毕业论文终稿-侧梁激振脱水筛设计（送全套CAD图纸 资料打包）

下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763摘要侧梁激振脱水筛是直线振动筛的一种，主要用于煤泥脱水，是选煤厂的重要设备之一。传统的直线振动脱水筛，一般结构较复杂，机体较笨重，而且能耗高，为此研制了一种新型的脱水筛。侧梁激振脱水筛与其它振动筛相比具有如下结构优点（1）单位面积处理量是普通振动筛的2倍以上；（2）抛射角度合适，抛射强度高，振幅大，单位处理能力的能耗较小，与同面积的筛子相比，成本可降低20；（3）电动机与箱式激振器激振轴采用橡胶联轴器（即挠性联接或软联接），可补偿电机轴线与偏心轴轴线不同心造成的误差。（4）偏心块为轴偏心结构，轴承采用干油润滑，不存在漏油问题；（5）依靠箱式激振器长短轴上键槽相互位置,使得两偏心块之间成60，保证激振力始终与水平成60夹角，使得物料以合适的速度向出料槽前进；（6）可通过增减副偏心块质量调节筛子振幅，在物料水分和粘度的变化时，仍能保证激振力要求。本设计论述了振动筛的基本理论，对侧梁激振脱水筛主要的零部件进行了选择、设计和校核计算。对其安装、调试和常见的故障也作了简要的介绍。关键词脱水筛；侧梁；激振器；偏心块下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763ABSTRACTLATERALEXCITATIONBEAMDEHYDRATIONSCREENISASTRAIGHTLINE,MAINLYFORDEHYDRATIONSLIME,COALPREPARATIONPLANTISONEOFTHEKEYEQUIPMENTTHETRADITIONALLINEARVIBRATIONSIEVEDEHYDRATION,THEGENERALSTRUCTUREOFTHEMORECOMPLEX,MORECUMBERSOMEBODY,ANDHIGHENERGYCONSUMPTION,FORWHICHDEVELOPEDANEWTYPEOFDEHYDRATIONSIEVELATERALEXCITATIONBEAMDEHYDRATIONSIEVESHAKERCOMPAREDWITHOTHERSTRUCTURESHAVETHEFOLLOWINGADVANTAGES1PERUNITAREAISTHECAPACITYOFORDINARYSHAKEROFMORETHANTWOTIMES2PROJECTILEPOINTOFVIEWAPPROPRIATE,PROJECTILEHIGHINTENSITY,AMPLITUDE,ANDTHEUNITENERGYCONSUMPTIONOFSMALLERCAPACITY,ANDCOMPAREDWITHTHESIZEOFTHESIEVE,THECOSTCANBEREDUCEDBY203THEBOXTYPEMOTORSHAFTVIBRATIONEXCITATIONUSINGRUBBERCOUPLINGSTHATIS,FLEXIBLECONNECTIVITYORSOFTLINKTHATCANCOMPENSATEFORTHEELECTRICALAXISANDTHEECCENTRICSHAFTAXISDIFFERENTHEARTOFTHEERROR4ECCENTRICBLOCKISTHESTRUCTUREOFAXISECCENTRIC,BYDRYLUBRICATEDBEARINGS,ANDTHEREISNOOILSPILLS5RELYONMELENGTHSHAFTKEYWAYEXCITEREACHOTHERLOCATION,MAKINGTHETWOBLOCKSBETWEENTHEECCENTRICINTO60,ALWAYSEXCITINGFORCEANDGUARANTEEALEVELOF60ANGLE,MAKINGMATERIALSTOTHEAPPROPRIATESPEEDTOTHELOCALMATERIALSFORWARD6CANINCREASEORDECREASEINTHEQUALITYOFECCENTRICBLOCKAMPLITUDEADJUSTMENTSIEVE,WATERANDMATERIALSINTHEVISCOSITYOFTHECHANGES,CANGUARANTEEEXCITINGFORCEREQUIREMENTSTHEDESIGNOFTHESHAKERONTHEBASICTHEORY,DEHYDRATIONSCREENOPPOSITETHEMAINBEAMEXCITINGPARTSFORTHESELECTION,DESIGNVERIFICATIONANDCALCULATIONITSINSTALLATION,COMMISSIONINGANDCOMMONFAILUREALSOMADEABRIEFINTRODUCTIONKEYWORDSDEHYDRATIONSCREENSIDEBEAMVIBRATORECCENTRICBLOCKI目录1绪论111课题背景及前言112脱水筛分概述2121筛分作业分类2122筛分过程的基本