毕业设计（论文）-人工砂干法生产工艺及设备的设计.doc

济南大学毕业设计毕业设计题 目 人工砂干法生产工艺及设备的设计 学 院 机械工程学院 专 业 机械工程及自动化 班 级 机自0704 学 生 闫中旭 学 号 20070403225 指导教师 李坤山 二一 年 月 日(宋体三号，居中)- 1 -济南大学毕业设计摘 要 随着改革开放的深入发展，在经济利益的驱使下，在我国很多地区都出现了乱采乱挖天然砂的情况，国务院和各地人民政府不得不相继出台了禁采或限采天然砂的规定。因此，发展人工砂势在必行。在人工砂的生产过程中，振动筛的选择尤其重要。振动筛的选择直接决定了人工砂颗粒的大小。目前我国人工砂生产过程中使用的设备中,振动筛是使用最为广泛同时也是问题较多设备之一。振动筛的问题主要表现在筛箱容易出现断梁裂帮、齿轮出现打齿、轴承温度容易过高、生产过程中噪声过大等,同时传动系统也容易出现问题。以上这些问题会直接影响了振动筛的生产效率,也会降低振动筛的使用寿命。本次设计的2YAH1548型圆振动筛可以很好的解决这些问题，该系列的振动筛主要用于物料分级、筛分作业。该振动筛的优点是筛分效率高，工作安全可靠，但是设备自重较大，占地面积大。在设计的过程中论述了设计方案，其中包括振动筛的分类与特点和设计方案的确定；对物料在振动筛中的运动进行运动分析；同时对振动筛进行动力学分析及动力学参数的计算；合理设计振动筛的结构尺寸；对激振器的偏心块进行设计与计算，包括原始的设计参数，电动机的设计与校核；进行了主要零部件的设计与计算，皮带的设计计算与校核，弹簧的设计计算，轴的强度计算，轴承的选择与计算，最后对设备维修、安装、润滑及密封进行设计。关键词：振动筛；激振器；电动机ABSTRACTWith the deepening reform and opening up, driven by economic interests in China have emerged in many areas Luancai the case of natural sand digging, the State Council and local peoples governments have unveiled a no-take or limit the provisions of natural sand mining . Therefore, the development of artificial sand imperative. In the process of sand production, the choice is especially important shaker. Shaker choose to directly determine the size of sand particles. At present, China artificial sand used in the production process equipment, vibrating screen is the most widely used equipment is also one of the more problematic. The main problem shaker prone to breaking in the screen box beam crack help, there to fight tooth gear, bearing temperature is easy too high, the production process such as excessive noise, but also prone to transmission problems. These issues will directly affect the productivity of a shaker, also reduce the life of vibrating screen. The design of the 2YAH1548 type circular vibrating screen can solve these problems, shaker of the series