.3磨體跨距····························································32 6.4磨機轉(zhuǎn)向··············

19、··············································32 6.4磨機轉(zhuǎn)向····························································32 結(jié) 論··································································33 致 謝··································································34 參考文獻·······················

20、··········································35 第一章 緒論 1.1直徑?1500毫米系列的球磨機 共具有三種規(guī)格,八種產(chǎn)品,可供小型水泥廠,耐火材料廠,化肥廠,選礦廠等廠礦,干式或濕式粉磨各種礦石和其他可磨性物料使用. 1.2機器的結(jié)構(gòu)特性 傳動部分由繞線型異步電動機通過減速機和周邊齒輪減速和傳動;磨體內(nèi)部鍍有條狀高錳鋼襯板保護筒體;主軸承采用自位調(diào)心球軸承,并設有冷卻水道,供干法磨礦時通水冷卻軸瓦,主軸承的潤滑是利用固定在軸徑上

21、的油勻自帶油潤滑. 該系列八種產(chǎn)品為一通用設計,大部分的零部件(如傳動齒輪,主軸承等)互相通用. 1.3.安裝時應注意事項 1.3.1在機器安裝之前應準確地檢查基礎相對位置尺寸及其質(zhì)量情況,檢查機器部件完好情況。 1.3.2 在安裝過程中，要注意人生安全，特別要注意安裝襯板時，要防止襯板脫落和筒體偏重而旋轉(zhuǎn)。 1.3.3 主軸承安裝時，應將軸承襯上的盛油槽和通水道徹底清洗干凈，并清除軸瓦和軸頸處的傷痕和贓物。以保證軸承的良好潤滑和冷卻（干式磨礦）。 1.3.4干法磨礦時，應接通相應的漏水管冷卻軸瓦。 1.3.5 主軸承的油勺，在安裝時應注意方向（保證向上

22、提油），軸承上的刮油板，應保證軸頸上的油向下刮為準確，切勿裝反。 1.3.6 磨體內(nèi)襯板安裝時應均勻的壓緊，如有間隙，特別是沿徑向方向向環(huán)形間隙應用鐵楔楔條，端蓋與襯板間的較大間隙應用樹脂或水泥等填料堵死，以免損失機件。 1.3.7 端蓋與齒輪，筒體法蘭接觸面，軸承座與其底盤接觸面部要加墊片調(diào)整。 1.4.安裝技術(shù)要求 序號 檢查項目 單位 ?1500X1500 ?1500X1500 ?1500X1500 備注 1 磨機軸線水平性偏差 毫米 ≤0.5 ≤0.5 ≤1 2 主軸瓦接觸角度 度 90-120 90-120 90-120

23、 3 主軸瓦研點在25X25毫米內(nèi) 點 2-3 2-3 2-3 4 轉(zhuǎn)動后主軸承端面振擺 毫米 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 5 大齒輪徑向跳動 毫米 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 6 大齒輪軸向擺動 毫米 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 7 大小齒輪吻合時測向間隙 毫米 0.85-1.42 0.85-1.42 0.85-1.42 8 大小齒輪面接觸率齒高/齒長 % ≥40/50 ≥40/50 ≥40/50 1.5試車與調(diào)整 設備應在安裝完畢，并經(jīng)檢驗合格后，方可進行空負荷試車。在試車時應檢查

24、主軸承，大小齒輪，減速機等潤滑情況，經(jīng)２－４小時運轉(zhuǎn)后確認無異常現(xiàn)象時則可進行負荷試車。 在負荷試車時，應將定量的磨礦介質(zhì)（球棒）分２－３次加入磨體后，在加入介質(zhì)后即應適當?shù)慕o入被磨物料，以免損傷襯板和發(fā)熱。 滿負荷試車經(jīng)１６－２４小時連續(xù)運轉(zhuǎn)，在此過程中應注意下列事項： 　　　　1.5.1　大小齒輪和減速機部應有異常的噪音。 1.5.2　主軸承的溫度不應超過60°。 1.5.3　磨機工作應平穩(wěn)，無強烈的震動。 　　　　1.5.4　電動機的電流應無異常波動。 1.5.5　各連接緊固件和結(jié)合面應無松動和漏油漏水（粉）等現(xiàn)象。 1

25、.6使用應注意事項 　1.6.1　應注意在主軸承，減速機，傳動齒輪的油池內(nèi)，要經(jīng)常保持有足夠量的潤滑油。要防止進入粉塵，礦漿和泥水等贓物，并要定期補加和更換油料。 1.6.2　磨機各潤滑點應保證良好地潤滑，特別是主軸承的潤滑，更要嚴加看管和維護其溫度不咬超過60°。 1.6.3　在筒體與端蓋的法蘭結(jié)合面，磨體的襯板螺釘處要防止漏水或礦粉。 1.6.4　要經(jīng)常注意和檢查磨體內(nèi)部襯板松動和磨損情況，并要定期更換維護，以免磨損筒體和端蓋等機件。 1.6.5 　磨礦介質(zhì)（球棒）重量和規(guī)格應根據(jù)具體情況確定，其重量不應超過規(guī)格范圍。 1.7用戶須知 　1.7.1　磨機各

