塊狀物質(zhì)立式攪拌棒粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[答辯畢業(yè)論文資料]

1、目錄第一章引言11.1該課題的0的與意義11.2國內(nèi)外粉碎設(shè)備11.3粉碎設(shè)備類別及其特點(diǎn)21.4粉碎原理3第二章攪拌棒式粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)52.1整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)52.2粉碎機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)62.2.1定齒盤的設(shè)計(jì)72.2.2動齒盤的設(shè)計(jì)82.3傳動裝置設(shè)計(jì)92.3.1電動機(jī)的選擇102.3.2普通v帶傳動的計(jì)算112.3.3軸的計(jì)算142.3.4主軸的強(qiáng)度校核15第三章標(biāo)準(zhǔn)件的選擇203.1軸承的選擇與校核203.1.1軸承的選擇203.1.2軸承壽命計(jì)算203.2鍵的選擇21第四章箱體和機(jī)架的設(shè)計(jì)224.1箱體的設(shè)計(jì)224.1.1上箱體的設(shè)計(jì)224.1.2下箱體的設(shè)計(jì)224.2機(jī)架的設(shè)計(jì)23第五章進(jìn)出料

2、口設(shè)計(jì)245.1 進(jìn)料口245.2 出料-a24第六章立式攪拌棒粉碎機(jī)的裝配25第七章立式攪拌棒粉碎的機(jī)操作與保養(yǎng)維修267.1操作方法267.2使用操作安全規(guī)則267.3維護(hù)保養(yǎng)27結(jié)論28w29參考文獻(xiàn)30立式攪拌棒粉碎機(jī)設(shè)計(jì)摘耍：粉碎機(jī)是工業(yè)領(lǐng)域常用的一種破碎裝置，把大塊物質(zhì)粉碎成大小不等 的細(xì)小材料。本次設(shè)計(jì)耍求對拳頭大小塊狀物質(zhì)進(jìn)行粉碎，使成為不同粒度大小 的顆粒以及粉末狀物質(zhì)，為下一步篩選機(jī)提供工作對象。攪拌棒式粉碎機(jī)主要包 括粉碎部分和傳動部分。粉碎部分包括定齒盤和動齒套，動齒盤上有三圈截面為 圓形或扁矩形的齒，定齒盤盤上有兩圈截面為矩形的定齒，動齒與定齒交錯排列; 傳動系統(tǒng)采用

3、帶傳動，可以緩沖吸振，傳動平穩(wěn)無噪聲，且適用于較大距離間兩 軸的傳遞。設(shè)計(jì)的過程中首先分析立式攪拌棒粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)以及其工作原理，粉 碎的方法。知道各部分的功能及組成后杳閱相關(guān)緊同件的尺寸，理論聯(lián)系實(shí)際確 定各部件選用的制作材料。然后對粉碎機(jī)的外觀特征進(jìn)行構(gòu)思，并首次采用了三 維建模軟件pro/e對所設(shè)計(jì)的零部件進(jìn)行了實(shí)體建模，突破了二維空間，使其更 加直觀。最后運(yùn)用cad畫出總的裝配閣及主要部件的零件閣。關(guān)鍵詞：立式攪拌棒齒爪式粉碎機(jī)pro/e cad第一章引言粉碎機(jī)早在外國盛行，廣泛應(yīng)用于建筑、礦業(yè)等行業(yè)。對于生產(chǎn)效率有顯 著的提升，解放了人類生產(chǎn)的局限性。直到20世紀(jì)我國才開始出現(xiàn)粉碎機(jī)行

4、業(yè)， 對于粉碎機(jī)的技術(shù)認(rèn)知也落后于國外，經(jīng)過改革幵放，社會主義建設(shè)我國的經(jīng)濟(jì) 有了飛速發(fā)展，同時粉碎機(jī)技術(shù)也得到了飛躍式的提升。目前我國的建筑行業(yè)己 經(jīng)廣泛應(yīng)用粉碎機(jī)。我國己經(jīng)可以獨(dú)立的制造多種形式的粉碎機(jī)。比如立式?jīng)_擊 粉碎機(jī)，超細(xì)粉碎機(jī)等等。1.1該課題的目的與意義本課題研究的是立式?jīng)_擊粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，粉碎是用機(jī)械力的方法來克服 固體物料內(nèi)部凝聚力，使之破碎的單元操作。粉體原料最重要的質(zhì)量指標(biāo)之一是粒度和粒度分布，而粒度和粒度分布決定 了分體產(chǎn)品的許多技術(shù)性能和實(shí)際應(yīng)用范圍。例如，物料的比表面積、化學(xué)反應(yīng) 速率、吸附性、堆積性、補(bǔ)強(qiáng)性、在液相介質(zhì)中的沉降速度、溶解性光學(xué)性能、 電性、磁性

5、等，都與應(yīng)用范圍冇直接關(guān)系。而諸多產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ξ锪系牧６?及粒度分布均有嚴(yán)格的要求11。粉碎是當(dāng)代飛速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)社會必不可少的一個工業(yè)環(huán)節(jié)，粉體技術(shù)被看做 是高技術(shù)工業(yè)最重要的基礎(chǔ)技術(shù)之一現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展要求呈粉體狀態(tài)的原 料和制品具冇細(xì)而均勻的粒度和盡可能低的污染程度，顆粒粒度細(xì)化后，比表面 職增大，可在各種場合，如填料、染料、顏料、醫(yī)療、催化劑、磁記憶組件高、 級磨料固、體潤滑劑、精細(xì)陶瓷、化妝品等方面都表現(xiàn)出很好的性能。在各種金 屬非金屬、化工原料及建筑材料的加工過程中，粉碎作業(yè)是抵消作業(yè)，要耗費(fèi)巨 大的能量，物料在粉碎過程中，由于產(chǎn)生發(fā)熱，振動和摩擦等作用，使能源大量 消耗。因而

