φ500機(jī)械翻倒卸料離心機(jī)設(shè)計,φ500機(jī)械翻倒卸料離心機(jī)設(shè)計,機(jī)械,翻倒,卸料,離心機(jī),設(shè)計
前 言
離心機(jī)也可以稱為沉淀器，類型有快速將液體中的懸浮物分離出來的離心機(jī)，用來濃縮和提純微粒的制備式離心機(jī)，以及低速分析用的實驗分析離心機(jī)，盡管離心機(jī)的類型不同，但是按照功能可以分為分離、濃縮、提純和分析這幾類。
離心機(jī)的發(fā)展有著悠久的歷史，第一臺離心機(jī)在19世紀(jì)30年代歐洲德國就問世了。在隨后的時間里，離心機(jī)的技術(shù)發(fā)展得到了巨大的進(jìn)步，主要表現(xiàn)在構(gòu)造的不斷改進(jìn)和離心方法的改進(jìn)。構(gòu)造的改進(jìn)首先體現(xiàn)在轉(zhuǎn)速的提高，其次是離心轉(zhuǎn)子的種類不斷改進(jìn)和增加；控制的自動化程度顯著提高；機(jī)體外形朝著實用、小型化的方向發(fā)展；最大的進(jìn)步是離心方法的不斷豐富和發(fā)展，讓離心機(jī)可以應(yīng)用的范圍越來越廣泛。
離心機(jī)的工作原理就是利用離心機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)大的離心力，加快液體中顆粒的沉降速度，把樣品中不同沉降系數(shù)和浮力密度的物質(zhì)分離開。
機(jī)械翻倒卸料離心機(jī)是在三足式離心機(jī)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過改良設(shè)計而成的。它保留了三足式離心機(jī)對物料適應(yīng)性強(qiáng)，分離精度高，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。而新增了對翻倒架的設(shè)計，采用機(jī)械翻倒卸料的方式，簡化了操作過程，降低了勞動強(qiáng)度，提高了工作效率，同時避免了刮刀卸料會破話濾網(wǎng)和破壞物料晶粒的缺點(diǎn)。廣泛的應(yīng)用于化工，輕工和食品等行業(yè)。
摘 要
該畢業(yè)設(shè)計的題目為Φ500機(jī)械翻倒卸料離心機(jī)的設(shè)計。進(jìn)行了轉(zhuǎn)鼓壁的厚度計算，攔液板的計算，轉(zhuǎn)鼓底的設(shè)計，功率計算和電動機(jī)的選擇，傳動皮帶的設(shè)計及選擇，主軸的設(shè)計和強(qiáng)度校核，軸承的選擇，翻倒架的設(shè)計和強(qiáng)度計算，制動系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)設(shè)計和強(qiáng)度計算，翻倒傳動部分的設(shè)計計算，和其它的一些設(shè)計計算。
離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓是離心機(jī)的關(guān)鍵部件之一, 因轉(zhuǎn)鼓結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜, 用現(xiàn)行的強(qiáng)度設(shè)計計算方法對轉(zhuǎn)鼓各部位的應(yīng)力 往往得不到正確的評價, 從而影響了離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓使用的安全性。
在設(shè)計的過程中，首先要全面了解和分析離心機(jī)的工作原理：離心就是利用離心機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)大的離心力，加快液體中顆粒的沉降速度，把樣品中不同沉降系數(shù)和浮力密度的物質(zhì)分離開。具體原理，先由控制電路接通帶動轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動的電動機(jī)，通過皮帶的傳動使轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動使物料固液分離，液體通過離心機(jī)底部的排液管流出，固體留在轉(zhuǎn)鼓壁上，然后再由控制電路接通翻倒電動機(jī)使離心機(jī)翻轉(zhuǎn)倒出固體，這樣就完成了分離的整個過程，這也是我們設(shè)計必須明白的。然后了解離心機(jī)的各個零部件的構(gòu)造和材料工藝要求。最后對離心機(jī)進(jìn)行整體的評定。
關(guān)鍵詞：離心機(jī)；轉(zhuǎn)鼓壁；轉(zhuǎn)鼓底；主軸；
Abstract
The title of this graduation design is a Phi 500 machinery overturned unloading centrifuge design. In under the guidance of the teacher Wang Jingyi heart, drum wall thickness calculation, stopped in the calculation and design of drum bottom, power calculation and motor, belt drive design and the selection of the, spindle design and strength check, bearing selection, overturning frame the design and strength calculation, mechanism design and strength calculation of braking system, overturned transmission part of the design and calculation, and the other some design calculation.
