【正文】 為 ： 2 2+ 2X D D e a? ? ? ? ? ? ?方 鋼 41 式中 ： D —— 輥子直徑 2e —— 輥子間最大間隙 ? —— 輥子 側面 與 蓋子 之間的間隙 a方 鋼 —— 方鋼的邊長 取 50mm?? 則 ? ?3 0 0 3 0 0 4 . 5 5 0 2 + 5 5 2 8 1 4 . 5X m m m m? ? ? ? ? ? ? 為了實際加工的方便取 815X mm? 機架寬為 ： 34 1 0 2 2 m 2Y L L L B? ? ? ? ? ? ? ? ? 42 式中 ： B—— 滾動軸承的寬度 L —— 輥子長度 3L —— 第三段軸的長度 4L —— 第六段軸的長度 m—— 由結構確定（ m=16mm ） 4 8 4 8 1 0 2 2 0 0 2 3 2 1 6 2 ( ) 3 5 4Y m m m m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 兩個 V帶輪的中心距為 991mm ， 根據(jù)粉碎機結構 取定機架的支柱高度為 900mm 。 可得 1000PF v? 已知 kW? /v m s? 所以 10 00 1. 23 26 1. 14. 71F N N??? 從而第一段軸的轉矩為 500= 2 6 1 . 122DT F N m m? ? ? ?大 帶 輪 =65275Nmm? 計算鍵的 擠壓應力p 14 4 6 5 2 7 5 a 1 0 . 9 9 a ,h l 6 0 1 1 3 6T M P M P? ? ??? ? ???鍵 其中 l b 5 4 m m 1 8 m m 3 6 m mL? ? ? ? ?鍵 鍵 pp1 0 .9 9 a = 1 2 0M P M P a?? ???? ?? 故所設計的鍵 合格。 （ 2） 鍵的校核： 設載荷分布均勻，由于輪轂的材料為鋼，輕微沖擊，由 《機械設計基礎》 P158表 1010，知許用擠壓應力 p?????=120MPa。則 1tf? ，工作時有 中等沖擊 ， 取 ? ， 8000hLh? ， 3?? ， 1/prh6tfp 6 0n Lf 1 0CN???? ????計 算 326 14 1 / 361 .2 7 4 4 0 6 0 1 8 0 8 0 0 0 3 9 4 6 9 .21 1 0 NN?? ??? ? ? ????? 因為 rr3 9 4 6 9 .2 4 4 .0C N C KN? ? ?計 算，所以選 6213 型號的軸承是合適的。當這個摩擦力對輥子的轉矩 fT 等于 T 時，粉碎機處于工作與不能工作的臨界狀態(tài)， 此時可以認為輥子的最大切向力為 ： tfFF? 2 2fT TDD?? 322 2 33 4. 8 N??? 又 fF f N?? （式中 f 為物料與輥子間的摩擦系數(shù)） 故 trF f F?? 從而 2232 74400 .3tr FF N Nf? ? ? （ 2） ． 求垂直面的支承反力 12 7440 372022rVV FF F N N? ? ? ? 323 （ 3） ． 求水平面的支撐反力 12 11162tHH FF F N? ? ? （ 4） ． F 力在支點產(chǎn)生的反力 1 619 82 FKF N NL??? ? ? 21 (6 1 9 1 2 8 . 5 ) 7 4 7 . 5FFF F F N N? ? ? ? ? （ 5） ． 繪制垂直面的彎矩圖 1 20 73 4. 722aV V LM F N m N m? ? ? ? ? ? ? （ 6） ． 繪制水平面的彎矩圖 1 0 .3 9 51 1 1 6 2 2 0 .422aH H LM F N m N m? ? ? ? ? ? ? 12 （ 7） ． F 力產(chǎn)生的彎矩圖 2 6 1 9 0 . 0 8 2 5 0 . 