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某型双轴
惯性
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脱水机
设计
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某型双轴惯性式振动脱水机的设计,某型双轴,惯性,振动,脱水机,设计
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大大连连大大学学20182018届届学学生生毕毕业业论论文文( (设设计计) )中中期期检检查查表表题目某型双轴惯性式振动脱水机的设计指导教师杨铎职称副教授学生姓名肖扬阅读文献数18初稿完成时间2018-04-19工 作 量较少 适中较多 出勤情况较好 一般较差 工作进度快 按进度进行 慢任 务 书有开题报告有中期工作结论中调整情况无教研室主任意见同意教研室主任(签名):王建维日期:2018-04-19学院意见同意教学院长(签名):吴蒙华日期:2018-04-23 大 连大学大 连大学 本科毕业论文( 设计) 过程管理手册本科毕业论文( 设计) 过程管理手册 题目: 某型双轴惯性式振动脱水机的设计 学 院:机械工程学院 专 业 、班 级:机英14 2 学 生 姓 名:肖扬 指导教师姓名:杨铎 指导教师职称:副教授 完 成 时 间:2 0 18 - 0 5- 3 0大连大学本科生毕业论文( 设计) 须知大连大学本科生毕业论文( 设计) 须知 1、毕业论文( 设计) 是高等学校实现本科教学培养目标的一个基本教学环节,是基础理论学习深化与升华的主要手段,是全面检验学生素质与实践能力的重要方法,是培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实工作作风的必要途径。毕业论文成绩是学生毕业及学位资格认证的重要依据。2 、学生应严格遵守大连大学本科毕业论文( 设计) 工作管理规定的要求,根据毕业论文( 设计) 任务书及开题报告所设定的任务,完成毕业论文( 设计) 工作并撰写出毕业论文。3 、学生必须参加毕业论文( 设计) 工作的各个环节,要运用所学知识解决实际问题,在工作中学习并获取新知识;要敢于创新,勤于实践,注意锻炼和提高独立工作的能力。4 、学生毕业论文( 设计) 工作期间要主动接受指导教师的检查,定期向导师汇报工作进度,听取导师对工作的意见和指导。指导老师的定期检查结果及指导意见应及时填入本手册( 至少每周填写一次) 。毕业论文完成之后,各项内容填写完毕,装入档案袋,由个教学单位存档。5、学生在毕业论文( 设计) 期间应严格遵守考勤制度,无故离岗者按旷课处理。缺席时间达四分之一者,不准参加答辩,其成绩按不及格处理。6 、毕业论文的撰写必须符合规范化要求,否则不能取得答辩的资格。不得弄虚作假或抄袭他人成果,发现有伪造数据或严重抄袭的行为,其毕业论文成绩按不及格处理。7 、学生对毕业论文内容中涉及的技术资料应附有保密责任,未经学校许可不能擅自对外交流或转让。大连大学本科生毕业论文( 设计) 过程管理要求大连大学本科生毕业论文( 设计) 过程管理要求 本科毕业论文一般要经过选题、开题、资料收集、论文写作、修改定稿等几个阶段。指导老师要经常与学生进行交流,对学生进行论文写作或设计的基础性训练,使学生掌握学术论文写作或项目设计的基本方法,培养其学术研究的素养,进行创新能力的训练。( 一) 选题( 一) 选题1、毕业论文( 设计) 选题要充分体现专业人才培养目标要求,根据所学专业进行选题。原则上部的跨专业选题,但鼓励学科交叉融合。2 、毕业论文( 设计) 选题要充分体现专业人才培养目标的要求,能够综合运用专业知识,保证基本能力训练;选题要有一定的研究价值和现实意义,有一定的开拓性和创新性;选题应有一定的深度与广度,难度与分量适宜;原则上每生选一题,二人或二人以上合作课题,要明确每个学生在其内独立承担的任务,毕业论文必须分开撰写,并标明本人在课题中所负责研究的内容及在整个课题中所占的比例。3 、学生选定题目后,学院统一领取大连大学本科毕业论文( 设计) 过程管理手册,有指导老师按要求填写毕业论文( 设计) 任务书各项内容,经系( 教研室) 主任、学院教学指导委员会审查签字后,于毕业论文( 设计) 工作开始时将任务下达给学生。( 二) 开题( 二) 开题1、学生应根据指导教师的要求在毕业论文写作前广泛收集并阅读与毕业论文( 设计) 相关的文献资料,了解学术界对课题的研究程度,避免低水平重复工作及侵犯他人知识产权。2 、学生在指导教师的指导下,确定论文写作提纲、设计思路、工作的重点及难点,同时确定论文( 设计) 采用的研究方法、技术路线或设计参数。3 、开题报告需在毕业论文( 设计) 工作开始后的前四周内完成。开题报告必须经学院教学指导委员会审查。开题报告不合格或没有做开题报告的学生需重做或补做,审查合格后方能开始写论文,否则不许参加答辩。开题报告通过后,原则上不允许更换论文题目或指导老师。( 三) 搜集资料( 三) 搜集资料1、根据论文( 设计) 的实际需要,采用文献法、观察法、问卷法及推理计算、科学实验等方法获取论文( 设计) 所需的事实材、数据及设计参数等,并进行设党的加工整理。2 、指导教师应对学生收集、整理资料的方法进行指导,为学生提供必要的参考书目。3 、指导教师要对有关试验方法的可行性、安全性进行严格论证和及时、有效的进行实验工作指导。学员应为学生提供必要的实验场所核试验条件。( 四) 论文写作( 设计) 和修改定稿( 四) 论文写作( 设计) 和修改定稿1、学生要根据论文写作大纲或设计要求,进行论文写作或设计。2 、学生在论文写作或设计中,要保质量地完成任务书规定的内容。3 、学生要独立完成规定的工作任务。不弄虚作假,不抄袭和拷贝别人的工作内容,否则毕业论文( 设计) 成绩按不合格处理。4 、毕业论文的撰写必须符合规范化要求,根据大连大学本科毕业论文( 设计) 格式基本要求排版。在指导老师审阅和定稿之后,方可进行打印、装订。未达到规范要求者,不能参加答辩。5、学生必须在答辩前两周,将毕业论文及大连大学本科毕业论文( 设计) 过程管理手册交指导老师。6 、毕业论文( 设计) 成果、资料应于答辩结束后交教学单位收存,学生不得擅自带离学校。论文经指导教师推荐方可公开发表。( 五) 毕业论文( 设计) 成绩评定( 五) 毕业论文( 设计) 成绩评定1、毕业论文( 设计) 的成绩原则上有四部分组成,其中过程检查成绩占15%,指导老师评分2 0 %,评阅人评分占2 0 %,答辩委员会评分占4 5%。2 、毕业论文( 设计) 各部分成绩评定均以百分制计,最终成绩要折合 A 、B、C、D 、F 五个等级成绩为 A 的学生一般不得超过本专业学生的15%,成绩为 B 的学生不得超过本专业学生的4 0 %。