【正文】 ? ?? ? ? ? ?= MPa []PP? ，滿足要求，可以使用。薄型平鍵運(yùn)用于薄壁結(jié)構(gòu)和傳力矩較小的傳動(dòng)。無(wú)軸向固定作用 。 E= 105 MPa 初步估算軸徑，由材料為 40Cr，選取 A=99，則 33m in 1 4 .6 399 177PdA n? ? ?= mm 考慮到大帶輪端加鍵，故取 d=100 mm 齒輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 破碎機(jī)的總體設(shè)計(jì) 24 圖 43 齒輪軸的結(jié)構(gòu) Figure 43 Gear shaft structure 軸承的選擇； 根據(jù)破碎機(jī)的工作條件和該軸受力情況選用單列圓錐輥?zhàn)虞S承，該軸承的技術(shù)特點(diǎn)為： 1）額定動(dòng)載荷比為 ～ ； 2）能夠限制軸承和外殼在一個(gè)方向上的軸向位移； 3）極限轉(zhuǎn)速低； 4） 313 系列具有較大的接觸角，可以承受更大的軸向載荷。 1） FE? 的確定 ；查得 1FE? = 2FE? =500 N/mm2 2） NTY 的確定 ；查得 1NTY =， 2NTY =，取較小值 NTY = 破碎機(jī)的總體設(shè)計(jì) 22 3） relTY? 的確定 ；查得 relTY? =1 4） RrelTY 的確定 ；查得 RrelTY =1 5） XY 的確定 ；查得 XY =1 6） minFS 的確定 ；選取 minFS =（較高可靠度） 7）計(jì)算 ； FP? =m inFE NT relT RrelT XFY Y Y YS?? = 500 1 1 ? ? ? ?=380 N/mm2 F? = N/mm2 FP? ， 滿足要求。 1） limH? 的確定 由大小齒輪材料為 40Cr 查得 lim1H? = lim2H? =600 N/mm2 2) NTZ 的確定 N=60j 1hLN ； 1N =60 1 177（ 15 300 10） = 108 2N = 1N /u= 108 查得 1NTZ =， 2NTZ = ；取較小的 NTZ = 3） LVRZ 的確定 ；查得 LVRZ =1 4） WZ 的確定 ； WZ = 130170HBS? = 130170? = 5） XZ 的確定 ；查得 XZ =1 6） minHS 的確定 ；選取 minHS = （較高可靠度） 7）計(jì)算 ； HP? = limm inH NT LV R W XHZ Z Z ZS? = 6 0 0 0 .9 5 1 1 1 .1 11 .2 5? ? ? ?= N/mm2 H? = N/mm2 HP? 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度條件 F? ? FP? 計(jì)算應(yīng)力； F? = tA V F F F SnF K K K K Y Ybm ? ? ?? 式中 nm —— 法向模數(shù)； FSY —— 復(fù)合齒型系數(shù)； 內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位設(shè)計(jì) 21 Y?? —— 抗彎強(qiáng)度計(jì)算的重合度與螺旋角系數(shù)。 計(jì)算應(yīng)力； ????? HHVAtEHH KKKKuubdFZZZ 11 ???? 式中 HZ —— 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)； EZ —— 材料彈性系數(shù) 2/N mm ； Z?? —— 接觸強(qiáng)度計(jì)算的重合度與螺旋角系數(shù)； tF —— 分度圓上的圓周力 N； b—— 齒寬 mm； 1d —— 小齒輪分度圓直徑 mm； 破碎機(jī)的總體設(shè)計(jì) 18 u—— 齒數(shù)比； AK —— 使用系數(shù)； VK —— 動(dòng)載系數(shù)； HK? 、 FK? —— 齒向載荷分布系數(shù)； HK? 、 FK? —— 齒間載荷分布系數(shù)。第二根輥轉(zhuǎn)速相同。 （ 3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，得 1[]F? = 11 FEFNK ? = ? MPa= MPa 2[]F? = 22 FEFNK ? = ? MPa= MPa （ 4）計(jì)算載荷系數(shù) K K= AK VK FFKK??=1 = （ 5）查取齒 型系數(shù)得 1FY? =， 2FY? = （ 6）查取應(yīng)力校正系數(shù) 1SY? =， 2SY? = （ 7）計(jì)算大小齒輪的 []FSFYY???，并加以比較 111[]FSFYY??? = ? = 222[]SFFYY??? = ? = 小齒輪的數(shù)值大 設(shè)計(jì)計(jì)算； 破碎機(jī)的總體設(shè)計(jì) 16 322 1 . 8 2 2 7 8 9 3 5 9 0 . 0 1 4 4 61 1 9m ?????