概念3123脱水目的4124水在煤中的存在状态4125物料性质与脱水难易的关系4126常用的脱水方法与脱水设备513筛分机械的类型及其主要特点614影响筛分效率的因素815筛分技术及筛分机械在国内外发展情况9151我国筛分机械的现状9152我国筛分设备的基本情况9153筛分机械的发展方向10154结论102振动原理1221直线振动筛12211振动筛的分类12212直线振动筛的工作原理1222侧梁激振脱水筛原理方案设计15221设计任务书15222原理方案确定1623侧梁减振脱水筛结构方案设计16231筛框16232激振器17233筛面及其固定装置19234支承装置20235传动装置203物料的运动分析和工艺参数的选择2231物料的运动分析22311筛面的运动方程22II312筛面物料的运动分析22313抛掷指数KV和跳跃系数ID2432工艺参数的选择计算25321筛面的长和宽25322筛面的倾角25323振幅和频率26324振动方向角26325抛掷指数KV和振动强度K26326物料运动速度26327处理能力274动力学分析及参数的计算2841动力学分析28411力学模型的建立28412振动方程的建立2942振动频幅曲线和工作状态分析3043动力学参数的计算31431隔振弹簧的确定31432隔振弹簧的选择与验算33433隔振弹簧减轻能力的分析35434参振质量的计算36435电机功率的计算和选择375主要零部件的选择设计与校核3851激振器主要零件的设计与校核38511偏心块的设计38512齿轮的设计与校核41513激振器轴的设计46514激振器长轴的校核47515轴承的选择与校核52516键的校核5452侧梁激振脱水筛专业零部件的设计55521筛面55522筛框576侧梁激振脱水筛的安装、试运转和常见故障6161侧梁激振脱水筛的安装、试运转61611脱水筛的安装61III612脱水筛的试运转6162侧梁激振脱水筛的异常振动及常见故障62621脱水筛的异常振动62622脱水筛的常见故障及消除措施62结论64致谢65参考文献66附录67附录167买文档送全套图纸扣扣414951605IVV11绪论11课题背景及前言我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭是我国最重要的一次能源。目前，煤炭约占我国一次能源消费的70，随着国际石油储量的不断减少和价格的不断上涨，还有我国对能源不断增长的需求，预计在相当长的时间里煤炭仍然是我国主要能源与化工原料。2005年我国的煤炭生产和消费超过了创纪录的21亿吨。大量燃用不清洁煤炭已经形成严重的环境污染和巨大的能源浪费，商品煤质量的低劣也严重影响着煤炭的化工利用与出口创汇。选煤是洁净煤技术的源头和基础，也是适合我国当前经济状况的一项最有效的洁净煤技术，所以目前大部分国家对煤炭分选非常重视，尤其是发达国家，煤炭入选率均在80以上。欧洲一些国家尽管关闭了几乎所有的煤矿，但选煤厂还存在，用来处理进口煤炭。相比之下，我国原煤入选率要低很多，只有30左右。原因之一是现有选煤厂设备落后，生产效率低，达不到应有的生产能力；原因之二是我国选煤工业整体落后，选煤厂数量少。近年来，随着机械化采煤程度的不断提高和煤炭储量的减少，原煤质量又有下降的趋势，已远不能满足客户对优质煤炭的需求。因此，迫切需要研究开发适应我国煤炭特点的煤炭加工技术装备，进行选煤厂的建设和改造。与此同时，随着采煤机械化程度的提高和选煤厂煤炭分选过程机械化程度的提高，原生煤泥和次生煤泥量都有所增加，加大了选煤厂产品组成里中、细粒级煤的含量。尤其是煤造成的环境污染已成为制约经济发展的重要因素，搞好煤炭洗选加工是控制燃煤污染物排放最经济、最有效的途径。在洗选前将煤炭破碎使煤和矸石、黄铁矿先行解离是使煤炭得到有效分选的前提，这就更增加了细粒煤的总量。但在现有的选煤厂中，绝大部分都是采用湿法选煤技术进行煤炭的分选，中、细粒煤中水分的高低是影响商品煤质量高低的重要因素。而对于炼焦用煤，精煤水分高，会增加热能消耗，延长焦化时间，降低焦炉产率，缩短炼焦炉使用寿命。在运输时，精煤会随着水分渗出而流失，既浪费了宝贵的能源资源，又污染环境，尤其在冬季寒冷的地区，会发生冻车皮事故，严重影响车皮的周转率，给铁路运输造成不必要的经济损失，因此，降低当前选煤厂出厂商品煤的最终水分是煤炭行业急待解决的主要问题之一，是关系到节能、节运、保护环境和充分利用国家资源的重大问题，同时为适应市场经济的发展，在现有技术与设备的基础上，必须加强对中、细粒煤脱水技术和设备的开发完善，以满足市场的需求。煤炭脱水虽然是选煤厂的辅助作业，但在整个选煤过程中占据十分重要的地位，在整个选煤工艺环节，脱水设备的种类与数量、固定资产的成本及选煤厂的运行费用、占地面积和空间等，脱水大约占一半以上。因此，它成为选煤厂降低成本、提高效率、增加效益的一个重要方面。目前，在我国末煤和细粒级煤泥的脱水是降低选煤厂产品水分的关键。由于选煤厂细粒级物料的脱水难度大，甚至有些技术难题还亟待解决，这部分2作业也成为选煤技术研究的热点与难点之一，高效耐用离心脱水设备就是其中的一个方向。