矿用双齿辊破碎机试验机的设计研发.pdf

l l I I IIUI I III II I I II II I Y 3 7 9 7 0 3 4 分类号T D 4 5 1 密级；公开 ⑧ 单位代码1 0 4 2 2 学号2 0 1 6 2 2 0 5 2 5 少震只芬二 S H A N D O N GU N I V E R S I T Y 硕士学位论文 T h e s i s 如rM a s t e r D e g r e e 专业学位 论文题目矿用双齿辊破碎机试验机的设计研发 D e s i g na n dD e v e l o p m e n to fT e s t i n gM a c h i n ef o rM i n e D o u b l e ．T o o t hr o l l e rc r u s h e r 作者 立羹 ≯日 夕卜 专业 指导 合作 姓名 单 位 名称 教、师 导师 李敏 机械工程学院 机械工程 贾秀杰副教授 2 0 2 0 “爱10 舞2 2 曩 万方数据 分类号 密级 Tf 够f ，≥开 I j I I Ii l l lI I F II I I II l UI I II I l Y 3 7 9 7 0 3 4 单位代码1 0 4 2 2 学 号；≯7 1 ≯口箩够 ∥户第办番 硕士学位论文 T h e s i sf o rM a s t e r D e g r e e 专业学位 论文题目z 7 ，I 币 叉伤幸瓦刁霞易彳杠。式殓聿协扇| 7 谈k 了，呵发，、 1 砣如1 n D - 陇品幻7 用召叩．c ’。尹7 莎杌幻了朋功咖幻易于y ／Ⅵ币Ⅵz 洳比／≯。七厶汐胁7 D M s 力e 厂‘ 作者姓名 峦乃≥ 培养单位盔墅邀至继隍 专业名称 盔翊邀兰整 指导教师∑复为幺 合作导师 ≯p 年』。月 V 日 万方数据 AT h e s i sS u b m i t t e dt oS h a n d o n gU n i v e r s i t yf o r t h e M a s t e r ’SD e g r e e D e v e l o p m e n t o f t e s t i n gM a c h i n e f o rM i n e D o u b l e ．．T o o t hr o l l e rc r u s h e r C a n d i d a t eL iM i n S p e c i a l t y M e c h a n i c a lE n g i n e e r i n g S u p e r v i s o r A ．EJ i aX i uJ i e S c h o o lo fM e c h a n i c a lE n g i n e e r i n g , S h a n d o n gU n i v e r s i t y O c t o b e r ，2 0 2 0 万方数据 原创性声明 本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论 文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本 文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名 羹刍塞 日期 盈丝16 兰2 关于学位论文使用授权的声明 本人同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的印刷件 和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 保密论文在解密后应遵守此规定 论文作者签名查圣兰 导师签名 万方数据 目录 目录 摘j 枣⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．I A B S T R A C T ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I I I 第1 章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 1 ．1 研究的背景和意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 1 ．2 矿用双齿辊破碎机的发展概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 ．2 ．1 国外双齿辊破碎机的发展现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 ．2 ．2 国内双齿辊破碎机的发展现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 1 ．2 ．3 双齿辊破碎机的发展趋势⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 1 ．3 双齿辊破碎机研究重点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．8 1 ．3 ．1 双齿辊破碎机的研究趋势⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 1 ．3 ．2 破碎齿布局形式的研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9 1 ．4 论文研究的主要内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 l 1 ．5 论文组织结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 2 第2 章破碎机系g r - A r 案的设计分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 3 2 ．1 整机技术指标及设计原则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 3 2 ．2 煤的力学性质及煤矸石的成分⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 4 2 ．2 ．1 煤的力学性质⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 4 2 ．2 ．2 煤矸石的成分⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 6 2 ．3 破碎机的工作原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 7 2 ．3 ．1 齿辊相向旋转时的工作原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．1 8 2 ．3 ．2 齿辊反向旋转时的工作原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。1 8 2 ．4 整机方案设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 9 2 ．4 ．1 主传动部分设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 0 2 ．4 ．2 机体部分设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 0 2 ．4 ．3 集中润滑系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 1 2 ．4 ．4 液压传动系统⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 l 2 ．