毕业论文( 设计) 任务书毕业论文( 设计) 任务书论文( 设计) 题目:某型双轴惯性式振动脱水机的设计工作日期:2 0 18 年0 1月11日 2 0 18 年0 5月2 4 日1. 选题依据:本题目来自工程实际,为结构设计类题目。振动脱水机结构简单,振型稳定,能耗、噪声低,筛分率高,具有良好的经济性和实用性。对其研究并就其双轴惯性结构进行合理设计可以培养学生运用专业知识进行设计的能力。符合专业培养要求。先是具有一定的理论及现实意义。2 . 论文要求( 设计参数) :箱体长:2 0 0 0 m m ,宽:6 0 0 m m ,高:3 0 0 m m电机转数:9 10 r / m i n ,功率:0 . 7 5N/ k w振幅:3 m m生产率:7 . 5t / h工作频率:15H z振动倾角:4 5箱体安装倾角:3 3 . 个人工作重点:1 根据振动筛脱水原理进行结构设计;2 激振器的计算选型,校核;3 脱水机及部分零部件的强度、寿命校核;4 三维实体设计4 . 时间安排及应完成的工作:第1周:接受任务,查询资料第2 周:初步方案构想第3 周:确认设计参数第4 周:撰写开题报告,方案整体设计第5周:完成双轴惯性式振动脱水机的总体结构设计第6 周:完成双轴惯性式振动脱水机的筛体设计第7 周:完成激振器、筛网等结构设计第8 周:完成各参数的计算第9 周:加工工艺拟定第10 周:二维装配图及部分零件图第11周:部分零件图绘制第12 周:三维实体建模第13 周:总结并撰写论文第14 周:毕业论文答辩5. 应阅读的基本文献:1 闻邦椿, 刘树英. 现代振动筛分技术及设备设计M . 北京: 冶金工业出版社, 2 0 13 .2 孔志礼, 马星国等. 机械设计M . 北京: 科学出版社, 2 0 0 8 .3 张义民, 李鹤. 机械振动学基础M . 北京: 高等教育出版社, 2 0 10 .4 王新文, 胡云龙, 马超, 王召召, 白金峰, 蒋武学, 吴阳. 双轴振动筛刚体平面运动的几何解析方法J . 煤炭学报, 2 0 14 , 3 9 ( 0 5) : 9 7 1- 9 7 5.5 刘文君. 直线型振动筛强度有限元分析J . 煤炭技术, 2 0 17 , 3 6 ( 10 ) : 2 3 0 - 2 3 1.6 卜文卓. 双振动电机式直线多层振动筛动力学分析及应用D . 江苏大学, 2 0 17 .7 杜鑫, 陈波. 振动筛分机械发展现状与趋势J . 科技信息, 2 0 10 ( 10 ) : 10 9 .8 赵环帅, 鲍玉新, 陈思元, 杨秀秀. 国内外高频振动筛技术与设备现状及发展趋势J . 矿山机械, 2 0 11, 3 9 ( 10 ) : 8 3 - 8 8 .9 杨可帧、程光蕴、李仲生主编,机械设计基础M . 北京: 高等教育出版社,2 0 0 610 朱龙根主编. 简明机械零件设计手册( 第二版) M . 北京: 机械工业出版社, 2 0 0 5.12 解京选, 刘建容主编. 选煤厂破碎与筛分M . 徐州: 中国矿业大学出版社, 2 0 0 4 .13 谢广元等,选矿学M . 徐州: 中国矿业大学出版社, 2 0 0 1.14 洛志斌主编. 金属工艺学M . 北京: 高等教育出版社, 2 0 0 0 .15 严国彬编. 选煤厂机械设备安装使用与检修M . 北京: 煤炭工业出版社, 19 9 6 .16 A n o n y m o u s . Ph y s i c a l Ch e m i s t r y ; Ne w f i n d i n g s f r o m Ch i n a U n i v e r s i t y o f M i n i n g a n dT e c h n o l o g y i n t h e a r e a o f p h y s i c a l c h e m i s t r y d e s c r i b e d J . Ch e m i c a l s & Ch e m i s t r y , 2 0 10, 16 ( 17 ) : 4 9 7 0 - 4 9 8 0 .指导教师签字:教研室主任意见:教学指导分委会意见:杨铎杨铎同意同意同意同意签字:王建维2 0 17 年12 月14 日签字:吴蒙华 2 0 17 年12 月15日 学院公章毕业论文( 设计) 进度检查表毕业论文( 设计) 进度检查表 第第- 2- 2周周工作进展情况了解振动脱水机的发展现状,振动脱水机的当前主要需要解决的问题,寻找合适的解决方法,确立初步的方案构想,进行双轴惯性振动脱水机的结构设计。2 0 18 年0 5月2 1日指导教师意见明确设计任务,修改开题报告,内容补充完整,调整格式。指导教师( 签字) :杨铎 2 0 18 年0 5月2 3 日第第33周周工作进展情况完成激振器的结构设计,采用双轴同步电机分别带动;完成筛网的结构设计。2 0 18 年0 5月2 1日指导教师意见检查主轴设计计算,修改激振器结构,完成箱体,筛网结构设计。指导教师( 签字) :杨铎 2 0 18 年0 5月2 3 日第第88周周工作进展情况对设计完的机构进行三维实体建模,将箱体,侧板,筛网,底座,电机,以及激振器中的主轴,偏心块,轴承等等各种机构建模。2 0 18 年0 5月2 1日指导教师意见完善装配草图,计算选择部分不全,零件间的装配要细化。指导教师( 签字) :杨铎 2 0 18 年0 5月2 3 日第第1111周周工作进展情况完成零件图的绘制,完成装配图。使用s o l i d w o r k s 进行三维实体建模。2 0 18 年0 5月2 3 日指导教师意见图纸质量检查,外文翻译修改,定稿,答辩注意事项说明。指导教师( 签字) :杨铎 2 0 18 年0 5月2 3 日毕业论文( 设计) 过程管理评价表毕业论文( 设计) 过程管理评价表 过程管理评语过程管理评语 评价内容具体要求总分评分工作态度态度认真,刻苦努力,作风严谨32遵守纪律自觉遵守学校有关规定,主动联系指导教师, 接受指导32开题报告内容详实,符合规范要求54任务完成按时、圆满完成各项工作任务42过程管理评分合计10该生工作态度较为端正,在设计过程出现问题时,能够与老师及时沟通,对于老师提出的指导意见也能够及时反馈。能够按照研究计划的要求开展工作,对于出现的错误也能及时改正。该生在毕业设计期间,遵守学校的相关规定,能够与指导教师协商解决毕设中出现的问题。开题报告的内容基本符合规范,能够反映技术发展的脉络,对于文献也能进行一定的整理,结论比较合理。论文满足开题报告中提出的要求,基本达到预期的目标。写作符合规范,有一定的研究内容,能体现该生具备基本的专业素养。符合专业培养要求。