【導(dǎo)讀】振動篩上物料的運動分析和工藝參數(shù)的選擇...............錯誤!

　　

【正文】 進料口約 200300mm處。 18 1 偏心塊 2 套筒 3 軸承蓋 4 軸承座 5 軸承 6 軸 7 密封圈 1 eccentric block 2 the sleeve 3 bearing cover 4 bearing 5 bearing 6 shaft 7 seal 圖 7 振動器簡圖 sketch of the vibrator 與箱式振動篩比較， 筒式 式振動器具有以下優(yōu)點： （ 1）高度小、質(zhì)量輕。由于簡式振動器安裝在篩箱上，不必采用結(jié)構(gòu)笨重的工字橫梁，所以整個篩箱的高度較小，重心降低，質(zhì)量減輕，增加了座式篩子工作中的穩(wěn)定性。 （ 2）激振力相當(dāng)于沿整個篩寬的均布載荷，安裝精度較易保證，其誤差對篩箱各點振幅影響較小。 （ 3）偏心塊的加工制造較方便。 （ 4） 方便布置傳動的電動機。 在振動器的設(shè)計中主要是對軸 、 偏心塊 進行 設(shè)計， 對軸承進行選型和校核， 其他的一些部件像套筒、加固法蘭、加油杯等標(biāo)準(zhǔn)件按要求選用。 軸的計算與設(shè)計 (1)初步估算軸的最小直徑 [11]。 選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)《機械設(shè)計手冊》一書查表 ， 取 A=110,按公式 3nPAd? （ 24） 取聯(lián)軸器的傳動效率 ? 為 ，軸的轉(zhuǎn)速為 970r/min 則 P= 0P?? = ?? kw 則 d = 21 ?mm 軸上有鍵槽， A 值需要增加 %5~%4 ,則 1d ≥22mm (2) 軸的分段設(shè)計。 軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑 1d ,為了使所選的軸的直徑 1d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器型號。但由于聯(lián)軸器在振動過程中容易被損壞，在本設(shè)計中連接部位用十字軸式萬向聯(lián)軸器。 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 CT CT =KT =9550 tZW KKKKnP ???? Nm （ 25） 19 式中 K —— 工況系數(shù)， K= WK —— 動力機系數(shù)， WK =1 ZK —— ZK =1 tK =1 代入數(shù)據(jù)得 ??????CT =m 由《機械設(shè) 計手冊》初步選取 UL 型輪胎式聯(lián)軸器 UL8，額定轉(zhuǎn)矩 nT =400Nm 和WS 型十字萬向聯(lián)軸器 WSD6 額定轉(zhuǎn)矩 nT =280Nm。 由《機械設(shè)計手冊》初步選取 UL 型輪胎式聯(lián)軸器 UL8，額定轉(zhuǎn)矩 nT =400Nm 和WS 型十字萬向聯(lián)軸器 WSD6 額定轉(zhuǎn)矩 nT =280Nm。 軸孔直徑 III—d =28mm， VIIIVII—d =38mm為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求， Ⅰ —Ⅱ段左端需制出一軸肩，軸的 Ⅱ —Ⅲ 段要安裝偏心塊，需有鍵槽，故取 Ⅱ —Ⅲ 段的直徑為 IIIIII?d =50mm。 初步算得偏心塊的厚度為 mm， III?Ⅱl 軸段上又有擋圈，據(jù)此可取 III?Ⅱl 段的長度為 161mm。 安放軸承段處的直徑為 60mm，取其長度為 48mm 選擇的軸承的型號為 GB32312。采用軸肩定位，取其 h=，則軸 肩的直徑為 77mm，為了方便設(shè)計以軸肩的中心為對稱線，兩軸承和偏振塊成對稱分布。 偏心塊與軸的聯(lián)接采用鍵聯(lián)接，由《機械制圖》 [12]一書查得： 鍵寬 b鍵高 h鍵長 l= 79914 ?? ； 可選用 45 鋼鍵 , 鍵的尺寸為 ??? lhb 79914 ?? ； 與聯(lián)軸器配合的鍵選擇為普通平鍵鍵寬 b鍵高 h鍵長 l= 58810 ?? ； (3)軸的校核 。 如圖 8 分析可知，軸的受力左右對稱： 當(dāng)偏心塊的質(zhì)心 處于正上方與軸垂直時，此時 LF 最大，即 LF 為向心力和重力之和。 