【正文】 3. 由于破碎機(jī)的工作地點(diǎn)，因此要求潤(rùn)滑油粘度隨溫度的變化要小，既要避免在溫度高時(shí)，油品粘度變得太低，以至不能形成潤(rùn)滑膜，起不到應(yīng)起的潤(rùn)滑作用，又要避。 破碎機(jī)潤(rùn)滑劑的選擇特點(diǎn) 根據(jù)破碎機(jī)的特點(diǎn)，對(duì)潤(rùn)滑油提出如下要求： 1. 破碎機(jī)的占地面積不是很大，所裝的 潤(rùn)滑油的量也有限，工作時(shí)油溫較高，這就要求潤(rùn)滑油有較好的熱穩(wěn)定性和抗氧化性。固體潤(rùn)滑劑完全不流動(dòng)，通常只用在一些特殊要求的場(chǎng)合。潤(rùn)滑油易于進(jìn)入承載區(qū)，工作之后又易于排出機(jī)器之外可以帶走摩擦產(chǎn)生的熱，起冷卻作用，又能帶走塵土、雜質(zhì)，起清潔作用，但潤(rùn)滑油的主要成分中含有烴類(lèi)，污染環(huán)境，不能構(gòu)成有效的密封效果，不能有效的防止進(jìn)入支撐。 2. 潤(rùn)滑油 潤(rùn)滑油是最廣泛的潤(rùn)滑劑。溫度對(duì)潤(rùn)滑脂的影響不大，而且潤(rùn)滑脂對(duì)載荷性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)速度的變化等有較大的適用范圍，在垂直面上不易流失。 1. 潤(rùn)滑脂 39 潤(rùn)滑脂的特點(diǎn)是密封簡(jiǎn)單，不經(jīng)常更換。如潤(rùn)滑脂、潤(rùn)滑油、固體潤(rùn)滑劑等。 潤(rùn)滑劑的種類(lèi) 凡能降低摩擦阻力的介質(zhì)都可作為潤(rùn)滑 材料，亦稱(chēng)為潤(rùn)滑劑。 此外，潤(rùn)滑油還有減少振動(dòng)和噪聲的效能。潤(rùn)滑脂對(duì)于形成密封有特殊作用，可以防止水濕或其他灰塵、雜質(zhì)浸入摩擦副。例如在內(nèi)燃機(jī)汽缸中所用的潤(rùn)滑油里加入懸浮分散添加劑，使油中生成的凝膠和積碳從汽缸壁上洗滌下來(lái)，并使其分散廠小顆粒狀懸浮在油中，隨同循環(huán)油過(guò)濾器除去，減少汽缸的磨損，延長(zhǎng)換油周期。在眼里循環(huán)系統(tǒng)中，沖洗作用更為顯著。 5. 清潔沖洗作用 摩擦副在運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的磨損微?；蛲鈦?lái)戒指等，都會(huì)加速摩擦表面和 磨損。采用液體潤(rùn)滑的集中潤(rùn)滑系統(tǒng)就可以帶走摩擦產(chǎn)生的熱量，起到降低溫度冷卻，使機(jī)械控制在所要求的溫度范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn) 4. 防止腐蝕、保護(hù)金屬表面 機(jī)械表面，不可避免地要和周?chē)橘|(zhì)（如空氣、水濕、水汽、腐蝕性氣體及液體等）使機(jī)械的金屬表面生銹、腐蝕而損壞。 3. 降低溫度 潤(rùn) 滑劑能夠降低摩擦系數(shù)，減少摩擦生熱的作用。 2. 減少磨損 潤(rùn)滑劑在摩擦表面之間，可以氧化由于硬粒磨損、表面銹蝕、金屬表面間的咬焊與撕裂等造成的磨損。例如在良好的液體摩擦條件下，其摩擦系數(shù)可以降低到 甚至更低。 潤(rùn)滑劑的作用 潤(rùn) 滑劑在系統(tǒng)中起著重要的作用。 338 2 4 3 593 96c o s c o sV ZZ?? ? ? () （ 7） 查取齒形系數(shù) 由文獻(xiàn) [7,197] 表 105 用插值法計(jì)算得： 1 ? 1 ? 2. 校核 1 . 7 5 2 4 . 8 2 . 7 6 1 . 5 5 9 0 . 9 1 5 9 5 . 3 [ ]2 0 0 8 1 . 2 1FF M P a??? ? ? ?? ? ??? () 所以滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度，綜上所述，齒輪是安全的。 () （ 4） 由文獻(xiàn) [7,201] 表 107選取齒寬系數(shù)1d?? 35 由文獻(xiàn) [7,198] 表 106查得材料的彈性影響系數(shù) EZ MPa? （ 5） 由文獻(xiàn) [7,207] 圖 1022d 按齒面硬度查得齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 lim 710H MPa? ? （ 6） 傳動(dòng)比 ?? （ 7） 由文獻(xiàn) [7,203] 圖 1019 查得解除疲勞壽命系數(shù) ? （ 8） 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力[]H? 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，則 l i m[ ] 0 . 9 3 7 1 0 6 6 0 . 3H N HH K M P aS?? ? ? ? ? () 2. 校核 32 4 . 8 1 0 1 . 8 4 4 . 2 2 1 2 . 4 6 1 8 9 . 8 2 4 2 . 3 [ ]2 0 0 7 4 4 1 . 6 4 4 . 2 2HH????? ?? ? ? ? ? ? () 齒根彎曲強(qiáng)度校核 在整個(gè)傳動(dòng)過(guò)程中 大齒輪的負(fù)載最大，對(duì)其進(jìn)行校核。 經(jīng)審核后，次軸承合格。 1 0 3 0 0 2 4 7 2 0 0 0h ? ? ? ? () 所以 39。所以根據(jù)所學(xué)的相關(guān)知識(shí)對(duì)其進(jìn)行技術(shù)分析： 31 2. B軸處剖面的疲勞強(qiáng)度 B 軸處剖面因圓角引起的應(yīng)力集中系數(shù)由文獻(xiàn) [13， ,261 17頁(yè) ] 表 1636查得 2 2 8 1 3 0 2 4 .54Ddr????； 4 () 所以查得： ?? ? 由以上計(jì)算可得： .T KN m? 38. 1 33 .10. 2 0. 22 8T rT M P aW? ? ? ?? () 彎矩 M 及彎曲應(yīng)力為： 378 6 5 . 80 . 1 0 . 2 2 8b M M P aW? ? ? ?? () 絕對(duì)尺寸影響系數(shù)由文獻(xiàn) [7， 39 頁(yè) ] 附表 34查得： ?? ? ? ? () 表面質(zhì)量系數(shù)由文獻(xiàn) [7,40 頁(yè) ] 附圖 34 查得： ?? ? ?? () 所以， B軸剖面的安全系數(shù)為： 1 155 2 2 .11 .4 62 .4 8 0 .1 2 .4 80 .7 1 0 .7 6r r a r mrrS k ?? ? ????? ? ?? ? ?? ? () 32 12 2 2 2300 2 .3 62 .1 7 2 4 .5 6 0 .1 2 .4 80 .7 1 0 .5 92 .3 6 2 2 .1 2 .42 .3 6 2 2 .1a r mrcarS kSSSS???????? ? ?????? ? ?? ? ????? ? ??? () 取 [S]=~,所以， S[S],B 軸處剖面合格 動(dòng)軸承的選擇和壽命驗(yàn)算 軸承是機(jī)器中的重要裝配零件也是保證機(jī)器正常工作的重要部分。根據(jù)文獻(xiàn) [7， ,364頁(yè) ] 得到 B軸的剖面的計(jì)算應(yīng)力為： 22 223() 7 8 ( 8 . 1 ) 6 6 . 20 . 1 0 . 2 2 8Bca MT M p aW ?? ? ?? ? ?? () 根據(jù)文獻(xiàn) [1， ,349] 查得： 15CrMn 1[ ] 300b MPa? ? ? 1[]ca b???? () 所以安全。如圖所示，可以清楚看到主軸的危險(xiǎn)截面。