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第43頁
遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)
φ3.6×6.0m溢流型球磨機(jī)設(shè)計(jì)
摘要
在選礦生產(chǎn)中，磨機(jī)作業(yè)已成為越來越重要的工序，球磨機(jī)設(shè)備的設(shè)計(jì)也因此成為冶金企業(yè)和設(shè)計(jì)院的一個(gè)重要方向。球磨機(jī)是利用滾動(dòng)鋼球?qū)ΦV石物料的研磨作用而設(shè)計(jì)的。本文在結(jié)合生產(chǎn)需要，參考了中信重型機(jī)械公司生產(chǎn)的φ3.6×6.0m溢流型球磨機(jī)和許多機(jī)械設(shè)計(jì)資料的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了φ3.6×6.0m型溢流型球磨機(jī)。本設(shè)計(jì)根據(jù)最大的生產(chǎn)率，選擇了同步電機(jī)、聯(lián)軸器以及氣動(dòng)離合器、慢速驅(qū)動(dòng)裝置等部件，并且設(shè)計(jì)了齒輪傳動(dòng)、動(dòng)靜壓軸承、筒體等主要零部件。為使研磨后的物料能夠方便運(yùn)出，中間增加了延伸軸裝置，為便于安裝與維修，增加了頂起裝置，同時(shí),對(duì)鍵、調(diào)心滾子軸承、重要的連接螺栓等零件進(jìn)行了校核，對(duì)力能參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算，從而確定了球磨機(jī)的力能參數(shù)。最后對(duì)球磨機(jī)的安裝、使用、維護(hù)等方面做了相當(dāng)?shù)慕榻B。本次設(shè)計(jì)出的球磨機(jī)結(jié)構(gòu)合理、成本低廉、且便于安裝和維護(hù)。
關(guān)鍵詞： 球磨機(jī)；齒輪傳動(dòng)；力能參數(shù)
The Design of φ3.6 × 6.0m
Overflow Ball Mill
Abstract
In ore-dressing production, mill operations have became an increasingly important process, the design of ball mill equipment becomes an important direction in metallurgical enterprises and designing institutes.They use the rolling steel balls to grind the ore materials . In this paper, combining with the production require,after referencing to the production of CITIC Heavy Machinery Company of φ3.6 × 6.0m overflow ball mill and a number of mechanical design information, designing out the φ3.6 × 6.0m overflow ball mill .Based on the maximum productivity, making choice of the synchronous motor, shaft coupling, pneumatic clutch as well as creep hoist unit and other parts, and then designing out the gear drive system, static and dynamic pressure bearings, cylinder and other major components. In order to make the materials out easily after grinding fine, increasing an outtrigger shaft in the middle transmission system, for an ease work of installation and maintenance, adding an top starting device .At the same time, checking of the keys ，self-aligning roller bearings,important coupling bolts and other important parts .With calculating the parameters of force and energy, determining the parameters of force and energy of the ball mill. Finally, having done a considerable introductions on the installation, use, maintenance, etc.This type ball mill with a rational structure , low-cost and easy to install and maintain.
Keyword: ball milling；gear driving；force and energy parameters
目錄
摘要 I
Abstract II
1 緒 論 1
1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題背景及目的 1
1.1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題背景 1
1.1.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的 1
1.2 磨礦機(jī)技術(shù)的發(fā)展 2
2 球磨機(jī)系統(tǒng)方案的確定 4
2.1 球磨機(jī)的分類及特點(diǎn) 4
2.1.1磨機(jī)的分類及特點(diǎn) 4
2.1.2 球磨機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 5
2.2 球磨機(jī)的工作原理 7
2.3 球磨機(jī)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 8
3 球磨機(jī)的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 9
3.1原始數(shù)據(jù) 9
3.2 電機(jī)的選擇 9
3.2.1 主電機(jī)的功率計(jì)算 9
3.2.2. 電動(dòng)機(jī)的選擇 10
3.3 傳動(dòng)軸上的動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 10
3.4 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 11
3.4.1 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 11
3.3.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 11
3.3.3 按齒根彎曲強(qiáng)度校核 14
3.5齒輪設(shè)計(jì) 16
4 軸的設(shè)計(jì)與校核 17
4.1電機(jī)伸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17
4.2 延伸軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17
