PC-Ф800×800錘式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）PC-800800 錘式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘 要錘式破碎機(jī)大量應(yīng)用于水泥廠、電廠等各個(gè)部門，所以，它的設(shè)計(jì)有著廣泛的前景和豐富的可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。其設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)是，在完成總體的設(shè)計(jì)方案以后，就指各個(gè)主要零部件的設(shè)計(jì)、安裝、定位等問(wèn)題。在各個(gè)零部件的設(shè)計(jì)中，要包括材料的選擇、尺寸的確定、加工的要求，結(jié)構(gòu)工藝性的滿足，以及與其他零件的配合的要求等。在強(qiáng)度的校核是，要運(yùn)用的相關(guān)公式，進(jìn)行危險(xiǎn)部位的分析、查表、作圖和計(jì)算等。并隨后對(duì)整體進(jìn)行安裝、工作過(guò)程以及工作后的各方面的檢查，最后對(duì)兩個(gè)主要工作零件的加工精度、公差選擇進(jìn)行分析，以保證破碎機(jī)最終設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 錘

2、式破碎機(jī)，錘頭，強(qiáng)度 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）PC-800800STRUCTURE DESIGN OF HAMMER CRUSHERABSTRACT Hammer type breakers are applied to such each department as the cement plant,power plant,etc.in a large amount,so its design has an extensive prospect and experience that can be used for reference. Its design essence is,for

3、merly after total conceptual design,a design which points each main spare part ,question of installing and making a reservation etc.And carry on the intensity to check and test to the specific part.In the design of each spare part,should include the choice,sureness,demand processed,structure craft s

4、atisfaction of the size of the material,and the demand for cooperating with other parts,etc.When the intensity is checked,should use relevant formula ,carry on the analysis of the dangerous position,need to check form,mapping,calculation,etc.Then to to install ,work course ,work situation after pred

5、ict that carries on more overall inspection whole ,Finally,choose to analyze in machining accuracy, public errand to two groundwork parts,economy and dependability that the breaker soed as to ensure is designed finally.Key Words Hammer type breakers hammer intensity 目錄洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）前言 .1第 1 章 緒論 .21

6、.1 破碎機(jī)的簡(jiǎn)介.21.2 研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案.21.2.1 實(shí)驗(yàn)方案 .21.2.2 研究?jī)?nèi)容.2第 2 章 錘式破碎機(jī) .32.1 錘式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu).32.1.1.機(jī)殼 .42.1.2.轉(zhuǎn)子 .42.1.3.襯板和打擊板 .52.2 特點(diǎn).52.3 工作原理 .62.4 分類.62.5 主要用途.62.6 優(yōu)缺點(diǎn) .7第 3 章 PC-800800 錘式破碎機(jī)的總體及主要參數(shù)設(shè)計(jì).83.1 總體方案設(shè)計(jì) .83.2 該型號(hào)破碎機(jī)的工作參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算.93.2.1 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的計(jì)算 .93.2.2 生產(chǎn)率的計(jì)算 .103.2.3 電機(jī)功率的計(jì)算 .103.3 該種破碎機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算.

7、103.3.1 轉(zhuǎn)子的直徑與長(zhǎng)度：.113.3.2 給料口的寬度和長(zhǎng)度：.113.3.3 排料口的尺寸.113.3.4 錘頭質(zhì)量的計(jì)算：.11第 4 章 PC-800800 錘式破碎機(jī)的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).124.1 錘頭設(shè)計(jì)與計(jì)算 .13洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4.2 圓盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 .134.3 主軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度計(jì)算 .144.3.1 軸的材料的選擇 .154.3.2 軸的最小直徑和長(zhǎng)度的估算 .154.3.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性檢驗(yàn) .154.3.4 軸的彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算 .174.3.5 軸的疲勞強(qiáng)度條件的校核計(jì)算： .214.4 軸承的選擇 .234.4.1 材料的選擇.234.4

8、.2 軸承類型的選擇.244.4.3 軸承的游動(dòng)和軸向位移 .244.4.4 軸承的安裝和拆卸 .254.5 傳動(dòng)方式的選擇與計(jì)算.254.6 飛輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 .274.7 棘輪的選擇 .274.8 蓖條位置調(diào)整彈簧的選擇 .284.9 箱體結(jié)構(gòu)以及其相關(guān)設(shè)計(jì) .284.9.1 鑄造方法.294.9.2 截面形狀的選擇.294.9.3 肋板的布置 .29結(jié)論 .30謝 辭 .31參考文獻(xiàn) .32洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文前言隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，我國(guó)的鋼鐵工業(yè)和礦業(yè)得到了快速的發(fā)展。各種金屬，非金屬，化工礦物等物料的社會(huì)需求量和生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大，需要破碎的物料迅速增加，因此破碎的需求也越來(lái)

9、越大，各種規(guī)格破碎機(jī)的開(kāi)發(fā)和發(fā)展，與建筑，高等級(jí)公路，橋梁，水壩和礦業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)，它的使用范圍也越來(lái)越大錘式破碎機(jī)是礦山生產(chǎn)、建設(shè)用料加工及聚合化工生產(chǎn)的主要設(shè)備之一，被廣泛應(yīng)用于各種金屬和非金屬礦山，化工礦物以及水泥，建材等物料的生產(chǎn)加工中。近年來(lái)，隨著礦山生產(chǎn)和建材加工中一些新理論的提出，用戶希望散體礦石能夠在破碎階段盡可能地得到粒度更細(xì)，塊度更好的產(chǎn)品。此外，隨著全球礦產(chǎn)貧化現(xiàn)象的出現(xiàn)，在保持或增加各種金屬和非金屬礦產(chǎn)量的前提下，要求處理的原礦量就大大增大，這對(duì)破碎設(shè)備提出更高的要求，也面臨更大的挑戰(zhàn)。無(wú)疑，現(xiàn)行落后的錘式破碎機(jī)不能承擔(dān)新時(shí)期的生產(chǎn)任務(wù)，必須開(kāi)發(fā)高性能，低能耗的新型錘

10、式破碎機(jī)，總結(jié)在錘式破碎機(jī)設(shè)計(jì)、使用和測(cè)試方面得經(jīng)驗(yàn)，積累適合我國(guó)破碎機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的試驗(yàn)資料和數(shù)據(jù)，建立破碎機(jī)最優(yōu)化設(shè)計(jì)的理念和方法并使之推廣普及，提高我國(guó)錘式破碎機(jī)技術(shù)性能，趕超國(guó)際先進(jìn)水平。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第 1 章 緒論1.1 破碎機(jī)的簡(jiǎn)介錘式破碎機(jī)主要是靠沖擊能來(lái)完成破碎物料作業(yè)的。錘式破碎機(jī)工作時(shí)，電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子作高速旋轉(zhuǎn)，物料均勻的進(jìn)入破碎機(jī)腔中，高速回轉(zhuǎn)的錘頭沖擊、剪切撕裂物料致物料被破碎，同時(shí)，物料自身的重力作用使物料從高速旋轉(zhuǎn)的錘頭沖向架體內(nèi)擋板、篩條，大于篩孔尺寸的物料阻留在篩板上繼續(xù)受到錘子的打擊和研磨，直到破碎至所需出料粒度最后通過(guò)篩板排出機(jī)外。被破碎物料為煤、鹽、

