PAGE本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 ***20**1*00**專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化申請(qǐng)學(xué)士學(xué)位所屬學(xué)科工科指導(dǎo)教師姓名、職稱(chēng)（教授）20年月日摘要全套圖紙加V信153893706或扣3346389411振動(dòng)篩廣泛應(yīng)用于篩分機(jī)械中，用作篩分、分級(jí)、洗滌、脫水、脫水。篩分設(shè)備的技術(shù)水平和質(zhì)量?jī)?yōu)劣，關(guān)系到工藝質(zhì)量的好壞、生產(chǎn)效率的高低和節(jié)約能源，這直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。該振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工能力高，運(yùn)行可靠。它在所有篩選設(shè)備中具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，其份額約為95%。通過(guò)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)篩面拋擲運(yùn)動(dòng)和翻滾的屏幕上不同的材料，由于材料具有一定的速度，具有一定的動(dòng)能，不同大小的不同物質(zhì)粒子的動(dòng)能，更大的物質(zhì)的動(dòng)能質(zhì)量越大，材料的運(yùn)動(dòng)越激烈動(dòng)能越大，屏幕的表面克服摩擦材料層的大尺寸有一個(gè)主動(dòng)的物質(zhì)粒子，在運(yùn)動(dòng)中克服之間的無(wú)聊的摩擦過(guò)程，最后移動(dòng)到頂部和體積小的材料，因?yàn)樗男×Ｗ拥膭?dòng)能，材料，不斷扔啊翻轉(zhuǎn)達(dá)到材料層，F(xiàn)最后，物料在振動(dòng)篩分法。篩孔小于篩孔的物料顆粒通過(guò)篩孔，篩篩上篩出的篩粒大于篩孔，物料排出，實(shí)現(xiàn)了物料分級(jí)。在整個(gè)屏幕表面，近視點(diǎn)的軌跡是一系列不同大小的橢圓，不同角度的材料表面的投影角度不同，有利于材料的松散、分層和分離。在國(guó)內(nèi)外，如銑削，銑削，飼料，食品，采礦等行業(yè)使用振動(dòng)篩的粒狀材料的清洗和分級(jí)。設(shè)計(jì)分析和討論設(shè)計(jì)方案，包括確定振動(dòng)篩設(shè)計(jì)的分類(lèi)及特點(diǎn)；物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的分析；對(duì)振動(dòng)篩動(dòng)力學(xué)參數(shù)的動(dòng)態(tài)分析計(jì)算；振動(dòng)篩的合理結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)；振動(dòng)器偏心塊的設(shè)計(jì)計(jì)算，包括原始設(shè)計(jì)參數(shù)和電機(jī)檢查設(shè)計(jì)；對(duì)設(shè)計(jì)的主要零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算，計(jì)算和皮帶的檢查，彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算、軸的強(qiáng)度計(jì)算、軸承的選擇與計(jì)算，然后在設(shè)備維修、安裝、潤(rùn)滑和密封設(shè)計(jì)，最后分析了振動(dòng)環(huán)保與經(jīng)濟(jì)定量篩。關(guān)鍵詞：振動(dòng)篩；激振器；振動(dòng)篩AbstractAtpresent,China'scoalpreparationplantalltheequipmentusedintheshakerismoreproblems,maintenanceofoneofthelargerequipment.Theseissuesinsieveoutstandingperformancemeoffbeam,crackhelp,lubricationoildilutethebox-typevibratoroilspills,fightingtoothgear,bearingtemperaturerisetoohigh,majorissuessuchasnoise,accompaniedbydancingwithbrokenbelts,suchasfaultzone.Suchissuesdirectlyaffectingthelifeoftheshaker,whichhasseriouslyaffectedtheproduction.YAH—2460roundgoodshakercansolvesuchproblems,sothisshakerdesignedforroundYAH—2460shaker,theseriesofmajorshakerinthematerialsusedinthecoalindustryclassification,dehydration,desliming,suchasreferralsfromOperations.Itsreliable,efficientscreening,buttheirheavyequipment.Designanalysisonthedesignoptions,includingtheclassificationandshakerfeaturesanddesignprogrammestobeconfirmed;materialsonthemovementoftheshakerandthedynamicsoftheparameters,todesignthestructureofvibratingscreensize;conductTheeccentricblockoftheexciter,suchasdesignandcalculation,includingtheoriginaldesignparameters,motordesignandverification;werethemaincomponentsofthedesignandcalculation,beltsandcheckthedesignandcalculation,thedesignofspring,theaxisofStrength,thechoiceofbearingsandcalculationandthenproceedtothemaintenanceofequipment,installation,lubricationandsealthedesign,ashakerfinalenvironmentalandeconomicanalysis. Keywords:shaker;Vibrator;roundshaker泰山學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文（設(shè)計(jì)）PAGEVI目錄20**1*00** 1Abstract III1緒論 61.1前言 61.2背景 62振動(dòng)篩篩面物料運(yùn)動(dòng)理論 92.1篩上物料的運(yùn)動(dòng)分析 92.2正向滑動(dòng) 102.3反向滑動(dòng) 112.4跳動(dòng)條件的確定 122.5物料顆粒跳動(dòng)平均運(yùn)動(dòng)速度 133.振動(dòng)篩的工作原理及結(jié)構(gòu)組成 143.1振動(dòng)篩的工作原理 143.2振動(dòng)篩基本結(jié)構(gòu) 143.2.1篩箱 143.2.2激振器 153.2.3支承裝置和隔振裝置 153.2.4傳動(dòng)裝置 154.振動(dòng)篩參數(shù)計(jì)算 164.1運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的確定 164.2振動(dòng)篩工藝參數(shù)的確定 174.3動(dòng)力學(xué)參數(shù) 184.4電動(dòng)機(jī)的選擇 194.4.1電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算 194.4.2選擇電機(jī) 194.4.3電機(jī)的啟動(dòng)條件的校核 205主要零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 225.1軸承的選擇與計(jì)算 225.1.1軸承的選擇 225.1.2軸承的壽命計(jì)算 225.2皮帶的設(shè)計(jì) 235.2.1選取皮帶的型號(hào) 235.2.2傳動(dòng)比 235.2.3帶輪的基準(zhǔn)直徑 235.2.4帶速 245.2.5確定中心距和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 245.3軸的設(shè)計(jì) 265.3.1軸的設(shè)計(jì)特點(diǎn) 265.3.2軸的常用材料 265.3.3軸的強(qiáng)度驗(yàn)算 265.4支承彈簧設(shè)計(jì)驗(yàn)算 291、彈簧剛度計(jì)算 29結(jié)束語(yǔ) 33致謝 34PAGEPAGE351緒論1.1前言振動(dòng)篩廣泛應(yīng)用于工礦機(jī)械領(lǐng)域，篩分、分級(jí)、洗滌、脫水、脫水。篩分設(shè)備的技術(shù)水平和質(zhì)量?jī)?yōu)劣，關(guān)系到工藝質(zhì)量的好壞、生產(chǎn)效率的高低和節(jié)約能源，這直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。該振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工能力高，運(yùn)行可靠。它在所有篩選設(shè)備中具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，其份額約為95%。近年來(lái)，高度重視對(duì)世界振動(dòng)篩分技術(shù)的研究，如加強(qiáng)大型設(shè)備的振動(dòng)參數(shù)，三機(jī)配件，及自同步技術(shù)的推廣應(yīng)用，對(duì)新機(jī)器的出現(xiàn)是在振動(dòng)篩的發(fā)展。以下是振動(dòng)篩的發(fā)展概況，品種規(guī)格，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。1.2背景1.2.1種類(lèi)和特點(diǎn)振動(dòng)篩分機(jī)械是利用振動(dòng)的多孔工作面，將顆粒大小不同的混合物料按粒度進(jìn)行分級(jí)，也常用于物料的脫水、脫介及清洗物料表面的污泥。