球磨機(jī)邊緣雙傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
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1、球磨機(jī)邊緣雙傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 目的及意義(含國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析):球磨機(jī)不但在建材工業(yè)中大量應(yīng)用,而且在冶金、電力、選礦、化工等工業(yè)中也廣泛采用。它具有如下優(yōu)點(diǎn):對(duì)各種性質(zhì)的物料適應(yīng)性強(qiáng),如硬的、軟的、脆的、韌性的等都能磨粉。由于可制成各種大小規(guī)格的球磨機(jī),因而能適應(yīng)各種生產(chǎn)能力的要求,小至實(shí)驗(yàn)室球磨機(jī),每小時(shí)產(chǎn)量?jī)H幾百克,大至每小時(shí)產(chǎn)量二三百噸。能連續(xù)生產(chǎn),生產(chǎn)能力高,可滿足現(xiàn)代大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的需要。粉碎比大,可達(dá)300以上,易于調(diào)整與控制物料細(xì)度,產(chǎn)品粒度均勻,混合作用好。可適應(yīng)不同的情況進(jìn)行操作,既可干法作業(yè)也可濕法作業(yè),還可把干燥和粉磨合并一起同時(shí)進(jìn)行。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和更換,能長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。球

2、磨機(jī)存在如下缺點(diǎn):能量利用率低,有效利用率只有百分之2,其余絕大部分變?yōu)闊崮芎吐暷芏?。水泥廠用于粉磨作業(yè)的電量約占全廠用電量的2/3以上,每噸水泥耗電不低于70KW.H。研磨體和襯板得消耗量為1Kg左右。體型笨重,大型磨機(jī)可達(dá)數(shù)百噸。由于球磨機(jī)筒體轉(zhuǎn)速很低,一般在1330r/min左右,如用普通電機(jī)驅(qū)動(dòng),需配置昂貴的減速裝置。操作時(shí)噪音很大。近年來(lái),在改進(jìn)傳統(tǒng)圓錐破碎機(jī)的基礎(chǔ)上美國(guó)AC公司推出高能圓錐破碎機(jī)、俄羅斯烏拉爾重型機(jī)器廠推出慣性圓錐破碎機(jī)、德國(guó)的krupp polgsius公司等推出輥壓機(jī)以及各國(guó)推出的新型腭式破碎機(jī)等高效節(jié)能破碎設(shè)備,大幅度降低了破碎產(chǎn)品粒度,提高了磨機(jī)產(chǎn)量,降

3、低了單位原礦的電耗。從1985年輥壓機(jī)問(wèn)世以來(lái),首先在水泥工業(yè)推廣應(yīng)用,其增產(chǎn)節(jié)電所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益引起國(guó)際水泥行業(yè)極大興趣和關(guān)注。未來(lái)在破碎粉磨作業(yè)上,球磨機(jī)依然有著很大的發(fā)展空間,一段時(shí)間都不會(huì)被淘汰掉的。所以對(duì)于球磨機(jī)的設(shè)計(jì)是有很大意義的。1 基本內(nèi)容和技術(shù)方案: 球磨機(jī)是一種體重、低速、重載、恒轉(zhuǎn)速、有沖擊的機(jī)械。目前球磨機(jī)傳動(dòng)的最大功率已達(dá)10000KW以上,對(duì)于直徑為1.85.8m的磨機(jī),工作轉(zhuǎn)速為2513r/min左右。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為750r/min是,整個(gè)系統(tǒng)的減速比相當(dāng)于3058.對(duì)于這種大功率、大速比的傳動(dòng),在技術(shù)上必須給予充分重視。由于以上特點(diǎn),球磨機(jī)傳動(dòng)的形式是多種多樣的,

