基于圓筒式垃圾分類篩選機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)含7張CAD圖,基于,圓筒,垃圾,分類,篩選,挑選,改進(jìn),改良,設(shè)計(jì),cad XX設(shè)計(jì)（XX） 題 目： 垃圾分類篩選機(jī)的設(shè)計(jì) 英文題目： Design of garbage sorting and screening machine 學(xué) 院： 專 業(yè)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 20XX年 5 月 10日 摘要：本設(shè)計(jì)主要就分析了國(guó)內(nèi)一款集成聯(lián)體型生活垃圾分類機(jī)的研究現(xiàn)狀，進(jìn)行了垃圾分選機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)，上款垃圾分類篩選主要存在的問(wèn)題就是垃圾分類不徹底，垃圾分類回收率低，在此基礎(chǔ)上我們?cè)O(shè)計(jì)出了圓筒式垃圾分類篩選機(jī)械裝置，根據(jù)不同物質(zhì)的不同物理尺寸進(jìn)行分選，從而提升了垃圾回收利用率，巧妙的采用PLC可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制，做到隨用隨停，本次設(shè)計(jì)的目的針對(duì)于國(guó)內(nèi)的分選機(jī)械進(jìn)行垃圾分類，不僅改善和緩解工人的勞動(dòng)壓力和強(qiáng)度，使得垃圾得到充分的利用，還有效的節(jié)約了資源，保護(hù)了環(huán)境；本設(shè)計(jì)的另一個(gè)意義是希望能夠帶動(dòng)垃圾回收利用行業(yè)，促進(jìn)進(jìn)一步加快我國(guó)垃圾回收行業(yè)的整體進(jìn)步。 關(guān)鍵字：分選機(jī) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 機(jī)械裝置  目錄 1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5 1.1 垃圾分選機(jī)的總體設(shè)計(jì)要求 5 1.2垃圾分選機(jī)動(dòng)力輸入設(shè)計(jì) 5 1.2.1 選擇電動(dòng)機(jī)類型 5 1.2.2 確定電機(jī)工作時(shí)的功率 6 1.2.3 減速器的選用 7 1.2.4 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 7 1.3垃圾分選機(jī)篩筒的設(shè)計(jì) 8 1.3.1篩筒的整體設(shè)計(jì) 8 1.3.2篩片的設(shè)計(jì) 9 1.3.3 篩架的設(shè)計(jì) 9 1.5 傳動(dòng)長(zhǎng)軸的設(shè)計(jì) 11 1.6 前端主動(dòng)托輪組的設(shè)計(jì) 14 1.6.1 托輪的設(shè)計(jì) 14 1.6.2 前端主動(dòng)托輪軸的設(shè)計(jì) 15 1.7 后端主動(dòng)托輪組的設(shè)計(jì) 17 1.8 支撐托輪組的設(shè)計(jì) 17 2 垃圾分選機(jī)的部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19 2.1垃圾分選機(jī)進(jìn)出料斗的設(shè)計(jì) 19 2.2 終端出料斗的設(shè)計(jì) 20 2.3下部出料斗的設(shè)計(jì) 21 2.4 機(jī)械裝置存在的問(wèn)題 21 2.5 使用要求及注意事項(xiàng) 22 總 結(jié) 23 參考文獻(xiàn) 24 致 謝 26  1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.1 垃圾分選機(jī)的總體設(shè)計(jì)要求 根據(jù)前面國(guó)內(nèi)外調(diào)查現(xiàn)狀，本垃圾分選機(jī)的基本原理為：利用圓筒篩體作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)把垃圾按大小分級(jí)，篩面為打孔薄板，篩筒傾斜安裝，當(dāng)垃圾物料進(jìn)入篩體內(nèi)部，將隨篩體的轉(zhuǎn)動(dòng)做螺旋狀翻動(dòng)，在此過(guò)程中留在篩體內(nèi)的物料成為篩上物，從篩體底端排出。