課程設計——球磨機設計引導說明萬靜北京科技大學機械工程學院(010)623323571球磨機

球磨機是物料被破碎之后，再進行粉碎的關鍵設備。球磨機是工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的高細磨機械之一。球磨機廣泛應用于水泥，硅酸鹽制品，新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑與有色金屬選礦以及玻璃陶瓷等生產(chǎn)行業(yè)，對各種礦石和其它可磨性物料進行干式或濕式粉磨。球磨機適用于粉磨各種礦石及其它物料，被廣泛用于選礦，建材及化工等行業(yè)。2實際生產(chǎn)中使用的球磨機3實驗室使用的球磨機4應用場合5球磨機工作基本原理

當球磨機回轉時，研磨介質由于慣性離心力的作用貼附在磨機筒內(nèi)壁的襯板面上，與筒體一起回轉，并被帶到一定的高度。在這樣的高度在重力的作用下，以一定的速度，像拋射體一樣落下，將筒體內(nèi)的物料擊碎。另外，在球磨機回轉過程中，研磨介質還產(chǎn)生滑動和滾動，因而研磨介質、襯板與物料之間發(fā)生研磨作用使物料磨細。6課程設計日程安排（時間很緊、體力很累）(8月13日開始）1-2天：設計計算（事先準備好計算器、手冊，教材等技術資料）；3.5天：繪制總裝配圖A1(1:3)；0.5天：繪制小齒輪軸系部件裝配圖草圖，受力、彎矩、扭矩圖等裝訂在說明書中；7要求：1、草圖與彎矩扭矩圖務必對應，畫在一張紙上（粘貼加長紙）。2、各段軸的直徑、長度表述，參見書中例題格式。8課程設計日程安排（時間很緊、體力很累）0.5天：繪制小齒輪軸的零件圖A3(1:1)；1.5天：寫設計說明書；1天：改錯；（8月21-22日）1天：答辯.9一、設計任務書1.

設計目的（《教材下》P332）2.設計內(nèi)容（包括：設計題目、簡圖、使用要求、已知條件、設計任務（《教材下》P344-345）周邊及粉碎效率90%；制造方式為單件生產(chǎn)；球磨機研磨物料20kg；每天工作8小時；要求工作平穩(wěn)（允許有輕微沖擊）。使用折舊期5年10二、球磨機的總體設計1.球磨機的基本參數(shù)（見《教材下》P345-346）1）研磨介質的合理載量G0式中：G1：研磨物料（kg），已知條件可知G1=20kg；G0：研磨介質（鋼球）的合理裝載量（kg）。

112）計算罐體體積V式中：V：罐體容積（m3）γ：研磨介質（鋼球）的比重，γ取4800kg/m3φ：研磨介質的填充系數(shù)，對于干式球磨機φ取0.3。123）計算罐體內(nèi)徑D式中：D：球磨機內(nèi)徑（m）；L：球磨罐長度，L取1.2D（m）134）計算球磨機有利工作轉速n214球磨機轉速對粉磨工作的影響

