標(biāo)準(zhǔn)型圓錐破碎機(jī)的設(shè)計(jì)【13張CAD圖紙+畢業(yè)論文+開題報(bào)告+任務(wù)書+文獻(xiàn)綜述】

標(biāo)準(zhǔn)型圓錐破碎機(jī)的設(shè)計(jì)【13張CAD圖紙+畢業(yè)論文+開題報(bào)告+任務(wù)書+文獻(xiàn)綜述】

24頁 7100字?jǐn)?shù)+論文說明書【詳情如下】

中期檢查表.doc

主軸.dwg

任務(wù)書.doc

傳動軸.dwg

傳動軸套.dwg

偏心軸套.dwg

分料盤.dwg

動錐.dwg

壓緊環(huán).dwg

大錐齒輪.dwg

小錐齒輪.dwg

底蓋.dwg

支承盤.dwg

標(biāo)準(zhǔn)型圓錐破碎機(jī)的設(shè)計(jì)開題報(bào)告.doc

標(biāo)準(zhǔn)型圓錐破碎機(jī)的設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述.doc

標(biāo)準(zhǔn)型圓錐破碎機(jī)的設(shè)計(jì)說明書.doc

標(biāo)準(zhǔn)型圓錐破碎機(jī)裝配圖.dwg

軸承端蓋.dwg

摘  要

圓錐破碎機(jī)是一種對礦山原料進(jìn)行破碎的設(shè)備，主要由進(jìn)料口、分料盤、動錐、主軸、定錐、偏心軸套、傳動軸、小錐齒輪、大錐齒輪、帶輪、電動機(jī)等裝置組成。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容有對圓錐破碎機(jī)的國內(nèi)外現(xiàn)狀進(jìn)行簡單的介紹；對圓錐破碎機(jī)的工作原理和主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明；對圓錐破碎機(jī)與其他破碎裝備相比較，突出其優(yōu)點(diǎn)；對圓錐破碎機(jī)的某些結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并對其進(jìn)行計(jì)算和校核；對圓錐破碎機(jī)的總體裝配圖和主要零件圖進(jìn)行繪制，其中包括CAD軟件的繪制與手工繪圖。

圓錐破碎機(jī)傳動裝置的結(jié)構(gòu)還存在某些缺點(diǎn)，影響其工作效率。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是通過對圓錐破碎機(jī)傳動裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化、計(jì)算與校核，來達(dá)到提高圓錐破碎機(jī)的工作效率和生產(chǎn)量的目的。

關(guān)鍵詞: 圓錐破碎機(jī)；改進(jìn)； 數(shù)據(jù)計(jì)算； 圖紙 

ABSTRACT

Cone crusher is a kind of mining materials crushing equipment, mainly consists of inlet, tray, moving cone, spindle, cone, eccentric shaft sleeve, a transmission axis, a small bevel gear, bevel gear, belt wheel, motor unit composition and so on. The content of this graduation design is for a simple introduction about the present situation of cone crusher at home and abroad. The working principle and main structure of the cone crusher is explained; To compare other crushing equipment cone crusher, highlight its advantages; Some structural optimization design of cone crusher, and carries on the calculation and checking; General assembly drawing and main parts of cone crusher for mapping, including CAD drawing and drawing by hand. 

Cone crusher shaft structure also has some disadvantages, affect their work efficiency. This graduation design is mainly through to the cone crusher shaft, improvement and optimization of structure design, calculation and checking, to improve the work efficiency of cone crusher and the purpose of production.

Key words:Cone crusher; improve; Data calculation; drawings

目  錄                                

1 緒論 1

1.1 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 1

1.2存在問題及發(fā)展方向 1

1.3圓錐破碎機(jī)的優(yōu)勢 1

2設(shè)計(jì)方案的確定 2

2.1圓錐破碎機(jī)的基本參數(shù) 2

2.2工作原理與基本結(jié)構(gòu) 2

3圓錐破碎機(jī)的主要結(jié)構(gòu) 3

3.1給礦口與排礦口寬度 3

3.1.1給礦口寬度 3

3.1.2排礦口寬度 3

3.2嚙角 3

3.3破碎平行區(qū) 3

4工作參數(shù)計(jì)算 4

4.1工作參數(shù) 4

4.2動錐的擺動次數(shù) 4

4.3生產(chǎn)率 5

4.4電動機(jī)功率 5

5電動機(jī)的選擇和傳動裝置的計(jì)算 6

5.1電動機(jī)的選擇 6

5.2傳動裝置的參數(shù)計(jì)算 6

5.2.1軸的計(jì)算 6

5.2.2角接觸球軸承的選擇和壽命驗(yàn)算 14

5.3傳動零件的設(shè)計(jì) 14

5.3.1齒輪的計(jì)算 14

5.3.2齒輪的校核 15

結(jié)  論 18

參考文獻(xiàn) 19

致  謝 20

1 緒論

1.1 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

在日常的生活和生產(chǎn)中破碎設(shè)備具有非常廣泛的應(yīng)用，它是將直徑比較大的物體破碎成直徑較小的物體顆粒。圓錐破碎機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠和效率較高，成為礦山破碎行業(yè)的主要設(shè)備。

19世紀(jì)90年代末世界上第一臺圓錐破碎機(jī)問世，并在這時開始被美國應(yīng)用于生產(chǎn)。我國最早的圓錐破碎機(jī)是仿照蘇聯(lián)而進(jìn)行設(shè)計(jì)的，但是卻存在諸多的缺陷，需要對其進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。

