ZK2045直線振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)【含CAD圖紙和說明書】

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Mainly used in coal preparation and the final screening with screening, But the vibrating screen is larger than the maintenance of equipment. With the gradual improvement of the design vibration sieve of auto center could well solve this problem. This article mainly introduced that vibration sieve in Coal Preparation Plant significance as well as vibration sieve development present situation, described this time has designed ZK2045 vibration sieve of auto center design computational method basis and the step, as well as the main vibration sieve part's choice and the comparison, and showed this design characteristic. Including the classification and characteristics of vibrating screen and determination of design; Dynamic analysis of vibration sieve and kinetic parameters calculated, rational design of the structure vibrating screen size; carried out such eccentric shaft plunger design and calculation, including the original design parameters, motor design and verification; were the main components of the design and calculation, spring design calculation, shaft strength calculation, bearing selection and calculation , then the equipment maintenance, installation, lubrication and seal design. Keywords：Linear； Shaker-style；Eccentric block 第 51 頁 目 錄 1.緒 論 1 1.1 篩分的概念 1 1. 2 篩分設(shè)備的作用 2 1. 3 篩分作業(yè)的分類 3 1. 4振動(dòng)篩在國內(nèi)外發(fā)展的回顧 3 1. 4. 1 國內(nèi)的發(fā)展回顧 4 1. 4. 2 國外的發(fā)展回顧 5 1. 5 振動(dòng)篩的發(fā)展方向 6 2.直線振動(dòng)篩的總體設(shè)計(jì) 8 2. 1 ZK2045直線振動(dòng)篩的規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù) 8 2. 2 設(shè)計(jì)的依據(jù)及參考資料 8 2. 3 振動(dòng)篩的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 8 2. 4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 2. 4. 1 篩框的結(jié)構(gòu) 10 2. 4. 2 支撐方式.............................................. 11 2. 4. 3 篩箱的設(shè)計(jì) 11 2. 5 ZK2045 振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)步驟 12 3.振動(dòng)篩參數(shù)的計(jì)算 14 3. 1工藝參數(shù) 14 3. 2 運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的確定 14 3. 2. 1 安裝傾的選取 14 3. 2. 2 振動(dòng)方向角的選取 15 3. 2. 3 拋射強(qiáng)度的選取與振動(dòng)次數(shù)的計(jì)算 15 3. 3 動(dòng)力學(xué)參數(shù) 16 3. 3. 1 參振質(zhì)量 16 3. 3. 2 彈簧剛度K的計(jì)算 16 3. 3. 3 偏心塊質(zhì)量和回轉(zhuǎn)半徑的計(jì)算 17 3. 4. 4 篩箱重心的計(jì)算及激振器位置的選擇 19 3. 4 電動(dòng)機(jī)的計(jì)算選擇 19 4.主要零件的設(shè)計(jì)及計(jì)算 22 4. 1 軸承的選擇和軸的校核 22 4.1.1 軸承的選擇 22 4.1.2軸的強(qiáng)度校核 24 4. 2 彈簧的設(shè)計(jì)與選用 26 4. 3 篩框側(cè)板的厚度 30 4. 4 篩框橫梁 31 4. 5 緊固件 33 4. 6 鍵聯(lián)接 36 4.6.1 鍵的選擇 36 4.6.2 鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算 36 4.7 聯(lián)軸器的選擇 37 4. 8 進(jìn)料斗和出料斗 38 4. 8. 1進(jìn)料斗 38 4. 8. 2 出料斗 38 4.9 篩網(wǎng)的選擇與處理量的校核 39 4. 9. 1 篩網(wǎng)的選擇 39 4. 10 篩面張緊裝置 40 4. 11彈簧支座和底架 40 4.11.1 彈簧上支座 41 4.11.2 彈簧下支座 41 4.11.3 篩網(wǎng)托架............................................... 41 5. 振動(dòng)篩軸承的安裝維護(hù)及滑 42 5. 1 振動(dòng)篩軸承的安裝 42 5.1.2 軸承的安裝方法 43 5.2振動(dòng)篩軸承的潤滑 43 5.3 維護(hù)與保養(yǎng) 43 5.3.1 直線振動(dòng)篩的維護(hù) 43 5.3.2 振動(dòng)篩日常保養(yǎng)： 44 5.3.3 振動(dòng)篩的使用注意事項(xiàng) 46 結(jié)束語 47 參考文獻(xiàn) 48 致謝 49 緒 論 1.1 篩分的概念 廣義的篩分是指將粒子群按粒子的大小、比重、帶電性以及磁性等分體學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分離的方法。一般來講，篩分是利用篩子把粒度范圍較寬的物料按粒度分為若干個(gè)級別的作業(yè)。具有直線軌跡的慣性振動(dòng)篩為直線振動(dòng)篩。其支承方式有懸掛支撐和座式支承兩種，懸掛支承，篩面固定在篩箱上，篩箱由彈簧懸掛或支承，主軸的軸承安裝在篩箱上，主軸帶輪帶動(dòng)而高速旋轉(zhuǎn)。由于主軸是偏心軸，產(chǎn)生離心慣性力，使可以自由振動(dòng)的篩箱產(chǎn)生直線軌跡的振動(dòng)。 