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原版文檔，無刪減，可編輯，歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763杭 州 電 子 科 技 大 學畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 說 明 書題 目 廂式隔膜壓濾機的機械結構設計學 院 機械學院專 業(yè) 機械設計制造及其自動化姓 名 何嘉俊班 級 10010114學 號 10011407指導教師 褚長勇廂式隔膜壓濾機的機械結構設計2摘要過濾機是利用多孔性過濾介質，截留液體與固體顆?；旌衔镏械墓腆w顆粒，而實現(xiàn)固、液分離的設備。過濾機廣泛應用于化工、石油、制藥、輕工、食品、選礦、煤炭和水處理等部門。目前，我國現(xiàn)有幾百家大型過濾機生產(chǎn)廠家。為了適應各行業(yè)發(fā)展及要求市面上已經(jīng)出現(xiàn)各種不同的型號及方式的過濾機。按獲得過濾推動力的方法不同，分為重力過濾器、真空過濾機和加壓過濾機三類。按壓緊方式板框壓濾機有手動壓緊、機械壓緊和液壓壓緊三種形式。正在發(fā)展的新型過濾設備有：機械力壓榨過濾設備；能實現(xiàn)無濾渣層過濾的動態(tài)過濾機；洗選煤炭污水處理、化工和石油工業(yè)用的大型過濾設備。本題目是設計一種廂式隔膜壓濾機，其由交替排列的濾板和濾餅構成一組濾室，采用自動液壓裝置作為壓緊、松開濾板的自動機構，并用電接點壓力表實現(xiàn)自動保壓；采用電液一體自動控制拉板，實現(xiàn)自動推拉濾板動作。關鍵詞：過濾機；廂式；隔膜廂式隔膜壓濾機的機械結構設計3AbstractFilter is the use of porous filter medium, retain the mixture of liquid and solid particles, solid particles, and to achieve solid, liquid separation equipment. Filter is widely used in chemical, petroleum, pharmaceutical, light industry, food, mineral processing, coal and water treatment sectors. Currently, hundreds of our existing large filter manufacturers. To meet the requirements of the industry and the market has been the emergence of various different models and methods of filter .Be driven by different methods of filtration, divided into gravity filters, vacuum filters and pressure filter categories. Pressed mode frame filter press with manual compression, mechanical compression and hydraulic clamping three forms. Is developing a new type of filtration equipment: mechanical press filtration equipment; to achieve residue-free layer of filtering a dynamic filter; Coal washing waste water treatment, chemical and oil industry equipment used in large filtration. The topic is to design a van membrane filter press, which consists of alternating filter plates and filter box arrangement constitutes a filter