過程裝備與控制工程畢業(yè)論文

四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 籃離心機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè)：過程裝備與控制工程 班 級(jí)： 指導(dǎo)教師：王維慧 四川理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院 二 O 一五年六月 四 川 理 工 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 任務(wù)書 設(shè)計(jì)（論文）題目： 籃離心機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué)院： 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)： 過程裝備與控制工程 班級(jí)： 學(xué)號(hào) 學(xué)生： 指導(dǎo)教師： 王維慧 接受任務(wù)時(shí)間 系主任 （簽名） 院長(zhǎng) （簽名） 1畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容及基本要求 (1) 原始數(shù)據(jù)： 浮液濃度： 65% 粒平均粒度： 浮液密度： 濾渣含濕量： 5% 晶粒密度： 漏晶率： 2% (2) 主要內(nèi)容： 完成離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓的計(jì)算、主軸的設(shè)計(jì)和強(qiáng)度剛度校核以及主要零部件的材料選擇；進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及相關(guān)部件的選型。 (3) 基本要求： 裝配圖 1 張 (0 號(hào)圖 ) ，零件圖 2 張 (圖面總量大于 1 號(hào)圖 )，設(shè)計(jì)說明書 1 份。 2指定查閱的主 要參考文獻(xiàn)及說明 1 高慎琴主編 . 化工機(jī)器 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1992 2 孫啟才，金鼎五主編 . 離心機(jī)原理結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)計(jì)算 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1987 3 康永等主編 . 過程流體機(jī)械 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 4 章棣主編 . 分離機(jī)械選型與使用手冊(cè) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 5 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社 6 蘇家慶主編 . 真空制鹽 1983 3進(jìn)度安排 設(shè)計(jì)（論文）各階段 工作安排 起 止 日 期 1 資料收集，閱讀文獻(xiàn)，完成開題報(bào)告 完成所有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)計(jì)算工作 完成所有圖紙繪制 完成設(shè)計(jì)說明書及圖紙的修改 答辯的準(zhǔn)備和畢業(yè)答辯 I 摘 要 錐籃 離心機(jī)是一種離心卸料連續(xù)操作過濾式離心機(jī)，能在全速運(yùn)行下連續(xù)進(jìn)料、分離、洗滌和自動(dòng)卸料。 廣泛適用于化工、醫(yī)藥、食品等行業(yè)，特別適用于果汁、酒糟、食鹽的分離。 主要對(duì)一些主要零部件進(jìn)行了重點(diǎn)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核，如轉(zhuǎn)鼓、轉(zhuǎn)軸等；對(duì)重要零件進(jìn)行了選型和校核，包括鍵、軸承等；對(duì)離心機(jī)的振動(dòng)、制造與維護(hù)也作了詳細(xì)介紹。最后對(duì)本次錐籃離心機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了總結(jié)和討論。 關(guān)鍵詞 ：錐籃離心機(jī)；設(shè)計(jì)計(jì)算；強(qiáng)度校核 is a of at in in of of on as a An of of in to of 目 錄 第 1 章 緒論 . 3 心機(jī)的應(yīng)用及其發(fā)展 . 3 離心卸料離心機(jī)總體設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 2 章 離心力場(chǎng)和分離物料的特性 . 4 心力場(chǎng)基本特性 . 