圓錐破碎機設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文

圓錐破碎機設(shè)計Designofconecrusher摘要隨著社會的進步，經(jīng)濟迅速開展，工業(yè)等其它行業(yè)所需的原材料不斷增加，需要破碎的原材料的量也日益增加。破碎后的絕大多數(shù)的原礦還不能成為工業(yè)所需的爐料，破碎后的礦石還需要經(jīng)過選礦處理前方能成為爐料。作為選礦龍頭的破磨作業(yè)，其是能量、鋼材等原材料消耗最多的大戶。因此，節(jié)能、降耗成為破磨設(shè)備研究需要達成的最終目的，“多碎少磨〞更是節(jié)能、降耗的研磨設(shè)備重要檢測指標(biāo)，其關(guān)鍵問題是降低破碎產(chǎn)品的最終粒度。作為研磨設(shè)備中的一種破碎機械，圓錐破碎機不僅生產(chǎn)效率高，而且能生產(chǎn)粒度小而均勻的物料，可以能實現(xiàn)礦巖從350mm破碎到10mm以下的不同級別顆粒的生產(chǎn)，從而滿足入磨粒度的需要，因此圓錐破碎機成為金屬礦山選礦廠的主要破碎設(shè)備。本文先分析了圓錐破碎機的工作原理，繼而對圓錐破碎機進行整體的設(shè)計與計算。結(jié)合圓錐破碎機的功能和類型，計算了生產(chǎn)效率和動錐擺動次數(shù)，通過破碎機的安裝效率來確定電動機類型，進而確定傳動比和傳動局部設(shè)計與計算。對帶輪和鍵進行擠壓應(yīng)力校核，對齒輪、軸承和軸進行受力分析和彎曲強度校核，對彈簧進行工作載荷校核，利用計算機軟件繪制圓錐破碎機。圓錐破碎機的下動錐體與偏心套接觸的地方設(shè)計成了滾子接觸，減少了摩擦力，增加機器的使用壽命；通過對偏心套筒的最厚邊和最薄邊的差值來調(diào)節(jié)破碎后物料的大小；電動機和主軸之間通過皮帶傳動，緩和了載荷沖擊等。參考大量的文獻，經(jīng)歷過大量的計算，最終設(shè)計出圓錐破碎機。設(shè)計的方式主要是根據(jù)條件對零件初步選擇，然后進行受力分析和校核確定零件根本尺寸。關(guān)鍵字：圓錐破碎機；破碎；礦石；粒度；強度校核；計算AbstractWiththeprogressofthesociety,theeconomyisdevelopingrapidly,therawmaterialsneededbyindustryandotherindustriesareincreasing,andtheamountofrawmaterialsneedtobebroken.Afterthecrushingofthevastmajorityoftheorehasnotbeenabletobecomethefurnacecharge,aftercrushingoforealsoneedafterdressingtreatmentbeforeitcanbecomethefurnacecharge.Asthegrindingheadofthegrindingoperation,whichisenergy,steelandotherrawmaterialsconsumptionofthelargest.Therefore,savingenergyandreducingconsumption,acrushingandgrindingequipmentresearchneedtoreachtheultimategoal,"morecrushingandlessgrinding"isenergy-savingandconsumptionofgrindingequipmentanimportantindicator,thekeyproblemisreducingthecrushedproductonthefinalgrainsize.Asgrindingequipmentofacrusher,conecrushernotonlyproductionefficiencyishigh,andthematerialparticlesizeissmallanduniform,canachievetherocksandmineralsfrom350mmbrokenbelow10mmdifferentlevelsofparticles,soastomeetneedsofthemillfeedsize.Soconecrusherhasbecomethemaincrushingequipmentofmetalmineconcentrator.Firstly，Thispaperanalysestheworkingprincipleoftheconecrusher,andthenthedesignandcalculationoftheconecrusher.Accordingtothefunctionandtypeoftheconecrusher,calculatedtheproductionefficiencyandthenumberofdynamicconeswing，andthemotortypewasdeterminedbytheinstallationefficiencyofthecrusher,andthedesignandcalculationofthetransmissionratioandtransmissionpartsweredetermined.Checkthestressofthebeltwheelandkey，stressanalysisandbendingstrengthcheckofgear,bearingandshaft，checktheworkingloadofthespring，usingcomputersoftwaretodrawconecrusher.Thecontactofthelowerdynamicconeandtheeccentricsleeveoftheconecrusherdesignedtherollercontact，reducesthefrictionforce,andincreasestheservicelifeofthemachine.Materialsaftercrushingsizeisadjustedthroughtheeccentricsleeveofthewebbingandthethinedgedifference;betweenthemotorandthemainshaftthroughthetransmissionbelt,easingtheimpactload.Referencetoalargenumberofliterature,hasexperiencedalotofcalculations,thefinaldesignoftheconecrusher.Thedesignismainlybasedontheknownconditionsofthepreliminaryselectionofparts,andthencarryouttheanalysisandchecktodeterminethebasicdimensionsoftheparts.Keywords:Conecrusher;crushing;ore;particlesize；strengthcheck；calculation目錄1.