大型振動磨機設(shè)計

1前言1.1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀振動磨是一種利用振動對物料進行粉碎和細磨的機械。早在1910年德國FASTING公司就提出了振動磨的概念并制造了一種多室圓筒同心磨機。但第一臺真正意義上的振動磨是由德國SIEBTE-CHNIK公司于1949年制造的。它是一種間歇式振動的磨機，容積只有0.6升。雖然它的體積很小，但為后來振動磨的發(fā)展和研究奠定了堅實的基礎(chǔ)。20世紀50年代振動磨由間歇式向連續(xù)式發(fā)展。結(jié)構(gòu)也由單筒發(fā)展到多筒。其結(jié)構(gòu)主要有單筒、雙筒、三筒乃至六筒等。容積也突破了1000L。到1962年，德國KHD公司制造的以偏心塊作為激振器的振動磨大批量生產(chǎn)并被市場廣泛接受。此后這種由電機驅(qū)動偏心塊飛速旋轉(zhuǎn)帶動筒體振動的激振方式被各國接受和效仿。振動磨得發(fā)展由此進入一個新的時期。在這之后德國研制了Palla型雙筒振動磨。其型號主要有20U、50U、65U等。其中65U型號容積達到了2820升，出料粒度以325目計算每臺產(chǎn)量達到了4t/h。美國于20世紀中葉研制了一種CHLMERS單筒振動磨。其筒徑為1030mm，容積為880升，采用雙電機驅(qū)動。前蘇聯(lián)研制了許多大容積的振動磨，有2700升、4000升、6000升等。但實際應用中并沒有突破2000升。日本通過引進德國、美國的技術(shù)，在此基礎(chǔ)上生產(chǎn)了CH型、CKC型振動磨。由于其良好的加工性能和系統(tǒng)的穩(wěn)定等，因而市場占有率很高。我國上世紀60年代初期研制了第一臺振動磨，采用三筒結(jié)構(gòu)，但容積和功率都較小。70年代以后，我國振動磨的發(fā)展極為迅速。浙江溫州礦山機械廠生產(chǎn)的MZ-200,MZ-840振動磨廣泛應用于硅酸鹽、藥物、粉末冶金等工業(yè)部門。它不僅能用于粉磨物料而且還能對易氧化物料采用惰性氣體保護。洛陽礦山機械工程設(shè)計研究院研制的2ZM系列振動磨具有高效率、低能耗、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單、維護方便等優(yōu)點。它采用雙筒結(jié)構(gòu)。當偏心塊旋轉(zhuǎn)時，物料在筒內(nèi)翻轉(zhuǎn)、互相撞擊，從而達到粉碎的目的。北京合鼎動力技術(shù)有限責任公司生產(chǎn)的主要有2MZG-500.2MZG-300等型號的大振幅振動磨，容積在3000升以內(nèi)，主要是利用沖擊粉碎物料?？煽啃愿?壽命長。國內(nèi)振動磨主要朝兩方面發(fā)展：一是容積越來越大：另一個是振動加速度越來越高，通過提高振動強度來獲得高效率的粉磨。1.2選題的目的及意義隨著工業(yè)的發(fā)展，對粉磨的效率.能量的損耗，產(chǎn)品的粒度都有了較高的要求，而傳統(tǒng)的常規(guī)振動磨難以達到很高的水平。圓振動的常規(guī)振動磨技術(shù)雖然取得了長足的進步，但其容積難以突破4000升，單筒直徑從未突破900mm。而單純地靠增大容積并不能解決問題。磨機大型化以后也會出現(xiàn)效率急劇下降，磨機強度不夠，可靠性差，軸承易損壞，噪聲較大等問題。因此急需研制一種大型高效的振動磨。其主要解決大筒徑振動磨低能區(qū)的問題，抗震體的強度問題，軸承在高頻高速旋轉(zhuǎn)下的發(fā)熱和壽命問題以及如何提高產(chǎn)量。細磨和超細磨行業(yè)的發(fā)展日新月異，研究一種新型的振動磨具有很大的實用價值和現(xiàn)實意義。傳統(tǒng)的球磨機雖然有效容積大、產(chǎn)量高，但它的效率很低，大量的能量消耗在研磨介質(zhì)之間的沖擊中。同時由于料球和物料、料球和料球之間的摩擦，研磨后的物料溫度很高，無形中浪費了大量的能量。