0403117劉翔泳圓錐破碎機動力箱的結構設計

1、濟南大學畢業(yè)設計摘 要iabstractii1 前言31.1圓錐破碎機概述31.1.1 hpc系列高效液壓圓錐破碎機簡介31.1.2 hcs系列高效液壓圓錐破碎機簡介31.1.3 彈簧圓錐破碎機簡介31.2 圓錐破碎機主要特點41.2.1 液壓系統(tǒng)41.2.2 破碎腔型41.2.3 密封可靠41.2.4 更換方便41.2.5 調(diào)節(jié)開口41.2.6 結構特點51.3 圓錐破碎機的發(fā)展史與應用51.3.1 圓錐破碎機的發(fā)展史51.3.2 圓錐破碎機的應用62 畢業(yè)設計主要內(nèi)容與要求82.1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀82.2選題的目的及意義82.3設計的內(nèi)容92.4設計的要求92.5圓錐破碎機的工作原理和結構設

2、計92.5.1圓錐破碎機的工作原理92.5.2圓錐破碎機結構設計103.工作參數(shù)的確定和計算123.1嚙角123.2動錐轉(zhuǎn)速123.3電動機功率的計算和選擇133.4 v帶計算143.5錐齒輪的設計163.6傳動軸的設計194 圓錐破碎機結構分析224.1 主軸結構224.2 偏心軸套與錐齒輪224.3 偏心軸套的支撐方式234.4 動錐的支撐方式234.5 圓錐破碎機的破碎腔234.6 防塵密封裝置244.7 保險裝置244.8 排料口調(diào)整裝置244.9 傳動部分245 結 論256 參 考 文 獻267 致 謝271 前言1.1圓錐破碎機概述隨著礦山技術的不斷發(fā)展，圓錐破碎機也分為好幾種，

3、包括彈簧圓錐破碎機、cs系列高效彈簧圓錐破碎機、hpc液壓圓錐破碎機和hcs高效液壓圓錐破碎機等。 圓錐破碎機是最近研制的一種先進的大功率、大破碎比、高生產(chǎn)率的液壓式破碎機。該機是在消化吸收了各國具有80年代國際先進水平的各類型圓錐破碎機的基礎上研制成的。它與傳統(tǒng)的圓錐破碎機的結構在設計上顯然不同，并集中了迄今為止已知各類型圓錐破碎機的主要優(yōu)點。適用于細破碎和超細破碎堅硬的巖石、礦石、礦渣、耐火材料等。 圓錐破碎機結構簡介：圓錐破碎機其結構主要有機架、水平軸、動錐體、平衡輪、偏心套、上破碎壁(固定錐)、下破碎壁(動錐)、液力偶合器、潤滑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等幾部分組成. 1.1.1 hpc

4、系列高效液壓圓錐破碎機簡介hpc系列高效液壓圓錐破碎機具有世界先進水平的高能破碎機，它是破碎速度、偏心距（沖程）以及高性能破碎腔型設計的圓滿結合。它不但提高了生產(chǎn)能力和破碎效率，還擴大了應用范圍，從石灰石到玄武巖，從石料生產(chǎn)到各種礦石破碎，它都可以在各種中碎、細碎、超細碎作業(yè)中提供無與倫比的破碎性能。其高轉(zhuǎn)速、高破碎容量與獨特的專利設計令破碎后的成品具有極其優(yōu)質(zhì)的立方體型，而易于維護的特點又可確保超凡的高穩(wěn)定性操作，在世界各地享有盛名，是當今礦山建筑行業(yè)替代彈簧圓錐破碎機和更新一般液壓圓錐破碎機的最新一代產(chǎn)品。 1.1.2 hcs系列高效液壓圓錐破碎機簡介hcs型高效圓錐破碎機適用于破碎中等和

5、中等以上硬度的各種礦石和巖石，本機具有破碎力大、效率高、處理量高、動作成本低、調(diào)整方便、使用經(jīng)濟等特點。由于零件選材與結構設計合理，故使用壽命長，而破碎產(chǎn)品的粒度均勻，減少了循環(huán)負荷，在中、大規(guī)格破碎機中，采用了液壓清腔系統(tǒng)，減少了停機時間，且每種規(guī)格的破碎機腔型多，用戶可根據(jù)不同的需要，選擇不同的腔型，以更好的適應用戶需要。 1.1.3 彈簧圓錐破碎機簡介彈簧圓錐破碎機在不可破異物通過破碎腔或因某種原因機器超載時，彈簧圓錐破碎機彈簧保險系統(tǒng)實現(xiàn)保險，排礦石增大。異物從破碎腔排出，如異物卡在排礦口使用清腔系統(tǒng)，使排礦繼續(xù)增大，使異物排出破碎腔。在彈簧的作用下，排礦口自動復位，彈簧圓錐破碎機器恢

