直线振动筛的毕业设计

目录摘要1关键词11前言211课题研究背景及意义212振动筛的研究发展现状213振动筛的特点及发展趋势314振动筛在实际生产中的应用315振动筛的工作原理、分类及特点4151振动筛的工作原理4152直线振动筛的工作原理42总体方案的确定621设计任务分析6221设计要求6222任务分析622总体方案的设计6221支撑形式与隔振装置6222传动方案的设计7223电动机的选用823总体结构简图83双轴直线振动筛的设计计算931振动筛上物料的运动分析和工艺参数的选择9311直线振动面上的物料运动分析10312工艺参数的选择1132总体设计计算步骤12321计算振动筛筛面面积12322振动次数的计算12323物料运动速度的计算12324验算生产率12325估算振动筛的重量13326激振器偏心块的质量及其偏心距的确定13327隔振弹簧刚度的确定13328筛箱的设计14329电动机的选择144主要零部件的设计和计算1541筛面的设计和选择15411筛面的功用及结构特点15412筛面的选择及加工要求15413筛面的固定16414筛板的设计17415橡胶弹簧的设计1742激振器的设计19421激振器的特点分析19422轴的计算与设计20423轴承的选用和设计22424圆轴法兰的设计2343底座的设计23431底座的功用23432底座材料的选择23433焊接时应注意2444轴承压盖的设计计算2445密封件的设计计算2446偏心块的设计25461偏心块的结构25462偏心块的安装要求2547联轴器的设计25471联轴器的类型选择25472规格的选择与计算2648键的选择26481轴与偏心块连接处键的选择与校核26482轴与联轴器的连接处键的选择与校核265筛箱的结构设计2751筛箱的结构2752筛箱的设计28521筛箱材料的选择和结构设计28522筛箱部件的连接29523筛箱的支撑29524物料流向控制296齿轮箱的设计2961齿轮的布置2962齿轮的设计30621齿轮的设计参数30622齿轮的材料及热处理及传动方式30623齿轮的模数和齿数3063齿轮的校核3064齿轮的润滑31参考文献31致谢32直线振动筛的设计摘要振动筛是一种适合潮湿细粒级难筛物料干法筛分的振动筛分机械设备，是目前国内处理难筛物料的振动筛分机械设备。ZS系列振动筛用途ZS系列直线振动筛广泛应用于冶金、建材、化工、耐火、水泥、陶瓷、粮食、食品等各行各业中，用于对各种物料不同程度的分级作业。它可用于流水线作业中，实现自动化。本文首先介绍了振动筛的原理，简述了国内外振动筛的研究现状，分析了各种振动筛的特点，综合运用机械设计、制造等知识提出了新型2ZSM1230型双轴振动筛的设计思路。其次，讨论和确定了双轴振动筛的总体结构，并对其总体设计、主要零部件的计算、技术指标性能以及底座等部件进行了详细的分析和设计，对其主要零件进行了设计、分析和计算。最后，分析了振动筛还可以改进优化的地方。关键词双轴式；直线；振动THEDESIGNOFLINEARVIBRATINGSCREENABSTRACTVIBRATINGSCREENISALEVELSUITABLEFORWETFINEGRAINEDMATERIALSDIFFICULTTOSCREENVIBRATIONSIEVINGDRYSCREENINGMACHINERYANDEQUIPMENT,18ISDIFFICULTTOSCREENMATERIALSHANDLINGVIBRATIONMECHANICALEQUIPMENTSCREENINGZSSERIESFORSINGLEAXISSHAKERMINING,METALLURGY,COAL,BUILDINGMATERIALSINDUSTRYFORBLACK,NONFERROUSMETALS,ASWELLASSUPPORTINGNONMETALLICMININGOPERATIONORANINDEPENDENTSCREENINGOFMIDDLESIZECLASSIFICATIONOFMATERIALSWITHASMOOTHRUNNING,RELIABLEOPERATION,SIMPLESTRUCTURE,LESSWEARINGPARTS,SCREENREPLACEMENT,ASWELLASTOFACILITATEEFFICIENTSCREENINGANDSCREENINGEFFECTIVEANDSOON17THISPAPERFIRSTINTRODUCESTHEPRINCIPLEOFTHEVIBRATINGSCREEN,VIBRATINGSCREENATHOMEANDABROADONRESEARCH,ANALYSISOFTHECHARACTERISTICSOFVARIOUSVIBRATINGSCREEN,THEINTEGRATEDUSEOFMECHANICALDESIGN,MANUFACTURING,ANDOTHERKNOWLEDGETOANEWSINGLEAXISSHAKER2ZSM1230TYPEOFDESIGNIDEASSECONDLY,THEDISCUSSIONANDDETERMINATIONOFTHESINGLEAXISSHAKEROFTHEOVERALLSTRUCTUREANDITSOVERALLDESIGN,THECALCULATIONOFTHEMAINCOMPONENTS,TECHNICALINDICATORSSUCHASPERFORMANCE,ANDTHEBASECOMPONENTSOFTHEDETAILEDANALYSISANDDESIGN,ITSMAINCOMPONENTSFORTHEDESIGN,ANALYSISANDCALCULATIONFINALLY,THEANALYSISOFTHEVIBRATINGSCREENCANALSOBEOPTIMIZEDTOIMPROVETHEPLACEKEYWORDSDUALAXISLINEARVIBRATINGSCREEN1前言11课题研究背景及意义随着工业的发展，筛分在国民经济各行各业中的应用越来越广泛，在冶金、矿山、煤炭、水电等部门的工艺流程中1，筛分起着分选、分级、脱泥、脱水和脱介等作用。筛分设备技术水平的高低和质量的优劣，关系到工艺效果的好环，生产效率的高低和能源节省的度，从而直接影响企业的经济效益。12振动筛的研究发展现状建国50多年来，我国的筛分设备走过了一个从无到有，从小到大，从落后到先进的发展过程，前后经历了测绘仿制，自行研制和引进提高3个阶段13。目前国内筛机产品种类有圆振动筛、直线振动筛、椭圆振动筛、高频振动筛、弧形筛、等厚筛、概率筛、冷矿筛、热矿筛、节肢筛等，旋振筛和各种振动给料机械，多达50多个系列近1000种规格，产品已在冶金、矿山、煤炭、轻工等许多行业得到广泛的应用，基本上满足了国内国民经济建设的需要。由于我国东部经济发展较快，筛分机械制造企业也主要分布在东北、华北、华东和中南地区，尤其是鞍山、新乡地区，这两个地区的筛分机械产值约占全国总产值的50左右，可是在西部地区，还没有一家像样的筛分设备制造企业2。我国筛分设备制造企业虽然很多，但是真正具备实力的很少。筛分是矿物加工工程的重要组成部分，在煤炭、冶金、化工、建材等部门广泛应用。潮湿细粒级粘性物料的干法筛分是当今国内外研究筛分技术的难点，是筛分作业中急需解决的重大课题。我国煤炭筛分作业中,尚不能有效进行6MM潮湿细粒级粘性物料的筛分，煤炭的深度筛分难度很大。由于采煤机械化程度的提高,煤粉量增加，加上环保要求的洒水除尘，使得井下原煤水分迅速提高，有些矿区原煤水分已达1214，造成井下原煤又湿又粘。这都给选煤厂和筛选厂的筛分作业带来极大困难，用普通筛分方法即使是以13MM分级也有相当难度2。13振动筛的特点及发展趋势振动筛是一种适合潮湿细粒级难筛物料干法筛分的振动筛分机械设备，是目前国内处理难筛物料的振动筛分机械设备。ZS系列双轴振动筛适用于矿山、冶金、煤炭、建材等行业用于黑色、有色以及非金属矿山的辅助或独立筛分作业中等粒度物料的分级，具有运转平稳、工作可靠、结构简单、易损件少、筛网更换方便以及筛分效率高和筛分效果好等特点。针对振动筛目前所存在的强度低、使用寿命短、噪声大、共振振幅大、工作动负荷大、轴承温升大等问题3，多年来国内外研究人员一直在进行研究，但却没有从根本上得到解决，为降低噪声，采取在侧板上加阻尼或约束阻尼板等，这样处理造价昂贵，实际应用的不多，为抑制共振，采用橡胶弹簧。使共振有了明显的抑制，但由于橡胶弹簧的高阻尼，散热性能差从较大压缩量使横问题稳定性能差，引起了振动筛能耗大、弹簧寿命低及振动筛产生了较大的横向摆动，所以实际上应用橡胶弹簧的不多，大多采用阻尼消振装置，这又使振动筛结构复杂，造价提高。对于工作动负荷问题，更是无法解决，如果采取两次隔振系统，又引起高的造价。再者，如何提高振动筛的筛分效率也是今后的研究内容。如何从根本上消除或减少振动筛所存在的这些问题，应该是今后振动筛研究的发展趋势3。14振动筛在实际生产中的应用当今社会很多行业中都会应用到振动筛，大部分的振动筛的作用是对物品的分级或者脱水。像冶金，机械，水利，建筑和建材，铁路等部门，经常为了提高物品的精度，常常利用振动筛对其物品进行分级。在煤炭工业部门，振动筛的作用不仅是分级，好多振动筛还用于对煤炭的脱水或者脱介，甚至用于除泥。随着社会的发展,对筛分机的品种与质量提出了更高的要求,目前它正处在迅速发展过程中。15振动筛的工作原理、分类及特点151振动筛的工作原理将颗粒大小不同的碎散物料群,多次通过均匀布孔的单层或多层筛面,分成若干不同级别的过程成为筛分。理论上大于筛孔的颗粒留在筛面上,称为该筛面的筛上物,小于筛孔的颗粒透过筛孔,称为该筛面的筛下物。碎散物料的筛分过程,可以看作由两个阶段组成一是小于筛孔尺寸的细颗粒通过粗颗粒所组成的物料层到达筛面；二是细颗粒透过筛孔。要想完成上述两个过程,必须具备最基本的条件,就是物料和筛面之间要存在着相对运动。为此,筛箱应具有适当的运动特性,一方面使筛面上的物料层成为松散状态；另一方面,使堵在筛孔上的粗颗粒闪开,保持细颗粒透筛之路畅通。实际的筛分过程是大量粒度大小不同,粗细混杂的碎散物料进入筛面后,只有一部分颗粒与筛面接触,而在接触筛面的这部分物料中,不全是小于筛孔的细粒,大部分小于筛孔尺寸的颗粒,分布在整个料层的各处。