is mainly used for material classification, screening operations. The sieve shaker has the advantage of high efficiency, reliable and safe, but the larger weight equipment, a large area. In the design process design are discussed, including the classification and characteristics of shaker and Design Scheme; of the material in the Shaker movement in the motion analysis; while the dynamic analysis of vibrating screen and the calculation of kinetic parameters ; rational design of the structure vibrating screen size; on the exciter and eccentric block design calculations, including the original design parameters, motor design and verification; were the main components of the design and calculation of design calculation and school belt core, spring design calculation, the axis of the strength calculation, bearing selection and calculation, the last of the equipment maintenance, installation, lubrication and seal design. 朗读显示对应的拉丁字符的拼音 Key words: shaker; Vibrator; Motor - 31 -摘 要IABSTRACTII1 绪论21.1前言21.2背景31.2.1振动筛的发展概况31.2.2我国振动筛的发展概况31.3振动筛的分类41.4筛分机械发展方向42振动筛筛面物料运动理论52.1筛上物料的运动分析52.2正向滑动62.3反向滑动72.4跳动条件的确定82.5物料颗粒跳动平均运动速度93.振动筛的工作原理及结构组成103.1圆振动筛的工作原理103.2振动筛基本结构103.2.1筛箱113.2.2激振器113.2.3支承装置和隔振装置113.2.4 传动装置124.振动筛动力学基本理论125.振动筛参数计算155.1运动学参数的确定155.2振动筛工艺参数的确定165.3动力学参数175.4电动机的选择185.4.1电动机功率计算185.4.2 选择电机186主要零件的设计与计算196.1轴承的选择196.2皮带的设计196.2.1选取皮带的型号196.2.2传动比196.2.3带轮的基准直径196.2.4带速206.3轴的设计206.3.1轴的设计特点206.3.2轴的常用材料206.4支承弹簧设计验算216.5弹簧刚度计算217振动筛的安装维护及润滑237.1振动筛的安装及调试237.1.1安装前的准备237.1.2 安装237.1.3 试运转247.2润滑247.3操作要点与日常维护检修257.4常见故障处理258 设备的环保、可靠性和经济评价268.1 设备的环保268.2 设备的可靠性268.2.1可靠度的计算268.2.2可靠度的计算268.3.2设备合理的更新期27结 论29参 考 文 献30致 谢311 绪论1.1前言 YA型圆振动筛在生产过程中其筛箱运动轨迹为圆，适用于煤炭、石灰石、碎石、砂石、各种矿石及其他物料的筛分。经过破碎机进行破碎后的物料，是以各种大小不同的颗粒混合在一起的。物料在使用或进一步处理前，常常需要分成粒度相近的几种级别。物料通过筛面的过孔分级称为筛分。在筛分过程中所使用的机械称为筛分机械。