纤维粉碎装置的设计毕业设计说明书

1、沈阳建筑大学毕业设计说明书毕 业 设 计 题 目: 纤维粉碎装置的设计 系 别 专 业 班 级: 学 生 姓 名： 性别： 指 导 教 师： 职称： 2012年 6 月 15 日 摘要纤维板粉碎装置是一种生产筑路用沥青纤维丝的专用设备，混凝土路面中加入纤维丝有助于沥青混凝土塑性收缩或（膨胀）和冻融时的张力，显著增大路面的韧性，抑制其裂纹与起鼓的产生和发展，使其抗裂能力全面提高，并增加沥青混凝土的整体强度，延长使用寿命，减少养护维修费用。为生产此纤维丝目前很多筑路工程都为人工破碎大面积宽纤维板，因此就需要一种粉碎装置将其加工成适于添加的丝状。这就为本论文装置的设计生产和推广应用奠定了基础。本论文

2、的主要内容如下：1. 设计粉碎纤维板的原理方案及基本结构。2. 设计外部机体。3. 经计算和实验设计纤维板粉碎装置中传动，支撑，定位等主要部件。4. 运用caxa软件绘制装配图和零件图。5. 检查所设计零件的准确性和装配合理性，针对问题提出合理改进方案。关键词：破碎；纤维板料；切削abstractthe crushing equipment of the fiberboard is a kind of special equipment in production roads which uses the asphalt fiber. adding the fiber into the con

3、crete pavement can help the plastic shrinkage or expansion of the asphalt concrete and the tension when it is freeze-thawing, it can increase streets toughness significantly, and inhibit the emergence and development of crack and play drum, make the cracking capacity getting a full progress, in the

4、same time increase the intensity of the asphalt concrete, extend the using life, increase maintenance costs. in order to produce fiber, now many road constructions are artificial-breaking the massive fiber-board, so it is need a kind of crushing equipment to process suitable fiber. this is the base

5、of the papers.the main contents are as follows:1. design the basic tenet and structure of the fiberboard.2. design the external body.3. in the base of calculation and experiment, design the main components in fiber board crushing equipment.4. using caxa software draws the assemble chart 5. check des

6、igned components accuracy and assembling reasonable, address the problem and then give the proper improvement program.keywords: crushing; fiberboard; tearing cuttingii目录摘要abstract第一章 绪论11.1本课题的由来与意义11.2本课题的目的与任务11.3课题的构想与思路11.4主要设计内容21.5你解决的关键技术2第二章 破碎机械的种类与比较32.1机械系统的功能与目标32.2几种破碎装置的工作原理与优缺点比较32.2.

7、1辊压机32.2.2秸秆撕裂机52.2.3树枝粉碎机62.2.4新型挤压撕裂机7第三章 整体方案的确定83.1总体设计方案83.2方案的比较评定93.3设计过程9第四章 传动系统的设计与校核114.1刀辊运动参数的确定及电机的选择114.2各种传动方案的特点124.2.1带传动124.2.2链传动124.2.3齿轮传动134.2.4蜗杆传动144.3传动方案的选定144.3.1初选各级传动方式并初定传动比144.3.2带传动的设计144.3.3齿轮传动的设计17第五章 破碎装置中主要部件的设计245.1辊间距调节装置的设计245.1.1斜楔调整方式245.1.2压下螺丝调整方式245.2破碎装

8、置刀具的设计255.3机体结构的设计275.4长齿齿轮的设计27第六章 破碎装置技术经济性分析296.1破碎装置的使用说明296.2破碎装置的市场前景296.3 破碎机的技术经济效果30第七章 总结与展望317.1 总结317.2 展望31参考文献33致谢35附录一 外文翻译附录二 外文资料原文6纤维板粉碎装置设计第一章 绪论1.1 本课题的由来与意义水泥混凝土路面在长期使用过程中 ,由于诸多原因,不可避免地出现结构和功能性的破坏,许多道路面临修复。水泥混凝土路面修复相对困难,而加铺沥青面层有方法简单、工期短、造价低、对交通影响小、修复路面服务性能好等优点,因此近年来得到广泛应用。但往往由于原

