3090型直線振動篩結構設計含SW三維及5張CAD圖,直線,振動篩,結構設計,sw,三維,cad 3090型直線振動篩結構設計 摘 要 直線振動篩可能普通人沒有接觸過，也不怎么了解，但是對于在礦場工作過的人來說那肯定是非常熟悉的，因為在任何礦場都離不開對開采礦物的篩選，常用的篩選工具則是振動篩了，而直線振動篩則是眾多篩選工具中最為常用的一種，它的結構形式簡單、性能穩(wěn)定、型號多樣適用于各種大中小型礦場，隨著機械化程度的不斷提高，對于篩分容量的要求越來越大，篩機技術要求也越來越高。 其他還有兩種振動篩也有不少的應用，他們分別是利用圓周運動來分離礦石的圓運動振動篩和利用共振原理來實現(xiàn)礦物篩選的共振篩，我們這里主要研究的是直線振動篩，另外兩種振動篩我們就不多做描述了。直線振動篩不僅僅可以應用于篩煤礦，將小顆粒篩選下來，將大塊煤礦篩出，進行大煤塊與小煤塊的分離工作；振動篩可以用于豆芽脫皮，通過不停的振動，實現(xiàn)豆芽與豆芽皮的自動分離，操作簡單生產(chǎn)效率高；此外振動篩還可以根據(jù)孔的大小不同來篩選不同規(guī)格的網(wǎng)釘；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可以用振動篩篩選玉米、黃豆、小麥、花椒等，他們的工作原理基本相同，只是篩網(wǎng)種類不同，最終目的是達到兩種介質(zhì)的分離。目前人們通過對振動篩的不斷改進，不斷研發(fā)與更新，已經(jīng)發(fā)明了陶瓷振動篩和超聲波振動篩，能達到很高的分篩精度（200-600目），并且可以24小時連續(xù)不間斷的工作。 雖然目前我國振動篩水平在制造加工工藝等方面已經(jīng)取得了不錯的成果但是我們的缺點和不足也同樣存在著，這就需要我們來根據(jù)生產(chǎn)的需求對現(xiàn)有產(chǎn)品不斷改進、更新，核心技術上不斷開發(fā)、研究與深入，自主研發(fā)，做自己的產(chǎn)品。只有掌握其真正的核心技術，才能成為技術的主導者，才能在日益嚴峻的采礦工具市場中站穩(wěn)腳跟與時俱進從而不被淘汰，振動篩的發(fā)展不但會對分離技術帶來巨大技術還會帶動國民經(jīng)濟的發(fā)展，因此生產(chǎn)及研發(fā)滿足生產(chǎn)需求的新型振動篩具有很廣闊的市場前景。 關鍵詞：篩選、大功率雙電機直線振動篩、電同步、Solidworks三維建模軟件、整體構造的計算與制作 II Abstract Linear vibrating screen may have no contact with ordinary people, do not know how, but for the people who worked in the mines that must be very familiar with, because in any field cannot do without screening on mining, screening tools commonly used is the linear vibrating screen, vibrating screen is large screen one of the most commonly used tools, its structure is simple, stable performance, suitable for various types of large and small mines, along with the increasing degree of mechanization, the requirement for screening capacity is more and more big screen machine, the technical requirements of increasingly high. There are two kinds of vibration sieve also has many applications, they are circular motion to separate vibration sieve and ore utilization of circular motion using resonance principle to realize the resonance sieve screening mineral, here we mainly study the linear vibrating screen, the other two vibrating screen we do not describe. Linear vibrating screen can not only be applied to sieve coal mine, the small particle filtering down, to screen out the large coal mine, coal separation large and small coal; can be used for peeling sprouts shaker, through continuous vibration, automatic separation of bean and