4 離因數(shù)的概念 . 4 降速度. 5 離物料的特性 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 浮液特性 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 體顆粒特性 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 3 章 離心機(jī)的分類及主要技術(shù)參數(shù) . 5 心過濾 . 5 濾式離心機(jī)的種類 . 5 心沉降 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 降式離心機(jī)的種類 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 心分離 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 心分離機(jī)的種類 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 心力卸料離心機(jī) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 心力卸料離心機(jī)的概況 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 構(gòu)與原理 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 能特點(diǎn) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 心力卸料離心機(jī)主要技術(shù)參數(shù) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 心力卸料離心機(jī)優(yōu)缺點(diǎn) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 心卸料離心機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 4 章 材料選擇 . 7 鹵對(duì)鋼材的腐蝕 . 7 料的選擇 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 網(wǎng)的選擇 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 5 章 轉(zhuǎn)鼓的設(shè)計(jì) . 8 速轉(zhuǎn)鼓壁的強(qiáng)度 . 8 鼓壁自身質(zhì)量引起的引力 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 料質(zhì)量引起的轉(zhuǎn)鼓壁應(yīng)力 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 鼓壁強(qiáng)度 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 緣應(yīng)力問題 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 6 章 轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì) . 8 述 . 8 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 . 8 的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 小軸徑的確定 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 連接 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 的強(qiáng)度校核 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 核鍵的連接強(qiáng)度 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 核軸承壽命 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 7 章 離心機(jī)的振動(dòng) . 9 的臨界轉(zhuǎn)速 . 9 響臨界轉(zhuǎn)速的其它因素 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 心機(jī)的減振設(shè)計(jì) . 錯(cuò) 誤 !未定義書簽。 振原理 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 振器的選擇 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第 8 章 離心機(jī)制造、裝配、安裝調(diào)試及維護(hù) . 