【正文】 齒寬 b mm 4）計(jì)算齒寬和齒高之比 模數(shù) 齒高 則 5）計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) ,8 級精度，查圖得動(dòng)載系數(shù) ，直齒輪有 ；查得使用系數(shù) 用插值法查 8 級精度、小齒輪相對支撐對稱布置時(shí) 。取小帶輪基準(zhǔn)直徑 mm 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁 4）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 mm 查表圓整為 mm 5) 確定 V帶中心距 a 和基準(zhǔn)長度 由 ，將數(shù)據(jù)代入有 ，取 mm 帶所需基準(zhǔn)長度 ，將數(shù)據(jù)代入有 ，查表選帶的基準(zhǔn)長度 mm 計(jì)算實(shí)際中心距 ，帶入數(shù)據(jù)有 mm 中心距變動(dòng)范圍 ， 將數(shù)據(jù)代入有 mm， mm 故中心距變動(dòng)范圍 6）驗(yàn)算小帶輪上包角 ，將數(shù)據(jù)代入有 7）計(jì)算帶的根數(shù) z 由 r/min,查得 KW 根據(jù) r/min, ， B型帶，查得 KW 線性插值查表得 ,于是 ,帶入 數(shù)據(jù)有 kW V帶根數(shù) ，取 5根 8）計(jì)算 V帶初拉力最小值 B型帶單位長度質(zhì)量 kg/m,所以 ，帶入數(shù)據(jù)有 N 應(yīng)使帶實(shí)際初拉力 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁 9）計(jì)算壓軸力 壓軸力最小值 ,帶入數(shù)據(jù)得 N 減速器設(shè)計(jì) 已知：原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，高速齒輪傳遞功率 kW，小齒輪轉(zhuǎn)速 r/min,傳動(dòng)比 ，工作時(shí)有較大沖擊，每天工作 8 小時(shí)，每年 300 天，預(yù)期壽命 5年。 m 3 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 已知： 雙齒輥破碎機(jī)的 V 帶傳動(dòng)裝置，原動(dòng)機(jī)為 Y 型異步電動(dòng)機(jī) ,功率 P=11kW，轉(zhuǎn)速r/min,傳動(dòng)比 ，工作中有強(qiáng)烈沖擊，預(yù)計(jì)壽命 5年。 m 第 Ⅳ 軸扭矩 N （ 1） 各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 第Ⅱ軸轉(zhuǎn)速 r/min 第 Ⅲ 軸轉(zhuǎn)速 r/min 由于主動(dòng)齒輥和從動(dòng)齒輥通過一個(gè)專用的傳動(dòng)比為 1的齒輪箱傳遞扭矩，故有第 Ⅳ 軸、第 Ⅴ 軸轉(zhuǎn)速 r/min （ 2）各軸功率計(jì)算 第 Ⅱ 軸功率 KW 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁 第 Ⅲ 軸功率 KW 第 Ⅳ 軸功率 KW 第 Ⅴ 軸功率 KW 式中， — 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)效率 — 聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率 — 滾動(dòng)軸承的傳動(dòng)效率 — 圓柱齒輪傳動(dòng)的效率 （ 3）各軸扭矩的計(jì)算 第 Ⅱ 軸扭矩 N從尺寸和機(jī)構(gòu)上考慮，帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比取 ，減速器的傳動(dòng)比取 。 總傳動(dòng)比及傳動(dòng)比分配 (1) 總傳動(dòng)比 已知電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù) n及工作齒輥的轉(zhuǎn)速 n?,則總傳動(dòng)比等于 (2) 傳動(dòng)比分配 總傳動(dòng)比等于各級傳動(dòng)比的連乘積，傳動(dòng)比的分配要合理，總體上說要使傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，成本低，潤滑條件也好。