液壓圓錐破碎機(jī)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文)液壓圓錐破碎機(jī)的設(shè)計(jì)The design of Hcc Hydraulic Cone Crusher學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 機(jī)械101 學(xué)生姓名： 王某 學(xué) 號(hào)： 2011127822 指導(dǎo)教師： 某某某（副教授） 2015 年 5 月畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中文摘要液壓圓錐破碎機(jī)的設(shè)計(jì)摘 要：?jiǎn)胃滓簤簣A錐破碎機(jī)這一類(lèi)型的機(jī)械因?yàn)橛斜容^合以及簡(jiǎn)單實(shí)用的設(shè)計(jì)，并且在破碎礦石的能力以及可靠性上的表現(xiàn)上都很出色。在破碎機(jī)的設(shè)計(jì)中，要幾個(gè)關(guān)鍵的零部件需要著重的設(shè)計(jì)，關(guān)系著破碎機(jī)的精度以及破碎的能力。其中液壓系統(tǒng)整個(gè)機(jī)械中相當(dāng)于控制系統(tǒng)，通過(guò)

2、液壓推動(dòng)活塞的運(yùn)動(dòng)，控制動(dòng)錐的上升和下降。從而進(jìn)一步的控制排礦的粒度。動(dòng)錐是直接與礦石接觸，進(jìn)行碎礦的工作面，它的材料選擇與角度的設(shè)計(jì)都關(guān)系到破碎機(jī)破碎礦石的能力。偏心軸套也是其中的一個(gè)關(guān)鍵部位，偏心套的作用就是實(shí)現(xiàn)動(dòng)錐與軸的擺動(dòng)，通過(guò)擺動(dòng)工作。如果偏心套發(fā)生問(wèn)題的，其他的部件都不能正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。從而影響了整個(gè)機(jī)器的正常工作。設(shè)計(jì)破碎機(jī)的時(shí)候，要 根據(jù)給定條件完成液壓圓錐碎礦機(jī)的運(yùn)動(dòng)分析、機(jī)架和支承裝置設(shè)計(jì)、工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、排礦口調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等的確定，并對(duì)主要零件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算及強(qiáng)度分析。關(guān)鍵詞：?jiǎn)胃滓簤?；偏心套；?dòng)錐畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文摘要The design of Hcc Hy

3、draulic Cone CrusherAbstract: Hcc Hydraulic Cone Crusher of this type of machine because there are relatively fit and simple and practical design, and in the ability and the performance reliability of the broken ore on very well. In crusher design to a few key components need to focus on the design,

4、 the relationship between the accuracy and the ability to crush crusher. Wherein the hydraulic system is equivalent to the entire machine control system, to promote movement of the piston through the hydraulic control dynamic cone rising and falling. Thereby further control granularity row Mine. Mov

5、ing cone is in direct contact with the ore crushing carried Face, its angular design and material selection are related to the ore crusher capacity. Eccentric sleeve is also one of the key parts, eccentric role is to implement the moving cone oscillating shaft through swing work. If the eccentric pr

6、oblem occurs, the other parts are not functioning properly. Thus affecting the normal operation of the machine. Crusher design time, according to the given conditions to complete the hydraulic cone crushers motion analysis to determine the frame and the support means design, mechanical design work,

7、discharge opening adjustment mechanism design, the hydraulic control system design, and the main design calculations and strength analysis of partsKeywords: single cylinder；moving cone ;eccentric sleeve 目 錄1 緒論11.1 引言11.2 發(fā)展歷史22 液壓圓錐破碎機(jī)工作原理以及技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn) 22.1圓錐破碎機(jī)的工作原理22.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與要求 33 破碎機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)計(jì)算33.1液壓圓錐

8、破碎機(jī)的參數(shù)及其結(jié)構(gòu)33.2設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算44 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)以及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的選擇與計(jì)算 74.1齒輪的設(shè)計(jì)74.2傳動(dòng)軸的參數(shù)計(jì)算114.3計(jì)算主軸的參數(shù)數(shù)據(jù) 115 偏心軸套的設(shè)計(jì)156 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)17結(jié)論 19致謝 20參考文獻(xiàn)21淮海工學(xué)院二一五屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 22 頁(yè) 共 21頁(yè) 1 緒論1.1引言根據(jù)我國(guó)國(guó)家的工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策，我們要重點(diǎn)支持交通建設(shè)，原材料獲取以及能源產(chǎn)業(yè)等基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。作為這些基礎(chǔ)性工業(yè)的支柱的礦山機(jī)械應(yīng)該優(yōu)先得到國(guó)家的大力支持，以得到進(jìn)一步的提高和發(fā)展。研發(fā)生產(chǎn)更多的具有國(guó)際一流水平的，高效率、先進(jìn)的破碎粉磨機(jī)械，來(lái)滿(mǎn)足我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及對(duì)原材

