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摘要 煤泥是由細(xì)微粒煤，粉化骨石和水組成的粘稠物，具有粒度細(xì)，微粒含量多，水分和灰分含量大，熱量低，粘結(jié)性較強，內(nèi)聚力大的特點。 本文主要是根據(jù)煤泥破碎時出現(xiàn)的粘性大，容易造成機器堵塞等問題設(shè)計一臺煤泥破碎機。在文中詳細(xì)講解了一下破碎煤泥存在的問題，分析每一種破碎機構(gòu)破碎煤泥會出現(xiàn)的問題，經(jīng)過分析選擇輥式破碎機構(gòu)。結(jié)合設(shè)計參數(shù)，破碎機效率：50t/h，每天工作8小時，一年工作300天，設(shè)計一臺齒輥破碎機。本文對工作參數(shù)進行了確定，然后進行了帶傳動，減速器齒輪，傳動齒輪和齒輥軸的設(shè)計與校核，設(shè)計過程中驗算了設(shè)計的參數(shù)，均合理。設(shè)計的破碎機中由一臺電動機帶動皮帶，經(jīng)過液力偶合器傳遞到減速器，減速器帶動輥軸的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)煤泥的破碎。由于齒輥軸是主要破碎機構(gòu)，對其進行了校核。在破碎過程中會產(chǎn)生振動，我們選擇了在大帶輪和減速器之間加入了液力偶合器。然后對軸承進行了選擇和校核。最后確定了減速器箱體的結(jié)構(gòu)和箱體的基本尺寸。 關(guān)鍵詞：煤泥 ；齒輥軸；破碎機 Abstract Slime is by fine coal particles, powder bone stone and water viscous material, with fine particle size, particle content, moisture and ash content are low in calories, strong adhesion, cohesion characteristics. The main purpose of this paper is according to viscous slime crushing of large, easily lead to jam the machine design of a coal crusher. In this paper explain in detail the a broken slime existing problems, analysis each kind of crushing mechanism slime crushing, through analysis and selection of roller crusher mechanism. Combined with design parameters, crusher efficiency: 50t/h, 8 hours a day, a year working 300 days, design a tooth roller crusher. The the working parameters were determined. The followed by a belt drive, gear reducer, transmission gear and the gear and shaft design and verification and design in the process of checking the design parameters are reasonable. Design of crusher is composed of a motor drive belt, after hydraulic coupling transfer to reducer, reducer so as to drive the roll axis of rotation to achieve slime crushing. Since the roller shaft is the main crushing mechanism, it is checked.. In the crushing process will produce vibration, we choose the large pulley and reducer between joined hydraulic coupler. Then the bearing is selected and checked.. Finally, the structure of the reducer box and the basic size of the box are determined. Keywords: coal ; roll shaft ; crusher I 目錄 1 緒論 1 2 破碎機的發(fā)展歷史 2 3 煤泥破碎機總體設(shè)計方案 3 3. 1 破碎的主要形式 3 3. 2 破碎煤泥過程中存在的問題 3 3.2.1 煤泥的特點 3 3.2.2 破碎煤泥存在的問題 4 3. 3 破碎機構(gòu)形式選擇 4 3. 4 破碎機的工作原理 10 4 煤泥破碎機參數(shù)的確定 12 4. 1 總體結(jié)構(gòu)與布局的設(shè)計 12 4. 2 電動機功率 13 4. 3 破碎機基本參數(shù)的估算 14 4. 4 工作參數(shù)的確定 15 4.4.1 輥子中心距 15 4.4.2 傳動裝置的運動和動力參數(shù) 17 4. 5 帶傳動的設(shè)計計算 19 4. 6 減速器齒輪設(shè)計 22 4. 7 齒輥間傳動齒輪的設(shè)計 27 4. 8 軸的設(shè)計與校核 32 4.8.1 減速器高速軸設(shè)計 32 4.8.2 破碎輥（1）軸的設(shè)計 35 4.8.3 破碎輥（2）軸的設(shè)計 40 4. 9 鍵的選擇與校核 44 4. 10 軸承的選擇 45 4.10.1 確定軸承型號 45 4.10.2 軸承的校核 45 4.11齒環(huán)和齒帽的設(shè)計 50 4.11.1齒帽的設(shè)計 50 4.11.2齒環(huán)的設(shè)計 51 5 液力偶合器的選擇 52 5. 