4、主要根據(jù)球磨機(jī)的規(guī)格大小、加工制造水平、傳動(dòng)效率、使用維護(hù)和綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等方面來(lái)進(jìn)行選擇。球磨機(jī)的傳動(dòng)方式:邊緣傳動(dòng),中心傳動(dòng),無(wú)齒輪傳動(dòng),輔助傳動(dòng)。而中心傳動(dòng)是由電機(jī)通過(guò)減速機(jī)來(lái)帶動(dòng)球磨機(jī),減速機(jī)得出軸與球磨機(jī)中心線同在一條直線上。中心傳動(dòng)分單傳動(dòng)和雙傳動(dòng)兩種。隨著大型減速機(jī)技術(shù)的發(fā)展,中心傳動(dòng)被廣泛應(yīng)用于1000KW以上的管磨機(jī)傳動(dòng)中。無(wú)齒輪傳動(dòng)是管磨機(jī)大型化過(guò)程中出現(xiàn)的一種新型傳動(dòng)方式,即環(huán)形馬達(dá)傳動(dòng)。由低速同步電機(jī)直接帶動(dòng)筒體,筒體就是它的轉(zhuǎn)子,中間不在用減速機(jī)或齒輪減速。由于電機(jī)轉(zhuǎn)速極低,如果仍然采用50Hz電源,電機(jī)就要幾百級(jí)才能滿足磨機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)速的要求,這不但制造困難,而且效率很低。

5、通過(guò)變頻裝置減速,使磨機(jī)在最適宜的轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn),以取得較理想的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。輔助傳動(dòng)主要用于裝卸研磨體時(shí)便于把磨門(mén)對(duì)正;安裝襯板和隔倉(cāng)板時(shí),可以方便地把磨機(jī)轉(zhuǎn)到需要的方位上。但是本次由于轉(zhuǎn)速比較低就選用了低速同步電動(dòng)機(jī)邊緣雙傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),傳動(dòng)方案:電動(dòng)機(jī)-聯(lián)軸節(jié)-小齒輪-大齒輪-磨機(jī)筒體。電動(dòng)機(jī)和聯(lián)軸節(jié)關(guān)于磨機(jī)筒體中性線對(duì)稱。球磨機(jī)的發(fā)展1.1.1 球磨機(jī)的發(fā)展其中一項(xiàng)就是效率的提高(1)保證適當(dāng)?shù)耐搀w轉(zhuǎn)速,使原料和研磨體形成拋落運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)速過(guò)慢,離心力就小,摩擦力也小,研磨體不能隨筒壁上升,也就不可能形成拋落運(yùn)動(dòng),反之,轉(zhuǎn)速過(guò)快,離心力就大,摩擦力也大,研磨體緊貼筒體內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng),也不能形成拋落運(yùn)動(dòng)

6、,沒(méi)有拋落運(yùn)動(dòng),研磨體就沒(méi)有對(duì)原料形成碰撞,而只有研磨作用,效率降低,故筒體轉(zhuǎn)速過(guò)慢或過(guò)快都是不可取的3。(2)選擇合適的內(nèi)襯和研磨體。內(nèi)襯有兩方面的作用,一方面是保護(hù)筒體不被磨壞,另一方面防止物料與鐵接觸、避免物料污染。一般選用較耐磨和規(guī)則的內(nèi)襯,保證堅(jiān)固耐用。同時(shí)增加有效容積、在配方、入料量不變的前提下,應(yīng)選擇密度大、硬度高、大小配比合理的研磨體,以縮短球磨時(shí)間,同時(shí)減少研磨體的磨損率。 (3)確定適當(dāng)?shù)牧?、球、水比例。研磨體的裝載量對(duì)球磨效率的提高有重大影響,裝載量過(guò)少,對(duì)物料的碰擊和研磨作用小,裝載量過(guò)多,入料量減少,研磨體相互作用增加,對(duì)物料作的功和研磨作用降低。在研磨體裝載量一定的

7、時(shí)候,每球入料量不同其球磨是不一樣的,入料量過(guò)少,雖能縮短球磨時(shí)間,但日產(chǎn)量卻降低了,入料量過(guò)多,筒體內(nèi)剩余空間少,研磨體的碰擊作用減少,球磨效率低4。物料與水的比例要適當(dāng),最終要看泥漿的含水率、流動(dòng)性而定入水量,水太少,漿料過(guò)于稠厚,物料的分散性差,對(duì)研磨體的運(yùn)動(dòng)阻力加大,削弱了對(duì)物料的粉碎作用,反之,水分太多,則必然要減少加料量,而且漿料過(guò)于稀薄,研磨體之間直接碰擊和研磨的機(jī)會(huì)多,既損失了能量又增大了研磨體的磨損率,一般情況下,料、球、水的比例為1:18:6,但總量料、球、水混合后的體積應(yīng)是有效容積的90左右。 此外,還可以調(diào)整配方,減少硬質(zhì)原料的種類,控制粗顆粒物料的最大直徑,選用適當(dāng)?shù)?/p>

