毕设说明书.doc

1、河北联合大学轻工学院毕业设计说明书111 河北联合大学轻工学院QINGGONG COLLEGE, HEBEI UNITED UNIVERSITY毕 业 设 计 说 明 书设计（论文）题目：5050 双齿辊式破碎机学生姓名：尹贵兴 学 号：201015191117专业班级： 10 机械 11 班 学 部： 工程教育部指导教师：杨文生 教授 2014 年 06 月 07 日河北联合大学轻工学院毕业设计说明书摘 要 辊 式 破 碎 机 出 现 于 1806 年 ， 它 是 一 种 较 为 古 老 的 破 碎 设 备 。 但 是 ，由 于 它 的 结 构 简 单 、 紧 凑 轻 便 、 易 于 制 造

2、 、 工 作 可 靠 ， 特 别 是 它 的 产 品过 粉 碎 少 ， 因 此 ， 至 今 仍 在 选 煤 、 冶 金 烧 结 、 水 泥 、 玻 璃 、 陶 瓷 等 工 业部 门 ， 以 及 小 型 选 矿 厂 中 使 用 ， 而 且 有 新 的 改 进 与 发 展 。 辊 式 破 碎 机 被广 泛 用 于 破 碎 软 质 和 中 等 硬 度 的 物 料 ， 对 破 碎 湿 料 和 黏 性 物 料 和 坚 硬 物料 ， 使 用 范 围 受 到 了 限 制 。近 年 来 ， 国 外 辊 式 破 碎 机 发 展 的 得 很 快 ， 种 类 也 很 齐 全 。 按 辊 子 的 数目 ， 辊 式 破

3、 碎 几 可 以 分 为 单 辊 、 双 辊 、 三 辊 、 和 四 辊 四 种 ； 按 辊 面 形 状 ，可 以 分 为 光 辊 、 齿 辊 、 槽 辊 破 碎 机 ， 辊 式 破 碎 机 等 等 。就 其 结 构 而 言 ， 大 多 采 用 自 动 移 动 辊 机 结 构 ， 液 压 调 整 ， 油 液控 制 系 统 等 新 技 术 、 新 结 构 。 但 各 制 造 厂 所 采 用 的 结 构 形 式 和 控 制 系 统各 有 不 同 ， 独 具 特 色 。 如 美 国 Pettibone 公 司 生 产 的 双 辊 破 碎 机 ， 应 用橡 胶 轮 胎 传 动 ， 液 压 调 整 机

4、构 ， 采 用 自 动 定 位 滚 子 轴 承 ， 运 转 平 稳 ， 使用 寿 命 较 长 。 还 有 美 国 Portec 公 司 生 产 的 三 辊 破 碎 机 ， 由 一 个 固 定 辊和 两 个 移 动 辊 组 成 。 移 动 辊 由 弹 簧 保 持 压 力 及 固 定 工 作 位 置 。 固 定 辊 由齿 轮 驱 动 ， 移 动 辊 由 橡 胶 轮 胎 传 动 ， 可 进 行 单 向 给 料 破 碎 和 双 向 给 料 破碎 。 三 辊 破 碎 机 由 单 辊 破 碎 机 和 双 辊 破 碎 机 组 合 而 成 。 而 四 辊 破 碎 机 由两 个 双 辊 破 碎 机 组 合 而

5、成 ， 这 种 破 碎 机 能 完 成 粗 碎 和 终 碎 两 道 工 序 ， 破碎 效 率 很 高 。辊 式 破 碎 机 的 规 格 用 辊 子 直 径 （ D） X 长 度 （ L） 来 表 示 。关 键 词 ： 辊 式 破 碎 机 、 破 碎 、 粒 度 。河北联合大学轻工学院毕业设计说明书目 录1 前 言 -11.1 设 计 特 点 -11.2 设 计 产 品 的 用 途 和 应 用 领 域 -22 5050 双 齿 辊 式 破 碎 机 简 介 -22.1 工 作 原 理 -22.2 结 构 -23 设 计 计 算 -63.1 功 率 计 算 电 动 机 选 择 -63.2 皮 带 部

