《毕业设计（论文）-2TYSA1237直线振动筛设计（全套图纸） .doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计（论文）-2TYSA1237直线振动筛设计（全套图纸） .doc（45页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、摘要振动筛是选煤厂用的最多的设备之一，主要用于煤的准备筛分以及最终筛分用，但是振动筛又是维修量比较大的设备。随着设计的逐渐完善，直线振动筛能够很好的解决这一问题。本文主要介绍振动筛在选煤厂中的意义以及振动筛的发展现状，描述了本次设计2TYSA1237直线振动筛设计的计算方法依据和步骤.包括振动筛的分类与特点和设计方案的确定；对物料的运动分析，对振动筛的动力学分析及动力学参数的计算，合理设计振动筛的结构尺寸；进行了激振器的偏心轴等设计与计算，包括原始的设计参数，电动机的设计与校核；进行了主要零部件的设计与计算，弹簧的设计计算，轴的强度计算，轴承的选择与计算，然后进行了设备维修、安装、润滑及密封的
2、设计。关键词：2TYSA1237椭圆振动筛全套图纸，加153893706AbstractVibration sieve is one of the most widely used devices in Coal Preparation Plant. Mainly used in coal preparation and the final screening with screening, But the vibrating screen is larger than the maintenance of equipment. With the gradual improvement of
3、the design vibration sieve of auto center could well solve this problem. This article mainly introduced that vibration sieve in Coal Preparation Plant significance as well as vibration sieve development present situation, described this time has designed 2TYSA1237 vibration sieve of auto center desi
4、gn computational method basis and the step, as well as the main vibration sieve parts choice and the comparison, and showed this design characteristic. Including the classification and characteristics of vibrating screen and determination of design; on the movement of materials analysis, Dynamic ana
5、lysis of vibration sieve and kinetic parameters calculated, rational design of the structure vibrating screen size; carried out such eccentric shaft plunger design and calculation, including the original design parameters, motor design and verification; were the main components of the design and cal