bean sprouts skin, simple operation and high production efficiency; in addition, vibration sieve according to the size of the hole is different to screen different net nail; agricultural production of corn, soybeans, wheat can be screened, the pepper shaker, its working principle is basically the same, but different types of screen, the ultimate goal is to achieve the separation of two media. At present people through the continuous improvement of the vibrating screen, development and renewal, has invented the ceramic vibrating screen and ultrasonic vibration sieve, can achieve high screening precision (200-600), and 24 hours of continuous work. Although China's vibrating screen level in the manufacturing process and has achieved good results but our shortcomings also exist, which we need to according to the production requirements of existing products continue to improve and update the core technology research and development, in-depth, independent research and development, to do their own products. Only by grasping the real core technology, to become a leader in technology, in order to gain a firm foothold in the times of increasingly severe market mining tools so as not to be eliminated, the development of vibrating screen will not only bring huge technology for separation technology will promote the development of the national economy, so the production and development of production to meet the new demand with a vibration sieve broad market prospects. Key words: screening, high-power dual motor linear vibration screen, electrical synchronous, Solidworks three-dimensional modeling software, the overall structure of the calculation and production ? III 目錄 摘 要 I Abstract II 目錄 IV 第一章 緒論 1 1.1論文的目標選擇與制作意義 1 1.2國內(nèi)外振動分選機械的發(fā)展 1 1.2.1我國振動分選機械的發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.2.2篩分機械發(fā)展方向 2 1.2.4國內(nèi)振動篩的發(fā)展計劃及展望 2 第二章 整體方案的初步擬定 3 2.1直線振動細篩的工作原理 3 2.2振動篩的比較與選取 5 2.2.1常規(guī)篩選分揀法 5 2.2.2概率分揀分類法 6 2.2.3等厚度分揀法 6 2.2.4概率等厚分揀篩選法 6 顧名思義就是它將概率篩分和等厚篩分的優(yōu)點結合在一起從而做出來的篩選機械。 