chamber, automatic hydraulic device used for pressing and releasing the filter plate, and electrical contact pressure table to automatically maintain pressure; using electro-hydraulic automatic control integrated drawing board, automatic sliding plates action.Key Words：Filter；Van；Septum廂式隔膜壓濾機的機械結構設計4目錄緒論 51、任務書課題介紹 .71.1 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 .71.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 .82、廂式隔膜壓濾機的方案設計 102.1.廂式隔膜壓濾機設計參數(shù) .102.2 適用范圍 103、廂式隔膜壓濾機結構設計 123.1 工作原理 123.2 廂式隔膜壓濾機常規(guī)參數(shù) 143.3 濾板及濾餅設計及強度計算 143.3.1 濾餅和濾板材料選擇 143.3.2 濾板的強度計算 153.3.3 濾餅的強度計算 163.3.4 壓緊板的設計 173.3.5 支撐組件設計 173.4 軸承座的設計校核 183.5 定位套設計與校核 193.6 壓緊座的靜態(tài)校核 203.7 壓緊座的加載校核 22廂式隔膜壓濾機的機械結構設計53.8 安裝及調試 263.9 壓濾機的保養(yǎng)維護 26結論 .28致謝 .29參考文獻 .30廂式隔膜壓濾機的機械結構設計6緒論過濾機自 18 世紀末首次在歐洲用于工業(yè)生產(chǎn)來，它在許多領域得到廣泛應用。隨著工業(yè)的發(fā)展和社會的進步，近年來迫切要求節(jié)省能源有效地利用資源及環(huán)境保護。其中對過濾機需求量增加較快的領域有: 煤炭.酒精 上下水道 發(fā)酵工業(yè)和蛋白的提取 廢棄物的回收和再利用。然而，需要過濾的物料多數(shù)是難過濾的，處理量的變動也很大，所以迫切的要求開發(fā)高性能的過濾設備以適應這一情況。過濾機是利用多孔性過濾介質，截留液體與固體顆?；旌衔镏械墓腆w顆粒，而實現(xiàn)固、液分離的設備。過濾機廣泛應用于化工、石油、制藥、輕工、食品、選礦、煤炭和水處理等部門。 中國古代即已應用過濾技術于生產(chǎn)，公元前二百年已有植物纖維制作的紙。公元 105 年，蔡倫改進了造紙法，他在造紙過程中將植物纖維紙漿蕩于致密的細竹簾上，水經(jīng)竹簾縫隙濾過，一薄層濕紙漿留于竹簾面上，干后即成紙張。最早的過濾大多為重力過濾，后來采用加壓過濾提高了過濾速度，進而又出現(xiàn)了真空過濾。20 世紀初發(fā)明的轉鼓真空過濾機實現(xiàn)了過濾操作的連續(xù)化。此后，各種類型的連續(xù)過濾機相繼出現(xiàn)。間歇操作的過濾機因能實現(xiàn)自動化操作而得到發(fā)展，過濾面積越來越大。為得到含濕量低的濾渣，機械壓榨的過濾機得到了發(fā)展。過濾機應根據(jù)懸浮液的濃度、固體粒度、液體粘度和對過濾質量的要求選用。先選擇幾種過濾介質，利用過濾漏斗實驗，測定不同過濾介質和不同壓差下的過濾速度、濾液的固體含量、濾渣層的厚度和含濕量，找出適宜的過濾條件，初步選定過濾機類型，再根據(jù)處理量選定過濾面積，并經(jīng)實際試驗驗證。正在發(fā)展的新型過濾設備有：機械力壓榨過濾設備；能實現(xiàn)無濾渣層過濾的動態(tài)過濾機；洗選煤炭污水處理、化工和石油工業(yè)用的大型過濾設備。在過濾理論研究方面，濾渣層過濾阻力和孔隙率的測算、過濾速度、過濾設備的模擬和放大、稀薄液體澄清過濾和動態(tài)過濾機理，以及過濾介質的研究，都是重要的課題。利用電子計算機控制過濾操作是過濾設備的發(fā)展方向。近年來，隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，與此格格不入的是，環(huán)境越來越差。造紙廠主要是污水量的排放相當大，污染物主要是重金屬，對人體危害大。