干式滚筒筛.doc

机械工程学院毕业设计(说明书)题 目： 硅微粉生产线干式滚筒筛设计 专 业： 机械电子工程 班 级： 101 姓 名： 陈伟强 学 号： 1611100119 指导教师： 李立和 日 期： 2014.5.30 1目录引言11概况及现状21.1筛分机的发展概况21.2国内外筛分机械的现状22总体设计32.1滚筒筛的工作原理32.2原始参数32.3设计原理43物料在滚筒内的受力和运动分析53.1物料在滚筒内的受力分析53.2物料在滚筒内的运动分析54滚筒筛结构及尺寸参数的确定84.1滚筒孔眼总数的确定84.2筛孔设计84.3滚筒筛的长度和直径计算84.4滚筒筛的安装倾角114.5滚筒转速的确定114.6滚筒功率计算135动力系统的选择155.1电动机额定转速的选择155.2电动机额定电压的选择155.3电动机额定功率的选择156传动方案的选择和确定177主要零件的选择197.1减速器的选择197.2轴承的选择207.3联轴器的选择218轴的设计及校核239键的设计和校核2610电力控制部分28结束语29致谢30参考文献31 硅微粉生产线干式滚筒筛设计摘要: 滚筒筛主要由进料斗、滚筒、电机、减速器、机架、密封盖、等组成，硅微粉生产中，滚筒筛能够很好地完成石英砂的筛分过程，本文主要对滚筒筛的筛筒体的结构进行参数设计、分析论证了几种不同的传动方案，以此来确定滚筒筛的设计计算。通过对电动机、减速器、轴的设计计算来做到对所学知识的一个系统的把握和应用。由滚筒筛各项参数的计算，以及对所筛分的物料在滚筒内的运动状态的解析，从而实现滚筒筛的总体设计计算结果。希望通过此次对滚筒筛整体的一个设计实现对所学知识的一个融会贯通，并通过合理的设计，使得滚筒筛机械具有结构简单、动力消耗少及合理与实用等功效。关键词:滚筒筛 联轴器 电动机 减速器引言工业生产中滚筒筛大多数用来筛分固体颗粒的物料，通过筛分提高所需物料的纯度，以达到经济效益和生产需求。滚筒筛的主体结构一般为有倾斜度的筒体，筒面用筛网制成。筛分时物料通过带的传送由进料口送入筒内，小于筛孔直径的物料筛出，存在下面的料斗里，其余物料沿滚筒斜面继续往出口筛分，以此类推，直至达到筛分目的为止。滚筒筛因为其的筛分效率高，使用方便，因此越来越广泛的应用于工业生产中筛分机械领域。1概况及现状1.1筛分机的发展概况随着社会经济的不断发展，筛分机械行业也随之有了很大发展。在上世纪80 年代初我国就开始着手研发大型振动筛，曾经设计过面积为27大型直线振动筛，对振动筛的结构及其参数做过细致的研究，同时也对振动筛的动态特性进行了测试和数据分析，从而掌握了一些规律和经验。1.2国内外筛分机械的现状目前我们国内筛分机械的产品种类有振动筛和滚筒筛等，振动筛主要包括了直线振动筛，高频振动筛概率筛等，筛分机械系列多，规格多，筛分机械在砂石和煤矿等行业有着很大范围的使用，能够符合我国经济建设的相关需求。据2002 年行业调查了解，从企业所有制方便来讲，目前包括有国营企业、股份制企业、集体企业、外资和合资企业，其中股份制和国营企业发展最为迅速。我国筛分机械的生产能力每一年都有不小的增加，我国的东部地区本身的发展就比较快，所以有相当一部分的筛分机械制造企业分布地都集中在了东部地区，特别是鞍山和新乡两地。但是，相反的，在西部地区，筛分设备制造企业却很少，有也只是很小的规模。从这里我们也可以发现，我国筛分机械生产厂家虽然数量不少，但有一定实力和较大规模的企业相对来说是很少的了。现今全国能够有能力进行独立研发新产品的企业也很少，每年也就是只能创新几个新产品，大多数企业却是依旧只能生产普通且没有自主研发出来的老产品。