【文章內(nèi)容簡介】 料。而且由于存在摩擦力，研磨體在上升的過程中也會使物料磨細(xì)。同時研磨體下落時會產(chǎn)生軸向推力，是物料向出料口流動，完成粉磨作業(yè)。 通過查閱資料，了解了球磨機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速 ，對球磨機(jī)的理論適宜轉(zhuǎn)0n速和轉(zhuǎn)速進(jìn)行計算。再考慮球磨機(jī)的實際工作情況，計算球磨機(jī)的實際工作轉(zhuǎn)速、功率和磨機(jī)的生產(chǎn)能力。最終確定球磨機(jī)的主要參數(shù)，為球磨機(jī)的回轉(zhuǎn)部分設(shè)計提供數(shù)據(jù)支持。山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文153 球磨機(jī)的回轉(zhuǎn)部分設(shè)計 筒體部分設(shè)計 筒體的結(jié)構(gòu)設(shè)計 A．筒體的結(jié)構(gòu)形式一般筒體都設(shè)計成整體式結(jié)構(gòu)，因為整體式結(jié)構(gòu)的制造綜合偏差相對較小。且加工費用相對也低一些。大規(guī)格的筒體則往往會受運(yùn)輸條件和制造加工能力的限制，而不得不將筒體設(shè)計成“分段式” 結(jié)構(gòu)。筒體段節(jié)之間一般采用帶定位止口的法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)。筒體分段的另一種辦法是現(xiàn)場焊接：筒體在制造廠按運(yùn)輸條件分段，然后準(zhǔn)確地加工出帶止口的特殊焊縫坡口，連同專用的全套施焊設(shè)備運(yùn)到現(xiàn)場，由制造廠的焊接技師在現(xiàn)場進(jìn)行焊接和消除焊接應(yīng)力。這種方法只有在該地區(qū)有幾臺磨機(jī)的筒體需要在現(xiàn)場焊接才比較合算，否則是不經(jīng)濟(jì)的。B．筒體與端蓋的聯(lián)接形式 筒體與磨頭端蓋的聯(lián)接形式有以下三種：在磨機(jī)規(guī)格大型化之前，筒體采用外接型法蘭與端蓋相聯(lián)接的結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用，其特點是與磨頭組裝比較方便，但筒體外形直徑大，切削加工山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文16面和材料消耗也比較大。內(nèi)接型法蘭聯(lián)接是大中型磨體廣泛采用的結(jié)構(gòu)。其特點是原材料的利用率相當(dāng)高，結(jié)構(gòu)設(shè)計比較合理。無法蘭聯(lián)接實際上是將筒體和磨頭端蓋直接焊為一體的結(jié)構(gòu)形式，焊接接頭都是對接焊結(jié)構(gòu)。從端蓋結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢來看，這種無法蘭對接焊聯(lián)接的形式，將通用于各種規(guī)格和各種類型的磨體，因為它具有結(jié)構(gòu)合理、制造簡便和使用可靠等特點。本磨機(jī)選用的是內(nèi)接法蘭聯(lián)接。 磨門與人孔磨門是為封閉人孔設(shè)置的，要求裝卸方便、固定牢固。人孔的主要作用是：檢修和更換磨體內(nèi)的各種易損件，裝卸研磨體以及對磨內(nèi)物料的采樣。磨門分“內(nèi)提式”和“外蓋式”兩種結(jié)構(gòu)類型。內(nèi)提式磨門有兩種結(jié)構(gòu)形式：一種是把磨門和磨門襯板鑄造成一整體這種結(jié)構(gòu)只適用于韌性高的耐磨材料，因為造型大而復(fù)雜，脆性材料容易山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文17斷裂。另一種結(jié)構(gòu)是把磨門和磨門襯板分開制造。磨門襯板用螺栓固定在型鋼或鑄鋼制造的磨門上，然后用弓形架再把磨門固定在筒體上。外蓋式磨門的突出優(yōu)點是磨門襯板和筒體襯板完全一樣。本磨機(jī)選用的是外蓋式磨門。B．人孔內(nèi)提式磨門的人孔有帶補(bǔ)強(qiáng)板和不帶補(bǔ)強(qiáng)板之分。外蓋式磨門的人孔，均須設(shè)置固定磨門的“人孔框” 。人孔框同時也起到補(bǔ)強(qiáng)板的作用，與筒體的聯(lián)接均采用鉚釘鉚接。人孔的尺寸、孔口倒棱、孔面粗糙以及四個孔角的圓角半徑等，基本要求和內(nèi)提式磨門的人孔相同。 筒體的基本要求和規(guī)定 筒體屬于不更換的零件，要保證工作中安全可靠，并能長期連續(xù)使用。所以要求制造筒體的材料的金屬材料的強(qiáng)度要高，塑性要好，且應(yīng)具有一定的抗沖擊性能。筒體是由鋼板卷制而成，要求可焊性要好。因此，一般用于制造筒體的材料是普通結(jié)構(gòu)鋼板 Q235，它的強(qiáng)度、塑性、可焊性都能山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文18滿足這些要求，且易購到。