齒輥式破碎機畢業(yè)設(shè)計說明書

1、目錄引言1 概況及現(xiàn)狀分析 (21.1破碎機的種類和發(fā)展 (31.2齒輥式破碎機國內(nèi)外的研究狀況 (31.3齒輥式破碎機的設(shè)計要求 (42 破碎機整體的設(shè)計6 (52.1齒輥破碎機的工作原理 (52.2齒輥式破碎機的構(gòu)造 (73 破碎執(zhí)行機構(gòu)主要零部件的設(shè)計 (93.1齒輥式破碎機主要執(zhí)行機構(gòu)參數(shù)的計算 (93.2輥皮的設(shè)計 (123.3傳動軸的設(shè)計與計算 (244 傳動機構(gòu)主要零部件的設(shè)計 (344.1V帶的設(shè)計 (184.2齒輪的設(shè)計 (34結(jié)論 (39參考文獻 (40致謝 (40齒輥式破碎機設(shè)計07械設(shè)計制造及其自動化(2班:張亮指導(dǎo)教師:李慧摘要: 本文介紹了齒輥式破碎機機的結(jié)構(gòu)特點、

2、工作原理、技術(shù)性能。齒輥式破碎機機主要由破碎裝置、調(diào)整裝置、彈簧保險裝置、及傳動裝置等部分組成。通過對原始數(shù)據(jù)的分析比較計算、方案的論證以及綜合考慮,完成了齒輥式破碎機機的總體設(shè)計。在此基礎(chǔ)上對齒輥式破碎機機的結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計,傳動方案的論證分析并對傳動帶、轉(zhuǎn)動軸的設(shè)計計算,以及電動機、齒輪和破碎輥選型進行了詳細的論述和分析。關(guān)鍵詞: 齒輥式、破碎機、傳動帶、設(shè)計引言粉碎(包括破碎和磨碎是當代飛速發(fā)展的經(jīng)濟社會必不可少的一個工業(yè)環(huán)節(jié)。在各種金屬、非金屬、化工礦物原料及建筑材料的加工過程中,粉碎作業(yè)要消耗巨大的能量,而且又是個低效作業(yè)。物料粉碎過程中,由于作業(yè)中產(chǎn)生發(fā)聲、發(fā)熱、振動和摩擦等作用,使

3、能源大量消耗。因而多年來界內(nèi)人士一直在研究如何達到節(jié)能、高效地完成破碎和磨碎過程。從理論研究到創(chuàng)新設(shè)備(包括改造舊有的設(shè)備直至改變生產(chǎn)工藝流程。1.1破碎機的種類和發(fā)展破碎機按破碎方式分有顎式破碎機、圓錐破碎機、反擊式破碎機、齒輥式破碎機等等。而本次設(shè)計齒輥式破碎機就屬于輥式破碎機中的一種。本課題設(shè)計的齒輥式破碎機是一種最古老的碎礦設(shè)備,由于它的構(gòu)造簡單,符合出料粒度的比例要求高,過粉碎現(xiàn)象少,能耗小。現(xiàn)在仍在水泥、硅酸鹽等工業(yè)部門中獲得應(yīng)用,主要用作礦石的中、細砷作業(yè)。由于這種破碎機具有占地面積大、生產(chǎn)能力低等缺點,所以,在金屬礦山很少采用,被圓錐破碎機所代替。粉碎(包括破碎和磨碎是當代飛速

4、發(fā)展的經(jīng)濟社會必不可少的一個工業(yè)環(huán)節(jié)。在各種金屬、非金屬、化工礦物原料及建筑材料的加工過程中,粉碎作業(yè)要消耗巨大的能量,而且又是個低效作業(yè)。物料粉碎過程中,由于作業(yè)中產(chǎn)生發(fā)聲、發(fā)熱、振動和摩擦等作用,使能源大量消耗。因而多年來界內(nèi)人士一直在研究如何達到節(jié)能、高效地完成破碎和磨碎過程。從理論研究到創(chuàng)新設(shè)備(包括改造舊有的設(shè)備直至改變生產(chǎn)工藝流程。根據(jù)所查的資料顯示,現(xiàn)代齒輥式破碎機的技術(shù)已經(jīng)非常成熟,比如:上海路橋建設(shè)有限責任公司開發(fā)的齒輥式破碎機在各方面表現(xiàn)優(yōu)秀,適合于選礦、化學(xué)、水泥、建筑材料等行業(yè)。該機還可由細碎轉(zhuǎn)換為中碎。但是由于市場經(jīng)濟要求我們不僅要做到經(jīng)濟性好而且要性能可靠,調(diào)節(jié)方便

5、,轉(zhuǎn)動平穩(wěn),震動小,噪音低等特點,所以,我們現(xiàn)在研究雙光棍破碎機還是有很積極的意義的。表現(xiàn)優(yōu)秀的破碎機是有市場前景的。而我這次設(shè)計的齒輥式破碎機基本具備以上的要求,能適應(yīng)市場的需求。1.2齒輥式破碎機國內(nèi)外的研究狀況在國內(nèi),僅僅破碎機制造業(yè),不算其他的選礦設(shè)備、水泥生產(chǎn)設(shè)備等,產(chǎn)值也就在50億下。細碎機行業(yè)第一品牌是鄭州鼎盛工程技術(shù)有限公司。耐磨件、錘頭質(zhì)量過硬,國內(nèi)外大型水泥廠供應(yīng)商,西安交大聯(lián)合研究。大量實踐證明,特殊工藝鍛造的耐磨件、錘頭是普通廠家部件壽命的1.5-2倍甚至更高。因為剛才緊缺,目前中國破碎機企業(yè)面臨減產(chǎn)的危險。輥壓機20 世紀80 年代中期發(fā)展起來的高效節(jié)能設(shè)備。形式上很

6、像傳統(tǒng)的對輥破碎機,但實質(zhì)上有兩點不同:一是輥壓機實施的是準靜壓破碎,它與沖擊粉碎方式相比,節(jié)省能量約30%;二是它對物料實施的是料層粉碎,是物料與物料之間的相互粉碎,粉碎效率高,物料間的擠壓應(yīng)力可通過輥子壓力來調(diào)節(jié)。輥間壓力一般可達150300M Pa,破碎產(chǎn)品可達2mm,實現(xiàn)了“多碎少磨”。該機型開始用于水泥工業(yè),其增產(chǎn)節(jié)能帶來的經(jīng)濟效益引起了國際水泥界的極大興趣與關(guān)注。隨著技術(shù)的不斷進步,國外為了擴大輥壓機的應(yīng)用范圍(用于堅硬物料 和提高其可靠性,都在不斷地改進自己的產(chǎn)品,主要表現(xiàn)在以下三個方面:一是提高輥面的耐磨性,如德國洪堡公司將壓輥表面堆焊耐磨層改為柱釘式輥面,柱釘?shù)挠捕冗_到刀具的