1 液力偶合器的特點 52 5.2 液力偶合器的結(jié)構(gòu)和原理 52 6. 潤滑與密封 56 6. 1 減速器的箱體結(jié)構(gòu) 56 6. 2 箱體的基本尺寸 56 結(jié)論 58 致謝 59 參考文獻 60 附錄 61 翻譯部分 63 中文譯文 63 英文原文 69 1 1 緒論 煤泥泛指煤粉含水形成的半固體物，是煤炭生產(chǎn)過程中的一種產(chǎn)品，根據(jù)品種的不同和形成機理的不同，其性質(zhì)差別非常大，可利用性也有較大差別，大致有如下幾種類型： （1） 煉焦煤選煤廠的浮選尾煤： 這類煤泥在國外,一般是一種廢棄物，其性質(zhì)與洗選矸石或中煤類似。因煤質(zhì)不同,浮選煤泥的品質(zhì)有較大差別，如淮南的氣煤，浮選工藝的抽出率只有30% ～40%,這種煤泥灰分比較低，煤質(zhì)與洗中煤比較接近；平頂山的煤是肥煤或1/3焦煤，浮選精煤的抽出率可達70%～80%，浮選尾煤的灰分就較高，煤質(zhì)與洗選矸石接近。 根據(jù)煤泥回收工藝的不同，煤泥的物理性質(zhì)差別較大。如用壓濾機回收的煤泥,其顆粒分布比較均勻，它的粘性、持水性都比較弱，利于降低水分。 （2） 煤水混合物產(chǎn)出的煤泥： 如動力煤洗煤廠的洗選煤泥、煤炭水力輸送后產(chǎn)出的煤泥，這種煤泥有的比原煤質(zhì)量都好，數(shù)量少時常常摻到成品煤中。數(shù)量多了，摻掉的只是少數(shù)，可能有大量的優(yōu)質(zhì)煤泥產(chǎn)出，除要妥善處理外，還會對煤礦的經(jīng)濟效益產(chǎn)生不良影響； 礦井排水夾帶的煤泥、矸石山澆水沖刷下來的煤泥 這些煤泥收集起來都屬于煤礦的臟雜煤泥，其特點是數(shù)量不多，質(zhì)量不穩(wěn)定,但一般都比浮選尾煤質(zhì)量好。 煤泥的利用：由于煤泥具有高水分、高粘性、高持水性和低熱值等諸多不利條件，很難實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用，長期被電力用戶拒之門外，以民用地銷為主要出路。改革開放以來，國民經(jīng)濟有了迅猛的發(fā)展，煤炭產(chǎn)量已躍居世界首位，市場形勢也發(fā)生了很大變化。煤炭加工的深度和廣度都在快速發(fā)展，煤泥的產(chǎn)量明顯上升，煤泥的綜合利用已成為迫切需要解決的問題。 用壓濾機回收的煤泥粘性和持水性比較弱，利于水分的降低，例如平頂山八礦選煤廠的壓濾煤泥，在旱季堆放接近半年以后，抓斗抓起時出現(xiàn)揚塵，總含水率已接近10%。 2 破碎機的發(fā)展歷史 1）煤泥破碎機或濾餅破碎機也被稱為輥破碎機，兩輥破碎機，雙齒輥破碎機。入料經(jīng)過破碎區(qū)通過輥的摩擦，入料被擠壓和壓裂。為了提高壓裂的效果，滾筒表面通常是牙齒或者溝槽的結(jié)構(gòu)。煤泥破碎機由輥輪、滾動軸承、沖壓設(shè)備、調(diào)整裝置和傳動裝置等結(jié)構(gòu)組成。　兩個滾筒之間配備調(diào)節(jié)裝置，通過該裝置調(diào)節(jié)卸料尺寸。由馬達通過三角皮帶驅(qū)動滑輪槽，拖動輥向相對的方向旋轉(zhuǎn)。破碎物從底部退出。 2）輥式破碎機類型及發(fā)展 輥式破碎機出現(xiàn)于1806年，是一種較古老的破碎設(shè)備。但是，由于它的結(jié)構(gòu)簡單，緊湊輕便，易于制造，工作可靠，特別是它的產(chǎn)品過粉碎少，因此，至今仍在選煤，冶金燒結(jié)，水泥，玻璃，陶瓷等工業(yè)部門，以及小型選礦廠中使用，而且有新的改進和發(fā)展。輥式破碎機被廣泛的用于破碎軟質(zhì)和中硬度的無聊，對破碎濕料和粘性物料來說，輥式破碎機應(yīng)用范圍大于顎式破碎機，更大于旋回式破碎機，但是由于它不能破碎大塊物料和堅硬物料，使用范圍受到了限制。 近年來，國外輥式破碎機發(fā)展的很快，種類也很多，規(guī)格比較齊全。按輥子的數(shù)目，輥式破碎機可以分為單輥、雙輥、三輥和四輥幾種；按照輥面形狀，可分為光面、齒面和槽型面輥式破碎機。煤泥破碎機是根據(jù)雙齒輥破碎機的工作原理和結(jié)構(gòu)形式進行設(shè)計的一種破碎煤泥的破碎機。 3 煤泥破碎機總體設(shè)計方案 3.1 破碎的主要形式 破碎是一種使大塊物料變成小塊物料的過程。這個過程是用外力（人力，機械力，電力，化學(xué)能，原子能或者其它的方法等）施加到被破碎的物料上面，克服物料分子間的內(nèi)聚力，使大塊物料分裂成為若干的小塊物料。 目前在工業(yè)上主要是利用機械力來破碎礦石的，利用機械力破碎礦石的方法有以下幾種： (1) 壓碎：將礦石放置于兩個破碎的表面之間，施加壓力后，礦石因為壓應(yīng)力達到其抗壓強度的極限而破碎。 (2) 劈碎：用一個平面和一個帶有尖棱的各工作表面擠壓礦石時，礦石會沿壓力作用線的方向劈裂，劈裂的原因是因為劈裂平面上的拉應(yīng)力達到了或超過了礦石拉伸強度限，礦石的拉伸強度比抗壓強度限小很多。 (3) 折斷：礦石受到彎曲的作用而破壞，被破碎的礦石是承受集中載荷的兩支點或者多支點梁，礦石內(nèi)的彎曲應(yīng)力達到了礦石的彎曲強度限時，礦石就會被破碎。? ?(4) 磨碎：礦石與運動表面之間受到一定的壓力和剪切力的作用后，其剪應(yīng)力達到了礦石的剪切力強度限時，礦石就會被粉碎，磨碎的效率低，能量消耗大。? (5) 沖擊破碎：礦石受高速回轉(zhuǎn)機件的沖擊力而破碎，它的破碎力是瞬時作用的，破碎效率高，能量消耗少。 對于煤泥來說，可以利用沖擊破碎和壓碎等形式。 3.2 破碎煤泥過程中存在的問題 3.2.1煤泥的特點 （1）粒度細(xì)、微粒含量多，尤其是小于200mm的微粒約占70%～90%. （2）持水性強，水分含量高。圓盤真空過濾機脫水的煤泥含水量一般在30%以上，折帶式過濾機脫水的煤泥含水在26%～29%，壓濾機脫水的煤泥含水在20%～24%。 （3）灰分含量高，發(fā)熱量較低。按灰分及熱值的高低可以把煤泥分成三類：低灰煤泥灰分為20%～32%，熱值為12.5～20MJ/kg;中灰煤泥灰分為30%～55%，熱值為8.4～12.5MJ/kg;高灰煤泥灰分>55%,熱值為3.5～6.3MJ/kg. （4）黏性較大。