由于筛箱的振动,筛上物料层被松散,使大颗粒本来就存在的间隙被进一步扩大,小颗粒乘机穿过间隙,转移到下层或运输机上。由于小颗粒间隙小,大颗粒并不能穿过,因此,大颗粒在运动中,位置不断升高。于是原来杂乱无章排列的颗粒群发生了分离,即按颗粒大小进行了分层,形成了小颗粒在下,粗颗粒居上的排列规则。到达筛面的细颗粒,小于筛孔者透筛,最终实现了粗、细粒分离,完成筛分过程。然而，充分的分离是没有的，在筛分时，一般都有一部分筛下物留在筛上物中。细粒透筛时，虽然颗粒都小于筛孔，但它们透筛的难易程度不同，和筛孔相比，颗粒越易，和筛孔尺寸相近的颗粒，透筛就较难，透过筛面下层的颗粒间隙就更难。振动筛一般分为三大类为圆运动振动筛、直线运动振动筛和共振筛。152直线振动筛的工作原理本直线振动筛是采用惯性激振器来产生振动的，其振源为电动机带动激振器，激振器有两个轴，每个轴有一个偏心重，而且以相反的方向旋转，又称双轴振动筛，由齿轮啮合以保证同步。当两个偏心重的圆盘转动时，两个偏心重产生的离心力F，在X轴的分量总是抵消，在Y轴的分量相加，其结果在Y轴方向产生一个往复的激振力，使筛箱在Y轴方向上产生往复的直线轨迹振动8。TRMPSIN20（1）TI20TSIN式中，不平衡重的质量和，单位为；0MKG不平衡重块所产生的激振力，单位为；PN转动时间，单位为；TS不平衡重质心回转半径,单位为；R不平衡重的回转角速度，单位为；SRAD在振动方向上的激振力,单位为；YN每个偏心块的质量，单位为。0MKG由上式可见，双轴惯性激振器，当作同步反向回转的时候，产生定向的简谐力，此力通过筛箱的质心，使筛箱作定向往复直线振动。直线振动筛的筛面倾角通常在8以下，筛面的振动振动角度一般为45，筛面在00激振器的作用下作直线往复运动。颗粒在筛面的振动下产生抛射与回落，从而使物料在筛面的振动过程中不断向前运动，物料的抛射与下落都对筛面有冲击，致使小于筛孔的颗粒被筛选分离。筛子的筛分效率及生产能力同筛面的倾角，筛面的振动角度，物料的抛射系数有关。为了保证筛分效率高，筛子的生产能力大，必须选择合适的值。YK图1为直线振动筛的工作原理图，筛面上的颗粒产生的抛射条件是，COSGAY令此时的角为开始抛射角，则LCSSIN2AL（2）图1直线振动筛的工作原理FIG1PRINCIPLEOFLINEARVIBRATINGSCREEN2总体方案的确定21设计任务分析221设计要求本设计双轴振动筛的设计应达到如下技术要求1适用于粉状、颗粒状物料的筛选和分级；2具有运转平稳、工作可靠结构简单、易损件少、筛网更换方便以及筛分效率高和筛分效果好；3设备操作简单，维护方便；4根据技术要求选定以下主要参数筛面尺寸长度3000MM，宽度1200MM；筛面层数2层；根据设计任务要求可将本设计的直线振动筛命名为2ZSM1230型直线振动筛。222任务分析该课题要求我们设计一款双轴直线振动筛，该机主要适应于粉状和颗粒状物料的分级，该机的自动化程度较高，效率高、结构简单；该机价格便宜、经济实惠，而且占地面积小。综上所述，该设计题目的完成需要解决以下几个主要的问题1确定何种总体结构方案，以达到结构简单轻巧、满足加工条件而效率高的目的。2如何设计底座及机身部分，使它们能承受必要的重量，工作时能保持整个机器的平衡,使振动筛能平稳的工作。3如何使筛箱的重量较轻，节省用料，选择适宜的偏心块使振动筛达到预期的振动振幅。4激振力的计算及其参数的计算和选择。22总体方案的设计221支撑形式与隔振装置振动筛的支撑方式9有吊式和座式两种。吊式采用的吊挂装置包括螺旋形压缩弹簧，钢丝绳，防摆锤，吊环，钢绳卡等零部件。筛子通过四组吊挂装置吊挂在上层楼板上。改变钢丝绳的长度可以调整筛面倾角。防百锤安装在钢丝绳的上方，起作用是防止筛箱产生横向摆动。筛子工作时产生横向摆动是难免的，这是因为钢丝绳有其自振频率，当筛子工作频率等于钢丝绳的自振频率时，就要发生共振，此时钢丝绳就会产生强烈的偏摆，筛箱发生不稳定的共振。为了避免此现象，可以改变防摆配重在绳上的位置，来改变钢丝绳的自振频率，防止共振现象产生，达到防摆目的。如果钢丝绳的长度比较短，即在1250MM以内时，也可不设防摆锤。座式结构的地层隔振装置采用刚度大的弹簧，它的作用有（1）系统的固有频率为弹簧刚度与参振质量的函数，当筛子质量确定后，振动的固有频率就取决与弹簧的刚度。因此弹簧的刚度决定着弹性系统的工作状态和筛分机工作的稳定性。（2）弹簧刚度大，传给基础动负荷亦大。因此，适当的选择弹簧的刚度，可以减小传给基础的动负荷。隔振装置中的弹性元件有金属螺旋弹簧，橡胶弹簧，符合弹簧和充气弹簧等多种形式。采用座式的固结方式能够克服吊式结构的产生的根本问题，采用落地式地脚螺钉固定，其比较简单实用，适用的场合较广，且耐用。综上所分析比较，选用座式的总体支撑方案5。222传动方案的设计1筛网2万向联轴器3激振器4轮胎联轴器5齿轮箱6电动机7膜片联轴器1SCREEN2UNIVERSALCOUPLING3VIBRATIONEXCITER4TIRECOUPLING5THEGEARBOX6MOTOR7DIAPHRAGMCOUPLING图2传动方案图FIG2TRANSMISSIONSCHEME对于联轴器，选择以下三种结构形式，即万向联轴器、轮胎联轴器、膜片式联轴器。