6、 分 选 型 计 算 -63.3 轴 计 算 -103.4 安 全 销 计 算 选 择 -153.5 轴 承 校 核 -153.6 5050 双 齿 辊 式 破 碎 机 计 算 结 果 -164 安 装 调 试 与 试 运 转 -174.1 安 装 调 试 -174.2 试 运 转 -175 使 用 与 维 护 -185.1 使 用 -185.2 维 护 -18设 计 总 结 -19致 谢 -20河北联合大学轻工学院毕业设计说明书0第 1 章 绪 论1.1 破 碎 机 的 现 状1.1.1 破 碎 机 在 国外的发展状况1.1 设 计 特 点双 齿 辊 破 碎 机 机 的 主 要 性 能 特

7、点 是 ：1.本 机 具 有 体 积 小 、 重 量 轻 、 噪 声 低 、 安 装 检 修 都 十 分 方 便 等 特 点 ；2.齿 辊 的 结 构 尺 寸 都 是 根 据 产 品 粒 度 要 求 进 行 设 计 ， 破 碎 齿 磨 损 后 现场 可 直 接 更 换 破 碎 牙 齿 ， 大 大 降 低 了 使 用 成 本 ；3.过 粉 碎 极 低 。 采 用 剪 切 原 理 ， 小 于 要 求 粒 度 的 物 料 直 接 通 过 ， 对 于大 于 粒 度 要 求 的 物 料 进 行 破 碎 ， 避 免 了 进 入 破 碎 机 的 物 料 搀 杂 破 碎 的 缺陷 。 对 于 煤 炭 、 焦

8、碳 等 中 等 硬 度 物 料 ， 过 粉 碎 率 一 般 在 5%以 下 。2PGC450500 新 型 双 齿 辊 破 碎 机 是 利 用 新 型 的 齿 形 对 物 料 进 行 剪切 、 拉 伸 、 弯 曲 、 刺 破 、 折 断 等 作 用 实 现 破 碎 ， 特 别 适 合 用 于 原 煤 的 粗碎 和 中 碎 ， 可 简 化 原 煤 的 准 备 作 业 ， 是 理 想 的 煤 炭 破 碎 设 备 。1.2 设 计 产 品 的 用 途 和 应 用 领 域破 碎 机 是 冶 金 、 矿 山 、 矿 山 、 电 力 、 化 工 、 建 筑 、 陶 瓷 、 水 泥 和 筑 路等 工 业 部

9、 门 广 泛 应 用 的 设 备 ， 每 年 有 大 量 原 料 和 再 利 用 的 废 料 都 需 要 用破 碎 机 进 行 加 工 处 理 ， 以 达 到 下 一 级 机 械 加 工 设 备 所 要 求 的 粒 度 ， 所 以破 碎 机 主 要 应 用 于 矿 区 。2 5050 双 磁 辊 式 破 碎 机 简 介2.1 工 作 原 理以 双 齿 辊 为 例 ， 见 图 一 两 个 圆 辊 子 相 向 旋 转 ， 物 料 进 入 两 个 辊 子 之 间 ，由 于 摩 擦 力 的 作 用 ， 物 料 被 带 人 两 辊 子 之 间 的 破 碎 空 间 ， 受 挤 压 而 被 破碎 。 破 碎

10、 后 的 产 品 在 自 重 的 作 用 下 从 两 辊 子 之 间 的 间 隙 处 排 出 。 最 大 粒度 由 两 辊 之 间 的 距 离 决 定 。河北联合大学轻工学院毕业设计说明书11辊子 2物料图 1-12.2 结 构双 齿 辊 式 破 碎 机 结 构 比 较 简 单 （ 见 图 二 ） ， 就 其 总 体 装 配 形 式 由 ：机 架 ， 传 动 装 置 、 破 碎 辊 、 保 险 装 置 及 保 护 罩 组 成 。 小 皮 带 轮 固 定 在 电机 上 ， 电 机 通 过 三 角 带 带 动 大 皮 带 轮 ， 大 皮 带 轮 与 破 碎 辊 轴 固 定 ， 辊 子也 通 过 键