當筒體轉速過低時（圖a），筒體不能將研磨體帶到一定的高度，沖擊物料的作用很小。反之，若筒體的轉速過大（圖c），研磨體在其慣性離心力的作用下貼附在筒體上，與筒體一起作圓周運動，也根本起不到對物料的沖擊作用。只要當筒體的轉速適宜時，研磨體拋出后，才能獲得最大的降落高度，對物料產(chǎn)生較大的沖擊效果，如圖b所示。152.方案比較（見《教材下冊》P302，改為列表方式）從球磨機的基本參數(shù)計算可知，球磨機轉速為…,電動機的轉速一般有3000rpm、1500rpm、1000rpm、750rpm幾種，從結構尺寸、價格等考慮選1000rpm,16傳動比與傳動級數(shù)單級（i：1－8；直齒輪：1－5）三級或多級或周轉輪系（i↑）蝸輪蝸桿減速器（i：10－80）雙級（i：8－30）在多級傳動（如：帶傳動、鏈傳動、圓柱齒輪傳動、圓錐齒輪傳動、蝸輪蝸桿傳動等）中，總傳動比為各級傳動比的乘積：17總傳動比i=可采用2級傳動。所以初步擬定四種傳動方案見《教材下冊》P30218四種傳動方案（參見《教材下冊》P302，從工作條件、傳動性能、傳動比、空間結構尺寸、重量、效率、功率及成本等方面討論，確定一種最佳方案）19確定一種方案（b）203.選擇電動機（見《實用手冊》P286-287，《教材下冊》P301、335-336）考慮到工作載荷、工作特性、環(huán)境條件和成本等方面的原因，選用Y系列電動機轉速為1000rpm。球磨機所需功率：式中：V：球磨機的有效容積，V=D:球磨機的內(nèi)徑，D=G：球磨機的裝載量，G=G1+G0=K：電動機的儲備系數(shù)，K取1.1；η：粉碎效率，已知η=90%。213.選擇電動機電動機實際功率：Pd=Pw/ηa；ηa=η帶×η齒輪×η軸承=0.96×0.95×0.99=0.90288

（見《實用手冊》P136）所以,Pd=Pw/ηa=選電機參見《實用手冊》P286-288：電動機選用：Y100L-6223.選擇電動機由《實用手冊》P286-288：電動機選用：Y100L-6電動機的外形尺寸：圖《教材下》P33623中心高H外廓尺寸安裝尺寸軸伸尺寸平鍵尺寸100380x（105+180）x245160x14028x608x243.選擇電動機（見《實用手冊》P286-288）型號功率同步（滿載）轉速最大轉矩電機重量Y100L-6-B31.51000（940）2.033表1-1電動機主要性能

表1-2電動機外形尺寸(mm)

244.針對確定的傳動方案，求總傳動比，分配各級傳動比

（見《教材下》P336-337）由所選電動機的轉速和工作機轉速，可得總傳動比：（1-2）式中nm：電動機的滿載轉速，r/min：nw：工作機的轉速(即圖中II軸nII=），r/min。多級傳動中，總傳動比為各級傳動比的乘積：式中i1、i2、i3、……in。為各級傳動機構傳動比,選i齒=6。在已知總傳動比要求時，如何合理選擇和分配各級傳動比，見《教材下》P303-304。25三、傳動件設計設計計算傳動件時，需要知道各軸的功率、轉速、轉矩，因此應將工作機上的功率、轉速、轉矩推算到各軸上。如果一傳動裝置從電動機到工作機有三根軸，依次為電機軸、I、II軸，則：261．計算各軸轉速、轉矩、功率（見《教材下》P337-338）（1-4）

（1-5）（1-6）式中nm：電動機的滿載轉速，r/minn電機軸、nI、nII分別為電機軸、I、II軸的轉速r/min；電機軸為高速軸、II軸為低速軸i01、i12、i2依次為電動機與I軸，I與II軸，II與III軸間的傳動比。271）各軸轉速：n電=，nⅠ=，nⅡ=；2）各軸功率：PⅠ=P實×η帶=，PⅡ=PⅠ×ηⅠ·Ⅱ=；3）電動機輸出扭矩：T電機軸=9550P實/n電機軸=；4）各軸轉距：TⅠ=T電機軸×i帶×η帶=，TⅡ=TI×i齒輪×ηⅠ·Ⅱ=；各軸的動力參數(shù):軸號傳動比i效率η功率（kw）轉速（r/min）扭矩Ｔ（N?m）電機I軸II軸282.帶傳動設計（《教材下》P339）

