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摘 要
開放式煉膠機(jī)簡稱開煉機(jī)，又稱雙困混煉機(jī)。是橡，塑制品加工應(yīng)用最早最廣泛的基本設(shè)備之一。它是通過兩個(gè)水平設(shè)置并以不同的線速度相對(duì)回轉(zhuǎn)的輥筒，并以橡膠或樹脂為主要成分的原材料經(jīng)過剪切、混合，制成符合生產(chǎn)加工胚形材料。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是XK-450開煉機(jī)。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步及技術(shù)的不斷更新，新型的開煉機(jī)具有大輥徑、高輥速、大驅(qū)動(dòng)功率等特點(diǎn)。開煉機(jī)主要由輥筒、滾筒軸承、調(diào)距裝置、機(jī)架及橫梁、傳動(dòng)裝置、調(diào)溫裝置、安全及之動(dòng)作裝置與幾座等組成。本文主要針對(duì)開煉機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)本分做了主要的分析和計(jì)算，這次設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)采用一臺(tái)異步電機(jī)通過圓柱齒輪減速器、驅(qū)動(dòng)齒輪、速比齒輪而帶動(dòng)兩個(gè)輥筒以不同的線速度相對(duì)回轉(zhuǎn)，這是各類型開煉機(jī)普遍采用的一種傳動(dòng)形式，這種開煉機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠制造容易且成本低但是缺點(diǎn)是傳動(dòng)效率相對(duì)較低、不易維護(hù)、壽命短；此外設(shè)計(jì)了輥筒的結(jié)構(gòu)和尺寸，對(duì)開煉機(jī)的機(jī)架和梁部分也做了彎矩合力的校核分析，對(duì)其他的及其部件也做了簡單的分析和選配。
關(guān)鍵詞：開煉機(jī)； 傳動(dòng)系統(tǒng)； 結(jié)構(gòu)形式
Abstract
Open rubber mixing machine as open smelting machine, also called double mixer.?It is one of the most basic equipments for the processing of rubber and plastic products..?It is through two level settings and with different line speeds of the relative rotation of the roller and rubber or resin as the main component of raw materials after the cutting, mixing, into line with requirements of production and processing of the proembryo material.
This graduation project is the XK-450 mill.?With the continuous progress of the society and technology, the new type of mill has the characteristics of large roll diameter, high roll speed, high driving power and so on..?Open smelting machine mainly by the roller, roller bearings, adjustable distance device, a frame and a beam, transmission device, a thermostat, and safety operation device and a and so on.?This article mainly aims at the sub transmission system of mill are analyzed and calculated mainly, an asynchronous motor through the gear reducer, driving gear, gear ratio and drives two rollers with different linear speed of relative rotation of transmission system using this design, this is a form of transmission of various types of universal mill using this open smelting machine has the advantages of simple structure, reliable work, easy manufacture and low cost but the drawback is that the transmission efficiency is relatively low, easy maintenance, short service life; in addition the structure and size of the roller design, on the frame and beam part of mill has also made the analysis of bending moment force checking, on the other part and also made a simple introduction and analysis matching box
Key words: the drive system; the transmission system; the structure form
目錄
第一章 前言 1
1.1 概述 1
1.2加熱方法 1
