畢業(yè)設(shè)計（論文）800×800錘式破碎機

1、內(nèi)容摘要我這次的畢業(yè)設(shè)計的課題是800800錘式破碎機。設(shè)計中主要涉及到以下的一些內(nèi)容：首先我認真閱讀了一些有關(guān)錘式破碎機的書籍，弄清楚了錘式破碎機的工作原理，它是利用沖擊原理進行破碎的；同時還分析了它的優(yōu)缺點以及應(yīng)用范圍；然后對整個錘式破碎機的結(jié)構(gòu)進行了改進設(shè)計，其中主要是對轉(zhuǎn)子的設(shè)計，在設(shè)計中注意了結(jié)構(gòu)的簡單使用和工作的安全可靠；其次，我設(shè)計、計算和校核了主要零件，在零件的設(shè)計中做了一些改進，比如為了提高錘頭的使用效率和使用壽命而采用了兩組錘頭銷軸；最后簡單的對整個機器的操作、安裝、維護進行了詳細的說明。關(guān)鍵詞：錘式破碎機 結(jié)構(gòu) 設(shè)計 轉(zhuǎn)子 改進 錘頭 效率 操作 維修 說明 the bo

2、oklet of directionthis design of my graduation is a project of hammer-broken-machine. the design involves content of following.the first, we analyze its function principle. it used the theory of lash to break. also, analyze its advantage hurt-coming and yield of application. then project all structu

3、re of hammer-broken-machine. primary to dosing rotor. any pay attention to saturation which use simply and work safely. then, we calculate main components correct in design of component, for example, use two the head of harmer axles to improve the effeminacy of production. finally, illustrate the op

4、eration and maintain of machine simply.key word: hammer-broken-machine structure design rotor improvement the head of a hammer efficiency operate 前 言近年來，隨著改革開放的深入以及西部大開發(fā)計劃的實施，使得我們選礦工業(yè)得到前所未有的機遇和發(fā)展。隨著建筑等行業(yè)的規(guī)模日益加大，使得礦石的需求越來越多，如此，便增加了礦山機械的需求量。為了滿足這種需求，我在宋霖老師的指導(dǎo)下，設(shè)計改進了錘式破碎機。錘式破碎機是利用高速回轉(zhuǎn)的錘頭沖擊礦石，使其沿自然裂隙、層理

5、面和節(jié)理面等脆弱部分而破碎。礦石送入破碎機后，即受到高速回轉(zhuǎn)的錘頭的沖擊而破碎，破碎了的礦石從錘頭處獲得動能高速沖向破碎板和篩條，第二次被破碎，大于篩條縫隙的礦石在篩條上再次經(jīng)過錘頭的附加沖擊、研磨而破碎，達到合格粒度后的礦石從篩條縫隙排出。整臺機器主要是靠轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)來工作。在設(shè)計轉(zhuǎn)子時，我總結(jié)了前人的經(jīng)驗，對錘架做了進一步改進，即把錘架設(shè)計了兩組錘頭銷軸孔。通過這樣的改進來延長錘頭的使用壽命，同時又能保持錘式破碎機的破碎效果，從而降低生產(chǎn)成本。錘式破碎機與其他型式的破碎機相比的具有的優(yōu)點：（1） 利用沖擊原理進行破碎。（2）破碎比大。（3）機器結(jié)構(gòu)簡單、加工量少、因而便于制造、成本低、操作維

6、護比較簡單。（4） 具有選擇性破碎的特點，即比重大的礦石，破碎比較小的粒度，比重小的礦石，破碎后粒度大，利于選礦。（5） 設(shè)備自重輕，工作時沒有明顯的不平衡振動，不需要笨重的基礎(chǔ)。（6） 錘式破碎機的特點：工作零件（如錘頭、篦條、襯板等）容易磨損，需要經(jīng)常更換，另外，篦條容易被堵塞，尤其對濕度大，含有粘土質(zhì)的物料，會引起生產(chǎn)能力的下降。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我要積累經(jīng)驗，為將來工作打下堅實的基礎(chǔ)，所以在設(shè)計過程中，我要腳踏實地搞好畢業(yè)設(shè)計。再次，我要衷心地感謝我的指導(dǎo)宋霖教授在整個設(shè)計過程中給我的幫助。另外，由于時間倉促，加上我本人設(shè)計經(jīng)驗欠缺，在設(shè)計中難免有不妥的地方，希望老師和同學(xué)們給我指正，

7、謝謝各位，謝謝！ 設(shè)計者： 2008-4-28目 錄內(nèi)容摘要引言第一部分：錘式破碎機的運用、原理和類型-一、錘式破碎機的運用二、錘式破碎機的工作原理三、錘式破碎機的分類四、錘式破碎機的的優(yōu)缺點第二部分：錘式破碎機的構(gòu)造一、 機架部分二、 轉(zhuǎn)子部分三、 篦條第三部分：錘式破碎機的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)的選擇和計算一、 基本結(jié)構(gòu)參數(shù)二、 主要參數(shù)的計算第四部分：錘式破碎機主要零件的計算一、 錘頭的設(shè)計計算二、 主軸的設(shè)計計算三、 飛輪的設(shè)計計算四、 篦條的設(shè)計五、 軸承的設(shè)計計算第五部分：錘式破碎機的結(jié)構(gòu)設(shè)計一、 機架二、 破碎板三、 圓盤錘架四、 聯(lián)軸器五、 滾動軸承第六部分：錘式破碎機的維修與操作

