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1、目 录前 言31 破碎机的分类和使用及滚筒式破碎机的工作原理41.1破碎机的分类41.2 破碎机的使用81.3 滚筒式破碎机的工作原理 92 滚筒式破碎机的设计112.1 滚筒式破碎机的构造112.2 主要参数的确定143 滚筒式破碎机传动部分设计183.1 滚筒式破碎机的传动选择183.2 机械传动系统的设计程序193.3 电动机的选择203.4 标准减速器的选择213.5 计算传动装置的运动和动力参数233.6 传动件的设计计算243.6.1 齿轮传动的设计243.6.2 轴的分类、用途及设计计算353.7 键的校核403.8 滚动轴承的寿命验算414 破碎机的使用与保养维护434.1 使
2、用与操作434.1.1 起动前的准备工作434.1.2 起动434.1.3 使用434.2 润滑445 其它几种破碎机的介绍455.1 辊 式 破 碎 机455.2 鄂式破碎机465.3 锤 式 破 碎 机505.4 反 击 式 破 碎 机51结 论53参考文献56前 言本次毕业设计是走向工作岗位之前对大学学习的一次综合检验，是复习、巩固、综合大学期间所学的所有专业知识.。它是大学学习中的最后一次设计，也是能够在很大程度上提高我们设计能力的一次设计，它是实现工科大学生培养目标的实践性，综合性教学的必经环节。因此，认真的作好这次毕业设计，无论是对于我们步入社会，投身于生产一线；还是以后继续深造都
3、有着非常重要的意义。本次设计的主要内容是规格为(DL)30006000滚筒式破碎机的传动部分,因此本说明书对破碎机做了系统的介绍,滚筒式破碎机传动部分包括电动机、减速器、传动轴、联轴器、齿轮等。其中减速器、轴、齿轮是这次设计的主要任务，用滚筒碎选机代替人工拣矸，实现选矸作业机械化，对解放工人笨重的体力劳动和提高处理能力，是有重要意义的。在本次设计过程中多次在宋老师的指导，在此深表谢意，并道一声：老师，您辛苦了！“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行！”这次设计使我又一次深深体会到了它的含义。在设计的过程中发现了一些问题，通过问老师和工厂的有经验的师傅以及查资料、和同学交流弥补了以前的不足，但由于本人
4、水平有限，时间仓促，在设计中难免有不少缺点和错误，恳切的希望各位老师和读者提出宝贵意见，给予批评指正！1 破碎机的分类和使用及滚筒式破碎机的工作原理1.1 破碎机的分类（1）颚式破碎机19世纪40年代，北美的采金热潮对颚式破碎机发展有很大的促进作用。19世纪中叶，多种类型的颚式破碎机研制出来并获得了广泛的应用。上个世纪末，全世界已有70多种不同结构的颚式破碎机取得了专利权。1858年埃里布雷克(ElBlake)取得专利权，制造双肘板颚式破碎机，现在最常用的颚式破碎机是布雷克的颚式破碎机和更近代制造的单肘板颚式破碎机。颚式破碎机最大的弱点之一是它们在一个工作循环内只有一半时间进行工作。（2）新型
5、颚式破碎机其工作原理是：物料由进料斗落入机内，经分离机构将物料分散到四周下料。电动机经三角皮带带动偏心轴，使动颚上下运动而压碎物料，达到一定粒度后进入回转腔。物料在回转腔内受到转子及定颚的研磨而破碎，破碎的物料从下料斗排出。该机通过松紧螺栓和加减垫片可调整进出料粒度。采用圆周给料，给料范围比颚破机大，下料速度快而不堵塞。与同等规格的颚破机相比，其生产能力大、产品粒度小、破碎比大，该机已正式生产。（3）颚辊破碎机将高效节能的鄂式破碎机和对辊破碎机有机的结合在一起，研制出了颚辊破碎机，该设备采用单电机或柴(汽)油机驱动。当整机放在拖车上被牵引拖动时，便成为移动式颚辊破碎机。颚辊破碎机的工作原理是：
