目录
1 前言 1
2 涡流选机的总体设计 2
2.1涡流选粉机的分级原理 2
2.2 涡流选粉机的性能特点及应用 3
2.3 涡流选粉机的结构 5
2.4 涡流选粉机的主要参数 5
2.5 涡流选粉机传动方案设计 6
2.6 涡流选粉机运动和动力参数设计 7
3 涡流选粉机结构设计 10
3.1 锥齿轮的设计及其校核计算 10
3.2 涡流选粉机转子部件设计及其校核计算 13
3.3 轴承的选择及其校核计算 16
3.4 转子平衡 18
3.5 轴上零件的固定 19
4 设备的制造和安装要求 20
4.1 制造要求 20
4.2 安装要求 20
5 结论 22
致谢 23
参考文献 24
附录 25

N500涡流选粉机设计
摘要： N500高效涡流选粉机是涡流选粉机的一种，选粉机是水泥生产过程中的必要设备，其性能直接影响水泥质量的优劣和成本，因此要求其满足能耗低、产品质量高、选粉效率高等特点。本课题目的是设计一台N500涡流选粉机，主要进行了N500涡流选粉机的总体设计和转子部件设计。总体设计要确定选粉机总体配置及结构方案，包括结构、尺寸，电动机的选择等；转子主要由转笼和立轴组成，转子部件设计包括立轴的设计及校核，立轴上锥齿轮的设计及校核和轴承的选择与校核。设计中考虑了控制转子的转速来调节物料的选择粒度和产量，在提高性能的同时应尽量减少故障的发生，以提高产品性能和经济效益。选粉机应运转平稳、工作可靠、结构简单、装卸方便、便于维修、调整。

关键词：选粉机；转子；轴

N500 eddy current separator design
Abstract：N500 efficient eddy current separator is one of the efficient eddy current separators. Separator is the necessary equipment in the process of cement production. Its performance will directly affect the quality of cement merits and costs, so its requirements characteristics shoud be low energy consumption, high-quality products, high efficiency separator. This topic is the design of a N500 eddy current separator for the design of general schme and the design of rotor components. The focus is overall design and components design. Overall design includs the design of structure of the body, size and motor selection. Rotor made of the cage and shaft components, the design components of rotor comprise the vertical shaft design and verification, bevel gear shaft on the design and bearing checking and checking with the choice. Design consideration of the rotor speed controlling to regulating the choice of materials and the output size, improving performance, but it also should minimize the occurrence of faults, to improve product performance and economic benefits. Separator should be a smooth operation, reliable, simple structure and handling convenience, ease of maintenance and adjustment.

Key words： Separator; Rotor; Axis

一、设计内容
设计一台N500涡流选粉机，具体进行N500涡流选粉机的总体设计和转子部件
设计。主要内容有：
1．总体设计
1）确定选粉机总体配置及结构方案。
2）完成N500涡流选粉机的总体设计。
3）完成N500涡流选粉机总装图
2．完成N500涡流选粉机转子部件设计。
(a) 转子部件部装图，(b) 转子立轴零件图， (c)转笼零件图，
(d) 其他零件图及有关计算、校核等。

二、设计依据
1．课题来源：盐城市大志环保科技有限公司
2．产品名称：N500涡流选粉机
3．台时产量 18~35t/h
4．空气量 500m3/min
5．最大喂料量 90t/h
6．转速 265~320r/min
7. 批量：面向客户定制的单件小批量。

三、设计要求
1．设计的选粉机主要是作为水泥厂水泥粉磨闭路系统中的分级设备。其性能要求满
足能耗低，产品质量高，选粉效率高等特点；
2．选粉机应运转平稳，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整；
3．设计图样总量：折合成A0幅面在3张以上；工具要求：应用计算机软件绘图，要
应有三维软件设计的零件。过程要求：装配图需提供手工草图。
4．毕业设计说明书见相关要求
5．查阅文献资料10篇以上，并有不少于3000汉字的外文资料翻译；
6．到相关单位进行毕业实习，撰写不少于3000字实习报告；
7．撰写开题报告

四、毕业设计物化成果的具体内容及要求

1、毕业设计说明书要求：
按教务处毕业设计（论文）格式规范统一编排、打印，字数不少于2万字。
1）毕业设计说明书 1 份
2）N500-涡流选粉机总装图 1 张
3）N500-涡流选粉机转子部装图 1 张
4）转笼部件零件图 1 张
5）立轴零件图 1 张
6）其它零件图若干张（待指定）

N500涡流选粉机设计

内容简介：: 12 2000 7986on of on a Y. T. Y. ni00084, s of on of of 1.5 .1 in is a 2-D a 3-D MS of an on of of in ,2 . of to a 5 et 3 in a a of of et 5 no in a ,6 of in DV it is to is in of to . of of in of is to in .0 .5 of of is to on of is 1a b. of a a a is a f 60 mm 8=32 12an 20On a is a of is is a 500 et 12 2000 791. a 1: 2: 3: 4:5: 6: 7: 8: 9: 10: 11: 12: 3: 14: 15: 16: 17: 18 9: b 6 mm to a is of A is to be by of 50 in 2. 0 mm of 2. 3. 1, 2, 3 , 5,6, 7, 8, a a 2to is 3. It is on ie of of at in 5 In 000 at 00050005. is 3r is is of 14 488 0 40 4 74 of of 00 500 6 36 36()et 12 2000 7986 81=10 478of 00 585%. 2 , in .1 . 412 . 47. 