6、多年來，技術(shù)人員一直在研究如何達(dá)到節(jié)能，高效地完成粉碎的過程。 從理論研究到創(chuàng)新設(shè)備（包括改造舊的設(shè)備）直至改變生產(chǎn)工藝流程2。1.2國內(nèi)外粉碎設(shè)備我國自八十年代以來，粉碎工程學(xué)術(shù)界較為活躍，其主要h標(biāo)在于提高粉碎 過程的效率和滿足工業(yè)上某些物料產(chǎn)品的粒度要求。對粉碎機(jī)研究的大規(guī)模興 起，始于八十年代中期，當(dāng)時主要注意力在兩方面：其一是濕式超細(xì)粉碎機(jī)、攪 拌球磨機(jī)和塔式磨機(jī)的研宄；其二是干式氣流粉碎機(jī)的研允，而后逐漸展開。當(dāng) 時，我國主要以引進(jìn)國外先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)為主，很多企業(yè)引進(jìn)了各種類型的氣 流磨、高速沖擊磨、振動磨、攪拌磨和相應(yīng)的分級技術(shù)。這對滿足國內(nèi)市場的需 要起到了積極作用。與此同時

7、，國內(nèi)技術(shù)人員以消化吸收為主，進(jìn)行了大量研宂 開發(fā)工作，并取得了很多的成績。經(jīng)過十幾年的努力，國|aj己能生產(chǎn)各種氣流磨、 高速沖擊磨、振動磨、攪拌磨，有的設(shè)備在性能上已接近國外同類設(shè)備的水平。 但總的來說，與國外的先進(jìn)技術(shù)設(shè)備相比，我國的粉碎技術(shù)仍存在一些主要問題:（1）己研制出的各種型號規(guī)格的粉碎設(shè)備屮，有些在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材質(zhì)及加工精度 等方而，與國外先進(jìn)設(shè)備相比還有一定差距；（2）產(chǎn)品的深加工檔次低、系列少, 對用戶的需求針對性差；（3）缺少高效的超細(xì)分級設(shè)備與粉碎設(shè)備配套。r前國外研制生產(chǎn)的超細(xì)粉碎設(shè)備種類繁多，其屮能用于工業(yè)生產(chǎn)的主要有 氣流磨、高速沖擊磨、振動磨、攪拌磨、膠體磨、離心

8、磨和滾筒研磨機(jī)等。根據(jù) 被研磨物料的性質(zhì)，產(chǎn)品的質(zhì)量要求不同，各種設(shè)備都有不同的特點(diǎn)。國外最新 研宄動向表明，設(shè)備的大型化、系列化、自動化、精細(xì)化是超細(xì)粉碎的發(fā)展方向。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對新材料的要求越來越高。一些物質(zhì)以其特有的物理 化學(xué)特性，越來越受到人們的重視，成為許多高新技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的重要原材 料來源。對其深加工技術(shù)之一的超細(xì)粉碎及其分級技術(shù)領(lǐng)域也就越來越受到人們 的重視。超細(xì)粉碎技術(shù)是近代科學(xué)高新技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，在發(fā)達(dá)國家，隨著電子 精、細(xì)化工、高新陶瓷生、物工程、宇航固體顏料、磁性材料、復(fù)印粉、塑料、 橡膠、造紙、等工業(yè)赫爾尖端技術(shù)的發(fā)展，對原材料的超細(xì)微、提純和改性等方 而，

9、提出了越來越高的要求。要求以粉末狀態(tài)存在的固體物料，應(yīng)具有超細(xì)顆粒, 嚴(yán)格的顆粒分布，規(guī)整的顆粒外形和極低的污染。1.3粉碎設(shè)備類別及其特點(diǎn)粉碎機(jī)一般分為機(jī)械式粉碎機(jī)、氣流粉碎機(jī)、研磨機(jī)和低溫粉碎機(jī)四個大類。1機(jī)械式粉碎機(jī)機(jī)械式粉碎機(jī)是以機(jī)械方式為主，對物料進(jìn)行粉碎的機(jī)械，它又分為齒式粉碎 機(jī)、錘式粉碎機(jī)、刀式粉碎機(jī)、渦輪式粉碎機(jī)、壓磨式粉碎機(jī)和銑削式粉碎機(jī)。（1）齒式粉碎機(jī)：由閻定齒圈與轉(zhuǎn)動齒盤的高速相對運(yùn)行，對物料進(jìn)行粉碎（含 沖擊、剪切、碰撩、摩擦等）的機(jī)器。（2）錘式粉碎機(jī)：由高速旋轉(zhuǎn)的活動錘擊件與岡定圈的相對運(yùn)動，對物料進(jìn)行 粉碎（含錘擊、碰撞、摩擦等）的機(jī)器。錘式粉碎機(jī)又分活動錘擊

10、件為片狀件 的錘片式粉碎機(jī)和活動錘擊件為塊狀件的錘塊式粉碎機(jī)。(3) 刀式粉碎機(jī)：由高速旋轉(zhuǎn)的刀板(塊、片)與固定齒圈的相對運(yùn)動對物 料進(jìn)行粉碎(含剪切、碰撞、摩擦等)的機(jī)器。刀式粉碎機(jī)又分為：刀式多級粉碎機(jī)：主軸臥式，刀刃與主軸平行并具 有單級或多級粉碎功能的機(jī)器；斜刀多級粉碎機(jī)：主軸臥式，傾斜刀式并具有單 級或多級粉碎功能的機(jī)器；組合立刀粉碎機(jī)：主軸臥式，多層立刀組合的粉碎器; 立式側(cè)刀粉碎機(jī)：主軸立式，側(cè)刀轉(zhuǎn)盤運(yùn)動并帶有分級功能的粉碎機(jī)器。(4) 渦輪式粉碎機(jī)：由高速旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片與固定齒圈的相對運(yùn)動，對物料進(jìn) 行粉碎(含剪切、碰撞、摩擦等)的機(jī)器。(5) 壓磨式粉碎機(jī)：由各種磨輪與固定

