【正文】 15%，即： m i n ( 1 1 5 % ) ( 1 1 5 % ) 1 1 0 . 9 7 1 2 7 . 6 1d d m m? ? ? ? ? ? 取 130mm。 2. 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 （ 1） 通過裝配方案圖可以看出，最小直徑應(yīng)該是聯(lián)軸器的一端，根據(jù)破碎機(jī)的工作原理了解到破碎輥在破碎物料時將產(chǎn)生很大的扭矩和彎矩同時也有很大的能耗，所以，破碎輥工作時要通過聯(lián)軸器來傳遞減速器輸出的扭矩和能量。在這里可以將軸圓整加 24 粗到 130mm。 （ 2） 在 CD段和 EF段設(shè)計兩個軸承座，安裝兩個軸承來傳動扭矩，并且起到支撐軸的作用，另外，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)軸承（選擇滾動軸承）的軸徑我們設(shè)計 DE 段和 FG 段得軸徑大小為190mm。所以根據(jù)實(shí)際情況我們設(shè)計 CD段和 EF段的長度即為軸承本身的長度 97 mm， BC 段則要考慮圓螺母的螺紋加工、安裝尺寸以及機(jī)器本身外殼的壁厚等因素來綜 合決定。 （ 3） 右端的軸承也要利用螺母來緊固軸承，但是，這個軸承相對穩(wěn)定些，所以只需用兩個小的螺母就可以了，另外考慮方便安裝，所以設(shè)計 FG 段的軸徑大小為 155mm。 3. 軸上零件的軸肩定位 軸 CD 段和 EF 段上用來安裝滾動軸承。同時聯(lián)軸器用 C 型鍵連接，也用 BC段的軸肩進(jìn)行一定的固定保證。 4. 確定軸上的圓角和倒角尺寸 根據(jù)文獻(xiàn) [7,357 頁 ] 表 152， 可知，取軸端倒角為 3045，各軸肩處的圓角半徑為 5mm。在這些力的作用下由于主軸是由兩個軸承支撐的，另外通過鍵和萬象聯(lián)軸器聯(lián)接對主軸產(chǎn)生一定的 扭矩。 根據(jù)具體的受力分析和文獻(xiàn) [17,9 頁 ]，可以導(dǎo)出： 0090 ( 90 )??? ? ? () 2 2 21 1 21( ) ( )c os 2 ( )R H r O Or R H? ? ? ?? ? () 221 2 1 1[ ( ) c o s ] [ ( ) s i n ]O O L r R r R??? ? ? ? ? () 由此可以確定 qF與 e和 rF的函數(shù)關(guān)系： sinrqFF?? coseqFF?? () 假設(shè)物料在進(jìn)入破碎腔后無滾動，則： emF F f N?? () 式中： f— 物料與側(cè)壁的摩擦系數(shù)。 121123022c o s 0 .7 75 0 0 3 0 0OOrR? ? ? ??? 0arccos 0. 77 40? ?? 221 2 1 1[ ( ) c o s ] [ ( ) s i n ]O O L r R r R??? ? ? ? ? 0 2 0 212 [ 123 0 ( 300 500 ) c os 40 ] [ ( 300 500 ) sin 40 ]OO ? ? ? ? ? =803mm 2 2 21 1 21( ) ( )c os 2 ( )R H r O Or R H? ? ? ?? ? 2 2 2( 5 0 0 1 5 0 ) 3 0 0 8 0 3 0 .3 42 3 0 0 ( 5 0 0 1 5 0 )? ? ?? ? ?? ? ? 則 0a rc c os 110? ? ? ? 070?? 由式（ ）可得： 6 2 3 2702 ( 2 1 0 ) ( 3 0 0 1 0 ) 265836 . 7 1 0 ( 0 . 1 7 0 1 )N K gtg??? ? ? ? ???? ? ? ? 由式（ ）可得： 00 . 1 2 6 5 8 3 7 0 7 3 0 4 7 2rF f N t g t g K g K g?? ? ? ? ? ? 由式（ ）可得： 7 7 7 3 7 7 7 3 9 . 8 7 6s i n rq FF K g K N?? ? ? ? ? 由于齒輥破碎齒的排列有兩組是相同的，所以整個齒輥有可能在兩處同時存在最大切向力，因此，總切向力 ZF是單組齒受力的兩倍，即： 2 15 2ZqF F KN?? 28 根據(jù) ZF與 r的力學(xué)三角形關(guān)系，可以得到 rF=200KN 主軸彎矩、扭矩的計算 根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出的計算圖，如圖。在這里把主軸的受力看作是集中應(yīng)力載荷，因?yàn)樵趯?shí)際 工作中不可能達(dá)到均勻分布，而且集中載荷對軸的損壞程度更大一些。 1 0n Ai M? ??，即： 200 622 124 4 0AVF? ? ? ? 