我國是一個(gè)以煤炭為主要能源的國家，難選煤和高硫煤所占比重較大，而且隨著我國潔凈技術(shù)的發(fā)展及對人類生存環(huán)境的日益重視，大力發(fā)展高效率的選煤技術(shù)是必然結(jié)果。 選煤是潔凈煤技術(shù)的基礎(chǔ)，先進(jìn)高效和經(jīng)濟(jì)實(shí)用的選煤技術(shù)一直是人們追求的目標(biāo)，雖然選煤技術(shù)的發(fā)展仍將趨于多元化，但基本趨勢是：選煤裝備大型化；重介技術(shù)占主要市場；裝配式成為選煤廠建設(shè)的新模式；選煤過程控制自動(dòng)化和全廠自動(dòng)化。 我國的煤炭洗選加工技術(shù)，通過自行研究開發(fā)和引進(jìn)消化，已有長足的進(jìn)步。國外已有的各種分選工藝我國均已具有，在個(gè)別領(lǐng)域已達(dá)到國際領(lǐng)先水平。 近年來，在選煤工藝的研究開發(fā)方面有了較大發(fā)展，基本滿足了不同條件選煤生產(chǎn)的需求。 跳汰方面，在深入進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)室研究的基礎(chǔ)上，采用多項(xiàng)新技術(shù)開發(fā)了SKT系列和X系列跳汰機(jī)，其適應(yīng)煤質(zhì)的能力、自動(dòng)化程度都可與國外同類設(shè)備相媲美，目前進(jìn)一步向智能化、全自動(dòng)化方向發(fā)展；自行開發(fā)的液壓驅(qū)動(dòng)式動(dòng)篩跳汰機(jī)已初步形成系列，其技術(shù)指標(biāo)、理論研究成果都接近或超過國際先進(jìn)水平。 重介質(zhì)方面，研究開發(fā)的大型無壓、有壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器選煤系統(tǒng)，技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于國際先進(jìn)水平，且實(shí)現(xiàn)了大面積推廣；研制的大型重介質(zhì)分選機(jī)，分選指標(biāo)優(yōu)于同型號的“TESKA”分選機(jī)，已形成系列；在國際上率先研制成功的50～0mm重介質(zhì)旋流器和隨后開發(fā)的－0．5mm級煤泥重介質(zhì)旋流器及其分選工藝，使選煤工藝流程得到簡化并取得了良好的技術(shù)效果。我國自行開發(fā)的空氣重介流化床干法選煤系統(tǒng)，在國際上首先應(yīng)用于生產(chǎn)。 浮選方面，在對傳統(tǒng)浮選工藝和設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步完善的基礎(chǔ)上，已經(jīng)形成了各種機(jī)械攪拌式、噴射旋流式浮選機(jī)系列，同時(shí)對強(qiáng)化細(xì)粒級浮選效果的各種浮選柱、高選擇性浮選機(jī)等進(jìn)行了初步的研究并取得了一定的進(jìn)展。 煤泥水處理方面，在壓濾機(jī)得到廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上，提出了強(qiáng)氣壓穿流式壓濾脫水的概念，并完成了200平方米強(qiáng)氣壓穿流式壓濾機(jī)的工業(yè)性試驗(yàn)；經(jīng)過二十多年的研究開發(fā)，研制成功了系列圓盤加壓過濾機(jī)，技術(shù)指標(biāo)與國際同類設(shè)備相近并已得到推廣；研制的大型臥式沉降離心機(jī)、平帶式過濾機(jī)、大型盤式真空過濾機(jī)等新型煤泥回收工藝及設(shè)備也已在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用。 原煤準(zhǔn)備及篩分脫水方面，已開發(fā)使用了大型多齒輥破碎機(jī)和強(qiáng)力分級破碎機(jī)，超過16平方米的大型分級篩也已在選煤廠應(yīng)用；利用模態(tài)分析技術(shù)開發(fā)了系列重心偏移式振動(dòng)脫水篩并廣泛推廣；節(jié)能的高頻振動(dòng)電磁篩、各種高頻篩也已在生產(chǎn)中應(yīng)用。 此外，在復(fù)合式干法選煤、煤泥濾餅干燥破碎等方面，也取得了初步的成果；對高梯度磁選、選擇性絮凝、摩擦靜電選煤及微波、化學(xué)脫硫法等新技術(shù)，也進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)探索。 振動(dòng)篩具有結(jié)構(gòu)簡單、工作性能可靠、維修量小、故障率低、篩面不易堵塞、篩分效率高、造價(jià)低等特點(diǎn)，而且無論振動(dòng)篩振動(dòng)還是不振動(dòng)時(shí)都能隨時(shí)清理篩內(nèi)雜物，不影響振動(dòng)篩的正常工作。因此，振動(dòng)篩在篩選煤中有著廣泛的應(yīng)用。 振動(dòng)篩是洗煤選中不可缺少的一種裝置，在后續(xù)工作中起著非常重要的作用。它不僅對細(xì)煤有篩選作用，而且對粗煤也有振動(dòng)細(xì)化的作用。 由于本次設(shè)計(jì)的振動(dòng)篩激振力大，篩箱及其上面的物料運(yùn)動(dòng)有很大的加速度，所以特別適合于煤炭的脫水，脫介和脫泥，也同時(shí)用于分級處理。本次設(shè)計(jì)的新型振動(dòng)篩不僅適合煤炭行業(yè)，同時(shí)也適合化工，冶金、礦山。 1. 2 篩分設(shè)備的作用 篩分作業(yè)是煤炭加工的重要環(huán)節(jié)，它廣泛地應(yīng)用于篩選廠和選煤廠，對煤炭進(jìn)行粒度分級、脫水、脫泥、脫介。就煤炭加工而言，篩分技術(shù)和分選技術(shù)處于同等重要的地位。我國生產(chǎn)的原煤一半以上是動(dòng)力用煤，不同的用戶對動(dòng)力用煤的粒度要求是不一樣的，尤其是化工，發(fā)電等部門，對煤碳粒度要求很嚴(yán)格，如果超過規(guī)定限度，不但影響這些部門的正常生產(chǎn)，還會造成不小的浪費(fèi)。例如在煤炭氣化的過程中，若使用粉煤含量過高的塊煤，不僅影響爐內(nèi)氣流暢通，降低造氣量，嚴(yán)重時(shí)還導(dǎo)致氣化爐填塞；機(jī)車和船舶由于鍋爐通風(fēng)強(qiáng)，煙筒短，如燃用含有較多粉煤的塊煤時(shí)，粉煤不僅燃燒不完全而且還隨著煙氣飛走，造成浪費(fèi)和環(huán)境污染；大型火力發(fā)電廠，絕大部分使用粉煤鍋爐，若供應(yīng)原煤和塊煤，顯然是不經(jīng)濟(jì)的?？傊瑢⒃汉Y選成多種粒度的產(chǎn)品，對路供應(yīng)給各類客戶，對合理利用煤炭資源是十分必要的。 篩分可以為其他選煤創(chuàng)造條件。目前的各種選煤方法和分選設(shè)備往往都受到粒度的限制。不同的選煤方法都有一定的入料限度，過粗的大塊不能分選，而粒度過細(xì)也很難回收。在選煤廠主要是將原煤分成塊煤和末煤兩種粒級，分別進(jìn)行跳汰選煤和重介選煤。重介選煤對入料中的煤泥含量很敏感，它直接影響到介質(zhì)系統(tǒng)的正常工作和重介分選的效果。通過分選去除細(xì)泥，減少煤泥對介質(zhì)系統(tǒng)的污染，以及髙灰細(xì)泥對精煤產(chǎn)品的污染；也可使跳汰機(jī)洗水粘度降低，有利于細(xì)粒煤的分選，從而提高分選效果。 在動(dòng)力煤選煤廠中，通常將小于6ｍｍ的干粒粉煤供給發(fā)電廠或者其他用戶，而大于6ｍｍ的煤送入跳汰機(jī)餓、分選，這也是依靠篩分作用來完成的。 總之，在煤炭加工過程中，篩分作業(yè)不僅關(guān)系著動(dòng)力煤產(chǎn)品對路供應(yīng)，關(guān)系著動(dòng)力煤和煉焦煤洗選產(chǎn)品質(zhì)量的提高，也關(guān)系到煤炭資源的合理利用，環(huán)境保護(hù)和生產(chǎn)部門的經(jīng)濟(jì)效益。 1. 