毕业设计--ZM-250笼式粉体分级机设计.docx

ZM-250笼式粉体分级机设计摘要笼体式分级机机是一种被广泛应用的选粉分级设备，具有运转平稳、工作可靠、结构简单、选粉效率高等优点。分级机的核心部分是笼形转子，由水平隔板、内锥形轴套、分级叶片组成。首先进行了选粉机的总体设计，包括规格尺寸的确定、主轴功率的确定以及传动方案的确定。然后进行了选粉机零部件的设计，包括主轴、撒料盘、导向叶片以及笼型转子等的设计。同时进行了电动机、减速机和轴承的选型。重点对转子部分做了设计，并完成图纸。在设计中通过调整导向叶片的角度及涡流调整装置，并配合分级效率和生产能力，得到最适当的配置，从而实现粉体分级，并且生产效率高，动力消耗少。另外通过调整导流叶片角度、涡流调整范围、分隔板张数三要素，并考虑了分级效率与生产能力，从而使选粉机达到最佳的分级效率。设计的分级机满足运转平稳、工作可靠、结构简单、装卸方便、便于维修、调整等要求。关键词：选粉机；笼形转子水平隔板；立轴；蜗壳 AbstractEfficient vortex separator is a widely application in the powder classification equipment, it has some advantages, such as Stable operation, reliable operation, simple structure, powder efficiency. The core of the separator is as quirrel cage rotor by a horizontal partition, the tapered sleeve, grading blade components. First, it is going on the overall design of the separator, including the design of the specification sizes, spindle powers and transmission program. And then, it is the design of the parts, including the design of spindle, scattered disk, guide vanes, rotor cage and so on. Simultaneity, it is going on the selection of the motor, reducer and bearing. Finally, the linking of total and parts must be considered. In the process of this design, it can get the most appropriate configuration with hierarchical efficiency and production capacity by adjusting the angle of the guide vane and the vortex, so that it can make the powers classifications and production efficiency is high and it consumes little energy. In addition, it is to adjust the angle of the guide vane, the range of the vortex adjusting and the number of separated panel taking into account the hierarchical efficiency and production capacity so that the separator can achieve the best classification efficiency. The designed separator meet the following requirements：smooth operation, reliable, simple structure and handling convenience, ease of maintenance an adjustment.Key words: Separator; Cage rotor; Horizontal partition ; Spindle; Volute目录1.