顎式破碎機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

顎式破碎機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),顎式破碎機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),顎式破碎機(jī),傳動(dòng)系統(tǒng),設(shè)計(jì) 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 摘 要 由于顎式破碎機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、維護(hù)方便、工作可靠等 特點(diǎn)。所以，世界各國在冶金、化工、建筑材料、礦工等基礎(chǔ)工業(yè)部門 都廣泛采用這種設(shè)備。復(fù)擺顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，制造容易、工作可靠、 使用維修方便，所以常見的還是傳統(tǒng)的復(fù)擺顎式破碎機(jī)。 根據(jù)要求我設(shè)計(jì)了復(fù)擺顎式破碎機(jī)，其工作原理是：工作時(shí)，電動(dòng) 機(jī)通過皮帶輪帶動(dòng)偏心軸旋轉(zhuǎn)，使動(dòng)顎周期地靠近、離開定顎，從而對(duì) 物料有擠壓、搓、碾等多重破碎，使物料由大變小，逐漸下落，直至從 排料口排出。 設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括了復(fù)擺顎式破碎機(jī)的動(dòng)顎、偏心軸、皮帶輪、動(dòng) 顎齒板等一些重要部件；另外對(duì)顎式破碎機(jī)的工作原理及特點(diǎn)和主要部 件作了介紹；同時(shí)對(duì)機(jī)器參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速、生產(chǎn)能力、破碎力、功率等） 作了計(jì)算。 關(guān)鍵詞：復(fù)擺顎式破碎機(jī)；偏心軸；動(dòng)顎  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 Abstract Due to the jaw crusher is simple in structure, easy to manufacture, convenient maintenance work reliable. So, the world in metallurgy, chemical industry, building materials, miners and other basic industry departments are widely used this kind of equipment. Pendulum jaw crusher structure is simple, make easy, reliable and convenient usage and maintenance, so common or traditional pendulum jaw crusher. According to the requestI designed the pendulum jaw crusher, the working principle is: work, motor drive shaft rotation by pulley eccentric, make the move to close to leave, jaw cycle for jaw, and the material is extrusion, rolling, grinding multiple broken, make the material is bigger or smaller, gradually whereabouts until from discharging mouth eduction. Design content mainly includes the pendulum jaw crusher dynamicjaw, eccentric shaft, pulley, dynamic jaw teeth board some important parts; In addition to jaw crusher work principle and characteristics and main parts is introduced; At the same time for the machine parameters (spindle speed, production capacity, crushing strength, power, etc.) for the calculation. Key words: pendulum jaw crusher; Eccentric shaft; Move jaw  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 目錄 摘要.................................................... 1 Abstract.................................................. 2 前言..................................................... 1 第一章緒論.............................................. 3 §1.1顎式破碎機(jī)簡介...................................................................................3 §1.2復(fù)擺式顎式破碎機(jī)的特點(diǎn).....................................................................6 §1.3礦石的破碎及力學(xué)性能.........................................................................8 §1.4破碎工藝............................................................................................10 第二章設(shè)計(jì)任務(wù)及要求.................................... 11 §2.1設(shè)計(jì)條件............................................................................................ 11 §2.2設(shè)計(jì)內(nèi)容............................................................................................ 11 §2.3設(shè)計(jì)要求............................................................................................ 11 第三章 基本結(jié)構(gòu)及工作原理.............................. 