11、磨而的相對運(yùn)動，對物料進(jìn)行碾磨性粉 碎的機(jī)器。(6) 銑削式粉碎機(jī)：通過銑齒旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，對物料進(jìn)行粉碎的機(jī)器。2氣流粉碎機(jī)氣流粉碎機(jī)是通過粉碎室內(nèi)的噴嘴把壓縮空氣(或其他介質(zhì))形 成氣流束變成速度能量，促使物料之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊、摩擦進(jìn)行粉碎的機(jī)器。 3研磨機(jī)研磨機(jī)是通過研磨體、尖、球等介質(zhì)的運(yùn)動對物料進(jìn)行研磨，使物料研 磨成超細(xì)度混合物的機(jī)器。它又分為：(1) 球磨機(jī)：由瓷質(zhì)球體或不銹鋼球體為研磨介質(zhì)的機(jī)器。(2) 乳缽研磨機(jī)：由立式磨尖對乳缽的相對運(yùn)動，對物料進(jìn)行研磨的機(jī)器。(3) 膠體磨：由成對磨體(而)的相對運(yùn)動，對液固相物料進(jìn)行研磨的機(jī)器。(4) 低溫粉砕機(jī)低溫粉砕機(jī)是經(jīng)低溫(最低溫度

12、)處理，對物料進(jìn)行粉碎的機(jī)器。1.4粉碎原理粉碎方法3主要有五種：(1) 壓碎。如圖l-1-a所示，物料在兩平面之間受到緩慢增長的壓力作用而 被粉碎。對于大塊物料，第一步采用此法處理。擠壓粉碎適用于脆性物料，食品 加工中常用的是對輥粉碎機(jī)，如對輥的線速度相等，則為純粹的擠壓過程。(2) 劈碎。如圖l-1-b所示，物料受到楔狀刀具的作用而被分裂。多用于脆 性，韌性物料的破碎，能耗較低。(3) 剪碎。如圖l-1-c所示，物料在兩個破碎工作面間，如同承受載荷的那 個支點(diǎn)(或多支點(diǎn))梁，除了在外力作用點(diǎn)受劈外，還發(fā)生彎曲折斷。多用于較大 塊的長或薄的硬脆性物。閣1-1物料粉碎方法示意閣(0)(e)(4

13、) 擊碎。如圖l-1-d所示，物料在瞬間受到外來的沖擊力而被破碎。沖擊 的方法較多，如在堅(jiān)硬的表面上受到外來沖擊體的打擊，高速運(yùn)動的機(jī)件沖擊物 料，高速運(yùn)動的物料沖擊到固定堅(jiān)硬物體上，物料塊之間的相互沖擊等。此種方 法多用于脆性物料的粉碎，粉碎范圍很大。(5) 磨碎。如圖l-1-o所示，物料在兩工作面或各種形狀的研磨之間受到摩 擦，剪切作用而被磨削成為細(xì)粒。多用于小塊物料或韌性物料的粉碎。在粉碎操作上，所使用的粉碎方法應(yīng)根據(jù)物料的物理性質(zhì)，塊粒大小以及需 要粉碎的程度而定，實(shí)際操作時常常采用兩種或兩種以上的方法組合進(jìn)行。第二章攪拌棒式粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)木設(shè)計(jì)要求選擇粉碎機(jī)類型為立

14、式攪拌棒粉碎機(jī)。立式機(jī)械沖擊粉碎機(jī)的轉(zhuǎn)子驅(qū)動軸豎直設(shè)置，驅(qū)動軸帶動粉碎盤，在粉碎盤 上有從內(nèi)到外不同梯度的攪拌棒回轉(zhuǎn)進(jìn)行物料的粉碎。其工作原理和特點(diǎn)為：a. 在粉碎機(jī)筒體中，通過不同層次的攪拌棒的攪拌依次從內(nèi)到外達(dá)到粉碎再 粉碎的過程，使最終產(chǎn)品達(dá)到要求。b. 破碎室為分體式的，腔體為圓柱體形狀，可容納較多的物料滯留。塊狀物 料在破碎室中受到攪拌棒的攪動作用，分別與物料、襯板和攪拌棒之間產(chǎn)生不規(guī) 則的相互摩擦、沖擊、切剪作用而破碎和粉碎。c. 破碎室下部裝有一個刮料器，使下落的物料在刮料器推力的作用下從岀料 口流出，從而使攪拌棒循環(huán)攪拌達(dá)到細(xì)化的目的。從內(nèi)到外的攪拌棒間間距決定 了粉碎后物質(zhì)最

15、大粒度，粉碎后物質(zhì)粒度大小不同（含粉末）。機(jī)械沖擊粉碎機(jī)有立式和臥式之分，其中立式粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)如圖21所示圖2 1立式粉碎機(jī)示意圖1一上箱體2定齒盤3進(jìn)料斗4一攪拌棒5動齒盤6下箱體7電動機(jī) 8小帶輪9一v帶10機(jī)架11 一大帶輪12主軸13刮料板14一出料斗攪拌棒粉碎機(jī)動齒盤上有三圈截面為關(guān)形或扁矩形的齒，定齒盤盤上有兩 圈截而為圓形或扁矩形的定齒；動齒與定齒交錯排列。動齒盤高速旋轉(zhuǎn)-> 離心力場一膠內(nèi)負(fù)壓一定齒盤中心吸入物料一離心力使 物料向外擴(kuò)散一受內(nèi)圈轉(zhuǎn)齒和定齒撞擊、剪切和摩擦作用初步粉碎一向外圈運(yùn) 動，線速增高，受到更強(qiáng)烈的沖擊、剪切、摩擦和碰撞作用而粉碎。該粉碎機(jī)主要工作部件包