前言11.1课题来源11.2国内外分级机的发展情况11.3设计内容及思路11.3.1设计内容11.3.2设计思路12分级机的简介22.1离心式选粉机22.2 旋风式选粉机22.3 O-SEPA选粉机22.3.1 O-SEPA选粉机的结构22.3.2 O-SEPA选粉机的分级原理32.3.3 O-SEPA选粉机的性能特点及应用43.分级机的总体设计43.1物料在选分级机内的运动过程及受力分析43.2分级机选粉能力计算53.3 选粉分级力场表面积63.4.电动机选择63.4.1电动机功率的确定：63.4.2电动机选取63.5减速器选择73.6各轴的转速、功率和转矩计算74分级机零部件设计84.1撒料盘84.1.1撒料盘的结构84.1.2撒料盘内径与外径尺寸94.2笼形转子94.2.1转子直径94.2.2转笼叶片个数104.3导向叶片104.3.1导向叶片所在内径104.3.2导向叶片角度104.3.3叶片个数104.3.4叶片径向长度104.4壳体114.4.1壳体结构114.4.2 蜗壳尺寸确定114.4.3出风口尺寸确定124.4.4下椎体尺寸124.5进料口长尺寸124.6进风口尺寸124.7传动轴的设计及其强度校核124.71初估轴的直径124.7.2轴的校核134.8轴承的选择及其校核144.9转子平衡154.10轴上零件的固定165设备的制造和安装要求165.1制造要求165.2安装要求165.4设备的检修及注意事项185.4.1设备的检修185.4.2注意事项186结论18致谢19参考文献20附录211.前言1.1课题来源选粉机是水泥及其它选粉行业生产系中必备的选粉设备。选粉机不会参与物料粉末这个过程，选粉机的主要功能是把粉磨到合格粒度的细粉分选出来，然后再把粗粉重新引至磨机再次进行粉磨，细粉及时排出去可以避免在磨机内黏附研磨体，提高磨机粉磨效率的作用.1.2国内外分级机的发展情况科学技术不断地发展, 水泥行业选粉机也在不断发展, 它已经历了三个阶段。第一个阶段的选粉机是由德国普费佛公司在19世纪首先研制出来的，被称为离心式选粉机, 也叫作内部循环式选粉机,，后来也有许多人在此基础上做了许多修改, 但是经过许多实验发现效果并不好，并且在原理和结构上没有重大突破, 因此这些选粉机统称为第一代选粉机。第二阶段的选粉机的里面的构造和第一阶段的离心式选粉机有一些相似之处，它的不同是在外部单独安装的风机，代替了第一代选粉机的大风叶，选粉过程是在外部的旋风分离器中进行，因此成为外循环式选粉机。第三阶段的涡流式选粉机选粉机是在20世纪80年代末日本小野田公司第一个研制成功的, 就是所谓的O一SEPA选粉机。第三代新型高效选粉机具有和前两代选粉机不同的工作模式，和前两代选粉机的分级模式截然不同，采用了新的分级机理，最主要的改进就是选粉气流是涡旋气流。一些著名的公司都在此基础上进行一系列的改进研发，制造出了一些新型选粉机，例如丹麦史密斯公司的Sepax 型、日本三菱公司的M D S 型和及德国洪堡.维格达公司的ZV B型等选粉机, 他们都是第三代选粉机。1.3设计内容及思路1.3.1设计内容ZM250笼式粉体分级机主要由分级系统、撒料系统、进风系统、出风系统、粗粉排料系统、传动装置和机架支承系统等组成。本设计主要任务是对ZM-250笼式粉体分级机的机架、上部壳体、下部壳体、转笼的结构进行设计。(a) 分级机传动设计与系统部装图(b) 转笼、转子的结构设计及部装图(c) 传动轴、传动轴套、机架等零件设计及零件图；(d) 机架、上、下壳体部装图（e）其他零件图及有关计算、校核等。