8、一、 錘式破碎機的操作二、 錘式破碎機的維護與保養(yǎng)總結(jié)參考文獻第一部分 錘式破碎機的運用、原理和類型一、 錘式破碎機的運用 錘式破碎機是利用高速回轉(zhuǎn)的錘頭沖擊物料，使物料沿其自然裂隙、層理面和節(jié)理面等脆弱部分而破碎。它適用于脆性、中硬、含水量不大的物料的破碎。在建材、化工、電力、礦業(yè)、冶金等工業(yè)部門廣泛用來破碎石灰石、煤、頁巖、白堊、石膏及石棉礦石等。二、 破碎機的工作原理錘式破碎機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理如圖1所示。主軸上用鍵固裝轉(zhuǎn)子2，在轉(zhuǎn)子上掛裝錘頭3，錘頭尺寸和形狀是根據(jù)破碎機規(guī)格和物料粒度決定的。由主軸、轉(zhuǎn)盤、錘頭組成的回轉(zhuǎn)體稱為轉(zhuǎn)子。機架1內(nèi)固裝有破碎板4和篦條篩5。物料進入破碎機中，

9、受到高速回轉(zhuǎn)的錘頭沖擊而破碎。物料從錘頭處獲得動能，以高速沖向破碎板4而被第二次破碎。粒度小的物料從篦條篩排出，粒度大的物料在篦條篩上再經(jīng)錘頭沖擊、研磨、銑削而破碎。合格粒度由篦條篩排出。為了避免篦縫被堵塞，通常要求物料含水不超過810%。三、 錘式破碎機的類型破碎機結(jié)構(gòu)類型很多，按回轉(zhuǎn)軸的數(shù)目不同可分為單轉(zhuǎn)子式和雙轉(zhuǎn)子式；按錘頭的排數(shù)可分為單排式和多排式；按轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)方向分為不可逆式和可逆式；按錘頭裝置的方式可分為固定錘式和活動錘式（固定錘式僅用于物料的細磨）。四、 錘式破碎機的優(yōu)缺點（一） 錘式破碎機與其他型式的破碎機相比，具有以下優(yōu)點：1、 利用沖擊原理進行破碎，使物料沿其自然裂隙、層理面

10、和節(jié)理面等脆弱部分而破碎，破碎效率高，能量消耗少，產(chǎn)量大，產(chǎn)品粒度均勻，過粉碎現(xiàn)象少；2、 破碎比大，錘式破碎機具有很高的破碎比，一般i=1015，最高可達到40左右。因而破碎段數(shù)減少，簡化了生產(chǎn)流程，減少了基建投資；3、 機器結(jié)構(gòu)簡單，加工量少，體型緊湊，因而便于制造，成本低，操作維修簡單；4、 具有選擇性破碎的特點，即比重大的礦石，破碎比較小的粒度，比重小的礦石，破碎后粒度大，利于選礦。5、 設(shè)備自重輕，工作時沒有明顯的不平衡振動，不需要笨重的基礎(chǔ)。6、 生產(chǎn)能力大，單位產(chǎn)品的能量消耗低。 （二）錘式破碎機的主要缺點：1、錘式破碎機的工作零件（如錘頭、篦條、襯板等）容易磨損，需要經(jīng)常更換。

11、2、當物料的含水量大于10%或含有粘性物料時，對錘式破碎機的篦條就會有影響，篦條容易被堵塞，會引起生產(chǎn)能力的下降，有時也會造成設(shè)備事故。錘式破碎機的規(guī)格是以轉(zhuǎn)子直徑d（mm）和轉(zhuǎn)子長度l（mm）來表示的，d是指錘頭端部所繪出的圓周直徑，l是指沿軸向排列的錘頭有效工作長度。例如800800的錘式破碎機，d=8oomm，l=800mm。第二部分 錘式破碎機的構(gòu)造本設(shè)計是一臺800800mm單轉(zhuǎn)子，不可逆，多拍，鉸接錘頭的錘式破碎機。它適用于破碎石灰石、煤、石膏和其他中等硬度物料，待破碎物料的表面含水不超過2%。這種機器是由傳動裝置、轉(zhuǎn)子、格篩和機架等幾部分組成。一、機架部分機架由上下機架組成，彼此

12、用螺栓固定在一起。上下機架是用20毫米普通碳素結(jié)構(gòu)鋼板焊接而成，兩側(cè)為了安裝軸承以支持轉(zhuǎn)子，鋼板焊接成軸承支座。上機架得上方有給礦口。機殼內(nèi)壁全部鑲以錳鋼襯板，襯板磨損后可以更換，為了便于維修，在上、下機架得兩側(cè)均沒有檢查門。二、轉(zhuǎn)子部分錘式破碎機的轉(zhuǎn)子是由主軸、一組轉(zhuǎn)子圓盤（或三角、多角形掛錘體）和錘頭組成。主軸是破碎機支承轉(zhuǎn)子得主要零件，沖擊力由它來承受。因此，要求主軸得材質(zhì)具有較高強度和韌性，如用37simn2mov合金鋼鍛造而成。主軸斷面維圓形，最大直徑維280mm，軸承處為200mm。錘架用60mm寬的平鍵與軸連接。有的主軸斷面為正方形，錘架活套在主軸上，不用平鍵連接。圓盤（即錘架）

13、是用來懸掛錘頭的。破碎機在運行時，錘架與物料接觸，而造成磨損，所以，選擇的材料要具有一定的耐磨性，并具有較好的焊接性能，局部出現(xiàn)磨損時，可進行補焊。整個轉(zhuǎn)子是在高速旋轉(zhuǎn)下工作，為了使它正常工作，在更換新錘頭或新設(shè)計轉(zhuǎn)子時，要對轉(zhuǎn)子作靜平衡和動平衡試驗。下面把轉(zhuǎn)子得幾個主要不見的構(gòu)造、材質(zhì)和用途分別加以介紹：（1）、主軸主軸是破碎機支承轉(zhuǎn)子得主要零件，沖擊力由它來承受。因此，要求主軸得材質(zhì)具有較高強度和韌性，設(shè)計中采用的是35simn2mov鍛造而成。主軸得斷面為圓形，最大直徑是140mm，軸承處為100mm。錘架用36mm寬的平鍵與軸連接。（2）、錘架錘架是用來懸掛錘頭的，它不起破碎物料得作用