Centrifuge drum is one of the key components of the centrifuge, because of the complex of the drum structure, current strength design calculation method stress on each part of the drum are often not correct evaluation, thus affecting the centrifuge use safety.
In the design process, first of all to the working principle of full understanding and analysis of the centrifuge: first control circuit is connected to the drum is driven to rotate the motor, belt drive through the rotary drum to rotate, drum rotation causes the material to solid-liquid separation, liquid by centrifuge at the bottom of the liquid discharge pipe flow out, remained in the solid walls of the basket, then by the control circuit is connected to the overturned motor enable centrifuge flip poured out solid, thus completing the separation of the whole process, this is our design must understand. Then understand centrifuge in various parts of the structure and material technology requirements. At the end of the centrifuge is used for the overall evaluation.
Keywords: Centrifuge ; Drum Wall ; Drum Bottom ; Spindle;
原始數(shù)據(jù)
轉(zhuǎn)鼓直徑： 500mm
工作轉(zhuǎn)速： 1200r/min
物料密度： 0.910 3 kg/m 3
啟動時間： 60~120s
固液比： 1:1
目 錄
第一章離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度的設(shè)計與校核 1
1.1 轉(zhuǎn)鼓筒體壁厚的設(shè)計及計算 1
1.2 攔液板厚度及直邊的計算及設(shè)計 2
第二章轉(zhuǎn)鼓的設(shè)計計算 4
第三章功率的計算 9
3.1 轉(zhuǎn)動慣量的計算(質(zhì)心以外殼底為基準(zhǔn)) 9
3.2 功率的計算與電機(jī)的選擇 11
第四章帶和帶輪的設(shè)計計算 14
第五章主軸的設(shè)計計算 17
5.1 主軸的設(shè)計計算要求 17
5.2 主軸強(qiáng)度計算及校合 17
5.3 軸臨界轉(zhuǎn)速的計算與校核 20
5.4 軸承的校核 20
第六章翻倒架的設(shè)計計算 22
6.1 質(zhì)心位置的確定 22
6.2 翻倒架的設(shè)計計算 24
第七章右軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計與強(qiáng)度計算 27
7.1 右軸的設(shè)計 27
7.2 鍵的校核 28
第八章剎車的結(jié)構(gòu)設(shè)計與強(qiáng)度計算 30
8.1 制動系統(tǒng)的選擇 30
8.2 帶式制動器的強(qiáng)度校核 30
第九章機(jī)械翻倒傳動部分的設(shè)計與計算 32
9.1 電機(jī)的選擇 32
9.2 減速器的設(shè)置 32
參考文獻(xiàn) 36
致謝 37
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度的設(shè)計與校核
第一章 離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度的設(shè)計與校核