11、白堊、石膏、磚瓦、石灰石等。還用于破碎纖維結(jié)構(gòu)、彈性和韌性較強(qiáng)的碎木頭、紙張或破碎石棉水泥的廢料 以 回收石棉纖維等等。此外，錘式破碎機(jī)不僅可用于破碎生產(chǎn)線，制砂生產(chǎn)線，也可在選礦生產(chǎn)線中替代圓錐式破碎機(jī)。1.2 研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案1.2.1 實(shí)驗(yàn)方案畢業(yè)設(shè)計(jì)使用的原始資料及設(shè)計(jì)技術(shù)要求：1.生產(chǎn)能力：30；h/m32.轉(zhuǎn)子的直徑 D=800mm,轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度 L=800mm；3.最大物料給料粒度：小于 150mm；4.最大排料粒度不能超過(guò)：10mm；1.2.2 研究?jī)?nèi)容運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算，總裝圖設(shè)計(jì)，主要零部件強(qiáng)度及選用計(jì)算，用 Solid Works 對(duì)連接軸進(jìn)行有限元分析，繪制零部件圖，設(shè)

12、計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第 2 章 錘式破碎機(jī)錘式破碎機(jī)是直接將最大粒度為 600-1800 毫米的物料破碎至 25 或 25 毫米以下的一段破碎用破碎機(jī)。錘式破碎機(jī)適用于在水泥、化工、電力、冶金等工業(yè)部門破碎中等硬度的物料，如石灰石、爐渣、焦碳、煤等物料的中碎和細(xì)碎作業(yè)。2.1 錘式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)錘式破碎機(jī)箱體、轉(zhuǎn)子、錘頭、反擊襯板、篩板等組成。錘式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)圖如圖 2-1 所示。圖 2-1 錘式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)破碎機(jī)的主軸上安裝有數(shù)排掛錘體。在其圓周的銷孔上貫穿著銷軸，用銷軸將錘子鉸接在各排掛錘體之間，錘子磨損后可調(diào)換工作面。掛錘體上開(kāi)有兩困銷孔。銷孔中心至回轉(zhuǎn)軸心的距離是不同的，

13、用來(lái)調(diào)整錘子和箅條之間的間隙。為了防止掛錘體和錘子的鉑向竄動(dòng)，在掛錘體兩端用壓緊錘盤和鎖緊螺母固定。轉(zhuǎn)于兩端支承在滾動(dòng)軸承上，軸承用螺栓固定在機(jī)殼上。主軸和電動(dòng)機(jī)用彈性聯(lián)軸器直接連接。為了使轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，主軸的一端裝有一個(gè)飛輪。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文圓弧狀卸料篩條安裝在轉(zhuǎn)子下方，箅條的兩端裝在橫梁上，員外面的箅條用壓板壓緊，箅排列方向和轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方向垂直。箅條間隙由箅條中間凸出部分形成。為了便于物料排出。箅條縫隙向下逐步擴(kuò)大，同時(shí)還向轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)方向傾斜。為了更好了解錘式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)，接下來(lái)一一講述其結(jié)構(gòu)組成部分。2.1.1.機(jī)殼錘式破碎機(jī)的機(jī)殼由下機(jī)體、后上蓋、左側(cè)壁和右側(cè)壁組成，通過(guò)螺栓將各部

14、分連接為一體。上部開(kāi)設(shè)進(jìn)料口一個(gè)，機(jī)殼內(nèi)壁全部以高錳鋼襯板鑲嵌，方便襯板磨損后的更換。下機(jī)體采用碳素結(jié)構(gòu)鋼板焊接而成，為了兩側(cè)安放軸承支持轉(zhuǎn)子，特采用高錳鋼焊接了軸承支座。機(jī)殼的下部可以直接用地腳螺栓在混凝土上固定，機(jī)殼的后上蓋、左側(cè)壁和右側(cè)壁也全部采用碳素結(jié)構(gòu)鋼板焊接而成。機(jī)殼和軸之間沒(méi)有防護(hù)措施漏灰現(xiàn)象十分嚴(yán)重，為了防止漏灰，機(jī)殼的任一部位與軸接觸的地方全部設(shè)有軸封。為了方便檢修、調(diào)整更換篦條和錘頭，下機(jī)體、兩側(cè)壁都開(kāi)有檢修孔。2.1.2.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是錘式破碎機(jī)的主要工作部位，轉(zhuǎn)子由主軸、錘盤、銷軸、錘頭等組成，圓盤上均勻開(kāi)有分布的銷孔，用銷軸懸掛錘頭，為了防止圓盤和錘頭的軸向竄動(dòng)，用鎖緊螺

15、母在銷軸兩端固定。轉(zhuǎn)子支承在兩個(gè)滾動(dòng)軸承上，軸承通過(guò)螺栓固定在下機(jī)體的支座上，還有兩個(gè)定位銷釘固定在軸承的中心距上。為了使轉(zhuǎn)子在運(yùn)動(dòng)中存儲(chǔ)一定的動(dòng)能，用來(lái)減小電機(jī)的尖峰負(fù)荷和減輕錘頭的磨損，特意在主軸的一端裝有飛輪。下面把轉(zhuǎn)子的幾個(gè)主要部件加以詳細(xì)介紹。（1）主軸 主軸是錘式破碎機(jī)支撐轉(zhuǎn)子的最為主要的部件，轉(zhuǎn)子、錘頭的重量、沖擊力都由其承受，所以主軸的材質(zhì)需要具有較高的韌性和強(qiáng)度，主軸的材質(zhì)采用優(yōu)質(zhì)合金鋼，通過(guò)超聲波探傷來(lái)加工進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。（2）錘盤 錘式破碎機(jī)的錘盤是用來(lái)懸掛錘頭的，在錘式破碎機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)中，錘盤不可避免的要受到礦石的沖擊和磨擦，所以錘盤要要求其具有一定的耐磨性，錘盤及錘孔采用高

16、猛鋼滲碳熱處理來(lái)提高了其耐磨性。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文（3）錘頭 錘頭是錘式破碎機(jī)最為重要的工作部件。其中錘頭的質(zhì)量、形狀和材質(zhì)決定著錘式破碎機(jī)的生產(chǎn)能力，錘頭動(dòng)能的大小與錘頭的重量是成正比的，錘頭越重，動(dòng)能越大，破碎的效率越高，錘頭重量種類齊全，最小錘頭 15 公斤，最大錘頭可達(dá) 298 公斤，多種錘頭重量可以根據(jù)客戶需求為其定制，錘頭采用新型優(yōu)質(zhì)多元素高鉻錳鋼復(fù)合鑄造，其使用壽命是一般錘頭的數(shù)倍。2.1.3.襯板和打擊板錘式破碎機(jī)通過(guò)錘頭高速捶打礦石，瞬間內(nèi)礦石具有極大的速度和動(dòng)能，為了防止機(jī)架的磨損，在機(jī)架的內(nèi)壁用錳鋼做襯板，打擊板采用高猛鋼鑄造淬火經(jīng)過(guò)強(qiáng)化處理，保證了襯板和打擊板優(yōu)越

17、的耐磨性和耐沖擊性。 由于錘式破碎機(jī)工作環(huán)境惡劣，所以錘式破碎機(jī)的質(zhì)量決定著其使用壽命，錘式破碎機(jī)的質(zhì)量是由其組成部件的材質(zhì)決定的.2.2 特點(diǎn)工作錘頭，采用新工藝鑄造，具有耐磨、耐沖擊?？蓳?jù)客戶要求，調(diào)節(jié)需要的粒度。錘破機(jī)體結(jié)構(gòu)密封，解決了破碎車間的粉塵污染和機(jī)體漏灰問(wèn)題。整體設(shè)計(jì)造型美觀、結(jié)構(gòu)緊湊，易損件少，維修方便等優(yōu)點(diǎn)，是升級(jí)換代產(chǎn)品。結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀，耐磨性好，維護(hù)方便。2.3 工作原理錘式破碎機(jī)主要是靠沖擊能來(lái)完成破碎物料作業(yè)的。錘式破碎機(jī)工作時(shí)，電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子作高速旋轉(zhuǎn)，物料均勻的進(jìn)入破碎機(jī)腔中，高速回轉(zhuǎn)的錘頭沖擊、剪切撕裂物料致物料被破碎，同時(shí)，物料自身的重力作用使物料從高速旋

