（毕业设计全套）星式球磨机设计（打包下载）

另种结构是把磨门和磨门衬板分开制造。

磨门衬板用螺栓固定在型钢或铸钢制造的磨门上，然后用弓形架再把磨门固定在筒体上。

筒体属于不更换的零件，要保证工作中安全可靠，并能长期连续使用。

所以要求制造筒体的材料的金属材料的强度要高，塑性要好，且应具有定的抗冲击性能。

筒体是由钢板卷制而成，要求可焊性要好。

因此，般用于制造筒体的材料是普通结构钢板，它的强度塑性可焊性都能满足这些要求，且易购到。

钢板厚度采用。

图限位装置又因为筒体在轴向力主要是由筒体内的钢球的不定向运动产生的。

这个由钢球产生的轴向力大约在到吨之间。

按估算的方法求限位滚子的厚度又因为限位滚子与筒体两边突出来的部分是线接触的，所以可以采用许用单位长度接触压力进行计算。

限位滚子的材料为钢。

由于为摩擦轮传动，因而筒体的轴向力或多或少的被摩擦轮间的摩擦阻力抵消些，所以计算的时候还应把筒体受的轴向摩擦阻力也算进去。

该滚子的厚度所以，当滚子厚度为时，限位滚子能够承受筒体的轴向挤压。

对限位轴进行刚度校核在集中载荷的作用下，离限位轴与地面连接处最远的点的挠度得取就可以满足限位轴的刚度要求了。

筒体的计算磨机运转时，作用于筒体的总载荷包括两部分，部分是磨机回转部分的重力，另部分是研磨体包括物料所产生的力。

磨机回转部分的重力式中磨机回转部分的重力，磨机筒体的重力，磨机磨头的重力，磨机磨尾的重力，磨机衬板的重力，磨机隔仓板的重力，磨机大齿圈的重力，.筒体作用力的分布，计算作用在筒体上的弯矩时，筒体上的作用力分布式中单位长度上受力，筒体长度，。

.动态研磨体所产生的作用力.，也是沿筒体长度均匀分布.由于各仓平均球径和研磨体装载量不同，产生的作用力大小也不样，所以应该分仓计算。

仓单位长度上受的力为.磨头的结构磨头是筒体端盖和中空轴的统称。

它承受着整个磨体及研磨体的运转动载荷，在交变应力的作用下连续运行，是磨机本体最薄弱的环节，也是最难控制制造质量的机件，使用中要求长期安全可靠，所以在设计中应该考虑是不更换的零件磨头的结构形式有两种种是端盖与中空轴铸成整体式，这种形式结构简单，安装较方便，适用于中小型磨机。

对于较大直径的磨机，易产生铸造缺陷，因磨头端盖占有较大的平展面积且又较薄，即使采用较多的浇冒口浇铸，其冷却收缩也是不均匀的，从而使中空轴与端盖的过渡曲面产生较大的应力和组织疏松，这种缺陷有时在切削加工到定程度才会发现，造成不应有的返工浪费，有时这种缺陷处于隐蔽状态，不能及时发现，由于该部位在磨机运转时，承受着交变应力，并且有较大的应力集中，在运转段时间后便产生断裂，这时造成的损失就更大另种磨头是将端盖和中空轴分成两部分再组合在起，把端盖和中空轴分别铸造，加工后用螺栓组装到起，这种结构，避免了上述的铸造缺陷。

这样虽可解决些问题，但在原材料消耗和加工工作量上都比较多，并增加了安装工作量端盖采用钢板焊接结构，其优点是机件制造工艺程序简单，切削加工程序和切削加工面较少，原材料消耗少，端盖质量可得到保证，不存在铸件的铸造缺陷。