主要優(yōu)點(diǎn)有 : 第一，結(jié)構(gòu)簡單， 故障點(diǎn)少； 第二，第一級皮帶傳動(dòng)為柔性連接，大皮帶輪又具 有一定的儲(chǔ)能作用，對 破碎過程中的受力不均衡現(xiàn)象起到了很好的平衡作用； 第三，在大皮帶輪上設(shè)有安全可靠的過載保護(hù)裝置，使設(shè)備的自身化程度大為增加。 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁 傳動(dòng)和減速系統(tǒng)的確定 電機(jī)轉(zhuǎn)速 730r/min，初定破碎輥轉(zhuǎn)速為 54r/min。 L—— 輥?zhàn)娱L度， 。 除此之外，選擇電機(jī)還必須負(fù)荷節(jié)能要求，考慮運(yùn)行可靠性、設(shè)備的供貨情況、備品備件的通用性、安裝檢修的難易，以及產(chǎn)品的價(jià)格、建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)行和維修費(fèi)用和生產(chǎn)過程中前后期電動(dòng)機(jī)功率的變化關(guān)系等各種因素。 4）根據(jù)企業(yè)的電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)和對功率因數(shù)的要求，確定電動(dòng)機(jī)的電壓等級和類型。所選電機(jī)應(yīng)留有余量，負(fù)荷率一般取 ~ 。 2）根據(jù)使用場所的環(huán)境條件，如溫度、濕度、灰塵、雨水、瓦斯 以及腐蝕和易燃易爆氣體等 考慮必要的保護(hù)方式，選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式。 (4)生產(chǎn)能力 式中 D—— 輥?zhàn)又睆剑? 450mm L—— 輥?zhàn)娱L度， 500mm e—— 排料口寬度， 100mm n—— 輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速， 54r/min ? —— 物料密度，煤取 。一般當(dāng)輥?zhàn)拥膱A周速度較快時(shí)取v=－ ,圓周速度較慢時(shí)取 v=－ 。通常，被破碎物料的粒度越大，輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速應(yīng)越低；當(dāng)破碎軟的或脆的物料時(shí)，轉(zhuǎn)速應(yīng)高些。 (3)輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速 輥?zhàn)幼钸m合的轉(zhuǎn)速與輥圈表面特征，被破碎物料的硬度和尺寸大小有關(guān)，一般都是根中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁 據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式?jīng)Q定的。一般來說，齒面或槽面輥式破碎機(jī)轉(zhuǎn)子直徑和給料粒度的比值為 2～ 6。 齒輥破碎機(jī)的齒為兩輥之間相互交叉，且根據(jù)其他產(chǎn)品的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，由出料粒度確定齒輥間中心距 mma 580? 。但是，齒輥破碎機(jī)的D/D0 比值比光輥式破碎機(jī)要小，齒形 D/D0=2～ 6,槽形的 D/D0 =10～ 12。所以這種破碎機(jī)只能作為中、細(xì)碎設(shè)備。20330 由直角三角形關(guān)系可得出： 2cos? =dedec ?????????22 由于 e ? ，可以忽略，則為 d ≈2cos)2cos1(??? ? 以 ? ≈ 39。 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁 圖 輥式破碎機(jī)的鉗角 將 F 和 fF 分解為水平分力和垂直分力，只有在下列條件下，物料不至于在輥面上打滑，而被兩個(gè)相向運(yùn)動(dòng)的輥?zhàn)泳砣肫扑榍唬? F2 ?2sin? 2fF 2cos? ?2tan? 0tan??f 或 02??? 式中 0? 為摩擦角，通常 f ≈ ， 0? ≈ 39。設(shè)給料為球形，通過物料與輥?zhàn)拥慕佑|點(diǎn)作切線，兩條切線之間出夾角為 ? （鉗角），輥?zhàn)釉谖锪仙系恼龎?力為 F 以及由它所引起的摩擦力 f F 。 (1)輥?zhàn)又行木嗟拇_定 輥?zhàn)又睆?? 與給料粒度 d 、排料口寬度 e 、物料與輥面之間的摩擦系數(shù) f ，以及齒面類型等因素有關(guān)，對于光面輥?zhàn)樱淅碚摴娇梢酝频饺缦拢? 輥?zhàn)又睆?? 與給料粒度 d 之間的關(guān)系，主要取決于鉗角 ? 