ZG200型振動(dòng)給料機(jī)設(shè)計(jì)-結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 目錄 緒論 1 1 列電機(jī)振動(dòng)給料機(jī)的特征概括 途 2 點(diǎn) 2 類 2 要組成部分 2 型說明 3 2. 工作原理和結(jié)構(gòu)分析 構(gòu)分析 4 作原理 4 3. 振動(dòng)參數(shù)的確定 動(dòng)學(xué)參數(shù) 5 幅 A 5 械指數(shù) K 5 振頻率 f 6 動(dòng)方向角 6 擲指數(shù) D 6 幅 6 4. 物料在槽體上的運(yùn)動(dòng)情況分析 動(dòng)分析 9 有振動(dòng)機(jī)的振動(dòng)參數(shù) 11 料的平均速度 12 5. 槽體尺寸參數(shù)的確定 料能力與給料槽體尺寸的確定 14 體型式和剛度要求 14 體的結(jié)構(gòu) 14 體剛度的計(jì)算 15 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 體尺寸的確定 19 料的等效參振質(zhì)量和等效阻尼系數(shù)的確定 19 6 懸掛設(shè)計(jì)（彈性元件選取和彈性系統(tǒng)的計(jì)算） 簧元件的類型和用途 21 簧元件的組合剛 度 22 旋彈簧 23 柱形螺旋彈簧的自振頻率 26 受載荷的自振頻率 26 載荷的彈簧自振頻率 26 柱螺旋彈簧的許用應(yīng)力 27 旋彈簧的校核計(jì)算 28 計(jì)計(jì)算振動(dòng)給料機(jī)的彈簧 31 動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量計(jì)算 31 7 振動(dòng)電機(jī)的選取及其確定 振力和功率 35 動(dòng)基礎(chǔ)的動(dòng)載荷 36 8 安裝、使用及維護(hù)條件 裝及調(diào)試 37 裝前的準(zhǔn)備 37 裝 37 運(yùn)轉(zhuǎn) 37 作使用要點(diǎn) 38 護(hù)和檢修 38 常維護(hù) 38 期檢查 39 理 39 9 結(jié)束語 40 10 致謝 41 11 參考文獻(xiàn) 42 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 摘 要 列電機(jī)振動(dòng)給料機(jī)是一種新型的運(yùn)輸設(shè)備。它廣泛應(yīng)用于礦山、冶金煤炭、火電、耐火、玻璃、建材、輕工、化工、機(jī)械，糧食等各行各業(yè)中。 本課題主要完成了 振動(dòng)給料機(jī)的總體設(shè)計(jì)，包括機(jī)械的尺寸設(shè)計(jì)、機(jī)械的主要零件和組成部分在機(jī)體結(jié)構(gòu)上的位置設(shè)計(jì)、激振源的確定及計(jì)算、懸掛彈簧的設(shè)計(jì)和機(jī)械結(jié)構(gòu)的 動(dòng)力學(xué)分析，包括機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的確定、物體在槽體上運(yùn)動(dòng)情況的分析、動(dòng)力學(xué)模型的確定等任務(wù)。另外本課題還介紹了它的安裝使用及維護(hù)等技術(shù)條件 關(guān)鍵 詞 ： 振動(dòng)給料機(jī) 總體設(shè)計(jì) 動(dòng)力學(xué)分析 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 G of is a of It in in of of of of of on of of of of of in on of an of of . in 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 緒 論 本次設(shè)計(jì)是在畢業(yè)之前所有的專業(yè)課程結(jié)束的前提下進(jìn)行的，課題的提出是有老師下發(fā)設(shè)計(jì)題目，學(xué)生自主選擇的原則下進(jìn)行，經(jīng)學(xué)生和指導(dǎo)老師協(xié)商，確定為本次的設(shè)計(jì)認(rèn)務(wù)為 列振動(dòng)電機(jī)型振動(dòng)給料機(jī)的設(shè)計(jì)，處理能力是每小時(shí) 200噸。 導(dǎo)師付靖老師從事振動(dòng)給料機(jī)和篩分機(jī)設(shè)計(jì)工作多年，有較深厚的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。新鄉(xiāng) 振動(dòng)機(jī)械方面處于領(lǐng)先水平，并在這里起草了中國振動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊的編制工作?；谝陨显?，我們把畢業(yè)設(shè)計(jì)定格為振動(dòng)機(jī)械的設(shè)計(jì)。 