（图纸+论文）强力分级式双齿辊破碎机设计（全套完整）

在低于的工作温度下，合金钢和碳素钢的弹性模量相差不大，因此，使用合金钢代替碳素钢并不能提高轴的刚度。

热处理可以明显提高轴的强度特别是疲劳强度和耐磨性，因此要根据工作条件选用合适的热处理方式。

轴的结构设计是根据轴上零件的安装定位及制造工艺等方面的要求，合理地确定轴的结构形状和尺寸。

工作能力计算是通过强度刚度和振动稳定性计算，保证轴具有足够的工作能力和可靠性。

大多数的轴只需进行强度计算，防止断裂和塑性变形对于刚度要求较高的轴如机床主轴才进行刚度计算，避免发生过大的变形对于高速转动的轴还要进行振动稳定性计算，避免发生共振。

轴的设计步骤通常是先拟定轴上零件装配方案，然后装配和制造要求，确定轴的结构形状和尺寸，最后进行轴的强度校核，必要时进行刚度计算或振动稳定性计算。

提高轴的强度措施改善轴的受力状况轴上零件的安装位置轴的结构对轴的受力影响很大，设计轴时应该充分加以考虑。

当轴上有两个以上的零件输出扭矩，应该将输入扭矩的零件尽量布置在轴的中间，而不是布置在轴的端，这样可以显著降低轴上的最大转矩。

减小应力集中大多数轴是在变应力条件下工作的，主要失效形式为疲劳破坏。

轴的截面变化处如轴肩键槽等及过盈配合产生的应力集中是引起疲劳破坏的主要因素，因此设计轴的结构时，应尽量减少应力集中源和降低应力集中程度。

合金钢对应力集中较为敏感，设计时更应加以注意。

为减少应力集中，应尽量避免在轴上特别是应力较大不为处钻孔开槽或加工螺纹。

轴肩处应采用圆角过渡，并且圆角不宜过小。

当依靠轴肩定位的零件圆角半径很小时，为增大轴肩的圆角半径，可采用内凹圆角或隔离环过渡。

轴的表面质量对疲劳强度也有显著影响，因为轴表面的加工刀痕也是应力集中源，疲劳裂纹常发生在表面粗糙的部位，所以必须合理确定表面粗糙度。

此外，对轴进行表面热处理渗碳淬火高频淬火等和表面强化处理碾压喷丸等，也可以提高轴的疲劳强度。

轴的结构工艺性轴的基本形状确定后，需要根据装配和制造工艺要求，对轴的细部结构进行合理设计。

例如，为了减少装夹工件的时间，同轴上的键槽应布置在同母线上为了减少道具种类，轴的键槽宽度圆度退到草和砂轮槽等应尽量采用相同的尺寸，并符合有关的标准为了去掉毛刺和便于装配零件，轴段端部应该倒角过盈配合零件装入端通常要加工出导向锥面磨削处应有砂轮越程槽，车削螺纹处应有退刀槽。

.输入轴的结构设计确定轴的最小直径轴的结构设计包括轴的形状轴的径向尺寸和轴向尺寸。

轴的结构设计是在初估轴颈基础上进行的。

为了满足设计要求，保证轴上零件的定位和规定，便于装配，并有良好的加工工艺性，所以选择阶梯轴形。

装滚动轴承的定位轴肩尺寸应查有关的安装尺寸。

为便于装配及减小应力集中，有配合的轴段直径变化处做成引导锥。

在根轴上的轴承般都取样型号，使轴承孔尺寸相同，可次镗孔，保证精度。

输入轴为齿轮轴结构，选取轴的材料为，渗碳淬火回火处理。

初估轴的最小直径，可得拟定轴上零件的装配方案如下图所示按轴向定位要求确定各轴段直径和长度轴段左端联接限矩型液力联轴器，如下图所示联轴器的联接尺寸为，取减速器伸出轴段部分的长度为与联轴器联接的孔径为，因此取轴段的直径为。

轴段上装有单列圆锥滚子轴承，外力在两支点外作用，安装选用反安装结构，能使轴的支撑有较高的刚度。

轴承间隙是靠轴上的圆螺母来调整的，轴上要加工螺纹。

为了调节圆锥齿轮的轴向位置，把对轴承放在同个套杯中，套杯则装在外壳的座孔中，通过增减套杯端面与外壳之间的垫片厚度即可使圆锥齿轮轴的位置发生改变，从而调整锥齿轮啮合的接触区。

单列圆锥滚子轴承的特性额定动载荷比，能限制轴和外壳在个方向上的轴向位移在径向载荷作用下会产生附加轴向力，般成对使用，对称安装能承受较大的径向负荷和单向的轴向负荷，极限转速较低内外圈可分离，轴承游隙可在安装时调整，适用于转速不太高，轴的刚性较好的场合。