1.3傳動(dòng)方式 2
1.4輥筒軸承 3
1.5制動(dòng)裝置 3
第二章 主要參數(shù)確定 4
2.1 技術(shù)參數(shù) 4
2.2橫壓力的確定 4
2.3驅(qū)動(dòng)功率 4
2.4生產(chǎn)能力 5
第三章 傳動(dòng)系統(tǒng) 6
3.1 傳動(dòng)系統(tǒng)圖 6
3.2減速器設(shè)計(jì)計(jì)算 6
3.3軸校核： 14
3.3.1軸Ⅱ： 18
3.3.2軸Ⅲ： 22
3.4鍵的校核 26
第四章 主要零部件計(jì)算 28
4.1輥筒 28
4.2輥筒軸承 32
4.3機(jī)架和橫梁 32
4.4輥距調(diào)節(jié)裝置 32
4.5輥溫調(diào)節(jié)裝置 33
4.6潤滑系統(tǒng) 33
結(jié)論 35
參考文獻(xiàn) 36
致謝 37
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第一章 前言
第一章 前言
開煉機(jī)，開放式煉膠機(jī)，是一種古老的橡膠和塑料加工設(shè)備。早在1820，它有一個(gè)單一的滾槽機(jī)由人力驅(qū)動(dòng)。1826用于生產(chǎn)橡膠輥廠，至今已有170多年的歷史。
我國參與的大型開煉機(jī)的生產(chǎn)開始于1956，五十年以上開軋機(jī)的設(shè)計(jì)和制造水平有了很大的提高。到目前為止國內(nèi)開煉機(jī)已成系列，和一些規(guī)格設(shè)計(jì)完成。
現(xiàn)在，盡管隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了多種新的餓橡膠開煉機(jī)塑化裝置，但并沒有因此被淘汰，隨著中國橡膠工業(yè)的推廣和塑料工業(yè)的迅速發(fā)展，以及橡膠和日趨完善。這是因?yàn)殚_煉機(jī)有自己獨(dú)特的，如結(jié)構(gòu)簡單，成本低，操作簡便，易于觀察，對(duì)清洗材料在小批量試制更換方便，多品種的加工生產(chǎn)。
從以下四個(gè)方面敘述開煉機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展。
1.1 概述
開煉機(jī)主要用于：橡膠塑煉，橡膠混合；混合熱煉，供膠；復(fù)方片劑中的雜質(zhì)去除；橡膠；橡膠粉碎，清洗；再生橡膠粉碎，混合，壓片；生橡膠片。此外，它還廣泛用于塑料加工和油漆顏料工業(yè)生產(chǎn)。
本文將分為：熱軋機(jī)，壓片機(jī)，破膠機(jī)，開煉機(jī)，研磨機(jī)，磨漿機(jī)，用攪拌機(jī)磨漿機(jī)和實(shí)驗(yàn)，等。
開煉機(jī)的工作原理：在兩輥相對(duì)旋轉(zhuǎn)的復(fù)合，依靠不同的速度，摩擦作用下被拉入輥距，通過遠(yuǎn)離萎縮的部分是由強(qiáng)烈的剪切和擠壓，在一定的溫度條件下發(fā)生斷鏈和氧化，增加塑性化合物，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)合。
1.2加熱方法
多年來，開煉機(jī)主要用于混合，加工溫度低，溫度控制簡單、粗糙，一般進(jìn)水溫度只有1攝氏度。近年來，塑料和橡膠的和不斷增長的應(yīng)用程序，用開煉機(jī)混煉塑料和橡膠混合，溫度比橡膠高要求。130 --- 180 C一般熱塑性塑料加工溫度，個(gè)人可以達(dá)到目前200 --- 220 C.兩種蒸汽加熱和電加熱試驗(yàn)中使用的..蒸汽加熱雖然時(shí)間，功率消耗小，加熱方法簡單，但只有現(xiàn)成的高壓鍋爐生產(chǎn)的蒸汽，加熱溫度不穩(wěn)定，溫度控制的難度，由鍋爐壓力極限溫度的大小。電加熱溫度控制方便，工作環(huán)境清潔，不需要高溫鍋爐，特別是中小型企業(yè)，是目前非常流行的。
現(xiàn)在有一個(gè)新的加熱輥型，即從輥不會(huì)遠(yuǎn)離表面周圍的鉆孔，電加熱棒插入空氣和加熱輥表面，無傳熱介質(zhì)，傳熱距離近，且不受輥腔鑄造沙皮犬的影響，因此傳熱效率預(yù)熱溫度高，速度快，不產(chǎn)生無功功率消耗。此外，軸頸軸承和齒輪，溫度越低，機(jī)器的工作條件可以提高。
除了采暖效果，該方法還可以冷卻的冷卻材料。一般有低溫開煉機(jī)，冷卻水進(jìn)入機(jī)腔循環(huán)冷卻，冷卻水在沒有接觸加熱器是在較低的溫度和高剪切混合和更適用于橡膠混煉溫度最低，可以對(duì)機(jī)多采用不同的處理對(duì)象的不同工藝條件下滿足。
但由于白層流延輥很難保證厚度一致，鉆孔周圍帶來一定的困難，這就需要我們對(duì)軋輥材料的改進(jìn)。鋼結(jié)構(gòu)改進(jìn)的滾筒，表面噴涂硬化處理。
由于該加熱方式，傳熱效率高，節(jié)能，技術(shù)適用性廣，在塑料和橡膠，特別是塑料和使用得到廣泛應(yīng)用。
1.3傳動(dòng)方式
目前，使用最多的仍然是傳統(tǒng)的傳輸方式--------的三相異步電動(dòng)機(jī)，圓柱齒輪減速器，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)尺寸。盡管這種類型的驅(qū)動(dòng)機(jī)體積龐大，驅(qū)動(dòng)齒輪的直徑大小差異和潤滑條件差，但成本這種傳輸機(jī)低，Z系列減速機(jī)制造方便，價(jià)格低廉，安裝位置低，整體布局合理，所以它一直被廣泛使用。
也有采用行星減速器。由于減速器的體積小，速度比大，所以傳動(dòng)齒輪的傳統(tǒng)尺寸被淘汰。不足的是這種方法需要增加電機(jī)和減速器的安裝位置，與行星減速器的成本高，維護(hù)困難，傳動(dòng)軸的懸臂梁，強(qiáng)度差。
目前，和一種先進(jìn)的硬齒面齒輪減速器的興起，這種減速器體積小，傳動(dòng)比大，精度高，噪音小，潤滑跳進(jìn)井是傳輸?shù)囊环N有效途徑
1.4輥筒軸承
雖然滾子軸承是軋機(jī)的一部分，但它起著非常重要的作用，在使用本機(jī)。
常用的青銅滑動(dòng)軸承滾子軸承在良好的條件下，只要保證最大壓力，和片材擠出壓力差壓力小于或等于[σ]壓力的承載能力的軸承和使用壽命是沒有問題的，但在正常情況下，開煉機(jī)的工作環(huán)境十分惡略，尤其是混合，與滾筒旋轉(zhuǎn)浸漬軸承摩擦副的各種污染粉塵，使摩擦系數(shù)增大導(dǎo)致摩擦和磨損的惡性循環(huán)，使軸承頻繁損壞
