【正文】 能發(fā)生的初始裂紋的尺寸，對于延長其疲勞壽命有著提高材料性能更為顯著的作用。因此，對于重要的軸段，在設(shè)計圖紙上應(yīng)規(guī)定出嚴格的檢驗方法和要求。 5).降溫、減載荷，對于發(fā)熱摩擦副的軸頸采取降溫設(shè)計，也可顯著提高其疲勞壽命。因為主軸是一個轉(zhuǎn)動件，所以，在低應(yīng)力下運轉(zhuǎn)一定周數(shù)后，再逐步提高到設(shè)計的應(yīng)力水平。 三. 軸的振動及振動穩(wěn)定性　 軸的振動是由多方面原因造成的，如傳遞的載荷作周期性變化；旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的不平衡；軸的剛度不足而產(chǎn)生載荷分布不均勻等。其中，旋轉(zhuǎn)質(zhì)量不平衡產(chǎn)生離心力，是引起轉(zhuǎn)軸振動的主要原因。 如果離心力的角頻率與軸的自振頻率一致或成倍數(shù)時，將引起振幅增加而發(fā)生顯著的振動，這種現(xiàn)象稱為軸的共振。軸產(chǎn)生共振的轉(zhuǎn)速稱為臨界轉(zhuǎn)速。軸的臨界轉(zhuǎn)速可以有多個，最低的一個稱為一階臨界轉(zhuǎn)速，其余為二階、三階……，其中以一階臨界轉(zhuǎn)速誘發(fā)振動最強烈，也最危險。如果軸的工作轉(zhuǎn)速與其臨界轉(zhuǎn)速相等或相近，軸的變形將迅速增大，以至達到使軸甚至整個機器破壞的程度。因此，對于重要的，尤其是高速軸，設(shè)計時必須計算其臨界轉(zhuǎn)速，并使軸的工作轉(zhuǎn)速n避開臨界轉(zhuǎn)速。　 工作轉(zhuǎn)速低于一階臨界轉(zhuǎn)速的軸稱為剛性軸，其設(shè)計原則是；工作轉(zhuǎn)速高于一階臨界轉(zhuǎn)速的軸稱為柔性軸，其設(shè)計原則是。 彎曲振動的計算方法很多，現(xiàn)在僅以一階臨界轉(zhuǎn)速的粗略計算方法。設(shè)圓盤的質(zhì)量m很大，相對而言，軸的質(zhì)量可忽略不計。并假定圓盤材料不均勻或制造有誤差而未經(jīng)平衡，由于離心力而產(chǎn)生撓度y，則旋轉(zhuǎn)式的離心力為 =m(y+e) 與離心力對抗的就是軸彎曲變形后所產(chǎn)生的彈性反力。當(dāng)軸的撓度為y時，此彈性反力為 F=ky S式子中k為軸的彎曲剛度。根據(jù)平衡條件得 m(y+e)=ky 由上式子可求得軸的撓度 當(dāng)軸的角速度由零逐漸增大時，上式的分母隨之減小，故y值隨的增大而增大。在沒有阻尼的情況下，趨近于1時，則撓度y趨近于無窮大。這就意味著軸會產(chǎn)生極大的變形而導(dǎo)致破壞。此時所對應(yīng)的角速度稱謂軸的臨界角速度，以表示 上式右邊恰為軸的自然頻率，這就表明軸的臨界角速度等于其自振角頻率。由上式克制，軸的臨界角速度只與軸的剛度k和圓盤的質(zhì)量m有關(guān)，而且與偏心距e值無關(guān)。由于軸的剛度k=mg/y,式中，m為圓盤質(zhì)量，g是重力加速度，y為軸在圓盤處的靜撓度，所以臨界角速度又可寫為 = e= 現(xiàn)取g=9810mm/r。y的單位為mm，則由式子1523可求得在不計軸質(zhì)量的時候的一階臨界轉(zhuǎn)速 nc=60/2/≈946　 工作轉(zhuǎn)速低于一階臨界轉(zhuǎn)速的軸稱為剛性軸，其設(shè)計原則是；工作轉(zhuǎn)速高于一階臨界轉(zhuǎn)速的軸稱為柔性軸，其設(shè)計原則是。若軸的工作轉(zhuǎn)速很高時，顯然應(yīng)使用其轉(zhuǎn)速避開相應(yīng)的高階臨界轉(zhuǎn)速。滿足上述條件的軸就是具有了彎曲振動的穩(wěn)定性。 