【正文】 在論文即將完成之際，我 的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯謝意！ 同時(shí)也感謝學(xué)院為我提供良好的做畢業(yè)設(shè)計(jì)的環(huán)境。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 27 頁 致 謝 四年的讀書生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào)，而于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào)，我將面對又一次征程的開始。 使用 公轉(zhuǎn)加自轉(zhuǎn) ， 磨料罐將電機(jī)的能量傳遞到磨塊上，實(shí)現(xiàn)對待加工材料的研磨。經(jīng)過分析可以得知，本次設(shè)計(jì)的小型行星式球磨機(jī)符合設(shè)計(jì)要求，并且進(jìn)一步驗(yàn)證了 本次設(shè)計(jì)的可行性。剪應(yīng)力主要集中在齒輪輪齒根部。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 25 頁 圖 齒輪等效應(yīng)變和等效應(yīng)力圖 圖 局部應(yīng)變圖和剪應(yīng)力圖 從分析結(jié)果可以看出， 齒輪應(yīng)力主要集中在齒輪嚙合處，且沿輪齒呈面分布，與實(shí)際情況相符。本次分析過程在網(wǎng)格劃分的時(shí)候，將網(wǎng)格劃分為不均等網(wǎng)格，即齒輪之間的接觸面劃分網(wǎng)格細(xì)致，齒輪不接觸面網(wǎng)格劃分粗略。再將裝配好的模型另存為“ .x_t”格式，并將其名稱改為不含有漢字的英文名稱。 行星齒輪系的力學(xué)仿真 由于在整個(gè)球磨機(jī)的整體機(jī)械結(jié)構(gòu)中，行星齒輪系統(tǒng)起著最為重要的作用。 ANSYS 軟件是融結(jié)構(gòu)、熱、流體、電磁、聲學(xué)于一體的大型通用有限元軟件，可廣泛的用于核工業(yè)、鐵道、石油化工、航空航天、機(jī)械制造、能源、汽車交通、國防軍工、電子、土木工程、生物醫(yī)學(xué)等一般工業(yè)及科學(xué)研究。一般機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)地幾何結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，受的負(fù)載也相當(dāng)多，理論分析往往無法進(jìn)行。點(diǎn)擊運(yùn)行按鍵即可實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動(dòng)分析。各個(gè)零部件之間的配合必須按照嚴(yán)格的實(shí)際配合要求進(jìn)行裝配。 運(yùn)動(dòng)分析主要應(yīng)用在機(jī)械、電子、船舶、航空航天等領(lǐng)域，主要用來對已設(shè)計(jì)的機(jī)械機(jī)構(gòu)進(jìn)行模擬運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中分析其機(jī)構(gòu)的合理性。而且在電氣箱上放置了觸摸屏，可以在屏幕上進(jìn)行實(shí)時(shí)操作，還可以通過查看觸摸屏上的顯示數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，大大方便了設(shè)備的可操作性，實(shí)現(xiàn)了球磨罐的操作可視化。門上帶有安全鎖孔，方便裝配維修時(shí)使用，增加結(jié)第 20 頁 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 構(gòu)的可靠性，保證機(jī)器的正常運(yùn)行，如圖 所示。 在本次設(shè)計(jì)中均采用 solidworks2020 版的三維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 SolidWorks 軟件主要由 2D 到 3D 轉(zhuǎn)換工具、內(nèi)置零件分析、機(jī)器設(shè)計(jì)工具、模具設(shè)計(jì)工具、消費(fèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工具、對現(xiàn)成零組件的線上存取、曲面設(shè)計(jì)等組成。球磨機(jī)安全門結(jié)構(gòu)如圖。安全門罩還在箱體兩側(cè)設(shè)置兩個(gè)安全門鎖 1，均采用磁性式碰鎖，易于打開關(guān)閉，因?yàn)榘踩T會(huì)時(shí)常打開關(guān)閉，不會(huì)像其他鎖孔繁瑣，方便工作人員。另外，球磨罐夾具上的固定板 1 上設(shè)計(jì)了橡膠墊，在與球磨罐筒接觸時(shí)不會(huì)出現(xiàn)磕碰和劃傷的情況。旋轉(zhuǎn)緊定旋鈕 6直至壓緊球磨罐，旋轉(zhuǎn)鎖緊旋鈕 5直至鎖緊。在本章中，通過對球磨機(jī)關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)，熟練掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)理念。因此，在本次設(shè)計(jì)中，采用 V帶傳動(dòng)方式。 