用于垃圾處理的過濾滾筒篩設(shè)計(jì)-旋轉(zhuǎn)軸類機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算書畢業(yè)論文

分類號(hào)密級(jí) 中國地質(zhì)大學(xué) 北京 本 科 畢 業(yè) 論 文 題題目目 用于垃圾處理的過濾滾筒篩設(shè)計(jì) 英文題目英文題目 Design of waste treatment filter sieve cylinder 學(xué)生姓名學(xué)生姓名 胡曉菲院 系 院 系 工程技術(shù)學(xué)院 專專業(yè)業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造學(xué)學(xué)號(hào)號(hào)02307103 及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師于翔職職稱稱教授 二二 O 一一 O 年年 六六 月月 中國地質(zhì)大學(xué) 北京 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 任務(wù)書 學(xué)生姓名胡曉菲班級(jí)02307103專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng) 化 導(dǎo)師姓名于翔職稱教授單位工程技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論 文 題目 用于垃圾處理的過濾滾筒篩設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 主要內(nèi)容和要求 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 主要內(nèi)容和要求 設(shè)計(jì)用于處理垃圾的滾過濾滾筒篩 按顆粒的大小 分離垃圾 實(shí)現(xiàn)高效率的分離垃圾 同時(shí)具有二次破袋的功能 要求運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn) 事故停機(jī)率低 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 主要參考資料 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 主要參考資料 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 應(yīng)完成的主要工作 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 應(yīng)完成的主要工作 裝配圖一張 零件圖若干 計(jì)算書一份 翻譯一份 文獻(xiàn)綜述一份 論文一份 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 進(jìn)度安排 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 進(jìn)度安排 序號(hào)序號(hào)畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 各階段內(nèi)容畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 各階段內(nèi)容時(shí)間安排時(shí)間安排備注備注 1完成文獻(xiàn)檢索和綜述1 1 至 2 25 2提出設(shè)計(jì)方案2 26 至 3 10 3相關(guān)零件的校核3 11 至 3 25 4工程圖的繪制3 26 至 4 15 5零件圖的繪制4 16 至 5 1 6完成計(jì)算書5 2 至 5 5 7完成畢業(yè)論文和外文翻譯5 6 至 5 15 課題信息 課題信息 課題性質(zhì) 設(shè)計(jì) 課題來源 科研 發(fā)出任務(wù)書日期 2010 1 15 指導(dǎo)教師簽名 年月日 教研室意見 教研室意見 教研室主任簽名 年月日 學(xué)生簽名 摘要 由于每天垃圾的產(chǎn)量巨大 尤其是在城市當(dāng)中 如果不及時(shí)處理 很可能造 成垃圾圍城的后果 另一方面 垃圾處理起來十分困難 直接填埋顯然不僅浪費(fèi) 寶貴的土地資源 同時(shí) 很有可能造成水土的重金屬等污染 垃圾如何有效 環(huán) 保的處理 已經(jīng)成為了一項(xiàng)關(guān)系國計(jì)民生的大事 目前 針對(duì)垃圾采取的最有效的手段就垃圾是分類處理 而分類處理一方面可以 回收還有利用價(jià)值的資源 另一方面 可以集中處理有毒有害的重金屬等物質(zhì) 使其他的有機(jī)成分可以堆肥處理 廢物利用 分類處理的第一步就是針對(duì)混合垃 圾的初步篩選流程 針對(duì)目前市面上的篩選工具 發(fā)現(xiàn)有一些待解決的問題存在 首先 篩選的 效率不高 其次結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜 價(jià)格昂貴 另外 主要針對(duì)建筑垃圾 還沒有針 對(duì)生城市活垃圾集中處理的篩選設(shè)備 因此 本文的目的在于設(shè)計(jì)一種用于篩選城市生活垃圾的滾筒篩 初步解決 其篩選效率低的的問題 同時(shí)簡(jiǎn)化裝置 力求用比較簡(jiǎn)單的設(shè)備完成垃圾分類處 理的篩選環(huán)節(jié) 分析篩選的效率低的原因 主要有以下幾點(diǎn) 1 破袋不徹底 垃圾未與滾筒篩接觸 2 垃圾特別是體積比較龐大的垃圾容易堵塞通道 甚至導(dǎo)致停機(jī) 3 篩孔容易被長型垃圾纏繞 使篩選面積大大減少 針對(duì)以上的問題 擬設(shè)計(jì)一個(gè)二次破袋裝置 一個(gè)導(dǎo)板裝置 改造篩孔形狀 和排布 以求初步解決效率低下的問題 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 垃圾分類垃圾分類垃圾過濾垃圾過濾垃圾分類機(jī)械垃圾分類機(jī)械滾筒篩滾筒篩滾筒篩設(shè)計(jì)滾筒篩設(shè)計(jì) ABSTRACT Because the crop tremendous every garbage especially in cities if not handled in a timely manner is likely to cause rubbish siege consequences On the other hand garbage disposal up very difficult direct landfill apparently not only waste the precious land resources meanwhile is likely to cause the heavy metal pollution such as soil and water Garbage on how to effectively environmental protection treatment has become a concern of people s livelihood event At present the most effective for junk take means junk is classification processing