滾動(dòng)軸承可以減少摩擦滾柱軸承，具有節(jié)能的特點(diǎn)。目前，大中型開煉機(jī)具有雙列圓柱滾子軸承，不足，軸承外徑，多個(gè)附件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。
尼龍軸承在近幾年的發(fā)展已經(jīng)在橡膠工業(yè)中引起了很大的關(guān)注。這種軸承的耐磨，抗壓，吸氣，好，便攜，適用于重載、骯臟的工作條件下使用。模具的尼龍導(dǎo)熱系數(shù)的不足，熱膨脹系數(shù)大，所以不適合冶煉冶煉機(jī)溫度高。目前，一些廠商提出了耐高溫酚醛樹脂作為軸承材料，也有的提出在軸承體鉆孔，通過冷卻水降低軸承軸頸的溫度。
1.5制動(dòng)裝置
眾所周知，開煉機(jī)的主要工作部分，輥，裸露在外，開煉機(jī)操作手冊(cè)的基礎(chǔ)，所以，不安全因素多。軋鋼機(jī)，緊急制動(dòng)是一個(gè)非常重要的問題。目前，它是機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)兩種制動(dòng)方法。
常用的機(jī)械制動(dòng)電磁制動(dòng)塊式制動(dòng)裝置，該方法簡單可靠，但需要增加一套機(jī)械制動(dòng)裝置。如摩擦片和其他機(jī)械部件也會(huì)因磨損，需要經(jīng)常更換，音。電氣制動(dòng)是常用的能耗制動(dòng)，能耗制動(dòng)的方法，簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)，投資少，無灰塵和油脂的影響。因?yàn)闆]有運(yùn)動(dòng)摩擦部件，無需維護(hù)。短缺，需要提供能量。
近年來，一種新的方法——自勵(lì)發(fā)電機(jī)制動(dòng)剎車，它是利用異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子剩磁和轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能實(shí)現(xiàn)快速制動(dòng)。
總之，開煉機(jī)目前的使用狀況相對(duì)落后，有許多的研究和改進(jìn)是必要的，相信很快，他將一個(gè)頑強(qiáng)的生命力和新的面貌展現(xiàn)在未來的橡膠和塑料工業(yè)。
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沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第二章 主要參數(shù)確定
第二章 主要參數(shù)確定
2.1 技術(shù)參數(shù)
開煉機(jī)的規(guī)格：（1）
（2）輥距0.1mm-8mm
（3）前輥線速度 18.9m/min
（4）速比f=1:1.25
（5）橫壓力Pp=108000N
（6）驅(qū)動(dòng)功率55千瓦
（7）生產(chǎn)能力70.1kg/h
2.2橫壓力的確定
⒈利用膠料提煉流體動(dòng)力學(xué)理論基礎(chǔ)
(剪切計(jì)算系數(shù))=17.0
⒉利用推薦值
查表 =900千克/厘米
β=10° L=120cm ∴Pp=109666.1千克
通過對(duì)比，橫壓力為Pp=109666.1千克
2.3驅(qū)動(dòng)功率
⒈有經(jīng)驗(yàn)公式：
⒉有公式：
∴選擇電機(jī)功率為55kw。 電機(jī)：Y280M---6
N=980r/min 電壓 380 v
2.4生產(chǎn)能力
(2-1)
q(一次容膠量)=60千克 γ=0.93千克/升 t=40分鐘
∴Q=83.7千克
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第三章 傳動(dòng)系統(tǒng)
第三章 傳動(dòng)系統(tǒng)
3.1 傳動(dòng)系統(tǒng)圖
圖3-1 傳動(dòng)系統(tǒng)
開煉機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括電動(dòng)機(jī)、減速器、驅(qū)動(dòng)齒輪和速比齒輪的選擇與布置。
㈠ 電動(dòng)機(jī) Y280M---6 n=980r/min P=55kw
㈡ 減速器 選擇標(biāo)準(zhǔn)減速器 IQ75---12.5 i=12.64
3.2減速器設(shè)計(jì)計(jì)算
0軸：（電動(dòng)機(jī)）
Ⅰ軸：
Ⅱ軸：
Ⅲ軸：
3.2一級(jí)齒輪傳動(dòng)：
⒈選材及熱處理：小齒輪：40Cr 調(diào)質(zhì) 241-286HBS 263
大齒輪：ZG310-570 正火 156-217HBS 186
⒉設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：先按解除強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再按彎曲強(qiáng)度校核
3. 接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)：初定螺旋角 ，
初取KtZ2ε t=1.1 ZE=188.9MPa1/2 取 φa=0.5
ZN1=1.0 由圖5-17得ZN2=1.05 ZX1=ZX2 =1.0 取
修正螺旋角β
齒根彎曲疲勞強(qiáng)度：
圖 5--14 YFa1=2.61,YFa2=2.22;圖5--15 Ysa1=1.625， Ysa2=1.81
計(jì)算
式5-48：
計(jì)算尺跟彎曲應(yīng)力：
齒輪幾何參數(shù)：
⒈選材及熱處理：小齒輪：40Cr 241--286HBS 263
⒉設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：先按解除強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再按彎曲強(qiáng)度校核