14、，但錘式破碎機在運行的過程中，錘架免不了與無聊接觸造成磨損，所以錘架的材質(zhì)也要有一定得耐磨性。如圖2所示，錘架是用較優(yōu)質(zhì)得鑄鋼mg35b制作，該材質(zhì)具有較好得焊接性，局部出現(xiàn)磨損時，可以進行焊補。該錘架的結(jié)構(gòu)簡單，容易制作，檢修和更換比較方便。錘架上得錘頭銷軸孔共有六哥，分兩組，分別布置在直徑440mm和465mm的圓周上。新?lián)Q的錘頭可首先掛在直徑為440mm的軸孔上，當錘頭磨損后，這種錘頭就可以掛在直徑為465mm的軸孔上，這樣既可延長錘頭的使用壽命，又能保持破碎機的破碎效率。（3）、錘頭錘頭是錘式破碎機最主要得零件，它主要的質(zhì)量指標是耐磨性，它告他的耐磨性可以縮短錘式破碎機的檢修停機時間，

15、這就大大提高了錘式破碎機的利用率，從而減少了維修費用。錘式破碎機的錘頭如圖3所示，它的材質(zhì)是zgmn13高錳鋼，具有較高的耐磨性，并可承受沖擊負荷。它的形狀對稱，一面磨損后還可以翻面使用。圖3 800800錘式破碎機的錘頭（4）、飛輪錘式破碎機的動能儲備是靠飛輪來儲備的。由于傳動方式采用的是電動機直接帶動，為了避免破碎較大塊物料時，錘頭的損失不至于過大和減少電動機的尖峰負荷，在主軸的一端裝有飛輪，來增加動能的儲備。三、 篦條錘式破碎機篦條的排列方式是與錘頭運動方向垂直，與轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)半徑有一定的間隙的圓弧狀。合格的產(chǎn)品通過篦條縫排出，大于篦條縫的物料在篦條上再次受錘頭沖擊和研磨，直至能通過篦條縫

16、排出。篦條與錘頭一樣，受到物料的沖擊而磨損，是錘式破碎機易磨損的零件之一。篦條受到硬物料塊或金屬塊的沖擊，容易彎曲和折斷，如題4所示，800800錘式破碎機的篦條，其形狀基本是梯形斷面，材質(zhì)為zgmn13的高錳鋼，具有較好的耐磨性，能承受一定的沖擊負荷。篦條間的縫隙是由篦條中間凸出部分形成。圖4 800800錘式破碎機的篦條第三部分 錘式破碎機的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)的選擇與計算一、基本結(jié)構(gòu)參數(shù)1、轉(zhuǎn)子的直徑與長度（1）、轉(zhuǎn)子的直徑一般是根據(jù)所給物料的尺寸來決定的。通常轉(zhuǎn)子的直徑與所給物料尺寸之比為48，大型破碎機則近似取為2.由于800800錘式破碎機為中型，所以直徑與所給物料尺寸之比取6.7，

17、而加工物料粒度120mm。2所以轉(zhuǎn)子直徑d=6.7120=840mm本設(shè)計中轉(zhuǎn)子直徑d取值為800mm （2）、轉(zhuǎn)子的長度根據(jù)機器的生產(chǎn)能力而定，轉(zhuǎn)子直徑與長度的比值，一般為0.71.5，物料抗沖擊力較強時，應(yīng)該取較大的比值。由于800800加工的物料為石灰石、煤或石膏這樣一些中等硬度的礦石，所以比值取1。2 轉(zhuǎn)子的長度l=d1=800mm l=800mm2、基本結(jié)構(gòu)尺寸的確定（1）給物料的寬度和長度：錘式破碎機給料口寬度b3dmax, 2 d max表示最大給料塊的尺寸。 b3120=360mm b360mm(2)排礦口尺寸：錘式破碎機的排礦口尺寸由篦條間隙尺寸決定，一般按入磨粒度要求來確定

18、。（3）給礦港式與給礦導(dǎo)板的似角：錘式破碎機要求給礦塊由一定的垂直下落速度，故給礦口一般都設(shè)在機架的上方。二、主要工作參數(shù)的計算1、生產(chǎn)率目前，錘式破碎機還沒有一個考慮了各種因素的理論計算公式，因此選用經(jīng)驗公式來計算。以破碎中等硬度物料來計算錘式破碎機的生產(chǎn)率：經(jīng)驗公式2：q=（3045）dl噸/小時其中 d轉(zhuǎn)子的直徑，米； l轉(zhuǎn)子的長度，米； 物料的松散比重，噸/米3由于本次設(shè)計中d=800mm=0.8m l=800mm=0.8m 物料的松散比重取1.57 公式中的系數(shù)取中間值40則q=400.80.81.57=40.192噸/小時根據(jù)計算結(jié)果，可以確定出800800錘式破碎機的生產(chǎn)率為40

19、噸/小時左右。2、電機功率錘式破碎機的功率消耗與很多因素有關(guān)，但主要功耗取決于物料的性質(zhì)，轉(zhuǎn)子的圓周速度，破碎比和生產(chǎn)能力。目前，錘式破碎機的電動機功率尚沒有一個完整的理論計算公式，一般是根據(jù)生產(chǎn)實踐或?qū)嶒灁?shù)據(jù)而用經(jīng)驗公式選擇破碎機的電機功率。根據(jù)生產(chǎn)實踐的實際資料老選擇電動機功率：2 n=kq (kw)式中： q機器的生產(chǎn)能力，噸/小時； k比功耗，千瓦/噸，比功耗由破碎物料的性質(zhì)、機器的結(jié)構(gòu)特點和破碎比決定。對中等硬度的石灰石，錘式破碎機取k=1.42；粗碎時偏小取，細碎時偏大取。本次設(shè)計中要求將物料細碎，因此功耗偏大取k=1.88千瓦/噸 q=40噸/小時則n=kq=401.88=75.

