YAH圆振动筛设计

1绪论11前言振动筛是工矿企业普遍应用的筛分机械，用作物料的筛分、分级、洗涤、脱介、脱水之用。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坏、生产效率的高低和能源节省的程度，从而直接影响企业的经济效益。而振动筛以它结构简单、处理能力大、工作可靠等优点在所有筛分设备中占有绝对优势，其占有量约为95。最近几年，各国对振动筛分技术的研究很重视，如强化振动参数，设备大型化，筛机零部件的三化，自同步技术的推广应用，新筛机的出现等都是围绕着振动筛发展起来的。下面就振动筛发展概况、品种规格、结构强度作一下阐述。12背景121国内外研究现状1国外研究现状国外从16世纪开始筛分机械的研究与生产，在18世纪欧洲工业革命时期，筛分机械得到迅速发展，到本世纪，筛分机械发展到一个较高水平。德国申克公司可提供260多种筛分设备，STK公司生产的筛分设备系列品种较全，技术水平较高，KHD公司生产200多种筛分设备，通用化程度较高，KUP公司和海因勒曼公司都研制了双倾角的筛分设备。美国RNO公司新研制DF11型双频率筛，采用了不同速度的激振器。DRK公司研制成三路分配器给料，一台高速电机驱动。日本东海株式会社和RXR公司等合作研制了垂直料流筛，把旋转运动和旋回运动结合起来，对细料一次分级特别有效。英国为解决从湿原煤中筛出细粒末煤，研制成功旋流概率筛。前苏联研制了一种多用途兼有共振筛和直线振动筛优点的自同步直线振动筛。2国内研究现状由于工业发展缓慢，基础比较薄弱，理论研究和技术水平落后，我国筛分机械的发展是本世纪近50年的事情，大体上可分为三个阶段。1仿制阶段这期间，仿制了前苏联的系列圆振动筛、BKT11、BKTOMZ型摇动筛；波兰的WK15圆振动筛、CJM21型摇动筛和WP1、WP2型吊式直线振动筛。这些筛分机仿制成功，为我国筛分机械的发展奠定了坚实的基础，并培养了一批技术人员。2自行研制阶段从1966年到1980年研制了一批性能优良的新型筛分设备，1500毫米3000毫米重型振动筛及系列，15M2、30M2共振筛及系列，煤用单轴、双轴振动筛系列，YK和ZKB自同步直线振动筛系列，等厚、概率筛系列，冷热矿筛系列。这些设备虽然存在着故障较多、寿命较短的问题，但是它们的研制成功基本上满足了国内需要，标志着我国筛分机走上了独立发展的道路。3提高阶段进入改革开放的80年代，我国筛分机也进入了一个新的发展阶段。成功研制了振动概率筛系列、旋转概率筛系列，完成了箱式激振器等厚筛系列、自同步重型等厚筛系列、重型冷热矿筛系列、弛张筛、螺旋三段筛的研制，粉料直线振动筛、琴弦振动筛、旋流振动筛、立式圆筒筛的研制也取得成功。122种类和特点振动筛分机械是利用振动的多孔工作面，将颗粒大小不同的混合物料按粒度进行分级，也常用于物料的脱水、脱介及清洗物料表面的污泥。它一般安装在给料设备的下边，给料机应均匀地供料。振动筛种类繁多，一般有以下几类。1惯性振动筛惯性振动筛是借高速回转着的不平衡重产生离心力使筛箱振动，从而筛面上物料层松散使细粒级通过筛孔排出。美国和日本等国一般根据质点的运动轨迹将其分为圆运动振动筛和直线振动筛。近年来由于惯性振动筛性能较好、结构和维护工作都较简单，在选煤、选矿厂得到推广应用，受到各国重视，尤其是直线振动筛发展很快。（1）圆运动振动筛圆运动振动筛是利用不平衡重激振器使筛箱振动的筛子，其运动轨迹一般为圆形。它普遍应用于煤炭、矿山厂的预先筛分、准备筛分以及脱水作业中。由于其筛面的圆形振动轨迹，使筛面上的物料不断地翻转和松散，因而圆振动筛具有以下特点细粒级有机会向料层下部移动，并通过筛孔排出；卡在筛孔中的物料可以跳出，防止筛孔堵塞；筛分效率较高；可以变化筛面倾角，从而改变物料沿筛面的运动速度，提高筛子的处理量；对于难筛物料可以使主轴反翻，从而使振动方向同物料运动方向相反，物料沿筛面运动速度降低（在筛面倾角与主轴转速相同的情况_下），以提高筛分效率。国外又将圆运动振动筛分为单轴惯性振动筛和自定中心振动筛两种。