【正文】 的情況選擇減速器的形式 在沒(méi)有其他特殊要求的情況下，常選用圓柱齒輪減速器，因?yàn)檫@種減速器加工方便，效率高，成本低。 減速器型號(hào)的選擇 減速器的型號(hào) 由 上原則及本次設(shè)計(jì)的參數(shù)綜合考慮所選的減速器有以下特點(diǎn)：傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 圖 12 光輥的受力分析示意圖 當(dāng)物料進(jìn)入輥軋區(qū)后，趨近中心軋點(diǎn)輥間隙越小，壓強(qiáng)越大，壓強(qiáng)的增大于物料壓 26 縮程度成正比。 取 1? = 、 2? =、 3? = 由 [9]P14 選取齒輪 .軸承率分別為 和 由 [4]表 8 取帶傳動(dòng)效率為 92% 662. 8 10 0. 92 0. 97 0. 98 2. 44 10T ? ? ? ? ? ? ?= 10? ． 1 軸的材料和熱處理方式的分析 28 選擇軸 的理由 選擇軸的材料為 45 鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理， 其機(jī)械性能由 [3]表 151查得： 抗拉強(qiáng)度極限 ＝ 650MPa；屈服強(qiáng)度極限 =360MPa；彎曲疲勞極限 =300MPa；剪切疲勞極限 ＝ 155MPa； 許用彎曲應(yīng)力 ＝ 60MPa。 支承下軸的軸承： 根據(jù)工作要求及輸入端的直徑 (為 130mm)，由軸承產(chǎn)品目錄中選取型號(hào)為 6226 的滾動(dòng)軸承，其尺寸（內(nèi)徑 外徑 寬度）為 dDb= 115 200 40。 為了拆裝和制造方便，軸段 3選擇為 118mm。即軸段 4 長(zhǎng)度為 22mm。分別求出垂直面上的支反力和水平面上支反力。根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸和當(dāng)量彎矩圖可知 ， cc 截面處彎矩最大 ， 屬于危險(xiǎn)截面； dd截面處當(dāng)量彎矩不大 ， 軸徑 大 ，不 屬于危險(xiǎn)截面。 2齒輪 4非標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)齒輪 8軸 9破碎輥 35 圖 20 雙光棍破碎機(jī)傳動(dòng)路線圖 齒輪參數(shù)的選定 1 選擇材料，確定實(shí)驗(yàn)齒輪的疲勞極限應(yīng)力 參閱 [2]表 和表 ， 小齒輪選 40Cr，調(diào)質(zhì)處理。這個(gè)課題是對(duì)我整個(gè)大學(xué)所學(xué)課程知識(shí)得一個(gè)考驗(yàn)，這 個(gè)過(guò)程對(duì)我來(lái)說(shuō)真的雖然不是很難。 幾何尺寸計(jì)算 1）計(jì)算分度圓直徑 11 36 6 216d Z m m m? ? ? ? 22 88 6 528d Z m m m? ? ? ? 2）計(jì)算中心距 12( ) / 2 ( 2 1 6 5 2 8 ) / 2 3 7 2a d d? ? ? ? ? 3）計(jì)算齒輪寬度 1 1 216 216db d mm?? ? ? ? ? 取 2 216B ? ， 1 220B? 驗(yàn)算 6112 2 1 . 5 7 1 0 1 4 5 3 7 . 0 4216t TFNd ??? ? ? () [2] 39 1 1 4 5 3 7 . 0 4 6 7 . 3 / 1 0 0 /216AtKF N m N m mb ?? ? ? 合適 結(jié) 論 在這 三 個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，讓我感悟很深。又由第二章總體設(shè)計(jì)中對(duì)破碎輥轉(zhuǎn)速的計(jì)算知，兩個(gè)破碎輥的轉(zhuǎn)速為75 /minr 。 ○ 4 計(jì)算并畫(huà)當(dāng)量彎矩圖 轉(zhuǎn)矩按脈動(dòng)循環(huán)變化計(jì)算 ， 取 ， 可算出 T? ： 330 .6 2 .8 1 0 1 .6 8 1 0ACT ? ? ? ? ? 330 .6 1 .4 1 0 0 .8 4 1 0CDT ? ? ? ? ? 330 .6 1 .4 1 0 0 .8 4 1 0DBT ? ? ? ? ? 按照 22()acaM M T???畫(huà)出當(dāng)量彎矩圖 i。對(duì)于齒輪，軸徑為 110，查 [2]表 截面尺寸寬 高 =28 16，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。 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 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。故選用 圓柱滾子軸承 。 軸傳遞的轉(zhuǎn) 矩 ： 61 10 PT n?? （ ） 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。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)。 ． 3 考慮其他要求選定減速器形式 有的減速器還有其他要求，如機(jī)器人傳動(dòng)裝置的減速器有運(yùn) 動(dòng)精度 、剛度和回差等方面的要求。 6 減 速器的選擇 減速器的選用原則 減速器 是在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立傳動(dòng)部件。 