【正文】 載荷為沖擊載荷，并且齒板的中部沒有內(nèi)支承，所以齒板在連續(xù)的沖擊和震動的變載荷作用下齒板斷裂，齒牙磨損，事故率很高。另外，齒板與輻板之間是采用螺栓聯(lián)接，在沖擊和振動的變載荷作用下，長期運(yùn)行使螺栓松動，逐漸脫落，造成齒板與齒輥脫離，這也是齒輥損壞的原因之一。所以，經(jīng)過比較和分析，我決定采用一種新型的齒輥結(jié)構(gòu)：，該結(jié)構(gòu)的齒輥取消了螺栓聯(lián)接，改變了齒板以及輻板的結(jié)構(gòu)。齒板是一個整圓結(jié)構(gòu)筒圈，是由鋼板圍制而成，與輻板聯(lián)接采用焊接結(jié)構(gòu)。齒牙是用高錳鋼加工而成，與筒圈焊接。該結(jié)構(gòu)的改進(jìn)使整個齒輥的強(qiáng)度增加。并有效地解決了齒板斷裂和齒牙磨損的事故。齒板材料采用ZG35調(diào)質(zhì)處理，并在齒板上堆焊一層5～8mm的耐磨材料，當(dāng)齒板有所磨損時，可現(xiàn)場堆焊，重復(fù)使用，安裝和維修都很方便?！↓X輥結(jié)構(gòu)圖 輥齒結(jié)構(gòu)輥齒的型式有如下幾種：鷹嘴式、標(biāo)搶式、刀刃式和矩形帶式。粗碎時大部分采用鷹嘴式，齒的高度為70－110mm。長、短齒一起配合使用，長齒用以破碎特大塊，大塊進(jìn)入內(nèi)腔后，再用短齒進(jìn)一步破碎，單齒輥破碎機(jī)的破碎過程基本上是這樣進(jìn)行的。中碎時鷹嘴式和標(biāo)槍式都可使用，齒的高度最低為40mm。刀刃式使用得不多。矩形帶式主要是用在四齒輥破碎機(jī)的第二段上?！　　≥価X的幾種基本型式目前，國產(chǎn)單齒輥和雙齒輥破碎機(jī)的破碎齒多采用鷹嘴式。鷹嘴形齒的齒高一般為60～80 mm。但由于鷹嘴齒前部較尖，破碎過程中產(chǎn)生的破碎力常集中于某一點，使作用在破碎物料某部位的破碎力過大，產(chǎn)生過粉碎現(xiàn)象(一般產(chǎn)品產(chǎn)品粒度小于50～35 mm稱為過粉碎)，使產(chǎn)品合格率降低10％ ～15％ ；且鷹嘴齒前部較尖部分很容易磨損，降低齒板使用壽命短，并引起兩輥間的間距不均勻，造成破碎塊度不均勻，大大降低設(shè)備生產(chǎn)效率。嚴(yán)重磨損的齒板需要更換(使用壽命3～6月)，增加維修工作量，對生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響。對本設(shè)計來說，由于破碎比為i=4,屬于中碎， 所以我選取一種新型的齒，長方棱錐體齒,。這種齒的齒高一般為60 mm。所產(chǎn)生的破碎力作用較為均勻，過粉碎現(xiàn)象明顯減少，破碎效率顯著提高。該棱錐體齒前部受力位置面積增大，不易被磨損。且齒材料采用耐磨性強(qiáng)的特殊高錳鋼，在鑄造時加入適量的Cr、V等合金元素，其化學(xué)成分：C1．0％ ～ 1．35％ ，Si 0．8％ ，M n 11％ ～ 14％ ，P0．07％ ，S0．04％ ，Cr 2％ ～ 3％ ，V 0．4％ ～ 0．7％ 。這種高錳鋼經(jīng)特殊熱處理工藝后，使齒在高溫工作條件下有較強(qiáng)的耐磨性，而且破碎齒的頂部堆焊有耐磨材料并可在使用過程中隨時進(jìn)行堆焊修復(fù)明顯延長了輥子齒板的使用壽命(使用壽命約9～12個月)。 