因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支撐跨距 22+1200+22=1244mm 1. 水平內(nèi)力的計(jì)算 因?yàn)樵谒矫鎯?nèi)B 1FniR ???，所以，可以分別算出 A、 C兩處水平力 由 10n Ai M? ?? 則： 1 5 2 6 2 2 1 2 4 4 0CHF? ? ? ? 76CHF KN?? () 1 0n Ci M? ??，即： 1 5 2 6 2 2 1 2 4 4 0AHF? ? ? ? 76AHF KN?? () 2. 豎直面內(nèi)力的計(jì)算 根據(jù)力學(xué)關(guān)系可以知道 200RF KN?，所以，可以分別算出 A、 C 兩處在豎直方向上的力。在確定軸承的指點(diǎn)位置時(shí)，對(duì)于 32238 型圓錐滾子軸承，根據(jù)文獻(xiàn) [2,29145 頁(yè) ] 查得 a=22。 rF f N tg?? () 2212( 1)rN E f tg???? ? () 式中： E— 為物料的彈性模量 ?— 為物料破碎擠壓強(qiáng)度 根據(jù)（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、 27 （ ）可以求出單組齒輥的切向力，依據(jù)齒輥的排列布置就可以求出整個(gè)齒輥的總切向力。則主軸的各個(gè)受力點(diǎn)和受力方向如圖 所示 圖 52 物料 顆粒在破碎腔內(nèi) 的 受力分析 主軸力的計(jì)算 上圖 qF單組齒輥切向力； eF物料所受齒輥切向力的切向分力；rF為物受齒輥切向力的徑向分力； N為物料受另一個(gè)齒輥的正壓力； mFF為物料受另一個(gè)齒壓力時(shí)所產(chǎn)生的摩擦力： ?為qF和 e兩力夾角； ?為2OA與 1的夾角， 02輥的軸心， 1O為物料的中心； B 為 2OA 與 1AO的夾角： ?為齒輥與物料的嚙合角； R為齒輥半徑； L 為兩齒輥的軸心距；1r 26 是物料半徑； H 為齒高。 25 主軸受力分析與計(jì)算 主軸的受力分析 因?yàn)樵谖锪掀扑榈倪^(guò)程中，牙齒在破碎時(shí)同時(shí)受到物料的彈性變形阻力、剪切力和摩擦阻力的作用，這些力將傳遞給主軸，對(duì)主軸產(chǎn)生一定的彎矩和扭矩。 2 2 (0 . 0 7 ~ 0 . 1 )D E C D C D C Dd a d d d? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?=2（ ~） 190=228mm A B A2 2 ( 7 ~ )B C B A Bd a d d d? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?=2（ ~） 130+130=155mm 由于這兩段軸上均有鍵，可將軸徑適當(dāng)增大。這兩個(gè)軸承均用軸 DE 段的軸肩來(lái)對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行軸承一側(cè)的固定。同樣考慮到圓螺母的螺紋加工、安裝尺寸以及機(jī)器本身外殼的壁厚等因素，最后設(shè)定 FG 段的長(zhǎng)度為 136 mm。最后我們?cè)O(shè)定 BC段的長(zhǎng)度為 200 mm。為了穩(wěn)定軸在物料破碎時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)將軸承支座和軸承之間的距離設(shè)計(jì)的較長(zhǎng)，對(duì)于軸承設(shè)計(jì)則用圓螺母來(lái)穩(wěn)定軸承的軸向竄動(dòng)。選擇鍵的型號(hào)為：鍵 C32 160 GB1096679，聯(lián)軸器是具有伸縮量的萬(wàn)向聯(lián)軸器，這樣可以確定 AB段的長(zhǎng)度為 220mm。破碎輥通過(guò)鍵與聯(lián)軸器連接滿(mǎn)足彎矩的要求。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1. 