畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū).doc

麗水學(xué)院2010屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄中文摘要3ABSTRACT3第1章 前言3第2章 結(jié)構(gòu)及工作原理42.1 SS800型三足式離心機(jī)的結(jié)構(gòu)42.1.1轉(zhuǎn)鼓組件42.1.2傳動(dòng)組件52.1.3底盤(pán)組件62.1.4外殼組件72.2 SS800型三足式離心機(jī)的工作原理7第3章 轉(zhuǎn)鼓的設(shè)計(jì)83.1轉(zhuǎn)鼓的作用83.2轉(zhuǎn)鼓的材料93.3轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速9 3.4轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度計(jì)算10 3.4.1開(kāi)孔位置關(guān)系圖10 3.4.2轉(zhuǎn)鼓已知條件:113.4.3轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)時(shí)鼓壁內(nèi)的環(huán)向應(yīng)力113.5轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度驗(yàn)算12第4章 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)144.1通過(guò)資料查詢查得常用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的性能及適用范圍144.2帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)154.2.1確定計(jì)算功率Pc154.2.2選擇V帶型號(hào)174.2.3大帶輪基準(zhǔn)直徑174.2.4 線速度v184.2.5 確定中心距a和V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld184.2.6 小帶輪上的包角a1 Ld184.2.7 確定V帶根數(shù)z194.3主軸強(qiáng)度校核計(jì)算194.3.1總質(zhì)量的確定194.3.2轉(zhuǎn)鼓及物料因偏心而產(chǎn)生的離心力204.3.3軸上總載荷204.3.4主軸扭矩計(jì)算204.3.5離心機(jī)主軸強(qiáng)度校核214.4鍵的選擇23設(shè)計(jì)總結(jié)24致謝25參考文獻(xiàn)26中文摘要 本設(shè)計(jì)主要論述了化工設(shè)備機(jī)械的ss800離心機(jī)的工作原理、機(jī)械結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)、典型零件餓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，各結(jié)構(gòu)的主要技術(shù)參數(shù)及生產(chǎn)能力的分析。此設(shè)計(jì)是為了提高離心機(jī)工作的生產(chǎn)效率的。關(guān)鍵詞：SS型三足式離心機(jī)、轉(zhuǎn)鼓、主軸、軸承。Chinese abstract this design mainly elaborated the chemical equipment machinerys ss800 centrifuges principle of work, the mechanism, the transmission system, the typical components hungry structural design, various structures major technique parameter and productivity analysis. This design is to enhance the centrifuge work the production efficiency. key word: SS three foot-like centrifuges, rotor drum, main axle, bearing. 第1章 前言 化工設(shè)備（Chemical Equipment），化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中所用的機(jī)器和設(shè)備的總稱(chēng)。