輕爛回收裝置的設計手冊

⑴ 石油化工裝置工藝管道安裝設計手冊的介紹

該套設計手冊共五篇，按篇分冊出版。第一篇設計與計算；第二篇管道器材；第三篇閥門；第四篇相鍵模關標准；第五篇設計施工圖冊。可作為設計人員的工槐鋒具書和培訓初學設計人員的教材鉛亮晌。

⑵ SF6氣體回收裝置的工作流程是什麼

SF6氣體回收裝置的充放指將貯存於裝置貯存容器內的SF6充至電器設備直至達到所需的工作壓力。

SF6氣體回收裝置管路連接後首先應確定是否需對電器設備及管路抽真空，判斷和操作方法見本節1抽真空有關內容。

當貯存容器壓力較高時，開V4，直接向電器設備充氣，可觀察M6壓力表值。

當貯存容器壓力降低後，無法直接向電器設備充氣，在V7處外接氣源通過V7、V6直接向電器設備充氣；或外接氣源壓力較低時也利用壓縮機將外接氣源的SF6充至電器設備內，這時關V6，開V7、V2、V3、SF6壓縮機、V4，直至達到SF6氣體回收裝置所需的工作壓力。

SF6氣體回收裝置停機應將系統內的SF6用壓縮機收至貯存容器內，直至吸氣口壓力（M1）為零表壓，關SF6壓縮機及有關閥門。

⑶ sf6氣體回收裝置

SF6氣體回收凈化充放裝置是用於SF6氣體絕緣電器設備的製造廠，使用運行科研等部門， 對各種電內器設備進行抽真空，容對電器設備充入SF6氣體，並從使用或試驗的電器中回收SF6氣體，同時進行凈化處理壓縮貯存到貯罐。回收裝置適用SF6電器及GIS組合電器等。SF6氣體回收裝置按照DL/T662-1999《六氟化硫充氣及回收裝置》標准，裝置由回收系統、充氣系統、抽真空系統、凈化系統、氣體貯存系統組成。
產品功能
1、對裝置本機和SF6開關及GIS抽真空及真空測量
2、對液化罐抽真空及真空測量
3、對裝置本身抽真空及真空測量
4、對SF6開關充氣
5、對電器設備中的SF6氣體進行回收包括水份處理、油份處理6、對回收和回充的SF6氣體進行乾燥、凈化處理
7、對SF6電器中的SF6氣體進行回收、液化儲存及殘壓測定
8、可容納80升容積的貯液罐，在設備本體內。
9、對SF6氣體進行壓縮液態貯存。
10、該裝置為移動式。

⑷ 硫磺回收工藝原理 硫磺回收技術問答

硫磺回收技術問答

1、 我公司酸性氣來源有哪些？

答：加氫脫硫裝置、焦化裝置、污水汽提裝置、連續重整脫硫裝置。

2、 常用制硫有哪幾種方法？各在什麼情況下使用？

答：（1）部分燃燒法：在酸性氣H2S濃度大於50%場合使用。

（2）分流法：在酸性氣H2S濃度15-50%酸性氣HS濃度。

（3）直接氧化法：在襪畝酸性氣H2S濃度小於15%場合使用。

3、試述分硫法制硫的原理？

答：分硫法是將1/3的酸性氣引入燃爐，所配空氣量為烴類完全燃燒和H2S完全燃燒生成SO2來計算，對H2S來說反應結果在爐內沒有氣體硫生成，只有SO2生成。2/3的酸性氣在一級轉化器前與燃燒爐內生成的SO2匯合，同時進入轉化器，在催化擾洞劑作用，SO2和H2S作用生成氣體硫。

4、 試述直接氧化法制硫的原理？

答：直接氧化法是將空氣預熱到一定溫度再引進燃燒爐轉化器反應，所需配風量為酸性氣體中烴完全燃燒和1/3H2S完全燃燒生成SO2來計算，反應結果在燃燒爐或轉化器內均生成氣體硫。

5、 試述部分燃燒法制硫的原理？

答：採用克勞斯部分燃燒法，即：將全部酸性氣引進燃燒爐，所配風量按照烴類完全燃燒和1/3H2S完全燃燒生成SO2來計算，對H2S來說，反應的結果爐內約有65%的H2S轉為氣態硫，余

下35%的HS中的1/3燃燒成SO2，2/3保持不變。爐內反應剩餘的H2S、SO2在轉化器內的催化劑作用下發生反應生成硫。 制硫過程可以用以下化學反應式表示：

第一步H2S+1/2O===1/2S2+H2O-37.5*103千卡/摩爾

H2S+2/3=====S2O+H2O+124*103千卡/摩爾

第二部 H2S+SO2====3/ese+ H2O+21*103千卡/摩爾

硫的生成可在高溫下進行，也可在低溫下進行其溫度界限在500-6000C。

高溫下生成硫為吸熱反應，升高溫度對反應有利。3000C以上可自動進行，600-7000C時轉化率為20-50%。13000C時轉化率為75%，低溫下生成硫須在催化劑存在時進行，為放熱反應。降低溫度對反應有利，150-2000C轉化率最高。反應速度可滿足工藝要求，為防止硫冷凝在催化劑上，反應溫度一般控制在220-3500C，最合適溫度為2500C左右。

6、 傳統克勞斯工藝硫回收率低的原因？

答：（1）克勞斯反應為平衡反應，所以H2S、S2O不可能完全轉化成硫，有一部份必須在尾氣中帶出

（2）由於在緩好枯反應過程中生成大量水，而實際上無法將其從過程中除去，這也妨害了轉化的進行，降低了硫回收率。

（3）在生產實際中，要想H2S和S2O之比嚴格控制在2：1非常困難，造成H2S、S2O不能按比例進行反應。

7、什麼叫催化劑？催化劑作用有哪些特徵？

答：能改變某些物質的化學反應速度，而在反應過程和反應終了時，本身不起化學反應變化，而保持原有化學性質的物質叫催化劑。

其作用有如下特徵：

（1） 在化學反應中能改變反應的速度，其通過降低活化能來

達到的。

（2） 不改變化學平衡。

（3） 具有選擇性，一種催化劑只能使用在某一反應中。

7、 硫磺的性質？

答：（1）物理性質：硫磺是一種淺黃色的晶體，分子量32，不溶於水。易熔於二硫化碳，熔點112-1190C，沸點444.60C，自然點248-2660C，在空氣中液硫於1500C接觸明火可燃燒，密度

1.92-2.07

硫磺在加熱或冷卻時發生如下現象：黃色固體112.30C熔化成黃色流動液體，2560C暗棕色粘稠液體，暗棕色易流動液體。444.60C黃色氣體，6500C黃色氣體，8000C以上無色氣體。

液體硫磺具有獨特的粘溫特性130-1600C粘度小，流動性好，160-1900C由於S環鏈開始破裂，粘度升高，1900C以上鏈平均長度縮短，粘度又變小。

硫分子中的硫原子數目隨溫度不同而所異，當加熱硫磺時存在如下平衡： 3S8===4S6===12S2隨溫度的升高平衡向右移動，熔點以下硫分子為S8，熔點—沸點S8、S6共存，溫度升高S8減少，

