沖擊式破碎機設(shè)計畢業(yè)論文

1、摘 要 沖擊式破碎機是廣泛運用于特硬、中硬及磨蝕性物料的粗碎與細碎作業(yè)的高效破碎機械設(shè)備。在設(shè)計初，先查閱資料，了解了沖擊式破碎機在國內(nèi)外的現(xiàn)狀。然后按照破碎機的一般設(shè)計步驟進行了以下設(shè)計：破碎機總體方案確定及主軸等主要零件結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算和選擇；破碎機工作參數(shù)的計算；破碎機結(jié)構(gòu)設(shè)計；破碎機的受力分析和主要零部件的強度校核。最后完成破碎機裝配圖，主要部件及零件圖，設(shè)計說明書一份。關(guān)鍵詞：沖擊式破碎機；傳送帶；葉輪；軸abstractthe impact crusher is widely used in special hard, hard and abrasive materials, rou

2、gh broken and mechanical crushing operations efficiency impact crusher. through this graduation project, to study on the consolidation of book knowledge. early in the design, to inspect the information about the impact crusher at home and abroad. then follow the impact crusher of the general design

3、steps of the following design: the overall plan of impact crusher and calculation and choice of the main shaft and the other major parts to determine structural parameters; the calculation of impact crusher working parameters; impact crusher structural design; check of the stress analysis and streng

4、th of major components. finally complete a assembly drawings of impact crusher, parts diagram , the design of a paper.key words: impact crusher; conveyor belt; impeller; shaft 第1章 緒論 1.1 選題背景 隨著國內(nèi)需求的拉動，各地公路，鐵路等基建的投入日益增大，迫切需要大量的砂石。為了保護生態(tài)平衡，國家明文禁止擅自開挖天然砂（清理河道除外）， 天然砂供量大大跟不上需求。因此，機械制砂機器的開發(fā)和和設(shè)計就十分必要。鑒于機

5、械制砂是巖石爆破后，經(jīng)機械破碎或卵石經(jīng)機械破碎并篩分而成的，其強度等性能都較天然砂優(yōu)越。另一方面，有些金屬與非金屬礦山在采礦與加工過程中，產(chǎn)生出大量尾礦，迫切需要綜合利用。故生產(chǎn)機械制砂代替天然砂是一個必然趨勢。一方面可以使大量的尾礦和卵石可利用，另一方面可通過機械加工，生產(chǎn)出質(zhì)量好，能適應(yīng)各種標號混凝土的需要。實踐也證明，機械制砂無論在物理性能還是化學性能上都優(yōu)于天然砂。我國的機械制砂技術(shù)和設(shè)備的研究和研發(fā)工程起步較晚，發(fā)展較緩慢，一些大型水利工程建設(shè)中使用人工砂，其關(guān)鍵的制砂設(shè)備不少是國外引進的。國內(nèi)的機械制砂設(shè)備開發(fā)與國外先進水平相比還存在一定差距。 目前，在國內(nèi)采石場成套設(shè)備用做二破或

6、細破的設(shè)備主要是細碎鄂式破碎機、臥式?jīng)_擊式破碎機或圓錐破碎機。采石場成套設(shè)備主要為修建高等級（高速）公路等工程項沒提供高品質(zhì)（立方形顆粒含量>80%）各種粒級的骨料。細碎鄂式破碎機和圓錐破碎機在實際使用中存在的主要問題是產(chǎn)品中立方形顆粒含量偏低，而且前者的處理能力也較小，不能適應(yīng)日益發(fā)展的市場要求。臥式?jīng)_擊式破碎機雖然具有處理能力大、立方形顆粒含量高等優(yōu)點，但機器的磨耗較高，特別是破碎硬物料一時更顯突出。近十年來，國外逐步采用沖擊式破碎機作二破和細破，與細碎鄂式破碎機，其在工作原理上顯得更為合理，除了具有更大的處理能力、高含量的立方形顆粒外，設(shè)備磨耗也有所改善，市場前景逐年看好1。 本次