3 篩分作業(yè)的分類 （1）獨(dú)立篩分 其目的是得到適合于用戶要求的最終產(chǎn)品。例如，在黑色冶金工業(yè)中，常把含鐵較高的富鐵礦篩分成不同的粒級，合格的大塊鐵礦石進(jìn)入高爐冶煉，粉礦則經(jīng)團(tuán)礦或燒結(jié)制塊入爐。 （2）輔助篩分 這種篩分主要用在選礦廠的破碎作業(yè)中，對破碎作業(yè)起輔助作用。一般又有預(yù)先篩分和檢查篩分之別。預(yù)先篩分是指礦石進(jìn)入破碎機(jī)前進(jìn)行的篩分，用篩子從礦石中分出對于該破碎機(jī)而言已經(jīng)是合格的部分，如粗碎機(jī)前安裝的格條篩、篩分，其篩下產(chǎn)品。這樣就可以減少進(jìn)入破碎機(jī)的礦石量，可提高破碎機(jī)的產(chǎn)量。 檢查篩分是指礦石經(jīng)過破碎之后進(jìn)行的篩分，其目的是保證最終的碎礦產(chǎn)品符合磨礦作業(yè)的粒度要求，使不合格的碎礦產(chǎn)品返回破碎作業(yè)中，如中、細(xì)碎破碎機(jī)前的篩分，既起到預(yù)先篩分，又起到檢查篩分的作用。所以檢查篩分可以改善破碎設(shè)備的利用情況，相似于分級機(jī)和磨礦機(jī)構(gòu)成閉路循環(huán)工作，以提高磨礦效率。 （3）準(zhǔn)備篩分 其目的是為下一作業(yè)做準(zhǔn)備。如重選廠在跳汰前要把物料進(jìn)行篩分分級，把粗、中、細(xì)不同的產(chǎn)物進(jìn)行分級跳汰。 （4）選擇篩分 如果物料中有用成分在各個(gè)粒級的分布差別很大，則可以篩分分級得到質(zhì)量不同的粒級，把低質(zhì)量的粒級篩除，從而相應(yīng)提高了物料的品位，有時(shí)又把這種篩分叫篩選。 （5）脫水、脫介篩分 篩分的目的是脫除物料的水分，一般在洗煤廠比較常見。此外，物料含水泥較高時(shí)，也用篩分進(jìn)行脫泥。 1. 4振動(dòng)篩在國內(nèi)外發(fā)展的回顧 發(fā)展趨勢和現(xiàn)狀： 1) 向高效率高產(chǎn)量化發(fā)展：工業(yè)的當(dāng)代化進(jìn)程促使企業(yè)范圍增大、制砂設(shè)備生產(chǎn)本領(lǐng)大大提高、并與高效高產(chǎn)能篩分機(jī)配套。 2）向尺度化、系列化、通用化發(fā)展：這是便于計(jì)劃、構(gòu)造專業(yè)化生產(chǎn)、保證質(zhì)量和低沉成本的途徑。根據(jù)振動(dòng)篩的三種差別的活動(dòng)軌跡，接納差別的篩分要領(lǐng)，并針對百姓經(jīng)濟(jì)中各行業(yè)的特殊要求，形成了種種形勢的振動(dòng)篩分設(shè)備，并使其在工業(yè)部門得到普遍應(yīng)用。 3）振動(dòng)強(qiáng)度的增大：篩機(jī)的振動(dòng)進(jìn)程漸漸強(qiáng)化，即提高篩機(jī)的振動(dòng)參數(shù)，以取得較大的速度和加速度。向輕型、環(huán)保、布局簡化發(fā)展：80年代的老式振動(dòng)篩，換網(wǎng)不方便，壓網(wǎng)螺栓每層就有48支，換一個(gè)網(wǎng)時(shí)間最少要4個(gè)鐘頭，且高目數(shù)的粉體容易從螺栓處走漏出去。隨著工業(yè)部門對振動(dòng)篩要求的不斷提高，老式振動(dòng)篩將逐漸被淘汰，新型振動(dòng)篩為達(dá)到工業(yè)、化工等部門的要求應(yīng)向輕型、環(huán)保、布局簡化的方向發(fā)展。 1.國內(nèi)振動(dòng)篩的發(fā)展現(xiàn)狀: 由于工業(yè)發(fā)展緩慢，基礎(chǔ)比較薄弱，理論研究和技術(shù)水平落后，我國篩分機(jī)械的發(fā)展是本世紀(jì)50年的事情，大體上可分為三個(gè)階段。 1）仿制階段：這期間，仿制了前蘇聯(lián)的RYT系列圓振動(dòng)篩、BKT-11、KT-OMZ型搖動(dòng)篩；波蘭的WK-15圓振動(dòng)篩、CJM-21型型搖動(dòng)篩和WP1、WP2型吊式直線振動(dòng)篩。這些篩分機(jī)仿制成功，為我國篩分機(jī)械的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并培養(yǎng)了一批技術(shù)人員。 2）自行研制階段：從1966年到1980年研制了一批性能優(yōu)良的新型篩分設(shè)備，1500mmx3000mm重型振動(dòng)篩及系列，15平方，30平方共振篩及系列，煤用單軸、雙軸振動(dòng)篩系列，YK和ZKB自同步直線振動(dòng)篩系列，等厚、概率篩系列，冷熱礦篩系列。這些設(shè)備雖然存在著故障較多、壽命較短的問題，但他們的研制成功基本上滿足了國內(nèi)需求，標(biāo)志著我國篩分機(jī)走上了獨(dú)立發(fā)展的道路。 3）提高階段：進(jìn)入改革開放的80年代，我國篩分機(jī)的發(fā)展也進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。成功研制了振動(dòng)概率篩系列，旋轉(zhuǎn)概率篩系列，完成了箱式激振器等厚篩系列、同步重型等厚篩系列、重型冷熱礦篩系列、馳張篩、螺旋三段篩的研制，粉料直線振動(dòng)篩、琴式振動(dòng)篩、旋流振動(dòng)篩、立式圓筒篩的研制也取得了成功。 1. 4. 1 國內(nèi)的發(fā)展回顧 我國煤炭資源豐富，儲量多，品種齊全。煤炭占我國能源的75%以上，是當(dāng)今和未來幾十年內(nèi)我國最主要的能源。隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對能源需求的不斷增大以及煤礦采掘機(jī)械化程度的不斷提高，對于振動(dòng)篩分機(jī)械的工作效率的要求越來越高，因而研制大容量的大型振動(dòng)篩的重要性越顯突出。我國對篩分機(jī)械的研制主要經(jīng)歷了三個(gè)階段：仿制階段、自行研制階段、提高階段。 五十年代初至六十年代中期，主要是從前蘇聯(lián)和波蘭引進(jìn)，并部分仿制了偏心式和單慣性式圓振動(dòng)篩。如前蘇聯(lián)的系列圓振動(dòng)篩、MZ型搖動(dòng)篩；波蘭的WK-15振動(dòng)篩，WPI,WPZ型吊式直線振動(dòng)篩。這些篩分機(jī)械的仿制成功，為我國篩分機(jī)械的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并培養(yǎng)了一批技術(shù)人員。 從60年代中期我國開始獨(dú)立研制，主要成果有DD系列、ZD系列單軸振 動(dòng)篩和ZS系列、DS系列雙軸振動(dòng)篩。這些設(shè)備雖然存在一定的故障，壽命較短等問題，但是它們的研制成功基本上滿足了國內(nèi)的需求，同時(shí)也標(biāo)志著我國的篩分機(jī)械走上了獨(dú)立發(fā)展的道路。 在80年代，我國的篩分機(jī)械邁進(jìn)了一個(gè)新的發(fā)展里程碑。成功研制了振動(dòng)概率篩系列，旋轉(zhuǎn)概率篩系列，完成了箱式激振器等系列，自同步等系列，例如螺旋三段篩，物料直線振動(dòng)篩，琴弦振動(dòng)篩，立式圓筒篩的研制取得了一定的成功。于此同時(shí)，我國篩分機(jī)械的制造水平也有了很大的提高。我國生產(chǎn)使用的篩分設(shè)備有200多個(gè)品種，其中絕大部分為振動(dòng)篩。 我國目前使用的圓振動(dòng)篩有：吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上研制的YK系列圓振動(dòng)篩；引進(jìn)美國Tabor TI型振動(dòng)篩技術(shù)制造的YA系列篩；在YA型圓振動(dòng)篩基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的YAC系列篩；在消化吸收YA型圓振動(dòng)篩基礎(chǔ)上研制的DYS大型圓振動(dòng)篩；具有概率篩和圓振動(dòng)篩綜合篩分效果的YFS型圓振動(dòng)分級篩；采用高振幅、高頻率圓形軌跡振動(dòng)特性的GDS型概率圓振動(dòng)篩；主要為瀝青混凝土拌和設(shè)備配套以及用于不高于200℃的散狀物料分級的YAR系列熱石篩。 