指导教师签字: 杨铎日期: 2 0 18 - 0 5- 2 3毕业论文( 设计) 指导教师评价表毕业论文( 设计) 指导教师评价表 指导教师评语指导教师评语 评价内容具体要求总分评分选题质量符合培养目标要求, 有一定的研究价值和实践意义, 有一定的开拓性、创新性, 深度、难度适宜, 工作量饱满54能力水平有较强的综合运用知识能力、科研方法运用能力、中文表达与外语能力、文献资料检索能力、计算机应用能力53完成质量文题相符, 概念准确, 分析、论证、计算、设计、实验等正确合理, 结论明确;论文结构、撰写格式、图表等符合基本规107指导教师评分合计14题目为结构设计类,符合培养目标要求,有一定的研究价值和实践意义,具有一定的深度、难度。工作量饱满。该生在毕业设计过程中,在查阅相关文献的基础上基本完成了关键结构的设计。能够运用所学的知识解决问题,有一定的分析问题解决问题的能力。表现出一定的综合运用知识的能力及计算机绘图和文字表达能力。从毕业设计完成情况看,论文文题相符,设计合理,撰写格式、图表规范基本符合要求。按时完成了毕业设计的各项工作,同意参加毕业答辩。指导教师签字: 杨铎日期: 2 0 18 - 0 5- 2 3毕业论文( 设计) 评阅人评价表毕业论文( 设计) 评阅人评价表 评阅人评语评阅人评语 评价内容具体要求总分评分选题质量符合培养目标要求, 有一定的研究价值和实践意义, 有一定的开拓性、创新性, 深度、难度适宜, 工作量饱满54能力水平有较强的综合运用知识能力、科研方法运用能力、中文表达与外语能力、文献资料检索能力、计算机应用能力54完成质量文题相符, 概念准确, 分析、论证、计算、设计、实验等正确合理, 结论明确;论文结构、撰写格式、图表等符合基本规106评阅人评分合计14该生的毕业设计符合培养目标要求,有一定的研究价值和实践意义,有一定的开拓性、难度适宜,工作量较饱满, 通过毕业设计,反映出该生具有较好的专业知识,有较强的综合运用知识能力、科研方法运用能力、中文表达与外语能力、文献资料检索能力、计算机应用能力,能够独立分析问题和解决问题。毕业设计说明书文题相符,概念准确,分析、论证、计算、设计、实验等正确合理,结论明确;论文格式基本规范,建议参考文献中再增加2 篇最新参考资料。论文完整,个别地方需要按照最新国家标准。该生完成了毕业设计任务。评阅人签字:何利评阅人工作单位:机械工程学院日期:2 0 18 - 0 5- 2 3毕业论文( 设计) 答辩纪录毕业论文( 设计) 答辩纪录 答辩委员会( 答辩小组) 成员答辩委员会( 答辩小组) 成员 学生姓名:肖扬专业班级:机英14 2毕业论文( 设计) 题目:某型双轴惯性式振动脱水机的设计答辩时间:2 0 18 年0 5月_日_时_分 _时_分主任委员( 组长) :于靖华委员( 组员) :吕鹏翔何利杨铎答辩委员会( 答辩小组) 提出的问题和答辩情况答辩委员会( 答辩小组) 提出的问题和答辩情况问题1:偏心轮的工作回 答:偏心轮在转动过程中产生径向方向的离心力,在离心力的带动下,振动筛进行筛分工作。问题2 :工作量主要体现在哪里回 答:主要有4 张A 0 图纸,以及三维建模问题3 :轴承是如何进行选择的回 答:在本次设计中,只产生径向方向的力,不会产生轴向力,因此采用调心滚子轴承,可以承受径向方向较大的力。问题4 :设计的重点在哪里?(参数)回 答:激振器的结构设计,采用两组偏心块的夹紧,从而产生激振力。问题5:密封的方法是什么回 答:密封环密封,以减少漏油,曲路密封。记录人: 2 0 18 年0 5月2 4 日毕业论文( 设计) 答辩委员会评价表毕业论文( 设计) 答辩委员会评价表 答辩委员会评语答辩委员会评语评价内容具体要求总分评分自述总结思路清晰, 语言表达准确, 概念清楚, 论点正确, 分析归纳合理106答辩过程能够正确回答所提出的问题, 基本概念清楚, 有理论根据106选题质量符合培养目标要求, 有一定的研究价值和实践意义, 有一定的开拓性、创新性, 深度、难度适宜, 工作量饱满53完成质量文题相符, 概念准确, 分析、论证、计算、设计、实验等正确合理, 结论明确;论文结构、撰写格式、图表等符合基本规106能力水平有较强的综合运用知识能力、科研方法运用能力、中文表达与外语应用能力、文献资料检索能力、计算机应用能力106答辩委员会评分合计2 7肖扬同学在毕业设计工作期间,基本遵守各项纪律,表现一般。能按时完成毕业设计有关任务。论文立论正确,立论分析无原则性的错误,解决问题方案有一定的参考价值,结论基本正确。论文使用的概念基本正确,语句通顺,条理比较清楚。论文中使用的图表,设计中的图纸在书写和制作时,能够执行国家相关标准,基本规范。能够查阅文献资料,原始数据搜集得当,实验或计算结论基本准确。答辩过程中,能够阐述出论文的主要内容,主要问题经答辩教师启发后能够回答出来。答辩成绩:2 7 答辩委员会主任:于靖华2 0 18 年0 5月3 0 日毕业论文( 设计) 成绩评定毕业论文( 设计) 成绩评定 项目分类成绩评定过程管理评分10指导教师评分14评阅人评分14答辩委员会评分2 7总分6 5成绩等级D成绩等级按“A 、B、C、D 、F”记载成绩审核人签章: 于靖华学院审核人签章: 吴蒙华 大 连 大 学 本科毕业论文(设计)开题报告 论 文 题 目:某双轴惯性式振动脱水机的设计 学 院: 机械工程学院 专 业 、 班 级: 机械设计制造及其自动化 (机英 142) 学 生 姓 名: 肖扬 指导教师(职称) : 杨铎(副教授) 2017 年 12 月 31 日填 毕业论文(设计)开题报告要求毕业论文(设计)开题报告要求 开题报告既是规范本科生毕业论文工作的重要环节,又是完成高质量毕业论文(设计)的有效保证。为了使这项工作规范化和制度化,特制定本要求。 一、选题依据一、选题依据 1.论文(设计)题目及研究领域; 2.论文(设计)工作的理论意义和应用价值; 3.目前研究的概况和发展趋势。 二、论文(设计)研究的内容二、论文(设计)研究的内容 1.重点解决的问题; 2.拟开展研究的几个主要方面(论文写作大纲或设计思路) ; 3.本论文(设计)预期取得的成果。 三、论文(设计)工作安排三、论文(设计)工作安排 1.拟采用的主要研究方法(技术路线或设计参数) ; 2.论文(设计)进度计划。 四、文献四、文献查阅及文献综述查阅及文献综述 学生应根据所在学院及指导教师的要求阅读一定量的文献资料, 并在此基础上通过分析、研究、综合,形成文献综述。必要时应在调研、实验或实习的基础上递交相关的报告。综述或报告作为开题报告的一部分附在后面,要求思路清晰,文理通顺,较全面地反映出本课题的研究背景或前期工作基础。 五、其他要求五、其他要求 1.开题报告应在毕业论文(设计)工作开始后的前四周内完成; 2.开题报告必须经学院教学指导委员会审查通过; 3.开题报告不合格或没有做开题报告的学生,须重做或补做合格后,方能继续论文(设计)工作,否则不允许参加答辩; 4.开题报告通过后,原则上不允许更换论文题目或指导教师; 5.开题报告的内容,要求打印并装订成册(部分专业可根据需要手写在统一纸张上,但封面需按统一格式打印) 。 