畢業(yè)論文---雙齒輥破碎機(jī)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1概述3</b></p><p>　　1.1破碎理論3</p><p>　　1.1.1表面理論3</p><p>　　1.1.2體積理論4</p><p>　　1.1.3裂縫理論

2、5</p><p>　　1.2一般破碎機(jī)械5</p><p>　　1.3齒輥破碎機(jī)的發(fā)展10</p><p>　　1.3.1九十年代前的齒輥式破碎機(jī)10</p><p>　　1.3.2九十年代后的齒輥式破碎機(jī)11</p><p>　　1.3.3國(guó)外的齒輥式破碎機(jī)13</p><

3、p>　　2齒輪破碎機(jī)的詳細(xì)參數(shù)14</p><p>　　2.1破碎機(jī)的技術(shù)參數(shù)14</p><p>　　2.2總體結(jié)構(gòu)和布局設(shè)計(jì)14</p><p>　　2.3工作參數(shù)的確定15</p><p>　　2.3.1輥?zhàn)又行木嗟拇_定15</p><p>　　2.3.2輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速的確定16</p>

4、<p>　　2.3.3輥?zhàn)娱L(zhǎng)度的計(jì)算17</p><p>　　2.3.4功率計(jì)算17</p><p>　　2.3．5齒輥切向力的計(jì)算17</p><p>　　2.4電機(jī)的選擇19</p><p>　　2.4.1選擇電動(dòng)機(jī)的綜合問(wèn)題19</p><p>　　2.4.2電機(jī)的選擇計(jì)算20</p

5、><p>　　2.5同步齒輪的設(shè)計(jì)20</p><p>　　2.6齒輥軸的設(shè)計(jì)25</p><p>　　2.6.1破碎輥（1）軸的設(shè)計(jì)25</p><p>　　2.6．2破碎輥（2）軸的設(shè)計(jì)28</p><p>　　2.7鍵的選擇與校核31</p><p>　　2.7.1齒環(huán)與軸的聯(lián)接鍵

6、31</p><p>　　2.7.2同步齒輪與軸的聯(lián)接鍵31</p><p>　　2．7.3半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接鍵32</p><p>　　2.8齒環(huán)和齒帽的設(shè)計(jì)33</p><p>　　2.8.1齒帽的設(shè)計(jì)33</p><p>　　2.8.2齒環(huán)的設(shè)計(jì)33</p><p>　　2.9

7、軸承的選擇33</p><p>　　2.9.1確定軸承型號(hào)33</p><p>　　2.9.2軸承的校核33</p><p>　　3減速器的設(shè)計(jì)35</p><p>　　3.1減速器的設(shè)計(jì)要求35</p><p>　　3.2減速器的總體布局設(shè)計(jì)35</p><p>　　3.3傳動(dòng)零件

8、的設(shè)計(jì)與計(jì)算37</p><p>　　4 減速器的結(jié)構(gòu)和附件設(shè)計(jì)47</p><p>　　5 對(duì)附件設(shè)計(jì)49</p><p><b>　　結(jié)論50</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)51</b></p><p><b>　　致 謝52<

9、/b></p><p><b>　　概述專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　建國(guó)初期，我國(guó)依前蘇聯(lián)模式發(fā)展工業(yè)，旋回破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)和顎式破碎機(jī)應(yīng)用較為普遍，在高等院校的教材中也主要講述上述破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)，有關(guān)雙齒輥破碎機(jī)的內(nèi)容十分簡(jiǎn)單，且結(jié)論是“不能破巖石，沒(méi)有發(fā)展前途”，所以建國(guó)后30多年并沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用。改革開(kāi)放以后，我們了解到雙齒輥破碎機(jī)

10、在發(fā)達(dá)的西方國(guó)家應(yīng)用已非常普遍后才開(kāi)始進(jìn)行設(shè)備和技術(shù)引進(jìn)。經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外雙齒輥破碎機(jī)的運(yùn)行實(shí)踐并對(duì)比分析，與旋回破碎機(jī)、顎式破碎機(jī)等國(guó)內(nèi)使用的傳統(tǒng)破碎機(jī)比較，雙齒輥破碎機(jī)有下列優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便；</p><p>　　外形尺寸小，重量輕；</p><p>　　生產(chǎn)能力大，能耗低；</p><p>　　工作受力均為內(nèi)力，

11、為簡(jiǎn)化基礎(chǔ)設(shè)計(jì)創(chuàng)造了條件，更適合移動(dòng)破碎站選用；</p><p><b>　　產(chǎn)品粒度均勻；</b></p><p><b>　　安全保護(hù)可靠；</b></p><p>　　特殊情況下可直接起動(dòng)，對(duì)電網(wǎng)沖擊很小。</p><p>　　針對(duì)以上優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)在選煤廠的生產(chǎn)方案以及現(xiàn)有的齒輥破碎機(jī)的產(chǎn)品展

12、開(kāi)研究。結(jié)合破碎理論根據(jù)生產(chǎn)需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　破碎理論</b></p><p>　　破碎是相當(dāng)復(fù)雜的，它與被破碎物本身的性質(zhì)(物料的均勻性、硬度、密度、鉆度、料塊的形狀和含水率)以及所選擇的機(jī)械裝備等有關(guān)。破碎物料時(shí)所加的外力除了使物料塊發(fā)生相對(duì)移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)外，還使物料破碎。確定破碎時(shí)所消耗的功與被破碎物料的破碎程度之間的關(guān)系是相當(dāng)重要的。&l

13、t;/p><p>　　破碎的現(xiàn)有理論中以表面理論和體積理論為最普遍，雖不能得到十分精確的結(jié)論，但可作為選型或設(shè)計(jì)時(shí)的參考。</p><p><b>　　表面理論</b></p><p>　　該理論認(rèn)為破碎時(shí)所消耗的功與被破碎物料新形成的表面積成正比。</p><p>　　一般情況下，當(dāng)將邊長(zhǎng)為的立方體分成邊長(zhǎng)為的小立方體時(shí)，

14、可得到個(gè)小立方體，分割平面數(shù)為，所消耗的總功為。</p><p>　　假設(shè)將上述立方體物料分割成邊長(zhǎng)分別為和的小立方體，則其所消耗的功之比如下式：</p><p><b>　　=</b></p><p>　　當(dāng)和相當(dāng)大時(shí)，可以寫成=。由此可見(jiàn)，破碎所消耗的功與物料的破碎度成比例。</p><p><b>　　體

15、積理論</b></p><p>　　該理論是指破碎物料所消耗的功等于使物料變形直到在物料內(nèi)部產(chǎn)生極限應(yīng)力(抗壓極限強(qiáng)度)所消耗的功。</p><p>　　根據(jù)虎克定律，壓縮時(shí)物料內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力與應(yīng)變成正比，即</p><p>　　式中— 物料內(nèi)部應(yīng)力，</p><p><b>　　— 物料的應(yīng)變;</b>&l

16、t;/p><p><b>　　— 物料彈性模量，</b></p><p>　　設(shè)為使物料變形的外力，</p><p><b>　　為物料橫截面面積，</b></p><p>　　為物料的縮短變形量，</p><p><b>　　為物料的原始長(zhǎng)度，</b>&l

17、t;/p><p><b>　　那么；。</b></p><p><b>　　從而</b></p><p><b>　　得出</b></p><p>　　其中, , 為常量，則與的關(guān)系為直線關(guān)系，則使物料變形所消耗的功就為=</p><p>　　物料內(nèi)部產(chǎn)生的

18、應(yīng)力代人上式可得</p><p><b>　　=</b></p><p>　　即為物料的體積，所以=</p><p>　　當(dāng)要將物料破碎斷裂時(shí)，應(yīng)力達(dá)到了物料的抗壓強(qiáng)度極限應(yīng)力，從而可得到物料破碎時(shí)所消耗的功為=</p><p>　　由此可見(jiàn)，對(duì)每種物料而言，和均為定值，則功與體積成正比。</p><