    現(xiàn)在的圓錐破碎機(jī)雖然在一步步進(jìn)行改進(jìn)，如結(jié)構(gòu)的不斷完善，但是其基本的結(jié)構(gòu)卻并沒有發(fā)生太大的變化。所以對圓錐破碎機(jī)的水平進(jìn)行提高，還是我們當(dāng)前的主要任務(wù)。

    從現(xiàn)在我國的破碎設(shè)備來看，最常用的中碎設(shè)備還是標(biāo)準(zhǔn)型圓錐破碎機(jī)，而細(xì)碎設(shè)備還是短頭型圓錐破碎機(jī)占據(jù)主導(dǎo)地位。

1.2存在問題及發(fā)展方向

1)新型耐磨材料的應(yīng)用比較少

圓錐破碎機(jī)是一種對物料進(jìn)行加工，使物料由大顆粒變成較小的顆粒的一種設(shè)備。所以對其耐磨性是一種很大的考驗(yàn)，如果耐磨材料應(yīng)用較少會嚴(yán)重降低圓錐破碎機(jī)的使用壽命。反之，如果增加新型耐磨材料的使用，則會大大提高圓錐破碎機(jī)的使用壽命。現(xiàn)在在圓錐破碎機(jī)的生產(chǎn)中增加新型耐磨材料的使用，是當(dāng)前發(fā)展的新趨勢。

2)生產(chǎn)制造工藝水平較差

由于圓錐破碎機(jī)生產(chǎn)設(shè)備的落后，而導(dǎo)致圓錐破碎機(jī)的生產(chǎn)水平較低，加工精度不高。所以引進(jìn)先進(jìn)的加工設(shè)備和加工工藝成了當(dāng)務(wù)之急。

3）圓錐破碎機(jī)傳動裝置的結(jié)構(gòu)存在某些缺點(diǎn)

通過對傳動裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)、計(jì)算和校核來解決傳動裝置存在的缺陷，以達(dá)到提高效率的目的。

1.3圓錐破碎機(jī)的優(yōu)勢

與其他破碎機(jī)相比較，圓錐破碎機(jī)的突出特點(diǎn)為：

(1) 圓錐破碎機(jī)工作連續(xù)、生產(chǎn)能力高、單位耗電低。

(2) 圓錐破碎機(jī)工作平穩(wěn)、振動較輕、機(jī)器設(shè)備的基礎(chǔ)質(zhì)量輕。

(3) 圓錐破碎機(jī)的啟動比其他破碎機(jī)容易。

(4) 圓錐破碎機(jī)生成的產(chǎn)品顆粒粒度均勻，且片狀產(chǎn)品少。

結(jié)  論

本文首先是介紹了最常見的各種破碎機(jī)械的種類，以及它們的發(fā)展歷史。機(jī)械設(shè)備的歷史都是從不完善逐漸改進(jìn)從而逐漸完善的，所以機(jī)械的每個改進(jìn)都有著很重要的意義。相對而言，圓錐破碎機(jī)作為礦山和煤炭最常用的破碎機(jī)械，因?yàn)樗墓β蚀?、性價(jià)比大、生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)，有著別的破碎機(jī)械無可替代的優(yōu)勢。

了解這次設(shè)計(jì)的目標(biāo)后，初步確定圓錐破碎機(jī)的基本參數(shù)，簡單闡述圓錐破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)、功能和工作原理。

接著根據(jù)以選定的生產(chǎn)參數(shù)，進(jìn)行各個結(jié)構(gòu)的參數(shù)選擇，如給礦口的寬度，嚙合角的大小，及其破碎機(jī)的擺動次數(shù)等。

本文主要是對破碎機(jī)中的傳動軸軸承，齒輪進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算和校核，并使其達(dá)到了要求。

傳統(tǒng)的圓錐破碎機(jī)的動力部分是采用大功率、低轉(zhuǎn)速、高扭矩的特種電機(jī)，成本比較高，而普通的Y系電動機(jī)也能達(dá)到額定的功率，扭矩也符合要求，但轉(zhuǎn)速偏高。本文采用了帶輪式的傳動方式，將原先的高轉(zhuǎn)速經(jīng)過帶輪傳遞變成較低的轉(zhuǎn)速，從而符合破碎機(jī)的使用要求。采用Y系列電動機(jī)，將大大的降低破碎機(jī)的生產(chǎn)成本，同時也有利于后期的維修。

本文主要設(shè)計(jì)了一款中小功率的中型破碎機(jī)，對破碎機(jī)的傳動部分進(jìn)行了選擇和設(shè)計(jì)并進(jìn)行計(jì)算，使其達(dá)到了理論可行的要求。

參考文獻(xiàn)

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[11]  鄧文英,宋立宏. 金屬工藝學(xué)[M]. 北京：高等教育出版社, 2008: 20-54. 

致  謝

通過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，有效的鞏固了我大學(xué)四年來所學(xué)的知識，也提高了自己的相關(guān)能力，對自己存在的缺陷也更加的清楚。四年的學(xué)習(xí)生涯，在同學(xué)和老師的共同陪伴下，使我收獲頗多。在畢業(yè)論文即將提交的這刻，我感謝所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)中幫助我的良師益友，特別是我的導(dǎo)師，是她的耐心指導(dǎo)，無私的關(guān)愛和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，激勵我不斷的進(jìn)取，完善自己的設(shè)計(jì)。其次，還要感謝在這四年的學(xué)習(xí)中教過我的所有老師們，謝謝他們傳授給了我知識。在他們的關(guān)注和幫助下我才能完成這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)，在這里請接受我誠摯謝意。 

