生活垃圾综合处理分选装置总体设计【含7张CAD图纸】

购买设计文档后加 费领取图纸 毕业设计说明书 题 目： 大型城市生活垃圾综合处理分选装置总体设计 学 院： 专 业： 学 号： 姓 名： 指导教师： 完成日期： 毕业论文（设计）任务书 论文（设计）题目： 大型城市生活垃圾综合处理分选装置总体设计 学号： 姓名： 专 业： 指导教师： 系主任： 一、主要内容及基本要求 查阅相关文献资料和进入湖南湘液设备有限公司现场调研，熟悉了解大型城市生活垃圾处理分选系统装置的发展现状和工作状况，并重点观察垃圾处理分选 系统装置的结构，对垃圾处理分选系统装置进行整体结构设计及分析。 要求： 1、查阅相关资料，大致了解本次设计要研究的具体内容； 2、相关参数：垃圾日处理能力为大于 200t/天 ； 3、若干图纸； 4、撰写毕业设计说明书。 5、外文文献翻译，字数 3000 字以上。 二、重点研究的问题 垃圾综合处理分选装置总体设计 。 三、进度安排 序号 各阶段完成的内容 完成时间 1 查阅资料、调研 第 1 2 开题报告、制订设计方案 第 3 周 3 方案（设计） 第 4 4 垃圾综合处理分选装置 总体设计 第 6 5 写出初稿，中期检查 第 8 6 修改，写出第二稿 第 10 7 写出正式稿 第 12 8 答辩 第 14 周 四、应收集的资料及主要参考文献 王琪 . 我国城市生活垃圾处理现状及存在的问题 J. 环境经济 . 2005(10) 周菲 . 杭州城市生活垃圾处理体系综合评价方法研究 D. 中南大学 2010 何品晶等编著 M. 科学出版社 , 2003 刘晓明 . 城市生活垃圾简易分类装置设计与研究 D. 东北农业大学 2010 林建伟 . 城市生活垃圾管理系统规划模型及其应用研究 D. 重庆大学 2003 罗涛 . 深圳市宝安区城市生活垃圾特性实验研究及分选方案比选 D. 华中科技大学 2006 2004 毕业论文（设计）评阅表 学号 姓名 专业 毕业论文（设计）题目： 大型城市生活垃圾综合处理分选装置总体设计 评价项目 评 价 内 容 选题 现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的； 量是否适当； 研、社会等实际相结合。 能力 文献、综合归纳资料的能力； 究方法和手段的运用能力； 论文 （设计）质量 述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范； 无观点提炼，综合概括能力如何； 无创新之处。 综 合 评 价 该生选题符合培养目标，难度适中，与科研及实际生产要求相结合。有查阅资料、综合归纳资料的能力，具备研究方案的设计能力，具备一定的外文与计算机应用能力。立论正确，论述充分，结构严谨合理，有理论及实际应用价值。 评阅人： 年 月 日 目录 摘要 . . . .一章 绪论 题的研究背景 . . . 市生活垃圾的现状和分析 . . .课题研究的目的和意义 . . . 5 究的主要内容和方法 . .章小结 . . 二章 垃圾分选机的主体结构设计 圾分选机的总体设计 . . 圾分选机动力输入设计 . .圾分选机筛筒设计 . 圾分选机的传动设计 . . 17 章小结 .三章 垃圾分选机的配套结构设计 圾进出料斗的设计 . 圾分选机的辅助结构设计 . . 31 圾分选机的其他设计要求 . . 33 章小结 . 结 . 考文献 .录 . 大型城市生活垃圾综合处理分选装置总体设计 摘要 伴随着经济的高速发展和城市人口急速的增加，城市里的生活垃圾数量也越来越多。随之而来的垃圾围城，环境污染，占用土地等问题也越来越严重。城市生活垃圾中包含多种可用回收利用的物质如纸张、玻璃、塑料等物质。在回收利用垃圾的过程中，我们可以取得一定的经济效益和巨大的社会效益。 在垃圾综合回收利用的过程中，垃圾分选是其中十分重要的一个过程。垃圾分选程度将影 响垃圾后续处理程度，采用合理的分选设备是实现垃圾无害化，减量化，资源化的关键。 本文针对生活垃圾成分复杂，综台利用处理困难的问题，鉴戒世界上现有的垃圾分选技术，设计出一种城市生活垃圾圆筒筛分选机。