隨著細磨和超細磨工業(yè)的發(fā)展，振動磨在能量利用的效率、產(chǎn)品的質(zhì)量和連續(xù)性生產(chǎn)方面有著獨特的優(yōu)勢。因此振動磨的前景無限廣闊。1.3振動磨的原理及結(jié)構(gòu)1.3.1大型偏心振動磨的原理單筒偏心振動磨通過電機驅(qū)動偏心塊旋轉(zhuǎn)帶動筒體作近直線或橢圓運動，從而對物料進行粉磨。大型單筒偏心振動磨的主要特點是激振不通過質(zhì)量中心，而是離質(zhì)量中心有一定的距離。這種布置使磨機在90—270度的范圍內(nèi)有了更大的振幅。大幅度減少了低能區(qū)，使其突破了常規(guī)振動磨筒體直徑從未達到650mm的界限。由于激振器回轉(zhuǎn)運動對磨機和磨料介質(zhì)有很強的回轉(zhuǎn)扭矩作用因而磨筒內(nèi)的粉磨形式主要以壓碎，剪切為主，沖擊作用為輔。振動磨通過配重使得空磨的質(zhì)量中心仍處于磨筒的軸線上。1.3.2大型偏心振動磨的結(jié)構(gòu)大型偏心振動磨由三相異步電機，撓性聯(lián)軸器，傳動軸，軸承，偏心塊，彈簧，筒體，環(huán)形連接架，底座，配重等組成。磨機筒體上有進料口，出料口。筒體上焊接有環(huán)形連接架，支撐板，連接板。通過這些部件把振動磨的傳動系統(tǒng)和筒體連接起來形成一個整體。磨機筒體內(nèi)部安有耐磨襯板。襯板的材料有合金鋼，特種陶瓷，高分子材料如聚氨酯等。根據(jù)材料的不同，襯板安裝的方式不一樣。耐磨鋼可以采用鑲嵌式或者用螺栓固定在筒體上。而采用聚氨酯則可以涂在筒體內(nèi)。磨機筒體兩側(cè)分別是激振器和配重。兩者通過環(huán)形連接架連接在一起。磨機筒體通過隔振彈簧安裝在底座上，彈簧可以用金屬彈簧，橡膠彈簧，復合彈簧等。底座上有地腳螺栓。通過地腳螺栓把底座和設(shè)備基礎(chǔ)固定在一起。電機與激振器通過撓性聯(lián)軸器相連。磨機筒體及磨料腔體都采用圓形結(jié)構(gòu)。在筒體的外部安有筋板，提高了剛度而裝有內(nèi)襯能提高強度。襯板按周期定時更換，保證了筒體不被磨損。單筒結(jié)構(gòu)的布置與多筒布置相比減少了筒與筒之間的連接，從根本上解決了薄弱環(huán)節(jié)，沒有特別容易斷裂和損壞的部位。激振器通過螺栓安裝在連接板上，連接板采用撓性原理有效地消除了振動應力，減少了損壞，提高了可靠性，使磨機使用壽命大大增加。綜上所述，單筒偏心振動磨的整體性好，除激振器處用螺栓連接，其余均為焊接結(jié)構(gòu)，沒有薄弱環(huán)節(jié)，強度，剛度都很高?？煽啃钥膳c球磨機相媲美。2結(jié)構(gòu)設(shè)計與材料選擇2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計該振動磨采用單筒結(jié)構(gòu)。各部件通過焊接和螺栓固定連接成一個整體，采用雙電機驅(qū)動。通過焊接肋板和支撐板提高其強度和剛度，采用金屬彈簧隔振，用偏心塊作激振源，通過調(diào)節(jié)兩個偏心塊的角度改變激振力的大小?？傮w而言單筒偏心振動磨的結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，可靠性高，整體性好。如圖2.1所示圖2.1其中1—激振器；2—連接螺栓；3—環(huán)形連接架；4—入料口；5—磨機筒體；6—配重；7—支撐板；8—出料口；9—彈簧；10—底座；2.2材料選擇振動磨由于其振動的特性對材料的性能要求很高，要能承受大載荷，高轉(zhuǎn)速和交變應力。其強度和剛度都要計算和校核。2.2.1筒體材料的選擇振動磨的筒體一般用結(jié)構(gòu)鋼。結(jié)構(gòu)鋼是指符合特定強度和可成形性等級的鋼。結(jié)構(gòu)鋼包括碳素結(jié)構(gòu)鋼，合金結(jié)構(gòu)鋼，耐熱結(jié)構(gòu)鋼等。