5 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 2 第3 章关键零部件的设计计算和有限元分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 3 T 万方数据 山东大学硕士学位论文 3 ．1 电机的设计计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 3 3 ．1 ．1 生产能力计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 3 3 ．1 ．2 功率计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 3 3 ．2 齿辊轴设计及力学分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 4 3 ．2 ．1 齿辊轴的设计计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 4 3 ．2 ．2 齿辊轴的疲劳强度校核⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯． 2 6 3 ．2 ．3 齿辊轴的静强度校核⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 8 3 ．2 ．4 齿辊轴的挠度校核⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 9 3 ．3 齿辊轴有限元分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 9 3 ．3 ．1 有限元静态力学分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 9 3 ．3 ．2 结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31 3 ．4 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 3 第4 章机体结构及改进设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 5 4 ．1 齿板材料的选择及失效形式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 5 4 ．1 ．1 齿板材料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 5 4 ．1 ．2 齿板失效形式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 6 4 ．2 双齿辊间距调整的结构改进⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 7 4 ．2 ．1 传统双齿辊间距调整方式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 7 4 ．2 ．2 齿辊间距调整滑移装置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 8 4 ．3 齿辊轴承密封结构改进⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 9 4 ．3 ．1 改进前轴承密封⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一4 0 4 ．3 ．2 改进后轴承密封⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 l 4 ．4 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 2 第5 章整机装配及检验分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 5 5 ．1 整机虚拟装配⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 5 5 ．1 ．1 建立三维模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 5 5 ．1 ．2 创建虚拟装配⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 6 5 ．2 整机现场装配⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 8 5 ．2 ．1 齿辊部件装配⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 9 I I 万方数据 目录 5 ．2 ．2 减速器部件装配⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4 9 5 ．2 ．3 整机装配⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 0 5 ．3 整机出厂检验分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 1 5 ．3 ．1 检验要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 1 5 ．3 ．2 检验方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 3 5 ．3 ．3 检验结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 4 5 ．4 本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 7 第6 章结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。5 9 6 ．1 结{ 念⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 9 6 ．2 工作展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5 9 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 l 致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 5 I I I 万方数据 山东大学硕士学位论文 I V 万方数据 C O N T E N T S C o N T E N T S A B S T R A C T I NC H I N E S E ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I A B S T R A C T I NE N G L I S H ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．I I I C H A P T E RlP r e f a e e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 1 ．1T h eb a c k g r o u n da n ds i g n i f i c a n c eo f s t u d y ．．⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯．．．．．．．．．．．⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．．．．．．．