我國目前使用的直線振動(dòng)篩豐要有：可用于脫介、脫水、脫泥和分級的ZSM、 DSM型雙軸振動(dòng)篩；適用于各種煤炭的脫水、脫介、脫泥及濕式分級的ZKB、ZKBX型自同步直線振動(dòng)篩；廣泛用于各種物料分級、脫水、脫介的ZK系列直線振動(dòng)篩；引進(jìn)美國Tabor TH型振動(dòng)篩技術(shù)制造的ZKX系列直線振動(dòng)篩；消化吸收ZKX基礎(chǔ)上研制成功的DZS大型直線振動(dòng)篩；適用于溫度在150℃以下的冷燒結(jié)礦整粒工序進(jìn)行分級的LZS和SLZS型冷礦振動(dòng)篩；專為冶金部門溫度在800℃"850℃的中小粒度燒結(jié)礦進(jìn)行分級的SZR型熱礦振動(dòng)篩。 同樣還有其他類型的篩分機(jī)械：GS型、ZBG型、QGS型、XGS型概率篩分機(jī)；ZD型、ZDS型等厚篩；GXS型、SQDI型琴弦式篩分機(jī)；GPS型高頻振動(dòng)細(xì)篩；C型、M型電磁振動(dòng)旋流篩；SL型螺旋篩分機(jī)；QZK曲面振動(dòng)篩；LYS型立式圓筒篩等。 1. 4. 2 國外的發(fā)展回顧 國外從16世紀(jì)開始篩分機(jī)械的研究與生產(chǎn)，到了18世紀(jì)歐洲工業(yè)革命時(shí)期，篩分機(jī)械得到了迅速的發(fā)展，使篩分機(jī)械發(fā)展到較高的水平。比如，德國的申克公司能提供260種篩分設(shè)備，STK公司生產(chǎn)的篩分設(shè)備系列品種較全，技術(shù)水平較高，KHD公司生產(chǎn)200多種規(guī)格篩分設(shè)備，通用化程度較高，KUP公司和海因曼公司都研制了雙傾角的篩分設(shè)備。美國NRO公司研制出了DFN型雙頻率振動(dòng)篩，采用不同的速度激振器，DKR公司研制成三路分配給料，一臺高速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的振動(dòng)篩。英國為解決從濕原煤中篩出細(xì)粒末煤，研制成功了旋流概率篩。前蘇聯(lián)也研制了一種多用處兼有直線振動(dòng)篩優(yōu)點(diǎn)的自同步直線振動(dòng)篩。 這些國外知名企業(yè)采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)及制造技術(shù)，不但生產(chǎn)出適用于各 種場合的不同類型的振動(dòng)篩，而且生產(chǎn)出了性能優(yōu)良的大型振動(dòng)篩，受到用戶的歡迎，幾乎壟斷了國內(nèi)大型振動(dòng)篩市場。如德國的篩子技術(shù)公司和申克公司分別制造出了50㎡和34㎡的大型直線振動(dòng)篩，日本的神戶制鋼所和川崎重工也制造出了34㎡和48㎡的產(chǎn)品，美國的CONN WELD公司制造出了27㎡的產(chǎn)品。在對全國幾家使用大型振動(dòng)篩的廠家的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，全套進(jìn)口的德國篩子技術(shù)公司和日本神戶制鋼所的27㎡直線振動(dòng)篩均可正常使用3～5年。 1. 5 振動(dòng)篩的發(fā)展方向 直線振動(dòng)篩，作為對物料進(jìn)行分級、脫水、脫泥、脫介的有效設(shè)備，已廣泛用于煤炭、礦山、化工、醫(yī)藥等行業(yè)。由于目前有些用戶不僅對設(shè)備質(zhì)量有要求，對工期也要求很高。所以，高速高效的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)已很必要。 振動(dòng)篩采用拋射式篩分，篩子每振動(dòng)一次，物料便被拋射一次，相對篩面沖擊一次，被篩分物料的這種特點(diǎn)使得振動(dòng)篩的篩分效率高，生產(chǎn)能力大，因此被廣泛使用。振動(dòng)篩是通過激振設(shè)備對篩體的激振而是物料得以分離，從而達(dá)到生產(chǎn)要求的一種設(shè)備。在給定的振動(dòng)強(qiáng)度下振動(dòng)，使篩面的物料獲得一定的動(dòng)能，使動(dòng)能小的細(xì)粒到達(dá)篩面附件從而得到分離。振動(dòng)篩分機(jī)械主要由以下三部分組成：激振器、篩體、彈性元件等。 在振動(dòng)篩產(chǎn)生以后，人們開始重視建立和發(fā)展篩分理論。早期的篩分理論形成于50年代初，它是以單個(gè)顆粒為研究對象而發(fā)展起來的，一般稱為單顆粒運(yùn)動(dòng)理論。該理論系統(tǒng)的描述了振動(dòng)篩對物料進(jìn)行拋射式篩分時(shí)，單個(gè)顆粒的運(yùn)動(dòng)情況，進(jìn)而提出了篩分機(jī)特性值。振動(dòng)篩是我國20年來迅速發(fā)展的新型機(jī)械?；谡駝?dòng)篩的三種不同的運(yùn)動(dòng)軌跡（圓、直線、橢圓），采用不同的篩分方法，并針對國民經(jīng)濟(jì)中各行業(yè)的特殊需求，產(chǎn)生了各種形式的篩分機(jī)械，并在各個(gè)工業(yè)部門得到廣泛的應(yīng)用。振動(dòng)篩分機(jī)械在工程中廣泛應(yīng)用，對國家的經(jīng)濟(jì)起著重要作用。從目前國外的研究動(dòng)向看，一方面致力于現(xiàn)存篩分機(jī)械的運(yùn)動(dòng)分析和結(jié)構(gòu)調(diào)整；另一方面瞄準(zhǔn)新穎的設(shè)計(jì)目標(biāo)。探求合理的結(jié)構(gòu)形式、動(dòng)力配置和動(dòng)力學(xué)參數(shù)，以便進(jìn)一步推動(dòng)振動(dòng)篩的應(yīng)用。 綜合國內(nèi)外篩分機(jī)械狀況，篩分機(jī)械應(yīng)向以下幾個(gè)方向發(fā)展。 1）篩分機(jī)械大型化 篩分機(jī)械大型化是提高處理量的方法之一。近十年來，許多國家都在設(shè)計(jì)大型振動(dòng)篩，其中其中以西德最為突出。1976年德國已能制造單機(jī)處理量為1000噸／時(shí)的預(yù)先篩分振動(dòng)機(jī)。西德篩子技術(shù)公司制造的50m2振動(dòng)篩，寬5.5m，為了加大激振力，將四個(gè)激振器并聯(lián)安裝，篩體用耐疲勞、耐腐蝕能力強(qiáng)的材料制成。兩年多生產(chǎn)實(shí)踐證明，其使用效果良好。 2）應(yīng)用等厚篩分法 等厚篩分法也叫大厚度篩分法，60年代首先出現(xiàn)于法國，70年代初期國外廣泛應(yīng)用這一種新篩分法。該法的特點(diǎn)是：不管入料中小于篩孔的顆粒所占的 百分比如何，在篩分過程中篩上物料層的厚度保持不變或遞增，而采用普通篩分法時(shí)，篩上物料厚度都是遞減的。等厚篩分法目前在我國某些大型選煤廠中使用，其產(chǎn)量約較普通篩分法提高兩倍以上。 3）應(yīng)用概率篩分法 概率篩方法是瑞典人摩根森首先提出的。這種方法有效地按照概率理論去完成物料篩分的整個(gè)過程，它有以下一些特點(diǎn)：由于采用了大篩孔、大傾角和多層篩面，物料入篩后能迅速透篩，同時(shí)也克服了普通篩分法中容易堵塞篩孔的缺點(diǎn)，減小了篩面的磨損，提高了單位面積的處理量。適合于篩分水分大和難篩分的細(xì)粒級物料。 4)慣性振動(dòng)篩的迅速發(fā)展 60年代，共振篩曾受到各國重視，發(fā)展很快。但生產(chǎn)實(shí)踐證明，它具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、機(jī)重大、難調(diào)整和故障多等缺點(diǎn)?