26、有左右兩個旋轉(zhuǎn)方向（面對出料口看啟機，順時針旋轉(zhuǎn)為右旋，反之為左旋），如用戶需要用左旋時應在訂貨時提出，并注明“左旋”，否則一律按右旋供貨。 1.7.2磨礦介質(zhì)（球棒）制造廠不提供。 第二章 球磨機設計總論 　任何設計都是為了改進改進原有產(chǎn)品性能，為了創(chuàng)造新型產(chǎn)品；任何設計是生產(chǎn)過程的第一道工序，而且是重要的一道工序。所以，設計工作是極為重要的工作，是創(chuàng)造社會主義財富的工作。 　磨機是水泥工廠的主要設備之一，耗電量最大（約

27、占全廠用電量６０～７０％），因此，設計產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟指標好壞具有十分重要的意義。在磨機總體設計時，必須從下列幾個方面來考慮磨機的使用要求和經(jīng)濟指標。 2.1生產(chǎn)使用方面 　必須安裝可靠。如果機器再好看，若強度，剛度不足，激起便無法安全運轉(zhuǎn)，成為一堆廢鐵。所以，首先必須滿足強度條件和剛度條件，以保證機器長期安全運轉(zhuǎn)；同時主體機器操作簡便而靈敏度高；結(jié)構(gòu)合理而生產(chǎn)率高外型尺寸小而美觀大方；動力消耗小而成本低廉。 2.2制造加工方面 　必需簡單方便。即機器結(jié)構(gòu)盡可能簡單，機加工盡可能少，零件的加工工藝性好，怎樣制造工時少；新材料便宜意得，盡量地以焊代鑄，以鐵代鋼，少用有

28、色金屬和稀有金屬。同時，總體設計時，要著重考慮多用標準化零件代替特殊零件，以減少特殊零件的種類和數(shù)量；還應當考慮到機器的裝配要求，使裝配過程易于實現(xiàn)機械化。 2.3安裝運輸方面 機器的安裝操做簡單可靠；結(jié)構(gòu)形式便于現(xiàn)代運輸工具的裝卸；技術(shù)條件嚴格而不苛求，即經(jīng)濟合理。此外，各部件最好能分別組合，便于分開安裝，而每一組部件輕巧而不笨重，借以減輕工人勞動強度。 　綜上所述，磨機的幾方面要求往往是互相矛盾的。因此，在初步設計時，要充分地調(diào)查研究，反復考慮，比較，才能選擇較為合理的方案，廣泛征求意見，訂出初步設計方案及總體設計的主要數(shù)據(jù)，尺寸，這便是以后理論設計和舍宮設計的原則依據(jù)。

29、 在磨機總體設計時，要有必要的原始數(shù)據(jù)。這就是：機器的產(chǎn)量（規(guī)格）進出料粒度，被磨物體本身的物理化學性質(zhì)，生產(chǎn)方式等。這些數(shù)據(jù)，對于磨機總體設計是極為重要的。 第三章 磨機主要參數(shù)的確定 磨機主要參數(shù)包括：規(guī)格，轉(zhuǎn)速，研磨體填料率，磨機的需用功率。在機械設計之前，必須把這些參數(shù)確定下來。 3.1　磨機規(guī)格的確定 磨機的規(guī)格用?Ｄ×ＬＭ來表示，其中Ｄ是指磨機筒體內(nèi)徑，Ｌ是指磨機筒體圓柱部分有效長度，單位都是米。 　磨機的規(guī)格必須同水泥廠的工藝設計規(guī)模相適應，它們之間的關(guān)系是局部與全局的關(guān)系。磨機的規(guī)格取決與它的產(chǎn)量。如前所述，一臺磨機的產(chǎn)量除了與它本身的

30、特定狀況有關(guān)，這與被磨物料的物理化學性質(zhì)以及生產(chǎn)方式，流程有關(guān)。一般來講，磨機生產(chǎn)能力的確定是一水泥窯的產(chǎn)量為依據(jù)并考慮一定的富裕能力而定下來的。在工藝設計上，磨機的年利用率比窯低：當窯利用率為0.90時，磨機的年利用率為0.75～0.80。 　　　磨機的產(chǎn)量確定下來后，可計算磨機規(guī)格： 　　Q=N。Kα=0.157D。3L。n(4.5ψ)0.8 Kα T/H 式中：Ｑ――　磨機產(chǎn)量，可由窯的產(chǎn)量推算，Ｔ／Ｈ 　　　　Kα――　單位功率產(chǎn)量，Ｔ／ＫＷ·Ｈ 　　　　Ｎ。――粉磨物需用功率，ＫＷ 　　　?。?。――磨機有效內(nèi)徑，Ｍ 　　　?。?。――磨機有效長度，Ｍ 　　　　ψ

