【正文】 如圖 。在結(jié) 構(gòu)上采用上下箱體 機架 構(gòu)造。 其要求是機架結(jié)構(gòu)必須堅固。 10 第 3 章 破碎執(zhí)行機構(gòu)主要零部件的設(shè)計 在水平軸上平行裝置兩對相向回轉(zhuǎn)的輥子，它是破碎機的主要工作機構(gòu)。輥子軸采用鍵與錐形表面的輪轂配合在一起，輥皮固定在輪轂上，借助三塊錐形弧鐵，利用螺栓帽將它們固定在一起的。 確定 礦石中心 O （為使推倒簡化，假設(shè)破碎物料為圓形）與輥子中心 1O （或 2O ）的連線與水平線所成的角度，稱為嚙合角 ? 。如將力 P和 F分別分解為水平 分力和垂直分力，由圖可以看出，只有在下列條件下，物料塊才能被兩個棍子卷入破碎腔： 2 sin 2 c o s22P fP??? 所以摩擦系數(shù)是摩擦角的正切，所以 ? （ ） [6] 由次可見，最大嚙合角應(yīng)小于或等于摩擦角的兩倍。 50′～ 19176。 40′～ 38176。 結(jié)合本設(shè)計的實際情況，這里我們?nèi)∧Σ两菫?18?? 。 當(dāng)排礦口寬度 e一定時 ,嚙角的大小決定與輥子直徑 D和給礦粒度 d的比值。 圖 給礦粒度和輥子直徑示意圖 由 [6]圖 31 的 Rt△ OAB中可以看出 o oABDDdα / 2e 12 2cos 22De DeDd Dd?? ???? ? 和 D相比 e很小 ,可略而不計 ,則 (1 cos )2cos 2Dd???? （ ） [6] 當(dāng)取 f= , 2??? =18176。 = 故 120dD? 或 20Dd? （ ） [6] 2PG— T0604型破碎機的 D=610mm，故 ? mm。 對于潮濕粘性物料， f=，則： 10Dd? 2PG— T0604型破碎機的 D=610mm，故 61d? mm。一般地說，給礦粒度愈大，礦石愈硬，則棍子的轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)當(dāng)愈低。 但是破碎機的生產(chǎn)能力是與輥子的轉(zhuǎn)數(shù)成正比地增加。然而，轉(zhuǎn)數(shù)的增加是有限度的。所以破碎機的轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)有一個合適的數(shù)值。 通常，光面輥子的圓周速度 v=2 ～ ／秒，不應(yīng)大于 ／秒。 則計算輥子轉(zhuǎn)速公式為 602nvR?? 轉(zhuǎn) /分 （ ） [6] 由于 241. 27 0. 610. 61 0. 08 5 10. 61 0. 00 8v ???? ??????= m/s 則 6 0 6 0 * 2 . 0 2 2 7 5 / m in2 2 * 3 . 1 4 * 0 . 3 0 5n v rR?? ? ? 綜合 ,如 表 () 表 輥子直徑 610mm 輥子長度 400mm 輥子轉(zhuǎn)速 75 /minr 給礦粒度 0mm~61mm 排礦口寬度 8mm 由 雙 光輥破碎機的原理進行計算，理論生產(chǎn) 能力與工作時兩輥子的間距 e、輥子圓周速度 v以及輥子規(guī)格等因素有關(guān)。 當(dāng)輥式破碎機破碎堅硬能夠礦石時，由于壓碎力的影響，兩輥子間隙（排礦口寬度）有時略有增大，實際上可將公式（ ）增大 25%，作為破碎堅硬礦石時的生產(chǎn)能力的近似公式，即： 235Q eLDn??? ， 噸／小時 （ ） [6] 式中，符號的意義和單位同上。 光面輥式破碎機（處 理中硬以上的物料）的需用功率，可用下述經(jīng)驗公式計算： (100 ~ 110) QN en? ，千瓦 () [6] 式中 Q───生產(chǎn)能力，噸／小時； 15 e───排礦口寬度，厘米； n───輥子轉(zhuǎn)數(shù)，轉(zhuǎn)／分。 則 1 1 0 2 5 1 6 .6 20 .7 3 5 3 7 5N ????? 千瓦 則 查 [1]選電機型號為 YB225M8，功率為 22KW。因此輥式破碎機輥 皮 材質(zhì)的選擇十分重要。 的失效 形式分析 對輥機輥 皮 的失效主要是兩方面：一是機械損壞，如開裂。