18、轉(zhuǎn)的錘頭洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文沖向架體內(nèi)擋板、篩條，大于篩孔尺寸的物料阻留在篩板上繼續(xù)受到錘子的打擊和研磨，直到破碎至所需出料粒度最后通過(guò)篩板排出機(jī)外。2.4 分類錘式破碎機(jī)分為：?jiǎn)味五N式破碎機(jī)、高效錘式破碎機(jī)、打砂機(jī)、立軸錘式破碎機(jī)、可逆錘式破碎機(jī)、環(huán)錘式破碎機(jī)。將錘式破碎機(jī)的錘頭換為鋼環(huán)的環(huán)式碎煤機(jī)，環(huán)式碎煤機(jī)是錘式破碎機(jī)的變型。它利用高速?zèng)_擊和低速碾壓的綜合作用來(lái)破碎物料，因而可獲得更細(xì)的產(chǎn)品，主要用來(lái)為發(fā)電廠破碎煤炭，但也可用于石膏、鹽化工原料和一些中硬物料的破碎。被破碎物料為煤、鹽、白亞、石膏、磚瓦、石灰石等錘式破碎機(jī)的類型1.按轉(zhuǎn)子的數(shù)目，分為單轉(zhuǎn)子和雙轉(zhuǎn)子兩類。2.按轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)

19、方向，可分為不可逆式及可逆式兩類。3.按錘子的排列方式，分為單排式和多排式兩類。前者錘子安裝在同一回轉(zhuǎn)平面上，后者錘子分布在好幾個(gè)回轉(zhuǎn)平面上。2.5 主要用途被破碎物料為煤、鹽、白堊、石膏、磚瓦、石灰石等。還用于破碎纖維結(jié)構(gòu)、彈性和韌性較強(qiáng)的碎木頭、紙張或破碎石棉水泥的廢料 以 回收石棉纖維等等。此外，錘式破碎機(jī)不僅可用于破碎生產(chǎn)線，制砂生產(chǎn)線，也可在選礦生產(chǎn)線中替代圓錐式破碎機(jī)。2.6 優(yōu)缺點(diǎn)錘式破碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：破碎比大（一般為 10-25，高者達(dá) 50），生產(chǎn)能力高，產(chǎn)品均勻，過(guò)粉現(xiàn)象少，單位產(chǎn)品能耗低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備質(zhì)量輕，操作維護(hù)容易等。錘式破碎機(jī)系列產(chǎn)品適用于破碎各種中等硬度和脆性物

20、料，如石灰石、煤、洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文鹽、白亞、石膏、明礬、磚、瓦、煤矸石等。被破碎物料的抗壓強(qiáng)度不超過(guò) 150兆帕。該機(jī)主要用于水泥、選煤、發(fā)電、建材及復(fù)合肥等行業(yè)，它可以把大小不同的原料破碎成均勻顆粒，以利于下道工序加工，機(jī)械結(jié)構(gòu)可靠，生產(chǎn)效率高，適用性好。錘式破碎機(jī)的缺點(diǎn)是：錘頭和蓖條篩磨損快，檢修和找平衡時(shí)間長(zhǎng)，當(dāng)破碎硬物質(zhì)物料，磨損更快；破碎粘濕物料時(shí)，易堵塞蓖條篩縫，為此容易造成停機(jī)（物料的含水量不應(yīng)超過(guò) 10%）。粉碎堅(jiān)硬物時(shí)，錘頭和襯板磨損大，消耗金屬材料多，經(jīng)常更換易磨損件需點(diǎn)用較多檢修時(shí)間，在破碎粘濕物料時(shí)，蓖條易堵塞而導(dǎo)致生產(chǎn)能力降低。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第 3

21、章 PC-800800 錘式破碎機(jī)的總體及主要參數(shù)設(shè)計(jì)3.1 總體方案設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的是單轉(zhuǎn)子、多排錘、不可逆式錘式破碎機(jī)，型號(hào)為 PC-800800。由機(jī)殼、轉(zhuǎn)子、蓖條、打擊板、錘頭、支架、襯板等組成。1.機(jī)殼由上機(jī)體、后上蓋、左側(cè)壁和右側(cè)壁組成，各部分用螺栓連結(jié)成一體，上部開(kāi)有進(jìn)料口,內(nèi)部鑲有高錳鋼襯板，磨損后可以更換，機(jī)殼和軸之間漏灰現(xiàn)象十分嚴(yán)重，為了防止漏灰，設(shè)有軸封。機(jī)殼下部直接安放在混凝土基礎(chǔ)上，并用地腳螺栓固定。為了便于檢修、調(diào)整和更換蓖條，下機(jī)體的前后兩面都開(kāi)有一個(gè)檢修孔。為了便于檢修、更換錘頭方便，兩側(cè)壁也對(duì)稱的開(kāi)有檢修孔。2.轉(zhuǎn)子由主軸、圓盤、銷軸等組成，圓盤上開(kāi)有 6 個(gè)均

22、勻分布的銷孔，通過(guò)銷軸將 6 8 個(gè)錘頭懸掛起來(lái)。為了防止圓盤和錘子的軸向竄動(dòng)。銷軸兩端用鎖緊螺母固定。轉(zhuǎn)子支承在兩個(gè)滾動(dòng)軸承上。此外，為了使轉(zhuǎn)子在運(yùn)動(dòng)中儲(chǔ)存一定的動(dòng)能，避免破碎大塊物料時(shí)，錘頭的速度損失不致過(guò)大和減小電動(dòng)機(jī)的尖峰負(fù)荷，在主軸的一端還裝有一個(gè)飛輪。3.主軸是支承轉(zhuǎn)子的主要零件，沖擊力由它來(lái)承受。因此，要求其材質(zhì)具有較高的韌性和強(qiáng)度。通常斷面為圓形，且有平鍵和其他零件連接。4.打擊板有兩塊，折線型。一個(gè)可以調(diào)整，一個(gè)是固定的。調(diào)整的一個(gè)靠的是安裝在箱體上的螺桿裝置。5.錘頭是主要的工作部件。其質(zhì)量、形狀、和材質(zhì)對(duì)破碎機(jī)的生產(chǎn)能力有很大的影響。因此，根據(jù)不同的進(jìn)料尺寸來(lái)選擇適當(dāng)?shù)腻N

23、頭質(zhì)量。要破碎中等硬度的物料，可以采用如圖 3-1 所示的形狀。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文圖 3-1 錘頭的形狀錘頭用高碳鋼鑄造或鍛造，也可用高錳鋼鑄造。為了提高耐磨性，有的錘頭表面涂上一層硬質(zhì)合金，有的采用高鉻鑄鐵。6.蓖條的排列形式是與錘頭的運(yùn)動(dòng)方向垂直的。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(guò)蓖縫排出。其斷面形狀為梯形，常用錳鋼鑄成。蓖條多為一組尺寸相等的鋼條。安裝時(shí)，插入蓖條架上的凹槽，兩蓖條之間用墊片隔開(kāi)。截面形狀用梯形。7.蓖條和錘頭間隙用凸輪裝置調(diào)整（通過(guò)棘輪帶動(dòng)凸輪）。8.給定的原始數(shù)據(jù)是：（1）破碎能力為 20 到 30 噸。（2） 破碎機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速在 900 和

24、 1100 之間min/r（3） 破碎機(jī)的最大物料給料粒度為：小于 150mm（4） 破碎機(jī)的最大排料粒度不能超過(guò)：10mm（5） 破碎機(jī)的物料容許濕度小于 9%。（6） 破碎機(jī)的破碎程度為：中、細(xì)。（7） 破碎機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)所是：水泥廠、選煤廠、火力電廠等。（8） 破碎機(jī)的破碎對(duì)象是：石灰石、煤塊、焦碳、石膏等軟物料3.2 該型號(hào)破碎機(jī)的工作參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算3.2.1 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的計(jì)算錘式破碎機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速按所需的圓周速度計(jì)算，錘頭的圓周速度根據(jù)被破碎洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文物料的性質(zhì)、破碎產(chǎn)品的粒度、錘頭的磨損等因素來(lái)確定。按公式 DVn60min/r來(lái)計(jì)算。式中 錘頭的圓周速度（m/s）V 轉(zhuǎn)子的直

