【正文】 國(guó)家節(jié)約外匯至少 1億美元。因此大顆粒物料碎裂成細(xì)粉狀態(tài)，這樣才可能使幾種不同固體物料（主要是化學(xué)成分不同） 的混合，得到良好的均勻效果。經(jīng)過(guò)選礦才能將有用成分同雜質(zhì)分開(kāi)，并剝除雜質(zhì)，得到較純凈的精礦。其比表面積越大，增加物料的比表面積可使物料同周圍介質(zhì)的接觸面積增大，從而反應(yīng)速度加快。 基于以上優(yōu)點(diǎn)，齒輥破碎機(jī)在許多工業(yè)部門都有應(yīng)用，特別在選煤廠應(yīng)用得更多。 齒輥破碎機(jī)按齒輥數(shù)目可分為單齒輥破碎機(jī)、雙齒輥破碎機(jī)和多齒輥破碎機(jī)。移動(dòng)輥 3支承在移動(dòng)軸承 4上，安全裝置 5(彈簧保護(hù)裝置或液壓缸保險(xiǎn)裝置 )頂住活動(dòng)軸承，并用定位墊塊 6調(diào)節(jié)兩輥的間隙，其最小 距離也稱排料口寬度，用以控制破碎塊產(chǎn)品粒度。它是由一對(duì)齒輥、兩對(duì)外嚙合齒輪、彈簧保險(xiǎn)裝置、機(jī)架及膠帶輪等部件所組成。破碎物料從上方給入，經(jīng)齒輥破碎后從下方排出。粗碎時(shí)大部分采用鷹嘴式，齒 的高度為 70－ 110mm。矩形帶式主 第 5 頁(yè) 要是用在四齒輥破碎機(jī)上。慢速傳動(dòng)裝置較復(fù)雜，一般采用三角膠帶輪和齒輪兩級(jí)減速。目前開(kāi)始出現(xiàn)一些不用長(zhǎng)齒齒輪的雙齒輥破碎機(jī)，有的破碎機(jī)采用萬(wàn)向鉸鏈聯(lián)軸器傳動(dòng)，或者采用一種專用小齒輪傳動(dòng)，都能達(dá)到兩齒輥有一定位移時(shí)仍能正常嚙合的目的。齒輥破碎機(jī)還有用銷子保險(xiǎn)裝置的。從能源與環(huán)保角度講，破碎作業(yè)要消耗巨大的能量，物料破碎過(guò)程中由于作業(yè)中產(chǎn)生發(fā)聲、振動(dòng)、摩擦、粉塵等，使能源大量消耗，作業(yè)環(huán)境嚴(yán)重污染。最近10多年來(lái)，破碎技術(shù)取得了較重大的進(jìn)展，隨著人們對(duì)破碎過(guò)程認(rèn)識(shí)的不斷深入，新的破碎方法和破碎設(shè)備不斷涌現(xiàn)，各國(guó)不斷把新工藝、新技術(shù)、新材料用于自己的破碎機(jī)工業(yè)，產(chǎn)品可靠性不斷提高，在產(chǎn)品的耐磨損、減少過(guò)粉 碎量、嚴(yán)格控制碎后產(chǎn)品的粒 第 6 頁(yè) 度等方面都取得了有效的進(jìn)展。然后借彈簧的恢復(fù)力使可動(dòng)破碎板或齒輥回到原來(lái)的位置。該型破碎機(jī)在技術(shù)上的一個(gè)突出特點(diǎn)是采用“ Nitroil”控制系統(tǒng)。這樣可以根據(jù)泵入油量的多少改變活塞的位置，從而確定齒輥間的距離，達(dá)到控制產(chǎn)品粒度的目的。人們對(duì)選煤技術(shù)及設(shè)備提出了更高的要求。 1994年平頂山選煤設(shè)計(jì)院和鄭州長(zhǎng)城冶金設(shè) 備廠研究開(kāi)發(fā)出 TFP500系列分級(jí)破碎機(jī)。 9O年代中期 ,山東萊蕪煤礦機(jī)械廠引進(jìn)德國(guó)技術(shù)， 開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了 2PGL系列雙齒輥強(qiáng)力高效破碎機(jī) 。 同期，煤炭科學(xué)研究總院唐山分院相繼開(kāi)發(fā)了 2PLF系列分級(jí)破碎機(jī)、 2FJP600系列強(qiáng)力分級(jí)破碎機(jī)、 4PGG系列強(qiáng)力破碎機(jī)和 DP系列單齒輥破碎機(jī)。 2FJP600系列強(qiáng)力分級(jí)破碎機(jī)的雙輥分別各自向兩側(cè)壁方向轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輥上的破碎板采用拼裝式，破碎齒在韌性較好的鑄基體上堆焊硬質(zhì)合金，不但強(qiáng)度大，可破碎難碎硬物，而且破碎齒“寧彎不折”。兩齒輥分別向各自的側(cè)壁方向旋轉(zhuǎn)也可以保證入料中已經(jīng)達(dá)到要求粒度的物料不再二次破碎。