本次設(shè)計(jì)是在專業(yè)課程結(jié)束的基礎(chǔ)上，對所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)應(yīng)用和總結(jié) ，能夠用于實(shí)際的設(shè)計(jì)工作之中，為以后我們走向工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 本次設(shè)計(jì)主要 完成振動(dòng)給料機(jī)總體設(shè)計(jì)，包括機(jī)械的尺寸設(shè)計(jì)、機(jī)械的主要零件和組成部分及在機(jī)體上結(jié)構(gòu)位置設(shè)計(jì)、激振源的確定及計(jì)算（振動(dòng)電機(jī)）、懸掛彈簧設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析，包括機(jī)械的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)確定（振動(dòng)方向角、振幅、振動(dòng)圓頻率等）、物體在槽體上的運(yùn)動(dòng)情況分析、動(dòng)力學(xué)模型確定及動(dòng)力學(xué)分析、安裝、使用及維護(hù)、技術(shù)條件等任務(wù)。 在設(shè)計(jì)過程中 首先完成振動(dòng)給料機(jī)的總體設(shè)計(jì)，依據(jù)處理量和工作原理，確定機(jī)械參數(shù)、槽體設(shè)計(jì)幾何尺寸、振動(dòng)電機(jī) 功率的計(jì)算和型號(hào)的選取、懸掛彈簧的設(shè)計(jì)和槽體、彈簧強(qiáng)度的校核；最后，完成振動(dòng)給料機(jī)的安裝、使用、維護(hù)等技術(shù)條件的說明。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 列電機(jī)振動(dòng)給料機(jī)的特征概括 途： 金、煤炭、火電、耐火、玻璃、建材、輕工、機(jī)械、糧食等行業(yè)中，用于把粉狀、顆粒狀及粉體物料從貯料倉或其他貯料設(shè)備中均勻或定量的給到受料設(shè)備中。例如向破碎機(jī)、分選設(shè)備、篩分設(shè)備、運(yùn)輸機(jī)械等輸送散狀物料。并可用于自動(dòng)配稱、定量安裝、自動(dòng)控制的流程中，實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)自動(dòng)化。 點(diǎn)： 機(jī)振動(dòng)給料機(jī)是一種新型給料設(shè)備，其它給料設(shè)備相比具有以下特點(diǎn)： （ 1）體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、維修少，費(fèi)用低； （ 2）利用特制振動(dòng)電機(jī)自同步原理，工作穩(wěn)定、啟動(dòng)迅速，停車平穩(wěn)； （ 3）物料按拋物線軌跡連續(xù)向前跳躍運(yùn)動(dòng)。因此給料槽磨損較?。?（ 4）因?yàn)榭梢运矔r(shí)的改變和啟閉料流，所以給料量有較高的精度； （ 5）本系列電機(jī)振動(dòng)給料機(jī)不適合于有防爆要求的場合。 類： 按照不同的分類方法，可以將振動(dòng)給料機(jī)分成許多類型。 按照物料輸送方向的不同，可分為水平型振動(dòng)給料機(jī)和垂直型振動(dòng)給料機(jī)兩大類。 按照其驅(qū)動(dòng)方式不同，可分為電磁、氣力、液壓和機(jī)械振動(dòng)給料機(jī)；機(jī)械振動(dòng)給料機(jī)使用較多，又可分為慣性振動(dòng)給料機(jī)和偏心連桿振動(dòng)給料機(jī)。 要的組成部分： 激振器 產(chǎn)生激振力的大小直接影響著承載體的振幅。 承載體 能量傳給物料，又是參振質(zhì)體，其質(zhì)量是振動(dòng)系統(tǒng)中的重要參數(shù)，承載體還必須具有足夠的剛度和強(qiáng)度。 減振支承 作減振用。 型說明： （ 1）使用條件 海拔高度不超過 1000m；環(huán)境溫度不超過 40 ，在環(huán)境溫度為買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 (20 5) 時(shí)，周圍介質(zhì)的相對濕度不大于 85%，周圍沒有嚴(yán)重腐蝕及影響電氣絕緣的介質(zhì)。 （ 2）生產(chǎn)效率 振動(dòng)給料機(jī)的生產(chǎn)效率常以松散密度 3m 的河沙為標(biāo)準(zhǔn)物料，當(dāng)所運(yùn)物料的松散密度和粒度大于河沙時(shí)，其生產(chǎn)效率與松散密度成正比來計(jì)算，當(dāng)所運(yùn)物料的松散密度和粒度小于河沙時(shí)，其生產(chǎn)效率與松散密度成正比來計(jì)算成績的 ，當(dāng)所運(yùn)物料為顆?；蚍勰顣r(shí)，其生產(chǎn)效率與松散密度成 正比來計(jì)算成績的 。 （ 3）物料的最大進(jìn)料粒度 一般情況下，為防止造成堵塞，物料的最大線形尺寸為槽寬的 1/3 1/4 尤其對封閉的槽體更要注意。 （ 4）起跳頻度 所謂頻繁起動(dòng)，一般指每兩次起動(dòng)時(shí)間間隔小于 2果小于 2選擇 1 號(hào)或 2 號(hào)的振動(dòng)電機(jī)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 構(gòu)分析： 列電機(jī)振動(dòng)給料機(jī)有給料槽 1 傳振體 2 振動(dòng)電機(jī) 3 減震裝置 4 四部分組成。見圖 2 2動(dòng)給料機(jī)的組成部分 作原理 列電機(jī)振動(dòng)給料機(jī)給料過程是利用特制的振動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)給料槽沿傾 方作用周期直線往復(fù)振動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)給料槽振動(dòng)的加速度垂直分量大于重力加速度時(shí)，槽中的物料將被拋起，并按照拋物線的軌跡向前跳躍運(yùn)動(dòng)。拋起或下落在 1/50秒內(nèi)完成。由于振動(dòng)電機(jī)的連續(xù)激振動(dòng)，給料槽連續(xù)振動(dòng)，槽中的物料則連續(xù)向前跳躍，以達(dá)到給料的目的。其給料過程如圖 2示： 槽體雙振幅料槽靜止點(diǎn)料槽位移上限物料平位移料槽位移下限振動(dòng)方向振動(dòng)電機(jī)圖 2料過程 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 說明：在重有色金屬冶煉過程中，所產(chǎn)生的高溫物料采用振動(dòng)輸送、篩分和給料 ，是行之有效的方法之一。它具有工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，能耗低等一系列優(yōu)點(diǎn)。通常在工程設(shè)計(jì)中，除采用單質(zhì)體振動(dòng)設(shè)備外，還有采用雙質(zhì)體的呈拋擲狀態(tài)的振動(dòng)設(shè)備。振動(dòng)參數(shù)有運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)。 運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù) 運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)有激振頻率、振幅、振動(dòng)方向角、機(jī)械指數(shù)、拋擲系數(shù)和運(yùn)動(dòng)速度等。 振幅 A A 的取值范圍因激振機(jī)構(gòu)不同而異，通常對于慣性驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（偏心塊激振器）宜采用中頻中幅，即 A=們在這里取 5 機(jī)械指數(shù) K 機(jī)械指數(shù)亦稱動(dòng)力強(qiáng)度指數(shù)，它是承載槽體運(yùn)動(dòng)的最 大加速度 .與重力加速度 g 的比值，即 22 04 式中 2 ，為使設(shè)備運(yùn)行可靠及延長其使用壽命，對于常用慣性振動(dòng)設(shè)備取K=3 5，較為適當(dāng)。由于機(jī)械指數(shù)受材料強(qiáng)度與起決定性作用的慣性力大小限制。所以本次設(shè)計(jì)選取機(jī)械指數(shù) K=4。 輸送物料的運(yùn)動(dòng)情況主要取決于垂直加速度的大小。槽體最大垂直加速度與重力加速度的比值稱為 拋料指數(shù) D。 2204 s i g拋料指數(shù)與機(jī)器指數(shù)有如下關(guān)系： D= 周期性跳躍過程的拋料指數(shù) D 在 間。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 激振頻率 f 當(dāng)機(jī)械指數(shù) K 和振幅 A 值確定以后由 0 求出激振頻率。推薦取值范 圍為： f =10 25當(dāng)于 600 /=4,A=5到 2 2 2 3s i n 4 9 . 8 144 s i n 4 s i n 4 3 . 1 4 5 1 0D g K z 振動(dòng)方向角 振動(dòng)方向角大小取決于設(shè)備用途和物料性質(zhì)。為提高輸送速度，最佳振動(dòng)方向角與機(jī)械指數(shù)相對應(yīng)： 當(dāng) K=3 時(shí)， 26 36 當(dāng) K=4 時(shí)， 30 60 對于慣性驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)或振動(dòng)頻率大于 1000 次 / 20 30 。本次設(shè)計(jì) 取 045 。由 D=， K=4 可得 D= 拋擲指數(shù) D 它是承載槽體最大加速度垂直分量與重力加速度 g 之比即： 2 /A S in g C o s 式中 是振動(dòng)設(shè)備的傾角 。 為使輸送物料呈微拋物狀態(tài)滑行。一般取 11 時(shí)，物料相對槽體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以拋擲運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為主，這樣可以降低物料運(yùn)動(dòng)的阻力和減少物料對槽體的磨損，但拋擲運(yùn)動(dòng)過于激烈又易使物料破碎或使輸送狀態(tài)不穩(wěn)。