25、徑（m）D一般中小型破碎機(jī)轉(zhuǎn)速為 750 到 1500，圓周速度為 25 到 70，速min/rsm/度越高，產(chǎn)品的粒度越小。錘頭及襯板、蓖條的磨損越大。功耗增加。對(duì)機(jī)器零部件的加工、安裝精度要求隨之提高。在滿足其粒度要求的情況下，圓周速度應(yīng)偏低選取。3.2.2 生產(chǎn)率的計(jì)算生產(chǎn)率與錘式破碎機(jī)的規(guī)格、轉(zhuǎn)速、排料蓖條間隙的寬度、給料粒度、給料狀況以及物料性質(zhì)等因素有關(guān)。一般采用經(jīng)驗(yàn)公式：KDLPQ 式中 Q 生產(chǎn)率()ht / 物料的密度()3/mt 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)K因?yàn)樵撔吞?hào)的破碎機(jī)破碎的是中、硬物料。取值在 30 到 45 之間。K3.2.3 電機(jī)功率的計(jì)算電機(jī)功率的消耗取決于物料的性質(zhì)、給料的圓

26、周速度。破碎比和生產(chǎn)率。目前，尚無(wú)一個(gè)完整的計(jì)算公式，一般根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算： LnKDP2KW系數(shù)取值在 0.1 到 0.15 之間。K3.3 該種破碎機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文3.3.1 轉(zhuǎn)子的直徑與長(zhǎng)度：錘式破碎機(jī)的規(guī)格用轉(zhuǎn)子的直徑 D 和長(zhǎng)度 L 來(lái)表示，所以轉(zhuǎn)子的直徑D=800mm，轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度 L=800mm 。3.3.2 給料口的寬度和長(zhǎng)度：錘式破碎機(jī)的給料口的長(zhǎng)度與轉(zhuǎn)子的相同。其寬度 B2。maxD3.3.3 排料口的尺寸 該尺寸由蓖條間隙來(lái)控制，而蓖條間隙由產(chǎn)品的粒度的大小來(lái)決定。對(duì)該破碎機(jī)來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品的平均粒度為間隙的 1/5 到

27、 1/3。3.3.4 錘頭質(zhì)量的計(jì)算：因?yàn)殂q接在轉(zhuǎn)子上，所以正確選擇錘頭質(zhì)量對(duì)破碎效率和能耗都有很大影響，如果錘頭質(zhì)量選得過(guò)小，則可能滿足不了錘擊一次就將物料破碎的要求。若選得過(guò)大，無(wú)用功耗過(guò)大，離心力也大，對(duì)其他零件會(huì)有影響并易損壞。根據(jù)動(dòng)量定理計(jì)算錘頭質(zhì)量時(shí)，考慮到錘頭打擊物料后，必然會(huì)產(chǎn)生速度損失，若損失過(guò)大，就會(huì)使錘頭繞本身的懸掛軸向后偏倒。降低生產(chǎn)率和增加無(wú)用功的消耗。為了使錘頭打擊物料后出現(xiàn)偏倒，能夠通過(guò)離心力作用而在下一次破碎時(shí)物料很快恢復(fù)到正確工作位置。所以，要求錘頭打擊物料后的速度損失不宜過(guò)大。一般允許速度損失 40%到 60%（根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)）即：12)6 . 04 . 0(

28、VV式中 錘頭打擊物料后的圓周線速度(m/s)2V 錘頭打擊物料前的圓周線速度(m/s)1V若錘頭與物料為了彈性碰撞。且設(shè)物料碰撞之前的運(yùn)動(dòng)速度為 0，根據(jù)動(dòng)量定理，可得： (3-1)221vmmvmvm由上式可知， mmmmvv12式中 錘頭折算到打擊中心處的質(zhì)量(kg)m 最大物料塊的質(zhì)量(kg)mm洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文綜上所述， 5 . 17 . 0mmm但是，只是錘頭的打擊質(zhì)量。實(shí)際質(zhì)量應(yīng)根據(jù)打擊質(zhì)量的轉(zhuǎn)動(dòng)順序和錘頭m的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量求得，2020rmrm 式中 錘頭打擊中心到懸掛點(diǎn)的距離(m)r 錘頭質(zhì)心到懸掛點(diǎn)的距離 (m)0r洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文第 4 章 PC-800800

29、錘式破碎機(jī)的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 錘頭設(shè)計(jì)與計(jì)算錘頭是主要工作零件，其設(shè)計(jì)主要是指結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。因?yàn)殄N頭的形狀、質(zhì)量、材質(zhì)與破碎機(jī)的生產(chǎn)能力有很大影響。尤其形狀對(duì)質(zhì)量的分布、材料的充分利用有很大的影響。關(guān)于錘頭 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)改進(jìn)在專題中有較詳細(xì)的論述?？傊湫螤?、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，對(duì)于其工作能力，對(duì)整個(gè)機(jī)器的生產(chǎn)能力。以及經(jīng)濟(jì)性等各方面有深遠(yuǎn)的影響。錘頭形狀大體分輕型、中型、重型。本型號(hào)的錘式破碎機(jī)主要是設(shè)計(jì)中型的 錘頭。其形狀如前面的圖 3-1 所示。并有相關(guān)的計(jì)算。錘頭材料的選擇問(wèn)題是很關(guān)鍵的問(wèn)題。材料的選擇取決于工作零件的工作狀況和要求。因?yàn)槠扑闄C(jī)要破碎的是石灰石等中等硬度的物料。一般用高碳

30、鋼鍛造或鑄造，也可用高錳鋼鑄造。為了提高其耐磨性，采用高錳低合金鋼，有的在工作表面涂上一層硬質(zhì)合金。有的采用高鉻鑄鐵，其耐磨性比高錳鋼錘頭提高數(shù)倍。關(guān)于材料的選擇問(wèn)題，在專題部分：提高錘頭的耐磨性研究中，有專門的論述。就不詳細(xì)介紹了?？傊?，錘頭材料的選擇，不僅關(guān)系到錘頭的工作壽命，機(jī)器的生產(chǎn)能力、生產(chǎn)效率，還關(guān)系到各方面的經(jīng)濟(jì)性4.2 圓盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，每根銷軸上需要有 8 個(gè)錘子。圓盤是用來(lái)懸掛錘頭的，一共需有 9 個(gè)圓盤，最兩側(cè)的兩個(gè)，共有的特點(diǎn)是，一側(cè)設(shè)置了鎖緊螺母，另一端用軸肩定位。所用的螺母為 GB-812-85，這樣每個(gè)圓盤均勻分布 6 個(gè)圓孔，即可以通過(guò)六根銷軸

31、，用來(lái)懸掛錘頭，錘頭和院盤之間的間隙除了通過(guò)削軸連接，還有隔套隔開(kāi)，為了保護(hù)圓盤的側(cè)面，減少或盡量避免其側(cè)面的磨損。圓盤的大小取決于轉(zhuǎn)子的直徑，轉(zhuǎn)子的直徑的大小是圓盤的設(shè)計(jì)大小的依據(jù)。因?yàn)?，該型?hào)的破碎機(jī)，光憑其型號(hào)就可以知道，轉(zhuǎn)子的直徑為 800mm，所以，圓盤的大小的取值就有了一定的范圍。不妨取做 560 mm，圓孔沿徑向的距離也是依據(jù)起承受載洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文荷的能力和強(qiáng)度，盡可能取整數(shù)；圓孔的大小和錘頭的圓孔的大小近似相等即可。圓盤是通過(guò)鍵與主軸相連接的，而隨主軸高速回轉(zhuǎn)的。所以結(jié)構(gòu)中一定有鍵槽，其厚度也是滿足強(qiáng)度要求、工作狀況的。不宜過(guò)大。圓盤之間也是通過(guò)主軸的軸套隔開(kāi)（其作用

