【文章內(nèi)容簡介】 求。每一種規(guī)格又配有不同類 型的齒型、齒帽，以適應(yīng)不同破碎產(chǎn)品粒度的要求。該機的工作原理是依靠沖擊剪切和沖擊拉伸的作用，使剪切力沿著物料的薄弱易碎部位產(chǎn)生巨大破碎力使其破碎。物料在兩個破碎齒之間以及與側(cè)壁的梳齒板之間，排出產(chǎn)品在破碎后受此間隙控制，不會產(chǎn)生過大顆粒，在給料中已含有合格粒度的物料很快排出，不受破碎作用，有較好的粒度控制和篩分作用，產(chǎn)品粒度均勻。因此該機又稱 “ 篩分破碎機 ” ，主要用于粗破碎和第二段破碎作業(yè)?，F(xiàn)已有多臺 MMD型破碎機在我國的煤礦和選煤廠使用。其特點是： 14 ① 高度小結(jié)構(gòu)緊湊； ② 特殊的輪齒結(jié)構(gòu)使其適用于干礦濕礦 泥礦和粘礦； ③ 碎后產(chǎn)品粒度均勻沒有過大顆粒過粉碎的產(chǎn)品少； ④ 處理量大最大可達 14 000t/h 破碎強度高可破碎抗壓強度達 300MPa 的物料； ⑤ 采用液力耦合器和電控雙重過載保護當(dāng)過載或遇到難碎物料時破碎機停止轉(zhuǎn)動破碎輥反轉(zhuǎn)排出難碎物料； ⑥ 維護維修簡便。 2 齒輪破碎機的詳細參數(shù) 專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 qq1668775220 破碎機的技術(shù) 參數(shù) 產(chǎn)品主要針對大眾型破碎作業(yè)設(shè)計： 破碎物料抗壓強度： 120MPa? 入料粒度： 300mm? （允許少量到 500mm） 出料粒度： 100 ~ 150 mm? 3040 生產(chǎn)能力： 600~800t/h 總體結(jié)構(gòu)和布局設(shè)計 根據(jù)前面 技術(shù) 參數(shù)的確定，由相關(guān)單位的工作人員經(jīng)驗得出，破碎大粒度 當(dāng)出料粒度大于 100mm 采用齒帽式齒形，有利于生產(chǎn)。故該機采用 5 齒 齒帽式 可有效將物料鉗入進行破碎，也優(yōu)化功率的使用達到預(yù)期的生產(chǎn)能力。 由于破碎過程中轉(zhuǎn)矩較大，大電機驅(qū)動負(fù)荷較大，且雙齒輥同步要求可以存在一定得誤差，則用選用雙電機驅(qū) 動 輥子的轉(zhuǎn)速較低，故在電機中間需要減速器，且為了防止破碎過程中輥子卡住不動， 過載負(fù)荷 損壞電機，則 利用液力偶合器聯(lián)接 進行保護 。傳動方案如圖 : 15 圖 整機結(jié)構(gòu)方案 拖動方式可以使單電機也可以是雙電機。由于初步估算，減速器需傳遞交的轉(zhuǎn)矩，設(shè)計出的減速器在體積上比較大，為了減少整機所占用的空間，該機選用方案時，采用第一種方案，選用單電機拖動。經(jīng)同步齒輪傳遞扭矩到從動輥。 工作參數(shù)的確定 輥子中心距的確定 輥子直徑 ? 與給料粒度 d 、排料口寬度 e 、物料與輥面之間的摩擦系數(shù) f ，以及齒面類型等因素有關(guān)，對于光面輥子，其理論公式可以推到如下： 輥子直徑 ? 與給料粒度 d 之間的關(guān)系，主要取決于鉗角 ? 與摩擦角 0? ?；蚰Σ料禂?shù) f 之間的關(guān)系（見圖 ）。設(shè)給料為球形，通過物料與輥子的接觸點作切線，兩條切線之間出夾角為 ? （鉗角），輥子在物料上的正壓力為 F 以及由它所引起的摩擦力 f F 。而料塊的重 量 較之作用力小得多，故可忽略不計。 圖 輥式破碎機的鉗角 16 將 F 和 fF 分解為水平分力和垂直分力，只有在下列條件下，物料不至于在輥面上打滑，而被兩個相向運動的輥子卷入破碎腔： F2 ?2sin? 2fF 2cos? ?2tan? 0tan??f 或 02??? 式中 0? 為摩擦角，通常 f ≈ ， 0? ≈ 39。40160 ， ? ≈ 39。20330 由直角三角形關(guān)系可得出：2cos?=dedec ?????????22 由于 e ? ，可以忽略，則為 d ≈2cos)2cos1(??? ? 以 ? ≈ 39。20330 代入，得出 d ≈ ?201 由于 齒面輥式破碎機的 ? /d ≈ ～ 6， ? /d 比值較光面輥式破碎機的比值小，其 值視齒形及齒高而定，使用正常齒時， ? /d ≈ ～ 6；再根據(jù)實際情況考慮確定 ? =600mm。 齒輥破碎機的齒為兩輥之間相互交叉，且根據(jù)其他產(chǎn)品的實踐經(jīng)驗，由出料粒度確定齒輥間中心距 mma 500? 。 輥子轉(zhuǎn)速的確定 由生產(chǎn)能力的計算公式可以得出，提高輥子的轉(zhuǎn)速，可提高生產(chǎn)能力。但是在實際生產(chǎn)中，轉(zhuǎn)速的提高有一定的限度，超過此限度，落在轉(zhuǎn)輥 上的料塊在較大的離心慣性力的作用下，就不易鉗進轉(zhuǎn)輥之間。這時，生產(chǎn)能力不但沒有提高，反而引起電耗增加，棍子表面的磨損及機械振動增大。