【正文】 .................... 18 筒體厚度的驗(yàn)算校核 ............................... 18 球磨機(jī)筒體設(shè)計(jì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)歸納 ............................ 26 4 球磨機(jī)傳動設(shè)計(jì) ............................................ 27 減速器的總體設(shè)計(jì) ..................................... 27 擬定傳動方案 ..................................... 27 電機(jī)選型 ......................................... 28 傳動裝置的總傳動比及其分配 ....................... 29 計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù) ..................... 29 齒 輪設(shè)計(jì) ............................................. 31 減速器內(nèi)斜齒輪設(shè)計(jì) ............................... 32 低速級齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算 ........................... 38 軸的設(shè)計(jì) .............................................. 44 減速器高速軸 1 的設(shè)計(jì) ............................... 44 減速器軸 2 的設(shè)計(jì) ................................... 49 安裝與滾筒大齒輪相齒合的軸 3 的設(shè)計(jì) ................. 55 5 減速器箱體的尺寸選擇 ...................................... 60 2 6 減速器附件的設(shè)置 .......................................... 61 7 總結(jié) ...................................................... 62 致謝 ........................................................ 63 參考文獻(xiàn) .................................................... 64 3 前 言 本設(shè)計(jì)是針對現(xiàn)存球磨機(jī)存在的問題以及使用過程中出現(xiàn)的問題，例如筒體焊縫開裂，撓度過大，強(qiáng)度不足，齒輪的非正常磨損、折斷，軸的疲勞破壞等，對球磨機(jī)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，并通過本設(shè)計(jì)找出一整套的計(jì)算方法，達(dá)到能夠 應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)的目的。然后對傳動裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì)與計(jì)算，包括電機(jī)的選擇以及減速器傳動方式的選擇。 本論文主要是針對礦用磨機(jī)在生產(chǎn)使用過程中出現(xiàn)的筒體開裂、強(qiáng)度不足等問題，對球磨機(jī)的筒體、傳動部件及其主要部件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。結(jié)合現(xiàn)有的理論，經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。并對本次采用的減速器箱體及其附件進(jìn)行 了介紹。本次設(shè)計(jì)給定的數(shù)據(jù)是：有效容積 立方米；產(chǎn)量 噸 /小時 。 第二章主要對所選的干式格子型球磨機(jī)的各個組成部分進(jìn)行了簡要的介紹。 由于設(shè)計(jì)水平的有限，本設(shè)計(jì)難免存在缺點(diǎn)和錯漏，歡迎老師指正?；诖水厴I(yè)設(shè)計(jì)選擇此題目，找出一套設(shè)計(jì)計(jì)算方法，用最少的消耗來達(dá)到生產(chǎn)的需要。因此在本次設(shè)計(jì)中選擇對整個傳動部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，希望通過我的設(shè)計(jì)來改善球磨機(jī)的工作狀態(tài)，延長其使用壽命?；诖宋疫x擇球磨機(jī)的傳動部件和筒體設(shè)計(jì)來作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目，以求在設(shè)計(jì)的過程中對原有的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，也為以后的工作和學(xué)習(xí)打下堅(jiān)固的基礎(chǔ)。 