，F(xiàn)在德國、日本等已停止制造。與此相反，近幾年來，慣性振動(dòng)篩，尤其是直線慣性振動(dòng)篩，由于其性能較好，結(jié)構(gòu)和維護(hù)工作都較簡單，故目前得到迅速發(fā)展。  2直線振動(dòng)篩的總體設(shè)計(jì) 2. 1 ZK2045直線振動(dòng)篩的規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù) 1．篩面規(guī)格 4500mm×2000mm 2．最大進(jìn)料粒度 250mm 3．處理能力 50～360t/h 4．功率 10KW 5．設(shè)備重量 6t 6．振幅 4mm 2. 2 設(shè)計(jì)的依據(jù)及參考資料 依據(jù)“振動(dòng)篩設(shè)計(jì)規(guī)范”的要求，包括振動(dòng)篩的用途、物料的特性、工作制度、處理能力（處理量）、規(guī)定的粒度、篩分效率（一般在90%以上）、安裝方式、篩面的種類、工作條件（尺寸限制，環(huán)境限制）、振動(dòng)篩種類。 參考資料包括振動(dòng)篩設(shè)計(jì)規(guī)范、篩分設(shè)備圖冊、振動(dòng)篩設(shè)計(jì)的系列參考圖紙、機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊及其他參考資料。 2. 3 振動(dòng)篩的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 本設(shè)備為一臺直線振動(dòng)篩。振動(dòng)方向角45°。 篩體上裝有兩組振動(dòng)器，每組振動(dòng)器上有兩個(gè)偏心塊，兩組振動(dòng)器都是通過聯(lián)軸器將兩根半軸連接起來并與其右側(cè)的電動(dòng)機(jī)連接起來。工作時(shí)，四根傳動(dòng)軸上的偏心塊做高速反向旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生定向慣性力作用于篩體上，使篩體產(chǎn)生具有一定振幅的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)將篩面上的物料沿作用力方向拋出，從而完成篩分輸料作業(yè)。 工作原理: 　 振動(dòng)篩工作時(shí)，兩電機(jī)同步反向旋轉(zhuǎn)使激振器產(chǎn)生反向激振力，迫使篩 體帶動(dòng)篩網(wǎng)做縱向運(yùn)動(dòng)，使其上的物料受激振力而周期性向前拋出一個(gè)射程，從而完成物料篩分作業(yè)。適宜采石場篩分砂石料，也可供選煤、選礦、建材、電力及化工等行業(yè)作產(chǎn)品分級用。 　　振動(dòng)篩工作部分固定不動(dòng)，靠物料沿工作面滑動(dòng)而使物料得到篩分。固定格篩是在選礦廠應(yīng)用較多的一種，一般用于粗碎或中碎之前的預(yù)先篩分。它結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。不耗動(dòng)力、可以直接把礦石卸到篩面上。主要缺點(diǎn)是生產(chǎn)率低、篩分效率低，一般只有50—60%。 振動(dòng)篩工作面是由橫向排列的一根根滾動(dòng)軸構(gòu)成的，軸上有盤子，細(xì)粒物料就從滾軸或盤子間的縫隙通過。大塊物料由滾軸帶動(dòng)向一端移動(dòng)并從末端排出。選礦廠一般很少用這種篩子。振動(dòng)篩工作部分為圓筒形，整個(gè)篩子繞筒體軸線回轉(zhuǎn)，軸線在一般情況下裝成不大的傾角。物料從圓筒的一端給入，細(xì)級別物料從筒形工作表面的篩孔通過，粗粒物料從圓筒的另一端排出。圓筒篩的轉(zhuǎn)速很低、工作平穩(wěn)、動(dòng)力平衡好。但是其篩孔易堵塞、篩分效率低，工作面積小，生產(chǎn)率低。選礦廠很少用它來作篩分設(shè)備。振動(dòng)篩機(jī)體是一個(gè)平面內(nèi)擺動(dòng)或振動(dòng)。按其平面運(yùn)動(dòng)軌跡又分為直線運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、橢圓運(yùn)動(dòng)和復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。搖動(dòng)篩和振動(dòng)篩屬于這一類。振動(dòng)篩工作時(shí)，兩電機(jī)同步反向放置使激振器產(chǎn)生反向激振力，迫使篩體帶動(dòng)篩網(wǎng)做縱向運(yùn)動(dòng)，使其上的物料受激振力而周期性向前拋出一個(gè)射程，從而完成物料篩分作業(yè)。搖動(dòng)篩是以曲柄連桿機(jī)構(gòu)作為傳動(dòng)部件。電動(dòng)機(jī)通過皮帶和皮帶輪帶動(dòng)偏心軸回轉(zhuǎn)，借連桿使機(jī)體沿著一定方向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 機(jī)體運(yùn)動(dòng)方向垂直于支桿或懸桿中心線，由于機(jī)體的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，使篩面上的物料以一定的速度向排料端移動(dòng)，物料同時(shí)得到篩分。搖動(dòng)篩與上述幾種篩子相比，其生產(chǎn)率和篩分效率都比較高。其缺點(diǎn)是動(dòng)力平衡差。現(xiàn)在選礦廠很少用它，而被結(jié)構(gòu)更合理的振動(dòng)篩取代。 振動(dòng)篩的優(yōu)點(diǎn)和工作特點(diǎn): 振動(dòng)篩主要由篩箱、激振器、懸掛（或支承）裝置及電動(dòng)機(jī)等組成。電動(dòng)機(jī)經(jīng)三角皮帶，帶動(dòng)激振器主軸回轉(zhuǎn)，由于激振器上不平衡重物的離心慣性力作用，使篩箱獲得振動(dòng)。改變激振器偏心重，可獲得不同振幅。 振動(dòng)篩的主要優(yōu)點(diǎn)： 1) 由于篩箱振動(dòng)強(qiáng)烈，減少了物料堵塞篩孔的現(xiàn)象，使篩子具有較高的篩分效率和生產(chǎn)率。 2) 構(gòu)造簡單、拆換篩面方便。 3) 篩分每噸物料所消耗的電能少。 工作特點(diǎn): 1）采用塊偏心作為激振力，激振力強(qiáng)。 2）篩子橫梁與篩箱采用高強(qiáng)度螺栓，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便快捷。 3）采用輪胎聯(lián)軸器，柔性連接，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 4）采用小振幅，高頻率，大傾角結(jié)構(gòu)，使該機(jī)篩分效率高、處理最大、壽命長、電耗低、噪音小。 適用范圍及使用說明: 振動(dòng)篩的適用范圍十分廣泛，幾乎涉及到生活中的方方面面在加工和制造時(shí)都需要用到各種類型的振動(dòng)篩！ 振動(dòng)篩主要用于礦山、煤炭、冶煉、建材、耐火材料、輕工、化工、醫(yī)藥、食品等行業(yè)。 振動(dòng)篩在選礦廠應(yīng)用最多，按其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的不同，又可以分為以下幾種：偏心振動(dòng)篩、慣性振動(dòng)篩、自定中心振動(dòng)篩、共振篩。 使用說明: 1）．獨(dú)特之篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，方便和快速更換篩網(wǎng) ( 只需3到5分鐘 ) ，此外此種設(shè)計(jì)允許使用各種篩網(wǎng) ( 尼龍、特種龍、PP網(wǎng) )。 