每臺(tái)破碎機(jī)可配有 A、 B、 C三種齒型，每種齒型對(duì)應(yīng)一種產(chǎn)品粒度，用戶可通過(guò)更換齒型來(lái)調(diào)整產(chǎn)品粒度而不需更換破碎機(jī)，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，減少用戶的重復(fù)投資。每個(gè)系列有短箱型、標(biāo)準(zhǔn)箱型和長(zhǎng)箱型3種不同工作長(zhǎng)度，以滿足不同處理能力的要求。因此該機(jī)又稱“篩分破碎機(jī)”，主要用于粗破碎 和第二段破碎作業(yè)。如當(dāng)入料粒度上限為 1000 mm，則齒輥軸間距為 1000mm左右，粗碎段將 1000mm的入料破碎到 350mm，二段由 350mm破碎至 100mm， 三段由 100mm破碎至 50、 4 38mm或用戶要求的粒度。輥長(zhǎng)作為規(guī)格標(biāo)準(zhǔn) )的產(chǎn)品，因制造廠家不同，破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)不同，不但實(shí)際處理能力有差別， 而且過(guò)粉碎量、過(guò)大顆粒量、功率消耗、維護(hù)成本等方面也有差別。 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)自動(dòng)退讓式雙齒輥破碎機(jī)，我所做的主要工作有： ，然后確定總體傳動(dòng)方案； ，包括電動(dòng)機(jī)功率的確定及型號(hào)的選擇，減速器的設(shè)計(jì)，聯(lián)軸器的選擇等； ，包括齒輪箱的設(shè)計(jì)，破碎齒輥的設(shè)計(jì)，退讓裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 第 9 頁(yè) 等。 其 : 真密度為ρ＝ ()179。 2) 主要參數(shù)的確定原則及計(jì)算 ： 以下計(jì)算公式出處：中國(guó)選礦設(shè)備實(shí)用手冊(cè)（上冊(cè)）第一章第六節(jié) (1) 給料粒度和輥?zhàn)又睆? 輥?zhàn)又睆?D 與給料粒度 d 有關(guān)，它們之間的關(guān)系，決定于安裝破碎齒的齒圈與被破碎物料之間的摩擦系數(shù)的大小。它要保證機(jī)器有最大的生產(chǎn)率，功率消耗又要少，同時(shí)還要考慮滾圈的磨損不能太快。本設(shè)計(jì)中破碎的物料為煤，且含有一定量的煤矸石，屬于中等硬度，取輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)速為 50r/min。 50179。 179。其傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖 。 m2 250kg 傳動(dòng)和減速系統(tǒng)的確定 電機(jī)轉(zhuǎn)速 970min，初定破碎輥轉(zhuǎn)速為 50min。詳細(xì)設(shè)計(jì)按機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)的有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行。則齒輪減速器的傳動(dòng)比為 ／ ＝ ，取高速級(jí)傳動(dòng)比 i1=,由 21 ii ? 可得 低速級(jí)的傳動(dòng)比為i2=。 22 2）選擇帶型 根據(jù) Pc= 和 n1=970r/min，選普通 V帶型號(hào) 3）確定帶輪直徑 小帶輪基準(zhǔn)直徑 dd1 傳動(dòng)比 i= 大帶輪轉(zhuǎn)速 n2＝ n1/i=970/ 取彈性滑動(dòng)系數(shù)ε = 大輪基準(zhǔn)直徑 dd2=i179。－ （ dd2 － dd1）179。 103 Ki＝ △ P0＝ Ka= Kl= Z=5 根 q＝ F0= N Fr= N 減速器設(shè)計(jì) 減速器高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 已知參數(shù)：設(shè)計(jì)一自動(dòng)退讓對(duì)輥式破碎機(jī)的高速級(jí)齒輪傳動(dòng)。 19＝ 圓整取 齒數(shù)比 u u= Z2 / Z1=62 / 19 傳動(dòng)比誤差 △ u /u △ u /u=（ － ） /=－ 誤差在177。 179。 108 N2＝ 179。 20＝ 圓整取 齒數(shù)比 u u= Z2 / Z1=49 / 20 傳動(dòng)比誤差 △ u /u △ u /u=（ － ） /= 誤差在177。 