16、括：定齒盤、動齒盤、攪拌棒、箱體、電動機(jī)、帶 輪、v帶、刮料板、進(jìn)料斗、出料斗。2. 2粉碎機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)粉碎機(jī)構(gòu)主要有定齒盤、動齒盤、攪拌棒組成。粉碎的過程主要是物料在粉 碎盤上攪拌棒的沖擊及離心力作用下物料由內(nèi)向外通過攪拌棒的撞擊、剪切和摩 擦作用，由粗到細(xì)的進(jìn)行粉碎。其粉碎機(jī)構(gòu)見圖3-1所示：/11 /1 /, ii 入:xlmcfl1-q£p11.定齒盤2.攪拌棒3.動齒盤 圖2-3粉碎機(jī)構(gòu)示意圖2. 2. 1定齒盤的設(shè)計(jì)物料在粉碎腔的沖擊粉碎括自由粉碎和反彈粉碎。自由粉碎是進(jìn)入粉碎腔 的物料受到高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上的錘體的沖擊以及物料之間的相互碰撞而粉碎；而 反彈粉碎是指物料從錘體獲

17、得很高的速度能后，撞到定齒盤上，襯套以大小相等, 方向相反的力作用到物料上，使物料得到進(jìn)一步的粉碎。因此，通過材料力學(xué)所學(xué)知識可知，物料受到?jīng)_擊載荷與受到靜壓載荷時的 粉碎程度是不同的。由于靜壓載荷是緩慢加載的過程，而沖擊過程中，顆粒則在 強(qiáng)大的加速度作用下產(chǎn)牛.比靜載荷高山數(shù)十倍甚至數(shù)百倍的動載荷，沖擊粉碎比 其它形式的粉碎要容易的多。這也是立式?jīng)_擊粉碎機(jī)節(jié)能的原因。根據(jù)要求粉碎前材料為拳頭大?。ㄖ睆?0-20cin）可知，定齒盤齒間間距取 120mm,根據(jù)物料撞擊的情況，取齒高度為250mm，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3_3所示。圖2-4定齒盤結(jié)構(gòu)示意圖2. 2. 2動齒盤的設(shè)計(jì)粉碎盤的種類有四種8

18、:攪拌棒式，固定塊盤，擺動板盤，固定板盤。其特 點(diǎn)如卜*:1）攪拌棒式：攪拌棒棒圓周排列，比能耗小，出料粒徑小，適用于熱敏性物 料及軔性材料；2）固定塊盤式：錘有低磨耗材料制成，粗粒一次粉碎成細(xì)粒，適用于韌性材 料；3）擺動盤式：擺動盤和固定板由低磨耗材料制成，適用于粗、中、細(xì)粉碎， 適用于莫氏硬度4級以下的韌性材料；4）固定板盤：固定板盤由低磨能耗材料制成，比攪拌棒式出料粒徑更小，適 用于熱敏性材料。因本設(shè)計(jì)要求采用攪拌棒式粉碎盤，見圖3-4所示：1 2 1r i1 iezqph2p&pul 1 l.glnqp11動齒盤2攪拌棒 圖2-5粉碎盤攪拌棒式粉碎盤主耍是由粉碎盤跟攪拌棒組成

19、。粉碎的過程主要是物料在粉 碎盤上攪拌棒的沖擊及離心力作用下物料由內(nèi)向外通過攪拌棒的撞擊、剪切和摩 擦作用，由粗到細(xì)的進(jìn)行粉碎。下面來計(jì)算一下各部分的尺寸：（1）粉碎盤轉(zhuǎn)子直徑的確定有實(shí)驗(yàn)可知，在其它條件不變的情況下，約100m/s的轉(zhuǎn)子沖擊速度是較為 理想的速度值9。初選主軸轉(zhuǎn)速力1600r/min,則轉(zhuǎn)子所在直徑為：=1178mm(3-1)vx60 100x103x60 n 乂兀 1600x3.14取 d=1200mm取粉碎盤直徑為01200mm(2) 錘體數(shù)目的確定假設(shè)粉碎盤上的錘體數(shù)f1為20,則單位時間laj通過物料的錘片數(shù)即是迎擊 頻率：_zn _ 20x1600 60 60=53

20、3.33hz轉(zhuǎn)備的通過時間：-) = 0.00188由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速很高，為方便起見，假定物料顆粒受錘體的沖擊時間與錘體通 過的時間一樣，即t = 0. 00188s。由沖量定理知：pt=mv設(shè)有質(zhì)量為m=lg的顆粒，即可初估其迎擊力為=53.337vmv_ 1x103x100 t 0.00188由此可見，物料顆粒在沖擊粉碎吋所承受的沖擊力是十分可觀的。錘片數(shù)越 多時，通過的時間越短，其迎擊力更大，因此取錘片數(shù)為20,錘體直徑為30, 錘體高為250。錘體材料選用45鋼，ob=60mpazn6020x2200 _60=533.33hz7 733.33-0,00188mv1x103x1000.001

21、88=53.33/v對錘體進(jìn)行受力分析，把錘體看做是閻定鉸支梁 由 = a 53.33x250=13333. 33n.min,則m = 13333.33 vv 0.1x30'4.94a/pa 0 h 60mpa所以滿足要求。2. 3傳動裝置設(shè)計(jì)傳動裝置最常用的主要有齒輪傳動，帶傳動和鏈傳動三種形式。其各自的優(yōu) 缺點(diǎn)如下：(1) 齒輪傳動可以用來傳遞空間兩任意軸之間的運(yùn)動和動力。其傳動準(zhǔn)確、 平穩(wěn)、效率高、傳動功率范圍和速度范圍廣、使用壽命長，但其制造和安裝精度 要求高、成本高不宜于遠(yuǎn)距離兩軸間傳動。(2) 帶傳動，可以起到緩沖吸振的作用；傳動平穩(wěn)無噪聲；過載時，皮帶在帶輪上打滑，可以避