31、――研磨體填充率； 　　　　n――　磨機工作轉(zhuǎn)速，ｒ，ｐ，ｍ。 　當預計生產(chǎn)率Q后，再選定轉(zhuǎn)速比K，填充率ψ，確定合適的長徑比，便可由上式求出D。；將求出的D。圓整成系列（D。=0.9,1.2,1.5,1.8,2.0,2.2,2.4,2.6,3.0,3.2,3.5……）。從而磨機L。長度可定出，這樣便得到了磨機的規(guī)格。 實際上，D。，N。，ψ，K等之間互為因果，在計算過程中互相影響牽制，所以往往要互相校準，反復試湊，最后確定。 長徑比3.5~6，取m=3.8 轉(zhuǎn)速比n=0.76(規(guī)格較小，故n取較大值) 填充率ψ：ψ1=0.313, ψ2=0.28, ψ=0.297; 單位功

32、率產(chǎn)量Kα：Kα=0.050; 將上述有關(guān)參數(shù)帶入公式得， 化簡得， 圓整后，得磨機規(guī)格為 3.2磨機轉(zhuǎn)速的確定 根據(jù)公式及有關(guān)選用原料確定。即可根據(jù)磨機規(guī)格，生產(chǎn)方式，研磨介質(zhì)，粉磨流程，或統(tǒng)計資料來確定實際工作轉(zhuǎn)速。 磨機臨界轉(zhuǎn)速n。 磨機有效內(nèi)徑（為襯板平均厚度，如上所述）。將D。代入公式，得本磨機臨界轉(zhuǎn)速n。為 磨機理論最適宜轉(zhuǎn)速n 由公式得磨機理論最適宜工作轉(zhuǎn)速n為 磨機實際工作轉(zhuǎn)速 考慮到本磨機規(guī)格不大，其直徑，得

33、 即無須任何修正。 轉(zhuǎn)速比K 3.3研磨體的裝載量 研磨體的填充率的確定 考慮到本磨機開流操作，自然通風，單程粉末等特點，為使研磨體和物料自磨頭至磨尾形成一定的料面高差，有利于物料的流量和卸出 平均填充率； 第一二輪填充率為：，。 磨機各侖有效長度的確定 設隔侖板，磨頭及磨尾襯板等占據(jù)侖長為225毫米，則磨機有效侖長為。同時，令第一侖有效長度與第二侖有效長度之比為1：1.8，則 研磨體裝載量的計算 磨機第一侖襯板厚度為：0.050M，第二侖為小波形襯板，其平均厚度約為0.040

34、M，故第一，二侖有效直徑分別為 第一侖有效容積： 第一侖有效容積： 磨機有效容積： 磨機各侖研磨體裝載量分別為 磨機研磨體總裝載量G為 3.4 磨機功率的計算及電動機選型 磨機粉磨物料需用功率N。的計算 磨機主電機輸出有用功率N的計算 磨機主電機選型 在電動機實際選型時，應有不少與5%的安全裕度。故將電動機主電機輸出有用功率N乘以電機備用系數(shù)，即得電動機額定功率。 電動機額定功率為 根據(jù)《中華人民共和國電機產(chǎn)品樣本》，

35、可選用下列性好電動機： 型號：JR-138-8 額定功率：245KW 轉(zhuǎn)速：735 額定電壓：380V 電機重量：2110KG 3.5關(guān)于磨機電機選型的說明 磨機是由電機拖動的。因此，我們不能只考慮機器本身而不考慮電氣。選擇電機時，要從下列幾方面考慮： 3.5.1 球磨機的負荷特性 ⑴磨機工作轉(zhuǎn)速是恒定的，除非工藝上有特殊要求變速以外，一般對磨機主電機不要求調(diào)速； ⑵磨機是水泥工廠用電量最大的設備，如前所述，磨機用電約占水泥生產(chǎn)用電的三分之二； ⑶磨機在正常運轉(zhuǎn)時，其負荷基本上是穩(wěn)定的； ⑷磨機的啟動轉(zhuǎn)矩為電動機額

36、定轉(zhuǎn)矩的1.1～1.5倍 3.5.2 對電力拖動的要求： ⑴電力規(guī)格 所選電機額定功率應比磨機實際所需電機功率達1.05～1.1倍，保證負荷率在90%以上。這樣，電機在工作過程中常處于滿載狀態(tài)，充分利用了設備的電力。 ⑵電機啟動要求 由于磨機主電機容量較大，故對啟動電流應加以限制。否則，啟動電流過大，勢必造成電網(wǎng)電壓突然下降，從而使工廠其他設備電機“失壓”，甚至會造成停機事故。 ⑶提高電動機的功率因素 三相交流電動機的輸出功率N為 式中：I，V為電流和電壓，為功率因素，為電機效率 提高功率因

37、素的措施，一方面選用合適的電機類型，另一方面也取決于對功率因素的補償措施。 ⑷電源電壓 在磨機的電力拖動中，有采用低壓電：220V，380V；有采用高壓電：3000V，6000V。一般地講，小型磨機的電動機采用低壓電，超過了300KW的大中型磨機的主電機宜用高電壓。 3.5.3．適用于磨機拖動的電動機介紹 ⑴異步電動機 除小型磨機應用鼠籠型電動機拖動以外，中小型磨機大多數(shù)均采用三相繞線型異步電動機拖動。繞線型電動機有JR，JRQ，及YR等系列。 異步電動機在磨機拖動上的主要有缺點是: ① 裝備簡單價格便宜; ② 有足夠

