【正文】 力于解決周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)應(yīng)用中還存在的問題。正是在這個(gè)基礎(chǔ)上，周邊傳動(dòng)系列濃縮機(jī)逐步完善發(fā)展。周邊傳動(dòng)整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)較為簡單、運(yùn)行可靠、費(fèi)用低，但是周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)輪需要足夠的摩擦力，摩擦力不夠，易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力是來自于周邊耙臂上的電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)的膠輪與池邊軌道的摩擦力，進(jìn)而帶動(dòng)耙臂使耙架旋轉(zhuǎn)，由耙架上處于一定角度的刮泥板將池底高濃度污泥刮集到中心從而排走。盡管周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)存在導(dǎo)電結(jié)構(gòu)效果不好，沒有過載保護(hù)功能，易壓耙，還有笨重齒條、軌道等問題，但運(yùn)行可靠及操作維修方便，所以多年來，在不同領(lǐng)域很多人依然堅(jiān)持使用周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)。所以雖然近年中心傳動(dòng)濃縮機(jī)發(fā)展勢頭很猛，但是隨著周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)的不斷完善發(fā)展，其在選礦行業(yè)大直徑濃縮池中還是占有數(shù)量上的絕對優(yōu)勢。沉重的人口負(fù)擔(dān)，人均資源不足，環(huán)境狀況惡化，嚴(yán)重影響著黨和政府發(fā)展經(jīng)濟(jì)的宏觀決策，也影響著人民群眾生活水平的提高，成為制約我國社會(huì)主義建設(shè)的首要問題。但是，目前中國已經(jīng)進(jìn)入工業(yè)化中期和城市化迅速發(fā)展的時(shí)期，從發(fā)達(dá)國家的經(jīng)歷來看，這是消耗資源最多，對環(huán)境破壞最大的時(shí)期。改革開放，特別十一屆四中全會(huì)以來，我國的環(huán)境保護(hù)工作有了長足的發(fā)展。經(jīng)過十多年的努力，在全國范圍內(nèi)初步建立起了環(huán)境保護(hù)部門監(jiān)督管理，各有關(guān)部門分工負(fù)責(zé)的環(huán)境管理體系以及響應(yīng)的環(huán)境監(jiān)測、監(jiān)理、統(tǒng)計(jì)、科研、宣傳、教育體系。環(huán)保已經(jīng)從主要依靠行政手段向著利用法律手段轉(zhuǎn)移。我國積極開展環(huán)境外交，參與各項(xiàng)重大的國際環(huán)境事務(wù)，在國際環(huán)境與發(fā)展領(lǐng)域中發(fā)揮月來越大的作用；簽署并批準(zhǔn)了《保護(hù)臭氧層維也納公約》，《聯(lián)合國氣候變化框架會(huì)議》，《生物多樣化公約》等多項(xiàng)國際環(huán)境公約。我國環(huán)保設(shè)備行業(yè)有了明顯的進(jìn)步。其中，2006年水污染防治設(shè)備的產(chǎn)量與2005年相比增長6倍；%；環(huán)境監(jiān)測儀器的產(chǎn)量2006年也有了明顯回升。比如，國內(nèi)開發(fā)的污染在線監(jiān)測儀器儀表尚未完全過關(guān)，進(jìn)口監(jiān)測儀器儀表又價(jià)格太貴。 隨著排污總量控制的推行、污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的加嚴(yán)和清潔生產(chǎn)的實(shí)施等，化工環(huán)保設(shè)備的性能和技術(shù)需要進(jìn)一步優(yōu)化，提升產(chǎn)品的檔次。同時(shí)，提高高新技術(shù)產(chǎn)品比例和重大技術(shù)裝備的成套水平，推進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，發(fā)展某些領(lǐng)域缺乏的技術(shù)裝備、高效低成本的環(huán)保機(jī)械產(chǎn)品，是當(dāng)前和今后提高產(chǎn)品品種滿足度的重要內(nèi)容。