大小比篩孔小的物料被篩下成為篩下物，篩管長(zhǎng)度，速度，直徑，孔的直徑，角度等影響篩分效率，為了方便物料出筒，分選機(jī)的篩筒徑向應(yīng)該要有4度左右的傾斜角，便于垃圾在筒內(nèi)軸向前進(jìn)，該垃圾分選機(jī)的基本設(shè)計(jì)參數(shù)初定如下： (1)處理量：15t/h; (2)能耗：0.8kw?h/t; (3)篩筒轉(zhuǎn)速：8r/min; (4)篩筒內(nèi)徑：1.5m； (5)篩筒長(zhǎng)度：4.8m； (6)篩筒傾角：4°； 1.2垃圾分選機(jī)動(dòng)力輸入設(shè)計(jì) 1.2.1 選擇電動(dòng)機(jī)類型 在選擇電機(jī)時(shí)要考慮的第一件事就是功率選擇，總而言之，請(qǐng)注意以下兩點(diǎn)：一是發(fā)動(dòng)機(jī)的功率太小了容易發(fā)生了一個(gè)所謂的“馬車”的現(xiàn)象，二是使用長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載，電機(jī)可能會(huì)破壞發(fā)動(dòng)機(jī)的保溫材料，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率太大的時(shí)候，“大卡機(jī)”的現(xiàn)象不能完全使用，不僅因?yàn)樗缓?。還因?yàn)楣β氏禂?shù)和效率并不理想。這也導(dǎo)致了電力損失，為了正確選擇發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，必須經(jīng)過(guò)以下公式計(jì)算或比較（2.1）。 　 　 （2.1） 這里p是計(jì)算的力，測(cè)量單位是千瓦，f是所需的張力，單位是N，v是工作機(jī)的線速度m / s。另外。最常見的是使用類比來(lái)選擇發(fā)動(dòng)機(jī)功率，測(cè)試方法是讓電機(jī)為相關(guān)設(shè)備供電，應(yīng)該用較少的動(dòng)力更換發(fā)動(dòng)機(jī)。如果測(cè)得的電機(jī)電流超過(guò)標(biāo)明的額定電流40％以上，這個(gè)時(shí)候，需要考慮扭矩發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的公式（2.2）。 (2.2) 式中：P：代表功率，單位是kw； N：電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，單位是r/min； T：轉(zhuǎn)矩，單位是N·m； 下表2.1為不同型號(hào)的發(fā)電機(jī)的拉力力矩情況，從中能夠看出，隨著拉力的增大，力矩也在進(jìn)一步增大，根據(jù)電動(dòng)機(jī)在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩，以電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩為標(biāo)準(zhǔn)。 表2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩力矩 號(hào)數(shù)/號(hào) 0.4 0.6 0.8 1.0 1.5 2.0 直徑/mm 0.10 0.12 0.14 0.16 0.20 0.23 拉力/Kg 4.8 5.6 6.8 8.3 9.9 12.7 力矩 0.00065 0.0025 0.0029 0.0033 0.0 041 0.0047 我們根據(jù)電機(jī)在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩為依據(jù)，以電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩為衡量標(biāo)準(zhǔn)，選取2.0系列三相異步電動(dòng)機(jī)系列直流電動(dòng)機(jī)，如圖2.1所示。 圖2.1 籠型三相異步電動(dòng)機(jī) 1.2.2 確定電機(jī)工作時(shí)的功率 電機(jī)正常工作時(shí)所需要的功率PW（2.3）。 = （2.3） 式中，取。 電動(dòng)機(jī)的輸出功率P0（2.4）： == （2.4） 其中，齒輪傳動(dòng)效率，聯(lián)軸器的效率，滾動(dòng)軸承效率，所以： 得： （2.5） 選取電動(dòng)機(jī)的額定功率，使,查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得電動(dòng)機(jī)的額定功率為：。根據(jù)工作參數(shù)的要求，處理量為15 t/h，能耗小于0.8KW?h/t，通過(guò)參考國(guó)外垃圾分選機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)，設(shè)計(jì)擬定功率為15KW的電動(dòng)機(jī)，所以電動(dòng)機(jī)選擇型號(hào)為：2.0系列籠型三相異步電動(dòng)機(jī)， 1.2.3 減速器的選用 根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)，可以初步計(jì)算出減速器應(yīng)該采用的傳動(dòng)比的范圍，按照篩筒轉(zhuǎn)速8r/min進(jìn)行計(jì)算： (1)求總傳動(dòng)比i: (2.6) 設(shè)計(jì)篩筒傳動(dòng)圈直徑1500mm左右，減速器聯(lián)接驅(qū)動(dòng)的托輪直徑350mm左右。 (2)求出第二級(jí)傳動(dòng)比: (2.7) (3)則求出減速器的傳動(dòng)比i1． (2.8) 在垃圾分選機(jī)的設(shè)計(jì)中，確定減速器傳動(dòng)比為i1＝20，經(jīng)過(guò)理論分析可用用二級(jí)圓柱齒輪減速器。 1.2.4 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 在電動(dòng)機(jī)和減速器之間的傳動(dòng)，要通過(guò)聯(lián)軸器來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)垃圾分選機(jī)的需要以及電動(dòng)機(jī)和減速器的型號(hào)選用合適的聯(lián)軸器，一般連軸器是根據(jù)載荷情況、轉(zhuǎn)矩、軸直徑和工作轉(zhuǎn)速來(lái)選擇，轉(zhuǎn)矩Tc由下式求出： (2.9) 式中 —理論轉(zhuǎn)矩，N?m； —公稱轉(zhuǎn)矩，N?m； —計(jì)算轉(zhuǎn)矩，N?m； P—驅(qū)動(dòng)功率，kw； K—工作情況系數(shù)； n—工作轉(zhuǎn)速，r/min； 由設(shè)計(jì)可知，聯(lián)軸器聯(lián)接電動(dòng)機(jī)和減速器，聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速n也就是電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速，最大為n＝1000r/min。工作情況系數(shù)取K＝1.5計(jì)算，電動(dòng)機(jī)的功率15KW。 (2.10) 根據(jù)公稱轉(zhuǎn)矩，初步選定電動(dòng)機(jī)和減速器之間的LT型彈性套柱銷聯(lián)軸器型號(hào)為TL7，軸孔需要自行加工。TL7公稱轉(zhuǎn)矩為Tn＝500Ｎ?ｍ。 因?yàn)椋赃x用TL7型彈性套柱銷連軸器滿足功率要求。 1.3垃圾分選機(jī)篩筒的設(shè)計(jì) 1.3.1篩筒的整體設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)篩筒結(jié)構(gòu)為圓形。采用多篩片安裝到篩架上，方便拆卸更換和維護(hù)。篩筒的兩邊同時(shí)設(shè)計(jì)滾圈，作傳動(dòng)環(huán)使用，如圖2.2所示。 圖2.2 篩筒的整體設(shè)計(jì)圖 1.3.2篩片的設(shè)計(jì) 篩片材料采用8mm厚的Q235鋼板，篩片設(shè)計(jì)如圖2.3所示。通過(guò)螺栓與篩架聯(lián)接，方便拆卸和維修。根據(jù)設(shè)計(jì)要求的篩簡(jiǎn)直徑1.6m，篩片展開為1200mm總共50塊篩片采用鋼板16塊780mm，可以采用1.2m寬、2.5m長(zhǎng)的鋼板分為三塊。 