1.1轉(zhuǎn)鼓筒體壁厚的設(shè)計及計算
1.1.1 材料：1Cr18Ni9Ti
公式：
（1.1）
1.1.2 計算
（1.2）
若孔以正三角形排列且取，d=8mm 則：
（1.3）
削弱系數(shù)：
（1.4）
——被分離物料密度
填充系數(shù)：
（1.5）
（1.6）
若考慮腐蝕余量：取標(biāo)準(zhǔn)鋼板厚度=4mm
1.2攔液板厚度及直邊的計算及設(shè)計
1.2.1公式：
（1.7）
1.2.2計算
對于圓錐形攔液板，其徑向應(yīng)力和周向應(yīng)力均在大口端最大，因此
強(qiáng)度校核只校核圓錐大口端轉(zhuǎn)鼓壁應(yīng)力：
（1.8）
（1.9）
圖1-1攔液板示意圖
（1.10）
取
若考慮腐蝕余量，所以取
3
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章轉(zhuǎn)鼓的設(shè)計計算
第二章 轉(zhuǎn)鼓的設(shè)計計算
2.1一次計算
分段如圖2-1所示：
0-0截面：
在1-1截面處：
（2.1）
（2.2）
圖2-1轉(zhuǎn)鼓分段示意圖
在2-2截面處：近似為錐形面
經(jīng)查：
在3-3 截面處：類似與錐形面
經(jīng)查：
在 4-4 截面處：近似為錐形
經(jīng)查：
在5-5截面：近似為等厚度面
查可得：
在7-7截面處：近似為錐形面
經(jīng)查：
在 8-8 截面處：按錐形面計算 d=771.67mm
t1=0.480 t=0.540 Td=1.34
查[7]可得：
在9-9截面，按等厚計算
X=0.548 T=1.2996
查可得：
應(yīng)力變換：
在10-10截面處：按錐形面計算
d=1164.8 t=0.687 T=3.053
查可得：
2.2二次計算：
設(shè)：
在1-1截面處：
在2-2截面處：
在3-3截面處：
在4-4截面處：
在5-5截面處：
在7-7截面處：
在8-8截面處：
在9-9截面處：
在9’-9’截面處：
在10-10截面處：
2.3校核
查可得：其鑄造材料為HT200在壁厚約為25mm時，
取安全系數(shù)為：S=4.0，所以：
所以：轉(zhuǎn)鼓底的最大應(yīng)力是內(nèi)孔處的周向應(yīng)力：
所以<[]故轉(zhuǎn)鼓底安全可靠
9
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章功率的計算
第三章功率的計算
3.1轉(zhuǎn)動慣量的計算(質(zhì)心以外殼底為基準(zhǔn))
3.1.1攔液板直邊轉(zhuǎn)動慣量的設(shè)計計算
（3.1）
（3.2）
（3.3）
Z=0.38m
3.1.2攔液板斜邊轉(zhuǎn)動慣量的設(shè)計計算
（3.4）
V’=0.0387 m3 M=(V-V’)=10.21Kg
Z=0.295m
3.1.3轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動慣量的設(shè)計及計算
V=0.0061m3 M’=47.885Kg Z=0.28m
因為轉(zhuǎn)鼓開孔率為 5%，所以轉(zhuǎn)鼓的質(zhì)量為 M=M’95%=45.49Kg 將轉(zhuǎn)鼓
底近似為均質(zhì)，所以：
3.1.4加強(qiáng)箍轉(zhuǎn)動慣量的設(shè)計及計算（取加強(qiáng)箍寬度為 20mm）
V=0.000154m3 M=1.21 Kg J=(m/2)(R2+r2)=0.2021 Kgm2
Z1=0.316m Z2=0.085m 筒體上有兩個加強(qiáng)箍
3.1.5轉(zhuǎn)鼓底轉(zhuǎn)動慣量的設(shè)計及計算
(1) V1=(R2-r2)h=3.14(0.0750.075-0.040760.04076)0.035=0.0004358m3
V2=(R2-r2)h
=3.14(0.089430.08943-0.044042)0.0035=0.0006661 m3
m1=v1=7.11030.0004358=3.094Kg
m2=v2=7.11030.0006661=4.73Kg
Z1=0.2675m Z2=0.1925m
(2) V1=0.006288m3 V2=0.000884m3 V3=0.003073m3
m1=44.64Kg m2=6.28Kg m3=21.82Kg
J1=0.361 J2=0.0124 J3=0.125
J=J1-J2-J3=0.224kgm2
(3)V1=0.010333m3
