机械毕业设计（论文）-CLF1000-300滚压机设计【全套图纸】.doc

1、盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009目 录1前言11.1 课题来源11.2粉磨系统的工艺分析11.3 滚压机的应用21.4 滚压机发展历程31.5 本课题的研究内容32 滚压机总体设计52.1滚压机工作原理52.2挤压辊62.3液压系统72.4进料装置72.5机架72.6润滑系统73 有关部件的选型计算93.1 主电机及减速机的选型计算93.2平衡架的校核103.3平衡杆的校核114 滚压机的主机架结构及设计134.1主机架的作用及基本结构分析134.2主机架上、下横梁与立柱间连接的静不定力大小144.3 上、下横梁与立柱连接的螺栓组强度校核154.4主机架立柱的结构设计及强度校核175

2、滚压机的轴系结构及设计185.1滚压机的压辊结构及设计185.2主轴承设计与计算校核196 滚压机的进料装置设计247 液压、润滑系统的设计257.1液压系统设计要求257.2有关的设计计算258 滚压机的安装、调试及维护318.1滚压机的安装318.2滚压机的调试318.3滚压机的维护319结论32参考文献33致 谢34附 录35clf1000-300滚压机设计摘 要：本课题来源于盐城市大志环保科技有限公司,设计的滚压机主要是作为水泥厂水泥粉磨闭路系统中的粉磨设备。要求破碎粒度小于15mm。完成了滚压机的总体设计。滚压机工作时，通过两压辊之间的调节装置来调节两压辊的间隙即辊隙从而实现出料粒度

3、的调节。在滚压机前安装了除铁装置，是为了防止非破碎物掉入辊间从而损坏滚压机，以致造成停车事故。在两压辊的工作部分表面渗碳及碳化物，这样能有效改善两辊表面的抗磨损性能。并且设计了循环冷却系统，保证其工作的可靠性。本设计的任务是根据辊滚机压辊直径和辊宽以及中心距，计算滚压机的生产能力、单位功耗和驱动功率，由此确定主电机和减速器，从而进行滚压机的轴系设计、主机架结构设计，再进行滚压机进料系统、液压系统和润滑系统的结构设计，最终设计出符合设计要求的滚压机。设计的滚压机能达到设计任务书的要求，操作简便，维修方便，使用寿命长，使用范围广。关键词：辊隙；辊宽；轴系Design of the clf1000-

4、300 Roller Press machineAbstract: The subject comes from Yancheng Ambition Environmental Technology Ltd. The roller press machine is mainly as a cement grinding plant closed system grinding equipment.The broken particle size of less than 15 mm and includes roller press machine configuration . When t

5、he Roller Press machine works, through the roller regulating device between the two pressure rollers to adjust the gap in order to achieve the expected size of the adjustment. The rolling iron installed device,is designed to prevent non-broken material into the inter-roller rolling machine to preven

6、t the damage that results in parking accident. In two parts of the work roll surface are infiltrated carburization and carbide, so the two rollers can effectively improve the wear resistance surface.The cycle cooling system is designed to ensure the reliability of its work.The design is based on the

7、 task of roller diameter and roller pressure roller width and center distance, calculating the capacity of roller presses, power units and drive power, which determine the main motor and the reducer in order to carry out the axis of roller press Department of design, structure design of the host and

8、 then feed roller system, hydraulic system and lubricating system of structural design, final design to meet the design requirements of the Roller Press. Roller press can be designed to meet the design requirements of the task book, simple operation, easy maintenance, long service life, the use of a

9、 wide range.Key words: Roll gap; roller width; shaft 1前言1.1 课题来源本课题来源于盐城市大志环保科技有限公司，主要研究包括clf1000-300滚压机的总体设计：确定clf1000-300滚压机总体配置及结构方案；完成clf1000-300滚压机的总体设计；完成clf1000-300滚压机的总装图。1.2粉磨系统的工艺分析滚压机作为一种新型的节能增产设备，自20世纪80年代进入市场以来，已被广泛应用在建材，冶金，化工等工业部门。最初滚压机是安装在管磨机之前作预粉碎设备，经过不断的发展，滚压机系统已经形成了以下三种基本的工艺流程。1.2.

