2YAH1548型圓振動篩設(shè)計

1、2YAH1548型圓振動篩設(shè)計摘要目前我國各種選煤廠使用的設(shè)備中，振動篩是問題較多、維修量較大的設(shè)備之一。這些問題突出表現(xiàn)在篩箱斷梁、裂幫，稀油潤滑的箱式振動器漏油、齒輪打齒、軸承溫升過高、噪聲大等問題，同時伴有傳動帶跳帶斷帶等故障。本次設(shè)計的振動篩為2YAH1548型圓振動篩，該系列振動篩主要用于煤炭行業(yè)中物料分級、脫水、脫泥、脫介等作業(yè)。其工作可靠，篩分效率高，但設(shè)備自身較重。設(shè)計分析論述了設(shè)計方案，包括振動篩的分類與特點和設(shè)計方案的確定；對物料的運動分析，對振動篩的動力學(xué)分析及動力學(xué)參數(shù)的計算，合理設(shè)計振動篩的結(jié)構(gòu)尺寸；進行了激振器的偏心塊等設(shè)計與計算，包括原始的設(shè)計參數(shù)，電動機的設(shè)計與

2、校核；進行了主要零部件的設(shè)計與計算，皮帶的設(shè)計計算與校核，彈簧的設(shè)計計算，軸的強度計算，軸承的選擇與計算，然后進行了設(shè)備維修、安裝、潤滑及密封的設(shè)計，最后進行了振動篩的環(huán)保以及經(jīng)濟分析。關(guān)鍵詞：振動篩；激振器；圓振動篩Abstract目錄摘要IAbstractJ.I.1緒論11.1前言1.1.2背景1.1.2.1振動篩的發(fā)展概況.1.1.2.2我國振動篩的發(fā)展概況1.1.3振動篩的分類1.1.4篩分機械發(fā)展方向1.2振動篩篩面物料運動理論.1.6.1篩上物料的運動分析1.6.2正向滑動3.6.3反向滑動4.6.4跳動條件的確定.4.6.5物料顆粒跳動平均運動速度5.1.振動篩的工作原理及結(jié)構(gòu)組

3、成61.1圓振動篩的工作原理6.1.2振動篩基本結(jié)構(gòu)7.1.2.1篩箱Z.1.2.2激振器7.1.2.3支承裝置和隔振裝置7.1.2.4傳動裝置72.振動篩動力學(xué)基本理論73.振動篩參數(shù)計算113.1運動學(xué)參數(shù)的確定.113.2振動篩工藝參數(shù)的確定1.33.3動力學(xué)參數(shù)143.4電動機的選擇143.4.1電動機功率計算143.4.2選擇電機153.4.3電機的啟動條件的校核156主要零件的設(shè)計與計算.165.1軸承的選擇與計算1.65軸承的選擇1.65軸承的壽命計算175.2皮帶的設(shè)計175選取皮帶的型號185傳動比185帶輪的基準直徑185帶速185確定軸間距和帶的基準長度185.3軸的設(shè)計

4、205軸的設(shè)計特點205軸的常用材料205軸的強度驗算205.4支承彈簧設(shè)計驗算237振動篩的安裝維護及潤滑271振動篩的安裝及調(diào)試301安裝前的準備301安裝301試運轉(zhuǎn)301操作要點311維護與檢修281維護3.11常見故障處理291振動篩的軸承潤滑的改進291措施291效果308設(shè)備的環(huán)保、可靠性和經(jīng)濟評價3.11設(shè)備的環(huán)保3.11設(shè)備的可靠性311.8可靠度的計算311.8可靠度的計算311設(shè)備的經(jīng)濟評價321.9投資回收期321.9設(shè)備合理的更新期33結(jié)束語34致謝34.參考文獻39附錄.401緒論前言從井下或露天采礦開采出來的或經(jīng)過破碎的物料，是以各種大小不同的顆?；旌显谝黄鸬?。在

5、選礦廠、選煤廠和其它的工業(yè)部門中，物料在使用或進一步處理前，常常需要分成粒度相近的幾種級別。物料通過篩面的過孔分級稱為篩分。篩分所用的機械稱為篩分機械。背景振動篩的發(fā)展概況我國振動篩的發(fā)展概況目前我國各種選煤廠使用的設(shè)備中，振動篩是問題較多、維修量較大的設(shè)備之一。這些問題突出表現(xiàn)在篩箱斷梁、裂幫，稀油潤滑的箱式振動器漏油、齒輪打齒、軸承溫升過高、噪聲大等問題，同時伴有傳動帶跳帶斷帶等故障。1.3振動篩的分類慣性振動篩是靠固定在其中部的帶偏心塊的慣性振動器驅(qū)動而使篩箱產(chǎn)生振動。慣性振動篩按振動器的形式可分為單軸振動篩和雙軸振動篩。1.4篩分機械發(fā)展方向2振動篩篩面物料運動理論2.1篩上物料的運動