9、水泥混凝土板在温度和交通荷载作用下产生变形,造成沥青加铺层在原接缝(裂缝)处反射开裂,较大的反射裂缝会导致雨水渗入,从而引起沥青加铺层新的病害。控制与防治反射裂缝已成为沥青加铺层设计的重点,经研究证明在筑路沥青中加入纤维可以起到很好的效果。混凝土路面中加入纤维的目的是使路面“长寿”。纤维以优异的分散性，在混凝土砂浆中形成均匀连续的多向分布的支撑体系，因而有助于沥青混凝土塑性收缩或（膨胀）和冻融时的张力，显著增大路面的韧性，抑制其裂纹与起鼓的产生和发展，使其抗裂能力全面提高，并增加沥青混凝土的整体强度，改善其热稳定性，耐磨性和粘结性，延长使用寿命，减少养护维修费用。在现阶段许多筑路工程中多为人工

10、粉碎纤维板来生产纤维丝，不仅劳动强度大，而且效率很低，还会产生大量粉尘对工人身体造成伤害。筑路用纤维粉碎及输送设备以生产筑路用沥青混凝土纤维为目的，不仅可以大幅度减轻筑路工人的劳动强度而且对工人的工作环境也有一定程度的改善，同时还大大的提高了劳动生产率为我国快速建好优质的路面提供了技术保障。1.2 本课题的目的与任务拟设计适合切削纤维板的刀具装置，边切割边带动物料继续向前运动，以达到把宽约为50cm,高约为30cm的纤维板物料破碎为丝状纤维的目的，安排合理的传动结构，希望设计出结构简单，操作方便，安全环保，工作平稳的新型设备。整机拟采用封闭机体这样既可以对机内主要部件起到防护的作用又可以避免生

11、产的纤维碎片飞出污染工作环境。1.3 课题的构想与思路由于本课题属于新型设计国内外目前没有相应的成型设备，在查阅了一定的资料基础上，决定借鉴辊式破碎机，秸秆撕裂机及稻草水洗撕裂机等破碎及撕裂机械设备的工作原理来设计适用于生产筑路用沥青纤维的新型机械。然后再设计机体，使其满足支撑和固定机体上所有零部件的功能。确定方案经计算校核完成后，绘制破碎机的装配和零件图纸。1.4 主要设计内容1. 设计粉碎纤维板的原理方案及基本结构。2. 设计外部机体。3. 经计算和实验设计纤维板粉碎装置中传动，支撑，定位等主要部件。4. 运用caxa软件绘制装配图和零件图。5. 检查所设计零件的准确性和装配合理性，针对问

12、题提出合理改进方案。1.5 拟解决的关键技术1. 设备的总体结构及布局。2. 加工切削的撕裂装置，刀具的尺寸、形状及安装方式等。第二章 破碎机械的种类与比较2.1 机械系统的功能与目标本课题所研究的破碎机的功能目标是：破碎机可加工宽约为50cm,高约为30cm的纤维板物料，破碎后为丝状可加入筑路混泥土中用于防裂与增强韧性，强度。2.2几种破碎装置的工作原理与优缺点比较本课题所研究的纤维板破碎装置属于新型设计国内外目前没有相应的成型设备，在查阅了一定的资料基础上，查到的类似机械有辊式破碎机，秸秆撕裂机，稻草水洗撕裂机，树枝粉碎机和新型挤压撕裂机等。下面简要分析下以上各种机械设备的工作原理。2.2

13、.1 辊压机辊压机是八十年代中期发展起来的一种新型粉磨破碎设备，自1985年世界上第一台辊压机问世以来，由于它是一种高效节能设备，所以很快在水泥行业得到广泛应用并逐步扩展到粉碎其他各种物料。国内于1988年由几家设计院和制造厂联合从德国洪堡公司引进设计制造技术，在消化和吸收的基础上开发了国产辊压破碎机，并在国内厂家使用，达到了节能和增产的效果。厂商中多灵澳森机械设备有限公司于1991年3月试制成功国内第一台轮胎式辊式破碎机。目前国内外制造商在效率及使用寿命等方面都在不断改进。它有构造简单，紧凑轻便，易于制造，工作可靠的优点，被广泛用于破碎软质和中硬度的材料。近年来，国外辊式破碎机发展得较快，种