4.3 齒輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 18
4.3.1 齒輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18
4.3.2 齒輪軸的強(qiáng)度校核 19
4.3.3 齒輪軸的彎曲剛度校核 22
4.3.4 齒輪軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核 24
5 主要零部件的選擇與校核 25
5.1滾動(dòng)軸承的選擇與校核 25
5.1.1 滾動(dòng)軸承的概況 25
5.1.2滾動(dòng)軸承類型的選擇 25
5.1.3 滾動(dòng)軸承壽命校核 25
5.2 鍵的選擇與校核 27
5.2.1 鍵聯(lián)接的功能、分類、結(jié)構(gòu)型及應(yīng)用 27
5.2.2齒輪軸上鍵的選擇 28
5.2.3 齒輪軸上鍵的校核 28
5.3 空氣離合器的選擇與校核 28
5.4 聯(lián)軸器的選擇與校核 29
5.4.1 聯(lián)軸器的分類及特點(diǎn) 29
5.4.2 聯(lián)軸器的類型選擇 29
5.4.3 聯(lián)軸器載荷計(jì)算 29
5.4.3聯(lián)軸器型號(hào)選擇 29
5.5 慢速驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 30
5.5.1計(jì)算電機(jī)功率 30
5.5.2 確定電機(jī)型號(hào) 30
5.6 筒體與法蘭連接螺栓的校核 30
5.7 滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)與校核 31
5.7.1滑動(dòng)軸承的類型選擇 31
5.7.2 滑動(dòng)軸承的校核 31
6 球磨機(jī)的安裝、操作、維修與潤(rùn)滑 34
6.1球磨機(jī)的安裝 34
6.2 磨機(jī)的使用操作 34
6.2.1 啟動(dòng)順序 34
6.2.2 停機(jī)順序 34
6.2.3 緊急停車 35
6.3 球磨機(jī)的維修 35
6.4 球磨機(jī)設(shè)備的潤(rùn)滑 35
6.4.1 潤(rùn)滑方法 35
6.4.2 潤(rùn)滑劑的種類 36
6.4.3 齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑 36
6.4.4 軸承的潤(rùn)滑 37
6.5 球磨機(jī)設(shè)備的密封 37
7 經(jīng)濟(jì)性與可靠性分析 38
7.1設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性分析 38
7.2 設(shè)備的可靠性 38
7.3 設(shè)備的有效度 38
結(jié) 束 語 40
致 謝 41
參 考 文 獻(xiàn) 42
1 緒 論
1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題背景及目的
1.1.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題背景
磨礦作業(yè)是礦石破碎過程的繼續(xù)，是分選前準(zhǔn)備作業(yè)的重要組成部分。磨礦作業(yè)不僅用于選礦工業(yè)，而且在建筑、化學(xué)和電力等工業(yè)部門中亦應(yīng)用廣泛。
除處理某些砂礦以外的所有選礦廠，幾乎都有磨礦作業(yè)。在選礦工業(yè)中，當(dāng)有用礦物在礦石中細(xì)粒嵌布時(shí)，為了能把脈石從礦石中除去，并把各種有用礦物相互分開，必須將礦石磨細(xì)至0.1～0.3mm，有時(shí)甚至磨細(xì)至0.05～0.074mm以下。磨礦細(xì)度與選礦指標(biāo)有著密切的關(guān)系。在一定程度上，有用礦物的回收率隨著磨礦細(xì)度的減少而增加。因此，適當(dāng)減小礦石的磨碎細(xì)度能提高有用礦物的回收率和產(chǎn)量。磨礦所消耗的動(dòng)力占選礦廠動(dòng)力的30%以上。因此，磨礦作業(yè)在選礦工藝流程中占有很重要的地位。
在潔凈煤技術(shù)領(lǐng)域，磨礦作業(yè)用于水煤漿、油煤漿、管輸煤漿、煤粉燃燒和煤系伴生礦物綜合利用等方面。在重介選煤廠中，磨礦作業(yè)用來制備重介質(zhì)選煤所用的加重質(zhì)。
用以磨礦的機(jī)械稱為磨礦機(jī)，種類很多，應(yīng)用最廣的是圓筒形磨礦機(jī)。
在四年的機(jī)械專業(yè)學(xué)習(xí)中，我對(duì)選礦機(jī)械的理論和實(shí)際設(shè)計(jì)產(chǎn)生了濃厚的興趣，而磨礦機(jī)在選礦工藝中占有這么重要的地位，于是我選擇了溢流型球磨機(jī)設(shè)計(jì)這個(gè)題目。
1.1.2 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的
畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用本學(xué)科的基本理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能，提高分析和解決實(shí)際問題的能力，是從事科學(xué)研究工作和專業(yè)工程技術(shù)工作的基本訓(xùn)練。由于我選的是溢流型球磨機(jī)設(shè)計(jì)，希望通過該設(shè)計(jì)，熟悉冶金機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的全過程，深入理解力能參數(shù)計(jì)算基本理論，并能在各設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中準(zhǔn)確應(yīng)用，深入體會(huì)理論聯(lián)系實(shí)際。
通過畢業(yè)設(shè)計(jì)鞏固和發(fā)展四年來所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)一般機(jī)械設(shè)備的方法和步驟，并且熟練掌握設(shè)計(jì)的基本技能，如計(jì)算、繪圖、使用機(jī)械設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。
1.2 磨礦機(jī)技術(shù)的發(fā)展
球磨機(jī)自1893年出現(xiàn)以來就一直運(yùn)用于礦業(yè)、冶金、建材、化工及電力等行業(yè)的原料粉碎。球磨機(jī)已經(jīng)成為破磨工序中不可缺少的一部分，長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，球磨機(jī)仍將是該行業(yè)的主要設(shè)備，其相關(guān)研究已經(jīng)受到高度重視，并取得了豐碩成果。新技術(shù)帶來新的動(dòng)力，新的動(dòng)力創(chuàng)造更好的價(jià)值。創(chuàng)新是一個(gè)行業(yè)發(fā)展的動(dòng)力，球磨機(jī)技術(shù)也隨著各方面的發(fā)展而不斷創(chuàng)新。隨著技術(shù)的發(fā)展，各種新型球磨機(jī)也逐漸廣泛應(yīng)用。
1、連續(xù)式球磨機(jī)
因具有產(chǎn)量大、研磨效率高、單位產(chǎn)品功耗低、占地面積小及生產(chǎn)管理費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，連續(xù)式球磨機(jī)在國(guó)內(nèi)外取得了廣泛的應(yīng)用。意大利的Bologna陶瓷中心研發(fā)的陶瓷原料連續(xù)錐形球磨機(jī)近年來在我國(guó)陶瓷工業(yè)中得到一定得應(yīng)用，它的優(yōu)點(diǎn)主要有：（1）節(jié)省了隔板及停機(jī)時(shí)間，使產(chǎn)量增加；（2）降低能耗。
2、行星球磨機(jī)
德國(guó)一家公司最近研制出一種新型行星式球磨機(jī)。該球磨機(jī)的特點(diǎn)是四只球磨罐被臥式安裝在一豎直平面放置的大盤上做行星運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)過程中，球磨罐沒有固定的底面，罐內(nèi)磨球和磨料在豎直平面內(nèi)受到公轉(zhuǎn)離心力、自轉(zhuǎn)離心力和重力的共同作用。機(jī)器旋轉(zhuǎn)時(shí)，罐內(nèi)各點(diǎn)所受力的大小與方向都在不斷變化，運(yùn)動(dòng)軌跡雜亂無章，這就使得磨球與磨料在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中相互之間猛烈碰撞、擠壓，大大提高了研磨效率和研磨效果。特別是球磨罐處于水平臥放方式，且由于自轉(zhuǎn)，沒有固定的底面，避免了一部分原料的結(jié)底現(xiàn)象。
Retsch公司最近展示了其最新的PM100行星磨。PM100行星磨的球磨罐容積從12毫升到500毫升，有六種不同的容積；在轉(zhuǎn)速增加到650rpm以后，樣品可連續(xù)球磨至微米級(jí)甚至更小。由于增加了振動(dòng)補(bǔ)償。球磨機(jī)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)工作。此外，PM100行星磨還具有方便的參數(shù)設(shè)置和控制屏、負(fù)載、能量輸入和參數(shù)記憶功能及外帶鎖。
3、攪拌球磨機(jī)
愛力許（Eirich）機(jī)械廠研制了一種新型的干濕兩用攪拌球磨機(jī)——馬斯（Maxx）磨機(jī)。該設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是能量分布好、單位能耗低、設(shè)備小但處理能力大、即使球裝的很密實(shí)也沒有堵塞的危險(xiǎn)，可用于球磨很粗的顆粒，效果好、可靠性高、物料不受溫度壓力，沒有粉磨死角；同一臺(tái)磨機(jī)可用于干、濕研磨，可以實(shí)現(xiàn)自磨；干、濕的產(chǎn)品可不經(jīng)預(yù)先混合分別加入，且在筒壁和底上沒有物料層。
河南省榮陽市微粉設(shè)備廠成功研發(fā)了SBM系列立式攪拌球磨機(jī)。該機(jī)采用螺旋裝置，高耐磨聚氨酯襯里，對(duì)物料無污染、操作性能良好、粒度分布范圍窄、出料方便、能把多種物料均勻混合研磨、自動(dòng)化程度高；在相同條件下，球磨效率是滾動(dòng)麼、振動(dòng)磨的10~20倍，經(jīng)實(shí)踐驗(yàn)證，可替代同類型進(jìn)口產(chǎn)品。
2 球磨機(jī)系統(tǒng)方案的確定
2.1 球磨機(jī)的分類及特點(diǎn)
2.1.1磨機(jī)的分類及特點(diǎn)
1、按筒體的長(zhǎng)度與直徑之比分類
(1)短磨機(jī)? 長(zhǎng)徑比在2以下時(shí)為短磨機(jī)。一般為單倉(cāng)，用于粗磨或一級(jí)磨，也可將2-3臺(tái)球磨機(jī)串聯(lián)使用。
(2)中長(zhǎng)磨機(jī)? 長(zhǎng)徑比在3左右時(shí)為中長(zhǎng)磨機(jī)。
(3)長(zhǎng)磨機(jī)? 長(zhǎng)徑比在4以上時(shí)為長(zhǎng)磨機(jī)或稱管磨機(jī)。中長(zhǎng)磨和長(zhǎng)磨，其內(nèi)部一般分成 2-4個(gè)倉(cāng)。在水泥長(zhǎng)中用得較多。
2、按筒內(nèi)裝入的研磨介質(zhì)形狀分類
(1) 球磨機(jī)? 磨機(jī)裝入的研磨介質(zhì)主要是鋼球或鋼段。這種磨機(jī)使用最普遍。
(2) 棒磨機(jī)?? 磨內(nèi)裝入直徑為50-100mm的鋼棒作研磨介質(zhì)。棒磨機(jī)筒體長(zhǎng)度與直徑之比一般為1.5-2。
(3)棒球磨機(jī)?? 這種磨機(jī)通常具有2-4個(gè)倉(cāng)。在第一倉(cāng)內(nèi)裝入圓柱形鋼棒作為研磨介質(zhì)，以后各倉(cāng)則裝入鋼球或鋼段。棒球磨機(jī)的長(zhǎng)徑比應(yīng)在5左右為宜，棒倉(cāng)長(zhǎng)度與磨機(jī)有效直徑之比應(yīng)在1.2-1.5之間，棒長(zhǎng)比棒倉(cāng)短100mm左右，以利于鋼棒平行排列，防止交叉和亂棒。
(4)礫石磨?? 磨內(nèi)裝入的研磨介質(zhì)為礫石、卵石、瓷球等。用花崗巖、瓷料做襯板。用于白色或彩色水泥以及陶瓷生產(chǎn)。
3、按卸料方式分類
(1)尾卸式磨機(jī)?? 欲磨物料由磨機(jī)的一端喂入，由另一端卸出，稱為尾卸式磨機(jī)。
(2)中卸式磨機(jī)?? 欲磨物料由磨機(jī)的兩端喂入，由磨機(jī)筒體中部卸出，稱為中卸式磨機(jī)。該類磨機(jī)相當(dāng)于兩臺(tái)球磨機(jī)并聯(lián)使用，這樣設(shè)備緊湊，簡(jiǎn)化流程。按尾卸式磨機(jī)的排料方式有格子排料、溢流排料、周邊排料和風(fēng)力排料等多種類型。
4、按傳動(dòng)方式分類
(1)中心傳動(dòng)磨機(jī)?
電動(dòng)機(jī)通過減速機(jī)帶動(dòng)磨機(jī)卸料端空心軸而驅(qū)動(dòng)磨體回轉(zhuǎn)。減速機(jī)的輸出軸與磨機(jī)的中心線在一條直線上。
(2)邊緣傳動(dòng)磨機(jī)?
? 電動(dòng)機(jī)通過減速機(jī)帶動(dòng)固定在卸料端筒體上的大齒輪而驅(qū)動(dòng)磨機(jī)筒體回轉(zhuǎn)。
5、其他分類
? 根據(jù)工藝操作又可分為干法磨機(jī)、濕法磨機(jī)、間歇磨機(jī)和連續(xù)磨機(jī)。連續(xù)磨機(jī)與間隙磨機(jī)相比，前者產(chǎn)量高、單位重量產(chǎn)品的電耗低、機(jī)械化程度高和所需操作人員少。但基建投資費(fèi)用大，操作維修較復(fù)雜?，F(xiàn)在間歇式磨機(jī)極少使用，常用作化驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)?zāi)?
2.1.2 球磨機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
球磨機(jī)分為溢流型球磨機(jī)和格子型球磨機(jī)。
1、溢流型球磨機(jī)的結(jié)構(gòu)
溢流型球磨機(jī)主要有給料部、主軸承、筒體部、傳動(dòng)部、主電機(jī)、慢速驅(qū)動(dòng)裝置、頂起裝置及潤(rùn)滑、電控等部分組成。如圖2.1所示。
圖2.1 球磨機(jī)
（1） 筒體
筒體是磨機(jī)的主要部件，由兩端的端蓋及圓筒組成，為防止端蓋及同體的過快磨損，在進(jìn)出料端蓋及筒體內(nèi)部裝有襯板，且筒體襯板都鑄成波浪形斷面，端部襯板有提升條，襯板用螺栓固定。筒體襯板與筒體之間及端蓋襯板和端蓋間墊有橡膠墊，有緩沖鋼球?qū)ν搀w的沖擊和有助于襯板與筒體內(nèi)壁緊密貼合的作用，磨機(jī)筒體外面的螺母下墊有橡膠環(huán)和金屬壓圈，以防止礦漿流出。
進(jìn)、出料端蓋的中空軸徑內(nèi)裝有鑄造的進(jìn)出料口，以防止中空軸徑的磨損。
（2） 主軸承
主軸承采用動(dòng)靜壓軸承，是一種既有動(dòng)壓潤(rùn)滑又有靜壓浮升作用的軸承，在磨機(jī)啟動(dòng)之前及停磨時(shí)，向軸承內(nèi)供入高壓油，此時(shí)靜壓起作用；而在磨機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)15分鐘后，停止供高壓油，故稱動(dòng)靜壓軸承。這樣在磨機(jī)啟動(dòng)前，將磨機(jī)筒體浮起，約0.10~0.25mm，這樣可大大降低啟動(dòng)負(fù)荷，以減少對(duì)磨機(jī)傳動(dòng)部的沖擊，也可避免刮傷軸瓦，從而提高磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速率，當(dāng)磨機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，向軸承內(nèi)供入高壓油，將軸頸浮起，軸頸在軸瓦中逐漸停運(yùn)，使軸瓦不被刮傷，延長(zhǎng)了使用壽命。