6、復正常工作。 1.2 圓錐破碎機主要特點1.2.1 液壓系統(tǒng)該機具有用液壓系統(tǒng)來調(diào)整破碎機排礦日的大小，液壓系統(tǒng)可有效地保證設備的安全運轉(zhuǎn)。在破碎腔中有異物時，液壓系統(tǒng)可使動錐體自動下退，當異物排出后，該系統(tǒng)使下退的動錐體自動復位。重新保持原來的排礦口位置繼續(xù)工作。1.2.2 破碎腔型破碎腔型是指動錐與固定錐之間形成的幾何空間。破碎腔的形狀對整機的性能影響很大。破碎機腔型是破碎的主要技術指標。該機從粗碎到細碎設計了四種規(guī)格的腔型，它有六種可能的組合，這意味著它能最好地適用于用戶特殊要求； 1.2.3 密封可靠采用迷宮式密封裝置，取代了以往使用的水式密封，使灰塵雜質(zhì)無法進人機體內(nèi)，從而保證了潤清

7、油的清潔，延長了滑動軸承、推力球軸承的使用壽命，使得機器運轉(zhuǎn)可靠； 1.2.4 更換方便以往破碎機更換破碎壁非常慢,圓錐破碎機新結構更換破碎壁非常快。因為上破碎壁上裝有卡梢，用螺栓頂起就把破碎壁固定.下破碎壁固定是用液壓螺母緊固.上、下破碎壁背面不需要加任何填充材料，所以更換快速方面，減少了工人勞動強度； 1.2.5 調(diào)節(jié)開口該機選用了耐高壓的位移傳感器，調(diào)整排礦口位置時是在操作室進行的。只要一按鍵，在操作臺上就有顯示，就可以看到所需要調(diào)整的排礦口大小，非常方便準確。 該機工作時，電機通過液力偶合器、小圓錐齒輪驅(qū)動偏心套底部的大圓錐齒輪，使偏心套旋轉(zhuǎn)，致使錐體作旋擺動而破碎物料。破碎機的主軸是

8、不動的，只是支撣球面瓦，承受破碎力。由于破碎機主軸不動而偏心套傳遞破碎力，故該結構可承受較大破碎力，對細碎和超細破碎非常適應，因為超細破碎的破碎力是非常大的。預計其產(chǎn)品粒度(對于超細碎型襯板)開路時一5m二可達5080%(視物料性質(zhì)而有所差異)。該破碎機適用于金屬礦山選礦廠第三段破碎，或第四段破碎;適用于建材或非金屬礦山及土木工程。特別是土木工程所需的天然砂供應不足的地區(qū)。 1.2.6 結構特點1、更高的產(chǎn)能，更好的質(zhì)量。 2、由于有保險裝置，大大減小了停機時間。 3、機體為鑄鋼結構，在重載部位設置有加強筋。 4、含調(diào)整器，可快速調(diào)整破碎出料粒度的大小。 5、提供彈簧式保護裝置。 6、具有完整

9、的潤滑系統(tǒng)，當有溫過高或有流速過慢時將自動關閉。 7、內(nèi)部結構密封性能好，可有效的保護設備免受粉塵及其他小顆粒的侵害。 8、使用壽命較長適用性強。1.3 圓錐破碎機的發(fā)展史與應用1.3.1 圓錐破碎機的發(fā)展史圓錐破碎機誕生于20世紀初葉，彈簧式圓錐破碎機是由美國西蒙斯兄弟二人研制的，故稱之為西蒙斯圓錐破碎機。其結構為主軸嵌入偏心套，用偏心套驅(qū)動動錐做旋擺運動，動錐襯板時而靠近時而離開定錐襯板，從而使礦巖在破碎腔內(nèi)不斷地遭到擠壓而破碎。采用大偏心距、低擺頻、驅(qū)動功率小的破碎機，破碎產(chǎn)品粒度不均勻、破碎效果差、振動大、彈簧已損壞。采用大型螺旋套調(diào)整排礦口大小，調(diào)整困難，過載保護用彈簧組，可靠性差。