7 5FM F K N m N m? ? ? ? ? ? ? aa 截面 F 力產(chǎn)生的彎矩為： 1 0. 39 512 8. 5 25 .3 822aF F LM F N m N m? ? ? ? ? ? ? (8)求合成彎矩： 考慮到最不利的條件下， aFM 與 22aV aHMM? 直接相加得： 2 2 2 27 3 4 . 7 2 2 0 . 4 2 5 . 3 8 ( ) 7 9 2 . 1 4a a V a H a FM M M M N m N m? ? ? ? ? ? ? ? ? 22 5 0 .7 5FM M N m? ? ? （ 9）求危險截面的當量彎矩 由圖可知 aa 截面最危險，其當量彎矩為 22()eaM M T??? 324 如果認為 軸的扭切應力是脈動循環(huán)變應力，取折合系數(shù) ? =，代入上式可得 227 9 2 .1 4 ( 0 .6 2 2 0 .4 ) 8 0 3 .1eM N m N m? ? ? ? ? ? (11)．計算危險截面處軸的直徑： 軸的材料選用 45鋼，調(diào)質處理，由《機械設計基礎》 P241 的表 141， 知 650B MPa? ? ，查《機械設計基礎》 P246 表 143 得 ? ?1 60b MPa?? ? ，則 ? ? 33 1 8 0 3 .1 1 0 0 0 5 1 .1 50 .1 0 .1 6 0e bMd m m m m? ? ?? ? ?? 325 考慮到鍵槽對軸的消弱，將 d 值加大 5%，故 1 .0 5 5 1 .1 5 5 3 .7d m m m m? ? ? 綜上可知 軸的設計合格。 n —— 輥子轉速（ r/min）。 軸的校核 （ 1） ．軸上的作用力的確定： 查《非標準機械設備設計手冊》可知粉碎機粉碎物料所需的轉矩 T 為 ： QT P kN mn?? 319 式中 0P —— 理論粉碎功率（ kW） 。 第四段軸： 4374mm???? ， 4348L L mm?? 。 第三段軸 ： 由 軸承的安裝尺寸 74ad mm? 可知 ， 3 74ad mm? ?? 。 則第二段軸長為： 2 1 0 mL m m e B? ? ? ? 318 式 中 e為軸承蓋的厚度， m由結構確定 ， (1~)ed?螺 釘， f~dd ?螺 釘 （ 0. 4 0. 5），式中， d螺 釘 為軸承蓋螺 釘直徑， fd 由中心距確定。 粉碎機工作時軸承主要承受徑向力 ，所以選擇深溝球軸承。 第 2 段軸裝 軸承和軸承蓋，據(jù)所選擇的軸承和軸承蓋的尺寸 來確定軸的直徑 和長度 。 由于所計算的軸 與其他標準件 不 相連，軸 的直徑可按扭轉強度進行估算，據(jù)《機械設計課程設計》 P39 公式 3 /d c P n? 317 可以得到，軸的最小直徑為： 3 3/ 1 1 2 1 . 2 3 / 1 8 0 2 1 . 2d c P n m m m m? ? ? ? 第 1 段 軸連接大帶輪，大帶輪通過鍵以及軸端擋圈固定。 （ 6）求作用在帶輪軸上的 壓 力 F 查 《 械設計基礎》 131 得 V 帶的單位長度 質量 再由《械設計基礎 》式 1317 可得單根 V帶的初拉力為 20 500 ( 1 )cPF qvzv K?? ? ? 315 250 0 1. 77 2 2. 5( 1 ) 0. 17 4. 71 15 7. 22 4. 71 0. 95 N?? ? ? ? ? ?? 作用在軸上的壓力為 102 sin 2F zF ?? 316 1 5 9 . 82 2 1 5 7 . 2 s in 6 1 92 NN?? ? ? ? ? 軸 的設計 與校核 軸的材料的選擇 選 則 軸的材料為 45 號鋼，調(diào)質 處理 ， 硬 度為 217~255HB ， 16 5 0 , 3 6 0 , 3 0 0 , 1 1 2BSM P a M P a M P a C? ? ? ?? ? ? ? 