7、硬度,使其具有更高的抗耐磨能力(這是該公司的專利,克魯普公司則采取金屬耐磨塊組合鑲嵌式壓輥,來提高其耐磨性; 二是壓輥軸承的改進,由于該機軸承要承受巨大的靜載荷和沖擊載荷,原來用的雙列向心球面滾子軸承壽命很短,改為多排滾柱軸承(洪堡公司是四排 后,可承受巨大的徑向力,軸向力則由雙作用止推軸承承受,軸承座本身具有調(diào)心功能; 三是控制系統(tǒng)的改進,使其達到自動化(包括控制與監(jiān)測 ,德國洪堡公司開發(fā)的ROLV IS 控制系統(tǒng),可實現(xiàn)該機的自動化,并可調(diào)節(jié)生產(chǎn)過程。改進后的輥壓機已開始用于金屬礦山,如智利LosCo lorados鐵礦選廠使用德國KHD 洪堡·威達克公司的RPBR16- 170

8、ö180 型輥壓機作細碎用,給料量為1680töh ,給料最大粒度為65mm ×65mm ×65mm ,至今已運轉(zhuǎn)2 年,其生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟數(shù)據(jù)表明,輥壓機技術(shù)比常規(guī)的細碎技術(shù)具有很大的優(yōu)越性: 與圓錐破碎機相比,處理量提高27. 2% ,單位能耗降低21% ,生產(chǎn)費用降低8% ,產(chǎn)品粒度大約在3mm 至325 目之間。其網(wǎng)格柱釘式板襯使用壽命約12000h ( 每1000h 磨損016mm 。這證明了該機型用于鐵礦選廠也是成功的。我國東北大學(xué)與沈陽礦山機械廠協(xié)作開發(fā)的輥壓機的樣機(生產(chǎn)能力為100töh 在唐山棒磨山鐵礦試驗,也取得了較好的效果1

9、.3齒輥式破碎機的設(shè)計要求本設(shè)計要達到4-15t的生產(chǎn)能里。主要設(shè)計部分包括破碎輥、調(diào)整裝置、彈簧保險裝置、傳動裝置、動力裝置、和機架等。整機設(shè)計要求破碎輥的間距方便調(diào)節(jié),傳動部分傳動平穩(wěn),動力可靠,外形美觀簡潔,減震能力強。調(diào)整裝置要求精度較高,因此必須要不容易磨損。機架用鑄造,可以降低成本,而且鑄造體耐沖擊,不容易產(chǎn)生震動。傳動裝置采用V形帶傳動,V帶具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、能緩沖和吸震等特點。動力裝置擬采用交流電動機,在當今油價上漲的情況下采用電動機比內(nèi)燃機更經(jīng)濟、環(huán)保。破碎輥直接與礦石接觸,因此強度要求要高,尤其是輥皮的強度要高。因此輪觳可用鋼,而輥皮采用高錳鋼,這樣來增加輥皮的使用時

10、間,使更換周期縮短,從而提高礦石粒的均勻度。表1 設(shè)計要求的數(shù)據(jù)項目單位主要指標輥子規(guī)格Mm600×400給礦粒度Mm8-36排礦粒度Mm2-9生產(chǎn)能力T 4-15輥子轉(zhuǎn)速r/min1201破碎機整體的設(shè)計:根據(jù)總體設(shè)計的規(guī)劃與要求,主要部件構(gòu)成有:機架和支撐裝置、破碎部件傳動件、拉緊裝置、調(diào)整裝置。2皮帶的選用及皮帶輪的設(shè)計本設(shè)計采用單電機、皮帶帶動前破碎輥。根據(jù)電機的功率以及破碎對象等等一些因素來設(shè)計皮帶輪。3齒輪的設(shè)計與選用本次設(shè)計有兩對齒輪需要設(shè)計,我選擇了其中的一對來進行詳細的設(shè)計,另一對做簡單的介紹,并選用滿足設(shè)計要求的尺寸及型號,確保破碎機運行的穩(wěn)定性以及能達到設(shè)計使用

11、壽命。由于其中有一對齒輪是長齒齒輪,因此應(yīng)特別注意。因為的實際使用過程中往往的長齒齒輪容易折斷。4軸的設(shè)計與計算本次設(shè)計的破碎機有3根主軸,由于篇幅有限,本文僅對其中一根軸的設(shè)計以及計算進行討論,其它軸設(shè)計參考它。軸的設(shè)計主要是對軸的受力進行分析,進而畫出彎矩圖和剪力圖,一此來對軸進行設(shè)計。而本設(shè)計的破碎機的軸主要受到的是來自破碎輥之間的相互擠壓。5破碎輥的設(shè)計:雙光棍破碎機即有兩個光面的破碎輥,并且破碎輥的輥皮是可以更換的。因此設(shè)計時就應(yīng)考慮到這方面的因素,以使破碎輥更容易拆卸與安裝。本次設(shè)計主要是執(zhí)行件破碎輥的尺寸設(shè)計,進行剛度、彎曲強度校核,關(guān)鍵軸承的設(shè)計選用。2 破碎機整體的設(shè)計PG型

12、輥式破碎機適用于破碎脆的、中等硬度以下的物料,如燒礦、煤、焦炭、爐渣、頁巖、石灰石等。最適合丁中、小型非金屬礦山和比工等部門的中碎或細碎作業(yè)。該型破碎機結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,過粉碎少。2.1 2PGT0604雙輥破碎機的工作原理圖1 符號說明圖2PG-0604含義是:雙光棍彈簧調(diào)整式破碎機,直徑600mm,長400mm齒輥式破碎機是常用的輥式破碎機,其結(jié)構(gòu)如圖2。它的破碎機構(gòu)是一對互相平行水平安裝在機架傷的圓柱形輥子。前輥1和后輥工作相向旋轉(zhuǎn)物料加入到喂料箱16內(nèi),落在轉(zhuǎn)輥的上面,物料在輥子表面摩擦力的作用下,被扯進轉(zhuǎn)輥之間,受到輥子的擠壓而粉碎。粉碎后的物料被轉(zhuǎn)輥推出,向下卸落。因此,破碎機是

