(推荐)振动筛参数计算

振动筛参数计算
筛分粒度：1㎜ 处理量：180T/h
筛分效率：90% 料层厚度：50-100㎜ 取h=100㎜ 物料做抛掷运动
振幅λ：根据香蕉形直线振动筛参数标准选λ=5mm 振动方向角δ：同上选取︒=45δ
筛面倾角α：筛体分为3段，倾角依次为 ︒-︒-︒101520 振动次数：70045sin 005.015cos 8.9230sin cos 30
14.32
2
≈︒
⨯⨯︒
⨯⨯⨯
==δ
λα
π
Dg n 次/min
(其中：振动筛对于易筛分物料取抛掷指数D=2～2.8,取D=2,α :在计算中取α=︒15)
根据所选电机取n=730次/min 工作频率：s rad n
/41.7660
2==
πω 振动强度：98.22
==g
K λ
ω
当抛掷指数D=2～3.3时，物料的理论平均速度可近似为：
s m V d /243.045cos 005.041.769.0cos 9.0=︒⨯⨯⨯==δωλ
物料实际平均速度s m V C C C V d w m h m /27.0243.01.19.09.025.1=⨯⨯⨯⨯==αγ （其中,9.0~8.0=m C 取9.0=m C ， 9.0~8.0=h C 取9.0=h C
6.1~25.1=αγ 取25.1=αγ 1.1~05.1=w C 取1.1=w C ）
筛体宽度：m h V Q B m 06.29
.01.027.03600180
3600=⨯⨯⨯==
γ 取B=2.2m
（其中：松散密度3/9.0m t =γ）
根据我国香蕉形直线振动筛设计经验及标准选取筛面长度为6.1m
筛分面积：S=2.2×6.1=13.42㎡
估算参振质量：M=166.8+584.08S=166.8+584.08×13.42=8005.15kg(具体
见资料 )
激振力：F=M 2λω=8005.15×0.005×34.241.762=510⨯N 弹簧刚度：
⑴弹簧静强度要求：cm kg M K /25.20015
.0815.800581=⨯==λ 选四组弹簧：每组刚度为
cm kg K /31.5004
1
= 取每组六个弹簧：每个刚度mm N K /38.836
31
.5002==
（1）弹簧选材：60Si2MnA ， 负荷性质Ⅰ类 ，许用切应力[τ]=480MPa 剪切弹性模数G=80MPa , 弹性模数E=210MPa , 硬度HRC 52~47 （2）初步选取弹簧旋绕比C=6 , N Mg F 48.33356
415
.8005641=⨯=⨯=
∴ λ
1
2F F K -=
, N F K F 38.375248.3335538.8312=+⨯=+=∴λ
线径：d ≧mm KCF 25.12480
38
.3752625.16.1][6
.12=⨯⨯=τ （其中由机械手册图7.1-4查得曲度系数K=1.25）
由机械手册标准系列值取d=16㎜ , 中径D=Cd=16⨯6=96㎜ 同上取D=100㎜
有效圈数n=86.738
.831008161080834
334=⨯⨯⨯⨯=
K D Gd （G:剪切弹性模数） 由机械手册有效圈数系列值选取n=8
取支撑圈22=n ，则总圈数10
2821=+=+=n n n
（3）刚度校核：K=mm N nD Gd /92.81100
8816108083
4
334=⨯⨯⨯⨯= 与所需刚度基本符合。

取安装高度mm H 1901= 安装变形量mm K F f 72.4092
.8148.333511===
取安装变形量mm f 411=
故振动筛工作变形量mm f f 4654112=+=+=λ 安装载荷N K f F 72.335892.814111=⨯== 工作载荷N K f F 32.376892.814622=⨯== 符合要求。

（4）自由高度：mm f H H 23141190110=+=+=
压并高度：mm d n H b 144169)1(1=⨯=-= 压并变形量：mm H H f b b 871442310=-=-=
（5）试验切应力最大值：MPa s 480=τ，试验载荷N F s 11903=（查表）
计算试验载荷S F =D T S
8d 3π=100
8480
1614.33⨯⨯⨯=N 86.7716
试验下载荷变形量mm k F f s s 2.9492
.8186
.7716=== 由于,b s f f 〉
取N Kf F F f f mm f f s b s s b b s 04.71278792.81)()(,87=⨯====对应的试验载荷取 （6）校核弹簧的特性
之间的要求。

在满足工作量变形%80~%20,.529.087
46
,471.087412121f f f f f f s s ====（7）弹簧其余尺寸
间隙mm 6.1161.0d 1.01=⨯=⨯=δ 节距p=d+1/δ+n f b =28.475㎜
螺旋角︒===182.5100/475.28arctan /tan ar ππαd p c 满足5度到9度要求 电机的选择及计算 设动能为E1
2
max 15.0V m ⋅⋅=E ，而30/max πλ⋅=n V
所以1800/)(21πλn m E ⋅=，又由于速度由0到最大变化两次， 故900/)(221πλn m E E ⋅==
由此可得动能功率kw n n m E P n 53.121054/)(60/321=⨯⋅==πλ 振动中阻尼消耗的功率为
kw mw fw P 8.52000/14.02000/23222===ηληλ
故得总功率为
kw P P P 33.1821=+=
根据机械手册 P 1101表10-14查得选用Y225-M-8型号的分闭式三相异步电动机，功率为22kw ，电压280V ，电流47.6A ，转速为730r/min ，电机效率为90%，功率因数为0.78
激振器的计算
==
F F 2
1
1KN 1171034.25.05=⨯⨯ ,
21F F =
每个激振力由四个偏心块决定，偏心块采用 120扇形，则
2
2212125.29l w m KN l w m ==
m 为偏心块的质量，l 为圆心到重心的距离。

