2yta1842橢圓振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、<p>　　2YTA1842橢圓振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　目前我國(guó)各種篩選的設(shè)備中，振動(dòng)篩是問(wèn)題較多、維修量較大的設(shè)備之一，這些問(wèn)題突出表現(xiàn)在篩箱斷裂、齒輪打齒、軸承溫度過(guò)高、噪聲大的問(wèn)題，同時(shí)伴有傳動(dòng)帶跳帶、斷帶等故障。這類問(wèn)題直接影響了振動(dòng)篩的使用壽命，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)。此次設(shè)計(jì)的2TYA1842橢圓振

2、動(dòng)篩可以很好地解決此類問(wèn)題，該系列振動(dòng)篩主要用于煤炭行業(yè)中的物料分級(jí)、脫水、脫泥、脫介等作業(yè)。其工作可靠，篩分效率高，但設(shè)備自身較重，設(shè)計(jì)分析論述了設(shè)計(jì)方案，包括振動(dòng)篩的特點(diǎn)、分類和方案的確定，對(duì)振動(dòng)篩的動(dòng)力學(xué)分析以及動(dòng)力學(xué)參數(shù)的計(jì)算，合理地設(shè)計(jì)振動(dòng)篩的尺寸大小，對(duì)激振器偏心塊等設(shè)計(jì)計(jì)算；電動(dòng)機(jī)的選擇與校核；進(jìn)行對(duì)振動(dòng)篩主要零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算；皮帶的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核，彈簧的設(shè)計(jì)；軸的設(shè)計(jì)與校核；軸承的選擇與計(jì)算，然后進(jìn)行振動(dòng)篩的環(huán)保與經(jīng)濟(jì)

3、性的分析。</p><p>　　關(guān)鍵詞：橢圓振動(dòng)篩；激振器；彈簧</p><p>　　The design of the 2 yta1842 elliptical vibrating screen</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　At present our country al

4、l kinds of equipment used in coal preparation plant, vibrating screen is one of the issues is more, a large quantity of maintenance equipment, these problems highlighted in the screen box fracture, crack help, the gear t

5、eeth, bearing high temperature, noise, headlight problem, at the same time accompanied by jump belt with lamp break fault belt. This kind of problem directly affects the service life of the vibrating screen, seriously af

6、fected the production. The design o</p><p><b>　　screen. </b></p><p>　　Key words: vibrating screen; Vibrator; The elliptical vibrating screen .</p><p><b>　　目 錄</

7、b></p><p>　　概要....................................................................................................................Ⅰ</p><p>　　Abstract..........................................

8、............................................................Ⅱ</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1課題的選擇及其背景1</p><p>　　1.2國(guó)內(nèi)篩分機(jī)械研發(fā)展?fàn)顩r1</p><p>　　1.3篩分機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)

9、1</p><p>　　2 橢圓振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)3</p><p>　　2.1振動(dòng)篩基本概念3</p><p>　　2.1.1振動(dòng)篩分類3</p><p>　　2.1.2篩分工藝原理3</p><p>　　2.1.3振動(dòng)篩的基本結(jié)構(gòu)4</p><p>　　2.3慣性振動(dòng)篩力學(xué)基本理論

10、14</p><p>　　2.3.1振動(dòng)篩運(yùn)動(dòng)方程14</p><p>　　2.4橢圓振動(dòng)篩參數(shù)計(jì)算19</p><p>　　2.4.1確定篩面尺寸和面積19</p><p>　　2.4.2 橢圓振動(dòng)篩參數(shù)的選擇和計(jì)算19</p><p>　　2.4.3 偏心質(zhì)量的配置及慣性力的計(jì)算21</p&g

11、t;<p>　　2.4.4電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算23</p><p>　　2.4.5彈簧設(shè)計(jì)25</p><p>　　2.5 主要零件設(shè)計(jì)與校核28</p><p>　　2.5.1傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì)28</p><p>　　2.5.2 軸的強(qiáng)度校核31</p><p>　　2.5.3 軸承的選擇與計(jì)

12、算34</p><p>　　2.5.4齒輪的設(shè)計(jì)及校核36</p><p>　　2.6 橢圓振動(dòng)篩的安裝及調(diào)試37</p><p>　　2.6.1 安裝前的準(zhǔn)備38</p><p>　　2.6.2 安裝38</p><p>　　2.6.3 試運(yùn)轉(zhuǎn)38</p><p>　　3 隔振

13、技術(shù)及應(yīng)用39</p><p>　　4 橢圓振動(dòng)篩的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)性分析40</p><p>　　4.1 設(shè)備的環(huán)保40</p><p>　　4.2 設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性分析40</p><p>　　4.2.1 投資回收期41</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)42</b></p>

14、;<p><b>　　致謝43</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)44</b></p><p><b>　　1. 緒論</b></p><p>　　1課題的選擇及其背景</p><p>　　就振動(dòng)篩的篩面運(yùn)動(dòng)軌跡而言，有兩種基本形式：一種是圓，一種

15、是直線。</p><p>　　物料在篩面上的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)應(yīng)符合篩分工藝的要求，使物料能從篩面上產(chǎn)生拋擲和向前運(yùn)動(dòng)。拋擲運(yùn)動(dòng)的目的，除了避免物料產(chǎn)生滑動(dòng)、減小對(duì)篩面的磨損外，主要是時(shí)物料層間產(chǎn)生一定的松散作用，促使粒徑不同的物料重新排列，并與篩孔不斷進(jìn)行比較，增加透篩幾率，向前運(yùn)動(dòng)速度的大小，將直接影響生產(chǎn)能力。</p><p>　　園振動(dòng)篩物料在篩面上的拋擲運(yùn)動(dòng)，拋擲方向不是單向的，而是連續(xù)全

16、圓周方向多項(xiàng)拋擲，旋轉(zhuǎn)加速度主矢量將沿整圓方向不斷往復(fù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)（所謂松散度叫完全）。這樣不但對(duì)物料松散分層十分有利，而且防止物料堵塞篩孔。但是，圓振動(dòng)篩也從在不足之處。</p><p>　　1.2國(guó)內(nèi)篩分機(jī)械研發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　由于工業(yè)發(fā)展緩慢，基礎(chǔ)比較薄弱，理論研究和技術(shù)水平落后，我國(guó)篩分機(jī)械的發(fā)展是本世紀(jì)近50年的事情，大體上可分為三個(gè)階段。</p><

17、p>　　(1)仿制階段：這期間，仿制了前蘇聯(lián)的ГУП系列圓振動(dòng)篩、BKT-11、BKT-OMZ型搖動(dòng)篩；波蘭的WK-15圓振動(dòng)篩、CJM-21型搖動(dòng)篩和WP1、WP2型吊式直線振動(dòng)篩。這些篩分機(jī)仿制成功，為我國(guó)篩分機(jī)械的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并培養(yǎng)了一批技術(shù)人員。</p><p>　　(2)自行研制階段：從1966年到1980年研制了一批性能優(yōu)良的新型篩分設(shè)備，1500毫米×3000毫米重型振動(dòng)篩