4 of an of It be of in 6 of in of MS in a of in 12 811 MS 0 0 6.3 400 0 8 in It 10 1 is in in 13, 1518 . As 13, in of no as 4 14 , a in in is In is 15 , In of in is of of to an of in , is no in of of to . 17 is of is to ,6,7 2 0 et 12 2000 798682. 4. . 5. . 6. . 7. . 8. . 9. 10. 11. .()et 12 2000 7986 833. 12. 16 7 is is to 7 is to 18 of in in to of to of in a in is to of of . is is so 13. 14. MS 7 1922 . 19a , it be is to of .1 a a is At 15. .()et 12 2000 7916. in in 5 mm to 0 35 mm in is in of is to in of 14 , in In , to 17. . 18. 0 rm no , in 20a . is to of of 19. . - 135 )et 12 2000 7986 85. 20. . - 135 in is of is of It in of of of to of at in it to of 21. . - 135 22. 19b to of in in in it in of is in in is of to 20b, of is to of of at mm,In of is in of . . . u w 3 3 .5 r .4 r et 12 2000 798686S u r r is is to an in 21a of to to of In to to to is a of is 21b , is in in of a in 22 , to In of is to of on of is , as to or 0 外文翻译专业机械设计制造及其自动化学生姓名袁万景班级 B 机制 051 学号 0510110103 指导教师孙俊兰 1 外文资料名称： on of on a 外文资料出处： 112(2000)79 附件：指导教师评语：签名：年月日 2 利用相位多普勒粒子风速仪研究漩涡号码对强旋湍流气固两相流的影响周柳旭李毅陈涛徐阳译者袁万景【摘要】影响流动行为的强旋湍流气固两相流的漩涡号码 s=和突扩和气旋研究用二维和三维相位多普勒粒子 .。气体波动速度和颗粒相和颗粒浓度的测量都采用轴向和切向均和均方根有效值。结果表明，对旋流数有明显影响的是轴向速度剖面，旋涡结构的朗肯的切向速度剖面，湍流强度和各向异性的湍流两相速度之间的关系。【关键词】气固两相流强旋流动一、导言旋流气固两相流动中遇到的旋风分离器，旋风燃烧室，旋流和旋流元， 1,2然而，大多数目前的研究仅限于一个单一的气相流场 5倍。 3研究气体流场的旋风分离器使用探针和热线系统，结果表明在场的粒子减少了气体轴向和切向速度，探测器测量的席尔瓦和内布拉供了类似的结果。小川等人的这些研究明，尘封气体流量和纯气流在旋风厅不存在明显的差异。显然，探针测量不能给气粒两相流场。采用传统的研究和修改激光多普勒速度 6倍显示出类似的行为的气体和粒子流场和滑移速度之间的气体和粒子阶段旋转流动。然而，即使修改后的不能提供可靠的结果，因为它是无法识别的粒径和粒径的影响已被列入颗粒湍流波动。相位多普勒粒子风速仪（测量允许获取详细资料，粒子速度，大小和浓度。该先用于研究突扩旋转气体粒子流与旋转数 s=结果表明，大小不同的粒子在旋转流动具有不同的行为，然而，没有量强旋气粒流动的报告。在本文中，强旋气粒流动的突然扩大和气旋与切向进气口。涡流人数从结果进行了比较，其中的情况下 s= 本研究的目的是搞清漩涡号码行为的旋转气固两相流的效果。二、实验装置和测量方法 3 该实验装置图所示。 1a 和 1b 它是一个测试科，给料系统和统。试验段是一个有机玻璃腔图 f 60毫米。图表 1 a. 1 ：数据处理器 ; 2 ：信号处理器 ; 3 ：转换器 ; 4 ：变压器 ; 5 ：电源 ; 6 ：净水器 ; 7 ：激光 ; 8 ：激光控制器 ; 9 ：分裂集团 ; 10 ：发射装置 11：接收机 ; 12 ：检验科 ; 13 ：流量稳定 ; 14 ：旋风分离器 ; 15 ：粉末直属 ; 16 ：流量计 ; 17 ：阀 ; 18和 19：压缩机。加上两个对称的矩形进气口。该腔是一个管 812毫米长，内径 120 毫米。一方面，一个插槽开放和一块光学玻璃安装。出口管是一个圆柱体长 1500毫米直径 96毫米，其中较大的突然膨胀室连接保护试验段的干扰下游流动。旋风分离器是用来收集粒子。两个风机变流率供应轴向和切向流动通过阀门，其中流量可能会调整。流通率分别为三个不同的衡量流量计。球形玻璃珠的大小范围从 0 至 150 毫米。 10 毫米以下的粒子被作为气体示踪剂，粒度分布图如图 2这避免了不匹配的折射率播种和分散相粒子，并消除粒子之间的干扰。广泛粒度分布允许获取不同行为不同大小的粒子。粒子引进轴向进气口采用螺旋给料机。三维提出当泰科公司和二维出计量，被用来衡量突扩气粒流动。至于测量技术，三维 3 。这是一个众所周知的和广泛使用的技术。粒子速度的基础上测量多普勒频移。颗粒的大小和浓度测量的基础上所引起的相位差 4 参数的光学系统显示在表 1 和表 2 。测量分别在 5 个断面，每个部分沿直径大约有25量位置。在单相流测量，在各测量位置有超过 1000 个样本，而 2000 图表 2 图表 3 1 ，激光 ; 2 ，分配器 ; 3和 4 ，镜头 ; 5 ，测量体积 ; 6 ，接收机 ; 7 ，过滤器 ; 8 ，探测器。进流条件给出了表 3涡流数量的定义是：其中在实验中，切向进气口血流速度是常数，轴向进水口流速由 0上升到 12米每秒，相反，旋流数从到表 1 转递光学 y 光的波长 514 488 476 频移 40 40 40 分离束 74 74 74 测量直径光焦距 500 500 500 边缘分离纹数 36 36 36 表 2 接收光学发现的最大直径 5 最高检测浓度 2 10 离轴角 147 接收焦距长度 600平高误差 25 最大环形误差 15 三、实验结果和讨论图 4s=图 4 4图和 5 显示一般行为旋风两相流场可以看出，粒子的存在降低了切向速度到处天然气在近轴区有所增加。图 6和 7的测量波动速度表明中央峰和增加值近壁 ,由于大速度梯度在换地区和本地区的近壁向脉动速度远小于切的 ,表明高各向异性的湍流波动些数字表明，粒子的存在降低气体均方根 _切波动速度几乎处处和轴向速度的波动，但大多数地区增加了后者在逆向流动区。颗粒浓度，大量粒子几乎集中在近壁区域 2 。由于强大的离心力，图 8向速度与有效值化速度两粒径 _60 和 100 。 8 图和 9 表明，颗粒切向速度落后于切向速度的天然气几乎都以较大的粒子具有较低的速度由于其较高的惯性。粒轴向速度落后于气体轴向速度仅在近壁区域。从图可以看出。 10日和 11日，该粒子湍流波动低于天然气波动在大多数地区都在轴向和切线方向，较大的颗粒大小，颗粒较小的波动。图 13， 15至 18提供的测量结果为突扩流动的 s= 2 。，从图 13 可以看出，在这种情况下，轴向速度两个阶段没有 W 型分布的，对于案件 s= 4 和 14，较高的近轴和较低的小高峰近壁。颗粒轴向速度落后于气体之一，在大多数区域，和滑移两个阶段之间的增加而增加的粒径，但相对滑移也不是很大。在近壁区域，颗粒轴向速度稍微大于气体速度。颗粒切向速度落后于气切性图 15，大颗粒更滞后。在第一和第二部分的结构刚体旋转切向速度分布并不明显，因为注射的轴向非旋转流动。