圖 8 軸的結(jié)構(gòu)簡圖 20 Fig. 8 sketch of shaft structure 圖 9 軸的受力分析簡圖 shaft with force analysis mgmrFL ?? 2? LBA FRR ?? 式中 m—— 單個偏心塊的重量 ,kg； LF —— 偏振塊對軸的作用力， N； AR 、 BR —— 軸承的支反力， N； 代入數(shù)據(jù)得 LF = += BA RR? = 彎矩： 1 2 10 9 1 6 4 3m a x ????? LFM L Nm 電動機傳動的扭距為： ???? nPT Nm 彎矩圖和扭矩圖如圖 10所示： 圖 10 彎矩和扭矩圖 Fig .10 bending moment and torque figure 21 按照彎扭第三強度理論校核軸，對不變扭矩的軸取 ? ≈ 彎曲截面系數(shù) 533 32 ?????? dW ? 軸的計算應(yīng)力 [11]為 ca? = W aTM 22m ax )(? （ 26） 代入數(shù)據(jù)得 522 )( ?? ???ca? = 100MPa ? ?1?? 式中 ? ?1?? —— 軸的許用彎曲應(yīng)力， MPa， ? ?1?? =120 MPa； 故軸是安全的。 軸承的選用和設(shè)計 軸承所受的徑向力為： 1 6 4 3??? BA RRR 軸承的額定動負載為： PfffffCtnmdh? （ 27） 式中 C—— 軸承額定動負載， N； P—— 當(dāng)量動負載 P=R， N； hf 、 df 、 mf 、 nf 、 tf —— 在軸承手冊的有關(guān)表中選取， hf =、 df =、 mf =、nf =、 tf =1 其中額定壽命為 10000h。 代入數(shù)據(jù)得 KNC ??? ??? 根據(jù)振動器的工作特點，選用大游隙 (3G)軸承，選取圓錐滾子軸承 32312。 圓軸法蘭的設(shè)計 橫撐的材料采用無縫鋼管，壁厚為 10mm，外徑尺寸為 100mm，管長為 1230mm 鑄造法蘭如圖 11 所示 22 c=15c=15 圖 11 法蘭 Fig. 11 flange 底座 的設(shè)計 底座的功用 底座主要用來支撐整個機器，保持整個機器工作時的穩(wěn)定性和平衡性。一般機器底座的技術(shù)要求都不是很高，大多數(shù)尺寸都是自由公差。 2ZSM1230 型 雙 軸直線振動篩用為座式，其用地腳螺釘固結(jié)在混凝 土中?；炷劣辛己玫目箟簭姸?、防銹、吸振，它的內(nèi)阻尼是鋼的 15 倍、鑄鐵的 5 倍。 底座 材料的選擇 底座材料選擇 ： 采用焊接機架，即采用型鋼結(jié)構(gòu)（角鋼和槽鋼焊接而成），焊接機架 具有 強度高、剛度大 等優(yōu)點 ，對 于 同一結(jié)構(gòu) ，其 強度為鑄鐵的 倍，而且比鑄件毛坯輕 30%，生產(chǎn)周期短、能適應(yīng)市場競爭的需要；結(jié)構(gòu)設(shè)計靈活、壁厚可以相差很大，并且可以根據(jù)工況需要不同部位選用；用于小批量的大、中型機架。 根據(jù)以往經(jīng)驗 ， 采用槽鋼和角鋼焊接機架，能節(jié)省生產(chǎn)成本。 焊接時應(yīng)注意 （ 1） 材料的可焊性。可焊性 差的材料會造成焊接困難，使焊縫可靠性降低。一般碳含量 %的碳鋼（如 Q235A， 20 及 25 鋼）和碳含量 %的低合金鋼可焊性良好。 （ 2） 合理布置焊縫 [7]。 （ 3） 合理選擇截面形狀和合理布肋，提高抗振能力； （ 4） 提高焊接接頭抗疲勞能力和抗脆斷能力。 軸承壓蓋的設(shè)計計算 由《實用機械設(shè)計手冊》查的， 軸承外徑 D=? 130mm d=? 60mm 23 e= 3d =14mm 3d =10mm 30 dDD ?? =155mm mmDDD 1 8 302 ??? mm120214 ??? DD 軸承壓蓋的外形尺寸如下所示： 圖 12 軸承壓蓋 Fig. 12 the bearing cover 密封件的設(shè)計計算 采用氈油式密封件，型號為 D=80mm 偏心塊的設(shè)計 偏心塊的結(jié)構(gòu) 本設(shè)計選擇圓盤式偏心塊，通過圓盤旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力。 