14、类较多规格也比较齐全。国内一些厂家已有成型产品如河南红星矿山机器有限公司生产的辊式破碎机，淄博荣强机械制造有限责任公司生产的双辊破碎机等。按辊子的数目，辊式破碎机可分为单辊、双辊、三辊和四辊四种；按棍面形状，可分为光辊、齿辊和槽型辊破碎机。下面就主要借鉴的双辊破碎机的构造做一下介绍。它由机架，一对棍子，三角皮带传动装置和弹簧保险装置等主要部分组成。两台电机通过皮带轮带动两棍子相向转动，一辊子的轴支撑在固定轴承上，另一棍子的轴支撑在活动轴承上，活动轴承可以沿机架导轨水平移动，机架与动轴承间安放不同厚度的垫片使棍间距离可以调整。活动轴承借助弹簧的压力推向一方，在正常的破碎状态下，弹簧力足以克服破碎

15、物料所需要的破碎力。每个弹簧的另一端，支撑在活动轴承座上，而活动轴承座又通过专用螺母与卡在机架上的螺柱连接，扭转螺柱，可以使与活动轴承座固定在一起的专用螺母前进或后退，可以调节弹簧力的大小，以适应各种物料性质的要求。双辊破碎机的辊面可以是光面的，也可以是带齿的。光面的适用于破碎坚硬的、磨蚀性强的物料，这种辊面的磨损低带齿的辊面可以按物料性质设计出各种齿形和牙齿的布置方式，破碎的效果较好，但易于磨损，破碎磨蚀性强的物料不适用。以下是几种双辊破碎机产品图。见图2.1图2.4图2.1 250x400型双齿辊破碎机（国营郑州矿山机械厂生产）图2.2 双齿辊破碎机（国营郑州矿山机械厂生产）图2.3 双齿

16、辊破碎机 2pgg 400250 （江苏山宝机械有限公司）图2.4 双齿辊破碎机（厂家未知）2.2.2 秸秆撕裂机秸秆撕裂机的结构及工作原理：该机由机座、电机、皮带轮、传动轴、底刀座、底刀、撕裂刀、刀架辊、挡水罩、挡水槽等组成。结构与原理图如图2.5所示。电动机通过带传动将动力传递给传动轴；传动轴通过法兰盘与刀架辊连接在一起，这样传动轴带动刀架辊旋转，从而带动连接在刀架辊上的撕刀绕轴旋转。稻草从喂人口喂人机内，由于撕裂刀在刀架辊上按特殊的双线螺纹排列，稻草在撕裂过程中受撕刀对其的轴向作用力，底刀静止，因此撕刀和底刀之间形成剪切作用，由于撕刀制成特殊形状(等滑切角)，在此剪切作用下稻草将被撕裂。

17、 图2.5 秸秆撕裂机其中1. 撕裂刀，2. 法兰盘，3.轴承座，4. 传动轴，5. 刀架辊，6.三角带防护罩，7.电机，8.皮带传动，9.防护挡水罩，10.排草出口，11.底刀座，12.底刀，13.喂入口目前该机并未找到成型产品但已被申请专利，国内一些机械方面的专家学者也有研究论文。稻草水洗撕裂机的工作原理与秸秆撕裂机类似，不再赘述。2.2.3 树枝粉碎机树枝粉碎机结构与工作原理：该机主要由机架、喂入装置、粉碎装置和动力驱动系统组成。实物图见2.6原理图见2.7。其中喂入装置、粉碎装置和动力驱动系统为本机的关键部件。喂入装置的功能是将树枝匀速推进到粉碎装置中, 并在粉碎过程中扶持树枝。为了适

18、应喂入不同直径的树枝,喂入装置采用“ 浮式” 工作原理: 喂入滚轮组件(包括喂入滚轮、喂入轮轴、轴承、支撑滑块及驱动液压马达)可以在垂直滑道内上下浮动,喂入滚轮由液压马达驱动,液压马达的进油管和回油管采用软管,以适应喂入滚轮组件的上下浮动。树枝从左侧喇叭形喂入口喂入,被喂入滚轮圆周上的齿条咬住,向粉碎装置方向拖动；同时, 喂入滚轮沿着滑道向上滑动, 树枝被拖入喂入滚轮和喂入装置底板之间,并沿喂入滚轮外圆周下端点切线方向向粉碎装置推进。此后, 喂入滚轮组件靠重力作用始终压在树枝上,以适应树枝直径的变化。树枝前端进入粉碎装置开始粉碎后,喂入滚轮继续压在树枝上, 在切削过程中起扶持和送料作用。粉碎装