6、电机或柴(汽)油机驱动下部对辊破碎机主动辊部，主动辊部经过桥式齿轮带动被动辊部反向运转。同时，主动辊部另一端经胶带传动带动上部颚式破碎机工作。通过调整对辊破碎机的安全调整装置，调整两辊间的间隙，可得到最终要求的粒度。PEG150250400及PEG250400600颚辊破碎机的规格及技术性能如表1所示。颚辊破碎机具有破碎比大(i1516）、高效节能、体积小、重量轻、驱动方式多样和移动灵活、可整机也可分开单独使用等特点。特别适于深山区中小型矿山和建筑工地材料的破碎，也可作为“移动式选厂”的配套破碎系统。（4）大传动角颚辊破碎机一种大传动角颚辊破碎机克服了复摆颚辊破碎机的抬矿、机体高、主轴承受力大
7、等缺点，它具有如下优点：用较小的偏心距能得到较大的水平行程，因而可降低能耗，动颚与给料口方向一致，从而排出复摆颚辊破碎机的抬矿作用。肘板置于动颚给料口后部，使机器高度降低，适于井下移动式破碎机上。（5）双动颚式破碎机沈阳黄金学院与辽宁红透山机械厂联合研制的SEP25型双动颚式破碎机，其破碎比可达12，与同规格旧型颚式破碎机对比，生产能力提高60%100，电耗降低3050。北京矿冶研究总院也生产双动颚式破碎机。（6）双腔颚式破碎机另一种双腔颚式破碎机具有两个破碎腔，可在双工作行程状态下运行，不存在空行程的能量消耗，因而大大提高了处理矿量，单位功率大幅度降低，金属消耗也明显下降。（7）单齿辊破碎机
8、针对用于粉碎煤的单齿轮破碎机存在效率低、结构复杂、受力不均匀等特点，华北工学院开发了新一代915单齿辊破碎机。这种破碎机有两种结构型式：第一种结构型式是将原来的拉力弹簧改为推力弹簧，弹簧弹力为490kN；拉杆铰接在颚板上，两端带有M1004螺纹，分别装有两个旋紧螺母；左端螺母用于调整颚板位置，即出料口间隙，右端螺母用于调整弹簧弹力，拉杆插在装于机体上的支座上，支座孔为上下可调的长方形，用以调整产品的粒度。这种结构降低了机体高度，缩短了拉杆长度，使结构更为紧凑。第二种结构型式是利用颚式破碎机的楔形调整机构和双辊破碎机的主动辊轴相结合，吸收了两者的优点，如：进料口大，辊子表面可装有不同尺寸的破碎齿
9、板，颚板上镶有可更换的耐磨衬板，出料口大小可通过推力板上的长方形螺孔调整。与同规格的颚式破碎机或双辊破碎机相比，这类设备的破碎能力可增大几倍，效率可提高30。现已调试出F9151000单齿辊破碎机，生产能力达140th，最大进料口尺寸为500mm，出料粒度为50100mm，产品粒度比较均匀。同时，由于这种结构的破碎机有预碎和破碎两个区域，破碎后的物料受齿辊拨动而被强制排出机体外，所以更适用于处理较粘的潮湿物料。（8）振动式破碎机随着振动理论和实践的发展，各种利用振动力进行工作的机构设备得到普遍应用。近年来有人研究利用惯性振动力对矿物进行破碎或粉磨的设备，这类设备的优点如下：1、破碎力为非刚性力
10、，运动件的止点由力的大小和破碎物料的性质决定，是可变的，因而，易损件的磨损对出料粒度影响很小。更重要的是，当铁块等难破碎物入机时，不会对机器造成损坏，若尺寸不是很大，不用停车，难碎物可随机器的运转自动排出机外。2、由于可以通过调整惯性力的大小，使设备获得足够的破碎力对物料实施破碎，而基本不提高物料与易损件的切向速度，因而特别适合对水泥熟料、金矿石等磨琢性强和中硬以上物料的破碎。3、机器在共振点工作，装机功率仅相当同等产量其他机型的1215，可大幅度降低运转费用。（9）立轴式破碎机立轴式破碎机由于构造简单、耗能少、维修方便、出料粒度又能满足一定的需求，故有一定的需求市场。立轴式破碎机可分为立轴锤
