ZL2575型直線慣性振動篩的慣性激振器及結(jié)構(gòu)設(shè)計【含3張CAD圖紙】

資源目錄里展示的全都有，所見即所得。下載后全都有,請放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問可加】 摘要 本文主要是SZL2575型直線慣性振動篩的局部設(shè)計進(jìn)行的，包括激振器的形狀，支撐方案的設(shè)計等等，還包括軸，軸承，偏心塊等零件的設(shè)計。采用雙電機(jī)帶動，另一方面采用了座式結(jié)構(gòu)，淘汰了以往懸掛式的方式，使得結(jié)構(gòu)更加安全，占地面積更小。 本產(chǎn)品的生產(chǎn)能力為400t\的大型振動篩，對于篩框的材料有比較高的要求，現(xiàn)采用高強(qiáng)度和高沖擊韌性的鋼材，不僅僅提高了篩框的耐用度，還減輕了整個結(jié)構(gòu)的重量，對彈簧的選擇等許多方面也帶來了很多的方便。 設(shè)計中還包括對連接和固定件的選用，并且在一些地方用螺栓連接代替焊接，減小了焊接時應(yīng)力對它的影響。還包括對產(chǎn)品的潤滑，以及保養(yǎng)等日常維護(hù)措施。 關(guān)鍵詞：振動篩 激振器 偏心塊 Abstract This article is for SZL2575 Linear Vibrating Screen of the local design ，Including the shaker in the shape of the support scheme and so on ，also includes axis bearing eccentric and other parts of the design，Using Dual-motor driven，the other by use of the seat structure，on spring elections，and many more also brought many convenience. This product is a large Vibrating Screen by the capacity of 400,it has higher requirements for the screen frame materials ,it has used high strength and high impact strength of steel ,not only improves screen frame of durability, but also reduces the weight of the entire structure , on spring elections, and many more also brought many convenience . The design also includes connections and fittings selection，And in some places It is connected with bolts instead of welding，reduces stress on it during welding，Also includes products lubrication，and maintenance of routine maintenance measures. Key word: Vibrating , separator , vibrator, partial piece 目 錄 目 錄 3 1概述 1 1.1振動篩的發(fā)展史 1 1.2振動篩在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 2 1.3振動篩在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用 2 1.4振動篩的工作原理、分類及特點 3 1.4.1振動篩的工作原理 3 1.4.2直線振動篩的工作原理 3 2總體方案的確定 5 2.1 振動篩的結(jié)構(gòu)特點 5 2.1.1振動篩的結(jié)構(gòu)組成 5 2.1.2直線振動篩的優(yōu)點 5 2.2激振器 6 2.3支撐形式與隔振裝置 7 3雙軸直線慣性振動篩的設(shè)計計算 8 3.1規(guī)格及性能 8 3.2運(yùn)動學(xué)參數(shù)的計算 8 3.3動力學(xué)參數(shù) 9 3.4電動機(jī)的選擇 10 3.4.1 電動機(jī)功率N的計算 10 3.4.2啟動轉(zhuǎn)矩的校核 11 3.5偏心塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計 11 3.5.1 偏心塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計 11 3.5.2偏心塊質(zhì)量和回轉(zhuǎn)半徑 12 3.6 軸承的設(shè)計 12 3.6.1 軸承的受力分析 12 3.6.2 軸承的受力計算 13 3.6.3 軸承的選型計算 13 3.7 軸的強(qiáng)度校核 14 3.8壓縮彈簧的設(shè)計 15 3.8.1 計算彈簧剛度 15 3.8.2初算彈簧所承受的載荷 16 3.8.3 彈簧材料和直徑 16 3.8.4剛度和圈數(shù) 17 3.8.5工作變形和工作負(fù)荷 18 3.8.6 壓并高度和壓并變形 19 3.8.7 確定系統(tǒng)固有頻率及頻率比 19 3.8.8結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算 20 3.9 圓軸法蘭的設(shè)計 20 4 振動篩的日常維護(hù)以及故障排除 22 4.1 振動篩的潤滑 22 4.2 振動篩的檢修 22 4.3 振動篩的故障分析以及排除方法 23 5.