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1、新型惯性振动筛总体设计目录1 绪论11.1 引言11.2振动筛的用途和组成11.3 国内外筛分机械的发展概况21.3.1 国外发展概况21.3.2 国内发展概况21.4 筛分机械发展方向31.4.1 深入研究新的筛分理论和技术31.4.2 引入现代化的设计手段，采用新材料、新技术、新工艺41.4.3研制和推广振动机械专用轴承41.4.4向标准化、系列化、通用化发展41.4.5强化筛机技术参数51.4.6 不断扩大筛机应用领域52 总体设计52.1 设计总则52.2 总体方案的确定52.2.1 运动学参数的设计与计算52.2.2 动力学参数的设计计算62.2.3 电机的选择与计算62.2.4 对
2、主要零件设计和强度校核62.3 基本结构及工作原理62.3.1 基本结构62.3.2 工作原理62.3.3 直线振动筛的动力学分析72.4 筛面规格的确定和处理量的计算102.4.1 筛面规格的确定102.4.2 处理量的分析103 运动学参数的设计与计算133.1 运动学参数的确定133 .1.1 筛箱振幅133.1.2 振动频率133.1.3 振动强度143.1.4 抛射强度143.1.5 筛箱倾角143.1.6 振动方向角144 动力学参数144.1 参振质量的计算144.2 弹簧刚度的计算155 主要零件的设计计算与校核165.1 弹簧的尺寸设计与强度校核165.1.1 圆柱型橡胶弹簧
3、的计算165.1.2 弹簧强度校核195.2 偏心块的设计195.2.1 轴颈的估算195.2.2 偏心块的设计205.3 筛箱的结构设计225.3.1 筛面规格的确定及固定方式225.3.2 侧板的设计235.3.3 筛框横梁的设计与校核255.3.4 筛箱横撑的设计275.4 电动机的计算选择285.4.1 电机的选择285.4.2 电动机功率N的计算285.4.3 启动转矩的校核295.5 轴承的选择305.5.1 轴承的受力分析305.5.2 轴承的计算与选择315.5.3 轴承寿命的校核325.6 轴的结构设计与强度验算335.6.1 轴的结构设计335.6.2 轴的强度校核345.
4、7 联轴器型号的计算选择375.8 键的选择与校核375.8.1 键的选择375.8.2 键的校核386 筛箱重心计算396.1 坐标系的建立396.2 重心计算公式:397 筛分机工作效率的影响因素417.1 影响因素427.1.1 物料的性质427.1.2 筛面的运动特性和筛面结构437.1.3 操作管理458 振动筛的使用与维护458.1 振动筛的安装、调整与试运转458.2 振动筛的操作、维护与检修468.2.1 操作468.2.2 维护468.2.3 检修478.3 振动筛的安全技术479 现代设计方法在振动筛设计中的应用479.1 概述489.2 振动筛筛箱质心的计算499.3 振
5、动筛的结构强度分析49参考文献51 / 下载文档可编辑 1 绪论1.1 引言在很多情况下，振动是一种有害的现象。但在某些场合，振动却是有利用价值的。例如，利用振动可以有效的完成许多工艺过程，或用来提高某些机械的工作效率。最近二十多年来，利用振动原理而工作的机械（简称振动机械）得到了很快发展，其中筛分机械更是得到全面而迅速的发展，它们在矿山和 冶金工厂，选煤工厂，化工厂，发电厂，铸造厂，建筑工地，水泥厂以及食品加工厂中得到了广泛的应用。据不完全统计，目前已经应用于工业生产中的筛分机有数十种之多，例如，圆振动筛，椭圆振动筛，直线振动筛，高频振动筛 ，弧形筛 ，等厚筛，概率筛，冷矿筛，热矿筛和节肢筛
