【正文】 。在各種金屬、非金屬、化工礦物原料及建筑材料的加工過(guò)程中，粉碎作業(yè)要消耗巨大的能量，而且又是個(gè)低效作業(yè)。 根據(jù)所查的資料顯示，現(xiàn)代雙光輥破碎機(jī)的技術(shù)已經(jīng)非常成熟，比如：上海路橋建設(shè)有限責(zé)任公司開(kāi)發(fā)的 2PGG 雙光輥破碎機(jī)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)。而我這次設(shè)計(jì)的雙光輥破碎機(jī)基本具備以上的要求，能適應(yīng)市場(chǎng)的需求。大量實(shí)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 倍甚至更高。二是它對(duì)物料實(shí)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(guò)輥?zhàn)訅毫?lái)調(diào)節(jié)。 二是壓輥軸承的改進(jìn), 由于該機(jī)軸承要承受巨大的靜載荷和沖擊載荷, 原來(lái)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。180 型輥壓機(jī)作細(xì)碎用, 給料量為 1680t246。我國(guó)東北大學(xué)與沈陽(yáng)礦山機(jī)械廠協(xié)作開(kāi)發(fā)的輥壓機(jī)的樣機(jī)(生產(chǎn)能力為 100t246。調(diào)整裝置要求精度較高，因此必須要不容易磨損。破碎輥直接與礦石接觸，因此強(qiáng)度要求要高，尤其是輥皮的強(qiáng)度要高。根據(jù)電機(jī)的功率以及破碎對(duì)象等等一些因素來(lái)設(shè)計(jì)皮帶輪。軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算○ 4本次設(shè)計(jì)的破碎機(jī)有 3 根主軸，由于篇幅有限，本文僅對(duì)其中一根軸的設(shè)計(jì)以及計(jì)算進(jìn)行討論，其它軸設(shè)計(jì)參考它。因此設(shè)計(jì)時(shí)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。此外在耐磨材料、熱處理工藝及自動(dòng)化程度上與國(guó)外也都存在不小差距。由于一切從實(shí)際出發(fā)，一切以市場(chǎng)為基準(zhǔn)，以市場(chǎng)需求為方向，因此，本設(shè)計(jì)能馬上很好的為煤炭行業(yè)、水泥行業(yè)等等行業(yè)服務(wù)，具有很好的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)前景。 2PG—T0604 雙輥破碎機(jī)的工作原理 輥式破碎機(jī)的命名 圖 符號(hào)說(shuō)明圖2PG0604 含義是：雙光棍彈簧調(diào)整式破碎機(jī)，直徑 600mm，長(zhǎng) 400mm 工作原理2PG0604 雙光輥破碎機(jī)是常用的輥式破碎機(jī)，其結(jié)構(gòu)如圖 。因此，破碎機(jī)是連續(xù)操作的，且有強(qiáng)制卸料的作用，粉碎粘濕的物料也不致堵塞。前輥的軸安裝在滾柱軸承中，軸承座 18 固定安裝在機(jī)架上，后輥的軸承 19 則安裝在機(jī)架的導(dǎo)軌中，可以在導(dǎo)軌上前后移動(dòng)，后輥的軸承用強(qiáng)力彈簧 4圖 （A） 2PGT0604 雙光輥破碎機(jī)結(jié)構(gòu)圖1前輥 2后輥 3機(jī)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(biāo)準(zhǔn)齒輪 18安全罩19軸承圖 (B) 2PGT0604 雙光輥破碎機(jī)結(jié)構(gòu)圖壓緊在頂座 12 上．當(dāng)轉(zhuǎn)輥之間落入難碎物時(shí)，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(lái)位置。 前輥通過(guò)減速齒輪 9 和 10 傳動(dòng)袖 3 以及帶輪 20 用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，后輥則通過(guò)裝在輥?zhàn)虞S上的一對(duì)齒輪 17 由前輥帶動(dòng)作相向轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)對(duì)物料還兼磨剝的作用，宜用于粘土及塑性物料的細(xì)碎，產(chǎn)品粒度小且均勻。