滾筒式破碎機(jī)設(shè)計(jì)說明書

1、目 錄 前 言.3 1 破碎機(jī)的分類和使用及滾筒式破碎機(jī)的工作原理.4 1.1 破碎機(jī)的分類 .4 1.2 破碎機(jī)的使用.8 1.3 滾筒式破碎機(jī)的工作原理 .9 2 滾筒式破碎機(jī)的設(shè)計(jì).11 2.1 滾筒式破碎機(jī)的構(gòu)造.11 2.2 主要參數(shù)的確定.14 3 滾筒式破碎機(jī)傳動(dòng)部分設(shè)計(jì).18 3.1 滾筒式破碎機(jī)的傳動(dòng)選擇.18 3.2 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)程序.19 3.3 電動(dòng)機(jī)的選擇.20 3.4 標(biāo)準(zhǔn)減速器的選擇.21 3.5 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù).23 3.6 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算.24 3.6.1 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì).24 3.6.2 軸的分類、用途及設(shè)計(jì)計(jì)算.35 3.7 鍵的校核

2、.40 3.8 滾動(dòng)軸承的壽命驗(yàn)算.41 4 破碎機(jī)的使用與保養(yǎng)維護(hù).43 4.1 使用與操作.43 4.1.1 起動(dòng)前的準(zhǔn)備工作.43 4.1.2 起動(dòng).43 4.1.3 使用.43 4.2 潤(rùn)滑.44 5 其它幾種破碎機(jī)的介紹.45 5.1 輥 式 破 碎 機(jī).45 5.2 鄂式破碎機(jī).46 5.3 錘 式 破 碎 機(jī).50 5.4 反 擊 式 破 碎 機(jī).51 結(jié) 論.53 參考文獻(xiàn).56 前前 言言 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是走向工作崗位之前對(duì)大學(xué)學(xué)習(xí)的一次綜合檢驗(yàn)，是復(fù)習(xí)、鞏固、 綜合大學(xué)期間所學(xué)的所有專業(yè)知識(shí).。它是大學(xué)學(xué)習(xí)中的最后一次設(shè)計(jì)，也是能夠 在很大程度上提高我們?cè)O(shè)計(jì)能力的一次設(shè)計(jì)，它

3、是實(shí)現(xiàn)工科大學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)踐 性，綜合性教學(xué)的必經(jīng)環(huán)節(jié)。因此，認(rèn)真的作好這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，無論是對(duì)于我們步 入社會(huì)，投身于生產(chǎn)一線；還是以后繼續(xù)深造都有著非常重要的意義。 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是規(guī)格為(dl)30006000 滾筒式破碎機(jī)的傳動(dòng)部分,因 此本說明書對(duì)破碎機(jī)做了系統(tǒng)的介紹,滾筒式破碎機(jī)傳動(dòng)部分包括電動(dòng)機(jī)、減速器、 傳動(dòng)軸、聯(lián)軸器、齒輪等。其中減速器、軸、齒輪是這次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)，用滾筒 碎選機(jī)代替人工揀矸，實(shí)現(xiàn)選矸作業(yè)機(jī)械化，對(duì)解放工人笨重的體力勞動(dòng)和提高處 理能力，是有重要意義的。 在本次設(shè)計(jì)過程中多次在宋老師的指導(dǎo)，在此深表謝意，并道一聲：老師，您 辛苦了！ “紙上得來終覺淺，絕

4、知此事要躬行！”這次設(shè)計(jì)使我又一次深深體會(huì)到了它 的含義。在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了一些問題，通過問老師和工廠的有經(jīng)驗(yàn)的師傅以及 查資料、和同學(xué)交流彌補(bǔ)了以前的不足，但由于本人水平有限，時(shí)間倉(cāng)促，在設(shè)計(jì) 中難免有不少缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，懇切的希望各位老師和讀者提出寶貴意見，給予批評(píng)指 正！ 1 1 破碎機(jī)的分類和使用破碎機(jī)的分類和使用及滾筒式破碎機(jī)的工作原理及滾筒式破碎機(jī)的工作原理 1.11.1破碎機(jī)的分類破碎機(jī)的分類 （1）顎式破碎機(jī) 19 世紀(jì) 40 年代，北美的采金熱潮對(duì)顎式破碎機(jī)發(fā)展有很大的 促進(jìn)作用。19 世紀(jì)中葉，多種類型的顎式破碎機(jī)研制出來并獲得了廣泛的應(yīng)用。上個(gè)世紀(jì)末 ， 全世界已有 70

5、多種不同結(jié)構(gòu)的顎式破碎機(jī)取得了專利權(quán)。 1858 年埃里布雷克(elblake)取得專利權(quán)，制造雙肘板顎式破碎機(jī)，現(xiàn)在 最常用的顎式破碎機(jī)是布雷克的顎式破碎機(jī)和更近代制造的單肘板顎式破碎機(jī)。 顎式 破碎機(jī)最大的弱點(diǎn)之一是它們?cè)谝粋€(gè)工作循環(huán)內(nèi)只有一半時(shí)間進(jìn)行工作。 （2）新型顎式破碎機(jī) 其工作原理是：物料由進(jìn)料斗落入機(jī)內(nèi)，經(jīng)分離機(jī)構(gòu)將物料分散到四 周下料。 電動(dòng)機(jī)經(jīng)三角皮帶帶動(dòng)偏心軸，使動(dòng)顎上下運(yùn)動(dòng)而壓碎物料，達(dá)到一定粒度后進(jìn)入 回轉(zhuǎn)腔。物料在回轉(zhuǎn)腔內(nèi)受到轉(zhuǎn)子及定顎的研磨而破碎，破碎的物料從下料斗排 出。該機(jī)通 過松緊螺栓和加減墊片可調(diào)整進(jìn)出料粒度。采用圓周給料，給料范圍 比顎破機(jī)大，下料速度

6、快而不堵塞。與同等規(guī)格的顎破機(jī)相比，其生產(chǎn)能力大、 產(chǎn)品粒度小、破碎比大，該機(jī)已正式生產(chǎn)。 （3）顎輥破碎機(jī) 將高效節(jié)能的鄂式破碎機(jī)和對(duì)輥破碎機(jī)有機(jī)的結(jié)合在一起， 研制出了顎輥破 碎機(jī)，該設(shè)備采用單電機(jī)或柴(汽)油機(jī)驅(qū)動(dòng)。當(dāng) 整機(jī)放在拖車上被牽引拖動(dòng)時(shí)， 便成為移動(dòng)式顎輥破碎機(jī)。顎輥破 碎機(jī)的工作原理是：電機(jī)或柴(汽)油機(jī)驅(qū)動(dòng)下 部對(duì)輥破碎機(jī)主動(dòng)輥部，主動(dòng)輥部經(jīng)過橋式齒 輪帶動(dòng)被動(dòng)輥部反向運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)， 主動(dòng)輥部另一端經(jīng)膠帶傳動(dòng)帶動(dòng)上部顎式破碎機(jī)工作。通 過調(diào)整對(duì)輥破碎機(jī)的安 全調(diào)整裝置，調(diào)整兩輥間的間隙，可得到最終要求的粒度。peg1 50250400 及 peg250400600 顎輥破碎機(jī)