6 2.2.5選用哪種篩分方法 6 2.3振動形式采用哪一種 6 2.3.1非共振篩 7 2.3.2共振篩 7 2.4篩體運行路徑的設計 7 2.4.1圓形運動路徑 7 2.4.2直線運動軌跡 7 2.5 確定振動形式 8 2.5.1彈性連桿式 8 2.5.2確定激振方式 8 2.6選擇隔振系統(tǒng) 8 2.7選擇篩箱和篩面 9 2.7.1篩箱 9 2.7.2篩面的固定方法 9 第三章 直線振動篩設計計算 10 3.1確定工藝參數(shù) 10 3.2 直線振動篩運動學參數(shù)的選擇及計算 10 振動次數(shù)的計算 10 3.3 動力學參數(shù)的選擇計算 11 3.3.1 動力學參數(shù)的初算 11 3.3.2 驗算動力學參數(shù) 12 3.3.3 選擇振動電機 14 3.4 彈簧參數(shù)計算 14 第四章 振動篩三維模型的建立 19 4.1 Solidworks軟件概述 19 4.1.1 Solidworks軟件簡介 19 4.1.2 Solidworks軟件的特點 19 4.2 直線振動篩零件三維模型的建立 19 4.2.1 側板 19 4.2.2 橫梁 20 4.2.3 箱體支撐 20 圖4.4 箱體支撐 21 4.2.4 電機支架 21 4.2.5 加強板 22 4.2.6 出料擋板 23 4.2.7 后擋板 23 4.2.8 篩體裝配 24 4.2.9 標準件 25 4.3激振器裝配圖 26 4.3.1激振頭裝配 26 4.3.2激振器裝配圖 26 4.4直線振動篩三維模型的總裝圖 27 4.5三維模型向二維工程圖的轉換 28 第五章 經(jīng)濟環(huán)保性分析 30 第六章 總結 31 參考文獻 32 結束語 34 附錄 35 VIII 第一章 緒論 1.1論文的目標選擇與制作意義 在機械化日益發(fā)達的這個時代，很多的傳統(tǒng)行業(yè)都運用了振動篩，小的有豆芽去殼振動篩，大的有煤礦大型振動篩，都在相關行業(yè)起到不可或缺的作用。同時隨著現(xiàn)代工業(yè)化不斷的革新與發(fā)展振動篩行業(yè)也在順應市場的潮流不斷的創(chuàng)新與改進。 近年來篩分理論不斷發(fā)展,使得振動篩的發(fā)展提高了廣闊的市場。從篩分效率和處理能力來講，當被篩物料或給料量有變化時，都會影響篩機篩分效果。振動篩在剛開始振動與振動停止時用時都是比較長的，并且這兩個過程都會出現(xiàn)共振現(xiàn)象，尤其在停止時特備明顯，共振現(xiàn)象使機體的使用壽命大大縮短，提前報廢。因此，需要對振動設備進行動力特性分析的研究，從而進行更好的優(yōu)化設計，達到更好的性能,更加簡單實用的結構，更加大的產(chǎn)量以及更加穩(wěn)定的性能。 雖然振動篩結構簡單，形式比較單一，但是在振動篩的發(fā)明到現(xiàn)在許多工業(yè)上依舊實用傳統(tǒng)的振動篩而沒有更好的產(chǎn)品來替換它由此可見振動篩在現(xiàn)代工業(yè)上的應用在以后任然會占據(jù)一方市場，同時因為它的結構簡單，維修方便，性能穩(wěn)定以及成熟的設計使得它在篩分機械中的地位可以說是非常的牢固。所以說振動篩在當今的市場甚至以后很長一段時期都將處于一個非常重要的地位。 1.2國內(nèi)外振動分選機械的發(fā)展 1.2.1我國振動分選機械的發(fā)展現(xiàn)狀 我國作為發(fā)展中國家，工業(yè)的發(fā)展水平一直跟不上發(fā)達國家，技術核心力量也比較薄弱，遠遠落后于歐美等發(fā)達國家，知道本世紀50年代，國內(nèi)的篩分機技術才開始起步，它主要經(jīng)歷了3個發(fā)展階段。 (1)仿制階段 我國分篩機剛剛起步時，完全沒有自主研發(fā)能力，在這個時間內(nèi)，我國仿制了一些發(fā)達國家，向前蘇聯(lián)、波蘭等國生產(chǎn)的利用圓周運動來分離礦石的圓運動振動篩和利用共振原理來實現(xiàn)礦物篩選的共振篩。并且根據(jù)它們各自的結構優(yōu)勢都被產(chǎn)品都成功的用于了工作生產(chǎn)。 (2)自行研制階段 19世紀后期我國開始自行研發(fā)篩分機，先后生產(chǎn)出了重型振動篩及共振篩，單軸雙軸振動篩，同步直線振動篩等。雖然這些設備存在著各種缺點，如不能解決共振問題，振動篩的壽命很短，生產(chǎn)成本高、效率低等眾多問題，但是他們的成功研制標志著我國振動篩的研制基本滿足了國內(nèi)生產(chǎn)的需求。 (3)提高階段 改革開發(fā)以來，在原來的研發(fā)基礎上，對振動篩的不足之處進行了改進，并成功了一系列的新產(chǎn)品。但是即使在現(xiàn)代工業(yè)的推動下振動篩的研發(fā)與制造行業(yè)有了一個質(zhì)的變革，但是我們?nèi)稳徊粷M足，在新型振動產(chǎn)品的研發(fā)與改進方面也有了一定得發(fā)展。 1.2.2篩分機械發(fā)展方向 在重型篩分機這塊（這里的重指大塊物料)，現(xiàn)在好多工作場合需要處理大的物料，尤其是煤礦工程上，國外已經(jīng)設計制作出了篩選直徑在1.5米以上的棒式振動篩選機。 同時振動強度增大。篩機的振動過程逐漸強化，以取得較大的速度和加速度，從而提高生產(chǎn)能力和篩分效率。日本和德國的篩機所采用的振次為980r/min，振動強度為4. 5～7g，圓振動篩的傾角達25～30°。 1.2.4國內(nèi)振動篩的發(fā)展計劃及展望 我國作為發(fā)展中國家，要想在世界經(jīng)濟中占有一定地位，就必須努力發(fā)展工業(yè)，真正掌握其核心技術，向大、重和超重型方向發(fā)展；研究反共振振動篩來提高其使用壽命；引進先進技術水平，在我國自主研發(fā)的同時，也要與世界接軌，不斷借鑒國外先進技術水平，提高自己，千萬不能閉門造車，一定要施行走出去策略，與世界工業(yè)水平共同發(fā)展。 