【正文】 ， 則大帶輪的傳動(dòng)功率為 kwnTP 9550195501 ?????? 則電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)功率為 ????? PKP A電 即電機(jī)功率選定為 。 經(jīng)查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》圖 1820得知，節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ? 端面重合度 121 1 1 11 . 8 8 3 . 2 c o s 1 . 8 8 3 . 2 c o s 9 0 1 . 6 44 0 2 0ZZ??? ??? ?? ?? ??? ? ? ? ? ? ? ??? ?? ???? ???????? 由于已經(jīng)保證了安裝條件，同心條件，具體計(jì)算如下表： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 11 頁(yè) 表 2 行星傳動(dòng)齒輪計(jì)算結(jié)果 齒輪校核 經(jīng)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》式 1827計(jì)算，螺旋角系數(shù) cos 1Z? ??? 經(jīng)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》式 1827計(jì)算，重合度系數(shù) 11 0 .7 81 .6 4Z ???? ? ? 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》式 1826計(jì)算，齒面接觸應(yīng)力 312212 1 2 2 . 1 8 1 8 1 0 2 11 9 0 2 . 4 3 0 . 7 8 1 3 7 6 6 5 03 0 6 0 2HH E H KT uZ Z Z Z M P a M P ab d u??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? 齒面接觸疲勞強(qiáng)度足夠。 （ 1） 按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算太陽(yáng)輪分度圓直徑 用式 ? ?3 211 ????????????HEdZuuKTd ?? 進(jìn)行計(jì)算，式中系數(shù)如下： 2?? xtZZu ,K=， ?d? ， ?EZ ,? ? 650?H? 則太陽(yáng)輪分度圓直徑為： ? ? 3233211 ?????????????????????????HEdZuuKTd ?? 現(xiàn)定太陽(yáng)輪齒數(shù) 40?tZ ，模數(shù) m=3。) 加工精度 太陽(yáng)輪 20CrMnTi 滲碳淬火 HRC5862 1400 350 6級(jí) 行星輪 245 第 10 頁(yè) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 內(nèi)齒輪 40Cr 調(diào)質(zhì) HB252286 650 220 7級(jí) 齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 由于公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速與自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的速度比為 1:2，故 2?xtZZ 式中， tZ 是指太陽(yáng)輪的齒數(shù)； xZ 是指行星輪的齒數(shù)； 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》圖 37a 的 17min ?xZ ，取 17?xZ 。 表 1 齒輪材料及其性能 齒輪 材料 熱處理 limH? (N/mm178。 齒形材料及性能 太陽(yáng)輪和行星輪均采用硬齒面，內(nèi)齒輪采用軟齒面，以提高承載能力，減小尺寸。 由于該行星齒輪傳動(dòng)屬于低速傳動(dòng)，為了方便加工和裝配，故齒輪齒形角確定為標(biāo)準(zhǔn)齒形角 20176。 （ 2） 重合度大，并隨齒寬和螺旋角的增大而增大，故承載能力高，適于高速傳動(dòng)。 圖 行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 齒形與精度 常見的齒輪傳動(dòng)主要有直齒齒輪傳動(dòng)和斜齒輪齒 輪傳動(dòng)。齒輪 c繞行星架 X旋轉(zhuǎn)。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，球磨罐容積為 2L，由實(shí)際要求，定球磨罐內(nèi)孔深度 h為 100mm。同樣，磨球的材質(zhì)也是陶瓷材料。陶瓷罐 無(wú)論在耐腐蝕性和耐磨性上都是最好的，但很難做成大尺寸的罐體。其中不銹鋼材質(zhì)的球磨罐不耐磨，會(huì)帶入雜質(zhì)，不過(guò)耐腐蝕性強(qiáng)。為后面的具體設(shè)計(jì)內(nèi)容提供依據(jù)。 5% 球磨罐個(gè)數(shù) 容量 /罐 4 2L 表 小型球磨機(jī)行星式球磨機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 2． 5 本章小結(jié) 本章主要介 紹了小型行星式球磨機(jī)的工作原理以及小型行星式球磨機(jī)的用途和分類。由于公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的疊加使球磨罐旋轉(zhuǎn)，球磨罐內(nèi)的磨球在離心力及重力的作用下與磨料相互碰撞把磨料粉碎和磨細(xì)。其工作過(guò)程為：由電動(dòng)機(jī) 1 帶動(dòng)小帶輪 3 按規(guī)定速度運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)皮帶 2本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 7 頁(yè) 將動(dòng)力傳遞到大帶輪 10，大帶輪 10 與太陽(yáng)輪 9 和托盤 7 通過(guò)鍵連接固連，從而使太陽(yáng)輪 9旋轉(zhuǎn)，又由于行星外齒圈 4固定在機(jī)體上，行星輪 8只能繞太陽(yáng)輪 9 進(jìn)行公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 。