緒論 11.1引言 1圓錐破碎機國內(nèi)外研究狀況 1圓錐破碎機國外研究狀況 1圓錐破碎機國內(nèi)研究狀況 2圓錐破碎機的特點與技術(shù)優(yōu)勢 3、破碎比大、生產(chǎn)效率高 3、易損件消耗少、運行本錢低 3、破碎的選擇，良好的顆粒幾何形狀 31.4本章小結(jié) 32圓錐破碎機的設(shè)計方案 42.1圓錐破碎機的類型與工作原理 4圓錐破碎機的類型 42.1.2圓錐破碎機工作原理 42.2圓錐破碎機各局部機構(gòu)及其作用 52.3方案設(shè)計 9總體方案設(shè)計 92.3.2傳動方案設(shè)計 102.4本章小結(jié) 113圓錐破碎機主要參數(shù)計算 12圓錐破碎機的結(jié)構(gòu)參數(shù) 123.1.1給礦口與排礦口的寬度 12圓錐破碎機嚙角 123.1.3圓錐破碎機的偏心距和動錐擺動行程 133.1.4圓錐破碎機的平行區(qū) 143.2圓錐破碎機性能參數(shù)計算 143.2.1計算圓錐破碎機動錐擺動的次數(shù) 143.2.2計算圓錐破碎機的生產(chǎn)率 153.2.3破碎機的安裝功率 163.2.4圓錐破碎機傳動比確定與分配 16計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 173.3圓錐破碎機帶傳動 183.4圓錐破碎機齒輪設(shè)計和計算 213.4.1齒輪傳動的失效形式及其設(shè)計準(zhǔn)那么 213.4.2圓錐齒輪的設(shè)計與計算 223.5圓錐破碎機傳動軸設(shè)計與計算 263.5.1求作用在齒輪上的力 273.5.2初步確定軸的最小直徑 273.5.3軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計 283.6傳動軸鍵的選擇及計算 313.6.1輸入鍵的選擇與計算 313.6.2輸出軸的設(shè)計與計算 323.7彈簧的設(shè)計 33彈簧的參數(shù) 333.7.2彈簧設(shè)計與計算 343.8設(shè)計圓錐破碎機其他零件 364圓錐破碎機潤滑系統(tǒng) 385總結(jié) 40致謝 41參考文獻 421.緒論1.1引言隨著社會的進步，經(jīng)濟迅速開展，工業(yè)等其它行業(yè)所需的原材料不斷增加，需要破碎的量也日益增加,礦石原材料的總量日趨貧化。二十世紀(jì)九十年代以來，全世界每年需要研磨的物料量高達100億t以上。就我國而言，脆性物料年產(chǎn)量已經(jīng)到達15億t，其中16%是鐵礦石，6.7%為有色金屬礦石，15.3%是非金屬礦物，2%是化工礦物，26.7%是水泥，多達31.3%為建材所用的石灰石。而這些破碎后的絕大多數(shù)的原礦還不能成為工業(yè)所需的爐料，破碎后的礦石只有在經(jīng)過選礦處理前方能成為爐料。而作為選礦龍頭的破磨作業(yè)，其是能量、鋼材等原材料消耗最多的大戶。因此，節(jié)能、降耗成為破磨設(shè)備研究需要達成的最終目的，“多碎少磨〞更是節(jié)能、降耗的研磨設(shè)備重要檢測指標(biāo)，其關(guān)鍵問題是降低破碎產(chǎn)品的最終粒度。作為研磨設(shè)備中的一種破碎機械，圓錐破碎機不僅生產(chǎn)效率高，而且能生產(chǎn)粒度小而均勻的物料，可以能實現(xiàn)礦巖從350mm破碎到10mm以下的不同級別顆粒的生產(chǎn)，從而滿足入磨粒度的需要，故圓錐破碎機成為研磨設(shè)備中主要機械之一。隨著社會的進步和開展，科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新和科學(xué)技術(shù)水平不斷被提高，圓錐破碎機在原先的根底上也進一步開展，在保持根本工作原理不變的情況下，對圓錐破碎機的結(jié)構(gòu)，零件的材料，零件制造的工藝等進一步改善，逐步向著高效，節(jié)能、減排、降耗與自動化方向開展。當(dāng)前礦山機械在朝著經(jīng)濟型和節(jié)能降耗性的方向開展，如何能夠使自己的產(chǎn)品燃油經(jīng)濟性和節(jié)能降耗性盡可能提高是每個礦山機械廠家都在做的事情，當(dāng)然這是一個廣泛的概念，破碎機的每一個部件都在發(fā)生著變化，圓錐破碎機也不例外，尤其是那些對功能有較高要求的破碎機。圓錐破碎機誕生于20世紀(jì)初葉。由于最初的彈簧式圓錐破碎機是由美國密爾沃基城西蒙斯兄弟二人研制成功的，故稱其為西蒙斯圓錐破碎機。其結(jié)構(gòu)為主軸插入偏心套，用偏心套驅(qū)動動錐襯板，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，震動大，彈簧易損壞。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。多年來，雖然不斷改良，結(jié)果日趨完善，但工作原理和根本構(gòu)造變化不大。20世紀(jì)40年代末，美國Allis

Chalmers

公司首先推出底部單缸液壓圓錐破碎機，是在旋回式破碎機根底上開展起來的圓錐破碎機。該機采用液壓技術(shù)，實現(xiàn)了液壓調(diào)整排礦口和過載保護，簡化了破碎機結(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Dragon公司的子公司Babbitless公司和日本神戶制鋼等推出上部單缸、周邊單缸液壓破碎機。20世紀(jì)70-80年代，美國Allis

Chalmers公司在底部單缸液壓圓錐級的根底上推出高能液壓圓錐機：Nordberg公司推出旋盤式圓錐破碎機，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。該機加大了功率，強化了彈簧并采用合金鋼機架，但增加了本錢。為此，該公司又推出Omni型圓錐破碎機。Babbitless公司推出BSUF型超細(xì)圓錐破碎機，它采用滾動軸承代替偏心套，由電動機、皮帶傳動動擺，頂部采用單缸液壓缸裝置來調(diào)整排礦口和實現(xiàn)過載保護，給料粒度-10mm，產(chǎn)品粒度-6.3mm站80%。20世紀(jì)90年代以來，美國Nordberg公司推出新一代HP系列圓錐破碎機；瑞典Sbedala公司推出新的H系列圓錐破碎機：俄羅斯烏拉爾機械研所和米哈諾貝爾研究設(shè)計院開發(fā)出新型短發(fā)圓錐破碎機。1953年，在借鑒前蘇聯(lián)的2100型和1650型彈兩種簧式圓錐破碎機的工作原理及其結(jié)構(gòu)，我國自主設(shè)計并生產(chǎn)了第一臺1200型的彈簧式圓錐破碎機；幾年的摸索，我國在1958年設(shè)計并投入生產(chǎn)了大型2200型彈簧式圓錐破碎機。上個世紀(jì)七十年代，在底部單缸和多缸液壓圓錐破碎機領(lǐng)域上有所突破，相繼研制了成功。經(jīng)過幾年的反復(fù)研究實踐，成功研制了中心液壓缸圓錐破碎機。之后經(jīng)過多年的反復(fù)研制與實踐，解決了舊系列彈簧圓錐破碎機彈簧壓力的缺乏、零部件強度低以及結(jié)構(gòu)上的某些缺陷，成功生產(chǎn)了600mm、900mm和1200mm等不同直徑的新系列彈簧圓錐破碎機；在底部單缸液壓圓錐破碎機系列上，添加了直徑900mm、1200mm、1650mm、2200mm四種不同規(guī)格的十二種腔形；又成功研制出兩種直徑為1200和2200規(guī)格四種腔形的多缸液壓圓錐破碎機。