10、多年來，雖經(jīng)不斷改進，但其工作原理和基本構造變化不大。 20世紀40年代，美國allis chalmers公司首先推出底部單缸液壓圓錐破碎機，是在旋回式破碎機基礎上發(fā)展起來的。采用液壓技術，實現(xiàn)了液壓調(diào)整排料口和過載保護的功能，簡化了破碎機的結構，減輕了重量，提高了使用性能。由于靠排料口尺寸大小來控制產(chǎn)品粒度，使產(chǎn)品粒度大，且不均勻。對含水、含泥物料易堵塞。20世紀50-60年代，法國dragon公司的子公司babbitless和日本神戶制鋼有限公司等推出上部單缸、周邊單缸液壓圓錐破碎機。 20世紀70-80年代，美國allis chalmers公司在底部單缸液壓圓錐破碎機的基礎上推出了高能液

11、壓圓錐破碎機；nordberg公司推出旋盤式圓錐破碎機，適用于中硬物料的第四段破碎，其給料粒度小，偏心距小，破碎力不大。相繼又推出超重型短頭圓錐破碎機，加大了功率，強化了彈簧和合金鋼機架，增加了制造成本，為此該公司又推出了omni型圓錐破碎機。為適應沖水破碎又推出wf型濕式圓錐破碎機；babbitless公司推出buf型超細碎圓錐破碎機。采用滾動軸承替代偏心套，由電動機、皮帶傳動而帶動動錐擺轉(zhuǎn)，頂部單液壓缸裝置調(diào)整排料口和過載保護，給料粒度10mm,產(chǎn)品粒度6.3mm占80%。德國khd humboldt wedag公司推出了calibrator型圓錐破碎機。20世紀90年代以來，美國ceda

12、rapids公司推出了eijoyii型和mvp型圓錐破碎機；美國nordberg公司推出新一代hp系列圓錐破碎機，瑞典svedala公司推出新的h系列圓錐破碎機，日本神戶制鋼有限公司推出af型圓錐破碎機和2300asc型圓錐破碎機，俄羅斯烏拉爾機械研究院和米哈諾貝爾研究設計院開發(fā)出新型短頭圓錐破碎機，破碎機分上、下兩部分，上腔按料層原理破碎物料，下腔為平行區(qū)。應用表明：細級別含量較一般圓錐破碎機提高5%-10%，襯板金屬消耗降低20%。最后，值得一提的是俄羅斯與20世紀80年代研制成功的慣性圓錐破碎機，使圓錐破碎機在結構和原理上取得重大進展。20世紀50年代初期，國內(nèi)圓錐破碎機在原蘇聯(lián)的210

13、0和1650彈簧圓錐破碎機的基礎上，開發(fā)了1200和2200型圓錐破碎機。在20世紀70年代開發(fā)了1200、1750、2200多缸液壓圓錐破碎機，1200、1650、2200底部單缸液壓圓錐破碎機。20世紀80年代，沈陽重型機器廠從美國nordberg公司引進西蒙斯和旋盤式圓錐破碎機制造技術，并合作生產(chǎn)了該系列圓錐破碎機。沈陽有色冶金機械廠從美國allis-chalmers公司引進h系列圓錐破碎機部分相關技術，對德興銅礦引進的h系列84"圓錐破碎機進行消化吸收并加以生產(chǎn)。該廠與北京礦冶研究總院和江西銅業(yè)公司合作對從日本神戶制鋼有限公司引進的760型液壓圓錐破碎機進行消化并加以生產(chǎn)。2

14、0世紀90年代以來，國內(nèi)一些礦山，石料加工廠和建設工程先后又引進了hp系列圓錐破碎機，g型圓錐破碎機和omni型圓錐破碎機均取得了良好應用效果。北京冶礦研究院于1993年與俄羅斯圣彼得堡工程科學院合作成立中外合資北京凱特破碎機有限公司，桂林冶金機械廠與圣彼得堡工程科學院共同創(chuàng)辦了中俄合資桂林湟新技術開發(fā)有限公司生產(chǎn)慣性圓錐破碎機，洛陽礦山機械工程設計研究院開發(fā)簡化結構的慣性圓錐破碎機，東北大學也正在研究振動破碎機。隨著我國機械行業(yè)的發(fā)展，中小型圓錐破碎機也取得了進展。上海建設·路橋機械設備有限公司與日本神戶制鋼有限公司合作生產(chǎn)af型圓錐破碎機，沈陽華楊機械廠推出西蒙斯、旋盤式和hp系