1.3.2设计思路1、物料在选粉机机内的运动过程及受力分析对物料在选粉机内的运动状态和受力情况进行分析对我们了解选粉机工作原理有很大帮助。2、笼体式分级机主体结构设计的主要参数计算分级机主体结构主要参数的设计是根据选粉机的产量来进行计算确定的。通关计算可以得出主要参数，然后根据相关生产经验和理论值进行对比后，再进一步对所得参数进行优化选择。3、笼体式分级机主体结构方案的选择。笼体式分级机主体结构有锥体、壳体、出风口、一次进风口、二次进风口和三次进风口及一些其他零件。2分级机的简介2.1离心式选粉机离心式选粉机属第一代选粉机，其结构是上为圆柱形下为圆锥形的内、外筒体组成，上部装转子，它由撒料盘、小枫叶、大风叶等组成。在大、小风叶间内筒体上口边缘装有可调节的挡风板，内筒中部装有导向固定风叶，内筒由支架。固定在外筒内部离心式选粉机的分级工作原理是: 分级所需的气流是由选粉机内的大风叶旋转产生的, 气流穿过导风叶片后进人选粉区,小风叶的作用是进行再次分选, 把合格和不合格的颗粒分开，不合格的粗粉沉降, 合格的细粉和气流一起从出风口排出, 进人内外筒体间,沉降后经收集处理为成品。2.2 旋风式选粉机旋风式选粉机属第二带选粉机，其内部设计保持了离心式选粉机的特点，但外部设有独立的空气循环风机，它取代了离心式选粉机的大风叶。细粉分离过程在外部旋风分离器中进行。旋风式选粉机的分级原理为: 选粉机和风机一起使用为选粉机提供需要的分级气流, 取代了第一带选粉机内的大风叶。外部安装有多个旋风筒，专门用来收集合格的细粉。气流从进气人口到达选粉机内, 穿过导流叶片进人选粉区, 内部的小风叶进行第二次分选后, 细粉上升进人旋风筒, 收集后成为合格的成品。风机把分离后的空气再次引人选粉机内进行再次循环。气流外部循环。2.3 O-SEPA选粉机2.3.1 O-SEPA选粉机的结构如下图所示，选粉机主体部分是一个蜗壳，在里面安装有一个笼形转子，它固定在选粉机主轴，转子主要由导向叶片和水平隔板组成。在转子的外圈安装有多个导流叶片，安装时有一定的角度，蜗壳上有两个沿切向进风的通道分别是一次进风口和二次进风口。壳体的下部是一个锥形料斗，料斗上设计有三次进风管。撒料盘安装在转子的上方，转子旁边安装有缓冲板。导向叶片的作用是使通过一、二次进风口进入的气流在转子和导向叶片见的环形区域内比较均匀。涡流调节叶片和水平隔板具有整流作用，分级气流在水平隔板的作用下可以处于比较稳定的状态，分选完后细分随气流穿过转子内部后，由上端的出风口排出。物料通过进料口进入后落到在撒料盘上，撒料盘把料被抛撒开，然后和外圈的和缓冲板撞击后物料失去动能，下落到转子和导向叶片之间的环形区域内，形成料幕。气流受到离心力和向心力两种力，当受力平衡的时候，物料产生分级。合格的细粉在于气流的作用下穿过转子由上部出风口排出，粗粉在在重力的作用下落入锥形料斗，并受到由锥斗上三次风管进来的的气流作用，进行再次分选后，那些粘附在粗颗粒上的细粉被分离出来，细粉在三次风的作用下一起上升从上端出料口排出，粗粉沉降并由下端出料口卸出。图1.分级机结构图2.3.2 O-SEPA选粉机的分级原理O -SEPA 高效选粉机之所以被称为第三代选粉机的代表,是因为选粉效率跟以前的选粉机相比提高了很多, 最突出的的是在分级原理上取得了前所未有的突破。与第一、第二代选粉机相比其有点如下：第三代O-Sepa 高效选粉机的分级原理为:磨机内通风，然后引人到选粉机内, 不污染环境而且工作方式简单可靠。一次风和二次风分别从各自的进风口切向进入到蜗壳内,经过导流叶片进入到转子和导向叶片之间的环形区域。转子叶片和水平隔板一起旋转,形成一个气流稳定的涡流选粉区。由于离心力作用，物料脱离撒料盘被抛向缓冲板,和缓冲板碰撞后被打散沉落到选粉区, 从上到下, 跟随气流一起运动, 不断地被气流及转子叶片重复分选, 气流带着细粉从转子叶片内部上升至出风管，末端接有收尘器, 通过收尘器收集为合格的成品。在引风机的作用下, 分离后的空气排人大气, 气流不循环。