熟料圆锥式破碎机结构设计（全套含CAD图纸）
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I熟料圆锥式破碎机结构设计I摘要本文介绍了熟料圆锥式破碎机，该破碎机采用超慢速剪切细碎原理。具有细碎效率高、功耗极低、无扬尘、几乎无振动。使用寿命延长57倍，易损配件费用底，结构简单，操作容易，维修极为方便。它主要由电动机、机架、外筒体、分级罩、回转筒、空心轴、大齿轮、小齿轮、动颚板和静颚板组成。工作时，起动减速电机，减速电机轴端的小齿轮带动大齿轮转动，从而使回转筒下端的定动颚板之间形成一个动态的V形圆环破碎腔，物料有进料筒落下，细粉及细颗粒通过筛板分离落入回转筒下部至漏斗排除，粗颗粒由锥形筛板均匀地撒入V形破碎腔内受定动颚板剪磨，由大颗粒变成小颗粒或粉末而落至漏斗入口，从漏斗出口排出。该破碎机广泛应用于金属、非金属矿、冶金、材料、化工、磨料和建材等行业的物料破碎领域。关键词圆锥式破碎机；超慢速剪切；熟料细碎IIABSTRACTTHISTEXTHASINTRODUCEDTHETAPERTYPEBREAKEROFGROG,THISBREAKERISADOPTEDANDSHEARSTHEPRINCIPLEINSMALL,BROKENBITSULTRAANDSLOWLYRAPIDLYHAVEINSMALL,BROKENBITSEFFICIENCYHIGH,CONSUMPTIONEXTREMELYLOW,HAVEANDRAISEDUST,FORVIBRATIONSERVICELIFELENGTHENS57TIMES,APTTODECREASETHEEXPENSESBOTTOMOFTHEFITTINGS,THESTRUCTUREISSIMPLE,ITISEASYTOOPERATE,ITTREMELYCONVENIENTTOMAINTAINMAINLYBYMOTOR,FRAMEWORK,OTHERTUBEBODY,PUTON,TURNTUBE,EMPTYMANDREL,BIGGEARWHEEL,PINION,MOVEITJAWBOARDANDQUIETJAWBOARDMAKEUPROUNDINGRADESWHILEWORKING,STARTANDMODERATETHEELECTRICALMACHINERY,THEPINIONWHICHMODERATESTHEAXLEENDOFTHEELECTRICALMACHINERYDRIVESTHEBIGGEARWHEELTOROTATE,MAKEANDTURNTOMOVEJAWBOARDFORMFIRSTDYNAMICVROUNDRINGBROKENDEFINITELYTUBESOFUNDERPARTROUND,SUPPLIESHAVECHARGEINTUBEDROP,DETAILEDPOWDERANDTHROUGHSIFTDETAILEDPARTICLEBOARDSEPARATEANDFALLINTOANDTURN,THICKPARTICLESIFTBYTOPERBOARDSPREADANDENTERVBROKENMOVEJAWBOARDCUTANDRUBEDDEFINITELYEVEN,TURNSFROMBIGPARTICLEINTOATINYPARTICLEORTHEPOWDERANDFALLS,DISCHARGEFROMTHEFUNNELEXPORTTHISBREAKERISAPPLIEDTOTHESUPPLIESBROKENFIELDINMETAL,NONMETALORE,METALLURGY,MATERIAL,CHEMICALINDUSTRY,ABRASIVEANDBUILDINGMATERIALS,ETCEXTENSIVELYKEYWORDSCONECRUSHER；SHEARULTRAANDSLOWLYRAPIDLY；THEGROGISINSMALL；BROKENBITSIII目录摘要IABSTRACTII第1章绪论111课题背景112市场展望和分析113水泥总供给特点及分析214圆锥式破碎机的优势315未来发展方向316本章小结4第2章圆锥式破碎机的总体设计521机器设计的要求5211