20、275 kw根據(jù)電動機功率的計算結(jié)果，綜合各種要求，選擇y系列的電動機。型號為y280s-6，功率75千瓦，轉(zhuǎn)速980轉(zhuǎn)/分3、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速錘式破碎機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速一般和所安裝的電動機的額定轉(zhuǎn)速相同。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速用錘頭的圓周速度來控制。一般單轉(zhuǎn)子錘式破碎機錘頭圓周速度v=3555米/秒。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n=7501500轉(zhuǎn)/分，綜合各種因素，本次設(shè)計轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速取n=980轉(zhuǎn)/分。4、錘頭重量錘式破碎機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n和錘頭重量g是相互關(guān)聯(lián)的，錘式破碎機不是靠回轉(zhuǎn)部件的全部能量來破碎物料的，而是靠錘頭的對歐盟和么美好所做的功來完成物料的破碎，錘頭的動能e為：1 （1） 式中 e錘頭的動能，米； g錘頭的重量，牛； g重力

21、加速度，米/秒2 v錘頭的圓周速度，米/秒。 （2）式中 n轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分 d轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，由于離心力的作用，錘頭作輻射狀，這時轉(zhuǎn)子的外段直徑就用d（米）表示。將式（2）代入（1）中：牛米 （3）錘頭動能大小與錘頭的重量成正比，即錘頭越重，錘頭的動能越大，破碎效率越高。但錘頭的重量越大，旋轉(zhuǎn)起來產(chǎn)生的離心力也越大，對錘式破碎機轉(zhuǎn)子的其它零件都會有不同程度的影響，甚至損壞，因此，錘頭的重量要適中。正確的選擇錘頭的重量對破碎機效果和能量消耗有很大作用。所選的錘頭重量一定要滿足錘擊一次便使物料塊破碎的要求，并使無用功的消耗達到最小值，同時，還必須不使錘頭向后偏倒，為此，必須使錘頭運動起來產(chǎn)生的動能等

22、破碎物料所需要的打擊功，如公式（3）所示。轉(zhuǎn)子全部錘頭每轉(zhuǎn)一次所產(chǎn)生的動能ea為1： 牛米 （4）式中 轉(zhuǎn)子圓周方向的錘頭排數(shù)； 轉(zhuǎn)子橫向每排錘頭的個數(shù)。轉(zhuǎn)子每分鐘n轉(zhuǎn)時全部錘頭所產(chǎn)生的動能na為1： (5)由于給料的不均勻和物料的松散比不一，實際上并不是全部錘頭都能物料，其中有些錘頭空過，因此，公式（5）不必再乘以給料不均勻和物料松散系數(shù)。全部錘頭每分鐘所產(chǎn)生的動能na是由電動機直接供給的，故使式（5）與電動機每分鐘所發(fā)出的功率n相等，即可以為全部錘頭所產(chǎn)生的打擊力能夠擊碎加入的物料。亦即： kw （6） 牛式中 n錘式破碎機的電動機功率，千瓦； n=75 kw d=0.8mm n=980轉(zhuǎn)

23、/分 公式（6）只是考慮全部錘頭運動起來產(chǎn)生的動能能夠打碎物料，并沒有考慮錘頭打擊物料后，它的速度損失大小。如果打擊物料后，其速度損失過大，是這會使錘頭繞自己的懸掛軸回轉(zhuǎn)而向后偏斜過大，再下一次物料相遇時，它會空過而不破碎物料，因而會降低錘式破碎機的生產(chǎn)能力和增加無用功。當然，錘頭打擊物料產(chǎn)生的偏斜由于離心力而能夠恢復(fù)到原來的位置，但必須再第二次打擊物料前恢復(fù)正常位置，所以，錘頭打擊物料后只能允許速度損失50%60%，利用動量相等的原理，可得： 牛米/秒 米/秒 （7）式中 g錘頭重量折算到打擊中心的重量，牛； 最大物料塊的重量，牛； v錘頭打擊開始所具有的圓周線速度，米/秒； 錘頭打擊物料后

24、的圓周線速度，米/秒。公式（7）的系數(shù)等于0.50.4，即2 =（0.50.4）v 米/秒。 （8）由式（7）得： 牛 （9）把式（8）代入式（9）中得： 牛 （10） 取=25n 系數(shù)取為1 則g=125=25n 綜合前面兩種方案，我最終確定錘頭重量為g=25牛。第四部分 錘式破碎機主要零件的計算一、錘頭錘式破碎機是一種高速回轉(zhuǎn)且靠沖擊來破碎隨物料的機械。為了確保它能正常工作，必須使它的轉(zhuǎn)子獲得靜平衡和動平衡，如果轉(zhuǎn)子的中心離開它的幾何中心線，則產(chǎn)生靜力不平衡現(xiàn)象；若轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)中心線和其主慣性中心線相交，則將產(chǎn)生動不平衡現(xiàn)象，這兩種不平衡現(xiàn)象都會使機械產(chǎn)生較大的慣性力和力矩從而縮短零件的壽命