6、culation, spring design calculation, shaft strength calculation, bearing selection and calculation , then the equipment maintenance, installation, lubrication and seal design.Key Words：2TYSA1237，vibration sieve 第 41 页目录摘要11绪论11. 1 筛分的概念11.2 筛分设备的作用11. 3 筛分作业的分类21. 4振动筛在国内外发展的回顾21. 4. 1 国内的发展回顾21. 4.
7、 2 国外的发展回顾31. 5 振动筛的发展方向42椭圆振动筛的总体设计62. 1 2TYSA1237直线振动筛的规格及主要技术参数62. 2 设计的依据及参考资料62. 3 振动筛的工作原理及结构特点62. 4 结构设计72. 4. 1 筛框的结构72. 4. 2 支撑方式与隔振装置82. 4. 3 筛箱的设计82.4.4电动机机架的设计92. 5 2TYSA1237 振动筛的设计步骤93振动筛参数的计算113. 1工艺参数113. 2 运动学参数的确定113. 2. 1 安装倾角的选取113. 2. 2 振动方向角的选取123. 3.1 抛射强度的选取与振动次数的计算123. 3.2 参振
8、质量133. 3. 3 弹簧刚度K的计算133. 3. 4 偏心轴质量和回转半径的计算14（1）偏心轴质量143. 3. 5 筛箱重心的计算及激振器位置的选择153. 4 电动机的计算选择154. 1 轴承的选择和轴的校核184. 1. 1 轴承的选择184.1.2轴的强度校核194. 2 弹簧的设计与选用214. 3 筛框侧板的厚度244. 4 筛框横梁254. 5 紧固件274. 6 键联接294. 6.1 键的选择294. 6.2 键联接的强度计算294.7 联轴器的选择304. 8 进料斗和出料斗304. 8. 1进料斗304. 8. 2 出料斗314. 9 筛网的选择与处理量的校核3
9、24. 9. 1 筛网的选择324. 10 筛面张紧装置324. 11弹簧支座和底架334.11.1 弹簧上支座334.11.2 弹簧下支座345. 1 振动筛轴承的安装355.1.2 轴承的安装方法355.2振动筛轴承的润滑355.3 维护与保养365.3.1 椭圆振动筛的维护365.3.2 振动筛日常保养：365.3.3 振动筛的使用注意事项37结束语38参考文献39附录 图纸的编号391.致谢401绪论1. 1 筛分的概念广义的筛分是指将粒子群按粒子的大小、比重、带电性以及磁性等分体学性质进行分离的方法。一般来讲，筛分是利用筛子把粒度范围较宽的物料按粒度分为若干个级别的作业。具有直线轨迹
10、的惯性振动筛为直线振动筛。其支承方式有悬挂支撑和座式支承两种，悬挂支承，筛面固定在筛箱上，筛箱由弹簧悬挂或支承，主轴的轴承安装在筛箱上，主轴带轮带动而高速旋转。由于主轴是偏心轴，产生离心惯性力，使可以自由振动的筛箱产生直线轨迹的振动。1. 2 筛分设备的作用 筛分作业是煤炭加工的重要环节，它广泛地应用于筛选厂和选煤厂，对煤炭进行粒度分级、脱水、脱泥、脱介。就煤炭加工而言，筛分技术和分选技术处于同等重要的地位。我国生产的原煤一半以上是动力用煤，不同的用户对动力用煤的粒度要求是不一样的，尤其是化工，发电等部门，对煤碳粒度要求很严格，如果超过规定限度，不但影响这些部门的正常生产，还会造成不小的浪费。