18、及系列，15m2、30m2共振篩及系列，煤用單軸、雙軸振動(dòng)篩系列，YK和ZKB自同步直線振動(dòng)篩系列，等厚、概率篩系列，冷熱礦篩系列。這些設(shè)備雖然存在著故障較多、壽命較短的問(wèn)題，但是它們的研制成功基本上滿足了國(guó)內(nèi)需要，標(biāo)志著我國(guó)篩分機(jī)走上了獨(dú)立發(fā)展的道路。</p><p>　　(3)提高階段：進(jìn)入改革開放的80年代，我國(guó)篩分機(jī)也進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。成功研制了振動(dòng)概率篩系列、旋轉(zhuǎn)概率篩系列，完成了箱式激振器等厚篩

19、系列、自同步重型等厚篩系列、重型冷熱礦篩系列、弛張篩、螺旋三段篩的研制，粉料直線振動(dòng)篩、琴弦振動(dòng)篩、旋流振動(dòng)篩立式圓筒篩的研制也取得成功。</p><p>　　1.3篩分機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　振動(dòng)篩分機(jī)在工程中應(yīng)用廣泛，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)起著重要作用。從國(guó)內(nèi)為的研究方向來(lái)看，一方面致力于當(dāng)前篩分機(jī)械的運(yùn)動(dòng)分析和結(jié)構(gòu)調(diào)整；另一方面瞄準(zhǔn)新穎的設(shè)計(jì)目標(biāo)、探求合理的結(jié)構(gòu)方式，以便進(jìn)一步推動(dòng)篩

20、分機(jī)械的應(yīng)用。</p><p>　?。?）國(guó)外技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　國(guó)外篩分機(jī)械 仍以發(fā)展振動(dòng)篩為主，振動(dòng)篩向標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化方向發(fā)展；向大型化方向發(fā)展。就是增大篩面傾角，提高篩分效率；發(fā)展細(xì)粒篩分設(shè)備，篩孔尺寸小到0.1~0.3mm毫米；旋流篩使用逐漸增多；共振篩發(fā)展停滯。</p><p>　?。?）國(guó)內(nèi)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)</p><

21、;p>　　積極開展篩分技術(shù)研究，提高原煤干式深度篩分技術(shù) ，降低篩分下限和增加煤炭品種。著重解決粒度細(xì)、水分高 和粘度大的難篩物料的技術(shù)；為滿足大露天礦選用，研究重型分級(jí)篩，適用于500mm以下物料篩分；為提高篩板的壽命和效果，著重發(fā)展焊接篩網(wǎng)，非金屬篩網(wǎng)；共振篩又被淘汰之勢(shì)，應(yīng)大力發(fā)展偏心圓振動(dòng)篩和直線振動(dòng)篩。</p><p>　　2.橢圓振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1振

22、動(dòng)篩基本概念</p><p>　　振動(dòng)篩是一種廣泛用于散性物料分級(jí)的設(shè)備。物料通過(guò)曬面的篩孔可根據(jù)需要按粒度要求分成幾種級(jí)別，這項(xiàng)工作簡(jiǎn)稱為篩分。而煉鐵廠所用的篩分機(jī)械，通常為振動(dòng)篩。</p><p>　　2.1.1振動(dòng)篩分類</p><p>　　1.現(xiàn)有的振動(dòng)篩種類繁多，慣用的分類方法，通常以激振器驅(qū)動(dòng)軸的根數(shù)來(lái)分，可分為單軸與雙軸兩種：</p>&

23、lt;p>　　1）單軸式：圓振動(dòng)篩</p><p>　　2）雙軸式：直線振動(dòng)篩</p><p><b>　　橢圓振動(dòng)篩</b></p><p><b>　　概率篩</b></p><p><b>　　雙幅異頻振動(dòng)篩</b></p><p>　　2.

24、按震動(dòng)的頻率比來(lái)分，可分為近共振點(diǎn)工作和遠(yuǎn)離共振點(diǎn)工作的振動(dòng)篩，即：</p><p>　　頻率比（Z):近共振點(diǎn)工作 (Z=0.8~0.9) 一共振篩</p><p>　　遠(yuǎn)離共振點(diǎn)工作 (Z=4~6) 一慣性篩</p><p>　　目前大部分振動(dòng)篩均屬慣性篩，因?yàn)樗休^為穩(wěn)定的工作振幅，不受其他因素的影響。缺點(diǎn)是激振器 尺寸比較大，消耗的功率也較大。&

25、lt;/p><p>　　2.1.2篩分工藝原理</p><p>　　在篩分的過(guò)程中，粒度小于篩孔的散性物料將通過(guò)篩孔，并從給料中分離出來(lái)。篩機(jī)的振動(dòng)將使被篩物料相對(duì)于篩面的一定角度獲得加速度，在一個(gè)短時(shí)間的自由飛躍之后落回到篩面上。這時(shí)將開始一個(gè)顆粒和篩孔尺寸的較量，便產(chǎn)生顆粒通過(guò)篩孔的概率。隨著這種次數(shù)的增加，透篩的概率也增加。由于各種振動(dòng)篩的構(gòu)造和運(yùn)動(dòng)方式的不同，因此其性能也有差異。<

26、;/p><p><b>　　1.圓振動(dòng)篩 </b></p><p>　　圓振動(dòng)篩以一個(gè)旋轉(zhuǎn)加速度矢量運(yùn)轉(zhuǎn)，松散被篩物料的效應(yīng)相當(dāng)強(qiáng)烈。圓振動(dòng)篩有一個(gè)相當(dāng)陡峭的拋射角，可使被卡在篩孔的顆粒重新跳出，對(duì)防止篩孔堵塞十分有利。</p><p><b>　　2.直線振動(dòng)篩</b></p><p>　　篩面成水

27、平的直線振動(dòng)篩，有較高的物料輸送速度，然而它的加速度矢量只能作用在一個(gè)方向上，被篩物料不能得到充分的松散和重新排列的機(jī)會(huì)。因此，小顆粒物料不能很快穿過(guò)層接觸篩網(wǎng)。由于直線的加速度矢量使塞在篩孔內(nèi)的顆粒很難從篩孔中跳出，具有較大的堵孔機(jī)會(huì)，不利于篩分進(jìn)程。</p><p><b>　　3.橢圓振動(dòng)篩</b></p><p>　　橢圓振動(dòng)篩結(jié)合了圓運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)兩種篩分機(jī)

28、的優(yōu)點(diǎn)。具體地說(shuō)，橢圓的長(zhǎng)軸是強(qiáng)化物料運(yùn)輸?shù)姆至?，而短軸是促使物料松散的分量。所以，橢圓振動(dòng)篩具有以下的優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　1）物料向前輸送速度較高，使物料層薄; </p><p>　　2）水平安裝，機(jī)器總高度低；</p><p>　　3）被篩物料有強(qiáng)烈地松散和在排列效應(yīng)，因此有較高的生產(chǎn)效率；</p><p>　　4)篩孔不易

29、被物料堵塞，有較高的篩分質(zhì)量。</p><p><b>　　4.概率篩</b></p><p>　　概率篩雖然是也是一種振動(dòng)篩，但它的工作原理與慣用的振動(dòng)篩完全不同，它利用大篩孔、多層篩面、大傾角的原理進(jìn)行篩分，具有許多突出的優(yōu)點(diǎn)。最上面的篩孔尺寸最大，往下篩孔尺寸依次減??；每一層篩面的篩孔尺寸都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于被分級(jí)粒度；由于篩面傾角大，致使有效篩孔尺寸小于實(shí)際篩孔尺寸；粗