15、列圓錐破碎機，上海龍陽機械廠、上海多靈-沃森機械設備有限公司和鞍山礦山機械總廠也都生產(chǎn)中小型圓錐破碎機。目前，我國圓錐破碎機已形成大、中、小型系列，品種齊全，基本滿足國內(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外同類產(chǎn)品尚有差距，有待進一步研究和改進。1.3.2 圓錐破碎機的應用使用范圍：立軸式破碎機既可以用于生料的破碎,又可以用于熟料的破碎。它適用于粉碎水泥熟料、粒狀高爐礦渣、石灰石、砂巖、頁巖、煤矸石、煤塊、鋁塊石、金礦石、鉬礦石等多種物料。它廣泛應用于：建材、化工、冶金、電力、煤炭、礦山等工業(yè)部門。 （1）圓錐破碎機廣泛用于中碎和細碎堅硬物料。 （2）在工礦企業(yè)的

16、原料破碎中，當生產(chǎn)量較少時，可以選擇顎式或輥式破碎機，但規(guī)模較大的企業(yè)。全部使用圓錐破碎機。 （3）用于破碎極堅硬物料，例如細碎鋯剛玉，但在操作時必須采用相應措施，因這種物料的硬度達到莫氏硬度9.7級。（4）用于要求破碎產(chǎn)品中立方體粒度較多的場合，實踐證明，圓錐破碎機中立方體顆粒較多，特別是其粒度接近排料口寬度的那部分顆粒中，產(chǎn)品形狀好，立方體顆粒多。2 畢業(yè)設計主要內(nèi)容與要求2.1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀現(xiàn)在國內(nèi)外圓錐破碎機設計的基本點是：大擺程，高擺頻，大底錐角并且三者必須達到最優(yōu)匹配以及采用優(yōu)化型層壓破碎的破碎腔，再輸入高能量。也就是說，對破碎機內(nèi)部結構和參數(shù)進行優(yōu)化組合，基本上不加大外形尺寸。所

17、以液壓圓錐破碎機向著高能層壓破碎方向發(fā)展而不是向著大型化方向發(fā)展。在破碎機整體結構方面單缸機的結構最簡單。因此新型液壓圓錐破碎機應該是在單缸機的基礎上進行內(nèi)部結構和參數(shù)優(yōu)化組合。這樣，研制的新型液壓圓錐破碎機既有最優(yōu)越的技術性能，結構又最簡單。經(jīng)過近幾年的迅速發(fā)展，驅(qū)動技術有了明顯進步：1.齒輪可驅(qū)動功率大幅增加，全球最大驅(qū)動功率7800kw的單小齒輪已由中信重工機械股份有限公司制造；2.環(huán)形電機功率更大，全球最大功率28000kw的環(huán)形電機已由siemens制造；3.調(diào)速電機和變頻技術日趨成熟和多樣化；4.減速機功率更大，體積更小，效率和可靠性更高。2.2選題的目的及意義 圓錐破碎機是選礦廠

18、大型設備之一，它在選礦作業(yè)中起著重要的作用。建材機械的生產(chǎn),從原料、燃料到半成品都需要進行破碎和粉磨,其目的是使物料的表面積增加,以提高物理作用的效果及化學反應的速度,如促進均勻混合,提高物料的流動性,便于貯存和運輸,提高產(chǎn)量等。水泥熟料和石膏一起磨碎成最終產(chǎn)品,其磨碎的粒度越細,表面積越大,則水泥的標號就越高。改善和提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量,減少動力消耗,降低生產(chǎn)成本,對達到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗具有重要意義。圓錐式破碎是建材行業(yè)材料破碎的主要手段，其設備效率是重要的技術和經(jīng)濟指標。目前在破碎機的設計研究中，主要集中在耐磨材料和常規(guī)設計的改進。在水泥行業(yè)、選礦電力等工業(yè)領域中廣泛使用粉磨機械。但各類

19、粉磨機械都有生產(chǎn)效率低，能耗高的缺點。當前的發(fā)展趨勢是“以破代磨”，借助加強粉磨機前的粉碎，降低入料粒度，可大幅度提高粉磨機產(chǎn)量，降低綜合能耗。本課題是結合市場上所使用的各類型號的破碎機及由廠家在使用過程中所反饋的信息,分析其問題的來源,并相互比較綜合各類破碎機的優(yōu)點,經(jīng)師生討論而確定的。技術要求：機械設計應保證其功能良好、使用可靠、維護方便；零件結構設計要選擇合理的毛坯型式和材料，并盡可能的采用標準件和通用件，并具有良好的工藝性。本設計具有很強的實用價值。因為采用了很多新的結構，大大降低了制造和維護的費用，減少了機器調(diào)整的次數(shù)，保證了生產(chǎn)的連續(xù)性。 破碎機械的發(fā)展與人類社會的進步和科學技術的