S6增加，沸點時S2出現，7000C時S8為零，7500C時S2最大硫能形成幾種同素形體，主要是斜方晶硫和單斜晶硫，單斜晶硫存在於95.60C到1190C范圍內，95.60C以下漸變成斜方晶硫，它們能相互轉化。

（2）化學性質：a和金屬化合S+Fe==Fes

b和非金屬化合S+HS==H2S

c和鹼反應3S+6NaOH==Na2SO3+2Na2S+3H2O

d和酸反應，能被硫酸氧化。

8、 SO2的性質？

答；SO2是一種具有叱刺鼻的窒息氣味和強烈澀 ，無上無色有毒氣體。長礦中最高允許濃度為0.02mg/l，SO2極易冷凝，在常壓下冷至-10.10C就液化，氣化熱5.96卡/克分子，可做製冷劑。 SO2易溶於水，200C時1體積的水可溶10體積的SO2氣體，而生成亞硫酸，亞硫酸是中強酸，故SO2在有水，水蒸汽存在時對設備腐蝕比H2S更嚴重。

SO2具有氧化性，又有還原性 ，可作漂白劑，使許多有色物質還原褪色。

9、 H2S的性質？

答：H2S是一種無色具有臭雞蛋氣味可燃劇毒氣體，比空氣稍重，比重1.1906，純H2S在空氣中2460C，在氧氣中2200C即可燃燒，與空氣混合爆炸極限為：上限為45.5%、下限為4.30%

H2S在空氣中燃燒帶有淡藍色火焰，由供氧量的不同生成的產

物也不同：

過氧量 H2S+3/2O===H2O+SO2

不足氧量 H2S+1/2===H2O+S

即使在常溫下，H2S也可在空氣中被氧化，，因此，H2S是最強的還原劑之一。

H2S溶於水，一體積水可溶解4.65體積的H2S，H2S的水溶性呈弱酸性，氫硫酸不穩定，被溶於水的氧氣氧化，而析出硫。故使H2S溶液呈混濁，H2S在水分兩步電離：

H2S==H++HS HS===H++S—— —

H2S易於大多數金屬作用生成硫化物，特別是在加熱或在水蒸汽存在的情況下，它也和許多氧化物反應生成硫化物。

如：H2S+Fe=== FeS↓+H2↑。

10、 為什麼硫冷凝器安裝時要求有坡度？

答：硫冷凝器管程為硫過程氣，該過程氣經過硫冷凝器時被冷卻產液體硫磺，液硫具有較大的粘度，流動速度較慢，若硫冷凝器安裝時有坡度則可加快硫磺的流速，減小過程氣的壓降，另外硫冷凝器有坡度液硫不易在設備內積累，當過程氣氧量較高時，也不會造成液硫燃燒損壞設備。

11、 反應爐和焚燒爐為什麼要砌花牆？

答：爐子的作用是使各組份充分發生反應，爐內砌花牆能加強各組分的混合效果，延長各組分的停留時間，同時它能使爐子增加蓄熱量，提高爐內溫度，從而提高爐子效率。

12、 硫封罐的作用是什麼？

答：裝置從硫冷凝器到液硫池的液硫管線是暢通的，這樣硫冷凝器內的HS和SO有毒有害氣體就會從液硫管線隨液硫管線跑出來，硫封罐的作用就是利用液硫的靜壓把氣體封住。

13、 克勞斯部分生產原理？

答：克勞斯的生產原理為：酸性氣在燃燒爐內用空氣進行不完全燃燒，使酸性氣中的三分之一HS燃燒成SO，烴和氨完全燃燒，未燃燒的三分之二HS和燃燒生成的SO在高溫條件發生反應生成硫和水，剩餘的HS和SO繼續在催化劑作用下發生反應進一步生成硫和水，生成的硫經冷凝和捕集得到回收，尾氣進入焚燒爐。

14、 反應爐內主要發生哪些反應？

答：（1）H2S+3/2O2===SO2+H2O

（2）2H2S+SO2==3/2S2+H2O

（3）CnH2n+2+3n+1/2O2==(n+1)H2O+ nCO2

(4) H2S+CO2==COS+H2O

(5) CH4+ 2S2==CS3+ 2H2S

(6) NH3+3/4O2==1/2N2+3/2O2

15、克勞斯反應器內主要哪些反應？

答：（1）2H2S+SO2==2H2O+3/ n S n

（2）H2S+1/2O2===H2O+1/ n S n

（3）COS+H2O===CO2+H2S

（4）CS2+2H2O===CO2+2H2S

16、為什麼要對氧化鋁催化劑進行還原？

答：本裝置第一、第二克勞斯反應器裝填氧化鋁催化劑，在該催化劑作用下使H2S與SO2發生反應，當催化劑使用一定時間後，由於過程氣中含有多餘氧，它使催化劑中AL2O3活性組分被鹽化失活，造成催化劑中毒，硫轉化率下降，因此，有必要在裝置停工之前對催化劑進行還原。

17、反應爐溫度對裝置有何影響？

答：進入反應爐的酸性氣中含有氨，如果氨在反應爐內燃燒不完全，就會在裝置最冷部位形成銨鹽沉積，使設備和管線堵塞，為了確保氨在反應爐內燃燒完全，必須控制反應爐爐膛溫度大於12500C

18、克勞斯反應器入口溫度對裝置有何影響？

答：從反應爐來的過程氣在反應器床層催化劑作用下使H2S與SO2發生反應，該反應為放熱反應溫度越低對反應越有利，但溫度低於硫的零點溫度會造成液硫析出使催化劑失去活性，這樣也會造成硫轉化率的下降。另外要使裝置得到高的硫轉化率必須在催化劑作用下使COS和CS2發生水解，而該水解反應為吸熱反應，溫度越高對水解越有利。因此必須控制克勞斯反應器入口溫度為210-2500C，以保證裝置獲得高的轉化率。

19、酸氣帶水對裝置有什麼危害？

答：酸性氣中帶水。酸性氣中正常帶水蒸汽含量為5.8%（V），

無冷凝水，對裝置無影響，酸性氣中水含量大於5.8%（V），說明酸性氣中明水它會使裝置系統壓力上升，反應爐溫度波動，硫轉化率下降，嚴重的會造成事故，因此酸性脫液罐應加強脫水，嚴防酸性氣帶明水入反應爐。

20、酸性氣中帶烴對裝置有何影響？

答：本裝置設計酸性氣中烴含量為小於3%（V），若酸性氣中烴含量增加，會使反應爐中因烴類燃燒不完全而產生碳黑，使液硫顏色變黑，催化劑床層積碳，嚴重地影響裝置的產品質量和正常運行。若酸性氣中烴含量過低也對裝置不利，它使反應爐爐膛溫度偏低，造成氨燃燒不完全，因此在反應爐應人為加入少量燃料氣，以確保反應爐溫度。

21、為什麼要對除鹽水脫氧？

答：經過化學處理，除去Ca2+、Mg2+、CO32-等的水叫除鹽水，但除鹽水中還溶解了少量氧，如果除鹽水進入廢熱鍋爐它會破壞廢熱鍋爐材質結構，同時使產生的蒸汽中含存一定量的氧，造成設備和管線的腐蝕，因此對廢熱鍋爐的除鹽水必須進行除氧處理。