大帶輪基準(zhǔn)直徑計(jì)算公式為 21 (1 ) 4 250 (1 1 ) 990dd id ?? ? ? ? ? ? （ ） [1] 查 [1]表 10 取標(biāo)準(zhǔn)值 1000。 圖 18 傳動(dòng)方案（ b） 方案 b是電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器和帶傳動(dòng)將動(dòng)力傳至輥筒。 此處的 是將公制馬力換為千瓦的折換系數(shù)。 1， 3──輪轂：材料為 45鋼， 鋼輪轂 的 主要優(yōu)點(diǎn)是 ： 制造工藝簡(jiǎn)單，成本相對(duì)較低，抗金屬疲勞能力強(qiáng)。由于兩個(gè)輪轂和輥皮都有一個(gè)錐度，因此輥皮能很好的安裝好。 由于對(duì)輥破碎機(jī)擠壓輥在擠壓物料過(guò)程中輥面的擠壓力比輥壓機(jī)要小很多，所以制造的擠壓輥輥體是中空的，根據(jù)工作壓力的大小擠壓輥輥皮的厚度一般在 50～ 100mm 之間。這種磨損在整個(gè)表面上是不均勻的，一般是形成從輥皮的兩邊到中部逐漸加深的溝槽。在這樣高的擠壓力的作用下，輥皮就必須具有很高的機(jī)械強(qiáng)度。因此輥式破碎機(jī)輥皮材質(zhì)的選擇十分重要。為此，近年來(lái)趨向選用較高轉(zhuǎn)數(shù)的破碎機(jī)。 cos 18176。 20′，則破碎機(jī)最大嚙合角 ?? 33176。水平軸上平行的一對(duì)輥?zhàn)又?，其中一個(gè)輥?zhàn)拥妮S承是可動(dòng)的，另一個(gè)輥?zhàn)邮枪潭ǖ?，破碎輥是由軸、輪轂和輥皮構(gòu)成。又通過(guò)軸 7帶動(dòng)輥?zhàn)?6 和非標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)齒輪3， 3 又帶動(dòng)齒輪 4，齒輪 4帶動(dòng)輥?zhàn)?9，這樣就夠成了輥?zhàn)?7 和 9 的相向轉(zhuǎn)動(dòng)。 調(diào)整裝置是用來(lái)調(diào)整兩破碎輥之間的間隙大?。磁帕峡冢┑模峭ㄟ^(guò)增減兩個(gè)輥?zhàn)虞S承之間的墊片數(shù)量，或者利用蝸輪調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整的，以此控制破碎產(chǎn)品粒度。 輥于的工作表面根據(jù)使用要求，可以選用光面的（如后輥 2)、槽面的 (如前輥 1)或是齒面的。兩者通過(guò)錐形環(huán) 6，用螺栓 5拉緊，以使輥套緊套在輥芯上。最適合丁中、小型非金屬礦山和比工等部門的中碎或細(xì)碎作業(yè)。因?yàn)榈膶?shí)際使用過(guò)程中往往的長(zhǎng)齒齒輪容易折斷。動(dòng)力裝置擬采用交流電動(dòng)機(jī)，在當(dāng)今油價(jià)上漲的情況下采用電動(dòng)機(jī)比內(nèi)燃機(jī)更經(jīng)濟(jì)、環(huán)保。這證明了該機(jī)型用于鐵礦選廠也是成功的。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步 ， 國(guó)外為了擴(kuò)大輥壓機(jī)的應(yīng)用范圍 (用于堅(jiān)硬物料 ) 和提高其可靠性 ， 都在不斷地改進(jìn)自己的產(chǎn)品 ， 主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面 ： 一是提高輥面的耐磨性 ， 如德國(guó)洪堡公司將壓輥表面堆焊耐磨層改為柱釘式輥面 ， 柱釘?shù)挠捕冗_(dá)到刀具的硬度 ， 使其具有更高的抗耐磨能力 (這是該公司的專利 )， 克魯普公司則采取金屬耐磨塊組合鑲嵌式壓輥 ， 來(lái)提高其耐磨性 。耐磨件、錘頭質(zhì)量過(guò)硬，國(guó)內(nèi)外大型水泥廠供應(yīng)商，西安交大聯(lián)合研究。從理論研究到創(chuàng)新設(shè)備 (包括改造舊有的設(shè)備 )直至改變生產(chǎn)工藝流程。而本次設(shè)計(jì)齒輥式破碎機(jī)就屬于輥式破碎機(jī)中的一種。通過(guò)對(duì)原始數(shù)據(jù)的分析比較計(jì)算、方案的論證以及綜合考慮，完成了 齒輥式破碎機(jī) 機(jī)的總體設(shè)計(jì)。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)。由于這種破碎機(jī)具有占地面積大、生產(chǎn)能力低等缺點(diǎn)，所以，在金屬礦山很少采用，被圓錐破碎機(jī)所代替。但是由于市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)要求 我們不僅要做到 經(jīng)濟(jì)性好而且要性能可靠，調(diào)節(jié)方便，轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，震動(dòng)小，噪音低等特點(diǎn)，所以，我們現(xiàn)在研究雙光棍破碎機(jī)還是有很積極的意義的。 輥壓機(jī) 20 世紀(jì) 80 年代中期發(fā)展起來(lái)的高效節(jié)能設(shè)備。改進(jìn)后的輥壓機(jī)已開(kāi)始用于金屬礦山 ， 如智利 LosCo lorados 鐵礦選廠使用德國(guó) KHD 洪堡主要設(shè)計(jì)部分包括破碎輥 、調(diào)整裝置、彈簧保險(xiǎn)裝置、傳動(dòng)裝置、動(dòng)力裝置、和機(jī)架等。 