38、的啟動轉(zhuǎn)矩,可直接啟動磨機;它的啟動轉(zhuǎn)矩可通過接入轉(zhuǎn)子繞組的串聯(lián)電阻來控制 頻敏變阻器在電動機起動過程中會自動地使轉(zhuǎn)子電路中的電阻發(fā)生改變,以適應改善啟動性能的要求.啟動時,只要合上電源開關(guān),電動機就在頻敏變阻器隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速上升而自動減少串在轉(zhuǎn)子電路中的阻力,使電動機轉(zhuǎn)速平穩(wěn)地上升。 頻敏變阻器啟動的控制線路圖： 啟動過程： WD——手動合閘的自動開關(guān)， C——加速接觸器， SJ——加速時間繼電器， ZJ——中間繼電器， 1BL 電流互感

39、， RJ——熱繼電器， 2BL BP——頻敏變阻器。 ③ 啟動電流小。啟動電流可控制在額定電流的1.5倍以下，所以應用在電網(wǎng)容量不很大的線路中，不會影響其他設備的正常運行。 它唯一的缺點是，異步電動機具有較低的滯后的功率因素。這就限制了它在磨機拖動上的應用。改善功率因素的方法有二種：一種是適用大容量高壓靜電電容器；另一種是應用進相機，將它與主電機轉(zhuǎn)子繞組相接，借改變電動機的相位來改善因素，使用進相機可使電動機功率因素提高到0.95～1.0。此外，異步電機的功率因素同電動機額定轉(zhuǎn)速有關(guān)，轉(zhuǎn)速愈低，功率因

40、素也愈低，故從河里用電的觀點出發(fā)，應優(yōu)先采用高速異步電動機。 ⑵同步電動機 拖動磨機的同步電動機有兩種：普通的低啟動轉(zhuǎn)矩同步電動機，——TD系列三相同步電動機；大型低速高轉(zhuǎn)矩磨機專用同步電動機——TDQ及TZ系列配球磨機用三相同步電動機。 電機功率（KW） 使用電壓（V） 同步轉(zhuǎn)速（） 啟動電流 啟動轉(zhuǎn)矩 額定電流 額定轉(zhuǎn)矩 TD系列 250～1000 3000/6000 167～1000 5.5～7.0 1.0～1.35 167～500 4.5～6.0 0.55～1.0 TDQ系列 380～1300 6000/3000 150～250 6.

41、5～7.5 1.75～1.90 ⑶感應同步電動機 感應同步電動機具有下列優(yōu)點： ① 在啟動時比異步電動機，具有啟動轉(zhuǎn)矩大，啟動電流小的優(yōu)點； ② 在運轉(zhuǎn)時比同步電動機，具有功率因素超前的優(yōu)點,從而解決了水泥廠電網(wǎng)無動補償問題; ③ 轉(zhuǎn)速恒定 缺點是制造復雜,價格昂貴. 但是感應同步電動機作為大型磨機的傳動原電動機是有發(fā)展前途的。 ⑷磨機主電機選擇原則 選型時，除考慮上述各種電動機特性外，還應綜合考慮下列幾個問題： ① 必須將初次投資與運轉(zhuǎn)費用統(tǒng)籌兼顧； ② 考慮到水泥廠其他設備的電機類型，即全廠電源網(wǎng)路的功率因素； ③ 確定額定電壓時，應考慮到水泥廠所在地區(qū)電網(wǎng)變

42、壓狀況以及電網(wǎng)容量的大??； ④ 確定電機應同磨機機械傳動方案統(tǒng)一評定，評定時應考慮到減速機構(gòu)的機械制造條件。 關(guān)于大型磨機輔助傳動的造型，一般無特殊要求，可選擇交流鼠籠型電動機 3.6 磨機產(chǎn)量復算 用公式計算 T/H 第四章 磨機傳動系統(tǒng)的總體設計 機傳動系統(tǒng)總體設計的任務是：根據(jù)磨機傳動的特點和發(fā)展，按照有關(guān)各種傳動形式的分析與比較，因地制宜地確定磨機傳動的幾個方案，可能的話，還可以進行各項經(jīng)濟技術(shù)指標的對比，最后確定一個切實可行的傳動方式。 　　傳動

43、方式確定后，進行減速器的選型、聯(lián)軸器的選型并提出必要的設計參數(shù)，對邊緣傳動齒輪付及軸系設計。 4.1傳動方案的確定 確定傳動方案，首先考慮到磨機規(guī)格，一般說來，中小型磨機宜采用帶減速箱的邊緣傳動方式，大中型磨機最好采用中心傳動方式。其次，應考慮到工廠企業(yè)的實際情況及本地區(qū)機械制造水平，不能為之決不求之。第三要考慮綜合技術(shù)指標，少花錢、多辦事。 4.2減速器的選型 4.2.1磨機主減速器的選型 　　主減速器的選型前應由磨機設計者提供下列數(shù)據(jù)：磨機主電動機功率、減速機高速（即減速機轉(zhuǎn)速）、減速機總傳動比、減速機的尖峰負荷能力、減速機延續(xù)時間工作率及周圍環(huán)