V2=0.00122m3
V3=0.00313m3
m1=7.1×103×0.010333=73.36Kg m2=8.66Kg m3=22.22Kg
J1=3.57Kg×m2 J2=0.084 Kg×m2 J3=0.555 Kg×m2
J=J1-J2-J3=2.931 Kg×m2
V1’=0.008061 m3 V2’=0.010330 m3
V’=V1’-V2’=0.002044 m3
Z’=0.097m Z=0.408m J1’=3.954 J2’=2.384
J’=1.57 Kg×m2
（4） V1=0.011445 m3 V2=0.010330 m3
V=V1-V2=0.001115 m3
m=7.11030.001115=7.92Kg
Z’=11.385mm Z=Z’+0.08=0.914m
所以：總質(zhì)量
M=3.57+10.21+47.8850.95+1.21+3.094+4.73+16.55+42.48+14.51+7.92=149.76Kg
J=0.326+1.09+7.388+0.2022+0.00613+0.01432+0.224+2.931+1.57+1.205=15.19Kgm2
Z=[0.3260.38+10.210.295+47.8850.28+1.210.316+1.210.085+3.0940.2675+4.730.1925+16.550.1945+42.480.408+14.510.097+7.920.0914]/M=0.276m
3.2功率的計算與電機(jī)的選擇
3.2.1啟動轉(zhuǎn)鼓等轉(zhuǎn)動件所需功率
N1=JpW2/(2000T1)=15.19(3.141200/30)2/(200090)=2.08 Kw
式中：Jp---轉(zhuǎn)動件的轉(zhuǎn)動慣量 Kgm2
T1----啟動時間 取為 90 秒
3.2.2啟動物料達(dá)到工作轉(zhuǎn)速所需要的功率 N2
所設(shè)計的為間歇加料離心機(jī)，考慮加料時物料攪動和流動阻力損耗
能量，故功率增加，以損耗系數(shù)=1.1 到 1.2 考慮，則：
（3.5）
式中： ---損耗系數(shù)，取1.15
——每次加料得到的濾渣的質(zhì)量Kg
——每次加料得到的濾液的質(zhì)量Kg
——濾液排出位置半徑m
——加料時間s
加料量為85Kg 固液比1:1
固液質(zhì)量分別為42.5Kg
所以
又因為
所以
濾渣的轉(zhuǎn)動慣量
濾液的轉(zhuǎn)動慣量：J2=0.5mR2=0.5600.222=2.7 Kgm2
=2.02KW
3.2.3克服軸和軸承磨損所需的功率
運(yùn)動件由于摩擦所消耗功率，應(yīng)力摩擦力和摩擦面之間的線速度之積
f=0.0125
軸所受的總載荷 F=m0ew2+m0g
式中 m0---轉(zhuǎn)鼓及其它轉(zhuǎn)鼓件總質(zhì)量 Kg
e---偏心矩
所以：
F=m0(g+ew2)=m0(g+2103Rw2)=149.76(9.8+0.810-31572)=4420.8N
所以軸所受的玩矩為 M=44210.086=380.2 Nm
取其功率為 7.5Kw
所以：最小軸徑
考慮鍵、退刀槽、對軸強(qiáng)度的削弱 取 d=42mm 由加工工藝計算可
得 d1=80mm,d2=65mm
所以：KW
3.2.4克服轉(zhuǎn)鼓、物料與空氣摩擦所需功率
離心機(jī)工作時，轉(zhuǎn)鼓外表面、物料層、內(nèi)表面和空氣摩擦消耗功率
可根據(jù)下式計算：
其中:
L——轉(zhuǎn)鼓的長度m ——轉(zhuǎn)鼓的旋轉(zhuǎn)角速度rad/s
——轉(zhuǎn)鼓的外半徑 ——轉(zhuǎn)鼓中物料層的半徑
——空氣的密度 常壓下
L=0.4m
所以 N4=11.310-61.29403(0.2544+0.2224)=1.9932.00Kw
3.2.5離心機(jī)功率的確定
由于離心機(jī)在啟動階段加料，啟動階段消耗總功率：
N=N1+N2’+N3+N4=2.08+2.02+0.352+2.00=6.45Kw
全速運(yùn)轉(zhuǎn)階段消耗的總功率：
N’= N2’+N3+N4=2.02+0.352+2.00==5.24 Kw
查[5]選擇電動機(jī)（380V）Y80S-4，額定功率為7.5Kw
17
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章帶和帶輪的設(shè)計計算
第四章 帶和帶輪的設(shè)計計算
4.1 傳動功率 P
由電機(jī)的選擇可知 P=7.5Kw
4.2 工況系數(shù)
