第37卷第2期武漢理工大學(xué)學(xué)報(信息與管理工程版)Vol.37 No.22015年4月.JOURNAL OF WUT( INFORMATION & MANAGEMENT ENGINEERING)Apr. 2015文章編號:2095 - 3852(2015)02 -0161 -05文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A污水分離機(jī)構(gòu)的設(shè)計與優(yōu)化李晚霞，,徐楊坤’,何耀華,甘宇(1.武漢理工大學(xué)汽車工程學(xué)院，湖北武漢430070;2.現(xiàn)代汽車零部件湖北省重點實驗室,湖北武漢430070;3.湖北三環(huán)專用汽車有限公司,湖北十堰442012)摘要:設(shè)計了一種用于過濾、分離生活污水的污水分離機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)主要由氣囊機(jī)構(gòu)、濾網(wǎng)和濾簡組成。氣囊機(jī)構(gòu)主要由彈簧機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向擠壓機(jī)構(gòu)組成。應(yīng)用三維建模軟件對該機(jī)構(gòu)建立三維模型,采用有限元軟件對重要負(fù)載部件彈簧機(jī)構(gòu)進(jìn)行了分析計算和優(yōu)化設(shè)計,保證了污水分離機(jī)構(gòu)工作性能和強(qiáng)度要求,為污水分離機(jī)構(gòu)及圓柱螺旋拉伸彈簧的設(shè)計提供了--定的參考依據(jù)。關(guān)鍵詞:污水分離機(jī)構(gòu);氣囊機(jī)構(gòu);拉伸彈簧;有限元分析;優(yōu)化設(shè)計中圖分類號:U462.25DOI: 10.3963/j. issn. 2095 - 3852.2015. 02.008城市生活污水處理變得越來越重要,據(jù)測算，城鎮(zhèn)供水的80%轉(zhuǎn)化為污水,經(jīng)收集處理后,其9T中70%可再循環(huán)利用"?？梢苿幼鳂I(yè)的污水處理車能夠較好地處理分散的城市污水,有效實現(xiàn)污水循環(huán)再利用,而污水分離機(jī)構(gòu)直接影響污水處理車的污水分離效率,因此設(shè)計實用、高效的污水分離機(jī)構(gòu)能夠有效地保證污水處理車的可靠性和可操作性。目前污水分離方法主要包括自然沉11--降法、離心分離法、真空抽吸法、濾網(wǎng)攔截過濾法!2一和磁分離技術(shù)等物理分離法，以及絮凝沉淀、藥物13-(a)污水分離機(jī)構(gòu)結(jié)束分離污水處理等化學(xué)分離法'2 -51。物理方法可操作性強(qiáng)，2能夠通過合理的機(jī)械機(jī)構(gòu)實現(xiàn)污水的固液分離。,141污水分離機(jī)構(gòu)與運(yùn)動設(shè)計~151. 1污水分離機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理圖1所示為一種污水分離機(jī)構(gòu)原理圖,該機(jī)構(gòu)主要由濾筒、濾網(wǎng)和氣囊機(jī)構(gòu)組成。過濾開始時氣囊處于如圖1( b)所示的收縮狀態(tài),從人水口向濾網(wǎng)內(nèi)抽人污水,抽滿后關(guān)閉人水口,然后往導(dǎo)向氣缸內(nèi)充入高壓氣體,使導(dǎo)向擠壓機(jī)構(gòu)軸向伸(b)污水分離機(jī)構(gòu)抽入污水長,推動氣囊下蓋板向下擠壓污水,使清水從濾網(wǎng)圖1 污水分離機(jī)構(gòu)原理圖孔流人濾簡內(nèi)并由出水口流出,濾渣則留在濾網(wǎng)1-氣囊進(jìn)排氣口;2-氣囊上蓋板;3-氣囊;4一濾網(wǎng);5-導(dǎo)向底部,擠壓結(jié)束后排出導(dǎo)向氣缸內(nèi)的高壓氣體,然中國煤化工壓氣體:8-拉伸彈簧機(jī)構(gòu);后打開濾簡底部控制閥,使濾渣從濾簡底部排出，濾簡;12- 濾渣;13- 濾筒底濾渣排出后關(guān)閉濾筒底部控制閥,打開入水口進(jìn)HHCNMH G"收稿日期:2014-09 -23.作者簡介:李晚霞(1988- ),女,河南漯河人,武漢理工大學(xué)汽車工程學(xué)院碩士研究生.基金項目:教育部創(chuàng)新團(tuán)隊發(fā)展計劃基金資助項目(IRT13087).162武漢理工大學(xué)學(xué)報(信息與管理工程版)2015年4月行下一次濾水過程。