筛分机械的设计和制造能力上来说，我国仅仅有少数几家制造企业的工艺水平勉强达到能够具备制造大型筛分机械的能力。随着外国各项技术的引进和成熟发展,目前已经有部分企业逐步采用计算机辅助设计进行生产制造。掌握了部分最新生产设备和工艺处理方法，但仍有大多企业仍旧使用先对落后的一般机械进行生产和操作，导致了生产出来的产品质量水平与国外先进水平仍然存在很大的差距。2总体设计2.1滚筒筛的工作原理滚筒筛主要由进料斗、滚筒、电机、减速器、机架、密封盖、等组成。滚筒筛的主体是筛分筒体，它是通过一些圆环状扁钢制成的筛网组合而成，筛筒体的整体与地面有倾斜角存在，其外部用密封的隔离罩进行密封设置。电动机通过所设计的减速装置与滚筒筒体借用联轴器连接起来，通过减速系统对电动机转速的变速和减速使筛分筒体按照特定的转速进行旋转，在物料由进料口送入滚筒筒体内，随着滚筒筒体的转动，滚筒筛面上的物料在滚筒筒体自身的转动下，随之翻滚，因为石英砂的目数不同，因此，物料中直径小于筛孔直径的石英砂从筛网中下落到收集料斗中，而物料中直径大于筛孔自身直径的石英砂则继续随着滚筒的翻滚向着出口方向运动，直到达到筛孔直径大于自身直径的筛孔所在的那段滚筒时，被筛下然后收集。2.2原始参数物料名称：石英砂；2.、物料容重： 1.4吨/米3；3、工作方式：连续、5、处理能力：3吨/ 小时；6、入料块度：小于5mm。石英砂根据目数不同可以分为不同的几个规格,本次设计主要针对目数在200目以下的石英砂进行筛分处理,由此可以将滚筒进行分级,本次设计将滚筒分成3级,物料分成4级,即物料第一级区间为目数120-200目,第二级区间为70-120, 第三区间为40-70，最后为从滚筒中落下的余料小于40目的石英砂。查表可知,对应目数的筛孔直径,所以第一级筛孔直径0.125mm，第二级0.212mm，第三级0.425mm。在石英砂的工业生产中，往往要对石英砂的原料进行筛分处理，滚筒筛就是石英砂筛分工业中广泛使用的筛分机械。它可以经过滚筒筒体的自身转动将不同目数的石英砂进行筛分分级，滚筒筒体的筛面一般设置成筛网形式，设计时滚筒筒体放置成倾斜固定在机架上。通常筛筒体通过圆环体放置在机架上的支撑滚轮上，如图2.1所示图2.11进料料斗口；2滚筒筒体；3中心轴；4减速器；5电机；6机架； 2.3设计原理滚筒筒体部分依照不同目数的石英砂可大致进行分组，滚筒筒体上设计出许多具有一定直径的孔，按照不同的分组所对应的筒体其上的小孔的孔径也各不相同，为了达到筛分目的，同一组上的孔其直径一致。从滚筒的左端进料口到右端出料口，每组的小孔的孔径依次增大，物料中直径小于每组筛孔直径的石英砂从对应组的筛网中下落到收集料斗中，而物料中直径大于筛孔自身直径的石英砂则继续随着滚筒的翻滚向着下一段滚筒翻滚，直到达到筛孔直径大于自身直径的筛孔所在的那段滚筒时，被筛下然后收集。实践证明，这种分级机筛分效率相对较高，应用也颇为广泛。3物料在滚筒内的受力和运动分析3.1物料在滚筒内的受力分析滚筒筛在现实中的工业生产上，其滚筒内的物料在滚筒内的运动和受力情形相对来说还是很繁琐的,因此在这里我们通过讨论物料在理想状态下的受力和运动情况来对物料进行运动和受力分析。因此，在进行分析时，可以把物料看做是材质均匀的单元体，通过分析可得出其在滚筒内的受力如图3.1所示。图3.1其中离心力，而且，则。G是单元体自身重力，是其在平面内的分力，则有摩擦力 (3-1)式中： 是摩擦系数；是单元体在滚筒内的线速度；是单元体质量； 是滚筒的倾角；是单元体的位置角。