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干式格子型球磨機(jī)的傳動(dòng)部件與筒體的設(shè)計(jì)35畢業(yè)設(shè)計(jì)(完整版)

  

【正文】 00% 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(jí) 在 全 給 礦 粒 級(jí) 含 量 中 的 百 分 數(shù)扣 除 不 計(jì) 的 細(xì) 粒 級(jí) 在 全 給 礦 粒 級(jí) 含 量 中 的 百 分 數(shù) 按全給礦粒級(jí)組成中大于 的給礦組成對(duì)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(jí)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(duì)整臺(tái)球磨機(jī)的使用壽命有很大影響,所以對(duì)筒體 的設(shè)計(jì)也提出了更高要求。) 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。 m。所以滿足強(qiáng)度要求。根據(jù)齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn),擬定采用兩級(jí)傳動(dòng),第一級(jí)采用閉式斜齒輪傳動(dòng),第二級(jí)采用半 開式直齒輪傳動(dòng),如圖 41所示: 28 圖 41 球磨機(jī)運(yùn)動(dòng)方案見圖 電機(jī)選型 工業(yè)上一般用三相交流電源,無(wú)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(jià)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。 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(jí)精度 ,查圖 108得動(dòng)載系數(shù) ? ,由表 103查得 ????;由表 104用插值法查得 7 級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí), 齒向載荷分布系數(shù) ? ? 由 ??, ? ? ,查圖 1013 得 ? ? ,故載荷系數(shù)為 : 1 .5 1 .1 2 1 .2 1 .4 4 2 .9A V H HK K K K K??? ? ? ? ? ? 6) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑如下 : 35 311 1 6 5 .2ttKd d m mK?? 7) 計(jì)算模數(shù)nm 11c o s 1 6 5 .2 c o s 1 5 7 .2 522n dm m mz ? ??? ? ? 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) ,使用以下公式 : ? ?213 212 co s F a S an dFK T Y YYm z? ? ?????? (1)確定計(jì)算參數(shù) 計(jì)算載荷系數(shù) . 1 .5 1 .1 2 1 .2 1 .3 6 2 .7 4A V F FK K K K K??? ? ? ? ? ? 2) 根據(jù)縱向重合度 ?? = 查圖 1028 得螺旋角影響系數(shù) ? ? 3) 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) . 11 3322 2 4 .4 1c o s c o s 1 5v zz ? ?? ? ? 22 3375 8 3 . 2 2c o s c o s 1 5v zz ? ?? ? ? 4) 查取齒形系數(shù) 查 1015 表 應(yīng)用插值法 得 1 ? 2 ? 5) 查取 應(yīng) 力校正系數(shù) 查 1015 表 應(yīng)用插值法 得 1 ? 2 ? 36 ( 2) 其余參數(shù)選擇 查圖 1020c 表得小齒輪的彎曲疲勞極限 1 480FE? ? 。為了使所選的 ,軸頸與聯(lián)軸器的孔頸相適應(yīng),故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。 3)取安裝齒輪處的軸段45 70mmd ? ?;齒輪的左端與左軸承之間采用 軸套定位。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的,此處選軸的直徑公差為 m6。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩1ca AT K T?,查表取 AK ?,則: 1 2 8 9 4 .4 1 .9 5 4 9 9 .3 6 .c a A NmT K T? ? ? ? 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩caT應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件,查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),選用 HL7 型彈性柱銷 聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩為 。 圖 42 (5)求軸上的載 荷 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)做出軸的彎矩圖和扭矩圖,如圖 43 所示,在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí),應(yīng)從手冊(cè)中查取 a 值,對(duì)于 30313 型圓錐滾子軸承 , 查 得 a=29mm 因 此 , 作 為 筒 支 梁 的 軸 的 支 承 跨 距23 11 12 24 3m m m m m mLL? ? ? ?。齒輪的右端采用軸肩定位,軸肩高度 ,故取 6h mm? ,則軸環(huán)處的直徑56 82mmd ? ?。