它一般安裝在給料設(shè)備的下邊，給料機(jī)應(yīng)均勻地供料。振動(dòng)篩種類(lèi)繁多，一般有以下幾類(lèi)。1.慣性振動(dòng)篩慣性振動(dòng)篩是高速旋轉(zhuǎn)不平衡產(chǎn)生的篩箱的振動(dòng)，使篩面上的料層松散，使細(xì)顆粒通過(guò)篩孔排出。美國(guó)和日本等國(guó)一般根據(jù)軌跡將顆粒分為圓周運(yùn)動(dòng)篩和直線振動(dòng)篩。近年來(lái)，由于慣性振動(dòng)篩的良好性能，結(jié)構(gòu)和維護(hù)工作簡(jiǎn)單，在選煤、選礦廠得到了廣泛的應(yīng)用，受到了國(guó)家的重視，特別是直線振動(dòng)篩的迅速發(fā)展。（1）圓運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩圓振動(dòng)篩是利用不平衡的重型振動(dòng)激振器使篩箱振動(dòng)的篩子。廣泛應(yīng)用于煤礦、礦山的預(yù)篩分、篩分和脫水。由于屏幕表面的圓形振動(dòng)軌跡，屏幕表面的材料被翻轉(zhuǎn)和松開(kāi)特點(diǎn)：好有機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)移到低層，并通過(guò)篩板排出；材料粘在篩能跳出來(lái)，防止堵塞；篩分效率高；可以改變屏幕的角度，從而改變?cè)诤Y面上的物料流速，提高振動(dòng)篩的處理能力；難篩材料可使主軸反轉(zhuǎn)，與物料運(yùn)動(dòng)方向相反的方向的振動(dòng)，沿篩面物料下降速度（在屏幕角和主軸的同一__條件下的速度），以提高篩分效率。在國(guó)外，圓形運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)分為兩種類(lèi)型：?jiǎn)屋S慣性振動(dòng)篩和自定心振動(dòng)篩。單軸慣性振動(dòng)篩激振器的振動(dòng)軸和滑輪的特點(diǎn)；具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造的優(yōu)點(diǎn)；由于皮帶輪的缺點(diǎn)和振動(dòng)篩篩箱在一起，無(wú)論在任何角度安裝電機(jī)避免了皮帶傳動(dòng)的中心反復(fù)變化，導(dǎo)致的反復(fù)伸縮三角帶，大大影響其使用壽命。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是皮帶輪運(yùn)行時(shí)不隨篩箱振動(dòng)，傳動(dòng)帶使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)行平穩(wěn)。自定心振動(dòng)篩可分為偏心軸承和皮帶偏心兩種類(lèi)型。前者也被稱(chēng)為“萬(wàn)能懸掛篩，由于振動(dòng)篩箱，主軸中心線與皮帶輪的空間位置不變，已很少使用；后者的工作，皮帶輪中心線是固定的，所以傳送帶上不穩(wěn)定，時(shí)起時(shí)伏，頻率帶壽命長(zhǎng)。(2)直線振動(dòng)篩直線振動(dòng)篩是由不平衡重量的兩個(gè)軸的振動(dòng)產(chǎn)生的一個(gè)同步和反向旋轉(zhuǎn)的篩子。屏幕是水平或傾斜安裝，運(yùn)動(dòng)軌跡一般是直線的，所以稱(chēng)為直線振動(dòng)篩或水平振動(dòng)篩。它具有以下特點(diǎn)：動(dòng)態(tài)平衡和篩面上的運(yùn)動(dòng)情況的好材料；在運(yùn)動(dòng)角篩面物料不依賴(lài)于屏幕但在激動(dòng)人心的力量，所以屏幕表面是水平安裝，所以植物高度低；全封閉、無(wú)堵孔和耐用，兩層篩面三層和四層；由于較大的篩箱的加速度運(yùn)動(dòng)，所以特別適合于煤的脫水、脫泥、介電材料的分類(lèi)。國(guó)外直線振動(dòng)篩箱振動(dòng)器較多2.共振篩振動(dòng)篩用于50年代的煤、礦石，其振動(dòng)系統(tǒng)在共振條件下工作。本實(shí)用新型可以作為煤炭和礦石的預(yù)篩選和最后的篩選，也可用于脫水、脫泥和脫附。利用共振原理的共振篩，具有以下特點(diǎn)：在共振頻率附近，激振力用于驅(qū)動(dòng)大面積小屏幕箱；動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)可以節(jié)省能耗，降低軸承和其他部件的應(yīng)力；基于非線性振動(dòng)系統(tǒng)，振動(dòng)篩的瞬時(shí)加速度，用于分級(jí)脫水等。然而，由于其對(duì)安裝的要求很高，技術(shù)更為復(fù)雜，開(kāi)發(fā)的共振篩等西部部分生產(chǎn)廠已不再使用，除了推廣使用。3.其它類(lèi)型的振動(dòng)篩（1）等厚篩我國(guó)現(xiàn)有的ZD型直線等厚篩系列，有7種基本規(guī)格，總篩分效率一般在85%以上。ZD系列等厚篩適用于需要精確分級(jí)的煤炭及類(lèi)似比重物料的干濕式篩分，處理量較大，篩分深度可至6毫米。