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1、 毕业设计（论文）题目： 转筒干燥器的总体与结构设计 系 别 航空与机械工程系专业名称 机械设计制造及其自动化班级学号 078105336学生姓名 xx指导教师 xx二O一六年 六 月 毕业设计（论文）任务书I、毕业设计(论文)题目：转筒干燥器的总体与结构设计II、毕 业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：1原始资料：转筒干燥机的设计规格10008000mm；转筒干燥机的其它主要技术参数：倾斜度3-5%；转速3-8r/min;进气温700；功率7.5kw；生产能力0.8-2.5t/h；重量4t。2设计技术要求：根据主要技术参数设计转筒干燥机的结构（托轮、进出料装置、传动装置与齿轮
2、罩等）。要求英文资料翻译忠实原文。要求完成的设计能满足实际要求，图面及文字说明表达简洁、清晰、易读懂，图纸设计规范，符合制图标准。能用于指导实际的生产、装配。要求毕业论文叙述条理清楚，设计计算正确，论文格式规范。III、毕 业设计(论文)工作内容及完成时间：1收集有关资料，写出开题报告； 第1周-第2周2外文翻译(6000字符以上)； 第3周3分析与研究：了解现有类似设备的工作原理，制订设备工作原理图。 第4周-第6周4转筒干燥机主要结构设计及相关尺寸的计算。 第7周-第10周5转筒干燥机各主要配件图和总装图的绘制。 第11周-第14周6撰写毕业论文一份 第15周-第16周7毕业设计审查、毕业
3、答辩 第17周 、主 要参考资料：1.王大康，卢颂峰.机械设计课程设计. 北京：北京工业大学出版社，2002.2。2.汪恺. 机械工业基础标准应用手册. 北京：机械工业出版社，2001.6。3. 机械设计手册（新版）.第一卷、第二卷、第四卷、第五卷.北京：机械工 业出版社，2004.8。4. 吴宗泽.机械零件设计手册.北京：机械工业出版社， 2003.11。5. 时钧.化学工程手册.北京：化学工业出版社，1996.1。6. 日本化学技术.化工机械设计和保养.上海：上海科学技术文献出版社，1985。7. Calculation of the Dimensions Blades for Drum
4、Dryers. V.F.Pershin, A.A. Koryagin,V. L.Negrov, and A.G.Sidelnikov. Khimicheskoe i Neftyanoe Mashinostroenie, No. 11, pp. 21-22, November。 航空工程 系 机械设计制造及其自动化 专业类 0781053 班学生（签名）： xx 日期： 自 2016 年 3 月 1 日至 2016 年 6 月 2 日指导教师（签名）： 助理指导教师(并指出所负责的部分)： 航空工程 系（室）主任（签名）： 附注:任务书应该附在已完成的毕业设计说明书首页。 学士学位论文原创性声明
5、本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和
6、汇编本学位论文。 作者签名： 日期： 导师签名： 日期： xxx航空大学科技学院2016届学士学位论文 目 录1 引言12 概述22.1 干燥的目的22.2 干燥机的选用基准22.3 转筒干燥器的主要组成及作用32.4 转筒干燥器的工作原理42.5 转筒干燥器的特点42.6 转筒干燥器的分类及适用范围52.6.1 直接加热式52.6.2 间接加热转筒干燥器62.6.3 复式加热转筒干燥器63 转筒的结构部分83.1 筒 体83.2 滚 圈113.3 托 轮133.4 抄 板143.5 电机的选择153.6 减速机的选择163.7 联轴器的选择183.8 轴的校核193.9 轴承的校核233.1
