毕业设计说明书.doc

丽水学院2010届学生毕业设计目录中文摘要3ABSTRACT3第1章 前言3第2章 结构及工作原理42.1 SS800型三足式离心机的结构42.1.1转鼓组件42.1.2传动组件52.1.3底盘组件62.1.4外壳组件72.2 SS800型三足式离心机的工作原理7第3章 转鼓的设计83.1转鼓的作用83.2转鼓的材料93.3转鼓转速9 3.4转鼓强度计算10 3.4.1开孔位置关系图10 3.4.2转鼓已知条件:113.4.3转鼓旋转时鼓壁内的环向应力113.5转鼓强度验算12第4章 传动系统的设计144.1通过资料查询查得常用传动机构的性能及适用范围144.2带传动的设计154.2.1确定计算功率Pc154.2.2选择V带型号174.2.3大带轮基准直径174.2.4 线速度v184.2.5 确定中心距a和V带基准长度Ld184.2.6 小带轮上的包角a1 Ld184.2.7 确定V带根数z194.3主轴强度校核计算194.3.1总质量的确定194.3.2转鼓及物料因偏心而产生的离心力204.3.3轴上总载荷204.3.4主轴扭矩计算204.3.5离心机主轴强度校核214.4键的选择23设计总结24致谢25参考文献26中文摘要 本设计主要论述了化工设备机械的ss800离心机的工作原理、机械结构、传动系统、典型零件饿结构设计，各结构的主要技术参数及生产能力的分析。此设计是为了提高离心机工作的生产效率的。关键词：SS型三足式离心机、转鼓、主轴、轴承。Chinese abstract this design mainly elaborated the chemical equipment machinerys ss800 centrifuges principle of work, the mechanism, the transmission system, the typical components hungry structural design, various structures major technique parameter and productivity analysis. This design is to enhance the centrifuge work the production efficiency. key word: SS three foot-like centrifuges, rotor drum, main axle, bearing. 第1章 前言 化工设备（Chemical Equipment），化学工业生产中所用的机器和设备的总称。化工生产中为了将原料加工成一定规格的成品，往往需要经过原料预处理、化学反应以及反应产物的分离和精制等一系列化工过程，实现这些过程所用的机械，常常都被划归为化工设备。化工设备通常可分为两大类：化工机器。指主要作用部件为运动的机械，如各种过滤机，破碎机，离心分离机、旋转窑、搅拌机、旋转干燥机以及流体输送机械等。化工设备。指主要作用部件是静止的或者只有很少运动的机械，如各种容器（槽、罐、釜等）、普通窑、塔器、反应器、换热器、普通干燥器、蒸发器，反应炉、电解槽、结晶设备、传质设备、吸附设备、流态化设备、普通分离设备以及离子交换设备等。化工机械的划分是不严格的，一些流体输送机械（如泵、风机和压缩机等）在化工部门常被称作化工机械，但同时它们又是各种工业生产中的通用机械。近代化工设备的设计和制造，除了依赖于机械工程和材料工程的发展外，还与化学工艺和化学工程的发展紧密相关。 SS型三足式离心机是人工上部卸料、间歇操作的过滤式离心机，适用于分离含固相颗粒01mm的悬浮液，如颗粒状、结晶状或纤维状物料的固液分离；也可用于成件物品的脱水，过滤时间可根据物料特性及分离要求确定。在分离时颗粒不易破坏，滤渣可充分洗涤，分离后的滤渣合湿量可达30以下，是化工、制药、食品、纺织、选矿、化肥、农药等行业以及科学实验常用的固液分离设备。 例如：石膏、硫胺、芒硝、硫酸铁、硫酸铜、硫酸镍、硫化钾、醋酸、硼砂、苏打、橡胶添加剂、染料、塑粒原料、肥皂、油脂、各种树脂、食盐、味精、食品添加剂、淀粉制糖、维生素、抗生素、除草剂、驱虫剂，铜、锌、铝等矿粉脱水等。 第二章 结构及工作原理2.1 SS800型三足式离心机的结构SS800型三足式离心机主要由传动组件、盘底组件、外壳组件、转鼓组件等组成7，垫圈 8，螺母 9，螺栓 10，底盘组件 11，密封圈 12，传动组件 13，转鼓组件 14，外壳组件 15，螺栓 16，三角带2.1.1转鼓组件转鼓低、压板、转鼓底外包、转鼓筒体、加强筋、拦液板等组成 1，转鼓低 2，铆钉 3，压板 4，转鼓底外包 5，转鼓筒体 6加强筋 7，拦液板2.1.2传动组件主轴总成装置：由主轴、轴承、轴承座、皮带轮等组成。