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1、南昌航空大學學士學位論文1目錄1引言.錯誤!未定義書簽。1.1顆粒成型機概述.錯誤!未定義書簽。1.2顆粒成型機發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題.錯誤!未定義書簽。1.2.1國內顆粒成型機發(fā)展現(xiàn)狀.錯誤!未定義書簽。1.2.2國外生物質燃料成型機的研究現(xiàn)狀.41.2.3現(xiàn)有生物質成型設備存在的問題.錯誤!未定義書簽。1.3國內外生物質燃料成型機設備.51.3.1活塞式擠壓成型設備.51.3.2螺旋式擠壓成型設備.51.3.3壓輥式擠壓成型設備.51.4MZLP400顆粒成型機性能特點.61.4.1MZLP400顆粒成型機工作原理及過程.61.4.2MZLP400顆粒成型機特點.71.5本課題研究的主要內容

2、.72傳動系統(tǒng)總體設計.82.1減速器的主要型式及其特性.82.2減速器結構.92.2.1蝸桿傳動特點與分類.102.3傳動裝置設計.112.3.1原始數(shù)據(jù).112.3.2電動機型號的選擇.112.3.3傳動裝置總傳動比及其分配.132.3.4計算傳動裝置的運動和動力參數(shù).132.4普通圓柱蝸桿傳動承載能力設計計算.142.4.1蝸桿傳動類型.142.4.2選擇蝸輪蝸桿材料及精度等級.142.4.3蝸輪齒面接觸疲勞強度設計.14南昌航空大學學士學位論文22.4.4蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與尺寸.152.4.5校核齒根彎曲疲勞強度.錯誤!未定義書簽。2.4.6驗算效率.172.5軸的設計計算.182

3、.5.1輸出軸的設計-蝸輪軸.182.5.2輸入軸的設計計算-蝸桿軸.錯誤!未定義書簽。3減速器其余零件及附件的選擇及校核計算.錯誤!未定義書簽。3.1滾動軸承的選擇及校核計算.錯誤!未定義書簽。3.1.1計算輸入軸軸承.錯誤!未定義書簽。3.1.2計算輸出軸軸承.錯誤!未定義書簽。3.2鍵連接的選擇及校核計算.錯誤!未定義書簽。3.2.1聯(lián)軸器與輸出軸連接采用平鍵連接.錯誤!未定義書簽。3.2.2聯(lián)軸器與輸出軸連接采用平鍵連接.錯誤!未定義書簽。3.2.3輸入軸與聯(lián)軸器連接用平鍵連接.錯誤!未定義書簽。2.3聯(lián)軸器的選擇及校核計算.錯誤!未定義書簽。3.3.1聯(lián)軸器的選擇.錯誤!未定義書簽。

4、3.3.2聯(lián)軸器的校核.錯誤!未定義書簽。3.4減速器的潤滑與密封.303.5箱體及附件的結構設計.314結論.錯誤!未定義書簽。參考文獻.錯誤!未定義書簽。致謝.錯誤!未定義書簽。南昌航空大學學士學位論文31引言1.1顆粒成型機概述能源是人類賴以生存和發(fā)展的基礎，不可再生資源的不斷消耗使得開發(fā)利用以生物燃料為代表的可再生綠色環(huán)保生物質能源，已成為人類社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇和發(fā)展方向。生物質能既可以補充常規(guī)能源的短缺，也具有重大的環(huán)境效益。同其他生物質能源技術相比較，生物質顆粒燃料技術更容易實現(xiàn)大規(guī)模生產和使用，使用生物質顆粒的方便程度可與燃氣、燃油等能源媲美。我國生物質數(shù)量巨大，但作為一種

