規(guī)格φ3×11水泥球磨機設計（帶CAD圖紙）,規(guī)格,11,十一,水泥,球磨機,設計,cad,圖紙 摘 要 隨著城市越來越快地發(fā)展，市場對建筑材料的需求量不斷增加，其中在建筑生產中不可缺少的水泥更是得到了普遍的應用。因此，水泥球磨機成為了很多工廠的基本設施設備。 水泥球磨機設計的規(guī)格是?3×11m。首先通過閱讀書籍和查找了一些相關論文，了解到了水泥球磨機的工作原理及基本構造，為接下來進行設計計算奠定了一定的基礎。在本次水泥球磨機的設計主要包括以下內容： 1) 設計水泥球磨機的總體結構 2) 分析水泥球磨機的工作性能 3) 選擇電動機、減速機構 4) 設計水泥球磨機的傳動系統(tǒng)和執(zhí)行部件 5) 校核重要零部件的強度，是否符合安全生產要求 6) 繪制裝配圖、零件圖，編寫說明書 關鍵詞：球磨機；進料裝置、襯板；中空軸  ABSTRACT With the rapid development of cities, the demand for building materials is increasing. and the indispensable cement in the construction production has been widely applied. Therefore, the cement ball mill has become the basic equipment of many factories. The design of cement ball grinder is the topic of my graduation design. The specification of this cement ball grinder is ?3×11m . First of all, I have learned the working principle and basic structure of the cement ball grinder by reading books and looking up some relevant papers, which laid a certain foundation for my next design calculation.. The design of cement ball grinder mainly includes the following contents: 1) design the overall structure of cement ball grinder. 2) analyze the performance of cement ball grinder. 3) select motor and deceleration mechanism. 4) design the transmission system and implement parts of the cement ball grinder. 5) check where the strength of important parts and components meet the requirements of safety production. 