卧辊磨主要构件的强度分析和失效预测

论文摘要

卧辊磨是一种新型粉磨设备，它综合了辊压机节能和球磨机可靠与高质量的优点，具有高效、节能、低耗等特点，实现“一次通过、多次粉磨”作业，降低了挤压粉磨过程所采取的挤压应力，从而改善了设备的运转性能。卧辊磨在国内仍处于试制阶段，国内外一些专家学者对粉磨机理、磨损机理、粉碎过程的模型等方面都有了比较深入的研究，但是国内卧辊磨的机械结构设计基本上还处于模仿设计阶段，人们对卧辊磨的内在规律缺乏了解，忽视了由于各种条件变化而导致结构参数也产生变化的因素。由于没有进行强度分析和失效预测，卧辊磨出现过压辊断裂、筒体开裂等失效现象。所以，本论文致力于卧辊磨主要构件的强度分析和失效预测。本文结合武汉理工大学机电工程学院和江苏科行环境工程技术有限公司联合开发的大型矿渣粉磨设备卧辊磨，做了以下工作：1．介绍了卧辊磨的工作原理和主要结构。2．对卧辊磨压辊的整体设计、加工、疲劳强度核算方法进行了系统的阐述。针对压辊的服役条件和载荷工况，对其进行失效预测。3．针对卧辊磨压辊弯矩过大的缺点，对其结构进行创新，提出H形压辊的方案，并从弯矩、工艺性和有限元分析三个方面阐述了H形压辊的优势。4．介绍滑履的工作原理、滑瓦的基本设计方法、滑履承载能力的计算和润滑油温升计算方法。5．以φ1.5m卧辊磨为例，对齿轮进行齿根弯曲强度核算和齿面接触疲劳强度核算，并对齿轮失效现象做了预测。6．对卧辊磨基础的设计方法进行了介绍。卧辊磨的开发填补了国内研究空白，对我国粉磨设备的发展具有划时代的意义。而开展卧辊磨主要构件的强度分析和失效预测的研究，以保证卧辊磨的安全运转，具有重要的理论指导意义和经济价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源
• 1.2 课题研究的目的和意义
• 1.3 卧辊磨的发展历程和存在的问题
• 1.3.1 卧辊磨的发展历程
• 1.3.2 现阶段卧辊磨存在的问题
• 1.4 失效和失效分析的研究现状
• 1.4.1 失效的概念及影响
• 1.4.2 机械产品的失效分析
• 1.4.3 失效分析的现状和发展趋势
• 1.5 本文的主要研究内容
• 1.6 本文结构
• 第2章 卧辊磨的系统结构
• 2.1 卧辊磨的工作原理
• 2.2 卧辊磨的主要结构
• 2.2.1 传动部分
• 2.2.2 底架装置
• 2.2.3 主机部分
• 2.2.4 滑履装置
• 2.2.5 压辊系统
• 2.2.6 拉紧装置液压系统
• 2.2.7 高低压稀油站
• 第3章 压辊设计方法的研究
• 3.1 压辊最大直径D的确定
• 3.2 卧辊磨压辊材料的选择
• 3.3 压辊的强度计算
• 3.4 按照疲劳强度进行校核计算
• 3.5 H形压辊的提出及其与原压辊的比较
• 3.5.1 连续梁挠度的简易实验
• 3.5.2 H形压辊的提出
• 3.5.3 H形压辊的弯矩计算
• 3.5.4 H形压辊工艺的定性分析
• 3.5.5 H形压辊和原压辊立体模型图的比较
• 3.5.6 H形压辊和原压辊的有限元分析
• 3.6 压辊失效分析
• 3.6.1 压辊的服役环境及载荷工况分析
• 3.6.2 压辊材料的力学性能
• 第4章 滑履
• 4.1 滑履的工作原理
• 4.2 滑瓦的基本设计参数和计算公式
• 4.2.1 球面副接触应力
• 4.2.2 滑履承载能力的计算
• 4.2.3 摩擦功率的计算
• 4.3 润滑油温升计算及其实例
• 第5章 卧辊磨齿轮的强度计算与失效现象预测
• 5.1 卧辊磨齿轮的强度计算
• 5.1.1 齿轮材料
• 5.1.2 齿轮受力分析
• 5.1.3 齿根弯曲强度计算
• 5.1.4 齿面接触疲劳强度及其可靠性计算
• 5.2 卧辊磨齿轮的各种失效现象预测
• 5.2.1 齿轮断齿的原因及其对策
• 5.2.2 齿面磨粒磨损的原因及其对策
• 5.2.3 齿面胶合及其预防措施
• 5.3 关于卧辊磨齿轮的改进措施
• 第6章 卧辊磨基础设计的讨论
• 6.1 概论
• 6.2 基础地面面积计算
• 6.3 天然地基上的卧辊磨基础设计
• 6.3.1 地基强度验算
• 6.3.2 基础自振频率计算
• 6.4 隔振设计
• 6.5 设计说明
• 第7章 结论与有关问题的讨论
• 7.1 结论
• 7.2 有关问题的讨论
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 攻读学位期间参与的科研项目与工程实践
• 致谢