主軸承是用以支撐磨機(jī)回轉(zhuǎn)部，左、右兩個(gè)主軸承結(jié)構(gòu)形式相同，主軸承瓦與中空軸的包角呈120°，摩擦面上鑄有軸承合金，主軸承與軸承座之間呈鼓形接觸，以便當(dāng)磨機(jī)回轉(zhuǎn)時(shí)可以自動(dòng)調(diào)位，每個(gè)主軸承上裝有兩個(gè)鉑熱電阻，當(dāng)主軸承溫度大于規(guī)定的溫度值時(shí)，能自動(dòng)停磨，為了補(bǔ)償由于溫度影響而可能是磨機(jī)長(zhǎng)度發(fā)生變化，進(jìn)料端中空軸頸與軸承球面瓦配合尺寸相差25mm，允許軸頸在軸瓦上的軸向竄動(dòng)。
主軸承經(jīng)過數(shù)年長(zhǎng)期工作后，軸瓦發(fā)生磨損，致使中空軸下沉，這時(shí)可利用主軸承上的對(duì)開密封環(huán)上的孔來調(diào)整，保持密封環(huán)與中空軸的密封間隙。
（3）傳動(dòng)裝置
本磨機(jī)采用同步電動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)磨機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)效率高、系統(tǒng)緊湊、占地面積小、在機(jī)械維修方面較省力。
（4）給料器
物料通過給料器向磨機(jī)里輸送，給料器的形式有鼓形、蝸形及聯(lián)合給料器。
（5）地基部
地基部中給出了各部地腳螺栓的相互位置和基面標(biāo)高，給出了各部分的負(fù)荷。地基部包括磨機(jī)地腳螺栓及相關(guān)的埋設(shè)件。
（6）慢速驅(qū)動(dòng)裝置
慢速驅(qū)動(dòng)裝置由電機(jī)、行星減速器等組成，自帶安裝底板，該裝置用于磨機(jī)檢修及更換襯板用，當(dāng)停機(jī)超過4小時(shí)以上時(shí)，筒體內(nèi)的物料有可能結(jié)塊，在啟動(dòng)電機(jī)前應(yīng)用慢速驅(qū)動(dòng)裝置盤車，可以達(dá)到松動(dòng)物料的目的，慢速驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)為制動(dòng)電機(jī)。矩形式離合器使用時(shí)具有單向性，在使用時(shí)應(yīng)防止筒體的偏心，重量超過上端極限位置，而依靠自重迅速下滑回轉(zhuǎn)，影響維修人員的安全。
在啟動(dòng)慢速驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，主電機(jī)不能結(jié)合，主電機(jī)工作時(shí)，慢速驅(qū)動(dòng)裝置不能接合，兩者配置有連鎖裝置，在啟動(dòng)慢速驅(qū)動(dòng)裝置前，必須先開啟高壓潤(rùn)滑油泵使中空軸頂起，防止擦傷軸瓦。
（7）頂起裝置
頂起裝置由液壓油泵站、平衡閥、千斤頂和托架等組成，在停機(jī)檢修時(shí)，可將頂起裝置安置在筒體下部，將筒體頂起，方便檢查和維修主軸承軸瓦，在頂起完成檢修后，將筒體下落時(shí)，應(yīng)注意不能迅速卸壓，應(yīng)逐步關(guān)停，將筒體緩慢下來。
2、格子型球磨機(jī)與溢流型球磨機(jī)的比較
格子型球磨機(jī)與溢流型球磨機(jī)的構(gòu)造基本相同，其區(qū)別僅僅在于格子型球磨機(jī)的筒體內(nèi)有排礦格子，和溢流型球磨機(jī)相比較，它具有下列優(yōu)點(diǎn)： 排礦口漿面低，礦漿通過的速度快，能減少礦石過粉碎；②裝鋼球多，不僅可裝大鋼球，同時(shí)還可以使用小鋼球；③由于排礦端裝有格子，小球不會(huì)被礦漿帶出筒體，并能形成良好的工作條件；④格子型球磨機(jī)比同規(guī)格的溢流型球磨機(jī)的生產(chǎn)能力高20%~30%，并節(jié)省電力10%~30%。格子型球磨機(jī)的缺點(diǎn)是構(gòu)造比溢流型球磨機(jī)稍復(fù)雜。
2.2 球磨機(jī)的工作原理
球磨機(jī)主要由圓柱形筒體、端蓋、軸承和傳動(dòng)大齒圈等部件組成，筒體內(nèi)裝入直徑為25-150mm的鋼球或鋼棒，稱為磨介，其裝入量為整個(gè)筒體有較容積的25%-50%。筒體兩端有端蓋，端蓋利用螺釘與筒體端部法蘭相連接，端蓋的中部有孔，稱為中空軸頸，中空軸頸支承在軸承上，筒體可以轉(zhuǎn)動(dòng)。筒體上還固定有大齒輪圈。在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)通過連軸器、減速器和小齒輪帶動(dòng)大齒輪圈和筒體，緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)筒體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磨介隨筒壁上升至一定高度，然后呈拋物線落下或泄落而下.由于端蓋上有中空軸頸，物料從左方的中空軸頸給入筒體，并逐漸向右方擴(kuò)散移動(dòng)，當(dāng)物料自左向右的移動(dòng)過程中，旋轉(zhuǎn)筒體將鋼球帶至一定高度而落下將物料擊碎，而一部分鋼球在筒體成泄落狀態(tài)對(duì)物料有研磨作用，整個(gè)移動(dòng)過程也是物料的粉碎過程。如圖2-2所示。
1—空心圓筒；2、3—端蓋；4、5—空心軸頸
圖2-2 磨礦機(jī)原理圖
2.3 球磨機(jī)設(shè)計(jì)的內(nèi)容
現(xiàn)階段，隨著磨機(jī)理論和技術(shù)的不斷發(fā)展和完善要求磨機(jī)就有更高的使用性能，更長(zhǎng)的使用壽命。本次設(shè)計(jì)主要研究ф3.6×6.0m溢流型球磨機(jī)。其中包括：球磨機(jī)裝機(jī)功率的計(jì)算、主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算、電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器和氣動(dòng)離合器的計(jì)算與選擇、鍵和螺栓的選擇與校核等。
電機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的主要驅(qū)動(dòng)裝置，由于筒體的載荷大，轉(zhuǎn)速小等特點(diǎn)，選擇同步電動(dòng)機(jī)。傳動(dòng)比不大可以采用單級(jí)傳動(dòng)，電機(jī)軸和小齒輪軸之間應(yīng)加上延伸軸以便于產(chǎn)物的運(yùn)出。為減少?zèng)_擊，在延伸軸和電機(jī)軸之間采用氣動(dòng)離合器連接，延伸軸和小齒輪軸之間采用彈性柱銷聯(lián)軸器連接。
3 球磨機(jī)的傳動(dòng)設(shè)計(jì)
球磨機(jī)的傳動(dòng)設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)過程的重要部分，它通過同步電機(jī)直接帶動(dòng)斜齒輪傳動(dòng)，效率高，占地面積小。
3.1原始數(shù)據(jù)
球磨機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)：
筒體內(nèi)徑—ф3600 mm
筒體工作長(zhǎng)度—6000 mm
筒體有效容積—54
最大裝載量—物料：14.3 t，鋼球：102 t
筒體工作轉(zhuǎn)速—17.3 r/min
