自定中心振動(dòng)篩設(shè)計(jì)
自定中心振動(dòng)篩設(shè)計(jì),自定中心振動(dòng)篩,設(shè)計(jì)
南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文目 錄1.緒論11.1振動(dòng)篩的應(yīng)用11.2振動(dòng)篩的發(fā)展現(xiàn)狀12.振動(dòng)篩設(shè)計(jì)的基本原理32.1篩箱系統(tǒng)的自振頻率32.2篩箱的激振振幅52.3自定中心振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)條件83.自定中心振動(dòng)篩的參數(shù)選擇114.自定中心振動(dòng)篩設(shè)計(jì)計(jì)算144.1篩子尺寸的確定144.2中心軸軸承的選擇及軸徑確定154.3激振重量的配置184.4支承彈簧計(jì)算204.5激振電機(jī)選擇244.6皮帶傳動(dòng)計(jì)算274.7中心軸強(qiáng)度、剛度以及軸承壽命驗(yàn)算294.8共振問題315.結(jié)論33參考文獻(xiàn)34致謝351.緒論1.1振動(dòng)篩的應(yīng)用在鐵路線路大修工作中,由于無縫線路的鋪設(shè),行車速度和列車密度的增高,傳統(tǒng)的“大揭蓋”的施工已不適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展需要,為此需對(duì)枕底清篩機(jī)進(jìn)行不斷研究、設(shè)計(jì)、制造和實(shí)驗(yàn)等工作。鐵路道床清篩機(jī)用的振動(dòng)篩,過去都采用固定中心振動(dòng)篩,如下圖(a)所示。運(yùn)用結(jié)果表明,固定中心振動(dòng)篩的最大缺點(diǎn)是,篩箱側(cè)壁由于受到固定軸所給予的周期性反力作用,軸孔附近易于產(chǎn)生疲勞裂縫。為了避免上述缺點(diǎn),經(jīng)過調(diào)查研究,先后改用了自定中心振動(dòng)篩,如下圖(b),從而使該問題得到有效解決。另外振動(dòng)篩還廣泛應(yīng)用與工業(yè)生產(chǎn)中,其中主要應(yīng)用于煤炭、冶金、建材、化工等部門。 圖(a) 圖(b)1 篩箱側(cè)壁; 2固定軸; 1篩箱側(cè)壁; 2浮動(dòng)軸;3激振輪; 4激振塊; 3激振輪; 4激振塊;5支承彈簧; 6篩面。 5支承彈簧; 6篩面。 固定軸振動(dòng)篩與浮動(dòng)軸振動(dòng)篩比較1.2振動(dòng)篩的發(fā)展現(xiàn)狀 改革開放以后,我國(guó)各行業(yè)都得到長(zhǎng)足的進(jìn)步。振動(dòng)篩的應(yīng)用也越來越廣泛,但同時(shí)對(duì)振動(dòng)篩的各項(xiàng)性能都有了新的要求。在此大背景下,我國(guó)振動(dòng)篩技術(shù)通過自主研發(fā)和吸收消化國(guó)外先進(jìn)技術(shù),也得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步。相繼研制出DYS大型圓振動(dòng)篩、YA型圓振動(dòng)篩、ZKX系列直線篩和SZZ型自定心振動(dòng)篩等。近幾年來,國(guó)內(nèi)外對(duì)振動(dòng)篩的研制越發(fā)重視。目前,振動(dòng)篩的發(fā)展已經(jīng)朝著大型化、智能化、高效集中、使用壽命長(zhǎng)方向發(fā)展。世界上振動(dòng)機(jī)械產(chǎn)品處于領(lǐng)先地位的公司主要有德國(guó)的SCHENCK公司、美國(guó)的ALIS-CHALMERS公司、日本的HITACHI公司等,他們生產(chǎn)的產(chǎn)品代表了世界范圍內(nèi)振動(dòng)篩發(fā)展的主流趨勢(shì)。