44、境溫度等。 　　有了這些參數(shù)后，便可按《機械零件》或有關(guān)設計手冊介紹的方法選型。 　　4.2.2輔助傳動減速機選型 　　磨機輔助傳動減速器的輸出軸端與主減速器的高速軸相聯(lián)接，以獲得極大的傳動比。單只輔助傳動的減速器的傳動比一般要求達到100上下，因此最好選用蝸輪蝸桿減速機，并把它附屬在主減速機上。 　　在選型時，磨機設計者應該提供下列數(shù)據(jù)：輔助傳動的需要功率、輔助傳動系統(tǒng)的總傳動比輔助傳動電動機轉(zhuǎn)速。 　　有了這些參數(shù)，便可以按〈〈機械零件〉〉或有關(guān)設計手冊所介紹的方法選型。 4.3聯(lián)軸器或離合器的選型 連軸器的選型可按〈〈機械零件〉〉或有關(guān)設計手冊所介紹的方法選型，即根

45、據(jù)計算扭矩（等于傳遞扭矩乘以工作情況系數(shù)K）及轉(zhuǎn)速去選型。 　　已知數(shù)據(jù)如下： 　　電動機罐軸轉(zhuǎn)速=735 r.p.m; 　　電動機額定功率=245 kw; 　　延續(xù)時間工作率πB%=100%(連續(xù)型)； 　　減速器的尖峰負荷：取額定負荷能力的2倍。 4.3.1 減速機的選型 ⑴傳動比的分配 　　合理地分配傳動比是減少一次投資的重要環(huán)節(jié)。對于開式圓柱齒輪，其傳動比一般不宜取得太大。尤其對于磨機開式或半開式齒輪，若傳動比太大，大齒圓外形尺寸將會很大，會增加制造費用，故=6～8比較適宜。 　　傳動系統(tǒng)的總傳動比i為 　　 　　減速器的總傳動比 　　 ?、茰p速器載荷情況的分

46、析與確定 　　根據(jù)已知條件，減速器延續(xù)時間工作率πB%=100%,屬于連續(xù)工作型。同時，磨機正常工作后，其負載基本上是穩(wěn)定的，即磨機粉磨功率N=210kw,無需折算成當量載荷。其尖峰負荷為 　　　　N’ =2N =240kw 　　N’可作為選型減速器時確定額定功率參考。 　?、?決定減速器型號 　　查閱有關(guān)資料，考慮到ZD型漸開線圓拄齒輪減速器，主要適合用于冶金、礦山、水泥、建筑等工作部門。故選型如下： 　　型號：ZD60-8-I;工作類型：連續(xù)型； 　　高速軸許用功率：403kw;建議傳動比：4.5; 　　高速軸轉(zhuǎn)速：750r.p.m;實際傳動比：4.481。 　　ZD型連

47、續(xù)型允許尖峰載荷為其承載能力的3.1倍，故完全滿足磨機起動及尖峰負荷的需要。 　　這種減速器工作環(huán)境溫度為-40℃～45℃，可以正、反兩向運轉(zhuǎn)。 　4.3.2．聯(lián)軸器的選型 　　選用如下： ⑴ 電動機與減速器高速軸之間——彈性圓柱銷聯(lián)軸器。 彈性圓柱銷聯(lián)軸器的計算扭矩，可用下列公式計算 kg-Cm （5-3） 試中：K—聯(lián)軸器工作情況系數(shù)，可查有關(guān)手冊； 　　　—電動機輸出軸額定扭矩，按=245kw計算 即 故計算扭矩為（取工作情況系數(shù)K=2） 　　 查閱有關(guān)手冊，決定用下列彈性圓柱銷聯(lián)軸器： 　　

48、JB108-60 參數(shù)為：許用扭矩； 許用轉(zhuǎn)速。 ⑵ 減速器與小齒輪軸之間——膠塊聯(lián)軸器 小齒輪軸傳遞扭矩為 kg—Cm 式中：——傳動效率，取=0.88； n——小齒輪軸轉(zhuǎn)速，r.p.m，現(xiàn)計算如下： 將有關(guān)參數(shù)代入上式，得 kg—Cm 故膠塊聯(lián)軸器傳遞的計算扭矩為 　　 kg—Cm 　　 =2558 kg-m 　　查閱有關(guān)資料，選用下列型號膠塊聯(lián)軸器： 　　 TPB20—10 　　膠塊聯(lián)軸器的， 　　 。 　　4.4、

