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ysb双齿辊破碎机设计毕业设计论文

发表时间:2020-09-30 15:55

  国内目前原煤的破碎一般采用锤式破碎机或齿辊式破碎机。锤式破碎机是以高速运动的锤头打击物料,在破碎腔内受到相互破碎冲击和剪切。齿辊式破碎机是在齿的作用下对物料进行劈碎,破碎后的物 料直接排出,因此破碎粒度比较均匀。目前的双齿辊破碎机由于整体结构的不合理和破碎齿磨损快不能 修复等原因,使用效果大大降低甚至很差。我所设计的新型双齿辊破碎机是在吸取国内外先进技术的基 础上研制和设计出来的破碎机,很有发展前景和市场前景。通过资料收集、整理和设计,我设计的双齿 辊破碎机完成了。通过对资料的搜集、查找,我找到了很多对设计有用的参考资料,从而保证了设计的 顺利进行。这次设计是对我大学四年所学知识的一次综合检验和全面总结。在这个过程中我学会了独立 思考、在实践中找答案、在前人的基础上求创新。 关键词:双齿辊破碎机;齿轮;轴 Abstract Domestic current coal brokengenerally using hammer breakers toothedroll breakers. Hammer breakers highspeed movement blowmaterials which crushingcavity.Toothed roll breakers chop materials teethaction,then immediatly output.So its particle well-distributed.Currenttoothed roll breakers verybad usingeffects because wholestructure wearingout very fast. New double toothed roll breakers which meabsorb developed technology which breakers.Ithas brightvista maket.Doubletoothed roll breaker which tidydata.I found many useful information through find design.Thisdesign compositetest myuniversity knowledge.I learnt think myselffound answer createdsomething new based former.Key words:double toothed breaker Gear;Axis 目录 2.1设计特点 2.2设计产品的用途和应用领域 2.3设计目标 2.4研究内容 2.5设计方案 2.6题目的可行性 2.7传统破碎机的改进 3.1结构的选择与比较 3.2破碎机参数的初步确定 3.2.1性能 3.2.2计算参数 3.3原动机的确定 3.4传动机构的选择与比较 3.4.1传动机构的重要性 3.4.2传动类型选择 4.1带传动设计 4.2齿轮传动设计 124.2.1 选定齿轮类型,精度等级,材料及齿数 124.2.2 按齿面接触强度设计 124.2.3 按齿根弯曲强度设计 144.2.4 几何尺寸计算 154.3 齿轮强度校核 163.3.1 齿面接触疲劳强度校核 164.3.2 齿根弯曲疲劳强度校核 194.3.3 齿轮静强度校核计算 214.4 轴、轴承及键的设计 224.4.1 估算轴径 224.4.2 齿轮轴的结构设计 224.4.3 轴上受力分析如下面弯矩转矩图 244.4.4 求支反力 254.4.5 作弯矩和转矩图 254.4.6 轴的强度校核 264.5 破碎机的总体设 295.1 设计总结 295.2 需进一步的研究工作 31内蒙古民族大学学士学位设计 随着我国经济的发展,对矿产资源需求更大、更好。双齿辊式破碎机要具有复合环保等特性。一般破碎机只能对矿石进行粗略的破碎。我设计的这台破碎机,可以很好的节约 和利用资源。ysb这台破碎机对于提高生产率、降低生产成本会起到良好的作用。我相信它一 定有良好的市场前景。 辊式破碎机是在1806 年发明的。他是一种古老的破碎机。它是一种较为古老的破碎设 备。