较好等优点，缺点是这中间不能用来承受轴向力，因而对轴上的零件不能起到轴向固定的作用。但是在球磨机的设计中，各轴上键的使用主要是为了起到固定的作用，因此都选用平键。
普通平键按照构造分，有圆头平键、平头平键及单圆头平键三种。圆头平键的优点是宜放在轴上用键槽铣刀铣出来的键槽中,键在键槽中的轴向固定良好。但它的缺点是键的头部侧面与轮毂上的键槽并不接触,因而键的圆头部分不能充分利用，而且键槽端部的应力集中较大。平头平键是放在盘铣刀铣出来的键槽中,因而避免了上述缺点,但对于尺寸大的键，宜用紧定螺钉固定在轴上的键槽中,以防松动。单圆头平键则常用于轴端与毂类零件的联接。
中和各种键的优缺点,设计中采用圆头平键。
Ⅰ轴键选择为 键６?3０ GB1０96-79圆头普通平键（A型)b=6 ｈ=６ l＝３0
Ⅱ轴 (1)键8?30 GＢ１096－79圆头普通平键(A型)b=８ h=7 l=30
（２）键6?18 GB10９6-79圆头普通平键（A型）ｂ=６ ｈ=7 l＝18
（3）键6?１8 GB1０9６－79圆头普通平键（A型)b=6 h=７ ｌ=１8 (二）键的校核
平键联接传递转距时，联接中键的受力主要有积压应力和剪切应力。对于采用常见的材料组合和按标准选区尺寸的普通平键联接,其主要失效形势是工作面被压溃。除非有严重的过载，一般不会出现键的剪断。因此，通常只按工作面上的挤压应力进行强度校核计算。
已知,键的材料选用４5钢,许用应力[?]=6０MPa，[σ]＝１00 MPa (1)轴ｄ=30mｍ,键b?h?ｌ=8?7?３0,传递的扭转力偶距为Me=１0．4７N*m。 ①首先校核键的剪切强度
2.２．6球磨机磨球的设计
一.服役条件和环境对球磨机磨损件性能的要求
球磨机使用广泛,工况条件千差万别,可以考虑的因素有：磨机参数(规格、转速等);物料性质(硬度、粒度、腐蚀性等);磨介(形状、级配、品质等) 。这
些因素从以下三方面对材料流失产生影响。 (１)磨损
球磨机运转时,磨球与物料相对运动而产生磨损。磨损量受磨机的规格、转速、磨损件硬度、物料粒度和硬度的影响。其中较直观的因素是磨损件的硬度与物料的硬度比Hm/ Hａ 。一般认为，要防止材料的严重磨损应使Hm/ Ha >0． 8 。由于磨损是一个动态过程,在磨损中材料表面的组织性能都将发生变化,因而Hｍ 应当是变化后的硬度值,用Hm ′表示。这样,从磨损角度考虑材料的性能应满足如下的关系式：Hm ′/ Ｈａ > 0. 8 (2)冲击
要提高球磨机的粉碎效率,必定要增强磨球的冲击。磨球每次受高能量冲击的作用时间短、区域小、冲击应力很大,易使磨球和衬板发生剥落、开裂或破碎(以下统称“破碎”) 。磨球的破碎率受磨机大小、转速、物料缓冲程度、磨损件的抗冲击疲劳性和韧性、磨损件的质等因素影响, 尤以磨损件的抗冲击疲劳性能和磨损件的质量影响较大。
为了突出材料韧性的重要,一些人提出用“磨损强度”来评价材料性能,即磨损强度= W-1Ｋ１ Ｃ（2)
式中:Ｗ -1为材料总损耗量;Ｋ1 C为材料静态断裂韧性。
由于材料在冲击条件下的性能与静态下的不同,因而这里应当考虑动态断裂韧性K1 d,而不是静态断裂韧性Ｋ1 C 。不管使用哪一个韧性指标,(2) 式的意义在于把材料韧性提高到与耐磨性同等重要的程度。事实上,考虑到磨损件破碎的严重危害性,人们往往在保证不显著降低耐磨性的情况下更多地注意改善材料韧性。
磨损件质量与生产方式有关。对锻钢件来说会出现如锻造裂纹、中空和折叠、过热或过烧等锻造缺陷;对铸铁件来说会出现皮下气孔、中心疏松、夹渣等铸造缺陷;若热处理不当,会出现淬火不足、未淬透、较大的残余应力和开裂等情况。这些质量因素往往更能使磨损件在冲击作用下发生过早破坏。 (３)腐蚀
在湿磨情况下,磨损件与一定的酸碱度的物料直接接触,必然会产生腐蚀。湿磨条件下4０ %~ 9０ % 的钢耗可能是由腐蚀造成的。湿磨条件下材料的流失可用下式描述:
W
(2-20)
=
Ww+Ws+ΔW
式中: Ww 为无腐蚀作用时的磨损量,与材料硬度有关; Ｗ s 为无磨损时的腐蚀量，与材料的成分和组织结构有关,而与材料的机械性能(硬度、韧性等) 无直接联系;ΔW 为磨损、冲击和腐蚀三者综合作用的结果(包括因磨损而加剧的腐蚀、因腐蚀而加剧的磨损以及因冲击而产生的应力腐蚀、腐蚀疲劳等),显然它与材料机械性能是相关的。 二．球磨机磨损件的选材
