球磨機傳動裝置設(shè)計

1、會計學(xué)1球磨機傳動裝置設(shè)計球磨機傳動裝置設(shè)計2v 1-21-2天天：設(shè)計計算（事先準(zhǔn)備好計算器、手冊，教材等技：設(shè)計計算（事先準(zhǔn)備好計算器、手冊，教材等技術(shù)資料）；術(shù)資料）；v 3-53-5天天：繪制：繪制總裝配圖總裝配圖A1(1:3)A1(1:3)；v 6 6天：天：繪制繪制小齒輪軸系部件小齒輪軸系部件草圖（受力分析）草圖（受力分析）A3(1:2)A3(1:2)；v 7 7天天：繪制：繪制小齒輪軸零件圖小齒輪軸零件圖A3(1:1) A3(1:1) ；v 8 8天天：寫寫設(shè)計說明書；設(shè)計說明書；v 9-109-10天天：答辯：答辯. .34北科大實驗室使用的球磨機北科大實驗室使用的球磨機567

2、8v 已知條件、使用要求、設(shè)計內(nèi)容已知條件、使用要求、設(shè)計內(nèi)容（包括：設(shè)計題目、簡圖、設(shè)計任（包括：設(shè)計題目、簡圖、設(shè)計任務(wù)（見課本目錄務(wù)（見課本目錄 ）（）（機械設(shè)計機械設(shè)計制圖制圖下冊下冊 P344-345） 周邊及粉碎效率周邊及粉碎效率90%90%； 制造方式為單件生產(chǎn)；制造方式為單件生產(chǎn)； 球磨機研磨物料球磨機研磨物料20kg20kg； 每天工作每天工作8 8小時；小時； 要求工作平穩(wěn)，要求工作平穩(wěn)， （允許有輕微沖擊）。（允許有輕微沖擊）。91011帶帶傳傳動動交流電機交流電機齒齒輪輪傳傳動動121.1.球磨機的基本參數(shù)球磨機的基本參數(shù)（見課本P345）1 1）研磨介質(zhì)的合理載量）研

3、磨介質(zhì)的合理載量G0G0 G1=0.14G0G1=0.14G0式中：式中： G1G1：研磨物料（：研磨物料（kgkg），已知條件可知），已知條件可知G1=20kgG1=20kg； G0G0：研磨介質(zhì)（鋼球）的合理裝載量（：研磨介質(zhì)（鋼球）的合理裝載量（kgkg）。）。 得到得到 G0=G1/0.14=G0=G1/0.14=1314LDV243214.VD15Dnw/2 .3716(a)(b)(c)172.2.總體方案確定（見總體方案確定（見手冊手冊P19P19）v 從球磨機的基本參數(shù)計算可知，從球磨機的基本參數(shù)計算可知，n nw w= = ？rpm,rpm,v 電動機的電動機的同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速

4、一般有一般有30003000rpmrpm、1500rpm1500rpm、1000rpm1000rpm、750rpm750rpm幾種，從結(jié)構(gòu)尺寸、價格等考慮選幾種，從結(jié)構(gòu)尺寸、價格等考慮選n nd d=1000rpm,=1000rpm,v 則總傳動比則總傳動比i i=n=nd d/n/nw w，可采用可采用2 2級傳動。級傳動。v 所以初步擬定四種傳動方案所以初步擬定四種傳動方案見見手冊手冊P20P20（參見教材（參見教材P346P346，從工作條件、傳動性能、傳動比、空間結(jié)構(gòu)尺寸從工作條件、傳動性能、傳動比、空間結(jié)構(gòu)尺寸、重量、效率、功率及成本等方面討論，確定一種最佳方案重量、效率、功率及成本

5、等方面討論，確定一種最佳方案）18193.3.選擇電動機（見選擇電動機（見手冊手冊P5P5、教材教材P346P346）v 球磨機所需功率：球磨機所需功率：式中：式中： V V：球磨機的有效容積，：球磨機的有效容積，V=V= D: D:球磨機的內(nèi)徑，球磨機的內(nèi)徑，D=D= G G：球磨機的裝載量，：球磨機的裝載量，G=G1+G0=G=G1+G0= K K：電動機的儲備系數(shù)，：電動機的儲備系數(shù)，K K取取1.11.1； ：粉碎效率，已知：粉碎效率，已知=90%=90%。 (kW) )(22208 . 0KVGnDV.Pww202122表表1 1 電動機主要性能電動機主要性能 表表2 2 電動機外形