結(jié)論 25 參考文獻(xiàn) 26 附錄 27 謝詞 30 第 29 頁 1概述 1.1振動篩的發(fā)展史 用篩分機(jī)把碎散物料篩分成不同的顆粒，已經(jīng)有悠久的歷史。從英國煤炭工業(yè)的文獻(xiàn)記載，在1589年提到煤的篩分。為了向市場提供各種顆粒的商品煤，廣泛的對煤進(jìn)行篩分，是到19實際下半年才盛行起來。 振動篩采用拋射式篩分，篩子每振動一次，物料便被拋射一次，相對曬面 沖擊一次，被篩分物料的折中特點使得振動篩的篩分效率高，生產(chǎn)能力大，因此被廣泛使用。 在振動篩產(chǎn)生以后，人們開始重視建立和發(fā)展篩分理論。早期的篩分理論形成于50年代初，它是以單個顆粒為研究對象而發(fā)展起來的，一般稱為單顆粒運(yùn)動理論。該理論系統(tǒng)的描述了振動篩對物料進(jìn)行拋射式篩分時，單個顆粒的運(yùn)動情況，進(jìn)而提出了篩分機(jī)特性值，即振動強(qiáng)度K，和篩分特性值，即拋射強(qiáng)度。 經(jīng)過長期實踐，人們發(fā)覺按照上述篩分理論設(shè)計的振動篩，對細(xì)物料進(jìn)行篩分時的生產(chǎn)能力太小，遂意識到以單個顆粒物料的運(yùn)行狀態(tài)代表成群的物料運(yùn)動狀態(tài)具有較大的片面性。隨著研究工作的深入，自1965年開始逐步建立起顆粒在篩面上的運(yùn)動理論。該理論以力群為研究對象，根據(jù)物體在碰撞時傳遞能量的原理，提出了篩面上整個物料層中不同位置顆粒的速度變化規(guī)律，突破了單顆粒理論關(guān)于振動強(qiáng)度小于3.3的臨界值。在此基礎(chǔ)上，建立了薄層篩分法和變傾角篩分法，研制出等厚振動篩。 用統(tǒng)計學(xué)方法研究碎散物料在篩面上透篩概率，稱為概率篩分理論。該理論是由瑞典的摩根森于1951年最先提出的，故在該理論指導(dǎo)下設(shè)計的振動篩稱為摩根森概率篩。 在力群運(yùn)動理論的知道下，近代振動篩的拋射強(qiáng)度和振動強(qiáng)度普遍提高。如德國和美國直線振動篩K值達(dá)4.4，有的甚至達(dá)6.7，值達(dá)3.5以上。振動概率篩K值達(dá)5.5-7，弛張篩K值甚至達(dá)到30.這些參數(shù)強(qiáng)化的振動篩適應(yīng)了近代篩分作業(yè)的特點—細(xì)粒物料增多，水分和黏性增大，以及篩分粒度下降和要求的分級，脫水效率提高等。 隨著工業(yè)企業(yè)的發(fā)展和篩分機(jī)設(shè)計制造技術(shù)的進(jìn)步，自70年代以來，世界 上一些國家先后研制出了大型振動篩，篩寬在3.6m以上的已不罕見。如日本身剛所生產(chǎn)的振動篩達(dá)4.8×7.2，德國K.H.D公司生產(chǎn)的振動篩寬達(dá)5.5m，面積約為50。振動篩大型化標(biāo)志著篩分機(jī)技術(shù)已達(dá)到先進(jìn)水平。 零部件便準(zhǔn)化，通用化和產(chǎn)品系列化，生產(chǎn)專業(yè)化，是近代機(jī)械工業(yè)的重要標(biāo)志，篩分機(jī)械也不例外。如德國K.H.D公司生產(chǎn)的USK圓振動篩和USL直線振動篩，其激振器可以通用，同一個篩框既可以裝分級篩面，也可以裝脫水篩面。又如美國振動篩，其基形已經(jīng)穩(wěn)定，主要力量放在改進(jìn)結(jié)構(gòu)，簡化制造 和應(yīng)用新技術(shù)的方面。有的篩子除激振器外，篩框也作為單體結(jié)構(gòu)，可以在現(xiàn)場組裝，極大地方便了制造和銷售的聯(lián)合體，專業(yè)化程度高，產(chǎn)品繼承性好，經(jīng)過多年改進(jìn)，使產(chǎn)品逐步完善和提高。 1.2振動篩在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀 自建國以來，我國篩分機(jī)械的發(fā)展經(jīng)歷了幾個階段。五十年代初至六十年代中期，主要是從前蘇聯(lián)和波蘭引進(jìn)，并部分防制了偏心式和單慣性式圓振動篩。如蘇制陀旋篩，萬能掉篩；波制WK型純振動篩等。 從60年代中期我國開始獨(dú)立研制，主要成果有DD系列、ZD系列單軸振動篩和ZS、DS系列雙軸振動篩、15和30共振動篩。至此我國初步掌握研究、設(shè)計和制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)的中型、大型振動篩技術(shù)。 80年代初期以后，我國全面的走上了開放的道路，先后引進(jìn)了范各莊、興隆莊、錢家營、西曲，晉陽，安太堡等選煤廠得全套工藝設(shè)備其中篩分機(jī)械有：VSK型、 VSL型振動篩，W型篩分機(jī)，PW等厚機(jī)，PW系統(tǒng)脫水篩，DSM型弧形篩OSO型旋流篩等，這些外來產(chǎn)品極大地豐富了我國篩分機(jī)械種類。