1.一种基于SEL的等距直齿磨盘的设计方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)根据等距直齿磨盘组内直长齿区域内首末边线倾角计算单组磨齿圆心角,根据单组磨齿圆心角确定等距直齿磨盘的实际分组数;
具体步骤为:
1-1)直长齿区域内首边线与半径方向夹角为α0,直长齿区域内末边线与半径方向夹角为αm,计算单组磨齿圆心角β:其中,r1为磨盘内径,r2为磨盘外径;
1-2)等距直齿磨盘的理论分组数Nc=360°/β,取计算值的临近整数值作为等距直齿磨盘的实际分组数N;
2)根据比边缘负荷理论及工作参数计算磨齿切断长理论值;
3)根据实际工况确定磨盘的齿形参数,计算得到磨齿齿数,根据磨齿齿数及齿型参数计算得到磨齿切断长设计值;
4)将步骤3)得到的磨齿切断长设计值与步骤2)得到的磨齿切断长理论值进行对比,根据对比结果对齿数进行调整,得到等距直齿磨盘。
2.如权利要求1所述的基于SEL的等距直齿磨盘的设计方法,其特征在于,步骤2)的具体步骤为:
2-1)根据处理浆料的工艺参数,确定比边缘负荷的取值范围为k1~k2,取中间值SEL0=(k1+k2)/2;
2-2)根据磨浆过程所配备的盘磨机总功率及空载功率,计算磨浆净功率Pnet:Pnet=Pt-Pn
式中,Pn为空载功率,Pt为总功率;
根据SEL的基本框架理论公式,可计算单组磨片磨齿切断长理论值:式中,n为磨盘转速。
3.如权利要求2所述的基于SEL的等距直齿磨盘的设计方法,其特征在于,等距直齿磨盘为等距直通齿磨盘时,步骤3)的具体步骤为:根据实际工况确定磨齿宽度b、齿槽宽度g及磨齿高度h;
3-1)计算直长齿区域两边线距离BF:
式中,
取BF/(b+g)计算结果的临近整数值NX为直长齿齿数;
3-2)计算短齿区域EDC中首边线与其对应顶点的距离GE:取GE/(b+g)计算结果的临近整数值NY为实际短齿齿数;
3-3)根据实际直长齿齿数和实际短齿齿数,采用圆环分区计算方法,保证每个圆环区域内磨齿长度一致,计算单圆环区域内磨齿切断长CELi:式中,nsi、nri分别表示圆环形区域内定盘和动盘磨齿的数量,△ri表示圆环形区域两圆的半径差;
则单组磨片的切断长设计值为:
将磨齿切断长的理论值与设计值进行对比,对所设计磨齿参数进行调整。
4.如权利要求2所述的基于SEL的等距直齿磨盘的设计方法,其特征在于,等距直齿磨盘为等距环形分区直齿磨盘时,步骤3)的具体步骤为:
3-1)根据实际工况对等距环形分区直齿磨盘进行环形分区,确定各分区的长度比例;
3-2)根据实际工况确定磨盘的齿形参数,计算得到各分区的磨齿齿数;
3-3)根据3-2)得到的各分区的磨齿齿数及各区齿型参数计算磨齿切断长设计值。
5.如权利要求4所述的基于SEL的等距直齿磨盘的设计方法,其特征在于,步骤3-1)具体为:将等距环形分区直齿磨盘进行环形三级分区,其中一级分区占比z1≤20%,三级分区占比z3≥60%,其余为二级分区z2;则一级分区长度为z1(r2-r1),二级分区长度为z2(r2-r1),三级分区长度为z3(r2-r1)。
6.如权利要求5所述的基于SEL的等距直齿磨盘的设计方法,其特征在于,步骤3-2)的具体为:根据实际工况确定三级分区磨齿宽度b3、齿槽宽度g3及磨齿高度h3;二级分区磨齿宽度b2、齿槽宽度g2及磨齿高度h2;
一级分区、二级分区和三级分区的倾角均为α0,三级分区直通齿长度为z3(r2-r1)cosα0-1,则三级分区左边缘顶点到本区第一条磨齿边线的距离DE为:DE=r1sin(α0+β)·[1-sinα0·sin(α0+β)]取DE/(b3+g3)的临近整数值N3作为三级分区磨齿齿数;
将二级分区磨齿间隔延伸至磨区内径,一级分区磨齿齿数为二级分区的一半;二级分区直通齿长度为z2(r2-r1)cosα0-1,一级分区直通齿长度为z1(r2-r1)cosα0-1;计算得到三级分区磨齿切断长CEL3,则二级分区及一级分区磨齿切断长之和CEL1+2:CEL1+2=CELS-CEL3
二级分区磨齿齿数为:
取N2L的临近整数值N2作为二级分区磨齿齿数,则一级分区磨齿齿数N1=N2/2。
7.如权利要求6所述的基于SEL的等距直齿磨盘的设计方法,其特征在于,步骤3-3)具体为:采用圆环分区计算方法,保证每个圆环区域内磨齿长度一致,计算单圆环区域内磨齿切断长CELi:式中,nsi、nri分别表示圆环形区域内定盘和动盘磨齿的数量,△ri表示圆环形区域两圆的半径差;
则单组磨片的磨齿切断长设计值为:
将磨齿切断长的理论值与设计值进行对比,对所设计磨齿参数进行调整。