圖2.3篩片設(shè)計(jì)圖 1.3.3 篩架的設(shè)計(jì) 篩架起著支撐篩片的作用，要達(dá)到一定的強(qiáng)度，根據(jù)實(shí)際情況，篩架沒有必要頻繁更換篩架部件，所以采用焊接成型。篩架兩側(cè)傳動(dòng)滾圈和中間聯(lián)接圈、進(jìn)料端和出料端兩側(cè)擋緣均采用20mm厚Q235鋼板；中間圈焊接加強(qiáng)肋緣，用18mm厚Q235鋼板，中間篩環(huán)肋條采用Q235鋼板。角鋼上打孔，方便安裝篩片，如圖2.4。每篩架共用角鋼50條。 圖2.4篩架的設(shè)計(jì)圖 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，并已知電機(jī)轉(zhuǎn)速和減速器減速比，篩筒的轉(zhuǎn)速可租略計(jì)算為： (2.11) 垃圾在滾筒內(nèi)的運(yùn)動(dòng)可以近似簡(jiǎn)化為：垃圾先隨滾動(dòng)到篩筒頂端，然后往下作自由落體到篩筒底端的運(yùn)動(dòng)。 前半段時(shí)間為： (2.12) 后半段時(shí)間為： (2.13) 整段過(guò)程前進(jìn)距離為： (2.14) 則前進(jìn)速度約為： (2.15) 則大塊垃圾在篩筒內(nèi)的總時(shí)間為： (2.16) 取處理量為15t/h，垃圾一般篩下物比較多，假定在篩筒內(nèi)有1/3。則分選機(jī)工作時(shí)，同一時(shí)間在篩筒內(nèi)的垃圾量為： (2.17) 經(jīng)過(guò)計(jì)算，篩筒部件重量為1747ｋｇ?？傊貫?907ｋｇ。則工作時(shí)篩筒部件重力為： (2.18) 由篩架設(shè)計(jì)知兩輪中間距離4.53ｍ。將整個(gè)篩架看著一個(gè)整體，篩體均由肋角鋼支撐重量。則可近似按均布載荷計(jì)算肋角鋼承受的攝大彎矩： (2.19) 按每條肋板平分載荷計(jì)算，周向?yàn)?條肋扳，每條肋由兩條45x45x5角鋼焊接成 ，則每條 (2.20) 2.4 機(jī)械裝置的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 如圖2.5所示，在驅(qū)動(dòng)選擇上，單邊驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)制造簡(jiǎn)單。便于控制。雙邊驅(qū)動(dòng)設(shè)備平穩(wěn)，功率利用合力。雙邊驅(qū)動(dòng)的分別驅(qū)動(dòng)情況下，如果垃圾物流量小，則可以關(guān)掉一邊驅(qū)動(dòng)，節(jié)省運(yùn)轉(zhuǎn)成本?？紤]驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單化原則，在本設(shè)計(jì)的生活垃圾圓筒分選機(jī)中．選用單邊摩擦驅(qū)動(dòng)。 圖2.5總體傳動(dòng)圖 1.5 傳動(dòng)長(zhǎng)軸的設(shè)計(jì) 1.5.1 選擇軸的材料 已知該長(zhǎng)軸主要是傳遞轉(zhuǎn)矩，可以只按軸所受的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行計(jì)算。扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為： 式中：T————軸傳遞的轉(zhuǎn)矩，， ————軸的抗扭截面系數(shù)，mm； P————軸的傳遞功率，kw； n————軸的轉(zhuǎn)速r/min； ————軸材料的許用切應(yīng)力，Mpa。 對(duì)實(shí)心軸，，則實(shí)心軸徑選擇的計(jì)算公式為： 對(duì)空心軸，，而空心軸徑選擇的計(jì)算公式為： 上兩式中： ————軸的直徑，mm； T————軸傳遞的轉(zhuǎn)矩，，； ————軸傳遞的功率，kw； ————軸的轉(zhuǎn)速，r/min； ————軸材料的許用切應(yīng)力，Mpa； ————系數(shù)，； y————空心軸的內(nèi)徑和外徑之比， 傳動(dòng)長(zhǎng)軸實(shí)心軸頭用45鋼，由于彎矩相對(duì)轉(zhuǎn)矩較?。ㄖ皇茏灾氐膹澗兀?