60 第二章 整體方案的初步擬定 2.1直線振動細篩的工作原理 直線振動篩是利用偏心塊的圓周運動利用慣性來使得整個篩體實現(xiàn)不停的振動，它是由電機來提供動力，激振器來提供振動慣性的。一般情況來看直線振動篩是有兩個驅(qū)動軸來轉動的，同時兩個驅(qū)動軸反向轉動，這樣就消除了水平方向的運動慣性同時疊加了豎直方向的振動力。 圖2.1 直線振動篩示意圖 1. 物料在篩面上的拋射 做圓周運動的偏心塊，點O在篩箱上的運動軌跡為AB，它的加速度是a（圖2.2），如圖中所示是加速度a的方向：在AO之間運動的點a，面向右側；而當a在BO之間時，面向左側，可以看成它是一個AB為直徑，O為圓心的圓上面向心加速度在AB上的投影的一點L1。設A為篩箱的振幅（等于AO或BO），振動頻率為ω，則 a=Aω2sinφ （2-1） 式中 —為OL1與OC之間的夾角，OC為垂直于軌跡AB的直線。 垂直于篩面的加速度分量ay為： ay=isinα+β=Aω2sinφsinα+β （2-2） 式中 α—振動曲線與水平線之間的夾角； β—篩面所傾斜的角度。 圖2.2 使振動篩上的篩選物做拋射運動的工作原理： ay≥gcosβ （2-3） 令這時的運動角度φ作為一開始的拋射角度那么 Aω2sinφLsinα+β≥gcosβ （2-4） sinφL=gcosβAω2sinφLsinα+β=cosβKsinα+β=1KV （2-5） 式中 K=Aω2g為篩子的加速度系數(shù)，KV是物料的拋射系數(shù)。[1] KV與K的關系在此為 KV=Ksinα+βcosβ （2-6） 為了保證篩分效率高，篩子的生產(chǎn)量大，必須選擇合適的KV值。[1] 2.2振動篩的比較與選取 根據(jù)設計任務書的要求我對目前現(xiàn)有的幾種振動篩的功能及優(yōu)缺點進行分析對比然后選取了直線振動篩這一結構形式來作為本次論文的主體設計。在此我了解了振動分選的幾種基本方法：常規(guī)篩選分揀法、概率分揀分類法、等厚度分揀法等。在這了我們來分析一下每種方法的原理及優(yōu)缺點。 2.2.1常規(guī)篩選分揀法 在常見的分揀篩選方法已經(jīng)在相關的工業(yè)部分應用了很長的時間，同時在使用過程中不斷的改進與創(chuàng)新已經(jīng)使得普通振動篩的設計趨于完美并且還在不斷的改進與完善中。這種振動篩工作的時候它篩網(wǎng)上的物料厚度是呈現(xiàn)一個遞減趨勢的，因為在進料口端是物料容易堆積的地方，而隨著物料向出口方向移動，經(jīng)過振動篩的篩選，物料的厚度自然是逐漸的降低的。但是這種機構的物料厚度需要大于等于2-3倍的篩孔直徑，能夠?qū)⒘６扰c篩孔直徑相差不多的物料進行振動分離，在整個工作進行的同時，因為厚度不同使得整體物料自動形成了分層，即顆粒小的物料向下走，顆粒大的向上移這一現(xiàn)象。這樣的話顆粒小與篩孔的物料就會透過篩體向下輸送顆粒大的物料就會順著篩體向前移動，從而達到了分離不同粒度的物料的目的。 由上面的原理我們很容易就能知道，篩面長短很關鍵，篩面越長效率就越高。 這樣的振動篩有一下的結構特點： （1）總的物料厚度一般不高于篩面上留下的物料厚度的3倍 （2）整體結構裝配簡潔，維修方便 （3）更換不同的篩網(wǎng)可以進行多種精度物料的篩分 （4）安裝調(diào)試過程簡單。 （5）篩網(wǎng)為易損件，需要經(jīng)常維護及更換。 （6）整體效率偏低同時占用很大的工作場地。 （7）由于物料非理想化，在實際生產(chǎn)中會出現(xiàn)堵料現(xiàn)象。 （8）進料口料層厚很難分層。 （9）整體噪音很大，影響周圍環(huán)境。 2.2.2概率分揀分類法 概率分揀從字面意思來看就是利用了篩分成功的概率學來進行篩分的一種機械。其中最常見的振動篩則是多層篩。 多層篩的結構特點： （1） 篩體的傾斜角度大，使得物流能夠快速的下滑同時整體物料層變薄。 （2） 多層篩的篩孔直徑一般偏大，解決了普通篩篩孔堵塞的問題。 （3） 整體布局緊湊小巧，不需要占用很大的使用場地。 （4） 由于篩孔較大影響了整體的篩分精度。 （5） 由于多層篩選同時選用大篩孔，這就解決了臨界顆粒難分篩的難題。 2.2.3等厚度分揀法 等厚度分揀法是通過在進料口為物料提供一個使物料有更大的運動加速度的裝置，使物料迅速的鋪平和通過篩面，來使物料實現(xiàn)快速通過及分層的設備。這樣來實現(xiàn)快速分層，它有一下特點。 （1） 由于加裝了進料口的加速裝置使得進料口的料層厚度與出料口的料層 厚度相近，這樣的結構形式在細粒篩分上非常實用。 （2）提高了整體的生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。 （3）總體制作結構復雜，維修也不方便，正產(chǎn)成本增加。 （4）機構笨重，占地面積大。 2.2.4概率等厚分揀篩選法 顧名思義就是它將概率篩分和等厚篩分的優(yōu)點結合在一起從而做出來的篩選機械。 2.2.5選用哪種篩分方法 由以上對各種篩分方法的介紹與了解我們可以知道概率篩分的精確度不高，等厚篩速度不好把握，并且結構復雜，兩者都不太理想。普通的直線篩分方法雖然存在一定得問題：噪音大，占地面積大等，但是它的優(yōu)點是其它機型無法比擬的：結構簡單、維修方便、設計成熟、高篩分精度。 2.3振動形式采用哪一種 工作頻率與固有頻率的比是Z，數(shù)值為2-10。 