10 要零件的制造 . 10 配 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 心機(jī)的安裝 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 心機(jī)的調(diào)試 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 心機(jī)保養(yǎng)維護(hù) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第九章 專題討論 . 11 第十章 結(jié)論 . 13 參 考 文 獻(xiàn) . 14 致 謝 . 57 第 1 章 緒論 心機(jī)的應(yīng)用及其發(fā)展 離心機(jī)是利用轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心慣性力來實(shí)現(xiàn)液相非均勻系混合物（如液體與固體顆粒相混合的懸浮液、兩種互不相容液體相混合的乳濁液等）分離的機(jī)械。離心分離是利用離心力對(duì)液 固、液 現(xiàn)離心分離操作的機(jī)械稱為離心機(jī)。離心機(jī)和其它分離機(jī)械相比，不僅能得到含濕量低的固相和高純度的液相，而且具有節(jié)省勞力、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件，具有連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、自動(dòng)遙控、操作安全可靠和占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。因此，自 1836年第 臺(tái)工業(yè)用三足式離心機(jī)在德國(guó)闖世，迄今 百多年以來己獲得很大的發(fā)展。各種 類型的離心機(jī)品種繁多，各有特色，并正在向提高技術(shù)參數(shù)、系列化、自動(dòng)化方向發(fā)展，且組合轉(zhuǎn)鼓結(jié)構(gòu)增多，專用機(jī)種越來越多?，F(xiàn)在，離心機(jī)己廣泛用于化工、石油化工、石油煉制、輕工、醫(yī)藥、食品、紡織、冶金、煤炭、選礦、船舶、軍工等資源開發(fā)、過程生產(chǎn)、三廢治理和國(guó)防工業(yè)各個(gè)領(lǐng)域。例如：濕法采煤中粉煤的回收，石油鉆井泥漿的回收，放射性元素的濃縮，三廢治理中的污泥脫水，各種石油化工產(chǎn)品的制造，各種抗菌素、淀粉及農(nóng)藥的制造，牛奶、酵母、啤酒、果汁、砂糖、桔油、食用動(dòng)物油、米糠油等食品的制造，織品、纖維脫水及合成纖維的制造，各種 潤(rùn)滑油，燃料油的提純等都使用離心機(jī)。離心機(jī)己成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門廣泛應(yīng)用的 種通用機(jī)械。 離心機(jī)基本上屬于后處理設(shè)備，主要用于脫水、濃縮、分離、澄清、凈化及固體顆粒分級(jí)等工藝過程，它是隨著各工業(yè)部門的發(fā)展而相應(yīng)發(fā)展起來的。例如： 18世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命后，隨著紡織工業(yè)的迅速發(fā)展， 1836年出現(xiàn)了棉布脫水機(jī)。 1877年為適應(yīng)乳酪加工工業(yè)的需要，發(fā)明了用于分離牛奶的分離機(jī)。進(jìn)入 20世紀(jì)之后，隨著石油綜合利用的發(fā)展，要求把水、固體雜質(zhì)、焦油狀物料等除去，以便使重油當(dāng)作燃料油使用， 50年代研制成功了自動(dòng)排渣的碟式活塞排渣分離機(jī)，到 60年代發(fā)展成完善的系列產(chǎn)品。隨著近代環(huán)境保護(hù)、三廢治理發(fā)展的需要，對(duì)于工業(yè)廢水和污泥脫水處理的要求都很高，因此促進(jìn)了各類離心機(jī)的發(fā)展。 離心機(jī)的結(jié)構(gòu)、品種機(jī)器應(yīng)用等方面發(fā)展迅速，但理論研究落后于實(shí)踐是個(gè)長(zhǎng)期存在的問題。目前在理論研究方面所獲得的知識(shí)，主要還是用來說明試驗(yàn)的結(jié)果，而在預(yù)測(cè)機(jī)器的性能、選型以及設(shè)計(jì)計(jì)算，往往仍要憑借經(jīng)驗(yàn)或試驗(yàn)。但隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的 )12( )22( 發(fā)展，固 心分離理論研究遲緩落后的局面也在積極扭轉(zhuǎn)。 詳細(xì)總裝圖，零件圖，文檔 。 前，國(guó)內(nèi)大的離心機(jī)生產(chǎn)廠家有重慶江北離心機(jī)廠、湖南昌森離心機(jī)（湘潭離心機(jī)）、浙江輕工機(jī)械廠、廣州重型機(jī)械廠和上?