摘 要

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1球磨机设计的目的和意义 1

1.2 球磨机的工作原理 1

1.3球磨机的分类 1

1.3.1 按筒体的长度与直径之比分 2

1.3.2 按磨内装入研磨介质的形状和材质分 2

1.3.3 按卸料方式分 2

1.3.4 按传动方式分 2

1.3.5 按生产方法分 2

1.3.6 按生产过程是否连续分 2

1.4 球磨机的优缺点 2

1.4.1 优点 2

1.4.2 缺点 3

1.5 球磨机的主要构造 3

1.5.1 球磨机的基本结构 3

1.5.2 球磨机的各主要部件 3

第二章 球磨机主要参数的设计 6

2.1 临界转速 7

2.2 工作转速 7

2.3 研磨体的装填量 7

2.4 装料量 7

2.5装水量 7

2.6 研磨体的尺寸 8

2.7 球磨机的功率 8

第三章 主传动装置 9

3.1 主电动机的选择计算 9

3.1.1 机械传动效率 9

3.1.2 主电机需要功率 9

3.1.3 主电机的型号选择 9

3.2 主传动比的分配 9

3.3 主减速器的设计 9

3.3.1主减速器轴的设计 10

3.3.2主减速器齿轮的设计 11

第四章 辅助传动装置 13

4.1辅助电机所需功率 13

4.2辅助电动机的选择 13

4.3辅助传动比的计算和分配 13

4.4 辅助减速器的设计 13

4.4.1辅助减速器轴的设计 13

4.4.2辅助减速器齿轮的设计 14

第五章 筒体的设计 16

5.1筒体的结构设计 16

5.2筒体的弯曲强度计算 16

5.3筒体的扭转强度计算 17

5.4衬板 18

5.5研磨体 18

5.6物料和水的加入量 18

5.7助磨剂 19

第六章端盖的设计 20

6.1端盖的结构设计 20

6.2端盖与筒体的连接螺栓 20

第七章 轴的设计 22

7.1选择轴的材料 22

7.2初步估算轴径 22

7.3轴的弯曲强度计算 22

第八章主轴承的设计 24

8.1主轴承的选择 24

8.2主轴承轴瓦的计算 24

8.3主轴承的寿命计算 25

第九章联接件的选择 26

9.1弹性联轴器的选择 26

9.2刚性联轴器的选择 27

结 论 29

参考文献 30

致 谢 31

摘 要

自从1893年第一台球磨机问世以来，球磨机在现代建材行业中得到了广泛的应用。目前，广泛应用于工业细磨机械。球磨机可以粉磨各种各样硬度的物料，所以球磨机不仅在建材行业中得到了应用广泛，而且在冶金、矿山、化工、电力等行业中也得到了应用广泛。

球磨机的能量应用率很低，这和物料在筒体内的分布情况有非常大的联系。当物料更靠近筒体的外层轨迹时，研磨的效果也就越好。而在实际生产的磨机中，物料在通过进料口进入筒体时将直接进入内层，而内层的物料需要经过很长的时间才能进入外层进行充分研磨，从而损失了大量的能量。因此，球磨机的节能降耗则显得尤为重要。许多球磨机的设计研究单位和制造商也在球磨机上进行了大量的研究工作，取得了非常大的进展。

本次的设计研究对象是粉磨陶瓷釉料中心传动球磨机。生产方式上，工业球磨机有干法磨、湿法磨和烘干磨三种。而陶瓷工业球磨机一般采用湿法磨。按生产过程是否连续可分为间歇式磨和连续式磨，考虑生产工艺要求以及结构的简单和操作的方便，本次设计采用间歇式磨。

关键词：陶瓷釉料球磨机； 能量； 中心传动；

Abstract

Since the advent of the first ball mill in 1893, the ball mill in the modern building materials industry has been widely used, is currently widely used in industrial fine grinding machinery. Ball mill can be a variety of different hardness of the material, so the ball mill not only in the building materials industry widely used, but also in metallurgy, mining, chemical, power and other industries are also widely used.

The energy application rate of the ball mill is very low, which is very much in relation to the distribution of the material in the cylinder. The closer the outer trajectory of the cylinder, the greater the effect of grinding. In the actual production of the mill, the material through the feed inlet into the cylinder will be directly into the inner layer, and the inner layer of material takes a long time to enter the outer layer of full grinding, thus losing a lot of energy The Therefore, the ball mill energy saving is particularly important. Many of the ball mill design research units and manufacturers also on the ball mill for a lot of research work, has made great progress.

