目录
1前言 1
1.1 本课题的来源，基本前提条件和技术要求 1
1.2 本课题要解决的主要问题和设计总体思路 1
1.3 预期的成果及其理论意义 2
2 国内外发展状况及现状介绍 3
3 总体方案论证 4
4 具体设计说明 6
4.1 离心机转鼓设计 6
4.1.1 离心机转鼓壁厚计算 6
4.1.2 转鼓的强度校核 7
4.2 离心机驱动功率计算 8
4.3电机的选用 10
4.4 带轮的设计计算 10
4.5 齿轮的设计与计算 12
4.5.1 选择齿轮材料、热处理方法、精度等级、齿数 12
4.5.2.按齿根弯曲疲劳强度设计 13
4.5.3.校核齿面接触疲劳强度 15
4.6 轴的设计计算 15
4.6.1轴的设计 15
4.6.2 对该轴进行强度校核 16
4.7 空心轴的设计计算 20
4.7.1 空心轴的设计 20
4.7.2 对轴进行强度校核 21
5.结论 25
主要参考文献 26
致　谢 27
附录 28

800型立式沉降离心机
摘要：本文介绍了800型立式沉降离心机的性能参数、结构原理和分析、转鼓的设计计算、轴设的设计计算及校核、斜齿轮的设计计算以及设计来源。800型立式沉降离心机是以工厂现行生产的卧式沉降离心机有关样本为基础设计出的新型沉降离心机。 800型立式沉降离心机可以克服现行螺旋卸料沉降离心机占地面积（或体积）大和现在常用的两种差速变速器（有摆线针轮行星变速器和双级2K-H渐开线齿轮行星变速器）结构复杂，价格昂贵等缺点, 并且该立式沉降离心机能使滤料在转鼓内的滞留时间（即固液分离时间）比现行的卧式沉降离心机延长10~15倍（1—5min），从而提高了分离效果。该立式沉降离心机工作可靠，运行平稳，产品质量稳定，操作维护简单，噪音小；对物料适应性好，结构紧凑，其进料口、出液口和出渣口便于连接到生产自动线上等优点。整个操作过程是在全速、连续运转下自动进行。它的生产率为每小时排出3 渣。它将广泛应用于石油、化工、冶金、医药、食品及轻工等部门和环境保护的污水处理。

关键词：沉降离心机；带轮；斜齿轮；转鼓；轴

Design of 800-type vertical subsidence centrifuges
Abstract：This article introduces the 800-type vertical subsidence centrifuges performance parameter, structure principle, rotor drum, axis, and helical gear design calculation. The 800-type vertical subsidence centrifuges are innovated from the factory present production horizontal-type subsidence centrifuge related sample . The 800-type vertical subsidence centrifuges may overcome the present spiral outloading and the present commonly used two inter-species differences fast transmission gearbox (have cycloid pin gear planetary transmission and twin-stage 2K-H involute gear planetary transmission) the structure complex, the price is expensive, And this vertical subsidence gentrifugelism function causes to filter the material (namely solid fluid separation time) to lengthen 10~15 in rotor drum dead time compared to the present horizontal-type subsidence centrifuge to double (1～5min), thus improve the separation effect. This vertical subsidence centrifuge work reliable, it can movement steadily, product quality stable, operate maintenance simply, the noise is small; The machine is adept to material compatibility good, the structure is compact, ard, the fluid outlet and the slag notch are advantageous to connect the production from the generatrix superior merit. The entire operating process is under full speed. The work is carried on automatically. Its productivity discharges 3 m3 dregs for each hour. It will appled widely to the environmental protection petroleum, chemical industry, metallurgy, medicine, food and light industry sewage treatment,and so on.

