【導(dǎo)讀】根據(jù)研磨籃容積計(jì)算葉輪大??；根據(jù)主軸在研磨籃和葉輪的受力確定主軸直徑；售中、售后的優(yōu)良服務(wù)，籃式研磨機(jī)會(huì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。目前世界上已有許多國(guó)家的分散研磨設(shè)備廠家在進(jìn)行籃式研磨機(jī)制造和銷售。目前該類籃式研磨機(jī)占絕大多數(shù)。兩道工序由籃式研磨機(jī)一臺(tái)機(jī)器、一道工序?qū)崿F(xiàn)。涂料生產(chǎn)中的不同需要。但也有各自不同的局限性。但敞開(kāi)式的操作，使工作環(huán)境惡劣，操作。安全性差且分散的物料損失大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)試?yán)щy，生產(chǎn)效率低。弄清設(shè)計(jì)題目，明確設(shè)計(jì)目的任務(wù)和要求。充分了解實(shí)際，廣泛調(diào)查研。究，較全面的對(duì)本題目進(jìn)行資料查閱檢索。了解目前普遍使用的籃式研磨機(jī)，充分認(rèn)識(shí)它們結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)。力學(xué)推倒，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，零件設(shè)計(jì)，裝配圖設(shè)計(jì)，總裝圖設(shè)計(jì)。了使其具有足夠的剛度強(qiáng)度和穩(wěn)定性，對(duì)研磨主軸上的主要零部件進(jìn)行強(qiáng)度校核。而帶動(dòng)研磨桿一起運(yùn)動(dòng)。

　　

【正文】 = 則 η a= ? 178。= 所以 研磨機(jī)功率 Py= 由分散機(jī)的分析知分散機(jī)的功率消耗為 pf= 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 09 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 所以，電機(jī)的總功率應(yīng)該為 ,查資料發(fā)現(xiàn)，本研磨機(jī)應(yīng)該選用型號(hào)為 Y160M12的電動(dòng) 機(jī)。其詳細(xì)參數(shù)：額定功率 11kw、額定電流 、最高轉(zhuǎn)速 2930r/min、效率為 %、震動(dòng)速度 、重量 115kg、噪音 82~87dB、功率因數(shù) 。 經(jīng)計(jì)算，這種電機(jī)的輸出功率為 ，符合所需值。 由于研磨機(jī)轉(zhuǎn)速限制，故研磨主軸工作轉(zhuǎn)速為： n=2930r/min 計(jì)算總傳動(dòng)比 因?yàn)樗O(shè)計(jì)的研磨機(jī)為主軸直接帶動(dòng)研磨桿、葉輪、分散葉片做圓周運(yùn)動(dòng)，所以為一級(jí)傳動(dòng)，傳動(dòng)比為 i=1. 研磨主軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 軸的材料選擇與最小公稱直徑的計(jì)算 由資料查得，研磨機(jī)主軸的材料選擇為 45號(hào)鋼 由機(jī)械設(shè)計(jì)書(shū) 軸常用的幾種材料的 A0值： 軸的材料 Q23 20 Q27 35 45 40Cr、 35SiMn、38SiMnMo、 3Cr13 ｛Г T｝ /MPa 15~25 20~35 25~45 35~55 A0 149~126 135~112 126~103 112~97 表 231 這里的 A0=120 P z=Pdη（ Pz 為主軸實(shí)際輸出功率， Pd為電機(jī)額定功率，η為電機(jī)輸出效率） P z=11 %kw= 由 i=1 n z=n d 1/i=2930r/min D min=Ao 3nzpz =120 =18mm 考慮到鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度削弱的影響，軸徑應(yīng)加大 5%，取為 35mm。 已知研磨籃內(nèi)徑為 22cm，所設(shè)計(jì)研磨籃內(nèi)研磨桿長(zhǎng)度為 7cm 直徑 3cm。