经济性要求5212社会要求522圆锥式破碎机的工作原理523圆锥式破碎机的设计构思6231锤头线速度的确定6232耐磨件材质的确定7233篦板的确定7234熟料、矿渣影响因素724圆锥式破碎机的使用和效果7241设备型号规格7242入磨粒度8243钢球级配的优化调整8244使用效果925本章小结10第3章圆锥式破碎机零部件的设计和计算1131齿轮的设计和计算11311齿轮传动方式的选用11IV312齿轮传动设计准则11313大、小齿轮参数的确定11314齿轮各部极限偏差和公差的确定1332滚动轴承的设计和计算16321滚动轴承的失效形式和计算准则16322圆锥滚子轴承的寿命计算1733螺栓组的设计计算1834颚板的设计和计算19341颚板的设计19342钳角的设计2034本章小结21结论22致谢23参考文献24V1I熟料圆锥式破碎机结构设计I摘要本文介绍了熟料圆锥式破碎机，该破碎机采用超慢速剪切细碎原理。具有细碎效率高、功耗极低、无扬尘、几乎无振动。使用寿命延长57倍，易损配件费用底，结构简单，操作容易，维修极为方便。它主要由电动机、机架、外筒体、分级罩、回转筒、空心轴、大齿轮、小齿轮、动颚板和静颚板组成。工作时，起动减速电机，减速电机轴端的小齿轮带动大齿轮转动，从而使回转筒下端的定动颚板之间形成一个动态的V形圆环破碎腔，物料有进料筒落下，细粉及细颗粒通过筛板分离落入回转筒下部至漏斗排除，粗颗粒由锥形筛板均匀地撒入V形破碎腔内受定动颚板剪磨，由大颗粒变成小颗粒或粉末而落至漏斗入口，从漏斗出口排出。该破碎机广泛应用于金属、非金属矿、冶金、材料、化工、磨料和建材等行业的物料破碎领域。关键词圆锥式破碎机；超慢速剪切；熟料细碎IIABSTRACTTHISTEXTHASINTRODUCEDTHETAPERTYPEBREAKEROFGROG,THISBREAKERISADOPTEDANDSHEARSTHEPRINCIPLEINSMALL,BROKENBITSULTRAANDSLOWLYRAPIDLYHAVEINSMALL,BROKENBITSEFFICIENCYHIGH,CONSUMPTIONEXTREMELYLOW,HAVEANDRAISEDUST,FORVIBRATIONSERVICELIFELENGTHENS57TIMES,APTTODECREASETHEEXPENSESBOTTOMOFTHEFITTINGS,THESTRUCTUREISSIMPLE,ITISEASYTOOPERATE,ITTREMELYCONVENIENTTOMAINTAINMAINLYBYMOTOR,FRAMEWORK,OTHERTUBEBODY,PUTON,TURNTUBE,EMPTYMANDREL,BIGGEARWHEEL,PINION,MOVEITJAWBOARDANDQUIETJAWBOARDMAKEUPROUNDINGRADESWHILEWORKING,STARTANDMODERATETHEELECTRICALMACHINERY,THEPINIONWHICHMODERATESTHEAXLEENDOFTHEELECTRICALMACHINERYDRIVESTHEBIGGEARWHEELTOROTATE,MAKEANDTURNTOMOVEJAWBOARDFORMFIRSTDYNAMICVROUNDRINGBROKENDEFINITELYTUBESOFUNDERPARTROUND,SUPPLIESHAVECHARGEINTUBEDROP,DETAILEDPOWDERANDTHROUGHSIFTDETAILEDPARTICLEBOARDSEPARATEANDFALLINTOANDTURN,THICKPARTICLESIFTBYTOPERBOARDSPREADANDENTERVBROKENMOVEJAWBOARDCUTANDRUBEDDEFINITELYEVEN,TURNSFROMBIGPARTICLEINTOATINYPARTICLEORTHEPOWDERANDFALLS,DISCHARGEFROMTHEFUNNELEXPORTTHISBREAKERISAPPLIEDTOTHESUPPLIESBROKENFIELDINMETAL,NONMETALORE,METALLURGY,MATERIAL,CHEMICALINDUSTRY,ABRASIVEANDBUILDINGMATERIALS,ETCEXTENSIVELYKEYWORDSCONECRUSHER；SHEARULTRAANDSLOWLYRAPIDLY；THEGROGISINSMALL；BROKENBITSIII目录摘要IABSTRACTII第1章绪论111课题背景112市场展望和分析113水泥总供给特点及分析214圆锥式破碎机的优势315未来发展方向316本章小结4第2章圆锥式破碎机的总体设计521机器设计的要求5211经济性要求5212社会要求522圆锥式破碎机的工作原理523圆锥式破碎机的设计构思6231锤头线速度的确定6232耐磨件材质的确定7233篦板的确定7234熟料、矿渣影响因素724圆锥式破碎机的使用和效果7241设备型号规格7242入磨粒度8243钢球级配的优化调整8244使用效果925本章小结10第3章圆锥式破碎机零部件的设计和计算1131齿轮的设计和计算11311齿轮传动方式的选用11IV312齿轮传动设计准则11313大、小齿轮参数的确定11314齿轮各部极限偏差和公差的确定1332滚动轴承的设计和计算16321滚动轴承的失效形式和计算准则16322圆锥滚子轴承的寿命计算1733螺栓组的设计计算1834颚板的设计和计算19341颚板的设计19342钳角的设计2034本章小结21结论22致谢23参考文献24V1第1章绪论11课题背景在水泥生产中，磨削过程中消耗大量的能量。粉碎的任务是提供具有一定粒径组成和足够的分离而不破碎的原料，以便于加工、处理和下一步的使用。世间上大概有12的电能使用于粉碎物料，其中大约15用于破碎，磨碎消耗了85以上，磨机的效率只达到1，破碎机的效率达到了10，而且与磨机相比，破碎机能耗低，金属消耗最小，运转简单，维护方便。因此，破碎机有部分取代磨机的趋势，也就是当前粉碎领域所提倡的“多碎少磨”。同时，入磨粒度的大小是影响磨机产量的主要因素。若入磨物料粒度较大，磨机第一仓必须加入较多的大球才能击碎物料，这样磨机的第一仓在一定的程度上起着破碎作用。这在粉磨中是极不合理的。入磨粒度越大，磨机产量越低，电能消耗越大，磨机产量与入磨物料粒度的四次方根成反比。给料粒度越小，磨机产量越高，能源消耗下降；反之，产量降低，能耗提高。随着我国经济的发展，破碎机产品被广泛应用于矿山、公路、化工、铁路、冶金、建筑等行业中，圆锥破碎机作为一种常见设备，已经成为行业的佼佼者，是石料生产线中最重要的设备之一。圆锥破碎机广泛应用于冶金、建材、矿业、化工等行业，可对铁矿石、铜矿石、石灰石、石英、花岗岩、砂岩等中等硬度的各种矿石和岩石破碎机，具有结构稳定、效率高、调整方便、经济运行等特点。标准型和细度的大小取决于破碎腔型适用于中碎作业，中型类型适用于中等或细碎，短头型适用于细碎。而随着经济的发展，以及行业市场发展的需求，圆锥破碎机生产技术不断新。圆锥破碎机设备的型号多样化，产品用途更加细分化。主要有弹簧圆锥破碎机、液压圆锥破碎机、高效圆锥破碎机等。迎合了市场需求，深受市场欢迎。12市场展望和分析1国家的宏观经济政策有利于水泥总需求量保持稳定水泥工业的增长速度与国民经济的增长速度密切相关，2003年是“十六”大召开后的第一年，按照“十六大”制定的目标，到2020年国内生产总值要达成比2000年翻两番的要求，这就说明在这20年中我国的国民经济发展速度必须要达到年均递增78，如果2003年国际经济政治环境不发生会引发较大影响的突发事件，而且国内不出现比较严重的、大范围的自然灾害和其他影响较大的问题，GDP增长率仍可维持在7以上的水平。建国50多年来的统计资料显示，当GDP的增长率大于9时，水泥工业的发展速度大于9；当GDP的增长率小于42时，水泥工业就会呈现零增长或着负增长。根据此规律，从总的趋势来讲2003年我2国水泥的总需求量应呈增长态势。另外，据权威人士表示，中国水泥将继续实施积极的财政政，直到经济形成自身良性循环的发展的动力，积极的财政政策对水泥总需求量稳定在2002年的水平非常有利。