本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題目 圓錐破碎機(jī)設(shè)計(jì) 系 別 工程技術(shù)系 學(xué)生姓名 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 職 稱 講師 要 圓錐破碎機(jī)是一種對礦山原料進(jìn)行破碎的設(shè)備，主要由進(jìn)料口、分料盤、動錐、主軸、定錐、偏心軸套、傳動軸、小錐齒輪、大錐齒輪、帶輪、電動 機(jī)等裝置組成。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容有對圓錐破碎機(jī)的國內(nèi)外現(xiàn)狀進(jìn)行簡單的介紹；對圓錐破碎機(jī)的工作原理和主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明；對圓錐破碎機(jī)與其他破碎裝備相比較，突出其優(yōu)點(diǎn)；對圓錐破碎機(jī)的某些結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并對其進(jìn)行計(jì)算和校核；對圓錐破碎機(jī)的總體裝配圖和主要零件圖進(jìn)行繪制，其中包括 圓錐破碎機(jī)傳動裝置 的結(jié)構(gòu)還存在某些缺點(diǎn)，影響其工作效率。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是通過對圓錐破碎機(jī)傳動 裝置 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化、計(jì)算與校核，來達(dá)到提高圓錐破碎機(jī)的工作效率和生產(chǎn)量的目的。 關(guān)鍵詞 : 圓錐破碎機(jī)；改 進(jìn)； 數(shù)據(jù)計(jì)算； 圖紙 is a of of a a so of is a of at of is To of on of AD by is to of to of of 錄 1 緒論 ................................................................................ 1 內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 ................................................................ 1 ............................................................. 1 ............................................................... 1 2 設(shè)計(jì)方案的確定 ....................................................................... 2 ........................................................... 2 ............................................................. 2 3 圓錐破碎機(jī)的主要結(jié)構(gòu) ................................................................. 3 ............................................................. 3 ............................................................... 3 ............................................................... 3 ........................................................................... 3 ..................................................................... 3 4 工作參數(shù)計(jì)算 ......................................................................... 4 ....................................................................... 4 ................................................................. 4 ......................................................................... 5 ..................................................................... 5 5 電動機(jī)的選擇和傳動裝置的計(jì)算 ......................................................... 6 ................................................................... 6 ............................................................. 6 ................................................................. 6 承的選擇和壽命驗(yàn)算 ............................................ 14 ................................................................ 14 .............................................................. 