化工生產(chǎn)中為了將原料加工成一定規(guī)格的成品，往往需要經(jīng)過(guò)原料預(yù)處理、化學(xué)反應(yīng)以及反應(yīng)產(chǎn)物的分離和精制等一系列化工過(guò)程，實(shí)現(xiàn)這些過(guò)程所用的機(jī)械，常常都被劃歸為化工設(shè)備。化工設(shè)備通?？煞譃閮纱箢?lèi)：化工機(jī)器。指主要作用部件為運(yùn)動(dòng)的機(jī)械，如各種過(guò)濾機(jī)，破碎機(jī)，離心分離機(jī)、旋轉(zhuǎn)窯、攪拌機(jī)、旋轉(zhuǎn)干燥機(jī)以及流體輸送機(jī)械等。化工設(shè)備。指主要作用部件是靜止的或者只有很少運(yùn)動(dòng)的機(jī)械，如各種容器（槽、罐、釜等）、普通窯、塔器、反應(yīng)器、換熱器、普通干燥器、蒸發(fā)器，反應(yīng)爐、電解槽、結(jié)晶設(shè)備、傳質(zhì)設(shè)備、吸附設(shè)備、流態(tài)化設(shè)備、普通分離設(shè)備以及離子交換設(shè)備等。化工機(jī)械的劃分是不嚴(yán)格的，一些流體輸送機(jī)械（如泵、風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)等）在化工部門(mén)常被稱(chēng)作化工機(jī)械，但同時(shí)它們又是各種工業(yè)生產(chǎn)中的通用機(jī)械。近代化工設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造，除了依賴(lài)于機(jī)械工程和材料工程的發(fā)展外，還與化學(xué)工藝和化學(xué)工程的發(fā)展緊密相關(guān)。 SS型三足式離心機(jī)是人工上部卸料、間歇操作的過(guò)濾式離心機(jī)，適用于分離含固相顆粒01mm的懸浮液，如顆粒狀、結(jié)晶狀或纖維狀物料的固液分離；也可用于成件物品的脫水，過(guò)濾時(shí)間可根據(jù)物料特性及分離要求確定。在分離時(shí)顆粒不易破壞，濾渣可充分洗滌，分離后的濾渣合濕量可達(dá)30以下，是化工、制藥、食品、紡織、選礦、化肥、農(nóng)藥等行業(yè)以及科學(xué)實(shí)驗(yàn)常用的固液分離設(shè)備。 例如：石膏、硫胺、芒硝、硫酸鐵、硫酸銅、硫酸鎳、硫化鉀、醋酸、硼砂、蘇打、橡膠添加劑、染料、塑粒原料、肥皂、油脂、各種樹(shù)脂、食鹽、味精、食品添加劑、淀粉制糖、維生素、抗生素、除草劑、驅(qū)蟲(chóng)劑，銅、鋅、鋁等礦粉脫水等。 第二章 結(jié)構(gòu)及工作原理2.1 SS800型三足式離心機(jī)的結(jié)構(gòu)SS800型三足式離心機(jī)主要由傳動(dòng)組件、盤(pán)底組件、外殼組件、轉(zhuǎn)鼓組件等組成7，墊圈 8，螺母 9，螺栓 10，底盤(pán)組件 11，密封圈 12，傳動(dòng)組件 13，轉(zhuǎn)鼓組件 14，外殼組件 15，螺栓 16，三角帶2.1.1轉(zhuǎn)鼓組件轉(zhuǎn)鼓低、壓板、轉(zhuǎn)鼓底外包、轉(zhuǎn)鼓筒體、加強(qiáng)筋、攔液板等組成 1，轉(zhuǎn)鼓低 2，鉚釘 3，壓板 4，轉(zhuǎn)鼓底外包 5，轉(zhuǎn)鼓筒體 6加強(qiáng)筋 7，攔液板2.1.2傳動(dòng)組件主軸總成裝置：由主軸、軸承、軸承座、皮帶輪等組成。主軸由軸承支撐于軸承座上，軸承座由螺栓與機(jī)身固定，主軸上端與轉(zhuǎn)鼓相聯(lián)。傳動(dòng)裝置：由電動(dòng)機(jī)、離合器、安全罩等零部件組成；離合器形式有二種：即離合器直接安裝在電機(jī)主軸上，電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)離心式離合器，通過(guò)三角帶傳動(dòng)力至額定轉(zhuǎn)速；另一種則離合器安裝在離心機(jī)主軸上，電機(jī)皮帶輪經(jīng)二角帶帶動(dòng)離合器旋轉(zhuǎn)至額定轉(zhuǎn)速。2.1.3底盤(pán)組件由制動(dòng)手柄、制動(dòng)環(huán)組件、電機(jī)板組件、離合器組件、出液管組件、摩擦片、利動(dòng)肖、扁頭軸、拉簧等組成。內(nèi)脹式制動(dòng)是在制動(dòng)手柄的作用下，使制動(dòng)環(huán)脹開(kāi)與轉(zhuǎn)鼓底接觸產(chǎn)生摩擦，轉(zhuǎn)鼓停止轉(zhuǎn)動(dòng)；外箍式制動(dòng)是由制動(dòng)帶在制動(dòng)手柄的作用下，使制動(dòng)帶與剎車(chē)盤(pán)產(chǎn)生摩擦，轉(zhuǎn)鼓停止轉(zhuǎn)動(dòng)。2.1.4外殼組件由法蘭、外殼體、攔液板等組成1，法蘭 2，外殼體 3，攔液板 4，圓鋼2.2 SS800型三足式離心機(jī)的工作原理離心機(jī)是一種分離機(jī)械，其作用是將固體和液體的混合液（液體和液體）進(jìn)行分離，從而分別得到固體和液體（或液體和液體），它的工作原理是什么呢？