国外已经有煤泥脱水用卧式螺旋卸料离心机，如澳大利亚的HSG1000离心机，已在山西屯留选煤厂等地运用，主要用在粒度15MM以下细煤泥脱水。但是该机型结构复杂、价格昂贵每台售价约180万人民币，且使用效果并不尽如人意。国内在这方面的进展相对缓慢得多，我国生产的立式螺旋刮刀卸料离心机主要有原洛阳矿山设备制造厂的LL9型和LL39型，煤炭科学研究总院唐山分院的LLL系列等，这些设备尽管有占地面积小，处理量大，脱水效果好等优点，但是其使用和推广情况却并不尽如人意，存在的最大弊端就是漏油问题严重，故障率高，维修困难，维护费用高，在实习过程中我们发现，不少国产离心机设备都处于闲置状态。至今没有机型成功问世。在这方面，我们急需拿出自己的产品来，而且不能再走以前一味仿制的老路，要有所创新，有所突破，有自己的核心技术。进口设备依靠国外先进的设计和制造工艺在整体性能上远优于国产设备，正因为如此，很多选煤厂宁愿花费数倍的费用去购买国外产品，如澳大利亚FC1200已在多家选煤厂使用。但是，除了购买费用高昂外，更昂贵的是后期维护费用，如更换筛篮和刮刀，而且进口立式离心机由于结构原因同样不可避免维修困难的弊端。国产和进口离心机在细粒级煤含量上升时都会出现水分上升甚至无法正常工作的现象，在这种情况下，我所研究的侧梁激振脱水筛就特别具有实际意义。它具有较大的筛面面积和筛分强度。由于脱水时物料层较薄，并且激振力与水平成60，使得物料有个向出料端前进的合适速度，所以可在较短时间内获得含湿量较低的滤渣。它还具有产量大、脱水效率高、安装和维护方便等优点。12脱水筛分概述121筛分作业分类（1）准备筛分在选煤厂，按破碎作业和分选作业的要求，将原料煤分成不同的粒级，为煤炭的加工作准备。对破碎作业，准备筛分是为了从物料中分出已经合格的粒级。目的是避免物料过度粉碎，增加破碎设备的生产能力和减少动力消耗。对分选作业，不同的选煤方法，都要求一定的入选粒级，否则将严重影响分选的效果。（2）检查筛分从破碎作业的产物中，将粒度不合格的大块用筛子分出来，称为检查筛分。目的是保证产品的粒级要求。（3）最终筛分3主要是指筛选厂生产粒级商品煤的筛分。最终筛分的粒级，要根据煤质，煤的粒度组成和用户的要求，按国家现行煤炭粒度分级来确定。（4）脱水筛分以脱水为目的的筛分称为脱水筛分。煤的水分可分为外在水分（附在煤粒表面的水）和内在水分（煤粒内部毛细孔吸附的水），脱水筛分主要是脱掉一部分外在水分，不可能脱除内在水分。外在水分的脱除表现为两个方面，一是物料与筛面之间的碰撞，使水分从颗粒上抖掉；二是在物料质量一定时，粒度越小，比表面积越大，外在水分也就越高。使细粒级物料成为筛下物，就能减少筛上物的水分。（5）脱泥筛分以脱除煤泥为目的的筛分称为脱泥筛分。例如对于重介质选煤，为减轻煤泥（4即可。弹簧刚度的计算公式为式（420KMM15）将带入上式,则10式（421K16）式中M筛箱和物料等参振质量（其值见本书434所述）；M不平衡重的质量（其值见本书511所述）。对于直线振动筛，每一个不平衡重的质量为，双不平衡重的的总质量就为M。2M按上式计算的弹簧刚度是振动筛弹簧的总刚度，因为筛分机一般是由4个或是8个弹簧吊挂或支撑，所以，每个弹簧的刚度K应是总弹簧刚度除以所用弹簧的个数N,即式（4KN17）（2）理论刚度的计算取5则MNK/2170859670作0A21W0102W作作作A1KK238图43振动筛幅频特性曲线所以MNNKK/3610278432隔振弹簧的选择与验算（1）橡胶弹簧是利用橡胶的弹性变形实现弹簧的作用，弹性模量很小，可得到较大的弹性变形，容易实现理想的非线性特性。具有较高的内阻，对突然冲击和高频振动的吸收以及隔音效果较好。在设计时选用了型号S20020040的橡胶圆柱弹簧，它与金属橡胶弹簧相比有以下优点有良好的弹性和足够的强度，使用寿命长；内阻较大，在筛子启动、停车过程中通过共振区时共振振幅较小，安全；疲劳失效后不像金属螺旋弹簧会突然断裂而影响生产；噪声低。（2）弹簧刚度的计算由于侧梁脱水筛的运动轨迹是直线，故它所受变形是压缩和式剪切。为简化计算，仅按压缩变形计算其压缩刚度。振动筛一般采用中心带孔的圆柱形弹簧，其刚度计算公式为式（4/LACAEHNM18）式中式（4222LDD19）D,D分别是弹簧外径和中心孔径，MM，见图44所示；橡胶的拉压弹性模量；AEMPA式（423615AEIGSG20）式（4222LADDM21）G橡胶的剪切弹性模量；MPA式（403417HSGE22）HS橡胶弹簧的邵氏硬度，一般为4070，常用4050；S形状系数；式（44SDDH23）39橡胶弹簧的最大变形量，对于小型筛。AH6414HM橡胶弹簧材料一般是天然橡胶（NR）、氯丁橡胶（CR）、丁腈橡胶制作。在此选用的为天然橡胶（NR）。则22L3014M40MPAEG65705SGIEA4276132MNNHACAL/30/图44中心孔橡胶弹簧由此可知所选弹簧的刚度是足够的，而且余量还很大，但是这是在没考虑剪切变形的情况下计算的，故此刚度要进行验算。