机械毕业设计（论文）-SFJH130×2C平面回转分级筛的筛体设计【全套图纸】 .doc

江西农业大学设计目录1、设计依据、2、设计指标：3、设计方案的确定3.1 分级筛的结构特征及工作原理3.2 驱动装置3.3 筛体3.4 支撑结构4、主要参数的选择和确定4.1 分级方式的选用4.2 主轴安装位置的选择4.3 轴偏心距的计算4.4 机架与机座间隙的确定4.5 挂板尺寸及伸出量的确定4.6 牛筋板的选用4.7 吊绳的选择和校核5、参考文献1、设计依据现代饲料生产中都需要对原料或颗粒料等物料分级，所以分级筛是工艺中必不可少的工序。为了确保饲料厂各种设备的安全运行，达到保证成品质量及安全贮存的目的，饲料厂必须配有清理设备，以对饲料进行筛选甚至分级筛选处理，为能满足对分级筛选饲料的需要，而进行设计工作的。全套图纸，加1538937062、设计指标1、生产率： 粉料：610吨/时 （玉米粉等）粒料：68吨/时 （玉米等）2、使物料分为粗、中、细三个等级3、动力消耗不大于3.5kw3、设计方案的确定国内外常用的分级筛选设备大致可分为振动回转分级筛和平面回转分级筛。由于振动回转分级筛有噪音大，且对各相关零部件的抗疲劳强度要求较高等缺点，而平面回转分级筛由于其尾部将滑动支撑改为弹性支撑，极大地降低了噪音，提高了分级性能，且采用了偏重平衡装置，因而其具有振动小、噪音低等特点。且其在结构和造价方面均优于振动式的分级筛，基于以上原因，我们决定采用平面回转分级筛。3.1分级筛的结构特征及工作原理：3.1.1本机主要组成本机主要由机座、机架、筛体、驱动装置、悬挂装置等部件构成，其总体结构如下图所示。1 机座 2机架 3 悬挂装置 4驱动装置 5进料口 6筛体 7观察口 8支撑结构图3.1 sf jh平面回转分级筛结构示意图3.1.2工作原理和工作过程 动力通过三角皮带轮由电机传给驱动装置，驱动装置再带动有一定斜度的筛体运动。驱动装置设有偏心装置，因此筛体从进料端到出料端其运动轨迹由水平圆周运动逐渐变成椭圆运动，最后变为直线往复运动，物料从进料口进入筛体，在筛体进料端圆周运动作用下，迅速地分布在整个筛面宽度上，并产生自动分级。从而使料层下面粒度较小的物料迅速过筛，而上面粒度较大的物料则沿着筛体斜面向下端即向出料端运动。在移动过程中，由于没有搅动和垂直跳动，因而其中较小的颗粒始终紧贴筛面，随时可以过筛。在出料端筛体的运动为近似往复直线运动，使筛理作用逐渐减弱，从而使大于筛孔尺寸的颗粒迅速向出口方向移动，直到排出机外，完成物料的整个筛分。在筛理过程中，不断跳动的弹性小球，打击筛网，有效地防止物料堵塞筛孔，保证了筛理的高效率驱动装置中的平衡块使分级筛运动过程中各个方向的惯性力都能得以平衡，从而保证了筛体运动的平衡性。3.2驱动装置3.2.1结构 驱动装置主要包括皮带轮、下轴承座、偏心块、箱体、主轴、中间轴承座、上联轴器、下联轴器、上轴承座等零部件，驱动装置结构见图3.2 1 皮带轮 2 下轴承座 3偏心块 4箱体 5 主轴 6中间轴承座 7 上联轴器 8 下联轴器 9连接轴 图3.2 驱动装置结构示意图驱动装置是分级筛的关键部件，主要起到三个作用：一、它是设备的动力之源，它通过皮带把电机的动力转化为筛体的动力；二、主轴和偏心轴之间有一个偏心距，这使得分级筛的头部的运动为圆周运动以利于筛子表面上物料迅速散开；三、偏重块的重量平衡了因筛体偏心运动而造成的不平衡量，使得分级筛的非正常振动降到最小,从而保证了筛子运动的平稳性.3.3筛体3.3.1结构筛体包括上筛体、下筛体、筛盖、筛框、间隔框等部件组成。筛体是分级筛的框架，它不仅是筛框、间隔框和顶盖的载体，而且其底板又是物料的出料口。且船体板是流线设计，使物料的流动更加通畅、无残留。筛框部分由筛框、间隔框和顶盖组成，筛框的筛网用不锈钢钢丝网。其图形如下图所示：1 下筛体 2上筛体 3 筛盖 4筛框 5筛网 6间隔框 图3.3 筛体结构示意图3.4 支撑结构 为减小振动，使机筛能平稳地作回转运动，尾部支撑结构采用由支撑垫板和支撑板等零件构成的支撑结构来完成支撑任务，其主要作用是分级筛的尾部，分级筛的筛体作一种回转运动，它和支撑板的连接为软连接，因此支撑板既要有一定的强度，起到支撑作用，同时又要有一定的弹性，使分级筛的筛体能够比较平稳地作回转运动。根据以上要求，我们查阅了农机选材方面的资料，决定选用既有一定强度，又有一定弹性的牛筋板做为支撑结构。