19、置主要由2 把切削刀、刀盘和2 片刮板组成。2 把切削刀径向安装在刀盘的左端面,间隔180,刀刃与刀盘端面的间隙10 mm ,用于控制树枝的粉碎程度。刮板径向安装在刀盘的右端面上,随刀盘一起高速旋转,产生高速气流将切下的木屑通过排料管排出。除了作为切削刀的刀架外,刀盘还起飞轮储存能量的作用,保证切削刀切削较粗的树枝时产生足够大的切削力。树枝粉碎机的动力选用30 kw的柴油机, 通过三角皮带传动直接驱动粉碎装置。喂入装置通过液压系统驱动,液压系统的液压油泵也是通过三角皮带传动, 调速阀和换向阀分别控制液压马达的转速和正反转,以控制树枝的喂入速度及树枝的喂入和退出。控制阀与液压马达之间通过软管连接

20、,以适应喂入装置的上下浮动。图2.6 树枝粉碎机实物图图2.7 结构示意图2.2.4 新型挤压撕裂机新型挤压撕裂机的设备组成与工作原理：新型挤压撕裂机主机部分的结构如图2.8所示, 该机主要由组合轴承箱、机座、滤鼓、传动轴、变径螺旋轴、出料口和背压装置组成,由带筛孔的圆筒形滤鼓和变径螺旋轴构成压缩空间用于压缩物料,出料口处由1个气动控制的背压装置调整出口压力,使原料形成料塞,并防止浸渍药液倒灌。传动端由电机、减速机和联轴器将动力输送到传动轴上。经过洗涤脱水和汽蒸后的原料均匀地输送到设备进料口,因变径螺旋的推进,出料容积逐渐变小,使原料受到挤压,原料原有的结构被破坏,规则有序的原料被压溃、变形成

21、为木丝状,并被高度压缩成为一个紧密的木丝团后输出,在出料口部或浸渍器内向木丝团喷加药液,然后被推入浸渍器中充分浸渍 药液,并被连续输送到后续工段。图2.8 新型挤压撕裂机主机结构第三章 整体方案的确定3.1 总体设计方案依据本课题的设计目标并综合分析上一章几种机械的工作原理，本课题的破碎装置将由以下几部分组成： 1. 减速部分2. 传动部分3. 破碎部分4. 总体机体纤维板粉碎机切削支撑，固定驱动装置切削传动切削机体支撑架驱动系统传动系统根据这几个功能部分可以列出所要设计破碎装置的形态学矩阵，见表3.1：得其可能的方案数：n=4x4x3x2=96表3.1 破碎装置形态学矩阵表功能元局部解123

22、4a减速部分减速器齿轮链条皮带b传动部分齿轮链条皮带液压装置c破碎部分刀具撕裂螺旋挤压辊子挤压d总体机体封闭开式理论上方案组合数为96，但实际上并不是每个方案都是完全可行的，在众多方案中，由定性到定量进行优选，有些方案不符合设计要求或各分功能的解不相等，这些就应该删去，从中优选几个可行方案，再进行原理性试验、评定决策。从中选出符合功能目标的最佳原理方案。综上分析，根据功能要求优选出两个可行方案为：方案1：a4+b1+c1+d1方案2：a1+c2+d13.2 方案的评定首先分析第2章中机械的适用情况然后选出最优方案。图2.8中所示的新型挤压撕裂机可将原料很好的挤压成丝，但设备对于我们课题的要求有