And one hand can recycle and recycling value of resources on the other hand can be focused treatment poisonous and harmful substances such as the heavy metal causing other organic composition can compost processing recycling The first step is classified treatment for compost preliminary screening process Aiming at the screening tool on the market have some un solved problems exist First screening efficiency is not high secondly structure are very complex and expensive In addition aimed at building garbage not yet born living garbage in the city central treatment screening equipment Therefore this paper aims to design a screening for the drum sieve of urban living garbage Preliminary solve its screening efficiency low problem Meanwhile trying to simplify device with relatively simple equipment complete garbage processing screening link Analysis of the reasons for the low efficiency of screening basically have the following Break bag is not complete garbage and the roller screen without contact Junk especially compared to the huge volume of garbage and even cause downtime blocked passage Sieve hole easily be long junk winding make screening area is greatly reduced In view of the above problems 1 Plans to design a second break bag device 2 Agib device screen hole shape and arrangement reconstruction In order to solve the problem of low efficiency preliminary Key wordsgarbage classification Drum sieve design 目錄 第一章緒論 第一節(jié)研究的目的與意義 生活垃圾是指在日常生活中或者為城市日常生活提供服務(wù)的活動(dòng)中產(chǎn)生的固體廢物 以 及法律 行政法規(guī)規(guī)定視為城市生活垃圾的固體廢物 是人類生活中必產(chǎn)生的一種成分相當(dāng) 復(fù)雜的異質(zhì)混合體 主要包括裝修后的磚瓦陶瓷 渣土 散落的砂漿和混凝土碎塊 細(xì)屑玻 璃 金屬等各種裝飾裝修和包裝廢物餐廚類垃圾主要包括蔬菜 植物及動(dòng)物等尸體 水果果 皮及果核等廢舊家電類大件垃圾主要包括家用和單位用的木質(zhì)廢家具及廢家電等集貿(mào)市場(chǎng) 類垃圾 主要包括菜皮 禽類和水產(chǎn)類加工廢物等 日常生活中 生活垃圾幾乎已經(jīng)無處不在 每天我們都在生產(chǎn)無數(shù)的生活垃圾 而隨著 生活水平的日益提高 生活垃圾的成分日趨復(fù)雜 垃圾處理處置方法與消融減容的矛盾日益 突出 危害越來越嚴(yán)重 成為世界性的一大公害 垃圾的產(chǎn)生著伴隨異味 細(xì)菌 環(huán)境污染 垃圾處理問題已經(jīng)成為必須面對(duì)的一大難題 而對(duì)于城市這樣人口密集的地方 垃圾處理問 題尤為突出 據(jù)資料顯示 我國目前城市年人均垃圾產(chǎn)量為 440 千克 垃圾量的增長速度已經(jīng)快于 GDP 的增長速度 與此同時(shí) 我國的垃圾處理率僅為 57 3 真正達(dá)到處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和資源 化利用的比例更低 大量的城市垃圾以露天堆積的方式堆積在城市周圍 或僅僅簡(jiǎn)易填埋處 理 對(duì)城市居民的身心健康和周圍環(huán)境帶來嚴(yán)重的危害 用大量的土地填埋 焚燒帶來空氣 污染 而且也造成垃圾中的許多可回收利用的資源的極大浪費(fèi) 因此 城市垃圾分類回收能更好地實(shí)現(xiàn)垃圾資源化 是垃圾產(chǎn)業(yè)化的必由之路 隨著我 國經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展 我國垃圾資源化的能力也將得到更大發(fā)展 垃圾資源化帶來的經(jīng)濟(jì)效益 和環(huán)境效益均是客觀的 1 噸廢紙 可造 0 85 噸好紙 可節(jié)省木材 可少砍棵 17 大樹 節(jié) 約堿 300kg 比生產(chǎn)等量紙減少污染 74 廢塑料占生活垃圾的 3 一 7 1 噸廢塑料可回 煉 600Kg 無鉛汽油和柴油 1 噸易拉罐熔化后可結(jié)成 1 噸很好的鋁塊 可少采 20 噸鋁礦 廚 房垃圾經(jīng)過生物技術(shù)就地處理堆肥 每噸可生產(chǎn) 0 3 噸有機(jī)肥料 垃圾分類回收后 使有用 的垃圾重新進(jìn)入到物質(zhì)的循環(huán)過程中 使垃圾達(dá)到減量化 降低垃圾運(yùn)輸 處理費(fèi)用 增加 經(jīng)濟(jì)效益 現(xiàn)今 居民大多還是將各種垃圾混合投放 制約了垃圾無害化處理的發(fā)展 因此在我國 垃圾無害化處理依然是個(gè)難題 垃圾分類成為垃圾處理過程中的瓶頸 我國城市居民垃 圾分類意識(shí)欠缺 可回收物垃圾桶形同虛設(shè) 北京市市政管理委員會(huì)高級(jí)工程師王維平曾告 訴記者說 目前城市中大部分居民還沒有對(duì)生活垃圾進(jìn)行分類的習(xí)慣 這是造成大量可回收 物進(jìn)入填埋場(chǎng)的原因之一 但是 居民分類意識(shí)的形成并非一日之功 所以 目前 只能依 靠機(jī)械或者手工來完成垃圾分類的工作 由于垃圾場(chǎng)的環(huán)境十分惡劣 因此 為了解放這部 分的人力 垃圾分類處理設(shè)備就尤為重要 集中處理垃圾的設(shè)備 通常包含幾個(gè)部分 即 破袋機(jī) 篩選機(jī) 和后期的分類機(jī) 破袋機(jī)主要用于破開塑料垃圾袋 使里面的垃圾可以充分混合 打散 利于下一步的過 濾篩分 篩選機(jī)主要根據(jù)垃圾的形狀顆粒大小 把垃圾初步分為幾類 每類中都包含幾種甚至十 幾種垃圾 后期的分類機(jī)形式比較多樣 效果也不一而足 一般可以借助風(fēng)能 電磁能等實(shí)現(xiàn) 目 前還有很多需要分類 卻沒有切實(shí)有效的方法分類的垃圾 