6、分析由文獻1可知關(guān)于篩上物料的分析，如圖2.1所示：圖2.1圓振動篩上物料運動振動篩運動學(xué)參數(shù)(振幅、振次、篩面傾角和振動方向角)通常根據(jù)所選擇的物料運動狀態(tài)選取。篩上物料運動狀態(tài)直接影響振動篩的篩分效率和生產(chǎn)率，所以為合理地選擇篩子的運動參數(shù)，必須分析篩上的物料的運動特性。圓振動篩的篩面做圓運動或近似于圓運動的振動篩，篩面的位移方程式可用下式來表不：x=Acos(180一邛)=Acos平=Acos切t(2-1)y=Asin(180-)Asin:：Asint(2-2)式中：A振幅；:軸之回”目角，=t;軸之回轉(zhuǎn)角速度；t時間。求上式中的x和y對時間t的一次導(dǎo)數(shù)與二次導(dǎo)數(shù)，即得篩面沿x和y方向上

7、的速度和加速度：Vx=Asint(2-3)vy=Acost(2-4)2aX=Aocos。t(2-5)_2ay=-Asin-t(2-6)由運動特征，來研究篩子上物料的運動學(xué)。物料在篩面上可能出現(xiàn)三種運動狀態(tài)：正向滑動、反向滑動和跳動。2.2正向滑動當物料顆粒與篩面一起運動時，其位移、速度和加速度與篩面的相等。篩面上質(zhì)量為m的物料顆粒動力平衡條件：對質(zhì)量為m的顆粒受力分析(如圖2-1)：1、物料顆粒重力：G=mg(2-7)2、篩面對顆粒的反作用力，由N-mgcosa=may=-mAc2sincet可以得到：2N=mgcosa-mAosint(2-8)式中口為篩面傾角3、篩面對物料顆粒的極限摩擦力為

8、：F=fN=(fmcgos一m2As的)(2-9)式中f為顆粒對篩面的靜摩擦系數(shù)。顆粒沿著篩面開始正向滑動時臨界條件：mgcos-F=mxa(2-10)將F,ax用已知式子(2-9)與(2-5)替代，且f=tgN(N為滑動摩擦角)，簡化整理得：cos(k=式中，Q為正向滑始角令=cosk十N),則:(2-12)式中bd稱為正向滑動系數(shù)由上式得知，正向滑動系數(shù)bkn5n2.4跳動條件的確定顆粒產(chǎn)生跳動的條件是顆粒對篩面法向壓力N=0即mgcos豆=may,或者是gcos=A2sinQ。由此可以得到：.:gcoscos1bd=sind=2=二Akkv當a=i的時候，可以求得使物料顆粒沿著篩面產(chǎn)生正

9、向滑動時最小轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)該為:Nmin=30gsin(-)二2A(2-13)為了使物料顆粒沿著篩面產(chǎn)生正向滑動，必須取篩子轉(zhuǎn)數(shù)nnn2.3反向滑動臨界條件為:mgsin:，F(xiàn)=max(2-14)將F,ma用（2-9）與（2-5）替代，并簡化后:gcos(q-)2s-ln(=bq)A.式中：q反向滑始角q(2-15)則可以得到:30gsin（：）nF；二2A由上式可以知道，反向滑動條件b1oq(2-16)當bq=1時，可以求得使物料沿著篩面反向滑動的最小轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)該是:q二2A(2-17)(2-18)式中：bd物料跳動系數(shù)跳動起始角,t、A.2k振動強度，k.g拋射強度，它表明物料在篩面上跳動的劇烈程度。

10、上式可以寫成:當bd1,則顆粒出現(xiàn)跳動。當bd=1或KV=1時，則可求得物料開始跳動時的最小轉(zhuǎn)數(shù)為:物料顆粒在每個循環(huán)中，對篩面的位移為:S=x=b3b4=S-SC=Asind、1gs、2-Acos(d、)-cosd_30gcos-0sin;:d二2Agcos-2二A(2-19)n0mingcos=30:二Asin(2-20)為了使物料產(chǎn)生跳動，必須取篩子的轉(zhuǎn)數(shù)nnmin。由于目前使用的振動篩采用跳動狀態(tài)，因此要討論跳動終止角，跳動角及運動速度。2.5物料顆粒跳動平均運動速度物料顆粒從振動相角中d起跳，到振動相角Q跳動終止時，沿x方向的位移為:、，1.1.2S-Vdt-gsin二t=Vd二1、

11、.22-2(2-21)式中Vd為物料顆粒起跳時沿x方向的運動速度:Vd=Vx=Asind(2-22)由此，則:1二2S SAsinAsind2gsingsinC C(2-23)同一時間內(nèi)，篩面位移為:Sc=db3=Ac0sb-Acosd;Acos(d、)-cosd(2-24)(2-25)當篩子在近似于第一臨界轉(zhuǎn)數(shù)下工作時，即6之360-,則上式中方括號內(nèi)的數(shù)值接近于故得到:S.Asind產(chǎn)、2物料跳動平均速度:當33360訓(xùn)，則sin氣定tg中d,sin6定0,1cos6之0,因此，式（2-40）可以化簡為:(2-28)或者化簡為:(2-29)由式（2-42）和式（2-18）,可以將式（2-4