造紙工業(yè)是一個產(chǎn)量大、用水多、污染嚴重的輕工業(yè)；水污染在各種工業(yè)中，名列前茅；廢氣、固體廢棄物及噪聲等污染，也很嚴重。紙廠造紙前,原料需要用廂式隔膜壓濾機的機械結構設計7大量堿水來浸泡.還需要換水,就這樣就把清澈的水變?yōu)獒u油色水,除氣味難聞外,水里含堿等很多化學制劑.使水不能灌溉農(nóng)田.不能搞任何養(yǎng)殖.嚴重時使河道兩岸樹木枯死.空氣異味兩岸居民難于居住。造紙工業(yè)的廢水若未經(jīng)不效處理而排入江河中，廢水中的有機物質發(fā)酵、氧化、分解，消耗水是的氧氣，使魚類、貝類等水生生物缺氧致死；一些細小的纖維懸浮在水是，容易堵塞魚鰓，也造成魚類死亡；廢水是的樹皮屑、木屑、草屑、腐草、腐漿等沉入水底，淤塞河床，在緩慢發(fā)酵中，不斷產(chǎn)生毒臭氣；廢水中還有一些不容易發(fā)酵、分解的物質，懸浮在水是，吸收光線，減少陽光透入河水，妨礙水生植物的光合作用；另外帶有一些致癌、致畸、致突變的有毒有害物質?？傊?，造紙廢水使河水濁黑、惡臭，水草不生，魚蝦滅跡，蚊蠅叢生，蛆蟲遍地，嚴重威脅沿岸居民的身體健康，造成痢疾、腸炎、疥瘡等疾病盛行，同時，還不利于農(nóng)田灌溉和人畜飲水。造紙工業(yè)排放的一些固體廢物如腐爛漿料，漿渣、樹皮、碎木片、草根、煤灰渣等，占用場地，發(fā)酵變質，放出臭氣，下雨時，還流出有毒臭水，污染地面水和地下水源。近幾年來，造紙廠中使用的壓濾機品種多樣，但是存在的問題也很突出。單位產(chǎn)量能耗高，運行成本高，對細粒級污泥適應性差。因此，設計出一種適合企業(yè)，能降低企業(yè)運行成本，同時對環(huán)境污染少的壓濾機很有必要性。廂式隔膜壓濾機的機械結構設計81、任務書課題介紹本題目是設計一種廂式隔膜壓濾機，其由交替排列的濾板和濾餅構成一組濾室，采用自動液壓裝置作為壓緊、松開濾板的自動機構，并用電接點壓力表實現(xiàn)自動保壓；采用電液一體自動控制拉板，實現(xiàn)自動推拉濾板動作。完成廂式隔膜壓濾機的結構設計。完成不少于 3 張 A0 圖紙的圖幅工作量，包括裝配圖及部分零件圖。1.1 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀(1)我國壓濾機行業(yè)現(xiàn)狀：壓濾機是傳統(tǒng)的固液分離設備之一，中國早在公元前一百多年漢朝淮南王劉安發(fā)明豆腐制作過程中就有了最原始壓濾機的應用。改革開放以來3O 多年時間，壓濾機在濾板材質、結構形式、高效能過濾介質、分離效率、自動化水平、功能集成、產(chǎn)品質量和可靠性方面發(fā)展迅速，與歐洲發(fā)達國家產(chǎn)品性能差距越來越小,尤其是近五年時間，高壓隔膜壓濾機的研發(fā)成功,使得我國壓濾機的生產(chǎn)數(shù)量躍居世界第一。 (2)壓濾機行業(yè)在我國市場應用前景：近年來，國家對各行各業(yè)的環(huán)境保護和資源利用要求越來越高，大力提倡節(jié)能、減排、清潔生產(chǎn)、綠色制造。壓濾機作為環(huán)保應用領域的主要使用設備，化工、冶金、煤炭、食品等行業(yè)的重要工業(yè)裝備和后處理設備，市場需求預計將會有較大幅度增長。(3)壓濾機在環(huán)保領域的應用：主要是處理城市污水污泥、自來水污泥、工業(yè)廢水污泥、河道湖泊疏浚污泥。如圖1所示：國產(chǎn) 廂式隔膜壓濾機。圖 1：國產(chǎn)廂式隔膜壓濾機廂式隔膜壓濾機的機械結構設計91.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀（1）板框式和廂式壓濾機：Larox自動壓濾機Larox型自動壓濾機是芬蘭拉羅克斯公司（LAROX Oy）研制的。它采用隔膜壓榨過濾，過濾速率大，濾餅含水率低，單位面積處理量大。Larox型自動壓濾機分Larox PF型和Larox CF型兩種。Larox PF型壓濾機是立式壓濾機，濾板水平迭加，板間通過壓緊機構相互靠攏，形成45mm高的濾室。該機配備有一個控制盤和一個高壓泵壓水站，控制盤內(nèi)裝兩個程序，其中之一為濾餅洗滌程序，整個壓濾過程分6個步驟完成。①注漿。礦漿通過給料泵給入歧管，然后均勻分配至每個濾室，直至有足夠固體為止。②擠壓。高壓泵把水揚送到濾室的隔膜后面，通過隔膜擠壓濾餅，減少濾餅體積。③洗滌。需要洗滌時，洗滌液沿與礦漿相同的管道注入，.洗滌濾餅。④第二次擠壓。洗滌后的濾餅脫水。⑤吹氣。