7、畢業(yè)設(shè)計通過對沖擊式破碎機進行研究和設(shè)計，能夠極大的鞏固機械專業(yè)基本理論和專業(yè)理論知識，并應(yīng)用于實際情況下的設(shè)計和制造中。還能夠培養(yǎng)我由實際生產(chǎn)情況出發(fā)分析、解決機械方面問題的能力和動手能力以及在機械設(shè)計過程中的創(chuàng)新思想和創(chuàng)新能力，同時我也了解目前整個礦山機械制造行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展前景，為畢業(yè)后可能從事礦山機械制造行業(yè)打下一定的基礎(chǔ)。并且拓寬了自己的眼界，使得自己今后的工作前景更加樂觀。1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀我國從20世紀90年代開始引進沖擊式破碎機，目前技術(shù)上還與國外有較大的差距。仍采用硬質(zhì)合金和高鉻鑄鐵材料作為耐磨材料，質(zhì)量不穩(wěn)定，易腐蝕和磨損，且易被金屬件擊碎。國內(nèi)機型破碎比較小只能作為三

8、級或四級破碎設(shè)備使用。葉輪直徑上國內(nèi)規(guī)格很少，故國內(nèi)高端市場，如規(guī)模較大的砂石場仍是進口設(shè)備占多數(shù)。國內(nèi)外破碎機械存在差距的原因很多，其中市場需求不同是造成差距的客觀原因。國正處于大規(guī)模的基本建設(shè)時期，各地對砂石料的需求劇增，引起投資砂石場熱，遍地開花的砂石場往往規(guī)模小，只求上馬快、投資少。供不應(yīng)求的市場使粗制濫造、技術(shù)水平低下、耗能高、污染環(huán)境嚴重的產(chǎn)品紛紛進入。而這些設(shè)備只能以低價來占領(lǐng)市場。因此與國際上先進水平差距明顯。目前國內(nèi)的破碎機械制造商無論國有企業(yè)還是民營企業(yè)，在科技開發(fā)上的投入不足是產(chǎn)品差距的主觀原因。既缺乏科研手段（例如幾乎沒有一家制造商具備巖石實驗室），又缺少先進技術(shù)支撐，

9、自主產(chǎn)權(quán)的開發(fā)力量十分薄弱。因而近10年來，國內(nèi)破碎機械企業(yè)不是相互仿制就是測繪國外產(chǎn)品，以此作為更新?lián)Q代的主要手段，技術(shù)進步甚慢。盡管國內(nèi)外破碎設(shè)備差距很大，但縱觀國外的破碎設(shè)備制造商由于本土市場日漸縮小，生產(chǎn)成本高，紛紛開拓本國以外的市場，而且作為傳統(tǒng)工業(yè)在資金、人才等方面獲得新的投入甚少，因此，近年來兼并重組頻繁，這種局面給國內(nèi)破碎機械制造商以很大的發(fā)展機遇。畢竟我國的制造成本較低，又有較好的重工業(yè)基礎(chǔ)，通過引進國際上先進技術(shù)，產(chǎn)學研相結(jié)合，同行企業(yè)合作與分工，加大科研投入，一定能克服技術(shù)上的差距，使我國的破碎設(shè)備產(chǎn)品更好的進入國內(nèi)外市場。 隨著經(jīng)濟的增長，各種金屬與非金屬礦、水泥廠、建

10、筑、砂石冶金等行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴大，沖擊式破碎機在其發(fā)展中占有十分重要的地位和作用，使其成為國民經(jīng)濟的支柱行業(yè)。 據(jù)調(diào)查分析，目前，沖擊式破碎機是礦山機械的支柱產(chǎn)品之一，是國家建立獨立工業(yè)體系的基礎(chǔ)，也是衡量一個國家工業(yè)實力的重要標志。其為煤炭、金屬和非金屬礦山的開發(fā)提供更多的具有國際先進水平的優(yōu)質(zhì)、高效設(shè)備，滿足國民經(jīng)濟發(fā)展對能源和原材料的需要。 改革開放30年來，我國沖擊式破碎機械行業(yè)經(jīng)歷了引進消化吸收國外先進技術(shù)、合作設(shè)計和制造、自主設(shè)計的發(fā)展道路，從產(chǎn)品開發(fā)由仿制型向自主創(chuàng)新型轉(zhuǎn)變，經(jīng)濟的運行也由粗放型向效益型轉(zhuǎn)變。如今，在國內(nèi)基礎(chǔ)工業(yè)和基礎(chǔ)建設(shè)大發(fā)展的拉動下，沖擊式破碎機市場需求旺盛，