7、0 齿轮的校核243.11 转筒的密封304 转筒的安装、调整和运转315 结论32参考文献33致 谢34转筒干燥器的总体与结构设计1 引言 干燥的操作几乎涉及到国民经济的所有部门，广泛用于生产和生活之中。所谓干燥，一般是指从固体材料中使液体（主要是水份）挥发和分离的操作，也包括从液体或泥浆状的物料中蒸发除去水分，以达到固体中失去水分的操作。其目的是除去某些原料、半成品以及成品中的水分或溶剂，以便于加工、使用、运输、储藏等。干燥是消耗大量热量的操作，在严格要求节省能源的今天，干燥所使用的热源，若能把利用废气及剩余蒸汽等廉价的热源作为方向，对于干燥机本身来说，即使热效率降低，但对整体而言，还是经
8、济的。另外，在进入干燥工序之前的前处理工序，能采用降低水分的方法是经济的。对于干燥操作来说，干燥器的选择是非常困难而复杂的问题。因被干燥物料的特性、供热的 方法和物料 干燥介质系统的流体动力学等必须全部考虑。由于被干燥物料的种类繁多，要求各异，决定了不可能有一个万能的干燥器，只能选用最佳的干燥方法和干燥器形式。转筒干燥器的主体是略带倾斜并能回转的圆筒体。湿物料从左端上部加入，经过圆筒内部时，与通过筒内的热风或加热壁面进行有效的接触而被干燥，干燥后的产品从右端下部收集。在干燥过程中，物料借助于圆筒的缓慢转动，在重力的作用下从较高的一端向较低的一端移动。筒体内壁上装有顺向抄板（或类似的装置），它不
9、断地把物料抛起又洒下，使物料的热接触面表面增加，以提高干燥速率并促进物料向前移动。干燥过程中所用的热载体一般为空气，烟道气或水蒸气等。如果热载体（如热空气、烟道气）直接与物料接触，则经过干燥后，通常用旋风除尘器将气体中所夹带的细粒物料捕集下来，非空气则经旋风除尘器后放空。转筒干燥器是最古老的干燥设备之一，但由于经济实用工作量大，效率较高，目前仍被广泛使用于冶金、建材、化工等领域。2 概述2.1 干燥的目的干燥的操作几乎涉及到国民经济的所有部门，广泛用于生产和生活之中。所谓干燥，一般是指从固体材料中使液体（主要是水分）挥发和分离的操作，也包括从液体或泥浆状的物料中蒸发除去水分，以达到固体中失去水
10、分的操作。其目的是除去某些原料、半成品以及成品中的水分或溶剂，以便于加工、使用、运输、储藏等。干燥是消耗大量热量的操作，在严格要求节省能源的今天，干燥所使用的热源，若能把利用废气及剩余蒸气等廉价的热源作为方向，对于干燥机本身来说，即使热效率降低，但对整体而言，还是经济的。另外，在进入干燥工序之前的前处理工序，能采用降低水分的方法是经济的。2.2 干燥机的选用基准对于干燥操作来说，干燥器的选择是非常困难而复杂的问题。因被干燥物料的特性、供热的方法和物料干燥介质系统的流体动力学等必须全部考虑。由于被干燥物料的种类繁多，要求各异，决定了不可能有一个万能的干燥器，只能选用最佳的干燥方法和干燥器型式。在
11、选择干燥器型式时，要考虑下列因素：（1） 被干燥物料的性质 （a）湿物料的物理特性；（b）干物料的物理特性；（c）腐蚀性（d）毒性；（e）可燃性；（f）粒子大小；（g）磨损性（2） 物料的干燥特性（a）湿分的类型（b）初始和最终湿含量；（c）允许的最高干燥温度；（d）产品的粒度分布；（e）产品的色、光泽、味等。（3）回收问题（a）粉尘回收；（b）溶剂回收。（4）用户安装地点的可行性问题（a）空间是否能布置此干燥系统；（b）可用的加热空气的能源类型及电能；（c）排放的粉尘条件；（d）噪音；（e）干燥前后的衔接工序。（本次设计的题目是转筒干燥器，所以以下介绍转筒干燥器）2.3 转筒干燥器的主要组成
