【正文】 取失效概率為 ，安全系數(shù) ，有 MPa （ 2）計(jì)算 1）試算小齒輪分度圓直徑 ，代入 中較小值 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25 頁(yè) 帶入數(shù)據(jù)有 mm 2）計(jì)算圓周速度 v 帶入數(shù)據(jù)有 m/s 3) 計(jì)算齒寬 b mm 4）計(jì)算齒寬和齒高之比 模數(shù) 齒高 則 26 5）計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) m/s,8 級(jí)精度，查圖得動(dòng)載系數(shù) ，直齒輪有 ；查得使用系數(shù) 用插值法查 8 級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐非 對(duì)稱布置時(shí) 。 齒面的加工采用展成法滾齒，由于齒輪模數(shù)大于 8，則可分三次切除全齒深，第一次切深為 ～ ，第二次切至留精切余量 ～ 1mm ，第三次切至全齒深，這樣齒面的加工就完成了。因?yàn)槠扑辇X盤是齒輥破碎機(jī)的主要破碎部件，所以設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)考慮了這部分 國(guó)內(nèi)現(xiàn)在的破碎輥齒主要有以下三種 ： 第一種雙齒輥破碎機(jī)輥?zhàn)颖砻婀ぷ鼾X的齒形采用棱錐體齒，其 1個(gè)輥齒上的棱邊成凸形圓槽，與輥?zhàn)油獗砻娉赏膱A。 第三種是雙齒輥破碎機(jī)的輥齒齒型和布置方式與方案二的相同，不同之處是每個(gè)齒輥由芯軸和破碎齒組成。如圖 。刀刃式用的不多。但由于鷹嘴齒前部較尖，破碎過(guò)程中產(chǎn)生的破碎力常集中于某一點(diǎn)，使作用在破碎物料某部位的破碎力過(guò)大，產(chǎn)生過(guò)粉碎現(xiàn)象 (一般產(chǎn)品產(chǎn)品粒度小于 50～ 35 mm稱為過(guò)粉碎 )，使產(chǎn)品合格率降低 10％ ～ 15％ ；且鷹嘴齒前部較尖部分很容易磨損，降低齒板使用壽命短，并引起兩輥間的間距不均勻，造成破碎塊度不均勻，大大降低設(shè)備生產(chǎn)效率。所產(chǎn)生的破碎力作用較為均勻，過(guò)粉碎現(xiàn)象明顯減少，破碎效率顯著提高。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 29 頁(yè) 齒輥切向力計(jì) 算 為了進(jìn)行齒輥切向力受力分析，確定下列分析條件： (1)將最大粒度物料視為一個(gè)球體； (2)最大粒度物料進(jìn)入破碎腔后無(wú)滾動(dòng)現(xiàn)象； (3)物料屬于彈性或脆性物質(zhì)，破碎粒度要求為出碎或中碎，適合用第二破碎理論分析。則： W = ])(3434[2 3131 rrrE ??? ??? = ])([32 31312 rrrE ????? 當(dāng) r? 趨近于 0時(shí)，根據(jù)式可以推導(dǎo)出 N 得關(guān)系式： N = r rrrfEr ????????31302 )()1tan(3 2 l i m??? N = )1tan( 2 212 ?? ???fE r 根據(jù)上述系列公式，可以求得單組齒輥的切向力，依據(jù)齒輥的排列布置就可以求出整個(gè)齒輥的總切向力。 左軸承 和軸承定位緊定套 從軸的左端裝入 安在 ②段上 ，靠軸肩 ③ 定位 ；再裝通蓋加密封圈，最后在 ①段上安裝傳動(dòng)齒輪。 從動(dòng)輥軸設(shè)計(jì) （ 1）初步估計(jì)軸徑 由于該軸的跨距較大，且有工作載荷和較強(qiáng)的沖擊強(qiáng)度影響，在材料上根據(jù)手冊(cè)選取 37SiMn2MoV 鋼作為軸的材料， 調(diào)質(zhì) 處理；取 mm， 有 mm。 再在右端 ⑦段 裝入右端套筒密封檔環(huán)和右軸承，靠軸肩 ⑥ 定位 。 ③該段安裝緊定螺母，軸徑為 mm，長(zhǎng)度 mm ④該段安裝齒環(huán)，軸徑為 mm，長(zhǎng)度 mm ⑤該段為齒環(huán)做軸肩，軸徑為 mm，長(zhǎng)度 mm ⑥該段為軸肩，根據(jù)整機(jī)裝配空間確定軸徑 mm，長(zhǎng)度為 mm ⑦該段與②段作用一樣，軸徑為 mm，長(zhǎng)度 mm 軸的校核略。