由于煤泥中一般含有較多的黏土類礦物，加之水分含量比較高，粒度組成細(xì)，所以大多數(shù)煤泥的黏性大，有的還具有一定的流動性。因為由于這些特性，導(dǎo)致了煤泥的堆放、貯存和運輸都比較困難。尤其是在堆存時，其形態(tài)極不穩(wěn)定，遇水容易流失，風(fēng)干容易飛揚。結(jié)果是不但浪費了寶貴的煤炭資源，而且還造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染等問題，有時甚至還制約了洗煤廠的正常生產(chǎn)，成為選煤廠的一個較為棘手的問題。 3.2.2 破碎煤泥存在的問題 煤泥是煤炭洗選加工過程中的副產(chǎn)品，是由細(xì)微粒煤，粉化骨石和水組成的粘稠物質(zhì)，具有粒度細(xì)，微粒含量多，水分和灰分含量大，熱量低，粘結(jié)性較強，內(nèi)聚力大的特點。由于煤泥的粘堵性強的原因，水分和灰分含量大，現(xiàn)有的許多破碎機都不足以滿足破碎煤泥的需求。破碎的物料(煤泥濾餅)的特點是硬度小,水分大,容易黏連。在不烘干的條件下,使用機械將煤泥濾餅破碎成小塊度的,塊度約為150mm×150mm以下即可。 3.3 破碎機構(gòu)形式選擇 破碎機按工作原理和結(jié)構(gòu)特征不同可分為：? 方案l：顎式破碎機構(gòu)。當(dāng)可動顎板擺動周期性地靠近固定鄂板時，對破碎腔中的礦石產(chǎn)生擠壓作用而進行破碎。目前廣泛應(yīng)用的顎式破碎機，根據(jù)動顎運動特性可以劃分為簡單擺動破碎機和復(fù)雜擺動破碎機混合擺動型破碎機三種類型。?如下圖 圖3-1簡單擺動顎式破碎機構(gòu) Fig 3-1 simple swing jaw crusher 1.固定顎2.動顎懸掛軸3.動顎4.推力板5.偏心軸6.連桿 顎式破碎機的結(jié)構(gòu)形式，生產(chǎn)能力，襯板壽命和功耗是破碎設(shè)計中的幾個關(guān)鍵因素，而且個因素之間相互制約。根據(jù)現(xiàn)有的資料查詢，顎式破碎機被廣泛的應(yīng)用于冶金礦山，非金屬礦山，建材，化工，筑路，電力等工業(yè)部門。一般破碎的是比較堅硬的固體礦石，如果破碎煤泥的話，由于煤泥的水分含量大，粘性強，在破碎過程中煤泥會大量粘結(jié)在固定顎和動顎上面，造成機器無法正常運行，不能達到破碎煤泥的效果。改進方法是可以在破碎過程中加水，增大破碎過程中煤泥的流動性，可以簡單解決煤泥的粘結(jié)問題。 方案2：旋回破碎機和圓錐破碎機構(gòu)。由兩個幾乎成同心的圓錐體，固定的外圓錐和可動的內(nèi)圓錐組成破碎腔．內(nèi)圓錐以一定的偏心半徑繞外圓錐中心線作偏心運動，礦石在兩錐體之間受擠壓、折斷作用而破碎。圓錐破碎機和旋回式破碎機工作原理基本相同，旋回式破碎機是用來進行粗碎的的一種圓錐破碎機?，這里分析旋回式破碎機在破碎煤泥過程中要解決的問題。 圖3-2圓錐破碎機工作示意圖 Fig 3-2 cone crusher working schematic diagram 1.動錐；2.定錐；3.物料；4.破碎腔 旋回式破碎機的工作過程如下圖 圖3-3旋回式破碎機工作示意圖 Fig 3-3 gyratory crusher working schematic diagram 1.動錐2.固定錐3.三角皮帶輪4.圓錐齒輪副5.偏心軸套 動錐1與固定錐2之間形成的空間為破碎腔，電動機帶動三角皮帶和圓錐齒輪，使偏心軸套轉(zhuǎn)動，進而帶動動錐環(huán)繞破碎機中心線做旋擺運動，當(dāng)動錐靠近固定錐時，給入破碎腔內(nèi)的物料受到擠壓和彎曲作用而被破碎，當(dāng)動錐遠(yuǎn)離固定錐時，被破碎的無物料靠自身的重量，從破碎機腔底部排出。與顎式破碎機比較，旋回式破碎機是連續(xù)破碎物料的。在破碎煤泥的過程中，目前的旋回式破碎機對于黏性較大的物料無法進行破碎，因為他的排料方式是被破碎的物料通過自重下滑進行卸料，而由于煤泥的水分含量大和粘性的關(guān)系導(dǎo)致不能靠自身重量滑出破碎腔，從而造成機器堵塞。而且在現(xiàn)有資料中查詢得知，旋回式破碎機適合破碎硬度較高，粉塵含量少的礦石等。如果進行煤泥破碎，會發(fā)生機器堵塞無法正常進行破碎工作的情況，所以旋回式破碎機不適合破碎煤泥。? 方案3：錘式破碎機構(gòu)。利用機器上高速旋轉(zhuǎn)的錘頭的沖擊作用和礦石本身以高速向固定不動的反擊板上沖擊而使礦石破碎。錘式破碎機被廣泛應(yīng)用于水泥，選煤，化工，電力，冶金等工業(yè)部門。主要用來對石灰石，煤，焦炭，頁巖，石膏，爐渣等中硬和軟物料進行中等或者細(xì)破碎。 錘式破碎機結(jié)構(gòu)類型很多，按回轉(zhuǎn)軸的數(shù)量，可以分為單轉(zhuǎn)子和雙轉(zhuǎn)子兩類。按轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)方向，可以分成可逆式和不可逆式兩類。 不管是哪種錘式破碎機，他們都是主要靠沖擊作用來破碎物料的。物料給入破碎機中，會馬上受到高速回轉(zhuǎn)的錘頭沖擊而被粉碎，被破碎的物料從錘頭處獲得動能，自身以高速向機殼內(nèi)壁的襯板和蓖條上沖擊而被第二次破碎。然后小于蓖條縫隙的物料從中間縫隙排出，而且粒度較大的物料，彈回到襯板和蓖條上的大塊物料還會受到錘頭的附加沖擊而進一步破碎。在破碎過程中物料之間也會碰撞粉碎。錘式破碎機的優(yōu)點是生產(chǎn)率高，破碎比大，構(gòu)造簡單，尺寸緊湊，功率消耗少，產(chǎn)品粒度均勻，過粉碎現(xiàn)象少，維修簡單，修理和更換零件容易。但是也有缺點。錘式破碎機的缺點是錘頭，蓖條，襯板，轉(zhuǎn)子圓盤磨損較快，特別是在破碎較硬的物料時，磨損會更快。而且當(dāng)被破碎的物料水分含量超過12%或者有黏土?xí)r，蓖條非常容易發(fā)生堵塞，增加各個零件的磨損。 方案4：輥式破碎機構(gòu)。輥式破碎機是一種最古老的破碎機械。