機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)3491200圓錐破碎機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

《機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)3491200圓錐破碎機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)3491200圓錐破碎機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（48頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 題 目：Φ1200圓錐破碎機(jī) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué) 號(hào)： 074810948 姓 名： 班 級(jí)： 07機(jī)自A3 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械工程及自動(dòng)化 學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 入學(xué)時(shí)間： 指導(dǎo)教師： 日 期： Φ1200圓錐破碎機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘要 物料的破碎是許多行業(yè)（如冶金、礦業(yè)、建材、化工、陶瓷和筑路

2、等）產(chǎn)品生產(chǎn)中不可缺少的工藝過(guò)程，由于物料的物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)差異很大，為適應(yīng)各種物料的要求，破碎機(jī)的品種很多。圓錐破碎機(jī)近年來(lái)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程、選礦作業(yè)中所起到的作用越來(lái)越重要，在“多碎少磨”理論提出以后，新型圓錐破碎機(jī)被要求在提供更細(xì)顆粒的產(chǎn)品的同時(shí)還要盡可能達(dá)到節(jié)能的目的。另外，隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，破碎機(jī)也向自動(dòng)化方向邁進(jìn)。因此，現(xiàn)在的形勢(shì)對(duì)我們?cè)趫A錐破碎機(jī)的研究、設(shè)計(jì)制造以及維修等方面提出了更高的要求。根據(jù)國(guó)內(nèi)外圓錐破碎機(jī)新的發(fā)展和設(shè)計(jì)思想，結(jié)合傳統(tǒng)圓錐破碎機(jī)的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，依據(jù)“多碎少磨”的發(fā)展方向，本文對(duì)圓錐破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)及影響其的工作、結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了基本的理論分析，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)

3、圓錐破碎機(jī)包括機(jī)械傳動(dòng)部分、機(jī)架部分等進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最終獲得一部完整的圓錐破碎機(jī)。 關(guān)鍵詞：圓錐破碎機(jī)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；潤(rùn)滑；傳動(dòng)裝置；偏心裝置 The Structural Design of Φ1200 Cone Crusher Abstract The crushing and grinding of material is an indispensable technological process in most industries,such as metalurgy,mining,building,chemical,cerami

4、c and road building during production.To meet the requirements of various of different materials whose characteristics are different from others both in physical and structural,lots of crushers are invented.In recent years,cone crushers have played an more and more important role in mine selection w

5、orking and industrial production.The next generation of cone crushers are asked to do better in both fine crushing and energy consumption after the theory "more crushing,less grinding" was taken.Moreover,with the development of industrial automation,cone crushers should be promoted in automation.The

6、refore,the present situation offers us higher demands in research,design,manufacture and maintenance for cone crushers.Based on the new development intention and general design thoughts of cone crushers home and abroad,combines the current situation with existing problems of traditional cone crusher

7、s, according to development direction of "more crushing,less grinding" theory,this paper made an a theoretical analysis on structure and its strucrural and working parameters,and cone crusher,including mechanical driving part and frame etc.is designed based on the theories above in order to get a co

8、ne crusher. Key Word:cone crusher;structural design;lubrication;; 目錄 1 緒論 1 1.1引言 1 1.2歷史發(fā)展 1 1.3物料粉碎的意義和破碎流程 3 2 圓錐破碎機(jī)的總體設(shè)計(jì) 5 2.1圓錐破碎機(jī)的分類(lèi) 5 2.1.1根據(jù)粉碎粒度 5 2.1.2根據(jù)傳動(dòng)方式 6 2.1.3根據(jù)排料口調(diào)整方式和保險(xiǎn)裝置不同 6 2.2圓錐破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)分析 7 2.2.1主軸結(jié)構(gòu) 7 2.2.2偏心軸套及其支撐方式 7 2.2.3動(dòng)錐齒輪及其支撐方式 7 2.2.4破碎腔 8 2.2.5防塵

9、密封裝置 8 2.2.6保險(xiǎn)裝置 8 2.2.7排料口調(diào)整裝置 8 2.2.8傳動(dòng)部分 8 2.3圓錐破碎機(jī)的工作原理 8 2.4對(duì)破碎機(jī)的要求 10 3 圓錐破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)選擇與計(jì)算 11 3.1結(jié)構(gòu)參數(shù) 11 3.1.1給礦口與排礦口寬度 11 3.1.2嚙角α0 11 3.1.3破碎機(jī)的偏心距、動(dòng)錐擺動(dòng)行程 11 3.1.4破碎腔平行碎礦區(qū) 12 3.2性能參數(shù) 13 3.2.1動(dòng)錐擺動(dòng)次數(shù)計(jì)算 13 3.2.2生產(chǎn)率計(jì)算 13 3.3電動(dòng)機(jī)的選擇 13 3.3.1電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算 13 3.3.2電動(dòng)機(jī)選擇 14 4 破碎機(jī)零部件設(shè)計(jì)和計(jì)算 15 4.

10、1齒輪的設(shè)計(jì)和計(jì)算 15 4.1.1齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 15 4.1.2圓錐齒輪的設(shè)計(jì)和計(jì)算 15 4.1.3圓錐破碎機(jī)齒輪安裝步驟 21 4.2傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)和計(jì)算 21 4.2.1求作用在齒輪上的受力 21 4.2.2求作用在齒輪上的力 22 4.2.3初步確定最小直徑 22 4.2.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 23 4.2.5輸入軸力學(xué)分析 24 4.2.6傳動(dòng)軸安裝注意事項(xiàng) 24 4.3聯(lián)軸器的選擇 25 4.4傳動(dòng)軸鍵的選擇及計(jì)算 25 4.4.1輸入鍵的選擇與計(jì)算 25 4.4.2輸出鍵的選擇與計(jì)算 26 4.5彈簧的設(shè)計(jì)及計(jì)算 26 4.5.1彈簧的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 27

11、 4.5.2彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算 28 4.6偏心軸套的設(shè)計(jì) 31 4.6.1偏心軸套概述 31 4.6.2偏心軸套的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 31 4.6.3偏心軸套注意事項(xiàng) 32 4.6.3偏心軸套的安裝 33 5　破碎機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng) 34 5.1圓錐破碎機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng) 34 5.2工作原理 34 5.3主意事項(xiàng) 36 5.4 潤(rùn)滑裝置的安裝 37 6 結(jié)論 38 致謝 39 參考文獻(xiàn) 40 1 緒論 1.1引言 隨著社會(huì)的進(jìn)步，原材料消耗不斷增大，導(dǎo)致富礦資源日益枯竭，礦石品位日益貧化，絕大多數(shù)的原礦需要被

12、碎和選礦處理后才能成為爐料。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，粉磨過(guò)程會(huì)消耗大量能源，粉碎的任務(wù)是提供具有一定粒度、粒度祖長(zhǎng)城和充分接力而又不過(guò)粉碎的加工原材料，以便于下一步的加工、處理和使用。世界上約12%的電能用于粉碎物料，期中約15%用于破碎，85%以上消耗與磨碎，磨機(jī)的效率只有1%，破碎機(jī)的效率達(dá)10%，而且與破碎機(jī)相比，破碎機(jī)能耗低，金屬消耗最小，運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)簡(jiǎn)單。因此，有用破碎機(jī)部分取代磨機(jī)的趨勢(shì)，也即當(dāng)前磨碎領(lǐng)域所提倡的“多磨少碎”。其關(guān)鍵問(wèn)題是降低破碎產(chǎn)品的最終粒度。圓錐破碎機(jī)的生產(chǎn)效率高，排料粒度小而均勻，可將礦從350mm破碎到10mm以下的不同幾倍顆粒，可以滿(mǎn)足入磨粒度的需要。 同時(shí)，入磨

