1、新型惯性振动筛总体设计 目录 1 绪论.1 1.1 引言.1 1.2 振动筛的用途和组成.1 1.3 国内外筛分机械的发展概况.2 1.3.1 国外发展概况.2 1.3.2 国内发展概况.2 1.4 筛分机械发展方向.3 1.4.1 深入研究新的筛分理论和技术.3 1.4.2 引入现代化的设计手段，采用新材料、新技术、新工艺.4 1.4.3 研制和推广振动机械专用轴承.4 1.4.4 向标准化、系列化、通用化发展.4 1.4.5 强化筛机技术参数.5 1.4.6 不断扩大筛机应用领域.5 2 总体设计.5 2.1 设计总则.5 2.2 总体方案的确定.5 2.2.1 运动学参数的设计与计算.5 2.2.2 动力学参数的设计计算.6 2.2.3 电机的选择与计算.6 2.2.4 对主要零件设计和强度校核.6 2.3 基本结构及工作原理.6 2.3.1 基本结构.6 2.3.2 工作原理.6 2.3.3 直线振动筛的动力学分析.7 2.4 筛面规格的确定和处理量的计算.10 2.4.1 筛面规格的确定.10 2.4.2 处理量的分析.10 3 运动学参数的设计与计算.13 3.1 运动学参18 取 0.16（54）0 0.150.20 h H:取 0 0.02 0.125 0.16 H 0 0.13Hm 式中；弹簧的自由高度；0 H 取 0 0.51 D H:0.0650.13D:0.1Dm D弹簧的外径，m。 取弹簧的孔直径30dmm 则受压面积与自由面积之比（5 0 10030 0.135 44 130 Dd H 5）式中：受压面积与自由面积之比；d弹簧内孔直径，mm。 则弹簧的受压面积 22 2 0.00715 4 Dd Fm 外形系数 x K（56）2 2 1.2 1 1.65 1.2 1 1.65 0.135 1.236 x K 1.2 j EE 式中：外形系数；x K 56 第 页19 动弹性模量，;d E 2/N m 静弹性模量，。 j E 2/N m 静弹性模量与邵氏硬度的关系式为：（5 50.033 3.57 10 js EeH 7）式中：橡胶弹簧的邵氏硬度。 s H 由于取 1250 型号橡胶弹簧 5065 s H:取邵氏硬度60 s H 则 50.033 6062 3.57 102.586 10/j 。
2、数的确定.13 56 第 页2 3.1.1 筛箱振幅.13 3.1.2 振动频率.13 3.1.3 振动强度k.14 3.1.4 抛射强度 v k.14 3.1.5 筛箱倾角.14 3.1.6 振动方向角.14 4 动力学参数.14 4.1 参振质量的计算.14 4.2 弹簧刚度的计算.15 5 主要零件的设计计算与校核.16 5.1 弹簧的尺寸设计与强度校核.16 5.1.1 圆柱型橡胶弹簧的计算.16 5.1.2 弹簧强度校核.19 5.2 偏心块的设计.19 5.2.1 轴颈的估算.19 5.2.2 偏心块的设计.20 5.3 筛箱的结构设计.22 5.3.1 筛面规格的确定及固定方式.22 5.3.2 侧板的设计.23 5.3.3 筛框横梁的设计与校核.25 5.3.4 筛箱横撑的设计.27 5.4 电动机的计算选择.28 5.4.1 电机的选择.28 5.4.2 电动机功率 N 的计算.28 5.4.3 启动转矩的校核.29 5.5 轴承的选择.30 5.5.1 轴承的受力分析.30 5.5.2 轴承的计算与选择.31 5.5.3 轴承寿命的校核.32 5.6 轴的结构设计与个弹簧刚度不应小于：=K/8=135.59 公斤/cm=1.33N/m d K 5 10 5 主要零件的设计计算与校核 5.1 弹簧的尺寸设计与强度校核 根据 JB/T3687.1，振动筛安装方式为座式。 每台振动筛有四组弹簧支 撑，每组弹簧视振动筛的规格不同，可有一个至三个弹簧组成。 