23、两个明显的弊端：一为原料为具有一定宽度和厚度的料板不利于原料的输送进入设备内部加工，另一弊端为加工后的原料为紧密的木丝团，无法直接添加入筑路用沥青中。图2.6，图2.7中所示的树枝粉碎机相对本课题的优点为切削力的大小与纤维板物料相近，但传动的液压系统造价较高且加工后的形状为切削不太符合设计要求。图2.5中所示的秸秆撕裂机与稻草水洗机优点为有比较适用的传动装置和比较好的刀架辊安装刀具进行切削加工的形式，但其切削力要小于纤维板物料的要求，整体设备对于纤维板的粉碎强度也将不足。图2.1至图2.4中所示的几种双辊破碎机对于本课题其优点为有足够的强度来破碎物料，且其传动部分设计简单经济，但双辊破碎机用摩

24、擦力挤压破碎物料不适合本课题的功能要求。所以在设计时拟采用方案1借鉴双辊破碎机和秸秆撕裂机的工作原理，借鉴双辊破碎机主要传动结构来实现适合本课题的动作要求，秸秆撕裂机为开放式机体且其切割对象为柔韧的稻草，所以其主机体不太适合本课题的要求但我们可借鉴其刀架辊与刀具的组织结构与刀具的形状部分。初步准备选用封闭机体，其外用一台电机作为驱动，并用皮带轮带动两根刀架辊高速相向转动，辊上的两排刀具对待生产纤维板（宽50cm，高30cm）进行撕切加工的原理设计机器，刀具交错安装在两根刀架辊上，采用焊接或铣出安刀槽安放刀具并进行一定次数的实验找到适合破碎板料的最佳刀间距离及最适合的刀具形状和安装方式，以达到最

25、佳破碎效果。3.3 设计过程1. 草拟破碎机的结构，确定它们的各部组成，确定一些尺寸。2. 各部分的设计和计算，校核。3. 根据计算参数确定重要部分的尺寸。4. 画总图和零件图。5. 最后修改图纸和论文定稿。第四章 传动系统的设计与校核破碎机的总体方案确定后，就要考虑如何实现这个破碎的过程。因此需要选择合适的传动、操作和执行机构。这些机构由若干个子部件组成，需要合理安排使其组成有机整体，从而很好的完成设计任务。4.1 刀辊运动参数的确定及电机的选择针对齿辊式破碎机，当破碎干脆物料时，辊子直径与物料最大直径（厚度）d之比为6，实际上为了更可靠地进行工作，/d的数值还必须大25%，取/d的数值为1

26、0，纤维板厚度约为30mm，所以破碎机辊子直径为300mm。辊子的合理转速一般通过实验而定，目前实用的辊式破碎机，辊子的圆周速度在0.5-3m/s之间，本课题取2m/s。所以r/min为减小破碎机的振动及辊子的摩擦，辊子的工作转速为取r/min查阅相关资料，双齿辊破碎机破碎干脆物料辊子功率n=nkl，其中k为系数，破碎纤维板取0.55，l为辊子的长度。所以齿式破碎机的功率n=nkl=60.60.550.70.3=7.0 kwn带=0.95n联=1n齿=0.940.96（取n齿=0.95）n轴承=0.99破碎装置消耗的功率主要用于切削物料，其次有传动损失等总功率：kw所以选用y160l-6型三相

27、异步电动机，其主要参数如下：同步转速=1000r/min满载转速=970r/min满载电流=24.6a满载时效率=87%满载功率因数=0.8cos堵转电流/额定电流=6.5a堵转转矩/额定转矩=2n.m最大转矩/额定转矩=2n.m4.2 各种传动方案的特点4.2.1 带传动带传动通过中间挠性件带，传递运动和动力，其主要特点是适用于两轴中心距较大的场合。与齿轮传动相比，它具有结构简单、价格低廉的优点。在工业中应用十分广泛的v带传动，常用功率范围50100kw，传动比8，传动效率92%97%。带传动的优点：1. 带具有弹性，能缓冲、吸振，传动平稳、清洁(无需润滑)，噪声小； 2. 过载时，带在带轮

28、上打滑，防止其它零部件损坏，起安全保护作用； 3. 适用于中心距较大的场合；4. 结构简单，成本较低，装拆维护方便。 带传动的缺点：1. 带在带轮上有相对滑动，传动比不恒定； 2. 传动效率低，带的寿命较短； 3. 传动的外廓尺寸大； 4. 需要张紧，支承带轮的轴及轴承受力较大； 5. 不宜用于高速、可燃等场所。带传动的类型：平带传动：结构简单，效率较高，常用于传动中心距较大的场合； v带传动：在与平带传动同样的条件下，产生的摩擦力比平带传动大的多； 多楔带传动：兼有平带与v带的优点，柔性好，摩擦力大，主要用于传递较大功率、机构要求紧凑的场合； 圆带传动：传递功率较小，一般用于轻、小型机械，如