13 3.1基本結(jié)構(gòu) .............................................................................................13 3.2工作原理 .............................................................................................13 第四章參數(shù)的選擇和計(jì)算.................................. 15 §4.1顎式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)及運(yùn)轉(zhuǎn)...................................................................15 §4.2結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇.................................................................................15 §4.3主要參數(shù)的計(jì)算..................................................................................20 第五章主要零部件結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算與選擇 .................... 28 §5.1電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算與選擇...................................................................28 §5.2皮帶及帶輪的設(shè)計(jì) .............................................................................32 §5.3偏心軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ..............................................................................37  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 §5.4軸承的選擇與校核 .............................................................................43 §5.5平鍵的選擇及校核 .............................................................................46 結(jié)術(shù)語................................................. 50 參考文獻(xiàn)................................................. 51 致謝.................................................... 52  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 前言 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是對(duì)復(fù)擺式顎式破碎機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì) 算，并對(duì)復(fù)擺式顎式破碎機(jī)的主要構(gòu)件尺寸參數(shù)以及其他結(jié)構(gòu)部件做了 系統(tǒng)的介紹。 顎式破碎機(jī)屬于礦山機(jī)械的選礦機(jī)械部分，它在國家重工業(yè)發(fā)展中 占有舉足輕重的作用。而復(fù)擺顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，制造容易、工作可 靠、使用維修方便，所以常見常用的還是傳統(tǒng)的復(fù)擺顎式破碎機(jī)。如何 使破碎機(jī)具有更好的工作效率是許多年來無數(shù)工程師思考的問題。在這 次設(shè)計(jì)中，我查閱了大量的參考材料，并不斷求教于老師，積累了一些 顎式破碎機(jī)方面的知識(shí)，在此基礎(chǔ)對(duì)顎式破碎機(jī)進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 各種不同型號(hào)的顎式破碎機(jī)雖經(jīng)長期不斷改進(jìn)，但其工作原理和結(jié) 構(gòu)大同小異，而其工作性能的好壞卻相差很大。顎式破碎機(jī)的技術(shù)性能 主要取決于主參數(shù)的確定，機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)，運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)的設(shè)計(jì)。 在本次設(shè)計(jì)中，我根據(jù)自己掌握的知識(shí)以及和同學(xué)的討論，主要對(duì)結(jié)構(gòu) 尺寸參數(shù)，傳動(dòng)系統(tǒng)部件作了計(jì)算。為了清楚起見，在必要的地方配有 插圖。 1  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 在設(shè)計(jì)的過程中，多次經(jīng)由王得勝老師的耐心指導(dǎo)，在次表示深深 的謝意! 由于水平有限、時(shí)間倉促，設(shè)計(jì)說明書中一定有不少的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤， 懇請老師和讀者提出寶貴的意見，給予批評(píng)指正! 2012年 5月 2  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 第一章 緒論 §1.1顎式破碎機(jī)簡介 顎式破碎機(jī)經(jīng)過100多年的實(shí)踐和不斷的改進(jìn)，其結(jié)構(gòu)已日臻完善。 它具有結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，制造容易，維修方便等特點(diǎn)。所以，知到 現(xiàn)在仍廣泛地用于采礦、選礦、建筑材料和環(huán)境工程中。它在礦業(yè)中多 半用來對(duì)堅(jiān)硬和中堅(jiān)硬礦石進(jìn)行粗碎和中碎。在其它工業(yè)中有時(shí)也用來 作細(xì)碎用。 在顎式破碎機(jī)中物料的破碎是在兩塊顎板之間進(jìn)行的?？蓜?dòng)顎板繞 懸掛心軸對(duì)固定顎板做周期性擺動(dòng)，如圖1-1，圖1-2所示。當(dāng)動(dòng)顎板 靠近固定顎板時(shí)，位于兩顎板間的礦石受壓碎、劈裂和彎曲作用而破碎。 當(dāng)動(dòng)顎板離開定顎板時(shí)，已破碎的礦石在重力作用下，經(jīng)排礦口排出到 下個(gè)工藝環(huán)節(jié)。 目前，顎式破碎機(jī)應(yīng)用最廣泛的有兩種型式:動(dòng)顎作簡單擺動(dòng)的曲 柄雙搖桿機(jī)構(gòu)顎式破碎機(jī)（圖1-1a）和動(dòng)顎作復(fù)雜擺動(dòng)的曲柄雙搖桿機(jī) 構(gòu)顎式破碎機(jī)（圖1-1b）。前者多用于制成大型和中型設(shè)備，其破碎比3～ 6；后者一般制成小型的，其破碎比可達(dá)10.隨著機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，復(fù) 3  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 擺式顎式顎式破碎機(jī)已向大型化方向發(fā)展。 顎式破碎機(jī)的規(guī)格用給礦口寬度B和長度L來表示。例如，給礦口 寬度900mm，長度1200mm的破碎機(jī)表示為：900mmx1200mm顎式破碎機(jī)。 根據(jù)給礦口的寬度B和長度L的大小，顎式破碎機(jī)可以分為大、中、小 三類。給礦口寬度大與600mm者為大型；給礦口寬度由300mm到600mm 者為中型；給礦口寬度小與300mm者為小型顎式破碎機(jī)。 