单轴惯性振动筛特点是激振器的轴和皮带轮参与振动；优点是结构简单、容易制造；缺点是由于皮带轮与筛箱一起振动，无论电动机在任何角安装都不能避免皮带传动中心距的反复变化，从而引起三角皮带的反复伸缩，大大影响其使用寿命。波兰的WK型振动筛属于单轴惯性振动筛。自定中心振动筛优点是运转时三角皮带轮不与筛箱一起振动，故传动皮带寿命较长，工作较稳定。自定中心振动筛又可分为轴承偏心式和皮带轮偏心式两种。前者又名万能悬挂筛，因其筛箱振动时，主轴中心线和皮带轮的空间位置保持不变，目前已很少使用；后者工作时，皮带轮回转中心线固定不动，所以传动三角皮带就不会时紧时松，具有频率较稳定、皮带寿命较长等特点。美国RIPLFLO型振动筛是典型的皮带轮偏心式振动筛。2直线振动筛直线振动筛是靠两根带不平衡重的轴作同步异向旋转而产生振动的筛子。其筛面呈水平或倾斜安装，运动轨迹一般为直线，故称之为直线振动筛或水平振动筛。它具有下列特点动力平衡与物料在筛面上的运动情况较好；物料在筛面上的移动不是依靠筛子的倾角而是依靠激振力，故筛面一般水平安装，所以厂房高度较低；全封闭、不堵孔和坚固耐用，筛面有两层、三层和四层之分；由于筛箱运动中有较大的加速度，所以特别适合于煤炭的脱水、脱泥、脱介以及物料的分级。国外直线振动筛采用箱式激振器者较多，如美国LOWHEAD型、西德USL型、日本古河A型、日本永田双偏心轴式、法国皮克双偏心轴式、苏联型等。采用筒式激振器的有美国SS型和SG型、日本川崎D型及横山椭圆振动筛等。2共振筛共振筛从50年代应用于煤炭和矿石中，其振动系统是在接近共振区的条件下工作的，即筛子的工作频率接近它的自振频率。它既可用作煤和矿的预先筛分和最终筛分，也可以脱水、脱泥和脱介。共振筛利用了共振原理，具有下列特点在共振频率附近，使用较小的激振力来驱动较大面积的筛箱；可以节省传动系统的功率消耗，并减少轴承等机件的受力；利用了非线性振动系统，筛子的瞬时加速度大，对分级、脱水等作业有益。但由于其在安装上要求高，技术上比较复杂，共振筛的发展较缓慢，如西德除部分生产厂使用外已不再推广应用了。典型共振筛有波兰ZDR型振动筛它是波兰近十年来发展的新型共振筛，与CDR型共振筛相比，结构上变化不大，仅处理量有所提高，但其振动大，要求有高质量的橡胶弹簧元件，仍处在试验研究阶段。3其它类型的振动筛（1）等厚筛我国现有的ZD型直线等厚筛系列，有7种基本规格，总筛分效率一般在85以上。ZD系列等厚筛适用于需要精确分级的煤炭及类似比重物料的干湿式筛分，处理量较大，筛分深度可至6毫米。（2）概率筛分机概率筛分机通过采用大筛孔、大倾角和多层筛面结构，使物料近似筛分而提高筛机处理能力和干式筛分的深度。QGS型琴弦概率筛是在GS型煤用概率筛的基础上，吸收琴弦筛的特点研制的。该筛能有效地对潮湿煤炭进行6毫米干式分级，筛选产品能满足空气重介流态床分选机对人选煤的要求。琴弦筛网在共振状态下工作，筛孔不易堵塞。（3）GPS型高频振动细筛GPS9003型高频细筛是在吸收美国DERRICK高频细筛技术的基础上研制的，该筛采用了叠层筛网由三层孔径不同的不锈钢编织筛网叠合而成、三路给矿沿筛面长布置三个给矿器和长圆筒形振动器电机轴两端装由偏重块和调偏块组成的振子振频2850次/分。目前已在黑色和有色金属闭路磨矿作业中，作为分级设备推广应用，分级总效率达6070。（4）电磁振动旋流筛电磁振动旋流筛是一种结构简单的高效脱水脱泥设备。该筛无转动部件，无需润滑，不需动力，不仅用于选煤厂，还可推广用作污水处理和选矿厂及其它类似物料的脱水脱泥和分级设备。目前该筛已形成用于粗煤泥的C型和用于末煤的M型两种型号。123发展方向振动筛分机在工程中广泛应用，对国民经济起着重要作用。从目前国外的研究方向来看，一方面致力于当前筛分机的运动分析和结构调整；另一方面瞄准新颖的设计目标、探求合理的结构形式，以便进一步推动振动筛分机的应用。1国外技术发展趋势国外筛分设备仍以发展振动筛为主，振动筛向标准化、通用化和系列化方向发展；向大型化方向发展，但最大到55M2，已够用了；增大筛面倾角，提高筛分效率；发展细粒筛分设备，筛孔尺寸小到0103毫米；旋流筛使用逐渐增多；共振筛发展停滞。