毕业论文振动筛的设计

哎，别提写论文了，一想起来就惆怅，当时给我急得都不想要毕业证了，不过还好后来找了个铭文网帮我写的，没想到的是论文居然评了优秀，花了钱就是不一样，还多了个证，呵呵。

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振动筛的设计是围绕用户需求而展开的：产量和精度，以及场地占地。根据用户物料的特性，所需求筛分精度和产量，选择合适的振动筛类型及型号。如：1、粗精度10-70目用直线筛，产量大。2、中精度70-180目用摇摆筛（方形和圆形），普通三次元振动筛，直线筛，其中摇摆筛较其他振动筛，产量更大。3、高精度200-500目超精细粉，选用超声波振动筛。场地占地面积决定了筛分设备的大小，需要在设备大小和产量上寻找平衡。

机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。 1 先进制造技术的特点 是面向21世纪的技术 先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是由传统的制造技术发展起来的，既保持了过去制造技术中的有效要素，又要不断吸收各种高新技术成果，并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群，它是具有明确范畴的新的技术领域，是面向21世纪的技术。 是面向工业应用的技术 先进制造技术并不限于制造过程本身，它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容，并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果，其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。 是驾驭生产过程的系统工程 先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合，使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 是面向全球竞争的技术 20世纪 80年代以来，市场的全球化有了进一步的发展， 发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场，倾销产品，输出资本。随着全球市场的形成，使得市场竞争变得越来越激烈，先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此，一个国家的先进制造技术，它的主体应该具有世界先进水平，应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。 是市场竞争三要素的统一 在20世纪 70年代以前，产品的技术相对比较简单，一个新产品上市，很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此，市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后，制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来，使三者达到了统一。 2 先进机械制造技术的发展现状 近年来，我国的制造业不断采用先进制造技术，但与工业发达国家相比，仍然存在一个阶段性的整体上的差距。 （1）管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理，重视组织和管理体制、生产模式的更新发展，推出了准时生产（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生产（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理，多数小型企业仍处于经验管理阶段。 （2）设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则，采用新的设计方法，广泛采用计算机辅助设计技术（CAD/CAM），大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。 （3）制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高，尚在开发、掌握之中。 （4）自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS），实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段，柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。 