6) draw assembly drawings, part drawings, and write instructions. Keywords: ball grinder; Feeding device; lining board; Hollow shaft 目 錄 引 言 1 第一章 粉碎概述 2 1.1粉碎的意義及分類 2 1.2粉磨的目的 3 第二章 球磨機結構設計 4 2.1球磨機的工作原理 4 2.2球磨機的分類 5 2.3水泥球磨機的主要構造 5 2.4水泥球磨機的主要參數(shù)的確定 6 2.4.1臨界轉速n0 6 2.4.2理論適宜轉速n 6 2.4.3實際工作轉速ng 7 2.5球磨機的主要零部件 8 2.5.1筒體 8 2.5.2中空軸 8 2.5.3磨頭和磨尾 9 2.5.4襯板 9 2.5.5隔倉板 11 2.5.6主軸承 12 2.5.7進料裝置 13 2.6球磨機的傳動形式 13 2.6.1邊緣傳動 13 2.6.2中心傳動 13 第三章 球磨機主要零部件的強度計算 15 3.1筒體的強度校核 15 3.2中空軸的校核 18 結 論 20 參考文獻 21 謝 辭 22 引 言 目前市面上有很多規(guī)格的水泥球磨機，隨著生產建筑行業(yè)的發(fā)展，水泥球磨機的應用范圍也越來越廣泛。水泥球磨機通過筒體的旋轉和筒體內研磨體對物料的沖擊和研磨作用來獲得最終需要的一定細度的水泥產品。 水泥球磨機產品的各種技術的發(fā)展都已經(jīng)相對較成熟，比如已經(jīng)有研究人員發(fā)現(xiàn)了可以在不打開磨門即水泥球磨機正常運轉的情況下，可以向磨機筒內添加所需的研磨體，這種方法的出現(xiàn)不但在某種程度上提高了水泥球磨機的工作效率更重要的是保障了工作人員的安全。即便如此，水泥球磨機仍然有很多可以優(yōu)化的余地。比如，球磨機工作效率的提高一直是很多研究人員攻克的一個重要方向。雖然在生產中水泥球磨機的問世為生產水泥提供了很大的幫助，但其工作的效率往往不盡如人意。如果設計計算出合理地研磨體的規(guī)格以及數(shù)量，設計出不同于現(xiàn)在已存在的襯板的形式，可能會對提高水泥球磨機的效率有很大的幫助。  第一章 粉碎概述 1.1粉碎的意義及分類 物料內部的內聚力由于外部力量（外部沖擊、電能、熱能等）的作用，導致其被破壞而導致物料分裂的過程，稱為粉碎。粉碎包括破碎和粉磨。物料由大塊破碎成小塊的過程稱為破碎；小塊物料經(jīng)過研磨作用轉變?yōu)榧毞鄣倪^程稱為粉磨。破碎機械和粉磨機械，統(tǒng)稱為粉碎機械，它們是分別完成這些工作的機器。 粉碎物料可以增加它的比表面積，從而使化學反應的速度得到提高，其相互之間物理作用的效果也更加明顯；如果要混合不同的物料，經(jīng)過粉磨后，物料間的混合會更加均勻；同時，經(jīng)過粉碎后得物料，更容易貯存、干燥和運輸。 粉碎作業(yè)的分類見表1.1。 表1.1 粉碎作業(yè)的分類 作業(yè) 段數(shù) 給料粒度（mm） 產品粒度（mm） 破碎 粗碎 （一級破碎） 露天礦 1500 ~ 1000 井下開采 600 ~ 350 250 ~ 125 125 ~ 20 細碎 （二級破碎） 250 ~ 125 15 ~ 0.5 粉磨 粗磨 15 ~ 0.5 2 ~ 0.2 中磨 2 ~ 0.2 -200目占70% ~ 80% 細磨 中磨產品 -（200 ~ 325）目占90% ~ 95% 超細 粉磨 微粉碎 細磨產品 >5μm 超細粉碎 微粉碎產品 <5μm 微 細 1 ~ 0.1μm 超 細 0.1 ~ 0.02μm 微 細 <0.02μm 1.2粉磨的目的 1）增加物料的表面積 在生產水泥的過程中，為了使水泥生料在窯中的化學反應得到充分地完成，煤粉燃燒可以獲得最大的使用效率，有利于提高水泥水化的效果，生產出符合強度使用要求的產品。 2）使各種物料混合均勻 生產水泥的過程中，經(jīng)過磨機粉磨以后的生料里的石灰石、粘土和鐵粉，水泥中的礦渣、石膏和熟料等，混合后均勻程度更高，進一步保證了水泥的質量。  第二章 球磨機結構設計 2.1球磨機的工作原理 球磨機主要由筒體、進料卸料裝置、襯板、隔倉板以及主軸承構成。電機通過減速機帶動筒體以一定速度、一定的旋轉方向旋轉，同時磨體兩端的中空軸同步旋轉，中空軸內裝有帶旋轉葉片的筒體，分別帶動物料進入和帶出筒體。