【正文】 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計計算齒輪參數(shù) （ 1） 根據(jù) 《機(jī)械設(shè)計》 課本的 計算公式（ 109a）進(jìn)行試算， ? ?3 2111 )( HEdtt ZuuTKd ?? ???即 （ ） 取 ?tK , mmNT ???? 7 51 mmN ??? 查 表 10— 7 選取齒寬系數(shù) : ?d? 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 查 表 10— 6 查得材料的彈性影響系數(shù) : MPaZE ? 查 圖 10— 21 查得 齒輪 40Cr 材料 的接觸疲勞強(qiáng)度極限 : MpaH 600lim ?? 選擇齒輪 疲勞系數(shù)： ?HNK 選 取 齒輪的 失效概率為 1%，安全系數(shù) 值 S=1，根據(jù)公式 1012計算 得： ? ? M P aSK HNHH 5282 i m ???? ?? （ ） 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可計算出大 齒輪分度圓的直徑： ? ?5 231 1 .3 2 .8 1 3 1 0 1 8 9 .82 .3 2 2 ( ) 1 5 7 .8 61 .3 5 2 8td m m??? ? ?，取 1td =320mm。 選定齒輪類型，精度等級，材料及齒數(shù) 本世紀(jì) 選擇 的 傳動類型為直齒圓柱齒輪傳動，選擇 齒輪的材料為 40Cr， 調(diào)質(zhì)處理，硬度為 280 HBS，齒數(shù)初步設(shè)為 130。 齒輪 傳動 已知 ：輸入功率 1P 30 0. 9 0. 95 25 .6 5? ? ? ?kw,傳動比 i=1，齒輪轉(zhuǎn)速 n=。 （ 2） 橡膠彈簧的校核 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 根據(jù)橡膠彈簧的設(shè)計規(guī)范，其 強(qiáng)度應(yīng)滿足： 00EE()d d x d xjjh K K F h KhF F H h H h??? ? ? ? ? ?? ??? ? ? ? ? ??? ? ? ? 式中 ??j? —— 橡膠的許用壓縮應(yīng)力， ? ? 980?j? kPa ； j? —— 橡膠的壓縮應(yīng)力， kPa ； 計算 代入數(shù)據(jù)， j? = 10 = 516230 P a K P a? ? ? ? 所以 , 980jj KPa???????? ，橡膠彈簧的設(shè)計符合強(qiáng)度要求。 )， 一般情況下 sH 取 ?50~45 ； 圖 33 邵氏硬度 與 靜彈性模量 的關(guān)系曲線 本次設(shè)計取為 48176。 計算橡膠彈簧的各個參數(shù) （ 1） 計算彈簧直徑以及剛度和變形計算 圓柱形橡膠彈簧 的 結(jié)構(gòu) 如圖 32 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 dDHo 圖 32 圓柱形橡膠彈簧 Ah )6~4(?? =~ () 式中 h? —— 彈簧的最大變形量， m； 本次設(shè)計 ??? Ah m ~ ??Hh () ~ ?HD () 式中 D —— 彈簧的外徑， m； 0H —— 彈簧的自由高度， m； 由 公式 () ()，取 0 ? m； 可知， D=~,取 ?D m 而 04HdD??? () 式中 d—— 彈簧的內(nèi)孔直徑 ,m ，取 d=25mm； 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 ? —— 受壓面積與自由面積之比； 根據(jù) 公式 ()得 ： 0 .1 0 .0 2 0 .1 3 34 0 .1 5? ???? 2 4 4 5 )( 2 ??? ?XK jd EE ? 式中 dE —— 動彈性模量， 2N/m ； XK —— 外形系 數(shù)； jE —— 靜彈性模量， 2N/m 。 m； 靜轉(zhuǎn)矩 mrnM zj ? = 9 .8 8 4 1 .7 6 4 0 9 .2 4 8? ? ?mN? MH = 8 7 0 . 