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Φ500机械翻倒卸料离心机设计【优秀毕业课程设计含CAD图纸+说明书论文】

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!【包含文件如下】【机械设计类】CAD图纸+word设计说明书.doc[7000字,43页]【需要咨询购买全套设计请加QQ97666224】.bat

刹车组件.dwg

机械翻倒卸料离心机装配图1.dwg

转鼓A1.dwg

附录图1主轴.dwg

设计说明书.doc[7000字,43页]

外文翻译.doc

摘 要


 该毕业设计的题目为Φ500机械翻倒卸料离心机的设计。进行了转鼓壁的厚度计算,拦液板的计算,转鼓底的设计,功率计算和电动机的选择,传动皮带的设计及选择,主轴的设计和强度校核,轴承的选择,翻倒架的设计和强度计算,制动系统的机构设计和强度计算,翻倒传动部分的设计计算,和其它的一些设计计算。

离心机转鼓是离心机的关键部件之一, 因转鼓结构较为复杂, 用现行的强度设计计算方法对转鼓各部位的应力 往往得不到正确的评价, 从而影响了离心机转鼓使用的安全性。

在设计的过程中,首先要全面了解和分析离心机的工作原理:离心就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力,加快液体中颗粒的沉降速度,把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。具体原理,先由控制电路接通带动转鼓转动的电动机,通过皮带的传动使转鼓转动,转鼓转动使物料固液分离,液体通过离心机底部的排液管流出,固体留在转鼓壁上,然后再由控制电路接通翻倒电动机使离心机翻转倒出固体,这样就完成了分离的整个过程,这也是我们设计必须明白的。然后了解离心机的各个零部件的构造和材料工艺要求。最后对离心机进行整体的评定。




关键词:离心机;转鼓壁;转鼓底;主轴;




Abstract

The title of this graduation design is a Phi 500 machinery overturned unloading centrifuge design. In under the guidance of the teacher Wang Jingyi heart, drum wall thickness calculation, stopped in the calculation and design of drum bottom, power calculation and motor, belt drive design and the selection of the, spindle design and strength check, bearing selection, overturning frame the design and strength calculation, mechanism design and strength calculation of braking system, overturned transmission part of the design and calculation, and the other some design calculation.

Centrifuge drum is one of the key components of the centrifuge, because of the complex of the drum structure, current strength design calculation method stress on each part of the drum are often not correct evaluation, thus affecting the centrifuge use safety.

In the design process, first of all to the working principle of full understanding and analysis of the centrifuge: first control circuit is connected to the drum is driven to rotate the motor, belt drive through the rotary drum to rotate, drum rotation causes the material to solid-liquid separation, liquid by centrifuge at the bottom of the liquid discharge pipe flow out, remained in the solid walls of the basket, then by the control circuit is connected to the overturned motor enable centrifuge flip poured out solid, thus completing the separation of the whole process, this is our design must understand. Then understand centrifuge in various parts of the structure and material technology requirements. At the end of the centrifuge is used for the overall evaluation.


Keywords: Centrifuge ; Drum Wall ; Drum Bottom ; Spindle;



