球磨机设计说明书参考版其数据仅供参考模板.doc
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1、球磨机设计说明书参考版其数据仅供参考282020年4月19日文档仅供参考目录一、设计任务书11.设计目的2.设计内容(包括:题目、简图、使用要求、已知条件、设计任务)二、传动装置的总体设计及初步计算1.球磨机的基本参数2.总体方案确定3.选择电动机4.确定传动装置总传动比,分配各级传动比5.传动装置的运动和动力参数三、传动件的设计计算及修改传动装置的运动和动力参数1.带传动的设计计算2.第一次修改各轴的运动和动力参数3.开式齿轮传动的设计计算4.验算工作转速5.第二次修订各轴的运动和动力参数 四、球磨机罐体及轴系设计1.罐体结构设计2.小齿轮轴系的设计计算3.支撑辊及其轴系(或改进工作罐体轴系
2、)的设计计算五、设计联接螺栓六、设计开启门七、设计总结八、参考资料一、设计任务书设计目的(参考手册P1)1) 总结和综合运用已经学过的有关知识,分析和解决工程实际问题。2) 学习机械设计的一般方法,了解和掌握常见机械零件、机械传动装置和简单机械的设计过程。3) 进行基本技能的训练,例如计算、绘制方案草图、运用设计资料、查阅机械设计手册、标准、规范以及运用经验数据进行经验估算等。4) 运用绘图软件(Autodesk Inventor)进行计算机辅助设计绘图。设计内容(参考手册PP18-19)1) 设计题目:设计供实验室使用的球磨机(如图1所示)。(参考手册P18-图7-1) 1.电机 2.带传动
3、 3.齿轮传动 4.滚轮 5.球磨机筒体 6.轴承 a.电机、小带轮轴 b.大带轮轴 c.大齿轮、筒体轴心2) 使用要求:球磨机研磨物料20kg;每天工作8小时;要求工作平稳(允许有轻微冲击)。3) 已知条件:周边及粉碎效率90%;制造方式:单件生产。4) 应完成的设计工作:a. 球磨机总体方案设计: 方案比较并确定最佳方案; 球磨机基本参数的计算; 选择电动机; 确定各传动件的传动比;传动装置的运动和动力参数计算。b. 传动件的设计及计算: 带传动的设计计算第一次修改各轴的运动和动力参数 开式齿轮的传动设计计算;第二次修改各轴的运动和动力参数c. 球磨罐体设计及轴系设计: 罐体结构设计小齿轮
4、轴系的设计计算支撑辊及其轴系(或改进工作罐体轴系)的设计计算。d. 设计联接螺栓。e. 计算机或手工绘制工作图: 球磨机总体图(附手册P39-图723); 罐体部件图(A2,表示出:罐体结构;大齿圈连接结构;开启门结构); 小齿轮轴系部件草图(3#复印纸,还包括轴系3D、2D受力图;弯矩图;扭矩图) 主要零件的零件工作图(A3小带轮;A3小齿轮;A4/A3小齿轮轴)。f. 编写设计说明书(按目录要求内容:大小标题、内容过程及出处、结论、讨论;一定有辅助说明图;表格。注意,公式、图、表排好顺序)。二、传动方案的总体设计及初步计算球磨机的基本参数(参考手册P19)计算内容结果1)研磨介质的合理载量
5、G0式中:G1:研磨物料(kg),已知条件可知G1=20kg;G0:研磨介质(钢球)的合理装载量(kg)。 2)计算罐体体积V式中:V:罐体容积(m3):研磨介质(钢球)的比重,取4800kg/m3:研磨介质的填充系数,对于干式球磨机取0.3。3)计算罐体内径D式中:D:球磨机内径(m);L:球磨罐长度,L取1.2D(m)。4)计算电机有利工作转速N2总体方案确定(参考手册PP19-20, 参考教材PP425-426/PP428-431)从球磨机的基本参数计算可知,球磨机转速为54.15r/min,电动机的转速一般有1500r/min、1000r/min、750r/min三种,由此可算出本设计
