φ3600×13000混合機(jī)的設(shè)計(jì)【說(shuō)明書+CAD】

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Sintering of raw materials for the realization of uniform composition, to achieve the best results granulating, the design of the mixer in the reference mixer Iron and Steel sintering plant, based on a more practical design, a new type of mixer, and simple structure, long service life, mixing evenly, without bond occurred, forming a good performance, very suitable for use in the sintering plant. According to the design of equipment productivity, choose the right motor, reducer, transmission gears and other components, as well as choice of coupling, hydraulic coupling, bearings and other major components for the check. Finally, Mixer installation, maintenance, etc. have done a considerable introduction. The mixer designed to facilitate installation and maintenance, simple operation, low cost, is a device worthy of promotion。 Keyword:Mixer; gear driving ；Sintering equipment  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 混合機(jī)技術(shù)的發(fā)展 2 1.3課題的研究方法及研究?jī)?nèi)容 4 2.1 混合機(jī)的分類及特點(diǎn) 5 2.1.1混合機(jī)的分類及特點(diǎn) 5 2.1.2 混合機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 6 2.2 混合機(jī)的工作原理 8 2.3 ф3600×13000m混合機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù) 10 3 混合機(jī)的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 11 3.1 電機(jī)的選擇 11 3.1. 電動(dòng)機(jī)的選擇 11 3.2 傳動(dòng)軸上的動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 11 3.3 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 12 3.3.1 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 12 3.3.2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 12 3.3.3 按齒根彎曲強(qiáng)度校核 15 3.4齒輪設(shè)計(jì) 15 4 軸的設(shè)計(jì)與校核 16 4.1電機(jī)伸出軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 4.2 延伸軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 4.3 齒輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與校核 17 4.3.1 齒輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 4.3.2 齒輪軸的強(qiáng)度校核 17 4.3.3 齒輪軸的彎曲剛度校核 19 4.3.4 齒輪軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核 22 5 主要零部件的選擇與校核 23 5.1滾動(dòng)軸承的選擇與校核 23 5.1.1 滾動(dòng)軸承的概況 23 5.1.2滾動(dòng)軸承類型的選擇 23 5.1.3 滾動(dòng)軸承的壽命校核 23 5.2 鍵的選擇與校核 24 5.2.1 鍵連接的功能、分類、結(jié)構(gòu)型及應(yīng)用 24 5.2.2齒輪軸上鍵的選擇 25 5.2.3 齒輪軸上鍵的校核 25 5.3 液力耦合器的選擇與校核 26 5.4 聯(lián)軸器的選擇與校核 26 5.4.1 聯(lián)軸器的分類及特點(diǎn) 26 5.4.2 聯(lián)軸器的類型選擇 27 5.4.3 聯(lián)軸器載荷計(jì)算 27 5.4.3聯(lián)軸器型號(hào)選擇 27 5.5 慢速驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 27 5.6托輥的裝置和校核 27 6 混合機(jī)的安裝、使用操作、維修、潤(rùn)滑及密封 29 6.1混合機(jī)的安裝 29 6.2 磨機(jī)的使用操作 29 6.2.1 啟動(dòng)順序 29 6.2.2停機(jī)順序 29 6.2.3 緊急停車 30 6.3 混合機(jī)的維修 30 6.4 混合機(jī)設(shè)備的潤(rùn)滑 30 6.4.1 潤(rùn)滑方法 31 6.4.2 潤(rùn)滑劑的種類 31 6.4.3 齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑 31 6.4.4軸承的潤(rùn)滑 32 6.5 混合機(jī)設(shè)備的密封 32 7 經(jīng)濟(jì)性與可靠性分析 33 7.1設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性分析 33 7.2 設(shè)備的可靠性 33 7.3 設(shè)備的有效度 33 結(jié) 束 語(yǔ) 35 致 謝 36 參 考 文 獻(xiàn) 37 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 本混合機(jī)作為一次混合機(jī),主要作用是將物料混勻并濕潤(rùn). ??? 