【正文】 大 的發(fā)展機(jī)遇 期。畢竟我國的 機(jī)械 制造成本 很 低，又有 很好 的重工業(yè)基礎(chǔ)，通過引進(jìn)國際 的 先進(jìn)技術(shù) 設(shè)備。加大科研的資金投入 ，定能克服 生產(chǎn)設(shè)備 技術(shù)上的 巨大 差距，使我國的破碎 機(jī)械 設(shè)備產(chǎn)品更好的進(jìn)入國內(nèi) 和國 外 廣闊的 市場。 內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位設(shè)計 2 2 總 體 設(shè) 計 方 案 設(shè)計特點 雙齒輥破碎機(jī)機(jī)的主要性能特點是： 1. 本機(jī)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(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)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(jī)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(jìn)行破碎，這樣可以很好避免進(jìn)入破碎機(jī)的物料攙雜破碎缺陷物。 設(shè)計產(chǎn)品的用途和應(yīng)用領(lǐng)域 破碎機(jī)械是冶金、礦石開采、電力、化學(xué)化工、陶瓷制造、水泥生產(chǎn)和筑路等工業(yè)部門廣泛應(yīng)用的機(jī)械設(shè)備。每年有大量礦石原料與再利廢料都需要用破碎機(jī)進(jìn)行 加工處理，以達(dá)到下一級機(jī)械加工設(shè)備所需要粒度大小，所以破碎機(jī)械大部分用于礦區(qū)的生產(chǎn)。 設(shè)計目標(biāo) 提高和提升雙輥齒破碎機(jī)齒輥耐磨性與整體的機(jī)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(jī)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(nèi)容 （ 1）結(jié)構(gòu)分析設(shè)計； （ 2）分析雙齒輥破碎機(jī)齒輥工作面耐磨性及其整體強度； （ 3）整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化。 解決的關(guān)鍵問題：輥齒齒面嚴(yán)重磨損； 輥齒軸變形。 設(shè)計方案 破碎機(jī)理：兩個平行安裝放置的齒輥是雙齒輥破碎機(jī)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(zhuǎn)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(dāng)大塊物料進(jìn)入旋轉(zhuǎn)運動的齒輥中。首先通過齒輥對它進(jìn)行沖擊剪切作用，然后進(jìn)行撕拉作用。如果輥齒咬入碎塊則進(jìn)入內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位設(shè)計 3 第 2 階段，否則碎塊將物料沿物料表面強行猾過?？枯価X的螺旋布置使物料翻轉(zhuǎn)，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(cè)間隙漏下。 破碎的物料大量下漏排除當(dāng)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(jìn)行二次破碎。當(dāng)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(jī)設(shè)計方案：選擇三向異步電動機(jī)作為原動機(jī)。原動機(jī)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(zhuǎn)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(jìn)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(dá)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(jī)尤其適用于破碎黏性物料。它具有處理細(xì)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(dá)幾千噸 /時。當(dāng)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(zhì)材料和抗壓強度低于 8001000kg/cm2 的物料。目前破碎機(jī)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(shù)的進(jìn)步變的也越來越高。齒輥作為破碎工作面中關(guān)鍵設(shè)備，它的性能、可靠性制約了其它設(shè)備能力能否正常的發(fā)揮，決定了輥式破碎機(jī)的可行性和經(jīng)濟(jì)效益。 傳統(tǒng)破碎機(jī)的改進(jìn) 傳統(tǒng)的破碎機(jī)大都是利用一對或幾對輥齒對塊狀物料進(jìn)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(jī)它的破碎效果不太理想。 在設(shè)計過程中，我對傳統(tǒng)的破碎機(jī)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。首先，改進(jìn)輥齒的安裝安放總體設(shè)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(shè)計能對塊狀物料進(jìn)行階段性破碎。也就是能對塊狀物料進(jìn)行多次破碎。它能很好地提高破碎效率。 