10、1 预粉磨系统如图所示，在现在的粉磨系统中，安装一台滚压机作为预粉磨设备，可以使生产能力大幅提高。物料喂入滚压机，挤压出来的料饼再喂入磨机。然后，在闭路系统中进行最终的粉磨。图1-2滚压机的预粉磨系统工艺流程示意图1.2.2 终粉磨系统 如图所示，经配合好的物料喂入滚压机，挤压成料片。然后进入料片粉碎机进行打散，粉碎，其中一部分靠重力卸出，进入提升机，另外一部分靠风力进入粗粉分离器。再经过选粉机分选出合格的细粉，粗粉则返回滚压机内。该系统不设管磨机。图1-2滚压机的终粉磨系统工艺流程示意图1.2.3 混合粉磨系统如图所示，混合粉磨是预粉磨和终粉磨相结合的方式。从选粉机卸出的粗粉，其中一部分返回

11、磨机内，另一部分粗粉与原料一起喂入滚压机中循环粉磨。以上三种粉磨型式相比较，终粉磨系统的增产节能效果最好，电耗为2025 kwh/t，单机生产能力为50t/h左右；但是生产的质量尚不理想。混合粉磨系统式新建厂及老厂改造都采用的一中生产流程，与传统的球磨机相比，可节能近30%，还可确保产品质量。图1-2滚压机的混合粉磨系统工艺流程示意图1.3 滚压机的应用滚压机首先在水泥工业中得到应用，主要用于粉碎原料、熟料和矿渣，也可用于粉碎煤炭。经过一段时间的生产时间考验及相应的技术交流，滚压机技术日臻完善。目前全世界三百多台大型滚压机用于生产，我国也有数百家水泥生产企业用上了各种类型的滚压机。另外，滚压机

12、也正逐渐推广应用于采矿、化工、电力、煤炭和冶金等工业部门。滚压机的应用可大幅度地提高产量，降低能耗。滚压机技术先进可靠、经济效益显著，有着广阔的应用前景。1.4 滚压机发展历程早在1933年卡里（Carey）就注意到向两水平支撑辊施加压力可大大提高粉碎效果。他的建议受到了郎夫（Rumpf）及弗格（Feige）等人的重视，他们分别在1962年和70年代进行了大量的实验工作，并制造出滚压机的试验样机，由于随后舒纳德（Schonert）的出色工作，这一技术终于得到了工业性应用1。至1985年德国洪堡（KHD）公司研制的第一台滚压机用于生产以来，世界各大水泥机械制造公司，包括德国伯力鸠斯（Polysi

13、su）公司，丹麦史密斯（FLS）公司及美国富勒（Fuller）公司竞相开发研制，许多水泥厂家也争相应用，这引起了我国有关部门和水泥工作者的重视，我国的新疆、洛阳、本溪、牡丹江等水泥厂都先后进口了滚压机，用于生料和水泥的粉磨作业2。合肥水泥工业研究设计院、南京水泥工业设计研究院、天津水泥工业设计研究院等单位也开展了滚压机的研究设计工作。1986年国家建材局将“滚压机粉磨新工艺及设备研究”列为国家“七五”重点科研攻关项目，并于1988年引进了德国洪堡（KHD）公司的制造技术，目前已有哈尔滨、抚顺、双阳等水泥厂采用了引进技术在国内制造的设备3。值得一提的是由合肥水泥工业研究设计院和海安建材机械厂合作

14、研制的、适合我国水泥工业发展状况的中小型滚压机最为引人注目。由海安建材机械厂造出的我国第一台滚压机于1989年4月在江阴水泥厂进行了工业性试验，并于1990年12月通过国家建材局部级鉴定4。测试结果表明，该机的各项技术指标已达到国际同类产品的先进水平。此外，南京水泥工业设计研究院也与上海重型机器厂及唐山水泥机械厂合作研制的滚压机也相继投入试运行。洛阳冶金矿山机械厂、天津水泥工业设计研究院、中国建材科学研究院等单位也在进行有关的研制工作。经过几年来各单位的努力，以及国外技术的引进消化，我国目前已有与日产4000吨、2000吨、1000吨、700吨水泥生产线配套的滚压机系列，这些设备已完成或大部分