11、式破碎机、立轴反击式破碎机、立轴复合式破碎机和立轴冲击式破碎机，立轴破碎机的发明最初是受锤式破碎机的启示，把主轴竖起来安装，这样筒体就可以制成圆形，四周安装衬板以保护筒体，而筒体制作简单，因是圆形，其受力情况很好，故先问世的是立轴锤式破碎机，后来其他几种都是在立轴锤式破碎机基础上的衍生物。立轴锤式破碎机的工作原理是利用高速回转转子上锤头(板锤)的冲击、挤压等的产生的冲击动能被迅速转变为变形功，瞬间在物料内部产生应力波，并飞快地向四周传播，使物料在其内部的缺陷、裂纹和晶粒界面处产生很大的应力集中，促使物料沿这些脆弱面裂开而破碎。主轴通过向心调正滚动轴承安装在机体上，其轴向力由球面滚珠推力轴承承受
12、，主轴上一般用键联接若干排锤架，锤架上装有锤头。立轴反击式一般只有两排锤，中间有隔盘，把破碎机分成上下两个破碎腔，即破碎腔和挤压破碎腔。筒体内壁装有斜形齿的反击板。块状物料由进料口进入第一破碎腔落到锤架上，被高速旋转的转子加速，使物料获得足够的动能，在离心力的作用下，飞向周边，撞击在筒体的反击板上，被冲击破碎及反弹，又被高速旋转的板锤撞击粉碎。部分物料与高速旋转的转子一起作回转运动，在回转运动中，物料相互碰撞，挤压后而被进一步粉碎后自然下落到隔盘上，在落到第二排锤架上，再次发生上述冲击、撞击、挤压，作者认为该机是属通过式粉碎。（10）回转式破碎机回转式破碎机最初见于60年代的联邦德国，由于国外
13、大型矿山要求大型机械，而刚刚问世的回转破碎机没有得到发展。80年代初期，由于中小型矿山的迅速发展，我国有些研究工作者开始对回转破碎机进行进一步的研制。众所周知，破碎设备的好坏主要是取决于破碎腔的设计，破碎腔能够体现设备的生产能力、功耗、钢耗及破碎产品质量等重要性能指标。回转式破碎机主要由回转辊、悬挂装置、保险装置、调整机构、拉紧装置、转动系统及机架组成，其破碎腔由固定凹面破碎板和破碎回转辊组成。物料的破碎是通过回转辊的偏心运转来完成的，其破碎腔啮角具有静态和动态变化功能。该机破碎腔的啮角是自上而下逐渐减小的，这可有效地防止排料口堵塞，使排料顺畅，并可实现高频破碎，且破碎过程又是渐进的，因此，破
14、碎功率高、能量集中、磨损小。PH型回转式破碎机的破碎作用发生于破碎回转辊偏心位置附近，偏心轴的偏心转到破腔一侧时，破碎腔中的物料由上至下依次被破碎。物料的破碎主要靠挤压、劈裂、弯曲、磨削等作用。当偏心转离破碎腔时，已被破碎的合格物料由排料口排出。排料过程，一是靠重力自然排料，二是靠“强制排料”。破碎辊可相对于偏心轴自由回转，根据作用力矩的大小和方向，辊筒有正转(与偏心轴旋转相同)、不转和反转3种状态，转速也有快慢之分，这样可有效地使破碎辊面磨损均匀。回转式破碎机具有变啮角、高密度破碎、依次渐进破碎、高频破碎和强制排料等特点。1.2破碎机的使用正确地作用与维护破碎机，对提高处理能力、延长其作用寿
15、命是很重要的，也是安全生产所必须的。 破碎机的类型及工作条件不尽相同，因而，使用时应注意以下几点：（1）破碎机的起动。首先应开动油泵与冷却系统，经过35后，待油路畅通再启动破碎机电动机。因为破碎机是重负荷设备，所以无论何种类型，均应空载起动。对一些大型破碎机，有时还须借助外力起动。（2）破碎机的操作。对已起动的破碎机，应先空转几分钟，空转时可以检查基座、防护板链等，如无异常，可开始给料。若是新安装的破碎机，应使其空转时间长上些，可空转两到三个工作班后给料。破碎机的给料必须连续均匀，防止过载，而且在整个给料口宽度上给料量应一致，这样可使破碎机受到的磨损均匀，相对地延长易磨损零件的寿命。 对于进一