在礦用磨機(jī)制造方面， 1904 年世界上第一臺以卵石作為介質(zhì)的礦用磨機(jī)應(yīng)用于南非 Rand 金礦， 1961 年，有人用φ 760 200mm 的錐形礦用磨機(jī)對重晶石進(jìn)行了自磨實(shí)驗(yàn)，取得了良好的效果。例如，滾動軸承的應(yīng)用，這是因?yàn)榈V用磨機(jī)中空軸直徑較大（φ 1米以上），礦用磨機(jī)的負(fù)荷 和沖擊也很大，所以直到最近幾年出現(xiàn)了大直徑、高負(fù) 6 荷、耐沖擊的滾動軸承以后，才開始應(yīng)用于礦用磨機(jī)。礦用磨機(jī)還有繼續(xù)大型化的趨勢。 另外，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，國外公司在售前售后服務(wù)的概念已發(fā)生了質(zhì)的變化，不僅對產(chǎn)品的質(zhì)量做出承諾，而且對設(shè)備的選型利用他們強(qiáng)大的實(shí)驗(yàn)設(shè)備為用戶提供選型和實(shí)驗(yàn) .礦用磨機(jī)設(shè)計(jì)軟件的開發(fā)已是礦用磨機(jī)設(shè)計(jì)和最佳化得到了量的跨越，軟件計(jì)算磨礦負(fù)荷運(yùn)動，可在計(jì)算機(jī)屏幕上動畫顯示，它所預(yù)示的礦用磨機(jī)功率，考慮了所有設(shè)計(jì)參數(shù)，如磨礦粒度分布、襯板材料、襯板的幾何形狀和數(shù)量等因素的影響。 中空軸頸支承在主軸承上，其作用一是 供磨礦進(jìn)料和出科，二是使礦機(jī)的筒體能作回轉(zhuǎn)運(yùn)動而發(fā)生磨礦作用。有的不是上述的滑動軸承而是滾子軸承。為了防止球面瓦在磨礦機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時產(chǎn)生大的移動．在球面瓦座與球面瓦之間裝有定位 9 圓柱銷。同時要和筒體保持同心。在筒體兩端還焊有固定端蓋用的法蘭盤。筒體襯板用錳鋼、鉻鋼、耐磨鑄鐵或橡膠等材料制成，目前高錳鋼運(yùn)用較廣。 格子板，使用在格子型球磨機(jī)上，它安裝在排料端磨碎的物料通過格子板上的孔進(jìn)入提升斗排出磨礦機(jī)外。對于開路磨礦系統(tǒng)，?。蹋?(2． 5～ )Ｄ。 11 由于磨礦機(jī)生產(chǎn)能力的影響因素很多，而且變化大，因此，目前還很難用理論公式來計(jì)算它的生產(chǎn)能力。 設(shè)計(jì)的磨礦機(jī)生產(chǎn)能力可按下列公式計(jì)算： 1VqQ ???? ? 式中 V—— 設(shè)計(jì)的磨礦機(jī)有效容積， m179。*h)。其中， 1m 、 2m 是設(shè)計(jì)與生 產(chǎn)的給礦和產(chǎn)品粒度按新形成 (一 0. 074mm)級別計(jì)算的相對生產(chǎn)能力。 D、 L—— 球磨機(jī)的筒體的內(nèi)徑和長度（米） D=， L= ? —— 裝載系數(shù)，角螺旋球磨機(jī) ? = 將以上各量代入公式得 33 3 . 1 44 . 8 0 . 3 3 3 . 0 1 2 . 644 1 . 5LG D???? ? ? ? ? ? ?球 噸 介質(zhì)直徑、質(zhì)量配比計(jì)算 介質(zhì)直徑與給料粒度相關(guān)，要具體算出各球的直徑，必須選一種滿足設(shè)計(jì)要求的具體礦石，設(shè)計(jì)要求：給礦粒度小于等于 25mm 排礦粒度 ～ 礦石硬度 中等硬度 17 表 38 給礦與返砂粒級組成 粒級 /mm 25～ 20 20～ 16 16～ 10 10～ 5 5～ 1 1～ 小于 合計(jì) 備注 新給礦產(chǎn)率 /% 1 1 1 1 1 5.63 1 100% 返砂比200% 返砂產(chǎn)率/% —— —— 2 19 2 3 0 100% 全給礦產(chǎn)率 /% 4.28 3.51 1 1 2 2 6.38 100% 剛球直徑計(jì)算，根據(jù)參考文獻(xiàn) ? 鋼球質(zhì)量分配計(jì)算，根據(jù)參考文獻(xiàn)計(jì)算，公式如下： 100%100i ??? 某 粒 級 在 全 給 礦 粒 級 含 量 中 的 百 分 數(shù)扣 除 不 計(jì) 的 細(xì) 粒 級 在 全 給 礦 粒 級 含 量 中 的 百 分 數(shù) 按全給礦粒級組成中大于 的給礦組成對給料分組并計(jì)算相應(yīng)的剛球直徑和質(zhì)量分配，計(jì)算結(jié)果列入表 39 表 39 分組 1 2 3 4 粒級范圍 25～ 15 15～ 5 5～ 1 1～ 平均粒度 20 10 3 分組 114 80 45 22 比例 26 按比例計(jì)算各種球的質(zhì)量 m Gi? 球 18 計(jì)算列表如下 表 310 球的質(zhì)量分配 分組 1 2 3 4 分組 /mm 114 80 45 22 質(zhì)量 /噸 厚度的確定 筒體是球磨機(jī)的關(guān)鍵部件，筒體厚度對整臺球磨機(jī)的使用壽命有很大影響，所以對筒體 的設(shè)計(jì)也提出了更高要求。kg/m179。) 1p?? ? ? ? ? 所以筒體總載荷為： 22(1 .1 4 ) 2 (1 .1 4 ) ( 1 )mmQ G P G p? ? ? ? ?? 