促進(jìn)了我國篩分機(jī)械種類的進(jìn)一步發(fā)展。非金屬篩網(wǎng)，塊偏心激振器，虎克鉚釘連接技術(shù)等新材料、新技術(shù)、新工藝，在我國得到了廣泛應(yīng)用。 于此同時，我國篩分機(jī)械的制造水平也有了較大的提高。目前一些國有大中型制造廠設(shè)有研究所、對制造工藝、材料和零部件進(jìn)行專門研究，在新產(chǎn)品開發(fā)方面也具有較強(qiáng)的能力，生產(chǎn)中廣泛采用先進(jìn)設(shè)備和工藝，如精密鏜床，數(shù)控車床和數(shù)控切割機(jī)；C氣體保護(hù)焊、自動埋弧焊和噴丸預(yù)處理；按國標(biāo)、部標(biāo)對重要零部件和整機(jī)進(jìn)行檢測和試驗，等等。 1.3振動篩在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用 當(dāng)今社會很多行業(yè)中都會應(yīng)用到振動篩，大部分的振動篩的作用是對物品的分級或者脫水。 像冶金，機(jī)械，水利，建筑和建材，鐵路等部門，經(jīng)常為了提高物品的精 度，常常利用振動篩對其物品進(jìn)行分級。 在煤炭工業(yè)部門，振動篩的作用不僅是分級，好多振動篩還用于對煤炭的脫水或者脫介，甚至用于除泥。 隨著社會的發(fā)展，對篩分機(jī)的品種與質(zhì)量提出了更高的要求，目前它正處 在迅速發(fā)展過程中。 1.4振動篩的工作原理、分類及特點 1.4.1振動篩的工作原理 將顆粒大小不同的碎散物料群，多次通過均勻布孔的單層或多層篩面，分成若干不同級別的過程稱為篩分。理論上大于篩孔的顆粒留在篩面上，稱為該篩面的篩上物，小于篩孔的顆粒透過篩孔，稱為該篩面的篩下物。 碎散物料的篩分過程，可以看作由兩個階段組成：一是小于篩孔尺寸的細(xì)顆粒通過粗顆粒所組成的物料層到達(dá)篩面；二是細(xì)顆粒透過篩孔。要想完成上述兩個過程，必須具備最基本得條件，就是物料和篩面之間要存在著相對運(yùn)動。為此，篩箱應(yīng)具有適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動特性，一方面使篩面上的物料層稱為松散狀態(tài)；另一方面，使堵在篩孔上的粗顆粒閃開，保持細(xì)顆粒透篩之路暢通。 實際的篩分過程是：大量粒度大小不同，粗細(xì)混雜的碎散物料進(jìn)入篩面后，只有一部分顆粒與篩面接觸，而在接觸篩面的這部分物料中，不全是小于篩孔的細(xì)料，大部分小于篩孔尺寸的顆粒，分布在整個料層得各處。由于篩箱的振動，篩上物料層被松散，使大顆粒本來就存在的間隙被進(jìn)一步擴(kuò)大，小顆粒乘機(jī)穿過間隙，轉(zhuǎn)移到下層或運(yùn)輸機(jī)上。由于原來雜亂無章排列的顆粒群發(fā)生了分離，即按顆粒大小進(jìn)行了分層，形成了小顆粒在下，粗顆粒居上的排列規(guī)則。到達(dá)篩面的細(xì)顆粒，小于篩孔者透篩，最終實現(xiàn)了粗、細(xì)粒分離，完成篩分過程。然而，充分的分離是沒有的，在篩分時，一般都有一部分篩下物留在篩上物中。 細(xì)粒透篩時，雖然顆粒都小于篩孔，但它們透篩的難易程度不同，和篩孔相比，顆粒越易，和篩孔尺寸相近的顆粒，透篩就較難，透過篩面下層的顆粒間隙就更難。 振動篩一般分為三大類為圓運(yùn)動振動篩、直線振動篩和共振篩。 1.4.2直線振動篩的工作原理 直線振動篩利用同步異向旋轉(zhuǎn)的雙不平衡振動器激振，振動器中的2組偏心質(zhì)量m1=m2，作同步反向運(yùn)轉(zhuǎn)。在各順時位置中，2組偏心質(zhì)量產(chǎn)生的離心 力沿振動方向的分力總是相互疊加，而在其法向，離心力的分力總是相互抵消，從而形成單一方向的激振力，是篩箱作往復(fù)直線振動。篩箱運(yùn)動軌跡與水平線成45，振動篩的參振部分由4組支撐裝置支撐，在激振力的作用下，物料在篩面上作連續(xù)斜上拋運(yùn)動，物料在拋起時被松散，在篩面相遇時碰撞，小顆粒透篩，從而實現(xiàn)物料的分級、脫水、脫泥、脫介的目的。 Py= = =Psin 式中，m—不平衡的質(zhì)量和，m=，單位為Kg； P—不平衡重塊所產(chǎn)生的激振力，單位為N； T—轉(zhuǎn)動時間，單位為s； r—不平衡重質(zhì)心回轉(zhuǎn)半徑，單位為m； —不平衡重的回轉(zhuǎn)角速度，單位為rad/s； Py—在激振方向上的激振力，單位為N； —每個偏心塊的質(zhì)量，單位為Kg。 由上式可見，雙軸慣性激振器，當(dāng)作同步反向回轉(zhuǎn)的時候，產(chǎn)生定向的簡諧力，此力通過篩箱的質(zhì)心，使篩箱作定向往復(fù)直線振動。 直線振動篩的篩面傾角通常在以下，篩面的振動角度一般為，篩面在激振器的作用下作直線往復(fù)運(yùn)動。顆粒在篩面的振動下產(chǎn)生拋射與回落，從而使物料在篩面的振動過程中不斷向前運(yùn)動，物料的拋射與下落都對篩面有沖擊，致使小于篩孔的顆粒被篩選分離。篩子的篩分效率及生產(chǎn)能力同篩面的傾角，篩面的振動角度，物料的拋射系數(shù)有關(guān)。為了保證篩分效率高，篩子的生產(chǎn)能力大，必須選擇合適的Ky值。 