Key words：Subsidence centrifuge; belt wheel; Helical gear ;Rotor drum; Axis

一、设计内容
本课题来源于对沉降式离心机市场的调研结果。
众所周知，沉降式离心机是在高速旋转的转鼓内利用旋转物料本身所受到的离心
力来对固、液体的悬浮液或含不同比重液体的乳浊液进行沉降分离的离心机。沉降离
心机分间歇操作和连续操作两种类型。工业上常用的间歇操作沉降离心机有三足式沉
降离心机和刮刀卸料沉降离心机。连续操作沉降离心机常用的为螺旋卸料沉降离心机。
螺旋卸料沉降离心机是全速运转、连续进料、沉降分离和卸料的离心机。
广泛应用于石油化工、煤炭、轻工、食品、制药、化工、冶金等工业部门和环境
保护的污水处理。螺旋卸料沉降离心机中，沉渣沿转鼓内壁的移动全靠螺旋输送器与
转鼓的相对运动来实现。两者的差转速为转鼓转速的0.5—4 %，多数为1—2 %。该差
转速由差速变速器产生。常用的差速变速器有摆线针轮行星变速器和双级2K-H渐开
线齿轮行星变速器。该两种变速器结构复杂，价格昂贵，往往使用户望而却步。
为解决上述弊端，按离心分离理论，一是向高速和大型发展（即提高其分离因数）；
二是延缓滤料（渣）在转鼓内的运行速度，即延长固、液（或液、液）分离时间，以
达到充分脱液之目的。
综观国内沉降离心机之发展，虽致力于提高其分离因数，然仍与国外差距较大。
理论研究表明，分离因数的提高虽有利于脱液分离，但滤料（渣）在转鼓内停留时间
因此也更短，反而于脱液分离不利，故部分地抵消了转鼓转速加快的效果。更何况转
鼓转速加快，致使能耗呈三次方速率上升；而加大转鼓直径，则因转鼓各部尺寸必须
随之相应增大乃至造成离心机之成本剧增；且大幅度提高其分离因数往往还要受到转
鼓筒体及转鼓底座（铸件）等材料强度的限制。在现今，工业上还很难由工艺来保证
能廉价地提供这些高强度材料的情况下，实为我国之国情所不容。故人们常将视线转
向后者——延长滤料（渣）在转鼓内的滞留时间——而这一时间的长短又取决于转鼓
长度及转鼓部件与螺旋输（卸）料装置之差转速。
增加转鼓长度无疑能达到延长滤料（渣）的脱液时间之目的。理论上，脱液时间
与转鼓有效长度成正比。目前，国内外这类机型的长, 径比 L/ D 为 1.5—3.5 ，且 L/
D还有增大的趋势，如美国已达 3.8 ，德国为 4.2 。但 L/D 愈大，则愈难保证转鼓
筒体之圆柱度及筒体各段的同轴度，也愈难保证转鼓筒体与螺旋输（卸）料装置（刮
刀）之配合，故 L/D 一般不大于 4 。大长径比的离心机的整机轴向尺寸均较大（除
与转鼓 L/ D 有关外，还与差动变速器轴向尺寸有关），因而只能做成卧式。显然，其
占地面积（或体积）也大。
为克服现行螺旋卸料沉降离心机的缺点，本设计旨在提供一种能解决上述缺点和
弊端的新型机种——立式（螺旋卸料）沉降机。

二、设计依据
1. 工厂现行生产的卧式沉降离心机有关样本；
2. 离心机为立式结构，转鼓为柱—锥型，其轴线呈立式安置；转鼓：大端直径为800mm
；转鼓半锥角为7—12度；转鼓高度为480—520mm（即转鼓长径比（L/D）为0.6—
0.65）；
3. 转鼓转速：1500r/min；分离因数为Fr1006；
4. 电机功率：小于30KW。

三、技术要求
1. 该立式沉降离心机能使滤料在转鼓内的滞留时间（即固液分离时间）比现行的卧式
沉降离心机延长10~15倍（1—5min），从而提高分离效果；
2. 本机工作时滤料由上部料斗的进料口进入，同时电机起动运转；滤料在由螺旋送料
机构输送的同时被离心机进行沉降分离——被分离的滤液和滤渣各行其道，分别经离
心机的出液口和出渣口被引出机外；整个操作过程是在全速、连续运转下自动进行；
3. 进料口直径不小于50mm；
4. 本机工作安全、可靠，运行平稳，产品质量稳定，操作维护简单；
5. 生产率为每小时排出渣3m3；
6. 本机结构紧凑，其进料口、出液口和出渣口便于连接到生产自动线上。

四、毕业设计物化成果的具体内容及要求

1. 开题报告；
2. 设计图样
2.1设计草图：为离心机总装配图底图，必须手工绘制，图样总量不少于1张A0；
2.2 设计图样：离心机总装配图、部件图及较为复杂的主要另件图（所有零件、
部件的编号不得遗漏且必须与装配图明细栏内的一致）；图样全部用AutoCAD
绘制，图样面积总量折合3张A0以上。
3. 设计说明（计算）书
3.1 设计说明（计算）书字数（含图）在10000字以上；
3.2设计说明（计算）书（含说明书摘要）内容、格式必须符合《盐城工学院关
于毕业设计说明书撰写的指导意见》。
4. 毕业实习报告
毕业实习报告字数在3000字以上（含图）。
（以上几个方面的材料除另外说明外，全部做成电子文档资料）

800型立式沉降离心机设计