22、新砌好的爐子為什麼要烘爐？烘爐時為什麼要按烘爐曲線升溫？

答：烘爐是為了除去爐牆中的水份，並使耐火澆注料和耐火磚得到充分燃燒，以免在爐膛升溫時水分急劇汽化及耐火磚受熱急劇膨脹，而造成開裂或倒塌。

烘爐曲線是由耐火磚和耐火燒注料生產廠家根據材料特性確定的升溫曲線，若溫度升得太快，爐體砌築處就會出現明顯的裂縫，若溫度升得太慢，即浪費時間又增加燃料的消耗，因此烘爐時一定要按烘爐曲線升溫。

是非題

1、 一般來說酸性氣中H2S濃度越高，酸性氣的密度越大。

2、高壓瓦斯的主要組分是C4和C5

（×） （×）

3、酸性氣中的NH主要是有污水汽提裝置的酸性氣帶來的 （×）

4、石油在生產化工產品時，原料中硫的化合物會使催化劑中毒 （√）

5、石油中的硫主要是以硫的無機物形式存在。

（×）

6、酸性氣中HS濃度小於15%能採用部分燃燒法制硫。

（×）

7、分硫法制硫工藝在燃燒爐中有硫磺生成。

（×）

8、硫磺溶於水，不溶於二硫化碳。

（×）

9、液硫的粘度隨溫度升高而升高。

（×）

10、硫化氫是一種無色、具有臭雞蛋氣味的可燃性劇毒氣體，比重比空氣輕。

（×）

11、在裝置區內硫化氫最高允許濃度為100PPm

（×）

12、二氧化硫會刺激人的皮膚和上呼吸系統粘膜，當濃度超過20 PPm時，將會嚴重刺激眼睛、鼻子，咽喉和分

（√）

13、氣氨在室溫下壓縮至6-7大氣壓時即成液態。

（√）

14、 溶液中酸性越高，其PH值也越大，溶液中性時，PH值為

7

（×）

15、液氨汽化時會放出大量熱，氣氨溶解於水時也放出大量熱 。 （×）

16、二氧化硫和硫化氫的反應是吸熱反應。

（×）

17、COS、CS2的水解反應溫度越高越不利於反應。

（×）

18、反應爐控制校高的溫度是為了把酸性氣中烴完全燃燒掉。 （×）

19、酸性氣中烴的比熱比H2S高，燃料氣燃燒時的火焰溫度也比酸性氣燃燒時的火焰溫度高。

（√）

20、反應爐燃料氣的空氣配比於酸性氣的空氣比相同。

（×）

填空題

1、 硫磺的用途很廣，世界上每年消耗大量的硫磺，用於製造

（農葯、硫酸、火葯、橡膠、漂白劑）等，還廣泛用於食

品工業，醫葯工業和國防建設。

2、 制硫有（部分燃燒法、分流法）和（直接氧化法）三種方

法，其中在煉油廠通常使用（部分燃燒法）該方法經過幾

十年的發展開發出許多工藝如（sulfieen）工藝，（MCRC）工藝，（超級克勞斯）工藝、（SCOT）工藝等等。

3、 分流法制硫是將（三分之一）的酸性氣引入燃燒爐，所配

空氣量為（H2S）和（烴類）完全燃燒，該過程再與（三

分之二）的酸性氣在一級轉化器前混合，在催化劑的作用

下，H2S與S2O發生反應生成S。

4、 部分燃燒法制硫是（全部）酸性氣引入燃燒爐，所配空氣，

量為（烴類）完全燃燒和（三分之一）H2S燃燒生成SO2，並在燃燒爐內發生（高溫）克勞斯反應，使部分H2S和

SO2發生反應生成S，剩餘的H2S和SO2接著在（催化劑）的作用下，發生（低溫）克勞斯反應進一步生成S。

5、 石油產品中（硫）的存在是有害的，它（腐蝕）設備和管

線，在燃燒時生成（SO2），造成環境污染大量的（SO2）排放一旦超出大氣自凈能力，無法擴散稀釋時就形成酸雨而降落地面，引起土壤（酸化），危害植物生長。

6、 煉油廠的酸性氣有兩個來源。一個是（污水汽提）裝置，

酸性水經（加壓汽提）即可從塔頂部獲得較高濃度的硫化氫氣體；另一個是，（干氣和液化器氣脫硫）裝置，吸收了硫化氫的（化學熔劑）經蒸汽汽提，即可獲得較高純的硫化氫汽體。