19、p>　　因?yàn)楫?dāng)應(yīng)力大于強(qiáng)度極限時(shí)物料方可破碎，而大多數(shù)巖石都不符合變形的虎克定律，實(shí)驗(yàn)表明，體積理論僅可用于粗略計(jì)算靠沖擊力或壓力進(jìn)行破碎的機(jī)械所消耗的功。</p><p><b>　　裂縫理論</b></p><p>　　破碎物料時(shí)，外力所做的功先是使物體變形，當(dāng)變形超過(guò)限度后即生成裂縫，裂縫形成以后，存儲(chǔ)在物體內(nèi)的變形能促使裂縫擴(kuò)展并生成斷面。輸入功的有用部

20、分轉(zhuǎn)化為新生表面的表面能，其它部分成為熱損失。因此，破碎所需要的功，應(yīng)考慮變形能和表面能兩項(xiàng)，變形能和體積成正比，表面能和表面積成正比。假定等量考慮這兩項(xiàng)，所需的功應(yīng)當(dāng)同它們的幾何平均值成正比，及成比例。等于單位體積的物體，就是與=成正比。</p><p>　　據(jù)上，可將重量為的礦物從破碎到所需的功耗為</p><p><b>　　=11()</b></p>

21、;<p><b>　　為功指數(shù)，</b></p><p>　　為修正系數(shù)，煤取0.75～1</p><p><b>　　為產(chǎn)量，</b></p><p><b>　　為排料粒度</b></p><p><b>　　為如料力度</b></

22、p><p>　　以上三種理論，以裂縫理論有較大的應(yīng)用價(jià)值。在應(yīng)用關(guān)鍵是測(cè)定宮指數(shù)，其值可通過(guò)測(cè)定礦石的可碎性來(lái)計(jì)算：</p><p>　　由測(cè)定礦石的沖擊破碎強(qiáng)度，在測(cè)知礦石的真密度，礦石的破碎功指數(shù)由下式計(jì)算：</p><p><b>　　=2.59</b></p><p><b>　　一般破碎機(jī)械</b&

23、gt;</p><p>　　破碎機(jī)械是對(duì)固體物料施加機(jī)械力，克服物料的內(nèi)聚力，使之破裂成小塊物料的設(shè)備。</p><p>　　破碎機(jī)械所施加的機(jī)械力，可以是擠壓力、辟裂力、彎曲力、剪切力、沖擊力等，在一般機(jī)械中大多是兩種或兩種以上機(jī)械力的混合。對(duì)于堅(jiān)硬的物料，適宜采用產(chǎn)生彎曲和辟裂作用的破碎機(jī)械；對(duì)于脆性和塑性的物料，適宜采用產(chǎn)生沖擊和辟裂作用的機(jī)械；對(duì)于粘性和韌性的物料適宜采用產(chǎn)生擠壓和

24、碾磨作用的機(jī)械。</p><p>　　在礦山工程和建設(shè)工程上，破碎機(jī)械多用來(lái)破碎爆破開(kāi)采所得的天然石料，使之成為規(guī)定尺寸的礦石或碎石。在硅酸鹽工業(yè)中，固體原料、燃料和半成品需要經(jīng)過(guò)各種破碎加工，使其粒度達(dá)到各道工序所要求的尺寸，以便進(jìn)一步加工操作。</p><p>　　通常的破碎過(guò)程，有粗碎、中碎、細(xì)碎三種，其入料粒度和出料粒度，如表1.1所示。所采用的破碎機(jī)械相應(yīng)地有粗碎機(jī)、中碎機(jī)和細(xì)碎

25、機(jī)三種</p><p><b>　　。</b></p><p>　　表1.1 物料粗碎、中碎、細(xì)碎的劃分（mm）</p><p>　　工業(yè)上常用物料破碎前的平均粒度與破碎后的平均粒度之比來(lái)衡量破碎過(guò)程中物料尺寸變化情況，比值稱為破碎比（即平均破碎比）</p><p><b>　　=/</b><

26、/p><p>　　為了簡(jiǎn)易地表示物料破碎程度和比較各種破碎機(jī)的主要性能，也可用破碎機(jī)的最大進(jìn)料口尺寸和最大出料口尺寸之比來(lái)作為破碎比，稱為標(biāo)稱破碎比。</p><p>　　在實(shí)際破碎加工時(shí)，裝入破碎機(jī)的最大物料尺寸，一般總是小于容許的最大進(jìn)料口尺寸，所以，平均破碎比只相當(dāng)于標(biāo)稱破碎比的0.75～0.9。</p><p>　　破碎機(jī)械常用的類型有：顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、

27、旋回式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)和輥式破碎機(jī)等。</p><p>　　顎式破碎機(jī)廣泛運(yùn)用于礦山、冶煉、建材、公路、鐵路、水利和化工等行業(yè)。根據(jù)其結(jié)構(gòu)不同可分為復(fù)擺顎式破碎機(jī)（即單復(fù)擺顎式破碎機(jī)）和簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)。復(fù)擺顎式破碎機(jī)適用于粗，中碎抗壓強(qiáng)度250mpa以上的各種礦石巖石。簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)則可以破碎各種硬度的礦石和巖石，且特別適用于破碎各種硬度的磨蝕性強(qiáng)的石料。</p><p>　　表1.2

28、簡(jiǎn)擺顎式破碎機(jī)的技術(shù)規(guī)格</p><p>　　復(fù)擺顎式破碎機(jī)工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶輪帶動(dòng)偏心軸旋轉(zhuǎn)，使動(dòng)顎周期地靠近、離開(kāi)定顎，從而對(duì)物料有擠壓、搓、碾等多重破碎，使物料由大變小，逐漸下落，直至從排料口排出。</p><p>　　表1.3 復(fù)擺顎式破碎機(jī)的技術(shù)規(guī)格</p><p>　　輥式破碎機(jī)工作可靠、維修簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本低廉，排料粒度大小可調(diào)。按照輥?zhàn)訑?shù)量可分為單

29、輥破碎機(jī)、雙輥破碎機(jī)和多輥破碎機(jī)（一般是四輥）等，按照輥面特征，可分為光面輥和帶齒輥兩種。</p><p>　　單輥破碎機(jī)，用于破碎石灰石、煤等物料，物料塊在輥?zhàn)优c帶齒板間被軋碎。</p><p>　　雙齒輥破碎機(jī)主要適用于礦山，冶金、化工、煤礦等行業(yè)脆性塊狀物料的粗，中級(jí)破碎，其入料粒度大，出料粒度可調(diào)，可對(duì)抗壓強(qiáng)度≤160MPa的物料進(jìn)行破碎。其結(jié)構(gòu)緊湊，且破碎力由內(nèi)部機(jī)構(gòu)承受，基礎(chǔ)不

30、受力，特別適用于移動(dòng)式設(shè)備，也廣泛適用于各種場(chǎng)合的物料破碎。 破碎機(jī)充分利用脆性材料的抗彎、抗剪強(qiáng)度比抗壓強(qiáng)度低的特點(diǎn)，采用交叉布齒，使破碎齒受力均勻，降低能耗； 采用大齒、小輥、螺旋布齒，多破碎盤的結(jié)構(gòu)，有更強(qiáng)的挾制大塊能力，重復(fù)破碎少，生產(chǎn)能力強(qiáng)； 在兩個(gè)破碎輥下設(shè)有破碎棒，形成破碎齒和破碎棒三級(jí)破碎過(guò)程且可調(diào)整出料粒度，使碎后粒度均勻； 齒輥轉(zhuǎn)速低、磨損小、燥音低、粉塵小。被破碎物料經(jīng)給料口落入兩輥?zhàn)又g，進(jìn)行擠壓破碎，成品物料自

31、然落下。遇有過(guò)硬或不可破碎物時(shí)，輥?zhàn)涌蓱{液壓缸或彈簧的作用自動(dòng)退讓，使輥?zhàn)娱g隙增大，</p><p>　　表1-4 單輥破碎機(jī)的技術(shù)規(guī)格</p><p>　　表1.5雙輥破碎機(jī)的技術(shù)規(guī)格</p><p>　　過(guò)硬或不可破碎物落下，從而保護(hù)機(jī)器不受損壞。相向轉(zhuǎn)動(dòng)的兩輥?zhàn)佑幸欢ǖ拈g隙，改變間隙，即可控制產(chǎn)品最大排料粒度。雙輥破碎機(jī)是利用一對(duì)相向轉(zhuǎn)動(dòng)的圓輥，四輥破碎機(jī)則是