6、等，而振动筛以它结构简单，处理能力大，工作可靠，维修方便等优点在所有筛分设备中占有绝对优势，其占有量约为95%。这些振动机械在工业的各个部门中已经发挥了重要的作用。人类在进步，社会在发展，科技也在不断进步。随着市场经济的发展，产品精度的提高；对各种粉状物料的细度、精度要求越来越高。各种新型的筛分理论及技术在不断的出现，势必在不久的将来，筛分行业出现百花齐放的繁荣景象。本设计是对传统直线振动筛的改进设计，并在原有基础上做一些简单而大胆的创新尝试，其设计过程将在设计说明书中详细的介绍。设计内容包括：激振器轴系的设计，箱体结构的设计，激振器在箱体上的布置，传动装置的选取，电动机的选择，轴承的选择与校
7、核，弹簧的设计，横梁的设计计算及校核等诸多方面。1.2振动筛的用途和组成 建国近60年来，我国的筛分设备走过了一个从无到有，从小到大，从落后到先进的发展过程，前后经历了测绘仿制，自行研制和引进提高3个阶段。目前国内筛机种类繁多，品种齐全。旋转筛和各类振动给料机械多达50个系列近100中规格。广泛用于矿山，冶金，化工，建材工厂，筑路行业及环卫行业中。其物料的筛分，分级，洗涤，脱介，脱水之用。随着科技水平的提高和人类实践能力的进步，筛机的应用领域正得到不断的扩大。根据不同用途，研制出各种不同形式的产品。不过目前国内对于细和超细物料的分级，含水量 7%13%黏性物料的分级还存在问题 ，重机网曾联系国
8、内外需要100目以下，生产能力为15t/h的细筛，国内就没有厂家能接，我们应该发展特殊用途的筛分设备，满足国民经济建设的需要，并担当对外出口的任务。1.3 国内外筛分机械的发展概况1.3.1 国外发展概况 国外振动筛发展很快其结构有如下特点：（1） 轴承外圈旋转（除此之外都是内圈旋转），外圈旋转集中离心力作用面积比内圈旋转大，内圈旋转离心力作用面积处（内圈1/3处）一般极易发生微粒剥落疲劳破坏，而外圈旋转离心力作用面积大，轴承寿命长；（2） 中间传动轴小，如Cedarapids 公司2.1m6.0m椭圆筛中间轴只有70mm，为什么这么小，因为它不受离心力，只传递电机过来的扭矩给对面偏心块（3）
9、 侧板上开孔小（不像日本神户制钢所筛机侧板开这么大口），这样对筛机强度和刚度影响小。轴承在侧板外侧受力，中间轴罩体既能受上层物料的冲击，又能加强筛机刚度；（4） 采用流行的胀套（皮带轮）和锥套（轴套）联接，维修大大方便；（5） 皮带轮用可调直径带轮，方便改变激振频率。筛分效率高，可水平安装，适用于移动式破碎筛分机组。1.3.2 国内发展概况自建国以来，我国筛分机械的发展经历了几个阶段。五十年代初至六十年代中期，主要是从前苏联和波兰引进，并部分防制了偏心式和单惯性式圆振动筛。如苏制陀旋筛，万能吊筛；波制WK型纯振动筛等。从60年代中期我国开始独立研制，主要成果有DD系列、ZD系列单轴振动筛和、Z
10、S、DS系列双轴振动筛、和共振动筛。至此我国初步掌握研究、设计和制造复杂结构的中型、大型振动筛技术。80年代初期以后，我国全面的走上了开放的道路，先后引进了范各庄、兴隆庄、钱家营、西曲、晋阳、安太堡等选煤厂的全套工艺设备其中筛分机械有：VSK型、VSL型振动筛，型筛分机，等厚机，系列脱水筛，DSM型弧形筛OSO型旋流筛等，这些外来产品极大的丰富了我国筛分机械种类。促进了我国筛分机械种类的进一步发展。非金属筛网，块偏心激振器，虎克铆钉连接技术等新材料、新技术、新工艺，在我国得到了广泛应用。在引进和吸收外来技术的基础上，我国生产了新型圆振动筛（如YK和YR系列）和新型直线振动筛（ZK和ZKX系列）