一、选题依据一、选题依据 1论文(设计)题目 某型双轴惯性式振动脱水机的设计 2研究领域 机械设计 3论文(设计)工作的理论意义和应用价值 近年来物料脱水是很多行业重要的一个环节,大多数脱水机是利用振动筛来脱水。因此,提高振动筛的性能非常必要。脱水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。通过脱水可以提高物料的质量,从而达到所需的产品,因此作为物料脱水的主要设备振动脱水机也不断发展。如提高稳定可靠性、降低消耗、降低噪音、提高振型稳定性、提高筛分效率高等方面都有了很大的提高。 通过对筛分过程进行深入的理论研究, 可以进一步认识物料在振动着的筛面的运动机理,在此基础上寻找筛分机的最佳运动学参数(振幅、转速、筛面倾角、振动方向角),从而提高筛分效率,降低能耗,延长筛分机和筛面使用寿命,促进筛分机械设计的改进、优化及新型筛分机械的研制。全球每年都有数百亿吨的粒状物料要经过筛分处理,仅在我国每年经过筛分作处理的煤炭就有十几亿吨,对筛分过程的深入认识显然具有十分重要的经挤意义。 本课题的设计就是在现有的振动筛的基础上改造并提高设备的性能来延长机体的寿命和降低生产与维护成本。利用双电机驱动可以达到自同步振动并简化结构,降低故障率。 4目前研究的概况和发展趋势 筛分技术及其发展方向筛分工作是一个非常简单的分离作业: 通过颗粒和筛孔的大小进行对比,比筛孔小的那些物质透过筛孔变成筛下物质,比筛孔大的东西留在筛子上面变成筛上物,从而达到粗细颗粒分开的目的。但是在现实工作应用中,由于要求有一定的工作余量,要使物料达到很好的按颗粒大小分离不是很容易。因为筛分的过程很复杂,现在大部分的筛分原理更加关注筛分结果而不是筛分过程的研究,对筛分过程认识不足,现在还不能达到工程实际的需要;采用传统的设计原理很难使问题得到深层次研究,需要想别的办法,引入更加新的思想和理论,才有取得突破的可能。目前, 筛分领域的研究呈现出多学科相互渗透和交叉的局面,建立以试验为基础, 以计算机技术为依托的综合考虑物料性质及其相互影响物料运动模型和筛分过程数学模型,将是必然的发展趋势。 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 55 平方米已够用了;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 0.1-0.3 毫米;旋流筛使用逐渐增多;共振筛发展停滞。 国内振动筛的技术发展趋势表现在: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、水分高和粘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。 二、论文(设计)研究的内容二、论文(设计)研究的内容 1.重点解决的问题 (1)总体设计:了解国内外相关研究的水平、了解振动脱水机基本原理,以及设计的基本步骤。明确技术难度及主攻方向,通过调查研究,确定设计计划。 (2)脱水机零件设计计算及校核:激振器,筛箱,筛网,减震弹簧等的设计; (3)绘制二维装配图及部分零件图、部件图。 2.拟开展研究的几个主要方面(论文写作大纲或设计思路) (1)根据振动筛脱水原理进行结构设计; (2)激振器的计算选型,校核; (3)脱水机及部分零部件的强度、寿命校核; (4)三维实体设计 3.本论文(设计)预期取得的成果 (1)完成双轴惯性式振动脱水机的总体结构设计 (2)完成各参数的计算,确定加工工艺,绘制二维装配图及部分零件图 cad (3)完成三维实体建模 solidworks (4)完成毕业设计说明书 (5)翻译外文文献 2000 字以上 三、论文(设计)工作安排三、论文(设计)工作安排 1.拟采用的主要研究方法(技术路线或设计参数) ; (1)查阅资料 (2)制定双轴惯性式振动脱水机的方案设计 (3)对双轴惯性式振动脱水机的具体部分进行理论计算 (4)对双轴惯性式振动脱水机的结构设计 2.论文(设计)进度计划 序号 完成进度 时间 1 查阅资料 1-2 周 2 完成开题报告 3-4 周 3 完成双轴惯性式振动脱水机的筛体、激振器、筛网等系统总体结构设计 5-6 周 4 完成各参数的计算 7 周 5 中期检查 8 周 6 确定加工工艺 9 周 7 绘制二维装配图及部分零件图 10-11 周 8 完成三维实体建模 12 周 9 编写设计说明书 13 周 10 毕业答辩 14 周 四、需要阅读的参考文献 1闻邦椿,刘树英.现代振动筛分技术及设备设计M.北京:冶金工业出版社,2013. 2孔志礼,马星国等.机械设计M.北京:科学出版社,2008. 3张义民,李鹤.机械振动学基础M.北京:高等教育出版社,2010. 4王新文,胡云龙,马超,王召召,白金峰,蒋武学,吴阳.双轴振动筛刚体平面运动的几何解析方法J.煤炭学报,2014,39(05):971-975. 5刘文君.直线型振动筛强度有限元分析J.煤炭技术,2017,36(10):230-231. 6卜文卓.双振动电机式直线多层振动筛动力学分析及应用D.江苏大学,2017. 7杜鑫,陈波.振动筛分机械发展现状与趋势J.科技信息,2010(10):109. 8赵环帅,鲍玉新,陈思元,杨秀秀.国内外高频振动筛技术与设备现状及发展趋势J.矿山机械,2011,39(10):83-88. 9杨可帧、程光蕴、李仲生主编,机械设计基础M.北京:高等教育出版社,2006 10朱龙根主编.简明机械零件设计手册(第二版)M.北京:机械工业出版社,2005. 12解京选,刘建容主编.选煤厂破碎与筛分M.徐州:中国矿业大学出版社,2004. 13谢广元等,选矿学M.徐州:中国矿业大学出版社,2001. 14洛志斌主编.金属工艺学M.北京:高等教育出版社,2000. 15严国彬编.选煤厂机械设备安装使用与检修M.北京:煤炭工业出版社,1996. 16Anonymous. Physical Chemistry; New findings from China University of Mining and Technology in the area of physical chemistry describedJ. Chemicals & Chemistry,2010 ,16(17):4970-4980. 17K.P.S. Rana.Fuzzy control of an electrodynamic shaker for automotive and aerospace vibration testingJ.Expert Systems With Applications,2011,38(9) :11335-11346. 