通過礦漿管路通人壓縮空氣，使濾餅干燥。⑥排卸。吹氣完成后，關閉裝置放下壓板，壓板以相等的距離懸掛。帶有濾餅的濾布從一個平板到另一個平板作“Z”形運動，相當一臺運輸機將過濾機兩邊的濾餅卸下。Larox PF型壓濾機已在許多國家的選礦廠和化工廠推廣應用。芬蘭奧托昆普公司Ko-talahti鎳礦用該機代替真空過濾機、干燥機，濾餅水分由18%^}20%降到8%“’9緯，我國金川有色金屬公司已引進該機，準備在二期工程選礦精礦的脫水中應用。Larox CF型自動壓濾機是臥式隔膜壓濾機，它的設計較新穎; 全自動隔膜擠壓，采用壓氣噴吹濾餅，快速而有效的閉合系統(tǒng)縮短了停歇時間，簡單有效地排卸濾餅，使用了反沖洗的濾布清洗裝置和改變過濾方向自動清除濾布的裝置。該機的工作過程類似于Larox PF型壓濾機，適用于選礦、選煤、污水處理及水泥等工業(yè)部門。（2）Lasta型自動壓濾機廂式隔膜壓濾機的機械結構設計10Lasta型自動壓濾機是根據(jù)日本專利，由美國制造的。該機有ISF型和ISD型兩種型號，結構相同，后者在濾室上增加了一層橡膠薄膜，用于過濾可壓縮物料，前者用于過濾不可壓縮物料。ISF型臥式壓濾機由框架、壓緊機構、濾板和濾布等組成，濾板強度按承受20kg/cmZ設計。美國雙峰銅鑰礦選廠采用3臺Lasta ISF型壓濾機過濾銅精礦，濾餅水份可降至8%一1000;加拿大魁北克省帕蒂諾礦也用Lasta ISF型壓濾機來過濾銅精礦。（3）Sala VP型全自動壓濾機VP型全自動壓濾機是瑞典薩拉國際公司生產(chǎn)的新一代壓濾機，采用聚丙烯制成過濾室，重量輕;采用強制式液壓缸，設計緊湊，占地面積小，濾布易于快速更換;對不同的物料可采用不同的壓力，可動部件少，維修量小，提高了設備作業(yè)率。該機有兩種工作方式:VPA 型系吹氣式垂直板框壓濾機，利用壓縮空氣脫水，工作壓力為0. 71 ^’ 1. 02MPa ; VPC型為壓縮式垂直板框壓濾機，利用壓縮隔膜脫水，工作壓力為1.63MPa 。廂式隔膜壓濾機的機械結構設計112、廂式隔膜壓濾機的方案設計本題目是設計一種廂式隔膜壓濾機，其由交替排列的濾板和濾餅構成一組濾室，采用自動液壓裝置作為壓緊、松開濾板的自動機構，并用電接點壓力表實現(xiàn)自動保壓；采用電液一體自動控制拉板，實現(xiàn)自動推拉濾板動作。完成廂式隔膜壓濾機的結構設計。2.1.廂式隔膜壓濾機設計參數(shù)主要技術參數(shù)過濾面積 100㎡，濾餅厚度 30㎜，濾板數(shù)量 39，濾室容積 1.57㎡，整機重量 8960㎏，主機長度 5150㎜，整機長度 6080㎜。該機最大過濾壓力為 0.6MPa。2.2 適用范圍 1、化工： 染料、顏料、熒光粉、保險粉、凈水劑等。2、醫(yī)院： 抗生素、植酸鈣、中藥、有機磷、糖化酶等 。 3、食品： 白酒、飲料、啤酒、酵母、檸檬酸、植物蛋白、豆奶、海藻等。 4、冶金： 金礦、銀礦、銅礦、鐵礦、鋅礦、稀土等粉末選礦等。 5、陶土： 高嶺土、膨潤土、活性土、瓷土、電子陶瓷土等。 6、污水處理： 化工污水、冶煉污水、電鍍污水、皮革污水、印染污水、釀造污水、制藥污水、環(huán)境污水等。2.3 廂式隔膜壓濾機特點 （1）增強聚丙烯濾板采用多項專利技術模壓而成。表面平整光滑，強度高，重量輕，耐酸堿，耐腐蝕，無毒無味。聚丙烯隔膜擁有優(yōu)良的耐化學性、耐酸、耐堿、抗老化性能優(yōu)良，無毒、無味、使用壽命長；高彈性配方，使鼓膜效果最佳，能更有效地直接壓榨剪切脫水；內(nèi)置懸掛結構，安裝方便，密封可靠。廂式隔膜壓濾機的機械結構設計12特殊的結構形式及材質，使其能承受更高的壓榨壓力，使濾餅更干。（2）采用自動液壓裝置作為壓緊、松開濾板的自動機構，并用電接點壓力表實現(xiàn)自動保壓；采用電液一體自動控制拉板，實現(xiàn)自動推拉濾板動作。（3）機架全部采用高強度的鋼焊合件，機架強度高，結構穩(wěn)定，使用壽 命長，足以承受壓濾引起的強大壓力。（4）該機有 PLC 自動控制及繼電器控制等多種配置，操作面板簡單安全，并配有多種安全裝置，確保操作人員安全。（5）該機主梁導軌面配置一次成型的耐磨非金屬軌道；主機采用橋架式可伸縮機構。該機最大過濾壓力為 0.6MPa，是懸浮液固液分離的理想設備。廂式隔膜壓濾機的機械結構設計133、廂式隔膜壓濾機結構設計3.1 工作原理廂式隔膜壓濾機由多塊濾板和濾餅交替排列組成，濾板和濾餅的數(shù)量視生產(chǎn)能力和濾漿的情況可以增減，其結構如圖 2 所示。