直线振动筛的设计【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 目 录 摘 要 . 1 关键词 . 1 1 前言 . 3 题研究背景及意义 . 3 动筛的研究发展现状 . 3 动筛的特点及发展趋势 . 3 动筛在实际生产中的应用 . 4 动筛的工作原理、分类及特点 . 4 动筛的工作原理 . 4 线振动筛的工作原理 . 5 2 总体方案的确定 . 6 计任务分析 . 6 计要求 . 6 务分析 . 7 体方案的设计 . 7 撑形式与隔振装置 . 7 动方案的设计 . 8 动机的选用 . 9 体结构简图 . 9 3 双轴直线振动筛的设计计算 . 10 动筛上物料的运动分析和工艺参数的选择 . 10 线振动面上的物料运动分析 . 11 艺参数的选择 . 12 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 体设计计算步骤 . 13 算振动筛筛面面积 . 13 动次数 的计算 . 13 料运动速度的计算 . 13 算生产率 . 13 算振动筛的重量 . 14 振器偏心块的质量及其偏心距的确定 . 14 振弹簧刚度的确定 . 14 箱的设计 . 15 动机的选择 . 15 4 主要零部件的设计和计算 . 16 面的设计和选择 . 16 面的功用及结构特点 . 16 面的选择及加工要求 . 16 面的固定 . 17 板的设计 . 18 胶弹簧的设计 . 18 振器的设计 . 20 振器的特点分析 . 20 的计算与设计 . 21 承的选用和设计 . 23 轴法兰的设计 . 24 座的设计 . 24 座的功用 . 24 座材料的选择 . 24 接时应注意 . 25 承压盖的设计计算 . 25 封件的设计计算 . 25 心块的设计 . 26 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 心块的结构 . 26 心块的安装要求 . 26 轴器的设计 . 26 轴器的类型选择 . 26 格的选择与计算 . 27 的选择 . 27 与偏心块连接处键的选择与校核 . 27 与联轴器的连接处键的选择与校核 . 27 5 筛箱的结构设计 . 28 箱的结构 . 28 箱的设计 . 29 箱材料的选择和结构设计 . 29 箱部件的连接 . 30 箱的支撑 . 30 料流向控制 . 30 6 齿轮箱的设计 . 30 轮的布置 . 30 轮的设计 . 31 轮的设计参数 . 31 轮的材料及热处理及传动方式 . 31 轮的模数和齿数 . 31 轮的校核 . 31 轮的润滑 . 32 参考文献 . 32 致谢 . 33 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 直线振动 筛 的 设计 摘 要 :振动筛是一种适合潮湿细粒级难筛物料干法筛分的振动筛分机械设备，是目前国内处理难筛物料的振动筛分机械设备。 列直线振动筛广泛应用于冶金、建材、化工、耐火、水泥、陶瓷、粮食、食品等各行各业中，用于对各种物料不同程度的分级作业。它可用于流水线作业中，实现自动化。 本文首先介绍了振动筛的原理，简述了国内外振动筛的研究现状，分析了各种振动筛的特点，综合运用机械设计、制造等知识提出了新型 2 轴振动筛的设计思路。 其次，讨论和确定了双轴振动筛的总体结构，并 对其总体设计、主要零部件的计算、技术指标性能以及底座等部件进行了详细的分析和设计，对其主要零件进行了设计、分析和计算。最后，分析了振动筛还可以改进优化的地方。 关键词 ： 双轴式 ； 直线 ； 振动 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 is a to 18is to ZS as as or an of of a as as to so 17 . of at on of of of to a of of of of as of of be to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 1 前言 课题研究背景及意义 随着工业的发展，筛分在国民经济各行各业中的应用越来越广泛，在冶金、矿山、煤炭、水电等部门的工艺流程中 1，筛分起着分选、分级、脱泥、脱水和脱介等作用。