科技大学球磨机设计说明书Newly compiled on November 23, 2020目录一、设计任务书1.设计目的2.设计内容二、传动装置的总体设计及初步计算1.球磨机的基本参数2.总体方案确定3.选择电动机4.确定传动装置总传动比，分配各级传动比5.传动装置的运动和动力参数三、传动件的设计计算及修改传动装置的运动和动力参数1.带传动的设计计算2.第一次修改各轴的运动和动力参数3.开式齿轮传动的设计计算4.验算工作转速5.第二次修订各轴的运动和动力参数四、球磨机罐体及轴系设计1.罐体结构设计2.小齿轮轴系的设计计算3.支撑辊及其轴系的设计计算五、设计联接螺栓六、设计开启门七、设计总结八、参考资料一、设计任务书1.设计目的1）总结和综合运用已经学过的有关知识，分析和解决工程实际问题。
2）学习机械设计的一般方法，了解和掌握常用机械零件、机械传动装置和简单机械的设计过程。
3）进行基本技能的训练，例如计算、绘制方案草图、运用设计资料、查阅机械设计手册、标准、规范以及运用经验数据进行经验估算等。
2.设计内容1）设计题目：设计供实验室使用的球磨机（如图1所示）。
1.电机2.带传动3.齿轮传动4.滚轮5.球磨机筒体6.轴承电机、小带轮轴 I轴：大带轮轴 II轴：大齿轮、筒体轴心2）使用要求：球磨机研磨物料80kg；每天工作8小时；要求工作平稳（允许有轻微冲击）。
3）已知条件：周边及粉碎效率90%；制造方式：单件生产。
4）应完成的设计工作：a.球磨机总体方案设计b.传动件的设计及计算c.球磨罐体设计及轴系设计d.设计联接螺栓。
e.计算机或手工绘制工作图：球磨机总体图小齿轮轴系部件草图f.编写设计说明书二、传动方案的总体设计及初步计算1.球磨机的基本参数2.总体方案确定从球磨机的基本参数计算可知，球磨机转速为min,电动机的转速一般有1500r/min 、1000r/min 、750r/min 三种，由此可算出本设计的传动比i=,在15到30的范围之内，初步拟订以下四种方案进行选择（都是2级传动）：表1 各种传动方案论证3.选择电动机计算项目 计算内容 结果球磨机所需功率w p式中：V ：球磨机的有效容积，V=;D:球磨机的内径，D=；G ：球磨机的装载量，G=G 1+G 0=+80== K ：电动机的储备系数，K 取； η：粉碎效率，已知η=90%。
ηa =η带×η齿轮×η轴承=××=（见《手册》P44）• 由《手册》表8-5： • 电动机选用：Y132M2-6选取电动机： Y132M2-6 表2 主要性能型号 电机功率(kw) 同步(满载）转速(r/min)最大转矩（Nm ） 电机重量（kg ） Y132M2-61000（960）84表3 外型尺寸（mm ）中心高 H 外廓尺寸 L ×(AC/2）×AD 安装尺寸 A ×B 轴伸尺寸 C ×E 平键尺寸 F ×G 132515×(270/2) ×210216×17889×8010×33图2 电动机外型尺寸4.确定总传动比，分配各级传动比5.计算传动装置的运动和动力参数表4 各轴的动力参数三、传动装置的运动和动力参数及传动件的设计计算1.带传动设计计算计算项目计算内容计算结果（一）定V带型号和带轮直径1.工况系数2.计算功率3.带型4.小带轮直径5.大带轮直径(二)验算带速由教材P262-表11-3由教材P73-图11-7选取由图11-7及表11-10，选取 d1=140mm故 4.5630/140/ddi12===带实由式）（）（2121dd2add7.0+≤≤+可得中心距a0：即539≤a0≤1540 初取a0=540mm表11-4表11-5K a=P c=A型取d1=140mm取d2=630mm选L d=2500mma=590mmP1=ΔP1=扭矩T(三)确定中心距和带长1.初定中心距和带长2.带的基准长度3.包角确定中心距小带轮包角(四)V带根数1．基本额定功率2．功率增量3．包角系数4．带修正系数5．V带根数(五)轴上载荷1．带速2．V带单位长度质量3．初拉力4．作用在轴上的力（六）带轮结构设计1.小带轮结构及其尺寸2.大带轮结构及其尺寸(七）张紧装置表11-2表11-7表11-1根据P78表11-8，表11-9确定带轮型号为A型B=(z-1)×e+2×f=63mme=15± f=9φ=38° b p=h amin= h fmin=δmin=6mmd a1=d1+2h a=d a2=d2+2h a=重力张紧Kα=K L=取z=4根5m/s7.034m/sv>=m=mF0=F Q=A型da1=da2=3.