但是,由于它的结构简单、紧凑轻便、易于制作、ysb,工作良好,特别是它的产品过粉碎 小。因此,至今仍在选煤、冶金烧结、水泥、、陶瓷等工业部门,以及小型微型选矿厂中使 用。而且有新的改进和发展。 随着我国的经济建设的发展,国内的建设机械市场已经成为国际设备制造商关注的重 点。破碎机械行业也不例外,外国资金的进入,进一步加剧了市场的竞争强度。国内破碎 机械企业想在竞争中得到很好的发展,就要提高现有破碎机的质量和技术性能,。尽快缩小 与国外先进性能的差距,创造自己的自主品牌,争取市场主动。 国内外破碎机械之间的差距的原因有很多,市场需求不一样是造成差距的主要原因之 一。国际市场上优良的破碎设备制造公司都在欧美等发达国家地区,那里大规模的基本建 设时期已过去。市场对砂石料的需求数量不多,并且对机械设备环保要求又很严。这样必 然形成了对砂石场以大规模生产来实现环境和矿石资源保护。这样所需要破碎机械设备规 这样我国的机械设备与国际上先进设备差距明显。 目前我国的破碎机械制造公司无论是国有的大型企业还是民营的中小企业,在产品的 科技研发上的投入不足是产品性能差距的客观原因。使得公司的生产成本居高不下,纷纷 开拓本国以外的市场,而且作为传统的工业在资金和人才等方面获得新的投入甚少。因此, 近来年外国公司兼并和重组频繁,这种情况给我国破碎机械制造公司以巨大的发展机遇期。 毕竟我国的机械制造成本很低,又有很好的重工业基础,通过引进国际的先进技术设备。 加大科研的资金投入,定能克服生产设备技术上的巨大差距,使我国的破碎机械设备产品 更好的进入国内和国外广阔的市场。 内蒙古民族大学学士学位设计 2.1设计特点 双齿辊破碎机机的主要性能特点是: 齿辊的结构尺寸的设计由产品的粒度决定,而且要可以直接跟换磨损的破碎齿,这样可以使机械的使用成本降低; 过粉碎低。由于剪切原理,粒度小的物料可以直接通过。但对于大于粒度要求物料要进行破碎,这样可以很好避免进入破碎机的物料搀杂破碎缺陷物。 2.2 设计产品的用途和应用领域 破碎机械是冶金、矿石开采、电力、化学化工、陶瓷制造、水泥生产和筑路等工业部 门广泛应用的机械设备。每年有大量矿石原料与再利废料都需要用破碎机进行加工处理, 以达到下一级机械加工设备所需要粒度大小,所以破碎机械大部分用于矿区的生产。 2.3 设计目标 提高和提升双辊齿破碎机齿辊耐磨性与整体的机械强度,使得齿辊在整个生产工作过 程中,不会因为双齿辊破碎机辊齿的长时间使用和物料粒度过大而发生变形。降低事故的 发生率,提高破碎效率,保证生产的正常运行,提高生产率。 2.4 研究内容 (1)结构分析设计; (2)分析双齿辊破碎机齿辊工作面耐磨性及其整体强度; (3)整体结构优化。 解决的关键问题:辊齿齿面严重磨损; 辊齿轴变形。 2.5 设计方案 破碎机理:两个平行安装放置的齿辊是双齿辊破碎机的主要工作部件。将一定数量的 齿环沿轴向布置在每个齿辊上,通过两个齿辊的对转实现对加工物料的破碎。 齿对物料的作用过程由 个阶段,当大块物料进入旋转运动的齿辊中。首先通过齿辊对它进行冲击剪切作用,然后进行撕拉作用。如果辊齿咬入碎块则进入 内蒙古民族大学学士学位设计 阶段,否则碎块将物料沿物料表面强行猾过。靠辊齿的螺旋布置使物料翻转,等待下一对齿的继续对它施加作用。在图1 中,这一阶段为齿从1-1 位置到2-2 位置。第2 阶段 从物料被咬入开始,到前一对齿脱离咬合终止。在图 中表示为齿从2-2 位置运动到 3-3 位置的过程。这一阶段由于齿辊的运动两齿截面由大逐渐变小,然后再增大。粒度较大的 物料由于截面变小而被强行挤压破碎,破碎后的物料被排出,从齿侧间隙漏下。 破碎的物料大量下漏排除当对齿开始脱离咬合时,但任然有个别物料粒度太大不下面 破碎钻阻挡,使物料其进行二次破碎。当辊齿运动到破碎砧前面时,与破碎砧相互作用, 将大块物料劈碎并将其强行排除,这就是第3 阶段。 破碎机设计方案:选择三向异步电动机作为原动机。原动机带动皮带轮,通过皮带向第 二皮带同速传动。大皮带上的小齿轮向第一齿辊降速,两齿辊相向转动,由破碎齿轮完成 破碎动作,并且在两齿辊中间下方破碎物料的位置安放破碎砧,使剩下物料进行二次破碎, 这样可以提高破碎生成率和降低生产成本和达到良好的破碎效果,已经破碎的物料通过下 面排料口直接排出。 2.6 题目的可行性 辊式破碎机尤其适用于破碎黏性物料。