【正文】 用，使剪切力沿著物料的薄弱易碎部位產(chǎn)生巨大破碎力使其破碎。因此該機(jī)又稱“篩分破碎機(jī)”，主要用于粗破碎和第二段破碎作業(yè)。其特點(diǎn)是： (1)高度小、結(jié)構(gòu)緊湊； (2)特殊的輪齒結(jié)構(gòu)使其適用于干礦、濕礦、泥礦和粘礦； (3)碎后產(chǎn)品粒度均勻，沒(méi)有過(guò)大顆粒，過(guò)粉碎的產(chǎn)品少； (4)處理量大，最大可達(dá) 14 O00t／ h，破碎強(qiáng)度高，可破碎抗壓強(qiáng)度達(dá) 300MPa的物料； (5)采用液力耦合器和電控雙重過(guò)載保護(hù)，當(dāng)過(guò)載或遇到難碎物料時(shí)，破碎機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，破碎齒輥反轉(zhuǎn)以便排出難破碎物料； (6)維 護(hù)、維修簡(jiǎn)便。如當(dāng)入料粒度上限為 1000 mm，則齒輥軸間距為 1000mm左右，粗碎段將 1000mm的入料破碎到 350mm，二段由 350mm破碎至 100mm， 三段由 100mm破碎至 50、 4 38mm或用戶要求的粒度。 近幾年來(lái) ,國(guó)外在采用新技術(shù)、新結(jié) 構(gòu)、新材料和機(jī)電一體化等方面也取得很大進(jìn)展。在耐磨材料方面 ,西方發(fā)達(dá)國(guó)家普遍合金化 ,襯板使用 壽命比普通高錳鋼高 出 1一 3倍。例如 ,美國(guó)生產(chǎn) 的圓錐破碎機(jī)使用 機(jī) 系統(tǒng) ,PC 使功率、給料 和排料三者實(shí)現(xiàn)了有 機(jī)的聯(lián)鎖控制 ,保證破 碎機(jī)始終處于最佳工 作狀態(tài) ,發(fā)揮出最大的 效力。目前我國(guó)生產(chǎn)齒輥式破碎機(jī)的廠家較多，產(chǎn)品品種也多，即使是同一種規(guī)格 (以輥徑179。即使用戶對(duì)各種破碎機(jī)了解很全面，但選型也會(huì)很困難， 有時(shí)造成選型后投產(chǎn)時(shí)不能達(dá)到工藝要求，造成生產(chǎn)成本增大。其中分級(jí)破碎機(jī)以其特有的工藝效果、所需較少的配套設(shè)備 和較小的基建投資在市場(chǎng)上占據(jù)的份額將越來(lái)越大。一個(gè)破碎站將有多種型號(hào)的破碎機(jī)進(jìn)行聯(lián)合工作， 進(jìn)行篩分破碎，最終達(dá)到人們想要的產(chǎn)品。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) 圖 破碎機(jī)工作站 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)雙齒輥破碎機(jī)，我所做的主要工作有： ，然后再根據(jù)這些參數(shù)確定總體傳動(dòng)方案； ，包括電動(dòng)機(jī)功率的確定及型號(hào)的選擇，減速器中的齒輪和軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算，液力耦合器的簡(jiǎn)介機(jī)器型號(hào)參數(shù)的選擇，聯(lián)軸器型號(hào)的選擇等； ，包括齒輪箱箱體的設(shè)計(jì)，破碎齒輥部件的設(shè)計(jì)，減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算等。比如改進(jìn)減速器箱結(jié)構(gòu)， 采用新型齒輪箱結(jié)構(gòu)，縮小其空間， 由傳統(tǒng)的展開(kāi)并排式布置變?yōu)榻M合結(jié)構(gòu)。還有就是齒尖磨損嚴(yán)重，齒板使用壽命短的問(wèn)題。在 破碎機(jī)罩體與輥?zhàn)又鬏S 之間采用 迷宮加油封結(jié)構(gòu) 。采用限矩型液力偶合器，再加接近開(kāi)關(guān)組合來(lái)防止過(guò)載。 ２ 破碎機(jī)總體設(shè)計(jì) 總體方案的確定 對(duì)于雙齒輥破碎機(jī) 的總體方案，我了解到有三種，下面分別介紹它們的傳動(dòng)形式。 圖示如下： 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 圖 V帶傳動(dòng)雙齒輥破碎機(jī) 方案二： 單電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)路線如下： 電動(dòng)機(jī)→液力耦合器→減速器→聯(lián)軸器→主動(dòng)齒輥→同步齒輪→從動(dòng)齒輥 該 型 式的設(shè)備電動(dòng)機(jī)功率大，轉(zhuǎn)矩大，對(duì)軸的要求大。 