【正文】 （如下圖 213） 圖 213 抗彎強度的壽命系數(shù) 相對齒根圓角敏感系數(shù) relTY? ：因為 1sq 和 2sq 都大于 ，查表得出： 1?? RrelTrelT YY? 。 ⑷ 校核齒根彎曲疲勞強度 齒根彎曲疲勞強度的計算應(yīng)力為： ???? YYKKKKbmF FSFFVAntF ?? （ 232） 式中，為了安全考慮，彎曲強度計算的載荷分布系數(shù)： ?? ?? HF KK ，載荷分配系數(shù) 1??? ?HF KK 。 將相關(guān)的參數(shù)值 代入 動載系數(shù) VK 的計算式得： 1 .5 4 22????????????????????VK 齒向載荷分布系數(shù)查表得： 32321???????????????????????? ?? bdbK H ? 徑向載荷分布系數(shù) ?HK ： 按照 22 /720/200/1 1 5 2 3 ??? 查表得： 1??HK （如Φ 球磨機設(shè)計 30 下圖 25） 圖 25 齒間載荷分配系數(shù) 根據(jù)大小齒輪的材料，查得材料彈性系數(shù) 2/ 89 mmNZ E ? （如下圖 26） 圖 26 材料的彈性系數(shù) 接觸強度計算的重合 度 ， 首先精確 計算當量齒數(shù) ： ()119c os 331 1 ??? ?zz v （ 225） ()33c os 332 2 ??? ?zz v （ 226） 求當量齒輪的端面重合度： IIIv ??? ?? ??? 按照 ?vz ， ?vz 分別查出 ??I? 、 ??II? ， （如下圖） Φ 球磨機設(shè)計 31 圖 27 齒輪端面重合度 所以： ????? ??? IIIv ??? 按 20m nbm? ??查得縱向重合度 ??? （如下圖 28） 圖 28 縱向重合度 將以上個數(shù)值代入式 （ 227） 中： Φ 球磨機設(shè)計 32 221//1mmNmmNKKKKuubdFZZZHHVAtEHH???????????????????（ 227） 計算安全系數(shù)： HXWL V RNTHH ZZZZS ?? lim? （ 228） 式中，壽命系數(shù)：先計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 922811 0 0 0 015 3 9 06060 0 0 0 011 4 8 56060??????????????ktnNktnN （ 228） 根據(jù)算得的 N N2 值，查得接觸強度的計算壽命系數(shù) 為 : ?NTZ 、 ?NTZ 。 計算公式以齒面接觸疲勞 強度初步確定模數(shù)： Φ 球磨機設(shè)計 27 31FPmFSn z YKTm ??? （ 217） 小 齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1： 6114 0 0 1 0 0 09 5 4 9 9 5 4 9 3 . 1 1 0123PT N m N mn ?? ? ? ? ? ? ? 載荷系數(shù) K：考慮到齒輪 不 對稱軸承分布、傳遞功率較大、原動機為電動機等因素，取 K=。在設(shè)備運行了一段時間后還要對齒輪的潤滑狀態(tài)進行檢查，及時更換潤滑油。此外，在安裝的過程中還要注意裝配精度。 fd — 螺栓分布圓直徑 。 fd — 法蘭外徑 ,取 fd =1350mm。 r — 軸根圓角半徑 ,取 r = 35mm 。 0b — 中空軸軸頸寬，根據(jù)支座反力 R、主軸瓦的許用壓力 [p]和軸瓦包角θ通過計算確定： ? ?000 220si n 2ARbdPd ?? ? ?mm （ 216） Φ 球磨機設(shè)計 24 圖 21 中空軸的結(jié)構(gòu)及相關(guān)尺寸 式中 ? ? MPa? ， θ 一般多取 120176。 本磨機選用的是鋼板焊接端蓋 ，中空軸與端蓋止口圓用螺栓連接。 減少了安裝工序，提高工作效率 。 磨頭要承受著整個筒體的載荷，是球磨機最薄弱的地方，所以對其設(shè)計也有較高的要求 ， 磨頭的質(zhì)量與性能關(guān)系整個球磨機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，其設(shè)計要求也要按照長期 使用不更換。 