12、0）化簡為:AnV=.(1kvtg：)按照上式計算得的結(jié)果與實際相比， 計算值較大， 因為未考慮物料特點， 摩擦和沖擊等因素.為止匕，上式應(yīng)該乘以修正系數(shù)k0,k0忠0.13-0.15,所以:AnV=k0(1kvtg二)30.振動篩的工作原理及結(jié)構(gòu)組成圓振動篩的工作原理具有圓形軌跡的慣性振動篩為圓振動篩，簡稱圓振篩。這種慣性振動篩又稱單軸振(2-26)VMAsindlgsin：.(H2(2-27)(2-30)(2-31)動篩，其支承方式有懸掛支承與座式支承兩種，懸掛支承，篩面固定于篩箱上，篩箱由彈簧懸掛或支承，主軸的軸承安裝在篩箱上，主軸由帶輪帶動而高速旋轉(zhuǎn)。由于主軸是偏心軸，產(chǎn)生離心慣性力，

13、使可以自由振動的篩箱產(chǎn)生近似圓形軌跡的振動YA型圓振動篩和一般圓振動篩很類似，篩箱的結(jié)構(gòu)一般采用環(huán)槽怫釘連接。振動器為軸偏心式振動器，用稀油潤滑，采用大游隙軸承。振動器的回轉(zhuǎn)運動，由電動機通過一堆帶輪，由V帶把運動傳遞給振動器。振動篩基本結(jié)構(gòu)本次設(shè)計2YA1548型圓振動篩是由激振器、篩箱、隔振裝置、傳動裝置等部分組成。篩箱篩箱由篩框、篩面及其壓緊裝置組成。.篩面： 為適應(yīng)大塊大密度的物料的篩分與煤什石脫介的需要， 振動篩的篩面需要有較大的承載能力，耐磨和耐沖擊性能。為減少噪聲，提高耐磨性設(shè)計中采用成型橡膠條，用螺栓固定在篩面拖架上。上層篩面采用帶筐架的不銹鋼篩面， 下層篩面采用編織篩網(wǎng)。 其

14、緊固方式是沿篩箱兩側(cè)板處采用壓木、 木契壓緊。中間各塊篩板之間則用螺栓經(jīng)壓板壓緊。.篩框：篩框由側(cè)板、橫梁等部分組成。側(cè)板采用厚度為616mm的A5或20號鋼板制成。衡量常用圓形鋼管、槽鋼、方形鋼管或工字鋼制造。篩框必須要由足夠的剛性。篩框各部件的聯(lián)接方式有怫接、焊接和高強度螺栓聯(lián)接三種、激振器圓振動篩采用單軸振動器，由純振動式振動器、軸偏心式振動器和皮帶輪偏心式自定中心振動器。支承裝置和隔振裝置支承裝置主要是支承篩箱的彈性元件，有吊式和座式兩種。振動篩的隔振裝置常用的有螺旋彈簧、板彈簧和橡膠彈簧。傳動裝置振動篩通常采用三角皮帶傳動裝置，它機構(gòu)簡單，可以任意選擇振動器的轉(zhuǎn)數(shù)。.振動篩動力學(xué)基本

15、理論由文獻1可知：慣性振動篩的振動系統(tǒng)是由振動質(zhì)量（篩箱和振動器的質(zhì)量）、彈簧和激振力（由回轉(zhuǎn)的偏心塊產(chǎn)生的）構(gòu)成。為了保證篩子的穩(wěn)定工作，必須對慣性振動篩的的振動系統(tǒng)進行計算，以便找出振動質(zhì)量、彈簧剛性、偏心塊的質(zhì)量矩與振幅的關(guān)系，合理地選擇彈簧的剛性和確定偏心塊的質(zhì)量矩y：x圖4.1振動系統(tǒng)力學(xué)模型圖圖4.1表示圓振動篩的振動系統(tǒng)。為了簡化計算，假定振動器轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)中心和機體（篩箱）的重心重合.激振力和彈性力通過機體重心。此時，篩子只作平面平移運動。今取機體靜止平衡時（即機體的重量為彈簧的彈性反作用力所平衡時的位置）的重心所在點o作為固定坐標系統(tǒng)（xoy）的原點，而以振動器轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心0

16、1作為動坐標系統(tǒng)（xi0i%）的原點。偏心重塊質(zhì)量m的重心不僅隨機體一起作平移運動（牽連運動），而且還繞振動器的回轉(zhuǎn)中心線作回轉(zhuǎn)運動（相對運動），則其重心的絕對位移為：xm=x+x1=x+rcos邛=x+rcos6tym=y+y1=y+rsin=y+rsint式中：r偏心質(zhì)量的重心至回轉(zhuǎn)軸線的距離。軸之回轉(zhuǎn)角度，平=到，切為軸回轉(zhuǎn)之角速度上為時間。偏心質(zhì)量m運動時產(chǎn)生的離心力為：d2xm2,、Fx=m=-m（xecost）（4-1）dt2dy ym2Fv=mz=-m(y-r，sin-t)dt2激振力。(4-2)式中mrt/cos&t和mr（o2sin（ot為偏心質(zhì)量m在x與y方向之相對運動離心