2總體方案的確定 2.1 振動篩的結(jié)構(gòu)特點 2.1.1振動篩的結(jié)構(gòu)組成 振動篩是由篩箱、激振器、減振彈簧、支撐座、電動機(jī)、傳動部分等組成。 圖1.振動篩整體方案圖 上圖片為篩箱激振器結(jié)構(gòu)的振動篩。想式激振器結(jié)構(gòu)緊湊，一臺振動篩上安裝有兩個激振器，激振器的八個偏心塊成雙的布置在箱體的里外兩側(cè)，振動篩采用兩個電動機(jī)，分別安裝與篩箱左右兩側(cè)，其作用是保證兩組偏心組旋轉(zhuǎn)方向相反，轉(zhuǎn)速相等以及兩者相位關(guān)系正好相互對正，以使篩箱作直線往復(fù)運(yùn)動。 直線振動篩由于篩箱傾角小，篩子的高度減小，便于工藝布置，由于篩面試直線往復(fù)運(yùn)動，上面的物料層在跳動和下落過程中受到壓實的作用，有利于脫水，脫泥，脫液和重介選礦時脫重介質(zhì)。 2.1.2直線振動篩的優(yōu)點 （1）直線振動篩的動力平衡與物料在篩面上的運(yùn)動狀況較好。 （2）物料在篩面上的移動不是依靠篩子的激振力，故篩面一般水平安裝，所占廠房高度較低。 （3）由于篩箱運(yùn)動中有較大的加速度，所以特別適合于煤礦的脫水、脫泥和脫介。當(dāng)然，也用于物料的分級。 （4）直線式振動篩激振器由于激振器與篩面呈傾角，故篩面上物料的拋射角度為。物料在拋起時被松散，在與篩面相遇撞擊時水和小于篩孔的顆粒透篩，從而實現(xiàn)脫水、脫泥、脫介和分級。 （5）直線振動篩的激振器分為箱式和筒式兩種。這種激振器的主要區(qū)別在于軸的長短和不平衡重的形式；箱式激振器采用帶偏心塊的短軸；筒式激振器則采用長偏心軸。 2.2激振器 激振器是振動篩的心臟，其工作頻率高，工作時間長，潤滑效果差，振動沖擊力大，故障多，因而選用合適的激振器是篩機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的保證。自同步塊偏心式激振器具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、激振力調(diào)節(jié)方便、油脂潤滑不漏油、迷宮環(huán)密封摩擦阻力小及易于實現(xiàn)通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化等優(yōu)點。每個激振器由殼體、軸、軸承、主副偏心塊、迷宮端蓋等組成，通過鉸制孔用螺栓固定在側(cè)板上。激振力直接由側(cè)板傳遞到各個部件上，省去工字大梁，降低了篩箱重量和成本，但對篩箱結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了較高的要求，為為此我們對篩箱強(qiáng)度、剛度、重心、空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。 激振器是一個長軸和一個短軸帶動偏心塊的組合體，每根軸上安裝有兩個偏心塊，。 軸承的不平衡重塊由兩部分組成：主要不平衡重塊固定在軸上；可調(diào)不平衡重塊用螺栓固定在主要不平衡重塊上。改變可調(diào)不平衡重塊的位置，可使慣性力的調(diào)整范圍為最大慣性力的15~100﹪。這就根據(jù)實際生產(chǎn)需要，把篩子天正到適當(dāng)?shù)墓ぷ鳁l件，而不必改變篩子的轉(zhuǎn)數(shù)。 激振器的結(jié)構(gòu)特點： （1） 產(chǎn)生慣性力的不平衡重塊裝在一個剛性極大地軸上，因此可采用承載能力極大地滾珠軸承。 （2） 采用滾珠軸承可簡化潤滑系統(tǒng)，因此其它軸承需要用昂貴的循環(huán)潤滑油，而滾珠軸承只需要通過潤滑孔或集中注油器加油，或是用油脂潤滑，簡單而便宜。 （3） 由于激振器比較大，重量比較高，所以需要安裝在橫梁是哪個，這樣才會使其受力狀況良好。 （4） 激振器是可拆卸的。當(dāng)軸承損壞時，可拆下整個激振器更換。 （5） 偏心塊成對布置在箱體外，便于調(diào)整偏心輪上的配重，從而調(diào)節(jié)篩箱振動幅，還可避免偏心輪回轉(zhuǎn)時撞擊箱內(nèi)潤滑油，引起發(fā)熱。 （6） 箱體作成整體式，沒有剖分面，承受較大的激振力時比較合理，制造簡 單，但拆裝比較困難。 傳動方式： ZKL2575振動篩美串激振器之間采用重型萬向傳動軸連接，能夠自動補(bǔ)償角度和長度的加工和安裝誤差，降低了激振器對安裝精度的要求，有利于激振器的穩(wěn)定運(yùn)行。檢查或更換萬向傳動軸時務(wù)必保證兩側(cè)偏心塊相位一致，否則易引起篩體偏振，導(dǎo)致側(cè)板、管梁的斷裂損壞。 2.3支撐形式與隔振裝置 振動篩的支撐方式有吊式和座式兩種。吊式采用的吊掛裝置包括螺旋型壓縮彈簧，鋼絲繩，防擺錘，吊環(huán)，鋼繩卡等零部件。 篩子通過四組吊掛裝置吊掛在上層樓板上。改變鋼絲繩的長度可以調(diào)整篩面傾角。防擺錘安裝在鋼絲繩的上方，起作用是防止篩箱產(chǎn)生橫向擺動。篩子 工作時產(chǎn)生橫向擺動是難免的，這是因為鋼絲繩有其自振頻率，當(dāng)篩子工作頻率等于鋼絲繩的自振頻率時，就要發(fā)生共振，此時鋼絲繩就回產(chǎn)生強(qiáng)烈的偏擺， 篩箱發(fā)生不穩(wěn)定的共振。為了避免此現(xiàn)象，可以改變防擺錘配重在繩上的位置，來改變鋼絲繩的自振頻率，防止共振現(xiàn)象產(chǎn)生，達(dá)到防擺目的。