30、顆粒物料同振動(dòng)的篩網(wǎng)絲撞機(jī)的概率細(xì)顆粒物料大，因而通過(guò)篩孔形成的透篩的概率較小。該篩具有篩孔尺寸大不易堵塞，處理量大和絲網(wǎng)直徑大耐磨性好等優(yōu)點(diǎn)。</p><p><b>　　5.雙幅異頻振動(dòng)篩</b></p><p>　　雙幅異頻振動(dòng)篩的篩箱兩端各裝有振動(dòng)頻率不同的箱式激振器，使進(jìn)料端產(chǎn)生大振幅低頻率，排料端產(chǎn)生小振幅高頻率的振動(dòng)，故稱為雙幅異頻振動(dòng)篩。該篩機(jī)的的最大

31、特點(diǎn)是物料在篩面上呈變速運(yùn)動(dòng)，入料端快、排料端慢。當(dāng)物料運(yùn)動(dòng)到下半段時(shí)，物料透篩難度 增加，但運(yùn)動(dòng)速度變慢，延長(zhǎng)在篩面上的停留時(shí)間，同時(shí)又增加了振動(dòng)的頻率，致使難透篩的物料有較多的透篩機(jī)會(huì)，故該篩有較高的篩分效率。</p><p>　　2.1.3振動(dòng)篩的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　橢圓振動(dòng)篩主要由篩箱、激振器、傳動(dòng)裝置以及附屬部件組成。</p><p><b

32、>　　1.篩箱</b></p><p>　　振動(dòng)篩的篩箱由側(cè)壁鋼板及橫向構(gòu)件焊接或鉚接而成。側(cè)壁版常用厚度為6-16mm的低碳鋼板制成，橫向構(gòu)件一般多用鋼管、槽鋼和工字鋼制成。篩箱要求有良好的剛性，以此承受振動(dòng)。焊接結(jié)構(gòu)在焊縫處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，當(dāng)承受真振動(dòng)時(shí)可能發(fā)生焊縫開裂或折斷，為了消除焊接結(jié)構(gòu)的內(nèi)應(yīng)力，須用環(huán)槽鉚釘聯(lián)接，不管篩箱如何振動(dòng)，不產(chǎn)生任何回松現(xiàn)象，并兼有高強(qiáng)度螺栓的特點(diǎn)。<

33、/p><p>　　圖2-1 2YTA1842橢圓振動(dòng)篩篩體</p><p><b>　　2.激振器</b></p><p>　　激振器是振動(dòng)篩的主要部件之一，常用的激振器有單軸式與雙軸式之分。單軸式主要作為圓振動(dòng)篩的激振器，雙軸式激振器主要用于直線振動(dòng)篩，橢圓振動(dòng)篩以及概率振動(dòng)篩等篩分機(jī)械上。從減小設(shè)備重量，減小中心軸彎矩，偏心質(zhì)量可調(diào)等觀點(diǎn)出發(fā)，

34、當(dāng)前多采用偏心軸和偏心質(zhì)量兼有的組合形式。</p><p>　　激振器的潤(rùn)滑和發(fā)熱問(wèn)題十分突出，因?yàn)轵?qū)動(dòng)電機(jī)有一半左右的功率將消耗在軸承處。由于激振器不宜采用稀油潤(rùn)滑，是改善散熱條件受到限制，因此出現(xiàn)了箱型激振器。由于箱型全封閉，可以采用稀油飛濺潤(rùn)滑，不但有良好的潤(rùn)滑條件，而且可將軸承出的熱量帶走。同時(shí)，箱型激振器有利于標(biāo)準(zhǔn)化，而且檢驗(yàn)更換十分方便。</p><p>　　圖2-2 雙軸激振

35、器</p><p><b>　　3.阻尼器</b></p><p>　　慣性振動(dòng)篩，無(wú)論啟動(dòng)還是停止，都得經(jīng)過(guò)共振區(qū)。特別是停機(jī)工況，當(dāng)激振轉(zhuǎn)數(shù)等于系統(tǒng)固有頻率是，其振動(dòng)十分強(qiáng)烈，造成工作彈簧有離位趨勢(shì)。為改善此種工況，常用摩擦式阻尼器。</p><p>　　2.2振動(dòng)篩篩面物料的運(yùn)動(dòng)理論</p><p>　　振動(dòng)篩的運(yùn)

36、動(dòng)參數(shù)（振幅、振動(dòng)次數(shù)、篩面傾角和振動(dòng)方位角）通常是根據(jù)所選定的物料運(yùn)動(dòng)參數(shù)狀態(tài)來(lái)選取的。篩上物料的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)直接影響振動(dòng)篩的篩分效率和生產(chǎn)率，所以，為了合理選擇篩子的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，必須分析篩上物料的運(yùn)動(dòng)特性。以下就分析篩面作圓或近似圓運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)篩。</p><p>　　圖2.3 振動(dòng)篩上的物料運(yùn)動(dòng)</p><p>　　篩面的位移可用下式表示：</p><p><

37、;b>　　（2.1）</b></p><p><b>　　其中 ：</b></p><p><b>　　A——振幅;</b></p><p><b>　　——軸之回轉(zhuǎn)相角，</b></p><p>　　——軸的回轉(zhuǎn)角速度；</p><p&g

38、t;<b>　　t——時(shí)間。</b></p><p>　　求上式中x和y對(duì)時(shí)間t的一次導(dǎo)數(shù)與二次導(dǎo)數(shù)，即得篩面沿x和y方向上的速度和加速度：</p><p><b>　　（2.2）</b></p><p>　　根據(jù)篩子的運(yùn)動(dòng)特性（位移、速度、加速度）即可研究篩上物料的運(yùn)動(dòng)學(xué)。</p><p>　　物

39、料在篩面上可能出現(xiàn)三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：正向滑動(dòng)（沿排料方向——即沿x方向滑動(dòng)）、反向滑動(dòng)（逆排料方向滑動(dòng)）和跳動(dòng)。這些運(yùn)動(dòng)狀態(tài)只有在一定條件下（如一定的振動(dòng)次數(shù)和振幅）才能出現(xiàn)。下面就分析出現(xiàn)正向滑動(dòng)、反向滑動(dòng)和跳動(dòng)的條件。</p><p>　　物料顆粒出現(xiàn)正向滑動(dòng)的條件</p><p>　　當(dāng)物料顆粒與篩面一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，其位移，速度、加速度即等于篩面的位移、速度和加速度。</p>

40、<p>　　現(xiàn)在先研究一下位于篩面上質(zhì)量為m的物料顆粒的動(dòng)力平衡條件。</p><p>　　作用于質(zhì)量為m的物料顆粒上的力有：</p><p><b>　　物料的重力為：</b></p><p>　　2）篩面對(duì)物料顆粒的反作用力為：</p><p><b>　　或 </b></p

41、><p><b>　　式中篩面傾角。</b></p><p>　　篩面對(duì)物料顆粒的極限摩擦力為：</p><p><b>　?。?.3）</b></p><p>　　式中f物料顆粒對(duì)篩面的靜摩擦系數(shù)。</p><p>　　物料沿顆粒沿篩面開始正向滑動(dòng)時(shí)的臨界條件：</p&g

42、t;<p><b>　　或 ：</b></p><p>　　因?yàn)?，μ為靜滑動(dòng)摩擦角。將上式化簡(jiǎn)后得：</p><p>　?。?.4) 令式中為正向滑動(dòng)初始角。</p><p>　　則: </p><p><b>　?。?.5）</b></p>