與摩擦角 0? 。 工作參數(shù)的確定 型號： 2PGC450 500 給料粒度：≤ 200mm 出料粒度：≤ 100mm 生產(chǎn)能力： 74t/h 破碎物料為煤，其真空密度ρ =（ ～ ） 10 179。兩輥?zhàn)油傧嘞蜣D(zhuǎn)動(dòng)完成破碎任務(wù)。本課題設(shè)計(jì)的破碎機(jī)為礦用，需盡量體積?。欢掖朔桨高€有同步率的問題，故舍棄此方案。所以在參考傳統(tǒng)齒輥破碎機(jī)的基礎(chǔ)上，我也嘗試著對傳統(tǒng)破碎機(jī)的缺點(diǎn)和不足之處做了一些改進(jìn)，比如，改變破碎輥的結(jié)構(gòu)型式和齒牙形狀，延長其使用壽命，在破碎機(jī)罩體與輥?zhàn)又鬏S之間使用迷宮密封，降低粉塵污染。 圖 (a)改進(jìn)前 (b)改進(jìn)后 圖 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)自動(dòng)退讓式雙齒輥破碎機(jī)，我所做的主要工作有： ，然后確定總體傳動(dòng)方案； ，包括電動(dòng)機(jī)功率的確定及型號的選擇，減速器的設(shè)計(jì)，聯(lián)軸器的選擇等； 計(jì)算，包括齒輪箱的設(shè)計(jì)，破碎齒輥的設(shè)計(jì)，退讓裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算等。另在移動(dòng)輥軸承座兩側(cè)設(shè)有滑道防塵刮板裝置 ,這種結(jié)構(gòu)不必在滑道上開設(shè)縱橫油槽 ,使用時(shí)不需要經(jīng)常補(bǔ)充潤滑油脂 ,只需大修時(shí)在滑道上抹上一層即可。另外由于環(huán)境溫度高、灰塵大 ,滑道上油槽內(nèi)的油脂容易干結(jié) ,堵塞進(jìn)油孔 ,滑道上的潤滑脂得不到及 時(shí)補(bǔ)充 ,不能有效的形成潤滑油膜 ,起不到潤滑效果 ,導(dǎo)致移動(dòng)輥軸承座在滑道上滑動(dòng)不靈活甚至被卡死 ,破碎過硬物時(shí)移動(dòng)輥不能及時(shí)被推開 ,破碎無法順利通過 ,有時(shí)被硬物卡住 ,造成設(shè)備損壞 ,甚至生產(chǎn)工段停產(chǎn)。 傳統(tǒng)式機(jī)架在滑道上開有縱橫油槽 ,潤滑脂通過油孔進(jìn)入油槽 ,在滑道與移動(dòng)軸承座之間形成一層潤滑油膜 ,使移動(dòng)輥軸承座在滑道上滑動(dòng)靈活。 改進(jìn)后的機(jī)架采用計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)后 ,用鋼板、型鋼焊接而成 ,制造方便。因此 ,為提高工作效率 ,應(yīng)減少工作齒磨損和破碎過程中的過粉現(xiàn)象 ,降低粉塵污染 ,解決機(jī)架滑道潤滑效果差等問題。 圖 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁 雙齒輥破碎機(jī)存在的問題 改造前 ,該設(shè)備破碎燒結(jié)塊時(shí)容易產(chǎn)生過粉碎現(xiàn)象 ,工作齒尖容易磨損 ,齒板使用壽命短。 雙齒輥破碎機(jī)的工作原理及使用中的問題及改進(jìn) 工作原理 兩個(gè)破碎輥在傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下相向轉(zhuǎn)動(dòng) ,固定輥支撐在固定軸承座上 ,移動(dòng)輥支撐在移動(dòng)軸承座 ,安全裝置 (彈簧保護(hù)裝置 )頂住移動(dòng)軸承座 ,并用定位墊塊調(diào)節(jié)兩輥間隙 ,其最小距離也稱排料口寬度 ,用于控制破碎塊產(chǎn)品粒度?，F(xiàn)已有多臺(tái) MMD型破碎機(jī)在我國的煤礦和選煤廠使用。物料在兩個(gè)破碎齒之間以及與側(cè)壁的梳齒板之間，排出產(chǎn)品在破碎后受此間隙控制，不會(huì)產(chǎn)生過大顆粒，在給 料中已含有合格粒度的物料很快排出，不受破碎作用，有較好的粒度控制和篩分作用，產(chǎn)品粒度均勻。每一種規(guī)格又配有不同類型的齒型、齒帽，以適應(yīng)不同破碎產(chǎn)品粒度的要求。 4PGG 系列四齒輥破碎機(jī)和 DP 系列單齒輥破碎機(jī)是在 2FJP 系列基礎(chǔ)上派生而出的，除 4PGG 系列破碎機(jī)的機(jī)體采用積木式結(jié)構(gòu)，中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁 上下機(jī)體可組可分可根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)際來安裝，破碎比增大外，其它結(jié)構(gòu)和破碎原理與2FJP 系列基本相同。