碳素結(jié)構(gòu)鋼是碳素鋼的一種。其性能主要取決于碳的含量。含碳量增加，鋼的強度，硬度提高，塑性，韌性降低。它按質(zhì)量可分為甲類鋼，乙類鋼，特類鋼。其中甲類鋼又叫A類鋼，主要是保證其力學性能，如Q235A。乙類鋼又叫B類鋼，主要是保證其化學成分，如Q235B。特類鋼又叫C類鋼，既保證力學性能又保證化學成分，如SS400，Q235C等。碳素結(jié)構(gòu)鋼一般情況下都不經(jīng)過熱處理，而在供應狀態(tài)下直接使用。通常Q195，Q215鋼碳的含量低，焊接性能好，塑性，韌性好，有一定強度。用于承受載荷不大的金屬結(jié)構(gòu)件，鉚釘，墊圈，地腳螺栓及沖壓件等。Q235強度較高，焊接性能好，塑性，韌性好常用于金屬結(jié)構(gòu)件，鋼板，鋼筋，螺栓和重要的焊接結(jié)構(gòu)鋼。Q255和Q275鋼碳的質(zhì)量分數(shù)稍高，強度高，塑性，韌性好。常用于制造承受中等載荷的零件如連桿，聯(lián)軸節(jié)，銷，鍵等.在單筒振動磨中，筒體與環(huán)形連接架是進行焊接而構(gòu)成整個機體，主要保證的力學性能。要求焊接性能好，因此選用Q235A，其力學性能為屈服強度=235MPa，抗拉強度.=275～410MPa2.2.2襯板材料的選擇襯板的作用是防止磨料介質(zhì)和物料對筒體的磨損，襯板需定時更換。更換的周期根據(jù)經(jīng)驗和產(chǎn)量計算得出。它的主要材料有耐磨鋼，高分子材料，特種陶瓷等。高強硬的耐磨鋼廣泛應用于工程機械構(gòu)件和礦山設(shè)備。鋼板具有強度高，韌性好，可焊接，耐磨等性能。聚氨酯彈性體是一種高分子材料。具有優(yōu)良的耐磨性能，韌性好，抗沖擊性強。其強度和彈性都較高。在相同的硬度條件下比其它材料的承受載荷能力高。它的耐磨性是天然橡膠的2-4倍，是鋼襯板的8-10倍。同時具有重量輕，耐疲勞性高以及抗振動性好等優(yōu)點。在單筒偏心振動磨中，襯板與磨料介質(zhì)，物料不斷摩擦產(chǎn)生大量的熱量。同時磨介和物料對襯板有較大的沖擊。因此襯板的材料選擇聚氨酯。它質(zhì)量輕，耐磨性好，對物料沒有污染，適應性廣且易于安裝。2.2.3軸承受的主要是彎矩和扭矩。其主要失效形式為疲勞斷裂和彎曲變形。軸應具有足夠的強度，韌性，耐磨性。軸常用的材料是碳素鋼和合金鋼等。碳素鋼價格低廉、對應力集中的敏感性低、加工工藝性好，故應用最廣。一般用途的軸，多用含碳量為0.25％—0.5％的優(yōu)質(zhì)碳素鋼尤其是45號鋼。而合金鋼具有比碳素更好的機械性能和淬火性能，但價格較貴。軸的選用原則是（1）以剛度要求為主的，輕載以及不太重要的軸，為了降低成本可選用碳鋼如Q235A等。主要用于一般簡易機械主軸。（2）對于載荷較大主要承受彎曲或扭轉(zhuǎn)載荷而無很大沖擊的重要軸可選用40Cr,40Cr,45鋼等其熱處理工藝為調(diào)質(zhì)，表面淬火。（3）對于要求高耐磨性，高強度且熱處理變形很小的軸可選用38CrMoAlA等其熱處理工藝為調(diào)質(zhì)，滲氮。（4）對于要求強度及韌性均較高的軸可選用20Cr,其熱處理工藝為滲碳，淬火，回火。在單筒偏心振動磨中，軸承受交變扭轉(zhuǎn)彎曲載荷。軸的主要性能是高的疲勞極限，優(yōu)良的綜合力學性能。因此軸的材料選用40Cr。其熱處理工藝為調(diào)質(zhì)，表面淬火。力學性能為硬度241—286HBS，抗拉強度極限=685MPa,屈服強度極限=490MPa,彎曲疲勞極限=335MPa,剪切疲勞極限=185MPa,許用彎曲應力[]=70MPa.×2.2.4軸承的選擇振動粉碎機械的軸承在工作環(huán)境很惡劣的情況下運轉(zhuǎn),易受到粉塵,高溫等影響。與一般的機械傳動所用軸承相比，它要求比較高的負荷量和較高的極限轉(zhuǎn)速以及高的振動加速度。