四川理工学院毕业设计 400进动卸料离心机设计学 生：学 号：09011010116专 业：过程装备与控制工程班 级：09级1班指导教师：石艳 四川理工学院机械工程学院二O一三年六月四 川 理 工 学 院毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目： 400进动卸料离心机设计学院：机械工程专业：过程装备与控制工程 班级：2009级1班 学号：09011010116学生： 指导教师： 石艳 接受任务时间 2013年3月1 日 教研室主任 （签名）系主任 （签名）1 毕业设计（论文）的主要内容及基本要求1) 设计（论文）的原始数据NaCl悬浮液浓度：60%， 粒平均粒度：0.1mm；NaCl悬浮液密度：1.56103(Kg/m3)， 晶粒密度：2.165103(Kg/m3)；滤渣含湿量：5%， 漏晶率：3%。基本要求：以进动卸料离心机结构设计为主，包括主轴、转鼓等。2) 设计（论文）的要求：设计说明书一份，0#总装配图1张，零部件图若干，总量不少于0#2 指定查阅的主要参考文献及说明李克永.化工机械手册M，天津大学出版社，1991李金桂，赵闺彦.腐蚀与腐蚀控制手册M.国防工业出版社，1988陆振东.化工工艺设计手册（下）M，第二版.化学工业出版社，1996孙启才离心机原理结构与设计计算M机械工业出版社，19873 进度安排设计（论文）各阶段名称起 止 日 期1资料收集，阅读文献，完成开题报告2013.03.01-2013.03.252完成工艺计算及结构设计2013.03.26-2013.04.203完成所有图纸的绘制2013.04.21-2013.05.154完成设计说明书的撰写2013.05.16-2013.05.305完成图纸、设计说明书的修改，答辩的准备2013.05.30-2013.06.07摘 要进动卸料离心机是一种高效的分离机械，具有生产能力大、动力消耗小、物料磨损小、对物料适应性大、机器运行平稳、无噪声、无需笨重基础、造价低，使用方便等特点，广泛应用于化工、制药、肥料等工业部门。本次设计是对晶盐进行分离的离心机设计。查阅设计所需资料，然后选择材料、对机器进行选型论证、对转鼓，主轴的进行机械设计。完成总装图及设计说明书。关键词：进动卸料离心机；强度计算。IABSTRACTPrecession discharge centrifuge is a highly efficient separation machinery, has a large capacity, power consumption, material wear, great adaptability of materials, machinery running smoothly, no noise, no bulky base, low cost, easy to use It is widely used in chemical, pharmaceutical, fertilizer and other industrial sectors.This design is a crystalline salt separating centrifuge designs. Now design the required information, and then select the materials, the machine selection argument, the drum, the mechanical design of the spindle. Complete assembly drawings and design specifications.Keywords: Precession Centrifuge; strength calculation.1目 录摘要IABSTRACTII第一章 绪论11.1 离心机的概述11.2 进动卸料离心机2第二章 材料的选择62.1 转鼓的材料62.2 主轴的材料82.3 油箱和机壳的材料10第三章 转鼓的机械设计123.1 圆锥形转鼓的鼓壁质量引起的鼓壁应力123.2 圆锥形转鼓筛网质量引起鼓壁的应力143.3 圆锥形转鼓的物料质量引起鼓壁的应力143.4 转鼓壁的强度计算153.5 设计计算15第四章 主轴计算184.1 概述184.2 轴的结构设计184.2.1 轴的毛坯184.2.2 轴颈、轴头、轴身184.2.3 轴上零件的联接194.3 轴的强度计算194.3.1 按许用切应力计算194.3.2 按许用弯曲应力计算204.3.3 安全系数校核计算204.4 轴的设计214.4.1 计算实心轴受力214.4.2 计算支承反力214.4.3 画轴弯矩图224.4.4 画轴转矩图234.4.5 许用应力234.4.6 画当量弯矩图234.4.7 校核轴径244.5 空心轴的设计244.5.1计算空心轴设受力244.5.2 计算支承反力244.5.3画轴弯矩图254.5.4 