该机主要是根据生活垃圾尺寸的大小进行分选，将生活垃圾初步分为大尺寸垃圾和粉末垃圾。尺寸比较大的主要是纸张、塑料等可二次利用的物质，而尺寸较小的主要是泥土，食物残渣等可堆肥物质。 本文介绍了目前城市生活垃圾和垃圾处理设备应用的现状，并介绍了垃圾分选机的类型、驱动方式、具体结构和工作原理，论述了垃圾圆筒筛分选机的设计和 计算方法。 关键字 ： 生活垃圾 圆筒筛 分选机 设计 2 s of of of we of is of so of is a at we of to of we of of,of to of we as of of of we of of t we of of We of G,of 第一章 绪论 题的研究背景 在现代社会经济快速发展，文化迅速繁荣，人类为了在发展过程中创造幸福和开发资源的同时创造产品，消耗了大量的土地资源，产生了大量的浪费 。在现代都市经济和人口不断增长的情况之下，垃圾的数目和品种也随之不断增加和变化，导致环境污染愈来愈严重，成为制约都市发展的一大要素。 城市居民在日常生活中产生的固体废弃物称为城市生活垃圾。它囊括了居民生活垃圾、公共场合产生的垃圾等。其主要成分一般为废纸张、 废塑料、草木、灰土、砖瓦等。成分繁杂，有机物含量高是城市生活垃圾的主要特点。并且在某些情况下城市垃圾有可能发生会发生转化，对附近地区造成一定影响，一旦处理方法采取不当，有害物将通过水、土壤、生物链等途径对人体健康产生威胁。因此实现垃圾处理的减量化、资源化、无害化的重要在于垃圾处理技术的选择。 在国内，随着城市的发展，城市生活垃圾每年增长速率在 8%至 10%左右。相关统计表明，城市垃圾每年的产量己达 吨，城市居民每天平均的垃圾产量已超过 1境污染问题日益眼中，实施治理已经刻不容缓。 在城市生活垃圾的 治理方面，有很多国家设立了相关管理和科学研究机构，专门研究城市生活垃圾的相关问题，其中包括垃圾的来源、性质和对环境的危害等方面。寻找生活垃圾的处理、回收、利用的方法和治理措施，同时出版环保书刊在城市居民中宣传环保意识。城市生活垃圾的处理和利用，逐步成为环境工程学的重要组成部分。由于世界环境问题的日益突出，人们提出了可持续发展战略，城市生活垃圾引起了人们愈来愈大的关注。世界各国也加大了对各种类型垃圾的处置和利用的研究和开发。 随着近年来经济的加速发展，国内城市垃圾的产量持续增长，但是对垃圾的处理方式和处理技术 还处于相对不成熟的阶段，尤其相对于发达国家还有较大的差距。现阶段国内垃圾收集方式多为混合收集，卫生填埋是大部分垃圾的处理方式，随意堆放到河滩等行为也屡见不鲜，这些现象都给垃圾资源化造成了障碍。因此，对垃圾进行分选成为了实现城市生活垃圾的综合利用的重要步骤。 我国生活垃圾分选方法大多仍采用手工分拣 。最近几年，国内对垃圾分类分选技术的研究有了一定的成果。但垃圾分选机的研究仍处于实验阶段，分选设备少，而且其中大部分都是从国外引进的。 因此，为了使废物综合利用，减少环境污染，降低人们的劳动强度，垃圾分选设备的设计和研 究是必要的 。分选处理作为垃圾资源化处理技术应用广泛。经过分选后，垃圾中可利用的成分得到回收再利用，一方面缓解了浪费资源的现4 象，另一方面减少了后续处理工序的进料量，有助于后续处理技术的实施。 圾分选机的社会效益和可能优点 资源化技术发展水平决定城市生活垃圾资源化的程度。技术发展程度低，会对产品回收率和附加值产生影响，造成的二次污染。但是技术太过复杂，又将导致资源化成本变高，也不可行。综上，要想实现垃圾的资源化，必须采取真正可行的技术。 城市生活垃圾分离后，大多数材料被回收再利用。有机垃圾通过堆肥 技术生产出的有机肥与化肥按照一定比例混合，可以制成用于农业或绿化的有机复合肥。每 1 吨废纸张，就可以产出 的再生纸，可以节省 300 到 400 千克烧碱、 512 千瓦时的电力、250 吨水，使三废排量减少 75%。假如一个年产量 150 万吨的造纸厂，能完全采用废纸张作为生产原料，每年就可以减少 120 万棵松树的砍伐。 