偏心塊的作用，改變可調(diào)不平衡重塊的位置，可調(diào)整激振器離心慣性力的大小，激振器直接安裝在篩箱兩個側(cè)壁上，簡化篩箱的結(jié)構(gòu)，并改善其受力狀況。是振動器上較為重要的部分。 根據(jù)已學(xué)知識 ?m v? 可知 Brrmkgm ????? )(/ 222133 ? (28) 代入數(shù)據(jù)得 Bm ?????? )0 2 ( 223 = 1001525601 ????r mm 2r =25mm m = 由公式 (28)得，偏心塊的寬度為： B=85mm 偏心塊與軸的聯(lián)接采用鍵聯(lián)接，由《機械設(shè)計手冊》一書查得 ： 鍵寬 b鍵高 h鍵長 l= 79914 ?? ； 24 偏心塊的安裝要求 偏心塊在重力的作用下，質(zhì)心自動處于最低位置。這就使得兩偏心塊的初始處于最低位置，即初始相位角相等，這樣就保證了兩偏心塊的同步反向運轉(zhuǎn)。 偏心塊的結(jié)構(gòu)如圖 13 所示 圖 13 偏心塊 Fig. 13 eccentric block 聯(lián)軸器的設(shè)計 聯(lián)軸器的類型選擇 振動篩的載荷有變化 ,且轉(zhuǎn)速較高 ,有強振動性 ,易選 用橡膠式聯(lián)軸器 。 規(guī)格的選擇與計算 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)距 CT CT =KT =9550tZW KKKKnP ????Nm 式中 K — 工作情況系數(shù)， K=； WK — 動力機系數(shù)， WK =1； ZK — ZK =1 tK =1。 代入數(shù)據(jù)得 ??????CT =m 由《機械設(shè)計手冊》初步選取 UL 型輪胎式聯(lián)軸器 UL8，額定轉(zhuǎn)矩 nT =400Nm 和WS 型十字萬向聯(lián)軸器 WSD6 額定轉(zhuǎn)矩 nT =280Nm。 鍵的選擇 軸與偏心塊連接處鍵的選擇與校核 與偏心塊連接處軸的直徑為 50 mm，查《機械設(shè)計手冊》知，采用圓頭普通平鍵，25 鍵的尺寸為 79914 ????? lhb ，鍵的個數(shù)為 2 個。工作長度 651479 ???l 強度條件 dklTP 2??= 3?? ????=? ?P? （ 29） 3 ??? ?????? dblT? MPa??? （ 30） 式中 ??P? —— 鍵連接的許用擠壓應(yīng)力， MPa， ? ?P? 取 100~120 MPa； T—— 轉(zhuǎn)矩， N/mm； d—— 軸的直徑， mm。 k—— 鍵與輪轂的接觸高度， mm； l—— 鍵的工作長度， mm。 ??? —— 鍵連接的許用剪切應(yīng)力， MPa， ??? =90 MPa。 軸與聯(lián)軸器的連接處鍵的選擇與校核 與聯(lián)軸器相連處軸段采用圓頭普通平鍵，此處平鍵的尺寸為 58810 ????? lhb 。 強度條件 dklTP 2??= 48338 3?? ?? = MPa? ?P? 3 ??? ???? dblT? MPa??? 式中 ??P? —— 鍵連接的許用擠壓應(yīng)力， MPa， ? ?P? 取 100~120 MPa； T—— 轉(zhuǎn)矩， N/mm； d—— 軸的直徑， mm。 k—— 鍵與輪轂的接觸高度， mm； l—— 鍵的工作長度， mm。 ??? —— 鍵連接的許用剪切應(yīng)力， MPa， ??? =90MPa。 5 篩箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計 篩箱的結(jié)構(gòu) 篩箱為 Q235 鋼板制成，其厚度取 8mm，采用座式結(jié)構(gòu)。 篩箱是由橫撐、進料槽、加強板、側(cè)板、支撐架、橫梁。 26 1進料槽； 2橫梁； 3加強板； 4橫撐； 5側(cè)板； 6支撐架 1 feed trough。 2 beam。 3 reinforcing plate。 4 lateral brace。 5 side panel。 6 – brace 圖 14 篩箱的結(jié)構(gòu)簡圖 Fig. 14 sketch of the screen box structure 側(cè)板和橫梁連接方式是焊接。側(cè)板和橫撐以及側(cè)板和加強板的連接方式是螺栓連接。 由于焊接時構(gòu)件僅在局部 地方受熱，構(gòu)件各部分溫度變化不均勻，發(fā)生不同程度的膨脹和收縮