中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 33 頁(yè) 結(jié)論 破碎作業(yè)是當(dāng)代飛速發(fā)展的工業(yè)礦物加工領(lǐng)域中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)?？偨Y(jié)本文前幾章，可以得出以下結(jié)論： ，影響破碎效果因素較多，在設(shè)計(jì)時(shí)首先抓主要問題。 ，齒環(huán)與軸的連接方案的可靠性是重中之重，本設(shè)計(jì)中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采用普通平鍵連接，經(jīng)校核是可靠的。 N．， Fines measurement of the impact testing of rocks， nf． J． Rock Mech． Min． Scf． Geomech． Abstr．， 23(4)， 333(1986)． [19] BS 812． Testing Aggregates． Part 2 Methodsfor determining physical properties． British Standards Institute， London(1 975)． [20] Townhill． Rewston， P．＆ Hamis， A．， The relationship between Rock Impact Hardness Numberfand tensile strength． Leeds University Mining Association Journal,(1988)． 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 35 頁(yè) 翻譯部分 英文原文 TECHNICAL NOTE SOME FACTORS WHICH AFFECT THE GENERATION OF FLAKY PARTICLES BY A CONE CRUSHER A． C． APLING and N． B． BARRETTT 167。減速器傳遞的轉(zhuǎn)矩越大，則對(duì)傳動(dòng)件的要求就越高，故在齒輪都為硬齒面，軸在材料上也根據(jù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則選擇了 40Cr,以達(dá)到要求。 ，得出雙齒輥破碎機(jī)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，根據(jù)第三破碎理論對(duì)齒輥破碎機(jī)的功耗進(jìn)行計(jì)算，傳動(dòng)方案主要由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速系統(tǒng)、及工作機(jī)組成。隨著采煤機(jī)械化、自動(dòng)化程度的提高和新的選煤工藝方法的出現(xiàn)，對(duì)破碎機(jī)的技術(shù)和破碎工藝也提出更高的的要求。為了防止破碎機(jī)過(guò)鐵損壞，又必須裝有保險(xiǎn)裝置，雙輥破碎機(jī)活動(dòng)輥軸承是借助彈簧壓力支撐，在正常工作狀態(tài)下，彈簧力足以克服破碎物料所要的破碎力。 （ 3） 確定各軸段直徑和長(zhǎng)度 圖 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 32 頁(yè) 由于根據(jù)整機(jī)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)加工的需求各段軸徑可根據(jù)主動(dòng)輥進(jìn)行確定： ①該段為同步齒輪安裝段，傳遞轉(zhuǎn)矩到從動(dòng)輥，根據(jù)結(jié)構(gòu)方案以及加工需要可確定軸徑 mm，長(zhǎng)度為同步齒輪的寬度 mm。 左軸承 和軸承定位緊定套 從軸的左端裝入 安在 ②段上 ，靠軸肩 ③ 定位 ；再裝通蓋加密封圈，最后在 ①段上安裝傳動(dòng)齒輪。 再在右端 ⑦段 裝入右端套筒密封檔環(huán)和右軸承，靠軸肩定位；半聯(lián)軸器 安裝在 ⑧段 靠軸肩定位。