，且載荷平穩(wěn)，故取，A=103。由于前后兩個(gè)拖輪驅(qū)動(dòng)整個(gè)篩筒，按前后拖輪功率平分原則計(jì)算，傳遞功率按平時(shí)輸出功率計(jì)算，則 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。減速器減速比i=20，則傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為， 則傳動(dòng)長(zhǎng)軸的實(shí)心軸頭軸徑為： 傳動(dòng)長(zhǎng)軸空心軸用20鋼，取，A=126。取y=0.8則傳動(dòng)長(zhǎng)軸的空心軸外徑為： 由此，取傳動(dòng)長(zhǎng)軸實(shí)心軸頭軸徑為60mm，空心軸軸徑為80mm，由y=0.8，則內(nèi)徑為64mm，壁厚8mm。 表2.1 幾種軸的材料 軸的材料 Q235 1Cr18Ni9Ti 35 45 40Cr，35SiMn，2Cr13 [] 12～20 12～25 20～30 30～40 40～52 A 160～135 148～125 135～118 118～107 107～98 圖2.7主軸結(jié)構(gòu)尺寸 1.6 前端主動(dòng)托輪組的設(shè)計(jì) 圖2.8前端主動(dòng)托輪組 主動(dòng)托輪除了傳動(dòng)作用之外，同時(shí)也起作支撐輪的作用。前端主動(dòng)托輪軸的前端通過(guò)聯(lián)軸器聯(lián)接減速器輸出端，后端通過(guò)萬(wàn)向節(jié)聯(lián)接傳動(dòng)長(zhǎng)軸。如圖2-11所示。為了統(tǒng)一規(guī)格和簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)，后端主動(dòng)托輪和支撐托輪除托輪軸頭和相應(yīng)的軸承端蓋不同之外，其他設(shè)計(jì)完全相同，為設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，聯(lián)軸器同樣選擇TL型彈性套柱銷聯(lián)軸器。查表9-2-9，ZLY 140-20-11減速器輸出軸直徑為65mm。 1.6.1 托輪的設(shè)計(jì) 托輪起著給篩筒傳遞動(dòng)力和支撐托輪轉(zhuǎn)動(dòng)的作用。托輪主體采用Q45材料鑄造。為了保證外圈橡膠在傳動(dòng)過(guò)程中不至于脫落，在托輪主體上設(shè)計(jì)凸槽。 圖2.9托輪示意圖 1.6.2 前端主動(dòng)托輪軸的設(shè)計(jì) 前端主動(dòng)托輪軸前端軸頭和后端軸頭都只傳遞轉(zhuǎn)矩。中間安裝托輪段還要承受篩筒和托輪本身產(chǎn)生的彎矩。前端主動(dòng)托輪軸后端軸頭受力和傳動(dòng)民軸軸頭相同，設(shè)計(jì)為相同軸徑，為60ｍｍ。分選機(jī)傳動(dòng)到前端主動(dòng)托輪軸的總效率為： 式中：————電機(jī)與減速器之間聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率，查表取值0.98 ————減速器的傳動(dòng)效率，查表取值0.96 ————減速器與前端主動(dòng)拖輪軸之間聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率，同 故=0.980.960.98=0.92，則前端主動(dòng)拖輪軸前端的傳動(dòng)功率為： = 由前端主動(dòng)拖輪軸傳遞功率p=12.3kw，轉(zhuǎn)速為n=50r/min,采用45鋼制作，查表5-1-7，取兆帕，取A=103 前端主動(dòng)拖輪軸前端軸頭的軸徑為： 則取軸徑為65mm，與減速器輸出軸相同。 