1 吨废钢铁用于炼钢，相当于1 吨生铁，可冶炼出成品钢 ，从而减少能耗，减少空气污染；吨废塑料，可以再生出塑料颗粒 。生产新的玻璃制品过程中假如废玻璃，同样可以节能节水减少环境污染。目前我国每年 社会上可回收利用的废弃塑料约有 100 万吨，实际利用约 20万吨，还有约 80 万吨被当作垃圾未能加以利用。综上所述，如果我们能将生活中大量的生活垃圾进行合理回收利用，可以预见巨大的社会效益和经济利益将会产生。 市生活垃圾的现状和分析 外城市生活垃圾的现状 城市每天产出的垃圾量巨大，城市生活垃圾已经逐渐成为了全世界的课题。据统计，日本相较于十年前每日垃圾排放量翻了一番，英国也是 15 年间增加了一倍。欧洲经济共同体国家生活垃圾平均增长率为 3%。德国 4%，瑞典 2%，韩国达到了 11%。目前全世界年 均产生垃圾总量超过 100 亿吨，其中美国作为最大的垃圾产出国，每年总量在 30亿吨左右。在法国首都巴黎地，每天就要产生超过 2800 吨的生活垃圾，而且这一数字还在逐渐增加。 国城市生活垃圾的现状 我国改革开放以来，城市数目和城市人口有了很大的发展，人民的生活水平也有了很大提高，因此，作为城市公害的生活垃圾产量也相当可观（如表卜所示）。处理城市生活垃圾，实现无害化、减量化和再资源化，消除城市生活垃圾的污染已成为我国必须解决的重大问题。随着城市化进程的加快和人民生活水平的提高，国内各大城市近年来生活 垃圾产量一直呈增长趋势。从 1986 年到 1998 年的十二年间，我国城市生活垃圾年均产出总量翻倍。近十年来，国内城市生活垃圾产量在以每年 10%的速度增长。 20125 年国内城市生活垃圾产量为 吨，往年垃圾产出总量达 60 多亿吨。据统计，北京一天产生垃圾 吨，一年 400 万吨，国内另一个大城市上海市相比北京垃圾产出量更大，一年约 600 万吨。其中填埋是最主要的处理方式，此外还有堆肥、焚烧等处理方式，因为这类处理方式每年被占用的土地就近千亩。 市生活垃圾的产生和分类 生活垃圾主要是从人类的消费活动中 产生 。它的产生是必然的，因为在一段时间内人利用自然资源的能力是有限的，不可能永远把资源全部转化为产品，总会有部分垃圾产生。转化出来的产品都有使用寿命，一旦超过使用寿命，就成为垃圾。技术创新速度的快慢也决定着垃圾的产量和产品更新换代的时间 生活垃圾的成分复杂具有多样性。人们习惯于将生活垃圾产品从不同的方面进行分类。通常国内对城市生活垃圾分为有机物、无机物等不可回收垃圾和纸、木竹、塑料、橡胶、布、玻璃、金属等可回收垃圾。 实际上国内外在城市生活垃圾的组成成分上也截然不同。许多有机物质是美国城市生活垃圾的特点，大 部分成分可回收或燃烧；在中国大多数为无机材料。在上海、北京这样大城市，有机物相较于其他中小城市较多，但仍有相当一大部分为无机物。即使在国内不同城市垃圾成分也存在一些差异。 这些因素这就决定了中国垃圾处理方法和国外垃圾处理方法应该是不同的 。 义和目的 城市生活垃圾虽然是废弃物，但这并不表示垃圾就是百害无一利的。可能在某一方面他确实毫无价值，但是在另一方面却能大放异彩。如降解垃圾中的有机废物，可以得到制造有机肥料的好材料。有效的 垃圾资源化可以在资源，能源的节约和保护和在减少污染和保护环境方面产生积极地作用 。目前 我国都市生活垃圾常采用的填埋、焚烧和堆肥处理都存在一定程度的劣势。这一问题可以通过先分类回收城市生活垃圾，再生大部分有用物质，然后在进行填埋焚烧堆肥处理解决。这样不能能在经济方面节省大量资金，更为重要的是最大程度的实现了垃圾无害、减量和再资源化。手选，粉碎，筛选，分离，干燥等方法，可以回收从垃圾中有用的材料，不仅减少环境污染，而且具有较高的经济效益。城市生活垃圾资源化的实现，可以减少垃圾对环境的负面影响，无论是生活垃圾的填埋还是焚烧和堆肥，必须有一个预处理，将生活垃圾按一定特性分类收集和处理将得到的有 用物质加以利用。特别是对中国目前的废物大部分混合收集状态更是如此。鉴于城市垃圾成分的复杂性和处理方式的多样性，分选垃圾的资源化、能源化方面的重要操作。