輥子表面凸形齒　 輥齒排列的方法　 齒排列的方法是：固定輥與移動輥上的齒沿圓周方向均勻排列18列，固定輥與移動輥上的齒相互錯開一個齒位，保證固定輥與移動輥在運(yùn)行中不產(chǎn)生干涉，保持了較均勻的齒間間隙，破碎產(chǎn)物粒度均勻；也可確保設(shè)備工作正常，減少維修工作量，明顯提高了設(shè)備的生產(chǎn)效率。 齒輥軸 結(jié)構(gòu)型式　　齒輥軸比較長，它既支撐著齒輥，同時又和齒輪箱中的橋式齒輪傳動機(jī)構(gòu)相連。 齒輥軸的受力分析 1) 求作用在齒輪上的力該軸上小齒輪的分度圓直徑為 d = mz =858＝464mm　　 周力Ft、徑向力Fr、和軸向力Fa大大小如下： 2) 確定軸的最小直徑選取軸的材料為軸的材料為37SiMn2MoVCr，調(diào)質(zhì)處理。初步估計軸的最小直徑，取A＝115，可得　　　　　3）讓輥破碎輥推力的計算進(jìn)入破碎腔的物料靠擠壓、劈裂破碎。物料的擠壓強(qiáng)度為σb　，物料進(jìn)入破碎腔與兩齒輥接觸的那一點位置起到物料破碎后從出料口排出，擠壓強(qiáng)度沿這一段弧長的破碎面均布，則F=σbS為輥子所受的合力，與水平方向夾角/2，其中為嚙角。其中 R—齒輥半徑, R=600mm。i—破碎機(jī), i=4。e—排料口寬度, e=40mm。所以 齒輥傳遞的扭矩 破碎力在垂直于輥子的水平面內(nèi):讓輥推力在豎直平面內(nèi):讓輥推力所以載荷的均布密度　　　　　　根據(jù)軸的受力圖對軸進(jìn)行受力分析，列出軸的靜力平衡方程和彎矩方程。求解以上方程得支反力 水平面 垂直面 彎距 水平面 垂直面 合成彎距 扭距 T T= 當(dāng)量彎距 4) 校核軸的強(qiáng)度根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖。然后由軸的計算簡圖做出軸的彎矩圖，扭矩圖，和當(dāng)量彎矩圖（）。從軸的結(jié)構(gòu)簡圖和當(dāng)量彎矩圖中可以看出，齒輥中部截面的當(dāng)量彎矩MH1和MV2最大，是軸的危險截面。所以校核這兩處的軸的強(qiáng)度?！↓X輥軸的受力圖軸的材料為37SiMn2MoVCr，調(diào)質(zhì)處理。則，~88N/mm2,則軸的計算應(yīng)力為根據(jù)計算結(jié)果，軸的強(qiáng)度足夠。5) 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度對于重要的軸，必須按安全系數(shù)精確校核軸的疲勞的疲勞強(qiáng)度。(1) 判斷危險截面危險截面應(yīng)該是應(yīng)力較大，同時應(yīng)力集中較集中的截面，從受載情況觀察，齒輥中部和右側(cè)軸承截面上的Mca最大，但裝齒輥處的軸徑最大，而軸承截面處的應(yīng)力集中最嚴(yán)重，故危險截面應(yīng)為右側(cè)裝軸承的截面處(左側(cè))。 (2) 計算危險截面應(yīng)力 截面左側(cè)彎距為扭距為截面上的彎曲應(yīng)力　截面上的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力彎曲應(yīng)力幅彎曲平均應(yīng)力扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力的應(yīng)力副與平均應(yīng)力(3) 確定影響系數(shù)軸的材料為37SiMn2MoVCr，調(diào)質(zhì)處理，抗拉極限強(qiáng)度。