前端主動(dòng)拖輪軸的中間段既要傳遞轉(zhuǎn)矩，又要承受篩筒和拖輪軸自身的重量產(chǎn)生的彎矩，按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算前端主動(dòng)拖輪軸中間段，查表5-1-9，實(shí)心軸按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算公式為： 式中：————軸的直徑，mm； ————軸在計(jì)算界面上的工作應(yīng)力，Mpa ————軸在計(jì)算截面上的合成彎矩， ————軸在計(jì)算截面上的轉(zhuǎn)矩， ————許用彎曲應(yīng)力，Mpa ————根據(jù)切應(yīng)力變化性質(zhì)而定的校正系數(shù)， 切應(yīng)力按對(duì)稱循環(huán)變化時(shí)，=1， 切應(yīng)力按對(duì)脈動(dòng)循環(huán)變化時(shí)， 切應(yīng)力按對(duì)稱循環(huán)變化時(shí)， 由于垃圾分選機(jī)，前端主動(dòng)拖輪軸的切應(yīng)力是有重力產(chǎn)生，屬于對(duì)稱循環(huán)變化，則=1，由計(jì)算可以得知，篩筒的重量為1747+160=1907（kg），按四個(gè)拖輪平均承擔(dān)篩筒重量，則單個(gè)拖輪承受的重量為，又知單個(gè)拖輪重32kg。則前端主動(dòng)拖輪軸承受的重量為477+32=509（kg），又知拖輪寬100mm，兩端設(shè)計(jì)60mm間隔，以軸承邊緣為支撐點(diǎn)，假定載荷為集中載荷，則軸的最大彎矩為： 前端主動(dòng)拖輪軸的傳遞的轉(zhuǎn)矩為： 查表5-1-1，45鋼正火和回火時(shí)，=55Mpa， 則前端主動(dòng)拖輪軸中間段軸徑為： 則前端主動(dòng)拖輪軸中間段的軸徑為80mm。 動(dòng)力輸入端軸頭開18mm寬，長(zhǎng)100mm的鍵槽，安裝平鍵傳動(dòng)。軸與托輪也采用鍵鏈接傳動(dòng)，軸上鍵槽為22mm寬，100mm長(zhǎng)。由此前端主動(dòng)拖輪軸如圖2-13所示。 圖2.6前端主動(dòng)托輪軸 1.7 后端主動(dòng)托輪組的設(shè)計(jì) 在傳動(dòng)長(zhǎng)軸的后端，通過(guò)萬(wàn)向節(jié)聯(lián)軸器聯(lián)接后端主動(dòng)托輪軸。和前端主動(dòng)托輪相同，后端主動(dòng)托輪除了傳動(dòng)輪作用之外，同時(shí)也起作支撐輪的作用。后端主動(dòng)托輪軸如圖2.7所示。參照前端主動(dòng)托輪組，后端主動(dòng)托輪組結(jié)構(gòu)與前端主動(dòng)托輪組基本一致。 圖2.7后端主動(dòng)托輪軸 1.8 支撐托輪組的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)軸的另一側(cè)，有兩個(gè)支撐托輪。支撐托輪是起著支撐篩筒轉(zhuǎn)動(dòng)的作用。除沒有動(dòng)力輸入和輸出軸頭外，支撐托輪組的主體結(jié)構(gòu)和主動(dòng)托輪組一致。組裝后支撐托輪組如圖2.8所示。 圖2.8支撐托輪組 1.8.1 傳動(dòng)可靠性的校核 根據(jù)整體設(shè)計(jì)，兩托輪之間距離為945mm，而托輪軸與篩筒中軸的距離為930mm（托輪半徑與篩筒半徑之和），則兩邊幾乎相等，篩筒軸和兩托輪軸連線組成的三角形為等邊三角形。由于篩筒傾角較小（傾角為5°），近似為水平放置進(jìn)行受力分析。篩筒靜止時(shí)候受力如圖2.8圖（1）所示。 根據(jù)受力，知N1=N2=根號(hào)3/3G。由于前端兩個(gè)托輪受力和后端兩個(gè)托輪受力相同。則此處G為篩筒重的一半。 垃圾分選機(jī)工作時(shí)，篩筒受力如圖2-18圖（2）所示。由受力分析知道，工作時(shí)增大了正壓力。查表1-1-41，鋼與鋼的摩擦系數(shù)為0.15，而鋼材與橡膠皮的摩擦系數(shù)為0.8。由于篩筒轉(zhuǎn)速低（11r/min），所以在高摩擦系數(shù)情況下，篩筒不會(huì)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。 (1)靜止受力 (2)工作受力 2.9傳動(dòng)受力示意圖 2 垃圾分選機(jī)的部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.1垃圾分選機(jī)進(jìn)出料斗的設(shè)計(jì) 如圖3.1和圖3.2所示為垃圾分類篩選裝置的進(jìn)料口裝置，進(jìn)料口的設(shè)計(jì)材料一般選用灰鑄鐵[10]HT200，這樣能夠保證承受足夠多的垃圾，設(shè)計(jì)大小和尺寸嚴(yán)格按照家庭使用為標(biāo)準(zhǔn)。在基于一定的承載能力下，按照下面的樣圖，完成對(duì)入料口的設(shè)計(jì)計(jì)算和整體可行性分析。 