106 KA＝ KVt＝ 第 22 頁(yè) 齒間載荷分布系數(shù) ?K 由于β＝ 0，故 o s)621191(c o s)621191(＝＋＋?????? ???????? ??????? ?? 查表并插值 則載荷系數(shù) K 的初值 Kt=179。 108 N2＝ 179。 106179。 105 N178。 軸段②該軸段安裝滾動(dòng)軸承，考慮到軸承只承受軸向力，選擇圓錐滾子軸承，取軸段直徑為 d2=55mm，選用 30211 型圓錐滾子軸承，尺寸 d179。 ,軸 第 26 頁(yè) 承右端為擋油 環(huán)，長(zhǎng)度為 28mm，則 L2=T(軸承寬度 )＋ 28＝ 。 軸段⑥該軸段直徑與軸段②相同，取 d6=55mm,其長(zhǎng)度為軸承寬度與擋油環(huán)長(zhǎng)度之和，故 L5=40mm。 (1) 求輸入軸上的轉(zhuǎn)矩 T T=179。 20＝ 120mm 圓周力 Ft、徑向力 Fr、和軸向力 Fa 大大小如下： 大齒輪 Z2： 62 2 1 . 5 6 1 9 1 0 2 1 2 5 9 5 . 9248t TFNd ?? ? ? 22 ta n ta n 2 01 2 5 9 6 4 5 8 4c o s c o s 0nrtF F N?? ?? ? ? ?? 22ta n 0atFF ??? 小齒輪 Z3 63 3 2 1 .5 6 1 9 1 0 2 2 6 0 3 1 .6120t TFNd ??? ? ? 第 27 頁(yè) 33 ta n ta n 2 01 2 5 9 6 9 4 7 5c o s c o s 0nrtF F N?? ?? ? ? ?? 3 0aF ? (3) 確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 45 鋼，初步估計(jì)軸的最小直徑，取 A＝ 115，可得 33m i n 2 0 .11 1 5 6 2 .81 2 2 .9pd A m mn? ? ? ? ? (4) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) a． 擬定軸上零件的裝配方案 裝配方案如圖 所示。 B＝ 65179。故取該軸段寬度 L2＝ 80mm。 (5) 軸上零件的周向固定 軸段②上安裝的小齒輪與軸的周向定位采用 A型普通平鍵，按 d2=70mm，從機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中查的平鍵的截面尺寸為 b179。 h179。 滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是采用過(guò)渡配合保證的，因此軸段直徑尺寸公差為 m6。假定擠壓應(yīng)力在鍵的接觸面上是均勻分布的，此時(shí)擠壓強(qiáng)度條件是 2ppTd k l?????????? N/mm2 式中， d — 軸徑； k — 鍵與輪轂槽（或軸槽 ）的接觸高度， mm, k=, h 為鍵高。 p?????＝ 90 N/mm2。 mm 。 75 20 55l L b mm? ? ? ? ?。 8 6 . 7 /1 . 5 1 . 5pppN m m??? ??? ? ? ? ?? 所以小齒輪與軸采用雙鍵聯(lián)接可以滿足強(qiáng)度要求。 d=70mm。 與軸的聯(lián)接采用雙鍵，故 6 22 1 . 5 6 1 0 8 9 . 4 /7 0 6 4 8 1 . 5pp N m m???? ??? ? ? ??? ? ? 所以大齒輪與軸的聯(lián)接采用雙鍵滿足強(qiáng)度要求。從軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖和當(dāng)量彎矩圖中可以看出，齒輪 3 左側(cè)截面的當(dāng)量彎矩最大，是軸的危險(xiǎn)截面。查簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)中軸的常用材料及其主要機(jī)械性能則 45的抗拉極限強(qiáng)度 265 0 /B N mm? ? ， ? ? B?? ?? ，即58~65N/mm2,取 ? ? 2/60 mmN?? ，軸的計(jì)算應(yīng)力為 ? ?32738006 5 9 .4 /0 .1 7 0cc M N m mW ????? ? ? ?? 根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知，該軸滿足強(qiáng)度要求。 