89 5 5 0 = 9 5 5 0 = 8 4 8 5 . 8 5 7980nn??電 機(jī) mN? Mq = MH i?? ?λ 8 7 0 . 88 4 8 5 . 8 5 7 2 . 1 = 1 5 8 3 4 . 6980?? mN? 。 設(shè)計 選用 的電機(jī)靜啟動轉(zhuǎn)矩必須 滿足 下式 ： qM ﹥ jM 式中 jM —— 靜轉(zhuǎn)矩； mrnM zj ? ， N 振動篩工作時的功率消耗，包括振動篩的動能消耗和各處 摩擦 的 消耗 ?1)( 21 NNN ?? () 式中 ? — 傳動效率，取 ； (1) 動能消耗的功率 1N 174048032nCMAN1 ? kw （ ） 式中： C— 阻尼系數(shù)；推薦 C= ~ ，設(shè)計中取 C 為 ； n — 振動次數(shù)， r/min； 代入數(shù)據(jù)得： 231 8352 ? ? ??? kw (2) 各處的 摩擦消耗的功率 2N 174048032 dMAnfN m? kw （ ） 式中 mf —— 軸承的摩擦系數(shù)， mf =（《機(jī)械設(shè)計手冊》 P7238，表 7232） ； d—— 激振器軸的直徑， m， d = m； 代入數(shù)據(jù)得 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 32 8352 ? ? ? ??? kw 將 1N 、 2N 代入公式 ()得 12 1( ) 27 .5 16N N N ?? ? ? kw 查《機(jī)械設(shè)計手冊》表 17135，可選取電動機(jī)型號為： Y225M6 型 （ IP44）封閉式三相異步電動機(jī) ； 相關(guān)數(shù)據(jù)如下： 額定功率： 30 kw，滿載轉(zhuǎn)速： 980 min/r ，最大轉(zhuǎn)矩： mkN? ，質(zhì)量：292 kg。 設(shè)計 篩箱 篩箱 的材質(zhì)可以選用材質(zhì)較高的 16Mn 或 鍋爐 鋼板制成， 本設(shè)計中使用 16Mn，查《振動篩設(shè)計規(guī)范》，取篩箱的 厚度 10 mm，使用 座式結(jié)構(gòu) 。本設(shè)計中選擇使用橡膠彈簧，因為在滿足要求強(qiáng)度的前提下，橡膠彈簧還有很好的減噪音的功能。 綜上，計算結(jié)果：偏心塊的質(zhì)量 m= Kg， 厚度 B=160mm，偏心距 r =70mm 。 激振器偏心塊的質(zhì)量及其偏心距的確定 (1)由現(xiàn)場經(jīng)驗，要滿足已知工作條件，應(yīng)取偏心距為 70mm ，即 r =70mm 設(shè)計 雙軸振動篩 時 ，有 MA n m r? ? ? ， () 式中， A ― 振幅 ,m； r ― 偏心距 ,m； 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 M ― 振動篩的重量， kg； m ― 單個偏心塊的重量 ,kg； 把數(shù)據(jù) 代入 公式計算可 得： m= Kg (2)計算偏心塊的厚度 偏心塊的質(zhì)量 2212()m r r B??? ? ? ? ? 式中： B—— 偏心塊的厚度； ρ —— 偏心塊的密度， 7800kg/ 3m ； 2r —— 偏心圓的半徑， 65mm； 1r —— 偏心塊的半徑， 70+65+65+20=155mm。根據(jù)以往的設(shè)計 經(jīng)驗知 ， 大型振動篩的 總重 M =振動篩單位面積的重量 (560～ 600kg/ 2m )? 篩面面積( 2m ) sk? 式中 sk —— 單層篩 取 sk =1，雙層篩 取 sk =。 所以，長度是 6m、寬度是 、篩面面積 2m 的篩面可以滿足生產(chǎn)要求，設(shè)計合理。 12 2 cossinvgKA ?? δ? ?8~ 22222 ??? ??????? g AngAK ??河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 把數(shù)據(jù)代入公式 計算 可 得： 物料的運(yùn)動速度 V = sm/ 驗算生產(chǎn)率 由 由《振動篩設(shè)計規(guī)范》第 14 頁， 公式 ??BhQ＝ 3600 ht/ ， () 式子中： ? ― 篩上物料運(yùn)動的平均速度，單位為 sm/ ； h― 篩面上物料層的厚度，單位為 mm ； γ ― 物料的松散比重，單位為 2/mt ； B― 篩面寬度，單位為 m 。 