【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 一些結(jié)構(gòu)缺陷，致使偏心軸、錐套、飛輪經(jīng)常出現(xiàn)磨損，而且修復(fù)周期長(zhǎng) ,影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，因此，我們對(duì)該機(jī)進(jìn)行修復(fù)的同時(shí)作了一些改進(jìn)。 改進(jìn)前狀況 改進(jìn)前結(jié)構(gòu)如圖 10 所示，錐套 3 裝在偏心軸 2 上，密封套 5 靠螺紋與錐套聯(lián)接，飛輪 6 與皮帶輪 1 壓緊密封套，軸端壓蓋 7 與軸端螺栓 8 把該部零件緊固在偏心軸上。自從破碎機(jī)投產(chǎn)以來(lái)，多次出現(xiàn)錐套松動(dòng)，偏心軸、錐套、飛輪磨損現(xiàn)象，我們通過(guò)分析認(rèn)為，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因主要有 2 個(gè)：一是密封套及錐套螺紋旋向設(shè) 計(jì)不合理，皮帶輪端及飛輪端密封套、錐套螺紋均為右旋。在運(yùn)轉(zhuǎn)中，偏心軸在飛輪端方向看是逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，當(dāng)偏心軸帶動(dòng)錐套逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)時(shí)，由于慣性力的作用，密封套有一個(gè)順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的力矩 ,由于飛輪端與皮帶輪端密封套螺紋均為右旋，所以?xún)蓚€(gè)密封套均有向皮帶輪方向移動(dòng)的傾向，皮帶輪端的密封套向皮帶輪方向移動(dòng)時(shí)，會(huì)把皮帶輪頂緊，并反過(guò)來(lái)把該端的錐套牢牢頂緊在偏心軸上，所以皮帶輪端錐套沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)松動(dòng)，而飛輪端密封套向皮帶輪方向移動(dòng)時(shí)，會(huì)離開(kāi)飛輪端面，使錐套在偏心軸上失去頂緊力的作用而容易松動(dòng)發(fā)生磨損；二是錐套與偏心軸配合 面間的接觸面積不夠，按設(shè)計(jì)，接觸面積應(yīng)占配合面積的 80%，才能形成足夠的摩擦力以克服錐套的慣性力，我們以前在偏心軸零件裝配時(shí)，沒(méi)有掌握好方法，所以接觸面積小于80%,使錐套在偏心軸上產(chǎn)生松動(dòng)，一旦松動(dòng)，偏心軸外圓及錐套內(nèi)孔同時(shí)磨損并導(dǎo)致飛輪端面磨損，使設(shè)備不能運(yùn)轉(zhuǎn)。 圖 10 偏心軸結(jié)構(gòu)圖 皮帶輪 偏心軸 錐套 軸承 密封套 飛輪 軸端壓蓋 軸端螺栓 修復(fù)及改進(jìn)措施 改變飛 輪端密封套與錐套螺紋旋向 因?yàn)槁菁y為右旋時(shí)，密封套向皮帶輪端移動(dòng)，皮帶輪端的錐套不會(huì)松動(dòng)，所以皮帶輪端螺紋旋向不需要改變，把飛輪端密封套及錐套螺紋由右旋改為左旋以后，在偏心軸逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，由于慣性力的作用，密封套向飛輪方向移動(dòng)而頂緊飛輪，反過(guò)來(lái)將飛輪端錐套牢固頂緊在偏心軸上，使錐套在偏心軸上不產(chǎn)生松動(dòng)。 修復(fù)偏心軸與錐套配合面 增加接觸面積，對(duì)磨損的偏心軸和錐套用電焊進(jìn)行堆焊，在粗車(chē)和精車(chē)后，對(duì)配 合面進(jìn)行研磨，研磨的方法是：把修復(fù)好的錐套放到偏心軸配合面上進(jìn)行，用 400 目的金剛砂做研磨介質(zhì) ，一次研磨 ，把金剛砂清除干凈，涂上油印進(jìn)行校驗(yàn)，如不合格，用前述方法再研磨，直到符合要求為止。 