25、。轉(zhuǎn)子上零件要按二級精度來制造，并且還要精確地進行靜力和動力平衡。雖然，錘式破碎機的轉(zhuǎn)子已達到靜力和動力平衡，但是由于錘頭懸掛得很不正確，則將伴隨著錘頭與物料的沖擊在錘頭銷軸、轉(zhuǎn)子圓盤、主軸以及主軸承上產(chǎn)生打擊反作用力，如圖5所示。在圖5中，錘頭打擊物料塊時，在錘頭打擊點上將產(chǎn)生打擊力n。如果錘頭懸掛得不正確，即錘頭是非打擊平衡錘，則在錘頭銷軸上產(chǎn)生打擊反作用力 。根據(jù)作用力等于反作用力的原理，蓋里也將作用在轉(zhuǎn)子圓盤的銷孔上，該力用表示，其方向與相反。如果轉(zhuǎn)子已經(jīng)達到靜力和動力平衡，則作用在轉(zhuǎn)子圓盤銷孔上的打擊反力也將傳給轉(zhuǎn)子軸上，該力用表示，而力的反作用力將作用在轉(zhuǎn)子中心孔上， 與在轉(zhuǎn)子圓盤

26、上形成逆圓盤回轉(zhuǎn)方向的打擊力偶，因而額外的多消耗了能量，作用在轉(zhuǎn)子軸上的打擊反力將傳給軸承，時軸承在工作中受到與打擊次數(shù)相同的連續(xù)沖擊，而顯著地縮短軸承壽命。為了避免錘式破碎機工作時產(chǎn)生打擊反作用力，必須使所安裝的錘頭是打擊平衡錘頭。所謂打擊平衡錘頭，就是錘頭打擊物料后，在其懸掛銷軸上不產(chǎn)生打擊反力。從這個觀點出發(fā)，在設(shè)計和改進錘式破碎機的錘頭時，必須對所選的錘頭的幾何形形狀進行打擊平衡計算。下面是我對本次設(shè)計的錘頭進行的打擊平衡計算，它是一個最常用的、幾何形狀最簡單的、具有一個銷軸孔的錘頭進行打擊平衡計算，如圖6所示。在計算前，現(xiàn)假定錘頭的打擊中心在其外棱處，即錘頭以其外棱打擊物料，然后通過

27、求得錘頭最合適的懸掛銷軸孔來滿足打擊中心公式1： cm （1）式中 c錘頭懸掛中心（銷軸孔）o到重心s的距離，cm； 錘頭懸掛重心o到打擊重心（錘頭外棱）的距離，cm； cm （2） 錘頭的長度，cm； 有孔（銷軸孔）錘頭的面積，cm 2； cm 2 （3） 錘頭懸掛銷軸孔的直徑，cm； 錘頭的寬度，cm； 面積對喜歡掛重心o的極限慣性矩，。根據(jù)面積定理，在圖6中以左邊緣為基準時： 化簡后得： cm (4)由式（4）可得： cm (5)設(shè)： 有孔錘頭（平面薄板）的面積對其懸掛中心o的極慣性矩，； 無孔錘頭（平面薄板）的面積對其懸掛中心o的極慣性矩，； 無孔錘頭（平面薄板）的面積對其重心的極慣性

28、矩，； 銷軸孔面積對其懸掛中心o的極慣性矩，； 無孔錘頭對其面積的垂直對稱軸x-x的軸慣性矩，； 無孔錘頭對其面積的垂直對稱軸z-z的軸慣性矩，； 無孔錘頭的面積，; e 無孔錘頭的重心至懸掛重心o的距離，。 （6） （7） （8） (9)將式（2）、（9）、（3）和（5）代入（1）中，化簡整理得： cm (10)其中：a=228mm b=95mm d=33mm 按上式計算方法求得錘頭懸掛中心位置，在實際工作中錘頭銷軸難免受到打擊反力的作用，因為我在計算之初是假定錘頭以其外棱打擊物料，而實際上由于給料粒徑的變化，錘頭并非都是以其外棱打擊物料。另外，由于制造和安裝上的誤差，以及錘頭外棱和銷軸孔的

29、磨損，都會改變打擊平衡的條件（）。因此，考慮到以上一些因素，錘頭懸掛中心到左邊的距離x最后取為47.5mm。二、主軸1 對于只傳遞轉(zhuǎn)矩的圓截面軸，其強度條件為3： n/mm2 (1) 式中 軸的扭切實力，n/mm2； t轉(zhuǎn)矩， n/mm； 為極截面系數(shù)，mm3,對圓截面軸; p傳遞的功率，kw； n軸的轉(zhuǎn)速，r/min； d軸的直徑，mm； 許用扭切應(yīng)力，n/mm2。對于既傳遞轉(zhuǎn)矩又承受彎矩的軸，可用上式初步估算軸的直徑，但必須把軸的許用扭切應(yīng)力適當降低，以補償彎矩對軸的影響，然后將降低后的許用應(yīng)力代入上式，并改寫為設(shè)計公式3： mm (2)式中 a由軸的材料和承載情況確定的常數(shù)，查表14-2

30、：3 a=098 體內(nèi)為本設(shè)計中主軸的材料為35simn，且受大載荷，大彎矩。所以a取為100，又因為p=75kw n=980n/min所以 則取軸的最細處 dmin=80mm而細軸處的強度條件為 查表11-3：435simn的許用扭切應(yīng)力=4052 n/mm2則 =7.14 n/mm2 即細軸80mm處的強度符合要求。2、主軸的臨界轉(zhuǎn)數(shù)對于高速運轉(zhuǎn)的機器，若轉(zhuǎn)動機件由于不平衡二使重心偏離回轉(zhuǎn)軸線e時，就會產(chǎn)生離心慣性力f=mw2e,雖然e的值一般很小，但是f與w2成正比例，故在高速運轉(zhuǎn)下就會產(chǎn)生很大的慣性力，從而引起機器的振動。若慣性的頻率和主軸的自振頻率相等時，就會發(fā)生共振，使主軸的繞曲增