它承受的主要是由激振器所產(chǎn)生的離心力以及磨機的自重作用產(chǎn)生的沖擊振動動載荷復合而成的交變應力。由于磨機的高頻振動，這種交變應力的頻率很高，特別容易損壞軸承。因此一般符合要求的只有雙列球面滾子軸承和單列短圓柱滾子軸承。雙列球面滾子軸承負載荷大但轉(zhuǎn)速低，安裝不方便。單列短圓柱滾子軸承承載能力底，特別是軸向更底。滾動軸承的破壞形式有三種:疲勞損壞、塑性變形和磨損。前兩種破壞形式與軸承的負荷有關(guān)。所以應使軸承具有較大的徑向和軸向負荷。軸承密封在軸承座內(nèi)，當軸高速轉(zhuǎn)動時，由于摩擦會產(chǎn)生大量的熱量從而引起軸承的膨脹。因此軸承在安裝時要有一定的徑向游隙，防止軸承抱死影響整機的可靠性。軸承一般用油脂、濺油或者循環(huán)油潤滑。在單筒偏心振動磨中，軸承承受載荷大，轉(zhuǎn)速高，因此采用單列圓柱滾子軸承。又軸向負荷大，采用軸承成對使用的方式增大承受能力。為了有一定的軸向承載能力兩軸承之間裝有套筒，軸承內(nèi)外圈都有擋邊。軸承采用脂潤滑。2.2.5彈簧的主要作用是通過彈性變形吸收和釋放能量，從而傳遞運動、位移或者力。減少機械振動和載荷沖擊，因此彈簧產(chǎn)生形變的方式主要是承受拉壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲和沖擊。為了保證彈簧工作的可靠性，其材料除了滿足較高的強度、剛度和屈服極限外，還必須具有較高的彈性極限、疲勞極限、沖擊韌性、塑性和良好的熱處理工藝性等。彈簧材料選擇必須充分考慮到彈簧的用途、在機器中的重要程度、工作溫度以及所受載荷的大小、性質(zhì)、循環(huán)特性等使用條件。還應考慮到加工的難易程度、熱處理的放式和經(jīng)濟性等因素，以便使選擇的結(jié)果與實際的要求相符合。彈簧的失效形式主要是過量的彈性變形、疲勞斷裂和韌性斷裂。用于振動磨的彈簧主要有金屬螺旋彈簧、橡膠彈簧、空氣彈簧及復合彈簧等。金屬螺旋彈簧的彈性好、彈性系數(shù)穩(wěn)定、加工制造簡單、價格便宜，但在振動磨的啟動和停車過程中，磨機通過共振區(qū)時容易失去控制。橡膠彈簧彈性一般，彈性系數(shù)也不穩(wěn)定而且易老化，因此不適合單獨使用，但它的阻尼系數(shù)大，在磨機通過共振區(qū)時可以保護磨機?？諝鈴椈芍圃鞆碗s、可靠性差，一般很少采用。在單筒偏心振動磨中采用金屬螺旋彈簧。為了防止磨機在通過共振區(qū)時失去控制應該通過設(shè)計控制電路使電機能快啟急停。金屬彈簧的材料為60SiMnA。彈簧材料的許用應力必須按照負荷性質(zhì)來確定。彈簧按負荷性質(zhì)分為三類：=1\*ROMANI類：受變負荷作用，次數(shù)在次以上的彈簧；=2\*ROMANII類：受變負荷作用，次數(shù)在次以上的彈簧；=3\*ROMANIII類：受變負荷作用，次數(shù)在次以上的彈簧；表2.1彈簧材料及許用應力類別牌號彈簧許用切應力[剪切彈性模量G，MPa特性及用途=1\*ROMANI類=2\*ROMANII類=3\*ROMANIII類鋼絲碳素彈簧鋼絲B，C，D級78.5～81.5強度高，加工性能好，淬透性差。適用于做小彈簧。47162778578.5彈性好，回火穩(wěn)定性好，易脫碳。用于受高負荷的彈簧530706883強度高，易脫碳，有較好的彈性和回火穩(wěn)定性560745931強度高，耐高溫，彈性好，淬透性好442588735高溫時強度高，淬透性好不銹鋼絲4Cr1344258873575.5耐腐蝕，耐高溫，適用于做較大的彈簧47162778573.5耐腐蝕，加工性能好41255068765.6耐腐蝕，恒彈性2.2.6聯(lián)軸器的種類主要有凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器、梅花形聯(lián)軸器、萬向聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器等。