13、粒度的大小事影響磨機(jī)產(chǎn)量的主要因素，若入磨物料的粒度較大，磨機(jī)第一倉(cāng)必須加入較多的打球才能擊碎物料，這樣磨機(jī)的第一倉(cāng)在一定程度上起著破碎作用。這在粉磨中是極不合理的。入磨粒度越大，磨機(jī)產(chǎn)量越低，電能消耗越大，磨機(jī)產(chǎn)量與入磨物料粒度的四次方根成反比。給料粒度越小，磨機(jī)產(chǎn)量越高，能源消耗下降，反之，產(chǎn)量越低，能耗越高。 1.2歷史發(fā)展 圓錐破碎機(jī)誕生于20世紀(jì)初葉。彈簧式圓錐破碎機(jī)是由美國(guó)密爾沃基城西蒙斯（Symons）兄弟二人研制的，故稱(chēng)之為西蒙斯圓錐破碎機(jī)。其結(jié)構(gòu)為主軸插入偏心套，用偏心套驅(qū)動(dòng)動(dòng)錐襯板，從而使礦巖在破碎腔內(nèi)不斷地遭到擠壓和彎曲而破碎。破碎效果差，振動(dòng)大，彈簧易損壞。用大型螺

14、旋套調(diào)整排礦口大小，調(diào)整困難，過(guò)載保護(hù)用彈簧組，可靠性差。多年來(lái)，雖然不斷改進(jìn)，結(jié)果日趨完善，但其工作原理和基本構(gòu)造變化不大。 20世紀(jì)40年代末，美國(guó)Allis Chalmers公司首先推出底部單缸液壓圓錐破碎機(jī)，是在旋回式破碎機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的陡錐破碎機(jī)。該機(jī)采用液壓技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了液壓調(diào)整排礦口和過(guò)載保護(hù)，簡(jiǎn)化了破碎機(jī)結(jié)構(gòu)，減輕了重量，提高了使用性能。 20世紀(jì)50-60年代，法國(guó)Dragon公司的子公司Babbitless公司和日本神戶(hù)制鋼有限公司等推出上部單缸、周邊單缸液壓圓錐破碎機(jī)。 20世紀(jì)70-80年代，美國(guó)Allis Chalmers公司在底部單缸液壓圓錐破碎機(jī)的基礎(chǔ)上

15、推出高能液壓圓錐破碎機(jī)；Nordberg公司推出旋盤(pán)式圓錐破碎機(jī)，適用于中硬物料的破碎，其給料粒度小，偏心距小，破碎力不大。之后，相繼又推出超重型短頭圓錐破碎機(jī)。 該機(jī)加大了功率，強(qiáng)化了彈簧并采用合金鋼機(jī)架，但增加了制造成本。為此，該公司又推出了Omni型圓錐破碎機(jī)。Babbitless公司推出BS704UF型超細(xì)圓錐破碎機(jī)，它采用滾動(dòng)軸承替代偏心套，由電動(dòng)機(jī)、皮帶傳動(dòng)帶動(dòng)動(dòng)錐擺動(dòng)，頂部采用單缸液壓缸裝置來(lái)調(diào)整排礦口和實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，給料粒度-10mm,產(chǎn)品粒度-6.3mm占80%。 20世紀(jì)90年代以來(lái)，美國(guó)Nordberg公司推出新一代HP系列圓錐破碎機(jī)；瑞典Svedala公司推出新的H

16、系列圓錐破碎機(jī)；俄羅斯烏拉爾機(jī)械研究院和米哈諾貝爾研究設(shè)計(jì)院開(kāi)發(fā)出新型短頭圓錐破碎機(jī)，破碎機(jī)分上、下兩部分，上腔按料層原理破碎物料，下腔為平行區(qū)。應(yīng)用表明：細(xì)級(jí)別含量較一般圓錐破碎機(jī)提高5%-10%，襯板金屬消耗降低20%。 20世紀(jì)50年代初期，國(guó)內(nèi)圓錐破碎機(jī)在仿原蘇聯(lián)的2 100和1 650彈簧圓錐破碎機(jī)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)的1 200和2 200型彈簧圓錐破碎機(jī)。在20世紀(jì)70年代開(kāi)發(fā)了1 200、1 750、2 200多缸液壓圓錐破碎機(jī)和1 200、1 650、2 200底部單缸液壓圓錐破碎機(jī)。20世紀(jì)80年代，沈陽(yáng)重型機(jī)器廠從美國(guó)Nordberg公司引進(jìn)西蒙斯和旋盤(pán)式圓錐破碎機(jī)設(shè)計(jì)制造技

17、術(shù)，并合作生產(chǎn)該系列圓錐破碎機(jī)。20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)一些礦山、石料加工廠和建設(shè)工程先后又引進(jìn)了HP系列圓錐破碎機(jī)、G型圓錐破碎機(jī)和Omni型圓錐破碎機(jī)，均取得了良好應(yīng)用效果。北京礦冶研究院于1993年與俄羅斯圣彼得堡工程科學(xué)院合作成立中外合資北京凱特破碎機(jī)有限公司。桂林冶金機(jī)械廠與圣彼得堡工程科學(xué)院共同創(chuàng)辦了中俄合資桂林湟新技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司生產(chǎn)慣性圓錐破碎機(jī)。洛陽(yáng)礦山機(jī)械工程設(shè)計(jì)研究院開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)的慣性圓錐破碎機(jī)，東北大學(xué)也在研究振動(dòng)破碎機(jī)。 隨著我國(guó)石料加工廠的發(fā)展，中小型圓錐破碎機(jī)也取得了進(jìn)展。上海建設(shè)路橋機(jī)械設(shè)備有限公司與日本神戶(hù)制鋼有限公司合作生產(chǎn)AF型圓錐破碎機(jī)；沈陽(yáng)華楊機(jī)械

18、廠推出需蒙斯、旋盤(pán)式和HP系列圓錐破碎機(jī)；上海龍陽(yáng)機(jī)械廠、上海多靈-沃森機(jī)械設(shè)備有限公司和鞍山礦山機(jī)械總廠也都生產(chǎn)中小型圓錐破碎機(jī)。 目前，我國(guó)圓錐破碎機(jī)已形成大、中、小型系列，品種規(guī)格齊全，基本滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)需求。但產(chǎn)品的制造質(zhì)量，特別是耐磨材料，以及使用可靠性等方面與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品尚有差距，有待進(jìn)一步研究、改進(jìn)。 破碎機(jī)的發(fā)展與人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的水平密切相關(guān)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各學(xué)科間相互滲透，各行業(yè)間相互交流，廣泛使用哪個(gè)新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝，目前破碎機(jī)正向著大型、高效、可靠、節(jié)能、降耗和自動(dòng)化方向發(fā)展。 1.3物料粉碎的意義和破碎流程 凡用外力將大顆粒物料變成小顆粒物料的過(guò)

19、程，都叫破碎，所使用的機(jī)械叫破碎機(jī)，凡用外力將小顆粒物料變成粉體物料的過(guò)程，叫粉碎或磨碎，簡(jiǎn)稱(chēng)粉磨。他所使用的機(jī)械叫粉磨機(jī)械。將破碎和粉磨聯(lián)合起來(lái)簡(jiǎn)稱(chēng)碎磨，所使用的機(jī)械簡(jiǎn)稱(chēng)碎磨機(jī)械。 物料碎磨的目的是：增加物料的比表面積；制備混凝土骨料與人造砂；是礦石中有用成分解離；為原料下一步加工做準(zhǔn)備或便于使用。 隨著當(dāng)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，各種金屬、非金屬、化工礦物，以及水泥、剪裁等物料的社會(huì)需求量和生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大，需碎磨的物料量迅速增加。90年代，全世界每年經(jīng)碎磨的物料量達(dá)100億噸以上。我國(guó)脆性物料年產(chǎn)量已達(dá)到15億噸，其中鐵礦石約2.4億噸，有色金屬礦石1億多噸，建材用石灰石4.7億多噸。這