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 09 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 因?yàn)閭鲃?dòng)比 i=1，所以， 研磨主軸轉(zhuǎn)速為： n=2930r/min 由上面計(jì) 算： Pz= 研磨主軸轉(zhuǎn)速： Nz=2930r/min 第三章 研磨籃主軸設(shè)計(jì) 圖 31a 軸的材料選用 45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理。其材料硬度為 170~217HBS，強(qiáng)度極限σ B=600MPa， 屈服極限σ s=300MPa，彎曲疲勞極限σ173。 ?=275MPa，生產(chǎn)生活中，常用于較重要的軸，應(yīng)用較為廣泛。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 09 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 圖 31b d≥ A3 nzpz =120 =18mm 考慮到軸上的鍵槽，直徑應(yīng)增大 5%， 則 d≥ 18mm，又因?yàn)橹鬏S轉(zhuǎn)速較高，故直徑不宜增大太多，所以取 d=35mm 研磨主軸扭矩： Tz=9550(P/n)N m= m 研磨分散盤(pán)所受扭矩： Tf= m 研磨籃處扭矩： 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 09 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 Ty= m 研磨籃處上下兩個(gè)葉片受力較小可忽略，故研磨主軸只受三個(gè)主要扭轉(zhuǎn)力。 圖 42 MPa 8 36 = 10 35 16 = 16 = 9 3 3 1 1 z . π d π T τ － MPa 3 28 = 10 35 8 23 16 = 16 = 9 3 3 2 2 y . π . d π T τ － MPa 6 8 = 10 35 2 7 16 = 16 = 9 3 3 2 2 f . π . d π T τ － 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 09 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 對(duì)于 G，鋼常取為 10?MPa 其他直徑處的轉(zhuǎn)矩小于主軸， 45號(hào)鋼做主軸可以滿足所需剛度和強(qiáng)度的最大要求。 由于是立式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸外有支撐結(jié)構(gòu)，所以主軸只受扭矩、與滾動(dòng)軸承的摩擦力（忽略）及其自身重力（可忽略）。 聯(lián)軸器段 L =49mm 空心軸段 L=30mm 軸承套筒段 L=180+16+32+13=241mm 研磨籃軸段 L=74+40+60+40=214mm 末端分散盤(pán)處 L=40mm )/m 176。 ( 15 0 = 10 35 10 80 180 94 30 32 = 180 32 = 180 = ′ 12 4 9 2 4 1 2 1 1 z 1 . π . d π G T π GI T φ P － 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 09 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 第四章 主軸 軸承的選擇及壽命校核 研磨機(jī)中所用軸承主要受在鉛錘面的軸的重力，和軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)帶來(lái)的摩擦力。 由于受力不大，所以初步選擇較便宜、極速轉(zhuǎn)速比高和便于更換的深溝球軸承，結(jié)構(gòu)代號(hào) 60000，軸向限位能力 1。 軸承內(nèi)外圈由車(chē)加工廠車(chē)削成 ,配件進(jìn)料嚴(yán)格把關(guān) ,確保軸承在第一道生產(chǎn)工序就有穩(wěn)定的質(zhì)量。軸承的套圈和鋼球均采用精煉軸承鋼制造 。保持架采用優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板沖壓或增強(qiáng)工程塑料制造 。防塵蓋采用 SPCC 專 ,密封圈采用耐油橡膠熱壓制成 。 軸承的材料標(biāo)準(zhǔn)： ? 