設計帶傳動時應注意檢查帶輪尺寸與傳動裝置外廓尺寸的相互關系，例如小帶輪外圓半徑是否大于電動機的中心高，大帶輪外圓半徑是否過大造成帶輪與機器底座相干涉等。要注意帶輪孔徑尺寸與電動機軸或減速輸入器軸尺寸是否相適應。帶輪直徑確定后，應驗算帶傳動的實際傳動比，并以此修正各軸的運動、動力參數(shù)。帶輪的結構形式主要由帶輪的直徑?jīng)Q定，《教材下》第11章。29帶傳動設計時所需確定的內(nèi)容主要為（通常選用V帶傳動）：確定計算功率Pc；選擇V帶型號；選取大帶輪和小帶輪的基準直徑d1和d2；驗算帶速v；確定中心距a和帶長Ld；驗算包角α1；計算帶的根數(shù)z；計算在軸上的作用力FQ。（后面設計計算需用FQ）30①計算功率Pc=KA·P（注：P取計算所得）由已知條件和使用要求，載荷平穩(wěn)、一班制：《教材下》P67-表11-3，KA=1.1則Pc=KA·P=②確定V帶型號（根據(jù)Pc、n1由《教材下》P73圖11-7選取，注意：選Z會出問題：根數(shù)太多，在Z、A共同區(qū)域,可選A型）③確定帶輪直徑（注意按標準系列推薦使用范圍選?。┯蓤D11-7及表11-10，取d1=112，則d2=i帶·d1=？,取d2=315；i帶實=315/112=2.81④驗算帶速（5～25m/s）

31根據(jù)小帶輪的轉速n1和計算功率PC來確定V帶的型號。圖中還給出了小帶輪的基準直徑d1的推薦使用范圍。

小帶輪轉速n1(r/min)

計算功率Pc(kW)

Z區(qū)

A區(qū)Z與A相鄰區(qū)32⑤確定帶輪中心距a和帶長Ld（初取a0=？：0.7（d1+d2）≤a0≤2（d1+d2）及場地條件→計算Ld0=2a0+3.14×（d1+d2）/2+（d2-d1）2/（4a0）

查出Ld=？算出a＝a0+(Ld-L0)/2=？450左右？帶的調(diào)整范圍：由a+0.030Ld⑥驗算包角α1（α1>120o）⑦計算帶的根數(shù)z=Pc/((P1+ΔP1)KαKL)=？-0.015Ld33⑧計算作用在軸上的力FQ=2F0Zsin(α1/2)

FQ的求解很關鍵，為軸系的受力分析作準備。⑨確定帶輪結構尺寸（見《教材下》P339圖25-5、P76-78）⑩張緊裝置（見《習題》P100）3435張緊裝置（見《習題》P102：滑塊張緊裝置易于拆卸）36調(diào)整中心距37調(diào)整中心距383、開式齒輪傳動的設計計算

開式齒輪傳動設計準則：按彎曲疲勞強度進行設計，再將計算確定的模數(shù)增大10%-15%的辦法，來考慮磨損對輪齒強度削弱的影響。

1)選材料開式齒輪傳動，要求齒面有較高的耐磨性，由《教材下》表12-11選擇齒輪材料如下（小齒輪材料要優(yōu)于大齒輪）：小齒輪：45調(diào)質HB217~286HBS=250大齒輪：ZG310-570正火HB163-207HBS=185

39按《教材下》表12-12查取最小安全系數(shù)：代入數(shù)值：許用彎曲應力：2)確定許用應力403)確定齒數(shù)

取小齒輪的齒數(shù)為z1=20（對于開式齒輪傳動，由于輪齒主要為磨損失效，為使輪齒不致過小，故小齒輪不宜選用過多的齒數(shù)，一般可取z1=17~20），則大齒輪的齒數(shù)為：取整z2=127（相互嚙合齒輪對磨損均勻，傳動平穩(wěn)，一般z1和z2互為質數(shù)）則開式齒輪的實際傳動比為：考慮轉速誤差分析414）按輪齒彎曲強度設計模數(shù)式中：載荷系數(shù)?。篕A=（表12-8）KV=