它的結(jié)構(gòu)簡單，破碎時過粉碎現(xiàn)象少，輥面上的齒牙形狀、尺寸、排列等還可按物料性質(zhì)而改變，由于具有這些優(yōu)點，目前仍在煤炭、水泥、硅酸鹽等工業(yè)部門使用。輥式破碎機的缺點是生產(chǎn)能力低，而且要求把物料均勻的喂到輥子全長上面，這樣是為了保證輥子的磨損均勻。輥式破碎機通常作為中硬或者松軟物料的中細(xì)破碎。 圖3-4輥式破碎機構(gòu)基本類型 Fig 3-4 roller crusher basic type （a）單輥式（b）雙輥式（c）三輥式（d）四輥式 雙輥式破碎機時常用的破碎機，它的破碎機構(gòu)是一對相互平行水平安裝在幾家上的圓柱形輥子。前輥和后輥工作時相向轉(zhuǎn)動，當(dāng)物料被加入到喂料腔內(nèi)，落在轉(zhuǎn)輥上面，物料在棍子表面摩擦力的作用下，被扯進轉(zhuǎn)輥之間，受到輥子的擠壓而達到破碎的目的，破碎的物料被輥子推出，向下方卸落。因此，雙齒輥破碎機是連續(xù)工作的，而且有強制卸料的作用，粉碎粘濕性的物料也不至于是機器發(fā)生堵塞的事故。 煤用破碎機類型比較多。使用時按照物料的物理性質(zhì)，粒度，生產(chǎn)量，用途等進行選擇。常用的破碎機有: 1)破碎堅硬、脆性物料的破碎機有顎式破碎機，旋回破碎機，圓錐破碎機，光面或者槽型齒面的輥式破碎機等。 2)破碎軟質(zhì)、中硬物料的破碎機有錘式破碎機，反擊式破碎機，齒面輥式破碎機等。在我國的選煤廠中,齒輥式破碎機由于它的結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠,成本低廉等特點得到很廣泛的使用。 方案評價： Scheme evaluation： 評價目標(biāo) 方案 滿足煤泥破碎要求 使用維護方便 成本在規(guī)定范圍 方案1 不滿足 是 是 方案2 不滿足 否 是 方案3 基本滿足 否 是 方案4 滿足 是 是 方案四滿足設(shè)計方案的設(shè)計要求的技術(shù)特性，并能滿足功能的需求，而且方案四性能可靠，結(jié)構(gòu)簡單，可以實現(xiàn)煤泥破碎的基本要求，具有可操作性，保養(yǎng)性，能量消耗也合理。在功能相同時，成本也比較合理，經(jīng)濟效益能達到最大化。方案四滿足國家科技政策和國家科技發(fā)展規(guī)劃的目標(biāo)，而且還符合減少三廢的要求，有利于提高生產(chǎn)力，節(jié)省人力、物力、財力等。最主要的是有利于資源的利用，可以實現(xiàn)經(jīng)過加工破碎后的煤泥在電廠等重要的地方得到有效的利用，實現(xiàn)資源的利用最大化，節(jié)省不可再生資源，屬于新能源的開發(fā)。 綜上所述，經(jīng)過綜合考慮，對于破碎濕料和粘性較大的物料時，輥式破碎機和錘式破碎機比較于旋回式破碎機和顎式破碎機來說應(yīng)用范圍更大，又因為錘式破碎機和輥式破碎機都具有結(jié)構(gòu)簡單，修理方便等特點，經(jīng)過查閱資料，發(fā)現(xiàn)輥式破碎機在破碎沒你的方面得到更大的應(yīng)用，而且輥式破碎機機體緊湊輕便，價格低廉，工作可靠破碎是過粉碎現(xiàn)象少，能破碎粘濕性物料等特點，選用雙齒輥破碎機來進行煤泥的破碎。上面的破碎機大多用于破碎塊煤,而用于破碎煤泥濾餅的破碎機很少,根據(jù)現(xiàn)有的條件，可以設(shè)計一臺可以破碎煤泥濾餅的齒輥破碎機。由于它的結(jié)構(gòu)簡單，緊湊輕便，易于制造，工作可靠，特別是它的產(chǎn)品過粉碎少等特點，所以可以用來破碎煤泥。 3.4破碎機的工作原理 煤泥破碎機可以稱為對輥破碎機又叫雙齒輥破碎機，是由兩個圓柱形輥筒作為主要的工作機構(gòu)。工作時兩個圓輥作相向旋轉(zhuǎn)，由于物料和輥子之間的摩擦作用，將給入的物料卷入兩棍所形成的破碎腔內(nèi)而被壓碎。破碎的產(chǎn)品在重力的作用下，從兩個輥子之間的間隙處排出。該間隙的大小即決定破碎產(chǎn)品的最大粒度，而兩輥之間的最小距離即為排料口寬度。雙輥式破碎機通常都用于物料的中、細(xì)碎。如圖所示兩個圓輥l、2相向旋轉(zhuǎn)，物料3進入兩個輥子之間，由于摩擦力的作用，物料被 圖3-6輥式破碎機工作原理圖 Fig 3-6 roller crusher working principle diagram 1、2.輥子3.物料4.固定軸承5.可動軸承6.彈簧7.機架 帶入兩輥之間的破碎空間，受擠壓而被破碎。破碎產(chǎn)品在自重作用下，從兩棍之間的間隙處排出。破碎產(chǎn)品的最大粒度由兩輥之例最小距離來決定。而兩輥之間的距離則是由可動軸承5來進行調(diào)整的。調(diào)整輥距時，固定軸承4在原處保持不動，通過調(diào)節(jié)可動軸承5的移動來決定兩輥之間的距離——即破碎產(chǎn)品的最大粒度，彈簧6則可以在機器工作的時候可以起到保護的作用?；顒虞S承5沿水平方向可以移動，當(dāng)非破碎物進入破碎腔時，輥子受力突增，輥子1和活動軸承5壓迫彈簧6向右移動，使排料口間隙增加，非破碎物排出機外，從而防止破碎機的軸承等機件受到損壞。因此，它是破碎機的保險裝置?；顒虞S承5在彈簧力的作用下，向左推進至擋塊位置。當(dāng)排料口寬度需要調(diào)節(jié)時，可以改變擋塊位置，因此，它也是機器的調(diào)節(jié)裝置。 煤泥通過壓濾機被壓成煤泥濾餅，煤泥濾餅水分大，粘性大，一般的齒輥破碎機在破碎過程中可能出現(xiàn)機器的堵塞，煤泥粘結(jié)到齒輥上的情況發(fā)生。 本章主要闡述了破碎煤泥時遇到的問題和確定了破碎機的總體方案以及對破碎機構(gòu)的選擇，說明了破碎機工作原理。 4 煤泥破碎機參數(shù)的確定 4.1 總體結(jié)構(gòu)與布局的設(shè)計 通過前面技術(shù)參數(shù)的確定，破碎物料粒度較大時，出料的粒度小于100mm的時候采用帶有齒的鋼盤，有利于生產(chǎn)。所以這臺機器可以有效的將物料鉗入進去破碎，也可以通過優(yōu)化功率的使用讓它達到預(yù)期的生產(chǎn)能力。 因為破碎的過程中轉(zhuǎn)矩會比較大，大的電動機的驅(qū)動負(fù)荷也會較大，而且雙齒輥同步的要求也可以存在一定的誤差，所以選用雙電動機的驅(qū)動的方法。 