13、連續(xù)操作的,且有強制卸料的作用,粉碎粘濕的物料也不致堵塞。輥子安裝在焊接的機架3上,由安裝在軸11上的輥芯4以及套在輥芯上的輥套7組成。兩者通過錐形環(huán)6,用螺栓5拉緊,以使輥套緊套在輥芯上。當輥套的工作表面磨損時,可以拆換。前輥的軸安裝在滾柱軸承中,軸承座18固定安裝在機架上,后輥的軸承19則安裝在機架的導(dǎo)軌中,可以在導(dǎo)軌上前后移動,后輥的軸承用強力彈簧4圖 2 2PG-T0604齒輥式破碎機結(jié)構(gòu)圖1-前輥2-后輥3-機架4-輥芯5-螺栓6-錐形環(huán)7-輥套8-軸9-減速齒輪10-減速齒輪11-軸12-頂桿13-軸承座14-彈簧15-調(diào)節(jié)螺母16-箱蓋17-非標準齒輪18-安全罩19-軸承圖 3

14、 2PG-T0604齒輥式破碎機結(jié)構(gòu)圖壓緊在頂座12上.當轉(zhuǎn)輥之間落入難碎物時,彈簧被壓縮,后輥后移一定距離,讓硬物落下,然后在彈簧張力作用下又回到原來位置。彈簧的壓力可用螺母15調(diào)整。在軸承19與頂座12之間放有可以更換的鋼墊片13,通過更換不問厚度的墊片。即可調(diào)節(jié)兩轉(zhuǎn)輥的間距。前輥通過減速齒輪9和10傳動袖3以及帶輪20用電動機帶動,后輥則通過裝在輥子軸上的一對齒輪17由前輥帶動作相向轉(zhuǎn)動。為了使后輥后移時兩齒輪仍能嚙合,齒輪采用非標準長齒。輥于的工作表面根據(jù)使用要求,可以選用光面的(如后輥2、槽面的(如前輥1或是齒面的。光面輥子主要以擠壓方式粉碎物料,它適十破碎中硬或堅硬物料,為了加強對

15、物料的粉碎,兩輥子的轉(zhuǎn)速也可以不一致。此時對物料還兼磨剝的作用,宜用于粘土及塑性物料的細碎,產(chǎn)品粒度小且均勻。2.2 齒輥式破碎機的構(gòu)造根據(jù)總體設(shè)計的規(guī)劃與要求,主要部件構(gòu)成有:破碎輥、調(diào)整裝置、彈簧保險裝置、傳動裝置和機架等組成。在水平軸上平行裝置兩對相向回轉(zhuǎn)的輥子,它是破碎機的主要工作機構(gòu)。水平軸上平行的一對輥子中,其中一個輥子的軸承是可動的,另一個輥子是固定的,破碎輥是由軸、輪轂和輥皮構(gòu)成。輥子軸采用鍵與錐形表面的輪轂配合在一起,輥皮固定在輪轂上,借助三塊錐形弧鐵,利用螺栓帽將它們固定在一起的。由于輥皮與礦石直接接觸,所以它需要時常更換,而且一般是應(yīng)用耐磨性好的高錳鋼或特殊碳素鋼(鉻鋼、

16、鉻錳鋼等制作。調(diào)整裝置是用來調(diào)整兩破碎輥之間的間隙大小(即排料口的,它是通過增減兩個輥子軸承之間的墊片數(shù)量,或者利用蝸輪調(diào)整機構(gòu)進行調(diào)整的,以此控制破碎產(chǎn)品粒度。本次設(shè)計采用增減兩個輥子軸承之間的墊片數(shù)量來進行調(diào)整。圖4 調(diào)整裝置示意圖它是輥式破碎機很重要的一個部件,彈簧松緊程度,對破碎機正常工作和過再保護都有積極其重要的作用。機器正常工作是,彈簧的壓力能平衡兩個輥子之間所產(chǎn)生的作用力,以保持排礦口的間隙,使產(chǎn)品粒度均勻。當破碎機進入非磨碎物體時,彈簧被壓縮,迫使可動破碎輥橫向移動,排礦口寬度增大,保證機器不致?lián)p壞。非破碎物體排除后,彈簧恢復(fù)原狀,機器照常工作。1、2 - 輥子; 3 物料;

17、4 固定軸承; 5 可動軸承; 6 彈簧; 7 機架圖5 彈簧保險裝置的工作示意圖在破碎機工作過程中,保險彈簧總處于振動狀態(tài),所以彈簧容易產(chǎn)生疲勞破壞,必須經(jīng)常檢查,定期更換。圖6 彈簧保險裝置結(jié)構(gòu)示意圖2316754可動1、2-齒輪 3、4-非標準長齒輪 5、7、8-軸 6、9-破碎輥圖 7 齒輥式破碎機傳動原理圖電動機通過皮帶輪帶動一對減速齒輪1、2。又通過軸7帶動輥子6和非標準長齒輪3,3又帶動齒輪4,齒輪4帶動輥子9,這樣就夠成了輥子7和9的相向轉(zhuǎn)動。如圖7。機架用來固定安裝軸承座和導(dǎo)軌。在結(jié)構(gòu)上采用上下箱體機架構(gòu)造。一般采用鑄鐵鑄造,也可以采用螺栓連接而成。其要求是機架結(jié)構(gòu)必須堅固。

18、本次設(shè)計采用采用鑄鐵鑄造造機架。3 破碎執(zhí)行機構(gòu)主要零部件的設(shè)計在水平軸上平行裝置兩對相向回轉(zhuǎn)的輥子,它是破碎機的主要工作機構(gòu)。水平軸上平行的一對輥子中,其中一個輥子的軸承是可動的,另一個輥子是固定的,破碎輥是由軸、輪轂和輥皮構(gòu)成。輥子軸采用鍵與錐形表面的輪轂配合在一起,輥皮固定在輪轂上,借助三塊錐形弧鐵,利用螺栓帽將它們固定在一起的。3.1齒輥式破碎機主要執(zhí)行機構(gòu)參數(shù)的計算影響輥式破碎機生產(chǎn)能力和電機功率的主要參數(shù)有:嚙角、給礦粒度、輥子轉(zhuǎn)速。礦石中心O (為使推倒簡化,假設(shè)破碎物料為圓形與輥子中心1O (或2O 的連線與水平線所成的角度,稱為嚙合角。兩個棍子產(chǎn)生的正壓力F (F=fP 都作

