【文章內(nèi)容簡介】 （ ） ??????? ???? ??kK 由文獻(xiàn) [1] 167。 13? ，167。 23? 可知，碳鋼的特性系數(shù) ~??? 取 ??? ~??? 取 ??? 所以軸在截面 V 左側(cè)的安全系數(shù)為 2751 ??????? ? mbKS ??? ? ??? （ ） 2751 ????????maKS ??? ????? （ ） 2222 ???????? SSS SSS ca ?? ?? （ ） 故該軸在截面 V 左側(cè)的強度是足夠的。 ③截面 V右側(cè) 抗彎截面系數(shù) 2 1 9 7 0 33 ???? dW mm3 抗扭截面系數(shù) 4 3 9 4 0 01 3 33 ???? dW T mm3 截面 V 左側(cè)的彎矩 M 為 ???M MPa 截面 V 上的扭矩 T為 3202100?T MPa 截面上的彎曲應(yīng)力 ??? WMb?MPa 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 43940032021001 ??? TT WT?MPa 本科畢業(yè)論文 圓錐破碎機的設(shè)計 11 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按文獻(xiàn) [1]附表 23? 查取。因02 03 ??dr ， ??dD ， ??? ， ??? 又由文獻(xiàn) [1]附圖 13? 可得軸的材料的敏感系數(shù)為 ??q ， ??q 故有效應(yīng)力集中系數(shù)按文獻(xiàn) [1，附 43? ]為 )()1(1 ???????? ??? ?qk （ ） )()1(1 ???????? ??? ?qk 由文獻(xiàn) [1]附圖 23? 可得軸的截面形狀系數(shù)為 ??? 由文獻(xiàn) [1]附圖 33? 可得軸的材料的敏感扭轉(zhuǎn)剪切尺寸系數(shù)為 ??? 綜合系數(shù)為 ??????? ???? ??kK ??????? ???? ??kK 所以軸在截面 V 左側(cè)的安全系數(shù)為 2751 ??????? ? maKS ??? ? ??? 2751 ????????maKS ??? ????? 2222 ???????? SSS SSS ca ?? ?? 故該軸在截面 V 左側(cè)的強度是足夠的。 主軸的設(shè)計計算 主軸是圓錐破碎機的最關(guān)鍵零件，對于保證破碎機正常運轉(zhuǎn)和提 高破碎機能力有著重要的意義。 本科畢業(yè)論文 圓錐破碎機的設(shè)計 12 主軸設(shè)計首先是確定它的受力情況。破碎機工作時，由于制造、安裝、檢修等原因，常會出現(xiàn)主軸壓在錐襯套下口的情況。我們就按主軸處于最不利的這種情況，作為主軸受力狀態(tài)，并且按承受最大破碎力 maxF 和正常破碎力 F兩種集中載荷（圖 4.9）計算主軸的強度。 取動錐為分離體，用圖解可以求得0RF和max0RF對 O點的力矩 20LFM Rp ? （ ） 2max0max0 LFM R? （ ） 將 pM 和 maxPM 分解到動錐平面和垂直于進(jìn)動平面的力矩 ?? c o sc o s 20 PRP MLFM ??? （ ） ?? c o sc o sm a xm a x0 2m a x pRp MLFM ??? （ ） ?? s ins in 20 pRBp MLFM ?? （ ） ?sinm axm ax pBp MM ? （ ） 式中 ? — 偏心套給主軸的反力0RF與進(jìn)動平面的夾角，一般 ? =15176。 ~25176。 