圖示如下： 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) 圖 單電機(jī)直接驅(qū)動(dòng) 方案三： 雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)路線如下： 電動(dòng)機(jī)→液力偶合器→減速器→聯(lián)軸器→齒輥一 電動(dòng)機(jī)→液力偶合器→減速器→聯(lián)軸器→齒輥二 圖示如下： 圖 雙電機(jī)驅(qū)動(dòng) 總體方案的確 現(xiàn)代化生 產(chǎn)要求機(jī)器設(shè)備性能良好，尤其是破碎機(jī)的工作環(huán)境差，工作狀況惡劣，維護(hù)多有不便，所以要求設(shè)計(jì)過(guò)程中在滿足各項(xiàng)工藝性能指標(biāo)的同時(shí)提高其質(zhì)量和使用壽 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 命，簡(jiǎn)化其結(jié)構(gòu)，減少故障率的出現(xiàn)。采用方案三雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，對(duì)稱安裝形式，減速器、電機(jī)、液力偶合器規(guī)格型號(hào)一樣，互換性較好。 工藝參數(shù)的確定 （ 公式 、數(shù)據(jù)出自《中國(guó)選礦學(xué)手冊(cè)》第 六章） 本設(shè)計(jì)中的強(qiáng)力雙齒輥破碎機(jī)破碎的物料是煙煤、無(wú)煙煤（含少量矸石）和頁(yè)巖，故得： 破碎物料的度 ? ? 33 / mKg???? 抗壓強(qiáng)度 ? ?MPab 9080 ??? 彈性模量 ? =( ) kg/m3 本設(shè)計(jì)的基本要求： 最大入料粒度 300mm 出料粒度 60mm 處理能力 200t/h 由于破碎比 = 最大入料粒度 /出料粒度 = 300/60 = 5，查《中國(guó)選礦設(shè)備手冊(cè)》，此設(shè)備屬于中等破碎等級(jí)，設(shè)計(jì)時(shí)兩齒輥轉(zhuǎn)向?yàn)橄騼?nèi)相對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)。 故得 ? = d/=300/=500mm (2) 齒輥轉(zhuǎn)速 n確定 齒輥的轉(zhuǎn)速 n 有快速及慢速兩種情況，一般情況下，快速齒輥圓周線速度是 m/s,慢速齒輥的圓周線速度是 m/s, 齒輥轉(zhuǎn)速 n 與滾圈表面的特征及 被破碎的物料硬度和尺寸有關(guān)系，通常被破碎物料的粒度越大，齒棍的轉(zhuǎn)速越低；當(dāng)破碎較軟的或脆的物料時(shí)，棍子轉(zhuǎn)速應(yīng)當(dāng)高一些，齒輥式破碎機(jī)圓周線速度 v與齒輥轉(zhuǎn)速 n 有如下關(guān)系： v = 60n?? 本設(shè)計(jì)中破碎的物料是煤，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)齒輥轉(zhuǎn)速應(yīng)選慢速中的較高數(shù)值，故定為 v = m/s,齒輥直徑 ? =, 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) 故得 ??vn 60? =60179。 1000 雙齒輥破碎機(jī)資料，暫定其工作長(zhǎng)度為 1200mm,即L=1200mm. (4) 生產(chǎn)能力 Q 齒輥破碎機(jī)的尺寸的選取與破碎物料的粒度和要求的生產(chǎn)率有關(guān)，齒輥式破碎機(jī)的生產(chǎn)能力與齒輥直徑 D和工作長(zhǎng)度 L 以及齒輥轉(zhuǎn)速 n成正比，并與 入料粒度、硬度、黏度、濕度以及破產(chǎn)品的最終粒度有關(guān)。 103㎏ /m3 μ — 物料的松散度系數(shù)，煤取 — ；選取μ = 故得 Q=179。 179。 68179。 103= t/h 本設(shè)計(jì)中要求 Q=200 t/h， 所以滿足生產(chǎn)要求 。 200=70KW 電動(dòng)機(jī)選型 電動(dòng)機(jī)的選擇依據(jù)是上面計(jì)算的功率 N 值，在電動(dòng)機(jī)選擇問(wèn)題上應(yīng)考慮設(shè)備使用環(huán)境和負(fù)載特性等條件。上面已經(jīng)計(jì)算出了功率 N=70KW，因本設(shè)計(jì)中采用雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，每 個(gè)電動(dòng)機(jī)功率為 35KW，并考慮一定的富裕值，綜合各種因素選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y250M— 6(《設(shè)計(jì)手冊(cè)》第五卷第25章 )。 550 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁(yè) 3 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 減速器總體設(shè)計(jì) 在前一章中，我們選擇了電動(dòng)機(jī)計(jì)、計(jì)算出了破碎機(jī)齒輥的轉(zhuǎn)速，由此我們可知我們需要設(shè)計(jì)一個(gè)二級(jí)展開(kāi) 式圓柱齒輪減速器。 