7、的規(guī)格及技術(shù)性能如表 1 所示。顎輥 破碎機(jī)具有破 碎比大(i1516） 、高效節(jié)能、體積小、重量輕、驅(qū)動(dòng)方式多樣 和移動(dòng)靈活、可 整機(jī)也可分開單獨(dú)使用等特點(diǎn)。特別適于深山區(qū)中小型礦山和建筑工地材料 的破 碎，也可作為“移動(dòng)式選廠”的配套破碎系統(tǒng)。 （4）大傳動(dòng)角顎輥破碎機(jī) 一種大傳動(dòng)角顎輥破碎機(jī)克服了復(fù)擺顎輥破碎機(jī) 的抬礦、機(jī)體高、主軸承受 力大等缺點(diǎn)，它具有如下優(yōu)點(diǎn)：用較小的偏心距能得到較大的水 平行程，因而可 降低能耗，動(dòng)顎與給料口方向一致，從而排出復(fù)擺顎輥破碎機(jī)的抬礦 作用。肘板 置于動(dòng)顎給料口后部，使機(jī)器高度降低，適于井下移動(dòng)式破碎機(jī)上。 （5）雙動(dòng)顎式破碎機(jī) 沈陽(yáng)黃金學(xué)院與 遼寧紅

8、透山機(jī)械廠聯(lián)合研制的 sep25 型雙動(dòng)顎式破碎機(jī)， 其破碎比可達(dá) 12，與同規(guī)格舊 型顎式破碎機(jī)對(duì)比，生產(chǎn)能力提高 60%100，電 耗降低 3050。北京礦冶研究總 院也生產(chǎn)雙動(dòng)顎式破碎機(jī)。 （6）雙腔顎式破碎機(jī) 另一種雙腔顎式破碎機(jī)具有兩個(gè)破碎腔，可在雙工作行程狀態(tài)下運(yùn)行，不存在 空行程的能量消耗，因而大大提高了處理礦量，單位功率大幅度降低，金屬消耗也 明顯下降。 （7）單齒輥破碎機(jī) 針對(duì)用于粉碎煤的單齒輪破碎機(jī)存在效率低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、受力 不均勻等特點(diǎn)， 華北工學(xué)院開發(fā)了新一代 915 單齒輥破碎機(jī)。這種破碎機(jī) 有兩種結(jié)構(gòu)型式：第一 種結(jié)構(gòu)型式是將原來的拉力彈簧改為推力 彈簧，彈簧彈力為

9、 490kn；拉桿鉸接在 顎板上，兩端帶有 m1004 螺紋，分別裝有兩個(gè)旋 緊螺母；左端螺母用于調(diào)整顎 板位置，即出料口間隙，右端螺母用于調(diào)整彈簧彈力，拉桿插 在裝于機(jī)體上的支 座上，支座孔為上下可調(diào)的長(zhǎng)方形，用以調(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)型式是 利用顎式破碎機(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，輥?zhàn)颖砻婵裳b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 小可通過推力板上的長(zhǎng)方形螺孔調(diào)整。與同規(guī)格的顎式破碎機(jī)或雙輥破碎機(jī)相 比，這類設(shè)備 的破碎能力可增大幾倍，效率可提高 3

10、0?，F(xiàn)已調(diào)試出 f9151000 單齒輥破碎機(jī)，生產(chǎn)能 力達(dá) 140th，最大進(jìn)料口尺寸為 500mm，出料粒度為 50100mm，產(chǎn)品粒度比較均勻 。同時(shí)，由于這種結(jié)構(gòu)的破碎機(jī)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，所以更適用于處理較粘的 潮濕物料。 （8）振動(dòng)式破碎機(jī) 隨著振動(dòng) 理論和實(shí)踐的發(fā)展，各種利用振動(dòng)力進(jìn)行工作的機(jī)構(gòu)設(shè)備得到普遍 應(yīng)用。近年來有人研究利 用慣性振動(dòng)力對(duì)礦物進(jìn)行破碎或粉磨的設(shè)備，這類設(shè)備 的優(yōu)點(diǎn)如下： 1、破碎力為非剛性 力，運(yùn)動(dòng)件的止點(diǎn)由力的大小和破碎物料的性質(zhì)決定，是 可變的，因而，易損件的磨損對(duì)出 料粒度影響很小。更重要的是，當(dāng)鐵塊等

11、難破 碎物入機(jī)時(shí)，不會(huì)對(duì)機(jī)器造成損壞，若尺寸不 是很大，不用停車，難碎物可隨機(jī) 器的運(yùn)轉(zhuǎn)自動(dòng)排出機(jī)外。 2、由于可以通過調(diào)整慣性力 的大小，使設(shè)備獲得足夠的破碎力對(duì)物料實(shí)施破 碎，而基本不提高物料與易損件的切向速度 ，因而特別適合對(duì)水泥熟料、金礦石 等磨琢性強(qiáng)和中硬以上物料的破碎。 3、機(jī)器在共振 點(diǎn)工作，裝機(jī)功率僅相當(dāng)同等產(chǎn)量其他機(jī)型的 1215， 可大幅度降低運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。 （9）立軸式破碎機(jī) 立軸式破碎機(jī)由于構(gòu)造簡(jiǎn) 單、耗能少、維修方便、出料粒度又能滿足一定的 需求，故有一定的需求市場(chǎng)。立軸式破碎 機(jī)可分為立軸錘式破碎機(jī)、立軸反擊式 破碎機(jī)、立軸復(fù)合式破碎機(jī)和立軸沖擊式破碎機(jī)，立 軸破碎機(jī)的

12、發(fā)明最初是受錘 式破碎機(jī)的啟示，把主軸豎起來安裝，這樣筒體就可以制成圓形 ，四周安裝襯板 以保護(hù)筒體，而筒體制作簡(jiǎn)單，因是圓形，其受力情況很好，故先問世的是 立軸 錘式破碎機(jī)，后來其他幾種都是在立軸錘式破碎機(jī)基礎(chǔ)上的衍生物。 立軸錘式破碎機(jī) 的工作原理是利用高速回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子上錘頭(板錘)的沖擊、擠壓 等的產(chǎn)生的沖擊動(dòng)能被迅速轉(zhuǎn)變 為變形功，瞬間在物料內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力波，并飛快 地向四周傳播，使物料在其內(nèi)部的缺陷、裂 紋和晶粒界面處產(chǎn)生很大的應(yīng)力集中， 促使物料沿這些脆弱面裂開而破碎。 主軸通過向心 調(diào)正滾動(dòng)軸承安裝在機(jī)體上，其軸向力由球面滾珠推力軸承承 受，主軸上一般用鍵聯(lián)接 若干排錘架，錘架上裝有錘

13、頭。立軸反擊式一般只有兩 排錘，中間有隔盤，把破碎機(jī)分成上 下兩個(gè)破碎腔，即破碎腔和擠壓破碎腔。筒 體內(nèi)壁裝有斜形齒的反擊板。塊狀物料由進(jìn)料口 進(jìn)入第一破碎腔落到錘架上，被 高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子加速，使物料獲得足夠的動(dòng)能，在離心力的 作用下，飛向周邊， 撞擊在筒體的反擊板上，被沖擊破碎及反彈，又被高速旋轉(zhuǎn)的板錘撞擊 粉碎。部 分物料與高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子一起作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中，物料相互碰撞，擠壓后 而被進(jìn)一步粉碎后自然下落到隔盤上，在落到第二排錘架上，再次發(fā)生上述沖擊、 撞擊、擠 壓，作者認(rèn)為該機(jī)是屬通過式粉碎。 （10）回轉(zhuǎn)式破碎機(jī) 回轉(zhuǎn)式破碎機(jī)最初見于 60 年代的聯(lián)邦德國(guó)，由于國(guó)外大型礦山要求