查[3] P13-12 表 13-1-11，KA=1.3（工作時間為 10—16 小時）
4.3 設(shè)計功率 Pd
查[3]P13-11 表 13-1-10，得 Pd=1.37.5=9.75Kw
4.4 小帶輪轉(zhuǎn)速
參考[5]得電機(jī)轉(zhuǎn)速n1=1460r/min
大帶輪轉(zhuǎn)速 由設(shè)計參數(shù)知：n2=1200 r/min
4.5 帶的彈性滑動系數(shù)
查[3]P13-11 e =0.01—0.02 取=0.015
4.6 傳動比
4.7 小帶輪的直徑
驗證 帶速
4.8 大帶輪基準(zhǔn)直徑
查[3]P13-11
dd2=idd1(1- )=1.93132(1-0.015)=250.94mm
圓整取為 250mm
4.9 初定中心距
查[3] P13-11 0.7（dd1+dd2）
[S]=3S大徑=23.7>[S]=3
所以該軸合格。
5.3 軸臨界轉(zhuǎn)速的計算與校核
查[2]P6-33 表6-1-40
5.3.1 計算階梯軸的當(dāng)量直徑
——經(jīng)驗修正系數(shù) 取為1.094
5.3.2 臨界轉(zhuǎn)速
設(shè)計為剛性軸應(yīng)滿足
n=1200r/min 所以此軸處于穩(wěn)定狀態(tài)
5.4 軸承的校核
5.4.1 軸承參數(shù)
對于 46000 型號的軸承，a=25 s=0.63Fr
所以： RA=6455N RB=418N
S1=4067N S2=263.1N Fr=p=3234N
5.4.2 計算軸承的軸向力及壽命
A1=max(s1,s2+Fa)=4067N A2=max(S2,S1-Fa)=842N
軸承參數(shù)：46112 C1=27.8KN C0r=24.2KN
46115 C2=36.0KN C0r=33.5KN
計算P1=fdfm(X1RA+Y1AA)=1.2(0.676455+1.414067)=5197N （5.3）
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章主軸的設(shè)計計算
所以
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第六章翻倒架的設(shè)計計算
第六章 翻倒架的設(shè)計計算
6.1 質(zhì)心位置的確定
6.1.1上機(jī)殼的質(zhì)量、質(zhì)心計算
材料 1Cr18Ni9Ti r = 7.85103 kg / m3
質(zhì)心計算以下底面為基準(zhǔn)
Ⅰ段 （6.1）
SⅠ=0.155mm
Ⅱ段：MⅡ==15.7kg
（6.2）
Ⅲ段：
Ⅳ段Ⅵ：
（6.3）
上機(jī)殼總質(zhì)量：M=63.6kg
上機(jī)殼質(zhì)心：
6.1.2下機(jī)殼總質(zhì)量、質(zhì)心計算
Ⅰ段：MⅠ=5.64kg,SⅠ=0.217m
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第六章翻倒架的設(shè)計計算
Ⅱ段：MⅡ==15.7kg,SⅡ=0.1605m
Ⅲ段：MⅢ=98.6kg,SⅢ=0.01m
Ⅳ段；MⅢ=6.3kg,SⅣ=0.01975mm
Ⅴ段：MⅤ=4.61kg,SⅤ=0.0295mm
下機(jī)殼的質(zhì)量：M=MⅠ+MⅡ+MⅢ+MⅢ+MⅤ=147.6kg
下機(jī)殼的質(zhì)心： （6.4）
6.1.3軸承架的質(zhì)量、質(zhì)心計算
材料：HT200
Ⅰ段 ， （6.5）
Ⅱ段， （6.6）
所以 SⅡ=0.0.08317m
Ⅲ段：MⅢ=5.61kg,SⅢ=0.058m
Ⅳ段；MⅢ=1.43kg,SⅣ=0.065m
Ⅴ段：MⅤ=1.351kg,SⅤ=0.045kg
Ⅵ段：MⅥ=2.1kg,SⅥ=0.0515m
Ⅶ段：MⅦ=3.351kg,SⅥ=0.0165m
軸承座總質(zhì)量：M=MⅠ+MⅡ+MⅢ+MⅢ+MⅤ+MⅥ+MⅦ=21.24kg
軸承座質(zhì)心：
6.1.4大小耳朵的設(shè)計
材料選為 A3 鋼 質(zhì)心計算以下底邊為基準(zhǔn)
大耳子：
底邊： G1=0.43kg S1=3mm
側(cè)邊： G2=0.286kg S2=9.8mm
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第六章翻倒架的設(shè)計計算
大耳子質(zhì)量：G=G1+G2=0.716kg 共四個大耳 GO=4G=2.864kg
大耳子質(zhì)心：
小耳子設(shè)計：底邊 G1=0.348kg S1=3mm