凸緣聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單、成本低、無補償性能、不能緩沖減振，對兩軸安裝精度較高。主要用于振動很小的工況條件，聯(lián)接中、高速和剛性不大的且要求對中興較高的兩軸。套筒聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、徑向尺寸最小，要求兩軸安裝精度高、拆裝時須做軸向移動。主要用于低速重載、經(jīng)常正反轉(zhuǎn)且工作平穩(wěn)無沖擊載荷的場合。梅花形聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠，具有減振緩沖以及補償性能。主要用于起動頻繁以及工作可靠性要求不高的場合，不宜用于重載場合。萬向聯(lián)軸器允許兩軸間有較大的夾角。在機器運轉(zhuǎn)時夾角發(fā)生改變?nèi)钥烧鲃?。結(jié)構(gòu)緊湊、維護方便。廣泛應用于汽車等。撓性聯(lián)軸器裝有彈簧元件不僅可以補償兩軸間的相對位移而且具有緩沖減振的能力。特別適用于工作載荷有較大變化和大位移的機械。在單筒偏心振動磨中聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)速很高，電機和激振器之間需要可軸向運動和徑向運動的聯(lián)軸器相連。并且考慮到經(jīng)濟效益，采用撓性聯(lián)軸器。它的主要部件傳動橡膠皮帶，制造簡單、價格低廉。如圖2.2所示圖2.2其中1為聯(lián)接筒1；2為螺栓；3為墊圈；4為橡膠塊；5為夾板；6是聯(lián)接筒22.2.7選用電機的原則：（1）應根據(jù)機械的負載性質(zhì)和生產(chǎn)的工藝等對電機的啟動，制動和調(diào)速功能進行選擇。確定電機型號。（2）應根據(jù)負載轉(zhuǎn)矩的大小，速度變化的快慢以及電機起動的頻繁程度等選擇電機的容量。同時要考慮電動機的工作溫度，能否過載和起動轉(zhuǎn)矩的大小，并確定電機的冷卻通風方式。所選電機的容量應有一定的余量。電機的負荷率一般取0.9以上。（3）電機應該進行保護，避免發(fā)生機械損壞，影響性能。應根據(jù)電機使用場所的環(huán)境，如溫度的高低，濕度的大小，是否有粉塵以及易燃，易爆氣體等選擇保護方式和電動機的結(jié)構(gòu)。（4）應根據(jù)企業(yè)電網(wǎng)電壓的標準，確定功率因數(shù)及電壓的等級和類型。（5）電機的額定轉(zhuǎn)速應高于所設(shè)計機械的最高轉(zhuǎn)速。（6）選擇電機還必須符合節(jié)能要求。所選電機應運行可靠，維修簡單，壽命長，同時還要考慮電機的性價比。大型振動磨所用電機的工作環(huán)境十分惡劣。周圍有大量的粉塵，電動機的主軸易受到振動載荷的沖擊。因此因采用封閉式電動機。3主要參數(shù)計算與校核3.1主要參數(shù)計算3.1.1（1）能否解決振動磨的大型化問題，增大筒體直徑突破650㎜是關(guān)鍵，否則難以突破單筒容2000升的難關(guān)。又根據(jù)設(shè)計任務書中要求振動磨的有效容積為2000升，則在設(shè)計過程中取筒體直徑為900㎜。根據(jù)以往設(shè)計的經(jīng)驗查機械工程設(shè)計手冊得知筒體最佳的長徑比約為6：1則經(jīng)過估算得出筒體的長度為5500㎜。根據(jù)設(shè)計任務書中振動磨的產(chǎn)量為3～6噸/小時由經(jīng)驗估算進.出料口的大小為240㎜。為了防止磨料介質(zhì)小鋼球從出料口漏出，在磨礦腔內(nèi)安裝一個篦子。篦子在出料口前方，距筒體右端350㎜，其厚度為30㎜。又根據(jù)大型單筒偏心振動磨生產(chǎn)水泥的配置和已使用的振動磨的情況取筒體的壁厚為50㎜，筒體端蓋為50㎜，聚氨酯襯板的厚度為10㎜。