31、大，振動逐漸加劇，這時候的主軸轉(zhuǎn)數(shù)稱為臨界轉(zhuǎn)數(shù)。在這種情況下即使e值很小，對于主軸業(yè)使非常危險的。所以在確定沖擊式破碎機的轉(zhuǎn)數(shù)時，必須計算主軸的臨界轉(zhuǎn)數(shù)，業(yè)就是確定它的自振頻率。對于轉(zhuǎn)子幾何中心線平行偏離主軸中心線e時如圖7，主軸的自振頻率w0為2： (1)式中 g重力加速度， g=981 cm/s2; f主軸受均勻載荷時產(chǎn)生的靜繞度。主軸的臨界轉(zhuǎn)速為 轉(zhuǎn)/分對于轉(zhuǎn)子中心線與主軸中心線成某一角度偏斜并在中間相交時，主軸上受的載荷如圖8所示，在這種情況下，主軸的自振頻率有兩種數(shù)值2：圖1 主軸載荷圖圖8 主軸載荷圖 式中m1m2轉(zhuǎn)子的當量質(zhì)量，即，； 由于p1=1而引起的點1的繞度，m/kg；

32、由于p2=1而引起的點2的繞度，m/kg； 由于p2=1而引起的點1的繞度，m/kg。因此，主軸的臨界轉(zhuǎn)數(shù)為： 由于,所以，實際上只需要考慮就足夠了。無論是第一種情況還是第二種情況，沖擊式破碎機的工作轉(zhuǎn)數(shù)n均小于或大于臨界轉(zhuǎn)數(shù)，一般認為加熱后裝到軸上去的圓盤，使軸的剛性增加，臨界轉(zhuǎn)數(shù)此時將大大提高。 三、飛輪的設(shè)計計算錘式破碎機在破碎大塊物料時，錘頭的速度損失會過大而且會增大電動機的尖峰負荷。為了避免出現(xiàn)這些現(xiàn)象，在主軸上就要增加一個飛輪來儲備動能。根據(jù)理論力學(xué)知識，知飛輪矩為： gd2=490j kgm2飛輪設(shè)計的基本問題是在保證機器運轉(zhuǎn)的不均勻系數(shù)在許用范圍內(nèi)的這一前提下，求出飛輪的轉(zhuǎn)動慣

33、量j從而最后定出飛輪的主要尺寸。1 飛輪轉(zhuǎn)動慣量的確定：設(shè)錘式破碎機在空行程和部分無負荷的工作行程時間t1秒內(nèi)的功率消耗為n1kw ，轉(zhuǎn)子在工程行程的破碎時間t1秒內(nèi)的功率消耗為n2kw，電動機的功率為n kw ，并且n1 n n1情況下，多余的功率就使飛輪的能量增加，如果在空轉(zhuǎn)階段開始時，飛輪的角速度等于 min,在空轉(zhuǎn)階段結(jié)束時，飛輪的角速度增加為 max；在有載運轉(zhuǎn)時n2 n，飛輪就輸出能量，飛輪的角速度就由 max 降到 min。列出空轉(zhuǎn)時的平衡方程式： 或 則飛輪儲存的能量： 設(shè)空轉(zhuǎn)的功率消耗 （稱損失系數(shù)）故 考慮摩擦損失的機械效率=0.85.則 飛輪的平均角速度，即主軸的角速度。

34、 速度不均勻系數(shù) =0.030.05 t1空轉(zhuǎn)時間 取 秒 所以 2、飛輪的主要尺寸 d飛=700mm d孔=80mm b=100mm四、 篦條的設(shè)計篦條是錘式破碎機中和錘頭一樣，受到物料的撞擊而有一定程度的磨損，也是錘式破碎機中易損的零件之一，篦條受到硬物料的沖擊，容易彎曲或者折斷。篦條的形狀由多種形式，由三角形、矩形和梯形三種，本次設(shè)計中采用的是梯形，其材料是zgmn13的高錳鋼。因此由較高的耐磨性，又能承受一定的沖擊。計算篦條時，假設(shè)其傾角為，篦孔為方形，邊長為l，篩絲直徑為a，顆粒直徑為d，顆粒與篦條方向傾角角投落到篩面。如圖9所示： 圖9當不考慮重力對顆粒運動的影響，則可以為顆粒作直

35、線運動，可得出物料的顆粒通過篦縫的概率6： （1）若篩面水平放置，即=0，則不考慮顆粒投落到篩條上后彈回來彈跳起來落入篩孔的可能性，可改寫為 6 ： （2）從（1）、（2）兩式中不難看出，顆粒傾斜于篩面運動時比垂直于篩面運動時的透篩概率要小。因為在式（1）和（2）中引進碰撞系數(shù)，就使得比篩孔曉的顆粒透篩概率度大了，者僅是向?qū)嶋H透篩概率靠近一些。所以要在公式中引入系數(shù)，其結(jié)果業(yè)使理論透篩概率。由式（1）可以看出，如果令分子中帶括號那項為0，則理論透篩概率p（a）也為0，這樣可以算出各顆粒材料不能透篩的篩面臨界傾斜角。則 （3）當時，即物料從垂直方向落到傾斜面上，則 由式（3）或（4）可以繪出下面