如廢舊的手機(jī)電池 目前 借助 人工的力量分選 篩選即把生活垃圾按顆粒大小初步分類 為后續(xù)的具體分類奠定一定的基礎(chǔ) 減小后續(xù) 分類的難度 篩選的效率一定程度上影響后續(xù)的具體化分類和回收處理 因此 設(shè)計(jì)一個(gè)效 率比較高的垃圾篩選機(jī)時(shí)垃圾分類處理的關(guān)鍵 第二節(jié)國內(nèi)外研究概況 一 國外垃圾分類和垃圾處理現(xiàn)狀 國外一些發(fā)達(dá)國家從 60 年代起由于資源緊張和環(huán)境惡化就開始重視和研究垃圾分類收 集問題 并于 70 年代逐步開始實(shí)施垃圾分類收集和處理 國外的垃圾分類收集水平較高 也比較細(xì)致 這主要與國外發(fā)達(dá)的經(jīng)濟(jì)水平 居民較高的文化素養(yǎng)以及政府的大量資金投入 以及相應(yīng)政策的制定 配套設(shè)施的建設(shè)等息息相關(guān) 日本 被賦予 不產(chǎn)生廢料垃圾 的美譽(yù) 日本垃圾分類精細(xì) 垃圾最大分類有可燃物 不可燃物 資源類 粗大垃圾 這幾類再細(xì)分為若干子項(xiàng)目 在回收方面 有的社區(qū)擺 放著一排分類垃圾箱 有的沒有垃圾箱而是規(guī)定在每周特定時(shí)間把特定的垃圾放在特定地點(diǎn) 有專人及時(shí)拉走 送到各種垃圾處理場(chǎng)廠 日本垃圾處理方式多樣 最要有垃圾焚燒 垃 圾生物降解 垃圾再利用方面 最要有以焚燒生活垃圾時(shí)產(chǎn)生的灰渣 污泥等廢棄物為主原 料生產(chǎn)環(huán)保水泥新型可再生利用的樹脂材料的應(yīng)用及回收垃圾發(fā)電廢紙?zhí)幚淼?在垃圾處理 方面應(yīng)用的設(shè)備主要是廚房垃圾縮減機(jī) 廢油分解機(jī)等 美國和德國主要采用立法的方式對(duì)垃圾的回收 處理和綜合利用進(jìn)行規(guī)范管理 以達(dá)到 垃圾減量化 資源化 回收利用和回收再利用的目的 目前一些發(fā)達(dá)國家的絕大部分垃圾通過分選 回收金屬 紙張 塑料等 易腐有機(jī)物進(jìn) 行發(fā)酵制沼氣和有機(jī)肥 對(duì)不能回收和發(fā)酵的廢物則進(jìn)行焚燒 實(shí)現(xiàn)了最大程度 最低成本 和最簡(jiǎn)易作業(yè)地回收資源 實(shí)現(xiàn)了垃圾處理的減量化和資源化 其垃圾的分類收運(yùn)分類處置 流程圖如下 圖 1 1 先進(jìn)國家及地區(qū)垃圾分類收運(yùn) 分類處置流程 發(fā)達(dá)國家選擇生活垃圾處理方式的一般原則是 首先是通過分類收集盡可能對(duì)生活垃圾 中的有用物質(zhì)進(jìn)行回收和循環(huán)利用 其次是盡可能對(duì)生活垃圾中的可生物降解物進(jìn)行堆肥處 理 再次是盡可能對(duì)生活垃圾中的可燃物進(jìn)行焚燒處理 最后是對(duì)不能進(jìn)行其他處理的垃圾 進(jìn)行填埋處置 1 提倡分類收集和回收利用 對(duì)生活垃圾盡可能進(jìn)行回收和循環(huán)利用 最有效的途徑是盡可能對(duì)生活垃圾實(shí)施分類收 集 這是發(fā)達(dá)國家在實(shí)踐中形成的共識(shí) 2 鼓勵(lì)有機(jī)垃圾堆肥處理 生活垃圾堆肥 包括厭氧消化 處理在發(fā)達(dá)國家也屬于資源回收利用的范疇 生活垃圾 分類收集方式為其提供了良好的發(fā)展條件 在各種堆肥方法中 目前應(yīng)用最多的仍是條形堆 肥和家庭倉式堆肥等低成本堆肥系統(tǒng) 3 穩(wěn)步發(fā)展垃圾焚燒技術(shù) 垃圾焚燒處理已有一百多年歷史 但出現(xiàn)有控制的焚燒 煙氣處理 余熱利用等 只是 近幾十年的事 它與垃圾填埋處理相比 具有占地面積小 選址較容易 處理快速 減量化 顯著 無害化較徹底以及可回收焚燒余熱等優(yōu)點(diǎn) 在發(fā)達(dá)國家得到越來越廣泛的應(yīng)用 預(yù)計(jì) 在將來垃圾焚燒技術(shù)仍會(huì)繼續(xù)得到發(fā)展 4 衛(wèi)生填埋是垃圾處理的基本方式 二 國內(nèi)垃圾分類及垃圾處理現(xiàn)狀 我國現(xiàn)行生活垃圾的處理方法 同樣是堆肥 焚燒和衛(wèi)生填埋 但是 由于我國在垃圾 源頭收集的部分就沒有做到分類收集 致使后續(xù)的處理受到影響 玻璃等不易降解成分的存 在使堆肥的質(zhì)量下降 同時(shí)毒重金屬等的物質(zhì)會(huì)下滲到地下水中 造成水污染 因此 要耗 費(fèi)大量人力物力制造防水層來防止這些問題 含有塑料袋組分的垃圾焚燒時(shí) 會(huì)產(chǎn)生大量的 二噁英等物質(zhì) 極大污染環(huán)境 因此在處理垃圾的系統(tǒng)中 需要一系列的設(shè)備來完成對(duì)垃圾的分類 特別是 可回收物 玻 璃和塑料袋等分選出來 減少資源的浪費(fèi) 減少處理垃圾的危害 目前分類處理工藝主要有以下三種 第一種方式為直接進(jìn)行人工初選 然后進(jìn)行篩選和人工分選 這種方法的水平比較低 主 要用于國內(nèi)生活垃圾處理廠比較簡(jiǎn)陋的工藝方式 第二種方式為先對(duì)袋裝生活垃圾進(jìn)行破袋 再進(jìn)行篩選和人工分選 第三種方式為在對(duì)袋裝垃圾進(jìn)行破袋后 對(duì)生活垃圾中的大塊物料進(jìn)行選擇性破碎和分選 再進(jìn)行篩分和人工分選 國內(nèi)對(duì)于垃圾的處理 有兩個(gè)大的方向 一方面針對(duì)大中型垃圾處理場(chǎng) 有一整套的垃圾 處理設(shè)備 從運(yùn)輸?shù)蕉逊?焚燒的處理終端 但大多都經(jīng)過粉碎處理 垃圾分類處理的效果 不明顯 垃圾分類處理的設(shè)備目前比較欠缺 另一方面 出現(xiàn)了很多小型的針對(duì)小型垃圾的 分類機(jī) 直接分類到終端 分有機(jī)物和無機(jī)物等幾類 這類垃圾分類機(jī)械申請(qǐng)了專利 大部 分垃圾分類機(jī)的分類原理主要是以生活垃圾的體積大小 輕重 軟硬上通過機(jī)械運(yùn)動(dòng)而分類 還有一些是基于全自動(dòng)智能垃圾分類機(jī)的研究 現(xiàn)介紹一種湖南省岳陽市風(fēng)景園林管理局的鄧忠廉設(shè)計(jì)的垃圾分類機(jī) 如圖所示 圖 1 2 垃圾分類機(jī) 引用 1 漏斗型 2 垃圾桶震動(dòng)電動(dòng)機(jī) 3 圓錐型震流機(jī) 4 電機(jī) 5 旋轉(zhuǎn)圓盤分類臺(tái) 6 五色垃圾袋 7 垃圾傾卸平臺(tái) 8 固定工作臺(tái) 9 分類垃圾投入口 10 五色袋分流縱向輸送帶 11 五色袋分流橫向輸送帶 12 五色袋分流縱向 輸送 圓錐型震流機(jī)內(nèi)安裝震動(dòng)電動(dòng)機(jī)和與圓錐型震流機(jī)相連接的震動(dòng)板 圓錐型震流機(jī)的錐 體下部與漏斗型垃圾桶的下部形成卸料出口 旋轉(zhuǎn)圓盤分類臺(tái)的中央軸裝有傘齒輪 旋轉(zhuǎn)圓 盤分類臺(tái)電機(jī)固定在分類臺(tái)中央 且電機(jī)軸上裝有傘齒輪與中央軸傘齒輪嚙合 固定操作臺(tái) 上均布設(shè)置有座登 座登一側(cè)設(shè)有分類垃圾投入口 垃圾投入口連接通道至輸送帶 垃圾分 類機(jī)的工作過程汽車將五色袋裝垃圾運(yùn)到垃圾傾卸平臺(tái)上 經(jīng)自卸裝置將垃圾翻到入漏斗型 垃圾桶中 再經(jīng)圓錐型震流機(jī)將垃圾均勻震流滑落到旋轉(zhuǎn)圓盤分類臺(tái)上 震動(dòng)滑流在旋轉(zhuǎn)臺(tái) 邊的五色垃圾袋 工人坐在固定工作臺(tái)周圍座登的座位上 迅速撿起自己規(guī)定的某種色袋投 放到分類垃圾投入口內(nèi) 垃圾袋便會(huì)落到五色袋分流縱向輸送帶上 經(jīng)輸送再分別落到五色 袋分流橫向輸送帶上 再匯總落到五色袋分流縱向輸送帶上 自動(dòng)送入腐殖 塑料 紙品 金屬 其他五個(gè)不同的分類車間 本垃圾分類機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和效果利用重力落差 實(shí)現(xiàn)物流自動(dòng) 化 方便流水式生產(chǎn)操作機(jī)械傘型震動(dòng)機(jī)防止垃圾箱出口堵塞 自動(dòng)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)太方便工人 分撿自己份內(nèi)的色袋 操作十分方便 五色袋投入口的刷色與投入袋色同 避免了操作投錯(cuò) 兩縱一橫輸送帶 讓垃圾自動(dòng)分類送入五個(gè)分類車間徹底細(xì)分類 實(shí)現(xiàn)了垃圾分類自動(dòng) 快 捷 方便 規(guī)范化的目的 本分類機(jī)的主要缺點(diǎn)需要工人分揀垃圾 設(shè)備龐大 投資大 垃 圾減量化效果不佳 第三節(jié)主要研究?jī)?nèi)容 調(diào)查城市生活垃圾的組成 研究垃圾的最終處理去向 并由此分析垃圾的分類處理方式 調(diào)查垃圾處理設(shè)備的現(xiàn)狀 并針對(duì)大中型垃圾處理廠的垃圾處理設(shè)備欠缺的現(xiàn)狀 根據(jù)生活 垃圾組成成份及物理特征制定垃圾篩選流程 設(shè)計(jì)一種集中處理垃圾的垃圾篩選設(shè)備 主要 針對(duì)目前的垃圾篩選設(shè)備存在的問題 設(shè)計(jì)一種滾筒篩 達(dá)到初步解決這些問題的效果 主 要通過利用篩孔的大小 形狀和排列解決垃圾纏繞篩孔的問題 同時(shí)設(shè)計(jì)一種裝置來實(shí)現(xiàn)二 次破袋 提高混合垃圾接觸滾筒篩的機(jī)會(huì) 提高篩選的效率 并根據(jù)目前垃圾的日產(chǎn)量 設(shè) 計(jì)滾筒篩的尺寸 工作能力 并研究垃圾的運(yùn)行軌跡 設(shè)置放置的傾斜角度的研究 設(shè)計(jì)出 一套完整的篩選工具 令其具有一定實(shí)用性 以便投放市場(chǎng) 大量使用 第二章總體方案設(shè)計(jì) 第一節(jié)對(duì)城市生活垃圾的組分研究 對(duì)北京城市垃圾組分分類研究 自 2010 年 11 月到 2011 年 3 月 統(tǒng)計(jì) 1000 個(gè)垃圾袋 確定垃圾袋的直徑通常為 300mm 按照生活垃圾的后處理方式進(jìn)行歸類 如下 1 可回收垃圾主要有 金屬系列主要有啤酒易拉罐扣手 瓶蓋等 玻璃瓶系列 主要有廚房用佐料玻璃瓶 藥用玻璃瓶 二兩小酒瓶等 紙系列 主要有面巾紙 報(bào)紙 包裝用硬紙殼 宣傳傳單紙等 塑料系列 各種冷鮮食品包裝塑料盒 快餐盒 醫(yī)藥用包裝塑料瓶等 2 可堆肥處理垃圾主要有 廚房剩飯 剩菜等餐余小木條等家庭裝飾材料 水果皮等殘余 主要有蘋果皮 蘋果核 梨皮 梨核 柑桔皮 龍眼皮 龍眼核等 干果皮 主要有核桃皮 瓜子皮 棒子皮 開心果皮等 按照垃圾的體積大小 軟硬程度進(jìn)行歸類如下 較硬 體積較大固體垃圾玻璃瓶系列 主要有廚房用佐料玻璃瓶 藥用玻璃瓶 二兩瓶 等塑料系列中的醫(yī)藥用包裝塑料瓶等體積尺寸為 高70mm到250mm 直徑40mm到90mm 較硬 體積較小固體垃圾千果皮系列 主要有核桃皮 瓜子皮 棒子皮 開心果皮等系 列 主要有啤酒易拉罐扣手 瓶蓋等體積尺寸為高 50mm 直徑 50mm 中等硬度 體積較大垃圾塑料系列 主要有各種冷鮮食品包裝塑料盒 塊餐盒紙系列 主要有包裝用硬紙殼 體積尺寸為長 100mm 到 250mm 寬 70mm 到 200mm 高 30mm 到 100mm 還有其他柔軟性 不易切碎垃圾紙系列 面巾紙 報(bào)紙 宣傳傳單紙 塑方便袋 各種 食品包裝袋 和軟 易切碎垃圾蔬菜等 尺寸 50mm 第二節(jié)垃圾篩筒篩的方案 一 篩選原理的選擇 一 現(xiàn)存的篩選工具原理 目前 就篩選的原理主要分為固定篩 滾筒篩 振動(dòng)篩及擺動(dòng)篩等 固定篩 篩面由許多平行排列的篩條組成 可以水平安裝或傾斜安裝 這種設(shè)備由于構(gòu)造簡(jiǎn)單 不耗動(dòng)力 設(shè)備費(fèi)用低且維修方便 在固體廢物處理中應(yīng)用廣泛 滾動(dòng)篩 滾動(dòng)篩又叫轉(zhuǎn)筒篩 其篩面為帶孔的圓柱形筒體 操作時(shí)篩筒在傳動(dòng)裝置帶動(dòng)下繞軸緩 緩旋轉(zhuǎn) 固體廢物由篩筒一端給入 被旋轉(zhuǎn)的筒體帶起 當(dāng)達(dá)到一定高度后應(yīng)重力作用自行 落下 如此不斷地做起落運(yùn)動(dòng) 使小于篩孔尺寸的細(xì)粒透篩 而篩上的產(chǎn)品則逐漸移到篩的 另一端排出 為使廢物在筒內(nèi)沿軸線方向前進(jìn) 篩筒軸線一般傾斜一定角度安裝 振動(dòng)篩 振動(dòng)篩是利用振子激振所產(chǎn)生的復(fù)旋型振動(dòng)而工作的 振子的上旋轉(zhuǎn)重錘使篩面產(chǎn)生平 面回旋振動(dòng) 而下旋轉(zhuǎn)重錘則使篩面產(chǎn)生錐面回轉(zhuǎn)振動(dòng) 其聯(lián)合作用的效果則使篩面產(chǎn)生復(fù) 旋型振動(dòng) 其振動(dòng)軌跡是一復(fù)雜的空間曲線 該曲線在水平面投影為一圓形 而在垂直面上 的投影為一橢圓形 調(diào)節(jié)上 下旋轉(zhuǎn)重錘的激振力 可以改變振幅 而調(diào)節(jié)上 下重錘的空 間相位角 則可以改變篩面運(yùn)動(dòng)軌跡的曲線形狀并改變篩面上物料的運(yùn)動(dòng)軌跡 擺動(dòng)篩 篩面傾斜角一般為 120 通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)使篩框作水平往復(fù)運(yùn)動(dòng) 物料在抖動(dòng)中向下 滑移 實(shí)現(xiàn)大料和碎料從合格料中分離出來 二 對(duì)上述幾種篩型的分析 振動(dòng)篩在較低頻率時(shí) 篩面上生活垃圾淤積相當(dāng)嚴(yán)重 當(dāng)振動(dòng)頻率較高時(shí)淤積率有所下 降 但仍有淤積現(xiàn)象存在 當(dāng)振動(dòng)頻率很高 淤積率己較低時(shí) 由于振動(dòng)篩沒有一讓生活 垃圾翻滾的作用 生活垃圾中大物料包裹小物料 致使振動(dòng)篩的分選效率較低 而且 從動(dòng) 力消耗上來分析 實(shí)驗(yàn)中滾筒篩和振動(dòng)篩配備了相同型號(hào)和功率的電機(jī) 當(dāng)振動(dòng)篩獲得最高 分選效率時(shí) 盡管此分選效率與滾筒篩分選效率相比己較低 但仍需要較大的動(dòng)力消耗 振 動(dòng)篩不適合生活垃圾的篩分 滾筒篩的篩筒由 4 個(gè)滾輪支承 工作時(shí) 由電機(jī) 減速機(jī)等帶動(dòng)筒體一側(cè)的兩個(gè)主動(dòng)滾 輪旋轉(zhuǎn) 依靠摩擦力作用 主題滾輪帶動(dòng)筒體回轉(zhuǎn) 而另一側(cè)的兩個(gè)滾輪則起從動(dòng)作用 滾 動(dòng)可以帶動(dòng)垃圾旋轉(zhuǎn) 