當(dāng)軸上有多個圓盤略去軸自重時的一階臨界轉(zhuǎn)速 由機械工程設(shè)計手冊利用鄭科萊公式計算得 式中 —一階臨界轉(zhuǎn)速時的支座形式系數(shù) W0—軸承所受的重力，N； W1—支撐間的圓盤所受的重力，N； –軸的當(dāng)量直徑，mm。 帶入數(shù)據(jù)得 則最后可得： 則工作轉(zhuǎn)速故轉(zhuǎn)速合適。 軸承的選擇 因為軸承，尤其是常用的一些軸承，主要是指一些滾動軸承，絕大數(shù)都已標準化，因而，我們需要進行一部分設(shè)計內(nèi)容，根據(jù)具體的工作條件，正確選擇軸承的類型和尺寸。另外是軸承組合的設(shè)計，它包括安裝、調(diào)整、潤滑、密封等一系列內(nèi)容的設(shè)計。 材料的選擇 軸承的內(nèi)圈、外圈、滾動體，一般是用軸承鉻鋼制造的，熱處理后，其硬度一般不低于HRC60。一般這些元件需要150度回火處理，所以其通常的工作溫度不高于120度，此時，硬度不會下降。 軸承類型的選擇 軸承的類型有很多種，主要根據(jù)其承載情況和調(diào)心等要求，進行選擇。因為該型號的破碎機，其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速在900到1100之間。所以主軸上軸承的轉(zhuǎn)速很高，負荷很大，且工作時間很長，最主要的是，經(jīng)過很長時間工作后，會因為板錘的不均勻磨損而產(chǎn)生不平衡附加作用力（當(dāng)板錘的不均勻磨損嚴重時，此力就成為總負荷中的主要部分）。軸承間距大，軸會產(chǎn)生撓曲，此外，軸承的中心也難保證同心，因此選用調(diào)心滾子軸承。 圖55 參照工作要求并根據(jù)ab段的直徑100mm,由軸承產(chǎn)品目錄中選取0基本游隙組，標準精度級別 查詢機械工程手冊 得22220型 D=180mm = =125mm B=46mm 選取b段直徑105mm安裝軸承處的長度L=46mm 兩處軸承均采用圓螺母和止動墊圈軸向緊固。 軸承的游動和軸向位移 軸承在實際工作時，工作前后的溫差大，為了適應(yīng)軸和外殼不同熱膨脹的影響，防止軸承卡死。可以使一端的軸承軸向固定（比如用圓螺母）另一端使之可以軸向位移。這樣，軸承在內(nèi)外圈的軸向相對位置有不大的變化時，仍然可以正常工作。也可以使外圓與座孔配合較松，以保證外圓相對于座孔能做軸向竄動。 軸承的安裝和拆卸 為了便于軸承在主軸上的安裝和拆卸，必須考慮到軸承座有剖分面，這樣就不必考慮沿軸向安裝和拆卸軸承部件，優(yōu)先選用內(nèi)外圈可分離的軸承了。 圖56 傳動方式的選擇與計算（V帶傳動計算） V帶的類型與結(jié)構(gòu) 標準普通V帶是用多種材料制成的無接頭環(huán)形帶。這些材料包括頂膠、抗拉體、底膠和包皮，根據(jù)抗拉體結(jié)構(gòu)的不同，普通V帶分為簾布芯V帶和繩芯V帶兩種。簾布芯V帶制造方便。繩芯V帶柔韌性好，主要用于載荷不大和帶輪直徑較小的場合。 普通V帶的帶型分為Y、Z、A、B、C、D、E7種，截面尺寸見表8—1. 已知條件和設(shè)計內(nèi)容 ：帶傳動的工作條件；傳動位置與總體尺寸限制；所需傳遞的額定功率P=220kW；小帶輪轉(zhuǎn)速n1=980r/min；大帶輪轉(zhuǎn)速n2=461 r/min=。 、確定基準長度、根數(shù)、中心距、帶輪的材料、基準直徑以及結(jié)構(gòu)尺寸、初拉力和壓軸力、張緊裝置等。 V帶傳動計算 根據(jù)傳遞的功率P和帶的工作條件而確定Pca； Pca=KAP （52） 式中：Pca計算功率，kW； KA工作情況系數(shù)，見表8—7； P所需要傳遞的額定功率，如電動機的額定功率或名義的負載功率，kW。 由表8—7查得KA=，所以 Pca=*220 =308kW 根據(jù)計算功率Pca和小帶輪轉(zhuǎn)速n1，從圖8—11選取普通V帶的帶型。 由圖8—11查得V帶的帶型為E型。 