當(dāng)時，我國已經(jīng)能自主生產(chǎn)具有系列化、規(guī)格化和標(biāo)準(zhǔn)化程度的圓錐破碎機，生產(chǎn)的圓錐破碎機高效，低能耗，大的破碎比和產(chǎn)品質(zhì)量高等，受到國外廣泛的認(rèn)可。不過，由于我國圓錐破碎機研制起步晚，掌握的核心技術(shù)少，生產(chǎn)的破碎機落后于國外先進的破碎機，需要積極引進外國先進的技術(shù)，不斷創(chuàng)新，努力追上世界先進的水平。1.3圓錐破碎機的特點與技術(shù)優(yōu)勢1.3.1、破碎比大、生產(chǎn)效率高圓錐破碎機利用高轉(zhuǎn)速與沖程相結(jié)合這個特點，使圓錐破碎機的額定功率和顆粒通過能力大大提升，提高了破碎比和生產(chǎn)效率。圓錐破碎機將破碎沖程、破碎速度以及破碎腔形狀三者完美組合設(shè)計，相對于老式彈簧圓錐破的產(chǎn)量提高了百分三十五至百分六十。1.3.2、易損件消耗少、運行本錢低圓錐破碎機采用目前先進的破碎原理及技術(shù)參數(shù)，可靠的運轉(zhuǎn)運動，較低的運行本錢；圓錐破碎機采用擁有耐磨保護的零部件，將維修費用降低到最低限度，一般使用壽命可提高30%以上。1.3.3、破碎的選擇，良好的顆粒幾何形狀相對與傳統(tǒng)的單顆粒破碎原理，為了實現(xiàn)對物料進行選擇性破碎，當(dāng)今的圓錐破碎機采用特殊破碎腔和與之相對應(yīng)的轉(zhuǎn)速，對物料進行顆粒層擠壓破碎，大大的提高了產(chǎn)品粒形質(zhì)量，很大程度上降低對針葉片物料的浪費。1.4本章小結(jié)本章主要闡述了圓錐破碎機的研究背景以及開展現(xiàn)狀，并且介紹了圓錐破碎機的特點以及技術(shù)優(yōu)勢，最后參考收集了有關(guān)本次畢業(yè)設(shè)計所需的數(shù)據(jù)資料等，為畢業(yè)設(shè)計的順利完成提供了可靠的依據(jù)。2圓錐破碎機的設(shè)計方案2.1圓錐破碎機的類型與工作原理圖2.1

圓錐破碎機破碎腔的形狀a--標(biāo)準(zhǔn)型

b--中間型

c--短頭型對于我國研制的中細(xì)破碎的圓錐破碎機，一般采用漢字、拼音、字母和動錐的底部直徑來表示圓錐破碎機的型號，如PYB2200、PYZ2200和PYD2200，其中P—破碎機、Y—圓錐、B—標(biāo)準(zhǔn)型、Z—中間型、D—短頭型、2200—動錐底部直徑〔毫米〕。根據(jù)圓錐破碎機傳動方式的不同，可以分為：電動機的動力通過傳動軸、大小圓錐齒輪帶動動錐運動；采用雙電動機驅(qū)動動錐運動〔啟動的時候，兩臺電動機同時運轉(zhuǎn)，正常工作時啟動一臺電動機〕；電動機通過液壓偶合器驅(qū)動；采用帶輪傳動，把帶輪直接安裝在偏心軸套的下方。前幾年，國外甚至還將電動機直接安裝在偏向軸套上，直接帶動偏心軸套轉(zhuǎn)動，目前我國的圓錐破碎機主要是用聯(lián)軸器連接電動機與輸入軸。2.1.2圓錐破碎機工作原理圓錐破碎機的工作原理如圖2-2所示：電動機1的動力經(jīng)傳動軸2傳遞給小錐齒輪，帶動小錐齒輪3，通過兩齒輪的嚙合，小錐齒輪3帶動大錐齒輪3轉(zhuǎn)動。通過鍵與大錐齒輪連接的偏心軸套4通過鍵傳遞隨著大錐齒輪3旋轉(zhuǎn)。自由插在偏心軸套4的錐形孔里的主軸5隨著偏心軸套4旋轉(zhuǎn)。帶動固定安裝在主軸5上的動錐的中心線QUOTE繞圓錐破碎機的中心線QUOTE作旋回運動。兩中心線的夾角QUOTE為進動角〔在工作過程它是不變的定值〕。同時，動錐7作以自身軸線QUOTE為中心線的自轉(zhuǎn)運動。因此，當(dāng)動錐7自轉(zhuǎn)到圖示位置時，動錐一邊靠近定錐，此時這邊的物料處于被擠壓和破碎的過程，動錐另一邊那么遠離定錐，此時這邊已經(jīng)被擠碎了的物料那么靠重力作用下降，從兩錐體底部排出。圓錐破碎機的工作原理是隨著動錐轉(zhuǎn)動連續(xù)地進行破碎物料的，所以它比其他破碎機的生產(chǎn)效率高而且工作又比擬平穩(wěn)。圖2-2圓錐破碎機簡圖1電動機2傳動軸3圓錐齒輪4偏心軸套5主軸6球面軸承7動錐8定錐2.2圓錐破碎機各局部機構(gòu)及其作用如圖2-3所示為標(biāo)準(zhǔn)型圓錐破碎機機構(gòu)。組成圓錐破碎機的主要幾個局部是：機架、傳動、偏心軸套、球面軸承、動錐、調(diào)整環(huán)六大局部。機架是整個破碎機的主體，所有局部都裝在機架上，它被四個地腳螺栓固定在根底上。機架中心套筒5和傳動軸套筒34，與機架10之間靠肋板相連接，機架中心套筒5里壓入直襯套4.直襯套4用青銅材料制作，也可以用尼龍或者巴氏合金材料制作。為了防止直襯套上竄，在直襯套上口開兩個缺口，裝一壓板將它壓住。傳動軸局部安裝在機架傳動軸套筒34里，它的前端小錐體齒輪35和偏心軸套3上的大錐體齒輪6相嚙合。其另一端借聯(lián)軸器與電動機相連接。以前，為了防止傳動軸軸向竄動使用兩個緊定螺釘將擋油圈固定在軸上的，由于它不是很靠譜，現(xiàn)在已改用兩個錐套代替軸承，使用效果良好。圓錐破碎機傳動軸軸承，有滾動軸承也有滑動軸承。采用滾動軸承的破碎機，有時由于滾動軸承承受很大的沖擊力而遭損壞，所以必須采用較好的軸承。當(dāng)軸承制造質(zhì)量、裝配與輪滑都很好時，滑動軸承工作效果很好，壽命也較長，又便于維修。偏心軸套局部是由鑄鐵的偏心軸套3、大錐齒輪6和錐襯套37組成。錐襯套原來用青銅或用巴比合金制作，現(xiàn)在用尼龍錐襯套的。錐襯套壓裝在偏心軸套的錐形孔里并在其上部缺口處鑄鋅加固，或者采用環(huán)氧樹脂加固。大錐齒輪與偏心軸套之間是用鍵過盈配合。為了平衡動錐30的慣性力和使偏心軸套與直襯套沿全長接觸，大錐齒輪齒輪頂部裝有平衡重7。偏心軸套被支承在四片止推盤2和機架下蓋1上，最下面一片銅盤沿圓周方向有三個爪卡在端蓋1的槽中，所以它是不轉(zhuǎn)動的；最上面一片鋼的止推盤用銷子與偏心軸套相聯(lián)，能隨偏心軸套轉(zhuǎn)動，而中間兩片止推盤自由的放在上下兩盤中間。這兩片中，上面一片是銅的，呈平盤狀，下面一片是鋼的，外表有徑向潤滑油溝。原來上面一片銅板由于沒有徑向限位，在運轉(zhuǎn)中，沿外圈碰損很嚴(yán)重，壽命很短。球面軸承局部有球面軸承座11和球面軸承〔球面瓦〕12組成。球面瓦用銷子固定在球面軸承座上，其上有回油孔而球面軸承座外圈有檔油環(huán)13，防止從軸面瓦外緣擠出的油進入防塵水中。球面軸承座上有一圈環(huán)形溝槽32是為裝防塵水用的。球面軸承座的下部止口與機器上的環(huán)形加工面相配合。兩者之間用方銷8固定。球面軸承原來也是用青銅材料制作的?，F(xiàn)在也有采用尼龍球面軸承的。隨著對尼龍軸承的不斷地試驗改良，此種軸承將會越來越多地被采用。動錐局部由動錐體和主軸38組成，用熱壓配合裝配在一起。動錐的外外表裝有錳鋼襯板14。為了使它們之間緊密貼合，中間鑄以鋅。上部用鎖緊螺帽19鎖緊。在鎖緊螺帽的頂部裝有分礦盤21。為了防止破碎機工作時鎖緊螺帽退扣，裝有制動齒板20。制動齒板的外齒卡在鎖緊螺帽的內(nèi)齒中，而制動齒板下面的方形鍵卡在主軸頭部的缺口內(nèi)，以防止主軸與鎖緊螺帽的相對運動。