内容简介：: of a Ng . An 00is be in 998. A to is to in an be at up 50g, is at up 5g. 1 he of 0s a in of a of is an of of of of as a to in to of is to of in in an to to of of a of a to - of to to - of of - of to in to In a of of by by of in in 1991; 1994; 1996). is to 2 T he is in a a is in a A of is to of is to as An of . a 55 m2 of In a 20 is to to is to or is in a in of is an is to is in a to be at up 50g is to at up 5g. In of a of up x x 1m in up 0,000 N in of up x x up 000 N in to of at 5g be a an of is on a in a of is by a to of to of by A be by an an to In to to to is in is in to of to is 50g 22 to a 49 of is of on is to is to of . 00 rm m to of 50g to on to as as he of is a to to is a to is to to to to at by to in of a of to is on is to of o on is in is by a of at of of is by no 3.3 a of of of is 0 is of as by of 0 To of of of an of of in by of a in of at of is of in of to is by in a in a 00 of to in to to so in he a 00 hp is in a of in is by a of of at a 1 5 a in 1). An to is to in to In to of to a a of is In to to a a a is to be is in in is to to A is to of is to as in of of is to of to to of of 3. a to be In of in to a in to in in of as an of to in to as an as to To to of at 5 g a is by an a 000N, is 0,000N. To of a 4000 is by to a to of of in of in of of is on of to as a to of of is a of in no in of a of to a in a 10 35 to a 35 of In to to is in .5 to a 7.6 cm a 5 a 2,000 of 000 5 g of in a a is of . of is by of to a of in in of of is be to to be To a is of is to by to is to of is is a . wo 5g 50 mm/z a In is of is in to an in be of is a an of be by of a is an to of an 4 to of as to . on of of a of is an of a on . of 2 8 16 4 400 m3/ 000 40 wo is a 270mm x 1245mm x 850an to a is in an 50mm a 00is of to to bo 扬州职业大学外文翻译专业机械制造及其自动化学生姓名郭怀亚班级 10 机械（ 1）学号 100101114 指导教师赵翔香港土质技术的离心机的发展香港九龙清水海湾香港科技大学 Ng 国戴维斯加州大学国联合学会 K. 要 : 香港科技大学 (前正在开发一台先进的 400克 1998 早期安装一台不普通的 8这台离心机独特之处在于它是使用一台飞行中的双轴水力振动器模仿在两个水平的方向动态问题的能力。在静态测试中 ,离心机可能运转高达 150g ,但是被设计的双轴振动器的震动测试只达到 75g。 1 介绍在 90 年代的十年里 ,我们看到了以研究和设计离心机塑造土质技术的结构实践有明显增大。离心机塑造构成为许多先前难以处理的土质技术问题的研究提供了一个强有力的工具 , 它有益于对大规模土质技术基本系统的机械行业的发展 , 通过直观比较 (相似和结垢法则 ) 和计算机程序的证明以及对原型系统使用定标为随后分析。离心机塑造技术也成为对常规设计和分析技术补充的公用事业。近年来在改进土质技术离心机塑造方面的工艺和科学获得了重大进展。最近并在努力促进离心机技术的不断发展 , 承担了新双轴离心机振动器的研制。