3 我国先进机械制造技术的发展趋势 （1）全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈，例如在机械制造业中，国内外已有不少企业，甚至是知名度很高的企业，在这种无情的竞争中纷纷落败，有的倒闭，有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业，不得不扩展新的市场；另一方面，网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展，这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用，已成为全球化制造业发展的动力，全球化制造的第一个技术基础是网络化，网络通讯技术使制造的全球化得以实现。 （2）网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及，给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外，网络通讯技术的快速发展，加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习，推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。 （3）虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性，以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标，进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真，通过仿真软件来模拟真实系统，以保证产品设计和产品工艺的合理性，保证产品制造的成功和生产周期，发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。 （4）自动化。自动化是一个动态概念，目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。 （5）绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程 、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品，产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响，同时使原材料和能源的利用效率达到最高。 4 结语 制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之,在我国研究和发展先进制造技术势在必行

筛面的宽度和长度的选择筛面的宽度和长度是筛分机很重要的一个工艺参数。一般说来，筛面的宽度决定着筛分机的处理能力，筛面的长度决定着筛分机的筛分效率，因此，正确选择筛面的宽度和长度，对提高筛分机的生产能力和筛分效率是很重要的。筛面的宽度不仅受筛分机处理能力的影响，还受筛分机结构强度的影响。宽度越大，必然加大了筛分机的规格，筛分机的结构强度上需要解决的问题越多也越难，所以筛面的宽度不能任意增加。目前我国振动筛的最大宽度为；共振筛的最大宽度为4m。筛面的长度影响被筛物料在筛面上的停留时间。筛分试验表明，筛分时间稍有增加，就有许多小于筛孔的颗粒，大量穿越筛孔面透筛，所以筛分效率增加很快。试验结果表明，筛面越长，物料在筛面上停留的时间越久，所得的筛分效率越高。但是随着筛分时间的增长，筛面上的易筛颗粒越来越少，留下的大部分是“难筛颗粒”，即物料的粒度尺寸接近筛孔尺寸的这些颗粒。这些难筛颗粒的透筛，需要较长的时间，筛分效率的增加越来越慢。所以，筛面长度只在一定范围内，对提高筛分效率起作用，不能过度加长筛面长度，不然会致使筛分机结构笨重，达不到预期的效果。一般来说，筛面长度和宽度的比值为2~3。对于粗粒级物料的筛分，筛面长度为；对于中细粒级物料的筛分，筛面长度为5~6m；对于物料的脱水和脱介筛分，筛面长度为6~7m；预先筛分的筛面可短些，最终筛分的筛面应长些。各国筛分机的宽度和长度尺寸系列，多数采用等差级数。它特点是：使用比较方便，尾数比较整齐。但是由于等差级数的相对差不均衡，随着数列的增长，相对差就会急剧下降，因此，在有的筛分机系列中，只能采用两种级数公差。

筛面的宽度和长度的选择筛面的宽度和长度是筛分机很重要的一个工艺参数。一般说来，筛面的宽度决定着筛分机的处理能力，筛面的长度决定着筛分机的筛分效率，因此，正确选择筛面的宽度和长度，对提高筛分机的生产能力和筛分效率是很重要的。筛面的宽度不仅受筛分机处理能力的影响，还受筛分机结构强度的影响。宽度越大，必然加大了筛分机的规格，筛分机的结构强度上需要解决的问题越多也越难，所以筛面的宽度不能任意增加。目前我国振动筛的最大宽度为；共振筛的最大宽度为4m。筛面的长度影响被筛物料在筛面上的停留时间。筛分试验表明，筛分时间稍有增加，就有许多小于筛孔的颗粒，大量穿越筛孔面透筛，所以筛分效率增加很快。试验结果表明，筛面越长，物料在筛面上停留的时间越久，所得的筛分效率越高。但是随着筛分时间的增长，筛面上的易筛颗粒越来越少，留下的大部分是“难筛颗粒”，即物料的粒度尺寸接近筛孔尺寸的这些颗粒。这些难筛颗粒的透筛，需要较长的时间，筛分效率的增加越来越慢。所以，筛面长度只在一定范围内，对提高筛分效率起作用，不能过度加长筛面长度，不然会致使筛分机结构笨重，达不到预期的效果。