2国内技术发展趋势积极开展筛分技术研究，提高原煤干式深度筛分技术，降低分级下限和增加煤炭品种，着重解决粒度细、水分高和黏度大的难筛物料的分级技术；为满足大露天矿选用，研制重型分级筛，适用于500毫米以下物料筛分；为提高筛板的寿命和效果，着重发展焊接筛网，非金属筛面；共振筛有被淘汰之势，应大力发展块偏心圆振动筛和直线振动筛。2振动筛筛面物料运动理论21筛上物料的运动分析由文献1可知关于筛上物料的分析，如图21所示图21圆振动筛上物料运动振动筛运动学参数（振幅、振次、筛面倾角和振动方向角）通常根据所选择的物料运动状态选取。筛上物料运动状态直接影响振动筛的筛分效率和生产率，所以为合理地选择筛子的运动参数，必须分析筛上的物料的运动特性。圆振动筛的筛面做圆运动或近似于圆运动的振动筛，筛面的位移方程式可用下式来表示WJJCOSCOS180COSAAAXT（21）WJJSINSIN180SINAAAYT（22）式中A振幅J轴之回转相角，JWTW轴之回转角速度；T时间。求上式中的X和Y对时间T的一次导数与二次导数，即得筛面沿X和Y方向上的速度和加速度WWSINAVXT（23）WWCOSAVYT（24）WWCOS2AAXT（25）WWSIN2AAYT（26）由运动特征，来研究筛子上物料的运动学。物料在筛面上可能出现三种运动状态正向滑动、反向滑动和跳动。22正向滑动当物料颗粒与筛面一起运动时，其位移、速度和加速度与筛面的相等。筛面上质量为M的物料颗粒动力平衡条件对质量为M的颗粒受力分析（如图21）1、物料颗粒重力GMG（27）2、筛面对颗粒的反作用力，由2COSSINYNMGMAMATAWW可以得到2COSSINNMGMATAWW（28）式中A为筛面倾角3、筛面对物料颗粒的极限摩擦力为2COSSINFFNFMGMATAWW（29）式中F为颗粒对筛面的静摩擦系数。颗粒沿着筛面开始正向滑动时临界条件COSXMGFMAA（210）将F，XA用已知式子（29）与（25）替代，且FTGM（M为滑动摩擦角），简化整理得2COSSINKGAJMMAW（21）式中，KJ为正向滑始角。令COSKKBJM，则230SINKGNABMAP（212）式中DB称为正向滑动系数。由上式得知，正向滑动系数1KB。23反向滑动临界条件为SINXMGFMAA（214）将F，XMA用（29）与（25）替代，并简化后2COSSINQQGBAJMMAW（215）式中QJ反向滑始角QB反向滑动系数则可以得到230SINQGNABMAP（216）由上式可以知道，反向滑动条件1QB。24跳动条件的确定颗粒产生跳动的条件是颗粒对筛面法向压力0N。即COSYMGMAA，或者是2COSSINDGAAWJ。由此可以得到2COSCOS1SINDDVGBAKKAAJW（218）式中DB物料跳动系数DJ跳动起始角K振动强度，2AKGWVK抛射强度，它表明物料在筛面上跳动的剧烈程度。上式可以写成02230COS30COSSINDDGGNAABAAJPP（219）当1DB，则颗粒出现跳动。当1DB或1VK时，则可求得物料开始跳动时的最小转数为BPASINCOS302MIN0AGN（220）为了使物料产生跳动，必须取筛子的转数MIN0NN。由于目前使用的振动筛采用跳动状态，因此要讨论跳动终止角，跳动角及运动速度。25物料颗粒跳动平均运动速度物料颗粒从振动相角DJ起跳，到振动相角BJ跳动终止时，沿X方向的位移为2SIN21TGTVSDAD22SIN21DWAWDGVD（221）式中DV为物料颗粒起跳时沿X方向的运动速度DXDAVVJWSIN（222）由此，则2SIN21SINWDAJDGASD（223）同一时间内,筛面位移为COSCOSCOSCOS3DDDBCAAADBSJDJJJ（224）物料颗粒在每个循环中,对筛面的位移为CSSBBXSD43221SINSINCOSCOS2DDDGAAAJDJDJW（225）当筛子在近似于第一临界转数下工作时,即360D，则上式中方括号内的数值接近于零。