【正文】 大 的發(fā)展機遇 期。畢竟我國的 機械 制造成本 很 低，又有 很好 的重工業(yè)基礎，通過引進國際 的 先進技術 設備。加大科研的資金投入 ，定能克服 生產(chǎn)設備 技術上的 巨大 差距，使我國的破碎 機械 設備產(chǎn)品更好的進入國內 和國 外 廣闊的 市場。 內蒙古民族大學學士學位設計 2 2 總 體 設 計 方 案 設計特點 雙齒輥破碎機機的主要性能特點是： 1. 本機具有體積小、重量輕、噪聲低、安裝檢修都十分方便等特點； 2. 齒輥的結構尺寸的設計由產(chǎn)品的粒度決定，而且要可以直接跟換磨損的破碎齒，這樣可以使機械的使用成本降低； 3. 過粉碎低。由于剪切原理，粒度小的物料可以直接通過。但對于大于粒度要求物料要進行破碎，這樣可以很好避免進入破碎機的物料攙雜破碎缺陷物。 設計產(chǎn)品的用途和應用領域 破碎機械是冶金、礦石開采、電力、化學化工、陶瓷制造、水泥生產(chǎn)和筑路等工業(yè)部門廣泛應用的機械設備。每年有大量礦石原料與再利廢料都需要用破碎機進行 加工處理，以達到下一級機械加工設備所需要粒度大小，所以破碎機械大部分用于礦區(qū)的生產(chǎn)。 設計目標 提高和提升雙輥齒破碎機齒輥耐磨性與整體的機械強度，使得齒輥在整個生產(chǎn)工作過程中，不會因為雙齒輥破碎機輥齒的長時間使用和物料粒度過大而發(fā)生變形。降低事故的發(fā)生率，提高破碎效率，保證生產(chǎn)的正常運行，提高生產(chǎn)率。 研究內容 （ 1）結構分析設計； （ 2）分析雙齒輥破碎機齒輥工作面耐磨性及其整體強度； （ 3）整體結構優(yōu)化。 解決的關鍵問題：輥齒齒面嚴重磨損； 輥齒軸變形。 設計方案 破碎機理：兩個平行安裝放置的齒輥是雙齒輥破碎機的主要工作部件。將一定數(shù)量的齒環(huán)沿軸向布置在每個齒輥上，通過兩個齒輥的對轉實現(xiàn)對加工物料的破碎。 齒對物料的作用過程由 3 個階段組成。第 1 個階段，當大塊物料進入旋轉運動的齒輥中。首先通過齒輥對它進行沖擊剪切作用，然后進行撕拉作用。如果輥齒咬入碎塊則進入內蒙古民族大學學士學位設計 3 第 2 階段，否則碎塊將物料沿物料表面強行猾過。靠輥齒的螺旋布置使物料翻轉，等待下一對齒的繼續(xù)對它施加作用。在圖 1中，這一階段為齒從 11 位置到 22 位置。第 2 階段從物料被咬入開始，到前一對齒脫離咬合終止。在 圖 1 中表示為齒從 22 位置運動到 33位置的過程。這一階段由于齒輥的運動兩齒截面由大逐漸變小，然后再增大。粒度較大的物料由于截面變小而被強行擠壓破碎，破碎后的物料被排出，從齒側間隙漏下。 破碎的物料大量下漏排除當對齒開始脫離咬合時，但任然有個別物料粒度太大不下面破碎鉆阻擋，使物料其進行二次破碎。當輥齒運動到破碎砧前面時，與破碎砧相互作用，將大塊物料劈碎并將其強行排除，這就是第 3 階段。 破碎機設計方案：選擇三向異步電動機作為原動機。原動機帶動皮帶輪，通過皮帶向第二皮帶同速傳動。大皮帶上的小齒輪向第一齒輥 降速，兩齒輥相向轉動，由破碎齒輪完成破碎動作，并且在兩齒輥中間下方破碎物料的位置安放破碎砧，使剩下物料進行二次破碎，這樣可以提高破碎生成率和降低生產(chǎn)成本和達到良好的破碎效果，已經(jīng)破碎的物料通過下面排料口直接排出。 題目的可行性 輥式破碎機尤其適用于破碎黏性物料。它具有處理細料的優(yōu)點，尤其是用于洗選之前的選煤過程。其處理能力較大，可達幾千噸 /時。當使用齒型或槽型齒板時，適用于處理，石膏，煤炭，焦碳，鋁土礦，滑石等軟質材料和抗壓強度低于 8001000kg/cm2 的物料。