16、步地破碎，入料水分不能过高，如锤式破碎机；湿法破碎时，则须保持适当水量，防止因冲水不足而堵塞，降低处理能力。还应防止运载硬物体如钎头、锤头及角铁之类落主机内。在操作时，应遵循操作规程，防止违章造成人机事故。（3）破碎机工作时的检查及看护。在破碎机工作时，应检查破碎产物粒度是否符合要求，如发现超过规定粒度的颗粒过多，应找出原因，如筛条缝隙过大、排料口过宽、锤子、颚板或齿辊等磨损过度或是保险装置松动等，并采取适当的措施加以消除。同时注意洗油箱，排除污染物。如系干油润滑，应定期检查并注入新油。（4）破碎机停机前，应先停止给料，并将机中物料排净，然后顺序关闭主电动机及润滑电动机。如果带料停机，很容易造
17、成机件损坏。万一出现事故停机，也应将机中物料清除后，方能重新启动。（5）破碎机的维护。破碎机停机时，要检查紧固螺栓是否牢固和易磨损部分 的磨损程度，是否需要更换。对齿辊破碎机，还应当除掉夹在齿牙间的木料。检查破碎机保险装置，使之保持良好状态。除去日常维护工作外，还应对破碎机及其附属设备如润滑冷却系统进行定期，例如小修、中修、大修等，这对延长破碎机的服务期限是很重要的。 除去以上五点之外，对破碎机的安装，既要保证牢固可靠，位置正确，又要注意防振要求，并把可调部位调至适当位置。详细要求可参照破碎机安装使用说明书。1.3滚筒式破碎机的工作原理 滚筒式破碎机的工作原理是利用煤和矸石可跌碎性的不同，靠圆
18、柱形筒筛内侧的提升板将煤提升到一定高度后，使其自行落下受冲击而破碎，或将煤与矸石解离，粒度小于筛孔的煤块同时经过筛分而与大块分离（参见图1.1）。最后大块矸石或金属杂物等从圆柱筛筒的另一端排出。所以使用滚筒碎选要则有条件的，只有当煤和矸石可跌碎性差别显著，产物不要求保留大块时，才能考虑使用碎选机。使用碎选机时，大于300mm的特大块矸石须预先分出，以免进入破碎机后砸坏筛板。如果选煤工艺流程中，块煤采用重介选或大于500mm的矸石含量占该粒级总量不足30%，则不宜使用滚筒碎选机。滚筒碎选机在选煤工艺过程中，主要是用来处理经准备筛分后的块煤，国外也有用它来处理原煤的。图1.12 滚筒式破碎机的设计
19、2.1滚筒式破碎机的构造参照图1.1各种滚筒破碎机的结构基本类似，都是由滚筒、支承装置、传动装置和机架四部分组成。2.1.1、 滚筒带预筛段的滚筒结构如(1.1)所示，它由滚圈、型钢组合梁、筛板和提升板组成。滚筒的滚圈是铸钢整体件，沿两滚圈的圆周，每隔30用槽钢组合梁及角钢组合梁交替排列，铆接成一筒形框架。没筒形框架。弧形筛板与框架用埋头螺栓固定，构成圆筒筛。筛板采用耐磨的高锰钢或高强度钢板制成，钢板厚度约2040mm。筛孔在30150mm之间。在圆筒筛内壁每隔60（根据所需提升数目而定）沿轴向安装六块提升板。提升板高度为300500mm，为使物料顺着滚筒向前转动、调节物料在筒内的下落次数及停
20、留时间，提升板安装有几种形式：一种是提升板与滚筒轴平行，筒体轴线和水平面有一定夹角（一般为3左右）；另一种是提升板与筒体轴线有一定夹角，排列成螺旋状，而筒体轴线可与水平面平行，也有一定夹角；再一种是提升板与筒体轴线在一平面内，但筒筛制成圆锥状，入料端直径小，排料端直径大。总之，在保证物料跌落次数的同时，使物料尽快排出筒外。滚筒碎选机筒体转数较慢，在1025r/min之间。2.1.2 支承装置与传动装置滚筒破碎机的支承装置是两对固定在工字钢机架上的托辊，其中一对托辊间的距离可以调整图(2.1)，调节调整螺杆，可使两托辊的轴间距变小或变大，从而使筒体轴线与水平面图2.1 的夹角增大或缩小。滚筒破碎