43、<p>　　式中稱為正向滑動(dòng)系數(shù)。由式2-7可知，物料顆粒出現(xiàn)正向滑動(dòng)的條件是。當(dāng)式則可求得使物料 顆粒沿篩面產(chǎn)生正向滑動(dòng)的最小轉(zhuǎn)數(shù)為：</p><p>　　為了使物料顆粒沿篩面產(chǎn)生正向滑動(dòng)，必須取篩子的轉(zhuǎn)數(shù)。 </p><p>　　物料顆粒出現(xiàn)反向滑動(dòng)的條件</p><p>　　物料顆粒沿篩面開始反向滑動(dòng)時(shí)的臨界條件是：</p>&l

44、t;p><b>　　將上式簡(jiǎn)化得：</b></p><p><b>　　(2.6)</b></p><p>　　式中 ——反向滑動(dòng)初始角 </p><p><b>　　——反向滑動(dòng)系數(shù)。</b></p><p><b>　　則 ： </

45、b></p><p><b>　?。?.7）</b></p><p>　　由2-12可知，物料顆粒出現(xiàn)反向滑動(dòng)的條件是<1,當(dāng)=1時(shí)，則可求得使物料顆粒產(chǎn)生反向滑動(dòng)的最小轉(zhuǎn)數(shù)為：</p><p><b>　?。?.8）</b></p><p>　　為了使物料顆粒產(chǎn)生反向滑動(dòng)，必須取篩子的

46、的轉(zhuǎn)數(shù)。</p><p>　　3.物料粒出現(xiàn)跳動(dòng)的條件</p><p>　　物料顆粒出現(xiàn)跳動(dòng)的條件是顆粒對(duì)篩面的法向壓力N=0</p><p>　　即： </p><p>　　或 </p><

47、;p><b>　　由此式得：</b></p><p><b>　　(2.9)</b></p><p>　　式中 ——物料跳動(dòng)系數(shù)；</p><p><b>　　——跳動(dòng)起始角；</b></p><p><b>　　K——振動(dòng)強(qiáng)度，；</b><

48、;/p><p>　　——拋射角度，它表明物料在篩面上跳動(dòng)程度。</p><p>　　式2.9可以寫成下列形式：</p><p><b>　?。?.10）</b></p><p>　　當(dāng)<1或>1時(shí)，則物料顆粒能出現(xiàn)跳動(dòng)。當(dāng)=1或=1時(shí)，則可求得物料顆粒開始跳動(dòng)時(shí)的最小轉(zhuǎn)數(shù)為：</p><p&g

49、t;<b>　?。?.11）</b></p><p>　　為了使物料顆粒產(chǎn)生跳動(dòng)，必須取篩子的轉(zhuǎn)數(shù)。</p><p>　　以上分析了物料顆粒出現(xiàn)正向滑動(dòng)、反向滑動(dòng)以及跳動(dòng)的條件，導(dǎo)出了出現(xiàn)這些運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的最小參數(shù)。關(guān)于物料顆粒的滑止角、滑動(dòng)角及運(yùn)動(dòng)速度，也可以導(dǎo)出計(jì)算公式。由于在目前使用的振動(dòng)篩多數(shù)采用跳動(dòng)的狀態(tài)，因此，下面僅討論跳動(dòng)終止角跳動(dòng)角及運(yùn)動(dòng)速度。</p

50、><p>　　3.跳動(dòng)終止角及跳動(dòng)角</p><p>　　物料顆粒離開篩面后，顆粒沿篩面法線方向的運(yùn)動(dòng)方程式為：</p><p><b>　　（2.12）</b></p><p>　　將式2-18積分，得物料顆粒開始跳動(dòng)的時(shí)間到時(shí)間t速度：</p><p>　　上式中的為物料顆粒跳動(dòng)開始的初速度。若忽

51、略物料顆粒對(duì)篩面沖擊的影響，則可認(rèn)為等于篩面的速度，即：</p><p>　　由此式2.12則變?yōu)椋?lt;/p><p><b>　?。?.13）</b></p><p>　　物料顆粒跳動(dòng)后，按拋射線軌跡下落與篩面相遇時(shí)的法線位移

52、 </p><p>　　式中為物料顆粒開始跳動(dòng)時(shí)的縱坐標(biāo)，即，將式代入式2.13，并積分后得：</p><p><b>　　(2.14)</b></p><p>　　為跳動(dòng)一次后，物料顆粒落到篩面上的縱坐標(biāo)，即。為物料顆粒跳動(dòng)一次后又落到篩面時(shí)的軸之相位角。

53、 </p><p>　　，將以上關(guān)系代入式2.14中，化簡(jiǎn)得：</p><p><b>　　根據(jù)式2.8知：</b></p><p><b>　　（2.15） </b></p><p>　　當(dāng)，則由式2.14和和2.15可得：</p><p><b>　　將 &

54、lt;/b></p><p>　　代入式2.13中，得物料顆粒跳動(dòng)的第一臨界，轉(zhuǎn)數(shù)：</p><p><b>　　（2.16)</b></p><p>　　當(dāng)時(shí)，則有式2-23和2-24可得：</p><p>　　將代入式2.13中，得物料顆粒跳動(dòng)的第二臨界轉(zhuǎn)數(shù)：</p><p><b

55、>　?。?.16）</b></p><p>　　5.物料顆粒跳動(dòng)的平均速度</p><p>　　當(dāng)篩子的轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，即物料顆粒的跳動(dòng)角，在這種情況下，雖然在一次循環(huán)中應(yīng)出現(xiàn)物料顆粒的滑動(dòng)狀態(tài)，但由于前一循環(huán)中顆粒對(duì)篩面的多次沖擊，使滑動(dòng)狀態(tài)不能形成，故滑動(dòng)角接近于零。</p><p>　　物料顆粒從d點(diǎn)起跳，到b點(diǎn)跳動(dòng)終止時(shí)沿x方向的位移為：</

56、p><p><b>　?。?.17）</b></p><p>　　式中為物料顆粒起跳時(shí)沿x方向的運(yùn)動(dòng)速度，。</p><p><b>　　由此，則</b></p><p>　　在同一時(shí)間t內(nèi)，篩面的位移為：</p><p>　　因此，在一次循環(huán)中，物料顆粒對(duì)篩面的位移為：<

57、/p><p>　　(2.18) </p><p>　　當(dāng)篩子在近于第一臨界轉(zhuǎn)數(shù)下工作時(shí)，即，則上式括號(hào)內(nèi)的數(shù)值接近于零。</p><p>　　物料跳動(dòng)的平均速度為：</p><p>　?。?.19） </p>&

58、lt;p><b>　　當(dāng)時(shí)，則</b></p><p>　　由此，2.17可簡(jiǎn)化為：</p><p>　　根據(jù): </p><p>　　式2-15則可將式2-32簡(jiǎn)化為一下形式：</p><p><b>　?。?.20）</b></p>&

59、lt;p>　　按上式計(jì)算所得的結(jié)果與實(shí)際情況相比，計(jì)算值較大。這是由于未考慮到物料的特性、摩擦、沖擊等因素的影響。為此，上式須乘以修正系數(shù)K。初步計(jì)算時(shí)可取。</p><p><b>　?。?.21）</b></p><p>　　2.3慣性振動(dòng)篩力學(xué)基本理論</p><p>　　2.3.1振動(dòng)篩運(yùn)動(dòng)方程</p><p&