12、及作用转筒干燥器主要有以下主要部分组成。筒体是一主要部分，其外廓尺寸决定于反应或操作所需要的空间。筒内是空的或装有抄板，也有装着链子的，以达到增加传热和粉碎物料的目的。筒上装有滚圈，筒体及筒中所装物料的重量，通过滚圈而传给支座的托轮，支座装有防止筒体作轴向窜动的装置。靠近托轮一挡轮座的筒体上，装有齿圈，以带动筒体回转。装在减速箱轴上的齿轮与此齿圈相连，减速箱和电动机构成一传动机构。在转筒的物料端，装有一个小室，为卸出物料及传入或引入引出气体而用。筒的出料端用密封装置（迷宫或端面式的密封）加以密封。在筒的一端设有卸料装置，用以加卸出被处理的固体物料。被处理的物料与气流在转筒内即可以并流，也可以逆
13、流。如果由于过程或反应的进行必须加热，则此热量可由气体直接供给；也可由筒壁传入；可由于筒内被处理物料所放出的反应热；也可由在筒内直接烧燃料供给。气体加热的方法及其最高温度决定于被处理固体物料的性质及是否允许被弄脏等多种因素。从制造方便、机械强度大及材料消耗少等方面考虑，转筒通常做成圆形截面。但是小的转筒，也有做成六边形或多边形的，甚至有的将两端做成锥形的。圆筒的外廓尺寸决定于所需的生产能力、物料在筒内所停留的时间以及通过圆筒的气体的最大允许速度。2.4 转筒干燥器的工作原理转筒干燥器的主体是略带倾斜并能回转的圆筒体。湿物料从左端上部加入，经过圆筒内部时，与通过筒内的热风或加热壁面进行有效的接触
14、而被干燥，干燥后的产品从右端下部收集。在干燥过程中，物料借助于圆筒的缓慢转动，在重力的作用下从较高的一端向较低的一端移动。筒体内壁上装有顺向抄板（或类似的装置），它不断地把物料抛起又洒下，使物料的热接触面表面增加，以提高干燥速率并促使物料向前移动。干燥过程中所用的热载体一般为空气、烟道气或水蒸气等。如果热载体（如热空气、烟道气）直接与物料接触，则经过干燥后，通常用旋风除尘器将气体中所夹带的细粒物料捕集下来，非空气则经旋风除尘器后放空。转筒干燥器是最古老的干燥设备之一，但由于经济实用工作量大、效率较高，目前仍被广泛使用于冶金、建材、化工等领域。2.5 转筒干燥器的特点转筒干燥器与其他干燥设备相比
15、，具有如下优点：1.生产能力大，可连续工作；2.结构简单，操作方便；3.故障少，维修费用低；4.适用范围广，可以用它干燥颗粒状物料，对于那些附着性大的物料也很有利；5.操作弹性大，生产上允许产品的产量有较大的波动范围，不致影响产品的质量；6.清扫容易。该干燥器的缺点是：1.设备庞大，一次性投资多；2.安装、拆卸困难；3.热容量系数小，热效率低（但蒸汽管式转筒干燥器热效率高）；4.物料在干燥器内停留时间长，且物料颗粒之间的停留时间差异较大，因此不适合于对温度有严格要求的物料。2.6 转筒干燥器的分类及适用范围2.6.1 直接加热式（1）常规直接加热转筒干燥器该干燥设备中被干燥的物料与热风直接接触
16、，以对流传热的方式进行干燥。按热风与物料之间的流动方向又分为并流式和逆流式。在并流式中热风与物料移动方向相同，入口处温度较高的热风与湿含量较高的物料接触。因物料温度处于表面汽化阶段，故产品温度仍然大致保持湿球温度。出口侧的物料虽然温度在升高，但此时的热风温度已经降低，故产品的温度升高不会太大，因此选用较高的热风入口温度，不会影响产品的质量。这对于那些热敏性物料的干燥包括那些含有易挥发物料的干燥是很适宜的；对于耐高温的物料，采用逆流干燥，热利用率高。干燥器的空气出口温度在并流式中一般应高于物料出口温度的1020。在逆流式中，如没有明确规定，一般采用100作为出口的温度较为合理。常规直接加热转筒干
17、燥器的筒体直径一般为0.43m，筒体长度与筒体直径之比一般为410。干燥器的圆周速度为0.40.6m/s，空气速度在1.52.5m/s范围内。（2） 叶片式穿流转筒干燥器按照热风的吹入方式将叶片式穿流转筒干燥器分为端面吹入型和侧面吹入型两种。上图是端面吹入型的简图，其筒体水平安装，沿筒体内壁圆周方向等距离装有许多从端面入口侧向出口侧倾斜叶片（百叶窗），热风从端部进入转筒底部，仅从下部有料层的部分叶片间隙吹入筒内，因此能有效地保证干燥在热风与物料的充分接触下进行，不会出现短路现象。物料在倾斜的叶片和筒体的回转作用下，由入口侧向出口侧移动，其滞留时间可用出口调节隔板调节。侧面吹入型与端面吹入型不同