而在國(guó)內(nèi),只有太行公司、鞍山礦山機(jī)械股份有限公司、上海冶金礦山機(jī)械廠等少數(shù)幾家企業(yè)開始大型振動(dòng)機(jī)械的研制、開發(fā)與生產(chǎn)。但基于振動(dòng)機(jī)械的工業(yè)環(huán)境復(fù)雜、條件惡劣、生產(chǎn)企業(yè)小,再加上我國(guó)振動(dòng)機(jī)械工業(yè)起步較晚,我國(guó)產(chǎn)品與國(guó)外產(chǎn)品還存在較大差距。但是,隨著改革開放的不斷發(fā)展,我國(guó)的振動(dòng)篩技術(shù)要會(huì)不斷進(jìn)步,逐步縮短與國(guó)外先進(jìn)的差距。目前,河南新鄉(xiāng)眾多廠家生產(chǎn)的SZZ系列自定心振動(dòng)篩,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為QJ/AKJ02.08-89自定中心振動(dòng)篩和QJ/AKJ02.09-89自定中心振動(dòng)篩,已具有相當(dāng)先進(jìn)水平。2.振動(dòng)篩設(shè)計(jì)的基本原理2.1篩箱系統(tǒng)的自振頻率所謂篩箱系統(tǒng),乃是圖2.1(a)所示振動(dòng)篩箱體和支承彈簧的統(tǒng)稱。為了便于分析,我們將此系統(tǒng)用圖2.1(b)所示質(zhì)量彈簧力學(xué)模型來代替。按等效條件,此模型中的質(zhì)量為: = (21)式中 G激振塊重量;P除激振塊外篩箱體全部重量(包括參振部分的石渣);G重力加速度模型中彈簧的剛度K等于振動(dòng)篩支承彈簧的合成剛度(稱總剛度)。 (a) 圖2.1 振動(dòng)篩彈力模型在圖2.1(b)、(23)中,11為彈簧的未受力位置;22為質(zhì)量m的靜平衡位置。若11到22位置的變形量為,則 K=mg (22)圖中33位置,為質(zhì)量m的一般位置。將坐標(biāo)軸x 原點(diǎn)放在靜平衡位置22,質(zhì)量m在33位置的坐標(biāo)即為x;速度和加速度就分別為和。這里t代表時(shí)間。質(zhì)量m在33位置的受力如圖2.1(b)所示,其上mg為重力;K(+x)為彈簧的反力;R為運(yùn)動(dòng)阻力,設(shè)此阻力是與運(yùn)動(dòng)速度大小的一次方成正比(比例常數(shù)為),則R=。在分析系統(tǒng)的自振頻率時(shí),暫不考慮激振力的作用。這樣,按牛頓第二定律可得m=mg-K(+x)- 將(22)式代入,經(jīng)移項(xiàng)簡(jiǎn)化得: +.+x=0 (23)這是一個(gè)二階常系數(shù)線性齊次微分方程。在mgcos a由此得出激振輪每分鐘的轉(zhuǎn)速為: n30為了充分保證石渣能從篩面跳起,設(shè)計(jì)時(shí)一般取 n=(4554) (31)這也就是篩箱激振頻率的估算式。在按(31)選取激振頻率時(shí),不應(yīng)選得過低,否則小石塊和污土慣性力就太小,不易從篩孔中甩出去,從而影響篩分效率;也不宜過大,否則篩箱受到的動(dòng)載荷就太大,從而對(duì)篩箱結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不利。在振動(dòng)篩設(shè)計(jì)中,采用機(jī)械指數(shù)k來表示單位石渣或箱體重量的離心慣性力,k的表達(dá)式為: (32)可見,機(jī)械指數(shù)k乃是振幅和頻率的綜合指標(biāo)。由(31)式可算出:為了充分保證石渣能從篩面跳起,機(jī)械指數(shù)應(yīng)為: =(2.253.24)cosa當(dāng)篩面傾角a=15時(shí),由此可得k=2.183.13;當(dāng)a=25時(shí),k=2.042.94。