【正文】 應力循環(huán)次數(shù)可以按公式： ?N 60n j kL 式中 n 為齒輪的轉(zhuǎn)速， min/r ； j 為齒輪每轉(zhuǎn)一圈時同一齒面的嚙合次數(shù)； kL 為齒輪的工作壽命， h ； 代入數(shù)據(jù)計算可得兩齒輪的應力循環(huán)次數(shù)如下： ?1N 60n j kL =60 1500 1 24000= ? 38 iNN /12 ? 可推得 82 ??N 查圖 65得 1NZ 、 2NZ 1NZ =1 2NZ = limHS 為接觸強度計算的最小安全系數(shù)，通常 limHS =1～ ，這里取 limHS =1 則將上述所 得的數(shù)據(jù)代入公式可得 mmNH /1 2 0 01/11 2 0 0][ 1 ???? mmNH /1 2 9 61/ 2 0 0][ 2 ???? 許用彎曲應力 ][F? 與齒輪材料、熱處理方法、齒面硬度、應力循環(huán)次數(shù)的因素有關(guān)。 電機功率 kWP 250? ,轉(zhuǎn)速為 min/r1500?電n ；轉(zhuǎn)速為 min/r750 ?n 。 在根據(jù)安裝軸承段軸的直徑，以及軸的轉(zhuǎn)速和要求的傳遞的轉(zhuǎn)矩查機械設(shè)計手冊表 6277 可初步選用 23136CCK 型號的調(diào)心滾子軸承。 在裝配方面， 將齒帽套在齒環(huán)上然后將齒帽間用螺栓連接起來就固定住齒帽了，通過 普通平鍵 連接，將齒環(huán)固定在齒輥軸上。 在齒形的設(shè)計上，為了裝卸 方便，采用首尾相連的環(huán)鏈式結(jié)構(gòu)，通過螺栓連接起來，在中間任意一個齒受損都可以很輕松的拆卸。 花鍵的擠壓強度公式如下： ?p? ?mzhlDT?2 ? ?p? 式中 傳遞的轉(zhuǎn)矩 T =31833000 mN? 分度圓直徑 d =144mm 花鍵軸大徑直徑 mD =150mm 鍵齒工作高度 h =6mm 鍵的長度 l =200mm 不均勻系數(shù) ? = 根據(jù)使用和制造情況中等，齒面熱處理等因素選擇 許用擠壓應力范圍 app Mp30~20?? 許用應力 ? ?p? =25 ap 將上述參數(shù)代入公式可得 計算應力 ?p? aMP 校核計算結(jié)果： ?p? ? ?p? 滿足 33 齒環(huán)和齒帽的設(shè)計 齒輥破碎機的質(zhì)量就體現(xiàn)在齒形的設(shè)計上，一個好的破碎機就是因為有個好的齒形，不產(chǎn)生過粉碎，不出現(xiàn)斷齒 等情況，且齒尖的磨損也較慢。 (3)繪制軸的彎矩圖和扭矩圖 (I)求軸承反力 由于軸的重量遠小于所受的負載，則可以將此忽略可計算軸承反力如下 H水平面 1HR =502021N , 2HR =502021N V垂直面 1VR =65260N 2VR =65260N 由于兩支撐受力基本相同，則可得 R =506000N (II)齒輥 最大 彎矩 計算得 M =607000 mN? ， 扭矩 T =13171 mN? 則可繪制出彎矩圖和扭矩圖如圖 中的 (b)和 (c)： 30 M 圖 (4)按彎扭合成強度校核軸的強度 計算 當量彎矩 有公式 221 )( TMM ca ??? 取折合系數(shù) ?? ，則齒輥軸上中點處當量彎矩 ： mmNTM ca ????? 6 0 7 0 5 1)1 3 1 7 (6 0 7 0 0 0 22 當量彎矩圖見圖 中的（ d） 軸的材料為 37SiMn2MoV 合金 鋼， 調(diào)質(zhì) 處理。 