19、用于物料塊上,如圖7所示。如將力P 和F 分別分解為水平分力和垂直分力,由圖可以看出,只有在下列條件下,物料塊才能被兩個棍子卷入破碎腔: 2sin 2cos 22P fP 所以摩擦系數(shù)是摩擦角的正切,所以1.12L K = (3.16由次可見,最大嚙合角應(yīng)小于或等于摩擦角的兩倍。當輥式破碎機破碎有用礦物時,一般取摩擦系數(shù)f=0.300.35;或摩擦角 圖8 輥子的受力分析=16°5019°20,則破碎機最大嚙合角33°4038°40。結(jié)合本設(shè)計的實際情況,這里我們?nèi)∧Σ两菫?8=。,則破碎機最大嚙角36=。當排礦口寬度e 一定時,嚙角的大小決定與輥子直徑

20、D 和給礦粒度d 的比值。下面研究一下當物料塊可能被帶入破碎腔時,輥子直徑和給礦粒度間的關(guān)系。圖 9 給礦粒度和輥子直徑示意圖由6圖8 的Rt OAB 中可以看出2cos 22D eD e D d D d+=+ 和D 相比e 很小,可略而不計,則 (1cos 2cos 2D d -= (3.26 當取f=0.325時, 2=18°,cos 18°=0.951 故 120d D 或 20D d (3.36 o o A B D Dd /2e2PG T0604型破碎機的 D=610mm ,故30.5d mm 。由此可見光面輥式破碎機的輥子直徑應(yīng)但等于最大給礦粒度的20倍左右,也就

21、是說,這種雙輥式破碎機只能作為礦石的中碎和細碎。對于潮濕粘性物料,f=0.45,則:10D d 2PG T0604型破碎機的 D=610mm ,故61d mm 。破碎機合適的轉(zhuǎn)數(shù)與輥子的表面特征、物料的堅硬性和給礦粒度等因素有關(guān)。一般地說,給礦粒度愈大,礦石愈硬,則棍子的轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)當愈低。槽形(齒形輥式破碎機的轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)低于光輥式破碎機。但是破碎機的生產(chǎn)能力是與輥子的轉(zhuǎn)數(shù)成正比地增加。為此,近年來趨向選用較高轉(zhuǎn)數(shù)的破碎機。然而,轉(zhuǎn)數(shù)的增加是有限度的。轉(zhuǎn)數(shù)太快,摩擦力隨之減小,若轉(zhuǎn)數(shù)超過某一極限值時,摩擦力不足以使礦石進入破碎腔,而形成“遲滯”現(xiàn)象,不僅動力消耗劇增,而且生產(chǎn)能力顯著降低,同時,輥皮磨損

22、嚴重。所以破碎機的轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)有一個合適的數(shù)值。輥子最合適的轉(zhuǎn)數(shù),一般手是根據(jù)實驗來確定的。通常,光面輥子的圓周速度v=2 7.7米/秒,不應(yīng)大于11.5米/秒。破碎中硬礦石時,光面輥式破碎機的輥子圓周速度可由下式計算: 24 1.271Dv D d D e =+- + m s (3.46式中 D 輥子直徑,單位米;d 給礦粒度,單位米;e 排礦口寬度,單位米。 則計算輥子轉(zhuǎn)速公式為602n v Rn v r R =610mm輥子長度400mm輥子轉(zhuǎn)速75/minr給礦粒度0mm61mm排礦口寬度8mm3.2輥皮的設(shè)計輥式破碎機破碎輥的關(guān)鍵是輥皮,只要有了機械性能好,耐磨性能優(yōu)良的輥皮,對輥機的其他

23、技術(shù)指標是很容易達到的。因此輥式破碎機輥皮材質(zhì)的選擇十分重要。在選材之前先對破碎輥的失效進行分析。對輥機輥皮的失效主要是兩方面:一是機械損壞,如開裂。這類機械損壞一般只發(fā)生在鑄鐵或球鐵輥皮。輥皮如果開裂,對輥機就無法運轉(zhuǎn)甚至還可能發(fā)生人身事故。二是磨損,磨損會使對輥機輥皮的表面產(chǎn)生溝槽,使兩輥皮之間的間隙增大,因而原料的細碎度也就不能保證。磨損過快是很多對輥機輥皮都存在的嚴重缺陷。輥皮發(fā)生機械損壞比較少,一般都是發(fā)生在高速強力細碎對輥機上,因為這種對輥機在兩輥皮之間是強力擠壓作用,擠壓力可達30t40t,是普通對輥機十幾倍的擠壓力。在這樣高的擠壓力的作用下,輥皮就必須具有很高的機械強度。但是,

24、由于在輥皮的制造過程中,無論其化學(xué)成分和機械性能都很難得到有效控制,甚至還可能存在一些鑄造缺陷和較大的內(nèi)應(yīng)力。球墨鑄鐵包括低合金球鐵和中錳球鐵的機械性能比灰鑄鐵高得多,應(yīng)該能夠承受較大的負荷。但是,由于這些球鐵類輥皮的硬度只有HB240左右,為了提高耐磨性,必須將這些鑄件進行淬火處理,把硬度提高到HR50以上。淬火雖然使耐磨性提高了,但淬火以后也可能產(chǎn)生很大的殘余內(nèi)應(yīng)力,或者可能產(chǎn)生裂紋。工作時在擠壓力的作用下,輥皮有時會突然發(fā)生開裂,這就是說球鐵類輥皮也存在著機械損壞的潛在危險。輥皮的磨損就是由輥皮的表面受到原料的摩擦作用而使其表面逐漸損耗的過程。在輥皮表面高應(yīng)力的作用下,會形成局部的機械磨

25、損。這種磨損在整個表面上是不均勻的,一般是形成從輥皮的兩邊到中部逐漸加深的溝槽。這種溝槽主要是從兩輥皮表面流過的原料中有硬的磨粒造成的磨損,主要屬于粒磨損。按照磨粒磨損的公式131N FK KH(3.101K磨損度;N F 法向載荷;H 材料硬度;K 磨損度系數(shù)。公式中的磨損度是一個變化范圍很大的數(shù)值,它和物料的性質(zhì)等因素有關(guān)。由公式可見 ,磨損度1K 和材料的硬度 H 成反比,即材料的硬度越高,磨損度就越小。一般當對輥機輥皮的硬度C HR 50,其耐磨性就比較好:而當對輥機輥皮的硬度C HR <50時 ,其耐磨性就明顯下降。所以,國家行業(yè)標準中規(guī)定對輥機輥皮的表面硬度必須達到C HR