国内年均垃圾产量逐年增多，垃圾分选机械有很大用武之地，但目前国内垃圾分选机的研发还不成熟。因此设计一个适用于国内的分选机械进行垃圾分类，不仅可以缓解工人的劳动压力和强度，还有利于垃圾的分类处理，既使得垃圾得到充分的利用，还6 有效的节约了资源，保护了环境。 通过分选从垃圾中提取出废纸张、废塑料、废金属等有用物质，不但节约了资源，而且还减少了垃圾运输处理量。废物资源 化处理，减少了废物填埋和焚烧量，还对自然环境和我们的居住环境起到了保护作用。垃圾加工过程当中出现的渗沥水，也是植物无土栽培优良的肥料。综上所述垃圾分选在城市垃圾处理中起着极为关键的作用。现阶段国外厂家掌握优秀的设备及核心技术，这些设备和技术在工作效率和工作能力十分出众，在垃圾分选方面有很好的表现。引进国外先进设备和技术的同时加大国内对分选机械的研发投入，对于提升我国垃圾综合处理的能力与水平尤为关键。 究的主要内容和方法 本课题研究的内容为城市生活垃圾分选机的设计与研究。 通过调查研究，掌握相关信息 设计垃圾滚筒筛分选机 。本次设计的分选机主要根据混合垃圾中不同物质的不同物理尺寸进行分选，使用圆筒筛进行分选。目前国内外有许多垃圾分选机的资料，垃圾滚筒筛分选机与其他分选机在结构上有部分相似之处可以借鉴，以此帮助完成本次设计。 主要研究内容有以下几个方面： (1)确定垃圾分选机的筛分类型及其基本参数； (2)对比其他分选机的，找出圆筒式筛分选机的优势与劣势，进行应用可行性分析； (3)参照其他分选机，设计出城市生活垃圾圆筒筛分选机。主要需要选定分选机的动力装置，对筛筒进行设计，设计传动装置，出料斗和其他辅助装 置。 (4)用 制工程图。 (5)对垃圾圆筒式分选机各参数进行验证。 章小节 本章分析了国内外城市生活垃圾的产生历史和现有状况，并分析了多种城市生活垃圾分选设备的性能特点，在此基础上，针对我国目前经济和社会发展的需要，确立了本课题的研究内容与方法。 7 第二章 垃圾分选机的主体结构设计 圾分选机的总体设计 圾分选机的总体技术要求 垃圾分选机是实现垃圾无害化、垃圾减量化和垃圾资源化处理过程中的重要设备。垃圾分选机工作的目的就是分类具有不同特性的垃圾。 本次设计的分选机主要根据混合垃圾中不同物质的不同物理尺寸进行初步分选。使垃圾得到适当的分类和充分的回收利用，最终实现垃圾无害化、减量化和资源化。 目前垃圾处理中使用较多的筛分设备包括滚筒筛、固定筛、摆动筛、振动筛等。通过进一步查阅资料，决定使用的筛分结构为圆筒筛。其 工作原理就是圆筒筛体作旋转运动把垃圾按大小分级 。筛面为打孔薄板，筛筒倾斜安装，当物料进入筛体内部，将随筛体的转动做螺旋状翻动，在此过程中留在筛体内的物料成为筛上物，从筛体底端排出。大小比筛孔小的物料被筛下成为筛下物。 筛管长度，速度，直径，孔的直径 ，角度等影响筛分效率，各参数应满足垃圾分离功率的需要和条件的停留时间 。 为了方便物料出筒，分选机的筛筒径向应该要有 3 倾斜角，便于垃圾在筒内轴向前进。本次设计将筛孔设计为圆形，孔径 60虑到需要分离的垃圾成分较为复杂，在筛筒内有可能相互发生缠绕，并且筛片也易磨损，故设计应该能够方便清理和修理更换筛片。 通过资料查阅，该垃圾分选机的基本设计参数初定如下： (1)处理量： 1520t/h; (2)能耗：小于 1h/t; (3)筛筒转速： 510r/(4)筛筒内径： (5)筛 筒长度： (6)筛筒倾角： 3 圾分选机的总体结构 垃圾圆筒筛分选机作为城市生活垃圾的预分选和堆肥处理的一种分选机械应用十分广泛。如下图所示，分选机主要由筛筒，减速器，支撑轮，传动长轴，电机，进料斗，出料斗和机架组成。筛筒驱动方式为单侧摩擦驱动。筛体分为四段。筛体依靠两端摩擦轮圈传动。生活垃圾圆筒筛分选机设计应考虑筛筒结构、驱动方式、传动形式、性能参数等。 8 图 垃圾分选机整体结构示意图 圾分选机动力输入设计 动机的选用 一般机械的动力来源通常有电动机、汽油机和柴油机等。一般来说，柴油机和汽油机在移动频繁的机组上使用较多，以便能随时移动位置但操作复杂，噪音也较大，而且不利于长时间连续工作。