礦石從給礦漏斗22落到分礦盤上，隨分礦盤不斷的幌動，礦石便被均勻地分配到破碎腔里。破碎后的礦石，從兩錐體下部落地運輸帶上。調(diào)整環(huán)局部也是一個動錐體，其外圓錐外表有鋸齒形螺紋，而內(nèi)部錐體上有七個缺口，定錐襯板25上面相應(yīng)地有八個耳環(huán)26。用“U〞形螺栓24穿過缺口鉤在耳環(huán)上，將定錐襯板固定在調(diào)整環(huán)28上。調(diào)整環(huán)與固定環(huán)17靠鋸齒形螺紋聯(lián)接；借旋轉(zhuǎn)調(diào)整環(huán)使定錐上升或下降，從而改變破碎機排礦口大小。因調(diào)整環(huán)是右螺紋，所以向右旋轉(zhuǎn)調(diào)整環(huán)排礦口便減小；向左旋轉(zhuǎn)調(diào)整環(huán)，那么排礦口增大。為了防止調(diào)整環(huán)自動退扣，用弧形齒板18鎖緊。為了保護螺紋和使調(diào)整環(huán)容易轉(zhuǎn)動以及不讓灰塵浸入，在固定環(huán)17的徑向方向上有加注黃油的孔27和在其下端裝設(shè)有毛氈密封16。固定環(huán)〔也叫支撐環(huán)〕的錐面與機架上部的錐面相配合，固定環(huán)沿圓周方向有16組彈簧15，每組有10支，每組用5根螺栓將彈簧壓在兩托盤之間，靠彈簧的張力把固定環(huán)壓在機架上。這樣，當(dāng)不能破碎的物料落入破碎腔時能起保險作用。破碎機的傳動軸承、止推盤、錐襯套和主軸、直襯套與偏心軸套以及球面軸承的外表是相對運動的摩擦外表。為了保證破碎機正常運轉(zhuǎn)，各摩擦外表必須要很好的進行潤滑與防塵。防塵裝置：中細(xì)碎圓錐破碎機比粗碎圓錐破碎機產(chǎn)生灰塵更加嚴(yán)重，因此要求它有完善的防塵裝置。目前彈簧式中細(xì)碎圓錐破碎機都是用水封防塵裝置。在球面軸承座上有盛水的環(huán)形溝槽15，而在動錐上焊有截錐形的領(lǐng)緣34，其下端插入溝槽15的水中，領(lǐng)緣把灰塵擋住，使它落入水槽中，不讓灰塵進入破碎機內(nèi)部。防塵水從進入水管口35進入溝槽，充滿后從排水管口36流走，同時把落入水中的灰塵帶走。破碎機的潤滑：破碎機各摩擦外表都是采用稀油循環(huán)潤滑。油從中心套筒的端蓋上的進油孔37進入偏心軸套的止推盤中，由于止推盤上有放射狀的油溝，油流過中心孔時也同時進入各溝槽潤滑止推盤；油經(jīng)止推盤中心孔沿偏心軸套內(nèi)外外表和主軸上的中心孔上升，同時也潤滑各摩擦外表，最后潤滑球面軸承和傘齒輪，從傘齒輪上甩下的油順排油孔38排出。軸承是采用單獨的油路給油和排油進行循環(huán)潤滑。破碎機的保險裝置：它是裝在機架一圈的16組彈簧。當(dāng)不能破碎的物料進入破碎機時，定錐與固定環(huán)向上抬起，并壓縮彈簧，增大動錐與定錐外表間的距離，使不能破碎的物料經(jīng)排礦口排出，從而保護破碎機不受損壞。之后固定環(huán)和調(diào)整環(huán)借彈簧的張力恢復(fù)原位。這樣，能在一定程度上保證破碎機的平安。圖2.32100標(biāo)準(zhǔn)型圓錐破碎機示意圖1—機架下蓋；2—止推盤；3—偏心軸套；4—直襯套；5—機架中心套筒；6—大錐齒輪；7—平衡重；8—方銷；9—進水管口；10—機架；11—球面軸承座；12—球面軸承；13—擋油環(huán)14—襯板；15—彈簧；16—毛氈密封；17—固定環(huán)〔支承環(huán)〕；18—弧形齒板；19—鎖緊螺帽；20—制動齒板；21—分礦盤；22—漏斗；23—支承罩；24—“U〞型螺栓；25—定錐襯板；26—耳環(huán)；27—注黃油孔；28—調(diào)整環(huán)；29—螺栓；30—動錐；31—領(lǐng)緣；32—環(huán)形油槽；33—排水管口；34—傳動軸套筒；35—小錐齒輪；36—排油口；37—錐襯套；38—主軸；39—進油口2.3方案設(shè)計圓錐破碎機最終要到達的目的是：破碎物料，使其直徑符合要求。為了實現(xiàn)這個目的，圓錐破碎機借鑒顎式破碎機的原理，用作繞回運動的動錐和固定不動的定錐兩者結(jié)合來實現(xiàn)對物料的擠壓和破碎。動錐的動力主要是來自于電動機，電動機通過帶輪把動力傳遞到輸入軸上，帶動輸入軸上的小錐齒輪轉(zhuǎn)動，通過嚙合，小錐齒輪帶動大錐齒輪轉(zhuǎn)動，偏心軸套通過鍵與大錐齒輪配合，大錐齒輪通過鍵把動力傳遞給偏心軸套，自由插在偏心軸套的錐形孔內(nèi)的主軸隨著偏心軸套轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，主軸轉(zhuǎn)動推動安裝在主軸上的動錐擺動，在破碎腔內(nèi)，通過控制動錐與定錐之間的距離，實現(xiàn)對物料的擠壓和破碎。而這樣的一個動力傳遞方式，既可以實現(xiàn)設(shè)計的工作要求，也可以實現(xiàn)對物料的破碎這個目的。圖2-4總體方案1、殼體2、大錐齒輪3、偏心套4、固定軸5、小齒輪6、轉(zhuǎn)軸7、大帶輪8、上錐體9、下錐體10、支架考慮到輸入軸上傳遞的扭矩比擬大，大帶輪跟轉(zhuǎn)軸選擇通過花鍵連接，這樣可以保證傳遞運動的可靠性。由圓錐滾子軸承支撐的輸入軸，輸入軸的左邊軸承安裝封油環(huán)，右邊軸承安裝軸承端蓋。由于圓筒的內(nèi)壁要與軸承連接，因此需要比擬精密的加工，通過精鏜可以得到比擬高的外表精度。因為圓筒的右端安裝軸承端蓋，軸承端蓋主要起到對于軸承軸向定位和防塵和密封，其外表加工質(zhì)量的要求不是很高，可以通過銑床加工得到。圓筒的下方有一個50mm厚的支撐板，支撐板通過焊接連接。小齒輪與轉(zhuǎn)軸的鏈接那么是通過雙圓頭普通平鍵鏈接〔A型〕，鍵在鍵槽內(nèi)有良好的軸向固定，實現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定傳遞轉(zhuǎn)矩。而大齒輪和偏心套那么是通過普通平鍵連接。偏心軸套的下方安裝推力球軸承，推力球軸承放在大固定軸上?？紤]到接觸面存在摩擦，摩擦影響著系統(tǒng)的傳遞效率，因此對于接觸面應(yīng)該進行精密的加工，可以通過銑床加工出來。大固定軸通過螺栓與殼體連接，連接外表也是需要加工的，這里也可以通過銑床加工。整個殼體是通過鑄造出來的。通過下錐體支架上滾子和下錐體連接的偏心套筒，由于偏心軸套轉(zhuǎn)動時下錐體不轉(zhuǎn)動，考慮到滑動摩擦的磨損量偏大，這里采用滾動摩擦，通過滾子在偏心套的滾動實現(xiàn)滾動連接。2.3.2傳動方案設(shè)計圓錐破碎機最終目的是通過上下錐面的擠壓，從而把礦石在圓錐面內(nèi)擠破。上下擠壓面是垂直定位的，上錐面是固定的，通過下錐面的繞回擺動運動實現(xiàn)對礦石的擠壓，到達破碎的目的。圓錐破碎機的原動力是電動機，最終實現(xiàn)的是垂直方向的動作。因此初步設(shè)計傳動方案為二級傳動，由電動機通過帶輪帶動小錐齒輪轉(zhuǎn)動，大錐齒輪通過跟小錐齒輪嚙合，在小錐齒輪的帶動下轉(zhuǎn)動傳動，大錐齒輪通過鍵連接帶動偏心軸套轉(zhuǎn)動，偏心軸套再通過鍵連接帶動主軸轉(zhuǎn)動，進而推動動錐體做繞回運動，從而完成運動。此傳動時二級傳動，一個是帶傳動，一級是齒輪傳動。