托盤 太陽(yáng)輪 9和大帶輪 10通過(guò)鍵連接的方式固連。動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī) 小帶輪 傳動(dòng)皮帶 2和大帶輪 10組成。 2． 3 小型球磨機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案 目前，大多數(shù)的小型球磨機(jī)都采用“皮帶 — 行星式齒輪”傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，主要是因?yàn)樵搨鲃?dòng)機(jī)構(gòu)具有傳動(dòng)效率高 、加工成本低的優(yōu)點(diǎn)。但基建投資費(fèi)用大，操作維護(hù)比較復(fù)雜。 按照工藝操作過(guò)程又可分為干式磨機(jī)、濕式磨機(jī) 、間歇磨機(jī)和連續(xù)磨機(jī)。 按傳動(dòng)方式分類可分為中心傳動(dòng)磨機(jī)和邊緣傳動(dòng)磨機(jī)兩種。 按研磨介質(zhì)形狀分類可分為球磨機(jī)、棒磨機(jī)、棒球磨機(jī)和礫石磨。 按照長(zhǎng)度可分為短磨機(jī)、中長(zhǎng)磨機(jī)和長(zhǎng)磨機(jī)三種。它廣泛應(yīng)用于水泥，硅酸鹽制品，新型建筑材料、耐火材料；化肥、黑有色金屬選礦以及玻璃陶瓷燈生產(chǎn)行業(yè)，對(duì)各種礦石和其他可磨性物料進(jìn)行干式或濕式粉磨。在這種運(yùn)動(dòng)過(guò)程中球磨罐沒(méi)有固定的底面，罐內(nèi)磨球和磨料在垂直平面內(nèi)受到公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)兩個(gè)離心力和重力的共同作用，相互 之間猛力碰撞、擠壓，將磨料快速粉碎、磨細(xì)。目前，常見的球磨機(jī)的主要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用帶傳動(dòng)的傳動(dòng)方式，行星轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用行星齒輪機(jī)構(gòu)或者帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。根據(jù)實(shí)際 市場(chǎng)需求，并確立了本文的主要研究?jī)?nèi)容。 5% 基于目前我國(guó)球磨機(jī)的市場(chǎng)需求和發(fā)展現(xiàn)狀，本文擬研究的主要內(nèi)容有： （ 1） 查閱球磨機(jī)的相關(guān)資料，了解高能球磨機(jī)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，了解行星式球磨機(jī)的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，確定了本課題的研究意義； （ 2） 了解高能球 磨機(jī)內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械原理，設(shè) 計(jì)臥式行星球磨機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，為后期做運(yùn)動(dòng)仿真提供了理論依據(jù)； （ 3） 根據(jù)實(shí)際需要確定電動(dòng)機(jī)的選型，完成太陽(yáng)輪、行星輪、齒輪、軸架等部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； （ 4） 利用三維設(shè)計(jì)軟件 solidworks 完成球磨機(jī)相關(guān)附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如：球磨罐、球磨罐夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； （ 5） 利用三維運(yùn)動(dòng)仿真軟件對(duì)已完成的球磨機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析，為實(shí)際需要提供理論基礎(chǔ)。毫不例外，小型球磨機(jī) [2829]作為小型產(chǎn)品的代表，也會(huì)逐漸成為智能化時(shí)代中不可缺少的設(shè)備之一。智能產(chǎn)品不僅能解決勞動(dòng)力市場(chǎng)中勞動(dòng)力緊張的問(wèn)題，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，又能保證生產(chǎn)產(chǎn)品的高質(zhì)量性。智能家居、智能汽車等名詞也不再是新鮮詞語(yǔ)。近幾年來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)正不斷的改變傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路徑。同樣，小型球磨機(jī)也具有更加廣泛的市場(chǎng)空間和發(fā)展?jié)摿?。工業(yè)方面，這就要求我們的產(chǎn)品逐漸向節(jié)能環(huán)保型“綠色產(chǎn)品” [2627]轉(zhuǎn)變。它被看作是解決問(wèn)題的根本方法和途徑，也是現(xiàn)代企業(yè)獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的主要來(lái)源。對(duì)于加工制造業(yè)來(lái)說(shuō)，充分利用原材料、節(jié)約能源、減少有害廢物和有害氣體的排放、安全操作的改進(jìn)， 是減輕環(huán)境污染問(wèn)題的關(guān)鍵因素。與此同時(shí)，社會(huì)各行各業(yè)也積極想方設(shè)法為環(huán)保積極努力。工業(yè)廢棄物的大量產(chǎn)生是造成環(huán)境污染的重要原因之一。圖為北京金工生產(chǎn)的立式行星式球磨機(jī)，采用皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和變頻控制器控制，可根據(jù)用戶需求自行調(diào)整運(yùn)行轉(zhuǎn)速。 1996 年，南京大學(xué)儀器廠生產(chǎn)的帶有變頻器的行星式球磨機(jī) [2325]在當(dāng)時(shí)已經(jīng)代表了我國(guó)球磨機(jī)設(shè)計(jì)的先進(jìn)水平。