n —— 筒體轉(zhuǎn)速 ,r/min。 筒體的計算 ⑴當筒體運轉(zhuǎn)時需要對 總載荷 Q 進行計算 ， 包括兩大部分 ， 一部分是筒體自身的重量 mG ，另一部分是筒體內(nèi)的研磨體和礦料的作用產(chǎn)生的力 P。 代入公式 （ 29） ： ?? 0 ? m ⑶ 筒體 卷制與焊接原則 ① 對于鋼板的卷制，其技術(shù) 要求主要是鋼板的圓柱度，以及鋼板之間的焊接性能，鋼板卷制成筒體以后才用焊接的方法將其結(jié)合在一起，焊接過后要對其產(chǎn)生的焊接應(yīng)力進行消除，同時對筒體的圓柱度進行檢驗，不合格的要進行校正。 所以對其材料的性能要求比較高 ， 要具有高強度、高韌性、高耐磨性，同時還要有比較高的抗沖擊性 。 ⑵ 人孔 ① 內(nèi)提式磨門的人孔 此種人孔分為兩種，一種是帶加強板，另一種是不帶加強板 。 另一類是分開的 ，將這兩個部分分開制造，用螺栓連接 。 本課題設(shè)計 選用的是內(nèi)接法蘭聯(lián)接。內(nèi)接型法蘭聯(lián)接 ： 對于大中型球磨機的筒體，采用內(nèi)法蘭連接 。還有一種方法是才用焊接的形式 ：筒體在車間按要求進行分段，然后加 工出來焊接接口，同時把全套的焊接設(shè)備都運到生產(chǎn)現(xiàn)場 ，讓有豐富焊接經(jīng)驗的師傅進行焊接，焊接后還要對 焊接產(chǎn)生的 應(yīng)力進行消除 。下面是由經(jīng)驗公式推導(dǎo)的計算 ，由 10000 ?qNQ? （ 28） 式中 : Q—— 球磨機的產(chǎn)能 ， t/h； 0N —— 球磨機的功率 ， kW； q —— 單位時間的產(chǎn)能 ， kg/kW； ?—— 流程系數(shù)，開路取 ；閉路 ～ 代入公式 （ 28） ： 10000 ?qNQ? 366 601000?? = 可以把 ?q 考慮 到一塊 ， 其 ?q 值 大約 為 55～ 60。 球磨機的實際工作轉(zhuǎn)速 理論適宜轉(zhuǎn)速是在理想情況下推導(dǎo)出來的，這種情況沒有考慮球磨機中在工作中的其他因素 。 44′時 ,具有最大降落速度的研磨體對物料產(chǎn)生最大的破碎 。 ，將此值代入研磨體運動基本方程式，可得臨界轉(zhuǎn)速，由 0 030 RD?? （ 21） 式中： 0n —— 臨界轉(zhuǎn)速， r/min； R —— 筒體有效半徑， m； 0D —— 球 磨機筒體有效直徑 , m； Φ 球磨機設(shè)計 15 代入公式 （ 21） ： 0 03 0 4 2 . 4 4 2 . 4 2 5 . 8 0 / m i n2 . 7nrRD? ? ? ? 這個公式是理論上推導(dǎo)出來的，在球磨機實際工作中，有很多因素對它都產(chǎn)生影響 。 粉碎 40250Mpa 的中等硬度的非金屬礦料。 在水泥生產(chǎn)過程中的粒度過大 ， 會導(dǎo)致物理和化學(xué)反應(yīng)不均勻 [68]。因此，物料粒度的大小，對球磨機的產(chǎn)量有很大影響。 Φ 球磨機設(shè)計 14 球磨機的主要參數(shù)計算 球磨機 的技術(shù)條件和工藝技術(shù)指標 出料粒度是主要的指標，這項指標關(guān)乎著球磨機的制造是否合格 ，易磨性、水分和溫度以及產(chǎn)品質(zhì)量要求，這些是球磨機作業(yè)的主要工藝指標 。球磨機筒體內(nèi)的鋼球直徑并不是單一的一種，而是由兩種鋼球進行配合的，這樣可以使物料破碎的更加均勻。 Φ 球磨機設(shè)計 13 2 球磨機的總體設(shè)計 球磨機的工作原理 球磨機的主要工作主題就是筒體，在筒體內(nèi)裝上研磨體，研磨體一般情況下是鋼球，但是鋼球的大小有一定的限制，鋼球太大，對物料的磨碎作業(yè)達不到使用要求，鋼球太小，對物料的磨碎又會產(chǎn)生過細的現(xiàn)象，這樣 就會降低球磨機的工作效率。 ⑷ 裝隔板倉時，應(yīng)使篩孔大端朝 向出料端 。 ⑶ 齒圈裝配后不應(yīng)有漏油的現(xiàn)象 。 ⑷ 齒圈的徑向跳動不大于 。