；C(jī)械廠等。 第 2 章 離心力場(chǎng)和分離物料的特性 心力場(chǎng)基本特性 離因數(shù)的概念 離心分離過程是在離心力場(chǎng)中進(jìn)行的，離心力場(chǎng)由離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓高速回轉(zhuǎn)所形成的。轉(zhuǎn)鼓內(nèi)物料顆粒做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的離心力 2 式中 m 物料顆粒質(zhì)量， R 顆粒位置處回轉(zhuǎn)半徑， m ； w 回轉(zhuǎn)角速度， 。 離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)物料在離心力場(chǎng)中所受離心力與其所受重力比值，即離心加速度與重力加速度的比值，稱為分離因數(shù) 2322 wK c 式中 n 轉(zhuǎn)鼓速度， r 。 分離過程中物料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)位于不同半徑時(shí)，所受離心力不同，心機(jī)的俗的講，分離因數(shù)就是離心機(jī)的離心力與重力的比值。分離因數(shù)是衡量離心機(jī)分離性能的主要指標(biāo)，除了對(duì)具有可壓縮變形濾渣的懸浮液進(jìn)行離心過濾時(shí)，過大的隙堵塞，分離效果反而惡化之外，一般來講離性能越好。分離因數(shù)范圍：工業(yè)用過濾式和沉降式離心機(jī)為 1203000，離心分離機(jī)為 300020000，超速離心機(jī)為 20000以上，實(shí)驗(yàn)和分析用超速離心機(jī)可高達(dá) 600000。 )32( 降速度 時(shí)，顆粒在溶液中的沉降速度 (2 式中 顆粒在溶液中的沉降速度， ； D 顆粒直徑， m ； d 顆粒密度， 3/ l 溶液密度， 3/ u 液體粘度， 2/ 以上式子可以看出，顆粒的沉降速度顆粒與液體的密度差成正比，與液體粘度成反比。 第 3 章 離心機(jī)的分類及主要技術(shù)參數(shù) 離心分離過程一般可分為離心過濾、離心沉降和離心分離。據(jù)此，離心機(jī)可分為過濾式離心機(jī)、沉降式離心機(jī)和離心分離機(jī)三大類。 心過濾 離心過濾一般用于固相含量較多（高于 8%），固體顆粒尺寸大于 懸浮液過濾。實(shí)現(xiàn)離心過濾操作過程的離心機(jī)稱為過濾式離心機(jī)。過濾式離心機(jī)鼓壁上開有許多孔，供排出濾液用。內(nèi)側(cè)上襯有底網(wǎng)及過濾介質(zhì)，轉(zhuǎn)鼓回轉(zhuǎn)時(shí)液體在離心力作用下通過轉(zhuǎn)鼓壁上的孔被甩出，而固相介質(zhì)被截留。 濾式離心機(jī)的種類 過濾式離心機(jī)有 ： 三足式離心機(jī)、上懸式離心機(jī)、臥式刮刀卸料離心機(jī)、虹吸刮刀卸料離心機(jī)、 活塞推料離心機(jī)、 離心力卸料離心機(jī)、 螺旋卸料過濾離心機(jī)、 振動(dòng)卸料離心機(jī)、 進(jìn)動(dòng)卸料離心機(jī)。 （ 1）三足式離心機(jī) 三足式離心機(jī)的應(yīng)用最廣泛的過濾式離心機(jī)，它對(duì)物料適應(yīng)性強(qiáng)，可以用于成件產(chǎn)品的脫液，也可以用于各種不同濃度和不同固相顆粒粒度的懸浮液的分離、洗滌脫水。 對(duì)一些細(xì)粒級(jí)難分離懸浮液在無適合分離設(shè)備時(shí)，也可以用三足式離心機(jī)分離。機(jī)器安裝在彈性懸掛支承上，質(zhì)量中心低，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，安裝方便，操作維護(hù)易于掌握。但是三足式離心機(jī)由于是間歇過濾操作、周期長(zhǎng)，單機(jī)生產(chǎn)能力低，主要用于中小型的生產(chǎn)規(guī)模，用于固體顆粒粒度大于 濃度 5%7%懸浮液分離以及成件產(chǎn)品、金屬制品的脫液。 目前，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的三足式離心機(jī)參數(shù)一般范圍如下： 轉(zhuǎn)鼓直徑 55 分離因數(shù) 2252100 主軸轉(zhuǎn)速 m 003500 r 轉(zhuǎn)鼓容量 （ 2）上懸式離心機(jī) 上懸式離心機(jī)為立式離心機(jī)，主要特點(diǎn)是對(duì)物料適應(yīng)性較強(qiáng)，特別適用于糖膏等黏稠物料的脫液，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝、操作、維修方便，處理結(jié)晶形物料，采用重力卸料，晶形能保持完整無損，適用于味精、砂糖類晶形要求嚴(yán)格的物料分離。 