29 可得： 100AVF KN? () 1 0n Ci M? ??，即： 2 0 0 6 2 2 1 2 4 4 0CVF? ? ? ? 可得： 100CVF KN? () 根據(jù)以上所求的數(shù)據(jù)，進(jìn)一步載荷分析與彎矩、扭矩的計算 在水平面： 76 22 47 .3 .HM KN m? ? ? ? ? () 在豎直面： 1 0 0 0 .6 2 2 6 2 .2 .VM K N m? ? ? () 故軸所受的總彎矩大小為 0AM? 0CM? 2 2 2 2( 47 .3 ) ( 62 .2) 78 .B H VM M M KN m? ? ? ? ? ? () 軸所受扭矩大小 56 .395 50 95 50 .66PT KN mn? ? ? ? ? () 所以，通過對主軸的受力分析及彎矩圖、扭矩圖、計算彎扭合成圖。 30 主軸的安全校核 主軸的強(qiáng)度校核 由于 B軸的截面計算玩具最大，所以校核 B軸的截面。 精確校核軸的疲勞 強(qiáng)度 1. 判斷危險截面 由于 B 軸處剖面為有集中源的剖面，有可能是危險截面。所以在設(shè)計時要對軸承這部分有周全的考慮 滾動軸承的選擇 滾動軸承為圓錐滾子軸承 32238 系列號 4GD，由文獻(xiàn) [1,2629] 表 Cr=1120KN,Cor=1900KN,e=,Y=,Y1=,W= 壽命驗(yàn)算 軸承所受支反力合力 2 2 2 2( 3 8 ) ( 1 0 0 ) 1 0 7A A H A VF A F K N? ? ? ? ? ? () 對于圓錐滾子軸承： 38rAF KN?? 100rCF KN? () 根據(jù)文獻(xiàn) [7,315] 表 得， 38 13 .62 2 1. 4100 35 .72 2 1. 4rAdArCdCFF KNYFF KNY?? ? ??? ? ?? () 33 m a x{ , } m a x{ 13 .6 , 35 .7 0 } 35 .7m a x{ , } m a x{ 35 .7 , 13 .6 0 } 35 .7aA dA dC AaC dC dA AF F F F KNF F F F KN? ? ? ? ?? ? ? ? ? () 由文獻(xiàn) [7,315]當(dāng)量動載荷的一般計算公式 3 5 . 7 0 . 4 4 , 1 , 0383 5 . 7 0 . 3 5 7 0 . 4 4 , 1 , 0100dArAdCrCF e X YFF e X YF? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? () 由文獻(xiàn) [7,313] 由軸承壽命的計算公式，按軸承 C受力大小驗(yàn)算： ( ) [ 1 ( 76) 0] 187. 29( ) [ 1 200 0] 200A P R aC P R aP f XF Y F K NP f XF Y F K N? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? () 由文獻(xiàn) [7,215 頁 ] 軸承壽命的計算公式，按軸承 C的受力大小驗(yàn)算 106 6 3 533m a x1 0 1 0 1 1 2 0 1 0{ } { } 0 . 7 3 1 06 0 6 0 7 0 2 0 0 1 0h CLhnP ? ?? ? ? ??? () 預(yù)期壽命： 39。hhLL? 由于破碎機(jī)的沖擊力較大，必須選擇較大壽命的軸承，又由于破碎機(jī)的 沖擊力，軸承能達(dá)到所計算的壽命。 齒輪的校核 34 齒面接觸強(qiáng)度校核 由文獻(xiàn) [7,199 頁 ] 齒輪校核計算公式為 1[]tH H E HFK u ZZb d u???? ??? () 1. 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 （ 1） 計算載荷系數(shù)： 已知使用系數(shù) 1AK? 根據(jù) 8 級精度，由文獻(xiàn) [7,192] 圖 108 查得：? 由文獻(xiàn) [7,194] 表 104 查得： HK?的計算公式 23231 .1 2 0 .1 8 0 .2 3 1 01 .1 2 0 .1 8 1 0 .2 3 1 0 4 8 9 .7 6 1 .4 1HdKb? ??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? () 由文獻(xiàn) [7,195] 圖 1013 查得： ? ? ? ? 由文獻(xiàn) [7,193] 表 103 查得： ???? 故載荷系數(shù)： 1 1 . 1 4 1 . 1 1 . 4 7 1 . 