如果鋼絲繩的長度比較短，即在1250mm以內(nèi)時，也可不設(shè)防擺錘。 座式結(jié)構(gòu)的地層隔振裝置采用剛度大的彈簧，它的作用有： （1）系統(tǒng)的固有頻率為彈簧剛度與參振質(zhì)量的函數(shù)，當(dāng)篩子質(zhì)量確定后，振動的固有頻率就取決于彈簧的剛度。因此彈簧的剛度決定著彈性系統(tǒng)的工作狀態(tài)和篩分級工作的穩(wěn)定性。 （2）彈簧剛度大，傳給基礎(chǔ)動負(fù)荷亦大。因此，適當(dāng)?shù)倪x擇譚航的剛度，可以減小傳給基礎(chǔ)的動負(fù)荷。 隔振裝置中的彈性元件有金屬螺旋彈簧，橡膠彈簧，符合彈簧和充氣彈簧等多種形式。 3雙軸直線慣性振動篩的設(shè)計計算 3.1規(guī)格及性能 SZL—2575直線振動篩的規(guī)格及性能如下： 篩面名義尺寸 2.0×7.0米 振幅 5.6mm 頻率 720次／分 篩面傾角（相對水平面） 8.5度 篩體安裝傾角（相對水平面） 10度 振動方向 40度 分級力度 5mm 處理能力 最大約400t／h 傳動電機(jī) J03—200M—8 功率 2×22Kw 轉(zhuǎn)速 730轉(zhuǎn)／分 設(shè)備總重 22715Kg 3.2運(yùn)動學(xué)參數(shù)的計算 在本次畢業(yè)設(shè)計過程中，安裝傾角的選取為10度。在本次設(shè)計中振動方向角的選取為40度。拋振指數(shù)D、振動強(qiáng)度K和振動次數(shù)n的計算對于一般振動篩，通常取D=1.5~2.5，先假設(shè)取D為2.1。因為振幅=5.6mm，則振動次數(shù)n根據(jù)公式（1）得 （1） 次／分 現(xiàn)取n=720次／分。 根據(jù)選定的n，按公式（2）、（3）計算出振動強(qiáng)度K和拋擲指數(shù)D。 （2） （3） 振動強(qiáng)度： 拋擲指數(shù)為： 物料的平均速度和物料層厚度的計算 按公式計算出物料的理論平均速度為： （4） = 實際平均速度由公式（5）可算得： (5) 按公式（6）計算出物料層厚度為： （6） 3.3動力學(xué)參數(shù) 參振質(zhì)量 式中：—篩箱質(zhì)量，kg； —振動器質(zhì)量，kg； —支撐裝置的上彈簧座總質(zhì)量，kg； —聯(lián)軸器及其罩的質(zhì)量，kg； —物料質(zhì)量，kg； —物理物料結(jié)合系數(shù)，取0.2； L—篩面的長度，m； —各層篩面上料層平均厚度的總和，m； —其它參振質(zhì)量，kg。 各部分質(zhì)量為： =11000kg，=760kg，=1000kg，=500kg，=9256kg 759kg 則22715kg 3.4電動機(jī)的選擇 3.4.1 電動機(jī)功率N的計算 (7) —傳動效率 —振動消耗的功率 C—阻尼系數(shù)，取C=0.2； n—振動次數(shù)，r／min； —摩擦消耗的功率； 代入數(shù)據(jù)，可得： 則 3.4.2啟動轉(zhuǎn)矩的校核 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計手冊》，選擇J03—200M—8型電動機(jī)，其轉(zhuǎn)速為740r／min＞720r／min，滿足設(shè)計要求。 3.5偏心塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計 3.5.1 偏心塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計 偏心塊為半圓形，其最大半徑為265mm，結(jié)構(gòu)如下圖： 圖2 偏心塊結(jié)構(gòu)圖 3.5.2偏心塊質(zhì)量和回轉(zhuǎn)半徑 1）回轉(zhuǎn)半徑：偏心塊的回轉(zhuǎn)半徑即為半圓圓心到其質(zhì)心的距離 計算公式：根據(jù)質(zhì)心計算公式 代入數(shù)據(jù)可得質(zhì)心距離圓心的距離 2）偏心塊質(zhì)量 偏心塊質(zhì)量和回轉(zhuǎn)半徑的關(guān)系為： 代入數(shù)據(jù)得kg取kg 即每個偏心塊的質(zhì)量為95kg，偏心塊的總質(zhì)量為760kg。 3.6 軸承的設(shè)計 3.6.1 軸承的受力分析 圓振動篩和直線振動篩所有的塊偏心振動器，有一根通軸。其上裝有兩組偏心塊，偏心塊的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生強(qiáng)大的激振力，激發(fā)振動篩也使自身振動，因此該 軸承受著偏心塊旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力F及偏心塊產(chǎn)生的慣性力，軸及偏心塊的自重及，支撐力、，靜轉(zhuǎn)矩MJ。當(dāng)F、、方向一致時，軸 受力最大。 3.6.2 軸承的受力計算 圖17中，力及與F相比很小，為簡化計算略去不計；力與F方向相反，略去使之偏于安全。這樣軸承上的軸向力為零，徑向力為： （8） 式中—振動的圓頻率，。 