一般 取 1D為在這樣的條件下，在機(jī)體的一個(gè)振動(dòng)周期內(nèi)，物料完成一次拋擲運(yùn)動(dòng)工作狀態(tài)穩(wěn)定。因此說計(jì)算的 D= 用振動(dòng)機(jī)的振動(dòng)參數(shù) 表 4動(dòng)參數(shù) 激振形式 慣性式 彈性連桿式 用途 輸送 篩分和給料 成型密 輸送 篩分 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 長距離 上傾 下傾 實(shí) 落沙清理 參數(shù) 頻率/f 12 16 25 30 15 16 振幅/B 5 6 3 6 3 5 15 6 9 方向角 0/ 20 30 20 50 20 30 30 60 多用 45 90 25 35 30 60 多用45 傾角 0/ 0 15 12 20 0 10 0 0 10 0 10 常用振動(dòng)機(jī)的振動(dòng)參數(shù)可由表 4取 . 料平均速度 2 c o s/s i h m C C C 式中各影響系數(shù)可由表 4得： 表 4角影響系數(shù) 傾角 0/ 10 5 10 15 C 層厚度影響系數(shù) 料層厚度 薄料層 中層厚度 厚料層 wC 通常篩分為薄料層，振動(dòng)輸送為中料層，振動(dòng)給料為中厚或厚層。 物料性質(zhì)影響系數(shù) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 17 物料性質(zhì) 塊狀物料 粒狀物料 粉狀物料 滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)影響系數(shù) 拋擲指數(shù) D 1 5 注物料平均運(yùn)動(dòng)速度是按拋擲運(yùn)動(dòng)進(jìn)行計(jì)算的，在一個(gè)振動(dòng)周期中除完成一次拋擲運(yùn)動(dòng)外還伴隨著一定的滑行運(yùn)動(dòng)。 由上表可選取參數(shù)為 C=1；.8；。 由上式可計(jì)算平均速度 2 c o ss i h m C C C =2 23 . 1 4 9 . 8 1 0 . 9 221 0 . 8 1 12992 =s。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 18 料能力與給料槽體尺寸的確定 振動(dòng)給料機(jī)的生產(chǎn)能力： 3 6 0 0 ( / )mQ h b v t h（ 5 式中 m m 3/tm m/s 體型式和剛度要求 體的結(jié)構(gòu) 按槽體結(jié)構(gòu)可分為單一型和組合型兩類。常用斷面形狀為矩形、圓形，梯形。為了加強(qiáng)槽體剛度，常把槽體斷面做成波折或弧形，并將槽體卷邊。只有在輸送物料，要求隔熱、篩分、加熱或冷卻時(shí)，才采用組合型 。本次設(shè)計(jì)采用矩形槽。 型式如圖 5 5形槽結(jié)構(gòu)示意圖 槽體一般是用鋼板焊接而成，分為敞口和封閉兩種槽形 2，也可以用管式輸送槽。兩臺(tái)振動(dòng)電機(jī)對稱于輸送槽的縱向?qū)ΨQ平面，直接固定在給料機(jī)的兩側(cè)。兩振動(dòng)電機(jī)作同步反向運(yùn)轉(zhuǎn)，所產(chǎn)生的激振力垂直于兩振動(dòng)電機(jī)軸心線所形成的平面，使槽體沿激振力方向產(chǎn)生直線振動(dòng)。 該種振動(dòng)給料機(jī)一般在遠(yuǎn)超共振狀態(tài)下工作。隔振比為 5 8。其安裝方式有座式和吊式兩種。主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、安裝、調(diào)試、維護(hù)方便。運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定、噪音低、傳遞給基礎(chǔ)的動(dòng)載荷小。并且由于振動(dòng)電機(jī)激振力可以任意調(diào)節(jié)，因而可以買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 19 方便的 調(diào)節(jié)輸送量。該種振動(dòng)給料機(jī)的主要不足是單機(jī)輸送距離不宜過長。 雙質(zhì)體共振式振動(dòng)給料機(jī)的特點(diǎn)是所需要激振力較小，通常為非振類振動(dòng)給料機(jī)所需激振力的 1/2 1/4，該類振動(dòng)給料機(jī)的激振源在共振質(zhì)體上的安裝形式有多種。但總體外形結(jié)構(gòu)均類似于偏心連桿振動(dòng)給料機(jī)。 又多數(shù)槽體是壓制而成，一般采用 板，或采用 16合金鋼鋼板，厚度 3減少慣性力應(yīng)盡量減輕槽體質(zhì)量，再用肋板加強(qiáng)。材質(zhì)應(yīng)用鎮(zhèn)靜鋼，而不應(yīng)用半鎮(zhèn)靜鋼。否則，由于振動(dòng)產(chǎn)生的載荷，在工作過程中焊縫很易斷裂。