20、些物料絕大部分都要經(jīng)過(guò)碎磨，可見(jiàn)破碎和粉體工程在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著巨大的作用。 在選礦工業(yè)中，選礦廠碎磨作業(yè)的生產(chǎn)年費(fèi)用，平均要占全部費(fèi)用的40%以上，而碎磨設(shè)備的投資占選礦廠總投資的60%左右。 在水泥工業(yè)中，水泥長(zhǎng)碎磨業(yè)費(fèi)用約占生產(chǎn)成本的30%以上，破碎機(jī)械的耗電量占全廠總耗電量的10%，而粉磨機(jī)械的耗電量占60%。 碎磨過(guò)程電耗、鋼耗及原材料的消耗極其巨大。僅以有色選礦廠為例，碎磨每噸原礦的電耗平均為16kWh，占選礦廠總耗電的40%左右。鋼耗平均約為1.5kg/t。以此計(jì)算，僅有色選廠每年碎磨電耗可達(dá)16億kWh，鋼耗15萬(wàn)噸。因此，在碎磨領(lǐng)域內(nèi)節(jié)能降耗、可產(chǎn)生巨大社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效

21、益，具有重大而深遠(yuǎn)的意義。 基于上述情況，要求從事碎磨工藝及設(shè)備的工作者，必須不斷改善碎磨作業(yè)，特別是研制新型高效節(jié)能碎磨機(jī)械和改進(jìn)現(xiàn)在碎磨機(jī)械，對(duì)于達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本、低消耗具有非常重要的意義。 2 圓錐破碎機(jī)的總體設(shè)計(jì) 2.1圓錐破碎機(jī)的分類(lèi) 2.1.1根據(jù)粉碎粒度 圓錐破碎機(jī)可分為粗碎圓錐破碎機(jī)（習(xí)慣上成為旋回破碎機(jī)）和中、細(xì)碎圓錐破碎機(jī)。一般所說(shuō)的圓錐破碎機(jī)是指中、細(xì)碎圓錐破碎機(jī)。 從旋回破碎機(jī)（圖2-1）和圓錐破碎機(jī)簡(jiǎn)圖（圖2-2）中可看出，前者動(dòng)錐頂點(diǎn)在上方而定錐頂點(diǎn)在下

22、方，后者定、動(dòng)錐頂點(diǎn)都在上方。這是因?yàn)樾仄扑闄C(jī)給料粒度很大，要求破碎機(jī)有較大的給料口。 圖2-1 旋回破碎機(jī)簡(jiǎn)圖 1-電動(dòng)機(jī) 2-傳動(dòng)軸 3-圓錐齒輪 4-偏心軸套 5-主軸 6-動(dòng)錐 7-懸掛軸承 8-定錐 圖2-2圓錐破碎機(jī)簡(jiǎn)圖 1-電動(dòng)機(jī) 2-傳動(dòng)軸 3-圓錐齒輪 4-偏心軸套 5-主軸 6-球面軸承座 7動(dòng)錐 8-定錐 其次旋回破碎機(jī)底錐角很大，即徒錐形。圓錐破碎機(jī)底錐角較小，即緩錐形。 旋回破碎機(jī)根據(jù)排料口調(diào)整方式和動(dòng)錐支撐方式，分為機(jī)械式懸掛動(dòng)錐和調(diào)整排料口，以及液壓支撐動(dòng)錐和調(diào)整排料口兩種。前者目前已停止生產(chǎn)，后者又分底部單缸

23、和頂部單缸液壓旋回破碎機(jī)。 2.1.2根據(jù)傳動(dòng)方式 圓錐破碎機(jī)可分為電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸、圓錐齒輪直接驅(qū)動(dòng)；雙電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)（起動(dòng)時(shí)用兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作，正常工作時(shí)僅用一臺(tái)）；電動(dòng)機(jī)經(jīng)液力偶合器驅(qū)動(dòng)；也有采用將帶輪直接裝在偏心軸套相仿的傳動(dòng)方式。早年國(guó)外還有直接將電動(dòng)機(jī)裝在偏心軸套上的傳動(dòng)，但以電動(dòng)機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器和電動(dòng)機(jī)經(jīng)帶傳動(dòng)方式用得最普遍。 2.1.3根據(jù)排料口調(diào)整方式和保險(xiǎn)裝置不同 圓錐破碎機(jī)可分為彈簧式和液壓式圓錐破碎機(jī)兩種。液壓圓錐破碎機(jī)又有三種形式：多缸液壓圓錐破碎機(jī)、底部單缸液壓圓錐破碎機(jī)及頂部單缸液壓圓錐破碎機(jī)。 旋回破碎機(jī)的工作原理與圓錐破碎機(jī)一樣，液壓圓錐破碎機(jī)除了液壓調(diào)整排

24、料口與液壓保險(xiǎn)不同以外，其工作原理也相同。 2.2圓錐破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)分析 2.2.1主軸結(jié)構(gòu) 破碎機(jī)主軸是非常重要的零件部分。在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)破碎機(jī)斷軸事故常有發(fā)生，主要原因是工作條件惡略，受到很大的沖擊載荷，以及由于主軸和錐體配合安裝不當(dāng)，產(chǎn)生很大的應(yīng)力集中，使用不當(dāng)?shù)仍蛟斐傻摹? 目前，圓錐破碎機(jī)朝著大功率、高能化方向發(fā)展，特別是超細(xì)碎破碎機(jī)。因此，這種破碎機(jī)主軸受力很大，必須大大的提高他的強(qiáng)度。 主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，在條件允許的情況下，應(yīng)盡量采用整體空心主軸結(jié)構(gòu)，它不僅提高強(qiáng)度和剛度，也給采用迷宮式密封創(chuàng)造條件。 2.2.2偏心軸套及其支撐方式 圓錐破碎機(jī)的偏心軸套是借助固裝其上的大錐

25、齒輪，由傳動(dòng)軸上的小錐齒輪驅(qū)動(dòng)。一種是小錐齒輪設(shè)置在大錐齒輪下方，然而此時(shí)大多數(shù)是大錐齒輪裝在偏心軸套上方，但也有將大錐齒輪裝在下方的。另一種是小錐齒輪設(shè)置在大錐齒輪上方的。經(jīng)多年實(shí)踐證明，前一種方式安裝和維修都比較方便。但常常產(chǎn)生直襯套上竄的不良現(xiàn)象，偏心軸套工作時(shí)產(chǎn)生跳動(dòng)不穩(wěn)定。后一種方式安裝和維修都比較困難，但直襯套不會(huì)上竄，而且運(yùn)行平穩(wěn)。 偏心軸套一般都是圓柱形，其內(nèi)孔為上大下小的錐形孔。但是為了適應(yīng)筒形主軸等偏心軸套，其內(nèi)孔是圓柱形，而外部是上小下大的斜錐形柱體。 偏心軸套一般都采用由止推片組成的平面止推滑動(dòng)軸承，但也有采用平面推力滾動(dòng)軸承的。前者可借更換不同厚度墊片調(diào)整齒輪間隙