目前现有的筛分机械有很多种结构型式，如固弧形筛、定格筛、旋流筛、简筛、摇动筛、滚轴筛、惯性振动筛和共振筛等。目前，由于惯性振动筛具有构造简单、生产能力大，筛分效率高等优点，因而在选矿厂、选煤厂及其它工业部门中已被广泛用于分级、脱水、脱介和脱泥作业。共振筛在生产实践中也取得较好的效果，但因具有较大的冲击裁荷，故其机件(如横梁与侧板)容易损坏，须进一步研究和改进。随着煤矿开采能力和入洗原煤量的提高,作为物料分级筛选的主要设备振动筛也不断向大型化发展。1.2背景1.2.1振动筛的发展概况振动筛的工作原理是通过筛面的高速震动，使筛面上的物料跳动，因而物料易于松散和分层，增加了物料透筛的机会，根据这个原理，现在已经研究出很多适用于不同用途的振动筛。筛分设备在国外的发展已有300多年的历史，从16世纪开始筛分机械的研究与生产，在18世纪欧洲工业革命时期，筛分机械得到迅速的发展，大约100多年前就出现了惯性筛，最早的惯性筛是采用柴油机带动的，主要用于物料的分级作业。到本世纪筛分机械已经发展到一个较高的水平。比较完善的惯性振动筛出现在19世纪初，其主要作用是用于物料的分级。现在世界上很多大型的振动筛生产厂家能够提供各种型号的筛分设备。德国的申克公司可提供260多种筛分设备，STK公司生产的筛分设备系列品种较全，技术水平较高，KHD公司生产200多种规格的筛分设备，通用化程度较高，KUP公司和海因勒曼公司都研制了双倾角的筛分设备。美国RNO公司新研制了DF11型双频率筛，采用了不同速度的激振器。DRK公司研制成三路分配器给料，一台高速电机驱动。日本东海株式会社和RXR公司等合作研制了垂直料流筛，把旋转运动和旋回运动结合起来，对细料一次分级特别有效。英国为解决从湿原煤中筛出细粒末煤，研制成功旋流概率筛。前苏联研制了一种多用途兼有共振筛和直线振动筛优点的自同步直线振动筛。1.2.2我国振动筛的发展概况由于我国工业发展缓慢，基础比较薄弱，理论研究和技术水平落后，我国筛分机械的发展是本世纪近50年得事情，大体上可分为三个阶段。（1） 仿制阶段：在这期间我国对前苏联的ry系列圆振动筛进行仿制，其他的还有BRK11，BKROMZ型摇动筛；波兰的WK15圆振动筛，CJM21型摇动筛以及WP1，WP2型吊式直线振动筛。这些筛分机械的仿制成功，为我国筛分机械以后的发展打下了坚实的基础。（2） 自行研制阶段：从1966年到1980年我国自行研制了一批性能优良的新型筛分设备，例如1500mm3000mm重型振动筛及系列，15m2，30m2共振筛及系列，煤用单轴、双轴振动筛系列，YK和ZKB自动直线振动筛系列，等厚、概率筛系列，冷热矿筛系列。虽然这些设备存在着故障较多、寿命比较短的问题，但是他们的研制成功基本上满足了我国的国内需要，从此我国筛分机走上了独立发展的道路。（3） 提高阶段：进入改革开放以后，我国筛分机械的发展进入了一个全新的发展阶段。在此期间我国成功研制了一系列新型振动筛分机械，像振动概率筛系列、旋转概率筛系列，同时完成了箱式激振器等厚筛系列、自同步重型等厚筛系列、重型冷热矿筛系列、驰张筛、螺旋三阶段筛的研制。粉料直线振动筛、琴弦振动筛、旋流振动筛、立式圆筒筛的研制也取得成功。我国的振动筛技术从无到有、从小到大。目前国内筛分机械品种型号繁多，中小型产品基本上能满足不同用户的要求，大型产品技术日趋成熟，但是仍然需要更进一步的提高。在不远的将来，我国将会拥有更多的大型筛分机械的自主知识产权。1.3振动筛的分类1.按照振动筛的振动频率不同可将振动筛分为共振筛和惯性振动筛。共振筛曾一度受到各国的普遍重视，但是在生产中，其缺点很快便暴露出来。共振筛普遍存在结构比较复杂、维修调整困难、故障出现频率较多等缺点。惯性振动筛由于其激振器的结构简单，工作可靠，便于维修等优点从而得到了广泛的使用。惯性振动筛的振动是靠固定在其中部的具有偏心块的惯性振动器驱动而产生。惯性振动筛按振动器的不同可分为单轴振动筛和双轴振动筛。2.按照振动筛工作时筛面运动轨迹的特点，可以分为圆运动振动筛（简称圆振动筛）和直线运动振动筛（简称直线振动筛）两大类。圆振动筛由于振动器安装的位置存在偏差，筛箱的实际运动轨迹一般为椭圆。即便是直线振动筛，由于制造与设计的偏差，通常筛箱的运动轨迹也不完全规则的直线，只是接近于直线。