目前破碎機齒輥工作表面的性能、破 碎后物料粒度和使用可靠性的要求，也隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展和煤炭破碎加工技術的進步變的也越來越高。齒輥作為破碎工作面中關鍵設備，它的性能、可靠性制約了其它設備能力能否正常的發(fā)揮，決定了輥式破碎機的可行性和經(jīng)濟效益。 傳統(tǒng)破碎機的改進 傳統(tǒng)的破碎機大都是利用一對或幾對輥齒對塊狀物料進行擠壓破碎。且這些輥輪在軸上的安裝大都是并齊地排列在軸上，也就是它們的安裝鍵都在同一個空間角度上。這種傳統(tǒng)的破碎機它的破碎效果不太理想。 在設計過程中，我對傳統(tǒng)的破碎機進行了結構優(yōu)化設計。首先，改進輥齒的安裝安放總體設計方案 4 位置，把輥齒在軸 上成螺旋式安裝布置：第一個鍵槽角度為 00其它為 150 、 300 、 450、 600、750。這樣設計能對塊狀物料進行階段性破碎。也就是能對塊狀物料進行多次破碎。它能很好地提高破碎效率。 同時為了更好地，進一步地提高破碎效率。在每兩個嚙合輥齒嚙合處的正下方加上一個破碎砧。當物料運行到破碎鉆的兩面與咬合輥齒下方進行二次破碎 破碎機的結構設計 5 3 破 碎 機 的 結 構 設 計 結構的選擇與比較 以齒輪機構作為傳動機構，從齒輥 作滾動的一對齒輥機構是執(zhí)行機構。 破碎機參數(shù)的初步確定 性能 輥子規(guī)格 ? 450 500 D L/mm 給料粒度 200 0D /mm 排料粒度 0～ 25； 0～ 50； 0～ 75； 0～ 100 mm 生產(chǎn)率 20； 35； 45； 55 t/h 輥子轉數(shù) 64 r/min 機器質量 m/ t 計算參數(shù) 輥子直徑 ； 輥子直徑 D 與給料粒度 d成正比。 對于光輥： D? 20d 輥皮表面帶有溝槽： D=（ 10～ 12） d 輥皮表面鑲齒： D=（ 2～ 6） d 對于我所設計的雙齒輥破碎機，所破碎的物料粒度在 100～ 200mm 范圍內。 D=（ 2～ 6）（ 100～ 200） =（ 200～ 1200） mm 取 D=450mm 由于 ? 450 500 型雙 齒輥破碎機較接近設計要求，故選用。 輥子工作轉速； 輥子轉速與輥皮表面特征、被破碎物料的硬度和尺寸相關，通常破碎物料的粒度越大，輥子轉速也就越低，輥皮表面有溝槽的輥子，他的轉速應比光輥的低；當破碎軟的或脆的物料時，轉速應高些，而破碎硬物料時應低些。根據(jù)經(jīng)驗： 破碎機的結構設計 6 n=（ 120～ 420） fDd? 式中： n—— 輥子轉速 （ r/min）； f —— 被破碎物料與輥皮之間的摩擦系數(shù)； ? —— 被破碎物料的容積重 （ Kg/ 3cm ）； D—— 輥子直徑 （ cm）； d—— 給料粒度 （ cm）。 按照設計要求可知， d=10～ 20cm，一般摩擦系數(shù)取 f =～ ，（或摩擦角? =16? 45’～ 19? 18’），取 f =， ? ==18? ， D=450mm， r=～ ，取 r= 103? Kg/ 3cm 。 n=（ 120～ 420） fDd?=（ 120～ 420） 10 45 20?? ? ?=～ （ r/min） 帶牙齒的輥子每分鐘工作轉數(shù)則應取其下限，故取 n=64r/min。 生產(chǎn)率 ； 破碎機的理論體積生產(chǎn)能力為 TQ 3600LeV? m3 /h 實際上體積生產(chǎn)能力為 Q=188? Le Dn ? 式中 Q—— 生產(chǎn)率 （ t/h）； n—— 輥子轉速 （ r/min）； ? —— 破碎產(chǎn)品的松散容重，接近 1 （ t/m3 ）； L—— 輥子長度 （ m）； D—— 輥子直徑 （ m）； 內蒙古民族大學學士學位設計 7 ? —— 輥子長度利用系數(shù)和排料松散度系數(shù)，對于中硬度物料， ? =～ ；對于粘性和潮濕物料，如煤，焦碳等， ? =～ ； e—— 排料口寬度 （ m）。 