从上式中可以看出在滚筒半径不变的情况下单元体的位置角随其转速增加而增加，而在单元体的转速不变的时候，滚筒半径越大，单元体的位置角也在变大，而且在单元体的位置角增大到一定值时，物料就会在滚筒内产生滑动，因此在实际生产中为了提高筛分的效率，往往会在滚筒内设计一个扬料板。3.2物料在滚筒内的运动分析滚筒筛中心轴线方向的运动是因为筛筒体本身存在的安装倾角产生的，其速度为物料在滚筒筛内的线速度。物料在与滚筒筛中心轴线平面内相垂直的方向的抛物运动与筛筒体自身所拥有的转速有关。当筛筒体转速较低时，物料随着筛筒体的转动发生偏离，当安装倾角大于自然休止角时物料就会出现滚动，随着滚筒筛筒体转速的不断增大，物料也随之在滚筒内被带至一定的高度然后由于自身重力的缘故作抛物线下落，我们把这种运动叫做抛落运动，如果筛筒体自身的转速超过某一个临界值时，物料不单单只受自身重力影响去做抛落运动，而是做离心运动，此时物料就无法实现筛分。根据前面的分析可知滚筒筛筒体自身倾斜安装在机架上，物料在滚筒内的运动过程可以取理想状态，可以在物料中取一单元体P，大致可以理出其在滚筒筛筒体内的运动过程如图3.2所示。从图中可知，P在从进料口进入滚筒内之后，随着筒体的旋转被带到最高点o点，然后在o点处因为受自身重力以及离心力的作用开始脱离筛面做抛物运动，当物料继续运动到最高点D处时，开始下落到B1位置，随着滚筒的持续转动，物料也重新开始新一轮的循环运动，一直到从滚筒筛的筛孔中筛出为止。图3.2由图可知，P在滚筒筛筒体内的运动情况可分解为物料在平面内做的运动和z轴线方向做的直线运动两个分运动。物料在平面内的平面运动可以分解为两个运动，分别是物料在筛筒体内的圆周运动和受自身重力所做的抛物线运动；而单元体沿z轴线方向的直线运动是由于筛筒体的倾斜安装而产生的现不予考虑。这里简单分析单元体P在平面内所做的运动。P在平面内的运动情况分析如图3.3所示，此时物料的运动大致可以看成是两个部分：一个部分是从B点到o点的圆周运动，另一部分是从o点到D点再到B1点的抛物线运动。根据图可以列出方程式如下：图3.3圆周运动方程： (3-2) (3-3)抛物线运动方程： (3-4) (3-5)式中：r-P在平面内距滚筒筛筒体自身轴线的大小；-单元体P的脱离角；v-在平面内单元体P脱离时的线速度；-滚筒筛的角速度；t-单元体P的运动时间。由上面所列出的运动方程，我们可以求出对应的运动轨迹方程如下：圆周运动轨迹方程： (3-6)抛物线运动轨迹方程： (3-7)根据上面列出的两个方程式我们可以设法求出任何一个圆和抛物线的轨迹交点，两式联立可以得出，交点坐标分别为点o（0，0）和点。当rR(R为滚筒筛的半径)时，物料此时位于筛筒体的内壁处，而此时两条曲线相交所对应的交点坐标就分别为（0，0）和。当然在生产中为了获得较高的筛分效率，可以使物料在筛筒体内的翻滚达到更大，这样物料在筛筒体内就能够获得更大的抛落落差，也即要使得图3.3中取得最大值。4滚筒筛结构及尺寸参数的确定滚筒筛的结构主要由进料斗、滚筒、电机、减速器、机架、密封盖、等组成。在进行滚筒筛的尺寸和结构的设计时首先就应考虑筛筒体的直径、长度、安装倾角等结构和尺寸参数。因此此次设计要考虑的参数主要包括有筛筒体直径、筛筒体长度、筛孔形状和数目、安装倾角、筛筒体转速n以及筛筒体驱动功率P等。滚筒筛参数设计分析和计算如下。4.1滚筒孔眼总数的确定根据生产能力计算公式可以计算出筛网上孔眼总数。式中：z为滚筒上孔眼总数 表示在同一秒内从筛孔中掉下物料的系数，可取值1%-2.5%；这里取值1%。 m 为物料平均质量，由于物料为石英砂，其比重一般取值为，即。则有滚筒上筛孔眼数个4.2筛孔设计滚筒筛筛网上的筛孔是所有分级机械中的主要工作部件，因此筛孔的形状，尺寸和排列方式的设计结果的优劣程度会严重影响分级机械的分级效果。