據(jù)了解，目前化工環(huán)保設(shè)備的市場需求熱點(diǎn)是：污水處理成套設(shè)備、再生水（中水）回用成套設(shè)備等。 基于以上的大趨勢，我以《選煤廠φ30米膠輪式周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)的設(shè)計(jì)》作為畢業(yè)設(shè)計(jì)課題。本課題的設(shè)計(jì)使我們對濃縮機(jī)有了系統(tǒng)的認(rèn)識，較為合理的闡述了自己的設(shè)計(jì)思路與創(chuàng)新點(diǎn)，我感覺自己在設(shè)計(jì)的過程中學(xué)會(huì)了不少的知識，不但溫習(xí)了曾經(jīng)學(xué)習(xí)的專業(yè)課知識，而且還學(xué)會(huì)了好多新的電子和機(jī)械方面的知識。m 電機(jī)功率：（2） 濃縮機(jī)的總體構(gòu)成周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)按選裝桁架結(jié)構(gòu)可分為半跨式和全跨式，本次設(shè)計(jì)選用全跨式雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)。桁架的驅(qū)動(dòng)力，主要是以驅(qū)動(dòng)滾輪與鋼軌之間，或是實(shí)心橡膠輪與混凝土面之間的摩擦系 數(shù)乘以驅(qū)動(dòng)輪輪壓所產(chǎn)生的摩擦力確定。因此，必須注意驅(qū)動(dòng)力和摩接力的關(guān)系，設(shè)計(jì)時(shí)需進(jìn) 行防滑驗(yàn)算。圖2—1全路式周邊傳動(dòng)濃縮機(jī)總體結(jié)構(gòu)1刮板；2—可動(dòng)臂；3_橋架；4一旋轉(zhuǎn)支撐；5—撇渣裝置 2． 半跨式半跨式周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)常見的有旋轉(zhuǎn)桁架式或可動(dòng)臂式，如圖2—2和圖2—3所示， 主要由中心旋轉(zhuǎn)支座、旋轉(zhuǎn)桁架(或可動(dòng)臂)、刮板、撇渣機(jī)構(gòu)、集電裝置、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及軌 道等部件組成，結(jié)構(gòu)比較簡單。圖22半跨式周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)總體結(jié)構(gòu)（旋轉(zhuǎn)桁架）1 一中心旋轉(zhuǎn)支架；2_欄桿；3—旋轉(zhuǎn)桁架；4—驅(qū)動(dòng)裝置；5—刮板圖2—3半跨式周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)(可動(dòng)臂式)總體結(jié)構(gòu)1 一刮臂；2—可動(dòng)臂；3—橋架；4一旋轉(zhuǎn)支架；5—撇渣裝置3． 中心旋轉(zhuǎn)支座中心旋轉(zhuǎn)支座是周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)的重要部件之一，由固定支承座、轉(zhuǎn)動(dòng)套、推力滾動(dòng)軸承和集電環(huán)等四個(gè)部件組成，如圖2—4所示。軸承主要承受軸向荷載，徑向荷載較小。因此，必須保證車輪的安裝精度。圖2—4中心旋轉(zhuǎn)支座1—擋圈；2—旋臂；3—螺釘；4一壓蓋；5_檢修孔蓋；6—集電器；7銷軸；8 —防塵罩。圖25為撇渣 機(jī)構(gòu)的一例，主要是由撇渣板、排渣斗及沖洗機(jī)構(gòu)等部件組成。排渣斗和沖洗機(jī)構(gòu)固定在池周， 桁架旋轉(zhuǎn)到排渣斗的位置時(shí)，將浮渣撇入斗內(nèi)。當(dāng)壓輪移過閥門的扛桿后，靠扛桿的自重將閥門重新關(guān)上。電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速裝置使傳動(dòng)輥輪沿軌道饒池體中心回轉(zhuǎn)，從而，帶動(dòng)耙架做圓周運(yùn)動(dòng)。整個(gè)耙架的重量分別支撐在支架和軌道上，支架承受耙架的主要重量，并裝設(shè)有電動(dòng)機(jī)的集電裝置。給入濃縮機(jī)的物料，就是流經(jīng)交換套環(huán)，從固定支架的分液口進(jìn)入池體。旋轉(zhuǎn)支架通過止推軸承支撐在固定支架上，并用軸連接耙架，工作時(shí)，由于耙架的回轉(zhuǎn)，而使旋轉(zhuǎn)支架相應(yīng)地轉(zhuǎn)動(dòng)。