6、尺寸電動機外形尺寸(mm)(mm) 電動機的外形尺寸：手冊P152型號型號功率功率/kw同步（滿載）轉(zhuǎn)速同步（滿載）轉(zhuǎn)速/r/min最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩/Nm電機重量電機重量/kg1000（ ）中心高中心高（H）外外 廓廓 尺尺 寸寸 （L(AC/2）AD）安裝尺寸安裝尺寸 （AB）軸伸尺寸軸伸尺寸 （CE）平鍵尺寸平鍵尺寸 （FG）23v 由所選電動機的轉(zhuǎn)速和工作機轉(zhuǎn)速，可得總傳動比：由所選電動機的轉(zhuǎn)速和工作機轉(zhuǎn)速，可得總傳動比： i= nd/nw v 式中式中 n nd d：電動機的滿載轉(zhuǎn)速，：電動機的滿載轉(zhuǎn)速，r/minr/min； n nw w：工作機的轉(zhuǎn)速（：工作機的轉(zhuǎn)速（n nw w

7、= =？），），r/minr/min。 （見手冊P6-7）24v 多級傳動中，總傳動比為各級傳動比的乘積：多級傳動中，總傳動比為各級傳動比的乘積：v 式中：式中： i1、i2、i3、in為各級傳動機構(gòu)傳動比。為各級傳動機構(gòu)傳動比。 考慮到安裝和罐體的尺寸，大齒輪需做成齒圈和罐體相連，因此考慮到安裝和罐體的尺寸，大齒輪需做成齒圈和罐體相連，因此i齒齒可取大一些，可取大一些，i齒齒=5 開式圓柱齒輪傳動比推薦范圍為開式圓柱齒輪傳動比推薦范圍為8（見（見手冊手冊P44）。對于一般齒輪傳動）。對于一般齒輪傳動, 當(dāng)傳當(dāng)傳動比動比i8可采用單級傳動；可采用單級傳動； 當(dāng)當(dāng)i8時時, 宜采用多級傳動宜采用

8、多級傳動, 以免傳動裝置的外廓尺寸過大以免傳動裝置的外廓尺寸過大。 直齒圓柱齒輪的傳動比一般取直齒圓柱齒輪的傳動比一般取i3, 最大可達最大可達5； 斜齒圓柱齒輪的傳動比可大些斜齒圓柱齒輪的傳動比可大些, 取取i5, 最大可達最大可達8。 在已知總傳動比要求時，如何合理選擇和分配各級傳動比，見教材第二十一章簡在已知總傳動比要求時，如何合理選擇和分配各級傳動比，見教材第二十一章簡易機械設(shè)計易機械設(shè)計P429-431。齒帶iiii iin.2125v設(shè)計計算傳動件時，需要知道各軸的功率、轉(zhuǎn)設(shè)計計算傳動件時，需要知道各軸的功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩，因此應(yīng)將工作機上的功率、轉(zhuǎn)速、速、轉(zhuǎn)矩，因此應(yīng)將工作機上的功

9、率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩推算到各軸上。轉(zhuǎn)矩推算到各軸上。v如果一傳動裝置從電動機到工作機有兩根軸，如果一傳動裝置從電動機到工作機有兩根軸，依次為依次為 I I、IIII軸，則：軸，則：26v 1 1）各軸轉(zhuǎn)速）各軸轉(zhuǎn)速 式中式中 n nd d：電動機的滿載轉(zhuǎn)速，：電動機的滿載轉(zhuǎn)速，r/minr/min；n nI I、n nIIII分別為分別為 I I、IIII軸的轉(zhuǎn)速，軸的轉(zhuǎn)速，r/minr/min；I I 軸為高速軸、軸為高速軸、IIII軸為低速軸為低速軸。軸。帶innd齒輪inn/27v 2 2）各軸功率）各軸功率 式中式中: P: Pd d電動機的輸出功率，電動機的輸出功率，kWkW；P PI I

10、、P PIIII 依次依次I I、IIII、軸輸入功率，軸輸入功率，kWkW。 帶dPP軸承齒輪PP（效率：見手冊P44）283 3） 各軸轉(zhuǎn)矩各軸轉(zhuǎn)矩 式中式中:T:Td d 電動機的輸出轉(zhuǎn)矩，電動機的輸出轉(zhuǎn)矩，N Nm m； dddnPT9550帶帶iTTd軸承齒輪齒輪iTT29軸號軸號傳動比傳動比i效率效率 功率功率(kW)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速(r/min)扭矩扭矩T(N.m)電機I軸II軸各軸的動力參數(shù)各軸的動力參數(shù)301. 帶傳動設(shè)計要點帶傳動設(shè)計要點 設(shè)計帶傳動時應(yīng)注意檢查帶輪尺寸與傳動裝置外廓尺寸設(shè)計帶傳動時應(yīng)注意檢查帶輪尺寸與傳動裝置外廓尺寸的相互關(guān)系，例如小帶輪外圓半徑是否大于電動機的中