在设计中，筛孔在筛网上的排列方式通常会有正三角形，正方形和矩形等排列方式。考虑到筛面的利用效率和节约生产成本，计算可知，工业生产中正三角形排列的筛面较正方形排列的筛面好，其有效筛面面积更大。因此通常采用正三角形的筛孔排列方式。本次设计筛孔就是采用的正三角形排列方式。筛孔直径可根据所筛分的物料的目数大致确定。4.3滚筒筛的长度和直径计算筛筒体的直径D和长度L在滚筒筛设计中是十分重要的两个参数，在设计中，一般取滚筒直径与长度之比为1：4-6。因此只要确定了筛筒体的直径或者长度即可求出另一参数。在对滚筒筛筛筒体长度和直径的计算中，通常把滚筒展开成平面进行计算分析:每级孔数=排数每排孔数；每级长度=（筛孔直径每排孔数）+（筛孔间隔每排孔数）；滚筒的圆周长度=（排数每级孔数）+（排数孔间距）。可设每级滚筒周长为；每级滚筒的长度为；滚筒的直径为；孔间距为；筛孔直径为；每级滚筒上有排；每排有个孔。则有： 此设计中的值为1、2、3根据上式对第一级滚筒的长度和直径进行计算： 由上式可得由于滚筒直径与长度的比值为，则有，即, 取。筛孔有效面积系数 (4-1)设，在实际生产中，有效面积系数的值的范围通常取为，这里我们取，则有，可以得出。由前面计算得：每级周长每级长度令则解得所以第二级滚筒筛的滚筒直径和长度计算如下：令则解得；所以同理可以求出第三级滚筒的长度和直径如下：令则解得；所以在一般的滚筒分级机设计中，根据经验，通常取滚筒直径与滚筒总长度之比的值为，如果设计出来的直径和长度的比值不在这个范围，我们就要想办法对每级排数和每排孔数得分布进行修改，然后确定一个相对适当合理的滚筒直径和滚筒长度。设计计算出来的总孔数应与设计计算所得的每级的孔数之和相等，所要设计的滚筒长度也可以由计算所得的每级的长度相加可得。但这样计算出来的滚筒，其各级直径互不相等，无法实现法兰连接。因此设计之后，一般都要对滚筒直径进行一个选择，通常我们取所有级滚筒中直径最大的一级作为整个滚筒的直径，其他各级滚筒的设计可以依靠适当增多孔隙或改变孔距来削弱因直径增大而造成的设计方面的影响，每级滚筒的长度也尽量做到差不多，以方便生产制造。通过前面计算可知，计算得到的直径取最大直径,接下来要对第一级和第二级滚筒的直径与长度进行校核计算。对第一级滚筒的直径和长度进行校核有： 解得同理对第二级滚筒的直径和长度校核有： 解得由以上计算，我们就做到把第一级滚筒上筛孔的间距增加到，第二级的间隔增到，这样就可以实现三级滚筒的半径相同，方便设计尺寸的连接。那么经校正后计算滚筒筛的总体长度为：整个滚筒的直径D为。4.4滚筒筛的安装倾角1滚筒筛倾斜安装的必要性如果把滚筒筛水平安装，那么单个物料在滚筒筛筒体内的运动轨迹基本就是贴着滚筒做如滚筒一样的运动，即绕滚筒轴线的圆周运动，整体来说是在滚筒内依靠物料之间的相互挤压做缓慢爬行翻滚运动，这样一来的话，物料之间的运动会变得非常缓慢，不符合工业生产的需要，也无法达到生产筛分目的。2滚筒筛安装倾角大小的选择滚筒筛的倾斜安装，可以使物料其自身重力在滚筒内有一个向下运动的分力，随着滚筒的转动，物料的运动轨迹大致可以看作是沿着自身轴线做抛物运动，滚筒筛安装倾角不宜太小，太小的话，物料在滚筒内的运动较为缓慢，造成工作效率低，生产能力低，同样的，滚筒筛的安装倾角不宜太大，太大的话，物料的抛物轨迹的直线距离较大，筛分不够充分，达不到生产目的和要求。因此在设计中一般将滚筒筛的进行倾斜安装，倾斜角度一般取3-5度。