摘 要

本文主要内容是φ2.4m×7.0m的水泥生料球磨机结构设计以及计算重要参数，主要包括设计计算筒体、进料装置，传动装置和卸料装置等等。

合理的粉磨流程及合适的设备对球磨机的实际工作能力十分重要，合适的粉磨产品粒度，能提高生料质量，保证熟料的质量与产量，降低能耗以及便于操作和管理等。

整体地深入理解和探索磨机，得出部分对整体的各种影响因素才能更好地设计计算出球磨机的各个参数，通过学习书本知识和借鉴相关文献，了解球磨机的使用目的以及实际情况。计算相关参数，最终设计计算出球磨机的整体装配图。所得的设计结果对于实际生产中的球磨机提高产量以及长期的稳定运行具有重要指导意义。

论文主要在研究粉磨的原理和基本知识，较为详细地解析了水泥生料粉磨工艺的设计原则和流程。靠着机械原理课本设计了球磨机主要构成部分的结构，计算传动系统传动比，以及校核重要零件强度。

关键词：球磨机；水泥生料；结构设计；传动系统

Abstract

The main content of this paper is φ2.4m × 7.0m cement raw material ball mill structural design and calculation of important parameters, including the cylinder, feeding device, transmission and discharge device design and calculation.Good Grinding process and equipment,size of grinding product are very important to ensure the quality of raw materials, to improve clinker quality and yield, reducing power consumption of unit product and easy to operate and manage.

Reasonable grinding process and the appropriate equipment, can improve the quality of raw materials to ensure the quality of clinker and production, reduce energy consumption and ease of operation and management.

The overall understanding and exploration of the mill, the part of the overall impact of various factors, through the study of books and learn from the relevant literature to understand the purpose of the use of the mill and the actual situation. The final design to calculate the overall assembly of the ball mill. The results of the design for the actual production of the ball mill to improve production and long-term stable operation has important guiding significance.

The paper mainly studies the principle and basic knowledge of grinding, and analyzes the design principle and process of cement raw material grinding process in detail. The structure of the main components of the ball mill is designed by the mechanical principle textbook, the transmission ratio of the transmission system is calculated, and the strength of the important parts is checked.

Key words：ball mill；Cement raw materials；design of structure；Transmission.

目 录

第1章 绪论 1

第2章 球磨机的工作原理及特点 2

2.1 球磨机的工作原理 2

2.2 球磨机的特点 3

2.2.1 优点 3

2.2.2 缺点 3

第3章 球磨机的设计计算 4

3.1 球磨机的基本结构 4

3.2 球磨机的转速计算 4

3.2.1 球磨机的临界转速n₀ 4

3.2.2 球磨机理论适宜转速n 4

3.2.3 转速比 5

3.2.4 球磨机实际工作转速 5

3.2.5 磨机的功率 5

3.2.6 球磨机的生产能力 5

第4章 球磨机的设计计算 7

4.1 筒体部分设计 7

4.1.1 筒体的构造设计 7

4.1.2人孔与磨门 7

4.1.3筒体的基本要求和规定 8

4.1.4筒体的计算 9

4.2磨头部分设计 11

4.2.1磨头的结构设计 11

4.2.2中空轴的结构设计 11

4.2.3磨头的计算 11

4.3 衬板的选型设计 13

4.3.1 衬板的作用 13

4.3.2 衬板的材料 13

4.3.3 衬板的种类 14

4.3.4 衬板的安装 14

4.4球磨机电机、减速器、联轴器的选择 15

4.41 球磨机电机的选择 15

4.4.2辅助设备的选择 16

4.4.3联轴器的选择 16

4.5 球磨机主要性能汇总 17

4.6齿轮直径的确定 18

4.7大、小齿轮的材料及热处理工艺 19

第5章 研磨体的确定 21

5.1 研磨体的运动分析 21

5.2 研磨体运动基本方程式 22

5.3 研磨体级配 22

5.3.1 研磨体级配的原则 22

5.3.2研磨体的计算 23

结论 24

参考文献 25

致谢 26

第1章 绪论

粉磨是为了使物料获得一定的粒度的材料，符合各个工艺流程的要求而进行的加工工艺。球磨机是利用筒体内的研磨体一般上来说是钢制的圆球，在材料之上进行力的作用来粉磨材料的。而研磨体的尺寸和物料的投放比例都会直接影响着物料的研磨粒度。由于球磨机粉磨的物料种类的范围广，能够进行大批量的进行粉磨工作而被广泛用来碾磨各种矿石及其他物料。球磨机在建材、化工、选矿等行业都有广泛的应用，是工业生产中重要的高细磨设备之一。

随着现代科技发展，为了能更多降低能耗而不影响生产效益，在目前机械行业中，对生产设备的要求更高。高生产效率、低能耗是将来机械行业发展的大势所趋。而对于水泥生产行业，关于研磨的重要设备之一—球磨机的合理设计就显得尤为重要。本次设计主要是在研究现有的水泥球磨机设备的情况下，进行设计一种大型尺寸的球磨机，通过计算校核验证本次设计方案的可行性。

第2章 球磨机的工作原理及特点

2.1 球磨机的工作原理

球磨机主要是由圆柱形的筒体、筒体端盖、轴、轴承和传动大齿圈等等一系列结构互相配合后组成的集合体，研磨介质就是筒体内之中半径大小为15-70mm的钢球或钢棒其作用是对放入球磨机的物料进行冲击研磨，对于不同的物料，研磨介质的直径也各不相同，研磨介质的装入量是大约为筒体有较容积的25%-50%研磨介质的填充率在这个范围内研磨的效果最好。筒体端盖在筒体两端都存在，在螺钉的帮助下筒体端盖与筒体端部的法兰盘连接在一起法兰盘的直径比筒体端盖略大，在端盖中部的钻出来的孔洞就是中空轴颈它是球磨机的一个关键部分，中空轴颈靠着轴承支撑着，可以使筒体进行转动。筒体上还固定着一个大齿圈。在电动机运转后，依靠联轴器、减速器以及小齿轮三者的配合连接形成的传动系统的传动，带动着大齿轮圈和筒体开始转动起来球磨机的基本功能就形成了。在筒体缓慢旋转的时候，研磨介质会先随着筒体攀升到一定高度然后落下对球磨机内的物料进行冲击研磨，落下的方式是呈抛物线的方式或是直接倾泻着落下，就像下图右边所显示的那样。端盖上的中空轴颈的存在意义是物料从左边的中空轴颈进入到筒体内部后，从搜集的资料上可以查出筒体在不断地旋转下能够带动着钢球提升到一定的高度之后再落下，依靠着冲击力击碎物料研磨物料，并且物料开始逐渐地向右边中空轴颈处扩散移动。在这个不断移动的全部过程中，筒体在不断地旋转下能够使钢球提升到一定的高度之后再落下，依靠着冲击力击碎物料，并且在筒体中并且那部分成倾泻落下的钢球会研磨物料，因此物料的整个自左向右的移动同时还是粉碎物料的过程。