圖 2:廂式隔膜壓濾機組裝時濾板與濾餅之間加濾布，借手動螺桿將其壓緊，兩相鄰濾布之間的框間為過濾空間。板框壓濾機的濾板和濾餅之間所安裝的濾布，除了承擔過濾的工作之外，還能起到密封墊片的作用。濾板和濾餅的對角上開有通孔，組成后形成濾漿 洗滌液和濾液的通道廂式隔膜壓濾機的過濾流程如圖 3 所示。濾漿由濾餅上方的通孔進入濾餅空間，固粒被濾布截留，在框內(nèi)形成濾餅，濾液則穿過濾餅和濾布流向兩側的濾板，然后順著濾板的溝槽向下流動，由濾板與濾餅下方組成的通孔排出。這種稱為暗流試過濾機，可減少濾液與空氣的接觸。當濾餅內(nèi)充滿濾餅時，應停止過濾，進行洗滌。洗滌流程如圖 3。洗滌液由洗滌濾板上方進入，穿過兩層濾布和整個濾餅厚度，從中間的濾板下方流出，洗滌速率為過濾終了時過濾速率的四分之一。過濾機的特點：過濾面積大 占地小 構造簡單 制造方便 過濾推動力大 對物料適應性好，但裝拆勞動強度大 間歇操作 濾布消耗量大。廂式隔膜壓濾機的機械結構設計14圖 3：過濾流程圖廂式隔膜壓濾機的機械結構設計153.2 廂式隔膜壓濾機常規(guī)參數(shù)過濾面積地基尺寸 A主機長度 B濾餅厚度濾板框數(shù)濾室容積整機長度 C重量m2 mm mm mm 塊 L mm KG100 4260 5150 30 39 1.57 6080 89803.3 濾板及 濾餅設計及強度計算3.3.1 濾餅和濾板材料選擇濾餅和濾板僅采用增強聚丙烯做成。增強聚丙烯濾板采用點狀圓柱凸臺設計，模壓成型，具有過濾速度快，濾餅脫水率高，洗滌均勻徹底，防腐及密封性能好。為降低濾渣的含水率，還生產(chǎn)隔膜壓榨式壓濾機，極大地提高了工作效率和經(jīng)濟效益。經(jīng)過挑選的聚丙烯材料不僅對過濾元件的加工提供了便利，而且它的高負荷特性證實了它的有效性。濾板化學性能穩(wěn)定，抗腐蝕性強，耐酸、堿、鹽的侵蝕，無毒、無味，重量輕，強度高（耐高溫、高壓） ，操作省力。板框壓濾機的濾板在表面設計有凹槽，用以安裝、支撐濾布，并引導過濾液的流向，而濾餅和濾板在組裝后構成液體流通通道，用以通入懸浮液、洗滌水和引出濾液。每個濾板的下方設有出液通道孔，若干塊濾板的出液孔連成一個出液通道，由止推板下方的出液孔相連接的管道排出。3.3.2 濾板的強度計算濾板兩個側面的溝槽部分承受著過濾壓強。理論上兩側壓強應當是相等的，但實際上在過濾過程中一開始濾板首先受到濾漿入口側的壓強，而且在過濾過程中由于壓強損失和液體流動受到障礙等原因，濾板兩側的壓力會失去平衡，多數(shù)濾板處于單側受壓狀態(tài)，因而濾板必須具有一定的厚度以保證足夠的機械強度。取濾板兩側過濾壓強為 和1P2濾板所受的彎曲載荷 ???當 取達到最大值為過濾壓強最為安全，但濾板太厚，將導致過濾效率p?廂式隔膜壓濾機的機械結構設計16降低，成本增加。根據(jù)經(jīng)驗可得 10/P??P=5Mpa這時濾板中產(chǎn)生的最大應力 的max?最大撓度 應滿足下列條件max????????2axtpb???34maxEt式中 ——壓強差 Pa;p?b——短邊的一半 m;t——板厚 m；E——彈性模量 Pa；——許用應力 Pa； ???——板的許用撓度 m；?——取決于 a/b 的比值的系數(shù)可查下表得；??.,a/b 1 1.25 1.5 1.75 21.231 1.596 1.817 1.96 1.99 20.221 0.318 0.384 0.442 0.443 0.454?最小板厚度 =????pt?? m62??取 t=30mm 符合條件3.3.3 濾餅的強度計算過濾時，在過濾壓強 p 的作用下，濾餅承受了內(nèi)壓如右圖。今將濾餅的框邊簡化為兩端固定作用有均勻載荷 p 的梁因而框邊最大彎曲力矩為mNlM??12?而 N/mpt式中 M——最大彎矩，廂式隔膜壓濾機的機械結構設計17——單位長度上的載荷；?l——濾餅內(nèi)邊長p——過濾壓強；t——濾餅厚度從而可求的濾餅個邊的最大彎曲應力 和最大撓度max?max?即 ?????2maxdpl???344ax38ElIl??mpld08.162.052?????取 d=39mm 符合條件3.3.4 壓緊板的設計壓緊板用以壓緊濾板濾框，兩側的滾輪用以支撐壓緊板在大梁的軌道上滾動。壓緊板包括板和螺桿，螺桿和板用軸承連接， 。