在随后的章节，由于越来越多的离心力的影响，切向速度分布的两个阶段出现明显朗肯涡结构的影响逐渐消失入口条件。图 16 给出了粒子和气体轴向脉动速度与更高的价值近壁 6 和更低的价值近轴。不同的是在个案 1中，但没有峰值附近的轴在这种情况下。颗粒轴向脉动速度小于气相，并增加颗粒大小。这些结果是类似情况 1 。图 17表明，在大多数地区颗粒切波动速度小于气相。这是类似的案例 1和以前的报告 6,7 表 3 轴向入口速度 0 切向入口速度 10 旋流数粒平均直径粒材料的密度 2400 粒子质量载入 0 01 表 4 轴向入口速度 5 切向入口速度 10 旋流数子质量载入 5 轴向入口速度 12 切向入口速度 10 旋流数子质量载入 7 图表 4 图表 5 图表 6 8 图表 7 图表 8 图表 9 9 图表 10 图表 11 图表 12 比较图 16和 17 表明，气体和粒子湍流波动的各向异性，切向波动超过轴向切波动，原因是轴向速度梯度仍然大于切向速度梯度。所以，这是质的类似为旋转流动况下反的结果。图 18给出了颗粒浓度分布。不同的 10 气旋流动和类似的旋转流动 s=这种情况下，粒子首先集中在近轴区，由于影响的轴向入口速度，然后逐步在墙上湍流离心力作用下扩散，最后集中在一个薄薄的一层毗邻的墙上。的现象颗粒轴向时间平均流速超过气体之一，最后集中在一个薄薄的一层毗邻的墙上的现象颗粒轴向时间平均流速超过气体之一。和颗粒轴向速度的波动超出了天然气在逆向流动区。是由于更高的进口轴向速度的粒子的情况下低涡流一些 s=对于 s= 颗粒轴向速度较小。所以颗粒轴向和波动速度落后于天然气相应的速度几乎无处不在。图 19量结果为南方旦膨胀流动与s=两相轴向速度可以看出，气速在轴附近较高，近壁较低。下游横截面气体速度分布变得平坦，和粒子速度变得大于气体速度在不久的轴区域和小于气体速度在近壁区域。 45 毫米的小的粒子有小滑移速度，而较大颗粒（ 90 和 135 毫米）有大滑移速度。在这种情况下测量剖面轴向速度， s= 情况是不同的，但是 s=旋转流动 s=有一个环形回流区和粒子速度超过了天然气在大多数地区之一。在旋转流动 s= 由于收缩出口，气体轴向速度剖面也的回流区附近的轴峰但颗粒轴向速度落后于气体之一。本例 s=没有反向流动观察。类似的轴向速度剖面获得的案件 s=况 2 。以及颗粒轴向速度还落后于气体轴向速度。 11 图表 13 图表 14 12 图表 15 图表 16 13 图表 17 14 图表 18 15 图表 19 图表 20 16 图表 21 图表 22 正如在其他情况下，两相切线速度在这种情况下，具有典型的朗肯涡结构，颗粒切向速度总是落后于天然气切向速度和更大的粒子，它们就越落后，当 s= 7 和然而，相对规模的固体区在目前情况下是大于 s=但是小于 s=好像在出口没有收缩情况下，有关固体身体旋转的区域的尺寸随着旋动数目的增加一起增加。由于切线的进口，潜在的旋涡区域的尺寸在第一个和第 2个横截面小，并且在下游的地区，由于墙影响，它变得更大。大的粒子的切线的速度分布图只有固体身体旋转的区域。图 19b 给出粒子和气体轴向的波动。它们的外形二山峰是由于大速度进口轴向的速度分布图的坡度，外形在下游地区内变得平坦。粒子轴向的波动在上游地区落后于气体轴向的波动，但是在下游的地区，它在近墙的地区里超过后者。对 s= 粒子轴向的波动在倒流区域比气体轴向的波动大，在 s= 轴向波动比气体轴向的波动小。因此，由于旋动数目的增加，粒子轴向的波动将到处从在一些地区超过气体轴向的波动到落后于气体改变轴向的波动。从图 20 切线波动也有二山峰接近进口的气体和粒子的型。粒子切线的波动落后于气体，这类似于其他旋动数目的情况。它好像，旋动数目不影响二相切线的波动的一般的特征。比较轴向和切线的波动显示最初，他们是近的彼此，然后，从轴向的波动变得比切线的大。就 s=向的波动总比切线的大，但是在 s=轴向的波动总比切线的小。因此，为打旋流动，二相混乱总各向异性，并且增加旋动数目导致切线的波动的增加，逐渐超过轴向的。二相半径速度分布图如图体和粒子的趋势由于离心力的影响从近轴的地区移向墙。由于弹回来影响在近墙的地区里，半径速度迅速改变从移到墙到背离墙。在二相之间只有轻微的半径滑动速度，二相的半径波动比轴向和波动大。如图 21b，在近墙的地区里更高。 18 例如 s=因为粉被从轴向的进口介绍，粒子最初集中，在近轴的地区里的一个山峰如图 22, 然后，由于离心力和混乱扩散，粒子运输至外面，并且最后在墙附近积累。就 s=里由于纯切线的进口离的集中山峰只靠近墙。气体阶段的旋动数目对混乱波动的影响和各向异性被用表格 6和 7显示，这里而易见，当旋动数目增加时，混乱的波动速度和混乱强度减少，并且切线的速度波动超过轴向的改变。四、结论 1. 对全部旋动数目来说，粒子速度场从质量方面看类似于气体一。 2. 对 s=与环形的倒流区域的对 s= 3. 对全部旋动数目来说，有兰金旋涡切线的速度分布图。 4. 全部旋动数目，是否强烈打旋流动，气体和粒子波动都显各向异性。当旋动号码增加时，轴向波动改变从超过切线到落后于切线。 5. 对全部旋动数目二相来说切线的速度分布图有兰金旋涡，粒子切线的速度总是落后于气体切线的速度。 6. 由于旋动数目的增加，固体旋转的区域的尺寸增加。 7. 由于旋动数目的增加在轴向的速度分布图方面的二次循环区域将消失，不过，被收缩的出口可能引起二次循环。并且轴向速度改变从超过气体轴向速度到落后于气体轴向速度在大多数地区内或者到处的粒子。这是由于减少的有离心的效应的粒子增加了最初轴向的动量。 8. 由于旋动数目的增加，在轴向和切线的方向的二相混乱波动减少，但是在半径方向的混乱波动可能增加。 9. 由于旋动数目的增加，粒子轴向的波动到处从在倒流区域超过气体轴向的波动到落后于气体轴向的波动。 10. 由于旋动数目的增加，在接近进口的轴的最大的粒子集中消失，它们移动到墙。 19 致谢这篇文章为了纪念已故的教授他是第一位正式介绍在研究强烈打旋气体粒子方面的兴趣流动并且在旋涡的流动项研究是国家基本研究结果的一部分，是由中华人民共和国国家科学技术委员会和国家自然科学基金发起的。【参考文献】 1N. 1984. 2of in a 63 _1990. 45 53. 3S. T. Y. K. of to in a 1978. 1573 1580. 4 of of in 101989, 351 354,5 A. O. H. of on in _1988. 17 28. 6 B. in a 1993 _1993. 6. 7 M. in a by a J. 2 _1991. 15 32 20 文献资料专业机械设计制造及其自动化学生姓名袁万景班级 B 机制 051 学号 0510110103 指导教师孙俊兰文献资料 1 韩克让，关东辉 M . 水泥天地 1999， (11) ； 28 2 陈强，刘君彦 . 粉机的改造 M. 水泥 007， (11) ； 623 徐盛昌，齐欣，李朝宗 M1999， (4). 4 张日华，熊振，陈卫军，黄挺全，甘志和高效涡流选粉机在生料粉磨系统中的应用 M. 水泥工程 (3)； 27 5 何宏涛，孙世群 M4)； 36 6郑青 . 选粉技术的发展和大型闭路粉磨系统的优化 M2008，(2)； 77 李邦宪，何敏，刘昊，郑青 S 高效选粉机技术对 5m 离心式选粉机闭路系统的改造 M2007， (7)8分级，分离设备 M 1份专利摘选 . 9 张维粉机密封装置的改造 M2008， (2)；4710 孙铭海涡旋式选粉机在圈流水泥磨中的应用 M2007，(2)； 13 毕业设计任务书课题：流选粉机设计专业机械设计制造及其自动化学生姓名袁万景班级 B 机制 051 学号 0510110103 指导教师孙俊兰专业系主任刘道标发放日期 2009 年 2 月 26 日 1 一、设计内容设计一台流选粉机，具体进行流选粉机的总体设计和转子部件设计。主要内容有： 1总体设计 1）确定选粉机总体配置及结构方案。 