意在发展尖端科技的能力 , 离心机是为了满足以下的业绩目标 : (1)大模式容器适应允许更加详细的塑造和在模型里面让出空间给广泛使用仪器 , (2)提供广泛的手臂使用仪器为样板叁数的详细测量和领域载入和工程程序的模拟 , (3)地震载入模拟和在平垂直线的双轴性能的进步对地心引力领域的产生改变。在考虑这些目的之后，心分离机的设计和表现规格被构思出来。这在本文里 , 提供离心分离机设备的规格与双轴的地震水力振动器详细描述。给土质技术离心分离机设备的资金由经费委员会和大学共同提供。离心分离机和双轴的振动器由美国华盛顿伯灵屯公司设计和提供。这家公司在伺服水力学有多年经验而且已经参与一些离心分离机振动器的发展 (1991; 1994; 1996)。在香港乃至世界这种设施不仅致力大学而且服务于土质技术的领域。 2 在离心分离机在位于来自校园的主要的短距离的一楝新的建筑物中被安装。建筑物不仅安置土质技术离心分离机设备 (而且安置风和波隧道设备 ( 由于安全理由原因，离心分离机被安置在一间圆形的地下中。一个钢导管的网络附在墙壁的内部表面 ,在离心机操作期间通过哪些已冷却的水流通冷却必需品的地下室。离心机实验室的海拔和楼面平面图见 1和 2。图 1在离心机设备的视野高度图 2 计划视野离心分离机设备有一共计 255作室和一般的实验室空间。在主要实验室区域 , 顶上有一台 20 吨容量的台架起重机可移动在离心机装载和卸载离心机模型容器之上预制混凝土盘区。当需要时，起重机也用来交换静态的平台和振动器。未用的平台或振动器被储存在离心分离机封入物的地板下。离心机通过使用相机和话筒监测 , 并且在样式结算离开期间对讲机被使用在离心机分庭和控制室之间通信中。水力供应在一个房间的主要实验室区域下面位于与离心分离机相邻。表 1 离心机的技术规格。关键项目规格负载能力 400 臂半径到摇摆的平台的中心 m 最大加速度 150g 负载大小态测试为动态测试为表 1总结离心机的一些关键规格。为静态测试 , 离心机可以由 150g 决定操作 ,但是为动态测试 , 双轴振动器由 75 总共 , 制造了三个摇摆的平台。两个被设计为非震动的测试平台是相同的。每个这些静态平台可能容纳模型大小为 10,000 三个平台包括双轴振动器和联系的结构支持、水力多头管和反应马萨诸塞。振动器滑倒桌可能容纳载量高达 x x 000 N 的重量。由于动态平台的巨大 , 为了使静态测试在比较高的超过 75g 动态平台必须用一个静态平台替换。承和驱动器图 3 显示离心机的海拔部分。离心机手臂由一对被预先输入的铬镍钼耐热钢的滚柱图 3 00 轴承支撑一个常规轴运行。离心分离机被直接加倍到垂直驱动轴下端的一个水力辐形活塞马达驱动。因为切线摇动手臂应用的转力矩很大地超过必需的驱动转力矩，所以这驱动被选择。在摇动期间除非一台昂贵的水力传动器被提供分开变速箱否则以齿轮连起的驱动会很快的被振动转力矩损害。为了预防对水力马达和轴联结的损坏 , 在摇荡机被操作的简短的期间对驱动马达的油流程被省略有效允许离心分离机靠惯性滑动。在摇动完成后，对驱动马达的流程是重建。在 150状态是 222 对应于 149 公斤重量不平衡状态。平衡离心机是在平台成功的使用各种各样的大小重量安置没被使用为运载样式的容器。仔细的簿记使用保证离心机平衡严密维护在测量仪之内。被展开在离心机上的紧张标准度量用来检测类似从离心力和负载量不平衡出现和电动机在摇动期间装载的静态结构负荷。构臂和装备离心机的基础是一个逐渐变小的钢焊件被使用传送静态和动态装载从替换手臂到建筑物基础。结构的手臂是坚固地附到主轴上的钢焊件。它的主要功能是支持这四根张紧皮带和传输从主轴到平台驱动扭矩。张紧皮带在末端被固定到结构臂上并且反对以轴承沿着他们长度安置的切线替代阻止所有失衡的装载从两个摇摆的桶通过结构手臂被传达给主轴 , 当在缺少力量 (一个完全平衡的情况 ) 大离心力在载重和配重之间通过套四条紧张皮带整个地被传送 , 并且弯曲的片刻不适用于主轴。在震动期间的片刻除动态力量之外引起 , 在主轴主要弯曲归结于不平衡状态力量。止平台避免有害物质物产生变动和注重提高者 , 高度被注重的张紧皮带用机器制造用高强度钢没有焊接。对被焊接的装载道路的信赖继续在连接在紧张皮带和平台之间 : 摇摆的平台由高强度标尺多样性运载插入通过通行证轴在张紧的皮带的末端的枢轴块。每个这些标尺没有高于装载 13.3 哪些给安全因素大约 3 由于每个的最后力是 40次结构子系统同心度是非常宽容轻微的 , 譬如由平台结构的小自转造成。提供四套 20 把标尺。容纳震动桌的正切励磁的要求 , 在悬浮平台的反冲要求一个额外自由程度自转 , 由球状连接的插入达到在枢轴块之间在主要耳轴 , 并且两对取决于在平台的边缘的块。然后各个平台被提供在振动器位移的两个正交方向两个自由度旋转。由滑的摩擦从振动器在平台悬浮枢轴动态片刻被传达给离心机的手臂确定。所有滑落表面被以造成一个摩擦系数一种专有的涂料处理。因为张紧的竿对必需克服枢轴的摩擦的修剪力的传输是不适当的 ,他们可滑动地附到枢轴的块上的矩形结构管材的成员被装入 , 但是不到那平台 , 所以当竿在负荷之下伸展的时候他们在张紧方面不被强调。离控制系统离心机驱动使用易变 200马力驱动电动机的容量压力补偿泵浦。被加压的油从主要泵浦通过水力辐形活塞马达在一条闭合的水力电路内散布。容量油的流速在这条电路里由泵浦的角度控制旋转斜盘的伺服阀和确定离心机旋转的速度。