29、缝纫机等。4.2.2 链传动链传动由链条和安装在平行轴上的链轮组成，通过链条和链轮齿的连续不断地啮合传递运动和动力。链传动与带传动相似，其主要特点是借助于中间挠性件链，在距离较远的轴之间传递运动和动力，结构简单、价格低廉。链传动的常用功率范围为100kw以下，传动比6（滚子链），开式链传动效率90%93%，闭式链传动效率97%98%。链可分为传动链、起重链和曳引链。起重链和曳引链用于起重和运输机械，传动链在一般的机械传动中应用广泛。传动链又可分为滚子链和齿形链。齿形链由多排链片铰接而成比辊子链工作平稳、噪声小，承受冲击载荷能力强，但结构较复杂，成本较高。滚子链的应用最为广泛。与带传动相比，没有

30、弹性滑动，能保持准确的平均传动比，传动效率较高；链条不需要大的张紧力，所以轴与轴承所受载荷较小；不会打滑，传动可靠，过载能力强，能在低速重载下较好工作；与齿轮传动相比，可以有较大的中心距，可在高温环境和多尘环境中工作，成本较低；缺点是瞬时链速和瞬时传动比都是变化的，传动平稳性较差，工作中有冲击和噪声，不适合高速场合，不适用于转动方向频繁改变的情况。4.2.3齿轮传动齿轮传动是机械传动中最主要的一类传动，型式很多，应用广泛，传递的功率可达数十万千瓦，圆周速度可达200m/s。单级闭式传动的传动比为58，传动效率可达99%。本章主要介绍最常用的渐开线齿轮传动。齿轮传动能传递两个平行轴或相交轴或交错

31、轴间的回转运动和转矩。 齿轮传动的优点： 效率高 在常用的机械传动中，以齿轮传动效率为最高，闭式传动效率为96%99%，这对大功率传动有很大的经济意义。结构紧凑 比带、链传动所需的空间尺寸小。 传动比稳定 传动比稳定往往是对传动性能的基本要求。齿轮传动获得广泛应用，正是由于其具有这一特点。 工作可靠、寿命长 设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠，寿命可长达一二十年，这也是其它机械传动所不能比拟的。这对车辆及在矿井内工作的机器尤为重要。 但是齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，且不宜用于传动距离过大的场合。 齿轮传动的类型 ： 齿轮传动就装置形式分： 开式、半开式传动 在

32、农业机械、建筑机械以及简易的机械设备中，有一些齿轮传动没有防尘罩或机壳，齿轮完全暴露在外边，这叫开式齿轮传动。这种传动不仅外界杂物极易侵入，而且润滑不良，因此工作条件不好，轮齿也容易磨损，故只宜用于低速传动。齿轮传动装有简单的防护罩，有时还把大齿轮部分地浸入油池中，则称为半开式齿轮传动。它工作条件虽有改善，但仍不能做到严密防止外界杂物侵入，润滑条件也不算最好。 闭式传动 而汽车、机床、航空发动机等所用的齿轮传动，都是装在经过精确加工而且封闭严密的箱体(机匣)的，这称为闭式齿轮传动(齿轮箱)。它与开式或半开式的相比，润滑及防护等条件最好，多用于重要的场合。按齿面硬度分：软齿面齿轮 轮齿工作面的硬

33、度小于或等于350hbs或38hrc； 硬齿面齿轮 轮齿工作面的硬度大于350hbs或38hrc。 4.2.4 蜗杆传动蜗杆传动的类型： 根据蜗杆形状的不同，蜗杆传动可以分为圆柱蜗杆传动,环面蜗杆传动和锥蜗杆传动等。圆柱蜗杆传动包括普通圆柱蜗杆传动和圆弧圆柱蜗杆传动两类。 蜗杆传动的特点：蜗杆传动是用来传递空间交错轴之间的运动和动力的。最常用的是轴交角=90的减速传动。蜗杆传动能得到很大的单级传动比，在传递动力时，传动比一般为580，常用1550；在分度机构中传动比可达300，若只传递运动，传动比可达1000。蜗轮蜗杆传动工作平稳无噪音。蜗杆反行程能自锁。4.3 传动方案的选定4.3.1 初选