8、添加劑等方法以達(dá)到提高球磨機(jī)的效率。 1.1.2 球磨機(jī)的另一項(xiàng)發(fā)展趨勢(shì)就是節(jié)能(1)預(yù)選拋廢,減少入磨量隨著金屬礦石需求量的增加,貧礦石開(kāi)采日益擴(kuò)大,高強(qiáng)度采礦方法和大型采掘設(shè)備的應(yīng)用,礦石貧化日趨嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì),露天開(kāi)采貧化率510,地下開(kāi)采貧化率2025。全國(guó)重點(diǎn)鐵礦入選原礦中約有1000萬(wàn)噸以上廢石,既影響選礦生產(chǎn)能力的提高,又增加了電耗11。預(yù)選可以拋棄大量混入礦石中的廢石,目前全國(guó)已有30多個(gè)磁選廠增加了預(yù)選,主要采用大塊磁選機(jī)和電磁感應(yīng)輥式強(qiáng)磁選機(jī)。弱磁性鐵礦和有色金屬礦預(yù)選主要用跳汰機(jī)等重力選礦法。通過(guò)預(yù)選可減少入磨礦量,降低廢石在磨、選過(guò)程中電耗,減少鋼耗和選別材料的消耗,增加

9、生產(chǎn)能力,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益6。馬鞍山礦山研究院研制的CTDG系統(tǒng)永磁大塊磁選機(jī)已在全國(guó)大小磁選廠應(yīng)用。如漓渚鐵礦使用的CTDG1210型大塊磁選機(jī)在自磨機(jī)前對(duì)3500mm的大塊礦石進(jìn)行預(yù)選,拋廢率為1720,年節(jié)電670萬(wàn)kWh11。武鋼程潮鐵礦選廠,入選礦石品位42.144.3,廢石混入率1620。采用了預(yù)選拋廢流程,將中碎機(jī)排礦篩分成75mm13mm13mm3mm3mm0三個(gè)粒級(jí)。前兩個(gè)粒級(jí)用干選拋廢,后一級(jí)用濕式拋廢,拋廢率分別為27和4.09,合計(jì)31.09。每年拋除廢石62萬(wàn)噸,約占入磨量45.1,可節(jié)電500萬(wàn)kWh/a,成為全國(guó)鐵礦廠耗電最少的選廠。重選法預(yù)選拋廢也是降低磨礦電耗

10、的有效方法。馬鞍山礦山研究院研制的AM-30、LTC-50和YMT-75等型跳汰機(jī)用于馬鞍山黃梅山鐵礦選廠、灑鋼樺樹(shù)溝等鐵礦選廠,拋廢率在90以上,對(duì)降低磨礦電耗收到顯著效果。廣西長(zhǎng)坡錫選廠用重介質(zhì)預(yù)選法,拋廢率40,節(jié)電7.7kWh/t原礦。目前國(guó)內(nèi)有10多個(gè)選廠采用跳汰機(jī)預(yù)選均收到明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。(2)多碎少磨、降低入磨粒度確定合理的最終產(chǎn)品粒度十分重要,它直接影響磨機(jī)處理能力、電耗和破磨作業(yè)的綜合成本。通過(guò)改變破碎產(chǎn)品性質(zhì),降低產(chǎn)品粒度,增加細(xì)粒級(jí)含量以及提高磨機(jī)處理能力,降低電耗,增加經(jīng)濟(jì)效益。物料破碎是靠破碎設(shè)備的擠壓和沖擊作用,而磨礦則靠離心力、摩擦力作用,使礦石不斷受到?jīng)_擊、

11、擠壓、剪切和研磨而粉碎。常規(guī)破碎范圍內(nèi)能量隨粒度減小的變化率很小,而磨礦范圍內(nèi)能量隨粒度減小急劇增加,破碎比磨礦能耗低是選礦界公認(rèn)的觀念。因此實(shí)現(xiàn)多碎少磨,減小入磨粒度,可以大幅度提高生產(chǎn)能力,降低電耗。鞍鋼東鞍山選礦廠為降低入磨粒度,引進(jìn)美國(guó)AC公司2133.6mm底部單缸液壓圓錐破碎機(jī)用于四段破碎。使入磨粒度由200mm減至120mm, 3.2m×3.6m球磨機(jī)臺(tái)時(shí)處理能力增加8t,每噸原礦電耗減少2.7kWh。德興銅礦選廠三期擴(kuò)建工程,破碎作業(yè)采用三段閉路流程,細(xì)碎設(shè)備為Re×nord公司SXHD型西蒙斯圓錐破碎機(jī)。使入磨粒度由20mm降為12mm,使磨礦單位電耗下降