筒體的有效長度為L則L=5500－100－350－50=5000（㎜）（3.1）筒體的有效直徑為D則D＝900－（50+10）×2＝780（㎜）（3.2）振動磨的有效容積為V則V＝＝（L）（3.3）估計振動磨的筒體質(zhì)量為則（t）（3.4）振動磨的研磨體為鋼球，質(zhì)量為，其最佳的填充率為80％～85﹪在這里取80％則（3.5）受研磨物料為水泥，質(zhì)量為，物料的最佳的填充率為105%～110%在這里取110%則（3.6）又研磨體和物料在筒內(nèi)運動時處于懸浮狀態(tài),它們的拋擲指數(shù)則則由拋擲指數(shù)查《機械設(shè)計手冊》可知等效參振質(zhì)量折算系數(shù)，為了安全起見取系數(shù)為0.3。其中為振動的振幅。根據(jù)設(shè)計任務書的要求取振幅為6㎜，為振動頻率則n為磨機轉(zhuǎn)速為980r/min，為振動方向線與輸送面夾角這里近似90°，為輸送面與水平面夾角這里近似0°則等效參振質(zhì)量為另外考慮參振物體還有配重，襯板和篦子。其中篦子約為0.5噸，襯板約為0.2噸，配重約為1.1噸。所以取等效參振質(zhì)量為18噸。隔振彈簧總剛度為則其中為整個機體的質(zhì)量，一般隔振器設(shè)計取Z=3～5，對于有物料作用的振動機，Z值可以取得小一些，物料量越多，Z值越小。這里Z值取3。等效阻尼系數(shù)為C，相位差角為則°則激振力幅值偏心質(zhì)量矩其中為偏心塊質(zhì)量，r為偏心半徑。電機振動阻尼所消耗的功率為則估算時電機功率在估算振動磨的電機功率時，應以磨機最大動力矩近似作為電機轉(zhuǎn)矩。則其中為電機轉(zhuǎn)矩，為電機轉(zhuǎn)速，為傳動效率由振動磨機功率的經(jīng)驗計算公式其中為經(jīng)驗系數(shù)，取1.5，為單位容積功率，取0.04kw/L，V為磨機容積即振動磨的電機功率的范圍為120.6kw～155.6kw.則設(shè)計最終采用的電機型號為Y315M1—6額定功率為90kw,轉(zhuǎn)速為990r/min,電流為168A，效率為93.5%，功率因數(shù)為0.87，凈重為1080㎏。3.1.2（2）軸的材料選用40Cr,它的力學性能為硬度241—286HBS，抗拉強度極限=685MPa,屈服強度極限=490MPa,彎曲疲勞極限=335MPa,剪切疲勞極限=185MPa,許用彎曲應力[]=70MPa.許用扭轉(zhuǎn)剪切應力～55N/按扭轉(zhuǎn)強度計算實心軸（㎜）其中A為系數(shù),范圍為112～97,P為軸傳動的功率kw,n為軸的工作轉(zhuǎn)速r/min綜合考慮傳動軸的最小軸徑取90㎜.即與聯(lián)軸器相連的軸徑取90㎜。軸=1\*ROMANI-=2\*ROMANII段與聯(lián)軸器相連直徑為90㎜，長度為210㎜；軸=2\*ROMANII—=3\*ROMANIII段放偏心塊，它的直徑為120㎜，長度為170㎜；軸=3\*ROMANIII—=4\*ROMANIV段放軸承端蓋，它的直徑為150㎜，長度為100㎜，軸=4\*ROMANIV—=5\*ROMANV段放軸承，它的直徑根據(jù)軸承來確定，直徑為180㎜，長度為300㎜；軸=5\*ROMANV—=6\*ROMANVI段為軸間它的直徑為200㎜，長度為700㎜，軸的左右是對稱的。如圖3.1所示圖3.13.1.3偏心塊的材料是40Cr,由軸的直徑初步選定㎜°，㎜圖3.2則大扇型面積和偏心半徑兩個三角形面積和偏心半徑小扇形面積和偏心半徑圓孔面積和偏心半徑總體面積和偏心半徑又偏心質(zhì)量矩即3.1.3振動磨軸承的徑向負荷大，軸向負荷小。所以選用內(nèi)外圈都有擋邊的單列圓柱滾子軸承。內(nèi)圈與軸之間采用間隙配合。軸承的工作轉(zhuǎn)速為980r/min,假設(shè)使用壽命為8000h.則它的最大負荷為F則軸承基本額定動載荷為C其中C是基本額定動負荷計算值；P是當量動載荷；是壽命系數(shù)；是速度系數(shù)；是力矩負荷系數(shù)；是沖擊負荷系數(shù)；是溫度系數(shù)。