15、采用国产材料和部件。而适用于10万吨水泥生产线的小型滚压机已有100多台投入运行，取得了良好的经济效益，标志着我国水泥粉磨技术应用及设备制造达到了一个新的水平5。滚压机以其极大的增产、节能优势受到了普遍重视，它在我国的发展正方兴未艾。中国建材院、合肥水泥院和南京水泥院与武汉工业大学北京研究生部协作攻关的无球磨挤压水泥粉磨系统的研究对滚压机的发展和应用又注入了新的动力。可以断言，滚压机的研制和应用在我国将会得到更大的发展，成为用先进科学技术改造传统产业的重点举措，这对我国水泥工业的发展及技术进步将有着极大的推动作用。1.5本课题的研究内容对clf1000-300滚压机进行设计，要求破碎粒度小于1

16、5mm，机器操作简便，维修方便，使用寿命长，适应范围广。对滚压机工作原理、特点及设计要求进行了分析，确定滚压机总体结构方案，详细设计滚压机的机架和进行必要的强度刚度的计算校核。设计的滚压机能达到设计要求的水平，但也存在一些不足，有待进一步的完善。2 滚压机总体设计根据文献8可知，滚压机是由两个挤压辊及液压系统和喂料装置等构成，如图2-2所示。辊子间隙，辊间压力，温度，油压等都有传感器监测，并对以上参数自动控制。2.1 滚压机工作原理滚压机主要是由两个速度相同转向相反的辊子组成，如图2-1所示。物料从两辊间的上方喂入，随着辊子的转动，被带着向下运动，进入辊间的缝隙内。在50300Mpa的高压作用

17、下，受挤压形成密实的料饼；物料颗粒内部产生强大的应力，使颗粒产生裂纹，有的颗粒被粉碎。从滚压机卸出的物料形成了强度很低的料片；经打散机打碎后，产品中粒度2mm以下的占80%90%，其中80m以下的占30%左右。滚压机和辊式破碎机相比，双辊式破碎机是通过双辊作用在单位颗粒上对物料粉碎，利用的是压力冲力剪切等综合作用力，对颗粒作用产生裂纹，并粉碎为25mm以下的颗粒产品。滚压机采用双辊对物料层施加外力，使物料层间的颗粒与颗粒之间相互施力，形成粒间破碎机或料层破碎。滚压机对物料施加的是纯压力，将物料层压实，产生裂纹并有一定粉碎作用；入料粒度80mm以下，产品为手搓易碎的扁平料片。滚压机破碎机的物料，

18、由于其颗粒产生大量裂纹，从而改善了物料的易磨性；经打散机打散或球磨机进一步粉磨，其电耗大大降低，从而实现“以破代磨”，提高粉磨效率的目的。图2-1滚压机的原理示意图2.2挤压辊如图1-1所示，辊子分为移动辊和固定辊。固定辊是用螺栓固定在机体上，移动辊两端经四个平油缸对辊施加液压力，使辊子的轴承座在机体上滑动并使辊子产生100KN/cm左右的线压力。辊子有镶套式压辊和整体式压辊两种结构形式，如果物料较软，可以采用带楔形联接的镶套式压辊，硅酸盐工厂多用后者。轴和辊芯为整体，表面堆焊耐磨层，焊后厚度可达到HRC55左右，寿命为800010000小时；磨损后不需要拆卸辊子，直接采用专门的堆焊装置，一般

19、只需要12天即可完成。通常辊子的表面采用槽形，又可以分为环状波纹，人字形波纹，斜井字形波纹三种，都是通过堆焊来实现的。2.2.1辊子的直径和宽度辊径的简化计算式如下：D= （2-1）式中 D-辊子的直径，m; -喂料最大粒度，mm； -系数，由统计数据而得，=1024。滚压机的辊子直径和长度之比D/ L=12.5。D/ L大时，优点是容易咬住大块料，向上反弹情况小；压力区高度大，压料受压过程较长；运转平稳，安装检修方便。缺点是运转时会出现边缘效应，其次是重量和尺寸较大。D/ L小时，其优缺点正好与前述相反。2.2.2辊隙滚压机两辊之间的间隙称为辊隙，在两辊中心线上的辊隙称为最小辊隙，用表示。根

20、据滚压机的具体工作情况和物料性质的不同，在生产调试时，调整到比较合适的尺寸；在喂料情况变化时，更应及时调整；在设计时，最小辊隙可按下式确定： 式中-最小辊隙系数，因物料不同而异：水泥熟料取=0.0160.024，水泥原料取=0.0200.030。2.2.3辊压水泥工业用滚压机，对于石灰石原料和熟料，平均压力控制在140Mpa180Mpa之间，设计最大工作压力宜取200Mpa。滚压机的工作压力控制着辊子的间隙和物料的压实度，为了更精确地表示滚压机的压力，可用辊子的单位长度压力即线压力来表示，一般为80100KN/cm。在一般情况下，滚压机出料中的细粉含量随着滚压力的增大而增加，但其增长的速度在不

