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第一篇 几种选矿机械及其运动分析1

第一章 机械的组成和常用机构1

1-1 几种常用的选矿机械1

一、颚式破碎机1

二、旋回破碎机3

三、球磨机3

四、螺旋分级机4

五、摇床(凸轮杠杆式)4

六、跳汰机5

1-2 机械的组成6

一、机械的组成6

二、几个基本概念6

三、机动示意图7

1-3 常用机构9

一、连杆机构10

二、螺旋机构17

三、凸轮机械18

四、间歇运动机构19

五、变速机构和传动系统的转速计算20

第二章 运动分析22

2-1 运动分析概述22

一、物体运动的基本形式和运动分析的任务22

二、参考坐标系23

三、瞬时和时间间隔23

2-2 点的直线运动23

一、运动方程式24

二、点的速度24

三、点的加速度25

四、匀速直线运动和匀变速直线运动25

五、两种机构的运动分析28

2-3 点的平面曲线运动31

一、用自然坐标法描述点的平面曲线运动32

二、用直角坐标法描述点的平面曲线运动36

三、抛射运动和球磨机钢球的运动分析38

2-4 物体绕定轴转动43

一、物体绕定轴转动的转动方程式43

二、角速度和角加速度44

三、匀速转动、匀变速转动的计算公式44

四、定轴转动时物体内任一点的速度和加速度45

2-5 平面机构运动轨迹和运动曲线的图解分析法47

一、图解分析法的一般原则47

二、复摆式颚式破碎机动颚的运动分析47

三、差动跳汰机传动机构的运动曲线49

四、贵阳摇床床头机构的运动曲线51

第二篇 几种选矿机械的构造及受力分析55

第三章 制图基础55

3-1 三视图及其投影规律55

一、正投影法55

二、三视图的形成及投影规律56

3-2 基本形体的三视图及尺寸标注58

一、棱柱58

二、圆柱59

三、圆锥60

四、球61

五、带切口的基本形体61

六、基本形体的尺寸标注63

3-3 组合体的三视图及尺寸标注64

一、组合体的构成和形体分析方法64

二、组合体的画法66

三、组合体的尺寸标注66

四、组合体的表面交线68

3-4 看三视图的基本方法69

3-5 表达机件的常用方法73

一、基本视图、局部视图和斜视图73

二、剖视74

三、剖面79

四、举例80

3-6 零件图和装配图简介82

一、零件工作图82

二、部件装配图84

第四章 几种破碎磨矿设备的结构、操作和维修89

4-1 颚式破碎机的结构、操作和维修89

一、颚式破碎机的结构89

二、鄂式破碎机的操作、维护和检修93

4-2 圆锥破碎机的结构、操作和维修95

一、圆锥破碎机的结构95

二、圆锥破碎机的操作、维护和检修101

4-3 球磨机的机构、操作和维修103

一、球磨机的结构103

二、球磨机的操作、维护和检修110

第五章 静力分析113

5-1 力、力矩和力偶113

一、力的基本知识113

二、力矩115

三、力偶和力偶矩116

四、力的作用线平移定理119

5-2 约束与受力图120

一、约束与约束反力120

二、受力图124

5-3 平面汇交力系125

一、平面汇交力系合成的几何法126

二、平面汇交力系平衡的几何条件127

三、平面汇交力系合成的分析法128

四、平面汇交力系平衡的分析条件130

5-4 平面任意力系131

一、平面任意力系实例132

二、平面任意力系的简化及平衡条件133

三、选矿中几种机械设备的受力分析133

5-5 滑动摩擦与滚动摩擦简介136

一、滑动摩擦力的性质137

二、最大摩擦力与摩擦系数137

三、摩擦角与自锁现象138

四、考虑摩擦的平衡问题140

五、滚动摩擦简介142

5-6 空间力系144

一、空间力系实例144

二、力在空间直角坐标轴上的投影145

三、斜齿圆柱齿轮轮齿的受力分析146

四、空间平衡力系的解法147

第六章 动力分析150

6-1 动力分析的任务及基本定律150

一、动力分析的任务150

二、动力分析基本定律150

6-2 质点运动微分方程式152

一、质点的直角坐标运动微分方程式152

二、质点的自然坐标运动微分方程式152

6-3 动静法154

一、惯性力154

二、动静法154

6-4 选矿厂中动力分析举例156

一、起重机动载系数的分析156

二、球磨机中钢球的脱离角及临界转速的分析157

三、惯性振动筛的工作转速分析158

四、球形矿粒在静介质中自由沉降的分析159

6-5 矿粒在摇床面上的动力分析160

一、临界加速度161

二、单颗矿粒在摇床面上的动力分析162

三、比重不同的两颗矿粒在摇床面上的动力分析166

四、矿粒群在精选区的分带166

6-6物体绕定轴转动的动静法167

一、物体绕定轴转动时惯性力系的简化168

二、转动惯量170

三、应用动静法求解物体绕定轴转动问题171