主轴由轴承支撑于轴承座上，轴承座由螺栓与机身固定，主轴上端与转鼓相联。传动装置：由电动机、离合器、安全罩等零部件组成；离合器形式有二种：即离合器直接安装在电机主轴上，电动机旋转带动离心式离合器，通过三角带传动力至额定转速；另一种则离合器安装在离心机主轴上，电机皮带轮经二角带带动离合器旋转至额定转速。2.1.3底盘组件由制动手柄、制动环组件、电机板组件、离合器组件、出液管组件、摩擦片、利动肖、扁头轴、拉簧等组成。内胀式制动是在制动手柄的作用下，使制动环胀开与转鼓底接触产生摩擦，转鼓停止转动；外箍式制动是由制动带在制动手柄的作用下，使制动带与刹车盘产生摩擦，转鼓停止转动。2.1.4外壳组件由法兰、外壳体、拦液板等组成1，法兰 2，外壳体 3，拦液板 4，圆钢2.2 SS800型三足式离心机的工作原理离心机是一种分离机械，其作用是将固体和液体的混合液（液体和液体）进行分离，从而分别得到固体和液体（或液体和液体），它的工作原理是什么呢？大家都知道，把一种具有不同密度的混合液静置后会出现自然分层现象，固体一般会沉降到底层，而上层则形成澄清的液体。有的很容易就会分层，比如泥水，有的则需要很长时间才能分层且效果不好。这咱分层靠的是地球的重力加速度，为了适应工业生产需要，人们需要更快和更多的分离某些混合液，这样就产生了离心机，离心机通过高速旋转，产生强大的离心力，其离心分离系数通常是重力加速度的上百倍，上千倍，上万倍，因此分离速度很快，但是由于不同的物料性质差异很大，所以形成了各种不同规格的离心机，一般固体和液体进行分离的离心机转速在3000转以下，颗粒更细，密度差更小的混合液则需要转速在800030000之间的离心机进行分离，而像铀的浓缩分离则需要更高转速的离心机。SS型三足式离心机是人工上部卸料、间歇操作的过滤式离心机，适用于分离含固相颗粒01mm的悬浮液，如颗粒状、结晶状或纤维状物料的固液分离；也可用于成件物品的脱水，过滤时间可根据物料特性及分离要求确定。在分离时颗粒不易破坏，滤渣可充分洗涤，分离后的滤渣合湿量可达30以下，是化工、制药、食品、纺织、选矿、化肥、农药等行业以及科学实验常用的固液分离设备。第3章 转鼓的设计3.1转鼓的作用离心机转鼓是离心机的关键部件之一。 转鼓的作用是将固体和液体的混合液（液体和液体）进行分离，从而分别得到固体和液体（或液体和液体）。通过高速旋转，产生强大的离心力，其离心分离系数通常是重力加速度的上百倍，上千倍，上万倍，因此分离速度很快。转鼓上面开多个小孔，后端面上安装一个定位键与其主轴前端面上键槽匹配，以传递动力。3.2转鼓的材料转鼓的材料选0Cr18Ni9 就是304不锈钢板3.3转鼓转速由于转鼓是一种工作转速，则从电机到主轴的运动为定比传动，可利用带传动、带轮的大小减速后得到。转鼓的转速不宜太高离心机转鼓是一个高速旋转的薄壁构件，其所受到的空气动力作用相当于处于狂风中的静止薄壳，处于随机湍流流场中的结构件均将发生振动，离心机转鼓自然也不能例外。一旦激励频率与转鼓固有频率重合或接近，转鼓的几何形状将发生明显变化，其后果是可怕的。转鼓的转速一般是1200r/min3.4转鼓强度计算：本计算说明书中采用下列符号：代号计算项目单位K：焊缝及开孔系数K1：焊缝系数K2-4：与开孔位置有关的转鼓壁开孔系数q：鼓壁开孔引起的表面密度减小系数1：转鼓材料的密度g/cm3r2：转鼓壁平均半径mmG：最大允许装料量Kgr1：转鼓内半径mmh：转鼓有效高度mm：转鼓壁厚度Z：加强箍系数N1：加强箍数目A：加强箍截面积mm2V：夹角的函数 圆柱形转鼓强度计算:3.4.1开孔位置关系图：b1b2轴向3.4.2转鼓已知条件：转鼓内半径r1=400mm转鼓平均半径r2=402mm物料环内半径r3=280mm筒体有效高度h=352mm转鼓有效壁厚=4mm加强箍数目N1=2加强箍截面积A=ae=18X18=324mm2开孔直径d=8mm两相邻孔的轴向中心距b1=42mm两相邻孔的斜向中心距b2=24.4mm转鼓壁上交错孔连线的夹角=36.5转鼓转速n=1200r/min转鼓材料0Cr18Ni9,密度1=7.93g/cm3 设筛网材料的质量m=8Kg,密度3=7.93g/cm3设处理物的密度2=1.36g/cm3,最大装料量135Kg3.4.3转鼓旋转时鼓壁内的环向应力空转鼓底旋转时鼓壁内的环向应力：则 