K=（圖12-26）代入數(shù)值：

K=42應力影響系數(shù)

由于兩個齒輪的齒數(shù)和材料不同，為使兩齒輪的彎曲強度都能滿足，需將YFS1/[F1]和YFS2/[F2]中的較大值代入式中。由表12-10，z1=20,YFS1=4.36

z2=127,YFS2=3.98

計算小齒輪的轉矩T1傳遞的功率P=？kW小齒輪的轉速n1=？rpm43

確定齒寬系數(shù)由表12-9：取d=？44計算模數(shù)

考慮磨損對輪齒強度削弱的影響，模數(shù)增大10%~15%，則：

m=1.7(1+15%)=1.955（mm）取標準模數(shù)：m=2.0mm

？（表12-1）

考慮到齒輪的結構和安裝方便，大齒輪的分度圓直徑需取至610~650mm。建議取標準模數(shù)：m=5mm45四、軸系設計

46（一）支撐輥軸系1）罐體的結構設計鑄造：罐體尺寸較大，一般可用ZG35鑄造；焊接：鋼板卷曲后焊接。罐體壁厚10~15mm，兩端焊接。（單件生產(chǎn)）？加大47罐體結構設計48罐體結構設計49罐體部件圖502）支撐輥支撐的重量F為支撐總重量；F=G0+G1+Gg+Gch+Gk注意：Gg=壁厚+兩端板G0：研磨介質重量；G1：研磨物料重量;

Gg：罐體重量;Gch：齒圈重量；Gk：箍重量。重量計算時應畫出相關的有尺寸的簡化示意圖！51TII：旋轉罐體的轉矩。(1）支撐輥的支撐角度直接影響到力矩平衡，在豎直方向：(2）摩擦力矩由公式1）、2）得到：3）求θ、N524)輥輪軸的受力分析、彎矩圖53固定心軸計算強度→設計軸徑→選擇軸承（計算時可大致估計定出支撐點的距離

）Nl5）軸承的強度校核（壽命計算）（可按一天工作8小時，一年按250計算）軸承的轉速應為輥輪軸的轉速：54（二）大帶輪軸系

軸上安裝齒輪和帶輪。由分析可知，該軸是轉軸，既受彎矩又受扭矩。在設計該軸時，可在繪制草圖的同時進行計算。軸系設計應考慮軸上的零件安裝和固定，可參考教材中的有關章節(jié)；軸承座的結構要考慮拆裝方便。551）初估軸徑2）結構設計（考慮軸承的組合設計，畫草圖）3）強度校核(參見《教材下》P231-234及作業(yè)練習）d：軸的估算直徑，即軸上最細處的直徑mm56要求必須畫在一張A3紙上（九個圖）加一個當量彎矩圖！57要求：1、草圖與彎矩扭矩圖務必對應，畫在一張紙上（粘貼加長紙）。2、各段軸的直徑、長度表述，參見書中例題格式。584）鍵強度校核(《教材下》P26-28/P45)有兩處有鍵(裝齒輪、帶輪處）5）滾動軸承的校核五、螺栓強度計算（開式齒輪與滾筒之間聯(lián)接）圓周上均勻分布8個螺栓，取M10方式：1）普通螺栓聯(lián)接2）鉸制孔螺栓聯(lián)接（首選,如兩塊板厚不一樣，要考慮螺栓安裝的方向,使最小接觸長度d取兩者中大的，參見(《教材下》

P45)l-鍵的有效工作長度,A型l=L-b59六、開啟門的創(chuàng)新設計(選做《教材下》P350-352）

開啟門可設計成各種結構形式，設計應考慮裝料、取料方便，開啟靈活可靠。思路1：60思路2：61七、參考資料八、設計感言（展示真實情感、文采，老師一定拜讀，限800字以內(nèi)）62總體方案配置圖