32、利用兩對(duì)相向轉(zhuǎn)動(dòng)的圓輥進(jìn)行破碎作業(yè)。</p><p>　　四輥破碎機(jī)是一種冶金礦山設(shè)備配套中、細(xì)碎產(chǎn)品，也可通過(guò)調(diào)整上、下輥的間隙，破碎所需粒度的物料?，F(xiàn)有部分四輥破碎機(jī)規(guī)格如表1.6。</p><p>　　表1.6四輥破碎機(jī)的技術(shù)規(guī)格</p><p><b>　　齒輥破碎機(jī)的發(fā)展</b></p><p>　　九十年代前

33、的齒輥式破碎機(jī)</p><p>　　90年代前，齒輥式破碎機(jī)的技術(shù)存在不能嚴(yán)格控制碎后產(chǎn)品粒度，碎后產(chǎn)品過(guò)粉碎量大，機(jī)體受到的沖擊載荷較大，破碎齒易壞，整體噪聲大，維修量大等缺點(diǎn)。如為了防止入料中的雜木、鐵器、矸石、巖石等硬物料損壞破碎齒，在單齒輥破碎機(jī)的破碎板下端裝有拉力彈簧，在雙齒輥破碎機(jī)一破碎輥的兩端裝有壓縮彈簧，目的是當(dāng)大塊物料或堅(jiān)硬物料落到破碎腔不能被破碎時(shí)，破碎板或齒輥受力增大，從而壓縮彈簧增大破碎腔

34、的排料間隙，以便排出硬物，然后借彈簧的恢復(fù)力使可動(dòng)破碎板或齒輥回到原來(lái)的位置。如此便不能嚴(yán)格控制碎后產(chǎn)品的粒度。</p><p>　　1987年原兗州煤礦設(shè)計(jì)院在消化吸收美國(guó)雷克斯諾德（REXNORD ）公司生產(chǎn)的岡拉克36DAM型（Gundlach36DAM） 破碎機(jī)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出的4PGC-380/350 1000型齒輥式破碎機(jī)，是當(dāng)時(shí)技術(shù)上較為先進(jìn)的破碎機(jī)。該型破碎機(jī)在技術(shù)上的一個(gè)突出特點(diǎn)是采用“Nitr

35、oil”控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以獨(dú)立地調(diào)整上段齒輥的間距來(lái)控制下段的給料粒度，也可單獨(dú)調(diào)整下段齒輥的間距以控制產(chǎn)品粒度,這樣,可根據(jù)破碎工藝要求靈活地調(diào)整破碎程序。同時(shí)，該型破碎機(jī)把調(diào)整齒輥間距裝置和保險(xiǎn)裝置做成一個(gè)系統(tǒng)，采用液壓氣動(dòng)系統(tǒng)；油缸的活塞桿與可動(dòng)齒輥相連，在有活塞桿的油缸腔內(nèi)，泵入一定可變量的液壓油，同時(shí)在油缸的無(wú)活塞桿的腔內(nèi)泵入一定壓力的氣體，形成空氣柱彈簧這樣可以根據(jù)泵入油量的多少改變活塞的位置，從而確定齒輥間的距離達(dá)到控制

36、產(chǎn)品粒度的目的。當(dāng)硬物或不可破碎物進(jìn)入破碎機(jī)后，由于破碎力增大，可動(dòng)齒輥壓縮空氣柱使硬物通過(guò)，隨后又可使動(dòng)齒輥復(fù)位。同樣也存在不能嚴(yán)格的控制產(chǎn)品粒度的問(wèn)題。</p><p>　　九十年代后的齒輥式破碎機(jī)</p><p>　　進(jìn)入90年代后，隨著我國(guó)改革開(kāi)放力度的加大，煤的銷售市場(chǎng)也發(fā)生了較大的變化，人們對(duì)選煤技術(shù)及設(shè)備提出了更高的要求，其中包括對(duì)煤碎后產(chǎn)品中降低細(xì)顆粒含量、產(chǎn)品粒度的均勻性

37、、減少過(guò)限粒度、增大處理能力等，從而推動(dòng)了破碎機(jī)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。</p><p>　　首先煤炭科學(xué)研究總院唐山分院開(kāi)發(fā)了2PL系列強(qiáng)力破碎機(jī)。該破碎機(jī)在技術(shù)上的進(jìn)步主要是取消了原雙輥破碎機(jī)的退讓彈簧保險(xiǎn)裝置，將雙破碎輥固定，破碎齒使用新的技術(shù)和材料來(lái)防止難碎硬物損壞破碎齒，從而可較嚴(yán)格控制碎后產(chǎn)品中的過(guò)大顆粒。</p><p>　　華北工學(xué)院針對(duì)單齒輥破碎機(jī)存在效率低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、受力不均

38、勻等特點(diǎn)開(kāi)發(fā)了新一代的Ф915單齒輥破碎機(jī)。這種破碎機(jī)有兩種結(jié)構(gòu)形式：第一種結(jié)構(gòu)形式（圖1）。主要是將原來(lái)調(diào)整破碎板位置的拉力彈簧改為推力彈簧，彈簧的彈性力為490kN，在彈簧的兩端分別裝有兩組螺母，外側(cè)螺母用于調(diào)整破碎板位置，從而調(diào)整排料口間隙內(nèi)側(cè)螺母用于調(diào)整彈簧的彈性力。安裝彈簧的拉桿插在機(jī)體的支座上，支座孔沿垂直方向?yàn)殚L(zhǎng)方孔，用此調(diào)整產(chǎn)品的粒度。這種結(jié)構(gòu)降低了機(jī)體高度，縮短了拉桿長(zhǎng)度，使結(jié)構(gòu)更為緊湊。第二種結(jié)構(gòu)（圖2）是利用顎式破

39、碎機(jī)的楔形調(diào)整機(jī)構(gòu)和雙輥破碎機(jī)的主動(dòng)輥軸相結(jié)合，吸收了兩者的優(yōu)點(diǎn)，如:進(jìn)料口大；破碎輥表面可裝有不同尺寸的破碎齒板；顎板上鑲有可更換的耐磨襯板;出料口大小可通過(guò)推力板上的長(zhǎng)方形螺孔調(diào)整。該機(jī)與同規(guī)格的顎式或雙齒輥破碎機(jī)相比，破碎能力明顯增大，效率可提高30%。同時(shí)，由于有預(yù)碎和破碎兩個(gè)區(qū)域，破碎后的物料受齒輥撥動(dòng)而被強(qiáng)制排出機(jī)體外，所以更適用于處理含水分較大的煤。</p><p>　　1.破碎板2. 機(jī)架3. 彈

40、簧4. 拉桿5. 螺母</p><p>　　圖1.1 915單齒輥破碎機(jī)示意圖(第1種結(jié)構(gòu))</p><p>　　1.破碎輥2. 顎板3. 調(diào)整機(jī)構(gòu)4. 機(jī)架</p><p>　　圖1.2 915單齒輥破碎機(jī)示意圖(第2種結(jié)構(gòu))</p><p>　　1994年平頂山選煤設(shè)計(jì)院和鄭州長(zhǎng)城冶金設(shè)備廠研究開(kāi)發(fā)出了FP500系列分級(jí)破碎機(jī)。該系列

41、破碎機(jī)采用單電機(jī)驅(qū)動(dòng)，液力耦合器過(guò)載保護(hù)，其傳動(dòng)系統(tǒng)是電機(jī)驅(qū)動(dòng)液力耦合器并帶動(dòng)一對(duì)錐齒輪，改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向并驅(qū)動(dòng)主動(dòng)破碎輥轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)破碎輥通過(guò)另一端的一組直齒輪驅(qū)動(dòng)被動(dòng)輥轉(zhuǎn)動(dòng)。破碎齒呈螺旋形布置，入料中的小顆粒很容易通過(guò)破碎輥之間的間隙排出，大塊則利用齒的剪切和拉伸力來(lái)進(jìn)行破碎，改善了傳統(tǒng)破碎機(jī)中物料不受控制一律破碎的情況。</p><p>　　90年代中期，山東萊蕪煤礦機(jī)械廠引進(jìn)德國(guó)技術(shù)，開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了2PGL系列雙齒

