矿大毕业设计-三辊破碎机设计

摘要

我国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，可控性很差，容易产生过粉碎，而且对入料度有限制，不适合煤炭的粗、中碎作业。而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。目前的三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。新型三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高强力破碎机，很有发展前景和市场前景。

关键词：三辊破碎机；破碎机；产品粒度

目录

摘要 (1)

目录 (1)

1 引言 (1)

1.1破碎作业分类 (1)

1.2发展历史 (2)

1.3应用效果 (3)

2 三辊破碎机总体设计方案 (4)

2.1辊式破碎机的类型 (4)

2.2三辊破碎机的工作原理 (4)

2.3三辊破碎机的基本构造 (5)

3 力能参数计算 (7)

3.1啮角的计算 (7)

3.2生产率的计算 (7)

3.3电动机功率计算 (8)

3.4联轴器的选择与校核 (9)

3.4.1 联轴器类型的选择 (9)

3.4.2 联轴器的安全校核 (9)

4 主要零部件的设计和校核 (11)

4.1总体设计方案 (11)

4.2减速器传动比的分配 (11)

4.3齿轮的设计 (13)

4.3.1 高速级传动齿轮的设计 (13)

4.3.2 按齿面接触强度设计 (13)

4.3.3 按齿根弯曲度设计 (16)

4.3.4 各级齿轮传动 (19)

5 主要零部件的设计和校核 (21)

5.1主轴的材料 (21)

5.2轴的结构设计 (21)

5.2.1主轴功率P、转速n和转矩T (21)

5.2.2轴的最小直径的确定 (21)

5.2.3轴的结构设计 (22)

5.3主轴受力分析与计算 (23)

5.3.1主轴的受力分析 (23)

5.3.2主轴力的计算 (24)

5.3.3主轴弯矩、扭矩的计算 (26)

5.4主轴的安全校核 (28)

5.4.1主轴的强度校核 (28)

5.4.2精确校核轴的疲劳强度 (29)

5.5动轴承的选择和寿命验算 (30)

5.5.1滚动轴承的选择 (30)

5.5.2寿命验算 (30)

5.6齿轮的校核 (32)

5.6.1齿面接触强度校核 (32)

5.6.2齿根弯曲强度校核 (33)

6 系统润滑 (35)

6.1润滑剂的作用 (35)

6.2润滑方法 (36)

6.3润滑剂的种类 (36)

6.4破碎机润滑剂的选择特点 (37)

6.5润滑方式的选择 (37)

6.5.1减速器的润滑 (37)

6.5.2万向联轴器的润滑 (37)

6.5.3其余零部件的润滑 (37)

7 设备的经济技术分析 (38)

7.1设备的环保措施 (38)

7.2设备磨损的补偿及其经济分析 (38)

7.2.1设备的磨损 (38)

7.2.2设备的无形磨损 (38)

7.2.3设备磨损的补偿 (39)

结束语 (40)

致谢 (42)

参考文献 (43)

1 引言

1.1破碎作业分类

破碎是一种使大块物料变成小块物料的过程。这个过程是用外力（人力、机械力，电力、化学能、原子能或其它方法等）施加于被破碎的物料上，克服物料分子间的内聚力，使大块物料分裂成若干小块。矿石是脆性材料，它在很小的变形下就发生毁坏。

目前在工业上主要是利用机械力来破碎矿石。利用机械力破碎矿石的方法有以下几种：

(1)压碎：将矿石置于三个破碎表面之间，施加压力后，矿石因压应力达到其抗压强度极限而破碎。

(2)劈碎：用一个平面和一个带有尖棱的各工作表面挤压矿石时，矿石将沿压力作用线的方向劈裂。劈裂的原因是由于劈裂的平面上的拉应力达到或超过矿石拉伸强度限。矿石的拉伸强度比抗压强度限小很多。

(3)折断：矿石足受弯曲这作用而破坏。被破碎的矿石就是承受集中载荷的三支点或多支点梁。矿石内的弯曲应力达到矿石的弯曲强度限时，矿石即被破碎。

(4)磨碎：矿石与运动的表面之问受一定的压力和剪切力作用后，其剪应力达到矿石的剪切力强度限时，矿石即被粉碎。磨碎的效率低，能量消耗大。

(5)冲击破碎：矿石受高速回转机件r冲击力而破碎。它的破碎力是瞬时作用的，起破碎效率高，能量消耗少。

实际上，任何一种破碎机都不能只用前面历列举的某一种方法进行破碎，一般都是由三种或三种以上的方法联合破碎的。而矿石的破碎方法主要是根据矿石的物理机械性能，被破碎矿石块的尺寸和所要求的破碎比来选择。

破碎作业是选矿的龙头，也是能耗、钢耗的大户。破碎设备是选矿工业生产中破碎矿石不可缺少的设备同时也是其它工业部门破碎岩石、原料和其他物料所必须的设备。

破碎机按工作原理和结构特征不同可分为：

l、鄂式破碎机：当可动鄂板摆动周期性地靠近固定鄂板时，对破碎腔中的矿石产生挤压作用而进行破碎。

2、旋回破碎机和圆锥破碎机：由三个几乎成同心的圆锥体，固定的外圆锥和可动的内圆锥组成破碎腔．内圆锥以一定的偏心半径绕外圆锥中心线作偏心运动，矿石在三锥体之间受挤压、折断作用而破碎。

3、辊式破碎机：矿石处在三个平行的圆柱形相向转动辊子之间，靠矿石与辊的摩擦力将矿石咬入辊子之间受挤压（光面辊）或受劈裂和挤压（齿辊）而破碎。

4、冲击破碎机：它以反击式破碎机和锤式破碎机为代表。利用机器上高速旋转的板锤的冲击作用和矿石本身以高速向固定不动的反击板上冲击而使矿石破碎。

5、特殊破碎机：辊式破碎机是一种最古老的破碎机械。它的结构简单，破碎时过粉碎现象少，辊面上的齿牙形状、尺寸、排列等还可按物料性质而改变，由于具有这些优点，目前仍在煤炭、水泥、硅酸盐等工业部门使用。

经过外三辊破碎机的运行实践并对比分析，与旋回破碎机、颚式破碎机等国内使用的传统破碎机比较，三辊破碎机有下列优点；

(l)结构简单，维护方便；

(2)外形尺寸小，重量轻；

(3)生产能力火，能耗低；

(4)工作受力均为内力，为简化基础设计创造了条件，更适合移动破碎站选用；

(5)产品粒度均匀；

(6)安全保护可靠；

(7)特殊情况下可直接起动，对电网冲击很小；

1.2发展历史

中华人民共和国成立前，我国几乎不能生产任何类型的破碎设备。在建国初期，我国则是依前苏联模式发展工业，旋回破碎机、圆锥破碎机和颚式破碎机应用较为普遍，在高等院校的教材中也主要讲述上述破碎机的结构和设计，有关三辊破碎机的内容十分简单，所以建国后30多年并没有得到广泛应用。改革开放以后，我们了解到三辊破碎机在发达的西方国家应用已非常普遍后才开始进行设备及技术引进。现在我国的对辊破碎机（辊式破碎机，对辊式破碎机）供选矿、化学、水泥、建筑材料等工业部门，中碎和细碎各种中等硬度以下的矿石和岩石之用。由于占地面积大，生产能力低，在冶金矿山工业中的某些领域已被圆锥破碎机所替代。但在小型矿山或者处理贵重矿石，要求泥机器的给矿口的调整和保险方面采用液压装置，并且出现了多