26、。 2.2.3動(dòng)錐齒輪及其支撐方式 錐齒輪有直齒和弧齒兩種，若制造條件允許，弧齒錐齒輪較好。 動(dòng)錐支撐方式都是采用球面軸承支撐。彈簧式破碎機(jī)借助裝在機(jī)架上的球面軸承座來(lái)支撐。液壓圓錐破碎機(jī)是靠裝在液壓缸活塞上的球面軸承支撐，且主軸頂部橫梁中心設(shè)有軸承座套來(lái)支撐，使動(dòng)錐主軸構(gòu)成一個(gè)兩支點(diǎn)梁。設(shè)計(jì)破碎機(jī)時(shí)，采用哪種支撐方式，是由破碎機(jī)結(jié)構(gòu)和形式不同來(lái)決定的。 2.2.4破碎腔 圓錐破碎機(jī)的破碎腔是影響破碎機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)的關(guān)鍵部分。無(wú)論那一種破碎機(jī)，破碎腔的腔型設(shè)計(jì)對(duì)于在生產(chǎn)中發(fā)揮良好的作用起到直接的重要作用。破碎腔一般是由動(dòng)錐襯板和定錐襯板構(gòu)成，截面為梯形的環(huán)形空間。其腔型是由動(dòng)錐襯

27、板和定錐襯板的表面形狀組成。破碎腔的形狀直接影響破碎機(jī)生產(chǎn)效率、比能率、產(chǎn)品粒度組成、襯板使用壽命以及破碎機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸等。因此，設(shè)計(jì)合理的破碎腔是非常重要的。 2.2.5防塵密封裝置 中細(xì)碎破碎機(jī)比粗碎旋回破碎機(jī)產(chǎn)生灰塵更加嚴(yán)重，因此要求破碎機(jī)必須設(shè)有完善的防塵裝置。工廠常因防塵裝置故障而影響生產(chǎn)。 目前，彈簧式破碎機(jī)所采用的防塵裝置有水封防塵、空氣防塵、黃油防塵等。有時(shí)也采用兩種裝置共同防塵。 液壓圓錐破碎機(jī)采用密封筒和密封環(huán)構(gòu)成的密封裝置，使用效果良好。有的破碎機(jī)由于結(jié)構(gòu)的變化，有條件采用迷宮是防塵裝置，效果更好。 2.2.6保險(xiǎn)裝置 破碎機(jī)保險(xiǎn)裝置最普遍的就是彈簧保險(xiǎn)和液壓保險(xiǎn)

28、兩種。就其保險(xiǎn)作用來(lái)講，液壓保險(xiǎn)裝置是無(wú)與倫比的。 2.2.7排料口調(diào)整裝置 排料口調(diào)整裝置有機(jī)械式和液壓式兩種形式，液壓調(diào)整裝置比較好。 2.2.8傳動(dòng)部分 一般都是由水平軸經(jīng)小齒輪驅(qū)動(dòng)大齒輪偏心軸套，帶動(dòng)主軸動(dòng)錐運(yùn)轉(zhuǎn)。有滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩種。滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑方便，傳動(dòng)效率高，但承受沖擊載荷差?；瑒?dòng)軸承若制造質(zhì)量合格，裝配與潤(rùn)滑合理，其工作穩(wěn)定可靠，使用效果良好，耐沖擊壽命較長(zhǎng)，便于自制配件和維修。 2.3圓錐破碎機(jī)的工作原理 破碎機(jī)大致結(jié)構(gòu)如圖2-3所示： 圖2-3 圓錐式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 圓錐破碎機(jī)工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)通過(guò)皮帶輪或聯(lián)軸器、 圓錐破碎機(jī) 傳動(dòng)軸和

29、圓錐破碎機(jī)圓錐部在偏心套的迫動(dòng)下繞一周固定點(diǎn)作旋擺運(yùn)動(dòng)。從而使破碎圓錐的破碎壁時(shí)而靠近又時(shí)而離開(kāi)固裝在調(diào)整套上的軋臼壁表面，使礦石在破碎腔內(nèi)不斷受到?jīng)_擊，擠壓和彎曲作用而實(shí)現(xiàn)礦石的破碎。電動(dòng)機(jī)通過(guò)傘齒輪驅(qū)動(dòng)偏心套轉(zhuǎn)動(dòng)，使破碎錐作旋擺運(yùn)動(dòng)。破碎錐時(shí)而靠近又時(shí)而離開(kāi)固定錐，完成破碎和排料。支撐套與架體連接處靠彈簧壓緊，當(dāng)破碎機(jī)內(nèi)落入金屬塊等不可破碎物體時(shí)，彈簧即產(chǎn)生壓縮變形，排出異物，實(shí)現(xiàn)保險(xiǎn)，防止機(jī)器損壞。 圓錐破碎機(jī)在不可破異物通過(guò)破碎腔或因某種原因機(jī)器超載時(shí)，圓錐破碎機(jī)彈簧保險(xiǎn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)保險(xiǎn)，圓錐破碎機(jī)排礦口增大。異物從圓錐破碎機(jī)破碎腔排出，如異物卡在排礦石可使用清腔系統(tǒng)，使排礦繼續(xù)增大，

30、使異物排出 圓錐破碎機(jī) 破碎腔。圓錐破碎機(jī) 在彈簧的作用下，排礦口自動(dòng)復(fù)位， 圓錐破碎機(jī) 機(jī)器恢復(fù)正常工作。破碎腔表面鋪有耐磨高錳鋼襯板。排礦口大小采用液壓或手動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。 2.4對(duì)破碎機(jī)的要求 一臺(tái)優(yōu)質(zhì)破碎機(jī)必須滿(mǎn)足以下各方面的要求： 1） 、破碎比越大越好、大破碎比可以簡(jiǎn)化設(shè)備流程、降低基建費(fèi)用和檢修費(fèi)用，便于維護(hù)管理。 2） 、能耗越低越好。能耗是指破碎機(jī)破碎每噸物料所消耗的電能。破碎單位物料所消耗kWh/t越低越好。 3） 、生產(chǎn)率越高越好。對(duì)于統(tǒng)一規(guī)格的破碎機(jī)，破碎機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率一樣，生產(chǎn)率高不僅能提高產(chǎn)量，并可降低能耗。因此，生產(chǎn)率是破碎機(jī)最重要的性能指標(biāo)。 4）

31、 、鋼耗越低越好。之類(lèi)所說(shuō)的鋼耗，是指破碎一噸物料，齒板磨損掉多少克。它標(biāo)志齒板（襯板）使用壽命。鋼耗越低，說(shuō)明襯板壽命越長(zhǎng)，即易損件壽命越長(zhǎng)。 5） 、產(chǎn)品質(zhì)量高。產(chǎn)品質(zhì)量是指破碎后物料粒度和粒形。從“多碎少磨”的節(jié)能角度看，產(chǎn)品粒度越細(xì)越好。有時(shí)對(duì)粒形要求嚴(yán)格，如作為混凝土骨料，要求產(chǎn)品粒度為立方體為好。對(duì)碎石來(lái)講還是粒度整齊均勻?yàn)楹谩? 6） 、重量要輕。所謂破碎機(jī)重量輕，是指每噸機(jī)重的生產(chǎn)率高和每噸機(jī)重的功率低。 7） 、破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造。破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維護(hù)較方便，也容易加工制造，降低成本。 8） 、破碎機(jī)安全可靠。在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)和開(kāi)、停車(chē)的過(guò)程中，必須保證人員和設(shè)備安