《教材下》P352,注意：支撐輥半徑千萬別錯！63習題P10064要求提交的作業(yè)（裝訂好說明書+草稿、疊好圖紙、裝袋）：1、A1總裝配圖1張；（40分）2、A3零件圖(小齒輪軸）1張；（15分）3、說明書1份+草稿。（25分）

答辯（帶教材、手冊，20分）創(chuàng)新（開啟門，5分）共兩張圖65

愿大家在辛苦中尋找快樂和成功！66謝謝觀看/歡迎下載BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH一本萬利工程1、背景驅動2、盈利策略3、選菜試菜4、價值創(chuàng)造5、完美呈現(xiàn)6、成功面試7、持續(xù)改造（一）、一本萬利工程的背景驅動

1、什么是一本萬利

2、餐飲時代的變遷菜單經(jīng)驗的指導方針運營市場定位的體現(xiàn)經(jīng)營水平的體現(xiàn)體現(xiàn)餐廳的特色與水準溝通的工具餐廳對顧客的承諾菜單承諾的六大表現(xiàn)1、名字的承諾2、質量的承諾3、價格的承諾4、規(guī)格標準的承諾5、外文翻譯的準確6、保證供應的承諾

1、顧客滿意度餐廳價值、價格、合理感、愉快感、安心感、美味感、便利感、滿足感、有價值感、喜悅感、特別感2-2、初期投資餐廳面積、保證金、設備投資、店鋪裝潢、器具用品投資、制服選定、菜單制作2-1、開業(yè)準備廚具、供應商選定、設計、用品選定、餐廳配置、員工訓練、餐廳氣氛、促銷方式3、經(jīng)營數(shù)據(jù)營業(yè)額、客流量、成本率、人均消費、顧客回頭率、出品速度、人事費用菜單內(nèi)容決定決定相關相關決定決定決定決定以菜單為導向的硬件投資

1、餐廳的裝修風格2、硬件設施服務操作3、餐廳動線4、餐具與家俬5、廚房布局6、廚房設備菜單設計正果1、能誘導顧客購買你想讓他買的餐點2、能迅速傳達餐廳要表達的東西3、雙贏：顧客喜歡、餐廳好賣餐廳時代的變遷食物時代硬體時代軟體時代心體時代食物食品饑食飽食品質挑食品味品食品德懼食體驗人們正在追尋更多的感受，更多的意義更多的體驗，更多的幸福（二）盈利策略1、組建工程團隊2、確定核心價值3、確定盈利目標4、確定客單價5、設計盈利策略6、確定核心產(chǎn)品誰來設計菜單？產(chǎn)品=做得出來的物品商品=賣得出去的物品商家=產(chǎn)品具備商品附加值物（什么產(chǎn)品）+事（滿足顧客何種需求）從物到事從食物到餐飲從吃什么到為什么吃產(chǎn)品本身決定一本，產(chǎn)品附加值決定萬利從生理到心理從物質到精神從概念到五覺體驗創(chuàng)造產(chǎn)品的五覺附加值體驗何來

一家企業(yè)以服務為舞臺以商品為道具，讓消費者完全投入的時候，體驗就出現(xiàn)了PART01物=你的企業(yè)賣什么產(chǎn)品+事=能滿足顧客何種需求？確定核心價值理念核心價值理念1、賣什么樣的菜2、賣什么樣的氛圍？3、如何接待顧客？賣給誰？賣什么事？賣什么價？企業(yè)目標的設定1、理論導向的目標設定2、預算3、制定利潤目標費用營業(yè)額虧損區(qū)利潤區(qū)臨界點變動費用總費用營業(yè)額曲線費用線X型損益圖利潤導向的目標設定確定目標設定營業(yè)收入=固定成本+目標利潤1-變動成本率-營業(yè)稅率例：A餐廳每月固定成本40萬，變動成本50%，營業(yè)稅率5.5%，目標利率每月8萬，問A餐廳的月營業(yè)收入：月營收入=（40+8）÷（1-50%-5.5%）=48÷0.445=108萬測算損益平衡點保本線=固定成本1-變動成本率-營業(yè)稅率例：A餐廳保本線=40÷（1-50%-5.5%）