17、力或稱在圓振動篩的振動系統(tǒng)中，作用在機體質(zhì)量M上的力除了Fx和Fy外，還有機體慣性力-Mx和-My（其方向與機體加速度方向相反卜彈簧的作用力_KXx和_Kyy（KX和Ky表示彈簧在x和y方向的剛度，彈簧作用力的方向永遠是和機體重心的位移方向相反）及阻尼力-cx和cy（c稱為粘滯阻力系數(shù)，阻尼力的方向與機體運動速度方向相反）。在單軸振動系統(tǒng)中，作用在機體質(zhì)量M上的力除了和之外，還有機體的慣性力和（其方向與機體的速度方向相反）、彈簧的作用力，（表示彈簧在方向的剛度），及阻尼力（稱為粘滯阻力系數(shù)，阻尼力的方向與機體的運動方向相反）當振動器在作等速圓周運動時，將作用在機體M上的各力，按照理論力學(xué)中的動

18、靜法建立的運動微分方程式為：MmxCxKxx=mr2cost(4-3)2MmyCyKyx=mrsint式中：M機體的計算質(zhì)量M=mjKwmw(4-4)式中：mj振動機體質(zhì)量。mw篩子的物料重量。Kw物料的結(jié)合系數(shù)，Kw=0.150.3。根據(jù)單軸振動篩運動微分方程式的全解可知，機體在x和y軸方向的運動是自由振動和強迫振動兩個簡諧振動相加而成的，事實上，由于有阻尼力存在的緣故，自由振動在機器工作開始后就會逐漸消失，因此，機體的運動就只剩下強迫振動了要討論公式的特解：所以，只需其特解為:Ax2.mrCosKxT.Mmy=Aysint-1y(4-5)Kx-Mm2(4-6)mr.2Cos：1c.Ay=j

19、 汽y=tan2(4-7)Ky-Mm.yKy-Mm2式中：Ax和Ay為x和y方向機體的振幅；0tx和ay為機體的振幅和相位差角。系統(tǒng)的自振頻率為：小島(4-8)卜面根據(jù)圖4.2來分析圓振動篩的幾種工作狀態(tài)：.低共振狀態(tài)低共振狀態(tài)：nnp即Ka(M+m屬2若取K=(M+2m62,則機體的振幅A=r。在這種情況下，可以避免篩子的起動和停車時通過共振區(qū)，從而能提高彈簧的工作耐久性，同時能件小軸承的壓力，延長軸承的壽命，并能減少篩子的能量消耗，但是在這種工作狀態(tài)下工作的篩子，彈簧的剛度要很大，因此，必然會在地基及機架上出現(xiàn)很大的動力，以致引起建筑物的震振動。所以，必須設(shè)法消振，但目前尚無妥善和簡單的消

20、振方法。圖4.2振幅和轉(zhuǎn)子角速度的關(guān)系曲線.共振狀態(tài)共振狀態(tài)：n=np即K=(M+m2。振幅A將變?yōu)闊o限大。但由于阻力的存在，振幅是一個有限的數(shù)值。當阻力及給料量改變時，將會引起振幅的較大變化。由于振幅不穩(wěn)定，這種狀態(tài)沒有得到應(yīng)用。.超共振狀態(tài)超共振狀態(tài)：n,這種狀態(tài)又分為兩種情況：n稍大于nP,即K稍小于M+m。若取K=M2,則得A=-r。因為nnP,所以篩子起動與停車時要通過共振區(qū)。這種狀態(tài)的其它優(yōu)缺點與低振狀態(tài)相同。nnp,即為遠離共振區(qū)的超共振狀態(tài)。此時，K(M+m20從圖可以明顯地看出：轉(zhuǎn)速愈高，機體的振幅AGJAA就愈平穩(wěn)，即振動篩的工作就愈穩(wěn)定。這種工作狀態(tài)的優(yōu)點是：彈簧的剛度越

21、小，傳給地基及機架的動力就愈小，因而不會引起建筑物的振動。同時，因為不需要很多的彈簧，篩子的構(gòu)造也簡單。目前設(shè)計和應(yīng)用的振動篩，通常采用這種工作狀態(tài)。為了減少篩子對地基的動負荷，根據(jù)振動隔離理論，只要使強迫振動頻率大于自振動頻率0P的五倍即可得到良好的效果， 采用這種工作狀態(tài)的篩子， 必須設(shè)法消除篩子在起動時，由于通過共振區(qū)而產(chǎn)生的共振現(xiàn)象。目前采用的消振方法如前所述。5.振動篩參數(shù)計算運動學(xué)參數(shù)的確定由文獻1選取和計算振動篩運動學(xué):參數(shù)振動機械的工作平面通常完成以下各種振動：簡諧直線振動、非簡諧直線振動、圓周振動和橢圓振動等。 依賴上述各種振動， 使物料沿工作面移動。 當振動機械采用不同的運