49＝ 294mm 第 32 頁(yè) 圓周力 Ft、徑向力 Fr、和軸向力 Fa 大大小如下： 4 4 3 6 1 3 7 0 0 2 2 4 5 7 8294t TFNd? ? ? 44 ta n ta n 2 02 4 5 7 4 8 9 4 6c o s c o s 0nrtF F N?? ?? ? ? ?? 4 0aF ? (3) 確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 45 鋼，初步估計(jì)軸的最小直徑，取 A＝ 115，可得 33m i n 1 8 .9 21 1 5 8 3 .250pd A m mn? ? ? ? ? (4) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) a．零件的裝配方案 軸上零件的裝配方案見(jiàn)圖 。 B＝ 90179。故取該軸段寬度 L2＝ 95mm。 軸段⑥ 該軸段用來(lái)安裝半聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器右端用擋圈定位，軸段直徑d6=85mm， L6=120mm。 16179。 h=16mm,則 k=8mm。 p????? — 許用擠壓應(yīng)力， N/mm2。 8 8 . 7 /1 . 5pppN m m??? ??? ? ? ?? 鍵的強(qiáng)度滿足要求。此截面的 MH,MV,M,T 及 Mca 數(shù)值如下： 彎距 水平面 1400112HM N mm?? 垂直面 509628VM N mm 合成彎距 22 1489978HVM M M N m m? ? ? ? 扭距 T T=179。 (7) 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 對(duì)于重要的軸，必須按安全系數(shù)精確校核軸的疲勞的疲勞強(qiáng)度。 953=171475mm3 截面上的彎曲應(yīng)力 29 .9 3 /b M N m mW? ?? 截面上的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力 22 1 /TT N mmW? ?? 彎曲應(yīng)力幅 /ab N mm???? 彎曲平均應(yīng)力 0m? ? 扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的應(yīng)力副與平均應(yīng)力相等，即 21 5 .5 /2am N m m???? ? ? ③ 確定影響系數(shù) 軸的材料為 45，調(diào)質(zhì)處理， 抗拉極限強(qiáng)度 265 0 /B N mm? ? ， 21 /275 mmN??? ，21 /140 mmN??? 。 (8) 軸承壽命的計(jì)算 ① 計(jì)算軸承支反力 由以上軸的載荷計(jì)算可知： 水平支反力 R1H=16668N R2H=7910N 垂直支反力 R1V=6067N R2V=2879N 則合成支反力 221 1 122166 68 791 0 184 49HVR R RN??? ? ? 222 2 2226 0 6 7 2 8 7 9 6 7 1 5HVR R RN??? ? ? ② 當(dāng)量動(dòng)載荷 調(diào)心滾子軸承無(wú)派生軸向力， S1=S2=0。取 ft＝ 1；破碎機(jī)工作時(shí)有較強(qiáng)的沖擊載荷，取 fp＝ 。 本設(shè)計(jì)中，由于要求不高，所以選擇凸緣聯(lián)軸器就能滿 足其要求了。 齒輪箱的主要結(jié)構(gòu)形式 較早的雙齒輥破碎機(jī)采用的是一種特制長(zhǎng)齒齒輪傳動(dòng)．這種齒輪往往是鑄造后經(jīng)過(guò)修整而制成 (見(jiàn)圖 )。這種傳動(dòng)方式可允 第 39 頁(yè) 許齒輥在較 大范圍內(nèi)移動(dòng)。這種傳動(dòng)形式中，上、下兩對(duì)齒輥可實(shí)現(xiàn)反向?qū)L旋轉(zhuǎn)，而且可以保證兩對(duì)齒輥間的中心距在較大 范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時(shí)傳動(dòng)不致中斷。 開(kāi)式齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，不易潤(rùn)滑，因此要考慮磨損的影響。 P