1750×1回转窑设计.docx

摘要
本次毕业设计完成了1750×12000回转窑的设计，此回转窑用于生产铁氧体磁性材料。
本次设计综合了现代磁性材料生产工艺的国内外发展现状，分析了其发展趋势；回转窑的结构设计完成了包括筒体、滚圈、齿轮和齿圈、托轮和挡轮、传动装置等的设计计算工作；对筒体、齿轮、托轮轴等主要零部件进行了受力分析与强度计算，还应用了SolidWorks有限元分析方法对回转窑上的托轮底座进行了有限元分析，分析了其应力和变形情况，用直观的报告形式说明了其满足校核的结果。
而且本次设计还运用了AutoCAD及CAXA工程软件绘制了回转窑的总图、筒体装配图、托挡轮装配图、传动装置装配图和大齿轮零件图等图纸。
关键词：回转窑、磁性材料、SolidWorks、有限元分析

ABSTRACT

目录
中文摘要
英文摘要
总论部分
1 现代磁性材料生产工艺的国内外发展现状及其发展趋势……………………1
1.1磁性材料的分类……………………………………………………………1
1.2磁性材料的现状……………………………………………………………1
1.3铁氧体磁性材料……………………………………………………………1
1.4 磁性材料的发展趋势………………………………………………………2
2 回转窑生产磁性材料的概述……………………………………………………4
3 常用各种类型回转窑设备的介绍，优缺点对比………………………………5
3.1回转窑的介绍……………………………………………………………5
3.2各种回转窑的对比………………………………………………………5
专题部分
4 现代磁性材料生产对回转窑设备的要求……………………………………6
5 设计方案的比较与方案的确定、参数的确定………………………………7
5.1国内外各种设计方案的比较……………………………………………7
5.2自己提出的方案…………………………………………………………8
6 回转窑的结构设计、结构参数的确定…………………………………………9
7 回转窑的设计计算……………………………………………………………10
7.1基础计算部分………………………………………………………10
7.2筒体计算……………………………………………………………10
7.3支撑装置计算………………………………………………………14
7.4传动装置…………………………………………………………20
8 1750×12000回转窑的托轮底座的强度计算（运用SolidWorks有限元方法）
………………………………………………………24
8.1SolidWorks介绍……………………………………………………24
8.2托轮底座的有限元分析计算………………………………………24
8.3运用SolidWorks对底座分析的结果………………………………25
8.4运用SolidWorks对零件进行有限元分析的步骤…………………28
9 1750×12000回转窑的安装、维护和润滑……………………………………29
9.1回转窑的安装………………………………………………………29
9.2回转窑的润滑………………………………………………………30
10 经济技术分析………………………………………………………………31
11 设计体会……………………………………………………………………32
谢辞………………………………………………………………………………33
参考文献