11、從而促進了整個沖擊式破碎機行業(yè)的技術(shù)進步，涌現(xiàn)了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的重大新產(chǎn)品，如5x系列新型沖擊式破碎機，vsi系列沖擊式破碎機，pcl系列沖擊式破碎機等，其引進國外先進的技術(shù)，為國民經(jīng)濟建設(shè)做出了積極貢獻，同時縮小了與先進國家的差距，提升了參與國際競爭的能力，我國礦山機械行業(yè)在國際礦山工程建設(shè)中正在發(fā)揮越來越大的作用。沖擊式破碎機的發(fā)展是與人類的技術(shù)進步、現(xiàn)代科學技術(shù)和整體工業(yè)水平息息相關(guān)，在國民經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用。經(jīng)濟在不斷的發(fā)展，社會在不斷的進步，同時對沖擊式破碎機行業(yè)提出了新的要求和期望，其面向國家經(jīng)濟建設(shè)重大需求，以科學發(fā)展觀為指導，實現(xiàn)國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展2。1.3 歷史

12、發(fā)展過程與未來發(fā)展方向 1942年，德國人andreson在總結(jié)了鼠籠型破碎機、錘式破碎機的結(jié)構(gòu)特性和工作原理基礎(chǔ)上，發(fā)明了和現(xiàn)代沖擊式破碎機結(jié)構(gòu)形式類似的ap系列沖擊式破碎機。這種沖擊式破碎機因其有生產(chǎn)效率比較高、可以處理種類較多的物料、形式結(jié)構(gòu)上比較簡單、移動方便等優(yōu)點，而得到了迅速發(fā)展。隨后伴隨著破碎篩分破碎理論的日益完善與技術(shù)的進一步發(fā)展，各種各樣高性能的沖擊式破碎機開始大量出現(xiàn)。 沖擊式破碎機的發(fā)展史可以追溯到19世紀50年代，當世界上第一臺顎式破碎機誕生于美國時，不久以后隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，顎式破碎機已經(jīng)不能滿足破碎技術(shù)的需要，于是，在顎式破碎機的基礎(chǔ)上，人們又設(shè)計出了沖擊式破碎機。

13、 沖擊式破碎機在中國的發(fā)展比較晚，到上個世紀50年代，我國才真正擁有破碎機。因此，我國的破碎篩分設(shè)備大都是50年代問世的。在上個世紀80年代之前，我們國產(chǎn)的沖擊式破碎機僅局限于處理煤和石灰石之類中硬物料。直到上世紀八十年代末我國引進khd型硬巖沖擊式破碎機，才填補了國內(nèi)無高硬度破碎機空白，但技術(shù)落后國外二十多年。 與傳統(tǒng)的沖擊式破碎機相比，新型的沖擊式破碎機能破碎抗壓強度300mpa以上的硬物料。沖擊式破碎機在行業(yè)中銷售量大，使用范圍廣，設(shè)備性能強。 總的來說，未來國內(nèi)外沖擊式破碎機的發(fā)展方向主要表現(xiàn)在以下幾個方面： 第一，需要對現(xiàn)有的沖擊式破碎機結(jié)構(gòu)進行改進，提高沖擊式破碎機對中硬礦石的破碎