由于轉速不高，內(nèi)圈與軸的軸向緊固用軸用天彈性擋圈嵌在軸的溝槽內(nèi)，外圈與坐孔的軸向緊固采用軸承端蓋緊固。由于要受到比較大的軸向力，所以采用角接觸球軸承 7205C/AC/B此軸承轉速極低，只受軸向力，所以只進行靜強度校核。即 0SPCAa?由武漢理工大學出版社出版《機械設計》表 8.9 可得5.10kNARPa 15.24tn32????根據(jù)中個農(nóng)業(yè)出版社出版《實用機械設計手冊》 （上）可查的kNCa60廂式隔膜壓濾機的機械結構設計18合理0043.2SPCAa??3.3.5 支撐組件設計機架是壓濾機的基礎部件，兩端是止推板和壓緊頭，兩側的大梁將二者連執(zhí)著起來，大梁用以支撐濾板、濾框和壓緊板。機架組選擇材料鑄造鐵HT200，為了保證操作與卸料的方便.取橫梁離地面距離為 H 為約為 395mm.支架與后頂板采用螺栓連 1選用 GB5780·86—M10X35。螺栓組為不受任何工作載荷作用的緊螺栓聯(lián)接。盡管該聯(lián)接并不受任何工作載荷作用，但是由于裝配時已經(jīng)將螺母擰緊，因此，螺栓必然受到預緊力F＇和螺紋副摩擦力矩 T 的作用。按照第四強度理論，螺栓危險截面上的當量1應力為 ????3.1)5.0(33222 ???e故螺栓螺紋部分的強度條件為 ???4πd'.1.2Fe或 ，式中 ——緊螺栓的需用拉應力，Mpa.???π '3.1????查表可得，M10 的 =8.367mm，許用應力 取值范圍為 3~4，取1d???=3.5Mpa。???3.4 軸承座的設計校核軸承座的的結構如圖 4 所示，直徑為 260mm。廂式隔膜壓濾機的機械結構設計19圖 4 軸承座在實際工作中軸承座只受到軸壓力的作用，因此只要校核軸承座的壓應力即可。從圖 4 可以看出，軸承座在連接處的面積最小，即屬于危險截面。即式作用在軸承座的最大力。6.75[]4.()1sMPan??連接處最大應力max25.64.189()0.0NFaA????[]??連接處的最大應力max125.61.2567()0NMPa???[]通過對軸承座的以上校核，可知所設計的軸承座符合設計要求。3.5 定位套設計與校核本次設計的定位套如圖 5 所示：廂式隔膜壓濾機的機械結構設計20圖 5：連接法蘭零件圖定位套直徑為 90mm0)(43)(?????cbaFaBA5cb；BA?4359078.5ABFN??許用應力 用插入法查得： ??012.5bMPa??許用應力值 6?應力校正系數(shù) ??100.582b?????當量彎矩 .5938.67.TNm??22()AMT??5.B????設計的定位套最小直徑 min0d廂式隔膜壓濾機的機械結構設計21定位套直徑 ??'31580.AAbMdm???； 驗算合格。min?3.6 壓緊座的靜態(tài)校核圖 6：壓緊座零件將壓緊座結構簡化，具體形狀尺寸為：長=500mm，高度=290mm，寬度=120mm。壓緊座自身重力可以簡化為平均分布在壓緊座上的分布力，預定裝載質量為 8960KG。則平均分布力；0.529.18609.4.819.(N/m)q?????較核安全因數(shù) .5sn?壓緊座在工作時起到了拉力的作用，在工作過程中 F 的作用下，壓緊座處于靜太平衡狀態(tài)。此時壓緊座受力情況，約束 A 處和 B 處的支反力分別為 和RAF。RBF由靜力平衡可得：廂式隔膜壓濾機的機械結構設計222 20yRAFBARFqCDMA?????????????可得：2 29429. 29.05101.54RAFBRB?????????解得：.92()RAFN?39.7()RBFN壓緊座在 CA，AB，BD 三段內(nèi)所受的剪切力和彎矩各不相同，應分段分析：在 CA 段， 018.xm??22()9.13SFxqxM??????在 AB 段， 18.50.1mxm??222()408()48.511048.4SRAFqFxqxxCx?????????????在 BD 段， 250.15mxm??2 2())(.)9764040()()(.)0.1620.82197615.SFxqCDxMx x???????????????最大剪切應力max3.24()05sFMPaA????730[]486.()1.5s MPan???廂式隔膜壓濾機的機械結構設計23最大彎曲應力， maxMw??2260.35106bh?????所以617054()2Pa??73[]486.7()1.5s MPan??