14、大型機(jī)械， 而剛剛問 世的回轉(zhuǎn)破碎機(jī)沒有得到發(fā)展。80 年代初期，由于中小型礦山的迅速發(fā) 展，我國(guó)有些研究工 作者開始對(duì)回轉(zhuǎn)破碎機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的研制。 眾所周知，破碎設(shè)備的好壞主要是取決于破碎 腔的設(shè)計(jì)，破碎腔能夠體現(xiàn)設(shè) 備的生產(chǎn)能力、功耗、鋼耗及破碎產(chǎn)品質(zhì)量等重要性能指標(biāo)。 回轉(zhuǎn)式破碎機(jī)主要 由回轉(zhuǎn)輥、懸掛裝置、保險(xiǎn)裝置、調(diào)整機(jī)構(gòu)、拉緊裝置、轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)及機(jī)架 組成， 其破碎腔由固定凹面破碎板和破碎回轉(zhuǎn)輥組成。物料的破碎是通過回轉(zhuǎn)輥的偏心運(yùn) 轉(zhuǎn) 來完成的，其破碎腔嚙角具有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)變化功能。該機(jī)破碎腔的嚙角是自上 而下逐漸減小 的，這可有效地防止排料口堵塞，使排料順暢，并可實(shí)現(xiàn)高頻破碎， 且破碎過

15、程又是漸進(jìn)的 ，因此，破碎功率高、能量集中、磨損小。 ph 型回轉(zhuǎn)式破碎機(jī)的破碎作用發(fā)生于 破碎回轉(zhuǎn)輥偏心位置附近，偏心軸的偏 心轉(zhuǎn)到破腔一側(cè)時(shí)，破碎腔中的物料由上至下依次被 破碎。物料的破碎主要靠擠 壓、劈裂、彎曲、磨削等作用。當(dāng)偏心轉(zhuǎn)離破碎腔時(shí)，已被破碎 的合格物料由排 料口排出。排料過程，一是靠重力自然排料，二是靠“強(qiáng)制排料” 。 破碎輥可相對(duì)于偏心軸自由回轉(zhuǎn)，根據(jù)作用力矩的大小和方向，輥筒有正轉(zhuǎn) (與偏心軸旋轉(zhuǎn)相同)、不轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn) 3 種狀態(tài)，轉(zhuǎn)速也有快慢之分，這樣可有效地使 破碎輥面磨損 均勻。回轉(zhuǎn)式破碎機(jī)具有變嚙角、高密度破碎、依次漸進(jìn)破碎、高 頻破碎和強(qiáng)制排料等特點(diǎn)。 1.21.2

16、 破碎機(jī)的使用破碎機(jī)的使用 正確地作用與維護(hù)破碎機(jī)，對(duì)提高處理能力、延長(zhǎng)其作用壽命是很重要的， 也是安全生產(chǎn)所必須的。 破碎機(jī)的類型及工作條件不盡相同，因而，使用時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （1）破碎機(jī)的起動(dòng)。首先應(yīng)開動(dòng)油泵與冷卻系統(tǒng)，經(jīng)過 35 后，待油路暢通再 啟動(dòng)破碎機(jī)電動(dòng)機(jī)。因?yàn)槠扑闄C(jī)是重負(fù)荷設(shè)備，所以無論何種類型，均應(yīng)空載起動(dòng)。 對(duì)一些大型破碎機(jī)，有時(shí)還須借助外力起動(dòng)。 （2）破碎機(jī)的操作。對(duì)已起動(dòng)的破碎機(jī)，應(yīng)先空轉(zhuǎn)幾分鐘，空轉(zhuǎn)時(shí)可以檢查 基座、防護(hù)板鏈等，如無異常，可開始給料。若是新安裝的破碎機(jī)，應(yīng)使其空轉(zhuǎn)時(shí) 間長(zhǎng)上些，可空轉(zhuǎn)兩到三個(gè)工作班后給料。破碎機(jī)的給料必須連續(xù)均勻，防止過載， 而且

17、在整個(gè)給料口寬度上給料量應(yīng)一致，這樣可使破碎機(jī)受到的磨損均勻，相對(duì)地 延長(zhǎng)易磨損零件的壽命。 對(duì)于進(jìn)一步地破碎，入料水分不能過高，如錘式破碎機(jī)；濕法破碎時(shí)，則須保 持適當(dāng)水量，防止因沖水不足而堵塞，降低處理能力。 還應(yīng)防止運(yùn)載硬物體如釬頭、錘頭及角鐵之類落主機(jī)內(nèi)。在操作時(shí)，應(yīng)遵循操作規(guī) 程，防止違章造成人機(jī)事故。 （3）破碎機(jī)工作時(shí)的檢查及看護(hù)。在破碎機(jī)工作時(shí)，應(yīng)檢查破碎產(chǎn)物粒度是 否符合要求，如發(fā)現(xiàn)超過規(guī)定粒度的顆粒過多，應(yīng)找出原因，如篩條縫隙過大、排 料口過寬、錘子、顎板或齒輥等磨損過度或是保險(xiǎn)裝置松動(dòng)等，并采取適當(dāng)?shù)拇胧?加以消除。同時(shí)注意洗油箱，排除污染物。如系干油潤(rùn)滑，應(yīng)定期檢查并注

18、入新油。 （4）破碎機(jī)停機(jī)前，應(yīng)先停止給料，并將機(jī)中物料排凈，然后順序關(guān)閉主電 動(dòng)機(jī)及潤(rùn)滑電動(dòng)機(jī)。如果帶料停機(jī)，很容易造成機(jī)件損壞。萬一出現(xiàn)事故停機(jī)，也 應(yīng)將機(jī)中物料清除后，方能重新啟動(dòng)。 （5）破碎機(jī)的維護(hù)。破碎機(jī)停機(jī)時(shí)，要檢查緊固螺栓是否牢固和易磨損部分 的磨損程度，是否需要更換。對(duì)齒輥破碎機(jī)，還應(yīng)當(dāng)除掉夾在齒牙間的木料。檢查 破碎機(jī)保險(xiǎn)裝置，使之保持良好狀態(tài)。除去日常維護(hù)工作外，還應(yīng)對(duì)破碎機(jī)及其附 屬設(shè)備如潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)進(jìn)行定期，例如小修、中修、大修等，這對(duì)延長(zhǎng)破碎機(jī)的服 務(wù)期限是很重要的。 除去以上五點(diǎn)之外，對(duì)破碎機(jī)的安裝，既要保證牢固可靠，位置正確，又要注 意防振要求，并把可調(diào)部位調(diào)至

19、適當(dāng)位置。詳細(xì)要求可參照破碎機(jī)安裝使用說明書。 1.31.3 滾筒式破碎機(jī)的工作原理滾筒式破碎機(jī)的工作原理 滾筒式破碎機(jī)的工作原理是利用煤和矸石可跌碎性的不同，靠圓柱形筒篩內(nèi)側(cè) 的提升板將煤提升到一定高度后，使其自行落下受沖擊而破碎，或?qū)⒚号c矸石解離， 粒度小于篩孔的煤塊同時(shí)經(jīng)過篩分而與大塊分離（參見圖 1.1） 。最后大塊矸石或 金屬雜物等從圓柱篩筒的另一端排出。所以使用滾筒碎選要?jiǎng)t有條件的，只有當(dāng)煤 和矸石可跌碎性差別顯著，產(chǎn)物不要求保留大塊時(shí)，才能考慮使用碎選機(jī)。使用碎 選機(jī)時(shí)，大于 300mm 的特大塊矸石須預(yù)先分出，以免進(jìn)入破碎機(jī)后砸壞篩板。如果 選煤工藝流程中，塊煤采用重介選或大于