四、静平衡、动平衡简介174

6-7 动能定理176

一、功的计算176

二、功率178

三、动能及动能定理178

四、机械效率180

6-8 振动及振动筛181

一、单轴惯性振动筛的结构及动作概述182

二、单自由度系统的自由振动183

三、单自由度系统的强迫振动186

四、隔振原理190

五、单轴惯性振动筛的动力分析191

六、自定中心振动筛的自定中心问题194

第三篇 常用零件的简易设计196

第七章 零构件的强度简介及常用材料196

7-1 零构件的强度、刚度及基本变形196

一、强度、刚度196

二、零构件的基本变形196

7-2 内力与应力197

一、内力与截面法197

二、应力198

7-3 金属材料的机械性质199

一、材料的静拉伸实验199

二、材料的压缩实验202

三、硬度204

四、冲击韧性205

7-4 轴向拉压的强度条件205

一、许用应力与安全系数205

二、轴向拉压的强度条件206

7-5 零构件的常用材料208

一、钢209

二、铸铁211

三、有色金属及其合金212

四、非金属材料213

第八章 机械零件的制造、测绘和结构工艺性214

8-1 毛坯制造215

一、铸造215

二、锻造218

三、焊接219

8-2 零件的切削加工223

一、车削加工224

二、刨削加工226

三、铣削加工229

四、钻削和镗削加工231

五、磨削加工233

8-3 零件的加工精度235

一、圆柱体公差与配合236

二、表面光洁度241

8-4 机器装配对零件结构的要求243

8-5 典型零件制造过程简介246

一、减速器的构造246

二、输出轴的制造及结构工艺性248

三、箱体的制造及结构工艺性250

8-6 零件的测绘251

一、测绘步骤252

二、测绘实例252

第九章 联接件256

9-1 螺纹联接256

一、螺纹的形成和几何参数256

二、螺纹的种类、画法和标注257

三、螺旋副的受力分析261

四、常用的螺纹联接件及螺纹联接的画法263

五、螺纹联接的防松装置265

9-2 键联接与销联接268

一、键联接268

二、销联接271

三、键和销的选用271

9-3 联轴器和离合器271

一、常用联轴器的型式、构造和选用272

二、常用离合器的型式和构造275

9-4 联接件的强度校核277

一、剪切和挤压的概念及受力分析277

二、剪切和挤压强度的实用计算277

三、计算实例279

第十章 轴的设计282

10-1 概述282

一、轴的分类和材料282

二、轴的设计步骤283

10-2 按扭转强度估算轴径283

一、圆轴扭转变形的受力情况284

二、扭转时横截面的内力--扭矩、扭矩图284

三、横截面上的剪应力286

四、圆轴扭转时的强度条件289

10-3 轴的结构设计290

一、轴上零件固定和装拆291

二、轴的合理工艺性293

三、轴的尺寸注法293

10-4 弯曲变形的强度计算294

一、零构件的平面弯曲294

二、平面弯曲时横截面上的内力--剪力、弯矩295

三、弯矩图及其迭加法296

四、弯曲时的正应力301

五、弯曲正应力强度条件304

10-5 转轴的强度计算306

一、圆轴弯扭组合变形的强度计算306

二、转轴的强度条件308

10-6 交变应力下轴的强度计算309

一、交变应力及其作用下轴的破坏特点309

二、循环特性和持久极限310

三、交变应力作用下轴的强度计算312

10-7 轴的设计实例313

一、确定轴上的作用力313

二、选择材料、初估轴颈、选轴承及联轴器314

三、轴的结构设计314

四、计算支座反力、弯矩、画弯矩图314

五、验算危险断面的应力317

六、键的选择317

七、画轴的零件工作图317

10-8 梁的强度计算318

一、组合截面惯性矩的计算318

二、梁的合理截面形状319

三、梁的强度计算实例320

10-9 弯曲刚度简介322

第十一章 轴承325

11-1 滑动轴承325

一、滑动轴承的类型和结构325

二、轴瓦327

三、非液体摩擦向心滑动轴承的计算329

四、滑动轴承的润滑、使用与维护330

11-2 滚动轴承334

一、滚动轴承的构造、类型和代号334

二、滚动轴承的选择336

三、滚动轴承的组合设计338

第十二章 三角胶带传动342

12-1 胶带传动的工作原理和特点342

一、胶带传动的工作原理342

二、胶带传动的特点343

12-2 三角胶带传动的参数选择与计算344

一、三角胶带的构造与规格344

二、三角胶带传动的工作能力分析344

三、计算步骤350

12-3 胶带轮的结构、材料与工作图的绘制352

一、三角胶带轮的结构352

二、胶带轮的材料354

三、胶带轮零件工作图的绘制354

12-4 三角胶带传动的使用与维护355

第十三章 齿轮传动357