側(cè)邊 2：G2=0.172kg =9mm =8.2mm
小耳子質(zhì)量：G=G1+G2=0.52kg 共四個小耳 GO=4G=2.081kg
小耳子質(zhì)心：
6.1.5電機(jī)座的設(shè)計
電機(jī)座 材料 HT200
M=62.76kg =0.21mm
以外殼底為基準(zhǔn)：S= -0.1=0.11m
6.2 翻倒架的設(shè)計計算
6.2.1 翻倒架的安裝位置的設(shè)計與計算
一些固定件的質(zhì)量質(zhì)心計算
(1)電機(jī) 型號 Y132S2-2W m=71kg
電機(jī)座（HT200r ）
m=62.76kg
ma=133.76kg
Za=0.1m
(2)皮帶 B 型普通 V 帶
q=0.17kg/m 帶基準(zhǔn)長度 Ld=1800mm
所以 mb=1.224kg Zb=-0.16m
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第六章翻倒架的設(shè)計計算
(3)離合器 選帶彈簧閘塊離心器
可轉(zhuǎn)送功率：p=6.77kw
（180-x）/（7.5-6.77）=（180-132）/（7.5-6.45）
所以 x=147mm D=147mm
（125- x、）/（7.5-6.77）=（125-80）/（7.5-6.45）x、=94
所以 B=94,M=7.1103D2B=11.32mm
Zc=-0.137m
(4)帶輪及剎車輪
(5)上機(jī)殼
m=63.7kg S=0.389m
(6).下機(jī)殼
m=147.6kg S=0.052m
(7).翻倒架
m=110.3kg
(8).軸承支座
M=21.24kg S=0.0686m
(9).軸
m=15.35kg S=0.028mm
(10).耳朵：
m=4.944kg Z=170mm
(11).軸承質(zhì)量：M= M1+M2=1.03kg 查機(jī)設(shè) 3-2 P171 質(zhì)心 S=0.087
總質(zhì)量：M=84.6kg
翻倒架位置，即加物料時整個離心機(jī)的質(zhì)心 Z=0.134（以外殼底為基準(zhǔn)）
加物料時質(zhì)心：Zs=0.142m
6.2.2翻倒架的強(qiáng)度計算
材料HT200
將翻倒架看做一個均布載荷作用。
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第六章翻倒架的設(shè)計計算
均布載荷
總質(zhì)量：M=846kg 總質(zhì)心：Zs=0.142m
彎矩彎矩圖：M =R1x-0.5qx2=2157.7N.m
將整個底面分為三部分：以底面為基準(zhǔn)面
Ⅰ段：A1=2000mm2 x1=50mm Z1=110mm
Ⅱ段：A2=1600mm2 x2=10mm Z2=60mm
Ⅲ段：A3=1000mm2 x3=25mm Z3=10mm
查機(jī)設(shè) 3-1 P1-106 表
慣性矩 （6.7）
抗彎截面模量
抗彎矩組合的第三強(qiáng)度理論核算
取nb=2.5
所以 翻倒架強(qiáng)度滿足要求
Ⅱ段：A2=1600mm2 x2=10mm Z2=60mm
Ⅲ段：A3=1000mm2 x3=25mm Z3=10mm
整個型心坐標(biāo)：
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第七章右軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計與強(qiáng)度計算
第七章 右軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計與強(qiáng)度計算
7.1 右軸的設(shè)計
7.1.1結(jié)構(gòu)設(shè)計：材料：45鋼 調(diào)質(zhì)處理。
圖7-1右軸結(jié)構(gòu)示意圖
7.1.2 軸的受力分析：
F1=1885.78N F2 =1885.78N
1885.78
1885.78
圖7-2軸的受力分析圖1
540.68
圖7-3軸的受力分析圖2
286.9
圖7-4軸的受力分析圖3
計算彎矩：
取
7.1.3右軸的靜強(qiáng)度安全系數(shù)校核：
（7.1）
Ⅰ截面：
其中 Mmax=540.68N/m
材料的屈服極限:
靜強(qiáng)度安全許用系數(shù)
代入公式： Ss =64.7 >[ Ss ]
Ⅱ截面： Mmax=0
Ss =127>[ Ss ] ∴ 右軸的靜強(qiáng)度符合要求．
7.2 鍵的校核