代入數(shù)據(jù)得F=190×0.169×=182357N=182.375kN 取F=184kN 3.6.3 軸承的選型計算 由于激振器結(jié)構(gòu)確定單個激振器采用兩個軸承，故每個軸承所承受的當(dāng)量動負(fù)荷為： 計算軸承額定動負(fù)荷C： (9) 式中：為壽命系數(shù)，軸承壽命系數(shù)按一年計算，一年按300d，一天按20h，共6000h，=2.11；為沖擊負(fù)荷，=2；為速度系數(shù)，轉(zhuǎn)速為，=0.40；為溫度系數(shù)，溫度小于時，=1，則，由《機(jī)械設(shè)計手冊》一單行本一軸承查得， 選擇調(diào)心滾子軸承22328C型，其額定動負(fù)荷為1110kN，大于上述設(shè)計值，滿足設(shè)計要求。 3.7 軸的強(qiáng)度校核 根據(jù)振動器的結(jié)構(gòu)，軸的形狀，載荷分布及彎矩、扭矩圖見圖3 圖3 軸的形狀、載荷分布及彎矩、扭矩圖 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計師手冊》軸材料為40，其許用彎曲應(yīng)力為： （10） 式中M—彎矩，單位 F—離心力，N，I—危險斷面到F點的距離，m —根據(jù)扭矩興致而定的折合系數(shù)，對不變扭矩取 T—扭矩，，T= N—輸入的功率， n—軸的轉(zhuǎn)速，。 代入數(shù)值： 則 危險斷面的應(yīng)力應(yīng)滿足： 式中：—彎曲應(yīng)力，Pa Z—截面模數(shù)， ，滿足設(shè)計要求。 3.8壓縮彈簧的設(shè)計 3.8.1 計算彈簧剛度 對單質(zhì)量系統(tǒng)： 式中：K—系統(tǒng)中彈簧的總剛度，； —系統(tǒng)的固有頻率， ； ，?。? n—篩箱振動次數(shù)，； M—參振質(zhì)量， 代入數(shù)據(jù)得： ，則； 得出 3.8.2初算彈簧所承受的載荷 初步設(shè)計共選用20根彈簧（前前排8根，后排12根），則每根彈簧承受的靜負(fù)荷為： 代入數(shù)據(jù)得： 每根彈簧承受的最小工作負(fù)荷為： 每根彈簧承受的最大工作負(fù)荷為： 帶入數(shù)據(jù)得：， 3.8.3 彈簧材料和直徑 3.8.3.1 選擇材料： 根據(jù)工作條件選擇 3.8.3.2確定彈簧直徑 由《機(jī)械設(shè)計手冊》一單行本一彈簧*起重運(yùn)輸件*五金件，查得 旋繞比C=4-6，去C=4，, 查表7-2-20，取K=1.404 式中的許用應(yīng)力與材料抗拉強(qiáng)度有關(guān)，而又與才來哦直徑有關(guān)，故需用試算法，初設(shè)d=30mm,已知負(fù)荷作用次數(shù)為,故該負(fù)荷為I類負(fù)荷，由表7-2719知=74000，切變模量G=7.9，由表22-2查取中徑 ；將數(shù)據(jù)帶入可得，故安全，考慮到實際情況，取彈簧中徑d=30mm。 3.8.4剛度和圈數(shù) (1)彈簧工程行程 （為每根彈簧剛度） 則 (2)有效圈數(shù) 帶入數(shù)據(jù)得：n=17.87圈，查表7-2-10，取n=18圈。兩端采用并緊磨平結(jié)構(gòu)，取支撐圈圈，則總?cè)?shù)圈，彈簧實際剛度 ，與實際所需剛度基本相符，滿足設(shè)計要求。 3.8.5工作變形和工作負(fù)荷 查表7-2-19有彈簧工作極限負(fù)荷，工作極限載荷下的單圈變形量，則節(jié)距，自由高度，帶入數(shù)據(jù)得，??； 最大工作載荷下的變形量：； 最小工作載荷下的變形量：； 最大載荷時的高度：； 最小載荷時的高度：； 極限載荷時的高度：； 實際工作行程：； 最大工作變形量：； 最大工作負(fù)荷： ，代入數(shù)值，得； 最小工作變形量：； 最小工作負(fù)荷：； 要求：，，與所求值相近，故符合要求。 3.8.6 壓并高度和壓并變形 壓并高度： 壓并變形量： 綜上：所選彈簧為碳素鋼絲C組，材料直徑為30mm，彈簧中徑為120mm，有效圈數(shù)18圈，單根彈簧剛度257.16。 3.8.7 確定系統(tǒng)固有頻率及頻率比 彈簧實際總剛度：， 則固有頻率 則頻率比，取Z=5。 3.8.8結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算 彈簧中徑： 彈簧內(nèi)徑： 彈簧外徑： 螺旋角： 取 彈簧展開長度： ，代入數(shù)值得 。 3.9 圓軸法蘭的設(shè)計 橫撐的材料用無縫鋼管，內(nèi)徑尺寸為55mm，外徑尺寸為100mm，長度為120mm， 鑄造法蘭如圖8所示 圖4.法蘭 4 振動篩的日常維護(hù)以及故障排除 4.1 振動篩的潤滑 直線振動篩利用振動電機(jī)激振作為振動源，是物料在篩網(wǎng)上被起，同時向前作直線運(yùn)動，物料從給料機(jī)均勻地進(jìn)入篩分機(jī)得進(jìn)料口，通過多層篩網(wǎng)產(chǎn)生數(shù)種規(guī)格的篩上物、篩下物、分別從各自的出口排出。具有能耗低、產(chǎn)量高、結(jié)構(gòu)簡單、易維修、全封閉結(jié)構(gòu)，無粉塵逸散，自動排料，更適合于流水線作業(yè)。 傳統(tǒng)的振動篩潤滑方式為激振器軸承油浴潤滑迷宮密封。設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)2年后均出現(xiàn)軸承座漏油問題，致使軸承缺油冒煙甚至損壞，嚴(yán)重影響了正常的生產(chǎn)。 