磨機筒體內裝有一定數(shù)量、一定貴=規(guī)格的的研磨體（通常為鋼球，少數(shù)情況下使用鋼鍛），研磨體在沒一倉的規(guī)格和數(shù)量有所差異。物料通過進料裝置、中空軸內的套筒進入磨機筒體后，會在磨機筒體旋轉的最用下隨研磨體一同運動，這部分的研磨體起研磨作用；同時也有一部分研磨體在筒體內襯板的帶動下，上升到一定高度，到達最高點后由于重力的作用對被研磨的物料產生撞擊作用，達到粉碎效果。當物料在最后一倉粉磨完成后，會經(jīng)過卸料裝置最后被卸出。 圖2.1 水泥球磨機的工作原理圖 2.2球磨機的分類 干法磨 濕法磨 生產方法 傳動方式 中心傳動磨 邊緣傳動磨 水泥球磨機 卸料方式 中心卸料磨 邊緣卸料磨 筒體長度與直徑之比 長磨 中長磨 短磨 2.3水泥球磨機的主要構造 筒體內徑D（m）和筒體的長度L（m）的乘式表示磨機的規(guī)格，本次設計的就是?3×11 m的水泥球磨機。 根據(jù)生產方式的不同、規(guī)格大小的不同、卸料、支撐和傳動方式等不同可以將水泥球磨機分成多種類型，但是大體上都 差異不大，基本都由下列部分組成： （1） 進料裝置 包括螺旋進料筒和下料斗組成的整體 ，或只有一個進料錐筒。 （2） 支撐裝置 分兩端主軸承支撐、混合支撐（主軸承和滑履軸承）、兩端都是滑履支撐等。 （3） 回轉部分 包括磨機筒體、與筒體兩端磨磨頭聯(lián)結的中空軸及安裝在磨內的隔倉板、襯板、擋料圈等部件。 （4） 卸料裝置 分為邊緣卸料裝置、中心卸料裝置和中間卸料裝置三種。 （5） 傳動裝置 分為邊緣傳動和中心傳動兩種方式 2.4水泥球磨機的主要參數(shù)的確定 2.4.1臨界轉速n0 當磨機運轉時，磨內的研磨體由于離心力的作用緊貼附在筒壁上時，研磨體將與筒體一起旋轉而不會由于重力作用掉落，此時回轉的研磨體產生與它本身重力相等的離心力，此離心力使研磨體升舉至脫離角α=0° ，此時磨機筒體的轉速就稱為臨界轉速，用n0表示。 由于磨機內研磨體的規(guī)格有所不同，當磨機以某一速度旋轉時，筒體內研磨體運動的脫落角也會有所差異，因此在計算臨界轉速時以最外層研磨體為基準，即取磨機筒體的有效內徑D1作為基準進行參數(shù)計算。 n0=30R1=42.4D1 （2-1） 式中 n0－－－－臨界轉速，; R1－－－－筒體有效半徑，m; D1－－－－磨機筒體有效直徑，m。 本次設計?3×11 的水泥球磨機的臨界轉速 n=30R1=42.4D1=42.42.9=24.9rmin （2-2） 2.4.2理論適宜轉速n 當磨機筒體以臨界轉速n0回轉時，由于離心力的作用研磨體會貼附在內壁上，對物料只能起到輕微的研磨作用，粉碎的效果極不明顯，粉碎的效率幾乎為零。當筒體的轉速低于臨界轉速時，研磨體在筒體內不能達到理論的最高點，對物料的作用主要以研磨為主，因此研磨體對物料作的粉碎功很小。可見研磨體對物料的粉碎功與筒體轉速轉速之間存在著一定的函數(shù)關系。因此，當球磨機以一定的速度即理論適宜轉速n運轉時，研磨體對物料產生的粉碎作用才最強。 n=22.8R1=32.2D1 （2-3） 式中 －－－－球磨機的理論適宜轉速，單位為; 本次設計?3×11m 的水泥球磨機的理論適宜轉速 n=22.8R1=32.2D1=32.22.9=18.9rmin 令?為球磨機的理論適宜轉速與臨界轉速之比，簡稱轉速比，即 ?=nn0=22.8R130R1=0.76 在實際生產應用中的水泥球磨機的轉速比約為76%。 2.4.3實際工作轉速ng 在實際生產過程中，物料同時受到來自研磨體沖擊破碎作用與研磨作用，這兩個作用相輔相成，以此來完成物料的研磨與粉碎，獲得所需要的產品細度。在計算水泥球磨機的實際工作轉速時，既要考慮如何獲得最大粉碎功，也要考慮如何才能達到最佳經(jīng)濟指標，從而使磨機既能達到最高的生產能力，又使消耗的單位產量功率最少。