9、料和能源的需求。礦山機(jī)械主要包含了眾多的類(lèi)型，有用于粗碎，中碎和細(xì)碎的破碎機(jī)，也有用于粒度更小的制砂機(jī)，還有特細(xì)粒度的粉磨機(jī)等等的類(lèi)型。而破碎機(jī)是在整個(gè)流程中較為關(guān)鍵的一部分，大部分的行業(yè)都需要破碎機(jī)來(lái)進(jìn)行加工，可以說(shuō)破碎機(jī)是用來(lái)礦山機(jī)械制造業(yè)水平高低的重要性標(biāo)志。礦山機(jī)械具有很高的集成化和技術(shù)水平，在新型機(jī)械設(shè)備的開(kāi)發(fā)中，新技術(shù)新成果不斷的融合改良，諸如制造工藝，信息技術(shù)水平，材料工藝的不斷提高，都給礦山機(jī)械的進(jìn)步提供了更好地平臺(tái)?？茖W(xué)技術(shù)的不斷發(fā)，使得破碎機(jī)不論從整體機(jī)架還是零部件的使用壽命變得很長(zhǎng)很長(zhǎng)，并且更新?lián)Q代的速度也變得越來(lái)越快。如果沒(méi)有成熟的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和使用經(jīng)歷，要想不出現(xiàn)任何的錯(cuò)

10、誤就必須通過(guò)多門(mén)學(xué)科技術(shù)的不斷融合和改良，從而提高設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。從現(xiàn)在看來(lái)，使礦山機(jī)械通過(guò)信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，自動(dòng)化成了當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)。單杠液壓圓錐破碎機(jī)在破碎機(jī)系列中有很多明顯的特點(diǎn)，比如優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，出色的破碎能力，還有很高的穩(wěn)定性，并且其生產(chǎn)運(yùn)行的成本非常低廉。廣泛的應(yīng)用范圍，在建筑，冶金，采礦，以及各種化工產(chǎn)業(yè)的原料加工中都被廣泛應(yīng)用。圓錐破碎機(jī)的破碎能力比較優(yōu)異，工作效率也相對(duì)比較高，能夠很好的節(jié)省能源，提高生產(chǎn)率，使資源得到充分利用。前期對(duì)原料的加工時(shí)各個(gè)行業(yè)必不可少的環(huán)節(jié)，為了高效，快速的得到原材料，那些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，費(fèi)用較低，并且能夠長(zhǎng)時(shí)間工作，并且技術(shù)相對(duì)成熟

11、的破碎機(jī)成了首選，在開(kāi)始的時(shí)候國(guó)內(nèi)沒(méi)有技術(shù)或者不成熟，國(guó)內(nèi)礦業(yè)紛紛引進(jìn)國(guó)外的優(yōu)秀產(chǎn)品，國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品都采用了先進(jìn)的液壓技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了液壓調(diào)整排礦口的寬度，還能實(shí)現(xiàn)保護(hù)作用。隨著時(shí)間的推移，我國(guó)的礦產(chǎn)資源的需求日益加大，對(duì)礦的質(zhì)量要求也越來(lái)越高，想要發(fā)展國(guó)家經(jīng)濟(jì)的建設(shè)就必須開(kāi)發(fā)更高效，環(huán)保的單杠液壓圓錐破碎機(jī)，滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要。為了解決這個(gè)緊迫的問(wèn)題，在此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中要設(shè)計(jì)一種符合當(dāng)下生產(chǎn)發(fā)展的破碎機(jī)，在老師的幫助和同學(xué)之間的相互溝通交流下設(shè)計(jì)圓錐破碎機(jī)，從而有效的解決現(xiàn)在的問(wèn)題，迎難而上克服困難。1.2發(fā)展歷史 從圓錐破碎機(jī)是在其他的破碎機(jī)基礎(chǔ)上改良研發(fā)的，比其他形式的破碎機(jī)晚一段時(shí)間，在破碎機(jī)沒(méi)

12、有研發(fā)出來(lái)的時(shí)候，很多的行業(yè)生產(chǎn)效率非常的低。十世紀(jì)二十年代破碎機(jī)得到了發(fā)展，當(dāng)時(shí)的一家公司生產(chǎn)了一臺(tái)旋回破碎機(jī)做粗碎，但是這也是解決了有限的問(wèn)題，還是不能滿(mǎn)足生產(chǎn)發(fā)展的需要，所以人們迫切的需要研發(fā)中碎和細(xì)碎破碎機(jī)。到了二十世紀(jì)30年代，人們又研發(fā)了緩傾斜角的圓錐破碎機(jī)，其中有好多的標(biāo)準(zhǔn)，以西蒙式標(biāo)準(zhǔn)和短頭的破碎機(jī)使用較廣，它們有著動(dòng)錐特點(diǎn)是較為平緩，還有過(guò)載保護(hù)的裝置設(shè)計(jì)。在其研發(fā)之后，很快又有新型的破碎機(jī)出現(xiàn)，那就是動(dòng)錐較為傾斜的陡傾斜壓縮圓錐破碎機(jī)。主要是用于礦石的中碎以及細(xì)碎。有著排礦口小，主軸較短，而且沖程很大，效率高。到了五十年代末期，液壓技術(shù)的普及有換來(lái)了更新?lián)Q代的高潮。在七十年