20、 500mm 的矸石含量占該粒級(jí)總量不足 30%，則不宜使用滾筒碎選機(jī)。滾筒碎選機(jī)在選煤工藝過程中，主要是用來處理經(jīng) 準(zhǔn)備篩分后的塊煤，國(guó)外也有用它來處理原煤的。 圖 1.1 2 2 滾筒式破碎機(jī)的設(shè)計(jì)滾筒式破碎機(jī)的設(shè)計(jì) 2.12.1 滾筒式破碎機(jī)的構(gòu)造滾筒式破碎機(jī)的構(gòu)造 參照?qǐng)D 1.1 各種滾筒破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)基本類似，都是由滾筒、支承裝置、傳動(dòng)裝 置和機(jī)架四部分組成。 2.1.12.1.1、 滾筒滾筒 帶預(yù)篩段的滾筒結(jié)構(gòu)如(1.1)所示，它由滾圈、型鋼組合梁、篩板和提升板組 成。 滾筒的滾圈是鑄鋼整體件，沿兩滾圈的圓周，每隔 30用槽鋼組合梁及角鋼 組合梁交替排列，鉚接成一筒形框架。沒筒形框架

21、?；⌒魏Y板與框架用埋頭螺栓固 定，構(gòu)成圓筒篩。篩板采用耐磨的高錳鋼或高強(qiáng)度鋼板制成，鋼板厚度約 2040mm。篩孔在 30150mm 之間。在圓筒篩內(nèi)壁每隔 60（根據(jù)所需提升數(shù)目 而定）沿軸向安裝六塊提升板。提升板高度為 300500mm，為使物料順著滾筒向 前轉(zhuǎn)動(dòng)、調(diào)節(jié)物料在筒內(nèi)的下落次數(shù)及停留時(shí)間，提升板安裝有幾種形式：一種是 提升板與滾筒軸平行，筒體軸線和水平面有一定夾角（一般為 3左右）；另一種 是提升板與筒體軸線有一定夾角，排列成螺旋狀，而筒體軸線可與水平面平行，也 有一定夾角；再一種是提升板與筒體軸線在一平面內(nèi)，但筒篩制成圓錐狀，入料端 直徑小，排料端直徑大?？傊?，在保證物料跌落

22、次數(shù)的同時(shí)，使物料盡快排出筒外。 滾筒碎選機(jī)筒體轉(zhuǎn)數(shù)較慢，在 1025r/min 之間。 2.1.22.1.2 支承裝置與傳動(dòng)裝置支承裝置與傳動(dòng)裝置 滾筒破碎機(jī)的支承裝置是兩對(duì)固定在工字鋼機(jī)架上的托輥，其中一對(duì)托輥間的 距離可以調(diào)整圖(2.1)，調(diào)節(jié)調(diào)整螺桿，可使兩托輥的軸間距變小或變大，從而使 筒體軸線與水平面 圖 2.1 的夾角增大或縮小。 滾筒破碎機(jī)如系磨擦傳動(dòng)，則筒體一側(cè)的兩個(gè)托輥還起主動(dòng) 磨擦輪的作用，由電動(dòng)機(jī)通過減速器及一長(zhǎng)軸帶動(dòng)，主動(dòng)磨擦輪通過磨擦力帶動(dòng)滾 筒轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖（2.2）所示。 圖 2.2 若滾筒較長(zhǎng)，也可用兩個(gè)電動(dòng)機(jī)分別通過兩個(gè)減速器帶動(dòng)兩個(gè)托輥，使其摩擦傳動(dòng)。 除此之

23、外，滾筒破碎機(jī)還有兩種傳動(dòng)方式，一種是齒輪傳動(dòng)，電動(dòng)機(jī)通過減還器帶 動(dòng)小齒輪，小齒輪與裝在滾筒上的大齒圈嚙合，使?jié)L筒轉(zhuǎn)動(dòng)（圖 1.1）。另一種是 鏈輪傳動(dòng)，電動(dòng)機(jī)通過減速器帶動(dòng)小鏈輪，通過鏈條再帶動(dòng)固定在滾筒上的大鏈輪， 使筒體一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 以上三種傳動(dòng)方式，以磨擦傳動(dòng)方式苗頭為簡(jiǎn)單，易于加工制造。齒輪傳動(dòng)可 靠，但大齒圈加工較困難。國(guó)內(nèi)使用的滾筒破碎機(jī)兩種傳動(dòng)方式都有。 破碎機(jī)工作時(shí)，預(yù)篩段的作用是對(duì)原煤進(jìn)行準(zhǔn)備篩分，對(duì)不帶預(yù)篩段的破碎機(jī)， 可在給料槽上裝一段固定篩，將末煤篩出。隨著滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，給入煤塊被提升板提起， 轉(zhuǎn)到一定角度，為塊順著提升板從高處自由落下。滾筒不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，煤塊反復(fù)被提起 落下

24、，在此過程中，煤塊被撞擊而破碎，并透篩排出，而未被破碎的大塊矸石、金 屬雜物及木塊等，則經(jīng)篩上從排料漏斗排出。國(guó)產(chǎn)滾筒破碎機(jī)技術(shù)特征見表 2.1。 表 2.1 滾筒破碎機(jī)技術(shù)特征 規(guī) 格 260040003000600033005000 處理能力，t/h 12016080120160 直徑，mm 260030003300 長(zhǎng)度，mm 400060005000 傾角， （） 033.5 滾 筒 轉(zhuǎn)數(shù)，r/min 141212.1 篩孔尺寸，mm 505050 提升板高度，mm 350300450 電動(dòng)機(jī)功率，kw 303017 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，r/min外形尺寸 長(zhǎng)寬高，m

25、m500028002800 712258004574 機(jī)重，t 14 2037 2.22.2 主要參數(shù)的確定主要參數(shù)的確定 滾筒碎選機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)主要包括筒體的直徑、長(zhǎng)度、轉(zhuǎn)數(shù)和傾角。當(dāng)然提升板 的高度、個(gè)數(shù)與排列方式，篩孔直徑等也影響破碎機(jī)的性能。但所有這些參數(shù)的選 取，均要根據(jù)對(duì)煤進(jìn)行碎選試驗(yàn)后加以確定。 2.2.12.2.1 碎選試驗(yàn)碎選試驗(yàn) 碎選試驗(yàn)的目的是考查煤塊在特定的跌落條件下，需多大高度，經(jīng)多少次跌落， 才能使煤與矸石充分解離。試驗(yàn)方法如下： （1）準(zhǔn)備好試驗(yàn)工具和條件。要有一或兩塊 1020mm 厚的鋼板和一個(gè)放置煤 樣的試驗(yàn)臺(tái)。試驗(yàn)臺(tái)的架子最好制成 5 幅活動(dòng)架，其中一副高架

26、的高度為 2m，其 余 4 副低架高度均為 250mm，以便根據(jù)試驗(yàn)的要求，從 2m 起到 3m 止，逐漸升高或 降低臺(tái)加架。試驗(yàn)臺(tái)位于鋼板一端。其它工具有手搖分級(jí)篩及磅秤等。 （2）到未經(jīng)手選的塊原煤（一般為大于 50mm 級(jí)）試樣 200500kg。 （3）將試樣在碎選試驗(yàn)臺(tái)上從 2.5m 高處自然落下試驗(yàn)，試樣跌落后過篩，篩 孔尺寸根據(jù)工藝破碎要求確定。篩上物再進(jìn)行第二次跌試驗(yàn)，依次類推。每次試驗(yàn) 的篩下物都要稱量并記錄。每份塊原煤試樣作跌落的次數(shù)一般在 20 次以內(nèi)，一直 到獲得可廢的棄矸石為止。如跌落次數(shù)在 5 次以內(nèi)就把試樣破碎并獲得可棄矸石時(shí)， 需另外取樣，進(jìn)行跌落高度為 2 或