故得到221SINSIN2DGSAAJDDW（226）物料跳动平均速度SIN21SIN602WDAJGASNVD（227）当360D时,则DDTGJJSIN,0SIND,0COS1D,因此,式（227）可以化简为DJJ2SINDDTG（228）或者化简为DJDSIN2（229）由式（229）和式（218）,可以将式（227）化简为130ATGKANVV（230）按照上式计算得的结果与实际相比,计算值较大,因为未考虑物料特点,摩擦和冲击等因素为此,上式应该乘以修正系数0K,1501300K,所以1300ATGKANKVV（231）3振动筛的工作原理及结构组成31圆振动筛的工作原理具有圆形轨迹的惯性振动筛为圆振动筛，简称圆振筛。这种惯性振动筛又称单轴振动筛，其支承方式有悬挂支承与座式支承两种，悬挂支承，筛面固定于筛箱上，筛箱由弹簧悬挂或支承，主轴的轴承安装在筛箱上，主轴由带轮带动而高速旋转。由于主轴是偏心轴，产生离心惯性力，使可以自由振动的筛箱产生近似圆形轨迹的振动YA型圆振动筛和一般圆振动筛很类似，筛箱的结构一般采用环槽铆钉连接。振动器为轴偏心式振动器，用稀油润滑，采用大游隙轴承。振动器的回转运动，由电动机通过一堆带轮，由V带把运动传递给振动器。32振动筛基本结构本次设计2YA1548型圆振动筛是由激振器、筛箱、隔振装置、传动装置等部分组成。YA系列圆振动筛型号说明YAH筛面长度DM筛面宽度DM重型（轻型不写）轴偏心振动器圆振动筛面层数（单层不写）321筛箱筛箱由筛框、筛面及其压紧装置组成。1筛面为适应大块大密度的物料的筛分与煤矸石脱介的需要，振动筛的筛面需要有较大的承载能力，耐磨和耐冲击性能。为减少噪声，提高耐磨性设计中采用成型橡胶条，用螺栓固定在筛面拖架上。上层筛面采用带筐架的不锈钢筛面，下层筛面采用编织筛网。其紧固方式是沿筛箱两侧板处采用压木、木契压紧。中间各块筛板之间则用螺栓经压板压紧。2筛框筛框由侧板、横梁等部分组成。侧板采用厚度为616MM的A5或20号钢板制成。横梁常用圆形钢管、槽钢、方形钢管或工字钢制造。筛框必须要由足够的刚性。筛框各部件的联接方式有铆接、焊接和高强度螺栓联接三种、322激振器圆振动筛采用单轴振动器，由纯振动式振动器、轴偏心式振动器和皮带轮偏心式自定中心振动器。323支承装置和隔振装置支承装置主要是支承筛箱的弹性元件，有吊式和座式两种。振动筛的隔振装置常用的有螺旋弹簧、板弹簧和橡胶弹簧。324传动装置振动筛通常采用三角皮带传动装置，它机构简单，可以任意选择振动器的转数。4振动筛动力学基本理论由文献1可知惯性振动筛的振动系统是由振动质量（筛箱和振动器的质量）、弹簧和激振力（由回转的偏心块产生的）构成。为了保证筛子的稳定工作，必须对惯性振动筛的的振动系统进行计算，以便找出振动质量、弹簧刚性、偏心块的质量矩与振幅的关系，合理地选择弹簧的刚性和确定偏心块的质量矩。图41振动系统力学模型图图41表示圆振动筛的振动系统。为了简化计算，假定振动器转子的回转中心和机体筛箱的重心重合激振力和弹性力通过机体重心。此时，筛子只作平面平移运动。今取机体静止平衡时即机体的重量为弹簧的弹性反作用力所平衡时的位置的重心所在点O作为固定坐标系统XOY的原点，而以振动器转子的旋转中心1O作为动坐标系统1X1O1Y的原点。偏心重块质量M的重心不仅随机体一起作平移运动牵连运动，而且还绕振动器的回转中心线作回转运动相对运动，则其重心的绝对位移为MXX1XXJCOSRXRCOSTWMYY1YYJSINRYRSINTW式中R偏心质量的重心至回转轴线的距离。J轴之回转角度，JTW,W为轴回转之角速度,T为时间。偏心质量M运动时产生的离心力为COS222TRXMDTXDMFMXWW（41）SIN222TRYMDTYDMFMYWW（42）式中TMRWWCOS2和TMRWWSIN2为偏心质量M在X与Y方向之相对运动离心力或称激振力。在圆振动筛的振动系统中，作用在机体质量M上的力除了XF和YF外，还有机体惯性力YMXM和其方向与机体加速度方向相反、弹簧的作用力YKXKYX和XK和YK表示弹簧在X和Y方向的刚度，弹簧作用力的方向永远是和机体重心的位移方向相反及阻尼力YCXC和C称为粘滞阻力系数，阻尼力的方向与机体运动速度方向相反。