無(wú)論是立式球磨機(jī)還是臥式球磨機(jī)，均采用轉(zhuǎn)盤離心的方式使球磨罐繞著旋轉(zhuǎn)中心既做公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)又做自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而使球磨罐中的磨球與物料碰撞形成粉末。因此，行星式高能球磨機(jī)在市場(chǎng)中所占份額最大，產(chǎn)品類型也最多。碰撞能量越高，物料顆粒粒子在磨球的撞擊下產(chǎn)生破碎的幾率就越大，從而使物料顆粒細(xì)化的細(xì)化程度就越高。其中，依據(jù)球磨機(jī)的特征結(jié)構(gòu)和球磨罐運(yùn)動(dòng)形式的不同，常用的高能球磨機(jī)主要分為三大類：振動(dòng)式 [11]、行星式 [1214]、攪拌式 [1516]。本文通過(guò)對(duì)行星式高能球磨機(jī)工作原理的研究和分析 ,設(shè)計(jì)了一款臥式行星式陶瓷粉末球磨機(jī)，對(duì)現(xiàn)代工業(yè)粉末研磨行業(yè)中具有重要的實(shí)際意義。另一方面 ,由于高能球磨機(jī)的強(qiáng)烈撞擊與研磨作用 ,還可以制備出各種單質(zhì)元素的納米級(jí)粉體材料和金屬 陶瓷納米材料等。 90 年代以來(lái) ,機(jī)械合金化法已成為制備新型復(fù)合材料的熱門課題。 研究意義 隨著現(xiàn)代工業(yè)對(duì)超 細(xì)物料需求量的日益增加，對(duì)品質(zhì)要求的不斷提高 ,新的超細(xì)粉磨設(shè)備及新型粉磨工藝不斷出現(xiàn)。由于球磨機(jī)的處理能力和球磨后的粒度對(duì)后續(xù)作業(yè)的效率和整體生產(chǎn)流程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)影響顯著，有關(guān)球磨機(jī)的研究在國(guó)內(nèi)外一直受到廣泛的關(guān)注和高度重視。報(bào)告指出，全球水泥消費(fèi)量 2020 年為 億 t， 2020 年為 億 t， 2020 年更是增至 億 t， 2020 年全球水泥消費(fèi)量預(yù)計(jì)將達(dá)到 億 t。近年來(lái)我國(guó)的房地產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，城市化建設(shè)進(jìn)程的加快也帶動(dòng)了相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展，其中一個(gè)突出的體現(xiàn)就是水泥制造業(yè)。球磨機(jī)作為將固體物料細(xì)化制粉的重要設(shè)備，廣泛應(yīng)用于冶金、化工、水泥、陶瓷、建筑、電力、醫(yī)藥以及國(guó)防工業(yè)等部門，對(duì)各種礦石和其他可磨性物料進(jìn)行干式或濕式粉磨。 19 世紀(jì)初期出現(xiàn)了用途廣泛的球磨機(jī)， 1870年在球磨機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展出排料粒度均勻的棒磨機(jī) [8]， 1908 年又創(chuàng)制出不用研磨介質(zhì)的自磨機(jī) [9]。而球磨技術(shù)作為生成超細(xì)材料和納米材料的主要技術(shù)之一 [46]，逐漸成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者和機(jī)構(gòu)爭(zhēng)相研究的熱點(diǎn)。尤其是進(jìn)入 21 世紀(jì)以后，隨著 3D 技術(shù)的不斷成熟完善，工業(yè)產(chǎn)品成本大大降低，從而更加促進(jìn)了 3D 技術(shù)和納米技術(shù)的進(jìn)步。 threedimensional modeling。 最后應(yīng)用 SolidWorks 軟件對(duì)小型球磨機(jī)進(jìn)行三 維實(shí)體造型并進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)仿真，將其基本的運(yùn)動(dòng)更具體直觀的展現(xiàn)在人們面前。 接著對(duì)小型球磨機(jī)的各組成部件：磨料罐、罐體夾具、自傳支架、主軸、箱體分別進(jìn)行了設(shè)計(jì)。通過(guò)行星齒輪盤機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)行星輪公轉(zhuǎn)，行星輪與靜止的內(nèi)齒 輪的嚙合實(shí)現(xiàn)磨料罐的自傳運(yùn)動(dòng)。文中敘述了小型球磨機(jī)的整個(gè)設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程。 本畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書不涉及任何秘密，南京理工大學(xué)有權(quán)保存其電子和紙質(zhì)文檔，可以借閱或網(wǎng)上公布其部分或全部?jī)?nèi)容，可以向有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交并授權(quán)保存、借閱或網(wǎng)上公布其部分或全部?jī)?nèi)容。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 作 者 : 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 院 : 專業(yè) (方向 ): 題 目 : 小型行星式球磨機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)者： (姓 名 ) (專業(yè)技術(shù)職務(wù) ) (姓 名 ) (專業(yè)技術(shù)職務(wù) ) 評(píng)閱者： (姓 名 ) (專業(yè)技術(shù)職務(wù) ) 年 月 聲 明 我聲明，本畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書及其研究工作和所取得的成果是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的。研究過(guò)程中利用的所有資料均已在參考文獻(xiàn)中列出，其他人員或機(jī)構(gòu)對(duì)本畢業(yè)設(shè)計(jì)工作做出的貢獻(xiàn)也已在致謝部分說(shuō)明。 學(xué)