混合料的進(jìn)料由皮帶機(jī)和漏斗兩種形式，將料送入圓筒混合機(jī)的進(jìn)料端，通過(guò)筒體的旋轉(zhuǎn)，物料在筒體內(nèi)呈螺旋狀運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中使混合料形成“滾落”狀，從而完成物料的混合、濕潤(rùn)、制粒、混勻后通過(guò)圓筒混合機(jī)排料端的溜槽排到皮帶輸送機(jī)上。 ??? ? 傳動(dòng)形式主要分齒式傳動(dòng)和膠輪傳動(dòng)兩種形式，按工藝需要而定。齒式傳動(dòng)一般適用于Φ3.2m以上規(guī)格圓筒混合機(jī)，膠輪傳動(dòng)一般適用于Φ3.2m以下規(guī)格圓筒混合機(jī)。但不能一概而論，也有Φ3m采用齒式傳動(dòng)，Φ3.2m采用膠輪傳動(dòng)的。 ???? 圓筒混合機(jī)由筒體、給（排）料端支承托軸、傳動(dòng)裝置、噴水裝置、排料端漏斗、給（排）料托輥罩、齒輪罩、檢修平臺(tái)等組成，筒體支承在支承托輥上，由主電機(jī)通過(guò)硬齒面減速機(jī)及筒體上的大、小齒輪帶動(dòng)筒體旋轉(zhuǎn)。為了便于檢修和調(diào)整，在減速機(jī)主電機(jī)的對(duì)側(cè)設(shè)有微動(dòng)裝置以使筒體能緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，并按要求準(zhǔn)確定位。 在四年的機(jī)械專業(yè)學(xué)習(xí)中，我對(duì)燒結(jié)機(jī)械的理論和實(shí)際設(shè)計(jì)產(chǎn)生了濃厚的興趣，而混合機(jī)在燒結(jié)工藝中占有這么重要的地位，于是我選擇了混合機(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(wèn)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。由于我選的是混合機(jī)設(shè)計(jì)，希望通過(guò)該設(shè)計(jì)，熟悉冶金機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的全過(guò)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(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)鞏固和發(fā)展四年來(lái)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 混合機(jī)技術(shù)的發(fā)展 在世界各國(guó)燒結(jié)廠的燒結(jié)原料作業(yè)中，不論一次混合還是二次混合均選用圓筒混合機(jī)。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐和改進(jìn)，隨著燒結(jié)機(jī)向大型化方向發(fā)展，與之相配套圓筒混合機(jī)的規(guī)格也相應(yīng)增大，結(jié)構(gòu)也有了很大發(fā)展．新型圓筒混合機(jī)就是這一發(fā)展的產(chǎn)物。新技術(shù)帶來(lái)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，混合機(jī)技術(shù)也隨著各方面的發(fā)展而不斷創(chuàng)新。 1.3 混合機(jī)類型簡(jiǎn)介 1 V型混合機(jī) V型混合機(jī)是由兩個(gè)圓筒成V型焊接起來(lái)的容器組成，容器的形狀相對(duì)于軸是非對(duì)稱的。由于回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，粉體粒在傾斜圓筒中，連續(xù)的反復(fù)交替、分割、合并；物料隨機(jī)地從V形一區(qū)傳遞到另一區(qū)，同時(shí)粉粒體粒子間產(chǎn)生滑移，進(jìn)行空間多次疊加，粒子不斷分布在新產(chǎn)生的表面上，這樣反復(fù)進(jìn)行剪切、擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到混合目的。適用于物料流動(dòng)性良好、物性差異小的粉粒體的混合，以及混合度要求不高而又要求混合時(shí)間短的物料混合，由于V型混合容器內(nèi)的物料流動(dòng)平穩(wěn)，不會(huì)破壞物料原形，因此V型混合機(jī)也適用于易破碎、易磨損的粒狀物料的混合，或較細(xì)的粉粒、塊狀、含有一定水份的物料混合之用，廣泛應(yīng)用于制藥、化工、食品等行業(yè)。 它是旋轉(zhuǎn)容器式混合機(jī)的一種。如下圖所示， V型混合機(jī)的操作過(guò)程與雙錐型混合機(jī)類似，只是由于V型容器的非對(duì)稱性，使得被混物料時(shí)緊時(shí)散，其混合效果和混合時(shí)間比雙錐型混合機(jī)更好更短。 2飼料混合機(jī) 根據(jù)配方的要求將各種飼料組份混合均勻的機(jī)械。.常用的飼料混合機(jī)有立式螺旋混合機(jī)、臥式環(huán)帶混合機(jī)和立式螺旋行星混合機(jī)，它們都屬于間歇式。 3三維混合機(jī) HD系列多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī)在工作時(shí)，由于采用了混合桶體，具備多方向運(yùn)轉(zhuǎn)方式，使各種物料在混合過(guò)程中，加速了流動(dòng)和擴(kuò)散作用，同時(shí)又避免了一般混合機(jī)因離心力作用所產(chǎn)生的物料比重偏析和積聚現(xiàn)象，所以可以取得比一般混合機(jī)相對(duì)較好的混合效果。這也是制藥行業(yè)中廣泛使用的混合機(jī)的原因之一。 