基于本次設(shè)計(jì)要求，選定臺(tái)灣榮立創(chuàng)公司生產(chǎn)的單相交流電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見下表： 型號(hào) 額定功率 額定電壓 轉(zhuǎn)速可調(diào) 配減速器 TCH287504060C 750W 220V 01400r/min 1: 3． 4 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 3． 帶型選擇 根據(jù)傳動(dòng)帶的截面形狀，摩擦型帶傳動(dòng)可分為平帶傳動(dòng)、 V 帶傳動(dòng)和圓帶傳動(dòng)。 同樣地，行星輪齒數(shù) 20?xZ ，模數(shù) m=3。) limF? (N/mm178。齒輪齒形采用直齒齒形。與直齒輪相比，斜齒輪具有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 齒廓接觸線是斜線，一對齒是逐漸進(jìn)入嚙合和逐漸脫離嚙合的，故運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小。 將 mmV 6102?? 和 mmh 150? 代入（ 1）式得 mmmmhVd 10222 6 ??????? ?? 初步確定球磨罐壁厚 t=10mm 每罐內(nèi)陶瓷磨料按 100g 計(jì)算，另外球磨罐端蓋壓頭質(zhì)量為 500g，研磨球質(zhì)量為 700g 當(dāng)球磨罐空載時(shí)，球磨罐質(zhì)量為 ghtdVM m a n 232 ???????? ??????????? ??? ????罐 當(dāng)球磨罐滿載時(shí)，球磨罐的總質(zhì)量為 1 2 3 384 0 100 500 700 514 0gM M M M M? ? ? ? ? ? ? ? ? 3． 2 行星齒輪的設(shè)計(jì) 和校核 機(jī)構(gòu)簡圖的確定 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 9 頁 由上述原理圖得知，該行星式齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡圖如圖 ，齒輪 a 為太陽輪，齒輪c為行星輪，齒輪 b固定。由于該設(shè)計(jì)的球磨機(jī)主要用于陶瓷粉末的研磨，又考慮到陶瓷具有很強(qiáng)的硬度，故選擇陶瓷做為球磨罐的材質(zhì)。 第 8 頁 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第三章 小型球磨機(jī)主要部件設(shè)計(jì)和校核計(jì)算 3． 1 球磨罐的確定 球磨罐材質(zhì)的選擇 常見的球磨罐材質(zhì)主要有尼龍、聚氨酯、剛玉、不銹鋼、陶瓷等。 2． 4 小型球磨機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 本次設(shè)計(jì)內(nèi)容的主要技術(shù)參數(shù)請參照表 ： 轉(zhuǎn)速（自轉(zhuǎn)） 轉(zhuǎn)速比（公轉(zhuǎn)：自轉(zhuǎn)） 最大連續(xù)工作時(shí)間 轉(zhuǎn)速允許誤差 0580r/min 1:2 48h 177。小帶輪 3 和電動(dòng)機(jī) 1通過鍵連接的方式固連。故本次設(shè)計(jì)也采用“皮帶 — 行星式齒輪”傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其傳動(dòng)原理如圖 所示： 圖 小型球磨機(jī)行星式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖 本實(shí)用新型臥式運(yùn)動(dòng)行星球磨機(jī)涉及的是一種適用于同時(shí) 球磨多種磨料的臥式行星球磨機(jī)。連續(xù)磨機(jī)與間歇磨機(jī)相比，前者產(chǎn)量高、單位重量產(chǎn)品的電耗少、機(jī)械化程度高和所需操作人員少。磨機(jī)內(nèi)裝入的研磨介第 6 頁 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 質(zhì)主要是鋼球或鋼段的磨機(jī)稱為球磨機(jī)，這種磨機(jī)使用最為普遍；磨機(jī)內(nèi)裝入直徑為 50110mm的鋼棒作為研磨介質(zhì)的磨機(jī)稱為棒磨機(jī)；而棒球磨機(jī)通常具有 24 個(gè)倉，在第一倉內(nèi)裝入圓柱形鋼棒作為研磨介質(zhì)，以后各倉則裝入鋼球或鋼段；磨機(jī)內(nèi)裝入的研磨介質(zhì)為礫石、卵石、刺球等介質(zhì)的磨機(jī)稱為礫石磨，多用于白色或彩色水泥以及陶瓷生產(chǎn)。 目前常見的球磨機(jī)按沖擊分類可分為輕型和重型兩種。 臥式行星球磨機(jī)是將四只球磨罐水平安裝在一垂直平面的大盤上作行星運(yùn)動(dòng)。 本章小結(jié) 本章主要闡述了高能球磨機(jī)的研究背景和研究意義，系統(tǒng)地介紹了高能球磨機(jī)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，對高能球磨機(jī)的研究熱點(diǎn)和趨勢進(jìn)行了概述。因此，智能化產(chǎn)品成為人們肯定的產(chǎn)品，也是各生產(chǎn)企業(yè)追逐的目標(biāo)?！盎ヂ?lián)網(wǎng) +”的概念也逐漸 深入人心。由于小型機(jī)械設(shè)備逐漸成為市場的主角。而綠色制造也是在這樣的背景下提出來的。