石料破碎機的設計

石料破碎機的設計,石料,破碎,設計 XX學院畢業(yè)論文（設計）專用稿紙 本科畢業(yè)論文（設計） 論文題目 ： 石料破碎機的設計 姓名 ： XX 學號 ： XXXXXXXX 班級 ： X班 年級 ： XXXX級 專業(yè) ： XXXXXX 學院 ： XXXX學院 指導教師 ： XXX 教 授 完成時間 ： 2016年 3 月12日 作者聲明 本畢業(yè)論文（設計）是在導師的指導下由本人獨立撰寫完成的，沒有剽竊、抄襲、造假等違反道德、學術規(guī)范和其他侵權行為。對本論文（設計）的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。因本畢業(yè)論文（設計）引起的法律結果完全由本人承擔。 畢業(yè)論文（設計）成果歸XX學院所有。 特此聲明 作者專業(yè) ： XXXXXX 作者學號 ： XXXXXX 作者簽名 ： 2016年 月 日 石料破碎機的設計 Design of stone crusher Liu, Mou mou 2016年 3 月 12 日 摘 要 在全球經濟發(fā)展的大環(huán)境之下，我國各個行業(yè)在受到其他國家先進技術沖擊的同時，與國外品牌企業(yè)的溝通交流的機會也變的越來越多。石料破碎機行業(yè)通過行業(yè)展會、科研合作等多種途徑，不斷的提高了自身實力和核心競爭力，縮小與發(fā)達國家之間的差距。 在新的市場需求的驅動下，礦山開采設備的更新和優(yōu)化升級更加迫切。國內石料破碎機設備生產企業(yè)充分挖掘市場潛力，大力發(fā)展大型環(huán)保節(jié)能的石料破碎機械設備，在綠色環(huán)保化礦山開采的轉變中揮積極作用。一般生產大型石料破碎機設備的企業(yè)對設備環(huán)保指數上都有嚴格的要求。各企業(yè)在生產設備時，都充分考慮到設備在運行中可能會出現的種種問題，從而減少設備因為振動或者操作不當而引起的噪音大、污染重等現象。 國內石料破碎機設備的研發(fā)及制造要與全球號召的低碳經濟、綠色世界主題保持一致。加大石料破碎機設備新型節(jié)能綠色環(huán)保石料破碎機的研發(fā)及生產是行業(yè)發(fā)展的大趨勢，同時也迎合了國內基礎建設發(fā)展的需求。 破碎機的發(fā)展與人類社會的進步和科學技術的水平密切相關。隨著科學技術的發(fā)展，各學科間相互滲透，各行業(yè)間相互交流，廣泛使用新結構、新材料、新工藝，目前破碎機正向著大型、高效、可靠、節(jié)能、降耗和自動化方向發(fā)展。 本文介紹了石料破碎機的結構組成、工作原理以及主要零部件的設計中所必須的理論計算和相關強度校驗該圓錐式破碎機的優(yōu)點是傳動鏈短、效率高、易加工、使用和維護都很方便，較適合在惡劣的環(huán)境下工作。 石料破碎機廣泛應用于金屬礦山、冶金工業(yè)、化學工業(yè)、建筑工業(yè)、水泥工業(yè)及砂石行業(yè)等，適用于中、細碎普氏硬度f=5-16的各種礦山和巖石，如鐵礦石、有色金屬礦石、花崗巖、石灰?guī)r、石英巖、沙巖、鵝卵石等。它工作時，電機通過三角帶、傳動軸、傳動齒輪帶動偏心套旋轉，動錐在偏心套作用下做旋擺運動，使動錐和定錐時而靠近時而偏離。物料在破碎腔內不斷受到擠壓、沖擊而破碎，破碎的物料經篩選靠自重從下部排出。 關鍵詞：石料破碎機；中心距；彎曲疲勞強度；彎曲許用應力 - 0 - Abstract Under the global economic development environment,China's various industries in other countries by the advanced technology of impact at the same time.More and more enterprises with foreign brand communication opportunities will become Cone crusher industry through a variety of ways industry exhibition, scientific research cooperation A variety of approaches of scientific research cooperation Constantly improve their own strength and core competitiveness Shorten the gap with the developed countries. This article is mainly of the pneumatic manipulator the overall design, and pneumatic design. This