14、能力和設(shè)備維護的方便性，其主要集中在沖擊板、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的改進以便于沖擊板的更換和裝卡；破碎腔的結(jié)構(gòu)優(yōu)化；提高礦石的一次破碎率和能量的利用率。 第二，研究開發(fā)具有高耐磨、高韌性的新型沖擊板材料提高沖擊板的使用壽命，提高生產(chǎn)率。 第三，應(yīng)用現(xiàn)代機電一體化技術(shù)和現(xiàn)代控制方法（如液壓技術(shù)、電子技術(shù)），不斷提高沖擊式破碎機的自動化程度，減少工人的勞動強度，提高生產(chǎn)率。例如：應(yīng)用現(xiàn)代計算機輔助設(shè)計優(yōu)化沖擊架的結(jié)構(gòu)參數(shù)，提高對能量的利用率和礦石的一次破碎率。 第四，為適應(yīng)市場和客戶的需要，使沖擊式破碎機向系列化、規(guī)格化、大型化發(fā)展。 第五，堅持技術(shù)創(chuàng)新，逐漸擺脫對產(chǎn)品的單一引進和模仿3。第2章 破碎機的總體方

15、案設(shè)計2.1 沖擊式破碎機的總體方案設(shè)計沖擊式破碎機的設(shè)計方法很多，按物料給入破碎的形式可分為葉輪給料、瀑落給料、雙給料三種類型。按破碎腔的形式可分為物料自然床層型、金屬剛性內(nèi)襯型、格柵型。按葉輪的形式，可分為圓形葉輪和帶沖擊板的三角形葉輪。按葉輪的通道可分為雙通道型、三通道型、四通道型和多通道葉輪。按葉輪有無上盤可分有上盤型的閉式葉輪、無上盤的開式葉輪。按在破碎腔內(nèi)葉輪的個數(shù)可分為單葉輪型、雙葉輪型和多葉輪型。按物料的循環(huán)方式，可分為物料內(nèi)循環(huán)型和物料外循環(huán)型4。（1） 葉輪給料物料全部通過葉輪加速，以高速進入破碎腔，這是沖擊破碎機的最基本形式，國內(nèi)外均普遍采用，其它類型的沖擊破碎機均為在此

16、基礎(chǔ)上的變種。（2） 瀑落給料進入破碎腔的物料，除部分通過葉輪被加速外，還有另一股料直接進入破碎腔，此機型可獲得更大的通過能力，可獲得比葉輪給料在相同的能耗下更多的產(chǎn)品，兩股料之間存在一個合理的分流比。（3） 雙給料將小于某一尺寸的物料進入葉輪加速后進入破碎腔，將大于某一尺寸的物料直接給入破碎腔，形成硬襯，反射葉輪發(fā)出的物料，增加了給入破碎機的粒度及通過量，使破碎機的使用范圍更寬，可省去二破，進一步降低能耗和投資，簡化工藝。（4） 物料自然床層型(渦動破碎腔)為一有下底的環(huán)形腔體，物料靠自然休止角堆積在下底上，形成一個從下到上逐步擴大的倒錐型腔體，具有一定速度的物料沖擊在此床層上，產(chǎn)生摩擦、劈

17、裂和磨削，使之產(chǎn)生大量細粉。（5） 金屬剛性內(nèi)襯型(反擊板、顆板)，在破碎腔下正對葉輪發(fā)射口方向，安裝耐磨、耐沖擊的金屬內(nèi)襯，形狀有倒錐形、圓柱面形、內(nèi)齒面形和與發(fā)射方向垂直布置形。主要用于韌性較大的物料或混合料的分別破碎。（6） 格柵型在破碎腔的下底板，開有一定尺寸的孔，或使用強度好的篩網(wǎng)，使腔內(nèi)合格的細粉盡快排出，大塊物料駐留底部形成承受物料沖擊的硬性襯墊，消除了物料自然床層中的軟墊層，可以防止在腔內(nèi)沖擊頻率低時，由于物料均在料層上，空中撞擊次數(shù)少而影響破碎效果。但由于腔底上的孔易于堵塞，往往不能發(fā)揮其功能。（7） 圓葉輪型為立式?jīng)_擊破碎機最基本形式，其上部具有供物料進人的開口，下部與傳動

18、裝置相連，圓周方向有若干個供發(fā)射物料的通道，形狀為有利于物料駐留的彎臂形，使葉輪通道不受磨損。（8） 二角葉輪具有三個發(fā)射物料通道的葉輪，除保留圓形葉輪的通道外，其余部分用三塊可更換的沖擊板代之，將返回葉輪的物料給予有力的打擊，改善了破碎效果，但磨損較大。（9） 兩通道葉輪在葉輪的圓周方向?qū)ΨQ設(shè)置兩個物料發(fā)射通道，用于小型的沖擊破碎機。由于轉(zhuǎn)速較高，同樣有較高的能量密度。（10） 三通道葉輪在葉輪的圓周方向均布三個形狀相同的物料發(fā)射通道，用于大中型的高速立式破碎及小型低速沖擊破碎。（11） 四通道葉輪在葉輪圓周方向設(shè)置四個對稱的物料發(fā)射口，用于大型低速沖擊破碎。（12） 多通道葉輪用于磨蝕性低

19、的物料粉碎，一般不設(shè)計成自襯，而帶有反擊板。（13） 有上盤葉輪一般立式?jīng)_擊破碎機采用的葉輪均由上盤、下盤、葉片和發(fā)射刃邊組成，外部堆焊耐磨層，用于給料小于60mm的物料。（14） 無上盤葉輪沒有上盤和外部堆焊耐磨層，用于給料較大的物料破碎，給料可達到100mm500mm，破碎腔采用剛性襯板。（15） 單葉輪型是立式?jīng)_擊破碎機最常用的形式，結(jié)構(gòu)簡單，易加工、制造和維修。（16） 多葉輪型的物料從上一個葉輪發(fā)射出，進行一次沖擊，再進入下一道葉輪重新被加速，獲得再次或多次沖擊，一般下一道葉輪直徑大于其上部葉輪的直徑，從而使物料受沖擊的強度越來越大，可獲得更大的破碎比。（17） 物料外循環(huán)是物料在破

20、碎機內(nèi)進行破碎，失去動能后，由排料口排出，排出物料的粒度還不能百分之一百滿足要求，一般有30%50%的料要返回破碎機的葉輪重新被加速，此時需要一個分級設(shè)備將合格成分分離出來，目前國內(nèi)外的立式破碎機均采用外循環(huán)。（18） 物料內(nèi)循環(huán)則在破碎機內(nèi)部設(shè)置分級裝置和能將大塊提升到葉輪的提升系統(tǒng)，在破碎機的內(nèi)部將合格的物料選出并排出破碎機外，而將大塊物料重新送入葉輪。比較各種結(jié)構(gòu)，并滿足任務(wù)書的要求選擇：葉輪結(jié)構(gòu)從給料粒度上選用有上盤葉輪，葉輪數(shù)選用最常見的一個即可，從磨損上考慮選用圓型葉輪。通道數(shù)選用三通道數(shù)。給料方式選用最普通的給料方式葉輪給料，由破碎物料為鵝卵石破碎腔選用金屬剛性內(nèi)襯型。2.2 沖

21、擊式破碎機的結(jié)構(gòu)設(shè)計沖擊式破碎機用途：本產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于各種礦石、水泥、耐火材料、鋁凡土熟料、金剛砂、玻璃原料、機制建筑砂、石料以及各種冶金礦渣，特別對碳化硅、金剛砂、燒結(jié)鋁礬土、美砂等高硬、特硬及耐磨蝕性物料比其它類型的破碎機產(chǎn)量功效更高。沖擊式破碎機的結(jié)構(gòu)：沖擊式破碎機主要由進料斗、分料器、渦動破碎腔、葉輪體、主軸總成、底座、傳動裝置及電機等七部分組成，如圖2-1所示。 1. 進料斗 進料斗的結(jié)構(gòu)為一倒立的棱臺體（或圓筒體），進料口設(shè)置耐磨環(huán)，從給料設(shè)備的來料經(jīng)給料斗進入破碎機。 2. 分料器分料器 安裝在渦動破碎腔的上部，分料器的作用就是將從給料斗來料進行分流，使一部分物料經(jīng)由中心入料管直