36、關(guān)系曲線，它反映了傾斜角與篩面的相對粒度關(guān)系，從中可以看出，在具有大傾斜篩面的篩分機中，可以用篩孔尺寸較大的篩面來處理相對粒度小的顆粒群，這就是概率篩之所以可以采用大篩孔篩面的一條理論依據(jù)。圖10 篩面臨界傾角與相對粒度關(guān)系 我可以確定篦條的部面圖，如圖11所示： 圖11 篦條五、 軸承計算滾動軸承的尺寸懸著取決于疲勞壽命。1、壽命計算公式3： 小時式中： c額定載荷（軸承）kg p軸承的當量動載荷 kg n軸承的轉(zhuǎn)速 r/min 軸承的壽命指數(shù)（球軸承為3，滾子軸承為）2、當量動載荷的計算用于計算同時承受徑向及軸向負荷的軸承而引進的假定負荷，若將此假定負荷作用于軸承所得的壽命與軸承在實際條件

37、下達到的壽命相同。對向心軸承3： kg式中：實際徑向負荷kg 實際軸向負荷kg 徑向系數(shù) 軸向系數(shù)考慮到機械工作中的沖擊，振動以及傳動件運轉(zhuǎn)不平穩(wěn)等所產(chǎn)生的動負荷對軸承負荷的影響，所以其公式為： 式中： 軸承段受名義徑向載荷 kg 軸承段受名義軸向載荷 kg 動載荷系數(shù)，查表取1.21.5，最后查表選出軸承為n220e第五部分 錘式破碎機的結(jié)構(gòu)設(shè)計一臺機器的結(jié)構(gòu)對其很重要，好的設(shè)計可以提高機器的生產(chǎn)，延長其使用壽命等。一、機架機架是一臺機器的骨架，他支撐著所有的工作零件。由于錘式破碎機使一種容易磨損零件的機器，它需要經(jīng)常更換零部件，所以設(shè)計時不能設(shè)計成一個閉合的實體，而應(yīng)該設(shè)計成便于拆卸的結(jié)構(gòu)

38、，于是我用上下機架組合的結(jié)構(gòu)，上下機架分別用鋼板焊接而成，再用螺栓將上下機架聯(lián)結(jié)起來，上方機架留有給料口，給料口應(yīng)靠近破碎板，這樣可以使物料進入機體后便能在錘頭和破碎板的作用下迅速破碎。由于轉(zhuǎn)子是在旋轉(zhuǎn)下工作，所以，物料會磨損機架，那么我就給機架的內(nèi)壁加上襯板，襯板使用螺栓聯(lián)結(jié)在機架內(nèi)壁上的，如下圖12所示，這樣磨損嚴重的襯板就可以得到更換。由于處于工作區(qū)的襯板最容易損壞，所以我把工作區(qū)的襯板的面積設(shè)計的比其它地方的，這樣工作區(qū)的襯板布置得很密，以便不會因某個地方的襯板損壞而將所有的襯板更換，從而節(jié)省材料。最后在設(shè)計中，我還在上、下機架的兩側(cè)開了兩個檢查門，以便檢修、調(diào)整和更換篦條。二、破碎板

39、破碎板和錘頭一樣，都是錘式破碎機的工作不見，由于它承受著物料的沖擊，很容易磨損，所以選擇zgmn13高錳鋼較合適。破碎板在破碎物料時，應(yīng)該和下落的物料有一定的角度，這樣有利于礦石破碎。如果破碎板和物料下落的速度方向一致，如圖13（a），物料只受錘頭打擊和錘頭與破碎板的擠壓作用，破碎不充分，但破碎板有一定的傾斜角度后，物料的破碎就充分多了。此外，破碎板傾斜后，機內(nèi)的容積增大，提高了生產(chǎn)率。當然傾斜角度不能過大，根據(jù)經(jīng)驗，傾斜角度一般為300，如圖13（b）所示，破碎板本身不厚，但是為了防止破碎板斷裂，要在下面加固了一層厚厚的鑄鐵。三、圓盤錘架錘架是用來懸掛錘頭的，它不起破碎物料的作用。但是錘式破

40、碎機在運轉(zhuǎn)時，錘架要和物料接觸造成磨損，所以錘架的材質(zhì)也要有一定的耐磨性，本設(shè)計中采用的是優(yōu)質(zhì)鑄鋼zg35b，該材質(zhì)鑄鋼具有較好的焊接性，局部出現(xiàn)磨損時，可進行補焊。錘架在轉(zhuǎn)子上起著連接主軸和錘頭的作用。錘架是裝在主軸上的，有11個圓盤錘架，它是通過平鍵與軸剛性地聯(lián)在一起。圓盤錘架間裝有間隔套，為了防止圓盤錘架的軸向傳動，兩端用圓螺母固定，圓盤錘架裝有三根銷軸，銷軸兩端用圓螺母擰緊。每根銷軸上裝有10個錘頭，所以錘頭的總數(shù)為30個。為了防止錘頭軸向傳動，銷軸上裝有銷軸套，組成了轉(zhuǎn)子。圓盤錘架上還配有第二組銷軸孔，它是圓盤的一個特點，因為我們在實際操作時，先把錘頭和銷軸放在靠里邊的一組銷軸孔里，

41、當錘頭用過一段時間，磨損20mm時，我們可以把錘頭以及銷軸轉(zhuǎn)移到第二組就可以繼續(xù)使用直至不能用時。這樣以來，提高了錘頭的生產(chǎn)效率，而且不會影響機器的破碎效果。圓盤錘架如圖14所示： 圖14 800800錘式破碎機的錘盤另外，錘頭、錘架、錘頭銷軸、飛輪以及壓緊錘盤和滾動軸承組成轉(zhuǎn)子，如圖15所示：圖15 轉(zhuǎn)子1-飛輪 2-錘架 3-錘架 4-錘頭銷軸 5-壓緊錘盤6-軸承 7-主軸四、聯(lián)軸器聯(lián)軸器是用來聯(lián)接軸與軸，使它們一起回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩。用聯(lián)軸器聯(lián)接的兩根軸，只有在停機后，經(jīng)過拆卸才能將它們分開。聯(lián)軸器有彈性和剛性兩大類。剛性聯(lián)軸器由剛性傳力件組成，又可分為固定式和可移式兩類。固定式剛性聯(lián)軸器

