ZG-200型振动给料机结构设计

河南机电高等专科学校毕业设计说明书1目录绪论………………………………………………………………………………11ZG系列电机振动给料机的特征概括1.1用途………………………………………………………………………21.2特点………………………………………………………………………21.3分类………………………………………………………………………21.4主要组成部分……………………………………………………………21.5选型说明…………………………………………………………………32.工作原理和结构分析2.1结构分析…………………………………………………………………42.2工作原理…………………………………………………………………43.振动参数的确定3.1运动学参数………………………………………………………………53.1.1振幅A……………………………………………………………53.1.2机械指数K………………………………………………………53.1.3激振频率f………………………………………………………63.1.4振动方向角……………………………………………………63.1.5抛掷指数D………………………………………………………63.2振幅………………………………………………………………………64.物料在槽体上的运动情况分析4.1运动分析…………………………………………………………………94.2常有振动机的振动参数…………………………………………………114.3物料的平均速度…………………………………………………………125.槽体尺寸参数的确定5.1给料能力与给料槽体尺寸的确定………………………………………145.2槽体型式和刚度要求……………………………………………………145.2.1槽体的结构………………………………………………………145.2.2槽体刚度的计算…………………………………………………15河南机电高等专科学校毕业设计说明书25.2.3槽体尺寸的确定…………………………………………………195.2.4物料的等效参振质量和等效阻尼系数的确定…………………196悬挂设计（弹性元件选取和弹性系统的计算）6.1弹簧元件的类型和用途…………………………………………………216.2弹簧元件的组合刚度……………………………………………………226.2.1螺旋弹簧…………………………………………………………236.3圆柱形螺旋弹簧的自振频率……………………………………………266.3.1未受载荷的自振频率……………………………………………266.3.2受载荷的弹簧自振频率…………………………………………266.3.3圆柱螺旋弹簧的许用应力………………………………………276.3.4螺旋弹簧的校核计算……………………………………………286.4设计计算振动给料机的弹簧……………………………………………316.4.1振动系统的质量计算……………………………………………317振动电机的选取及其确定7.1激振力和功率……………………………………………………………357.2传动基础的动载荷………………………………………………………368安装、使用及维护条件8.1安装及调试………………………………………………………………378.1.1安装前的准备……………………………………………………378.1.2安装………………………………………………………………378.1.3试运转……………………………………………………………378.2操作使用要点……………………………………………………………388.3维护和检修………………………………………………………………388.3.1日常维护…………………………………………………………388.3.2定期检查…………………………………………………………398.3.3修理………………………………………………………………399结束语………………………………………………………………………4010致谢…………………………………………………………………………4111参考文献……………………………………………………………………42河南机电高等专科学校毕业设计说明书3摘要ZG系列电机振动给料机是一种新型的运输设备。它广泛应用于矿山、冶金煤炭、火电、耐火、玻璃、建材、轻工、化工、机械，粮食等各行各业中。本课题主要完成了ZG200型振动给料机的总体设计，包括机械的尺寸设计、机械的主要零件和组成部分在机体结构上的位置设计、激振源的确定及计算、悬挂弹簧的设计和机械结构的动力学分析，包括机械运动学参数的确定、物体在槽体上运动情况的分析、动力学模型的确定等任务。另外本课题还介绍了它的安装使用及维护等技术条件关键词：振动给料机总体设计动力学分析河南机电高等专科学校毕业设计说明书4AbstractZGseriesofelectricalvibrationfeederisanewtypeoftransportequipment.Itwidelyusedinmining,metallurgy,coal,thermalpower,fire-resistant,glass,buildingmaterials,lightindustry,chemicalindustry,machinery,food,etc.inallwalksoflife.ThecompletionofthemaintopicsofvibrationfeederZG200theoveralldesign,includingthesizeofmechanicaldesign,mechanicalpartsandthemaincomponentofthebodystructureonthelocationofthedesign,andidentifythesourceofexcitation,thedesignandthehoistingofspringDynamicAnalysisofmechanicalstructure,includingmechanicalparametersofkinematics,objectintheslotonthemovementofananalysisofthesituation,thedynamicmodelofthesettasks..Alsointhisissuealsointroduceditsinstallationandmaintenance,andothertechnicalconditions.Keywords:vibrationfeederoveralldesigndynamicanalysis绪论本次设计是在毕业之前所有的专业课程结束的前提下进行的，课题的提出是有老师下发设计题目，学生自主选择的原则下进行，经学生和指导老师协商，确定为本次的设计认务为ZG系列振动电机型振动给料机的设计，处理能力是每小时200河南机电高等专科学校毕业设计说明书5吨。导师付靖老师从事振动给料机和筛分机设计工作多年，有较深厚的设计经验。新乡-学校坐落的美丽的城市，在振动机械方面处于领先水平，并在这里起草了中国振动机械设计手册的编制工作。基于以上原因，我们把毕业设计定格为振动机械的设计。本次设计是在专业课程结束的基础上，对所学习的理论知识应用和总结，能够用于实际的设计工作之中，为以后我们走向工作岗位打下坚实的理论基础和实践经验。本次设计主要完成振动给料机总体设计，包括机械的尺寸设计、机械的主要零件和组成部分及在机体上结构位置设计、激振源的确定及计算（振动电机）、悬挂弹簧设计、机械结构的动力学分析，包括机械的运动学参数确定（振动方向角、振幅、振动圆频率等）、物体在槽体上的运动情况分析、动力学模型确定及动力学分析、安装、使用及维护、技术条件等任务。在设计过程中首先完成振动给料机的总体设计，依据处理量和工作原理，确定机械参数、槽体设计几何尺寸、振动电机功率的计算和型号的选取、悬挂弹簧的设计和槽体、弹簧强度的校核；最后，完成振动给料机的安装、使用、维护等技术条件的说明。1.ZG系列电机振动给料机的特征概括1.1用途：ZG系列电机振动给料机广泛用于矿山、冶金、煤炭、火电、耐火、玻璃、建材、轻工、机械、粮食等行业中，用于把粉状、颗粒状及粉体物料从贮料仓或其他河南机电高等专科学校毕业设计说明书6贮料设备中均匀或定量的给到受料设备中。例如向破碎机、分选设备、筛分设备、运输机械等输送散状物料。并可用于自动配称、定量安装、自动控制的流程中，实现流水作业自动化。1.2特点：ZG系列电机振动给料机是一种新型给料设备，其它给料设备相比具有以下特点：（1）体积小、重量轻、结构简单、安装方便、维修少，费用低；（2）利用特制振动电机自同步原理，工作稳定、启动迅速，停车平稳；（3）物料按抛物线轨迹连续向前跳跃运动。因此给料槽磨损较小；（4）因为可以瞬时的改变和启闭料流，所以给料量有较高的精度；（5）本系列电机振动给料机不适合于有防爆要求的场合。1.3分类：按照不同的分类方法，可以将振动给料机分成许多类型。按照物料输送方向的不同，可分为水平型振动给料机和垂直型振动给料机两大类。按照其驱动方式不同，可分为电磁、气力、液压和机械振动给料机；机械振动给料机使用较多，又可分为惯性振动给料机和偏心连杆振动给料机。1.4主要的组成部分：激振器----振动给料机的振源，它产生激振力的大小直接影响着承载体的振幅。承载体----在振动过程中，将能量传给物料，又是参振质体，其质量是振动系统中的重要参数，承载体还必须具有足够的刚度和强度。减振支承--既是整机的支承装置，又作减振用。1.5选型说明：（1）使用条件海拔高度不超过1000m；环境温度不超过40，在环境温度为(205)时，周围介质的相对湿度不大于85%，周围没有严重腐蚀及影响电气绝缘的介质。（2）生产效率振动给料机的生产效率常以松散密度1.6t%3m的河沙为标准物料，当所运物料的松散密度和粒度大于河沙时，其生产效率与松散密度成正比来计算，当所运物料的松散密度和粒度小于河沙时，其生产效率与松散密度成正比来计河南机电高等专科学校毕业设计说明书7算成绩的0.8～0.9倍，当所运物料为颗粒或粉末状时，其生产效率与松散密度成正比来计算成绩的0.5～0.7倍。（3）物料的最大进料粒度一般情况下，为防止造成堵塞，物料的最大线形尺寸为槽宽的1/3～1/4尤其对封闭的槽体更要注意。（4）起跳频度所谓频繁起动，一般指每两次起动时间间隔小于2min，如果小于2min，应选择1号或2号的振动电机。2.工作原理和结构分析2.1结构分析：ZG系列电机振动给料机有给料槽1传振体2振动电机3减震装置4四部分组成。见图2-1河南机电高等专科学校毕业设计说明书8图2-1振动给料机的组成部分2.2工作原理ZG系列电机振动给料机给料过程是利用特制的振动电机驱动给料槽沿倾方作用周期直线往复振动来实现的，当给料槽振动的加速度垂直分量大于重力加速度时，槽中的物料将被抛起，并按照抛物线的轨迹向前跳跃运动。抛起或下落在1/50秒内完成。由于振动电机的连续激振动，给料槽连续振动，槽中的物料则连续向前跳跃，以达到给料的目的。其给料过程如图2-1所示：槽体双振幅料槽静止点料槽位移上限物料平位移料槽位移下限振动方向振动电机图2-2给料过程3.振动参数的确定说明：在重有色金属冶炼过程中，所产生的高温物料采用振动输送、筛分和给料，是行之有效的方法之一。它具有工作可靠，结构简单，能耗低等一系列优点。通常在工程设计中，除采用单质体振动设备外，还有采用双质体的呈抛掷状态的振河南机电高等专科学校毕业设计说明书9动设备。振动参数有运动学参数和动力学参数。3.1运动学参数运动学参数有激振频率、振幅、振动方向角、机械指数、抛掷系数和运动速度等。3.1.1振幅AA的取值范围因激振机构不同而异，通常对于惯性驱动机构（偏心块激振器）宜采用中频中幅，即A=0.5-6mm，我们在这里取5mm。3.1.2机械指数K机械指数亦称动力强度指数