22、接進入葉輪被逐漸加速到較高速度拋射出去，使另一部分物料從中心入料管的外側(cè)，旁路進入渦動破碎腔內(nèi)葉輪的外側(cè)，被從葉輪拋射出來的高速度物料沖擊破碎，不增加功率消耗，增大生產(chǎn)能力，提高破碎效率。 3. 主軸總成 主軸總成安裝在破碎機底座上，用以傳遞電動機經(jīng)由三角皮帶傳來的動力及支撐葉輪旋轉(zhuǎn)運動。主軸總成由軸承座、主軸、軸承等組成。 4. 渦動破碎腔 渦動破碎腔的結(jié)構(gòu)形狀為上、下兩段圓柱體組成的環(huán)形空間，葉輪在渦動破碎腔內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，渦動破碎腔內(nèi)也能駐留物料，形成物料襯層，物料的破碎過程發(fā)生在渦動破碎腔內(nèi)，由物料襯層將破碎作用渦動破碎腔壁隔開，使破碎作用僅限于物料之間，起到耐磨自襯的作用。觀察孔是觀察葉

23、輪流道發(fā)射口處耐磨塊的磨損情況及渦動破碎腔頂部襯板的磨損情況，破碎機工作時必須將觀察孔密封關(guān)嚴。分料器構(gòu)形狀為上、下兩段圓柱體組成的環(huán)形空間，葉輪在渦動破碎腔內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，渦動破碎腔內(nèi)也能駐留物料，形成物料襯層，物料的破碎過程發(fā)生在渦動破碎腔內(nèi)，由物料襯層將破碎作用渦動破碎腔壁隔開，使破碎作用僅限于物料之間，起到耐磨自襯的作用。觀察孔是觀察葉輪流道發(fā)射口處耐磨塊的磨損情況及渦動破碎腔頂部襯板的磨損情況，破碎機工作時必須將觀察孔密封關(guān)嚴。分料器固定在渦動破碎腔的上部圓柱段。葉輪高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生氣流，在渦動破碎腔內(nèi)通過分料器、葉輪形成內(nèi)部自循環(huán)系統(tǒng)。 5. 葉輪結(jié)構(gòu) 由特殊材料制作的一空心圓柱體，安裝在

24、主軸總成上端軸頭上，用圓錐套和鍵聯(lián)接傳遞鈕距，高速旋轉(zhuǎn)，葉輪是立式?jīng)_擊破碎機的關(guān)鍵元件。物料由葉輪上部分料器的中心入料管進入葉輪的中心。由葉輪中心的布料錐體將物料均勻的分配到葉輪的各個發(fā)射流道，在發(fā)射流道出口，安裝有特殊材料制成的耐磨塊，可以更換。葉輪將物料加速到60m/s75m/s速度拋射出去，沖擊到渦動破碎腔內(nèi)的物料襯層，進行強烈的自粉碎，在錐帽和耐磨塊之間裝有上、下流道板，保護葉輪不受磨損。 6. 傳動裝置 采用單電機或雙電機驅(qū)動的皮帶傳動機構(gòu)(75kw以上，為雙電機傳動)，雙電機驅(qū)動兩臺電動機分別安裝在主軸總成兩側(cè)，兩電機皮帶輪用皮帶與主軸皮帶輪相連，使主軸兩側(cè)受力平衡，不產(chǎn)生附加力矩