11、 连 接 固 定 在 轴 上 面 。 这 样 ， 大 皮 带 轮 带 动 轴 转 动 实 现 破 碎 运 动 。2.2.1 机 架辊 式 破 碎 机 机 架 一 般 采 用 铸 铁 铸 造 而 成 ， 也 可 以 采 用 型 钢 或 钢 板 拼 焊 ，用 螺 栓 连 接 制 作 。 不 论 以 何 种 方 式 ， 其 原 则 均 是 牢 固 可 靠 ， 结 实 坚 固 。由 于 此 次 设 计 属 于 小 型 单 件 设 备 ， 对 于 铸 造 机 架 或 是 焊 接 机 架 其 造 价 相差 不 大 。 焊 接 机 架 其 生 产 制 造 周 期 短 ， 加 工 制 造 灵 活 ， 这 些

12、优 点 是 铸 造机 架 所 不 具 备 的 ， 所 以 此 次 采 用 钢 板 焊 接 栓 联 结 制 造 形 式 。河北联合大学轻工学院毕业设计说明书2图 1-2 双辊破碎机2.2.2 破 碎 辊平 行 装 置 在 两 水 平 轴 的 两 个 相 向 旋 转 的 辊 子 即 为 破 碎 辊 ， 它 是 破 碎机 的 主 要 工 作 机 构 。 破 碎 辊 友 辊 面 、 辊 毂 及 辊 齿 组 成 。 辊 毂 与 辊 轴 用 键连 接 起 来 与 轴 一 起 转 动 。 辊 齿 呈 圆 锥 型 与 辊 面 有 一 定 夹 角 并 成 排 围 绕 固定 与 辊 面 上 。 辊 齿 有 焊 接

13、 在 辊 面 上 的 ， 也 有 与 辊 面 铸 造 为 一 体 的 。 过 去多 采 用 焊 接 辊 齿 ， 即 辊 齿 和 辊 体 分 别 铸 造 后 ， 再 将 辊 齿 焊 接 在 辊 体 上 面 。此 种 方 法 对 于 铸 造 要 求 不 高 ， 由 于 单 件 小 批 量 生 产 ， 需 采 用 人 工 焊 接 ，焊 接 辊 齿 工 作 很 是 费 时 间 ， 齿 辊 角 度 也 不 容 易 掌 握 ， 影 响 精 度 ， 并 且 焊接 后 的 辊 齿 很 容 易 松 动 脱 落 ， 从 而 对 破 碎 粒 度 产 生 影 响 。 基 于 以 上 原 因 ，现 逐 渐 采 用 整

14、体 铸 造 代 替 焊 接 形 式 。 此 次 设 计 采 用 整 体 铸 造 形 式 。2.2.3 传 动 装 置传 动 装 置 是 破 碎 机 的 和 谐 部 分 。 破 碎 机 的 两 个 破 碎 辊 分 别 由 一 台 电 动机 通 过 皮 带 轮 带 动 。 小 皮 带 轮 装 在 电 动 机 上 ， 大 皮 带 轮 及 破 碎 辊 都 固 定安 装 在 轴 上 面 。 这 样 通 过 皮 带 实 现 对 电 动 机 的 减 速 来 达 到 破 碎 辊 需 要 的转 速 。 如 需 要 调 速 ， 可 更 换 小 皮 带 轮 （ 本 次 设 计 只 给 出 一 种 小 皮 带 轮 ，

15、如 果 需 要 改 变 破 碎 辊 转 速 ， 调 整 产 量 ， 需 要 与 工 艺 结 合 单 独 提 出 来 ， 进行 小 皮 带 轮 而 成 设 计 ） 。 轴 两 端 安 装 轴 承 及 轴 承 座 ， 轴 承 座 固 定 安 装 于机 架 上 面 。 传 动 装 置 将 在 后 面 章 节 具 体 分 析 计 算 。2.2.4 保 险 装 置由 于 此 次 破 碎 机 破 碎 物 料 为 原 煤 ， 所 以 破 碎 强 度 有 一 定 限 制 。 此 次 设计 破 碎 强 度 是 按 照 破 碎 矸 石 强 度 （ 矸 石 强 度 大 爷 原 煤 强 度 ） 来 设 计 的 。这

