球磨机传动装置设计.ppt
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1、课程设计日程安排,1-2天:设计计算(事先准备好计算器、手册,教材等技术资料); 3-5天:绘制总装配图A1(1:3); 6-7天:绘制轴零件图A3(1:1); 8-9天:绘制开启门立体图(交开门和关门状态的两张图,放在一张A4纸上。要求表达开关门时的相关结构,如把手、门枢等,关门时门如何关严;开门时如何取料,可配有一定的文字说明。此立体图应与装配图中的开启门对应); 10天:写设计说明书; 11-12天:答辩.,生产线上的球磨机,现场使用的球磨机,实际生产中使用的球磨机,实际生产中使用的球磨机,实际生产中使用的球磨机,实际生产中使用的球磨机,球磨机三维实体模型,小型球磨机,:,北科大实验室使
2、用的球磨机,北科大实验室使用的球磨机,球磨机 ball grinding mill,球磨机是物料被破碎之后,再进行粉碎的关键设备。球磨机是工业生产中广泛使用的高细磨机械之一。球磨机广泛应用于水泥,硅酸盐制品,新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑与有色金属选矿以及玻璃陶瓷等生产行业,对各种矿石和其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨。球磨机适用于粉磨各种矿石及其它物料,被广泛用于选矿,建材及化工等行业。,球磨机工作基本原理,当球磨机回转时,研磨体由于惯性离心力的作用贴附在磨机筒内壁的衬板面上,与筒体一起回转,并被带到一定的高度。在这样的高度在重力的作用下,以一定的速度,像抛射体一样落下,将筒体内的物料击碎
3、。另外,在球磨机回转过程中,研磨体还产生滑动和滚动,因而研磨体、衬板与物料之间发生研磨作用使物料磨细。,如图所示的工业球磨机是由电动机(原动机)驱动齿轮减速器和开式齿轮传动(传动系统)带动内装研磨钢球的滚筒(工作机构)及带有操作装置、控制装置的进料部分、给料部分和出料部分组成。,设计的最终结果:,工程图(2张)+立体图(1张) + 设计说明书,一、设计任务书 已知条件、使用要求、设计内容(包括:设计题目、简图、设计任务(见说明书目录 )(手册P18-23) 已知条件:周边及粉碎效率90%; 制造方式为单件生产; 球磨机研磨物料20kg; 使用要求:每天工作8小时; 要求工作平稳, (允许有轻微
4、冲击)。,带 传 动,交流电机,齿轮 传 动,3.设计任务,(1)确定总体方案 (2)选择标准件 (3)带传动设计计算 (4)轴系设计 (5)绘制总图(A1) (6)小齿轮轴零件图(A3) (7)编写设计说明书,二、传动装置的总体设计及初步计算,1.球磨机的基本参数(见手册P19) 1)研磨介质的合理载量G0 G1=0.14G0 式中: G1:研磨物料(kg),已知条件可知G1=20kg; G0:研磨介质(钢球)的合理装载量(kg)。 得到 G0=G1/0.14=,2)计算罐体体积V G0=V 式中: V:罐体容积(m3) :研磨介质(钢球)的比重,取4800kg/m3 :研磨介质的填充系数,
5、对于干式球磨机取0.3。 得到 V=G0/()=,3)计算罐体内径D 式中: D:球磨机内径(m); L:球磨罐长度,L取1.2D(m) 。 得到,4)计算球磨机有利工作转速n2 得到 n2= 球磨机筒体的回转速度对于粉磨物料的作用影响很大。当转速达到一定值时,最外层研磨体与筒体一起回转,而不离开筒壁,这时的转速叫做磨机的临界转速。 为了使磨机进行正常的粉磨工作,球磨机的转速必须小于临界转速,这一转速也叫工作转速。最有利的工作转速应该保证球沿抛物线下落时的高度最大,从而使球在垂直方向获得最大的动能来粉碎物料。工作转速可通过转速公式 计算求得。,磨机转速对粉磨工作的影响,当筒体转速过低时(图a)
6、,筒体不能将研磨体带到一定的高度,冲击物料的作用很小。反之,若筒体的转速过大(图c),转速超过“临界转速”时,研磨体在其惯性离心力的作用下贴附在筒体上,与筒体一起作圆周运动,也根本起不到对物料的冲击作用。只要当筒体的转速适宜时(以“临界转速”的60%70%),研磨体抛出后,才能获得最大的降落高度,对物料产生较大的冲击效果,如图b所示。,有利工作转速研究热点,2.总体方案确定(见手册P19) 从球磨机的基本参数计算可知,nw=n2= ?rpm, 电动机的转速一般有3000rpm、1500rpm、1000rpm、750rpm几种,从结构尺寸、价格等考虑选nd, 则总传动比i=nd/nw,可采用2级
7、传动。 所以初步拟定四种传动方案(参见教材,从工作条件、传动性能、传动比、空间结构尺寸、重量、效率、功率及成本等方面讨论,确定一种最佳方案),传动方案,评价分析,四种传动方案以传动平稳、效率高等指标为评价目标,采用5级分制进行技术评价(隐含经济因素,如制造简单、寿命长等),给出了各方案的评分及评价结果。表中加权系数之和为1,加权分为加权系数乘以评分,加权分之和除以评价目标的理想分值(5分)得到技术价值。,评价表,根据技术评价分析结果,选择方案?,3.选择电动机(见手册P5、教材P427-428) 球磨机所需功率: 式中: V:球磨机的有效容积,V= D:球磨机的内径,D= G:球磨机的装载量,
8、G=G1+G0= K:电动机的储备系数,K取1.1; :粉碎效率,已知=90%。,电动机实际功率:Pd=Pw/a; a=带齿轮轴承(见手册P44) 所以,Pd=Pw/a 电动机选用:,表1 电动机主要性能,表2 电动机外形尺寸(mm),电动机的外形尺寸,4.确定传动装置总传动比,分配各级传动比,由所选电动机的转速和工作机转速,可得总传动比: i= nd/nw 式中 nd:电动机的满载转速,r/min; nw:工作机的转速(nw =?),r/min。,4.确定传动装置总传动比,分配各级传动比,多级传动中,总传动比为各级传动比的乘积: 式中 i1、i2、i3、in为各级传动机构传动比。 考虑到安装
9、和罐体的尺寸,大齿轮需做成齿圈和罐体相连,因此i齿可取大一些,i齿=5 开式圆柱齿轮传动比推荐范围为8(见手册P44) 对于一般齿轮传动, 当传动比i8可采用单级传动; 当i8时, 宜采用多级传动, 以免传动装置的外廓尺寸过大。 直齿圆柱齿轮的传动比一般取i3, 最大可达5; 斜齿圆柱齿轮的传动比可大些, 取i5, 最大可达8。 在已知总传动比要求时,如何合理选择和分配各级传动比,见教材第二十一章简易机械设计。,设计计算传动件时,需要知道各轴的功率、转速、转矩,因此应将工作机上的功率、转速、转矩推算到各轴上。 如果一传动装置从电动机到工作机有两根轴,依次为 I、II轴,则:,5.传动装置的运动
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