圆振动筛由于激振器是一根轴，又叫单轴振动筛，直线振动筛激振器由两根轴组成，也称双轴振动筛。3.振动筛还有其它分类方法，例如，按照支撑弹簧的不同结构，分为线形弹簧振动筛和非线形弹簧振动筛。按支承装置的位置不同，可分为吊式振动筛和座式振动筛。按筛箱的安装角度，可分为水平筛和倾斜筛。按工作频率，可分为高频振动筛和低频振动筛等等。1.4筛分机械发展方向综合国内外筛分机械发展现状 ,筛分机械以后将向以下几个方向发展。1.向大型化发展。工业的现代化进程促使企业规模增大 ,生产能力大大提高2.向重型、超重型筛发展。大型的矿业工程一般需要对大块物料进行处理,因此振动筛也将向重型、超重型发展。3.向标准化、系列化、通用化方向发展。这是便于设计、生产和降低成本的有效途径 。 6.应用自同步技术。采用双电机自同步技术来代替齿轮强迫同步 ,可简化设备结构 ,降低噪音 ,从而简化了机器润滑、维护和检修等经常性的工作 ,减少设备出现故障的概率。7.振动强度增大。筛机的振动过程逐渐强化 ,以取得较大的速度和加速度 ,从而提高生产能力和筛分效率。8.向空间发展。这样既可以减少振动筛的占地面积 ,又大大提高了振动筛的生产能力和筛分效率。2振动筛筛面物料运动理论2.1筛上物料的运动分析对筛上的物料进行分析，如图2.1所示：图2.1 圆振动筛上物料运动振动筛的运动学参数（振幅、振次、筛面倾角和振动方向角）通常根据所选择的物料运动状态选取。筛上物料的运动状态将会直接影响振动筛的筛分效率和生产率，所以为了合理地选择筛子的运动参数，必须分析筛上的物料的运动特性。圆振动筛的筛面在生产过程中做圆运动或近似于圆的运动，筛面的位移方程式可用下式来表示：t （2-1）t （2-2）其中: A振幅;轴之回转相角，=t; 轴之回转角速度； 时间。求上式中的x和y 对时间t的一次导数与二次导数，即得筛面沿x和y方向上的速度和加速度：t （2-3）t （2-4）t （2-5）t （2-6）从运动特征来看，物料在筛面上可能出现的运动状态有三种：正向滑动、反向滑动和跳动。2.2正向滑动当物料在筛面和筛面一起运动时，物料的位移、速度和加速度与筛面的相等。对筛面上质量为的颗粒进行受力分析（如图2-1）：1、物料的重力： （2-7）2、筛面对物料的反作用力，由可以得到： （2-8）式中为筛面倾角3、筛面对物料的极限摩擦力为： （2-9）式中为颗粒对筛面的静摩擦系数。物料沿着筛面开始正向滑动时的临界条件： （2-10）将，用已知式子（2-9）与（2-5）替代，且（为滑动摩擦角），简化整理得： （2-11）式中，为正向滑始角。令，则： （2-12）式中称为正向滑动系数。由上式得知，正向滑动系数。当的时候，可以求得使物料沿着筛面产生正向滑动时最小的转数应该为： （2-13）为了使物料能够沿着筛面产生正向滑动，必须使筛子得转数。2.3反向滑动临界条件为： （2-14）将，用（2-9）与（2-5）替代，并简化后： （2-15）式中：反向滑始角 反向滑动系数则可以得到： （2-16）由上式可以知道，反向滑动的条件。当时，可以求得使物料沿着筛面反向滑动的最小转数应该是： （2-17）为了使物料能够沿着筛面产生正向滑动，必须使筛子的转数。2.4跳动条件的确定物料产生跳动的条件是物料对筛面法向压力。即，或者是。由此可以得到： （2-18）式中：物料跳动系数 跳动起始角振动强度， 抛射强度，它表明物料在筛面上跳动的剧烈程度。上式可以写成： （2-19）当时或者，则颗粒出现跳动。当或时，则可求得物料开始跳动时的最小转数为： （2-20）为了使物料产生跳动，必须取筛子的转数。由于目前使用的振动筛采用跳动状态，因此要讨论跳动终止角，跳动角及运动速度。2.5物料颗粒跳动平均运动速度物料颗粒从振动相角起跳，到振动相角跳动终止时，沿方向的位移为： = （2-21）式中为物料颗粒起跳时沿方向的运动速度： （2-22）由此，则： （2-23）同一时间内,筛面位移为： （2-24）物料颗粒在每个循环中,对筛面的位移为：= （2-25）当筛子在近似于第一临界转数下工作时,即，则上式中方括号内的数值接近于零。故得到： （2-26）物料跳动平均速度： （2-27）当时,则,因此, 式（2-40）可以化简为： （2-28）或者化简为： （2-29）由式（2-42）和式（2-18）,可以将式（2-40）化简为: （2-30）按照上式计算得的结果与实际相比,计算值较大,因为未考虑物料特点,摩擦和冲击等因素.