16、样 ， 超 过 矸 石 硬 度 的 物 料 则 要 求 不 被 破 碎 。 由 此 需 要 对 破 碎 机 的 破 碎河北联合大学轻工学院毕业设计说明书3强 度 有 一 个 最 大 限 制 ， 超 过 次 限 制 即 过 载 应 有 有 效 的 保 护 。 见 图 三 ， 大皮 带 轮 通 过 轴 套 与 轴 固 定 连 接 。 轴 向 方 向 ， 利 用 轴 肩 和 离 合 盘 进 行 定 位 。离 合 盘 通 过 保 险 销 与 轴 固 定 连 接 ， 通 过 螺 栓 与 大 皮 带 轮 固 定 连 接 。 当 破碎 物 料 有 超 过 设 计 破 碎 强 度 的 时 候 ， 首 先 皮

17、带 先 打 滑 ， 如 果 物 料 强 度 太大 大 皮 带 打 滑 不 够 ， 这 时 电 动 机 级 大 皮 带 轮 的 转 动 速 度 有 要 高 于 轴 及 破碎 辊 转 动 速 度 的 趋 势 ， 两 者 将 产 生 速 度 差 异 ， 在 保 险 销 出 将 有 较 大 的 扭矩 产 生 。 当 次 扭 矩 超 过 保 险 销 的 扭 剪 强 度 时 ， 保 险 销 将 过 载 被 切 断 ， 由此 起 到 保 护 作 用 。 另 外 如 需 要 改 变 破 碎 强 度 额 改 变 保 险 销 ， 次 需 要 与 工艺 结 合 另 行 提 出 。图 1-3 轴连接2.2.5 保 护

18、 罩保 护 罩 分 两 部 分 ， 一 部 分 是 皮 带 轮 保 护 罩 ， 主 要 是 保 护 皮 带 不 受 外 来异 物 伤 害 。 同 时 高 速 运 转 的 皮 带 也 是 很 危 险 的 ， 也 起 到 保 护 现 场 人 员 安全 的 作 用 。 另 外 一 部 分 是 固 定 在 机 架 保 护 破 碎 辊 的 罩 体 。 它 的 作 用 也 是保 护 破 碎 辊 工 作 是 不 进 入 外 来 异 物 保 护 破 碎 辊 不 受 伤 害 ， 另 外 破 碎 辊 工作 是 被 破 碎 的 物 料 飞 溅 得 很 厉 害 ， 保 护 现 场 人 员 以 及 防 止 现 场 人

19、员 被 卷入 破 碎 辊 中 去 。 他 /它 还 有 另 外 一 种 功 用 ， 它 上 部 的 口 与 输 送 物 料 的 皮河北联合大学轻工学院毕业设计说明书4带 机 漏 斗 相 连 接 ， 使 整 个 过 程 处 在 一 个 封 闭 的 环 境 内 ， 也 有 防 尘 的 作 用 。3 设 计 计 算 3.1 功 率 计 算 电 动 机 选 择3.1.1 选 择 破 碎 辊 线 速 度破 碎 辊 的 转 速 对 产 量 和 生 产 率 有 很 大 的 关 系 ， 应 根 据 产 量 级 工 艺 参 数选 择 较 合 理 的 线 速 度 。 根 据 资 料 及 工 艺 参 数 破 碎 辊

20、 线 速 度 范 围 为1.5 7.5m/s 为 比 较 适 宜 的 范 围 。 此 次 设 计 是 为 年 产 量 15 20 万 吨 洗煤 厂 选 配 的 破 碎 机 ， 此 产 量 属 于 小 型 洗 煤 厂 ， 所 以 破 碎 机 应 选 配 中 小 型 。现 根 据 工 艺 要 求 及 产 量 选 取 破 碎 辊 外 圆 直 径 500 ， 初 选 线 速 度V=3.5m/s3.1.2 计 算 功 率 电 动 机 选 择N 总 =KLDn功 率 N 总 单 位 ： KW破 碎 辊 长 度 L=0.5 单 位 ： m破 碎 辊 直 径 D=0.5 单 位 ： m破 碎 辊 转 速 n

21、单 位 ： rpm系 数 k 破 碎 煤 取 0.85n=60v/ D =603.5/0.55 =133.76m/sN 总 =0.850.50.5133.76=28.42 KWN=N 总 /2=28.42/2=14.14 KW取 单 个 电 动 机 功 率 N=15 KW在 破 碎 过 程 中 ， 物 料 的 纯 度 很 难 保 证 ， 也 就 是 说 破 碎 强 度 是 不 断 变 化的 ， 冲 击 力 很 大 ， 由 此 需 要 电 动 机 有 较 大 的 转 矩 ， 选 电 动 机 型 号 ：Y200L-8 r=730rpm,N=15KW(IP44)3.2 皮 带 部 分 选 型 计 算