各段軸的軸徑、 軸長 及軸承 的確定 9 圖 31(輥子、軸示意圖 ) 1第一段軸； 2第二段軸； 3第三段軸； 4第四段軸 ； 5第五段軸 ； 6鍵； 7圓形鋼板； 8 輥子 如圖 31所示，粉碎機的輥子 8中間做成空心以節(jié)省材料，兩端分別用鋼板 7 鑲嵌，軸焊接在鋼板上。再由《機械設計基礎》式1316 計算實際中心距： 00 28 00 26 98( 94 0 ) 99 122dLLa a m m m m? ?? ? ? ? ? 312 （ 4）驗算小帶輪包角 1? 由《機械設計基礎》式 131得 1 1 8 0 5 7 .35 0 0 1 2 5= 1 8 0 5 7 .3 = 1 5 9 .8 1 2 01066dda???? ? ??? ? ??? ? ?大 小 313 故 合適。 查《機械設計課程設計》表 42，選擇大帶輪型號為 B，基準直徑 500mm ， 孔徑 7 0??60mm，轂長 =L大 輪 65mm。 由《機械設 計基礎》式 139 得 nddn ?? 小大 小大（ 1 ） 310 式中 n大 、 n小 分別為大小帶輪的轉速， ? 為 V帶傳動的滑動率 （ ~ ? ? ）。由于輪槽的楔形效應，初拉力相同時， V帶傳動較平帶傳動能產(chǎn)生更大的摩擦力，具有較大的牽引能力。 查《機械設計手冊》選電動機型號為 Y132S8,額定功率 ，滿載轉速 710 /minr ，基本符合要求。 （二） 電動機容量的選擇 為了使粉碎機在輥子可調(diào)間距范圍內(nèi)都可正常工作，以 1N 來計算電動機的功率。 取 1ede? = 得 ：1 100. 6 0. ? ? ?= 取 2ede? = 得：2 ? ? ?= 1 0 . 7 9 4 2 . 7 6 0 . 2 2 . 8 1 . 2 3N k W? ? ? ? ? 2 0 . 7 9 4 1 . 4 8 0 . 2 2 . 8 0 . 6 5N k W? ? ? ? ? 電動機的選擇 （一 ）電動機類型和結構的選擇 因為本傳動的工作狀況是：載荷平穩(wěn)、單向旋轉。 電動機及 V 帶的選擇 粉碎機功率的計算 粉碎機的功率可用經(jīng)驗 公式計算。 190d mm? 。 由已知條件可求得輥子極限轉速為： maxn 30 .366 1 .3 1 0 1 .0 3 0?? ? ? /minr =183 /minr 實際 應用中 ，為了減小粉碎機的振動和輥子表面的磨損， 可使輥子轉速稍低于極限轉速， 取 n=180 /minr 則 輥子的圓周速度為： 260rnv ?? （ /ms） 34 = 2 4 5 18060???m/s? /ms 查《非標準機械設備設計手冊》， 輥子粉碎機的生產(chǎn)能力 為 3600Q Lev?? 35 式中 Q 生產(chǎn)能力， /th； v 輥子圓周速度， /ms； ? 物料粉碎后的堆積密度， 3/tm； e 輥子間距， m ； L 輥子長度， m 。因輥子表面磨損不均勻，因此輥子長度 L 不應大于輥子直徑 D ， 一般取 L =(~ )D 31 取輥子直徑 D =300mm ， 輥子長 L=200mm 。16 5 0 , 3 6 0 , 3 0 0 , 1 1 2BSM P a M P a M P a C? ? ? ?? ? ? ?。 零部件及結構的初步設計 輥子的設計 材料選擇 粉碎機工作的時候，輥子與物料接觸并擠壓物料從而達到粉碎的目的，為了保證粉碎級能有效的工作以及有足夠的使用壽命，輥子的材料要 求有足夠的強度、耐磨性。 導軌底座上裝有螺釘及彈簧，根據(jù)螺釘旋入長度的不同即可調(diào)節(jié)兩輥子間距。前輥安裝在滾動軸承內(nèi)，軸承座固定安裝在機架上。粉碎后的物料被轉輥推出向下卸落。 3 雙輥式粉碎機的粉碎機構是一對圓柱形輥子，他們相互平行安裝在機架上，前輥和后輥作相向旋轉。（ 3）齒面輥子除有擠壓作用外，還有劈裂力，適于粉碎具有片狀紋理的軟質和低硬度脆