22、免其它機(jī)件的損壞，其到了保安作用；能夠?qū)崿F(xiàn)較大距離間 兩軸的傳動；通過改變帶長，能適合不同的屮心距要求，但是不能保證嚴(yán)格的傳 動比，效率較低。（3）鏈傳動能夠保持準(zhǔn)確的平均傳動比；傳動效率較高，傳動功率大；結(jié)構(gòu) 簡單，易于標(biāo)準(zhǔn)化，制造使用成本低，但其瞬時傳動比不恒定，傳動平穩(wěn)性較差, 易產(chǎn)生沖擊和噪聲。根據(jù)以上三種形式的傳動，因本次設(shè)計(jì)主要是適用于較大距離間兩軸的傳 遞，且要求傳動平穩(wěn)無噪聲，因此采用帶傳動。傳動示意圖如圖4-1所示，三相 異步電機(jī)輸出的動力通過皮帶輪傳輸?shù)捷S上，最后傳輸?shù)椒鬯檠b置。1電動機(jī)2小帶輪3v帶4大帶輪5主軸圖2-6傳動示意圖根據(jù)設(shè)計(jì)方案及結(jié)構(gòu)，該機(jī)選用普通v帶傳動，

23、它具有緩和載荷沖擊、運(yùn)行 平穩(wěn)、無噪音、中心距變化范圍較大、結(jié)構(gòu)簡單、制造成木低、使用安全等優(yōu)點(diǎn)。2. 3. 1電動機(jī)的選擇根據(jù)粉碎機(jī)的工作條件及生產(chǎn)要求，在電動機(jī)能夠滿足使用要求的前提下， 盡可能選用價(jià)格較低的電動機(jī)，以降低制造成本。由于額定功率相同的電動機(jī)， 如果轉(zhuǎn)速越低，則尺寸越大，價(jià)格越貴。粉碎機(jī)所需要的功率為；v = 3.509vv， 故選用y系列（ip44）型三相籠型異步電動機(jī)。y系列三相籠型異步電動機(jī)是按照國際電工委員會（ieo）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，具 有國際互換性的特點(diǎn)。其中y系列（ip44）電動機(jī)為全封閉的自扇冷式籠型三相 異步電動機(jī)，具有防灰塵、鐵屑或其它雜務(wù)物侵入電動機(jī)內(nèi)部之特點(diǎn)

24、，b級絕緣， 工作環(huán)境不超過+ 4ctc，相對溫度不超過95%，海拔高度不超過1000m，額定電壓 為380v,頻率50hz,適用于無特殊要求的機(jī)械上，如農(nóng)業(yè)機(jī)械。y系列三相籠型異步電動具有效率高、啟動轉(zhuǎn)矩大、且提高了防護(hù)等級為 ip54、提高y絕緣等級、噪音低、結(jié)構(gòu)合理產(chǎn)品先進(jìn)、應(yīng)用很廣泛。傳動效率：v = rlv x77,二 0.96x0.98 = 0.941= 0.96v帶傳動效率fjr =0.98一對滾動軸承效率粉碎機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為m = 1600/7 min選電機(jī)時，令最大物料質(zhì)量m=20kg,在5s內(nèi)粉碎機(jī)從轉(zhuǎn)速為0達(dá)到正常 運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速1600n/so現(xiàn)計(jì)算如下：20kg的物料看做是

25、均勻分布在粉碎筒的，則其轉(zhuǎn)動慣量 j=1 /2ml*2 =1 /2*20*3.14*0.4752=7.08kg.m2 達(dá)到正常工作的轉(zhuǎn)速2200r/min，物料所具有的能量為 e=l/2*j*o=15576j，t=2,則平均功率 p=7788w,由于傳動總效率為n =0.941,故電機(jī)所需功率為 p=8276.3w所以，選取電機(jī)功率為llkw 其主要技術(shù)參數(shù)如下：型號：k160a11-2 同步轉(zhuǎn)速：3000r/min 額定功率：n = 1 ikw 滿載轉(zhuǎn)速：2900/7 min 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩：2.07； /(7v m)最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩：2.27； /(7v m)質(zhì)量：117知 極數(shù)：2

26、極 機(jī)座中心高：160mm該電動機(jī)采用立式安裝，機(jī)座不帶底腳，端蓋與a緣，軸仲向下。2. 3. 2普通v帶傳動的計(jì)算己知：電動機(jī)功率 p = llhv,電動機(jī)轉(zhuǎn)速/7 = 3000r/min ,粉碎機(jī)主軸轉(zhuǎn)速 n2 =1600/7 min。1) 確定v帶型號和帶輪直徑工作情況系數(shù)=1.2計(jì)算功率pc =/c.rp = 1.2x4pc= 9.93bv選帶型號a型小帶輪直徑取= 132mm大帶輪直徑帶傳動滑動率e 般為1%2%取e =1%取 £），= 250mm大帶輪轉(zhuǎn)速£>, =(1-£)叢=0.99 x 132x2900 = 239.25mm -n,1600

27、n7=(1_£)l = 0.99x132x2900取=1515.8r/min12)計(jì)算帶長250 + 132 -2= 191dm - 119mm2n9so求= 59 mm= 59 mm2 23)求中心距a2(£>, + d-,)> a> 0.55( £>, + £>，)+ /?取 /z = 8mm2(250 + 132)>tz> 0.55(250 + 132) + 8764mm >a> 218.1mm根據(jù)實(shí)際確定：中心距tz = 750mm4) 帶長計(jì)算l =兀1+z)2) + r °2 d

28、, + 2acos- 2 2 2a2592=7idm +26z + = xl91 + 1500 + = 2104.38mm ma7505) 帶基準(zhǔn)長度取【,9= 2000mm6) 求帶輪包角小帶輪包角 ax =180° -ddl x60 aiisa, =180° -x60° = 170.56°a, = 170.56°7507) 求帶根數(shù)z帶速 vw 兀 d'n'3.14x132x2900zv = = 20.03/77 / s60x100060000傳動比/.z2,2900n7 1515.8= 1.913帶根數(shù) zp() = 2.