21、机如系磨擦传动，则筒体一侧的两个托辊还起主动磨擦轮的作用，由电动机通过减速器及一长轴带动，主动磨擦轮通过磨擦力带动滚筒转动，如图（2.2）所示。图2.2若滚筒较长，也可用两个电动机分别通过两个减速器带动两个托辊，使其摩擦传动。除此之外，滚筒破碎机还有两种传动方式，一种是齿轮传动，电动机通过减还器带动小齿轮，小齿轮与装在滚筒上的大齿圈啮合，使滚筒转动（图1.1）。另一种是链轮传动，电动机通过减速器带动小链轮，通过链条再带动固定在滚筒上的大链轮，使筒体一起转动。以上三种传动方式，以磨擦传动方式苗头为简单，易于加工制造。齿轮传动可靠，但大齿圈加工较困难。国内使用的滚筒破碎机两种传动方式都有。 破碎机
22、工作时，预筛段的作用是对原煤进行准备筛分，对不带预筛段的破碎机，可在给料槽上装一段固定筛，将末煤筛出。随着滚筒转动，给入煤块被提升板提起，转到一定角度，为块顺着提升板从高处自由落下。滚筒不断转动，煤块反复被提起落下，在此过程中，煤块被撞击而破碎，并透筛排出，而未被破碎的大块矸石、金属杂物及木块等，则经筛上从排料漏斗排出。国产滚筒破碎机技术特征见表2.1。表2.1 滚筒破碎机技术特征规 格260040003000600033005000处理能力，t/h12016080120160滚筒直径，mm260030003300长度，mm400060005000倾角，（）033.5转数，r/min14121
23、2.1筛孔尺寸，mm505050提升板高度，mm350300450电动机功率，KW303017电动机转数，r/min14601460970外形尺寸 长宽高，mm500028002800712258004574机重，t14 20372.2主要参数的确定滚筒碎选机的结构参数主要包括筒体的直径、长度、转数和倾角。当然提升板的高度、个数与排列方式，筛孔直径等也影响破碎机的性能。但所有这些参数的选取，均要根据对煤进行碎选试验后加以确定。 2.2.1 碎选试验碎选试验的目的是考查煤块在特定的跌落条件下，需多大高度，经多少次跌落，才能使煤与矸石充分解离。试验方法如下： （1）准备好试验工具和条件。要有一或两
24、块1020mm厚的钢板和一个放置煤样的试验台。试验台的架子最好制成5幅活动架，其中一副高架的高度为2m，其余4副低架高度均为250mm，以便根据试验的要求，从2m起到3m止，逐渐升高或降低台加架。试验台位于钢板一端。其它工具有手摇分级筛及磅秤等。 （2）到未经手选的块原煤（一般为大于50mm级）试样200500kg。 （3）将试样在碎选试验台上从2.5m高处自然落下试验，试样跌落后过筛，筛孔尺寸根据工艺破碎要求确定。筛上物再进行第二次跌试验，依次类推。每次试验的筛下物都要称量并记录。每份块原煤试样作跌落的次数一般在20次以内，一直到获得可废的弃矸石为止。如跌落次数在5次以内就把试样破碎并获得可
25、弃矸石时，需另外取样，进行跌落高度为2或2.25m的碎选试验，方法同上。如跌落20次后仍不能获得可弃矸石，也要另外取样，再进行跌落高度为3或2.75m的碎选试验。如3m高的跌落次数达20次后仍不能获得可弃矸石，说明这各种原煤不宜采用流筒碎选机。注意，进行碎选试验时，必须使试样自然下落，不得施加任何外力。 （4）将筛上物和筛下物分别收集在一起，并进行筛分分析、浮沉试验以及化验灰分。 （5）根据碎选试验结果，就可以判断应用滚筒破碎机的可能性。如果这种煤可以用破碎机，则试验结果可作为确定破碎机参数的依据。2.2.2 主要参数的确定 1）滚筒的直径和长度 滚筒的直径和长度，是滚筒破碎机的主要结构参数，