60、gt;　　橢圓振動(dòng)篩具有圓運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)基本特點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)軌跡為一橢圓形。描述橢圓形狀用長(zhǎng)軸和短軸，其長(zhǎng)軸其物料輸送作用，與直線振動(dòng)篩相似；短軸起物料松散作用，與圓運(yùn)動(dòng)篩相似。橢圓振動(dòng)篩所以能夠形成橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡。</p><p>　　圖2-3 振動(dòng)系統(tǒng)力學(xué)模型</p><p>　　因此，起運(yùn)動(dòng)微分方程式為：</p><p><b>　　(2.22）&l

61、t;/b></p><p><b>　　式中:</b></p><p><b>　　；</b></p><p>　　——兩軸運(yùn)動(dòng)的偏心質(zhì)量；</p><p><b>　??；</b></p><p>　　——兩個(gè)偏心質(zhì)量的偏心距。</p>

62、<p><b>　　質(zhì)心條件</b></p><p>　　橢圓振動(dòng)篩的質(zhì)心條件與圓和直線振動(dòng)篩像比較復(fù)雜，其原因是主副偏心軸各自所產(chǎn)生的激振力不等，而且均不通過(guò)質(zhì)心。所以，橢圓振動(dòng)篩設(shè)計(jì)時(shí)，除滿足其他要求外，必須滿足質(zhì)心條件才可消除篩箱搖擺，篩箱任一點(diǎn)才按橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡做平動(dòng)?，F(xiàn)將兩偏心軸產(chǎn)生的激振力，分別沿ox和oy軸分解為兩個(gè)分力，因兩者同步回轉(zhuǎn)w相等。</p>

63、<p><b>　　主偏心軸：</b></p><p>　　Ox方向 </p><p>　　Oy方向 </p><p><b>　　副偏心軸：</b></p><p>　　Ox方向

64、 </p><p>　　Oy方向 （2.23)</p><p>　　橢圓振動(dòng)篩的質(zhì)心條件為: </p><p>　　即： </p><p>　　所以： </p><p><b

65、>　　(2.24)</b></p><p>　　上式為消除搖擺的理論依據(jù)，也是設(shè)計(jì)橢圓振動(dòng)篩的質(zhì)心條件，也稱“三心”條件，即一個(gè)質(zhì)心、兩個(gè)偏心軸回轉(zhuǎn)中心。</p><p>　　如將質(zhì)心條件代入質(zhì)心振動(dòng)篩?？傻玫街本€振動(dòng)篩的條件。</p><p><b>　　動(dòng)力學(xué)分析</b></p><p>　　橢圓振

66、動(dòng)篩在工作過(guò)程中是以篩箱平動(dòng)而產(chǎn)生橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡。很顯然。篩箱為參振質(zhì)量，支撐彈簧為彈性件，在激振力作用下構(gòu)成強(qiáng)迫振動(dòng)系統(tǒng)，為簡(jiǎn)化分析不計(jì)阻尼影響。</p><p>　　為分析起見(jiàn)，首先建立一個(gè)固定坐標(biāo)系和兩個(gè)動(dòng)坐標(biāo)系，今以橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡中心點(diǎn)O為固定坐標(biāo)的原點(diǎn)，以兩個(gè)偏心質(zhì)量回轉(zhuǎn)中心為原點(diǎn)，分別建立兩個(gè)動(dòng)坐標(biāo)系即：。并設(shè)篩箱質(zhì)心距點(diǎn)坐標(biāo)分量為。距點(diǎn)為。由于偏心質(zhì)量不僅隨篩箱一起運(yùn)動(dòng)，而且相對(duì)篩箱又有一個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故

67、偏心質(zhì)量的位移方程為：</p><p><b>　　X方向：</b></p><p><b>　?。?.25)</b></p><p><b>　　Y方向：</b></p><p><b>　?。?.26）</b></p><p>

68、　　因此，偏心質(zhì)量絕對(duì)運(yùn)動(dòng)的慣性力為：</p><p><b>　　X方向：</b></p><p><b>　　(2.27)</b></p><p><b>　　Y方向：</b></p><p><b>　　(2.28)</b></p>&

69、lt;p><b>　　3.振動(dòng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)</b></p><p>　　當(dāng)系統(tǒng)不考慮阻尼影響時(shí)，除偏心質(zhì)量的慣性力外，尚有篩箱的慣性力外，尚有篩箱的慣性力（M為箱機(jī)的振動(dòng)質(zhì)量）以及彈簧的恢復(fù)力。</p><p><b>　　故其運(yùn)動(dòng)方程為：</b></p><p><b>　?。?.29） </b>

70、;</p><p>　　式（2.27）和（2.28）兩式的解應(yīng)是自由振動(dòng)與強(qiáng)迫振動(dòng)的疊加，但由于啟動(dòng)瞬間自由振動(dòng)在阻尼的作用下很快消失。因此，篩機(jī)正常工作時(shí)只有穩(wěn)態(tài)強(qiáng)迫振動(dòng)，所以上式兩式的穩(wěn)態(tài)解為：</p><p><b>　?。?.30）</b></p><p>　　4.慣性振動(dòng)篩運(yùn)動(dòng)方程的近似解</p><p>　　

71、（1）由于橢圓振動(dòng)篩是慣性篩，頻率比為5 ，在振動(dòng)過(guò)程中，激振力主要是克服參振質(zhì)量的慣性力，即慣性力起主導(dǎo)作用，彈簧恢復(fù)力起主導(dǎo)作用，彈簧恢復(fù)力可以忽略不計(jì)。</p><p><b>　　令：</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　　（2.31）

72、 </p><p>　　從上面兩式可以直接得出:</p><p>　　長(zhǎng)軸振幅 </p><p>　　短軸振幅 （2.32）</p><p>　?。?)橢圓的振動(dòng)軌跡</p>&

73、lt;p><b>　?。?.33）</b></p><p><b>　　整理后得：</b></p><p><b>　　（2.34）</b></p><p><b>　　橢圓振動(dòng)篩的振幅</b></p><p>　?。?.32）兩式為X，Y方向的振幅

74、。</p><p><b>　　系統(tǒng)的自振頻率為：</b></p><p><b>　?。?.35）</b></p><p>　　2.4橢圓振動(dòng)篩參數(shù)計(jì)算</p><p>　　2.4.1確定篩面尺寸和面積</p><p>　　參考“選礦機(jī)械”所給公式：</p>

75、<p><b>　?。?.36） </b></p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q——要求的處理量 400噸/小時(shí)；</p><p>　　——篩分對(duì)象的假比重 1.6噸/立方米；</p><p>　　g——每平方米平均生產(chǎn)率。當(dāng)篩孔為8mm時(shí)，

76、為16.6噸/ 平方米·小時(shí)；</p><p>　　K——考慮粒度小于篩孔尺寸一半的顆粒多少，而對(duì)篩分質(zhì)量的影響系數(shù)，各地粒度不一，取平均值5%，K=0.3；</p><p>　　L——考慮粒度大于篩孔尺寸的顆粒多少，而對(duì)篩分質(zhì)量的影響系數(shù)，取平均值為75%，L =1.75；</p><p>　　M ——考慮篩分效率的影響系數(shù)，當(dāng)篩分效率要求為85%，M=