2房地产投资相对减少，水泥需求量下降据2002年国家统计局的统计数字表明全国房地产投资2002年的增长率和销售价格增长率都低于投资开发增长率，部分地区市场有过热苗头。预计2003年与水泥需求密切相关的房地产业投资会由2002年30的增长速度，大幅回落到15。因此,从全国范围看，2003年房地产业水泥需求量呈下降趋势。3混凝土的技术进步及商品混凝土的普及，使2003年水泥总需求量相对减少。4世界经济不景气，水泥出口形势不容乐观。总之，2003年国家基本建设投资将继续保持较高速增长，由此推论，水泥的总需求量应较2002年有所增长。但考虑到房地产增长速度放缓，混凝土技术进步的加快，以及水泥出口受国际形式的影响，有利条件和不利条件相抵，2003年水泥总需求量应保持在2002年的水平。近些年来工业行业的迅速发展与破碎机设备有紧密的关系，随着工业行业的进步，破碎机设备也随之有了变化，出现了很多种不型号于类型的破碎机设备。根据行业所需要的砂石不同，对石料的粗细颗粒要求不同，目前市场上得到广泛应用的是圆锥破碎机、颚式破碎机、反击式破碎机、移动破碎站等。因为现在的工业行业对石料的要求非常严格，国家也很重视现在的建筑质量，这样也就凸显了圆锥破碎机的特点，圆锥破碎机的自身优点就是能够做到，粗碎，中碎，细碎，三种难度极高的破碎作业，从而让石料达到国家通过的质量标准，让建造商也可安心放心的施工。如果觉得在生产中使用一台圆锥破碎机价格太昂贵而却自己的生产规模也不大，那怎么办呢这确实是个问题，就目前圆锥破碎机价格而言相比其他的破碎机设备来说，圆锥破碎机的价格普遍要高于其他的破碎机设备的价格。不过随着工业行业的进步，我相信圆锥破碎机也会在为适应市场而改变，圆锥破碎机的价格也会有很大的变化。总而言之圆锥破碎机于工业行业就像俩个伙伴一样一起努力，一起陪伴这对方为中国的工业行业做出贡献。13水泥总供给特点及分析1水泥供给总量难于降低2002年我国水泥总产量，月报数为705亿吨,公报数为725亿吨,综合统计年报在74亿吨左右。2003年受经济快速增长拉动，小水泥的技术进步会进一步加快，台时产量明显提高；新型干法水泥在2002年新增了3000万吨能力的基础上，2003年预计新增能力在4000万吨以上。因此,水泥总供给量仍呈增长趋势，供大于求的状况有增无减。2国家会加大水泥调整力度,加快不符合国家产业政策小水泥的淘汰进程3国务院142次总理办公会要求水泥与钢铁行业尽快制定整顿与发展规划。总理亲自关注水泥发展规划还是第一次。相信在中央领导的亲自关注下，2003年我国会加快水泥工业结构调整力度，那些不符合国家产业政策的小水泥企业淘汰进程将加快，水泥供给总量急剧增长的势头会得到有效缓解。3供大于求的状况会使水泥的价格进一步走低水泥总供给大于总需求量的状况在2003年会有扩大趋势，市场竞争将进一步加剧，由于水泥行业退出成本很高,行业内过剩能力无法释放，在价格大于变动成本的情况下，企业不会主动减产，无疑会加大水泥市场的竞争局面，这决定了2003年水泥价格将继续会走低。4大型水泥集团2003年将进一步急剧扩张，在部分地区形成市场垄断局面随着我国新型干法水泥生产技术日趋成熟，水泥吨投资不断下降。为了降低成本，大集团利用自己技术、资金优势不断扩张。2002年海螺集团生产能力达到了2115万吨，比2001年翻了一番，2003年还将大幅增长。山水集团2002年比2001年增加了226完2吨，华新集团、新疆天山集团、渤海集团、吉林亚泰集团2002年生产能力均有大幅增长，2003年将仍将继续膨胀。这些大型水泥集团的急剧膨胀使其在所辖地域已具备了规模优势、成本优势和资源优势，对水泥市场具备了一定的控制能力，地区市场垄断局面已初步形成。14圆锥式破碎机的优势圆锥式破碎机作为一种高效、技术工艺先进的破碎机设备，近年来越来越收到广大客户的青睐虽然初期投入成本很高，但后期运营及管理维护成本都大大降低，加上本身无与伦比的生产效率，从长期来看，是目前投资回报最高的一种破碎机。尤其是对于铁矿石、花岗岩、玄武岩等硬度很高的岩石的细碎，圆锥破碎机的选择是最重要的红星重工圆锥式破碎机的优势具有以下三个主要方面1耐磨、抗冲击强且设备先进厚壁、高强度铸焊本体，刚性好，稳固抗震。