大家都知道，把一種具有不同密度的混合液靜置后會(huì)出現(xiàn)自然分層現(xiàn)象，固體一般會(huì)沉降到底層，而上層則形成澄清的液體。有的很容易就會(huì)分層，比如泥水，有的則需要很長(zhǎng)時(shí)間才能分層且效果不好。這咱分層靠的是地球的重力加速度，為了適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)需要，人們需要更快和更多的分離某些混合液，這樣就產(chǎn)生了離心機(jī)，離心機(jī)通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力，其離心分離系數(shù)通常是重力加速度的上百倍，上千倍，上萬(wàn)倍，因此分離速度很快，但是由于不同的物料性質(zhì)差異很大，所以形成了各種不同規(guī)格的離心機(jī)，一般固體和液體進(jìn)行分離的離心機(jī)轉(zhuǎn)速在3000轉(zhuǎn)以下，顆粒更細(xì)，密度差更小的混合液則需要轉(zhuǎn)速在800030000之間的離心機(jī)進(jìn)行分離，而像鈾的濃縮分離則需要更高轉(zhuǎn)速的離心機(jī)。SS型三足式離心機(jī)是人工上部卸料、間歇操作的過(guò)濾式離心機(jī)，適用于分離含固相顆粒01mm的懸浮液，如顆粒狀、結(jié)晶狀或纖維狀物料的固液分離；也可用于成件物品的脫水，過(guò)濾時(shí)間可根據(jù)物料特性及分離要求確定。在分離時(shí)顆粒不易破壞，濾渣可充分洗滌，分離后的濾渣合濕量可達(dá)30以下，是化工、制藥、食品、紡織、選礦、化肥、農(nóng)藥等行業(yè)以及科學(xué)實(shí)驗(yàn)常用的固液分離設(shè)備。第3章 轉(zhuǎn)鼓的設(shè)計(jì)3.1轉(zhuǎn)鼓的作用離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓是離心機(jī)的關(guān)鍵部件之一。 轉(zhuǎn)鼓的作用是將固體和液體的混合液（液體和液體）進(jìn)行分離，從而分別得到固體和液體（或液體和液體）。通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力，其離心分離系數(shù)通常是重力加速度的上百倍，上千倍，上萬(wàn)倍，因此分離速度很快。轉(zhuǎn)鼓上面開(kāi)多個(gè)小孔，后端面上安裝一個(gè)定位鍵與其主軸前端面上鍵槽匹配，以傳遞動(dòng)力。3.2轉(zhuǎn)鼓的材料轉(zhuǎn)鼓的材料選0Cr18Ni9 就是304不銹鋼板3.3轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速由于轉(zhuǎn)鼓是一種工作轉(zhuǎn)速，則從電機(jī)到主軸的運(yùn)動(dòng)為定比傳動(dòng)，可利用帶傳動(dòng)、帶輪的大小減速后得到。轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速不宜太高離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓是一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的薄壁構(gòu)件，其所受到的空氣動(dòng)力作用相當(dāng)于處于狂風(fēng)中的靜止薄殼，處于隨機(jī)湍流流場(chǎng)中的結(jié)構(gòu)件均將發(fā)生振動(dòng)，離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓自然也不能例外。一旦激勵(lì)頻率與轉(zhuǎn)鼓固有頻率重合或接近，轉(zhuǎn)鼓的幾何形狀將發(fā)生明顯變化，其后果是可怕的。轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速一般是1200r/min3.4轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度計(jì)算：本計(jì)算說(shuō)明書(shū)中采用下列符號(hào)：代號(hào)計(jì)算項(xiàng)目單位K：焊縫及開(kāi)孔系數(shù)K1：焊縫系數(shù)K2-4：與開(kāi)孔位置有關(guān)的轉(zhuǎn)鼓壁開(kāi)孔系數(shù)q：鼓壁開(kāi)孔引起的表面密度減小系數(shù)1：轉(zhuǎn)鼓材料的密度g/cm3r2：轉(zhuǎn)鼓壁平均半徑mmG：最大允許裝料量Kgr1：轉(zhuǎn)鼓內(nèi)半徑mmh：轉(zhuǎn)鼓有效高度mm：轉(zhuǎn)鼓壁厚度Z：加強(qiáng)箍系數(shù)N1：加強(qiáng)箍數(shù)目A：加強(qiáng)箍截面積mm2V：夾角的函數(shù) 