77、1.15；</p><p>　　N，O，Q——分別為考慮物料形狀的影響，無(wú)聊中汗水量的影響和篩分方法的影響。取均值為1。 </p><p><b>　　將各值代入公式得：</b></p><p>　　因此，取篩面的寬為1.8米，長(zhǎng)為4.2米。</p><p>　　2.4.2 橢圓振動(dòng)篩參數(shù)的選擇和計(jì)算</p

78、><p><b>　　1.篩面的傾角</b></p><p>　　篩面與水平之間的夾角稱為篩面傾角 。篩面傾角與篩分處理量及篩分效率密切相關(guān)。隨著篩面傾角的加大，物料在篩面上的運(yùn)動(dòng)速度加快，篩分機(jī)的處理量野隨之加大。篩面傾角的大小決定了要求的生產(chǎn)率和篩分效率。所以產(chǎn)品質(zhì)量要求一定時(shí)，就應(yīng)該有一個(gè)合理的傾角。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，篩面傾角使用下面數(shù)據(jù):</p>&l

79、t;p>　　單軸振動(dòng)篩用于預(yù)先分級(jí)：</p><p>　　單軸振動(dòng)篩用于最終分級(jí)：</p><p>　　雙軸振動(dòng)篩用于預(yù)先分級(jí)：</p><p>　　雙軸振動(dòng)篩或共振篩用于脫水、脫介</p><p>　　所以，此振動(dòng)篩的篩面傾角選用。</p><p><b>　　2.拋射指數(shù)</b><

80、/p><p>　　在一般的情況下，根據(jù)篩子的用途選擇，圓振動(dòng)篩一般取=3-5，直線振動(dòng)篩取=2.5-4；難篩物料取大值，易篩物料取小值。篩孔小時(shí)取大值，篩孔大時(shí)取小值，此次振動(dòng)篩設(shè)計(jì)，選取=4。</p><p><b>　　3.振幅</b></p><p>　　振幅A是根據(jù)被篩物料的粒度以及性質(zhì)來(lái)選用的，對(duì)于粒度小的選用小的振幅，粒度大的選用大的振

81、幅。振動(dòng)篩的振幅一般按照下列的數(shù)據(jù)選用：</p><p>　　單軸振動(dòng)篩用于預(yù)先分級(jí)：A=2.5-3mm</p><p>　　單軸振動(dòng)篩用于最終分級(jí)：A=3-4mm</p><p>　　雙軸振動(dòng)篩：A=3.5-5.5mm</p><p>　　共振篩：A=6-15mm</p><p>　　這里，選振動(dòng)篩振幅為5mm。&l

82、t;/p><p><b>　　4.振動(dòng)次數(shù)n</b></p><p>　　振動(dòng)強(qiáng)度可在選定拋射強(qiáng)度和振幅A后按下式計(jì)算：</p><p><b>　　=847.5轉(zhuǎn)/分</b></p><p>　　為了計(jì)算方便，取845轉(zhuǎn)/分。式中振幅單位為毫米。</p><p><b&g

83、t;　　5.物料的運(yùn)送速度</b></p><p>　　振動(dòng)篩的物料運(yùn)送速度可以按照下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：</p><p><b>　?。?.37）</b></p><p><b>　　其中:</b></p><p>　　——修正系數(shù)，其值可按表查取。</p><p&g

84、t;　　N——常數(shù)，N=0.18毫米/秒</p><p>　　n——振動(dòng)次數(shù)，次/分</p><p><b>　　A——振幅，米</b></p><p>　　g——重力加速度，g=9.81米/秒²</p><p>　　查參考資料[6.5-11]：=0.8，把上面的數(shù)據(jù)代入公式可得：</p><

85、;p><b>　　= 0.35m/s</b></p><p>　　2.4.3 偏心質(zhì)量的配置及慣性力的計(jì)算</p><p><b>　　1.偏心質(zhì)量的計(jì)算</b></p><p>　　慣性振動(dòng)篩的振動(dòng)系統(tǒng)是由振動(dòng)質(zhì)量（篩箱和振動(dòng)器的質(zhì)量）、彈簧和激振力（由回轉(zhuǎn)的偏心塊產(chǎn)生）構(gòu)成。為了保證篩子的穩(wěn)定工作，必須對(duì)振動(dòng)篩

86、振動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，以便找出振動(dòng)質(zhì)量、彈簧剛性、偏心塊的質(zhì)量距和振幅的關(guān)系，合理的選擇彈簧的剛性和確定偏心塊的質(zhì)量距。</p><p>　　當(dāng)振動(dòng)器做等速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，將作用在振動(dòng)機(jī)體M上的力，按理論力學(xué)的動(dòng)靜法建立的運(yùn)動(dòng)微分方程：</p><p><b>　　（2.38)</b></p><p>　　式中M為振動(dòng)機(jī)體的計(jì)算質(zhì)量，可按下式確定：&l

87、t;/p><p><b>　?。?.39）</b></p><p>　　式中： ——振動(dòng)機(jī)體質(zhì)量；</p><p>　　——物料結(jié)合系數(shù)，一般取0.15-0.3；</p><p>　　——篩子上的物料質(zhì)量。</p><p>　　估計(jì)振動(dòng)篩的重量，取0.6噸/米篩面</p><p

88、>　　則振動(dòng)篩質(zhì)量為：=4.5×0.6=2.7噸</p><p>　　由參考資料公式： </p><p>　　=150×3/3600×0.35</p><p><b>　　=357kg</b></p><p>　　振動(dòng)篩在超共振狀態(tài)下工作時(shí)，由于彈簧的剛度很小，故在振幅計(jì)

89、算式中的K可以忽略，則可得;</p><p>　　對(duì)于單軸： （2.40）</p><p>　　式中M——振動(dòng)機(jī)體質(zhì)量，M=883.48kg；</p><p><b>　　m——偏心塊質(zhì)量；</b></p><p>　　r——偏心距，r=3

90、6mm。</p><p>　　負(fù)號(hào)表示M與m中心在振動(dòng)中心的兩個(gè)不同方向上，可取絕對(duì)值。</p><p>　　于是 </p><p><b>　　代入數(shù)值得：</b></p><p><b>　　慣性力的計(jì)算</b></p><p>　　由偏心塊的幾何尺

91、寸，求得偏心塊面積</p><p><b>　　總重：</b></p><p><b>　　重心： </b></p><p>　　一塊偏心塊的慣性力：</p><p>　　2.4.4電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算</p><p>　　慣性振動(dòng)篩的功率消耗主要是由振動(dòng)器為克服篩子運(yùn)動(dòng)阻力而消

92、耗的功率和克服在軸承中的摩擦力而消耗的功率來(lái)確定。</p><p>　　單軸振動(dòng)篩的振動(dòng)器為克服篩子運(yùn)動(dòng)的阻力而消耗的功率可按作用在篩子的激振力所做的功率來(lái)計(jì)算。</p><p>　　作用在篩子上的激振力為： （2.41）</p><p>　　激振器所做之單元功按下式計(jì)算

93、：</p><p>　　若取機(jī)體振幅A，振幅周期T=2π/w，則振動(dòng)器振動(dòng)一次所做之功：</p><p>　　激振器為克服運(yùn)動(dòng)阻力的功率消耗為：</p><p><b>　?。?.42）</b></p><p><b>　　式中: </b></p><p><