18、的是筒体略带倾斜安装，大部分热风从开有许多小孔的筒体外吹入筒内，其方向与筒内物料的移动方向成直角，再穿过三角形叶片的百叶窗孔进入料层。在回转筒体内壁四周装有箱形壳体，并沿回转筒体长度方向分成34个独立的室。每个室都有独立的鼓风机、空气加热器以及进气口和排气口。热风温度以及循环风量、排气量均能自行调节。这种类型的干燥器体积传热系数大，约为3491745w/（m）；干燥时间短，约为1030min；物料的填充率较大，约为20%30%；装置容积相对较小，料层阻力为98588pa；通道风速一般为0.51.5m/s；筒体的转速为常规直接加热转筒干燥器的1/2左右；使用的热风温度为100300。在工业上常采
19、用这种干燥器干燥粒状、块状或片状物料，例如焦炭、压扁干豆、砂糖等忌破坏的物料，此外，像塑料粒一类必须干燥到很低水分的物料以及像十片、低浆渣等密度小的物料，都可以用它来干燥。（3）通气管式转筒干燥器该干燥器的设计和安装与常规式相同，不同的是筒内设有安装抄板，物料自进口端向出口端移动的过程中，始终处于转筒的底部的空间中，形成一个稳定的料层，因而减少了尘土的飞扬。热空气从端部进入不随筒体转动的中心管后，高速地从埋在料层中的粉质管小孔中喷出，与物料强烈接触。通气管式干燥器的体积传热系数约是常规式的两倍。转筒的圆周速度约为常规式的1/2，在相同的生产能力下，干燥筒体的长度仅是常规式的1/2，因此大大降低
20、了设备的费用。2.6.2 间接加热转筒干燥器（1）常规间接加热转筒干燥器该干燥器筒体砌在炉内，用烟道气加热外壳。筒内设置一个同心圆筒。烟道气进入外壳和炉壁之间的环状空间后，穿过连接管进入干燥筒内的中心管。常规直接加热转筒干燥器特别适用于干燥那些降速干燥阶段较长的物料。因为它可以在相当稳定的干燥温度下，使物料有足够的停留时间，同时可以借助转筒的回转作用，有效的防止物料的结块。该干燥器适用于干燥热敏性物料，但不适用于粘性大，特别易结块的物料。（2）蒸汽管间接加热转筒干燥器在干燥筒内以同心圆方式排列13圈加热管，其一端安装在干燥器出口处集管箱的排水分离室上；另一端用可以热膨胀的结构安装在通气头的管板
21、上。物料在干燥器内受到加热管的开举和搅拌作用而被干燥，并借助干燥器的倾斜度从较高一段向较低一端移动，从设在端部的排料斗排出。该干燥器具有常规间接加热转筒干燥器的所有优点，它的单位容积干燥能力是常规直接加热式的3倍左右，热效率高达80%90%，物料的填充率为0.10.2。2.6.3 复式加热转筒干燥器该干燥器主要由转筒和中央内管组成。热风进入内筒，由物料出口端折入外筒后，由原料供给端排出。物料则沿着外壳壁和中央内壁的环状空间移动。所需的热量，一部分由热空气经过内筒传热壁面，以热传导的方式传给物料；另一部分通过热风与物料在外壳壁与中央内筒的环状空间中逆流接触，以对流传热的方式传给物料。该结构的优点
22、是：热风先通过内筒，可以把夹带的粉尘沉降下来，同时减少了对与周围环境的热损失，提高了热量的有效利用率。3 转筒的结构部分 设计规格为10008000mm，并以CaCo3为例校核，则物料的重要尺寸如下：S阴2（S扇S）2（）2（）0.04516 VS阴*L0.0451680.36 v2.60.36939 kgGm Mg9399.89202 N3.1 筒 体筒体是干燥器的主体。筒体直径和长度由工艺条件决定，它的大小反映了干燥器生产能力的大小，筒体的材料一般为碳钢，不锈钢等。对于高温干燥的场合，常用耐火材料作为衬里。对于腐蚀性物料，可选用不锈钢或以碳钢为基本，用耐腐蚀性非金属材料作衬里。筒体的载荷主