經(jīng)過計算選用單列圓柱滾子軸承的型號是12636型。它的基本尺寸內(nèi)徑d=180㎜；外徑D=380㎜；寬度B=126㎜；額定動負荷=1140KN；額定靜負荷=1100KN采用脂潤滑的條件下它的極限轉(zhuǎn)速是1200r/min。它的重量是71.2㎏。3.1.3彈簧選用圓柱壓縮式金屬彈簧。彈簧的總剛度為假設(shè)有24個彈簧則單個彈簧的剛度又最大工作負荷取彈簧的旋繞比為則彈簧的曲度系數(shù)K=1.4;彈簧絲直徑為d則即彈簧的直徑取40㎜，彈簧的中徑D=160㎜。圖3.3彈簧在最大工作負荷下的變形為則有效圈數(shù)為n則彈簧的有效圈數(shù)為5.5圈；總?cè)?shù)為=n+2.5=5.5+2.5=8(圈)彈簧的節(jié)距為tt=～=55.6～80取彈簧的節(jié)矩為60㎜彈簧的自由高度為彈簧的壓并高度為彈簧為端部并緊，磨平，支撐圈為1.25圈。3.2主要參數(shù)的校核3.2.1軸強度的精確校核是在軸的結(jié)構(gòu)及尺寸確定之后進行的，通常采用安全系數(shù)校核計算法。該計算有兩種情況，即疲勞強度安全系數(shù)校核及靜安全系數(shù)校核。軸在偏心塊處所受的載荷較大，因此取軸上安裝偏心塊處的截面為危險截面。它的受力分析如圖3.4所示圖3.4振動磨的振動加速度為單個偏心塊的質(zhì)量為則激振力重力則最大的彎曲應力由即則又則截面的彎矩為扭矩為危險截面的安全系數(shù)S其中系數(shù)為2.13，，截面模數(shù)Z取0.312則S大于[S]=1.5所以軸的安全系數(shù)是合格的。3.2.2電機輸出的功率主要被振動阻尼和軸承摩擦所消耗，則振動阻尼所消耗的功率為，軸承摩擦所消耗的功率為則總功率而電機的總功率為180kw大于176.15kw,電機選擇合適.3.2.3為了便于制造及使用的穩(wěn)定,一般彈簧的細長比b有一定的要求。當彈簧為兩端固定時；當一端固定，另一端回轉(zhuǎn)時；當兩端都回轉(zhuǎn)時在振動磨中，小于5.3，所以彈簧穩(wěn)定。4結(jié)論大型單筒偏心振動磨具有獨特的運動軌跡，在磨筒的圓周靠近偏心塊一側(cè)為上下橢圓運動，在遠離激振器一側(cè)為水平橢圓運動其它為近似直線運動。磨機內(nèi)部磨料介質(zhì)為流動狀態(tài)，很少被拋起因此沒有很大的沖擊。它的主要粉磨機理是擠壓和剪切。大型單筒偏心振動磨在產(chǎn)品出料粒度相同的情況下，能提高入料粒度，和普通的圓振動相比可提高兩倍。突破了磨機直徑不大于650㎜的上限，整體為焊接結(jié)構(gòu)，可靠性高。單筒的結(jié)構(gòu)占地面積小，便于操作。大型單筒偏心振動磨的粉磨效率高，粉磨后的水泥溫度不高，低了能量的損耗。磨機噪聲遠比球磨機低。大型單筒偏心振動磨的電機功率為180kw，有效容積為2400升，根據(jù)公式可以計算出，在入料粒度為3mm時每臺每小時的產(chǎn)量為5-6噸，出料粒度為4200目左右。單筒偏心振動磨的高度為2米多比同體積雙筒振動磨的高度低1米左右，設(shè)備占用場地小，工人操作方便。最后大型單筒偏心振動磨的主要技術(shù)參數(shù)為電機總功率為180kw，采用兩臺電機，振幅為6mm，振動頻率為16.3Hz，入料粒度為1-3mm，出料粒度為4500目，產(chǎn)量為6噸每小時。其振動加速度為63.16m/s2,整機質(zhì)量約為10噸（不包含料球）。其有效容積為2400升?？傊?，該大型單筒偏心振動磨的整體性好、效率高、能耗低、結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、產(chǎn)品質(zhì)量好、可靠性高。參考文獻[1]戴遐明.超微陶瓷粉體實用化處理技術(shù)[M].北京:國防工業(yè)出版社,2009.09:[2]陳長洲.