短至最短狀態(tài)時,要求彈簧原長ho很小，以保證該機(jī)構(gòu)能夠有效過濾分離污水,且機(jī)構(gòu)全部一個過濾過程中濾網(wǎng)內(nèi)--次抽入的水量足夠大,布置在濾筒內(nèi)部,節(jié)約布置空間。氣囊擠壓機(jī)構(gòu)從而提高過濾分離污水的效率。氣囊在收縮狀態(tài)在工作過程中必須保證氣囊下蓋板沿著濾網(wǎng)軸線時,彈簧需要承受機(jī)構(gòu)及彈簧自身等重力作用,因來回運(yùn)動,為此設(shè)計了拉伸彈簀機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向擠壓此在允許的設(shè)計空間內(nèi),為了保證ho足夠小,并機(jī)構(gòu),從圖1(a)可以看出,氣囊的擠壓行程越大,且增加拉伸彈簧的剛度,采用組合彈簀的形式。該機(jī)構(gòu)- -次循環(huán)過程分離的污水量越多,其工作氣囊內(nèi)安裝3組如圖3所示的拉伸彈簧機(jī)構(gòu)，所效率越高。設(shè)計的彈簧直徑D和旋繞比C可以選取較大值1.2 污水分離機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算以實現(xiàn)小軸向尺寸、大軸向行程,同時應(yīng)保證彈簧所設(shè)計的污水分離機(jī)構(gòu)中每個過濾分離過程的疲勞強(qiáng)度滿足使用要求。的進(jìn)水量為0.19 t(污水密度按1.5 kg/L計算),進(jìn)水過程為10 s,擠壓分離過程為5 s,卸渣過程上彈簧支座為5s,整個過濾過程為20s,則1 h過濾分離的污水量為34.2 t。若系統(tǒng)每天工作10 h,則一天能夠過濾分離污水342 t,將產(chǎn)生巨大的環(huán)境效益。2彈 簧機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算l。i2.1設(shè)計條件氣囊機(jī)構(gòu)如圖2所示,在氣囊上、下蓋板之間連接有拉伸彈簧機(jī)構(gòu)和導(dǎo)向擠壓機(jī)構(gòu),以保證氣↑2f十一切一囊在壓縮到最短狀態(tài)時(圖2(b))氣囊上下蓋板.o(r)之間的距離為ho,而氣囊伸長到最長狀態(tài)時(圖2下彈簧支座(a))氣囊上下蓋板之間的距離為h1 ,保證氣囊的圖3拉伸彈 簧機(jī)構(gòu)設(shè)計方案行程為(h - ho),且拉伸彈簧機(jī)構(gòu)所提供的拉力能將氣囊從最長狀態(tài)收縮至最短狀態(tài)。在所設(shè)計選取60Si2Mn為彈簧材料，彈簀為承受動載荷機(jī)構(gòu)中,ho為250mm,h為600mm,氣囊在壓縮的一般彈簧,由表1可知材料的許用剪切應(yīng)力[τ]到最短狀態(tài)時彈簧所承受的質(zhì)量為25 kg。為495 MPa,許用彎曲應(yīng)力[σ]為925 MPa,彈性模己量E為2.06x10* MPa, 切變模量G為7.9x10*MPa,彈簧的工作溫度在- 40~ 120 C之間‘6。兩個組合拉伸彈簧的鉤環(huán)中心距在變形過程中始終保持相等,上彈簀支座固定在氣囊上蓋板上,下彈簧支座固定在氣囊下蓋板上，伸張擠壓行程彈簧會隨著氣囊的伸張而伸張,而排氣收縮過程委委)氣囊則會隨著彈簧的收縮而收縮。2.3螺旋拉伸彈簀傳統(tǒng)計算方法強(qiáng)度剛度校核(a)氣囊伸長到最長(b)氣囊縮短到最短圖4所示為拉伸彈簧受拉伸作用時的簧絲截面受圖,由于簧絲承受軸向載荷F的作用,在螺圖2氣囊機(jī)構(gòu)行程圖旋簧絲任--截面處都有切向力F產(chǎn)生的切應(yīng)力和2.2設(shè)計 方案的選取轉(zhuǎn)矩T產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力。選取一一個簧絲從圖2可以看出,彈簧行程較大,且彈簧在縮截面圖4(g)為截面卜切向力引起的切應(yīng)力分布中國煤化工表1所選彈簧的iYHCNMHG許用剪切應(yīng)力/MPa許用彎曲應(yīng)力/MPa彈性切變材料I類II類II類_III類模量E/MPa模量G/MPa60Si2Mn37042049574092520 60079 000注:經(jīng)強(qiáng)壓噴丸處理的彈簧,許用應(yīng)力可提高約20%第37卷第2 期李晚霞,等:污水分離機(jī)構(gòu)的設(shè)計與優(yōu)化163簡圖,圖4(b)為轉(zhuǎn)矩引起的切應(yīng)力分布簡圖,圖4(c)為兩種應(yīng)力的合成簡圖,由于受到螺旋角和曲率的影響,彈簧絲截面的應(yīng)力如圖4(d)所示,圖中所示e點的應(yīng)力最大”1。