三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)是向XYZ三個(gè)方向做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的混合機(jī)，其中HD系列多向運(yùn)動(dòng)混合機(jī)是三維運(yùn)動(dòng)混合機(jī)的一種，是一種廣泛應(yīng)用于制藥、化工、食品、輕工等行業(yè)及科技單位的新穎物料混合的機(jī)器，HD系列機(jī)型能非常均勻地混合流動(dòng)性較好的或顆粒狀的物料，使混合后的物料達(dá)到最佳效果。 三維混合機(jī)是旋轉(zhuǎn)容器式混合機(jī)的一種，三維型混合機(jī)有正方體型混合機(jī)、“金字塔”型混合機(jī)、六角型混合機(jī)、Y型混合機(jī)等。 4雙錐型混合機(jī) cone mixer通過(guò)回轉(zhuǎn)罐體將各種粉料混合均勻的混合設(shè)備。雙錐型混合機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1—滑環(huán)箱；2—罐體；3—驅(qū)動(dòng)裝置；4—支撐臺(tái)架 6行星式輪碾混合機(jī) 行星式輪碾混合機(jī)是近年來(lái)出現(xiàn)的一種先進(jìn)混合設(shè)備。主要用于耐火材料、陶瓷、灰砂磚、化...行星式輪碾混合機(jī)與傳統(tǒng)輪碾混合機(jī)相比，其特點(diǎn)是：攪拌周期短，生產(chǎn)效率高，混合3～5min即均勻；便于控制產(chǎn)品細(xì)度，混合質(zhì)量好，物料不成團(tuán)；能耗低。 行星式輪碾混合機(jī)包括機(jī)架、收塵管、上殼體、碾盤、進(jìn)料口、出料口等，電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)帶與減速箱相連，減速箱上部的立軸設(shè)在上殼體與碾盤中，立軸與行星齒輪箱相連一起轉(zhuǎn)動(dòng)，碾輪、側(cè)刮板安裝在行星齒輪箱的兩側(cè)，隨行星齒輪箱轉(zhuǎn)動(dòng)，行星齒輪箱下部安裝行星攪拌鏟，進(jìn)水管、收塵管設(shè)在上殼體上，進(jìn)水管與上殼體內(nèi)的活接頭相連。 7臥式螺帶混合機(jī) 　臥式混合機(jī)工作原理無(wú)重力混合機(jī)臥式筒體內(nèi)裝有雙軸旋轉(zhuǎn)反向的漿葉，漿葉成一定角度將物料沿軸向、徑向循環(huán)翻攪，使物料迅速混合均勻臥式混合機(jī)性能特點(diǎn)減速機(jī)帶動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)速度與槳葉的結(jié)構(gòu)會(huì)使物料重力減弱，隨著重力的缺乏，各物料存在顆粒大小、比重懸殊的差異在混合過(guò)程中被忽略。激烈的攪拌運(yùn)動(dòng)縮短了一次混合的時(shí)間，更快速、更高效。 即使物料有比重、粒徑的差異，在交錯(cuò)布置的攪拌葉片快速劇烈的翻騰拋灑下，也能達(dá)到很好的混合效果。 　　臥式混合機(jī)由U形容器、螺帶攪拌葉片和傳動(dòng)部件組成；U形的長(zhǎng)體筒體結(jié)構(gòu)，保證了被混合物料（粉體、半流體）在筒體內(nèi)的小阻力運(yùn)動(dòng)。正反旋轉(zhuǎn)螺條安裝于同一水平軸上，形成一個(gè)低動(dòng)力高效的混合環(huán)境，螺帶狀葉片一般做成雙層或三層，外層螺旋將物料從兩側(cè)向中央?yún)R集，內(nèi)層螺旋將物料從中央向兩側(cè)輸送，可使物料在流動(dòng)中形成更多的渦流，加快了混合速度，提高混合均勻度；采用皮帶輪帶動(dòng)擺線減速機(jī)驅(qū)動(dòng)，相對(duì)于齒輪減速機(jī)的大扭矩，皮帶傳動(dòng)的彈性連接有在超載時(shí)保護(hù)傳動(dòng)部件的優(yōu)勢(shì)。 　　臥式混合機(jī)出料方式：粉體物料采用氣動(dòng)大開門結(jié)構(gòu)形式，具有卸料快、無(wú)殘余等優(yōu)點(diǎn)；高細(xì)度物料或半流體物料采用采用手動(dòng)蝶閥或者氣動(dòng)蝶閥，手動(dòng)蝶閥經(jīng)濟(jì)適用，氣動(dòng)蝶閥對(duì)半流體的密封性好，但造價(jià)比手動(dòng)蝶閥高。在需要加熱或冷卻的場(chǎng)合，可配置夾套。加熱方式有電加熱和導(dǎo)熱油加熱兩種方式可選：電加熱方便，但升溫速度慢，能耗高；導(dǎo)熱油加熱需要配置油鍋和導(dǎo)油動(dòng)力、管道，投資較大，但升溫速度快，能耗較低。冷卻工藝可直接向夾套內(nèi)注入冷卻水，夾套換熱面積大，冷卻速度快。電機(jī)與攪拌主軸之間通過(guò)擺線針輪式減速機(jī)直聯(lián)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠度高，維護(hù)方便。 臥式混合機(jī)應(yīng)用于農(nóng)藥、獸藥、食品、化學(xué)品、生物、養(yǎng)殖業(yè)、陶瓷、耐火材料、塑膠、復(fù)合肥等固-固（即粉體與粉體）固-漿（即粉體與膠漿液）的混合，還特別適應(yīng)粘稠的物料混合。 7犁刀混合機(jī) 犁刀式混合機(jī)由主動(dòng)減速機(jī)帶動(dòng)犁刀組軸向運(yùn)動(dòng)，一方面將物料沿筒體圓周作徑向周向湍動(dòng)，同時(shí)將物料沿犁刀兩側(cè)的法線方向拋出，另一方面被拋出物料經(jīng)飛刀組時(shí)，被高速旋轉(zhuǎn)的飛刀剪切攪拌而強(qiáng)烈的拋散，物料在犁刀和飛刀的復(fù)合作用下，不斷更疊、擴(kuò)散。 犁刀式混合機(jī)廣泛用于干粉砂漿、化工原料、制藥原料、建筑材料、塑料、膠粘原料、食品原料、粉末冶金、礦山材料、石油原料等行業(yè)的固—固(粉體與粉體)、固—液(粉體與膠漿液)、塊狀-粘稠狀的物料混合攪拌，并設(shè)有夾套加溫干燥型的粉體設(shè)備。 8高速混合機(jī) 高速混合機(jī)依靠混合器的旋轉(zhuǎn)將物料翻動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，槽壁的混合器高速旋轉(zhuǎn)，對(duì)翻動(dòng)的物料切向高速攪拌，在較短時(shí)間將物料混合均勻。 高速(加熱)混合機(jī)是塑料行業(yè)中各種樹脂，如：聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等塑料成型加工必不可少的設(shè)備之一。