为此,上式应该乘以修正系数,所以： （2-31）3.振动筛的工作原理及结构组成3.1圆振动筛的工作原理筛面在生产过程中轨迹为圆形的惯性振动筛为圆振动筛。这种惯性振动筛又称为单轴振动筛，其支承方式有吊式支承与座式支承两种，悬挂支承，筛面固定于筛箱上 ，筛箱 由弹簧悬挂或支承，主轴的轴承安装在筛箱上， 主轴由带轮带动而高速旋转。由于主轴是偏心轴，产生离心惯性力，使可以自由振动的筛箱产生近似圆形轨迹的振动YA型圆振动筛和一般圆振动筛很类似，筛箱的结构一般采用环槽铆钉连接。振动器为轴偏心式振动器，用稀油润滑，采用大游隙轴承。振动器的回转运动，由电动机通过一堆带轮，由V带把运动传递给振动器。3.2振动筛基本结构本次设计2YA2460型圆振动筛主要组成部分由：激振器、筛箱、隔振装置、传动装置等。YA系列圆振动筛型号说明:2 Y A 丨 筛面长度dm 丨 筛面宽度dm 轴偏心振动器 -圆振动筛面层数（单层不写）3.2.1筛箱筛箱主要由筛框、筛面及其压紧装置组成。1筛面：为了适应大块大密度的物料的筛分，振动筛的筛面需要要有较大的承载能力，耐磨和耐冲击性能。为减少生产过程中的噪声，提高筛面的耐磨性，在 设计中采用成型橡胶条，用螺栓固定在筛面上。筛网的安装要求：（1）所有筛网安装后，筛面平整，不得有高低不平或歪斜现象。（2）所有的固定筛网螺栓必须拧紧，不得有松动或螺帽倾斜现象。（3）筛网安装后，整个筛面纵向不得有明显过大的缝隙。2筛框：筛框主要由侧板、横梁等部分组成。侧板一般采用厚度在616mm之间的A5或20号钢板制成。横梁常用圆形钢管、方形钢管或工字钢制造，用螺栓紧固在侧板上。筛框必须要由足够的刚性。筛框各部件的联接方式有铆接、焊接和高强度螺栓联接三种、3.2.2激振器圆振动筛采用单轴振动器，由纯振动式振动器、轴偏心式振动器和皮带轮偏心式自定中心振动器。3.2.3支承装置和隔振装置支承装置主要是用来支承筛箱的弹性元件，有吊式支承和座式支承两种，本次设计的2YA2460型振动筛采用座式支承装置。隔振装置主要是用来减小振动筛的振动，振动筛的隔振装置常用的有螺旋弹簧、板弹簧和橡胶弹簧。3.2.4 传动装置振动筛通常采用三角皮带传动装置，它机构简单，可以任意选择振动器的转数。4.振动筛动力学基本理论圆振动筛的振动系统主要是由振动质量（筛箱和振动器的质量）、弹簧和激振力（由回转的偏心块产生的）构成。为了保证筛子能够稳定工作，必须对惯性振动筛的的振动系统进行计算，以便找出振动质量、弹簧刚性、偏心块的质量矩与振幅之间的关系，合理地选择弹簧的刚性和确定偏心块的质量矩。图4.1 振动系统力学模型图 图4.1表示圆振动筛的振动系统。为了简化计算，假定振动器转子的回转中心和机体(筛箱)的重心重合激振力和弹性力通过机体重心。此时，筛子只作平面平移运动。现在取机体静止平衡时(即机体的重量为弹簧的弹性反作用力所平衡时的位置)的重心所在点O作为固定坐标系统(xoy)的原点，而以振动器转子的旋转中心作为动坐标系统()的原点。 偏心重块质量m的重心不仅随机体一起作平移运动(牵连运动)， 而且还绕振动器的回转中心线作回转运动(相对运动)，则其重心的绝对位移为：+rcos+=y+rsin式中： 偏心质量的重心至回转轴线的距离。 轴之回转角度，,为轴回转之角速度,t为时间。偏心质量m运动时产生的离心力为： （4-1） （4-2）式中和为偏心质量m在x与y方向之相对运动离心力或称激振力。在圆振动筛的振动系统中，作用在机体质量M上的力除了和外，还有机体惯性力(其方向与机体加速度方向相反)、弹簧的作用力 (和表示弹簧在x和y方向的刚度，弹簧作用力的方向永远是和机体重心的位移方向相反)及阻尼力(c称为粘滞阻力系数，阻尼力的方向与机体运动速度方向相反)。 在单轴振动系统中，除了作用在机体质量上的力外，还有机体的惯性力（其方向与机体的速度方向相反）、弹簧的作用力（表示弹簧在方向的刚度），及阻尼力（称为粘滞阻力系数，阻尼力的方向与机体的运动方向相反）。当振动器在作等速圆周运动时，将作用在机体上的各力，按照理论力学中的动静法建立的运动微分方程式为： （4-3） 式中：机体的计算质量 （4-4）式中：。，。