缺點(diǎn)是整機(jī)高大、需較高的安裝高度。 目前，國(guó)產(chǎn)上懸式離心機(jī)參數(shù)飛一般范圍如下： 轉(zhuǎn)鼓直徑 000 分離因數(shù) 15001100 轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速 450960 r 有效容積 10 （ 3）臥式刮刀卸料離心機(jī) 臥式刮刀卸料離心機(jī)的主要特點(diǎn)是：對(duì)進(jìn)料濃度、進(jìn)料量變化不敏感；過濾循環(huán)周期可以根據(jù)物料的特性和分離要求調(diào)節(jié)；可獲得濾渣含液量低、濾液澄清度高的分離效果；具有洗滌裝置，可對(duì)濾渣進(jìn)行充分洗滌，獲得高純度的產(chǎn)品；自動(dòng)化程度高，生產(chǎn)能力大。同時(shí)，機(jī)器結(jié)構(gòu)緊湊、體積小。由于刮刀卸料，對(duì)卸料有一定的破碎作用。適用于分離中等顆?；蚣?xì)顆粒（ 的懸浮液，也可以分離含短纖維（纖維長(zhǎng)度小于 4的懸浮液。 目前國(guó)產(chǎn)臥式刮刀卸料離心機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下： 轉(zhuǎn)鼓直徑 50 分離因數(shù) 2830140 轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速 m 000450 r 有效容積 5 （ 4）虹吸刮刀卸料離心機(jī) 動(dòng)控制、連續(xù)循環(huán)工作、虹吸過濾離心機(jī)。能在全速運(yùn)轉(zhuǎn)下自動(dòng)實(shí)現(xiàn)進(jìn)料、分離、洗滌、脫水、排液、卸料、洗網(wǎng)等工序。具有結(jié)構(gòu)新穎、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、自動(dòng)化程度高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、生產(chǎn)能力大、洗滌效果好、濾餅含濕率低等特點(diǎn)。適合分離含固相物粒度大于 度范圍在 25懸浮液。 適用于化工、食品、制藥等行業(yè)，如淀粉、檸檬酸、氨基酸等加工的固液分離。 目前，國(guó)產(chǎn) 虹吸刮刀卸料離心機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下： 轉(zhuǎn)鼓直徑 00 分離因數(shù) 2000630 轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速 m 000760 r 有效容積 1 (5)活塞推料離心機(jī) 活塞推料離心機(jī)是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、自動(dòng)操作、脈動(dòng)卸料的過濾離心機(jī)。具有分離效率高，生產(chǎn)能力大，生產(chǎn)連續(xù)，操作穩(wěn)定，濾渣含液量低，濾渣破碎小，功率小等特點(diǎn)，適于中、粗顆粒且濃度高的懸浮液的過濾脫水。 活塞推料離心機(jī)的分離操作對(duì)懸浮液的濃度變化很敏感，要求加料濃度很穩(wěn)定。如果懸浮液濃度突然變稀，將會(huì)沖走篩網(wǎng)上已形成的均勻?yàn)V渣層，造成物料分布不均；如果固相濃度突然升高，料漿流動(dòng)性差將使物料在上局部堆積，引起機(jī)器的振動(dòng)?；钊屏想x心機(jī)所適應(yīng)的典型物料有：碳酸氫銨、硫酸銨、食鹽、鉀肥等。 第 4 章 材料選擇 鹵對(duì) 鋼材的腐蝕 腐蝕是材料與環(huán)境相互作用并導(dǎo)致材料的結(jié)構(gòu)完整性遭到破壞的過程。材料是否遭受腐蝕取決于 “材料一環(huán)境 ”體系的特性。一種材料在不同的環(huán)境中其耐腐蝕性能是不同的，甚至相差很大，故不存在絕對(duì)耐腐蝕的材料。 金屬腐蝕發(fā)生的根本原因是其熱力學(xué)上的不穩(wěn)定性造成的，即金屬及其本身較其某些化合物（如氧化物，氫氧化物，鹽等）原子處于自由能較高的狀態(tài)，這種傾向在條件（動(dòng)力學(xué)因素）具備時(shí)，就會(huì)發(fā)生金屬單質(zhì)向化合物的轉(zhuǎn)化，即發(fā)生腐蝕。 金屬和金屬的腐蝕主要是化學(xué)或電化學(xué)作用引起的破壞，有時(shí)還同時(shí)包含機(jī)械物理或生物作用。單 純物理作用的破壞（如合金在液態(tài)金屬中的物理溶解）僅是少數(shù)的例子。 離心分離氯化鈉懸浮液 過程中，設(shè)備材質(zhì)的腐蝕是很嚴(yán)重的，特別是與物料直接接觸的設(shè)備。影響設(shè)備材質(zhì)腐蝕的因素很多，材質(zhì)的性質(zhì)、化學(xué)成分、內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和受力情況，還有介質(zhì)的酸堿性、有害雜質(zhì)、溫度和壓力等等很多。