2.3.3 O-SEPA选粉机的性能特点及应用(l) 撒料盘与缓冲板一起使用, 同时具有撒料和打散功能, 使物料能够更好地被气流分选。撒料盘上安装有耐磨材料, 确保在物料冲击、磨损工况下的寿命。撒料盘上有凸起部分, 突起的高度不同，对物料的分散、选粉效率、系统的能耗的影响也不同。查阅相关文献显示: 凸棱高度约为内径的0.037,在这个情况下分级精度最高。(2 )由于蜗壳内安装有导流叶片, 进而可以使气流、风速都比较稳定。气流经一次进风口或二次进风口进人, 经过导流叶片进人选粉区, 改变导流叶片的角度可以改变气流的方向。当蜗壳截面不变时,增加导流叶片间的距离，那么气流速度会降低。改善这一现状的方法是通过减少蜗壳面积可以确保风速的稳定。(3) 为了形成料层保护，在锥斗内设有迷宫式挡料圈, 这一设计能有效保护灰斗，降低磨损速度。这个设计结构简单、制造容易，并且运行可靠(4 ) 转子由水平隔板和分级叶片组成, 与外圈的导流叶片一起使用能显著延长分选时间,提高分选效率。同时克服了第一、二代选粉机存在的不足之处。(5 ) 整个传动系统采用稀油润滑,能提高散热性，而且润滑效果也好,同时提高了选粉机的运转率。(6 ) 壳体内容易磨损的地方安装有耐磨材料。O 一SEPA 选粉机内的气流流速很快,含尘浓度大, 在这样的环境下，金属材料会被很快磨损坏。为了解决这一问题, 通常可采用铬钢玉陶瓷片,显著地提升选粉机的寿命，这种材料在日本获得了“永不磨损”的称号。3.分级机的总体设计3.1物料在选分级机内的运动过程及受力分析在选粉机内，颗粒和气流一起做涡旋运动，颗粒沿切向有一个速度为，颗粒受到沿旋流半径向外的离心力，此外，按切向进入选粉机的空气在做回旋运动时也会保持有一个向心分速度，会产生一个方向向内的作用力，气流与颗粒有一个相对速度。当时，颗粒会向外产生运动，成为合格的细分；当时，颗粒向内运动成为细粉；当=时，此时的粒径被称为分级粒径 颗粒所受的离心力和径向阻力分别为 （3-1） 根据牛顿第二定律，颗粒的运动方程是 （3-3） 当=时，就能得到 （3-4）:颗粒直径，m; 分级粒径，m; 、:颗粒和气体的密度，； :颗粒运动半径,m； ：气体的黏度,； ：颗粒的径向速度,m/s； ：颗粒的切向速度,m/s; :颗粒与气体的相对速度，m/s 阻力系数3.2分级机选粉能力计算 （3-5）：选粉机的成品能力，t/h；：选粉浓度，kg/m3；查看相关资料，选粉浓度值取为0.75-0.85kg/m3, 取0.80kg/m3：选粉机通风量，m3/min带入数据，可知250型选粉机选粉能力:选粉机风量与喂料量的关系F=0.8250601000=12 t/h：选粉机的风量 m3/min；：已选定的喂料量t/h；C ：气料比, 一般取1. 5 2. 5 kg/m3为宜。正常喂料量是取C=2.5的喂料量，已知 Q风 = 250m3/min,所以=602.52501000=37.5t/h 最大喂料量是取C=3的喂料量：max=6032501000=45 t/h3.3选粉分级力场表面积 （3-6）d为转子直径，m；h为转子高度，m；Vr为分离面径向平均流速。Vr=3.54.2m/s=250 m3/min=4.2 m3/sm23.4.电动机选择3.4.1电动机功率的确定：根据已知条件可得装置所需功率=22kW电动机的输出功率 ：电动机传至大齿轮轴的传动装置总效率 计算公式：=，查看机械设计课程设计可知锥齿轮传动效率=0.98，滚动轴承效率=0.98，弹性联轴器效率=0.995，代入公式可得3.4.2电动机选取Y系列电动机为一般用途全封闭自扇冷式笼形三相异步电动机，具有防止灰尘、铁屑或其他杂物侵入电动机内部的特点，适用于电源电压为380V且无特殊要求的机械电动机的额定功率要大于，查机械设计课程设计Y系列三相异步电动机选型表，选取型号为Y225M-6的电动机，额定功率为30kw3.5减速器选择传动装置的传动比，根据已知条件r/min，初取=3选择合适的减速机，是使选粉机正常运转的关键，从而保证水泥生产线的正常运行。根据传动比为3查找资料选取NLX-25T型减速器。