它具有处理细料的优点,尤其是用于洗选之前 的选煤过程。其处理能力较大,可达几千吨/时。当使用齿型或槽型齿板时,适用于处理, 石膏,煤炭,焦碳,铝土矿,滑石等软质材料和抗压强度低于800-1000kg/cm2 的物料。目 前破碎机齿辊工作表面的性能、破碎后物料粒度和使用可靠性的要求,也随着煤炭工业的 发展和煤炭破碎加工技术的进步变的也越来越高。齿辊作为破碎工作面中关键设备,它的 性能、可靠性制约了其它设备能力能否正常的发挥,决定了辊式破碎机的可行性和经济效 2.7传统破碎机的改进 传统的破碎机大都是利用一对或几对辊齿对块状物料进行挤压破碎。且这些辊轮在轴 上的安装大都是并齐地排列在轴上,也就是它们的安装键都在同一个空间角度上。这种传 统的破碎机它的破碎效果不太理想。 在设计过程中,我对传统的破碎机进行了结构优化设计。首先,改进辊齿的安装安放 总体设计方案 。这样设计能对块状物料进行阶段性破碎。也就是能对块状物料进行多次破碎。它能很好地提高破碎效率。 同时为了更好地,进一步地提高破碎效率。在每两个啮合辊齿啮合处的正下方加上一 个破碎砧。当物料运行到破碎钻的两面与咬合辊齿下方进行二次破碎 破碎机的结构设计 3.1结构的选择与比较 以齿轮机构作为传动机构,从齿辊作滚动的一对齿辊机构是执行机构。 3.2 破碎机参数的初步确定 3.2.1 性能 辊子规格 450500DL/mm 给料粒度 200 /mm排料粒度 0~25;0~50;0~75;0~100 mm 生产率 20; 35; 45; 55 辊子转数64 r/min 机器质量 3.765 3.2.2计算参数 辊子直径; 辊子直径D 与给料粒度d 成正比。 对于光辊: 20d辊皮表面带有沟槽: D=(10~12)d 辊皮表面镶齿: 对于我所设计的双齿辊破碎机,所破碎的物料粒度在100~200mm范围内。 D=(2~6)(100~200)=(200~1200)mm 取D=450mm 由于 450500 型双齿辊破碎机较接近设计要求,故选用。 辊子工作转速; 辊子转速与辊皮表面特征、被破碎物料的硬度和尺寸相关,通常破碎物料的粒度越大, 辊子转速也就越低,辊皮表面有沟槽的辊子,他的转速应比光辊的低;当破碎软的或脆的 物料时,转速应高些,而破碎硬物料时应低些。根据经验: 破碎机的结构设计 n——辊子转速(r/min); ——被破碎物料的容积重(Kg/ D——辊子直径(cm); d——给料粒度 (cm)。 按照设计要求可知,d=10~20cm,一般摩擦系数取 =1645’~19 18’),取 =0.325,=arctan0.325=18 ,D=450mm,r=1.3~1.45Kg/ =62.06~217.22(r/min)带牙齿的辊子每分钟工作转数则应取其下限,故取 n=64r/min。 生产率; 破碎机的理论体积生产能力为 实际上体积生产能力为Q=188 n——辊子转速(r/min); ——辊子长度利用系数和排料松散度系数,对于中硬度物料,=0.2~0.3;对于 粘性和潮湿物料,如煤,焦碳等, =0.4~0.6; e——排料口宽度 但在破碎硬物料时,后辊弹簧被压缩,转辊间距增加25%故Q=235 0.4~0.6)0.5 0.450.025 64 =33.84~50.76(t/h) 辊子功率的计算; 辊式破碎机功率,一般采用经验公式来估算。破碎中硬物料时,破碎机所需功率为 N=0.794KLV 分别是给料与排料粒度;对于破碎煤或焦碳用的齿辊破碎机,则辊子功率为 N=KLDn kw n——辊子转速r/min; K——系数,破碎煤时,K=0.85。 KLDn=0.850.50.4564=12.24kw 3.3 原动机的确定 为了让整个机械系统安全稳定的运行,只有选择合适的原动机,电动机的选用主要从功 率、种类等方面考虑。 破碎机的结构设计 ——电机额定功率kw ——工况系数,每天工作10-16个小时,故取 6)=20.37kw 双齿辊破碎机的电动机需要可靠性高、噪声震动小、能承受经常地冲击及震动的类型。 综合上述因素可以做出选择Y225M-8 3.4传动机构的选择与比较 3.4.1 传动机构的重要性 在工作机和原动机之间要加入传动设备,来改变运动形式和传递动力 1)原动机的速度和工作机的速度通常不一样,需要减速或增速。 2)工作机要根据生产要求调节速度,而原动机速度额定,要通过改变原动机速度不切 实际。 