原始数据


                 转鼓直径:           500mm

              工作转速:          1200r/min

              物料密度:         0.910 3 kg/m 3

              启动时间:           60~120s

              固液比:              1:1




目 录


    第一章离心机转鼓强度的设计与校核 1

    1.1 转鼓筒体壁厚的设计及计算 1

    1.2 拦液板厚度及直边的计算及设计 2

第二章转鼓的设计计算 4

第三章功率的计算 9

    3.1 转动惯量的计算(质心以外壳底为基准) 9

    3.2 功率的计算与电机的选择 11

第四章带和带轮的设计计算 14

第五章主轴的设计计算 17

    5.1 主轴的设计计算要求 17

    5.2 主轴强度计算及校合 17

    5.3 轴临界转速的计算与校核 20

    5.4 轴承的校核 20

第六章翻倒架的设计计算 22

    6.1 质心位置的确定 22

    6.2 翻倒架的设计计算 24

第七章右轴的结构设计与强度计算 27

    7.1 右轴的设计 27

    7.2 键的校核 28

    第八章刹车的结构设计与强度计算 30

    8.1 制动系统的选择 30

    8.2 带式制动器的强度校核 30

    第九章机械翻倒传动部分的设计与计算 32

9.1 电机的选择 32

9.2 减速器的设置 32

参考文献   36

致谢 37


内容简介:
前 言 离心机也可以称为沉淀器,类型有快速将液体中的悬浮物分离出来的离心机,用来浓缩和提纯微粒的制备式离心机,以及低速分析用的实验分析离心机,尽管离心机的类型不同,但是按照功能可以分为分离、浓缩、提纯和分析这几类。 离心机的发展有着悠久的历史,第一台离心机在 19 世纪 30 年代欧洲德国就问世了。在随后的时间里,离心机的技术发展得到了巨大的进步,主要表现在构造的不断改进和离心方法的改进。构造的改进首先体现在转速的提高,其次是离心转子的种类不断改进和增加;控制的自动化程度显著提高;机体外形朝着实用、小型化的方向发展;最大的进步是离心方法的不断丰富和发展,让离心机可以应用的范围越来越广泛。 离心机的工作原理就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力,加快液体中颗粒的沉降速度,把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。 机械翻倒卸料离心机是在三足式离心机的基础上,经过改良设计而成 的。它保留了三足式离心机对物料适应性强,分离精度高,运转平稳,操作简单等优点。而新增了对翻倒架的设计,采用机械翻倒卸料的方式,简化了操作过程,降低了劳动强度,提高了工作效率,同时避免了刮刀卸料会破话滤网和破坏物料晶粒的缺点。广泛的应用于化工,轻工和食品等行业。 摘 要 该毕业设计的题目为 500 机械翻倒卸料离心机的设计。进行了转鼓壁的厚度计算,拦液板的计算,转鼓底的设计,功率计算和电动机的选择,传动皮带的设计及选择,主轴的设计和强度校核,轴承的选择,翻倒架的设计和强度计算,制动系统的机构设计和强度 计算,翻倒传动部分的设计计算,和其它的一些设计计算。 离心机转鼓是离心机的关键部件之一 , 因转鼓结构较为复杂 , 用现行的强度设计计算方法对转鼓各部位的应力 往往得不到正确的评价 , 从而影响了离心机转鼓使用的安全性。 在设计的过程中,首先要全面了解和分析离心机的工作原理:离心就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力,加快液体中颗粒的沉降速度,把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。 具体原理,先由控制电路接通带动转鼓转动的电动机,通过皮带的传动使转鼓转动,转鼓转动使物料固液分离,液体通过离心机底部的排液管流出,固体留在转鼓壁上,然后再由控制电路接通翻倒电动机使离心机翻转倒出固体,这样就完成了分离的整个过程,这也是我们设计必须明白的。然后了解离心机的各个零部件的构造和材料工艺要求。最后对离心机进行整体的评定。 关键词 :离心机;转鼓壁;转鼓底;主轴 ; he of is a 00 In of in of of of of is of of of of on of In of to of of is to is to to to by at of in of by is to of is in of At of is 原始数据 转鼓直径: 500作转速: 1200r/料密度: 10 3 kg/m 3 启动时间: 60120s 固液比: 1:1 目 录 第一章离心机转鼓强度的设计与校核 . 1 鼓筒体壁厚的设计及计算 . 1 液板厚度及直边的计算及设计 . 2 第二章转鼓的设计计算 . 4 第三章功率的计算 . 9 动惯量的计算 (质心以外壳底为基准 ) . 9 率的计算与电机的选择 . 11 第四章带和带轮的设计计算 . 14 第五章主轴的设计计算 . 17 轴的设计计算要求 . 17 轴强度计算及校合 . 17 临界转速的计算与校核 . 20 承的校核 . 20 第六章翻倒架的设计计算 . 22 心位置的确定 . 22 倒架的设计计算 . 24 第七章右轴的结构设计与强度计算 . 27 轴的设计 . 27 的校核 . 28 第八章刹车的结构设计与强度计算 . 30 动系统的选择 . 30 式制动器的强度校核 . 30 第九章机械翻倒传动部分的设计与计算 . 32 机的选择 . 32 速器的设置 . 32 参考文献 . 36 致谢 . 