⋯．．．．1 1 ．2T h eo v e r v i e wo f t h ed e v e l o p m e n to f d o u b l et o o t hr o l l e rc r a s h e rf o rm i n e ⋯⋯⋯．．．．．．．．．．．．．．2 1 ．2 ．1T h ed e v e l o p m e n to f d o u b l et o o t hr o l lc r u s h e ra b r o a d ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 1 ．2 ．2T h ed e v e l o p m e n to f d o u b l et o o t hr o l lc r u s h e ri nC h i n a ⋯⋯．．．．．⋯．⋯⋯．⋯．．．．．．．．⋯．．．1 0 1 ．2 ．3T h ed e v e l o p m e n tt r e n do f d o u b l et o o t hr o l lc r u s h e r ⋯⋯．．．．．．．．⋯．．．．⋯⋯⋯．．⋯⋯．．．．⋯1 4 1 ．3T h er e s e a r c he m p h a s e so f d o u b l e t o o t hr o l lc r u s h e r ⋯⋯．．．．．．．．．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．．．⋯．⋯．⋯8 1 ．3 ．1T h er e s e a r c ht r e n do f d o u b l e ．t o o t hr o l lC r u s h e r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．8 I ．3 ．2T h es t u d yo nt h el a y o u to f b r o k e nt e e t h ．⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．．．．．⋯．．⋯⋯．．⋯⋯．．⋯．．．．．⋯．9 1 ．4T h em a i nc o n t e n to f t h i sr e s e a r c h ⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．．⋯⋯．⋯．⋯⋯⋯．．⋯⋯．⋯．⋯．⋯⋯．⋯．．．1l 1 ．5T h es t r u c t u r eo f t h i sd i s s e r t a t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 2 C H A P T E R2T h ed e s i g na n da n a l y s i so fc r u s h e rs y s t e m ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1 3 2 ．1T h et e c h n i c a ls p e c i f i c a t i o n sa n dd e s i g np r i n c i p l e so f c r u s h e r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一1 3 2 ．2T h em e c h a n i c a lp r o p e r t i e so f c o a la n dt h ec o m p o s i t i o no f c o a lg a n g u e ．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．．．．．1 4 2 ．2 ．1T h em e c h a n i c a lp r o p e r t i e so f c o a l ．⋯．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 4 2 ．2 ．2T h ec o m p o s i t i o no f c o a lg a n g u e ⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．．．1 6 2 ．3T h ep e r f o r m a n c ep r i n c i p l eo f c r u s h e r ．⋯⋯．．．．．．．．．．．⋯．⋯．．⋯⋯．⋯⋯．．．．．．．⋯．．．．．⋯．⋯．．．⋯⋯．．．．⋯1 7 2 ．3 ．1T h ew o r k i n gp r i n c i p l eo f g e a rr o l lw h e nr o t a t i n gi ns a m ed i r e c t i o n ⋯⋯⋯⋯⋯．．．．．1 8 2 ．3 ．2T h ew o r k i n gp r i n c i p l eo f g e a rr o l lw h e nr o t a t i n gi no p p o s i t ed i r e c t i o n ．⋯．．⋯．．．．．．1 8 2 ．4T h ed e s i g no f c r u s h e rs c h e m e ．．．．．．．．．．．．⋯，⋯⋯．⋯．．．⋯⋯．．．．．．．⋯．．⋯．⋯．．．．．．．．．．．．．⋯．⋯．．．．⋯⋯⋯．．．1 9 2 ．4 ．1T h ed e s i g no f m a i nd r i v ep a r t ⋯⋯⋯．．．．．．．．⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．．．．．．．．．．．．．．⋯．．⋯．．．⋯⋯．⋯⋯．．．．．．2 0 2 ．4 ．2T h ed e s i g no f c r u s h e rb o d y ⋯⋯⋯⋯．．．．．．．．⋯⋯．⋯⋯⋯．．．．．．．．．．⋯．．．．．⋯．⋯．．．⋯．．⋯⋯⋯．．．．．2 0 2 ．4 ．3c e n t r a l i z e dl u b r i c a t i n gs y s t e m ⋯⋯．⋯．．⋯．．⋯．．．．．．．．．．．．．⋯．⋯⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．⋯．．2 1 2 ．4 ．4h y d r a u l i ct r a n s m i s s i o ns y s t e m ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1 2 ．5S u m m a r y ．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．．⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯．．．．．．．⋯⋯．．．⋯⋯⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．⋯⋯．．．．．．．2 2 C H A P T E R3D e s i g nc a l c u l a t i o na n df i n i t ec l e m e n ta n a l y s i so fk e y p a r t s ⋯⋯⋯．2 3 V 万方数据 山东大学硕士学位论文 3 ．1T h ed e s i g na n dc a l c u l a t i o no f m o t o r ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 3 3 ．1 ．