3)工作机的运动形式多种多样,而原动机只能作匀速转动 3.4.2 传动类型选择 传动类型选择时应考虑的因素; 1)原动机和传动装置在起动、调速性能、机械特性、反向和空载等方面能符合工作机 的要求。 2)对传动的布置方面要合理和便于安装,同时尺寸和重量紧凑、轻巧。 3)操作和控制方式简便。 4)必须符合国家的技术政策,现场的技术条件和环境保护等其它要。 传动类型选择的原则; 内蒙古民族大学学士学位设计 1)对于大功率传动,应优先选用高效率的传动,以节约能源。2)在原动机和工作机同步时应选择啮合传动。 3)传动装置应该选择系列化、标准化产品便于降低维护费用。 4)在满足工作条件的情况下,选择结构简单的传动装置,降低初始费用。 如下图所示传动机构,选择了带式传动机构。因为双齿辊破碎机所需要的传动精度不 需要太高,而且功率消耗很大需要安全保障,使用带式传动机构很安全。因为电动机的转 速是730r/min,而辊子的转速需要64 r/min,传动比为11.4127。11.4127=4.12*2.77*1, 故带式部分的传动比为4.12 第一对齿轮的传动比为2.77 第二对齿轮的传动比为1。即I =4.12,i12=2.77,i23=1破碎机的结构设计 10 4.1带传动设计 P——工作机功率kw =1.414.55=20.37kw 带型根据 选取有效宽度制V带,选取15N/15J 型有效宽度制V ——小带轮转速r/min。 ——大带轮转速r/mim; ——弹性滑动系数;有效宽度制窄V =177r/min 为提高V带寿命,在经济条件允许的情况下, 破碎机的总体设计11 =35m/s,V20m/s 时,可以充分发挥带的传动能力,一般V 不低于5m/s, 满足要求,7.5m/s

  5m/s。 6.初定中心距离 =1500mm7.有效长度 =4630.8mm 8.圆整近似选取 =4570mm 8.实定中心距 =1469.6mm 取a=1470 mm 57.3=156.6 10.根V 带额定功率 kw根据带型, =7.62kw 11.i kw根据带型, =0.69kw12.V 13.带轮宽度D=2e+2f=35 0.5mm 14.单根V 带单位长度质量Kg/m,取m=0.20 Kg/m。 -1)55 破碎机的总体设计12 15.作用在轴上的力 16.切边长tmm =1439.1mm 17.挠度 =23.0mm 18.载荷 Wd 新安装的带Wd= 16 =40N。Wd=65.8 运转后的带Wd= 16 最小极限值Wd 图4-1带轮示意图 Figure 4-1 Belt wheel diagram 内蒙古民族大学学士学位设计 13 4.2 齿轮传动设计 4.2.1 选定齿轮类型,精度等级,材料及齿数 按1.5所示的传动方案,选用直齿圆柱齿轮传动。 双齿辊破碎机为一般重载工作机器,速度不高,故选用8级精度。 材料选择。选择小齿轮材料为40Cr(热处理,调质,表面氮化,深度为0.2~0.3mm),硬度为HB260~290,齿轮硬度 Hv550;大齿轮材料为40Cr(热处理,调质),硬度 为HB260~290。 大齿轮转速为64r/min。当选择小齿轮齿数为19 时。小齿轮转速为 177r/min。 =53。4.2.2 按齿面接触强度设计 确定公式内的各计算数值; (1)试载荷系数 =1.3(2)计算小齿轮传递转矩 =189.8MPa =600MPa, li =600MPa (6)计算应力循环次数 假设破碎机寿命为10年(一年工作300 天,每天工作10 小时) 破碎机的总体设计14 (7)查得接触疲劳寿命系数 =0.98(8)计算接触疲劳许用应力 S——安全系数S=1,取失效概率为1% =0.95600MPa=570 MPa =0.98600MPa=588 MPa 计算; (1)试算小齿轮分度圆直径 1t 中较小的值1t =124.584mm (2)计算圆周速度 =1124.584mm=124.584 mm (4)计算齿宽与齿高之比 =124.584/19=6.557mm =2.256.557=14.75mm b/h=124.584/14.7=8.45 (5)计算载荷系数 根据 =1.15m/s,八级精度,查得动载荷系数 =1.1;直齿轮,假设

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