3.2 電機(jī)的選擇
電動(dòng)機(jī)容量的選擇是電力傳動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)和可靠運(yùn)行的重要過程。如果電動(dòng)機(jī)容量太小，使設(shè)備長(zhǎng)期處于過載狀態(tài)運(yùn)行，會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)絕緣裝置過早的損壞；如果容量過大，不僅造成設(shè)備上的浪費(fèi)，而且運(yùn)行效率又較低，對(duì)電能的利用也很不經(jīng)濟(jì)。所以，要綜合各方面的因素，選擇合適的電動(dòng)機(jī)。
電動(dòng)機(jī)的選擇范圍應(yīng)該包括：電動(dòng)機(jī)的種類、型式、容量、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速及其各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等，而且對(duì)這些參數(shù)還應(yīng)該綜合進(jìn)行考慮。
3.2.1 主電機(jī)的功率計(jì)算
根據(jù)文獻(xiàn)[1，公式4]有：
（3.1）
式中: Pw——球磨機(jī)電動(dòng)機(jī)安裝功率，kw
G——球磨機(jī)鋼球裝球量，kg
R——球磨機(jī)筒體內(nèi)半徑，m
n——球磨機(jī)工作轉(zhuǎn)速，r/min
由最大裝球量 物料 14.3 t 裝球量 102 t 轉(zhuǎn)速 17.3r/min
得球磨機(jī)的裝機(jī)功率
==1354.6
3.2.2. 電動(dòng)機(jī)的選擇
根據(jù)裝機(jī)功率Pw=1354.6kW，取參考文獻(xiàn)[8，表3-2-11]選同步電動(dòng)機(jī)TDMk1600-40，其額定功率為Pr=1600kW，額定轉(zhuǎn)速n=150 r/min，額定電壓 U=6000V。
3.3 傳動(dòng)軸上的動(dòng)力參數(shù)計(jì)算
=9.55 （3.2）
0軸（電機(jī)軸）
=9.55=9.55
Ⅰ軸（延伸軸）
Ⅱ 軸（齒輪軸）
Ⅲ 軸（筒體軸頸）
3.4 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)
3.4.1 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)
1. 根據(jù)傳動(dòng)方案，選擇斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。
2. 球磨機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB10095——88）。
3. 根據(jù)文獻(xiàn)[2，表10-1]選擇齒輪軸的材料40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度為260HBS，大齒輪用45鋼 ，正火處理，硬度為220HBS，二者材料硬度差為40HBS。
4.選小齒輪齒數(shù)，傳動(dòng)比，大齒輪齒數(shù)，取大齒輪齒數(shù)，齒數(shù)比。
相對(duì)誤差，故合格。
5. 初選螺旋角。
3.3.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)
（3.3）
1. 確定公式內(nèi)的各計(jì)算值
1） 試選
2） 選取區(qū)域系數(shù)
3） 彈性影響系數(shù)
4） 由文獻(xiàn)[2，圖10-26]查得
（3.4）
則 。
2. 計(jì)算許用接觸應(yīng)力
根據(jù)文獻(xiàn)[2，表10-7]選齒寬系數(shù)：；
計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
（3.5）
（3.6）
根據(jù)文獻(xiàn)[3，圖10-19] 查得接觸疲勞壽命系數(shù)
根據(jù)文獻(xiàn)[3，圖10-21d]按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限:，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限：；
取失效概率為1%, 安全系數(shù)得接觸疲勞許用應(yīng)力
（3.7）
（3.8）
（3.9）
3. 計(jì)算齒輪各部分參數(shù)
1） 試算小齒輪分度圓直徑
2）計(jì)算圓周速度
（3.10）
3） 計(jì)算齒寬及模數(shù)
（3.11）
（3.12）
（3.13）
（3.14）
4） 計(jì)算縱向重合度
（3.15）
5） 計(jì)算載荷系數(shù)
已知使用系數(shù)；
根據(jù)，7級(jí)精度，查得動(dòng)載系數(shù)；得
（3.16）
由文獻(xiàn)[3，圖10-13]查得；
由文獻(xiàn)[3，表10-3]查得；
故載荷系數(shù)
（3.17）
6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，得
（3.18）
7） 計(jì)算模數(shù)
（3.19）
取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)
8） 計(jì)算中心距
（3.20）
圓整為 ；
（3.21）
得
9） 確定傳動(dòng)尺寸
分度圓直徑 （3.22）
齒寬 （3.23）
取
中心距
3.3.3 按齒根彎曲強(qiáng)度校核
（3.24）
1. 確定系數(shù)
1） 計(jì)算載荷系數(shù)
2） 螺旋角系數(shù)=0.92；
3） 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)
（3.25）
4） 由文獻(xiàn)[2，表10-5]查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)
5） 重合度
2. 計(jì)算圓周力
（3.26）
3. 計(jì)算許用彎曲應(yīng)力
4. 校核彎曲應(yīng)力
故所設(shè)計(jì)的齒輪合格。
3.5齒輪設(shè)計(jì)
經(jīng)由上面的計(jì)算可得斜齒輪的傳動(dòng)參數(shù)和幾何尺寸如表3.1和表3.2所示
表3.1齒輪傳動(dòng)參數(shù)
23
8.696
2829.701
表3.2 齒輪的幾何參數(shù)
小齒輪
大齒輪
齒數(shù)
23
200
法面模數(shù)（mm）
25
螺旋角（°）
9°54′28〞
分度圓直徑（mm）
583.705
5075.696
齒頂高（mm）
25
齒根高（mm）
31.25
齒頂圓直徑（mm）
633.705
5125.696
齒根圓直徑（mm）
571.205
5063.196
當(dāng)量齒數(shù)
24.061
209.222
4 軸的設(shè)計(jì)與校核
軸是組成機(jī)器的主要零件之一。一切做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件，都必須安裝在軸上才能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。球磨機(jī)設(shè)計(jì)中，延伸軸和齒輪軸是主要的傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的零件。延伸軸只受扭矩作用，而齒輪軸受到彎矩和扭矩的共同作用，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，必須對(duì)齒輪軸進(jìn)行強(qiáng)度校核。同時(shí)由于齒輪受載大，可能會(huì)使軸彎曲，因此還要進(jìn)行剛度校核。