破料机构采用高硬度材料制造，耐磨抗冲击，且便于维护更换。石料成形输出尺寸可操纵液压泵及油缸轻松调节，按需设定；并设有磨损监控和过载缓冲保护装置。2设备高效、经济、操作方便装备先进的CAT工业用发动机，高功率，低排污，分别提供破碎机工作和整机行走的动力，经济耐用；电液操作的自调节式离合器转换输出动力，传动高效，方便控制。3破碎机种类多、使用范围强圆锥破碎机的种类液压圆锥破、弹簧圆锥破和西蒙斯圆锥破。加工等级可分为超粗破、粗破、中粗破和细破砂粒等多种，最小成料尺寸可至413MM。生产效率最大可达500T/H随料质和成料尺寸变化15未来发展方向节能环保这是这几年在社会发展和建设中提到的最多的一句话了，在我国迅速发展中，谁如果能够做到节能环保，谁就在同行业中占有巨大的优势，圆锥破碎机也一样。圆锥破碎机的发展路程也要走向节能环保这条道路，从现在各个圆锥破碎机厂家不断的推出高科技的破碎机不难看出很多的厂家都意识到了这个问题，这是一件好事，这会使得我国的圆锥破碎机行业在不断的竞争中产生自身化的优势，但这也是一条非常艰难的道路。圆锥破碎机的研发是非常艰难的一件事情，需要投入大量的资金，人力，物力还需要以往研发圆锥破碎机的经验，要把这些东西都结合起来才能在研发新型圆锥破碎机上有所突破。我国虽然现在是个圆锥破碎机设备生产的大国，可是圆锥破碎机的厂家非常多，大大小小不同，在技术水平这方面也是有很大的差距，在这社会发展的脚步下，希望小型圆锥破碎机厂家能够提升技术追寻大型圆锥破碎机厂家的脚步靠自己的努力不断前进，而一些大型的圆锥破碎机厂家也要靠这自身拥有的优势追寻更多创新更多优秀的圆锥破碎机，在节能环保方面为我国的健康建设做贡献。16本章小结这个章节主要介绍了熟料圆锥式破碎机的各种资料分析和对比。显示破碎机在整个行业之中的优势所在，其低能耗，高效率，易操作的优势使破碎机在未来行业之中拥有了较好的发展前景，也就肯定了这个课题设计的意义所在。这个课题主要是要充分了解调熟料圆锥式破碎机在初步认知了破碎机设计的重要之处也使自己对这个设计课题充满了兴趣和想去挑战的心态，相信自己一定能够完成5第2章圆锥式破碎机的总体设计21机器设计的要求机器的种类虽然很多，但设计时的基本要求往往是共同的，根据对现有机器的分析，现代机器的设计应满足下列两大要求211经济性要求机器的经济性必须体现并贯穿在其设计、制造和使用的全过程中。体现在设计阶段是指应用先进的设计方法，将三钟传动机械、电子、液压有机地匹配，各得其所。此外尽量采用标准件、通用件和使用产品系列化而缩短设计周期；体现在制造过程中是指使用无切削加工等各种新的制造工艺技术，提高工效、缩短制造周期等；体现在使用方面是指消耗水、电、油及辅助材料等少、管理和维修费用低等。212社会要求机器应有好的社会效果，表现为1应满足人机工程学的要求，如操作方便、省力、舒适劳动强度低、维修简捷等；2应符合安全运行要求，如设置可靠的安全防护装置，设置能排除误操作的连锁装置，采用安全联轴器和离合器，配备各类预警信号装置等；3应满足工艺美术要求，如造型精巧、线形流畅、形体简练、色彩明快等；4应符合环保要求，如控制噪声、有效地排除废气、废液等，以免造成环境污染。某厂设计能力为10万T，机立窑为3M11M，闭路磨机为22M75M。近10年来，该厂曾使用过3种水泥熟料破碎机。1996年前用的是250MM1000MM的细颚式破碎机，1996年9月曾经试用过800型的高效柱磨机，1997年底又购置了600MM800MM的锤式破碎机。根据该厂使用情况及考察情况分析由于水泥熟料自身的高强度、强磨蚀性，在粉碎过程中对锤头、板锤、反击板及挤压辊产生剧烈的磨损，而致使耐磨件使用寿命短。在考察中了解到由长沙江背水泥熟料细碎机械厂研制的细碎机有它独特性能1转速超慢，几乎无振动；2功耗费用极低；3粒度长期稳定；4维修配件方便。622圆锥式破碎机的工作原理该熟料细碎机的结构如图21所示。该圆锥式破碎机，在上盖板上固定安装一减速电机，减速电机与小齿轮相连，然后通过小齿轮带动大齿轮转动，大齿轮与回转筒相连。物料由进料装置进入空心轴，当物料填满轴上端部分时，顺着分级罩向下滑动，符合尺寸要求的小块物料则通过分级罩上篦板孔，大块物料进入定动颚板之间的破碎腔，进行破碎。