球磨机边缘双传动系统设计【图纸丢失、只有论文了】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 球磨机边缘双传动系统设计   目的及意义（含国内外的研究现状分析）：  球磨机不但在建材工业中大量应用，而且在冶金、电力、选矿、化工等工业中也广泛采用。它具有如下优点：  对各种性质的物料适应性强，如硬的、软的、脆的、韧性的等都能磨粉。由于可制成各种大小规格的球磨机，因而能适应各种生产能力的要求，小至实验室球磨机，每小时产量仅  几百克，大至每小时产量二三百吨。能连续生产，生产能力高，可满足现代大规模工业生产的需要。粉碎比大，可达 300以上，易于调整与控制物料细度，产品粒度均匀，混合作用好。可适应不同的情况进行操作 ，既可干法作业也可湿法作业，还可把干燥和粉磨合并一起同时进行。结构简单和更换，能长期连续运转。  球磨机存在如下缺点：  能量利用率低，有效利用率只有百分之 2，其余绝大部分变为热能和声能而消失。水泥厂用于粉磨作业的电量约占全厂用电量的 2/3以上，每吨水泥耗电不低于 磨体和衬板得消耗量为 1右。体型笨重，大型磨机可达数百吨。由于球磨机筒体转速很低，一般在 1330r/用普通电机驱动，需配置昂贵的减速装置。操作时噪音很大。  近年来，在改进传统圆锥破碎机的基础上美国 破碎机、俄罗斯乌拉尔重型机器厂推出惯性圆锥破碎机、德国的 司等推出辊压机以及各国推出的新型腭式破碎机等高效节能破碎设备，大幅度降低了破碎产品粒度，提高了磨机产量，降低了单位原矿的电耗。从 1985年辊压机问世以来，首先在水泥工业推广应用，其增产节电所带来的经济效益引起国际水泥行业极大兴趣和关注。  未来在破碎粉磨作业上，球磨机依然有着很大的发展空间，一段时间都不会被淘汰掉的。所以对于球磨机的设计是有很大意义的。  1 基本内容和技术方案：  球磨机是一种体重、低速、重载、恒转速、有 冲击的机械。目前球磨机传动的最大功率已达 10000于直径为 作转速为 2513r/电机转速为 750r/个系统的减速比相当于 30速比的传动，在技术上必须给予充分重视。由于以上特点，球磨机传动的形式是多种多样的，主要根据球磨机  的规格大小、加工制造水平、传动效率、使用维护和综合经济指标等方面来进行选择。球磨机的传动方式：边缘传动，中心传动，无齿轮传动，辅助传动。而中心传动是由电机通过减速机来带动球磨机，减速机得出轴与球磨机中 心线同在一条直线上。中心传动分单传动和双传动两种。随着大型减速机技术的发展，中心传动被广泛应用于 1000纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 中。无齿轮传动是管磨机大型化过程中出现的一种新型传动方式，即环形马达传动。由低速同步电机直接带动筒体，筒体就是它的转子，中间不在用减速机或齿轮减速。由于电机转速极低，如果仍然采用 50机就要几百级才能满足磨机对转速的要求，这不但制造困难，而且效率很低。通过变频装置减速，使磨机在最适宜的转速下运转，以取得较理想的技术经济指标。辅助传动主要用于装卸研磨体时便于把磨门对正；安装衬板 和隔仓板时，可以方便地把磨机转到需要的方位上。但是本次由于转速比较低就选用了低速同步电动机边缘双传动系统设计，传动方案：电动机 小齿轮 磨机筒体。电动机和联轴节关于磨机筒体中性线对称。  球磨机的发展  磨机的发展其中一项就是效率的提高  （ 1）保证适当的筒体转速，使原料和研磨体形成抛落运动。  转速过慢，离心力就小，摩擦力也小，研磨体不能随筒壁上升，也就不可能形成抛落运动，反之，转速过快，离心力就大，摩擦力也大，研磨体紧贴筒体内壁转动，也不能形成抛落运动，没有抛落运动，研磨体就没有对 原料形成碰撞，而只有研磨作用，效率降低，故筒体转速过慢或过快都是不可取的 3。  （ 2）选择合适的内衬和研磨体。  内衬有两方面的作用，一方面是保护筒体不被磨坏，另一方面防止物料与铁接触、避免物料污染。一般选用较耐磨和规则的内衬，保证坚固耐用。同时增加有效容积、在配方、入料量不变的前提下，应选择密度大、硬度高、大小配比合理的研磨体，以缩短球磨时间，同时减少研磨体的磨损率。   （ 3）确定适当的料、球、水比例。  研磨体的装载量对球磨效率的提高有重大影响，装载量过少，对物料的碰击和研磨作用小，装载量过多，入料量减少 ，研磨体相互作用增加，对物料作的功和研磨作用降低。在研磨体装载量一定的时候，每球入料量不同其球磨是不一样的，入料量过少，虽能缩短球磨时间，但日产量却降低了，入料量过多，筒体内剩余空间少，研磨体的碰击作用减少，球磨效率低 4。物料与水的比例要适当，最终要看泥浆的含水率、流动性而定入水量，水太少，浆料过于稠厚，物料的分散性差，对研磨体的运动阻力加大，削弱了对物料的粉碎作用，反之，水分太多，则必然要减少加料量，而且浆料过于稀薄，研磨体之间直接碰击和研磨的机会多，既损失了能量又增大了研磨体的磨损率，一般情况下，料 、球、水的比例为 1： 18： 6，但总量料、球、水混合后的体积应是有效容积的 90左右。   此外，还可以调整配方，减少硬质原料的种类，控制粗颗粒物料的最大直径，选用适当的添加剂等方法以达到提高球磨机的效率。   磨机的另一项发展趋势就是节能  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 （ 1）预选抛废，减少入磨量  随着金属矿石需求量的增加，贫矿石开采日益扩大，高强度采矿方法和大型采掘设备的应用，矿石贫化日趋严重。据统计，露天开采贫化率 5 10，地下开采贫化率 20 25。全国重点铁矿入选原矿中约有 1000 万吨以上废石，既影响选矿生产能力的 提高，又增加了电耗 11。预选可以抛弃大量混入矿石中的废石，目前全国已有 30多个磁选厂增加了预选，主要采用大块磁选机和电磁感应辊式强磁选机。弱磁性铁矿和有色金属矿预选主要用跳汰机等重力选矿法。通过预选可减少入磨矿量，降低废石在磨、选过程中电耗，减少钢耗和选别材料的消耗，增加生产能力，提高企业经济效益 6。  马鞍山矿山研究院研制的 统永磁大块磁选机已在全国大小磁选厂应用。如漓渚铁矿使用的 大块磁选机在自磨机前对 350 0废率为 17 20，年节电 670万 1。  武钢程潮铁矿选厂，入选矿石品位  废石混入率 16 20。采用了预选抛废流程，将中碎机排矿筛分成 751313330 三个粒级。前两个粒级用干选抛废，后一级用湿式抛废，抛废率分别为 27和 合计 每年抛除废石 62 万吨，约占入磨量 可节电 500 万 a，成为全国铁矿厂耗电最少的选厂。  重选法预选抛废也是降低磨矿电耗的有效方法。马鞍山矿山研究院研制的  型跳汰机用于马鞍山黄梅 山铁矿选厂、洒钢桦树沟等铁矿选厂，抛废率在 90以上，对降低磨矿电耗收到显著效果。广西长坡锡选厂用重介质预选法，抛废率40，节电 t 原矿。目前国内有 10多个选厂采用跳汰机预选均收到明显的技术经济效果。  （ 2）多碎少磨、降低入磨粒度  确定合理的最终产品粒度十分重要，它直接影响磨机处理能力、电耗和破磨作业的综合成本。通过改变破碎产品性质，降低产品粒度，增加细粒级含量以及提高磨机处理能力，降低电耗，增加经济效益。  物料破碎是靠破碎设备的挤压和冲击作用，而磨矿则靠离心力、摩擦力作用，使矿石不断受到冲击 、挤压、剪切和研磨而粉碎。常规破碎范围内能量随粒度减小的变化率很小，而磨矿范围内能量随粒度减小急剧增加，破碎比磨矿能耗低是选矿界公认的观念。因此实现多碎少磨，减小入磨粒度，可以大幅度提高生产能力，降低电耗。  鞍钢东鞍山选矿厂为降低入磨粒度，引进美国 司 部单缸液压圆锥破碎机用于四段破碎。使入磨粒度由 20 0至 12 0 磨机台时处理能力增加 8t，每吨原矿电耗减少  德兴铜矿选厂三期扩建工程，破碎作业采用三段 闭路流程，细碎设备为 Re 西蒙斯圆锥破碎机。使入磨粒度由 20为 12磨矿单位电耗下降   买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 （ 3）实现多碎少磨的主要措施  根据矿石硬度、最大粒度及其组成和矿石含水、含泥量等矿石性质以及选矿厂生产规模和磨矿工艺等确定破碎工艺流程。以山东某选厂生产实际为例进行各种流程分析对比结果表明：三段 闭路破碎流程的最终产品粒度最小，又比较均匀。