21、同的压力范围内是不同的。到临界压力时，细粉急剧增加，但超过临界压力后，细粉含量就无明显变化。2.3液压系统辊压力由液压系统产生，它是由两个小蓄能器，四个平油缸，液压站等组成液气联动系统。2.4进料装置滚压机是应用料层粉碎原理工作，其被粉碎物料的颗粒有许多是小于辊隙的。在设备装置上要有进料装置，来调节设备的处理量，以保证所挤压物料的质量。进料装置内衬采用耐磨材料。它是弹性浮动的料斗结构，料斗围板（辊子两端面挡板）用蝶形弹簧机构使其随辊子滑动而浮动。用一丝杆机构将料斗围板上下滑动，可使滚压机产品料片厚度发生变化，适应不同物料的挤压。2.5机架由于设备的载荷大，对机架的强度、刚度和可靠性提出较高的要

22、求。为了减少设备重量，一般采用焊接结构，但要重视机架各部分的载荷分布和联接方式。2.6润滑系统由于主轴承承受的是低速、重载且略有冲击的载荷。因此，要有优良的润滑系统，以保证轴承的使用寿命。综上，滚压机主要有轴系、主机架、进料装置、传动系统、液压系统、润滑系统、安全保护罩等组成。如图2-2所示。两个装有压辊的轴系安装在机架内腔的导轨上，进料装置、液压系统、润滑系统均安装在主机架上。主减速机，即行星齿轮减速机用缩套联轴器悬挂在主轴上，由扭矩平衡装置平衡其输入力矩，主电动机的驱动力矩通过十字轴式万向节传动轴传给行星齿轮减速机。图2-2 滚压机简图在两个碾压辊轴系中，有一个碾压辊是固定不动的，即固定辊

23、轴系，另一个碾压辊则是可以在机架导轨作水平方向的往复移动，即移动辊轴系，两磨辊间对物料形成的高压是由液压缸产生的力通过轴承座及轴系传给磨辊的。而当无物料通过辊隙时，液压缸产生的力由移动辊轴承座传给固定辊轴承座。不管有无物料通过磨辊，挤压粉碎力均在机架上平衡了，基本不传到基础上。该设备中的液压缸与蓄能器组成液压弹簧，保持较恒定的挤压粉碎力，同时兼有安全保护功能。设备主电机采用便于无级调速的直流电机，可以在较大范围内无级调节处理量。以下是滚压机相关数据计算表 2-1 滚压机粉磨流程预粉磨半终粉磨终粉磨循环不负荷150300400600熟料3.33.52.4生料3.52.12.31.92.2饼渣67

24、4.55石灰石33 有关部件的选型计算3.1 主电机及减速机的选型计算3.1.1主电机选型计算根据文献6和8可知，功率： （3-1）式中 N-滚压机的功率，KW； F-辊压，KN； -辊子的动摩擦系数。试验得出：水泥熟料=0.050.1。滚压机的电动机功率，也可按实际测得的单位电耗来确定，一般水泥熟料为3.54.0kwh/t。选配电机，加大容量10%15%。滚压机生产能力1.生产能力 Q=3600Lsv （3-2）式中 Q-滚压机的生产能力，t/h; L-辊子的长度，m； s-最小辊隙（料饼厚度），m； v-辊子的圆周速度，m/s; -产品（料饼）堆积密度，。试验得出：生料为2.3 ，熟料为2

25、.5。2.处理能力 (3-3) 根据总体方案，主电动机选用便于调速的Z2型直流调速电机。电机额定转速为750rpm,调速幅度为10：1。电机的额定功率：按台时产量（水泥熟料）40T/h；单产装机容量5.0kWh/T。总装机容量：N总=4050=200kW选用两台同规格电机驱动，2200kW电机。电机采用强迫通风冷却。3.1.2 主减速器的选型计算实际输入功率 P=200kW减速机额定功率 P=146kW减速比i i=31.5减速额定输出扭矩 T=50000Nm减速机按连续浸油润滑，高速级圆周速度为2.8M/S，其润滑系数K=1.1减速机的计算功率： (3-4)3.1.3 扭矩支承装置校核计算扭