當(dāng)輸送磨損性大的物料時(shí)，在槽體內(nèi) 側(cè)和底部可加焊鋼版，也可粘貼已成橡膠板或耐磨朔料板。當(dāng)物料有腐蝕性時(shí)，可以噴鍍一層有防腐性能的金屬或非金屬材料。當(dāng)輸送高于 2500C 的物料時(shí)，在無冷卻措施情況下，槽體應(yīng)采用耐熱鋼板或型鋼。 體剛度計(jì)算 計(jì)算槽體剛度，目的是測知它的固有頻率。當(dāng)激振頻率接近或等于槽體的固有頻率時(shí)，就會(huì)使槽體產(chǎn)生共振或接近共振，從而使槽體的彎曲振幅顯著增大而加速槽體的破壞 3。故設(shè)計(jì)槽體時(shí)，不僅應(yīng)滿足槽體的許用強(qiáng)度條件，更重要的是要使槽體具有能承受振動(dòng)載荷所必須的剛度 。也就是說，應(yīng)使槽體的一階彎曲振動(dòng)的固有頻率大大高于激振頻率。為了獲得盡可能高的一階彎曲振動(dòng)的固有頻率，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使槽體的質(zhì)量小，慣性矩大，支承點(diǎn)距離短。 為計(jì)算方便，將振動(dòng)給料機(jī)的槽體的各個(gè)部位簡化為四種典型力學(xué)模型如圖 5 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 20 5種典型力學(xué)模型 （ 1） 均布載荷簡支梁（圖 5于較長的振動(dòng)給料機(jī)，一般采用擺桿彈簧作為中間支承。這些擺桿彈簧在振動(dòng)方向上是柔性的，而在垂直于振動(dòng)方向上則是剛性的，在兩擺桿簧間的槽體段可按 此力學(xué)模型計(jì)算，其一階固有頻率為： 201 2 1/（ 5 式中， 2/ 4m ） l位長度的質(zhì)量） (kg/m) m） n 階固有頻率： 20 （ 5 （ 2）一端懸臂的均布載荷簡支梁（圖 5動(dòng)給料機(jī)的兩端區(qū)段可按此力學(xué)模型計(jì)算，其一階固有頻率為： 201 （ 5 式中的因數(shù) a 可按表 5取 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 21 表 5數(shù) a 1/a 3）有均布載荷，又有幾種載荷的簡支梁（ 5類的模型適用于裝有傳動(dòng)部件或給料口的振動(dòng)機(jī)區(qū)段，其一階固有頻率為： 01 223 ( 1 / )( l n / 0 . 4 9 )sl a b （ 5 式中， lkg/m） （ 4）由均布載荷又有集中載荷的懸臂梁（ 5動(dòng) 給料機(jī)始端有傳動(dòng)部件或給料口終端有排料口時(shí)，可按此力學(xué)模型計(jì)算，其一階固有頻率為： 01 43 ( 1 / )( l n / 0 . 2 4 ) （ 5 通過以上的計(jì)算，可以確定較為合理的支承點(diǎn)間距，通常當(dāng)機(jī)械指數(shù) 46k 時(shí)，l1000 k4 時(shí) l=1000500之，支承點(diǎn)間距必須保證槽體有足夠的動(dòng)力剛度，因此必須使強(qiáng)迫振 動(dòng)頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于槽體的一階彎曲振動(dòng)的固有頻率，即01當(dāng)取01 2時(shí)，則： 223 () （ 5 式中符號(hào)同（ 5 在實(shí)際的應(yīng)用中，除了出現(xiàn)一階彎曲振型還可能出現(xiàn)三階等高階的振型（圖 5些振型曲線上的拱段和節(jié)點(diǎn)影響物料的輸送速度；在拱段上速度加快，在節(jié)點(diǎn)上則相反。故在節(jié)點(diǎn)上常會(huì)發(fā)生 物料堵塞的現(xiàn)象。為了改善這種狀況，擺桿彈簧應(yīng)裝在阻止槽體發(fā)生撓彎曲的位置上，也就是裝在振動(dòng)曲線的拱段上，而不應(yīng)安裝在振動(dòng)曲線的節(jié)點(diǎn)處當(dāng)振動(dòng)給料機(jī)為多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)，則這些驅(qū)動(dòng)點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在振動(dòng)曲線的節(jié)點(diǎn)上。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 22 （ a） (b) (c) 圖 5性彎曲振動(dòng)的各階振型 (a)一階振型 (b)二階振型 (c)三節(jié)振型 圖 5，橫坐標(biāo) X 為振動(dòng)給料機(jī)（ 00 ）在水平方向上的長度坐標(biāo)?？v坐標(biāo) Y 為槽體的位移。振動(dòng)給料機(jī)槽體可能出現(xiàn)的彈性彎曲的振動(dòng)形態(tài) 振型是各種各樣的。它們分別與各階固有頻率相對應(yīng)，也就是說每一個(gè)固有頻率有各自相對應(yīng)的振型。一階固有頻率對應(yīng)于一階振型，二階固有頻率對應(yīng)于二階振型，其余的以此類推。