【導(dǎo)讀】反擊式破碎機(jī)和輥式破碎機(jī)。復(fù)擺式顎式破碎機(jī)與簡(jiǎn)擺式相比較，其優(yōu)點(diǎn)是：質(zhì)量較輕，像簡(jiǎn)擺式產(chǎn)品中那樣的片狀成分，產(chǎn)品質(zhì)量較好。10m³/h；偏心軸轉(zhuǎn)速：275r/min；排料口調(diào)整范圍：40～100mm；電動(dòng)機(jī)功率：30KW。此外，對(duì)破碎的意義、破碎工藝和破碎比的計(jì)算，顎式破碎機(jī)的主要部件的。安裝、操作及維修作了簡(jiǎn)單介紹。

　　

【正文】 KN= 420sP KN= KN= KN= 19 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 第 4 章 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 帶輪的設(shè)計(jì) 第 4 章 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 帶輪的設(shè)計(jì) 顎式破碎機(jī)在工作時(shí)，所受載荷變化很大，有沖擊載荷和脈動(dòng)循環(huán)；并且使其皮帶輪的飛輪的傳動(dòng)較大。兩傳動(dòng)軸間距離要求甚遠(yuǎn)。其工作環(huán)境惡劣。對(duì)傳動(dòng)系數(shù)折磨損較大，所以在本設(shè)計(jì)中選用帶傳動(dòng)方式。其優(yōu)點(diǎn)是：傳動(dòng)帶具有彈性，能對(duì)破碎機(jī)工作是產(chǎn)生的沖擊進(jìn)行一定程度的吸收，使傳動(dòng)平穩(wěn)，保護(hù)電機(jī)；皮帶可以在皮帶輪上打滑，具備一定的過(guò)載保護(hù)能力。可造于中心距較大的傳動(dòng)。帶傳動(dòng)的結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單、制造、安裝精度要求不高，使用維護(hù)方便，因此在本次設(shè)計(jì)中我依然采用的是帶傳動(dòng)。 已知電動(dòng)機(jī)為 Y315m8，額定功率 P=75Kw，轉(zhuǎn)速1n =740r/min，破碎機(jī)的轉(zhuǎn)速為 2n =250r/min。 確定計(jì)算 功 率 caP 計(jì)算功率 caP 是根據(jù)傳遞功率 P和帶的工作條 件而確 KW= 20 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 定的， ca AP K P= 式中： caP —— 計(jì)算功率， kw； AK —— 工作情況系數(shù)，見表 87《機(jī)械設(shè)計(jì)》； P —— 所傳遞的額定功率，如電動(dòng)機(jī)的額定功率或名義的負(fù)載功率， KW。 查表得工礦系數(shù) ? 75 112 .5c a AP k P K W K W? ? ? ? 選定普通 V帶帶型 根據(jù) = 和 1n 740r / min= ， 確定帶型為： C 型。 計(jì)算傳動(dòng)比 12ni n? 式中： n1—— 小帶輪轉(zhuǎn)速； n2—— 大帶輪轉(zhuǎn)速。 12750 3250ni n? ? ? 確定帶 輪的基準(zhǔn)直徑 d 并有驗(yàn)算帶速 v 1）初選小帶輪基準(zhǔn)直徑 1d 在帶傳動(dòng)需要傳遞的功率給定的條件下，減小帶輪直徑，會(huì)增大帶傳動(dòng)的有效拉力，從而導(dǎo)致 V帶根數(shù)的增加。這樣不僅增大了帶輪的寬度，而且也增大了載荷在 V帶之間分配的不均勻性。另外，帶輪直徑的減小，增加了帶的彎曲應(yīng)力。為 了避免彎曲應(yīng)力過(guò)大，小帶輪的基準(zhǔn)直徑就不能過(guò)小。一般情況下，應(yīng)保證min()dd179。 。 根據(jù) V 帶的帶型，參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 86和表 88確定小帶輪的基準(zhǔn)直徑 1d 。 初選小帶輪基準(zhǔn)直徑 1 500dd mm= D型帶 3i? 1 500dd mm= /v m s= 故帶速合適 2 1500dd mm= 21 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 2）驗(yàn)算帶 速 v 11 2 5 0 7 4 0 / 9 . 6 8 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0ddnv m s m s? ? ??? ? ??? 