Pro/Engineer高方平筛的传动架系统设计与有限元分析(7)
图2.6 上平板
2.4 偏重平衡装置的设计
2.4.1 概述
悬吊着的筛箱在传动钢架中的旋转的偏重块的离心的拖动下，作回转运动。在运行至稳定状态时，偏重块所提供的离心力正好等于整个筛体文持回转运动中所需的向心力。此两力大小下相等，方向相反。筛体与偏重块有 的相位差，见图2.8。
图2.7 运动受力平衡图
A点为筛体质心位置，作半径为r的回转运动，其质量为 ，其中M为筛体总质量，m为偏重块质量。B点为偏重块块质心位置，作半径为R的回转运动，其质量为m。由于几何尺寸对称关系，A点的位置，就是处于主轴中心线上，A，B两点的距离，就是偏重块质心到主轴中心线的距离 ，即偏心距，在加工调试后是不变的固定值。偏心距在设计中使其可以微调，以便在安装后可通过它来调整筛的回转半径r，以达到设计要求的数值。这就是说， ，且筛与偏重块回转的角速度相等，为 。
2.4.2 确定偏重块重量
现利用设计数据来确定偏重块的质量：
偏重块离心力
筛体的离心力
已知此高方平筛的设计数据为：
筛体质量
筛体回转半径
偏重块安装偏心半径
筛体转速
则，偏重块离心力 =筛体的离心力
而实际上筛体的离心力 略小于偏重块离心力 ，这是由于筛体质量M是指未加筛料时的质量，在实际运行时还应加上100至200kg的筛料，
故有，偏重块离心力 =筛体的离心力 +150kgf
代入数据得：
求得
2.4.3 偏重平衡装置
为达到美观的目的，此处不采用长方体结构，而是采用横截面如图2.10所示的柱体结构，图中O为圆弧的圆心，A为偏重块边缘位置，B为质心位置。
图2.8偏重块横截面示意图
对于上图中的扇形有
其中 为圆弧圆心至形心的距离， 为圆弧角度的一半，则
对于上图中的矩形有
面积
形心离O点的距离
故偏重块截面面积 ，质心C离圆弧圆心的距离
因而截面形心C离边缘A的距离
考虑到经济性，偏重块的材料选用灰口铸铁,密度为 ，取 ，则偏重块的高度
图2.9 偏重块图 图2.10 定位环
图2.11 连接块1 图2.12 连接块2
图2.13 配重片 图2.14 配重片盖板
2.4.4 重心的调节
由于平筛筛体较高，体积较大，要使其保持良好的平动状态，则要求偏重块的重心与筛体重心在同一水平面上。当筛体上、下振幅不一致时，可以通过一调节螺钉升起或降下偏重块来进行修正。
2.4.5 偏心距的调节
为了使传动机构结构紧凑，可减轻偏重块质量，因此采用单偏重块。为了相对减少了偏重旋转所需空间，增加有效的偏心距，通过螺栓调节偏重块重心离筛体传动轴的距离。
2.5轴组件的设计
2.5.1概述
作为高方平筛的关键部件，轴系的设计较为严格，实际生产中出现的问题也多出在这里。轴的结构设计是一个与轴的强度（刚度）校核及轴承寿命计算交替进行、逐步完善的过程。按当量弯矩法校核轴的强度时，可在各轴段直径和长度确定后进行，并同时计算轴承寿命，在此基础上决定是否需对轴的结构进行修改；由于平衡铁块较重，运行时离心力很大，确定传动轴受的弯距较大，故考虑选用调心滚子轴承。
下一篇：简易飞行器设计与制作+文献综述