顎式破碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高，結(jié)構(gòu)簡單可靠，破碎比較大（i一般 為 6~8），外型尺寸較小，零件檢查和更換較容易，操作維護(hù)簡便，不用 較高技術(shù)水平的工人就能夠操作，應(yīng)用范圍廣，與其他類型破碎機(jī)比較， 不容易堵塞。因此工程中普遍采用它來破碎各種硬度 92500公斤/平方厘 米以下）的石料，常作粗碎和中碎設(shè)備。 一般用于破碎極限抗壓強(qiáng)度才 200MPa，需要很大的擺動(dòng)體，增 加非生產(chǎn)能量的消耗，破碎可塑性和潮濕的物料時(shí)，容易堵塞出料口。 由于工作時(shí)產(chǎn)生很大的慣性力，機(jī)體擺動(dòng)大，工作不平穩(wěn)，沖擊、振動(dòng) 及噪音較大。因此須安裝在比機(jī)器自重大五倍以上的混凝土基礎(chǔ)上，并 須采取隔振措施。大型破碎機(jī)還應(yīng)安裝在埋設(shè)于基礎(chǔ)上的鋼梁上 顎式破碎機(jī)的最大裝料塊度應(yīng)比裝料口寬度小 15~20%，即給料 4  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 的最大石塊不應(yīng)超過裝料口的0.85倍。當(dāng)用顎式破碎機(jī)破碎堅(jiān)硬而光滑 的大礫石時(shí)，礫石容易從裝料口反跳出來，故破碎天然礫石的生產(chǎn)率不 及破碎塊石的生產(chǎn)率高。 使用顎式破碎機(jī)時(shí)，必須注意由于機(jī)器是在工作條件惡劣的情況下 運(yùn)轉(zhuǎn)的，除了必須嚴(yán)守操作規(guī)程和維修保養(yǎng)制度外，還必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)并 維修被磨損的零部件，這是提高機(jī)器作業(yè)的重要措施。 a—簡擺式顎式破碎機(jī) b—復(fù)擺式顎式破碎機(jī) 圖 1-1 5  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 a—簡擺式顎式破碎機(jī) b—復(fù)擺式顎式破碎機(jī) 圖 1-2 §1.2復(fù)擺式顎式破碎機(jī)的特點(diǎn) 顎式破碎機(jī)以結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、維修方便在物料粉碎行業(yè)廣泛 應(yīng)用。復(fù)擺顎式破碎機(jī)的機(jī)構(gòu)屬于四桿機(jī)構(gòu)中曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用，曲 柄為主動(dòng)件。 復(fù)擺顎式破碎機(jī)的動(dòng)顎是直接懸掛在偏心軸上的，是曲柄連桿機(jī) 構(gòu)，沒有單獨(dú)的連桿。由于動(dòng)顎是偏心直接帶動(dòng)，所以活動(dòng)顎板可同時(shí) 做垂直和水平的復(fù)雜擺動(dòng)，顎板上各點(diǎn)的擺動(dòng)軌跡是由頂部的接近圓形 連續(xù)變化到下部的橢圓形，越到下部的橢圓形越扁，動(dòng)顎的水平行程則 6  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 由下往上越來越大的變化著，因此對(duì)石塊不但能起壓碎、劈碎，還能起 輾碎作用。由于偏心軸的轉(zhuǎn)向是逆時(shí)針方向，動(dòng)顎上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向都 有利于促進(jìn)排料，因此破碎效果好，破碎率較高、產(chǎn)品粒度均勻且多呈 立方體。 復(fù)擺顎式破碎機(jī)和簡擺顎式破碎機(jī)相比較，復(fù)擺顎式破碎機(jī)的機(jī)器 重量較輕，結(jié)構(gòu)簡單（少了一件連桿、一塊肘板、一根心軸和一對(duì)軸承）， 生產(chǎn)效率較高（比同規(guī)格的簡擺顎式破碎機(jī)生產(chǎn)效率高20%—30%）等優(yōu) 點(diǎn)。但復(fù)擺顎式破碎機(jī)的顎板垂直行程大，石料對(duì)顎板的磨削作用嚴(yán)重， 磨削較快，且能量消耗也大，工作時(shí)易產(chǎn)生較多的粉塵。 在工程上應(yīng)用較為廣泛的是復(fù)擺顎式破碎機(jī)。國產(chǎn)的顎式破碎機(jī)數(shù) 量最多的也是復(fù)擺顎式破碎機(jī)。顎板包括活動(dòng)顎板和固定顎板，各與顎 床組成活動(dòng)顎和固定顎。顎板用楔形鐵塊和螺栓固定在顎床表面，保護(hù) 顎床不受磨損。固定顎的顎床就是機(jī)架，活動(dòng)顎的顎床懸掛在偏心軸上， 由于它直接承受對(duì)石料的擠壓作用，所以必需有做夠的強(qiáng)度和剛度，活 動(dòng)顎床一般用鑄鐵火鑄鋼制造。顎板直接和石塊接觸，除承受擠壓和沖 擊力外，尚與石塊強(qiáng)烈摩擦，因此要求用高強(qiáng)度且耐磨的材料制造。 7  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 §1.3礦石的破碎及力學(xué)性能 機(jī)械破碎是用外力加于被破碎的物料上，克服物料分子間的內(nèi)聚力， 使大塊物料分裂成若干小塊。若礦石是脆性材料，它在很小的變形下就 會(huì)發(fā)生破裂、機(jī)械破碎礦石有以下幾種方法： （1）壓碎將礦石置于兩個(gè)破碎表面之間，施加壓力后礦石因壓力 達(dá)到其抗壓強(qiáng)度限而破碎（圖1-3a）。 （2）劈裂用一個(gè)平面和一個(gè)帶尖棱的工作表面擠壓礦石時(shí)，礦石 沿壓力作用線方向劈裂。劈裂的原因是由于劈裂面上的拉應(yīng)力達(dá)到礦石 的抗拉強(qiáng)度限（圖1-3b）。 （3）折斷用兩個(gè)帶有多個(gè)尖棱的工作表面擠壓礦石時(shí)，礦石就像 受集中載荷的兩支點(diǎn)或多支點(diǎn)梁。當(dāng)?shù)V石內(nèi)的彎曲應(yīng)力達(dá)到彎曲強(qiáng)度限 時(shí)礦石被折斷（圖1-3c）。 (a) (b) (c) (d) (e) 圖 1-3 礦石的破碎和破碎方法 8  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 （4）磨碎礦石與運(yùn)動(dòng)的工作表面之間受一定壓力和剪切力時(shí)，礦 石內(nèi)的剪切應(yīng)力達(dá)到其剪切強(qiáng)度極限時(shí)，礦石即被粉碎（圖1-3d）。 （5)沖擊破碎 礦石受高速回轉(zhuǎn)機(jī)件的沖擊力作用而破碎（圖 1-3e）。由于破碎力是瞬間作用的，所以破碎效率高，破碎比大，能量消 耗小，但錘頭磨損嚴(yán)重。 實(shí)際上任何一種破碎機(jī)都不是以某一種形式進(jìn)行破碎的，一般都是 兩種和兩種以上的形式聯(lián)合進(jìn)行破碎。由于顎式破碎機(jī)的破碎工作表面 是兩塊相互交錯(cuò)布置的齒板，因此其破碎作業(yè)兼有前四種破碎形式，當(dāng) 破碎機(jī)兩工作面沿表面方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)位移加大而加強(qiáng)磨碎作業(yè)時(shí)，由 于磨碎的效率低、能量消耗大、機(jī)件磨損嚴(yán)重，將會(huì)降低破碎機(jī)的破碎 效果。 礦石的破碎方法主要根據(jù)礦石的物理性能、被破的塊度及所要求的 破碎比來選擇的，礦石分堅(jiān)硬礦石、中等堅(jiān)硬礦石和軟礦石。礦石的抗 壓強(qiáng)度最大，抗彎強(qiáng)度次之、抗拉強(qiáng)度最小。對(duì)堅(jiān)硬礦石采用壓碎，劈 裂和折斷的破碎方法為宜；對(duì)粘性礦石采用壓碎和磨碎方法為宜；對(duì)脆 性礦石和軟礦石采用劈裂和沖擊破碎的方法為宜。復(fù)擺顎式破碎機(jī)可用 于破碎各種性能的礦石，對(duì)于堅(jiān)硬礦石有更高的破碎效果。 