7、 硫磺回收裝置普遍使用（克勞斯法），該法於1883年首先

由（克勞斯）用於工業生產，採用了一個反應器，讓硫化氫在沾鐵礦上用空氣（直接氧化）成硫磺，其硫轉化率（很低）。

8、 硫磺是一種（淺黃色）的晶體，分子量為32.06，熔點

（112-1190C），沸點444.60C，自燃點248-2460C，在空氣中液硫接觸明火即可燃燒，其密度為（1.92-2.07g/cm）。

9、 硫能形成幾種同素異體，主要是（斜方晶硫）和（單斜晶

硫），（單斜晶硫）存在於95.6-1190C，（斜方晶硫）存在於95.60C以下溫度。

10、 硫化氫是一種（無色）氣體，具有（臭雞蛋）氣味的可燃

性（劇毒）氣體，比重為1.53kg/cm3，純硫化氫在空氣中246C或在氧氣中220C即可燃燒，與空氣混合會爆炸，爆

炸極限為：上限（45.5%）下限（4.3%）。

11、 裝置進行蒸汽吹掃要注意：引汽前要排盡（冷凝水），引

汽要緩慢，防止（水擊）和（膨脹過劇）損壞設備。

12、 在設備進行試壓時，升壓要（緩慢），嚴防（超壓），當壓

力達到試驗壓力時，全面檢查所屬設備及管線的（伐門、法蘭、焊口、盤根、人孔）等處有無泄漏。

13、 熱量由溫度高的物體向溫度低的物體的傳遞的過程為（傳

熱），它有三種方式，即（傳導、對流）和（輻射）。

14、 從換熱基本方程可以看出，強化傳熱的途徑大致有（提高

平均溫差、改變傳熱方式、增加傳熱面積）和（提高傳熱系數）等四種。

15、 酸性氣主要有下列組分（H2S、CO2、N3H、烴、H2O）。

16、 能改變某些物質的化學反應速度，而在反應過程中和反應

終了時，本身不起化學反應變化，而保持原化學性質的物質叫（催化劑）。其作用：（1）（改變反應速度）；（2）（不改變化學平衡）；（3）（具有選擇性）等三大特徵。

17、 潤滑油三級過濾，其中一級為（潤滑油原桶到固定油箱）；

二級為（固定油箱到油壺），三級為（油壺到加油點）。

選擇題

1、 本裝置克勞斯部分制硫工藝屬於（C）

A、分流法 B、直接氧化法 C、部分燃燒法

2、反應爐點火時用（B）進行吹掃是為了防止反應器床層硫磺燃

燒和爆炸氣體的形成。

A、鼓風機空氣 B、氮氣 C、壓縮風

3、在換熱器中，冷熱流體的流動方式有三種，對換熱效果來說

（B）最好。

A、並流 B、逆流 C、混流

4、下例這些氣體中（D）是助燃氣體。

A、瓦斯 B、氫氣 C、乙炔 D、氧氣

5、新砌好的爐子應有不少於（C）天的自然通風乾燥。

A、5 B、10 C、15

6、在對酸性氣進行采樣時，必須看準風向，人應站在（A）

A、上風向 B、下風向 C、側風向

7、本裝置的原料氣是酸性氣，屬於易燃易爆物，其火災危害性屬於（A）

A、甲類 B、乙類 C、丙類

8、完

⑸ 硫磺回收裝置應注意哪些安全問題

硫磺回收裝置的主要作用是使原油中所含的硫元素以單質或某些化合物的狀態加以回收利用，以減輕或避免其直接排放對環境造成的污染。與一般石油煉制裝置的危險因素不同的是，硫磺回收裝置的主要危險因素不是燃燒爆炸(當然也存在這種危險)，而是有毒氣體(硫化氫、氨)對人體的危害。由於硫化氫存在於硫磺回收裝置的各個部分，因此是回收裝置的主要危險因素。此外，回收裝置存在的嚴重腐蝕問題也是影響其安全生產的重要因素之一，需要加以特別關注。

硫回收裝置中的硫化氫分布及其安全管理

硫回收裝置是以硫化氫作為原料生產硫磺，因此，在硫回收裝置中硫化氫是潛在巨大危害的主要因素之一。這其中，酸性氣管線是硫化氫濃度最高的地方，一旦發生泄漏，後果非常嚴重。對於整個裝置來說，大部分管線均含有不同濃度的硫化氫或二氧化硫、硫化羰等物質，這些物質均具有足以置人於死地的危險，因此為保證硫回收裝置安全生產，應採取以下一些基本的安全管理措施：

(1)按時檢查設備，同時要嚴格遵守壓力管道管理辦法的規定，對所有管線進行檢查，以盡量避免發生泄漏。

(2)科學合理地設置固定式硫化氫檢測報警設備，並且保證其數量充足，以期一旦發生泄漏能在第一時間發現，盡可能地減小損失。

(3)配備完善的防護設備，這其中包括攜帶型報警設備，正壓呼吸器，以及其他具有過濾性質的呼吸設備。

(4)當發生嚴重泄漏時，其處理步驟的基本原則是：一旦發現泄漏，應首先通知有關人員佩戴安全完整的防護設備，並及時切斷泄漏源。嚴禁在沒有安全防護設備的保護下進行切斷泄漏源或進行搶救等活動。

開、停工及正常生產情況下的危險因素

(1)停工階段。硫酸裝置停工過程通常分為硫化氫吹掃、二氧化硫吹掃及催化劑燒焦。硫化氫吹掃的作用是避免催化劑失活；二氧化硫吹掃的目的是盡量攜帶出系統內部的硫；燒焦催化劑則是為了使催化劑表面的積炭燃燒，恢復催化劑的活性和為開工做好准備。在停工過程中，即使所有的吹掃過程進行完全，也不可能保證徹底帶出了系統內的全部硫，因此在進行燒焦時就可能發生因硫在該過程中發生燃燒而放出大量的熱量，從而造成反應器「飛溫」，「飛溫」現象一旦發生，輕則可能損壞催化劑，嚴重時甚至會損壞設備，影響正常生產。

(2)開工階段。如果硫磺裝置在停工過程中發生硫凝聚或催化劑積炭，阻塞氣路，將在開工階段造成流程阻塞。酸性氣進入系統而導致燃燒爐防爆膜爆裂，造成有毒氣體大量泄漏，嚴重威脅操作人員的生命安全，並可能造成對環境的嚴重污染。

其他危險因素分析

除此之外，裝置中還存在著其他的一些危險因素，可能對系統的安全運行造成威脅，主要表現在系統內部物質在開、停工過程中可能發生的物質凝聚或其他原因引起系統阻塞，這是與一般裝置的不同之處。其產生的主要因素如下：

(1)雜質因素。硫磺回收裝置中的酸性氣帶烴(胺)、硫回收裝置中的帶液(液體主要是指水)或冷卻器堵塞等，可能分別造成裝置阻塞、燃燒爐內壓力驟升、走管程的硫蒸氣遇冷卻水凝固而阻塞設備，引起系統壓力升高，最終使防爆膜爆裂，致使有毒氣體泄漏。

(2)配風不合格。配風比是硫回收裝置的重要操作參數之一。只有合適的空氣與酸性氣配比，才能達到最大的硫回收率。配風量大，降低硫回收率，可能嚴重污染環境；配風量小，硫回收率降低，同時導致烴類物質的不完全燃燒，產生積炭，造成系統阻塞，嚴重威脅安全生產。

(3)酸性氣流量和濃度的變化。在硫回收裝置中，酸性氣流量和濃度在生產過程中隨機變化，如果發生超過允許范圍的變化，將不利於正常操作，嚴重時會造成硫磺的阻塞。

(4)風機故障。在硫回收裝置中常用風機向燃燒爐提供空氣，在正常生產中一旦停風，會出現大量酸性氣直接進入尾氣系統，對其造成嚴重沖擊。而且其中的烴遇高溫還會發生不完全燃燒而積炭，阻塞系統或因操作偏差造成風機反轉，使酸性氣倒流。這些都將直接威脅到操作人員的生命安全。

(5)除氧水中斷。為回收熱能，Claus硫回收裝置在燃燒爐後設置廢熱鍋爐，用除氧水作為發生蒸氣來回收能量。一旦發生除氧水中斷事故，將造成鍋爐缺水，可能發生因鍋爐自燒而爆炸的嚴重事故。

(6)停瓦斯或瓦斯帶液。硫回收裝置的最後一級設有尾氣焚燒爐，常以瓦斯為燃料對硫磺尾氣進行高溫灼燒。如果瓦斯突然中斷，將影響正常生產；如果瓦斯帶液，將造成燃燒爐內積炭，嚴重時還會在管線中發生燃燒，造成設備事故或氣體泄漏，威脅安全生產。

(7)高溫摻和閥故障。為控制轉化器入口溫度，高溫摻和間通常設置在硫回收裝置的轉化器入口，以便提高轉化率。一旦高溫摻和閥卡死，氣流溫度將無法控制，硫磺轉化率將顯著下降。一旦引起系統阻塞，輕則影響正常生產，重則可能造成非正常停工，嚴重危害安全生產。

(8)煙囪阻塞。硫磺尾氣中含有硫化氫和二氧化硫，它們能發生反應生成硫磺。一旦硫磺阻塞煙囪管線的現象發生，輕則造成系統阻塞，影響安全生產，嚴重時還會導致被迫停工的事故發生。