所設(shè)計的彈簧為承受載荷循環(huán)次數(shù)在10以T=FD!2(a) 簧絲截面切向力引起(b) 簧絲截面轉(zhuǎn)矩引起下的變載荷彈簧和承受動載荷的一般彈簧,所選的切應(yīng)力分布簡圖的切向力分布簡圖參數(shù)如表2所示。由表1數(shù)據(jù)可知,許用切應(yīng)力[τ]的值在噴丸處理后增加20%,因此噴丸處理后拉伸彈簧的許用切應(yīng)力[τ]為594 MPa。F拉伸彈簧的計算公式如下58-9 :(0)切向力和轉(zhuǎn)矩引起 (d) 簧絲截面受螺旋角和.曲串影響的應(yīng)力分布簡圖τ=8KDF(1)πd圖4拉伸彈 簧簧絲截面受力圖表2拉伸彈簧的尺寸和參數(shù)彈簧d/mm D/ 'mmnk/N. mHma/ mmFmx/NTmx /MPa彈簧1803013. 3331.1070.833350292304. 610彈簧2603512.000_ 1.119 _0.816286391. 1708nD F所計算出的彈簧最大切應(yīng)力與彈簧應(yīng)力實際值存f=(2)Gd在一定的誤差。. k=F_. Gd___ Gd__ CD2.4拉伸 彈簧機(jī)構(gòu)的有限元分析8nD'~ 8C n~ 8nC2.4.1 拉伸彈簧有限元模型的建立K=44C- 1.0. 615(4)利用有限元分析軟件Hyperworks建立拉伸式中:n為彈簧的有效圈數(shù);τ為切應(yīng)力;F為彈簧的有限元分析模型,采用3D實體單元進(jìn)行彈簧的工作載荷;f為工作載荷下的變形量;h為網(wǎng)格劃分"] ,在鉤環(huán)拐角處可能會產(chǎn)生應(yīng)力集彈簧剛度;d為材料直徑;D為彈簧中徑;C為旋中,在該處增加網(wǎng)格密度,共得到61 440個單元,繞比,C= D/d;K為曲度系數(shù);G為切變模量。近81 000個節(jié)點，其有限元模型圖如圖5所示。彈簧應(yīng)力應(yīng)滿足式(5):τmax = K. 8FmD≤[τ](5)πd°由以上公式求得的兩個組合拉伸彈簧的參數(shù)如表2所示。由《彈簧手冊》中壓縮彈簧的設(shè)計可知,當(dāng)壓縮彈簧的螺旋角不大于9°時,曲度系數(shù)可采用式(4)進(jìn)行計算;當(dāng)螺旋角大于9°時,則需要考慮螺圖5拉伸彈 簧有限元模型圖旋角對曲度系數(shù)的影響。對于拉伸彈簧,其螺旋角隨拉力的增大而增大,當(dāng)螺旋角增大到一定程約束拉伸彈簧的上端與拉伸彈簧底座接觸部度(大于9°)時,由式(4)作為曲度系數(shù)計算出來位節(jié)點的X,Y,Z3個方向的平動自由度,約束拉的最大切應(yīng)力亦存在一定的誤差。 對于螺旋拉伸伸彈簧下端與拉伸彈笛底座接觸部位節(jié)點在彈簧彈簧,其螺旋角應(yīng)滿足式(6):中國煤化工，使得彈簧在軸線方向MHCNM HGa≈arctanAH+nd-D(6)2.4.2 拉伸彈簧有限元分析結(jié)果nD拉伸至最大行程時,可得彈簧1的螺旋角a,經(jīng)過ANSYS解算,可得到圖6所示的彈簧絲約為10.6°,彈簀2的螺旋角ar約為12. 5°,此時截面應(yīng)力分布圖,較好地驗證了圖4(d)所表示的兩個彈簧的螺旋角均大于9° ,按照式(1) ~式(5)截面應(yīng)力分布,顯示了拉伸彈簧應(yīng)力最大處集中164武漢理工大學(xué)學(xué)報(信息與管理工程版)2015年4月EaEE式(a)彈簧1分析結(jié)果(b)彈簧2分析結(jié)果圖7拉伸彈簧 1和2有限元分析結(jié)果結(jié)果誤差很小。2.4.3拉伸彈簧參數(shù)隨其伸長量的變化規(guī)律圖6拉伸彈簧簧絲截面有限元分析應(yīng)力分布圖理論計算中所取的曲度系數(shù)K值是按照螺在拉伸彈簧內(nèi)側(cè)表面(除鉤環(huán)以外的螺旋簧絲部旋角為0°的理想狀態(tài)推導(dǎo)出的,對于螺旋角不為分應(yīng)力分布)。0°的螺旋彈簧該值或許不夠精確,但對于螺旋角圖7(a)所示為拉伸彈簧1在變形量為350小于9°時,由于誤差很小因此可忽略不計”。另mm時的分析結(jié)果,在簧絲螺旋部分內(nèi)側(cè)表面出外,對于螺旋拉伸彈簧,當(dāng)螺旋角增大到- -定角度現(xiàn)應(yīng)力集中,最大相當(dāng)應(yīng)力值達(dá)到了610 MPa,根時,螺旋彈簧簧絲的應(yīng)力增大幅度將會有所增加。據(jù)第三強(qiáng)度理論,最大切應(yīng)力值為305MPa。