2.3.1非共振篩 這種振動篩的振動形式使非共振形式的，也就是說這種振動篩沒有共振加持，使得整個篩體的運動載荷較小，結構穩(wěn)定、結構簡單的特點。[3] 2.3.2共振篩 共振篩的運用主要是在礦上比較多，因為它動力強勁所以大型的振動篩一般都選取共振。主要利用共振原理來進行工作。波蘭的ZDR型振動篩雖然取得了比較好的成就，但是它的振動比較大，要求彈簧質(zhì)量比較高，所以目前仍處于試驗研究階段。 該篩為近共振型振動機械，具有以下特點： （1）產(chǎn)量可以說是大的，同時效率也很高。 （2）彈簧剛度不變或與常數(shù)相近。 （3）需要較小的激振力，傳動部件較為緊湊。 （4）振幅擁有良好的穩(wěn)定性，工作穩(wěn)定，振動良好。 2.4篩體運行路徑的設計 2.4.1圓形運動路徑 圓形運動振動篩的工作原理是它本身具有兩個激振器，這兩個激振器為不平衡鐘的，它們運作時會將運動與力加載在篩體上，使它的運動軌跡為圓形。 當物料與物料分離時，通過調(diào)整角度來改變物料的運動速度。該材料的反向運動是用來提高篩子的效率。 2.4.2直線運動軌跡 直線振動篩它是由四個激振器組成，兩個激振器通過激振主軸連接，兩個激振系統(tǒng)的運動時同步且方向相反，這樣的話就抵消了水平方向的振動，加強了豎直方向的振動幅度，從而提高了整體的效率以及生產(chǎn)能力。它的篩面可以一層也可以多層，而激振器一般多采用箱式的。 它比圓周運動有以下優(yōu)點： （1）振動篩堅固，運動性強，不易堵塞。 （2）篩上物料的運動取決于篩的振動而不是滑動力。激振力由激振器產(chǎn)生。 （3）由于篩箱運動的加速度較大，物料的分類特別適用。 因此，根據(jù)設計需要和以上的比較，采用直線運動軌跡。 2.5 確定振動形式 目前，在工業(yè)篩機的應用中，按振子的形式可分為：彈性桿振動機、慣性振動電機振動、電磁振動電機等動機（如氣動、液動和凸輪式等）。以下是一些比較常見的振動比較模式。 2.5.1彈性連桿式 彈性桿振動篩用于物料的篩選，以及冷卻工作，其結構簡單，制造容易，旋轉機構工作力小，平衡機好。因此，廣泛應用于水泥廠、鑄造廠和冶金廠。作為篩分機械應用的彈性桿主要是一種諧振式，但由于驅(qū)動偏心軸連桿端很難調(diào)試，目前國外只采用，國內(nèi)還沒有推廣。 2.5.2確定激振方式 通過對各種激振方式的比較，可以看出彈性連桿式和電磁式激振器不適用于大型篩。適用于中小型篩分機械及物料輸送，只有慣性類型適合。由主軸、偏心塊、軸承、軸承座組成是通常慣性式激振器的組成方法，分為單軸式、雙軸式、多軸式三種，是按照激振器的軸數(shù)來分的。 我選用了自同步電機驅(qū)動的雙軸慣性式振動篩。 2.6選擇隔振系統(tǒng) 大多數(shù)機床的振動，因為大振動頻率高，偏心塊質(zhì)量的離心慣性力是巨大的，如果他們沒有合適的隔離措施或平衡措施，可能會把很大的動載荷傳給地基，使地基和建筑物產(chǎn)生有害振動，所以一定要對其采取一定的措施。 我們通分析了一次隔振系統(tǒng)、二次隔振系統(tǒng)和多隔振系統(tǒng)。本發(fā)明結構簡單，安裝方便，隔振性能不好，移動荷載大。二次隔振，機構雖然較為繁瑣，但隔振效果是較為優(yōu)秀的，相比于一次隔振所產(chǎn)生的的動載荷減少了絕大部分，因為其機構較為繁瑣，所以消耗用料和制作的工藝很復雜。三次隔振及多次隔振系統(tǒng)，因為其結構結構及其復雜，所以只有精密的儀器才能用到。 因為本次設計的振動篩振幅小，動載荷小，所以一次隔振裝置是最佳選擇。 2.7選擇篩箱和篩面 2.7.1篩箱 板梁螺栓通過連接和組合形成篩箱，由左右側板、橫梁、入料擋板、出料擋板、后擋板、電機支架、篩板等組成，側板的材料選擇20g鍋爐用鋼板，因為他的強度比較高、有良好的可焊性。通過六角頭螺栓、螺母連接篩箱和橫梁并用彈簧墊圈來防止松動。通過這種較高強度的聯(lián)接，把它變成剛性箱體結構。篩箱整體結構可拆卸，方便維護和運輸。 鑒于橡膠篩面的耐磨、降噪的特性，本次設計決定采用橡膠篩面。 2.7.2篩面的固定方法 我們常采用拉鉤拉緊篩網(wǎng)、木楔條壓緊與壓板和螺釘緊固等方法將篩網(wǎng)固定到箱體上。 （1）用拉鉤拉緊 篩子或篩板的末端是鉤狀的。如果網(wǎng)絲直徑小于4.1毫米，可以用薄鋼板和橡膠墊覆蓋屏幕邊緣。當導線大于4.1 mm但小于8mm時，可直接彎曲成鉤狀，然后用鉤和螺釘將篩網(wǎng)固定在篩箱上。 （2）固定木楔條把篩面壓緊 篩面用角鋼軸承在篩箱兩側，篩壓壓條，斜小鋼焊接在車身側板（每隔一段時間），然后在小角度下嵌入楔楔力（它們必須有自鎖），使篩面壓力。 （3）用壓條和螺釘擰緊篩面 當網(wǎng)絲直徑大于9mm，厚度大于8mm，采用壓條，將緊固件固定。 首先，由于采用了篩板的厚度，孔徑尺寸較大，所以使用壓條和螺釘?shù)姆椒▉砉潭ā? 第3章 直線振動篩設計計算 3.1確定工藝參數(shù) 篩板尺寸： 篩孔尺寸： 物料特性：金屬礦石，粒度小于篩孔一半的粒級含量30%，大于篩孔的粗粒級含量40%，密度2 t/m3(一般物料密度) 一般的干物料 篩分效率：設定為80% 生產(chǎn)率 （3-1） 式中——工作面面積，，取2.7； ——單位面積生產(chǎn)率，，取28； ——材料松散密度，，取2； ——校正系數(shù)，分別取、、、、、。 3.2 直線振動篩運動學參數(shù)的選擇及計算 本設計拋擲指數(shù) 本設計是一種直線振動篩進行分類，所以傾角是 本設計采用共同的振動方向角。 