修復(fù)磨損的飛輪端面 由于飛輪與密封套接觸端面磨損 100mm，所以在飛輪一邊鑲了一個(gè) 100mm 長(zhǎng)的短套。如圖 11 所示，以保持飛輪在偏心軸上的位置不變。 圖 11 飛輪結(jié)構(gòu)圖 飛輪 短套 改進(jìn)效果 通過(guò)上述幾項(xiàng)改進(jìn) ,PEF9001200顎式破碎機(jī)經(jīng)過(guò) 5年使用 ,效果良好 ,偏心軸與錐套沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)松動(dòng) ,不但節(jié)省了大量的備件費(fèi)用 ,減少了維修工作量 ,而且改善了設(shè)備技術(shù)狀況 ,保持了設(shè)備安全正常運(yùn) 轉(zhuǎn) ,提高了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。 磨損 復(fù)擺鄂式破碎機(jī)齒板磨損的分析 齒板是破碎物料的工具，齒板壽命的長(zhǎng)短直接影響整機(jī)的好壞、維修工作量的大小、破碎物料成本的高低，所以，齒板是破碎機(jī)的關(guān)鍵部件。我國(guó)現(xiàn)有顆式破碎機(jī) i 板壽命偏低， JB / ZQ 1032 一 87《顆板鑄造技術(shù)條件》規(guī)定齒板壽命只有 60h，按 10h 工作制，每付齒板只能用 6d，不到一星期就需更換一次齒板。不僅給維修帶來(lái)很大的不便，而且增加了破碎物料的成本。為此，如何降低齒板的磨損已成為諸多學(xué)者研究和討論的課題。影響齒板磨損快的因素很多，如材質(zhì) 本身、被破物料的軟硬程度以及被破物料顆粒大小等影響。筆者從破碎機(jī)結(jié)構(gòu)方面來(lái)對(duì)齒板磨損狀況進(jìn)行分析討論。 齒形選擇的合理，物料破碎一次即可裂成數(shù)塊，它在破破碎腔中停留的時(shí)間就少。因此，齒板的磨損就小。齒形選擇的不合理，物料不易被破碎或產(chǎn)生過(guò)粉碎，能量消耗大，齒板的磨損也大。 變截面破碎腔 該種腔如圖 12 所示。 AA 給料口的水平剖面， BB 為破碎腔中部的水平剖面， CC 為排料口的水平剖面。 SA 為 AA 剖面的面積，凡為 BB 剖面的面積，跳為 CC 剖面的面積。 設(shè)物料在破碎腔各處的速度相等，則一定 體積 V 的物料通過(guò) AA、 BB、 CC面所需的時(shí)間 t 為 : ；； 從而得 : 式中： B――給料口寬度； H――破碎腔高度；――破碎腔平均咬角。 通過(guò)上面的 .分析可看出 :物料通過(guò) BB 斷面所需時(shí)間為通過(guò) AA 斷面的 1. 72 倍，通過(guò) CC 斷面的時(shí)間為通過(guò) AA 斷面的 6. 25 倍。由此可得出齒板下部磨損是上部磨損的 6. 25倍。一些設(shè)計(jì)者為延長(zhǎng)齒板壽命把齒板設(shè)計(jì)成對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)。下部磨損到一定程度，把它上、下調(diào)頭使用，這樣可使齒板壽命在原基礎(chǔ)上延長(zhǎng)一倍，雖如此仍不能解決根本問(wèn)題。 圖 12 變截面破碎腔 曲柄一搖桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 圖 13 曲柄――搖桿機(jī)構(gòu) 1―曲柄；連桿； 3―搖桿； 4―齒板 該枕構(gòu)由曲柄帶動(dòng)搖桿、傳動(dòng)桿把運(yùn)動(dòng)傳遞到搖桿上，如圖 13 所示。使齒板繞圓心做簡(jiǎn)擺運(yùn)動(dòng)，齒板上各點(diǎn)作往返圓弧擺動(dòng)，這時(shí)，齒板對(duì)物料施加的壓碎運(yùn)動(dòng)是在接近水平方向上實(shí)現(xiàn)的，齒板向上或向下的運(yùn)動(dòng)分量很小。所以，齒板在該種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，磨損較小。 