1、万向联轴器由两个叉形接头，中间连接件和轴销、十字型块等组成。这种联轴器结构紧凑，维护方便，广泛应用于汽车、多头钻床等机器的传动系统中。小型十字轴式万向联轴器已标准化，设计时可以按标准选用。其具有优点承载能力高与其它型式的万向联轴器比较，在回转直径相同的条件下，能传递更大的扭矩，这对于回转直径受到严格限制的机械设备更为重要；传递效率高传递效率高达987999，用于大功率传动节能显著，可降低电耗515；传动平稳、噪音低用于轧机传动，可提高轧材质量，提高机器性能，改善操作者的劳动条件。一般噪声为3040DB（A）；结构合理，使用安全可靠，寿命长；许用倾角大，可达3545但是一般情况下用于成对的选用，因在两轴的径向距不一，这样能减少附加动载荷,主要用于交错轴之间的传动联接。2、轮胎联轴器用橡胶或是橡胶织物制成轮胎状的弹性元件，两端用压板及螺钉分别压在两个半联轴器上。这种联轴器富有弹性，具有良好的消振能力，能有效地降低动载荷和补偿较大的轴向位移，而且绝缘性能好，运转时无噪声。缺点是径向尺寸较大；当转矩较大时，会因过大扭转变形而产生附加轴向载荷，主要用于较大的冲击载荷，正反转多变，起动频繁的传动轴系。3、膜片联轴器结构比较简单，弹性元件的连接没有间隙，不需润滑，维护方便，平衡容易，质量小，对环境适应性强，发展前途广阔，但扭转弹性较低，缓冲减震性能差，主要用于载荷比较平稳的高速传动。223电动机的选用由前面的方案比较和联轴器的选用知道，该振动筛为座式结构，联轴器选为轮胎式联轴器，能减少二级传动。使传动更加简单，同时也能减少电机的转速，选取电动机型号5为Y160M6型；额定功率75KW，同步转速1000R/MIN，满载转速970R/MIN，最大转矩20KNM，质量120KG。23总体结构简图本设计双轴直线振动筛的总装配结构简图如图所示，它主要由底座、筛箱、振动器、支撑部件、筛网、联轴器这几个零部件组成。底座用于在地基螺钉的固定；支撑部件（支架和电机支座）用于支撑筛箱和电机；支撑弹簧用于振幅的产生，振动器（激振器）为振动筛上较重要的部件，为振动筛的动力来源，使振动筛达到所要求的振动振幅。其他的辅助零件轮胎联轴器也是此振动的重要组成部件9。1齿轮箱支架2激振器3电动机支架4电动机5筛箱6筛板7橡胶垫8支撑座1GEARBOXBRACKET2VIBRATIONEXCITER3MOTORBRACKET4MOTOR5SCREENBOX6PLATE7RUBBERPAD8SUPPORTINGSEAT图3振动筛结构简图FIG3SKETCHOFVIBRATINGSCREENSTRUCTURE3双轴直线振动筛的设计计算此处省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和设计图纸等请联系扣扣九七一九二零八零零另提供全套机械毕业设计下载该论文已经通过答辩312工艺参数的选择（1）处理量要求。生产条件70吨/小时；Q（2）抛射强度的确定。实际选择抛射强度值时，要根据物料的性质如易VKVK碎性、粒度、湿度、密度等。一般振动筛选用中速抛掷运动状态即255。VK在这种运动状态下，振动筛有较高的产量和筛分效率，对机件的强度和刚度要求不高，对泥质较多或难筛物料，可采用高速抛掷运动。直线振动筛的宜取2540。圆振动筛的取35。总之，难筛物料取大值，易筛物料取小值；筛孔小时取小值，VKVK反之取大值。由于所设计是双轴振动筛，所筛物料属于易筛物料，选取3；VK（3）振动筛的振幅A的确定。振幅和频率是筛分机重要参数。惯性振动筛振幅值必须足够大，以便将接近筛孔尺寸的颗粒抛离筛面，减少堵孔。但振幅又不宜过大，否则，牵制频率，甚至因其过大会提高振动强度，降低构件使用寿命。通常直线振动筛A46MM，圆振动筛振幅A34MM。对于振动筛，筛孔打者A取大值，筛孔小者A取小值。由于本次设计的是直线振动筛，所以选取A4MM；（4）筛面倾角。筛面倾角的大小决定于要求的生产率和筛分效率。当筛子的其他参数确定后，筛面倾角大，则生产效率高而筛分效率低；筛面倾角小，则生产效率低而筛分效率高。所以当产品质量要求一定时，就应有一个合理的倾角。对于直线振动筛一般取为了适应不同需要可在内选取，所以选取；0100（5）振动方向角。直线运动筛分机的抛射角是随激振器的安装角度有关，一般激振器的安装与水平面成，这样实际上力的叠加方向就是与水平成方向。4545即振动方向角选取；（6）筛下物最大颗粒。筛下物最大颗粒设为23MM；D（7）物料层厚度。物料层厚度为100200MM，本次设计选取的是100MM。（8）筛分方式。用于末煤最终筛分，筛孔尺寸选用25MM。32总体设计计算步骤321计算振动筛筛面面积由破碎与筛分机械设计选用手册P461得，末煤单位筛面面积的生产率4为1822吨/小时。取Q20吨/2米小时Q2米由煤用振动筛的生产率计算公式QF，7QFQQ,2M代入数据得F70/2035由破碎与筛分机械设计选用手册一书可知，适合2设计振动筛的型号为2ZSM1230型，根据实际的脱水振动筛的型号取筛面面积为36。