4.1電機(jī)伸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（1）軸傳遞的功率比較大，應(yīng)選用力學(xué)性能比較好的材料。根據(jù)文獻(xiàn)[2，表15-1]選擇45鋼，調(diào)質(zhì)處理。
（2）由
（4.1）
式中： ——軸最小軸段處的直徑，mm；
——軸傳遞的功率，kW；
——軸的轉(zhuǎn)速， r/min；
，由文獻(xiàn)[2，表15-3]可知對(duì)45鋼取=100
得
伸出軸上有一個(gè)鍵槽，應(yīng)增大3%，得
取
4.2 延伸軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（1）選擇45鋼；
（2）由，
有一個(gè)鍵槽，增大3%，得
取
（3）結(jié)構(gòu)如圖所示
圖4.1 延伸軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.3 齒輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核
4.3.1 齒輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
( 1) 齒輪軸選用和齒輪一樣的材料，40Cr，調(diào)質(zhì)處理。
（2） 根據(jù)選用的聯(lián)軸器和軸承，齒輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖所示
圖4.2 齒輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.3.2 齒輪軸的強(qiáng)度校核
1） 對(duì)小齒輪軸進(jìn)行受力分析，繪制計(jì)算簡(jiǎn)圖，如圖4.3a所示
（4.2）
（4.3）
（4.4）
2） 對(duì)水平方向進(jìn)行受力分析，畫出彎矩圖，如圖4.3b所示
（4.5）
(4.6)
3） 對(duì)豎直方向進(jìn)行受力分析，畫出彎矩圖，如圖4.3c所示
由 (4.7)
(4.8)
(4.9)
得
4） 對(duì)兩方向的力矩進(jìn)行合成，如圖4.3d所示
(4.10)
5） 計(jì)算所受扭矩，畫出扭矩圖，如圖4.3e所示
6） 校核危險(xiǎn)截面，根據(jù)載荷分析，可知在齒輪右側(cè)受最大載荷，為危險(xiǎn)截面，進(jìn)行強(qiáng)度校核
扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取折合系數(shù) 。
軸的抗彎截面系數(shù)
(4.11)
軸的計(jì)算應(yīng)力
(4.12)
故所設(shè)計(jì)的軸符合強(qiáng)度要求。
圖4.3 齒輪軸載荷分析圖
4.3.3 齒輪軸的彎曲剛度校核
齒輪軸在載荷的作用下，將產(chǎn)生彎曲和扭轉(zhuǎn)變形。當(dāng)變形量超過允許的限度，就會(huì)影響齒輪的正確嚙合，使齒輪沿齒寬和齒高方向接觸不良，造成載荷在齒面上嚴(yán)重分布不均，因此，有必要對(duì)齒輪軸進(jìn)行剛度校核。
1、當(dāng)量直徑的計(jì)算
（4.13）
式中： ——階梯軸第段的長(zhǎng)度，單位為 mm；
——階梯軸第段的直徑，單位為 mm；
——階梯軸的計(jì)算長(zhǎng)度，單位為mm；
——階梯軸計(jì)算長(zhǎng)度內(nèi)的軸段數(shù)。
因此
2、繪制計(jì)算簡(jiǎn)圖
圖4.3 齒輪軸受力分析圖
3、軸承處的支反力
（4.14）
4、如上如所示，分段列出彎矩方程
AB段 （4.15）
BC段 （4.16）
5、列出撓度和偏轉(zhuǎn)角方程
AB段
BC段
在 和 時(shí)， 有
在 ， 有及
可以得出
代入撓度方程，可得當(dāng) 時(shí)，偏轉(zhuǎn)角和撓度最大。
將
代入方程
故彎曲剛度合格。
4.3.4 齒輪軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核
由文獻(xiàn)[2，式15-16]可知階梯軸扭轉(zhuǎn)變形為
（4.17）
式中：——軸所受的扭矩，單位為；
——軸的材料的剪切彈性模量，單位為，對(duì)于鋼材，；
——軸截面的極慣性矩，單位為，對(duì)于圓軸；
、、——分別代表階梯軸第i段上受的扭矩、長(zhǎng)度的極慣性矩。
其余參數(shù)同前。
代入數(shù)據(jù)得
故扭轉(zhuǎn)剛度也符合要求。
5 主要零部件的選擇與校核
5.1滾動(dòng)軸承的選擇與校核
5.1.1 滾動(dòng)軸承的概況
滾動(dòng)軸承是現(xiàn)代機(jī)器中廣泛應(yīng)用的部件之一，它是依靠主要元件的滾動(dòng)接觸來之承轉(zhuǎn)動(dòng)零件的。滾動(dòng)軸承根據(jù)用于承受的外載荷不同可以分為向心軸承、推力軸承、向心推力軸承三類。主要承受徑向載荷的軸承叫做向心軸承，只能承受軸向載荷的軸承叫推力軸承，既能承受徑向又能承受軸向載荷的軸承叫向心推力軸承。
常用的滾動(dòng)軸承有：
1. 調(diào)心球軸承：能自動(dòng)調(diào)心，一般不宜承受軸向載荷。
2. 調(diào)心滾子軸承：與調(diào)心球軸承相似，但具有較大的徑向承載能力。
3. 圓錐滾子軸承：可以同時(shí)承受徑向和軸向載荷，外圈可分離，安裝時(shí)可調(diào)整軸承間隙，一般成對(duì)使用。
4. 深溝球軸承：主要承受徑向載荷，同時(shí)也可承受少量軸向載荷，大量生產(chǎn)，價(jià)格最低。
5. 角接觸球軸承：可以同時(shí)承受徑向和軸向載荷，能在較高速度下正常工作。
5.1.2滾動(dòng)軸承類型的選擇
選擇滾動(dòng)軸承時(shí)，應(yīng)該綜合考慮軸承的載荷、轉(zhuǎn)速及其調(diào)心性能等方面。齒輪軸上的滾動(dòng)軸承受徑向力和軸向力的共同作用，并且軸的中心線和軸承座的中心線不重合，會(huì)有角度誤差，因此根據(jù)上面的分析，選用調(diào)心滾子軸承，又根據(jù)齒輪軸軸頸的大小，選用調(diào)心滾子軸承的型號(hào)為24164/W33。
5.1.3 滾動(dòng)軸承壽命校核
滾動(dòng)軸承的正常失效形式是滾動(dòng)體內(nèi)外滾道上的點(diǎn)蝕破壞。單個(gè)軸承，其中一個(gè)套圈或滾動(dòng)體材料首次出現(xiàn)疲勞擴(kuò)展之前，一套圈相對(duì)于另一套圈的轉(zhuǎn)數(shù)稱為軸承的壽命。軸承點(diǎn)蝕破壞后，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)較強(qiáng)的振動(dòng)，噪聲和發(fā)熱現(xiàn)象，因此有必要對(duì)滾動(dòng)軸承的壽命進(jìn)行校核。
（1）對(duì)軸承受力進(jìn)行分析，如圖5.1所示，軸承1不受軸向力，軸承2受壓，應(yīng)該校核軸承2.
圖5.1 滾動(dòng)軸承受力分析圖
（2）計(jì)算軸承上力的大小
徑向力 （5.1）
軸向力 （5.2）
（3）查參考文獻(xiàn)[3，表6-2-77]得軸承的系數(shù)
（4）計(jì)算當(dāng)量載荷
（5.3）
所以 （5.4）
（5.5）
取載荷系數(shù)，則當(dāng)量載荷
（5.6）
（5）驗(yàn)算軸承壽命，根據(jù)文獻(xiàn)[2，表13-3]，假設(shè)預(yù)定壽命為5年
（5.7）
故該軸承合格。
5.2 鍵的選擇與校核
5.2.1 鍵聯(lián)接的功能、分類、結(jié)構(gòu)型及應(yīng)用
鍵是一種標(biāo)準(zhǔn)件，通常用來實(shí)現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定用以傳遞扭矩，有的還能實(shí)現(xiàn)軸上零件的固定或軸向滑動(dòng)的導(dǎo)向。鍵連接的主要類型有：平鍵連接、半圓鍵連接、楔鍵連接和切向鍵連接。各種鍵聯(lián)接類型的特點(diǎn)如下：