4.5滚筒转速的确定在滚筒筛设计中，转速的大小的确定是尤为重要，在设计中，滚筒的转速的最大值不能造成物料在随着滚筒转动到达滚筒内最高位置时所产生的离心力大于物料自身的重力，这样才能实现物料在自身的重力的影响下落下，反之物料则会由于离心力的存在紧贴滚筒内壁上而无法做到分离。在实际生产中，滚筒筛的转速会对机械的筛分效率和生产能力造成影响。拿单个物料来做研究，其在滚筒内运动过程中将受到离心力C和重力G两个力的作用。在分析计算中，我们可以将重力G分成和这两个相互垂直的方向的两个分力，前者的存在将使物料由筒壁上受力然后做滑动；后者和离心力的合力即为物料在分力方向上所受到的摩擦力T，那么则有： (4-2) 式中：摩擦力，N； 物料对同比的摩擦系数，为摩擦角。因为物料受摩擦力T的作用，其将在筛面上发生向上运动的倾向。物料受到的离心力C为 (4-3)式中：物料B的质量，； 物料B的重力，； 重力加速度，； 滚筒的内半径，； 物料B运动的线速度， ； 滚筒转数，。将线速度代入式（4-3），则有 (4-4)当物料B在滚筒内开始下滑时，此时物料B处于滚筒内筛面的最高点，且，则有： (4-5)将式（4-1）和摩擦系数代入(4-5)中计算可知： (4-6)根据所查资料可知，当时，数据才算合理。对于石英砂，可取，所以，将上述数据代入得 (4-7)式中：m单个物料自身的质量，kg；r滚筒筛筒体的半径，m；g重力加速度9.8 Nkg ；-物料随滚筒筛旋转时的角速度rmin。根据前面对滚筒的倾斜安装的论述，由于滚筒存在倾斜角度且数值为3-5，即可得出转速所在区间应为： (4-8)将滚筒直径代入计算得：因此本次设计中可取滚筒筛的转速为。4.6滚筒功率计算驱动功率可根据下式求出： (4-9)式中：D为滚筒内半径，m； n为滚筒转速，； 为传动效率，取0.60.7； 为滚筒本身质量，Kg；为滚筒内原料质量，Kg。其中: (4-10) 式中：F为滚筒表面积，；为滚筒材料厚度，m。一般取1.5mm2.0mm.；为滚筒材料密度，； (4-9)式中：L为滚筒长度，m；为物料密度，；为物料在滚筒中的充填系数，一般为0.050.10；代入数据计算结果如下： 则驱动功率为：5动力系统的选择5.1电动机额定转速的选择电动机额定转速都是依据生产机械的要求来选定的。在确定电动机额定转速时必须考虑机械减速机构的传动比值，两者相互配合并经过技术与经济的全面比较才能确定。通常，电动机转速不低于500r/min ，因为当容量一定时电动机的同步转速愈低，电动机尺寸愈大、价格愈贵，其效率也将比较低。另一方面若选用高速电动机，虽然电动机的功率得到提高，但势必将加大机械减速机构的传动比，从而导致机械传动部分的结构复杂。对于无需调速的一些高、中速机械，可选用相应转速的电动机而不经机械减速机构直接传动；而需要调速的机械，其生产机械的最高转速要与电动机的最高转速相适应。如果采用改变励磁的直流电动机调速时，为充分利用电动机功率，应仔细选好调磁调速的基本转速。对于某些工作速度较低且经常处于频繁正、反转运行状态的生产机械，为提高生产效率、降低消耗、减小噪声和节省投资，则应选择适宜的低速电动机额定转速选择原则：不要求调速的中高转速生产机械应尽量不采用减速装置，而应选用与生产机械相应转速的电动机直接传递转矩。要求调速的生产机械上使用的电动机额定转速的选择应结合生产机械转速的要求，选取合适传动比的减速装置。低转速的生产机械一般选用适当偏低转速的电动机，再经过减速装置传动；大功率的生产机械中需要低速传动时，注意不要选择高速电动机，以减少减速器的能量损耗。一些低速重复，短时工作的生产机械应尽量选用低速电动机直接传动，而不用减速器。要求重复、短时、正反转工作的生产机械，除应选择满足工艺要求的电动机额定转速外，还要保证生产机械达到最大的加、减速度的要求而选择最恰当的传动装置，以达到最大生产率或最小损耗的目标。