32、是，在高速回轉(zhuǎn)時(shí)，保證圓盤的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，并使其軸向定位）。圓盤的結(jié)構(gòu)，如圖 4-1 所示。圖 4-1 圓盤的結(jié)構(gòu)4.3 主軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度計(jì)算通常軸的設(shè)計(jì)包括兩個(gè)部分，一個(gè)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，一個(gè)是工作能力計(jì)算。后者主要是指強(qiáng)度計(jì)算。主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸上零件的安裝、定位以及軸的制造、工藝等方面的要求，合理確定出其結(jié)構(gòu)和尺寸，軸的工作能力的計(jì)算不僅指軸的強(qiáng)度計(jì)算，還有剛度、穩(wěn)定性等方面的計(jì)算，當(dāng)然大多數(shù)情況下，只需要對(duì)軸的強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算即可。因?yàn)槠涔ぷ髂芰σ话阒饕Q于軸的強(qiáng)度。此時(shí)只做強(qiáng)度計(jì)算，以防止或檢驗(yàn)斷裂和塑性變形。而對(duì)于剛度要求高的軸和受力大的細(xì)長(zhǎng)軸，還應(yīng)該進(jìn)行剛度計(jì)算，防止產(chǎn)生過(guò)大的線性變形。對(duì)

33、于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸，還應(yīng)該進(jìn)行振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算。以防止產(chǎn)生共振破壞。因此，對(duì)該破碎機(jī)的主軸來(lái)說(shuō)，只需進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。4.3.1 軸的材料的選擇軸的材料主要是碳素鋼和合金鋼。鋼軸的毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件。有的洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文則直接用圓鋼。碳素鋼比合金鋼低廉，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低，同時(shí)也可以用熱處理或化學(xué)熱處理的方法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度的。故采用碳鋼制造軸尤為廣泛。最常用的是 45 號(hào)鋼。4.3.2 軸的最小直徑和長(zhǎng)度的估算零件在軸上的安裝和拆卸方案確定了之后，軸的形狀便大體確定了，因?yàn)閷?duì)該主軸來(lái)說(shuō)，其安裝順序?yàn)椋合劝惭b中間的轉(zhuǎn)子部分，然后放置在箱體上，再安裝軸承端蓋，接著是軸承、外軸承座

34、。最后兩端分別是帶輪和飛輪。各軸段的直徑所需要的軸徑與軸上的載荷的大小有關(guān)。在初步確定其直徑的同時(shí)，還通常不知道支反力的作用點(diǎn)，不能確定其彎矩的大小及分布情況。因此還不能按軸上的所受的具體載荷及其引起的應(yīng)力來(lái)確定主軸的直徑。但是，在對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，通常能求出主軸的扭矩。所以，先按軸的扭矩初步估計(jì)所要的軸的直徑。并記此時(shí)所求出的最小直徑為。然后再按照主軸的裝配方案mind和定位要求，從處逐一確定各軸段的直徑的大小。另外 ，有配合要求的軸段，mind應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)直徑，比如安裝軸承的軸段，安裝標(biāo)準(zhǔn)件的部位的軸段，都應(yīng)取為相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)直徑及所選的配合的公差。確定主軸的各段的長(zhǎng)度，盡可能使其結(jié)構(gòu)緊

35、湊，同時(shí)還要保證，轉(zhuǎn)子以及帶輪、飛輪、軸承所需要的裝配和調(diào)整的空間，也就是說(shuō)，所確定的軸的各段長(zhǎng)度，必須考慮到各零件與主軸配合部分的軸向尺寸和相鄰零件間必要的間隙。前面已經(jīng)通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算，得到轉(zhuǎn)子、飛輪、帶輪的大體尺寸，所以軸的長(zhǎng)度也可大致確定了。4.3.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性檢驗(yàn)對(duì)于軸的結(jié)構(gòu)必須滿足：. 主軸和安裝在主軸上的零件要有準(zhǔn)確的工作位置；軸上的零件便于安裝和拆卸、調(diào)整。軸應(yīng)有良好的制造工藝性。1.軸上零件的安放順序如下：飛輪、軸承、圓盤、軸套、軸承、帶輪因?yàn)橹鬏S是階梯軸，根據(jù)階梯軸的特點(diǎn)，并且軸上零件的安裝要求也不高，所以洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文上面提到的第二條容易滿足。至于第三條：軸

36、的制造工藝性，主要是指便于加工和裝配軸上的零件。并且生產(chǎn)率高、成本低。一般來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，工藝性越好。所以應(yīng)該盡量簡(jiǎn)化軸的結(jié)構(gòu)。為了便于裝配零件并去掉毛刺，軸端應(yīng)制出 45 度倒角。在需要切制螺紋的軸段，應(yīng)留有退刀槽。起尺寸都可查有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和手冊(cè)。若需要磨削加工的軸段，應(yīng)留有砂輪和越程槽。具體分析如下：該主軸有 3 個(gè)軸段有鍵槽，為了減少裝夾工件所需的時(shí)間，應(yīng)在這些不同的軸段上開(kāi)的鍵槽在軸的同一條母線上。另外，還為了減少加工刀具的種類和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，軸上直徑近似的地方，圓角、倒角、鍵槽寬度、砂輪越程槽寬度，退刀槽寬度等盡可能采用相同的尺寸。2.下面仍就軸上零件的定位問(wèn)題，詳細(xì)地闡述一下，一

37、些軸向和周向定位零件的使用及特點(diǎn)。先說(shuō)軸上零件的軸向定位，就以此主軸為例，主要有軸肩、套筒、圓螺母、軸端擋圈、軸承端蓋等，靠這些定位元件來(lái)保證的。軸肩主要分為兩大類，定位軸肩和非定位軸肩。在該主軸上，軸肩很多，這兩大類都包括。雖然利用軸肩定位是最方便可靠的方法，但是采用軸肩就必然導(dǎo)致一個(gè)問(wèn)題，那就是不可避免的使軸徑加大，而且軸肩處將因?yàn)榻孛嫱蛔兌饝?yīng)力集中。另外，軸肩也不利于加工。所以，在考慮軸的設(shè)計(jì)時(shí)，盡量避免過(guò)多的軸肩定位。而且，還有一點(diǎn)需要說(shuō)明，軸肩多用于軸向力比較大的場(chǎng)合。值得注意的是，定位每一個(gè)滾動(dòng)軸承的軸肩，都有兩處，且都是定位軸肩。對(duì)這種定位軸肩來(lái)說(shuō)，有一個(gè)要求：軸肩的高度必須

38、低于軸承內(nèi)圈端面的高度，以便拆卸軸承。軸肩的高度可查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中的軸承安裝尺寸。還有，為了使零件能緊靠軸肩而得到準(zhǔn)確可靠的定位，軸肩處的過(guò)渡圓角半徑必須小于與之相配的零件轂孔的端部的圓角半徑或倒角尺寸。軸和零件上的倒角和圓角尺寸的常用規(guī)范可以查教材下冊(cè)中的第 651 頁(yè)的表。非定位軸肩是為了加工和裝配方便而設(shè)置的。高度沒(méi)有嚴(yán)格的規(guī)定，一般可取為 1 到 2 毫米。在該主軸上，還采用了套筒定位，這種定位方式的特點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，定位可靠，軸上不需要開(kāi)槽、鉆孔和切制螺紋，不會(huì)影響到軸的疲勞強(qiáng)度。所以，在兩個(gè)零件之間，且間距不大時(shí)，可以采用這種定位。同時(shí)，套筒定位還保證了兩個(gè)圓盤，或者，圓盤和錘頭（