6、的传动比i=18.098,在15到30的范围之内,初步拟订以下四种方案进行选择(都是2级传动):表1 各种传动方案论证简图优、缺点简图优、缺点电动机经过蜗轮蜗杆传动带动开式齿轮。该传动方案结构紧凑,占地面积小,但传动效率低,价格昂贵。电动机经过V带传动装置带动一对开式齿轮。皮带具有减震、平稳、制造简单、价格便宜等优点,但缺点是带传动效率低,占地面积大。简图优、缺点简图优、缺点电动机经过圆柱减速器带动一对开式齿轮。优点是结构紧凑、传动可靠,缺点是机械构造较复杂、制造费用高。电动机经过圆锥齿轮减速器带动一对开式齿轮。它和图c的情况相似。结论:根据球磨机的工作要求并考虑经济条件,选用方案b比较合适,
7、既能够降低制造维修费用,又能够得到预期的效果。选择电动机(参考手册P5/P20, 参考教材PP427-428)计算内容结果球磨机所需功率:式中:V:球磨机的有效容积,V=0.0992m3;D:球磨机的内径,D=0.472m;G:球磨机的装载量,G=G1+G0=142.857+20=162.857kg=0.163t;K:电动机的储备系数,K取1.1;:粉碎效率,已知=90%。总=带齿轮轴承=0.950.960.99=0.90288(见手册P44) 由手册PP151-152: 电动机选用:Y100L-6-B3参考手册P5、教材PP427-428,选择电动机=0.222*0.0992*0.472*5
8、4.15*(0.163/0.0992)0.8*(1.1/0.9)表2 主要性能型号电机功率(kw)同步转速(r/min)最大转矩(Nm)90L1.133100011.04表3 外型尺寸(mm)中心距H外廓尺寸L(AC/2+AD)HD安装尺寸AB轴伸尺寸DE平键尺寸FG900-0.5335(175/2+155) 19014012524j650820图2 电动机外型尺寸确定总传动比,分配各级传动比(参考教材PP428-431)图3 大齿圈与罐体连接结构又有 采用第二种传动方案,即带传动和一对开式齿轮传动。考虑到:罐体尺寸较大,大齿轮须做成齿圈和罐体连接,为留出足够的装配、连接空间,i齿轮可取大一些
9、;齿轮传动的传动比较带传动大,则取 i齿轮=6那么就有:计算传动装置的运动和动力参数 (1)各轴转速(2)各轴功率(3) 各轴转矩表4 各轴的动力参数电机2.890.96I轴1.07350.2531.360.97II轴轴号传动比i效率h功率(kW)转速(r/min)扭矩T(N.m)1.1194011.281.0354.15180.3410.99三、传动装置的运动和动力参数及传动件的设计计算带传动设计计算(参见手册PP8-9)、参考教材第11章)计算项目计算与根据计算结果(一)定V带型号和带轮直径1.工况系数2.计算功率3.带型4.小带轮直径5.大带轮直径(二)计算带长1初定带长2带的基准长度(
10、三)中心距和包角1中心距2小带轮包角(四)V带根数1基本额定功率2功率增量3包角系数4带修正系数5V带根数(五)轴上载荷1带速2V带单位长度质量3初拉力4作用在轴上的力(六)带轮结构设计1.小带轮结构及其尺寸2.大带轮结构及其尺寸由教材P262-表11-3 由Pc、n1由教材P267-图11-5选取由图11-5及表11-10,选取 d1故根据教材P268式11-16及场地条件,初定a0=600mm a调节 564.43+54-27表11-4表11-5表11-2表11-7表11-1根据P271表11-9,手册P9-图2-1根据P271表11-9,手册P9-图2-1B=(z-1)e+2f =(2-
11、1)15+210=35mme=150.3 f=10+2-11=34 2=38 bp=11.0mmhamin=2.75mm hfmin=8.7mmmin=6mm da1=d1+2ha=105.5mmda2=d2+2ha=320.5mmKa=1.1Pc=1.246kwA型取d1=100mm取d2=315mm选Ld=1800mma=564.43mm1=158.2120P1=0.97kwP1=0.11kwK=0.9446KL=1.01取z=2根=5.13m/s 5m/sm=0.10kg/mF0=103.22NFQ=405.82N(注意,大、小带轮轮毂结构尺寸附上带轮毂的小图)第一次修改各轴的运动和动力
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