1. 平鍵可分為普通平鍵、導(dǎo)向平鍵和滑鍵三種
普通平鍵聯(lián)接的特點(diǎn)：靠側(cè)面?zhèn)鬟f轉(zhuǎn)矩。對(duì)中良好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝方便；但不能實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定。普通平鍵分為A型、B型和C型。A型用于端銑刀加工的軸槽，鍵在槽中固定良好，但軸上槽引起的應(yīng)力集中較大；B型用于盤銑刀加工的軸槽，軸的應(yīng)力集中較??；C型用于軸端。普通平鍵應(yīng)用最廣，也適用于高精度、高速或承受變載、沖擊的場(chǎng)合。
2. 半圓鍵聯(lián)接的特點(diǎn)：靠側(cè)面?zhèn)鬟f轉(zhuǎn)矩。鍵在軸槽中能繞槽底圓弧曲率中心擺動(dòng)，
裝配方便。鍵槽較深，對(duì)軸的削弱較大。一般可用于輕載。
3. 楔鍵聯(lián)接的特點(diǎn)：鍵的上下兩面是工作面。鍵的上表面和轂槽的底面各有的斜度，裝配時(shí)需打入，靠楔緊作用傳遞轉(zhuǎn)矩，可軸向固定零件和傳遞單方向的軸向力，但使軸上零件與軸的配合產(chǎn)生偏心與偏斜。用于精度要求不高、轉(zhuǎn)速較低時(shí)傳遞較大的、雙向的或有振動(dòng)的轉(zhuǎn)矩。
4. 切向鍵聯(lián)接的特點(diǎn)：由兩個(gè)斜度為的楔鍵組成。其上下兩面（窄面）為工
作面，其中一面在通過軸心線的平面內(nèi)。工作面上的壓力沿軸的切線方向作用，能傳遞很大的轉(zhuǎn)矩。一個(gè)切向鍵只能傳遞一個(gè)方向的轉(zhuǎn)矩，傳遞雙向轉(zhuǎn)矩時(shí)，須用互成角的兩個(gè)鍵，用于載荷很大，對(duì)中要求不嚴(yán)的場(chǎng)合。由于鍵槽對(duì)軸削弱較大，所以常用于直徑大于mm的軸上, 如大型帶輪及飛輪，礦用大型絞車及齒輪等與軸的聯(lián)接。
5.2.2齒輪軸上鍵的選擇
鍵的選擇包括類型選擇和尺寸選擇兩個(gè)方面，鍵的類型應(yīng)根據(jù)鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用要求和工作條件來選擇；鍵的尺寸則按符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格和強(qiáng)度要求來取定。
根據(jù)上面分析，可知選取圓頭普通平鍵（A型）。由于，根據(jù)文獻(xiàn)[4，表4-3-18]查得鍵的截面尺寸為，鍵長(zhǎng)為。
5.2.3 齒輪軸上鍵的校核
由文獻(xiàn)[2，式6-1]得
（5.8）
式中：——軸上傳遞的扭矩，
——鍵與鍵槽的接觸高度，
——建的工作長(zhǎng)度，
——健、軸、輪轂中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，=100。
故所選的鍵合格。
5.3 空氣離合器的選擇與校核
離合器是機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，可使兩軸隨時(shí)結(jié)合或分離的裝置。常用的離合器類型機(jī)械離合器、液力偶合器和空氣離合器。球磨機(jī)延伸軸和電機(jī)伸出軸接合面使用頻繁，傳遞扭矩大，振動(dòng)也大。根據(jù)使用要求選擇空氣離合器，與機(jī)械操縱相比，除傳遞扭矩大，結(jié)合平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)外，離合迅速，使用壽命長(zhǎng)，吸振，能夠自動(dòng)補(bǔ)償磨損間隙，并且便于遠(yuǎn)距離控制和自動(dòng)控制。由參考文獻(xiàn)由[9，表1]選用QL875-300×2 雙列空氣離合器，摩擦面積為，理論扭矩值，該氣動(dòng)離合器合格。
5.4 聯(lián)軸器的選擇與校核
5.4.1 聯(lián)軸器的分類及特點(diǎn)
聯(lián)軸器是用來把兩軸連接在一起，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不分離的一種裝置。根據(jù)各種相對(duì)位移有無補(bǔ)償能力，聯(lián)軸器分為有剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器。撓性聯(lián)軸器又可按是否具有彈性元件分為無彈性元件的撓性聯(lián)軸器和有彈性元件的撓性聯(lián)軸器兩個(gè)類別。無彈性元件的撓性聯(lián)軸器有十字滑塊聯(lián)軸器、滑塊聯(lián)軸器、十字軸式萬向聯(lián)軸器、齒式聯(lián)軸器、滾子練聯(lián)軸器。有彈性元件的撓性聯(lián)軸器有彈性套柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器、梅花形彈性聯(lián)軸器、輪胎式聯(lián)軸器等，彈性柱銷聯(lián)軸器常有銷軸式和齒式兩類。
5.4.2 聯(lián)軸器的類型選擇
根據(jù)傳遞載荷的大小，軸轉(zhuǎn)速的高低，被連接兩部件的安裝精度等，參考各類聯(lián)軸器的特性來選擇聯(lián)軸器。具體選擇時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：
1. 所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和性質(zhì)以及對(duì)緩沖減震功能的要求。
2. 聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低及引起的離心力大小。
3. 兩軸相對(duì)位移的大小和方向等等。
因?yàn)閭鬟f扭矩大，并且為了隔離振動(dòng)和沖擊，根據(jù)文獻(xiàn)【5，表5-2-32】，選用ZL型彈性柱銷齒式聯(lián)軸器。
5.4.3 聯(lián)軸器載荷計(jì)算
公稱轉(zhuǎn)矩
據(jù)[2，表14-1]選用工況系數(shù) ，得計(jì)算轉(zhuǎn)矩為
5.4.3聯(lián)軸器型號(hào)選擇
從GB/T5015—1985中選用，其許用轉(zhuǎn)矩，，故合用。
5.5 慢速驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)
慢速驅(qū)動(dòng)裝置由電機(jī)、行星減速器等組成，自帶安裝底板，該裝置用于磨機(jī)檢修及更換襯板用，當(dāng)停機(jī)超過4小時(shí)以上時(shí)，筒體內(nèi)的物料有可能結(jié)塊，在啟動(dòng)電機(jī)前應(yīng)用慢速驅(qū)動(dòng)裝置盤車，可以達(dá)到松動(dòng)物料的目的，慢速驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)為制動(dòng)電機(jī)。因此慢速驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)也是非常重要的。
5.5.1計(jì)算電機(jī)功率
假設(shè)筒體設(shè)備重量為180 t ，慢速驅(qū)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速為0.12r/min。
（5.9）
5.5.2 確定電機(jī)型號(hào)
根據(jù)所需功率，選擇MJZ2電機(jī)。
出軸轉(zhuǎn)速為
（5.10）
故合格。
5.6 筒體與法蘭連接螺栓的校核
對(duì)筒體和法蘭連接的螺栓進(jìn)行受力分析，可知都受剪切作用，因此選用M48×300.