12、6.88。(3)實(shí)現(xiàn)多碎少磨的主要措施根據(jù)礦石硬度、最大粒度及其組成和礦石含水、含泥量等礦石性質(zhì)以及選礦廠生產(chǎn)規(guī)模和磨礦工藝等確定破碎工藝流程。以山東某選廠生產(chǎn)實(shí)際為例進(jìn)行各種流程分析對(duì)比結(jié)果表明:三段閉路破碎流程的最終產(chǎn)品粒度最小,又比較均勻。從單位礦石電耗來(lái)看,兩段開(kāi)路破碎流程是兩段閉路破碎流程的1.26倍,是三段閉路破碎流程的1.39倍。因此三段閉路的破碎流程可以獲得較小的破碎產(chǎn)品粒度、較低的電耗。對(duì)某些選廠特殊要求,也可采用四段閉路流程10。高效節(jié)能破碎設(shè)備不僅本身有較低的電耗,而且由于其產(chǎn)品粒度較小,更深層次作用在于對(duì)破碎流程的影響,如減少作業(yè)段數(shù),將閉路簡(jiǎn)化為開(kāi)路,可減少設(shè)備數(shù)量,

13、節(jié)省基建投資,降低運(yùn)營(yíng)成本。隨著這些新設(shè)備的使用,可以得到更小的產(chǎn)品粒度,降低粉碎原礦的單位電耗,從而獲得全流程的效率。近年來(lái),在改進(jìn)傳統(tǒng)圓錐破碎機(jī)的基礎(chǔ)上美國(guó)AC公司推出高能圓錐破碎機(jī)、俄羅斯烏拉爾重型機(jī)器廠推出慣性圓錐破碎機(jī)、德國(guó)的krupp polgsius公司等推出輥壓機(jī)以及各國(guó)推出的新型腭式破碎機(jī)等高效節(jié)能破碎設(shè)備,大幅度降低了破碎產(chǎn)品粒度,提高了磨機(jī)產(chǎn)量,降低了單位原礦的電耗。從1985年輥壓機(jī)問(wèn)世以來(lái),首先在水泥工業(yè)推廣應(yīng)用,其增產(chǎn)節(jié)電所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益引起國(guó)際水泥行業(yè)極大興趣和關(guān)注。(4)強(qiáng)化分級(jí),降低磨礦循環(huán)負(fù)荷過(guò)磨是磨礦中能耗損失主要原因之一,導(dǎo)致過(guò)磨涂磨機(jī)本身原因之外,主要

14、是分級(jí)效率低。目前我國(guó)大部分選礦廠分級(jí)作業(yè)采用螺旋分級(jí)機(jī),分級(jí)效率低,因而在返砂中夾雜相當(dāng)數(shù)量的合格產(chǎn)品粒度;盡管有些選廠用水力旋流器代替螺旋分級(jí)機(jī),要達(dá)到高的分級(jí)效率也比較困難,致使大量合格產(chǎn)品粒度返回磨機(jī)再磨,既影響產(chǎn)量又使礦物過(guò)磨增加電耗。芬蘭海諾寧教授研究表明:分級(jí)效率從51提高到80,可使磨礦效率提高25,電耗減少20。強(qiáng)化分級(jí)作業(yè),提高分級(jí)效率,減少磨礦循環(huán)負(fù)荷是降低電耗的重要措施。細(xì)篩在我國(guó)取代螺旋分級(jí)機(jī)進(jìn)行粗粒分級(jí)得到發(fā)展。首鋼大石河鐵礦選廠一段磨礦回路中用KBX1856A型雙軸直線振動(dòng)篩取代2400mm雙螺旋分極機(jī),分級(jí)效率提高12.69,臺(tái)時(shí)處理能力增加19.79t,磨一噸