此外，動錐在進(jìn)動平面內(nèi)還作用著旋回力矩 SM 和重力矩 00 sin?GlMG ? ，故 GsPP MMMM ??? ? （ ） GSpP MMMM ??? ? m a xm a x （ ） 圖 主軸受力分解圖 本科畢業(yè)論文 圓錐破碎機的設(shè)計 13 BpB MM ? （ ） BpB MM maxmax ? （ ） 所以，動錐上各力對 O點的總力矩為： 22 BrO MMM ?? 2 m a x2m a xm a x BrO MMM ?? OM 和 maxoM 被偏心軸套給主軸下端的實際反力 39。ORF 和 39。maxoRF 對 O點的力矩所平衡，所以： 2LMF OR ? （ ） 2maxma x LMF OR ? （ ） 已知0RF或maxRF后，把動錐的主軸看成懸臂梁，則其危險斷面上的彎曲應(yīng)力為 ? ?uRu dF ?? ?? 0 （ ） ??? uRu dlF ][ 31m a xm a x0 ?? （ ） 對于強度限為 50~65MPa 的優(yōu)質(zhì)鋼， u][? =100~120MPa； ??u][ =200~240MPa。 利用上述方法，可以求得主軸危險斷面 b— b的直徑 1d 。然后，根據(jù)破碎機的進(jìn)動角 0? 、錐襯套的結(jié)構(gòu)尺寸大小以及主軸與錐襯套上下口間隙，便可決定主軸下端直徑 2d 的值。主軸上部與動錐內(nèi)孔相配 合部位的軸向的尺寸，可按設(shè)計確定的破碎腔椎體部分尺寸并參考實際資料確定。主軸與椎體內(nèi)孔相配合部位的直徑，可參考實際資料確定。 動錐體內(nèi)孔與主軸采用過盈配合，早期生產(chǎn)的破碎機采用 H7/V6，由于兩配合面松動現(xiàn)象時有發(fā)生，以及這種配合產(chǎn)生很大的應(yīng)力集中，斷軸的現(xiàn)象時有發(fā)生，故后期生產(chǎn)的破碎機椎體與主軸采用 H7/S6 配合，效果較好。 設(shè)計主軸時，應(yīng)特別注意：適當(dāng)加大不同直徑交界面的圓角；保證所必須的制造精度和表面粗糙度，盡量減少應(yīng)力集中；若條件允許，在椎體球面與主軸配合部位兩側(cè)增加卸載槽。 偏心軸套與止推盤 的設(shè)計 由最大破碎力 maxF 產(chǎn)生的最大力矩 max0M ，應(yīng)被偏心軸套上的支反力max0RF對 O點的力矩所平衡，則 nR lMF max0max0 ? （ ） 式中 nl —max0RF作用線到球面中線 O點的力臂。 破碎機大錐齒輪是固裝在偏心軸套的頭部，兩者為同一中心線。當(dāng)破碎機工作本科畢業(yè)論文 圓錐破碎機的設(shè)計 14 時，由于大錐齒輪與偏心軸套不是繞它本身中心線旋轉(zhuǎn)，是以直襯套間隙之半為半徑繞破碎機中性線作圓周運動，所以破碎了一對齒輪在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生附加的沖擊振動和附加的滑動磨損，致使齒輪壽命縮短，甚至打牙齒。 對此問題作如下分析， 若能使大錐齒輪繞固定中心線旋轉(zhuǎn)，可消除由于大錐齒輪這種特殊的運動狀態(tài)帶來的上述問題，因此，可使大錐齒輪中心孔與偏心軸套中心線偏離一個距離，即使大錐齒輪內(nèi)孔中心線與機架（直襯套）中心線相重合。這樣，大錐齒輪不論在破碎機有載時還是無載時，它都是繞著破碎機固定中心線旋轉(zhuǎn)。所以，這樣改后的一對錐齒輪傳動，基本上保證了一對齒輪正確的嚙合條件，從而消除了所產(chǎn)生的附加沖擊振動和附加滑動磨損。 具體可以改變大錐齒輪內(nèi)孔中心位置，也可以改變與大錐齒輪內(nèi)孔相配合部位偏心軸套的中心位置。 鑄鐵偏心軸套本身結(jié)構(gòu)尺寸，可根據(jù)已有實際 資料確定。 偏心軸套支撐在止推軸承上，止推軸承有兩種：一種是平面滾動軸承，一種是平面滑動軸承。