总论部分
1. 现代磁性材料生产工艺的国内外发展现状及其发展趋势
1.1磁性材料的分类
磁性是物质的基本属性之一，在外磁场作用下，各种物质都呈现出不同的磁性。磁性材料按其特性、结构和用途可分为软磁性材料、永磁性材料、磁记录材料、旋磁材料和非晶态软磁材料等。
软磁材料的磁性能的主要特点是磁导率高，矫顽力低。属于软磁材料的品种有电工用纯铁、硅钢片、铁镍合金、软磁铁氧体和铁钴合金等，它们主要是作传递和转换能量的磁性零部件或器件。
永磁材料的磁性能的主要特点是矫顽力高，属于永磁材料的品种有铁镍钴、稀土钴、硬磁铁氧体等，它主要作用是在能够产生恒定磁通的磁路中，在一定空间内提供恒定的磁场作为磁场源。
1.2磁性材料的现状
磁性材料作为一种重要的功能材料，广泛用于国民经济各个领域，在现今国民经济各个领域中扮演着一个重要的角色。随着社会步伐的不断涌进，中国磁性材料又面临一次发展良机。
磁性材料作为电子行业的基础功能材料，永磁材料作为磁性材料的重要组成部分，在电子工业,电子信息产业、轿车工业、摩托车行业发挥着重要的作用，同时它还广泛用于医疗、矿山冶金、工业自动化控制、石油能源及民用工业。永磁材料有永磁以及一切铁氧体瓷瓦、磁块、磁环、磁粉等，广泛用于各种微电机、扬声器、自动化装置、医疗机械、磁选设备以及一切需要恒定磁源的地方，用永磁代替电磁结构简单、使用可靠、节约能源、维护方便。还有方形、圆形、圆柱、片状、条形、扇形、瓦形、环形等多种形状的永磁材料，可广泛用于耳机、听筒、微形发声器件、磁性纽扣、磁性门吸、玩具、马达、磁疗保健、电脑设备、电子零件等不同领域。另外，采矿业、航天航空、高保真音响、电机等也是词性材料涉猎的对象。由此可见，磁性材料对我们的生活各方面将越来越重要。
1.3.铁氧体磁性材料
铁氧体磁性材料概述
铁氧体磁性材料是近三十多年迅速发展起来的一种新型的非金属磁性材料。从它的电特性看来，属于半导体范畴，所以有的铁氧体也称为磁性半导体。随着生产的发展和科学技术的进步，铁氧体磁性材料不仅在电子工业部门应用日益广泛，例如已在通讯广播、自动控制、计算技术和仪器仪表等方面成为不可缺少的组成部分，而且在宇宙航行、卫星通讯、信息显示和污染处理等方面，也开辟了新的广阔的应用前景。
根据目前在实际生产中的应用情况，铁氧体磁性材料可分为软磁铁氧体、永磁铁氧体、旋磁铁氧体、矩磁铁氧体和压磁铁氧体等五种，它们又各有单晶、多晶和薄膜等形式。由于铁氧体磁性材料的新品种、新工艺、新技术和新器件不断出现，不断在国民经济各部门广泛应用，因此对我国实现农业、工业、国防和科学技术现代化，将发挥重要作用。
铁氧体是由铁和其他一种或多种金属组成的复合氧化物。随着替代金属的不同，可以组成各种不同类型的铁氧体。铁氧体也可以理解为一种具有铁磁性的金属氧化物目前已经出现一些不含铁离子但却具有磁性的金属氧化物和硫属化合物，如氧化镍、氧化铕。
铁氧体磁性材料的用途和品种，随着生产的发展已经越来越多，根据目前应用情况，可分为软磁、硬磁、旋磁、钜磁和压磁等五大类。软磁材料是指在较弱的磁场下，易磁化也易退磁的一种铁氧体材料，软磁铁氧体是目前各种铁氧体中用途较广、数量较大、品种较多的一种铁氧体材料。软磁铁氧体主要用作各种电感元件，如滤波器磁芯、变压器磁芯、天线磁芯、偏转磁芯以及磁带录音和录像磁头、多路通讯等的记录磁头的磁芯等。
硬磁材料是相对于软磁材料而言的，它是指磁化后不易退磁，而能长期保留磁性的一种铁氧体材料，因此，有时也称为永磁材料或恒磁材料。永磁铁氧体材料不仅可以用作电讯器件中的录音器、微音器、拾音器、电话机以及各种仪表的磁铁，而且在污染处理、医学生物和印刷显示等方面也得到了应用。
1.4磁性材料的发展趋势
1.4.1自上世纪九十年代以来，随着稀土材料的开发和非晶磁性材料的不断完善，特别是纳米晶磁性材料的出现，使得金属磁性材料进入到一个崭新的发展阶段。人们对材料显微结构的要求亦由以往追求完整、无缺陷的长程有序的晶体结构，发展到具有优异性能但长程无序的非晶结构，继而又进入到纳米晶的研制和开发阶段。
1.4.2磁性材料的磁致伸缩现象早在19世纪中叶就被发现，但其磁致伸缩量小使其应用范围受到了很大的限制，开发具有更大的磁致伸缩效应的材料一直是人们的追求目标。
1963~1965年在重稀土Tb、Dy等单晶体中发现了很高的磁致伸缩现象；1972年开发成室温下具有超大磁致伸缩效应的TbFe金属间化合物，其磁致系数高达（1~2）×10（0.1%~0.2%），至此称这种巨大磁致伸缩现象为超磁致伸缩效应。目前超磁致伸缩已进入实用阶段，研究开发的内容以制作工艺、检测评价等为中心，在伺服机构等领域应用前景看好。从实用角度，材料应具备的条件主要有：
1. 变位量及生产的应力要大（并具备相应的机械强度）；
2. 响应速度快；
3. 软词性；
4. 可在底磁场下驱动；
5. 居里温度高；
6. 在使用气氛中磁致伸缩特性对温度的变化不敏感；
7. 高可靠性；
8. 环保性优良，兼备市场竞争力；
超磁致伸缩材料在某些量大面广的领域，例如全球范围内的海面港口管理用器件，计算机用打印等应用领域中，具有很大的潜在应用背景。