當大齒圈為兩半拼合時，一般是將球磨機 回轉(zhuǎn)體裝在主軸承上以后再裝大齒圈。 Φ 球磨機設(shè)計 11 球磨機筒體、端蓋和齒圈的安裝 球磨機裝入軸承之前，要先將筒體、端蓋和大齒圈裝配組合起來 。 球磨機的安裝與試車 球磨機的安裝 底盤安裝 底盤安裝主要是電動機和減速器，這兩部分的是球磨機的傳動部分，要求嚴格 。 圖 18 中心傳動邊緣卸料裝置 1 端蓋 2橢圓形孔 3卸料篦板 ⑶ 邊緣傳動磨機的卸料端（圖 19）。當物料被帶到上部時，便由葉板上滑下，經(jīng) 過 3滑到中空軸 的 6內(nèi) 。 球磨機的出料裝置 中心傳動磨機的出料端，有以下三種結(jié)構(gòu)形式。 Φ 球磨機設(shè)計 8 圖 16 調(diào)心球面在殼體內(nèi)的主軸承 1－軸承座； 2－軸承上蓋； 3－掛油器； 4－架板； 5－掛油刷； 6－鎢金瓦； 7－頂塊 ； 8－掛油板 球磨機傳動系統(tǒng) 它可以分為中心傳動和邊緣傳動兩種， 由大齒輪圈、小齒 輪、傳動軸和彈性聯(lián)軸器等組成。 還有一種情況需要考慮，球磨很有可能會滑出來，所以要有對其固定的裝 置。 圖 16球 磨機主軸承球面瓦支承在底座上，球面瓦只有 120176。由于球磨機的工作環(huán)境粉塵很大，要對軸承進行防塵處理，所以要加上防塵裝置 。 滑動軸承有兩大結(jié)構(gòu) ： 一種是球面放在外面的， 如圖 15；一種球面放在殼體里面的， 如圖 16。 一種是采用焊接的形式，端蓋和筒體焊接在一塊，這中方法簡單可靠，減少了工藝流程，同時還可以節(jié)約材料，應(yīng)用比較廣。 ⑷ 磨門 筒體上的每一個倉都開設(shè)一個磨門（又稱入口）。由于筒體本身就比較重，當放入物料和研磨體時，載荷又會大大增加，所以按照機械設(shè)計手冊上的要求，對鋼板的厚度有一定的范圍要求 ，體積大的磨機厚度更厚一些，對鋼板的性能有較高的要求 。 ⑶ 保留了普通磨機的端蓋結(jié)構(gòu)形式，大口徑進出料口，處理量大。 ⑶ 工作時噪聲大 ⑷ 工作效率低，其中大部分的電能都轉(zhuǎn)化成熱量。 ⑸ 維護管理簡單易進行。 球磨機的優(yōu)缺點 Φ 球磨機設(shè)計 4 由于球磨機有許多優(yōu)點，得到了廣泛的應(yīng)用，它的主要優(yōu)缺 點如下： 優(yōu)點 ⑴ 應(yīng)用廣泛，生產(chǎn)能力大 。但是物料必須達到一定的細度要求才能出磨。 球磨機 粉磨 系統(tǒng) 圖 11 開流和圈流系統(tǒng) 球磨機 粉磨系統(tǒng)有開流和圈流兩種。 但是球磨機的生產(chǎn)效率比較低，耗能大的缺點制約了經(jīng)濟效益的提高，在進行細磨作業(yè)時，由于怕產(chǎn)生過大的粉塵而對人體造成傷害，所以大部分的細磨作業(yè)都是在加水的情況下進行作業(yè)的，這就又多了一道工序，拍出來的礦漿還要進行干燥處理才能使用。 按照筒體的傳動方式可以分為邊緣傳動、中心傳動和摩擦傳動，其中邊緣齒輪齒傳動的方式最多，中心傳動多用于管型球磨機。但是其中包括短筒型和管型。使球磨機的整體設(shè)計合乎其使用過程。 本課題屬于自選課題，課題為Φ 球磨機，本人主要承擔(dān)Φ 球磨機的總體設(shè)計。國外 有人提出，應(yīng)研究鋼球在磨Φ 球磨機設(shè)計 2 機中的破碎概率問題。 而研磨體研究起來是十分困難的，因為研磨體的運動受到很多因素的影響，難以細致的確定其運動軌跡， 這也是很重要的一個方面 。在建筑行業(yè)中，還沒有一種機械設(shè)備能代替球磨機的作用，所以球磨機的 不斷改進就成為了其存在的必要條件。 Trajectory Φ 球磨機設(shè)計 1 1 球磨機概述 緒論 球磨機 出現(xiàn)比較早，而且應(yīng)用也很廣泛 ，在磨礦作業(yè)中有很獨特的優(yōu)點，所以球磨機一直隨著社會的發(fā)展進行著不斷的改進 [1]。 球磨機的能量利用率很低，這和物料在磨內(nèi)分布情況有極大的關(guān)系。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人和集體，均已在文中以明確方式標明。 學(xué)校代碼： 11517 學(xué) 號： 202150616201