特點是傳動力比擬大，傳動方式簡單。由于傳動力比擬大，大帶輪和小齒輪與轉(zhuǎn)軸的連接均采用花鍵鏈接，大齒輪和偏心套采用普通平鍵連接。圖2-5傳動方案示意圖2.4本章小結(jié)本章主要是針對這次畢業(yè)設(shè)計的課題，就圓錐破碎機的分類和其工作原理做了詳細(xì)的說明，介紹了標(biāo)準(zhǔn)型圓錐破碎機各個結(jié)構(gòu)及其功能作用。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)型圓錐破碎機的工作原理進行總體方案設(shè)計的選擇以及傳動方案的設(shè)計，初步到達設(shè)計出適宜的圓錐破碎機的目的。本文主要是設(shè)計1200型原那么破碎機。3圓錐破碎機主要參數(shù)計算3.1.1給礦口與排礦口的寬度圓錐破碎機給礦口的寬度B，其表示為動錐接近定錐時，兩錐體的上端距離。動錐靠近定錐時，兩錐體下端距離就是排礦口的寬度b。B與b的選擇與給礦和排礦粒度有關(guān)，一般情況下，QUOTE。根據(jù)選礦流程決定以及圓錐破碎機的類型選擇，初步給定最大礦粒度QUOTE。根據(jù)給礦口寬度B的計算公式，QUOTE，取B=170mm。由于排礦的過大顆粒系數(shù)QUOTE〔其中QUOTE表示產(chǎn)品的最大顆粒直徑〕跟礦石的硬度有關(guān)，不同硬度的礦石對應(yīng)的過大顆粒系數(shù)K不同。對于類型是中碎用破碎機來講，破碎機破碎硬礦石時，其對于的QUOTE、中硬礦石對應(yīng)的QUOTE、軟礦石對應(yīng)的QUOTE。因此設(shè)計中碎用圓錐破碎機的排礦口寬度時，要考慮到過大顆粒對細(xì)碎機給礦粒度的影響。經(jīng)計算跟查資料，排礦口QUOTE嚙角指的是定錐襯板與動錐之間的夾角，用QUOTEαα表示。其作用是通過圓錐破碎機破碎腔兩襯板有效咬住礦石，使其不能向上滑動。位于給礦口處的嚙角，必須小于動錐襯板與礦石以及定錐襯板與礦石的摩擦之和。如圖3.1所示：圖3.1圓錐破碎機嚙角計算嚙角的公式：QUOTE 〔3-1〕其中：“-〞號用于計算閉口邊的嚙角；“+〞號用于計算開口邊的嚙角。由于在嚙角過大的情況下，礦石將沿著破碎腔內(nèi)邊沿打滑，降低破碎機的生產(chǎn)能力，增加動錐襯板的磨損程度和破碎機電能的能耗。如果嚙角過小的話，破碎機破碎腔就會過長，這就增加破碎機的高度。一般情況嚙角取值：QUOTE，QUOTE。在這里去QUOTE。3.1.3圓錐破碎機的偏心距和動錐擺動行程用e表示偏心距〔偏心半徑〕。一般情況下，偏心距指的是動錐軸線在排礦口平面內(nèi)的擺動距離，動錐每轉(zhuǎn)過一周，整個動錐軸線擺動的距離為2e。如圖3.2所示，閉邊排礦口QUOTE，動錐擺動行程QUOTE,開邊排礦口QUOTE。QUOTE相當(dāng)于與O為圓心，以QUOTE為半徑的圓弧。根據(jù)QUOTE和QUOTE之間的夾角為QUOTE〔其中QUOTEγγ為進動角〕，那么動錐擺動行程近似為：QUOTE 〔3-2〕圖3.2動錐擺動行程與偏心距由圖3.2可知：QUOTE 〔3-3〕此外，還可以根據(jù)經(jīng)驗求偏心距：QUOTE 〔3-4〕式中：D————動錐底部直徑。根據(jù)資料可知：1200破碎機規(guī)格的偏心距QUOTE；動錐擺動行程QUOTE3.1.4圓錐破碎機的平行區(qū)為了能使破碎機破碎生產(chǎn)的產(chǎn)品擁有一定的細(xì)度和均勻度，圓錐破碎機的破碎腔下部必須設(shè)有平行碎礦區(qū)。對于中粹機，在平行碎礦區(qū)里的物料要被壓碎1-2次。根據(jù)不同規(guī)格的破碎機，其平行帶長度公式不同。中粹機原汁機破碎機平行長度根據(jù)動錐底部的直徑D可計算：QUOTEll 〔3-5〕帶入數(shù)值可計算出：QUOTE3.2圓錐破碎機性能參數(shù)計算3.2.1計算圓錐破碎機動錐擺動的次數(shù)圓錐破碎機動錐的擺動次數(shù)可以按照下面的簡單經(jīng)驗公式可以得到:n=400-90D 〔3-6〕式中：D表示動錐底部的直接〔m〕。D=1200mm=1.2m，帶入3-6可知：n=400-90*1.2=292r/min。根據(jù)公式3-6可計算出不同規(guī)格破碎機的動錐最大擺動次數(shù)n，其計算結(jié)果列于表3-1中。表3-1動錐每分鐘兩種擺動次數(shù)的比擬破碎機規(guī)格220017501200900600按式3-6計算的n值破碎機實際的n值189220223245292300299333340356從表格3-1中的兩組數(shù)據(jù)比照可以得到，破碎機動錐的實際擺動次數(shù)均已超過式3-6限定的最大的擺動次數(shù)。就是說明，物料在動錐擺動過程中擺動次數(shù)相對與公式計算出來的次數(shù)多，故破碎機的動錐擺動次數(shù)n取值時應(yīng)該考慮其實際情況，n取值往往比由公式3-6計算得到的數(shù)值大。因此對于QUOTE1200圓錐破碎機的最大擺動次數(shù)n取值為：取整數(shù)：n=300r/min。3.2.2計算圓錐破碎機的生產(chǎn)率圓錐破碎機的生產(chǎn)率與給料方式、物料性質(zhì)、給料粒度含量、腔形、機器規(guī)格、動錐擺動次數(shù)、排料口尺寸、物料松散系數(shù)以及破碎機操作條件〔破碎筆、負(fù)荷系數(shù)、給甌礦均勻程度〕等因素有關(guān)。目前計算圓錐破碎機的生產(chǎn)率的理論公式還未考慮到所有這些因素。對于圓錐破碎機的生產(chǎn)率計算，一般多采用經(jīng)驗公式進行概略計算，并根據(jù)實際條件加以校正。其中生產(chǎn)率的單位為t/h或者QUOTE。QUOTE 〔3-7〕式中：QUOTE物料被壓縮時料層厚度〔m〕；QUOTE動錐擺動一次物料的位移〔m〕；QUOTE物料壓縮層平均直徑〔m〕；QUOTEQUOTE；n動錐每分鐘擺動次數(shù)〔r/min〕；QUOTE松散系數(shù)，QUOTEQUOTE0.7；QUOTE物料硬度系數(shù)，對中硬物料QUOTE=1；對堅硬物料QUOTE=0.75，對軟性物料，QUOTE=1;QUOTE給粒度系數(shù)，見如下表格(3-2):表3-2粒度系數(shù)QUOTE篩分給料公稱粒度粒度系數(shù)預(yù)先篩分無預(yù)先篩分注釋：B為給料寬度。取QUOTE=1，QUOTE=1，QUOTE：3.2.3破碎機的安裝功率通過最大破碎力所產(chǎn)生的阻力矩來計算破碎機的安裝功率的理論公式，其得出的結(jié)果不僅誤差大而且不盡合理。故這里采用一種根據(jù)實際資料，經(jīng)研究總結(jié)出來的經(jīng)驗公式。QUOTE 〔3-8〕式中：QUOTE動錐的直徑〔m〕；QUOTE修正系數(shù)，動錐直徑小于1650mm時，取QUOTE=1.4；當(dāng)動錐直徑在1650QUOTE2100之間時，取QUOTE=1；當(dāng)動錐直徑大于2100mm時，取QUOTEQUOTE1.2.根據(jù)D=1200mm，QUOTE=1.4，帶入公式3-8得到：根據(jù)公式3-8計算不同規(guī)格破碎機的電動機功率，其結(jié)果列于表3-3.