【 3】段 該段安裝緊定螺母，軸徑為 3d =200mm ，長度 3l =135mm 【 4】段該段安裝齒環(huán)，軸徑為 4d =210mm ，長度 4l =1800mm 。 再在右端 【 7】段 裝入右端套筒密封檔環(huán)和右軸承，靠軸肩 【 6】 定位 。 【 8】段 該段安裝半齒式聯(lián)軸器，估算選取聯(lián)軸器為齒式聯(lián)軸器 GIICL14(摘自摘自 JB/T )，根據(jù)聯(lián)軸器的參數(shù)定軸徑為 8d =150mm ，長度8l =200mm (3)繪制軸的彎矩圖和扭矩圖 (I)求軸承反力 由于軸 ⑦ 、 ⑧ 段的重量遠小于所受的負載，則可以將此忽略可計算軸承反力如下 H水平面 1HR =502021N , 2HR =502021N V垂直面 1vR =65260N , 2HR =65260N 由于兩支撐受力基本相同，則可得 R =506000N (II)齒輥 最大 彎矩 計算得， 607000?M mN? 扭矩 13171?T mN? 則可繪制出彎矩圖和扭矩圖如圖 中的 (a)和 (b)： 27 圖 (4)按彎扭合成強度校核軸的強度 計算 當量彎矩 有公式 221 )( TMM ca ??? 取折合系數(shù) ?? ，則齒輥軸上中點處當量彎矩 22 )1 3 1 7 (6 0 7 0 0 0 ???caM =607051mm 當量彎矩圖見圖 中的（ d） 軸的材料為 37SiMn2MoV 合金 鋼， 調(diào)質(zhì) 處理。 【 4】段 該段為齒環(huán)做軸肩，軸徑為 4d =290mm ，長度 4l =25mm 。且軸承兩端均采用通 端蓋進行定位和密封。 齒輥軸的設(shè)計 破碎輥（ 1）軸的設(shè)計 (1)初步估算軸的直徑 由于該軸的跨距較大，且有工作載荷和較強的沖擊強度影響，在材料上根據(jù)手冊 選取 37SiMn2MoV 鋼作為軸的材料， 調(diào)質(zhì) 處理；由式 3 npAd? 式中 d —— 齒輥軸直徑， mm ； p —— 軸所傳遞的功率， kW ； n —— 軸的轉(zhuǎn)速， min/rad ； A —— 取決于軸材料的許用扭轉(zhuǎn)切應力 ??r? 的系數(shù)，其值可查機械設(shè)計手冊單行本第五卷 P520表 5119，取 A =100 計算軸的最小直徑并加大 7%以考慮雙鍵槽的影響， 將前面所求得的 數(shù)據(jù)代入式中，可得 3m in ??d mm (2)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 (I)確定軸的結(jié)構(gòu)方案 軸的具體方案見圖 。 毛坯制造完成后，由于毛坯形狀不是很復雜，所以毛坯兩端面不用加工即可，先用粗車車毛坯外圓和內(nèi)孔，再細車內(nèi)圓與軸接觸面，使其表面粗糙度為 ，再用銑床銑鍵槽，這樣齒輪的安裝孔就加工完成。 應力循環(huán)次數(shù)可以按公式： knjlN 60? 式中 n 為齒輪的轉(zhuǎn)速， r/min ； j 為齒輪每轉(zhuǎn)一圈時同一齒面的嚙合次數(shù)； kL 為齒輪的工作壽命， h ； 代入數(shù)據(jù)計算可得兩齒輪的應力循環(huán)次數(shù)如下： knjlN 601 ? =60 75 1 24000= ? iNN /12 ? 可推得 ?2N ? 查圖 65得 1NZ 、 2NZ 1NZ = ?NZ minNS 為接觸強度計算的最小安全系數(shù)，通常 minNS =1～ ，這里取 1min ?HS 則將上述所得的數(shù)據(jù)代入公式可得 [ 1H? ]=1200 [ 2H? ]=1200 許用彎曲應力 [ F? ]與齒輪材料、熱處理方法、齒面硬度、應力循環(huán)次數(shù)的因素有關(guān)。 （ 5）根據(jù)生產(chǎn)機械的最高轉(zhuǎn)速和對電力傳動調(diào)速系統(tǒng)的過渡過程性能要求，以及機械減速器機構(gòu)的復雜程度，選擇電動機的額定轉(zhuǎn)速。 （ 3）根據(jù)負載轉(zhuǎn)矩、速度變化范圍和啟動頻繁程度等要求，考慮電動機的溫升限制、過載能力和起動轉(zhuǎn)矩，選擇電動機功率，并確定冷卻通風方式。則： W = ])(3434[2 3131 rrrE ??? ??? = ])([32 31312 rrrE ????? 當 r? 趨近于 0時，根據(jù)式可以推導出 N 得關(guān)系式： N = r rrrfEr ????????31302 )()1tan(3 2 lim??? N = )1tan( 2 212 ?? ???fE r 根據(jù)上述系列公式，可以求得單組齒輥的切向力，依據(jù)齒輥的排列布置就可以求出整個齒輥的總切向力。 將以上列出的數(shù)字代入公式，可以得出 當 L = 時，有 Q =600 ht/ 達到設(shè)計要求 功率計算 根據(jù)裂縫 破碎理論，可將重量為 Q 的礦物從 D 破碎到 d 所需的功耗 P 為 P =11 iW K Q ( Dd /1? ) 式中： iW 為功指數(shù)， htkW /? K 為修正系數(shù)，煤取 ～ 1 Q 為產(chǎn)量， ht/ d 為排料粒度 D 為入料力度 上式中， 11 iW K Q ( Dd /1? )是破碎一噸物料所需的功率，查資料可得齒輥破碎機破碎煤的該值平均為 tkW/ 則可計算得出破碎機所需的功率為 P =168kW ． 5 齒輥切向力的計算 為了進行齒輥切向力受力分析，確定下列分析條件： (1)將最大粒度物料視為一個球體； (2)最大粒度物料進入破碎腔后無滾動現(xiàn)象； (3)物料屬于彈性或脆性物質(zhì)，破碎粒度要求為 出碎或中碎，適合用第二破碎理論分析。e 值可近似取產(chǎn)品的最大粒度（即 39。e 值取破碎產(chǎn)品的最大粒度時， LL?1 ； 39。且圓周速度 v 與轉(zhuǎn)速 n 有如下關(guān)系： v = 60n?? 以 ? = v =3 sm/ 代入可得 75?n min/r 輥子長度的計算 有破碎機生產(chǎn)能力計算公式 17 Q =188 SK 1L 39。 輥子轉(zhuǎn)速的確定 由生產(chǎn)能力的計算公式可以得出，提高輥子的轉(zhuǎn)速，可提高生產(chǎn)能力。40160 ， ? ≈ 39。或摩擦系數(shù) f 之間的關(guān)系（見圖 ）。傳動方案如圖 : 15 圖 整機結(jié)構(gòu)方案 拖動方式可以使單電機也可以是雙電機。其特點是： 14 ① 高度小結(jié)構(gòu)緊湊； ② 特殊的輪齒結(jié)構(gòu)使其適用于干礦濕礦 泥礦和粘礦； ③ 碎后產(chǎn)品粒度均勻沒有過大顆粒過粉碎的產(chǎn)品少； ④ 處理量大最大可達 14 000t/h 破碎強度高可破碎抗壓強度達 300MPa 的物料； ⑤ 采用液力耦合器和電控雙重過載保護當過載或遇到難碎物料時破碎機停止轉(zhuǎn)動破碎輥反轉(zhuǎn)排出難碎物料； ⑥ 維護維修簡便。該機的工作原理是依靠沖擊剪切和沖擊拉伸的作用，使剪切力沿著物料的薄弱易碎部位產(chǎn)生巨大破碎力使其破碎。