圖3.1 進(jìn)料口三視圖 圖3.2進(jìn)料口的三維設(shè)計(jì) 設(shè)進(jìn)料口的總承受體積為V料口,每次加工單批次垃圾的平均質(zhì)量為m1 ,加工垃圾的總質(zhì)量記為m總 , 進(jìn)料口的上端邊長(zhǎng)記為d1,下端邊長(zhǎng)記為d2 ，每次試驗(yàn)所放入進(jìn)料口的樣本垃圾總體積記為V試驗(yàn)。由于垃圾的體積近似可以看作球體，進(jìn)料裝置可以近似看作正方體，總體積計(jì)算方法由查找相關(guān)文獻(xiàn)得知（3.1,3.2）。 （3.1） V試驗(yàn)= （3.2） 說(shuō)明：V料口；表示進(jìn)料口的最大體積； S上；表示進(jìn)料口上端正方形的面積； S下；表示進(jìn)料口下端正方形的面積； h；表示進(jìn)料口的兩端垂直高度； d1；表示進(jìn)料口的上端邊長(zhǎng)； d2；表示進(jìn)料口下端端面邊長(zhǎng)； m總；表示每次加工垃圾的總質(zhì)量； m1；表示加工垃圾單個(gè)平均質(zhì)量； V1；表示樣品垃圾的平均體積； d；表示樣品垃圾平均半徑； 由上式可以知，我們可以知道，在基于正常誤差范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)取d1為200mm，d2為160mm，h取120mm，通過(guò)理論計(jì)算V料口為9.8×，V試驗(yàn)為5.7×。滿足V料口略大于V試驗(yàn)。通過(guò)理論的計(jì)算再加上實(shí)際的實(shí)驗(yàn)結(jié)果論證，得知進(jìn)料口的設(shè)計(jì)是合理的。 2.2 終端出料斗的設(shè)計(jì) 為了分選后大塊料的篩上物能夠順利出簡(jiǎn)，方便收集，終端出料斗是分選后的大塊料垃圾從一側(cè)的出口。由于篩上物都是大塊物料，黏度減小，故設(shè)計(jì)出料斗與水平面的角度為35°。出料斗主體用5mm厚Q235鋼板，掛耳選用6.3號(hào)Q235-槽鋼。如圖3-2所示。出料斗通過(guò)掛耳用螺栓和機(jī)架的出料斗斜支撐連接。 圖3.3終端出料斗 2.3下部出料斗的設(shè)計(jì) 為了小尺寸的篩下物能方便收集，設(shè)計(jì)下部出料斗。下部出料斗側(cè)扳同時(shí)作為防塵擋板，防止篩下物中灰塵飄散，同時(shí)防止篩出的物料纏繞和腐蝕傳動(dòng)長(zhǎng)軸，如圖3.4所示。 圖3.4下部出料斗 2.4 機(jī)械裝置存在的問(wèn)題 通過(guò)對(duì)垃圾篩選機(jī)械裝置的設(shè)計(jì)，結(jié)合設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)等其他物理?xiàng)l件，總結(jié)出主要以下幾個(gè)主要的問(wèn)題： (1) 因?yàn)闄C(jī)械裝置的設(shè)計(jì)無(wú)法滿足不同大小垃圾同時(shí)工作的要求，工作時(shí)需要把不同大小和尺寸的垃圾相互區(qū)分，給加工造成了不便。 (2) 樣本垃圾的篩選不是很穩(wěn)定，會(huì)隨著外界物理?xiàng)l件改變而改變，不少樣本可能會(huì)存在漏選情況, 由于生產(chǎn)技術(shù)不達(dá)標(biāo)。 為了盡可能的使全過(guò)程自動(dòng)化，設(shè)計(jì)在原有的基礎(chǔ)上加入設(shè)計(jì)了一個(gè)振動(dòng)分離裝置，因?yàn)殡姍C(jī)的轉(zhuǎn)速要求較高，而分離裝置轉(zhuǎn)速要求較低，可以通過(guò)減速裝置達(dá)到所需要求如圖為設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖。 圖3.5 減速裝置結(jié)構(gòu)示意圖 利用垃圾和碎屑的重力不同進(jìn)行分離。經(jīng)查表得知：傳送帶的摩擦系數(shù)μ大致在0.3～0.5之間，取μ=0.4。根據(jù)力學(xué)知識(shí)，易得tanθ>0.4 ，取θ=30°。即為傾斜角度。采用曲軸，如圖3.6所示，達(dá)到振動(dòng)的效果，傳送帶必有一定的彈性。故滾筒間的固定采用固定板。 