振動(dòng)篩動(dòng)力工藝參數(shù)的論文04002

1、畢業(yè)“論文”設(shè)計(jì)題 目： 振動(dòng)篩動(dòng)力工藝參數(shù)的設(shè)計(jì) 目 錄0 前 言11 運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)12 動(dòng)力學(xué)參數(shù)22.1參振質(zhì)量22.2彈簧剛度22.3塊偏心振動(dòng)器的偏心塊質(zhì)量和回轉(zhuǎn)半徑關(guān)系22.4篩箱重心計(jì)算及振動(dòng)器位置的選擇33 電動(dòng)機(jī)43.1 電動(dòng)機(jī)類型43.2 電動(dòng)機(jī)功率43.3 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的校核44 主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算54.1 軸承54.2 振動(dòng)軸54.3 彈簧74.3.1 圓柱型橡膠彈簧74.3.2 金屬螺旋彈簧95 結(jié)論90 前言：振動(dòng)篩分為直線振動(dòng)篩、圓振動(dòng)篩和復(fù)合振動(dòng)篩，主要用于物料的分級(jí)、脫水、脫泥、脫介。振動(dòng)篩是一種高速振動(dòng)的設(shè)備，其振動(dòng)頻率可達(dá)24hz，因此對(duì)于振動(dòng)設(shè)備的力學(xué)運(yùn)動(dòng)必須

2、進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)應(yīng)按其用途、使用要求和物料特性等實(shí)際條件進(jìn)行，其參數(shù)、結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足先進(jìn)性、可靠性以及經(jīng)濟(jì)合理的要求。本文對(duì)振動(dòng)篩的動(dòng)力參數(shù)進(jìn)行理論上的設(shè)計(jì)與探討。1 運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)（1） 振動(dòng)強(qiáng)度k，根據(jù)目前的機(jī)械水平，k值一般在38范圍內(nèi)。（2） 拋射強(qiáng)度kv，根據(jù)振動(dòng)篩的用途選取，直線振動(dòng)篩宜取kv=2.54.0；對(duì)圓振動(dòng)篩一般取kv=3.05.0；難篩物料取大值，易篩物料取小值；篩孔小時(shí)取大值，篩孔大時(shí)取小值。（3） 篩面傾角，對(duì)直線振動(dòng)篩一般取0，為適應(yīng)不同需要可在10范圍內(nèi)選取，對(duì)圓振動(dòng)篩一般取1525，推薦取202.5，振幅小時(shí)取大值，振幅大時(shí)取小值。（4） 推薦方向角，是直線

3、振動(dòng)篩的重要參數(shù)之一，一般取=3065。難篩物料取大值，易篩物料取小值，我國(guó)目前多用4045。（5） 篩箱振幅a，是設(shè)計(jì)振動(dòng)篩的重要參數(shù)之一，其值必須事宜，以保證物料充分分層，減少堵塞，以利透篩。通常取a=36mm，其中篩孔大時(shí)取大值，篩孔小時(shí)取小值。（6） 振動(dòng)篩振動(dòng)頻率f，按下式計(jì)算：對(duì)直線振動(dòng)篩：f=.（1）對(duì)圓振動(dòng)篩：f=.（2） 式中：f振動(dòng)頻率，hz； kv拋射強(qiáng)度； 篩面傾角，（）； 振動(dòng)方向角，（）。（7） 實(shí)際振動(dòng)強(qiáng)度ks，按下式校核：ks=.（3） 式中：k預(yù)選的振動(dòng)強(qiáng)度(見1)，若ks值過(guò)大，應(yīng)在調(diào)a和的同時(shí)并驗(yàn)算kv（見2）；g=9.8m/s2。2 動(dòng)力學(xué)參數(shù)2.1 參

