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双螺杆磨浆机传动系统的研究与设计

刘小平  
【摘要】:造纸工业是一个与国民经济发展和社会文明建设息息相关的重要产业。造纸机械和装备的水平对造纸工业的发展起着关键作用。双螺杆磨浆机是新一代的磨浆设备,它具有结构简单、磨浆质量好、能耗低、用水量少和减少排污等优良特性,引起广泛的重视。 双螺杆磨浆机是一种啮合型同向旋转挤出设备。传动系统是双螺杆磨浆机的关键部件,要求输出较大的扭矩,并承受较大的轴向力。但由于两螺杆中心距的限制,对传动系统中齿轮、输出轴和轴承等的设计制造都提出很高的要求。 本文对双螺杆磨浆机的传动系统进行了较为深入的研究。首先根据收集到的相关资料综合介绍了国内外双螺杆磨浆机和挤出机传动系统的现状和发展趋势,对目前使用的各种同向双螺杆机传动系统进行结构分析和论证,结合国内外的研究和设计情况,根据设计要求提出双螺杆磨浆机传动系统的总体方案,并进行了传动系统的结构设计方案的可行性分析。然后进行了的传动系统的结构设计,并利用Unigraphics NX 2.0软件对传动箱进行CAD三维参数化实体造型、零部件设计及虚拟装配,再现整个传动箱的真实情况,完成传动箱各零部件装配过程干涉检查。此外,根据设计的要求,建立了以传动系统分配齿轮部分中心距最小为优化目标的传动系统优化设计模型,确定了优化设计的设计变量和约束条件,通过编写的MATLAB程序计算,完成了对优化模型的求解,得到了传动系统分配齿轮部分的最佳传动参数。最后利用有限元分析软件ANSYS 8.0完成传动箱Ⅱ轴零部件静态有限元应力和应变分析,得到Ⅱ轴零件在受载情况下的应力应变图,并对各种支撑情况进行了研究,提出合理的径向轴承布置方案。 本文的研究工作对双螺杆磨浆机传动系统的设计具有重要的指导意义,对同类产品的设计和研究也有一定的借鉴作用。


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