畢業(yè)設計說明書題 目：小型谷類干燥機的設計—振動篩分部分專 業(yè)： 機械設計制造及自動化 學 號：姓 名：指導教師：完成日期：畢業(yè)論文（設計）任務書論文（設計）題目： 小型谷類干燥機的設計-振動篩分部分 學號： 姓名： 專業(yè)： 機械設計制造及其自動化 指導教師： 系主任： 一、主要內容及基本要求小型谷類干燥機的設計包括干燥前的振動篩分、干燥本體二部分組成。本設計為振動篩分部分的設計，其主要技術指標與要求如下： 1、最大凈谷處理量：600-800kg/小時； 2、篩面層數：2 層； 3、振動頻率：600-700HZ 4、振動類型：機械式振動，要求構造簡單、成本低 5、整機形式：立式 設計要求： 1、完成振動篩的方案設計和選型論證 2、振動篩的結構設計，繪制部件裝配圖和主要零件圖，圖紙總量折合成 A0，不少于 2 張 3、撰寫設計說明書，關鍵零件應進行強度和剛度計算，說明書字數不少于 1~5 萬4、完成資料查閱和 3000 字的文獻翻譯 二、重點研究的問題振動篩分機的結構設計及相關強度校核。 三、進度安排序號 各階段完成的內容 完成時間1 查閱資料、調研 第 1，2 周2 制訂設計方案 第 3，4 周3 分析與計算 第 5，6 周4 繪部件裝配圖 第 7，8、9 周5 繪零件圖 第 10，11 周6 撰寫設計說明書 第 12，13 周7 準備答辯材料 第 14 周8 畢業(yè)答辯 第 15 周四、應收集的資料及主要參考文獻1、機械設計手冊 2、機械傳動設計手冊 3、王峰，王皓. 篩分機械[M] . 北京：機械工業(yè)出版社,1998. 4、任德樹. 粉碎篩分原理與設備[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社,1984.472～580. 5、張露霞，李云峰. 振動篩篩分效率的影響因素分析[J]. 煤礦機械，2008，(11): 74～76. 6、石秀東，錢林方，徐亞棟等. 離散式振動篩篩分性能指標及篩面配置研究[J]. 金屬礦山，2008，(12) ：113～115. 7、劉家平，王世杰. 篩分機驅動功率計算[J]. 機械傳動，2002，26(4):31 ～32 8、杜皖寧. 篩分機械處理量的合理選擇[J]. 金屬礦山，2001，(4)：55～56 9、夏玉林，嚴志全，朱滿平. 一種新型篩分機的開發(fā)與設計[J]. 機械研究與應用，2005，18(5) ：114～115 畢業(yè)論文（設計）評閱表學號 姓名 專業(yè) 機械設計制造及其自動化 畢業(yè)論文（設計）題目： 小型谷類干燥機——直線振動篩設計 評價項目 評 價 內 容選題1.是否符合培養(yǎng)目標，體現學科、專業(yè)特點和教學計劃的基本要求，達到綜合訓練的目的；2.難度、份量是否適當；3.是否與生產、科研、社會等實際相結合。能力1.是否有查閱文獻、綜合歸納資料的能力；2.是否有綜合運用知識的能力；3.是否具備研究方案的設計能力、研究方法和手段的運用能力；4.是否具備一定的外文與計算機應用能力；5.工科是否有經濟分析能力。論文（設計）質量1.立論是否正確，論述是否充分，結構是否嚴謹合理；實驗是否正確，設計、計算、分析處理是否科學；技術用語是否準確，符號是否統一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范；2.文字是否通順，有無觀點提煉，綜合概括能力如何；3.有無理論價值或實際應用價值，有無創(chuàng)新之處。綜合評作者的畢業(yè)設計為小型谷類干燥機的設計-振動篩分部分的設計，論文選題符合培養(yǎng)目標要求，能體現學科專業(yè)特點，達到了綜合訓練的目的。該生有一定的文獻查閱、資料綜合歸納整理的能力，能在設計工作中熟練運用所學知識，畢業(yè)設計技術方案可行，工作量適當，論文質量較好，同意參加答辯。價評閱人： 年 月 日畢業(yè)論文（設計）鑒定意見學號： 姓名： 專業(yè)： 機械設計制造及其自動化 畢業(yè)論文（設計說明書） 42 頁 圖 表 7 張論文（設計）題目： 小型谷類干燥機——直線振動篩選部分的設計 內容提要：直線振動篩選的運送部分的作用十分重要，經過這樣的反復處理最終將物料全部做成符合要求的產品。本課題的振動篩為自同步雙振動電機驅動的，其特點是結構簡單、安裝方便、成本低、容易操作及維護等。其篩箱為板梁鉚焊組合結構，由主副側板、管梁、入料擋板出料板、篩板等組成，側板選用低合金壓力容器鋼板，強度高、可焊性好，周邊折彎并在振動方向及沿縱向連接多根角鋼，使側板剛度大大增強，有利于強度的提高和噪音的降低。管梁由法蘭盤、無縫鋼管、加強槽鋼等組成，重量輕、強度大，便于制造安裝，具有互換性。加強槽鋼上有 T 形孔，使用 T 形螺栓，便于篩板的安裝維護，消除 U 形螺栓對管梁的磨損。工作原理：兩臺振動電機的型號相同，可以產生一種組合的直線振動。指導教師評語譚理想同學在畢業(yè)設計過程中，態(tài)度認真，并對畢業(yè)設計任務作了認真的理解與分析。通過查閱有關干燥機和振動篩分機的文獻資料，提出了一可行的篩分機械的結構設計方案。完成了振動篩主要設計參數的計算，繪制了設計二維裝配圖主要零部件圖紙，其工作量適當，圖紙、說明書符合要求，達到了本科生畢業(yè)設計的目的和要求。同意答辯，推薦等級為中。指導教師： 年 月 日答辯簡要情況及評語答辯小組組長： 年 月 日答辯委員會意見答辯委員會主任： 年 月 日 摘 要振動篩的研究不斷地向著標準化、系列化、通用化發(fā)展，并引入現代化設計手段，采用新材料、新技術、新工藝，其目的在于不斷擴大篩機應用領域，滿足國民經濟建設發(fā)展的需要，并擔當對外出口的任務。 本文所設計的振動篩的篩分物料為球磨機產品。該產品的大小不是很平均，為了做出更符合要求的物料就需要用振動篩來將球磨機產品進一步細分，將不符合要求的物料重新用球磨機磨小。經過這樣的反復處理最終將物料全部做成符合要求的產品。本課題的振動篩為自同步雙振動電機驅動的，其特點是結構簡單、安裝方便、成本低、容易操作及維護等。其篩箱為板梁鉚焊組合結構，由主副側板、管梁、入料擋板、出料板、篩板等組成，側板選用低合金壓力容器鋼板，強度高、可焊性好，周邊折彎，并在振動方向及沿縱向連接多根角鋼，使側板剛度大大增強，有利于強度的提高和噪音的降低。