如因此需要分析螺旋彈簧最大應(yīng)力隨著螺旋彈簧的圖7(b)所示的拉伸彈簧2的應(yīng)力分布,鉤環(huán)拐角伸長量及螺旋角的增大的變化規(guī)律。半徑最小處和簧絲內(nèi)側(cè)出現(xiàn)了應(yīng)力集中，最大相采用彈簧2的有限元模型，令其伸長量從小當(dāng)應(yīng)力值達(dá)到了797 MPa, 最大切應(yīng)力值為398到大按照一定的規(guī)律變化,得出的分析結(jié)果如表MPa。顯然,有限元分析結(jié)果與表2中理論計算.3所示。表3彈簧2有限元計算結(jié) 果與理論計算結(jié)果對比位移/mm參數(shù)30509012015018021024027030033(360Tma理論/MPa 34. 00067. 000101. 000134. 000168. 000201. 000235. 000268. 000 302. 000 335. 000 369. 000 402. 000τmm FEM/MPa 34. 000 68. 000102. 000 137. 000171. 000205.000 239. 000 273. 000 307.000 342. 000 376. 000410.000螺旋角a/(°) 5. 5806.390 7. 190 8.000 8. 800 9.600 10.400 11.200 12.000 12.700 13. 50014. 300修正后的K 1.136 1. 137 1. 1371.140 1.141 1.141 1.1411. 141 1.1411.142_ 1 142 1. 142_從表3可以看出，隨著位移和螺旋角的逐漸增大,修正后的曲度系數(shù)略有增大,通過有限元方ar法計算出的最大應(yīng)力較理論計算的最大應(yīng)力略大,且差值逐漸增大,但修正后的曲度系數(shù)變化很小,誤差不到2%,因此在計算時仍可采用式(4)計算曲度系數(shù),這也說明了有限元法的精確性。2.4.4組合 彈簧鉤環(huán)優(yōu)化設(shè)計圖8改進(jìn)后 鉤環(huán)的圖9組合拉伸彈簧為了減小拉伸彈簧的初始長度,端部采用半有限元分析結(jié)果圓鉤環(huán)結(jié)構(gòu),但在鉤環(huán)曲率半徑較小的地方出現(xiàn)大值分布在拉伸彈簧2的簧絲內(nèi)側(cè)表面，最大相了應(yīng)力集中,需要對彈簧鉤環(huán)處進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化改當(dāng)應(yīng)力值為809 MPa,最大切力值為405 MPa(基進(jìn),將半圓鉤環(huán)半徑減小,同時增大橋接曲線的長于第二強(qiáng)唐理論)應(yīng)力分析結(jié)果與理論計算結(jié)度和曲率,改進(jìn)后的鉤環(huán)應(yīng)力集中狀況得到明顯中國煤化工改善,改進(jìn)后的分析結(jié)果如圖8所示,應(yīng)力最大處YHCNMHG為拉伸彈簧簧絲內(nèi)徑附近表面處,與圖6所示的3"拉伸彈簀鉤環(huán)強(qiáng)度驗算方法對比分析結(jié)果- -致。拉伸彈簧鉤環(huán)處是易發(fā)生疲勞破壞的部位,圖9為兩個組合彈簧模型的有限元分析結(jié)必須對其強(qiáng)度進(jìn)行校核。拉伸彈簧在承受拉伸載果,其中約束條件與分析單個彈簧時相同,應(yīng)力最荷時,在如圖10所示的A、B處承受較大的彎曲第37卷第2 期李晚霞,等:污水分離機(jī)構(gòu)的設(shè)計與優(yōu)化165應(yīng)力和切應(yīng)力。按照《彈簧手冊》鉤環(huán)的驗算方8Fmx DTmax= k2≤τp法,應(yīng)按式(7)和式(9)驗算鉤環(huán)A B處的強(qiáng)度。4Cz-1(10)4C2 -4Rs式中:C =2r/d;C = D/d;Cz =2r2/d。由表4中的計算結(jié)果可以看出,圖10所示的A點附近應(yīng)力最大值超過了其許用應(yīng)力,但是,根.據(jù)有限元的分析結(jié)果,鉤環(huán)拐角部分并未出現(xiàn)應(yīng)力集中，可見式(7) ~式(9)并不十分精確。圖10拉伸彈 簧鉤環(huán)處受力分析4結(jié)論16Fm.D(1)設(shè)計了一種新型的污水分離機(jī)構(gòu),這種σmax = hiπd°≤σp(7)污水分離機(jī)構(gòu)每天可處理污水300t以上,是一種h=4Ci -C1-1.1(8)高效的污水處理機(jī)構(gòu),且該污水分離已經(jīng)運(yùn)用于4C1(C -1)+ 4C某移動式污水處理車上,取得了良好的環(huán)境效益;表4鉤環(huán)最大應(yīng)力值彈簧Chhzσmx/MPaTmx/MPaσp/MPaτ,/MPa彈簧12. 