2.回转窑生产磁性材料的概述
铁氧体磁性材料的制作工艺简图如下：

Baco或Srco+Feo 配料与混料

烧成 粉末未经高温烧结成形

粗粉碎

细粉碎

干燥

造粒 整粒

压缩成型 压缩成型

烧成 压粉体在高温下烧成

加工检查

铁氧体磁性材料的第一步烧成工作在回转窑中完成。配料与混料（Baco或Srco+Feo ）经粉碎后由回转窑的进料装置进入到筒体进行焙烧，其焙烧过程如下：
物料先在烘干带烘干，再经预热带预热，再转到分解带，后到烧成带即反应带焙烧，焙烧过程即是在高温高压下增氧的过程，使物料发生物理与化学变化，生成本身有磁性的Feo以及受激活后就显磁性的Feo和Feo；最后经冷却带冷却，再由出料装置输出烧成品。

3. 常用各种类型回转窑设备的介绍，优缺点对比
3.1回转窑的介绍
回转窑是指是对散状或浆状物料进行加热处理的加工设备，问世已逾百年。回转窑广泛用于有色冶金、黑色冶金、耐火材料、水泥、化工和造纸等工业部门。回转窑在一些有色金属生产中占有重要的地位，是用来对矿石、精矿、中间产物进行烧结、焙烧等加热处理。
3.2各种回转窑的对比
回转窑是指旋转煅烧窑（俗称旋窑），属于建材设备类。回转窑按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。
水泥窑主要用于煅烧水泥熟料，分干法水泥窑和湿法水泥窑两大类。
冶金化工窑则主要用于冶金行业钢铁厂贫磁化焙烧；铬、镍铁矿氧化焙烧；耐火材料厂焙烧高铝钒土矿和铝厂焙烧熟料、氢氧化铝；化工厂焙烧铬矿砂和铬矿粉等类矿物。
石灰窑（即活性石灰窑）用于焙烧钢铁厂、铁合金厂用的活性石灰和轻烧白云石。

专题部分
4.现代磁性材料生产对回转窑设备的要求
4.1对耐火材料的要求：
耐火砖起着保护筒体和减少散热的作用，因此耐火砖的好坏至关重要。而且窑内工作各不相同，因此各段耐火砖的厚度要求不一，烧成带经常烧损，为保证一定运转周期，砖应厚一些，而分解带可减薄。
4.2对喂料装置的要求：
要求喂料稳定、均匀、容易控制，以便配合窑的操作，一般用变速电动机来调节喂料量。
4.3对燃烧器的要求：
因为回转窑焙烧时需要明显的温度分布，故供热源即燃烧器需要有提供不同温度的能力。
4.4对密封装置的要求：
回转窑一般是在负压下进行操作，为防止外界空气被吸人窑内及在某些部位防止窑内空气携带物料外泄，对密封装置有如下要求：
1.密封性能好。在窑尾处，负压可达60毫米水柱，在空气预热器的入口处，鼓风压力达700毫米水柱，密封装置应能适应这样的压力；2.能适应筒体的形状误差和运转中沿轴向的往复窜动；3.磨损轻，维护和检修方便；4.结构尽量简单。

5. 设计方案的比较与方案的确定、参数的确定
5.1国内外各种设计方案的比较
5.1.1某公司开发的L8211-型燃油回转窑
L8211-型燃油回转窑是一种适用于磁性材料粉料预烧的专用设备，为了适应磁性材料生产和发展的需要，某公司在消化国外先进窑炉技术的基础上，于九七年开发成功适应规模生产的高效节能型燃油回转窑。通过采取能精确控温的比调式燃烧器，窑进出口端的密封装置以及高、底温的分段结构等措施，达到高效节能、烧成粉料一致性好的目的。
5.1.2应用领域广阔、高效节能的HARPER回转窑
其主要特征：1.适用的温度范围：500℃-2400℃
2.可控温区的数目依用户要求设计
3.各个温区的独立可控
4.精确安全的气氛控制，氮气、氢气、空气等诸多气氛环境下使用
5.专利密封设计确保炉腔的气密性能
6.从高温合金炉管到陶瓷炉管、石墨炉管，有各种设计选择
7.电加热方式或天然气燃烧加热方式，满足用户的多种需要
5.1.3回转窑采用MFA控制技术