端盖与筒体焊接在起，连接牢靠省工，避免了要求较高的螺栓或铆钉连接。

此种中空轴是铸件与端盖止口圆定位用螺栓连接成磨头整体。

焊接端盖，其钢板厚度般为筒体钢板厚度的倍，且焊接端盖的焊缝不宜与筒体焊缝重合，也要避免与筒体上衬板螺栓孔重合。

从“等强度”观点出发，端盖也应设置中部增强板，其厚度在满足强度和结构需要的原则下，尽量使端盖钢板厚度减小。

端盖与中心轴对心配合止口，般设在端盖增强板上，即用中心轴法兰外圆对心定位，此种多用于大型磨机。

筒体两端的法兰止口圆与磨头要同心，端盖与筒体结合面要精加工，两端法兰止口要彼此平行，并与筒体纵向中心线垂直。

磨头和法兰螺栓孔要精确重合，并有不少于的绞孔螺栓起定位作用。

螺栓要用种牌号的钢制造，螺栓要均匀拧紧，若达不到上述要求，则在磨机运转中可能发生螺栓断裂，引起停车事故。

轴的设计与校核.轴的结构设计轴是组成机器的主要零件之。

轴的主要功用是支承回转零件及传递运动和动力。

按照承受载荷的不同，轴可分为转轴心轴和传动轴三类。

工作中既承受弯矩又承受扭矩的轴称为转轴。

直轴根据外形的的不同，可分为光轴和阶梯轴两轴两种。

在设计的这个摩擦传动机构中，轴不仅承受着弯矩又承受扭矩，所以轴的类型选择转轴。

又因为，滚子在轴上的布置方式为五个滚子均匀的分布在轴上，所以不适合选择用阶梯轴。

为了轴的加工制造方便，选择轴的外形为光轴。

光轴形状简单，加工容易，应力集中源少，但零件不易装配及定位。

因此，我选择用套筒对轴上的滚子进行轴向定位。

因此，该主传动轴的示意图如下图轴结构示意图轴的长度为，键槽的长度为，键槽的宽度为，键槽深度为。

.轴的强度校核受力情况如图所示图滚子受力图该摩擦轮传动的摩擦系数为.，因此可求滚子的受力。

为防止轴在启动的时候损坏，应该以电动机的输出额定功率作为最大负载功率来进行校核。

轴的扭转强度条件为式中扭转切应力，单位为轴所受的扭矩，单位轴的抗扭截面系数，单位为轴的转速，单位为轴传递的功率，单位为计算截面初轴的直径，单位为许用扭转切应力。

选取抗扭截面系数计算公式由公式可知又因为轴的材料为。

所以，该轴满足扭转强度条件。

.刚滚架与轴的连接键是种标准零件，通常用来实现轴和轮毂之间的周向固定以传递扭矩，有的还能实现轴零件的轴向固定或轴向滑动的导向。

键联接的主要类型有平键连接半圆键联接楔键联接和切向键联接。

在钢滚架与轴的联接我选用平键联接，平键联接具有结构简单装拆方便对中性较好等优点，因而得到广泛应用。

这种键联接不能承受轴向力，因而对轴的零件不能起到轴向固定的作用。

根据用途的不同，平键分为普通平键薄型平键导向平键和滑键四种。

其中普通平键和薄型平键用于静联接，导向平键和滑键用于动联接。

我选用的是普通平键中的圆头平键。

平键的联接强度计算对于采用常见的材料组合和按标准选取尺寸的普通平键联接静联接，起主要失效形式是工作面被压溃。

除非有严重过载，般不会出现键的剪断。

因此，通常只按工作表面上的挤压应力来进行强度校核计算。

假定载荷在键的工作面上均匀分布，普通平键联接的强度条件为又因为，所选的圆头平键的主要参数为由公式可知因此，钢滚架与轴的键联接符合强度条件。

.刚滚架与滚子的连接钢滚架与滚子表层的联接方式为滚子装配的总图，从图中可知钢滚架和滚子表层的联接用的是矩形花键的形式。

并且，因为钢滚架和滚子表层般没有相对位移，所以是静联接。

与平键联接比较，花键联接在强度工艺和使用方面有下述些优点因为在轴上与毂孔上直接而匀称地制出较多的齿与槽，故联接受力较为均匀因槽较浅，齿根处应力集中较小，轴与毂的强度削弱较少齿数较多，总接触面积较大，因而可承受较大的载荷轴上零件与轴的对中性好导向性较好可用磨削的方法提高加工精度及联接质量。

花键联接强度计算花键联接的主要失效形式是工作面被压溃静联接或工作面过度磨损动联接。

因此，静联接通常按工作面上的挤压应力进行强度校核。

则花键联接的强度条件为式中载荷分配不均系数，与齿数多少有关，般取，齿数多时取偏小值花键的齿数齿的工作长度，单位为花键齿侧面的工作高度，矩形花键，花键的平均直接，矩形花键，花键联接的许用挤压应力，单位为。