现在对橡胶弹进行校核回转系统下的橡胶弹簧尚需要计算压缩应力和剪切应力，使压缩应力小于橡胶许R用应力，剪切应力小于橡胶许用剪切应力，即RR式（4FPR24）式（4SRR25）一般许用压应力147196MPAR许用剪应力122MPAR40式中P橡胶弹簧所受的压力，N；橡胶弹簧所受的剪力，N；SF承压面积。2M由前面的计算可知2015NCOS6834PS439IN22LMAF则067MPA31425R89R由上可知橡胶弹簧的压应力是满足条件的，剪切应力略大于许用剪切应力，因此橡胶弹簧的寿命小些，应定期检查弹簧的使用情况并进行更换。校核静载荷作用下橡胶弹簧是否失效。要满足的条件1AP式中许用应力，MPA；静载荷，N。1则式（4AP126）MPAAP3503146891因而是橡胶弹簧是可靠的。433隔振弹簧减轻能力的分析隔振弹簧又称减振弹簧，减振弹簧的减轻能力用传递率来衡量，即式（42SMYKAP最大激振力传递给基础的力27）式中K减振弹簧的刚度，N/MM；A参振质量M的振幅，MM；M偏心块的偏心质量，KG；偏心质量的质心距轴心线的距离，MM；SY41偏心质量的回转角速度，即筛子的振动频率。则1679832457103502PMYKA2SN最大激振力传递给基础的力其中P403032（N）、；见432节和S/RAD3MYS511节的计算数据。可见在激振力作用下脱水筛振动，但其传递给基础的力通过隔振弹簧后已经很小了，即弹簧起到了减轻的能力。434参振质量的计算（KG）式（4IMMK28）式中参加振动的各部件的质量，KG；I参加振动的物料质量，KG；M式（4MIKBLH29）式中物料结合系数，一般取；MK02M筛面宽度，B39M；BL包括给料箱、筛面和排料嘴在内的总盛料长度，L215M；散密度，1000；3/KG各层筛面上料层厚度的总和，002M。IHIH参振的各部件的质量包括出料板897KG腹板（2个）606KG激振器垫板（2个）1108KG加强管梁（3个）120KG梯形梁（4个）26468KG后挡板2758KG加强梁（2个）1450KG连接板（6个）768KGH型梁（2个）4896KG支网梁（7个）6328KG42H型钢（2个）140KG箱式激振器（2个）1120KG不锈钢条缝筛网224KG压条楔块132KG弹簧上座1092KG联轴器195KG传动轴376KG筛网压板847KG各连接件（螺栓、螺母和垫圈）约50KG由上可得6326焊接部分焊条的重量IM在此取6368KG包括各零部件和焊条的质量；I参加振动的物料质量KGHLBKIM435021290参振质量故参振质量取为6435KG。435电机功率的计算和选择振动筛电动机功率消耗主要分为两部分激振器为克服参振质量的运动阻力所消耗的功率N1和激振器转动时克服轴在轴承中的摩擦阻力所消耗的功率N2，即所需电机功率式（4312/17408NMANFDKW30）式中N1激振器为克服筛箱运动阻力而消耗的功率；N2激振器转动时克服轴在轴在轴承中的摩擦力而消耗的功率；M参振质量，KG；阻尼系数，0203；F轴承摩擦系数，滚动轴承为0005；D轴承内径，M；传动效率，一般取095。KGMMI643578420943其余符号同前。则87201740895/002595611748/3KWKWKFDANMN已经选用的电机为Y2200L26型，其技术参数为转速N980R/MIN，额定功率P22KW，可见选用的电机满足要求。5主要零部件的选择设计与校核51激振器主要零件的设计与校核511偏心块的设计侧梁激振脱水筛采用的是一种激振方式为块偏心自同步激振器，和一般的侧梁激振筛使用的偏心块是一样的。单个激振器布置在激振大梁上的两侧，依靠自同步原理激发大梁振动。设计时，先根据实践和一定的理论证明和现场要求初步设计，然后全部设计好后，再依据脱水筛整体参振质量、振幅，角频率等进行验算激振力大小是否足够如果不够，要考虑加副偏心块。根据现场要求要设计的单梁激振脱水筛的具体的设计参数如下筛面宽度3900MM筛面长度2000MM振幅4MM5MM频率980次/分筛孔05MM经过434计算得参振质量KGM6435筛子所需的激振力式（55381072620KNAP1）式（5SRADN/530982）44式中M参振质量，KG；A振幅，MM；振动频率，RAD/S；N振次，转/分。用到的计算公式为（其中参数可见图51所示）式（5）（面2RR180A3）式（532SIN97SRYR4）式中R扇形的外径，MM；2扇形的包角，度；R扇形的内径，MM。产生激振力的为不对称的扇形块，即我们所说的偏心块，再由式（53）可计算出其表面积为）（）（面262M54109180A图51扇形则体积式（5）（面3M421807556BAV5）一块不平衡重的质量式（5108793KGM6）由不平衡重产生的激振力式（52SYNP457）式中偏心块的质心，MM；SYN偏心块的个数；由式（54）不平衡重的质心为）（MSINYS73158092197382306457PKNP）（振幅7631211MYMNAS可见此时偏心块所产生的激振力略小于所要求的激振力，因此可以加副偏心块来进行补偿，现在对副偏心进行设计。