增加和篩筒的接觸面積和接觸時(shí)間 采取一定傾斜角放置的滾筒篩可 以利用垃圾自身的重力和旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力完成垃圾的分選 滾動(dòng)篩的傾斜角會(huì)影響垃圾物料 在篩筒體內(nèi)的滯留時(shí)間 一般情況下 滾筒篩的傾斜角在 2 5 范圍內(nèi)選取 有時(shí)考慮到 最佳的效能 生產(chǎn)率 也可超出 使用直線篩 平面搖篩的效率低下 經(jīng)濟(jì)效益很不明顯 對(duì)于擺動(dòng)篩 由于偏心軸對(duì)傳動(dòng)軸的徑向傾斜角 會(huì)導(dǎo)致篩網(wǎng)產(chǎn)生垂直方向上的跳動(dòng)和 物料流 若傾斜角大則會(huì)出料速度太快 往往使一部分物料未經(jīng)篩選 直接從出料口排除 降低了分選的效率 若傾斜角小 物料會(huì)堆積在篩網(wǎng)中心 從而妨礙出料 一般傾斜角的調(diào) 節(jié)根據(jù)物料的粒度 比重 形狀 含水率等調(diào)節(jié) 針對(duì)垃圾上述的幾個(gè)性狀都不是確定的 每個(gè)城市 每天垃圾的粒度 含水率等都是不確定的 因次 這種篩不適于篩選垃圾 綜上考慮選擇滾動(dòng)篩作為垃圾分類設(shè)備的分選裝置 二 篩孔的設(shè)計(jì) 一 篩孔的形狀設(shè)計(jì) 方案一 螺旋狀排布 圓形孔 篩孔采用圓形 并螺旋狀排布 中間或者兩邊不開孔 方便支撐或者傳動(dòng) 同時(shí) 為提 高效率 設(shè)想滾筒的軸向長度可適度加長 并在筒體上開兩種規(guī)格的篩孔 以便同時(shí)篩選出 兩個(gè)尺寸階段的生活垃圾 具體形狀如下圖 方案二 軸向分布 長條形孔 篩孔成長方形 均勻排布在筒體上 具體形狀如下圖 比較以上兩種方案 方案二形狀和排布比較規(guī)則 同時(shí) 整個(gè)滾筒可由鋼制長條焊接而 成 節(jié)省加工費(fèi)用 節(jié)省鋼的用量 方便制造 價(jià)格低廉 但是 由于篩孔為矩形 在兩孔 之間的尖角上會(huì)纏繞絲狀 多數(shù)為破袋后殘余的塑料袋 垃圾 工作時(shí)間超過一定時(shí)間 則 會(huì)堵塞篩孔 必須要停機(jī) 利用人工將纏繞的絲狀垃圾清理干凈 才能繼續(xù)使用 對(duì)于方案一 圓形篩孔沒有棱角 可以大幅度減少垃圾纏繞 堵塞篩孔的機(jī)會(huì) 大幅度減少 因篩孔堵塞而造成的設(shè)備停機(jī) 另外 由于垃圾袋形狀不規(guī)則 圓形是尺寸相等的形狀里 面積最大的 因此形狀不規(guī)則的垃圾更容易透過圓形篩孔 但 圓形孔需要再整個(gè)鋼板上加 工 加工費(fèi)用和材料費(fèi)用都大幅增加 使成本增加 由于垃圾篩選設(shè)備的使用年限長 粗略的計(jì)算若使用時(shí)間為 10 年 每天清理篩孔堵塞 一個(gè)小時(shí) 則一共因此而損失的工時(shí)為 3650 個(gè)小時(shí) 假設(shè) 每個(gè)小時(shí) 該設(shè)備可以處理 5 噸垃圾 則一共少處理 18250 噸生活垃圾 假設(shè)每處理一噸 垃圾場(chǎng)可盈利 10 元人民幣 則一共損失十八萬兩千五百元 而成本的曾加為 一塊 2000mm 6000mm 的 45 鋼板造價(jià)為 4500 元 而另一方面 切割鋼板的費(fèi)用比焊接的費(fèi)用低 兩者相比較 整體考慮 選用方案一 即選用沒有尖角的圓形諸位篩孔的形狀 配合導(dǎo) 板影響下的垃圾的軌跡 滾筒的篩孔同樣采用螺旋狀排布 有利于過濾篩選 同時(shí) 減少堵 塞的機(jī)會(huì) 同時(shí) 舍棄方案一中的筒體上排布兩種孔的 由于垃圾透過篩孔落在傳送帶上 若使用 兩根傳送帶則給傳送帶的安裝帶來很多不便 若使用一根傳送帶 則兩種尺寸的垃圾落在一 根帶上失去篩選意義 二 篩孔的直徑設(shè)計(jì) 針對(duì)生活垃圾的組成 垃圾的形狀雖然不規(guī)則 但整體在 0 到 250mm 之間 切參差不 齊 確定篩選須經(jīng)過多次篩選才可以達(dá)到比較好的效果 擬定篩選分三級(jí) 每級(jí)篩選顆粒物 的直徑分別為 50mm 100mm 和 150mm 在進(jìn)入篩筒前在傳送帶上會(huì)人工或是機(jī)械挑選出 體積非常大的大型的建筑垃圾 家具殘骸等尺寸大 密度也大的垃圾 其余進(jìn)入垃圾處理流 程的篩選環(huán)節(jié) 篩筒在整個(gè)垃圾處理設(shè)備流程中的位置 三 篩筒內(nèi)部設(shè)計(jì) 為了能夠更好的實(shí)現(xiàn)篩選 針對(duì)垃圾分類處理的上一環(huán)節(jié) 破袋的效率低 設(shè)計(jì)了一 種破袋的裝置 即在滾筒內(nèi)加裝一個(gè)二次破袋裝置 以便提高破袋效率 提高篩選效率 有以下幾種方案 方案一 滾筒中心 設(shè)有轉(zhuǎn)軸 在軸上安裝帶有鋸齒的刀片 刀片旋轉(zhuǎn)劃破垃圾袋 達(dá) 到二次破袋效果 對(duì)方案一的分析 在滾筒內(nèi)安裝旋轉(zhuǎn)軸 要帶動(dòng)滾筒篩旋轉(zhuǎn) 在滾筒篩口要加裝軸承 軸承的尺寸比較大 需要特殊制造 因此制造設(shè)備的成本會(huì)急劇增加 另外 這樣會(huì)縮小筒 口 減低滾筒篩的有效工作面積 方案二 滾筒體旋轉(zhuǎn) 在筒體上焊接四棱錐狀突起 達(dá)到在旋轉(zhuǎn)過程中劃破垃圾袋的效 果 最終方案的確定 可以兩種方案疊加起來 共同承擔(dān)起二次破袋的功能 整個(gè)裝置有刀架和刀組成 針對(duì)垃圾在筒內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡 即角度為大約 54 7 度的拋物 線 設(shè)計(jì)刀具傾斜放置 沿筒壁一周都有刀片 當(dāng)滾筒旋轉(zhuǎn)起來時(shí) 就可以起到一定的補(bǔ)充 破袋功能 同時(shí)在刀架的上側(cè) 安裝幾個(gè)小直徑的螺栓 同時(shí)把底部磨的尖銳 當(dāng)垃圾密度 比較大 軸向的運(yùn)動(dòng)速度比較大時(shí) 可以充當(dāng)?shù)毒邉澠评?補(bǔ)充破袋效果 第三節(jié)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 由于工作條件是在廠房之內(nèi) 有穩(wěn)定的三相交流電 同時(shí)估計(jì)滾筒篩的速度不是太高 所需扭矩不是很大 對(duì)同步要求也同樣不高 選用電機(jī)作為原動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)度太快 顯然需要降速增扭 有以下兩種傳動(dòng)方案 混合垃圾 物料斗傳送帶 破袋 一級(jí)滾筒篩 二次破袋 篩上物 篩下物 傳送帶進(jìn)一步分選 二級(jí)滾筒篩 篩上物 篩下物 一 方案一 一 方案設(shè)計(jì) 采用電動(dòng)機(jī) 減速器 帶傳動(dòng) 滾筒篩 二 方案一分析 帶傳動(dòng)具有一定的彈性 能減緩沖擊 吸收振動(dòng) 傳動(dòng)平穩(wěn) 當(dāng)帶過載時(shí) 帶在帶輪上 打滑可防止其他零件損壞 保護(hù)原動(dòng)機(jī) 而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 成本低 可適用于中心距較大的場(chǎng) 合 但是 由于靠摩擦傳動(dòng) 帶的滑動(dòng)是傳動(dòng)比不準(zhǔn)確 