究其原因，主要是環(huán)境粉塵較大造成密封磨損，于是經(jīng)測繪并結(jié)合設(shè)計規(guī)范重新制作了密封板。但由于加工精度低，在運(yùn)轉(zhuǎn)時產(chǎn)生干涉，將間隙增大，則密封效果差。實踐證明，振動篩經(jīng)過改造后效果比較明顯。這不僅確保了生產(chǎn)正常進(jìn)行，而且避免了備件大量浪費(fèi)。 經(jīng)計算軸承速度系數(shù)，選用冷卻效果較好的油浴潤滑是合理的，但在實際使用過程中，由于作業(yè)環(huán)境惡劣，加上備件制作和安裝技術(shù)有限，不易密封和維護(hù)困難就成其致命弱點，因此，我們對原振動篩軸承潤滑方式進(jìn)行了改造。 具體做法是在原軸承座內(nèi)端增加一擋油盤，軸承座也密封板形成潤滑油腔，實現(xiàn)脂潤滑。為彌補(bǔ)脂潤滑冷卻不足，我們選用能耐高溫的鈣鈉基潤滑脂 4.2 振動篩的檢修 振動篩的維護(hù)與檢修方法： 振動篩維護(hù)和檢修的目的是了解振動篩的全面狀況，振動篩并以修理和更換損壞、磨損的零部件的方法恢復(fù)篩子的工作能力。振動篩其內(nèi)容包括日常維護(hù)、定期檢修。 1、振動篩日常維護(hù) ??振動篩日常維護(hù)內(nèi)容包括篩子表面，振動篩特別是篩面緊固情況，振動篩松動時應(yīng)及時緊固。振動篩定期清洗篩子表面，振動篩對于漆皮脫落部位應(yīng)及時修理、除銹并涂漆，對于裸露的加工表面應(yīng)涂以工業(yè)凡士林以防生銹。 2、振動篩定期檢修： ??振動篩定期檢修包括周檢和月檢。 ?? (1)振動篩周檢：檢查激振器、篩面、支承裝置等各部螺栓緊固情況，振動篩當(dāng)有松動時應(yīng)加以緊固。檢查傳動裝置的使用狀況和連接螺栓的鎖緊情況，振動篩檢查三角帶張緊程度，必要時適當(dāng)張緊。振動篩檢查篩子時，振動篩須 特別注意查看在飛輪上的不平衡重塊固定得是否可靠，如固定不牢，篩子運(yùn)轉(zhuǎn)時，振動篩不平衡重塊就可能脫離飛輪，導(dǎo)致安全事故。 進(jìn)口泵 閥門 (2)振動篩月檢：檢查篩面磨損情況，振動篩如發(fā)現(xiàn)明顯的局部磨損應(yīng)采取必要的措施(如調(diào)換位置等)，并重新緊固篩面。振動篩檢查整個篩框，振動篩主要檢查主梁和全部橫梁焊縫情況，振動篩并仔細(xì)檢查是否有局部裂紋。檢查篩箱側(cè)板全部螺栓情況，振動篩當(dāng)發(fā)現(xiàn)螺栓與側(cè)板有間隙或松動時，振動篩應(yīng)更換新的螺栓。 4.3 振動篩的故障分析以及排除方法 無法啟動或振幅小， 1．電機(jī)損壞 更換電機(jī) 2．控制線路中的電器元件損壞 更換電器元件 3．電壓不足 改變電源供給 4．篩面物料堆積太多 清理篩面物料 5．振動器出現(xiàn)故障 檢修振動器 6．振動器內(nèi)潤滑脂變稠結(jié)塊 清洗振動器，添加合適潤滑脂 物料流運(yùn)動異常 1．篩箱橫向水平?jīng)]找正 調(diào)整支架高度 2．支撐彈簧鋼度太大或損壞 調(diào)整彈簧 3．篩面破損 調(diào)整篩面 4．給料極不平衡 均勻操作，穩(wěn)定給料 篩分質(zhì)量不佳 1．篩孔堵塞 輕篩機(jī)負(fù)荷及清理篩面 2．入篩物料水分增加 改變篩箱傾角 3．篩機(jī)給料不均 調(diào)節(jié)篩機(jī)的給料 4．篩面上料層過厚 減小篩機(jī)的給料 5．篩網(wǎng)拉的不緊，傳動皮帶過松 張緊篩網(wǎng)，拉緊傳動皮帶 正常工作時篩機(jī)旋轉(zhuǎn)減慢，軸承發(fā)熱 1．軸承缺少潤滑油 往軸承內(nèi)注入潤滑油 2．軸承阻塞 清洗軸承，更換密封圈，檢查迷宮密封裝置 3．軸承注油過量或加入了不合適的油 檢查軸承的潤滑油 4．軸承損壞或安裝不良，圓輪上偏心塊脫落，偏心塊的大小不同，迷宮密封被卡塞 更換軸承，安裝偏心塊，調(diào)整圓輪上偏心塊 其他故障 1．軸承損壞 更換軸承 2．篩網(wǎng)拉的不緊或篩面固定不牢 拉緊篩網(wǎng) 3．軸承固定螺栓松了 擰緊螺栓 4．彈簧損壞 更換彈簧 1、振動篩篩面上物料流動異常，一是篩箱剛度不足，存在臨界頻率，聯(lián)接螺栓已振松，甚至到全面振松的程度，即緊固。二是篩箱的橫向水平?jīng)]找準(zhǔn)，從支承腳彈簧的支承座或彈簧本身找毛病，換彈簧或改支座尺寸，還有可能篩面網(wǎng)破損引起，只要更換篩網(wǎng)即可。如果一直因篩箱剛度不足，橫向水平?jīng)]找準(zhǔn)，會造成橫梁斷裂，如仍在運(yùn)轉(zhuǎn)也會使物料流動異常。還有可能是操作不當(dāng)，即給料極不平衡也是原因之一。 2、振動篩無法起動或者振幅過小，應(yīng)檢查電氣上有無障礙，電動機(jī)有無損壞，或者線路中的元件損壞，是否電壓不足，這三方面均無問題，再從機(jī)械上查，振動篩篩面上的物料是否堆積太多，若是，即清除。激振器上聯(lián)軸節(jié)螺栓有無脫落，潤滑脂是否變稠結(jié)塊，此時可清洗檢修激振器，再適當(dāng)調(diào)整偏心軸加重塊或者是副偏心塊的位置。 3、圓振動篩噪聲過大，可能是軸承損壞、螺栓松動、橫梁斷裂和彈簧損壞，除螺栓可擰緊外，其它三種狀況均需更換零件。 