mechanism of manipulator includes cylinders and claws and connectors parts, it can move according to the due track on the movement of grabbing, carrying and unloading. The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow and direction of the compressed air to make it get the necessary strength, speed and changed the direction of movement in the prescribed procedure work.Small twisted paper broken machine for ordinary home, not only can be used for minced meat, can also be used with crushed peanuts, crushed ice, spices and other food, small power requirements, powered by the motor drive, reasonable structure design, can meet the family kitchen generally meat food consisting mainly of minced required.aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors. Key word:cone crusher;centre-to-centre spacing;endurance bending strength; shear or transverse bending. - 1 - 目 錄 1 緒論 1 1.1石料破碎機的發(fā)展概況..................................................................................................1 1.2石料破碎機的應用........................................................................................................... 2 1.3各種石料破碎機的特點..................................................................................................4 2 石料破碎機的總體方案及結構設計 5 2.1石料破碎機的工作原理 6 2.2石料破碎機的結構和布置形式 6 2.2.1石料破碎機的結構.....................................................................................6 2.2.2石料破碎機的布置方式.............................................................................7 3 石料破碎機的設計計算 ..................................7 3.1電動機的選擇及軸的計算.................................................................................8 3.1.1主電動機的選擇及傳動比的分配...........................................................9 3.1.1.1電動機的選擇...................................................................................10 3.2傳動裝置的運動和動力參數的選擇和計算.................................................11 3.3偏心軸的設計計算..........................................................................11 3.4偏心軸套與止推盤的設計...............................................................................13 