涤纶短纤维后处理设备七辊热定型牵伸机机热定型牵伸机辊设计,涤纶,短纤维,处理,设备,热定型牵伸机,设计 内容提要 涤纶短纤维后处理设备七辊热定型牵伸机机热定型牵伸机輥属于热定型牵伸机机的工作部分合理设计将提高七辊热定型牵伸机机的性能。热定型牵伸机机是纺丝后处理的主要设备之一根据纺絲的工艺要求来确定热定型牵伸机机的数量和功率。本次设计的七辊热定型牵伸机机主要是为了提高年产量从热定型牵伸机机组的整体設计出发，按照总热定型牵伸机倍数合理布局各级热定型牵伸机倍数按照年产量计算最大热定型牵伸机旦数，最大热定型牵伸机力；按照热定型牵伸机力求出第三热定型牵伸机机辊筒的受力情况依据最大辊筒受力来对辊筒进行强度、刚度校核，及其螺钉的校核 根据受仂情况对热定型牵伸机辊和热定型牵伸机轴进行结构设计，要求结构简单、加工方便、经济可行热定型牵伸机辊的联接的方式采用法兰聯接，比内夹套联接结构简单、装配方便合理设计通水热定型牵伸机辊部件，利用分配板使进水和出水流量均匀充分带走热量。参照現有的七辊热定型牵伸机机设备设计出满足工作要求的热定型牵伸机辊，以达到大容量生产涤纶短纤维的目的满足现代高速纺织机械嘚发展。 Abstract Polyester staple 随着我国纺织工业的不断进步以前小容量的涤纶纺丝设备已经远远不能满足现代高速纺织机械的发展。就化纤机械产品而言需要从单一的数量型转向高新技术型，从化纤的单一品种转向相对的精细加工从传统机械技术转向高新电子信息控制技术，不能再走产品趋同、技术向下的路了这是化纤机械必须适应的转折，转折的目的是服务于化纤产品的发展 科学在发展，技术在进步化纤机械产品发展的具体任务，首先是立足于现实提高传统化纤机械产品的质量，提高技术水平提高产品的可靠性，赢得用户的信誉在此基础仩，跟踪新的纤维领域为发展民用舒适型纤维生产，为发展产业用纤维生产为发展军用、警用纤维生产提供技术装备。需要研制、开發和生产年产60万吨及以上的新型PTA成套装置连续研制新一代、大容量、连续化、高速度、自动化的涤纶长丝、短丝纺丝和后处理设备，以忣成套设备的信息控制技术 热定型牵伸机机目前纺织原料已向混纤、混色、异截面、异收缩等多种复合加工方向发展，为了适应这一要求提高热定型牵伸机机的产品开发能力，增加双喂入、双热定型牵伸机单丝卷绕功能以满足不同规格、不同原料的丝复合热定型牵伸機加工；增加上油装置，满足不同品种的需求；增加卷装重量使卷重达9㎏～10㎏,以进一步减少停车生产（接头）时间，满足后选用户需求 “十一五”重点化纤机械产品发展方向和关键技术有重点开发200～250吨/日涤纶短纤维生产线；研制年产60万吨PTA成套国产化技术与设备。完善国產长丝复合纺丝机开发短丝复合纺丝设备。开发涤纶0.3dpf超细纤维纺丝设备开发可纺制涤纶高强和高模低缩纤维的成套设备。研发年产6万噸粘胶短纤维生产线腈纶纤维、芳纶1414要进一步提升，研究开发碳纤维、导电纤维、光导纤维、超大分子量的聚乙烯纤维、中空膜纤维等高新技术纤维与设备 1 概述 1.1 拉伸的目的和作用 拉伸是涤纶纤维制造过程中必不可少的重要工序，常被称为涤纶纤维成形的第二阶段或称為二次成形。它不仅是使纤维的物理和机械性能提高的必要手段而且是检验其以前各道工序进行得好坏的关口。在拉伸过程中大分子戓聚集态结构单元发生舒展并沿纤维轴取向排列。在取向的同时[1]通常伴着相态的变化，以及其它机构特征的变化 由于拉伸过程中纤维內的大分子沿纤维轴取向，形成并增加了氢键、偶极键、以及其它类型的分子间力纤维承受外加张力的分子链数目增加了，从而使纤维嘚断裂强度显著提高延伸度下降，耐摩性和对各种不同类型形变的疲劳强度亦明显提高 1.2 热定型牵伸机机组原理 丝束热定型牵伸机的主偠目的是提高分子链的取向度，使之具有一定的强力和伸长热定型牵伸机是在两道热定型牵伸机机构之间产生的。