Anti-Delay MFA控制器处理 改进了温度控制，温
回转窑温度回路的大滞后 度变化至少减少50%
防止产品过热 燃料或煤的消耗量大大减少

前馈和鲁棒MFA控制器 温度和其它关键过程

处理大负荷变化 变量能总是维持在
自动控制状态下

减小了温度和产品 产品质量、产品等级、

质量的变化 生产效率都得到了显著
的提高并降低了废品率
提高了生产效率和质量 在几个月或更短的时
间里就能完全收回成本

5.2自己提出的方案
现代工业生产中利用回转窑的实例不胜枚举，本课题的回转窑为1750×12000回转窑，用来生产磁性材料。其具体的方案如下：
1. 良好的密封设计确保窑腔的气密性能
2. 适用的温度范围：500℃-1500℃
3. 温区独立可控
4. 传动系统选择电机、齿轮和联轴器，电机为变频调速
5. 采用滚动轴承代替以前常用的滑动轴承
6. 传动装置底座采用钢架结构代替以前的槽钢结构
7. 挡轮选两挡
参数的确定：
耐火砖厚度为250mm，比重（即容重）为2.5g/cm
使用温度为1300℃，最高温度为1400℃
转速为0.5-3rpm；倾角为1/40
料重为4000Kg

6. 回转窑的结构设计、结构参数的确定
回转窑的筒体尺寸为：
窑头悬伸段：L=(1~1.2)D取1.925m
窑尾悬伸段：L=1.1L取2.118m
中间跨： L=L- L- L=7.957m
其支承挡数为2；钢板厚度为0.014m
下图为窑总体结构简图：

1925 1020 2118

12000

12000
单位（mm）

7.回转窑的设计计算
7.1.基础计算部分
已知条件：回转窑的长度7.2筒体计算
7.2.1筒体尺寸确定计算：
窑头悬伸段：L=(1-1.2)D取1.1D=1.925m
窑尾悬伸段：L=1.1 L取2.118m
中间跨： L=L- L-L
1. 因为D3m;估取q=(1.25-1.35)窑衬重量：q=(D-h) h
h为窑衬和底泥总厚度，h=h+0.005,0.005为底泥厚度。h为窑衬厚度，其值为0.25m
为窑衬容重，其值为2.510N/m
所以q=2.5(1.75-0.255)0.255=2.944110N/m
2. 物料重量：q=====0.168584
q+ q+ q=3.83717N/m
基本假设条件：（1）将筒体视作圆环截面水平连续梁。不计截面变形后对截面模数的影响，不计斜度的影响。
（2）不计物料重心对窑轴线的偏移，不计筒体所受扭矩。
（3）按静载荷计算。
筒体的上部受均匀载荷的作用，简图上未标明

F

L L L
(1)
=0, R+R-qL-F=0
对A点：
=0 qL+ RL-q()-F1.02=0
将数据代入上面两式可得出结果：R=5.12825
R=6.7635010N
可画出剪力图（示意图）如下：
438959.8 399820.7
279820.7
81271.2

Q（N）

-73865.5 13636.2

356682.1

86066.3
M（Nm）

-71095.6
通过剪力图可得出Q=Q=4.3895982.弯曲应力计算：
（1） 由剪力图画弯矩图如上图
列出各段的弯矩方程式如下：
CA段：M(x)=-qx (0≤x≤1.925)
AD段：M(x)= R（x-1.925）-qx (1.925≤x≤2.945)
DB段：M(x)= R（x-1.925）-qx-F(x-2.945) (2.945≤x≤9.882)
BE段：M(x)= q（x-12） (9.882≤x≤12)
计算各段接点的弯矩值：
x=1.925时，M=-7.1095610Nm
x=2.945时，M=35.6682110Nm
x=9.882时，M=8.6066310Nm
(2).筒体应力计算：
筒体横截面上的弯曲应力为=
W：筒体截面模数
W==(cm)
K：接缝强度系数，铆接缝K=0.8；焊接缝，人工焊K=0.9-0.95
自动焊K=0.95-1
K：温度系数，由筒体表面的温度而定
许用弯曲应力：有衬砖的回转窑=2.0×10N/m
当=14时，W==0.0339476m
当=24时，W==0.0535893m
滚圈中心线处，筒体截面非焊接对称，K=1，其它部位均取0.9。
设筒体各处的温度分布如下图：
250℃ 250℃ 250℃