22、動學(xué)參數(shù) （振幅、頻率、振動角和傾角）時，便可使物料在工作面上出現(xiàn)下列不同形式的運動：相對運動、正向滑動、反向滑動和拋擲運動。.拋擲指數(shù)KV在一般的情況下,根據(jù)篩子的用途選取，圓振動篩一般取KV=35,直線振動篩宜取KV=2.54;。難篩物料取大值，易篩物料取小值。篩孔小時取大值，篩孔大是取小值。本次設(shè)計圓振動篩，選取KV=4。.振動強度K振動強度K的選擇。主要受材料強度及其構(gòu)件剛度等的限制，目前的機械水平K值一般在38的范圍內(nèi)，振動篩則多取36。本次設(shè)計選擇K=4O.篩面傾角對于單軸振動篩的傾角為：作預(yù)先分級用口=150200作最終分級用二=12.517.5對于圓振動篩一般取15025,振幅

23、大時取小值，振幅小時取大值。本次設(shè)計采用的圓振動篩取=200.篩箱的振幅A篩箱振幅 A A；是設(shè)計篩子的重要參數(shù)，其值必須適宜，以保證物料充分分層，減少堵塞，以利透篩。通常取A=36mm,其中篩孔大者取大值，篩孔小者取小值。本次設(shè)計選取A=5mm。An2.篩子的振動頻率n:按照 K Kv v= =和所確定的A值可以求解出頻率值。900000n=900000，vCs=9000004c0s200=845rpm5.5.振動強度校核：實際振動強度K按照下式計算:_An2一59105.An258452(5-1)(5-2)在本設(shè)計中KS=5?=3.77:二K,所以符合振動強度要求。91059105篩子的實

24、際強度：KS=3.776000h滿足使用要求。6084517.1flfn2mr.=910.024(2二84560)2=17.1KN(6-2)(6-3)為指數(shù)。對于球軸承,=3;對于滾子軸承，；=10/3。,106/C、h一60n(P)(6-5)因此設(shè)計中選用軸承的使用壽命為15249小時6.2皮帶的設(shè)計選取皮帶的型號帶的設(shè)計功率Pd=KAP=1.315=19.5KW式中：KA工況系數(shù)，查11,22-18表22.19得KA=1.3P傳遞的額定功率，P=15KW根據(jù)Pd=19.5KW,小輪轉(zhuǎn)數(shù)n=1460rmp,查文獻16,22-17圖22.11,選B型皮帶傳動比帶輪的基準直徑.選擇小帶輪白基準直

25、徑dd1:查文獻16,22-31表22.114和22-17圖22.11選取dd1=224mm.選擇大輪的基準直徑dd2：dd2=ixdd1=1.73x224=388mm查11,22-31表22.114取dd2=400mm帶速帶速常在V=525m/s之間選取確定中心距和帶的基準長度.初定中心距按0.7(dd1+dd2)E|02(dd1+dd2)選取,因此有436.8：0M1280選：-0=600mm。.帶的基準長度Ld,、2所需基準長度Ld0=2：0+-(dd1+dd2)+(dd2-dd1)24：0帶入數(shù)據(jù)得Ld0=1985.1查文獻16,22-13表22.16選取基準長度Ld=2000mm3.

26、實際中心距：2000-1985.1,=600+=607.45mm安裝時所需最小中心距_1460-845-=1.73(6-7)、/41口3.142241460V=17.12m/s601000601000(6-8)二.=1.+LdLd02(6-9)(6-10)二min=：0.015Ld=607.45-0.0152000=577.45mm：1=1800如57.30=1800a457.3。=163.400.單根帶的基本額定功率R根據(jù)dd1=224mm,n1=1460rmp,查文獻16,22-25表22.113f得P=7.47KW考慮傳動比的影響，額定功率的增量P由機械設(shè)計手冊第三卷，22-25表22.

27、113f查得：PI=1.14KW.帶的根數(shù)ZPd19.5(P1P1)K.KL(7.471.14)0.960.98=2.4根式中：K0t小帶輪包角修正系數(shù)，查文獻16,22-18表22.110K/0.96KL帶長修正系數(shù)，查機械設(shè)計手冊第三卷，22-19表22.111KL=0.98.單根帶的預(yù)緊力F。25P“cF0=500(-1)+mV2K-ZV(6-12)式中m為帶每米長的質(zhì)量，查文獻16,22-19表22.112查得m=0.17kg/m2.519.5oF0=500(-1)-+0.17(17.12)2=354.36N0.96317.12帶的設(shè)計參數(shù)如表6.1所示。B607.45mm最大軸間距5

28、77.45mm最小軸間距667.45mm帶的根數(shù)3根預(yù)緊力354.36N小帶輪直徑224mm大帶輪直徑400mm張緊或補償伸長所需最大中心距：二max=10.03Ld=607.45+0.032000=667.45mm(6-11)表 6.16.1 帶的設(shè)計參數(shù)軸的設(shè)計軸的設(shè)計特點軸是組成機械的一個重要零件。它支承著其他轉(zhuǎn)動件回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩，同時它又通過軸承和機架聯(lián)接。所有軸上零件都圍繞軸心線作回轉(zhuǎn)運動。所以，在軸的設(shè)計中，不能只考慮軸本身，還必須和軸系零、部件的整個結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系起來。軸設(shè)計的特點是：在軸系零、部件的具體結(jié)構(gòu)未確定之前，軸上力的作用和支點問的跨距無法精確確定，故彎矩大小和分布情況不