从单位矿石电耗来看，两段开路破碎流程是两段 闭路破碎流程的 三段 闭路破碎流程的 。因此三段 闭路的破碎流程可以获得较小的破碎产品粒度、较低的电 耗。对某些选厂特殊要求，也可采用四段 闭路流程 10。  高效节能破碎设备不仅本身有较低的电耗，而且由于其产品粒度较小，更深层次作用在于对破碎流程的影响，如减少作业段数，将闭路简化为开路，可减少设备数量，节省基建投资，降低运营成本。随着这些新设备的使用，可以得到更小的产品粒度，降低粉碎原矿的单位电耗，从而获得全流程的效率。  近年来，在改进传统圆锥破碎机的基础上美国 司推出高能圆锥破碎机、俄罗斯乌拉尔重型机器厂推出惯性圆锥破碎机、德国的 司等推出辊压机以及各国推出的新型腭式破 碎机等高效节能破碎设备，大幅度降低了破碎产品粒度，提高了磨机产量，降低了单位原矿的电耗。从 1985 年辊压机问世以来，首先在水泥工业推广应用，其增产节电所带来的经济效益引起国际水泥行业极大兴趣和关注。  （ 4）强化分级，降低磨矿循环负荷  过磨是磨矿中能耗损失主要原因之一，导致过磨涂磨机本身原因之外，主要是分级效率低。目前我国大部分选矿厂分级作业采用螺旋分级机，分级效率低，因而在返砂中夹杂相当数量的合格产品粒度；尽管有些选厂用水力旋流器代替螺旋分级机，要达到高的分级效率也比较困难 ,致使大量合格产品粒度返回磨机再磨 ，既影响产量又使矿物过磨增加电耗。  芬兰海诺宁教授研究表明：分级效率从 51提高到 80，可使磨矿效率提高 25，电耗减少 20。强化分级作业，提高分级效率，减少磨矿循环负荷是降低电耗的重要措施。  细筛在我国取代螺旋分级机进行粗粒分级得到发展。首钢大石河铁矿选厂一段磨矿回路中用 2400级效率提高 台时处理能力增加 一吨原矿电耗下降  当前，因内外已经出现水力圆锥分级机、高频振动细筛、直线振动细筛、旋流细筛、立式 圆筒筛及双涡流水力旋流器等新型分级设备以及两段分级工艺的应用，为我国强化分级作业创造了条件。对粗粒分级用细筛取代螺旋分级机；细粒分级以水力旋流品为主，以水力圆锥分级机或高频细筛、旋流细筛、立式圆筒筛为辅的二次二段分级。但要迅速解决好水力旋流器的结构、参数、材质和自动控制等问题，以保持其工艺指标的稳定。  （ 5）选用新型高效衬板，降低电耗  磨机衬板结构、材质的优劣，直接影响磨矿的电耗。目前我国金属矿选厂球磨机仍以高锰钢为主，存在问题是钢耗大，为 t；电耗大，磨碎每吨矿石耗 8 20电能，约占选 矿厂总电耗的 45 65 ；寿命短，在一段球磨机中为 6 8 个月，二段为 12 18买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 个月，重量大，噪音高，在湿磨中抵抗矿浆化学腐蚀性磨损能力差。近年研制成功橡胶衬板、圆角方型衬板和磁性衬板等，在球磨机上应用取得明显地节能效果。  海南钢铁公司橡胶衬板厂引进瑞典司克嘉公司橡胶衬板制造技术，生产直径 度不限 )球磨机的整套衬板已在国内许多选厂应用。橡胶衬板具有独特的弹性和突出的抗腐蚀性能。受冲击时可以变形，寿命高，重量轻，节电效果显著。一般可降低电耗10 15。  圆角方形衬板即角螺旋衬板，由 于这种衬板相互错开一定角度沿磨机排列，因而筒体内的物料与磨机轴线形成了相垂直的剪切面，对物料产生附加的剪切作用，显著地降低了电耗。马鞍山矿山研究院开发的圆角方形衬板，在马钢凹山选矿厂 低电耗 14。  金属磁性衬板靠磁力紧紧吸附在球磨机筒体上，其表面吸附磨碎的钢球和不同粒度的磁性物料形成 20 50的滚动保护层，呈波纹状对入磨矿石有提升作用。细粒易磁化物料稳定的固结在最底层，能有效消除衬板磨损。其特点是使用寿命长，比高锰纲衬板高 68 倍。厚度薄、重量轻、 钢耗少，可以降低球磨机电耗 6 7 。目前已在我国选矿厂百余台球磨机上应用。磁性衬板的问世是球磨机衬板史上一次重大突破。  （ 6）改进现有球磨机，发展高效节能设备  球磨机是选厂耗电最高的设备，为降低电耗在改进现有球磨机的基础上，要发展新型节能设备。近年，球磨机的发展是从降低电耗和钢耗的角度来改善磨机性能，大型磨机普遍采用液压动力和静压轴承、气胎离合器、齿轮润滑使用喷油装置等新技术，使磨机整体技术水平和经济效益得到较大提高，单位电耗平均下降 20，生产能力增加 10，钢耗下降 40。  