后者是止推盤組成，其中有用兩塊盤的，有用三塊盤的，也有用四塊盤的。上盤主動，最下盤是固定的，中間盤是浮動的。由于兩塊盤相對運動速度較大，磨損快，其中浮動盤的相對速度較低，磨損較輕。但盤數(shù)太多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且累積較大，為了調(diào)整齒輪間隙，常在最下盤下面加數(shù)片較薄的墊片，而且現(xiàn)場都用沒經(jīng)加工的鐵皮墊片，這樣，累積誤差較大，使偏心軸套產(chǎn)生歪斜，導(dǎo)致破碎機事故發(fā)生。因此，設(shè)計止推盤時，就該同時設(shè)計不同厚度的調(diào)整墊片，當(dāng)然這些墊片都應(yīng)經(jīng)過切削加工的，這樣給用戶帶來方便。 已知本圓錐破碎機直襯套內(nèi)徑 d=690mm、直襯套高度為 880mm、承壓面積 S=5795cm2 。按正常平均壓力 2MPa計算，可求得直襯套與錐襯套的正壓力為 680000?BRN。 當(dāng)偏心套轉(zhuǎn)速為 200r/min 時，可求得單位壓力 P=； pV=? m/s。當(dāng)潤滑條件較好時，其 pV值為 8~12MPa? m/s，在條件允許范圍內(nèi)。 破碎錐的擺動次數(shù) 圓錐破碎機破碎錐的傾角 1? 較小，在破碎錐下部還有不同長度的平行破碎區(qū)，所以破碎了的礦石幾乎沒有可能自由落下，多半靠礦石自重沿破碎錐斜面而排出，因此，圓錐破碎機破碎錐的擺動次數(shù)是根據(jù)它的排礦特點來進(jìn)行計算的 。 本科畢業(yè)論文 圓錐破碎機的設(shè)計 15 圖 表示已破碎的礦石從平行碎礦區(qū)的始點滑到末點時所受的力：礦石重力分力 Gsin 1? 、摩擦力 cos 1? 和離心慣性力 P。但是，慣性力 P隨時間而改變自己的方向，在破碎錐擺動一次的時間內(nèi)，它對礦石下滑的影響平均為零，因此可以不考慮。 由圖 知礦石沿破碎錐平行破礦區(qū)下滑時產(chǎn)生的加速度按下式確定： 11 f G c o ss in/ ?? ??? GagG （ ） 所以 )co s(sin 21 ??? fg ?? 式中 f— 礦石與破碎錐表面的摩擦系數(shù)，一般 f=~； g— 重力加速度， g=。 假設(shè)礦石以等加速度在破碎錐擺動一次時間 t秒內(nèi)滑過平行碎礦區(qū)長度 l厘米，故 l=1/2at2 =1/2g(sin 1? fcos 1? )（ 60/n） 2 （ ） 則 n=1330 lf )co s(sin 11 ?? ? 次 /分 公式系指標(biāo)準(zhǔn)型原汁破碎機而言。上述理論計算公式根據(jù)全部礦石都按自由下滑的條件來考慮，事實上必須有一部分礦石呈現(xiàn)跳躍式運動，不能保證礦石在平行區(qū)內(nèi)受 1~2 次破碎，可能造成產(chǎn)品粒度過大。因此，適當(dāng)?shù)靥岣甙瓷鲜龉接嬎愕膱A錐破碎機的轉(zhuǎn)速（可提高 10%），既可以增大礦石在破碎腔內(nèi)特別是在平行區(qū)內(nèi)的受沖擊次數(shù)，使合格產(chǎn)品粒度增多，破碎機本身產(chǎn)量增加，同時，還可以減少閉路碎礦作業(yè)中的礦石循環(huán)量和對篩面的磨損，而且有利于提高下段破碎或磨損設(shè)備的產(chǎn)量。但是轉(zhuǎn)速也不能 過高，以免過分增加破碎礦石時的離心力，反而影響礦石下滑速度，影響排礦和產(chǎn)量。 圓錐破碎機實際擺動次數(shù)可以用經(jīng)驗公式計算 Dn ?/1000? 次 /分 （ ） 圖 礦石在破碎錐上所受的力 本科畢業(yè)論文 圓錐破碎機的設(shè)計 16 式中 D— 破碎錐底部直徑，米； ? 取 ； 所以 n=1000/? =335 次 /分