主要驱动泵浦以 21 当泵浦被使用为供给振动器动力和在 35转斜盘操作 (图 1) 对需要回转速度的类比信号比例项适用于对主要在高压水力电路附件的伺服阀的泵。除了调整对离心机驱动马达的油流量之外，斜盘角度也决定主要驱动的油压线路。由于斜盘有非常高的回转率 (在几毫秒内做完整个行程 ), 除非整个水力的驱动系统被仔细控制，否则在加压上的主要驱动环存在潜能。为了使达到一种稳定状态需要时间减到最小 , 使用一个成形的速度指令而不是一条线的斜坡。在离心机慢慢地转动并且阻力较小的情况下允许速度迅速被增加 , 并且在高阻力情况下限制速度 , 避免转力矩和液压操作过度。另外 , 驱动电路液压的在被测量而且使用变弱驱动信号避免压力过度。一个电脑程式用来实现在上面被描述的控制。除控制离心机的速度以外 , 计算机被使用监测操作的参量譬如不平衡状态手臂 ,主要轴承的温度、液压机液体温度和压力 , 和安全互锁的状态。在震动测试期间必需使用计算机实施阀门操作序列来操作振动器系统。输入每个自动被采集数据和被测量的参量对计算机硬盘促进机器表现长期监视和预定定期维护。 3. 双轴振动器装配心机合并一台双轴水力振动器 ,作为被模仿的震动励磁。在考虑震动状态是多向而许多已经利用的离心机震动模拟器是单向的 , 由于这台振动器在两个方向上震动是可能的 , 离心机和振动器的发展同时被进行 ,被设计振动器作为离心机的整体部分。采取这种联合设计方法为了尽可能隔绝离心机震动的能量 , 和明确描述上面的悬浮设计。促进安装和维护 , 而且允许离心机的操作在加速度大于 75 g 为静态测试 , 震动工作平台和它的桶形成一个从中止双臂可移动和替换装配。以负载重量 3000N, 总移动的重量 (酬载和震动工作平台硬件 ) 是大约 10000N 。为了要将在飞行中摇荡机的动态运行最佳化，大的反应块 (4000 公斤 ) 已经被合并设计。震动工作平台由流体静力的自调整垫轴承支撑。比橡胶垫 , 流体静力的轴承提供更高的压缩强度。橡胶垫位于在滑动平台之下只被使用提供集中力量。振动器在每个震动的方向运用两对伺服器 (一对在离心机自转的正切方向和其他摇摆方向 )在震动的平台的反面并且对应的被作为设计单位 , 应用相同力向各平台的边滑动。滑动平台的运行外表是在没有自转在飞行的二个正交方向震动。流体静力垫轴承被使用在各个作动器活塞和滑动平台之间。这些轴承降低了滑动平台的行动的横向活塞轴接口的摩擦 , 当在活塞之间提供高强度的连接并且在轴向方向滑动。表 2 振动器的技术规格。关键项目规格振动方向二个原型水平方向最大振动的加速度 35g 最大振动的速度 750 mm/s 振动频率 0z 摇动平台接受来自这 1035变容量压力偿还泵。这个泵经过被装在离心分离机的顶端的附近的一个 35力的旋转关节提供油给摇荡机。为了提供足够的压力和流动到振动器活塞 , 在震动前液压机液体被存放在四个仑压力累加器里。各台伺服器有一条直径压力高达 35每轴各对应用力32,000移动在 1000 公斤之下重量 , 这力在各个震动的方向可产生 35 和一个典型的震动信号 , 2 秒震动时间为各累加器充电是可达到的。振动器的关键术规格见表 2。图 4 双轴的摇荡机。振动器的由多个复杂的伺服器控制。因为被使用四台不同伺服器在三个自由度驱动滑动平台 (翻译在二个方向加上自转在飞机震动 ),并且必须对各台伺服器采取保证命令措施与运动学限制一致 ; 否则 , 伺服器将导致振动器表现减弱。表 3 滑动圆环和转台式连接装置的规格关键项目规格滑动圆环模拟信号为 32, 模拟返回为 8,力为 16 同轴 8 为录影和高频率电缆设备 , 4 个高质量数字传输通道信号 (计算机网络 ) 空气出口 2 在 1400 m3/出口 2 在 2000 40 个联合的模式和数字控制系统用来实施达到震动目标的运行。控制器的模式部份使用主要用于减少了压力反馈变弱。模式控制使用定义操作系统的点 (定位点 ) 系统。当前在发展中的数字式震动控制系统了装备一台高速模式接口奔腾计算机实施的。数字系统有两个功能。在更低的层次 ,控制器根据了假定设计 , 关于一个惯性框架震动平台在反应被修理 ; 在上部 , 更正将被做根据平台的绝对加速度 . 更低的层数使用中断服务实施控制器无限冲击反应。通过系统证明闭环控制器参量将由最佳振动器的调动。上部控制器是由于平台和离心机手臂振动的通过一个离线重申做法改正根本上错误。 4 滑动圆环和转台式连接装置对适当的离心分离机的机能，转台式连接和滑动圆环连接是必要的。他们被用于传输电力、信号 ,可压缩的液体像是空气、水和油控制各种不同的装置而且获得实验的数据。连接的一些规格见表 3 。在二个连接被放在另一个上面而且展开在离心分离机室上面的地板上。这个架置安排使振动效应和从离心机和离心机分庭的一个更高的净空高度的梯度要求减到最小。这是重要考虑 , 因为离心机分庭的几何半径和高度对电力消费 5 容器模式二个样板的容器已经被发展。一是一个矩形的铝容器 ,为静态的测试设计 , 尺寸约为 1245而且结合一扇可选择的压克力的窗口。容器被设计为在加速旋转期间平均张力限制在模型之内到为了动态测试 , 有柔性层状类型的内壁的容器已经被研制了。这个容器在外形上是圆筒形的 ,内径 550 毫米和高度 500 毫米。容器由五十二个铝圆环构成 , 在毗邻圆环之间使用滚珠轴承降低摩擦。层式容器设计为双向震动提供必要的边界样式条件。 6 结束本文简要的描述新型 00 g 吨离心机设施 , 与它的一些独特的设计特点。