设计球磨机的基本构想  本 设计设计的球磨机是小型球磨机，主要面向实验室，属于实验室型。它占地面积很小，功率小，排料量小。不是面对工厂的大规模作业。单独零件的生产不必规模化。  所以在选择零件上会偏向易于单件加工，生产简单，容易维修的零件。  磨机工作原理  球磨机的主要工作部分是一个装在两个大型轴承上并水平放置  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 图 磨机粉磨物料的作用  的回转圆筒，筒体用隔仓板分成几个仓室，在各仓内装有一定形状和大小的研磨体。研磨体一般为钢球、钢锻、钢棒、卵石、砾石和瓷球等。为了防止筒体被磨损，在筒体内壁装有衬板。  当球磨机回转时，研磨体在离心力和与筒体内壁的衬板面产生的摩擦力的作用下，贴附在筒体内壁的衬板面上，随筒体一起回转，并被带到一定高度（如图 在重力作用下自由下落，下落时研磨体像抛射体一样，冲击底部的物料把物料击碎。研磨体上升、下落的循环运动是周而复始的。此外，在磨机回转的过程中， 研磨体还产生滑动和滚动，因而研磨体、衬板与物料之间发生研磨作用，使物料磨细。由于进料端不断喂入新物料，使进料与出料端物料之间存在着料面差能强制物料流动，并且研磨体下落时冲击物料产生轴向推力也迫使物料流动，另外磨内气流运动也帮助物料流动。因此，磨机筒体虽然是水平放置，但物料却可以由进料端缓慢地流向出料端，完成粉磨作业。  参数设计计算  1 电动机、减速器和联轴器的选择  电动机选择  磨机功率 380速 用绕线型异步电动机。这种电动机装备简单，价格便宜，有足够的起动转矩，而且起动操作方便，起动电流小 ，因此对电网中其他设备的正常运行影响较小。  电动机所需的功率为  式中： 为转动装置的总效率。  式中： 分别为传动装置中每对运动副或传动副（如联轴器、齿轮传动、带传动、链传动和轴承等）的效率。  为了计算电动机的所需的功率 ，先要确定从电动机到工作机之间的总效率 。设 、 、 分别为弹性联轴器、闭式齿轮传动（设齿轮精度为 8级）、滚动轴承、减速器的效率，由机械设计课程设计表 21 ，则传动装置的总效率为  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 = =  电动机所需功率为  （由于是边缘双传动，所以功率由两个电动机分担）  标称容量为磨机实际需要功率的 取 W= =择 电动机，功率 250速 7330 传动装置的总速比 i=733/速器的选择  1）  明确选择所需的技术资料：  工作机 型号、类别，转动惯量，运行功率（或转矩）、转速，尖峰载荷及频率，使用继续时间，可靠性、振动及噪声要求。  原动机 - 种类、  型号，转动惯量  额定功率和转速，最大转矩和启动转矩  减速器 要求的安装方式，轴的方向，有效空间，油泵等附件所使用电源情况  轴的连接 方式，受力位置  ，大小和方向  环境 温度，安装场地，特殊要求（如防酸，防碱，防粉尘）  2）  根据机械强度许用功率选型号，应满足  式中   工矿系数（表 20  安全系数（表 20P 实际输入功率（   输入转速（ r/当 在 之间时， 取 ( )=1 输入转速 下减速器的额定输入功率（ 输入转速下减速器的额定输入功率（表 20 209）  查表得 , 。  =文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 减速器选择     重量 850kg i= iz=i/= 3 联轴器的选择  推荐选购标准联轴器，只有在标准联轴器不能满足所设计的机械要求时，才自行设计。标准联轴器的选择步骤为 : 1)提供或审核选择联轴器应具备的技术资料（参见 8556 1997、 79371995）。  原动机的类型、最大功率、理论转矩，最大转矩、转速（工作状态和最高）。  从动端的类型（产品说明书）、最大功率、理论制动转矩、最大转矩、转动惯量、每日工作时间、每小时启动次数、是否逆转和频率。  