20、水平密切相關，隨著科學技術的發(fā)展，各學科間相互滲透，各行各業(yè)信息交流，廣泛使用新結構、新材料、新工藝，尤其注重機電一體化和自動控制技術的應用，促進了圓錐破碎機的技術進步。隨著社會的發(fā)展，原材料消耗的不斷增加，導致富礦資源日益枯竭，礦石品位日趨貧化。以我國冶金礦山為例，鐵礦石平均品位31%、錳礦石品位22%。絕大多數(shù)的原礦需要破磨和選礦處理后才能成為爐料。破磨作業(yè)是選礦的龍頭，也是能耗、鋼耗的大戶。因此，節(jié)能、降耗是破磨設備研究的主題，“多碎少磨”是節(jié)能、降耗的重要措施，其關鍵問題是降低破碎產(chǎn)品的最終粒度。圓錐破碎機生產(chǎn)效率高，排料粒度小而均勻，可將礦巖從350mm破碎到10mm以下的不同級別顆

21、粒，可以滿足入磨粒度需求，成為金屬礦山選礦廠的主要破碎設備。目前正向著大型、高效、可靠、節(jié)能、降耗和自動化方向發(fā)展。2.3設計的內(nèi)容立軸圓錐破碎機是采石場中一種應用廣泛的石料破碎設備。要求針對這一形式的破碎機，對其動力傳遞組件進行結構設計。主要包括動錐、偏心軸套、傳動軸、大小錐齒輪等零件。立軸圓錐破碎機的生產(chǎn)工況：玄武巖破碎入料粒度:<20cm入料通過量:50-240噸/小時轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)速度： 245r/min2.4設計的要求總體方案的設計；動力參數(shù)的計算；主傳動部分的結構設計；主要零部件的強度、剛度的校驗。2.5圓錐破碎機的工作原理和結構設計2.5.1圓錐破碎機的工作原理工作原理：圓錐破

22、碎機是通過可動圓錐與不動錐體之間的工作面來進行碎礦的。電動機的動力由傳動軸、圓錐齒輪帶動偏心軸套旋轉(zhuǎn)。動錐體支承在球面軸承上，并固定在一個懸掛豎軸上，豎軸置于偏心套筒內(nèi)。動錐體與豎軸一同由偏心軸套帶動，偏心軸套借水平軸及皮帶輪并經(jīng)傘齒輪來傳動。皮帶輪則由電動機經(jīng)三角皮帶傳動。豎軸的下部裝入偏心套筒中，當偏心套筒旋轉(zhuǎn)時，以軸劃出一個圓錐面。因此動錐體靠近不動錐時，則物料處于被擠壓和破碎過程，動錐另一邊則離開定錐，此時被擠壓了的物料靠自重從兩錐體底部排出。動錐的上下浮動通過液壓系統(tǒng)來控制，以此來調(diào)節(jié)動錐與定錐之間的間隙，間隙的大小與破碎粒子的大小有關，以此來獲得所需要的粒子。2.5.2圓錐破碎機結

23、構設計主要是電動機的選擇，帶及帶輪的選擇，錐齒輪的選擇，主軸和偏心軸套的設計，動錐體的設計。各個零件的具體參數(shù)和尺寸通過圓錐破碎機的生產(chǎn)工況利用相應公式通過具體的計算來得出。根據(jù)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和入料量選擇合適的電動機，電動機與帶輪相連，查閱相關資料選擇6根v帶的帶輪，帶輪與錐齒輪相連，從而使水平方向傳動轉(zhuǎn)換為豎直方向，然后根據(jù)受力情況設計偏心軸，從而選擇偏心套筒，根據(jù)受力和擠壓情況設計動錐體。結構示意圖如下：1.電動機 2.帶輪 3.錐齒輪 4.偏心軸套5.主軸 6.動錐 7.定錐工作過程如下：電動機的動力通過皮帶輪調(diào)節(jié)速度后，傳到錐齒輪，由錐齒輪再一次調(diào)節(jié)速度后，傳到偏心軸套，通過偏心軸套的旋轉(zhuǎn)

24、帶動主軸轉(zhuǎn)動，動錐隨主軸的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，從而與定錐配合來擠壓和破碎。其中主軸底部有液壓系統(tǒng)，通過液壓系統(tǒng)來控制主軸的上下浮動，從而控制排料口的大小。若破碎機發(fā)生堵礦時可使動錐上升下降，如此反復進行幾次，便能排出堵礦。頂部，下部和中間都有防塵裝置，中間部分防塵裝置用橡膠漲圈與密封筒相連接，這樣不會因為動錐的上升或下降影響防塵作用。主軸下面有三塊止推盤，主軸借助螺釘與上摩擦盤連接，中間摩擦盤和下摩擦盤壓在液壓缸活塞頂上用圓柱銷固定。3.工作參數(shù)的確定和計算3.1嚙角圓錐破碎機的嚙角滿足下列要求：=-（-）2, 分別為動錐與定錐的錐面傾斜角；動錐軸線與定錐中心線之間的夾角，通常=2°通常取=