其示意图如下所示： 1 支撑垫板（一） 2支撑垫板（二） 3 支撑板图3.4.1 支撑结构4.主要参数的选择和确定该设计主要分为三大部分:第一、分级筛传动部分的设计;第二、分级筛工作部分的设计;第三、分级筛机体的设计.本说明书主要是分级筛机体部分的设计,其主要包括分级方式的选用、主轴安装位置的确定、轴偏心距的计算、机架与机座间隙的确定、挂板伸出量的确定、牛筋板的选择， 吊绳的选用和校核、功率的计算等4.1分级方式的选用 分级方式可设计为以下两种：即2b系列和2c系列。2c系列分级筛分为上下两层，上层筛的筛下物落到下筛面上继续筛理，从而使出料口分为粗、中、细三个等级（见下图图4.1），2b型筛和2c型筛的运动原理基本一致，所不同之处是物料的筛理路线及最终产品不同，b型筛也有两层筛面，一个进料口进入的物料同时散落在两层筛面上分别筛理，最终每层筛面都把物料分成筛上物和筛下物粗、细两种产品，两层筛共四个出料口，其中两个粗的在一边，两个细的在一边。虽然b型筛也能对物料进行筛选处理，但考虑到要使物料能在筛体内得到充分和更细的分级，我们选用2c系列的分级筛。它们的图形如下所 图4.1.1 2c系列分级物料流动示意图 图4.1.2 2b系列分级物料流动示意图4.2主轴安装位置的选择主轴的安装位置一般可有主轴安装于筛体下端中央和主轴安装于筛体一侧两种。主轴安装于筛体中央的分级筛的整个筛体的运动基本为圆周运动，而主轴安装于一侧的分级筛的筛体运动则可分为圆周运动、近圆周运动和直线往复运动三种运动。由于前者有安装不便（皮带将过长）和出料不够迅速等缺点，而后者由于有安装方便，且有在出料端筛体的运动为近似往复运动，使筛理作用逐渐减弱，从而使大于筛孔尺寸的颗粒迅速向出口方向移动，直到排出机外的特点。因而，我们选择后者。前者示意图： 1 平衡块 2偏重轮 3主轴 4 电机 5分级筛 6吊杆 7 机架图42143 轴偏心距的计算：筛体回转半径（偏心距）的选择，应控制物料相对速度的大小，以保证筛下物穿孔的要求。据有关资料，公式推导如下： 以代入得式中为物料允许的相对速度（米/秒）。选择偏心距的大小，关键是如何确定，其确定方法有两类：一类是将物料穿过筛孔的临界速度作为，另一类是采用经验数据。现进行第一类的计算：物料穿过筛孔的临界速度可按下式计算： 式中为筛孔宽，r为物料的颗粒半径。本设计的上层筛和下层筛的筛孔分别为4目和12目的（即4*4眼/英寸和12*12眼/英寸，1英寸=25.4mm）该设计主要用于玉米的分级筛理，设采用24钢丝，玉米中料的宽为5mm,细料的尺寸为1.5mm。 先分析中料的穿孔临界速度： =mm，其颗粒半径为2.5mm,取，故。玉米、高粱粒籽对钢板的摩擦系数为0.30.6,这里我们选0.6，则再分析细料的穿孔临界速度：，其颗粒半径为0.75mm,取，由于，则最终取。根据原粮食部颁发的制粉工厂操作规程所列平筛数据验证： 计算转速 191 200 213 228表一据我们算得的可知，我们取第二组，转速转/分。44机架与机座间隙的确定： 机架在机座上运动时的摆幅与主轴偏心距有密切关系，因此我们可据偏心距来确定机架与机座的间隙，在此我们对其运动时的三个特殊位置做些分析，其分析如下：441机架静止时，偏心距与筛机架长平齐，则如下图所示： 图4.4.14.4.2 当机架往两边偏离最大位置时，其如下图所示： 图442443当机架往前运动最大距离时，其图如下图所示：图4.4.3则据上面所述说的三个特殊位置可得出以下计算：在图4.4.1位置时，机架位于安装时的原位。在图4.4.2位置时，机架前端往前两边偏离的距离：，且其往前偏的距离为45mm，架尾往前偏离的距离为45mm。在图4.4.3位置时，机架前端往前偏离的距离为，甲尾往前偏离的距离为45mm，机架此时不往两边偏离。综合上述计算和分析，同时也为了能便于安装，我们可得出机架与机座的间隙设置如下：在长宽方向，机架都偏离机座90mm，但安装是难免有误差，这里我们取各方向的偏离距离为d=100mm。4.5挂板尺寸及伸出量的确定： 图4.5.1 挂板示意图据上图可有以下计算：挂板孔离机座的距离为，为了使挂板有足够的强度，经查相关资料，我们取孔离外缘的距离为60mm，则挂板的伸出量为.4.6 牛筋板的选用：一般情况下可用的有两种，即聚丙烯（pp塑料）和低压聚乙烯，但我们选用聚丙烯，其强度和刚度都优于后者。