32、全，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)和規(guī)定的條件下，要求破碎機(jī)不發(fā)生或少發(fā)生故障、即便發(fā)生故障也應(yīng)該容易修復(fù)。 9） 、破碎機(jī)使用范圍越廣越好。 10） 、破碎機(jī)應(yīng)便于安裝運(yùn)輸。 3 圓錐破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)選擇與計(jì)算 3.1結(jié)構(gòu)參數(shù) 3.1.1給礦口與排礦口寬度 圓錐破碎機(jī)給礦口的寬度B，用動(dòng)錐接近定錐時(shí)，兩錐體的上端距離表示,取最大料尺寸Dmax=145mm，則B=1.2*Dmax=1.2*145=174mm。取整得170。 排礦口寬度b，用動(dòng)錐靠近定錐時(shí)，兩錐體下端的距離表示，取標(biāo)準(zhǔn)范圍b=20-50mm。 3.1.2嚙角α0 動(dòng)錐與定錐襯板之間的夾角稱(chēng)為嚙角，用α0表示。其

33、作用是保證破碎腔兩襯板有效地咬住礦石，不許向上滑動(dòng)。 給礦口處嚙角，必須小于礦石與定錐襯板以及礦石與動(dòng)錐襯板的摩擦角之和（如圖3-1所示）。 圖3-1 圓錐破碎機(jī)嚙角 嚙角過(guò)大，礦石將在破碎腔內(nèi)打滑，降低生產(chǎn)能力，增加襯板磨損和電能的消耗；嚙角過(guò)小，則破碎腔過(guò)長(zhǎng)，增加破碎機(jī)的高度，固取α0=23。 3.1.3破碎機(jī)的偏心距、動(dòng)錐擺動(dòng)行程 偏心距也叫偏心半徑，用e表示。一般偏心距是指排礦口平面內(nèi)的動(dòng)錐軸線(xiàn)的擺動(dòng)距離，動(dòng)錐轉(zhuǎn)動(dòng)一周，整個(gè)擺動(dòng)行程為2e。 偏心距的大小，以滿(mǎn)足動(dòng)錐在給礦口的行程能足夠壓碎礦石為原則。 如圖3-1所示，閉邊排礦口b=A1A2，動(dòng)錐擺動(dòng)行程S=A2A

34、3，開(kāi)邊排礦口b0=b+S=A1A3。A2A3相當(dāng)于以O(shè)為圓心，以O(shè)A2為半徑的圓弧，根據(jù)OA2和OA3之間的夾角為2γ0，（γ0為進(jìn)動(dòng)角），則動(dòng)錐擺動(dòng)行程為： 進(jìn)而得到偏心距： 圖3-1 動(dòng)錐擺動(dòng)行程與偏心距 3.1.4破碎腔平行碎礦區(qū) 破碎腔的平行區(qū)也成為平行帶。為了保證破碎產(chǎn)品達(dá)到一定細(xì)度和均勻度，中細(xì)碎機(jī)在破碎腔下部有一段平行區(qū)。若平行區(qū)過(guò)長(zhǎng)，與同規(guī)格破碎機(jī)在相同條件下比較，處理能力減少，而且隨襯板磨損，平行區(qū)越來(lái)越長(zhǎng)，易使破碎機(jī)產(chǎn)生堵塞，增減能耗。由于平行區(qū)越長(zhǎng)，磨損越不均勻，使產(chǎn)品粒度更加不均勻。從受力狀況來(lái)看，平行區(qū)縮短使破碎力下移，能改善主軸受力情況。但

35、平行區(qū)過(guò)短，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品中合格品含量下降。 平行區(qū)長(zhǎng)度L，可根據(jù)動(dòng)錐擺動(dòng)次數(shù)及底錐角和擺動(dòng)行程等計(jì)算：對(duì)中碎機(jī)，保證礦石在平行區(qū)里被壓碎1--2次；對(duì)細(xì)碎機(jī)，保證礦石在平行區(qū)里被壓碎2--3次。 也可根據(jù)動(dòng)錐底部直徑計(jì)算： 由于所設(shè)計(jì)機(jī)型為中碎機(jī)，所以中間系數(shù)取0.85 L=0.85D=0.85*1200=1020mm 式中 D---動(dòng)錐底部直徑，mm。 3.2性能參數(shù) 3.2.1動(dòng)錐擺動(dòng)次數(shù)計(jì)算 根據(jù)動(dòng)錐的擺動(dòng)次數(shù)（r/min）簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式： 取整，即n=300r/min 上式中，D為動(dòng)錐底部直

36、徑（m）。 3.2.2生產(chǎn)率計(jì)算 生產(chǎn)率是破碎機(jī)的一項(xiàng)重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，理論生產(chǎn)率計(jì)算式是設(shè)計(jì)破碎機(jī)腔型的基本方程式。 生產(chǎn)率是指在一定的給料粒度和排料粒度條件下，單位時(shí)間破碎機(jī)所處理的物料量，單位為t/h或m3/h。 Q=18.8μn△l△bD0γKQKt=18.80.61.021.6291111.20.03=192.8 式中 △b-----物料被壓縮時(shí)料層厚度（m） △l-----動(dòng)錐擺動(dòng)一次物料的位移（m） D0-----物料壓縮層平均直徑（m） γ-----物料堆密度，約等于1.6t/m3 n-----動(dòng)錐每分鐘擺

37、動(dòng)次數(shù)（r/min） μ------松散系數(shù)，約等于0.6 KQ、Kt分別為物料硬度系數(shù)和給料粒度系數(shù)，均為1. 3.3電動(dòng)機(jī)的選擇 3.3.1電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算 P=50D2K0=50*1.22*1.4=100.8kW 式中 D-----動(dòng)錐直徑（m） K0-----修正系數(shù)，動(dòng)錐直徑小于1650mm時(shí)，取1.4 3.3.2電動(dòng)機(jī)選擇 通過(guò)查表，取電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y315M3-8，其額定功率為110kW，滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速為nw=740r/min，基本符合所需的要求。

38、 4 破碎機(jī)零部件設(shè)計(jì)和計(jì)算 4.1齒輪的設(shè)計(jì)和計(jì)算 4.1.1齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 齒輪的失效形式有多種多樣。為保證齒輪在整個(gè)工作壽命期內(nèi)不致失效，應(yīng)對(duì)各種失效形式分別建立相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和計(jì)算方法。但是，對(duì)齒面磨損和膠合等，目前尚無(wú)成熟的計(jì)算方法和完整的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。所以，設(shè)計(jì)一般的齒輪傳動(dòng)，通常只按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。 1.對(duì)開(kāi)式傳動(dòng)的齒輪，主要失效形式是齒面磨損和因磨損而導(dǎo)致的齒輪折斷，故只需按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算； 2.對(duì)閉式傳動(dòng)，由于失效形式因齒面硬度不同而異，故通常分兩種情況： （1）.軟齒面齒輪傳動(dòng)（配對(duì)齒輪之一的硬度350HBS

39、），主要是疲勞點(diǎn)蝕失效，故設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為：按接觸面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。 （2）.硬面齒輪傳動(dòng)（配對(duì)齒輪的硬度均>350HBS），主要是齒輪折斷失效，故設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為：按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核。 4.1.2圓錐齒輪的設(shè)計(jì)和計(jì)算 1. 選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) （1） 、由于要實(shí)現(xiàn)水平向豎直方向的傳動(dòng)，所以選用圓錐齒輪 （2） 、該破碎機(jī)為中型機(jī)械，速度不高，固選用7級(jí)精度 （3） 、材料選擇。選擇小齒輪材料為35SiMn（調(diào)質(zhì)），硬度為260HBS； 選擇大齒輪材料為45號(hào)鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為220HBS；