26、矩支承装置见图3-1,扭矩平衡架上所受的作用力下铰链座所受的底座的反作用力为：Q600=P860 Q=6.610N3.2平衡架的校核所受弯矩见图 3-2所示。A点所受弯矩： -剖面所受弯矩为： M-=-剖面所受弯矩为：M-=-剖面焊缝所受最大拉伸压力为： (3-5)其中：h=20mm,I=100mm；=116mm;L=80mm;=17.3N/mm2焊缝的许用应力=130kg/cm2=130N/mm2-剖面的最大拉应力： (3-6) -剖面的面积：A=8.0103mm2;-剖面的抗弯模数：W-=1.3105mm3-剖面的抗弯强度为230kgf/mm2-剖面的安全系数为： 3.3平衡杆的校核受力分

27、析：该杆由于是两端铰链，故仅受到拉伸(或压缩力)的作用。作用力Q=Qa=6.6104N危险剖面的面积: A=6.95103mm2材料的强度极限： 最大应力：安全系数：图3-1扭矩支承装置图3-2平衡架的受力分析4 滚压机的主机架结构及设计4.1主机架的作用及基本结构分析根据文献8可知，主机架结构是整个滚压机的基础，滚压粉碎力由其承受。机架全部采用焊接结构、由上横梁、下横梁，左立柱、右立柱、承载销、定位销、导轨及连接螺栓等组装而成。整体结构如图4-1，上、下横梁及左、右立柱均在焊接后作了整体退火处理，以消除其焊接应力。图4-1 主机架结构上、下横梁采用工字型结构，具有较大的刚度和强度，以保证在受

28、力时不产生过大的弯曲，减少高强度螺栓的负荷；左、右立柱采用工字型与箱型结构相结合的结构，同样具有较高的刚度，使整个机架可连接成为一个刚性的整体。承载销主要起到将立柱上所受的粉碎力传递到上、下横梁上去的作用。为了减轻设备重量，便于机械加工，采用了图4-2的结构形式。由于机架单侧的宽度较窄，采用一个承载销尚不足以承受挤压载荷，故每个连接面上有两个圆形承载销，为了使其均载，这些圆形承载销必须是配制的。这种装置对于连接螺栓组有一定的要求，即要保证接合处不产生间隙，否则可能连接失败，同时还必须平衡因偏心拉伸而在横梁上产生的弯矩。因此，在此处应采用高强度螺栓，还应控制其预紧力，以保证该部分连接的可靠性。图

29、4-2 横梁与立柱的结合为了确定两侧上、下横梁的中心距，确保导轨与轴系轴承座的间隙，在横梁与立柱间设计定位销。导轨是作为活动辊轴承座的导向装置而设置的，两侧的导轨宽度有所不同，靠传动侧的导轨应宽些。螺栓是确保机架连接的关键所在，只有使横梁与立柱的接合面很好地接触，才能使圆柱形承载销充分发挥其功能。因此，该螺栓组不可用普通螺栓代用，并且在拧紧时应控制拧紧力矩。为了确保主机架运行可靠，要重视对主机架进行强度计算和分析。 4.2主机架上、下横梁与立柱间连接的静不定力大小由于上、下横梁的刚度不同，因此在与立柱接合面上所产生的反作用力就有所不同。在计算接合面上反作用力时，应按其变形协调条件进行，而不应平

30、均计算。计算步骤如下：A.假设条件：由于螺栓组的作用，上、下横梁与立柱接合面间不产生间隙；整个机架中，包括立柱与横梁，其上的所有孔，加强筋等结构因素影响忽略不计；地脚螺栓的拉力忽略不计；固定辊作用在立柱上的分布载荷简化为两相等的集中载荷。B.受力分析：为便于计算，将机架从纵向分为两部分，各部受载情况完全相同；按单位辊宽粉碎力为10kN/mm计： P=10300/4=7.5102kN将上横梁脱开，设作用在立柱上的反力为T，则作用在上横梁上的反应力也是T。C.载荷分布：见图4-3.图4-3 横梁和立柱的载荷分布D.计算所涉及到的剖面参数：上横梁的截面面积和转动惯量分别为： F1=4.8104mm2