同時為了更好地，進(jìn)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(dāng)物料運行到破碎鉆的兩面與咬合輥齒下方進(jìn)行二次破碎 破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 5 3 破 碎 機(jī) 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 結(jié)構(gòu)的選擇與比較 以齒輪機(jī)構(gòu)作為傳動機(jī)構(gòu)，從齒輥 作滾動的一對齒輥機(jī)構(gòu)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 破碎機(jī)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(zhuǎn)數(shù) 64 r/min 機(jī)器質(zhì)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(shè)計的雙齒輥破碎機(jī)，所破碎的物料粒度在 100～ 200mm 范圍內(nèi)。 D=（ 2～ 6）（ 100～ 200） =（ 200～ 1200） mm 取 D=450mm 由于 ? 450 500 型雙 齒輥破碎機(jī)較接近設(shè)計要求，故選用。 輥子工作轉(zhuǎn)速； 輥子轉(zhuǎn)速與輥皮表面特征、被破碎物料的硬度和尺寸相關(guān)，通常破碎物料的粒度越大，輥子轉(zhuǎn)速也就越低，輥皮表面有溝槽的輥子，他的轉(zhuǎn)速應(yīng)比光輥的低；當(dāng)破碎軟的或脆的物料時，轉(zhuǎn)速應(yīng)高些，而破碎硬物料時應(yīng)低些。根據(jù)經(jīng)驗： 破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 6 n=（ 120～ 420） fDd? 式中： n—— 輥子轉(zhuǎn)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(shè)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(zhuǎn)數(shù)則應(yīng)取其下限，故取 n=64r/min。 生產(chǎn)率 ； 破碎機(jī)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(zhuǎn)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(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位設(shè)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(zhuǎn)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(jī)功率，一般采用經(jīng)驗公式來估算。破碎中硬物料時，破碎機(jī)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(jī)，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(zhuǎn)速 r/min； K—— 系數(shù)，破碎煤時， K=。 N= KLDn= 64= kw 原動機(jī)的確定 為了讓整個機(jī)械系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行 ，只有選擇合適的原動機(jī)，電動機(jī)的選用主要從功率、種類等方面考慮。 破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 8 0N *η 1η 2η 3η 4η 5η 6/ AK =N 式中 0N —— 電機(jī)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(jī)的電動機(jī)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(jī)構(gòu)的選擇與比較 傳動機(jī)構(gòu)的重要性 在工作機(jī)和原動機(jī)之間要加入傳動設(shè)備，來改變運動形式和傳遞動力 1)原動機(jī)的速度和工作機(jī)的速度通常不一樣，需要減速或增速。 2)工作機(jī)要根據(jù)生產(chǎn)要求調(diào)節(jié)速度，而原動機(jī)速度額定，要通過改變原動機(jī)速度不切實際。 3）工作機(jī)的運動形式多種多樣，而原動機(jī)只能作勻速轉(zhuǎn)動 傳動類型選擇 傳動類型選擇時應(yīng)考慮的因素； 1）原動機(jī)和傳動裝置在起動、調(diào)速性能、機(jī)械特性、反向和空載等方面能符合工作機(jī)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(shù)政策，現(xiàn)場的技術(shù)條件和環(huán)境保護(hù)等其它要。 傳動類型選擇的原則； 內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位設(shè)計 9 1)對于大功率傳動，應(yīng)優(yōu)先選用高效率的傳動，以節(jié)約能源。 2)在原動機(jī)和工作機(jī)同步時應(yīng)選擇嚙合傳動。 3)傳動裝置應(yīng)該選擇系列化、標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品便于降低維護(hù)費用。 4)在滿足工作條件的情況下，選擇結(jié)構(gòu)簡單的傳動裝置，降低初始費用。 如下圖所示傳動機(jī)構(gòu)，選擇了帶式傳動機(jī)構(gòu)。因為雙齒輥破碎機(jī)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(jī)構(gòu)很 安全。因為電動機(jī)的轉(zhuǎn)速是 730r/min，而輥子的轉(zhuǎn)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(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 10 破 碎 機(jī) 的 總 體 設(shè) 計 帶傳動設(shè)計 1. 設(shè)計功率 dP Pd=PKA 式中 P—— 工作機(jī)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(zhuǎn)速 r/m