9  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 §1.4破碎工藝 最終的破碎粒度是根據(jù)產(chǎn)品的用途確定的。需要進(jìn)行磨礦作業(yè)的礦 石，應(yīng)考慮到破碎與磨礦總成本較低來確定破碎產(chǎn)品的粒度。一般較 適宜的粒度為 10~25mm。把原礦粒度與破碎產(chǎn)品的粒度的比，稱為 總破碎比，若露天礦開采出來的原礦粒度為 200~1300mm，則破碎作 業(yè)的總破碎比的范圍為： Imax=Dmax/dmax=1300/10=130 Imax=Dmax/dmax=200/25=8 一臺(tái)破碎機(jī)只能在一定限度的破碎比下才有合理的結(jié)構(gòu)，才能最有效地 工作，因此使一臺(tái)破碎機(jī)達(dá)到這樣的破碎比是很有困難的。要把原礦破 碎到需要的粒度，必須將若干臺(tái)破碎機(jī)串聯(lián)進(jìn)行分段破碎?？偲扑楸鹊? 于各段破碎比的乘積、為了發(fā)揮串聯(lián)破碎機(jī)的破碎能力，不使小塊礦石 進(jìn)入破碎機(jī)反復(fù)進(jìn)行破碎，因此將破碎與篩分有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成合理的破 碎工藝流程。 10  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 第二章設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 §2.1設(shè)計(jì)條件 1.電動(dòng)機(jī)功率：15KW，額定轉(zhuǎn)速：1500r/min； 2.最大進(jìn)料粒度：125mm； 3.排料口調(diào)整范圍：10～40mm； 4.處理能力：5～16t/h； 5.對(duì)堅(jiān)硬或中硬礦石進(jìn)行中碎或細(xì)碎； §2.2設(shè)計(jì)內(nèi)容 1.設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)與決策； 2.傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，成套圖紙與設(shè)計(jì)說明書。 §2.3設(shè)計(jì)要求 一、工作實(shí)效性 1.能較好地破碎各種礦物與巖石，并達(dá)到所要求的粒度； 11  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 2.錯(cuò)誤操作有保險(xiǎn)裝置。 二、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性 1.機(jī)械傳動(dòng)平穩(wěn)、支承零件有足夠的剛度、無明顯振動(dòng)； 2.主要零件不易損壞。 三、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性 1.結(jié)構(gòu)簡單，減輕自重，減少制造成本，系列化； 2.采用較高效率的傳動(dòng)系統(tǒng)、減少運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。 四、結(jié)構(gòu)工藝性 1.有皮帶張緊裝置； 2.結(jié)構(gòu)易于折裝、運(yùn)貨。 3.盡量減少各種振動(dòng)沖擊。 五、設(shè)計(jì)規(guī)范性 1.符合破碎機(jī)規(guī)定的國家標(biāo)準(zhǔn)； 2.零部件標(biāo)準(zhǔn)化率不低于 60%； 3.技術(shù)參數(shù)符合優(yōu)先數(shù)系。 12  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 第三章 基本結(jié)構(gòu)及工作原理 3.1基本結(jié)構(gòu) 顎式破碎機(jī)的主體機(jī)構(gòu)由機(jī)架、偏心軸、動(dòng)顎板、定顎板、肘板共 四個(gè)機(jī)構(gòu)組成（如3-1所示）。另有其他輔助零件，如固定齒板、襯板、 擋罩、墊片、滑塊、推力板、止動(dòng)螺釘、鎖緊裝置。 圖3-1復(fù)擺顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)示意 3.2工作原理 13  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 帶輪與偏心軸固聯(lián)成一整體，它是運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力輸入構(gòu)件，即原動(dòng)件， 其余構(gòu)件都是從動(dòng)件。如圖3-2所示當(dāng)帶輪和偏心軸2繞軸線A轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū) 使輸出構(gòu)件動(dòng)顎3做平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，從而將礦石壓碎。 圖3-2復(fù)擺顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖 顎式破碎機(jī)由動(dòng)顎板、定顎板、偏心軸及推力板組成。動(dòng)顎板上部 與偏心軸相連,下部由推力板支撐。偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),動(dòng)顎板不僅對(duì)定顎板 作往復(fù)擺動(dòng),同時(shí)還沿定顎板有很大幅度的上下運(yùn)動(dòng)。動(dòng)顎板上各點(diǎn)的運(yùn) 動(dòng)軌跡如圖2所示。動(dòng)顎板上部的運(yùn)動(dòng)軌跡接近圓形,越向下水平運(yùn)動(dòng)幅 度越小,運(yùn)動(dòng)軌跡也越呈橢圓形。 14  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 第四章參數(shù)的選擇和計(jì)算 §4.1顎式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)及運(yùn)轉(zhuǎn) 電動(dòng)機(jī)通過小帶輪及三角帶，將運(yùn)動(dòng)傳給大帶輪，從而帶動(dòng)偏心軸 轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)顎上部內(nèi)孔兩端的雙列向心球面滾子軸承支撐在偏心軸上，偏 心軸外側(cè)軸頸支座主軸承，主軸承外圈與機(jī)架上的鏜孔相配合，并用螺 栓固定在機(jī)架上，在偏心軸兩外部分分別裝有大帶輪和飛輪，以調(diào)整破 碎機(jī)工作時(shí)主軸的運(yùn)轉(zhuǎn)速度的波動(dòng)。動(dòng)顎的下部由推力板支撐，推力板 的另一端支撐在與機(jī)架的后壁相連的楔鐵調(diào)整機(jī)構(gòu)上，可在由機(jī)架側(cè)壁 上兩凸臺(tái)構(gòu)成的滑道中滑動(dòng)。當(dāng)需要調(diào)整排料口尺寸時(shí)，只要調(diào)整在楔 鐵上的螺栓，使楔鐵上下滑動(dòng)，帶輪調(diào)整座在滑道中前后移動(dòng)即可完成， 有的機(jī)構(gòu)上采用組合調(diào)整片來調(diào)整。 §4.2結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇 為了保證顎式破碎機(jī)運(yùn)動(dòng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，在設(shè)計(jì)時(shí)必須正確的 15  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 確定它的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)，并以此作為計(jì)算零件強(qiáng)度的基礎(chǔ)。 §4.2.1給礦口與排礦口的尺寸 我國生產(chǎn)的顎式破碎機(jī)，給礦口的長度約為寬度的 1.25～1.6倍，對(duì) 于中小型破碎機(jī)則取 L=（1.5～1.6）B，而在小型破碎機(jī)中，為了獲得較 高的生產(chǎn)率，L∕B值可以選大一些。本次設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中L∕B=5，由此可知 所設(shè)計(jì)的破碎機(jī)為小型號(hào)的復(fù)擺式顎式破碎機(jī)。 對(duì)于復(fù)擺式顎式破碎機(jī)，排礦口的最小寬度 e： e = d max - s = ( ~ 110)B = ( ~ 101 )′150 = 21.4mm ~ 15mm 1 1 7 7 取e = 20mm §4.2.2鉗角 破碎機(jī)的動(dòng)顎與固定顎之間的夾角稱之為鉗角。當(dāng)物料破碎時(shí)，必 須使物料塊既不向上滑動(dòng)，也不會(huì)從給礦口中跳出來。為此，鉗角 a應(yīng) 該保證物料塊與顎板工作表間產(chǎn)生足夠的摩擦力以阻止物料被擠出去。 為了確定a角，應(yīng)當(dāng)分析當(dāng)物料被顎板擠壓時(shí)作用在石塊上的力的情況。 假設(shè)物料的形狀為球形，當(dāng)顎板壓緊物料時(shí)，作用在物塊上的力如 圖 4－1所示。 P1和 P2為顎板作用在物塊上的壓碎力，其方向垂直于顎 16  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 板表面。由于壓碎力所引起的摩擦力 fP1和 fP2是平行于顎板表面的，f是 顎板與物料之間的摩擦系數(shù)，破碎物料時(shí)的平衡條件為： fP2 + fP1 c o as 3 P1 s i na 水平分力的總和等于零： P2 - P1 cosa - fP1 sina = 0 2 f 1- f 聯(lián)解以上兩式可得： tana ￡ 2 圖 4－1物料塊受力分析 令j表示摩擦角，則 f = tanj tanj 故tana ￡ 1- tan ，即 tana ￡ tan2j j 2 17  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 \a ￡ 2j 由上式可知，為了使顎式破碎機(jī)正常的進(jìn)行破碎工作，鉗角 a應(yīng)初 選為a = 20 ° 。該小于摩擦角的 2倍。不然礦石就會(huì)向上跳出，而不被壓 碎。 一般情況下，顎板與物料見的摩擦系數(shù) f f 0.2（或jf 11°）因此， 在生產(chǎn)實(shí)際中，顎式破碎機(jī)的鉗角多取為 17° ~ 24°范圍內(nèi)，鉗角不應(yīng)大 于 20° ~ 22°。簡單擺動(dòng)顎式破碎機(jī)不應(yīng)大于 20° ~ 24°，對(duì)于復(fù)雜擺動(dòng)顎 式破碎機(jī)，本次設(shè)計(jì)中取a =20°。 §4.2.3破碎腔的高度 在鉗角一定的情況破碎腔的高度由所需要的破碎比確定。通常，破 碎腔的高度： H = (2.25- 2.5)B = (2.25- 2.5)′150 = 337.5mm-375mm。 為了獲得較高的生產(chǎn)率，將 H取的大些。取H = 360mm。 §4.2.4動(dòng)顎擺動(dòng)行程和偏心距 動(dòng)顎擺動(dòng)行程 s是破碎機(jī)最重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)。在理論上，動(dòng)顎擺動(dòng) 行程應(yīng)按物料達(dá)到破壞時(shí)所需之壓縮量來確定。然而由于破碎板的變形， 及其與機(jī)架間存在的間隙等因素的影響，實(shí)際選取的動(dòng)顎擺動(dòng)行程遠(yuǎn)遠(yuǎn) 大于理論上求出的數(shù)值。 18  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 由于物料在破碎腔由上向下逐漸變小，所以只要?jiǎng)宇€上部擺動(dòng)行程 能夠滿足破碎物料需要的壓縮量就可以。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，破碎腔的上部擺動(dòng) 行程，應(yīng)大于0.01Dmax 。 對(duì)于復(fù)雜擺動(dòng)顎式破碎機(jī)的動(dòng)顎擺動(dòng)行程受到排礦口寬度的限制。 因?yàn)閯?dòng)顎下部的行程增加大于排礦口最小寬度的 0.3～0.4倍，將引起物 料在破碎腔下部的過壓現(xiàn)象。容易造成排礦口的堵塞，使負(fù)荷急劇增大， 所以動(dòng)顎下部的動(dòng)顎擺動(dòng)行程不得大于排礦口寬度的 0.3～0.4倍。 實(shí)際上，動(dòng)顎擺動(dòng)行程是經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)決定的。通常對(duì)于大型顎式破碎 機(jī)：s=25～45mm；中小型破碎機(jī)：s=12～20mm。 動(dòng)顎的動(dòng)行程確定好以后，偏心軸的偏心距 r可以根據(jù)初步擬定的 機(jī)構(gòu)尺寸利用畫機(jī)構(gòu)圖的方法來確定。通常，對(duì)于復(fù)雜擺動(dòng)式顎式破碎 機(jī)：s ?1.33r；對(duì)于簡單式顎式破碎機(jī)：s ? r。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)，破碎機(jī)上部擺動(dòng)行程應(yīng)大于0.01Dmax sf 0.01Dmax = 0.01′125mm =1.25mm 破碎機(jī)下部擺動(dòng)行程小于（0.3～0.4）B sp (0.3～0.4)B =45mm～60mm 。 實(shí)際上對(duì)于中小型破碎機(jī)：s=12～20mm，取s =14mm 19  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 對(duì)于復(fù)雜擺動(dòng)顎式破碎機(jī)： s ?（2～2.2）r 取 r = s = 7mm 2 §4.3主要參數(shù)的計(jì)算 4.3.1動(dòng)顎的擺動(dòng)次數(shù)（偏心軸的轉(zhuǎn)速） 選擇動(dòng)顎的擺動(dòng)次數(shù)時(shí)，不僅要使機(jī)器的生產(chǎn)率高，而且還要使機(jī) 器的功率消耗少。為了求得偏心軸的轉(zhuǎn)數(shù)，可作如下假說：1）由于顎身 較長擺動(dòng)幅度不大，故假定動(dòng)顎為平移運(yùn)動(dòng)，嚙角a不變；2）不考慮礦 石與肘板間的摩擦力對(duì)排礦的影響，動(dòng)顎離開固定顎時(shí)，破碎產(chǎn)品成梯 形斷面的棱柱體依靠自重自由下落。 為了不妨礙物料排出，物料棱柱體落下時(shí)必須滿足的條件，即活動(dòng) 顎板在離開的時(shí)間 t內(nèi)，破碎物料必須落下的高度應(yīng)為 h；當(dāng)偏心軸轉(zhuǎn) 動(dòng)一周時(shí)，活動(dòng)顎擺動(dòng)兩次。如圖 4-2所示，b為公稱排料口，sL為動(dòng) 胯下端點(diǎn)水平行程．a(chǎn)L為排料口的平均嚙角。ABB1A1為腔內(nèi)物料的壓縮 破碎棱柱體，ABB2A2為排料棱柱體，破碎機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速n是根據(jù)征一個(gè) 運(yùn)動(dòng)循環(huán)的排料時(shí)間內(nèi)．壓縮破碎棱柱體的上層面 AA1按自由落體下落 20  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 至破碎腔外的高度h算確定的。 