42、輥強(qiáng)力高效破碎機(jī)。該系列破碎機(jī)采用雙電機(jī)、雙液力耦合器、雙套齒輪箱直聯(lián)式驅(qū)動(dòng)，一側(cè)壁和一破碎輥用手動(dòng)液壓系統(tǒng)可移動(dòng)，用來(lái)調(diào)整齒輥間的間距，從而控制排料粒度該機(jī)有液力耦合器過(guò)載保護(hù)，和電控過(guò)載保護(hù)可有效防止難碎硬物損壞破碎齒。整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)體高度低，沖擊負(fù)荷小。</p><p>　　同期，煤炭科學(xué)研究總院唐山分院相繼開(kāi)發(fā)了2PLF系列分級(jí)破碎機(jī)、2FJP600系列強(qiáng)力分級(jí)破碎機(jī)、4PGG系列強(qiáng)力破碎機(jī)和DP系列單

43、齒輥破碎機(jī)。2PLF系列分級(jí)破碎機(jī)在傳動(dòng)形式上采用三角帶大帶輪傳動(dòng)，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障率低，由于大帶輪有蓄能作用，故所需的電機(jī)功率比直聯(lián)式傳動(dòng)的小。雙齒輥采用對(duì)轉(zhuǎn)方式，破碎齒采用子彈頭式，表面堆焊硬質(zhì)合金，強(qiáng)度大，破碎效率高并且磨損后便于修復(fù)，2FJP600系列強(qiáng)力分級(jí)破碎機(jī)的雙齒輥分別各自向兩側(cè)壁方向轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輥上的破碎板采用拼裝式，破碎齒為在韌性較好的鑄基體上堆焊硬質(zhì)合金，不但強(qiáng)度大，可破碎難碎硬物，而且破碎齒“寧彎不折”當(dāng)難碎硬物卡

44、彎破碎齒后，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需更換破碎板而可將破碎齒直接修復(fù)。在兩側(cè)壁上分別裝有梳齒板，其有兩個(gè)作用：1.使破碎過(guò)程完全為剪切、拉伸破碎、不易產(chǎn)生過(guò)粉碎物；2.起棒條篩的作用，可通過(guò)不需破碎的物料，而對(duì)需破碎的大塊物料，可嚴(yán)格地控制碎后產(chǎn)品的粒度，使碎后物料的三維尺寸都能得到控制。兩齒輥分別向各自的側(cè)壁方向旋轉(zhuǎn)也可以保證入料中已經(jīng)達(dá)到要求粒度的物料不再二次破碎，從齒輥間的排料口和齒輥與梳齒板間的排料口直接排出，從而減少能量消耗和因擠壓</p

45、><p><b>　　國(guó)外的齒輥式破碎機(jī)</b></p><p>　　MMD型系列輪齒式破碎機(jī)是英國(guó)MMD礦山機(jī)械集團(tuán)公司開(kāi)發(fā)出的新一代破碎機(jī)，3 ，有500、 625、750、1000、1300和1500共6個(gè)系列每個(gè)系列，有短箱型、標(biāo)準(zhǔn)箱型和長(zhǎng)箱型3種不同工作長(zhǎng)度，以滿足不同處理能力的要求。每一種規(guī)格又配有不同類型的齒型、齒帽，以適應(yīng)不同破碎產(chǎn)品粒度的要求。該機(jī)的工作

46、原理是依靠沖擊剪切和沖擊拉伸的作用，使剪切力沿著物料的薄弱易碎部位產(chǎn)生巨大破碎力使其破碎。物料在兩個(gè)破碎齒之間以及與側(cè)壁的梳齒板之間，排出產(chǎn)品在破碎后受此間隙控制，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大顆粒，在給料中已含有合格粒度的物料很快排出，不受破碎作用，有較好的粒度控制和篩分作用，產(chǎn)品粒度均勻。因此該機(jī)又稱“篩分破碎機(jī)”，主要用于粗破碎和第二段破碎作業(yè)?，F(xiàn)已有多臺(tái)MMD型破碎機(jī)在我國(guó)的煤礦和選煤廠使用。其特點(diǎn)是：</p><p>　

47、?、?高度小結(jié)構(gòu)緊湊；</p><p>　?、?特殊的輪齒結(jié)構(gòu)使其適用于干礦濕礦泥礦和粘礦；</p><p>　?、?碎后產(chǎn)品粒度均勻沒(méi)有過(guò)大顆粒過(guò)粉碎的產(chǎn)品少；</p><p>　?、?處理量大最大可達(dá)14 000t/h 破碎強(qiáng)度高可破碎抗壓強(qiáng)度達(dá)300MPa的物料；</p><p>　?、?采用液力耦合器和電控雙重過(guò)載保護(hù)當(dāng)過(guò)載或遇到難碎

48、物料時(shí)破碎機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)破碎輥反轉(zhuǎn)排出難碎物料；</p><p><b>　?、蘧S護(hù)維修簡(jiǎn)便。</b></p><p>　　2齒輪破碎機(jī)的詳細(xì)參數(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)qq1668775220</p><p>　　2.1破碎機(jī)的技術(shù)參數(shù)</p><p>　　產(chǎn)品主要針對(duì)大眾型破碎作業(yè)設(shè)計(jì)：</p><p>&l

49、t;b>　　破碎物料抗壓強(qiáng)度：</b></p><p>　　入料粒度：（允許少量到500mm）</p><p>　　出料粒度：30-40</p><p><b>　　生產(chǎn)能力：</b></p><p>　　2.2總體結(jié)構(gòu)和布局設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)前面技術(shù)參數(shù)的確定，由相

50、關(guān)單位的工作人員經(jīng)驗(yàn)得出，破碎大粒度當(dāng)出料粒度大于100mm采用齒帽式齒形，有利于生產(chǎn)。故該機(jī)采用5齒齒帽式可有效將物料鉗入進(jìn)行破碎，也優(yōu)化功率的使用達(dá)到預(yù)期的生產(chǎn)能力。</p><p>　　由于破碎過(guò)程中轉(zhuǎn)矩較大，大電機(jī)驅(qū)動(dòng)負(fù)荷較大，且雙齒輥同步要求可以存在一定得誤差，則用選用雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)</p><p>　　輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)速較低，故在電機(jī)中間需要減速器，且為了防止破碎過(guò)程中輥?zhàn)涌ㄗ〔粍?dòng)，過(guò)載負(fù)

51、荷損壞電機(jī)，則利用液力偶合器聯(lián)接進(jìn)行保護(hù)。傳動(dòng)方案如圖2.1:</p><p>　　圖2.1 整機(jī)結(jié)構(gòu)方案</p><p>　　拖動(dòng)方式可以使單電機(jī)也可以是雙電機(jī)。由于初步估算，減速器需傳遞交的轉(zhuǎn)矩，設(shè)計(jì)出的減速器在體積上比較大，為了減少整機(jī)所占用的空間，該機(jī)選用方案時(shí)，采用第一種方案，選用單電機(jī)拖動(dòng)。經(jīng)同步齒輪傳遞扭矩到從動(dòng)輥。</p><p>　　2.3工作參數(shù)

52、的確定</p><p>　　2.3.1輥?zhàn)又行木嗟拇_定</p><p>　　輥?zhàn)又睆脚c給料粒度、排料口寬度、物料與輥面之間的摩擦系數(shù)，以及齒面類型等因素有關(guān)，對(duì)于光面輥?zhàn)?，其理論公式可以推到如下?lt;/p><p>　　輥?zhàn)又睆脚c給料粒度之間的關(guān)系，主要取決于鉗角與摩擦角?；蚰Σ料禂?shù)之間的關(guān)系（見(jiàn)圖2.2）。設(shè)給料為球形，通過(guò)物料與輥?zhàn)拥慕佑|點(diǎn)作切線，兩條切線之間出夾

53、角為（鉗角），輥?zhàn)釉谖锪仙系恼龎毫橐约坝伤鸬哪Σ亮Α６蠅K的重量較之作用力小得多，故可忽略不計(jì)。</p><p>　　圖2.2 輥式破碎機(jī)的鉗角</p><p>　　將和分解為水平分力和垂直分力，只有在下列條件下，物料不至于在輥面上打滑，而被兩個(gè)相向運(yùn)動(dòng)的輥?zhàn)泳砣肫扑榍唬?lt;/p><p><b>　　2</b></p>&