11、例如在煤炭气化的过程中，若使用粉煤含量过高的块煤，不仅影响炉内气流畅通，降低造气量，严重时还导致气化炉填塞；机车和船舶由于锅炉通风强，烟筒短，如燃用含有较多粉煤的块煤时，粉煤不仅燃烧不完全而且还随着烟气飞走，造成浪费和环境污染；大型火力发电厂，绝大部分使用粉煤锅炉，若供应原煤和块煤，显然是不经济的。总之，将原煤筛选成多种粒度的产品，对路供应给各类客户，对合理利用煤炭资源是十分必要的。筛分可以为其他选煤创造条件。目前的各种选煤方法和分选设备往往都受到粒度的限制。不同的选煤方法都有一定的入料限度，过粗的大块不能分选，而粒度过细也很难回收。在选煤厂主要是将原煤分成块煤和末煤两种粒级，分别进行跳汰选煤
12、和重介选煤。重介选煤对入料中的煤泥含量很敏感，它直接影响到介质系统的正常工作和重介分选的效果。通过分选去除细泥，减少煤泥对介质系统的污染，以及髙灰细泥对精煤产品的污染；也可使跳汰机洗水粘度降低，有利于细粒煤的分选，从而提高分选效果。在动力煤选煤厂中，通常将小于6的干粒粉煤供给发电厂或者其他用户，而大于6的煤送入跳汰机饿、分选，这也是依靠筛分作用来完成的。总之，在煤炭加工过程中，筛分作业不仅关系着动力煤产品对路供应，关系着动力煤和炼焦煤洗选产品质量的提高，也关系到煤炭资源的合理利用，环境保护和生产部门的经济效益。1. 3 筛分作业的分类（1）独立筛分 其目的是得到适合于用户要求的最终产品。例如，
13、在黑色冶金工业中，常把含铁较高的富铁矿筛分成不同的粒级，合格的大块铁矿石进入高炉冶炼，粉矿则经团矿或烧结制块入炉。（2）辅助筛分 这种筛分主要用在选矿厂的破碎作业中，对破碎作业起辅助作用。一般又有预先筛分和检查筛分之别。预先筛分是指矿石进入破碎机前进行的筛分，用筛子从矿石中分出对于该破碎机而言已经是合格的部分，如粗碎机前安装的格条筛、筛分，其筛下产品。这样就可以减少进入破碎机的矿石量，可提高破碎机的产量。检查筛分是指矿石经过破碎之后进行的筛分，其目的是保证最终的碎矿产品符合磨矿作业的粒度要求，使不合格的碎矿产品返回破碎作业中，如中、细碎破碎机前的筛分，既起到预先筛分，又起到检查筛分的作用。所以
14、检查筛分可以改善破碎设备的利用情况，相似于分级机和磨矿机构成闭路循环工作，以提高磨矿效率。（3）准备筛分 其目的是为下一作业做准备。如重选厂在跳汰前要把物料进行筛分分级，把粗、中、细不同的产物进行分级跳汰。（4）选择筛分 如果物料中有用成分在各个粒级的分布差别很大，则可以筛分分级得到质量不同的粒级，把低质量的粒级筛除，从而相应提高了物料的品位，有时又把这种筛分叫筛选。 （5）脱水、脱介筛分 筛分的目的是脱除物料的水分，一般在洗煤厂比较常见。此外，物料含水泥较高时，也用筛分进行脱泥。1. 4振动筛在国内外发展的回顾1. 4. 1 国内的发展回顾我国煤炭资源丰富，储量多，品种齐全。煤炭占我国能源的
15、75%以上，是当今和未来几十年内我国最主要的能源。随着我国经济的高速发展，对能源需求的不断增大以及煤矿采掘机械化程度的不断提高，对于振动筛分机械的工作效率的要求越来越高，因而研制大容量的大型振动筛的重要性越显突出。我国对筛分机械的研制主要经历了三个阶段：仿制阶段、自行研制阶段、提高阶段。五十年代初至六十年代中期，主要是从前苏联和波兰引进，并部分仿制了偏心式和单惯性式圆振动筛。如前苏联的系列圆振动筛、MZ型摇动筛；波兰的WK-15振动筛，WPI,WPZ型吊式直线振动筛。这些筛分机械的仿制成功，为我国筛分机械的发展奠定了坚实的基础，并培养了一批技术人员。从60年代中期我国开始独立研制，主要成果有D
16、D系列、ZD系列单轴振动筛和ZS系列、DS系列双轴振动筛。这些设备虽然存在一定的故障，寿命较短等问题，但是它们的研制成功基本上满足了国内的需求，同时也标志着我国的筛分机械走上了独立发展的道路。在80年代，我国的筛分机械迈进了一个新的发展里程碑。成功研制了振动概率筛系列，旋转概率筛系列，完成了箱式激振器等系列，自同步等系列，例如螺旋三段筛，物料直线振动筛，琴弦振动筛，立式圆筒筛的研制取得了一定的成功。于此同时，我国筛分机械的制造水平也有了很大的提高。我国生产使用的筛分设备有200多个品种，其中绝大部分为振动筛。我国目前使用的圆振动筛有：吸收国外先进技术的基础上研制的YK系列圆振动筛；引进美国Ta