40、 兩者材料硬度差為40HBS （4） 、選小齒輪齒數(shù)為Z1=17， 由動(dòng)錐轉(zhuǎn)數(shù)nm==300r/min得知，該破碎機(jī)傳動(dòng)比為: 所以大齒輪齒數(shù)Z2=2.4717=41 2.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即 （1） 、確定公式內(nèi)的各計(jì)算參數(shù) 1） 、試選載荷系數(shù) Kt=KAKVKαKβ=1.75111.3=2.275 其中，由于該破碎機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，所以使用系數(shù)KA取1.75 由線(xiàn)速度及齒輪精度等級(jí)取動(dòng)載系數(shù)KV=1.3 2） 、計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩

41、 由于傳動(dòng)軸直接由聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)連接，固齒輪校核時(shí)按滿(mǎn)載計(jì)算 3）、選取錐齒輪傳動(dòng)的齒寬系數(shù)φR 為0.3 4)、查表，得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8MPa1/2 5）、按齒面硬度查表，得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σHlim1=750MPa； 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σHlim2=500MPa。 6）、計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（設(shè)使用壽命為15年） N1=60n1jLh=607401（2830015）=3.1968109 7）、分別取基礎(chǔ)疲勞壽命系數(shù) KHN1=0.92;KHN2=

42、0.95 8）、計(jì)算接觸疲勞需用應(yīng)力 取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1，則 （2）、計(jì)算 1）、試算小齒輪分度圓直徑d1t，帶入[σH]中較小的值： 2）、計(jì)算圓周速度v 3）、計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù)v=11.17m/s,7級(jí)精度，查得動(dòng)載系數(shù)KV=1.28 齒間載荷分配系數(shù)KHα=KFα=1 由于該破碎機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，所以使用系數(shù)KA取1.75 由KHβ=KFβ=1.5KHbe 其中 KHbe為軸承系數(shù)，取1.1 所以 KHβ=KFβ=1.51.1=

43、1.65 則載荷系數(shù) K=KAKVKHαKHβ=1.751.181.651=3.4 4）、按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，則 5）、計(jì)算模數(shù)m

44、 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=20mm （3） 、計(jì)算齒輪相關(guān)參數(shù) d1=mz1=2017=340mm d2=mz2=2041=820mm 圓整并確定齒寬： b=RΦR=4530.3=135.9mm 取整，的b1=142mm，b2=140mm 3. 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 1）、確定彎曲強(qiáng)度載荷系數(shù) 根據(jù)v=11.17m/s,7級(jí)精度，查得動(dòng)載系數(shù)KV=1.28 齒間載荷分配系數(shù)KHα=KFα=1 由

45、于該破碎機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，所以使用系數(shù)KA取1.75 由KHβ=KFβ=1.5KHbe 其中 KHbe為軸承系數(shù)，取1.1 所以 KHβ=KFβ=1.51.1=1.65 則載荷系

46、數(shù) K=KAKVKFαKFβ=1.751.181.651=3.4 2）、計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 3） 、 經(jīng)查表，得 查齒形系數(shù)， YFa1=2.97，YFa2=2.39 應(yīng)力校正系數(shù)， YSa1=1.52,YSa2=1.672 4） 、經(jīng)查表，得大小兩齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限為： 小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限[σF]1=600MPa 大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限[σF]2=380MPa 5） 、取彎曲疲勞壽命系數(shù)：

47、 KFE1=0.85;KFE2=0.88 6）、取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4 7）、計(jì)算彎曲疲勞許用力 8） 、校核彎曲強(qiáng)度 （3） 校核彎曲強(qiáng)度 根據(jù)彎曲強(qiáng)度校核公式： 小齒輪： 大齒輪： 所得結(jié)果均小于彎曲疲勞許用力，所選參數(shù)合格 在計(jì)算獲得的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，通過(guò)查齒輪標(biāo)準(zhǔn)，獲得兩傳動(dòng)圓錐齒輪結(jié)構(gòu)如下： 圖4-1 大齒輪結(jié)構(gòu) 圖4-2 小齒輪結(jié)構(gòu) 4.1.3圓錐破碎機(jī)齒輪安裝步驟 （1） 、將齒輪放在足夠高的木塊上，當(dāng)偏心軸套入大齒輪時(shí)要保證偏心軸套

48、能懸掛在大齒輪中而不觸地，均勻加熱齒輪，使其高出環(huán)境溫度約100℃。 絕對(duì)均勻的加熱齒輪至關(guān)重要，加熱不能集中在一點(diǎn)進(jìn)行，否則會(huì)產(chǎn)生熱點(diǎn)從而破壞齒輪的熱處理性能?？捎迷陬A(yù)熱溫度時(shí)能融化的花月壓印啦保證加熱的均勻性和安全性。 （2） 、加熱時(shí)測(cè)量偏心軸套的外徑及齒輪內(nèi)孔直徑，確認(rèn)孔徑略大于偏心套的外徑。 （3） 、對(duì)證件草，向下裝偏心套，知道偏心套牢牢地裝在齒輪里為止。如果齒輪加熱適當(dāng)，在偏心套時(shí)就不會(huì)有困難。 （4） 、然后裝鍵，鍵裝到位后，大約比偏心套頂面低約9mm。整個(gè)不見(jiàn)冷卻后，用電焊將鍵焊到齒輪上，主要不要把焊渣濺到偏心套上部。 4.2傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)和計(jì)算 4.2.1求

49、作用在齒輪上的受力 為適應(yīng)較大轉(zhuǎn)矩，固取較低轉(zhuǎn)速，定工作時(shí)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速為n=740r/min 所選電動(dòng)機(jī)額定功率為P=100.8kw 則軸工作的轉(zhuǎn)矩 4.2.2求作用在齒輪上的力 由已算出部分得到小圓錐齒輪的分度圓半徑為： 則： 4.2.3初步確定最小直徑 初選取軸的材料為45號(hào)鋼（調(diào)質(zhì)）,則查表4-1， 表4-1 軸常見(jiàn)集中材料的[τT]和A0 軸的材料 Q235、20 Q275、35 45 40Cr、35SiMn、3Crl3 [τT]/MPa

50、 15-25 20-35 25-45 35-55 A0 149-126 135-112 126-103 112-97 注：1）表中[τT]值是考慮了彎矩影響而降低了需用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力。 2）在下述情況時(shí)，[τT]取較大值，A0取較小值：彎矩較小或只受扭轉(zhuǎn)作用、載荷較平穩(wěn)、無(wú)軸向 載荷或只有較小的軸向載荷、減速器的低速軸、軸只做單向旋轉(zhuǎn)；反之，[τT]取較小值，A0取 較大值。 由于軸只做單向運(yùn)轉(zhuǎn)，所以按照[τT]取較大值，A0取較小值的原則， 取 A0=110, [τT

51、]=40MPa 則最小直徑 根據(jù)已得到的小圓錐齒輪數(shù)據(jù)，與圓錐齒輪裝配軸段直徑為115mm，故定傳動(dòng)軸整體直徑為120mm，由于中間部分長(zhǎng)度與傳動(dòng)軸架連接并負(fù)責(zé)潤(rùn)滑油輸送，故設(shè)此段直徑為118mm，即傳動(dòng)軸最小直徑為115mm 4.2.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1） 、擬定軸上的裝配方案（圖4-3） 圖4-3 輸入軸裝配方案 在傳動(dòng)時(shí)，從左至右，依次需要與小圓錐齒輪（鍵連接）、軸架、擋油蓋（鍵連接）和聯(lián)軸器（鍵連接） （2） 、根據(jù)軸向定位要求確定各段直徑和長(zhǎng)度尺寸（如圖4-4） 圖4-4 輸入軸尺寸 I段：與小齒輪裝配，長(zhǎng)度大約為140mm，同時(shí)需留出一部分長(zhǎng)度