34、各级传动方式并初定传动比根据以上比较，带传动结构简单、价格低廉，能满足本机器的需要，且带传动具有弹性，能缓冲、吸振，传动平稳、清洁(无需润滑)，噪声小；过载时，带在带轮上打滑，防止其它零部件损坏，起安全保护作用，所以一、二级传动选用带传动，这是第一次减速，预使其传动比为4：1，然后选用一对相啮合的齿轮传动，因为其有效率高，结构紧凑，传动比稳定的优点，这是第二次减速，也是其传动比约为4：1，这样就把原转速为970转/分的电机降速为60.6转/分，从而符合设计要求。在另一侧，一对相互啮合的斜长齿轮使两辊具有相同的转速，带动其上刀刃从而完成破碎任务。传动方案：电动机带传动齿轮传动工作辊1长齿轮传动工

35、作辊24.3.2 带传动的设计1. 确定计算功率pca计算功率pca是根据传递的功率p，并考虑到载荷性质和每天运转时间长短等因素影响而确定的。即pca=kap式中ka为工作情况系数，查机械手册可知ka为1.3。所以pca=1.38.5=11.05 kw2. 选择带型选用普通v带，由功率计转速查阅机械设计手册选择b型带，基本数据为节宽14mm，顶宽17mm，高11mm。初选小带轮的基准直径dd1=160mm140mm则dd2=idd1=4160=640mm胶带速度初定a0=1000mm一般规定mmmma0 在 amax ， amin之间，合适。胶带的计算长度 =3313.6mm查表选v带的基准长

36、度ld=3550mm。3. 确定中心距mm4. 验算主动轮上的包角5. 确定带的根数z式中,为考虑包角不同时的影响系数，简称包角系数。为考虑带的长度不同时的影响系数，简称长度系数。p0为单根v带的基本额定功率。为计入传动比影响时，单根v带额定功率的增量。通过查机械设计上述数值分别为0.93,1.08,2.72,0.3。所以根4根6. 确定单根v带的预警了f0 =298.37n7. 带轮的参数根据手册9选取带轮参数如下：小带轮：基准直径dd1160mm轮缘宽b81mm轮毂孔直径d038mm轮毂长度l100mm；带轮槽形按gb/13575.1-92大带轮：基准直径dd2640mm 轮缘宽b=81m

37、m轮毂孔直径d0=50mm轮毂长度l91mm；带轮槽形按gb/13575.1-924.3.3 齿轮传动的设计1. 选精度等级、材料及齿数1) 选小齿轮材料为40cr（调质），硬度为280hbs，大齿轮的材料为45钢（调质）硬度为240hbs，两者硬度差为40hbs；2) 精度等级选7级精度；3) 选小齿轮齿数=25，大齿轮齿数=100；4) 初选螺旋角。2. 按吃面接触强度设计按下面公式试算，即1) 确定公式内的各计算数值试选。(1) 查机械设计手册选取区域系数。(2) 查机械设计手册差得，。则。(3) 计算小齿轮传递的转矩nmm(4) 查机械设计手册选取齿宽系数。(5) 查机械设计手册查得材

38、料的弹性影响系数mpa1/2。(6) 按齿面硬度查机械设计手册查的小齿轮的接触疲劳强度极限mpa；大齿轮的接触疲劳强度极限mpa。(7) 计算应力循环次数（工作寿命设计为10年，每年工作300天） (8) 根据上面数据查机械设计手册查得接触疲劳寿命系数，；同时查得弯曲疲劳寿命系数，。(9) 计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数s=1，则mpampa(10) 许用接触应力mpa2) 计算(1) 试算小齿轮分度园直径，由计算公式得mm(2) 计算圆周速度m/s(3) 计算齿宽b及模数mmmmmmb/h=78.88/6.75=11.69(4) 计算纵向重合度(5) 计算载荷系数k已知使用系