=40÷0.445

=90萬定價的三重意義2、向競爭對手發(fā)出的信息和信號1、是利潤最大化和最重要的決定因素3、價格本事是價值的體現(xiàn)定價由此開始1、評估產(chǎn)品、服務的質量2、尋求顧客價值與平衡點3、以價值定義市場確定客單價盈利占比策略

占比策略內(nèi)部策略銷售占比占比策略內(nèi)部策略10%40%10%20%20%（三）、選菜試菜1、ABC產(chǎn)品分析2、產(chǎn)品的確定（食材、口味、烹調(diào)、餐飲）3、成本的確定ABC分析策略毛利率營業(yè)額CBACABBACCCAA營業(yè)額C毛利A優(yōu)化、提升增加銷售雙A雙贏ABC顧客商品漲價保留虧本商品刪營業(yè)額A毛利C顧客超額、成本過高有意義的保留無意義的刪除雙C雙輸菜單內(nèi)容選擇的標準因素成本設備廚師技術操作空間菜系風格吻合度品質可控度原料供應顧客喜好菜單協(xié)議度（銷售目標、顏色、口味、造型、營養(yǎng)等）產(chǎn)品類別確定的四個方面1、按食材確定比例2、按口味確定比例3、按烹飪確定比例4、按餐飲確定比例

（無酒精飲品、含酒精飲品比例）框架依據(jù)操作依據(jù)目標依據(jù)成本依據(jù)試口味成本操作第一次試菜的內(nèi)容精確的成本核算—五個關鍵詞1、凈料率（一料一控、一料多檔）2、調(diào)味料成本（單件產(chǎn)品、批量產(chǎn)品）3、燃料成本4、統(tǒng)一計量單位5、標準食譜成本卡試口味餐具造型色彩第二次試菜的內(nèi)容四料構成表1、符合思想審定2、符合目標審定3、符合定位審定4、符合框架審定四平構成表(四)、創(chuàng)造價值1、定價策略的確定2、提升雙A核心產(chǎn)品的附加值3、增加更多的顧客選擇性顧客會記住的價格最低價人均消費熱門暢銷品商品較多的價格帶最高價產(chǎn)品價格和觀念價值永遠是不一樣的，體驗經(jīng)濟時代出售的不是產(chǎn)品價格，而是觀念定價與確定價格的區(qū)別確定價格產(chǎn)品、服務主導思路確定一個易于銷售的價格由企業(yè)根據(jù)成本以及和其他企業(yè)的比較確定定價基于顧客的價值私立評估價值、確定等級在顧客和企業(yè)的來往過程中確定企業(yè)定價三大策略1、薄利多銷策略2、相對穩(wěn)定價格策略3、高價位價格策略提升產(chǎn)品附加值的“十大絕招”三好七增名字好賣相故事服務選擇文案時間體驗健康推廣感覺“附加值”提升產(chǎn)品附加值的“兩大前提”一好味道二品質確定好賣相美色器形設攝狀增健康少油湯汁鹽多有機養(yǎng)生品種增時間原材料生長原材料獲得制作耗時美味時間要求增文案—文字敘述九問1、餐點是什么？2、如何烹調(diào)制作？3、如何呈現(xiàn)？4、有何故事？5、有否獨特的口味？6、有否體現(xiàn)品質等級？7、食材的來源？8、有何獨特的體驗？9、對人有何好處？一料多烹多吃多味增選擇增推廣易拉寶臺卡小畫冊傳媒宣傳銷售人員介紹POP（五）、完美呈現(xiàn)1、專業(yè)團隊的選擇與合作2核心價值的呈現(xiàn)平面制片攝影助理攝影師食品造型翻譯修圖師文案設計師跟印