摘 要

随随着经济社会的发展和工业需求的提高，越来越多的粉磨设备出现在各行各业的厂房里，满足了工业对粉碎的要求。因此，球磨机的使用越来越广泛，球磨机以它高功率的持续运转，和更高的粉碎比以及极强的适应性得到青睐，不但在建材工业中被大量使用，在其他的工业比如，冶金、电力、选矿等也得到大量的使用。因此，对球磨机进行具体的分析和计算至关重要。

作为球磨机的传动机构，边缘传动方式传动的传动方式相比之下传动比更加稳定，且具有更大的转速比，对电机的要求相对较低。通过减速器减速后，再讲动力传到小齿轮，最终带动大齿轮和筒体的转动，达到球磨机筒体的运转速度。从而完成粉磨作业。目前的传动方式还有不足之处，针对球磨机传动装置结构进行设计具有重要意义。

通过对球磨机的学习和设计，解决实际生产中遇到的问题。培养个人积极，认真的工作态度，以及运用所学的机械设计原理，力学原理，以及计算机辅助设计进行设计并解决实际情况。并根据实际情况在一些具体的结构上进行改进和部分更新，以及采用新的材料。选用合理的工作参数，以提高磨机的工作效率和降低使用成本。

论文主要研究了球磨机的传动装置，对传动装置上的各个零件进行了精确计算，对各零件结构进行了设计，并对零件结构强度进行了校验，绘制了零件和总装图纸。

关键词：球磨机；设计；传动装置；边缘传动

Abstract

With the development of society economic and the promotion of industrial demand.More and more grinding equipment appear in the Industrial plant,Meets the requirements of industry for crushing.Therefore, ball mill is used more and more widely.The ball mill with its high power and continuous operation, and a higher crushing ratio and a strong adaptability to be favored. Not only in the building materials industry has been widely used ,in other industries, such as metallurgy, power, mineral processing, etc. also get a lot of use.Therefore, it is very important to analyze and calculate the ball mill.

As the transmission mechanism of the ball mill, the transmission mode of the edge transmission is more stable and has a greater speed than the motor. After the speed reducer and retell power reached the small gear, ultimately drive the rotation of the gear and the cylinder body, reach the speed of the ball mill barrel. So as to finish grinding operation. At present, there are still deficiencies in the transmission mode. It is important to design the structure of the ball mill transmission.

Through the study and design of the ball mill, solve the problems encountered in the actual production. Develop a positive, serious attitude to work, as well as the use of the principles of mechanical design, mechanics, and computer aided design to design and solve the actual situation. And according to the actual situation in some concrete structure to improve and part of the update, as well as the use of new materials. Reasonable working parameters are chosen to improve the working efficiency and reduce the use cost of the mill.

Is discussed in the paper mill transmission device, carry on accurate calculation by each part of the transmission device, the parts of the structure is designed, and check the strength of the structure parts, draw the parts and assembly drawings.

Keywords: Ball mill; design; transmission device; edge transmission

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 1

第1章 绪 论 1

1.1 引言 1

1.2 球磨机概述 1

1.2.1球磨机使用现状 1

1.2.2我国球磨机存在的问题 1

1.2.3球磨机的发展前景 2

1.2.4球磨机的工作原理 3

1.2.5球磨机的分类 4

1.3球磨机传动装置结构概述 4

1.4 传动装置结构设计的主要内容及要求 5

第2章 球磨机传动装置结构分析和设计 6

2.1 软球磨机传动装置结构的分析 6

2.2 球磨机传动装置方案的设计 6

2.2.1 传动方式、电动机、减速器和联轴器的选择 6

2.2.2 齿轮的计算 8

2.2.3 齿轮的结构 9

2.2.4 齿轮选材以及技术要求 11

2.2.5 小齿轮轴的计算 12

2.2.6 小齿轮轴径的初步计算 12

2.2.7 轴承的选择计算 13

2.3其他零件的设计 14

2.3.1小齿轮轴承盖设计 14

2.3.2 各基座的设计 16

第3章 球磨机主要零件强度校核 19

3.1轴的强度校核 19

3.2所选轴承的强度校核 19

第4章 结论与展望 21

4.1 研究结论 21

4.2 展望 21

参考文献 23

致 谢 24

第1章 绪 论

1.1 引言

球磨机的使用已经有100多年的历史，一百年来球磨机已经成为粉磨设备的经典。

相比之下，球磨机有多种优点，能持续运转工作、生产能力强，能适应大规模的工业生产，比如在水泥工业中的粉磨，可实现大批量生产，能满足水泥生产的大批量需求。

另外其粉碎比可达到300以上，易于调整产品的细度；适应性强，能用于干法作业和湿法作业；球磨机的结构简单、易于操作与维护等。球磨机发展至今，已经适应对各种材料的粉磨，所以在各个行业中得到应用。

球磨机可在冶金、电力、选矿、化工等行业中使用，其种类可分为水泥球磨机、管式球磨机、圆锥球磨机、陶瓷球磨机以及间歇式溢流型、格子型等类型球磨机，由于转速的限制，其转速一般在17到28rpm，为低速运转机器。其粉碎比大，球磨机的出料粒度可达到0.075-0.89（mm）之间，根据不同需求，可设计成不同大小尺寸的球磨机，大小不同的球磨机产量在0.65~100t/h不等，其质量在5.5t~175t之间不等。