1=10-9q*1 *2 又 q=1-*d2/(4b1*b2*sin)=1-82/(44224.4sin36.5)=0.91754 角速度 =*n/30=1200/30=126rad/s代入公式 得 1=10-9q*1 *2=10-90.917547.9340221262=18.668Mpa 圆柱形转鼓内由物料载荷离心力产生的鼓壁环向应力: 则 2=10-922*().r1/2Z 又 Z=1+N1*A/(h)=1+2324/(4392)=1.4133 代入公式 得 2=10-922*().r1/2Z= 10-912621.36(4002-2802)400/(1.4133)=49.865Mpa转鼓内筛网引起的环向应力: 则 4=10-923*.r1.s/(Z) 又 s=0.101cm=1.0mm 代入公式 得 4=10-912627.9339221.0/41.4133=3.42Mpa3.5转鼓强度验算 圆柱形转鼓的环向总应力按计算公式t=(1+2+4)/K 式中: K焊缝及开孔系数,K为K1、K2、K3中最小值，或K为K2、K3中的最小值与K1的乘积。 K1焊缝系数，经100%射线探伤检验的转鼓焊缝系数K1=0.95; K2转鼓壁开孔系数，K2=（b1-d）/b1=(42-8)/42=0.81; K3转鼓壁开孔系数，K3=V(b2-d)/b2. V与的有关系数，由表1查得：=36.5时，V=0.953 K3=0.953(24.4-8)/24.4=0.641 最后取 K=0.64将各有关值代入式：t=（18.668+49.865+3.42）/0.64=112.4Mpa对奥氏体不锈钢0Cr18Ni9，的s,应取产生1%残余伸长时的应力，此值由试验测取: s=210Mpa 1.0=1.3210=273Mpa(同实验)又 b=510Mpa根据公式 =0.51.0=0.5273=136.5Mpa =0.33b=0.33510=168.3Mpa取最小值 =136.5Mpa 结果t 2.5 故强度足够4.4键的选择公称直径5058mm的主轴通过查阅书籍 键的公称尺寸bh即1610转鼓强度计算依据中华人民共和国机械行业标准JB/T8051-1996离心机转鼓强度计算规范，对SS800型三足式离心机的有孔圆柱转鼓进行强度计算，从而来验证离心机转鼓强度的满足能力。主轴的强度计算是依据计械设计手册第2卷第6篇及第三卷第13篇的有关规定标准进行的.设计总结短暂而充实的毕业设计阶段就快要结束了，在这几十天的忙碌中，让我从中学到了不少东西，我觉得自己的专业知识和独立思考问题的能力有了很大的提高，对我现在从事的专业工作有很大的影响。对本次毕业设计我也有许多认识和体会：首先，我从做设计的过程当中学到了查阅资料和独立思考的能力。在蒋老师的指导下，我通过查阅资料，借鉴他人的经验，结合自己的构想，再利用自己所学过的专业知识，深入了解了机械传动原理及机械系统的设计方案。并可以把自己的设计构想变为生产的实现。其次，令我感触很深的就是：实践的重要性。本次设计我做了许多重复性的工作，耽误了很多的时间，但是，这些重复性的工作却增强了我的实践能力和动手能力。同时，也得到了一条经验：做什么事都不可以只是动动脑，而必须付之行动，即使你想的很完美，但实际过程当中会许多意想不到的问题，想法和现实是有差距的。再次，我发现每一个设计都是一个创新、修改、完善的过程，在设计过程当中，运用所掌握的知识，发挥自己的想象力来做好设计，它也是一个学习的过程。同时，这也是一个和繁琐的过程，很幸运能在段老师的指导下，才可以按时完成。设计的完成，给了我很大的自信心，我可以利用自己所学的知识来完成各种我不熟悉的工作。在设计的过程当中我更深切的体会到：独立是关键，互协更重要。致谢经过三个月的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个专科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。 在这里首先要感谢我的导师蒋老师。蒋老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从查阅资料到设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，装配草图等整个过程中都给予了我悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐，但是蒋老师仍然细心地纠正图纸中的错误。除了敬佩蒋老师的专业水平外，他的治