18John F.Preble,Richard C.Hoffman.General management of innovation: lessons from the Shaker communityJ.Journal of Management History,2012,18(1) :24-45. 文献综述 振动是自然界和工程设计领域普遍存在的一种现象,一般情况振动是有害的,但在合理的环境下加以利用,振动可以是有益的。振动机械应用涉及选矿、沙和煤炭加工工业。此外也适用于城市污水处理、纸浆、化工和食品工业。振动机械通常由激振器、工作机体和弹性元件三部分组成。但是目前在我国各种选煤厂使用的设备中,振动筛是问题较多、维修量较大的设备之一。这些问题突出表现在筛箱断梁、裂帮 ,稀油润滑的箱式振动器漏油、齿轮打齿、轴承温升过高、噪声大等问题 ,同时伴有传动带跳带断带等故障。这类问题直接影响了振动筛的使用寿命,严重影响了生产。 近年来物料脱水是很多行业重要的一个环节,大多数脱水机是利用振动筛来脱水。因此,提高振动筛的性能非常必要。脱水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。通过脱水可以提高物料的质量,从而达到所需的产品,因此作为物料脱水的主要设备振动脱水机也不断发展。如提高稳定可靠性、降低消耗、降低噪音、提高振型稳定性、提高筛分效率高等方面都有了很大的提高。 在选矿厂、选煤厂、和其他工业部门中,物料在使用或者进一步处理之前,常常需要用筛分机械分成粒度相近的几种级别。 各工业部门中使用的筛分机械种类很多如固定格筛、弧形筛、滚轴筛、滚筒筛、摇动晒、旋流筛、振动筛和共振筛等,其中以振动筛应用最为普遍。振动筛用于筛分分级以外,还用于物料的脱水,及去除物料中的水分;脱介,即在筛机中用水清洗并回收重介质;脱泥即在筛机中用水清洗物料表面的污泥。实验室或者实验场所,时常用筛机对物料进行筛分分析。 在 16 世纪,英国首先开始了筛分机械的研究,并诞生世界第一台用于煤炭工业的固定筛。到了 18 世纪欧洲工业革命时期,筛分机械发展迅速。在 19 世纪初,一些矿山企业开始使用圆筒筛、摇动筛,有的地方出现一些简单的振动筛分机械。近些年来,社会对能源和矿产急剧需求,从而使筛分机械迅速发展。目前,国外知名企业利用计算机辅助设计技术,先进的制造工艺,不但生产出适用于多种行业、多种规格的振动筛,而且生产出了可靠性高,性能好的大型和特大型振动筛。这些振动设备具有世界领先的技术,代表目前行业的发展趋势。国外振动机械企业注重产品的大型化、高效性、可靠性、专业性的研发方向。并根据不同的行业特点,提供不同的解决方案,提供全面系统的服务。但不得不看到是,进口设备价格较高,一般的设备价格是国产设备的 3 倍以上,在大型设备上通常是国产同等型号的 8-10 倍。 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 55 平方米已够用了;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 0.1-0.3 毫米;旋流筛使用逐渐增多;共振筛发展停滞。国内振动筛的技术发展趋势表现在: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、水分高和粘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。 由于工业基础差,研究能力和制造水平落后,在近 50 年,我国筛分机械走过从无到有,从小到大,从落后到先进的发展过程。总体上可分为四个阶段。 1.进口设备阶段 解放以前,我国在选煤、采矿行业主要依靠人力来完成相应的工作。在少数一些选煤中国经济的发展的推动,开始在相关行业推广应用筛分机械。并在大部分洗煤厂、采 矿厂和采石场使用一些慢速的摇动筛和老式的振动筛,并开始使用小型的直线振动筛。 2.仿制阶段 从 50 年代到 60 年代,我国开始从前苏联和波兰等欧洲一些国家进口各种筛分机械。 这期间,组织全国相关单位,测绘仿制了前苏联的圆振动筛、系列摇动筛。 波兰的 WK15 圆振动筛、CJM21 型摇动筛和 WP1、WP2 型吊式直线振动筛。研制出国产 SZZ 系列的自定中心筛、 SZ 系列的惯性筛和 SSZ 系列的直线筛。 这些筛分机械仿制成功以后的发展初步奠定了基础,并培养了我国第一批技术人员。 3.引进提高阶段 60 年代初开始采用一些前苏联和波兰引进的快速的摇动筛、脱水筛和振动筛技术。 从 70 年代到 80RS 公司的 TABOR 振动筛技术。从日本神户制钢所引进 HLW 型振动筛技术,从德国 KHD 公司引进 USK 和 USL 型振动筛。进入改革开放的快速发展的时期,我国筛分机的发展也进入了一个新的阶段。在吸收成功研制了 YA 系列圆振动筛、ZKX 系列直线振动筛、ZK 系列振动筛。完成振动概率筛系列、旋转概率筛系列,完成了箱式激振器等厚筛系列、重型冷热矿筛系列、驰张筛、粉料直线振动筛、琴弦筛、旋流振动筛、立式圆筒筛的研制也取得成功。国外振动筛产品和制造技术的引进,提高了我国筛分机械设计制造人员技术水平,使他们从中学习到先进国家设计制造振动筛的理论、方法、设计技术和制造工艺。 4.自行研制阶段 我国制定了第一个煤用单、 双轴振动筛系列型谱, 自主进行了 ZDM(DDM)系列单轴振动筛和 ZSM(DSM)系列双国内中、小型选煤厂建设的需要。在此基础上,通过采用自同步理论、块偏心振动器、复合弹簧、 环槽铆钉等先进技术, 相继开发了2ZKB2163直线振动筛, YK1545和2YK2145圆振动筛、YH1836 重型振动筛、FQ1224 复合振动筛等 4 种基型新系列振动筛。又相继开发 YK 和 ZKB 自同步直线振动筛系列、香蕉筛系列、重型冷热矿筛系列、博厚筛、高频振动筛系列。这些设备成功研制,标志着我国筛分机械走上了独立发展的道路。目前,在国内振动筛研究成果有:中国矿业大学等单位为东滩煤矿,研制了据称是国内筛面宽度尺寸最大的 ZDS2460 型自同步等厚筛, 其筛面宽度为 2400mm, 筛分能力为1000t/h 该设备筛面分为两段,筛分效率达到 90%以上。鞍山重型机器股份有限公司与沈阳理工大学联合研制世界最大的大型香蕉筛,该筛面 39.56 平方米,高 5 米,重40 吨,最大处理能力为 2500t/h,年可筛分上千万吨。产品性能、筛分面积、工作效率在世界同类产品中居于前列。该产品不但替代了进口,而且打破了国外垄断该大型设备的历史。新乡威猛集团将 12 台 2m3m 的节肢筛组合在一起,组成了目前国内面积最大的 72 平方米节肢振动筛,用于选煤系统的分级和脱水、脱介、效果很好。 