所以在選定實際工作轉速時，不但要考慮磨機的直徑、所安裝襯板的形狀、成品的生產方式、、研磨體的填充系數(shù)、填充率以及種類，還要根據(jù)即將粉磨物料的性質、進入磨機內物料的粒度和最終粉磨產品的粉磨細度來確定磨機的實際工作轉速。 根據(jù)以往的水泥生產過程的經(jīng)驗可以用如下方法確定磨機的實際工作轉速： 當D>2m時 ng=32.2D1-0.2D （2-4） 當1.8≤D≤2m時 ng=n=32.2D1 （2-5） 當D<1.8m時 ng=32.2D1+(1~1.5) （2-6） 式中 －－－－水泥球磨機的實際工作轉速，單位為; －－－－水泥球磨機筒體內徑（規(guī)格直徑），單位為。 本次設計?3×11m 的水泥球磨機的實際工作轉速 ng=32.2D1-0.2D=32.22.9-0.2×3=18.3rmin 2.5球磨機的主要零部件 2.5.1筒體 用鋼板卷焊而成的一個空心空筒便可作為水泥球磨機的筒體使用，筒體的兩端都與磨頭聯(lián)結。在球磨機工作的過程中，筒體要承受加大的力，包括筒體本身和筒體內安裝的襯板、隔倉板、對物料起研磨作用和粉碎作用的研磨體以及在筒體內進行加工的物料等的重力。因此，足夠的強度和剛度是筒體所必須滿足的條件，可以選用機械性能和工藝性能都較好的鋼板來制造磨機筒體，這樣可以同時保證所需的抗彎強度。，磨機直徑的可以選為筒體鋼板的厚度，因本次設計筒體的直徑大且筒體的長度也較長，鋼板厚度取其高值。 本次設計的水泥球磨機的規(guī)格為是?3×11m，可以取筒體鋼板的厚度為40mm。 為了檢修和更換磨體內的各種易損件如襯板、隔倉板，會在水泥球磨機筒體上每一倉都開設一個人孔。為了便于調整隔倉板的位置和裝卸研磨體，應將每一倉的人孔開在每個倉的中間位置。并為了使筒體的橫斷面積削弱得少些，人孔應與與筒體縱軸線平行。人孔的形狀一般為橢圓形或具有大圓角的矩形，尺寸為長軸在500~800mm左右，短軸為300~400mm左右。 為了封閉各倉的人孔，要在水泥球磨機的筒體上設置一個既方便裝卸、又能牢固固定的磨門。磨門根據(jù)安裝位置的不同可分為“內提式”磨門和“外蓋式”磨門。 本磨機選用的是外蓋式磨門。 2.5.2中空軸 在水泥球磨機筒體的兩段有負責進料和出料的中空軸，它傳遞來自電動機的動力，使水泥球磨機能夠正常地工作運轉。所以合理地設計中空軸的尺寸以此來保證球磨機的正常運轉也是此次設計的重要環(huán)節(jié)。 此次設計中，中空軸和磨門分別制造，然后再用螺栓將它們連接起來。根據(jù)圖2.2 ，此次選擇 ，中空軸的厚度選定為70mm ,則 ；軸的軸間高度選為20mm，則；選取過度圓弧半徑。 圖2.2 中空軸結構 2.5.3磨頭和磨尾 水泥球磨機的另一個重要的組成部件便是由端蓋和中空軸兩部分組成磨頭和磨尾。在水泥球磨機正常運轉工作時，整個磨機的動載荷都要由左右兩端的磨頭和磨尾來承載，由于磨頭和磨尾對水泥球磨機來說是不可更換的零件。所以要求其在使用中長期安全可靠，以保證水泥球磨機的正常運轉。 此次設計的?3×11m 水泥球磨機屬于大型水泥球磨機，故將中空軸和端蓋分別鑄造，用螺栓將它們聯(lián)結起來。 目前設計磨頭和磨尾較常使用的方案是采用鋼板焊接結構，此結構沒有復雜的機件制造工藝程序，有較少的切削加工程序和加工面，消耗的原材也料較少，更重要的是鑄件的鑄造缺陷不存在，有效的保證了端蓋質量。 2.5.4襯板 1）襯板的作用 襯板的作用是保護水泥球磨機的筒體內壁免受研磨介質和物料的沖擊和研磨作用，使其擁有更長的使用壽命，保證生產加工的正常進行。而且還能夠通過安裝不同形狀的襯板來使研磨介質的保持能夠產生最好加工效果的運動狀態(tài)，降低襯板金屬的消耗，提高水泥球磨機的生產效率。 2）襯板的材料 制作水泥球磨機襯板的材料大多數(shù)是金屬材料，也有少量非金屬材料。