49、邊緣傳動磨機大小齒輪設計 4.4.1邊緣傳動磨機齒輪強度及幾何尺寸計算 　　開式齒輪傳動以及灰塵較多，環(huán)境不潔凈的半開式齒輪傳動（如水泥工廠邊緣傳動磨機，回轉(zhuǎn)窯等設備的齒輪傳動），齒輪的磨損往往是個嚴重問題。 　　但是，對于以磨損為主的磨機齒輪，尚沒有一個完善的計算公式，故只能參照閉式齒輪傳動計算接觸能力。這主要因為半開式齒輪在加載運行后不久，由于承受載荷最大的部分被磨損達到齒面跑合的效果，軟齒面齒輪的齒面接觸率可以較快地增長，故認為其許用接觸應力可比關(guān)閉式傳動提高10～20%（也有認為提高5～10%），因此，對于低速重載的開式齒輪傳動，可按接觸強度決定模數(shù)，然后校核其彎曲強度是否

50、足夠。 　　對于鋼制齒輪付，其接觸應力校核計算公式為： 　　 （5-4） 　　按齒面接觸強度的設計計算公式為 　　 （5-5） 　　考慮齒面磨損后的彎曲應力校核公式為 　　 （5-6） 　　按輪齒彎曲強度的摸數(shù)設計計算公式為 　　 （5-7） 式中：i——大小齒輪傳動比， ; Z1、Z2——小齒輪、大齒輪的齒數(shù)； B——赤寬，Cm; A——中心距，Cm; Kj——載荷集中系數(shù)，可查有關(guān)設計手冊； Kd——動載系數(shù)，查有關(guān)設計手冊；

51、 Km——按齒面磨損占齒厚的百分比查設計手冊，若無法決定磨損量時，可按30%查表決定Km值。也可按下列公式?jīng)Q定磨損量Δ： （5-8） 其中：f——根據(jù)材料性質(zhì)與潤滑油品種而決定的摩擦系數(shù)； N——在工作時間（T）內(nèi)的平均功率，HP； T——設計齒輪的使用壽命，H； C——計算系數(shù)，如表5-5： 表5-5齒輪表面計算系數(shù) 材料 系數(shù)C 材料 系數(shù)C 滲碳淬火鉻鎳鋼 10 鑄鋼 40 正?；幚礞囦? 13 磷青銅 47 普通碳素鋼 27 　　Df

52、——齒輪分度圓（或節(jié)圓）直徑，cm, 　　α——齒輪壓力角（或嚙合角）； 　　——對應出中心距的齒寬系數(shù)，對于磨機傳動齒輪， 系數(shù)——對應于齒輪分度圓直徑的齒寬系數(shù)，之間 　　Y——齒型系數(shù)，查有關(guān)設計手冊； 　　Mn1——小齒輪傳遞扭矩，kg-cm 　　——許用接觸應力，按有關(guān)設計手冊確定； 　　——許用彎曲應力，按有關(guān)設計手冊確定； 　　由于大角度變位齒輪具有減小齒面磨損和膠合，提高齒面接觸強度、提高輪齒抗彎強度、壽命長等一系列優(yōu)點，而且制造也不困難，所以在水泥工廠球磨機上采用大角度齒位齒輪，簡稱大變位齒輪。 　　邊位齒輪面接觸強度計算公式為 　　 （5-9）

53、 或 （5-9a） 式中：——角變位對接觸強度影響系數(shù)，它具體反映了角度變位時接觸強度比非變位傳動提高的程度，其值為 　　　　 （5-10） ⑴、 大小齒輪強度計算 　　①、選擇齒輪材料：考慮到磨機小齒輪工作頻繁、較易磨損，故選好一些的材料，決定用國產(chǎn)新合金鋼，大齒輪材料用鑄鋼。 　　小齒輪材料：35siMn,調(diào)質(zhì)硬度HB1=116～255（經(jīng)齒面正火硬度HB1=200～270）, ; 　　大齒輪材料：ZG45Ⅱ、調(diào)質(zhì)HB2=163～197（最后齒面正火硬度HB2=

54、200～230），； 　?、跊Q定大小齒輪的許用應力 　　設齒輪壽命10年，年利用率為95%，則應力循環(huán)次數(shù)N1為（每轉(zhuǎn)嚙合齒數(shù)a=1） 　　 　　 　　而大小齒輪傳動比iz 　　 　　故大齒輪的應力循環(huán)次數(shù)N2為 　　 　　由N1、N2查機械設計手冊得壽命系數(shù)為 　　 許用接觸應力 查閱有關(guān)設計手冊知齒輪長期工作的許用接觸應力為 故齒輪許用接觸應力、為 對于低速重載的磨機齒輪，其許用接觸應力為 根據(jù)《機械零件設計手冊》，對于齒輪損壞了引起嚴重后果的齒輪傳動，許用應力要降低20～35%，我們?nèi)〗档?8%，故得兩齒輪許用彎曲應力為