4、振動篩側(cè)板裂紋，橫梁斷裂，結(jié)構(gòu)件損壞，出現(xiàn)此種情況不會突然，是在臨界頻率下的工作時間太長，例如大量緊固側(cè)板的高強(qiáng)度螺栓松馳，彈簧嚴(yán)重變形使左右高低相差極多，也有可能偏心塊每塊重量誤差過大，引起結(jié)構(gòu)件有損壞，墻板裂紋，甚至橫梁斷裂，更換已損壞的零件，擰緊螺栓之外，修補(bǔ)墻板裂紋時必須在二頭先打兩個6m/m小孔，以防裂紋延伸，別忘了在補(bǔ)加強(qiáng)板時，在加強(qiáng)板上打幾個出氣孔。 ?? 5、振動篩篩分質(zhì)量不佳，原因是操作不當(dāng)?shù)呢?zé)任多，可能網(wǎng)孔堵塞、入篩物料中的細(xì)粒增加和水分增加，使篩上料層過厚，給料不均等等。可能篩網(wǎng)的兩邊拉得不緊，如果是軸偏心振動的，可能皮帶拖動中無力，皮帶過松，等機(jī)械問題處理完畢，可以來一段時間的逆向旋轉(zhuǎn)，以提高篩分質(zhì)量。 ?? 6、振動篩旋轉(zhuǎn)變慢，軸承發(fā)熱，這種情況，說明平時的保養(yǎng)沒跟上，軸承缺潤滑脂，如果是新加油脂，則是油脂的質(zhì)量問題或加得太滿，劣質(zhì)油使之軸承阻塞迷宮密封卡塞，所以潤滑脂的質(zhì)量相當(dāng)重要。 5.結(jié)論 2011年3月，我開始了我的畢業(yè)設(shè)計工作，時至今日，設(shè)計基本完成。從最初的茫然，到慢慢的進(jìn)入狀態(tài)，再到對思路逐漸的清晰，整個設(shè)計過程難以用語言來表達(dá)。歷經(jīng)了幾個月的奮戰(zhàn)，緊張而又充實的畢業(yè)設(shè)計終于落下了帷幕?；叵脒@段日子的經(jīng)歷和感受，我感慨萬千，在這次畢業(yè)設(shè)計的過程中，我擁有了無數(shù)難忘的回憶和收獲。 剛開始，在與導(dǎo)師的交流討論中我的題目定了下來，是：振動篩的傳動裝置設(shè)計。當(dāng)選題報告，開題報告定下來的時候，我當(dāng)時便立刻著手資料的收集工作中，當(dāng)時面對浩瀚的書海真是有些茫然，不知如何下手。我將這一困難告訴了導(dǎo)師，在導(dǎo)師細(xì)心的指導(dǎo)下，終于使我對自己現(xiàn)在的工作方向和方法有了掌握。 當(dāng)我終于完成了所有打字、繪圖、排版、校對的任務(wù)后整個人都很累，但同時看著電腦熒屏上的畢業(yè)設(shè)計稿件我的心里是甜的，我覺得這一切都值了。這次畢業(yè)設(shè)計的制作過程是我的一次再學(xué)習(xí)，再提高的過程。在設(shè)計中我充分地運(yùn)用了大學(xué)期間所學(xué)到的知識。 我不會忘記這難忘的幾個月的時間。畢業(yè)設(shè)計的制作給了我難忘的回憶。在我徜徉書海查找資料的日子里，面對無數(shù)書本的羅列，最難忘的是每次找到資料時的激動和興奮；親手設(shè)計零件圖的時間里，記憶最深的是每一步小小思路實現(xiàn)時那幸福的心情；為了設(shè)計我曾趕稿到深夜，但看著親手打出的一字一句，心里滿滿的只有喜悅毫無疲憊。這段旅程看似荊棘密布，實則蘊(yùn)藏著無盡的寶藏。我從資料的收集中，掌握了很多傳動裝置的知識，讓我對我所學(xué)過的知識有所鞏固和提高。在整個過程中，我學(xué)到了新知識，增長了見識。在今后的日子里，我仍然要不斷地充實自己，爭取在所學(xué)領(lǐng)域有所作為。 腳踏實地，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，實事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度，不怕困難、堅持不懈、吃苦耐勞的精神是我在這次設(shè)計中最大的收益。我想這是一次意志的磨練，是對我實際能力的一次提升，也會對我未來的學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助。 在這次畢業(yè)設(shè)計中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。 在此更要感謝我的導(dǎo)師和專業(yè)老師，是你們的細(xì)心指導(dǎo)和關(guān)懷，使我能夠順利的完成畢業(yè)設(shè)計。在我的學(xué)業(yè)和設(shè)計的研究工作中無不傾注著老師們辛勤的汗水和心血。老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識、無私的奉獻(xiàn)精神使我深受啟迪。從尊敬的導(dǎo)師身上，我不僅學(xué)到了扎實、寬廣的專業(yè)知識，也學(xué)到了做人的道理。在此我要向我的導(dǎo)師致以最衷心的感謝和深深的敬意。 參考文獻(xiàn) [1] 宋書中,周祖德,胡業(yè)發(fā),. 振動篩分機(jī)械發(fā)展概述及新型振動篩研究初探[J]. 礦山機(jī)械,2006,4 [2] 馬駘. 振動給料機(jī)及振動篩電機(jī)功率的計算[J]. 輕金屬,2005,11 [3] 聶金柱,劉初升,陸金新,曹兆富,. 基于LabVIEW的直線振動篩振動測試的研究[J]. 煤礦機(jī)械,2008,4 [4] 劉選民,. 振動篩結(jié)構(gòu)動力修改的研究[J]. 煤礦機(jī)械,2009,12 [5] 歐陽東,郭立穩(wěn),張守新,. 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