每臺(tái)破碎機(jī)可配有 A 、 B 、 C三種齒型 ，每種齒型對應(yīng)一種產(chǎn)品粒度，用戶可通過更換齒型來調(diào)整產(chǎn)品粒度而不需更換破碎機(jī)，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用減少用戶的重復(fù)投資。兩齒輥分別向各自的側(cè)壁方向旋轉(zhuǎn)也可以保證入料中已經(jīng)達(dá)到要求粒度的物料不再二次破碎，從齒輥間的排料口和齒輥與梳齒板間的排料口直接排出，從而減少能量消耗和因擠壓破碎產(chǎn)生的過粉碎。雙齒輥采用對轉(zhuǎn)方式，破碎齒采用子彈頭式，表面堆焊硬質(zhì)合金，強(qiáng)度大，破碎效率高并且磨損后便于修復(fù)， 2FJP600 系列強(qiáng)力分級破碎機(jī)的雙齒輥分別各自向兩側(cè)壁方向轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輥上的破碎板采用拼裝式，破碎齒為在韌性較好的鑄基體上堆焊硬質(zhì)合金，不但強(qiáng)度大，可破碎難碎硬物，而且破碎齒 “ 寧彎不折 ” 當(dāng)難碎硬物卡彎破碎齒后，現(xiàn)場無需更換破碎板而可將破碎齒直接修復(fù)。 同期，煤炭科學(xué)研究總院唐山分院相繼開發(fā)了 2PLF 系列分級破碎機(jī)、 2FJP600 系列強(qiáng)力分級破碎機(jī)、 4PGG 系列強(qiáng)力破碎機(jī)和 DP系列單齒輥破碎機(jī)。該系列破碎機(jī)采用雙電機(jī)、雙液力耦合器、雙套齒輪箱直聯(lián)式驅(qū)動(dòng)，一側(cè)壁和一破碎輥用手動(dòng)液壓系統(tǒng)可移動(dòng)，用來調(diào)整齒輥間的間距，從而控制排料粒度該機(jī)有液力耦合器過載保護(hù)，和電控過載保護(hù)可有效防止難碎硬物損壞破碎齒。破碎齒呈螺旋形布置，入料中的小顆粒很容易通過破碎輥之間的間隙排出，大塊則利用齒的剪切和拉伸力來進(jìn)行破碎，改善了傳統(tǒng)破碎機(jī)中物料不受控制一律破碎的情況。 2. 機(jī)架 3. 彈簧 4. 拉桿 5. 螺母 圖 915單齒輥破碎機(jī)示意圖 (第 1種結(jié)構(gòu) ) 中國礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁 2. 顎板 3. 調(diào)整機(jī)構(gòu) 4. 機(jī)架 圖 915單齒輥破碎機(jī)示意圖 (第 2種結(jié)構(gòu) ) 1994 年平頂山選煤設(shè)計(jì)院和鄭州長城冶金設(shè)備廠研究開發(fā)出了 FP500 系列分級破碎機(jī)。該機(jī)與同規(guī)格的顎式或雙齒輥破碎機(jī)相比，破碎能力明顯增大，效率可提高 30%。 第二種結(jié)構(gòu)（圖） 是利用顎式破碎機(jī)的楔形調(diào)整機(jī)構(gòu)和雙輥破碎機(jī)的主動(dòng)輥軸相結(jié)合，吸收了兩者的優(yōu)點(diǎn)，如 :進(jìn)料口大；破碎輥表面可裝有不同尺寸的破碎齒板；顎板上鑲有可更換的耐磨襯板 。安裝彈簧的拉桿插在機(jī)體的支座上，支座孔沿垂直方向?yàn)殚L方孔，用此調(diào)整產(chǎn)品的粒度。這種破碎機(jī)有兩種結(jié)構(gòu)形式：第一種結(jié)構(gòu)形式（圖 ）。該破碎 機(jī) 在技術(shù)上的進(jìn)步主要是取消了原雙輥破碎機(jī)的退讓彈簧保險(xiǎn)裝置，將雙破碎輥固定，破碎齒使用新的技術(shù)和材料來防止難碎硬物 損壞破碎齒，從而可較嚴(yán)格控制碎后產(chǎn)品中的過大顆粒。 上世紀(jì) 90 年代后，隨著我國改革開放的深入，煤炭使用銷售市場發(fā)生巨大變化，導(dǎo)致了人們對選煤技術(shù)及設(shè)備提出了更高要求例如破碎后的產(chǎn)品中降低細(xì)顆粒含量、要求產(chǎn)品粒度更加的均勻，處理能力增大等，這些要求使得破碎機(jī)的發(fā)展更快，技術(shù)也更加先進(jìn)。該破碎機(jī)采用的新型控制系統(tǒng)可以獨(dú)立的調(diào)整上段齒輥的間距，從而控制下端的給料粒度，還可以調(diào)整下段齒輥間距來控制出料粒度，該控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了根據(jù)破碎工藝要求靈活的調(diào)整破碎程序。這種過鐵保護(hù)雖能保護(hù)破碎齒但是不能嚴(yán)格保證產(chǎn)品粒度。