標(biāo)準(zhǔn) 鋼材型號(hào)表示 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 09 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 ? GB/T30794 GCr15 ? ISO 683XVII1 ? AISI 52100 ? DIN 100Cr6 ? JIS SUJ2 選擇 GCr15 作為軸承鋼，硬度高于 60HRC。 滾動(dòng)軸承鋼的性能 滾動(dòng)軸承鋼具有較高的淬透性、保證滾動(dòng)軸體和內(nèi)套（淬火后）整體具有均勻的高硬度（ HRC61～ 65）和高耐磨性，同時(shí)還要有高的屈服強(qiáng)度和彈性極限，還要有高的抗接觸疲勞強(qiáng)度，足夠的韌性和良好的尺寸穩(wěn)定性。軸承 體工作表面要求磨削拋光，保持架不承受載荷，要求匹配的材料具有減磨性。 軸承的熱處理工藝 滾動(dòng)軸承的熱處理工藝流程一般為： 球化退火 → (830～ 850℃ )淬火 → (150～160℃ /2～ 3 h)低溫回火 → (120～ 130℃ /10～ 20 h)人工時(shí)效處理 → 冷處理 滾動(dòng)軸承的優(yōu)缺點(diǎn) 滾動(dòng)軸承具有摩擦阻力小、起動(dòng)靈敏、效率高、潤(rùn)滑簡(jiǎn)便和有互換性的特點(diǎn)。主要缺點(diǎn)是抗沖擊能力較差。高速時(shí)深溝球軸承：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。 6000 型在安裝、密封、配合烏特殊要求的地方，均可采用。帶防塵蓋的防塵性好，帶密封圈的密 封性好，兩面帶防塵蓋的已裝入適量潤(rùn)滑脂，工作中在一定時(shí)期內(nèi)不用再加油。內(nèi)圈較一般軸承寬的供裝置密封及緊定螺絲或偏心套用，安裝、拆卸和使用方便，適用于要求密封較高的長(zhǎng)軸，安裝或受載荷時(shí)彎曲、傾斜較大的軸上，對(duì)主機(jī)的制造安裝精度要求較低。 徑向游隙按國(guó)標(biāo) GB/T460493 分為五組 :C C0、 C C4 及 C5. 內(nèi)孔 (mm) C2 C0 C3 C4 C5 超過(guò) 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 0 7 2 13 8 23 14 29 20 37 10 0 9 3 18 11 25 18 33 25 45 18 0 10 5 20 13 28 20 36 28 48 圖 411a 滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu) 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 09 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 表 411 軸承的摩擦、潤(rùn)滑和內(nèi)徑選擇 軸承分為開(kāi)式 ,單面或雙面防塵蓋 ,單面或雙面密封圈 ,出廠時(shí)已填充適量的潤(rùn)滑油脂 ,可直接使用 。 油脂牌號(hào) 潤(rùn)滑油脂的基本類型 工作溫度 運(yùn)用范圍 雪弗龍 Chevron SRI2 礦物脂 30~180 耐高溫 , 抗水 殼牌 Shell Alvania 2 礦物脂 35~120 長(zhǎng)壽命 ,廣用途 殼牌 Shell Doliun R 石油脂 40~150 耐腐蝕 , 抗水 協(xié)同 Kyodo Yoshi SRL 合成脂 40~150 低噪聲 , 低扭矩 美孚 Mobil HP 鋰絡(luò)合成脂 30~110 耐振動(dòng) , 耐腐蝕 杜邦 Dupont Krytox240AC 氟化脂 35~290 耐高溫 , 特性好 埃索 Exxon Beacon 325 合成脂 55~120 通用潤(rùn)滑脂 表 412a 查表得，建議使用 埃索 Exxon Beacon 325 的潤(rùn)滑脂。 按 JB/T704793標(biāo)準(zhǔn)將單個(gè)軸承振動(dòng)加速度級(jí)別分為 Z Z Z3 組；按 JB/T5000994標(biāo)準(zhǔn)將單個(gè)軸承振動(dòng)允許極限值分為 V V V3 組。 已知軸的直徑為 25mm，所以軸承的工稱內(nèi)徑為 25mm，內(nèi)徑代號(hào)為 05 。 