對于一階振型彈性彎曲振動(dòng)曲線與靜止時(shí)的零線有兩個(gè)交點(diǎn)，此交點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)。對于二階、三階、四階振型分別有 3、 4、 5 個(gè)節(jié)點(diǎn)，圖中橫坐標(biāo)上各個(gè)節(jié)點(diǎn)處標(biāo)出的數(shù)值即為各種振型的各個(gè)節(jié)點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離。 振動(dòng)給料機(jī)高度與 寬度比： 0. 給料槽的結(jié)構(gòu)適應(yīng)工藝要求是振動(dòng)給料機(jī)的重要特點(diǎn)，此外給料槽體還需進(jìn)行強(qiáng)度買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 23 和剛度的設(shè)計(jì)計(jì)算，要保證槽體在受到周期性的激振力時(shí)。具有足夠的剛度。當(dāng)激振力頻率接近或等于某一自振頻率時(shí)，會(huì)由于槽體本身的共振或接近共振， 使槽體產(chǎn)生較大的振幅而加速槽體的破壞并影響正常給料。因此，應(yīng)使槽體的一階彎曲自振頻率大大高于激振頻率。 體尺寸的確定 已知： Q=200 /h=150m(有經(jīng)驗(yàn)值得 ), =, 3600 3200 1 . 1 0 23 6 0 0 1 5 0 1 0 0 . 2 1 1 . 6 m 振動(dòng)給料機(jī)的高度和寬度比取 們選取比值系數(shù)是： 到高度值是： 槽體內(nèi)物料質(zhì)量： / ( 3 6 0 0 ) L v(式中 m。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值確定： 所以： 32 0 0 1 0 1 . 3 3683 6 0 0 3 6 0 0 0 . 2 1m k 料的等效參振質(zhì)量和等效阻尼系數(shù)的確定 運(yùn)動(dòng)物料相當(dāng)有百分之幾參振，稱為等效參振系數(shù)或等效參振結(jié)算系數(shù) 物料對振動(dòng)機(jī)體產(chǎn)生的阻尼用當(dāng)量阻尼系數(shù) 示。當(dāng)拋擲指數(shù)時(shí)，當(dāng)量阻尼系數(shù)間變化。 有關(guān)，可以按圖5得，表 5文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 24 度度度度度度度圖 5同角 時(shí) 表 5同拋擲指數(shù)的物料等效參振質(zhì)量折算系數(shù) 0/d 0/z0 0 0 0 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 25 性元件選取和彈性系統(tǒng)的計(jì)算） 性元件的類型和用途： 對于彈簧的選擇可根據(jù)振動(dòng)給料機(jī)的工作狀態(tài)考慮，若處在近亞共振狀態(tài)，則彈簧應(yīng)選的硬些。使固有頻率接近工作頻率。若處在遠(yuǎn)共振狀態(tài)工作，則彈簧應(yīng)選擇軟些，使固有頻率遠(yuǎn)離工作頻率。 彈性元件（彈簧）的類型很多，分類的方法也很多。 1. 按用途分類 振動(dòng)機(jī)械中所采用的彈性元件按照用途可以分為三類 4： （ 1）隔振彈簧 隔振彈簧的作用是對振動(dòng)機(jī)體產(chǎn)生彈性支承，使機(jī)體得以實(shí)現(xiàn)彈性振動(dòng)，并減少傳給機(jī)體或構(gòu)架的動(dòng)載荷。 （ 2）主振彈簧 主振彈簧的作用是使振 動(dòng)機(jī)在指定狀態(tài)下工作。例如，振動(dòng)機(jī)和其他一些近共振機(jī)械，通常選用強(qiáng)迫振動(dòng)頻率 稍低于固有頻率0的近亞共振的狀態(tài)，這時(shí)必須采用剛度適中的主振彈簧。 （ 3）其他用途的彈簧 這類彈簧包括：導(dǎo)向彈簧、連桿彈簧等。 導(dǎo)向彈簧的作用是起導(dǎo)向作用，使振動(dòng)機(jī)體沿垂直于板簧中心線的方向運(yùn)動(dòng)。連桿彈簧的作用是使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)彈性振動(dòng)外，還傳遞給振動(dòng)系統(tǒng)保持連續(xù)振動(dòng)所需的激振力。 2. 按結(jié)構(gòu)形式分類 彈簧的類型按照結(jié)構(gòu)形式來分，多達(dá)數(shù) 十種。適用于振動(dòng)機(jī)械的結(jié)構(gòu)形式也很多，最常見的有以下幾種 （ 1）螺旋彈簧 圓斷面圓柱形螺旋彈簧是目前振動(dòng)機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的一種彈性元件。優(yōu)點(diǎn)是：制造方便，內(nèi)摩擦小，能耗較經(jīng)濟(jì)，在確定設(shè)計(jì)的情況下，具有較長的使用壽命。缺點(diǎn)是：體積較大；容易產(chǎn)生噪聲；調(diào)解剛度較不便；橫向剛度小；容易使機(jī)體出現(xiàn)橫向搖晃。 