物料粒度所處的級別為中等，選擇振幅為。 振動次數(shù)的計算 （3-2） 取則。 3.3 動力學參數(shù)的選擇計算 3.3.1 動力學參數(shù)的初算 （3-3） （3-4） （3-5） 取 （3-6） （3-7） （3-8） （3-9） （3-10） （3-11） 每個電機都有一個激勵力，其值為 （3-12） 每個電動機上偏心塊質(zhì)量矩為 （3-13） （3-14） （3-15） （3-16） 挑選兩臺符合要求的電機。 3.3.2 驗算動力學參數(shù) 在建模工作后，篩箱的質(zhì)量為公斤，與振動電機，而質(zhì)量是1006.51公斤。 取則 （3-17） （3-18） （3-19） 取 （3-20） （3-21） （3-22） （3-23） （3-24） 激振力幅值 （3-25） 每個電機都有一個激勵力，其值為 （3-26） 每個電動機上偏心塊質(zhì)量矩為 （3-27） （3-28） （3-29） （3-30） 挑選兩臺符合要求的電機。 3.3.3 選擇振動電機 根據(jù)計算出的動態(tài)參數(shù)，選擇型號是VB-15116-W對振動電機型號的，，功率，激振力最大值為，額定電流。 3.4 彈簧參數(shù)計算 ； （3-31） （3-32） （3-33） 式中 （3-34） 取16mm ， （3-35） ， （3-36） 或取，取 極限載荷驗算 （3-37） 工作圈數(shù) （3-28） 取4 G， 圈數(shù)之和 n1=n+(1.5~3.5) （3-39） 取7 節(jié)距t （3-40） 取35 彈簧自由高度H （3-41） 穩(wěn)定指數(shù) （3-42） 固定彈簧的時候，；在安裝的時候把導桿和導套安裝上時，此時 根據(jù)計算，本設計采用彈簧的彈簧固定，無需增加導桿或?qū)к墶！? 圖3.1 彈簧三維圖 圖3.2 彈簧工作圖 圖3.2 彈簧工作圖 第四章 振動篩三維模型的建立 4.1 Solidworks軟件概述 4.1.1 Solidworks軟件簡介 Solidworks是一款三維建模軟件，主要用于機械產(chǎn)品加工行業(yè)，它可以實現(xiàn)三維建模，這樣可以有效減少設計中出現(xiàn)的問題，并對設計出的結構進行有限元分析，分析完成后進行結構優(yōu)化，以保證設計階段的最合理性、充分性。 4.1.2 Solidworks軟件的特點 目前市場上出現(xiàn)了許多三維建模軟件，如Proe、Catia等，主要用于產(chǎn)品開發(fā)和圖紙繪制方面，很好地提高了設計師的工做效率，有效的避免了因設計尺寸不合理出現(xiàn)的問題。然而，在產(chǎn)品整個開發(fā)這才是用戶選擇設計工具時所考慮的的關鍵所在。 Solidworks軟件的發(fā)展正是充分的考慮到了整體設計環(huán)境的協(xié)同性。 4.2 直線振動篩零件三維模型的建立 本設計采用先創(chuàng)建零件圖最后組裝成整機。 4.2.1 側板 側板是振動篩最主要的零件之一，控制著很多零件的形狀和位置，因此優(yōu)先制作側板。主體為鈑金拉伸，拉伸好以后在繪制上面的孔。 圖4.1 側板圖 4.2.2 橫梁 橫梁采用草圖回轉的方式取得。 圖4.3 橫梁 4.2.3 箱體支撐 箱體支撐是連接箱體和彈簧座的重要零件，建模方法與橫梁類似，但是需要拉伸一個肋板并進行圓形陣列生成四個。 圖4.4 箱體支撐 4.2.4 電機支架 電機支架是十分重要的零件，振動電機安裝在其上，振動電機產(chǎn)生的激振力通過電機支架傳給篩箱，因此受到的變載荷較大。我設計的電機支架整體采用焊接結構，為了增加強度，我在上面添加了多個縱橫肋板。 圖4.5 電機支架 4.2.5 加強板 加強板的做用是加強側板，防止側板變形，使其能很好的支撐。 圖4.6 彈簧座 4.2.6 出料擋板 出料擋板起著防止篩面上下物料混合的作用，另外還對篩板有一定的支撐作用。 圖4.7 出料擋板 4.2.7 后擋板 后擋板在增加篩箱整體強度，剛度的同時還可以增加堆料層厚度，提升振動篩的生產(chǎn)率。 圖4.8 后擋板 4.2.8 篩體裝配 篩體裝配是振動篩的主體部分，它主要有篩面、支撐梁、側板、支撐板、篩網(wǎng)、支撐做、進料擋板、出料擋板等組成。 圖4.9 底座 4.2.9 標準件 在查詢了標準件相應的參數(shù)后，進行建模。 圖4.10 標準件 4.3激振器裝配圖 4.3.1激振頭裝配 激振頭內(nèi)有偏心塊，來實現(xiàn)振動篩的振動。 4.3.2激振器裝配圖 它由兩個激振頭、中間軸、中間保護罩構成，各部件間用螺栓緊固到一起。 4.4直線振動篩三維模型的總裝圖 在完成所有零件的建模后，進入裝配環(huán)境，通過約束將零件安放到正確的位置，在裝配過程中，由于螺栓螺母數(shù)量過多，為了防止計算機資源的不必要浪費，將螺紋特征省略，以提高運行速度。 圖4.11 整機側視圖 圖4.12 整機俯視圖 4.5三維模型向二維工程圖的轉換 由于所設計產(chǎn)品的特點，以及我國裝備制造業(yè)發(fā)展水平的限制，生產(chǎn)中仍需要二維工程圖作為生產(chǎn)的指導。此時就涉及到三維模型轉成二維工程圖的問題。