顎板磨損機(jī)制 從上述分析可以認(rèn)為 ,顎板的磨損是高應(yīng)力短程鑿削磨損 ,對(duì)顎板的殘?bào)w磨損面的微觀(guān)分析及實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)顎板的失效分析 ,可以得出顎板的磨損機(jī)制如下 : 1 由于物料多次擠壓 ,在顎板的亞表層或擠壓突出部分的根部形成微裂紋 ,然后裂紋沿晶界 !夾雜物等薄弱處不斷擴(kuò)展相連 ,導(dǎo)致表層材料脫落 ,形成磨屑 ,其磨損過(guò)程如圖 14 所示。 2 物料擠壓顎板造成顎板表面材料被局部壓碎或翻起 ,并使碎裂或翻起部分隨碎物料一起脫落形成磨屑 ,如圖 15 所示。 3 物料相對(duì)顎板短程滑動(dòng) ,切削顎板形成磨屑 ,如圖 16 所示。 亞表層處形成微裂紋導(dǎo)致材料膠落 b 擠壓突出部分材料根部形成微裂紋導(dǎo)致材料脫落 圖 14 多次擠壓變形斷裂 形成磨屑示憊圖 圖 15 物料擠壓材料碎裂或翻起，并使碎磨料一起脫落形成磨屑示意圖 圖 16 物料短程滑移切削鄂板示意圖 所以 ,顎式破碎機(jī)顎板的磨損率可以用變形疲勞磨損脆性斷裂磨損和顯微切削磨損表示： 由上式可以認(rèn)為控制顎板磨損的主要材質(zhì)因素是其硬度和韌性。材料的硬度決定了物料壓坑的深度和大小。材料硬度高，物料壓入顎板的深度淺，顎板表層材料的變形程度小，同時(shí)物料短程滑動(dòng)切削材料量也少。材料的韌性表示了其抵抗斷裂的能力。材料的韌性好，可以消除物料擠壓過(guò)程中的脆性斷裂，并使得 顎板材料在變形疲勞形成磨屑前的變形過(guò)程大大增加。 對(duì)鄂板材質(zhì)的選擇 在鄂板的材質(zhì)選擇中我們選擇中錳鋼，由于高錳鋼的初始硬度低 ,屈服強(qiáng)度低 ,在非強(qiáng)沖擊條件下 ,其加工硬化不充分 ,易于流變和被切削。為提高顎板的使用壽命 ,開(kāi)發(fā)了中錳鋼。該鋼種最早由 Cli 鉬業(yè)公司發(fā)明 ,并于 1963 年正式列入美國(guó)專(zhuān)利。其鑄態(tài)組織由奧氏體 !馬氏體和少量珠光體組成 ,經(jīng)水韌處理后 ,其組織為單一奧氏體或奧氏體 +少量未溶碳化物 取決于含碳量 組織。此后人們對(duì)中錳鋼進(jìn)行了大量研究 ,認(rèn)為其硬化機(jī)理為 :含錳量降低后 ,奧氏體穩(wěn)定性下降 ,在受到?jīng)_擊 或磨損時(shí) ,奧氏體易發(fā)生形變誘發(fā)馬氏體相變 ,使其耐磨性提高。中錳鋼的通常成分為 :%~%C,6%~9%Mn,%~%Si,%Cr 以及其它微量元素如V、 Ti、 Nb、 RE 等。中錳鋼顎板在實(shí)際應(yīng)用中也取得了較好的使用效果 ,如破碎硅石時(shí)比高錳鋼顎板使用壽命提高 20%以上 ,而成本與高錳鋼顎板相當(dāng)。因此 ,在中小型顎式破碎機(jī)上使用 ,中錳鋼是一種值得推廣的顎板材質(zhì)。 破碎機(jī)出口揚(yáng)塵的解決 破碎機(jī)出口揚(yáng)塵非常嚴(yán)重，從破碎機(jī)出來(lái)的塊狀和粉末狀物料直沖礦石輸送皮帶，部分物料飛濺或滾淌到地面上，地面堆積 厚厚一層物料，部分粉狀物料飛揚(yáng)在空中，給生產(chǎn)帶來(lái)了很大的不便。在該段流程中，物料由料倉(cāng)入板式給料機(jī)，由板式給料機(jī)入 TKPC20 .18AN 錘式破碎機(jī)，出破碎機(jī)直接人出口礦石皮帶機(jī)。由于該破碎機(jī)生產(chǎn)能力非常大，每小時(shí) 600t，出口料流也非常大，導(dǎo)致粉塵飛揚(yáng)和濺落。我們分析認(rèn)為，造成以上現(xiàn)象的根本原因在于大料流的無(wú)緩沖傾瀉所致。因此，我廠(chǎng)對(duì)此進(jìn)行了如下改進(jìn) 如下圖 :在破碎機(jī)出口與礦石皮帶之間設(shè)置一個(gè)暫存料倉(cāng)，暫存料倉(cāng)接收塵器。在暫存料倉(cāng)與皮帶之間加一道溜子。再在溜子上設(shè)一料流控制閥。設(shè)置暫存?zhèn)}是為了緩沖大流 量物料的傾瀉沖擊 。