正因如此，我國制定了一系列的環(huán)境保護(hù)措施以期望降低環(huán)境污染。由于采用了同步齒形帶的傳動(dòng)方式，傳動(dòng)精度得到大大的提升。根據(jù)設(shè)備的布局方式的不同，我們可以把行星式高能球磨機(jī)分為立式和臥式兩種方式。對于任意一種高能量球磨機(jī) [1719]，微粒的細(xì)化程度主要 取決于磨球和物料所獲得的碰撞能量。行星式高能球磨機(jī)之所以能成功地實(shí)現(xiàn)上述新型材料的制備 ,主要取決于行星式高能球磨機(jī)的工作能力。行星式球磨機(jī)在能耗、鋼耗和效率等方面比常規(guī)圓筒形球磨機(jī)更第 2 頁 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 有優(yōu)勢。中國目前在全球水 泥數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中獨(dú)占鰲頭， 2020 年的消費(fèi)量為 億 t，幾乎是 2020 年水平的兩倍，水泥消費(fèi)的旺盛增長趨勢促進(jìn)了國內(nèi)對球磨機(jī)的需求量的增加。尤其是冶金工業(yè)中的選礦部 門，磨礦作業(yè)更是具有十分重要的地位。 球磨 機(jī) [7]（ BallGrindingMill）是一種傳統(tǒng)物料研磨裝置，至今已有一百多年的發(fā)展歷史。 Horizontal ball mill 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 I 頁 目 錄 第一章 緒論 .................................................... 1 前言 .................................................................. 1 球磨機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀 ...................................................... 2 小型球磨機(jī)的發(fā)展趨 勢 .................................................. 3 研究內(nèi)容 .............................................................. 3 本章小結(jié) .............................................................. 4 第二章 小型球磨機(jī)的總體設(shè)計(jì) ............................................... 5 小型球磨機(jī)的工作原理 .................................................. 5 球磨機(jī)的用途和分類 ..................................................... 5 2． 3 小型球磨機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案 .............................................. 6 2． 4 小型球磨機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) .............................................. 7 2． 5 本章小結(jié) .............................................................. 7 第三章 小型球磨機(jī)主要部件設(shè)計(jì)和校核計(jì)算 ................................. 8 3． 1 球磨罐的確定 .......................................................... 8 3． 2行星齒輪的設(shè)計(jì)和校核 .................................................. 8 3． 3 電動(dòng)機(jī)的選擇 ......................................................... 12 3． 4 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) ........................................................... 12 3． 5 軸的設(shè)計(jì)和校核計(jì)算 ................................................... 13 3． 7 本章小結(jié) ............................................................. 16 第四章 小型球磨機(jī)附件的設(shè)計(jì) .............................................. 17 球磨罐夾具設(shè)計(jì) ........................................................ 17 安全護(hù)罩設(shè)計(jì) .....................................