11、心高的相互關(guān)系，例如小帶輪外圓半徑是否大于電動機的中心高，大帶輪外圓半徑是否過大造成帶輪與機器底座相干涉等。，大帶輪外圓半徑是否過大造成帶輪與機器底座相干涉等。要注意帶輪孔徑尺寸與電動機軸或減速輸入器軸尺寸是否相要注意帶輪孔徑尺寸與電動機軸或減速輸入器軸尺寸是否相適應(yīng)。適應(yīng)。 帶輪直徑確定后，應(yīng)驗算帶傳動的實際傳動比，并以此帶輪直徑確定后，應(yīng)驗算帶傳動的實際傳動比，并以此修正各軸的運動、動力參數(shù)。帶輪的結(jié)構(gòu)形式主要由帶輪的修正各軸的運動、動力參數(shù)。帶輪的結(jié)構(gòu)形式主要由帶輪的直徑?jīng)Q定，見直徑?jīng)Q定，見手冊手冊P8-9P8-9，教材第，教材第1111章。章。31v帶傳動設(shè)計時所需確定的內(nèi)容主要為（通

12、常帶傳動設(shè)計時所需確定的內(nèi)容主要為（通常選用選用V V帶傳動）：帶傳動）： 確定計算功率確定計算功率PcPc； 選擇選擇V V帶型號；帶型號； 選取大帶輪和小帶輪的基準(zhǔn)直徑選取大帶輪和小帶輪的基準(zhǔn)直徑d d1 1和和d d2 2； 驗算帶速驗算帶速v v； 確定中心距確定中心距a a和帶長和帶長L Ld d； 驗算包角驗算包角1 1； 計算帶的根數(shù)計算帶的根數(shù)z z； 計算在軸上的作用力計算在軸上的作用力F FQ Q。（本次設(shè)計不需計算。（本次設(shè)計不需計算F FQ Q ） 32v 計算功率計算功率Pc=KPc=KA AP P（注：（注：P P取計算所得）取計算所得） 由已知條件和使用要求，載荷

13、平穩(wěn)、一班制：教材由已知條件和使用要求，載荷平穩(wěn)、一班制：教材P262-P262-表表11-311-3，K KA A =1.1 =1.1 則則 PcPc=K=KA AP=P=v 確定確定V V帶型號（根據(jù)帶型號（根據(jù)PcPc、n n1 1由教材由教材P267-P267-圖圖11-511-5選取，注意：選選取，注意：選Z Z會出問題：根數(shù)太多，會出問題：根數(shù)太多，在在Z Z、A A共同區(qū)域共同區(qū)域, ,可選可選A A型型）v 確定帶輪直徑（注意按標(biāo)準(zhǔn)系列確定帶輪直徑（注意按標(biāo)準(zhǔn)系列推薦使用范圍推薦使用范圍選取）選?。?由圖由圖11-511-5及表及表11-1011-10，取，取d d1 1=11

14、2=112，則則d d2 2= = i i帶帶d d1 1= =？ , ,取取d d2 2=315=315； i i帶帶實實= =315/112=2.81315/112=2.81v 驗算帶速驗算帶速)m/s(?1000601dndv（525m/s） 33 Pc() 34v 確定帶輪中心距確定帶輪中心距a a和帶長和帶長L Ld d（初?。ǔ跞 a0 0=500=500：0.70.7（d d1 1+d+d2 2）a a0 022（d d1 1+d+d2 2）及場地條件）及場地條件v 計算計算L Ld0d0=2a=2a0 0+ +3.143.14（d d1 1+d+d2 2）/2+/2+（d d