在单轴振动系统中，作用在机体质量M上的力除了和之外，还有机体的惯性力和（其方向与机体的速度方向相反）、弹簧的作用力，（表示弹簧在方向的刚度），及阻尼力（称为粘滞阻力系数，阻尼力的方向与机体的运动方向相反）。当振动器在作等速圆周运动时，将作用在机体M上的各力，按照理论力学中的动静法建立的运动微分方程式为TMRXKXCXMMXWWCOS2（43）TMRXKYCYMMYWWSIN2式中M机体的计算质量WWJMKMM（44）式中JM振动机体质量。WM筛子的物料重量。WK物料的结合系数，30150WK。根据单轴振动筛运动微分方程式的全解可知，机体在X和Y轴方向的运动是自由振动和强迫振动两个简谐振动相加而成的，事实上，由于有阻尼力存在的缘故，自由振动在机器工作开始后就会逐渐消失，因此，机体的运动就只剩下强迫振动了。所以，只需要讨论公式的特解XXTAXAWCOS；YYTAYAWSIN（45）其特解为22WAWMMKCOSMRAXXX21TANWWAMMKCXX（46）22WAWMMKCOSMRAYYY21TANWWAMMKCYY（47）式中角为机体的振幅和相位差和方向机体的振幅；和为和YXYXYXAAAA。系统的自振频率为MMKWP（48）下面根据图42来分析圆振动筛的几种工作状态1低共振状态低共振状态PNN若取22WMMK，则机体的振幅RA。在这种情况下，可以避免筛子的起动和停车时通过共振区，从而能提高弹簧的工作耐久性，同时能件小轴承的压力，延长轴承的寿命，并能减少筛子的能量消耗，但是在这种工作状态下工作的筛子，弹簧的刚度要很大，因此，必然会在地基及机架上出现很大的动力，以致引起建筑物的震振动。所以，必须设法消振，但目前尚无妥善和简单的消振方法。CHAR_32CHAR_65CHAR_32CHAR_969CHAR_32CHAR_65CHAR_32CHAR_969CHAR_32图42振幅和转子角速度的关系曲线2共振状态PNN共振状态即2WMMK。振幅A将变为无限大。但由于阻力的存在，振幅是一个有限的数值。当阻力及给料量改变时，将会引起振幅的较大变化。由于振幅不稳定，这种状态没有得到应用。3超共振状态PNN超共振状态，这种状态又分为两种情况（1）N稍大于PN，即K稍小于MM。若取2WMK，则得RA。因为PNN，所以筛子起动与停车时要通过共振区。这种状态的其它优缺点与低振状态相同。（2）PNN，即为远离共振区的超共振状态。此时，2WMMK6000H满足使用要求。因此设计中选用轴承的使用寿命为15249小时。62皮带的设计621选取皮带的型号带的设计功率PKPAD133039KW66式中AK工况系数，查11,2218表2219得AK13P传递的额定功率，P30KW根据DP39KW，小轮转数1N1500RMP，查文献16,2217图2211，选B型皮带。622传动比INN115084517867623带轮的基准直径1选择小带轮的基准直径1DD查文献16,2231表22114和2217图2211选取1D224MM2选择大轮的基准直径2DD2DI1D173224388MM查11,2231表22114取2D400M624带速带速常在V525M/S之间选取V1006011NDDP100601460241431712M/S68625确定中心距和带的基准长度1初定中心距按071D2DA021D2D选取,因此有4368A01280,选A0780M。