17、borTI型振动筛技术制造的YA系列筛；在YA型圆振动筛基础上设计的YAC系列筛；在消化吸收YA型圆振动筛基础上研制的DYS大型圆振动筛；具有概率筛和圆振动筛综合筛分效果的YFS型圆振动分级筛；采用高振幅、高频率圆形轨迹振动特性的GDS型概率圆振动筛；主要为沥青混凝土拌和设备配套以及用于不高于200的散状物料分级的YAR系列热石筛。我国目前使用的直线振动筛丰要有：可用于脱介、脱水、脱泥和分级的ZSM、DSM型双轴振动筛；适用于各种煤炭的脱水、脱介、脱泥及湿式分级的ZKB、ZKBX型自同步直线振动筛；广泛用于各种物料分级、脱水、脱介的zK系列直线振动筛；引进美国TaborTH型振动筛技术制造的Z
18、KX系列直线振动筛；消化吸收ZKX基础上研制成功的DZS大型直线振动筛；适用于温度在150以下的冷烧结矿整粒工序进行分级的LZS和SLZS型冷矿振动筛；专为冶金部门温度在800850的中小粒度烧结矿进行分级的SZR型热矿振动筛。同样还有其他类型的筛分机械：GS型、ZBG型、QGS型、XGS型概率筛分机；ZD型、ZDS型等厚筛；GXS型、SQDI型琴弦式筛分机；GPS型高频振动细筛；C型、M型电磁振动旋流筛；SL型螺旋筛分机；QZK曲面振动筛；LYS型立式圆筒筛等。1. 4. 2 国外的发展回顾国外从16世纪开始筛分机械的研究与生产，到了18世纪欧洲工业革命时期，筛分机械得到了迅速的发展，使筛分
19、机械发展到较高的水平。比如，德国的申克公司能提供260种筛分设备，STK公司生产的筛分设备系列品种较全，技术水平较高，KHD公司生产200多种规格筛分设备，通用化程度较高，KUP公司和海因曼公司都研制了双倾角的筛分设备。美国NRO公司研制出了DFN型双频率振动筛，采用不同的速度激振器，DKR公司研制成三路分配给料，一台高速电机驱动的振动筛。英国为解决从湿原煤中筛出细粒末煤，研制成功了旋流概率筛。前苏联也研制了一种多用处兼有直线振动筛优点的自同步直线振动筛。这些国外知名企业采用先进的设计技术及制造技术，不但生产出适用于各种场合的不同类型的振动筛，而且生产出了性能优良的大型振动筛，受到用户的欢迎，
20、几乎垄断了国内大型振动筛市场。如德国的筛子技术公司和申克公司分别制造出了50和34的大型直线振动筛，日本的神户制钢所和川崎重工也制造出了34和48的产品，美国的CONN WELD公司制造出了27的产品。在对全国几家使用大型振动筛的厂家的调研发现，全套进口的德国筛子技术公司和日本神户制钢所的27直线振动筛均可正常使用35年。1. 5 振动筛的发展方向直线振动筛，作为对物料进行分级、脱水、脱泥、脱介的有效设备，已广泛用于煤炭、矿山、化工、医药等行业。由于目前有些用户不仅对设备质量有要求，对工期也要求很高。所以，高速高效的设计、生产已很必要。振动筛采用抛射式筛分，筛子每振动一次，物料便被抛射一次，相
21、对筛面冲击一次，被筛分物料的这种特点使得振动筛的筛分效率高，生产能力大，因此被广泛使用。振动筛是通过激振设备对筛体的激振而是物料得以分离，从而达到生产要求的一种设备。在给定的振动强度下振动，使筛面的物料获得一定的动能，使动能小的细粒到达筛面附件从而得到分离。振动筛分机械主要由以下三部分组成：激振器、筛体、弹性元件等。在振动筛产生以后，人们开始重视建立和发展筛分理论。早期的筛分理论形成于50年代初，它是以单个颗粒为研究对象而发展起来的，一般称为单颗粒运动理论。该理论系统的描述了振动筛对物料进行抛射式筛分时，单个颗粒的运动情况，进而提出了筛分机特性值。振动筛是我国20年来迅速发展的新型机械。基于振