除了采用圓截面的彈簧外，還有矩形截面的彈簧，以及采用圓截面塔形彈簧等。在小型機(jī)器中還采用拉力彈簧。 （ 2）板彈簧 在許多振動(dòng)機(jī)械中，板彈簧作為導(dǎo)向桿使用，起到導(dǎo)向振動(dòng)作用。在板彈簧電機(jī)振動(dòng)給料 機(jī)中，可以作為主振彈簧使用。 板彈簧的優(yōu)點(diǎn)是：增減板彈簧片數(shù)，便可調(diào)節(jié)彈簧的總剛度；能使機(jī)體實(shí)買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 26 現(xiàn)定向振動(dòng)。缺點(diǎn)是：加工量大，制造工藝要求比較嚴(yán)格，所占空間較大等。 （ 3）橡膠彈簧 在振動(dòng)機(jī)械中，橡膠彈簧得到廣泛的應(yīng)用，它既可以作主振彈簧使用，也可以作隔振彈簧和傳動(dòng)彈簧使用。既可在壓縮狀態(tài)下工作，也可在剪切狀態(tài)下工作。 橡膠彈簧具有以下一些特點(diǎn)： 1）可以制成各種不同形狀和尺寸的制品。結(jié)構(gòu)緊湊，能有效的利用空間。 2）彈性模量較小，可以得到較大的彈性變形，容易實(shí)現(xiàn)理想的非線性振 動(dòng)特性。 3）形狀不受限制， 3 個(gè)方向上的剛度，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。 4）具有較高的內(nèi)阻，對于突然沖擊和高頻率振動(dòng)的吸收具有良好的效果。因此，采用橡膠彈簧的振動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和停車通過共振區(qū)時(shí)，其振幅比螺旋彈簧振動(dòng)機(jī)小得多，振幅比較穩(wěn)定，但能耗比金屬彈簧要大。 5）橡膠彈簧傳遞聲音的阻力比金屬大得多，所以隔音效果好，工作時(shí)噪音小。 6）相同結(jié)構(gòu)形式和尺寸的橡膠彈簧，可以通過改變橡膠的硬度，來得到不同的剛度。 7）同一橡膠彈簧，能夠同時(shí)承受多向載荷，因而可以使機(jī)器的結(jié)構(gòu)大為 簡化。 8）安裝和拆卸方便。 橡膠或橡膠金屬彈簧與金屬彈簧相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：可模壓成所需的形狀和尺寸。三個(gè)方向的剛度可隨意選擇，改變橡膠彈簧的內(nèi)部構(gòu)造，可以大幅度的改變剛度。此外，由于橡膠具有較大的內(nèi)阻力，因此在共振工作狀態(tài)時(shí)，振幅的穩(wěn)定程度較好。缺點(diǎn)是：工作溫度不超過 50 度，制品質(zhì)量不夠穩(wěn)定、壽命較短。 綜上所述：本次設(shè)計(jì)選取的彈簧為圓柱螺旋彈簧。 性元件的組合剛度 在振動(dòng)機(jī)械中，常常是由多個(gè)彈簧組合成一個(gè)彈簧組，應(yīng)將他們連結(jié)于一個(gè)或多個(gè)振動(dòng)質(zhì)體上。無論是隔振彈簧、主振彈簧或是連桿彈簧， 按照組合方式可分為以下四種：反接式、并聯(lián)式、串聯(lián)式和復(fù)合式。 這些組合彈簧可以用一個(gè)等效彈簧來代替，等效彈簧的剛度即為組合彈簧的總買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 27 剛度。本次設(shè)計(jì)使用并聯(lián)式，其圖如 6示和彈簧總剛度計(jì)算公式如 6 圖 6效彈簧簡圖 12C C C（ 6 當(dāng)12 1222C C C式中 N/m） ; 1C、2 、 2 的剛度。 旋彈簧 圓截面圓柱形螺旋彈簧 （ 1） 軸向剛度 4328 6 式中 N/m）； ，見表 1 m） ; 2m） ; （ 2）徑向剛度 圖 6螺旋彈簧在軸向載荷 F 和徑向載荷定其上下支撐 面始終保持水平，則彈簧的徑向剛度為： r r zC k C（ 6 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 28 式中 N/m）； N/m）； 。 圖 6旋彈簧的軸向變形和徑向變形 2210 . 2 9 5 0 . 3 8 411/ 式中 m）； H H d m）； H 上下支撐面間的距離（ m）； 2旋彈簧中徑 （ m）； F N） ; N）； （ 3）結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算 1）基本計(jì)算 公式 螺旋彈簧的螺旋角 ，一般較小（ 010 ），因此，可以導(dǎo)出圓截面螺旋彈簧只受軸向載荷 F 時(shí)的變形 f 和切應(yīng)力 的兩個(gè)基本計(jì)算買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 29 公式： f = （ 6 2328 8 （ 6 式中 f m）； 2 58 ； k稱應(yīng)力修正因數(shù)。 4 1 0 . 6 1 544ck （ 6 2）結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算公式 根據(jù)式（ 6式（ 6個(gè)基本計(jì)算公式，可以導(dǎo)出彈簧鋼絲直徑 d、有效工作圈數(shù) n 的計(jì)算公式 8k （ 6 3388 zG d f c F c C （ 6 式中 ; N/m） f（ N） （ 6 0f a A（ 6 式中 0m）； m） ; 參數(shù) d、 n 計(jì)算得出后，即可進(jìn)行其他參數(shù)的計(jì)算。 