3.6各轴的转速、功率和转矩计算功率和转矩、齿轮轴和立轴的转速是十分重要的数据，对进行传动件设计计算起着至关重要的作用，按照电动机轴至工作轴的传动顺序进行计算1. 轴的转速：轴： =980r/min轴：=326.7r/min2. 轴的输入功率：轴：=22.80.995=22.69kw轴：=22.690.980.98=21.79kw3. 轴的输入转矩轴：Nm轴： Nm表1.各轴参数表 轴名电动机轴轴轴参数转速n（r/min）980980326.7功率p（ kw ）3022.6921.79转矩T(Nm)229221.1636.6传动比 i13效率 0.9660.960 电动机输出转矩： Nm4分级机零部件设计4.1撒料盘4.1.1撒料盘的结构物料在被充分打散的情况下，对于静电力、表面张力和范德华力引起的团聚现象就基本上不会出现了，撒料盘和缓冲盘的配合能充分分散物料，这是关键。O-SEPA选粉机的撒料盘一般做成平面圆环，圆环上上均匀布置有导料板，如下图所示。做成这个样子是为了避免转速过快，出现物料打滑的现象，因为如果只有平面圆环的话，物料只能靠较小的摩擦力沿水平抛进行撒，如果在圆环上面加上导料板，物料所受的抛撒力将明显增大，分散效果会得到明显提高。中小型选粉机的撒料盘安装在笼形转子上端，距离入料口的垂直距离通常为30-80mm,如果H过小，容易出现卡壳现象，反之易造成扬尘。近年来，一些厂家采用一种新式撒料盘-螺旋桨撒料盘，并把它们安装在离心式和旋风式选粉机上进行试验，并取得了较好的效果。考虑把新式撒料盘安装在涡流选粉机上，通过实验发现笼形转子进行下调的话，在主轴上装螺旋桨撒料盘，撒料的效果并不理想，达不到预期的效果。总结一下可能有两各方面的原因：1. 主轴下移会使转子运行平稳性和流场稳定性不稳定，所以这种方案不可取。2. 螺旋桨撒料盘在使用中会形成造成流场中有强漩涡流，使选粉区内的水平流场变得不稳定。可以通过改变导料板形状和安装方式来来解决这个问题，通过对渐开螺线状、正弦螺线状、阿基米德螺线状导料板进行试验分析，得到渐开螺线状导料板同时具有具有良好的分散效果和动平衡好的效果，如图所示。当导料板的高度是撒料盘内径的0.037时候效果比较好。总之，合理的撒料盘是取得好的分散效果的关键，此外还和合适的转速，加料速率有关系，工艺条件对此也有一定的影响。4.1.2撒料盘内径与外径尺寸根据参考资料，撒料盘内径与出口风速有如下关系： （4-1）式中：为气流出口风速，取V0=20m/s 则 m （4-2）外径尺寸约为内径的1.5倍，所以得到外径Ds=1.50.52=0.78m。4.2笼形转子O-SEPA选粉机的核心部分是笼形转子，由水平隔板、内锥形轴套、分级叶片组成。笼形转子固定在主轴上，与外圈的导向叶片平行。分级叶片被水平隔板分成2-3层，隔板的作用是促进气流旋转运动，转子分级叶片的作用是调整气流。设计转子分级叶片时，要详细考虑叶片结构、尺寸、数量等方面。4.2.1转子直径查资料知： （4-3）d为转子直径，m；h为转子高度，m； 取，则m,取mm所以转子的直径是0.73m,转笼高度是0.44m4.2.2转笼叶片个数转笼叶片间距对分级机内的流场有影响，间距过小会使流场变得不稳定，能量损失变大；间距过大会降低分级机的切向速度，增加分级机的压降，破坏流场的稳定性。根据设计资料，取转子间距为30mm。取叶片数m=60。叶片宽度40mm以前的O-SEPA选粉机转子分级叶片用薄钢板制成，并沿圆周按竖向均匀布置安装，这种设计方式会使叶片之间的进风通道由宽变窄，引起不良反应，造成阻力损失较大和惯性反漩涡。如果对导向叶片进行改动，把导向叶片的外边缘加厚一点，内边缘变薄一点，从而加宽了叶片之间的进风通道，不平衡剪切力和速度梯度出现的几率也会随之减小，也就消除了存在的缺陷。转子分级叶片数量和尺寸的选取根据结构、尺寸大小和系统风量进行选取，适当的增加叶片数量和尺寸，也会提高选粉精度。轴和转子用内锥形轴套来连接，内锥形轴套对选粉效率也有一定影响，适当的增大它的尺寸能够有效减少积料在转子内部所占的空间。在选粉的时候转子内部的涡流会产生很大阻力，需引入其它装置来减少它的影响。