根據(jù)V帶的帶型，參考表8—6和表8—8確定小帶輪的基準直徑dd1應(yīng)使dd1（dd）min 由表8—6查得（dd）min=500mm；由表8—8查得dd1=500mm 由 得： = 帶速不宜過高或過低，一般應(yīng)使V=5~25 m/s，最高不超過30 m/s。故V1=。 由dd2=idd1 得dd2=*500=1065mm；由表8—8圓整為dd2=1120mm 根據(jù)帶傳動總體尺寸的限制條件或要求的中心距，結(jié)合式子； （dd1+dd2）a02（dd1+dd2）得出： 1155a3300 這里我選取a0=1200mm ； 計算相應(yīng)的帶長Ld0； Ld0 2*1200+ 帶的基準長度Ld根據(jù)Ld0由表8—2選取為Ld=5000mm,KL= 計算中心距a及其變動范圍； 傳動的實際中心距近似為： =1188mm 考慮到帶輪的制造誤差、帶長誤差、帶的彈性以及因帶的松弛而產(chǎn)生的補充張緊的需要，常給出中心距的變動范圍 =*5000 =1105mm =1188+*5000 =1338mm 因小帶輪上的包角小于大帶輪上的包角，小帶輪上的總摩擦力相應(yīng)地小于大帶輪上的總摩擦力。所以，打滑只可能在小帶輪上發(fā)生。為了提高帶傳動的工作能力，應(yīng)使 查表84a得P=。查表84b得增量P=；查表8—5包角修正系數(shù)Ka= 12根 為了使各根V帶受力均勻，帶的根數(shù)不宜過多，,應(yīng)選擇橫截面積較大的帶型,，帶的根數(shù)取為8 單根V帶所需的最小初拉力為 查表8—3 V帶單位長度的質(zhì)量q= = 對于新安裝的V帶，；對于運轉(zhuǎn)后的V帶，初拉力應(yīng)為 。 為了設(shè)計帶輪軸的軸承，需要計算帶傳動作用在軸上的壓軸力FP =2*12* = 注：本節(jié)內(nèi)容所有表格來自于《機械設(shè)計》第8版 主編 濮良貴 紀名剛 高等教育出版社。P 146157。 反擊板的設(shè)計 反擊板作用原理 反擊板的作用是承受被板錘擊出的物料在其上沖擊破碎，將破碎后的物料重新彈回到破碎區(qū)，再次沖擊破碎。反擊板的形狀和結(jié)構(gòu)對破碎效果影響很大。鑒于這種情況，首先從物料破碎效果說起。根據(jù)理論力學(xué)碰撞原理，物料以正碰撞 (垂直碰撞) 效果最佳。但是板錘是作旋轉(zhuǎn)運動，若保證在破碎腔內(nèi)物料被拋射到反擊板上都呈正碰撞 (垂直碰撞)，則反擊板曲線必須是一條漸開線。因為漸開線的特點是，在反擊板各點上物料都是以垂直方向沖擊，即入射角= 0，因此可獲得最佳的破碎效果。但是，由于漸開線反擊板制作困難，以及物料在腔內(nèi)相互干擾，其運行軌跡也不規(guī)則，加上料塊形狀等影響，實際上也不能實現(xiàn)正碰撞，故常常是采用接近漸開線的折線反擊板。 反擊板設(shè)計 （1）.折線反擊板 圖51所示的反擊式破碎機具有兩段反擊板，該機給、排料口尺寸較大，角也較大，所以反擊板與漸開線離得較遠。反擊板折線在第一段以下更接近漸開線，但無論如何也無法實現(xiàn)按漸開線制作的反擊板，但從中可以找出特點。以卸載點 A為基準，從 A 點拋射出去的物料，基本上與第一段反擊板呈垂直方向，即= 1176。2176。當(dāng)反擊板大約轉(zhuǎn)過 25176。左右，被拋出的物料與第二段反擊板呈正碰撞狀態(tài)。 圖 52所示為中細碎反擊式破碎機，該機有三段折線反擊板。其排料口較小，角也較小，所以反擊板與漸開線離得較近。第二段反擊板更接近漸開線，從A 點拋射出去的物料，基本上與第一段反擊板呈垂直方向，≈2176。當(dāng)板錘大約轉(zhuǎn)過 20176。，物料被拋射的方向與第二段反擊板正碰撞；當(dāng)板錘大約轉(zhuǎn)過40176。，物料被拋射的方向與第三段反擊板正碰撞。 根據(jù)反擊板實際磨損情況可知，破碎腔從 A點的射線到反擊板上交點起往下到反擊板排料口這個區(qū)段是物料重要破碎段，特別是在