250℃时，K=0.83；200℃时，K=0.92
弯矩最大处为齿圈中心线处，此处的应力为：
==8.1566×10Nm
计算结果满足校核。
7.3支撑装置计算
7.3.1滚圈
滚圈的材料为45号钢
因为D3.5，所以滚圈外径D=(1.25-1.19)D取1.2D=2.1m
截面高度H=(0.09-0.055)D取0.13m
7.3.2托轮
1.基础设计计算
材料选45号钢
滚圈与托轮的直径比I==3.5,所以D=0.6m
最大接触应力P=0.418=0.418≤
q为单位接触宽度上的载荷，q=N/m
Q为支撑载荷，取由筒体弯矩计算取得的各支座反力的最大值为4.5N
G：滚圈自重，G=（0.045-0.1）Q，估取G=0.08Q=3.4N
：托轮滚圈中心连线与垂直方向夹角一般为30°
B：滚圈宽度
E=2kg/cm=2N/m
当=30°，G=0.08Q时
p=635=660∴B≥
K==0.272

∴B≥=0.2295m取0.225m
2.滚圈的截面设计
（1）.截面高度：H=
S=S′+C，C是直径间隙，2C=D(t-t)
t=100℃,t=60℃,=0.000012mm/mm℃
D=D-2H=1.840m,计算得C=0.4416
（2）.截面参数计算
截面面积：F=BH=0.2250.13=2.92510m
形心圆直径：D= D-H=2.1-0.13=1.970m
截面惯性矩：I===0.41194m
3.滚圈在筒体上的固定方式为松套式，且有间隙，间隙约为2mm
并松套式滚圈的垫板与挡板型式取《回转窑》一书中P85图3-5的a图所示的型式。
4.宽度：B〉B+2U
B= B+(0.5-1)取B=0.28m
7.3.3支撑装置受力分析
1. 径向力：滚圈自重G=0.08Q=3.6N
N==0.0624Q=2.808N
F=Nsin=0.312Q=1.404N
F=Ncos+G=0.572Q=2.574N
N′==0.652Q=2.934N
2. 轴向力
（1） 每侧托轮轴向力：
F′=fN=(0.0312-0.624)N=876.096-17521.92N
（2） 每挡支撑装置上的总轴向力F
F=2fN=(0.19-0.25)Q=8.55N-11.25N
（3） 普通挡轮推力F,取G()与Gsin中的大者
∵ -sin=〉0
∴取F= G()= G()
=(2.1355-5.90281)N
3. 调整托轮轴承座的力P
P==0.24Q=1.08N
4. 轴承座不倾翻条件：
FH<F→b>1.09H,
∴b>2H=0.26m且b>0.65H=0.0845m
7.3.4托轮轴的设计
1. 托轮：D=0.6m;宽度B=0.28m
2. 托轮轴的参数确定
轴中部直径d=0.15m

托轮轴的示意图如下:

57 50 58 290 10 58 57 50

托轮轴的材料为45号钢。
力学性能参数为：=640N/mm,=355N/mm,
=75N/mm,=155 N/mm
许用弯曲应力=215 N/mm
=100 N/mm，=60 N/mm
3. 轴的受力计算
托轮的受力简图如下：

1925 A 7959 B 2118
N2 N1 N4 N3

A B

R1 R2

假设4个托轮所受的力均等，即N=N=N=N
∴4 Ncos30°=G
∴N==1.183492N
考虑到托轮受到筒体压力的不均匀性
故取托轮的力N= N=2.511323NN
所以轴的受力简图如下：