4.3导向叶片4.3.1导向叶片所在内径根据O-Sepa系列选粉机的资料，导向叶片内圈所在处与转子之间的距离约为转子直径的10%：m4.3.2导向叶片角度减小导向叶片角度，会影响其稳定性，整个环形区域竖直方向上的速度分布会变得不均匀，对分级过程造成是极其不利的影响；增大导向叶片角度，在环形区域的竖直方向上的速度分布还是比较均匀的，但是会损失一些能量，这种结构改进对提高选粉机的分级性能同样毫无益处。查阅相关资料，选择=16。4.3.3叶片个数根据O-Sepa系列选粉机的资料，选取m=60，每6度安装一个导向叶片。则叶片间距mm4.3.4叶片径向长度取叶片宽=75mm,由于安装角=16，所以径向长度:mm蜗壳进风口内侧安装有导向叶片，作用是使进入蜗壳的气流能够分布均匀，这对稳定流场有好处，同时还能避免死区和边壁效应。导向叶片按竖向方向固定在壳体上，和圆周切线成角，查阅相关资料知如果减小角度，会造成成品的颗粒直径变得比较集中、细度增加、阻力损失增加、效率降低，；增加角度则相反。叶片数量的选取是一个值得思考的问题，根据经验知，中小型选粉机通常取72个叶片，宽度取50-1001mm，大型选粉机要做适量增加。为了使气流分布均匀，效果显著，最重要的是导流叶片角度和数量要设计合理，叶片之间一定要相互平行。最后叶片上还要涂上耐磨材料，能够避免变形磨损延长使用寿命，同时也能避免造成导流效果变差。4.4壳体4.4.1壳体结构蜗壳、出风口、下椎体是壳体的三个主要部分。 出风口就是细粉出口，它的最上端与旋风筒连接。设计时要充分考虑到细节：细粉能不能够顺利通过，是否能减少阻力损失，风口导流曲线会不会发生急剧变化，把出风口设计成四分之一圆弧时解决这些问题的方法，另外出风口尺寸适当增大野能减少阻力损失。有些选粉机的细粉出口设计在下端就是为了起到较好的导流作用。 蜗壳是壳体的主要部分，在它的两边各有一个切向进气口，在它的内部可以形成稳定的强涡流场。一次进风在选粉过程中起到决定性作用，二次进风口主要是补充风量。如果把壳体设计成两个相互啮合的阿基米德螺旋线形式，能够有效降低阻力。上喂料口应设计的偏向中间，这样便于物料向四周均匀抛撒，适当的增加喂料口数量，同样便于物料抛撒开。选粉时蜗壳内部很容易磨损，对那些容易被磨损的地方应进行防磨处理，一次进风口和二次进风口容易磨损，应粘贴陶瓷片 物料从进料口进入选粉室，落到撒料盘上然后抛撒开，与缓冲板碰撞被均匀分散。一次进风和二次进风选粉作用完成后，不合格的粗粉受重力作用下落到下部锥体。锥斗上设有三次进风口，三次风可以把粗粉上粘附的细粉分选出来，因为锥体有锥度，可以使风螺旋下降导出粗粉。如图所示图3.4.4.2 蜗壳尺寸确定1.蜗壳室高度 （4-4）为转子高度；为撒料高度。通常为30-80mm，取=40mm计算 可得选粉室高度=0.48m2.蜗壳直径m4.4.3出风口尺寸确定分级机采用圆形出口，这样可以减少阻力。由于撒料盘内径=0.52m，撒料盘内径与出料口直径相同，所以=0.52m，高度为0.802m。4.4.4下椎体尺寸下部锥体部分出料口直径取0.15m,高度取0.60m。4.5进料口长尺寸根据前文计算，选粉机最大喂料量Q喂max =45t/h=12.5kg/s，由于OSEPA选粉机采用双进料口且对称布置，可知每个进料口最大喂料量为6.25kg/s,选粉机的选粉浓度Ca一般为：0.750.85kg/m3,取Ca=0.75,可知最大喂料量为8.4kg/s,确定a=0.5m,b=0.15m可以满足进料要求。4.6进风口尺寸一次进风口高度b1与宽度，二次进风口高度b2与宽度a2，根据设计要求，取一次进风口与二次进风口尺寸相同：则 b1 = b2=H=0.48m （4-5） 式中：为进口风速，取17m/s,则：m （4-6）4.7传动轴的设计及其强度校核4.71初估轴的直径图4.立轴设计的轴如上图所示轴的材料及热处理选择45钢，调质处理 初估直径由公式 查表取C=110所以=31.9，取立轴由两端的两个轴承支撑，上轴承是圆锥滚子轴承，型号为30212，所在轴段直径为60mm。