52、給軸肩，取10mm II段：主要需要與軸襯配合，給軸襯主要實(shí)現(xiàn)兩項(xiàng)功能：作為小圓錐齒輪的定位軸肩和與傳動(dòng)軸架配合固定，直徑為120mm，長(zhǎng)度約為210mm III段：無(wú)裝配任務(wù)，主要功能任務(wù)是傳輸有油口輸入的潤(rùn)滑油，固取略小于軸整體直徑的值，即118mm IV段：與軸襯配合，與傳動(dòng)軸架固定在一起，同時(shí)需留出一部分長(zhǎng)度與擋油蓋進(jìn)行鍵連接，固取其直徑為120mm，長(zhǎng)度約為350mm V段：與聯(lián)軸器進(jìn)行鍵連接，直徑為120mm，長(zhǎng)度為約為167mm（參考下文中的聯(lián)軸器選擇） 4.2.5輸入軸力學(xué)分析 對(duì)輸入軸進(jìn)行受力分析，分析圖4-5： 圖4-5 傳動(dòng)軸受力分析 從上至下，依

53、次為空間、水平、垂直面分析 4.2.6傳動(dòng)軸安裝注意事項(xiàng) (1) 安裝傳動(dòng)軸時(shí)應(yīng)在底座與傳動(dòng)軸架的凸緣法蘭間墊上調(diào)整墊片。 (2) 傳動(dòng)軸裝入以后，用樣板檢查與傳動(dòng)齒輪有關(guān)的尺寸。 (3) 傳動(dòng)齒輪軸向移動(dòng)量應(yīng)為0.4－0.6mm（即是B兩端的間隙）。 (4) 拆卸傳動(dòng)軸時(shí)可利用傳動(dòng)軸架法蘭上的方頭固定螺釘頂出，在不拆卸傳動(dòng)軸時(shí)方頭螺釘不要擰上。 4.3聯(lián)軸器的選擇 此傳動(dòng)軸傳遞轉(zhuǎn)矩較大，載荷有較大沖擊，固決定采用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器 根據(jù)破碎機(jī)沖擊載荷較大的特點(diǎn)，且由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸，固選取工況系數(shù) K

54、A=2.3 則聯(lián)軸器需要傳遞的扭矩為 Tca=KAT2=2.3131051000=2990Nm 查彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)，選用LTZ13。最大轉(zhuǎn)矩為16000Nm，軸孔直徑為125mm，L=167mm 4.4傳動(dòng)軸鍵的選擇及計(jì)算 4.4.1輸入鍵的選擇與計(jì)算 該處選用雙圓頭普通平鍵（A型），選取45號(hào)鋼作為材料 尺寸為：bhl=3218140mm，接觸長(zhǎng)度l= 120.44mm，接觸高度k=10.3mm（接觸線(xiàn)為斜線(xiàn)，計(jì)算尺寸如圖4-5） 圖4-7 輸入軸鍵的工作長(zhǎng)度尺寸 則鍵連接所承受的載荷為： 式中：

55、 T2-----傳動(dòng)軸傳遞的轉(zhuǎn)矩 k-----鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 l-----件的工作長(zhǎng)度 d-----傳動(dòng)軸的直徑 由于傳動(dòng)軸輸入軸鍵承受沖擊，所以定其許用擠壓應(yīng)力 [σp]=70MPa 則σp1＜[σp]，故此鍵合格 4.4.2輸出鍵的選擇與計(jì)算 該處選用雙圓頭普通平鍵（A型），選取45號(hào)鋼作為材料 尺寸為：b2h2l2=3218125mm，工作長(zhǎng)度l2= l2-b2=93mm， 工作高度k2=0.5h2=0.518=9mm 則鍵連接所承受的載荷為： 由于傳動(dòng)軸輸入軸鍵承受沖擊，所以定其許用擠壓應(yīng)力

56、 [σp]=70MPa 則σp1＜[σp]，故此鍵合格 4.5彈簧的設(shè)計(jì)及計(jì)算 (1)彈簧的作用是當(dāng)破碎機(jī)進(jìn)入了不可破碎物時(shí)保護(hù)破碎機(jī)不被損壞，所以彈簧的壓力與破碎機(jī)的破碎力相適應(yīng)，破碎機(jī)在正常工作時(shí)彈簧是不動(dòng)的，僅僅在破碎腔中落入鐵塊使破碎機(jī)超載時(shí)才抬起支承套發(fā)生彈簧被壓縮的現(xiàn)象。 (2)破碎機(jī)上部在正常工作時(shí)發(fā)生跳動(dòng)，這是不正常的現(xiàn)象必須仔細(xì)分析，原因，采取措施排除，如果錯(cuò)誤地壓縮彈簧不但不能正常的工作，反而可能發(fā)生 零件的損壞，因?yàn)閴嚎s彈簧將引起破碎力的增加。 4.5.1彈簧的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 彈簧的預(yù)緊壓力是計(jì)算破碎機(jī)的原始數(shù)據(jù)，固正確的選擇和計(jì)算彈簧的剛度、強(qiáng)度和其他參

57、數(shù)是十分重要的。圓錐破碎機(jī)彈簧都是根據(jù)破碎機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)選定他的參數(shù)，然后按工作中所受的最大壓緊力或最大壓縮量，來(lái)校隊(duì)他的強(qiáng)度?，F(xiàn)將國(guó)產(chǎn)圓錐破碎機(jī)彈簧的參數(shù)列于下表（表4-1），供設(shè)計(jì)參考： 表4-1 圓錐破碎機(jī)彈簧參數(shù) 指 標(biāo) 破碎機(jī)規(guī)格尺寸/mm 600 900 1200 1650 1750 2100 2200 彈簧數(shù)目 20 30 50 60 60 80 80 彈簧的平均直徑 dcp/mm 100 110 105 105 120.8 108 120.8 工作負(fù)荷 F/N 19730 18750 25000 2

58、3000 30000 30000 50000 彈簧絲直徑d/mm 25 28 30 30 35 33 35 工作圈數(shù) 9.5 9.5 10.5 15 14 19 14 彈簧剛度 F/(N/mm) 411 486 490 500 595 538 — 自由狀態(tài)高度 345 398.5 — 650 728 850 750 負(fù)荷時(shí)的高度H0/mm 297 360 515 (正常) 510 （最大） 610 （正常） 605 （最大） 645 804 680 初壓縮時(shí)的 變形 δ1/mm

59、 — 38.6 — 46 — 56 — 掉入非破碎物時(shí)的變形 δ2/mm — 104.5-38.6 — — — — — 4.5.2彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算 彈簧的作用是當(dāng)破碎機(jī)進(jìn)入了不可破碎物時(shí)保護(hù)破碎機(jī)不被損壞，所以彈簧的壓力與破碎機(jī)的破碎力相適應(yīng)，破碎機(jī)在正常工作時(shí)彈簧是不動(dòng)的，僅僅在破碎腔中落入鐵塊使破碎機(jī)超載時(shí)才抬起支承套發(fā)生彈簧被壓縮的現(xiàn)象。 (1) 、該彈簧受較大沖擊載荷，且經(jīng)常受到拉伸作用，且在較高溫度環(huán)境下工作，所以選擇彈性好、回火穩(wěn)定性較好，并能承受大載荷的材料60Si2Mn (2) 、由于所設(shè)計(jì)圓錐破碎機(jī)為Φ1200型，