54、lt;p><b>　　或</b></p><p>　　式中為摩擦角，通?！?.3，≈，≈ </p><p>　　由直角三角形關(guān)系可得出：=</p><p>　　由于<<，可以忽略，則為≈</p><p><b>　　以≈代入，得出≈</b></p><p>

55、　　由于齒面輥式破碎機(jī)的/≈1.5～6，/比值較光面輥式破碎機(jī)的比值小，其值視齒形及齒高而定，使用正常齒時(shí)，/≈1.5～6；再根據(jù)實(shí)際情況考慮確定=600mm。</p><p>　　齒輥破碎機(jī)的齒為兩輥之間相互交叉，且根據(jù)其他產(chǎn)品的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，由出料粒度確定齒輥間中心距。</p><p>　　2.3.2輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速的確定</p><p>　　由生產(chǎn)能力的計(jì)算公式可以得出，

56、提高輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)速，可提高生產(chǎn)能力。但是在實(shí)際生產(chǎn)中，轉(zhuǎn)速的提高有一定的限度，超過(guò)此限度，落在轉(zhuǎn)輥上的料塊在較大的離心慣性力的作用下，就不易鉗進(jìn)轉(zhuǎn)輥之間。這時(shí)，生產(chǎn)能力不但沒(méi)有提高，反而引起電耗增加，棍子表面的磨損及機(jī)械振動(dòng)增大。目前，使用的輥式破碎機(jī)，輥?zhàn)拥膱A周速度在0.5～3之間，對(duì)于硬質(zhì)物料，取1～2；對(duì)于軟質(zhì)物料可達(dá)6～7。且圓周速度與轉(zhuǎn)速有如下關(guān)系：</p><p><b>　　=</b&g

57、t;</p><p>　　以=0.6mm =3代入可得</p><p>　　2.3.3輥?zhàn)娱L(zhǎng)度的計(jì)算</p><p>　　有破碎機(jī)生產(chǎn)能力計(jì)算公式</p><p><b>　　=188</b></p><p>　　式中——輥?zhàn)佑行чL(zhǎng)度，。對(duì)光面輥?zhàn)樱檩侀L(zhǎng)）；對(duì)齒面或槽面輥，當(dāng)值取破碎機(jī)的齒輥間距

58、時(shí)，=(0.5～0.6) \；當(dāng)值取破碎產(chǎn)品的最大粒度時(shí)，；</p><p>　　——工作時(shí)排料口寬度，。對(duì)堅(jiān)硬物料，值為空載時(shí)兩輥間距的倍，一般情況，值可近似取產(chǎn)品的最大粒度（即=）；</p><p>　　——松散系數(shù)，對(duì)中硬物料，破碎比=4，進(jìn)料粒度為破碎機(jī)最大進(jìn)料粒度的80%～100%時(shí)，取0.25～0.45；小時(shí)，最大可取0.8；對(duì)于煤、焦炭或潮濕粘性物料，取0.4～0.75。&l

59、t;/p><p>　　——物料的密度，。煤的密度取。</p><p>　　將以上列出的數(shù)字代入公式，可以得出</p><p>　　當(dāng)=1.8m時(shí)，有=600達(dá)到設(shè)計(jì)要求</p><p><b>　　2.3.4功率計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)裂縫破碎理論，可將重量為的礦物從破碎到所需的功耗為&

60、lt;/p><p><b>　　=11()</b></p><p><b>　　式中：為功指數(shù)， </b></p><p>　　為修正系數(shù)，煤取0.75～1</p><p><b>　　為產(chǎn)量，</b></p><p><b>　　為排料粒度<

61、;/b></p><p><b>　　為入料力度</b></p><p>　　上式中， 11()是破碎一噸物料所需的功率，查資料可得齒輥破碎機(jī)破碎煤的該值平均為0.28</p><p>　　則可計(jì)算得出破碎機(jī)所需的功率為</p><p><b>　　=168</b></p>&l

62、t;p>　　2.3．5齒輥切向力的計(jì)算</p><p>　　為了進(jìn)行齒輥切向力受力分析，確定下列分析條件：</p><p>　　(1)將最大粒度物料視為一個(gè)球體；</p><p>　　(2)最大粒度物料進(jìn)入破碎腔后無(wú)滾動(dòng)現(xiàn)象；</p><p>　　(3)物料屬于彈性或脆性物質(zhì)，破碎粒度要求為出碎或中碎，適合用第二破碎理論分析。</

63、p><p>　　如圖2.3所示，為單組齒輥切向力；為物料所受齒輥切向力的切向分力；為物料所受齒輥切向力的徑向分力；為物料所受另一個(gè)齒輥的正壓力；為物料受另一個(gè)齒輥正壓力時(shí)所產(chǎn)生的摩擦力；為和兩力夾角；為與的夾角，為齒輥的軸心，為物料的中心；為與的夾角；為齒輥與物料的嚙合角；為齒輥半徑；為兩齒輥的軸心距；為物料半徑；為吃高。</p><p>　　圖2.3 齒輥切向力分析示意圖</p>

64、<p>　　根據(jù)上述參數(shù)，可以導(dǎo)出的關(guān)系式：</p><p>　　由此可以確定與與的函數(shù)關(guān)系：</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　根據(jù)齒輥切向力分析條件(2)的設(shè)定，物料在進(jìn)入破碎腔后無(wú)滾動(dòng)現(xiàn)象，則：</p>

65、<p><b>　　==</b></p><p>　　式中：為物料與側(cè)壁的摩擦系數(shù)。</p><p><b>　　=</b></p><p>　　在和兩力作用下，物料沿半徑縮小，則兩個(gè)力所做的功為：</p><p><b>　　=+</b></p>

66、<p>　　根據(jù)第二破碎理論，所需的功耗與破碎物料的體積或重量成正比，即：</p><p><b>　　=</b></p><p>　　式中：為物料破碎擠壓強(qiáng)度；為物料的彈性模量；為物料球體體積。則：</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=<

67、/b></p><p>　　當(dāng)趨近于0時(shí)，根據(jù)式可以推導(dǎo)出得關(guān)系式：</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　根據(jù)上述系列公式，可以求得單組齒輥的切向力，依據(jù)齒輥的排列布置就可以求出整個(gè)齒輥的總切向力。</p><

68、p>　　本設(shè)計(jì)結(jié)合設(shè)計(jì)參數(shù)250；；=500；；=125；=2×；。通過(guò)帶如計(jì)算，求得單組齒輥?zhàn)畲笄邢蛄椋?lt;/p><p><b>　　=10415.5</b></p><p>　　由于齒輥破碎齒的排列有兩組是相同的，所以整個(gè)齒輥有可能在兩處同時(shí)存在最大切向力，因此，總切向力是單組齒受力的兩倍，即：</p><p><b

69、>　　=2=20831</b></p><p><b>　　2.4電機(jī)的選擇</b></p><p>　　2.4.1選擇電動(dòng)機(jī)的綜合問(wèn)題</p><p>　　在選擇過(guò)程中要考慮的問(wèn)題有：</p><p>　　（1）根據(jù)機(jī)械的負(fù)載性質(zhì)和生產(chǎn)工藝，要求電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、在齒輥卡住的時(shí)候要求反轉(zhuǎn)。</

70、p><p>　　（2）根據(jù)使用場(chǎng)所的環(huán)境條件，如溫度、濕度、灰塵、雨水、瓦斯以及腐蝕和易燃易爆氣體等考慮必要的保護(hù)方式，選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式。</p><p>　?。?）根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、速度變化范圍和啟動(dòng)頻繁程度等要求，考慮電動(dòng)機(jī)的溫升限制、過(guò)載能力和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，選擇電動(dòng)機(jī)功率，并確定冷卻通風(fēng)方式。所選電機(jī)應(yīng)留有余量，負(fù)荷率一般取。過(guò)大的備用功率會(huì)使電機(jī)效率降低，對(duì)于感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，其功率因數(shù)將變壞，