2带的基准长度DL所需基准长度0DL2A02P1D2D02124ADDD带入数据得0DL1982MM查文献16,2213表2216选取基准长度DL2000MM3实际中心距AAA020DDLL78020019822784MM69安装时所需最小中心距MINADL0150A78400152000754MM610张紧或补偿伸长所需最大中心距DL030MAXAA7840032000844MM6114小带轮包角1A1A180035712ADD0180003574560724401634005单根带的基本额定功率1P根据1D224M,N11500RMP，查文献16,2225表22113F得1P747KW考虑传动比的影响，额定功率的增量D1P由机械设计手册第三卷,2225表22113F查得D1P114KW6带的根数ZZLDKKPPPA11D98096014147751924根取3根式中AK小带轮包角修正系数，查文献16,2218表22110AK096LK带长修正系数，查机械设计手册第三卷,2219,表22111,LK0987单根带的预紧力0F0F500152AKZVPD2MV612式中M为带每米长的质量,查文献16,2219表22112查得M017KG/M0F500196052121735190172121735436N带的设计参数如表61所示。表61带的设计参数皮带型号B型带轮轴间距784MM最大轴间距844MM最小轴间距754MM带的根数3根预紧力35436N小带轮直径224MM大带轮直径400M63轴的设计631轴的设计特点轴是组成机械的一个重要零件。它支承着其他转动件回转并传递转矩，同时它又通过轴承和机架联接。所有轴上零件都围绕轴心线作回转运动。所以，在轴的设计中，不能只考虑轴本身，还必须和轴系零、部件的整个结构密切联系起来。轴设计的特点是在轴系零、部件的具体结构未确定之前，轴上力的作用和支点间的跨距无法精确确定，故弯矩大小和分布情况不能求出，因此在轴的设计中，必须把轴的强度计算和轴系零、部件结构设计交错进行，边画图、边计算、边修改。设计轴时应考虑多方面因素和要求，其中主要问题是轴的选材、结构、强度和刚度。对于高速轴还应考虑振动稳定性问题。632轴的常用材料轴的材料种类很多，设计时主要根据对轴的强度、刚度、耐磨性等要求，以及为实现这些要求而采用的热处理方式，同时考虑制造工艺问题加以选用，力求经济合理。轴的常用材料是35、45、50、优质碳素钢，最常用的是45钢。对于受载较小或不太重要的轴，也可用A3、A5等普通碳素钢。对于受力较大，轴的尺寸和重量受的限制，以及有某些特殊要求的轴，可采用合金钢。本次设计选用45优质碳素钢。633轴的强度验算由文献1417对轴进行校核由图61并结合振动筛的工作特点对轴进行受力分析，其受力分析如图所示PR30KW，N150R/MIN。求偏心轴的转速N1，带传动的传动效率960H。P1PR30096288HKWN1IN式中I带的传动比，I400/2241786所以N1IN1500/178683987R/MINT195501128895503274883987PNMNFT21123274872773009TND由水平方向得FTYF1NHF2NHFTX0240240FTYF2NH0解得F1NH65615NF2NH7158N由垂直方向得FVMG25000102500NFVF21NVNVFF75475421NVNVF解得1212500NVNVFFN从偏心轴结构图以及弯矩图中可以看出偏心轴的中间表面C是该轴的危险截面。图61现将截面C处的MHMV及M列于下表62表62载荷水平面H垂直面V支反力F1NH65615NF2NH7158N1212500NVNVFFN弯矩MMH873275NMMV1525NM总弯矩M（MH2MV2）1757337NMT32748NM按弯扭合成应力校核轴的强度校核最危险截面C2221TMCADW取60A2212WCAMTD22317573370632748/011750003297MPA所以MPACA601DD故轴的强度满足要求。64支承弹簧设计验算1、弹簧刚度计算由文献6我们知道，选取弹簧刚度时，不仅要考虑使弹簧传给基础的动负荷不使建筑物产生有害振动，而且还要必须考虑弹簧应该有足够的支承能力。弹簧刚度一般是通过强迫振动频率W与自振频率PW的比值来控制。通常吊式振动筛取频率比65PZWW，对于座式54PZWW由此，对于单轴振动筛弹簧刚度计算公式22PKMMMMZWW（613）取5Z，再有N845次/分，58602NPW次/分所以2855899117948725KN/M2、计算弹簧钢丝直径根据弹簧所受载荷特性要求，选取MNSI260钢丝。