摘 要

这次的毕业设计是完成对水泥生料粉磨流程的了解以及对生料粉磨过程所需要用到的球磨机进行设计计算，以期能够对粉磨流程进行改善，提高出料质量。

不同的球磨机在结构上都有一些差异，这就使得它们的粉磨能力，出料质量存在差异。合理的结构设计会让球磨机的粉磨流程更加便捷，同样也能使得出料质量上升、设备的功耗降低。

这次的设计，从借阅的大量专业书籍上深刻的去了解了球磨机的工作原理，球磨机各部分的结构组件以及这些组件的不同对于球磨机会产生的影响。然后从中选择出最优化的结构组合，并通过对借阅书籍上计算过程的不断学习，从而不断改进和设计。

本次论文的主要内容为设计计算球磨机的筒体、衬板、传动轴、传动齿轮和轴承等；计算球磨机的转速和功率，传动比，大小齿轮的模数及传动比；还有电机，减速器，联轴器，轴承的选择等。

关键词：球磨机；粉磨流程；结构设计计算；传动系统

Abstract

This graduation design is to complete the understanding of the cement raw material grinding process and the raw material grinding process required to use the ball mill design calculation, in order to be able to improve the grinding process to improve the quality of the material.

Different ball mill in the structure have some differences, which makes their grinding capacity, the quality of the material there are differences. Reasonable structural design will make the ball mill grinding process more convenient, the same can also make the material quality, equipment, lower power consumption.

This design, from the borrowed a large number of professional books on the profound understanding of the working principle of the ball mill, the various parts of the ball mill components and the different components of the ball mill for the impact of the machine. And then choose the optimal combination of the structure, and through the borrowing books on the calculation process of continuous learning, and thus continue to improve and design.

The main contents of this paper are to design and calculate the cylinder, liner, transmission shaft, transmission gear and bearing of the ball mill. The speed and power of the ball mill are calculated. The gear ratio, gear ratio and gear ratio of the ball mill are calculated. Equipment, coupling, bearing selection and so on.

Key words：Ball mill；Grinding process；Structural design calculation；Transmission

目 录

第1章 绪论 1

第2章 球磨机的工作原理和特点 2

2.1 球磨机的工作原理 2

2.2 球磨机的优缺点 3

2.2.1 优点 3

2.2.2 缺点 3

第3章 球磨机的构造 4

3.1 球磨机的基本结构 4

3.2 球磨机的主要结构组件 5

3.2.1 筒体 5

3.2.3 衬板 6

3.2.4 支撑装置 7

3.2.5 传动方式 7

3.2.7 进料和出料装置 9

3.2.8 隔仓板 9

第4章 球磨机参数计算 10

4.1 球磨机的有效容积 10

4.2球磨机的转速 10

4.2.1球磨机的临界转速 10

4.2.2球磨机的理论适宜转速 11

4.2.3转速比

4.2.4球磨机的实际工作转速 12

4.3 球磨机的功率计算 12

4.3.1球磨机主电机和主减速器的选择 13

4.3.2辅助电机和辅助减速器的选择 13

4.3.3联轴器的选择 14

4.4球磨机的产量 15

4.5 球磨机参数明示 15

4.6传动齿轮的设计计算 16

4.6.1大、小齿轮的材料选取和热处理工艺 16

4.6.2大小齿轮的齿形 17

4.6.3齿轮模数的确定 17

4.6.4齿轮直径 17

4.7齿轮的强度校核 18

4.8小齿轮传动轴的相关计算 20

4.9 球磨机的圆筒筛的设计 20

4.10 衬板的参数计算 21

结　论 23

参考文献 24

致 谢 25

第1章 绪论

水泥的生料粉磨流程是通过满足球磨机的各个工艺过程，来使大块的物料能达到一定粒度要求。而水泥生料粉磨流程中最重要的装置就是球磨机，他的基本工作原理是进入筒体内，由筒体的旋转从而带动筒体物料与研磨体一起运动，在运动过程中，物料与研磨体相互挤压，起研磨作用，物料受研磨和冲击而落下，从而使得生料的粒度越来越细小。球磨机对大多数生料都能研磨，所以它的应用是相当广泛的。很多企业里都采用球磨机来对各种矿石材料进行一些大批量的粉磨作业。球磨机涉及建材、一些化工行业，选矿行业等，是很多工业生产之中很重要的粉磨设备。

很多大型工业企业，特别是水泥厂，因为要进行大批量的生产作业，它的耗电量是非常大的，而粉磨设备的耗电量确实占据了它的三分之二有余。所以对于通过改进球磨机的结构部件来降低能耗，提高生产能力有重要意义的。本次设计方案是在研究现有球磨机的基础上，设计出一种可供使用的球磨机，并通过计算和校核来确定它的可行性。

第2章 球磨机的工作原理和特点

2.1 球磨机的工作原理

球磨机的主要工作部件是安装在两个大型轴承上的低速旋转的筒体，里面装有大量的研磨体。这些研磨体的形式有很多，制造材料为金属或者非金属的，一般为钢球、钢段、钢棒、砾石和陶瓷碎片等。为了减弱球磨机的筒体磨损，一般会在筒体内壁安装衬板。当球磨机回转时，在离心力的作用下，研磨体紧贴着筒体内壁并跟随筒体一起回转，且会被转到一定的高度。在这样的高度下，研磨体在重力的作用下自由下落，下落时像抛射体一般，会将筒体内的物料击碎。除此之外，研磨体在筒体内部还会产生滑动和滚动，所以在衬板、研磨体与物料这三者之间还会产生一定的研磨作用，从而将物料进一步的磨细。并且研磨体的这个上升到下落的过程是反复进行的，物料在这个反复的过程里被一步步磨细，并在料面差存在的情况下慢慢的向着卸料口移动过去，直至流出卸料口，从而完成粉磨作业。

2.2 球磨机的优缺点

2.2.1 优点

1. 能够粉磨很多种类的物料，适用范围较广，且有利于大批量生产作业，连续生产，能够满足现代大型企业的生产需求。

2. 球磨机的粉碎比较大，能够达到300之上，方便调控物料的出料粒度，而且出料的产品粒度很均匀，混合较好。