25、。 7. 底座底座渦動破碎腔、主軸總成、電動機、傳動裝置均安裝在破碎機底坐上，底座結(jié)構(gòu)形狀，中部為四棱柱空間，四棱柱空間的中心，用于安裝主軸總成，兩側(cè)形成排料通道。雙電動機安裝在底座縱向兩端，底座可安裝在支架上，也可直接安裝在基礎(chǔ)上。 8. 支架 根據(jù)破碎機工作場所不同露天作業(yè)或室內(nèi)作業(yè)，可以考慮配置支架或不配置支架。 9. 潤滑系統(tǒng) 本設(shè)計采取特級集中潤滑方式，潤滑部位為主軸總成上部軸承和下部軸承兩處，為使注油方便，用油管引到機器外側(cè)，用于油泵定期加油5。1-給料斗；2-分料器；3-葉輪；4-渦流破碎腔；5-電動機；6-主軸總成；7-機架；8-排料斗圖2-1 沖擊式破碎機結(jié)構(gòu)圖2.3 沖擊式

26、破碎機的工作原理如圖2-2所示，物料由輸送設(shè)備連續(xù)均勻地送入破碎機的給料斗，再進人緩沖漏斗，由于緩沖漏斗的特殊結(jié)構(gòu)，物料在斗內(nèi)部分通過導料筒進人葉輪，部分由緩沖漏斗外進人渦流破碎腔。物料在破碎機的葉輪內(nèi)，由于分料錐及葉輪的高速旋轉(zhuǎn)、離心力的作用使物料被分配到各個發(fā)射通道內(nèi)，并在極短的時間內(nèi)被加速到70m/s100m/s，向著外周的物料或從物料襯(靠物料自然安息角等因素形成)反射回落的物料噴射，從而產(chǎn)生強烈的撞擊和磨削作用。同時由于物料襯向上的提升物料作用，物料在破碎腔內(nèi)會自然形成相互摩擦，物料之間的碰撞機率較高，使得物料反復經(jīng)過數(shù)次的撞擊，達到劇烈的破碎效果6。 1-轉(zhuǎn)子；2-葉輪；3-機架；

27、4-反擊板；5-空氣循環(huán)裝置； 6-給料斗；7,8-給料筒 圖2-2 沖擊式破碎機原理圖分析沖擊式破碎機的破碎作用，主要有：（1） 葉輪內(nèi)破碎進入葉輪內(nèi)部的物料，由分料錐分入葉輪的各個發(fā)射通道內(nèi)。物料之間相互擠壓，摩擦形成一定的破碎，如圖2-3所示。（2） 與反擊板碰撞物料經(jīng)過葉輪加速后，從發(fā)射通道高速飛出與反擊板發(fā)生碰撞反彈，強烈的碰撞使物料發(fā)生破碎。 （3） 物料之間碰撞物料與反擊板碰撞后反彈，在破碎腔內(nèi)形成不規(guī)則飛濺。物料與物料之間發(fā)生碰撞，使物料逐漸破碎減小。2.4 沖擊式破碎機的特點沖擊式破碎機具有優(yōu)點很多，大致可分為以下幾點： （1） 機器的適用范圍寬 沖擊式破碎機的給料粒度不斷的

28、加大，使其從以往的只能用于第三級甚至第四級破碎工藝發(fā)展到可以在二級等中破工藝被選中。圖2-3 物料在葉輪內(nèi)的破碎簡圖 （2） 機器的使用壽命長 沖擊式破碎機采用石打石破碎理論使破碎物料對機器的磨損降低，提高了反擊板等零件的使用壽命。 （3） 良好地粉塵控制 沖擊式破碎機大多采用封閉式的設(shè)計，對粉塵控制較好，比其他破碎機械更加環(huán)保。 （4） 除此之外立式破碎機還具有生產(chǎn)效率高、破碎率高、破碎比可變等優(yōu)點。此外，立式?jīng)_擊破碎機易損部件的壽命仍有不足，需要繼續(xù)提高。2.5 沖擊式破碎機的主要部件沖擊式破碎機主要由反擊板、葉輪和主軸裝置等部分組成。其結(jié)構(gòu)特點是反擊板分在轉(zhuǎn)子周圍一圈，轉(zhuǎn)子與反擊板之間按