目前，使用的輥式破碎機，輥子的圓周速度在 ～ 3 sm/ 之間，對于硬質(zhì)物料，取 1～ 2 sm/ ；對于軟質(zhì)物料可達 6～ 7 sm/ 。且圓周速度 v 與轉(zhuǎn)速 n 有如下關(guān)系： v = 60n?? 以 ? = v =3 sm/ 代入可得 75?n min/r 輥子長度的計算 有破碎機生產(chǎn)能力計算公式 17 Q =188 SK 1L 39。e ? n 0? 式中 1L —— 輥子有效長度， m 。對光面輥子 LL?1 （ L 為輥長）；對齒面或槽面輥，當(dāng) 39。e 值取破碎機的齒輥間距時， 1L =(～ ) L \；當(dāng) 39。e 值取破碎產(chǎn)品的最大粒度時， LL?1 ； 39。e —— 工作時排料口寬度， m 。對堅硬物料， 39。e 值為空載時兩輥間距的 2~倍，一般情況， 39。e 值可近似取產(chǎn)品的最大粒度（即 39。e = maxd ）； SK —— 松散系數(shù)，對中硬物料，破碎比 i =4，進料粒度為破碎機最大進料粒度的 80%～ 100%時，取 ～ ； i 小時， SK 最大可取 ；對于煤、焦炭或潮濕粘性物料， SK 取 ～ 。 0? —— 物料的密度， 3/mt 。煤的密度取 30 / mt?? 。 將以上列出的數(shù)字代入公式，可以得出 當(dāng) L = 時，有 Q =600 ht/ 達到設(shè)計要求 功率計算 根據(jù)裂縫 破碎理論，可將重量為 Q 的礦物從 D 破碎到 d 所需的功耗 P 為 P =11 iW K Q ( Dd /1? ) 式中： iW 為功指數(shù)， htkW /? K 為修正系數(shù)，煤取 ～ 1 Q 為產(chǎn)量， ht/ d 為排料粒度 D 為入料力度 上式中， 11 iW K Q ( Dd /1? )是破碎一噸物料所需的功率，查資料可得齒輥破碎機破碎煤的該值平均為 tkW/ 則可計算得出破碎機所需的功率為 P =168kW ． 5 齒輥切向力的計算 為了進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球體； (2)最大粒度物料進入破碎腔后無滾動現(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。 如圖 所示， aF 為單組齒輥切向力； eF 為物料所受齒輥切向力的切向分力； 18 rF 為物料所受齒輥切向力的徑向分力； N 為物料所受另一個齒輥的正壓力； mF 為物料受另一個齒輥正壓力時所產(chǎn)生的摩擦力； ? 為 aF 和 eF 兩力夾角； ? 為 AO2 與AB 的夾角， 2O 為齒輥的軸心， 1O 為物料的中心； ? 為 AO2 與 1AO 的夾角； ? 為齒輥與物料的嚙合角； R 為齒輥半徑； L 為兩齒輥的軸心距； 1r 為物料半徑； H 為吃高。 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 in)[(]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，物料在進入破碎腔后無滾動現(xiàn) 象，則： eF = mF = Nf? 式中： f 為物料與側(cè)壁的摩擦系數(shù)。 rF = Nf? ?tan 在 rF 和 N 兩力作用下，物料沿半徑縮小 r? ，則兩個力所做的功為： W = rF r? + rN? 根據(jù)第二破碎理論，所需的功耗與破碎物料的體積或重量成正比，即： 19 W = )(2 21 VVE ?? 式中： ? 為物料破碎擠壓強度； E 為物料的彈性模量； V 為物料球體體積。則： W = ])(3434[2 3131 rrrE ??? ??? = ])([32 31312 rrrE ????? 當(dāng) r? 趨近于 0時，根據(jù)式可以推導(dǎo)出 N 得關(guān)系式： N = r rrrfEr ????????31302 )()1tan(3 2 lim??? 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齒輥的總切向力。 本設(shè)計結(jié)合設(shè)計參數(shù) ?1r 250 mm ； 300?R mm ； L =500mm ； 40?? ；H =125mm ； ? =2 610 3/mKg ； ??E 3/mKg 。通過帶如計算，求得單組齒輥最大切向力為： qF = 由于齒輥破 碎齒的排列有兩組是相同的，所以整個齒輥有可能在兩處同時存在最大切向力，因此，總切向力 F 是單組齒受力的兩倍，即： F =2 qF =20831N 電機的選擇 選擇電動機的綜合問題 在選擇過程中要考慮的問題有： （ 1）根據(jù)機械的負(fù)載性質(zhì)和生產(chǎn)工藝，要求電動機的起動、制動、在齒輥卡住的時候要求反轉(zhuǎn)。 （ 2）根據(jù)使用場所的環(huán)境 條件，如溫度、濕度、灰塵、雨水、瓦斯以及腐蝕和易燃易爆氣體等考慮必要的保護方式，選擇電動機的結(jié)構(gòu)形式。 （ 3）根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、速度變化范圍和啟動頻繁程度等要求，考慮電動機的溫升限制、過載能力和起動轉(zhuǎn)矩，選擇電動機功率，并確定冷卻通風(fēng)方式。所選電 20 機應(yīng)留有余量，負(fù)荷率一般取 ~ 。過大的備用功率會使電機效率降低，對于感應(yīng)電動機，其功率因數(shù)將變壞，并使按電動機最大轉(zhuǎn)矩校驗強度的機械造價提高。 （ 4）根據(jù)企業(yè)的電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)和對功率因數(shù)的要求，確定電動機的電壓等級和類型。 （ 5）根據(jù)生產(chǎn)機械的最高轉(zhuǎn)速和對電力傳動調(diào)速系統(tǒng)的過渡過程性能要求，以及機械減速器機構(gòu)的復(fù)雜程度，選擇電動機的額定轉(zhuǎn)速。 除此之外，選擇電機還必須負(fù)荷節(jié)能要求，考慮運行可靠性、設(shè)備的供貨情況、備品備件的通用性、安裝檢修的難易，以及產(chǎn)品的價格、建設(shè)費用、運行和維修費用和生產(chǎn)過程中前后期電動機功率的變化關(guān)系等各種因素。 電機的選擇計算 電機的額定功率可以根據(jù)破碎機所需求的功率經(jīng)過傳遞效率推得 查手冊表 9－ 1（ Bp102）計算傳動效率 ? 軸承（調(diào)心滾子軸承） 效率 1? = 液力偶合器效率 ?2? 齒式聯(lián)軸器效率 3? = 二級圓柱齒輪減速器 ?4? ? = 1? 2? 3? 4? = = 3．所需電動機輸出功率 P k 為儲備系數(shù)取 k =1 1 .1 1 6 8 2 2 3 .1 k W0 .8 2 7 5 6wr kPP ? ?? ? ? 4．根據(jù)上級條件查手冊表 16－ 1（ Bp212），表 16－ 4（ Bp214）選擇電動機 三相異步電動機 JS2400M14 額定功率 250kW 滿載轉(zhuǎn)速 1500r/min 同步齒輪的設(shè)計 (1)選擇齒輪材料，確定許用應(yīng) 力 根據(jù)傳遞方案選用同步齒輪帶動破碎輥 2 的同步轉(zhuǎn)動，由于結(jié)構(gòu)的特殊要求齒輪為開式結(jié)構(gòu)，由于傳遞大轉(zhuǎn)矩，故選用硬齒面齒輪。 同步 齒輪均用 40Cr 表面淬火 ， 表面硬度 52HRC 許用接觸應(yīng)力 ? ?NHHH ZS limlim?? ?與齒輪材料、熱處理方法、齒面硬度、應(yīng)力循環(huán) 21 次數(shù)等因素有關(guān)計算公式為： ? ?NHHH ZS limlim?? ? 式中 limH? 為接觸疲勞強度極限， 2/mmN ，參考機械設(shè)計 課本圖 64查取 limH? =1200 2/mmN NZ 為接觸強度壽命系數(shù)，考慮當(dāng)齒輪的只要求有限壽命時，齒輪的許用應(yīng)力可以提高到系數(shù)，可由機械設(shè)計課本圖 65按應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N選取。 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)可以按公式： knjlN 60? 式中 n 為齒輪的轉(zhuǎn)速， r/min ； j 為齒輪每轉(zhuǎn)一圈時同一齒面的嚙合次數(shù)； kL 為齒輪的工作壽命， h ； 代入數(shù)據(jù)計算可得兩齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)如下： knjlN 601 ? =60 75 1 24000= ? iNN /12 ? 可推得 ?2N ? 查圖 65得 1NZ 、 2NZ 1NZ = ?NZ minNS 為接觸強度計算的最小安全系數(shù)，通常 minNS =1～ ，這里取 1min ?HS 則將上述所得的數(shù)據(jù)代入公式可得 [ 1H? ]=1200 [ 2H? ]=1200 許用彎曲應(yīng)力 [ F? ]與齒輪材料、熱處理方法、齒面硬度、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)的因素有關(guān)。計算公式為： 22 ? ? XNFFF YYS limlim?? ? 式中 limF? 為彎曲疲勞強度極限， 2/mmN ，一般取區(qū)域圖的中間或中間偏下值 ，這里根據(jù)材料和熱處理方法取得 1limF? =700 2/mmN NY 為彎曲強度壽命系數(shù)，按應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 查 手冊 得 1NY = 2NY =1