2322振动次数的计算对于双轴直线振动筛振动次数118将数据代入得N930次/分；校正16648739031490G222SANK通过校验转速满足条件323物料运动速度的计算由筛分机械设计手册知，双轴振动筛的物料运动速度，可按如下经验公式计算COS90CAVMNA185091CMN，（9）代入数据得M/S9210462903V324验算生产率由公式T/H，10BHQ3其中，B筛面宽度，单位为；M分次/SINCO90KVH筛面上物料层的厚度，单位为；M物料运动的平均速度，单位为；S物料的松散比重，单位为。3T将数据代入得Q3600BHVR8208T/H70T/H19802160经验算，合格。325估算振动筛的重量由经验知大中型振动筛振动筛总重振动筛单位面积的重量550600KG/M2筛M面面积M2,式中单层筛1，双层筛12。代入数据得SKSSKSKKG50163580M326激振器偏心块的质量及其偏心距的确定由现场经验，要满足已知工作条件，应取偏心距为60MM，即60MMR对于双轴振动筛，有11MRNMA式中振动筛的参振重量,KG；单个偏心块的重量,KG；M振幅,M；A偏心块数，N8；N偏心距,M；R代入数据得KG82068142503M327隔振弹簧刚度的确定振动筛取频率比4512PZ现取5Z对于双轴振动筛弹簧刚度的计算公式为132ZMK其中双轴圆振动筛的角速度9734弧度秒，60N93代入数据得N/MM594732502K每台筛子由4个弹簧支承，则每个弹簧刚度为41代入数据得236875N/MM5971K328筛箱的设计筛箱为钢板制成，其厚度取8MM，采用座式结构235Q329电动机的选择惯性振动筛工作时的功率消耗，包括振动体动能消耗和轴承内摩擦消耗14121N式中传动效率，取09；1动能消耗的功率1KW15740832NCMAN式中C阻尼系数；推荐C，取其为025；振动次数，R/MIN；N代入数据得KW6241740893025021N2轴承内摩擦消耗的功率2KW1740832DMANFM（16）式中轴承的摩擦系数，0005；MFMFD激振器轴的直径，M，005M；D代入数据得KW1617408059369052N将、代入公式14得1N2KW426121N所选用电机静启动转矩应满足QMJ式中静转矩；，NM；JMMRNZJ89电动机的静启动转矩，NM；Q由机械设计手册表22128，选取电动机型号14为Y160M6型；额定功率75KW，同步转速1000R/MIN，满载转速970R/MIN，最大转矩20KNM，质量120KG。4主要零部件的设计和计算41筛面的设计和选择411筛面的功用及结构特点筛面是筛子的主要工作部件。其性能的好坏不但影响生产率和筛分效率，而且对延长筛分机的使用寿命，提高作业率和降低生产成本有重大意义。筛分机对筛面的基本要求是有足够的强度，最大的有效面积（筛孔总面积与整个面面积之比），耐腐蚀，耐磨损，有最大的开孔率，筛孔不易堵塞，在物料运动时与筛孔相遇的机会较多。前一种要求影响工作的可靠性和使用寿命，后面三种要求关系到筛子的工作效果。筛面的开孔率为筛孔总面积与筛面面积的比值，用百分比来表示。开孔率越大，颗粒在每次与筛面接触时，透过筛孔的机会就越多，从而可以提高单位面积的生产率和筛分效率。开孔率与筛孔的形状，筛丝的直径有关，筛丝直径小，开孔率增大，但筛丝太小，强度不够，影响筛面的使用寿命。筛面的材质要具有耐磨损，耐疲劳和耐腐蚀的性质。用作大快分级筛面时，采用高碳钢。强烈冲击的筛面，可选用高锰钢制作。应用这些材质制作筛面时必须淬火处理，以提高硬度和耐磨效果。用于脱介，脱水，脱泥等湿式筛分作业时，通常采用不锈钢筛面较适宜。近年来，随着科学技术的发展，聚氨酯橡胶筛面现实了他的优越性，使用寿命长，不易堵筛筛孔，噪音小，但是价值昂贵。412筛面的选择及加工要求筛面按材料及加工方法不同可以分为筛板、筛网、条缝筛板、网状丝布。根据筛分工作的需要选筛板和筛网进行比较选择。1筛板。筛板是最牢固的一种筛面，主要用在大块物料的筛分上。根据一般选煤厂使用的经验，筛孔在25毫米以上的大块分级，应当采用筛板，这样筛面的寿命较长，对筛分效率都影响不大。筛板的开孔率一般为40左右。（2）编织筛网。筛网的优点是开孔率达，可达总筛面就的70。但是与筛板比较，牢固性较差，使用寿命较短，所以一般只用在细粒度的分级上。在选煤厂往往用于筛孔小于13毫米的煤炭分级。由于本设计的直线振动筛用于干煤的筛分所以筛面选择筛板。煤用筛筛板的材料一般采用和16MN、16MNCR等钢板，钢板厚度常用6毫米，SA根据工作条件的不同可以适当增厚或减薄，筛板的加工可以用钻孔或冲孔等方法。常用的筛孔形状是圆形，个别情况下也采用长方形。应用长方形筛孔时，其长边应与物料运动方向一致，而且只能用冲孔的加工方法加工方法。为了避免筛孔堵塞、可以将筛孔造成底部扩大的圆锥形，这样，筛孔由颗粒的入口到出口逐渐扩大，有利于物料的透筛。对冲孔的筛板来说，这种扩大在冲制过程中可以自然形成。在一般情况下，冲孔比钻孔简便，所以在有条件是，应采用冲孔方法。为了使筛板有足够的强度而且开孔率尽可能大，圆形筛孔几乎总是作菱形的排列。