当产生一些设计挑战时 , 双轴震动能力为探索新型土质技术复杂的动态系统提供机会。施将会为全世界研究团体所使用。参考文献 Y., S., of an a 1,Ko 361 T., J., W., X., Y., I., 1994. of a C 4, 1691980. 25: 43 1996. of 附件一毕业设计中期检查资料毕业论文（设计）中期检查表毕业设计（论文）题目 1立式沉降离心机学生姓名郭怀亚现场指导老师黄如森联系方法 15062850106 联系方法 0515 89898119 学号 100101114 专业机械制造及自动化实习地点江苏杰德机电设备安装有限公司学生自查毕业论文选题情况已确定，未变更已确定，有变更未确定现场实习表现好遵守学校毕业设计制度遵守工作任务完成情况工作进度：按期完成基本按期完成已拖期工作质量：较好一般较差参考文献阅读情况已阅读如已拖期，请说明拖期原因及解决办法工作拖拉教师指导不力实习条件不具备其它解决办法结论合格基本合格不合格指导老师意见评价与措施：指导老师（签名）：年月日毕业设计指导小组意见：签名：年月日注：要是找问题，找差距。对中期检查不合格的学生提出警告。行内填写或打。扬州职业大学毕业设计任务书课题 800 型立式沉降离心机专业机械制造及其自动化学生姓名郭怀亚班级 10 机械（ 1）学号 100101114 指导教师赵翔专业系主任发放日期 1 2 一、设计内容本课题来源于对沉降式离心机市场的调研结果。众所周知，沉降式离心机是在高速旋转的转鼓内利用旋转物料本身所受到的离心力来对固、液体的悬浮液或含不同比重液体的乳浊液进行沉降分离的离心机。沉降离心机分间歇操作和连续操作两种类型。工业上常用的间歇操作沉降离心机有三足式沉降离心机和刮刀卸料沉降离心机。连续操作沉降离心机常用的为螺旋卸料沉降离心机。螺旋卸料沉降离心机是全速运转、连续进料、沉降分离和卸料的离心机。广泛应用于石油化工、煤炭、轻工、食品、制药、化工、冶金等工业部门和环境保护的污水处理。螺旋卸料沉降离心机中，沉渣沿转鼓内壁的移动全靠螺旋输送器与转鼓的相对运动来实现。两者的差转速为转鼓转速的 4 %，多数为 1 2 %。该差转速由差速变速器产生。常用的差速变速器有摆线针轮行星变速器和双级 2开线齿轮行星变速器。该两种变速器结构复杂，价格昂贵，往往使用户望而却步。为解决上述弊端，按离心分离理论，一是向高速和大型发展（即提高其分离因数）；二是延缓滤料（渣）在转鼓内的运行速度，即延长固、液（或液、液）分离时间，以达到充分脱液之目的。综观国内沉降离心机之发展，虽致力于提高其分离因数，然仍与国外差距较大。理论研究表明，分离因数的提高虽有利于脱液分离，但滤料（渣）在转鼓内停留时间因此也更短，反而于脱液分离不利，故部分地抵消了转鼓转速加快的效果。更何况转鼓转速加快，致使能耗呈三次方速率上升；而加大转鼓直径，则因转鼓各部尺寸必须随之相应增大乃至造成离心机之成本剧增；且大幅度提高其分离因数往往还要受到转鼓筒体及转鼓底座（铸件）等材料强度的限制。在现今，工业上还很难由工艺来保证能廉价地提供这些高强度材料的情况下，实为我国之国情所不容。故人们常将视线转向后者延长滤料（渣）在转鼓内的滞留时间而这一时间的长短又取决于转鼓长度及转鼓部件与螺旋输（卸）料装置之差转速。增加转鼓长度无疑能达到延长滤料（渣）的脱液时间之目的。理论上，脱液时间与转鼓有效长度成正比。目前，国内外这类机型的长 , 径比 L/ D 为且 L/ D 还有增大的趋势，如美国已达德国为但 L/D 愈大，则愈难保证转鼓 3 筒体之圆柱度及筒体各段的同轴度，也愈难保证转鼓筒体与螺旋输（卸）料装置（刮刀）之配合，故 L/D 一般不大于 4 。大长径比的离心机的整机轴向尺寸均较大（除与转鼓 L/ D 有关外，还与差动变速器轴向尺寸有关），因而只能做成卧式。显然，其占地面积（或体积）也大。为克服现行螺旋卸料沉降离心机的缺点，本设计旨在提供一种能解决上述缺点和弊端的新型机种立式（螺旋卸料）沉降机。二、设计依据 1. 工厂现行生产的卧式沉降离心机有关样本； 2. 离心机为立式结构，转鼓为柱锥型，其轴线呈立式安置；转鼓：大端直径为 800转鼓半锥角为 7 12 度；转鼓高度为 480 520转鼓长径比（ L/D）为 3. 转鼓转速： 1500r/离因数为 4. 电机功率：小于 30 三、技术要求 1. 该立式沉降离心机能使滤料在转鼓内的滞留时间（即固液分离时间）比现行的卧式沉降离心机延长 1015 倍（ 1 5从而提高分离效果； 2. 本机工作时滤料由上部料斗的进料口进入，同时电机起动运转；滤料在由螺旋送料机构输送的同时被离心机进行沉降分离被分离的滤液和滤渣各行其道，分别经离心机的出液口和出渣口被引出机外；整个操作过程是在全速、连续运转下自动进行； 3. 进料口直径不小于 50 4. 本机工作安全、可靠，运行平稳，产品质量稳定，操作维护简单； 5. 生产率为每小时排出渣 3 6. 本机结构紧凑，其进料口、出液口和出渣口便于连接到生产自动线上。 4 四、毕业设计物化成果的具体内容及要求 1. 开题报告； 2. 设计图样计草图：为离心机总装配图底图，必须手工绘制，图样总量不少于 1 张计图样：离心机总装配图、部件图及较为复杂的主要另件图（所有零件、部件的编号不得遗漏且必须与装配图明细栏内的一致）；图样全部用制，图样面积总量折合 3 张上。 