圖3.6 曲軸結(jié)構(gòu)示意圖 2.5 使用要求及注意事項(xiàng) 首先連接電源裝置，然后將電機(jī)啟動(dòng)，觀察電源上的指示標(biāo)示與理論標(biāo)志是否一致，如果不一致的話，將電源中的兩個(gè)輸電位置調(diào)換一下，然后重新嘗試上述的步驟，首要步驟做好后，若機(jī)器各部分運(yùn)轉(zhuǎn)正常且無(wú)異常聲響，即可投料生產(chǎn)。在投料生產(chǎn)之前，應(yīng)先把準(zhǔn)備好的的垃圾分選，把不同尺寸、不同大小的垃圾分開，這樣可以提高機(jī)械裝置的生產(chǎn)效率。 總 結(jié) 本文分析了國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，了解了國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的背景，進(jìn)行了垃圾分選機(jī)的設(shè)計(jì)，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究：機(jī)械零件設(shè)計(jì)要求，垃圾分選機(jī)的配套結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，機(jī)械裝置的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和主要參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算；本次設(shè)計(jì)的目的針對(duì)于國(guó)內(nèi)的分選機(jī)械進(jìn)行垃圾分類，不僅可以緩解工人的勞動(dòng)壓力和強(qiáng)度，還有利于垃圾的分類處理，既使得垃圾得到充分的利用，還有效的節(jié)約了資源，保護(hù)了環(huán)境；本設(shè)計(jì)的另一個(gè)意義是希望能夠帶動(dòng)垃圾回收利用行業(yè)，促進(jìn)進(jìn)一步加快我國(guó)垃圾回收行業(yè)的整體進(jìn)步。 鑒于研究能力有限，垃圾分類篩選機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和等一些關(guān)鍵性因素還有待進(jìn)一步提升。未來(lái)希望可以更好的學(xué)習(xí)有關(guān)的知識(shí)，將垃圾分類篩選機(jī)與智能化控制方向結(jié)合，使垃圾分類篩選機(jī)朝著更好的方向邁進(jìn)一步。 參考文獻(xiàn) [1]濮良貴.紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)(第8版)[M].北京:高等教育出版社，2016. 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Cong Xiaowei.??Environmental science and pollution research international. 致 謝 不積跬步無(wú)以至千里，本課程設(shè)計(jì)能夠順利完成，得益于指導(dǎo)老師孫玉芹老師，本論文是在孫老師悉心的指導(dǎo)下完成的，孫老師擁有豐富的學(xué)術(shù)經(jīng)驗(yàn)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，在課程設(shè)計(jì)題目制定時(shí)，她首先肯定了我的研究課題，同時(shí)給了極大的勇氣，幫我具體的分析利弊使我最終選取了垃圾分類篩選機(jī)的設(shè)計(jì)這個(gè)課題，使我在研究時(shí)有了具體方向。當(dāng)論文開題后時(shí)，具體的設(shè)計(jì)不是很清楚，在老師的幫助下，我的設(shè)計(jì)有了明確的方向，初稿完成后，老師仔細(xì)檢查了我的寫作并指出了我的問(wèn)題，為接下來(lái)的改進(jìn)提供了方向，在此十分感謝老師的細(xì)心指導(dǎo)，才能讓我順利完成畢業(yè)論文的寫作。 感謝機(jī)電工程學(xué)院的全體領(lǐng)導(dǎo)和老師，在他們認(rèn)真的教導(dǎo)下，我學(xué)到了很多專業(yè)性知識(shí)，為論文的寫作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；感謝參與本論文的批閱，和對(duì)本論文提出寶貴意見的老師和領(lǐng)導(dǎo)。 29