但在破碎硬物料時，后輥彈簧被壓縮，轉輥間距增加 25%故 Q=235? Le Dn ? t/h Q=235? Le Dn ? =235（ ～ ） 164 =～ （ t/h） 輥子功率的計算； 輥式破碎機功率，一般采用經(jīng)驗公式來估算。破碎中硬物料時，破碎機所需功率為 N= 式中 V—— 輥子圓周速度 m/s； L—— 輥子長度 m； K—— 系數(shù)， K= +， 0D 和 d 分別是給料與排料粒度； 對于破碎煤或焦碳用的齒輥破碎機，則輥子功率為 N=KLDn kw 式中 D—— 輥子直徑 m； L—— 輥子長度 m； n—— 輥子轉速 r/min； K—— 系數(shù)，破碎煤時， K=。 N= KLDn= 64= kw 原動機的確定 為了讓整個機械系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行 ，只有選擇合適的原動機，電動機的選用主要從功率、種類等方面考慮。 破碎機的結構設計 8 0N *η 1η 2η 3η 4η 5η 6/ AK =N 式中 0N —— 電機額定功率 kw AK —— 工況系數(shù)，每天工作 1016 個小時，故取 AK =； 1? —— 帶傳動效率， ； 2 4 6???、 、 —— 滾動軸承效率， ； 35??、 —— 8級精度圓柱齒輪傳動效率， 。 則 0N =N*KA/(η 1η 2η 3η 4η 5η 6)= kw 雙齒輥破碎機的電動機需要可靠性高、噪聲震動小、能承受經(jīng)常地沖擊及震動的類型。綜合上述因素可以做出選擇 Y225M8型。 傳動機構的選擇與比較 傳動機構的重要性 在工作機和原動機之間要加入傳動設備，來改變運動形式和傳遞動力 1)原動機的速度和工作機的速度通常不一樣，需要減速或增速。 2)工作機要根據(jù)生產(chǎn)要求調節(jié)速度，而原動機速度額定，要通過改變原動機速度不切實際。 3）工作機的運動形式多種多樣，而原動機只能作勻速轉動 傳動類型選擇 傳動類型選擇時應考慮的因素； 1）原動機和傳動裝置在起動、調速性能、機械特性、反向和空載等方面能符合工作機的要求。 2)對傳動的布置方面要合理和便于安 裝，同時尺寸和重量緊湊、輕巧。 3)操作和控制方式簡便。 4)必須符合國家的技術政策，現(xiàn)場的技術條件和環(huán)境保護等其它要。 傳動類型選擇的原則； 內蒙古民族大學學士學位設計 9 1)對于大功率傳動，應優(yōu)先選用高效率的傳動，以節(jié)約能源。 2)在原動機和工作機同步時應選擇嚙合傳動。 3)傳動裝置應該選擇系列化、標準化產(chǎn)品便于降低維護費用。 4)在滿足工作條件的情況下，選擇結構簡單的傳動裝置，降低初始費用。 如下圖所示傳動機構，選擇了帶式傳動機構。因為雙齒輥破碎機所需要的傳動精度不需要太高，而且功率消耗很大需要安全保障，使用帶式傳動機構很 安全。因為電動機的轉速是 730r/min，而輥子的轉速需要 64 r/min，傳動比為 。 =**1，故帶式部分的傳動比為 第一對齒輪的傳動比為 第二對齒輪的傳動比為 1。即 I 帶=， i12=,i23=1 破碎機的結構設計 10 破 碎 機 的 總 體 設 計 帶傳動設計 1. 設計功率 dP Pd=PKA 式中 P—— 工作機功率 kw dP = = kw 2. 帶型 根據(jù) dP 和 1n 選取有效寬度制 V 帶，選取 15N/15J 型有效寬度制 V 帶。 式中 1n —— 小帶輪轉速 r/m