37 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章离心机转鼓强度的设计与校核 1 第一章 离心机转鼓强度的设计与校核 料: 1式: )1( 22 )1( 00 ( 算 22000120 P ( M P 012 00(23 若孔以正三角形排列且取 %5 , d=8: %560s 60s 削弱系数: t ( 51( 330 被分离物料密度 填充系数: 222 R ( 0 05 40 7.1 0.3沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章离心机转鼓强度的设计与校核 2 M P 5,0m i n,m i n ( 51()51( 若考虑腐蚀余量:取标准钢板厚度 =4式: )(co 2 ( 算 对于圆锥形拦液板,其径向应力和周向应力均在大口端最大,因此 强度校核只校核圆锥大口端转鼓壁应力: M P 0 120 232202 ( ( 图 1液板示意图 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章离心机转鼓强度的设计与校核 3 25225250250(4531)(31322 ( 05 40 7.1 0.3M P 5,0m i n,m i n 取 45 若考虑腐蚀余量,所以取 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章转鼓的设计计算 4 第二章 转鼓的设计计算 分段如图 2示: 0面: 0 1010 10100 在 1面处: 3251 )10 0012 0011 10( ( c c 图 2鼓分段示意图 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章转鼓的设计计算 5 在 2面处:近似为锥形面 550 11 22 /1 08 4.0 经查: 3513.0r 3484.0t c 49035.0r 79345.0t c M P M P 在 3面处:类似与锥形面 t t 22 /1536.0 经查: 4456.2r 5976.0t 225 /106 4 mP a 9256.0r 8579.0t M P 在 4面处:近似为锥形 d t 714.0t 2067.0经查: 1702.1r 1440.0t 225 /102 3 mP a 9256.0r 8579.0t 225 /109 3 mP a M P 7 34 在 5面:近似为等厚度面 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章转鼓的设计计算 6 1182.0查可得: 225 /107 1 mP a 225 /108 0 9 9.3 mP a 在 7面处:近似为锥形面 t 756.0t 5384.0经查: 5334.1r 5301.0t 225 /105 6 mP a 6865.0r 7717.0t 225 /103 8 mP a 在 8面处:按锥形面计算 d= t= 7可得: 0135.1r 1120.0t 225 /108 7 4 1.6 mP a 1463.0r 8974.0t 226 /103 9 6 0.2 mP a 在 9面,按等厚计算 X= T=可得: 226 /107 3 5 2.6 mP a 225 /102 4 2 3.3 mP a 应力变换: M P M P 9999 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章转鼓的设计计算 7 在 10面处:按锥形面计算 d= t t= T=可得: 08105.1r 05555.0t 225 /106 3 6 9 5.5 mP a 08895.0r 9483.0t 225 /108 2 5 4 5.1 mP a M 设: 0 00 在 1面处: M M P 在 2面处: M M P 在 3面处: M M P 在 4面处: M P M P 在 5面处: M M P 在 7面处: 在 8面处: 在 9面处: M P M P 在 9面处: M P M P 在 10面处: M P M P 查可得:其铸造材料为 壁厚约为 25, 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章转鼓的设计计算 8 70 取安全系数为: S=以: M P aS b 所以:转鼓底的最大应力是内孔处的周向应力: M P a x 所以 S=3S 大径 =S=3 所以该轴合格。 临界转速的计算与校核 查 2 6 计算阶梯轴的当量直径 1 经验修正系数 取为 临界转速 m i n/1200m i n/10085)(1 设计为刚性轴应满足 m 6 31 0 0 8 n=1200r/以此轴处于稳定状态 承的校核 承参数 对于 46000 型号的轴承, a=25 s=以: 455N 18N 067N Fr=p=3234N 算轴承的轴向力及寿命 A1=s1,a)=4067N A2=2,842N 轴承参数: 46112 0r=6115 0r=算 P1=11(6455+4067)=5197N ( 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第五章主轴的设计计算 21 所以 6 9 3)5 1 9 73 6 0 0 0(1 2 0 060 10 361021 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第六章翻倒架的设计计算 22 第六章 翻倒架的设计计算 心位置的确定 机壳的质量、质心计算 材料 1 103 心计算以下底面为基准 段 (221 ( = 段: M = v = 1 9 (3)(24 2122112221222122211222122 ( 段: 13 22 S 段 : 234 ( 上机壳总质量: M=机壳质心: 机壳总质量、质心计算 段: M = =阳化工大学科亚学院学士学位论文 第六章翻倒架的设计计算 23 段: M = v = = 段: M = = 段; M = = 段: M = =机壳的质量: M=M +M +M +M +M =机壳的质心: ( 承架的质量、质心计算 材料: 33 /101.7 段 ( 1221 , S ( 段 , 1 2(4h 3232 ( 所以 S = 段: M = = 段; M = = 段: M = = 段: M = = 段: M = =承座总质量: M=M +M +M +M +M +M +M =承座质心: 小耳朵的设计 材料选为 33 /108.7 质心计算以下底边为基准 大耳子: 底边: 边: 阳化工大学科亚学院学士学位论文 第六章翻倒架的设计计算 24 大耳子质量: G=2=四个大耳 G=耳子质心: 0 小耳子设计:底边 1=3边 2: 2S =92S =耳子质量: G=2=四个小耳 G=耳子质心: 机座的设计 电机座 材料 33 /101.7 M= 2S =外壳底为基准: S= S 倒架的设计计算 倒架的安装位置的设计与计算 一些固定件的质量质心计算 (1)电机 型号 m=71机座( 33 /101.7 ) m= 2)皮带 B 型普通 V 带 q=m 带基准长度 800以 阳化工大学科亚学院学士学位论文 第六章翻倒架的设计计算 25 (3)离合器 选带弹簧闸块离心器 可转送功率: p= 180( =( 180( 所以 x=147=147 125- x、 ) /( =( 125( x、 =94 所以 B=94,M=1034 B=c=4)带轮及刹车轮 5 (5)上机壳 m=6)m=7)m=8)M=9)m=10) m=17011)M= 2=机设 3171 质心 S=质量: M=倒架位置,即加物料时整个离心机的质心 Z=外壳底为基准) 加物料时质心: 倒架的强度计算 材料 95 将翻倒架看做一个均布载荷作用。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第六章翻倒架的设计计算 26 均布载荷 总质量: M=846 总质心: 摩翻扭 1 50221 弯矩弯矩图: M =整个底面分为三部分:以底面为基准面 段: 00001=110 段: 60002=60 段: 00053=10机设 31 惯性矩 633 抗弯截面模量 3433 mH 抗弯矩组合的第三强度理论核算 M P 取 P 所以 翻倒架强度满足要求 段: 60002=60 段: 00053=10个型心坐标: 32211 32211 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第七章右轴的结构设计与强度计算 27 第七章 右轴的结构设计与强度计算 轴的设计 构设计:材料: 45 钢 调质处理。 图 7轴结构示意图 的受力分析: 2 = 7的受力分析图 1 7的受力分析图 2 7的受力分析图 3 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第七章右轴的结构设计与强度计算 28 计算弯矩: 22 )( 取 7) 0 22 轴的静强度安全系数校核: )(3)2( m a a ( 截面: 其中 m 33 0 4 1 a x 33 0 8 2 p 材料的屈服极限 : 55 40 55.0 静强度安全许用系数 代入公式: 截面: 30212.0 a x 30424.0 127 右轴的静强度符合要求 的校核 键连接的强度验算公式: 2 2 ( 其中转矩: 轴直径: D=30阳化工大学科亚学院学士学位论文 第七章右轴的结构设计与强度计算 29 键与轮毂的接触高度: 282 键的工作长度: 键连接的许用应力 p: M P 所以合格 许用剪应力 : M P 经校核键满足要求。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第八章刹车的结构设计与强度计算 30 第八章 刹车的结构设计与强度计算 制动系统的选择 选用带式制动器: D=400动力矩: 1765 Nm 制动带宽度: B=100动带厚度: 带式制动器的强度校核 擦面的比压校核: 2 m ( 制动带的最大拉力 F e )1(2m a x ( 带式制动器的摩擦系数 代入公式: 7 5 0) 02m a x 摩擦材料许用比压: P =以摩擦比压符合要求。 带拉伸应力的校核: 强度要求 )( m a x ( 被柳钉削弱的最多截面的系数: m=3 钢带连接柳钉孔径: d=8动钢带厚度: 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第八章刹车的结构设计与强度计算 31 3100( 3 7 5 0 M P a 材料 45 钢满沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第九章机械翻倒传动部分的设计与计算 32 第九章机械翻倒传动部分的设计与计算 机的选择 所需扭矩为: 其转速 n=2r/ 所需功率: 减速器的效率为 需要的功率为 N=此,为保持其稳定性选择电机型号 Y 90 减速器设计 轮的选择 选择齿轮类型,精度,材料及齿轮减速器中为 5 级传动,设计为 6 个齿轮, 5 个齿轮轴。 ( 1)选用标准直齿圆柱齿轮传动。 ( 2)选小齿轮为 40,经调质及表面淬火,表面硬度为 4855 大齿轮为 45 调质, 硬度为 217255 (3)因带式输送机为一般通用机械,故选齿轮精度等级为 8 级。 (4)选择所有齿轮模数为 2 齿轮接触疲劳强度进行初步设计: 设计公式: 321 )(12 ( (1)确定公式中的各计算数 初选 t = 计算小齿轮传递的转矩; 451151 选择齿宽系数 9.0d; 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第九章机械翻倒传动部分的设计与计算 33 查得 查得材料的弹性影响系数 Z E= 2)计算许用接触应 计算应力循环次 811 14006060 7812 107 2 接触疲劳寿命系数为 计接触疲劳许用应力 取安全系数 S =1 ,按式 11得 M P 1l i M P 2l i 21 ,故取 2 ( 3) 计算 3 251 ) 轮主要几何参数确定 (1)基本参数 1, 3, m=2 u=4 ( 2)分度圆直径计算 2 d2=z 2 m =83*2=166计尺寸为: 0mm 40样的,五级减速器中齿轮的设计尺寸(左为齿轮轴的分度圆直径) 03 804 05 506 07 008 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第九章机械翻倒传动部分的设计与计算 34 09 6010 算齿轮接触疲劳强度 )1(2 211 ( ( 1)计算小齿轮分度圆直径 d1=m=21 2=42 2) 确定齿宽 d 取 b=38 3) 计算圆周速度 31060 1 4 00421060 3311
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