軸肩圓角處的的有效應(yīng)力集中系數(shù)。根據(jù)r/d=， D/d=120/110=，查表并插值可得 ， 尺寸系數(shù) 　　 表面質(zhì)量系數(shù) 　　 材料彎曲、扭轉(zhuǎn)系數(shù)　 許用安全系數(shù)，由此可知，軸的強(qiáng)度滿足要求。主動齒輥軸與移動齒輥軸的裝配方案基本相同，所受扭矩也大致相等，故在此不做校核。6) 齒輥上鍵的校核齒輥與軸的周向定位采用A型普通平鍵，按d2=145mm，從機(jī)械設(shè)計手冊中查的平鍵的截面尺寸為bhL=3620140，為了保證齒輪與軸具有良好的對中性，取齒輪與軸的配合為H7/r6。校核鍵的強(qiáng)度：　　N/mm2式中，d　—裝鍵處的軸徑, d=145mm。k　—鍵與輪轂槽（或軸槽）的接觸高度，mm,　k=,　h為鍵高。h=20mm,則k=10mm?！　I的工作長度，mm,　A型。 b為鍵寬。 =140－36=104mm。 —許用擠壓應(yīng)力，N/mm2?！?＝90 N/mm2。 故鍵的強(qiáng)度足夠。7) 軸承壽命的計算根據(jù)需要選用22222C型調(diào)心滾子軸承。其基本額定載荷Cr=360KN,Cor=328KN。(1) 計算軸承支反力由以上的軸的載荷計算可知：水平支反力　R1H=33428NR2H=35071N垂直支反力　R1V=7166NR2V=10849N則合成支反力　(2) 當(dāng)量動載荷調(diào)心滾子軸承無派生軸向力，S1=S2=0。故當(dāng)量動載荷　Pr1=R1=34189NPr2=R2=36710N(3) 軸承壽命因為Pr2Pr1,故按Pr2進(jìn)行計算。又由于軸承的工作溫度和軸承所受的沖擊載荷對軸承的壽命系數(shù)有一定的影響，查機(jī)械零件設(shè)計手冊，軸承的工作溫度一般不高于120176。，取溫度系數(shù)ft＝1；破碎機(jī)工作時有較強(qiáng)的沖擊載荷，取載荷系數(shù)fp＝。 齒輥主軸與破碎機(jī)罩體間的密封傳統(tǒng)式的破碎機(jī)罩體與輥子主軸間采用多層的氈圈密封。這種密封形式的氈圈很容易被磨損，氈圈槽中容易塞滿小顆粒物料和灰塵，而且工作一段時間后，在罩體密封處，輥子主軸被磨出一條深槽，降低輥子主軸的強(qiáng)度。由于氈圈的磨損，軸與氈圈間隙增大，密封效果明顯降低，細(xì)物料和粉塵從罩體與輥子主軸間密封處泄漏到罩體外面，造成環(huán)境污染。對本設(shè)計來說，罩體與輥子主軸間的密封采用迷宮式動密封()比較合理。即在輥子主軸上裝一個帶槽的密封盤，罩體上裝有一個密封環(huán)，密封盤套裝在密封環(huán)內(nèi)，兩者間的間隙為1～1．5 mm。運(yùn)行時，帶葉片的密封盤隨主軸一起轉(zhuǎn)動，在密封環(huán)內(nèi)產(chǎn)生正壓的氣流，使灰塵不致泄漏到罩體外面。此密封形式效果好，無磨損，并能減少維修工作量?！? 　　　　　　