管梁由法蘭盤、無縫鋼管、加強槽鋼等組成，重量輕、強度大，便于制造安裝，具有互換性。加強槽鋼上有 T 形孔，使用 T 形螺栓，便于篩板的安裝維護，消除 U 形螺栓對管梁的磨損。工作原理：兩臺振動電機的型號相同，可以產生一種組合的直線振動。這種振動可以使輸送槽體中的物料運動，并與篩面發(fā)生碰撞，使小于篩孔的物料透過，從而實現物料的幾何分級，實現篩分?？傮w方案為：采用普通篩分法，振動形式為共振，運動軌跡為直線運動，激振方式為慣性式，隔振方式為一級隔振，隔振彈簧為金屬螺旋式隔振彈簧。關鍵詞：振動篩; 篩箱; 振動電機I AbstractThe shaker research unceasingly to the standardization, the seriation, the universalized development, and the introduction modernization design method, uses the new material, the new technology, the new craft, its goal lies in unceasingly expands the sieve machine application domain, satisfies national economy construction the need to develop, and takes on the foreign exportation the duty. Finally completely makes after such repeatedly processing the materi all tallies the request product. This topic shaker for self-synchronizing pair vibration motor-driven, Its characteristic is the structure simple, the installs convenient, the cost low, is easy to operate and the maintenance and so on. It sieves the box is board crossbeam riveting hitch welds built-up section, By host vice- side bar, Hollow beam, Enters the material back plate, Leaves material board, Sieves board and so on composition, The side bar selects the low-alloy pressure vessel steel plate, The intensity is high, The weldability is good, Peripheral knee bend, And in the vibration direction and along longitudinal connects themulti- roots angle steel, Causes the side bar rigidity big enhancement, Is advantageous to the intensity enhancement and noise reducing. Hollow beam by flange plate, Seamless steel pipe, Strengthens composition and so on channel steel, The weight light, the intensity is big, is advantageous for themanufacture installment, Has the interchangeability. Strengthens in the channel steel to have the T shape hole, Uses the T shape bolt, Is advantageous for screen board installs the maintenance, Eliminates the U shape bolt to the hollow beam attrition. Principle of work: Two vibrate the electrical machinery the model to be same, May have one kind of combination straight-line oscillation. This kind of vibration may cause in the transportation trough body thematerial movement, And has the collision with the screening surface, And has the collision with the screening surface, Thus realization material geometry graduation, Realization screening. The overall plan is: Uses the ordinary screening law, The vibration form for resonates, The path is the translation, Stirs up the strength vibration the way is the inertia type, The vibration isolation way is level of vibration isolations, The vibration isolation spring is the metal screw type vibrationisolation spring。