【正文】 完成功率的。要求詳細給出離心機設(shè)計說明書，并給出一個與研究課題相關(guān)的英文翻譯文獻，最終達到對三足式卸料離心機更深層次的理性認識。參與計算離心機基本結(jié)構(gòu)，重點對轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)鼓、機件密封）和靜子（機座）詳細設(shè)計。特別是在振動方面是離心機必須要解決的一項重要課題，對于它的研究，是未來離心機一個重要的發(fā)展方向。尤其是在解決離心機壽命方面有更好的舉措。離心機的發(fā)展速度是相當(dāng)迅速的，特別是在各個領(lǐng)域都出現(xiàn)了與自己行業(yè)相關(guān)的離 心機。整個的計算過程當(dāng)中經(jīng)過了一些簡化計算。目前離心機設(shè)計的各種參數(shù)還沒有完善計算過程，實際設(shè)計過 程往往通過模擬或者簡化計算得要想要的結(jié)果。 電機的選擇 經(jīng)功率計算 32kw 的電機滿足離心機的功率需求 表 61 電機參數(shù) 電機型號 額定功率 額定電壓 額定轉(zhuǎn)速 額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 質(zhì)量 YD250M6/4 32kw 380v 1470rpm 2 132kg 25 結(jié)論 本次設(shè)計內(nèi)容為離心機的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計，在整個設(shè)計過程中，涉及到離心機的轉(zhuǎn)鼓設(shè)計和離心機的主軸設(shè)計。當(dāng)選用角接觸球軸承。 按軸承所承受的載荷方向，主要分為向心軸承和推力軸承兩大類。實際上，由于帶不是完全彈性體，對非自動張緊的帶傳動，過大的初拉力將使帶很快松弛。 特界 帶 速 ，取選， 包 角 系 數(shù) ， 取擇 五 根 皮 帶 。通常應(yīng)保證 21111180 57. 3 ( 90140dddda????? ? ? ??特 殊 情 況 下 允 許 ）代 入 數(shù) 據(jù) 解 得 (67) 確定 V帶根數(shù) ? ? ? ?12c d b 0 0 h d 1P C L 2 E y q v 1 A vz P = 1 ( )P 7 2 0 0 t v d A e 1 0 0 0 KW???? ????， （ ） (68) 經(jīng)過修正后的單位 V帶許用計算公式為 ? ?0 0 0 L( P K K K WPP ?? ? ? ） （ ） 0LLP 1 ,i=KK = K Z9.5i????式 中 ： ， 額 定 功 率 增 量 ， 考 慮 帶 在 帶 輪 上 的 彎 曲 應(yīng) 力 較 小 ，對 帶 輪 的 疲 勞 強 度 有 利 ， 在 相 同 的 壽 命 條 件 下 ， 額 定 功 率 比 1 時 傳 遞 功 率 大 。 確定中心距 a。中心距大時，有利于增大包角和使帶的應(yīng)力變化減慢，但在載荷變化或者高速運轉(zhuǎn)時將引起帶的抖動，使帶的工作能力降低。傳動比為 為 250mm。 11 3 . 1 4 2 0 0 1 2 0 0 1 2 . 66 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0ddnv ? ??? ? ??? (62) 帶輪過高則離心力大，使帶與帶輪之間的壓力減小，易打滑。根據(jù)功率可選 C 型帶，小帶輪標(biāo)準直徑為200mm。當(dāng)在兩種型號交界線附近時，可以對兩種型號同時進行計算，最后擇優(yōu)選定。二程上常是根據(jù)不同的設(shè)計要求，抓住主要影響因素，建立相應(yīng)的簡化計算模型，求得臨界轉(zhuǎn)速不同程度的近似值。 臨界轉(zhuǎn)速數(shù)值的大小與轉(zhuǎn)子的質(zhì)量及其在軸上的位置、轉(zhuǎn)子的幾何形狀、軸的直徑和長度、軸的材質(zhì)、支承形式等等多種因素有關(guān)。