4.7 吊绳的选择和校核471 吊绳的选择 经查有关资料，可选用的悬挂装置有两种，一种为滑轮结构，另一种是钢丝套环结构。其图如下所示： 滑轮结构 套环结构 图4.6.1悬挂装置由于我们所设计的分级筛为平面回转运动，其悬挂装置需要在垂直平面内作近似圆周运动。滑轮结构的在垂直面内的运动范围要比套环结构的要小，因此，我们选用在垂直平面内运动范围更大的套环结构。4.7.2钢丝绳的校核据经验数据可得，筛体和机架的总重约为3250kg。当筛体往前偏离最大距离，即90mm时，有由上图可算出在垂直面内的钢丝绳的最大偏角=0.09,（这里我们取绳长为1000mm,是基于使偏角尽量小的考虑，另外但若过绳过长，虽偏角可减小，但对机座强度要求将增大，另外安装也有所不便，综合考虑，我们选取为1000mm）则可得：，则钢丝绳的截面既受正应力作用，又受切应力作用，但考虑到钢丝绳的偏离角度较小，这里我们为了简化计算，只考虑其所受正应力。为求正应力，我们先确定钢丝绳的公称直径，则有以下相关计算：据相关资料可有，平面分级筛的倾斜角度为，在这我们选取，据经验公式物料流动速度（g为重力加速度，为倾斜角度，n为筛体回转速度）已知n=200转/分，则可得v=0.0884m/s则工作过程中，每小时的喂料喂入量为：，式中：v为物料流动速度 v=0.0884米/秒r为进、出料口的直径 r=200毫米为玉米堆容重 吨/立方米将上述数据代入上式：得：g7吨在工作过程中，滞留在筛面上的物料重量为 式中：为筛体的长度 则可得 再来确定d(d为钢丝绳的直径)据钢丝绳的许用正应力294490mpa,据公式式中：为筛体的重量 滞留筛面上物料质量 为绳所受正应力 将上述数据代入上式可得：则我们取最后确定其绳夹个数对于符合标准规定的适合场合，每一连接处所需的钢丝绳夹的最少数量，可见下表： 绳夹公称尺寸（钢丝绳公称直径）钢丝绳夹的最少数量组绳夹公称尺寸（钢丝绳公称直径）钢丝绳夹的最少数量组1919323238 3 4 5 3844 4460 6 7 表二又据相关资料书有：钢丝绳间的距离等于67倍钢丝绳直径。所以可通过以下计算来确定钢丝绳的公称直径：先看第一组：19；再第二组：1932；第三组：3238 由于钢丝绳在安装时由套环连接着，则其实际长度不足1000 mm。 综上，我们选择第一组。参考文献 饲料加工机械培训讲义. 江西省农机研究所 农业机械学 下册. 北京农业工程大学 主编. 中国农业出版社, 1980年 农业机械学 下册. 北京农业机械化学院 主编. 农业出版社, 1981年 农产品加工机械. 江苏工学院 沈林生 主编. 机械工业出版社, 1988年 刘鸿文主编. 材料力学（i）. 高等教育出版社 谭建荣, 张树有等主编. 图学基础教程. 高等教育出版社于永泗, 齐民主编. 机械工程材料. 大连理工大学出版社朱龙根主编. 简明机械零件设计手. 机械工业出版社心 得 体 会 这次作业是一次非常难得的理论与实际相结合的机会，为了能够更好的把设计做好，我们这个小组还特意到工厂一趟，切身体验了一下实践中的生产，为我们设计提供了很多具体素材。为期两个月的毕业设计即将结束，在过去的两个月设计中，我们学到了很多，无论是专业知识方面，还是思考问题方面，都获益匪钱。首先，是精神上的收获，它是我今后走上工作岗位之前的一次大练兵。在过去，虽然我作过多次各个学科方面的课程设计，但是这次作毕业设计给我的感觉和以前完全不同。之前做的课程设计所要解决的课题相对比较简单，而且跨学课，牵涉的其它方面的内容比较少、比较浅。而这次毕业设计就截然不同拉，它要解决的，不是单方面的内容，而是要解决一个错综复杂的整个模具系统的结构设计以及各个部件之间能够协调运做，能够制造出符合要求的产品的课题。所以说，毕业设计的完成，在精神上，对于我今后走上工作岗位是个很大的鼓舞。其次，通过毕业设计，使我在查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等能力方面有了很大提高，特别是在电脑制图方面。在做设计的这段时间中，是我在大学期间，把电脑用在学习上使用频率最高的一段时间。在这段时间里，通过理论学习和实践操作相结合，使我对autocad等绘图软件进行了比较系统的学习。对一些复杂图形的绘制、尺寸的标注都能比较熟练的操作和运用。总的