71、并使按電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩校驗(yàn)強(qiáng)度的機(jī)械造價(jià)提高。</p><p>　　（4）根據(jù)企業(yè)的電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)功率因數(shù)的要求，確定電動(dòng)機(jī)的電壓等級(jí)和類型。</p><p>　?。?）根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的最高轉(zhuǎn)速和對(duì)電力傳動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程性能要求，以及機(jī)械減速器機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度，選擇電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。</p><p>　　除此之外，選擇電機(jī)還必須負(fù)荷節(jié)能要求，考慮運(yùn)行可靠性、設(shè)備的供

72、貨情況、備品備件的通用性、安裝檢修的難易，以及產(chǎn)品的價(jià)格、建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)行和維修費(fèi)用和生產(chǎn)過(guò)程中前后期電動(dòng)機(jī)功率的變化關(guān)系等各種因素。</p><p>　　2.4.2電機(jī)的選擇計(jì)算</p><p>　　電機(jī)的額定功率可以根據(jù)破碎機(jī)所需求的功率經(jīng)過(guò)傳遞效率推得</p><p>　　查手冊(cè)表9－1（Bp102）計(jì)算傳動(dòng)效率</p><p>　　軸承

73、（調(diào)心滾子軸承）效率 =0.98</p><p>　　液力偶合器效率0.95</p><p>　　齒式聯(lián)軸器效率=0.99 </p><p>　　二級(jí)圓柱齒輪減速器0.95</p><p>　　==0.98×0.95×0.99×0.95=0.8256</p><p>　　3．所需電動(dòng)機(jī)輸出

74、功率</p><p><b>　　為儲(chǔ)備系數(shù)取=1</b></p><p>　　4．根據(jù)上級(jí)條件查手冊(cè)表16－1（Bp212），表16－4（Bp214）選擇電動(dòng)機(jī)</p><p>　　三相異步電動(dòng)機(jī)JS2-400M1-4</p><p>　　額定功率 250kW</p><p>　　滿載轉(zhuǎn)速 15

75、00r/min</p><p>　　2.5同步齒輪的設(shè)計(jì)</p><p>　　(1)選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力</p><p>　　根據(jù)傳遞方案選用同步齒輪帶動(dòng)破碎輥2的同步轉(zhuǎn)動(dòng)，由于結(jié)構(gòu)的特殊要求齒輪為開(kāi)式結(jié)構(gòu)，由于傳遞大轉(zhuǎn)矩，故選用硬齒面齒輪。</p><p>　　同步齒輪均用40Cr表面淬火，表面硬度</p><p&

76、gt;　　許用接觸應(yīng)力與齒輪材料、熱處理方法、齒面硬度、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)等因素有關(guān)計(jì)算公式為：</p><p>　　式中為接觸疲勞強(qiáng)度極限，，參考機(jī)械設(shè)計(jì)課本圖6-4查取</p><p><b>　　=1200</b></p><p>　　為接觸強(qiáng)度壽命系數(shù)，考慮當(dāng)齒輪的只要求有限壽命時(shí)，齒輪的許用應(yīng)力可以提高到系數(shù)，可由機(jī)械設(shè)計(jì)課本圖6-5按應(yīng)力

77、循環(huán)次數(shù)N選取。</p><p>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù)可以按公式：</p><p>　　式中為齒輪的轉(zhuǎn)速，；</p><p>　　為齒輪每轉(zhuǎn)一圈時(shí)同一齒面的嚙合次數(shù)；</p><p>　　為齒輪的工作壽命，；</p><p>　　代入數(shù)據(jù)計(jì)算可得兩齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)如下：</p><p>　　=60

78、×75×1×24000=</p><p><b>　　可推得</b></p><p><b>　　查圖6-5得、</b></p><p><b>　　=1.18</b></p><p>　　為接觸強(qiáng)度計(jì)算的最小安全系數(shù)，通常=1～1.5，這里取&l

79、t;/p><p>　　則將上述所得的數(shù)據(jù)代入公式可得</p><p>　　[]=1200×1.18/1=1416</p><p>　　[]=1200×1.18/1=1416</p><p>　　許用彎曲應(yīng)力[]與齒輪材料、熱處理方法、齒面硬度、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)的因素有關(guān)。計(jì)算公式為：</p><p>　　式

80、中為彎曲疲勞強(qiáng)度極限，，一般取區(qū)域圖的中間或中間偏下值，這里根據(jù)材料和熱處理方法取得</p><p><b>　　=700</b></p><p>　　為彎曲強(qiáng)度壽命系數(shù)，按應(yīng)力循環(huán)次數(shù)查手冊(cè)得</p><p><b>　　==1</b></p><p>　　為彎曲強(qiáng)度尺寸系數(shù)，可以根據(jù)齒輪模數(shù)查圖

81、6-9</p><p><b>　　=1</b></p><p>　　為彎曲強(qiáng)度最小安全系數(shù)，由于斷齒破環(huán)比點(diǎn)蝕破環(huán)具有更嚴(yán)重的后果，所以通常設(shè)計(jì)時(shí)，彎曲強(qiáng)度的安全系數(shù)應(yīng)大于接觸強(qiáng)度的安全系數(shù)，=1.4</p><p>　　則將上述數(shù)據(jù)代入公式可得</p><p><b>　　[]=[]=500</b&g

82、t;</p><p>　　(2)齒輪的參數(shù)設(shè)計(jì)</p><p>　　確定齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)，按(0.013～0.022) 估取圓周速度1.28～2.15，參考設(shè)計(jì)手冊(cè)選取齒輪第二公差組精度8級(jí)</p><p>　　齒數(shù) 在推薦值17～25齒數(shù)多則模數(shù)小中選取=25</p><p>　　中心距 由于該對(duì)同步齒輪用于兩破碎輥的傳動(dòng)，破碎輥中心距

83、為500，故該齒輪的中心距為定值=500mm由公式=可以確定模數(shù)。</p><p>　　模數(shù) ==2×500/5020</p><p>　　分度圓直徑 可得=500</p><p>　　圓周速度 計(jì)算可得</p><p>　　與估取圓周范圍速度之內(nèi)合適齒寬 =0.6×236.2=136.32圓整得=140</

84、p><p>　　(3)齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算</p><p>　　小輪分度圓直徑，由式6-5得</p><p>　　齒寬系數(shù) 查表6.9，按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置可取=0.6</p><p>　　轉(zhuǎn)矩 =21392000</p><p>　　使用系數(shù) 查表6.3可取=1</p><p>

85、　　動(dòng)載系數(shù) 由推薦值1.05～1.4取=1.2</p><p>　　齒間載荷分布系數(shù) 由推薦值1.0～1.2取=1.1</p><p>　　齒向載荷分布系數(shù) 由推薦值1.0～1.2取=1.1</p><p>　　載荷系數(shù) ==1×1.2×1.1×1.1=1.45</p><p>　　材料彈性系數(shù) 查

86、表6.4取</p><p>　　節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 查圖6-3（）取=2.5</p><p>　　重合度系數(shù) 由推薦值0.85～0.92 取=0.87</p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　通過(guò)上

87、述計(jì)算得</b></p><p>　　由于500＞236.2，故齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求</p><p>　　齒寬 ==0.6×236.2=136.32 圓整得=140</p><p>　　(4)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算</p><p><b>　　由式6-16 </b></p>

88、<p>　　齒形系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可得 =2.62 </p><p>　　應(yīng)力修正系數(shù) 查表6.5 小輪 =1.59</p><p><b>　　重合度</b></p><p><b>　　得重合度</b></p><p>　　重合度系數(shù)=0.25+0.75/=0.25+0.75

89、/1.66=0.701</p><p><b>　　故</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=129.4＜500</p><p>　　由于是同步齒輪故兩齒輪完全相同，則有＜，＜，故齒根彎曲強(qiáng)度滿足。</p><p><b>　　(5)

90、齒輪主要尺寸</b></p><p>　　分度圓直徑 =500</p><p>　　根圓直徑 ==500—2×1.25×20=540 </p><p>　　頂圓直徑 </p><p>　　齒寬 =140</p><p>　　(6)齒