15、原礦電耗下降1.9kWh。當(dāng)前,因內(nèi)外已經(jīng)出現(xiàn)水力圓錐分級(jí)機(jī)、高頻振動(dòng)細(xì)篩、直線振動(dòng)細(xì)篩、旋流細(xì)篩、立式圓筒篩及雙渦流水力旋流器等新型分級(jí)設(shè)備以及兩段分級(jí)工藝的應(yīng)用,為我國(guó)強(qiáng)化分級(jí)作業(yè)創(chuàng)造了條件。對(duì)粗粒分級(jí)用細(xì)篩取代螺旋分級(jí)機(jī);細(xì)粒分級(jí)以水力旋流品為主,以水力圓錐分級(jí)機(jī)或高頻細(xì)篩、旋流細(xì)篩、立式圓筒篩為輔的二次二段分級(jí)。但要迅速解決好水力旋流器的結(jié)構(gòu)、參數(shù)、材質(zhì)和自動(dòng)控制等問(wèn)題,以保持其工藝指標(biāo)的穩(wěn)定。(5)選用新型高效襯板,降低電耗磨機(jī)襯板結(jié)構(gòu)、材質(zhì)的優(yōu)劣,直接影響磨礦的電耗。目前我國(guó)金屬礦選廠球磨機(jī)仍以高錳鋼為主,存在問(wèn)題是鋼耗大,為0.25kg/t;電耗大,磨碎每噸礦石耗820kWh的電

16、能,約占選礦廠總電耗的4565;壽命短,在一段球磨機(jī)中為68個(gè)月,二段為1218個(gè)月,重量大,噪音高,在濕磨中抵抗礦漿化學(xué)腐蝕性磨損能力差。近年研制成功橡膠襯板、圓角方型襯板和磁性襯板等,在球磨機(jī)上應(yīng)用取得明顯地節(jié)能效果。海南鋼鐵公司橡膠襯板廠引進(jìn)瑞典司克嘉公司橡膠襯板制造技術(shù),生產(chǎn)直徑0.9m5.5m(長(zhǎng)度不限)球磨機(jī)的整套襯板已在國(guó)內(nèi)許多選廠應(yīng)用。橡膠襯板具有獨(dú)特的彈性和突出的抗腐蝕性能。受沖擊時(shí)可以變形,壽命高,重量輕,節(jié)電效果顯著。一般可降低電耗1015。圓角方形襯板即角螺旋襯板,由于這種襯板相互錯(cuò)開(kāi)一定角度沿磨機(jī)排列,因而筒體內(nèi)的物料與磨機(jī)軸線形成了相垂直的剪切面,對(duì)物料產(chǎn)生附加的剪

17、切作用,顯著地降低了電耗。馬鞍山礦山研究院開(kāi)發(fā)的圓角方形襯板,在馬鋼凹山選礦廠2.7m×3.6m的二段球磨機(jī)使用,降低電耗22.6614。金屬磁性襯板靠磁力緊緊吸附在球磨機(jī)筒體上,其表面吸附磨碎的鋼球和不同粒度的磁性物料形成2050mm厚的滾動(dòng)保護(hù)層,呈波紋狀對(duì)入磨礦石有提升作用。細(xì)粒易磁化物料穩(wěn)定的固結(jié)在最底層,能有效消除襯板磨損。其特點(diǎn)是使用壽命長(zhǎng),比高錳綱襯板高68倍。厚度薄、重量輕、鋼耗少,可以降低球磨機(jī)電耗67。目前已在我國(guó)選礦廠百余臺(tái)球磨機(jī)上應(yīng)用。磁性襯板的問(wèn)世是球磨機(jī)襯板史上一次重大突破。(6)改進(jìn)現(xiàn)有球磨機(jī),發(fā)展高效節(jié)能設(shè)備球磨機(jī)是選廠耗電最高的設(shè)備,為降低電耗在改進(jìn)