26、50,且硬度層深度在20mm 以上。常見的輥皮有:灰鑄鐵輥皮、外圈包鋼板的灰鑄鐵輥皮、外圈包鋼板并在鋼板表面堆焊耐磨焊條的輥皮、耐磨鑄鐵輥皮、高鉻復(fù)合金制作輥皮等,為了方便輥皮的設(shè)計,本次設(shè)計選用鑄造+耐磨堆焊復(fù)合輥皮。由于對輥破碎機擠壓輥在擠壓物料過程中輥面的擠壓力比輥壓機要小很多,所以制造的擠壓輥輥體是中空的,根據(jù)工作壓力的大小擠壓輥輥皮的厚度一般在50100mm 之間。早期的對輥破碎機擠壓輥的輥皮采用的是高Cr 鑄鐵材料、高錳鋼或超高錳鋼整體鑄造成的,用高Cr 鑄鐵材料鑄造的輥皮在運行過程中輥面容易出現(xiàn)掉塊和輥皮斷裂,用高錳鋼和超高錳鋼鑄造的輥體輥面的耐磨性比較差,另外用這三種材料鑄造的

27、輥皮基本上都是一次性用的,當輥皮磨損以后,堆焊修復(fù)就非常困難,因為這三種材料的可焊性比較差,韌性也差,堆焊修復(fù)過程中很容易就把輥皮拉裂,所以當輥皮磨損到一定程度后,廠家都是直接更換新輥,舊輥就報廢不用維修,這就帶來較大的濫費,給國家和企業(yè)都造成較大的經(jīng)濟損失結(jié)合在輥壓機輥面耐磨材料的研制以及輥壓機輥面再生性修復(fù)方面豐富經(jīng)驗,根據(jù)對輥破碎機擠壓輥的實際運行情況,對擠壓輥輥皮的制造工藝加以改進,提出擠壓輥輥皮的制造工藝采用鑄造+耐磨堆焊相結(jié)合的復(fù)合工藝,使擠壓輥輥皮由以前的單一種材料變成復(fù)合材料,并且研制出專用于對輥破碎機擠壓輥表面堆焊的耐磨材料ZM 焊絲和MD601焊絲。ZM 焊絲堆焊過渡層,作

28、用是保證堆焊層與輥體結(jié)合良好,防止整個堆焊層剝落,同時要求抗裂性好,能夠有效阻止輥面的焊接裂紋和疲勞裂紋向輥體的延伸、發(fā)展,保護輥體不受破壞;MD601焊絲是采用多元合金強化的高耐磨性材料,堆焊層金屬含有大量的合金炭化物,保證了堆焊金屬具有優(yōu)異的抗磨粒磨損性能和一定的抗沖擊性能及抗剝落性能,堆焊層具有細密的網(wǎng)狀裂紋,是釋放焊接應(yīng)力所必須的“應(yīng)力釋放裂紋”,有利于防止堆焊層的大面積掉塊和剝落。擠壓輥輥皮具體的復(fù)合制造工藝為:首先輥皮用普通的碳鋼如35#鋼等來鑄造,輥皮鑄造好后先用專用的耐磨焊絲ZM 焊絲焊一層過渡層,過渡層焊完后,再用MD601焊絲在輥面堆焊一層耐磨層。采用復(fù)合工藝制造的對輥破碎

29、機擠壓輥的優(yōu)點是:a、輥皮基體是用碳鋼鑄造的,輥皮韌性好,可焊性好,輥皮不容易斷裂;b、用專用的耐磨焊絲堆焊的耐磨層,使輥面的耐磨性大大提高,輥面至少可以用一年而不用補焊,擠壓輥的使用壽命有了很大的提高;c、當輥面的耐磨層磨損以后,因為輥皮基體是碳鋼,可以用耐磨焊絲重新堆焊修復(fù),而不用擔心輥皮會被拉裂,并且輥皮可以反復(fù)堆焊修復(fù)多次,這就避免讓輥體報廢,為企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟效益;d、采用復(fù)合工藝制造新輥輥體成本比采用整體鑄造工藝制造新輥輥體成本低20%左右。輥皮的結(jié)構(gòu)主要由四大部分組成。輥皮、輪轂1、輪轂2、螺栓這四個部分組成。安裝時通過螺栓使輪轂1和輪轂2壓緊。由于兩個輪轂和輥皮都有一個錐度,

30、因此輥皮能很好的安裝好。不僅結(jié)構(gòu)簡單而且輪轂較輕。破碎機的好壞關(guān)鍵在輥皮,沒有合格的耐磨輥皮,就不會有合格的對輥機。采用安全可靠經(jīng)濟實用的耐磨輥皮,以及合理的結(jié)構(gòu),將使輥式破碎機的性能大大的提高。輥皮的具體結(jié)構(gòu)見圖10。 1輪轂 2-輥皮 3輪轂 4-鍵 5-螺母 6-軸圖10 輥子裝配結(jié)構(gòu)示意圖2輥皮:35鋼鑄造+耐磨焊絲堆焊。最薄處的厚度為45mm 。與輪轂配合處的斜度為12°。1,3輪轂:材料為45鋼,鋼輪轂的主要優(yōu)點是:制造工藝簡單,成本相對較低,抗金屬疲勞能力強。4鍵5螺栓:每給輥子上8個30M 螺栓。材料35CrMo 。4 破碎機的傳動方案設(shè)計選擇由齒輥式破碎機的原理進行

31、計算,理論生產(chǎn)能力與工作時兩輥子的間距e 、輥子圓周速度v 以及輥子規(guī)格等因素有關(guān)。當速度以v 米/秒時,則理論上物料落下的體積為:V Q eLv 3m S(立方米/小時 (3.66而物料落下的速度與磙子的圓周速度的關(guān)系為:60Dn v =,其中 為輥子每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù),應(yīng)此 3600188.460V eL Dn Q eLDn = 3m h (立方米/小時 或 188.4V Q eLDn = T /h (噸/小時 (3.76式中 e 工作時排礦口寬度, 單位米;L 輥子長度, 單位米;D 輥子直徑, 單位米;n 輥子轉(zhuǎn)數(shù),轉(zhuǎn)/分;物料的松散系數(shù),中硬礦石,=0.200.30;潮濕礦石和粘性礦石,=

