摘 要：自磨機(jī)是一種常見(jiàn)的磨礦設(shè)備，不需要添加任何介質(zhì)，僅依靠物料自身進(jìn)行磨碎，因此又稱(chēng)為無(wú)介質(zhì)磨機(jī)。但為了提高處理能力，磨碎難磨礦石，有時(shí)在自磨機(jī)中加入少量鋼球（占磨機(jī)容積的6%左右），因此又往往稱(chēng)為“半自磨”。φ1800×900半自磨機(jī)是一種開(kāi)式齒輪傳動(dòng)設(shè)備，對(duì)于齒輪傳動(dòng)設(shè)備設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，模數(shù)確定是齒輪副設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。通過(guò)介紹了該半自磨機(jī)齒輪副強(qiáng)度校核，驗(yàn)證了齒輪副模數(shù)選取的合理性，為類(lèi)似規(guī)格的半自磨機(jī)齒輪副模數(shù)確定提供了借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：半自磨機(jī)；模數(shù)；齒輪副；設(shè)計(jì)；確定

半自磨機(jī)是一種開(kāi)式齒輪傳動(dòng)設(shè)備，傳動(dòng)設(shè)備齒輪副模數(shù)確定是齒輪副設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，齒輪副結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性對(duì)整機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性起決定性作用，因此通過(guò)齒輪副強(qiáng)度校核驗(yàn)證齒輪副模數(shù)確定的合理性對(duì)整機(jī)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)有很大的意義。

1.半自磨機(jī)簡(jiǎn)介

φ1800×900半自磨機(jī)是北方重工集團(tuán)工程實(shí)驗(yàn)中心礦物分選實(shí)驗(yàn)室的核心設(shè)備，該設(shè)備由給料部、進(jìn)料端軸承部、進(jìn)料部、筒體部、傳動(dòng)部、出料部、出料端軸承部、基礎(chǔ)部、電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器等部分組成。其中傳動(dòng)部包括大齒輪、小齒輪等部件。大齒輪材質(zhì)為ZG310～570，小齒輪材質(zhì)為40Cr。

φ1800×900半自磨機(jī)主要參數(shù)見(jiàn)表1。

2.齒輪副模數(shù)強(qiáng)度校核

對(duì)于齒輪傳動(dòng)的強(qiáng)度校核，根據(jù)資料，一般考慮兩個(gè)方面：

（1）齒面接觸強(qiáng)度；

（2）齒根彎曲強(qiáng)度。

本半自磨機(jī)為開(kāi)式齒輪傳動(dòng)，對(duì)開(kāi)式傳動(dòng)，一般只按彎曲強(qiáng)度計(jì)算值增大10%～20%。

根據(jù)公式： （mm） （1）

式中： 為螺旋角 系數(shù)，根據(jù)直齒輪 =0。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，取 =12.6；

K為載荷系數(shù)，本齒輪精度為8級(jí)，取較大值，取K=2；

為小齒輪（或大齒輪）的額定轉(zhuǎn)距（N·m）；

根據(jù)公式：P= （2）

式中：P為傳動(dòng)所需電動(dòng)機(jī)功率（Kw），P=55kw；

n為圓筒轉(zhuǎn)速（r/min），n=25.7r/min；

為總傳動(dòng)功率，取 =0.84；

將上述數(shù)值代入式（2）得 =17158.72

為齒寬系數(shù)，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)， 取 =0.45；

為小齒輪齒數(shù)， =23；

為復(fù)合齒輪系數(shù)；

根據(jù)公式： （3）

式中： 為齒形系數(shù)，查表根據(jù)外齒輪x=0， =2.69；

為應(yīng)力修正系數(shù)，查表根據(jù)外齒輪x=0， =1.575；

所以 =2.69×1.575=4.23675

為雙向受力輪齒的許用應(yīng)力（N·m）

≈0.5 = （4）

式中 為試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限（N/mm2），根據(jù)小齒輪材質(zhì)為40Cr及熱處理要求表面淬火，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)， =740；

現(xiàn)將所有數(shù)值代入式（1）：

因?yàn)樵谑謨?cè)中提到對(duì)開(kāi)式傳動(dòng)，一般只按彎曲強(qiáng)度計(jì)算，并將由公式算得的法向模數(shù) 值增大10～20 % ；所以 的值應(yīng)為： ≥12×1.2=14.6，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)齒輪推薦法向模數(shù)表第一系列，取 =16。

考慮到半自磨機(jī)筒體運(yùn)行時(shí)物料和鋼球的不均衡分布及潤(rùn)滑條件等因素，設(shè)計(jì)時(shí)選定m=16完全可以滿足本半自磨機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)的需要。

3.現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況

φ1800×900半自磨機(jī)在北方重工集團(tuán)工程實(shí)驗(yàn)中心運(yùn)行近半年，運(yùn)行平穩(wěn)，產(chǎn)量和粒級(jí)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范，完全滿足磨礦系統(tǒng)運(yùn)行要求。

4.結(jié)論

通過(guò)φ1800×900半自磨機(jī)的齒輪副強(qiáng)度校核，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行情況，證明半自磨機(jī)齒輪副模數(shù)選取合理可靠，為類(lèi)似規(guī)格的半自磨機(jī)齒輪副模數(shù)的確定提供了借鑒和參考。

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作者簡(jiǎn)介：

陳歡（1982—），男，工程師，工程碩士，現(xiàn)從事冶金、礦山工藝設(shè)備設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)工作。