13、代的時(shí)候，圓錐破碎機(jī)取得了極大的進(jìn)步，又有新型的大型圓錐破碎機(jī)被研發(fā)出來(lái)。還有研發(fā)出了能夠特細(xì)碎的圓錐破碎機(jī)，其具有更加合理的破碎腔結(jié)構(gòu)，主軸相對(duì)來(lái)說(shuō)較短，能或多較多目的特點(diǎn)。 目前的圓錐破碎機(jī)的型式有例如多缸液壓破碎機(jī)，單缸液壓破碎機(jī)，還有不是太多的彈簧圓錐破碎機(jī)破碎機(jī)。如今比較有實(shí)力的主要破碎機(jī)生產(chǎn)廠家有Metso、FLSmidth、Sandvik以及ThyssenKrupp。在這幾個(gè)其中Metso和FLSmidth公司的市場(chǎng)銷(xiāo)售份額最大。研發(fā)生產(chǎn)水平也是頂尖的。他們的技術(shù)水平基本可以代表當(dāng)今世界液壓圓錐破碎機(jī)的主流技術(shù)水平，不且都離不開(kāi)以下幾個(gè)共同點(diǎn)：（1）采用很多現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)技術(shù)，如使

14、用MATLAB軟件來(lái)進(jìn)行機(jī)器優(yōu)化設(shè)計(jì)。（2）都采用拱形的橫梁用以加大破碎機(jī)給料口的尺寸，將主軸以及圓錐鍛造成一體避免碎礦作業(yè)中產(chǎn)生松動(dòng)。（3）耐磨件均采用高錳鋼或鉻鋼制造（4）傳動(dòng)齒輪采用擺線齒錐齒輪。2液壓圓錐破碎機(jī)工作原理以及技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)2 .1圓錐破碎機(jī)的工作原理破碎機(jī)的電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器連接傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸通過(guò)花鍵與圓錐小齒輪聯(lián)接，小錐齒輪大錐齒輪嚙合傳遞動(dòng)力，大錐齒輪與軸套組成齒輪軸套設(shè)計(jì)為一個(gè)整體，并且軸套為一個(gè)偏心軸套。大錐齒輪軸套（軸套、偏心銅套）組件帶動(dòng)主軸組件（主軸，動(dòng)錐，動(dòng)錐襯板）圍繞理論的中心線作定點(diǎn)的圓錐運(yùn)動(dòng)，同時(shí)主軸以主軸的中心線自轉(zhuǎn)。當(dāng)機(jī)器在空轉(zhuǎn)的時(shí)候，大錐齒輪軸套與主

15、軸組件一起轉(zhuǎn)動(dòng)，但當(dāng)需要破碎的物料進(jìn)入機(jī)器后，在破碎腔進(jìn)行破碎主軸組件在物料的壓力下進(jìn)行緩慢自轉(zhuǎn)，同時(shí)動(dòng)錐與襯套在破碎腔內(nèi)來(lái)回的擺動(dòng)。在這個(gè)時(shí)候，物料由于動(dòng)錐與襯套的來(lái)回?cái)[動(dòng)的作用下將物料擠壓破碎，實(shí)現(xiàn)其功能。單缸液壓通過(guò)底部的活塞支撐并且通過(guò)其叫動(dòng)錐托起與下方，起到了調(diào)整排礦口的作用。也起到了過(guò)鐵保護(hù)，反復(fù)的起落可以有效地防止機(jī)器損壞的問(wèn)題。底部的單缸液壓的首要功能是調(diào)節(jié)主軸的上下位置，通過(guò)改變主軸的上下位置，調(diào)節(jié)了動(dòng)錐和定錐襯套之間的距離。從而改變了排礦粒度。與此同時(shí)，不同的破碎腔型和不同的偏心套筒也能夠相應(yīng)的改變物料排出的粒度。2.2破碎機(jī)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與要求到目前為止，我們國(guó)家的破碎機(jī)規(guī)格