下轴承是圆柱滚子轴承，所在轴段直径为60mm。从右往左依次的轴段直径为d1=42, d2=45, d3=48, d4=d10=50, d5=d9=56, d6=d8=60, d7=65, d11=484.7.2轴的校核(1)强度计算：通过分析，选粉机立轴主要受扭矩而产生切应力,由于转子重力而产生拉应力。45刚力学性能如下，其许用切应力Mpa，许用拉应力Mpa。最大切应力可按以下公式计算： （4-8）式中：为轴所受转矩Nm为圆截面的抗扭截面模量，m4带入数据，得NmMpa最大拉应力按如下公式计算： 知F=19600N，带入数据：Mpa因此轴的强度满足要求。（2）刚度计算：如果轴刚度不足必然影响分级机的正常运转，因此，对设计出的轴必须进行校核。 扭转刚度校核计算： （4-10） 式中：为轴所受转矩，Nmm材料切变模量，Mpa，对于刚 Mpa轴截面的极惯性矩，mm4允许扭转角（）m，与使用场合有关，对于精密传动=0.250.5 带入数据，得 因此，其刚度满足要求。4.8轴承的选择及其校核轴上选取的的轴承是30212，对轴承进行校核 作用在轴承上的载荷为： （4-11） 计算轴承轴向载荷查资料知轴承的额定动载荷，额定静载荷，e=0.35计算轴向内部力因此轴承1的轴向力轴承2的轴向力计算轴承当量动载荷轴承1：取径向载荷系数,取轴向载荷系数轴承2：, 查表知，载荷系数，取公式NN均满足使用条件4.9转子平衡涡流选粉机轴向宽度比较大，质量分布在几个不同的回转面内。在这种情况下，选粉机内转子的质心虽然在回转轴线上，但是因为偏心质量的作用会引发离心惯性力不在同一回转平面内，所以还是会出现转子不平衡状态这种情况。这种不平衡只会在转子运动时候才会出现，所以称为动不平衡。机械失效的原因主要是因不平衡引起的振动，在选粉机使用的过程中采用快速平衡法进行转子的平衡能够消除振动，避免回转机械的过早失效，延长使用寿命。转子运行时，轴承部分的振动速度V和转子不平衡动量M有关系，可以用式子表示，K代表钢度动力性能，和转子阻尼、转子速度、和机器结构等因素有关系，同一个转子在相同运行条件下，通常是常数。改变不平衡可通过适配加重来改变，通过设备测得振动速度就可以分析并确定出初始不平衡的位置和大小。假设一个转子的初始不平衡量引起初始振动速度V0，在转子上加一试重，它与初试不平衡量，共同产生一个振动速度，将试重取下，放置在它对称位置上，它与共同产生一个振动速度V2，用矢量表示各振动速度测量方法：a)选择合适的点进行相关测量，通常选择轴承座上的振动速度和水平垂直方向的位置，后面的测量点均在这个位置进行。b)启动设备，等转子达到工作转速时，测出初始不平衡振动量c)停止机器运转，在选粉机内的选取转子的重心平面上任意一点，加一质量为m的配重物,然后重新启动机器，使其再次达到工作转速，测量其振动量(mm/s)。试重的选用按经验公式计算： （4-15）式中：试扣配重(Kg)；：转子质量(Kg)；：转子半径cm；N：转子工作转速r/min。式中系数15根据功率大小选择，功率小可选大值，反之则选小值。d) 停止转动，在选粉机内转子的两个相互对称的位置用专用物品进行配重，启动机器使达到工作速度，测得振动量e）停止转动，根据公式进行校正，算出质量的大小和方位角f)在转过角处放置校正质量m，启动机器，检验其平衡校正效果。4.10轴上零件的固定1.周向的固定轴的作用是用来传递运动和转矩，在工作状态下零件与轴会产生相对转动，这会影工作效率，因此轴上的零件必须进行周向固定。周向固定可用键来固定，因为普通平键应用广泛，制造简单，装拆方便，对中性好，选粉机中的齿轮、联轴器、转笼都需要键进行周向固定。轴承与轴的配合是过盈配合，能够避免产生相对转动，这种方式结构简单，抗冲击性较好，过盈量的大小决定了承载能力大小，配合面加工精度高。 2.轴向的固定在工作时，零件会产生轴向移动，为了避免移动，零件需要作轴向固定，而且零件固定后能承受轴向力。用轴肩固定既方便又可靠，承受的轴向力也比较大，轴套、轴端挡圈、圆螺母等固定，与轴肩配合使用。5设备的制造和安装要求5.1制造要求a)所有裸露的型钢、钢板边角应砂轮打磨，满足要求。