電源的導(dǎo)線通過傳動(dòng)架接至電刷上，電刷固定在不動(dòng)的支撐套環(huán)上，集電環(huán)則固定在旋轉(zhuǎn)支架上。如圖26所示：圖26集電裝置（3） 傳動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)的構(gòu)成1． 工作驅(qū)動(dòng)原理簡析刮泥機(jī)的傳動(dòng)原理周邊傳動(dòng)半橋式刮泥機(jī)在圓型沉淀池上的工作，是依靠沉淀池的混 凝土平面走臺為軌道，刮泥機(jī)的支墩中心為圓心，通過刮泥機(jī)橋架一端設(shè)置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)， 帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)端梁底部的行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)有扭矩保護(hù)裝置，工作更加安全。周邊傳動(dòng)全橋式刮泥機(jī)的行走輪是鑄鋼輪轂，外輪緣采用寬幅聚氨脂橡膠或其他材 料，經(jīng)過加工而成。圖27為其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)示意圖。行走電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，通過一級鏈輪傳動(dòng)，隨即帶動(dòng)二級擺線針輪減速機(jī)，輸出符合 設(shè)計(jì)要求的轉(zhuǎn)速和功率。其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成見圖28。(2) 池底縱向坡度0．01—0．02。(4) 排泥管直徑不得小于200mm。 故而取刮泥板外緣線速度3m/min，這也與課題給定的技術(shù)特征參數(shù)相符。傳動(dòng)裝置在原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并籍以改變運(yùn)動(dòng)的形式，速度大小和轉(zhuǎn)距大小。它的重量和成本在機(jī)器中占有很大比重，其性能和質(zhì)量對機(jī)器的工作影響也很大。滿足工作機(jī)性能要求的傳動(dòng)方案，可以由不同傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型和不同的組合形式和布置順序構(gòu)成。布置傳動(dòng)鏈時(shí)，一般考慮以下幾點(diǎn)：（1）帶傳動(dòng)的承載能力較小，傳遞相同轉(zhuǎn)距時(shí)結(jié)構(gòu)尺寸較其他傳動(dòng)形式大，但傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖減振，因此布置在高速級（級速較高，傳遞相同效率時(shí)轉(zhuǎn)距較?。?。（3）蝸桿傳動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，尺寸緊湊，傳動(dòng)平穩(wěn)，但效率較低，適和于中，小功率，間隙運(yùn)轉(zhuǎn)的場合。方向時(shí)采用，并盡量放在高速級和限制傳動(dòng)比，以減小圓錐齒輪的直徑和模數(shù)（5）斜齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性較直齒輪傳動(dòng)好，常用在高速級或要求傳動(dòng)平穩(wěn)的場合。（7）一般將改變運(yùn)動(dòng)形式的機(jī)構(gòu)（如螺旋傳動(dòng)，連桿結(jié)構(gòu)，凸輪結(jié)構(gòu)）布置在傳動(dòng)系統(tǒng)的最后一級，并且常為工作機(jī)的執(zhí)行結(jié)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通常由戶外式電動(dòng)機(jī)，臥式擺線針輪減速機(jī)，鏈條鏈輪，滾輪等部件組成。由于在圓形池上刮泥時(shí)，滾輪總是以一定旋向和線速度在池周行使，所以不論池徑大小，減速比均相同，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)較容易做到系列化。外緣線速度3m/min。