2301.4001. 6702. 8751017. 000876. 0001 110.000 .594. 000彈簧24.6701.640。1.2102. 172473. 000850. 0001110. 000注:表4中許用應(yīng)力已經(jīng)按照噴丸處理提高了20%(2 )采用傳統(tǒng)理論計算與有限元相結(jié)合的方5]周箏.基于磁分離技術(shù)快速同步處理污水污泥的新法,對污水分離機(jī)構(gòu)的重要承載部件,即拉伸彈簧設(shè)備[J].成都電子機(jī)械高等專科學(xué)校學(xué)報,2005進(jìn)行了具體設(shè)計和改進(jìn),得到了較理想的結(jié)果;(2):3-5.(3)在彈簧設(shè)計過程中,尤其是鉤環(huán)處,為了[6]李紅艷 基于ANSYS的圓柱螺旋彈簧的強(qiáng)度與疲勞壽命分析[J].機(jī)械設(shè)計與制造,2010( 10) :92 -93. .避免應(yīng)力集中,應(yīng)對鉤環(huán)處尺寸進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計,[7]彭文生,李志明,黃華梁.機(jī)械設(shè)計[ M].北京:高等應(yīng)力的計算結(jié)果應(yīng)參考有限元的分析計算結(jié)果。教育出版社,2008:32 -98.[8]張英會,劉輝航，王德成.彈簧手冊[ M].北京:機(jī)械參考文獻(xiàn):工業(yè)出版社,2008:17 -90.[9] WSHI A M.機(jī)械彈簧[ M].譚惠民，譯.北京:國防1]黨超.我國污水處理行業(yè)建設(shè)與運(yùn)營模式探討工業(yè)出版社, 1981 :21 -87.[D].成都:西南財經(jīng)大學(xué)圖書館,2005.[10]楊峰. 汽車懸架螺旋彈簧的優(yōu)化設(shè)計及CAE研究[2]張云志化糞池污物處理設(shè)備:中國,CN201473395[D].成都:西南交通大學(xué)圖書館,2006.∪[P]. 2010-05- 19.[11]張策,馬力,王姣.非線性螺旋彈簧彈性特性的有[3]余定權(quán).污物處理系統(tǒng):中國，CN102874954[P].限元分析[J].機(jī)械設(shè)計與制造,2005(9):3-5.2013-01 - 16.[4] 王永紅.污泥污水分離機(jī):中國, CN 102631810 A(下轉(zhuǎn)第169頁)[P]. 2012-08-15.中國煤化工MHCNMHG.第37卷第2 期寧利川:四輥破碎機(jī)主動輥關(guān)鍵聯(lián)接鍵破壞機(jī)理研究169的關(guān)鍵連接部件的受力狀況,對破碎機(jī)的工作過[4]袁軍平，李衛(wèi),林懷濤,等.鋼鐵廠四輥破碎機(jī)破碎程進(jìn)行靜強(qiáng)度分析,對四輥破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)提出有輥磨損失效分析[J].現(xiàn)代鑄鐵,2003(4) :25 -27.效的改進(jìn)措施,通過這些改進(jìn)措施,明顯改善了鍵[5]王新敏. ANSYS結(jié)構(gòu)分析單元與應(yīng)用[ M].北京:人民交通出版社,2011:77-83.槽的應(yīng)力集中,延長了破碎機(jī)的使用壽命。[6]楊可楨,程光蘊(yùn),李仲生.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2006:159 - 162.參考文獻(xiàn):[7] 李鶴一，袁秀平,齊建華.雙齒輥破碎機(jī)的設(shè)計[J].礦山機(jī)械,2002(7):32 -33.[1]高強(qiáng),張建華.破碎理論及破碎機(jī)的研究與展望[8]陳博, 周三愛.輥式破碎機(jī)的選擇與使用[J].磚瓦[J].機(jī)械設(shè)計,2009(10):71 -74.世界,2008(10):26 -29.[2]JENS L, KING L, ALEX P. New developments in[9]朱文堅.現(xiàn)代設(shè)計理論與方法綜述[M].廣州:華南cone crusher performance optimization[ J]. Minerals理工大學(xué)出版社,2000:76 - 102.Engineering , 2009(22): 613 -617.