选择轴承代号为.轴承左端装有圆螺母和圆螺母用止动垫圈规格螺纹大径每个的重量.由此确定轴段的直径为，长度为。

轴段装有套筒用于调整齿轮的轴向尺寸，为了提高轴的强度和刚度，应尽量缩短轴承与传动件的距离。

小锥齿轮选用悬臂式，以便于装配。

为使轴的刚度较好，取两轴承支点跨距。

由轴承接触角的大小确定轴承的支点，选取轴段的长度为，直径为。

轴段装有单列圆锥滚子轴承，选用反安装结构，左端由套筒定位，右端由挡油环定位，确定轴段齿向载荷分配系数齿宽中点分度圆上的名义切向力接触强度计算的有效齿宽当量圆柱齿轮的齿数比试验齿轮的接触强度疲劳极限接触强度计算的最小安全系数速度系数润滑剂系数粗糙度系数齿宽中点法向模数接触强度计算的尺寸系数计算接触应力正交传动许用接触应力强度条件合格.高变位斜齿轮传动主要尺寸的确定斜齿轮传动的主要优点斜齿轮传动比较平稳，冲击振动和噪音较小，适宜于高速重载传动啮合性能好。

对斜齿轮啮合时，两轮齿齿面接触线是斜直线，轮齿是逐渐进入啮合逐渐脱离啮合的，因而传动平稳，振动和噪音小重合度大。

重合度随齿宽和螺旋角的增大而增大，重合度大，则同瞬时啮合的轮齿对数多，故承载能力高，传动平稳，适于告诉重载传动斜齿轮不产生根切的最小齿数较直齿轮少，因此，斜齿轮机构可以更加紧凑。

对齿轮材料的要求齿面有足够的硬度和耐磨性，轮齿心部有较强韧性，以承爱冲击载荷和变载荷。

常用的齿轮材料是各种牌号的优质碳素钢合金结构钢铸钢和铸铁等，般多采用锻件或轧制钢材。

当齿轮直径在范围内时，可采用铸钢。

下表列出了常用齿轮材料及其热处理后的硬度。

常用的齿轮材料材料机械性能热处理方法硬度正火调质表面淬火调质表面淬火调质调质渗碳淬火回火渗碳淬火回火调质正火正火回火调质齿轮材料热处理方法渗碳淬火回火渗碳淬火用于处理低碳钢和低碳合金钢，渗碳淬火后齿面硬度可达，齿面接触强度高，耐磨性好，而轮齿心部仍保持有较高的韧性，常用于受冲击载荷的重要齿轮传动。

高变位齿轮齿轮主要尺寸的初步确定般用分度圆柱面上的螺旋角表示斜齿圆柱齿轮轮齿的倾斜程度。

通常所说斜齿轮的螺旋角是指分度圆柱上的螺旋角。

斜齿轮的螺旋角般为，取为抵消齿轮的轴向力，采用左旋。

齿顶高系数取法向齿形角标准值为，端面齿形角，。

齿宽系数按齿轮相对轴承非对称布置，取顶隙系数取传动类型斜齿轮采用高变位根据传动类型和，选择，这样使齿轮的特性得到了很大的改善，应用变位齿轮可以避免根切，提高齿面接触强度和齿根弯曲强度，提高齿面的抗胶合能力和耐磨损性能，此外变位齿轮还可以用于配凑中心距。

轴的转矩综合系数.是指种材料的齿轮经长期持续的重复载荷作用后，齿根保持不破坏时的极限应力。

影响的主要因素有材料成分力学性能热处理及硬化层深度硬度梯度齿坯加工方式锻轧铸残余应力材料纯度及缺陷等。

表示对用于齿轮的材料和热处理质量的最低要求，表示可以由有经验的工业齿轮制造者以合理的生产成本来达到的中等质量要求，表示制造最高承载能力齿轮对材料和热处理的质量要求。

齿轮选用，小齿轮的齿形系数按弯曲疲劳强度进行初步确定取高变位斜齿轮外啮合传动的几何计算分度圆直径齿顶高齿根高齿高齿顶圆直径齿根圆直径中心距基圆直径齿顶圆压力角端面重合度查图得，则齿宽纵向重合度总重合度高变位斜齿轮接触强度校核小齿轮端面内分度圆上的名义切向力使用系数小齿轮圆周速度动载系数接触强度计算的齿向载荷分布系数装配时检验调整的非对称支承接触强度计算的齿间载荷分布系数节点区域系数弹性系数接触强度计算的重合度系数接触强度计算的螺旋角系数试验齿轮的接触疲劳极限破碎机配有专用的减速器，能够传送强大的动力，同时又有足够长的寿命，设计寿命为万小时。