这样排列的筛板，其开孔率可以用下列计算7（17）109052DSA开式中，开孔率，；开D筛孔直径，毫米；S筛孔间的最短距离，毫米，按照经验，S的大小可以用公式确定。90筛板一般是在筛面两侧用木楔压紧进行固定的。木楔遇水膨胀，可以把筛面压的很紧。这种方法简单可靠。为了防止中间部分发生松动，可用螺栓或V型螺栓压紧。413筛面的固定为了保证筛面工作的可靠性，筛面固定的方法，也有很大的影响能力，这对金属丝或金属条所制成的筛面表现得尤为突出。归纳起来筛面的固定方法有以下四种木楔压紧，钩拉张紧，螺栓固定和斜板压紧。本设计采用螺栓压紧和斜板压紧。（1）螺栓压紧。直接用螺栓将筛面压紧在筛框上的连接方式适用于筛丝较粗大的编制筛网，以及厚度大于8MM的筛板，棒条筛面，橡胶筛面和其他筛面的中部固定。螺栓的形式以前常用U形，这种结构简单，可靠，但拆除麻烦。近年来改用J形螺栓，较U形螺栓使用方便。2斜板压紧。该方法是通过筛框两侧帮上的螺栓、斜板等将筛面两边固定在筛框上通常用于中等粒级筛分的薄钢板冲孔筛面、橡胶和聚安脂筛板的固定。筛面铺设在框架上，框架可以用角钢或扁钢制成。在框架上可以铺设具有一定刚性的筛面，例如冲孔筛板、条缝筛板、压焊的格条筛板、钢丝编织筛网以及各种形式的塑料筛面等。钢制筛面则与框架铸在一起。筛面的标准长度是3000毫米。宽度是1200毫米。筛板用螺栓夹座固定在横梁上，在螺栓夹座上有硫化橡胶垫。与其它固定筛板的方法相比，这种筛板与横梁的连接方式具有下列优点（1）全部固定螺栓从筛板上放入、旋紧。（2）因为螺栓放在橡胶垫内，可避免磨损。414筛板的设计根据所筛选的物料煤炭的特性，2ZSM1230型双轴直线振动筛用于煤的最终筛分，筛分机的生产能力和原料性质、筛分条件及对筛分精度的要求都有关系。振动筛生产能力的计算虽然有不少试验公式，但由于筛分过程的影响因素很多，生产上还是以类似条件下的单位面积生产率来计算1。根据筛子的单位面积生产率，可用下式计算筛子的生产能力7（18）FQQHT/式中，Q振动筛的处理能力；筛面工作面积，即B为筛面的宽度，为筛面长度。一般筛2MBLF面的长度是一定的，筛分机的处理能力主要是由筛面宽度来调节；单位处理量。Q2/HT查表得单位处理量为1822。计算得为36F2HTQQ/7063筛面采用筛板，筛孔尺寸为和。M502415橡胶弹簧的设计圆柱形橡胶弹簧几何尺寸如图6DDHO图6圆柱形橡胶弹簧FIG6CYLINDRICALRUBBERSPRINGAH64式中弹簧的最大变形量，M；H本次设计M0251910HH20050D式中弹簧的自由高度，M；0弹簧的外径，M；D根据公式1920，取M，取M120H1502104DD式中受压面积与自由面积之比；D弹簧的内孔直径,M，取D25MM；由公式21得26041045XKJDE式中外形系数；XK动弹性模量，N/M2；DE静弹性模量，。JN/M静弹性模量与邵氏硬度的关系式为6035107417SHJE2N/M式中橡胶弹簧的邵氏硬度，度，通常取；SHS504本次设计取为48501047HFKEXD2/（22）式中F弹簧的受压面积，M2。强度应满足JADJKPFHK1254（23）式中橡胶的压缩应力，KPA；J橡胶的许用压缩应力，KPA。J980J42激振器的设计421激振器的特点分析激振器，是双轴振动筛的主要转动部件，筛子的激振力由它产生，双轴振动筛一般选用简式振动器，其构造简图如图7所示。在振动器中装有偏心轴或是采用直轴加偏心块。根据经验公式，振动器的位置通常在距筛箱进料口约200300MM处。1偏心块2套筒3轴承盖4轴承座5轴承6轴7密封圈1ECCENTRICBLOCK2THESLEEVE3BEARINGCOVER4BEARING5BEARING6SHAFT7SEAL图7振动器简图FIG7SKETCHOFTHEVIBRATOR与箱式振动筛比较，筒式式振动器具有以下优点（1）高度小、质量轻。由于简式振动器安装在筛箱上，不必采用结构笨重的工字横梁，所以整个筛箱的高度较小，重心降低，质量减轻，增加了座式筛子工作中的稳定性。（2）激振力相当于沿整个筛宽的均布载荷，安装精度较易保证，其误差对筛箱各点振幅影响较小。（3）偏心块的加工制造较方便。（4）方便布置传动的电动机。在振动器的设计中主要是对轴、偏心块进行设计，对轴承进行选型和校核，其他的一些部件像套筒、加固法兰、加油杯等标准件按要求选用。422轴的计算与设计1初步估算轴的最小直径11。选取轴的材料为45钢，调质处理。根据机械设计手册一书查表1932，取A110,按公式（24）3NPD取联轴器的传动效率为09，轴的转速为970R/MIN则KWP07569则MMD2113轴上有键槽，A值需要增加,则22MM541D2轴的分段设计。轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径,为了使所选的轴的直1D径与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。但由于联轴器在振动过程中1D容易被损坏，在本设计中连接部位用十字轴式万向联轴器。