當(dāng)排料過程對(duì)應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角不小于 180°時(shí)，此時(shí)經(jīng)試驗(yàn)認(rèn)為排料 時(shí)間按主軸半徑計(jì)算比較符合實(shí)際情況。設(shè)n為動(dòng)顎每分鐘擺動(dòng)的次數(shù)， 則動(dòng)顎一次單項(xiàng)擺動(dòng)的時(shí)間為： 圖 4-2料后處排料示意圖 t= 1× = 60 30 2 n n 式中: t—?jiǎng)宇€一次單項(xiàng)擺動(dòng)的時(shí)間，s； n—?jiǎng)宇€每分鐘擺動(dòng)的次數(shù)，r/min； 棱柱體在其自重的作用下自由的通過排礦口的時(shí)間： 21  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 h= 1 2 gt2 / 2, 由于 2h 則t1= g 令t1=t，則可求得理論上的生產(chǎn)能力最高的動(dòng)顎擺動(dòng)次數(shù)為： 30 2h = n g 式中：h—破碎物料落下的高度 G—重力加速度，g=980cm / s2 。 s h= tana 式中： s—?jiǎng)宇€下端的水平行程，cm。 a—排料層平均嚙角(度)取最優(yōu)值a=20°。 由以上幾式聯(lián)立并簡化可知： tana = 665 tan20°r / min = 339r / min n = 665 s 1.4 取 n=340r / min 4.3.2生產(chǎn)能力 顎式破碎機(jī)的生產(chǎn)能力是指機(jī)器單位時(shí)間內(nèi)所能處理的物料的數(shù) 量，也稱為產(chǎn)量或生產(chǎn)率。顎式破碎機(jī)的生產(chǎn)能力是以動(dòng)顎擺動(dòng)一次， 22  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 從破碎腔中排出一個(gè)松散的棱柱體的物料為計(jì)算依據(jù)。 圖4-3 根據(jù)圖4-3，動(dòng)顎擺動(dòng)一次，排出的棱柱體斷面積為： F = e + (e + s) h = 2e + s ′ s 2 2 tana 棱柱體長度即為破碎腔的長度 L,故棱柱體體積為： V = FL =（2e + s） Ls 2tana 若動(dòng)顎每分鐘擺動(dòng) n次，則破碎機(jī)的生產(chǎn)能力為： Q = 60nVup = 30nLs（2e + s）up 2tana （4—1） 式中， 23  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 Q---生產(chǎn)能力（t/h）； n---主軸轉(zhuǎn)速(r / min)； L---破碎腔長度(m)； e---公稱排料口尺寸(m)； s--動(dòng)顎下端點(diǎn)水平行程(m)； u ---松散系數(shù)，取 0.25～0.6，對(duì)于中、小型機(jī)一般 取較高值u=0.5～0.6； p---破碎物料的密度(t/m ),根據(jù)破碎礦石的密度，一 3 般取p=1.6。 按式（4—1）取u=0.5,又L=750mm，n=340r/min Q = 30′340′ 0.75′ 0.014′（2′ 0.02 + 0.014）′ 0.5′1.6 tan20o =12.7t/h 4.3.3破碎力 破碎力在腔內(nèi)的分布情況及其合力作用點(diǎn)位置、大小，是機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)和零部件強(qiáng)度設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。由于破碎力分布以及合力大小、 24  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 作用點(diǎn)位置具有隨機(jī)性，用理論分析的方法將會(huì)產(chǎn)生較大的誤差， 通過大量實(shí)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，再經(jīng)過理論推導(dǎo)，建立實(shí)驗(yàn)分析計(jì)算 式是一種較好的方法，能夠近似反映出破碎力的變化規(guī)律并有較大 的計(jì)算準(zhǔn)確度。滿載破碎時(shí)破碎力的最大峰值稱為最大破碎力： Fmax = 0.043(B -b)s Bk tana （4-2） 式中， Fmax---最大破碎力（ N）； s B---抗壓強(qiáng)度（ N / cm2）； k---有效破碎系數(shù)，對(duì)中小型機(jī)一般取k = 0.34 ~ 0.48， 當(dāng)a = 20°時(shí)，取k = 0.38 ~ 0.42，一般嚙角減小時(shí)取最小值。 按式（4-2），取k=0.4，s B=150mpa=15000 N/cm2,則 = 0.034(15 - 3)′ 75 ′15000′ 0.4 = 504KN tan20° F max 當(dāng)計(jì)算破碎力零件強(qiáng)度時(shí)，考慮沖擊載荷的影響，應(yīng)將 Fmax 大50%，故破碎機(jī)的計(jì)算破碎力為： 增 P=1.5Fmax = 757KN 25  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 4.3.4各個(gè)部件的受力分析 計(jì)算顎式破碎機(jī)的各個(gè)零件以前，必須先求得作用在各個(gè)部 件的外力。計(jì)算破碎力是確定這些外力的原始數(shù)據(jù)。根據(jù) 力作用分析法或圖解法即可求得各個(gè)部件上的計(jì)算載荷。 p js p js 圖4-4復(fù)擺顎式破碎機(jī)各部件受力圖解 Ps = Pjs b-a b （4—3） Pk = Pjs ba （4—4） （4—5） Pz = 2P k cosb 式中： Ps---作用在動(dòng)顎軸承上的外力 26  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 Pk---作用在推力板上的外力 Pz---作用在連桿上的外力 a---動(dòng)顎懸掛軸到破碎力作用點(diǎn)的距離 b---動(dòng)顎懸掛點(diǎn)到推力板支撐點(diǎn)間的距離 b ---當(dāng)兩顎板壓緊礦石時(shí)，推力板與連桿間夾角，取b =50° 顎式破碎機(jī)在工作過程中，破碎機(jī)的工作規(guī)律是比較復(fù)雜的。但 一般是動(dòng)顎零件開始向下逐漸增大，到動(dòng)顎懸掛中心以下占動(dòng)顎全長的 3/4處（簡擺）、2/3（復(fù)擺）為最大，再向下又逐漸減到末端為零。所 以， 2 a = L = 500mm，而b=(0.7～0.75)L,取b=548mm。 3 可得： Ps Pk = = P js b - a = 757′ 48 = 66307N b 548 P js ba = 757 ′ 500 548 = 690693N P P z = 2 js cos b = 2′ 757′ cos50o = 887938N 27  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 第五章主要零部件結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算與選擇 §5.1電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算與選擇 §5.1.1功率 在顎式破碎機(jī)的破碎過程中，其功率消耗與轉(zhuǎn)數(shù)、規(guī)格尺寸、排礦 口寬度、鉗角大小以及被破碎礦石的力學(xué)性能和力度特性有關(guān)。破碎機(jī) 轉(zhuǎn)速越高，機(jī)械尺寸越大，功率消耗越大；破碎比越大，功率消耗也越 大。但是，對(duì)功率消耗影響最大的還是礦石的力學(xué)性能。 目前，在理論上計(jì)算顎式破碎機(jī)的電機(jī)功率一般已體機(jī)假說為基礎(chǔ)。 