23、要是筒体自重，衬里重量以及物料重量。本设计采用碳钢为筒体，无衬里，通体外由现场配置保温层。壁厚的确定：根据转筒直径D，按经验公式计算：=（0.0070.01）1000 = 710mm 取其转筒壁厚为=10mm按环形截面梁的容许弯曲应力作强度校核：转筒可以视为自由放置在两个支撑上的长度为L的梁，并且均匀地承受有转筒的重量G和装填物料的重量Gm产生的载荷q：q = ，而筒体重量G有： = v =7.83.14（）8=1979 kg补充其它附件的影响，取M为2260 kg故物料和筒体的质量 M+ = 3200 kgGGm 32009.8 31360 N 0.03136 MNq (G+Gm)/L 39
24、20 N/m当支撑点之间的距离 = 4.68时，在支撑点间梁最危险截面处所保障的最小弯曲力矩为：= 5331.2 Nm= 0.005 MNm为了提高物料的重心到一定的高度所必需的传动装置的扭转力矩也传到转筒上，扭矩为：式中：Nkw nr/min计算力矩Mp(MNm)为:转筒环形截面的阻力矩为： 转筒的强度条件有= Mp/w 容许应力建议为（包括可能的温度应力、安装误差及其它）：对无衬里的转筒取510MN/范围内;对于带衬里的转筒取20MN/以下。 = Mp/w = 0.01145/0.0076= 1.50 MN/结果位于允许的范围之内，所以可行。挠度校核： 对于正常操作允许在1m长度上的挠曲量
25、f 不大于1/3mm，即： f 0.00030.00034.681.4m 平均分布载荷的挠曲量为： f = 5q/384EI E为转筒材料的弹性系数，为1.9MN/ I 为环形截面的轴向惯性矩： = 0.004 = = 满足转筒的刚度条件。3.2 滚 圈滚圈是用来将转筒及其内部装填物料重量的压力传递到托轮上，滚圈的断面有矩形或正方形或空心的箱。滚圈是一个圆环，一般用优质钢制造，以保证其耐久性，但其更换费事。把滚圈固定在筒体上有几种方法：一种是把滚圈热套在煅成的筒颈上，此颈是铆接或焊接在转筒上的，另外一种是将滚圈用螺栓联接转筒的加强环上，该结构使用活套式滚圈，滚圈套在铸铁的或钢的鞍座上，鞍座的一
26、侧有凸边，为防止滚圈的轴向移动，将凸边轮流排在滚圈的两侧，鞍座下垫有调节和加强作用的垫片。选择调节垫片的厚度，使转筒与滚圈达成同心。如图3.1图3.1 滚圈固定方式1-鞍座，2-滚圈，3-螺栓，4-垫片，5-加强圈，6-筒体该结构的优点是可以更换损坏的滚圈，缺点是必须考虑到热膨胀的间隙问题，使该结构常出现轧滚的现象。滚圈的宽度为 式中 = 1.02.4MN/m 根据运转经验，为滚圈和托轮的接触面单位长度上的容许载荷； R托轮的反作用力，MN。为校核该尺寸，取转筒倾斜3.5 R = = 3.5 = 60Z = 2 R = =0.0157MN 取 =1.0 = R/q = 0.0157/1.0 =
27、 0.0157m = 15.7mm 滚圈的宽度应该大于15.7mm取 =80mm取其外径为 = 1373mm 内径为 = 1120mm3.3 托 轮 支座的托轮，承受着全部回转部分的重量。托轮轴承的安装，要保证托轮既能沿直线垂直于转筒的轴线的方向移动，又能绕垂直的回转轴转动。 托轮的宽度应比滚圈的宽度大2030mm，而托轮的直径取其滚圈外径的1/31/4，据此， 取托轮的宽为100 mm 托轮的直径为392mm制造托轮用的材料，其强度应该比滚圈差些。滚圈和托轮接触处挤压强度的条件满足如下条件： 满足挤压接触强度的条件。 沿倾斜安装的转筒轴作用力，故应该设有一种装置来阻挡筒的轴向窜动，由于该设计
28、较为轻型，斜度较小约为23，故采用具有凸缘的托轮装置来阻挡转筒的轴向剧烈的窜动，允许有一定量的移动。托轮安装时，有凸缘的一侧面成对的装在转筒的两端，如果较为重大的转筒，则应该在筒的靠近齿圈的一端装有挡轮装置。该挡轮成对安装在滚圈的两侧，安装时使其与侧面上滚圈的侧面相接触。该挡轮有两种形式：球面挡轮和锥面挡轮。轻型的转筒可用球面挡轮，它不需要很精确的安装，但它所能承受的力比锥面挡轮小得多。锥面挡轮应装得使它沿滚圈滚动而没有滑动。3.4 抄 板抄板是转筒干燥器的重要部件。它的作用是将物料抄起来并逐渐洒向热气流中，以加强物料与热气流的热质交流，促进干燥过程的进行；另外，抄板可协助将物料自圆筒的一端移