因此，在設(shè)計時，需要準確計算出軸系 的臨界轉(zhuǎn)速值，尤其是它的一、 二階臨界轉(zhuǎn)速值。工程程上常是根據(jù)不同的設(shè)計要求，抓住主要影響因素，建立相應(yīng)的簡化計算模型，求得臨界轉(zhuǎn)速不同程度的近似值。臨界轉(zhuǎn)速數(shù)值的大小與轉(zhuǎn)子的質(zhì)量及其在軸上的位置、轉(zhuǎn)子的幾何形狀、軸的直徑和長度、軸的材質(zhì)、支承形式等等多種因素有關(guān)。由于振動嚴重引起的磨損帶來的損失也是很大的，每臺離心機都有其自身的固有頻率，有效的掌握其運動規(guī)律，對于提高離心機減小共振是很有 幫助的。因此對于離心機的臨界轉(zhuǎn)速的計算尤為重要。使撓性軸的一階臨界轉(zhuǎn)速遠低于工作轉(zhuǎn)速。 在設(shè)計和操作中，離心機的工作轉(zhuǎn)速一般低于其二階臨界轉(zhuǎn)速。 3 / 16 ??? 12800 — 彎曲應(yīng)力 幅 — 彎曲平均應(yīng)力σ m/MPa 0 0 — 扭剪應(yīng)力幅 — 扭剪平均應(yīng)力τ m=τ a/MPa — 彎曲、扭剪疲勞極限 /MPa 11275 , 155?????? 查表 82 彎曲、扭剪的等效系數(shù) , r????? 查表 82 絕對尺寸系數(shù) ?? 查表 88 r? 表面質(zhì)量系數(shù)β 查表 89 彎曲時有效應(yīng)力集中系數(shù)Kσ ? ? ? ? 過盈配合 — 扭轉(zhuǎn)時有效應(yīng)力集中系數(shù)Kτ ? ? ? ? 只考慮彎矩作用的安全系數(shù) Sσ ? ? ? ? — 只考慮扭矩作用的安全系數(shù) Sτ ? ? ? ? — 安全系數(shù) — 18 許用 [S] － — 校核結(jié)果 ? ?,eSS? 故 安 全 — 19 圖 44 軸的設(shè)計圖 20 第 5 章離心機的臨界轉(zhuǎn)速 離心機轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的物料在運轉(zhuǎn)過程中是不均勻分布的。 mm) — 軸徑 d/mm 38 40 — 抗彎模量 W/mm178。 表 41軸的疲勞強度計算 計算內(nèi)容及公式 計算結(jié)果 備注 剖面 IV左 剖面 IV右 轉(zhuǎn)矩 T/(N 解得 1 25467T N mm? 圓周力的計算公式 112 2 2 5 4 6 7 134040t TFNd ?? ? ? (49) 解得 1340tFN? ? ?1 3 0 2 0 1 9 .8 1 5 9 .8 = 3 3 9 1 NaF M g m g? ? ? ? ? ? ?總 22rF = m r w = 13 0 20 = 26 00 0N?? 計算軸承的支座反力 （ 1）水平面上的支反力 3231 3 4 0 9 0 4172 0 0 9 0tHB FLRNLL ?? ? ??? (410) 2231 3 4 0 2 0 0 10002 0 0 9 0tHC FLLL ?? ? ??? (411) （ 2）垂直 面上的支反力 323260 00 135 339 1 5002 4181200 90raVBDF L FRNLL? ? ? ?? ? ??? (412) 123260 00 90 339 1 5002 2537200 90raVCDF L FLL? ? ? ?? ? ??? (413) 畫彎矩圖 截面 D處的彎矩 16 3 1 0 0 0 9 0 1 3 5 0 0 0H D H CM R L N m m N m m? ? ? ? ? (414) 圖 41 軸的水平面彎矩圖 圖 42 軸的垂直面彎 矩圖 ? ?1 2 3 4 1 8 1 2 9 0 1 9 1 9 0 7 9V D V BM R L L N m m N m m? ? ? ? ? ? (415) 23 2 5 3 7 9 0 3 4 2 4 9 5V D V CM R L N m m N m m? ? ? ? ? (416) M 2 2 2 211 1 3 5 0 0 0 5 6 4 4 3 5 4 7 3 2 0 7D H D V DM M M N m m N m m? ? ? ? ? (417) 2 2 2 222 1 3 5 0 0 0 3 4 2 4 9 5 3 6 8 1 4 1D H D V DM M M N m m N m m? ? ? ? ? (418) 畫扭矩圖 1 25467T N mm? 