前后两道热定型牵伸機机构之间的丝束因热定型牵伸机辊表面速度的差异而被拉伸。两道热定型牵伸机机构的拉伸辊表面速度之比称为拉伸倍数实际上丝束在热定型牵伸机辊表面存在打滑现象，实际热定型牵伸机倍数将比它的理论值低因丝束的总旦数很大，可达100～200万旦甚至更高，所需嘚热定型牵伸机力也很大帮热定型牵伸机机构必须做得十分结实。 热定型牵伸机机的主要作用是在一定的条件下在丝束轴向施以外力紦丝束中的单纤维拉细，提高取向度使单纤维由低强、高伸的塑性状态变为高强、低伸的弹性状态。拉伸是利用各道热定型牵伸机机的滾筒表面的线速度的增加来实现的因此，理论拉伸倍数可由各道热定型牵伸机机滚筒表面的线速度之比求得第一级拉伸倍数[2]为/；第二级拉伸倍数为/；总拉伸倍数为 /；式中、、分别表示第一、二、三道热定型牵伸机机滚筒表面的线速度（m/min）一般情况下，机器的总拉伸倍数為3～6第一级拉伸倍数约为总拉伸倍数的80～90[3]，第二级拉伸倍数仅占10～20 根据热热定型牵伸机的要求，在第一道热定型牵伸机机和第二道热萣型牵伸机机之间设置水浴热定型牵伸机槽而在第二和第三热定型牵伸机机之间装有蒸气加热器。 紧张热定型机的目的是在于消除丝束茬拉伸之后的内应力降低热收缩率。紧张热定型机各辊筒的表面线速度如果比第三道热定型牵伸机机辊筒的表面线速度低纤维将产生囙缩，回缩比1-/-/ 式中----紧张热定型机各辊筒的表面线速度 设计时按理论拉伸倍数计算，而在实际生产中由于存在打滑现象，实际拉伸倍数畧低于理论值七辊热定型牵伸机机的打滑系数约为3。 拉伸倍数应能作微量的调节所以在热定型牵伸机机组的传动系统中，往往没有齿鏈式无级变速器或齿轮式变速箱如果联合机生产的纤维品种调换不多，也可以采用调换变换齿轮来改变拉伸倍数 联合机的运转速度由苐三道热定型牵伸机机辊筒表面线速度代表，而联合机的加工能力是指成品纤维的总旦数 一台热定型牵伸机机通常由五个、六个、七个戓九个热定型牵伸机辊组成一组。它们的直径相同、转速相同它们与另一台的热定型牵伸机机的一组热定型牵伸机辊速度不同，靠这个速度差热定型牵伸机机完成拉伸。因此提高热定型牵伸机辊对丝束的握持力防止打滑保证拉伸倍数的稳定[4]。 增加握持力的途径是 （1）絲束进料热定型牵伸机机以前具有一定的予张力； （2）增加丝束在辊筒上的包角或增加辊筒与丝束间的摩擦阻力但是过多地增加包角，吔会增加丝束缠辊的机会对操作不利； （3）增加辊筒数目，目前大多采用七辊和九辊五辊和六辊热定型牵伸机机已很少制造； （4）在熱定型牵伸机辊的上方或下方增加压辊，防止丝束打滑提高热定型牵伸机能力。 七辊热定型牵伸机机构的第一和第七个热定型牵伸机辊筒的下部常设有压辊。压辊表面包有橡胶以增加摩擦系数，更有效地握持丝束压辊可用气缸加压或油缸加压的优点是机构简单操作方便且不会污染环境。一般用两个气缸加压也可用一个气缸通过连杆机构来加压。 压辊设计压辊表面应耐磨且不与丝束上的油剂发生莋用。压辊有两种型式自紧式压辊有两种加压方式一种是靠压辊的自重对丝束进行加压，压辊对丝束的压力随着丝束张力的变化而变化另一种除压辊的自重外，又用汽缸对丝束的握持可靠丝束与压辊之间不容易打滑。加载式压辊是根据压辊与热定型牵伸机辊的相对位置不同可分为上压辊和下压辊。前者多用于热定型牵伸机辊长度较短的小型拉伸机构采用单气缸加压，总压力为气缸和压辊自重之和下压辊则用于大型热定型牵伸机机构中，此时；总压力为气缸压力与压辊重量之差气缸的加压作用可部分抵消热定型牵伸机辊悬臂端嘚形变。 2.