94、b>　　,</b></p><p><b>　　(2.43)</b></p><p>　　式中c=sinα,計(jì)算時(shí)可取c=02.-0.3。</p><p>　　軸承上的壓力將決定質(zhì)量m在絕對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的 離心慣性力。既可以大于相對(duì)運(yùn)動(dòng)的離心慣性力，也可以比這個(gè)小。因此，在軸承上的壓力不是固定不變的，通常計(jì)算時(shí)都把它看做是不變的

95、。消耗與軸承中的摩擦功率為： </p><p><b>　　(2.44） </b></p><p>　　所以電動(dòng)機(jī)的功率為：</p><p><b>　?。?.45）</b></p><p>　　式中：d——軸頸的直徑</p><p>　　f——滾動(dòng)軸承間的摩擦系數(shù),f=

96、0.001-0.01，當(dāng)潤(rùn)滑油粘度小時(shí)取較小值，反之取較大值。</p><p>　　—— 傳動(dòng)效率，取0.95</p><p>　　d——軸頸的直徑，d=0.15m</p><p>　　n——轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)數(shù)，n=845轉(zhuǎn)/分</p><p>　　c——阻力系數(shù)，一般c=0.2-0.3，拋擲指數(shù)較小時(shí)，取c=0.2</p><p

97、>　　由參考資料[機(jī)械手冊(cè)第3冊(cè)表22-6]選擇電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)型號(hào)為Y225M—6型，其額定功率為30kW，轉(zhuǎn)數(shù)n=980rmp。</p><p>　　表2-1 電動(dòng)機(jī)性能</p><p><b>　　2.4.5彈簧設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1.彈簧剛度</b></p><p>

98、　　在選取彈簧剛度時(shí)，不僅要考慮使彈簧傳動(dòng)基礎(chǔ)的動(dòng)負(fù)荷不使建筑物產(chǎn)生有害振動(dòng)，而且還要必須考慮彈簧應(yīng)有足夠的支撐能力，彈簧剛度一般是通過(guò)強(qiáng)迫振動(dòng)頻率ω與自振頻率的比值來(lái)控制通常吊式振動(dòng)篩取頻率比的5-6，對(duì)于座式取4-5，因此，對(duì)于振動(dòng)彈簧剛度計(jì)算公式：</p><p><b>　?。?.46）</b></p><p><b>　　其中：</b>

99、</p><p>　　G——對(duì)于65Mn及60si2Mn,?。蚉a；</p><p>　　d——彈簧鋼絲線徑；</p><p><b>　　D——彈簧中徑</b></p><p><b>　　n——彈簧有效匝數(shù)</b></p><p>　　初步取彈簧鋼絲線徑為20mm，有效匝

100、數(shù)取6，彈簧中徑為200mm</p><p>　　則單個(gè)彈簧的剛度為：</p><p>　　2.計(jì)算彈簧鋼絲直徑</p><p>　　根據(jù)彈簧所受載荷特性要求，選取60siMn鋼絲，許用應(yīng)力選取，查得應(yīng)變模量，由文獻(xiàn)[7表5-12]查得；初步選取纏繞比c=8;</p><p>　　曲度系數(shù) ： </p><p>

101、;　　根據(jù)文獻(xiàn)[7表5-14]，選取d=20mm。</p><p><b>　　計(jì)算彈簧中徑</b></p><p><b>　　初步選取纏繞比為8</b></p><p>　　D=c×d=20×8=160mm</p><p>　　由機(jī)械手冊(cè)，取D=160mm.。</p&g

102、t;<p>　　4.計(jì)算彈簧圈數(shù)和節(jié)距</p><p><b>　　根據(jù)文獻(xiàn)，有公式：</b></p><p><b>　　（2.47）</b></p><p>　　根據(jù)機(jī)械手冊(cè)，取n=5圈，得彈簧的總?cè)?shù)為：</p><p><b>　　則彈簧的節(jié)距為：</b>

103、</p><p>　　求彈簧的間距和螺旋角</p><p>　　由文獻(xiàn)[7,5-16]彈簧的間距為：</p><p><b>　　彈簧的螺旋角為：</b></p><p><b>　　彈簧驗(yàn)算</b></p><p>　?。?）彈簧疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算</p><

104、p><b>　　根據(jù)文獻(xiàn)，選取 </b></p><p><b>　　所以有：</b></p><p><b>　　（2.48）</b></p><p>　　由彈簧材料內(nèi)部產(chǎn)生的最大最小的切應(yīng)力為：</p><p><b>　?。?.49）</b>&

105、lt;/p><p><b>　　可得：</b></p><p>　　彈簧疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)及強(qiáng)度條件可按下式計(jì)算：</p><p><b>　?。?.50）</b></p><p>　　式中：——彈簧材料的脈動(dòng)循環(huán)剪切疲勞極限</p><p>　　——彈簧疲勞強(qiáng)度的設(shè)計(jì)安全系數(shù)，取

106、=1.3-1.7</p><p><b>　　按上式可得：</b></p><p>　　所以彈簧滿足疲勞強(qiáng)度的要求。</p><p>　?。?）彈簧靜應(yīng)力的強(qiáng)度驗(yàn)算</p><p>　　靜應(yīng)力強(qiáng)度安全系數(shù)計(jì)算值及強(qiáng)度條件為 ：

107、 （2.50）</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——彈簧材料的剪切屈服極限 </p><p

108、>　　——靜應(yīng)力強(qiáng)度的設(shè)計(jì)安全系數(shù)，</p><p><b>　　所以得：</b></p><p>　　所以彈簧滿足靜應(yīng)力強(qiáng)度。</p><p>　　所以此彈簧滿足要求。</p><p>　　2.5 主要零件設(shè)計(jì)與校核</p><p>　　2.5.1傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì)</p>&l

109、t;p>　　圖2-4 帶工作時(shí)的受力圖</p><p><b>　　1.帶的設(shè)計(jì)功率 </b></p><p><b>　?。?.51）</b></p><p>　　式中 ——工況系數(shù)，查表得=1.3</p><p>　　P——傳遞的額定功率，P=30kW</p><p&

110、gt;　　根據(jù)=39kW，小齒輪數(shù)n=1500rmp,查文獻(xiàn)[3.22.1-1，]選D型皮帶</p><p><b>　　2.傳動(dòng)比</b></p><p><b>　?。?.52）</b></p><p><b>　　3.帶輪的基準(zhǔn)直徑</b></p><p>　?。?）選擇

111、小帶輪的基準(zhǔn)直徑：查文獻(xiàn)選取400mm</p><p>　?。?）選擇大輪的基準(zhǔn)直徑：</p><p>　　經(jīng)查表選取大輪基準(zhǔn)直徑為460mm。</p><p><b>　　4.帶速</b></p><p>　　帶速常在Ｖ＝5～25ｍ／ｓ之間選取</p><p>　　確定中心距和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度<

112、;/p><p>　　(1)初定中心距按：</p><p><b>　?。?.53）</b></p><p><b>　　因此有</b></p><p><b>　　(2)帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度</b></p><p><b>　　所需基準(zhǔn)長(zhǎng)度</b&g