由大颗粒变成小颗粒或粉末而垂直落入漏斗入口，从漏斗出口排出。图21圆锥式熟料细碎机结构示意图23圆锥式破碎机的设计构思7231锤头线速度的确定在2台不同转速的CXP900600细碎机上安装同样形状，同样材质的锤头，对比试验锤头的线速度与锤头的使用寿命之间的关系。当转速960R/MIN时，锤头线速度45M/S，破碎立窑熟料1副锤头寿命在35004000T，出料粒度350HBS，主要是齿轮折断失效，故设计准则为按齿根弯曲疲劳强度设计，再按齿面接触疲劳强度校核。313大、小齿轮参数的确定螺旋角20。12端面模数MTMN/COS12/COS201277端面压力角TTGTTGN/COS0364/093970387T31则端面压力角T21156端面齿顶高系数为HATHANCOS10939709397端面齿顶系数为CTCNCOS025093970235当量齿数ZV1Z1/COS385/08839626ZV219/08832152则最小齿数为ZMIN2HAT/SIN2T20937/SIN2201632分度圆直径分别为D1MTZ1127785108545MMD2MTZ212771924263MM标准中心距AD1D2/2MTZ1Z2/210854524263/266404MM基圆直DB1D1COST10854509326101229MMDB22426309326226276MM齿顶高HATHAHATMT0937127712MMHAT齿根高HFHATCATMT09370235127715MM全齿高HHAHF121527MM齿顶圆直DA1D2HA108545122110945MMDA22426312226463MM齿根圆直径DF1D12HF108545152105545MMDF2242615221263MM则总重合渡331263631874521TTTTTRMBGGGZZ其中13BDACTATOS314齿轮各部极限偏差和公差的确定1确定齿轮精度等级由齿轮的工作条件可知，齿轮以工作平稳性要求为主。因此，根据圆周速度查表可以确定齿轮的第公差组精度等级为7级，并取第公差组精度等级为8级对分度要求不高，第公差组精度等级为7级。2初步确定齿轮传动的最小侧隙及齿厚上下偏差查表取中等侧隙，对于A66404MM，其中最小侧隙JNMIN200M齿厚上偏差计算式FA34COS221KFATGENISS查表取FA的下偏差为负植，得FA62MM。按分度圆直径D124263MM，D2108545MM,查表得，基节极限偏差24由第公差组精度等级为7级，查表得齿向公差代入误差补偿量为2M481790126548102221PBFFK于是35TGES53COS63计算齿厚上下偏差和齿厚公差查表得进刀误差TC146MTC2105M齿圈径向跳动公差FR171MFR2100M代入齿厚计算公式得TS12TGTC1FR185176MTS22TGTC2FR214924M14于是，齿厚下偏差为ESILESSTS123969MESI2ESSTS230376M364按图选择标准规定的齿厚极限偏差的字母代号查表得齿距极限偏差FPT125MFPT228M则圆整为6，取字母代号G；18625/14/1PTSFE圆整为6，取字母代号G；2T圆整为10，取字母代号J；79/3/1PTSIF圆整为11，取字母代号J；0861072TIE实际齿厚公差TSESSESI，即TS1GJ4FPT1100MTS2GJ4FPT2112M37于是两齿轮精度等级与齿厚偏差在图纸上可标为877GJGB1009586齿厚极限偏差可按表确定。5确定齿轮的最小侧隙和最大侧隙，标准齿厚的上下偏差为齿厚上偏差ESS16FPT1625150MESS16FPT2628168M38齿厚下偏差EST110FPT11025250MEST211FPT21128208M实际的最小侧隙和最大侧隙JNMINESS1COSESS2COS2FASINK150COS20168COS202062SIN204839208MJNMAXJNMINTJ15现侧隙公差31022COS21SINCSFTTASSJ14738907638故JNMAX208147355M6计算公法线平均长度上偏差和下偏差在GB1009585