29、动到另一端。抄板的型式及数量选择的正确与否直接影响热效率和干燥的强度。抄板数量的确定：据经验 n=（614）D由 D = 1m 所以 n = 610 根据情况选择 n = 8抄板的高度一般为筒体内径的1/8-1/12，所以，取抄板的高度为 h = 122mm。抄板的角度要考虑物料的休止角和附着性等情况，因为没有特殊的要求，所以选定的型式如图3.2：图3.2 抄板另外，工业上常用的抄板布置形式有如下几种：升举式抄板。这种抄板在工业上应用十分广泛，主要是用于大块物料和易粘结的物料。优点是这种结构干燥器容易清洗，但转筒的填充率较低，大约在0.10.2之间。均布式抄板。该抄板与升举式抄板相比，它能保证
30、物料更均匀地分布在转筒的全部横截面上。对于粉状物料或带有一定粉块的物料，用这种抄板比较适宜。工业上常在间接加热转筒干燥器中设置这种抄板，多适用于煤粉、磷酸氢钙、轻质碳酸钙和粉状石墨等物料。扇形抄板。该抄板由升举式抄板构成的互不相通的扇形扇式结构。物料沿着各种曲折的通道逐渐下降，与热气流进行充分接触而干燥。适用于块状、易脆和密度大的物料。蜂巢式抄板。物料被分散在各个小格子中，从而降低了物料落下的高度，减少了干燥过程中产生的粉尘量。因此，它适用于易生粉尘的细碎物料。填充率较高，一般可达到0.150.25。根据以上结构的分析，并考虑到经济性等的要求，本设计所采用的是开举式抄板。3.5 电机的选择转筒
31、干燥器的传动功率可用佐野公式计算。该公式将转动所需的总功率分为四部分：圆筒内颗粒运动所需功率、圆筒旋转所需功率、克服圆筒支撑部分的摩擦所消耗的功率，以及传动功率的功率损失。 圆筒内颗粒运动所需功率P1（kw） P1 = = P1 = 0.87 kw 其中：为粉粒体的休止角（），C1为充满度系数，C1=4.57 Sin；C2为充满度系数，C2=；为筒体中心与粉粒体层之间形成的夹角，n为筒体转速，r/min。 筒体旋转所需功率P2 （kw）P2 = =1.83 kw其中：为圆筒质量（包括附属物），这里用的是估计值，kg；为圆筒的平均直径，m。 圆筒支撑部分的摩擦消耗的功率P3（kw） P3 = =
32、 =0.046 kw 其中 ：为圆筒的倾斜角，这里取3.5；为滚圈与托轮之间的接触角，取 = 30；为轴承的摩擦系数（油为0.018，脂为0.06）；为滚圈直径，m; 为物料重，kg；为托轮轴直径，m；为托轮直径，m。总功率为：P = P1+P2+P3+P4P4 为减速机和传动装置的功率损失，kw。取P4损失为20%30%， P1+P2+P3 = 2.746 kwP = = 3.92 kw由于考虑到其他物料的因素，则取其电动机的功率为7.5kw，查表选用Y160M-6型的电动机。P = 7.5 kw，n = 970 r/min此种电动机的主要性能及结构特点是效率高，耗电少，性能好，噪音底，震动
33、小，体积小，重量轻，运行可靠，维修方便。为B级绝缘。结构为全封闭、自扇冷式，能防止灰尘、铁屑、杂物侵入电机内部。冷却方式为IC0141。3.6 减速机的选择 求计算功率 设定减速机的载荷性质属于“中等冲击”，由表18.1-29得，取工况系数 =7.5kw 求折算功率 由实用转速接近于公称转速 故 由公式得，折算功率为 初选减速机规格 由所需要求条件初选i = 31.5，其公称功率 过载能力校核 由公式，所选减速器的许用尖峰负荷为 而使用的最大尖峰负荷为 合用。 热功率的校核 由已知条件， 查表18.1-28，（无冷却措施，户外露天），ZSY160的许用热功率分别为， 由表18.1-31，知环境