55、 ③決定齒輪Z1 Z2 　　對于直齒圓柱齒輪，在不變位的情況下，Z1＞17。一般可取Z1=19～30。為避免傳動裝置尺寸過大，初選Z1=21,則Za=iz、Z1=6.69×21=140。則大小齒輪齒數(shù)為： 　　 ④決定齒型系數(shù)Y 　　根據(jù)Z1、Z2查閱有關(guān)手冊得： 　　 　　 　　 　　以作為彎曲強度計算依據(jù) ⑤齒寬系數(shù)及載荷系中系數(shù)Kj、動載荷系數(shù)Kd、磨損系數(shù)Kw. 　?。阂驗?，取平均值，得，故 　　根據(jù)查設計手冊得，小齒輪薄脈動循環(huán)，故 　　 Kd:根據(jù)齒輪圓周速度來查手冊，但齒輪尚未設計出來，故U也可采取估計或用下列

56、經(jīng)驗公式計算 （5-11） 式中:N1——小齒輪傳遞的功率，HP； N1——小齒輪轉(zhuǎn)速，r.p.m; I——大小齒輪實際傳動比。 又 ，故 假定齒輪精度為級9-9-8De(JB179-60),并由U=3.3查閱有關(guān)手冊得動載系數(shù)為 Kd=1.5 Km:由磨損30%查設計手冊知，Km=2 ⑥磨機齒輪強度計算 將i、、、、、等參數(shù)代入公式（5-5），得按接觸強度設計計算要求的中心距為 換算成為 按工作平穩(wěn)性精度9級及查閱有關(guān)手冊知，動載系數(shù)Kd仍

57、為1.5，這樣A就無需進行修正。 齒輪模數(shù)m為 取標準值，得齒輪模數(shù)m=22mm。 齒輪彎曲強度驗算如下： 將Kg、Kd、Km、Mn1、Z1、m、i、代入公式（5-6）得 所以，彎曲強度足夠。 ⑵、大小齒輪幾何尺寸計算 ①不變位齒輪幾何尺寸計算 已知條件：m=22mm, ,,,。 現(xiàn)計算如下： 中心距 分度圓直徑： 齒頂圓直徑： 齒根圓直徑： 基圓直徑： 周節(jié)： 基節(jié)： 齒寬：

58、取 齒輪公差：級9-9-8De JB179-60 ②大變位齒輪的幾何尺寸計算 根據(jù)齒數(shù),,用圖線插入法求得變位系數(shù) 這樣便可以計算幾何尺寸了。 合角α： 中心距變動系數(shù)λ： 中心距A實：A實 反變位系數(shù)σ： 分度圓直徑： 齒頂圓直徑：

59、 齒根圓直徑： 齒頂高h’： 齒根高h”: 齒寬B: 節(jié)圓直徑d: 基圓直徑： 精度等級：級9-9-8De JB179-60 4.4.2齒輪材料及技術(shù)要求 鑒于磨機大小齒輪工作環(huán)境大多是不潔凈的，故材

60、料除具有較高的強度外，還應有較高的耐磨性，良好的加工性能。 大齒輪材料一般均為ZG35～ZG45,它具有良好的切削性能，可以承受中等沖擊載荷。這些材料經(jīng)正火處理，硬度可達HB170～HB200。 小齒輪材料可采用35SiMn、45MnB、45、40Cr等材料，加工前經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，即經(jīng)的油淬（或水淬）后經(jīng)的高溫回火處理，其硬度可達到HB220～HB250。 大齒圈的技術(shù)要求應包括： ⑴加工精度為級9-9-8De或級9-8-8De（JB179-60）； ⑵大齒圈輪緣厚度必須均勻，其偏差不得大于輪緣厚度的10%。 ⑶齒面不準有氣孔、砂眼、裂紋等缺陷； 4.4.3大齒圈與筒體的聯(lián)接方式

61、分為兩類方式，第一類齒圈安裝在磨頭端蓋的側(cè)面上，其間加鍵或者螺栓聯(lián)接固定。這種方式牢固可靠，但端蓋結(jié)構(gòu)復雜，制造加工量大，齒圈與端蓋之間留有熱膨脹間隙，當磨尾溫度較高時，導致內(nèi)部產(chǎn)生較大的熱應力。故限制了這種聯(lián)接方式在磨機上的應用。 第二類分為三種，第一種為單排螺栓固定。筒體法蘭被夾在端蓋法蘭與齒圈法蘭之間，固定端蓋與齒圈螺栓公用，但為了在搶修大齒輪時端蓋位置不變，應設數(shù)個只固定端蓋與筒體法蘭的連接螺栓。 第二種用雙排螺栓聯(lián)接，這種結(jié)構(gòu)形式可能會加大齒圈的外形尺寸。 第三種為焊接平端蓋磨機齒圈聯(lián)接方式。 第二類聯(lián)接方式結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，但在運轉(zhuǎn)時螺栓容易松動，使傳動機構(gòu)發(fā)生振動，故必