标准中，除采用齿厚偏差外，还采用公法线平均长度偏差作为评定侧隙的指标EWS1ESS1COS072FR1SIN15452COS2007271SIN20162MEWS2ESS2COS072FR2SIN15452COS20072100SIN20170MEWT1EST1COS072FR1SIN23969COS200727120243M公法线平均长度公差TW1EWS1EWT116224381MTW2EWS2EWT2170310140M3117选择检验项目及公差植8确定齿坯公差与表面粗糙度设齿轮轴孔直径为100M，分度圆直径D24263MM，齿顶圆直径DA26463MM，按齿轮最高的精度等级为7级，从表中查出齿坯的各项公差。齿轮轴孔的尺寸公差和形状公差等级均为IT7，即取轴孔直径为H7；形状公差为圆柱度公差，其值按推荐约为轴孔公差的03倍，取标准为0008MM。齿顶圆的直径公差作为测量齿厚的基准，取IT8，即不作为测量齿厚的基准，取IT11，即齿顶圆和齿坯端面的跳动公差，查表的吃顶圆的径向跳动公差和端面圆跳动，其值为0022MM，大齿轮为0045MM。将选取的齿轮精度等级，齿厚极限偏差代号、齿部检验项目及公差值或极限偏差值，形状公差和表面粗糙度以及齿坯技术要求等，标注在零件工作图上。16图31小齿轮图32大齿轮32滚动轴承的设计和计算轴承是用以支撑轴和轴上回转或摆动零件的部件，在各种机械中应用广泛。根据轴承工作时的摩擦性质，可分为滚动轴承和滑动轴承两大类。滚动轴承依靠主要元件间的滚动接触来承受载荷，它与滑动轴承相比，具有磨檫阻力小、效率高、启动容易、润滑简便等优点。同时，滚动轴承绝大多数已经标准化，并由专业厂家生产，选用和更换都很方便。其缺点是抗冲击能力差，工作时有噪声，以及工作寿命不及液体摩擦的滑动轴承。17321滚动轴承的失效形式和计算准则1失效形式1疲劳强度轴承在安装、润滑、维护良好的条件下工作时，由于各承载元件承受周期性变化的应力作用，各接触表面将会产生局部脱落，这就是疲劳点蚀。它是滚动轴承主要的失效形式。轴承发生疲劳点蚀破坏后，通常在运转时会出现比较强烈的振动、噪声和发热现象，轴承的旋转精度也会下降，会使机器丧失正常的工作能力。2磨损由于润滑不充分、密封不好或润滑油不清洁，以及工作环境多尘，一些金属屑或磨粒性灰尘进入轴承的工作部位，轴承将会发生严重的磨损，导致轴承内、外圈与滚动体间间隙增大、振动加剧及旋转精度降低而报废。3塑性变形在过大的静载荷冲击作用下，轴承承载元件间的接触应力超过了元件材料的屈服极限，接触部位发生塑性变形，形成凹坑，使轴承摩擦阻力矩增大，旋转精度下降且出现振动和噪声。这种失效多发生在低速重载或作往复摆动的轴承中。除上述的失效形式外，轴承还可能发生其他形式的失效，如装配不当而使轴承卡死、胀破内圈、挤碎滚动体和保持架；过热或过载时，接触部位胶合撕裂；磨蚀性介质进入引起的锈蚀等，在正常使用和维护的情况下，这些失效是可以避免的。2计算准则针对上述失效形式，迄今为止主要是通过寿命和强度计算以保证轴承可靠地工作，故计算准则为1对一般转速N10R/MIN的轴承，主要失效形式为疲劳点蚀，故应进行疲劳寿命计算。2对于极慢转速N10R/MIN或作低速摆动的轴承，主要失效形式是表面塑性变形，应按静强度计算。3对于高转速轴承，主要失效形式为由发热引起的磨损、烧伤。故不仅要进行疲劳寿命计算，还要检验其极限转速。计算派生轴向力322圆锥滚子轴承的寿命计算对30000型轴承如图33所示18图33圆锥滚子轴承受力简图KNRTF425108361FRF1SIN2015KNFA/FR3813/44086312P05FRYFA0544083813525KN计算轴承的寿命FT095,查手册得32228轴承的COR1058KN使用寿命HPCFNLROH194167133螺栓组的设计计算螺栓组联接的结构设计结构设计的主要目的在于合理地确定联接结合面的几何形状和螺栓的布置形式。螺栓组联接结构设计的基本原则尽可能使各螺栓或联接接合面间受力均匀，便于加工和装配。具体设计时，应综合以下几个方面的问题联接接合面的几何形状必须与整台机器的结构协调一致，且尽量设计成轴对称的简单几何形状。螺栓的布置应使各螺栓受力尽可能均等。