綜上可得，壓緊座在靜態(tài)時安全，符合強度要求。3.7 壓緊座 的加載校核在加載振動工作過程中的主要振動元件是在 A 處和 B 處用于壓緊座作用，且為了使壓緊座在連接過程中相對于水平面不出現(xiàn)由于 A 處與 B 處的力度，受力不均而出現(xiàn)的受力不均相等，從而使壓緊座在連接過程中趨于相對的平穩(wěn)。設壓緊座作用于軸，壓緊座自身重力和預重量之和與靜態(tài)分析時相同處理。此時壓緊座受力情況約束 A 處和 B 處的支反力分別為 和 ，其中 。RAFBEx?根據(jù)力平衡方程： ' ' '' ' '2' 2'0XRABYA RBFFFqCDqMCAFCE?????? ??????????且' '' 'RARBF?????根據(jù)力平衡方程：' ' ''1' '''' ' '10()xRAaRcy caa RAcFGFMab??????????????廂式隔膜壓濾機的機械結構設計24' 011sin2RARAF??' co' 0sRcRc?' in2F?'RARc' 1RARAF?2(3)6xlEI????—最大撓度；—作用力；F—固定端到點的距離；x—模量；E—轉動慣量；I—有效長度。l可得26(3)EIFxlx????3 100.15.46.7bhI ?????最大撓度 ， ，6()m??92(/)ENm?.25()labm則使壓緊座產(chǎn)生最大力91033106.7.403.()25nF N????' '1 .2RARCnF???廂式隔膜壓濾機的機械結構設計2520000coscos2sin2cos444nFqFCDF???????.1.58.3.()N?26()FN?0' ' sin2267.34()RABFqCDN????'' 0cos59.4()2RAB??' 018.7FN?' sin4903()??2 2261. 261.0.3670.3749.803x??????解得 0.5xm?壓緊座在各段內(nèi)的剪切力，拉壓應力和彎矩個不相同，分段分析：在 CA 段， 018.x??22()061.()30.8NSFxqxMx??????在 AE 段， 18.50.1mxm??''' 2 22()6.67.2349437()()()267.(0.)130.813086749SRANRAFxqFxNqMxCxx??????????????廂式隔膜壓濾機的機械結構設計26在 EB 段， 250.150mxm??'''' 222()9.437()261.49.803267.3426159()()()61.267.340.56(0.4)18174.79NRBS RARBFxNqFxxqMxCCDxxx??????????? ?????????2()(0.4)61.0.64()213.804.2.93NSFqxMxx??????????在 AB 段內(nèi)的擠壓應力： max590.47.9()3NFMPaA???70[]486.7()1.5s MPan???剪切應力 max258.0.172()03s a??730[]486.7()1.5s an彎曲應力 ， axMw??26.305.6bh?????所以623.941.5()150MPa???730[]486.71.5s MPan??綜上可得，壓緊座在工作狀態(tài)下的應力符合安全要求。 3.8 安裝及調試 1、按照供方提供的底腳尺寸設計預埋孔，采用兩次灌漿法。2、壓濾機周圍應留有足夠空間，以便于操作和維護保養(yǎng)。3、壓濾機應水平放置在地坪上，后頂板用底腳螺拴固定在基礎上。 （注：廂式隔膜壓濾機的機械結構設計27底腳螺拴一般只固定后頂板，因拉干由于板框的壓力產(chǎn)生一定的向下彎曲，當壓濾機壓緊工作時，拉干被拉直，從而產(chǎn)生小量位移，如果兩端同時固定，有可能導致壓不緊或者損壞機架。 ）4、濾布的材質、規(guī)格按照過濾的物料、壓力、溫度而定，應選擇適宜的濾布。5、板框按照要求整齊地排放在機架上，將加工好的濾布整齊地排在濾板上，注意濾板間進料孔和漂洗孔相對應。6、接通電源，檢查是否正常。機械傳動要檢查電機正反轉是否符合要求。3.9 壓濾機的保養(yǎng)維護為了更好的利用和管理壓濾機，提高產(chǎn)品質量，延長設備壽命，日常維護和保養(yǎng)壓濾機是一個必不可少的環(huán)節(jié)，因此需做好以下幾點： 1、經(jīng)常檢查壓濾機的各連接部件有無松動，應及時緊固調整。 