表3-3圓錐破碎機電動機功率〔kw〕破碎機規(guī)格60090012001650175021002200電動機實際功率2855110130155210260/280電動機計算功率56108136153220268由表格兩行數(shù)據(jù)可知電動機計算功率與電動機實際功率相差不多，實際電動機功率高于計算功率，由上面計算得到的破碎機安裝功率p=100.8kw值可以初步選擇電動機的功率為110kw?？紤]到圓錐破碎機的最終目的是通過擠壓物料是物料破碎，因此破碎機動錐每分鐘擠壓物料的次數(shù)不宜過高，也就是頻率不可以過高。為了使其擠壓的頻率適宜，選用轉(zhuǎn)速較低的電動機。又因為物料顆粒之間存在內(nèi)聚力，動錐擠壓物料時，物料受到巨大的擠壓力作用，因此電動機的功率應(yīng)相對計算得到的功率較大。結(jié)合顯示生產(chǎn)中的的經(jīng)驗，跟規(guī)格相似的破碎機類比，查電動機表格，初步選擇電動機型號為Y315M3-8，額定功率為110kw，滿載時轉(zhuǎn)速為QUOTE=740r/min。3.2.4圓錐破碎機傳動比確定與分配計算傳動裝置的總傳動比：QUOTE 〔3-9〕式中：QUOTE電動機滿載時轉(zhuǎn)速r/min；QUOTE圓錐破碎機的實際工作的空偏心軸轉(zhuǎn)數(shù)r/min；把QUOTE=740r/min，QUOTE=300r/min數(shù)據(jù)帶入式3-9中，求得： 傳動裝置的運動和動力參數(shù)對于電動機軸：QUOTE〔3-10〕把數(shù)據(jù)帶入公式3-10得到：對于小齒輪軸QUOTEQUOTEr/min 〔3-11〕對于軸〔簡筒上〕QUOTE=107.8*0.98*0.95=100.362KWQUOTE=300r/min 〔3-12〕3.3圓錐破碎機帶傳動設(shè)帶傳動的傳動比為3，初步選擇多根V帶傳動的帶傳動。初步選擇與電動機相連的V帶輪的基準(zhǔn)直徑為355mm，初步選擇傳動軸上V帶輪的基準(zhǔn)直徑為1065mm。V帶選擇D型帶。電動機的功率為110Kw，QUOTE.由于是礦石破碎機，查表可得Ka=1.4，所以QUOTE校核帶的速度v：〔3-13〕大帶輪的轉(zhuǎn)速〔不考慮滑動率〕n1n1初選計算中心距：因為：QUOTE 〔3-14〕那么初步選擇中心距為a0=1500mm計算對應(yīng)的帶長Ld0QUOTE 〔3-15〕 QUOTE查表選擇帶長Ld為5000mm算出中心距a：校核小帶輪上的包角QUOTE：小帶輪上的包角適宜。確定帶輪的根數(shù)Z：根據(jù)n=740r/min，QUOTE，i=3，查表知其根本額定功率QUOTE，額定功率增值量QUOTE查包角系數(shù)表得：QUOTE=0.915，差帶長系數(shù)表得：QUOTE〔3-16〕所以選擇5根帶計算初拉力QUOTE和壓軸力QUOTEQUOTE 〔3-17〕QUOTE 〔3-18〕所以：初拉力QUOTE，壓軸力QUOTE主要設(shè)計結(jié)果：D型V帶5根，帶長5000mm，中心距1270.5mm，帶輪基準(zhǔn)直徑QUOTE，QUOTE。V帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計：帶輪孔徑的計算：選擇d=70mm軸和帶輪的鏈接選擇花鍵鏈接：選擇Z=6，花鍵側(cè)面的工作高度：齒的工作長度l=107mm，花鍵的平均直徑：載荷分配不均系數(shù)：QUOTE傳遞軸的轉(zhuǎn)矩：那么擠壓應(yīng)力：〔3-19〕所以平安選擇帶輪的結(jié)構(gòu)為橢圓輪輻式。查手冊得出此結(jié)構(gòu)的一些尺寸：設(shè)計d1=200mm，P：傳遞的功率n：帶輪的轉(zhuǎn)速Q(mào)UOTEzaza：輪輻數(shù)bbQUOTE=1065mm，QUOTEh2h2=80mm，e=37mm，QUOTE，f=25mm，帶輪寬度QUOTEL=1.7d=1.7×70=119mm選擇輪槽基準(zhǔn)直徑到外圓的高度QUOTE輪槽基準(zhǔn)直徑到底部的高度QUOTEQUOTE，QUOTE圖3-3大帶輪3.4圓錐破碎機齒輪設(shè)計和計算3.4.1齒輪傳動的失效形式及其設(shè)計準(zhǔn)那么齒輪傳動就裝置形式來講，其有開式、半開式及閉式之分；就使用的情況來分，其有低速、高速及輕載、重載之別；就齒輪的材料的性能及熱處理工藝的不同，齒輪有較脆或者較韌，齒面有較硬或者較軟的差異等。由于有上述條件的不同，齒輪傳動的失效形式也有很多種。在齒輪的整個工作壽命中，為了保證齒輪的工作效率〔減少齒輪的失效〕，應(yīng)該對各種各樣的失效形式進行分類和分析。建立與之相對應(yīng)的設(shè)計準(zhǔn)那么和計算方式。但是，罪域一些失效形式，例如：齒面磨損，膠合，齒輪折斷等。目前還沒建立完整的一套關(guān)于其完整的設(shè)計數(shù)據(jù)和計算方法。所以，設(shè)計一般的齒輪傳動，目前我們通常就針對齒輪齒根彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度進行設(shè)計與計算。由實踐經(jīng)驗得知，對于閉式齒輪傳動中，通常以保住齒面接觸疲勞強度為主要。但是對于齒面硬度很高、齒芯強度很低的齒輪或者材質(zhì)較脆的齒輪，一般是以保住齒根彎曲疲勞強度為主。對于開式〔半開式〕齒輪傳動，按理應(yīng)該根據(jù)保住齒面抗磨損及齒根抗折斷能力兩準(zhǔn)那么進行設(shè)計與計算的，但就目前而言，對齒面抗磨損能力的計算方法至今尚不完善，因此對于開式〔半開式〕齒輪傳動，目前僅以保住齒根彎曲疲勞強度作為設(shè)計與計算的準(zhǔn)那么。為了延長開式〔半開式〕齒輪傳動的工作壽命，可以視具體情況需要而將所求的模數(shù)適當(dāng)增大。3.4.2圓錐齒輪的設(shè)計與計算1、初步確定齒輪類型、精度等級、材料以及齒數(shù)〔1〕：由于圓錐破碎機要實現(xiàn)動力水平向豎直方向的傳遞，所以選擇圓錐齒輪；〔2〕：該破碎機是中破碎機械，速度不高，因此選擇7級精度；〔3〕：初步選擇小齒輪的材料為35SiMnA〔調(diào)質(zhì)〕，其硬度為260HBS；選擇大齒輪材料為45號鋼〔調(diào)質(zhì)〕，硬度為220HBS；兩者材料硬度差為40HBS；〔4〕初步選定小齒輪齒數(shù)為QUOTE=17，由動錐擺動次數(shù)QUOTE=300r/min和傳動比i=2.47知道，該大齒輪齒數(shù)QUOTE=2.47*17=41.2計算齒輪齒面接觸強度：根據(jù)設(shè)計計算公式進行設(shè)計和初步計算：QUOTE 〔3-20〕〔1〕確定式中的各個計算參數(shù)：1〕初步確定載荷系數(shù)：QUOTE其中，因為該破碎機由電動機驅(qū)動，所以使用系數(shù)QUOTEKAKA取1.75。根據(jù)線速度以及齒輪精度等級初步確定動載系數(shù)QUOTE=1.3。2〕計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩：由于傳動軸直接由聯(lián)軸器與電動機連接，固齒輪校核時按滿載計算：3〕、選取錐齒輪傳動的齒寬系數(shù)QUOTEΦΦ為0.3；4)、查表，得材料的彈性影響系數(shù)QUOTEQUOTE5〕、按齒面硬度查表，得小齒輪的接觸疲勞強度極限QUOTE?