27、 2.25m 的碎選試驗(yàn)，方法同上。如跌落 20 次后 仍不能獲得可棄矸石，也要另外取樣，再進(jìn)行跌落高度為 3 或 2.75m 的碎選試驗(yàn)。 如 3m 高的跌落次數(shù)達(dá) 20 次后仍不能獲得可棄矸石，說明這各種原煤不宜采用流筒 碎選機(jī)。注意，進(jìn)行碎選試驗(yàn)時(shí)，必須使試樣自然下落，不得施加任何外力。 （4）將篩上物和篩下物分別收集在一起，并進(jìn)行篩分分析、浮沉試驗(yàn)以及化驗(yàn) 灰分。 （5）根據(jù)碎選試驗(yàn)結(jié)果，就可以判斷應(yīng)用滾筒破碎機(jī)的可能性。如果這種煤可 以用破碎機(jī)，則試驗(yàn)結(jié)果可作為確定破碎機(jī)參數(shù)的依據(jù)。 2.2.22.2.2 主要參數(shù)的確定主要參數(shù)的確定 1）滾筒的直徑和長(zhǎng)度 滾筒的直徑和長(zhǎng)度，是滾筒破

28、碎機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，它們?nèi)Q于入料量的多 少、粒度組成及煤的硬度等因素。還與滾筒轉(zhuǎn)數(shù)、物料在滾筒內(nèi)的磨擦系數(shù)有密切 關(guān)系。如何用數(shù)學(xué)形式準(zhǔn)確地描述上述關(guān)系，還有待繼續(xù)研究。目前在選用或設(shè)計(jì) 碎選機(jī)時(shí)，滾筒直徑和長(zhǎng)度是按經(jīng)驗(yàn)公式估算的。滾筒 直徑 d 與碎選試驗(yàn)時(shí)的跌 落高度 h 有關(guān)，可按下式估算： d=h+0.5, m 滾筒長(zhǎng)度 l 則與跌落次數(shù) n 有關(guān)，其關(guān)系是 當(dāng) n10 時(shí)，取 l=44.5m； 當(dāng) n=1115 時(shí)，取 l=4.65.2m； 當(dāng) n=1620 時(shí)，取 l=5.36.0m。 一般滾筒長(zhǎng)度是滾筒直徑的 1.52.5 倍。 滾筒破碎機(jī)主要參數(shù)的取值范圍： 直徑 d：一般為

29、 25003500mm； 長(zhǎng)度 l：一般為 40006000mm； 篩孔直徑：根據(jù)入選上限而定，一般為 50 或 100mm，也可根據(jù)特殊需要制成 25、75 或 150mm。 2）處理能力 處理能力與煤的性質(zhì)、篩孔直徑等因素有關(guān)，表 2.2 列出的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可供參考。 表 2.2 滾筒破碎機(jī)的處理能力 不同篩孔直徑（mm）的處理能力，t/h 名稱 255075100150 塊原煤2030507080100120150170200 原煤6090 150200240300350450500600 理論上計(jì)算處理破碎機(jī)能力的公式，由于推導(dǎo)時(shí)對(duì)主要影響因素進(jìn)行了簡(jiǎn)化處理， 所以只能用于近似計(jì)算。帶預(yù)篩

30、段的碎選機(jī)對(duì)原煤的處理能力可按下式計(jì)算： q=720 式中 -滾筒內(nèi)煤流的堆密度（一般取 0.8t/m3）； n-筒體轉(zhuǎn)數(shù)，r/min； rp-預(yù)篩段平均半徑，m； h-滾筒內(nèi)煤層厚度，m； a-預(yù)篩段傾角，（）。 3）功率 滾筒破碎機(jī)功率消耗由兩部分組成，一部分是物料在筒體內(nèi)完成破碎過程時(shí)提升和 跌落所消耗的功率 n1，其值等于克服帶煤滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受到的阻力矩所需功耗；另 一部分是在滾筒內(nèi)完成篩分過程時(shí)按滾筒篩計(jì)算的功率 n2。 n1 可用下式近似計(jì)算： 式中 q-對(duì)塊煤的處理能力，t/h； n-筒體轉(zhuǎn)數(shù)，r/min； n-物料在筒內(nèi)的拋落次數(shù)； t-物料每提升和拋落一次的時(shí)間，s； r-筒體

31、半徑，m； r-筒內(nèi)物料層的內(nèi)半徑，m； -筒內(nèi)物料層重心的圓心角，（）； n2 按如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 0 2 29200 n rgg nkw 式中 g、g0-分別 為筒體與筒體內(nèi)物料的重量，kg； -傳動(dòng)效率（一般取 =0.7）。 其它符號(hào)同前。 所以，滾筒破碎機(jī)的總功率為 n=n1+n2， kw 3 3 滾筒式破碎機(jī)傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)滾筒式破碎機(jī)傳動(dòng)部分設(shè)計(jì) 3.13.1 滾筒式破碎機(jī)的傳動(dòng)選擇滾筒式破碎機(jī)的傳動(dòng)選擇 1、工況特點(diǎn) （1）滾筒式破碎機(jī)是一種大功率、低轉(zhuǎn)速、重載荷的工作機(jī)，功率常在 3505000kw 之間，最大功率有達(dá) 10000kw 者，工作轉(zhuǎn)速通常在 1115r/min 之間

32、， 勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，不需變速，如用 1470r/min 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比 u 在 60130 之間； （2）長(zhǎng)期滿載荷，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)； （3）慣性很大，負(fù)載起動(dòng)時(shí)，其最大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩約為工作轉(zhuǎn)矩的 1.11.5 倍； （4）大多塵環(huán)境下運(yùn)行； （5）傳動(dòng)事故會(huì)造成整個(gè)工廠或大部分停產(chǎn)； 2、選擇傳動(dòng)時(shí)考慮的幾點(diǎn)因素 （1）大功率、低轉(zhuǎn)速、不需變速，大都采用交流電動(dòng)機(jī)圓柱齒輪傳動(dòng)，總傳 動(dòng)比大時(shí)采用平行軸減速器； （2）重載荷； （3）大功率、長(zhǎng)期滿載荷、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，要求盡量高的傳動(dòng)效率，以節(jié)省電耗，降 低運(yùn)費(fèi)用；故不能采用蝸桿、擺線針輪、諧波傳動(dòng)； （4）質(zhì)量和尺寸大，價(jià)格昂貴，要注意減低初始費(fèi)

33、用，并考慮運(yùn)輸?shù)目赡苄院桶?裝，檢修的方便； （5）動(dòng)力機(jī)和傳動(dòng)裝置都應(yīng)運(yùn)行可靠、安全、壽命長(zhǎng)； 3、傳動(dòng)形式的選擇 齒輪是機(jī)械設(shè)備的重要基礎(chǔ)零件，它與帶、鏈、摩擦、液壓等機(jī)械傳動(dòng)相比， 具有功率范圍大、傳動(dòng)效率高、傳動(dòng)比準(zhǔn)確、使用壽命長(zhǎng)、安全可靠等特點(diǎn)，因此 它己成為許多機(jī)械產(chǎn)品不可缺少的傳動(dòng)部件，齒輪傳動(dòng)有以下主要優(yōu)點(diǎn)： （1）瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定，工作平穩(wěn)性較高； （2）采用非圓齒輪，瞬時(shí)傳動(dòng)比可按所需變化規(guī)律設(shè)計(jì)； （3）傳動(dòng)比變化范圍大，特別是采用行星傳動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)比可達(dá) 100200（單級(jí)） ； （4）速度范圍廣，齒輪的圓周速度約為 0.1200r/min，轉(zhuǎn)速約為 120000r/min