29、能求出，因此在軸的設(shè)計中，必須把軸的強度計算和軸系零、部件結(jié)構(gòu)設(shè)計交錯進行，邊畫圖、邊計算、邊修改。設(shè)計軸時應(yīng)考慮多方面因素和要求，其中主要問題是軸的選材、結(jié)構(gòu)、強度和剛度,對于高速軸還應(yīng)考慮振動穩(wěn)定性問題。軸的常用材料軸的材料種類很多，設(shè)計時主要根據(jù)對軸的強度、剛度、耐磨性等要求，以及為實現(xiàn)這些要求而采用的熱處理方式，同時考慮制造工藝問題加以選用，力求經(jīng)濟合理。軸的常用材料是35、45、50、優(yōu)質(zhì)碳素鋼，最常用的是45鋼。對于受載較小或不太重要的軸，也可用A3、A5等普通碳素鋼。對于受力較大，軸的尺寸和重量受的限制，以及有某些特殊要求的軸，可采用合金鋼。本次設(shè)計選用45優(yōu)質(zhì)碳素鋼。軸的強度驗

30、算由文獻1417對軸進行校核：由圖6.1并結(jié)合振動篩的工作特點對軸進行受力分析，其受力分析如圖所示：Pr=150kw,n=1460r/min。求偏心軸的轉(zhuǎn)速n1,帶傳動的傳動效率n=0.960P產(chǎn)Pr=1500.96=14.4kwnn=i式中i一帶的傳動比，i=400/224=1.786所以n1=n n=1460/1.786=817.47r/minP14.4T1=9550=9550168.2NMn1817.47d10.09由水平方向得：FtY=FNH1+FNH2FtX=0112FtY1058FNH2=0解得：FNH13965.4NFNH2=-277.6N由垂直方向得：Fv=mg=291.825

31、10=2918.25NFv=FNV1rNV2FNV1754=FNV2754解得：FNV1=FNV2=1459.1N從偏心軸結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖中可以看出偏心軸的中間表面C是該軸的危險截面。Ti2168.2rt=2=3737.8N圖6.1現(xiàn)將截面C處的MHMV及M列于下表6.2表 6.26.2載荷水平面H垂直面VFNH1=3965.4NFNV1=FNV2=1459.1NFNH2=-277.6N彎矩MMH=209.32N*MV=1108.18N*MM總彎矩M=，(MH2+MV2)=119.86N MT168.2N*M按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度：校核最危險截面C:、心-4Mi2(2T)2W取、=0.6、

32、ca=Mi2(2T)2/W=.119.862(0.6168.2)2/0.11753=0.3MPa所以、ca、2=60MPa故軸的強度滿足要求。支承彈簧設(shè)計驗算1、彈簧剛度計算由文獻6我們知道，選取彈簧剛度時，不僅要考慮使彈簧傳給基礎(chǔ)的動負荷不使建筑物產(chǎn)生有害振動， 而且還要必須考慮彈簧應(yīng)該有足夠的支承能力。彈簧剛度一般是通過強迫振動頻率 0 與自振頻率6P的比值來控制。通常吊式振動篩取頻率比pz=-=56,對于座式z=*-=45由止匕，對于單軸振動篩彈簧剛度計算公式:PP2.2K=(Mm)P=(Mm)(一)z取z=5,再有n=845次/分，0=藥=88.5次/分60所以：(6-13)88.5o

33、K=(662091)()2=2102489.2N/m52、計算彈簧鋼絲直徑根據(jù)彈簧所受載荷特性要求，選取60SizMn鋼絲。許用應(yīng)力%根據(jù)文獻6其中的表16-2按I類載荷選取Jr】=480Mpa.查得切變模量G=80 x103Mpa,由文獻19,查得=1200MPa。初步選取旋繞比c=8。66209.8=8109.5N8根據(jù)文獻6中表16-5,選取d=16mm。D=cd=168=128mmf2=7A70=7570=105mm根據(jù)文獻得6:n1=n0+2=5+2=7圈由文獻6表16-4得彈簧的節(jié)距:p=0.28D=0.2813036.4mm由文獻彈簧的間距:F2曲度系數(shù)4803、 計算彈簧中徑按

34、文獻6中表16-5,取系列值D=130mm。4、 計算彈簧圈數(shù)和節(jié)距根據(jù)文獻6表16-5,GD(f2f0)800001301058F2C488109.584=4.11圈取n=5圈，由表25-11得彈簧的總?cè)?shù)為:5、 求解彈簧的間距和螺旋角k理=1.188109.51.18812.63mm二-p-d-36.4-16-20.4mm由文獻彈簧螺旋角:6、彈簧驗算1)彈簧疲勞強度驗算一P一36.4=arctan=arctan=5.1二130由文獻6,圖16-9,選取.0=200MPa所以有：Fi=3-二d.08kD一3二16200=5504.95N81,18130由彈簧材料內(nèi)部產(chǎn)生的最大最小循環(huán)切應(yīng)