5、多樣和復雜的能源存在形式，生物質具有資源分散、密度低、容重小、儲運不方便以及利用過程需增加附加轉換設備等缺點，嚴重制約了生物質能的大規(guī)模應用。因此，生物質高品位轉換技術的研究便成為人們開發(fā)利用生物質能的重點。而近年來對生物質壓縮成型技術的不斷改進、創(chuàng)新和發(fā)展，為高效利用生物質能開辟了一條新途徑。1.2顆粒成型機發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題1.2.1國內顆粒成型機發(fā)展現(xiàn)狀糧食機械廠為處理大量加工糧食剩余谷殼，于1985年根據(jù)國外樣機試制了第一臺ZT-63型生物質壓縮成型機。1998年初，東南大學、江蘇省科技情報所和國營9305廠研制出了MD一15型固體燃料成型機。1990年以后，陜西武功輕工機械廠、河南

6、鞏義包裝設備廠、湖南農村能源辦公室以及河北正定縣常宏木炭公司等單位先后研制和生產了幾種不同規(guī)格的生物質成型機和碳化機組。20世紀90年代期間河南農業(yè)大學和中國農機能源動力研究所分別研究出PB一1型機械沖壓式成型機、即B系列液壓驅動活塞式成型機、cYJ一35型機械沖壓式成型機。經過多年的研究與試驗，國內部分成型設備及其配套產品發(fā)展成熟。但國產成型加工設備在引進及設計制造過程中，都不同程度地存在著技術及工藝方面的問題，這就有待于去深入研究探索、試驗、開發(fā)?？傊谖覈磥淼哪茉聪闹?，生物質成型燃料將占有越來越大的份額。生物質成型燃料在我國一些地區(qū)己進行批量生產，并形成研究、生產和開發(fā)的良好勢頭，生

7、物質壓塊成型生產線的組建也會逐步完善。中國從20世紀80年代引進螺旋推進式秸稈成型機，生物質壓縮成型技術的研究開發(fā)已有二十多年的歷史。南京林業(yè)化工研究所在“七五”期間設立了關于生物質壓縮成型機及生物質成型理論研究的課題。南昌航空大學學士學位論文41.2.2國外生物質燃料成型機的研究現(xiàn)狀國外生物質成型機的主要方式有四種即顆粒成型機、螺桿連續(xù)擠壓成型機、機械驅動活塞式成型機和液壓驅動活塞式成型機。螺旋擠壓式成型機是最早研生產的生物質熱壓成型機。這類成型機以其運行平穩(wěn)、生產連續(xù)、所產成型棒易燃(由于其空心結構以及表面的炭化層)等特性，在成型機市場中尤其是在印度、泰國、馬來西亞等東南亞國家和我國一直占

8、據(jù)著主導地位。但制約螺旋式成型機商業(yè)化利用的主要技術問題一個是成型部件，尤其是螺桿磨損嚴重，使用壽命短；另一個是單位產品能耗高。日本從20世紀30年代就開始研究應用機械驅動活塞式成型技術處理木材廢棄物，并于1954年研制出棒狀燃料成型機及相關的燃燒設備，1983年又從美國引進顆粒成型燃料生產技術。美國在1989年開發(fā)了生物質顆粒及成型燃燒設備；亞洲一些國家(泰國、印度、韓國、菲律賓等)在20世紀80年代己建立了不少生物質固化、碳化專業(yè)生產廠，并研制出相關的燃燒設備。日本、美國及歐洲一些國家生物質成型燃料燃燒設備己經定型，并且形成產業(yè)化，在加熱、供暖、干燥、發(fā)電等領域已普遍推廣應用”；西歐一些國

9、家(荷蘭、瑞典、比利時、芬蘭、丹麥等)在20世紀70年代已有了活塞式成型機、顆粒成型機及配套的燃燒設備。1.2.3現(xiàn)有生物質成型設備存在的問題隨著對生物質顆粒燃料成型技術研究的不斷深入，雖然已經取得了一定的研究成果，但是在諸多方面還存在問題，這些問題主要集中在以下幾個方面:(l)生物質顆粒燃料成型過程是原料在壓力、壓縮速度等多種因素影響下的內在變化，由于各方面的局限性，這些因素之間的內在聯(lián)系尚未建立。(2)原料在壓縮過程中的特性研究只進行了一般定性分析，未從理論層面上對原料成型的形變規(guī)律給予相應的研究和數(shù)值模擬分析，因此具有一定的局限性。(3)我國生物質資源數(shù)量巨大、涉及地域廣，實際情況要求成