Keywords:the vibration screen; the box screen; the vibration electric machinery II目 錄摘 要 .IAbstract II第 1 章 概述.11.1 國內外現狀.11.2 振動機械的用途和分類11.2.1 振動機械的組成.21.2.2 振動機械的特點.21.2.4 振動機械的分類.3第 2 章 主要問題及解決方案.52.1 振動篩降噪措施52.2 常見故障及處理措施52.2.1 篩分時篩子不下料或下料不暢.52.2.2 篩框斷裂根.52.2.3 軸承過熱.52.2.4 篩分的分級(根據篩分的目的) 6第 3 章 直線振動細篩的結構、工作原理及總體方案的比較確定.73.1 結構及工作原理.73.2 直線型振動細篩的特點.73.3 各類篩分方法的比較確定83.3.1 普通篩分方法.83.3.2 概率篩分方法.93.3.3 等厚篩分法.93.3.4 概率等厚篩分法.103.3.5 篩分方法的確定.103.4 振動形式的確定103.4.1 非共振篩.103.4.2 共振篩.103.5 運動軌跡的確定103.5.1 圓運動軌跡.103.5.2 直線運動軌跡.113.6 激振方式的比較.113.6.1 彈性連桿式.113.6.2 電磁式.11III3.6.3 慣性式.123.6.4 激振方式的確定.12第 4 章 其它零部件的選擇.134.1 隔振系統的選擇.134.2 篩箱及篩面.134.2.1 篩箱134.2.2 篩面的比較選擇144.2.3 篩面的壓緊裝置.154.3 支撐裝置的選擇.15第 5 章 各部分設計計算.175.1 運動學參數的選擇計算.175.1.1 物料運動狀態(tài)的選擇.175.1.2 安裝傾角的選擇.175.1.3 振動方向角的選擇.175.1.4 物料的平均速度.185.2 工藝參數的確定.185.3 動力學參數的選擇計算.185.3.1 工作機體的質量185.3.2 物料的結合質量195.3.3 隔振系統的頻率比及隔振彈簧剛度.19第 6 章 結論.20參考文獻.21致 謝.23外文翻譯.240第 1 章 概述1.1 國內外現狀目前國內篩機產品種類有圓振動篩、直線振動篩、橢圓振動篩、高頻振動篩、弧形篩、等厚篩、概率篩、冷礦篩、熱礦篩、節(jié)肢篩等，產品已在冶金、礦山、煤炭、輕工等許多行業(yè)得到廣泛的應用，基本上滿足了國內國民經濟建設的需要。據 2002 年行業(yè)調查了解，全國篩分機械制造企業(yè)已多達 300 余家，從所有制來看，除國營、集體、股份制外，還有外資和合資企業(yè)，特別是股份制、民營企業(yè)發(fā)展很快。全國篩分機械市場年產值約為 5 億元左右，今年又有大的增長，年產值超過 1500 萬元以上的企業(yè)有 10 余家。由于我國東部經濟發(fā)展較快，篩分機械制造企業(yè)也主要分布在東北、華北、華東和中南地區(qū)，尤其是鞍山新鄉(xiāng)地區(qū)，這兩個地區(qū)的篩分機械產值約占全國總產值的 50％左右，可是在西部地區(qū)，還沒有一家像樣的篩分設備制造企業(yè)。我國篩分設備制造企業(yè)雖然很多，但是真正具備實力的很少。目前全國具有獨立研究開發(fā)新產品能力的企業(yè)不多，大約有 3～4 家，每年能創(chuàng)新開發(fā)幾個新產品，而大多數企業(yè)仍是生產常規(guī)較為陳舊的產品。在產品設計和制造水平上，全國大約只有 4～5家企業(yè)的機械裝備和工藝水平真正具備制造較大篩分機械的能力。德國申克和KHD 公司是國際著名的篩分機械制造企業(yè)，他們的新產品開發(fā)是和工程設計同時進行的：首先要對被篩物料的物理、化學性質以及在工藝流程中所需達到的要求進行分析，選擇合理的技術參數、進行模擬樣機試制、進行必要的設計計算、工作圖設計、產品試制、檢驗、服務、工藝試驗、跟蹤服務、產品改進設計、定型等一系列程序，最后實現交鑰匙工程 [1]。1.2 振動機械的用途和分類在很多情況下不可避免地會遇到各種各樣的振動現象。許多振動現象是不必要和有害的，會產生噪音污染、降低機器壽命而造成損失，強烈的振動還可能造成人員和建筑物的傷害，應盡量避免。但是在某些場合振動是有益的，比如利用振動可提高某些機器的工作效率、完成許多工藝的過程。近年來應用振動原理的機械（簡稱振動機械）得到了迅速的發(fā)展。它們在礦山、冶金、化工1廠、農業(yè)生產和加工廠中得到了廣泛的應用 [2]。二十幾年來，經過國內外科技工作者孜孜不倦的探索和堅持不懈的努力，振動理論日趨完善，振動規(guī)律逐漸為人們掌握，振動也逐漸被應用到許多工業(yè)部門用來完成某些工藝過程來提高生產率。振動機械的廣泛應用奠定了機械振動學的基礎，同時也決定了機械振動學的地位。現在，機械振動學這門有前途的學科已逐步完善起來了。據不完全統計，目前已用于生產中的振動機有幾十種之多，有不少在工業(yè)中各部門發(fā)揮著重要的作用 [3]。1.2.1 振動機械的組成振動機械通常由三部分組成（1）激振器用以生產周期變化的激振力，使工作機體產生持續(xù)的振動，常用的激振器有慣性式激振器、彈性連桿式激振器、電磁式激振器，液壓式和氣動式激振器以及凸輪式激振器等。（2）工作機體或平衡機體工作機體完成工藝過程、平衡架、平衡慣性力，起保護作用。如：輸送槽、箱體、臺面、平衡架體等，為完成各種工藝過程，它們通常做周期性運動。（3）彈性元件（彈簧）彈性元件包括隔振彈簧（其作用是支撐振動質體，使機體實現所需要的振動，并減小傳給地基或結構架的動載荷） 、主振彈簧（即共振彈簧或稱蓄能彈簧）和連桿彈簧（傳遞激振力等） 。1.2.2 振動機械的特點振動機械同其它類型機械相比：優(yōu)點是結構簡單、制造容易、重量較輕、成本較低、能耗少、安裝方便、維修容易等。缺點是傳給地基的振動較大，零部件工作壽命短、噪音較大，并且有些振動機械還存在著振幅不夠穩(wěn)定、調整復雜等。1.2.3 振動機械的用途物料的輸送，物料的篩分、選別、脫水、冷卻和干燥，物料的粉磨、物件2的清理，松散物料的成型或緊實，儀器、機器及其它零部件的測試等等 [4]。