22、动筛的三种不同的运动轨迹（圆、直线、椭圆），采用不同的筛分方法，并针对国民经济中各行业的特殊需求，产生了各种形式的筛分机械，并在各个工业部门得到广泛的应用。振动筛分机械在工程中广泛应用，对国家的经济起着重要作用。从目前国外的研究动向看，一方面致力于现存筛分机械的运动分析和结构调整；另一方面瞄准新颖的设计目标。探求合理的结构形式、动力配置和动力学参数，以便进一步推动振动筛的应用。综合国内外筛分机械状况，筛分机械应向以下几个方向发展。1）筛分机械大型化筛分机械大型化是提高处理量的方法之一。近十年来，许多国家都在设计大型振动筛，其中其中以西德最为突出。1976年德国已能制造单机处理量为1000吨时的
23、预先筛分振动机。西德筛子技术公司制造的50m2振动筛，宽5.5m，为了加大激振力，将四个激振器并联安装，筛体用耐疲劳、耐腐蚀能力强的材料制成。两年多生产实践证明，其使用效果良好。2）应用等厚筛分法等厚筛分法也叫大厚度筛分法，60年代首先出现于法国，70年代初期国外广泛应用这一种新筛分法。该法的特点是：不管入料中小于筛孔的颗粒所占的百分比如何，在筛分过程中筛上物料层的厚度保持不变或递增，而采用普通筛分法时，筛上物料厚度都是递减的。等厚筛分法目前在我国某些大型选煤厂中使用，其产量约较普通筛分法提高两倍以上。3）应用概率筛分法概率筛方法是瑞典人摩根森首先提出的。这种方法有效地按照概率理论去完成物料筛
24、分的整个过程，它有以下一些特点：由于采用了大筛孔、大倾角和多层筛面，物料入筛后能迅速透筛，同时也克服了普通筛分法中容易堵塞筛孔的缺点，减小了筛面的磨损，提高了单位面积的处理量。适合于筛分水分大和难筛分的细粒级物料。4)惯性振动筛的迅速发展60年代，共振筛曾受到各国重视，发展很快。但生产实践证明，它具有结构复杂、机重大、难调整和故障多等缺点。现在德国、日本等已停止制造。与此相反，近几年来，惯性振动筛，尤其是直线惯性振动筛，由于其性能较好，结构和维护工作都较简单，故目前得到迅速发展。2椭圆振动筛的总体设计2. 1 2TYSA1237直线振动筛的规格及主要技术参数1筛面规格 2最大进料粒度 200m
25、m3处理能力 15160t/h4功率 11KW5设备重量 4.5t2. 2 设计的依据及参考资料依据“振动筛设计规范”的要求，包括振动筛的用途、物料的特性、工作制度、处理能力（处理量）、规定的粒度、筛分效率（一般在90%以上）、安装方式、筛面的种类、工作条件（尺寸限制，环境限制）、振动筛种类。参考资料包括振动筛设计规范、筛分设备图册、振动筛设计的系列参考图纸、机械零件设计手册及其他参考资料。2. 3 振动筛的工作原理及结构特点本设备为一台直线振动筛。振动方向角40。 筛体上装有两组振动器，每组振动器上有一个偏心轴，两组振动器上相应轴上的一个偏心轴通过中间轴及传动轴分别与左右两侧的电动机连接起来
26、。工作时，两根传动轴上的偏心轴做高速反向旋转，从而产生定向惯性力作用于筛体上，使筛体产生具有一定振幅的往复直线运动将筛面上的物料沿作用力方向抛出，从而完成筛分输料作业。该设备的主要部件有：（1）振动器及传动装置是产生激振力及动力的传递部件。本部分是采用双电机传动两偏心轴自行同步这一传动方式。振动器由偏心轴、轴承、壳体、密封装置等组成。为了降低轴承温升，采用大游隙球面滚子轴承。轴承用润滑脂润滑。轴承密封用J型橡胶密封圈及迷宫密封组合结构。在壳体及端盖的径向均设有润滑脂注油咀。传动部分包括连接电机与振动器的传动轴及连接两振动器的联结轴。传动电机采用两个Y160L1-4电动机。（1）筛体：它是由筛框
27、、筛板、筛板紧固装置，护梁板、侧向及进口挡料板等组成。筛框是承力物件。由横梁、撑梁、大横梁，与侧板、侧加强板，加强T型钢等用高强螺栓连接组成，形成一个坚固的框架结构。筛板：由于筛上物料中有部分大块矿、内部尚未完全冷却，有较高温度，筛板采用鉻锰氮特殊耐热耐磨铸钢制成。筛板的四角部有固定用孔。筛板紧固装置：由联结螺栓、螺母，橡胶弹簧组成，将筛板与横梁直接连接起来。护梁板：通筛板紧固装置固定在筛板与衡梁之间，即防止物料对衡梁的冲刷，又起增加横梁强度的作用。侧向及进口端护板是防止物料对筛体侧板及进口挡料板的冲刷作用。在侧向挡料板的下沿，堆焊有碳化钨合金层，增强耐磨性，延长侧向挡料板寿命。大横梁：由铸钢