许用应力PT根据文献6其中的表162按I类载荷选取480MPAT查得切变模量31080GMPA，由文献19，查得MPAS1200S。初步选取旋绕比8C。258998684652588FFN曲度系数41016511844CKCC26846525118816161857480KCDFTMM根据文献6中表165，选取D20M。3、计算弹簧中径DCD208160MM按文献6中表165，取系列值D160M。4、计算弹簧圈数和节距00F，10570577072AFMM根据文献得620442800001301054878868465258GDFFNFC圈根据文献6表165，取N5圈，由表251得弹簧的总圈数为725201NN圈由文献6表164得弹簧的节距436130280280DPMM5、求解弹簧的间距和螺旋角由文献弹簧的间距36420164PDDMM由文献弹簧螺旋角15130436ARCTANARCTANPPGDP6、弹簧验算1）弹簧疲劳强度验算由文献6,图169，选取MPA2000T所以有33012020040938788118130DFNKDPTP由弹簧材料内部产生的最大最小循环切应力23MAX8FDKDPT13MIN8FDKDPT可得23MAX8FDKDPT3811813068465253447720MPAPMIN1338811813040938720020KDFMPADTPP由文献6，式（1613）可知疲劳强度安全系数计算值及强度条件可按下式计算FCASSMAXMIN0750TTT式中0T弹簧材料的脉动循环剪切疲劳极限FS弹簧疲劳强度的设计安全系数,取FS1317按上式可得MAXMIN0750TTTCAS480075201883447FS13所以此弹簧满足疲劳强度的要求。2）弹簧静应力强度验算静应力强度安全系数计算值及强度条件为SSSCASMAXTT式中ST弹簧材料的剪切屈服极限，MPASS84012007070STSS静应力强度的设计安全系数，SS1317所以得MAX840251334477SSCASSTT13所以弹簧满足静应力强度。所以此弹簧满足要求。7振动筛的安装维护及润滑71振动筛的安装及调试711安装前的准备振动筛在安装前，必须进行认真检查。由于制造的成品库存堆放时间较长，如轴承生锈、密封件老化或搬运过程中损坏等，遇到这些问题时需要更换新零件。如激振器，出厂前为防锈，注入了防锈油，正式投入运行前应更换成润滑油。安装前应该认真阅读说明书，做好充分准备。712安装安装支撑或吊挂装置。安装时，要将基础找平，然后按照支撑或吊挂装置的部件图和筛子的安装图，顺序装设各部件。弹簧装入前，应按端面标记的实际刚度值进行选配。将筛箱连接在支撑或吊挂装置上。装好后，按规定倾角进行调整。对于吊挂式的筛子，应当时进行调整筛箱倾角和筛箱主轴的水平。一般先进行横向水平度的调整，以消除筛箱的偏斜，水平校正后，再调整筛箱纵向倾角。隔振弹簧的受力应该均匀，其受力情况可以通过测量弹簧的压缩量进行判断。给料端两组弹簧的压缩量必须一样，排料端两组弹簧也应该如此。排料端和给料端的弹簧压缩量可以有所差别。安装电动机及三角胶带。安装时，电动机的基础应该找平，电动机的水平需要校正，两胶带轮对应槽沟的中心线当重合，三角带的拉力要求合适。按要求安装并固定筛面。检查筛子各连接部件如筛板子、激振器等的固定情况，筛网应均匀张紧，以防止产生局部振动。检查传动部分的润滑情况，电动机及控制箱的接线是否正确，并用手转动传动部分，查看运转是否正常。检查筛子的如料、出料溜槽及筛下漏斗在工作时有无碰撞现象。713试运转筛分机安装完毕,应该进行空车试运转，初步检查安装质量,并进行必要的调整。筛子空车试运转时间不得小于8H。在此时间内，观察筛子是否启动平稳迅速，振动和运行是否稳定，无特殊噪音，通过振幅牌观察其振幅是否符合要求。筛子运转时，筛箱振动不应该产生横摆。如出现横摆，其原因可能是两侧弹簧高差过大、吊挂钢丝绳的拉力不均、转动轴不水平或三角带过紧，应进行相应的调整。开车4H内，轴承温度溅增，然后保持稳定。