擬定軸上的零件的裝配方案 軸上的零件和工作原理已經(jīng)確定，現(xiàn)在選用如上圖的裝配方案。因?yàn)槲覀兯O(shè)計(jì)的軸與主軸連初要開(kāi)花鍵槽。 cos8 24 35 469 8 22 第五章 主要零部件的設(shè)計(jì)和校核 主軸的材料 主軸的材料選取 15CrMn 熱處理形式 調(diào)制處理 調(diào)質(zhì)硬度： HB217255 抗拉強(qiáng)度極限 1000B Mpa? ? 屈服強(qiáng)度極限 850S Mpa? ? 彎曲疲勞極限 1 500Mpa?? ? 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 主軸功率 P、轉(zhuǎn)速 n和轉(zhuǎn)矩 T 由于主軸通過(guò)聯(lián)軸器直接和減速器連接，由第三章計(jì)算出主軸的功率P， P +56. 3P = = = Kw22? 減 出減 出 ，選擇 =?聯(lián) 軸 器 則 P= P = 5 9 .9 0 .9 9 = 5 9 .3 K w? ?減 出 聯(lián) 軸 器 由于主軸通過(guò)聯(lián)軸器和減速器的低速輸出端直接連接，是等速傳動(dòng)，傳動(dòng)比 1 所以軸的轉(zhuǎn)速等于電機(jī)的工作轉(zhuǎn)速 6 5 / m i n 66 / m i nn n rad rad? ? ? 軸的最小直徑的確定 根據(jù)文獻(xiàn) [7,362 頁(yè) ] 得到軸徑計(jì)算公式： 23 30d PA n? () 式中 d —— 軸徑， mm ； 0A—— 按軸的許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力確定的系數(shù)； P —— 軸傳遞的功率， KW； n —— 軸的轉(zhuǎn)速， r/min； 選取軸的材料為 15CrMn 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 cos8 24 35 469 8 21 四級(jí)傳動(dòng) 23 23 1 0 39。 cos8 24 35 350 7 二級(jí)傳動(dòng) 22 93 0 39。 22 7 15 3. 6 15 4c os c os 8 24 3577 7 53 8. 4 53 9c os c os 8 24 35nnZmd m m m mZmd m m m m???? ? ? ??? ? ? ? () （ 4） 計(jì)算齒輪寬度 1 1 1 5 0 1 5 0dB d m m? ? ? ? ? () 圓整為標(biāo)準(zhǔn)齒寬：則小齒輪寬度 1B=150，大齒輪寬度 2B=140mm 各級(jí)齒輪傳動(dòng) 這種減速器是多級(jí)齒輪傳動(dòng)使速度降下來(lái)。 （ 3） 計(jì)算大小齒輪的 分度圓直徑 11 0 39。但為了同時(shí)滿(mǎn)足解除疲勞強(qiáng)度，需按解除疲勞強(qiáng)度算得分度圓直徑 1d=150mm 計(jì)算相應(yīng)的齒數(shù)： 則： 011 c o s 1 5 0 c o s 8 2 1 . 27ndZ m ? ?? ? ? () 選取 1Z=22 則： 2 1 1 22 77Z Z i? ? ? ? 選取 2=77 3. 幾何尺寸計(jì)算 20 （ 1） 計(jì)算中心距 12 0() ( 2 2 7 7 ) 7 3 4 9 . 92 c o s 2 c o s 8nZ Z ma m m?? ??? ? ?? () 將中心距圓整 a=350mm （ 2） 按圓整的中心距進(jìn)行螺旋角修正 0 39。 根據(jù)文獻(xiàn) [7,215 頁(yè) ] 圖 1028 查得螺旋角影響系數(shù)：Y?= （ 3） 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 0011 33822 3382