根据单轴振动筛运动微分方程式的全解可知，机体在x和y轴方向的运动是自由振动和强迫振动两个简谐振动相加而成的，事实上，由于有阻尼力存在的缘故，自由振动在机器工作开始后就会逐渐消失，因此，机体的运动就只剩下强迫振动了。所以，只需要讨论公式的特解： ； （4-5）其特解为： （4-6） （4-7）式中：。系统的自振频率为： （4-8）下面根据图4.2来分析圆振动筛的几种工作状态：1.低共振状态 ：即若取 ，则机体的振幅。在这种情况下，可以避免筛子的起动和停车时通过共振区，从而能提高弹簧的工作耐久性，同时能件小轴承的压力，延长轴承的寿命，并能减少筛子的能量消耗，但是在这种工作状态下工作的筛子，弹簧的刚度要很大，因此，必然会在地基及机架上出现很大的动力，以致引起建筑物的震振动。所以，必须设法消振，但目前尚无妥善和简单的消振方法。图4.2 振幅和转子角速度的关系曲线2.共振状态 即。振幅A将变为无限大。但由于阻力的存在，振幅是一个有限的数值。当阻力及给料量改变时，将会引起振幅的较大变化。由于振幅不稳定，这种状态没有得到应用。3.超共振状态 ，这种状态又分为两种情况：（1）n稍大于，即稍小于。若取，则得。因为，所以筛子起动与停车时要通过共振区。这种状态的其它优缺点与低振状态相同。（2），即为远离共振区的超共振状态。此时，。从图可以明显地看出：转速越高，机体的振幅A就越平稳，振动筛的工作就越稳定。这种工作状态的优点是：弹簧的刚度越小，传给地基及机架的动力就越小，所以不会引起建筑物的振动。同时，因为不需要很多的弹簧，筛子的构造也比较简单。目前设计和应用的振动筛，通常都采用这种工作状态。为了减少筛子对地基的作用力，根据振动隔离理论，只要使强迫振动频率大于自振动频率的五倍即可得到良好的效果，采用这种工作状态的筛子，必须设法消除筛子在起动时，由于通过共振区而产生的共振现象。5.振动筛参数计算5.1运动学参数的确定振动机械的工作平面通常完成以下各种振动：简谐直线振动、非简谐直线振动、圆周振动和椭圆振动等。依赖上述各种振动，使物料沿工作面移动。当振动机械采用不同的运动学参数（振幅、频率、振动角和倾角）时，便可使物料在工作面上出现下列不同形式的运动：相对运动、正向滑动、反向滑动和抛掷运动。1.抛掷指数根据筛子的用途选取，圆振动筛一般取=35，直线振动筛宜取=2.54；。难筛物料取大值，易筛物料取小值。筛孔小时取大值，筛孔大时取小值。本次所设计的圆振动筛，选取。2.振动强度K 振动强度K的选择。主要受材料强度及其构件刚度等的限制，目前的机械水平K值一般在38的范围内，振动筛则多取36。本次设计的圆振动筛选择K=4。3.筛面倾角对于单轴振动筛的倾角： 作预先分级用 作最终分级用 对于圆振动筛来说筛面倾角一般取，振幅大时取小值，振幅小时取大值。本次设计的2YA2460型圆振动筛采用的筛面倾角取。4.筛箱的振幅筛箱振幅是设计筛子的重要参数，其值必须适宜，才能保证物料充分分层，减少堵塞，以利顺利通过筛子。通常取=36mm，其中筛孔大时取大值，筛孔小时取小值。本次设计的2YA2460型圆振动筛选取=5mm。5.筛子的振动频率：按照和所确定的A值可以求解出频率值。 （5-1） 6.振动强度校核：实际振动强度K按照下式计算： （5-2）在本设计中，所以符合振动强度要求。筛子的实际强度：=3.77 ；即筛子的频率和振幅分别为：A=5；n=845 ；=4。7.物料的运动速度圆振动筛内的物料运动速度计算： （5-3）式中：取修正系数0.1。V =0.033m/s 5.2振动筛工艺参数的确定1.振动筛的工艺参数包括筛面的长度和宽度、筛分效率。筛面的长度和宽度由公式：Fq式中：Q处理量，720t/h F筛面的工作面积， q单位时间处理量,50可得出F=7.5,选取筛面长度L=6.0m，所以B=F/L=14.4/6.0=2.4m2.筛分效率在筛分过程中，筛分效率是衡量筛分质量的指标。筛分效率是指筛下产物的重量与原料中筛下级别(筛下级别是指原料中所含粒度小于筛孔尺寸的物料)重量的比值。筛分效率一般以百分数表示。筛分效率可按下式计算： (5-4)式中 原料中筛下产物含量的百分数； 筛上产物中筛下级别含量的百分数；将原科和筛上产物进行精确的筛分，根据筛分结果即可算出筛下级别含量及。筛分所用筛面的筛孔尺寸和形状，应与测定筛分效率所用的筛子相同。