2）．篩機(jī)設(shè)計(jì)；精巧和容易裝配，一人即可操作篩機(jī)。 3）．和其他型號篩分設(shè)備比較，具較大篩選面積和高效益之處理能力。 4）．其母網(wǎng)完全支撐細(xì)網(wǎng)，因此細(xì)網(wǎng)可獨(dú)得較長之壽命，而降低細(xì)網(wǎng)耗材使用，淤長時(shí)間 之生產(chǎn)過程可降低諸多成本。 該設(shè)備的主要部件有： （1）振動(dòng)器及傳動(dòng)裝置是產(chǎn)生激振力及動(dòng)力的傳遞部件。本部分是采用雙電機(jī)傳動(dòng)四偏心塊自行同步這一傳動(dòng)方式。 ①振動(dòng)器由偏心塊、軸承、殼體、密封裝置等組成。為了降低軸承溫升，采用大游隙圓錐滾子軸承。軸承用潤滑脂潤滑。軸承密封用迷宮密封結(jié)構(gòu)。在殼體及端蓋的徑向均設(shè)有潤滑脂注油咀。 ②傳動(dòng)部分包括連接電機(jī)與振動(dòng)器的傳動(dòng)軸及連接兩組振動(dòng)器的聯(lián)結(jié)軸。傳動(dòng)電機(jī)采用兩個(gè)Y132M-4電動(dòng)機(jī)。 （1）篩體：它是由篩框、篩板、篩板緊固裝置，護(hù)梁板、側(cè)向及進(jìn)口擋料板等組成。 ①篩框是承力物件。由橫梁、撐梁、大橫梁，與側(cè)板、側(cè)加強(qiáng)板，加強(qiáng)U型鋼等用高強(qiáng)螺栓連接組成，形成一個(gè)堅(jiān)固的框架結(jié)構(gòu)。 ②篩板：由于篩上物料中有部分大塊礦、內(nèi)部尚未完全冷卻，有較高溫度，篩板采用鉻錳氮特殊耐熱耐磨鑄鋼制成。篩板的四角部有固定用孔。 ③篩板緊固裝置：由聯(lián)結(jié)螺栓、螺母，橡膠彈簧組成，將篩板與橫梁直接連接起來。 ④護(hù)梁板：通篩板緊固裝置固定在篩板與衡梁之間，即防止物料對衡梁的沖刷，又起增加橫梁強(qiáng)度的作用。 ⑤側(cè)向及進(jìn)口端護(hù)板是防止物料對篩體側(cè)板及進(jìn)口擋料板的沖刷作用。在側(cè)向擋料板的下沿，堆焊有碳化鎢合金層，增強(qiáng)耐磨性，延長側(cè)向擋料板壽命。 ⑥大橫梁：有法蘭盤及中間聯(lián)結(jié)筒體組成。兩組激振器是安裝在大橫梁兩端的軸上。 2. 4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2. 4. 1 總體設(shè)計(jì) 振動(dòng)篩主要由電機(jī)、側(cè)板、主橫梁、加強(qiáng)梁、篩網(wǎng)、偏心塊等組成。側(cè)板為整塊鋼板，材料主要是Q235。篩框的主要材料是Q235，板材允許用20g鍋爐鋼板代用，從而提高了篩子的可靠性。橫梁為無縫鋼管，各焊件與側(cè)板的聯(lián)接均采用了扭剪型高強(qiáng)度螺栓與高強(qiáng)度自鎖尼龍螺母。大橫梁是篩框中聯(lián)結(jié)動(dòng)力源，振動(dòng)器及篩體的重要結(jié)構(gòu)件，因此承受動(dòng)力最大，對其強(qiáng)度和剛度要求極高。兩端部聯(lián)結(jié)座是鑄鋼件，內(nèi)部不得有裂紋、夾砂、縮孔等影響強(qiáng)度的缺陷存在。 大橫梁中間的筒體及內(nèi)部襯套，均由Q235板卷制而成。側(cè)加強(qiáng)板、加強(qiáng)型鋼，加強(qiáng)角鋼均應(yīng)保證型材的平面性和平制度。必要時(shí)進(jìn)行整形。 圖2-1 總裝圖 2. 4. 2 支撐方式與隔振裝置 振動(dòng)篩的支承方式有吊式和座式兩種，ZK2045振動(dòng)篩采用座式。振動(dòng)篩的隔振裝置常用的有螺旋彈簧、板彈簧和橡膠彈簧，根據(jù)振動(dòng)篩振幅較大的特點(diǎn)，隔振裝置采用橡膠彈簧。振動(dòng)篩隔振彈簧的主要作用是支撐振動(dòng)篩機(jī)體使機(jī)體實(shí)現(xiàn)所需要的振動(dòng),并減小傳給基礎(chǔ)或結(jié)構(gòu)架的動(dòng)載荷。在振動(dòng)篩工作時(shí),隔振彈簧的剛度、重量、自由高度和自振頻率等參數(shù)均會影響振動(dòng)篩篩箱的振幅及振動(dòng)軌跡,從而影響篩分效果。 2. 4. 3 篩箱的設(shè)計(jì) 篩箱是篩子的承載部件，由篩框及固定在它上面的篩面組成。它是由側(cè)板，橫撐，加強(qiáng)板和橫梁組合而成。側(cè)板是用鋼板制成，利用橫梁將兩塊連接起來，使篩框成整體結(jié)構(gòu)，側(cè)板用以傳遞激振力，激振器用螺栓連接在側(cè)板上。為了加強(qiáng)側(cè)板的剛度。橫梁和橫撐都采用無縫鋼管直接焊接在側(cè)板上。螺栓聯(lián)接可以克服采用焊接法引起篩箱易破裂的缺點(diǎn)。 篩箱部件的連接，如橫梁和橫撐原來是焊接在側(cè)板上的。但是，這種焊接結(jié)構(gòu)易產(chǎn)生局部應(yīng)力集中，在工作一定時(shí)間后，常常導(dǎo)致破裂。近年來，為提高承載能力都改用鉚釘或螺栓連接。 圖2-2 篩箱 2. 5 ZK2045 振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)步驟 在設(shè)計(jì)本振動(dòng)篩時(shí)，根據(jù)資料知物料的處理量為不小于50~360噸/時(shí)，物料的物理性質(zhì)和粒度組成，篩分的方式為（脫水、脫介、分級）和分級的粒度，其它特殊要求(準(zhǔn)許占地面積、準(zhǔn)許安裝高度、準(zhǔn)許動(dòng)負(fù)荷等)。然后確定按以下步驟設(shè)計(jì)： （1）根據(jù)機(jī)器的用途選定采用單軸振動(dòng)篩或雙軸振動(dòng)篩。分級一般用單軸振動(dòng)篩，脫水、脫介一般用雙軸振動(dòng)篩。 （2）根據(jù)給定的生產(chǎn)率，要求的篩分效率和物料的篩分特性，計(jì)算出需要的篩面面積， 取篩孔尺寸為25mm，根據(jù)公式Q=F q計(jì)算出振動(dòng)篩的處理能力。 （3）按物料的跳動(dòng)狀態(tài)選定拋射強(qiáng)度值，然后選擇設(shè)計(jì)振動(dòng)次數(shù)n、篩面傾角α、振動(dòng)方向角β和物料運(yùn)動(dòng)速度等工藝參數(shù)。 （4）根據(jù)技術(shù)先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)合理性和使用可靠性的要求，選擇篩框、篩面、振動(dòng)器、傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)。初算軸承、軸及傳動(dòng)裝置的零件強(qiáng)度和電動(dòng)機(jī)功率，畫出部件裝配圖和零件圖。精確設(shè)計(jì)篩箱、振動(dòng)器的重量和重心。精確校核振動(dòng)器的偏心重量。精確設(shè)計(jì)軸承、軸及傳動(dòng)裝置的零件強(qiáng)度和電動(dòng)機(jī)功率。 （5）計(jì)算隔振彈簧的剛度，然后按最惡劣的工作條件選擇彈簧的許用應(yīng)力來設(shè)計(jì)橡膠彈簧。 （6）布置篩箱、振動(dòng)器和隔振彈簧的相互位置。雙軸振動(dòng)篩振動(dòng)器的安裝位置應(yīng)使激振力的作用線通過篩箱和振動(dòng)器的總重心。隔振彈簧應(yīng)等距離布置在總重心兩邊，但不可太靠近兩端，以減小側(cè)板壓力。  3振動(dòng)篩參數(shù)的計(jì)算 3. 1工藝參數(shù) 物料運(yùn)動(dòng)的平均速度和物料層厚度的計(jì)算 對于直線振動(dòng)篩，物料運(yùn)動(dòng)的平均速度可按下式計(jì)算： （3-1） 式中：——角速度 ，； ——傾角對平均速度的影響系數(shù)； ——物料厚度影響系數(shù)； ——物料形狀影響系數(shù)； ——滑行運(yùn)動(dòng)影響系數(shù)； ——振動(dòng)方向角 （）。 