34、温度系数 负荷系数所选减速器在实用转速为时的相应公称输入功率为 由 查表18.1-31知， 取功率利用系数 该使用场合下的计算热功率为 满足要求。 另外，选用此规格时，多从与筒体安装时的尺寸关系出发选用此规格。3.7 联轴器的选择 联轴器的计算转矩 按类工作选择工况系数k = 1.5 由表22.5-37初选HL3型弹性柱销联轴器 由联轴器的工作转速 n = 970r/min，而许用转速 n 110.76Nm 从动 = =267.96 N 110.76 由以上计算可知，两半轴的键连接强度足够。据以上分析，另外由于高速运转，所以要求轴的对中度很高，故采用弹性柱联轴器，据此选用。 （此联轴器结构简单
35、，制造容易，更换方便，不需经常维护，有一定的补偿性能和缓冲性能，弹性件的耐磨性高，寿命较长。适用于平稳或有轻微冲击载荷，起动频繁，对补偿性能要求不高，而需要有较长使用期及工作时可能发生较大轴向窜动的两轴联接。）3.8 轴的校核 取转筒倾斜3.5，轴与转筒的轴线平行。（1） 轴的转速 = 18.2 r/min转矩T T = =0.98 轴的圆周 支撑的径向力 G = 32009.8 = 31360 N = = = 13552 N 轴向力 = G sin 3.5 = 31360sin3.5 = 1914 N（2） 求支座反力 水平面内的支座反力 据 , 得 = = 5000-2578 =2422N
36、 铅直面内的支撑力 据, 得 = = 5392 N = 13552-5392 = 8160 N（3） 作弯矩图 水平面内的弯矩图 在E 点 = 2578165 = 425370Nmm 在F 点 = 315597Nmm图3.3 水平面弯矩 铅直面内弯矩图 E 点左侧有 = 5392165 = 889680 Nmm F 点右侧有 = 8160115 = 938400Nmm 作合成弯矩图 E 点左侧有 = = 9.9 F 点右侧有 = 9.9（4） 由合成弯矩计算轴的直径 由合成图可知E-F 段的弯矩最大，所以该轴的危险断面发生在E-F 段。由A3 钢知查表得 ,知 E-F 段的轴径 = 65.6
37、mm 该值小于原设计的轴径392mm 足够安全。3.9 轴承的校核选用圆锥滚子轴承30315 计算派生轴向力 由以上计算知 R1=7411N R2=6141N 查表知该型轴承e = 0.33, Y = 1.8, c = 146.17 KN 派生轴向力 确定轴承的轴向载荷 对于轴承1 有 =879 取 =2886 N 计算当量动载荷 由于 查表可知 由于 故 = 17411+0 = 7411 = 0.46141+1.82886 = 7651 N 计算轴承的寿命 由于 ，所以轴承的寿命按照p2计算，因为 查表知： , , 上式为： = 4.4 寿命足够。3.10 齿轮的校核工作条件：中等冲击，单向
38、运行，每天工作1 班，预期寿命10 年，n = 30.79 r/min ， p = 7.5 kw ，i = 6 。 选材 小齿轮选用45 号钢，调质处理，齿面硬度为217255 HBS 。大齿轮选用 ZG 310-570 ，正火处理，齿面硬度为162-185HBS 。应力循环次数为 N : = 6030.7911030082 = 8.8 查图11-14 得： , （允许有一定点蚀。） 查 图11-15 得： 取 由图 11-13（b）得 计算许用接触应力： = 620 = 550.4由于 取 = 按齿面接触强度确定中心距：小齿轮转矩 =9.55 = 9.55 = 2326242 Nmm 初取 ，取 由表11-5 得， 由图11-7 得， ，又 计算中心距a = （6+1） = 580 mm 考虑到转筒的安装尺寸及其安装减速机的尺寸要求，及增加保温层的需要取 a = 876mm 估算模数 m =（0.007-0.02）a =（0.007-0.02）876 = 6.132-17.52 取标准模数 m = 12 mm 齿数 取 , i =