3. 接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)：初定螺旋角
初取
由圖5----17得ZN1=1.05，ZN2=1.115，ZX1=ZX2=1.0，,
ZLVR=0.92 由5---16得：
取=6
取98 ∴Z1=32 Z2=98
修正螺旋角β
由5---4 且 Ka=1.0
齒根彎曲疲勞強(qiáng)度：
5---18b
圖5---14 計(jì)算
式5----48：
計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力：
齒輪的幾何參數(shù)：
, d2=603.08
,
齒輪受力情況：
齒輪1
齒輪2
齒輪3
齒輪4
3.3軸校核：
軸1：
圖3-2 軸Ⅰ和受力分析圖
圖3-3 扭矩圖
校核Ⅰ、Ⅱ剖面的疲勞強(qiáng)度。Ⅰ剖面因鍵槽引起的應(yīng)力集中系數(shù)由表知：Kσ=1.93
Kt=1.44
因此按此配合引起的應(yīng)力應(yīng)集中計(jì)算Ⅱ剖面所產(chǎn)生的扭應(yīng)力、應(yīng)力幅、平均應(yīng)力：
絕對(duì)尺寸影響系數(shù)
表面質(zhì)量
Ⅱ剖面的安全系數(shù)：
取[S]=1.5-1.8 S>[s] 安全
校核V剖面的疲勞強(qiáng)度 V剖面應(yīng)力集中系數(shù)
故按配合引起的扭應(yīng)力、應(yīng)力幅、平均應(yīng)力：
絕對(duì)尺寸影響系數(shù)
表面質(zhì)量
V剖面安全系數(shù)：
取[S]=1.5-1.8 S>[s] 安全
軸承的校核：（選用深溝球軸承，型號(hào)：6216）
e Y
0.028 0.22 1.99
∴Y=1.82
0.056 0.26 1.71
∴e=0.24
∴合格
3.3.1軸Ⅱ：
圖3-4 軸Ⅱ和受力分析圖
∴R1v=2091.55N
∴R2v=8155.41N
合成彎矩圖：
圖3-5 扭矩圖
校核軸的強(qiáng)度：
查表[σb]-1=59MPa σca<[σb]-1安全
校核Ⅰ、Ⅱ剖面得疲勞強(qiáng)度：
Ⅰ剖面： =0.042 Kσ=1.07，Kτ=1.44
Ⅱ剖面有鍵槽：Kσ=1.81，Kτ=1.60
按過度圓角校核：
絕對(duì)尺寸影響系數(shù) ，
表面質(zhì)量
取[S]=1.5-1.8 S>[S] 安全
校核Ⅳ、Ⅴ剖面：
Ⅳ剖面因H7/k6配合的應(yīng)力集中系數(shù)：
Ⅳ剖面因過渡圓角的應(yīng)力集中系數(shù)：
故按Ⅳ剖面過渡圓角校核：
Ⅵ剖面產(chǎn)生的扭應(yīng)力，應(yīng)力幅，平均應(yīng)力為：
絕對(duì)尺寸影響系數(shù)： εα=0.68 ετ=0.68
表面質(zhì)量 βα=0.941 βτ=0.941
取[S]=1.5-1.8 S> [S]
∴安全
軸承的校核:(選用深溝球軸承，型號(hào)：6124)
Y
0.028 0.22 1.99
∴Y=1.82
0.056 0.26 1.71
∴e=0.247
∴合格
3.3.2軸Ⅲ：
圖3-6 軸Ⅲ和受力分析圖
圖3-7 扭矩圖
查表[σb]-1=59MPa σca<[σb]-1安全
校核Ⅰ、Ⅱ剖面的疲勞強(qiáng)度。Ⅰ剖面因過渡圓角
= Kσ=1.66，Kτ=1.45
Ⅱ剖面 =0.05 Kσ=1.842,Kτ=1.577
因此按過渡圓角校核：Ⅱ剖面產(chǎn)生的扭應(yīng)力、應(yīng)力幅、平均應(yīng)力為：
絕對(duì)尺寸影響系數(shù)
表面力量
取[S]=1.5-1.8 S>[S] 安全
校核Ⅳ、Ⅴ剖面
Ⅳ剖面因配合（ ）
Ⅳ剖面
Ⅴ剖面因鍵槽
按Ⅳ剖面的圓角校核：
T=613800
Ⅳ剖面產(chǎn)生的扭應(yīng)力、應(yīng)力幅、平均應(yīng)力為：
絕對(duì)尺寸影響系數(shù)
表面質(zhì)量
取[S]=1.5----1.8 S>[S] ∴Ⅳ剖面安全
軸承的校核：（選用深溝球軸承，型號(hào)：6220）
A=4620.94，
e Y
0.056 0.26 1.71
∴Y=1.70
0.084 0.28 1.55
∴e=0.261
∴合格
3.4鍵的校核
[σp]=100-----120
Ⅰ軸上的鍵：
Ⅱ軸上的鍵（兩個(gè)）：
Ⅲ軸上的鍵兩個(gè)
鍵的校核全部合格
㈢驅(qū)動(dòng)齒輪
小齒輪材料 45# 調(diào)質(zhì) HBS1=240
大齒輪材料 45# ?；? HBS2=200
選取小齒輪齒數(shù)Z1=22 I=3.54
則Z2=22x3.54=77.8 取Z2=78
因?yàn)樗且粋€(gè)封閉式齒輪傳動(dòng)，齒輪硬度小于hbs350。所以，根據(jù)齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，然后根據(jù)齒輪的齒根彎曲強(qiáng)度校核
㈣速比齒輪
1.27的齒輪比，速度比。兩齒輪中心距為450mm的傳輸。的扭矩通過傳動(dòng)比，當(dāng)比例很小，可近似認(rèn)為：兩輥轉(zhuǎn)矩相等。這比齒輪扭矩傳動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)矩。
對(duì)齒輪45 #是hbs1 = 240和45 #往往是hbs2 = 200
取Z2=28
又因?yàn)樗俦三X輪為了要滿足輥距調(diào)整要求，大輥距的開煉機(jī)的速比齒輪應(yīng)該采用有漸開線的長齒形。它的齒全高
H=(2.5-2.6)m 齒頂高H1=(1.1-1.2)m 齒根高h(yuǎn)2=1.4m ?！帻X全高h(yuǎn)=2.5m=45mm,h1=1.1m=19.8mm
取h1=20mm,則h2=25mm,齒寬b=15m=270mm。
⒈按彎曲強(qiáng)度校核σH≦[σ]h,∴強(qiáng)度滿足。
⒉按彎曲強(qiáng)度校核
∴強(qiáng)度滿足。
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第四章 主要零部件計(jì)算
第四章 主要零部件計(jì)算
4.1輥筒
軋輥材料冷硬鑄鐵。他的特點(diǎn)是良好的內(nèi)在韌性，強(qiáng)度。表面耐磨性強(qiáng)。冷硬鑄鐵輥分為普通冷硬鑄鐵和合金冷硬鑄鐵，用于合金冷硬鑄鐵的設(shè)計(jì)。