筛分设备技术水平的高低和质量的优劣，关系到工艺效果的好环，生产效率的高低和能源节省的度，从而直接影响企业的经济效益 。 振动筛 的 研究 发展 现状 建国 50多年来，我国的筛分设备走过了一个从无到有，从小到大，从落后到先进的发展过程，前 后经历了测绘仿制，自行研制和引进提高 3个阶段 13。 目前国内筛机产品种类有圆振动筛、直线振动筛、椭圆振动筛、高频振动筛、弧形筛、等厚筛、概率筛、冷矿筛、热矿筛、节肢筛等，旋振筛和各种振动给料机械，多达 50 多个系列近 1000 种规格，产品已在冶金、矿山、煤炭、轻工等许多行业得到广泛的应用，基本上满足了国内国民经济建设的需要。 由于我国东部经济发展较快， 筛分机械制造企业也主要分布在东北、华北、华东和中南地区，尤其是鞍山、新乡地区，这两个地区的筛分机械产值约占全国总产值的50左右，可是在西部地区， 还没有一家像样的筛分设备制造企业 2。我国筛分设备制造企业虽然很多，但是真正具备实力的很少。 筛分是矿物加工工程的重要组成部分，在煤炭、冶金、化工、建材等部门广泛应用。潮湿细粒级粘性物料的干法筛分是当今国内外研究筛分技术的难点，是筛分作业中急需解决的重大课题。我国煤炭筛分作业中 ,尚不能有效进行 6炭的深度筛分难度很大。由于采煤机械化程度的提高 ,煤粉量增加，加上环保要求的洒水除尘，使得井下原煤水分迅速提高，有些矿区原煤水分已达 12%14%，造成井下原煤又湿又粘。这都给选煤厂和 筛选厂的筛分作业带来极大困难，用普通筛分方法即使是以 132。 振动筛的特点及 发展趋势 振动筛是一种适合潮湿细粒级难筛物料干法筛分的振动筛分机械设备，是目前国内处理难筛物料的振动筛分机械设备。 轴振动筛适用于矿山、冶金、煤炭、建材等行业用于黑色、有色以及非金属矿山的辅助或独立筛分作业中等粒度物料的分级，具有运转平稳、工作可靠、结构简单、易损件少、筛网更换方便以及筛分效率高和筛分效果好等特点 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 针对振动筛目前所存在的强度低、使用寿命短、噪声大、共振振幅大、工作动负荷大、 轴承温升大等问题 3，多年来国内外研究人员一直在进行研究，但却没有从根本上得到解决，为降低噪声，采取在侧板上加阻尼或约束阻尼板等，这样处理造价昂贵，实际应用的不多，为抑制共振，采用橡胶弹簧。使共振有了明显的抑制，但由于橡胶弹簧的高阻尼，散热性能差从较大压缩量使横问题稳定性能差，引起了振动筛能耗大、弹簧寿命低及振动筛产生了较大的横向摆动，所以实际上应用橡胶弹簧的不多，大多采用阻尼消振装置，这又使振动筛结构复杂，造价提高。对于工作动负荷问题，更是无法解决，如果采取两次隔振系统，又引起高的造价。 再者，如何提高振 动筛的筛分效率也是今后的研究内容。 如何从根本上消除或减少振动筛所存在的这些问题，应该是今后振动筛研究的 发展趋势 3。 振动筛在实际生产中的应用 当今社会很多行业中都会应用到振动筛，大部分的振动筛的作用是对物品的分级或者脱水。 像冶金，机械，水利，建筑和建材，铁路等部门，经常为了提高物品的精度，常常利用振动筛对其物品进行分级。 在煤炭工业部门，振动筛的作用不仅是分级，好多振动筛还用于对煤炭的脱水或者脱介，甚至用于除泥。 随着 社会 的发展 ,对筛 分机的品种与质量提出了更 高的要求 ,目前它正处在迅速发展过程 中。 振动筛的工作原理、分类及特点 振动筛的工作原理 将颗粒大小不同的碎散物料群 ,多次通过均匀布孔的单层或多层筛面 ,分成若干不同级别的过程成为筛分。理论上大于筛孔的颗粒留在筛面上 ,称为该筛面的筛上物 ,小于筛孔的颗粒透过筛孔 ,称为该筛面的筛下物。 