3. 设计说明（计算）书计说明（计算）书字数（含图）在 10000 字以上；计说明（计算）书（含说明书摘要）内容、格式必须符合盐城工学院关于毕业设计说明书撰写的指导意见。 4. 毕业实习报告毕业实习报告字数在 3000 字以上（含图）。（以上几个方面的材料除另外说明外，全部做成电子文档资料） 5 五、毕业设计进度计划起讫日期工作内容备注置任务下达任务书查研究，收集资料，熟悉课题 ,毕业实习体设计，方案论证件、零件设计阶段写说明书业设计预答辩改整理查材料评阅业答辩料整理装袋 6 六、主要参考文献： 1 徐灏 . 机械设计手册 M. 北京：机械工业出版社， 1991. 2 机械工程手册，电机工程手册编辑委员会 . 机械工程手册 M. 北京：机械工业出版社， 1995. 3 徐灏 . 新编机械设计师手册 M. 北京：机械工业出版社， 1995. 4 胡家秀 . 机械零件设计实用手册 M. 北京：机械工业出版社， 1999. 5 李益民 . 机械制造工艺设计手册 M. 北京：机械工业出版社， 1995. 6 全国化工设备设计技术中心站机泵委员会 M. 北京：化学工业出版社， 1999. 7 余国宗 . 化工机器 M津大学出版社， 1987. 8 孙启才，金鼎五 M. 北京：机械工业出版社， 1987. 9 柯罗夫，汪泰临，孙启才，陈文梅 . 离心分离理论及设备 M械工业出版社， 1986. 七、其他学生必须按照毕业设计进度计划表明的时间，分期按时完成，并且保证各期工作的工作质量，以确保毕业设计任务的完成。 0 扬州职业大学毕业实习报告专业机械制造及其自动学生姓名郭怀亚班级 10 机械（ 1）学号 100101114 指导教师赵翔日期 1 毕业实习报告一概述毕业实习是我们在毕业设计之前最后一次在老师的指导下进行的生产实践，也是我们工作之前最后一次以一个旁观者对基础知识进行学习的机会。毕业实习是我们进行毕业设计的第一个环节，它的目的是让我们进一步了解现代工业生产的全过程，了解新技术，新设备的应用，开阔眼界。同时，我们围绕着毕业设计课题进一步了解了相关的知识和进行资料的收集，为我们完成毕业设计提供必要准备。二实习过程我所在的小组在 1 月 9 日、 1 月 10 日、 1 月 15 日分别参观了江淮动力集团、盐城悦达拖拉机厂以及江苏森威集团飞达股份有限公司。在经过几天的实习与参与以及在场技术人员与指导老师的讲解，我们充分了解了几种零件加工的具体工艺、加工步骤，加工要求和加工时必须和应该注意的内容。三实习内容 1 月 9 日首先我们参观了江淮动力集团的单缸机、两缸机、四缸机的机体加工车间 ,在这三个车间里我们看到了各种各样的组合机床和专用机床，由于机体是流水线加工的，再加上良好的加工工艺，还有完善的装配车间，所以它门的生产效率是非常之快。并在参观过程中我们了解了这个公司的企业文化和发展史，以及当前企业状况。箱体的加工有以下几个过程：因为箱体共有六个面，所以这部分又分为三个过程，每一次粗铣两个相对的面，其中有两个过程用手工夹紧，最后一个用气压夹紧，左右用螺栓定位，粗铣无基准面。与粗铣一样，也分为三个部分，每次加工两个相对的面，都是用气压加紧，都有定位基准，粗糙度为这是第一次粗镗孔，主轴孔在此时一起加工，用气压加紧，机床分为两部分，有左、右床脚之分。这是半精镗，加工是连倒角一起加工，其中有一个轴特别长，它是用来保证同轴度的。精加工主要主轴孔，切削余量特别少。用轴定位。钻头转速慢，三面有间隙同时加工。 2 箱体共六个面，加工剩余两个面。从以上工序我们可以看出工件的加工工艺过程是按照先粗后精、先面后孔的加工原则。在箱体加工车间，我们做了深入而严谨的调查研究，我们了解到如何选择工艺基面和夹压部位是制定工艺方案的极其重要的问题。工艺基面选择的正确，将实现最大限度的工序集中，从而减少机床的台数，也是保证加工精度的重要条件，我们首先观看的是箱体的加工车间，箱体零件是机械制造业中加工工序多、劳动量大、精度要求高的关键零件，所以在江动集团的参观中，我们发现，箱体车间是一个最大的车间。江动集团生产的是汽车和拖拉机所用的柴油机，其产品有多缸体和单缸体的，因为其汽缸体有精度高的孔要加工，而且要在几次安装下进行，所以“一面两孔”的定位方法是这类箱体在组合机床上加工时常用的典型定位方法。“一面两孔”的定位方法有如下的特点： 1）可以很简便地消除工件的六个自由度，使工件的固定位置稳定。 2）“一面两孔”的定位方法有同时加工五个面的可能，既能高度地集中加工工序，又有利于提高个面孔上的位置精度。 3）“一面两孔”的定位方法可以作为从粗加工到精加工的全部加工的基准。 4）“一面两孔”的定位方法使夹紧更方便，夹紧机构简单，使夹紧力对准支承，消除夹紧力引起工件变形对加工精度的影响。 5）“一面两孔”的定位方法易于实现自动化定位，并有利于防止切屑落入基面 ,在为了保证箱体的加工精度及技术要求，工艺基面必须规定相应的公差，定位孔不宜太小，太小时定位销很细，加工中易受力产生较大的变形，甚至在装卸工件时易碰坏，根据箱体零件的大小，定位销孔径一般在一定的范围内，另外由于柴油机缸体尽管箱体上有加工的平面，但是由于这些平面存在不便于安装，不便于按工序方法进行加工等原因，所以其端面的铣加工要遵循一定的先后顺序。在装配车间我们看了流水线型的装配过程，从一件件零件到一台合格的柴油机被装离车间。 