高速混合機(jī)主要應(yīng)用于各種樹脂與其他粉狀、糊狀、液狀物體的均勻混合、著色、干燥以及ABS聚碳酸酯等工程塑料成型前的干燥、脫揮等工藝。 高速混合機(jī)也適用于：再生膠、碳酸鈣、石棉、消防藥劑、粉末涂料、電碳、染料、食品、日用化工等各種物料的均勻混合、攪拌。 高速加熱混合機(jī)具有混合均勻、混合速度快，混合容器內(nèi)壁及攪拌漿葉均采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼1Cr18Ni9Ti（鍋內(nèi)壁厚度≥6mm）制造，具有較高的耐腐蝕性及使用壽命。本混合機(jī)采用數(shù)控儀表控溫，其控溫精度 較高，操作方便，安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。高速混合機(jī)是最理想的橡塑混合設(shè)備之一。 1.3課題的研究方法及研究?jī)?nèi)容 現(xiàn)階段，隨著混合機(jī)理論和技術(shù)的不斷發(fā)展和完善要求混合機(jī)就有更高的使用性能，更長(zhǎng)的使用壽命。本次課題主要研究ф3600×13000mm混合機(jī)，通過(guò)以這種混合機(jī)的設(shè)計(jì)來(lái)掌握機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的原理及一般步驟。其中包括：混合機(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)的計(jì)算與選擇、滾動(dòng)軸承的選擇與校核等。 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。 通過(guò)對(duì)該類混合機(jī)的設(shè)計(jì)，可以達(dá)到應(yīng)有的目的。2 混合機(jī)系統(tǒng)方案的確定 2.1 混合機(jī)的分類及特點(diǎn) 2.1.1混合機(jī)的分類及特點(diǎn) ?? 常用的混合機(jī)械分為氣體和低粘度液體混合器、中高粘度液體和膏狀物混合機(jī)械、熱塑性物料混合機(jī)、粉狀與粒狀固體物料混合機(jī)械四大類。 氣體和低黏度液體混合機(jī)械的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，維護(hù)檢修量小，能耗低。這類混合機(jī)械又分為氣流攪拌、管道混合、射流混合和強(qiáng)制循環(huán)混合等四種。 中、高黏度液體和膏狀物的混合機(jī)械，一般具有強(qiáng)的剪切作用；熱塑性的物料混合機(jī)主要用于熱塑性物料(如橡膠和塑料)與添 加劑混合；粉狀、粒狀固體物料混合機(jī)械多為間歇操作，也包括兼有混合和研磨作用的機(jī)械，如輪輾機(jī)等?；旌蠒r(shí)要求所有參與混合的物料均勻分布。混合的程度分為理想混合、隨機(jī)混合和完全不相混三種狀態(tài)。各種物料在混合機(jī)械中的混合程度，取決于待混物料的比例、物理狀態(tài)和特性，以及所用混合機(jī)械的類型和混合操作持續(xù)的時(shí)間等因素。 液體的混合主要靠機(jī)械攪拌器、氣流和待混液體的射流等，使待混物料受到攪動(dòng)，以達(dá)到均勻混合。攪動(dòng)引起部分液體流動(dòng)，流動(dòng)液體又推動(dòng)其周圍的液體，結(jié)果在溶器內(nèi)形成循環(huán)液流，由此產(chǎn)生的液體之間的擴(kuò)散稱為主體對(duì)流擴(kuò)散。當(dāng)攪動(dòng)引起的液體流動(dòng)速度很高時(shí)，在高速液流與周圍低速液流之間的界面上出現(xiàn)剪切作用，從而產(chǎn)生大量的局部性漩渦。這些漩渦迅速向四周擴(kuò)散，又把更多的液體卷進(jìn)漩渦中來(lái)，在小范圍內(nèi)形成的紊亂對(duì)流擴(kuò)散稱為渦流擴(kuò)散。 機(jī)械攪拌器的運(yùn)動(dòng)部件在旋轉(zhuǎn)時(shí)也會(huì)對(duì)液體產(chǎn)生剪切作用，液體在流經(jīng)器壁和安裝在容器內(nèi)的各種固定構(gòu)件時(shí)，也要受到剪切作用，這些剪切作用都會(huì)引起許多局部渦流擴(kuò)散。攪拌引起的主體對(duì)流擴(kuò)散和渦流擴(kuò)散，增加了不同液體間分子擴(kuò)散的表面積減少了擴(kuò)散距離，從而縮短了分子擴(kuò)散的時(shí)間。若待混液體的粘度不高，可以在不長(zhǎng)的攪拌時(shí)間內(nèi)達(dá)到隨機(jī)混合的狀態(tài)；若粘度較高，則需較長(zhǎng)的混合時(shí)間。對(duì)于密度、成分不同、互不相溶的液體，攪拌產(chǎn)生的剪切作用和強(qiáng)烈的湍動(dòng)將密度大的液體撕碎成小液滴并使其均勻地分散到主液體中。攪拌產(chǎn)生的液體流動(dòng)速度必須大于液滴的沉降速度。少量不溶解的粉狀固體與液體的混合機(jī)理，與密度成分不同，互不相溶的液體的混合機(jī)理相同，只是攪拌不能改變粉狀固體的粒度。若混合前固體顆粒不能使其沉降速度小于液體的流動(dòng)速度，無(wú)論采用何種攪拌方式都形不成均勻的懸浮液。 不同膏狀物的混合主要是將待混物料反復(fù)分割并使其受到壓、輾、擠等動(dòng)作所產(chǎn)生的強(qiáng)剪切作用，隨后又經(jīng)反復(fù)合并、捏合，最后達(dá)到所要求的混合程度。這種混合很難達(dá)到理想混合，僅能達(dá)到隨機(jī)混合。粉狀固體與少量液體混合后為膏狀物，其混合機(jī)理與膏狀物料混合的機(jī)理相同。不同的熱塑性物料以及熱塑性物料與少量粉狀固體的混合，需要依靠強(qiáng)剪切作用，反復(fù)地揉搓和捏合，才能達(dá)到隨機(jī)混合。 流動(dòng)性好的顆粒狀固體物主要是靠容器本身的回轉(zhuǎn)，或靠裝在容器內(nèi)運(yùn)動(dòng)部件的作用，反復(fù)地翻動(dòng)、摻和而得以混合，這類物料也可用氣流產(chǎn)生對(duì)流或湍流以達(dá)到混合。固體顆粒的對(duì)流或湍流不易產(chǎn)生渦流，混合速度遠(yuǎn)低于液體的混合，混合程度一般也只能達(dá)到隨機(jī)混合。流動(dòng)性很差的、互相發(fā)生粘附的顆?；蚍蹱罟腆w，則常需用帶有機(jī)械翻動(dòng)和壓、輾等動(dòng)作的混合機(jī)。 