另外，由于該系列破碎機為強力破碎，工藝布置時不需要手選皮帶人工揀矸，原煤也不需要預先篩分而直接入破碎機，簡化了選煤工藝流程，降低了廠房高度，減少了選煤 廠建設(shè)投資與生產(chǎn)費用。在兩側(cè)壁上分別裝有梳齒板，其有兩個作用： 、拉伸破碎、不易產(chǎn)生過粉碎物； 篩的作用，可通過不需破碎的物料，而對需破碎的大塊物料，可嚴格地控制碎后產(chǎn)品的粒度，使碎后物料的三維尺寸都能得到控制。整機結(jié)構(gòu)緊湊，機體高度低，沖擊負荷小。該系列破碎機采用單電機驅(qū)動，液力耦合器過載保護，其傳動系統(tǒng)是電機驅(qū)動液力耦合 器并帶動一對錐齒輪，改變轉(zhuǎn)動方向并驅(qū)動主動破碎輥轉(zhuǎn)動，主動破碎輥通過另一端的一組直齒輪驅(qū)動被動輥轉(zhuǎn)動。出料口大小可通過推力板上的長方形螺孔調(diào)整。主要是將原來調(diào)整破碎板位置的拉力彈簧改為推力彈簧，彈簧的彈性 力為490kN，在彈簧的兩端分別裝有兩組螺母，外側(cè)螺母用于調(diào)整破碎板位置，從而調(diào)整排料口間隙內(nèi)側(cè)螺母用于調(diào)整彈簧的彈性力。 首先煤炭科學研究總院唐山分院開發(fā)了 2PL 系列強力破碎機。同時，該型破碎機把調(diào)整齒輥間距裝置和保險裝置做成一個系統(tǒng)，采用液壓氣動系統(tǒng)；油缸的活塞桿與可動齒輥相連，在有活塞桿 的油缸腔內(nèi)，泵入一定可變量的液壓油，同時在油缸的無活塞桿的腔內(nèi)泵入一定壓力的氣體，形成空氣柱彈簧這樣可以根據(jù)泵入油量的多少改變活塞的位置，從而確定齒輥間的距離達到控制產(chǎn)品粒度的目的。如此便不能嚴格控制碎后產(chǎn)品的粒度。 四輥破碎機是一種冶金礦山設(shè)備配套中、細碎產(chǎn)品，也可通過調(diào)整上、下輥的間隙，破碎所需粒度的物料。被破碎物料經(jīng)給料口落入兩輥子之間，進行擠壓破碎，成品物料自然落下。 單輥破碎機，用于破碎石灰 石、煤等物料，物料塊在輥子與帶齒板間被軋碎。簡擺顎式破碎機則可以破碎各種硬度的礦石和巖石，且特別適用于破碎各種硬度的磨蝕性強的石料。 破碎機械常用的類型有：顎式破碎機、圓錐破碎機、旋回式破碎機、錘式破碎機和輥式破碎機等。 通常的破碎過程，有粗碎、中 碎、細碎三種，其入料粒度和出料粒度，如表。 破碎機械所 施加的機械力，可以是擠壓力、辟裂力、彎曲力、剪切力、沖擊力等，在一般機械中大多是兩種或兩種以上機械力的混合。假定 等 量考 慮 這兩 項， 所需 的 功應 當同 它 們的 幾何 平 均值 成正 比， 及)( 2523 DDDSV ???? 成比例。 因為當應力大于強度極限時物料方可破碎，而大多數(shù)巖石都不符合變形的虎克定律，實驗表明，體積理論僅可用于粗略計算靠沖擊力或壓力進行破碎的機械所消耗的功。 體積理論 該理論是指破碎物料所消耗的功等于使物料變形直到在物料內(nèi)部產(chǎn)生極限應力 (抗壓極限強度 )所消耗的功。 表面理論 該理論認為破碎時所消耗的功與被破碎物料新形成的表面積成正比。 破碎理論 破碎是相當復雜的，它與被破碎物本身的性質(zhì) (物料的均勻性、硬度、密度、鉆度、料塊的形狀和含水率 )以及所選擇的機械裝備等有關(guān)。改革開放以后，我們了解到雙齒輥破碎機在發(fā)達的西方國家應用已非常普遍后才開始進行設(shè)備和技術(shù)引進。經(jīng)過國內(nèi)外雙齒輥破碎機的運行實踐并對比分析，與旋回破碎機、顎式破碎機等國內(nèi)使用的傳統(tǒng)破碎機比較，雙齒輥破碎機有下列優(yōu)點： (1) 結(jié)構(gòu)簡單，維護方便；