由副偏心所产生的激振力式（51643258P0KN副8）根据生产的经验和加工的难易程度，考虑螺栓头的大小和扳手空间，现取副偏心块的外径R220，内径R120；由于产生激振力的为不对称的偏心部分，为力减少加工时间，节约加工材料，减少参振质量，副偏心块完全可以作成一个扇形块，包角和主偏心块的一样。则副偏心块的表面积为）（）（面262M04710180A质心位置）（SINYS3829733激振力与偏心块偏心质量的关系式（52SYMNP9）由式（59）可知所需的每个副偏心块的质量为）（副副KG5170213628YN32SM副偏心块的厚度）（面M457AB即副偏心块的厚度为42MM。但实际加工时不好加工，应尽量对其进行圆整，此时可取其厚度为5MM。由式（59）可知，加5MM的副偏心块产生的激振力，2副P）（副KN340157036120857048P6246主偏心块及副偏心块的结构分别见图（52）和图（53）所示。图52主偏心块47图53副偏心块512齿轮的设计与校核齿轮传动的适用范围很广，与其他机械传动相比，齿轮传动的主要优点是工作可靠，使用寿命长；瞬时传动比为常数；传动效率高；结构紧凑；功率和速度适用范围很广等。缺点是齿轮制造需专用机床和设备，成本较高；精度低时，振动和噪声较大；不宜用于轴间距离大的传动等。齿轮传动的失效形式主要有轮齿折断和齿面损伤两类。齿面损伤又有齿面接触疲劳磨损（点蚀）、胶合、磨粒磨损和塑性流动等。齿轮材料应具备下列条件1）齿面具有足够的硬度，以获得较高的抗点蚀、抗磨粒磨损、抗胶合和抗塑性流动的能力；2）在变载荷和冲击载荷下有足够的弯曲疲劳强度；3）具有良好的加工和热处理工艺性；4）价格较低。最常用的材料是钢，钢的品种很多，且可通过各种热处理（整体淬火、表面淬火、渗碳淬火、渗氮、碳氮共渗、正火和调质）方式获得适合工作要求的综合性能。其次是铸铁，还有非金属材料。因此，采用合金钢、硬齿面齿轮是当前发展的趋势。采用硬齿面齿轮时，除应注意材料的力学性能外，还应适当减少齿数、增大模数，以保证轮齿具有足够的弯曲强度。我所设计的侧梁激振脱水筛的预期使用寿命10年，每年300个工作日，在使用期限内，工作时间占80。根据以上几点，我选择齿轮的材料为40CR，渗碳淬火处理，硬度HRC4855,平均取为HRC52。齿数比UI1，计算步骤（以下齿轮的设计与校核均参见机械设计）如下（一）齿面接触疲劳强度计算（1）初步计算转矩TNMM980651596NPTMNT1726齿宽系数经现场测量取D40D接触疲劳极限由图1217CHIMMPAHLIM初步计算的许用接触应力H1209LIMH108值由表1216,取DAAD85初步计算的齿轮直径D48由偏心块直径取D300MITADHD567210848332MM初步齿宽BB72MMDB（2）校核计算圆周速度106983NM2315精度等级由表126选6级精度齿数Z、模数M初取齿数Z662DT54T由表123取54NM螺旋角取811454ARCOST使用系数由表129AK51AK动载系数由图12915VV齿间载荷分配系数由表1210，先求HNDTFT418307216MBKTA10/6275由式126求得端面重合度取7651148COS2381Z71由表128求得纵向重合度49取71905438SIN2MB720总重合度也由表128求得492492186204COSTANRT918620COS/SCOTNB由此可得取80591/71S2BFHK81HK齿向载荷分布系数取1297210307623CDBAH13HK表1211对称支承LS载荷系数K（式125）取417313825HVAKK423K弹性系数由表1212EZMPAZE819节点区域系数由图1216H482HZ重合度系数由式123150取784207120314Z780Z螺旋角系数由式1232Z取9480COSZ90许用接触应力（式1211）HLIMHNS接触最小安全系数（表124）251LIMHS总工作时间HTHTH7201360应力循环次数（式1213）LNMIHINIVLTTAX1但因载荷非变载荷，可用下式计算90472066HLT接触寿命系数（图1218）NZ930NZ由式1211得MPASH89251302LIMMPAH8验算由式128MPAIBDKTZHE3223072164907841892PAHH计算结果表明，接触疲劳强度较为合适，齿轮尺寸无需调整。（3）齿轮传动主要尺寸参数确定中心距AMDA302MA30实际分度圆直径D因中心距未做圆整，分度圆直径不变。D齿宽BBD723024B7251二齿轮弯曲疲劳强度计算齿形系数当量齿数FAYVZ680214COS3由图1221FAY应力修正系数由图12227S重合度系数Y取765148COS623811ZV71V由式1218取050750VY670Y螺旋角系数由式1236,时,按计算Y18207250MIN式1235MINY9501248950Y齿间载荷的分配系数由表1210注3FK0976714R前已求得YRF8K81FK齿向载荷分配系数由图1214F17250/NANNANFXCHMXHB031载荷系数前已求得K3HK981FVA许用弯曲应力由图1223C弯曲疲劳极限F52MPAFLIM60由图1214弯曲最小安全系数31IS应力循环次数9104VLN由图1224,弯曲寿命系数3Y由图1225，尺寸系数X由式1219MPASYFNF4293106LIM验算由式1233PAYSDBTKANF3195067125407269MPAFF9故齿根弯曲应力满足。