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1、摘 要矿用磨机由于其可靠性高、适应性强、处理能力大等特点，是相关行业中应用最广泛的磨矿设备，有着不可替代的作用。本论文主要是针对矿用磨机在生产使用过程中出现的筒体开裂、强度不足等问题，对球磨机的筒体、传动部件及其主要部件进行设计计算。结合现有的理论，经验公式进行重新设计。对回转部的主要零部件：筒体进行了较为详细的计算。并根据它在不同载荷下的应力和变形，运用简支梁结构进行了筒体强度的分析与计算。然后对传动装置进行了设计与计算，包括电机的选择以及减速器传动方式的选择。并对本次采用的减速器箱体及其附件进行了介绍。总之，本设计为对矿用磨机的更深入的研究提供了一定的基础，同时也为开展该方面的工作提供了有
2、效的分析途径和方法。为我以后的工作和学习打下了坚实的基础。关键词： 球磨机 传动部 筒体 减速器AbstractMine mill because of its high reliability, adaptability, processing capacity, related industries, the most widely used in grinding equipment, has an irreplaceable roleThis thesis in the production process for the mine mill cylinder cracking, la
3、ck of strength issues such as ball mill cylinder, transmission components, and its main components, the design calculations. Combination of existing theoretical, empirical formula to be redesigned. Turning part of the main components: cylinder in a more detailed calculation. And in accordance with t
4、he stresses and deformations under different loads, the use of a simply supported beam structure analysis and calculation of the cylinder strength.Gear design and calculation, including the choice of motor selection and reducer drive way. And the reducer used the box and its annex were introduced.In
5、 short, the design for a more in-depth study of the mine mill a certain foundation, but also to carry out the work of the aspects of effective ways and means. Laid a solid foundation for my future work and learning. Key words: ball mill ransmission part barrel body annex the reducer目 录前言11 绪 论21.1论文
6、题目的选择21.2 矿用磨机的发展及现状32 干式格子型球磨机介绍53 筒体设计与参数计算83.1 筒体直径和长度的设计83.1.1 长径比的选择83.1.2 用磨矿机的生产率来反算筒体直径和长度83.1.3 各参数的选择和计算123.2 筒体厚度设计133.2.1 装球量计算133.2.2 介质直径、质量配比计算143.2.3 厚度的确定153.2.4 筒体厚度的验算校核163.3 球磨机筒体设计关键数据归纳234 球磨机传动设计254.1 减速器的总体设计254.1.1 拟定传动方案254.1.2 电机选型254.1.3 传动装置的总传动比及其分配274.1.4 计算传动装置的运动和动力参
7、数274.2 齿轮设计294.2.1 减速器内斜齿轮设计294.2.2低速级齿轮传动的设计计算364.3轴的设计414.3.1减速器高速轴1的设计414.3.2减速器轴2的设计474.3.3安装与滚筒大齿轮相齿合的轴3的设计535 减速器箱体的尺寸选择596 减速器附件的设置607 总结61致谢62参考文献63前 言本设计是针对现存球磨机存在的问题以及使用过程中出现的问题，例如筒体焊缝开裂，挠度过大，强度不足，齿轮的非正常磨损、折断，轴的疲劳破坏等，对球磨机进行重新设计，并通过本设计找出一整套的计算方法，达到能够应用于实际生产的目的。本次设计给定的数据是：有效容积2.2立方米；产量1.4-4.
8、5吨/小时;给矿粒度小于等于25mm；排矿粒度0.074-0.4mm;矿石硬度：中等硬度。第一章主要介绍了论文题目的选择及其意义，并对矿用磨机的现状及发展方向做了简要的说明。第二章主要对所选的干式格子型球磨机的各个组成部分进行了简要的介绍。第三章也是本设计的主要的一部分，主要对所选磨机的尺寸进行选择计算，对筒体的厚度进行设计校核，对筒体内衬板进行型式的选择，主要参数的计算以及结构的设计，最后对其所运用的材料进行了选择。第四章是本设计的另一重要部分，首先对传动方案进行了选择，电机的选型，传动比的分配，传动装置的运动和动力参数计算，其次，设计计算了四个齿轮并对他们进行了校核，之后又对三根轴进行了力