35、力:max可得:8KDmax8KDmin8KD二d3F F2=F2F281,181303二1681,18130二163min8KD二d3F18109.5=773MPa5504.95=525MPa由文獻6,式(16-13)可知:疲勞強度安全系數(shù)計算值及強度條件可按下式計算:00.75mincScaSFmax式中：p彈簧材料的脈動循環(huán)剪切疲勞極限SF彈簧疲勞強度的設(shè)計安全系數(shù)，取&=1.3-1.7按上式可得:00.75.min4800.75525max773=1.32一SF=1,3所以此彈簧滿足疲勞強度的要求。2)彈簧靜應(yīng)力強度驗算靜應(yīng)力強度安全系數(shù)計算值及強度條件為:式中s彈簧材料的剪切屈服極限

36、,Ssca-Ssmax=0.7Ju0.71200V840MPaSS靜應(yīng)力強度的設(shè)計安全系數(shù)，SS=1.3-1.7所以得：Ssca=840=1.32.Ss=1,3max773所以彈簧滿足靜應(yīng)力強度。所以此彈簧滿足要求。7振動篩的安裝維護及潤滑振動篩的安裝及調(diào)試安裝前的準備振動篩在安裝前，必須進行認真檢查。由于制造的成品庫存堆放時間較長，如軸承生銹、密封件老化或搬運過程中損壞等，遇到這些問題時需要更換新零件。如激振器，出廠前為防銹，注入了防銹油，正式投入運行前應(yīng)更換成潤滑油。安裝前應(yīng)該認真閱讀說明書，做好充分準備。安裝安裝支撐或吊掛裝置。安裝時，要將基礎(chǔ)找平，然后按照支撐或吊掛裝置的部件圖和篩子的

37、安裝圖，順序裝設(shè)各部件。彈簧裝入前，應(yīng)按端面標記的實際剛度值進行選配。將篩箱連接在支撐或吊掛裝置上。裝好后，按規(guī)定傾角進行調(diào)整。對于吊掛式的篩子，應(yīng)當時進行調(diào)整篩箱傾角和篩箱主軸的水平。一般先進行橫向水平度的調(diào)整，以消除篩箱的偏斜，水平校正后，再調(diào)整篩箱縱向傾角。隔振彈簧的受力應(yīng)該均勻，其受力情況可以通過測量彈簧的壓縮量進行判斷。給料端兩組彈簧的壓縮量必須一樣，排料端兩組彈簧也應(yīng)該如此。排料端和給料端的彈簧壓縮量可以有所差別。安裝電動機及三角膠帶。安裝時，電動機的基礎(chǔ)應(yīng)該找平，電動機的水平需要校正，兩膠帶輪對應(yīng)槽溝的中心線當重合，三角帶的拉力要求合適。按要求安裝并固定篩面。檢查篩子各連接部件（

38、如篩板子、激振器等）的固定情況，篩網(wǎng)應(yīng)均勻張緊，以防止產(chǎn)生局部振動。檢查傳動部分的潤滑情況，電動機及控制箱的接線是否正確，并用手轉(zhuǎn)動傳動部分，查看運轉(zhuǎn)是否正常。檢查篩子的如料、出料溜槽及篩下漏斗在工作時有無碰撞現(xiàn)象。試運轉(zhuǎn)篩分機安裝完畢，應(yīng)該進行空車試運轉(zhuǎn)，初步檢查安裝質(zhì)量，并進行必要的調(diào)整。篩子空車試運轉(zhuǎn)時間不得小于8h0在此時間內(nèi)，觀察篩子是否啟動平穩(wěn)迅速，振動和運行是否穩(wěn)定，無特殊噪音，通過振幅牌觀察其振幅是否符合要求。篩子運轉(zhuǎn)時，篩箱振動不應(yīng)該產(chǎn)生橫擺。如出現(xiàn)橫擺，其原因可能是兩側(cè)彈簧高差過大、吊掛鋼絲繩的拉力不均、轉(zhuǎn)動軸不水平或三角帶過緊，應(yīng)進行相應(yīng)的調(diào)整。開車4h內(nèi)，軸承溫度濺增，

39、然后保持穩(wěn)定。最高溫度不超過75C,溫升不能超過40Co如果開車后有異常噪音或軸承溫度急劇升高，應(yīng)立即停機，檢查軸是否轉(zhuǎn)動靈活及潤滑是否良好等，待排除故障后再啟動。開車24h后停機檢查各連接部件是否松動，如果有松動，待緊固后再開車。試車8h后無故障，才可對安裝工程驗收。操作要點操作人員在工作前應(yīng)閱讀值班記錄，并進行設(shè)備的總檢查。檢查三角帶的張緊程度、振動器中的油位情況，檢查篩面張緊情況、各部螺栓緊固情況和篩面破損情況。篩子啟動應(yīng)遵循工藝系統(tǒng)順序。在篩子工作運轉(zhuǎn)時，要用視、聽覺檢查激振器和篩箱工作情況。停車后應(yīng)用手接觸軸承蓋附近檢查軸承溫開。篩子停車應(yīng)符合工藝系統(tǒng)順序。除特殊要求外，嚴禁帶料停車