22、3.2.1 设 计 功 率 Pd Pd=KaP 单 位 ： KW工 况 系 数 Ka功 率 P 单 位 ： KW查 机 械 设 计 手 册 P13-12 页 表 13-1-11 得 Ka=1.5河北联合大学轻工学院毕业设计说明书53.2.2 小 皮 带 轮 选 择电 动 机 转 速 与 破 碎 辊 转 速 相 差 约 6 倍 ， 大 小 皮 带 轮 有 效 直 径 相差 也 6 倍 。 所 以 小 皮 带 轮 不 能 选 择 太 大 ， 以 免 使 得 大 皮 带 轮 过 大 引 起 破碎 机 外 形 尺 寸 过 大 而 浪 费 材 料 。 根 据 小 皮 带 轮 转 速 n=730rpm 及

23、 设 计功 率 Pd=22.5KW 比 较 机 械 设 计 手 册 P13-13 页 图 13-1-2 及 图 13-1-3选 出 的 小 皮 带 轮 范 围 决 定 使 用 基 准 宽 度 制 窄 V 带 ， 带 型 SPA， 小 皮带 轮 直 径 dpl=140 。3.2.3 确 定 传 动 比 选 择 大 皮 带 轮传 动 比 i 确 定 ： i=n 小 /n 大 =730/133.76=5.46大 皮 带 轮 直 径 dp2=idpl=5.46140=764.4取 大 皮 带 轮 直 径 dp2=800标 准 传 动 比 i=800/140=5.723.2.4 皮 带 计 算3.2.4

24、.1 计 算 皮 带 速 度 VV= dp1n 小 /(601000)=140730 /(601000)V=5.34m/s Vmax=35m/s带 速 V 合 格3.2.4.2 定 中 心 距 a初 定 中 心 距 a0中 心 距 a0 应 满 足 以 下 公 式 ：0.7（ dp2 idp1） a0 2（ dp2 idp1）则 0.7（ 140 800） a0 2（ 140 800）658 a0 1884 取 a0=12003.2.4.3 带 基 准 长 度 Lp0带 的 基 准 长 度 应 满 足 以 下 公 式 ：Lp0=2a0 （ dp2 idp1） /2 （ dp idp1） 2/4

25、a0=21200 （ 800+140） /2+（ 800-140） 21200=3966.55查 机 械 手 册 P13-5 页 表 13-1-3Lp0=40003.2.4.4 计 算 实 际 中 心 距 a实 际 中 心 距 应 满 足 公 式 a a0+(LP-L0)/2河北联合大学轻工学院毕业设计说明书6a 1200+(4000-3966.55)/2=1216.7取 中 心 距 a=12103.2.4.5 小 皮 带 轮 包 角 1根 据 经 验 小 皮 带 轮 包 角 范 围 为 120 1， 小 皮 带 轮 包 角 1 应满 足 如 下 公 式 ： 1=180-57.3(dp idp

26、1)/a=180-57.3(800-140)/1210小 皮 带 轮 包 角 1=148.75 120小 皮 带 轮 包 角 1 合 格3.2.4.6 单 根 V 带 额 定 功 率 P1基 准 宽 度 制 窄 V 带 由 机 械 设 计 手 册 P13-20 页 表 13-1-16 选 取 。 由小 皮 带 轮 直 径 及 查 表 知 SPA 带 型 P1=3.03KW。 基 准 宽 度 制 窄 V 带 没有 单 根 V 带 额 定 功 率 增 量 P13.2.4.7V 带 根 数 ZZ 应 满 足 如 下 公 式 ： Z=Pd/(P1*KaKL)公 式 中 ：Ka 包 角 修 正 系 数

27、见 机 械 设 计 手 册 P13-14 页 表 13-1-13 得出Ka=0.915KL 带 长 修 正 系 数 见 机 械 设 计 手 册 P13-15 页 表 13-1-14 得出Ka=1.08Z=15/（ 0.9153.031.08）=5V 带 根 数 Z=5 根3.2.4.8 单 根 V 带 初 张 紧 力 F0单 根 V 带 初 张 紧 力 F0 应 满 足 如 下 公 式 ：F0 =500（ 2.5/Ka-1） Pd/Zv+mv2 式 中 mv 带 单 位 长 度 质 量 ， 查 机 械 设 计 手 册 P13-4 页 表 13-1-2。基 准 宽 度 制 窄 V 带 SPA 单