39、銷軸套筒）之間的軸向定位。當(dāng)然，若兩零件的洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文間距太大，則不宜用套筒定位這種方式，因?yàn)椋菢泳蜁?huì)增大套筒質(zhì)量以及材料用量。另外，套筒與軸的配合比較松，如果軸的轉(zhuǎn)速較高，也不宜采用套筒定位。在該主軸的軸端，以及銷軸的軸端，都采用了圓螺母定位。這種定位可以承受大的軸向力，但是，軸上的螺紋處將會(huì)有較大的應(yīng)力集中，降低軸的疲勞強(qiáng)度，所以，一般用于固定軸端的零件。就如上面所述，若兩零件的間距太大，不宜用套筒定位這種方式的時(shí)候，就可以考慮采用圓螺母定位。在該主軸上，還采用了軸承端蓋通過(guò)螺釘與其他部分連接。而使?jié)L動(dòng)軸承的外圈得到軸向定位。有時(shí)，整個(gè)軸的軸向定位也可以靠軸承端蓋來(lái)實(shí)現(xiàn)。再說(shuō)

40、軸向零件一般也常用到周向定位。周向定位的目的是限制軸上零件與軸發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在該主軸上，有三處都采用的是平鍵連接，其他的常用周向定位元件有，花鍵、銷、緊定螺釘和過(guò)盈配合等。圓盤、飛輪、帶輪都是用平鍵連接的。其他的，如齒輪、半聯(lián)軸器等與軸的周向定位也都采用這種連接方式。按其直徑，由手冊(cè)查地平鍵剖面 bh，鍵槽用鍵槽銑刀加工的 。軸的草圖如圖 4-2 所示。圖 4-2 軸4.3.4 軸的彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算在初步完成軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之后，對(duì)上面的草圖略加修改，即可進(jìn)行強(qiáng)度的校核計(jì)算了。前面提到過(guò)，多數(shù)情況下，軸的工作能力一般主要取決于軸的強(qiáng)度。此時(shí)只做強(qiáng)度計(jì)算，以防止或檢驗(yàn)斷裂和塑性變形。而對(duì)于剛度要求高

41、的軸和受力大的細(xì)長(zhǎng)軸，還應(yīng)該進(jìn)行剛度計(jì)算，防止產(chǎn)生過(guò)大的線性變形。對(duì)于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸，還應(yīng)該進(jìn)行振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算。以防止產(chǎn)生共振破壞。在進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核計(jì)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)軸的具體載荷和應(yīng)力情況，采用相應(yīng)的計(jì)算方法，并恰當(dāng)?shù)倪x擇其許用應(yīng)力。根據(jù)計(jì)算原則，對(duì)于傳動(dòng)軸（僅僅或主要承受扭矩）按照扭矩強(qiáng)度條件進(jìn)行計(jì)算，對(duì)于心軸（只承受彎矩）應(yīng)該按照彎曲洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，對(duì)于該主軸，既承受扭矩還承受彎矩，是一個(gè)轉(zhuǎn)軸，所以必須進(jìn)行彎扭合成強(qiáng)度條件進(jìn)行計(jì)算，需要時(shí)還應(yīng)該進(jìn)行疲勞強(qiáng)度的精確校核。先按照彎扭合成強(qiáng)度條件進(jìn)行計(jì)算：通過(guò)對(duì)該主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸的主要結(jié)構(gòu)尺寸，軸上的零件的位置以及外載荷和

42、支反力的作用位置已經(jīng)確定。軸上的載荷可以求得，因此可以按彎扭合成強(qiáng)度條件對(duì)該主軸進(jìn)行強(qiáng)度的校核計(jì)算，其計(jì)算步驟如下：做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖（力學(xué)模型）軸上受的載荷是由軸上的零件傳來(lái)的，所以，計(jì)算時(shí)，可以將軸上的分布載荷情況簡(jiǎn)化為集中力。其作用點(diǎn)可以一律簡(jiǎn)化，取為分布載荷的中點(diǎn)，作用在軸上的扭矩，一般從傳動(dòng)件輪轂寬度的中點(diǎn)算起，通常把當(dāng)作置于鉸鏈支座上的梁，支反力的作用點(diǎn)與軸承的類型和布置方式有關(guān)。在做計(jì)算簡(jiǎn)圖時(shí)，應(yīng)該先求出軸上的受力零件的載荷（若為空間力系，再分解為水平分力和垂直分力。然后求出各支承的水平反力和垂直反力），如圖 4-4所示。做彎矩圖： 根據(jù)前面的簡(jiǎn)圖，分別按水平面和垂直面計(jì)算各力產(chǎn)生

43、的彎矩圖，并按計(jì)算結(jié)果分別作出水平面上的彎矩圖和垂直面上的彎矩圖上，然后按照后面HMFM的公式推導(dǎo)出總彎矩，并作出圖，如圖 4-4 所示。M22VHMMM作出扭矩圖，如圖 4-3 所示：洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文圖 4-3 扭矩圖作出計(jì)算彎矩圖根據(jù)已經(jīng)作出的總彎矩圖和扭矩圖，求出計(jì)算彎矩，并做出圖。同cMcM時(shí)寫(xiě)出其計(jì)算公式：=cM22TM上式中， 考慮扭矩和彎矩的加載情況以及產(chǎn)生應(yīng)力的循環(huán)特性差異的系數(shù)。因?yàn)橥ǔＳ蓮澗禺a(chǎn)生的彎曲應(yīng)力是對(duì)稱循環(huán)的變應(yīng)力，故在求計(jì)算彎矩時(shí)，必須計(jì)算這種循環(huán)特性差異的影響。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力時(shí)，取 ；3 . 0當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)， ；6 .

44、0當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，取。1校核軸的強(qiáng)度已知軸的計(jì)算彎矩后，即可針對(duì)某些危險(xiǎn)截面（即計(jì)算彎矩大而軸的直徑可能不足的截面）作強(qiáng)度校核計(jì)算。按第三強(qiáng)度理論，計(jì)算彎曲應(yīng)力122caWTMWMca上式中， 軸的抗彎截面系數(shù)（）。W3mm 軸的許用彎曲應(yīng)力（）。1Mpa洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文由表可查 為 60 Mpa1的計(jì)算公式，根據(jù)截面的不同而不同。對(duì)該主軸來(lái)說(shuō)，其需要計(jì)算的截面，W都帶有鍵槽，而且是單鍵槽。所以，其計(jì)算公式為：TWddtdbtd3231 . 0232w主軸的載荷分析圖如下圖 4-4 所示：圖 4-4 主軸的載荷分析求軸上的支反力及彎矩根據(jù)以上確定的結(jié)構(gòu)圖可以確定出簡(jiǎn)支梁

45、的支承距離。據(jù)此可以求出下列各值，并列表如下，主要包括，載荷、支反力、彎矩、總彎矩、扭矩、計(jì)算彎矩等，相關(guān)的計(jì)算也往往是考慮最不理想的情況。表 4-1 計(jì)算彎矩的求法洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文綜上所述，按照彎扭合成強(qiáng)度條件進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核計(jì)算：進(jìn)行具體的校核計(jì)算時(shí)，只需要校核軸上的承受的最大彎矩以及扭矩的剖面（即危險(xiǎn)剖面）的強(qiáng)度。MpaWMCc8 . 6100680000按教材中表 10.1，對(duì)于的碳鋼，在承受對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)的許MpaB600用應(yīng)力。故安全。 cMpa 554.3.5 軸的疲勞強(qiáng)度條件的校核計(jì)算：1.對(duì)主軸進(jìn)行疲勞強(qiáng)度計(jì)算，不妨設(shè)外力為單向不穩(wěn)定變應(yīng)力，則根據(jù)已經(jīng)知道的條件和公