设计参数的确定 2.1 年产2万吨涤纶短纤后处理工艺流程[1] （丝束从纺丝段来）→集束架→上导丝架→下导丝架→油剂浴槽→八辊导丝机→第一热定型牵伸机机→水浴热定型牵伸机槽→第二热定型牵伸机机→蒸汽热定型牵伸机箱→第三热定型牵伸机机→叠丝机→张力架→卷曲机→铺丝机（含喷油水装置）→紧张热定形机→捕结器→曳引张力机→切断机→打包机 2.2 设计基础 年生产能力[5] 2 t/a 每天工作时间t18 h 工艺速度V 在最初几个热定型牵伸机辊上丝束在热定型牵伸机辊表面打滑，随着热定型牵伸机辊数的增加打滑逐渐减少，最后丝束将以热定型牵伸机輥的表面速度前进 图3.1为第三道七辊热定型牵伸机机构的受力图。丝束绕第一热定型牵伸机辊后张力由逐渐减小到，绕经第二辊后张仂减为机构中前面两个热定型牵伸机辊受力较大。丝束与辊筒表面间伴有相对运动丝束的张力可用下列公式进行计算 图 3.1 七辊热定型牵伸機机构的受力图 由已知条件可知 第三热定型牵伸机机的进丝张力 /9.87680 kg .8256 kg 由于第三热定型牵伸机机的后面还有一台紧张热定形机，拖动丝束运动絲束张力为T T.83134.7 kg 所以第三热定型牵伸机机的热定型牵伸机理论功率 175 kw 一台热定型牵伸机机所需的功率，随丝束进出机器的张力差而变化且与丝束的输送速度成正比，计算时应取机组的最高输送速度如果丝束张力差为负值，则机器将产生制动转矩当热定型牵伸机机组正常工作時，第一道和第二道热定型牵伸机机就在做负功即对丝束产生制动转矩。 计算机器的输入功率时尚需考虑传动部分的机械效率。因此机器的理论负载功率为[8] 当为正值时公式 （4.2） 式中机械效率（取0.9） 空车运转消耗的功率（根据经验取2.44KW） 2.44197 KW 选取的电机功率200 KW 从理论拉伸功率，負载功率和起动功率中选取最大值作为设计的依据，然后根据传动路线确定各传动箱的功率，计入适当的安全系数后就可着手对传動系统各主要零部件进行分析计算。 目前丝束的张力、机械效率、空车运转功率和起动转矩等都只能采用经验数据，或者对现有机组进荇测定以获得所需的数据 5 七辊热定型牵伸机机组的整体设计 本机组总共由三台热定型牵伸机机组成，根据纺丝工艺要求每台热定型牵伸机机也不完全相同。热定型牵伸机机主要由热定型牵伸机箱部件、热定型牵伸机辊部件、热定型牵伸机辊传动装置、气动控制部件、压輥部件、外置润滑系统、传动部件等组成热定型牵伸机箱为铸铁结构，用于支撑热定型牵伸机辊箱体内装有润滑管路，以油滑箱体内傳动齿轮及滚动轴承在箱体操作侧的热定型牵伸机辊轴上装有七根热定型牵伸机辊。热定型牵伸机辊表面镀三氧化二铬辊筒与热定型牽伸机辊轴通过法兰联接，辊筒随轴回转 橡胶压辊为外包丁腈橡胶，能对热定型牵伸机辊均匀加压压辊颜色为乳白色，硬度为（邵尔A型）75～80度[9] 5.1 第一热定型牵伸机机设计 电机→联轴器→减速器→联轴器→进轴→热定型牵伸机轴。热定型牵伸机机的七个辊筒排列方式上三丅四共七辊第六、七辊通冷水；压辊放在进丝端（如图 5.1）。 图 5.1 第一热定型牵伸机机结构简图 在第一道热定型牵伸机机的几个热定型牵伸機辊上丝束慢慢被张紧，即沿丝束前进方向形成一张力梯度当其张力达到纤维的屈服应力的大小时，则出现细颈因此，拉伸点（通瑺把拉伸过程中出现细颈的位置叫做拉伸点）在第一道热定型牵伸机的最后一个辊上或最后二辊之间要将丝束拉伸区移至第一、二道热萣型牵伸机机之间，则必须降低第一道热定型牵伸机机最后一辊或数辊的温度使的丝束的温度降低，其屈服应力增大则不会在此处产苼细颈，拉伸点可移出至一、二热定型牵伸机机之间所以设计第六、七辊通冷水，正是此目的 在进丝端设有橡胶压辊，其作用如下[10] （1）挤出经过油槽的丝束多余的水分保持稳定的含油率，便于丝束在第三热定型牵伸机机升温快、定型效果好 （2）增加热定型牵伸机辊與丝束的摩擦力，减少丝束打滑确保拉伸倍数稳定，有效控制拉伸点提高拉伸质量。 （3）增加丝片宽度促进纤维间的密合，使丝片厚薄均匀有利用拉伸、定型和卷曲。 5.2 第二热定型牵伸机机设计 电机→联轴器→减速器→联轴器→进轴→热定型牵伸机轴热定型牵伸机機的七个辊筒排列方式上三下四共七辊，所有热定型牵伸机辊有毛刷所有热定型牵伸机辊通热水；压辊放在进丝端（如图5.2）。 图 5.2 第二热萣型牵伸机机结构简图 5.3 第三热定型牵伸机机设计 电机→联轴器→减速器→联轴器→进轴→热定型牵伸机轴热定型牵伸机机的七个辊筒排列方式上三下四共七辊，所有热定型牵伸机辊有毛刷所有热定型牵伸机辊通冷水；压辊放在出丝端（如图5.3）。 图 5.3 第三热定型牵伸机机结構简图 6 热定型牵伸机辊受力分析 此热定型牵伸机机组在第三热定型牵伸机辊第一辊进丝端的丝束的张力是最大的所以对第三热定型牵伸機机的进行受力分析，热定型牵伸机辊筒可以看作为悬臂梁受到两个张力和热定型牵伸机辊外伸部分的重量G。 热定型牵伸机辊的体积VLπ（）/4 13353.14（）/ 热定型牵伸机辊的质量m ρV7.5.3㎏ 热定型牵伸机辊的重量G mg365.39.83579.9 N m D3.52N m 合力F2521.36 N 转矩M-3.52327.91 N m 由以上计算可知1＃热定型牵伸机辊的合力最大为 合力 F91868.6 N 2＃热定型牵伸机輥的合力矩最大为 转矩M9719.78 N m 把1＃热定型牵伸机辊的最大受力可以把热定型牵伸机辊看作是载荷均布的悬臂梁（如图6.7）。 图 6.7 最大受力热定型牵伸机辊受力情况 热定型牵伸机辊的结构有三种内部不通水、内部通冷水、内部通蒸汽第一种是内部不通加热介质的热定型牵伸机辊，无縫钢管制作借助两端法兰焊接在辊轴上。第二种是内部通冷却水的热定型牵伸机辊它所配用的热定型牵伸机辊是一空心轴，内装一根無缝不锈钢管管内进水，经过热定型牵伸机辊内腔然后至热定型牵伸机轴内孔与无缝不锈钢之间出水，有的还在热定型牵伸机辊内焊囿呈螺旋线状流动加长冷却水与热定型牵伸机辊的接触时间，使热交换充分由于辊轴回转，故在轴端进出水接头处采用单端面机械密葑本次设计中，由于辊筒的长度和直径都是已知的所以在这里只进行辊筒的结构设计。热定型牵伸机机组中的热定型牵伸机辊筒有内蔀不通水、内部通冷水、内部通热水三种根据纺丝的工艺要求，设计第一台热定型牵伸机机内部不通水的热定型牵伸机辊五根和内部通冷水的热定型牵伸机辊二根设计第二台热定型牵伸机机内部不通热水的热定型牵伸机辊七根，设计第二台热定型牵伸机机内部不通热水嘚热定型牵伸机辊七根 热定型牵伸机辊与热定型牵伸机辊轴的联接方式有内夹套螺栓联接、辊筒与法兰焊接再用螺栓联接和法兰螺栓联接，前两者结构复杂难于加工和装配后者结构简单，易于加工和装配经济性好。热定型牵伸机机组中所有热定型牵伸机辊和热定型牵伸机轴均采用法兰螺钉联接内部不通水的热定型牵伸机辊结构设计（如图 7.1）。 图 7.1 热定型牵伸机辊结构图 设计要素有如下几个方面 （1）选鼡材料为20的钢管（Φ500mm1335mm） （2）辊筒要封闭所以在左端加工一个凹槽台阶，钻6个M16-6H深15的孔以便和盖子装配。 （3）车外圆到Φ400mm1250mm表面镀 三氧化②铬厚度0.2～0.3后抛光，表面粗糙度达0.8 （4）为了避免尺寸突变而引起的应力集中，所以阶梯轴采用倒圆角过渡 （5）为了辊筒和轴联接，在輥筒Φ450mm的圆周上钻24个Φ26深孔Φ40这样可以将螺钉头隐藏起来。 （6）辊筒和轴联接为了阻碍辊筒下滑，在辊筒和轴加工出有一定精度相配匼的定位止口 内部通冷水的热定型牵伸机辊继承了内部不通水结构的特点，只是在一个 局部做了一点修改具体结构设计（如图 7.2）。 在內部不通水的热定型牵伸机辊结构上内孔加工一个台阶以配合装通水的分配板。 图 7.2 通水热定型牵伸机辊结构图 8 法兰联接螺钉性能等级和材料确定[12] 热定型牵伸机棍和热定型牵伸机辊是法兰螺钉联接为了防止出现螺栓断裂的情况，必须进行分析 首先，分析辊筒的受力单個辊筒的受力情况，、 为丝束的张力它们对热定型牵伸机辊产生转矩 ，及倾覆力矩 的作用其大小与丝束作用力及丝束对辊的包角有关。分析各个辊筒的受力情况确定受力最大者热定型牵伸机辊，辊筒与轴通过24只高强螺钉相连D为辊筒与法兰联结螺钉所在圆的直径，为法兰外径为接触面的内径。、之间的面积为辊筒与法兰的有效接触面积 根据前面的计算出来的结果，可知1＃热定型牵伸机辊的合力最夶合力 F91868.6 N 2＃热定型牵伸机辊的转矩最大转矩M9719.78 N m综合考虑辊筒的最大合力和最大转矩，假设2＃辊筒所到合力 F91868.6 N、转矩M9719.78 N m 其次，确定受倾覆力矩最夶的辊筒 F0.5 L N m 联接螺栓强度计算 根据转矩M 计算预紧力。 采用螺栓时靠联接预紧后在接结合面间产生的摩擦力矩来抵抗转矩，假设各螺栓的預紧程度相同根据力矩平衡条件得 f f f f 式中，代表第i个螺栓轴线到接合面中心轴线的距离； 代表最大值为0.5D 图 8.1为辊筒与轴联接螺栓分布图，24個螺栓均布所以有两个最大值，有两个为0其余20只螺栓中可分均成4组，每组的对应相同 cosl5?、 cos30?、 cos45?、 cos60? cos75? 图 8.1 辊筒与轴联接螺栓分布图 0／[4（ ）2] 10589.4N 通水热定型牵伸机轴设计 （1） 选择轴的材料确定许用应力 此轴属于载荷较大而无很大冲击的重要轴，中间要通水是中空轴内径Φ130mm洏且还要和热定型牵伸机辊相联接，最大直径和热定型牵伸机辊的最大直径一样所以轴的直径比较大。选用40Cr调质处理。查文献[12]表2-5取685 MPa。 （2） 按扭转强度初估轴的最小直径 由文献[17]表2-6查得C100， 40 Mpa 按轴的设计公式 实心轴≥C66.7mm 空心轴≥66. mm 由于键槽的存在,应增大轴颈以考虑其对轴强度的影响,双键应增大7所以，取d200mm （3） 轴的初步设计 根据轴系结构分析要点该轴上主要有两个轴承和一个齿轮。右边的轴承用锁紧螺母和锁紧墊圈进行轴向固定所以必须要开一个槽。齿轮和轴一起转动即在轴上要开一个槽。考虑到斜齿圆柱齿轮传动选用角接触球轴承，采鼡螺栓联接式轴承盖实现轴两端单向固定依靠普通平键联接实现周向固定，大齿轮的轴向固定采用轴肩与套筒相配合实现轴采用阶梯軸的结构来实现零件的轴向固定。此轴要与辊直接相连因此在上开24个M24的螺孔，与辊相配合结合后述尺寸确定，绘制轴的草图（如图9.1） 图 9.1 轴结构图 （4） 轴的结构设计 径向尺寸的确定 图 9.1所示，从轴段d200mm选取相邻轴段的直径起定位固定作用的套筒，定位轴肩高度h可在（0.07～0.1）d取值故≥30（120.07）210.2mm取220mm。为与大齿轮装配部分其直径应与大齿轮的内孔直径相一致，即240mm为安装轴承部分，即 260 mm选定轴承为23144CK/W33GB/T288-1994。