鍵連接的強(qiáng)度驗算公式：
（7.2）
其中轉(zhuǎn)矩：
軸直徑： D=30mm
鍵與輪轂的接觸高度：
鍵的工作長度：
鍵連接的許用應(yīng)力[p]: 所以合格
許用剪應(yīng)力[]：
所以合格
經(jīng)校核鍵滿足要求。
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第八章剎車的結(jié)構(gòu)設(shè)計與強(qiáng)度計算
第八章 剎車的結(jié)構(gòu)設(shè)計與強(qiáng)度計算
8.1 制動系統(tǒng)的選擇
選用帶式制動器： D=400mm
制動力矩：Mt1 = 1765 N·m
制動帶寬度： B=100mm
制動帶厚度：
8.2 帶式制動器的強(qiáng)度校核
8.2.1摩擦面的比壓校核：
（8.1）
制動帶的最大拉力 （8.2）
帶式制動器的摩擦系數(shù) 0.4°
代入公式：
摩擦材料許用比壓：[ P ] =0.588MPa
所以摩擦比壓符合要求。
8.2.2鋼帶拉伸應(yīng)力的校核：
強(qiáng)度要求 （8.3）
被柳釘削弱的最多截面的系數(shù)：m=3
鋼帶連接柳釘孔徑：d=8mm
制動鋼帶厚度：
材料45鋼滿
41
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第九章機(jī)械翻倒傳動部分的設(shè)計與計算
第九章機(jī)械翻倒傳動部分的設(shè)計與計算
9.1 電機(jī)的選擇
所需扭矩為： 其轉(zhuǎn)速n=2r/min
所需功率：
減速器的效率為 0.70，則需要的功率為 N=0.045/0.70=0.07kW 因此，為保持其穩(wěn)定性選擇電機(jī)型號Y 90 L-4
9.2 減速器設(shè)計
9.2.1齒輪的選擇
選擇齒輪類型，精度，材料及齒輪減速器中為5級傳動，設(shè)計為 6個齒輪，5個齒輪軸。
（1）選用標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪傳動。
（2）選小齒輪為40Cr 鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，表面硬度為 4855HRC ；
大齒輪為45調(diào)質(zhì)， 硬度為217~255HBS 。
(3)因帶式輸送機(jī)為一般通用機(jī)械，故選齒輪精度等級為 8 級。
(4)選擇所有齒輪模數(shù)為 2
9.2.2按齒輪接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行初步設(shè)計：
設(shè)計公式： （9.1）
(1)確定公式中的各計算數(shù)
初選KtZe2t =1.1 ；
計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩；
選擇齒寬系數(shù)；
查得ZH =2.5 ；
查得材料的彈性影響系數(shù)Z E= 189.8MPa
（2）計算許用接觸應(yīng)
①計算應(yīng)力循環(huán)次
②接觸疲勞壽命系數(shù)為KHN1=1.15; KHN2=1.24
③計接觸疲勞許用應(yīng)力
取安全系數(shù)S =1 ，按式 11-24 可得
，故取
（3） 計算
9.2.3齒輪主要幾何參數(shù)確定
(1)基本參數(shù)
z1=21, z2=83, m=2 mm, u=4
（2）分度圓直徑計算
d1=42 mm, d2=z 2 m =83*2=166mm
設(shè)計尺寸為：d1=40mm d2=140mm
同樣的，五級減速器中齒輪的設(shè)計尺寸（左為齒輪軸的分度圓直徑）
9.2.4驗算齒輪接觸疲勞強(qiáng)度
（9.2）
（1）計算小齒輪分度圓直徑
d1=z1 m=212=42mm
（2） 確定齒寬
取b=38mm
（3） 計算圓周速度
（9.3）
（4） 計算K
① 查得KA =1
② K可由表 查得，但因大小齒輪硬度不同，Ka可取平均值，即
查得K1=1.2; K2=1.1
③ 查得K=1.1
④
（5）確定Ze
有式 11-20，可求得
（6）驗算
因與比較接近，故參數(shù)不用修改。
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沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 致謝
參考文獻(xiàn)
[1]高慎琴 化工機(jī)械[M].化學(xué)工業(yè)出版社 1990年.