28、制成的两个端部联结座及中间联结筒体组成。两个激振器是安装在大横梁两端的端部联结座上。2. 4 结构设计2. 4. 1 筛框的结构 筛框是筛子的主要部件，它支承激振器，传动扰力，承受物料冲击，长期在交变载荷作用下连续工作。负荷特性要求筛框具有足够的强度和刚度，并具有良好的动态性能；构件间联接可靠，作为振动部件，还要求它重量轻，制造和维护方便。筛框为铆焊结构，主要由侧板、主横梁、加强梁、筛网等组成。侧板为整块钢板，并用角钢加强。筛框的基本材质是16Mn钢材，板材允许用20g锅炉钢板代用，从而提高了筛子的可靠性。横梁为无缝钢管，各焊件与侧板的联接均采用了扭剪型高强度螺栓与高强度自锁尼龙螺母。大横梁是
29、筛框中联结动力源，振动器及筛体的重要结构件，因此承受动力最大，对其强度和刚度要求极高。两端部联结座是铸钢件，内部不得有裂纹、夹砂、缩孔等影响强度的缺陷存在。大横梁中间的筒体及内部衬套，均由16Mn钢板卷制而成。侧加强板、加强T型钢，加强角钢均应保证型材的平面性和平制度。必要时进行整形。图2-1 筛框2. 4. 2 支撑方式与隔振装置 振动筛的支承方式有吊式和座式两种，2TYSA1237振动筛采用座式。振动筛的隔振装置常用的有螺旋弹簧、板弹簧和橡胶弹簧，根据振动筛振幅较大的特点，隔振装置采用橡胶弹簧。振动筛隔振弹簧的主要作用是支撑振动筛机体,使机体实现所需要的振动,并减小传给基础或结构架的动载荷
30、。在振动筛工作时,隔振弹簧的刚度、重量、自由高度和自振频率等参数均会影响振动筛筛箱的振幅及振动轨迹,从而影响筛分效果。2. 4. 3 筛箱的设计筛箱是筛子的承载部件，由筛框及固定在它上面的筛面组成。它是由侧板，横撑，加强板和横梁组合而成。侧板是用钢板制成，利用横梁将两块连接起来，使筛框成整体结构，侧板用以传递激振力，激振器用螺栓连接在侧板上。为了加强侧板的刚度，并在适当部位铆接角钢补强。横梁和横撑都采用无缝钢管给料溜槽和排料溜槽用螺栓固定在筛帮上。螺栓联接可以克服采用焊接法引起筛箱易破裂的缺点。在需要时，溜槽可用耐磨钢板制成，或表面衬以橡胶。筛箱部件的连接，如给料和排料溜槽、横梁和横撑原来是焊
31、接在筛帮上的。但是，这种焊接结构易产生局部应力集中，在工作一定时间后，常常导致破裂。近年来，为提高承载能力都改用铆钉或螺栓连接。图2-2 筛箱2.4.4电动机机架的设计图2-3 电动机机架电动机机架用45钢材料，分为三段便于安装于拆卸2. 5 2TYSA1237 振动筛的设计步骤 在设计本振动筛时，根据资料知物料的处理量为不小于15160吨/时，物料的物理性质和粒度组成，筛分的方式为（脱水、脱介、分级）和分级的粒度，其它特殊要求(准许占地面积、准许安装高度、准许动负荷等)。然后确定按以下步骤设计： （1）根据机器的用途选定采用单轴振动筛或双轴振动筛。分级一般用单轴振动筛，脱水、脱介一般用双轴振
32、动筛。（2）根据给定的生产率，要求的筛分效率和物料的筛分特性，计算出需要的筛面面积， 取筛孔尺寸为25mm，根据公式计算出振动筛的处理能力。（3）按物料的跳动状态选定抛射强度值，然后选择设计振动次数n、筛面倾角、振动方向角和物料运动速度等工艺参数。（4）根据技术先进性、经济合理性和使用可靠性的要求，选择筛框、筛面、振动器、传动装置的结构。初算轴承、轴及传动装置的零件强度和电动机功率，画出部件装配图和零件图。精确设计筛箱、振动器的重量和重心。精确校核振动器的偏心重量。精确设计轴承、轴及传动装置的零件强度和电动机功率。（5）计算隔振弹簧的刚度，然后按最恶劣的工作条件选择弹簧的许用应力来设计橡胶弹簧