具體計(jì)算國(guó)產(chǎn)礦用各中自定中心振動(dòng)篩的機(jī)械指數(shù)k,得到k的最大值為7.55;最小值為2.52,對(duì)細(xì)粒(粒度小于40毫米)篩分、生產(chǎn)能力小(每小時(shí)30噸以內(nèi))的設(shè)備重量較輕(不足1噸)的篩子,k值偏高;而對(duì)中粒(粒度最大為100毫米)篩分、生產(chǎn)能力較大(每小時(shí)處理30噸)和設(shè)備較重(3噸多)的篩子,k值偏低。對(duì)道床清篩機(jī)的振動(dòng)篩來說,進(jìn)入篩子的最大粒度不超過100毫米,生產(chǎn)能力最小約為150噸/小時(shí)。因此建議將機(jī)械指數(shù)k值取在34之間,小型清篩機(jī)的振動(dòng)篩取高限,大型清篩機(jī)的振動(dòng)篩取低限。綜合考慮,振動(dòng)篩的參數(shù)選擇如下:篩面傾角:a=24篩箱振幅:=5毫米激振頻率:由(31)式得n=(4554) =(678814)次/分暫取n=800次/分,對(duì)應(yīng)=弧度/秒。驗(yàn)算機(jī)械指數(shù),由式(31)得機(jī)械指數(shù) k=此數(shù)接近3,稍低。最后選定840次/分,對(duì)應(yīng)= 弧度/秒,k=3.15。4.自定中心振動(dòng)篩設(shè)計(jì)計(jì)算4.1篩子尺寸的確定篩子尺寸主要是根據(jù)“要保留石渣的最小尺寸”來確定。如按規(guī)定道床石渣的最小尺寸為20毫米,則篩孔尺寸就選2025毫米之間,篩面傾角大的取高限,篩面傾角小的取低限。如每小時(shí)進(jìn)入篩子的石渣量較大,為了提高篩分效率,往往采用雙層篩,在確定上層篩面篩孔尺寸時(shí),最好先對(duì)石渣粒度做一大致分析,定出中等粒度的石渣尺寸(所謂中等粒度,是指在這個(gè)粒度以上和以下的石渣量均約為50%)上層篩面的篩孔尺寸取與中等粒度石渣的尺寸相適應(yīng),目的要使上層篩面篩下的石渣重量,約為總石渣量的一半。石渣層數(shù)和尺寸,主要根據(jù):“單位時(shí)間進(jìn)入篩子的石渣量”來確定每小時(shí)清篩一百米以上的清篩機(jī),如系采用自定中心振動(dòng)篩,一般為雙層為宜。篩面面積S按下式計(jì)算: (米2) (41)式中 Q每小時(shí)篩下的石渣量 噸/小時(shí); q0每小時(shí)每平方米篩面面積能篩下的石渣污土量 噸/米2小時(shí)。q0是與篩孔尺寸有關(guān)的量,篩孔尺寸大,q0也大;反之亦然。設(shè)計(jì)時(shí),q0與篩孔尺寸的關(guān)系,建議采用下表: 表(41) q0與篩孔尺寸關(guān)系 篩孔尺寸(mm)203040506070q0(t/m2h)242528313539考慮到篩分道渣的特點(diǎn),在用于單層篩時(shí)直接用上表中的q0;而用于雙層篩時(shí)上層篩用上表中的q0,下層篩則將上表中的q0乘以系數(shù)0.9。這樣,就可以用(41)式計(jì)算篩面面積。篩面的長(zhǎng)度與寬度,一般是在2:12.5:1之間。篩分效率要求高的取高值;單位時(shí)間清篩的石渣量高的取低值。設(shè)計(jì)技術(shù)要求為:清篩進(jìn)程為200m/小時(shí),石渣中40mm以上的石渣占總量的50%,20mm以下的占總量的25%,每米道床的石渣體積為1.5m3,石渣的緊方容重2.0t/m3。因此確定上層篩孔尺寸為45mm,用7毫米的優(yōu)質(zhì)鋼絲編織而成;下層篩面篩孔尺寸為22毫米,用5毫米的優(yōu)質(zhì)鋼絲編織而成。篩面面積:每小時(shí)進(jìn)入篩子的石渣量為200米/小時(shí)1.5米32.0噸/米3=600噸/小時(shí)。上層篩面,Q=60050%=300噸/小時(shí)。按篩孔尺寸為45毫米,查表(41)經(jīng)估計(jì)q0=30噸/米2小時(shí),再由(41)式得上層篩面面積為S=300/30=10.0米2。下層篩面,Q=60025%=150噸/小時(shí),按篩孔尺寸為22毫米查表(41)得,=24.2噸/米2小時(shí),再由(41)式得下層篩面面積為S=150/(24.20.9)=6.9米2。