31、; I1=1.21109mm4立柱的转动惯量为： I2=2.60109mm4下横梁的转动惯量为： I3=2.07109mm4由于上、下横梁的转动惯量的不同，使得立柱与上、下横梁间的反作用相差竟达22%，因此从等强度设计和提高设备可靠性角度考虑，应适当保持上横梁的刚度。4.3 上、下横梁与立柱连接的螺栓组强度校核改螺栓组连接在机架中占有极其重要的地位，只有该螺栓组设计和安装合理才能保证主机架工作可靠。该螺栓组设计的原则是：保证上、下横梁与立柱接合面间不产生间隙。4.3.1受力分析机架连接螺栓组中最危险的是上横梁与立柱的连接螺栓组，其主要受力T偏心拉伸而产生的力矩作用，该力矩的大小为： MT=Td

32、=1.65105KN/mm该螺栓组的中心线位于y线上，见图4-4.图4-4 螺栓组的布置横向拉力T设定全由承载销承受。4.3.2校核螺栓强度螺栓内径 d1=26.211mm;螺栓所受最大载荷 Q=QP+F, Q=298=196KN螺栓许用应力 =5.810-1KN/mm计算应力CA 安全。 4.3.3校核上横梁的强度上横梁受力分析见图4-5 作用于梁A点的弯矩为：MA=T/2D=8.25104KNmm作用与横梁B点到C点的弯矩为： MB=MC=Td=1.65103KNmm作用于上横梁的拉力为T=8.25104KN图4-5 上横梁受力分布4.4主机架立柱的结构设计及强度校核因液压管路安装的需要，

33、使左立柱强度较弱。此外，因左立柱有两液压缸产生集中载荷的作用，受力较右立柱为恶劣，因而仅对左立柱进行校核。立柱受力分析见图4-6.图4-6 立柱受力分析5 滚压机的轴系结构及设计5.1滚压机的压辊结构及设计轴系由堆焊有一定厚度的耐磨材料的磨辊主轴、双列球面辊子轴承，附有耐磨材料可以水平移动的轴承座以及内、外轴承端盖、定位环等组成。压辊是滚压机的工作部件，其耐磨层的性质非常重要。本设计中压辊采用整体式，即整个压辊为高硬合金钢锻件，其表面进行逐层堆焊。焊接材料一般为高硬耐磨合金，使用寿命在6000小时以上。由于磨辊轴承受较高载荷，为使其具有足够的强度足够的硬度和优良的耐磨性能往往选用焊接性能不是很

34、好的耐磨材料。况且压辊较大，刚度也大，在堆焊时会形成焊接裂纹。堆焊层又是大面积、高厚度的。为了增加焊敷金属与母材的结合强度，使磨辊能承受较大的载荷而不使耐磨材料发生破坏，在母材（磨辊轴）和耐磨层之间加一过渡层，所选用的过渡材料同时与母材和耐磨层材料具有良好的焊接性能，从而改善了焊接性能，减少耐磨堆焊层的裂纹，并控制了其裂纹的扩展，保证耐磨堆焊的可靠性。压辊、主轴及轴承结构如图5-1所示。 图5-1 轴系结构对于磨辊轴这种特殊工件、特殊的堆焊要求和特殊工况条件，必须选择适当的堆焊工艺过程。在堆焊时，对工件作了适当的加温，以减少堆焊层的裂纹，但不可加温过高，否则会影响耐磨层的耐磨性能。对于不同的堆

35、焊材料，选用了不同的焊接规范；对于同种堆焊材料，而堆焊位置不同，也采用相应的焊接规范。同时，严格控制各堆焊层间的层间温度。以保证焊后空冷可得到预期的金相组织。为了保证磨辊外圆的椭圆度公差。除在堆焊各层严格控制每道焊缝的高度和焊道间的间距外，还在堆焊完过渡层后，粗车外圆，以减少堆焊层的累计误差。在堆焊完后，还用特制的高度检测仪，对磨辊外圆做最终的检验。磨掉高点，补焊不足点，尽量减小因手工焊而引起的磨辊外圆椭圆度误差，降低设备的动载荷。5.2主轴承设计与计算校核传动系统驱动功率是根据磨辊线速度和驱动机所需的驱动力矩所决定的，而驱动力矩的大小则是由作用滚压机辊的总挤压力和其沿辊面上的压力分布曲线来确