由于輥子的轉(zhuǎn)速會比較低，所以在電動機的中間可以加一個減速器，而且且為了防止破碎的過程中輥子的卡住問題，過載負(fù)荷導(dǎo)致?lián)p壞電動機，我們可以利用液力偶合器來進行保護。 傳動方案如圖4.1: （a）單電機拖動 （b）雙電機拖動 圖4.1 結(jié)構(gòu)方案 Fig 4.1 structural scheme 拖動方式可以使用單電機也可以是兩個電機。初步估算，減速器需要傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，設(shè)計出來的減速器在體積上可能會比較大，而為了減少整機的占用空間，我們在選擇方案的時候，可以選則第一種方案，經(jīng)過同步齒輪，傳遞扭矩到從動輥子上面。 4.2電動機功率 根據(jù)裂縫破碎理論，可將重量為的礦物從破碎到所需的功耗為 =11() （4-1） 式中： --為功指數(shù)， ； --為修正系數(shù)，煤取0.75～1； --為產(chǎn)量，50； --排料粒度，20mm； --入料粒度，100mm； 上式中， P是破碎一噸物料所需要的功率，查閱參考文獻可得齒輥破碎機在破碎煤泥的該值平均是0.27 則可計算得出破碎機所需的功率為 =0.168 （4-2） 由于電動機的功率應(yīng)該和單位時間內(nèi)的破碎物料消耗的功率相同,所以認(rèn)為電動機的功率應(yīng)該這么求: （4-3） 式中： Q——設(shè)計要求的生產(chǎn)能力，50t/h； F——電動機的功率，0.168kW； ——破碎機的傳動效率，0.85。 故 kW （4-4） 通過以上分析，考慮到破碎機工作環(huán)境和過載系數(shù)的影響，選取YB180L-8電動機，如圖4-2所示： 圖4-2電動機YB180L-8 Fig 4-2 motor YB180L-8 技術(shù)特征： 額定功率：11kW 滿載時額定電流：25.1A 滿載時額定轉(zhuǎn)速：730r/min 滿載時效率：87.5% 滿載時功率因數(shù)：0.77 4.3破碎機基本參數(shù)的估算 輥式破碎機的轉(zhuǎn)速有兩種轉(zhuǎn)速快和慢，當(dāng)齒輥的圓周上的速度約為m/s時是快速，當(dāng)齒輥的圓周上的速度約為1.2~1.9m/s時是慢速。因為快速的旋轉(zhuǎn)的齒輥生成的煤粉多，煤泥含水量大不存在這個問題。所以開始確定齒輥軸的轉(zhuǎn)速是： r/min。 設(shè)計破碎機輥齒的比例和形狀如下圖所示，根據(jù)設(shè)計要求和相關(guān)資料的查詢，先設(shè)計估取破碎機參數(shù)如下： L——輥軸有效長度，550mm； D——齒輥直徑，500mm； D1——輥齒大徑，528 mm； a——輥軸中心距，500mm； R——輥軸半徑，147mm； h——輥齒高度，118mm； a1——梯形上底，88mm； a2——梯形下底，78mm； h1——梯形高度，90mm； ——物料密度，1.27t / m3 S——梯形面積，mm2； （4-5） ——角速度 rad / s； rad/s （4-6） 圖4-3齒輥截面圖 Fig 4-3 section of the gear roller 4.4 工作參數(shù)的確定 4.4.1 輥子中心距 物料，輥子的直徑與給料的粒度和排料口的寬和輥面之間的摩擦系數(shù)，和齒面的類型等息息相關(guān)，對光面輥子而言，理論公式： 給料的粒度與輥子的直徑之間的關(guān)系，取決于嚙角和摩擦角?；蛘呤呛湍Σ料禂?shù)之間的關(guān)聯(lián)。假設(shè)給料的為球形的，通過物料與輥子之間的接觸點作兩條切線，兩條切線之間出現(xiàn)的夾角為，輥子在物料上的壓力是，它引起的摩擦力是。而料塊的重量的作用力要小得多，可以忽略不計。 圖4.4 輥式破碎機的嚙角 Fig 4.4 roller crusher nip angle 將和分解為水平和垂直的分力，只有在下列的規(guī)則下，物料才不至于在輥面上打滑，而且被兩個相向運動的輥子卷入到破碎腔中： 2 （4-7） 或 （4-8） 式中 --摩擦角； ≈0.3； ≈； ≈； 由直角三角形的關(guān)系可以得出： = （4-9） 由于<<，所以可以忽略，≈ （4-10） 以≈代入，得出≈ 由于齒面的輥式破碎機/≈1.5～6，/比值要比光輥式破碎機的比值小，而且它的值視齒形和齒高來確定，當(dāng)使用正常的齒時，/≈1.5～6，根據(jù)情況考慮，可以確定，齒輥有效長度是=528mm。 齒輥式破碎機的齒是兩輥子之間的交叉，可以由出料粒度來確定，齒輥間中心距是。 4.4.2 傳動裝置的運動和動力參數(shù) （1）確定傳動類型 總傳動比 （4-11） 結(jié)合慢速雙齒輥破碎機的傳統(tǒng)設(shè)計理念，因此高速級采用帶傳動，低速級采用直齒圓柱齒輪傳動。 取帶傳動比為 所以齒輪傳動比為 （4-12） （2） 傳動裝置的運動和動力參數(shù) 表4-1機械傳動和摩擦副的效率概略值 Tab 4-1 mechanical transmission efficiency and friction pair value summary 種類 效率 V帶傳動 0.96 8級精度的一般圓柱齒輪傳動(油潤滑） 0.97 球軸承（稀油潤滑） 0.99 滾子軸承（稀油潤滑） 0.98 長齒齒輪傳動 0.97 （3）各軸轉(zhuǎn)速計算 Ⅰ軸（電機軸） r/min Ⅱ軸 r/min （4-13） Ⅲ軸（齒輥主軸） r/min （4-14） Ⅳ軸 r/min （4）各軸的輸入功率 Ⅰ軸 kW Ⅱ軸 kW （4-15） Ⅲ軸 kW （4-16） Ⅳ軸 kW （4-17） （5）各軸的轉(zhuǎn)矩 Ⅰ軸 Nm （4-18） Ⅱ軸 Nm （4-19） Ⅲ軸 Nm （4-20） Ⅳ Nm （4-21） 4.5 帶傳動的設(shè)計計算 已知輸入軸轉(zhuǎn)速＝730r/min,輸入功率P=11kW (1) 確定V帶型號 工作情況系數(shù) 查表 ＝1.3 計算功率 kW （4-22） V帶型號 根據(jù)和值查資料，確定為B型 (2) 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 小帶輪直徑 查表 mm 大帶輪直徑 mm （4-23） 圓整取 mm (3) 驗算帶速 m/s （4-24） 要求帶速在5～25m/s范圍，符合要求。 