91、輪的加工工藝</p><p>　　由于該齒輪為重載負(fù)荷，齒輪毛坯采用鑄造工藝生產(chǎn)，由采購(gòu)的40Cr材料熔化，采用金屬模機(jī)械砂型鑄造生產(chǎn)，這樣可以是強(qiáng)度達(dá)到要求，又可以節(jié)省材料，毛坯生產(chǎn)完成后，進(jìn)行毛坯預(yù)處理，關(guān)鍵是熱處理采用正火，消除毛坯內(nèi)應(yīng)力改善切削加工性能。</p><p>　　毛坯制造完成后，由于毛坯形狀不是很復(fù)雜，所以毛坯兩端面不用加工即可，先用粗車車毛坯外圓和內(nèi)孔，再細(xì)車內(nèi)圓與軸

92、接觸面，使其表面粗糙度為1.6，再用銑床銑鍵槽，這樣齒輪的安裝孔就加工完成。</p><p>　　齒面的加工采用展成法滾齒，由于齒輪模數(shù)大于8，則可分三次切除全齒深，第一次切深為1.4～1.6，第二次切至留精切余量0.5～1，第三次切至全齒深，這樣齒面的加工就完成了。</p><p>　　由于工作機(jī)需求，該齒輪為硬齒面齒輪，加工齒面結(jié)束后再對(duì)齒輪進(jìn)行表面淬火工藝，使其齒面硬度達(dá)到要求。表面

93、淬火完成后，齒輪就加工成成品可以裝配到工作機(jī)了。</p><p><b>　　2.6齒輥軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.6.1破碎輥（1）軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　(1)初步估算軸的直徑</p><p>　　由于該軸的跨距較大，且有工作載荷和較強(qiáng)的沖擊強(qiáng)度影響，在材料上根據(jù)手冊(cè)選取37SiMn-2MoV鋼作

94、為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理；由式</p><p>　　式中——齒輥軸直徑，；</p><p>　　——軸所傳遞的功率，；</p><p><b>　　——軸的轉(zhuǎn)速，；</b></p><p>　　——取決于軸材料的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的系數(shù)，其值可查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本第五卷P5-20表5-1-19，取=100</p>

95、<p>　　計(jì)算軸的最小直徑并加大7%以考慮雙鍵槽的影響，</p><p>　　將前面所求得的數(shù)據(jù)代入式中，可得</p><p><b>　　(2)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　(I)確定軸的結(jié)構(gòu)方案</p><p>　　軸的具體方案見(jiàn)圖2.4。左軸承和軸承定位緊定套從軸的左端裝入安在【2】段上，靠

96、軸肩【3】定位；再裝通蓋加密封圈，最后在【1】段上安裝傳動(dòng)齒輪。齒環(huán)從軸的右端裝入安裝在【5】段上，齒環(huán)左端面靠軸肩【4】軸向定位，用普通平鍵進(jìn)行徑向定位，中間的齒環(huán)之間相互定位，右端齒環(huán)右面有緊定圓螺母定位，【6】段位置加工螺紋安裝緊定螺母。再在右端【7】段裝入右端套筒密封檔環(huán)和右軸承，靠軸肩定位；半聯(lián)軸器安裝在【8】段靠軸肩定位。且軸承兩端均采用通端蓋進(jìn)行定位和密封。</p><p>　　圖2.4 齒輥軸(1

97、)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　(II)確定各軸段直徑和長(zhǎng)度</p><p>　　【1】段 該段為同步齒輪安裝段，傳遞轉(zhuǎn)矩到破碎輥（2），根據(jù)結(jié)構(gòu)方案以及加工需要可確定軸徑=150，長(zhǎng)度為同步齒輪的寬度=130。</p><p>　　【2】段 該段安裝軸承，且要為齒輪做軸肩，估選軸承為21316CCK型號(hào)調(diào)心滾子軸承，軸承內(nèi)徑為160，根據(jù)軸承的寬度，且在左端要留安裝

98、密封透蓋得位置，右端安裝密封緊定套的位置，根據(jù)結(jié)構(gòu)可確定該段軸徑=150=160，長(zhǎng)度。=130</p><p>　　【3】段 該段為軸肩，根據(jù)整機(jī)裝配空間確定軸徑=210，長(zhǎng)度為=35。</p><p>　　【4】段 該段為齒環(huán)做軸肩，軸徑為=290，長(zhǎng)度=25。</p><p>　　【5】段 該段安裝齒環(huán)，軸徑為=210，長(zhǎng)度=1800。</p>

99、<p>　　【6】段 該段安裝緊定螺母，軸徑為=200，長(zhǎng)度=135。</p><p>　　【7】段 該段與【2】段作用一樣，軸徑為=160，長(zhǎng)度=250。</p><p>　　【8】段 該段安裝半齒式聯(lián)軸器，估算選取聯(lián)軸器為齒式聯(lián)軸器GIICL14(摘自摘自JB/T 8854.2-2001)，根據(jù)聯(lián)軸器的參數(shù)定軸徑為=150，長(zhǎng)度=200</p><p>

100、;　　(3)繪制軸的彎矩圖和扭矩圖</p><p><b>　　(I)求軸承反力</b></p><p>　　由于軸⑦、⑧段的重量遠(yuǎn)小于所受的負(fù)載，則可以將此忽略可計(jì)算軸承反力如下</p><p>　　H水平面=502000,=502000</p><p>　　V垂直面=65260,=65260</p>&

101、lt;p>　　由于兩支撐受力基本相同，則可得</p><p><b>　　=506000</b></p><p>　　(II)齒輥?zhàn)畲髲澗?lt;/p><p><b>　　計(jì)算得，</b></p><p><b>　　扭矩</b></p><p>　　

102、則可繪制出彎矩圖和扭矩圖如圖2.5中的(a)和(b)：</p><p>　　圖2.5齒輥軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　　(4)按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度</p><p><b>　　計(jì)算當(dāng)量彎矩有公式</b></p><p>　　取折合系數(shù)，則齒輥軸上中點(diǎn)處當(dāng)量彎矩</p><p><b&

103、gt;　　=607051</b></p><p>　　當(dāng)量彎矩圖見(jiàn)圖2.5中的（d）</p><p>　　軸的材料為37SiMn-2MoV合金鋼，調(diào)質(zhì)處理。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本表5-1-1查得，材料的許用應(yīng)力</p><p>　　由公式=115.6計(jì)算軸的計(jì)算應(yīng)力為：</p><p><b>　　則該軸滿足強(qiáng)度要求<

104、;/b></p><p>　　2.6．2破碎輥（2）軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　對(duì)輥破碎機(jī)的破碎特點(diǎn)就是對(duì)輥，故兩破碎輥的結(jié)構(gòu)幾乎相似，兩軸的結(jié)構(gòu)基本相同，所受載荷由于破碎輥（2）不用與減速器連接，少受一個(gè)轉(zhuǎn)矩，故只需在結(jié)構(gòu)上少個(gè)半聯(lián)軸器段，但由于齒間需相互錯(cuò)開(kāi)，這結(jié)構(gòu)變化如圖2.6</p><p>　　圖2.6 齒輥軸(2)結(jié)構(gòu)圖</p>&

105、lt;p>　　(1)初步估算軸的直徑</p><p>　　由于該軸的跨距較大，且有工作載荷和較強(qiáng)的沖擊強(qiáng)度影響，在材料上根據(jù)手冊(cè)選取37SiMn-2MoV鋼作為軸的材料，調(diào)質(zhì)處理；由式</p><p>　　式中——齒輥軸直徑，；</p><p>　　——軸所傳遞的功率，；</p><p><b>　　——軸的轉(zhuǎn)速，；</

106、b></p><p>　　——取決于軸材料的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力[]的系數(shù)，其值可查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本第五卷P5-20表5-1-19，取=100</p><p>　　計(jì)算軸的最小直徑并加大7%以考慮雙鍵槽的影響，</p><p>　　將前面所求得的數(shù)據(jù)代入式中，可得</p><p><b>　　(2)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b>