計算 振動次數(shù) 雙軸 直線振動篩的振動頻率 f,按照下面的公式 計算： f= 次 /分 () 將數(shù)據(jù)代入得： f= Hz； 振動次數(shù) n=60f= 次 /分 振動 的 圓頻率 w=2π f=2 = rad/s 實際振動強(qiáng)度的 校核公式如下 : 所以， 轉(zhuǎn)速滿足條件。所以，適合設(shè)計的振動篩型號是 ZKB2460 雙軸直線振動篩， 用 單層篩面。 （ 8） 篩分方式 用于準(zhǔn)備篩分，煤炭顆粒的尺寸 在 1～ 100mm 之間 。 （ 7） 物料層厚度 一般情況下， 物料層厚度為 100～ 200mm 。； （ 6） 篩下物最大顆粒 不同形狀的篩孔， 篩孔的尺寸與篩下物的最大粒度的關(guān)系如下式所示 ： LKd ??max (317) 式子中， maxd —— 篩下物 料顆粒 中，顆粒直徑 的 最大值， mm ； L—— 篩孔 的 尺寸， mm ； K—— 篩孔相關(guān) 系數(shù)，圓形 的 孔： K=； 正 方形 的 孔 K=；長方形 的 孔K=～ ； 本設(shè)計中， 篩孔尺寸 選擇為 50 mm, 圓形 孔 。方向。 （ 5） 振動方向角 ? 直線運(yùn)動篩分機(jī)的拋射角是隨激振器的安裝角度 有關(guān)，一般激振器的安裝與水平面成 45176。； 因為該 設(shè)計 方案 是 用作準(zhǔn)備篩分的 雙軸 直線振動篩，因此， 選取 ? =5176。； 用于最終分級的單軸振動篩： ? = 20~ 176。根據(jù)以往的設(shè)計 經(jīng)驗， 推薦 篩面傾角 使用下面的 數(shù)據(jù)： 用于脫水、脫介的雙軸振動篩或共振篩： ? = 0~5? 176。所以，要求的生產(chǎn)率和篩分效率決定了篩面傾角的大小 。 （ 4） 篩面傾角 ? 當(dāng)確定了篩子的其他參數(shù)后，篩面傾角越大，生產(chǎn)效率就越高，但是篩分效率會變低?？墒钦穹植荒?過 分的大，不然的話，會使振動 頻率 在不合適的數(shù)值上 ，甚至 可能會因頻 率過大而增大振動強(qiáng)度，減少零部件的 使用 年限和 壽命。 （ 3） 確定 振動篩的振幅 A 篩分機(jī)械的關(guān)鍵參數(shù)是 振幅和頻率 ?，F(xiàn)在一般情 況下，根據(jù)經(jīng)驗，各種振動篩的 vK 取值如下 ： 共振篩通常取 vK =2~ ，單軸振動篩取 vK =3~ ，雙軸振動篩取 vK =~ 3。此時，物料與篩面 的 接觸的時間是最短的 ，所以這樣的設(shè)計有利于減少篩面的磨損 。 如果想要避免篩孔 堵塞，并需要獲得較高的篩分效率和生產(chǎn)率，現(xiàn)在，設(shè)計振動篩時 多采用物料的 狀態(tài)為 跳動 狀態(tài) 。難以篩分的 物料 的拋擲強(qiáng)度 大 的值，容易篩分的 物料取 較 小 的值。直線振動篩的 拋擲 強(qiáng)度 宜取 在 ～ 之間 。此時，振動篩可以獲得很 高的 篩分效率和處理量。 還要根據(jù)振動篩的用途選取。 由此可見 Kv 值越大， d? 越小，即物料顆粒在篩面上起跳的早，拋出的高；反之，Kv 值越小， d? 越大， 選擇工藝參數(shù)與篩分方式 （ 1） 生產(chǎn) 處理量 的 要求 生產(chǎn) 處理量的 要求 ： Q 200噸 /小時； （ 2） 確定 拋射強(qiáng)度 vK 振動強(qiáng)度 K，根據(jù)目前的機(jī)械水平， K 值一般在 3 ~ 8 的范圍之內(nèi)。因此將 39。 當(dāng)跳躍指數(shù) Di 為 2 時， vK ＝ ，此時跳動角 ?? 4? ，脫離角 39。因此將39。4017??d? ，即顆粒在這個脫離角拋射時，顆粒騰空的時間，恰恰是篩面振動一次的時間。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 當(dāng)跳躍指數(shù)為 0?Di ， 0?? ，此時拋擲指數(shù) Kv＝ 1，脫離角 ??90d? ，顆粒在篩面上已近似為 A? 的切線速度向前滑動。 dd Ay ??cos??