通過(guò)帶如計(jì)算，求得單組齒輥?zhàn)畲笄邢蛄椋? qF =3382N 由于齒輥破碎齒的排列有兩組是相同的，所以整個(gè)齒輥有可能在兩處同時(shí)存在最大切 向力，因此，總切向力 F 是單組齒受力的兩倍，即： F =2 qF =6764N 齒輥軸設(shè)計(jì) 主動(dòng)輥軸設(shè)計(jì) （ 1） 初步估計(jì)軸徑 由于該軸的跨距較大，且有工作載荷和較強(qiáng)的沖擊強(qiáng)度影響，在材料上根據(jù)手冊(cè)選取 37SiMn2MoV 鋼作為軸的材料， 調(diào)質(zhì) 處理；取 mm， 有 mm。 圖 齒輥切向力分析示意圖 根據(jù)上述參數(shù)，可以導(dǎo)出 ? 的關(guān)系式： )(2 )()(c os 122112HRr OOrHR ? ????? 212121 ]s i n)[(]c o s)([0 ?? RrRrLO ????? 由此可以確定 qF 與 eF 與 rF 的函數(shù)關(guān)系： rF = qF ?sin? eF = qF ?cos? 根據(jù)齒輥切向力分析條件 (2)的設(shè)定，物料在進(jìn)入破碎腔后無(wú)滾動(dòng)現(xiàn)象，則： eF = mF = Nf? 式中： f 為物 料與側(cè)壁的摩擦系數(shù)。 且齒材料采用耐磨性強(qiáng)的特殊高錳鋼，在鑄造時(shí)加入適量的 Cr、 V等合金元素， 其化學(xué)成分： C1． 0％ ～ 1． 35％ ， Si 0． 8％ ，M n 11％ ～ 14％ ， P0． 07％ ， S0． 04％ ， Cr 2％ ～ 3％ ， V 0． 4％ ～ 0． 7％ 。 本設(shè)計(jì)屬于中碎 ,所以我選取一種新型的齒， 長(zhǎng)方棱錐體齒 ,如圖所示。 圖 輥齒的幾種基本型式 目前，國(guó)產(chǎn)單齒輥和雙齒輥破碎機(jī)的破碎齒多采用 鷹嘴式 。長(zhǎng)、短齒配合使用，長(zhǎng)齒用以破碎特大塊，大塊進(jìn)入內(nèi)腔后，再用短齒進(jìn)一步破碎，單齒輥破碎機(jī)的破碎過(guò)程基本上是這樣進(jìn)行的。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 28 頁(yè) 圖 破碎齒為雙齒輥破碎機(jī)主要工作部件，也是主要易損部件，根據(jù)破碎的物料的類別，生產(chǎn)能力和入料，出料粒度不同，則齒的形狀，緊固方式，齒高等參數(shù)均要求不同。 圖 第二種是雙齒輥破碎機(jī)輥 子表面工作齒的齒形采用楞錐體齒，其齒型如圖所示，每 4個(gè)輥齒嵌在 1個(gè)齒套上，齒套通過(guò)螺釘固定在輪轂上，輪轂是正方形，在輥齒切割物連料的部位用螺釘安裝用合金制成的刀片，輥齒成螺旋型布置。表面淬火完成后，齒輪就加工成成品可以裝配到工作機(jī)了。 4. 幾何尺寸計(jì)算 mm 取 mm 由于該齒輪為重載負(fù)荷，齒輪毛坯采用鑄造工藝生產(chǎn)，由采購(gòu)的 40Cr 材料熔化，采用金屬模機(jī)械砂型鑄造生產(chǎn)，這樣可以是強(qiáng)度達(dá)到要求，又可以節(jié)省材料，毛坯生產(chǎn)完成后，進(jìn)行毛坯預(yù)處理，關(guān)鍵是熱處理采用正火，消除毛坯內(nèi)應(yīng)力改善切削加工性能。查標(biāo)準(zhǔn)取 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 23 頁(yè) 經(jīng)驗(yàn)算，鍵的強(qiáng)度滿足要求。 1）輸入軸 第一軸段與大帶輪連接，采用單圓頭普通平鍵 C型，該種鍵用于軸端與轂類零件連接。 圖 軸承校核 ① 輸入軸軸承 軸承型號(hào)初選為圓錐滾子軸承 30219，正裝， kN， ， ， 1）計(jì)算軸承支反力 由之前計(jì)算可知 水平支反力： N， N 垂直支反力： N, N 合成支反力： N, N 2)計(jì)算派生軸向力 N, N 3)計(jì)算軸向 載荷 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) 因?yàn)檩S向力 ， ,軸有向右運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)即右邊軸承壓緊，故軸向載荷, 4)計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 因?yàn)? 