鋼板厚度采用 40mm。,由[5] （ 302pD???1） 式中: ——筒體的規(guī)格直徑，m； ——筒體的有效直徑，m； 0D——襯板平均厚度， m；一般取 =。p?p?代入公式（31） m ???? （30123L?2） 式中: ——筒體的規(guī)定長度，m；——筒體的有效長度，m ；0L、 、 ——分別為隔倉板、端蓋襯板、揚(yáng)料裝置的厚度,m ；取1?23。代入公式(32) ???山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文19，使筒體的焊縫總長達(dá)到最短為原則來排列鋼板，厚鋼板與薄鋼板對接焊的過渡斜率不大于1：10 為宜。當(dāng)筒體縱、環(huán)焊縫在排列中發(fā)生矛盾時，應(yīng)以減少縱焊縫為主來處理，這是基于焊接應(yīng)力場的矢向都平行于筒體素線，避免形成應(yīng)力疊加來考慮的。筒體段節(jié)間的縱向焊縫，應(yīng)按 100πmm 的整倍數(shù)錯開，這是基于筒體上的襯板螺栓孔的周向節(jié)距是按 100πmm 考慮的，這樣可使各段節(jié)筒體上的螺栓孔，得到距焊縫最大的距離。焊縫不許通過筒體上的任何開孔。焊縫坡口邊至孔邊的最小距離為筒體厚度的 2 倍且不小于 75mm 為宜。當(dāng)焊縫必須通過人孔加強(qiáng)板下面時，該焊縫必須全長磨平，磨平表面的粗糙度不應(yīng)低于鋼板表面的相應(yīng)值。 筒體的計算A．作用于筒體的總載荷 Q,由[11]磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，作用于筒體的總載荷 Q 包括兩部分，一部分是磨機(jī)回轉(zhuǎn)部分的重力 ，另一部分是動態(tài)研磨體（包括物料）所產(chǎn)生的力 P。mG m （3123456GG???3）式中: ——磨機(jī)回轉(zhuǎn)部分的重力，N；mG——磨機(jī)筒體的重力，N；1山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文20——磨機(jī)磨頭的重力，N；2G——磨機(jī)磨尾的重力，N；3——磨機(jī)襯板的重力，N；4——磨機(jī)隔倉板的重力，N；5——磨機(jī)大齒圈的重力， (34)GmgV??代入公式(34) 223 N???????????????????????223 4221..????????????????????32 N????????????代入公式(33) ????? P山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文21磨機(jī)內(nèi)研磨體在拋落狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時,研磨體所產(chǎn)生的力,主要有瀉落部分面積 的重力 及 部分的離心力 和拋落部分面積 的沖擊力 等三1FpG1CP1FSP,動態(tài)研磨體由上述三部分力所產(chǎn)生的合力,只比靜態(tài)研磨體的自重 G 大 2%,即: P= (35)式中： P—— 動態(tài)研磨體產(chǎn)生的力， N.代入公式(35) P=103=105N 0G粉磨時研磨體和物料是混合在一起的,這部分物料重量約為研磨體重量的 14%。即:= (36)0G式中: ——粉磨物料的重力,代入公式(36) = = N0G310510,作用于筒體上的總載荷 Q Q= + (37)m代入公式(37) Q= + = N5105106 ,由[11]uP山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文22 (38)950ubNPnR?式中: ——圓周力,N。uN——磨機(jī)需要的功率,kW；n——磨機(jī)筒體的轉(zhuǎn)速,r/min；——大齒圈的節(jié)圓半徑，代入公式(38) ????,由[11]計算作用在筒體上的彎矩時,筒體上的作用力分布如圖 31 所示。a. (39)145Gql?? 式中: ——單位長度上受力 , ；/Nm ——筒體長度, .l代入公式(39) =??410?/Nm ,也是沿筒體長度 各倉平均球徑和研磨體裝載量不同,產(chǎn)生的作用力大小也不一樣,所以應(yīng)該分倉計算。一倉單位長度上受的力為:山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文23 (310)?二倉單位長度上受的力為: (311)式中: 、 ——分別為一、二倉單位長度上受的力, ；1q2 /Nm、 ——分別為一、二倉動態(tài)研磨體的作用力,N ；P、 ——分別為一、二倉的長度, .1l2P=G= （3mg12）代入公式（312） ???? 2g根據(jù)生產(chǎn)實踐，一般干法開流生產(chǎn)磨機(jī)：雙倉磨時，第一倉倉長為全長的 30%～40%，第二倉倉長為全長的 60%～70%。??250代入公式（310） =./N=?? 