2）完成流选粉机的总体设计。 3）完成流选粉机总装图 2 完成流选粉机转子部件设计。 (a) 转子部件部装图， (b) 转子立轴零件图， (c)转笼零件图， (d) 其他零件图及有关计算、校核等。二、设计依据 1课题来源：盐城市大志环保科技有限公司 2产品名称：流选粉机 3台时产量 1835t/h 4空气量 500m3/最大喂料量 90t/h 6转速 265320r/. 批量：面向客户定制的单件小批量。 2 三、设计要求 1设计的选粉机主要是作为水泥厂水泥粉磨闭路系统中的分级设备。其性能要求满足能耗低，产品质量高，选粉效率高等特点； 2 选粉机应运转平稳，工作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整； 3设计图样总量：折合成面在 3 张以上；工具要求：应用计算机软件绘图，要应有三维软件设计的零件。过程要求：装配图需提供手工草图。 4毕业设计说明书见相关要求 5 查阅文献资料 10 篇以上，并有不少于 3000 汉字的外文资料翻译； 6 到相关单位进行毕业实习，撰写不少于 3000 字实习报告； 7 撰写开题报告四、毕业设计物化成果的具体内容及要求 1、毕业设计说明书要求：按教务处毕业设计（论文）格式规范统一编排、打印，字数不少于 2 万字。 1）毕业设计说明书 1 份 2）装图 1 张 3）子部装图 1 张 4）转笼部件零件图 1 张 5）立轴零件图 1 张 6）其它零件图若干张（待指定） 2、外文资料翻译（英译中）要求 1）外文翻译材料中文字不少于 3000 字。 2）内容必须与毕业论文课题相关； 3）所选外文资料应是近 10 年的文章，并标明文章出处。 3 五、毕业设计（论文）进度计划起讫日期工作内容备注 3月 8日 3 月 9 日布置任务 3月 10日 3 月 22 日调查研究，毕业实习 3月 23日 4 月 5 日方案论证，总体设计 4月 6日 4 月 19 日技术设计（部件设计） 4月 20日 5 月 14 日工作设计（零件设计） 5月 15日 5 月 31 日撰写毕业设计说明书 6月 1日 6 月 2 日毕业设计预答辩 6 月 3 日 6 月 9 日修改资料 6 月 10 日 6 月 11 日评阅材料 6 月 12 日 6 月 13 日毕业答辩 6 月 14 日 6 月 15 日材料整理装袋 4 六、主要参考文献： 1. 张佑林第一版汉工业大学出版社， 1997 2朱昆泉建材机械工程手册武汉：武汉理工大学出版社， 2000 3章棣第一版 . 北京：机械工业出版社， 1998 4范祖尧现代机械设备设计手册 (第 3 卷 ) 北京：机械工业出版社， 1996 5. 李朝宗 . 谈涡流选粉设备 J. 水泥工程， 1997， (6)： 246方景光粉磨工艺及设备武汉：武汉理工大学出版社， 2002 7陶天全水泥工业粉磨工艺及设备武汉：武汉理工大学出版社， 1990 8濮良贵主编机械设计（第五版）沈阳：西北工业大学 2002 9许林发第一版 . 武汉：武汉工业大学出版社， 1997 机械设计师手册（上、下册）械工业出版社， 2002 七、其他 1三维模型图集一份实习报告一、概述毕业实习是学生大学学习阶段一个重要的实践性教学环节，通过实习学生将进一步了解社会，增强对专业的责任感、使命感，理论与实践相结合。通过毕业实习，学生将进一步加深对设计理论知识的理解和掌握，进一步熟悉专业设计的理念和方法，从而提高学生的设计、组织管理能力及解决实际工程中出现的实际问题的能力，为以后进入社会从事有关工作打下坚实的基础。所以说毕业实习在培养学生创新思维，全面训练学生各种能力，强化素质教育方面是其他教学环节和任一门课程都是无法比拟和代替的。高等学校工科专业的毕业设计大都在四学年的第二学期进行，时间安排一般为一个学期，其中毕业实习教学为两至三周。由于高等学校工科专业设置比较多，按专业培养目标，其毕业设计题目也各不相同，而设计题目的类型决定着毕业实习教学的方式和方法，毕业实习工作计划的安排是根据毕业设计题目的内容、性质和要求进行的，对设计目标及实现目标所要解决的问题要进行深入、全面的了解，分析解决的途径及关键要素。毕业设计过程一般可分为调研、转换、收敛三个阶段：调研阶段：任务是对设计目标及实现目标所要解决的各种问题进行全面的考察了解和分析；转换阶段：任务是构思可能达到设计目标的各种方案，提出对各种方案的解决方法，这是一个创新过程；收敛阶段：任务是将设计者构思中提出的各种方案，收敛到满足某些约束条件下的最佳方案。毕业实习教学是毕业设计的第一个阶段，也是毕业设计过程中所迈的重要一步，这一步迈的好坏，对毕业设计全过程影响较大。毕业实习是学生深入生产实际，获得对设计题目感性知识和深入了解工业生产实际的过程，将所学的理论知识与生产实践融会贯通，从而使知识向纵深扩展。因此，毕业实习教学的目的就在于使学生围绕毕业设计题目了解与之有关的实际知识并进行资料的收集，为完成毕业设计提供必要的条件。若第一阶段完成的不好，就很难实现转换和收敛两个阶段。所以要让学生明确毕业实习目的，充分认识实习教学的重要性。达到毕业实习的目的，要求学生利用一切方法和手段去了解设计题目所涉及的产品生产、市场销售，用户使用、科学研究等方面的实际情况及有关的设计、实验数据、图表、文献资料。积极发挥自己的主观能动性去完成毕业实习任务。为此须作到“四个学习”：向生产实践学习要充分了解与毕业设计有关的生产线和机械设备、装置、生产工艺、检测手段及生产特点。向技术人员和工人学习了解研究者和生产者的实践感受、认识、经验，了解产品在设计和制造过程中可能会发生的生产和质量问题，解决的方法和技巧。向使用者学习了解用户对产品的使用情况和对产品改进的想法和建议。向技术资料学习为减少设计的盲目性，少走弯路，要充分从科技资料中获取设计题目有关的新技术、新设备、新工艺、新材料等最新信息，使学生能在较高的起点上进行新的创新设计。二、实习过程这次我的毕业实习单位是盐城市鑫海机械有限公司，此公司系独资民营企业，現有員工 200 人，专业技术管理人員 40 人，营销人員 10 人，固定资产 800 万元，设备精良，其中锻压生产线 5 条，金加工设备先进。此公司主要生产各种类型呆扳手、套筒系列、汽車配件分离指、分离板、連接螺絲、各种扣件及不锈钢锻造加工等。企业于 2003 年通过量管理体系认证。进入公司之前我去图书馆查看了大量的机械方面的书籍，其中包括工程图学，机械制造技术，机械制造装备，数控技术。三、实习内容在该厂负责人的安排下，我有幸亲自参加生产，在计量室，我们可以看到了很多以前从所未见过的精密仪器，有水平仪调教仪、弹簧测试仪（内部装有压力传感器）、压力表气氧气表两用校验器、大型千分尺（有测外径和测内径两种）、垂直度测量仪（装有光感应器）等。在生产车间中，我们观看了框架上移式油压机，公司里的技术人员还为我讲解在车间出品机器的特点、性能和应用。列开式固定台压力机：列高性能压力机，机身由钢板焊接而成且经人工时效和抛完钝化防绣处理，变形小，刚性好。气动湿式磨擦片离合器一制动器组和，寿命长、噪音小、齿轮副和滑动副均经热处理淬火及精密研磨、传动平稳。采用机器能实现急停、寸动、单次和连续冲裁。可灵活采用定速或变速，配合自动送料装置，形成单机或多机自动冲压生产线。列四柱双动液压机：柱双动液压机主要用于薄板拉伸、成形、调直等工序，该机主要液压及电气元件均采用国际名牌产品，可配套光电保护装置。列高速精密油压机：本油压机为四柱式结构，其主要液压元件、密封件和电器控制元件均为国际名牌产品采用比例阀，可进行多次冲压，工艺性能好，调整设定方便，压力精度高空程速度快。为普通油压机的，生产效率高行程定位由光栅检测系统控制，程终端控制，可储存 200 个不同的工作程序，方便实现单机或多机自动化生产，并可配套光电保护器。该厂的生产车间实在辛劳，油味腥天，而这里的生产安全也实在可怕，头上脚下都要处处小心，可见大型机械厂工作的工人是多么的崇高。