(9)尾氣處理設施故障。尾氣處理設施是為達到硫磺尾氣排放標准而設置的，該設施廣泛應用於SCOT加氫流程中，以達到提高硫磺轉化率，減少污染的目的，其中二氧化硫的轉化是控制尾氣排放的關鍵因素。影響尾氣排放的因素主要包括催化劑性能、反應溫度、加氫量等，其中控制加氫量最為重要。加氫量過大，將加重尾氣焚燒爐的負擔，嚴重時造成焚燒爐飛溫而致損壞；加氫量過小，匯合過程氣中硫化氫反應生成硫磺阻塞設備，嚴重時會引起硫磺反應單元的事故。

(10)采樣過程中的危險因素。硫回收裝置是通過調節配風量實現Claus反應中硫的最佳轉化率。要調節到最佳配風量，需要隨時對過程氣中的硫化氫和二氧化硫含量進行分析，以幫助操作人員作出正確的判斷。國外裝置基本上用在線色譜儀進行分析，國內因經費等因素的影響，多採用人工色譜分析法進行分析。分析人員每天必須與有毒氣體直接接觸進行采樣，因而很容易發生中毒危險，直接威脅到分析人員的生命安全。因此在生產過程中，需要特別注意避免這類事故的發生。

硫回收裝置的腐蝕問題

引起硫回收裝置設備腐蝕的直接因素是系統中存在著大量的酸性物質，其中尤以二氧化硫的危害性最大。其原因在於裝置中同時存在著二氧化硫和水，這兩者一旦結合，將生成中強性的酸而腐蝕設備。輕則損壞設備，造成泄漏，污染環境，重則可能造成人身傷害的嚴重事故發。因此應充分認識這一問題的嚴重性。

此外，還有硫磺成型中的液硫脫氣和避免成型庫房因粉塵而可能造成爆炸的危險因素存在等，這些都是安全生產中不容忽視的問題。

自控系統在硫回收裝置安全生產管理中的作用

影響硫回收裝置安全生產的因素很多，為了保證安全生產，提高硫回收率，保護環境，在硫磺裝置中，廣泛應用於配風控制系統中的有自動連鎖控制系統(如DCS控制系統)。它與在線檢測系統和事故控制連鎖系統聯合，確保生產操作的穩定和安全。其主要作用是在事故發生時快速切斷酸性氣，因為系統的反應時間短，因此可以盡可能避免人工切斷時對操作人員的危害，因而更加安全可靠。

⑹ 機械設計課程設計---設計盤磨機傳動裝置！！！

我也在做這個題也 老兄
我只能提供樣本給你哈 具體的還是得靠你自己啦
目 錄

一 課程設計書 2

二 設計要求 2

三 設計步驟 2

1. 傳動裝置總體設計方案 3
2. 電動機的選擇 4
3. 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比 5
4. 計算傳動裝置的運動和動力參數 5
6. 齒輪的設計 8
7. 滾動軸承和傳動軸的設計 19
8. 鍵聯接設計 26
9. 箱體結構的設計 27
10.潤滑密封設計 30
11.聯軸器設計 30

四 設計小結 31
五 參考資料 32

一. 課程設計書
設計課題:
設計一用於帶式運輸機上的兩級齒輪減速器.運輸機連續單向運轉,載荷有輕微沖擊，工作環境多塵，通風良好,空載起動,捲筒效率為0.96(包括其支承軸承效率的損失),減速器小批量生產,使用期限10年(300天/年),三班制工作,滾筒轉速容許速度誤差為5%,車間有三相交流,電壓380/220V。
參數:
皮帶有效拉力F（KN） 3.2
皮帶運行速度V（m/s） 1.4
滾筒直徑D（mm） 400

二. 設計要求
1.減速器裝配圖1張(0號)。
2.零件工作圖2-3張(A2)。
3.設計計算說明書1份。
三. 設計步驟
1. 傳動裝置總體設計方案
2. 電動機的選擇
3. 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比
4. 計算傳動裝置的運動和動力參數
5. 齒輪的設計
6. 滾動軸承和傳動軸的設計
7. 鍵聯接設計
8. 箱體結構設計
9. 潤滑密封設計
10. 聯軸器設計
1.傳動裝置總體設計方案:
1. 組成：傳動裝置由電機、減速器、工作機組成。
2. 特點：齒輪相對於軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，
要求軸有較大的剛度。
3. 確定傳動方案：考慮到電機轉速高，傳動功率大，將V帶設置在高速級。
其傳動方案如下：

圖一:(傳動裝置總體設計圖)
初步確定傳動系統總體方案如:傳動裝置總體設計圖所示。
選擇V帶傳動和二級圓柱斜齒輪減速器。
傳動裝置的總效率
為V帶的傳動效率, 為軸承的效率，
為對齒輪傳動的效率，（齒輪為7級精度，油脂潤滑）
為聯軸器的效率， 為滾筒的效率
因是薄壁防護罩,採用開式效率計算。
取 =0.96 =0.98 =0.95 =0.99 =0.96
＝0.96× × ×0.99×0.96＝0.760；
2.電動機的選擇
電動機所需工作功率為： P ＝P/η ＝3200×1.4/1000×0.760＝3.40kW
滾筒軸工作轉速為n＝ = =66.88r/min，
經查表按推薦的傳動比合理范圍，V帶傳動的傳動比i ＝2～4，二級圓柱斜齒輪減速器傳動比i ＝8～40，
則總傳動比合理范圍為i ＝16～160，電動機轉速的可選范圍為n ＝i ×n＝（16～160）×66.88＝1070.08～10700.8r/min。
綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器的傳動比，
選定型號為Y112M—4的三相非同步電動機，額定功率為4.0
額定電流8.8A，滿載轉速 1440 r/min，同步轉速1500r/min。

方案 電動機型號 額定功 率
P
kw 電動機轉速

電動機重量
N 參考價格
元 傳動裝置的傳動比
同步轉速 滿載轉速 總傳動 比 V帶傳 動 減速器
1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 125.65 3.5 35.90

3.確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比

（1）總傳動比
由選定的電動機滿載轉速n 和工作機主動軸轉速n，可得傳動裝置總傳動比為 ＝n /n＝1440/66.88＝17.05
（2）分配傳動裝置傳動比
＝ ×
式中 分別為帶傳動和減速器的傳動比。
為使V帶傳動外廓尺寸不致過大，初步取 ＝2.3（實際的傳動比要在設計V帶傳動時，由所選大、小帶輪的標準直徑之比計算），則減速器傳動比為
＝ ＝17.05/2.3＝7.41
根據展開式布置，考慮潤滑條件，為使兩級大齒輪直徑相近，查圖得高速級傳動比為 ＝3.24，則 ＝ ＝2.29