18、現(xiàn)有球磨機(jī)的基礎(chǔ)上,要發(fā)展新型節(jié)能設(shè)備。近年,球磨機(jī)的發(fā)展是從降低電耗和鋼耗的角度來(lái)改善磨機(jī)性能,大型磨機(jī)普遍采用液壓動(dòng)力和靜壓軸承、氣胎離合器、齒輪潤(rùn)滑使用噴油裝置等新技術(shù),使磨機(jī)整體技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益得到較大提高,單位電耗平均下降20,生產(chǎn)能力增加10,鋼耗下降40。 設(shè)計(jì)球磨機(jī)的基本構(gòu)想本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的球磨機(jī)是小型球磨機(jī),主要面向?qū)嶒?yàn)室,屬于實(shí)驗(yàn)室型。它占地面積很小,功率小,排料量小。不是面對(duì)工廠的大規(guī)模作業(yè)。單獨(dú)零件的生產(chǎn)不必規(guī)?;?。所以在選擇零件上會(huì)偏向易于單件加工,生產(chǎn)簡(jiǎn)單,容易維修的零件。1.3.1 球磨機(jī)工作原理球磨機(jī)的主要工作部分是一個(gè)裝在兩個(gè)大型軸承上并水平放置 圖1.1 磨機(jī)

19、粉磨物料的作用的回轉(zhuǎn)圓筒,筒體用隔倉(cāng)板分成幾個(gè)倉(cāng)室,在各倉(cāng)內(nèi)裝有一定形狀和大小的研磨體。研磨體一般為鋼球、鋼鍛、鋼棒、卵石、礫石和瓷球等。為了防止筒體被磨損,在筒體內(nèi)壁裝有襯板。當(dāng)球磨機(jī)回轉(zhuǎn)時(shí),研磨體在離心力和與筒體內(nèi)壁的襯板面產(chǎn)生的摩擦力的作用下,貼附在筒體內(nèi)壁的襯板面上,隨筒體一起回轉(zhuǎn),并被帶到一定高度(如圖1.1所示),在重力作用下自由下落,下落時(shí)研磨體像拋射體一樣,沖擊底部的物料把物料擊碎。研磨體上升、下落的循環(huán)運(yùn)動(dòng)是周而復(fù)始的。此外,在磨機(jī)回轉(zhuǎn)的過(guò)程中,研磨體還產(chǎn)生滑動(dòng)和滾動(dòng),因而研磨體、襯板與物料之間發(fā)生研磨作用,使物料磨細(xì)。由于進(jìn)料端不斷喂入新物料,使進(jìn)料與出料端物料之間存在著料

20、面差能強(qiáng)制物料流動(dòng),并且研磨體下落時(shí)沖擊物料產(chǎn)生軸向推力也迫使物料流動(dòng),另外磨內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)也幫助物料流動(dòng)。因此,磨機(jī)筒體雖然是水平放置,但物料卻可以由進(jìn)料端緩慢地流向出料端,完成粉磨作業(yè)。參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算1電動(dòng)機(jī)、減速器和聯(lián)軸器的選擇電動(dòng)機(jī)選擇磨機(jī)功率380kw轉(zhuǎn)速21.4rpm選用繞線型異步電動(dòng)機(jī)。這種電動(dòng)機(jī)裝備簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,有足夠的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,而且起動(dòng)操作方便,起動(dòng)電流小,因此對(duì)電網(wǎng)中其他設(shè)備的正常運(yùn)行影響較小。電動(dòng)機(jī)所需的功率為 式中:為轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的總效率。 式中:分別為傳動(dòng)裝置中每對(duì)運(yùn)動(dòng)副或傳動(dòng)副(如聯(lián)軸器、齒輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和軸承等)的效率。為了計(jì)算電動(dòng)機(jī)的所需的功率,先要確定從電動(dòng)機(jī)

21、到工作機(jī)之間的總效率。設(shè)、分別為彈性聯(lián)軸器、閉式齒輪傳動(dòng)(設(shè)齒輪精度為8級(jí))、滾動(dòng)軸承、減速器的效率,由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表2-2查的1 ,則傳動(dòng)裝置的總效率為 =電動(dòng)機(jī)所需功率為 (由于是邊緣雙傳動(dòng),所以功率由兩個(gè)電動(dòng)機(jī)分擔(dān))標(biāo)稱容量為磨機(jī)實(shí)際需要功率的1.0-1.2倍取W=1.15W磨=241.7kw。選擇YR4004-8型電動(dòng)機(jī),功率250kw,轉(zhuǎn)速733rmp電壓6kv10傳動(dòng)裝置的總速比i=733/21.4=34.25減速器的選擇1) 明確選擇所需的技術(shù)資料:工作機(jī)型號(hào)、類別,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,運(yùn)行功率(或轉(zhuǎn)矩)、轉(zhuǎn)速,尖峰載荷及頻率,使用繼續(xù)時(shí)間,可靠性、振動(dòng)及噪聲要求。原動(dòng)機(jī)-種類、 型號(hào)