联轴器的计算转矩CT9550NM（25）CTKTZWKNP式中工况系数，K17动力机系数，1W11ZZT代入数据得11296NM179056CT由机械设计手册初步选取UL型轮胎式联轴器UL8，额定转矩400NM和NTWS型十字万向联轴器WSD6额定转矩280NM。NT由机械设计手册初步选取UL型轮胎式联轴器UL8，额定转矩400NMN和WS型十字万向联轴器WSD6额定转矩280NM。N轴孔直径28MM，38MM为了满足半联轴器的轴向定位要求，IDVID段左端需制出一轴肩，轴的段要安装偏心块，需有键槽，故取段的直径为50MM。I初步算得偏心块的厚度为836MM，轴段上又有挡圈，据此可取段的长ILIL度为161MM。安放轴承段处的直径为60MM，取其长度为48MM选择的轴承的型号为GB32312。采用轴肩定位，取其H85MM，则轴肩的直径为77MM，为了方便设计以轴肩的中心为对称线，两轴承和偏振块成对称分布。偏心块与轴的联接采用键联接，由机械制图12一书查得键宽B键高H键长L；7914可选用45钢键,键的尺寸为；LHB7914与联轴器配合的键选择为普通平键键宽B键高H键长L；58103轴的校核。如图8分析可知，轴的受力左右对称当偏心块的质心处于正上方与轴垂直时，此时最大，即为向心力和重力之LFL和。图8轴的结构简图FIG8SKETCHOFSHAFTSTRUCTURE图9轴的受力分析简图FIG9SHAFTWITHFORCEANALYSISMGRFL2LBAR式中单个偏心块的重量,KG；M偏振块对轴的作用力，N；LF、轴承的支反力，N；ARB代入数据得2081015270120898216439NL2216436NBAR弯矩NM1209821643MAXLFM电动机传动的扭距为NM467955NPT弯矩图和扭矩图如图10所示图10弯矩和扭矩图FIG10BENDINGMOMENTANDTORQUEFIGURE按照弯扭第三强度理论校核轴，对不变扭矩的轴取03弯曲截面系数53310206142DW轴的计算应力11为（26）CAATM22MX代入数据得100MPA52210673CA1式中轴的许用弯曲应力，MPA，120MPA；11故轴是安全的。423轴承的选用和设计轴承所受的径向力为N62143BAR轴承的额定动负载为PFCTNMDH（27）式中C轴承额定动负载，N；P当量动负载PR，N；HF、在轴承手册的有关表中选取，1230、22、DMFNTFHFDF15、0363、1其中额定寿命为10000H。MNT代入数据得KNC24613360521根据振动器的工作特点，选用大游隙3G轴承，选取圆锥滚子轴承32312。424圆轴法兰的设计横撑的材料采用无缝钢管，壁厚为10MM，外径尺寸为100MM，管长为1230MM铸造法兰如图11所示C15图11法兰FIG11FLANGE43底座的设计431底座的功用底座主要用来支撑整个机器，保持整个机器工作时的稳定性和平衡性。一般机器底座的技术要求都不是很高，大多数尺寸都是自由公差。2ZSM1230型双轴直线振动筛用为座式，其用地脚螺钉固结在混凝土中。混凝土有良好的抗压强度、防锈、吸振，它的内阻尼是钢的15倍、铸铁的5倍。432底座材料的选择底座材料选择采用焊接机架，即采用型钢结构（角钢和槽钢焊接而成），焊接机架具有强度高、刚度大等优点，对于同一结构，其强度为铸铁的25倍，而且比铸件毛坯轻30，生产周期短、能适应市场竞争的需要；结构设计灵活、壁厚可以相差很大，并且可以根据工况需要不同部位选用；用于小批量的大、中型机架。根据以往经验，采用槽钢和角钢焊接机架，能节省生产成本。433焊接时应注意（1）材料的可焊性。可焊性差的材料会造成焊接困难，使焊缝可靠性降低。一般碳含量025的碳钢（如Q235A，20及25钢）和碳含量02的低合金钢可焊性良好。（2）合理布置焊缝7。（3）合理选择截面形状和合理布肋，提高抗振能力；（4）提高焊接接头抗疲劳能力和抗脆断能力。44轴承压盖的设计计算由实用机械设计手册查的，轴承外径D130MMD60MME1214MM10MM3D3D155MM052DMD1805202M104轴承压盖的外形尺寸如下所示图12轴承压盖FIG12THEBEARINGCOVER45密封件的设计计算采用毡油式密封件，型号为D80MM46偏心块的设计461偏心块的结构本设计选择圆盘式偏心块，通过圆盘旋转产生离心力。偏心块的作用，改变可调不平衡重块的位置，可调整激振器离心惯性力的大小，激振器直接安装在筛箱两个侧壁上，简化筛箱的结构，并改善其受力状况。是振动器上较为重要的部分。根据已学知识可知MV28BRMKG/1087213代入数据得208KG054223MM25MM208KG1052601R2R由公式28得，偏心块的宽度为B85MM偏心块与轴的联接采用键联接，由机械设计手册一书查得键宽B键高H键长L；7914462偏心块的安装要求偏心块在重力的作用下，质心自动处于最低位置。这就使得两偏心块的初始处于最低位置，即初始相位角相等，这样就保证了两偏心块的同步反向运转。