5.2电动机额定电压的选择电动机电压的选择主要由电力系统对企业的供电电压来决定，并且它还与电动机的功率大小有密切的关系。电动机额定电压一般选择与供电电压一致。普通工厂的供电电压为380V 或220V，因此中小型交流电机的额定电压大都是380V 或220V。大中容量的交流电动机可以选用3kV 或6kV 的高压电源供电，这样可以减小电动机体积并可以节省铜材。直流电动机无论是由直流发电机供电，还是由晶闸管变流装置直接供电，其额定电压都应与供电电压相匹配。普通直流电动机的额定电压有440V、220V、110V 三种，新型直流电动机增设了1600V 的电压等级。5.3电动机额定功率的选择 进行电动机功率的选择时，首先应根据负载机械的负载转矩、速度变化范围和起动频繁程度等要求，同时还应考虑电动机的温升限制、冷却通风方式、过载能力、起动转矩和堵转转矩等情况，进行全面的综合平衡后来选择电动机的功率。并且所选电动机功率还应留有适当裕度，负荷率范围一般约取0.750.9。电机功率计算公式： (5-1)式中：K功率备用系数，一般为1.21.4，取； 一般取0.94。代入数据计算得：，取综上所述,根据所求数据可知，电动机的功率是3.3kw，因此查表可以选择的三相异步电动机型号为Y112M4。查表可知所选电动机的额定功率为4.0kW，额定电压380V，满载时最大转速为1440r/min。额定转矩跟最大转矩均为2.2 。图5.1电动机的外形示意图6传动方案的选择和确定总传动比的计算： (6-1)前面计算的滚筒转速的范围为，也即，则总传动比的范围为。根据原始参数可设计出以下三种传动方案通过比较进行选择：方案一：齿轮传动如图6.1所示。通过采用电动机与皮带轮连接，将电动机的自身转速经过减速器的变速到所需转速，然后由链轮和一对相互啮合的齿轮将动力传送到输出轴上。大齿轮与滚筒的出料口相连接，小齿轮与电机这边的传动系统相连，然后把动力传给大齿轮而驱动滚筒转动。因为这种依靠齿轮传动的方式在生产设计中有些麻烦，给生产带来不便，而且滚筒筒体本身的直径也比较大，容易使得传动系统发生不稳定，因此，此次设计不予采用。图6.1方案二：摩擦轮传动如图6.2所示。摩擦轮装在一根长轴上，滚筒筒体两边均有摩擦轮，并且互相对称，其夹角为直角。，摩擦轮与固定在滚筒上的滚圈相贴，两者之间存在着摩擦。方案中长轴主要作为主动轴，其某一端连接在传动系统一方，另一端上设置有一拖轮。电机通过减速器减速后经由传动系统将所得的动力传送到长轴上，使得长轴发生转动，然后带动与它相连的摩擦轮进行转动，再由摩擦轮与滚圈之间的摩擦，使得滚筒在摩擦力得作用下发生持续的转动。由于摩擦轮传动容易打滑,在生产设计中一般不采用。图6.2方案三：中间轴式传动如图6.3所示。可以在滚筒筒体的中心轴线上设置一个传动轴，然后将传动轴与滚筒进行固定，传动轴与滚筒之间有肋条进行连接，当轴转动时，因为滚筒与轴相连，也随之被带动运转。在电机运转时，通过传动系统将动力传到传动轴上，传动轴因为与滚筒相连，然后滚筒就会随着传动轴的转动而发生翻转。滚筒的中心线上设置有传动轴，用支臂与滚筒相连，传动系统把动力传至中心轴，由中心轴带动滚筒转动。这个方案设计起来比较简单，工作方式合理可靠，目前很多工业生产中的滚筒筛都用这个方法。因此，综合考虑可以选用这个方案。图6.37主要零件的选择7.1减速器的选择减速器是在电动机所参与的机械和传动中十分重要的部分，电动机只有通过减速器进行减速到一定工作转速之后才能带动机械进行平稳运转，减速器的类型也有很多，比如说有圆柱齿轮减速器，圆锥齿轮减速器，斜齿轮减速器，摆线针轮减速器，蜗轮蜗杆减速器等等。