513激振器轴的设计初步估算轴的直径最小直径式（53MINPAD10）式中A材料系数；P功率，KW；N转速，RPM。选用45CR作轴材料查表后A105，考虑键槽削弱，轴径增长35MD52169803IN但此设计中轴受弯矩较大，而且轴承的内径较大。因而确定轴的结构方案时，主要依据轴承的内径设计，且对于振动机械来讲，轴径应该加大，以此来确定轴的结构方案。53采用将偏心块置于轴承两端的形式，以便于传递扭矩，放置偏心块，减小最大弯矩。左轴承和左偏心块从轴的左端装入，轴承右端轴肩定位，左侧左端盖定位，偏心块右侧轴肩顶套筒定位，左侧采用螺栓挡板定位。由本轴受力特点可知，采用对称结构。确定轴各段的直径在此取最小轴径D1MIND190MM，键连接25725B型。装密封圈处轴的高度由密封圈决定，我选用的O型密封圈要求轴直径D2957MM。装轴承处轴的高度HC（12）MM，若孔倒角C取1（GB6403486），H112取D3D22H95722100MM，轴承宽度B73MM。装齿轮处轴的高度HC（34）MM，孔倒角C取25（GB6403486），H25465，取D4D32H100210120MM。直径D5取提油环宽度10，左侧齿轮定位轴肩高度HC（12）MM，孔倒角C取1（GB6403486），H123，D3D42H12023126MM，但音位在加工时，此处要有退刀槽，会对轴的强度产生影响，故而轴径要适当的加大，D5150MM。因确定为对称结构，则以后轴段的设计和前述一样，就不再叙述。确定各轴段的长度，要根据轴承的密封、定位、偏心块的定位与固定等要求，在设计时综合考虑。考虑到上述问题，轴的最终设计如见图53所示。25X41X4521X4525X416A08660816AA052图54激振器长轴结构图514激振器长轴的校核轴材料选用45钢调质，。轴的计算参考教科书机械设MPAASB360,650计，步骤如下54P1P2FR1“ARTR2“图55轴受力图1ATR2图56水平面受力图（N）P1P2FR1“TR2“图57垂直面受力图（N）55图58水平面弯矩图（）MN95618748图59垂直面弯矩图（）MN9561874356图510合成弯矩图（）MNT1726045图511转矩图（）MN95624956247801057图512当量弯矩图（1）计算齿轮受力斜齿轮螺旋角1482ARCOS1ZMN齿轮直径D30齿轮受力转矩MNPT17269055959661圆周力NFT18071径向力NTR43COS2TACSA57轴向力NFTA1684TAN18N画齿轮轴受力图，见图55（2）计算支撑反力水平面反力NFR85972301643/13468/2垂直面反力NFR409/1/2水平面受力图见图56垂直面受力图见图57（3）画轴弯矩图水平面弯矩图见图58垂直面弯矩图见图59合成弯矩图见图510合成弯矩2XZXYM（4）画轴转矩图轴受转矩MNT1726转矩图见图511（5）许用应力许用应力值用插入法查表163得MPAB6051应力校正系数920（6）画当量弯矩图当量转矩MNT3864975当量弯矩在齿轮中间截面处，见图T57801457221在左右轴颈中间截面处，MNM96242当量弯矩图见图512（7）校核轴颈齿根圆直径CHDNAF52930123158轴颈MMDB5269701581033B2433122由上面计算过程可知，轴的设计合理。515轴承的选择与校核振动脱水筛的箱式激振器和脱水筛一起振动，而且振动频率（N980R/MIN），连续工作，负荷大，故容易发热。轴承受很大的径向力，国内外厂家都选用受纯径向力的圆柱滚子轴承（2000型）或主要承受径向力的调心滚子轴承（3000型）。由于轴承外圈相对于负荷方向旋转，为防止外圈相对座孔滑动而导致轴承温度急剧升高，确保内圈和轴一起旋转时滚动体在保持架中可灵活自转，外圈与轴承室的配合采用较紧的过渡配合或是过盈配合（N6、P6，或K6配合）。激振器的偏心质量产生的径向力相对于轴承内圈是静止的，内圈沿轴向右被相关零件轴向定位，故内圈和轴的配合较松，一般采用间隙配合（G6、F6，或H6配合）。滚动轴承的径向游隙对轴承的寿命、温升和噪声的大小等有很大影响。轴承的负载能力是随径向游隙的大小而变化的，轴承样本中标定的额定动负荷和静负荷是径向游隙为零时的数值。轴承的径向游隙分为2组、0组、3组、4组和5组。0组径向游隙为正常组，2组为小游隙组，3、4、5径向游隙逐组增大。轴承径向游隙与下列因素有关（1）轴承与轴、座孔为过渡配合时，内圈膨胀，外圈收缩，导致径向工作游隙减小；（2）在运转中因温升使轴承内、外圈及相关零件受热膨胀导致径向游隙减小；（3）工作时，通常球轴承在运转温度下径向游隙应接近于零，而滚子轴承在一定温度下有一定的径向游隙。根据轴的设计，特别是安装轴承处的轴颈，初选轴承22320CC/W33，有关其主要性能参数见表（51）。