輥?zhàn)虞S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。 圖 調(diào)整裝置示意圖 彈簧保險(xiǎn)裝置它是輥式破碎機(jī)很重要的一個(gè)部件，彈簧松緊程度，對(duì)破碎機(jī)正常工作和過(guò)再保護(hù)都有積極其重要的作用。2 輥?zhàn)樱?3 – 物料； 4 – 固定軸承； 5 – 可動(dòng)軸承；6 – 彈簧； 7 – 機(jī)架 圖 彈簧保險(xiǎn)裝置的工作示意圖 在破碎機(jī)工作過(guò)程中，保險(xiǎn)彈簧總處于振動(dòng)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。 機(jī)架機(jī)架用來(lái)固定安裝軸承座和導(dǎo)軌。本次設(shè)計(jì)采用采用鑄鐵鑄造造機(jī)架。 雙光輥破碎機(jī)主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算影響輥式破碎機(jī)生產(chǎn)能力和電機(jī)功率的主要參數(shù)有：嚙角、給礦粒度、輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速。當(dāng)輥式破碎機(jī)破碎有用礦物時(shí)，一般取摩擦系數(shù) f=～；或摩擦角 圖 輥?zhàn)拥氖芰Ψ治?6176。40′。下面研究一下當(dāng)物料塊可能被帶入破碎腔時(shí),輥?zhàn)又睆胶徒o礦粒度間的關(guān)系。?由此可見(jiàn)光面輥式破碎機(jī)的輥?zhàn)又睆綉?yīng)但等于最大給礦粒度的 20 倍左右，也就是說(shuō)，這種雙輥式破碎機(jī)只能作為礦石的中碎和細(xì)碎。槽形（齒形）輥式破碎機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)低于光輥式破碎機(jī)。轉(zhuǎn)數(shù)太快，摩擦力隨之減小，若轉(zhuǎn)數(shù)超過(guò)某一極限值時(shí)，摩擦力不足以使礦石進(jìn)入破碎腔，而形成“遲滯”現(xiàn)象，不僅動(dòng)力消耗劇增，而且生產(chǎn)能力顯著降低，同時(shí)，輥皮磨損嚴(yán)重。破碎中硬礦石時(shí)，光面輥式破碎機(jī)的輥?zhàn)訄A周速度可由下式計(jì)算： （）?????????ms[6]式中 D───輥?zhàn)又睆?單位米； d───給礦粒度，單位米； e───排礦口寬度，單位米。本次設(shè)計(jì)的雙光輥破碎機(jī)主要用來(lái)破碎中硬礦,因此以上參數(shù)可選擇為e= m , L= m ,D= m ,n= ,μ= , δ= 75/inr 3t/m因此由公式 有 = 235QeLDn??????t/h 電動(dòng)機(jī)功率輥式破碎機(jī)的功率消耗，通常多用經(jīng)驗(yàn)公式 或時(shí)間數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。 輥皮的設(shè)計(jì)輥式破碎機(jī)破碎輥的關(guān)鍵是輥皮，只要有了機(jī)械性能好，耐磨性能優(yōu)良的輥皮，對(duì)輥機(jī)的其他技術(shù)指標(biāo)是很容易達(dá)到的。這類機(jī)械損壞一般只發(fā)生在鑄鐵或球鐵輥皮。 輥皮的機(jī)械損壞形式輥皮發(fā)生機(jī)械損壞比較少，一般都是發(fā)生在高速?gòu)?qiáng)力細(xì)碎對(duì)輥機(jī)上，因?yàn)檫@種對(duì)輥機(jī)在兩輥皮之間是強(qiáng)力擠壓作用，擠壓力可達(dá) 30t～40t，是普通對(duì)輥機(jī)十幾倍的擠壓力。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(jìn)行淬火處理，把硬度提高到 HR50 以上。在輥皮表面高應(yīng)力的作用下，會(huì)形成局部的機(jī)械磨損。公式中的磨損度是一個(gè)變化范圍很大的數(shù)值，它和物料的性質(zhì)等因素有關(guān)。CHR 輥皮的設(shè)計(jì)原則常見(jiàn)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(jì)，本次設(shè)計(jì)選用鑄造＋耐磨堆焊復(fù)合輥皮。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(lái)鑄造，輥皮鑄造好后先用專用的耐磨焊絲 ZM 焊絲焊一層過(guò)渡層，過(guò)渡層焊完后，再用 MD601 焊絲在輥面堆焊一層耐磨層。安裝時(shí)通過(guò)螺栓使輪轂 1 和輪轂 2 壓緊。