最高温度不超过75，温升不能超过40。如果开车后有异常噪音或轴承温度急剧升高，应立即停机，检查轴是否转动灵活及润滑是否良好等，待排除故障后再启动。开车24H后停机检查各连接部件是否松动，如果有松动，待紧固后再开车。试车8H后无故障，才可对安装工程验收。72操作要点操作人员在工作前应阅读值班记录，并进行设备的总检查。检查三角带的张紧程度、振动器中的油位情况，检查筛面张紧情况、各部螺栓紧固情况和筛面破损情况。筛子启动应遵循工艺系统顺序。在筛子工作运转时，要用视、听觉检查激振器和筛箱工作情况。停车后应用手接触轴承盖附近,检查轴承温升。筛子停车应符合工艺系统顺序。除特殊要求外，严禁带料停车后继续向筛子给料。交接班时应把当班筛子技术情况和发现的故障记入值班记录。记录中应注明零部件的损伤类别及激振器加、换油日期。筛子是高速运动的设备，筛子运转时操作巡视人员要保持一定的安全距离，以防发生人身事故。73维护与检修振动筛维护和检修的目的是了解筛子的全面情况，并以修理和更换损坏、磨损的零部件的方法恢复筛子的工作能力。其内容包括日常维护、定期检查和修理。731维护1日常维护日常维护内容包括筛子表面，特别是筛面紧固情况，松动时应及时紧固。定期清洗筛子表面，对于漆皮脱落部位应及时修理、除锈并涂漆，对于裸露的加工表面应涂以工业凡士林以防生锈。2定期检查1周检检查激振器、筛面、支撑装置等各部螺栓紧固情况，当有松动时应加以紧固。检查传动装置的使用状况和连接螺栓的锁紧情况，检查三角带张紧程度，必要时适当张紧。检查筛子时，须特别注意查看在飞轮上的不平衡重块固定得是否可靠,如固定不牢,筛子运转时,不平衡重块就可能脱离飞轮，导致安全事故。2月检检查筛面磨损情况，如发现明显的局部磨损应采取必要的措施如调换位置并重新紧固筛面。检查整个筛框，主要检查主梁和全部横梁焊缝情况，并仔细检查是否有局部裂缝。检查筛箱侧板全部螺栓情况，当发现螺栓与侧扳有间隙或松动时，应更换新的螺栓。3修理对筛子进行定期检查时所发现的问题，应进行修理。修理内容包括及时调整三角带拉力，更换新带，更换磨损的筛面以及纵向垫条，更换减振弹簧，更换滚动轴承、传动齿轮和密封，更换损坏的螺栓，修理筛框构件的破损等。筛框侧板及梁应避免发生应力集中，因此不允许在这些构件上施以焊接。对于下横梁开裂应及时更换，侧板发现裂纹损伤时，应在裂纹尽头及时钻5MM孔，然后在开裂部位加补强板。激振器的拆卸、修理和装配应由专职人员在洁净场所进行。拆卸后检查滚动轴承磨损情况，检查齿轮齿面，检查各部件连接情况，清洗箱体中的润滑回路使之畅通，清除各结合部上的附着物，更换全部密封件及其他损坏零件。维修时应特别注意1激振器及传动装置拆卸应由有经验的技术工人进行，严禁野蛮操作，防止损坏设备。装配前应保持零件洁净。2更换后的新筛网应每隔48H重新张紧一次，直到安全张紧为止。732常见故障处理筛分机在工作中常见的故障、原因及消除措施见表51。表51筛分机的常见故障及消除措施常见故障原因消除措施筛分质量不好筛孔堵塞停机清理筛网原料的水分高对振动筛可以调节倾角筛子给料不均匀调节给料量筛上物料过厚减少给料量筛网不紧拉紧筛网74振动筛的轴承润滑的改进传统的振动筛润滑方式为激振器轴承油浴润滑迷宫密封。设备运转2年后均出现轴承座漏油问题，致使轴承缺油冒烟甚至损坏，严重影响了正常的生产。究其原因，主要是环境粉尘较大造成密封板磨损。于是经测绘并结合设计规范重新制作了密封板。但由于加工精度低，在运转时产生干涉，将间隙增大，则密封效果差。741措施经计算轴承速度系数，选用冷却效果较好的油浴润滑是合理的。但在实际使用过程中，由于作业环境恶劣，加上备件制作和安装技术有限，不易密封何维护困难就成其致命弱点。因此，我们对原振动筛轴承润滑方式进行了改造。具体做法是在原轴承座内端增加一挡油盘，轴承座也密封板形成润滑油腔，实现脂润滑。为弥补脂润滑冷却不足，本次设计选用能耐高温的钙钠基润滑脂（ZBE3600188）。结束语本次设计的YAH2460圆振动筛是在消化吸收国外先进技术基础上，自行设计的大型振动筛。本次设计主要对圆