电动机相比前两种动力来源则较容易操作，噪音也 较小，经济性也较好。垃圾分选机在厂房内工作，不需要频繁移动，所以本次设计动力来源选为电动机。 为了满足生产机械的要求，通常首选的电动机具有结构简单，工作稳定，维修方便的优点，较低的价格 。一般来说采用交流电动机，其中交流异步电动机比交流同步电动机更适合生产机械。 在垃圾分选机的工作过程中，电机固定在机架上，无其他特殊要求，因此在设计中选用 Y 系列三相异步电动机。 Y 系列三相异步电动机是一般用途的全封闭扇冷式鼠笼型三项异步电动机。功率等级与安装尺寸相同，额定电压为 380V，额定频率为 50使用在没有特殊驱动 要求的设备上。 Y 系列电动机特点是高效、节能、噪音低、振动小、运行可靠，标准化程度高。徐州七洲特种电机有限公司和江苏贝得电机股份有限公司等国内厂商均生产该类型电动机。 根据工作参数的要求，处理量为 15 25 t/h，能耗小于 1h/t，则可选择 15 25。通过参考国外垃圾分选机的设计参数，确定采用电动机功率为 15 常见电动机有开放型，保护型，封闭型和防爆型几种类型 。 开启式电机价格低廉，良好的到散热条件， 但外界的灰尘，油脂，水，铁和其他异9 物很容易进入机器，影响电机的正常运行 。所以开启式电 机通常只能在干燥洁净的环境下使用。 防护式电机能防止水滴、铁屑等外界异物的进入，但是不能防潮，灰尘也容易进入电机内，所以常在干燥无尘的环境中使用。 封闭式电机又分为自冷，强制通风和密封 。 前两个电机能防止来自任何方向的水滴或杂质，灰尘和水分不易进入，适用于潮湿，多土，风雨侵蚀，蒸汽或气体腐蚀的环境中 ；密闭式常用于液体的工作环境等。 防爆式电机和封闭式电机一样为密闭结构，分为隔爆、增安和正亚三种不同类型，适用于较为危险的工作环境，比如周围有易燃易爆的情况下常使用防爆式电机。外壳防护型电动机必须与环境相适应，否则 电机不能正常运行或损坏，或造成灾难的电机故障。由于垃圾分选机的实际工作环境处于开放环境，处理垃圾过程中现场环境恶劣，垃圾分选过程中可能有灰尘和污水外泄，需要防止灰尘和其他异物进入电机，影响工作状态，而且需要保证操作人员安全。 查表 10表 10择外壳防护等级为封闭式（ 封闭式电机能够防止粗导线接近壳内带电或转动部件，还能防止颗粒较大的异物进入电机 并且水飞溅任何方向对电机均无不良影响。 电机的安装型式分为立式与卧式。由于卧式电机安装简单方便，价格便宜所以应用较多。在需要垂直运转和 简化传动装置时采用立式电机，立式电动机的价格较贵。考虑经济性。采用 装型式，安装到基础构件（机架）上。 在垃圾分选机工作过程中，对电动机的安装方式无特殊要求。因此从简单经济性出发，选择卧式安装方式。 查表 10 15机对应的电机座型可选择 2 级、 4 级和 6 级， 2 级电机的同步转速为 3000r/4 级电机的同步转速为 1500r/动比都比较大，但机器空间较小，使传动受到限制； 6 级电机的同步转速为 1000 分分，传动比较小，因此选定6 级电机。根据以上分析，查表 10定垃圾分选 机的电动机为 15系列防护式（ 相异步电动机，型号为 同步转速 1000r/载转速 970 r/定最大转矩 m 满载效率 净重 200表 10有底脚和有轴伸，安装到基础构件上 的安装型式。电动机 机座号为 180L，查表10到机座号 180L 的安装尺寸。 速器的选用 电动机的输出转速很高，一般不能直接连接到设备上使用。中间都需要减速器先将速度降低，才能满足设备工作需要。 机同步转 速 1000r/载转速970r/接输出对于垃圾分选机显然转速太高，不能满足垃圾分选机的实际工作要10 求，所以需要减速器降低转速。减速器是在电动机和工作机之间的独立传动部件。一般以齿轮、蜗杆传动等传动件装在铸造或焊接的刚性箱体中而构成。 一些减速器和电机构成一个组合，结构紧凑，易于使用 。在我国，已经有许多国家标准的减速器，都在大批量生产，可以按照样本选择。根据选择减速器的一般原则，对于垃圾分选机使用减速器的具体型号进行选择。具体考虑以下几个方面的问题。 