2振動(dòng)篩篩面物料運(yùn)動(dòng)理論2.1篩上物料的運(yùn)動(dòng)分析由文獻(xiàn)[1]可知關(guān)于篩上物料的分析，如圖2.1所示：圖2.1振動(dòng)篩上物料運(yùn)動(dòng)振動(dòng)篩運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)（振幅、振次、篩面傾角和振動(dòng)方向角）通常根據(jù)所選擇的物料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)選取。篩上物料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)直接影響振動(dòng)篩的篩分效率和生產(chǎn)率，所以為合理地選擇篩子的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，必須分析篩上的物料的運(yùn)動(dòng)特性。振動(dòng)篩的篩面做圓運(yùn)動(dòng)或近似于圓運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)篩，篩面的位移方程式可用下式來(lái)表示：t（2-1）t（2-2）式中:A——振幅;——軸之回轉(zhuǎn)相角，=t;——軸之回轉(zhuǎn)角速度；——時(shí)間。求上式中的x和y對(duì)時(shí)間t的一次導(dǎo)數(shù)與二次導(dǎo)數(shù)，即得篩面沿x和y方向上的速度和加速度：t（2-3）t（2-4）t（2-5）t（2-6）由運(yùn)動(dòng)特征，來(lái)研究篩子上物料的運(yùn)動(dòng)學(xué)。物料在篩面上可能出現(xiàn)三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：正向滑動(dòng)、反向滑動(dòng)和跳動(dòng)。2.2正向滑動(dòng)當(dāng)物料顆粒與篩面一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，其位移、速度和加速度與篩面的相等。篩面上質(zhì)量為的物料顆粒動(dòng)力平衡條件：對(duì)質(zhì)量為的顆粒受力分析（如圖2-1）：1、物料顆粒重力：（2-7）2、篩面對(duì)顆粒的反作用力，由可以得到：（2-8）式中為篩面傾角3、篩面對(duì)物料顆粒的極限摩擦力為：（2-9）式中為顆粒對(duì)篩面的靜摩擦系數(shù)。顆粒沿著篩面開(kāi)始正向滑動(dòng)時(shí)臨界條件：（2-10）將，用已知式子（2-9）與（2-5）替代，且（為滑動(dòng)摩擦角），簡(jiǎn)化整理得：（2-11）式中，為正向滑始角。令，則：（2-12）式中稱(chēng)為正向滑動(dòng)系數(shù)。由上式得知，正向滑動(dòng)系數(shù)。當(dāng)?shù)臅r(shí)候，可以求得使物料顆粒沿著篩面產(chǎn)生正向滑動(dòng)時(shí)最小轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)該為：（2-13）為了使物料顆粒沿著篩面產(chǎn)生正向滑動(dòng)，必須取篩子轉(zhuǎn)數(shù)。2.3反向滑動(dòng)臨界條件為：（2-14）將，用（2-9）與（2-5）替代，并簡(jiǎn)化后：（2-15）式中：——反向滑始角——反向滑動(dòng)系數(shù)則可以得到：（2-16）由上式可以知道，反向滑動(dòng)條件。當(dāng)時(shí)，可以求得使物料沿著篩面反向滑動(dòng)的最小轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)該是：（2-17）為了使物料顆粒沿著篩面產(chǎn)生正向滑動(dòng)，必須使篩子轉(zhuǎn)數(shù)。2.4跳動(dòng)條件的確定顆粒產(chǎn)生跳動(dòng)的條件是顆粒對(duì)篩面法向壓力。即，或者是。由此可以得到：（2-18）式中：——物料跳動(dòng)系數(shù)——跳動(dòng)起始角——振動(dòng)強(qiáng)度，——拋射強(qiáng)度，它表明物料在篩面上跳動(dòng)的劇烈程度。上式可以寫(xiě)成：（2-19）當(dāng)時(shí)或者，則顆粒出現(xiàn)跳動(dòng)。當(dāng)或時(shí)，則可求得物料開(kāi)始跳動(dòng)時(shí)的最小轉(zhuǎn)數(shù)為：（2-20）為了使物料產(chǎn)生跳動(dòng)，必須取篩子的轉(zhuǎn)數(shù)。由于目前使用的振動(dòng)篩采用跳動(dòng)狀態(tài)，因此要討論跳動(dòng)終止角，跳動(dòng)角及運(yùn)動(dòng)速度。2.5物料顆粒跳動(dòng)平均運(yùn)動(dòng)速度物料顆粒從振動(dòng)相角起跳，到振動(dòng)相角跳動(dòng)終止時(shí)，沿方向的位移為：=（2-21）式中為物料顆粒起跳時(shí)沿方向的運(yùn)動(dòng)速度：（2-22）由此，則：（2-23）同一時(shí)間內(nèi),篩面位移為：（2-24）物料顆粒在每個(gè)循環(huán)中,對(duì)篩面的位移為：=（2-25）當(dāng)篩子在近似于第一臨界轉(zhuǎn)數(shù)下工作時(shí),即，則上式中方括號(hào)內(nèi)的數(shù)值接近于零。故得到：（2-26）物料跳動(dòng)平均速度：（2-27）當(dāng)時(shí),則,,,因此,式（2-27）可以化簡(jiǎn)為：（2-28）或者化簡(jiǎn)為：（2-29）由式（2-29）和式（2-18）,可以將式（2-27）化簡(jiǎn)為:（2-30）按照上式計(jì)算得的結(jié)果與實(shí)際相比,計(jì)算值較大,因?yàn)槲纯紤]物料特點(diǎn),摩擦和沖擊等因素.