輥 皮 如果開裂，對輥機就無法運轉(zhuǎn)甚至還可能發(fā)生人身事故。磨損過快是很多對輥機輥 皮 都存在 的嚴(yán)重缺陷。在這樣高的擠壓力的作用下，輥 皮 就必須具有很高的機械強度。球墨鑄鐵包括低合金球鐵和中錳球鐵的機械性能比灰鑄鐵高得多，應(yīng)該能夠承受較大的負荷。淬火雖然使耐磨性提高了，但淬火以后也可能產(chǎn)生很大的殘余內(nèi)應(yīng)力，或者可能產(chǎn)生裂紋。 ． 2輥 皮 的磨損 形式 輥 皮 的磨損就是由輥 皮 的表面受到原料的摩擦作用而使其表面逐漸損耗的過程。這種磨損在整個表面上是不均勻的，一般是形成從輥 皮 的兩邊到中部逐漸加深的溝槽。按照磨粒磨損的公式 [13] 1 NFKKH? （ ） 1K ──磨損度； NF ──法向載荷； H ──材料硬度； K──磨損度系數(shù)。由公式可見 ，磨損度 1K 和材料的硬度 H成反比，即材料的硬 度越高，磨損度就越小。所以，國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定對輥機輥 皮 的表面硬度必須達到 CHR ≥ 50，且硬度層深度在 20mm以上。 由于對輥破碎機擠壓輥在擠壓物料過程中輥面的擠壓力比輥壓機要小很多，所以制造的擠壓輥輥體是中空的，根據(jù)工作壓力的大小擠壓輥輥皮的厚度一般在 50～ 100mm之間。 ZM 焊絲堆焊過渡層，作用是保證堆焊層與輥體結(jié)合良好，防止整個堆焊層剝落，同時要求抗裂性好，能夠有效阻止輥面的焊接裂紋和疲勞裂紋向輥體的延伸、發(fā)展，保護輥體不受破壞； MD601焊絲是采用多元合金強化的高耐磨性 17 材料，堆焊層金屬含有大量的合金炭化物，保證了堆焊金屬具有優(yōu)異的抗磨粒磨損性能和一定的抗沖擊性能及抗剝落性能，堆焊層具有細密的網(wǎng)狀裂紋，是釋放焊接應(yīng)力所必須的 “ 應(yīng)力釋放裂紋 ” ，有利于防止堆焊層的大面積掉塊和剝落。采用復(fù)合工藝制造的對輥破碎機擠壓輥的優(yōu)點是： a、輥皮基體是用碳鋼鑄造的，輥皮韌性好，可焊性好，輥皮不容易斷裂； b、用專用的耐磨焊絲堆焊的耐磨層，使輥面的耐磨性大大提高，輥面至少可以用一年而不用補焊，擠壓輥的使用壽命有了很大的提高； c、當(dāng)輥面的耐磨層磨損以后，因為輥皮基體是碳鋼，可以用耐磨焊絲重新堆焊修復(fù)，而不用擔(dān)心輥皮會被拉裂，并且輥皮可以反復(fù)堆焊修復(fù)多次，這就避免讓輥體報廢，為企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟效益； d、采用復(fù)合工藝制造新 輥輥體成本比采用整體鑄造工藝制造新輥輥體成本低 20％左右。 輥皮、輪轂 輪轂 螺栓這四個部分組成。 由于兩個輪轂和輥皮都有一個錐度，因此輥 皮 能很好的安裝好。 破 碎機的好壞關(guān)鍵在輥 皮 ，沒有合格的耐磨輥 皮 ，就不會有合格的對輥機。輥 皮 的具體結(jié)構(gòu)見圖 。 最薄處的厚度為 45mm。 。 4──鍵 5──螺栓： 每給輥子上 8個 30M螺栓。 傳動軸的設(shè)計與計算 這部分主要對傳動軸中的一根（圖 34中 7）進行設(shè)計。 19 2齒輪 4非標(biāo)準(zhǔn)長齒輪 8軸 9破碎輥 圖 傳動路線圖 輥的受力分析 光輥是由 輥皮，輪轂，螺母，螺栓等 組成 。對輥子進行挾入物料的力學(xué)分析，算出輥子的受力，是對輥子軸設(shè)計的基礎(chǔ)。 20 圖 當(dāng)物料進入輥軋區(qū)后，趨近中心軋點 輥間隙越小，壓強越大，壓強的增大于物料壓縮程度成正比。 破碎過程可以劃分為“預(yù)損 — 碎裂 — 壓實” [10]三個階段，在實壓階段物料所受的力應(yīng)大于其抗壓強度。普通輥式破碎機一般工作間隙在 1040mm， [11]一端輥圈帶彈性支承，遇強力作用時能產(chǎn)生退讓，間隙可變大，其破碎時作用力一般 5t在左右，輥式細碎機工作間隙一般在 5mm 以下，采用剛性支承許用破碎力設(shè)計在 10t，遇強力超過 10t時采用剪切保護，剪切銷破壞后更換復(fù)位，在不超過許用壓力的情況下可以強制破碎 45 50000 5 10P t N N? ? ? ? 0 4 3s in 1 0 5 1 0 0 . 3 0 5 0 . 