34、 （5）傳遞功率范圍大，承載能力高，高速齒輪的傳動(dòng)功率可達(dá) p=50000kw 或更大， 低速重載齒輪的輸出轉(zhuǎn)矩可達(dá) 1400000nm 以上； （6）傳動(dòng)效率高，特別是精度比較高的圓柱齒輪副，其效率可達(dá) 0.99 以上； （7）結(jié)構(gòu)緊湊，如使用行星齒輪傳動(dòng)，少齒差傳動(dòng)或諧波齒輪傳動(dòng)，可使其體積 更為縮小； （8）維護(hù)方便。 考慮到齒輪傳動(dòng)的諸多優(yōu)點(diǎn)因此本次設(shè)計(jì)選用齒輪傳動(dòng)。 4、齒輪傳動(dòng)的類型 齒輪產(chǎn)品按大類劃分，主要有圓柱齒輪、錐齒輪、蝸輪蝸桿與行星傳動(dòng)齒輪等 四大類，其中圓柱齒輪在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用極為廣泛，約占齒輪產(chǎn)品總量的 90%左 右。各種通用與專用的齒輪減速器、以及機(jī)床、車輛、農(nóng)機(jī)

35、等大量采用圓柱齒輪。 在齒形結(jié)構(gòu)上，圓柱齒輪主要采用漸開線齒形。這種齒形通用性強(qiáng)，技術(shù)成熟，生 產(chǎn)裝備完善，因而使用較多。在承載能力和壽命要求高的場(chǎng)合，常采用硬齒面的漸 開線圓柱齒輪。本設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)選用漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)。 3.23.2 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)程序機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)程序 1、確定機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比 由己知條件 i=122.5 r c n n 1470 12 2、選擇和擬定機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案和總體布置 本次設(shè)計(jì)選用漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)，電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器減速器聯(lián)軸器傳動(dòng) 軸齒輪 3、分配傳動(dòng)比 i=ii 總減齒 由于總傳動(dòng)比 i=122.5 很大，所以選 i=12.5，則 i=9.

36、8 總減齒 4、計(jì)算傳動(dòng)系統(tǒng)的性能參數(shù) 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的性能參數(shù)包括各級(jí)傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速、效率和轉(zhuǎn)矩等 5、確定機(jī)械傳動(dòng)裝置的主要幾何尺寸 通過各級(jí)傳動(dòng)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)和幾何計(jì)算，確定基本參數(shù)和主要幾何尺寸 3.33.3 電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選擇 己知條件： 破碎機(jī)技術(shù)特征如表 3.1 規(guī)格 30006000 生產(chǎn)能力（噸/時(shí)）80120 直徑（毫米）3000 長(zhǎng)度（毫米）6000 傾角（度） 3 滾 筒 轉(zhuǎn)數(shù)（轉(zhuǎn)/分）12 由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作壽命 15 年， （每年工作 360 天）兩班制，滾筒式破碎機(jī)，轉(zhuǎn)向 不變，負(fù)載功率 24kw 通過中國(guó)礦業(yè)大學(xué)選煤教研組編煤炭工業(yè)出版社出版的選煤機(jī)械一書得知， 此

37、規(guī)格的破碎機(jī)選用的電動(dòng)機(jī)： 型號(hào)為 bjo 724； 2 功率為 30kw； 轉(zhuǎn)數(shù)（轉(zhuǎn)/分）1460 現(xiàn)用新型號(hào)電動(dòng)機(jī)代替此舊型號(hào)電動(dòng)機(jī)，所選電動(dòng)機(jī)型號(hào)及參數(shù)如表 3.2 三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī) 同步轉(zhuǎn)速 1500r/min 功率 （kw） 380v 的電 流 （a） 轉(zhuǎn)速 （r/min） 效率 （%） 功率因 數(shù) (cos) y200l4 3056.8147092.20.87 3.43.4 標(biāo)準(zhǔn)減速器的選擇標(biāo)準(zhǔn)減速器的選擇 該傳動(dòng)選取用兩級(jí)圓柱減速器，該標(biāo)準(zhǔn)減速器的承載能力受機(jī)械強(qiáng)度和熱平衡 兩許用功率的限制。因此減速器必須按兩個(gè)功率表及其有關(guān)系數(shù)來選用。 首選按減速器機(jī)械強(qiáng)度許用公稱功率選擇

38、。如果實(shí)用輸入轉(zhuǎn)速與承載能力表中 的三檔（1500，1000，750）轉(zhuǎn)速之一相對(duì)誤差不超過 4%，可按該檔轉(zhuǎn)速及所需傳 動(dòng)比對(duì)應(yīng)下的公稱功率選取適當(dāng)規(guī)格的減速器。如果轉(zhuǎn)速相對(duì)誤差超過 4%，則應(yīng) 按實(shí)用轉(zhuǎn)速折算減速器的公稱功率選取。然后校核減速器熱平衡許用功率（簡(jiǎn)稱熱 功率） 。如果軸伸除承受轉(zhuǎn)矩外，還承受軸向、徑向載荷，應(yīng)校核軸伸安全系數(shù)與 軸承壽命。必要時(shí)還應(yīng)校核尖峰載荷。 應(yīng)該特別注意的是，選用時(shí)除考慮工況系數(shù) k外，還要按設(shè)備的重要性和對(duì) a 負(fù)載實(shí)際大小掌握的準(zhǔn)確程度選擇足夠的安全系數(shù)。 己知電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 n =1470r/min，傳動(dòng)比 i=12.5，負(fù)載功率 1

39、p =24kw,每日工作 16 小時(shí)，最高環(huán)境溫度 t=40,廠房較大，自然通風(fēng)冷卻，選 2 用規(guī)格相當(dāng)，第種裝配形式的硬齒面齒輪減速器。 第一步，按機(jī)械強(qiáng)度功率表選取； 載荷類別按機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)26.1-15 選取，滾筒式破碎機(jī)為中等沖 擊載荷，考慮到減速器失效會(huì)引起生產(chǎn)線停產(chǎn)和設(shè)備事故，查表 26.1-10，表 26.1-11 得 k=1.5，s=1.5，選用計(jì)算功率 p為： aa2m p= p k s=241.51.5=54kw 2m2aa 要求：pp 2m1 按 i=12.5 及 n =1470r/min，從接近的公稱轉(zhuǎn)速 1500r/min，查表 26.1- 1 6zly180

40、，i=12.5, n =1500, p =83kw 11 當(dāng) n =1470r/min 時(shí)，折算功率： 1 p =83=81.34kw 1 1470 1500 p=54kw p =81.34kw，選用通過 2m1 第二步，校核熱功率 p，要求 2t p= p f f f p 2t21231g 查表 26.11214，得 f =1.15 ，f =1 ，f =1.25 123 f 按（p / p =24/81.4=29.5%40%） 321 p=241.1511.25=34.5kw 2t 查表 26.17 p=54kw， pp，選用通過 1g2t1g 因此可以選用 zly18012.5減速器 減速