綜合以上計(jì)算,將上下層篩面面積均取成8.4米2,并取篩面尺寸的長(zhǎng)寬=2.0米4.2米。篩箱結(jié)構(gòu)尺寸:按篩面尺寸即可確定篩箱的長(zhǎng)度和寬度。上下層篩面間的高度,取下層篩面上的石渣最大尺寸的三倍,這里取45毫米3=135毫米;上層篩面以下上的篩箱高,取上層篩面上的石渣最大尺寸的三倍,這里取80毫米3=240毫米;估計(jì)中心軸套直徑為400毫米,這樣篩箱高取800毫米。按規(guī)定用某振動(dòng)篩的定型產(chǎn)品,取篩箱板厚為12毫米;八根橫梁,每根橫梁取直徑為60毫米、厚8毫米的無縫鋼管,即可確定篩箱的結(jié)構(gòu)尺寸。繪出篩箱各部分構(gòu)圖,而估計(jì)篩箱重量為2000千克。4.2中心軸軸承的選擇及軸徑確定為了完成這項(xiàng)內(nèi)容,需分以下三個(gè)步驟來進(jìn)行:1.計(jì)算篩箱箱體的重量:在篩箱結(jié)構(gòu)尺寸已經(jīng)確定的條件下,組成篩箱的每個(gè)零部件尺寸及重量也就確定,這樣即可計(jì)算箱體總重。同時(shí)要附帶計(jì)算出箱體重心位置,因?yàn)樵诤Y箱側(cè)板上開中心軸軸孔時(shí),要求軸孔中心位置是在通過箱體重心的鉛垂線上,并按技術(shù)要求,左右偏差在50毫米的范圍內(nèi)。這是保證在振動(dòng)過程中箱體的穩(wěn)定和篩分效率的提高。2.計(jì)算參振石渣重量:要計(jì)算出參振石渣重量,必須先計(jì)算出篩面上平均全部石渣重量,為此必須先計(jì)算石渣在篩面上的流速。石渣在篩面上的流速,可近似的按如下公式計(jì)算: =0.2kg (42)式中 石渣在篩面上的流速 毫米/秒 a篩面傾角 度 n振動(dòng)頻率 次/分 r振幅 米 g重力加速度 g=9.81米/秒2 kg排出能力的修正系數(shù),它與篩面上每米篩寬每小時(shí)通過的石渣量有關(guān),具體關(guān)系見表(42) 表(42) 排出能力修正系數(shù)(千克) q(t/mh)4550607080100120150200250300kg1.611.451.291.161.050.930.880.830.780.760.75當(dāng)石渣在篩面上的流速計(jì)算出來后,篩面上的石渣重量Qm即按下式計(jì)算 Qm=Ql/ (43)式中 Q單位時(shí)間進(jìn)入篩子的石渣重量; l篩面長(zhǎng)度; 石渣在篩面上的流速。 實(shí)驗(yàn)證明:篩子在振動(dòng)時(shí),停留在在篩面上的石渣重量約為篩面上全部石渣重量的30%,即約有70%的石渣跳動(dòng)在空間不隨篩子振動(dòng)。設(shè)篩面上全部石渣重為Qm,參振石渣重為P1,則 Qm=Ql/ (44) 式中 Q單位時(shí)間進(jìn)入篩子的石渣重量; l篩面長(zhǎng)度; 石渣在篩上的流速。由此計(jì)算出參振石渣重量。上層篩面:每小時(shí)每米寬篩面上通過的石渣量q=600/2.0=300噸/米小時(shí),按此查表(42),得kg=0.75。篩面長(zhǎng)為4.2米。這樣,即可由(42)、(43)、(44)三式,分別計(jì)算出上層篩面石渣流速1、全部石渣重量Qm1、參振石渣重量P11各為: 1= 0.20.75=542毫米/秒 Qm1=6004.2/(3.6542)=1.3噸 P11=1.330%=433 kg下層篩面:每小時(shí)每米寬篩面上通過的石渣量q=(60050%)/2.0=150噸/米小時(shí),按此查表(42),得kg=0.83。篩面長(zhǎng)為4.2米。這樣,即可由(42)、(43)、(44)三式,分別得 2= 0.20.83=600毫米/秒 Qm2=3004.2/(3.6600)=0.61噸 P12=0.6130%=200 kg全部參振石渣重量為:P1= P11+ P12=433+200+633 kg,設(shè)計(jì)時(shí)圓整取700 kg。3.