审审 核核 意意 见见 指导教师评阅意见指导教师评阅意见(对选题情况、研究内容、工作安排、文献综述等方面进行评阅) 签字: 年 月 日 教研室主任意见教研室主任意见 签字: 年 月 日 学院教学指导委员会意见学院教学指导委员会意见 签字: 年 月 日 公章: 某型双轴惯性式振动脱水机摘要这次任务要求设计的双轴惯性式振动脱水机,由箱体、激振器、电动机、弹簧、底座、筛网等组成,采用直线振动筛进行脱水,两个激振器主轴分别由两个电机联接,两台电机主轴的旋转方向相反,物料在筛面上运动,通过激振器产生离心激振力来振动筛体,通过筛面上的小孔将物料进行筛分,其中的水分则通过筛面上的小孔筛分,经机体下面排水口流出。本次设计在原有机器的基础上进行了改进,采用双轴电机驱动取代了原来的运用齿轮传动强制同步的方式,简化了结构,减少了噪音。电机放在箱体侧面,减少了对箱体的强度要求。使用双轴可以较大距离进行安装,优化了结构。本次设计还进行了结构设计优化,参数计算,经过改进之后,生产效率得到提高,结构得到简化,降低了维修难度,提高了经济效益。关键词:振动脱水机;激振器;振动筛;IABSTRACThe two-axis inertial vibration dehydrator, designed for this mission, consists of a box, a vibrator, a motor, a spring, a base, a screen, and so on. It uses a linear vibrating screen for dehydration, and the main shaft of the two exciters is connected by two motors, respectively. The rotation direction of the main shaft of the two motors is opposite, the material moves on the screen surface, the vibrating body is vibrated by the centrifugal exciting force generated by the exciter, the material is screened through the holes in the screen surface, and the moisture content is screened by the small hole in the screen surface. Flow through the drain under the body. This design has been improved on the basis of the original machine, the use of two-axis motor drive instead of the original use of gear drive force with the same. The step way simplifies the structure and reduces the noise. The motor is placed on the side of the box body to reduce the intensity requirement of the box body. Using two-axis can be installed at a large distance, optimize the structure. After the improvement, the production efficiency is improved, the structure is simplified, the difficulty of maintenance is reduced, and the economic benefit is improved.Keywords: vibratory dehydrator; vibrator; vibrating screen;II目录第1章 绪论11.1 课题的提出和意义11.2 振动机械的组成和分类11.3 国内研究状况11.4发展方向21.5课题研究的主要内容和理论基础及应用工具2第2章 设计方案的确定32.1工作原理及总体方案的提出32.2激振器的选择42.3箱体结构设计52.4电机的布置52.5传动方式72.6弹性元件的选择8第3章 动力学分析及参数计算93.1动力学分析93.2 设计基本参数113.3激振器的计算123.5电机的选择183.6质量的计算183.7 弹簧的设计计算23第4章 强度校核274.1轴的强度校核274.2轴承校核344.3键的强度计算35第 5 章 安装与检修375.1 安装要求375.2 维护与检修37第 6 章 经济性分析38参考文献3950第1章 绪论1.1 课题的提出和意义1.1.1课题的提出 振动是自然界和工程设计领域普遍存在的一种现象,一般情况振动是有害的,但在合理的环境下加以利用,振动可以是有益的。振动机械应用涉及选矿、沙和煤炭加工工业。此外也适用于城市污水处理、纸浆、化工和食品工业。振动机械通常由激振器、工作机体和弹性元件三部分组成。但是目前在我国各种选煤厂使用的设备中,振动筛是问题较多、维修量较大的设备之一。这些问题突出表现在筛箱断梁、裂帮 ,稀油润滑的箱式振动器漏油、齿轮打齿、轴承温升过高、噪声大等问题 ,同时伴有传动带跳带断带等故障。这类问题直接影响了振动筛的使用寿命,严重影响了生产。物料脱水是生产加工中十分关键的环节。脱水环节处理得好就可以提高产品的质量,脱水效率高的话就可以节约成本,带来更多的经济利益,而脱水效果则由振动筛直接影响。因此,和这些直接相关的设备振动脱水机便需要不断创新,不断发展,不断完善。提高设备的稳定性,减少噪音危害,降低能源消耗等是势在必行的。1.1.2课题的意义 本次设计任务主要是在原有机器的基础上,对其进行结构上的优化,以改进原有机器存在的问题,如采用双电机分别带动两个激振器主轴,来取消以齿轮传动强制同步的方式。通过优化结构来简化机器的结构,提高机器的工作效率。学习研究振动筛分机械,优化其结构组成,计算其相关参数,从而提高效率。此次设计任务就是在原有的振动机械的设计上优化结构,提高设备的效率,降低成本。1.2 振动机械的组成和分类1.2.1振动机械的组成(1)激振器。激振器工作时可以形成随着周期变化的力,它作用在箱体上使之振动,从而达到脱水的目的。(2)工作机体或平衡机体。在本次设计任务中为箱体,他在激振力的作用下进行周期性振动,从而对箱体中的煤炭进行脱水。(3)弹性元件(弹簧)。弹性元件包括隔振弹簧,其作用是支撑箱体,从而使箱体完成振动,缓冲激振力。