由于各倉內研磨體的規(guī)格各不相同，其運動狀態(tài)也不同，為達到所要求的襯板的工作狀態(tài)，選擇的各倉襯板材料也會不同。 在本次設計中，將水泥球磨機的第一倉和第二倉作為粉碎倉，在粉碎倉內需要研磨體對物料的作用以沖擊為主，所以在選擇襯板材料時，較好的抗沖擊和耐磨性能是我們應該考慮的重要因素。高錳鋼（ZGMn13）就是作為襯板材料的一個很好的選擇，它不但具有良好的抗沖擊韌性，并且在收到一定的沖擊時，表面由于產生冷作硬化而變得更加堅硬耐磨，因此通常采用高錳鋼（ZGMn13）作為襯板材料。將水泥球磨機的第三倉作為細磨倉，在第三倉內需要研磨體對物料的作用主要以研磨為主，因此具有良好的耐磨性能的材料是我們的不二選擇，比如耐磨白口鐵、冷硬鑄鐵、中錳稀土球墨鑄鐵等。 3）襯板的種類 根據(jù)工作表面形狀的評價襯板的類型是相對簡單的，有以下幾種類型： A. 平襯板 平襯板是指具有平坦的工作表面或工作表面上鑄有花紋的等厚度襯板。由于它對物料的研磨摩擦力較小，在水泥球磨機旋轉工作時研磨體滑動的現(xiàn)象比較容易出現(xiàn)，此時研磨體的提升高度并不太高，研磨效果也差強人意。 B. 壓條襯板 平襯板和壓條的組合就是壓條襯板。水泥球磨機的第一倉通常使用壓條襯板。但壓條襯板的提升能力是不均勻的，靠近壓條前側面的研磨體能被帶到較高的高度，獲得較大的沖擊能量，對所加工物料的粉碎效果會很好，但遠離壓條前側面的研磨體由于出現(xiàn)局部滑動，對所加工物料的粉碎效果很差。 C. 階梯襯板 階梯襯板與平襯板不同。階梯襯板的工作表面與水泥球磨機筒體切線的方向形成了一定的傾斜角度，這個傾斜的角度增大研磨體與被研磨物料之間的摩擦力，可以提高襯板對研磨體及物料的提升能力。如果合理地選擇襯板的工作表面與水泥球磨機筒體切線的方向的傾斜角度，會將研磨體帶到最大的高度，使其擁有最高的沖擊性能，達到粉碎物料的效果。 使用階梯襯板可以將同一層的研磨體和物料提升到均勻一致的高度，而且其表面磨損后表面形狀不會得到明顯改變，提升能力也不會受到大的影響。 D. 小波紋襯板 脈動波紋襯墊襯具有較小的音調峰值，提高系數(shù)小，打開細磨隔室的錐形孔。 4）襯板的規(guī)格 為了更加方便地安裝襯板、使其在進出磨門和維修更加便捷，在設計計算時選擇統(tǒng)一規(guī)格尺寸，即：長500mm ,寬314mm ，平均厚度50mm ,重量在600N左右。 5）襯板的排列 在排列襯板時，絕對不能出現(xiàn)環(huán)形縫隙，以免降低水泥球磨機筒體地使用年限。同時考慮到襯板與研磨體和物料之間的摩擦引起的的熱變形以及制造時的整形誤差，在每一塊襯板的周圍應預留一定的間隙，通常預留10mm 即可。 6）襯板的固定 在粗磨倉，也就是第一倉和第二倉一般用螺栓連接來固定襯板。安裝襯板時，水泥球磨機筒體內壁與襯板間不能留有空隙，以免經(jīng)過粉磨后的物料殘留在筒體內壁和襯板之間，影響筒體和襯板的使用壽命。在細磨倉即第三倉，襯板通常相互交錯地鑲砌在筒體的內壁，襯板相互間的擠壓作用和水泥砂漿的凝結硬化使其與筒體內壁牢固地連接在一起。同時為了防止水泥球磨機筒體內壁受到研磨體和物料的磨損破壞，在筒體內壁和襯板間安裝有襯墊。 2.5.5隔倉板 1）隔倉板的作用 A．分隔研磨體 當物料在水泥球磨機筒體內加工時，從磨頭到磨尾物料的尺寸是逐漸遞減的，即顆粒細度越來越小。一個三倉的水泥球磨機，當物料在第一倉和第二倉中加工時，研磨體對物料的加工要以沖擊作用為主，在第三倉中，研磨體對物料的加工要以研磨作用為主。研磨體的規(guī)格大小會直接影響它的研磨作用。故選用尺寸較小的研磨體，那么在研磨體總重相同的情況下，研磨體的數(shù)目就相對更多，研磨體擁有更大的表面積，可以起到較好的研磨作用。在多倉磨機中，隔倉板的存在成功地將不同級配或不同形狀的研磨體分隔開來，使研磨體發(fā)揮出更好地作用。 