10、型技術具有很強的適應資源和環(huán)境的能力。而事實上當前的各類顆粒燃料成型設備由于受設計限制很難適應不同種類的原料，也就不易形成統(tǒng)一的設計規(guī)范與標準，使得生物質顆粒燃料成型技術向市場化和商業(yè)化全面推進還很困難22。(4)成型的可靠性也是主要制約因素之一，共同存在于技術與設備中。主要表現(xiàn)在:一是主要工作部件的工作壽命短；二是設備系統(tǒng)配合協(xié)調能力差，運行不穩(wěn)定。南昌航空大學學士學位論文51.3國內外生物質燃料成型機設備1.3.1活塞式擠壓成型設備原料經過粉碎以后，通過機械或風力形式送入預壓室，當活塞后退時，預壓塊送入壓縮簡，活塞前進時把原材料壓緊成型，然后送入保型筒?；钊耐鶑万寗恿H上有三種形式，即

11、“油壓”、”水壓”和“機械”。油壓設計比較成熟，運行平穩(wěn)，油溫便于控制，體積小，驅動力大，一般當產品外徑為80一100時，生產率就可達到1確；水壓式的特點是:體積大、投資多、驅功力小，生產能力低，一般在0.25比，有的可達到0.35比左右；機械式的特點是:生產能力大，每分鐘可以沖壓270次，在產品外徑為60mm，輸入功率為25kw時，其生產率可達0.7t小。且生產的產品密度比水壓式要大很多，但震動大、噪音大，沒有油壓式平穩(wěn)，工作人員易疲勞。這三種形式相比，機械式推廣面較多，近幾年液壓式也在發(fā)展?？傊餍袠I(yè)中根據(jù)產量需要進行選擇。1.3.2螺旋式擠壓成型設備螺旋擠壓成型技術是目前生產生物質成型燃

12、料最常用的技術。尤其以機制炭為最終產品的廠家，大都選螺旋擠壓成型設備。用于燃料成型的螺旋擠壓機分為三種，錐形螺桿擠壓成型機、雙螺桿等大型純壓縮型成型機和小型外部加熱成型機三種。西歐和美國一般都采用前兩種大型壓縮機，而印度、泰國、馬來西亞、我國及日本等國家多采用小型外部加熱成型機。被粉碎的生物質連續(xù)不斷地送入壓縮成型簡后，轉動的螺旋推進器也不斷地將原料推向錐形成型筒的前端，擠壓成型后送入保型筒，因此生產過程是連續(xù)的，質量比較均勻。產品的外表面在擠壓中被炭化，這種炭化層容易點燃，且易防止周圍空氣中水分的侵入；這種形式易于產品打中心孔，送入爐子后空氣可從中心孔中流通，有助于完全燃燒，快速燃燒；相對活塞式成型機其設計比較簡單，質量也較輕，運行平穩(wěn)，但是動力消耗較大，單位產品能耗較高，也容易受原材料和灰塵的污染。1.3.3壓輥式擠壓成型設備壓輥式成型不同于前面的螺旋擠壓和活塞沖壓成型，主要區(qū)別于其成型模具直徑較小(通常小于50)，并且每一個壓模盤片上有很多成型孔，主要用于生產顆粒狀成型燃料。壓輥式成型機的基本工作部件由壓輥和壓模組成，其中壓輥可以繞自己的軸轉動，壓輥的外周一般加工成齒狀或槽狀，使原料壓緊而不致打滑。根據(jù)壓模的形狀，壓輥式成型機可分為環(huán)模式成型機和平模式成型機。用壓輥式成型機生產顆粒燃料依靠物料擠壓成型時所產生的摩擦熱即可使物料軟化和薪合，一般不需要外部加熱。若