开式齿轮的设计计算计算项目计算内容主要结果选择齿轮材料确定许用应力确定齿数强度计算确定模数m由表12-11选择齿轮材料如下：小齿轮：45 ，调质HB217～286,HBS=250大齿轮：铸铁，ZG310～570正火，HB163～207 HBS=185[σFlim1]=+275＝+275=450小齿轮：45，调质HB217～286,HBS=250大齿轮：铸铁ZG310～570，正火小齿轮转矩 计算齿轮模数 确定齿轮的主要参数及几何尺寸[σFlim2]=+220=+220=331由（表12-11） ，安全系数取SF= 所以，[σF1]=450/=300MPa, [σF2]=331/ = 取小齿轮齿数Z 1=20则大齿轮齿数Z 2=Z 1×i 齿=20×5=100考虑到螺栓扳手空间及互质，取Z 2=103 所以，i 齿实=Z 2/Z 1= 小齿轮[]32222112F Fa sa d Y Y Z kT m σφ≥式中：K=K A K V K β由表12-8 所以K= 由12-10：Z 1=20 Z 2=103T 1=9550×P 1/n 1=9550×考虑到磨损，将模数增大10%~15%，则 m=×（1+）=由表12-1，取m=4考虑到齿轮的结构和安装方便，大齿轮分度圆直径取至900mm 取d 2=900mm ，m=d 2/d 1= 取标准模数m=10mm小齿轮分度圆直径d 1=mZ 1=200 大齿轮分度圆直径d 2=mZ 2=1030 大齿轮齿宽b 2=φd ×d 1=200 小齿轮齿宽b 1=b 2+5=205两齿轮的中心距a=（d 1+d 2）/2=615 传动比发生改变Δi=3%，合理HB163～207 HBS=185 S Flim =[σF1]=300MPa, [σF2]= Z 1=20 Z 2=103 i 齿实=K A =1 K V = K β＝Y FS1= Y FS2= 取m=4取标准模数m=10mm d 1=200 d 2=1030 b 2=200 b 1=205 a=6154.验算传动装置和动力参数 []24.030036.433111==F Fa sa Y Y σ修改各轴的运动和动力参数表5 修改各轴的参数四、球磨机罐体及轴系设计1.罐体结构设计扭矩T2.支撑辊的设计计算3.支撑辊轴的设计计算五．小齿轮轴系的设计计算五、联接螺栓的校核六、设计开启门该开启门在表面焊接一块长条形钢板，右端由螺栓固定在罐体上，可旋转控制门的开闭。
左端为一个小的条状钢块，可绕固定螺栓通过旋转使开启门紧闭。
该门设计简单，开启方便，实用性强。
七、设计总结及体会小学期的机械设计制图，短短不到十天，但我却收获颇丰。
设计，画图以及说明书，几乎涵盖了我大二一学年里学过的机械制图知识：比如螺栓的选择校核，轴及轴承的配合，各种尺寸粗糙度的标注。
将一些零散、理论的东西与实际所结合。
让我对机械设计制图有了更深刻的理解，知道了图纸在实际之中的作用。
而且，我还学会了如何用word来写公式及处理说明书，虽然手写很方便，但我不想以如此简单的方式，来结束这门课。
也许是大学最后一幅图吧。
制图虽然累，但是当一幅图从自己笔下慢慢浮现时的成就感与喜悦感难以言表，制图还能极大的锻炼我的耐心和毅力。
第一次画A1的图，教室很热，真的很辛苦，但是正是有苦才有乐，大家聚在一起讨论，画图，虽然大汗淋漓，但干劲十足，大家的关系也更进一步。
以前自己是个马虎大意的人，在制图学习中发现真正要画好一幅图，必须得踏踏实实，一步一步走，画细线，加粗，都是需要耐心和细心的。
最最重要的是各种国标，规则。
所以在制图时会查手册是一件很重要的事，之前还因为键的配合尺寸怎么查忘了，结果纠结了一个下午，最后翻遍课本和手册终于完成了标注。
本来几分钟的事却耽搁了半天，这说明熟练掌握各种标准和查手册的重要性。
总之，制图有苦也有泪也有乐，真心感谢陈华老师的耐心指导和队友杨佳兴，沙梦圆的一起努力让我顺利完成这次设计！八、参考资料《机械设计制图》第四版上册曹彤万静王新丁凌蓉编高等教育出版社《机械设计制图》第四版下册曹彤和丽编高等教育出版社《机械设计制图》设计手册张苏华编北京科技大学机械工程学院附图（总装配零部件阵列图）。