[2]機(jī)械設(shè)計手冊第三版第1卷[M].化學(xué)工業(yè)出版社1992年.
[3]機(jī)械設(shè)計手冊第三版第2卷[M].化學(xué)工業(yè)出版社1992年.
[4]機(jī)械設(shè)計手冊第三版第3卷[M].化學(xué)工業(yè)出版社1992年.
[5]機(jī)械設(shè)計手冊第三版第4卷[M].化學(xué)工業(yè)出版社1992年.
[6]機(jī)械設(shè)計手冊第三版第5卷[M].化學(xué)工業(yè)出版社1992年.
[7]機(jī)械工程手冊第14卷[M].機(jī)械工業(yè)出版社1982年.
[8]施震榮.工業(yè)離心機(jī)選用手冊[M].北京化學(xué)工業(yè)出版社，2003.
[9]金綠松.林元喜.離心分離[M].北京化學(xué)工業(yè)出版社，2008.
[10]孫啟才.金鼎五.離心機(jī)原理結(jié)構(gòu)與設(shè)計計算[M].
[11]王俊山.三足式離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓設(shè)計[J].輕工機(jī)械,2007,25(4):29-32.
[12]王振威.離心分離設(shè)備及離心機(jī)發(fā)展趨勢[M].
[13]余國琮.化工機(jī)械工程手冊：中冊[M].北京化學(xué)工業(yè)出版社，2003：2266-2270.
[14]朱企新/程金鳳/趙揚(yáng).JB/T 8051-96 離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度計算規(guī)范[S].北京中華人民共和國機(jī)械工業(yè)部.1996.
[15]石建明.朱萍.程金鳳.離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓開孔應(yīng)力計算方法與比較[J].化工機(jī)械.1996，2（5）：303-306.
[16]王青.牛立元.離心機(jī)的原理、操作和維護(hù)[M]?，F(xiàn)代科學(xué)儀器，2010（3）：151-154.
[17]朱森.三足式離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓的安全使用[M].化工安全與環(huán)境，2004（49）13-13.
[18]王俊山.三足式離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓設(shè)計的研究[D].太原：太原理工大學(xué)2005.
[19]Wood H G. Analysis of feed effects on a sing le stagegas centrifuge cas cad[J].Sep a Sci Tech.1995.30(13):2631-2657.
[20]張存鎮(zhèn). 離心分離理論 [ M ].北京:原子能出版社.1987.
[21]譚 蔚.張秀娟.朱企新.三足離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓有限元應(yīng)力分析與加強(qiáng) 箍設(shè)計[J].過濾與分離.2001, 11( 4): 19- 20.
致謝
隨著畢業(yè)設(shè)計的完成，我的大學(xué)生活也將結(jié)束。?在做畢業(yè)設(shè)計的這段時間，我要感謝我的指導(dǎo)老師王敬伊老師，她經(jīng)常抽出寶貴的時間來詢問畢業(yè)設(shè)計的情況。在這次畢業(yè)設(shè)計中她還指導(dǎo)了很多學(xué)生，任務(wù)非常繁重，但是她對每一項工作還是那么負(fù)責(zé)，對我耐心指導(dǎo)。
同時，我還要感謝機(jī)械系的所有老師們，他們在大學(xué)生活的幾年中給我的無私幫助，我將終生難忘。在平時的學(xué)習(xí)生活中，各位老師不辭辛勞的工作，使我在許多方面都達(dá)到了一個較高的層次。給我以后的工作與生活都有著非常有益的幫助！
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