41、器許用尖峰載荷 p850 20cr 滲碳淬火 637 392 5662 20crmnti 滲碳淬火 1079 834 5662 zg310570 正火 570 310 162197 正火 640 340 179207 zg340640 調(diào)質(zhì) 700 380 241269 ht300 250 169255 ht350 290 182273 qt5007 正火 500 320 170230 qt6003 正火 600 370 190270 夾布膠木 100 2535 2、 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即 d2.32 1t 3 2 1 1 t e dh kt uz u 1) 確定公式

42、內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 （1）試選載荷系數(shù) k =1.3 t （2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 t =95.510 p /n =95.510 26.43/117.61=2.14610 nm 1 5 11 56 （3）由表 3.5 選取齒寬系數(shù)=1 d 表 3.5 圓柱齒輪的齒寬系數(shù) d 裝置狀況 兩支承相對(duì)小齒輪作對(duì)稱布 置 兩支承相對(duì)小齒輪作不對(duì)稱布 置 小齒輪作懸臂布 置 d 0.91.4(1.21.9) 0.71.15(1.11.65) 0.40.6 (4) 由表 3.6 查得材料的彈性影響系數(shù) z=189.8mp ea 12 表 3.6材料彈性影響系數(shù)ze 大輪材料 小輪材料 鍛鋼 鑄鋼 球墨鑄鐵

43、灰鑄鐵 夾布膠木 鍛鋼 189.8 188.9 186.4 162.0 56.4 鑄鋼 188.0 180.5 161.4 球墨鑄鐵 173.9 156.6 灰鑄鐵 143.7 (5) 由圖按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 =550 mp lim2ha （6）由式=60117. .611（2836015）=6.09610 11 60 h nn jl 8 8 2 6.096 10 6.22 9.8 n 7 x x10 (7) 由圖查得接觸疲勞壽命系數(shù) 12 0.95,0.98 hnhn kk （8）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) s=1，由式得： 1lim1 1 2li

44、m2 2 0.95 600570 0.98 550539 hnh h hnh h k mpampa s k mpampa s 2）計(jì)算 （1）試算小齒輪分度圓直徑 d，代入中較小的值 1t h d2.32=510.23mm 1t 3 2 1 1 t e dh kt uz u (2) 計(jì)算圓周速度 v sm nd v t /04 . 3 100060 61.11723.510 100060 11 (3) 計(jì)算齒寬 b b=d=1510.23mm=510.23mm d 1t (4) 計(jì)算齒寬與齒高之比 b/h 模數(shù) m = d/z =510.23/20=26mm t1t1 齒高 b/h=510.2

45、3/18.925=28.3 (5) 計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) v=3.04m/s，7 級(jí)精度，由圖查得動(dòng)載荷系數(shù) k =1.05 直齒輪，假設(shè) kf va /b100n/mm,由表 3.7 查得由表 3.8 查得使用系數(shù) k=1.75 t 1.2 hf kk a 表 3.7 齒間載荷分配系數(shù) khkf kaft/b 100n/mm 100n/m 精度等級(jí)組 5 6 7 8 5 級(jí)及更低 kh1.2 經(jīng)表面硬化的直齒 輪 kf 1.0 1.1 1.2 1.2 kh 經(jīng)表面硬化的斜齒 輪 kf 1.0 1.1 1.2 1.4 1.4 kh1.2 未經(jīng)表面硬化的齒 輪 kf 1.0 1.1 1.2 kh

46、未經(jīng)表面硬化的斜 齒輪 kf 1.0 1.1 1.2 1.4 表 3.8 使用系數(shù) ka 原動(dòng)機(jī)工作特性及其示例 工作機(jī) 的工作 特性 工作機(jī)器 電動(dòng)機(jī)、 勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 的汽輪機(jī) 蒸汽機(jī)，燃 氣輪機(jī)液壓 裝置 多缸內(nèi)燃 機(jī) 單缸內(nèi)燃 機(jī) 均勻平 穩(wěn) 發(fā)電機(jī),均勻傳送的帶式輸送 機(jī)或板式輸送機(jī),螺旋輸送機(jī),輕微 升降機(jī),包裝機(jī),機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu),通 風(fēng)機(jī),均勻密度材料攪拌機(jī)等 1.00 1.10 1.25 1.50 輕微沖 擊 不均勻傳送的帶式輸送機(jī)或板 式輸送機(jī),機(jī)床的主傳動(dòng)機(jī)構(gòu),重型 升降機(jī),工業(yè)與礦用風(fēng)機(jī),重型離心 機(jī),變密度材料攪拌機(jī)等 1.25 1.35 1.50 1.75 中等沖 擊 橡膠擠

47、壓機(jī),橡膠和塑料作間 斷工作的攪拌機(jī),輕型球磨機(jī),木工 機(jī)械,鋼坯初軋機(jī),提升裝置,單缸 活塞泵等 1.50 1.60 1.75 2.00 嚴(yán)重沖 擊 挖掘機(jī),重型球磨機(jī),橡膠揉合 機(jī),破碎機(jī),重型給水泵,旋轉(zhuǎn)式鉆 探裝置,壓磚機(jī),帶材冷軋機(jī),壓坯 機(jī)等 1.751.852.00 2.25 或更 大 由表查得 7 級(jí)精度小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)， 223 1.120.18(1 0.6 1 ) 10.23 10168.221.447 h k 由 b/h=28.3，。查圖得 k=1.35，故載荷系數(shù)1.447 h k f 1.75 1.05 1.2 1.4473.191 avhh kk k kk

48、 xxx （6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正等算得的分度圓直徑，由式 mm k k dd t t 725 3 . 1 191 . 3 23.510 3 3 11 （7）計(jì)算模數(shù) m m=d /z =725/20=76.25mm 11 3、 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為： 1 3 2 1 2 () fasa df y ykt m z 1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 （1）由圖查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的彎曲疲 1 500 fe mpa 勞強(qiáng)度極限 ； 2 380 fe mpa （2）由圖查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 12 0.9,0.96 fnfn kk （3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞

49、安全系數(shù) s=1.4,由式得： 11 1 22 2 0.90 500 321.43 1.4 0.96 380 260.57 1.4 fnfe f fnfe f k mpa s k mpa s （4）計(jì)算載荷系數(shù) k 1.75 1.05 1.2 1.352.977 avff kk k kk （5）查表 3.9 取齒形系數(shù) y=2.80,y=2.12 1fa2fa 表 3.9 齒形系數(shù) yfa及應(yīng)力校正系數(shù) ysa z(zv) 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 yfa 2.97 2.91 2.85 2.80 2.76 2.72 2.69 2.65 2.6

50、2 2.60 2.57 2.55 2.53 ysa 1.52 1.53 1.54 1.55 1.56 1.57 1.575 1.58 1.59 1.595 1.60 1.61 1.62 z(zv) 30 35 40 45 50 60 70 80 90 100 150 200 yfa 2.52 2.45 2.40 2.35 2.32 2.28 2.24 2.22 2.20 2.18 2.14 2.12 2.06 ysa 1.625 1.65 1.67 1.68 1.70 1.73 1.75 1.77 1.78 1.79 1.83 1.865 1.97 注：1）基準(zhǔn)齒形的參數(shù)為 =20、=0.38

51、m(m 為齒輪模數(shù))； 2）對(duì)內(nèi)齒輪：當(dāng) =20、=0.15m 時(shí)，齒形系數(shù) yfa2.65，ysa2.65 (6)查取應(yīng)力校正系數(shù) 12 1.54;1.865 sasa yy （7）計(jì)算大、小齒輪的并加以比較 fasa f y y 11 1 22 2 2.80 1.54 0.013415 321.43 2.12 1.865 0.015174 260.57 fasa f fasa f yy yy 大齒輪的齒數(shù)大。 2）設(shè)計(jì)計(jì)算 mmmmm855.24015174 . 0 201 10146 . 2 977. 22 3 2 6 對(duì)此計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)

