振動篩動力工藝參數(shù)的論文04002

1、畢業(yè)“論文”設計題 目： 振動篩動力工藝參數(shù)的設計 目 錄0 前 言11 運動學參數(shù)12 動力學參數(shù)22.1參振質量22.2彈簧剛度22.3塊偏心振動器的偏心塊質量和回轉半徑關系22.4篩箱重心計算及振動器位置的選擇33 電動機43.1 電動機類型43.2 電動機功率43.3 啟動轉矩的校核44 主要零件的設計計算54.1 軸承54.2 振動軸54.3 彈簧74.3.1 圓柱型橡膠彈簧74.3.2 金屬螺旋彈簧95 結論90 前言：振動篩分為直線振動篩、圓振動篩和復合振動篩，主要用于物料的分級、脫水、脫泥、脫介。振動篩是一種高速振動的設備，其振動頻率可達24hz，因此對于振動設備的力學運動必須

2、進行設計計算。振動篩的設計應按其用途、使用要求和物料特性等實際條件進行，其參數(shù)、結構應滿足先進性、可靠性以及經濟合理的要求。本文對振動篩的動力參數(shù)進行理論上的設計與探討。1 運動學參數(shù)（1） 振動強度k，根據(jù)目前的機械水平，k值一般在38范圍內。（2） 拋射強度kv，根據(jù)振動篩的用途選取，直線振動篩宜取kv=2.54.0；對圓振動篩一般取kv=3.05.0；難篩物料取大值，易篩物料取小值；篩孔小時取大值，篩孔大時取小值。（3） 篩面傾角，對直線振動篩一般取0，為適應不同需要可在10范圍內選取，對圓振動篩一般取1525，推薦取202.5，振幅小時取大值，振幅大時取小值。（4） 推薦方向角，是直線

3、振動篩的重要參數(shù)之一，一般取=3065。難篩物料取大值，易篩物料取小值，我國目前多用4045。（5） 篩箱振幅a，是設計振動篩的重要參數(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，其中篩孔大時取大值，篩孔小時取小值。（6） 振動篩振動頻率f，按下式計算：對直線振動篩：f=.（1）對圓振動篩：f=.（2） 式中：f振動頻率，hz； kv拋射強度； 篩面傾角，（）； 振動方向角，（）。（7） 實際振動強度ks，按下式校核：ks=.（3） 式中：k預選的振動強度(見1)，若ks值過大，應在調a和的同時并驗算kv（見2）；g=9.8m/s2。2 動力學參數(shù)2.1 參

4、振質量m=m1+ m2+ m3+ m4+ m5+ m6 kg.（4）式中：m1篩箱質量，kg； m2振動器質量，kg； m3支撐裝置的上彈簧座總質量，kg； m4聯(lián)軸器及其罩殼的質量，kg； m5物料質量，kg； m5=fwblhi fw物料結合系數(shù)，取0.2； l篩面長度，m； hi各層篩面上料層平均厚度的總和，m。 m6其它參振質量，kg。2.2 彈簧剛度k對單質量系統(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； 振動的圓頻率，rad/s； = n篩箱振動次數(shù)，r/min； m參振質量，kg。2.3 塊偏心振動器的偏心塊質量和回轉半徑關系m a=nz

5、wkr.（6） 式中：m參振質量，kg； nz偏心塊的組數(shù)； wk每組偏心塊的質量，kg； r偏心塊的回轉半徑，m。這種振動器通常用改變主、副偏心塊的夾角的方法來改變激振力，從而達到調整篩箱振幅的目的。參考圖1得：wkr=.（7）式中：wz主偏心塊的質量，kg； wf副偏心塊的質量，kg； rz主偏心塊的回轉半徑，m； rf副偏心塊的回轉半徑，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）計算其夾角。2.4 篩箱重心計算及振動器位置的選擇（1）鑒于振動篩篩箱的對稱性，重心可在垂直于篩面的縱平面內進行計算，篩寬方面的重心即在篩箱寬度的中間；（2）平面坐標系原點的選取

6、盡量與設計基準一致，一般選在篩箱側板的左下角，垂直方向為y軸，水平方向為x軸，如圖2所示。圖2（3）重心計算x= mm.（8）y= mm.（9）式中：wi第i個構件的重量，kg； wii個構件重量的總和，kg； xi、 yi第i個構件的重心坐標，mm。實際重心可根據(jù)物料分布特性作適當?shù)恼{整；（4）圓振動篩的振動器，多裝在略偏于給料端的接近參振重量重心的位置；直線振動篩的振動器多裝在重心的上方，并使振動力的合力通過參振重量的重心，因物料粒度過大或結構需要亦可裝在下方。3 電動機選擇3.1電動機類型根據(jù)振動篩起動力矩較大的特點，振動篩采用y2系列電動機驅動。計算中需進行靜轉矩的校核。3.2 電動機

7、功率n=(n1+n2) kw.（10）式中：傳動效率，取0.95； n1振動消耗的功率：n1= kw.（11） c阻尼系數(shù)，推薦c=0.20.3； n振動次數(shù)，r/min； n2摩擦消耗的功率：n2= kw.（12） fm摩擦系數(shù)； d振動器軸的直徑，m。3.3 啟動轉矩的校核所選電動機靜起動轉矩應滿足：mqmj.（13）式中：mj靜轉矩： mj=9.8nzwkr nm mq電動機的靜起動轉矩（查有關電動機手冊） nm。4 主要零件的設計計算4.1 軸承4.1.1 軸的受力分析圓振動篩和直線振動篩所用的塊偏心振動器，有一根通軸，其上裝有兩組偏心塊，偏心塊的旋轉產生強大的激振力，激發(fā)振動篩也使自

8、身振動，因此該軸承受著偏心塊旋轉產生的離心力f1及偏心塊產生的慣性力fg，軸及偏心塊的自重wz及wk，支撐反力ra、rb，靜轉矩mj。當f1、wz、wk方向一致時，軸受力最大。受力狀態(tài)如圖3所示。圖34.1.2 軸承的計算與選擇圖17中，力wz及wk 與f1相比很小，為簡化計算略去不及；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：振動的圓頻率，rad/s。 軸承的額定動負荷為：c=p.（15）式中：c軸承額定動負荷，n； p當量動負荷p=r，n； 、在軸承手冊的有關表中選取，其中額定壽命為10000h。根據(jù)振動

9、器的工作特點，選用大游隙（3g）軸承。4.2 軸的強度驗算根據(jù)振動器的結構，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，按類載荷計算，其許用彎曲應力為：=93.1mpa 危險斷面的當量彎矩mt為：mt= nm.（16）式中：m彎矩，nm； m=f1l f1離心力，n； l危險斷面到f1點的距離，m； 根據(jù)扭矩性質而定的折合系數(shù)；對不變扭矩取0.3； t扭矩，nm； t=9.55103 n輸入的功率，kw； 軸的轉速，r/min。 危險斷面的應力應滿足：=.（17） 式中：彎曲應力，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單個彈簧的剛度，n/m； k彈簧的總剛度，n/m； 支撐彈簧的個數(shù)。h=（46）a（對小型篩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系曲線見圖20。kd =.（27） 式中：f彈簧的受壓面積，m2。強度應滿足：.（28） 式中：橡膠的壓縮應力，pa； 橡