制鹽無疑氯化鈉是主要產(chǎn)品，而氯化鈉中的活性離子氯離子對(duì)金屬腐蝕尤其嚴(yán)重，它不僅加速金屬的腐蝕，而且與金屬發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生鈍化。氯化鈉中含有少量的鎂離子、鉀離子、鐵離子等，雖然 是少量但也對(duì)金屬有腐蝕作用。還有 離心卸料 離心機(jī)是連續(xù)生產(chǎn)的，這樣一來生產(chǎn)強(qiáng)度很大，離心機(jī)也難免有振動(dòng)，又產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕破壞。 第 5 章 轉(zhuǎn)鼓的設(shè)計(jì) 速轉(zhuǎn)鼓壁的強(qiáng)度 離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓是每分鐘旋轉(zhuǎn)幾百轉(zhuǎn)到幾萬(wàn)轉(zhuǎn)的高速回轉(zhuǎn)容器，一般由轉(zhuǎn)鼓壁、轉(zhuǎn)鼓底及擋液板組成，過濾式離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓底還有篩網(wǎng)。轉(zhuǎn)鼓壁是高速回轉(zhuǎn)并受離心力作用的殼體，除了受轉(zhuǎn)鼓自身質(zhì)量產(chǎn)生的離心力外，還承受篩網(wǎng)和和物料質(zhì)量引起的離心力。此外在轉(zhuǎn)鼓壁與鼓底和擋液板的連接處、由轉(zhuǎn)鼓壁、篩網(wǎng)、物料質(zhì)量產(chǎn)生的離心力作用在轉(zhuǎn)鼓壁上引起的應(yīng)力，如同受內(nèi)壓的薄壁容器一樣，只不過這里的內(nèi)壓是轉(zhuǎn)鼓壁、篩網(wǎng)、物料引起的離心壓力，而不是容器內(nèi)的液體或氣體產(chǎn)生的工作壓力。因此，可以借助受內(nèi)壓薄壁容器的無力矩理論來解決轉(zhuǎn)鼓壓力計(jì)算的問題，至于邊 緣應(yīng)力的分析需要用有力矩理論進(jìn)行求解。 第 6 章 轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì) 述 軸是組成機(jī)器的主要零件之一。一切做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零部件，如齒輪、渦輪等，都必須安裝在軸上才能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。所以，軸的主要功能是支承回轉(zhuǎn)零件及傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。按照軸承受載荷的不同，分為轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動(dòng)軸三類。按照軸線形狀的不同，軸又可分為曲軸和直軸兩大類。直軸一般制成實(shí)心的，只有在極少數(shù)具有特殊要求的場(chǎng)合才制成空心的。 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 軸的設(shè)計(jì)和其他零部件的設(shè)計(jì)相似，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作能力兩個(gè)方面的內(nèi)容。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(jù)軸上各個(gè)部件的安裝、定位和制造工藝等方面的要求，來確定軸的結(jié)構(gòu)形式以及尺寸。軸的設(shè)計(jì)是軸設(shè)計(jì)中極為重要的內(nèi)容。 軸的工作能力的計(jì)算指的是軸的強(qiáng)度、剛度和振動(dòng)穩(wěn)定性等方面的計(jì)算。多數(shù)情況下，軸工作能力主要是取決于軸的強(qiáng)度。這時(shí)只需要進(jìn)行強(qiáng)度的計(jì)算，以防止斷裂或者 是塑性變形。對(duì)于一些剛度要求高的軸和受力大的細(xì)長(zhǎng)軸，還要進(jìn)行剛度計(jì)算，防治工作時(shí)產(chǎn)生過大的彈性變形。對(duì)于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算，防止發(fā)生共振而遭到破壞。 第 7 章 離心機(jī)的振動(dòng) 的臨界轉(zhuǎn)速 離心機(jī)是回轉(zhuǎn)類機(jī)械 ，離心機(jī)在回轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的振動(dòng)是工程機(jī)械的重要問題。 軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)便不穩(wěn)定而發(fā)生顯著的反復(fù)變形，這現(xiàn)象稱為軸的振動(dòng)。