（1）每邊端蓋受的圓周力，由【7，式6.7】得
（5.11）
（2）剪切合力
（5.12）
（3）每個(gè)螺栓受的剪切力
（5.13）
安全系數(shù)n=5
故所用螺栓合格。
5.7 滑動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)與校核
5.7.1滑動(dòng)軸承的類型選擇
滑動(dòng)軸承的類型很多，按其承載方向不同，可以分為徑向滑動(dòng)軸承和止推軸承。根據(jù)其滑動(dòng)表面潤(rùn)滑狀態(tài)的不同可分為液體潤(rùn)滑軸承、不完全液體潤(rùn)滑軸承和無潤(rùn)滑軸承。根據(jù)液體潤(rùn)滑承載機(jī)理的不同，又可以分為液體動(dòng)力潤(rùn)滑軸承和液體靜壓潤(rùn)滑軸承。
球磨機(jī)的主軸承載荷大，轉(zhuǎn)速小，采用對(duì)開式動(dòng)靜壓徑向滑動(dòng)軸承，尺寸為。在球磨機(jī)啟動(dòng)之前，向軸承內(nèi)注入高壓油，此時(shí)起靜壓作用，運(yùn)轉(zhuǎn)正常后停止供高壓油，動(dòng)壓起作用。
5.7.2 滑動(dòng)軸承的校核
1 . 寬徑比 （5.14）
2 . 計(jì)算軸頸圓周速度
（5.15）
3 . 計(jì)算軸承所受載荷
（5.16）
4 . 計(jì)算軸承工作壓力
（5.17）
5 . 選擇軸瓦材料
根據(jù)載荷性質(zhì)及轉(zhuǎn)速，選擇軸承材料為鋁青銅。
6 . 初估潤(rùn)滑油動(dòng)力粘度
（5.18）
7 . 計(jì)算相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)粘度，取潤(rùn)滑油密度，則有
（5.19）
8 . 選定平均油溫 現(xiàn)取平均油溫
9 . 選定潤(rùn)滑油牌號(hào) 選全損耗系統(tǒng)用油L-AN150。
10 . 按查出L-AN150的運(yùn)動(dòng)粘度，
11 . 換算成動(dòng)力粘度
（5.20）
12 . 計(jì)算相對(duì)間隙
（5.21）
13 . 計(jì)算直徑間隙
（5.22）
14 . 計(jì)算承載量系數(shù)
（5.23）
15 . 求出軸承偏心率 根據(jù)的值，求出偏心率
16 . 計(jì)算最小油膜厚度
（5.24）
17 . 確定軸頸、軸承孔表面粗糙度十點(diǎn)高度 按加工精度要求取表面粗糙度等級(jí)為1.6級(jí)，軸承孔表面粗糙度等級(jí)為3.2級(jí)，查得軸頸，軸承孔。
18 . 計(jì)算許用油膜厚度 取安全系數(shù)，
（5.25）
因?yàn)?，所以滿足工作可靠性要求。
19 . 計(jì)算軸承與軸頸的摩擦系數(shù) 由，取寬徑比變化的系數(shù)，
（5.26）
20 . 查出潤(rùn)滑油流量系數(shù) 由寬徑比及其變化系數(shù)得出流量系數(shù)
0.225. （5.27）
21 . 計(jì)算潤(rùn)滑油溫升 按潤(rùn)滑油密度，取比熱容，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù),得
（5.28）
22 . 計(jì)算潤(rùn)滑油入口溫度
（5.29）
因一般取 ，故入口溫度合適。
23 . 選擇配合 根據(jù)直徑間隙，按GB/1801-1979選配合H8/F7，查得軸承孔尺寸公差為，軸頸尺寸公差為。
24 . 求最大、最小間隙
（5.30）
因 在之間，故所選配合合用。
綜上知，所設(shè)計(jì)的滑動(dòng)軸承合用。
6 球磨機(jī)的安裝、操作、維修與潤(rùn)滑
6.1球磨機(jī)的安裝
為了保證球磨機(jī)的正常運(yùn)行，除了正確的設(shè)計(jì)和合格的制造以外，安裝也是一個(gè)重要的工序，具體的安裝方式和安裝順序應(yīng)由安裝公司和磨機(jī)使用單位及設(shè)計(jì)院共同協(xié)商，按有關(guān)文件及規(guī)范，設(shè)備圖紙和技術(shù)要求進(jìn)行。
下面的磨機(jī)安裝順序圖，供安裝公司編制順序時(shí)參考。
基礎(chǔ)：基礎(chǔ)驗(yàn)收→設(shè)備出庫(kù)→磨機(jī)本體各部分尺寸測(cè)量→基礎(chǔ)放線→墊鐵安裝
磨機(jī)：主軸承就座→底座一次找正→一次灌漿→基礎(chǔ)養(yǎng)生→一次精找
筒體運(yùn)輸→筒體就位→二次精找清洗軸承底座→傳動(dòng)部安裝→二次灌漿→安裝潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)→安裝進(jìn)出料設(shè)備→安裝安全設(shè)施，磨機(jī)清理，涂漆。
6.2 磨機(jī)的使用操作
6.2.1 啟動(dòng)順序
高壓油泵→低壓油泵→主軸承冷卻系統(tǒng)→噴射潤(rùn)滑→同步電機(jī)→輸送系統(tǒng)→氣動(dòng)離合器抱閘
以上系統(tǒng)正常后，起動(dòng)主電機(jī)。在筒體轉(zhuǎn)速達(dá)到工作轉(zhuǎn)速時(shí)，關(guān)閉高壓油潤(rùn)滑裝置，此時(shí)低壓油潤(rùn)滑裝置繼續(xù)工作。
6.2.2停機(jī)順序
起動(dòng)高壓油泵→停料→氣動(dòng)離合器松閘→停同步電機(jī)→停輸送系統(tǒng)→關(guān)閉主軸承冷卻系統(tǒng)→磨機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)后關(guān)閉高低壓潤(rùn)滑系統(tǒng)
當(dāng)主電機(jī)工作時(shí)，慢速驅(qū)動(dòng)裝置不能啟動(dòng)；當(dāng)慢速驅(qū)動(dòng)裝置工作時(shí)，主電機(jī)不能啟動(dòng)。
6.2.3 緊急停車
磨機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，有時(shí)遇到特殊情況，為了保證設(shè)備的安全，在下述情況時(shí)必須采取緊急措施。
（a）大小齒輪嚙合不正常，突然發(fā)生較大的震動(dòng)。
（b）潤(rùn)滑系統(tǒng)發(fā)生故障，不能正常供油。
（c）襯板螺栓松動(dòng)或折斷脫落。
（d）主軸承、傳動(dòng)裝置和主電機(jī)的地腳螺栓松動(dòng)。
（e）筒體內(nèi)沒有物料而繼續(xù)空轉(zhuǎn)。
（f）主軸承、主電機(jī)溫升超過規(guī)定值或主電機(jī)電流超過規(guī)定值。
（g）輸送設(shè)備發(fā)生故障并失去輸送作用。
（h）其他需緊急停車的情況發(fā)生。
在突然發(fā)生事故停車時(shí)，必須停止供料，切斷電源，進(jìn)行事故處理。
6.3 球磨機(jī)的維修
磨機(jī)除日常巡視保養(yǎng)以外，還應(yīng)按實(shí)際情況制定定期檢修制度，根據(jù)設(shè)備的具體情況，制定出檢修計(jì)劃，定期檢修。按設(shè)備的損壞程度分為小修，中修和大修。
小修：周期一般為1~2個(gè)月進(jìn)行一次，遇到特殊情況可隨時(shí)進(jìn)行。
中修：周期一般為12個(gè)月，包括小修項(xiàng)目、更換襯板和螺栓等項(xiàng)目。
大修：周期一般為5~10年，具體根據(jù)設(shè)備順壞情況而定。
6.4 球磨機(jī)設(shè)備的潤(rùn)滑
潤(rùn)滑是指在機(jī)件做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)在接觸表面之間加入潤(rùn)滑介質(zhì)，使其形成一層潤(rùn)滑膜，把直接接觸的零部件的摩擦表面分隔開來，以減少摩擦對(duì)零部件的磨損，達(dá)到延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用壽命及提高機(jī)械工作效率的目的，保證系統(tǒng)正常運(yùn)作。
6.4.1 潤(rùn)滑方法
常用的潤(rùn)滑方法有：手工加脂潤(rùn)滑、集中壓力供脂潤(rùn)滑、手工加油潤(rùn)滑、滴油潤(rùn)滑、油杯油盤潤(rùn)滑、油繩油墊潤(rùn)滑、油浴飛濺潤(rùn)滑、油霧潤(rùn)滑、循環(huán)潤(rùn)滑。
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