29、93kwka= 0.9956 k = 0.93=0.11pc(/)0+凡氏勾9.93(2.93 + 0.11)x0.9956x0.93= 3.53取z = 4 8）求軸上載荷單根v帶張緊力q = oaokg / m=500()+2= 500x9.93.2.5-0.99620.03x40.996) + 0.10x20.03130.45 w取 f() =130.45 tv軸上載荷fq = 2zf0 sin -y = 2x 3x 130.45 x sinfc = 782.567v 9）帶輪結(jié)構(gòu)帶速vs30m/s吋的帶傳動，其帶輪內(nèi)一般用ht200制造，高速吋應(yīng)使用 鋼制造，帶輪的速度可達(dá)到45m/s

30、。由于該機(jī)帶速為v=9.4m/s,故帶輪材料 選用ht200。在設(shè)計(jì)帶輪結(jié)構(gòu)吋，應(yīng)使帶輪易于制造，能避免因制造而產(chǎn)生過大 的內(nèi)應(yīng)力，重量要輕。根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，大帶輪選用輪輻式結(jié)構(gòu)，輪輻截面為橢圓 形，其長軸與回轉(zhuǎn)平面重合，輪輻數(shù)目z?？筛鶕?jù)帶輪直徑選取：zx500mm時 取 4，d = 5001600mm 吋取 6，d = 16003000mm 取 8。由于該帶輪直徑為£> = 250mm，取zrt = 4。中小直徑的帶輪可以釆用腹板式，更小的帶輪可以制造為圓柱形。故該機(jī)小帶輪 制造為腹板式。帶截面尺寸和帶輪輪緣尺寸:v帶型號：a型 頂部寬/?: 13 mm 節(jié)寬11.0 mm

31、高度a: 8mm v帶輪基本參數(shù)：基準(zhǔn)寬度 =11.omm,基準(zhǔn)線上槽深/7wmin =2.75, 基準(zhǔn)線下槽/z/min =8.7,槽間距d5±0.3， 槽邊距/mill = 9，最小輪緣厚j,nin = 6，帶輪寬度s = （z - lk + 2/ （z輪槽數(shù)），外徑k+2/z。2.3.3軸的計(jì)算1）軸的轉(zhuǎn)速已知：電動機(jī)轉(zhuǎn)速az = 2900r/min，粉碎:機(jī)主軸轉(zhuǎn)速a = 1515.8r/min，傳動比/ = 1.912）軸的輸入功率電動機(jī)p, = 8.3粉碎機(jī)主軸p2=p'*ri（、' = 8.3x0.941 = 7.8kvvz/（）i電動機(jī)與主軸的傳遞效率

32、，帶傳動z/m =0.943）軸轉(zhuǎn)矩td = 9550nmq 9550x103 x- = 27332.87v mm 2900粉碎機(jī)主軸7 81r，9550xr4924）軸直徑的初步確定9.55xlo6p0.2rtrn選材：45鋼，調(diào)質(zhì)處理，久=65qmpa ,（js = 360mpa 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：由機(jī)械設(shè)計(jì)式11. 2確定軸的最小直徑:d>其中：tt 一一許用切應(yīng)力，由表16. 2 rlj = 35mpap軸傳遞功率，p = 3.76bvn主軸轉(zhuǎn)速，= 1275r/minc 由表 16. 2，c 二 112由上式可得：d > 19.4mm，該軸上有兩處鍵槽并且工作過程中有較大沖擊，故

33、取 <7 = 60mm o5）軸的設(shè)計(jì)軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則：軸上零件的布置應(yīng)使軸受力合理；軸上零件定位可 靠，拆裝方便：軸應(yīng)采用各種應(yīng)力集中和提高軸疲勞強(qiáng)度繁的結(jié)構(gòu)措施；應(yīng)具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性，便于加工制造和保證精度；對于要求剛性大的軸，還應(yīng)從結(jié) 構(gòu)上考慮減小軸的變形。根據(jù)以上原則，確定出軸的結(jié)構(gòu)尺寸。在該設(shè)計(jì)中，軸的軸向固定采用軸肩一一軸端擋圈的固定方法：軸肩結(jié)構(gòu)簡 單，可以承受較大的軸向力，軸端擋圈常用于軸端零件的固定，。為了保證軸的 疲勞強(qiáng)度，軸肩處采用過渡圓角，且圓角不應(yīng)太小。2. 3. 4主軸的強(qiáng)度校核該機(jī)主軸與電動機(jī)軸聯(lián)接是通過帶傳動進(jìn)行連接，傳遞轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)筒固定在 軸上，因此

34、可以認(rèn)為轉(zhuǎn)筒對軸的作用力為均布載荷均勻作用在軸上，轉(zhuǎn)筒分別通 過鍵與軸兩端聯(lián)接。由于轉(zhuǎn)筒上動齒盤的排列呈對稱排列形式，在同一個平面上 每個動齒盤所產(chǎn)生的力相等，相互抵消。所以動齒盤產(chǎn)生的離心力對軸的變形無 影響，只受到轉(zhuǎn)筒的作用力，使其產(chǎn)生彎曲變形，軸除受彎矩外，還受扭曲變形。所以用彎扭組合變形對軸進(jìn)行強(qiáng)度校核。1) 作用在軸上的力的分析由于動齒盤在轉(zhuǎn)簡上采用對稱排列方式，其產(chǎn)生的離心力相互抵消，合理為 零。計(jì)算轉(zhuǎn)筒的作用力：根據(jù)鋼板重量的計(jì)算公式，不同厚度的鋼板每平方米的 理論重量，由g = sx/7可以計(jì)算其中：g一一給定厚度的鋼板每平方米的理論重量知/m2s鋼板厚度s = 4mmp鋼板密

35、度，/? = 7.85/mm3由于轉(zhuǎn)簡面積為 si = >rx 0.42x0.43 = 0.5671m2 所以轉(zhuǎn)筒總重量：m =gxs = sxpxs = 4x7.85x0.5671 = 17.81kg轉(zhuǎn)筒重量：= 17.81x9.8 = 174.54轉(zhuǎn)筒作用在軸上的分布載荷g = 55.57+ 430 = 0.406tv/mm帶輪的作用力由前面計(jì)算得：fo = 782.567v2) 軸的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸及受力簡圖(a)軸的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸見圖2-7 (a)jw.umlhkm hfto圖2-7 (a) 軸的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸圖(b)軸的受力圖計(jì)算支承反力(c)水平而(xy平而)受力圖f r2/：

