摘 要

21世纪以来，随着工业生产现代化的程度越来越高，工业生产对粉体粒径大小颗粒的要求也越来越高，对粉体颗粒精度的要求有了明显的提升，因此，本课题研究具有重要的理论与实际应用意义。

涡轮气流分级机作为一种新兴的流体分级机械，在生产制造超细粉体方面发挥着重要的作用。相对于传统工业而言，现代分级设备的性能及其分级效率需要得到提升，以适应当代工业生产对粉体颗粒的特定要求。为对涡轮分级机做出性能优化及结构的改善，本课题对一单轮分级机，其涡轮（分级轮）直径为Ø315mm的分级机进行工作机理的探究。首先探究分析了涡轮气流分级机的结构及其工作原理，然后以Pro/E软件为平台进行了分级机的三维建模，完成了虚拟装配和全局干涉。最后还完成了分级机装配与拆卸过程的模拟仿真。

论文研究结果给涡轮式气流分级机的设计与数据和信息的反馈，加速了分级机的结构优化和改进历程。

关键词：涡轮气流分级机；虚拟干涉；运动仿真

Abstract

Since the 21st century, with the increasing degree of industrial production modernization, industrial production has become more and more demanding on the particle size and particle size, and the requirements for the accuracy of powder particles have been significantly improved. Therefore, this topic Research has important theoretical and practical implications.

As an emerging fluid classification machine, the turbine air classifier plays an important role in the production of ultra-fine powder. Compared to traditional industries, the performance of modern grading equipment and its grading efficiency need to be improved to meet the specific requirements of modern industrial production for powder granules. In order to optimize the performance of the turbine classifier and improve the structure, this paper explores the working mechanism of a single wheel classifier with a turbine (grading wheel) with a diameter of Ø315 mm. Firstly, the structure and working principle of the turbine air classifier are explored and analyzed. Then the three-dimensional modeling of the classifier is carried out with Pro/E software as the platform, and the virtual assembly and global interference are completed. Finally, the simulation of the assembly and disassembly process of the classifier was completed.

The results of the study give feedback to the design and data and information of the turbine air classifier, which accelerates the structural optimization and improvement of the classifier.

Key Words: Turbo air classifier; Virtual interference ;Motion simulation

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 分级的概述 1

1.1.1分级的定义 1

1.1.2分级的分类 1

1.1.3研究分级的意义 1

1.1.4分级的流程 1

1.2分级设备的研究方向 2

1.3涡轮气流分级机概述 2

1.3.1涡轮气流分级机的工作原理 2

1.3.2涡轮气流分级机的结构部件 3

1.4本课题探究内容 4

1.5本章小结 4

第2章 三维建模 5

2.1 建模软件的选择 5

2.2 零件建模 5

2.2.1 建模基础 5

2.2.2 涡轮的建模 5

2.2.3 带轮的建模 8

2.2.4 反冲气套 11

2.2.5 轴 12

2.2.6 箱体 12

2.3 本章小结 13

第3章 分级机虚拟装配、干涉检测与结构改进 15

3.1 分级机的虚拟装配 15

3.1.1 虚拟装配的意义 15

3.1.2 虚拟装配的方法 15

3.1.3 涡轮分级机的装配 15

3.1.4 三维模型总装图 17

3.2 虚拟干涉简介 17

3.3 组件虚拟干涉 19

3.4 本章小结 20

第4章 基于Pro/Mechanica的零部件应力分析 22

4.1 Pro/Mechanica概述 22

4.2 分级机主轴应力分析 22

4.2.1 应力分析软件选择 22

4.2.2 材料的定义 22

4.2.3 施加载荷及约束 23

4.2.4 分析结果 23

4.2.5 分级机零部件质量估算 25

4.3本章小结 26

第5章 涡轮分级机模拟仿真 28

5.1 仿真的概念及意义 28

5.2 装配与拆卸过程仿真 28

5.3 本章小结 32

第6章 结论及展望 33

6.1 结论 33

6.2 展望 33

参考文献 35

致 谢 36

第1章 绪论

1.1 分级的概述

1.1.1分级的定义

分级技术是一门涉及现代化工业生产多个方面的技术，广义的分级是指不同大小的粉体颗粒，由于体积及其质量的不同，在沉降介质以不同的沉降速度被分离开来，最终将不同粒径大小范围的粉体颗粒分成几个区间部分。在生产工艺中，将粉碎之后的产品按颗粒大小进行筛分分选的操作，一般将这称之为分级。

1.1.2分级的分类

分级的类型一般分为干法分级和湿法分级。

湿法分级是指混合粒群在液体介质中，根据沉降速度不同的原理，将粒径大小不同的颗粒进行筛选的分级方法。但湿法分级由于分级产物的干燥、以及废弃介质的处理问题上较为繁琐，使用较少。工艺生产中大多使用干法分级。