表4-2 B型V帶輪（基準(zhǔn)寬度制）輪緣尺寸 Tab 4-2 B V type belt wheel rim size (width for reference) 項目 B型槽尺寸 基準(zhǔn)寬度 14.0 基準(zhǔn)線上槽深 3.5 基準(zhǔn)線下槽深 10.8 槽間距 19 槽邊距 11.5 最小輪緣厚 7.5 帶輪寬 外徑 (4) 確定V帶長度和中心距 初取中心距mm，由式 （4-25） 初算帶的基準(zhǔn)長度 mm 圓整取 mm 由式：mm （4-26） (5) 驗算小帶輪包角 （4-27） (6) 確定V帶根數(shù) 單根V帶試驗條件下許用功率 kW 傳遞功率增量 查表() kW 包角系數(shù) 查資料 長度系數(shù) 查資料 所以 （4-28） 圓整取 。 (7) 計算初拉力 （4-29） 每米帶質(zhì)量 kg/m 則 N (8) 計算壓軸力 N （4-30） (9) 帶輪其它主要尺寸計算 帶輪寬 mm （4-31） 小帶輪外徑 mm （4-32） 大帶輪外徑 mm （4-33） 4.6減速器齒輪設(shè)計 參考教材《機械設(shè)計》。 已知輸入軸轉(zhuǎn)速r/min，輸入功率kW (1)選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力 小齒輪 HBS 大齒輪 HBS 許用接觸應(yīng)力，由式 （4-34） 接觸疲勞極限查圖得 N/mm2 N/mm2 接觸強度壽命系數(shù)，應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N由式 （4-35） 查圖得 接觸強度最小安全系數(shù) 則 N/mm2 N/mm2 故 N/mm2 許用彎曲應(yīng)力,由式 彎曲疲勞極限，查圖（雙向傳動乘0.7）知 N/mm2 N/mm2 彎曲強度壽命系數(shù),查圖知 彎曲強度尺寸系數(shù),查圖（設(shè)模數(shù)m小于5）知 彎曲強度最小安全系數(shù) ，取 則 N/mm2 N/mm2 (2)齒面接觸疲勞強度設(shè)計計算 確定齒輪傳動精度等級，按 （4-36） 估取圓周速度 m/s 查表 ， 選?、蚬罱M8級 小輪分度圓直徑，由下式得 （4-37） 齒寬系數(shù)，查表，按齒輪相對于軸承為對稱布置，取 小輪齒數(shù)，在推薦值選 大輪齒數(shù) 圓整取 齒數(shù)比u 傳動比誤差 小輪轉(zhuǎn)矩 Nmm 載荷系數(shù) （4-38） 使用系數(shù) ，查表，選 動載系數(shù)，由推薦值 選 齒間載荷分配系數(shù)，由推薦值選 齒向載荷分配系數(shù)，由推薦值選 所以 材料彈性系數(shù),查表知 節(jié)點區(qū)域系數(shù),查圖（） 重合度系數(shù) 由推薦值選 故 mm 齒輪模數(shù)m mm 取標(biāo)準(zhǔn) m=5mm 標(biāo)準(zhǔn)中心距 mm 小輪分度圓直徑 圓周速度v m/s （4-39） 與估取近似。 齒寬b （4-40） 圓整取 b=105mm 大輪齒寬 小輪齒寬 疲勞強度滿足要求。 (3)齒根彎曲疲勞強度校核計算 由式 （4-41） 齒形系數(shù)，查表小輪 大輪 應(yīng)力修正系數(shù)，查表小輪 大輪 重合度 （4-42） 代入數(shù)據(jù)得 重合度系數(shù) 故 N/mm2 N/mm2 齒根彎曲強度滿足 (4)齒輪及其他主要尺寸計算 大輪分度圓直徑 mm 根圓直徑 mm mm 頂圓直徑 mm mm 4.7齒輥間傳動齒輪的設(shè)計 因為齒輥在工作的時候，可以運動的齒輥可能來回地移動，因此，兩個齒輥間的傳動齒輪應(yīng)該采用長齒的齒輪，使齒輥在破碎物料移動的時候妨礙其嚙合。 齒輪的齒高和齒形一般是根據(jù)齒輥的相對移動時，齒輪還能進行正常的嚙合這個條件設(shè)計的，并且保證齒根要有足夠的強度。這種特殊的齒輪一般是鑄造后的經(jīng)過修整的而制成的。 圖4-5齒輪圖 Fig 4-5 gear diagram 工作齒輥的直徑 d=450mm 兩齒間的平均間隙 b=50mm 因此長齒齒輪的分度圓直徑 d=500mm 要保證齒輥相對移動時仍能良好的嚙合，故長齒齒輪的齒頂圓直徑設(shè)計為 mm 齒根圓直徑設(shè)計為 mm 其它主要尺寸如上圖所示。 (1)選擇齒輪材料，確定許用應(yīng)力 根據(jù)我們設(shè)計的方案，可以選擇同步齒輪來帶動被動破碎輥的轉(zhuǎn)動，由于要求我們可以設(shè)計為開式結(jié)構(gòu)的齒輪傳動，又因為傳遞的轉(zhuǎn)矩太大，我們選擇硬面的齒輪。 同步齒輪均用40Cr表面淬火，調(diào)質(zhì)處理，表面硬度 許用接觸應(yīng)力與齒輪熱處理方法和材料和齒面硬度和應(yīng)力循環(huán)次數(shù)這些因素有關(guān) 計算公式為： （4-43） 式中 為接觸疲勞強度極限，，參考機械設(shè)計，查取 =1200 為接觸強度壽命系數(shù)，考慮當(dāng)齒輪的只要求有限壽命時，齒輪的許用應(yīng)力可以提高到系數(shù)，可由機械設(shè)計，按應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N選取。 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)可以按公式： （4-44） 式中： --齒輪的轉(zhuǎn)速，； --為齒輪每轉(zhuǎn)一圈時同一齒面的嚙合次數(shù)； --為齒輪的工作壽命，； 代入數(shù)據(jù)計算可得兩齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)如下： =60×75×1×24000= 可推得 查表得、 =1.18 是接觸強度的最小安全系數(shù)，通常=，在這里我們?nèi)　? 