碎散物料的筛分过程 ,可以看作由两个阶段组成 :一是小于筛孔尺寸的细颗粒通过粗颗粒所组成的物料层到达筛面；二是细颗粒透过筛孔。要想完成上述两个过程 ,必须具备最基本的条件 ,就是物料和筛面之间要存在着相对运动。为此 ,筛箱应具有适当的运动特性 ,一方面使 筛面上的物料层成为松散状态；另一方面 ,使堵在筛孔上的粗颗粒闪开 ,保持细颗粒透筛之路畅通。 实际的筛分过程是 :大量粒度大小不同 ,粗细混杂的碎散物料进入筛面后 ,只有一买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 部分颗粒与筛面接触 ,而在接触筛面的这部分物料中 ,不全是小于筛孔的细粒 ,大部分小于筛孔尺寸的颗粒 ,分布在整个料层的各处。由于筛箱的振动 ,筛上物料层被松散 ,使大颗粒本来就存在的间隙被进一步扩大 ,小颗粒乘机穿过间隙 ,转移到下层或运输机上。由于小颗粒间隙小 ,大颗粒并不能穿过 ,因此 ,大颗粒在运动中 ,位置不断升高。于是原来杂乱无章排列的颗粒群发生了分离 ,即按颗 粒大小进行了分层 ,形成了小颗粒在下 ,粗颗粒居上的排列规则。到达筛面的细颗粒 ,小于筛孔者透筛 ,最终实现了粗、细粒分离 ,完成筛分过程。然而，充分的分离是没有的，在筛分时，一般都有一部分筛下物留在筛上物中。 细粒透筛时，虽然颗粒都小于筛孔，但它们透筛的难易程度不同，和筛孔相比，颗粒越易，和筛孔尺寸相近的颗粒，透筛就较难，透过筛面下层的颗粒间隙就更难。 振动筛一般分为三大类为圆运动振动筛、直线运动振动筛和共振筛。 直线振动筛的工作原理 本 直线振动筛是采用惯性激振器来产生振动的，其振源 为 电动机带动激振器 ，激振器有两个轴，每个轴有一个偏心重，而且以相反的方向旋转，又称双轴振动筛，由齿轮啮合以保证同步。当两个偏心重的圆盘转动时，两个偏心重产生的离心力 F，在 y 轴的分量相加，其结果在 y 轴方向产生一个往复的激振力，使筛箱在 8。 y s （ 1） 式中 ， m 不平衡重的质量和， 0单位为 P 不平衡重块所产生的激振力，单位为 N ； T 转动时间，单位为 s ； r 不平衡重质心回转半径 , 单位为 m ； 不平衡重的回转角速度，单位为 在振动方向上的激振力 , 单位为 N ； 0m 每个偏心块的质量，单位为 由上式可见，双轴惯性激振器，当作同步反向回转的时候，产生定向的简谐力，此力通过筛箱的质心，使筛箱作定向往 复直线振动。 直线振动筛的筛面倾角通常在 80 以下，筛面的振动振动角度一般为 450 ，筛面在买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 激振器的作用下作直线往复运动。颗粒在筛面的振动下产生抛射与回落，从而使物料在筛面的振动过程中不断向前运动，物料的抛射与下落都对筛面有冲击，致使小于筛孔的颗粒被筛选分离。筛子的筛分效率及生产能力同筛面的倾角，筛面的振动角度，物料的抛射系数有关。为了保证筛分效率高，筛子的生产能力大，必须选择合适的 图 1 为直线振动筛的工作原理图，筛面上的颗粒产生的抛射条件是 ，令此时的角 为开始抛射角 L ，则 c o s)s i n (s i n2 （ 2） 图 1 直线振动筛的工作原理 1 of 总体方案的确定 设计任务分析 设计要求 本设计 双 轴振动筛的设计应达到如下技术要求： (1) 适用于 粉状、颗粒状物料的筛选和分级 ； (2) 具有运转平稳、工作可靠结构简单、易损件少、筛网更换方便以及筛分效率高和筛分效果好； (3) 设备操作简单，维护方便； (4) 根据技术要求 选定 以下 主要 参数 ： 筛面尺寸：长度 3000度 1200 筛面层数： 2 层； 根据设计任务要求可将本设计的直线振动筛命名为 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 任务分析 该课题要求我们设计一款 双 轴直线振动筛，该机主要适应于 粉状和颗粒状 物料的分级，该机的自动化程度较高，效率高、结构简单；该机价格便宜、经济实惠，而且占地面积小。