26、它们取决于入料量的多少、粒度组成及煤的硬度等因素。还与滚筒转数、物料在滚筒内的磨擦系数有密切关系。如何用数学形式准确地描述上述关系，还有待继续研究。目前在选用或设计碎选机时，滚筒直径和长度是按经验公式估算的。滚筒 直径D与碎选试验时的跌落高度H有关，可按下式估算：D=H+0.5, m 滚筒长度L则与跌落次数n有关，其关系是当n10时，取L=44.5m；当n=1115时，取L=4.65.2m；当n=1620时，取L=5.36.0m。一般滚筒长度是滚筒直径的1.52.5倍。滚筒破碎机主要参数的取值范围：直径D：一般为25003500mm； 长度L：一般为40006000mm；筛孔直径：根据入选上限
27、而定，一般为50或100mm，也可根据特殊需要制成25、75或150mm。2）处理能力处理能力与煤的性质、筛孔直径等因素有关，表2.2列出的经验数据可供参考。表2.2滚筒破碎机的处理能力名称 不同筛孔直径（mm）的处理能力，t/h255075100150块原煤2030507080100120150170200原煤6090 150200240300350450500600理论上计算处理破碎机能力的公式，由于推导时对主要影响因素进行了简化处理，所以只能用于近似计算。带预筛段的碎选机对原煤的处理能力可按下式计算：Q=720式中 -滚筒内煤流的堆密度（一般取0.8t/m3）；n-筒体转数，r/min；
28、RP-预筛段平均半径，m；h-滚筒内煤层厚度，m；a-预筛段倾角，（）。3）功率滚筒破碎机功率消耗由两部分组成，一部分是物料在筒体内完成破碎过程时提升和跌落所消耗的功率N1，其值等于克服带煤滚筒转动时受到的阻力矩所需功耗；另一部分是在滚筒内完成筛分过程时按滚筒筛计算的功率N2。N1可用下式近似计算：式中 Q-对块煤的处理能力，t/h；n-筒体转数，r/min；n-物料在筒内的抛落次数；t-物料每提升和抛落一次的时间，s；R-筒体半径，m；r-筒内物料层的内半径，m；-筒内物料层重心的圆心角，（）；N2按如下经验公式计算：式中 G、G0-分别 为筒体与筒体内物料的重量，kg；-传动效率（一般取=
29、0.7）。其它符号同前。所以，滚筒破碎机的总功率为N=N1+N2， KW 3 滚筒式破碎机传动部分设计 3.1 滚筒式破碎机的传动选择1、工况特点（1）滚筒式破碎机是一种大功率、低转速、重载荷的工作机，功率常在3505000KW之间，最大功率有达10000KW者，工作转速通常在1115r/min之间，匀速运转，不需变速，如用1470r/min电动机驱动，传动系统的总传动比u在60130之间；（2）长期满载荷，连续运转；（3）惯性很大，负载起动时，其最大起动转矩约为工作转矩的1.11.5倍；（4）大多尘环境下运行；（5）传动事故会造成整个工厂或大部分停产；2、选择传动时考虑的几点因素（1）大功率
30、、低转速、不需变速，大都采用交流电动机圆柱齿轮传动，总传动比大时采用平行轴减速器；（2）重载荷；（3）大功率、长期满载荷、连续运转，要求尽量高的传动效率，以节省电耗，降低运费用；故不能采用蜗杆、摆线针轮、谐波传动；（4）质量和尺寸大，价格昂贵，要注意减低初始费用，并考虑运输的可能性和安装，检修的方便；（5）动力机和传动装置都应运行可靠、安全、寿命长；3、传动形式的选择齿轮是机械设备的重要基础零件，它与带、链、摩擦、液压等机械传动相比，具有功率范围大、传动效率高、传动比准确、使用寿命长、安全可靠等特点，因此它己成为许多机械产品不可缺少的传动部件，齿轮传动有以下主要优点：（1）瞬时传动比恒定，工作