此外，我还通过自己的观察以及对公司有关领导的提问而了解到的公司的营销工作，内部管理以及公司发展的有关内容和我自己通过思考得出的一些见解。第一方面，公司的营销工作。公司领导表示，当前国际经济大环境不好，销售方面存在不小的困难，需要公司的销售人员有耐心，有毅力，有想法，有创造力。第二方面，公司的内部管理工作。公司能否在激烈的市场竞争中站稳脚跟，最终是由公司实力决定的，尤其是当前的经济形势下。第三方面，公司的人才培养方面。金融危机也是公司培养人才的大好时机。四、分析在这个科技时代中，高技术产品品种类繁多，生产工艺、生产流程也各不相同，但不管何种产品，从原料加工到制成产品都是遵循一定的生产原理，通过一些主要设备及工艺流程来完成的。因此，在专业实习过程中，首先要了解其生产原理，弄清生产的工艺流程和主要设备的构造及操作。其次，在专业人员指导下，通过实习过程见习产品的设计、生产及开发等环节，初步培养我们的知识运用能力。概括起来有以下几方面： 1）了解了当代机械工业的发展概况，生产目的、生产程序及产品供求情况。 2）了解了机械产品生产方法和技术路线的选择，工艺条件的确定以及流程的编制原则。 3）了解了机械产品的质量标准、技术规格、包装和使用要求。 4）在企业员工的指导下，见习生产流程及技术设计环节，锻炼自己观察能力及知识运用能力。 5）社会工作能力得到了相应的提高 ,在实习过程中，我们不仅从企业职工身上学到了知识和技能，更使我们学会了企业中科学的管理方式和他们的敬业精神。感到了生活的充实和学习的快乐，以及获得知识的满足。真正的接触了社会，使我们消除了走向社会的恐惧心里，使我们对未来充满了信心，以良好的心态去面对社会。同时，也使我们体验到了工作的艰辛，了解了当前社会大学生所面临的严峻问题，促使自己努力学习更多的知识，为自己今后的工作奠定良好的基础。五、实习感想通过这次毕业实习我感觉到自己在理论联系实际的能力上还有所欠缺，书本上的知识毕竟是死的，在今后的工作中要经常去车间看看，要多动手操作，虚心向其他工作人员学习，增强自己理论联系实际的能力。通过实习我还锻炼了自己人际交往的能力、沟通能力、协调能力，学会了怎么与同事相处，怎么与领导相处，我想这些这在今后的工作岗位上都很重要。在今后的工作岗位上要踏实做好每一件事情，只有实实在在的做好每件事情，我们的事业才能有所成就。毕业设计开题论证报告专业机械设计制造及其自动化学生姓名袁万景班级 B 机制 051 学号 0510110103 指导教师孙俊兰完成日期 2009 年 3 月 31 日 1 课题名称：流选粉机设计一、课题来源、课题研究的主要内容及国内外现状综述 1、课题来源本课题来源于盐城大志环保科技有限公司。 2、课题研究的主要内容本课题主要研究设计流选粉机，要达到以下几个要求： 8 35t/h ； 600m3/ 90t/h； 265 320r/ 向客户定制的单件小批量。设计的选粉机主要是作为水泥厂水泥粉磨闭路系统中的分级设备，其性能要求为：品质量高，选粉效率高等特点；作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修、调整。 3、国内外现状选粉机主要是作为水泥厂水泥粉磨闭路系统中的分级设备。目前，水泥工业常用的选粉机有离心式、旋风式、涡流式三种。本次课题要设计的粉机原理进行改进设计的一种新型高效选粉设备，主要由一个类似双进风的旋风筒的外壳和一个带有涡流叶片的转子及传动装置三部分组成 1979 年本小野田公司开发了 O 粉机，不仅保留了旋风选粉机外循环的优点，而且采用笼型转子平面螺旋气流选粉原理，从而大幅度提高了选粉效率。以它为代表的笼式选粉机称为高效选粉机，也被称为第三代选粉机。它比第一代选粉机的选粉能力提高 100%,比第二代提高 20%50%。效选粉机的出现 ,引起了世界著名的几家水泥机械制造公司的极大关注。由于 O 选粉机优点突出，一些著名的水泥设备制造公司纷纷参照其工作原理，竟相开发了各自的第三代选粉机，如丹麦（司开发的高效选粉机；洪保（司开发的和型高效选粉机等等。这些选粉机的工作原理与 O 选粉机相同，但结构上各有特点。目前国内大多数的水泥生产厂家所用的选粉分级系统为离心式选粉机、旋风式选粉机，而新建的水泥生厂线则大多配用第三代高效选粉机。据不完全统计，在我国高效选粉机正式投入运行的已有 3000 多台。对 O - 粉机进行技术改造升级 ,是国内许多选粉机制造公司的重点项目，有不少知名公司和研究机构在此方面取得了不错的成绩，如武汉奥道克斯高科技有限责任公司对葛洲坝水泥厂三台 O - 粉机进行了卓有成效地改造 ,选粉效率提高 35% 45%,达到了 80%以上 ,磨机台时产量提高 10% 18%,吨水泥生产电耗下降 5 千瓦时。 2 二、本课题拟解决的问题 1 流选粉机总体配置及结构方案的优化。 2 流选粉机转子部件的设计及其优化设计。 3. 选粉效率低，动力能耗高的问题。 4. 壳体中的阻力大，物料分散效率低。大部分气流由一、二次风管经导流叶片进入环形分级区，直接进入分级转子。三次风风量小，造成转子下方截面风速很低，不能将滑落下的物料中的细粉有效携带进入分级面。三、解决方案及预期效果 1、解决方案 1）了解设计任务书，明确设计要求；查阅有关设计资料，参观实物，了解设计对象的性能、结构及工艺性；拟定设计计划来确定流选粉机合理的总体配置及结构方案。 2）分级叶片改用外边缘厚、内边缘薄的异型叶片代替，可较小阻力损失和惯性反涡旋。根据结构尺寸、系统风量和选粉精度综合来选择叶片数量和尺寸。使用机械优化设计软件对部件进行优化设计 3）根据选粉机投料情况，改造撒料盘，采用新型撒料装置，使物料在整个圆周分选区域内连续布料，物料得到充分均匀的分散。 4）增设涡流整流装置，使选粉后的涡流打散，使其以准直线的运动形式排出选粉机，大幅度降低转子叶片的风阻及选粉机的压降。 5）对三次风进行改进设计，采用新型粗粉清洗装置，使三次风对沿锥体内壁下滑物料的二次分选作用得到明显强化，再度提高选粉效率。 2、预期效果通过以上的拟定问题和对问题的解决方案可以得出一个相对完善的产品，系统克服了多点下料易滑料、料幕有漏洞等缺陷；可大幅度降低回磨物料中合格成品，成品的粒度组成将得到改善，同时提高了成品的强度等级；物料分散性能优越，选粉效率高，节能效果显著，出风管壁的磨损大大降低；而且所设计的系统操作维修方便，成本低，性价比得到了一定的提升。 3 四、课题进度安排 3月 1日 3 月 14 日毕业实习阶段。毕业实习，查阅资料，到多个公司实践，撰写实习报告。 3月 15日 3 月 31 日开题阶段。提出总体设计方案及草图，填写开题报告。 4月 1日 5 月 14 日设计初稿阶段。完成总体设计图、部件图、零件图。 5月 15日 5 月 31 日中期工作阶段。完善设计图纸，编写毕业设计说明书，中期检查。 6月 1日 6 月 2 日毕业设计预答辩。 6 月 3 日 6 月 9 日毕业设计整改。图纸修改、设计说明书修改、定稿，材料复查。 6 月 10 日 6 月 11 日毕业设计材料评阅。 6 月 12 日 6 月 13 日毕业答辩。 6 月 14 日 6 月 15 日材料整理装袋。五、指导教师意见签名年月日六、专业系意见签名年月日七、学院意见签名年月日毕业设计说明书流选粉机设计专业机械设计制造及其自动化学生姓名袁万景班级 B 机制 051 学号 0510110103 指导教师孙俊兰完成日期 2009 年 6 月 6 日盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 1 本课题是由盐城市大志环保科技有限公司提出的流选粉机设计。粉机是水泥生产过程中的必要设备，它的性能会直接影响水泥质量的优劣及经济成本，所以研究它有很大的实际意义。水泥粉磨系统有开流粉磨系统、圈流粉磨系统、康比丹磨系统、辊式磨系统以及辊压机粉磨系统等 5 种粉磨系统。而在水泥工业生产中，为了提高粉磨效率，降低能耗，一般优先选用圈流粉磨系统。