2.1.2 混合機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 1、圓筒混合機(jī)的結(jié)構(gòu) 圓筒混合機(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。如圖所示。 圖2.1混合機(jī) （1） 筒體 筒體是混合機(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(guò)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，混合機(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）傳動(dòng)裝置 本混合機(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。 （3）給料器 物料通過(guò)給料器向混合機(jī)里輸送，給料器的形式有鼓形、蝸形及聯(lián)合給料器。 （4）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。地基部包括混合機(jī)地腳螺栓及相關(guān)的埋設(shè)件。 （5）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，該裝置用于混合機(jī)檢修及更換襯板用，當(dāng)停機(jī)超過(guò)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(guò)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。 （6）頂起裝置 頂起裝置由托輥和托輥?zhàn)艿冉M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，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(lái)。 2.2 混合機(jī)的工作原理 混合機(jī)械是利用機(jī)械力和重力等，將兩種或兩種以上物料均勻混合起來(lái)的機(jī)械?；旌蠙C(jī)械廣泛用于各類工業(yè)和日常生活中。? ???? 混合機(jī)械可以將多種物料配合成均勻的混合物，如將水泥、砂、碎石和水混合成混凝土濕料等；還可以增加物料接觸表面積，以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)；還能夠加速物理變化，例如粒狀溶質(zhì)加入溶劑，通過(guò)混合機(jī)械的作用可加速溶解混勻。 ???? 常用的混合機(jī)械分為氣體和低粘度液體混合器、中高粘度液體和膏狀物混合機(jī)械、熱塑性物料混合機(jī)、粉狀與粒狀固體物料混合機(jī)械四大類。 ??? ?氣體和低黏度液體混合機(jī)械的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，維護(hù)檢修量小，能耗低。這類混合機(jī)械又分為氣流攪拌、管道混合、射流混合和強(qiáng)制循環(huán)混合等四種。 ?中、高黏度液體和膏狀物的混合機(jī)械，一般具有強(qiáng)的剪切作用；熱塑性的物料混合機(jī)主要用于熱塑性物料(如橡膠和塑料)與添加劑混合；粉狀、粒狀固體物料混合機(jī)械多為間歇操作，也包括兼有混合和研磨作用的機(jī)械，如輪輾機(jī)等。 ???? 混合時(shí)要求所有參與混合的物料均勻分布?；旌系某潭确譃槔硐牖旌稀㈦S機(jī)混合和完全不相混三種狀態(tài)。各種物料在混合機(jī)械中的混合程度，取決于待混物料的比例、物理狀態(tài)和特性，以及所用混合機(jī)械的類型和混合操作持續(xù)的時(shí)間等因素。 ??? ?液體的混合主要靠機(jī)械攪拌器、氣流和待混液體的射流等，使待混物料受到攪動(dòng)，以達(dá)到均勻混合。攪動(dòng)引起部分液體流動(dòng)，流動(dòng)液體又推動(dòng)其周圍的液體，結(jié)果在溶器內(nèi)形成循環(huán)液流，由此產(chǎn)生的液體之間的擴(kuò)散稱為主體對(duì)流擴(kuò)散。 ???? 當(dāng)攪動(dòng)引起的液體流動(dòng)速度很高時(shí)，在高速液流與周圍低速液流之間的界面上出現(xiàn)剪切作用，從而產(chǎn)生大量的局部性漩渦。這些漩渦迅速向四周擴(kuò)散，又把更多的液體卷進(jìn)漩渦中來(lái)，在小范圍內(nèi)形成的紊亂對(duì)流擴(kuò)散稱為渦流擴(kuò)散。 ??? ?機(jī)械攪拌器的運(yùn)動(dòng)部件在旋轉(zhuǎn)時(shí)也會(huì)對(duì)液體產(chǎn)生剪切作用，液體在流經(jīng)器壁和安裝在容器內(nèi)的各種固定構(gòu)件時(shí)，也要受到剪切作用，這些剪切作用都會(huì)引起許多局部渦流擴(kuò)散。 ???? 攪拌引起的主體對(duì)流擴(kuò)散和渦流擴(kuò)散，增加了不同液體間分子擴(kuò)散的表面積減少了擴(kuò)散距離，從而縮短了分子擴(kuò)散的時(shí)間。若待混液體的粘度不高，可以在不長(zhǎng)的攪拌時(shí)間內(nèi)達(dá)到隨機(jī)混合的狀態(tài)；若粘度較高，則需較長(zhǎng)的混合時(shí)間。 ???? 對(duì)于密度、成分不同、互不相溶的液體，攪拌產(chǎn)生的剪切作用和強(qiáng)烈的湍動(dòng)將密度大的液體撕碎成小液滴并使其均勻地分散到主液體中。攪拌產(chǎn)生的液體流動(dòng)速度必須大于液滴的沉降速度。 ???? 少量不溶解的粉狀固體與液體的混合機(jī)理，與密度成分不同，互不相溶的液體的混合機(jī)理相同，只是攪拌不能改變粉狀固體的粒度。若混合前固體顆粒不能使其沉降速度小于液體的流動(dòng)速度，無(wú)論采用何種攪拌方式都形不成均勻的懸浮液。 ??? ?不同膏狀物的混合主要是將待混物料反復(fù)分割并使其受到壓、輾、擠等動(dòng)作所產(chǎn)生的強(qiáng)剪切作用，隨后又經(jīng)反復(fù)合并、捏合，最后達(dá)到所要求的混合程度。這種混合很難達(dá)到理想混合，僅能達(dá)到隨機(jī)混合。粉狀固體與少量液體混合后為膏狀物，其混合機(jī)理與膏狀物料混合的機(jī)理相同。 ???? 不同的熱塑性物料以及熱塑性物料與少量粉狀固體的混合，需要依靠強(qiáng)剪切作用，反復(fù)地揉搓和捏合，才能達(dá)到隨機(jī)混合。 ???? 流動(dòng)性好的顆粒狀固體物主要是靠容器本身的回轉(zhuǎn)，或靠裝在容器內(nèi)運(yùn)動(dòng)部件的作用，反復(fù)地翻動(dòng)、摻和而得以混合，這類物料也可用氣流產(chǎn)生對(duì)流或湍流以達(dá)到混合。固體顆粒的對(duì)流或湍流不易產(chǎn)生渦流，混合速度遠(yuǎn)低于液體的混合，混合程度一般也只能達(dá)到隨機(jī)混合。 ??? ?流動(dòng)性很差的、互相發(fā)生粘附的顆粒或粉狀固體，則常需用帶有機(jī)械翻動(dòng)和壓、輾等動(dòng)作的混合機(jī)械。 2.3 ф3600×13000m混合機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)參數(shù)： 物料堆密度—1.7t/ 物料安息角—35 筒體規(guī)格—ф3600×13000 生產(chǎn)能力—750t/min 筒體工作轉(zhuǎn)速—7 r/min ? 3 混合機(jī)的傳動(dòng)設(shè)計(jì) 混合機(jī)的傳動(dòng)設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的重要部分，它通過(guò)同步電機(jī)直接帶動(dòng)直齒輪傳動(dòng)，效率高，占地面積小。 3.1 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(guò)程。如果電動(dòng)機(jī)容量太小，使設(shè)備長(zhǎng)期處于過(guò)載狀態(tài)運(yùn)行，會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)絕緣裝置過(guò)早的損壞；如果容量過(guò)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。 3.1. 電動(dòng)機(jī)的選擇 根據(jù)裝額定功率Pr=380 kW，選同步電動(dòng)機(jī)TR1410-6，額定轉(zhuǎn)速n=985 r/min，額定電壓 U=6000V。 3.2 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（減速器） Ⅱ軸（齒輪軸） 3.3 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 3.3.1 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1. 傳動(dòng)類型為直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 2. 混合機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度。 3. 根據(jù)文獻(xiàn)【2，表10-1】選擇齒輪軸的材料45鋼，正火處理，硬度為240HBS，大齒輪用45鋼 ，正火處理，硬度為200HBS，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。 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) 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) （3.4） （3.5） 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 （3.6） （3.7） （3.8） 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 （3.9） 3） 計(jì)算齒寬及模數(shù) （3.10） （3.11） （3.12） （3.13） 4） 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 （3.14） 由文獻(xiàn)【3，圖10-13】查得； 有文獻(xiàn)【3，表10-3】； 故載荷系數(shù) （3.15） 6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，得 （3.16） 7） 計(jì)算模數(shù) （3.17） 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) 10） 確定傳動(dòng)尺寸 分度圓直徑 （3.18） 齒寬 （3.19） 取 中心距 （ 3.20） 3.3.3 按齒根彎曲強(qiáng)度校核 1.文獻(xiàn)【2，表10-5】查取齒形系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) 2. 計(jì)算圓周力 （3.21） 3. 校核彎曲應(yīng)力 （3.22） 由圖10-20（b）得= 因?yàn)? 故所設(shè)計(jì)的齒輪合格。 3.4齒輪設(shè)計(jì) 經(jīng)由上面的計(jì)算可得齒輪傳動(dòng)的參數(shù)如表3.1所示 表3.1齒輪傳動(dòng)參數(shù) 28 146 5.19 2784 附表3-1 齒輪參數(shù) 齒輪軸 大齒輪 模數(shù) 32 32 齒頂圓直徑 960 4736 齒底圓直徑 816 4592 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?；旌蠙C(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） 材料選擇，選45鋼 （2）由 （4.1） ——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） 材料選擇，選45鋼； （2）由 ， 有一個(gè)鍵槽，增大3%，得 取 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) 材料選擇，和小齒輪選同樣的材料45鋼，調(diào)質(zhì)。 （2） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖所示 圖4.3 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） 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 （4.3） (4.4) 3） 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) (4.5) 軸的計(jì)算應(yīng)力 (4.6) 故所設(shè)計(jì)的軸符合強(qiáng)度要求。  圖4.3 4.3.3 齒輪軸的彎曲剛度校核 1、當(dāng)量直徑的計(jì)算 （4.7） 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 1） 繪制計(jì)算簡(jiǎn)圖 圖4.3 3) 軸承處的支反力 （4.8） （4.9） 4） 如上如所示，分段列出彎矩方程 AB段 （4.10） BC段 （4.11） 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。 將代入方程的 故彎曲剛度合格。 4.3.4 齒輪軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核 （4.12） 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(lái)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24160/W33。 5.1.3 滾動(dòng)軸承的壽命校核 （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 （2）軸承上力的大小 徑向力 （5.1） （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 取載荷系數(shù)，則當(dāng)量載荷 （5.2） （5）驗(yàn)算軸承壽命，假設(shè)預(yù)定壽命為5年 （5.3） 故該軸承合格。 5.2 鍵的選擇與校核 5.2.1 鍵連接的功能、分類、結(jié)構(gòu)型及應(yīng)用 鍵是一種標(biāo)準(zhǔn)件，通常用來(lái)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(guò)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(lái)選擇；鍵的尺寸則按符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格和強(qiáng)度要求來(lái)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)【2，103】得 （5.4） 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，=150Mpa。 故所選的鍵合格。 5.3 液力耦合器的選擇與校核 離合器是機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)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、液力耦合器和空氣離合器。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5-2-76】選用YOXy866 液力耦合器，額定功率，該液力耦合器合格。 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(lái)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(wú)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(wú)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(wú)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(wàn)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(lái)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 (5.5) 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(guò)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 主要零部件的設(shè)計(jì)和膠合 5.6托輥的裝置和校核 托輥是支撐筒體作用的，在工作過(guò)程中，承受很大的重力，會(huì)發(fā)生彈性變形，因此有必要對(duì)它進(jìn)行接觸強(qiáng)度校核。 托輥材料為40Cr，和托輥接觸的筒體材料為鑄鋼。 由文獻(xiàn)【2，式3-36】查得 （5.6） 式中：——作用與接觸面上的總壓力； ——初始接觸線長(zhǎng)度； ——分別為零件1和零件2初始接觸線處的曲率半徑； ——分別為零件1和零件2材料的泊松比； ——分別為零件1和零件2材料的彈性模量。 由文獻(xiàn)【5，表4.2-4】查得 因?yàn)?，? 代入公式（5.）得95 由文獻(xiàn)【2，圖10-20】40Cr的許用應(yīng)力為 因?yàn)椋栽撏休佈b置合格。 6 混合機(jī)的安裝、使用操作、維修、潤(rùn)滑及密封 6.1混合機(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)→混合機(jī)本體各部分尺寸測(cè)量→基礎(chǔ)放線→墊鐵安裝 混合機(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，混合機(jī)清理，涂漆。 6.2 混合機(jī)的維修 混合機(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。 6.3 混合機(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(lái)，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。 6.4.2 潤(rùn)滑劑的種類 凡能降低摩擦阻力的介質(zhì)都可作為潤(rùn)滑材料，亦稱潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑劑可分為氣體潤(rùn)滑劑、液體潤(rùn)滑劑、半固體潤(rùn)滑劑和固體潤(rùn)滑劑四種基本類型。