3.5破碎腔的平行碎礦區(qū)...............................................................................15 3.6帶傳動的設計.................................................................................16 3.6.1設計功率.............................................................................16 3.6.2選定帶型.................................................................................17 3.6.3傳動比....................................................................................18 3.6.4小帶輪基準直徑......................................................................18 3.6.5大帶輪基準直徑......................................................................18 3.6.6 帶速驗算...............................................................................19 3.6.7 初定軸間距............................................................................20 3.6.8 所需帶的基準長度.................................................................20 3.6.9 實際軸間距............................................................................20 3.6.10 小帶輪包角..........................................................................21 3.6.11單根V帶的基本額定功率.......................................................21 3.6.12 時單根V帶型額定功率增量............................................22 3.6.13 V帶的根數............................................................................22 3.6.14 單根V帶的預緊力................................................................23 3.6.15作用在軸上的力....................................................................23 3.6.16帶輪的結構和尺寸.................................................................24 3.7壓縮彈簧的設計.............................................................................24 3.8螺栓的選型計算.............................................................................25 4 各主要零件強度的校核計算............................................................26 4.1滾動軸承的校核及壽命計算..............................................................27 4.2偏心軸強度的校核結論......................................................................28 總結.........................................................................................................29 致謝 30 參考文獻 31 1 緒論 1.1破碎機的發(fā)展狀況 我國從1953年開始生產側面排礦的旋回破碎機，于1958年自行設計制造中心排礦的500、700、900、1200旋回破碎機之后，為了適應水泥行業(yè)的需要，1959 年又制造了700、1000、1200鱷式破碎機，并制造了500、700、900、1200、底部單缸液壓旋回破碎機。 ? 為了滿足冶金工業(yè)發(fā)展需要，我國于1970年研制了大型旋回破碎機。也曾設計制造頂部單缸900液壓旋回破碎機，并裝有自動調整排料口與過鐵報警裝置，但在某礦使用不佳。經過多年實踐摸索，于80年代研制1200/140輕型底部單缸液壓旋回破碎機，經運轉實踐證明效果很好。近幾年又研制出PX1400/170底部單缸液壓旋回破碎機，其設計能力為1750th/，實際達到2508th/，是設計值的1.6倍，同時其排料中細顆粒含量較多，大于排料口尺寸的顆粒僅占17.4%。 ? 目前機械式旋回破碎機將逐漸被液壓旋回破碎機所代替。石料破碎機是1953 年開始仿蘇2100和1“O彈簧石料破碎機而設計。1954年開始自行設計生產了1200 彈簧石料破碎機。1958年又設計制造了大型2200彈簧石料破碎機。70年代已研制出1200，1650，2200多缸液壓石料破碎機的系列產品。后經多年反復研制與實踐， 相繼克服了舊系統(tǒng)彈簧不足，零件強度低以及結構上的某些缺點，現己批量生產的新系列彈簧破碎機有600，900，1200，1750，2200五個規(guī)格十四種腔型，底部單缸液壓石料破碎機有900，1200，1650，2200四個規(guī)格十二種型腔。 目前石料破碎機己達到系列化，規(guī)格化和標準化的程度，可以說產品齊全，使用可靠，深受國內外用戶歡迎。特別是上海建設路橋機械設備有限公司是破碎機專營廠家，其破碎機質量優(yōu)良馳名國內外?？傮w上講，國產石料破碎機與世界先進國家同類型破碎機比較，在質量和性能上還有差距。為趕超世界先進水平，近年沈陽重型機器廠引進美國諾得貝格(Nordberg)公司西蒙思S(ymons)旋盤式石料破碎機技術(Gyrdasiocrushesr)，并合作生產系列石料破碎機產品。此外，某選礦公司引進美國阿利斯·卡爾默斯(Allis一Chalmer)s公司(以下簡稱AC公司)底部單缸液壓石料破碎機和旋盤式破碎機。某銅礦引進美國AC公司中細碎液壓石料破碎機。有的水電站采用48ni和66ni旋盤破碎機，用與人工造沙。600、900破碎機在某金礦使用 效果也很好。 1.2石料破碎機的應用 石料破碎機適用于冶金、建筑、筑路、化學及硅酸鹽行業(yè)中原料的破碎，根據破碎原理的不同和海量產品顆粒大小不同，又分為很多型號。破碎機廣泛運用于礦山、冶煉、建材、公路、鐵路、水利和化學工業(yè)等眾多部門。石料破碎機破碎比大、效率高、能耗低，產品粒度均勻，適合中碎和細碎各種礦石，巖石。目前國內外典型的石料破碎機產品圖片如下圖1、2所示： 圖1 石料破碎機 圖2 石料破碎機 1.3各種石料破碎機的特點 國內外石料破碎機有許多類型，各型破碎機性能 都不一樣，同一種機型，不同的生產廠家，其產品性能也會有所不同?，F就國內已有的石料破碎機各機型與性能進行比較，從中可以看出哪種破碎機的性能更優(yōu)越，進而找出石料破碎機的發(fā)展方向。 由于西蒙斯破碎機的性能遠優(yōu)于傳統(tǒng)的彈簧式石料破碎機，所以近年來國內各破碎機制造廠紛紛開發(fā)這種破碎機，國產傳統(tǒng)彈簧石料破碎機越來越少。近年來，新制訂的彈簧石料破碎機國家標準(報批稿)與西蒙斯石料破碎機的參數基本相近，故傳統(tǒng)彈簧石料破碎機遲早會被淘汰。表1給出了諾得伯格公司的西蒙斯、旋盤式、G型單缸液壓石料破碎機和?HP?系列多缸液壓石料破碎機的主要性能指標。由表1數據可知，生產能力最高和能耗最低的是HP系列破碎機，產品粒度也是HP系列破碎機最好。 旋盤式破碎機能耗高，而其產量又比西蒙斯破碎機稍低，然而小于5mm粒級的產量大于西蒙斯破碎機，因此，該機雖然能耗高，但它可給下段磨機提供更多的細粒原料，使磨機達到“多碎少磨”的節(jié)能效果。從這個觀點來說，旋盤式破碎機優(yōu)于西蒙斯破碎機，但不如HP系列破碎機。所以，諾得伯格公司自稱?HP?系列破碎機為新的第三代產品。G型破碎機與西蒙斯破碎機相比還是優(yōu)于彈簧破碎機。從上述4種破碎機的比較結果可知，旋盤式與HP系列破碎機采用層壓破碎原理，可以實現選擇性破碎，所以這兩種機型性能優(yōu)越；而HP系列破碎機不僅采用層壓破碎，又是一種高能石料破碎機，所以它的性能更加優(yōu)越。Svedala集團生產的H1000系列和山特維克公司生產的H1800系列單缸液壓石料破碎機都是來自美國阿利斯一查爾默斯?Allis-Chalmars)公司(簡稱?AC?公司)的H系列高能石料破碎機。