作为该系统的重要组成部分选粉机，其性能将直接关系到该系统的工作效率、产品性能及经济效益。选粉机自 1885 年发明到现在已经经历了：离心式选粉机，旋风式选粉机，效选粉机目前是性能良好的选粉机，效涡流选粉机就是在粉机的基础上发展起来的。近几年来，在国内外，随着以日本面涡流理论逐步应用于实践，经生产应用也取得了一定的经济效益。但是该种选粉机的成本高，而且在分散预分级以及系统电耗和单位体积生产能力方面都存在一定的缺陷。目前我国的水泥生产量居世界第一，由于多还在使用第二代选粉机和其改进型，生产效率和资源利用率低下，这就导致了资源的严重浪费和环境的污染，所以研究和推广新型的高效选粉机是大势所趋。流选粉机设计 2 选粉机是闭路粉磨系统的主要设备之一，由磨机、选粉机等设备组成的闭路粉磨系统，比无选粉机的开路粉磨系统提高产量因此，粉磨作业中选用选粉机作为磨机的配套设备是提高产量的主要途径之一。流选粉机的分级原理仅仅是因为选粉效率上的提高，更重要的是分级原理上的重大突破。与第一、第二代选粉机相比其分级先进性如下：第一代离心式选粉机的分级原理为：选粉机内的大风叶旋转产生分级气流，气流由导风叶片进入选粉区 (过粗的物料经撒料盘抛撒，撞击内筒壁后沉降 )，经小风叶再次分选，粗粉沉降，合格的细粉随气流经出风口后，进入内外筒体间，自由沉降后收集为成品。气流内部循环。第二代旋风式选粉机的分级原理为：选粉机配风机，代替离心式选粉机内大风叶，提供分级气流。采用 6 8个旋风筒收集细粉。气流由空气入口进入选粉机，经导流叶片进入选粉区，经小风叶再次分选后，细粉被提升后进入旋风筒，收集为成品。分离后的空气经风机后，再次进入选粉机循环。第三代高效选粉机的分级原理为：分级气流由外配引风机提供，细粉由高效率的袋式收尘器收集。可将磨机内通风引入选粉机，既环保又简单。一次风和二次风切向进入涡流旋风筒的壳体，通过导流叶片进入选粉区，在旋转的涡流叶片和水平分隔板的作用下，形成一个均衡稳定的水平涡流选粉区。物料在撒料盘的离心力作用下，抛向缓冲板，打散后落入选粉区，自上而下，被气流挟带，连续不断地被气流及涡流叶片多次分选，细粉经涡流叶片、出风管进入收尘器，收集为成品。分离后的空气经引风机，排入大气，气流不循环。离心式选粉机虽几经改进，但还是无法消除其存在的三个根本性缺点：循环气流中粉尘多，致使选粉区内物料的实际浓度大，扩大了干扰沉降的影响；选粉区内存在着较大的风速梯度，粗颗粒会被高速气流带出；选粉区存在着边壁效应问题，使细小颗粒随粗颗粒碰撞而降落。旋风式选粉机用旋风筒代替离心式选粉机的大直径外筒来收集细粉，提高了收尘效率，从而使循环气流中的含尘浓度大为降低，即改进了离心式选粉机的循环气流中粉尘多的缺点，但无法消除离心式选粉机存在分离粒径不均和边壁效应等缺点，易造成粉磨系统循环负荷的恶性增加。高效选粉机利用高效率的收尘器收集细粉，比旋风式选粉机又进了一步，引进自然风，因而从根本上消除了缺点；利用了水平涡流分级原理，以笼式转子取代小风叶，通过导流叶片的作用，使气流成一定角度稳定均匀地穿越整个选粉区，同时，冷空气的进入，有利于水泥质量的提高。所以说，高效选粉机在分级原理上实现了跨时代的突破。盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 3 流选粉机的性能特点及应用高效涡流选粉机有以下特点： (1)每个颗粒有许多次分选的机会，从而使该选粉机具有很高的分离锐度。被选粉的物料除有主风道气流作用外还有辅助气流作用。 (2)借助涡流叶片和水平分隔板在大型选粉机中也能形成较好的水平涡旋气流。 (3)在从小容量到大容量的广大范围内，能保持高效的选粉，产品收集率很高。 (4)通过调节选粉机转子的转速可方便地调节选粉的分离粒径。 (5)产品的粒度分布则通过调整运转参数，可实现在一个相当宽范围内的调节。能够生产粒度分布很陡的产品，尤其是几乎能把粗粉和细粉完全分开，提高粉磨系统产量，降低单位产品电耗。 (6)物体颗粒与转子叶片之间的切向速度差很小，以致由磨损带来的维修等问题以及选粉机的工耗和各区的高度，延长了细粉在气流中的停留时间。 (7)整个内部气流密度大，故使得该机的结构紧凑。 (8)进入选粉机的新鲜空气量可以很大，这样不仅可使通过磨内的风扫强度的增大，有助于磨内细粉物料的排出，也降低了磨内温度，利于提高粉磨效率，同时可较大幅度降低水泥温度，不必再设置水泥冷却器。 (9)涡流选粉机可把车间的主要扬尘点气流用作选粉点，简化了收尘，清洁了车间。近十年来，第三代高效涡流选粉机已在我国普遍推广使用。据不完全统计，目前正式投入运行的已达三百多台，其生产规模为 200 3000t/d，由于这种选粉机具有体积小、选粉效率高、成品细度调节方便、产品质量稳定可靠等优点，因而受到广泛关注。高效涡流选粉机的使用，大大促进了我国圈流粉磨技术的进步，特别是在大中型水泥厂的粉磨系统中，比传统的离心式或旋风式选粉机优越很多，现已成为1000t/ 涡流选粉机在我国已有 200 多家水泥厂使用，也有许多成功的经验介绍，但有一些用户使用中存在许多问题，造成系统产量低，故障多，设备运转率低，生产无法正常进行，严重影响粉磨系统能力的正常发挥。目前涡流选粉机常用的典型工艺流程如图所示：流选粉机设计 4 图 2 常用的涡流选粉机工艺流程 1电除尘器； 2旋风除尘器； 3涡流选粉机； 4布袋除尘器； 5生料磨； 6水泥磨在工艺系统中，一级收集器为旋风除尘器，配用的多为尘效率 90 ；二级收集器为电除尘器或布袋除尘器，除尘效率 99 以上。用于生料磨时，二级收集器一般采用正压操作的电除尘器，如图 2于水泥磨时，多采用负压操作的袋除尘器，如图 2粉机内气流的稳定是系统工作正常的一个重要条件，在用电除尘器工艺中，阻力变化较小，系统使用效果普遍较好；在使用袋式除尘器工艺中，气箱脉冲袋式除尘器的工艺系统效果普遍很好，它的清灰气体使用压缩空气，气流量小，而且清灰原理先进，布袋上积灰可清理干净，系统阻力变化小，特别是使用引进技术的的入口允许浓度为800 1000g 3m ，可直接采用一级除尘，效果很好，由于价格较贵，目前使用的较少。使用回转反吹袋式除尘器的工艺系统，由于布袋除尘器有个粉尘在布袋上积累和清灰的周期，引起系统中的阻力变化较大，变化幅度约在 1 47 2 45统中气流量也变化较大，导致选粉机工作不稳定，涡壳内积灰，更严重者布袋上积灰清理不干净，造成布袋上灰尘的累积递增，系统通风量大大减小，选粉机循环负荷率高达 300 ，系统无法运转。使用分室侧喷式布袋除尘器的工艺系统，它分室清灰连续工作，可以在本系统中应用。但由于它的结构和工作原理的特殊性，它的排气阀和进气阀气密性差，即使反吹风机不工作时，它的进风口也有负压气流，反吹风机工作时，反吹风也全部由主风机排空，实际上主风机和反吹风机始终形成短路循环，这一点通过在选粉机检测门上明显的风量周期性增强、减弱得到证明，选粉机通风量波动变化较大，也无法正常运转。第一级旋风除尘器普遍使用固定转速的刚性叶轮卸料器，其卸料能力均为系统产量能力的 1 5倍。在使用中容易出现漏风，使旋风除尘器除尘效率降低，进而对第二级除尘器的除尘负荷增大，而且出旋风除尘器的粉尘气体浓度的增大，对图 2响风机寿命。安徽某水泥厂用单级锥形重锤卸料阀，它的卸料动作随物料的多少自动调节，又有料柱锁风，无需配置动力机构，效果特别好。有些厂家在涡流选粉机粗粉出口安装了锁风卸料器，这一点是不需要的，涡流选粉机的最初设计思想是允许粗粉出口进气，目的是对粗粉再进一步选粉。目前这种效果如何，还没有具体数据参考，但该处呈负压解决了粗粉回磨输送扬尘的问题，对整体工艺系统没有不良影响。盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 5 涡流选粉机在工作时，转子的转向是有方向性的，它的转向和一、二次风口的气流方向一致，反映到电机输出轴上应为：从电机方向看，输出轴为逆时针旋转。尽管转子反转也有选粉效果，但极易造成涡壳积灰，而且与涡流叶片和经由导流叶片进入的气流有定的逆向作用力，选粉机电机电流高，能耗增加。