B．防止大顆粒物料竄向出料端 在生產水泥的過程中，為了防止未達到顆粒細度要求的物料進入研磨體沖擊力較弱的區(qū)域，需要安裝可以起到篩析物料的作用的隔倉板。而隔倉板是通過使用不同的蓖孔尺寸或者合理地排列蓖孔的分布來起到這個作用。否則，未能經(jīng)過完全粉碎的物料在倉內大量堆積，粉碎效果會被嚴重地影響，或未達到顆粒細度要求的物料通過卸料端流出水泥球磨機，導致生產的產品不合格，需再一次到水泥球磨機中進行加工，浪費了時間，降低了生產效率。 C．控制磨內物料流速 通過在隔倉板上使用不同的蓖孔尺寸或排列方式還能控制物料在磨內加工過程的流速。磨內物料的填充程度是由隔倉板蓖孔決定的，物料在磨內的粉磨時間也由它來控制。 2）隔倉板類型 A.單層隔倉板 用一個中心板將若干個扇形篦板聯(lián)結在一起組成的整體就是單層隔倉板，在水泥球磨機的筒體的內壁上通過螺栓連接將隔倉板的外圈篦板固定，這樣就形成了單層隔倉板。篦板的形式有扇形和弓形兩種。就使用時的牢固程度來說，弓形篦板較扇形篦板強，但安裝更為復雜。在設計計算篦板的外形和尺寸時，必須要保證篦板從筒體人孔的進出是方便的。 在本次設計中將單層隔倉板安裝在第二倉和第三倉之間。 B.雙層隔倉板 根據(jù)各自的使用條件不同和本身的優(yōu)缺點，可以將雙層隔倉板劃分成四種形式，即過渡式雙層隔倉板、提升式雙層隔倉板、選粉式雙層隔倉板和篩粉式雙層隔倉板。 強制物料通過隔倉板是水泥球磨機中提升式雙層隔倉板的功能之一，即使在后倉的物料面比前倉物料面稍高的情況下，物料仍可順利、快速地通過。使用提升式雙層隔倉板提高了物料的通過率，加大粉磨效率。但同時水泥球磨機的有效容積有所減少，在雙層隔倉板兩側的存料較少，導致粉碎倉的粉碎效率過低，同時隔倉板的磨損也會加劇。 在本次設計中將提升式雙層隔倉板安裝在第一倉和第二倉之間。 2.5.6主軸承 分布在磨機兩端的主軸承支撐著筒體及中空軸，使其能夠正常工作。磨機的主軸承要承受磨體本身的質量作用、物料和研磨體的總質量以及它們在拋落時產生的對筒體沖擊載荷。在重載低速下工作的球磨機的主軸承只需要下瓦就可。由于入磨物料具有較高的溫度，會有一部分的熱量經(jīng)空心軸時熱量傳遞給主軸承，加上低速重載工作下的軸頸與軸瓦摩擦產生的大量熱量，使軸瓦在比較高的溫度下工作，因此過水冷卻裝置對球磨機主軸承是必不可少的。同時磨機主軸承的潤滑也不可忽視，良好的潤滑會減少摩擦和使散熱效果更加顯著，這樣不會因為軸瓦過熱而影響球磨機的正常運轉。 2.5.7進料裝置 水泥球磨機中的進料裝置是其整體中不可或缺的一部分。目前主要有以下幾種形式： 1） 截頭圓錐溜管進料 物料經(jīng)過鑄鐵鑄成的加料溜子進入漏斗，而漏斗是嵌入軸徑內腔的，通過筒體的旋轉，物料最終成功進入球磨機內進行加工粉碎。為了能夠充足地向球磨機內進料，采用中心角相對較大的漏斗進行送料，這樣物料進入漏斗后能快速地向磨內流動，可以更好地保證加工效率。 2） 利用螺旋葉片進料 此種方案是在進料端的中空軸內安裝一帶有螺旋葉片的套筒，當水泥球磨機工作時，中空軸帶動套筒一起旋轉，當物料經(jīng)過漏斗進入到套筒時，物料就會被旋轉的葉片帶入到磨機的第一倉，開始粉碎工作。 此外還有勺輪進料裝置和加料螺旋進料裝置。本次設計中將截頭圓錐溜管進料裝置作為水泥球磨機的進料裝置。 2.6球磨機的傳動形式 2.6.1邊緣傳動 邊緣傳動是由電機帶動小齒輪轉動，小齒輪帶動固定在筒體端部的大齒輪轉動，筒體隨大齒輪一起轉動，最后達到傳動的目的。 2.6.2中心傳動 中心傳動是電機通過減速機帶動磨機一端的中心軸頸轉動，進而使筒體轉動進行工作。 具體的分類如下 中心傳動 邊緣傳動 側出軸減速機傳動 同軸線式減速機傳動 中心雙傳動動。 三角皮帶傳動 減速機邊緣傳動 低速電動機邊緣直接傳動。 兩種傳遞方式都有其各自的優(yōu)缺點。