22、,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 額定功率和轉(zhuǎn)速,最大轉(zhuǎn)矩和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩減速器要求的安裝方式,軸的方向,有效空間,油泵等附件所使用電源情況軸的連接方式,受力位置 ,大小和方向環(huán)境溫度,安裝場(chǎng)地,特殊要求(如防酸,防堿,防粉塵)2) 根據(jù)機(jī)械強(qiáng)度許用功率選型號(hào),應(yīng)滿足 式中 工礦系數(shù)(表20-12) 安全系數(shù)(表20-14) P實(shí)際輸入功率(kW)輸入轉(zhuǎn)速(r/min),當(dāng)在之間時(shí),取()=1輸入轉(zhuǎn)速下減速器的額定輸入功率(kW)輸入轉(zhuǎn)速下減速器的額定輸入功率(表20-7表209)查表得,。=510.4減速器選擇zdy-355 ig=5 重量850kgi=igiz則iz=i/ig=32.25/5=6.8573聯(lián)軸器的選擇

23、推薦選購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器,只有在標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器不能滿足所設(shè)計(jì)的機(jī)械要求時(shí),才自行設(shè)計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器的選擇步驟為:1) 提供或?qū)徍诉x擇聯(lián)軸器應(yīng)具備的技術(shù)資料(參見(jiàn)JB/T85561997、JB/T79371995)。 原動(dòng)機(jī)的類型、最大功率、理論轉(zhuǎn)矩,最大轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速(工作狀態(tài)和最高)。 從動(dòng)端的類型(產(chǎn)品說(shuō)明書(shū))、最大功率、理論制動(dòng)轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、每日工作時(shí)間、每小時(shí)啟動(dòng)次數(shù)、是否逆轉(zhuǎn)和頻率。 安裝的傳動(dòng)系統(tǒng)圖、布置(水平、垂直、傾斜、方式 允許誤差 主從動(dòng)軸端與從動(dòng)端軸端的間距要求聯(lián)軸器軸孔型式、尺寸或尺寸范圍和連接(鍵、花鍵或脹緊套等)。 工作環(huán)境的溫度(最低、最高、考慮有無(wú)輻射熱)、濕度、空

24、氣中有無(wú)特殊介質(zhì)(酸性、堿性、含油、粉塵、爆炸性氣體等)。 壽命要求。 2)選擇聯(lián)軸器類型。根據(jù)所設(shè)計(jì)機(jī)械的要求結(jié)合表11-1所列標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器的特點(diǎn)選擇。其中需考慮的主要因素是:原動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性、載荷類別,聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)速、所聯(lián)兩軸的相對(duì)位移、聯(lián)軸器的傳動(dòng)精度。 3)選擇聯(lián)軸器的型號(hào)。即在所選類型中確定型號(hào),應(yīng)滿足,式中 T使用聯(lián)軸器的軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩(),T=9550.P為該軸所傳遞的功率(kW); n使用聯(lián)軸器的軸的轉(zhuǎn)速(r/min); 聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩(N),由聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)中查出,表11-4表11-13; K載荷系數(shù),表11-12; 聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)速(r/min),由聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)中查出,表11-

25、4表11-4。 對(duì)于重要的聯(lián)軸器,或啟動(dòng)頻繁、或載荷交變、或轉(zhuǎn)速很高或工況特殊,特別是要求所用的聯(lián)軸器能起較理想的減振、緩沖作用時(shí),應(yīng)進(jìn)行較仔細(xì)的選擇計(jì)算參見(jiàn)JB/T7511-1994機(jī)械式聯(lián)軸器選用計(jì)算,必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行振動(dòng)計(jì)算。 4)選擇聯(lián)軸器軸孔和聯(lián)接型式與尺寸。一種聯(lián)軸器可以有不同的軸孔型式和連接型式。 又因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的輸出軸是110 所以查表得LX7 查表得LX10 齒輪的計(jì)算 齒輪尺寸選用直齒圓柱齒輪,采用漸開(kāi)線齒形。D=2.42.8m取經(jīng)驗(yàn)值m=12取m=12Z2=d2/m=4656/12=388 取Z2=388(偶數(shù))Z1=Z2/iz=388/7=55.4 取Z1=56d=mZ2=1