4.計算傳動裝置的運動和動力參數
（1） 各軸轉速
＝ ＝1440/2.3＝626.09r/min
＝ ＝626.09/3.24＝193.24r/min
＝ / ＝193.24/2.29=84.38 r/min
= =84.38 r/min
（2） 各軸輸入功率
＝ × ＝3.40×0.96＝3.26kW
＝ ×η2× ＝3.26×0.98×0.95＝3.04kW
＝ ×η2× ＝3.04×0.98×0.95＝2.83kW
＝ ×η2×η4=2.83×0.98×0.99＝2.75kW
則各軸的輸出功率：
＝ ×0.98=3.26×0.98=3.19 kW
＝ ×0.98=3.04×0.98=2.98 kW
＝ ×0.98=2.83×0.98=2.77kW
＝ ×0.98=2.75×0.98=2.70 kW
（3） 各軸輸入轉矩
= × × N•m
電動機軸的輸出轉矩 =9550 =9550×3.40/1440=22.55 N•m
所以: ＝ × × =22.55×2.3×0.96=49.79 N•m
＝ × × × =49.79×3.24×0.96×0.98=151.77 N•m
＝ × × × =151.77×2.29×0.98×0.95=326.98N•m
= × × =326.98×0.95×0.99=307.52 N•m
輸出轉矩： ＝ ×0.98=49.79×0.98=48.79 N•m
＝ ×0.98=151.77×0.98=148.73 N•m
＝ ×0.98=326.98×0.98=320.44N•m
＝ ×0.98=307.52×0.98=301.37 N•m
運動和動力參數結果如下表
軸名 功率P KW 轉矩T Nm 轉速r/min
輸入 輸出 輸入 輸出
電動機軸 3.40 22.55 1440
1軸 3.26 3.19 49.79 48.79 626.09
2軸 3.04 2.98 151.77 148.73 193.24
3軸 2.83 2.77 326.98 320.44 84.38
4軸 2.75 2.70 307.52 301.37 84.38
5.齒輪的設計
（一）高速級齒輪傳動的設計計算
1． 齒輪材料，熱處理及精度
考慮此減速器的功率及現場安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪
（1）齒輪材料及熱處理
① 材料：高速級小齒輪選用45#鋼調質，齒面硬度為小齒輪 280HBS 取小齒齒數 =24
高速級大齒輪選用45#鋼正火，齒面硬度為大齒輪 240HBS Z = ×Z =3.24×24=77.76 取Z =78.
② 齒輪精度
按GB/T10095－1998，選擇7級，齒根噴丸強化。

2．初步設計齒輪傳動的主要尺寸
按齒面接觸強度設計

確定各參數的值:
①試選 =1.6
查課本 圖10-30 選取區域系數 Z =2.433
由課本 圖10-26
則
②由課本 公式10-13計算應力值環數
N =60n j =60×626.09×1×（2×8×300×8）
=1.4425×10 h
N = =4.45×10 h #(3.25為齒數比,即3.25= )
③查課本 10-19圖得：K =0.93 K =0.96
④齒輪的疲勞強度極限
取失效概率為1%,安全系數S=1,應用 公式10-12得:
[ ] = =0.93×550=511.5

[ ] = =0.96×450=432
許用接觸應力

⑤查課本由 表10-6得： =189.8MP
由 表10-7得: =1
T=95.5×10 × =95.5×10 ×3.19/626.09
=4.86×10 N.m
3.設計計算
①小齒輪的分度圓直徑d

=
②計算圓周速度

③計算齒寬b和模數
計算齒寬b
b= =49.53mm
計算摸數m
初選螺旋角 =14
=
④計算齒寬與高之比
齒高h=2.25 =2.25×2.00=4.50
= =11.01
⑤計算縱向重合度
=0.318 =1.903
⑥計算載荷系數K
使用系數 =1
根據 ,7級精度, 查課本由 表10-8得
動載系數K =1.07,
查課本由 表10-4得K 的計算公式:
K = +0.23×10 ×b
=1.12+0.18(1+0.6 1) ×1+0.23×10 ×49.53=1.42
查課本由 表10-13得: K =1.35
查課本由 表10-3 得: K = =1.2
故載荷系數:
K＝K K K K =1×1.07×1.2×1.42=1.82
⑦按實際載荷系數校正所算得的分度圓直徑
d =d =49.53× =51.73
⑧計算模數
=
4. 齒根彎曲疲勞強度設計
由彎曲強度的設計公式
≥
⑴ 確定公式內各計算數值
① 小齒輪傳遞的轉矩 ＝48.6kN•m
確定齒數z
因為是硬齒面，故取z ＝24，z ＝i z ＝3.24×24＝77.76
傳動比誤差 i＝u＝z / z ＝78/24＝3.25
Δi＝0.032％ 5％，允許
② 計算當量齒數
z ＝z /cos ＝24/ cos 14 ＝26.27
z ＝z /cos ＝78/ cos 14 ＝85.43
③ 初選齒寬系數
按對稱布置，由表查得 ＝1
④ 初選螺旋角
初定螺旋角 ＝14
⑤ 載荷系數K
K＝K K K K =1×1.07×1.2×1.35＝1.73
⑥ 查取齒形系數Y 和應力校正系數Y
查課本由 表10-5得:
齒形系數Y ＝2.592 Y ＝2.211
應力校正系數Y ＝1.596 Y ＝1.774
⑦ 重合度系數Y
端面重合度近似為 ＝[1.88-3.2×（ ）] ＝[1.88－3.2×（1/24＋1/78）]×cos14 ＝1.655
＝arctg（tg /cos ）＝arctg（tg20 /cos14 ）＝20.64690
＝14.07609
因為 ＝ /cos ，則重合度系數為Y ＝0.25+0.75 cos / ＝0.673
⑧ 螺旋角系數Y
軸向重合度 ＝ ＝1.825,
Y ＝1－ ＝0.78
⑨ 計算大小齒輪的
安全系數由表查得S ＝1.25
工作壽命兩班制，8年，每年工作300天
小齒輪應力循環次數N1＝60nkt ＝60×271.47×1×8×300×2×8＝6.255×10
大齒輪應力循環次數N2＝N1/u＝6.255×10 /3.24＝1.9305×10
查課本由 表10-20c得到彎曲疲勞強度極限
小齒輪 大齒輪
查課本由 表10-18得彎曲疲勞壽命系數:
K =0.86 K =0.93
取彎曲疲勞安全系數 S=1.4
[ ] =
[ ] =

大齒輪的數值大.選用.
⑵ 設計計算
① 計算模數

對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數m 大於由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數，按GB/T1357-1987圓整為標准模數,取m =2mm但為了同時滿足接觸疲勞強度，需要按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑d =51.73 來計算應有的齒數.於是由:
z = =25.097 取z =25
那麼z =3.24×25=81
② 幾何尺寸計算
計算中心距 a= = =109.25
將中心距圓整為110
按圓整後的中心距修正螺旋角
=arccos
因 值改變不多,故參數 , , 等不必修正.
計算大.小齒輪的分度圓直徑
d = =51.53
d = =166.97
計算齒輪寬度
B=
圓整的