16、主要有彈簧圓錐破碎機(jī)以及液壓圓錐破碎機(jī)，并且都各有十多種的規(guī)格型號(hào)，還有少量的多缸液壓圓錐破碎機(jī)，相比西方先進(jìn)的水平還有一定的差距，在整機(jī)的壽命以及零部件的工作壽命與其他先進(jìn)的同類(lèi)型產(chǎn)品已經(jīng)在穩(wěn)步靠近，但是在好的前景同時(shí)還有很多問(wèn)題，我們自己生產(chǎn)的產(chǎn)品在信息化，自動(dòng)化以及集中控制的方面與同類(lèi)的外國(guó)產(chǎn)品還有很大的落后，在材料的質(zhì)量上不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，近年來(lái)通過(guò)與國(guó)外同行的合作，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，并且將技術(shù)消化吸收不斷改良，是我們的技術(shù)水平不斷地得到提升。圓錐破碎機(jī)式冶金、建材、化工、水電、筑路、等工業(yè)部門(mén)對(duì)不同硬度的各種礦石和巖石進(jìn)行中碎和細(xì)碎作業(yè)的主要設(shè)備，特別是在選礦中普便用作中碎和細(xì)碎設(shè)備。 破碎

17、機(jī)的型號(hào)規(guī)格說(shuō)明PYY-BT××××:其中P代表的為破碎機(jī)，Y代表的是它的形式是圓錐式的破碎機(jī)，第二個(gè)Y表示其為液壓系統(tǒng)的破碎機(jī)，B表示其為標(biāo)準(zhǔn)型，T的意義是破碎機(jī)的液壓選用單缸液壓，××代表的是動(dòng)錐的最大直徑，后兩個(gè)××代表了給料口的直徑。3破碎機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)計(jì)算3.1液壓圓錐破碎機(jī)的參數(shù)及其結(jié)構(gòu)3.1.1機(jī)構(gòu)參數(shù)1、進(jìn)料口寬度B=190mm2、最大給料粒度d=160mm3、生產(chǎn)能力Q=90200 t/h4、排礦口調(diào)節(jié)范圍e=2545mm5、電動(dòng)機(jī)功率N=95kW6、動(dòng)錐最大提升高度為100mm3.1.2液壓

18、圓錐破碎機(jī)的動(dòng)錐和偏心套的組成動(dòng)錐是圓錐破碎機(jī)的主要?jiǎng)恿敵霾糠?，?dòng)錐受到在底部的壓力，礦石擠壓時(shí)對(duì)破碎壁的垂直壓力，螺栓對(duì)動(dòng)錐部的整體反向切應(yīng)力的作用。而齒輪偏心軸套對(duì)個(gè)機(jī)器的偏心運(yùn)動(dòng)起到了關(guān)鍵作用。 作業(yè)時(shí)，傳動(dòng)軸對(duì)主軸傳送動(dòng)力，帶動(dòng)動(dòng)錐部旋轉(zhuǎn)，由于偏心套的存在，時(shí)主軸形成了偏心旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)破碎壁對(duì)礦石的擠壓破碎。破碎礦石是會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，大量的粉塵的產(chǎn)生會(huì)對(duì)機(jī)器的潤(rùn)滑產(chǎn)生影響，從而影響機(jī)器的使用壽命，為了防止粉塵砂石進(jìn)入破碎機(jī)的內(nèi)部，要對(duì)內(nèi)部的機(jī)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)部密封設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)擋灰板，參見(jiàn)下圖。 圖1 液壓圓錐破碎機(jī)的動(dòng)錐和偏心套的組成1主軸、2.軸套、3鋼板、4止動(dòng)環(huán)、5壓帽、6注鋅層、7動(dòng)錐

19、襯板、8動(dòng)錐、9壓環(huán)、10密封圈、11托環(huán)、12擋灰塊、13螺栓和14墊圈組成，為破碎機(jī)作業(yè)時(shí)的主要工作部分；偏心套部由：15主軸襯套、16偏心套、17斜鍵、18螺栓、19平衡塊、20螺釘、21螺母、22開(kāi)口銷(xiāo)、23大齒輪、24上盤(pán)3.2設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算3.2.1給料口寬度和排料口的寬度 液壓圓錐破碎機(jī)的給料口寬度B為190mm最大給料度Dmax為160mm為給定尺寸，選用js-125-8型電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速為735r/min，95kw，380v。 單杠液壓圓錐破碎機(jī)的電機(jī)功率可以按照如下公式計(jì)算得出動(dòng)錐底部最大直徑： N=75D1.7kw根據(jù)公式代入 N=95kw所以得出 D=1200mm3.2.2