39、数=1。根据v=1m/s，7级精度，查机械设计手册查的动载系数=1.04，而根据上面数据查得=1.35，。故载荷系数(6) 按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径mm取mmmm(7) 计算模数mm3. 按齿根弯曲强度设计，设计公式如下1) 确定计算参数(1) 计算载荷系数(2) 根据纵向重合度，查得螺旋角影响系数。(3) 计算当量齿数(4) 查机械设计手册查得齿形系数，。(5) 计算弯曲疲劳许用应力查机械设计手册查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限mpa，大齿轮的弯曲疲劳强度极限mpa，取弯曲疲劳安全系数s=1.4，则mpampa(6) 计算大小齿轮的并加以比较大齿轮的数值大。2) 设计计算对比计算结果

40、，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取=3.0，已经可以满足弯曲触疲劳强度，但是为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径mm来计算应有的齿数。于是取=32，则4. 几何尺寸计算1) 计算中心距mm将中心距圆整为253mm。2) 按圆整后的中心距修正螺旋角因为值改变不多，所以参数、等不必要修正。3) 计算大小齿轮的分度园直径mmmm4) 计算齿轮宽度mm圆整后取b1=110mm，b2=100mm。第五章 破碎装置中主要部件的设计5.1辊间距调节装置的设计可借鉴的几种调节方法的介绍，常见的手动压下装置有以下几种：1. 斜楔调整方式2. 直接转动压

41、下螺丝的调整方式3. 圆柱齿轮传动压下螺丝的调整方式4. 蜗轮蜗杆传动压下螺丝的调整方式5.1.1 斜楔调整方式当斜楔角较小时，斜楔机构是常用的夹紧机构之一；当斜楔角较大时，斜楔机构也是常用的运动转换机构之一。其优点是调整辊安装方便且斜楔压下效果稳定，不易松动。缺点是压下量不大。5.1.2 压下螺丝调整方式压下螺丝一般由头部，本体和尾部三个部分组成。头部与上辊轴承座接触，承受来自辊颈的压力和上辊平衡装置的过平衡力。为了防止端部在旋转时磨损并使上辊轴承具有自动调位能力，压下螺丝的端部一般都做成球面形状，并与球面铜垫接触形成止推轴承，压下螺丝止推端的截面有凸形和凹形两种，老式结构多用凸形。压下螺丝

42、的本体部分带有螺纹，它与压下螺母的内螺纹配合以传递运动和载荷。压下螺丝的螺纹有锯齿形和梯形两种。圆柱齿轮传动或蜗轮蜗杆传动压下螺丝的调整方式目前广泛用于轧钢机械的轧辊调整中，其优点是有较大的压下力且定位准确。由于本课题的破碎装置压下位移较小，且调整运动不频繁，当找到最佳破碎的两辊间距时一般很长时间才重新调整，所以选用设计斜楔块的调整方式来调节两辊间距。设计图参见图5.1。图5.1 辊距调整装置5.2 破碎装置刀具的设计通过查阅资料，破碎装置的刀具主要有以下几种，1 辊式破碎机中利用摩擦力挤压破碎物料的辊齿刀具，其具有可承受大载荷破碎力且结构稳固的优点，但由于其破碎对象为岩石、矿藏类物料，所以破

43、碎目的一般为小颗粒。辊式破碎机刀具见图5.2。图5.2 辊式破碎机之辊齿刀2 稻草水洗撕裂机中利用切刃对物料进行撕裂切削加工的刀具，这种刀具可以很好的将稻草、秸秆等加工为丝状但其缺点为切削强度较小，对于本课题将要切削的纤维板物料可能会使刀具破坏。具体安装结构及刀具外形见图5.3图5.5。 图5.3 撕裂刀的外形结构 图5.4 撕裂底刀的外形结构 图5.5 撕裂刀的安装结构3 螺旋挤压切削刀具，见图5.6，这种刀具对于本课题其优点为可以很好的完成将物料加工为丝状的目的，但对于具有一定厚度的板料其安排进料困难，且切削后的丝状物料会卷曲成团，这也将会使其向沥青中的添加增加困难。图5.6 螺旋切削刀具4 高效超细破碎机，其刀具工作