料流控制閥可穩(wěn)定出口料流 。暫存?zhèn)}接收塵器可使部分細(xì)粉料在暫存?zhèn)}提前被收塵處理，減少出口粉塵，同時(shí)也有利于提高皮帶的使用壽命。 經(jīng)過(guò)這樣的改進(jìn)，徹底解決了粉塵飛揚(yáng)和物料濺落的間題，給車(chē)間的生產(chǎn)和管理帶來(lái)了極大的方便。 圖 17 出口揚(yáng)塵改進(jìn)圖 付：外文翻譯 機(jī)械設(shè)計(jì) 摘要 機(jī)器是機(jī)構(gòu)與其他零件的組合，為了有益的用途而轉(zhuǎn)換、傳遞或利用能量、力或者運(yùn)動(dòng)實(shí)例有發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪、車(chē)輛、卷?yè)P(yáng)機(jī)、印刷機(jī)、洗衣機(jī)和電影攝影機(jī) .許多適用于機(jī)器設(shè)計(jì)的原理和力法也適用于不是真正機(jī)器的制成品，從輪轂蓋和檔案櫥柜到 儀表和核壓力容器?！皺C(jī)械設(shè)計(jì)”這一術(shù)語(yǔ)比“機(jī)器設(shè)計(jì)”更為廣義，它包括機(jī)器設(shè)計(jì)。而對(duì)于某些儀器，如用以確定熱、流動(dòng)線(xiàn)路和體積的熱力以及流體方面的問(wèn)題要單獨(dú)考慮。但是，在機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)要考慮運(yùn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)方面的問(wèn)題以及保存和封裝的規(guī)定。在機(jī)械工程領(lǐng)域以及其他工程領(lǐng)域應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)，都需要諸如開(kāi)關(guān)、凸輪、閥門(mén)、容器和攪拌器等機(jī)械裝置。 關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程工差 設(shè)計(jì)過(guò)程 設(shè)計(jì)始于真正的或想象的需要?，F(xiàn)有的儀器可能需要在耐用性、效率、重量、速度或成本上加以改進(jìn)。可能需要新的儀器來(lái)完成以前由人做的功能，如裝配或保養(yǎng)。目 標(biāo)全部或部分地確定后，設(shè)計(jì)的下一步就是構(gòu)思能夠完成所需功能的機(jī)構(gòu)及其布置為此，徒手畫(huà)草圖價(jià)值極大，它不但作為一個(gè)人想法的記錄和與其他人討論的輔助手段，而且尤其適于與自己的想法交流，作為創(chuàng)造性思路的興奮劑還需要有關(guān)于部件的廣泛知識(shí)，因?yàn)橐慌_(tái)新機(jī)器常常由熟知的各類(lèi)零件重新安排或替換而成，也許改變了尺寸和材料。無(wú)論在構(gòu)思過(guò)程中還是之后，一個(gè)設(shè)計(jì)者都會(huì)進(jìn)行快速或粗略的計(jì)算或分析以確定一般尺寸和可行性。當(dāng)些關(guān)于所需或可用空間量的想法確定后，可以開(kāi)始按比例畫(huà)草圖。 最后，一項(xiàng)基于功能和可靠性的設(shè)計(jì)完成了，就可以制造樣機(jī) 了。如果測(cè)試滿(mǎn)意，而且如果裝置要大量生產(chǎn)，就要對(duì)最初的設(shè)計(jì)進(jìn)行一定的修改以確保以較低成本大量生產(chǎn)。在隨后幾年的制造和使用期間，設(shè)計(jì)有可能因構(gòu)思了新想法或者基于測(cè)試和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的進(jìn)一步分析所顯示的改變而改變。銷(xiāo)售吸引力、客戶(hù)滿(mǎn)意度和制造成本都與設(shè)計(jì)有關(guān)，設(shè)計(jì)能力與工程投資的成功密切相關(guān)。 