20、動(dòng)錐參數(shù)的計(jì)算嚙角的計(jì)算：中碎圓錐破碎機(jī)的嚙角要符合下面的公式 =2-(1-)22，1分別是動(dòng)錐和固定錐的錐面傾角，單位為度礦料與襯板之間的摩擦角度小于13°動(dòng)錐的中心線與機(jī)器的中心線的夾角，一般取2° 圖2 單缸圓錐破碎機(jī)嚙角根據(jù)公式，選1=45，2=64°平行帶的長(zhǎng)度計(jì)算： 中碎的平行帶長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.85D 式中D為動(dòng)錐下部最大直徑D=1200mm代入式中得到L為102mm偏心距以及動(dòng)錐擺動(dòng)行程計(jì)算： 首先偏心距要用r表示，球面中心為o，中碎破碎機(jī)的偏心距以及動(dòng)錐的擺動(dòng)行程根據(jù)如圖顯示的關(guān)系可以求出，然后根據(jù)這些計(jì)算得出H和L的尺寸（如圖三）。 r=Htan

21、s1=2r=2Htan 圖3 s=2LsinH動(dòng)錐底部到o點(diǎn)的高度； L動(dòng)錐母線長(zhǎng)度；r動(dòng)錐中心線在排礦口平面的偏心距；S1動(dòng)錐中心線在排料口平面內(nèi)的擺動(dòng)行程S動(dòng)錐下部邊緣上某點(diǎn)的擺動(dòng)行程國(guó)產(chǎn)的偏心距和動(dòng)錐擺動(dòng)行程查表得當(dāng)D為1200mm時(shí)，r為15.5mm，s1為31mm，s為51mm。計(jì)算得H為443mm，L為730mm。3.2.3圓錐破碎機(jī)的擺動(dòng)次數(shù)根據(jù)工廠經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算圓錐破碎機(jī)的擺動(dòng)次數(shù)n2=1000D代入D得n為292r/min，取主軸的擺動(dòng)次數(shù)為300r/min。3.2.4生產(chǎn)率的計(jì)算根據(jù)給出條件，開(kāi)路破碎物料時(shí)，可根據(jù)比較實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)公式 Q=K1K2q0e1.6 t/hK1物料可

22、碎性系數(shù)，查表取1K2破碎比修正系數(shù)，查表取1q0單位排料口的生產(chǎn)率，查表取4.5e排料口寬度，根據(jù)條件得知為25m45mmP物料堆密度，tm3代入公式得出生產(chǎn)物料的密度為1.3tm3到3tm3。3.2.5破碎力的計(jì)算機(jī)器是由底部的單缸液壓提供破碎力的，所以破碎力要通過(guò)液壓系統(tǒng)的油壓力來(lái)確定，可以按一下公式進(jìn)行計(jì)算F=0.785d2p-Gcos（1-） Nd液壓缸活塞直徑，m；1動(dòng)錐錐面傾角，(°)；動(dòng)錐中心線與機(jī)架中心線間的夾角，(°)；G動(dòng)推的重量；p正常破碎物料時(shí)，液壓缸內(nèi)油壓力或蓄能器的充氣壓力，Pa取5MP當(dāng)機(jī)器中進(jìn)入不可破碎物時(shí)，動(dòng)錐的最大破碎力是由高壓溢流閥的

23、調(diào)定壓力p1來(lái)確定的，它的公式為F=0.785d2p1-Gcos（1-） N其它代號(hào)同上4傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)以及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的選擇與計(jì)算4.1齒輪的設(shè)計(jì)4.1.1齒輪的計(jì)算首先要選用錐齒輪，大小齒輪的材料選45鋼，調(diào)制處理軟齒面。大齒輪齒面硬度為260HBS,小齒輪的齒面硬度為220HBS。載荷平穩(wěn)，但是其轉(zhuǎn)動(dòng)的速度比較低，所以選擇8級(jí)精度，R取0.28。已知偏心軸的擺動(dòng)次數(shù)為n2=300r/min，同時(shí)傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為n1=735r/min根據(jù)兩軸的轉(zhuǎn)速求齒輪的傳動(dòng)比：i=n1n2=2.45查表取傳動(dòng)比為2.51 初選齒數(shù)為小錐齒輪齒數(shù)為20，大錐齒輪齒數(shù)為50。根據(jù)公式： i=tan2 =z2z1得出

24、 2=68.28 1=21.72根據(jù)公式： zmin=2ha*（sin21.72）2cos1 式中z為齒數(shù)，ha*為齒頂高系數(shù)，查表取系數(shù)為1代入數(shù)據(jù)1=21.72得出zmin=14.5查表取m=16計(jì)算分度圓 ： d1=mz1=16×20=320mm d2=mz2=16×50=800mm計(jì)算錐距 ： R=（d12）2+（d22）2R=433mm計(jì)算齒頂高： ha=m=16mm計(jì)算齒根高： hf=ha*+c*m=1.2m=19.2mm齒頂圓直徑計(jì)算da： da1=d1+2hacos21.72=350mm da2=d2+2hacos21.72=812mm齒根圓直徑計(jì)算 ： d

