双齿辊破碎机是一种高效的破碎设备，广泛应用于煤炭、化工等行业的破碎作业。辊齿是其主要的工作部件，直接与物料接触。因此，辊齿设计质量的好坏直接关系到破碎机的生产效率和使用寿命。
在破碎过程中，不可避免地会遇到铁块等坚硬难碎物料，导致卡转，对辊齿带来很大的冲击。在设计时应当考虑这种因素，使设备安全可靠。但是，现在还缺乏可行的计算方法，更多的要依赖设计者的经验来进行。本文主要利用有限元法来模拟卡转过程，力图提供一种较为有效的强度分析方法。
1、计算工况的选取
破碎机技术参数
型号 2FP6060
入料尺寸/mm 300
出料尺寸/mm 60
辊速/r·min-1 50
电机功率/kW 2×15
破碎强度/MPa ≤120
本文所取的工况为，破碎机在正常工作时，突然有铁块等坚硬异物落入辊齿间造成卡转，异物夹持在两齿辊3个交错排列的辊齿尖上，其中一个齿辊上只有一个齿受力，此时该齿辊及与其相连旋转部件产生的冲击完全作用在一个辊齿上。
2、模型简化
图l为破碎机的结构简图，计算时破碎辊、联轴节、减速器、电机均取一个。为了计算方便，对模型作了简化，该型号破碎机破碎辊采用齿盘结构，共5个齿盘，取1个齿盘作为研究对象，其他齿盘及旋转部件以转动惯量单元的形式施加到齿盘上，计算模型如图2所示。
3、边界条件
齿盘：齿盘转速为，则其角速度。卡铁：约束其3个平移自由度。
4、结果分析
由后处理中的动态演示过程可以看到，当辊齿与铁块碰撞时，齿辊突然停止转动，应力值迅速上升到一个尖峰之后回落。齿辊应力较大的地方集中在齿尖部分，最大Mise应力值达782 MPa(见图3)超过了材料的屈服极限，其他位置的Mise应力值在150 MPa以下，低于材料的屈服极限。由图4可知，齿尖局部区域的等效塑性应变PEEQ >0。可以认为，在卡铁时，辊齿不可能被折断，只是在齿尖部分可能会发生由接触压力引起的塑性变形。在破碎机的正常工作中，辊齿的失效形式主要是磨损。
5、结语
由于该型破碎机辊齿失效形式主要为磨损，所以可以通过在辊齿表面镶嵌或堆焊耐磨材料等方法来提高辊齿的使用寿命。经现场使用验证，该方法是可行的，可为齿辊破碎机的设计改进提供参考。
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