扇形重心为3
120sin 3
2π
⨯⨯=r l ，
扇形质量w r h
m ,3
2
πρ==76.41.s rad
ρ为铸铁的密度3
7180m kg。

求得=3
1
hr 0.00121，取偏心块的半径r 为230mm ，厚度h 为100mm 。

轴的计算校核
激振器轴采用45号钢调质，许用扭转切应力[T τ]为25～45MPa
弯曲应力[1-σ]=60MPa,对其最小的截面进行校核：
3
2.09550000d n p W T T
T ≈=
τ;
[]mm n p d T 61.38730
252.022
95500002.0955000033
≈⨯⨯=≥τ
取轴的最小作用直径d=100mm 1）最小直径扭转强度：][811.2802.073022
9550000
3
min T
ττ≤≈⨯=
式中：τ--扭转切应力（MPa ）；
T--轴所受到的扭矩（N.mm ）；
-r W 轴的抗弯截面系数（3mm ）；
n--轴的转速（min r ）； P--轴传递的功率（KW ）；
d --计算截面处轴的直径（mm ）
[T τ]--许用扭转切应力（MPa ）；
2）最小直径抗弯强度：
625.14100
1.0100
21
292501.033=⨯⨯⨯===d FL W M δMPa ≤[1-σ] 式中：--M 轴所受力矩（N *mm ）;
--W 轴的抗截面系数（3mm ）; d --计算截面处轴的直径（mm ）;
[1-σ]--许用弯曲切应力（MPa ）; 齿轮的计算校核
1.齿面接触强度设计：
[]3
2
1)(132.2H E d T Z u
u T K d σφ⋅±⋅≥
1）确定公式内的各计算数值 （1）其中载荷系数 K T = 1.3
（2）计算齿轮传递的转矩：
mm N n
p
T .1028730
22
9550000105.9545
1⨯=⨯
=⨯=
（3）齿宽系数 d φ=1.2；
u=1；
（4）材料的弹性影响系数：E Z = 189.8 21
MPa （5）计算应力循环次数：
9106.2103002017306060⨯≈⨯⨯⨯⨯⨯==h njL N
（6）查《机械设计》得接触疲劳寿命系数 K HN = 0.93 ；
（7）接触疲劳许用应力；取失效概率为 1%，安全系数 S=1，得：
[].5.51155093.0lim
MPa MPa S
K H HN H =⨯==σσ
2）计算
（1） 计算分度圆直径d
mm d 34.965.5118.189122.12800003.132.232
≈⎪⎭
⎫
⎝⎛⋅⋅⨯≥
（2） 计算圆周速度v
s
m dn
v 68.31000
60730
34.961000
60≈⨯⨯⨯=
⨯=ππ
（3） 计算齿宽b
mm d b d 61.11534.962.1≈⨯=⋅=φ 2.齿根弯曲强度计算：
[]
3
2112⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛⋅≥F Sa Fa d Y Y z KT m σϕ 式中：齿轮弯曲疲劳强度极限 σF = 380MPa ；
齿轮弯曲疲劳寿命系数 K FN = 0.88 ；
计算弯曲疲劳需用应力：取弯曲疲劳安全系数 s=1.4 得：
[]MPa s
K FE FN F 86.2384
.138088.0=⨯==σσ
查取齿形系数 ;79.1,18.2==Sa Fa Y Y
计算载荷系数.
814.135.12.112.11=⨯⨯⨯==βF Fa V A K K K K K
3.若取齿数为z=60时，
1）据齿面接触强度设计：mm z d m nt 61.160
34.96≈==
齿高：mm m h nt 61.325.2== 025.3261.361.115≈=h b
按照实际的载荷系数效正分度圆直径：
mm K K
d d T
7.1073.1814.134.96331=⨯=⨯=
计算模数：mm z d m nt 795.160
7
.107,===
2）据齿根弯曲强度计算：
mm m 57.186.23879.118.2602.11028814.1232
4
=⨯⨯⨯⨯⨯⨯≥
齿轮采用45号钢调制硬度为240HBS 则接触疲劳强度极限，按照结构设计，取齿轮分度圆直径d=500mm ，齿宽120mm ，齿数为125，模数为4，工作寿命为10年（按每年300天计算）每天平均20小时。

轴承的计算校核
采用圆柱滚子轴承：滚动轴承具有摩擦阻力小，功率消耗小，起 动容易。

内圈双档边，外圈单档边（单列向心）圆柱滚子轴承。

偏心块上轴承代号 NF228； 尺寸\d=140； 尺寸\D=250； 尺寸\B=42；
基本额定动载荷 Cr=302KN ； 基本额定静载荷 Cor=415KN 。

每个轴承最大载荷为 29.25KN< 302KN
偏心块上轴承寿命： 小时4
3106
61098.21.3530273060106010⨯≈⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯=⎪
⎪⎭
⎫ ⎝⎛=εp c n L h
式中 n 电机转速 r/min ；
c 额定载荷 KN ；
P 当量动载荷： KN F f P p 1.3525.292.1=⨯==；
ε 滚子轴承取 10/3。

按每天工作20小时一年300天计算，偏心块轴承大约为 5年
（注：专业文档是经验性极强的领域，无法思考和涵盖全面，素材和资料部分来自网络，供参考。

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