25、f1=d1-2hfcos21.72=284mm df2=d2-2hfcos21.72=764mm齒根角計(jì)算： tanf=hfr=2.48頂錐角計(jì)算： a1=21.72+2.48=24.20 a2=68.28+2.48=70.76分度圓齒厚計(jì)算： s=×162=25.12當(dāng)量齒數(shù)： 2v1=z1cos1 2v2=z2cos2齒寬計(jì)算： B=R3=148mm根錐角計(jì)算： f1=21.72+2.48=24.20 f2=68.28-2.48=65.804.1.2齒輪的校核(1)接觸應(yīng)力的計(jì)算齒面的接觸應(yīng)力計(jì)算公式為： 計(jì)算齒輪的載荷系數(shù)：因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，所以取平均分度圓直徑： =3

26、20×（1-0.5×0.28） =275.25mm 平均分度圓圓周速度： =10.58按如下公式計(jì)算 可得，；按以下公式計(jì)算 查表可??；查表取 彈性的系數(shù)取： 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)： =2.51代入公式（4.16），計(jì)算得： = 200 （2）接觸疲勞強(qiáng)度的許用應(yīng)力；許用接觸應(yīng)力的計(jì)算公式為： 要確定公式中的系數(shù)數(shù)值根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限為最小安全系數(shù)，取1（3）應(yīng)力循環(huán)系數(shù)計(jì)算： （4）解除疲勞壽命系數(shù)計(jì)算： 計(jì)算工作的硬化系數(shù)可以按照:計(jì)算潤(rùn)滑油膜影響系數(shù):代入上述的，計(jì)算得： =443.7 MPa由于，所以安全。(5)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度齒根應(yīng)力的計(jì)算：由彎曲應(yīng)力計(jì)算

27、公式計(jì)算： 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)代入計(jì)算公式，計(jì)算得: 計(jì)算得F 為17.53 MPa齒根許用應(yīng)力計(jì)算公式，即 （4.24） 確定公式中個(gè)系數(shù)的具體數(shù)值計(jì)算彎曲疲勞極限計(jì)算齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)計(jì)算彎曲強(qiáng)度的最小安全系數(shù)計(jì)算彎曲疲勞壽命系數(shù) 計(jì)算彎曲疲勞尺寸系數(shù)計(jì)算得： =338.8 MPa因?yàn)樗愠?，在許用范圍之內(nèi)，所以符合要求。4.1.3小錐齒輪受力分析（1）小錐齒輪齒寬中點(diǎn)直徑dm1=d11-0.5R=275mm，分度圓壓力角=21.72°，小錐齒輪分錐角1=24.20°。（2）圓周力Ft1=2Tdm1=8.945×103N。（3）徑向力Fr1=Ft1

28、tancos1=3.25×103N。（4）軸向力Fa1=Ft1tansin1=1.46×103N。3.2.4.1 大錐齒輪受力分析（1）圓周力Ft2=Ft1=80945×103N。（2）徑向力Fr2=Fa1=1.46×103N。（3）軸向力Fa2=Fr1=3.25×103N。4.2傳動(dòng)軸的參數(shù)計(jì)算 4.2.1計(jì)算傳動(dòng)軸的參數(shù)數(shù)據(jù) 傳動(dòng)軸的扭矩計(jì)算可按以下公式進(jìn)行計(jì)算 T=9.55×106Pn已知 P=95kw，n=735r/min 代入上式可得T=1.23×106N/mm因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)與傳動(dòng)軸通過(guò)聯(lián)軸器相連，可以通過(guò)如下公式進(jìn)行

29、計(jì)算pn=p012pn-1查表聯(lián)軸器的傳遞效率取=0.98計(jì)算如下p1=p0×0.98=93.1kw電機(jī)的轉(zhuǎn)速和傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速可以大致的認(rèn)為是一致的，所以可以得出n1=n0=735r/min T1=9.55×106×P1n1將上述的計(jì)算結(jié)果代入式中得到T1=1.2×106N/mm4.2.2計(jì)算軸徑根據(jù)實(shí)心圓軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度校核公式 T=TWt=9.55×106pn0.2d3通過(guò)公式的轉(zhuǎn)換可得：d39.55×106p0.2T=A03Pn計(jì)算得傳動(dòng)軸的最下直徑為d=56mm4.2.3傳動(dòng)軸的校核 圖4對(duì)傳動(dòng)軸按照彎扭矩合成強(qiáng)度校核（1）畫(huà)受力簡(jiǎn)

30、圖：通過(guò)齒輪計(jì)算徑向力，軸向力以及圓周力，畫(huà)出受力簡(jiǎn)圖： 圖5（2）計(jì)算：計(jì)算傳動(dòng)軸的支反力：根據(jù)公式 水平面 FH1=Ft553 -FQ3451000=5.16×103N FH2=Ft+FQ-FH1=1.45×104N 圖6 垂直面 Fv1=Fr553-Fa260÷21000=1.35×103N Fv2=Fr-Fv1=7.6×102N 圖7（3）水平面彎矩計(jì)算：小錐齒輪軸段中間剖面A的水平彎矩為MAH=-FH1×106=-5.46×105Nmm右邊軸徑的中間剖面B的水平彎矩MBH=FQ×345=2.31×