2、要經(jīng)常清洗、更換壓濾機的濾布，工作完畢時應及時清理殘渣，不能在板框上干結成塊，以防止再次使用時漏料。經(jīng)常清理水條和排水孔，保持暢通。 3、要經(jīng)常更框壓濾機的機油，對于轉動部件要保持良好的潤滑。 4、壓濾機長期不用應上油封存，應平整地堆放在通風干燥的庫房，堆放高度不超過 2m，以防止彎曲變形。 廂式隔膜壓濾機的機械結構設計28結論通過這次水下連接器振盤設計，我認識到了單純的理論知識學習和 實際設計之間的差距。 通過這次畢業(yè)設計既鍛煉了我的綜合運用所學的專業(yè)基礎知識，解決實際應用問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計 規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力的水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，并且使我的毅力，意志力以及耐力都得到了不同程度的提高。這些都是我希望得到的 也是畢業(yè)設計的目的所在。雖然畢業(yè)設計內(nèi)容繁多，過程繁瑣，但我的收獲也是非常的多。各種設計方案的適用條件，各種零部件的選用標準，我都是隨著設計的不斷深入而不斷熟悉并學會應用的。從畢業(yè)設計中學來的這些寶貴的知識和經(jīng)驗，必然會讓我在未來的工作學習中表現(xiàn)出更高的應變能力，更強的溝通力和理解力。廂式隔膜壓濾機的機械結構設計29本次設計參考了許多資料，吸取了其優(yōu)點，并在考慮我國實際的基礎上完成了水下連接器振盤設計，表達了自己的設計思想，完成了設計任務。但是由于缺乏生產(chǎn)和設計經(jīng)驗，問題一定很多，這些都需要老師改正，使之更合乎生產(chǎn)實際。致謝本文是在老師的精心指導下完成的。老師師淵博的學識、開闊的視野、敏銳的洞察力、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、求實創(chuàng)新的工作作風，永遠是我學習的榜樣，也將始終引導和激勵著學生在科學技術的殿堂里探索前進。老師令人敬佩的平易近人的處世方式也為學生樹立了榜樣。本畢業(yè)設計的完成是在導師的指導下完成的，在整個過程中同時也得到了其他老師的指導和大力支持。在此我向老師們表示崇高的敬意和衷心的感謝！感謝他們對我在學習上的耐心指導、以及做人做事方面的悉心教誨，使我在解決問題的方法策略和為人處事上都有了很大提高。同時祝愿他們工作順利，身體健康！在這個設計過程中，我得到了很多同學、朋友及老師的支持和幫助，他們給予了極大的幫助和支持。在此我對他們表示衷心的感謝，同時我也感謝我的廂式隔膜壓濾機的機械結構設計30家人，是他們的理解和默默支持使我的畢業(yè)設計能得以順利按時的完成。最后，借此機會謹向所有關心、支持和幫助我的老師、同學、家人、朋友以及所有默默支持我的人致以最衷心的感謝。謹以此文獻給所有關心和幫助我的人。學生所取得的每一點點成績和每一次的進步，無不凝聚著老師大量的心血。在此論文完成之際，謹向老師致以最崇高的敬意和衷心的感謝和幫助，在此向老師表示衷心的感謝。老師全面活躍的思維方式、一絲不茍的治學態(tài)度和勤奮務實的工作作風給我留下了深刻的印象，并將使我受益終生。感謝我的家人。他們的支持和理解是我完成學業(yè)的前提和動力。沒有他們的支持我不可能順利完成我的學業(yè)。值此論文完成之際，向所有給予我關心和幫助的老師、同學和親友致以深深的謝意和美好的祝福。參考文獻[1] 何銘新 錢可強主編 機械制圖，第五版，高等教育出版社[2] 楊明忠 朱家誠主編,機械設計.武漢理工大學出版社[3] 機械設計手冊（下）.第二版，石油化工出版社[4] 劉鴻文主編,材料力學第四版. 高等教育出版社[5] 使用機械設計手冊（上，下） ，中國農(nóng)業(yè)機械出版社[6] 機械工程師手冊(上).機械工業(yè)出版社[7] 吳尚斌編著,公差配合使用技術手冊.遼寧科學技術出版社[8] 農(nóng)業(yè)機械設計手冊(上).機械工業(yè)出版社[9] 王新等編著 .AUTO CAD 2002 機械設計應用與實例 .北京：國防工業(yè)出版社,2002[10] 濮良貴主編.機械設計. 北京：高等教育出版社,2001[11] 美國 I.J.卡拉西克等編著，泵手冊第一分冊.機械工業(yè)出版社