b)转子装配完毕应进行动平衡试验，精度等级为G6.3级，平衡力矩允许差值为2.5。c)所有喷涂耐磨材料的地方的硬度要高，避免被磨损。d)在水平隔板上打孔，孔要分布均匀，误差要在允许范围之内。隔板数量要多的话，孔要同时加工，穿圆钢管的孔同样需要一起加工。5.2安装要求 在安装高效选粉机时，必须提高质量意识，保证安装质量，安装前要先绘出安装顺序图，按照顺序安装，既方便又准确，效率高。具体安装a)基准放线根据工艺布置图进行基准放线，然后凿毛一次混凝土，用风吹净后用水冲洗。b)安放垫板垫板的标高误差要小于等于于1mm，垫片可以调整高度，使其壳体上部支承传动支坐的四个加工面的标高误差要小于等于1mm。c)转子的临时固定在转子不安装时，提前做好一个架子，把转子架起来放在旁边，架的时候要做到让转子的中心线和主轴中心线基本在一条直线上。d）壳体安装将壳体安放在垫板上，然后用螺栓临时固定，调整好位置。当壳体上部支承传动支座的四个加工面水平时，调整垫片与垫板的位置，并把它们点焊定。需要注意不要把垫板同壳体之间固定死，会影响后面的工作。e)传动支座的安装在安装传动支座时应注意方位，其余壳体上部的四个加工面间垫以调整垫片，保证传动支座上面与减速器相联接平面的水平误差在0.05mm范围内。调整好轴套和支座、轴套与壳体、轴套与转子的联接位置后，将定位螺栓插入相应的孔内，然后拧紧固定联结螺栓。f)主轴与转子的安装（1）主轴与转子在安装前应进行严格地检查，因为内装、运、拆过程中可能发生变形，存放过程中可能锈蚀，如果有要及时妥善处理。处理好后再进行安装。（2）把带有轴套的主轴按照油管、气管的要求的位置继续拧调整，从传动支座上端的轴孔中慢慢的放下。缓慢放下轴头，让轴头能够插入到转子上的轴孔中，然后拧紧轴头定位压盖的螺栓螺母和上部法兰的固定螺栓。（3）主轴和转子安装好后，回转部分就安装完整了。这是高效选粉机最主要的部分，一定要谨慎安装。g)传动部分的安装传动部分用的减速器是专用产品，制造厂将直流电动机与其装配在一起整体发运，因此一般按照有关说明书的要求进行安装。减速器的出轴与主轴上轴通过梅花型弹性联轴器进行联接，然后拧固定螺栓，工作就算完成了。h)稀油站及管路的安装稀油站按工艺布置图上的要求准确放置，然后进行管里的安装。所有管路必须经过酸洗净化，联接处的密封不允许有渗漏现象。5.3设备的操作和维护影响选粉机生产效果的因素很多，且相互之间都有联系。为了提高选粉机的效率，必须让具有一定经验的技术工人进行操作，不能让新手单独操作。为了保证选粉机长期安全运转，选粉机要每天进行维护，使用工厂应根据本厂实际情况制定合适的操作规程和维护检修制度。各轴承应定期加入润滑油，保证各润滑点充分润滑，各轴承所有润滑油剂必须清洁。轴承中如果出现有异样的声音，就可以判定是由于里面污垢堆积的比较多和不正常的润滑引起的，必须及时检修及清除杂质。各轴承温度要小于等于60。选粉机的平衡性要多观察，一旦发现有异常情况入异常振动应及时停机，进行检查排除。保证各重锤翻板阀动作灵敏，锁风效果良好，主机和风管应防止雨水进入，避免粉尘结块。 对水泥细度进行调节时，一般通过调节主轴转速来实现。5.4设备的检修及注意事项5.4.1设备的检修选粉机的检修：停止机器运行后，等机器内温度慢慢降到合适的温度、粉尘完全落定后才能打开检修门进行观察和检修。检修时要把安全警示工作做好，必须在电气开关控制处挂上写有“正在检修”的警示牌，否则后果很严重，避免他人不知道正在检修，误开车伤人。检修完毕后，挂牌子的人也要及时取下标牌，让其他工作人员知道机器已经检修完毕，机器已经可以使用。 检修的相关内容应根据检查结果、使用经验来定，一般为以下内容:a. 壳体、弯管、保护套、轴承长期工作处于易磨损的环境，这几个地方安装时贴的陶瓷片可能已经磨损，一定要进行定期检查，一旦发现磨损要及时更换。b. 减速器内齿轮、轴承磨损的话会影响选粉效率，应定期检查磨损情况。c.各连接处的密封及轴承的油封磨损情况，注意油封的两唇间必须用锂基润滑脂充满。d.紧固件，安装的各连接螺栓、螺母是否处于松弛的状态及损坏。E选粉