1.3 国内研究状况由于工业发展缓慢,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、BKT-11、BKT-OMZ型摇动筛;波兰的 WK-15 圆振动筛、CJM-21 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 980 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。1.4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 55m 2 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 0.1 0.3 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。1.5课题研究的主要内容和理论基础及应用工具 本课题的设计主要为了实现振动脱水,并在原有设计基础上进行提高改良。工作内容为选择弹簧和激振形式,设计箱体和传动等。根据以往设计经验,在原机器和知识的基础上,进行结构设计优化,再利用solidworks三维制图,最后利用cad进行绘图。 第2章 设计方案的确定2.1工作原理及总体方案的提出振动脱水机是依靠激振力作用在箱体上来进行脱水的,它由箱体、筛网、底座、激振器、弹性元件、电动机等组成。2.1.1工作原理 图2.1振动脱水机工作原理图该设计采用双轴惯性式激振器,两个激振器中的对应偏心块质量相等,同理偏心块产生的力也相等,在两个相同电机的作用下,两个偏心块所在主轴的旋转方向相反,在不同位置产生的离心力,沿着方向的分力彼此抵消的,而沿方向的分力是彼此重叠,形成了一个沿着方向的离心力,在它的作用下箱体进行直线振动。由图可知,当两个离心力方向相同时达到最大,方向相反时达到最小。激振力方向与筛面一般呈角,因此物料在筛面上做斜抛运动,其中的水分便能透过筛网落下,从而实现脱水。在激振力作用下箱体做周期性振动。由于安装倾角,所以水做反向运动,从箱体下端排水口排出。2.1.2总体方案图2.2振动脱水机图2.2激振器的选择激振器可以产生激振力,它作用在箱体上,使之振动,从而使物料在箱体的振动作用下达到脱水目的。它需要一直振动来工作,而且偏心块在主轴转动过程中产生了离心力,它对偏心块主轴有一定的强度要求。因此便需要选择适配的激振器。双轴惯性式激振器采用两个相同的电机分别带动两个激振器,以这种方式来取缔通过齿轮联接的强制同步方式,优化了结构,减少了噪音,又因为取缔了齿轮,所以因而齿轮的各种问题,如齿轮的损伤等问题迎刃而解。而且使用电机带动激振器运行平稳,故障少。激振器的组成部件,每个激振器主轴上有两个偏心块,通过调节可以改变激振力,偏心块两侧由轴承,迷宫密封端盖固定,使用螺栓将激振器和箱体联接,这样激振力直接作用在箱体上。采用脂润滑减少油。泄露最后用筒罩包裹,防止偏心块脱落伤人。图2.3 激振器图2.3箱体结构设计箱体由筛框和筛面组成,筛框由侧板、横梁组成。设计筛箱时,要计算选择侧板和横梁断面大小,以承受振动力。避免频率一致,在工作时损伤箱体。侧板材料用钢,它的受力限额高,耐久,容易焊接。在焊接过程中,连接部位内应力大。在强振动载荷下经常发生裂纹,甚至断裂。因此需要进行回火处理。为了防止箱体在工作过程中发生故障损伤,因此焊接角钢。图2.4 箱体图2.4电机的布置电机主轴和激振器主轴通过联轴器连接,在电机的带动下激振器主轴带动偏心块转动,从而产生激振力,带动箱体振动,进行生产。以往设计将电动机安装在横梁上,为了减少对箱体的损伤,在这次任务中将其安装在筛箱两侧。在实际生产中,为了两个电机一起运动,起初使用齿轮连接两个激振器主轴,强制其实现同步。在不断探索中,发现振动的固有特性可用于振动机械,实现了由两个电机驱动的两个偏心转子或自同步的两个偏心转子之间的振动同步。根据自同步原理将构造简化后便设计出了自同步电动机。在振动同步的新时代,人们利用这种理论研制出了很多的新型产品。为了实现振动同步需要两电机完全相同,需要保证机器处在良好的状态。利用两台电机分别带动两个激振器工作,这种改进有如下好处:1.利用双电机驱动代替了齿轮传动,降低了维修难度。2.由于取消了齿轮传动,使传动部的结构变得简单。3.这类设计是的部件容易购买、安装、更换。4.这类设计采用两个电机分别驱动两个激振器使得每个激振器可以独立安装。图2.5 底座图2.5传动方式图2.6主轴激振器中的两个偏心块分别安装在主轴的两端,主轴为传动轴,这样安装十分方便,误差非常小。容易达到设计要求。使用轮胎式挠性联轴器作为传动的连接部件,将电机主轴和激振器主轴相连,其中的挠性片为非金属材料,当速度不稳定时,它具有良好的缓冲和阻尼性能,但是这些材料受温度和力的影响大,因此需要用于常温,重量小的场合。这种联轴器可以自动缓和两轴的误差。因此,主要传动形式为电动机转动,带动激振器的主轴,这两个主轴由联轴器连接,主轴依靠轴承转动,从而带动主轴上的两个偏心转子转动,两个偏心块在运动的过程中产生激振力,从而带动箱体振动,进而带动物料振动,以此来达到脱水的目的。 图2.7轮胎式联轴器1、4. 半联轴器 2.螺栓 3.轮胎体 5.压板2.6弹性元件的选择图2.8 弹簧图弹性元件为依靠本身的性能来完成任务的元件,本设计中弹性元件主要是联接振动筛底面与底座,缓冲振动筛在工作工程中的振动,完成振动脱水的目的。采用金属螺旋弹簧,因为它容易购买,成本低,易于安装更换。第3章 动力学分析及参数计算3.1动力学分析两个激振器主轴上的偏心转子产生的激振力为: (3-1)式中:偏心块的质量,kg;偏心块质心的旋转半径,m;偏心块回转角速度,。如图,建立二维坐标系,对弹簧进行分析图3.1双轴惯性振动机受力图 (3-2) (3-3)其中:式中:箱体的计算质量;箱体的实际质量;物料质量;物料结合系数,一般取;激振力与筛面的夹角;隔振弹簧在方向的刚度,;等效阻尼系数。方程有以下形式的特解: (3-4) (3-5)式中:、x方向与y方向振幅;、激振力对位移在方向与方向的相位差角。方向和方向的振幅和相位差求出为: (3-6) (3-7) (3-8) (3-9)因为,激振力方向为,所以并不一致,其合成振幅:,可近似取,所以振幅为: (3-10)实际振动方向角 (3-11)3.2 设计基本参数箱体长:2000mm,宽:600mm,高:300mm电机转数:910r/min,功率:0.75N/kw振幅:3mm生产率:7.5t/h工作频率:15Hz1.安装倾角、振动方向角和抛掷指数D的选择(1) 振动方向角的选择物料抛射角是激振力和底面的夹角,即。筛分效率受它影响。振动方向角的选择还要考虑物料的特性,例如物料的水分、料层厚度、密度、粒度和噪声要求。当角度较小时,处理易筛物料。当角度较大时,处理难筛物料。我国的直线振动筛一般采用45的振动方向角。根据任务书规定振动方向角为。(2) 安装倾角的选择安装倾角是指箱体与水平面之间的夹角。根据任务书规定选择安装倾角。(3)振动强度K (3-12)式中:振动脱水机的振动频率 其中许用强度,故符合要求。