当量循环次数最小安全系数润滑剂系数速度系数齿面粗糙度大齿轮及小齿轮的齿面平均粗糙度相对平均粗糙度粗糙度系数齿面工作硬化系数接触强度计算的尺寸系数计算接触应力许用接触应力强度条件合适.齿轮结构形式的确定通过齿轮传动的强度计算，只能确定处齿轮的啮合参数及主要尺寸，至于齿轮的结构形式和其他各部分的尺寸，则需要进行结构设计才能确定。

高切变位弧齿锥齿轮结构形式由于小弧齿锥齿轮故做成齿轮轴结构。

大弧齿锥齿轮齿顶圆直径因此采用轮辐式铸造齿轮铸钢齿轮取高变位斜齿轮结构形式由于小斜齿轮故做成齿轮轴形式。

大斜齿轮齿顶圆直径采用铸造齿轮传动轴的结构设计与校核轴是机器中的重要零件，各种作旋转运动的零件都必须安装在轴上，才能进行运动和动力的传递。

因此轴的功能是支承旋转零件及传递运动和动力。

轴的材料种类很多，要根据强度刚度和耐磨性等要求，选择材料种类和热处理方式。

轴的常用材料是碳素钢和合金钢。

碳素钢价格较低，对应力集中敏感性小，通常使用碳素钢，最常用的是号钢，不太重要或受力较小的轴可以使用等钢材。

合金钢毕碳素钢具有更高的机械强度和优良的热处理性能，但对应力集中较为敏感，对于受力较大又要减小轴的尺寸和重量，或者需要提高轴颈的耐磨性，或者在高温腐蚀等条件下工作的轴，可以采用合金钢。

无硬度差。

较重要场合可选用硬齿面齿轮，般硬齿面齿轮常用中碳钢或中碳合金钢制作，如，这类齿轮般进行表面淬火处理，齿面硬度可达，因表面淬火后轮齿变形不大，可以不磨齿，常用于中高速传动。

当高速重载及冲击载荷较大时，硬齿面齿轮常用的材料为等低碳钢和低碳合金钢，采用渗碳淬火处理，齿面硬度可达，而芯部具有良好韧性。

但渗碳淬火后变形较大，需要进行磨齿等精加工，价格较贵。

铸钢当齿轮尺寸较大直径大于或结构较复杂时，因轮坯不易锻造，可采用铸钢。

铸钢的强度和耐磨性较好，但铸钢铸造性较差，铸钢轮坯在切削加工前要进行正火处理，以消除铸造中产生的内应力。

减速器国外资料介绍，减速器能力应提高倍，从国内运行实践来看，找不出提高倍的理由。

众所周知，闭式传动的主要破坏形式是齿面疲劳，在齿面疲劳计算通过的情况下，齿弯曲破坏强度是非常富余的，常规不进行齿弯曲强度校核。

由于在过铁情况发生时，齿辊和减速器转动件的转动惯量较大，适当提高减速器能力是适宜的。

对设计的破碎机选用的减速器进行次齿抗弯强度校核，这对选用减速器时提高个档次是有益的。

双齿辊破碎机上用的传动齿轮，均应采用硬齿面。

齿轮传动的几何尺寸数据，应分别根据情况进行标准化圆整或求出精确数值。

例如，模数必须标准化，中心距齿宽应圆整，啮合几何尺寸节圆分度圆齿顶圆直径和螺旋角等必须精确到小数点后至位，角度应精确到“秒”。

直齿圆柱齿轮传动为满足中心距为整数，可改变模数和齿数或采用角度变位。

对于斜齿轮传动，可调整螺旋角使中心距为整数。

圆锥齿轮的锥距不要求圆整，按模数和齿数精确计算到小数点后三位数，分度圆锥角的数值精确到“秒”，齿宽系数不能取大。

齿轮传动是机械传动中最重要的也是应用最为广泛的种传动型式。

齿轮传动的主要优点是工作可靠寿命较长传动比稳定传动效率高可实现平行轴任意角相交轴任意角交错轴之间的传动适用的功率和速度范围广。

.轮齿的失效形式轮齿的主要失效形式有以下种轮齿折断齿轮工作时若轮齿危险剖面的应力超过材料所允许的极限值，轮齿将发生折断。

轮齿的折断有两种情况，种是因短时意外的严重过载或受到冲击载荷时突然折断，称为过载折断另种是由于循环变化的弯曲应力的反复作用而引起的疲劳折断。

轮齿折断般发生在轮齿根部。

齿面点蚀在润滑良好的闭式齿轮传动中，当齿轮工作了