螺栓的排列应有合理的间距和边距，以便保证联接的紧密性和必要的扳手空间。4分布在同一圆周上的螺栓数目应取成4、6、8等偶数，以便分度和划线。同一螺19栓组中螺栓的性能等级、直径和长度均应相同。5为避免螺栓手附加弯曲应力，螺栓头、螺母被联接件的接触表面均应平整，螺纹孔轴线与被联接件各承受面应保持垂直。螺栓组联接受力分析的目的是为了确定螺栓组中受力最大的螺栓及其所受载荷。为了方便简化计算，在进行螺栓组受力分析时，一般作如下假设同一组联接中各螺栓的材料、直径、长度和预紧力均应相同。2联接承受工作载荷后其结合面的“刚体平面性”采用普通螺栓联接时，必须有足够的预紧力，使接合面产生的摩擦力矩足以抵抗转矩T。假设预紧后各螺栓联接处产生的摩擦力集中作用在螺栓中心处，起方向应为阻止运动趋势的方向。根据受力平衡条件，可得FF0R1FF0R2FF0RZKST313则各个螺栓所需的预紧力F0为KS123141210FZISZSRFRRFTKKN2364058730RTN412则工作载荷为NF67312螺栓承受的总拉力KNFKCCMBC3767020315MFD13827145141431其最大拉应力为316MPA37592301472MAXD该螺栓组符合强度要求2034颚板的设计和计算341颚板的设计破碎机的破碎部件是外颚和内颚。外颚直接承受物料的破碎力，要求有足够的强度。因此，外颚应用优质钢铸成。颚板用于直接破碎物料，为了避免磨损,提高颚板使用寿命，在颚板和颚板腔两侧都镶有衬板。衬板用耐磨材料做成，一般小型的用白口铸铁，大型的用高锰钢制成。所有衬板均用埋头螺栓固定，报废后可以随时拆换为了使衬板各受力均匀，常在衬板和颚板之间垫以塑性衬垫，如铅板、铝板、锌合金板、低碳钢板或灌注水泥砂浆，以保证衬板与颚板紧密结合。衬板的表面通常铸成波浪形或三角形，安装时两衬板的齿峰和齿谷正好凹凸相对。这样的衬板对物料不仅施予挤压作用，还兼施弯曲和劈裂作用使物料易于破碎，衬板的齿峰角一般为90120，粗碎时宜采用波浪形表面，夹角取大些。齿距T的大小取决于物料粒度，通常T接近于破碎粒度。齿高H和齿距之比一般取1/21/3。对衬板各部位的磨损是不均匀的，通常下部磨损较快，为了延长其使用寿命，常做成上下对称的，待下部磨损后调换使用，大型圆锥式破碎机是用几块拼成的，各块间均可互换，这不仅节省材料，而且给安装和运输带来方便。图34钳角示意图342钳角的设计圆锥式破碎机动颚与定颚间的夹角称为钳角。如图，减小钳角，可使破碎机的生产能力增加，但会导致粉碎的减小，相反，增大钳角，虽可增加破碎比，但会降低生产能力，同时落在颚腔中的物料不易夹牢，有被推出机外的危险。因此，钳角应有一定的范围。钳角的大小可以通过物料的受力分析来确定。21设夹在颚腔中的球形物料质量为G，颚板同物料接触处，颚板对物料的作用力为P1和P2均与颚板垂直。由这两个力所引起的摩擦力为FP1和FP2，其方向向下XP1P2COSFP2SIN0YFP1FP2COSFP2SIN0将第一式乘以摩擦系数F之后，与第二式相加，消去P1，得2FCOS1F2SIN0317或2FTG因摩擦系数F与摩擦角的关系为FTG则31821TGTTG为了使破碎机工作可靠，必须令2即钳角应小于物料与颚板之间的摩擦角的2倍一般摩擦系数F0203，则钳角的最大值为2233，实际上，当破碎机喂料粒度相差太大时，虽然2，仍有可能产生物料被挤出情况。这是由于大块物料在两个小块之间，这时物料的钳角必然大于两倍物料之间的摩擦角。所以该钳角取247。34本章小结这一章节包含了这个设计的重要设计计算内容，包括齿轮的传动方案选择和设计，以及对齿轮最小最大公差的计算，轴承传动方案的设计和计算以及颚板的设计计算等，通过反复的分析计算选择一个较为合适的传动方案确保设计的性能优良，精确计算数据，尽量减少计算误差确保计算结果的准确，做出一份合理良好的设计方案。22结论对立轴破和反击破而言，由于没有粒度控制装置，大块料较多。对卧式破而言，虽有篦板，出料粒度容易控制，但锤头的磨损形式极不合理。对于超高速离心冲击破碎原理的破碎
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