60、固取表中1200項(xiàng)各數(shù)據(jù)，即首先取彈簧數(shù)為50，直徑為105mm，彈簧絲直徑為30mm (3) 按螺旋壓縮（拉伸）計(jì)算 1） 、根據(jù)工作條件選擇材料并確定其許用應(yīng)力 彈簧在較大載荷，且有一定沖擊載荷，固選用II類(lèi)彈簧 2） 、根據(jù)強(qiáng)度條件計(jì)算彈簧鋼絲直徑 由于彈簧直徑為30mm，固查表，得 常用纏繞比C=6 所以該彈簧曲度系數(shù)K為： 根據(jù)彈簧絲直徑試算公式： 其中，由材料類(lèi)型查表，得 按標(biāo)準(zhǔn)Φ1200圓錐破碎機(jī)的彈簧作用力作為標(biāo)準(zhǔn)，取Fmax=3104N 則彈簧絲直徑

61、為： 此時(shí)，取中徑D，及平均直徑dcp為105mm 所得尺寸與標(biāo)準(zhǔn)相符 3） 、根據(jù)剛度條件，利用公式計(jì)算彈簧圈數(shù)n 其中G為彈簧材料的切變模量，查表得80000MPa d為彈簧絲的直徑，根據(jù)上面計(jì)算，取30mm D為彈簧中徑，根據(jù)上面計(jì)算，取105mm 彈簧剛度為： 所以，根據(jù)計(jì)算，彈簧圈數(shù)為： 取標(biāo)準(zhǔn)值，10.5 4） 、驗(yàn)算 根據(jù)極限工作載荷Flim計(jì)算公式進(jìn)行驗(yàn)算，公式如下： 其中， d為彈簧絲的直徑

62、，根據(jù)上面計(jì)算，取30mm D為彈簧中徑，根據(jù)上面計(jì)算，取105mm 彈簧曲度系數(shù)K，根據(jù)上面計(jì)算，取1.25 極限工作應(yīng)力為： 其中彈簧鋼絲的拉伸強(qiáng)度極限查表，定為480MPa 則通過(guò)計(jì)算，得到極限工作載荷： 而21714.7＜25000，固合格 5） 、計(jì)算彈簧的基本幾何參數(shù) D=105mm D2=D+d=105+30=135mm D3=D-d=105-

63、30=135mm P=d+δ1=d+0.3d=1.3d30=39mm 其結(jié)構(gòu)圖如下： 圖4-8 彈簧結(jié)構(gòu)圖 4.6偏心軸套的設(shè)計(jì) 4.6.1偏心軸套概述 圓錐碎石機(jī)是重要地破碎設(shè)備，圓錐碎石機(jī)地偏心軸套是圓錐碎石機(jī)地關(guān)鍵部件，了解圓錐碎石機(jī)大齒輪與偏心軸套地結(jié)構(gòu)，掌握?qǐng)A錐碎石機(jī)偏心軸套地作用，對(duì)操作和使用圓錐碎石機(jī)有非常重要地意義。 為了平衡圓錐碎石機(jī)破碎圓錐作旋擺運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生地慣性力，保證偏心軸套與機(jī)架上地料套沿全長(zhǎng)接觸，并使偏心軸套地厚邊緊壓在機(jī)架地襯套上，在大圓錐齒輪上鑄有平衡塊。 圓錐碎石機(jī)大圓錐齒輪與偏心軸套用斜鍵連接，偏心軸

64、套裝在機(jī)器地襯套中，圓錐齒輪可使偏心軸套繞碎石機(jī)中心線(xiàn)傳動(dòng)，偏心軸套上有偏心地錐形孔，錐形孔中壓裝有表銅錐形軸襯，偏心軸套與軸襯，偏心軸套與軸襯之間缺口處澆注鋅合金，使其緊密結(jié)合。 4.6.2偏心軸套的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 破碎機(jī)大錐齒輪是固裝在偏心軸套的頭部，兩者中心線(xiàn)相同。當(dāng)破碎機(jī)工作 時(shí)，由于大錐齒輪與偏心軸套不是繞它本身中心線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，是以直襯套間隙之半徑繞破碎機(jī)中心線(xiàn)做圓周運(yùn)動(dòng)，固普哦壞了一對(duì)齒輪的正確嚙合條件，從而使齒輪在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生附加的沖擊振動(dòng)和附加的滑動(dòng)磨損，致使齒輪壽命縮短，甚至打牙齒。 對(duì)此問(wèn)題做如下分析，若能使大錐齒輪繞固定中心線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，可消除由于大錐齒輪這種特殊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)帶來(lái)

65、的上述問(wèn)題，因此，可使大錐齒輪中心孔與偏心軸套中心線(xiàn)偏離一個(gè)距離，即使大錐齒輪內(nèi)孔中心線(xiàn)與機(jī)架（直襯套）中心線(xiàn)相重合。這樣，大錐齒輪不論在破碎機(jī)有在時(shí)還是無(wú)載時(shí)，它都是繞著破碎機(jī)固定中心線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。所以，這樣改后的一對(duì)錐齒輪傳動(dòng)，基本上保證了一對(duì)齒輪正確的嚙合條件，從而消除了所產(chǎn)生的附加沖擊振動(dòng)和附加滑動(dòng)磨損。 具體可改大錐齒輪內(nèi)孔中心位置，也可改與大錐齒輪內(nèi)孔想配部位偏心軸套的中心位置。 偏心軸套本身結(jié)構(gòu)尺寸，可根據(jù)已有實(shí)際資料確定。 偏心軸套支撐在止推軸承上，止推軸承有兩種，一種是平面滾動(dòng)軸承，一種 是平面滑動(dòng)軸承。后者是止推盤(pán)組成，其中有用兩塊盤(pán)，有用三塊盤(pán)，還有用四塊的。上盤(pán)主動(dòng)，

66、最下盤(pán)固定，中間盤(pán)是浮動(dòng)的。由于兩塊盤(pán)相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較大，磨損快，其中浮動(dòng)盤(pán)的相對(duì)速度較低，磨損較輕。但盤(pán)數(shù)太多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且累計(jì)誤差大，為了調(diào)整齒輪間隙，長(zhǎng)再最下盤(pán)下面加數(shù)片較薄的墊片，而且現(xiàn)場(chǎng)都用沒(méi)經(jīng)加工的鐵皮墊片，這樣，累計(jì)誤差較大，使偏心軸套產(chǎn)生歪斜，導(dǎo)致破碎機(jī)事故發(fā)生。因此，設(shè)計(jì)止推盤(pán)時(shí)，就該同時(shí)設(shè)計(jì)不同厚度的調(diào)整墊片，當(dāng)然這些墊片都應(yīng)經(jīng)過(guò)切削加工的，這樣給用戶(hù)帶來(lái)方便。 4.6.3偏心軸套注意事項(xiàng) 圓錐破碎機(jī)偏心軸襯套安裝前，應(yīng)先將接觸表面擦洗干凈，栓查測(cè)量它與機(jī)體搪孔的配合公差是否合適（為D/gc、D／dc配合）?，F(xiàn)場(chǎng)有時(shí)取軸徑小于孔徑的0.07～0.15毫米配合（具體數(shù)值確定與軸徑和兩者的加工精度，光潔度有關(guān)）。 在檢查測(cè)量無(wú)誤后，接觸面進(jìn)行稀油潤(rùn)滑，用吊車(chē)吊起找正水平與中心后，用一定的壓力壓入，壓入速度不應(yīng)過(guò)快，當(dāng)加較大的壓力仍壓不進(jìn)去時(shí)，可能有下述幾種原因： 1)配合過(guò)緊（應(yīng)提出再適量加工，車(chē)細(xì)一點(diǎn)外徑） 2)表面接觸不良，如