目前幾乎所有三維設計軟件都支持模型投影生成工程圖的功能，但是由于使用習慣上的問題，國外三維軟件的工程圖功能對GB標準支持不到位，國內(nèi)用戶在作圖過程中多有不便，因此本設計將NX的三維模型轉換成二維工程圖之后，再導入CAXA電子圖版進行編輯。 但是NX的工程圖轉換到其他格式后，圖形的精度有較大的損失，為了避免這種情況的出現(xiàn)，我通過查詢資料和實踐找到了比較合適的方法： （1）在Solidworks軟件內(nèi)新建工程圖，導入所需要的試圖，然后在菜單選擇文件、導出、工程圖。如圖 選好參數(shù)后即可生成工程圖文件。 （2）刪除已經(jīng)生成的視圖，導入剛才生成的工程圖文件，即可產(chǎn)生新的視圖。 （3）再次從菜單選擇文件、文件另存為Dwg格式，選好相應的目錄就可以生成文件了。 這樣生成的Dwg文件精度較高，基本沒有轉換損失，而且用二維CAD和CAXA電子圖版都可以直接對其編輯操作。 圖4.15 導出為CAD格式 第五章 經(jīng)濟環(huán)保性分析 目前全球都在號召環(huán)保，我國也必須適應時代潮流，推行綠色生產(chǎn)，在降低成本的前提下，實現(xiàn)資源利用最大化，從產(chǎn)品設計出發(fā)，以綠色環(huán)保為基礎，對廢品進行回收利用，減小能源消耗。 從10年開始，出現(xiàn)全球性的霧霾天氣，尤其前年與去年最嚴重，人們在發(fā)資源緊缺嚴重，人們過渡使用原生態(tài)資源。那將是中華民族的災難。因此，任何產(chǎn)品都需要環(huán)保和經(jīng)濟。 環(huán)保項目首先采用可回收的材料和資源，在各系統(tǒng)及部件設計中所選用的材料主；用后的零件應是能循環(huán)使用可以回收的，原材料應該選擇環(huán)保無害無污染的。產(chǎn)品在設計研發(fā)時, 一定要全面考慮，多出方案，以節(jié)省能源為目的減少產(chǎn)品在試生產(chǎn)時產(chǎn)生肥料，利用計算機軟件提前完成建模，對結構進行優(yōu)化，避免因設計不合理，造成材料浪費。 減少制造過程中能量消耗可采取如下措施： 對圖紙進行多次審核，制定完整的工藝路線，加工方法，選擇合適可行的設備進行機加工。 采用自動化技術，自動化技術性能的發(fā)展方向社會的進步，人們已經(jīng)能很好地運用機械化與智能化，將機械自動化與系統(tǒng)智能化很好地結合在一起，運用單片機PLC控制程序系統(tǒng)，CPU主導控制中心，芯片核心技術等來達到某些復雜工位的精準定位，精準操作，方向發(fā)展，完全運動程序自動化控制其輸入輸出，智能系統(tǒng)發(fā)出命令后由機械方面的設備來完成，可以是智能機器人、機械手等也可以是氣缸油缸等執(zhí)行操作元件，復雜加工是目前技術的難點也是將來需要攻克的地方，它一般都是通過最大程度的提高生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量。流程多樣化意味著在生產(chǎn)一個產(chǎn)品時，不僅有一個選擇，而且多個選擇并從中挑選最好的。 第六章 總結 本論文研究的是直線振動篩，介紹了振動篩的結構與工作原理，計算了工藝參數(shù)、運動學參數(shù)和動力學參數(shù)。采用現(xiàn)代機械設計方法以自下而上的方式建立了直線振動篩的三維物理模型，通過變換生成二維工程圖。 本文基本已經(jīng)實現(xiàn)了預期規(guī)劃任務。但因為時間和知識的限制，本文還存在很多不足之處。本文的進一步工作是： （1）改進不合理的設計細節(jié)，如擋板篩板后緣距離過遠，底座沒有角度調(diào)節(jié)功能，拆卸篩板安裝不方便。 （2）適當?shù)膹娀拖魅鮽劝?、電機支架、篩體支座等部件，并進行有限元分析。 （3）經(jīng)過適當?shù)母倪M，驗證了試驗機試驗設計的合理性。 參考文獻 [1] 吳佳常．機械制造工藝學[M]．北京：中國標準出版社，1992． [2] 列文遜，戚格利內(nèi)．破碎篩分機器與設備[M]，北京：中國工業(yè)出版社，1959． [3] 任軍學，田衛(wèi)軍．UG機械設計經(jīng)典實例詳解[M]，北京：電子工業(yè)出版社，2004． [4] 胡小康．UG NX6 運動仿真培訓教程[M]，北京：清華大學出版社，2009． [5] 關振宇．Siemens NX 6 機械設計基礎教程[M]，北京：人民郵電出版社，2009． [6] 趙環(huán)帥，王振年．國內(nèi)外高頻振動篩的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]，金屬礦山．2009，11：105-107，161． [7] 趙茂俞．自同步直線振動篩CAD設計與仿真[D]，安徽：安徽理工大學，2005． [8] 王革新等．雙振動電機同步振動篩設計研究[J]，甘肅冶金．2006，4：34-36． [9] 張建勛等．ZKB2448直線振動篩的設計[J]，煤礦機械．2000，9：7-9． [10] Jacques Steyn．Fatigue failure of deck support beams on a vibrating screen [J]，ht. 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Central South University Press and Springer-Verlag Berlin Heidelberg，2013. 