當(dāng)給礦口寬度為 B、長度為 L、排礦口最小寬度為 e，則根據(jù) 圖 5－1可求得動(dòng)顎每次工作行程內(nèi)破碎物料的體積： V = KCL(B 2 - e2) 2tana 式中，V ——?jiǎng)宇€在每次工作行程內(nèi)破碎物料的的體積，m； 3 C ——充滿系數(shù)，破碎礦石不是充滿破碎腔，而是有一定的空隙； K ——粒度特性系數(shù)。 28  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 圖 5－1確定顎式破碎機(jī)的功率圖 若原礦未經(jīng)預(yù)先篩分，則其中小于排礦口寬度的礦粒就直接通過破 碎腔。為此，考慮粒度特性系數(shù)。當(dāng)破碎前將原礦中小于排礦口寬度的 細(xì)粒物料篩出時(shí)，可取 K=1。 1)如果原礦的粒度特性曲線為直線可取: K = Dm a x-(e + s) ， Dm a x 是原礦中的最大礦塊，則 K = 125-(20 +14) = 0.728。 Dmax 125 2）假如原礦的粒度特性曲線為凹形 max -(e + s) 可?。?K p D ，即 K=0.4～0.5。 Dmax 29  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 當(dāng) K=0.7～1之間時(shí)，C=0.2～0.3；且 K與 C的乘積一般為 0.2～ 0.25．取 C=0.24。 KCL(B 2 - e2) 2tana 根據(jù)式W = s b 2 V和式V = 2E 則可求得顎式破碎機(jī)電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算公式： N = s b - e 2 nLKC(B ) 2 2 244800E × tana ×h ) = 11.68KW N = 185 - 2 ′340′ 75′ 0.24′( 15 2 2 2 2448000′55600′ tan20°′ 0.80 式中，N ——電動(dòng)機(jī)的功率，KW； s b——物料抗壓強(qiáng)度，Mpa； E ——物料彈性模數(shù)，Mpa； h ——破碎機(jī)的傳動(dòng)系數(shù)，h =0.80取 C=0.25~0.85。 從上式可以看出，破碎機(jī)的功率消耗與轉(zhuǎn)速、規(guī)格尺寸、鉗角、被 破碎物料的物理機(jī)械性能和粒度的特性有關(guān)。實(shí)際上，顎式破碎機(jī)的破 碎過程是非常復(fù)雜的，有些因素尚未完全反映出來，有的因素（如礦石 的s b和 E）也是很難準(zhǔn)確的選取。所以，上式只能初步計(jì)算破碎機(jī)的功 率使用，以便進(jìn)一不用實(shí)驗(yàn)的方法來修正。 對(duì)顎式破碎機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率也可以采用下列公式計(jì)算。 30  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 對(duì)于復(fù)擺式破碎機(jī)： N=18LHnr N =18′0.75′.036′0.007′340′ =11.57KW 式中， L ——顎口長度，m； H——固定顎板的計(jì)算高度，即顎膛高度，m； s——?jiǎng)宇€板行程，m； r——偏心軸的偏心距，m； n——偏心軸轉(zhuǎn)速，r/min。 §5.1.2電動(dòng)機(jī)的選擇 參考設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，電動(dòng)機(jī)的功率為 15KW，電動(dòng)機(jī)能夠滿足計(jì)算要求。 正常 V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 i=2～4。所以，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)： n電機(jī) = (2 ~ 4)n軸 = (2 ~ 4)′340 = 680r / min ~1360r / min 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》選擇 Y系列封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)。（一般異 步電動(dòng)機(jī)）同步轉(zhuǎn)速在 600～1400r/min之間，優(yōu)先選用的同步轉(zhuǎn)速為 970r/min。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊》查得電動(dòng)機(jī)的型號(hào)：Y180L－6 電機(jī)型號(hào)其主要參數(shù)如下： 31  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 表 5.1 電動(dòng)機(jī)主要參數(shù)表 功率 轉(zhuǎn)速 效率 功率因 數(shù) 15KW 970r/min 89.5 0.81 % 電動(dòng)機(jī)伸出軸直徑（D） 電動(dòng)機(jī)伸出軸長度（L） 48mm 110mm §5.2皮帶及帶輪的設(shè)計(jì) §5.2.1.計(jì)算功率 用窄 V帶傳動(dòng)，電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：Y180L－6型；功率 P=15KW，此 部分?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)速 n=970r/min；傳動(dòng)比 i=2.85；每天工作 12h。查《機(jī)械設(shè)計(jì)》 由表 8－7查得： K A =1.4； Pca = K AP=1.4×15=21KW。 式中， Pca ——計(jì)算功率，KW； K A ——工作情況系數(shù)； 32  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 P——所需傳遞的額定功率。 §5.2.2皮帶的計(jì)算與選擇 ①選用窄 V帶帶型： 根據(jù) Pca、n由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 8－11確定選用 C型。 ②確定帶輪基準(zhǔn)直徑： 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8－6和表8－8取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑dd1 = 200mm。 所以，從動(dòng)輪直徑： dd 2 = i′dd1 = 2.85′200 = 570mm 圓整之后取dd 2=600mm ③驗(yàn)算帶輪速度： pd n p ′ 200′970 = 10.16。 v = 60′1000 = 60′1000 d1 帶速一般在5m/spn p 25m/s，最高不超過 30m/s。 所以，帶的速度合適。 ④確定窄 V帶的基準(zhǔn)長度和傳動(dòng)中心距： 據(jù) 0.7(dd1 + dd 2)p a0 p 2(dd1 + dd 2) 0.7′(200+ 600)p a0 p 2′(200+ 600) 560p a0 p1600 33  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 初步確定中心距a0 =1100mm ⑤計(jì)算所需的基準(zhǔn)長度： (dd 2 - dd1)2 4a0 LD￠ = 2ao + p (dd1 + dd 2)+ 2 (600 - 200)2 4′1100 = 2′1100 + p ′(200 + 600)+ = 3493mm 2 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8－2，選取帶的基準(zhǔn)長度Ld = 3550mm ⑥計(jì)算中心距 a及變動(dòng)范圍： 傳動(dòng)的實(shí)際中心距近似為 a ? ao + Lo - Ldo = 3350 - 3493 = 1 5 2 8 . 