滾筒的結(jié)構(gòu)有兩種：中空結(jié)構(gòu)和孔結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)采用中空結(jié)構(gòu)。
滾筒的受力分析：開煉機(jī)輥看較大的軋制壓力，摩擦，溫度的手，傳動(dòng)齒輪的齒輪比的大小和力量。此外，必須考慮重力輥
①膠料對(duì)輥筒的橫壓力：Pp=109666.1千克
∴ =
②驅(qū)動(dòng)齒輪的作用力
大驅(qū)動(dòng)齒輪的圓周作用力
∵經(jīng)過電機(jī)盒減速器還有大驅(qū)動(dòng)齒輪傳過來的扭矩，他們是提供前后混加工膠料的需要，因此由前后輥共同承擔(dān)，為Mk=Mk1+Mk2 在煉膠時(shí)候相接近的認(rèn)為成Mk1=Mk2。
為大驅(qū)動(dòng)齒輪軸線與垂直先偏移角
徑向力 -壓力角20°
∴T=332.8kg
③速比齒輪的作用力：當(dāng)速比很小的時(shí)候可以近似的認(rèn)為：兩滾筒的扭矩相加的總數(shù)即為大驅(qū)動(dòng)齒輪的扭矩Mk。則Mk=Mk1+Mk2
徑向力 ∴T1=458.9kg
④自重后輥重：
速比齒輪重：
大驅(qū)動(dòng)齒輪重：
⒉輥筒的強(qiáng)度計(jì)算：
輥筒的強(qiáng)度計(jì)算一般有：彎矩，之反力，扭矩和危險(xiǎn)斷面強(qiáng)度的計(jì)算。
計(jì)算時(shí)，雖然前后輥筒的工作條件相似，為安全起見，看做后滾筒沿全長傳遞全部扭矩。此外，傳動(dòng)齒輪的力是在一端驅(qū)動(dòng)。齒輪的另一側(cè)也承受力，比前輥工作條件差。所以只有在滾動(dòng)計(jì)算可以。
⒈輥筒的支反力計(jì)算：
水平方向支反力;
垂直方向支反力
合成支反力： =55132.9kg =56029.0kg
⒉輥筒彎矩和彎應(yīng)力計(jì)算：
a) 彎矩圖：
圖4-1 受力分析圖
如圖，以輥筒中部位計(jì)算斷面，其最大彎矩為
DH-計(jì)算外徑。 a- 內(nèi)外徑比
b) 剪應(yīng)力計(jì)算：
C) 輥筒的強(qiáng)度計(jì)算：根據(jù)輥筒的抽離狀態(tài)時(shí)屬于彎曲和扭轉(zhuǎn)聯(lián)合作用下的符合應(yīng)力。根據(jù)力學(xué)強(qiáng)度理論，可按修正后的第二強(qiáng)度理論計(jì)算工作用力。
∴強(qiáng)度滿足
D)考慮溫度應(yīng)力對(duì)其強(qiáng)度的影響
輥筒的溫度應(yīng)力是由于輥筒內(nèi)外表面的溫度差產(chǎn)生的。機(jī)械應(yīng)力與溫度應(yīng)力同時(shí)作用于輥筒。
強(qiáng)度條件應(yīng)符合：σ機(jī)+σ溫<[σ]
溫度應(yīng)力
α-線膨脹系數(shù)。
在煉膠機(jī)正常操作時(shí)，輥筒的內(nèi)部要通冷卻水。因而其溫度應(yīng)力應(yīng)該是是外層受壓，內(nèi)層受拉。
外表面：彎矩引起的為拉應(yīng)力。
∴σ總H=σ彎H-σZH=328.8≤[σ] 此時(shí)強(qiáng)度滿足。
內(nèi)表面:
∴σ總H=σ彎H+σZH=396.9≤[σ]此時(shí)強(qiáng)度也滿足
∴綜上所述，輥筒的強(qiáng)度滿足。
4.2輥筒軸承
滾子軸承承受負(fù)荷大，且低溫高速。目前，滑動(dòng)軸承用在管飯。開始滾動(dòng)軸承在大型混合機(jī)中的應(yīng)用。
本設(shè)計(jì)采用滑動(dòng)軸承。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本低
滑動(dòng)軸承由軸承體和軸襯兩部分組成。
4.3機(jī)架和橫梁
機(jī)架是軋機(jī)的支承部分，他應(yīng)該有足夠的力量來承擔(dān)一切機(jī)械力。同時(shí)，它應(yīng)有足夠的剛度，應(yīng)力和彎曲變形不超過許可值，為了保證機(jī)器上安裝的零件的機(jī)器零件的相對(duì)位置精度。
車架的結(jié)構(gòu)可以分為三種類型，拆遷式開始。開放的框架被廣泛使用，它是由一個(gè)垂直臂，下部件和上橫梁..臂和下梁作為一個(gè)整體，梁是火，容易移動(dòng)、組裝和裝飾。
4.4輥距調(diào)節(jié)裝置
磨機(jī)的范圍一般在0.1----15mm，以及常用的調(diào)距裝置可根據(jù)電源情況，分操作簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)行可靠。
螺絲和螺母的機(jī)械式調(diào)距裝置一般采用矩形或梯形彈線，以作為力在接觸線的平均線，一般不少于10圈。
4.5輥溫調(diào)節(jié)裝置
開煉機(jī)的平均功率一部分消耗在傳動(dòng)裝置的摩擦力的損失上，約占平均功率的20%，想周圍空氣散失的熱量及膠料帶走的熱量約占平均功率的10%，其余70%平均功率轉(zhuǎn)化為u熱量，由冷卻水導(dǎo)走。
4.6潤滑系統(tǒng)
開煉機(jī)應(yīng)有的潤滑系統(tǒng)是滾筒軸承的潤滑。該設(shè)計(jì)一般所采用的潤滑油為稀油。
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 結(jié)論
結(jié)論
目前，該機(jī)使用的是相對(duì)落后的，仍然有許多領(lǐng)域的研究與改進(jìn)。如：橡膠減震墊的取消對(duì)于重型設(shè)備移位提供便捷的龐大的基礎(chǔ)，消除噪聲，減少受沖擊和振動(dòng)引起的廠房和基礎(chǔ)設(shè)備操作。此外，與該調(diào)距裝置的安全間隔加載的選擇，以及框架可采用焊接件，減輕重量。同時(shí)，也可以改變它的外貌。
在需要特別注意的是減速器的設(shè)計(jì)很多地方..減速是軸承的選擇必須慎重，本設(shè)計(jì)選用的是深溝球軸承，并不是很好，雖然合格，但經(jīng)過多次失敗的檢查選擇。所以為了節(jié)省時(shí)間，可以很容易檢查軸承的主要類型。
在減速器的設(shè)計(jì)，在傳輸兩齒輪材料不另兩齒輪相同，從而避免了粘結(jié)的現(xiàn)象.