選擇中心軸軸承和確定中心軸軸徑:以箱體重與參振石渣重相加,再乘以機(jī)械指數(shù)k,就得振動(dòng)時(shí)作用在兩側(cè)篩箱板軸孔的總的離心慣性力,這個(gè)力就是選擇軸承所必要的軸承載荷,再結(jié)合中心軸轉(zhuǎn)速按機(jī)械零件的原則,即可選擇中心軸軸承。軸承選定后,即可按軸承內(nèi)圈直徑確定出中心軸軸徑??紤]到清篩機(jī)要在彎道作業(yè),軸承需要有一定的承受軸向載荷的能力;而且兩側(cè)軸承孔的同心度又較差,軸承內(nèi)外圈軸線需要有一定的相對(duì)偏斜;另外為了減小軸孔單位面積上的壓力,這里采用了中寬系列的雙列向心球面滾子軸承。初估參振重量為2000+700=2700 kg,作業(yè)時(shí)離心慣性力為27003.15=8505 kg。兩側(cè)各用一相同軸承,故每個(gè)軸承所受的名義徑向載荷為: R=1/28505=4253 kg查冶金工業(yè)出版社1972年版機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)表196,取動(dòng)負(fù)荷系數(shù)fd=2.5,顧實(shí)際徑向負(fù)荷為: Fr=fdR=2.54253=10633 kg而實(shí)際的軸向負(fù)荷Fa=0,所以Fa/Fr=0l2,為使前后支承彈簧在工作過程中受力能接近相等;(二)在作業(yè)過程中,由于箱體實(shí)際上除作前述振動(dòng)外,還作繞中心軸的“點(diǎn)頭”振動(dòng)。箱體上除了中心軸而外的各點(diǎn)合成軌跡均為長(zhǎng)短軸不相同的橢圓。根據(jù)理論推導(dǎo),當(dāng)12時(shí),入渣端篩面上各點(diǎn)的軌跡為長(zhǎng)軸水平、短軸鉛垂的橢圓見圖4.2(b)。由于入渣端篩面上的石渣層較厚,需要有教大的鉛垂抖動(dòng)幅度來松開石渣層,所以,讓1 2,旨在使清篩效率能進(jìn)一步提高。整個(gè)篩箱有四個(gè)支座,每個(gè)支座由兩個(gè)相同的并聯(lián)的彈簧支承,也就是整個(gè)箱體由八個(gè)相同的并聯(lián)彈簧支承。按(14)式或(48)式,支承彈簧的總剛度應(yīng)為: K=1310 kg/cm每個(gè)支承彈簧的剛度為: K0=13101/8=164 kg/cm所以,在彈簧的計(jì)算中,要求彈簧剛度能近似的等于164/厘米。以下計(jì)算所用符號(hào),引用機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)第二十二章。彈簧最小工作負(fù)荷 P1=(2000+2900)1/8=613 kg彈簧最大工作負(fù)荷 P2=P1+Rp=613+0.5164=695 kg彈簧的材料選用60Si2Mn,查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)表223,按一類工作考慮,=4500 kg/cm2; j=7500 kg/cm2;G=8105kg/cm2。取C= ,查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)表226,K=1.26,所以彈簧絲直徑為:1.69cm取直徑d=1.7cm=17毫米;彈簧中徑D2=5.817=100毫米。驗(yàn)算許用極限負(fù)荷P3: P3=由于P3=1150 千克1.25P2=1.25 695=869千克,所以滿足強(qiáng)度要求。 彈簧在P2作用下的變形為: F2=P2/K0=695/164=4.238 cm 彈簧工作圈數(shù)為: n=5總?cè)?shù)1=n+1.5=6.5n驗(yàn)算彈簧剛度P: P= 由于P=167kg/cm與要求的剛度K0=164kg/cm接近,所以剛度也滿足要求。 