28、 位 长 度 质 量 0.12 /m。 公 式 中 其 他 符 号 同 前 。F0=500（ -1+2.5/0.915） 15+0.125.342=490N单 根 V 带 初 张 紧 力 F0=490N河北联合大学轻工学院毕业设计说明书73.2.4.9 有 效 圆 周 力 Ft有 效 圆 周 力 Ft=Pd1000/v=151000/5.34有 效 圆 周 力 Ft=2800N3.2.4.10 作 用 在 轴 上 的 力 FrFr 应 满 足 如 下 公 式 ：Fr=2F0ZSIN( 1/2)=24905SIN（ 148.75/2）=4720N考 虑 新 带 张 力 大 ， Frmax=1.5

29、Fr=47201.5N=7080N作 用 在 轴 上 的 力 Fr=4720N， (Frmax=7080N 仅 作 为 参 考 )3.3 轴 计 算已 知 条 件 ： 电 机 输 入 功 率 N=15KW， 破 碎 阻 力 F=3090N， 大 皮 带轮 对 轴 的 力 Fr=4720N。 各 个 力 关 系 见 图 四 ：河北联合大学轻工学院毕业设计说明书8图 1-4 受力图3.3.1 轴 的 材 料 选 择选 择 轴 材 料 为 45 号 钢 ， 调 质 处 理 。 查 机 械 设 计 手 册 P6-3 页 表6-1-1 知 ： b=640N/ 2， s=355N/ 2，-1=275N/

30、2， （-1 b）=60N/ 2，（1 b）=215N/ 2。3.3.2确定轴端直径 d轴端直径 d 应该满足以下公式：d=A（P/n） 3/1 式中：A 查机 械 设 计 手 册 P6-5页 表 6-1-3取 中 间 值 115， 因 转 速 不 是很 小 ， 单 向 旋 转 ， 无 轴 向 载 荷 ， 承 受 一 定 的 弯 矩 转 矩 。P 功 率 KWN 转 速 rpmD=115（ 15/133.76） 3/1=55.5 56河北联合大学轻工学院毕业设计说明书9因 轴 要 开 通 孔 ， 增 大 3% 5%， 取 d=65轴 承 处 取 d=70 。3.3.3轴 结 构 设 计根 据

31、轴 径 与 载 荷 情 况 ， 选 取 轴 承 （ GB288-87） 53614， 外 形 尺 寸 7015051， 其 余 各 段 轴 径 按 半 径 方 向 放 大 5 。 各 段 配 合 及 表 面粗 糙 度 如 下 ： 轴 承 处 为 k6， Ra0.8 m； 破 碎 辊 处 为 k6， Ra1.6 m；皮 带 轮 处 h6， Ra3.2 m。 轴 具 体 结 构 及 尺 寸 见 图 纸 。3.3.4链 连 接 的 强 度 校 核选 用 A 型 平 键 （ GB1096-79） 与 破 碎 辊 连 接 处 的 尺 寸 为bhL=25990。 整 个 轴 只 有 破 碎 辊 处 有 键

32、 连 接 ， 因 此 只 校 核 此 键 。键 连 接 的 强 度 校 核 可 查 机 械 设 计 手 册 P5-153页 表 5-3-16计 算 。平 键 按 照 挤 压 强 度 校 核 P=2TDkl (P)公 式 中 ： P 挤 压 强 度 MPa(P) 许 用 挤 压 强 度 MPaT 转 矩 ND 轴 径 K 键 与 轮 毂 的 接 触 高 度 取 h/21 键 的 工 作 长 度 ， 平 键 取 L-b将 公 式 变形 l2T/DPk查机械设计手册 P5-153页表5-3-17（P）=30M Pa 按 冲 击 载 荷 选 用 。D=90 ， T=996 ， k=25/2=12.5