1T h ec o m p u t a t i o n a lo f p r o d u c tc a p a b i l i t y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 3 3 ．1 ．2T h ec o m p u t a t i o n a lo f p o w e r ⋯．⋯．⋯．⋯．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．⋯．．．．．．．．．．⋯．．．．⋯．．．．⋯．．．．．．．．．2 3 3 ．2T h ed e s i g na n dm e c h a n i c a la n a l y s i so f t o o t hr o l l e rs h a f t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 4 3 ．2 ．IT h ed e s i g na n dc a l c u l a t i o no f t o o t hr o l l e rs h a f t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 4 3 ．2 ．2C h e a kt h ef a t i g u es t r e n g t ho f t o o t hr o l l e rs h a f t ．．．．．．⋯⋯⋯．．．．．．． ．．．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．2 6 3 ．2 ．3C h e a kt h es t a t i cs t r e n g t ho f t o o t hr o l l e rs h a f t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2 8 3 ．2 ．4C h e a kt h ed e f l e c t i o no f t o o t hr o l l e rs h a f t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．2 9 3 ．3T h ef i n i t ee l e m e n ta n a l y s i so f r o l l e rs h a f t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 9 3 ．3 ．1F i n i t ee l e m e n ts t a t i cm e c h a n i c a la n a l y s i s ．．⋯⋯．⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯．．⋯．2 9 3 ．I ．2R e f i n er e s u l t s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3l 3 ．4S u m m a r y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 3 C H A P T E R4T h eb o d ys t r u c t u r ea n di m p r o v e dd e s i g n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 5 4 ．1M a t e r i a ls e l e c t i o na n df a i l u r em o d eo f t o o t hp l a t e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 5 4 ．1 ．1M a t e r i a ls e l e c t i o no f t o o t hp l a t e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3 5 4 ．1 ．2F a i l u r em o d eo f t o o t hp l a t e ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3 5 4 ．2S t r u c t u r ei m p r o v e m e n to f d o u b l e t o o t hr o l l e rs p a c i n ga d j u s t m e n t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 7 4 ．2 ．1T h et r a d i t i o n a lw a yo f a d j u s t i n gt h ed i s t a n c eb e t w e e nt o o t hr o l l e r s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯． 3 7 4 ．2 ．2T h es l i p p a g ed e v i c ef o ra d j u s t i n gt h ed i s t a n c eb e t w e e nt o o t hr o l l e r s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 8 4 ．3S t r u c t u r a li m p r o v e m e n to f t o o t hr o l l e rb e a r i n gs e a l ⋯．⋯．⋯．．．．．．⋯．．．．．．．．．．⋯．．．．．．．．．⋯．．．．．．．．．．．3 9 4 ．3 ．1B e a r i n gs e a lb e f o r ei m p r o v e m e n t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．4 0 4 ．3 ．2B e a r i n gs e 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t i o nr e q u i r e m e n t s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯．⋯．．⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯．⋯．．⋯．．．⋯．5 1 5 ．3 ．2I n s p e c t i o nm e t h o d s ⋯⋯．⋯．．．．．⋯．．⋯⋯⋯．⋯．．⋯．．．．．⋯．⋯．．．．．．⋯．．⋯．．．⋯．．．．．．⋯⋯．．．．．．．．．．．⋯5 3 5 ．3 ．3T h ei n s p e c t i o nr e s u l t s ．⋯．．⋯⋯．．．⋯．．⋯．⋯．．．．．⋯⋯．．．．⋯⋯．⋯⋯．．⋯．．．⋯．．．．．．．．⋯．．⋯⋯．．．．．．．5 4 5 ．4S u m m a r y ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 7 C H A P T E R6C o n c l u s i o na n do u t l o o k ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 9 6 ．1C o n c l u s i o n ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5 9 6 ．2O u t l o o k ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．． ；9 R e f e P e n c e s ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．