為此,上式應(yīng)該乘以修正系數(shù),,所以：（2-31）3.振動(dòng)篩的工作原理及結(jié)構(gòu)組成3.1振動(dòng)篩的工作原理本實(shí)用新型涉及一種圓形軌跡振動(dòng)篩，它是一種振動(dòng)篩。振動(dòng)篩又稱(chēng)單軸振動(dòng)篩、支承方式和配套座椅懸架支撐兩，懸掛支承，篩面固定在篩箱、篩箱和彈簧懸掛軸承，主軸軸承安裝在篩箱，主軸皮帶輪帶動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)。由于主軸是偏心軸，產(chǎn)生離心慣性力，使自由振動(dòng)的振動(dòng)箱能夠產(chǎn)生近似圓形軌跡的振動(dòng)亞式振動(dòng)篩與普通振動(dòng)篩相似，篩箱結(jié)構(gòu)與環(huán)槽鉚釘連接。振動(dòng)器為軸偏心振動(dòng)器，用稀油潤(rùn)滑。由電機(jī)通過(guò)皮帶輪傳遞的振動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，它通過(guò)V帶傳遞給振動(dòng)器。3.2振動(dòng)篩基本結(jié)構(gòu)3.2.1篩箱篩箱由篩框、篩面及其壓緊裝置組成。1．篩面：為適應(yīng)大塊大密度的物料的篩分與煤矸石脫介的需要，振動(dòng)篩的篩面需要有較大的承載能力，耐磨和耐沖擊性能。為減少噪聲，提高耐磨性設(shè)計(jì)中采用成型橡膠條，用螺栓固定在篩面拖架上。上層篩面采用帶筐架的不銹鋼篩面，下層篩面采用編織篩網(wǎng)。其緊固方式是沿篩箱兩側(cè)板處采用壓木、木契壓緊。中間各塊篩板之間則用螺栓經(jīng)壓板壓緊。2．篩框：篩框由側(cè)板、橫梁等部分組成。側(cè)板采用厚度為6—16mm的A5或20號(hào)鋼板制成。橫梁常用圓形鋼管、槽鋼、方形鋼管或工字鋼制造。篩框必須要由足夠的剛性。篩框各部件的聯(lián)接方式有鉚接、焊接和高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接三種、3.2.2激振器振動(dòng)篩采用單軸振動(dòng)器，由純振動(dòng)式振動(dòng)器、軸偏心式振動(dòng)器和皮帶輪偏心式自定中心振動(dòng)器。3.2.3支承裝置和隔振裝置支承裝置主要是支承篩箱的彈性元件，有吊式和座式兩種。振動(dòng)篩的隔振裝置常用的有螺旋彈簧、板彈簧和橡膠彈簧。3.2.4傳動(dòng)裝置振動(dòng)篩通常采用三角皮帶傳動(dòng)裝置，它機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以任意選擇振動(dòng)器的轉(zhuǎn)數(shù)。4.振動(dòng)篩參數(shù)計(jì)算4.1運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的確定由文獻(xiàn)[1]選取和計(jì)算振動(dòng)篩運(yùn)動(dòng)學(xué)：參數(shù)振動(dòng)機(jī)械的工作平面通常完成以下各種振動(dòng)：簡(jiǎn)諧直線振動(dòng)、非簡(jiǎn)諧直線振動(dòng)、圓周振動(dòng)和橢振動(dòng)等。依賴(lài)上述各種振動(dòng)，使物料沿工作面移動(dòng)。當(dāng)振動(dòng)機(jī)械采用不同的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)（振幅、頻率、振動(dòng)角和傾角）時(shí)，便可使物料在工作面上出現(xiàn)下列不同形式的運(yùn)動(dòng)：相對(duì)運(yùn)動(dòng)、正向滑動(dòng)、反向滑動(dòng)和拋擲運(yùn)動(dòng)。1.拋擲指數(shù)在一般的情況下，根據(jù)篩子的用途選取，振動(dòng)篩一般取=3～5，直線振動(dòng)篩宜取=2.5～4；難篩物料取大值，易篩物料取小值。篩孔小時(shí)取大值，篩孔大是取小值。本次設(shè)計(jì)振動(dòng)篩，選取。2.振動(dòng)強(qiáng)度K振動(dòng)強(qiáng)度K的選擇。主要受材料強(qiáng)度及其構(gòu)件剛度等的限制，目前的機(jī)械水平K值一般在3～8的范圍內(nèi)，振動(dòng)篩則多取3～6。本次設(shè)計(jì)選擇K=4。3.篩面傾角對(duì)于單軸振動(dòng)篩的傾角為：作預(yù)先分級(jí)用作最終分級(jí)用對(duì)于振動(dòng)篩一般取～，振幅大時(shí)取小值，振幅小時(shí)取大值。本次設(shè)計(jì)采用的振動(dòng)篩取。4.篩箱的振幅篩箱振幅；是設(shè)計(jì)篩子的重要參數(shù)，其值必須適宜，以保證物料充分分層，減少堵塞，以利透篩。通常取=3～6mm，其中篩孔大者取大值，篩孔小者取小值。本次設(shè)計(jì)選取=5mm。4.篩子的振動(dòng)頻率：按照和所確定的A值可以求解出頻率值。（5-1）5.振動(dòng)強(qiáng)度校核：實(shí)際振動(dòng)強(qiáng)度K按照下式計(jì)算：（5-2）在本設(shè)計(jì)中，所以符合振動(dòng)強(qiáng)度要求。