根據(jù)振動(dòng)篩設(shè)計(jì)規(guī)范，查表15得取1.10，查表16得取0.8，查表17得取1.0，取0.8, 本次設(shè)計(jì)中，安裝傾角選取為5°,振動(dòng)方向角的選取為45°。 W===100 ， W—回轉(zhuǎn)軸的角速度。 代入上式得： 根據(jù)表13查得直線振動(dòng)篩的的物料層厚度h=100mm。 3. 2 運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的確定 3. 2. 1 安裝傾角的選取 篩面傾角的大小決定于要求的生產(chǎn)率和篩分效率。當(dāng)篩子的其它參數(shù)確定后，篩面傾角大，則生產(chǎn)率高而篩分效率低；篩面傾角小，則生產(chǎn)率低而篩分效率高。所以當(dāng)產(chǎn)品質(zhì)量要求一定時(shí)，就應(yīng)有一個(gè)合理的傾角。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)， 直線振動(dòng)篩的篩面傾斜角一般取5°。 采用偏心塊直線振動(dòng)篩的篩面傾斜角取為5°。 本次設(shè)計(jì)中，安裝傾角選取為5°。 3. 2. 2 振動(dòng)方向角的選取 雙軸振動(dòng)篩和共振篩一般接近水平安裝，為了保證物料的移動(dòng)，必須有振動(dòng)方向角。振動(dòng)方向角一般在30～65°范圍內(nèi)選取。值大，物料拋擲高，篩分效率高，適用于難篩物料。值小，物料運(yùn)動(dòng)速度快，生產(chǎn)率高，適用于易篩物料。為了適應(yīng)各種篩分的需要，目前，雙軸振動(dòng)篩多采用45°的振動(dòng)方向角。 本次設(shè)計(jì)中，振動(dòng)方向角的選取為45°。 3. 2. 3 拋射強(qiáng)度的選取與振動(dòng)次數(shù)的計(jì)算 根據(jù)振動(dòng)篩的用途選取，直線振動(dòng)篩宜選取=2.54.0，難篩物料時(shí)取大值，易篩物料取小值；;篩孔小時(shí)取大值，篩孔大時(shí)取小值。在本設(shè)計(jì)中取=3.0。 已知振動(dòng)篩的振幅A=4mm。 直線振動(dòng)篩的振動(dòng)頻率ｆ，按下式計(jì)算： （3-2） 式中 ——振動(dòng)頻率 ，HZ； ——拋射強(qiáng)度 ——篩面傾角 ——振動(dòng)方向角 代入數(shù)據(jù)得：=16 Hz 由振動(dòng)頻率計(jì)算振動(dòng)篩的振動(dòng)次數(shù)： =60×16=960次/分 3. 3 動(dòng)力學(xué)參數(shù) 3. 3. 1 參振質(zhì)量 （3-3） 式中：——篩箱質(zhì)量，； ——振動(dòng)器質(zhì)量，； ——支撐裝置上的彈簧座總質(zhì)量，； ——聯(lián)軸器及其罩的質(zhì)量，； ——物料質(zhì)量，； ——物料結(jié)合系數(shù) 取0.2 ——篩面的長度，； ——各層篩面上料層平均厚度的總和，； ——其它參振質(zhì)量，。 振動(dòng)篩參振重量計(jì)算： 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式： =篩面面積（m2 ）x550-600(kg/ m2)。 其中，ks：單層篩為1。 =2x4.5x550=4950 3. 3. 2 彈簧剛度的計(jì)算 彈簧剛度K的選擇應(yīng)遵循的原則是：使振動(dòng)篩系統(tǒng)的工作過程中傳給基礎(chǔ)ks的動(dòng)負(fù)荷盡可能的小。 一般地，座式振動(dòng)篩只要使， 取=5。 對單質(zhì)量系統(tǒng)： （3-4） 式中： ——系統(tǒng)中彈簧的總剛度，N/m； ——系統(tǒng)的固有頻率，； =（1/3～1/7）； ——振動(dòng)的圓頻率，; ——篩箱振動(dòng)次數(shù)，r/min； ——參振質(zhì)量，kg。 所以彈簧的總剛度為： 3. 3. 3 偏心塊質(zhì)量和回轉(zhuǎn)半徑的計(jì)算 A=R (3-5) 式中： ——參振質(zhì)量,Kg； ——偏心塊的組數(shù)； ——每組偏心塊的質(zhì)量，Kg； R——偏心塊的回轉(zhuǎn)半徑，mm； 則： R=9.9 一共有兩組偏心塊，每組有兩塊偏心塊。設(shè)每塊偏心塊的質(zhì)量為m。 M R=4.95。 圖 3-1 偏心塊的形狀 根據(jù)常見偏心塊的形狀和計(jì)算尺寸得： (3-6) (3-7) 式中： F——偏心塊的激振力，N； m——一個(gè)偏心塊的質(zhì)量，Kg； W——偏心塊轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，； B——偏心塊的厚度，m ； ——偏心塊的密度，Kg/； 由后面的軸承可知軸徑=60mm； 軸的材料選用鋼，其密度是7.85Kg/； 根據(jù)優(yōu)化結(jié)果：r=90mm，B=90mm，R=190mm。 3. 4. 4 篩箱重心的計(jì)算及激振器位置的選擇 a） 鑒于振動(dòng)篩篩箱的對稱性，重心可在垂直于篩面的縱平面內(nèi)進(jìn)行計(jì)算，篩寬方面的重心即在篩箱寬度的中間； b）平面坐標(biāo)系原點(diǎn)的選取盡量與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一致，一般選在篩箱側(cè)板左下角， 垂直方向?yàn)閅軸，水平方向?yàn)閄軸。 圖 3—2 零件重心坐標(biāo)圖 C） 重心計(jì)算 （mm） (3-8) （mm） (3-9) 式中： —第個(gè)構(gòu)件的質(zhì)量，(㎏)； ∑—個(gè)構(gòu)件的質(zhì)量總和，(㎏)； —第個(gè)構(gòu)件的重心坐標(biāo)，(mm)。 對于兩層篩網(wǎng)和兩塊側(cè)板都是對稱分布，三根橫梁也是對稱分布 所以重心 X=2350mm。 3. 4 電動(dòng)機(jī)的計(jì)算選擇 （1）篩分機(jī)在負(fù)荷狀態(tài)下工作所需功率的計(jì)算 振動(dòng)篩振動(dòng)消耗的功率 （3-10） 式中： C——阻尼系數(shù)，取0.2； A——最大振幅，mm； N——振動(dòng)次數(shù)，r/min； 振動(dòng)篩摩擦消耗的功率 （3-11） 式中：——軸承摩擦系數(shù) 取0.005 d ——軸頸直徑 取0.06m 振動(dòng)篩在工作狀態(tài)下消耗的功率N （3-12） 式中，——傳動(dòng)效率 取0.95 （2）電動(dòng)機(jī)的選擇 首先根據(jù)振動(dòng)篩啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，選擇三相異步電動(dòng)機(jī)；根據(jù)工作環(huán)境塵土大，選擇Y系列封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)。因?yàn)槿喈惒诫妱?dòng)機(jī)效率高，耗電少，性能好，噪聲低，振動(dòng)小，體積小，重量輕，運(yùn)行可靠，維修方便，為B級絕緣， 結(jié)構(gòu)為全封閉，能防止灰塵，鐵屑浸入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部。為了獲得較高的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，先低速再高速，所以采用多級調(diào)速。 