結束語 本次設計實驗的從實驗研究，到論文的編排，每一章、每一節(jié)都傾注了老師的心血和汗水。 半年來老師在學術上嚴格指導，在思想上幫助和教誨，令人難忘，導師以忘我的工作熱情，嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，給我啟發(fā)和促進。 感謝培養(yǎng)了我這么多年的祖國，感謝將我撫養(yǎng)長大的母親，感謝在這次畢業(yè)設計中給予我?guī)椭母魑煌瑢W，在學習期間，承蒙大連大學各位老師的教誨，使我取得了今天的成績，在此向他們表示深深的感謝。 四年來的時光是短暫的，借此機會對大力支持自己工作和學習的親朋好友表示誠摯的謝意！ 這次設計我親身體驗了機械設計的整個過程讓我認識到學習的道路不是結束而是一個新的開始，由于本人水平有限，文中錯誤在所難免，懇請各位老師和同學不吝指正，謝謝！ 附錄 A virtual experiment showing single particle motion on a linearly vibrating screen-deck ZHAO Lala , LIU Chusheng, YAN Junxia School of Mechanical and Electrical Engineering, China University of Mining & Technology, Xuzhou 221008, China 1 Introduction Vibration screening is a complicated process used in the mineral processing area that is affected by the vibration and other technical parameters of the screen and by the processed material's properties. The motion of the material on the screen deck has a direct relation to the quality of the screening process. Factors such as the penetration probability of the particles and the productivity of the apparatus are important. So investigating the theory of motion and the properties of the screened materials is of great significance for choosing reasonable kinematic parameters that ensure an effective screening process. The sieving experiment forms the foundation of screening theory. The traditional experimental methods have the disadvantages of being complex to operate, being easily influenced by outside conditions and being difficult to carry out accurately in small scale. Virtual experimental technology, on the other hand, has the advantages of low cost, of having no limits in the field related to the available time and number of tests and of affording the simulation of complex processes. Virtual techniques have been widely applied in studies within military, medical and industrial fields. We describe a virtual screening experimental system built upon physical simulation principles. The motion of a single particle on a linearly vibrating screen deck was studied. The influences of kinematic parameters on the state of motion were discussed. These results could provide a reference for the convenient study of vibrating screen theory and sieving practice. 2 Theory of linear motion on a vibrating screen Different ki