113、t;</p><p><b>　?。?.54）</b></p><p>　　代入數(shù)據(jù)得，查文獻(xiàn)[3，22-6]選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度</p><p><b>　　(3)實(shí)際中心距a</b></p><p><b>　?。?.55）</b></p><p>　　安裝

114、時(shí)所需最小中心距：</p><p>　　張進(jìn)或補(bǔ)償伸長(zhǎng)時(shí)所需的最大中心距：</p><p>　?。?）單根帶的基本額定功率</p><p>　　根據(jù)，，由文獻(xiàn)[8.6-15]=7.47KW，考慮傳動(dòng)比得影響，額定功率的增量由機(jī)械手冊(cè)[8.15-6]查得=1.14KW</p><p><b>　?。?）帶的根數(shù)Z</b>&

115、lt;/p><p><b>　?。?.56）</b></p><p><b>　　取3根。</b></p><p>　　式中——小帶輪包角修正系數(shù)，查表得取0.96</p><p>　　——帶長(zhǎng)修正系數(shù)，由機(jī)械手冊(cè)第三卷取0.98</p><p>　　（6）單根帶的預(yù)緊力<

116、/p><p><b>　　（2.57）</b></p><p>　　式中m為帶每米的質(zhì)量，有文獻(xiàn)[8.6-17]資料查得m=0.17kg/m</p><p>　　表2-2 帶的設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　　2.5.2 軸的強(qiáng)度校核</p><p>　　振動(dòng)器中有主動(dòng)、被動(dòng)兩根軸，從偏心塊在軸向的

117、安裝位置可以知道，在發(fā)生危險(xiǎn)斷面處，主動(dòng)軸的彎矩大于被動(dòng)軸的彎矩，故只須驗(yàn)算主動(dòng)軸的強(qiáng)度即可，載荷圖如下圖所示。</p><p>　　圖2-3 軸的載荷分析</p><p>　　1.軸的受力分析如下，分別計(jì)算其中各力的值；</p><p>　　軸上皮帶的壓軸力，兩輪中心連線與水平夾角為γ，其水平分力為：</p><p>　　在豎直的平面上的

118、分力為：</p><p><b>　　齒輪傳遞力矩T：</b></p><p><b>　?。?.59）</b></p><p>　　由力學(xué)平衡求得水平面內(nèi)的力</p><p>　　，力的方向如圖所示；</p><p>　　，力的方向如圖所示；</p><

119、p><b>　　同理得垂直面內(nèi)的力</b></p><p><b>　　，力的方向如圖；</b></p><p><b>　　，力的方向如圖。</b></p><p>　　正裝的向心推力球軸承有附加軸向力</p><p><b>　　所以軸承軸向力</b&

120、gt;</p><p>　　有計(jì)算求得：豎直方向上的彎矩，符號(hào)為負(fù)；</p><p>　　水平方向的彎矩為，符號(hào)為負(fù)；</p><p><b>　　總的彎矩: </b></p><p>　　圖2-4 軸的彎矩扭矩圖</p><p>　　其中（1）為水平面內(nèi)的彎矩圖，（2）為垂直面內(nèi)的彎矩圖，(3

121、)總彎矩圖，(4)為扭矩圖。</p><p>　　4.校核彎扭合成強(qiáng)度條件：</p><p><b>　　（2.60）</b></p><p><b>　　所以軸安全。</b></p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　W——抗彎截

122、面系數(shù)；</p><p>　　——許用彎曲系數(shù)調(diào)質(zhì)處理后，取60MPa;</p><p>　　α——折合系數(shù)，當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)變應(yīng)力時(shí)，取0.6.</p><p><b>　　校核軸的疲勞強(qiáng)度</b></p><p>　　由圖判斷危險(xiǎn)截面是A點(diǎn)所在的截面，所以只需校核該點(diǎn)即可。</p><p>

123、<b>　　扭截面系數(shù)：</b></p><p><b>　　彎曲應(yīng)力：</b></p><p><b>　　抗轉(zhuǎn)切應(yīng)力：</b></p><p>　　已知軸調(diào)質(zhì)處理后各個(gè)力學(xué)性能為：抗拉強(qiáng)度極限；彎曲疲勞極限為275MPa;剪切疲勞極限為155MPa。</p><p><

124、;b>　　碳鋼特性系數(shù)：</b></p><p><b>　　，取為0.1,；</b></p><p><b>　　，取為0.05；</b></p><p>　　過(guò)盈配合處的可由文獻(xiàn)插入法求得分別為2.26、0.8、1.808.</p><p>　　軸承磨削加工的表面質(zhì)量系數(shù)為0.

125、92.</p><p><b>　　故，綜合系數(shù)：</b></p><p><b>　　（2.61）</b></p><p>　　求A點(diǎn)所對(duì)應(yīng)截面右側(cè)的安全系數(shù)為：</p><p><b>　?。?.62）</b></p><p>　　所以危險(xiǎn)截面強(qiáng)度足

126、夠，滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　2.5.3 軸承的選擇與計(jì)算</p><p><b>　　1.軸承的選擇</b></p><p>　　根據(jù)振動(dòng)篩的工作特點(diǎn)，應(yīng)選用大有隙單列向心圓柱滾子軸承。</p><p>　　按照基本額定動(dòng)載荷來(lái)選取軸承：</p><p><b>　　(2

127、.63)</b></p><p>　　式中：C——基本額定動(dòng)載荷</p><p><b>　　P——當(dāng)量動(dòng)載 </b></p><p>　　——壽命系數(shù)，=2.3-2.8，本次設(shè)計(jì)選取=2.5</p><p><b>　　——轉(zhuǎn)速系數(shù)，</b></p><p>&

128、lt;b>　　將數(shù)據(jù)代入公式得</b></p><p>　　查文獻(xiàn)，選ＧB886-64，軸承型號(hào)3Ｇ113628H，外徑255mm,內(nèi)徑115mm。</p><p><b>　　2.軸承的壽命計(jì)算</b></p><p><b>　?。?.64）</b></p><p><b

129、>　　其中 ：的單位為</b></p><p>　　——為指數(shù)，對(duì)于滾子軸承，=10/3.</p><p>　　計(jì)算時(shí)，用小時(shí)數(shù)表示壽命比較方便，這時(shí)可以將改寫成用小時(shí)數(shù)計(jì)算軸承壽命的公式：</p><p><b>　?。?.65）</b></p><p><b>　　式中： </b&g

130、t;</p><p>　　C——基本額定動(dòng)載荷C=201.7KN</p><p><b>　　n ——軸承轉(zhuǎn)數(shù)</b></p><p><b>　　P——當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷</b></p><p>　　選取額定壽命為6000h。</p><p>　　將已知數(shù)代入公式得：</p&

131、gt;<p>　　15249h>6000h,滿足使用要求。</p><p>　　因此設(shè)計(jì)中選用軸承的使用壽命為15249h。</p><p>　　2.5.4齒輪的設(shè)計(jì)及校核</p><p>　　材料選擇：考慮工作條件和可靠性，選擇40鉻，調(diào)制處理硬度達(dá)HB=250-280.</p><p>　　1.根據(jù)齒面接觸強(qiáng)度求最小中

132、心距</p><p><b>　?。?.66）</b></p><p>　　式中：　——許用接觸應(yīng)力系數(shù)</p><p>　　參考機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)，求得：</p><p><b>　　所以：　</b></p><p><b>　?。?.67）</b>&l