14 .............................................................. 15 結(jié) 論 ............................................................................... 18 參考文獻(xiàn) ............................................................................. 19 致 謝 ............................................................................... 20 1 1 緒論 內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 在日常的生活和生產(chǎn)中破碎設(shè)備具有非常廣泛的應(yīng)用，它是將直徑比較大的物體破碎成直徑較小的物體顆粒。圓錐破碎機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠和效率較高，成為礦山破碎行業(yè)的主要設(shè)備。 19世紀(jì) 90年代末世界上第一臺圓錐破碎機(jī)問世，并在這時開始被美國應(yīng)用于生產(chǎn)。我國最早的圓錐破碎機(jī)是仿照蘇聯(lián)而進(jìn)行設(shè)計(jì)的，但是卻存在諸多的缺陷，需要對其進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。 現(xiàn)在的圓錐 破碎機(jī)雖然在一步步進(jìn)行改進(jìn)，如結(jié)構(gòu)的不斷完善，但是其基本的結(jié)構(gòu)卻并沒有發(fā)生太大的變化。所以對圓錐破碎機(jī)的水平進(jìn)行提高，還是我們當(dāng)前的主要任務(wù)。 從現(xiàn)在我國的破碎設(shè)備來看，最常用的中碎設(shè)備還是標(biāo)準(zhǔn)型圓錐破碎機(jī)，而細(xì)碎設(shè)備還是短頭型圓錐破碎機(jī)占據(jù)主導(dǎo)地位。 在問題及發(fā)展方向 1)新型耐磨材料的應(yīng)用比較少 圓錐破碎機(jī)是一種對物料進(jìn)行加工，使物料由大顆粒變成較小的顆粒的一種設(shè)備。所以對其耐磨性是一種很大的考驗(yàn)，如果耐磨材料應(yīng)用較少會嚴(yán)重降低圓錐破碎機(jī)的使用壽命。反之，如果增加新型耐磨材料的使用，則會 大大提高圓錐破碎機(jī)的使用壽命?，F(xiàn)在在圓錐破碎機(jī)的生產(chǎn)中增加新型耐磨材料的使用，是當(dāng)前發(fā)展的新趨勢。 2)生產(chǎn)制造工藝水平較差 由于圓錐破碎機(jī)生產(chǎn)設(shè)備的落后，而導(dǎo)致圓錐破碎機(jī)的生產(chǎn)水平較低，加工精度不高。所以引進(jìn)先進(jìn)的加工設(shè)備和加工工藝成了當(dāng)務(wù)之急。 3）圓錐破碎機(jī)傳動裝置 的結(jié)構(gòu)存在某些缺點(diǎn) 通過對傳動裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)、計(jì)算和校核來解決傳動裝置 存在的缺陷，以達(dá)到提高效率的目的。 錐破碎機(jī)的優(yōu)勢 與其他破碎機(jī)相比較，圓錐破碎機(jī)的突出 特點(diǎn)為： (1) 圓錐破碎機(jī)工作連續(xù) 、 生產(chǎn)能力高 、 單位耗電低。 (2) 圓錐破碎機(jī) 工作平穩(wěn)、振動較輕、機(jī)器設(shè)備的基礎(chǔ)質(zhì)量輕。 (3) 圓錐破碎機(jī)的啟動比其他破碎機(jī)容易。 (4) 圓錐破碎機(jī)生成的產(chǎn)品顆粒粒度均勻，且片狀產(chǎn)品少。 2 2 設(shè)計(jì)方案的確定 錐破碎機(jī)的基本參數(shù) 圓錐破碎機(jī)過載時的保險(xiǎn)分為彈簧式和液壓式兩種。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的是彈簧式保險(xiǎn)的標(biāo)準(zhǔn)型圓錐破碎機(jī)。 圓錐破碎機(jī)的參數(shù)為：動錐大端直徑為 2200料口寬度為 370大給礦粒度310礦口調(diào)整范圍 32電動機(jī)功率≤ 375 作原理與基本結(jié)構(gòu) 圓錐破碎機(jī)工作原理：電動機(jī)通過傳動軸而帶動偏心軸套做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動 ，偏心軸套的運(yùn)動迫使動錐不僅完成自身的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，而且還要完成擺動。當(dāng)動錐與靜錐靠近時，會對物料進(jìn)行多次的擠壓和碰撞，使物料由大顆粒變成小顆粒。當(dāng)動錐與靜錐分開時，達(dá)到破碎要求的物料就會在自身重力的作用下由錐底排出。破碎過程中由于動錐的轉(zhuǎn)動，可以對物料進(jìn)行連續(xù)的破碎，而使圓錐破碎機(jī)的生產(chǎn)效率提高。 圖 1錐破碎機(jī)基本結(jié)構(gòu) 1電動機(jī) 2帶輪 3傳動軸 4小錐齒輪 5大錐齒輪 6偏心軸套 7主軸 8動錐 9定錐 10 分料盤 11進(jìn)料口 3 3 圓錐破碎機(jī)的主要結(jié)構(gòu) 礦口與排礦口寬度 礦口寬度 給礦口寬度的表示符號為 B，大小可以由經(jīng)驗(yàn)公式 B=(中 礦口寬度 排礦口寬度的表示符號為 b，它的大小與產(chǎn)品粒度和礦石硬度有關(guān)， 對于不同硬度的礦石，它排礦的過大顆粒系數(shù) K=b（ 一樣。對于中碎機(jī)，硬礦石 K=硬礦石 K=2~礦石 K=要考慮產(chǎn)品的粒度與礦石的硬度來確定排礦口寬度。 角 嚙角用符號α來表示，它 可以保證動錐襯板與靜錐襯板有效的夾住物料，使物料不能夠向上滑動。由文獻(xiàn)﹝ 1﹞可知，圓錐破碎機(jī)的嚙角應(yīng)該滿足以下條件： α =α 2-（α 1 2Φ （ 公式 3 式中 1α 、 2α —— 固定錐與破碎錐 錐面 間 傾斜角 ； β —— 機(jī)器中軸線與破碎錐軸線 夾角， 常取 ? ； Φ —— 襯板與礦石 之間的摩擦角。 