6 1 A c k n o w l e d g e m e n t ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 5 V I I 万方数据 山东大学硕士学位论文 V I I I 万方数据 摘要 摘要 随着经济社会的发展，世界各国对煤炭的需求量日益增长，但是煤炭的储存 量却在逐年下降。中国是目前世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家，煤炭的 生产量和消费量均占世界首位，然而中国的煤炭加工利用率低，存在着高能耗、 低效率的现状，同时也产生了一系列的环境问题，造成了严重的环境污染。因此 只有对煤炭进行有效的破碎，才能提高煤炭的利用率，减少对环境的污染，实现 绿色可持续发展。 破碎设备在煤炭的生产加工中起到了非常重要的作用，目前我国很多煤矿使 用的破碎设备过于老化，存在着粒度不可控、效率低下和能耗高等许多的弊端， 大部分企业在生产过程中都采用引进国外的先进技术来改善这一问题，而国外的 破碎设备造价昂贵，大修时还要联系国外工程师或返回厂家，维修周期较长，不 利于企业的运营发展。为了更加合理有效地利用有限的煤炭资源，需要不断完善 现有的矿用机械，并努力研制出更高效节能的设备。 目前我国的破碎设备主要分为辊式破碎机、颚式破碎机、反击式破碎机、立 式冲击式破碎机、液压圆锥破碎机、环锤式破碎机、锤式破碎机、复合式破碎机、 圆锥式破碎机、双级破碎机、旋回式破碎机和移动式破碎机等。不同型号的破碎 机工作原理截然不同，其中辊式破碎机是一种较为古老的机型，大约于1 8 0 6 年 左右出现，至今已有2 0 0 多年的历史，由于辊式破碎机生产能力较低，设备质量 大，破碎大块物料能力差，不适于破碎坚硬物料等原因，所以在其应用范围上受 到了一定的影响和限制，但是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，结构比较简单，易于制造，而且入 料粒度大，出料粒度可调，能破碎粘湿物料，特别是过粉碎率较低，可对抗压强 度S 1 6 0 M P a 的物料进行破碎，故被广泛应用于中低硬度物料破碎作业中，特别 是煤炭行业。使用本机破碎原煤，只要经过除铁、除杂，无须除矸便可直接进行 破碎，破碎出的物料，粒度均匀，从而简化了工艺，降低了投资和生产成本。 所以本文分析了矿用双齿辊破碎机的发展现状，了解了国内外煤矿用双齿辊 破碎机的应用情况，论证了双齿辊破碎机研究的必要性。主要研究的内容如下 万方数据 山东大学硕士学位论文 针对于破碎机在使用过程中出现的问题，提出了此次研究2 P G C L ．7 0 0 x 8 0 0 试验 机的意义，研究和分析了破碎机的工作原理和结构特点并对关键部件进行了结构 改进设计。一是通过破碎机的技术指标和设计原则确定了整机的设计方案，包括 主传动部分、机体部分、集中润滑系统和液压传动系统。二是利用机械设计及力 学的基本知识对关键零部件齿辊轴进行设计计算和有限元分析，更为客观直观的 分析和了解齿辊轴在工作过程中的受力情况。三是建立整机的三维模型，通过进 行虚拟装配，不仅可以验证虚拟装配过程的可行性，而且方便指导和跟踪现场装 配，减少破碎机投产的时间，节省资金支出以及人员浪费。 本文的创新点在于，克服了现有技术的不足，对齿辊间距的调整和齿辊轴承 的密封进行了结构改进，节省了使用成本，提高了生产效率。 关键词双齿辊破碎机；齿辊；S o l i d W o r k s ；装配质量；结构改进 I I 万方数据 A B S T R A C T A B S T R A C T W i t ht h ed e v e l o p m e n to fe c o n o m ya n ds o c i e t y ，t h ed e m a n df o rc o a li si n c r e a s i n g ， b u tt h es t o r a g eo fc o a li sd e c r e a s i n gy e a rb yy e a r ．A tp r e s e n t ，C h i n ai so n eo ft h ef e w c o u n t r i e sw h e r ec o a li st h em a i ne n e r g ys o u r c ea l lo v e rt h ew o r l d ．B o t ht h ep r o d u c t i o n a n dc o n s u m p t i o no fc o a la r et h eh i g h e s ti nt h ew o r l d ，h o w e v e r , t h eu t i l i z a t i o nr a t eo f c o a lp r o c e s s i n gi sl o wi nC h i n a ，i ta l s oe x i s t sh i i g he n e r g yc o n s u m p t i o na n dl o w e f f i c i e n c y ，a tt h es a m et i m e ，as e r i e so fe n v i r o n m e n t a lp r o b l e m sh a v eb eo c c u r r e d ， r e s u l t i n gas e r i o u so fe n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o n ．T h e r e f o r e ，o n l yt h ee f f e c t i v ec r u s h i n g o fc o a lc a ni m p r o v et h eu t i l i z a t i o nr a t eo fc o a l ，r e d u c ee n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o na n d a c h i e v eg r e e na n ds u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t ． T h ec r u s h i n ge q u i p m e n tp l a y sa ni m p o r t a n tr o l ei nt h ep r o d u c t i o no fc o a lm i n e s ． A tp r e s e n t ，t h ec r u s h i n ge q u i p m e n tu s e di nm a n yc o a lm i n ee n t e r p r i s e si st o oo l da n d h a sm a n yd i s a d v a n t a g e si no u rc o u n t r y ，s u c ha su n c o n t r o l l a b l ep a r t i c l es i z e ，l o w e f f i c i e n c ya n dh i g he n e r g yc o n s u m p t i o n ，e t c ．M o s to ft h ee n t e r p r i s e sa d o p tt h ef o r e i g n a d v a n c e dt e c h n o l o g yt oi m p r o v et h i sp r o b l e mi nt h ep r o d u c t i o np r o c e s s ，b u tt h e f o r e i g nc r u s h i n ge q u i p m e n ti se x p e n s i v e ，a n dW eh a v et oc o n t a c tf o r e i g ne n