4、振質(zhì)量m=m1+ m2+ m3+ m4+ m5+ m6 kg.（4）式中：m1篩箱質(zhì)量，kg； m2振動(dòng)器質(zhì)量，kg； m3支撐裝置的上彈簧座總質(zhì)量，kg； m4聯(lián)軸器及其罩殼的質(zhì)量，kg； m5物料質(zhì)量，kg； m5=fwblhi fw物料結(jié)合系數(shù)，取0.2； l篩面長(zhǎng)度，m； hi各層篩面上料層平均厚度的總和，m。 m6其它參振質(zhì)量，kg。2.2 彈簧剛度k對(duì)單質(zhì)量系統(tǒng)：k=m.（5）式中：k系統(tǒng)中彈簧的總剛度，n/m； 系統(tǒng)的固有頻率，rad/s； 振動(dòng)的圓頻率，rad/s； = n篩箱振動(dòng)次數(shù)，r/min； m參振質(zhì)量，kg。2.3 塊偏心振動(dòng)器的偏心塊質(zhì)量和回轉(zhuǎn)半徑關(guān)系m a=nz

5、wkr.（6） 式中：m參振質(zhì)量，kg； nz偏心塊的組數(shù)； wk每組偏心塊的質(zhì)量，kg； r偏心塊的回轉(zhuǎn)半徑，m。這種振動(dòng)器通常用改變主、副偏心塊的夾角的方法來(lái)改變激振力，從而達(dá)到調(diào)整篩箱振幅的目的。參考圖1得：wkr=.（7）式中：wz主偏心塊的質(zhì)量，kg； wf副偏心塊的質(zhì)量，kg； rz主偏心塊的回轉(zhuǎn)半徑，m； rf副偏心塊的回轉(zhuǎn)半徑，m； 主、副偏心塊的夾角，（）。圖1在主、副偏心塊已定的情況下，可按式（7）計(jì)算其夾角。2.4 篩箱重心計(jì)算及振動(dòng)器位置的選擇（1）鑒于振動(dòng)篩篩箱的對(duì)稱性，重心可在垂直于篩面的縱平面內(nèi)進(jìn)行計(jì)算，篩寬方面的重心即在篩箱寬度的中間；（2）平面坐標(biāo)系原點(diǎn)的選取

6、盡量與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一致，一般選在篩箱側(cè)板的左下角，垂直方向?yàn)閥軸，水平方向?yàn)閤軸，如圖2所示。圖2（3）重心計(jì)算x= mm.（8）y= mm.（9）式中：wi第i個(gè)構(gòu)件的重量，kg； wii個(gè)構(gòu)件重量的總和，kg； xi、 yi第i個(gè)構(gòu)件的重心坐標(biāo)，mm。實(shí)際重心可根據(jù)物料分布特性作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整；（4）圓振動(dòng)篩的振動(dòng)器，多裝在略偏于給料端的接近參振重量重心的位置；直線振動(dòng)篩的振動(dòng)器多裝在重心的上方，并使振動(dòng)力的合力通過(guò)參振重量的重心，因物料粒度過(guò)大或結(jié)構(gòu)需要亦可裝在下方。3 電動(dòng)機(jī)選擇3.1電動(dòng)機(jī)類型根據(jù)振動(dòng)篩起動(dòng)力矩較大的特點(diǎn)，振動(dòng)篩采用y2系列電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。計(jì)算中需進(jìn)行靜轉(zhuǎn)矩的校核。3.2 電動(dòng)機(jī)

7、功率n=(n1+n2) kw.（10）式中：傳動(dòng)效率，取0.95； n1振動(dòng)消耗的功率：n1= kw.（11） c阻尼系數(shù)，推薦c=0.20.3； n振動(dòng)次數(shù)，r/min； n2摩擦消耗的功率：n2= kw.（12） fm摩擦系數(shù)； d振動(dòng)器軸的直徑，m。3.3 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的校核所選電動(dòng)機(jī)靜起動(dòng)轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足：mqmj.（13）式中：mj靜轉(zhuǎn)矩： mj=9.8nzwkr nm mq電動(dòng)機(jī)的靜起動(dòng)轉(zhuǎn)矩（查有關(guān)電動(dòng)機(jī)手冊(cè)） nm。4 主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 軸承4.1.1 軸的受力分析圓振動(dòng)篩和直線振動(dòng)篩所用的塊偏心振動(dòng)器，有一根通軸，其上裝有兩組偏心塊，偏心塊的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生強(qiáng)大的激振力，激發(fā)振動(dòng)篩也使自