軸承公稱內(nèi)徑 (mm) 單個(gè)軸承振動(dòng)加速度級(jí) (dB)不超過(guò) 直徑系列（ 1） 直徑系列（ 2） 直徑系列（ 3） Z1 Z2 Z1 Z2 Z3 Z1 Z2 Z3 5 36 34 37 34 32 37 35 33 6 36 34 37 34 32 37 35 33 7 38 35 38 36 34 8 38 35 38 36 34 9 40 36 40 37 35 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 09 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 10 42 38 42 39 35 44 40 37 12 43 39 43 39 35 45 40 37 15 44 40 44 41 36 46 42 38 17 44 40 45 41 36 47 42 38 20 45 41 46 42 38 48 43 39 25 46 42 47 43 40 49 44 41 30 47 43 48 44 41 50 45 42 表 412b 軸承公稱內(nèi)徑 (mm) V1 V2 V3 底頻帶 中頻帶 高頻帶 底頻帶 中頻帶 高頻帶 底頻帶 中頻帶 高頻帶 5 90 60 50 58 36 30 35 21 18 6 90 60 50 58 36 30 35 21 18 7 110 80 65 72 48 40 44 28 24 8 110 80 65 72 48 40 44 28 24 9 110 80 65 72 48 40 44 28 24 10 140 100 85 90 60 50 55 35 30 12 140 100 85 90 60 50 55 35 30 15 180 130 100 110 78 60 65 46 35 17 180 130 100 110 78 60 65 46 35 20 220 160 125 130 100 75 80 60 45 22 220 160 125 130 100 75 80 60 45 25 220 160 125 130 100 75 80 60 45 28 220 160 125 130 100 75 80 60 45 30 250 200 160 150 120 100 90 75 60 表 412c 極限轉(zhuǎn)速的修正負(fù)荷條件 C/P13（即當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷 P 超過(guò)基本額定動(dòng)負(fù)荷 C 的 8%左右），或承受的合成負(fù)荷中的軸向負(fù)荷超過(guò)徑向負(fù)荷的 25%時(shí)，要用下式對(duì)極限轉(zhuǎn)速進(jìn)行修正。 na=f1*f2*n 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 09 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 na：修正后的極限轉(zhuǎn)速， rpm f1：與負(fù)荷條件有關(guān)的修正系數(shù) f2：與合成負(fù)荷有關(guān)的修正系數(shù) 軸承在高速旋轉(zhuǎn)、尤其是轉(zhuǎn)速接近或超過(guò)尺寸表記載的極限轉(zhuǎn)速時(shí)，主要應(yīng)該注意如下事項(xiàng)： （１）使用精密軸承 （２）分析軸承內(nèi)部游隙（考慮溫升產(chǎn)生 的軸承內(nèi)部游隙減少量） （３ ） 分析保持架的材料的型式（對(duì)于高速旋轉(zhuǎn)，適合采用銅合金或酚醛樹(shù)脂切制 保持架。另外也有適用于高速旋轉(zhuǎn)的合成樹(shù)脂成型保持架） （４）分析潤(rùn)滑方式（采用適用于高速旋轉(zhuǎn)的循環(huán)潤(rùn)滑、噴射潤(rùn)滑、油霧潤(rùn)滑和油氣 潤(rùn)滑等潤(rùn)滑方式） 軸承的摩擦系數(shù)（參考） 為便于與滑動(dòng)軸承比較，滾動(dòng)軸承的摩擦力矩可按軸承內(nèi)徑由下式計(jì)算： M=uPd/2 這里 , M：摩擦力矩， {} u：摩擦系數(shù)，表 511戊 P：軸承負(fù)荷， N{kgf} d：軸承公稱內(nèi)徑， mm 摩擦系數(shù) u受軸承型式、軸承負(fù)荷、轉(zhuǎn)速、潤(rùn)滑方式等的影響較大，一般條件下穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦系 各類軸承的摩擦系數(shù) u 軸 承 型 式 摩 擦 系 數(shù) u 深溝球軸承 角接觸球軸承 調(diào)心球軸承 圓柱