總之，開煉機(jī)在橡膠工業(yè)的不斷發(fā)展，不僅不會(huì)被淘汰和不斷增長的，尤其是塑料橡膠開煉機(jī)。
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沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 致謝
致謝
在本次設(shè)計(jì)中，得到了董林福老師的大力幫助。讓我在設(shè)計(jì)中知道了許多書本上面沒有的知識(shí)，而且獲得了很多關(guān)于實(shí)際應(yīng)用的知識(shí)，更加掌握了機(jī)械制圖的諸多技巧，使我能夠把大學(xué)里面學(xué)習(xí)的知識(shí)理解透徹，還能熟練運(yùn)用。能夠讓我在本次設(shè)計(jì)中獲益匪淺。這次設(shè)計(jì)中所學(xué)的知識(shí)和總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)對(duì)我將來從事設(shè)計(jì)工作具有巨大的實(shí)際意義。
對(duì)于董林福老師，我深深表示衷心的感謝。
大學(xué)生活不但讓我學(xué)到了許多專業(yè)知識(shí)，更加教會(huì)了我許多做人的道理。明白了當(dāng)你學(xué)會(huì)做人的時(shí)候才能做好事。在沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院的四年是我人生中最后的學(xué)生時(shí)光，學(xué)生生涯很快就要結(jié)束了，但在人生道路上學(xué)習(xí)的路途還很是遙遠(yuǎn)，我會(huì)永遠(yuǎn)以身為沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院的學(xué)生為榮，努力為學(xué)校爭光添彩。
最后，感謝培養(yǎng)了我四年的母校。感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)，輔導(dǎo)員老師，以及各任課教師的幫助。
祝沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院更美好！
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：XK-450A開煉機(jī)設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容：
1.設(shè)計(jì)圖紙，這和A1圖不少于四張（含總圖）；
2.設(shè)計(jì)計(jì)算說明書統(tǒng)一用A4紙，標(biāo)準(zhǔn)格式。正文不少于20頁（含中英文摘要）；
3.查閱技術(shù)資料的文獻(xiàn)綜述3000字以上；
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專題部分： 主機(jī)設(shè)計(jì)
起止時(shí)間： 2015年3月6日至 2015年6月5日
指導(dǎo)教師：簽字 2015年 月 日
畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
姓名：
我所研究的課題是開煉機(jī)，下面是我所做關(guān)于開煉機(jī)文獻(xiàn)綜述。
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，開煉機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能有了很大改進(jìn)。在新式開煉機(jī)中，采用液壓馬達(dá)作為動(dòng)力傳動(dòng)裝置，使傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音降低；采用自動(dòng)調(diào)心滾柱軸承火填充MC尼龍軸襯作為輥筒軸承，以節(jié)約電能或軸襯銅材，并簡化維護(hù)保養(yǎng)；調(diào)距裝置采用液壓結(jié)構(gòu)，具有過載保護(hù)功能，調(diào)距方便，并可指示工作橫壓力值；為了適應(yīng)煉膠工藝的要求，大規(guī)格開煉機(jī)采用圓周鉆孔輥筒，提高溫控效果。此外，為安裝方便，采用橡膠防震墊取代地腳螺栓；在中小規(guī)格開煉機(jī)上采用電氣制動(dòng)，簡化了制動(dòng)裝置，提高了制動(dòng)效果。開煉機(jī)的一系列改進(jìn)，使其在技術(shù)上達(dá)到了一個(gè)新的水平。
使用開煉機(jī)對(duì)膠料進(jìn)行塑煉，是最早應(yīng)用的一種塑煉方法。它是將生橡膠膠塊置于兩輥筒之間，借助于輥筒的剪切力作用使橡膠的分子鏈?zhǔn)艿嚼於鴶嗔?，從而獲得可塑性。使用開煉機(jī)塑煉，其塑煉溫度通?？刂圃?00℃以下，這種塑煉屬于低溫機(jī)械式塑煉。
采用開煉機(jī)塑煉的優(yōu)點(diǎn)是塑煉膠的可塑性均勻、熱可塑性??；所得膠料的收縮性能小; 設(shè)備的工藝靈活性較強(qiáng)，適用面寬，投資；較小。因此，開煉機(jī)適用于膠種變化多、生產(chǎn)（膠料）用量較少的橡膠制品企業(yè)。開煉機(jī)塑煉的缺點(diǎn)是操作勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率較低、工作條件差。