篩子的實(shí)際強(qiáng)度：=3.77；即篩子的頻率和振幅分別為：A=5；n=845；=4。7.物料的運(yùn)動(dòng)速度振動(dòng)篩的物料運(yùn)動(dòng)速度計(jì)算：（5-3）式中：取修正系數(shù)≈0.1。V=0.033m/s4.2振動(dòng)篩工藝參數(shù)的確定由文獻(xiàn)[2]選取設(shè)計(jì)振動(dòng)篩工藝參數(shù)：1..振動(dòng)篩的工藝參數(shù)包括篩面的長(zhǎng)度和寬度、篩分效率。篩面的長(zhǎng)度和寬度由公式：Fq式中：Q——處理量，Q=250t/hF——篩面的工作面積，F(xiàn)=14.4q——單位時(shí)間處理量,q=17.36選取篩面長(zhǎng)度L=6m，所以B=F/L=14.4/6=2.4m2.篩分效率在篩分作業(yè)中，篩分效率是衡量篩分過(guò)程的質(zhì)量指標(biāo)。篩什效率是指篩下產(chǎn)物重量與原料中篩下級(jí)別(篩下級(jí)別是指原料中所含粒度小于篩孔尺寸的物料)重量的比值。篩分效率一般以百分?jǐn)?shù)表示。篩分效率可按下式計(jì)算：(5-4)式中——原料中篩下產(chǎn)物含量的百分?jǐn)?shù)；——篩上產(chǎn)物中篩下級(jí)別含量的百分?jǐn)?shù)；將原科和篩上產(chǎn)物進(jìn)行精確的篩分，根據(jù)篩分結(jié)果即可算出篩下級(jí)別含量及。篩分所用篩面的篩孔尺寸和形狀，應(yīng)與測(cè)定篩分效率所用的篩子相同。篩分機(jī)械的篩分效率與物料的粒度特性、物科的濕度、篩孔形狀、篩面傾角、篩面長(zhǎng)度、篩面的運(yùn)動(dòng)特性及生產(chǎn)率等因素有關(guān)。不同用途的篩分機(jī)械對(duì)篩分效率有不同的要求。表4.12YA1548型振動(dòng)篩的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)和工藝參數(shù)名稱(chēng)數(shù)值名稱(chēng)數(shù)值篩面長(zhǎng)度6m篩面寬度2.4m振動(dòng)強(qiáng)度4拋射強(qiáng)度4篩面傾角20振動(dòng)方向角——篩箱振幅5篩子頻率845rmp處理量17.36t/h.m物料運(yùn)動(dòng)速度0.033m4.3動(dòng)力學(xué)參數(shù)振動(dòng)器偏心質(zhì)量及偏心距的確定：由文獻(xiàn)[3]工作時(shí)，彈簧剛度小，故振幅計(jì)算式中值可以略。對(duì)于單軸振動(dòng)篩：（5-5）式中M—振動(dòng)機(jī)體質(zhì)量，M=883.48kgm—偏心塊質(zhì)量，A—篩箱振幅，A=5mmr—偏心距，r=24mm負(fù)號(hào)表示重心在振動(dòng)中心的兩個(gè)不同方向上。m===91kg4.4電動(dòng)機(jī)的選擇4.4.1電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算慣性振動(dòng)篩的功率消耗主要是由振動(dòng)器為克服篩子的運(yùn)動(dòng)阻力而消耗的功率和克服軸在軸承中的摩擦力而消耗的功率來(lái)確定。電機(jī)的功率為：千瓦（5-6）式中：—.。，。這里對(duì)于滾子軸承選取。=24.933KW由上式可求N=24.933KW4.4.2選擇電機(jī)由文獻(xiàn)[17]，選擇傳動(dòng)電機(jī)型號(hào)為，其額定功率為，n4.4.3電機(jī)的啟動(dòng)條件的校核慣性振動(dòng)篩起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)需克服偏心質(zhì)量的靜力矩和摩擦力矩，起動(dòng)后由于慣性作用，功率消耗較少，因而需選用高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的電動(dòng)機(jī)。因此，按公式計(jì)算的功率，必須按起動(dòng)條件校核：(5-7)式中:——電機(jī)的其動(dòng)轉(zhuǎn)矩；——電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩；——振動(dòng)篩偏心重量的靜力矩與軸承的摩擦靜力矩之和=9550=9550=191N·m(5-8)=(5-9)式中：——速比——起動(dòng)力矩系數(shù)取=2.1===1.78(5-10)因此有 ==1.782.1=3.738(5-11)=(5-12)式中為偏心質(zhì)量的靜力矩與軸承的摩擦力矩之和=+(5-13)式中為振動(dòng)器上軸承的摩擦力矩=2M(5-14)==0.002910.058=2.27N·m（5-15）式中(5-16)將值帶入公式（5-14)得=22.27=4.54N·m為靜力矩=910.0249.8=51.72N·m(5-17)將與值帶入公式(5-13)得=4.54+51.72=55.26N·m將值帶入公式(5-12)得==33.27N·m==0.174由于=3.738,所以滿(mǎn)足,電機(jī)起動(dòng)校核合格。表4.2電動(dòng)機(jī)性能型號(hào)轉(zhuǎn)速功率5主要零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算5.1軸承的選擇與計(jì)算5.1.1軸承的選擇根據(jù)振動(dòng)篩的工作特點(diǎn)，應(yīng)選用大游隙單列向心圓柱滾子軸承。