= mm 取 m=5 mm，則按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑 1d =。分別為大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 。 5) 傳動(dòng)比 i=u= 21ZZ =17764 =，故 2Z =u 1Z =19 =，取 2Z =53。當(dāng)選擇小齒輪齒數(shù)為 19 時(shí)。選擇小齒輪材料為 40Cr（熱處理，調(diào)質(zhì) ,表面氮化，深度為 ～ ），硬度為 HB260～ 290，齒輪硬度 ?Hv550；大齒輪材料為 40Cr（熱處理，調(diào)質(zhì)），硬度為 HB260～ 290。 2) 雙齒輥破碎機(jī)為一般重載工作機(jī)器，速度不高，故選用 8級(jí)精度。 Wd= N； 運(yùn)轉(zhuǎn)后的帶 Wd= 00 eLtFF ??= N； 最小極限值 Wdmin = N 。 0F =[500（ 1） ? + ]= N 破碎機(jī)的總體設(shè)計(jì) 12 15．作用在軸上的力 rF N rF =2 0F sin 12? =2 ? = N maxF = rF = N（新帶的初張緊力為正常張緊力的 倍。 6．初定中心距離 1 2 0 1 20. 7 ( ) 2( )e e e ed d a d d? ? ? ? 則 700 0a 20xx，取 0a =1500mm 7． 有效長(zhǎng)度 0eL 0eL =20a +2? 12()eedd? + 2210()4eedda? = mm 8． 圓整近似選取 0eL =4570 mm 8．實(shí)定中心距 a mm a? 0a + 02eeLL? = mm 取 a=1470 mm 9．小帶輪包角 1? 1? =180? 21eedda? ? =? 10．根 V帶額定功率 1P kw 根據(jù)帶型， 1ed 及 1n 選取 1P = kw 11． i? 1時(shí)的單根 V帶額定功率增量 1P? kw 根據(jù)帶型， 1ed 及 1n 選取 1P? = 12． V帶根數(shù) Z Z = ??Ld KKPP P?11 ?? 式中 K? —— 包角修 正系數(shù)，取 K? =； LK —— 帶長(zhǎng)修正系數(shù)，取 LK =。 3. 傳動(dòng)比 i i= 2121(1 )ppdnnd?? ? (? =～ ) 式中 2n —— 大帶輪轉(zhuǎn)速 r/mim； 1pd —— 小帶輪節(jié)圓直徑，可視為基準(zhǔn)直徑 1d ； 2pd —— 大帶輪節(jié)圓直徑，可視為基準(zhǔn)直徑 2d ； ? —— 彈性滑動(dòng)系數(shù)； 有 效寬度制窄 V 帶： pd = ed 2△ e 取 1pd =， 2pd =，則 21(1 )ppdi d?? ? =， 2n = 1ni =177 r/min 4. 小帶輪有效直 徑 1ed 及大帶輪有效直徑 2ed 為提高 V帶壽命，在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下， ed 值較大選取。即 I 帶=， i12=,i23=1 破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 破 碎 機(jī) 的 總 體 設(shè) 計(jì) 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 1. 設(shè)計(jì)功率 dP Pd=PKA 式中 P—— 工作機(jī)功率 kw dP = = kw 2. 帶型 根據(jù) dP 和 1n 選取有效寬度制 V 帶，選取 15N/15J 型有效寬度制 V 帶。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速是 730r/min，而輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)速需要 64 r/min，傳動(dòng)比為 。 如下圖所示傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，選擇了帶式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 3)傳動(dòng)裝置應(yīng)該選擇系列化、標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品便于降低維護(hù)費(fèi)用。 傳動(dòng)類(lèi)型選擇的原則； 內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)士學(xué)位設(shè)計(jì) 9 1)對(duì)于大功率傳動(dòng)，應(yīng)優(yōu)先選用高效率的傳動(dòng)，以節(jié)約能源。 3)操作和控制方式簡(jiǎn)便。 