已知该键联接满足强度条件。

联轴器与轴联接的键中以与减速器最近的那个最危险。

对该键进行校核，该圆头平键的主要参数该键联接满足挤压强度条件。

滚动轴承的正常失效形式是滚动体或内外圈滚道上的点蚀破坏。

这是在安装润滑维护良好的条件下，由于大量重复地承受变化的接触应力所致。

组在相同条件下运转的近于相同的轴承，其可靠度为百分之九十时的寿命作为标准寿命，即按组轴承中百分之十的轴承发生点蚀破坏前的转数或工作小时数作为轴承的寿命，并把这个寿命叫作轴承的寿命，并把这个寿命叫做基本额定寿命，以表示。

以小时数表示的轴承寿命为式中的单位为，为指数，对于球轴承，对于滚子轴承，。

小时。

所以，即使在滚子受到摩擦传动机构中最大的力时，轴承的寿命也有小时。

结语在通过对本次设计的学习之后，我对星式球磨机的些相关知识有了进步的程度的了解。

磨碎作为粉碎工艺的个重要环节，因此球磨机在选矿业中占有非常重要的地位。

但是这类磨碎机的缺点是重量大造价高功耗多操作费用昂贵，对于企业的投资产品的质量以及操作运转的经济合理性，有很大的影响。

例如在选矿厂，每磨碎吨矿石要耗费大量的电力。

在水泥厂，磨碎吨物料的能耗更高，可达千瓦小时，占水泥厂总耗电量半以上。

因而，降低球磨机的制造成本和功耗成为其新型球磨机的主要问题。

本次设计所研究的新型球磨机是星式传动式的球磨机。

它与现有齿轮传动式的球磨机的主要结构区别在于多了些制造费用低廉的滚子及短轴，少了般球磨机所惯有的大齿轮和大主轴承，主轴承座等等。

摩擦传动方式的球磨机的关键问题是齿轮传动的转矩传递方式由摩擦轮传动的转矩传递方式替代，筒体的重量从由本来的主轴承和主轴承座承受转化为由滚子来承受，筒体的轴向限位和径向限位从由轴承座限制转化为由滚子和单独的轴向限位装置来限制。

新型球磨机的摩擦传动机构的设计思路以解决球磨机的关键问题为主线。

首先要确定的就是按规格选择球磨机的主要技术参数，摩擦传动的方案和摩擦轮的材料等其次，要确定筒体和滚子的受力情况，同时摩擦传动的重要数据传动比和主传动轴的轴径等等也要确定，另外还有些与此相关的联接和固定甚至起动的部件需要选择再者，确定滚子的个数和分组，滚子的结构设计，轴的结构设计，筒体轴向限位装置的设计等最后，摩擦传动机构中的几个重要零部件的校核，主传动轴的强度和刚度的校核，各个联接键的强度校核，轴承的寿命计算等。

通过对这个行星轮传动机构的设计，我对球磨机摩擦传动机构的般设计步骤有了定的认识。

尤其是在没有先例可以参考的情况下，做机械的改进型设计的前期工作应该是多查文献资料以便对这种机械的原型有所认识，同时还要对需要改进部分进行深入的了解。

分析原型机中应该改进部分的优缺点和改进型改进部分的优缺点，以便取长补短，最大的发挥机械改进后的作用。

以球磨机的设计为例，大齿轮，尤其是大型球磨机的大齿轮，制造比较困难，且损坏后不易修复，而摩擦传动中的滚子制造容易且成本低更换方便，因此，这里用滚子主要是它比大齿轮经济在齿轮传动中，筒体由于球磨机的跨度和载荷很大，将发生定程度的挠曲，而且制造和装配的误差也难以保证准确的同心度，而摩擦传动的滚子组可以保证筒体不会发生挠曲，因为它们均匀的布置在筒体的轴向上等等。

总而言之，做机械的改进性优化设计在设计前必须对该机械的结构，工作原理和优缺点有充分的了解。

要善于比较球磨机改进前后的特点，改进设计时做到心中有数。

同时，不同机械中的相似功能的机构或零部件的类比也很重要，求同存异，吸收它们设计中的长处并改进它们的不足之处。

参考文献.常松枝李德谦赵红霞等.调窑时歪托轮的挡数推导及分析.洛阳工业高等专科学校学报.年月.第卷第期程鸿机俞美.回转窑托轮的调整及改进方法兰海.回转窑托