安装的传动系统图、布置（水平、垂直、倾斜、方式  允许误差  主从动轴端与从动端轴端的间距要求联轴器轴孔型式、尺寸或尺寸范围和连接（键、花键或胀紧套等）。  工作环境的温度（最低、最高、考虑有无辐射热）、湿度、空 气中有无特殊介质（酸性、碱性、含油、粉尘、爆炸性气体等）。  寿命要求。  2）选择联轴器类型。根据所设计机械的要求结合表 11中需考虑的主要因素是：原动机的机械特性、载荷类别，联轴器的许用转速、所联两轴的相对位移、联轴器的传动精度。  3）选择联轴器的型号。即在所选类型中确定型号，应满足 ， 式中  T 使用联轴器的轴所传递的转矩（ ),T=9550   n 使用联轴器的轴的转速（ r/; 联轴器的公称转矩（ N ），由联轴器标准中查出，表 11 11 K 载荷系数，表 11 联轴器的许用转速（ r/由联轴器标准中查出，表 11 11 对于重要的联轴器，或启动频繁、或载荷交变、或转速很高或工况特殊，特别是要求所用的联轴器能起较理想的减振、缓冲作用时，应进行较仔细的选择计算参见7511械式联轴器选用计算，必要时应进行振动计算。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 4）选择联轴器轴孔和联接型式与尺寸。一种联轴器可以有不同的轴孔型式和连接型式。  又因为电动机的输出轴是 110 所以查表得 表得                           齿轮的计算  齿轮尺寸  选用直齿圆柱齿轮，采用渐开线齿形。 D=经验值 m=12 取 m=12 Z2=d2/m=4656/12=388     取 88（偶数）  2/88/7=   取 6 d =2 56=672mm d1=2 388=4656 用高度变位传动（等变位传动） ，压力角通常采用  啮合角 w： x1+（ 2） +  则     w=  实际中心距： a1=a =m（ 2） 2 =2664心距变动系数： y=(m=0 齿顶高变动系数：  分度圆直径：      买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 齿顶高：       齿根高：          齿顶圆直径：      齿根圆直径：      全齿高：         圆直径：  关于小齿轮的位置角，即大小齿轮中心的连线与通过大齿轮中心的水平线间的夹角 =8。 30。 其中 =13。28。 为大多数。取 =14 小齿轮齿宽：  大齿轮齿宽：  1020） =0=体法兰外径与磨头端盖法兰外径与大齿圈法兰止口间留有间隙 h 取 h=3轮结构  （ 1）  小齿轮采用实心式；  （ 2）  大齿圈的截面形状采用 T 字形状的结构；  （ 3）  大齿圈的端面采用法兰不带豁口的整体式结构；  （ 4）  大齿圈连接结构：铰制孔螺栓定位；  （ 5）  大齿圈的主要部位几何尺寸确定  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 图 齿圈结构  轮缘厚度： 0=（ 2m=2 12=24板厚度： 1=（ 2m=2 12=24板厚度： 2=（ m=2=板凸出高度： 3=（ 0=1 24=24兰凸台高度： 4=（ 0=1 24=24兰宽度： 5=（ d=3 24=72小齿轮选材和技术要求  边缘传动磨机的大小齿轮的破坏形式主要是齿面磨损，因此要求制造齿轮的材料具有足够的强度、较高的耐磨性和良好的加工性。而齿轮 材料及其热处理方法是影响齿轮寿命的重要因素之一，同时还要适当控制大小齿轮的硬度，具有下列好处      通过时间证明，小齿轮的齿面硬度与大齿圈的齿面硬度存在下列关系   3040）   小齿轮的齿面硬度；   大齿圈的齿面硬度。  大齿圈选用 火回火 50190 小齿轮选用 4080230 2 小齿轮轴和传动轴承的计算  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 齿轮轴的计算  轴承间跨距的确定  L=B+2+l=b+k+2+l    k=150200 =80150  取 k=160=100  L=210+160+200+74=6442 齿轮