N′

F F
N′=N=2.511323N
=0 F+F- N′=0
对A: =0 Fl- N′l=0
算得：F=F=1.255661N
画出简力图和弯矩图如下：

125566.1

Q（N）

-125566.1

35974.7

M（Nm）

4. 托轮轴的校核：
疲劳强度安全系数校核
=
S=
:从标准试件的疲劳极限到零件的疲劳极限达到换算系数，查«机械设计手册»第二册表6-1-27
M：轴在计算截面上所受的弯矩
Z：轴在计算截面上的抗弯截面模数，查«机械设计手册»第二册表
6-1-24到表6-1-26得Z=
：疲劳强度的许用安全系数，查«机械设计手册»第二册表
6-1-23取1.5-1.8
K：有效应力集中系数，查«机械设计手册»第二册表6-1-28到30得：K=2.34
：绝对尺寸影响系数，同上查表6-1-31得=0.75
K：表面粗糙度系数，同上查表6-1-32得K=1.3
：表面状态系数，同上查表6-1-33到35选择=1
∴ ===3.52
选择轴的校核截面1和2，如下简图：
1 2

对截面1：弯矩M=F0.025
S==14.03971›
所以截面1满足疲劳强度校核。
对截面2：弯矩M=F0.083
S==8.29998›
所以截面2满足疲劳强度校核。
7.3.5挡轮的设计
1. 见《回转窑》一书的P130图4-29
tan= d为挡轮大端直径
为挡轮的半堆顶角，取14°
厚度h=取0.064m
2. 由接触强度确定直径：
G=R+R+2G=6.524604N
接触强度条件：P=0.418
由图4-29所示的几何关系，有h=Scos；r=；
r==
∴p=0.59
则d,由d=d+htan= d+h得：
d=
F=G()=6.524604=4.39602N
∴d=139.48mm
=0.13948m
根据实际情况取d=0.356m
7.4传动装置
主传动装置的组成：主电动机、主减速器、齿轮齿圈、筒体和2个联轴器。
传动流程图如下：
电动机联轴器减速器联轴器开式齿轮
传动效率：减速器为0.94；
弹性柱销联轴器为0.99=0.995取0.992
加工齿的开式齿轮传动为0.94-0.96取0.95
7.4.1传动功率计算：
主传动功率：
运转消耗功率：N=
N:翻转物料消耗功率。N:克服轴承摩擦消耗功率。
1.N=; G=4000kg; V=Vsin
r= 2-sin2=2=20.145846
见《回转窑》的P154图5-7及表5-3可得：
sin=0.52161
==15º-12º;=30º
∴r==1.04322
V===0.16386

N==6.42588(KW)
2.N分析：
N= p为每挡的摩擦阻力
p=fN f=0.018
=R+G=5.804604+3.6=6.164604N
v== d=0.085m
∴v=
∴N
=1.17401KW
综合1和2：
N===8.64833(KW)
N=CCN=1.6N=13.837
根据窑的实际情况，可选11 N=KW的电动机
即Y160M-4型电动机。
7.4.2齿轮和齿圈
1. 齿圈的参数选定：
d取250.2cm
齿圈宽BGm

==0.13391取0.16m
齿圈重量：G=(0.17--0.21)mBGd
=(0.17--0.21)
=108887.04--134507.52N
与估计的12吨相符合。
2. 齿轮的设计： 为标准开式直齿轮（外啮合）
设计计算公式如下：
分度圆直径：d=mz;d=mz
齿顶高：h=hm
齿根高：h=( h+C)
齿高：h=h+h
齿顶圆直径：d=d+2h;d=d+2 h
齿根圆直径：d=d-2h;d=d-2h
中心距：a=
基圆半径：d=dcos;d=dcos
具体计算：参照类似设备先取z=157；设定i=9
∴小齿轮齿数z===17.4444取z=19
∴实际i==8.263
对于开式齿轮传动，一般只按弯曲强度计算。
按弯曲强度：m=12.1
K:综合系数，参照机械手册第3卷表14-1-16选取K=6.1-8.3
T:小齿轮的额定转矩，按表14-1-59计算
T=，其中n==26.0714
P=11=10.45KW
∴T==3827.8535
为齿宽系数，参考表14-1-62选取=0.8—1.4
Y:小齿轮的齿形系数，查图14-1-25得2.86
：试验齿轮的弯曲疲劳极限，按图14-1-29选取
取与的较小者
查得=279Nmm;=325 Nmm
∴ =279 Nmm
∴m=12.1=12.11.0408=12.5946
根据手册取m=(1+10%--20%)12.5946=13.854—15.11
故取m=16
∵h=1,x=0,C=0.25
∴d=mz=16157=2521mm
d=mz=1619=304mm
齿顶高：h=hm=16
齿根高：h=( h+C)=0.2516=4mm
齿顶圆直径：d=d+2h=304+216=336;
d=d+2 h=2512+216=2544
齿根圆直径：d=d-2h=304-2=298;
d=d-2h=2512-2=2504
中心距：a==1408
固定弦齿高=
固定弦齿厚=
7.4.3传动件设计
1. 速比分配与减速器选型
n=3, i===486.6667
实际i==8.263
∴要求减速器速比i===58.897
∴选择减速器的型号为：ZSY200-56-I
中心距440，总速比56
n===3.155rpm
2.联轴器：
公称转矩：T=973.6=973.6=73.35Nm
K=1.7(查《机械设计》表14-1得)
∴转矩：T=KT=1.773.35=124.695
3.传动件的查选结果：
减速器：ZSY200-56-I型
电动机：Y160M-4型
联轴器：HL3和HL8，均为弹性柱销联轴器