33、。（6）布置筛箱、振动器和隔振弹簧的相互位置。双轴振动筛振动器的安装位置应使激振力的作用线通过筛箱和振动器的总重心。隔振弹簧应等距离布置在总重心两边，但不可太靠近两端，以减小侧板压力。3振动筛参数的计算3. 1工艺参数物料运动的平均速度和物料层厚度的计算对于直线振动筛，物料运动的平均速度可按下式计算： （3-1）式中：角速度 ，； 倾角对平均速度的影响系数； 物料厚度影响系数； 物料形状影响系数； 滑行运动影响系数； 振动方向角 （）。取1.0，查表16得取0.9，查表17得取1.0.代入上式得：根据表13查得振动筛的的物料层厚度，。3. 2 运动学参数的确定3. 2. 1 安装倾角的选取筛面
34、倾角的大小决定于要求的生产率和筛分效率。当筛子的其它参数确定后，筛面倾角大，则生产率高而筛分效率低；筛面倾角小，则生产率低而筛分效率高。所以当产品质量要求一定时，就应有一个合理的倾角。根据实践经验，椭圆振动筛的筛面倾斜角一般取5。 采用偏心轴直线振动筛的筛面倾斜角取为5。本次设计中，安装倾角选取为5。3. 2. 2 振动方向角的选取双轴振动筛和共振筛一般接近水平安装，为了保证物料的移动，必须有振动方向角。振动方向角一般在3065范围内选取。值大，物料抛掷高，筛分效率高，适用于难筛物料。值小，物料运动速度快，生产率高，适用于易筛物料。为了适应各种筛分的需要，目前，双轴振动筛多采用40的振动方向角
35、。本次设计中，振动方向角的选取为40。3. 3工艺学参数3. 3.1 抛射强度的选取与振动次数的计算根据振动筛的用途选取，直线振动筛宜选取=2.54.0，难筛物料时取大值，易筛物料取小值；;筛孔小时取大值，筛孔大时取小值。在本设计中取=3.0。已知振动筛的振幅A=4。直线振动筛的振动频率，按下式计算： （3-2） 式中 振动频率 ，HZ； 抛射强度 筛面倾角 振动方向角代入数据得：=16 Hz由振动频率计算振动筛的振动次数：次/分3. 3.2 参振质量 （3-3）式中：筛箱质量，； 振动器质量，； 支撑装置上的弹簧座总质量，； 联轴器及其罩的质量，； 物料质量，； 物料结合系数 取0.2 筛面
36、的长度，； 各层筛面上料层平均厚度的总和，；其它参振质量，。经计算 =2000 =600 =50 =50 =1000 3. 3. 3 弹簧刚度K的计算 弹簧刚度K的选择应遵循的原则是：使振动筛系统的工作过程中传给基础的动负荷尽可能的小。一般地，座式振动筛只要使， 取=5。对单质量系统： （3-4）式中： 系统中弹簧的总刚度，N/m；系统的固有频率，rad/s；=（1/31/7）；振动的圆频率，rad/s筛箱振动次数，r/min；参振质量，kg。所以弹簧的总刚度为：3. 3. 4 偏心轴质量和回转半径的计算图3-1 轴于偏心轴（1）偏心轴质量偏心轴质量和回转半径的关系为： （3-6） 偏心轴的个
37、数 每个偏心轴的质量，； 偏心轴的回转半径，。代入数据得 取。3. 3. 5 筛箱重心的计算及激振器位置的选择a） 鉴于振动筛筛箱的对称性，重心可在垂直于筛面的纵平面内进行计算，筛宽方面的重心即在筛箱宽度的中间；b）平面坐标系原点的选取尽量与设计基准一致，一般选在筛箱侧板左下角，垂直方向为Y 轴，水平方向为X 轴。图 31 零件重心坐标图C） 重心计算 （mm） (3-7) （mm） (3-8)式中： 第个构件的质量，()； 个构件的质量总和，()； 第个构件的重心坐标，(mm)。3. 4 电动机的计算选择（1）筛分机在负荷状态下工作所需功率的计算振动筛振动消耗的功率 （3-9）式中： C阻尼
38、系数，取0.2；A最大振幅，mm；N振动次数，r/min；振动筛摩擦消耗的功率 （3-10）式中：轴承摩擦系数 取0.005 d 轴颈直径 取0.1m 振动筛在工作状态下消耗的功率N （3-11）式中，传动效率 取0.95（2）电动机的选择为了满足功率查表取Y160L-4两台（3） 电动机起动转矩校核惯性振动筛主要特点是启动力矩大，故需要校核筛子启动力矩。所选电动机静启动转矩应满足：式中 电动机的静启动转矩， ； 静转矩； （3-12）其中 为偏心轴的个数；为每个偏心轴的质量，kg； 为偏心轴的回转半径，。 （3-13）电动机的额定转矩： （3-14）由上式证明 ：所以，筛机启动没有问题。4.