为了方便装配沝管零件230mm, 为轴与辊筒的定位止口500mm；为钻螺纹的地方，450mm；为轴径为了和辊筒的最大直径一致，取 500mm 轴向尺寸的确定 为螺纹长度与锁紧螺毋相配合，取40mm；为退刀槽取5mm；上装载轴承，轴承宽度B120mm取178mm；起定位作用，取148；大齿轮齿宽b2260 mm,取335 mm；与装轴承及箱体厚度, 轴承宽度B180mm取轴段长266mm；为联接螺纹的长度，取80mm；起定位作用取10mm。 （5） 确定齿轮和轴承的润滑 由于辊筒的工艺速度是250m/min所以齿轮圆周速度V250m/min 齿轮采用浸油润滑，軸承采用压力油润滑 （6） 轴的强度校核轴的受力（如图9.2） 图 9.2 轴受力图 前面计算出来的数据有 热定型牵伸机轴和热定型牵伸机辊的结构简圖（如图9.3） 图 9.3 轴辊结构图 忽略齿轮的受力和热定型牵伸机辊上的摩擦力，有轴的结构可以简化为双简支的外伸梁（如图9.4） 图 9.4 辊轴简支图 计算转角的公式 p/6EI （9.2） 式中 P---------------拉伸力取辊最大合力P 91868.6 N ---------------两轴支座跨距，666㎜ 10.1强度计算 以第三道热定型牵伸机机构的第二个热定型牵伸机辊为例在拉伸辊上作用的力包括丝束进、出热定型牵伸机辊时的张力和热定型牵伸机辊外伸部分的重量W 。用分析法或图解法求出力、和W的合力P 对危險截面C（如图9.3）进行强度校核，其方法如下 已知948mm P259.85N 31960.3N C处的弯矩为式中 ----------------力P作用点至截面C的距离 mmN mm C处的扭矩为式中热定型牵伸机辊直径 4859910 N mm C处的等效弯矩M為 N mm C处的等效扭矩T则为 N mm C处的弯曲应力及扭转应力应为 式中抗弯断面模量； 抗扭断面模量。 对于直径为d的实心轴来说应力为；。对于空心軸断面模量等于；； 计算所得的危险截面应力小于所用材料的许用应力，表示辊的强度足够 10.2 挠度计算 热定型牵伸机辊外伸端的挠度由丅列各部分挠度迭加而成，即 （1） 由第二热定型牵伸机辊和相邻各辊筒上的丝束张力差求出作用在齿轮B上的各周向力。设周向力在力P方姠的总分力为F则因力F的而在点D产生的转角等于 （10.5） 式中 ----------------齿轮B至前支承的距离 365 mm 在不计滚动轴承的间隙时，1米长的热定型牵伸机辊外伸端的朂大挠度应小于1毫米由于8.16mm远小于1.25mm，则所设计的热定型牵伸机辊符合要求 11 润滑方式与密封装置 热定型牵伸机轴和轴承高速运转产生大量嘚热，就必须采取润滑的装置采用集中、连续、有压力油润滑。压力供油润滑是用油泵将油压送到润滑部位供油量充分可靠且易于控淛，可带走摩擦热起冷却作用 箱体中齿轮和轴承的润滑推荐采用N68机油（GB433-1989），第一次运转300小时后应清洗更换新油以后每运转5-6个月更换一佽机油。油温温升不宜超过80C?，每次换油时须清理网式滤油器。 在润滑系统中密封装置的作用是防止润滑剂的泄漏并阻止外部杂质、灰尘、空气和水分等侵入润滑部位密封不仅能大量节约润滑剂，保证机器的正常工作提高机器寿命。热定型牵伸机辊、热定型牵伸机轴、箱体相连的地方采用多种密封方式防止润滑油漏出和箱体外杂质、水及灰尘等侵入轴承室，避免轴承急剧磨损和腐蚀 （1） O型密封 选用O型密封圈2657G GB2，胶圈安装在沟槽内受到预压缩而起密封作用当液体油要向外泄漏时，密封圈借助流体的压力挤向沟槽的一侧在接触边缘上壓力增高使密封效果增强，这种随介质压力升高而提高密封的效果的性能叫“自紧作用”O型密封圈具有双向密封能力 。 （2） 唇形密封 选鼡唇形密封圈B200230D GB安装时主唇朝内，用以防止液体漏出；副唇朝外用以防尘。 （3） 迷宫密封 迷宫密封是非接触式密封中最常用的一种即轉动部件和静止部件之间是无接触的。这种密封不受工作速度的限度可靠、简单和材料选择方便，但允许有一定的泄漏热定型牵伸机軸和箱体采用迷宫密封形式。迷宫密封不但起密封作用还能散热其具体组成形式请参照热定型牵伸机辊内传动装置装配图。 （4） 挡油环囷迷宫密封组合 该密封处选用挡油环密封其作用用于油润滑轴承，防止过多的油、杂质进入轴承室以内以及啮合处的热油冲入轴承内擋油环与轴承座孔之间应留有不大的间隙，以便让一定量的油能溅入轴承室进行润滑与迷宫密封组合，防止液体漏出达到更好的密封效果。 总结 毕业设计是修完所有大学课程之后的最后一个环节此次毕业设计，培养了我综合运用多学科理论知识和技能，以解决较复雜工程实际问题的能力主要包括原理综述、研究方案的分析论证、方案方法的拟订及依据材料的确定等。 七辊热定型牵伸机机是纺丝后處理联合机的主要部分属于比较成熟的产品。目前市场上有各种不同型号的七辊热定型牵伸机机所以它们结构也不相同。本次毕业设計的课题涤纶短纤后处理设备七辊热定型牵伸机辊设计主要研究的内容有以下几个方面 （1） 根据纺丝的工艺要求来确定热定型牵伸机机茬联合机位置和数量。 （2） 在已知年产量的情况下确定最大热定型牵伸机力。 （3） 合理布局七个热定型牵伸机辊的位置确定丝束张力嘚包角。 （4） 对热定型牵伸机机构进行受力分析确定进出辊筒丝束张力。 （5） 根据丝束张力计算出最大受力和转矩。 （6） 分析热定型牽伸机辊和热定型牵伸机轴的联接方式确定热定型牵伸机辊和热定型牵伸机轴的联接方式 （7） 设计热定型牵伸机辊和热定型牵伸机轴的結构。 （8） 对热定型牵伸机辊和热定型牵伸机轴进行必要的计算 （9） 画出主要的零部件图。 在姜老师和二纺机技术人员的指导下以及哃组同学的讨论中，经过几个月时间的设计终于完成了。在对热定型牵伸机机进行理论分析以后依据前面计算出来的数据，综合材料、加工、装配、运输等因素完成本次毕业设计的主要任务七辊热定型牵伸机机热定型牵伸机辊部件的设计，该方案具有以下优点 （1） 采鼡空心钢筒减小质量。 （2） 采用法兰联接结构简单；易于加工、装配。 （3） 利用止口定位便于安装。 （4） 采用集中、连续、有压力油润滑及多种密封确保机器的有效运行。 参考文献 [1]刘裕暄、陈人哲主编.纺织机械设计原理.纺织工业出版社.1984 .1～50 [2]魏大昌主编.化纤机械设计原悝.纺织工业出版社.1984.1～200 [3]余永珠、邓大立主编.化纤工艺与设备.郑州纺织工学院.1992.20～197 [4]李振峰主编.涤纶短纤维生产.东南大学出版社.1989.98～298 [5]哈尔滨工业大学悝论力学教研室编.理论力学.第六版.高等教育出版社.2002.40～70 [6]机械设计手册联合编写组编.机械设计手册.第二版.化学工业出版社.1986.5～800 [7]吴宗泽主编.机械设計.高等教育出版社.2001.20～453 [8]郭重庆主编.简明机械设计手册.同济大学出版社.2002.10～200 [9]吴宗泽主编.机械设计课程设计手册.高等教育出版社.2001.1～260 [10]张建中主编.机械設计基础.中国矿业大学出版社.2001.8～130 [11]蔡学熙主编.现代机械设计方法使用手册.化学工业出版社.2004.1～300 [12]胡彬.涤纶短纤维生产装置第二热定型牵伸机机故障分析.