根数所计算的传动比可知，如果减速器采用齿轮减速器的话就要用到至少2级减速器，这样以来的话，减速器所占的空间就相对较大，而且计算和设计方面比较复杂图7.1齿轮减速器示意图对于蜗轮蜗杆减速器来说，其所能达到的传动比也够大，不过由于它所应用的范围主要是传递两个交错轴之间的运动和动力，因此，本次设计中也不适合采用。图7.2蜗轮蜗杆减速器7.3摆线针轮减速器的结构示意图考虑到本次设计的成本和占用空间大小，可在设计方案中选择减速器的类型为一级摆线针轮减速器。由所计算的传动比取，对应的转速。根据电机的额定功率和转速，可以选定减速器的型号。7.2轴承的选择根据轴承的摩擦性质不同，目前轴承可分为滑动轴承和滚动轴承两种。由于滚动轴承已经标准化，为了设计的方便，本论文选用的轴承为滚动轴承。1内圈；2外圈；3滚动体；4保持架。7.4滚动轴承的基本结构滚动轴承的类别有很多，包括有主要承受径向载荷的向心轴承，只能承受轴向载荷的推力轴承，轴向和径向载荷同时承受的向心推力轴承三大类。 7.5向心轴承示意图 7.6推力轴承示意图7.7向心推力轴承示意图根据本次设计的传动轴所承受的径向载荷的分析可知，可以选择向心轴承中的深沟球轴承或者圆锥滚子轴承中的30000型,这里选择圆锥滚子轴承。查阅机械设计手册对圆锥滚子轴承的尺寸与性能参数进行选择。选择轴承型号为30315。尺寸为。7.3联轴器的选择联轴器用来将2个轴连接在一起，常见的联轴器有凸缘联轴器，滑块联轴器，齿式联轴器，套筒联轴器和弹性联轴器等。下面为几类常见的联轴器的示意图。7.8齿式联轴器 7.9弹性联轴器7.10凸缘联轴器联轴器的尺寸计算如下：根据联轴器的计算转矩公式， (7-1)取，则有查手册可选连轴器为HL6型弹性柱销联轴器，公称转矩为3150000。半联轴器的孔径，半联轴器长度，半联轴器与轴配合的毂孔长度。8轴的设计及校核1尺寸设计计算初步估算轴的直径，由轴的扭转强度条件 (8-1) 式中: 为扭转切应力，MPa； T为轴所受的扭矩，； W为轴的抗扭截面系数，； N为轴的转速，rmin； P为轴传递的功率，KW; D为计算截面处轴的直径，mm； 许用扭转切应力，MPa；查表可取值为30。由上式可初算出轴的最小直径 (8-2)式中：，查表可取值为103，一级摆线针轮减速器减速器的传递效率取值为0.9， 则有输出轴的最小直径大小要与安装联轴器处轴的直径相符合，故须与联轴器的孔径相适应，应选择联轴器的型号。 (8-3)取，则有查手册可选连轴器为HL6型弹性柱销联轴器，公称转矩为3150000。半联轴器的孔径，故取最小直径d=65mm，半联轴器长度，半联轴器与轴配合的毂孔长度。2.轴的结构设计（1）确定轴上零件的装配方案，如下图所示：图8.1传动轴的尺寸设计（2）确定轴的各段直径和长度最小直径，传动轴与减速器通过联轴器相连，。轴承座处轴段；轴向定位采用轴肩进行定位，；滚筒内轴段。（3）确定轴的各段长度滚筒轴段:；轴肩处轴段:；联轴器处轴段: ；轴承座处轴段：。（4）确定轴上圆角和倒角尺寸取轴端倒角为145 （5）按扭转强度条件校核轴的强度轴的扭转强度条件 (8-4)式中: 为扭转切应力，MPa； T为轴所受的扭矩，； 为轴的抗扭截面系数，； N为轴的转速，rmin； P为轴传递的功率，KW; D为计算截面处轴的直径，mm； 许用扭转切应力，MPa；查表可取值为30。所选轴的材料为45钢，调质处理，查表可知，在许用扭转切应力的范围内，所以所设计的传动轴可用。9键的设计和校核键是一种标准件，通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩。齿轮，半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。键的连接包括有平键连接，半圆键链接和楔键等等。图9.1键的分类 图9.2键连接示意图图9.3楔键的类型半联轴器与轴的连接可以选用平键为。就半联轴器所选的平键进行尺寸校核计算。平键连接传递转矩时，其主要失效形式是工作面被压溃。除非有严重过载，一般不会出现键的剪断。所以在进行校核计算时一般考虑要工作面上的挤压应力就行。普通平键的连接强度条件为 (9-1) 式中：T为传递的转矩，； -键的工作长度，mm； -轴的直径，mm； -为键，轴，轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力，MPa；由前面计算已知轴的直径；传递的转矩；载荷有轻微冲击，可知=120MPa；计算得：因此，所设计的键的尺寸符合要求，可以使用。10电力控制部分 根据电动机的参数设计所需电控图如下所示：图10.1结束语滚筒筛是一项整机设计。本论文通过对滚筒筛的的总体设计和传动系统的设计，对其中的传动系统做了详细分析。同时对滚筒的相关参数的计算也做了较为详尽的介绍。设计方面主要是滚筒的计算、轴的设计以及电动机、减速器的选择与校验。通过对滚筒筛的设计，让我对机械设计的方式和方法有了更深刻的了解，毕业设计使我大学里所学的东西融会到了一起，让我对机械设计有了进一步的认识，我学会了在机械设计中要完成一个完整的机械应该从动力部分、传动部分、工作部分组成等方面着手，其中传动部分应包括减速部分让我得到了一次很好地锻炼，通过这次的机械设计，我学会了如何查阅相关资料，懂得了如何对一部机器做完整的设计，同时也使得我这四年大学所学知识有一个完整的糅合和联系，综合锻炼了我的理论和实践能力。当然在这次设计的过程中我发现了自身存在的许多问题，通过对出现的问题的分析和解决，我的各项能力也得到了不小的提升，这无疑会对我以后的工作学习生涯产生比较巨大的影响，这次设计让我学到了很多东西。致谢本次设计是在指导老师李立和老师的精心指导下完成的，在这里，首先我要对我的指导老师在我的论文设计过程中给出的谆谆教诲表示感谢，不管是从一开始选择论文题目，还是到后来论文内容和机械图的设计的指导，李老师都作了十分细致和细心的点拨和指导。李老师为我的这次设计提供了很大的帮助，他为此也付出了许多，在很多时候都不厌其烦的抽出时间对我的这次设计进行精心指导与教诲。其次我要感谢的是大学学习生涯的四年来所有的代课老师，正是他们的教学让我学到了很多机械方面的知识，为我这次进行机械设计提供了专业基础，使我在本次设计中有了相关的理论基础和设计理念，让我通过设计把所学知识做了一个系统的整理，让我对所学知识有了更深刻的认识和掌握，这次设计让我得到了锻炼。同时还要谢谢我的所有的同学，我的同班同学也在我的这次设计中碰到的难处给了我大力支持，他们在我设计中给我提供了很多便利，让我不至于感到无奈和无力。谢谢他们，正是由于有了他们的支持和鼓励，这次毕业设计从而得到了顺利完成。此外，为了这次设计，我在学校图书馆来寻找资料的过程中，各位老师和管理员给了我很多的帮助和支持。在此向诸位帮助和指导过我的各位老师表示最衷心的感谢！无论如何，感谢所有帮助过我的人，在这四年中给予我很大的帮助和关怀。谢谢。参考文献1吴宗泽主编.机械设计实用手册.北京:化学工业出版社，1998.2无锡轻工业大学编.食品工厂机械与设备.中国轻工业出版社，1981.3成大先主编.机械设计手册.第4版.北京:化学工业出版社，2002.4南京化工设计院等编.