彈簧中徑2 6 彈簧圈數(shù)1n n（ 6 式中 1 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 30 2取2n=2; 彈簧的有效工作圈數(shù)，最小圈數(shù)為 2，但一般不少于 3 圈。 彈簧節(jié)距 t 按下式計(jì)算 0 Ga k At d （ 6 式中 m） 0（ m） ; l m） ； m）； 般取 7。 彈簧自由高度0平結(jié)構(gòu)、 2n=2，則 0 1 nt d（ 6 柱形螺旋彈簧的自振頻率 彈簧的自振頻率與彈簧的剛度、質(zhì)量、支承載荷大小及支承情況有關(guān)。 受載荷的自振頻率 兩端固定時(shí)彈簧的 1 階自振頻率 5 223 . 5 6 1 0 df （ 6 式中 f ; 一端固定，一端自由時(shí)，彈簧的 1 階自振頻率 5 221 . 7 8 1 0df （ 6 載時(shí)彈簧的自振頻率 在振動(dòng)機(jī)械中，彈簧的承載參振質(zhì)量與其自身質(zhì)量相比，往往大很多，故此承載彈簧的自振頻率實(shí)質(zhì)是由該彈簧及參振質(zhì)組成的振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率?？山瓢聪率接?jì)算 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 31 （ 6 式中 N/m）； 其值可按下表計(jì)算。 表 6簧系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的剛度剛度2 n 1/ 2 n zC=4 3 W 1 6 2 W 2 2 1214 3e s W W 121 6 2e s W W 柱螺旋彈簧的許用應(yīng)力 圓柱螺旋彈簧的許用應(yīng)力按所受載荷情況分為 3 類。 類： 變載荷，循環(huán)次數(shù)在 610 以上。 類：變載荷，循環(huán)次數(shù)在 3510 10 和受沖擊載荷的情況。 類：變載荷，循環(huán)次數(shù)在 310 以下。 振動(dòng)給料機(jī)的彈簧許用應(yīng)力應(yīng)按 類載荷計(jì)算。 常用彈簧材料的許用應(yīng)力及有關(guān)參數(shù)見表 6 6 圓柱螺旋彈簧的許用應(yīng)力 材料 許用切應(yīng)力 （ 許用彎曲應(yīng)力 （ 切變模量 G（ 彈性模量 E（ 推薦硬度范圍薦使用溫度（ 0C ） 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 32 類型 牌號(hào) 類 類 類 類 類 碳素彈簧鋼絲 65； 70 83 8048083 804804 120650金彈簧鋼絲 6080 640 800 800 1000 80 200 45 50 40 250 6007 5240 300 65 70 760 950 950 1190 40 350 605 50 40 400 旋彈簧的校核計(jì)算 （ 1） 強(qiáng)度校核計(jì)算 圓截面螺旋彈簧 螺旋彈簧結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算確定之后，還必須進(jìn)行強(qiáng)度校核，其切應(yīng)力應(yīng)小于材料的許用應(yīng)力，即： 2 3228 nG d n （ 6 式中 查表（ 6 m）； m）； 當(dāng)機(jī)器正常工作時(shí)， a 即為機(jī)體的振幅 A； （ 2） 強(qiáng)度安全因數(shù)的計(jì)算 振動(dòng)給料機(jī)彈簧的最大工作應(yīng)力循環(huán)次數(shù)在 106 以上，所以選 107，因此，應(yīng)進(jìn)行彈簧疲勞強(qiáng)度安全因數(shù)的校核計(jì)算。其計(jì)算公式如下： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 33 0 m i nm a 7 5S S （ 6 式中 S S 彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算和材料的試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確時(shí)，取 準(zhǔn)確性低時(shí)，取 0按表 1表 1取。 ,按式（ 6算； ,按式（ 6算。 223388 1 1k （ （ 6 223388 1 1k （ （ 6 式中 N，） m ax m （ N）； N）， m ax m （ N）； f f 按式（ 6（ 6（ 6算。 根據(jù) f/ f ，可在圖 6差得 1 值。它相當(dāng)于不同頻率 f的振動(dòng)載荷所產(chǎn)生的共振對彈簧切應(yīng)力的影響。 表 6脈動(dòng)疲勞極限0表載荷循環(huán)次數(shù) 410 510 610