齿耙清污机设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 一、概述 在市政给水排水工程及种类工业废水处理工程的设计中，格栅是作为前级处理装置，必须考虑的传动设施，格栅的设计原则是以能满足出水断面要求，并且水头损失不宜过大为基础的。 随着市政给水排水和工业废水处理工艺技术不断发展的同时，也针对如何选用格栅设备提出了更高的使用标准，既要具备能保证良好的适应特殊情况条件的工作状态，又对这一专用设备要求具有易于维修和管理的通用性条件。 目前，国内常规格栅设计间隙： 1）人工清除 25 2）机械清除 163）最大间隙 40 通过实践表明，上述栅隙只能适用干一般性无特殊要求的市政引水排水渠道，拦污雨水检查井；电厂循环用水吸水口，水厂引水口等处。所以按照此栅隙规范生产的拦污设施设备，只具备特殊的使用性，而缺少专用设备的通用性。 经过调查研究表明，在市政给水排水和特别是工业废水治理领域方面要求，格栅应具有适应截拦清捞各种类别杂物的能力，与生产的机械格栅设备具备选择使用的通用性，例如：纺织印染，皮革皮毛，肉联加工，造纸 ，中水处理，市政流水渠道，按照常规栅隙设置格栅或设备，往往都会出现跑漏杂物，或是由干清捞截留杂物不及时会发生涌水等问题，造成后序工艺设备设施不能正常运转工作。 上述情况分析说明，传统形式的固定式格栅已经不能很好的适应拦截清捞含有悬浮物固体，混合固体杂物多的情况条件，需使截留装置向机械化，自动化方向发展，而如何提高机械格栅的适应能力的主要问题在于： 1）要求栅密尽量密； 2）要求有利于把清捞出的杂物能及时脱落； 3）要求水头损失较小，能适应大流量过水 的要求； 经过几年的实践证明，回转式耙链固液分离具有适用范围广的特点，尤其是针对一些含有大量纤维状或细小颗粒状杂物的工业废水表现出独到之处，该设备不但栅隙比常规设备小（最小可为 1），同时可以高效率截捞其它同类产品所不能完成的清除种类固体截留杂物不能满足水头损失小的条件，因此该种机械格栅是一种比较有发展前途的拦污专用设备。 二、机械分析 1、 工作原理 回转式耙链固液分离设备的工作原理是由一种特殊形状的耙齿（见图）按一事实上的装配数量排列装配在耙齿链横轴上；横排 耙齿上的工作栅隙是由耙齿厚度方向的凸出部位尺寸决定。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 又由于每个耙齿柄上有二个轴心平等孔，因此，可以使后排耙齿的前孔与前排耙齿的后孔同位同心装配在横轴上，前后轴上的耙齿是依次排列（即一个前排耙齿后孔和后排耙齿前孔装配在同一根耙齿轴上），这样顺序排列装配最后形成一组封闭耙齿链。 耙齿链是由三套轴系统支撑（见图），当传动系统带动槽轮做均速定向旋转时整个耙链便自下而下运动，并携带固体杂物 从液体中分离出来，液体则通过耙齿链的栅隙流过去，整个工作状态连续进行。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 2、动力传动的方式 动力传递形式为链传动，首先选择依据是什么？机轴直联减速器减速，由一对链轮带动耙齿链槽轮工作： I=1Z=45/30=、过载安气措施 为了防止设备超载运行保护耙齿不被损坏或是由于超负荷导致工作电流过大，为了保护电机在减速器输出轴端与链轮配合处设置有过载安全销，（见图 3），一旦超载，安全销切断整个设备除电机一减速器还在转动外，工作机构部分均停止运行。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 1） 由于耙齿的特殊结构形状使耙齿链携带杂物运动到设备后部时前后排耙齿可以相对位移促使杂物依靠重力脱落（见上图）； 2）在前后两排耙齿发生相对位移的同时，设备尾部设置有一对胶板刷以保证每排耙齿运动到该位置时都能得到一定程度的刷净。 3）在设备的底座与耙齿链交接处安装有一尼龙丝刷，可以起到疏理耙齿链间隙，防止比重较大的沉积物卡住耙齿链和底部细小杂物短路跑漏作用。 