立磨机减速装置整体式建模设计方案
54页1、立磨机减速装置整体式建模设计方案1 引言1.1 立磨减速机的研究现状和研究意义立磨减速机是立磨机的核心部位,立磨机的主要特点是:耗电量低、粉磨效率高、系统机构简单、入磨力度大、烘干能力强、产品细度便于调控、化学成分也容易控制,比且它的噪声低、漏风少、占地面积小、投资少。这就使立磨减速机越来越受到所有水泥行业的重视,国家上,已经有许多家公司相继推出各种型号的立磨机,在国内,大多数水泥厂也采用立式磨机。立磨减速机是驱动磨盘转动的驱动装置,位于立式磨机的下部。它是磨机传动的心脏部分,磨料的碾压就是依靠立磨减速机驱动的,实现连续的碾压过程,在碾压的过程中,磨辊上所施加的压力,也是通过减速机最后传到机座地基中去的。由于立磨的规格不同,其所需的转矩和轴向压力也不同。大型立磨减速机(4200kW及以上),且日常达到5000吨的水泥生产线的关键设备,过去相当长的一段时间内需要进口,进口的主要公司有德国FLENDER,瑞士MAAG,丹麦SMITH、日本SEISA等等。2005年以来,我国有几家企业也对立磨减速机进行了研制和开发,如重庆齿轮有限责任公司、南京捷力齿轮箱技术有限公司以及南京高精传动设备制造集
2、团有限公司。由此可见,不管是从用户效益、制造商效益及社会效益考虑,立磨减速机的研制都应该很有意义,尽早的开发和占领国内的大型立磨减速机的市场,对任何一个企业都有巨大的价值和意义。本文设计的是5.6m的立磨机的减速装置,其加载和自重构成的压力可达到650吨,考虑到工作时的动载荷,最大压力可达到1900吨。本文设计的5.6m的立磨机的减速机也应该算是立磨减速机中的大规格型号了。2 立磨减速机的总体设计思路和结构特点2.1 设计方案的总体结构特点 随着水泥工业设备大型化的提高,立磨机的规格也不断再增大,与之配套的立磨减速机的功率也随之加大,结构和性能也都有了更高的要求。根据减速机传动功率的大小,一般可以把立磨减速机分为四代:第一代是首级为锥齿轮,后面加上两级的圆柱齿轮副的立磨减速机;第二代是首级为锥齿轮,后面加上一级的行星齿轮的立磨减速机;第三代是指首级为锥齿轮,后面加一级圆柱齿轮副再加上一级行星齿轮副立磨减速机;第四代是非凡和弗兰德两公司合作开发的DMGV 减速机,此种传动方式的有点在于立磨减速机箱体不承担磨盘的压力。目前在我国大都采用第二、三代减速机,通过运用人字齿自动找中的特点,两对螺
3、伞可以分担受力,这样就解决了大规格螺旋伞齿轮的难题,同时输入轴的两端采用内圈滑动的圆柱滚子轴承,这样就便于自动找中,比且所有的分流级齿轮都采用齿形、齿向修形,齿轮精度定为5 级,可满足传递3 500 5 400 kW等大功率的要求。本次设计的5.6m立磨减速机的传动特点:采用了锥齿轮+斜齿圆柱齿轮+行星齿轮三级传动,减速机与磨机融合为一体,其中输出法兰直接与磨盘相连,这样就可以更大的来传递扭矩,同时减速机也可以承受来自磨辊的压力。2.2 立磨减速机的工作原理图2-1 立磨减速机剖示图如图2-1所示,通过电机、联轴器和键联的结带动水平布置的螺旋锥齿轮轴转动,这样螺旋锥齿轮副就改变了传动的方向,被动锥齿轮安装在圆柱齿轮轴1上面。第二级减速装置是圆柱齿轮轴1与第二级大齿轮相互啮合,大齿轮通过键联结带从而动齿轮轴2运动。齿轮轴2通过双联齿套带动行星轮系的传动,行星传动类型为ZK-H,其中的太阳轮为两端有齿的齿轮轴,太阳轮的布置是浮动形式,这样可以使行星轮间载荷分配均匀。太阳轮与行星齿轮相互啮合,行星齿轮被安装在行星架上,其中行星齿轮啮合的内齿圈被固定在箱体上,这样,通过行星架转动,行星架通过圆
4、柱销和螺栓就可以带动输出法兰作旋转运动,这样也就实现输出扭矩以及磨盘旋转运动。图2-2 三维装配图2.3 5.6m立磨主减速机技术参数序号 名称。 5.6m立磨主减速机1 电机功率(KW) 43002 输入转速(rpm) 9903 输出转速(rpm) 22.044 减速机速比 44.9035 轴向载荷KN F=65606 最大轴向载荷KN Fmax=189007 油量(L) 40008 减速机转动惯量 77.2Kgm29 减速机重量(t) 105表 3.15.6m立磨主减速机齿轮传动参数表中心距(mm) 模数(mm) 齿数 齿宽(mm) 螺旋角 速比第一级 / 22(大端) 21/50 199 / 2.381第二级 940 18 22/80 330 10 3.6364第三级 576 12 37/59/155 250 / 5.18912.4 齿轮模数和齿数的选择原则减速机设计时,已知条件首先是传动的功率P或力矩T,其次是要求的传动速比u。由齿轮接触应力公式可知:由此分析可知,齿轮节圆直径d,和传动要求一定的情况下,小齿轮的齿数与齿轮的弯曲应力成正比,所以在低速重载传动中,由于其能力主要是
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