一旦垃圾離得水分落到帶上 減小 摩擦力 圓周力不夠 帶會(huì)因整體打滑出現(xiàn) 出現(xiàn)劇烈摩擦 甚至損壞 設(shè)備的可靠性較低 同時(shí) 傳動(dòng)的外形尺寸較大 傳動(dòng)的效率低 需要比較大的電機(jī)功率 帶的壽命較短 而且 易被腐蝕 需經(jīng)常更換 使設(shè)備的停機(jī)頻繁 效率降低 如果整個(gè)裝置密封則尺寸過大 若 不密封則在惡劣的工作環(huán)境中壽命會(huì)降低很多 因此舍去這種傳動(dòng)方案 二 方案二 一 方案設(shè)計(jì) 采用電動(dòng)機(jī) 減速器 支撐輪 摩擦傳動(dòng) 滾筒篩 二 方案二分析 采用摩擦傳動(dòng) 因而只需帶動(dòng)小輪 小輪可以通過摩擦帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng) 摩擦輪傳動(dòng)是利 用兩輪直接接觸所產(chǎn)生的摩擦力來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種機(jī)械傳動(dòng) 最簡(jiǎn)單的摩擦輪傳動(dòng) 由兩個(gè)相互壓緊的圓柱形摩擦輪組成 在正常傳動(dòng)時(shí) 小輪依靠摩擦力的作用帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng) 需要保證兩輪面的接觸處有足夠大的摩擦力 使小輪產(chǎn)生的摩擦力矩足以克服滾筒輪上的阻 力矩 如果摩擦力矩小于阻力矩 兩輪面接觸處在傳動(dòng)中會(huì)出現(xiàn)相對(duì)滑移現(xiàn)象 小輪將帶不 動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn) 若曾加壓在小輪上的正壓力 則會(huì)增加作用在軸與軸承上的載荷 導(dǎo)致增大傳動(dòng)件的尺 寸 使整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)笨重 同樣 在惡劣的環(huán)境下 摩擦力很難保證足夠的穩(wěn)定性 一旦摩 擦力減小 則滾筒篩不能順利旋轉(zhuǎn) 導(dǎo)致設(shè)備停機(jī) 減小工作效率 但是 摩擦輪可以在支撐的同時(shí) 把支撐滾筒自身的重力的支撐力 這種有害的力產(chǎn)生 的摩擦力轉(zhuǎn)化為傳動(dòng)的所需的摩擦力 不需另加支撐結(jié)構(gòu) 這是這種傳動(dòng)形式的一大優(yōu)點(diǎn) 同時(shí) 由于齒輪傳動(dòng)具有的以下特點(diǎn) 結(jié)構(gòu)緊湊 比帶傳動(dòng)所需的空間尺寸小 傳動(dòng)效率高 傳動(dòng)比精確穩(wěn)定 可以采用封閉式 工作可靠 壽命長 不受環(huán)境干擾太大 可以用齒輪傳 動(dòng)代替帶傳動(dòng)或摩擦傳動(dòng) 為了盡量避免摩擦這種傳動(dòng)形式 改進(jìn)第一種方案 將帶傳動(dòng)改為齒輪傳動(dòng) 同時(shí) 將 兩種傳動(dòng)形式結(jié)合起來 用兩根類似摩擦軸的軸將整個(gè)滾筒體支撐起來 將滑動(dòng)摩擦力轉(zhuǎn)化 為滾動(dòng)摩擦力 很大程度上減少了傳動(dòng)中功率的損失 最終傳動(dòng)方案 電動(dòng)機(jī) 減速器 齒輪傳動(dòng) 滾筒篩 采用摩擦輪支撐及輔助傳動(dòng) 第四節(jié)輔助機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 一 惰輪設(shè)計(jì) 為防止?jié)L筒在旋轉(zhuǎn)時(shí) 由于不正常的震動(dòng)和摩擦造成周向的位移 在支撐輪的旁邊加裝 一個(gè)可以自由滾動(dòng)的惰輪 可以阻止和導(dǎo)正滾筒的周向位移 同時(shí)不會(huì)帶來劇烈的摩擦 影 響滾筒的正常運(yùn)轉(zhuǎn) 惰輪采用懸臂支撐 不阻礙支承軸和支撐軸座 同時(shí) 懸臂軸上套有軸 承 焊接在鋼板上 鋼板可同時(shí)起到保護(hù)支撐輪不受掉落的垃圾腐蝕的作用 二 軸向擋塊設(shè)計(jì) 軸的支撐輪采用與鋼有大的摩擦因數(shù)的材料制造 摩擦產(chǎn)生的軸向力足以平衡傾斜帶來 的軸向重力的軸向分力 但是 一旦摩擦的相對(duì)表面因?yàn)槭褂貌划?dāng)造成摩擦系數(shù)急劇下降時(shí) 摩擦力有可能小于重力的軸向分力 從而產(chǎn)生軸向的竄動(dòng) 軸端設(shè)有半圓形擋塊 阻止這種 軸向的竄動(dòng) 防止?jié)L筒的下滑 軸向擋塊采用圓鋼制造 與鋼制的滾筒的摩擦因數(shù)小到 0 02 產(chǎn)生的摩擦力不到 20N 因此不會(huì)影響滾筒的正常旋轉(zhuǎn) 為防止含水垃圾對(duì)支撐輪的污染 需在支撐輪和惰輪外加裝擋板 三 齒輪箱的設(shè)計(jì) 齒輪傳動(dòng)要求良好的工作環(huán)境 防止沙粒等磨蝕 同時(shí) 因齒輪傳動(dòng)的發(fā)熱量比較大 需要及時(shí)散熱和良好的潤滑 選擇油池潤滑 齒輪箱可以作為潤滑油池 起到潤滑的作用 齒輪箱的內(nèi)壁可以起到支撐軸承的作用 齒輪箱分上下兩部分 采用螺栓連接 同時(shí)下部裝有油面指示器和通氣栓塞 箱體內(nèi)壁 距齒輪齒頂約 20mm 的距離 方便齒輪運(yùn)轉(zhuǎn) 當(dāng)出現(xiàn)不正常振動(dòng)時(shí) 不致?lián)p壞齒輪 軸承 蓋通過螺栓連接到齒輪箱上 齒輪箱底部?jī)?nèi)壁傾斜 利于潤滑油的流動(dòng) 當(dāng)潤滑油被齒輪帶 起飛濺到齒輪箱內(nèi)壁上 可以順利流回大齒輪底部 節(jié)省潤滑油的耗損 四 導(dǎo)板的設(shè)計(jì) 當(dāng)每小時(shí)通過的垃圾量比較大時(shí) 容易堵塞滾筒 在滾筒內(nèi)行進(jìn)困難 嚴(yán)重影響滾筒篩 效率 為了解決這個(gè)問題 在滾筒的內(nèi)壁上焊接一螺旋長條狀的導(dǎo)板 并在導(dǎo)板上設(shè)計(jì)棱錐 形小突起 方便導(dǎo)料 加快垃圾向下推進(jìn)速度 減少堵塞的可能 小突起為四棱錐狀 在導(dǎo) 板疏導(dǎo)垃圾的過程中 遇到未破的垃圾袋可以劃破垃圾袋 起到補(bǔ)充破袋 增大垃圾與滾筒 篩的接觸機(jī)會(huì)的作用 第三章設(shè)計(jì)計(jì)算書 第一節(jié)電機(jī)的選擇 一 轉(zhuǎn)速的確定 一 設(shè)計(jì)的條件和數(shù)據(jù) 本設(shè)計(jì)的滾筒篩針對(duì)垃圾集中處理的篩選部分 擬定處理能力為 t h 5 并且在環(huán)境 比較惡劣的條件下工作 利用齒輪傳動(dòng) 三相電作為能源出入 根據(jù)垃圾在滾筒中的行進(jìn)速 度 擬定滾筒篩的直徑為 1000mm 根據(jù)調(diào)查垃圾的平均直徑和直徑分布設(shè)定垃圾滾筒篩的 篩孔直徑為 50mm 滾筒篩為傾斜 4 c 放置 二 傳動(dòng)方案分析與擬定 為了盡量減少整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的整體尺寸 選用斜齒輪傳動(dòng) 同時(shí) 加裝一個(gè)減速器 用 于減速增扭 傳動(dòng)方案圖 圖 3 1 擬定的傳動(dòng)方案為 斜齒輪傳動(dòng) 電機(jī)帶動(dòng)通用減速器 兩級(jí)平行軸齒輪傳動(dòng) 