综上所述，该设计题目的完成需要解决以下几个主要的问题： (1) 确定何种总体结构方案， 以达到结构简单轻巧、满足加工条件而效率高的目的 。 (2) 如何设计底座及机身部分，使它们能承受必要的重量，工作时能保持整个机器的平衡 ,使振动筛能平稳的工作。 (3) 如何使筛箱的重量较轻，节省用料，选择适宜的偏心块使振动筛达 到预期的振动振幅。 (4) 激振力的计算及其参数的计算和选择。 总体方案的设计 支撑形式与隔振装置 振动筛的支撑方式 9有吊式和座式两种。吊式采用的吊挂装置包括螺旋形压缩弹簧，钢丝绳，防摆锤，吊环，钢绳卡等零部件。 筛子通过四组吊挂装置吊挂在上层楼板上。改变钢丝绳的长度可以调整筛面倾角。防百锤安装在钢丝绳的上方，起作用是防止筛箱产生横向摆动。筛子工作时产生横向摆动是难免的，这是因为钢丝绳有其自振频率，当筛子工作频率等于钢丝绳的自振频率时，就要发生共振，此时钢丝绳就会产生强烈的偏摆， 筛箱发生不稳定的共振。为了避免此现象，可以改变防摆配重在绳上的位置，来改变钢丝绳的自振频率，防止共振现象产生，达到防摆目的。如果钢丝绳的长度比较短，即在 1250可不设防摆锤。 座式结构的地层隔振装置采用刚度大的弹簧，它的作用有： （ 1）系统的固有频率为弹簧刚度与参振质量的函数，当筛子质量确定后，振动的固有频率就取决与弹簧的刚度。因此弹簧的刚度决定着弹性系统的工作状态和筛分机工作的稳定性。 （ 2）弹簧刚度大，传给基础动负荷亦大。因此，适当的选择弹簧的刚度，可以减小传给基础的动负荷。 隔振装置中的 弹性元件有金属螺旋弹簧，橡胶弹簧，符合弹簧和充气弹簧等多种形式。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 采用 座式 的固结方式能够克服 吊式结构 的产生的根本问题，采用落地式地脚螺钉固定，其比较简单实用，适用的场合较广，且耐用。综上所分析比较，选用 座式 的总体支撑方案 5。 传动方案的设计 1 筛网 2 万向联轴器 3 激振器 4 轮胎联轴器 5 齿轮箱 6 电动机 7 膜片联轴器 1 2 3 4 5 6 7 2 传动方案图 2 对于联轴器， 选择 以下 三种结构 形式，即万向联轴器、轮胎联轴器 、膜片式 联轴器。 1、万向联轴器：由两个叉形接头，中间连接件和轴销、十字型块等组成。这种联轴器结构紧凑，维护方便，广泛应用于汽车、多头钻床等机器的传动系统中。小型十字轴式万向联轴器已标准化，设计时可以按标准选用。其具有优点：承 载能力高 与其它型式的万向联轴器比较，在回转直径相同的条件下，能传递更大的扭矩，这对于回转直径受到严格限制的机械设备更为重要；传递效率高 传递效率高达 用于大功率传动节能显著，可降低电耗 5传动平稳、噪音低 用于轧机传动，可提高轧材质量，提高机器性能，改善操作者的劳动条件。一般噪声为 30A）；结构合理，使用安全可靠，寿命长；许用倾角大，可达 35 但是一般情况下用于成对的选用，因在两轴的径向距不一，这样能减少附加动载荷 ,主要用于交错轴之间的传动联接。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 2、轮胎联 轴器：用橡胶或是橡胶织物制成轮胎状的弹性元件，两端用压板及螺钉分别压在两个半联轴器上。这种联轴器富有弹性，具有良好的消振能力，能有效地降低动载荷和补偿较大的轴向位移，而且绝缘性能好，运转时无噪声。缺点是径向尺寸较大；当转矩较大时，会因过大扭转变形而产生附加轴向载荷，主要用于较大的冲击载荷，正反转多变，起动频繁的传动轴系。 3、 膜片联轴器：结构比较简单，弹性元件的连接没有间隙，不需润滑，维护方便，平衡容易，质量小，对环境适应性强，发展前途广阔，但扭转弹性较低，缓冲减震性能差， 主要用于载荷比较平稳的高速传动。 电动机的选用 由前面的方案比较和联轴器的选用知道 ， 该振动筛为座式结构， 联轴器 选 为轮胎式联轴器，能减少二级传动。