1按照整体布局要求进行减速器型式的选择 在没有其它特殊要求的情况下，常首先考虑选用圆柱齿轮减速器，其输入轴与输出轴互相平行。因为这类减速器加工方便，效率高，成本低。当要求电动机轴与输出轴之间成 90角布置时，可以采用圆锥齿轮或圆锥一圆柱齿轮减速器。当传动比大，要求结构紧凑时，可以选用蜗杆传动，但蜗杆传动效率较低，适用于短期间歇使用。当要求结构紧凑、传动比大、效率高、重量轻时，可以选用行星齿轮减速器（如渐开线齿轮行星传动、摆线针轮行星传动）或谐波齿轮传动。 在垃圾分选机的传动过程中，对减速器的传动无特殊要求。因此主要应该从结构简单、效率好、安 装维护方便和经济适用方面考虑。则该设计选用硬齿面圆柱齿轮减速器。 硬齿面圆柱齿轮减速器主要包括 级）、 级）、 级）和 级）四大系列。硬齿面圆柱齿轮减速器适用于冶金、矿山、运输、建筑、化工、轻工、能源等行业。该型号减速器齿轮均采用优质合金钢经渗碳淬火而成，齿面硬度达心距，传动比等主要均经优化设计，主要零、部件互换性好。采用磨齿工艺，体积小、重量轻、精度高、接触好、可靠性高、传动平稳、噪音低。承载能力大，比齿面减速器承载能力提高七倍。传动效率高，可达 96， 使用寿命长。一般采用油池润滑，自然冷却，当热功率不能满足时，可采用循环油润滑或风扇，冷却盘管冷却 。 泰兴市华夏减速机厂、上海诺为传动机械有限公司和德州奥力机械有限公司等国内厂商均生产该类型减速器。 根据减速器传递的功率 P，输入轴转速 n，总传动比 i（或输出轴转速）确定减速器的级数。如对圆柱齿轮减速器， i=810 可用单级圆柱齿轮减速器， i 8 60 可选用二级圆柱齿轮减速器， i 40400 可用三级圆柱齿轮减速器。己知 p、 n， i 则可按减速器样本选定减速器 的型号。对于常用标准的硬齿面圆柱齿轮减速器，根据表 9称传动比范围为，一级圆柱齿轮减速器 i 级圆柱齿轮减速器 i 0，三级圆柱齿轮减速器 i 00。 根据设计参数，可以初步计算出减速器应该采用的传动比的范围。 按照筛筒转速 815r/行计算： 11 (1)求总传动比 i: 1 2 581 0 0 0 021 设计筛筒传动圈直径 1500右，减速器联接驱动的托轮直径 350右。 (2)求出第二级传动比 2i : (3)则求出减速器的传动比 在垃圾分选机的设计中，确定减速器传动比为 20 查表 9二级圆柱齿轮减速器（ ）。 有些减速器还有其它要求，如机器人传动装置的减速器有运动精度、刚度、回差等方面的要求。在高温、低温、高速等条件下工作的减速器也有许多特殊要求。在垃圾分选机的工作过程，对减速器没有其他的特殊要求，因此确定选用二级硬齿面圆柱齿轮减速器。根据电动机额定功率 15率 可以计算电动机的最大输出功率（即减速器的最大输入功率）为： )( (2查表 9称传动比 i 为 20，输入转速 1000r/情况下， 速器低速级中心距 125许用输入功率为 12速级中心距 140许用输入功率为 18速级中心距 160许用输入功率为 由此可得， (2选用低速级中心距 140减速器，能够满足功率需要。 根据垃圾分选机的总体结构，选择 速器的装配型式为 ，即左后侧输入，右前侧输出。由此确定减速器的型号为 对硬面圆柱齿轮减速器的承载能力进行计算。 (1)由于电动机输出轴直接通过联轴器联接减速器输入轴，按下面公式进行强度计算： 1 (2式中： 1P 减速器的允许传递功率， 12 P 减速器名义输入功率， 工况系数。 由表 91P 18于传动采用摩擦传动，转速慢，电动机驱动按轻微冲击（均匀）载荷，每天工作 8h，由表 91；由前面的计算，取 P 311 (2所选减速器强度足够。 (2)由下面公式进行热功率校核： 321 (2减速器的热功率； 1f 环境温度系数； 2f 负荷率系数； 3f 功率利用系数； 垃圾分选机减速器的使用环境条件主要为较大的厂房场所，也可以在户外、露天。采用空气自然冷却。查由表 9得，减速器热功率为35表 9速器是自然通风冷却，按夏天室内最高温度不超过 400 温度，取 1f 荷率按 100计算，取 2f =1，由许用功率利用率 p/5=f =1， 由此得 g 21 (2所选减速器散热能力满足要求。 