15、2 2- -d d1 1）2 2/ /（4 4a a0 0） v 查出查出L Ld d= =？v 算出算出a aa a0 0+(L+(Ld d-L-L0 0)/2)/2= =？v 帶的調(diào)整范圍：由帶的調(diào)整范圍：由a a+0.030Ld+0.030Ldv 驗算包角驗算包角1 1（1 1120120）v 計算帶的根數(shù)計算帶的根數(shù)v z=Pc/(Pz=Pc/(P1 1+P+P1 1)K)KK KL L)=)=？-0.015Ld-0.015Ld35v計算作用在軸上的力計算作用在軸上的力 F FQ Q=2F=2F0 0Zsin(Zsin(1 1/2/2) ) F FQ Q的求解很關(guān)鍵，為軸系的受力分析作

16、準(zhǔn)備。的求解很關(guān)鍵，為軸系的受力分析作準(zhǔn)備。v確定帶輪結(jié)構(gòu)尺寸（見確定帶輪結(jié)構(gòu)尺寸（見手冊手冊P9-P9-圖圖2-12-1）教材）教材P271P271）v張緊裝置（見張緊裝置（見手冊手冊- -圖圖7-257-25：滑塊張緊裝置：滑塊張緊裝置易于拆卸）易于拆卸） 20)5 . 2(500mvKKvZPFc363738張緊裝置（見張緊裝置（見手冊手冊-圖圖7-25：滑塊張緊裝置易于拆卸）：滑塊張緊裝置易于拆卸） 3940 開式齒輪傳動設(shè)計準(zhǔn)則：開式齒輪傳動設(shè)計準(zhǔn)則： 按按彎曲疲勞強度彎曲疲勞強度進行設(shè)計，再將計算確定的進行設(shè)計，再將計算確定的模數(shù)增大模數(shù)增大的辦法，來考慮磨損對輪齒強度削弱的影響。

17、的辦法，來考慮磨損對輪齒強度削弱的影響。 1 1、選材料、選材料 開式齒輪傳動，要求齒面有較高的耐磨性，由表開式齒輪傳動，要求齒面有較高的耐磨性，由表12-1112-11選擇齒輪材料如下（選擇齒輪材料如下（小齒輪材料要優(yōu)于大齒輪小齒輪材料要優(yōu)于大齒輪）：）： 小齒輪：小齒輪：4545 調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì) HB217HB217286 HBS=250286 HBS=250 大齒輪：鑄鐵大齒輪：鑄鐵310310-570570 正火正火 HB163-207 HBS=185HB163-207 HBS=185 4138087. 01limHBSF32075. 02limHBSF5 . 1limFSlimlimFFF

18、S1lim1lim1FFFS2lim2lim2FFFS2 2、確定許用應(yīng)力確定許用應(yīng)力428 .12529. 62012izz35. 62012712zzi齒輪實43(mm)23211FFSdYzKTmKKKKVA44m)(N9550111nPT4546(mm)23211FFSdYzKTm4711mzd 22mzd 12dbd51bb221dda48v 1 1）各軸轉(zhuǎn)速）各軸轉(zhuǎn)速 式中式中 n nd d：電動機的滿載轉(zhuǎn)速，：電動機的滿載轉(zhuǎn)速，r/minr/min；n nI I、n nIIII分別為分別為 I I、IIII軸的轉(zhuǎn)速，軸的轉(zhuǎn)速，r/minr/min；I I 軸為高速軸、軸為高速軸、

19、IIII軸為低速軸。軸為低速軸。帶innd齒輪inn/49v 2 2）各軸功率）各軸功率 式中式中: P: Pd d電動機的輸出功率，電動機的輸出功率，kWkW；P PI I、P PIIII 依次依次I I、IIII、軸輸入功率，軸輸入功率，kWkW。 帶dPP軸承齒輪PP（效率：見手冊P44）503 3） 各軸轉(zhuǎn)矩各軸轉(zhuǎn)矩 式中式中:T:Td d 電動機的輸出轉(zhuǎn)矩，電動機的輸出轉(zhuǎn)矩，N Nm m； dddnPT9550帶帶iTTd軸承齒輪齒輪iTT51 第 三 講525354罐體結(jié)構(gòu)設(shè)計55罐體結(jié)構(gòu)設(shè)計56罐體結(jié)構(gòu)設(shè)計57罐罐體體部部件件圖圖585960616263644NFcoscos4FN TNfR14TFfR1cosG0： 研磨介質(zhì)重量；G1： 研磨物料重量; Gg： 罐體重量;Gch：齒圈重量；Gk： 箍重量。TII： 旋轉(zhuǎn)罐體的扭矩。1）支撐輥的支撐角度直接影響到力矩平衡，在豎直方向：2）摩擦力矩由公式1）、2）得到：其中：F為支撐總重量