作為集中載荷。磨頭重力 和磨尾重力6G2G也作為集中載荷，其作用點在磨頭（或磨尾）和筒體接觸面至支座（主3G軸承）支反力作用點距離的 1/3 處。,由[11]山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文24 AR??124242346512A LqllqllqGllGPulR???????????????????????? （313 ）代入公式（313） ??圖 磨機(jī)筒體作用力的分布 BR （3??12236B uARqllGPR????14）代入公式（314）山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文25?? maxM（3????2213231312xA xlxlMRGxlqlqq?????????????????15）令 0,?ax求 得代入公式（315） ??? k （316 ）ubPR?將式（38 ）代入（316 ）中得 （317） 代入公式（317） ??? M （3??22axk??18）代入公式（318） ???式中: ——筒體所受當(dāng)量彎矩， ；m——筒體所受最大彎矩， ；maxM?——筒體所受扭矩， ；k N?950950KbNnn???山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文26——折合系數(shù)，一般取為 ～。? W （3??4eaR???19）式中: ——筒體抗彎斷面模數(shù)， ；W3m——磨機(jī)筒體的外半徑， ；eR——磨機(jī)筒體的內(nèi)半徑， 。a代入公式（319） ??????? ? （3MCW?20）式中: ——筒體所受的彎曲應(yīng)力， ；?Pa——筒體所受的當(dāng)量彎矩， ；MNm?——筒體抗彎斷面模數(shù)， ；W3——筒體斷面消弱系數(shù)，是由人孔和襯板螺栓孔所引起的，C一般取 C=～。代入公式（320） ???山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文27磨機(jī)筒體是在變載荷作用下長期連續(xù)工作，因此，筒體斷面許用應(yīng)力應(yīng)按筒體材料的疲勞極限 來確定。???1?? （3??n?21） （3??????22）式中: ——許用彎曲應(yīng)力， ；??Pa——筒體材料的疲勞極限， ；1??——筒體材料的屈服極限， ；s——筒體材料的抗拉強(qiáng)度極限， ；b Pa——安全系數(shù)， 。nn6?代入公式（422） ????????? j. 代入公式（421）驗算磨機(jī)筒體的彎曲強(qiáng)度E．筒體徑向剛度的計算磨機(jī)筒體是一個大直徑的薄壁圓筒，容易產(chǎn)生徑向變形。徑向變形如?????山東科技大學(xué)泰山科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文28果超過一定數(shù)植將會影響磨機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須對筒體徑向變形加以限制。對于圓柱形的客體，一般用 來控制， 是經(jīng)驗值。在磨機(jī)筒體上，0DC??0根據(jù)目前的經(jīng)驗一般取 =150。0筒體縱向撓度，一般控制在 ，而這樣小的撓度反映到具有球面支承的主軸承上，是不足為慮的。 磨頭部分設(shè)計 磨頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計磨頭是筒體端蓋和中空軸的統(tǒng)稱。它承受著整個磨體及研磨體的運(yùn)轉(zhuǎn)動載荷，在交變應(yīng)力的作用下連續(xù)運(yùn)行，是磨機(jī)本體最薄弱的環(huán)節(jié)，也是最難控制制造質(zhì)量的機(jī)件，使用中要求長期安全可靠，所以在設(shè)計中應(yīng)該考慮是不更換的零件磨頭的結(jié)構(gòu)形式有兩種：一種是端蓋與中空軸鑄成一整體式，這種形式結(jié)構(gòu)簡單，安裝較方便，適用于中小型磨機(jī)。對于較大直徑的磨機(jī)，易產(chǎn)生鑄造缺陷，因磨頭端蓋占有較大的平展面積且又較薄，即使采用較多的澆冒口澆鑄，其冷卻收縮也是不均勻的，從而使中空軸與端蓋的過渡曲面產(chǎn)生較大的應(yīng)力和組織疏松，這種缺陷有時在切削加工到一定程度才會發(fā)現(xiàn)，造成不應(yīng)有的返工浪費，有時這種缺陷處于隱蔽狀態(tài)，不能及時發(fā)現(xiàn)，由于該部位在磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，承受著交變應(yīng)力，并且有較大的應(yīng)力集中，在運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間后便產(chǎn)生斷裂，這時造成的損失就更大；另一種磨頭是將