采用安全可靠經(jīng)濟(jì)實(shí)用的耐磨輥皮，以及合理的結(jié)構(gòu)，將使輥式破碎機(jī)的性能大大的提高。與輪轂配合處的斜度為 12176。 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 這部分主要對(duì)傳動(dòng)軸中的一根（圖 34 中 7）進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)輥?zhàn)舆M(jìn)行挾入物料的力學(xué)分析，算出輥?zhàn)拥氖芰?，是?duì)輥?zhàn)虞S設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。破碎過(guò)程可以劃分為“預(yù)損—碎裂—壓實(shí)”[10]三個(gè)階段，在實(shí)壓階段物料所受的力應(yīng)大于其抗壓強(qiáng)度。軸傳遞的轉(zhuǎn)矩： （）??式中： P 為電機(jī)功率，帶動(dòng)下輥的電機(jī)功率為 75kW，帶動(dòng)上輥的電機(jī)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。 （）13min0PdA?由[3]表 ，選 =120。故選用圓柱滾子軸承。 圖 軸的擬定草圖圖 中，從輸入端裝入，輥?zhàn)?、套筒、左端軸承、齒輪,然后從右端裝入右端軸承,齒輪?！　≥S段 2 的用來(lái)安裝軸承，為了保證定位可靠，只要比軸段 1 增大 5～10mm 就可以，因此取軸段 2 為 115mm。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。軸段 3 的長(zhǎng)度即為輥?zhàn)拥拈L(zhǎng)度加套筒長(zhǎng)，輥?zhàn)娱L(zhǎng)為 400mm，選擇套筒長(zhǎng)為 90mm，則軸段 3 的長(zhǎng)度為 490mm。軸段 5 的尺寸變動(dòng)空間比較大，主要考慮與箱體的設(shè)計(jì)相配合，取為 43mm。對(duì)于齒輪，軸徑為 110，查[2]表 截面尺寸寬高=2816，并取長(zhǎng)度為 80mm，同時(shí)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 245176。對(duì)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 取定，其中 A值參見(jiàn)滾動(dòng)軸承樣本，跨距較大時(shí)可近似認(rèn)為支反力位于軸承寬度的中點(diǎn)。計(jì)算并畫(huà)當(dāng)量彎矩圖○ 4　　轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)變化計(jì)算, 取 ,可算出 ：T? ???? 4D 　33..B按照 畫(huà)出當(dāng)量彎矩圖 i。 　　cc 截面處當(dāng)量彎矩為()(.).???????強(qiáng)度校核：考慮到鍵槽的影響，查[3]表 ????而 ＝60MPa，顯然 ＜ ，故安全。1730/minnr?75/minr計(jì)算功率○ 1 cP根據(jù)設(shè)計(jì)要求查計(jì)算公式為有 （）???[1]式（）中 可查[1]表 105 得AKAK選定截面○ 2根據(jù) ?1730/minnr?查[1]圖 101 確定選用 C 型帶。 。求單根 V 帶的基本額定功率 及其增量○ 9 0P? 按[1]圖 ，當(dāng) 時(shí) =,73/mindnr?0P 當(dāng) 時(shí)， = KW 4i?0P?V 帶的根數(shù)○10 () 0()cALZK? [1] ?? = 取 Z=5 查[1]圖 105 得 查[1]表 106 ??單根 V 帶的初拉力○11 () (1)CPFmvZ????[1] ?? = N4? 按[1]表 查得 m= /kg作用于軸上的力○12 () 10 ?????[1] = N小帶輪的結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)○13由 YB250M8 電動(dòng)機(jī)軸伸尺寸 ,65140DEm??故小帶輪輪轂孔直徑 ,軸轂長(zhǎng)0dL?查表 有 ?圖 41 小帶輪的工作圖按[1]表 有, , , , , , 19db???min16f?in0?34??。即圖 中的軸 1 的轉(zhuǎn)速為/minr/minr 。HBS=280310大齒輪選用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。由于齒輪模數(shù) m 的大小主要決定于彎曲強(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