5、注水流量的计算 根据设备在 运行排水渠道中安装的矩形薄壁堰： 计算公式： Q=B 2g (m3/ （ 1） 式中 流量系数 B 堰口宽度 H 堰上水头 Q= 20 =2m3/s 流速 1m/s 时阻力系数 =所以该设备的水头损失； g=2 10)=43 （ 2） 因流速（流量）减小而减小，故在小流量时阻力系数加大。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 三 其设计如上图： 主要设计参数如下： 水渠宽度 B=1200 设备宽 000 水渠深度 H=2880 耙齿间隙 b=20 格栅倾角 =750； 出渣口高度 00 输送物：垃圾、视比重 送速度 3m/持一定的输送速度（链速度），连续运转。 进行： （ 1）、除渣能力； （ 2）、链条上产生的张力； （ 3）、驱动功率； （ 4）、除渣链的设计； （ 5）、滚子链的设计； （ 6）、销的设计； （ 7）、驱动轴的设计； （ 8）、轴承的设计； （ 9）、驱动链轮的设计； （ 10）、滚子用链轮的设计； （ 11）、键的设计； （ 12）、张紧装置的设计； 解：（ 1）除渣能力 输送垃圾的能力 Q（吨 /时），则： Q=0/P （ 3） 式中 V 齿耙的容积； S 链条的速度； 垃圾的比重； P 齿耙间距； 一个齿耙的除渣容积 值为 V=(2B=(1)/2= （ 4） 则 Q=（ 3 60） /40 吨 /时 （ 2）链条上产生的最大张力 链条上产生的最大张力 在除渣一侧，它的大小为下述二值之和： 1）为耙取垃圾，链条上产生的张力； 2）由于链条和齿耙的重量使链亲产生的张力； 1、为耙取垃圾链条产生的张力 一个齿耙耙取垃圾的量，按一个链条 P 中的受均布载荷考虑，其值为（ kg/m）， = V/P=（ B/2P=1/2 0kg/m。 (5) 在 H 米承受载荷时，在链条上产生的张力为 H 税，只作水平移动 L 米，所需买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 张力（千克）为 1，其中 1为垃圾中因含有大量水 分难以滑动的系数，取 1=此，耙取垃圾产生的张力 H+ ） /2 (6) 2、由于链条和齿耙的重量而产生的张力 主链每米重为 kg/m） ,一个齿耙重为 条和齿耙量使链条产生的张力为 ： P） H+（ C/2P） (7) 机械格栅的 =750，链导杆与链条之间摩擦系数 2= 齿耙重 链轮中心距 H+25） /940 链条长度 L=2（ H+25） /878 理论轴的根数 N=L/100= 圆整 N=78 单轴上耙齿个数 1/(b+(20+ 圆整 5； 耙齿总数量 M=N/2=35 78/2=1365； 耙齿重 365 钉、连接板等） =1=c+ (8) =（ h+ ） /2+(L/2P)H+(L/2P)+=(30 0 2+( 0 =0 =一侧的最大张力 2=（ L/2P） C+P)l + (9) = 0 =） 驱动功率 机械格栅的驱动轴功率 N 千瓦为下述各项和其他动力之和： 1、耙取格栅上的垃圾的动力； 2、使链条空转的动力； 3、使驱动链轮和下部链轮旋转的动力； 4、耙齿去掉浮渣的动力； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 N=2（ V 120=2 ( 3 120=瓦。 （ 10） 驱动装置如上图所示，行星摆线减速器的机械效率为 1。则 1=子链传动效率为 2， 2=此，驱动装置的机械效率为： = 1 2=驱动功率 ； (11) 选用 瓦 （ 4）除渣链的设计 耙取垃圾时，左右两侧的链条容易产生不均匀的张力，因此，耙取垃圾的力按 100%作用于一侧，才会使选定的链条具有保证安全的强度。 