1．總傳動(dòng)比 i 及傳動(dòng)比分配： 在傳動(dòng)路線中已知，電動(dòng)機(jī)經(jīng)液力偶合器后進(jìn)入減速器減速，而液力偶合器對(duì)電動(dòng)機(jī)有減速作用，其實(shí)效率為 ，則總傳動(dòng)比： i = 980179。 解 ：見(jiàn)下表（公式、參數(shù)出自機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編 委會(huì)編著《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三卷， ，第 16 章） 計(jì)算項(xiàng)目及說(shuō)明 結(jié)果 1) 選擇齒輪材料，確定實(shí)驗(yàn)齒輪的疲勞極限應(yīng)力 根據(jù)表 –5 60、 65 選擇齒輪材料： 小齒輪選用 20CrMnTi 滲碳淬火 大齒輪選用 20CrMnTi 滲碳淬火 由圖 –17 及圖 –26 查得 接觸疲勞極限 MP aH 14501lim ?? MP aH 14502lim ?? 彎曲疲勞極限 MPaF 14501lim ?? MP aF 14502lim ?? 彎曲強(qiáng)度基本值 MPaFE 9001 ?? MP aFE 9002 ?? 2) 按接觸強(qiáng)度初定中心距，并處選主要參數(shù) 按表 –33 3 2)1( ?? ?? HPKTaaaA ?? 式中： Aa —齒輪副配對(duì)系數(shù)，斜齒輪取 476 T —小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩， T = mN. K —載荷系數(shù)，沖擊較大，取 K = ?a —齒寬系數(shù)，斜齒輪 取 ?a = 按表 –23 取安全系數(shù) smin HBC=5862 HBC=5862 MP aH 14501lim ?? MP aH 14502lim ?? MPaF 14501lim ?? MP aF 14502lim ?? MPaFE 9001 ?? MP aFE 9002 ?? Aa =476 T = mN. K = ?a = smin = 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 許用接觸應(yīng)力 ?HP sHHP min 1lim?? ? =1450/= 將以上數(shù)據(jù)代入中心距公式得 3 )(47 6 ??? ???a = 圓整取 mma 180? 按經(jīng)驗(yàn)公式 am n )( ?? =（ ） 179。 ,cosβ =cos9176。 = 圓整取 z2 =95 精求螺旋角β ? ?azzmn 2c o s 21??? ? ? 9 7 8 02 95223 ?? ??? 所以 β =176。 ?mt ?d1 mmb 72? 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) kkkkdFZZZHHVAtEHH b ???? ??? 11?? 式中：分度圓上的圓周力 Ft Ft NTd 04 4 53 3 8 0221???? 使用系數(shù) kA ；查表 – 36， kA = 動(dòng)載系數(shù) kV ；按式 –12 kV )1(1001 2221?????????????????? zvb kFKktA smv nd / 0 0 0 0 4 0 0 0 0 11 ????? ?? 根據(jù)齒輪圓周速度，參考 –73；選擇齒輪精度等級(jí) 8–7–7 GB10095–1998 查表 –39 k1 = k2 = 221100) (1??????k v =1+(179。 )= 齒向載荷分布系數(shù) kH?，按表 –40 bdbk H ?????? ?10) 32(? =+179。χ =0，查圖 –15 NFt ? kA = 8–7–7 k1 = k2 = ?kV ?kH? ?KH? 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) 得 ?ZH 彈性模量 ZE ，查表 –43，得 ZE = mmN 2 接觸強(qiáng)度計(jì)算的重合度及螺旋角系數(shù) Z?? 首先計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)： ?zv1 ??cos1z22/176。 = 求當(dāng)量齒輪的端面重合度 ??v ， ??v = ?? ?? ??? ，按 β =176。查圖 – 11，縱向重合度系數(shù) ??? 按 ???， ??v =， β =176。 ??? = 計(jì)算安全系數(shù) sH ： 按式 –34 ??HxNLv RWHH zzzzs lim? 式中 壽命系數(shù) zN ，先按式 –10 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1 =60 Ln hj1 =6017