1.2 球磨机概述

1.2.1球磨机使用现状

在我国，球磨机被应用于水泥，硅酸盐制品，新型建筑材料，化肥，金属选矿和玻璃陶瓷等行业，破碎设备在选矿中主要是球磨，只有少数厂矿使用棒磨机外，大多数厂矿都是使用球磨。可能由于技术习惯，我国的球磨机的磨球比国外偏大20%以上，再加上不合理的补球制度，补加的球通常也以大球为主。所以在球磨作业中，使用的磨球量远大于国外的用量。球磨过程被恶化，球磨成本也被提高。总之，球磨机在我国应用很广泛，它满足了我国工业发展的需求，为工业生产做出就巨大的贡献，但是如今球磨机生产技术还不够完善，与外国相比，还存在许多缺陷。

1.2.2我国球磨机存在的问题

由于球磨机体型庞大，所需功率极高，需要配置高功率的电机，成本昂贵，如果用普通电机，也需要配置昂贵的减速器。

另外，球磨机在工作时会与物料发生碰撞，其研磨物料的同时，自身也会磨损，衬板和磨球等损耗会很大。所以生产时的损耗的铁量大，据分析，每生产1吨的水泥，就要消耗钢铁1Kg左右。

球磨机能源利用率低，在球磨机工作过程中，研磨体研磨物料时，其能量会在多次碰撞中消失，转换成声能和热能。而且球磨机的功率很大，其用电量会占全厂电量约66%，据统计，生产水泥时，每吨的耗电量不低于70千瓦时。能真正用于粉磨的能量少之又少，只有大约5%-7%的能量做了有用功，造成了巨大的能源损失。

球磨机是个重量级的工业设备，体型庞大的球磨机总重量可达到几百吨甚至更高，投资制造必然会耗资很大。

这些问题一直是阻碍球磨机进一步发展改进的障碍，这就需要不断的改进新的科学技术，以创造出新型的球磨机或其他的粉磨设备。

1.2.3球磨机的发展前景

球磨机应以自动化、智能化、更高的能源利用率的方向发展。为此，已经有广大的科学技术人员投入其中进行研究与开发。

我国球磨机行业飞速发展已有近50年的发展史，并形成更加完整的体系，成为机械行业中增幅最快的行业之一。1990年以来，随着全国范围建筑任务的增加，我国球磨机进入了一个全新的兴盛时期，产量连年猛增，而且有部分产品还出口到了国外。据相关资料显示，目前我国拥有500余家球磨机生产商，可生产超过100种型号的陶瓷球磨机，每年实现销售100000台。

未来的机械球磨机生产制造将会受其声望品牌、资金、运输环境的影响，这些因素决定了各个球磨机生产厂家划地为圈，加之陶瓷球磨机投资回收期长，未来机械刚建立的时候，市场前景似乎并不乐观。但是在球磨机探索的过程中，发现市场并不是他们想像的那样只有局部市场，而是全国乃至全球市场，这将是一个巨大和有潜力的市场。

随着科技的进步，以及未来全国乃至全球建筑行业等领域对球磨机的需求，相信在未来的几年里，球磨机的发展会更加的迅速，对球磨机的研究将会更加深入，这一巨大的市场将以全新的面貌展现在未来的市场。经过多年稳步推进，球磨机也在我们的品牌的带领下迈进市场，并占领市场，工业以大面积的开始使用球磨机，这样来看球磨机在我国的市场上以是不用缺少得了，他给对于工业很大的支柱。

在未来的几年里，球磨机设备行业将会迅速成长。在这一发展阶段，对于中国国内的球磨机设备制造而言将是一个难得的机遇，国内企业应广纳人才，加快自身的发展，创新与研究，并与国外的球磨机设备行业保持交流，相互学习以促进自身的发展，同时也要关注国内国际市场，根据市场的需求组织生产、配置资源，优化产品结构、开拓市场、以保证更好更快的发展。其他相关的工业制造行业也应提前看到球磨机的发展前景，抓紧机会提高技术服务水平，以巩固市场份额，并且加大力度投入研发，以创新的技术跟上行业设备改革的脚步。

1.2.4球磨机的工作原理

球磨机其主要起作用的部分是一个低速回转的筒体，筒体装在两个大型轴承上，筒体内装有许多研磨体，研磨体的裁量有各种不同的类型，可以说金属或非金属，用为较多的是钢球、钢棒，也有用鹅卵石或瓷球、砾石作为研磨体。可以在筒体内壁安装衬板以防止筒体被损坏。当球磨机的筒体回转时由于离心力和重力的作用，研磨体讲贴着筒体内壁随着筒体一起回转，当达到一定的高度后，研磨体脱离筒体内壁，在重力的作用下往下掉，将处于底部的物料击碎，如图（1-1）所示。这样随着研磨体反复的上升、下落的循环，达到了粉磨的目的。另外，研磨体与物料之间还会随着筒体的回转，发生滚动和滑动，也会将物料进行粉碎，将物料细磨。随着进料端的不停进料和筒体的回转，进料端与出料端之间会产生面料差，虽然球磨机的筒体是水平放置，物料却可以由进料端缓慢的流向出料端，完成粉磨作业，如图（1-2）所示。

图（1-1）(球磨机的工作原理)

图（1-2）（球磨机进料与排料）

筒体的回转速度和研磨体的填充系数对粉磨物料的作用影响很大。不同的转速和填充系数，研磨体的运动状态也不同，其运动状态可分为以下三种情况：

1、泻落式运动状态

当筒体转速过低且研磨体填充的太少时，研磨体的运动状态只有滚动和滑动，基本上没有冲击作用，因而粉磨效率不佳。

2、抛落式运动状态

当研磨体填充适宜，且筒体的转速适当时，研磨体贴附在筒体内壁上，随着筒体内壁上升，达到一定高度后脱离筒体内壁，在重力的作用下自由下坠，研磨体成瀑布的状态，以最大的速度最大的冲击力将物料击碎，同时在筒体的会装过程中研磨体也进行滑动和滚动对物料进行研磨。

3、离心式运动状态