运转载荷要随动转状态，空气介质等使用条件来调整，机械格栅的操作条件由于 浸于污水中，砂粒多，且有腐蚀性，因此，取使用系数为 如作用于除渣链的张力 为 T，则： T=6120 (12) 上述的 瓦为驱动功率， 驱动部分的机械效率，链条速度为 3 米 /分 使用系数取 查作用于链条的张力，则： T=851 机械格栅除渣用链条，在材质上采用了 平均抗断强度 26000节距100略重量 m。取安全率 S，则： S=26000/1851=以是安全的。 （ 5）滚子链的设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 电动机的转速 N=1500 转 /分 机械格栅除渣链速度 S=3 米 /分，驱动链轮的齿数为 6，节距 P=100 ： (180/N)=100/80/6)=200 (13) 驱动轴的转速 n=S/ /分 总减速比 R=1500/50 摆线减速器的减速比为 1/289，则链轮的减速比 50/289=线减速器低速轴的转速为 3 转 /分，因此，滚子链的速度 V 为： V= /分 所以，滚子链产生的张力 T 为： T=6120 291此张力，选用 140子链，它的平均抗断强度为 20900距为 略重量为 m，求其安全率 S： S=20900/1291=16 （ 6）剪切销的设计 剪切销是最简单的机械安全装置，当有超过设计扭矩的扭矩作用时，电动机与机械部分引开，是防止超负荷的一种装置。 剪切削装在链轮小齿轮与链轮座之间。 直连卧式电动机，因为行星摆线减速器低速输出力轴的安全旋转力为 450m，因此，剪切销是按 450m 时被剪切进行设计，剪切销的材料是 45 钢，抗拉强度为41服点在 33kg/上，假定剪断强度是抗拉强度的 70%，切销的直径 12，其剪断力 S 为： S=( /4)13 243 （ 14） 剪切销的插入位置 R： R=45000/3243=切销构造采用双头螺栓，剪断时容易拆除，为防止链轮与链轮座生锈，要注意加注润滑脂。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 （ 7）驱动轴的设计 上图是作用于驱动轴外力的关系，根据作用于传动用滚子链的张力，驱动轴产生的弯矩为 ,则 291 次，作用于除渣链的张力，使驱动轴产生的弯矩为 ,则： 1322+324） 矩如图所示，图中 D 是 B 和 C 的叠加。 另外，驱动轴的旋转力为 97300 用于驱动轴的合合矩力 ： d =动轴的直径 d 2 =32 4900=d=取 35次，求 相应的弯矩 ： d=cm 2 =32 4900=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 d=取 40 即轴承部分的轴径为 35链轮部分的尺寸为 40 （ 8）轴承的选择 由于载荷小而平衡，应选用球轴承，滚动体是球形，它与轴承套圈或垫圈之间是点接触，磨擦小，承载能力和受冲击能力也小 ,由于球的质量轻 ,离心惯性力也小，因而滚轴承的极限转速也高。 （ 9）除渣链 用驱动链轮的设计 设计的主要参数 齿数 6 除渣用链 距 100均抗断强度 26000 驱动马力 1500 转 /分 驱动轴直径 40轮直径为 动轴须做键槽； d=( 40=68 取 70毂宽为 )d=( 40=52取 55渣链节距 100动链轮的齿 数为 6 枚，其 ： (180/N)=200的 S 滚筒直径为 8此，链轮外径： 0D=200+8=208根直径 0092轮齿宽查表，滚子链内宽 以链齿轮宽为 28 键槽，如轴径为 40，因为使用 15 10 的键，所以取 15为未加工铸件的表面耐腐蚀好，所以齿面不进行机械加工。 （ 10）滚子链用链轮 的设计 齿数 45。 子链，节距 均抗断强度 20900滚筒直径 子链内宽 驱动轴直径 35b=（ d=( 35=用 60外 ,轮毂宽度 L=()d=( 35=用 55 根据公式和查表 ，齿轮为 45 个时的 80/45)=D=(0.6+80/45)=D=于驱动轴 35 键的尺寸为 15 10。