25、21°23°，選取=22°。中碎圓錐破碎機取=40°45°，選取=45°。物料與襯板之間的摩擦角（12°）。=-（-）224°22°=-(45°-2°)=65°3.2動錐轉(zhuǎn)速動錐的轉(zhuǎn)速即偏心襯套的轉(zhuǎn)速，因為這類破碎機用于物料的中細碎，為了保證產(chǎn)品粒度的均勻性，使卸出料塊的尺寸都小于出料口寬度，工作時應該使每塊物料在平行帶上起碼能夠受到一次破碎作用，亦即物料經(jīng)過平行帶的時間不少于動錐偏轉(zhuǎn)一次所需時間。 由于內(nèi)錐母線的傾斜角較小，接近出料口處，定、動錐之間又有一平行帶，所以物料卸

26、下時，時沿著動錐斜面滑下。因此不免要受到動錐斜面摩擦阻力以及動錐偏轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的離心慣性力的影響，因離心慣性力較小，可以忽略不計。由于摩擦阻力的作用，物料沿動錐斜面滑下時的加速度a必定小于重力加速度g。物料在錐體的情況可看作物料在斜面運動，如下圖：設料塊重量g，動錐體底部傾角為,則與斜面垂直的分力為gcos，沿斜面方向的分力為gsin，故使料塊沿斜面下滑之力為f=，即。f物料與錐面間的摩擦系數(shù)，一般取f=0.35。設平行帶長度為l，物料從平行帶的起點滑下時，初速度為零，則物料通過平行帶的時間t按下式求出：另一方面，設動錐的轉(zhuǎn)速為n(r/min)，則每轉(zhuǎn)時間為：取為了使卸出料塊的尺寸都小于破碎機出料

27、口寬度e,就必須使料塊通過平行帶的時間小于動錐每轉(zhuǎn)所需時間。通過以上計算可得，所以滿足條件。3.3電動機功率的計算和選擇中細碎圓錐破碎機的功率消耗：動錐表面積，；動錐中部的偏心距，；動錐轉(zhuǎn)速，。，為弧長?？紤]到中細碎圓錐破碎機的尖峰負荷較大，故電動機功率為：由此查機械設計手冊選取電動機型號為y2315m4。電動機的額定功率為132kw，轉(zhuǎn)速為1480r/min。3.4 v帶計算確定計算功率由機械設計表87查得工作情況系數(shù)=1.5故選取帶v類型根據(jù)、由機械設計圖811選取d型確定帶輪的基準直徑并驗算帶速初選小帶輪的基準直徑，由機械設計表88取小帶輪基準直徑。驗算帶速故帶速合適。計算大帶輪的基準直

28、徑根據(jù)機械設計表88，圓整后為。確定帶中心距和基準長度根據(jù)式初定中心距。計算基準長度 由機械設計表82選取帶的基準長度計算實際中心距驗算小帶輪上的包角 計算帶的根數(shù)計算單根帶的額定功率由，查機械設計表84a得。根據(jù)d型帶查機械設計表84得查機械設計表85得查機械設計表82得于是 計算帶根數(shù)3.5錐齒輪的設計選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)按照傳動方案，選用錐齒輪傳動。錐齒輪速度不高，選用7級精度。材料選擇。由表101選擇大小齒輪材料都為鑄鋼ht300，小齒輪硬度為250hbs，大齒輪硬度為230hbs。選小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù)。取。按齒面接觸強度計算由設計計算公式進行試算，及確定公式內(nèi)各計算數(shù)

29、值1） 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 2） 選取錐齒輪傳動的齒寬系數(shù)。3） 查得材料彈性影響系數(shù)4） 由圖按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限，大齒輪5） 計算應力循環(huán)次數(shù) 6） 查表取載荷系數(shù)k=2.77） 由圖選取接觸疲勞壽命系數(shù)。8） 計算接觸疲勞許用應力 取失效概率為1%，安全系數(shù)，由式得 計算1） 試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值。 2） 確定模數(shù) 取3） 計算錐齒輪大端分度圓直徑 4） 計算節(jié)錐角 5）計算錐距 6）計算齒寬 7） 計算大分度圓平均直徑 接觸強度校核計算1）計算額定圓周力 2） 計算 3）選取系數(shù) 按查表得，查表得，。4） 計算接觸應力 接觸應力 所以接觸強度足夠。彎