1.2.4 振動機械的分類（1）慣性式振動機如圖 1-1 所示，慣性式振動機是由慣性激振器驅動，慣性激振器通常是由偏心塊、主軸、軸承和軸承座等組成（如圖 1-2 所示） 。щ圖 1-1 慣性振機簡圖 圖 1-2 慣性激振器1—激振器 2—工作機體 3—彈性元件 4—偏心塊 5—主軸 6—軸承和軸承座（2）彈性連桿式振動機彈性連桿式振動機是由彈性連桿式激振器驅動的（如圖 1-3 所示） ，彈性連桿式激振器由偏心軸、連桿及連桿端部的彈簧所組成，工作機體借彈性連桿激起振動。 圖 1-3 彈性連桿式振動機工作原理簡圖1—工作機體 2—連桿彈簧 3—彈性元件 4—連桿 5—偏心軸3（3）電磁式振動機電磁式振動機是由電磁激振器驅動的一種振動機。（4）其它振動機它們是由風動式激振器、液壓式激振器和凸輪式激振器驅動的振動機 [5]。4第 2 章 主要問題及解決方案2.1 振動篩降噪措施緊固振動篩上的所有部件，特別是需要經常更換的篩板，避免由于個別部件的松動而產生的額外振動；將沖孔鋼篩板更換為彈性模量小、沖擊噪聲低的聚氨酯篩板或者橡膠篩板；在篩箱的側板、入料給料口、排料口和接料底盤內加貼橡膠板，這樣可以有效地抑制側板的高頻振動，減少輻射噪聲；采用柔性輻板齒輪來代替鋼齒輪，即在齒輪的輻板上利用橡膠彈性體傳遞扭矩，吸收齒輪嚙入、嚙出所造成的振動；用橡膠彈簧替代鋼制彈簧，以減少沖擊；在激振器的體外加裝軟式隔聲罩；對軸承的內外套之間加以阻尼處理，軸承的滾動體可以制作成空心滾動體或者在空心滾動體的內部加入阻尼材料，這樣能夠減小軸承的振動和降低軸承的噪聲 [6]。2.2 常見故障及處理措施2.2.1 篩分時篩子不下料或下料不暢一是給煤溜槽與篩面之間有落差太小，應是其落差在 400~500mm 之間。二是新更換或新安裝的振動篩實際處理量達不到理論設計時的處理量，即無法滿足生產要求，這時應提高篩子角度、加大激振力，如果還無法滿足要求，就需要對篩面進行改造：將入料端的篩孔加大。還要注意的一點是給料槽寬度要適中，如果過窄，物料則不能均勻地分布于篩面的寬度方向上，篩子的篩分面積也不能合理有效利用，篩分效果將會受到影響 [7]。2.2.2 篩框斷裂根據斷裂力學的原理，篩框顫抖容易發(fā)生斷裂，所以解決該問題的最佳辦法就是加厚側板，或者對激振器附近的側板局部增加附板以增強整個篩體的剛性，這樣篩框就不容易發(fā)顫和斷裂了。2.2.3 軸承過熱第一種最常見的原因是由于軸承徑向游隙太小。由于振動篩上的軸承承載5的負荷較大，頻率較高，且載荷一直是變動的，所以軸承必須采用大游隙。如果使用的是普通游隙的軸承，就必須將軸承外圈再次磨削，使之成為大游隙。再者就是軸承壓蓋頂得太緊，也會造成這種現象。壓蓋與軸承外圍之間必須有一定間隙，以保證軸承正常的散熱和一定的軸向串動。該間隙可以通過端蓋和軸承座之間的密封墊來進行調整。正常情況下，空車試車 4h，軸承溫度應保持不變 [8]。2.2.4 篩分的分級(根據篩分的目的)（1）獨立篩分 其目的是得到適合于用戶要求的最終產品。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入高爐冶煉，粉礦則經團礦或燒結制塊入爐。（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。一般又有預先篩分和檢查篩分之別。預先篩分是指礦石進入破碎機前進行的篩分，用篩子從礦石中分出對于該破碎機而言已經是合格的部分，如粗碎機前安裝的格條篩，篩分其篩下產品。這樣就可以減少進入破碎機的礦石量，可提高破碎機的產量。（3）準備篩分其目的是為下一作業(yè)做準備。如重選廠在跳汰前要把物料進行篩分分級，把粗、中、細不同的產物進行分級跳汰。（4）選擇篩分 如果物料中有用成分在各個粒級的分布差別很大，則可以經篩分分級得到質量不同的粒級，把低質量的粒級篩除，從而相應提高了物料的品位，有時又把這種篩分叫篩選。（5）脫水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，物料含水含泥較高時，也用篩分進行脫泥 [9]。6第 3 章 直線振動細篩的結構、工作原理及總體方案的比較確定3.1 結構及工作原理圖 3-1 振動篩結構簡圖1— 振動電機 2—法蘭盤 3—箱體 4—壓塊 5—篩面 6—隔振彈簧由圖 3-1 可知該振動篩的結構由振動電機、電機回轉底盤、隔振彈簧、箱體、篩面、篩網以及壓緊裝置等部分組成。工作原理：兩臺振動電機的型號相同，可以產生一種組合的直線振動。這種振動可以使輸送槽體中的物料運動，并與篩面發(fā)生碰撞，使小于篩孔的物料透過，從而實現物料的幾何分級，實現篩分 [10]。3.2 直線型振動細篩的特點雙電機驅動的自同步振動機，是新近發(fā)展起來的先進技術。它的特點如下：（1）利用自同步原理代替了強制同步式振動機中的齒輪傳動，使傳動部分結構相當簡單。（2）由于取消了齒輪傳動，而使機器餓潤滑、維護和檢修的經常性工作大為簡化。（3）采用激振電機直接驅動是其結構相當簡單。（4）自同步振動電機激振器的主軸可在較大距離下進行安裝。（5）該振動電機便于實現通用化、系列化、標準化。由于本課題所設計的這種振動篩正是雙振動電機驅動的自同步直線振動篩，7所以其具有以上特點 [11]。3.3 各類篩分方法的比較確定為滿足直線振動細篩的要求和工作特點，我們將振動篩分機所采用的各類篩分方法加以比較，從而確定最佳方案，以達到設計要求。首先，對物料的篩分采用的方法大致有以下幾種：普通篩分法、概率篩分法、等厚篩分法、概率等厚篩分法等。下面具體說明每一種篩分方法及其特點。3.3.1 普通篩分方法普通篩分方法在工業(yè)部門中的應用已有幾十年的歷史，已得到了比較完善的發(fā)展。應用這種方法的篩機，篩上物料層的厚度總是遞減的。在這種篩機上上料層厚度為 h≥（2~3 ） a（a 為篩孔尺寸） ，分離粒度和篩孔尺寸相近。在篩分過程中，不同粒度的物料首先分層，小粒度的物料向篩面接近，大粒度的物料浮在上面。大于篩孔尺寸的物料不斷被拋擲或滑行，直到離開整個篩面，而小于篩孔尺寸的物料則透過篩面分離出來 [12]。料層厚度與篩長有關（如圖 3-1 所示） ，篩面越長物料厚度越薄，而且篩分效率也與篩長有關，篩面越長，則物料的篩分效率越高。 厚 篩 長 效 率 η 篩 長圖 3-1 料層厚度與篩長關系圖采用這種篩分方法的篩機的特點為：（1）物料厚度一般為活動料厚的 2~3 倍。