40、后繼續(xù)向篩子給料。交接班時應(yīng)把當班篩子技術(shù)情況和發(fā)現(xiàn)的故障記入值班記錄。記錄中應(yīng)注明零部件的損傷類別及激振器加、換油日期。篩子是高速運動的設(shè)備，篩子運轉(zhuǎn)時操作巡視人員要保持一定的安全距離，以防發(fā)生人身事故。維護與檢修振動篩維護和檢修的目的是了解篩子的全面情況，并以修理和更換損壞、磨損的零部件的方法恢復(fù)篩子的工作能力。其內(nèi)容包括日常維護、定期檢查和修理。維護.日常維護日常維護內(nèi)容包括篩子表面，特別是篩面緊固情況，松動時應(yīng)及時緊固。定期清洗篩子表面，對于漆皮脫落部位應(yīng)及時修理、除銹并涂漆，對于裸露的加工表面應(yīng)涂以工業(yè)凡士林以防生銹。.定期檢查(1)周檢：檢查激振器、篩面、支撐裝置等各部螺栓緊固情況

41、，當有松動時應(yīng)加以緊固。檢查傳動裝置的使用狀況和連接螺栓的鎖緊情況，檢查三角帶張緊程度，必要時適當張緊。檢查篩子時，須特別注意查看在飛輪上的不平衡重塊固定得是否可靠，如固定不牢，篩子運轉(zhuǎn)時，不平衡重塊就可能脫離飛輪，導(dǎo)致安全事故。(2)月檢:檢查篩面磨損情況，如發(fā)現(xiàn)明顯的局部磨損應(yīng)采取必要的措施(如調(diào)換位置并重新緊固篩面。檢查整個篩框，主要檢查主梁和全部橫梁焊縫情況，并仔細檢查是否有局部裂縫。檢查篩箱側(cè)板全部螺栓情況，當發(fā)現(xiàn)螺栓與側(cè)扳有間隙或松動時，應(yīng)更換新的螺栓。3修理對篩子進行定期檢查時所發(fā)現(xiàn)的問題，應(yīng)進行修理。修理內(nèi)容包括及時調(diào)整三角帶拉力，更換新帶，更換磨損的篩面以及縱向墊條，更換減振

42、彈簧，更換滾動軸承、傳動齒輪和密封，更換損壞的螺栓，修理篩框構(gòu)件的破損等。篩框側(cè)板及梁應(yīng)避免發(fā)生應(yīng)力集中，因此不允許在這些構(gòu)件上施以焊接。對于下橫梁開裂應(yīng)及時更換，側(cè)板發(fā)現(xiàn)裂紋損傷時，應(yīng)在裂紋盡頭及時鉆5mm孔，然后在開裂部位加補強板。激振器的拆卸、修理和裝配應(yīng)由專職人員在潔凈場所進行。拆卸后檢查滾動軸承磨損情況，檢查齒輪齒面,檢查各部件連接情況，清洗箱體中的潤滑回路使之暢通，清除各結(jié)合部上的附著物，更換全部密封件及其他損壞零件。維修時應(yīng)特別注意：(1)激振器及傳動裝置拆卸應(yīng)由有經(jīng)驗的技術(shù)工人進行，嚴禁野蠻操作，防止損壞設(shè)備。裝配前應(yīng)保持零件潔凈。(2)更換后的新篩網(wǎng)應(yīng)每隔48h重新張緊一次，

43、直到安全張緊為止常見故障處理篩分機在工作中常見的故障、原因及消除措施見表5.1。表 5.15.1 篩分機的常見故障及消除措施停機清理篩網(wǎng)對振動篩可以調(diào)節(jié)傾角調(diào)節(jié)給料量減少給料量拉緊篩網(wǎng)振動篩的軸承潤滑的改進傳統(tǒng)的振動篩潤滑方式為激振器軸承油浴潤滑迷宮密封。設(shè)備運轉(zhuǎn)2年后均出現(xiàn)軸承座漏油問題，致使軸承缺油冒煙甚至損壞，嚴重影響了正常的生產(chǎn)。究其原因，主要是環(huán)境粉塵較大造成密封板磨損。于是經(jīng)測繪并結(jié)合設(shè)計規(guī)范重新制作了密封板。但由于加工精度低，在運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生干涉，將間隙增大，則密封效果差。措施經(jīng)計算軸承速度系數(shù)，選用冷卻效果較好的油浴潤滑是合理的。但在實際使用過程中，由于作業(yè)環(huán)境惡劣，加上備件制作和安裝技術(shù)有限，不易密封何維護困難就成其致命弱點。因此，我們對原振動篩軸承潤滑方式進行了改造。具體做法是在原軸承座內(nèi)端增加一擋油盤，軸承座也密封板形成潤滑油腔，實現(xiàn)脂潤滑。為彌補脂潤滑冷卻不足，本次設(shè)計選用能耐高溫的鈣鈉基潤滑脂常見故障原因消除措施篩分質(zhì)量不好篩孔堵塞原料的水分高篩子給料不均勻篩上物料過厚篩網(wǎng)不緊(ZBE3600188)。效果實踐證明，振動篩經(jīng)過改造后效果比較明顯。這不僅確保了生產(chǎn)正常進行，而且避免了備件大量浪費。8設(shè)備的環(huán)保、可靠性