32、0.400.60;物料的容重,噸/立方米。當輥式破碎機破碎堅硬能夠礦石時,由于壓碎力的影響,兩輥子間隙(排礦口寬度有時略有增大,實際上可將公式(3.7增大25%,作為破碎堅硬礦石時的生產(chǎn)能力的近似公式,即:235Q eLDn =, 噸/小時 (3.86式中,符號的意義和單位同上。本次設(shè)計的齒輥式破碎機主要用來破碎中硬礦,因此以上參數(shù)可選擇為輥式破碎機的功率消耗,通常多用經(jīng)驗公式 或時間數(shù)據(jù)進行計算。光面輥式破碎機(處理中硬以上的物料的需用功率,可用下述經(jīng)驗公式計算:(1001100.735Q N en= ,千瓦 (3.9 6 式中 Q 生產(chǎn)能力,噸/小時;e 排礦口寬度,厘米;n 輥子轉(zhuǎn)數(shù),轉(zhuǎn)

33、/分。此處的0.735是將公制馬力換為千瓦的折換系數(shù)。N = 千瓦 則查1選電機型號為YB225M-8,功率為22KW 。電動機轉(zhuǎn)速在前面計算中選擇方案一為傳動方案,先通過減速器進行一級減速,然后經(jīng)聯(lián)軸器和帶輪分別將動力傳給滾筒(路線一和螺旋輸料器(路線二以達到工作機的要求。由前面可知電動機轉(zhuǎn)速為940r/min,滾筒轉(zhuǎn)速為37r/min.則總傳動比 ia =na/n=940/37=25.4ia滾筒精選機的總傳動比na電動機轉(zhuǎn)速n滾筒轉(zhuǎn)速根據(jù)設(shè)計課題的要求和工作環(huán)境等因素,首先擬定了(a、(b兩種傳動方案。 圖17 傳動方案(a方案a采用了帶有電機的擺線針輪減速器,大大簡化了結(jié)構(gòu),由于減少了功

34、率的傳動環(huán)節(jié),功率傳遞損失較小,工作效率較高,直接用v帶連接,有很好的過載保護作用,結(jié)構(gòu)簡單,易于安裝處理。帶傳動便于將電動機和轉(zhuǎn)盤的基礎(chǔ)分離,減輕振動的干擾,傳動平穩(wěn),結(jié)構(gòu)簡單,成本低,安裝維護方便,帶損壞后容易更換。過載時,帶在帶輪上打滑,可防止其他零件的損壞,起到安全保護的作用。帶傳動對環(huán)境的要求比較低。 圖18 傳動方案(b 方案b 是電動機通過減速器和帶傳動將動力傳至輥筒。傳動裝置的外形大,傳動不適合在低速和大傳動比下使用,有彈性滑動或打滑現(xiàn)象,難以保持準動比。它的缺點是價格較其它減速器稍高、制造精度要求較高結(jié)合以上兩種傳動方案的特點和本課程設(shè)計實際工作情況和設(shè)計要求,主要從經(jīng)濟成本

35、和機構(gòu)結(jié)構(gòu)上考慮,確定方案a 為本設(shè)計的最佳傳動方案。傳動機構(gòu)主要由齒輪,皮帶輪構(gòu)成,起著傳遞電機功率的作用,本節(jié)將對這兩個部分進行詳細的設(shè)計。4.2 V 帶的設(shè)計本設(shè)計采用V 帶傳動是由于帶傳動是撓性件,具有結(jié)構(gòu)簡單,傳動平穩(wěn),能緩沖和吸震等特點。在總體設(shè)計里面電機選用的是YB225M-8,功率為22KW ,小帶輪為1730/min n r =,輥子轉(zhuǎn)速為75/min r 。1計算功率cP P = (4.11 式(4.1中A K 可查1表10得 1.6A K =2選定截面 根據(jù)30.8c P KW =及1730/min n r =查1圖10確定選用C 型帶。3確定帶輪基準直徑 小帶輪基準直徑

36、參考1圖10和表10取1250d d =。 大帶輪基準直徑計算公式為21(14250(10.01990d d id =-=-= (4.21 查1表10取標準值1000。4帶速 查1有11max 601000d d n V V = max (2030/V m s =- (4.31 則1max 2507309.55/60000V m s V =< 符合要求 5初定中心矩 120120.7(2(d d d d d d a d d +<+ (4.4 1 則有 08682480a <本設(shè)計取02000a =6確定帶基準長度 21200120(2(24d d d d d d d L d

37、d d a -=+ (4.5 1 2(99025022000(250990242000-=+ =6015.257實際中心距 0063006015.25200022d d L L a a -+=+ (4.6 1 =2142.375 mm 安裝時所需要的最小中心距=2047.875 mm8小帶輪包角 21118057.3d d d d a a-=-10V 帶的根數(shù) 00(c A L+ = 4.48取Z=5查1圖10-5得0.95A K = 查1表10-6有 1.12L K = 11單根V 帶的初拉力 20 2.5500(1C P F mv K Zv=-+ =403.22404N 按1表10.1查得

38、m=0.3 /kg m 12作用于軸上的力10159.872sin24045sin 22R F F Z = (4.10 1 = 3977.82 N 13小帶輪的結(jié)構(gòu)及其設(shè)計 由YB250M-8電動機軸伸尺寸65140D E mm mm =,故小帶輪輪轂孔直徑065d mm =,軸轂長140L mm 查表10有259.6a d mm =圖19 小帶輪的工作圖按1表10有19d b =,查1表10.9得小帶輪為實心輪。6 減速器的選擇6.1 減速器的選用原則減速器是在原動機和工作機之間的獨立傳動部件。一般為齒輪、蝸桿等傳動部件在鑄造和焊接的剛性箱體中構(gòu)成,有些電動機和減速器夠成一個組合體,結(jié)構(gòu)緊湊

39、,使用方便。選擇減速器主要考慮以下幾個方面問題:在沒有其他特殊要求的情況下,常選用圓柱齒輪減速器,因為這種減速器加工方便,效率高,成本低。當要求輸入與輸出成900角時,可采用圓錐或圓錐齒輪減速器。當傳動比較大,要求結(jié)構(gòu)緊湊時,可采用蝸桿減速器或擺線針輪減速器傳動,但蝸桿減速器傳動效率低,適用于短期間歇式使用,而擺線針輪減速器傳動效率高,運轉(zhuǎn)平穩(wěn),噪聲低,體積小,質(zhì)量輕。根據(jù)減速器的傳動功率,輸出軸轉(zhuǎn)速,由總傳動比確定減速器級數(shù),如擺線針輪減速器,i1187,可采用單級擺線針輪減速器傳動;i=1217500,可采用兩級擺線針輪減速器傳動。知道了功率、轉(zhuǎn)速、總傳動比即可選定減速器的型號。有的減速器