46、式：主軸的材料為 45 號(hào)鋼。經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)后的性能為，= Mpa30719m0N5。現(xiàn)用此材料做試件，進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)，以對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力作610Mpa5001用次，作用次。410Mpa4002510根據(jù)這些條件，試計(jì)算該主軸在此條件下的計(jì)算安全系數(shù)。若以后再以的力，作用于主軸，還能循環(huán)多少次，可以保證主軸不出問(wèn)題。其Mpa3503實(shí)，這也等于估算主軸的使用壽命。載荷 F垂直面 V支反力 RR=1000N（總重量按 200Kg）21VVR 彎矩 MvmmNMv240001426000450000240002VMmmN 總彎矩 MmmNM240001mmNM 4260002 扭矩 TT=9550000=3

47、9632510005 .41計(jì)算彎矩 CM680000396325426000221CM50000039632524000222CM洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文根據(jù)公式 54. 0500400109005001010511995946110mzimiisnNK再根據(jù)教材書(shū)上的公式（7-3.9），則該主軸的計(jì)算安全系數(shù)為：14. 150054. 030711sckS又根據(jù)式子（7-9.a），有6961101100625. 0500307105mNN mNN21026961047. 0400307105 mNN31036961055. 1350307105由以上的計(jì)算，顯然可以得知，若要使主軸破壞，則

48、由教材中式子（7-34），得=1325141010NnNN所以，可求出，6656461097. 01047. 0101006525. 01011055. 1n可以得出結(jié)論，該主軸在正常工作，同時(shí)考慮到不同工況，估計(jì)，在對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力的作用下，尚可承受次的應(yīng)力循環(huán)。61097. 0當(dāng)然，事實(shí)上，該主軸可以再工作的循環(huán)次數(shù)并不會(huì)準(zhǔn)確的等于以上所求的數(shù)值。如果按的范圍計(jì)算，則所求的的值將分別等2 . 27 . 0iiNnn洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文于 0.507 10 和 2.832。66102.再介紹一下提高主軸的疲勞強(qiáng)度的途徑：在零件的設(shè)計(jì)階段，除了采取提高其強(qiáng)度的一般措施之外，還可以通過(guò)以下一些

49、設(shè)計(jì)措施來(lái)提高其疲勞強(qiáng)度：盡可能的降低該主軸上的應(yīng)力集中的影響。這是提高其疲勞強(qiáng)度的首要措施和主要的途徑。而主軸的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸的突變（比如軸肩）是應(yīng)力集中的結(jié)構(gòu)根源，因此，為了降低應(yīng)力集中，應(yīng)該盡量減小零件（即該主軸的）結(jié)構(gòu)形狀和尺寸的突變使其變化盡可能的平滑和均勻。為此，要盡可能的增大過(guò)渡處的圓角半徑；同一段軸上相鄰截面處的剛性變化應(yīng)盡可能的小等等。在不可避免的要產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中的結(jié)構(gòu)處，可采用減荷槽來(lái)降低應(yīng)力集中的影響。選用疲勞強(qiáng)度高的材料和規(guī)定能夠提高材料疲勞強(qiáng)度的熱處理方法和強(qiáng)化工藝。提高主軸的表面質(zhì)量。比如將處在應(yīng)力較高區(qū)域的主軸表面加工得較為光潔?；蛘?，如果，有的軸段，工作在腐

50、蝕性介質(zhì)中，則要對(duì)該軸段規(guī)定適當(dāng)?shù)谋砻姹Ｗo(hù)。盡可能地減小或消除主軸表面可能發(fā)生的初始裂紋的尺寸，對(duì)于延長(zhǎng)其疲勞壽命有著提高材料性能更為顯著的作用。因此，對(duì)于重要的軸段，在設(shè)計(jì)圖紙上應(yīng)規(guī)定出嚴(yán)格的檢驗(yàn)方法和要求。降溫、減載荷，對(duì)于發(fā)熱摩擦副的軸頸采取降溫設(shè)計(jì)，也可顯著提高其疲勞壽命。因?yàn)橹鬏S是一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)件，所以，在低應(yīng)力下運(yùn)轉(zhuǎn)一定周數(shù)后，再逐步提高到設(shè)計(jì)的應(yīng)力水平。4.4 軸承的選擇因?yàn)檩S承，尤其是常用的一些軸承，主要是指一些滾動(dòng)軸承，絕大數(shù)都已標(biāo)準(zhǔn)化，因而，我們需要進(jìn)行一部分設(shè)計(jì)內(nèi)容，根據(jù)具體的工作條件，正確選擇軸承的類型和尺寸。另外是軸承組合的設(shè)計(jì)，它包括安裝、調(diào)整、潤(rùn)滑、密封等一系列內(nèi)容的設(shè)

51、計(jì)。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文4.4.1 材料的選擇軸承的內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體，一般是用軸承鉻鋼制造的，熱處理后，其硬度一般不低于 HRC60。一般這些元件需要 150 度回火處理，所以其通常的工作溫度不高于 120 度，此時(shí)，硬度不會(huì)下降。 4.4.2 軸承類型的選擇軸承的類型有很多種，主要根據(jù)其承載情況和調(diào)心等要求，進(jìn)行選擇。因?yàn)樵撔吞?hào)的破碎機(jī)，其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速在 900 到 1100 之間。所以主軸上軸承的轉(zhuǎn)速很高，負(fù)荷很大，且工作時(shí)間很長(zhǎng)，最主要的是，經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間工作后，會(huì)因?yàn)殄N頭的不均勻磨損而產(chǎn)生不平衡附加作用力（當(dāng)錘頭的不均勻磨損嚴(yán)重時(shí)，此力就成為總負(fù)荷中的主要部分）。軸承間距大，軸會(huì)產(chǎn)生

52、撓曲，如圖 4-5，此外，軸承的中心也難保證同心，因此選用調(diào)心滾子軸承。圖 4-54.4.3 軸承的游動(dòng)和軸向位移軸承在實(shí)際工作時(shí)，工作前后的溫差大，為了適應(yīng)軸和外殼不同熱膨脹的影響，防止軸承卡死?？梢允挂欢说妮S承軸向固定（比如用圓螺母）另一端使之可以軸向位移。這樣，軸承在內(nèi)外圈的軸向相對(duì)位置有不大的變化時(shí)，仍然可以正常工作。也可以使外圓與座孔配合較松，以保證外圓相對(duì)于座孔能做軸向竄動(dòng)。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文4.4.4 軸承的安裝和拆卸為了便于軸承在主軸上的安裝和拆卸，必須考慮到軸承座有剖分面，如圖 4-6，這樣就不必考慮沿軸向安裝和拆卸軸承部件，優(yōu)先選用內(nèi)外圈可分離的軸承了。 圖 4-64

53、.5 傳動(dòng)方式的選擇與計(jì)算該部分的設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在 V 帶輪的設(shè)計(jì)上，帶輪的結(jié)構(gòu)型式，主要由帶輪的基準(zhǔn)直徑選擇。其基準(zhǔn)直徑又與相連接的電動(dòng)機(jī)的型號(hào)有關(guān)。根據(jù)前面對(duì)電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算，以及轉(zhuǎn)速的要求，可以采用 Y 系列的三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定功率為 45KW。型號(hào)是 Y225M-2。滿載轉(zhuǎn)速 2970r/min，額定轉(zhuǎn)速 3000r/min。因?yàn)橐蟮拇髱л喌霓D(zhuǎn)速在 900 r/min 到 1100 r/min 之間，所以，當(dāng)小帶輪的直徑依據(jù)電動(dòng)機(jī)選擇 160mm 時(shí)，這樣大帶輪的基準(zhǔn)直徑依據(jù)傳動(dòng)比，可以求出 475 左右，因?yàn)閹л喌幕鶞?zhǔn)直徑有標(biāo)準(zhǔn)系列，所以可取 475mm。要求帶的根數(shù)，必須按以下