一般情況下， 取 3~21α = 。中碎取 5~40α 1 = ； 當(dāng)結(jié)構(gòu)尺寸增加時 ， 可通過 增大 1α ， 來 提高生產(chǎn)率。 此 設(shè)計(jì)中 取 : ， ， α 22o? 。 碎平行區(qū) 破碎平行區(qū)又叫平行帶，中細(xì)碎機(jī)都有一段平行帶，來保證產(chǎn)品的細(xì)度和均勻度。平行帶過長，容易使破碎機(jī)堵塞，處理能力降低，平行帶過短雖然可以改善主軸受力情 況，但會導(dǎo)致產(chǎn)品中合格品減少。 平行帶的長度 L，需要根據(jù)動錐的擺動次數(shù)和底錐角及擺動行程來計(jì)算。對于中碎機(jī)保證物料在平行帶里被壓碎 1細(xì)碎達(dá)到 2 平行帶的長度 式如下： L=D （ 公式 3 式中 位 L=2200=176（ 所以平行帶 76 4 4 工作參數(shù)計(jì)算 作參數(shù) 料的初選粒度為 300料 最大的顆粒粒度為 310后將物料破碎為 32間不同粒度的產(chǎn)品。 錐的擺動次數(shù) 圖 4料在動錐上的受力分析 從 圖 可以得到，物料在進(jìn)入破碎區(qū)域是產(chǎn)生的加速度為 ： 11 G c o （ 公式 4 )11 α （ 公式 4 式中 ： f —— 物料 與破碎錐表面的摩擦系數(shù)， 通常 0 ~ 0 f ? ； g —— 重力加速度， 。 假 設(shè) 料的加速度保持不變來通過平行碎礦區(qū)的長度為 1厘米 ， 則 2112 )60)(c o s ? （ 公式 4 1 αco 3 0? 次 /分 （ 公式 4 公式（ 4適用于 標(biāo)準(zhǔn)型 的 圓錐破碎機(jī)。上 面的 理論計(jì)算公式 的 前提為礦石是自由下滑，實(shí)際上也有一些礦石不是自有下滑而是跳躍式的下落，可能沒有在平行破碎腔內(nèi)被破碎 ， 所以使得破碎后的物料粒度變大。因此 ， 5 碎物料的質(zhì)量。其原理就是將物料在并行破碎腔內(nèi)的沖擊次數(shù)提高，從而提高圓錐破碎機(jī)的效率 ， 與此 同時， 還可以有效地減少磨損， 有利于提高磨碎設(shè)備的產(chǎn)量。 但考慮到轉(zhuǎn)速太大會增加機(jī)架的負(fù)荷，所以應(yīng)該將圓錐破碎的的轉(zhuǎn)速控制在一定的范圍內(nèi)。 通過查資料可得，計(jì)算實(shí)際轉(zhuǎn)速時可以通過以下公式 ： （ 公式 4 式中 D —— 動 錐 的 底部直徑 ，單位： m 。 n=220次 /分 產(chǎn)率 該破碎機(jī)的產(chǎn)量受到很多因素的影響。中間包括物料品質(zhì)因數(shù)，同時還有破碎機(jī)的性能因子。不過，現(xiàn)在還沒有可以將上述因素都包含在內(nèi)的理論計(jì)算公式，大部分采用的是通過經(jīng)驗(yàn)公式的大概計(jì)算，然后再按照現(xiàn)實(shí)的情況進(jìn)行調(diào)校 。 根據(jù)資料得，在一般情 況下進(jìn)行破碎時 ， 效率計(jì)算公式如下 ： 61δ（ 公式 4 其中 1K—— 物料破碎系數(shù) ，表得1 ； 2K—— 破碎比系數(shù)，查表 得 3； 出口生產(chǎn)率 ，查表得 6； b —— 出料口寬度 ， b=64； δ —— 礦石的松散比重，取 δ = ?????Q /?????Q /根據(jù)資料得， 在閉路破碎時 。 破碎機(jī)的 產(chǎn)量 按閉路 的生產(chǎn)量得出 ： ' 噸 /小時 （ 公式 4 其中： Q —— 開路 情況下的產(chǎn)量 ， / K —— 閉路 情況下物料 粒度變細(xì)的 因數(shù) ， 一般 取 。 =×=Q / 破碎機(jī)的 產(chǎn)量 為 80h。 動機(jī)功率 根據(jù)資料得， 圓錐破碎機(jī) 所使用的電機(jī)功率一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式得出 ： 6 P=50 （ 公式 4 其中 D—— 表示動錐下底面直徑 ， m ； 表示修正系數(shù)， D=1650D=1650～ 2100 之間時， ； 100時， 。 P=50× 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 可 得實(shí)際選用的電動機(jī)功率為 315 5 電動機(jī)的選擇和傳動裝置的計(jì)算 動機(jī)的選擇 由于 工作 的需求、 工作 環(huán)境、節(jié)約等方面的因素 ， 選用最常見的 擇定功率 為 15步轉(zhuǎn)速 480r/ 由于本設(shè)計(jì)中設(shè)定的轉(zhuǎn)速為 300轉(zhuǎn)，故在傳動中增加了帶傳動裝置。 動裝置的參數(shù)計(jì)算 0P=315n=1480r/0=106×00480315=106 N· （公式 5 1軸 501 ????? 帶?W （公式 5 740/n 101 ?? in r/ （公式 5 ??????? 7 4 0 1161 106 N· （公式 5 2軸 ?????? 齒承 ??W r/ ? ??????? 300 2262 106 N· 軸的計(jì)算 1） 確定傳動軸的直徑 7 0 33 2 1 1 4 m ? ? ?（公式 5 根據(jù)資料查得 03~126，這里取 12. 根據(jù)工作條件， 初 取 118 。 2） 傳動軸受力分析 根據(jù)軸承的選擇和計(jì)算，確定傳動軸的各段直徑和長度數(shù)據(jù)如下圖所 示： 12 118 ?? =7150N （公式 5 r t 1α c o s 7 1 5 0 2 0 c o s 1 1 3 3 ' 5 " 2 5 4 9 . 8 3 t g δ ? ? ? ?N （公式 5 a t 1α s i n 7 1 5 0 2 0 s i n 1 1 3 2 ' 5 " 5 2 0 . 3 8 t g δ ? ? ? ?N （公式 5 3） 受力分析 圖 5動軸受力分析 支反力： 因?yàn)?∑ 0C =M，得 到 ： 2118?（公式 5 8 3 2118 =662 ?? = （公式 5 由 ∑ 0=Y ，得： C Y r B Y 2 5 4 9 . 