圓柱形轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度計(jì)算:3.4.1開(kāi)孔位置關(guān)系圖：b1b2軸向3.4.2轉(zhuǎn)鼓已知條件：轉(zhuǎn)鼓內(nèi)半徑r1=400mm轉(zhuǎn)鼓平均半徑r2=402mm物料環(huán)內(nèi)半徑r3=280mm筒體有效高度h=352mm轉(zhuǎn)鼓有效壁厚=4mm加強(qiáng)箍數(shù)目N1=2加強(qiáng)箍截面積A=ae=18X18=324mm2開(kāi)孔直徑d=8mm兩相鄰孔的軸向中心距b1=42mm兩相鄰孔的斜向中心距b2=24.4mm轉(zhuǎn)鼓壁上交錯(cuò)孔連線的夾角=36.5轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速n=1200r/min轉(zhuǎn)鼓材料0Cr18Ni9,密度1=7.93g/cm3 設(shè)篩網(wǎng)材料的質(zhì)量m=8Kg,密度3=7.93g/cm3設(shè)處理物的密度2=1.36g/cm3,最大裝料量135Kg3.4.3轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)時(shí)鼓壁內(nèi)的環(huán)向應(yīng)力空轉(zhuǎn)鼓底旋轉(zhuǎn)時(shí)鼓壁內(nèi)的環(huán)向應(yīng)力：則 1=10-9q*1 *2 又 q=1-*d2/(4b1*b2*sin)=1-82/(44224.4sin36.5)=0.91754 角速度 =*n/30=1200/30=126rad/s代入公式 得 1=10-9q*1 *2=10-90.917547.9340221262=18.668Mpa 圓柱形轉(zhuǎn)鼓內(nèi)由物料載荷離心力產(chǎn)生的鼓壁環(huán)向應(yīng)力: 則 2=10-922*().r1/2Z 又 Z=1+N1*A/(h)=1+2324/(4392)=1.4133 代入公式 得 2=10-922*().r1/2Z= 10-912621.36(4002-2802)400/(1.4133)=49.865Mpa轉(zhuǎn)鼓內(nèi)篩網(wǎng)引起的環(huán)向應(yīng)力: 則 4=10-923*.r1.s/(Z) 又 s=0.101cm=1.0mm 代入公式 得 4=10-912627.9339221.0/41.4133=3.42Mpa3.5轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度驗(yàn)算 圓柱形轉(zhuǎn)鼓的環(huán)向總應(yīng)力按計(jì)算公式t=(1+2+4)/K 式中: K焊縫及開(kāi)孔系數(shù),K為K1、K2、K3中最小值，或K為K2、K3中的最小值與K1的乘積。 K1焊縫系數(shù)，經(jīng)100%射線探傷檢驗(yàn)的轉(zhuǎn)鼓焊縫系數(shù)K1=0.95; K2轉(zhuǎn)鼓壁開(kāi)孔系數(shù)，K2=（b1-d）/b1=(42-8)/42=0.81; K3轉(zhuǎn)鼓壁開(kāi)孔系數(shù)，K3=V(b2-d)/b2. V與的有關(guān)系數(shù)，由表1查得：=36.5時(shí)，V=0.953 K3=0.953(24.4-8)/24.4=0.641 最后取 K=0.64將各有關(guān)值代入式：t=（18.668+49.865+3.42）/0.64=112.4Mpa對(duì)奧氏體不銹鋼0Cr18Ni9，的s,應(yīng)取產(chǎn)生1%殘余伸長(zhǎng)時(shí)的應(yīng)力，此值由試驗(yàn)測(cè)取: s=210Mpa 1.0=1.3210=273Mpa(同實(shí)驗(yàn))又 b=510Mpa根據(jù)公式 =0.51.0=0.5273=136.5Mpa =0.33b=0.33510=168.3Mpa取最小值 =136.5Mpa 結(jié)果t 2.5 故強(qiáng)度足夠4.4鍵的選擇公稱(chēng)直徑5058mm的主軸通過(guò)查閱書(shū)籍 鍵的公稱(chēng)尺寸bh即1610轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度計(jì)算依據(jù)中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T8051-1996離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度計(jì)算規(guī)范，對(duì)SS800型三足式離心機(jī)的有孔圓柱轉(zhuǎn)鼓進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，從而來(lái)驗(yàn)證離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度的滿足能力。