31、平稳性较高；（2）采用非圆齿轮，瞬时传动比可按所需变化规律设计；（3）传动比变化范围大，特别是采用行星传动时，传动比可达100200（单级）；（4）速度范围广，齿轮的圆周速度约为0.1200r/min，转速约为120000r/min（5）传递功率范围大，承载能力高，高速齿轮的传动功率可达P=50000KW或更大，低速重载齿轮的输出转矩可达1400000Nm以上；（6）传动效率高，特别是精度比较高的圆柱齿轮副，其效率可达0.99以上；（7）结构紧凑，如使用行星齿轮传动，少齿差传动或谐波齿轮传动，可使其体积更为缩小；（8）维护方便。考虑到齿轮传动的诸多优点因此本次设计选用齿轮传动。4、齿轮传动的类
32、型齿轮产品按大类划分，主要有圆柱齿轮、锥齿轮、蜗轮蜗杆与行星传动齿轮等四大类，其中圆柱齿轮在机械设备中的应用极为广泛，约占齿轮产品总量的90%左右。各种通用与专用的齿轮减速器、以及机床、车辆、农机等大量采用圆柱齿轮。在齿形结构上，圆柱齿轮主要采用渐开线齿形。这种齿形通用性强，技术成熟，生产装备完善，因而使用较多。在承载能力和寿命要求高的场合，常采用硬齿面的渐开线圆柱齿轮。本设计的齿轮传动选用渐开线圆柱齿轮传动。3.2 机械传动系统的设计程序1、确定机械传动系统的总传动比由己知条件i=122.52、选择和拟定机械传动系统的设计方案和总体布置本次设计选用渐开线圆柱齿轮传动，电动机联轴器减速器联轴器
33、传动轴齿轮3、分配传动比i=ii由于总传动比i=122.5很大，所以选 i=12.5，则 i=9.84、计算传动系统的性能参数机械传动系统的性能参数包括各级传动的转速、效率和转矩等5、确定机械传动装置的主要几何尺寸通过各级传动的强度设计和几何计算，确定基本参数和主要几何尺寸3.3 电动机的选择己知条件： 破碎机技术特征如表3.1规格30006000生产能力（吨/时）80120滚筒直径（毫米）3000长度（毫米）6000倾角（度） 3转数（转/分）12由电动机驱动，工作寿命15年，（每年工作360天）两班制，滚筒式破碎机，转向不变，负载功率24KW通过中国矿业大学选煤教研组编煤炭工业出版社出版的
34、选煤机械一书得知，此规格的破碎机选用的电动机：型号为BJO724；功率为30KW；转数（转/分）1460现用新型号电动机代替此旧型号电动机，所选电动机型号及参数如表3.2三相鼠笼式异步电动机同步转速1500r/minY200L4功率（KW）380V的电流（A）转速（r/min）效率（%）功率因数(cos)3056.8147092.20.873.4标准减速器的选择该传动选取用两级圆柱减速器，该标准减速器的承载能力受机械强度和热平衡两许用功率的限制。因此减速器必须按两个功率表及其有关系数来选用。首选按减速器机械强度许用公称功率选择。如果实用输入转速与承载能力表中的三档（1500，1000，750）
35、转速之一相对误差不超过4%，可按该档转速及所需传动比对应下的公称功率选取适当规格的减速器。如果转速相对误差超过4%，则应按实用转速折算减速器的公称功率选取。然后校核减速器热平衡许用功率（简称热功率）。如果轴伸除承受转矩外，还承受轴向、径向载荷，应校核轴伸安全系数与轴承寿命。必要时还应校核尖峰载荷。应该特别注意的是，选用时除考虑工况系数K外，还要按设备的重要性和对负载实际大小掌握的准确程度选择足够的安全系数。己知电动机的驱动，电动机的转速n=1470r/min，传动比i=12.5，负载功率p=24KW,每日工作16小时，最高环境温度t=40,厂房较大，自然通风冷却，选用规格相当，第种装配形式的硬