8 3 1 1 0 2 . 7 3 3 8 8 . 8F F F? ? ? ? ?N （公式 5 由 ∑ 0C =M，得： 0- 3 （公式 5 4 9 . 8 3 1 7 7 6 8 1 . 7 5662 ?? ? ?N （公式 5 由 ∑ 0=Z ，得： C Z r B Z 2 5 4 9 . 8 3 6 8 1 . 7 5 2 6 1 8 . 5 8F F F? ? ? ? ?N （公式 5 ① 矩圖 C Y B Y 2 8 3 8 . 9 7 6 6 2 5 5 5 3 9 8 . 1 4 N m L? ? ? ? ?（公式 5 ② 彎矩圖 C Z B Z 2 6 8 1 . 7 5 6 6 2 4 5 1 3 1 8 . 5 N m L? ? ? ? ?（公式 5 ③ 合成彎矩 M 圖： 2 2 2 2C Y C Z 5 5 5 3 9 8 . 1 4 4 5 1 3 1 8 . 5 7 1 5 6 5 0 . 3 9 N m M? ? ? ? ? ? （公式 5 1) 作轉(zhuǎn)矩圖 T： 63 . 2 1 0 N m ? ? 2) 傳動軸 的強(qiáng)度校核： 參照 彎扭合成應(yīng)力 圖對 傳動 軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核： 對傳動 軸 能 承受最大彎矩 和 扭矩的截面的強(qiáng)度 進(jìn)行校核 。 查參考資料 [7]可知 ，，計(jì)算軸的應(yīng)力 22 2 6 23c α 3( α ) 8 3 4 1 2 0 . 9 7 ( 0 . 6 3 . 2 1 0 ) 1 2 . 1 1 M p 1 1 2 0? ? ?? ? ??（公式 5 3) 傳動 軸的疲勞強(qiáng)度 的 校核 : A. 判定那個截面為應(yīng)力集中截面 9 疲勞強(qiáng)度的影響在應(yīng)力集中方面。 截面 4 和 5 能造成較為嚴(yán)重的應(yīng) 力集中，可是 5受的彎矩較大 。根據(jù)承受負(fù)載 的情況， 橫截面 3承受最大的應(yīng)力。 但 由于 應(yīng)力集中不大， 所以 3面不用校核。只需校核截面 5。 B. 橫 截面 5的左邊 43 ??? （公式 5 3 3 4T 0 . 2 0 . 2 1 4 0 5 4 8 8 0 0 m ? ? ? （公式 5 橫 截面 5左 邊 的彎矩 M 為 ： 5208 3 4 1 2 0 . 9 7 7 4 7 8 3 2 . 5 9 N m ? ? ? （公式 5 橫 截面 5的扭矩 T 為 ： ? 32000001 （公式 5 橫 截面上的彎曲應(yīng)力 為： b 8 3 4 1 2 0 . 9 7σ 3 . 0 4 M p ? ?（公式 5 截面上的 剪 切力 為： 1 . 8 3 M p ? ? （公式 5 傳動 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 通過參考資料 [7] 可知，B 6 4 0 M p ，? ， ? 。 參考 [7] ，通過計(jì)算可得： εk， ??εk。 傳動 軸加工， 參考 [7] 的，它的 系數(shù)為 ： ? ββ 。 傳動 軸 沒有 表面強(qiáng)化 工藝 ， 1q ?β。 所以得出 得 總 系數(shù)為 ： ???? βε式 5 ???? βε式 5 由 文獻(xiàn) [7]可知， 碳鋼的特性系數(shù) ： 取 取 。 10 故傳動 軸 的 截面 5左 邊 的系數(shù) ： 75σσ σσ1σ ??????? （公式 5 1σ ττ 55 3 1 . 9 73 . 9 1 3 . 9 1τ τ 2 . 4 3 0 . 0 522S K???? ? ?? ? ? ?（公式 5 σ τ 2 2σ τ1 7 . 7 2 3 1 . 9 7 1 5 . 5 1 . 51 7 . 7 2 3 1 . 9 7 ? ? ? ???（公式 5 因此 該 傳動 軸在截面 5左 邊滿足強(qiáng)度要求 。 C. 截面 5右 邊 抗彎系數(shù) 為： 3 3 40 . 1 0 . 1 1 5 8 3 9 4 4 3 1 . 2 m ? ? ? （公式 5 抗扭系數(shù) 為： 3 3 4T 0 . 2 0 . 2 1 5 8 7 8 8 8 6 2 . 4 m ? ? ? （公式 5 截面 5左 邊 M 為 ： M= （公式 5 截面 5上 T 為 ： T=3200000N· 面上的 b 2125997. 29σ 5 . 3 9 M p 4 4 3 1 . 2? ?（公 式 5 截面上的 1 . 0 6 M p 8 8 6 2 . 4? ? （公式 5 截面上 有 理論應(yīng)力 ，是因?yàn)橛休S肩的存在而產(chǎn)生的。它的 集中系數(shù)σα及τα參考 [7] 查取。因 3 0 140?， 158 1 140?。 ， 。 參考 [7] 可 以得到傳動 軸材料的σ q ， q 。 所以 有效應(yīng)力集中系數(shù) 按照資料 [7] 可得 : σσσ ?????? 式 5 11 τττ ?????? （公式 5 查資料 [7] 可 以 得 出 軸的 ε通過文獻(xiàn) [7] 可 知 軸的材料的敏感扭轉(zhuǎn)剪切尺寸系數(shù) 是 ε總系數(shù) 為 ： ???? βε式 5 ???? βε式 5 因而傳動 軸在截面 5左 邊 的安全系數(shù) 是 : 7 5σσ σ?????? ?式 5 ?????? ?式 5 22τ2στσ>=+×=+= （公式 5 4) 所以 在截面 5左 邊 的強(qiáng)度 ，傳動 軸是 符合要求的 。精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 ： A. 危險(xiǎn)截面 的 判斷 從 應(yīng) 力 集 中 方 面 對 軸 的 疲 勞 強(qiáng) 度 的 影 響 ， 截 面 4 和 5 引 起 的 應(yīng) 力 集 中 較 嚴(yán) 重 ， 但 5 受 的 彎 矩 較 大 ； 依 照 受 載的 情 況 ， 截 面 3 所 承 受 的 應(yīng) 力 是 最 大 的 ， 但 由 于 應(yīng) 力 集 中 不 大 ， 所 以 3面 不 用 校 核 。 只 需 校 核 截 面 5 。 B. 