由此，可以选择 速器。查表 9到 40速器的安装尺寸。 动机和减速器之间联轴器的选用 在电动机和减速器之间的传动，要通过联轴器来实现。根据垃圾分选机的需要以及电动机和减速器的型号选用合适的联轴器。根据在垃圾分选机的工作过程中，传动轴有3倾角，载荷比较平稳的特点，以及简单实用原则，查表 5用 弹性套柱销联轴器。其特 点是结构简单，维护方便，承载能力大，具有一定补偿两轴相对偏移和一般减振性能。一般应用于启动品、经常正反转、载荷平稳的工况。镇江市远程传动机械有限责任公司、西宁市星泰减速机成套设备有限公司和河北省吴桥东风减速机厂等国内厂商均生产该类联轴器。 一般连轴器是根据载荷情况、转矩、轴直径和工作转速来选择。转矩 下式求出： 9 5 5 0(2 式中 13 T 理论转矩， N m； 公称转矩， N m； 计算转矩， N m； P 驱动功率， K 工作情况系数； n 工作转速， r/ 由设计可知，联轴器联接电动机和减速器，联轴器的工作转速 n 也就是 动机的输出转速，最大为 n 1000r/设计知道，垃圾分选机属于均匀载荷，查表 5工作情况系数为 K K 算。驱动功率也就是电动机的功率 P15 c 2 1 51 0 0 0159 5 5 (2由表 10动机 输出轴轴径为： 48m。由表 9速器的输入轴轴径为 28据电动机和减速器的轴径，查表 5现没 有标准的 据公称转矩，初步选定电动机和减速器之间的 弹性套柱销联轴器型号为 孔需要自行加工。 称转矩为 500 。 因为T ，所以选用 弹性套柱销连轴器满足功率要求。 圾分选机筛筒的设计 筒的整体设计 根据对现有国外的垃圾圆筒筛和国内多种其他用途的圆筒筛的调查利研究，圆筒筛有多种类型。根据同一圆周上筛片的多少可分为单片筛和多片筛结构。单 片筛便于制造，但是安装和更换不方便。多片筛在制造要求上相对复杂，但是更换更方便，便于维护。 图 2 2 筛筒的整体设计图 筛筒的结构形式也有多种：圆形、多边形和圆加多边复合形。通常采用 圆形，因为14 圆形平衡度好，圆转平稳，加工简单。多边形和复合形的平衡度差，运转震动冲击大，适宜圆筒直径较大和速度较低的情况。在本设计中，我们设计筛筒结构为圆形。采用多筛片安装到筛架上，方便拆卸更换和维护。筛筒的两边同时设计滚圈，作传动环使用。如图 2示。 片的设计 筛片材料采用 8的 板。查表 2用 、 8的钢板制作。筛筒采用同一旋转面六筛片组合，每片筛成 6 俨弧，内接圆直径为 1500孔的形状有方孔、圆形孔、六边形孔等。我们将筛孔设计为 60 圆形孔。筛片设 计如图 2过螺栓与筛架联接，方便拆卸和维修。根据设计要求的筛简直径 片展开为 1080共 48 块筛片采用钢板 16 块 774以采用 、 的钢板分为三块。 图 2 3 筛片设计图 架的设计 筛架起着支撑筛片的作用，要达到一定的强度。并且根据总体设计，筛架两端还要设计传动滚圈，传递动力。筛架各部分可采用螺栓连接或直接焊接。螺栓连接的好处是可以方便更换部件。焊接的好处是强度要更高，结构更可靠。根据实际情况，筛架没有必要频繁更换筛架部件，所以采用焊接成型。筛架两侧传动滚圈和中间联接圈、进料端和出料端两侧挡缘均采用 18 板；中间圈焊接加强肋缘 ，用 15板。各部分结构如图 2示。 15 2 4 中间圈、传动滚圈和挡缘零件示意图 中间筛环肋条采用 45 钢。角钢上打孔，方便安装筛片，如图 2条肋由两条角钢背向焊接而成。筛架共用角钢 48 条。 图 2 5 肋角钢的设计图 图 2 6 筛架的设计图 筛架各部件做好后进行焊接，设计如图 2示。焊接应保证筛架的圆度，特别是两端的传动滚圈。由于筛筒径向与水平面有倾角，筛筒转动过程中上侧挡缘要承受一定16 的力，因此在出料端上侧焊接缘托，采用 12钢板。筛架总跃 4680 对筛架承重进行初步校核。 粗算筛筒内垃圾物料重。 根据设计要求，并已知电机转速和减速器减速比，筛筒的转速可租略计算为： m 115 0035 020197 0 (2垃圾在滚筒内的运动是一个复杂的过程。近似把垃圾的运动简化作先随滚动到筛筒顶端，然后往下作自由落体到筛筒底端的运动。