使传动更加简单，同时也能减少电机的转速， 选取电动机型号 5为： 型；额定功率 步转速 1000r/载转速 970 r/大转矩 m，质量 120 总体结构简图 本设计 双 轴直线振动筛的总装配结构简图如图所示，它主要由底座、筛箱、振动器、支撑部件、筛网、联轴器这几个零部件组成。底座用于在地基螺钉的固定；支撑部件（支架和电机支 座）用于支撑筛箱和电机；支撑弹簧用于振幅的产生，振动器（激振器）为振动筛上较重要的部件，为振动筛的动力来源，使振动筛达到所要求的振动振幅。其他的辅助零件轮胎联轴器也是此振动的重要组成部件 9。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 1 齿轮箱支架 2 激振器 3 电动机支架 4 电动机 5 筛箱 6 筛板 7 橡胶垫 8 支撑座 1 2 3 4 5 6 7 8 3 振动筛结构 简图 3 of 双轴直线振动筛的设计计算 动筛上物料的运动分析和工艺参数的选择 振动筛的工艺参数是指振幅、频率、振动方向角、筛面倾角、筛面长度、宽度和生产能力等。这些参数通常是根据物料的运动状态来选取。物料的运动状态决定了筛分机的筛分效果和生产能力。 在振动筛面上聚集的颗粒大 小不同，形状各异的碎散物料群，只有下层物料与筛面接触，其余的只是间接的受到振动筛的影响，他们既各自独立运动，又相互干扰。因此，物料在振动筛面上的运动是复杂的。为了寻找筛分机各工艺参数与物料运动状态之间的关系，直到 1950年克洛克豪斯博士提出了单个颗粒在振动筛面上的运动理论。这种纯理论性的分析方法，可以提供定性的结果，在实际应用中，在考虑一些实际影响因素后，有些结论还是有价值的，并为振动筛设计所应用。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 线振动面上的物料运动分析 （ 1） 筛面的运动方程 19。 直线振动筛的筛面是沿着振动方向作简谐 振动，筛面的位移方程式可用下式表示： s （ 3） 式中 S 筛面移动的位移； A 筛面的振幅； 激振器轴回转相位角， = t ； 轴的回转角速度； t 时间 筛面运动时的唯一，速度和加速度分别等于在平行于筛面的 x 方向和垂直于筛面的 （ 2） 物料的运动分析 。 筛面以不同的振次和振幅作连续振动时，筛面上的颗粒可能出项正向滑动，反向滑动和跳动等不同的运动状态。振动筛均采用抛掷状态下工作，故就抛掷运动的理论加以研究。 物料颗粒在直线振动筛面上的受力情况如图 4 所示，筛面倾斜安装，与水平面夹角为 ，筛面沿 S 方向振动， 当筛分机工作时，作用在颗粒上里的平衡方程式可表示为： c o ss （ 4） s o （ 5） 图 4 物料的运动分析 4 of of 中 N 筛面对物料的法向反力 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 F 筛面对物料的静摩擦力 颗粒抛掷运动的条件：颗粒给筛面的正压力 N=0 所以 co ss i ns i n2 消去 m，得 物料的抛掷指数 ，因此，由上式可知 （ 6） 由此可见 d 越小，即物料颗粒在筛面上起跳的早，抛出的高；反之，d 越大。 工艺参数的选择 （ 1） 处理量要求 。 生产条件： Q =70吨 /小时； （ 2） 抛射强度 确定 。 实际选择抛射强度根据物料的性质 (如易碎性、粒度、湿度、密度等 )。一般振动筛选用中速抛掷运动状态 (即5)。在这种运动状态下，振动筛有较高的产量和筛分效率，对机件的强度和刚度要求不高，对泥质较多或难筛物料，可采用高速抛掷运动。直线振动筛的 振动筛的 5。总之，难筛物料筛物料取小值；筛孔小时取小值，反之取大值。 由于所设计是双轴振动筛，所筛物料属于易筛物料，选取； （ 3） 振动筛的振幅 A 的确定 。 振幅和频率是筛分机重要参数。惯性振动筛振幅值必须足够大，以便将接近筛孔尺寸的颗粒抛离筛面，减少堵孔。但振幅又不宜过大，否则，牵制