一些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 在這一部分，有人建議運(yùn)用創(chuàng)造性的態(tài)度進(jìn)行的分析，這種分析可以引起重大改進(jìn)以及對(duì)備用產(chǎn)品的構(gòu)思和完善，也許產(chǎn)品功能更多、更經(jīng)濟(jì)、更耐用。創(chuàng)造階段無(wú)須是最初和獨(dú)立的階段。雖然分析人員可能并不負(fù)責(zé)整個(gè)設(shè)計(jì)，但是他不僅 僅是能從數(shù)字上提出要他解決的問(wèn)題的正確答案，不僅僅是給出應(yīng)力值、尺寸或者工作限制。他可以提出更廣泛的見(jiàn)解，以便改進(jìn)規(guī)范或方案。由于在分析前或分析過(guò)程中，他會(huì)熟悉裝置及其工作條件，他就處于一個(gè)構(gòu)思備選方案的有利位置。最好他能提出建議改變形狀來(lái)消除力矩或應(yīng)力集中，而不是允許構(gòu)建具有大截面和過(guò)多動(dòng)態(tài)載荷的機(jī)構(gòu)最好是他報(bào)廢他的細(xì)致的設(shè)計(jì)而不是后來(lái)看到機(jī)械報(bào)廢。 為了激發(fā)創(chuàng)造性思維，建議設(shè)計(jì)人員和分析人員使用以下準(zhǔn)則。前 6 條準(zhǔn)則尤其適用于分析人員，雖然他可能涉及到所有這 10 項(xiàng)。 需要的。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 機(jī)械設(shè)計(jì) 整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。設(shè)計(jì)人員必須在這樣的領(lǐng)域，如靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和材料力學(xué)具有良好的素養(yǎng)，此外，還必須熟悉制造材料和制造工藝。設(shè)計(jì)人員必須能夠組合所有相 關(guān)的事實(shí)，進(jìn)行訓(xùn)渭、制作草圖和制圖來(lái)把制造要求傳遞到車(chē)間。 任何產(chǎn)品設(shè)計(jì)的第一步工作之一是選擇用于制造每個(gè)部件的材料。今天的設(shè)計(jì)人員可得到無(wú)數(shù)的。在選擇時(shí)，產(chǎn)品的功能、外觀(guān)、材料成本和制造成本都很重要。在任何計(jì)算之前必須仔細(xì)評(píng)估材料的性能。 有必要仔細(xì)計(jì)算以確保設(shè)計(jì)的有效性 .計(jì)算從不出現(xiàn)在圖上 ,而是由十各種原因被存起來(lái)。一旦任何一個(gè)部件失效，就要弄清楚在最初設(shè)計(jì)這個(gè)有缺陷的零件時(shí)做了什么；而且，從對(duì)過(guò)去的項(xiàng)目的計(jì)算中可以獲得一份經(jīng)驗(yàn)文件。當(dāng)需要類(lèi)似的設(shè)計(jì)時(shí)，過(guò)去的記錄會(huì)有極大的幫助。 計(jì)算（和圖上尺寸）的檢 查最為重要。一個(gè)小數(shù)點(diǎn)放錯(cuò)位置可以毀掉一個(gè)本來(lái)可以接受的項(xiàng)目。例如，如果一個(gè)人要設(shè)計(jì)一個(gè)能支撐 100 磅的托架，而它本應(yīng)該能支撐 1000 磅，結(jié)果肯定會(huì)失敗。必須檢查再檢查設(shè)計(jì)工作的方方面面。 計(jì)算機(jī)對(duì)于工作人員來(lái)講是一個(gè)很有用的工具，可以減輕乏味的計(jì)算并且對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)提供擴(kuò)展分析?；谟?jì)算機(jī)性能的交互系統(tǒng)使計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（ CAM 成為可能。通過(guò)這樣的系統(tǒng)，就可能把一個(gè)初步構(gòu)思傳送到打