62、須采用防松螺母，同時應定期檢查螺栓聯(lián)接。 對于第二類聯(lián)接，齒圈法蘭與筒體法蘭之間應有止口配合，保證對中性；在齒圈法蘭上開一些豁口，消除熱變形應力。此外，筒體（或端蓋）法蘭外經(jīng)與齒圈法蘭內(nèi)經(jīng)之間應留有間隙，允許磨頭受熱膨脹。 4.4.4大小齒輪的潤滑 齒輪傳動的潤滑是為了減少齒面磨損、降低功率消耗。正確地選擇潤滑的種類、粘度及供油方式，對齒輪傳動壽命有很大影響。 ⑴大齒輪帶油潤滑 這是目前應用最廣泛的一種方法。大齒輪輪齒浸在油池中一定深度，將潤滑油帶入嚙合處潤滑齒面。為了減少油的攪動發(fā)熱和能量損失，齒輪浸入油中深度可等于一個齒高，但不得小于10厘米。 ⑵油泵噴嘴潤滑 用油泵、油管及

63、噴油咀，將潤滑油直接噴入齒輪嚙合處進行潤滑。齒輪罩殼本身是油池，潤滑油循環(huán)使用。很明顯，由于磨機工作環(huán)境不潔凈，加上罩殼密封不嚴，粉塵浸入潤滑油；油泵及油管便會堵塞，油泵、油管有時還會漏油，增加了維護麻煩。 ⑶油輪帶潤滑油 金屬或非金屬制成的油輪，安裝在齒輪罩殼下部的心軸上，油輪下部浸在油中，上部與大齒輪嚙合，由大齒輪帶動旋轉(zhuǎn)，油便被帶到大齒輪輪齒上，然后帶到嚙合處。 ⑷干潤滑方式 潤滑劑是一種新型的固體潤滑材料。它能用來隔離相互摩擦的金屬表面，以達到減少金屬表面之間的摩擦和磨損的目的。固體潤滑劑的潤滑作用主要依靠它的晶體沿著滑移面滑移的結(jié)果來達到隔離兩表面的目的。 潤滑劑用法是將

64、粉狀與2.5倍無水酒精調(diào)和均勻，噴涂在齒輪工作齒面上。根據(jù)某廠實驗結(jié)果，噴涂一次可正常運轉(zhuǎn)2個月左右。 實踐證明：干潤滑方式，設備 簡單，不存在漏油問題，是一種良好的潤滑方式。對于高溫、低溫、重負荷及有化學腐蝕等工作條件下的設備，均有良好的功效。雖然目前的噴涂新工藝還不成熟，但隨著時間的推移，將會成熟起來，干潤滑方式也就會普遍地應用起來。 4.4.5邊緣傳動磨機大小齒輪的密封問題 磨機開式齒輪必須設計齒輪罩殼，防止粉塵浸入嚙合面，加劇齒面磨損；另一方面防止漏油，有利于環(huán)境衛(wèi)生。 4.4.6小齒輪上鍵聯(lián)接選型 小齒輪與軸的固定，不允許有軸向竄動，固定可靠，裝拆方便。 以往，小齒輪與軸

65、之間是用平鍵聯(lián)接，再加上一種對中良好的配合來傳遞扭矩，可用油壓機或紅裝方法裝配。這在理論上無疑是比較完善的。但由于水泥工廠往往缺少油壓設備及紅裝設施，故使小齒輪的裝卸十分困難。因此，現(xiàn)在一般用下列兩種方法固定： ⑴齒輪一側(cè)由軸肩定位，另一側(cè)打入楔鍵固定。為使小齒輪可以掉面使用，在小齒輪上必須開方向錯開角的兩個鍵槽，小齒輪與軸的配合為 或。 ⑵小齒輪與軸用兩個相互錯開或的楔鍵聯(lián)接，同時輔以或的配合。但不能錯開。 至于軸端聯(lián)軸器與軸之間可用普通平鍵聯(lián)接。 4.4.7小齒輪軸用軸承的選型 考慮到磨機小齒輪的工作狀況，決定選用雙列向心球面滾子軸承，因為這種軸承在主要承受徑向載荷的

66、同時，也能同時承受任一方向的軸向載荷，并能自動調(diào)心。根據(jù)d=160mm,初選用型號：3532軸承GB286-74 件數(shù)：2 。 取溫度系數(shù)，動載系數(shù)，則當量動負荷p為 假定壽命LH=6000小時，（滾子軸承）， 則由公式 可算出c,即 即計算動負荷小于額定動負荷，故3532型軸承可用。 靜負荷驗算如下：由于，故 ，取，故 這說明，3532型軸承靜強度也足夠。 4.5傳動裝置的布置原則 在磨房設計時，應將傳動機構(gòu)和磨房隔開，這樣可使電動機及減速器在比較潔凈的環(huán)境中工作，又利于傳動系統(tǒng)的安全，同時也利于設備的維護和搶修。 對于邊緣傳動磨機，大小齒輪嚙合兩輪轉(zhuǎn)向同時向上。具體布置時，應使大小齒輪中心線同水平線之間的夾角等于齒輪壓力角。很明顯，由于安裝角等于，故大輪上圓周力與經(jīng)向力的合力（即齒面正壓力）便處于鉛垂位置。將其簡化到大齒輪的中心以后，將有使磨機卸料端抬起的趨勢，這使卸料端支反力不致由于安裝了齒圈而變的過大。對于小齒輪來講，齒面正壓力方向相反，它簡化到中心以后，方向垂直向下，將使兩軸承支壓受壓，增加小齒輪軸