按照基本額定動(dòng)載荷來(lái)選取軸承(6-1)式中：——基本額定動(dòng)載荷來(lái)——當(dāng)量動(dòng)載荷=910.024()=17.1KN(6-2)——壽命系數(shù)，=2.3～2.8本次設(shè)計(jì)選取=2.5——轉(zhuǎn)速系數(shù)，=（）=0.38(6-3)將數(shù)據(jù)帶入公式(4.1)得==124.74KN查文獻(xiàn)[17]，選GB297—84，軸承型號(hào)3G3622，內(nèi)徑110mm，外徑5.1.2軸承的壽命計(jì)算軸承的壽命公式為：=()(6-4)式中:的單位為10r——為指數(shù)。對(duì)于球軸承，=3；對(duì)于滾子軸承，=10/3。計(jì)算時(shí)，用小時(shí)數(shù)表示壽命比較方便。這時(shí)可將公式(4.1)改寫(xiě)。則以小時(shí)數(shù)表示的軸承壽命為：=()(6-5)式中：——基本額定動(dòng)載荷=124.74KN——軸承轉(zhuǎn)數(shù)——當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷選取額定壽命為6000h。將已知數(shù)據(jù)代入公式(4.2)得：==15249h>6000h滿(mǎn)足使用要求。因此設(shè)計(jì)中選用軸承的使用壽命為15249小時(shí)。5.2皮帶的設(shè)計(jì)5.2.1選取皮帶的型號(hào)帶的設(shè)計(jì)功率：=1.330=39KW(6-6)式中:——工況系數(shù)，查[11,22-18]表22.1—9得=1.3——傳遞的額定功率，=30KW根據(jù)=39KW，小輪轉(zhuǎn)數(shù)=1500rmp，查文獻(xiàn)[16],[22-17]圖22.1—1，選B型皮帶。5.2.2傳動(dòng)比===1.78(6-7)5.2.3帶輪的基準(zhǔn)直徑1．選擇小帶輪的基準(zhǔn)直徑：查文獻(xiàn)[16],[22-31]表22.1—14和[22-17]圖22.1—1選取=224mm2.選擇大輪的基準(zhǔn)直徑：==1.73224=388mm查[11,22-31]表22.1—14取=400mm5.2.4帶速帶速常在=5～25m/s之間選取===17.12m/s(6-8)5.2.5確定中心距和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度1.初定中心距按0.7(+)2(+)選取,因此有435.81280,選=780mm。2.帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度所需基準(zhǔn)長(zhǎng)度=2+(+)+帶入數(shù)據(jù)得=1982mm查文獻(xiàn)[16],[22-13]表22.1—6選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度=2000mm3.實(shí)際中心距=+=780+=784mm(6-9)安裝時(shí)所需最小中心距:==784-0.0152000=754mm(6-10)張緊或補(bǔ)償伸長(zhǎng)所需最大中心距:=784+0.032000=844mm(6-11)4.小帶輪包角=180=180=163.404.單根帶的基本額定功率根據(jù)=224mm,n=1500rmp，查文獻(xiàn)[16],[22-25]表22.1—13f得=7.47KW考慮傳動(dòng)比的影響，額定功率的增量由[機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第三卷,22-25]表22.1—13f查得=1.14KW5.帶的根數(shù)===2.4根取3根式中：——小帶輪包角修正系數(shù)，查文獻(xiàn)[16],[22-18]表22.1—10=0.96——帶長(zhǎng)修正系數(shù)，查[機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第三卷,22-19],表22.1—11,=0.987.單根帶的預(yù)緊力=500()+(6-12)式中為帶每米長(zhǎng)的質(zhì)量,查文獻(xiàn)[16],[22-19]表22.1—12查得=0.17kg/m=500()+0.17=354.36N 帶的設(shè)計(jì)參數(shù)如表5.1所示。表5.1帶的設(shè)計(jì)參數(shù)皮帶型號(hào)B型帶輪軸間距784mm最大軸間距844mm最小軸間距754mm帶的根數(shù)3根預(yù)緊力354.36N小帶輪直徑224mm大帶輪直徑400mm5.3軸的設(shè)計(jì)5.3.1軸的設(shè)計(jì)特點(diǎn)軸是組成機(jī)械的一個(gè)重要零件。它支承著其他轉(zhuǎn)動(dòng)件回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩，同時(shí)它又通過(guò)軸承和機(jī)架聯(lián)接。所有軸上零件都圍繞軸心線作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。所以，在軸的設(shè)計(jì)中，不能只考慮軸本身，還必須和軸系零、部件的整個(gè)結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系起來(lái)。