11、。为了解决潮湿细粒物料在干法筛分作业中效率低的问题，开发研制了许多新型筛分机，如概率筛、等厚筛、琴弦筛、离心筛、弦张筛和强化筛等。湿法细筛的研制技术也取得了长足的进展，新型高效的振动有电磁振动旋流筛，可翻转弧形筛，高频振动筛。于此同时，我国筛分机械的制造水平也有了很大的提高。目前一些国有大中型制造厂设有研究所、对制造工艺、材料和零部件进行专门研究，在新产品开发方面也具有较强的能力，生产中广泛采用先进设备和工艺，如精密镗床，数控车床和数控切割机；气体保护焊、自动埋弧焊和喷丸预处理；按国标、部标对重要零部件和整机进行检测和试验，等等。目前我国筛分机械的生产已形成较大规模，主要生产厂家有30多个，可
12、供应200多个品种，年累计产量2000台左右，产值近亿元，基本上满足了各部门对筛分机械的要求。1.4 筛分机械发展方向1.4.1 深入研究新的筛分理论和技术应用自同步理论，利用概率、等厚高效筛分方法，研制成功了概率筛、等厚筛和概率等厚筛等。2002年，中国矿大机械厂为解决大型振动筛强度问题，提出了超静定网梁结构理论并使用成功，获得国家专利。最近，新乡威猛集团将12台2m3m的节肢筛组合在一起，形成了目前国内最大的72m振动筛，用于选煤系统的分级和脱水、脱介，效果很好。同样，中国科技大学为铁法矿务局晓青矿研制了筛框不动、筛网振动的大型振动筛。今后，我们还要继续深入研究新的筛分理论和技术，研制高效
13、筛分机械。我们要组织筛分机械设计研究专业队伍，通过试验、研究，发现和发现和发展新的筛分方法和技术，寻求合理的结构形式，动力配置和动力学参数，研制适用于各种条件的筛分机械。1.4.2 引入现代化的设计手段，采用新材料、新技术、新工艺对现有的筛分机械进行运动分析和结构改进，引入现代化设计手段，采用优化设计，计算机辅助设计，用计算机对筛分结构强度进行计算，提高设计的可靠性；建立振动筛试验台，对筛机产品进行检测。全面推广使用新材料、新技术、新工艺。对筛分机械用的钢材、轴承、弹簧、筛网进行专门研究，筛面应从金属筛网想非金属筛网发展，应用橡胶筛板、聚氨酯筛板、弹性杆筛面；支撑元件应采用橡胶弹簧和复合弹簧；
14、推广环槽铆钉和高强度螺栓联接。规范筛分机械制造行业管理，严格执行工艺制度，加强质量管理，提高筛分机械制造水平。1.4.3研制和推广振动机械专用轴承振动器是振动机械的心脏，而轴承是振动器的关键件，目前，国外大都采用瑞典SKF、德国FAG和日本NSK的振动机械专用轴承，因采用振动机械轴承后，轴承承载能力比普通标准轴承提高25%以上，在计算轴承寿命时，负荷系数可以从1.82.1降低到1.21.5，这样，选择的轴承可比标准轴承降低两个型号，轴承型号小了，振动器减小了，筛分机械重量减轻了，生产成本也降低了。1.4.4向标准化、系列化、通用化发展提高三化水平，这是便于设计、组织专业化生产和保证质量的途径。
15、有些零部件如标准化、通用化了，组织专业化生产，可大大降低成本，提高企业效益。1.4.5强化筛机技术参数根据不同用途研制新筛机。发展大型、重型、超重型筛分设备，筛机振动强度可达5.4以上，筛分面积向27M以上发展（德国筛子技术公司曾生产5m12m、筛分面积达55m的筛机），提高筛机的处理能力和承载能力。1.4.6 不断扩大筛机应用领域根据不同用途，研制出各种不同型式的筛机，目前，国内对于细和超细物料的分级，含水分7%13%粘性物料的分级还存在问题。重机网曾联系国内外，需要100目以下，生产能力为15t/h的细筛，国内就没厂家能接，我们应发展特殊用途筛分设备，满足国民经济建设的需要，并承担对外出口的任务。展望未来，我们充满信心，通过全行业人员的努力，我国筛分机械工业将在21世纪再创辉煌。2 总体设计2.1 设计总则 （1）振动筛的设计应符合机械制图、公差与配合及形位公差等基础标准的规定 （2）振动筛的设计应按其用途、要求和物料等条件