罩體與輥子主軸間采用迷宮式動密封　齒輥滑道與移動輥軸承座因為移動齒輥在遇到堅硬物料的時候會自動退讓，所以移動的軸承座為可移動式的，其主要結(jié)構(gòu)是在機(jī)架滑道上鑲嵌兩塊鎳合金板，并磨光滑道表面(也可以用不銹鋼板代替鎳合金板)，并在移動輥軸承座與滑道接觸底面鑲嵌兩塊聚四氟乙稀板磨光表面()；另在移動輥軸承座兩側(cè)設(shè)有滑道防塵刮灰裝置，這種結(jié)構(gòu)不必在滑道上開設(shè)縱橫油槽，使用時不需要經(jīng)常補(bǔ)充潤滑脂，只需大修時在滑道上涂一層潤滑脂即可。而罩體密封形式的改進(jìn)，減少了粉塵污染，亦有利于滑道潤滑，保證了移動輥軸承座在滑道上滑動靈活，破碎較硬異物能順利通過，過鐵時可起保護(hù)作用?！C(jī)架滑道的結(jié)構(gòu)型式5　齒輥破碎機(jī)的潤滑　齒輪減速器的潤滑減速箱的潤滑工作應(yīng)首先滿足兩個要求：(1)　潤滑油能在齒輪的工作面形成堅強(qiáng)的油膜，并能導(dǎo)出輪齒工作面產(chǎn)生的熱量；(2)　潤滑摩擦損失最小，對齒輪傳動的阻力不大。為滿足這兩點要求，潤滑油必須有適當(dāng)?shù)恼扯取Ｕ扯仁菨櫥椭С胸?fù)荷的主要因素，負(fù)荷越大，油的粘度應(yīng)越大。負(fù)荷越小，油的粘度也應(yīng)越小，否則，負(fù)荷大而粘度小，形成的油膜薄而無力，在負(fù)荷的作用下會破裂，造成輪齒間的干摩擦；負(fù)荷小而粘度大，勢必增大傳動的附加阻力并影響摩擦熱的散發(fā)。破碎機(jī)的減速器是二級密閉式圓柱齒輪減速器，箱內(nèi)注入牌號HL30(SYB1103635)齒輪油，油面的高度以淹沒一個齒的高度為準(zhǔn)()。在日常注油維護(hù)工作中，應(yīng)當(dāng)保持這個油面的高度；油面淹沒齒的深度不應(yīng)小于10毫米。 　減速器的潤滑油高度　齒輪傳動箱的潤滑齒輪傳動箱是一個橋式齒輪傳動機(jī)構(gòu)，由于從動齒輥軸是可移動的，故橋式齒輪采用開式傳動。開放式齒輪采用手工方法進(jìn)行潤滑脂潤滑。將潤滑脂用木片或毛刷等涂抹在齒輪的摩擦工作面上。潤滑脂要均勻的涂在小齒輪上，量不要求過多，通過小齒輪給大齒輪供油，才能取得好的潤滑效果。一般每周涂3～4次齒輪潤滑脂或石墨潤滑脂。冬季潤滑脂變硬時，將潤滑脂加熱到40℃左右，摻入適量潤滑油調(diào)勻?！↓X輥部件的潤滑破碎機(jī)主軸承采用鈣基潤滑脂或MoS2復(fù)合鈣基潤滑脂。這部分共有6個直接式壓入油杯，油杯位于四個軸承座上，它們分別用來給主動軸承和兩個齒輥上的軸承潤滑，這6個油杯每隔一、兩天注油一次?！C(jī)架導(dǎo)軌及導(dǎo)向板的潤滑給機(jī)架導(dǎo)軌潤滑用兩個壓注油標(biāo)，壓注油標(biāo)分別位于可動齒輥軸承座的下方，給導(dǎo)向板潤滑用的壓注油標(biāo)位于該板上方，以上兩油標(biāo)每周注油一次。6　　破碎機(jī)的安裝與使用　安裝破碎機(jī)的正確安裝，對保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，減少故障有著重要的意義。破碎機(jī)的安裝可按下列順序進(jìn)行：(1)基礎(chǔ)承載能力的驗算。普通雙齒輥破碎機(jī)由于轉(zhuǎn)速低，振動相對減小，動載系數(shù)一般可取設(shè)備總重的3～4倍。(2)檢查基礎(chǔ)螺栓位置與設(shè)備基礎(chǔ)螺栓孔的尺寸是否一致。(3)安裝機(jī)架前，在機(jī)架與混凝土基礎(chǔ)之間墊以硬質(zhì)方木或橡膠板，用以減小破碎機(jī)傳遞給基礎(chǔ)的振動負(fù)荷。