The design object is the grinding of ceramic glaze center drive ball mill. Production methods, industrial ball mill dry grinding, wet grinding and drying mill three. The ceramic industry ball mill generally used wet grinding. According to whether the production process can be divided into intermittent grinding and continuous grinding, considering the production process requirements and the structure of the simple and easy to operate, the design of the use of intermittent grinding.

Key words: ceramic glaze ball mill; energy; center drive;

第一章 绪论

1.1球磨机设计的目的和意义

球磨机是发电、矿物加工、化工和建材行业领域中应用最为广泛的细磨机械。它可以粉磨各种不同硬度的物料，也可以在各种恶劣的环境中进行作业。因此，球磨机在不同行业的生产中有着重大需求。

通过对球磨机的设计和学习，解决设计生产过程中遇到的问题。灵活的应用学过的机械设计原理、力学原理以及机械设计软件进行设计并解决实际问题，选择合理的工作参数，提高磨机的生产效率，降低磨机的使用成本。培养个人对待工作的认真态度，同时熟悉使用机械设计制图软件CAXA。

1.2 球磨机的工作原理

球磨机的主体是一个筒体，它是由钢板焊接而成的。球磨机筒体内装有很多研磨体。当筒体选择时，研磨体在离心力等外力作用下贴附在筒体的衬板表面与筒体一起旋转。当研磨体被带到一定高度时，在本身的重力下被抛出，以一定的速度落下，筒体内的物料受到冲击后被粉碎。同时，在此过程中研磨体、衬板和物料之间还不时地发生研磨作用，将物料磨细，从而完成粉磨作业。完成后，采用辅助传动，将筒体定位至人孔朝上，卸料口向下，从卸料口即可通过卸料管卸料，之后从人孔喂料，即进入下一轮生产。

图1.1 球磨机工作原理图

1.3球磨机的分类

球磨机的类型多种多样，但是它们都拥有一个共同特点，其主体都是一个水平放置的回转筒体。不同之处在于，筒体的形状、筒体的支撑方式、研磨体的种类、磨机的操作方法、卸料方法、生产的方法和传动的形式是不同的。

分类如下：

1.3.1 按筒体的长度与直径之比分

A 短磨 筒体的长径比小于2。

B 中长磨 筒体的长径比在2到3.5之间。

C 长磨 筒体的长径比大于3.5。

1.3.2 按磨内装入研磨介质的形状和材质分

A 球磨机 球磨机筒体内的研磨介质为钢球。

B 棒球磨 第一仓装钢棒，其余仓装钢球的磨机。

C 小研磨介质磨 球磨机筒体内装的是小规格研磨体。

D 砾石磨 以砾石、卵石、瓷球等作为研磨介质，以花岗岩、橡胶作为衬板的球磨机。

1.3.3 按卸料方式分

A 尾卸式磨 从头端进料、从尾端卸料。

B 中卸式磨 从两端进料、从尾端卸料。

1.3.4 按传动方式分

A 中心传动磨 利用电动机通过减速机降速后带动磨机卸料端的空心轴，使筒体回转；

B 边缘传动磨 利用电动机通过减速机降速后带动固定于筒体卸料端的大齿轮，使筒体回转。

1.3.5 按生产方法分

A 干法磨 喂入的是干料，产品为干粉。

B 湿法磨 喂料时加入合理比例的水，产品为料浆。

C 烘干磨 喂入潮湿的物料，如何在粉磨的过程中通过外部供给的热气流烘干物料。

1.3.6 按生产过程是否连续分

A 间歇式磨 第一次磨物料磨好后倒出物料再进行第二次磨的磨机。

B 连续式磨 可以连续进料并且连续卸料的磨机。

1.4 球磨机的优缺点

1.4.1 优点

A 能适应各种不同物料的粉磨，可以持续进行生产。

B 粉碎比大，而且生产能力较大。

C 可适应各种不同情况生产，应用范围广泛。

D 结构简单，作业方式多样，操作可靠，使用寿命较长。

1.4.2 缺点

A 效率不高，能量转换率低，只有2%~3%，耗电量大。磨体和衬板的消耗量大。

B 设备笨重，震动大，噪音高。

C 配置较为昂贵，由于球磨机筒体转速很低，需配置昂贵的减速设备。

D 生产成本高。

1.5 球磨机的主要构造

1.5.1 球磨机的基本结构

图1.2 球磨机基本构造