31、;106Nmm垂直面的的彎矩，小錐齒輪A的垂直彎矩計(jì)算如下 MAV=FV1106=1.43×105Nmm水平面彎矩圖如下： 圖8（4）計(jì)算合成彎矩：小齒輪軸段中間的剖面A處的合成彎矩為：MA=MAH2+MAV2=1.065×106Nmm合成彎矩圖如下： 圖9（5）計(jì)算小齒輪軸扭矩：T=Ft3452=2.81×106Nmm（6）計(jì)算軸的當(dāng)量彎矩：查表取=0.6，得打哦T=3.91×106Nmm小齒輪軸段中間A處剖面的最大當(dāng)量彎矩為MAca=MA2+（T）2=1.35×106Nmm右軸徑的B剖面處最大當(dāng)量彎矩為：MBca=MB2+（T）2=2.48

32、×106Nmm（7）選擇軸的材料，確定小齒輪軸的許用應(yīng)力：根據(jù)實(shí)際的條件選軸的材料為40Cr，需要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，查表得出-1=70MPa（8）校核軸的強(qiáng)度取A截面和B截面為危險(xiǎn)截面A=MAcaW=MAca0.1dA3=32.594MPa<-1B=MBcaW=MAca0.1dB3=21.461MPa<-1根據(jù)上述的論證，軸的強(qiáng)度符合條件4.3計(jì)算主軸的參數(shù)數(shù)據(jù)4.3.1計(jì)算主軸的功率 查表可知取齒輪的傳遞效率為1=0.95軸承的傳遞效率為 2=0.98計(jì)算功率p2=p1×1×2 計(jì)算得出p2=86.68kw根據(jù)公式： T2=9.55×106&#

33、215;P2n2計(jì)算得： T2=2.76×106Nmm4.3.2計(jì)算軸徑根據(jù)實(shí)心圓軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度校核公式 T=TWt=9.55×106pn0.2d3通過(guò)公式的轉(zhuǎn)換可得： d39.55×106p0.2T=A03Pn根據(jù)查表可知取A0為110計(jì)算主軸的直徑：根據(jù)公式最小直徑為d1=A03Pn=74mm5偏心套的設(shè)計(jì)偏心套的設(shè)計(jì)偏心套是單缸液壓圓錐破碎機(jī)中重要部件，偏心套的存在是動(dòng)錐能夠?qū)崿F(xiàn)偏向旋轉(zhuǎn)的必要條件。生產(chǎn)中，如果偏心套的偏向位置有問(wèn)題，動(dòng)錐就不能按預(yù)定軌跡實(shí)施偏心轉(zhuǎn)動(dòng)，單缸液壓圓錐破碎機(jī)也就無(wú)法繼續(xù)工作。所以，在單缸液壓圓錐破碎機(jī)的設(shè)計(jì)中，偏心套的設(shè)計(jì)是不可或缺

34、的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 偏心套的質(zhì)心都不在其回轉(zhuǎn)中心線上，在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中必然產(chǎn)生慣性力和對(duì)固定點(diǎn)（頂端球面軸承中心）的慣性力矩，特別是在破碎機(jī)空轉(zhuǎn)或由空轉(zhuǎn)過(guò)渡到有載運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生一種隨偏心軸套回轉(zhuǎn)而周期性變化的作用力，從而引起破碎機(jī)有害的沖擊振動(dòng)，必須很好的平衡。 所以，在偏心套的設(shè)計(jì)中，偏心軸套的慣性力設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。由于偏心軸套的質(zhì)心不在其回轉(zhuǎn)軸線上，因此，它在旋轉(zhuǎn)中也殘生慣性力，其值等于偏心軸套內(nèi)錐孔所包容的質(zhì)量，以相同的角速度繞同一軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的慣性力，但方向相反。慣性力的大小和作用點(diǎn)的位置可用積分法確定： (4.4) (4.5) (4.6) 式中 偏心孔體的微分慣性力； 偏心