山特維克公司稱H1800系列是第三代產品，也是一種高能石料破碎機。慣性石料破碎機也是一種高能石料破碎機?，F將上述3種高能石料破碎機的主要性能列于表2。由表2數據可知H-8000超細型與HP700細型相比，后者粒度細，產量高，能耗低，但前者破碎比稍大些。H-8000細型與HP700中型相比，后者產量高許多，能耗也比較低，但HP700質量并不輕，因為表2中的質量不包括破碎機液壓系統(tǒng)部分。H-8000細型KИД-2200慣性破碎機相比，后者性能優(yōu)于前者，但它的質量是前者的2.1倍，慣性破碎機破碎比很大，可以簡化破碎工藝流程，這又是一個很大的優(yōu)點。KИД-2200與HP700中型破碎機相比，后者粒度10mm以下產290t/h比前者12m以下的產量300t/h少10t/h，但粒度?2mm；后者能耗為1.724kW?h/t，前者為2.00kW?h/t；從破碎機質量來看，前者為140t，但它的破碎比較大，這兩種破碎機性能都比H1000系列破碎機優(yōu)越。原因是雖然表2中列舉的破碎機都屬高能破碎機，但H1000系列破碎機不是采用層壓破碎原理，不能實現選擇性破碎。此外，H1000系列和G型破碎機同樣具有前述單缸液壓石料破碎機的優(yōu)點，而且?guī)в凶钕冗M的計算機自動控制系統(tǒng)。山特維克H1800系列比H1000系列破碎機更優(yōu)越，可以認為它是一種高能層壓石料破碎機。通過前述比較可以認為HP系列和H1800系列破碎機是當今世界上最先進的兩種破碎機，并受到國內外用戶的好評。 2 石料破碎機的總體方案及結構設計 2.1石料破碎機的工作原理 石料破碎機的主體機構由機架、偏心軸、飛輪、定鄂板、肘板共四個機構組成。另有其他輔助零件，如電機安裝板、襯板、擋罩、墊片、滑塊、推力板、止動螺釘、鎖緊裝置。下圖3即為石料破碎機的結構簡圖： 圖3 石料破碎機的結構簡圖 帶輪與偏心軸固聯(lián)成一整體，他是運動和動力輸入構件，即原動件，其余構件都是從動件。當帶輪和偏心軸2繞軸線A轉動時，驅使輸出構件動鄂3做平面復雜運動，從而將礦石壓碎。下圖4、5即為石料破碎機的結構圖與運動簡圖： 圖4 石料破碎機結構圖 圖5 石料破碎機機構運動簡圖 2.2石料破碎機的結構和布置形式 2.2.1石料破碎機的結構 石料破碎機的組成部分主要有機架部分；傳動軸部分；偏心軸部分； 球面軸承部分；主動力部分；調整部分。 2.2.2布置方式 電動機的旋轉通過皮帶輪與偏心軸上面的飛輪固聯(lián)成一整體，他是運動和動力輸入構件，即原動件，其余構件都是從動件。當帶輪和偏心軸2繞軸線A轉動時，驅使輸出構件動鄂3做平面復雜運動，從而將礦石壓碎。 3 石料破碎機的設計計算 3.1主電動機的選擇及傳動比的分配 3.1.1電動機的選擇 根據工作要求及工作條件，選用破碎機專用電動機，又根據工況選擇YZR280M-10型電動機，額定功率P0=55kw,同步轉速n0=556r/min. 3.1.2傳動比的分配 根據PYB900標準石料破碎機的實際工作的空偏心軸轉數nw=335r/min,得： （3.1） 3.2 傳動裝置的運動和動力參數的選擇和計算 0軸（電動機軸）： KW （3.2） r/min （3.3） =N·mm （3.4） 1軸（小齒輪軸）： KW （3.5） r/min （3.6） =N·mm （3.7） 2軸（筒體） KW （3.8） r/min （3.9） =N·mm （3.10） 3.3偏心軸的設計計算 軸作為機器的一個關鍵組成部分，其為各類傳動部件的安裝，傳動的扭矩和旋轉運動圍繞軸進行，而且經過軸承和機架連接。為了滿足定位軸上的緊固件和容易加工和裝配的軸類零件和拆卸，通常軸設計成階梯軸。軸系的零件是由軸和它上邊的零部件構成一個裝配體系，研究軸的過程中不僅要研究軸體自己的數據，還要將系統(tǒng)里的全部零碎部件融合在一起。 偏心軸是石料破碎機的最關鍵零件，對于保證破碎機正常運轉和提高破碎機能力有著重要的意義。 偏心軸設計首先是確定它的受力情況。破碎機工作時，由于制造、安裝、檢修等原因，常會出現偏心軸壓在錐襯套下口的情況。我們就按偏心軸處于最不利的這種情況，作為偏心軸受力狀態(tài)，并且按承受最大破碎力和正常破碎力F兩種集中載荷（圖4.9）計算偏心軸的強度。 取動錐為分離體，用圖解可以求得和對O點的力矩 （3.54） （3.55） 將和分解到動錐平面和垂直于進動平面的力矩 （3.56） （3.57） （3.58） （3.59） 式中 —偏心套給偏心軸的反力與進動平面的夾角，一般=15°~25°。 此外，動錐在進動平面內還作用著旋回力矩和重力矩，故 （3.60） （3.61） （3.62） （3.63） 所以，動錐上各力對O點的總力矩為： 和被偏心軸套給偏心軸下端的實際反力和對O點的力矩所平衡，所以： （3.64） （3.65） 已知或后，把動錐的偏心軸看成懸臂梁，則其危險斷面上的彎曲應力為 （3.66） （3.67） 對于強度限為50~65MPa的優(yōu)質鋼，=100~120MPa；=200~240MPa。 