13-1 概述357

一、齿轮传动的分类357

二、对齿轮传动的基本要求358

13-2 渐开线及其性质359

一、渐开线的形成359

二、渐开线的性质359

13-3 渐开线标准直齿圆柱齿轮的各部分名称与尺寸计算360

一、齿轮各部分名称与代号360

二、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及尺寸计算361

13-4 渐开线齿轮的啮合364

一、渐开线齿轮传动的传动比恒定364

二、渐开线齿轮传动的可分性365

三、正确啮合的条件365

四、一对齿轮连续传动的条件366

13-3 齿轮的加工与变位齿轮简介367

一、轮齿的加工方法367

二、轮齿的根切现象与最小齿数的确定368

三、变位齿轮简介368

13-6 齿轮的加工精度及其检查370

一、齿轮的加工精度370

二、齿轮精度等级的选择370

三、齿轮加工精度的检查371

13-7 齿轮轮齿的失效型式373

一、轮齿的折断373

二、齿面点蚀374

三、齿面磨损374

四、齿面胶合375

13-8 直齿圆柱齿轮的强度计算375

一、受力分析375

二、计算载荷376

三、轮齿的弯曲强度计算376

四、齿面接触强度计算378

13-9 齿轮材料与许用应力379

一、齿轮材料379

二、许用应力380

13-10 渐开线斜齿圆柱齿轮传动383

一、斜齿圆柱齿轮的齿廓形成及啮合特点383

二、斜齿圆柱齿轮的几何尺寸计算384

三、斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件386

13-11 渐开线直齿圆锥齿轮传动387

一、圆锥齿轮传动的特点与应用387

二、圆锥齿轮传动的几何尺寸计算387

13-12 圆弧齿轮传动简介388

13-13 齿轮的规定画法与结构389

一、齿轮的规定画法389

二、齿轮的结构和工作图392

第十四章 蜗杆传动394

14-1 蜗杆传动的类型、特点及应用394

14-2 基本参数和几何尺寸的选择计算395

14-3 受力分析397

一、传动件的回转方向判断397

二、受力分析398

14-4 蜗杆传动的工作性能分析398

一、滑动速度399

二、蜗杆传动的效率399

三、失效型式399

四、材料选择400

五、强度及散热计算400

14-5 蜗杆、蜗轮的规定画法与结构401

一、规定画法401

二、蜗杆、蜗轮的结构401

第四篇 机械设计综述403

第十五章 装配图的画法和成套图纸的阅读403

15-1 装配图的画法403

一、装配草图的画法403

二、由装配草图设计零件工作图405

三、装配图的画法406

15-2 成套图纸的阅读409

一、成套图纸的内容409

二、阅读成套图纸的步骤和方法412

第十六章 机械设计的一般步骤和方法418

16-1 概述418

一、机械设计的基本要求418

二、机械设计的一般步骤和内容419

16-2 工作机构的选择420

一、传递回转运动的机构420

二、实现单向间歇运动的机构420

三、实现往复移动和往复摆动的机构421

16-3 电动机的选择422

一、电动机类型的选择422

二、电动机功率的确定423

三、电动机转速的选择423

16-4 传动装置的确定424

一、传动装置类型的选择424

二、减速器的类型与选择426

16-5 设计实例429

一、简易胶带无级变速器的设计429

二、200KG电动绞车的设计436

附录Ⅰ 相贯与展开445

Ⅰ-1 相贯445

一、利用曲面投影的积聚性求相贯性的投影445

二、利用辅助平面求相贯线的投影446

三、两圆柱相贯时交线的变化情况447

Ⅰ-2 展开448

一、圆管展开图448

二、斜口圆管展开图448

三、三节直角弯头展开图449

四、异径三通管展开图450

五、圆柱管展开图451

六、斜口锥管展开图451

七、上圆下方(天圆地方)变形接头展开图452

八、圆柱正螺旋面展开图453

九、作展开图的某些工艺知识454

附录Ⅱ 液压传动简介456

Ⅱ-1 液压传动的基本知识456

一、液压传动的特点456

二、液压传动中的两个基本参数456

三、液压传动系统的组成457

四、液压传动系统图及其图形符号459

Ⅱ-2 液压元件461

一、液压泵461

二、液动机464

三、阀466

四、辅助装置470

Ⅱ-3 液压传动在选矿设备中的应用472

附录Ⅲ 弹簧473

Ⅲ-1 概述473

一、弹簧的用途和种类473

二、弹簧的材料与制造473

Ⅲ-2 拉、压圆柱形螺旋弹簧的基本参数和工作特性474

一、基本参数和尺寸关系474

二、负荷、变形和工作特性图475

Ⅲ-3 拉、压圆柱形螺旋弹簧的计算476

一、强度计算476

二、刚度计算476

三、稳定性验算477

Ⅲ-4 弹簧的画法和工作图478