一般来说，筛面长度和宽度的比值为2~3。对于粗粒级物料的筛分，筛面长度为；对于中细粒级物料的筛分，筛面长度为5~6m；对于物料的脱水和脱介筛分，筛面长度为6~7m；预先筛分的筛面可短些，最终筛分的筛面应长些。各国筛分机的宽度和长度尺寸系列，多数采用等差级数。它特点是：使用比较方便，尾数比较整齐。但是由于等差级数的相对差不均衡，随着数列的增长，相对差就会急剧下降，因此，在有的筛分机系列中，只能采用两种级数公差。这里选金属丝编制筛面，取筛孔尺寸为8mm，轻型钢丝直径d为2mm，开孔率选取为64%，长、宽比取3：1。圆振动筛处理量的计算：公式近似计算[7]： （4-1）式中： ——按给料计算的处理量(t／h)；M——筛分效率修正系数，见表4—10[7]；M也可按以下公式计算：M＝——筛分效率；——单位面积容积处理量(/·h)，见表4-11[7]；——筛面计算宽度(m)；＝；B——实际筛面宽度(m)；L——筛面工作长度(m)；——物料的松散密度(t／)。经表4-10[7]和表4-11[7]，取筛分效率为98％时的M为，为，为·h，Q＝，根据实际要求取筛面长度为宽度的三倍，即：L＝2B，＝，则：所以 B=取筛面的宽为330mm，长为660mm，筛面的倾斜角为20°。如图：电动机的选取与计算如何合理的选择和计算筛分电动机的传动功率，是有重要意义的。传动功率选择得合适，就能保证筛分机的正常运转。筛分机电动机功率的计算，有数种不同的办法，下面的计算公式是其中之一[7]。P= (4-2)式中 P——电动机的计算功率（KW）；——参振质量（kg）；——振幅（m）；n——振动次数（r/min）；d——轴承次数（m）；C——阻尼系数，一般取C=；f——轴承摩擦系数，对滚动轴承取f=；——传动效率，取=。根据实践经验，一般按下列范围选取振幅：圆振动筛 =这里我们任取=3mm，n=600r/min，P=5kw，d=50mm；试求=计算得出参振质量太大，势必造成制造成本增大，所以，不与采用，现将P取为，计算得出为，比较适合。查机械设计课程设计手册（表12-1）[1]，选取电动机Y801-4型，功率P为，转速为1390r/min，质量m=17kg。如图：图4-2 电动机轴承的选择与计算轴承的选择根据振动筛的工作特点，应选用大游隙单列向心圆柱滚子轴承。取轴承内径d=50mm，振动筛振动时，轴及轴承将受到较大的径向承载力，而轴向力相对而言比较小，因此这里采用圆柱滚子轴承。当量动载荷P（）的一般计算公式为P=X (4-3)式中，X、Y分别为径向动载荷系数和轴向动载荷系数，其值见参考文献[2]表13-5。由表所示：X=1，Y=0；所以：P=实际上，在许多支撑中还会出项一些附加载荷，如冲击力、不平衡作用力、惯性力以及轴绕曲或轴承座变形产生的附加力等等。为了计及这些影响，可对当量动载荷乘上一个根据经验而定的载荷系数，其值参见参考文献[2]表13-6。故实际计算时，轴承的当量动载荷应为：P=取=，故： P==滚动轴承寿命计算：轴承基本额定寿命 (4-4)n代表轴承的转速（单位为r/min），为指数，对于球轴承，=3，对于滚子轴承，=。查机械课程设计手册得C=。==计算得出来的寿命符合设计要求，故轴承内径d取50mm，查机械课程设计手册可得：D=90mm，B=20mm。如图：图4-3 轴承轴承的寿命计算轴承的寿命公式为：=() (6-4)式中: 的单位为10r——为指数。对于球轴承，=3；对于滚子轴承，=10/3。计算时，用小时数表示寿命比较方便。这时可将公式()改写。则以小时数表示的轴承寿命为： =() (6-5)式中：——基本额定动载荷=——轴承转数——当量动负荷选取额定寿命为6000h。将已知数据代入公式()得：==15249h>6000h 满足使用要求。因此设计中选用轴承的使用寿命为15249小时。带轮的设计与计算已知大带轮的转速为600r/min，电动机功率为P=，转速为1390r/min。小带轮==1390r/min，所以传动比i=这里取传动比i为，每天工作8小时。 确定计算功率由表8-7查得工作情况系数=，故=P= 选择V带的带型根据、由图8-10选用A型。 确定带轮的基准直径并验算带速v1、初选小带轮的基准直径。由参考文献[2]表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径=80mm。2、验算带轮v。按公式计算带轮速度：因为5m/s＜v＜30m/s，故带速合适。3、计算大带轮的基准直径。根据已知，计算大带轮的基准直径=i=根据参考文献[2]表8-8，圆整为=180mm。确定V带的中心距和基准长度1、初定=300mm，由表8-2选带的基准长度=1000mm。2、计算实际中心距。3、验算小带轮上的包角4、计算带的根数z计算单根V带的额定功率。由和=1390r/min，查表8-4a得=。根据=1390r/min，i=和A型带，查表8-4b的=。查表8-5得=，表8-2得=，于是计算V带的根数z。所以取一根带。计算单根V带的初拉力的最小值由参考文献[2]表8-3得A型带的单位长度质量q=，所以应用带的实际初拉力＞。