39、主要零件的设计及计算4. 1 轴承的选择和轴的校核4. 1. 1 轴承的选择（1）轴承的受力分析直线振动筛所用的偏心轴振动器，有一根通轴，其上装有一个偏心轴，偏心轴旋转产生强大的激振力，激发振动筛也使自身振动，因此该轴承受着偏心轴旋转产生的离心力及偏心轴产生的惯性力，轴及偏心轴的自重及，支撑反力和，静转矩。当、方向一致时，轴受力最大。（2）轴承的受力计算力及与相比很小，为简化计算略去不计；力与力方向相反，略去使之偏于安全。这样轴承上轴向力为零，径向力为： （4-1） 式中 振动的圆频率，。 （3）轴承的选型计算和寿命校核。由于激振器结构确定单个激振器采用2个轴承，故每个轴承所承受的当量动负荷为
40、： （4-2）计算轴承的额定动负荷: （4-3）式中：为寿命系数，轴承寿命系数按一年计算,一年按300天，一天20小时，共6000小时， =2.11；为冲击负荷, =2；为速度系数，转速为1200r/min时，=0.40；为温度系数，温度小于100时，=1，则 由机械设计手册单行本轴承查得，选择圆锥滚子轴承型，其额定动负荷为，大于上述值，满足设计要求。轴承的寿命校核： （4-4）寿命大于10000小时，所以符合要求。 4.1.2轴的强度校核轴是组成机械的一个重要零件。它支承着其他转动件回转并传递转矩，同时它又通过轴承和机架联接。所有轴上零件都围绕轴心线作回转运动。所以，在轴的设计中，不能只考虑
41、轴本身，还必须和轴系零部件的整个结构密切联系起来。轴设计的特点是：在轴系零部件的具体结构未确定之前，轴上力的作用和支点间的跨距无法精确确定，故弯矩大小和分布情况不能求出，因此在轴的设计中，必须把轴的强度计算和轴系零部件结构设计交错进行，边画图、边计算、边修改。设计轴时应考虑多方面因素和要求，其中，主要问题是轴的选材、结构、强度和刚度。对于高速旋转地轴还应考虑振动稳定性问题。轴的材料种类很多，设计时主要根据对轴的强度、刚度、耐磨性等要求，以及为实现这些要求而采用的热处理方式，同时考虑制造工艺问题加以选用，力求经济合理。轴的常用材料是35、45、50、优质碳素钢，最常用的是45钢。对于受载较小或不
42、太重要的轴，也可用A 、A 等普通碳素钢。对于受力较大，轴的尺寸和重量受的限制，以及有某些特殊要求的轴，可采用合金钢。本次设计选用45钢。根据振动器的结构，轴的弯矩，扭矩见图4-1 图4-1 弯矩，扭矩图。轴材料为45钢，其许用弯曲应力为： =95.3 （4-5）危险断面的当量弯矩为： （4-6） 式中： M弯矩，N； F离心力，N； L危险截面到F的距离，m； 根据扭矩性质而定的折合系数；对不变扭矩取=0.3； T扭矩，N； N输入的功率，； 轴的转速，；代入数值： 则 （4-7）危险截面的应力应满足: （4-8）式中: 弯曲应力，P； Z截面模数，； Z=则 所以满足设计要求。4. 2 弹簧的设计与选用弹簧刚度K的选择应遵循的原则是：使振动筛系统的工作过程中传给基础的动负荷尽可能的小。一般地，座式振动筛只要使， 取=5。对单质量系统：式中： 系统中弹簧的总刚度，N/m；系统的固有频率，rad/s；=（1/31/7）；振动的圆频率，rad/s筛箱振动次数，r/min；参振质量，kg。所以弹簧的总刚度为： （4-9） 式中: 单个弹簧的刚度，N/m； K弹簧的总刚度，N/m； 支撑弹簧的个数。初选弹簧个数 =8则