主軸的強(qiáng)度計(jì)算是依據(jù)計(jì)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第2卷第6篇及第三卷第13篇的有關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的.設(shè)計(jì)總結(jié)短暫而充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)階段就快要結(jié)束了，在這幾十天的忙碌中，讓我從中學(xué)到了不少東西，我覺(jué)得自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和獨(dú)立思考問(wèn)題的能力有了很大的提高，對(duì)我現(xiàn)在從事的專(zhuān)業(yè)工作有很大的影響。對(duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我也有許多認(rèn)識(shí)和體會(huì)：首先，我從做設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中學(xué)到了查閱資料和獨(dú)立思考的能力。在蔣老師的指導(dǎo)下，我通過(guò)查閱資料，借鑒他人的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合自己的構(gòu)想，再利用自己所學(xué)過(guò)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，深入了解了機(jī)械傳動(dòng)原理及機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。并可以把自己的設(shè)計(jì)構(gòu)想變?yōu)樯a(chǎn)的實(shí)現(xiàn)。其次，令我感觸很深的就是：實(shí)踐的重要性。本次設(shè)計(jì)我做了許多重復(fù)性的工作，耽誤了很多的時(shí)間，但是，這些重復(fù)性的工作卻增強(qiáng)了我的實(shí)踐能力和動(dòng)手能力。同時(shí)，也得到了一條經(jīng)驗(yàn)：做什么事都不可以只是動(dòng)動(dòng)腦，而必須付之行動(dòng)，即使你想的很完美，但實(shí)際過(guò)程當(dāng)中會(huì)許多意想不到的問(wèn)題，想法和現(xiàn)實(shí)是有差距的。再次，我發(fā)現(xiàn)每一個(gè)設(shè)計(jì)都是一個(gè)創(chuàng)新、修改、完善的過(guò)程，在設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，運(yùn)用所掌握的知識(shí)，發(fā)揮自己的想象力來(lái)做好設(shè)計(jì)，它也是一個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程。同時(shí)，這也是一個(gè)和繁瑣的過(guò)程，很幸運(yùn)能在段老師的指導(dǎo)下，才可以按時(shí)完成。設(shè)計(jì)的完成，給了我很大的自信心，我可以利用自己所學(xué)的知識(shí)來(lái)完成各種我不熟悉的工作。在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中我更深切的體會(huì)到：獨(dú)立是關(guān)鍵，互協(xié)更重要。致謝經(jīng)過(guò)三個(gè)月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)專(zhuān)科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師蔣老師。蔣老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從查閱資料到設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣，但是蔣老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。除了敬佩蔣老師的專(zhuān)業(yè)水平外，他的治