工艺中可以人为调整的有三个方面： 1)调整转速来改变产品细度； 2)调整系统风量，这是一种辅助调节方式，主要是在试用初期调整，正常运转后有的不需再动。有些系统工艺中，风机进风口、进二级收集器管道和回风管 (见图 2未装风量调节阀，各环节风量实际上无法调整，也就无法起到辅助调节作用。而主风机都是高压离心风机，风机的每次启动都是满负荷启动，极易造成设备损坏； 3)根据入磨物料的粒度、水分情况和闭路磨的工艺要求，调整磨机各仓长度、研磨体级配和装载量，以此来调整磨内的破碎和粉磨能力，针对这一点，只有一些定性的经验数据，厂家还得根据实际情况进行调整。流选粉机的结构高效涡流式选粉机的结构主要由四部分组成： (1)一组相对作切线进气的蜗壳形旋风筒及锥形漏斗。 (2)蜗壳形旋风筒内，垂直装置一组气体导流叶片。 (3)选粉的笼形转子由垂直的调整叶片、水平分隔板和涡流叶片等组成。 (4)传动系统有电机，减速器及主轴等。本次设计的结构见图 2 工作原理是：物料由进料管喂入，在撒料盘离心力的作用下沿径向甩出。碰到缓冲挡板分散后，落到选粉区。选粉气流由切向的一次进风口和二次进风口沿水平涡壳进入，经固定的导流叶片进入选粉区，在选粉区内涡流叶片和水平分隔板组成的水平回转涡轮使内外压差在整个选粉区维持不变，从而使选粉气流稳定均匀。选出的细粉随气流一起从出风管排出，通过机外除尘器收集而成为产品；粗粉沿集灰斗锥体下落由排料口排出。流选粉机设计 6 图 2流选粉机的主要参数按效涡流选粉机直径可设计成普通离心式选粉机直径的 50%。当生产能力为 18 35T/通选粉机直径为 3 高效涡流选粉机的直径为： D=（ 3 50%=以可取选粉机的直径为： D= 轴转子直径为 1m 将通风量增加 10%作为选用时的依据 Q=10000 20000)=11000 22000 m3/h P=000即 P=g 根据文献 11查得型号为 :4心式风机，风机性能 : 转速 2900压 224量 14720 m3/h 轴功率机拖动电机为 :0流选粉机传动方案设计本次设计的涡流选粉机通常有原动机、传动装置和工作装置三个基本职能部分组成。传动装置传送原动机的动力，变化其运动，以实现工作装置预定的工作要求，它是机器的主要组成部分。实践证明，传动装置的重量和成本通常在整台机器中占有很大的比重；机器的工作性能和运转费用在很大程度上也取决于传动装置的性能，质量及设计布局的合理性。由此可见，在涡流选粉机的设计中合理拟定传动方案具有重大意义。机器多以交流电动机为原动机，它以满载转速供连续的回转运动。倘若涡流选粉机工作轴以续回转，那么拟定传动方案最基本的要求就是选择一个传递连续回转运动的机构，使涡流选粉机的总传动比wm 。实现涡流选粉机工作装置预定的运动是我们拟订传动方案的最基本要求，但在设计中我们除了考虑满足机器预定功能外，还要求设计的选粉机结构简单，尺寸紧凑，工作可靠，制造方便，成本低廉，传动效率高和使用维护方便。由于涡流选粉机中两轴呈垂直方向 ,因此我们在涡流选粉机传动装置中采用了单级圆锥齿轮减速盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 7 器，它可用于输入轴与输出轴相交的传动，其传动比范围为直齿 3，斜齿 5，其最大值为 10。我们在传动装置的设计中必须注意到：锥齿轮（特别是大模数锥齿轮）的加工比较困难，一般宜至于高速级，以减小其直径和模数。还有，当锥齿轮的速度过高时，其精度也须相应的提高，此时还应考虑能否达到所需制造精度以及成本问题。在涡流选粉机工作装置中，由于它所要求的转速不高，我们可选锥齿轮精度为 7级。传动装置的布局应结构紧凑，匀称，强度和刚度好，并适合车间布置情况和工人操作，便于装拆和维修。制动器通常设在高速轴。传动系统中位于制动器装置后面不应出现带传动，摩擦传动和摩擦离合器等重载时可能出现摩擦打滑的装置。为简化传动装置，一般总是将改变运动形式的结构布置在传动系统的末端或低速处；对于许多控制机构一般也尽量放在传动系统的末端或低速处，以免造成大的累积误差，降低传动精度。在传动装置总体设计中，必须注意防止因过载或操作疏忽而造成机器损害和人员公伤，可视具体情况在传动系统的某一环节加设安全保险装置。根据上述要求，所设计的涡流选粉机用运动简图来表示为：图 2流选粉机运动简图流选粉机运动和动力参数设计在设计涡流选粉机传动装置时我们应注意其结构的合理性，在设计过程中我们要注意以下几个共性问题： a)零件结构应于生产条件、批量大小及获得毛坯的方法相适应。 b)零件结构应便于机械加工、装拆、调整与检测。 c)零件结构应有利于提高强度、刚度、精度，延长寿命，节省材料。流选粉机设计 8 d)考虑人的因素进行结构设计。 e)重视采用新的材料、新工艺和新技术。 f)正确规定零件的精度、公差、配合与表面粗糙度等技术要求。 g)零件结构设计应遵守国家标准，并尽可能标准化、系列化、通用化，尽量采用优化系数。原动机是机器中运动和动力的来源，其种类很多，有电动机、内燃机、蒸汽机、水轮机、汽轮机、液动机。因为电动机机构简单、工作可靠、控制简便、维护容易，所以在涡流选粉机的设计中采用了它。按已知工作要求和条件选用 a)根据已知条件，可知工作装置所需功率0 b)电动机的输出功率 0（ 2 式中：为电动机至大齿轮轴的传动装置总效率总效率的计算如下： 2（由机械设计课程设计表 2知滚动轴承效率 095.0r ； 7级精度锥齿轮传动效率 98.0g；弹性连轴器效率 995.0c）故： 030 3 1 . 0 90 . 9 6 5k W 因载荷平稳，电动机额定功率文献 11表 8系列电动机技术数据选电动机的额定功率7 2轴为工作轴，由已知条件可知其转速为 2 6 5 3 2 0r/机械设计课程设计表 2 4i ，可知电动机转速的可选范为( 3 4 ) ( 2 6 5 3 2 0 ) 7 9 5 1 2 8 0 / m i i n r 符合这一范围的同步转速只有 1000r/种，由文献 11表 8常用的同步转速为 1000r/ 系列电动机其满载转速为 80 。传动装置的传动比文献 11中知n (2980 3 . 0 6 3 . 6 9( 2 6 5 3 2 0 )n 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 9 初选总传动比为： i =3 选粉机传动装置的运动和动力参数，主要是齿轮轴和立轴的转速、功率及转矩，这些是进行传动件设计计算极为重要的依据。现在按电动机轴至工作轴的传动顺序进行计算如下：各轴的转速轴 801 m 轴 m m 各轴的输入功率轴 10 3 1 . 0 9 0 . 9 9 5 3 0 . 9 3 k W 轴 21 3 0 . 9 3 0 . 9 8 0 . 9 9 5 3 0 . 1 6 k W 各轴的输入转矩计算各轴输入转矩，由文献 11的输入转矩公式 T=9550轴 19 8 5 09 5 5 0111轴 5 09 5 5 0222电动机输出转矩 39 8 5 09 5 5 0 00 将以上算得的运动和动力参数列表如下：电动机轴轴轴转速 n(r/980 980 率 P()矩 T( 名参数流选粉机设计 10 传动比 1 3 效率 543 涡流选粉机的减速器基本结构由传动零件锥齿轮、轴和轴承、箱体、润滑和密封装置以及减速器附件等组成。根据不同要求和类型，减速器有多种结构形式。由于涡流选粉机中两轴呈垂直方向 ,所以我们在传动装置中采用了单级圆锥齿轮减速器。以下是我们对其零件的具体设计，但在设计中关于传动件设计计算时我们应注意以下问题：要明确各传动件与其他机构的装配和协调关系。若传动系统中有变换运动形式的机构，如在涡流选粉机设计中减速器的闭式传动，我们应先做它的传动件的设计计算，以便于确定闭式传动内的传动比及各轴的转速、转矩的准确数值，从而使随后设计闭式传动时的原始条件比较准确。