查表得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為 對(duì)軸承 1： 對(duì)軸承 2： 因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中有強(qiáng)大沖擊，查表取 ，則當(dāng)量動(dòng)載荷 N N 5)驗(yàn)算軸承壽命 因?yàn)?,所以按軸承 1 的受力大小驗(yàn)算 故所選軸承滿足壽命要求。 mm 垂直面 V: N ④ 第四段與大齒輪配合， mm， mm。 m，孔徑 70mm，長(zhǎng)度 142mm，轂孔長(zhǎng)度 107mm。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 圖 1)計(jì)算作用在齒輪上的力 轉(zhuǎn)矩 N mm 垂直面 V,軸承處： N取小帶輪基準(zhǔn)直徑 mm 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 4）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 mm 查表圓整為 mm 5) 確定 V帶中心距 a 和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 由 ，將數(shù)據(jù)代入有 ，取 mm 帶所需基準(zhǔn)長(zhǎng)度 ，將數(shù)據(jù)代入有 ，查表選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 mm 計(jì)算實(shí)際中心距 ，帶入數(shù)據(jù)有 mm 中心距變動(dòng)范圍 ， 將數(shù)據(jù)代入有 mm， mm 故中心距變動(dòng)范圍 6）驗(yàn)算小帶輪上包角 ，將數(shù)據(jù)代入有 7）計(jì)算帶的根數(shù) z 由 r/min,查得 KW 根據(jù) r/min, ， B型帶，查得 KW 線性插值查表得 ,于是 ,帶入 數(shù)據(jù)有 kW V帶根數(shù) ，取 5根 8）計(jì)算 V帶初拉力最小值 B型帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量 kg/m,所以 ，帶入數(shù)據(jù)有 N 應(yīng)使帶實(shí)際初拉力 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) 9）計(jì)算壓軸力 壓軸力最小值 ,帶入數(shù)據(jù)得 N 減速器設(shè)計(jì) 已知：原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，高速齒輪傳遞功率 kW，小齒輪轉(zhuǎn)速 r/min,傳動(dòng)比 ，工作時(shí)有較大沖擊，每天工作 8 小時(shí)，每年 300 天，預(yù)期壽命 5年。 m 第 Ⅳ 軸扭矩 N從尺寸和機(jī)構(gòu)上考慮，帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比取 ，減速器的傳動(dòng)比取 。主要優(yōu)點(diǎn)有 : 第一，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 故障點(diǎn)少； 第二，第一級(jí)皮帶傳動(dòng)為柔性連接，大皮帶輪又具 有一定的儲(chǔ)能作用，對(duì) 破碎過(guò)程中的受力不均衡現(xiàn)象起到了很好的平衡作用； 第三，在大皮帶輪上設(shè)有安全可靠的過(guò)載保護(hù)裝置，使設(shè)備的自身化程度大為增加。 L—— 輥?zhàn)娱L(zhǎng)度， 。 4）根據(jù)企業(yè)的電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)功率因數(shù)的要求，確定電動(dòng)機(jī)的電壓等級(jí)和類型。