在 5 25 /ms（ ） 范圍內(nèi) 故帶速合適。 3）計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑 2d 21 5 0 0 3 1 5 0 0ddd id m m= = ? 確定 V帶的中心距和基準(zhǔn)長(zhǎng)度 dL 1）初定中心距 a 若要傳動(dòng)的速度較平穩(wěn)，軸間距應(yīng)選一個(gè)大小適中的值，根據(jù) ： 1 2 0 1 ( ) 2( )d d d dd d a d d? ? ? ? 014 00 40 00mm a mm?? 初步確定中心距為 0 1500a mm? 。 2）計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 dL 2120 1 20()2 ( )247285ddd d d ddL a d d amm? ?? ? ? ?? 查表選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度： 8000dL mm? 3）計(jì)算實(shí)際中心距 a 00 2800 0 728 5(150 0 )2ddLLaammmm??????? m i nm a x0 . 0 1 5 1 7 3 7 . 50 . 0 3 2 0 9 7 . 5dda a L m ma a L m m? ? ?? ? ? 中心距的變化范圍為 1 7 3 7 .5 2 0 9 7 .5m m m m 1? 小帶輪上的包角 1a 小于大帶輪上的包角 2a ，小帶輪上的總摩擦力相應(yīng)地小于大帶輪上的總摩擦力。因此，打滑只可能在小帶輪上發(fā)生。為了提高帶傳動(dòng) 的工作能力，應(yīng)使 0 1500a mm? 8000dL mm? 1800a mm? 1 ? ? 22 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 0 0 01 2 11 8 0 ( ) 5 7 .3 1 2 0ddd d aa ? ? 001210000180 57. 3150 0 500180 57. 3146 .2 120dddda??? ? ??? ? ??? 因此，主動(dòng)輪上的包角合適 z 1)單根帶的額定功率 0p 根據(jù) 1 500dd mm? 和 1 740 / minnr? ，查表通過(guò)差值法得： D 型帶 0 wpK? 。 考慮傳動(dòng)比的影響，額定功率的增量 0p? ， 查表并通過(guò)插值法計(jì)算得： 0 wpK?? 2）確定 V帶的根數(shù) 00( ) KcaLpZ p p K?? ?? 查表得： ? ? 查表得： ? 1 1 2 . 5 4 . 2 2( 7 . 4 0 0 . 8 7 ) 0 . 9 3 8 1 . 0 7Z ??? ? ? 取 5Z? 根 。 V帶的預(yù)緊力 20 2 .55 0 0 ( 1 ) qcaa pFvk zv? ? ?由表查得 q /kg m? 20 112 .5500 ( 1 ) 2 ( 8 ) 38 6 81670FNN? ? ? ? ? ??? 5Z? 根 0 1670FN? 15970rFN? 23 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 1002 si n 2 5 167 0 si n215970rF zFN??? ? ? ?? m a x 630 239 55rrF F N? ? ? ? 由 Y315M8 電動(dòng)機(jī)可知，其軸身直徑 d=80mm，長(zhǎng)度 L=170mm。故小帶輪的軸孔直徑應(yīng)取 80mm，轂長(zhǎng)應(yīng)小于 170mm。 300dd mm? 小帶輪結(jié)構(gòu)采用孔板式。輪槽尺寸及輪寬按表計(jì)算，畫 出小帶輪的工作圖如圖 41所示： 圖 41 小帶輪結(jié)構(gòu)示意圖 大帶輪的軸孔直徑由破碎機(jī)的軸來(lái)決定，取 300mm。查表得，大帶輪結(jié)構(gòu)為輪輻式。轂長(zhǎng)及輪槽尺寸等和小帶輪保持一致，大帶輪的工作圖如圖 42 所示： 小帶輪采用孔板式 d=80mm 大帶輪采用輪輻式 d=300mm 24 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 偏心軸的設(shè)計(jì) 圖 42 大帶輪結(jié)構(gòu)示意圖 偏心軸的設(shè)計(jì) 顎式破碎機(jī)的偏心軸是一個(gè)傳遞扭矩，且兩軸承支承間為偏心結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸。對(duì)于它的可靠性設(shè)計(jì)。實(shí)際上就是根據(jù)預(yù)先擬定的結(jié)構(gòu)方案，確定一組直徑，使之既能滿足強(qiáng)度，剛度要求， 又能滿足可靠性要求，而且重 量輕和經(jīng)濟(jì)效益最好，發(fā)求得技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理。 偏心軸的材料選用 45 號(hào)鋼 軸傳遞的功率 查表的 V帶的傳動(dòng)效率為 ～ 現(xiàn)η = 軸傳遞的功率為： P=η Pca P= = 偏心軸的轉(zhuǎn)速為 250r/min 初步確定軸的最小直徑 3m in 0 PndA180。= (參考：機(jī)械設(shè)計(jì) ) 式中： A0：與軸材料有關(guān)的系數(shù)其值可查表 153取 A0=112 25 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 P：軸傳遞 的功率 n：軸的轉(zhuǎn)速 3m in 0 PndA180。= 3 84mm=?= 考慮到軸上鍵槽會(huì)消弱軸的強(qiáng)度，若為單鍵，則應(yīng)將上述計(jì)算值 mind 增大 5%左右；若為雙鍵，應(yīng)將上述計(jì)算值mind 增大 10%左右。該設(shè)計(jì)軸為單鍵所以將上述計(jì)算的mind 增大 5%，得 m in 84 5 88. 2d m m? ? ? 最 小 直 徑 段 的 軸 與 帶 輪 相 配 合 ， 帶 輪 孔 徑 為110mm 符合要求，因此選取軸的最小直徑為110mm ： 對(duì)于承受轉(zhuǎn)矩的軸，其強(qiáng)度條件為： ? ?639 . 5 5 1 0 /0 . 2TTTT P nWd???? ? ? 式中 T? —— 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力， Mpa T —— 軸所受到的扭矩， N? mm3 Tw —— 軸的抗扭截面系數(shù) (mm) p —— 軸傳遞的功率（ KW） n —— 軸的轉(zhuǎn)速（ r/min） d —— 計(jì)算截面處軸的直徑（ mm） [T? ]—— 45號(hào)鋼的許用扭應(yīng)力（ Mpa） 由上式可以得到，要設(shè)計(jì)的軸必須滿足以下條件： ? ? ? ?6 33 9 . 5 5 1 00 . 2 T Ppd C m mnn???? min 84d mm? 26 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 飛輪的設(shè)計(jì) []T? 查表取為 40MPa ； C查表取為 110； n由要求可知為 250r/min； p為傳遞轉(zhuǎn)速為 30KW。 將已知數(shù)據(jù)代入公式得： 3 301 1 0 5 4 .2250d m m? ? ? 最小的軸徑選擇的是 90mm，大于公式所得，傳遞扭矩足夠了。 故軸的強(qiáng)度足夠 27 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 飛輪的設(shè)計(jì) 顎式破碎機(jī)是一種間歇工作的機(jī)械，工作行程破碎物料而空行程只是克服機(jī)構(gòu)中的有害阻力，因而造成了機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)速度的波動(dòng)及電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷不均勻。為使破碎機(jī)工作平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速波動(dòng)小，電動(dòng)機(jī)負(fù)荷均勻，在偏心軸的兩端裝上了飛輪?？招谐痰臅r(shí)候它儲(chǔ)存能量，而工作行程時(shí)，飛輪放出能量。 大三角帶輪即是傳動(dòng)件也是飛輪，所以現(xiàn)在我們?cè)O(shè)計(jì)的是偏心軸另一端的飛輪。 設(shè)破碎機(jī)在空行程期間 1t 內(nèi)的功 率消耗為 1N ，在壓碎物料期間 2t 內(nèi)的功率消耗為 2N 。電動(dòng)機(jī)額定功率為 N ，并且 12N N N。 在 1NN? 期間，多余的功 2NN? 率使飛輪角速度從min? 增加到 max? ；在 2NN? 期間，功率不足，使飛輪角速度從 max? 