5 m 2 2 經(jīng)計(jì)算得中心距變化范圍 a m i n? a -0 . 0 1 5d L=1 4 7 5 . 2 5 a m a x? a + 0 . 0 3dL=1 6 3 5 m ⑦驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角a1 ： ′57.3° = 165°f 90° a1 = 180° - d 2 d - dd1 a 因此主動(dòng)輪上的包角合適。 ⑧計(jì)算窄 V帶的根數(shù) Z： Pca Z = P Pr = (P0 + DP0)KaK L ca 34  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 式中， P0 ——單根 V帶的基本額定功率； DP0 ——單根普通 V帶額定功率的增量； Ka ——包角修正系數(shù)； K L ——長度系數(shù)。 由 n=970r/min，dd1 = 200mm，i=2.85， 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8－4a和 8－4b得：P0 = 4.66KW，DP0 = 0.85KW； 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8－5得： Ka = 0.96； 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8－2得：KL = 0.99。 21 \Z = (4.66 + 0.85)′ 0.96′ 0.99 = 4.00 取 Z=4根。 ⑨計(jì)算預(yù)緊力 F ： 0 ? ? ÷ P ca 2.5 - ÷ 1 + qv （F0）min = 500 ? 2 ? vz K è ? a 式中，q——傳動(dòng)帶單位長度的質(zhì)量。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 8－3得 q=0.30kg/m 21 ? 2.5 ? ? ? 故：（F0）min = 500′ -1÷ + 0.30′10.16 2 = 445.4N 10.16′ 4 è 0.96 應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力 Fo 3（F0）min。 35  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 ⑩計(jì)算作用在軸上的壓軸力： Fp = 2Z（F0）min sin a21 = 2′ 4′ 445.4′sin V帶傳動(dòng)的主要參數(shù)歸納于下表 5.2 165° = 3532.95N 2 名稱 帶型 結(jié)果 名稱 結(jié)果 名稱 根數(shù) 結(jié)果 C 傳動(dòng)比 i=2.85 4 Fo =445.4N 小帶輪 dd=200mm L d=3550m 基準(zhǔn)長度 中心距 預(yù)緊力 壓軸力 基準(zhǔn)徑 m 大帶輪 dd=600mm a=1528.5 mm Fp =3532.95 N 基準(zhǔn)徑 §5.2.3.帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 基準(zhǔn)寬度(bd )：19.0mm；準(zhǔn)線上槽深(ha min )：4.80mm；準(zhǔn)線下槽深 ( ) h f min：14.3mm；間距(e)：25± 0.5 mm；一槽對(duì)稱面至端面的距離(f min )： 16 mm；小輪緣厚 (d m i )n： 18mm；輪寬 (B)： B=（ Z-1） e+2f=3×26+2×18=114mm； da1 = dd1 + 2ha = 200 + 2′5 = 210mm 徑(da)： ；槽角(j)： 36°。 da2 = dd 2 + 2ha = 600 + 2′5 = 610mm 36  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 圖 5－2帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) §5.3偏心軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 §5.3.1偏心軸主要尺寸的確定 ①各軸段直徑確定 根據(jù)工作條件，初選偏心軸的材料為 45號(hào)鋼，調(diào)制處理。參數(shù)：許 用扭應(yīng)力[A]= 25- 45MPa，A=126－103。 初步計(jì)算直徑（與大帶輪配合處）：軸功率： P￠ = P機(jī)h1h2 式中， 37  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 h1 ——電動(dòng)機(jī)的功率，KW； h2 ——皮帶傳遞的功率，KW。 \P￠ =15′0.895′0.96 =12.89KW 軸轉(zhuǎn)速 n=340r/min d13 A3 ￠ = 126′ 3 = 42.3mm P 12.89 340 n 因?yàn)檩S上有鍵槽，軸徑應(yīng)增加 3～7%。 \d13 59.24′1.07 = 45.3mm 因破碎機(jī)工作時(shí)的沖擊載荷很大，又有強(qiáng)烈的振動(dòng)，故取直徑 d1=80mm此偏心軸選用一般階梯長軸。 d2:密封處軸段，根據(jù)大帶輪的定位要求，d2=100mm。 d3:滾動(dòng)軸承處軸段，選擇深溝球軸承6324，d3=120mm。 d4：選擇調(diào)心滾子軸承22228，d4=140mm。 d5：根據(jù)軸承定位要求，確定d5=160mm。 其中，d4和 d5段屬于偏心部分，偏心距 r=7mm。整個(gè)偏心軸是完 全對(duì)稱的。 ②各軸段長度的確定 L1：由大帶輪輪轂寬度確定，L1=135mm， 38  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 L2:由軸承端蓋和安裝間隙要求確定，L2=60mm。 L3：由球軸承、擋油盤及裝配關(guān)系等確定，L3=100mm。 L4：由滾動(dòng)軸承、動(dòng)顎結(jié)構(gòu)確定，L4=120mm。 L5：由軸承寬度和進(jìn)料口尺寸確定，L5=255mm 圖5－3初定軸的直徑和跨度 39  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 §5.3.2偏心軸的校核 在破碎工作時(shí)，破碎力通過動(dòng)顎軸承傳到偏心軸上，由于該破 碎力很大，軸上其它零件傳遞的載荷相對(duì)來說就顯得微不足道了，所以 計(jì)算時(shí)可把這些載荷忽略不計(jì)，而只考慮破碎力的作用，破碎力平均分 布在兩個(gè)動(dòng)顎軸承上。 (1)軸的力學(xué)模型的建立 ①軸上力的作用點(diǎn)位置和支點(diǎn)跨距的確定 軸承對(duì)軸的作用點(diǎn)按簡化原則則應(yīng)在軸承寬度的中點(diǎn)，因此可決定 偏心軸上動(dòng)顎兩軸承的位置。動(dòng)顎處安裝的22228K軸承，經(jīng)計(jì)算可得動(dòng) 顎處兩軸承之間的距離 L ? 630mm，軸承離支點(diǎn)的距離 CD LAC = LBD = 210mm 。 ②繪制軸的力學(xué)模型 根據(jù)要求的傳動(dòng)速度方向，繪制的軸力學(xué)模型圖見圖5-4a (2)計(jì)算軸上的作用力 破碎力平均分布在兩個(gè)動(dòng)顎軸承上，分別用 F C、F D 來表示；機(jī)架軸 承要當(dāng)于兩個(gè)支座，對(duì)偏心軸具有支座反力的作用，分別用 R A，R B 示。 來表 40  河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 FC = FD = RA = RB = P2 = 66307 = 33154N 2 圖5-4軸的力學(xué)模型及轉(zhuǎn)矩、彎矩圖 a)力學(xué)模