9、的分析计算、结构设计及其校核，最后对所选用的轴承及其键进行了校核。第五、六两章主要就是根据所设计的轴的尺寸及其齿轮的大小选择箱体的大小及其附件装置。由于设计水平的有限，本设计难免存在缺点和错漏，欢迎老师指正。1 绪 论1.1 论文题目的选择矿用磨机广泛用于冶金、有色、建材、陶瓷、化工、化肥、电力、环保、国防、食品等国民经济部门。由于其可靠性高、适应性强、处理能力大等特点，是相关行业中应用最广泛的磨矿设备，有着不可替代的作用。目前矿用磨机主要存在问题是如何确定磨机筒体的工作转速以及矿用磨机的功率计算，磨介的填充率，筒体厚度确定问题等，这几个因素即相互独立又相互影响。基于此毕业设计选择此题目，找出
10、一套设计计算方法，用最少的消耗来达到生产的需要。现在正在服役的矿用磨机，特别是90年代前生产的矿用磨机，许多强度不足，导致筒体焊缝开裂，挠度过大，影响使用；齿轮强度不足导致轮齿非正常折断等。还有的因结构设计不合理，导致进出料衬套和端盖非正常磨损，把合螺栓非正常损坏等。这些问题的产生和动力传动以及减速器齿轮和筒体齿轮的结构设计、材料选择、强度计算有很大的关系，同时与轴的设计计算以及附件的设计计算有关。因此在本次设计中选择对整个传动部分进行设计，希望通过我的设计来改善球磨机的工作状态，延长其使用寿命。在实际生产中，矿用磨机用于破碎之后选别之前，以符合工艺要求的细粒，由于矿用磨机的产量与设计产量有较
11、大的差距造成资源和投资的浪费；如果产量太低则整个系统的能力跟不上，使矿用磨机的能力受到限制，能力发挥不出来，造成投资的无效扩大，从而造成浪费。而由于矿用磨机的结构不合理和强度不足造成的损失也十分惊人，例如：小齿轮非正常断齿、筒体和端盖开裂、衬板过快磨损、螺栓折断、大齿轮张口、进出料口漏料等，这些问题轻则造成设备停车检修，降低劳动效率，消耗大量的人力财力和物力，重则造成严重的设备事故，使设备报废造成严重的经济损失，甚至人员伤亡。因此有关各单位都迫切地希望解决以上问题，以取得更好的经济效益和社会效益。基于此我选择球磨机的传动部件和筒体设计来作为毕业设计的题目，以求在设计的过程中对原有的设计进行改进
12、，也为以后的工作和学习打下坚固的基础。1.2 矿用磨机的发展及现状从第一台矿用磨机出现到现在已经有一百多年了，一百多年来，为了提高磨矿的效率，适应各种情况，人们对矿用磨机进行了多方面的研究，取得了许多进步。特别是第二次世界大战以后国外在矿用磨机方面有了较大的发展。液压技术、电子技术、计算机技术以及新材料、新工艺、新方法的发展为矿用磨机的发展提供了强有力的支持。在矿用磨机制造方面，1904年世界上第一台以卵石作为介质的矿用磨机应用于南非Rand金矿，1961年，有人用760200mm的锥形矿用磨机对重晶石进行了自磨实验，取得了良好的效果。1959年，加拿大D.Weston设计了干式自磨机获得了成
13、功。此后，矿用磨机得到了快速的发展，并出现了现代意义上的矿用磨机，其中由于球磨机由于具有可靠性高、适应性强、处理能力大等特点，是现在各行各业中应用最广泛的磨机设备，有着不可替代的作用。矿用磨机经过多年的沉寂（19001960），最近几年，随着机械加工技术、电气控制技术、液压技术的发展，以及许多新工艺、新材料的应用，矿用磨机也取得了巨大的进步。例如，滚动轴承的应用，这是因为矿用磨机中空轴直径较大（2.7米矿用磨机中空轴直径在1米以上），矿用磨机的负荷和冲击也很大，所以直到最近几年出现了大直径、高负荷、耐冲击的滚动轴承以后，才开始应用于矿用磨机。从国内外情况看矿用磨机的发展有以下几大趋势： 1.矿
14、用磨机逐渐向大型化方向发展。一些工业发达国家如美国、日本、德国、加拿大、前苏联等在上世纪六十年代末期已经开始进入矿用磨机大型化时代，这些在美国、澳大利亚、加拿大、前苏联等的矿山设备中得到充分的体现。如1968年加拿大塔斯马尼亚萨瓦兹河选厂的自磨机直径已达9754毫米，功率达5000千瓦，在追求规模效益和大型设备有点的驱动下，目前挪威Hydralift Scanmec公司为Sydyarange公司生产的6.59.65m球磨机，功率达8100KW，美卓矿机能够提供的最大规格球磨机为直径7.9311.4m，功率15500KW，自磨机或半自磨机为直径12.86.7m，功率25000KW，棒磨机直径达4
15、.7m。矿用磨机还有继续大型化的趋势。2.矿用磨机逐渐向自动化、成套化方向发展。许多大型矿用磨机配备有机械手以协助工人安装和更换衬板；配备手动泵以协助人安装和检修轴瓦；配备慢速驱动装置以方便安装和检修；配备声光报警装置和触摸屏以实时监控矿用磨机的工作状况。这与以前的矿用磨机相比在自动化和配套方面有了质的飞跃。另外，随着互联网技术的普及，国外公司在售前售后服务的概念已发生了质的变化，不仅对产品的质量做出承诺，而且对设备的选型利用他们强大的实验设备为用户提供选型和实验.矿用磨机设计软件的开发已是矿用磨机设计和最佳化得到了量的跨越，软件计算磨矿负荷运动，可在计算机屏幕上动画显示，它所预示的矿用磨机功率，考虑了所有设计参数，如磨矿粒度分布、衬板材料、衬板的几何形状和数量等因素的影响。 2 干式格子型球磨机介绍 干式格子型球磨饥主要由给料器、中空轴颈、主轴承、前后端盖、扇形衬板、筒体、筒体衬板、进人孔、格子板、中心衬板、提升斗、大齿圈、小齿轮、减速机、联轴节、电动机等构成。如图2-1所示图 21格子型选矿设备- 球磨机1给料器