利用上述方法，可以求得偏心軸危險斷面b—b的直徑。然后，根據破碎機的進動角、錐襯套的結構尺寸大小以及偏心軸與錐襯套上下口間隙，便可決定偏心軸下端直徑的值。偏心軸上部與動錐內孔相配合部位的軸向的尺寸，可按設計確定的破碎腔椎體部分尺寸并參考實際資料確定。偏心軸與椎體內孔相配合部位的直徑，可參考實際資料確定。 動錐體內孔與偏心軸采用過盈配合，早期生產的破碎機采用H7/V6，由于兩配合面松動現象時有發(fā)生，以及這種配合產生很大的應力集中，斷軸的現象時有發(fā)生，故后期生產的破碎機椎體與偏心軸采用H7/S6配合，效果較好。 設計偏心軸時，應特別注意：適當加大不同直徑交界面的圓角；保證所必須的制造精度和表面粗糙度，盡量減少應力集中；若條件允許，在椎體球面與偏心軸配合部位兩側增加卸載槽。 3.4偏心軸套與止推盤的設計 由最大破碎力產生的最大力矩，應被偏心軸套上的支反力對O點的力矩所平衡，則 （3.68） 式中 —作用線到球面中線O點的力臂。 破碎機大錐齒輪是固裝在偏心軸套的頭部，兩者為同一中心線。當破碎機工作時，由于大錐齒輪與偏心軸套不是繞它本身中心線旋轉，是以直襯套間隙之半為半徑繞破碎機中性線作圓周運動，所以破碎了一對齒輪在運轉過程中產生附加的沖擊振動和附加的滑動磨損，致使齒輪壽命縮短，甚至打牙齒。 對此問題作如下分析，若能使大錐齒輪繞固定中心線旋轉，可消除由于大錐齒輪這種特殊的運動狀態(tài)帶來的上述問題，因此，可使大錐齒輪中心孔與偏心軸套中心線偏離一個距離，即使大錐齒輪內孔中心線與機架（直襯套）中心線相重合。這樣，大錐齒輪不論在破碎機有載時還是無載時，它都是繞著破碎機固定中心線旋轉。所以，這樣改后的一對錐齒輪傳動，基本上保證了一對齒輪正確的嚙合條件，從而消除了所產生的附加沖擊振動和附加滑動磨損。 具體可以改變大錐齒輪內孔中心位置，也可以改變與大錐齒輪內孔相配合部位偏心軸套的中心位置。 鑄鐵偏心軸套本身結構尺寸，可根據已有實際資料確定。 偏心軸套支撐在止推軸承上，止推軸承有兩種：一種是平面滾動軸承，一種是平面滑動軸承。后者是止推盤組成，其中有用兩塊盤的，有用三塊盤的，也有用四塊盤的。上盤主動，最下盤是固定的，中間盤是浮動的。由于兩塊盤相對運動速度較大，磨損快，其中浮動盤的相對速度較低，磨損較輕。但盤數太多，結構復雜而且累積較大，為了調整齒輪間隙，常在最下盤下面加數片較薄的墊片，而且現場都用沒經加工的鐵皮墊片，這樣，累積誤差較大，使偏心軸套產生歪斜，導致破碎機事故發(fā)生。因此，設計止推盤時，就該同時設計不同厚度的調整墊片，當然這些墊片都應經過切削加工的，這樣給用戶帶來方便。 已知本石料破碎機直襯套內徑d=690mm、直襯套高度為880mm、承壓面積 S=5795cm。按正常平均壓力2MPa計算，可求得直襯套與錐襯套的正壓力為 N。 當偏心套轉速為200r/min時，可求得單位壓力P=1.17MPa；pV=8.45MPam/s。當潤滑條件較好時，其pV值為8~12MPam/s，在條件允許范圍內。 3.5破碎腔的平行碎礦區(qū) 破碎腔的平行區(qū)也叫平行帶。為了保證破碎產品達到一定的細讀和均勻度，石料破碎機在破碎腔下部必須設有一段平行區(qū)。若平行區(qū)過長，與同規(guī)格破碎機在相同條件下比較，生產能力減小，而且隨襯板磨損，平行區(qū)越來越長，易使破碎機產生堵塞，增加能耗。由于平行區(qū)越長，磨損越不均勻，使產品粒度更加不均勻。 從受力情況來說，平行區(qū)減短使破碎力下移，能改善偏心軸受力情況。但平行帶過短，會導致產品中合格品含量下降。 平行帶產度l，可以根據動錐擺動次數以及底錐角和擺動行程等計算。其原則是：對中碎機，保證礦石在平行區(qū)里被壓碎1~2次；對于細碎機，保證礦石在平行區(qū)里被壓碎2~3次。 平行帶長度也可以根據動錐底部直徑計算。 l=（0.08~0.085）D （3.7） 式中D為破碎錐的底部直徑。 l=（0.08~0.085） 900=72~76.5mm 取l為75mm。 3.6帶傳動的設計 3.6.1設計功率 －工況系數，查B1表8－1－22 ，取＝1.2 P－傳遞的功率 3.6.2 選定帶型 根據和查B1圖8－1－2選取普通V帶A型，－小帶輪轉速，為1440r/min 3.6.3 傳動比 1.76 ＝＝ 3.6.4 小帶輪基準直徑（mm） 由B1表8－1－12和表8－1－14選定 ＝100mm>＝75r/min 3.6.5 大帶輪基準直徑（mm） 由B3表8－7得=180mm 3.6.6 帶速驗算 3.6.7 初定軸間距（mm） 3.6.8 所需帶的基準長度（mm） ＝ ＝886mm 依B1表8－1－8?。?00mm，即帶型為A－900 3.6.9 實際軸間距? 