球磨机慢速传动装置中鼓形齿式离合器的设计计算

王晓辉　杨玉　巍曲迪

摘 要：本文叙述了球磨机慢速传动装置中鼓形齿式离合器的几何尺寸计算和强度校核方法。

关键词：球磨机；慢速传动装置；鼓形齿；离合器

中图分类号：TG255 文献标识码：A

球磨机慢速传动装置是磨机检修及更换衬板时的重要装置，同时该装置也被用于磨机的辅助传动，磨机停机超过1h以上时，在启动电动机前先用慢速传动装置盘车，可以松动物料，防止结块物料重负荷冲击筒体，避免因此导致筒体变形事故。因为齿间间隙小，传统的牙嵌式离合器经常需要多次点动电机，才能使离合器接合。而鼓形齿式离合器可以设计成每隔一个齿取消一个齿的方式，接合时相对容易得多。

1.慢速传动装置结构和已知参数

该慢速传动装置由减速电机、操作机构、鼓形齿式离合器等部分组成。鼓形齿式离合器一端与慢速传动装置中的减速电机的减速器相连，另一端与磨机传动部的小齿轮相连。某项目慢传电机功率22kW，离合器转速4.8r/min。

2.几何尺寸设计计算

因为离合器的接合和脱开都是在磨机静止时进行的，故其设计计算方法可参照联轴器的设计计算方法。参照减速器齿轮分度圆直径估算方法，鼓形齿轮分度圆直径按下式估算：

3.强度校核

为便于工作过程中离合器内外齿套咬合，设计时每隔一个齿取消一个齿。同鼓形齿联轴器一样，此离合器的失效形式主要是齿面磨损和点蚀，出现断齿的可能性较小，在设计时通常只校核齿面接触强度，一般不进行弯曲强度计算。

3.1 鼓形齿的赫兹应力

3.2 许用齿面接触应力σHP

模数10，材料为45钢，调质硬度为241～286HB的齿轮许用齿面接触应力σHP=155MPa，可见此齿轮接触强度满足要求。

结论

根据以上计算设计的鼓形齿式离合器应用于某磨机项目的慢速传动装置上，现运行良好，操作简单、方便。慢速传动装置结构如图1所示。

参考文献

[1]渐开线齿轮行星传动的设计与制造编委会.渐开线齿轮行星传动的设计与制造[M].北京：机械工业出版社，2002：111-114.