（二） 低速級齒輪傳動的設計計算
⑴ 材料：低速級小齒輪選用45鋼調質，齒面硬度為小齒輪 280HBS 取小齒齒數 =30
速級大齒輪選用45鋼正火，齒面硬度為大齒輪 240HBS z =2.33×30=69.9 圓整取z =70.
⑵ 齒輪精度
按GB/T10095－1998，選擇7級，齒根噴丸強化。
⑶ 按齒面接觸強度設計
1. 確定公式內的各計算數值
①試選K =1.6
②查課本由 圖10-30選取區域系數Z =2.45
③試選 ,查課本由 圖10-26查得
=0.83 =0.88 =0.83+0.88=1.71
應力循環次數
N =60×n ×j×L =60×193.24×1×(2×8×300×8)
=4.45×10
N = 1.91×10
由課本 圖10-19查得接觸疲勞壽命系數
K =0.94 K = 0.97
查課本由 圖10-21d
按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 ,
大齒輪的接觸疲勞強度極限
取失效概率為1%,安全系數S=1,則接觸疲勞許用應力
[ ] = =
[ ] = =0.98×550/1=517
[ 540.5
查課本由 表10-6查材料的彈性影響系數Z =189.8MP
選取齒寬系數
T=95.5×10 × =95.5×10 ×2.90/193.24
=14.33×10 N.m
=65.71
2. 計算圓周速度
0.665
3. 計算齒寬
b= d =1×65.71=65.71
4. 計算齒寬與齒高之比
模數 m =
齒高 h=2.25×m =2.25×2.142=5.4621
=65.71/5.4621=12.03
5. 計算縱向重合度

6. 計算載荷系數K
K =1.12+0.18(1+0.6 +0.23×10 ×b
=1.12+0.18(1+0.6)+ 0.23×10 ×65.71=1.4231
使用系數K =1
同高速齒輪的設計,查表選取各數值
=1.04 K =1.35 K =K =1.2
故載荷系數
K＝ =1×1.04×1.2×1.4231=1.776
7. 按實際載荷系數校正所算的分度圓直徑
d =d =65.71×
計算模數
3. 按齒根彎曲強度設計
m≥
一確定公式內各計算數值
（1） 計算小齒輪傳遞的轉矩 ＝143.3kN•m
（2） 確定齒數z
因為是硬齒面，故取z ＝30，z ＝i ×z ＝2.33×30＝69.9
傳動比誤差 i＝u＝z / z ＝69.9/30＝2.33
Δi＝0.032％ 5％，允許
（3） 初選齒寬系數
按對稱布置，由表查得 ＝1
（4） 初選螺旋角
初定螺旋角 ＝12
（5） 載荷系數K
K＝K K K K =1×1.04×1.2×1.35＝1.6848
（6） 當量齒數
z ＝z /cos ＝30/ cos 12 ＝32.056
z ＝z /cos ＝70/ cos 12 ＝74.797
由課本 表10-5查得齒形系數Y 和應力修正系數Y

（7） 螺旋角系數Y
軸向重合度 ＝ ＝2.03
Y ＝1－ ＝0.797
（8） 計算大小齒輪的

查課本由 圖10-20c得齒輪彎曲疲勞強度極限

查課本由 圖10-18得彎曲疲勞壽命系數
K =0.90 K =0.93 S=1.4
[ ] =
[ ] =
計算大小齒輪的 ,並加以比較

大齒輪的數值大,選用大齒輪的尺寸設計計算.
① 計算模數

對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數m 大於由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數，按GB/T1357-1987圓整為標准模數,取m =3mm但為了同時滿足接觸疲勞強度，需要按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑d =72.91 來計算應有的齒數.
z = =27.77 取z =30
z =2.33×30=69.9 取z =70
② 初算主要尺寸
計算中心距 a= = =102.234
將中心距圓整為103
修正螺旋角
=arccos
因 值改變不多,故參數 , , 等不必修正
分度圓直徑
d = =61.34
d = =143.12
計算齒輪寬度

圓整後取

低速級大齒輪如上圖：

齒輪各設計參數附表
1. 各軸轉速n
(r/min)
(r/min)
(r/min)
(r/min)

626.09 193.24 84.38 84.38

2. 各軸輸入功率 P
（kw）
（kw）
（kw）
(kw)

3.26 3.04 2.83 2.75

3. 各軸輸入轉矩 T
(kN•m)
(kN•m)
(kN•m)
(kN•m)

49.79 151.77 326.98 307.52

6.傳動軸承和傳動軸的設計
1. 傳動軸承的設計
⑴. 求輸出軸上的功率P ，轉速 ，轉矩
P =2.83KW =84.38r/min
=326.98N．m
⑵. 求作用在齒輪上的力
已知低速級大齒輪的分度圓直徑為
=143.21
而 F =
F = F
F = F tan =4348.16×0.246734=1072.84N
圓周力F ，徑向力F 及軸向力F 的方向如圖示:
⑶. 初步確定軸的最小直徑
先按課本15-2初步估算軸的最小直徑,選取軸的材料為45鋼,調質處理,根據課本 取

輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯軸器處的直徑 ,為了使所選的軸與聯軸器吻合,故需同時選取聯軸器的型號
查課本 ,選取

因為計算轉矩小於聯軸器公稱轉矩,所以
查《機械設計手冊》
選取LT7型彈性套柱銷聯軸器其公稱轉矩為500Nm,半聯軸器的孔徑
⑷. 根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度
① 為了滿足半聯軸器的要求的軸向定位要求,Ⅰ-Ⅱ軸段右端需要制出一軸肩,故取Ⅱ-Ⅲ的直徑 ;左端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取擋圈直徑 半聯軸器與 為了保證軸端擋圈只壓在半聯軸器上而不壓在軸端上, 故Ⅰ-Ⅱ的長度應比 略短一些,現取
② 初步選擇滾動軸承.因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列角接觸球軸承.參照工作要求並根據 ,由軸承產品目錄中初步選取0基本游隙組 標准精度級的單列角接觸球軸承7010C型.

D B

軸承代號
45 85 19 58.8 73.2 7209AC
45 85 19 60.5 70.2 7209B
45 100 25 66.0 80.0 7309B
50 80 16 59.2 70.9 7010C
50 80 16 59.2 70.9 7010AC
50 90 20 62.4 77.7 7210C
2. 從動軸的設計
對於選取的單向角接觸球軸承其尺寸為的 ,故 ;而 .
右端滾動軸承採用軸肩進行軸向定位.由手冊上查得7010C型軸承定位軸肩高度 mm,
③ 取安裝齒輪處的軸段 ;齒輪的右端與左軸承之間採用套筒定位.已知齒輪 的寬度為75mm,為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪,此軸段應略短於輪轂寬度,故取 . 齒輪的左端採用軸肩定位,軸肩高3.5,取 .軸環寬度 ,取b=8mm.
④ 軸承端蓋的總寬度為20mm(由減速器及軸承端蓋的結構設計而定) .根據軸承端蓋的裝拆及便於對軸承添加潤滑脂的要求,取端蓋的外端面與半聯軸器右端面間的距離 ,故取 .
⑤ 取齒輪距箱體內壁之距離a=16 ,兩圓柱齒輪間的距離c=20 .考慮到箱體的鑄造誤差,在確定滾動軸承位置時,應距箱體內壁一段距離 s,取s=8 ,已知滾動軸承寬度T=16 ,
高速齒輪輪轂長L=50 ,則

至此,已初步確定了軸的各端直徑和長度.
5. 求軸上的載荷
首先根據結構圖作出軸的計算簡圖, 確定頂軸承的支點位置時,
查《機械設計手冊》20-149表20.6-7.
對於7010C型的角接觸球軸承,a=16.7mm,因此,做為簡支梁的軸的支承跨距.