筛分机械的筛分效率与物料的粒度特性、物科的湿度、筛孔形状、筛面倾角、筛面长度、筛面的运动特性及生产率等因素有关。不同用途的筛分机械对筛分效率有不同的要求。表5.1 2YA2460型圆振动筛的运动学参数和工艺参数名称数值名称数值筛面长度6.0m筛面宽度2.4m振动强度4抛射强度4筛面倾角20振动方向角筛箱振幅5mm筛子频率845rmp处理量50t/h.m物料运动速度0.033m/s5.3动力学参数工作时，弹簧刚度小，故振幅计算式中值可以略。对于单轴振动筛： （5-5）式中M振动机体质量，M=883.48kgm 偏心块质量，A筛箱振幅，A=5mmr 偏心距，r=24mm负号表示重心在振动中心的两个不同方向上。由式（3-13）得，m=91kg5.4电动机的选择5.4.1电动机功率计算惯性振动筛的功率消耗主要是由振动器为克服筛子的运动阻力而消耗的功率和克服轴在轴承中的摩擦力而消耗的功率 来确定。电机的功率为： 千瓦 （5-6）式中：. 。，。 这里对于滚子轴承选取 。=30.0KW由上式可求N=30.0KW5.4.2 选择电机选择传动电机型号为Y200L4型，其额定功率为30KW，n=1440r/min表5.2 电动机性能型 号转速 n=1440r/min功率 30KW6主要零件的设计与计算6.1轴承的选择根据振动筛的工作特点，应选用大游隙单列向心圆柱滚子轴承。6.2皮带的设计6.2.1选取皮带的型号带的设计功率=1.315=19KW (6-6)式中:工况系数，查11,22-18表22.19得=1.3 传递的额定功率，=15KW 根据=19.5KW，小轮转数=1440rmp，查文献16,22-17图22.11，选B型皮带。6.2.2传动比=1.70 (6-7)6.2.3带轮的基准直径1选择小带轮的基准直径：查文献16,22-31表22.114和22-17图22.11选取=224mm2. 选择大轮的基准直径： =1.70224=381mm 查11,22-31表22.114取=400mm6.2.4带速带速常在=525m/s之间选取=17.12m/s (6-8)6.3轴的设计6.3.1轴的设计特点轴是组成机械系统的一个重要零件。它支承着其他转动件回转并传递转矩，同时它又通过轴承和机架联接。所有轴上零件都围绕轴心线作回转运动。所以，在设计轴时，不能只考虑轴的本身，还考虑到其他合轴有密切联系的各个零部件。轴设计的特点是：在轴系零部件的具体结构未确定之前，轴上力的作用和支点间的跨距无法精确确定，故弯矩大小和分布情况不能求出，因此在轴的设计中，必须把轴的强度计算和轴系零、部件结构设计交错进行，边画图、边计算、边修改。轴的设计受多方面因素和要求的影响，其中最主要的问题是轴的选材、结构、强度和刚度。对于高速轴还应考虑振动系统稳定性问题。6.3.2轴的常用材料制作轴的材料种类有很多种，设计时要考虑到轴的强度、刚度、耐磨性等要求，以及轴的热处理方式，同时还应该考虑制造工艺问题，力求做到经济合理。轴的常用材料是35、45、50、优质碳素钢，最常用的是45钢。对于受载较小或不太重要的轴，也可用A、A等普通碳素钢。对于受力较大，轴的尺寸和重量受的限制，以及有某些特殊要求的轴，可采用合金钢。本次设计的轴选材选用45优质碳素钢。 6.4支承弹簧设计验算1、弹簧刚度计算 选取弹簧刚度时，不仅要考虑使弹簧传给基础的动负荷不使建筑物产生有害振动，而且还要必须考虑弹簧应该有足够的支承能力。弹簧刚度一般是通过强迫振动频率与自振频率的比值来控制。通常吊式振动筛取频率比，对于座式由此，对于单轴振动筛弹簧刚度计算公式： （6-13）取，再有n=845次/分， 次/分所以：N/m2、计算弹簧钢丝直径根据弹簧所受载荷特性要求，选取钢丝。许用应力根据文献6其中的表16-2按类载荷选取查得切变模量Mpa，由文献19，查得。初步选取旋绕比。N曲度系数mm根据文献6中表16-5，选取d=16mm。3、计算弹簧中径D=cd=168=128mm按文献6中表16-5，取系列值D=130mm。