軸設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是：在軸系零、部件的具體結(jié)構(gòu)未確定之前，軸上力的作用和支點(diǎn)間的跨距無(wú)法精確確定，故彎矩大小和分布情況不能求出，因此在軸的設(shè)計(jì)中，必須把軸的強(qiáng)度計(jì)算和軸系零、部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)交錯(cuò)進(jìn)行，邊畫(huà)圖、邊計(jì)算、邊修改。設(shè)計(jì)軸時(shí)應(yīng)考慮多方面因素和要求，其中主要問(wèn)題是軸的選材、結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度和剛度。對(duì)于高速軸還應(yīng)考慮振動(dòng)穩(wěn)定性問(wèn)題。5.3.2軸的常用材料軸的材料種類(lèi)很多，設(shè)計(jì)時(shí)主要根據(jù)對(duì)軸的強(qiáng)度、剛度、耐磨性等要求，以及為實(shí)現(xiàn)這些要求而采用的熱處理方式，同時(shí)考慮制造工藝問(wèn)題加以選用，力求經(jīng)濟(jì)合理。軸的常用材料是35、45、50、優(yōu)質(zhì)碳素鋼，最常用的是45鋼。對(duì)于受載較小或不太重要的軸，也可用A、A等普通碳素鋼。對(duì)于受力較大，軸的尺寸和重量受的限制，以及有某些特殊要求的軸，可采用合金鋼。本次設(shè)計(jì)選用45優(yōu)質(zhì)碳素鋼。5.3.3軸的強(qiáng)度驗(yàn)算由文獻(xiàn)[14][17]對(duì)軸進(jìn)行校核：由圖5.1并結(jié)合振動(dòng)篩的工作特點(diǎn)對(duì)軸進(jìn)行受力分析，其受力分析如圖所示:Pr=30kw，n=150r/min。求偏心軸的轉(zhuǎn)速n，帶傳動(dòng)的傳動(dòng)效率。P=Prkwn=式中i—帶的傳動(dòng)比，i=400/224=1.786所以n==1500/1.786=839.87r/minT=9550Ft=2由水平方向得：FtY=F+FFtX=0240F=0解得：F=6561.5NF=-714.8N由垂直方向得：Fv=mg=25000NFv=FF解得：從偏心軸結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖中可以看出偏心軸的中間表面C是該軸的危險(xiǎn)截面。圖5.1現(xiàn)將截面C處的MM及M列于下表5.2表5.2載荷水平面H垂直面V支反力F=6561.5NF=-714.8N彎矩MM=873.275NMM=1525NM總彎矩M=（M+M）=1757.337NMT327.48NM按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度：校核最危險(xiǎn)截面C：W取=所以故軸的強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。5.4支承彈簧設(shè)計(jì)驗(yàn)算1、彈簧剛度計(jì)算由文獻(xiàn)[6]我們知道，選取彈簧剛度時(shí)，不僅要考慮使彈簧傳給基礎(chǔ)的動(dòng)負(fù)荷不使建筑物產(chǎn)生有害振動(dòng)，而且還要必須考慮彈簧應(yīng)該有足夠的支承能力。彈簧剛度一般是通過(guò)強(qiáng)迫振動(dòng)頻率與自振頻率的比值來(lái)控制。通常吊式振動(dòng)篩取頻率比，對(duì)于座式由此，對(duì)于單軸振動(dòng)篩彈簧剛度計(jì)算公式：（6-13）取，再有n=845次/分，次/分所以：N/m2、計(jì)算彈簧鋼絲直徑根據(jù)彈簧所受載荷特性要求，選取鋼絲。許用應(yīng)力根據(jù)文獻(xiàn)[6]其中的表16-2按類(lèi)載荷選取查得切變模量Mpa，由文獻(xiàn)[19]，查得。初步選取旋繞比。N曲度系數(shù)mm根據(jù)文獻(xiàn)[6]中表16-5，選取d=20mm。3、計(jì)算彈簧中徑D=cd=208=160mm按文獻(xiàn)[6]中表16-5，取系列值D=160mm。4、計(jì)算彈簧圈數(shù)和節(jié)距，mm根據(jù)文獻(xiàn)得[6]：根據(jù)文獻(xiàn)[6]表16-5，取n=5圈，由表25-11得彈簧的總?cè)?shù)為：圈由文獻(xiàn)[6]表16-4得彈簧的節(jié)距：mm5、求解彈簧的間距和螺旋角由文獻(xiàn)彈簧的間距：mm由文獻(xiàn)彈簧螺旋角：6、彈簧驗(yàn)算1）彈簧疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算由文獻(xiàn)[6],圖16-9，選取所以有：由彈簧材料內(nèi)部產(chǎn)生的最大最小循環(huán)切應(yīng)力：可得：=由文獻(xiàn)[6]，式（16-13）可知：疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)計(jì)算值及強(qiáng)度條件可按下式計(jì)算：式中：——彈簧材料的脈動(dòng)循環(huán)剪切疲勞極限——彈簧疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)安全系