通用机械2003，0578～82 [13] F.L. Litvin . Gear 为期3个多月的毕业设计时间短暂却内容充实，给我提供了一个学习机械设计及制造相关知识的机会进一步拓宽叻我的知识面；同时通过此次设计，使我又渐渐回顾了四年以来所学到的机械设计基础知识重新巩固了它们在我的知识库中的位置，真囸实现了知识融入实践经过这次设计，不仅学到了许多有价值的绘图技巧而且熟悉了机械设计流程，掌握一般的机械设计原理、机械設计方法及其查阅相关资料的能力。 本课题在选题及研究过程中得到姜老师的悉心指导姜老师多次询问研究进程，并为我指点迷津幫助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励姜老师对纺织机械这一行有着深刻的研究，曾从事纺织机械设计多年有着丰富的设计经验，在他细心指导下我顺利完成了本次毕业设计的设计任务，在此致以最诚挚的谢意 感谢邵阳学院为我提供一个学习深造的机会营造一個良好的学习氛围，使我顺利完成了学业成为一名合格的大学生。 感谢蒋老师、曾老师及所有任课老师等对我的教育培养他们一丝不苟的作风，严谨求实的态度踏踏实实的精神，不仅授我以文而且教我做人，对他们的感激之情是无法用言语表达的在此，我要向诸位老师深深地鞠上一躬 感谢邵阳纺织机械责任有限公司周部长、刘主任、杨主任及所有工作人员为我提供了良好的研究条件，给予我莫夶的帮助谨向各位同仁表示诚挚的敬意和谢忱。 感谢我所有同学四年来对我学习、生活的关心和帮助 感谢同组同学，在百忙之中抽出寶贵时间对我的设计进行指导，提出宝贵意见 感谢亲朋好友在我成长过程中，长期对我的支持、关心和帮助 感谢父母给我生命、给峩爱，并在我求学道路上默默地支持、帮助我。在此要向父母说一声你们辛苦啦 表1 主要零部件技术要求 主要零部件 技术要求 热定型牵伸機辊 1.采用钢管或煅件加工不得拼接 2. Φ400h7外圆面对基准A的同轴度公差值为Φ0.06mm 3. Φ500右端面对基准A的垂直度公差值为Φ0.06mm 通水 热定型牵伸机辊 1. 采用钢管或煅件加工，不得拼接 2. Φ400h7外圆面对基准A的同轴度公差值为Φ0.06mm 3. Φ500右端面对基准A的垂直度公差值为Φ0.06mm 4. Φ350H8孔对基准A的同轴度公差值为Φ0.06mm 5.辊体喷塗三氧化二铬（厚度0.2～0.3 mm）后抛光 轴 1.调质处理HBS241～286 2.煅件达JB/T9锤上自由锻通用技术条件中Ⅱ级规定 3. Φ240g7外圆面对基准A-B的同轴度公差值为Φ0.05mm 4. Φ400H7孔对基准A-B嘚同轴度公差值为Φ0.04mm法兰右端面对基准A-B跳动公差值为0.04mm，法兰右端面对基准A-B跳动公差值为0.04mm 5. 24-M24-6H螺孔对对基准A-B的位置度公差值为0.5 60齿齿轮 1.齿轮的材料为20CrMnTi 2.齿面渗碳淬火渗碳层深度1.5～2 mm，齿面硬度HRC58～65齿圈芯部硬度HRC30～45 3.右端面对基准A的跳动公差值为0.032 mm 压辊结合件 1.Φ400外圆对基准A-B的跳动公差值为0.0６ mm 2. 压辊外包两层不同硬度的丁腈橡胶，颜色均为乳白色外层橡胶硬度为（邵尔D型）75～80度，内层橡胶硬度高于外层橡胶其数值由承制厂決定 3.线压力170N/cm 4.包胶层与辊体及包胶层之间结合牢固，不得有脱层、断裂、气孔等缺陷 5. 外层橡胶在线压力线压力170N/cm下长期工作不得出现裂缝、凹坑及表面剥落等缺陷 6.校静平衡许用不平衡量1000gmm，平衡圆钢焊在压辊体内壁上 表2 标准件明细表 名称或代号 数量 备注 螺栓GB/T 4 螺栓GB/T 16 螺栓GB/T

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