然后，安放破碎機(jī)的底架并找正，用螺母擰在地腳螺栓上固定緊。(4)安裝主動破碎輥，用螺栓固定軸承座。(5)安裝從動齒輥移動架，然后將從動破碎輥軸承座放置在導(dǎo)向滑軌上。根據(jù)要求的排料粒度大小，選擇適當(dāng)?shù)膲|片數(shù)量墊在移動軸承座的前面。(6)擰緊絲桿螺母，正確調(diào)節(jié)液壓缸的預(yù)壓力。一方面氣液緩沖缸的預(yù)壓力應(yīng)能壓緊破碎輥，保證均勻地破碎物料；另一方面在破碎機(jī)落人過硬的物料時，又有足夠的作用力推開破碎輥，以擴(kuò)大排料口，排除礦物。(7)變更破碎物料的強(qiáng)度、粒度或破碎比時，應(yīng)重新調(diào)定緩沖缸的氮氣壓力。壓力的大小以滿足破碎輥壓緊力的需要為適度。過大的壓緊力會促使機(jī)件磨損加快和功率消耗增大。過小的壓緊力又將使破碎產(chǎn)物的超粒增多，并使括動破碎輥呈現(xiàn)頻繁的振跳現(xiàn)象?！? MPa。(8)移動架上左右兩組氣液缸的壓縮度應(yīng)該一致，其允許誤差不得超過177。2 mm。(9)為了得到均勻的、近似立方體的產(chǎn)品，在安裝時必須注意調(diào)整好輥齒的位置，使一個破碎輥的齒牙置于另一破碎輥的四個齒牙中間。也就是說，使之處于另一齒輥4個齒牙對角線的交點上。(10)齒輥安裝后，兩齒輥不應(yīng)有軸向串動。(11)安裝后的固定軸承平不平行度不應(yīng)大于o．5／]000。(12)，帶輪中心的最大偏移量小超過1 mm。每根V帶的松緊度應(yīng)盡可能一致，若有過緊或過松，應(yīng)予更換。(13)最后安裝破碎機(jī)外罩，連接入料溜槽和排料漏斗。各法蘭盤問均應(yīng)加膠墊密封，以減小煤塵對空氣的污染。 設(shè)備全部安裝后，應(yīng)進(jìn)行連續(xù)4 h的空負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)、并檢查和測定其電流大小、軸承溫度及齒輪嚙合等情況。設(shè)備經(jīng)過空負(fù)荷試車確認(rèn)無問題后，可帶負(fù)荷試車。帶負(fù)荷連續(xù)試車時間不少于8 h，最后進(jìn)行交接驗收并投人生產(chǎn)系統(tǒng)使用。　使用與維護(hù) 破碎機(jī)的正確使用與維護(hù)是保證設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)、提高生產(chǎn)率的重要因素。因此，在使用操作時應(yīng)注意以下幾點：(1)開車前，應(yīng)全面檢查各部位螺栓緊固情況，各軸承的潤滑情況，齒輪的磨損情況，齒輥的磨損情況以廈V帶的松緊度。如發(fā)現(xiàn)螺栓松動、油量不足或皮帶過松等情況，應(yīng)予及時處理。(2)檢查緩沖液氮彈簧的壓力及輥子的間隙是否正常，發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時調(diào)整。(3)所有檢查完畢后，方可啟動電動機(jī)。在破碎機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，才允許加料。(4)破碎過程中，必須重點檢查潤滑裝置、給料粒度、排料粒度、產(chǎn)品形狀以及給料是否均勻等。