(4)抛掷指数 D 的选择 抛掷系数D表示抛掷运动特性。 (3-13)振动方向角安装倾角由(3.12)得K=2.7,将其带入(3.13)得对于易筛物料,通常选取;对于一般物料,通常选取。本次设计的脱水机为振动筛,且属于易筛物料,在其参考范围之内,所以选取抛掷指数。(5)物料的平均速度理论平均速度: (3-14)其中: 由(3.13)知,所以实际速度: (3-15)式中:倾角修正系数,;料层厚度影响系数,;物料形状影响系数,;滑行运动影响系数,;3.3激振器的计算(1)计算参振质量有公式,可求参振质量。式中:振动脱水机总质量,kg;物料结合系数;物料质量,kg。产量;物料运行速度;脱水机有效长度:;则物料质量: (3-16)kg取,质量为: (3-17)kg(2)计算隔振弹簧刚度选取振动系统的频率比:振动机的频率为:=隔振弹簧刚度为:(3.14)N/m取N/m弹簧数量为4,弹簧的刚度为:N/m(3)该系统的等效阻尼: (3-18)(4)偏心块质量矩: (3-19)式中:偏心块质量;偏心块回转半径;振动频率。45上弹簧刚度:=100000N/m (3-20)相位差角: (3-21)(5)激振力幅值激振力幅值: (3-22)N每台电机的激振力为:N偏心块的质量矩为:=1.242kgm每个偏心块的质量矩为kgm(6)偏心块的设计形状面积偏心半径大扇形两个三角形小扇形圆孔总体 图3.2偏心块图由公式,得mmmmmmmmmmmmmmmmmm又由 (3-23)得:kgmm则:kg即偏心块的质量为:kg则:mm取mm式中:偏心块的厚度3.5电机的选择所需功率:若,则振动阻尼所耗功率为: (3-24)kw轴承摩擦所耗功率为: (3-25)式中:轴颈直径,m;轴与轴承间的摩擦系数,取;偏心矩,m。kw总功率:kw选取:两台Y90S6型电动机,其额定功率0.75kw,转速为910r/min3.6质量的计算3.6.1箱体的质量计算(1)侧板、底板、前后挡板的质量侧板:长,高,厚 数量 2 三角侧板:边长,厚,数量 2,圆角半径底板:长2.0m,宽0.5m,厚0.006m,数量 1前后挡板: 总计:(2)角钢的质量热轧等边角钢GB978788(4.5号)总长度22.0+100.225=6.55 m理论质量3.369 kg/m则:热轧等边角钢 GB978788(2号)总长度21.974=3.948 m 理论质量1.145 kg/m则: 热轧不等边角钢 GB978788(4.5/2.8 号)总长度 21.974=3.948 m 理论质量 2.203 kg/m则:角钢总质量为(3)钢管质量所用钢管长度 0.6m,壁厚 0.003m,数量 5,外径 D=0.07m则:(4)其他部件质量a.弹簧支架:三角板:数量8,边长0.110.055m,厚度0.006m矩形板:数量4,边长0.110.1m,厚度0.010m则:b.出料口:宽度0.6m,板料厚度0.006m则:c.箱体两侧凸台:边长0.060.06m,厚度0.006m,中心孔直径D=0.014m,数量12则:d.拉紧装置:长度1.974m,厚度0.004m则:e.钢条:长度1.974m,高度0.025m/0.015m,厚度0.01m则:总计:3.6.2 激振器的质量计算(1)筒体、筒盖的质量筒体数量2,筒盖数量4,尺寸参照设计则:(2)主轴的质量主轴数量2,尺寸参照设计则:(3)轴承座的质量轴承座数量4,内径0.13m,其他尺寸参照设计则:(4)轴承质量轴承数量4,单件质量2.95 kg则:(5)偏心块的质量偏心块数量8,单个质量为5.0kg则:总计:3.6.3 螺栓等其他质量 螺栓等其他零件的质量总和约为3.6.4 总质量总质量为3.7 弹簧的设计计算弹簧材料选择 60Si2Mn,按正常载荷计算时,许用剪切应力应适当降低,取 (1) 载荷的计算 (3-26) (3-27) (3-28)式中:参振质量,单位 kg;螺旋弹簧数量;每个弹簧中心线方向的刚度,单位 N/mm;单向振幅,单位 mm;最小工作载荷,单位 N;最大工作载荷,单位 N;极限载荷,单位 N(2) 弹簧丝直径 d 的计算选定弹簧的工作应力等于需用应力,则所需的弹簧丝直径 d 为: (3-29)这里取d=8mm式中:C弹簧指数,一般取 58,这里取 C=6;K曲度系数,其计算方法为:则有式中:D弹簧中径这里取 D=50 mm(3)验算极限载荷 (3-30) 式中: 许用极限应力,单位 N/mm故满足要求。(4) 弹簧工作圈数n的计算压缩弹簧的工作圈数n为: (3-31)式中:G弹簧材料的剪切弹性模量,G=78000 N/mm故这里取 n=6.5(5) 弹簧总圈数n0的计算弹簧总圈数n 0 为: (3-32)(6)节距t的计算 (3-33) 这里取 t=17(7) 弹簧自由高度 H 的计算两头拼紧并磨平,自由高度为: (3-34) 式中:间距,一般,为极限载荷下单圈的变形量,其计算公式为:(8)弹簧丝展开长度 L 的计算 (3-35) 式中:弹簧螺旋升角(9) 弹簧工作中的变形量及高度的计算a.最小工作载荷下弹簧的变形量为: (3-36)弹簧的高度为: (3-37)b.最大工作载荷下弹簧的变形量为: (3-38)弹簧的高度为: (3-39)c.极限工作载荷作用下弹簧的变形量为: (3-40)弹簧的高度为: (3-41)(10)弹簧的工作图 图 3.3 金属螺旋弹簧技术要求:1.展开长度:1334.5mm;2.旋向:右旋;3.工作圈数:6.5;4.总圈数:8.5:5.热处理硬度:。第4章 强度校核4.1轴的强度校核高速输入轴的直径可以根据连接到它的电机的轴的直径D来估记,;由,。图4.1 主轴图图4.2 轴的受力图1. 转矩的计算轴主要承受转矩 (4-1)N.mm式中:轴传递的转矩,;轴传递的功率,;轴的转速, 。图4.3 轴的转矩图2.根据图4.2,求支座反力由系统的结构,可得N (4-2)则 N3. 作弯矩图a. AB段弯矩为b. BC段弯矩为 N.mm(104)c. CD段弯矩为图中,图4.4 轴的弯矩图4. 作计算弯矩图A点 N.mm应力修正系数是根据扭矩产生的应力的性质来确定的;对不变化的转矩取0.3。B点弯矩为: (4-3) N.mmC点弯矩为:= N.mmD点弯矩为:= N.mm合成弯矩图图4.5 轴的合成弯矩图5. 校核轴的强度轴材料为40Cr调质处理,其N/mm N/mm由于E点轴径最小,G点弯矩最大,所以这两点所在截面为危险截面 E点弯矩为 N.mm则E点轴径为: =22.38 mm (4-4)键槽受轴径增大5%的键槽的影响。mm因为,所以安全。G点弯矩为 N.mm则该点轴径为mm (4-5)因为,所以安全。6. 精确校核轴的疲劳强度图中危险截面截面与截面受力情况相同,因此只校核截面(1),剖面的疲劳强度剖面,过度圆角引起的应力集中系
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