邊緣傳動中由于大齒輪的直徑過大，比較笨重，導致傳動效率低。而中心傳動的效率雖然較高，但對與其聯(lián)結的減速機精度要求高，減速機中的齒輪要經(jīng)過多層熱處理來達到較高的精度，符合安全生產的要求。 在我國近幾年的水泥工業(yè)中，這兩種傳動形式長期并存。就目前的生產形勢來說，由于中心傳動磨機的傳動效率比邊緣傳動的高些，我國采用邊緣傳動的多為小型磨機，而大型磨機則采用中心傳動的方案 中心傳動中的側出軸減速機傳動是本次設計采用的方案。  第三章 球磨機主要零部件的強度計算 3.1筒體的強度校核 1）作用于筒體的總載荷Q 水泥球磨機在工作時，磨機回轉部分的重力和動態(tài)研磨體（包括物料）所產生的力同時作用于筒體。 磨機回轉部分的重力Gm Gm=G1+G2+G3+G4+G5 （3-1） 式中 ------水泥磨機回轉部分的總重力，； G1------磨機筒體的重力，N； G2------磨機磨頭的重力，N； G3------磨機磨尾的重力，N； G4------磨機襯板的重力，N； G5------磨機研磨體的重力，N； 將設計數(shù)據(jù)帶入到式（3-1）得 2）動態(tài)研磨體所產生的力 水泥球磨機在工作時，磨機內研磨體式以拋落狀態(tài)運動的，動態(tài)研磨體所產生的力是靜態(tài)研磨體的自重1.02倍，即 P=1.02G （3-2） 式中 ------動態(tài)研磨體產生的力，。 3）粉磨物料的重力 粉磨時研磨體和物料是混在一起的，這部分物料重力約為研磨體自重的14%，即 G0=1.14G （3-3） 式中 ------粉磨物料的重力，N。 故在計算P值時應乘以1.14倍，即包括物料在內的動態(tài)研磨體所產生的力為 1.14P=1.14×1.02G=1.16G 3）筒體作用力的分布 筒體、襯板和隔倉板的重力可以看作為沿筒體長度的均勻分布，單位長度上的受力為 q=G1+G4+G5l （3-4） 第一倉單位長度上收到的動態(tài)研磨體的作用力為 q1=1.14P1l1 （3-5） 第二倉單位長度上收到的動態(tài)研磨體的作用力為 q2=1.14P2l2 （3-6） 第三倉單位長度上收到的動態(tài)研磨體的作用力為 q3=1.14P3l3 （3-7） 將設計數(shù)據(jù)帶入到上述公式，最后得到 上式中 q1、q2、q3------分別為第一倉、第二倉、第三倉單位長度受到的力，N/m； P1、P2、P3------分別為第一倉、第二倉、第三倉動態(tài)研磨體所產生的作用力，N； l1、l2、l3------分別為第一倉、第二倉、第三倉長度，m。 5）筒體的彎曲強度 進料端主軸承承受的支座反力 RA=+q3l312l3+l7+G2l1+l2+l3+12l4+l7+G212l4+l7L +q1l112l1+l2+l3+l7+q2l212l2+l3+l7L 將設計數(shù)據(jù)帶入到上述公式，最后得到 （3-8） 出料端主軸承承受的支座反力 RB=q1l1+q2l2+q3l3+G2+G3+ql-RA （3-9） 將設計數(shù)據(jù)帶入到上述公式，最后得到 磨機筒體的承受的最大彎矩 Mmax=RAx-q1l1x-12l1-l6-q2x-l1-l622-qx-l622-G2x-l6+l4 令dMmaxdx=0，求得xmax=6.58，帶入上式，最后得Mmax=1.4×106N?m 磨機筒體所承受的扭矩 Mk=9550Nn （3-10） 將設計數(shù)據(jù)帶入到上述公式，最后得到 磨機筒體承受的當量彎矩 M=Mmax2+(αMk)2 （3-11） 將設計數(shù)據(jù)帶入到上述公式，最后得到 磨機筒體抗彎斷面模數(shù) W=π(Re4-Ra4)4Re （3-12） 將設計數(shù)據(jù)帶入到上述公式，最后得到 6)磨機筒體承受的彎曲應力 σ=MCW （3-13） 將設計數(shù)據(jù)帶入到上述公式，最后得到 7)磨機筒體的許用彎曲應力 磨機筒體長期在交變載荷的作用下工作 σ=σ-1n （3-14） σ-1=0.27(σs++σb) （3-15） 筒體的材料選擇普通結構鋼（Q235），它的抗拉強度和屈服極限分別為 則 安全系數(shù) ，筒體能夠安全、長期工作。 