支撑弹簧 可用橡胶弹簧或螺旋弹簧。 亦可用复合弹簧，一般在支撑装置中还设计有 摩擦阻尼器。 鉴于橡胶弹簧和复合弹簧的橡胶内阻较大，对过共振区时的 振幅有一定限制作用，故亦可不设计阻尼器和其它的限制装置。 为了设计和制造的方便，本设计采用圆柱型橡胶弹簧，每个弹簧座安 装两个弹簧。 弹簧的机构如图（51）5.1.1 圆柱型橡胶弹簧的计算 圆柱形橡胶弹簧几何尺寸见图：56 第 页17 图(51)（51）0g 37 j g Z:式中：频率比，小型筛取小值，大型筛取大值。 0g Z（52）d t K K n 式中:单个弹簧的刚度，N/m;d K 弹簧的总刚度，N/m;K 支撑弹簧的个数。 t n（对小型筛）（53）46。
3、强度验算.33 5.6.1 轴的结构设计.33 5.6.2 轴的强度校核.34 5.7 联轴器型号的计算选择.37 5.8 键的选择与校核.37 5.8.1 键的选择.37 5.8.2 键的校核.38 56 第 页3 6 筛箱重心计算.39 6.1 坐标系的建立.39 6.2 重心计算公式:.39 7 筛分机工作效率的影响因素.41 7.1 影响因素.42 7.1.1 物料的性质.42 7.1.2 筛面的运动特性和筛面结构.43 7.1.3 操作管理.45 8 振动筛的使用与维护.45 8.1 振动筛的安装、调整与试运转.45 8.2 振动筛的操作、维护与检修.46 8.2.1 操作.46 8.2.2 维护.46 8.2.3 检修.47 8.3 振动筛的安全技术.47 9 现代设计方法在振动筛设计中的应用.47 9.1 概述.48 9.2 振动筛筛箱质心的计算.49 9.39.3 振动筛的结构强度分析振动筛的结构强度分析.4949 参考文献.51 56 第 页1 1 绪论 1.1 引言 在很多情况下，振动是一种有害的现象。 但在某些场合，振动却是有 利用价值的。 方向角 振动方向线与上层筛面之间的夹角，称为振动方向角。 在次设计中 即指振动方向和筛面的夹角。 直线振动筛的振动方向角的取值范围为：=，本设计取为3060:62 56 第 页15 4 动力学参数 4.1 参振质量的计算 总参振质量：（41）MMM 总物筛箱 式中：总参振质量；M总 筛箱中物料参振质量，前面已算为 46kg；M物 筛箱参振质量：M筛箱 0.250.6 1.3 30.25M:筛箱（0.51）S=2.59t=46+2590=2636kgM总 此公式为估算公式。 4.2 弹簧刚度的计算 对单质量系统：（4 2 g KM 2）式中：K系统中弹簧的总刚度，Nm；系统的固有频率，rads；g=（1317）g j 振动的圆频率，rad/s j=j 30 n 筛箱振动次数，r/min;n 56 第 页16 所以=3.1496030100.5rad/s j=(1/31/7)100.5=14.3533.5rad/s g M参振质量，kg。 故弹簧刚度 K=/980=553.433013 公斤/cm，22 2636(14.3533.5):取 K。
4、成许多工艺过程，或用来提高 某些机械的工作效率。 最近二十多年来，利用振动原理而工作的机械（简 称振动机械）得到了很快发展，其中筛分机械更是得到全面而迅速的发展，它们在矿山和 冶金工厂，选煤工厂，化工厂，发电厂，铸造厂，建筑工 地，水泥厂以及食品加工厂中得到了广泛的应用。 据不完全统计，目前已 经应用于工业生产中的筛分机有数十种之多，例如，圆振动筛，椭圆振动 筛，直线振动筛，高频振动筛，弧形筛，等厚筛，概率筛，冷矿筛，热 矿筛和节肢筛等，而振动筛以它结构简单，处理能力大，工作可靠，维修 方便等优点在所有筛分设备中占有绝对优势，其占有量约为 95%。 这些振 动机械在工业的各个部门中已经发挥了重要的作用。 