（2）結構簡單。（3）篩分精度高，可以用各種物料的精確篩分。（4）用這種篩分方法的篩機調試方便。（5）篩網的磨損較嚴重，由此造成維修量稍微大一些。8（6）單位面積上處理物料能力低，占地面積大。（7）篩孔易堵，造成篩分效率下降。（8）給料端厚排料端薄不易分層。（9）噪音較大。3.3.2 概率篩分方法概率篩是利用物料顆粒通過篩子的概率差來完成篩分過程的一種篩分機器。和普通篩機在結構上的主要區(qū)別是采用了多層（3-6 層） 、大傾角（30 °-60°） 、大篩孔（篩孔尺寸為分離粒度的 2-10 倍）的篩面。在工作原理上，它與普通篩機也有明顯區(qū)別，概率篩能以很快的速度完成整個篩分過程，使其時間僅僅是普通篩機的 1/3-1/10，而其單位面積產量較普通振動篩增大 5-10 倍。多層篩分為快速篩分創(chuàng)造了條件，但又因為分層太多使機器構造復雜化。概率篩特點：（1）篩面傾角大、物料層薄、物料運動速度快。（2）篩孔尺寸大，因此篩孔不容易堵塞、篩層多、篩分效率高。（3）結構緊湊、重量小、占地面積少。（4）篩分精度不夠高、篩箱高度較大。（5）降低了難分的臨界顆粒問題。3.3.3 等厚篩分法等厚篩分法是利用在入料端給予篩上物料一個比普通篩分法大的加速度，使其運動速度加快，料層迅速變薄并很快的分層。對已分層料群再施加與普通篩相同的篩面加速度，使物料透篩。經由這樣的處理，小顆粒與篩面接觸概率大大增加，平均單位篩面透篩能力約為實際的 80%，因此等厚篩分可成倍的提高篩子的處理量。這種方法的特點是不管入料中小于篩孔的顆粒所占百分比如何，在篩分過程中，篩上物料厚度保持不變或遞增。其特點：（1）給料端薄排料端稍厚，有利于分層，可以進行細粒級篩分，減少堵孔。（2）生產率可提高一倍以上。（3）由于需要保持層厚度接近，這就要求篩面有合適的結構，多采用折線型，這樣就使得制造困難9（4）體積大、重量大。3.3.4 概率等厚篩分法它具有概率篩的特點，所以能夠強制分層，每一層篩面具有等厚篩的特點，所以這種篩分方法處理量大、篩面大、機構龐大。3.3.5 篩分方法的確定通過對以上各種篩分方法的分析我們知道，概率篩與等厚篩雖然都有很多優(yōu)點，且便于密封，但是由于概率篩不可精確篩分，等厚篩機構復雜、調速困難，兩者都難以選用。普通篩分方法雖然存在很多缺點，但可通過解決篩板、篩面傾角、物料運動速度來解決。所以次設計選用普通篩分法。3.4 振動形式的確定目前，從振動機械動力學方面我們知道，工作頻率和固有頻率之比為 Z，一般為 2-10。3.4.1 非共振篩該類振動篩的彈簧剛度為常數或接近常數（線性） ，機器在遠離共振區(qū)的狀態(tài)下工作。彈簧剛度小，傳給地基的動載荷也小，具有隔振性良好、結構簡單的特點 [13]。3.4.2 共振篩此篩是一種在近共振狀態(tài)下的振動機械，具有如下特點：（1）產量大，效率高。（2）彈簧剛度為常數或接近常數。（3）所需激振力小、傳動部件結構緊湊。（4）振幅穩(wěn)定性好、工作平穩(wěn)、隔振性好。103.5 運動軌跡的確定3.5.1 圓運動軌跡圓運動振動篩是利用單軸式不平衡激振器，使篩箱產生振動的篩子。其運動軌跡一般為圓形（橢圓形）它主要用于物料的分級。其與直線振動篩相比具有結構簡單、造價低、維修容易等特點，因而目前普遍采用。3.5.2 直線運動軌跡其靠兩根不平衡重的軸作同步導向回轉而產生振動，其篩面呈水平或傾斜安裝。它和圓運動相比具有如下優(yōu)點：（1）直線振動篩的動力平衡與物料在篩面上的運動情況較好。（2）物料在篩面上的運動不是靠篩面的傾角，而是靠篩子的激振器產生的激振力。（3）由于篩箱運動中有較大加速度，所以特別適用于物料的分級。所以根據設計需要以及上面的對比來看，本設計采用直線運動軌跡。3.6 激振方式的比較目前，在工業(yè)上應用的篩機，按激振器的形式可以分為：彈性連桿式振動機、慣性式振動機、電磁式振動機和其它振動機（如風動式、液壓式及凸輪式等） 。以下是幾種常見的振動方式的比較。3.6.1 彈性連桿式彈性連桿式振動機常用于物料的篩分、選別和冷卻工作，它的結構簡單、制造方便、工作時轉動機構受力較小，機器平衡性好（對雙質體提和單質體式而言） 。因此在水泥廠、鑄造廠、冶金廠中得到廣泛應用。作為篩分機械應用的彈性連桿式主要是共振式，但由于傳動偏心軸使連桿端部的調試相當困難，目前只在國外采用，國內尚未推廣 [14]。3.6.2 電磁式電磁式振動篩是一種新興的篩分設備，經濟技術指標先進、結構合理，與其它篩分設備相比具有如下特點：11（1）體積小、 重量輕、安裝方便、無傳動部件、不需潤滑、維修方便、運行費用低。（2）電磁式振動篩由于運用了機械振動學的共振原理，雙質體在低溫臨界狀態(tài)下工作，因此耗電能少。（3）電振機的控制設備可采用可控硅半波整流電路，因此在使用中可通過調整可控硅的方法，方便地無級調整給料量，并可以實現生產流耗的給料量控制。（4）電振機可以在額定電壓、振幅條件下頻繁啟動和長時間連續(xù)運轉。但是該振機振幅因受電源影響不夠穩(wěn)定，而且造價高，在篩機中應用較小。3.6.3 慣性式慣性式振動機是有帶有偏心塊的慣性式激振器激振的振動機械。它常用于物料的篩分、脫水、輸送、選料、粉磨、落砂、成型、振搗、夯土和壓路等各種工作中。該振動機的構造簡單、制造容易、機器重量輕、金屬消耗量少、傳給基地的動載荷小、安裝方便，因而它的用途廣泛、品種規(guī)格繁多。慣性式振動機按照動力學的特性，可分為線性非共振式、線性近共振式、非線性式和沖擊式振動等。其作為振動篩主要屬于近共振型和線性非共振式。3.6.4 激振方式的確定通過上述各種激振方式的比較，我們可以看出，彈性連桿式及電磁式激振器不適于大型細篩。它們比較適合于中小型篩分機以及物料的運輸，只有慣性式比較合適。慣性式激振器通常由主軸、偏心塊、軸承、軸承座組成其按照激振器軸數又可以分為單軸式、雙軸式、多軸式三種。單軸式慣性激振器通常產生沿圓方向變化的激振力，當軸承端的偏心塊具有不同安裝相位時，還會產生沿圓周方向的力偶。雙軸慣性式激振器的兩軸通常做反向等速回轉，產生一直線方向變化的激振力偶。鑒于本設計的普通篩的系列化設計，只需求可滿足生產部門的要求、能連續(xù)工作、產量高等。因此，我們選用了自同步電機驅動的雙軸慣性式振動篩。