40、還有其他要求,如機器人傳動裝置的減速器有運動精度、剛度和回差等方面的要求。在高溫、低溫和高速等條件下運轉(zhuǎn)的減速器也有許多特殊的要求。6.2 減速器型號的選擇由上原則及本次設(shè)計的參數(shù)綜合考慮所選的減速器有以下特點:傳動效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。由表3選用一級圓柱齒輪減速器,型號為ZDY 100-2.5-。將減速器的外形簡圖畫如減速器尺寸圖7: 尺寸參數(shù)如減速器尺寸表5:表5減速器尺寸長A 寬B 高度H 中心距a 290 175 260 1003.3 傳動軸的設(shè)計與計算這部分主要對傳動軸中的一根(圖11中7進行設(shè)計。傳動路線圖見下圖。1、2-齒輪 3、4-非標準長齒輪 5、7、8-軸 6、9-破

41、碎輥圖 11 傳動路線圖光輥是由輥皮,輪轂,螺母,螺栓等組成。插入軸的裝配示意圖輥式破碎機能否保證輥的受力均勻、間隙正確、避免對輥的損傷,是保證輥子正常工作的關(guān)鍵因素。對輥子進行挾入物料的力學(xué)分析,算出輥子的受力,是對輥子軸設(shè)計的基礎(chǔ)。本節(jié)將分析差速反向旋轉(zhuǎn)光輥的工作區(qū)進行力學(xué)分析。圖12 光輥的受力分析示意圖當物料進入輥軋區(qū)后,趨近中心軋點輥間隙越小,壓強越大,壓強的增大于物料壓縮程度成正比。如圖所示,設(shè)物料在最下軋距處的最大為壓強1p ,而在角處為p ,此時1111p C B p C D = 令光輥半徑為r ,則有 (2111cos 2sin (2C B r r =-= ; 2112sin

42、 (2D B r = ; 111111(1cos (1cos C D C B D B r r =-=-,2122sin 2sin sin 22p p ='- ; 當和足夠小時,可簡化2122p p ='-,則212(1p p '=-; 當角增加到d 時,磨輥上所承受壓力增加dP ,則可積分得到總壓力P P dA '=,式中dA 為d 間所占輥子面積在Y 軸上的投影,令光輥長度為L ,則 cos dA rLd =,代入前式可得2120cos (1P p rL d =- 積分簡化,取sin =,最后得到 123P p rL = (3.11 合力矩應(yīng)與積分力矩相等,設(shè)

43、合力矩臂為x ,則M=xP=0sin r p dA ' (3.12 故21201(1s i n 23p r L d x p r L -=當足夠小時,取sin =,則 2212013(13283p r L d x r p rL -=,故2211231384M p rL r p r L = (3.13 從此式可以看出,輥子總壓力合力的位置大約位于最小軋點以上3/8軋區(qū)長度處。 破碎過程可以劃分為“預(yù)損碎裂壓實”10三個階段,在實壓階段物料所受的力應(yīng)大于其抗壓強度。石灰石、熟料、煤及其它礦石,其抗壓強度不超過100Mp 。普通輥式破碎機一般工作間隙在10-40mm ,11一端輥圈帶彈性支承,

44、遇強力作用時能產(chǎn)生退讓,間隙可變大,其破碎時作用力一般5t 在左右,輥式細碎機工作間隙一般在5mm 以下,采用剛性支承許用破碎力設(shè)計在10t ,遇強力超過10t 時采用剪切保護,剪切銷破壞后更換復(fù)位,在不超過許用壓力的情況下可以強制破碎4550000510P t N N =D M PN = N.m 此外還有輥子受到摩擦所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩,但輥子為空心的,產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩比較小,把求得的轉(zhuǎn)矩乘以一系數(shù)K=1.1。331.1 3.9310 4.32310M KM = N.m根據(jù)前面的計算可知,主動軸(如圖3.4中的7軸其電動機功率P=22kW ,轉(zhuǎn)速n=75r/min , 軸的一端裝有皮帶輪,另一端有齒輪。軸

45、傳遞的轉(zhuǎn)矩:619.5510P T n= (3.14 式中: P 為電機功率,帶動下輥的電機功率為75kW ,帶動上輥的電機功率為55kW ;n 為轉(zhuǎn)速,下輥的轉(zhuǎn)速為160 r/min ,上輥的轉(zhuǎn)速為80 r/min 。P T n =N.mm=32.810N.m 1123T T = (3.15式中:1 、2、 3分別為皮帶輪、齒輪、軸承的傳動效率。取1=0.92 、2=0.98、3=0.97由4表8 取帶傳動效率為92%選擇軸的理由選擇軸的材料為45鋼,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理, 其機械性能由3表15-1查得:抗拉強度極限 =650MPa ;屈服強度極限=360MPa ;彎曲疲勞極限=300MPa ;剪切疲

46、勞極限=155MPa ;許用彎曲應(yīng)力=60MPa 。 3.初算軸的最小軸徑按式3.16初步確定軸的最小直徑。13min 0P d A n= (3.16 由3表15,選0A =120。P d A n =mm 軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑,需開鍵槽,故將最小軸徑增5%。變?yōu)?0.01mm ,查2表4,取標準直徑110mm 。4初選軸承 因軸承主要受有徑向力的作用,以及機械振動可能產(chǎn)生少量軸向力。故選用圓柱滾子軸承。根據(jù)工作要求及輸入端的直徑(為115mm,由查軸承選用2表4.10-1及表4.10-2選取型號為NNJ3323的滾動軸承,其尺寸(內(nèi)徑×外徑×寬度為 d&#

47、215;D×b=115×200×40。支承下軸的軸承:根據(jù)工作要求及輸入端的直徑(為130mm,由軸承產(chǎn)品目錄中選取型號為6226的滾動軸承,其尺寸(內(nèi)徑×外徑×寬度為d×D×b=115×200×40。1 擬定軸上零件的裝配方案 軸上零件定位、加工要求以及不同的零件裝配方案,參考軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求。圖13 軸的擬定草圖圖13中,從輸入端裝入,輥子、套筒、左端軸承、齒輪,然后從右端裝入右端軸承,齒輪。其中兩個齒輪的軸向定位是由箱體上的軸承座來完成的。2確定軸的各段直徑由于軸最小直徑為110mm,左端用軸