驅(qū)除率 =40%由于中心旋轉(zhuǎn)支座和車輪共同受力，所以可以看做是簡支梁，那么車輪的輪壓力P和中心旋轉(zhuǎn)支座的載荷W中相等所以每個(gè)車輪的輪壓為P= =查給水排水設(shè)計(jì)手冊第2版327頁表711，可知道直徑407mm,，所以完成符合本設(shè)計(jì)的需求。1． 中心軸承旋轉(zhuǎn)阻力F1及功率N1計(jì)算= *2*= (N) 中心軸承旋轉(zhuǎn)阻力F1所消耗的功率N1為:= (kW) 式中 ：W為作用在中心旋轉(zhuǎn)支撐上的載荷(N)； d為滾動(dòng)軸承鋼球直徑(cm)，此處取6cm。2． 周邊滾輪行駛阻力F2及功率N2計(jì)算=*4300* =（N ）行駛阻力F2所消耗的功率：(kW) 式中 ：為作用在周邊滾輪上的荷載(N)；K為摩擦系數(shù)，橡膠滾輪與混凝土為O．4～0．8，鑄鋼滾輪與鋼軌為0．4；d2為輪軸直徑(cm)；為軸承摩擦系數(shù)，一般滾動(dòng)摩擦軸承取0．002～0．01； D為滾輪直徑6(cm)；V2為滾輪行駛速度(m／min)。4． 總驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算確定=（kW）（為機(jī)械總效率，查手冊知其范圍在30％到60％，暫取40％。電動(dòng)機(jī)相連的減速器選用，由于單機(jī)擺線針輪減速機(jī)的減速比最大為1：87，而二級擺線針輪減速機(jī)的最大減速比為1:5133,蝸桿減速器傳動(dòng)比為1:1080,故決定采用二級擺線針輪減速機(jī)。小齒輪選40Cr鋼，調(diào)質(zhì)，HBS=241~286；大齒輪選40Cr鋼，調(diào)質(zhì)，HBS=241~286。（1） 按齒根彎曲強(qiáng)度初算齒輪模數(shù)m 齒輪模數(shù)m的初算公式為 式中 Kd—算式系數(shù)，對于直齒輪傳動(dòng)Km= T1—嚙合齒輪副中小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩，N赫茲應(yīng)力是齒面間應(yīng)力的主要指標(biāo)，但不是產(chǎn)生點(diǎn)蝕的唯一原因。齒面接觸強(qiáng)度校核計(jì)算時(shí)，取節(jié)點(diǎn)和單對齒捏合區(qū)內(nèi)界點(diǎn)的應(yīng)力中的較大值，而小齒輪和大齒輪的許用接觸應(yīng)力要分別計(jì)算。（4） 開式對滾齒輪齒輪軸的設(shè)計(jì)1． 輸入軸1)、圓周向力Ft和徑向力Fr的大?。? 轉(zhuǎn)矩 ≈ Nmm(5)、按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度：當(dāng)量彎Mca=，取折合系數(shù)a=,Mca= =軸的材料為40CrNi合金鋼，調(diào)質(zhì)處理。由式得軸的計(jì)算應(yīng)力為由計(jì)算結(jié)果可知,該軸滿足強(qiáng)度要求6)、精確校荷軸的疲勞強(qiáng)度 A：軸的細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圓角半徑：各肩部處圓角半徑見圖紙 鍵槽：半聯(lián)軸器與軸周向固定采用A型平鍵連接，按GB10952003，GB10962003半聯(lián)軸器處的鍵為2514160 配合：參考設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)手冊 MV=精加工方法：參考設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)手冊 B：選取危險(xiǎn)截面： 如圖所示：11截面所受的力最大，應(yīng)力集中教嚴(yán)重，22截面雖說受力不是最大，但截面尺寸小，仍很危險(xiǎn)需要進(jìn)行校荷。mm 軸上大齒輪分度圓直徑：d1=460mm圓周向力： Ft1=2T1/d1 =2 =徑向力：a= 20Fr1=Ft1tanα=tan20=2)、初步估算軸最小的直徑選取40CrNi合金鋼作為軸的材料,調(diào)質(zhì)處理，由表查得材料力學(xué)性能數(shù)據(jù)為： 由式 計(jì)算軸的最小直徑,由表選取A=106，則得3)、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸段1： 此軸段安裝軸承，由于受到徑向載荷，選擇調(diào)心滾子軸承dDBB0=13028093,軸承固定座103，軸段1的長度L=91mm軸段2： 此段為軸肩，起直徑d3=140,長度L3=13mm軸段3： 此軸段安裝大齒輪，大齒輪齒寬b=92mm,該軸段直徑d4=135,長度L4=92