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 11）键的设计 键把驱动轴与滚子链用的链轮和除渣链用的链轮固定为一体，以传送旋转力，上图1 是 在驱动轴上的用键固定滚子链链轮的状态。图 2 是用驱动轴与主链轮用键固定的状态，根据公式： P=T/R T=97300千瓦 /N=97300（ = P=(1642据公式 =P/642/15 09kg/据下表所示，容许压应力受到一个方向的受复载荷时是 1000kg/因此较安全。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 12）张紧装置的设计 链式输送运转时，链节部分即行弯曲的使接触部分磨损，链条被拉长，为吸收拉长了的长度，以保证正常运转，设置螺旋式张紧装置。 设计螺旋式张紧装置，首先要确切地了解作用于螺旋式张紧装置的外力，第二要了解维护管理的外力。 当链和齿耙自重处于无载荷时的静止状态时， 2， 其大小为： 2=（ L/2P） H+ 当 计算驱动功率的值为 L/2P） L/2P） + 螺旋式张紧装置设计上的外力如图 所示： （ 1）轴承的结构如图 ( 1)轴承的主体材料为 衬为 2）挡母如图，挡母对拉杆起止转作用，连杆和挡母系用螺信连接，并用 8 的定位销固定，挡母的材料为磷青铜，定位销为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 (3)拉杆如图，作用于拉杆的外力，即拉力 T： T=1322+324=1646( 38 梯形螺纹的齿根直径为 根断面积 A 为： A=（ /4） 杆的材料，为了维护管理容易，用不锈钢 拉杆的 38 梯形螺杆的螺纹齿根产生的张应力为 1（ kg/,则： t=T/A=1646/00kg/表为不锈钢的机械性能： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 （ 4）螺纹导座：调整链条的延伸率时，轻快转动的拉杆用 座用磷青铜，另外，为轻快地转动导座，拉杆与导座之间的接触压力 P 为 100并以此确定导座的厚度，现设： 螺纹的外径 46 d 螺纹齿根的直径 d= p 螺距 p= 螺纹接触宽度 = 螺纹中心直径 纹的角度： P/ Q=3040 因此， 1 个螺距的接触线长度为 l 毫米，则： L= 1/次，螺纹牙数 n， n=t/p=46/t 为螺纹导 座的厚度 作用于拉杆的最大张力 T=1646接触压力 P 为 P=T/ 646/次，螺纹牙数 n n=t/p=46/t 为螺纹导座的厚度 作用于拉杆的最大能力 T=1646触压力 P 为： P=T/646/0.次，在调整链条的延伸时，求螺纹导座板平的旋转力 作用于拉杆的拉力。 T=2= 拉杆为螺纹导座之间的摩擦系数 s 螺纹的机械效率 R 板手柄长 1000 则 2）（ R） =( 2 1000) =板手柄（ 1000加 力即可转动螺纹导杆 5），张紧装置本体 ，张紧装置如下图如示： 它作用轴承导向，并具有调整链条的延伸的机能，因此，用角钢与钢板焊接而成，当轴承处于正常移动状态，张紧装置本体上应无其它外力作用，但作为最坏的情况，张紧装置必须具有承受外力的强度。 张紧装置本体用 100 100 10 角钢，安装螺纹为 17配合螺栓 4 个， 5/8螺栓 6 个，以牢固地与除渣机固定。 密配合螺栓 17的抗剪应力 2为： 2=(1322+324)/(4)=181kg/80kg/以是安全的。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 四、设备的应用条件 该设备的最大优点是可以机械式连续自动分离清捞液体中的杂物，对使用该种设备的工作场地无需特殊要求，只要能保证动力电源的安全，即介在无人看管的情况下连续稳定运行。 该设备动力消耗低，整机安装，对安装无特殊要求，工作时无需动无噪声。 该设备的机械 设计合理，具有良好的水力条件，在设备工作时自身又具有一定的自清能力，水头损失小，所以一般不会发生堵塞现象，从长期安全运行来看，虽然设备本身具有一定的防