8、身振動(dòng)，因此該軸承受著偏心塊旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力f1及偏心塊產(chǎn)生的慣性力fg，軸及偏心塊的自重wz及wk，支撐反力ra、rb，靜轉(zhuǎn)矩mj。當(dāng)f1、wz、wk方向一致時(shí)，軸受力最大。受力狀態(tài)如圖3所示。圖34.1.2 軸承的計(jì)算與選擇圖17中，力wz及wk 與f1相比很小，為簡(jiǎn)化計(jì)算略去不及；力fg與f1方向相反，略去fg使之偏于安全。這樣軸承上的軸向力為零，徑向力為：r=ra=rb= f1=wkr n.（14）式中：振動(dòng)的圓頻率，rad/s。 軸承的額定動(dòng)負(fù)荷為：c=p.（15）式中：c軸承額定動(dòng)負(fù)荷，n； p當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷p=r，n； 、在軸承手冊(cè)的有關(guān)表中選取，其中額定壽命為10000h。根據(jù)振動(dòng)

9、器的工作特點(diǎn)，選用大游隙（3g）軸承。4.2 軸的強(qiáng)度驗(yàn)算根據(jù)振動(dòng)器的結(jié)構(gòu)，軸的形狀、載荷分布及彎矩、扭矩圖見圖4。圖4 軸材料為45鋼，按類載荷計(jì)算，其許用彎曲應(yīng)力為：=93.1mpa 危險(xiǎn)斷面的當(dāng)量彎矩mt為：mt= nm.（16）式中：m彎矩，nm； m=f1l f1離心力，n； l危險(xiǎn)斷面到f1點(diǎn)的距離，m； 根據(jù)扭矩性質(zhì)而定的折合系數(shù)；對(duì)不變扭矩取0.3； t扭矩，nm； t=9.55103 n輸入的功率，kw； 軸的轉(zhuǎn)速，r/min。 危險(xiǎn)斷面的應(yīng)力應(yīng)滿足：=.（17） 式中：彎曲應(yīng)力，pa； z截面模數(shù)，m3。4.3 彈簧4.3.1 圓柱型橡膠彈簧的計(jì)算 圓柱型橡膠彈簧幾何尺寸見

10、圖5。圖5z0=37.（18） 式中：z0頻率比，小型篩取小值，大型篩取大值。kd=.（19） 式中：kd單個(gè)彈簧的剛度，n/m； k彈簧的總剛度，n/m； 支撐彈簧的個(gè)數(shù)。h=（46）a（對(duì)小型篩h=0.014m）.（20） 式中：h彈簧的最大變形量，m。0.150.20.（21） =0.51.0.（22） 式中：h0彈簧的自由高度，m； d彈簧的外徑，m。=.（23）式中：受壓面積與自由面積之比； d彈簧的內(nèi)孔直徑，m。kx =1.2（1+1.652）.（24）ed =1.2 ej.（25） 式中：kx外形系數(shù)；ed動(dòng)彈性模量，n/m2；ej靜彈性模量，n/m2。 靜彈性模量與邵氏硬度的關(guān)系式為：ej =3.57.（26） 式中：hs橡膠彈簧的邵氏硬度，度；靜彈性模量與橡膠邵氏硬度關(guān)系曲線見圖20。kd =.（27） 式中：f彈簧的受壓面積，m2。強(qiáng)度應(yīng)滿足：.（28） 式中：橡膠的壓縮應(yīng)力，pa； 橡