則將上述所得的數(shù)據(jù)代入公式可得 []=1200×1.18/1=1416 []=1200×1.18/1=1416 許用彎曲應(yīng)力[]與許用接觸應(yīng)力的因素相同。 計算公式為： （4-45） 式中為彎曲疲勞強度，，一般我們可以取圖的中間偏下或者中間的值，在這里我們可以根據(jù)材料和熱處理方法取值： =700 為彎曲強度壽命系數(shù)，按應(yīng)力循環(huán)次數(shù)查手冊得 ==1 為彎曲強度尺寸系數(shù)，可以根據(jù)齒輪模數(shù)查資料 =1 為彎曲強度極限的最小的安全系數(shù)，又因為齒輪的斷裂破壞相比較點蝕會更嚴(yán)重，所以我們在設(shè)計時，接觸強度的安全系數(shù)應(yīng)該小于彎曲強度的安全系數(shù)，=1.4 則將上述數(shù)據(jù)代入公式可得 []=[]=500 (2)齒輪的參數(shù)設(shè)計 確定齒輪傳動精度的等級，按(0.013～0.022) 來估算圓周速度，查閱資料選取齒輪第二公差組的精度是8級 齒數(shù) 在推薦值17～25，齒數(shù)多則模數(shù)小中選取=20 中心距 因為這個齒輪是用作兩個一起轉(zhuǎn)動的破碎輥的傳動，而且破碎輥中心距為mm，所以這個齒輪的中心距也為定值=500mm 由公式= ； 模數(shù) ==2×500/50 分度圓直徑 可得=500 圓周速度 計算可得 估取圓周范圍速度之內(nèi)的比較合適的齒寬 =0.6×236.2=136.32 圓整后可以取=。 (3)齒面接觸疲勞強度校核計算 分度圓直徑，由式得 （4-46） 確定齒寬的系數(shù) ，查表有，按齒輪相對軸承是非對稱布置的方式可取=。 轉(zhuǎn)矩 =21392000 使用系數(shù) 查表可取=1 動載系數(shù) 推薦值1.05～1.4取=1.2 齒間載荷分布系數(shù) 由推薦值1.0～1.2取=1.1 齒向載荷分布系數(shù) 由推薦值1.0～1.2取=1.1 載荷系數(shù) ==1×1.2×1.1×1.1=1.45 材料彈性系數(shù) 查表取 節(jié)點區(qū)域系數(shù) 查表（）取=2.5 重合度系數(shù) 由推薦值0.85～0.92 取=0.87 故 = 通過上述計算得 由于500＞236.2，故齒面接觸疲勞強度滿足要求 齒寬 ==0.6×236.2=136.32 圓整得=105 (4)齒根彎曲疲勞強度校核計算 由書上公式有 （4-47） 齒形系數(shù) 查機械設(shè)計手冊可得： =2.62 應(yīng)力修正系數(shù) 查表： =1.59 重合度： （4-48） 計算獲得重合度： 重合度系數(shù)： =0.25+0.75/=0.25+0.75/1.66=0.701 所以 = =129.4＜500 因為是兩個同步的齒輪所以一樣，所以＜，＜，因此彎曲強度也滿足要求。 4.8軸的設(shè)計與校核 4.8.1 減速器高速軸設(shè)計 (1) 計算作用在帶輪及齒輪上的力： 轉(zhuǎn)矩： N·mm 帶輪直徑： mm 壓軸力： N 齒輪分度圓直徑： mm 圓周力： N （4-49） 徑向力： N （4-50） (2) 初步估算軸的直徑： 因為II軸是齒輪軸，應(yīng)與齒輪1的材料一致，故其材料選取40Cr調(diào)質(zhì)鋼作為軸的材料。 由式： （4-51） 計算軸的最小直徑，并加大1.03以考慮鍵槽的影響。查表，取 則： mm (3) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計： 1) 確定軸的結(jié)構(gòu)方案（如圖所示） 圖4-6 高速軸結(jié)構(gòu)圖 Fig 4-6 high-speed axis structure diagram 右軸承從軸的右端裝入，右軸承左側(cè)端面靠軸肩定位。左軸承從軸的左端裝入，靠軸肩定位。左右軸承均為深溝球軸承，采用軸承端蓋。大帶輪從軸的左端裝入，右端面靠軸肩定位，采用普通平鍵得到周向固定。 2) 確定各軸段直徑和長度： ①段：裝液力偶合器，根據(jù)圓整取 mm 長度比帶輪寬短 mm ②段：為使液力偶合器定位，軸肩高度： mm 則： mm 取端蓋寬度10mm，端蓋外端面與帶輪14mm，則 mm ③段：為便于裝拆軸承內(nèi)圈，且符合標(biāo)準(zhǔn)軸承內(nèi)徑。查GB/T276--94，暫選深溝球軸承型號為：6014， 則： mm 其寬度： mm 軸承潤滑方式選擇： mm·r/min mm·r/min 故選擇脂潤滑。 齒輪與箱體內(nèi)壁間隙取17mm,則 mm ④段：為軸齒輪，所以其分度圓直徑： mm 取其長度等于齒輪寬，即： mm ⑤段：裝左軸承 mm mm 3) 確定軸承及齒輪作用力位置： 根據(jù)下面軸的受力簡圖，先確定各段長度： mm mm 4) 繪制軸的彎矩圖和扭矩圖： 求軸承反力 H水平面： N N V垂直面： N 求彎矩 H水平面： Nmm Nmm V垂直面： Nmm 合成彎矩： Nmm Nmm 扭矩： Nmm 5) 按彎扭合成強度校核軸的強度： 當(dāng)量彎矩： （4-52） 取折合系數(shù)a=0.6，則齒寬中點處當(dāng)量彎矩： Nmm Nmm 軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理。由表查得： N/mm2 材料許用應(yīng)力： N/mm2 軸的計算應(yīng)力為： N/mm2 以下為軸的受力分析圖 圖4-7 減速器軸計算簡圖 Fig 4-7 reducer shaft calculation diagram 4.8.2 破碎輥（1）軸的設(shè)計 (1)初步估算軸的直徑 因為這個軸的跨距大，而且工作載荷具有很強的的沖擊強度影響，材料我們可以根據(jù)手冊選擇37SiMn-2MoV鋼，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理；由式 （4-53） 式中 ——齒輥軸直徑，； ——軸所傳遞的功率，； ——軸的轉(zhuǎn)速，； ——由軸材料來決定的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力的系數(shù)，查機械設(shè)計手冊有，可以取=100； 計算軸的最小直徑并加大7%以考慮雙鍵槽的影響， 將前面所求得的數(shù)據(jù)代入式中，可得 =134mm。 (2)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 (I)確定軸的結(jié)構(gòu) 具體方案見圖4.5。左軸承和軸承套從軸的左側(cè)安裝在（6）段上，依靠軸肩（5）來定位，然后裝通蓋加密封圈，最后在（7）段上安裝上傳動的齒輪。齒環(huán)要求從軸的右側(cè)安裝裝入(3)段上，齒環(huán)的左端依靠軸肩(4)來軸向定位，再用普通平鍵來徑向定位，齒環(huán)之間相互接觸來實現(xiàn)相互定位，右側(cè)齒環(huán)我們用緊定圓螺母定位，在(2)為使齒輪定位，且便于拆裝軸承內(nèi)圈。右側(cè)(1)段安裝直齒圓柱齒輪，依靠軸肩來定位。而且軸承兩面通過通端蓋來定位密封。 圖4.8 齒輥軸(1)結(jié)構(gòu)圖 Fig 4.8 tooth roller (1) structure diagram (II) 確定各軸段直徑和長度 ①段：裝直齒圓柱齒輪，根據(jù)圓整取 mm 長度比齒輪寬度短(1~4)mm mm ②段：為使齒輪定位，且便于拆裝軸承內(nèi)圈，軸肩高度： mm 查設(shè)計手冊，暫選調(diào)心滾子軸承型號為：22326C， 則 mm mm 長度為軸承寬度，兩個軸承端蓋的寬度，齒輪壁的寬度，齒輥箱壁的寬度以及套筒長度的總合，初步定為 mm ③段：為便于裝拆齒輥及齒輥箱壁定位，取軸肩高度 mm 則： mm 其長度比齒輥長度短(1~4)mm： mm ④段：裝齒輥箱壁 mm 取其長度： mm ⑤段：裝軸承端蓋 mm mm ⑥段：裝左軸承 mm mm ⑦段：裝長齒齒輪 mm mm (3)繪制軸的彎矩圖和扭矩圖 根據(jù)下面軸的受力簡圖，先確定各段長度： mm mm mm 4) 繪制軸的彎矩圖和扭矩圖： 求軸承反力 H水平面： N N V垂直面： N N 求彎矩 H水平面： Nmm Nmm V垂直面： Nmm 合成彎矩： Nmm Nmm 扭矩： Nmm 5) 按彎扭合成強度校核軸的強度： 計算當(dāng)量彎矩有公式： （4-54） 取折合系數(shù)，則齒輥軸上中點處當(dāng)量彎矩 =607051 當(dāng)量彎矩圖見圖4.6 由上面軸的材料可知，查詢手冊有： ，材料的許用應(yīng)力 由公式=115.6計算軸的計算應(yīng)力為： ≤材料的許用應(yīng)力。 所以該軸滿足強度要求。 圖4-9 齒輥（1）軸計算簡圖 Fig 4-9 teeth roller (1) axis calculation diagram 4.8.3 破碎輥（2）軸的設(shè)計 我所涉及的破碎機是對輥破碎機所以兩破碎輥的結(jié)構(gòu)一樣，兩個軸的結(jié)構(gòu)基本一樣，而且由于破碎輥（2）不用與減速器接觸，所以少一個轉(zhuǎn)矩，所以在結(jié)構(gòu)上少個半聯(lián)軸器的軸段，但是由于破碎齒要相互錯開，見下圖 圖4.10 齒輥軸(2)結(jié)構(gòu)圖 Fig 4.10 tooth roller (2) structure diagram (1)初步估算軸的直徑 破碎輥（2）軸的設(shè)計材料和破碎輥（1）相同，調(diào)質(zhì)處理； 由式 式中 ——齒輥軸直徑，； ——軸所傳遞的功率，； ——軸的轉(zhuǎn)速，； ——是軸的材料的許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力[]的系數(shù)，查機械設(shè)計手冊可知，= 計算軸的最小直徑并加大7%以考慮雙鍵槽的影響， 將前面所求得的數(shù)據(jù)代入式中，可得 =134mm (2)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 (I)確定軸的結(jié)構(gòu)方案 左軸承和軸承定位緊定套從軸的左側(cè)裝入安裝在（5）段上，依靠軸肩（4）來定位，然后加通蓋和密封圈，最后在（6）段上安裝傳動齒輪。齒環(huán)的安裝是從右側(cè)裝入安裝在（2）上，齒環(huán)的左側(cè)面依靠軸肩（3）來進行軸向的定位，用普通平鍵來徑向的定位，由于齒環(huán)相互挨著可以相互定位。然后在右側(cè)（1）段裝入套筒密封檔環(huán)以及右軸承，依靠軸肩（2）來定位。而且軸承的兩端都可以采用通端蓋來定位和密封。 (II)確定各軸段直徑和長度 根據(jù)整機設(shè)計和生產(chǎn)加工的需求各段軸徑可根據(jù)破碎輥（1）進行確定： ①段：裝軸承?？紤]該軸的承載，差設(shè)計手冊，暫選調(diào)心滾子軸承型號為：22326C，則： 根據(jù)結(jié)構(gòu)方案以及加工需要可確定軸徑mm，mm。 長度為軸承寬度，一個軸承端蓋的寬度，齒輥箱壁的寬度以及套筒長度的總合，初步定為： mm ②段：為便于裝拆齒輥及齒輥箱壁定位，取軸肩高度： mm 則： mm 其長度比齒輥長度短(1~4)mm： mm ③段：裝齒輥箱壁 mm 取其長度： mm ④段：裝軸承端蓋 mm mm ⑤段：裝左軸承 mm mm ⑥段：裝長齒齒輪 mm mm (3)繪制軸的彎矩圖和扭矩圖 根據(jù)下面軸的受力簡圖，先確定各段長度： mm mm (I)求軸承反力 因為周的重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)要小于受到的負(fù)載，故忽略，軸承反力為 H水平面： N N V垂直面： N N (II)齒輥最大彎矩 求彎矩 H水平面： N·mm N·mm V垂直面： N·mm 合成彎矩： N·mm N·mm 扭矩： N·mm 圖4.11齒輥（1）軸的計算簡圖 Fig 4.11 tooth roller (1) axis calculation diagram (4)按彎扭合成強度校核軸的強度 計算當(dāng)量彎矩有公式 取折合系數(shù)，則齒輥軸上中