小齒輪端 轉(zhuǎn)動(dòng) 通用減速器的大齒輪端帶動(dòng)小齒輪旋轉(zhuǎn) 小齒輪帶動(dòng)齒圈旋轉(zhuǎn) 齒圈通過過盈配合連 接滾筒篩一同旋轉(zhuǎn) 三 滾筒篩的速度確定 據(jù)滾筒篩體的使用特性 選用 45 鋼板 密度為 7 85g 估算總質(zhì)量 鋼板面積為 其上布滿了尺寸為 40mm 和 80mm 的篩孔 有空的面積估算為 6 28 2300 500 7 2 空面積和空周面積比為 0 5024 則實(shí)體面積占 0 4976 總實(shí)體面積為 7 2 0 4976 3 58 總質(zhì)量約為 3 58 700 6 28 500 10 7 85g 453 57kg 粗估筒體連同齒輪的總重量為 560kg 目前我國大部分城市生活垃圾的平均密度 0 24 0 4t m3 筒的質(zhì)量為 l l 0 4t 0 942t 942kg 總重量為 560 942 1502kg 物料沿篩面軸線方向的平均速度 v 可表示為 v l t 根據(jù)目標(biāo)處理能力 即5t h 設(shè)定 篩筒長 6000mm 當(dāng)篩體傾斜安裝時(shí) 實(shí)際的物料運(yùn)動(dòng)軌跡變?yōu)椴灰?guī)則的螺旋線 該螺旋線 的螺距 近似為 即 4 0 5m sin54 7cos54 7 tan4 65 9mm 由于回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中物料離心力的存在 篩體轉(zhuǎn)速n的取值一般總是小于其臨界轉(zhuǎn)速nc 通常為了獲得較好的篩分效果 應(yīng)使物料在篩體內(nèi)作較大的翻動(dòng) 可以計(jì)算使物料在篩體 獲得最大拋落落差的條件 即在右圖中使得 取最大值 令 可求的 滾筒篩轉(zhuǎn)速最大落差值 32 153r min 根據(jù)經(jīng)驗(yàn) 選滾筒篩的轉(zhuǎn)速略低于最大落差值取為 30r min為 1 57m s 二 電機(jī)的選擇 整個(gè)滾筒篩的質(zhì)量為 1502kg 總重力為 14719 6N 兩邊的支承軸所受總壓力為 14719 6 cos4 14683 74N 啟動(dòng)時(shí)候所需功率 要求在 1s 內(nèi)啟動(dòng) 軸的角加速度為 2 60 1s 3 14 rad 7 4349 Kg 慣性阻轉(zhuǎn)矩 7 4349 3 14 23 35 Nm 阻轉(zhuǎn)矩為 11330 50N 0 1 0 5m 566 5 Nm 大于慣性阻轉(zhuǎn)矩 所以按阻轉(zhuǎn)矩計(jì)算所需功率 可以順利啟動(dòng) 消耗的所需功率 根據(jù)資料通用減速器的效率為 91 聯(lián)軸器的效率 99 齒輪傳動(dòng)的效率為 98 軸承 的效率為 0 995 整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的總效率 91 98 99 99 5 87 8 P T 566 5Nm 1 57m s 0 5m 1 78kw 2 03kw 圖 3 2 選取電動(dòng)機(jī)的額定功率 使 2 03 2 64kw 一級(jí)斜齒輪傳動(dòng)比在 3 5 之間 故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范為 90 150r min 加裝一個(gè)二級(jí)減速器傳動(dòng)比在 5 9 7 之間 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范為 450 1455 r min 根據(jù)以上范圍和電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)選定河南電機(jī)廠生產(chǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī) 功率為 3kw 轉(zhuǎn)速 為 710 轉(zhuǎn) 效率 82 表 3 1 電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率 kw 滿載轉(zhuǎn)速 r min 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 效率 Y132M 837102 02 082 第二節(jié)齒輪參數(shù)的計(jì)算和校核 一 確定傳動(dòng)比 根據(jù)滾筒篩轉(zhuǎn)速選定通過減速斜齒輪傳動(dòng)和通用減速器傳動(dòng) 總傳動(dòng)比為 710 30 23 67 分配兩級(jí)的傳動(dòng)比暫定為 3 和 7 9 選用斜齒輪傳動(dòng)和通用二級(jí)減速器 轉(zhuǎn)速 710 710 7 9 89 9 r min 8 9 3 29 96 r min 功率 P1 2 03 0 99 0 91 1 83kW P2 1 83 0 98 0 995 1 78KW 轉(zhuǎn)矩 9549 27 3 9549 194 16 9549 566 57 將上述數(shù)據(jù)列表如下 表 3 2 軸號(hào) 功率 P kW N r min 1 T N m 傳動(dòng)比 i 02 0371027 3 7 9 11 8390194 16 21 7830566 573 二 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核 選用標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪 齒輪配合為外嚙合傳動(dòng) 一 選擇材料 精度等級(jí)和齒數(shù) 1 材料選擇 考慮齒輪的工作環(huán)境 速度比較低 周圍的粉塵含量比較高 對(duì)于強(qiáng)度要求比較高 對(duì)于速度及精度的要求都比較低 考慮采用軟齒面材料 即 采用將齒輪毛皮經(jīng)過 調(diào)制處理后 切出的齒輪 根據(jù)常用齒輪材料及其性能表 選用調(diào)制鋼 小齒輪 40Cr 調(diào)質(zhì) 280 HBS 大齒輪 40 鋼 調(diào)質(zhì) 240 HBS 根據(jù)材料性能許用接觸應(yīng)力 小齒輪的疲勞強(qiáng)度極限 600MPa 大齒輪的疲勞強(qiáng)度 550MPa 0 9 600MPa 540MPa 0 9 550MPa 522 5MPa 齒面粗糙度 齒根表面粗糙度 10 m 10 m 大 小齒輪設(shè)計(jì)修緣量 二 初步確定主要參數(shù) 按齒面解接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 試選 許用接觸應(yīng)力 531 25 MPa 小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩 通用減速器的效率為 0 96 傳動(dòng)比為 7 9 p 2 21kw 初步確定模數(shù) 齒數(shù) 螺旋角 取模數(shù) m 3 5 mm 初選 12 1 2acos m u 1 m 取 3 5 取 1 99 2 u 1 取 2 298 2 經(jīng)圓整后 齒數(shù)比發(fā)生了變化 實(shí)際齒數(shù)比為 u 2 1 3 02 載荷系數(shù) k 取 k 2 齒寬系數(shù) 0 7 計(jì)算大 小齒輪分度圓直徑 347 21mm 0 7 347 21 243 