如果繼續(xù)提高轉(zhuǎn)速，振動(dòng)就會(huì)衰減，運(yùn)轉(zhuǎn)又趨于平穩(wěn)，但是當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到另一較高值時(shí)，振動(dòng)又復(fù)現(xiàn)。發(fā)生顯著變形的轉(zhuǎn)速，稱為軸的臨界轉(zhuǎn)速。同振型的臨界轉(zhuǎn)速可以有好多個(gè)，最低的一個(gè)叫做第一階臨界轉(zhuǎn)速。軸的工作轉(zhuǎn)速不能和其臨界轉(zhuǎn)速重合或接近，否則將發(fā)生共振現(xiàn)象而使軸發(fā)生破壞。計(jì)算臨界轉(zhuǎn)速的目的就在于使工作轉(zhuǎn)速 n 避開軸的臨界轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁表面積 =物料質(zhì)量 3111 轉(zhuǎn)鼓質(zhì)量 3222 篩網(wǎng)質(zhì)量 3m ，取篩網(wǎng)當(dāng)量厚度 材料與轉(zhuǎn)鼓相同，則 s 333 總質(zhì)量 慣性矩 48434 042( 軸的臨界轉(zhuǎn)速： 3 893 c 而軸的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速相同，均為 ，遠(yuǎn)離軸的臨界轉(zhuǎn)速，故軸轉(zhuǎn)速 設(shè)計(jì)合理。 第 8 章 離心機(jī)制造、裝配、安裝調(diào)試及維護(hù) 要零件的制造 機(jī)械加工質(zhì)量包括機(jī)械加工精度和機(jī)械加工表面質(zhì)量 2 個(gè)方面，機(jī)械加工質(zhì)量的高低將直接影響到整臺(tái)機(jī)器和零件的使用性能和壽命 . 機(jī)械加工精度是指零件在加工以后的實(shí)際幾何參數(shù)（包括尺寸、形狀和表面相互位置三個(gè)方面）與圖紙規(guī)定的理想零件幾何參數(shù)相符合的程度。符合程度愈高，就是說加工誤差愈小，則加工精度愈高；反之，則加工精度愈低。 生產(chǎn)實(shí)踐表明，任何一種加工方法不可能將零件的尺寸、形狀和表面相互位置做得絕對(duì)準(zhǔn)確，總是存在一定的加工誤差；從機(jī)器 使用要求來看，也沒有必要把零件做得絕對(duì)準(zhǔn)確，允許有一定的誤差存在。因此，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)機(jī)器的使用要求給出零件的精度等級(jí)，加工后的零件只要達(dá)到給定的精度，就可以完成預(yù)定的任務(wù)獲得加工精度的方法有：試切法、調(diào)整法、定尺寸刀具法和自動(dòng)控制法； 獲得表面形狀精度的方法：軌跡法、成形法和展成法；獲得位置精度的方法也是三種。一是按照加工過的表面進(jìn)行找正的方法；二是用夾具安裝工件，工件的位置精度由夾具來保證；三是劃線法，根據(jù)工件上所劃線來找正。 影響加工精度的因素，機(jī)械加工時(shí)，刀具與工件之間在切削運(yùn)動(dòng)過程中的相對(duì)位移形成 所需要的加工表面。如車削時(shí)，工件夾持在夾具上，隨車床主軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；刀具裝夾在刀架上，相對(duì)與工件作橫向或縱向移動(dòng)。因此，機(jī)床、夾具、刀具和工件構(gòu)成一個(gè)完整的的系統(tǒng)，稱之為工藝系統(tǒng)。構(gòu)成工藝系統(tǒng)的各組成部分本身存在一定的誤差；加工過程中產(chǎn)生的切削力、切削熱、摩擦等因素使工藝系統(tǒng)產(chǎn)生受力變形、熱變形、刀具磨損等，上述因素均會(huì)引起加工誤差。除了上述主要因素外，尚有原理誤差、測(cè)量誤差和被加工零件由于內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的變形等。 機(jī)械零件的機(jī)械加工質(zhì)量除了加工精度以為，表面質(zhì)量也是極為重要的一個(gè)方面，會(huì)直接影響到產(chǎn)品 工作的可靠性和使用壽命。 加工表面質(zhì)量包括：表面的幾何形狀特征和表面層的物理機(jī)械性能變化。表面質(zhì)量對(duì)零件使用性能的影響：表面質(zhì)量對(duì)零件耐磨性的影響；表面質(zhì)量對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響；表面質(zhì)量對(duì)零件耐蝕性的影響；表面質(zhì)量對(duì)配合性質(zhì)的影響；其他影響 。 第九章 專題討論 對(duì)于本離心機(jī)而言，由于其所要分離的物料氯化鈉懸浮液的分離，所以腐蝕就是一個(gè)很值得重視的問題，關(guān)于腐蝕的問題在第四章有詳細(xì)的討論，在這里就暫時(shí)不予討論。 