画轴转矩图254.5.5 许用应力254.5.6 画当量弯矩图254.5.7 校核轴径264.6主轴的设计264.6.1 主轴应力274.6.2 主轴强度274.6.3 模糊可靠设计27第五章 临界转速的确定295.1 概述295.2 转子的振动和临界转速295.3 临界转速的计算方法305.3.1 影响系数法315.3.2 考虑某些因素对临界转速的影响355.4 临界转速的确定445.4.1 轴的断面惯性矩445.4.2 分别计算各部分的质量445.4.3 确定质心m的位置445.4.4 计算各部分对质心m的离心力矩455.4.5 计算影响系数45第六章 传动系统的设计476.1 带传动计算476.1.1 定V带型号和带轮直径：476.1.2 计算带长476.1.3 求中心距和包角486.1.4 求带根数486.1.5求轴上载荷486.2轴承的选择48第七章 计量控制与技术安全507.1 计量控制507.1.1 计量器的选择507.1.2 工作原理507.2 技术安全517.2.1 基本要求517.2.2 噪声与振动517.2.3 液压与气动系统517.2.4 密闭防爆要求527.2.5 温升527.2.6 材料要求527.2.7 热处理527.2.8 焊接527.2.9 无损探伤537.2.10 动平衡537.2.11 电气要求537.2.12 随机档案53结 论54参考文献55致 谢56四川理工学院毕业设计第一章 绪论1.1 离心机的概述离心机是利用转鼓旋转产生的离心惯性力来实现液相非均匀系混合物（如液体与固体颗粒相混合的悬浮液，两种互不相容液体相混合的乳浊液等） 分离的机械。离心机基本上属于后期处理设备，主要用于脱液、浓缩、澄清、净化及固体颗粒分等级等工艺过程、广泛用于资源开发、过程生产、三废治理和国防工业等部门。离心分离过程一般可分为离心过滤、离心沉降和离心分离三种。据此，离心机可分为过滤式离心机、沉降式离心机和离心分离机三大类。离心机和其他分离机械相比，不仅能得到含湿量较低的固相和高纯度的液相，而且具有节省劳动力，减轻劳动强度，改善劳动条件，并具有连续运转，自动遥控，操作安全可靠和占地面积小等优点。因此自1836年第一台工业用三足式离心机在德国问世，迄今一百多年以来已获得很大的发展。各种类型的离心机品种繁多，各有特色，正在向提高技术参数、系列化、自动化方向发展，且组合转鼓结构增多，专业机种越来越多。现在离心机已经广泛用于化工、石油化工、轻工、医药、食品、纺织、冶金、煤炭、船舶、军工等各个领域。离心机已经成为国民经济各个部门广泛应用的一种通用机械。18世纪工业革命以后，随着纺织工业的迅速发展，1836年出现了棉布脱水机，1877年为适应乳酪加工工业的的发展，发明了用于分离牛奶的分离机，进入20世纪之后，随着石油综合利用的发展，要求把水。固体杂交物质、焦油状物质等除去，以便使重油当作燃料使用，50年代研制成功了自动排渣的蝶式活塞排渣分离机，到60年代发展为完善的系列产品。随着近代环境保护、三废治理发展的需要，对于工业废水和污泥脱水处理的要求都很高，因此促使卧式螺旋卸料沉降离心机、蝶式分离机和三足式下部卸料沉降离心机的进一步发展，特别是卧式螺旋卸料沉降离心机的发展尤为迅速。离心机的结构、品种及其应用等方面发展很迅速，单理论研究落后于实践是个长期存在的问题。目前在理论研究方面所获得的知识，主要还是用来说明试验的结果，而在预测机器的性能、选型及其设计计算，往往仍要凭借着经验或试验。造成这种现象的主要原因是由于离心分离过程的多样性和复杂性，例如悬浮液的的物理性能和浓度非常容易变化，沉降速度、渗透率、孔隙率以及若干其它参数变化，都随着悬浮液性质的改变而改变。特别适用于固体颗粒的大小、形状和运动杂乱状态所带来的数学问题，在目前无法解决，给研究这一过程的理论带来了很大的困难，其次55，要能真正的了解液体以及固体颗粒在离心场中运动的真相，而又不干扰这些运动，这需要科学的观察和测试手段，也许正是因为这种缘故，是离心分离理论研究受到了一定的影响，随着现代科学技术的发展，固、液分离技术越来越受到重视，离心分离理论研究迟缓落后的局面正在积极扭转，离心机是固液分离技术的主要设备之一，其发展前途大有可为。1.2 进动卸料离心机进动卸料离心机取厚层分离与薄层分离之优点，具有如下特点，生产能力大、动力消耗小、物料磨损小，是一种有发展前途的离心机。进动卸料离心机与一般离心机不同,它的转鼓不仅作自转运动,而且同时还作公转运动。这种复合运动在力学上叫做进动运动。图1-1 转鼓示意图进动卸料离心机有两条轴线（分别定义为OZ和OY），它们之间保持一个夹角-章动角。截锥形转鼓绕倾斜的轴线OY自转，而轴线OY又以一点O为顶点绕轴线OZ公转，运动中O点位置始终不变，转鼓绕O点作定点运动。进动运动是定点运动的一个特例，一般章动角、自转角速度及公转角速度的大小均不随时间而变化。进动卸料离心机配置数种锥角的转鼓和数种规格的滤网，加上章动角、自转和公转转速的变动即能满足不同物料的分离要求。改变参数可调节物料在滤网上的停留时间（一般为2S7S）。除进动