52、度計(jì)算 的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接 觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取 由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 24.855 并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=25，按接觸強(qiáng)度算得的分度 圓直徑 d =725，算出小齒輪齒數(shù) z =29 11 1 d m25 725 算出大齒輪齒數(shù) z =u z =9.829=196.32 取 z =197 212 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度， 并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 4、 幾何尺寸計(jì)算 1） 計(jì)算分度圓直徑 d = z m=2925=742mm 11

53、d = z m=19725=4908mm 22 2） 計(jì)算中心距 mmdda28252/ )4980742(2/ )( 21 3） 計(jì)算齒輪寬度 mmdb d 51074268 . 0 1 取mmbmmb500,510 21 5、 驗(yàn)算 mmnmmn b fk n d f ta t /100/75.46 742 10612575 . 1 6125 742 10146 . 1 22 6 6 1 6、 齒輪的外形尺寸及齒輪結(jié)構(gòu)圖 名 稱 計(jì)算公式或查表依據(jù)結(jié)果 () 模數(shù)m 25 分度圓直 經(jīng) d = z m=2925=742mm 11 d = z m=19725=4908mm 22 742 49

54、08 齒頂高 * aa hhm 25 齒根高 * ff hhm 31.25 全齒高 af hhh 56.25 齒頂間隙0.25cm 6.25 齒頂圓直經(jīng) 11 22 2 2 aa aa ddh ddh 758 4960 齒根圓直經(jīng) 11 22 2 2 ff ff ddh ddh 726 4856 中心距 mmdda28252/ )4980742(2/ )( 21 2825 齒寬 mmdb d 51074268 . 0 1 mmbmmb500,510 21 510 500 公法線長(zhǎng)度 查表 419 至 421 得， 3 l 4 l 628.36 1379.4 9 夸齒數(shù)查表 419 得 24 ,

55、 7 2 1 n n 固定弦齒厚 1.387 m c s 34.675 固定弦齒高 0.7476 m c h 18.69 表 3.10 小齒輪結(jié)構(gòu)如圖： 圖 3.1 本章設(shè)計(jì)己經(jīng)給出部分設(shè)計(jì)需要的列表，其余沒有給出的列表及圖均來自西北工業(yè) 大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編著的機(jī)械設(shè)計(jì) （第七版）一書。 3.6.23.6.2軸的軸的分類、用途及設(shè)計(jì)計(jì)算分類、用途及設(shè)計(jì)計(jì)算 1、軸的分類和用途 軸是組成機(jī)器的主要零件之一.一切作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零件,都必須安裝在軸上 才能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力的傳遞.因此軸的主要功用是支承回轉(zhuǎn)零件及傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力. 按照承受的載荷的不同,軸可以分為轉(zhuǎn)軸,心軸和傳動(dòng)軸三類.工作

56、中既承受彎 矩又承受扭矩的軸稱為轉(zhuǎn)軸.這類軸在各種機(jī)器中最為常見.只承受彎矩不承受扭矩 的軸稱為心軸.心軸又分為轉(zhuǎn)動(dòng)心軸和固定心軸兩種.只承受扭矩不承受彎矩的軸稱 為傳動(dòng)軸. 軸還可按照軸線形狀的不同分為曲軸和直軸兩大類.曲軸通過連桿可以將旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)改變?yōu)橥鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng),或作相反的運(yùn)動(dòng)變換.直軸根據(jù)外形的不同,可分為光軸 和階梯軸兩種.光軸形狀簡(jiǎn)單,加工容易,應(yīng)力集中源少,但軸上的零件不易裝配及定 位;階梯軸則正好也與光軸相反.因此光軸主要用于心軸和傳動(dòng)軸,階梯則常用于轉(zhuǎn) 軸. 直軸一般都制成實(shí)心的.在那些由于機(jī)器結(jié)構(gòu)的要求而需要在軸中裝設(shè)其它零 件或者減少軸的質(zhì)量具有特別重大作用場(chǎng)合,則將軸制

57、成空心的.空心軸內(nèi)徑與外徑 的比值通常為 0.50.6,以保證軸的剛度及扭轉(zhuǎn)穩(wěn)定性. 此外還有一種鋼絲軟軸.它是由很多組鋼絲分層卷繞而成的,具有良好的撓性, 可以把回轉(zhuǎn)靈活地傳到不敞的空間位置. 2、軸的設(shè)計(jì) (1）軸的材料選擇 按表選取 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，hbs=220 (2) 軸徑的初步估算： 由表查得 a =126，由公式（16-1） 0 mm49.236 78.43 43.26 1263 3 3 0 n p ad 聯(lián)軸器的的計(jì)算轉(zhuǎn)矩: tkt aca 式中 聯(lián)軸器的所傳遞的公稱扭矩，單位 nmm；工作情況系t a k 數(shù)，根據(jù)工作情況選取5 . 1 a k 由于該段起動(dòng)頻繁，故選用彈

58、性柱銷聯(lián)軸器，該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，維 護(hù)方便，具有微量補(bǔ)償兩軸相對(duì)偏移和輕微減振性能。用于中等載荷，起 動(dòng)頻繁的高、低速傳動(dòng)。按計(jì)算轉(zhuǎn)矩 t應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查 ca 標(biāo)準(zhǔn) gb/t50141985，選用 hl7 型彈性柱銷聯(lián)軸器。半聯(lián)軸器的孔徑 d =240mm,半聯(lián)軸器的長(zhǎng)度 l=392mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為 1 l =415mm。 1 (3)初定軸的直徑及跨度 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下。 （a）根據(jù)半聯(lián)軸器的軸向定位要求，12 軸段右端需要制出一軸肩，故取 23 段的直徑mm；左端用軸端擋圈定位，按軸端直徑取擋圈直徑250 32 d d=230。半連軸器與軸的配合的轂孔長(zhǎng)

59、度，為了保證軸端擋mmmml415 1 圈只壓在半連軸器上而不壓在軸的端面上，故 12 段的長(zhǎng)度應(yīng)比略短一 1 l 些，現(xiàn)取。mml405 21 （b）初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有軸向力和徑向力的作用，故選用 雙列圓錐滾子軸承。參照工作要求，并根據(jù)，選 32026 軸承mmd280 43 (gb297-84) 其尺寸為，故90530250tdd ；而mmmmdd250 7632 250 32 d 軸承端蓋的總寬度為 80（由減速器及軸承蓋的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)而定） 。根mm 據(jù)軸承蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求，取端蓋的外端面與半連軸 器右端面的距離，故取。至此初步確定了軸的各段mml80mm

60、l120 32 直徑和長(zhǎng)度，如下圖所示 圖 3.2 注：圖 3.2 軸的每個(gè)臺(tái)階處分別取 18，軸的尺寸按設(shè)計(jì)說明中為準(zhǔn) (4)按彎扭合成進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核 a 繪軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖，如下圖所示： 圖 3.3 b 計(jì)算作用在軸上的力： 由表 6-17： n d t ft18.39018 110 10146 . 2 22 6 1 1 n f f nt r 07.14346 99 . 0 364 . 0 18.39018 cos tan nff ta 99.3862799 . 0 18.39018tan c 求支承反力： 垂直平面（垂直反力） 0 a m 2 112 ()0 tnh flfll 求得=68