12第 4 章 其它零部件的選擇選擇合適的零部件結構形式，能使機器簡單、制造容易、降低成本、延長壽命、檢修更換零件方便等有具有重要意義。所以本設計對該機中的幾個主要零部件進行了選擇。4.1 隔振系統的選擇大多數振動機由于振動頻率高、偏心塊質量大，所以產生的離心慣性力是很大的，如果不對它們采取適當的隔離措施或平衡措施就可能將很大的動載荷傳給地基，使地基和建筑物產生有害振動，嚴重情況下將使機器很難投入使用，故需要對振動機采用隔振措施。隔振系統有一次隔振和二次隔振及多次隔振系統等下面通過分析我們進行選用。一次隔振有結構簡單、安裝方便的優(yōu)點，但其隔振效果不好，傳給地基的動載荷較大。二次隔振，雖然機構比較復雜，但是隔振效果相當好，傳給地基的動載荷較一次隔振產生的動載荷減少五分之四左右，但最大不足是機構復雜、龐大、消耗金屬量較多、制造工藝復雜。三次隔振及多次隔振系統，由于結構很復雜、工藝困難，因此很少采用，只有在精密儀器的防隔振措施中采用[15]。由于本次設計的直線振動細篩一般安裝與地面，因此采用一次隔振裝置。4.2 篩箱及篩面4.2.1 篩箱篩箱為板梁鉚焊組合結構，由主副側板、管梁、人料擋板、出料板、篩板等組成，側板選用低合金壓力容器鋼板，強度高、可焊性好，周邊折彎，并在振動方向及沿縱向連接多根角鋼，使側板剛度大大增強，有利于強度的提高和噪音的降低。管梁由法蘭盤、無縫鋼管、加強槽鋼等組成，重量輕、強度大，便于制造安裝，具有互換性。加強槽鋼上有 T 形孔，使用 T 形螺栓，便于篩板的安裝維護，消除 U 形螺栓對管梁的磨損 [16]。承重管梁與側板之間使用精制高強度螺栓緊固，這種緊固方式不僅使被緊13固件之間利用靜摩擦傳遞振動力，而且利用高強度螺桿與鋼板孔的過盈配合，直接傳遞振動剪切力，聯接強度高，使用防松螺母，聯接可靠不松動，將篩箱聯接成一個剛性箱體結構，是目前最為有效的聯接方式。而采用熱鉚或環(huán)槽鉚釘冷鉚，由于鉚釘桿與鋼板之間存在較大間隙，因銹蝕、微動磨損或振動異常出現松動后，現場將無法處理，導致故障的擴大。4.2.2 篩面的比較選擇篩面是篩子的重要組成部分，通常由低碳鋼、高碳鋼、錳鋼、彈簧鋼等材質制造而成，近年來還出現了氨基酚等合成材料制造的篩面。金屬型篩面常用的有棒條篩、沖孔篩、編制篩及縫條篩，近年又出現焊接篩網等，但是還未推廣使用 [17]。（1）棒條篩①棒條篩由一組具有一定斷面的棒條組成，這種篩面通常用于固定篩或重型振動篩中，篩孔尺寸在 50mm 以上。②沖孔篩板沖孔篩板一般是在 5-12mm 厚的鋼板上沖制方形、長方形和圓形的孔而成。③編織篩網篩網是有金屬絲的經線和緯線編織而成，其優(yōu)點是重量輕、有效面積大、網絲有彈性、篩分效率高、篩孔尺寸為 3-100mm，但是其也有一個缺點就是有些雜物可能進入篩下物料中。④縫條篩面早期的縫條篩，沒隔一段距離彎個圓環(huán)，在圓環(huán)內穿一條小剛棒，將各篩條連接起來。新型縫條篩常用焊條。（2）橡膠篩面橡膠篩面具有耐磨性好、重量輕及噪音小等特點，在實際應用中取得較好效果，其篩面可直接用橡膠制成。（3）氨基酚篩面氨基酚和聚氨酚是新型優(yōu)質耐磨材料，適用于制造篩面，具有耐磨性能好、噪聲低、可露天堆放等特點。14綜上所述，本振動篩采用氨基酚塑料篩面。4.2.3 篩面的壓緊裝置篩面在箱體上的安裝固定方法有三種：用拉鉤拉緊、用木楔條壓緊、用壓板和螺釘固定。（1）用拉鉤拉緊該方法適用與固定網絲直徑較小的編織篩面，其厚度小于 6mm 的篩板。（2）用木楔條固定壓緊篩面篩面被篩箱兩側的角鋼支承，篩面上部壓一木條，在箱體側板上斜焊小條鋼（相隔一定距離） ，然后將木楔條用離嵌入小角鋼下（該木條必須具有自鎖性） ，這樣就將篩面壓緊了。（3）用木條和螺釘緊固篩面對于網絲直徑大于 9.5mm 以及厚度大于 8mm 的篩板，可用壓條和螺釘將其固定與篩箱上。綜上所述，本設計采用木楔條固定壓緊裝置。4.3 支撐裝置的選擇振動篩的支撐方式有吊式和座式兩種。吊式常用于小型振動篩，座式應用于大型振動篩。本設計是直線振動細篩所以采用座式支撐裝置。支撐裝置主要是彈性材料，常用的有金屬螺旋彈簧、板彈簧和橡膠彈簧。（1）金屬螺旋彈簧因為斷面圓柱形金屬螺旋彈簧是目前振動機械中應用最廣泛的一種彈性元件。它具有的優(yōu)點是制造方便、內摩擦小、能耗較為經濟。在正確的設計情況下具有較長的壽命。其缺點是體積較大、容易產生噪音、調節(jié)其剛度不便、橫向剛度小容易使機體出現橫向搖晃。（2）板彈簧其優(yōu)點是增減彈簧片數便可以調節(jié)彈簧的總剛度，能使機體實現定向振動。缺點是加工量大、制造工藝要求較嚴、所占空間大。（3）橡膠彈簧該彈簧得到廣泛應用，可做主振彈簧也可做隔振彈簧。其特點是結構緊湊、15可調節(jié)硬度或結構來改變其剛度、振幅穩(wěn)定、能耗大、隔音效果好、噪音小。比金屬彈簧適應高低溫度能力差，剛度受溫度影響大，抗油性、光性差、易老化 [18]。綜上所述，本設計采用圓柱形金屬螺旋彈簧。16第 5 章 各部分設計計算5.1 運動學參數的選擇計算5.1.1 物料運動狀態(tài)的選擇本設計中對物料運動狀態(tài)的選擇主要是根據物料的性質、機器的用途和工作面的選擇用途的特點等，同時須考慮機器能耐久的工作，并有較高的產量和工作質量。采用物料作拋擲運動狀態(tài)進行設計，此種運動形式有如下優(yōu)點：可防止篩孔的堵塞，并能獲得較好的篩分效率和生產率；而且由于物料和工作面接觸時間短大部分離開工作面，所以工作面的磨損小，并能獲得較高的輸送速度，而且運用此種運動形式可使上下層物料得到翻動，使細粒物的透篩機會增多，從而提高工作效率。在中速拋擲運動狀態(tài)下，振動機有較高的產量和工作質量，能耗也少，對機體的強度和剛度要求也不高，所以取拋擲指數 D=1.75~3.3。5.1.2 安裝傾角的選擇篩面傾角的大小決定于要求的生產率和篩分效率。篩面傾角的大小決定了生產率的高低以及篩分效率的大小，但在本設計中，根據篩機的工作情況取傾角 。??5.1.3 振動方向角的選擇?振動方向角 α 是指振動方向線與工作面的夾角，它的選擇主要根據機器的用途做篩分使用時，應保證有較高的篩分效率和較大的產量。