如潤(rùn)滑脂、潤(rùn)滑油、固體潤(rùn)滑劑等。不同的潤(rùn)滑劑有著不同的優(yōu)缺點(diǎn)和使用條件。 1. 潤(rùn)滑脂 潤(rùn)滑脂的特點(diǎn)是密封簡(jiǎn)單，不經(jīng)常更換。它對(duì)減少高速電機(jī)不易加油的自動(dòng)裝置的摩擦具有重大意義。溫度對(duì)潤(rùn)滑脂的影響不大，而且潤(rùn)滑脂對(duì)載荷性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)速度的變化等有較大的適用范圍，在垂直面上不易流失。其缺點(diǎn)是流動(dòng)性差，導(dǎo)熱系數(shù)小，不能做循環(huán)潤(rùn)滑劑；此外，潤(rùn)滑脂的摩擦阻力大，導(dǎo)致機(jī)械效率較低。 2. 潤(rùn)滑油 潤(rùn)滑油是最廣泛的潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑油的優(yōu)點(diǎn)是容易流動(dòng)，這一特性也是潤(rùn)滑油的主要特點(diǎn)。潤(rùn)滑油容易進(jìn)入承載區(qū)，工作之后又易于排出機(jī)器之外，可以帶走摩擦產(chǎn)生的熱，起冷卻作用，又能帶走塵土、雜質(zhì)，起清潔作用，但潤(rùn)滑油的主要成分中含有烴類，污染環(huán)境，不能構(gòu)成有效的密封效果，不能有效的防止塵土進(jìn)入支承。 3. 固體潤(rùn)滑劑 固體潤(rùn)滑劑可以在表面上形成固體膜以減少摩擦阻力。固體潤(rùn)滑劑完全不流動(dòng)，通常只在一些特殊要求的場(chǎng)合。它的優(yōu)點(diǎn)是：可用于高溫、高壓、高輻射、低溫等惡劣的工作環(huán)境中。 6.4.3 齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑 齒輪在工作時(shí),由于承載能力大，在齒面間易產(chǎn)生摩擦和磨損，造成動(dòng)力損耗。其潤(rùn)滑方式可采用兩種方案，噴油潤(rùn)滑和浸油潤(rùn)滑。由于壓力噴油潤(rùn)滑常用于速度不高而連續(xù)工作的重載齒輪傳動(dòng)中和需要用大量潤(rùn)滑油進(jìn)行冷卻的重型齒輪傳動(dòng)中，因此本次設(shè)計(jì)齒輪的潤(rùn)滑方式為噴射潤(rùn)滑，采用噴射潤(rùn)滑裝置實(shí)現(xiàn)噴射。 6.4.4軸承的潤(rùn)滑 1、軸承的潤(rùn)滑：軸承為動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承，配置高低壓潤(rùn)滑裝置，采用全損耗系統(tǒng)用油L-AN150。混合機(jī)在任何情況下，中空軸軸頸和軸瓦間都保持0.1~0.2mm油膜，使轉(zhuǎn)動(dòng)部分運(yùn)轉(zhuǎn)平衡，軸承正常工作。 軸瓦面為巴氏合金，下埋冷卻水管，通水冷卻。 2、滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑：潤(rùn)滑對(duì)于滾動(dòng)軸承來(lái)說(shuō)，具有特別重要的意義。一般軸承多采用脂潤(rùn)滑，脂潤(rùn)滑的油膜強(qiáng)度高能承受較大的載荷，不易流失，使用時(shí)間較長(zhǎng)，容易密封，一次加脂可以維持相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間。能防止灰塵水分和其它雜物進(jìn)入軸承。滾動(dòng)軸承可以采用集中供脂或手工加脂潤(rùn)滑，或者在裝配時(shí)填入潤(rùn)滑脂?？墒褂弥瑯尰驂鹤⒂捅M(jìn)行手工加脂。 6.5 混合機(jī)設(shè)備的密封 各種密封方式的性能優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比如下： 迷宮式油封：不能徹底杜絕泄露，停機(jī)泄露，不能用于立式結(jié)構(gòu)，對(duì)線速度存在一定要求。 磁力機(jī)械油封：它的使用壽命極長(zhǎng)，占用空間極小，適用于立式/臥式結(jié)構(gòu)，適用于低速/高速設(shè)備，適用于干摩擦環(huán)境。 橡膠密封：需安裝軸套，泄漏率高，線速度低，使用壽命短，因此，采用了橡膠密封，考慮起具體的工作環(huán)境和性能要求，選用氟橡膠材質(zhì)的雙唇內(nèi)包骨架密封。加強(qiáng)檢修管理，保證密封效果。裝配時(shí)，應(yīng)將端蓋與密封整體推入，輕輕敲打，使油封平行進(jìn)入油封墊以防止非正常損壞。 軸承通過(guò)潤(rùn)滑油的改良和密封的改進(jìn)，達(dá)到良好的潤(rùn)滑、密封要求，有效地提高了混合機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，油品消耗大幅降低，減少了污染，改善了工作環(huán)境，減輕了工人維護(hù)工作量，降低了維修費(fèi)用，綜合效益顯著。 7 經(jīng)濟(jì)性與可靠性分析 7.1設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性分析 所謂經(jīng)濟(jì)性，不僅指優(yōu)先考慮這個(gè)設(shè)備需要選用價(jià)格比較便宜的材料，而且要綜合考慮選用這個(gè)材料對(duì)整個(gè)制造、運(yùn)行使用和維修成本等的影響，從而達(dá)到最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，這對(duì)于設(shè)備起到?jīng)Q定性的意義。 7.2 設(shè)備的可靠性 所謂可靠性，是指機(jī)械系統(tǒng)、設(shè)備或零部件在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。設(shè)備的可靠性是指貫穿整個(gè)壽命周期全過(guò)程的一個(gè)時(shí)間性指標(biāo)，從設(shè)計(jì)規(guī)劃、制造安裝、使用維護(hù)，到修理報(bào)廢為止，可靠性始終是設(shè)備的靈魂。 7.3 設(shè)備的有效度 對(duì)于可修復(fù)設(shè)備，由于發(fā)生故障以后，可以修理恢