微米中藥中藥超細粉體的研究及應用[M].北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2007.8.[3]魏德洲.固體物料分選學[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2009.09.[4]濮良貴,紀名剛.機械設(shè)計[M].第7版.北京.高等教育出版社,2001.06[5]吳宗澤,羅圣國.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊[M].第2版.高等教育出版社,1999.06[6]劉鳳翔.振動機械的理論及應用[M].北京:機械工業(yè)出版社,1982.10[7]屈維德.機械振動手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,1990[8]成大先機械設(shè)計手冊[M].第3版第2卷,北京.化學工業(yè)出版社,1994[9]成大先機械設(shè)計手冊[M].第3版第3卷,北京.化學工業(yè)出版社,1994[10]張世禮特大型振動磨及其應用[M].北京.冶金工業(yè)出版社,2007.07[11]曾正明.機械工程材料手冊[M].第6版.北京.機械工業(yè)出版社,2003.06[12]吳劍.鑄造振動機械設(shè)計與應用[M].北京.化學工業(yè)出版社,2008.08[13]林宗壽.無機非金屬材料工學[M].武漢.武漢理工大學出版社,2008.08[14]劉紅波.郝宏強.精細化工設(shè)備[M].北京.科學出版社,2009.07[15]WorldHealthOrganization.Factorsregulatingtheimmuneresponse:reportofWHOScientificGroup[C]Geneva:WHO,1970：25-31[16]OrlovP.FundamentalsofMachineDesign.Moscow:MirPub.1987.基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的嵌入式Web服務器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設(shè)計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設(shè)計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設(shè)計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設(shè)計和應用基于單片機的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設(shè)計Pico專用單片機核的可測性設(shè)計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構(gòu)建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設(shè)計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術(shù)研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設(shè)計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設(shè)計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡(luò)的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)