截面 5左側(cè) 43 ??? （公式 5 3 3 4T 0 . 2 0 . 2 1 4 0 5 4 8 8 0 0 m ? ? ? （公式 5 截面 5左側(cè)的彎矩 5208 3 4 1 2 0 . 9 7 7 4 7 8 3 2 . 5 9 N m ? ? ? （公式 5 截面 5上的扭矩 1 3 2 0 0 0 0 0 N m ?截面上的彎曲應(yīng)力 為： b 8 3 4 1 2 0 . 9 7σ 3 . 0 4 M p ? ?（公式 5 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 為： 12 1 . 8 3 M p ? ? （公式 5 軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。由 文獻(xiàn) [7]可知，B 6 4 0 M p ，1 2 7 5 M p ，1 1 5 5 M p 。 由 文獻(xiàn) [7]可知， 用插入法求出 ： εk， ??ε 文獻(xiàn) [7]可知，表面 質(zhì)量系數(shù)為 ： ? ββ 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理， 1q ?β。 固得綜合系數(shù)為 ： ???? βε式 5 ???? βε式 5 由 文獻(xiàn) [7]可知， 碳鋼的特性系數(shù) ： 取 取 所以軸 的 截面 75σσ σσ1σ ??????? （公式 5 1σ ττ 55 3 1 . 9 73 . 9 1 3 . 9 1τ τ 2 . 4 3 0 . 0 522S K???? ? ?? ? ? ?（公式 5 σ τ 2 2σ τ1 7 . 7 2 3 1 . 9 7 1 5 . 5 1 . 51 7 . 7 2 3 1 . 9 7 ? ? ? ???（公式 5 所以 該軸在截面 5左側(cè)的強(qiáng)度是 符合 的。 C. 截面 5右側(cè) 抗彎截面系數(shù) 為： 3 3 40 . 1 0 . 1 1 5 8 3 9 4 4 3 1 . 2 m ? ? ? （公式 5 抗扭截面系數(shù) 為： 3 3 4T 0 . 2 0 . 2 1 5 8 7 8 8 8 6 2 . 4 m ? ? ? （公式 5 13 截面 5左側(cè)的彎矩 7052296378. 63 2125997. 29 N m 1 . 5M ? ? ? ? （公式 5 截面 5上的扭矩 3 2 0 0 0 0 0 N m ? 截面上的彎曲應(yīng)力 為： b 2125997. 29σ 5 . 3 9 M p 4 4 3 1 . 2? ?（公式 5 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 為： 1 . 0 6 M p 8 8 6 2 . 4? ? （公式 5 截面上 因?yàn)橛?軸肩 從 而 產(chǎn)生 理論應(yīng)力 ，它的 集中系數(shù)σα及τα由文獻(xiàn) [7]查取。因3 0 140?， 158 1 140?， ， 通過文獻(xiàn) [7]可 以得到 軸的材料的敏感系數(shù) ： q ， q 故有效應(yīng)力集中系數(shù)按 文獻(xiàn) [7]為 : σσσ ?????? 式 5 τττ ?????? （公式 5 由 文獻(xiàn) [7]可得軸的截面形狀系數(shù)為 ε通過文獻(xiàn) [7]可 知 軸的材料的敏感扭轉(zhuǎn)剪切尺寸系數(shù) 是 ε綜合系數(shù)為 ： ???? βε式 5 ???? βε式 5 因而 軸在截面 5左 邊 的安全系數(shù) 是 : 7 5σσ σ?????? ?式 5 ?????? ?式 5 14 22τ2στσ>=+×=+= （公式 5 接觸球 軸承的選擇和壽命驗(yàn)算 1) 選 取 軸承 選擇 角接觸球 軸承 ，型號 7220C， 據(jù)文獻(xiàn) [8]知r 560K ， 1 1 0 K ， ，1 2Y?。 2) 驗(yàn)算 軸承的 壽命 軸承所 承 受 的 支反力合力 為： 2 2 2 2B B Y B Z 1 1 0 2 . 7 9 2 3 . 2 1 4 3 8 . 1 R? ? ? ? ? （公式 5 相較 雙列圓錐滾 子軸承， 它的 派生軸向力 可 互相抵消。 0 ， C a a 5 2 0 N 據(jù)文獻(xiàn) [8]知： 公式 5 B r B 1 B a 1 4 3 8 . 1 0 . 8 0 1 4 3 8 . 1P R Y F? ? ? ? ? ?N 按 照 軸承 驗(yàn)算 ： 10ε6 6 33 9 1 0 5 6 0 1 0 7 . 3 3 1 06 0 6 0 9 8 0 1 4 3 8 . 1 ???? ? ? ??? ??? ????h （公式 5 9h 7 1 0L ??h= 0? 年 經(jīng)校核后，此軸承 合格。 動零件的設(shè)計(jì) 輪的計(jì)算 1） 齒輪類型、材料、精度等級及齒數(shù)的選擇 根據(jù)傳動方案和其他因素選擇的齒輪為直齒圓錐 齒輪。由于要滿足強(qiáng)度等要求，要對齒輪表面要調(diào)質(zhì)處理，所以要選擇精度等級為 7級， 小齒輪就選擇 45鋼 (調(diào)質(zhì) )作為材料 ,選取的小齒輪硬度是 280齒輪選用 45鋼 (調(diào)質(zhì) )，查資料取 大齒輪硬度 240者材料硬度差為 40 2） 分度圓錐角的計(jì)算 15 1?i '''2 r c t a na r c t a n ???? i? ''''''1 5321127167190 ??? ???? 即可得 o i n 12c o ss i ''212 *m i n ???? ??? （公式 5 式中， *1* ?01 ?z 21 2 . 4 5 2 0 4 9z ? ? ?即大齒輪的齒數(shù)為 492 ?z 1) 根據(jù)工作條件要求，大端模數(shù)為 20?m 2) 齒輪分度圓直徑 4 0 0202011 ???? 2 2 0 4 9 9 8 0d m z? ? ? ?) 