则垃圾在这一过程中的时间为筛筒运动半转的时间加上从顶端自由落体到底端的时间。 前半段时间为： (2后半段时间为： (2整段过程前进距离为： (2则前进速度约为： V / (2则大块垃圾在筛筒内的总时间为： 150 (2取处理量为 15t/h，垃圾一般筛下物比较多，假定在筛筒内有 1/3。则分选机工作时，同一时间在筛筒内的垃圾量为： 603 60 01 00 015311 151 (2经过计算，筛筒部件重量为 1747。总重为 1907。则工作时筛筒部件重力为： 1907 (2由筛架设计知两轮中间距离 整个筛架看着一个整体，筛体均由肋角钢支撑重量。则可近似按均布载荷计算肋角钢承受的摄大弯矩： 17 5 828 6 888 1m a x (2按每条肋板平分载荷计算，周向为 6 条肋扳，每条肋由两条 45钢焊接成 ，则每条 112 5 8 212 m a x (2筒的倾斜角确定 垃圾分选机工作工程中，垃圾从筛筒一端进入，小尺寸的物料筛分后从筛筒下部送出，大块物料从另一端送出。为了使物料能够从一端运动到另一端，一般可以采用导流板或者使筛筒倾斜的方法。该设备采用了筛筒倾斜安装的方法。筛筒的倾角靠机架的整体设计保证。设计机架前设计筛筒的倾角。圆筒径向倾角一般为 3 5。垃圾分选机筛筒的倾斜角会影响垃圾物料在筛筒内的滞留时间口”。在该设计中，垃圾分选机筛筒的倾斜角设计为 5。 圾分选机的传动设计 一 般传动方式有链传动、齿轮传动、皮带传动。该设备采用摩擦传动。这是一般传动中不多见的。摩擦传动的运动平稳、噪声小，传动效率随外载荷变化而变化，效率低。驱动滚轮与筛筒滚圈的接触面积不能太小，太小筛筒体会发生滑动，功率得不到充分利用，特别是在处理垃圾的物流量小载荷低的状态下，更容易发生滑动。因此，对于采用摩擦传动的垃圾圆筒筛，其滚轮和滚圈的接触面积应该保证。 图 2 9 总体传动图 按照筛筒驱动方式，可分为圆筒中心轴驱动和圆筒外侧驱动。中心驱动的好处便于设计和单个零件的制造，能够合理分配动力。但是对于有倾斜角度的 筛简，轴的对心要求高，对安装的要求较高。而且由于垃圾中成分复杂。中心轴容易缠绕杂物，而且由于中心轴的存在，使筛筒内空间缩小，不便于对筛筒内部进行清理。外侧驱动又分为单边18 驱动和双边驱动。对于双边驱动又可分为集中驱动和分别驱动两种。外侧驱动由于转动轴不再筛筒内部，不会产生分离物缠绕，也便于对筛筒内部进行清理和检修。 在驱动选择上，单边驱动设计制造简单。便于控制。双边驱动设备平稳，功率利用合力。双边驱动的分别驱动情况下，如果垃圾物流量小，则可以关掉一边驱动，节省运转成本。考虑驱动简单化原则，在本设计的生活垃圾圆筒 分选机中选用单边摩擦驱动。总体传动如图 2示。 动长轴的设计 在本设计中，筛筒采用单侧传动。由于前后距离很长，需要设计一根长轴来连接前后的驱动轮（主动主动托轮和后端主动托轮）。由于整个设备处于 5倾角状态，而且轴比较长，所以与两端的驱动轮轴采用万向节联接。该轴主要是起传递转矩的作用。根据轴的载荷情况可分为转轴、心轴、传动轴三类。转轴承受弯矩和转矩；心轴只承受弯矩，不传递转矩：传动轴主要承受转矩，不承受或只承受较小弯矩。由设汁知传动长轴只传递转矩，只承受自重产生的弯矩，为典型的传动轴。 轴的材料主要采用碳素钢和合金钢。碳素钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性较小所以应用较为广泛。 45 号钢等优质中碳钢是直轴最常用的材料。 普通碳素钢用于不重要的轴或者受栽较小的轴。合金钢具有较高的机械强度，用于受载大、结构尺寸受限制、需提高轴颈的耐磨性及处于高温或腐蚀等条件下的轴。铸钢、球墨铸铁和一些高强度铸铁，易于铸成外形复杂的轴，它们吸振性好，对应力集中敏感性低。 由于该轴比较长，设计该轴中间为空心轴。空心轴的两头焊接实心轴头。由于该轴只传递转矩，受载较小，查表 5间 空心轴选用 20 钢制作，轴头选用 45 钢制作。 对于尺寸较大的轴一般采用锻造毛坯，而对于较小的轴一般采用圆钢车制。该轴的轴