35、孔體的微分體積； 偏心軸套的比重； 的重心到回轉(zhuǎn)軸線的距離； x從偏心軸套的上平面到作用線的距離； L從偏心軸套的上平面到的合力作用線的距離。圖10 偏心軸套正視圖圖11 偏心軸套俯視圖 根據(jù)幾何關(guān)系： 將、和值代入公式中，計(jì)算得: = =0.77m本次的設(shè)計(jì)將大錐齒輪與偏心軸套設(shè)計(jì)為一體，為增強(qiáng)偏心軸套的強(qiáng)度，將偏心軸套與大錐齒輪設(shè)計(jì)為一體，這樣設(shè)計(jì)可以極大地增強(qiáng)偏心軸套的強(qiáng)度和剛度。6液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)破碎機(jī)通過(guò)油缸中的油量增減來(lái)控制動(dòng)錐的上升與下降，動(dòng)錐上升，那么排料口就會(huì)變大，反之亦然。同時(shí)液壓系統(tǒng)也是機(jī)器過(guò)載保護(hù)作用的主要實(shí)現(xiàn)裝置。在蓄能器中裝入惰性氣體，儲(chǔ)能器的氣體壓力只比缸內(nèi)的液壓高

36、出那么一點(diǎn)點(diǎn)，一般情況下，在機(jī)器正常的工作中，油是進(jìn)不了蓄能器的，但是當(dāng)破碎腔中進(jìn)入不能夠破碎的物體時(shí)，動(dòng)錐會(huì)向下壓活塞，這樣的話由于缸內(nèi)的壓力變大，會(huì)導(dǎo)致大于蓄能器的壓力，從而進(jìn)入蓄能器內(nèi)，動(dòng)錐就會(huì)下降，但是當(dāng)機(jī)器排除不能破碎的物體后，機(jī)會(huì)回復(fù)上升，那樣就能保證機(jī)器的正常運(yùn)行，也減少了機(jī)器的維修。這就是過(guò)載保護(hù)。v1-油箱 2-油泵 3-單向閥 4-高壓溢流閥 5-手動(dòng)換向閥 6-截止閥 7-壓力表 8-蓄能器 9-單向節(jié)流閥 10-機(jī)器油缸 11-安全閥 12-放氣閥 圖12上圖中顯示，高壓溢流閥是圖中的4，它的主要作用是保持液壓系統(tǒng)中的高壓油的壓力穩(wěn)定在一定的程度，將控制手柄放在a位置，

37、溢流閥的各個(gè)方向都不暢通，但是當(dāng)控制手柄在b的位置，PA會(huì)保持暢通，OA也會(huì)保持暢通，那樣的話，高壓油進(jìn)入系統(tǒng)中去，當(dāng)高壓油充滿(mǎn)系統(tǒng)后，這個(gè)時(shí)候關(guān)閉截止閥就可以將控制手柄放在c的位置，PB會(huì)保持暢通，OA也在暢通時(shí)，高壓液壓油會(huì)回到油箱中，這個(gè)時(shí)候關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，通過(guò)這種方法控制油箱的油量。同時(shí)為了保證油可以按照指定的路線運(yùn)行，需要有截止閥6的存在。9是單向節(jié)流閥，從而控制蓄能器的油的流速不至于太快，緩慢的回復(fù)，減小沖擊造成的磨損。安全閥的作用是控制液壓的壓力，安全閥的最大壓力為12mp，從而控制動(dòng)錐的最大破碎力不能超過(guò)設(shè)計(jì)值。有一個(gè)問(wèn)題需要注意，就是在工作之前，一定要保證油箱中有一定的油量。并且

38、要在蓄能器中加進(jìn)5MP的惰性氣體。在工作之前首先要做的事情就是根究要求的粒度調(diào)節(jié)排料口，然后關(guān)閉截止閥，這樣就可以把油留在截止閥和油缸之間，在機(jī)器工作的時(shí)候保持這樣的狀態(tài)，如果想要在工作中調(diào)整排料口，首先是保證機(jī)器空轉(zhuǎn)，檔調(diào)節(jié)好后再填料。結(jié) 論這次的設(shè)計(jì)是我做過(guò)的結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜，難度最高，所用知識(shí)最多的一次設(shè)計(jì)，現(xiàn)在我才知道以前的課程是多么的重要，都是為最后的課程設(shè)計(jì)做鋪墊我.此次的單杠液壓圓錐破碎機(jī)，雖然破碎機(jī)的生產(chǎn)設(shè)計(jì)以及研發(fā)的時(shí)間已經(jīng)很長(zhǎng)，但是還是有很多的問(wèn)題不斷地產(chǎn)生。任何的行業(yè)都需要基礎(chǔ)行業(yè)的支持，尤其是機(jī)械行業(yè)更是萬(wàn)丈高樓的地基。通過(guò)這次的機(jī)械設(shè)計(jì)，不僅對(duì)液壓圓錐破碎機(jī)有了更深入的了解和認(rèn)識(shí)，也在設(shè)計(jì)的過(guò)程中對(duì)機(jī)械這個(gè)行業(yè)有了更深刻的認(rèn)識(shí)。本次的設(shè)計(jì)是對(duì)破碎機(jī)的整體進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括了材料的挑選，機(jī)器的整體結(jié)構(gòu)，具體構(gòu)造，還有受