傳動軸總體設計結構圖:

(從動軸)

(中間軸)

(主動軸)
從動軸的載荷分析圖:

6. 按彎曲扭轉合成應力校核軸的強度
根據
= =
前已選軸材料為45鋼，調質處理。
查表15-1得[ ]=60MP
〈 [ ] 此軸合理安全
7. 精確校核軸的疲勞強度.
⑴. 判斷危險截面
截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ B無需校核.從應力集中對軸的疲勞強度的影響來看,截面Ⅵ和Ⅶ處過盈配合引起的應力集中最嚴重,從受載來看,截面C上的應力最大.截面Ⅵ的應力集中的影響和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同時軸徑也較大,故不必做強度校核.截面C上雖然應力最大,但是應力集中不大,而且這里的直徑最大,故C截面也不必做強度校核,截面Ⅳ和Ⅴ顯然更加不必要做強度校核.由第3章的附錄可知,鍵槽的應力集中較系數比過盈配合的小，因而,該軸只需膠合截面Ⅶ左右兩側需驗證即可.
⑵. 截面Ⅶ左側。
抗彎系數 W=0.1 = 0.1 =12500
抗扭系數 =0.2 =0.2 =25000
截面Ⅶ的右側的彎矩M為
截面Ⅳ上的扭矩 為 =311.35
截面上的彎曲應力

截面上的扭轉應力
= =
軸的材料為45鋼。調質處理。
由課本 表15-1查得：

因
經插入後得
2.0 =1.31
軸性系數為
=0.85
K =1+ =1.82
K =1+ （ -1）=1.26
所以

綜合系數為： K =2.8
K =1.62
碳鋼的特性系數 取0.1
取0.05
安全系數
S = 25.13
S 13.71
≥S=1.5 所以它是安全的
截面Ⅳ右側
抗彎系數 W=0.1 = 0.1 =12500
抗扭系數 =0.2 =0.2 =25000
截面Ⅳ左側的彎矩M為 M=133560
截面Ⅳ上的扭矩 為 =295
截面上的彎曲應力
截面上的扭轉應力
= = K =
K =
所以
綜合系數為：
K =2.8 K =1.62
碳鋼的特性系數
取0.1 取0.05
安全系數
S = 25.13
S 13.71
≥S=1.5 所以它是安全的
8.鍵的設計和計算
①選擇鍵聯接的類型和尺寸
一般8級以上精度的尺寸的齒輪有定心精度要求，應用平鍵.
根據 d =55 d =65
查表6-1取： 鍵寬 b =16 h =10 =36
b =20 h =12 =50
②校和鍵聯接的強度
查表6-2得 [ ]=110MP
工作長度 36-16=20
50-20=30
③鍵與輪轂鍵槽的接觸高度
K =0.5 h =5
K =0.5 h =6
由式（6-1）得：
＜[ ]
＜[ ]
兩者都合適
取鍵標記為：
鍵2：16×36 A GB/T1096-1979
鍵3：20×50 A GB/T1096-1979
9.箱體結構的設計
減速器的箱體採用鑄造（HT200）製成，採用剖分式結構為了保證齒輪佳合質量，
大端蓋分機體採用 配合.
1. 機體有足夠的剛度
在機體為加肋，外輪廓為長方形，增強了軸承座剛度
2. 考慮到機體內零件的潤滑，密封散熱。
因其傳動件速度小於12m/s，故採用侵油潤油，同時為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂到油池底面的距離H為40mm
為保證機蓋與機座連接處密封，聯接凸緣應有足夠的寬度，聯接表面應精創，其表面粗糙度為
3. 機體結構有良好的工藝性.
鑄件壁厚為10，圓角半徑為R=3。機體外型簡單，拔模方便.
4. 對附件設計
A 視孔蓋和窺視孔
在機蓋頂部開有窺視孔，能看到 傳動零件齒合區的位置，並有足夠的空間，以便於能伸入進行操作，窺視孔有蓋板，機體上開窺視孔與凸緣一塊，有便於機械加工出支承蓋板的表面並用墊片加強密封，蓋板用鑄鐵製成，用M6緊固
B 油螺塞：
放油孔位於油池最底處，並安排在減速器不與其他部件靠近的一側，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機體外壁應凸起一塊，由機械加工成螺塞頭部的支承面，並加封油圈加以密封。
C 油標：
油標位在便於觀察減速器油麵及油麵穩定之處。
油尺安置的部位不能太低，以防油進入油尺座孔而溢出.
D 通氣孔：
由於減速器運轉時，機體內溫度升高，氣壓增大，為便於排氣，在機蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達到體內為壓力平衡.
E 蓋螺釘：
啟蓋螺釘上的螺紋長度要大於機蓋聯結凸緣的厚度。
釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋.
F 位銷：
為保證剖分式機體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機體聯結凸緣的長度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度.
G 吊鉤：
在機蓋上直接鑄出吊鉤和吊環，用以起吊或搬運較重的物體.
減速器機體結構尺寸如下：

名稱 符號 計算公式 結果
箱座壁厚

10
箱蓋壁厚

9
箱蓋凸緣厚度

12
箱座凸緣厚度

15
箱座底凸緣厚度

25
地腳螺釘直徑

M24
地腳螺釘數目
查手冊 6
軸承旁聯接螺栓直徑

M12
機蓋與機座聯接螺栓直徑
=（0.5~0.6）
M10
軸承端蓋螺釘直徑
=（0.4~0.5）
10
視孔蓋螺釘直徑
=（0.3~0.4）
8
定位銷直徑
=（0.7~0.8）
8
， ， 至外機壁距離
查機械課程設計指導書表4 34
22
18
， 至凸緣邊緣距離
查機械課程設計指導書表4 28
16
外機壁至軸承座端面距離
= + +（8~12）
50
大齒輪頂圓與內機壁距離
>1.2
15
齒輪端面與內機壁距離
>
10
機蓋，機座肋厚

9 8.5

軸承端蓋外徑
+（5~5.5）
120（1軸）125（2軸）
150（3軸）
軸承旁聯結螺栓距離

120（1軸）125（2軸）
150（3軸）
10. 潤滑密封設計
對於二級圓柱齒輪減速器，因為傳動裝置屬於輕型的，且傳速較低，所以其速度遠遠小於 ，所以採用脂潤滑，箱體內選用SH0357-92中的50號潤滑，裝至規定高度.
油的深度為H+
H=30 =34
所以H+ =30+34=64
其中油的粘度大，化學合成油，潤滑效果好。
密封性來講為了保證機蓋與機座聯接處密封，聯接
凸緣應有足夠的寬度，聯接表面應精創，其表面粗度應為
密封的表面要經過刮研。而且，凸緣聯接螺柱之間的距離不宜太
大，國150mm。並勻均布置，保證部分面處的密封性。
11.聯軸器設計
1.類型選擇.
為了隔離振動和沖擊，選用彈性套柱銷聯軸器.
2.載荷計算.
公稱轉矩：T=9550 9550 333.5
查課本 ,選取
所以轉矩
因為計算轉矩小於聯軸器公稱轉矩,所以
查《機械設計手冊》
選取LT7型彈性套柱銷聯軸器其公稱轉矩為500Nm