8. 1750×12000回转窑的托轮底座的强度计算（运用SolidWorks有限元方法）
8.1SolidWorks介绍
SolidWorks是美国SolidWorks公司开发的三维CAD产品，在操作平台上基于Windows，在技术内核上基于先进的Parasolid图形语言平台，因而在使用的方便性和技术的先进性两方面均趋于完美。SolidWorks在国际上得到了广泛的应用，不仅拥有众多的用户，而且拥有中端三维CAD领域最多的第三方软件提供商。
而且自COSMOS出现后，有限元分析的大门终于向普通工程师敞开了，把高高在上的有限元技术平民化，它易学易用，简洁直观，能够在普通的PC机上运行，不需要专业的有限元经验。普通的工程师都可以进行工程分析，迅速得到分析结果，从而最大限度地缩短设计周期，降低测试成本，提高产品质量，加大利润空间。
COSMOS/Works是完全整合在SOLIDWORKS 中设计分析系统的，提供压力、频率、约束、热量，和优化分析。为设计工程师在SolidWorks的环境下，提供比较完整的分析手段。在几何模型上，可以直接定义载荷和边界条件，如同生成几何特征，设计的数据库也会相应地自动更新。
COSMOS/WORKS其基本模块能做线性应力、位移、频率和室温、热分析，含装配体分析，还可以选择购买运动分析和流体分析模块。
COSMOS/WORKS功能强大，能够解决以下问题：
静应力分析----零件会断裂吗？是超安全标准设计吗？热应力作用下会失效吗？
失稳分析----在压载荷作用下，薄壁结构件会发生失稳吗？在这些情况下一般不会达到材料失效（应力超过材料屈服极限）。
热分析----零件会过热吗？热量在整个装配体中如何发散？用辐射、对流和传导三种方式研究热量在零件和装配中的传播。
后动力分析----零件或装配体在动态激励下的线性动力学分析，如地震激励分析。
疲劳分析----预测疲劳对产品全生命周期的影响，确定可能发生疲劳破坏的区域，
流体动力学计算（CFD）----跟踪导管内部或者螺旋桨等表面的气体、液体流动状况。例如：CPU内的空气循环和冷却，螺旋桨的升降。

8.2托轮底座的有限元分析计算
由前面的筒体计算可知：
筒体总重：G=65.24604N
每个托轮所受的力为：N=25.11323N
∴底座上每块钢板和顶丝孔底所受的总力为：
F==12.55662N
所以，每块钢板受力为N=Fcos30°=10.87435N
每块钢板的面积S=60000mm
每块钢板所受的应力为：=2.09277；
每个顶丝孔底所受的力为N=Fsin30°=6.27831N
每个顶丝孔底的面积S=5627.37mm
每个顶丝孔底所受的应力为：=11.15673929
8.3运用SolidWorks对底座分析的结果：（以下为生成的部分报告）

4. Materials

No.
Part Name
Material
Mass
Volume
1
底座二
Plain Carbon Steel
765.742 kg
0.098172 m^3

Load
压力1
on 1 Face with Pressure 2.0928e+006 N/m^2 along direction normal to selected face
Description:

压力2
on 1 Face with Pressure 2.0928e+006 N/m^2 along direction normal to selected face
Description:

压力3
on 1 Face with Pressure 2.0928e+006 N/m^2 along direction normal to selected face
Description:

压力4
on 1 Face with Pressure 2.0928e+006 N/m^2 along direction normal to selected face
Description:

压力5
on 1 F