表51轴承22320CC/W33性能参数表基本尺寸/MM基本额定载荷/KN极限转速R/MIN质量/KGDDBCRCOR脂油W1002157361883219002400128（1）验证该轴承是否合适计算其径向力在振动方向的惯性力式（52130NARMBFR5911）式（522301NMRBFR12）则3856030981451712NR41322FR式中B轴承数目，B4；M不平衡重质量；R不平衡重的偏心距，R011573M；A筛子的振幅，A0005M；N激振器的转速，N980R/MIN。径向力式（5397440316852021NFPRRR13）计算基本额定动载荷式（5CTNPHCPF14）式中寿命系数，取13；HF转速系数，取0297；N、与前述相同。PT则52318913740KNC由轴承的性能参数可知，该选用的轴承满足要求。（2）计算轴承寿命轴承的寿命为式（53/10RPT6HFCNL6015）式中温度系数；TF载荷系数；P额定动载荷，N；RC当量动载荷，N；查得轴承工作温度小于120C时，取；无冲击或轻微冲击时，取在01FTPF1830之间。则120743926806PFC60N1L3/3/10RTHH所以使用轴承时，不得超过12000小时。516键的校核键和花键主要用于轴和带毂零件（如齿轮、蜗轮等），实现周向固定以传递转矩的轴毂联接。键是标准零件，分为两大类平键和半圆键，构成松联接；斜键，构成紧联接。我选用的是平键，因此按有关平键的计算方法对其进行设计与校核。设计键联接时，通常被联接件的材料、构造和尺寸已经初步决定，联接的载荷也已求得。因此，可以根据联接的结构特点、使用要求和工作条件来选择键的类型，再根据轴颈从标准中选出键的截面尺寸，并参考毂长选出键的长度，然后再用适当的校核计算公式作强度验算。（1）偏心块与轴之间的键联接校核由轴的设计可知需要传递的转矩，偏心块与轴的周向定位用普通平MNT1726键联接,按要求键自己加工，平键的尺寸为BHL2514725,为保证偏心块与轴具有良好的定位,取偏心块与轴的配合为H7/JS6。参考键联接选择计算,得到普通平键在轴上传递转距T时,键的工作面受到压力的作用,工作面受挤压,键受剪切,失效形式是键、轴槽和轮毂槽三者中最弱的工作面被压溃和键被剪坏。当键用45钢制造时，其主要失效形式是工作面的压溃，所以通常只进行挤压强度计算。键与毂的联接见图513。假定挤压应力在键的接触面上是均匀分布的，则根据挤压强度或耐磨性的条件性计算，求得静联接所能传递的转矩式（5PPDHLLHT412116）式中键与毂的接触高度，MM；H/H键的高度，MM；61键的接触长度，MM；LD轴的轴颈，MM；许用挤压应力，MP；P则11305895721TMNTT图513键与毂的联接由上可知键的挤压强度足够，键是满足强度条件的。（2）齿轮与轴之间的键联接校核与上述键的校核类似，由轴的设计可知需要传递的转矩，齿轮与轴MNT1726的周向定位用普通平键联接,不同的是此键是标准件不需要自己加工，平键的尺寸为BHL2514725,为保证偏心块与轴具有良好的定位,取偏心块与轴的配合为H7/JS6。下面也对其进行挤压强度计算校核。由式（516），则1235081072TMNT由上可知键的挤压强度足够，键是满足强度条件的。52侧梁激振脱水筛专业零部件的设计521筛面（1）筛面是筛分机直接与物料接触的重要部件，其性能好坏不但影响生产率和筛分效率，而且对延长筛分机的使用寿命、提高作业率和降低成本有重大意义。筛分机对筛面的要求是具有足够的机械强度，耐腐蚀，耐磨损，有最大的开孔率，筛孔不易堵塞，物料运动时与筛孔相遇机会较多等。62筛面的开孔率为筛孔总面积与筛面面积之比值，用百分数表示。开孔率越大，颗粒在每次与筛面接触时，透过筛孔的机会就越多，从而可以提高单位面积的生产率和筛分效率。开孔率与筛孔的形状，筛丝的直径有关。筛丝直径小，开孔率增大，但筛丝太小，强度不够，影响筛面的使用寿命。筛面的材质要具有耐磨损、耐疲劳和耐腐蚀的性质。用作大块分级筛面时，采用高碳钢。强烈冲击的筛面，可选用高锰钢制作。应用这些材质制作筛面时必须淬火处理，以提高硬度和耐磨效果。用于脱介、脱水、脱泥等湿式筛分作业时，通常采用不锈钢筛面教适宜。近年来，随着科学技术的发展，聚氨酯橡胶筛面显示了它的优越性，使用寿命长，不易堵塞筛孔、噪音小等优点。在此选用了聚氨酯橡胶筛面，其有以下几个特点使用寿命长，耐磨损，使用寿命是金属筛面的310倍。筛分效果好，堵孔现象少。由于聚氨酯本身具有弹性，在筛分机振动过程中，筛面产生较大振幅的二次振动，从而减少块状物料的堵孔现象，使粉状物料也难于粘在筛丝上。由于筛面能有效地吸收物料的冲击振动和摩擦等产生的冲击和摩擦等产生的13KHZ的声音，因此降低了筛分机工作的噪声，改善了工作环境。质量轻。据统计，橡胶筛面的质量约是金属筛面的一半，聚氨酯筛面的质量较橡胶筛面又可减轻约20。筛面的有效面积小，即开孔率低。（2）筛面的固定方法筛面的张紧程度对筛面的使用寿命影响极大。不同种类的筛面，固定方法不同，归纳起来可分为四类木楔压紧、拉钩张紧、螺栓固定和斜板压紧。