人类在进步，社会在发展，科技也在不断进步。 随着市场经济的发展，产品精度的提高；对各种粉状物料的细度、精度要求越来越高。 各种新型 的筛分理论及技术在不断的出现，势必在不久的将来，筛分行业出现百花 齐放的繁荣景象。 本设计是对传统直线振动筛的改进设计，并在原有基础上做一些简单 而大胆的创新尝试，其设计过503.0 滑行 运动 影响 系数 w C 1.11.751.051.11.01.051 3 运动学参数的设计与计算 56 第 页14 3.1 运动学参数的确定 3.1.1 筛箱振幅 筛箱振幅是设计振动筛的重要参数之一，其值必须适宜，以保证物料 充分分层,减少堵塞,以利透筛.所以本设计参照原有理论,采用中频中幅设计,取振幅为 4mm。 3.1.2 振动频率 本设计振动频率选为 16Hz。 3.1.3 振动强度k=(56)k 22(100.5)0.004 4.12 9.8 K g 3.1.4 抛射强度 v k=4.2 v k 2222(2)sin(2 16)0.004sin62 cos9.8 cos30 fA ga 3.1.5 筛箱倾角 筛面与水平面之间的夹角，称为筛面倾角。 筛面倾角与振动筛的处 理量和筛分效率密切相关。 随着筛面倾角的增大，物料在筛面上的运动速 度加快，振动筛的处理量随之加大；但是物料在筛面上的停留时间缩短，从而导致筛分效率降低。 如果筛面倾角减小，则筛机的处理量降低，筛分 效率增加。 直线振动筛。
5、置，传 动装置的选取，电动机的选择，轴承的选择与校核，弹簧的设计，横梁的 设计计算及校核等诸多方面。 1.2 振动筛的用途和组成 建国近 60 年来，我国的筛分设备走过了一个从无到有，从小到大，从落后到先进的发展过程，前后经历了测绘仿制，自行研制和引进提高 3 个阶段。 目前国内筛机种类繁多，品种齐全。 旋转筛和各类振动给料机械 56 第 页2 多达 50 个系列近 100 中规格。 广泛用于矿山，冶金，化工，建材工厂，筑路行业及环卫行业中。 其物料的筛分，分级，洗涤，脱介，脱水之用。 随着科技水平的提高和人类实践能力的进步，筛机的应用领域正得到不断 的扩大。 根据不同用途，研制出各种不同形式的产品。 不过目前国内对于 细和超细物料的分级，含水量 7%13%黏性物料的分级还存在问题，重 机网曾联系国内外需要 100 目以下，生产能力为 15t/h 的细筛，国内就没 有厂家能接，我们应该发展特殊用途的筛分设备，满足国民经济建设的需 要，并担当对外出口的任务。 1.3 国内外筛分机械 Q=150 吨时，验算料层厚度：=0.037m 3600 Q h B 150 3600 1.3 0.54 1.6 由表 2.3 其厚度为中料层厚度，返回检验的取值合适。 h C 物料在槽体中的体积：V=BLh=1.330.037=0.144 3 m 槽体中物料的重量：=0.1441.6 m GV=0.23 吨 物料的参振质量：=0.20.230.2 m MG 物=0.046 吨=46kg 表 2.1 各工况料层厚度 序号作业名称振动筛种类给料端料层最大厚度 mm 1分级圆振动筛4a(a 为筛孔尺寸)2块煤100 3 脱介 末煤50 4末煤50 5 脱水 煤泥 直线振动筛 20 56 第 页13 表 2.2 与倾角关系a 倾角 0 a 00 155:0 10 0 10 0 15 a 11.21.31.251.6 表 2.3 与料层厚度关系 h C 薄料层中厚料层厚料层物料层厚度（a 为筛孔尺 寸）（12）a（35）a（1020）a 物料层厚度 影响系数 h C 0.91.00.80.90.70.8 表 2.4 与关系表 w Ck 抛掷 强度 k 1.001.251.51.7。
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