3.2中空軸的校核 中心傳動的中空軸不但承受彎曲和剪切作用，還承受扭轉等多種載荷的作用 中空軸承受的彎矩 本次設計選用的是中心傳動方案，故應考慮扭矩的影響，采用中空軸的當量彎矩。 式中，α為折合系數(shù)，取0.5。 中空軸環(huán)狀斷面模數(shù)W為： 表3.1 應力集中系數(shù) r/ d1 0.3 0.2 0.1 0.05 K 1.5 2.0 2.25 3.0 由表3.1，根據(jù)等差法可以取K=2.1， 則中空軸所受彎曲應力 校驗中空軸的彎曲強度 本次設計中空軸選用的材料為ZG270（中碳鑄鋼），屈服強度 ，可以長期安全的工作。 由于中空軸的剪切力較許用值較低，不需要進行校核驗算。  結 論 通過近三個月的查找資料、設計計算、繪制Auto CAD 圖紙，基本設計出了可以投入生產實際中并且能長期、安全的運轉的?3×11m 水泥球磨機。 通過此次的水泥球磨機設計，讓我更好地將大學四年里在課堂上學習到的理論知識運用到實際中。雖然此前我們曾做過多次課程設計，但總體來說只需要掌握好本門課程的知識即可。而進行畢業(yè)設計所需要的知識儲備覆蓋但不限于大學課程里學習到的知識，為了了解水泥球磨機的工作原理，熟悉水泥球磨機的基本構造，我通過查閱期刊、論文和相關的書籍，然后將所了解到的資料全部匯總，然后考慮我所設計的水泥球磨機的各個部件、它們之間的連接方式等等，對我們來說真的是一個很大的考驗，也為我們以后解決在工作和學習中遇到的復雜問題奠定了堅實的基礎。  參考文獻 [1]濮良貴,紀明剛.機械設計[M].北京.高等教育出版社.2011 [2]李育錫.機械設計課程設計[M].北京.高等教育出版社.2011 [3]劉鴻文.材料力學[M].北京.高等教育出版社.2010 [4]關慧貞,馮辛安.機械制造裝配設計[M].機械工業(yè)出版社.2012 [5]劉建壽,趙紅霞.水泥生產粉碎過程設備[M].武漢.武漢理工大學出版社.2015 [6]黃志興.球磨機[P].中國:201620290152.4,2016.04.28. 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Journal of Korean Institute of Metal and Materials[J]. 2009,50-58. 謝 辭 經(jīng)過幾個月的努力，我的畢業(yè)設計終于接近了尾聲，正式進入收尾階段，開始檢查我的裝配圖、零件圖，說明書的查重工作也開始著手。 能夠順利地完成我的畢業(yè)設計，首先應該感謝我的指導老師—樸香蘭教授。在畢業(yè)設計開始之初，由于對畢業(yè)設計了解得不夠多，準備得不充分，關于畢業(yè)設計得選題就非常讓我困擾，最后還是在樸老師的幫助下，選擇“水泥球磨機設計”作為我的畢業(yè)設計的題目。在后期，進行具體的計算、設計和方案的選擇時，樸老師也給了我很多更加合理可行的建議。在進行整個畢業(yè)設計的過程中，樸老師真的給予了我太多的幫助，真心地感謝樸老師。 在進行畢業(yè)設計的時候，要用到一些我記得不太清楚的知識時，除了查閱書籍外，我也會向我身邊的同學求助，而我的同學們總是能像開了掛似的給我進行了詳細的解答，除了驚訝于他們廣泛的知識儲備外，更多的是對他們的熱情解答充滿了感謝。 總之，能夠順利地完成畢業(yè)設計，我的老師和同學們對我的幫助真的讓我少走了很多彎路、錯路，真的很感謝樸老師和我的同學們。 22