其次應考慮所處理物料的性質和要求，如對比重較大或粒度較細的物料宜選用較小的振動方向角，對水分較大或粘性較強的物料宜選用較大的振動方向角，對磨琢性較強的物料為了減小工作面的磨損宜選用較大的振動方向角。本設計所所處理的物料磨琢性較強因此選用較大的振動方向角 ? 。此?時實際拋擲指數為D=K =2SinCos??175.1.4 物料的平均速度①理論平均速度的計算：Vd=ω λcos δ (5-1)2Di?經計算得到 Vd = 0.498m/s[19]。②際平均速度：V=Cm CR Ca Cω Vd (5-2)Cm—物料性質的影響系數，取 0.7；CR—料層厚度的影響系數，取 0.9；Ca—傾角的影響系數，取 1.5；Cω —滑行運動影響系數，取 1；因此實際平均速度為：V=0.324m/s。5.2 工藝參數的確定（1）工作面尺寸的確定：已給定篩面長 L=1170mm，篩面寬 B=790mm。（2）篩孔尺寸已給定（3）計算料層厚度 hh=Q/3 3600 B× × =21/3 3600 0.79 0.157 1.6=13.8mmmr?5.3 動力學參數的選擇計算5.3.1 工作機體的質量經過精確的計算：G 電機 =409 2=818kgG 箱體 =1089kg18工作機體重量：G=818+1089=1905kg工作機體參振質量：m 機 =G/980=1905/980=1.94kg.s2/cm5.3.2 物料的結合質量Gm= QL/3600Vm (5-3)將各值代入，得到 Gm = =288kg。602.7315?由 D=2.08 查得 km=0.2，所以得到結合質量：m m = =188×0.2/980=0.058kg.s2/cm； g總參振質量：m= m 機 + mm =1.94+0.058=1.998 kg.s2/cm。5.3.3 隔振系統的頻率比及隔振彈簧剛度隔振系統的頻率比范圍 2～10 根據工作頻率取 Z0=5。篩機工作頻率：ω = = =150r/s30n?14.?隔振系統彈簧總剛度∑K= mω 2= ×1.998×1502=1782kg/cm 0Z5整個篩體由四個彈簧支撐，每個彈簧剛度 [20]：K= = =445.54?178219第 6 章 結論一種新產品開發(fā)是和工程設計同時進行的：首先要對被篩物料的物理、化學性質以及在工藝流程中所需達到的要求進行分析，選擇合理的技術參數、進行模擬樣機試制、進行必要的設計計算、工作圖設計、產品試制、檢驗、服務、工藝試驗、跟蹤服務、產品改進設計、定型等一系列程序，最后實現交鑰匙工程。并且篩分技術理論也需要深入研究，需要引入現代化設計手段，采用新材料、新技術、新工藝，對現有的篩分機械進行運動分析和結構改進，引入現代化設計手段，采用優(yōu)化設計，計算機輔助設計，用計算機對篩分結構強度進行計算，提高設計的可靠性；建立振動篩試驗臺，對篩機產品進行檢測。同時向，根據不同用途，研制出各種不同型式的篩機，根據不同用途研制出各種不同型式的篩機。只有這樣中國的篩分技術才能跟住世界潮流，才能為中國工業(yè)的未來再多做些貢獻，它的發(fā)展不僅僅代表著中國礦山機械的發(fā)展，它還代表著中國國力的增強，標志著一個國家的基礎工業(yè)的實力和工業(yè)科技水平。本設計通過對直線振動細篩的各部分裝置經過細心的選擇與論證，已經完成了設計的要求，滿足設計要求的各項指標，實現了開題前的設想，設計基本成功。20參考文獻[1] 劉樹英，韓清凱，聞邦椿. 新型振動破碎機非線性動力學分析[J].振動與沖擊，2000(3): 55-57[2] 劉樹英 . 動破碎機的發(fā)展與應用. 振動利用與控制工程的若干理論及應用[D]. 長春: 吉林科學技術出版社，2000[3] 李以農，劉樹英，聞邦椿. 慣性振動圓錐破碎機新工藝及動力分析[J]. 礦山機械，2001(2): 23-25[4] 張世禮. 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They are a very important part of mechanical engineering which is given very little attention.A link is defined as a rigid body having two or more pairing elements which connect it to other bodies for the purpose of transmitting force or motion . In every machine, at least one link either occupies a fixed position relative to the earth or carries the machine as a whole along with it during motion. This link is the frame of the machine and is called the fixed link.An arrangement based on components connected by rotary or sliding interfaces only is called a linkage. These type of connections, revolute and prismatic, are called lower pairs. Higher pairs are based on point line or curve interfaces. Examples of lower pairs include hinges rotary bearings, slideways , universal couplings. Examples of higher pairs include cams and gears.Kinematic analysis, a particular given mechanism is investigated based on the mechanism geometry plus factors which identify the motion such as input angular velocity, angular