36、定。由于挤压力沿辊面的分布情况较为复杂，并与物料物理性能，设备的处理量等因素有关。滚压机的转速有两种表示方法，辊子的圆周速度v和转速n。辊速与滚压机的生产能力，功率消耗，运行稳定性有关。辊速高，生产能力大，但过高的辊速使得辊子与物料之间的相对滑动增大，咬合不良，是辊子表面磨损加剧，对滚压机的产量和质量也会产生不利影响。目前，一般辊子的圆周速度在1.01.5m/s之间。转速的确定公式如下 (5-1)式中 n-辊子的转速，r/min； K-因物料不同的系数，对回窑熟料，K=660。滚压机驱动功率： (W) (5-2)式中V辊子线速度（M/S）, .B辊子宽度（M）,B=0.3m.R辊子半径（M）,

37、R=0.5m.FSP-与两辊间最大压力成正比的最佳单位粉碎力（N/m2）实验得出：FSP=26（MPa）最大粉碎作用角，可由最大粉碎力和驱动力矩测量值直接求出。也可由简略经验公式：N=FV(kW) (5-3)式中辊子动摩擦系数，实验得出水泥熟料。 =0.050.1 (取0.05)F辊子所承受总压力（kN） V辊子线速度（M/S）本设计中取0.15rad,则=0.05rad.5.2.1主轴承寿命及静刚度验算工作转速：n=23r/min；轴向载荷很小，忽略不计：径向载荷大小：R=1500KN;（注：单位辊宽载荷按100KN/cm计）载荷性质:具有中等冲击；工作温度：TS0P0 (5-4)其中： 额

38、定静载荷：C0=6200KN 当量静载荷：P0=qP=1.741500=2.61103KN 取过载系数：q=1.74 径向载荷：P=1500KN 取静载荷安全系数：S0=1.5故S0P0=1.52.61103KN6200KN= C0 验算通过。5.2.2主轴的强度及疲劳验算主轴在整个设备中是非常主要的部件，因此在对其进行弯扭合成的强度理论校核后，还应精确考虑其上的结构及加工影响因素，按疲劳强度条件进行精确校核。此外，由于轴的转速较低，载荷较大且有冲击，因此还应通过静强度校核来评定其抗塑性变形的能力。主轴结构和受力分析见图5-2. 图5-2 主轴结构、受力分析及弯扭图5.2.3主轴承结构设计根据

39、轴受载情况作载荷图图5-1，辊面受的挤压力按单位辊宽载荷为10kN/mm计输入扭矩按5104kNmm计；两主轴承的支承反力为：RH1=RH2= 物料对磨辊的单位辊宽反作用力矩为：t= 根据载荷图作轴的弯矩图，如图5-2所示： MA=0MC=RHI292=1500292=4.38105KNmm=MDM= RHI(292x)-qdx 从C点经E点到D点的弯矩变化为非线性，其曲线方程为： =(292x) RHI-qME=(292+150) 1500-10=5.5105KNmm - 剖面的弯矩为： MI-I= RHI202=1500202=3.0105KNmm- 剖面的弯矩为： M-= RHI292=

40、4.38105KNmm- 剖面的弯矩为： M-= RHI112=1500112=1.7105KNmm根据载荷图作扭矩图，如图5-2所示： 有轴端至C点所受扭矩大小为： TC=51104KNmm由C点至D点轴所受到力矩线性下降到零方程为：T=TC- -、-、- 剖面所受扭矩均为： TI-I = T- = T-=TC=5104kNmm根据图2-8作计算弯矩图，如图5-2所示： (5-5) 其中取当量系数 a=0.59由轴端至A点的计算弯矩均为：由A点到C点计算弯矩为线性上升特性： 由C点经E点到D点的计算弯矩变化为二次曲线，其方程为： E点的计算弯矩为： - 剖面的计算弯矩为：M-ca= -剖面的计算弯矩为：M-ca= -剖面的计算弯矩为：M-ca= 校核其抗塑性变形的能力，按静强度条件校核其抗塑性变形的能力，由于I-I剖面最为危险，故仅校核I-I剖面。材料的抗弯曲屈服极限：材料的抗剪切屈服极限：s=1.6310-1KN/mm2轴所受最大弯矩按正常弯矩的2倍考虑，即最大弯矩为：轴所受的最大扭矩按正常扭矩的2倍考虑，即最大扭矩为：I-I 剖面的抗弯模数为：I-I 剖面的抗扭模数为：设计安全系数为取： ns = 1