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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