1月 10日在指导老师的带领下，我们参观了盐城悦达拖拉机厂的各主要车间：其后我们还参观了另外几个主要零件加工的过程。在指导老师和工厂技术人员的指导下，了解了其加工工艺过程：（一）小四轮箱体，加工基准，底面作为粗基准加工原则：先面后孔，先基准后其它，先粗后精。工序过程如下： 2 斜孔； 5 各轴承孔；（二）轮毂加工工艺过程：中心孔；（三）齿轮箱体端面盖加工工艺过程： 1 月 15 日我们参观了江苏森威集团位于大丰市，它是主要生产汽车精铸件，汽车等速万向节总成，汽车起动电机单向器，汽车精铸件汽车等速万向节总成汽车起动电机单向器等的一家企业。首先参观了高精密加工的车间，它主要生产等速万向节总成等；其次又参观了齿轮加工车间 ,了解了加工齿轮的方法主要有滚齿法和插齿法两类： 1. 滚齿加工是按照展成法 (展成法是利用一对齿轮啮合或齿轮与齿条啮合原理 ,使其中一个作为刀具 ,在啮合过程中加工齿面的方法。它是齿轮加工中用得最多的方法 ,包括滚齿、插齿、剃齿等 )的原理来加工齿轮的。用滚刀来加工齿轮相当于一对交错轴的斜齿轮啮合。在这一过程中 ,齿面的形成与齿轮的分度是同时进行的 ,展成运动也就是分度运动。滚齿加工具有以下工艺特点 :1）适应性好； 2）生产率较高； 3）分齿精度高； 4）齿形精度较低。滚齿加工适于加工直齿、斜齿圆柱齿轮和蜗轮 ,但不能加工内齿轮、扇形齿轮和相距很近的多联齿轮。 2. 插齿是另一种常见的展成法齿面加工方法。插齿过程从原理上分析 ,相当于一对圆柱齿轮的啮合 ,插齿相当于一个端面磨有前角、齿顶及齿端磨有后角的变位齿轮。与滚齿加工的齿轮相比 ,插齿加工的齿轮有以下特点 :1）齿形精度比较好； 2）运动精度比较差； 3）齿向误差比较大。插齿适于加工模数较小、齿宽较窄、工作平稳性精度要求较高而运动精度有要求不十分高的齿轮。在滚齿、插齿之后 ,经热处理后再进行齿面精加工。常用的齿面精加工的方法有剃齿、珩齿、磨齿等。在我们参观的这个车间主要用的是剃齿。剃齿常用于未淬火圆柱齿轮的精加工 ,生产效率很高 ,是软齿面精加工最常用的加工方法。剃齿在原理上属于一对交错轴斜齿轮作无侧隙双面啮合 ,并由剃齿刀带动工件作自由转动的过程 ,剃齿实际上就是一个渐开线齿面上沿齿形方向开了许多刀刃的高精度的斜齿轮。 4 在这之后我们参观了锻压，和冲压车间，了解它们的加工步骤，加工时要注意的方面，以及如何使用和它们的使用范围。它们是很多零件加工工艺过程中不可缺少的一道步骤，它不仅可以减少材料的使用还可以提高加工的零件的各种性能。四对数控车床的分析该系列数控车床采用优异的数控系统，具有动态模拟、人机对话、多种补偿功能，参数存储及调用、故障自动诊断、示等多种功能；床身导轨为镶钢或中频淬火、床鞍导轨贴有软带，刀架和数控系统形式也可按用户需求选配。产品特点：磨耐用，采用整体结构，导轨经中频淬火处理及精密磨削；性强，操作方便，可靠，采用三点支承，前轴承选用进口密双列圆柱滚子轴承；障机床进给轴的位置精度；用先进可靠的数控系统并配置意大利技术生产的卧式（或立式）电动数控刀架，因而可靠性高；置外接掌上型电子手轮，方便对刀；导轨均粘有软件带，并采用美国量润滑泵进行自动润滑。五实习后感在这次参观实习过程中，在指导老师的讲解和自己的观察研究下，再同以前课堂上所学到的知识联系起来，我发现原来在我身边有许多细节都被我忽略了，一些习以为常的小事情背后也有潜在知识。通过实习，让我了解到了理论和实践的差距，在学习知识的同时也要知道如何去使用它。这些日子里通过亲身经历，使在学校三年所学的理论知识得到了很好的实践。而且对于实际的设计工作也提供了很大的帮助，为毕业设计提供了现实资料。并使我们初步了解了各种生产批量和类型的零件的加工方法 ,工序 ,加工机床配备等。对工厂生产进一步了解 ,这不仅仅对我的毕业设计有着很大的帮助，同时为我将来参加工作打下了良好的基础。毕业实习虽然结束，但真正对我的考验才刚刚开始。且不论这一次的挑战成功与否，但至少我们挑战了自己，更是完善了自我。扬州职业大学毕业设计说明书 800 型立式沉降离心机专业机械设计制造及其自动化学生姓名郭怀亚班级 10 机械（ 1）学号 100101114 指导教师赵翔完成日期 800 型立式沉降离心机摘要：本文介绍了 800 型立式沉降离心机的性能参数、结构原理和分析、转鼓的设计计算、轴设的设计计算及校核、斜齿轮的设计计算以及设计来源。 800 型立式沉降离心机是以工厂现行生产的卧式沉降离心机有关样本为基础设计出的新型沉降离心机。 800 型立式沉降离心机可以克服现行螺旋卸料沉降离心机占地面积（或体积）大和现在常用的两种差速变速器（有摆线针轮行星变速器和双级 2开线齿轮行星变速器）结构复杂，价格昂贵等缺点 , 并且该立式沉降离心机能使滤料在转鼓内的滞留时间（即固液分离时间）比现行的卧式沉降离心机延长 1015 倍（ 1 5，从而提高了分离效果。该立式沉降离心机工作可靠，运行平稳，产品质量稳定，操作维护简单，噪音小；对物料适应性好，结构紧凑，其进料口、出液口和出渣口便于连接到生产自动线上等优点。整个操作过程是在全速、连续运转下自动进行。它的生产率为每小时排出 3 3m 渣。它将广泛应用于石油、化工、冶金、医药、食品及轻工等部门和环境保护的污水处理。关键词：沉降离心机；带轮；斜齿轮；转鼓；轴 800 00 as as 800 by 800

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