33、。1 29961000/（ 9012.530） =59键 长 L=（ 59 25） =84 选 择 标 准 键 长 L=90 ， l=65校 核 剪 切 强 度 ： =2T/Dbl （ ）公 式 中 ： 剪 切 强 度 MPa（ ） 许 用 剪 切 强 度 查 机 械 设 计 手 册 P5-153页表5-3-17 取 （） =60MPa其 他 符 号 同 前 =29961000/902565=14MPa键 连 接 强 度 合 格 。另 外 ， 破 碎 机 属 于 强 冲 击 设 备 ， 为 了 保 险 起 见 同 时 也 是 适 应 结 构 ， 要 求选 择 双 键 连 接 。3.3.5校 核

34、 轴轴 所 受 力 简 图 及 水 平 、 垂 直 方 向 受 力 见 图 四 。 其 中 各 个 力 分 别 为 ：F=3090N,破 碎 阻 力 F/2=1545N,Fr=4720N 皮带轮对轴的力，其与水平面夹角1.65，在水平面及垂直面各产 生 一 个 分河北联合大学轻工学院毕业设计说明书10力 ， 分 别 是 Frcos1.65=4718N,Frsin1.65=136N3.3.5.1计 算 支 反 力RBH=271.5（ F/2） （ F/2） （ 271.5 340） （ 271.52340 295.5） Frcos1.65/（ 271.52 340）RBH=（ 271.51045

35、 611.51045 1178.54718） /883=7842NRAH=RBH-F-Frcos1.65=7842-3090-4718=34N 与 图 示 方 向 相 反RBV=（ 271.52 340 295.5） Frsin1.65/（ 271.5340）RBV=1178.5136/883=182N3.3.5.2计 算 弯 矩 、 扭 矩轴 所 受 弯 矩 图 及 扭 矩 图 见 图 五 ：图1-5弯矩、扭矩图计 算 弯 矩 ：B 点 ：MBH 295.5Frcos1.65/1000 295.54718/1000 1395NMMBV 295.5Frsin1.65/1000 295.5136

36、/1000 41NM合 成 弯 矩 MB （ MBH MBV） 1/2 （ 1395 41） 1/2 1396NMC 点 ：MCH 271.5RAH/1000 271.534/1000 9.3NMMCV 271.5RAV/1000 271.546/1000 12.5NM河北联合大学轻工学院毕业设计说明书11合 成 弯 矩 MC （ MCH MCV） 1/2 （ 9.3 12.5） 1/2 16NMD 点MDH （ 271.5 340） RAH 340F/2/1000 （ 34611.5 340 1045） /1000 546.1NMMDV=(271.5 340)RAV/1000 611.546

37、/1000 28.2NM合 成 弯 矩 MD （ MDH MDV） 1/2 （ 546.12 28.22） / 547NM计 算 转 矩大 皮 带 轮 的 扭 矩 ： T 9550P /n 皮 带 轮 传 动 效 率 取 0.93T 9550150.93/133.76 996NM破 碎 辊 传 递 扭 矩 按 照 每 个 键 传 递 T/2计 算3.3.5.3危 险 截 面 计 算首 先 确 定 危 险 截 面 。 看 弯 矩 图 ， B 点 弯 矩 最 大 ， 扭 矩 最 大 ， 并 且 B点 截 面 尺 寸 也 比 较 小 ， 可 以 确 定 B 为 危 险 截 面 。 现 校 核 B 截

38、 面 。对 于 碳 素 结 构 钢 ， 弯 曲 应 力 与 扭 转 应 力 合 成 ， 然 后 按 照 第 三 强 度 理 论求 出 当 量 弯 矩 。 公 式 如 下 ：Me （ M T） /式 中 ： M 合 成 弯 矩 NM 根 据 转 矩 性 质 而 定 的 应 力 校 正 系 数 ， 通 常 对 于 不 变 的 转 矩 取 （ lb） /( lb) 60/215 0.28T 转 矩 NM Meb 1396 （ 0.28996） 1/2 1424NM校 核 B 点 截 面 eb Meb/Wb （ lb）公 式 中 ： Wb 轴 的 抗 弯 截 面 系 数 W d/32 d 轴 的 直