36、=883.7n水平面(xv面)受力圖-782.56n卜z:101.14n圖2-7 (c) 軸水平面受力圖水平面支承反力：fri + fq fr2 ol|j： fcx (638.5 + 82.5)- x 638.5 = 0= 101.14/v&2= 883.77v(d)垂直面(xz平面)受力圖垂直面(xz面)受棚 a=0. 406n/mmriri=106,98n卜 2=108.2n閣2-7 (d)軸乗直而受力閹垂直而支承反力的計(jì)算lmfr'=q即則:-q乂 530x ( + 56) + 乙2 x 638.5 = 0fr2 = 0.406 x 530 x321638.5108.2w

37、又由 frl + fr2 - 7x530 = 0得至|j:frl = 106.987v在bc段上，有一個最大彎矩：設(shè)在x處，彎矩最大要使最大，1 = 0319.5酮處,m(x)最大，且m(x) = 20085.127.醒畫彎矩圖：(e)水平面彎矩圖：(f)垂直面彎矩圖:垂直彎矩圖mu/n.mm圖2-7 (f)垂直而彎矩圖畫合成彎矩圖：m=扣、'、:2 + m在 i 截面處，m, =8244.477.mm 在 ii截面處，mu =38051.97v.mm 在 iii截面處，mfjf =595396n-mm 在 iv截面處，miv = 64577.9n - mm =62608n. mm(g

38、)合成彎矩圖：圖2-7 (g)合成彎矩圖岡轉(zhuǎn)矩圖:28210.5/v.m(h)轉(zhuǎn)矩圖轉(zhuǎn)矩閣tt=28210. 5n-mmat=16644. 2n mm許用應(yīng)力許用應(yīng)力值，用插入法由表查得：a()j=102.5mz, c7_h = 60mpa應(yīng)力校正系數(shù)kj = _6o_ = 059畫當(dāng)量彎矩圖102.5'當(dāng)量彎矩：at = 0.59 x 28210.5 = 16644.2- mm在 / 截面處，a/ =18574.2a-zwn在/截面處，似/ =41532.87v.mmz在 / 截面處，afz/ = 618223n m，n 在/v 截面處，=66688.3-mm(i)當(dāng)量彎矩圖：圖2-

39、7 (k) 當(dāng)量彎矩圖校核軸徑：在/截面處，在/截面處，在/v截面處， 所以軸的強(qiáng)度滿足要求。= 9amm i 4qmmd =21.76mmzi 35nvn cl = 22.3mmq 30mm第三章標(biāo)準(zhǔn)件的選擇3. 1軸承的選擇與校核3. 1.1軸承的選擇根據(jù)對該粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)和對軸的受力分析可知，由于動齒盤為對稱排列，在 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動過程屮動齒盤所產(chǎn)生的離心力相互抵消，軸承受到動齒盤產(chǎn)生的徑向 力為零，但是由于轉(zhuǎn)子自己會產(chǎn)生一定的離心力；同時由于轉(zhuǎn)子自身的重力，會 使軸承受到軸向力。因此，在工作過程屮軸承同時受到軸向和徑向載荷的作用， 且軸承受到的軸向載荷較大，故選擇圓錐滾子軸承。3. 1.2軸

40、承壽命計(jì)算根據(jù)該機(jī)的工作情況，軸承壽命按照額定動載荷的方法計(jì)算較為合理：查 手冊30216軸承主要性能參數(shù)如下：cr =60kn , cor=22kn ,n、=2600r/min, e = 0.37 , k = 1.6 y=l. 6,=0.9,1) 軸承的受力分析軸承所受徑向力為z7/ = 101.14/v, fr2' = 883.7/v軸向載荷為2 = 108.2 ,fr = 106.987v , fq = 782.567v。2) 軸承壽命計(jì)算附加軸向力軸承軸向力由于軸下端軸承被壓，f“'=fs=3.6nfa2 = fsl + fq =31.6 + 782.56 = 814.

41、1627x、y值31.6101.14=0.31<,查表得x, =b0查表得1 r2x2 =0.4, y2 =1.6沖擊載荷系數(shù)考慮中等沖擊，查表得：人=1.5當(dāng)量動載荷p,+1.5x(1x101.14 + 0) = 151.7177p2 = z,(x2f/?2，+ k2frt2) = 1.5x(0.4x883.7 + 1.6x814.16) = 2484.2w 軸承壽命因?yàn)閜2f,只計(jì)算軸承2的壽命212000n p2 1515.87810=636342/? >105/式中：lh一一以小吋計(jì)算的軸承額定壽命，各種軸承的使用壽命有推薦值；n一一轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）；£軸承壽命

42、指數(shù)，對于滾子軸承，£ = 10/3。根據(jù)以上計(jì)算，軸承壽命滿足要求。3. 2鍵的選擇轉(zhuǎn)子主軸上與帶輪的連接鍵，轉(zhuǎn)筒與主軸的連接鍵選用普通平鍵: 選用gb109679。對于與帶輪輪轂連接的鍵，其尺寸為18x11x452tx103kid2xxl0330kid7.81x103x1515.8x103x;t15x27x60該鍵可用。=1.53mpa= 120mpa對于與動齒盤相連接的鍵，其尺寸為18x11x56_2txlo3kid2x 戸xlo330kid7.81x103x1515.8x103x;t15x38x60該鍵可用= lampaqc7f) = l20mpa第四章箱體和機(jī)架的設(shè)計(jì)機(jī)器中

43、的部件或大型零件都應(yīng)有機(jī)座支撐，各種傳動件也必須加以保護(hù)并與 外界隔開，以免零件損傷或造成人身或設(shè)備安全事故，所以也應(yīng)有箱體或殼體加 以保護(hù)并支持各傳動部件。4.1箱體的設(shè)計(jì)箱體常用的材料主要有鑄鐵，鑄鋼，鑄造鋁合金等；1）鑄鐵：鑄鐵是鑄造機(jī)架的最好材料，鑄鐵的流動性好，鑄造方法成熟，毛 胚質(zhì)量穩(wěn)定。鑄鐵中加入少量合金元素可提高其耐磨性，鑄鐵中的片狀石墨增大 阻尼作用，有吸振效果，因而其動態(tài)剛度較好。2）鑄鋼：鑄鋼具有良好的塑性和初性，較好的焊接性和切削加工性。侃鑄造 吋排出鋼水中的氣體和雜質(zhì)比較困難，容易產(chǎn)生斷裂，多用于重型機(jī)架。3）鑄造鋁合金：重量輕，有較好的塑性，低溫韌性和耐熱性，常用作

