球磨機慢速傳動裝置中鼓形齒式離合器的設計計算

王曉輝　楊玉　巍曲迪

摘 要：本文敘述了球磨機慢速傳動裝置中鼓形齒式離合器的幾何尺寸計算和強度校核方法。

關鍵詞：球磨機；慢速傳動裝置；鼓形齒；離合器

中圖分類號：TG255 文獻標識碼：A

球磨機慢速傳動裝置是磨機檢修及更換襯板時的重要裝置，同時該裝置也被用于磨機的輔助傳動，磨機停機超過1h以上時，在啟動電動機前先用慢速傳動裝置盤車，可以松動物料，防止結塊物料重負荷沖擊筒體，避免因此導致筒體變形事故。因為齒間間隙小，傳統的牙嵌式離合器經常需要多次點動電機，才能使離合器接合。而鼓形齒式離合器可以設計成每隔一個齒取消一個齒的方式，接合時相對容易得多。

1.慢速傳動裝置結構和已知參數

該慢速傳動裝置由減速電機、操作機構、鼓形齒式離合器等部分組成。鼓形齒式離合器一端與慢速傳動裝置中的減速電機的減速器相連，另一端與磨機傳動部的小齒輪相連。某項目慢傳電機功率22kW，離合器轉速4.8r/min。

2.幾何尺寸設計計算

因為離合器的接合和脫開都是在磨機靜止時進行的，故其設計計算方法可參照聯軸器的設計計算方法。參照減速器齒輪分度圓直徑估算方法，鼓形齒輪分度圓直徑按下式估算：

3.強度校核

為便于工作過程中離合器內外齒套咬合，設計時每隔一個齒取消一個齒。同鼓形齒聯軸器一樣，此離合器的失效形式主要是齒面磨損和點蝕，出現斷齒的可能性較小，在設計時通常只校核齒面接觸強度，一般不進行彎曲強度計算。

3.1 鼓形齒的赫茲應力

3.2 許用齒面接觸應力σHP

模數10，材料為45鋼，調質硬度為241～286HB的齒輪許用齒面接觸應力σHP=155MPa，可見此齒輪接觸強度滿足要求。

結論

根據以上計算設計的鼓形齒式離合器應用于某磨機項目的慢速傳動裝置上，現運行良好，操作簡單、方便。慢速傳動裝置結構如圖1所示。

參考文獻

[1]漸開線齒輪行星傳動的設計與制造編委會.漸開線齒輪行星傳動的設計與制造[M].北京：機械工業出版社，2002：111-114.