本離心機(jī)主軸轉(zhuǎn)速高達(dá) 1645r/于高速回轉(zhuǎn)部件，故振動(dòng)問題對(duì)機(jī)械的影響是相當(dāng)重要的，必須予以特別重視。 對(duì)于任何運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械而言，防止其發(fā)生共振是首要的，這一點(diǎn)就是要求計(jì)算回轉(zhuǎn)部件的臨界轉(zhuǎn)速，這一點(diǎn)在第四章有詳細(xì)的計(jì)算。 在這里我們討論下一般振動(dòng)的影響與防止。 這里的振動(dòng)主要由兩方面的原因引起，軸的回轉(zhuǎn)以及電機(jī)自身的振動(dòng)。對(duì)于電機(jī)而言，本設(shè)計(jì)所選用的 相異步電動(dòng)機(jī)，其實(shí)際工作功率為 30率較大，用 4 個(gè) 栓固定在底座之上，要使電機(jī)自身工作時(shí)的振動(dòng)對(duì)設(shè)備的影響降低到最低程度，這就有兩個(gè)要求： 1、 電機(jī)的固定要好，其軸線要和主軸中心線有很高的平行度； 2、 機(jī)座與底座的固定，除螺栓緊固外，可以在兩面間加墊片，同時(shí)還應(yīng)保證底面的水平度。要使電機(jī)振動(dòng)影響達(dá)到最低，最好的辦法就是將電機(jī)與機(jī)座隔離，采取分別與水泥地面接觸的方式。然而考慮到本離心機(jī)屬于中小機(jī)械，電機(jī)功率又不大，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減小其體積，達(dá)到緊湊實(shí)用的效果。 相對(duì)于電機(jī)而言，軸的振動(dòng)問題就要復(fù)雜得多。其影響因素有： 1、軸的撓度； 2、軸的加工精度； 3、軸和軸承的裝配精度； 4、潤(rùn)滑。 軸有兩軸承支撐，且兩端各負(fù)重，一端為轉(zhuǎn)鼓重力，一端為皮帶拉力這就使得軸有了彎曲的趨勢(shì)，而這對(duì)于高速回轉(zhuǎn)件來講是相當(dāng)危險(xiǎn)的如果次彎曲的趨勢(shì)過大，機(jī)械的振動(dòng)是相當(dāng)強(qiáng)烈的，很容易損壞機(jī)械。出于安全的考慮，有以下措施加以改善： 1、 適當(dāng)?shù)脑黾虞S徑，這樣可以使得軸抵抗彎曲趨勢(shì)的能力有所增強(qiáng)，當(dāng)然軸徑的增加是有限度的，要考慮到經(jīng)濟(jì)和結(jié)構(gòu)的合理性，不能過大； 2、增加軸的剛度，軸所采用的材料為 45#，為提高其剛度，所以必須對(duì)其進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，也就是習(xí)慣上講的淬火和高溫回火的結(jié)合，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理可以具有良好的綜合機(jī)械性能，使其強(qiáng)度、塑性、韌性都較好； 3、可以將垂直方向的力轉(zhuǎn)移一部分，即將電機(jī)和軸在垂 直方向便宜一定的距離，使得皮帶的拉力不完全作用于垂直方向，減小了垂直方向力對(duì)軸的彎曲趨勢(shì)的影響。 由于軸是本設(shè)計(jì)的主要構(gòu)件，其加工質(zhì)量的好壞直接影響到整個(gè)機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量， 而對(duì)于振動(dòng)的影響主要在于兩軸承安裝環(huán)面的同軸度，同時(shí)，軸表面的加工質(zhì)量也起著重要的作用。 軸和軸承相裝配再安裝于軸承箱，軸承箱通過螺栓和機(jī)座相連。在裝配時(shí)需要注意的是要保證兩軸承的同軸度、軸與電機(jī)軸線的平行度。 軸為高速回轉(zhuǎn)件，為了避免由磨損而造成軸心偏移引起振動(dòng)，所以適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑是相當(dāng)必要的。具體見裝配圖技術(shù)要求所注。 此外，操作中裝料不均 勻也會(huì)引起振動(dòng)。 第十 章 結(jié)論 設(shè)計(jì)中主要針對(duì)錐籃離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓、轉(zhuǎn)軸及皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中轉(zhuǎn)鼓大端直徑為 1000度 500頂角 60，皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)選擇了 對(duì)工況下的轉(zhuǎn)鼓、轉(zhuǎn)軸進(jìn)行了強(qiáng)度校核，也對(duì)鍵和軸承進(jìn)行了選型和校核，其中帶輪端選用 普通平鍵 63810 鼓端選用普通平鍵 100810 實(shí)際工程中錐籃離心機(jī)的設(shè)計(jì)與制造提供理論基礎(chǔ)及計(jì)算方法。