44、輕型機(jī) 架。綜上比較因鑄鐵流動性好，質(zhì)量穩(wěn)定，故箱體選用鑄鐵（ht150）鑄造加工.4.1.1上箱體的設(shè)計(jì)閣4-1上箱體三維模型4. 1.2下箱體的設(shè)計(jì)圖4-2下箱體三維模型4.2機(jī)架的設(shè)計(jì)鋼材焊接性能的優(yōu)劣決定于鋼中的含碳量，一般是含碳量低的鋼，其焊接性 能優(yōu)于含碳量高的鋼。因?yàn)闄C(jī)架的粗糙度耍求不高，支架比較側(cè)重于牢同程度上, 所以支架一般都是用焊接的方法進(jìn)行加工的。常用鋼有16mn，19mn, 20號鋼，20cr等。又因?yàn)樗O(shè)計(jì)機(jī)架不好鑄造，所以選用焊接，20號鋼。圖4-3機(jī)架三維模型第五章進(jìn)出料口設(shè)計(jì)5.1進(jìn)料口進(jìn)料口的結(jié)構(gòu)如下圖所示:圖5.1進(jìn)料口結(jié)構(gòu)圖進(jìn)料口是由鐵皮焊接成圓形的一個漏

45、斗形的進(jìn)料口，進(jìn)料口豎直的焊接在箱 體上，以方便給漏斗裝料和進(jìn)料。5.2出料口進(jìn)料門的結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖5.2出料口結(jié)構(gòu)圖出料u是由鋼管對焊成圓形的一個漏斗形的出料ij,出料u豎直的焊接在箱 體下部，以方便出料。第六章立式攪拌棒粉碎機(jī)的裝配圖6-2粉碎機(jī)三維模沏第七章立式攪拌棒粉碎的機(jī)操作與保養(yǎng)維修7. 1操作方法1. 幵機(jī)前應(yīng)認(rèn)真檢查設(shè)備聯(lián)接是否牢固潤滑部位是否加潤滑油密封裝 置線路是否正確等檢查完畢確保無誤后冰能開機(jī)。2. 開機(jī)應(yīng)按如下順序先開關(guān)風(fēng)機(jī)一風(fēng)機(jī)一分級電機(jī)一主電機(jī)全部順序 正常后再打開加料電機(jī)。關(guān)機(jī)前3-10分鐘前應(yīng)停止進(jìn)料按照與幵機(jī)相反順序 關(guān)機(jī)。3. 進(jìn)料量應(yīng)根據(jù)主機(jī)負(fù)載大小

46、而定。如主機(jī)負(fù)載過大則應(yīng)減少進(jìn)料如 不足額負(fù)載則增加進(jìn)料量確保主機(jī)在額定負(fù)荷下正常運(yùn)行。一般正常運(yùn)轉(zhuǎn)時 cem40型設(shè)備電流2540a。4. 在成套設(shè)備所加工出的微粉細(xì)度可根據(jù)用戶要求在一定范圍內(nèi)隨意調(diào) 節(jié)。若產(chǎn)品較粗則可適當(dāng)調(diào)高分級葉輪的轉(zhuǎn)速直到合乎要求為止。反之如 產(chǎn)品細(xì)度過細(xì)則可適當(dāng)降低分級葉輪的轉(zhuǎn)速。5. 加工不同物料前先看物料a 含脂量超過2%以上時應(yīng)把環(huán)境溫度降至20°c以下后冰能幵機(jī)。 b 堅(jiān)硬或粗纖維物料最好是先把物料進(jìn)行粉碎50#80#300um250um然后再進(jìn)入粉碎機(jī)。6. 加工熱敏性物料時主電機(jī)負(fù)荷應(yīng)調(diào)整為略低于額定功率值。7. 輸送管路風(fēng)量的大小可由調(diào)整引風(fēng)

47、機(jī)風(fēng)門的開啟度來實(shí)現(xiàn)風(fēng)量大時 產(chǎn)品粒度變粗但產(chǎn)量增大反之亦然。當(dāng)風(fēng)量以滿足產(chǎn)品細(xì)度和生產(chǎn)率的要求 時一般不再進(jìn)行調(diào)整。8. 應(yīng)定期檢查三角皮帶的張緊度以防止皮帶打滑皮帶漲緊力應(yīng)為2 2. 7kgf o7.2使用操作安全規(guī)則1. 耍求被粉碎的原料不能含有金屬、石塊等雜物。如有這些夾雜物進(jìn)入粉碎 室將會造成嚴(yán)重?fù)p壞。2. 開動機(jī)器前應(yīng)檢查各聯(lián)接部位有無松動、各聯(lián)接口是否密封良好、粉碎室 內(nèi)有無落入金屬雜物、各轉(zhuǎn)動部位是否靈活、如果有異?，F(xiàn)象、應(yīng)加以排除后方可開機(jī)。3. 欲檢査微粉碎機(jī)內(nèi)部工作部件時、必須首先切斷主機(jī)電源、待機(jī)器完全停 止轉(zhuǎn)動后方可打開上蓋、進(jìn)行檢修或檢查。4. 各電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向必須按規(guī)定方向轉(zhuǎn)動。5. 應(yīng)嚴(yán)格按潤滑規(guī)定進(jìn)行潤滑和加油但必須加注本機(jī)配用的專用潤滑脂 嚴(yán)禁與其潤滑脂混合使用。6. 開動前應(yīng)嚴(yán)格檢查物料含水量是否在規(guī)定范圍內(nèi)以免影響產(chǎn)品質(zhì)量生