3.6.10 小帶輪包角 = = 3.6.11單根V帶的基本額定功率 根據帶型號、和普通V帶查B1表8－1－27（c） 取1.32kw 3.6.12 時單根V帶型額定功率增量 根據帶型號、和查B1表8－1－27（c） 取0.15kw 3.6.13 V帶的根數Z Z = －小帶輪包角修正系數查B1表8－1－23,取0.96 －帶長修正系數查B1表8－1－8，取0.87 3.6.14 單根V帶的預緊力 = =134（N） m－V帶每米長的質量（kg/m）查B1表8－1－24，取0.1k/gm 3.6.15作用在軸上的力 －考慮新帶初預緊力為正常預緊力的1.5倍 3.6.16帶輪的結構和尺寸 帶輪應既有足夠的強度，又應使其結構工藝性好，質量分布均勻，重量輕，并避免由于鑄造而產生過大的應力。 輪槽工作表面應光滑（表面粗糙度）以減輕帶的磨損。 帶輪的材料為HT200。查B1表8－1－10得基準寬度制V帶輪輪槽尺寸，根據帶輪的基準直徑查B1表8－1－16確定輪輻，帶輪的零件圖如下圖6所示： 圖6 帶輪的零件圖 3.7壓縮彈簧的設計 本次進行壓縮彈簧的計算，先大概選取纏繞比C，彈簧材料:65Mn，系統(tǒng)的扭轉剛度:怠速級剛度Kl，行駛級剛度Krz對于兩級壓縮。已知條件可知，則彈簧剛度的計算為: 壓縮器總剛度K，彈簧的剛度K1，彈簧的剛度K1=4282. 1 N/m外層彈簧的剛度Kz=11065.0 N/m； 彈簧極限變形:彈簧的極限變形Sz: Sz=0.0821m； 彈簧的極限變形S1=0.0977m； 彈簧極限受力:彈簧的極限受力F1，彈簧的極限受力:F2 彈簧的極限受力:Fl=K1 x 51=42. 7kgf； 彈簧的極限受力:Fz=Kz x 52=92. 7kgf； 彈簧直徑:內外彈簧d.>>彈簧直徑的公式>_1.6倍； 彈簧dl=2. 98mm； 其中Kl=1. 34 C1=4. 6 [ z ] =76； 彈簧中徑:彈簧的中徑D1和D,彈簧的中徑計算公式:D=Cd； 彈簧的中徑D1=13. 708mm，查表取整Dl=12mm; 彈簧的中徑D.,=23. 24mm，查表取整D.,=2 5mm ; 彈黃有效圈數:n1=40,彈簧實際圈數n1=60； 彈簧有效圈數：n2=30, 彈簧實際圈數n2=50； 彈簧節(jié)距:t,=4. 63mm; 彈簧節(jié)距:t,=7. 54mm; 自由高度:彈簧自由高度H1和H,，自由高度計算公式: H=(n一0.5 )d+1.2F 彈簧自由高度:H1=330. 56mm; 彈簧自由高度:H2=243. 95mm; 彈簧材料長度:內外彈簧L1和L,.計算公式:; 彈簧長度:L1=3103. 6mm; 彈簧長度:L2=2366. 58mm; 彈簧螺旋角:彈簧螺旋角a層彈簧螺旋角a1和a2 彈簧螺旋角a1=6.14 彈簧的內外徑:內徑D1=D2-d，外徑:D=D2+d; 彈簧內徑D1=10; 彈簧固有頻率:內外彈簧fl和f,計算公式:; 內層彈簧:f=80574.2Hz; 彈簧壓并高度:彈簧Hb2=15. 43mm; 3.8螺栓的選型計算 螺栓的強度在機械聯(lián)接中至關重要，特別是在重要的場合，其強度校核和計算尤其重要。其受力簡圖如上圖所示，圖中以合力代替均勻分布的作用力假設應力在剪切面內是均勻分布的，若為剪切面面積，則應力為：? 與剪切面相切，故為剪應力。 2、擠壓實用計算 在工程上也使用相似剪切的計算方法，假設擠壓應力是均勻分布的，則? 擠壓面面積為擠壓面的正投影面積。對于平鍵接觸面面積就是擠壓面面積；對于螺栓擠壓面面積就是直徑平面面積，其值為。? 3、強度條件? 剪切和擠壓的強度條件如下：? 剪切強度條件：≤ 擠壓強度條件：≤ 式中 塑性材料： ? 脆性材料： ?先按剪切強度設計：? ≤??≤ d≥ 再用擠壓強度條件設計，擠壓力為，所以? d≥ 最后得到螺栓的抗大強度和抗剪強度是合適的。 4 各主要零件強度的校核計算 4.1滾動軸承的校核及壽命計算 （1）滾動軸承的選擇 滾動軸承為雙列圓錐滾子軸承350324B，由文獻[2]表得KN，KN，，。 （2）壽命驗算 軸承所受支反力合力 N （4.1） 對于雙列圓錐滾子軸承，派生軸向力互相抵消。 ，N 由文獻[2]表得， ， N （4.2） 按軸承B的受力大小驗算 h （4.3） h=年 由于破碎機的沖擊力較大，必須選擇較大壽命的軸承，又由于破碎機的沖擊力，軸承并不能達到所計算的壽命。 經審核后，此軸承合格。 4.2 偏心軸強度的校核 按彎扭合成應力校核軸的強度 校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面C）的強度。由文獻[1，15-5]可知，取，軸的計算應力 MPa （3.43） 選定軸的材料為45鋼，調質處理，由文獻[1]表可知，MPa。因此，，故安全。 （7）精確校核軸的疲勞強度 ①判斷危險截面 從應力集中對軸的疲勞強度的影響來看，截面IV和V引起的應力集中最嚴重，而V受的彎矩較大；從受載的情況來看，截面C的應力最大，但應力集中不大，故C面不用校核。