彈簧圈間距 =f3= 節(jié)距t=d+=1.7+1.4=3.1cm=31mm 采用Y型右旋彈簧,其自由高度為 H=n+(n1-0.5)d=1.45+(6.5-0.5) 1.7=17.2 cm 驗(yàn)算穩(wěn)定性指標(biāo)b b=由于b=1.72GR=11.988千克米,滿足起動(dòng)要求,所以就選J03-132M-4型電動(dòng)機(jī)為激振電機(jī),功率為11千瓦;轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分。4.6皮帶傳動(dòng)計(jì)算皮帶計(jì)算包括:計(jì)算皮帶輪尺寸;選定皮帶類型和確定皮帶的根數(shù)與長(zhǎng)度。要完成這一部分內(nèi)容,就需要知道皮帶輪的速比;皮帶輪的中心距以及單根皮帶所傳遞的功率。當(dāng)激振電機(jī)選定后,按裝在電機(jī)上的小皮帶輪轉(zhuǎn)速即確定。而大皮帶輪轉(zhuǎn)速是與激振頻率相等的,這是作為參數(shù)被選定的。所以,兩皮帶輪轉(zhuǎn)速比是已知的。在已知速比的條件下又知道大皮帶輪直徑,則小皮帶輪直徑就可算出。當(dāng)激振酊劑選定后,皮帶所要傳遞的功率即確定,按此就可以選擇皮帶類型和確定皮帶根數(shù)。激振電機(jī)是安裝在清篩機(jī)的機(jī)架上,這樣,就基本確定了皮帶輪的中心距。按照兩個(gè)皮帶輪的直徑和中心距,可以計(jì)算皮帶長(zhǎng)度;根據(jù)皮帶類型和計(jì)算長(zhǎng)度,就可以選定皮帶。由激振電機(jī)到激振輪是采用三角皮帶傳動(dòng)。計(jì)算及引用符號(hào)來自機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)第十章。按前,大皮帶輪計(jì)算直徑D2=560毫米,而大皮帶輪轉(zhuǎn)速應(yīng)為840轉(zhuǎn)/分,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分,故小皮帶輪計(jì)算直徑為:=314 毫米大皮帶輪上的軸孔直徑為60毫米,但軸孔中心應(yīng)向激振塊對(duì)面偏離輪緣中心5毫米;根據(jù)J03-132M-4型電動(dòng)機(jī)查手冊(cè),電動(dòng)機(jī)軸徑為38毫米,此即小皮帶輪軸孔直徑。皮帶速度用=24.5米/秒比較適當(dāng)。 三角皮帶的計(jì)算長(zhǎng)度: = =3579毫米按傳遞功,查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)表104取C型帶輪;再按表102,采用標(biāo)準(zhǔn)值L=3594毫米的皮帶。 皮帶繞轉(zhuǎn)次數(shù)為: 由于U=6.8次/秒20次/秒,所以不會(huì)造成皮帶壽命的顯著下降。皮帶實(shí)際中心距為:安裝皮帶必需的Amin=A-0.015L=1053毫米補(bǔ)償皮帶伸長(zhǎng)的Amax=A+0.03L=1215毫米小皮帶輪包角為:180-=166三角皮帶根數(shù)Z按下式計(jì)算: 式中 N=11千瓦;K1=0.7(查表106);K2=0.95(查表107);N0=7.9千瓦(查表105),以上查表均引自機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)。于是得到: 圓整取Z=3,即采用三根C3594的三角皮帶。皮帶作用在軸上的拉力為: 4.7中心軸強(qiáng)度、剛度以及軸承壽命驗(yàn)算中心軸是連同激振輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)的,軸內(nèi)應(yīng)力基本上不作周期性交變,所以,中心軸只作靜應(yīng)力強(qiáng)度驗(yàn)算。在篩箱內(nèi)部裝有中心軸的軸套,護(hù)套直徑稍大于月牙部分的直徑,驗(yàn)算中心軸剛度的目的,是在檢驗(yàn)它在動(dòng)載荷作用下產(chǎn)生撓度后是否碰到他外層護(hù)套。