球磨机磨损件的选材应综合考虑工况条件、材料品质及材料价格三大因素,同时还注意衬板与磨球的匹配问题。一般情况下,磨球的硬度比衬板的大２～4ＨRC[2］ 。
(１）衬板选材与衬板形状结构有关
国外球磨机的衬板块小而厚，有利于发挥耐磨材料性能,不易开裂。国内球磨机的衬板块大而薄， 在使用新型耐磨材料时,如不改变形状结构就容易开裂，因此采用新型耐磨材料有一个衬板形状设计配合的问题。 (2）衬板、磨球选材与粉磨工艺有关
球磨机喂料量必须保持稳定。喂料量过多,物料细度不够不合乎要求;喂料量过少,产量降低而且造成磨球直接砸衬板导致衬板开裂、磨球表面出现凹坑引起疲劳剥落。对于喂料量无自动控制难以保持稳定的使用情况下,宜采用冲击韧性高、硬度稍低一点的耐磨材料。反之，则可采用冲击韧性值低而硬度高一些的耐磨材料。
（3)衬板与磨球材料的匹配
球磨机衬板如果采用高锰钢而磨球选用耐磨性极好的高铬铸铁(钢),则会造成高锰钢衬板磨损增大,但是高锰钢衬板仍然可以使用。反之衬板选用高铬铸铁（钢） 而磨球仍然选用耐磨性差的普通碳素钢,那么由于磨球消耗大造成补球时甩球次数增多,每次甩球要涮磨,涮磨时不可避免地要空砸衬板导致衬板开裂,同时磨球表面被砸出凹坑。因此，衬板采用耐磨性好的材料而磨球也要采用耐磨性好的材料。对比碳素钢磨球而言,使用高铬衬板与高铬磨球可减少甩球次数。另外,衬板与磨球都采用耐磨性好的材料，它们之间还存在一个硬度匹配问题，磨球的硬度比衬板的高２～4HRＣ 为宜。 ２.2.7球磨机工作时各方面的影响 影响球磨机生产能力的主要因素: (1）球磨机的规格类型
球磨机的直径越大,物料受到的冲击和磨剥作用力越大，磨物料的生产率也就越高,单位能耗越底。球磨机的直径一定时，筒体越长,球磨机容积增加,磨矿生产率相应提高,并有利于细磨。同样规格的球磨机，格子型球磨机的生产率比溢流型球磨机高。 （2）球磨机的筒体转速
球磨机的转速直接影响球石在球磨机内的运动状态。球磨机的研磨作用是在磨筒旋转时，有球磨机与筒壁和原料发生摩擦与撞击作用而达到的。转速太慢,球石上升不高就滑行下来，粉碎作用很小。转速太快时，研磨介质就附在磨机内壁随着旋转,物料的研磨停止。当转速适当时，球能带着原料沿筒壁上升到一定的高度，当其重力的分力等于离心力时,研磨介质沿着抛物线的轨道下落碰击在下面的物料或球面上,这是物料受到的最大的冲击力和研磨作用。粉碎效率最高。国际上广泛采用下列公式作为球磨机的理论临界转速：
n。?42.4/D （２-2１）
其中:n。——球磨机临界转速(r/miｎ) D——球磨机的内径(ｍ)
临界转速的意义即是球磨机离心力超过重力不能自由下落时的最低转速。因此，适宜的转速应该低于临界转速。
在球磨机临界转速范围内，适当地提高球磨机的筒体转速，可以提高设备的生产能力。如果对现有的转速不满,我们可以对传动部件进行重新设计,通过改变球磨机的传动比,是球磨机在其临界转速范围内，尽可能的提高筒体的转速。若是齿轮传动，我们还可以以斜齿轮传动代替直齿轮传动，改进后,能使转速提高，从而使生产能力有明显的提高。 (3)物料的性质
物料的粒度越粗,磨研的生产率越低，所以操作是应该严格控制入料的粒度,实现“多碎少磨”的生产方式。另外,物料的硬度越大，越难磨，生产率也会相应的下降。 (4)填充系数
实践证明球磨机中最适宜的装载程度为达到全部容积的80％--９0％,一般装载总量不超过球磨机总容量的４/5时较好。其中球石约占总容积的4５%--5
５%。在此范围之内，球磨机的生产能力较高。 （５)研磨介质
研磨介质在球磨机中同时起着研磨与撞击作用。若以研磨为主,很大程度取决于研磨介质。球磨机内加入的研磨介质愈多，则在单位时间内物料被研磨的次数就愈多，球磨效率愈高。但研磨介质过多会由于占据球磨机的有效空间，反而导致效能的降低。
磨球的外形和质量对研磨效率也有影响。以研磨为主的粉碎，短柱状好；撞击为主的粉碎,球状为好。 (6)操作的条件
首先给料要均匀。给料量过大时,会使磨料粒度变粗,还可能引起“胀肚”现象，此时应停止给料，适当调整。
总结与展望
大学最后的毕业设计阶段已经接近尾声,在这段时期中,我完成了这次毕业设计的任务,设计出了球磨机和附聚机,绘制了总装图和零件图，同时,工作之余还学习了三维软件，绘制了球磨机的三维图。
球磨机的原理应用以及设计构造