30、曲強度校核計算1） 有關參數(shù)和系數(shù)的計算和選擇 查圖得 由式 查表得 。 查表得2） 計算彎曲應力 許用彎曲應力 計算彎曲應力 所以彎曲強度足夠。3.6傳動軸的設計初步確定軸的最小直徑先按下式初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)制處理。根據(jù)表153，取，于是得輸出軸的最小直徑顯然是安裝小錐齒輪的直徑。取小錐齒輪孔徑為，即軸最小直徑為。選定調(diào)心滾子軸承。傳動軸校核按鈕轉(zhuǎn)強度條件計算 扭轉(zhuǎn)切應力 軸的抗扭截面系數(shù)，。 查表153得 所以軸的扭轉(zhuǎn)強度條件符合條件。按彎扭合成應力校核軸的強度 軸的彎扭合成強度條件為： 其中，查表得，。 下面計算軸上的載荷： 由 得 由 得 則軸的彎扭合成強度

31、條件為 所以軸的彎扭合成強度符合條件。4 圓錐破碎機結構分析4.1 主軸結構破碎機主軸是一個非常重要的零件。在生產(chǎn)現(xiàn)場破碎機斷軸事故常有發(fā)生，主要是因為工作條件惡劣，受很大的沖擊載荷，以及由于主軸和錐體配合安裝不當，產(chǎn)生很大的應力集中，使用不當?shù)仍蛟斐傻?。如某選礦廠1650短頭破碎機主軸，由于經(jīng)常有過大礦塊進入破碎腔，使主軸在頂部折斷。圓錐破碎機主軸結構有三種形式：與錐體采用圓柱面配合的階梯軸（國產(chǎn)，前蘇聯(lián)，g型破碎機，以及西蒙斯標準型和600短頭型破碎機）；與錐體采用圓柱面配合的無階梯軸（旋盤破碎機和西蒙斯短頭型破碎機）；與錐體采用錐面配合的主軸（ac底部單缸液壓圓錐破碎機、日本李本鐵工所

32、頂部單缸液壓圓錐破碎機）。從主軸結構對比以及結合主軸斷裂和受力情況分析可知，階梯軸由于不同直徑截面變化易產(chǎn)生應力集中，而錐形主軸和無階梯軸，其截面只是主軸與錐面配合，下部僅有一次變化。再著錐面配合可以適當減少配合面過盈量，減少應力集中，因為在破碎時，破碎力對配合面有不斷地楔緊作用。但錐面配合方式，其軸向安裝定位準確程度較差。終上所述，設計主軸結構時，應特別注意：加大不同截面的過渡圓角，減少應力集中；采用較大的卸載槽;采用較適當?shù)呐浜闲问胶瓦m度的過盈量；要保證主軸的加工精度等。4.2 偏心軸套與錐齒輪圓錐破碎機偏心軸套是借助固裝其上的大錐齒輪，由傳動軸上的小錐齒輪驅(qū)動。一種是小錐齒輪設置在大錐齒

33、輪下方，然而此時大多數(shù)是大錐齒輪裝在偏心軸套的上方，但也有將大錐齒輪裝在下方的；另一種是小錐齒輪設置在大錐齒輪的上方。經(jīng)多年實踐證明，前一種方式安裝維修都比較方便，但常常產(chǎn)生直襯套上串的不良現(xiàn)象，偏心軸套工作時產(chǎn)生跳動不穩(wěn)定。后一種方式安裝維修比較困難，但直襯套不會上串，而且運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。最近ac公司h系列破碎機也都改為第一種方式。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，為了適應筒形主軸，卡里巴脫型，hp系列破碎機偏心軸套，其內(nèi)孔為圓柱形而外部是上小下大的截錐形柱體。錐齒輪有直齒和弧齒兩種。若制造條件允許當然是弧齒錐齒輪為好。4.3 偏心軸套的支撐方式一般都采用由止推片組成的平面止