8 4A v H HK K K K K??? ? ? ? ? ? () （ 2） 由文獻(xiàn) [7,215] 圖 1030選擇區(qū)域系數(shù)： ? （ 3） 由文獻(xiàn) [7,214] 圖 1026 查得： 1 ? ? 2 ? ? 12 a a? ? ?? ? ?。 由文獻(xiàn) [7,213]查得斜齒輪輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度公式為： []t F a S aFHnKF Y Y Ybm ??????? () 式中 FaY—— 斜齒輪的齒形系數(shù)； SaY—— 斜齒輪的應(yīng)力校正系數(shù)； ?—— 螺旋角影響系數(shù)； 36 1. 確定計算參數(shù) （ 1） 由文獻(xiàn) [7,206] 圖 1020C 查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限600F MPa? ? （ 2） 由文獻(xiàn) [7,202] 表 1018 ? （ 3） 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ?，由文獻(xiàn) [7,202]許用應(yīng)力計算公式： 0 . 9 2 6 0 0[ ] 3 9 4 . 2 91 . 4F N FF K M P aS ?? ?? ? ? () （ 4） 計算載荷系數(shù) 1 1 . 1 5 1 . 1 1 . 3 8 1 . 7 5A v F FK K K K K??? ? ? ? ? ? () （ 5） 根據(jù)縱向重合度 ，由 文獻(xiàn) [7,215] 表 1028 查得螺旋角影響系數(shù) ? ? （ 6） 計算當(dāng)量齒數(shù) 0 39。 37 第六章 系統(tǒng)潤滑 潤滑是指在機(jī)件作相對運(yùn)動時在接觸表面之間加入潤滑介質(zhì)，使其形成一層潤滑膜，把直接接觸的零部件的摩擦表面分隔開來，以減少摩擦對零部件的磨損，達(dá)到延長機(jī)械設(shè)備的使用壽命以及提高機(jī)械工作效率的目的，保證系統(tǒng)工作正常運(yùn)作。 1. 降低摩擦系數(shù) 在兩個相對摩擦的表面之間加入潤滑劑，形成一個潤滑油膜的減磨層，就可以降低摩擦系數(shù)，降低摩擦阻力，減少功率消耗。此時的摩擦阻力主要是液體潤滑膜內(nèi)部分子間相互滑移的低剪切阻力。因此，在摩擦表面間供應(yīng)足夠的潤滑劑，就能形成良好的潤滑條件，避免油膜有破壞，保持零件配合精讀，從而大大養(yǎng)活磨損。機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中克服摩擦所做的功，全部轉(zhuǎn)變成熱量，一部分由機(jī)體向外擴(kuò)散，一部分則不斷使機(jī)械溫度升高。尤其是冶金工廠的 38 高溫車間和化工廠腐蝕磨損顯得更為嚴(yán)重。利用液體潤滑劑的流動性，可以把摩擦表面間的摩擦顆粒帶走，從而減少摩擦顆粒的磨損。在冷軋、熱軋以及切削、磨削、拉拔等加工工藝中采用工藝潤滑劑，除有降溫冷卻作用外，還有良好的沖洗作用，防止表面固體雜質(zhì)劃傷，使加工成品表面具有較好的質(zhì)量和表面粗糙度。 6. 密封作用 蒸汽機(jī)、壓縮機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等的汽缸與活塞 ，潤滑油不僅能起到潤滑減磨作用，而且還有增強(qiáng)密封的效果，使其在運(yùn)轉(zhuǎn)中不漏氣，提高工作效率的作用。例如采用涂上潤滑脂的油浸盤根，對水泵軸頭的密封既有良好的潤滑作用，又可以防止泄露和灰塵雜質(zhì)浸入泵體而起到良好的密封作用。 潤滑方法 常用的潤滑方法有：手工加脂潤滑、集中壓力供脂潤滑、手工加油潤滑、滴油潤滑、油杯油盤潤滑、油繩油墊潤滑、油浴潤滑、循環(huán)潤滑。潤滑劑可分為氣體潤滑劑、液體潤滑劑、半固體潤滑劑和固體潤滑劑四種基本類型。不同的潤滑劑有著不同的優(yōu)缺點(diǎn)和使用條件。它對減少高速電機(jī)不易加油的自動裝置，摩擦具有重大意義。其缺點(diǎn)是流動性差，導(dǎo)熱系數(shù)小，不能作循環(huán)潤滑劑，此外潤滑脂的摩擦阻力大，導(dǎo)致機(jī)械效率較低。潤滑油的優(yōu)點(diǎn)是容易流動 ，這一特性也是潤滑油的主要特點(diǎn)。 3. 固體潤滑劑 固體潤滑劑可以在表面上形成固體膜以減小摩擦阻力。它的優(yōu)點(diǎn)是：可用于高溫、高壓、高輻射、低溫等惡劣的工作環(huán)境中。 2. 破碎機(jī)的工作環(huán)境惡劣，煤塵、巖塵、水分較多，潤滑油難免受到這些雜質(zhì)的污染，所以要求潤滑油要有較好的防銹、抗腐蝕、抗乳化性能，要求潤滑油當(dāng)受到污染時，其性能變化不會太大，即對污染的敏感性要小