36、齿面齿轮减速器。第一步，按机械强度功率表选取；载荷类别按机械设计标准应用手册26.1-15选取，滚筒式破碎机为中等冲击载荷，考虑到减速器失效会引起生产线停产和设备事故，查表26.1-10，表26.1-11得K=1.5，S=1.5，选用计算功率P为：P= p K S=241.51.5=54kW要求：PP按i=12.5及n=1470r/min，从接近的公称转速1500r/min，查表26.1-6ZLY180，i=12.5, n=1500, P=83KW 当n=1470r/min时，折算功率：P=83=81.34KWP=54KW P=81.34KW，选用通过第二步，校核热功率P，要求P= pfffP
37、查表26.11214，得f=1.15 ，f=1 ，f=1.25f按（p/ P=24/81.4=29.5%40%）P=241.1511.25=34.5KW查表26.17 P=54KW， PP，选用通过因此可以选用ZLY18012.5减速器减速器许用尖峰载荷P850 20Cr 渗碳淬火 637 392 5662 20CrMnTi 渗碳淬火 1079 834 5662 ZG310570 正火 570 310 162197 ZG340640 正火 640 340 179207 调质 700 380 241269 HT300 250 169255 HT350 290 182273 QT5007 正火 5
38、00 320 170230 QT6003 正火 600 370 190270 夹布胶木 100 2535 2、 按齿面接触强度设计由设计计算公式进行试算，即d2.321) 确定公式内的各计算数值（1） 试选载荷系数K=1.3（2） 计算小齿轮传递的转矩T=95.510P/n=95.51026.43/117.61=2.14610NM（3） 由表3.5选取齿宽系数=1表3.5 圆柱齿轮的齿宽系数d装置状况 两支承相对小齿轮作对称布置 两支承相对小齿轮作不对称布置 小齿轮作悬臂布置 d 0.91.4(1.21.9) 0.71.15(1.11.65) 0.40.6 (4) 由表3.6查得材料的弹性影响
39、系数Z=189.8MP表3.6材料弹性影响系数ZE大轮材料 小轮材料 锻钢 铸钢 球墨铸铁 灰铸铁 夹布胶木 锻钢 189.8 188.9 186.4 162.0 56.4 铸钢 188.0 180.5 161.4 球墨铸铁 173.9 156.6 灰铸铁 143.7 (5) 由图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限=550 MP（6）由式=60117.611（2836015）=6.09610 (7) 由图查得接触疲劳寿命系数（8）计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数S=1，由式得：2）计算（1）试算小齿轮分度圆直径d，代入中较小的值d2.32=510.23mm(2) 计算圆周速度V(3) 计算齿宽bb=d=1510.23mm=510.23mm(4) 计算齿宽与齿高之比b/h模数 m= d/z=510.23/20=26mm齿高 b/h=510.23/18.925=28.3(5) 计算载荷系数根据 v=3.04m/s，7级精度，由图查得动载荷系数k=1.05直齿轮，假设kF/b100N/mm,由表3.7查得由表3.8查得使用系数k=1.75表3.7 齿间载荷分配系数KH