只需校核截面V。 ②截面V左側 抗彎截面系數 mm （3.44） 抗扭截面系數 mm （3.45） 截面V左側的彎矩M為 Mpa （3.46） 截面V上的扭矩T為 MPa 截面上的彎曲應 Mpa （3.47） 截面上的扭轉切應力MPa （3.48） 軸的材料為45鋼，調質處理。MPa，MPa，MPa。 用插入法求出 ， 軸按精車加工，可知，表面質量系數為： 軸未經表面強化處理， 固得綜合系數為 （3.49） 可知，碳鋼的特性系數 取 取 所以軸在截面V左側的安全系數為 （3.50） （3.51） （3.52） 故該軸在截面V左側的強度是足夠的。 ③截面V右側 抗彎截面系數 mm 抗扭截面系數 mm 截面V左側的彎矩M為 MPa 截面V上的扭矩T為 MPa 截面上的彎曲應力 MPa 截面上的扭轉切應力 MPa 截面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數及?。阂?，， ， 軸的材料的敏感系數為 ， 故有效應力集中系數按文獻[1，附]為 （3.53） 軸的截面形狀系數為 軸的材料的敏感扭轉剪切尺寸系數為 綜合系數為 所以軸在截面V左側的安全系數為 故該軸在截面V左側的強度是足夠的。 總 結 光陰似箭，一轉眼幾個月的畢業(yè)設計就接近尾聲了，讓我感到唏噓不已 ，在前期的時候，對于畢業(yè)設計不了解的我，如無頭蒼蠅似的亂撞，然后通過大量的文獻查閱，漸漸的知道了石料破碎機的發(fā)展歷史，國內外現狀而且發(fā)現了它們的不足，然后便投入了石料破碎機原理和結構的研究中，通過本次設計，加深了我對石料破碎機的工作原理，一個機器的成型，各個零部件之間都要緊密聯(lián)系，在選取數據的時候不能出一點差錯，一點錯，就會讓我的設計功虧一簣。正所謂：一步錯，步步錯。通過石料破碎機的設計我了解到偏心軸機構，V帶傳動機構以及驅動機構配合的重要性 通過本次設計，我還提高了利用制圖軟件的水平，并吸收了大量的經驗，總結出以下幾點。關于圖紙的繪制方面，當零件的尺寸已經給出，不考慮圖紙尺寸不合適的，基于實物，裝配時必須考慮的大小是合適的，因為AutoCAD繪圖效果不好，也會引起的尺寸誤差，和甚至出現欠定義大小，因此，必須通過在這個時候對零件進行測量，進行修改，直到符合要求。 致 謝 直到今天，論文總算完成了，我的心里感到特別高興和激動。在具體的研究設計過程中，我的老師和同學學習與生活中提供了無私與周到的幫助，充分用他們的工作熱情感染著我，鼓勵著我，讓我少走了很多彎路，再次一并致謝！因為有了老師的諄諄教導，才讓我學到了很多知識和做人的道理，由衷地感謝我親愛的老師，您不僅在學術上對我精心指導，在生活上面也給予我無微不至的關懷支持和理解，在我的生命中給予的靈感，所以我才能順利地完成大學階段的學業(yè)，也學到了很多有用的知識，同時我的生活中的也有了一個明確的目標。知道想要什么，不再是過去的那個愛玩的我了。導師嚴謹的治學態(tài)度，創(chuàng)新的學術風格，認真負責，無私奉獻，寬容豁達的教學態(tài)度都是我們應該學習和提倡的。通過近半年的設計計算，查找各類石料破碎機的相關資料，論文終于完成了，我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因為我是怎么想的，這是我付出的汗水獲得的成果，是我在大學四年的知識和反映。四年的學習和生活，不僅豐富了我的知識，而且鍛煉了我的個人能力，更重要的是來自老師和同學的潛移默化讓我學到很多有用的知識。另外也感謝我的父母，在做設計感覺受挫，枯燥與迷茫時，是他們在悉心的為我釋放壓力，鼓勵我不要氣餒，勇敢面對。每周一次和父母的通話，與朋友和同學的長談后都使我精神放松，斗志倍增，以飽滿的熱情重新投入到工作中去，感謝他們，正是他們的不懈支持和充分理解才能使我順利完成畢業(yè)設計。 謝謝老師以及所有關心我和幫助我的人，謝謝大家。在以后的工作中，我們將繼續(xù)努力，爭取把自己的本職工作做好。 直到符合要求。 參考文獻 [1] 張華 機械設備設計 北京：科學出版社，2004.5 [2] 李念 石料破碎機概述 北京：機械工業(yè)出版社，2005.1 [3] 張棟 石料破碎機的創(chuàng)新設計.高等教育出版社，2004.3 [4] 姜繼海，宋錦春，高常識. 石料破碎機工作原理.高等教育出版社，2002.8 [5] 張春林，曲繼方，張美麟.機械創(chuàng)新設計.機械工業(yè)出版社，2001.4 [6] 錢平. 加工專機應用技術 機械工業(yè)出版社，2005.1 [7] 張遼遠. 石料破碎機的設計與實現. 機械工業(yè)出版社，2002.8 [8] 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