4、计算弹簧圈数和节距， mm根据文献得6： 根据文献6表16-5，取n=5圈，由表25-11得弹簧的总圈数为：圈由文献6表16-4得弹簧的节距：mm5、求解弹簧的间距和螺旋角由文献弹簧的间距：mm由文献弹簧螺旋角： 6、弹簧验算1）弹簧疲劳强度验算 由文献6,图16-9，选取所以有：由弹簧材料内部产生的最大最小循环切应力： 可得： = 由文献6，式（16-13）可知：疲劳强度安全系数计算值及强度条件可按下式计算：式中：弹簧材料的脉动循环剪切疲劳极限 弹簧疲劳强度的设计安全系数,取=1.3-1.7按上式可得： =1.3所以此弹簧满足疲劳强度的要求。 2）弹簧静应力强度验算静应力强度安全系数计算值及强度条件为：式中弹簧材料的剪切屈服极限， 静应力强度的设计安全系数，=1.3-1.7所以得： =1.3所以弹簧满足静应力强度。所以此弹簧满足要求。7振动筛的安装维护及润滑7.1振动筛的安装及调试7.1.1安装前的准备在安装振动筛之前，必须对振动筛进行认真的检查。如果发现密封件老化，轴承生锈或搬运过程中损坏等问题时需要更换新的零件。例如激振器，在出厂前为防止激振器生锈，在其内部注入了防锈油，正式投入运行前应更换成润滑油。在安装前应该认真阅读振动筛的安装说明书，做好充分准备。7.1.2 安装安装支撑装置或吊挂装置：安装支撑装置或者吊挂装置时，要先将基础找平，然后按照支撑或吊挂装置的部件图以及筛子的安装图，顺序安装各部件。在弹簧装入前，应按端面标记的实际刚度值进行选配。将筛箱连接在支撑或吊挂装置上。安装完以上装置后，按规定倾角对筛箱进行调整。对于吊挂式的筛子，应当将筛箱倾角和筛箱主轴调为水平。一般先进行横向水平调整，以消除筛箱的偏斜，水平校正后，再调整筛箱纵向倾角。隔振弹簧的受力应该均匀，可以通过测量弹簧的压缩量进行受力情况的判断。安装电动机及三角胶带时，应该先找平电动机的基础，需要对电动机的水平进行校正，两胶带轮对应槽沟的中心线当重合，三角带的拉力要求合适。按要求安装并固定筛面。检查筛子各连接部件(如筛板子、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。检查传动部分的润滑情况，电动机及控制箱的接线是否正确，查看运转是否正常。7.1.3 试运转振动筛安装完毕,应该进行空车试运转。（1） 开车前必须检查好筛机各部分安装是否正确，各个紧固螺栓是否全部拧紧。（2） 检查电机接线是否安全正确，转向是否正确。（3） 检查各润滑部分是否加好润滑油。（4） 查看激振器是否转动灵活，有无卡死、别住现象；防护罩内是否有杂物。（5） 检查筛机运动部分周围的固定设施，如入料，排料溜槽及筛下漏斗与筛机是否有碰撞可能，其距离不得小于80。（6） 试运转开车时如果出现声响异常或者弹簧有异常跳动，致使筛机不能正常运转，应该立即停车，查明原因，排除故障后在开车。（7） 启动运转正常后，需要连续运转8小时（最少不得少于4小时），观察筛机是否一直运转正常，并检查轴承温度，轴承升温不得超过45，最高温度不得超过80。（8） 运转8小时后应检查筛子所有紧固螺栓是否有松动现象，如有松动，应重新拧紧。（9） 如开车后短时间振动器产生不正常声响或升温过快，应立即停车，查明原因，解决后在开车。（10） 检查筛机针刺，振幅是否合乎要求。7.2润滑1.运抵现场后，首次开机四小时应重新加油一次。激振器轴承润滑所选用的润滑剂不得与其他品牌混用，更换新品牌的润滑剂时应将原有油脂清洗干净。2.每半个月到一个月补充注油一次，也要根据实际情况加润滑脂。保证筛机轴承在润滑脂充足的情况下工作。3.轴承注油为轴承空间的1/3-2/3，不宜过多，以免轴承发热。用高压油枪或油泵通过管接头，注油进去。4.每半年将轴承拆下清洗一次。5.所有润滑点及油封不得有漏油现象。7.3操作要点与日常维护检修1操作人员应熟悉筛机的性能，掌握操作方法2开机时应先启动振动筛，然后再开始给料，保证空筛启动。3振动筛停机前应该先停止给料，待筛机上物料排完之后方可停机。禁止带料停机或停机后继续给料。4每班中间或者下班时应检查一下轴承升温。5经常检查各部件紧固螺栓是否松动，皮带是否合适。6经常检查弹簧的使用情况，如发现疲劳、压缩量过大应及时更换，应尽量使四个角的弹簧压缩量一致，保证筛机振动的稳定性。7振动筛13个月小修一次，进行修补、更换筛网、轴承清洗、加油等工作。每年年检对激振器进行一次大修，激振器全部拆下进行清洗换油，如轴承有片状蚀点、变色，滚轴变形，保持架松散等应给予更换。8启动振动筛后，要求给料均匀，防止筛面空振或物料太厚。9严禁在筛机振动部分加装或