表 1 設(shè)計(jì)要求的數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 單位 主要指標(biāo) 輥?zhàn)右?guī)格 Mm φ 600 400 給礦粒度 Mm 836 排礦粒度 Mm 29 生產(chǎn)能力 T 415 輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速 r/min 120 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 ○1破碎機(jī)整體的設(shè)計(jì) : 根據(jù)總體設(shè)計(jì)的規(guī)劃與要求，主要部件構(gòu)成有：機(jī)架和支撐裝置、破碎部件傳動(dòng)件、拉緊裝置、調(diào)整裝置。而本設(shè)計(jì)的破碎機(jī)的軸主要受到的是來(lái)自破碎輥之間的相互擠壓。它的破碎機(jī)構(gòu)是一對(duì)互相平行水平安裝在機(jī)架傷的圓柱形輥?zhàn)?。彈簧的壓力可用螺?15 調(diào)整。 齒輥式破碎機(jī)的構(gòu)造 根據(jù)總體設(shè)計(jì)的規(guī)劃與要求，主要部件構(gòu)成有：破碎輥、調(diào)整裝置、彈簧保險(xiǎn)裝置、傳動(dòng)裝置和機(jī)架等組成。機(jī)器正常工作是，彈簧的壓力能平衡兩個(gè)輥?zhàn)又g所產(chǎn)生的作用力，以保持排礦口的間隙，使產(chǎn)品粒度均勻。在結(jié)構(gòu)上采用上下箱體機(jī)架構(gòu)造。 嚙角的確定 礦石中心 O （為使推倒簡(jiǎn)化，假設(shè)破碎物料為圓形）與輥?zhàn)又行?1O （或 2O ）的連線與水平線所成的角度，稱為嚙合角 ? 。結(jié)合本設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，這里我們?nèi)∧Σ两菫?18?? 。 對(duì)于潮濕粘性物料， f=，則： 10Dd? 2PG— T0604 型破碎機(jī)的 D=610mm，故 61d? mm。所以破碎機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)有一個(gè)合適的數(shù)值。這類機(jī)械損壞一般只發(fā)生在鑄鐵或球鐵輥皮。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。 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)。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 14 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。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。 4 破碎機(jī)的傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)選擇 生 產(chǎn)能力 由 齒輥式 破碎機(jī)的原理進(jìn)行計(jì)算，理論生產(chǎn)能力與工作時(shí)兩輥?zhàn)拥拈g距 e、輥?zhàn)訄A周速度 v 以及輥?zhàn)右?guī)格等因素有關(guān)。由前面可知電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 940r/min，滾筒轉(zhuǎn)速為 37r/min. 則總傳動(dòng)比 ia =na /n=940/37= ia — 滾筒精選機(jī)的總傳動(dòng)比 na — 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n— 滾筒轉(zhuǎn)速 根據(jù)設(shè)計(jì)課題的要求和工作環(huán)境等因素，首先擬定了（ a）、 (b)兩種傳動(dòng)方案。 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由齒輪，皮帶輪構(gòu)成，起著傳遞電機(jī)功率的作用，本節(jié)將對(duì)這兩個(gè)部分進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)。 () [1] = 9 9 0 2 5 01 8 0 5 7 . 3 1 5 9 . 8 7 1 2 02 1 4 2 . 3 7 5?? ? ? ?。當(dāng)要求輸入與輸出成 900 角時(shí)，可采用圓錐或圓錐齒輪減速器。由表 ]3[ 選用一級(jí)圓柱齒輪減速器，型號(hào)為 ZDY Ⅰ。如圖所示，設(shè)物料在最下軋距處的最大為壓強(qiáng) 1p ，而在α角處為 p，此時(shí) 1111p CBp CD? 令光輥半徑為 r，則有 ? ? 211 1 c o s 2 sin ( )2C B r r ??? ? ? ； 211 sin ( )2D B r ?? ； 1 1 1 1 1 1 ( 1 c os ) ( 1 c os )C D C B D B r r??? ? ? ? ? ?，2122si n 2si n si npp????? ? ； 當(dāng)α和θ足夠小時(shí)，可簡(jiǎn)化 2122pp ????? ?，則 21 2(1 )pp ?????； 當(dāng)θ角增加到 d? 時(shí)，磨輥上所承受壓力增加 dP ，則可積分得到總壓力 0P PdA? ???，式中 dA為 d? 間所占輥?zhàn)用娣e在 Y軸上的投影，令光輥長(zhǎng)度為 L，則 cosdA rLd??? ，代入前式可得 21 20 c o s (1 )P