54、的計(jì)算步驟：1先確定出帶的型號(hào)。由表可查到，根據(jù)計(jì)算功率 P 和小帶輪的轉(zhuǎn)速進(jìn)行選擇。c洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文經(jīng)過(guò)查表得， pkpAc式中 名義傳動(dòng)功率。p 工作情況系數(shù)。Ak再查表可知，取 1.4，則可以計(jì)算出計(jì)算功率 P 為 63KW。再由表，可查Akc出帶的型號(hào)為 A 型。2需要確定單根 V 帶的基本額定功率0p查表 13.4，（教材書(shū)下冊(cè)）可以知道，對(duì) A 型帶，因?yàn)槠湫л嗈D(zhuǎn)速接近2800 r/min，基準(zhǔn)直徑為 160mm 的情況下，為基本額定功率， 取 4.06KW。0p為長(zhǎng)度系數(shù)， 取 0.99。lK為包角系數(shù)， 取 0.935。K為單根 V 帶的基本額定功率的增量， 取 0

55、.34KW。0p其值由帶的型號(hào)、小帶輪轉(zhuǎn)速以及傳動(dòng)比確定。則帶的根數(shù)就可以用下式求出：zkkpppzlc00將上面的數(shù)據(jù)代入，就可以求出，。這樣，整個(gè)帶輪的尺寸的具體的確6z定過(guò)程如下：根據(jù)其參數(shù)，仍然由教材書(shū)上的表可查到。ef , 靠近兩端的槽中心到帶輪端部的距離。f 相鄰槽間的距離。e另外，根帶的型號(hào)和其基準(zhǔn)直徑 D，可以確定出輪槽角的大小和，minpb，。minahminfh 輪槽的根部到帶輪鍵槽的最小要求距離。min 相鄰帶輪在中心線上的距離。pb 齒頂高的最小距離。minah 齒根高的最小距離。minfh其鍵槽可以由其寬度進(jìn)行選擇標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)度。這樣，其他的尺寸也可以確定了。洛陽(yáng)理工學(xué)院

56、畢業(yè)設(shè)計(jì)論文4.6 飛輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算飛輪的作用是，是轉(zhuǎn)子在運(yùn)動(dòng)中儲(chǔ)存一定的動(dòng)能，避免破碎大塊或較影的物料時(shí)，速度損失不致過(guò)大和減小電機(jī)的尖峰負(fù)荷。其結(jié)構(gòu)采用腹板式。其具體的尺寸可以采用常見(jiàn)的類型。只要較好的實(shí)現(xiàn)其功能即可。如圖 4-7。圖 4-74.7 棘輪的選擇蓖條與錘頭端部的間隙由兩個(gè)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)：凸輪和彈簧，凸輪是用來(lái)增加這兩者的間隙的。操作是靠手柄來(lái)實(shí)現(xiàn)的。而彈簧用來(lái)進(jìn)行“微調(diào)”，當(dāng)手柄操作不能達(dá)到滿意的位置時(shí)，需要用彈簧進(jìn)行再調(diào)整。凸輪的運(yùn)動(dòng)是由棘輪來(lái)實(shí)現(xiàn)的, 棘輪也因?yàn)橐呀?jīng)基本標(biāo)準(zhǔn)化，所以，只需要根據(jù)具體的條件和要求，進(jìn)行選擇。因?yàn)槠涑叽绲拇_定是比較自由的，所以，棘輪只需要根據(jù)凸輪的

57、工作狀況，實(shí)現(xiàn)其驅(qū)動(dòng)功能即可。另外，考慮經(jīng)濟(jì)性和可能性，穩(wěn)定性，做合理的選擇。棘輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，運(yùn)動(dòng)可靠。而且，棘輪軸每次轉(zhuǎn)動(dòng)角度的大小可以在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。這些都是它的優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是工作時(shí)有較大的沖擊和噪聲，而且運(yùn)動(dòng)精度較低。其典型的結(jié)構(gòu)形式是由搖桿、棘爪、棘輪和止動(dòng)爪等組成:彈簧用來(lái)使止動(dòng)爪和棘輪保持接觸。同樣，可在搖桿和棘爪之間設(shè)置彈簧，洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文以維持棘爪與棘輪的接觸。棘輪固定在機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)軸上，而搖桿則是空套在傳動(dòng)軸上。當(dāng)搖桿逆時(shí)針擺動(dòng)時(shí)，棘爪便插入到棘輪的齒間，推動(dòng)棘輪轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度。當(dāng)搖桿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，止動(dòng)爪阻止棘輪順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，棘爪從棘輪的齒背上滑過(guò)，

58、所以此時(shí)，棘輪靜止不動(dòng)。這樣，當(dāng)搖桿連續(xù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，棘輪便得到了單向的間歇運(yùn)動(dòng)。4.8 蓖條位置調(diào)整彈簧的選擇前面提到了，彈簧所能起到的作用是調(diào)整蓖條與錘頭間隙的作用。彈簧一般所起到的作用是：1.控制運(yùn)動(dòng)方向。2.緩沖和吸振3.儲(chǔ)存能4.測(cè)力的大小。在這里，它實(shí)現(xiàn)的是第一個(gè)功能。根據(jù)受載荷的情況的不同，彈簧可分為拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)和彎曲彈簧。根據(jù)所要求的工作狀況。只需要承受拉伸。所以，應(yīng)該選擇拉伸彈簧。在常用的彈簧當(dāng)中，根據(jù)其應(yīng)用特點(diǎn)和范圍，我們可以選用普通的圓柱螺旋彈簧。這種彈簧的特性線呈直線，剛度穩(wěn)定，承受壓力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，應(yīng)用最廣泛。無(wú)特殊要求時(shí)，可以選右旋。彈簧的選擇的一個(gè)關(guān)鍵是

59、，對(duì)彈簧的特性線和剛度的分析。表示彈簧載荷與變形之間關(guān)系的曲線成為彈簧的特性線。使彈簧產(chǎn)生單位變形所需要的載p荷成為彈簧的剛度。用表示。4.9 箱體結(jié)構(gòu)以及其相關(guān)設(shè)計(jì)一臺(tái)機(jī)器的總重量當(dāng)中，機(jī)座和箱體等零部件的重量占很大的比例。同時(shí)在很大程度上影響著機(jī)器的工作精度以及抗振性能。所以，正確合理的選擇機(jī)座和箱體的材料，并且正確合理的選擇其結(jié)構(gòu)形式和尺寸，是減小機(jī)器質(zhì)量、節(jié)約金屬材料。提高工作精度等重要途徑。洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文4.9.1 鑄造方法根據(jù)有關(guān)資料，機(jī)座（機(jī)架和基板等）和箱體（包括機(jī)殼等）的形式很多。按構(gòu)造形式可以分為機(jī)座類、機(jī)架類等。本次設(shè)計(jì)到的錘式破碎機(jī)，是固定式重型機(jī)器。而且，機(jī)座和箱體的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，剛度要求也較高，因此，通常都是鑄造。鑄造材料常用便于施工而又便宜的鑄鐵。（包括普通灰鑄鐵、球墨鑄鐵等）。而且該破碎機(jī)的機(jī)座，屬于大型機(jī)座的制造，所以，常采用分零鑄造，然后焊成一體的辦法。4.9.2 截面形狀的選擇因?yàn)榻^大數(shù)的機(jī)座和箱體受力情況較為復(fù)雜，因此要產(chǎn)生振動(dòng)，彎曲等變形。所以，當(dāng)受到彎曲或扭轉(zhuǎn)時(shí)，截面形狀對(duì)其剛度和強(qiáng)度的影響很大。所以，正確設(shè)計(jì)出合理的機(jī)座和箱體的