半聯(lián)軸器的孔徑12 55mmd ? ? ,故取輸入軸的最小直徑為 55mm,半聯(lián)軸器長(zhǎng)度 142L mm? ,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度 1 107mmL ? ,再根據(jù)所選的電動(dòng)機(jī)的尺寸 45 參數(shù)可以選得輸入端聯(lián)軸器的型號(hào)為: HL5 聯(lián)軸器 ? ?8 0 1 7 2 5 0 1 4 8 51 5 5 1 4 2YA GBJC ? ?? 齒輪的力分析計(jì)算 : 圓周力 : 311 2 2 8 8 6 . 4 1 0 1 0 6 3 4 . 6 7 31 6 6 . 7t TFNd ?? ? ? ? 徑向力: 11 ta n 1 0 6 3 4 . 6 7 3 ta n 2 0 4 0 0 7 . 5 6 7c o s c o s 1 5 . 0 1 7tnr F ????? ? ? 軸向力: 11 ta n 106 34. 673 ta n 15. 017 285 34atF F N?? ? ? ? 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ( 1)擬定軸上零件的裝配方案: 本設(shè)計(jì)的裝配方案見圖紙所示 ( 2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 1)為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求, 12 軸段右端需制出一軸肩,故取 23 段的直徑 23 62mmd ? ?;左端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取擋圈直徑65D mm? 。由表選擇小齒輪材料為 40Cr(調(diào)質(zhì) ),硬度為 280HBS,大齒輪材料為 45 鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為 240HBS,二者材料硬度差為 40HBS。 m) 傳動(dòng)比 1 效率 齒輪設(shè)計(jì) 四個(gè)齒輪標(biāo)號(hào)如圖 41 圖 41 32 減速器內(nèi)斜齒輪設(shè)計(jì) 斜齒輪傳動(dòng)比較平穩(wěn),沖擊、震動(dòng)、噪聲小,適用于高速重載傳動(dòng),所以球磨機(jī)傳動(dòng)裝置高速級(jí)選擇斜齒輪傳動(dòng)。圓柱形殼體一般用 D C?? 來(lái)控制, C 為經(jīng)驗(yàn)值 ,一般為 150,將 D、 ? 代入得 1500 5 0 1 5 030D? ? ? ? 滿足要求。,由于人孔和螺栓孔消弱了筒體的截面,故公式中引入消弱系數(shù) . 將以上各量代入 25 2 274780 4 3 . 6 6 /0 . 8 0 . 8 2 1 4 1 1 110M NW cm? ?? ? ?? 磨機(jī)筒體的許用應(yīng)力 []? 磨機(jī)筒體在變載荷作用下長(zhǎng)期工作,因此,筒體許用應(yīng)力 []? 按筒體材料的疲勞強(qiáng)度極限 1?? 來(lái)確定: 1 [] bKK??? ??? b? —— 筒體材料抗拉強(qiáng)度極限, 對(duì)于 Q235 鋼, b? =( 38~ 47) 10179。 n—— 球磨機(jī)筒體轉(zhuǎn)數(shù), r/min。 根據(jù)此式可得筒體厚度 (5 10100D? ??至 )=20~ 30mm 3 .0 21 .5??L長(zhǎng) 徑 比 = D 可確定最小筒體厚度 m in1500 160 160D mm? ? ? ? 由于筒體受力復(fù)雜,球磨機(jī)運(yùn)行有一定的沖擊,考慮安全性,選筒體厚度 30mm. 筒體厚度的驗(yàn)算校核 取筒體材料為 Q235 鋼。計(jì)算和選擇待算磨機(jī)的規(guī)格和數(shù)量。*h)。對(duì)于干式自磨機(jī),推薦采用D/L =2~4;對(duì)于濕式自磨機(jī)D/L≈3。但往往硬度不夠,影響磨礦效率。它的作用是裝載磨碎介質(zhì)和物料,在回轉(zhuǎn)過(guò)程中使介質(zhì)運(yùn)動(dòng)而粉碎物料。 由于磨礦機(jī)兩端軸承的距離都比較大,磨礦機(jī)制造本身也有誤差,所以很難保證兩中空軸頸和筒體體的同心,在受到較大 負(fù)荷的情況下,難免要產(chǎn)生下?lián)献冃?。如圖 21所示 圖 2— 1 格子型選礦設(shè)備 球磨機(jī) 1— 給料器; 2— 進(jìn)料管; 3— 主軸承; 4— 扇形襯板; 5— 端蓋; 6— 筒體; 7— 筒體襯板; 8— 人孔; 9— 楔形壓條; 10— 中心襯板; 11— 排料格子板; 12— 大 齒圈; 13— 端蓋; 14— 錐形體; 15— 楔鐵; 16— 彈性聯(lián)軸器; 17— 電動(dòng)機(jī); 18— 傳動(dòng)軸 8 1— 出料端蓋; 2— 傳動(dòng)接管; 3— 格子板; 4— 舉板; 5— 出料螺旋葉片; 6— 圓筒篩; 7— 出料罩; I、 II、 III— 第一、二、三倉(cāng)室 給礦器是給磨礦機(jī)輸送原料的。 一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、日本、德國(guó)、加拿大、前蘇聯(lián)等在上世紀(jì)六十年代末期已經(jīng)開始進(jìn)入礦用磨機(jī)大型化時(shí)代,這些在美國(guó)、澳大利亞、加拿大、前蘇聯(lián)等的礦山設(shè)備中得到充分的體現(xiàn)。特別是第二次世界大戰(zhàn)以后國(guó)外在礦用磨機(jī)方面有了較大的發(fā)展。還有的因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,導(dǎo)致進(jìn)出料 襯套和端蓋非正常磨損,把合螺栓非正常損壞等。 第四章是本設(shè)計(jì)的另一重要部分,首先對(duì)傳動(dòng)方案進(jìn)行了選擇,電機(jī)的選型,傳動(dòng)比的分配,傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算,其次,設(shè)計(jì)計(jì)算了四個(gè)齒輪并對(duì)他們進(jìn)行了校核,之后又對(duì)三根軸進(jìn)行了力的分
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