=750MPa?=750MPa大齒輪的接觸疲勞強度極限QUOTE?=500MPa?=500MPa6〕、計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)〔設(shè)使用壽命為15年〕QUOTEN1N1=60QUOTEn1n1jQUOTELhLh=60×740×1×〔2×8×300×15〕=3.1968×1097〕、分別取根底疲勞壽命系數(shù)QUOTE;QUOTE8〕、計算接觸疲勞需用應(yīng)力取失效概率為1%，平安系數(shù)為S=1，那么〔2〕、計算1〕、試算小齒輪分度圓直徑QUOTE，帶入QUOTE中較小的值：2〕計算圓周速度v3)計算實際載荷系數(shù)根據(jù)v=11.173m/s,7級精度，查得動載系數(shù)QUOTE取齒間載荷分配系數(shù)：QUOTE=QUOTE=1因為該破碎機由電動機驅(qū)動，所以使用系數(shù)QUOTE由KHβ=KFβHbe其中KHbe所以KHβ=KFβ=1.5×1.1=1.65那么載荷系數(shù)K=QUOTE4〕查公式可得按實際的載荷系數(shù)算得的分度圓直徑：其相應(yīng)的齒輪模數(shù)：取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=20mm5〕計算圓錐齒輪相關(guān)參數(shù)：取為整數(shù)并確定齒寬：b=RQUOTEΦRΦR=453×取整，得到齒輪寬度：QUOTEb1b1=142mm，QUOTEb2b2=140mm按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計定彎曲強度載荷系數(shù)根據(jù)v=11.17m/s,7級精度，查得動載系數(shù)QUOTE齒間載荷分配系數(shù)QUOTE=QUOTE=1由于該破碎機由電動機驅(qū)動，所以使用系數(shù)QUOTE由KHβ=KFβHbe其中QUOTEKHbeKHbe為軸承系數(shù)，取QUOTEKHbeKHbe所以QUOTEKHβKHβ=QUOTEKFβKFβ=1.5×1.1=1.65那么載荷系數(shù)K=QUOTE計算當(dāng)量齒數(shù)3)查表得：齒形系數(shù)：QUOTEYFa1YFa1=2.97，QUOTEYFa2YFa2應(yīng)力校正系數(shù)：QUOTE,QUOTEYSa2=1.672YSa2=1.6724〕查表可得大小兩錐齒輪的彎曲疲勞強度極限為：小齒輪的彎曲疲勞強度極限QUOTE=600Mpa；大齒輪的彎曲疲勞強度極限QUOTE=380Mpa；5〕取彎曲疲勞壽命系數(shù)：QUOTEKFE1KFE1=0.85;QUOTEKFE2KFE26〕取彎曲疲勞平安系數(shù)：7〕計算彎曲疲勞許用力：8〕校核彎曲疲勞強度：根據(jù)彎曲疲勞強度校核公式：〔3-21〕那么小齒輪：大齒輪：所計算得到的結(jié)果均滿足彎曲疲勞強度的要求，并且小齒輪抵抗彎曲疲勞強度破壞的能力大于大齒輪，所選的參數(shù)復(fù)合要求。在計算得到的數(shù)據(jù)根底上，通過查齒輪標(biāo)準(zhǔn)，獲得兩傳動錐齒輪結(jié)構(gòu)圖如下：圖3-4：大齒輪的機構(gòu)示意圖圖3-5：小齒輪結(jié)構(gòu)示意圖3.5圓錐破碎機傳動軸設(shè)計與計算由上面計算可知，輸出軸上的功率QUOTE，轉(zhuǎn)速Q(mào)UOTE=740r/min和轉(zhuǎn)矩QUOTE3.5.1求作用在齒輪上的力因小圓錐齒輪的分度圓半徑為：那么：3.5.2初步確定軸的最小直徑初步選擇45號鋼〔調(diào)質(zhì)〕作為軸的材料，那么查表3-4：表3-4軸常見集中材料的QUOTE和QUOTE軸的材料Q235、20Q275、354540Cr、35SiMn、3Cr13QUOTE/Mpa15-2520-3535-4535-55149-126135-112126-100112-97注：1〕表中[QUOTE]值是考慮了彎矩影響而降低了需用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力。2〕在以下情況下，當(dāng)[QUOTE]取較大值時，QUOTE那么取較小值：彎矩較小或只受扭轉(zhuǎn)作用、載荷較平穩(wěn)、無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，當(dāng)[QUOTE]取較小值時，那么QUOTEA0A0取較大值。由于軸只做單向運轉(zhuǎn)，所以按照QUOTE取較大值，QUOTE取較小值的原那么：那么：QUOTE，[QUOTEτTτT]=40,Mpa那么軸的最小直徑：根據(jù)已計算出的小圓錐齒輪數(shù)據(jù)，圓錐齒輪相互接觸軸段的直徑為115mm，因此取定傳動軸整體直徑為120mm，又因為中間局部長度與傳動軸架連接并負(fù)責(zé)潤滑油輸送，因此設(shè)此段直徑為118mm，即傳動軸最小直徑為115mm。3.5.3軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計由于軸傳遞的力矩比擬大，設(shè)計成花鍵軸。軸的一端與帶輪連接，另一端安裝小齒輪連接，兩端均為懸臂梁。由于軸的載荷比擬大，軸承選擇為圓柱滾子軸承。為了方便軸向的定位，把軸設(shè)計成階梯軸。根據(jù)與軸連接的相關(guān)零件尺寸和結(jié)構(gòu)初步設(shè)計軸的總長為1207.5mm，選擇軸承的型號為NUP2316：圖3-6軸的尺寸及其整體布局初步選擇軸的材料為45剛調(diào)質(zhì)，硬度230HBS，強度極限QUOTE，彎曲疲勞極限QUOTE，剪切疲勞強度QUOTE，對稱循環(huán)變應(yīng)力時的許用應(yīng)力QUOTE。圖3-7軸上受力分析圖由前面計算可知圖中各力：QUOTE，QUOTE，QUOTE，QUOTE，QUOTE對于H面：圖3-8H面上軸受力分析由圖我們可以知道：QUOTE，QUOTE。代入數(shù)據(jù)可以求得：QUOTE，QUOTE，QUOTE，QUOTE圖3-9H面軸的彎矩圖對于V面：圖3-10V面軸上受力分析由圖可知：QUOTE,QUOTE帶入數(shù)據(jù)可以得到：QUOTE，QUOTEQUOTE，QUOTE圖3-11v面上軸的彎矩圖輸入軸的轉(zhuǎn)矩QUOTE圖3-12軸上的轉(zhuǎn)矩圖由以上的數(shù)據(jù)可知道1點和2點的合成彎矩M分別為扭轉(zhuǎn)軸應(yīng)力按脈動循環(huán)變應(yīng)力，取系數(shù)QUOTE按第三強度理論對軸上兩點1和2分別進行強度校核得：抗扭截面系數(shù)QUOTE，QUOTE小于許用應(yīng)力QUOTE，故平安。3.6傳動軸鍵的選擇及計算3.6.1輸入鍵的選擇與計算該處選用雙圓頭普通平鍵〔A型〕，選取45號鋼作為材料尺寸為：b×h×l=32×18×140mm，接觸長度l=120.44mm，接觸高度k=10.3mm〔接觸線為斜線，計算尺寸如圖3-13〕圖3-13輸入軸鍵的工作長度尺寸那么鍵連接所承受的載荷為：式子中：QUOTE傳動軸傳遞的轉(zhuǎn)矩K鍵與輪轂鍵槽的接觸高度l鍵的工作長度d傳動軸的直徑由于傳動軸輸入軸的鍵承受沖擊，所以定其許用擠壓壓力：那么QUOTE，因此選擇鍵的尺寸復(fù)合要求。