圖 33 筒體受力 圖中 Q力與鉛垂 y 軸的夾角為β， p? 一般在 8186。 22 V—— 大齒輪圓周速度， m/s。 m。）。所以滿足強(qiáng)度要求。 磨礦流程 一段閉式 磨機(jī)規(guī)格 162。根據(jù)齒輪傳動的特點(diǎn)，擬定采用兩級傳動，第一級采用閉式斜齒輪傳動，第二級采用半 開式直齒輪傳動，如圖 41所示： 28 圖 41 球磨機(jī)運(yùn)動方案見圖 電機(jī)選型 工業(yè)上一般用三相交流電源，無特殊要求，一般采用三相異步交流電機(jī)，最常用的的是 Y 系列籠形三相異步交流電機(jī)，其效率高、工作的靠、結(jié)構(gòu)筒單、維修方便、價格低， 由上一章的計(jì)算知，磨機(jī)所需功率為 kW，由此計(jì)算電機(jī)的輸出功率： wd PP ?? 式中： ? 為從電機(jī)到球磨機(jī)主軸之間的總效率，即 1 2 3 4 5 6 7 8? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 式中： 1? —— 電機(jī)與減速器之間聯(lián)軸器效率，取 ； 2? —— 減速器高速軸軸承效率，取 ； 3? —— 減速器斜齒輪嚙合效率，取 ； 4? —— 減速器低速軸軸承效率，取 ； 5? —— 減速器與小齒輪間聯(lián)軸器效率，其 ； 6? —— 小齒輪軸承效率，取 ； 7? —— 小齒輪與大齒輪嚙合效率。 齒輪材料、精度等級、齒數(shù)及螺旋角選擇 小斜齒輪都選擇 40Cr，調(diào)質(zhì)處理， HB=241～ 286 強(qiáng)度極限為 700Mpa,屈服極限為 50Mpa,齒面硬度為 260HBS。 3）計(jì)算小齒輪轉(zhuǎn)矩 5 11 10 PT n?? 59 5 .5 1 0 6 8 .6 8740??? 33 58. 86 4 10 N mm? ? ? 4）齒寬系數(shù)，選 1d?? 5）彈性影響系數(shù)， MPa? 6）按齒面硬度查得小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限 lim 1 520 MPa? ? ，大齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限 lim 2 480 MPa? ? 7）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 91159126 0 6 0 7 4 0 1 ( 2 0 3 0 0 2 4 ) 6 .3 9 1 06 .3 9 1 0 1 .8 0 1 03 .4 3 .4hN n jLNN? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? 8）查疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù) 1 ? ； 2 ? 9）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 10）端面重合度，查得 1 ?? ? ， 2 ?? ? ，于是 12 ? ? ?? ? ?? ? ? 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1 得 ? ? 1 l i m 11 0 . 8 8 5 2 0 4 5 7 . 61HNK M P a M P aS?? ?? ? ? ? ? 2 l i m 22 0 . 9 2 4 8 0 4 4 1 . 61HNK M P a M P aS?? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?12 4 5 7 . 6 4 4 1 . 6 4 4 9 . 622HHH M P a??? ? ?? ? ? （ 2）計(jì)算 1）試算小齒輪分度圓直徑 1td ， 代入 ? ?H? 的值 . 34 2531 2 1 . 6 8 . 8 6 4 1 0 3 . 4 1 2 . 4 2 1 8 9 . 8 1 3 5 . 51 1 . 5 4 3 . 4 4 4 9 . 6td m m? ? ? ? ???? ? ???? ?? 計(jì)算圓周速度 V 1 1 3 . 1 4 1 3 5 . 5 7 4 0 5 . 2 56 0 1 0 0 0 6 0 0 0 0td mv sn? ??? ? ?? 3） 計(jì)算齒寬 b及模數(shù) 1tm 齒寬 1 1 3 5 .5dtb d m m? ? ? ? 模數(shù) 11c o s 1 3 5 . 5 c o s 5 . 9 522 15tnt dm Z? ??? ? ? 齒高 5 5 5 13. 4nthm? ? ? ? ?? 4）計(jì)算縱向重合度 10 .3 1 8 ta n 0 .3 1 8 1 2 2 ta n 1 5 1 .8 7 5d z??? ?? ? ? ? ? ? ? 5） 計(jì)算載荷系數(shù) K 經(jīng)查 課本《機(jī)械設(shè)計(jì)》 表 102得使用系數(shù) ? 根據(jù) v=,7級精度 ,查圖 108得動載系數(shù) ? ，由表 103查得 ????；由表 104用插值法查得 7 級精度、小齒輪相對支承非對稱布置時， 齒向載荷分布系數(shù) ? ? 由 ??， ? ? ，查圖 1013 得 ? ? ,