计算压轴力压轴力的最小值为=192N如图：图4-4 大带轮 弹簧的设计与计算选取弹簧端部结构为端部并紧，磨平，支承圈为1圈；弹簧的材料为C级碳素弹簧钢65Mn,弹簧的振动次数n=600r/min。取弹簧丝直径=4mm，旋绕比C=，则得曲度系数查表得，F=符合要求，取d=4mm，D=Cd=18mm，。如图：图4-5 弹簧弹簧验算1）弹簧疲劳强度验算由文献[6],图16-9，选取所以有：由弹簧材料内部产生的最大最小循环切应力：可得： =由文献[6]，式（16-13）可知：疲劳强度安全系数计算值及强度条件可按下式计算：式中：——弹簧材料的脉动循环剪切疲劳极限——弹簧疲劳强度的设计安全系数,取=按上式可得： ==所以此弹簧满足疲劳强度的要求。2）弹簧静应力强度验算静应力强度安全系数计算值及强度条件为：式中——弹簧材料的剪切屈服极限，——静应力强度的设计安全系数，=所以得： =所以弹簧满足静应力强度。所以此弹簧满足要求。 轴的设计与计算 求输出轴上的功率、转速和转矩；于是 初步确定轴的最小直径初步估计轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。根据参考文献[2]表15-3，取，于是得：由前面的轴承和皮带轮确定轴最小直径，这里取输出的最小直径，也就是安装大带轮处的直径。 轴的结构设计1）带轮宽度，所以取L=48mm，取轴套长度为16mm，因此。初步选择轴承盖。轴肩高度h一般取为（）d，这里轴承盖的直径，所以：，，取=8mm，这里为M8螺钉。，，，，，， 取m=26mm。所以。取主偏心块，因此。3）轴承长度选取。由前面轴承计算所知，轴承长度为20mm，所以。，是箱体的长度，是箱体壁厚。所以；至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。如图：图4-6 轴尺寸图 轴上零件的周向定位带轮、主偏心块与轴的周向定位采用平键连接。按由参考文献[1]查得平键截面，键槽用键槽铣刀加工，长为32mm，同时为了保证带轮与轴配合有良好的对中性，故选择带轮与轴的配合为H7/g6；同样，主偏心块与轴的连接，选用平键为，长为22mm，与轴的配合为H7/g6。滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6。确定轴上圆角和倒角尺寸参考参考文献[2]表15-2，取轴倒角为。 求轴上的载荷图4-6，受力分析及弯矩图：图4-7支反力：弯矩M：扭矩T： 按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度。根据表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取，轴的计算应力：前已选定轴的材料为45钢，调质处理，由表15-1查得。因此＜，故安全。 精确校核轴的疲劳强度1）判断危险截面无键连接的轴部因只受扭矩作用，所引起的应力集中均将削弱轴的疲劳强度，所以无需校核。从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看，与主偏心块连接的轴部应力集中最为严重。2）截面校核抗弯截面系数抗扭截面系数截面弯矩M为截面扭矩为截面上的弯曲应力截面上的扭转切应力轴的材料为45钢，调质处理。有表15-1查得，，。截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数及按参考文献[2]附表3-2查取。因，，经插值后可查得，又由附图3-1可得轴的材料敏性系数为，故有效应力集中系数按式（附表3-4）为由附图3-2的尺寸系数；由附图3-3的扭转尺寸系数。轴按磨削加工，由参考文献[2]附图3-4得表面质量系数为轴未经表面强化处理，即，则按公式得综合系数为又由及得碳钢的特性系数，取，取于是，计算安全系数值，按公式计算得远大于S=故可知其安全。至此，轴的设计计算即告结束。如图4-8：图4-8 轴

在众多的采购客户中一部分个体户或者农户筛分一些粮食或者比较大的颗粒购买振动筛设备嫌振动筛设备贵，想自己做，在此振动筛厂家推荐一个简易的办法：做一个箱体，把筛网固定在筛体内，然后焊一个(进料端)前低后高(出料口)的支架，在箱体上横向安装一个卧式振动电机，箱体四个角支撑四个弹簧，这样一个简易振动筛就做成了超声波振动筛特点加快团聚物、高静电、高精细、高密度、比重轻、吸附物料的分离，从而增加筛分量分解粘附物质，减少筛上物，比不安装超声波的振动筛过网率增加5-20倍独特的JC超声筛分系统应用，无需添加其他任何筛网清理装置，具备自洁功能网孔不堵塞可以清晰地分离出直径临近的细微颗粒不改变筛分物料的特性，尤其适用于新材料筛选的能力与范围，有其他筛机无法达到的技术筛分力度可提高1-100%，产量可提高1-15倍，真正满足400目以上细粉体物料的工业化生产防止50-625目网孔的堵塞以及相近颗粒对网孔的嵌塞，延长贵重筛网的使用寿命适用于20微米至300微米的筛网分离粉末，尤其对难筛分的物料效果显著其它振动筛特点独特网架设计，筛网寿命长，换网容易，操作简单，清洗方便设计精巧耐用效率高、只需要较少的功率消耗，任何粉类、粘液均可筛分网孔不堵塞、粉末不飞扬，可以筛分细至500目的颗粒，过滤500目浆液体积小、节省空间，无需地基安装、移动方便