26、256=672mmd1=mZ1=12388=4656mm采用高度變位傳動(dòng)(等變位傳動(dòng)),壓力角通常采用嚙合角w:invw=0.72794(x1+x2)/(Z1+Z2)+inv=則 w=實(shí)際中心距:a1=a=m(Z1+Z2)cos/2cos。=2664mm中心距變動(dòng)系數(shù):y=(a1-a)/m=0齒頂高變動(dòng)系數(shù):分度圓直徑: 齒頂高: 齒根高: 齒頂圓直徑: 齒根圓直徑: 全齒高: mm節(jié)圓直徑: 關(guān)于小齒輪的位置角,即大小齒輪中心的連線與通過(guò)大齒輪中心的水平線間的夾角=8。30。其中=13。28。為大多數(shù)。取=14小齒輪齒寬:b1=(0.30.4)d1=0.4大齒輪齒寬:b2= b1+(1020

27、)=268.8+20=288.8mm筒體法蘭外徑與磨頭端蓋法蘭外徑與大齒圈法蘭止口間留有間隙h取h=3mm 齒輪結(jié)構(gòu)(1) 小齒輪采用實(shí)心式;(2) 大齒圈的截面形狀采用T字形狀的結(jié)構(gòu);(3) 大齒圈的端面采用法蘭不帶豁口的整體式結(jié)構(gòu);(4) 大齒圈連接結(jié)構(gòu):鉸制孔螺栓定位;(5) 大齒圈的主要部位幾何尺寸確定 圖2.2 大齒圈結(jié)構(gòu)輪緣厚度:0=(22.5)m=212=24mm輻板厚度:1=(22.5)m=212=24mm筋板厚度:2=(1.01.7)m=1.212=14.4mm輻板凸出高度:3=(0.81.5)0=124=24mm法蘭凸臺(tái)高度:4=(0.81.5)0=124=24mm法蘭寬度

28、:5=(3.04.0)d=324=72mm 大小齒輪選材和技術(shù)要求邊緣傳動(dòng)磨機(jī)的大小齒輪的破壞形式主要是齒面磨損,因此要求制造齒輪的材料具有足夠的強(qiáng)度、較高的耐磨性和良好的加工性。而齒輪材料及其熱處理方法是影響齒輪壽命的重要因素之一,同時(shí)還要適當(dāng)控制大小齒輪的硬度,具有下列好處a.提高齒輪的承載能力;b.提高齒輪的使用效率;c.增大齒輪的耐磨損和抗膠合能力;d.可以使大小齒輪的壽命同時(shí)得到提高。通過(guò)時(shí)間證明,小齒輪的齒面硬度與大齒圈的齒面硬度存在下列關(guān)系HB1=HB2+(3040)HB1小齒輪的齒面硬度;HB2大齒圈的齒面硬度。大齒圈選用ZG45,正火回火HB=150190小齒輪選用40CrH

29、B=1802302 小齒輪軸和傳動(dòng)軸承的計(jì)算 .3 小齒輪軸的計(jì)算.1 兩軸承間跨距的確定L=B+2+l=b+k+2+lL-兩軸承間跨距;b-小齒輪的寬度;k-考慮齒輪罩子的附加值 k=150200mm;-齒輪罩子在小齒輪軸處的最大寬度 =80150mm;l-滾動(dòng)軸承寬度。取k=160mm;=100mm。則L=210+160+200+74=644mm.2 齒輪受力分析n1=nd/ig=733/5=146.6rmp作用于小齒輪上的圓周力PtPt=1912N/n1dw1=(1912250)/(146.6672)=4.85N作用于小齒輪上的正壓力:Pn=Fpt/cosw F取1.2Pn=鉛垂力PcPc=Pncos=Pncos(-w)=6.42cos(14-25)=6.3N水平力PsPs= Pnsin=6.42sin(14-25)=-1.225N 軸的受力圖 3.初步估算軸徑電動(dòng)機(jī)功率250kW;電動(dòng)機(jī)效率0=0.928;聯(lián)軸器效率1=0.99;滾動(dòng)軸承效率2=0.

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