圖 43 軸的扭矩圖 畫計算彎矩圖 因單向回轉(zhuǎn)，視扭矩為脈動循環(huán)，則截面 D處的當(dāng)量彎矩為 ? ?? ?10 ?? ???? (419) 17 ? ? ? ?222211 4 7 3 2 0 7 0 . 6 2 5 4 6 7 4 7 3 4 5 3eDM M T N m m N m m?? ? ? ? ? ? (420) ? ? 2222 368458eDM M T N m m?? ? ? (421) 按彎矩圖合成應(yīng)力校核軸的強度。 (1)克服轉(zhuǎn)鼓的慣性所需的功率 N1 2 21 1 2 0 1 2 5 . 6 1 2 . 8 92 0 4 2 0 4 1 2 0pJwN K WT ?? ? ?? (41) 解得 1 kw? (2)加入物料達到工作轉(zhuǎn)速所需的功率 N2 14 2 2 22 2 22112 2 2 2.pppr w wA w dm dm r dm J wr dm? ? ? ??? ? ??式 中 J (42) ? ? 2 22 2 1 5 1 2 5 . 6 1 1 . 6 02 0 4 2 0 4 1 0 0slJ J wN K WT? ?? ? ?? (43) 解得 2 kw? (3)軸承摩擦消耗的功率 N3 ? ?1 1 2 23 ,204fw p d p dN K W?? (44) 解得 3 kw? (4)轉(zhuǎn)鼓及懸浮液與空氣摩擦所消耗的功率 N4 ? ?6 3 4 44 0 11 1 .3 1 0 ,N Lw R R KW??? ? ? (45) 解得 4 kw? 計算得到的總功率 1 2 3 4= N + N + N + N = 1 2 .8 9 1 1 .6 0 0 .1 2 5 3 .2 9 2 9 .9 0 5N k w k w k w k w k w? ? ? ?總 根據(jù)其選用最大功率啟動保障選取額定功率為 32kw 的三相異步電機。 安全系數(shù)校核計算能判斷各危險截面的安全程度，從而改善各薄弱環(huán)節(jié)，有利于提高軸的疲勞強度。 安全系數(shù)校核計算也要在結(jié)構(gòu)后進行，不僅要定出軸的各段直徑，而且要定出過渡圓角、軸轂配合、表面粗糙度等細節(jié)。為此，常先按轉(zhuǎn)矩估算軸徑并進行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計后，即可畫出軸的彎扭合成圖，然后計算危險截面的最大彎曲應(yīng)力。彎矩等的影響，可在計算中適當(dāng)降低許用切應(yīng)力。許用切應(yīng)力計算只需知道轉(zhuǎn)矩的大小，方法簡便，但計算精度較低。②軸上零件的周向固定周向固定的方法可采用鍵、花鍵、成形、彈性環(huán)、銷、過盈等聯(lián)接，通稱軸轂聯(lián)接。①軸上零件的軸向固定軸上零件軸向固定的方法有：軸肩 (或軸環(huán) )、擋圈、圓螺母、套筒、圓錐形軸頭等。 （ 3）軸上零件的聯(lián)接軸上零件常以 其轂和軸聯(lián)接在一起。當(dāng)決定軸的外形時，在能保證裝配精度的前提下，既要考慮節(jié)約材 料，又要考慮便于加工和裝配。但是從加工工藝觀點來看，軸的形狀卻是愈簡單愈好。對于滑動軸承的軸頸，有時還須提出表面熱處理的條件等。 軸頸、軸頭與其相聯(lián)零件的配合要根據(jù)工作條件合理地提出，同時還要規(guī)定這些部分的表面粗糙度，這些技術(shù)條件對軸的運轉(zhuǎn)性能關(guān)系很大。 （ 2）軸頸、軸頭、軸身 軸主