42、不能補償兩軸的相對位移。但移動式剛性聯(lián)軸器能補償兩軸的相對位移，并具有吸收振動和緩和沖擊的能力。錘式破碎機由于工作時要產(chǎn)生沖擊和振動，所以應(yīng)使用彈性聯(lián)軸器。而彈性聯(lián)軸器中有彈性柱銷聯(lián)軸器、彈性套柱銷聯(lián)軸器以及輪胎式聯(lián)軸器。彈性柱銷聯(lián)軸器在結(jié)構(gòu)上和凸緣聯(lián)軸器很相似，但是兩個半聯(lián)軸器的聯(lián)接不用螺栓而用帶橡膠或皮革套的柱銷，但彈性套柱銷聯(lián)軸器在高速軸上應(yīng)用十分廣泛，所以本設(shè)計不選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。輪胎式聯(lián)軸器的中間用的是橡膠制成的輪胎，用夾緊板與軸套聯(lián)接，它的結(jié)構(gòu)簡單可靠，易于變形，因此它允許的相對位移較大，角位移可達50120，軸向位移可達0.02d，徑向位移可達0.01d，d為聯(lián)軸器的外景，所

43、以我也不選用這種。彈性柱銷聯(lián)軸器是利用若干非金屬制成的柱銷置于兩個半聯(lián)軸器凸緣的孔中，以實現(xiàn)兩周的聯(lián)接，柱銷通常用尼龍制成，尼龍具有一定的彈性。彈性柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單，更換柱銷方便，為了防止柱銷滑出，在柱銷兩端配置擋圈。裝配時應(yīng)注意留出空隙c。這種聯(lián)軸器能補償較大的軸向位移。依靠彈性柱銷的變形，允許由微量的徑向位移和角位移，但若徑向位移或角位移較大時，將會引起彈性柱銷的迅速磨損，所以我選用彈性柱銷聯(lián)軸器，應(yīng)該注意的是安裝必須仔細。選擇好使用彈性柱銷聯(lián)軸器后，我根據(jù)軸的直徑和軸的轉(zhuǎn)速從標準選擇需要的型號和尺寸，最后確定使用hl6。五、滾動軸承滾動軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架四部分組成，內(nèi)

44、圈裝在軸頸上，外圈裝在機座或零件的軸承孔內(nèi)。內(nèi)外圈上裝有滾道，當內(nèi)外圈相對旋轉(zhuǎn)時，滾動體將沿著滾道滾動，保持架的作用是把滾動體均勻地隔開。滾動體與內(nèi)外圈的材料應(yīng)具有較高的硬度、接觸疲勞強度、良好的耐磨性和沖擊韌性。一般含鉻合金鋼制造，經(jīng)熱處理后硬度可達hrc61-65，工作表面須經(jīng)磨削和拋光。保持架一般用低碳鋼板沖壓制成，高速軸承多采用有色或塑料保持架，與滑動軸承比，滾動軸承具有摩擦阻力小，起動靈敏效率高、潤滑簡便和易于互換等優(yōu)點，所以本設(shè)計我采用滾動軸承，它的缺點是抗沖擊能力較差，高速運轉(zhuǎn)時會發(fā)出噪聲，工作壽命也不及液體摩擦的滑動軸承。接觸角是滾動軸承的一個重要參數(shù)，軸承的受力分析和承載能力

45、等都與接觸角有關(guān)。滾動體與套圈接觸的法線與軸承徑向面（垂直于軸承軸心線的平面）之間的夾角稱為工程接觸角。徑向平面與經(jīng)軸承套圈傳遞給滾動體的合力作用線之間的夾角稱為接觸角。工程接觸角越大，軸承承受軸向載荷的能力越大。滾動軸承按其承受載荷的方向或公稱接觸角的不同，刻分為：（1）向心軸承，主要用于承受徑向載荷，其公稱接觸角從00到450；（2）推力軸承，主要用于承受軸向載荷，其公稱接觸角從大于450到900，（表16-1）3。按照滾動體形狀，可分為球軸承和滾子軸承。滾子軸承又分為圓柱滾子，球面滾子和滾針等。按照工作時能否調(diào)心，可分為剛性軸承和調(diào)心軸承。能阻抗?jié)L道間軸心線錯位的軸承稱為剛性軸承。滾道使球面形的，能適應(yīng)兩滾道軸心線間的角偏移差及角運動的軸承稱為調(diào)心軸承。設(shè)計時我使用的是調(diào)心滾子軸承，查表得到的型號為1220.在同樣的尺寸下，滾子軸承的承受能力為球軸承的1.53倍，所以，在載荷較大或有沖擊載荷時宜采用滾子軸承。由于接觸角的存在，角接觸軸承可同時承受徑向載荷和軸向載荷。公稱接觸角小的，如角接觸向心軸承，主要用于承受徑向載荷；公稱接觸角大的，如角接觸推力軸承，主要用于承受軸向載荷。徑向接觸向心球軸承的公稱接觸角為0，但由于滾動體與滾道間留有間隙，受軸向載荷時軸承內(nèi)外圈間將產(chǎn)生軸向相對位移，實際上形成一個不大的接觸角，所以也能承受一定的軸向載荷。第六部分 錘式破碎機的操