道床清篩機(jī)每天凈作業(yè)時(shí)間不會(huì)超過三小時(shí),每年按三百天作業(yè)計(jì)算,一年作業(yè)時(shí)間最多1000小時(shí),所以軸承壽命取40008000小時(shí)也就足夠了。驗(yàn)算軸承壽命所用軸承載荷,應(yīng)該是中心軸強(qiáng)度計(jì)算中所求的最大軸承反力。將中心軸取出,其上下受力見圖4.4: 圖4.4 中心軸受力圖P1激振重G1的離心力(=1964千克);P2激振重G1的離心力(=7449千克);qP2沿長(zhǎng)度=0.51米的分布力(q=14704千克/米);P3激振重G1的離心力與皮帶拉力和(P3=P1+Q=2172千克)由靜力平衡條件分別求得軸承反力: FA=5696千克: FB=5939千克并按彎矩概念求得:MA=-304420千克毫米= -0.3044千克厘米MB=-336660千克毫米= -0.3367千克厘米MC=531520千克毫米=0.5315千克厘米MD=355455千克毫米=0.3555千克厘米MX=531520+3732-7.352 =2692-14.704=0, 得=254毫米, Mmax=644500+2692254-2.462542 =1118106千克毫米=1.118105千克米 按功率計(jì)算轉(zhuǎn)矩公式,求得電動(dòng)機(jī)通過皮帶傳動(dòng)而作用在大皮帶輪上的轉(zhuǎn)矩為: M=975000110.95/840=12448千克毫米=0.0124105千克厘米所以動(dòng)力的輸入端(B端)的扭矩為: Mn=M=0.0124105千克厘米作出彎矩圖和扭矩圖如圖4.4所示,由圖可見,最大彎矩值為Mmax=1118106千克厘米。 按120毫米等截面軸考慮,截面抗彎模量 W=170 厘米3 考慮到彎矩及扭矩基本上不是周期變化的,即使變動(dòng),因其變動(dòng)量較小,所以只需驗(yàn)算此軸的靜力強(qiáng)度。軸的材料采用45號(hào)剛,強(qiáng)度極限b=6000千克厘米2,查燃料工業(yè)出版社1972年出版的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表6203,酌取其彎曲應(yīng)力=2000千克/厘米2。由于最大應(yīng)力 max=Mmax/W=111810/170=658千克/厘米2 2000千克/厘米2亦即max ,所以軸的強(qiáng)度是足夠的。實(shí)質(zhì)上此軸并非等截面,中間部分直徑為186毫米,軸在這一部分的應(yīng)力最大值更大,可見,此軸強(qiáng)度是相當(dāng)高的。由此可以斷定,此軸中間部分的最大撓度肯定遠(yuǎn)小于軸與軸套間隙10毫米,因此可以不再驗(yàn)算此軸的剛度。 由于最大軸承反力FB=4854千克,取動(dòng)荷系數(shù)fd=2.5,姑實(shí)際徑向負(fù)荷為P=2.5 5939=14848千克。查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)表1913,3264型軸承的額定動(dòng)負(fù)荷C=58600千
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編號(hào):2592420
類型:共享資源
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上傳時(shí)間:2019-11-27
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自定中心振動(dòng)篩
設(shè)計(jì)
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自定中心振動(dòng)篩設(shè)計(jì),自定中心振動(dòng)篩,設(shè)計(jì)
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