齿轮的设计及其校核计算由于两轴呈垂直方向 ,因此选用圆锥齿轮传动 ,另外由于建材机械一般用 5故设计工作寿命为 7 年 ,每年按 300个工作日 ,每天按三班制 ,工作时属均匀载荷。初选传动比 i=3，小齿轮齿数 0，大齿轮齿数 z2=3=90 热处理方法和齿面硬度。小齿轮选用 45钢 ,调质取 20 大齿轮选用 45钢 ,正火 00 B精度等级确定为 7级 (转子转速较低 )。 a. 初选载荷系数 .3 b. 设计小齿轮转矩于轴传动效率为 99%,所以输入功率 0 99%= 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 11 转矩 105 1=c R=1/3 d弹性影响系数 e根据文献 11查图由文献 11 10 70文献 11 10 70力循环次数 00 300 3 1 (7 90 24)=109 1/i=109 由文献 11 10 算接触疲劳许用应力 : 取失效率为 1% 安全系数 =1 则 s=570= s=470= B计算 a)设计小齿轮分度圆直径入取较小值 3 22 = b)计算圆锥齿轮均分度圆直径 )=()= 平均分度圆处圆周速度 0 1000=s c)计算载荷系数由文献 11表 10文献 11表 10文献 11表 10 由文献 11表 10 所以 K=K* d)按实际载荷系数校正所得的平均分度圆直径 : 所以分度圆直径 d1=)=)= e)计算模数 m=d1/0= 设计公式 : 3 *211 . 514 22 (3流选粉机设计 12 (1)由文献 11图 10 直齿圆锥齿轮 1 所以 K=K*文献 11图 10 1=z2/)= 2=90 =90 = z1/= z2/= =小齿轮 : 470320 109 109 11图 101 2算弯曲疲劳许用应力取安全系数 S=1F=1S=3402F=2S=240 F F，并加以比较 1 1F=40= 2F=40=以大齿轮数值大设计计算 7 1 1 22 m =3 43 对此结果 ,由齿面接触强度计算的模数大所以应取 m=整得标准值 m=4 齿轮几何计算 = 1= 2=20 齿根高系数 : 1 盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 13 顶隙系数 : C*=0 2 变位系数 : x=0 分度圆直径 : d1=*30=120mm d2=*90=360 1( 21 b=R R=1/3= b=64 1=)=)= 2=71 34 1x)*m=4x)*m=4轮校核按齿根弯曲疲劳强度校核校核公式： F=fa/) F 340 240 故符合要求。流选粉机转子部件设计及其校核计算 54 由于立轴的转速不大，故选择常用材料 45 钢，调质处理。按扭矩初估轴的直径，由机械设计得公式： 32m (3查文献 11公式查表 10 c=106 117,取 c=106，则： 3 2 3m i . 1 61 0 6 4 7 . 9 13 2 6 . 7Pd c m 是轴段的直径，因为轴段上安装大圆锥齿轮，其轮毂直径为 65 以取 651 dd 流选粉机设计 14 a)各轴段直径和长度的确定因为齿轮轮毂直径为 65 ，所以我们选择普通平键 561118 连接大齿轮上，端由轴端挡圈固定。用螺钉紧固轴端挡圈，并能调整大齿轮上下移动，下端靠轴套固定，轴套长度由箱座高决定。取 5,160 11 。轴段用来固定轴承和固定轴套，所以取 00,25 22 。取 0,5033 所在轴段上安装圆锥滚子轴承 32318 型。取554 3 , 9 0l m m d m m在该轴段上安装轴承 32318 型，两轴承间控制一定距离，取 6,168 44 。在轴段剖面下部，安装轴套连接转子部件，根据选粉机容量空间，可确定 : ;70,264;75,52 7766 则选择键 2201220 。主轴的轴向移动由下段螺母 ,629 89 。为使加工螺纹方便开退刀槽 ,3688 ，其结构草图如下：图 3立轴尺寸结构图 a)画轴的受力简图：图 3立轴受力简图 b)计算支反力作用在大锥齿轮上的力 5, 3 2, 2 7 222 在水平面内，其受力简图盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 15 图 3立轴水平面上受力简图由 0 可得： 5122则受力简图为：图 3轴垂直面上受力简图由 0 可得： c)计算弯矩在水平面上（弯矩图为 a） 0,左在垂直平面上（弯矩图为 b） 8 8 1 7 5 6 2 3 2 2右左流选粉机设计 16 合成弯矩（弯矩图为 c）右右左左画转矩图（图为 d）转矩 5 2 8 9 6 08 8 1 6 0 8 1 6 0 0 22 计算弯矩（图为 e） 7 2 6 1 8 2 1 88 8 1 6 0 0 7 3 5 22222右右左左如上图所示面左侧合成弯矩最大，故有可能是危险截面度校核 ,由文献 11公式： e （ 3 式中： 3 5 1 8 2 1 8 左所以立轴的设计是满足条件的。盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 17 图 3立轴弯矩图承的选择及其校核计算 4 对立轴上的轴承 32318进行核算 A作用在轴承上的载荷为： 2221 2222 B计算轴承轴向荷载由文献 11查得轴承 32318的额定动载荷 52 ， 0 5 计算轴向内部力： 8 3 4 4 4 5 1 所以轴承 1的轴向力 8 1221 流选粉机设计 18 轴承 2的轴向力 C计算轴承当量动荷载轴承 1为： 11表 11径向载荷系数 X 取轴向载荷系数 Y 轴承 2为： 3 4 4 4 922，查表得 0,1 22 由文献 11公式 1 1 1 1pP f X R Y A （ 3 由文献 11表 11知载荷系数 .1们取 5.1p 411111 p 322222 1411( D计算轴承寿命由文献 11公式 16667(3取轴承工作温度为错误 !未找到引用源。，则： 6 2 7 5 2) 2( 61 6 6 6 7)(1 6 6 6 7 31011 5 7 6 8 4 6) 2( 61 6 6 6 7)(1 6 6 6 7 31022 所以均满足 7年的使用的寿命子平衡 76 涡流选粉机转子部件的径向比 D/b=，所以其轴向宽度较大，其质量分布在几个不同的回转平面内。这时，即使转子的质心在回转轴线上，但由于各偏心质量所产生的离心惯心力不在同一回转平面内，所形成的惯心力偶仍使转子处于不平衡状态。由于这种不平衡只有在转子运动的情况下才能显示出来，故称其为动不平衡。机械因不平衡而引起的振动是失效的主要原因 ,为消除振动 ,避免回转机械的过早失效 ,延长其使用寿命 ,在该选粉机使用的过程中采用快速平衡法进行转子的平衡。当转子处于工作状态时 ,轴承处的振动速度和转子不平衡量的关系为盐城工学院本科生毕业设计说明书 2009 19 ，其中是由钢度动力性能，转子的阻尼，转子的速度和机器结构等可变因素决定的，对于同一转子，同一工作状态情况下，可视为常数通过试加配重来改变不平衡，并测得振动速度即可确定初始不平衡量的大小和方位。假设一个转子的初始不平衡量引起初选始振动速度转子上加一试重，它与初试不平衡量，共同产生一个振动速度 V，将试重取下，放置在其对称位置上，它与共同产生一个振动速度矢量表示各振动速度得附图所示的矢量图。测量方法： a)选择适当的测量点，通过选择轴承座上的振动速度较水平垂直方向，以后钧在此点测量。 b)动设备 ,使其达到工作转速 ,测出初始不平衡振动量 V0(mm/s) c)机器停转 ,在转子重心平面任意点上 ,试加一配重 m,并启动机器 ,使其达到工作转速 ,测量其振动量 V1(mm/s)。试重的选用按经验公式计算： 20 1 5 100r 3 式中：0m 试扣配重 ( 转子

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