錐距 221 ??? （公式 5 4) 齒輪齒頂、齒根圓直徑 可得 齒頂高 20201* ???? aa （公式 5 齒頂圓直徑 0c o 11 ????? ?aa （公式 5 2 2 22 c o s 9 8 0 8 9 8 8d h ?? ? ? ? ? （公式 5 5) 齒寬 73/ 23/ ??? RB （公式 5 6) 節(jié)圓周速度 0 060 4 9 04 0 0 060 11 ?? ????? m/s （公式 5 輪的校核 1) 齒面接觸 的 疲勞強(qiáng)度 計(jì)算 由標(biāo)準(zhǔn)圓錐 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，即 2131 12 . 3 2 ( )[] u????? （公式 5 16 確定 上述 公式 中 的 所需變量的計(jì)算數(shù)值： 。 5 11 19 5 0 PT n?? （公式 5 已知1 ，1 300r/， 51 2 . 0 3 6 1 0 N m ? ?。 械設(shè)計(jì)》第九版選取齒寬系數(shù) 1d??。 械設(shè)計(jì)》第九版得材料的彈性影響系數(shù) 121 8 9 P 。 械設(shè)計(jì)》第九版 選擇 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為 5 5 0 M P ?， 小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限為 6 0 0 M P ?。 1 1 n 公式 5 ? ? 91 6 0 5 9 0 1 5 3 6 5 2 4 1 . 5 5 1 1 0N ? ? ? ? ? ? ? ? （公式 5 9 921 . 5 5 1 1 0 3 . 1 0 2 1 012N ?? ? ?（公式 5 械設(shè)計(jì)》 第九版 選得1 ，2 。 要求失效的概率為 1%，按可靠度要求，取安全系數(shù) 1S? ， H S?? ?（公式 5 l i m 1 H N 11] 5 5 0 1 . 0 9 5 9 9 . 5 M ?? ? ? ? ? （公式 5 l i m 2 H N 22] 6 0 0 1 . 0 5 6 3 0 M ?? ? ? ? ? （公式 5 2) 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式： 13 212 ()[]F a S ?（公式 5 確定公式內(nèi)的計(jì)算參數(shù)。 械設(shè)計(jì)》第九版 能夠 查到大齒輪和小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限分別為1 380 M P ?和2 500 M P ?。 機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版 查得1 ，2 。 取安全系數(shù) ， 計(jì)算公式如下： 17 [] S?? ? （公式 5 把1 380 M P ?，2 500 M P ?，1 ，2 代入 公式 ，得 222 0 . 9 5 0 0[ ] M P a 3 2 1 . 4 3 M P 4F N F S?? ?? ? ? （公式 5 。 把 ， ， 1?， ?代入可以得到 1 . 5 1 . 2 3 1 1 . 5 1 1 . 6 5A V F K K K??? ? ? ? ? ? （公式 5 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版 查得齒形系數(shù)1 ；2 。 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》第九版 查得校正1 ；2 。 1112 . 2 1 8 1 . 7 7 1 0 . 0 1 5 7 3[ ] 2 4 9 . 7 1F a S ??? （公式 5 2222 . 4 0 1 . 6 7 0 . 0 1 2 4 7[ ] 3 2 1 . 4 3F a S ??? （公式 5 大齒輪的數(shù)值大。 3） 計(jì)算 根據(jù) 1d??， ， 61 2 . 0 8 1 9 1 0 N m ? ?和1110 5 7 3[]F a ? 可算出齒輪的模數(shù)。 6133 2212 2 2 . 0 3 4 2 . 0 8 1 9 1 0( ( ) 0 . 0 1 6 0 7 m m 1 9 . 4[ ] 1 5 9F a S ? ? ?? ? ? ?? （公式 5 根據(jù)計(jì)算所得的模數(shù) 近似圓整值 20，由此可以算出大齒輪齒數(shù)。 Z2=0980=49 （公式 5 則可算出小齒輪的齒數(shù) 49=20。 這樣設(shè)計(jì)的齒輪滿足強(qiáng)度要求和結(jié)構(gòu)緊湊的要求，使用壽命也較長。 18 結(jié) 論 本文首先是介紹了最常見的各種破碎機(jī)械的種類，以及它們的發(fā)展歷史。機(jī)械設(shè)備的歷史都是從不完善逐漸改進(jìn)從而逐漸完善的，所 以機(jī)械的每個改進(jìn)都有著很 重要的意義。相對而言， 圓錐破碎機(jī)作為礦山和煤炭最常用的破碎機(jī)械，因?yàn)樗?功率大、 性價(jià)比大 、生產(chǎn) 效 率 高的特點(diǎn)，有著別的破碎機(jī)械無可替代的優(yōu)勢。 了解這次設(shè)計(jì)的目標(biāo)后，初步確定圓錐破碎機(jī)的 基本參數(shù)，簡單闡述圓錐破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)、功能和工作原理。 接著根據(jù)以選定的生產(chǎn)參數(shù) ，進(jìn)行各個結(jié) 構(gòu)的參數(shù)選擇，如給礦口的寬度，嚙合角的大小，及其破碎機(jī)的擺動次數(shù) 等。 本文主要是對破碎機(jī)中的傳動軸 軸承，齒輪進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算和校核，并使其達(dá)到了要求。 傳統(tǒng)的圓錐破碎機(jī)的動力部分是采用大功率、低轉(zhuǎn)速、高扭矩的特種電 機(jī)，成本比較高，而普通的 矩也符合要求，但轉(zhuǎn)速偏高。本文采用了帶輪式的傳動方式，將原先的高轉(zhuǎn)速經(jīng)過帶輪傳遞變成較低的轉(zhuǎn)速，從而符合破碎機(jī)的使用要求。采用 Y 系列電動機(jī)，將大大的降低破碎機(jī)的生產(chǎn)成本，同時也有利于后期的維修。 本文 主要