34、推滑動軸承，但也有采用平面推力滾動軸承的，如卡里巴脫型破碎機。前者可借更換不同厚度墊片來調(diào)整齒輪間隙。 4.4 動錐的支撐方式 液壓圓錐破碎機是靠裝在液壓缸活塞上面的球面軸承支撐，并主軸頂部橫梁中心設有軸承座套來支撐，使動錐主軸構成一個兩支點梁。但對于卡里巴脫型和hp系列破碎機，動錐球面均是裝在動錐內(nèi)部。設計破碎機時，采用哪種支承方式，是由破碎機型式和結構不同而決定。4.5 圓錐破碎機的破碎腔圓錐破碎機的破碎腔是影響破碎機主要技術指標的關鍵部分。破碎腔有多種型式。僅就一種破碎機，由于對產(chǎn)品粒度要求的不一樣，也有幾種腔型。如國產(chǎn)圓錐破碎機有三種腔型，西蒙斯破碎機有標準型和短頭型兩種，卡里巴脫型破

35、碎機有四種腔型，ac圓錐破碎機h系列有九種腔型、g型破碎機也有四、五種腔型，旋盤破碎機僅有一種腔型，只是規(guī)格不同的破碎機，其腔型尺寸不一樣。盡管腔型多種多樣，我們可簡單的歸納為兩種：一種是ac公司液壓圓錐破碎機的陡錐形腔型；另一種是諾德貝格生產(chǎn)的西蒙斯和旋盤式破碎機的平錐形腔。國產(chǎn)的液壓破碎機，基本上屬于這兩種腔型。近些年新生產(chǎn)的美國ac液壓破碎機h系列破碎機腔型，有向平錐形靠近的趨勢。諾德貝格hp系列破碎機，向陡錐靠近，處于一種中間型式。4.6 防塵密封裝置中細碎破碎機比粗碎旋回破碎機產(chǎn)生的灰塵更加嚴重，因此要求破碎機必須設有完善的防塵裝置，工廠常常因為防塵裝置故障而影響生產(chǎn)。目前，彈簧式破

36、碎機所采用的防塵裝置有水封防塵，空氣防塵，黃油防塵等，有時也采用兩種裝置共同防塵。對于這些防塵裝置，若能嚴格遵守操作流程，及時檢查保修，還是可行的。往往由于生產(chǎn)條件的限制，產(chǎn)生問題。如水封防塵給水壓力不穩(wěn)定，有時斷水，有時不能及時保修等都會導致失效。液壓圓錐破碎機采用密封筒和密封環(huán)等密封裝置，效果很好。有的破碎機因為結構的變化，采用迷宮式防塵裝置效果很好。4.7 保險裝置破碎機保險裝置最普遍的是彈簧保險和液壓保險兩種，就起保險作用來講，液壓保險裝置是非常好的。4.8 排料口調(diào)整裝置排料口調(diào)整裝置有機械式和液壓式兩種。液壓調(diào)整裝置比較好一些。4.9 傳動部分 傳動部分一般都是由水平傳動軸經(jīng)小錐齒

37、輪驅(qū)動大錐齒輪帶動偏心軸套，帶動主軸動錐轉(zhuǎn)動。國產(chǎn)和前蘇聯(lián)的以及西蒙斯，旋盤，hp系列的破碎機都采用滑動軸承。ac液壓，卡里巴脫型，g型和日本單缸破碎機均采用滾動軸承。滾動軸承潤滑方便，傳動效率高，但承受沖擊載荷較差。滑動軸承如果制造質(zhì)量合格，裝配和潤滑合理，那么其工作也很穩(wěn)定可靠，使用效果也很好，耐沖擊壽命也很長，也便于維修。5 結 論(1) 在擠壓破碎過程中，破碎力在動錐母線方向的分布主要服從粒度分布系數(shù)與壓縮比。物料進入破碎腔后，破碎力隨擠壓破碎物體的增加而增大，在進入平行區(qū)前后達到最大值，而后逐漸在減小。(2) 在單一破碎層內(nèi)，擠壓破碎力主要服從于各微小破碎區(qū)域內(nèi)的壓縮比。采用解析方法對各微小破碎區(qū)域內(nèi)的破碎力加以分解和求和，能夠獲得破碎機關鍵摩擦副接觸面的壓力參數(shù)。(3) 在正常工作狀態(tài)下，圓錐破碎機動錐部的自轉(zhuǎn)速度應當為1020 r/min 。與之相對應的，破碎機各關鍵摩擦副的摩擦因數(shù)應當處于0.01 以下。以pyf1300 圓錐破碎機為例，其正常工況下，潤滑系統(tǒng)的進出油溫差約為3.5 ，因而若實際測得的進出油溫差高于3.5 時，即認為機械系統(tǒng)出現(xiàn)載荷過大或潤滑狀態(tài)不良等情況。6 參 考 文 獻1 宋玉國.2 200 mm 圓錐破碎機錐套裂紋的原因分析及預防.包鋼( 集