107、</p><p>　　(I)確定軸的結(jié)構(gòu)方案</p><p>　　軸的具體方案見(jiàn)圖6.1。左軸承和軸承定位緊定套從軸的左端裝入安在【2】段上，靠軸肩【3】定位；再裝通蓋加密封圈，最后在【1】段上安裝傳動(dòng)齒輪。齒環(huán)從軸的左端裝入安裝在【54】段上，齒環(huán)左端面靠軸肩【5】軸向定位，用普通平鍵進(jìn)行徑向定位，中間的齒環(huán)之間相互定位，右端齒環(huán)右面有緊定圓螺母定位，【3】段位置加工螺紋安裝緊定螺母。再

108、在右端【7】段裝入右端套筒密封檔環(huán)和右軸承，靠軸肩【6】定位。且軸承兩端均采用通端蓋進(jìn)行定位和密封。</p><p>　　(II)確定各軸段直徑和長(zhǎng)度</p><p>　　由于根據(jù)整機(jī)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)加工的需求各段軸徑可根據(jù)破碎輥（1）進(jìn)行確定：</p><p>　　【1】段 該段為同步齒輪安裝段，傳遞轉(zhuǎn)矩到破碎輥（2），根據(jù)結(jié)構(gòu)方案以及加工需要可確定軸徑=150，長(zhǎng)度為

109、同步齒輪的寬度=140。</p><p>　　【2】段 該段安裝軸承，且要為齒輪做軸肩，估選軸承為21316CCK型號(hào)調(diào)心滾子軸承，軸承內(nèi)徑為160，根據(jù)軸承的寬度，且在左端要留安裝密封透蓋得位置，右端安裝密封緊定套的位置，根據(jù)結(jié)構(gòu)可確定該段軸徑=160，長(zhǎng)度=200。</p><p>　　【3】段 該段安裝緊定螺母，軸徑為=200，長(zhǎng)度=135</p><p>　

110、　【4】段該段安裝齒環(huán)，軸徑為=210，長(zhǎng)度=1800。</p><p>　　【5】段該段為齒環(huán)做軸肩，軸徑為=290，長(zhǎng)度=25。</p><p>　　【6】段該段為軸肩，根據(jù)整機(jī)裝配空間確定軸徑=210，長(zhǎng)度為=35。</p><p>　　【7】段 該段與【2】段作用一樣，軸徑為=160，長(zhǎng)度=150。</p><p>　　(3)繪制軸的

111、彎矩圖和扭矩圖</p><p><b>　　(I)求軸承反力</b></p><p>　　由于軸的重量遠(yuǎn)小于所受的負(fù)載，則可以將此忽略可計(jì)算軸承反力如下</p><p>　　H水平面=502000,=502000</p><p>　　V垂直面=65260=65260</p><p>　　由于兩支撐

112、受力基本相同，則可得</p><p><b>　　=506000</b></p><p>　　(II)齒輥?zhàn)畲髲澗?lt;/p><p>　　計(jì)算得=607000，</p><p><b>　　扭矩=13171</b></p><p>　　則可繪制出彎矩圖和扭矩圖如圖2.7中的(b

113、)和(c)：</p><p>　　圖2.7齒輥軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><p>　　(4)按彎扭合成強(qiáng)度校核軸的強(qiáng)度</p><p><b>　　計(jì)算當(dāng)量彎矩有公式</b></p><p>　　取折合系數(shù)，則齒輥軸上中點(diǎn)處當(dāng)量彎矩：</p><p>　　當(dāng)量彎矩圖見(jiàn)圖2.6中的（d）</p>

114、;<p>　　軸的材料為37SiMn-2MoV合金鋼，調(diào)質(zhì)處理。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本表5-1-1查得，材料的許用應(yīng)力</p><p>　　由公式計(jì)算軸的計(jì)算應(yīng)力為：</p><p><b>　　則該軸滿足強(qiáng)度要求</b></p><p>　　2.7鍵的選擇與校核</p><p>　　2.7.1齒環(huán)與軸的聯(lián)接

115、鍵</p><p>　　根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)安裝齒環(huán)處軸徑為，則根據(jù)這些條件查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本第四篇可選擇普通平鍵50×28（按GB/T1096-2003），長(zhǎng)度取=450分4段安裝。</p><p>　　根據(jù)鍵的材料（用合金鋼40Cr）及工作方式查表選擇鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力和許用剪應(yīng)力，此鍵的值查得=100，=90</p><p>　　鍵聯(lián)接的擠壓應(yīng)力驗(yàn)算公式

116、如下</p><p>　　鍵所傳遞的轉(zhuǎn)矩31833000</p><p>　　為鍵與輪轂的接觸高度，</p><p><b>　　可將數(shù)據(jù)代入公式得</b></p><p>　　鍵聯(lián)接的剪應(yīng)力驗(yàn)算公式為：</p><p><b>　　將數(shù)據(jù)代入計(jì)算可得</b></p&g

117、t;<p>　　由于，故該鍵強(qiáng)度符合要求</p><p>　　2.7.2同步齒輪與軸的聯(lián)接鍵</p><p>　　根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)安裝齒輪處軸徑為=150，則根據(jù)這些條件查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本第四篇可選擇普通平鍵（按GB/T1096-2003），長(zhǎng)度取齒輪的寬度=140。</p><p>　　根據(jù)鍵的材料（用合金鋼40Cr）及工作方式查表選擇鍵聯(lián)接的許用擠壓

118、應(yīng)力和許用剪應(yīng)力，此鍵的值查得=100，=90</p><p>　　鍵聯(lián)接的擠壓應(yīng)力驗(yàn)算公式如下</p><p>　　鍵所傳遞的轉(zhuǎn)矩15916000</p><p>　　為鍵與輪轂的接觸高度，=9.4</p><p><b>　　可將數(shù)據(jù)代入公式得</b></p><p>　　鍵聯(lián)接的剪應(yīng)力驗(yàn)算公

119、式為：</p><p><b>　　將數(shù)據(jù)代入計(jì)算可得</b></p><p>　　由于，故該鍵強(qiáng)度符合要求</p><p>　　7.3半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接鍵</p><p>　　根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)安裝聯(lián)軸器處軸徑為=150，由于聯(lián)軸器傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，并且為選用的標(biāo)準(zhǔn)件，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本第四篇可選擇圓柱漸開(kāi)線型花鍵模數(shù)=6，

120、齒數(shù)=24，長(zhǎng)度=20,花鍵壓力角。</p><p>　　花鍵的擠壓強(qiáng)度公式如下：</p><p>　　式中 傳遞的轉(zhuǎn)矩 =31833000</p><p>　　分度圓直徑　=144</p><p>　　花鍵軸大徑直徑　=150</p><p><b>　　鍵齒工作高度　=6</b></p

121、><p><b>　　鍵的長(zhǎng)度　=200</b></p><p>　　不均勻系數(shù)　=0.75</p><p>　　根據(jù)使用和制造情況中等，齒面熱處理等因素選擇</p><p><b>　　許用擠壓應(yīng)力范圍　</b></p><p><b>　　許用應(yīng)力　=25</

122、b></p><p>　　將上述參數(shù)代入公式可得</p><p>　　計(jì)算應(yīng)力　20.47</p><p>　　校核計(jì)算結(jié)果： 滿足</p><p>　　2.8齒環(huán)和齒帽的設(shè)計(jì)</p><p>　　齒輥破碎機(jī)的質(zhì)量就體現(xiàn)在齒形的設(shè)計(jì)上，一個(gè)好的破碎機(jī)就是因?yàn)橛袀€(gè)好的齒形，不產(chǎn)生過(guò)粉碎，不出現(xiàn)斷齒等情況，且齒尖的

123、磨損也較慢。本設(shè)計(jì)在齒的設(shè)計(jì)上采用分部結(jié)構(gòu)，以便于生產(chǎn)和裝卸。由齒環(huán)和齒帽組成，齒環(huán)裝配在齒輥軸上，再將齒帽套在齒環(huán)的齒上，且每個(gè)齒帽的首尾正好相連，采用螺栓連接將整個(gè)五齒帽連環(huán)套在齒環(huán)上，這樣當(dāng)在生產(chǎn)中由于卡死導(dǎo)致齒的破壞磨損就可以很方便的單個(gè)拆卸更換了。</p><p>　　2.8.1齒帽的設(shè)計(jì)</p><p>　　齒帽是破碎機(jī)直接破碎物料的關(guān)鍵零件，所以在齒帽設(shè)計(jì)中要考慮耐磨性及剛性