查閱《橡膠機(jī)械設(shè)計(jì)》，此書詳盡的介紹了：開煉機(jī)的概述（分類、用途、基本結(jié)構(gòu)、工作原理、技術(shù)特征等）；開煉機(jī)的主要性能參數(shù)（輥筒直徑和長度、滾距、速比、接觸角、橫壓力、傳動(dòng)功率、生產(chǎn)能力等）；開煉機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)（傳動(dòng)形式、電機(jī)選擇等）；開煉機(jī)的主要零部件設(shè)計(jì)（輥筒、滾筒軸承、橫梁與機(jī)架、調(diào)距裝置、安全制動(dòng)裝置、擋膠板及翻膠裝置等）。下面就此文獻(xiàn)中一些重要內(nèi)容作以下摘抄：
開煉機(jī)的工作原理，膠料在被輥筒擠壓的同時(shí)，在摩擦力和粘附力的作用下被拉入輥隙中，形成楔形斷面的膠條。在輥隙中由于機(jī)械力的作用，致使膠料受到強(qiáng)烈的碾壓，剪切和撕裂。同時(shí)伴隨著橡膠分子鏈的氧化斷裂。從輥隙中排除的膠片，由于兩個(gè)輥筒表面速度和溫度的差異而包覆再一個(gè)輥筒上，重新返回兩輥間，這樣多次往復(fù)，完成煉膠作用。
開煉機(jī)的規(guī)格用“輥筒工作部分直徑X輥筒工作部分長度”來表示，單位毫米。例如：XK—450，X表示橡膠，K表示開煉機(jī)，450表示開煉機(jī)工作部分的長度是450毫米。
開煉機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括電動(dòng)機(jī)，減速器，驅(qū)動(dòng)齒輪和速比齒輪的選擇與布置。傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)直接影響開煉機(jī)的整體布置、結(jié)構(gòu)型式、占地面積、加工制造和使用與維修。為此，設(shè)計(jì)師必須給予充分重視。
開煉機(jī)橫壓力是指膠料對(duì)滾筒的徑向作用力，它是開煉機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。開煉機(jī)橫壓力的計(jì)算主要建立在以下三種理論之上：
1. 建立在經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)之上的橫壓力計(jì)算。
2. 建立在膠料捏煉流體動(dòng)力理論基礎(chǔ)上的橫壓力計(jì)算。
3. 建立在相似理論上的橫壓力計(jì)算。
由于橫壓力是開煉機(jī)設(shè)計(jì)的基本參數(shù)，所以合理的選擇橫壓力是十分必要的。從理論上準(zhǔn)確的計(jì)算橫壓力是困難的。再設(shè)計(jì)時(shí)一般是按所設(shè)計(jì)的開煉機(jī)的規(guī)格和主要用途，根據(jù)實(shí)際資料選擇單位橫壓力，再根據(jù)輥筒的工作長度去計(jì)算總橫壓力。另一種方法是按經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)公式計(jì)算橫壓力，再對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行充分的分析對(duì)比，最后確定橫壓力，再一種方法是當(dāng)所設(shè)計(jì)開煉機(jī)規(guī)格與所掌握的資料不符時(shí)，也可根據(jù)已知某種規(guī)格開煉機(jī)的橫壓力，按比例法拆算來考慮設(shè)計(jì)開煉機(jī)的橫壓力值。
輥筒是開煉機(jī)主要工作部件。因此，對(duì)滾筒的設(shè)計(jì)要求：
1) 輥筒影具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度、剛度，以保證 再正常使用時(shí)輥筒不損壞。
2) 輥筒的工作表面應(yīng)具有較高的硬度、耐磨性、耐化學(xué)腐蝕性和抗剝落性，以保證輥筒具有足夠的使用壽命。
3) 輥筒應(yīng)具有合理的幾何形狀，盡可能消除局部的應(yīng)力集中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)便于加工制造。
4) 輥筒應(yīng)具有良好的導(dǎo)熱性能，內(nèi)表面應(yīng)有足夠的傳熱面積。
網(wǎng)上查詢《青島科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）》，書中提到：開煉機(jī)是一種古老的橡膠、塑料加工設(shè)備,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種各樣的新型煉膠、煉塑設(shè)備層出不窮,但開煉機(jī)并沒因此被淘汰,而是隨著橡膠、塑料工業(yè)的迅速發(fā)展,以及橡塑并用的興起而日益興旺。其原因是開煉機(jī)有著它自身的獨(dú)到之處:結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)備投資少,易操作,易觀察。我認(rèn)為這恰恰是開煉機(jī)在今天能仍有一席之地的原因。