acceleration, etc. Kinematic synthesis is the process of designing a mechanism to accomplish a desired task. Here, both choosing the types as well as the dimensions of the new mechanism can be part of kinematic synthesis.Planar, Spatial and Spherical MechanismsA planar mechanism is one in which all particles describe plane curves is space and all of the planes are co-planar The majority of linkages and mechanisms are designed as planer systems. The main reason for this is that planar systems are more convenient to engineer. Spatial mechanisma are far more complicated to engineer requiring computer synthesis. Planar mechanisms ultilising only lower pairs are called planar linkages. Planar linkages only involve the use of revolute and prismatic pairsA spatial mechanism has no restrictions on the relative movement of the particles. Planar and spherical mechanisms are sub-sets of spatial mechanismsSpatial mechanisms / linkages are not considered on this page24Spherical mechanisms has one point on each linkage which is stationary and the stationary point of all the links is at the same location. The motions of all of the particles in the mechanism are concentric and can be repesented by their shadow on a spherical surface which is centered on the common locationSpherical mechanisms /linkages are not considered on this pageMobilityAn important factor is considering a linkage is the mobility expressed as the number of degrees of freedom. The mobility of a linkage is the number of input parameters which must be controlled independently in order to bring the device to a set position. It is possible to determine this from the number of links and the number and types of joints which connect the links.A free planar link generally has 3 degrees of freedom (x , y, θ ). One link is always fixed so before any joints are attached the number of degrees of freedom of a linkage assembly with n links = DOF = 3 (n-1) Connecting two links using a joint which has only on degree of freedom adds two constraints. Connecting two links with a joint which has two degrees of freedom include 1 restraint to the systems. The number of 1 DOF joints = say j 1 and the number of joints with two degrees of freedom = say j 2 The Mobility of a system is therefore expressed as mobility = m = 3 (n-1) - 2 j 1 - j 2Examples linkages showing the mobility are shown below A system with a mobility of 0 is a structure. A system with a mobility of 1 can be fixed in position my positioning only one link. A system with a mobility of 2 requires two links to be positioned to fix the linkage positionThis rule is general in nature and there are exceptions but it can provide a very us