所以選用 Y160L-4電動(dòng)機(jī) 式中: Y ——三相異步電動(dòng)機(jī)； 160——中心高； L——機(jī)座長度為長機(jī)座； 4——磁極對數(shù)為4對； 電動(dòng)機(jī)的型號Y132M-4兩臺 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 n=960 r/min 電動(dòng)機(jī)的額定功率 7.5 KW （3） 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩校核 慣性振動(dòng)篩主要特點(diǎn)是啟動(dòng)力矩大，故需要校核篩子啟動(dòng)力矩。所選電動(dòng)機(jī)靜啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足： 式中 ——電動(dòng)機(jī)的靜啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩， ； ——靜轉(zhuǎn)矩； （3-13） 其中 為偏心塊的組數(shù)； 為每組偏心塊的質(zhì)量，kg； R為偏心軸的回轉(zhuǎn)半徑， （3-14） 電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩： （3-15） 由上式證明 ： 所以，篩機(jī)啟動(dòng)沒有問題。  4.主要零件的設(shè)計(jì)及計(jì)算 4. 1 軸承的選擇和軸的校核 4. 1. 1 軸承的選擇 （1）軸承的受力分析 直線振動(dòng)篩所用的是偏心塊振動(dòng)器，有四根半軸，其上裝有偏四個(gè)偏心塊，偏心塊旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生強(qiáng)大的激振力，激發(fā)振動(dòng)篩也使自身振動(dòng)，因此該軸承受著偏心快旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力及偏心塊產(chǎn)生的慣性力，軸及偏心塊的自重及，支撐反力和，靜轉(zhuǎn)矩。當(dāng)、、方向一致時(shí)，軸受力最大。 （2）軸承的受力計(jì)算 力及與相比很小，為簡化計(jì)算略去不計(jì)；力與力方向相反，略去使之偏于安全。這樣軸承上軸向力為零，徑向力為： （4-1） 式中 ——振動(dòng)的圓頻率，。 （3）軸承的選型計(jì)算和壽命校核。 由于激振器結(jié)構(gòu)確定單個(gè)激振器采用1個(gè)軸承，故每個(gè)軸承所承受的當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷為： （4-2） 由于軸承主要承受徑向力作用，也有軸向力作用，綜合考慮，選擇圓錐滾子軸承。 R——徑向載荷，N； A——軸向載荷，N； X——徑向系數(shù)； Ｙ——軸向系數(shù)； 由于，則X＝1，Y=0; 則P=R=40.3KN; 計(jì)算軸承的額定動(dòng)負(fù)荷: （4-3） 式中： 為壽命系數(shù)，軸承壽命系數(shù)按一年計(jì)算,一年按300天，一天20小時(shí)，共6000小時(shí)。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊-軸承6.2.8可得 軸承壽命系數(shù); 為沖擊載荷系數(shù)：對于強(qiáng)大沖擊取1.8-3.0，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊-軸承6.2.10，這里取=2.0； 為速度系數(shù)，轉(zhuǎn)速為960，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊-軸承6.2.9得=0.366； 為溫度系數(shù)，當(dāng)工作溫度小于時(shí)，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊6.2.11，=1.0 計(jì)算軸承的額定靜負(fù)荷： 當(dāng)量靜載荷 （4-4） ——徑向系數(shù)； ——軸向系數(shù)； 對于圓錐滾子軸承（30000型） =0.5 ， 則=0.550.02=25KN 。 （ 4-5） 式中： ——基本靜載荷計(jì)算值，N； ——當(dāng)量靜載荷，N； ——安全系數(shù)； 對于滾子軸承，其安全系數(shù)取1.2-2.5，這里取2.0 。 則=2.020.15=50.02KN<576.5KN 。 對于額定載荷的計(jì)算：應(yīng)該分別計(jì)算額定靜載荷和額定動(dòng)負(fù)荷，取其中較大者選擇軸承。 =576.5KN 軸承的壽命校核： （4-6） ——軸承指數(shù); 對于球軸承=3.0； 對于滾子軸承=。 =26607.6h 壽命大于10000小時(shí)，所以符合要求。 4.1.2軸的強(qiáng)度校核 軸是組成機(jī)械的一個(gè)重要零件。它支承著其他轉(zhuǎn)動(dòng)件回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩，同時(shí)它又通過軸承和機(jī)架聯(lián)接。所有軸上零件都圍繞軸心線作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。所以，在軸的設(shè)計(jì)中，不能只考慮軸本身，還必須和軸系零部件的整個(gè)結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系起來。 軸設(shè)計(jì)的特點(diǎn)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(diǎn)間的跨距無法精確確定，故彎矩大小和分布情況不能求出，因此在軸的設(shè)計(jì)中，必須把軸的強(qiáng)度計(jì)算和軸系零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)交錯(cuò)進(jìn)行，邊畫圖、邊計(jì)算、邊修改。 設(shè)計(jì)軸時(shí)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(qiáng)度和剛度。對于高速旋轉(zhuǎn)地軸還應(yīng)考慮振動(dòng)穩(wěn)定性問題。 軸的材料種類很多，設(shè)計(jì)時(shí)主要根據(jù)對軸的強(qiáng)度、剛度、耐磨性等要求，以及為實(shí)現(xiàn)這些要求而采用的熱處理方式，同時(shí)考慮制造工藝問題加以選用， 力求經(jīng)濟(jì)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A 、A 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(jì)選用45鋼。 根據(jù)振動(dòng)器的結(jié)構(gòu)，軸的彎矩，扭矩見圖4-1 圖4-1 軸的結(jié)構(gòu)圖 軸材料為45鋼，其許用彎曲應(yīng)力為： []=95 （4-7） 危險(xiǎn)斷面的當(dāng)量彎矩為： （4-8） 式中： M——彎矩，N； F——偏心塊的離心力，N； L——危險(xiǎn)截面到F的距離，m；這里選L=110mm。 ——根據(jù)扭矩性質(zhì)而定的折合系數(shù)；對不變扭矩取=0.3； T——扭矩，N； N——輸入的功率，； ——軸的轉(zhuǎn)速，； 代入數(shù)值： 對于不變轉(zhuǎn)矩=0.3 ；當(dāng)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)變化時(shí)=0.