48、承加套筒定位,右端用軸肩定位。故軸段1的直徑即為110mm。軸段2的用來安裝軸承,為了保證定位可靠,只要比軸段1增大510mm就可以,因此取軸段2為115mm。同樣,軸段6也是用來安裝軸承的,此處直徑也取115mm。為了拆裝和制造方便,軸段3選擇為118mm。軸段4是軸肩,參照 2P1073及同類軸設(shè)計取為140mm。為了定位的可靠,軸段7要比軸段6小,因此也取最小直徑為110mm。3確定軸的各段長度考慮到軸1的長度還要加上箱體的厚度,而且還比齒輪厚度要長,故該段軸長取為140mm。軸段2和軸段6的長度要比軸承短15mm。且軸承寬為38mm,則這兩段取35mm長。軸段3的長度即為輥子的長度加套

49、筒長,輥子長為400mm,選擇套筒長為90mm,則軸段3的長度為490mm。圖14 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖依照2P1075 有軸肩的寬度設(shè)計為22mm 。即軸段4長度為22mm 。根據(jù)長齒齒輪的厚度以及其他軸的類比,可以得出軸段7長度取100比較合適。 軸段5的尺寸變動空間比較大,主要考慮與箱體的設(shè)計相配合,取為43mm 。輥子、齒輪、平帶輪與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。對于輥子,2個半輪轂分別用鍵定位。由手冊查得平鍵的截面尺寸寬×高=32×20(GB1095-79,鍵槽用鍵槽銑刀加工,查2取長為160mm(標準鍵長見 GB1096-79。對于齒輪,軸徑為110,查2表4.5-1截

50、面尺寸寬×高=28×16,并取長度為80mm ,同時也保證齒輪輪轂與軸的配合為H7/n6; 確定軸上圓角和倒角尺寸:取軸端倒角為2×45°1畫受力簡圖 畫軸空間受力簡圖15,將軸上作用力分解為水平受力圖b 和垂直面受力圖c 。分別求出垂直面上的支反力和水平面上支反力。對于零件作用于軸上的分布載荷或轉(zhuǎn)矩(因軸上零件如齒輪、聯(lián)軸器等均有寬度可當作集中力作用于軸上零件的寬度中點。對于支反力的位置,隨軸承類型和布置方式不同而異,一般可按圖15取定,其中A 值參見滾動軸承樣本,跨距較大時可近似認為支反力位于軸承寬度的中點。2計算作用于軸上的支反力 水平面內(nèi)支反力為

51、HC HD P F F =N349.810HA HB F F =N垂直面內(nèi)支反力VC VD G P F F =+=+=N 齒輪受到的力,其大小為tan 10648tan 203875.55o r t F F N =33.8810HE F =。0F = VA VB VC VD VE F F F F F +=+ (3.170A M = AB VB AC VC AD VD AE VE l F l F l F l F =+ (3.18綜合式上式可算出39.6710VA F =N 315.7910VB F =N3計算軸的剪力、彎矩,并畫剪力、彎矩、轉(zhuǎn)矩圖 分別作出水平面上和垂直面上的剪力圖d 、e ;分

52、別作出垂直面和水平面上的彎矩圖f 、g ,并按計算合成彎矩,畫轉(zhuǎn)矩圖h 。4計算并畫當量彎矩圖 轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)變化計算, 取,可算出T :330.6 2.810 1.6810AC T = N.mc-c 截面處彎矩最大, 屬于危險截面 圖15 軸的受力結(jié)構(gòu)簡圖校核軸的強度一般而言,軸的強度是否滿足要求只需對危險截面進行校核即可,而軸的危險截面多發(fā)生在當量彎矩最大或當量彎矩較大且軸的直徑較小處。根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸和當量彎矩圖可知,c-c 截面處彎矩最大, 屬于危險截面;d-d 截面處當量彎矩不大,軸徑大,不屬于危險截面。而對于b-b ,當量彎矩小于a-a 截面,軸徑一樣大,不屬于危險截面;截面,僅受

53、純轉(zhuǎn)矩作用,雖a-a 、e-e 截面尺寸小,但由于軸最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強度較為寬裕地確定的,故強度肯定滿足,無需校核彎扭合成強度。c-c 截面處當量彎矩為2222233(0.68 1.68 2.4710 4.5410c ca M M T =+=+=N.m強度校核:考慮到鍵槽的影響,查3表15630.210C W mm = 而1b -=60MPa ,顯然c ca <1b -,故安全。 圖16 軸的結(jié)構(gòu)圖4 傳動機構(gòu)主要零部件的設(shè)計4.3 齒輪的設(shè)計本設(shè)計所設(shè)計的齒輪是圖20中的齒輪1和齒輪2。由于經(jīng)過V帶輪的減速作用,電動機的轉(zhuǎn)速由730/minr降低至730/4=182.5/minr。又由

54、第二章總體設(shè)計中對破碎輥轉(zhuǎn)速的計算知,兩個破碎輥的轉(zhuǎn)速為75/minr。即本設(shè)計中的一對齒輪的轉(zhuǎn)速已經(jīng)確定為1182.5/minn r=,275/minn r=齒輪的傳動比為182.52.4475i=且有P=22KW,設(shè)計滿載工作時間為70000h。1、2-齒輪 3、4-非標準長齒輪 5、7、8-軸 6、9-破碎輥圖20 雙光棍破碎機傳動路線圖1 選擇材料,確定實驗齒輪的疲勞極限應(yīng)力參閱2表4.16-14和表4.16-15,小齒輪選40Cr ,調(diào)質(zhì)處理。HBS=280-310大齒輪選用45鋼,調(diào)質(zhì)處理。HBS=240-260由2設(shè)計計算公式(10-9a 進行計算即213112.32(1根據(jù)2試

55、選載荷系數(shù) 1.3t K =2計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩55611195.510/95.51030/182.5 1.57010T P n N mm =3由2表10-7選取齒寬系數(shù)1d =4由2表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)189.8E Z =5由2圖10-21d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限lim1600H Mpa =大齒輪的接觸疲勞強度極限lim2550H Mpa =6由2式10-13計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)116060182.5170000h N n jL = (4.12 2 = 87.665108827.66510/2.44 3.1410N =7由2圖10查得接觸疲勞壽命系數(shù)10.94HN K = ,20.98HN K =8計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效率為1%,安全系數(shù)為S=1,由2式(10.12得1lim110.94600564HN H H K Mpa Mpa S= (4.13 2 2lim220.98550539HN H H K