木楔压紧冲孔筛板和条缝筛板可用木楔将筛面固定在筛框上，如图514所示。木楔遇水后膨胀，可以把筛面压得很紧，此法简单可靠，更换筛面方便。拉钩张紧对编织筛网或厚度小于6MM的筛板，可以将筛网或筛板末端弯成钩形；如果筛丝直径小，则用薄钢板与橡胶垫把筛网边缘包住，在弯成钩形，然后用拉钩及螺栓固定。螺栓压紧直接用螺栓将筛面压紧在筛框上的连接方式，适用于筛丝较粗大的编织筛网，以及厚度大于8MM的筛板、棒条筛面、橡胶筛面和其他筛面的中部固定。螺栓的形式以前常用U形，这种结构简单、可靠，但拆装麻烦。斜板压紧63图514木楔该方法是通过筛框两侧帮上的螺栓、斜板等将筛面两边固定在筛框上。通常用于中等粒级筛分的薄钢板冲孔筛面、橡胶和聚氨酯筛板的固定。比较几种压紧方法和现场的条件，最终选择了第一种压紧方法。使用木楔、座板、压木进行筛面的压紧，楔子和座板的形状如图514所示。选择6左右的角度，是因为此角度范围内的自锁性能最好；再者，木楔遇水后会膨胀，会更紧的压紧筛面，使筛面更好的固定。固定方式如图515所示。作作作作图515固定图522筛框振动筛筛框的强度计算既复杂又繁重。在一般设计中可根据筛分设备的实践经验，用比较法进行设计和简单地计算。（1）筛框的侧板筛框的侧板厚度可从参考书中查得，按经验取钢板厚度为8MM，在此取钢板厚度为11MM。其材质一般可选用20钢，对于大型的振动筛则可采用16MN钢，对于脱水筛，可选64用Q235。由于侧板本身材质不符合现场要求，各弹簧支座水平不一致，主偏心块角度有偏差，焊接应力等原因，筛体容易出现裂纹。因此在设计和装配时，要对侧板采取一定的措施在筛框的侧板上加厚度为12MM的腹板，对侧板进行刚性加固。对于侧板要焊接的部位要注意应力集中，在焊缝处采用U型坡口，小电流，多层焊，以减少母材的熔化量，降低焊缝的含碳量。（2）筛框的横梁振动筛筛框横梁承受的载荷P中，除重力Q（包括物料重、横梁自重及横梁上所承受的筛板、垫板、紧固件等重量）外，还有惯性力F，即PQF，KG式（517）式（52AG18）式中符号同前。横梁所受的弯矩可按均布载荷的简支梁计算，KGCM式（58PLM19）式中横梁的长度，CM。L横梁的弯曲应力为式（5W20）式中W横梁的截面模数，；3CM振动筛筛框横梁的许用应力，根据我国情况，一般可取。2CM/KG50在设计时选用了H型钢梁为筛框的横梁，型号为44030011，如图516所示，H型梁的长度200CM。L65图516热轧H型钢则345157028963KGF076P102489CMKGLM查有关手册知563W因而/504212CMKG由上可知，筛子的横梁是满足条件的。（3）压木66筛板压木楔子压条座板图517筛板固定图筛框的压木是用来固定筛板的，一般情况下筛板中间的固定是通过两根硬杂木、楔子和楔座来压紧的，这种布置是可以的，如图517所示，但是由于振动筛的振动使两根硬杂木之间的距离越来越大，致使有一些物料在脱水时塞在其中，这样越积越多，会使筛面的有效面积减小。因此在设计时，将压木设计成一个整体，然后在其中间相应的位置铣孔，留出座板的位置。如图518所示。67座板的位置图518压木（4）支网梁支网梁是支撑筛板用的，以往的设计是用槽钢支撑的，在两侧板之间焊接一定数目的支撑管梁，然后将槽钢焊接在支撑管上。实践证明，槽钢焊接处容易出现裂纹。在此使用梯形的支网梁，用铰制孔螺栓将其与梯形梁联接在H型钢梁上，中间用一定管径的加强管梁支撑起来，加强管梁在与侧板焊接起来，这种结构证明比以往的结构要结实。6侧梁激振脱水筛的安装、试运转和常见故障6861侧梁激振脱水筛的安装、试运转611脱水筛的安装筛子的安装应严格遵循以下原则和要求（1）在安装前，首先应验算支撑设备的梁和基础的强度及自振频率；（2）传递给基础的设备动力系数不小于其自重地253倍；（3）设备安装倾角，当激振器产生的激振力与筛箱（筛面）成90时，可将筛箱负角度安装可以使物料停留在筛面上的时间长些，即物料在筛面上有一个充分的接触时间，能够充分脱水，增大脱水效率。我所设计的箱式激振器的两偏心块之间是有角度的，因而激振力与筛面成60夹角，筛面可以水平安装，即安装倾角为0角；（4）经过上述验算和确定安装倾角后，便可着手设备的安装。安装时，首先应校对底座的位置和尺寸，之后进行水平找正和固定。然后按支撑装置的部件图和筛分机的安装图，顺序安装各部件；（5）安装弹簧和筛箱，并将其可靠地固定，先进行横向水平度的调整，以消除筛箱的倾斜，然后再调整筛箱的纵向倾角。隔振弹簧的受力应该均匀，其受力的情况可通过测量弹簧的压缩量进行判断；（6）安装激振器，并用特制的绞制孔螺栓与H型梁可靠地连接，螺栓受力均匀一致；（7）安装电机座和电机，并用传动轴与激振器相连接，传动轴的中心线应与激振器的中心线重合；（8）检查筛分机各联接部件（如筛板、激振器等）的固定情况。筛网应均匀张紧，以防止产生局部振动。检查传动部件的润滑情况，电动机与控制箱的接线是否正确，并以手转动传动部分，查看运动是否正常；（9）筛子安装完毕后，应进行连续8小时空负荷试车。在试车过程中测定其电流、振幅、轴承温度，应注意筛子运转情况。当试车结束后，应再次检查