查閱《橡膠工業(yè)手冊(cè)》：其中關(guān)于開煉機(jī)安全裝置的敘述不叫詳盡以及先進(jìn);為保護(hù)開煉機(jī)主要零部件在機(jī)器由于發(fā)生意外情況而過載時(shí)不受損壞，在輥筒軸承前端裝有安全裝置?；緳C(jī)構(gòu)有兩種（一）安全片。對(duì)安全片的技術(shù)要求：1，材料采用HT150；2，厚度誤差不大于0.05mm；3，每批材料要經(jīng)過試驗(yàn)后確定厚度；4，安全片的破壞載荷Q為每個(gè)軸承最大水平橫壓力的1.5倍。（二）液壓安全裝置。其原理是當(dāng)機(jī)器發(fā)生故障，油壓上升，電接點(diǎn)壓力表指示動(dòng)針與調(diào)定最大橫壓力值的固定針相接處時(shí)，機(jī)器立即停車，放大輥距是負(fù)壓降低。其中液壓調(diào)距裝置我比較感興趣讓我想起液壓可所學(xué)知識(shí)結(jié)合起來分析一下，感覺很有意思。又重新學(xué)習(xí)一下淡忘的知識(shí)。
《橡膠工業(yè)手冊(cè)》中關(guān)于開煉機(jī)調(diào)距裝置介紹也比較詳細(xì)。開煉機(jī)調(diào)距裝置主要有三種。1，手動(dòng)調(diào)距裝置。這種調(diào)距裝置的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，但勞動(dòng)強(qiáng)度大，適用于中小型規(guī)格開煉機(jī)。2，液壓調(diào)距裝置。這種調(diào)距裝置的特點(diǎn)是較電動(dòng)調(diào)距裝置簡單，操作方便，外形美觀。缺點(diǎn)是不易維護(hù)，密封要求好，不能自動(dòng)退回。3，電動(dòng)調(diào)距裝置。它的特點(diǎn)是操作方便，工作可靠，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，一般為大規(guī)格開煉機(jī)所普遍采用。
根據(jù)工藝要求，開煉機(jī)輥筒表面應(yīng)保持一定的溫度，一般不超過55—60℃，因此輥筒需設(shè)置溫控裝置。常用的輥溫調(diào)節(jié)裝置有：①開式輥溫調(diào)節(jié)裝置。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，冷卻效果好，并可調(diào)節(jié)水量。缺點(diǎn)是耗水量大。②閉式輥溫調(diào)節(jié)裝置。冷卻效果不是很好，但是結(jié)構(gòu)緊湊，耗水量少。③鉆孔輥筒溫控裝置。由于冷卻水道貼近工作表面，因此鉆孔輥道冷卻效果好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。對(duì)于大規(guī)格的熱煉機(jī)和壓片機(jī)需采用這種方式。
當(dāng)開煉機(jī)發(fā)生故障和出現(xiàn)人身安全問題時(shí)，拉近緊急剎車裝置，切斷電源，制動(dòng)裝置立即剎車，以保障操作者的人身安全和機(jī)器免受損壞。制動(dòng)方式通常有機(jī)械制動(dòng)、能耗制動(dòng)、自勵(lì)發(fā)電制動(dòng)和反接制動(dòng)數(shù)種。
開煉機(jī)還有一些附屬裝置。一、翻膠裝置。用途：翻膠裝置配套安裝在壓片機(jī)上，一接卸翻膠代替人工割膠、打三角包和翻膠等動(dòng)作，使壓片機(jī)翻膠操作機(jī)械化，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。對(duì)于XK－450,主要性能參數(shù)壓輥和牽引輥尺寸直徑158mm，長度1200mm,牽引輥速度，24.28m/min,膠片往返速度2.34次/ min.
開煉機(jī)工作故障查找分析和排除。輥筒軸承部位過熱，溫度超 100℃。① 輥筒工作面溫度偏低，加料量過大，造成輥筒軸承負(fù)載過大，使?jié)?滑油膜層破壞，結(jié)果使軸襯載壓面得不到充分潤滑軸承溫度因摩擦熱過髙而 升溫。應(yīng)停止加料，把輥筒工作面溫度加熱升高到工藝要求溫度，然后再減 少加料量。 ② 潤滑油輸入軸承壓力低或輸入潤滑油量偏少，也可能是輸油管路堵 塞，應(yīng)停車檢查潤滑油供應(yīng)系統(tǒng)。 ③ 軸承體冷卻循環(huán)水流通不暢或冷卻水流量小，應(yīng)加大冷卻水流量或 檢査疏通管路。 ④ 輥筒軸頸或軸襯嚴(yán)重磨損，滑動(dòng)面粗糙，應(yīng)停車檢修、磨光兩零件 滑動(dòng)接觸面或換軸襯。
輥筒工作面間距離不能調(diào)小 輥筒工作面間距離不能調(diào)小。① 輥筒工作面直徑磨削過小， 速比齒輪嚙合發(fā)生干涉.應(yīng)修正齒頂髙。 ② 軸承襯磨損嚴(yán)重，內(nèi)孔直徑過大，應(yīng)換軸承襯。
輥筒調(diào)距間隙尺寸不準(zhǔn)確。① 調(diào)距裝置中的安全墊片磨損嚴(yán)重或損壞，檢查維修或換安全墊片。 ② 調(diào)距螺桿或螺母嚴(yán)重磨損，應(yīng)檢修更換磨損嚴(yán)重件。
旋轉(zhuǎn)工作輥筒突然停轉(zhuǎn)。① 兩輥筒工作面間距離過小，輥筒工作嚴(yán)重超載，應(yīng)適當(dāng)調(diào)大輥距間 隙。 ② 輥筒工作面溫度過低，應(yīng)清除輥面上原料，給輥筒繼續(xù)加熱升溫， 達(dá)到工藝要求溫度后再投料生產(chǎn)。 ③ 一次加料量過大，應(yīng)適當(dāng)減少料量。 ④ 輥筒軸承部位潤滑油不足，軸頸與軸承襯抱軸；壓停車， 卸下軸承 體，檢修磨光軸頸和軸襯。
通過對(duì)開煉機(jī)相關(guān)資料的查詢讓我更深刻的了解了開煉機(jī)。