04mm 計(jì)算縱向重合度 0 318 0 7 99 計(jì)算載荷系數(shù) K K 1 1 11 1 4 1 42 2 21 按實(shí)際載荷修正分度圓直徑為 243 04 386 68mm 計(jì)算尺寬及模數(shù) 取模數(shù)為 4 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 確定計(jì)算參數(shù) 根據(jù)縱向重合度 查的螺旋角影響系數(shù) 齒輪的彎曲疲勞極限為 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力S 取 1 4 計(jì)算大 小齒輪的并加以比較 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 105 78 318 42 查齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) 2 181 79 2 061 97 大齒輪數(shù)值比較大 設(shè)計(jì)計(jì)算 2 18mm 對(duì)比計(jì)算結(jié)果 由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于有齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 選取齒面接 觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算得到的法面模數(shù) 滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度要求 取 95 284 齒數(shù)比 計(jì)算中心距 a 774 93mm 圓整中心距為 775mm 圓整中心距后修正 arccos m 2 1 2a 11 998 計(jì)算大小分度圓直徑 修正齒寬為 0 7 388 49 271 94mm 圓整之后取 小齒輪的直徑大于 160mm 小于 500mm 采用腹板式 大齒輪為齒圈 三 其他幾何參數(shù)的計(jì)算 i 分度圓壓力角 ii 齒頂高系數(shù) 1 iii 頂隙系數(shù) c 0 25 iv 基圓直徑 v 齒頂高 vi 齒根高 vii 全齒高 viii 齒頂圓直徑 ix 齒根圓直徑 x 齒頂壓力角 23 32 at2 21 61 xi 端面重合度 1 76 xii 軸向重合度 4 55 b min b1 b2 xiii 總重合度 1 76 4 55 6 31 三 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 大齒輪采用齒圈設(shè)計(jì) 內(nèi)直徑為 1000mm 小齒輪的內(nèi)徑為 170mm 根據(jù)軸頸選定 由于小齒輪的直徑大于 160mm 小于 500mm 選用腹板式 軸孔直徑d 170mm 輪轂直徑 1 2d 1 2 170 204mm 圓整到 50mm 輪轂長度L 280mm 輪緣厚度 6 8 mm 取 8mm 輪緣內(nèi)徑 2h 2 0 352mm 取 350 mm 腹板厚度c 0 3b 0 3 280 84 取 c 85mm 腹板中心孔直徑 0 5 0 5 204 350 277 mm 腹板孔直徑 0 25 0 25 350 204 36 5mm取 36 5 mm 齒輪倒角 n 0 5m 0 5 4 2 第三節(jié)傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 一 滾筒篩的傳動(dòng)校核計(jì)算 一 滾筒的粗估直徑 滾筒主要承受扭矩 應(yīng)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)計(jì)算 把滾筒篩筒體看做一個(gè)空心軸 則初 步估算軸徑 得 由于滾筒篩上布滿圓形篩孔 使其強(qiáng)度和剛度大大下降 由于工作能力的要求 擴(kuò)大滾 筒的直徑為 1000mm 二 滾筒的校核 校核當(dāng)滾筒篩即充當(dāng)軸的直徑為 1000mm 時(shí) 1 斜齒輪的受力分析 分度圓直徑 d1 1 cos mm 轉(zhuǎn)矩為 9549 566 57 圓周力為 2 計(jì)算軸所受的彎矩 繪制軸的受力簡(jiǎn)圖 圖 3 3 水平面受力簡(jiǎn)圖 圖 3 4 求支撐反力 聯(lián)立方程組 解得 N N 垂直方向受力簡(jiǎn)圖 圖 3 5 聯(lián)立方程組 解得 1751 46N 繪制水平面彎矩圖 垂直面彎矩圖及合成彎矩圖 N 水平面彎矩圖 圖 3 6 垂直面彎矩為 垂直面彎矩圖 繪制合成彎矩圖 1064587 38Nmm 軸所受扭矩為 T 566 57Nm 28 9 70 軸的彎扭強(qiáng)度合格 軸的剛度校核 軸的直徑為 1000mm 屬空心軸 內(nèi)外直徑比為 0 99 兩點(diǎn)懸臂支撐 根據(jù)材料力學(xué)的公 式校核撓度 軸的彎曲剛度條件為 撓度 y y mm y 軸的允許撓度 mm 偏轉(zhuǎn)角 rad 軸的允許偏轉(zhuǎn)角 rad 鋼化兩支撐之間的軸 計(jì)算懸臂部分的撓度 E 滾筒即鋼管的彈性模量 I 滾筒即鋼管的截面慣性矩 對(duì)于 45 鋼 E 197GPa I 1933258260 鋼化懸臂部分 兩支撐之間的軸的最大撓度 計(jì)入軸的重量 即軸上有均布載荷和集中力 大梁中點(diǎn)的撓度最大 計(jì)算其撓度 均布力為滾筒重力的分力為 14683 74 3000 4 89N 撓度應(yīng)小于 0 0002L 3000 0 0002 0 6 校核合格 二 小齒輪傳動(dòng)軸的計(jì)算 一 軸的直徑計(jì)算 根據(jù)公式初步估計(jì)軸的直徑 查表得 110 小齒輪傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的功率為 考慮有兩個(gè)鍵槽 將直徑增大 10 為 41 93mm 根據(jù)聯(lián)軸器的額定轉(zhuǎn)矩 調(diào)整軸 的直徑為 60mm 此直徑為階梯軸的最小直徑 即與減速器相連的軸段的直徑 二 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸中間有鍵槽 用于小連接齒輪軸上的零件 軸上其他零件包括擋油環(huán)等相對(duì)兩軸承對(duì) 稱分布 齒輪左面由軸肩軸向固定 聯(lián)接以平鍵作過渡配合固定 兩軸承分別和軸承端蓋定 位 采用過渡配合固定 齒輪寬為 280mm 軸承寬為 116mm 從左到右 第一段與軸承配合 第二段與小齒輪配合 第三段仍與軸承配合 傳動(dòng)零件齒輪 聯(lián)軸器相配合的軸段長度應(yīng)比傳動(dòng)零件輪轂寬度略小 5mm 左右所以確定各軸段的直徑 其 余各段軸長與對(duì)稱布置有關(guān) 可由齒輪開始向兩端逐步確定 三 軸的校核 1 小斜齒輪的受力分析 小齒輪的分度圓直徑為 d1 1 cos 388 5 mm 齒輪軸的扭矩為 9549 194 16Nm 小齒輪所受徑向力為 小齒輪所受圓周力為 小齒輪所受軸向力為 2 繪制軸的受力簡(jiǎn)圖 兩軸承之間的距離為 436mm 齒輪距左邊的軸承 218mm 總受力圖如圖 3 水平面受力分析如 求支撐反力 0 0 解得 85 61 N 同理 0 解得 豎直面受力分析 0 0 解得 492 66N 同理 0 3 繪制水平面彎矩圖 垂直面彎矩圖及合成彎矩圖 水平面彎矩為 直面彎矩為 合成彎矩為 121095 76Nmm mm 繪制扭