3.6.2輸出軸的設(shè)計與計算該處選用雙圓頭普通平鍵〔A型〕，選取45號鋼作為材料尺寸為：QUOTE，工作長度QUOTE，工作高度QUOTE；那么鍵連接所承受的載荷為：由于傳動軸輸入軸的鍵承受著沖擊，故定義其許用擠壓壓力為：那么由于QUOTE，所以此鍵合格。3.7彈簧的設(shè)計作為計算破碎機原始數(shù)據(jù)的彈簧的預(yù)緊力，其正確的選擇和計算彈簧的剛度、強度和其他參數(shù)顯得格外重要。一般來說，目前我國圓錐破碎機彈簧的選擇是根據(jù)破碎機的運轉(zhuǎn)經(jīng)驗的，事先初步選定其參數(shù)，然后根據(jù)工作時所受到的最大壓緊力或者最大的壓縮量，來校對它對應(yīng)的強度。下表3-5表示著我國國產(chǎn)圓錐破碎機彈簧的參數(shù)，僅僅只是參考：表3-5圓錐破碎機彈簧參數(shù)指標(biāo)破碎機規(guī)格尺寸/mm60090012001650175021002200彈簧數(shù)目20305060608080彈簧的平均直徑QUOTE100110105105105工作負(fù)荷F/N19730187502500023000300003000041500-50000彈簧絲直徑d/mm25283030353335工作圈數(shù)15141914彈簧剛度f/〔N/mm〕411486490500595539-自由狀態(tài)高度H/mm345-650728850749QUOTE6負(fù)荷時的高度QUOTE/mm297360515〔正?！?10〔最大〕610〔正?！?05〔最大〕645804〔正?！?04〔最大〕標(biāo)準(zhǔn)型680短頭型666初壓縮時的變形蟽4656掉入非破碎物時的變形QUOTE3.7.2彈簧設(shè)計與計算圓錐破碎機中彈簧其主要作用是：當(dāng)破碎機的破碎腔進入了不可以破碎物料或者物料卡在破碎腔內(nèi)時，此時彈簧開始工作，通過壓縮彈簧使動錐往下運動，使不可破碎物料或者卡在破碎腔的物料通過排料口排出。在破碎機正常工作時，彈簧是不工作的。根據(jù)彈簧收到較大的沖擊載荷，經(jīng)常受到主軸的壓縮與拉伸作用，工作環(huán)境溫度比擬高，因此選擇彈性極限較好，回火穩(wěn)定性好，并且能承受較大載荷的材料60Si2MnA。由表格3-5可知，QUOTE1200型破碎機選擇彈簧的各項數(shù)據(jù)，彈簧數(shù)目為50，彈簧的平均直徑為105mm，彈簧絲的直徑為30mm。根據(jù)彈簧受變載荷作用次數(shù)選擇彈簧類型：圓錐破碎機中的彈簧一般受到變載荷作用次數(shù)在QUOTE內(nèi)及其受到?jīng)_擊載荷，應(yīng)選擇II類彈簧。根據(jù)彈簧絲的平均直徑為30MM，查3-6表得：表3-6常用旋繞比C值d/mm7-1618-42C=D/d7-145-125-104-94-84-8初步取C=6。根據(jù)公式：求解彈簧絲直徑公式：〔3-22〕查資料可知許用切應(yīng)力QUOTE=640Mpa；根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)Φ1200圓錐破碎機的彈簧作用力的選擇標(biāo)準(zhǔn)，取QUOTEN。按照彈簧絲直徑求解公式得：上值與初步確定的彈簧絲直徑值相近，那么彈簧絲直徑為30mm；取彈簧中徑D與彈簧平均直徑QUOTE都為105mm。根據(jù)剛度條件和計算彈簧圈數(shù)公式：〔3-23〕查資料可知切變模量G=80000MPa；由上面可知彈簧絲直徑d為30mm，彈簧中徑D為105mm，根據(jù)表格3-5可知彈簧剛度QUOTE=490N/mm，帶入彈簧圈數(shù)計算公式中得：計算極限工作應(yīng)力QUOTE??，取極限工作應(yīng)力QUOTE，查資料知QUOTE?=480MPa?=480MPa，那么：根據(jù)極限工作載荷計算公式計算極限工作載荷：因為極限工作載荷QUOTE〔工作最大負(fù)荷〕，所以合格。根據(jù)已得到的數(shù)據(jù)計算出彈簧的根本幾何參數(shù)：彈簧中徑：D=105mm；彈簧外徑：QUOTE彈簧內(nèi)徑：QUOTE節(jié)距：QUOTE總?cè)?shù)：QUOTE〔支承圈數(shù)QUOTE一般取2.5圈〕自由高度：QUOTE彈絲展開長度：QUOTE其結(jié)構(gòu)如圖3-14所示：圖3-14彈簧結(jié)構(gòu)示意圖3.8設(shè)計圓錐破碎機其他零件下動錐體與偏心套接觸的地方設(shè)計成了滾子接觸，這樣可以減少摩擦力，增加機器的使用壽命。從錐體的下部伸出8個相同的支架，支架的末端安裝支撐滾子的支架。支架與支架之間用一個可以轉(zhuǎn)動的鉸鏈連接，就是一個銷軸連接起來。銷軸的型號：GB/T882-19861690。在一個支架上安裝三個滾子，把滾子安裝在支架桿上，由于滾子沒有受到軸向力，因此滾子與支架桿可以通過過盈配合安裝，采用QUOTE配合。桿的兩端有螺紋，用兩個M20的螺母固定在支架上。為了防止當(dāng)偏心套推動下動錐擺動時滾子卡死在偏心套上，可以在兩個支架之間安裝一個拉簧。偏心套筒的最厚邊和最薄邊的差值決定了下錐體擺動的幅度，同時也就決定了最后破碎出石塊的最終大小。最初設(shè)計破碎出的石塊的直徑應(yīng)為20mm40mm，因此設(shè)計偏心套最厚邊和最薄邊的差值為40mm，這樣可以到達我最初設(shè)計的目標(biāo)。而最大給料直徑為300mm，不能超過這個直徑，否那么無法破碎。大固定軸與底座連接是用M16的螺栓連接，螺栓型號GB/T5782-86M16100。殼體的壁厚選擇50mm，材料選擇QT400，殼體是鑄造的。圓錐破碎機動錐的下錐面和固定大軸通過兩個圓弧面接觸，考慮到動錐的下錐面工作時作擺動運動，下錐面又是通過固定大軸支撐，因此圓弧面的弧度應(yīng)該與動錐擺動運動時擺動的弧度一致，這樣可以讓接觸面接觸時間更長。對于接觸滑動摩擦，考慮到摩擦力的影響，接觸外表的質(zhì)量高且耐磨性高。所以接觸塊的固定選擇內(nèi)六角螺釘，螺釘頭沉到固定快的里面，這樣就可以增加接觸面的外表質(zhì)。選擇內(nèi)六角螺釘型號：GB/T70-85M8×80對于圓錐破碎機而言，動錐與定錐的上下錐面作為工作面，對于物料進行擠壓和破碎。因為物料與上下錐面之間相互接觸，所以兩者之間存在著較大的摩擦力，由于摩擦力作用，，動錐與定錐的上下錐面的磨損速度相對其他零件較快。因此，考慮到動錐與定錐上下外表的工作環(huán)境，使用耐摩性比擬好的材料做成易損塊，這樣可以很好的解決使用壽命的問題。這里選用的易損塊的材料是耐摩性比擬好的ZGMn13。易損塊是通過螺栓來與上下錐面連接的，螺栓型號：GB/T5782-86M8×60上下殼體的鏈接是通過螺栓連接的，螺栓型號：GB/T5782-86M16×1004圓錐破碎機潤滑系統(tǒng)在運行過程中，對于機械內(nèi)部的零件，相互接觸且相對運動的兩零件外表之間必然存在著摩擦，摩擦力的存在增大了系統(tǒng)的損失功率，使系統(tǒng)的機械效率降低，不利用機械的運轉(zhuǎn)。不止如此，