偏心块的结构如图13所示图13偏心块FIG13ECCENTRICBLOCK47联轴器的设计471联轴器的类型选择振动筛的载荷有变化,且转速较高,有强振动性,易选用橡胶式联轴器。472规格的选择与计算联轴器的计算转距CT9550NMKTZWKNP式中工作情况系数，K17；动力机系数，1；WW11。ZT代入数据得6646NM179605CT由机械设计手册初步选取UL型轮胎式联轴器UL8，额定转矩400NMNT和WS型十字万向联轴器WSD6额定转矩280NM。NT48键的选择481轴与偏心块连接处键的选择与校核与偏心块连接处轴的直径为MM，查机械设计手册知，采用圆头普通平键，50键的尺寸为，键的个数为2个。工作长度7914LHB651479L强度条件358MPADKLTP530083P（29）MPA896651408923DBLT（30）式中键连接的许用挤压应力，MPA，取100120MPA；PPT转矩，N/MM；D轴的直径，MMK键与轮毂的接触高度，MM；L键的工作长度，MM。键连接的许用剪切应力，MPA，90MPA。482轴与联轴器的连接处键的选择与校核与联轴器相连处轴段采用圆头普通平键，此处平键的尺寸为。5810LHB强度条件243MPADKLTP2483106PMPA2973BL式中键连接的许用挤压应力，MPA，取100120MPA；PPT转矩，N/MM；D轴的直径，MMK键与轮毂的接触高度，MM；L键的工作长度，MM。键连接的许用剪切应力，MPA，90MPA。5筛箱的结构设计51筛箱的结构筛箱为Q235钢板制成，其厚度取8MM，采用座式结构。筛箱是由横撑、进料槽、加强板、侧板、支撑架、横梁。1进料槽；2横梁；3加强板；4横撑；5侧板；6支撑架1FEEDTROUGH2BEAM3REINFORCINGPLATE4LATERALBRACE5SIDEPANEL6BRACE图14筛箱的结构简图FIG14SKETCHOFTHESCREENBOXSTRUCTURE侧板和横梁连接方式是焊接。侧板和横撑以及侧板和加强板的连接方式是螺栓连接。由于焊接时构件仅在局部地方受热，构件各部分温度变化不均匀，发生不同程度的膨胀和收缩。造成这部分金属存在拉应力，其他部分金属也发生了与之平衡的压应力。所以，焊接时金属受热不均匀是使构件产生内应力和变形的原因。由于这些内应力，就降低了构件承受动负荷的能力。在强烈的振动下，构件容易在内应力大的地方产生开裂。要消除焊接后的内应力，最常用的方法是高温退火处理，这个方法是将构件均匀加到600650C0，并保温一定时间，然后缓慢冷却。52筛箱的设计521筛箱材料的选择和结构设计筛箱是筛子的承载部件，由筛框及固定在它上面的筛面组成。它是由侧板，横撑，加强板和横梁组合而成。侧板是用钢板制成，利用横梁将两块连接起来，使筛框成整体结构，侧板用以传递激振力，激振器用螺栓连接在测板上。为了加强侧板的刚度，在测板两侧采用双层的钢板，并在适当部位铆接角钢补强。横梁和横撑都采用无缝钢管给料溜槽和排料溜槽用螺栓固定在筛帮上。螺栓连接可以克服采用焊接法引起筛箱易破裂的缺点。在需要时，溜槽可用耐磨钢板制成，或表面衬以橡胶。侧板和横梁是筛框主要的受力部件，由于筛箱是借助侧板支承，所以侧板承受着物料和筛箱的重量，并将激振力传递到筛框的各部分。侧板一般用810毫米的钢板和角钢组合而成，从侧板的结构来看，它对XX轴的惯性矩较大，所以，在垂直方向上的抗弯能力较大；但是，它对YY轴的惯性矩较小，不利于承受水平方向的力量。所以，在有可能产生水平方向力量的地方，应当适当地进行补强。横梁承受筛板和物料的重量及它在工作中的惯性力。横梁可以采用槽钢、工字钢、无缝钢管、箱型梁和压型梁等几种。采用钢管作横梁，由于它在和各方向的惯性矩相同,所以受力状态较好,它特别适用于圆形运动的筛箱。但是，由于钢管在与侧板铆接时比较困难，所以其使用收到一定的限制。应当注意，由于梁的弯矩和长度平方成正比，所以从强度观点来看，筛箱的宽度不宜过大，目前一般的筛箱很少大于25米。筛箱的刚度是指它抗弯变形的能力。在筛子工作时，筛框受振动产生的高频惯性力可使局部构件发生动力变形，这种变形往往是横梁或侧板断裂的一个原因。所以，加强筛框结构的刚度，特别是连接部位的钢度是个重要的问题。在横梁间设置纵向小梁、横梁上铺设筛板、横梁与侧板连接处采用较大的弯钢板以代替角钢等措施都是提高筛箱整体刚度的有效方法。522筛箱部件的连接筛箱的部件，如给料和排料溜槽、横梁和横撑原来是焊接在筛帮上的。但是，这种焊接结构易产生局部应力集中，在工作一定时间后，常常导致破裂。近年来，为提高承载能力都改用铆钉或螺栓连接。523筛箱的支撑筛子安装方式取决于现场的条件，或是架在机座上，或是悬吊在承重结构上。目前座式筛子占多数，因为这种支撑方式比较简单，对厂房的高度要求较低，对筛子也没有特殊的安全要求，但是要传给地基一定的水平力和垂直力。对于2ZSM1230型双轴直线振动筛，其属于小型振动筛，振动的强度较小，所以采用焊接处理，其筛网的型号尺寸为，筛面的面积为36，用角M30122M钢焊接成框架并将筛网焊接在其上，其中侧板为Q235钢板，厚度为8MM。筛箱的底侧用六根直径48MM内径41MM的空心圆钢管焊接而成，满足了强度要求，而且能节省用材