39、径 Wb 65/32 26948 eb Meb/Wb 10001424/26948 53MPa （ lb） 60MPa结 论 ： 轴 的 强 度 合 格3.3.5.4校 核 轴 的 刚 度轴 刚 度 的 校 核 主 要 是 计 算 其 扭 角 是 否 符 合 要 求 。 阶 梯 轴 的 扭 角 公 式 应 该按 照 下 式 计 算 ： （ 57.3/G） Tili公 式 中 ： G 材 料 的 切 变 模 量 ， 对 于 钢 材 料 G 8.110MPaT 转 矩 NM， l 轴 长 度 ， I 轴 面 的 极 惯 性 矩 I d/32 (57.3/G)4980001282/( 90/32)

40、498000210/( 100/32) 996000183/( 80/32) 996000191/( 70/32) 996000254/( 65/32) 0.22 0. 5河北联合大学轻工学院毕业设计说明书123.4安 全 销 计 算 选 择当 扭 矩 超 过 设 计 安 全 范 围 ， 安 全 销 将 在 最 小 截 丽 处 断 开 使 轴 与 大 皮 带轮 分 离 停 止 转 动 。 安 全 销 最 小 直 径 应 满 足 公 式 ：d 1.6(T/DZ )1/2公 式 中 ： T 扭 矩 Nmm， D 安 全 销 所 在 轴 径 mm， Z 安 全 销 被 剪 切面 数 量 ， 剪 切

41、强 度 极 限 MPa， (0.6 0.7)( b) 0.6600=360 MPa。d 1.6(996000/652360)1/2 7.38mm.现 取 d 7mm 其 允 许 最 大 扭 矩 为 ：T=d2DZ /2.56 77652360/2.56 900 Nm3.5轴 承 校 核3.5.1计 算 基 本 额 定 动 负 荷轴 承 选 择 的 是 (GB288-87) 53614。 轴 承 转 速 n=133. 76rpmlOrpm， 应 按 照 基 本 额 定 动 负 荷 计 算 ， 然 后 校 核 其 额 定 静 负 荷 。额 定 动 负 荷 公 式 按 照 机 械 设 计 手 册 P

42、7-118页 公 式 7-2-1汁 算C fhfmfdP/fnfT公 式 中 ： fh 寿 命 系 数 按 照 机 械 设 计 手 册 P7-119页 表 7-2-4选 取 。本 设 备 按 4000小 时 选 取 fh 1.865； fn 速 度 系 数 按 照 机 械 设 计 手 册P7-120页 表 7-2-5选 取 fh 0.657； fm 力 矩 负 荷 系 数 ， 按 照 力 矩 较 大取 fm 2； fd 冲 击 负 荷 系 数 ， 查 机 械 设 计 手 册 P7-121页 表 7-2-6，取 fd 2.6； fT 温 度 系 数 ， 查 机 械 设 计 手 册 P7-121页

43、 表 7-2-7， 取fT-1。 P 当 量 动 负 荷 ， 应 满 足 公 式 ；P XFr YFa公 式 中 ： Fr 径 向 负 荷 。 按 照 受 力 最 大 轴 承 的 径 向 负 荷 选 取Fr (RBH2+RBV2)1/2 Fr (78422 182)1/2 7845NX 径 向 系 数 ； Fa 轴 向 负 荷 N； Y 轴 向 系 数 。查 机 械 设 计 手 册 P7-203页 知 Fa 0， P Fr+YFa Fr 7845NC (78451.86522.6)/(0.6571) 116KNCr 262 KN结 论 ： 额 定 动 负 荷 合 格3.5.2校 核 静 负 荷

44、基 本 额 定 静 负 荷 应 满 足 公 式 Co=SoPo。公 式 中 ： So 安 全 系 数 ， 查 机 械 设 计 手 册 P7-123页 表 7-2-12 So 2.5Po 当 量 静 负 荷 ， 查 机 械 设 计 手 册 P7-123页 表 7-2-10 Fo Fr NCo 2.57845 20KN CO 215KN结 论 ： 额 定 静 复 合 合 格 ， 轴 承 安 全 。3.6 5050双 齿 辊 式 破 碎 机 计 算 结 果河北联合大学轻工学院毕业设计说明书13*电 动 机 Y200L-8功 率 15KW转 速 730rpm小 带 轮 有 效 直 径 140大 带 轮 有 效 直 径 800带 速 3.5m/s带 型 基 准 宽 度 制 窄 V 带 SPA 型皮 带 根 数 5根带 长 4000破 碎 辊 有 效 直 径