[10] 成大先.機(jī)械設(shè)計手冊[ M].北京:化學(xué)工業(yè)出版[3] 濮良貴,紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計[ M].北京:高等教育出社,2004:4 - 194.版社,2009 :106 - 108.Broken Mechanism of Critical Coupler of Master Roll of Four - roll CrusherNING LichuanAbstract :A four - roll crusher in a steel plant was researched. The increased hardness of the crushed material often resultedin seriously damage of the critical coupling key between the spokes and roll of working roll, therefore the lifespan of spokes androll reduced. Using the finite element technical analysis on the crushed coal and crushed coke respectively, the stress and strainof the coupler were obtained. The results show that when crushing the coke, the stress increases significantly. Therefore, the sin-gle coupling key should be changed into double coupling keys to improve stress concentration, so as to improve the life of thewhole crushing machine.Key words:four - roll crusher; finite element analysis ; deformation of coupling keyNING Lichuan: Lect. ; Schoo of Machinery and Automation, Wuhan University of Science and Technology ，W uhan430081, China.. [編輯:王志全](上接第165 頁)Design and Optimization of Sewage Filtration and Separation MechanismLI Wanxia, XU Yangkun, HE Yaohua, GAN YuAbstract :A sewage filtration and separation mechanism was designed. It included air - bag mechanism, filter screen andcontainer. Air - bag mechanism mainly composed of spring mechanism and guide - extrusion mechanism. The spring mechanismwas designed and calculated in detail. Finite element software was used to analyze stress intensity of spring mechanism and opmization was realized. The sewage fltration and separation mechani中國煤化工ely and meet practical dmands. Reference was then provided for the design of cylindrical hel:MYHC NMHGKey words : sewage filtration and separation mechanism; air - bag m.muaror, imuva iAn sowspring; finite element anal-ysis; optimization designLI Wanxia:Postgraduate; School of Automotive Engineering, WUT, Wuhan 430070, China.[編輯:王志 全]