3）工作機(jī)的運(yùn)動(dòng)形式多種多樣，而原動(dòng)機(jī)只能作勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 傳動(dòng)類(lèi)型選擇 傳動(dòng)類(lèi)型選擇時(shí)應(yīng)考慮的因素； 1）原動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置在起動(dòng)、調(diào)速性能、機(jī)械特性、反向和空載等方面能符合工作機(jī)的要求。 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇與比較 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的重要性 在工作機(jī)和原動(dòng)機(jī)之間要加入傳動(dòng)設(shè)備，來(lái)改變運(yùn)動(dòng)形式和傳遞動(dòng)力 1)原動(dòng)機(jī)的速度和工作機(jī)的速度通常不一樣，需要減速或增速。 則 0N =N*KA/(η 1η 2η 3η 4η 5η 6)= kw 雙齒輥破碎機(jī)的電動(dòng)機(jī)需要可靠性高、噪聲震動(dòng)小、能承受經(jīng)常地沖擊及震動(dòng)的類(lèi)型。 N= KLDn= 64= kw 原動(dòng)機(jī)的確定 為了讓整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行 ，只有選擇合適的原動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的選用主要從功率、種類(lèi)等方面考慮。 但在破碎硬物料時(shí)，后輥彈簧被壓縮，轉(zhuǎn)輥間距增加 25%故 Q=235? Le Dn ? t/h Q=235? Le Dn ? =235（ ～ ） 164 =～ （ t/h） 輥?zhàn)庸β实挠?jì)算； 輥式破碎機(jī)功率，一般采用經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)估算。 n=（ 120～ 420） fDd?=（ 120～ 420） 10 45 20?? ? ?=～ （ r/min） 帶牙齒的輥?zhàn)用糠昼姽ぷ鬓D(zhuǎn)數(shù)則應(yīng)取其下限，故取 n=64r/min。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)： 破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 n=（ 120～ 420） fDd? 式中： n—— 輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速 （ r/min）； f —— 被破碎物料與輥皮之間的摩擦系數(shù)； ? —— 被破碎物料的容積重 （ Kg/ 3cm ）； D—— 輥?zhàn)又睆? （ cm）； d—— 給料粒度 （ cm）。 D=（ 2～ 6）（ 100～ 200） =（ 200～ 1200） mm 取 D=450mm 由于 ? 450 500 型雙 齒輥破碎機(jī)較接近設(shè)計(jì)要求，故選用。 破碎機(jī)參數(shù)的初步確定 性能 輥?zhàn)右?guī)格 ? 450 500 D L/mm 給料粒度 200 0D /mm 排料粒度 0～ 25； 0～ 50； 0～ 75； 0～ 100 mm 生產(chǎn)率 20； 35； 45； 55 t/h 輥?zhàn)愚D(zhuǎn)數(shù) 64 r/min 機(jī)器質(zhì)量 m/ t 計(jì)算參數(shù) 輥?zhàn)又睆?； 輥?zhàn)又睆?D 與給料粒度 d成正比。在每?jī)蓚€(gè)嚙合輥齒嚙合處的正下方加上一個(gè)破碎砧。它能很好地提高破碎效率。這樣設(shè)計(jì)能對(duì)塊狀物料進(jìn)行階段性破碎。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我對(duì)傳統(tǒng)的破碎機(jī)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。且這些輥輪在軸上的安裝大都是并齊地排列在軸上，也就是它們的安裝鍵都在同一個(gè)空間角度上。齒輥?zhàn)鳛槠扑楣ぷ髅嬷嘘P(guān)鍵設(shè)備，它的性能、可靠性制約了其它設(shè)備能力能否正常的發(fā)揮，決定了輥式破碎機(jī)的可行性和經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)使用齒型或槽型齒板時(shí)，適用于處理，石膏，煤炭，焦碳，鋁土礦，滑石等軟質(zhì)材料和抗壓強(qiáng)度低于 8001000kg/cm2 的物料。它具有處理細(xì)料的優(yōu)點(diǎn)，尤其是用于洗選之前的選煤過(guò)程。大皮帶上的小齒輪向第一齒輥 降速，兩齒輥相向轉(zhuǎn)動(dòng)，由破碎齒輪完成破碎動(dòng)作，并且在兩齒輥中間下方破碎物料的位置安放破碎砧，使剩下物料進(jìn)行二次破碎，這樣可以提高破碎生成率和降低生產(chǎn)成本和達(dá)到良好的破碎效果，已經(jīng)破碎的物料通過(guò)下面排料