1 7 4 1 . 4 1 02DM P N? ? ? ? ? ? ? 此外還有輥子受到摩擦所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，但輥子為空心的，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩比較小，把求得的轉(zhuǎn)矩乘以一系數(shù) K=。 軸傳遞的轉(zhuǎn) 矩 ： 61 10 PT n?? （ ） 22 式中： P為電機功率，帶動下輥的電機功率為 75kW，帶動上輥的電機功率為 55kW； n為轉(zhuǎn)速，下輥的轉(zhuǎn)速為 160 r/min，上輥的轉(zhuǎn)速為 80 r/min。 取 1? = 、 2? =、 3? = 由 [9]P14 選取齒輪 .軸承率分別為 由 [4]表 取帶傳動效率為 92% 662 .8 1 0 0 .9 2 0 .9 7 0 .9 8 2 .4 4 1 0T ? ? ? ? ? ? ?= 10? ． 1軸的材料和熱處理方式 的分析 選擇軸 的理由 選擇軸的材料為 45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理， 其機械性能由 [3]表 151查得： 抗拉強度極限 ＝ 650MPa；屈服強度極限 =360MPa；彎曲疲勞極限 =300MPa；剪切疲勞極限 ＝ 155MPa； 許用彎曲應(yīng)力 ＝ 60MPa。 13min 0 PdAn? （ ） 由 [3]表 ，選 0A =120。 變?yōu)?， 查 [2]表 ，取標(biāo)準(zhǔn)直徑 110mm。故選用 圓柱滾子 軸承 。 支承下軸的軸承： 根據(jù)工作要求及輸入端的直徑 (為 130mm)，由軸承產(chǎn)品目錄中選取型號為 6226的滾動軸承，其尺寸（內(nèi)徑 外徑 寬度）為 dDb= 115 200 40。 圖 軸的擬定草圖 圖 ， 從輸 入 端裝入， 輥子 、套筒、 左 端軸承 、 齒輪 ,然后 從右端裝入右端軸承 ,齒輪 。 ○2 確定軸的各段直徑 由于軸最小直徑為 110mm,左端用 軸承加套筒 定位 ,右端用軸肩定位。 24 軸段 2的 用來安裝軸承，為 了保證定位可靠， 只要比軸段 1增大 5～ 10mm就可以，因此取軸段2為 115mm。 為了拆裝和制造方便，軸段 3選擇為 118mm。 為了定位的可靠，軸段 7要比軸段 6小，因此也取最小直徑為 110mm。 軸段 2和軸段 6的長度要比軸承短 1～ 5mm。 軸段 3的長度即為輥子的長度加套筒長，輥子長為 400mm，選擇套筒長為 90mm，則軸段 3的長度為 490mm。即軸段 4長度為 22mm。 軸段 5的尺寸變動空間比較大，主要考慮與箱體的設(shè)計相配合，取為 43mm。對于 輥子 ， 2個半輪轂分別用鍵定位。對于齒輪，軸徑為 110，查 [2]表 高 =28 16，并取長度為 80mm，同時也 保證齒輪輪轂與軸的配合為 H7/n6； 確定軸上圓角和倒角尺寸 ： 取軸端倒角為 245176。分別求出垂直面上的支反力和水平面上支反力。對于支反力的位置，隨軸承類型和布置方式不同而異，一般可按 圖 ，其中 A值參見滾動軸承樣本，跨距較大時可近似認為支反力位于軸承寬度的中點。 0 4 5 3s in 5 1 . 6 1 0 1 . 0 1 0 0 . 0 8 7 1 2 . 3 6 1 02 2 2 2V C V D GPFF ? ? ?? ? ? ? ? ? ?N 齒輪受到的力，其大小 為 ta n 10 64 8 ta n 20 38 75 .55ortF F N?? ? ? ? 10HEF ??。 ○4 計算并畫當(dāng)量彎矩圖 轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)變化計算 , 取 ,可算出 T? ： 330 .6 2 .8 1 0 1 .6 8 1 0ACT ? ? ? ? ? 330 .6 1 .4 1 0 0 .8 4 1 0CDT ? ? ? ? ? 330 .6 1 .4 1 0 0 .8 4 1 0DBT ? ? ? ? ? 按照 22()acaM M T???畫出當(dāng)量彎矩圖 i。根