減少到 min? ，同時(shí)飛輪放出能量，增加破碎物料的有效功率， 提高破碎機(jī)的破碎效率。由此，可得能量平衡方程式： 28 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 1 1 1 m a x m i n102 102 / 2( )N t N t J ww= + 或 21 1 1 010 2 10 2N t N t J wd=+ 式中 J —— 飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 （ ）； w —— 飛輪平均角速度 （ max min2 += ）； 0d —— 速度不均悉數(shù)， max min0 wwd w+= 。 飛輪儲(chǔ)存的能量為： 21 1 0102 ( )t N N J wd= 考慮摩擦損失的機(jī)械效率為： 1NNNh = 代入公式后，得飛輪所需要的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 120102tNJ hwd= 機(jī)械效率 ~ = ，因設(shè)計(jì)的是復(fù)擺式破碎機(jī)，效率較高，所以取值為 。 1 2 403ttn==。對(duì)中小型破碎機(jī) ，取 0d =～ ，此處取 。角速度 w 根據(jù)實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)速 n 求得， 2nw p= ，而且已知 250 / minnr= 。將這些數(shù)據(jù)代入公式求得： kg m=? 飛輪的外徑應(yīng)與大帶輪的外徑相當(dāng)，選取飛輪的外徑為 D=1500mm，選取飛輪的內(nèi)徑為 d=110mm，則飛輪的質(zhì)量 m 為： 2 2 2 28 8 2 4 .6 1 871 .5 0 .1 1Jm k gDd 180。= = =++ 則飛輪的寬度 B 為： kg m=? 87m kg= 29 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 軸承的選擇與校核 22223[ ( ) ( ) ]2287 100 0 10 [ ( ) ( ) ]22161mBDdmmrpp=?180。=創(chuàng) = 飛輪的具體幾何尺寸，參考了普通飛輪的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，并將之簡(jiǎn)化，在保證了飛輪可以正常工作的前提下，盡量減輕飛輪的質(zhì)量，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，盡量使之整體化和減少加工費(fèi)用。 與普通的飛輪的設(shè)計(jì)不同的是，這個(gè)飛輪可以通過(guò)加配重的方式，來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的調(diào)節(jié)。 軸承的選擇與校核 顎式破碎機(jī)的連桿裝在水平軸的偏心部分上，通過(guò)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)動(dòng)顎完成對(duì)材料的破碎。支承兩端的內(nèi)裝軸承承受重破碎荷載。外裝軸承除傳遞破碎載荷外還有 傳遞飛輪的重量和有驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的圓周載荷。由于載荷大和工作條件的惡劣 ,為增加其穩(wěn)定性選擇向調(diào)心滾子軸承。 對(duì)于內(nèi)裝軸承，通過(guò)查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》初步選定內(nèi)裝軸承的型號(hào)為 22328。其基本尺寸為外徑D=300mm，內(nèi)徑 d=140mm,寬度 B=102mm，極限轉(zhuǎn)速為900r/min（脂潤(rùn)滑）?；绢~定載荷 Cr =825KN，此值遠(yuǎn)大于動(dòng)顎的破碎力、 V型帶的壓軸力、偏心軸的自重力和帶輪、飛輪的慣性力的合力。 對(duì)于外裝軸承，靠近帶輪一側(cè)的要 承受 V帶施加的 161B mm= 軸徑為 d=90mm 內(nèi)裝軸承型號(hào)為 22328 30 設(shè)計(jì)項(xiàng)目 計(jì)算與說(shuō)明 結(jié)果 壓軸力的作用，本設(shè)計(jì)中為 6303N，故對(duì)于外裝軸承的確定，應(yīng)考慮此壓軸力。初選型號(hào)為 23232C/W33，其基本尺寸及系數(shù)為：內(nèi)徑 d=160