29、形成破碎區(qū)。沖擊式破碎機機體分為上下兩部分，用鋼板和型鋼焊成。機體內(nèi)部裝有襯板。該機有超過六十個反擊板，以圓周方式排列安裝在襯板上。其實反擊板安裝方式要求較為特別，為了使從轉(zhuǎn)子高速飛出的物料與反擊板碰撞時效果最好。要求反擊板正面與飛來的物料垂直碰撞，使其達到最好的破碎效果。轉(zhuǎn)子安裝與破碎機中間的主軸上，由上下軸承以及與箱體連接的一些零件進行支撐。電動機通過窄三角帶帶動轉(zhuǎn)子作高速回轉(zhuǎn)，物料經(jīng)過進料口，由分料錐將物料分散到轉(zhuǎn)子的各個發(fā)射通道內(nèi)。立式?jīng)_擊破碎機采用焊接的結(jié)構(gòu)件機械結(jié)構(gòu)，在保證機器整體強度及剛度的同時，可以降低設(shè)備本身的重量和體積。破碎機的傳動裝置視規(guī)格的大小和實際的要求，可分別采用單

30、、雙電機驅(qū)動，以窄v帶傳動，傳動功率大、效率高。主軸與機架的連接以錐面配合，使用軸向力由四點接觸的球軸承或深溝軸承承載。葉輪是立式?jīng)_擊破碎機的心臟部件，它由分料錐、耐磨刀頭、耐磨保護組件等組成。由于它的高速旋轉(zhuǎn)，物料與其發(fā)生強烈的摩擦，因此在保證葉輪整體的安全可靠的同時，需要在葉輪的內(nèi)部襯以高耐磨性能的耐磨材料，并在結(jié)構(gòu)上要把機器設(shè)計成在轉(zhuǎn)子工作時物料會自然形成料襯的“自襯自磨”形式，使其易損部分只集中在耐磨刀頭處。 耐磨刀頭應(yīng)該采用高鉻鑄鐵、鑲嵌硬質(zhì)合金的復合耐磨材料等。處理不同的物料可以選用不同性能的耐磨刀頭，但要進行必要的經(jīng)濟估算7。渦動破碎腔是物料破碎的空間位置，破碎腔的作用主要是：

31、（1） 使物料自然形成耐磨料襯立式?jīng)_擊破碎機的破碎腔設(shè)計分兩種，有帶反擊板和不帶反擊板之區(qū)別。一般工作條件下，物料都會在破碎腔內(nèi)自然形成物料料襯，撞擊作用只發(fā)生在物料與物料之間； （2） 渦動作用由于物料料襯的自然形成，轉(zhuǎn)子拋出的物料沖擊到料襯上，會向上回轉(zhuǎn)接受下一次沖擊，周而復始，物料在破碎腔內(nèi)相互撞擊的機率遠遠大于物料與料襯的撞擊8。2.5.1 葉輪 1.葉輪直徑葉輪的直徑在立式?jīng)_擊破碎機上是一個重要的參數(shù)，它與葉輪的轉(zhuǎn)速組成了破碎機的主要性能參數(shù)。試驗可以得出： （1） 在滿足平衡條件要求的情況下，隨著葉輪直徑和高度的增加，物料的通過量增大，破碎機的處理能力增大； （2） 隨著葉輪直徑的

32、增加，破碎腔尺寸加大，人料粒度可以增大，破碎機產(chǎn)品中相同粒極含量增大，尤其適用于建材碎石用料； （3） 隨著葉輪尺寸的增大，葉輪質(zhì)量加大，轉(zhuǎn)動慣量增大，對給料不均勻性的適應(yīng)能力增強，破碎過程中的沖擊變載荷減?。?（4） 隨著葉輪尺寸的增大，破碎機高度要增大，因而支撐軸承承受負荷的能力就要增大。 2.葉輪轉(zhuǎn)速在立式?jīng)_擊破碎機中的物料是在葉輪內(nèi)被強制加速后拋入破碎腔的，葉輪轉(zhuǎn)速的確定應(yīng)考慮以下幾個因素影響： （1） 轉(zhuǎn)速越高，破碎效果越好，但有一個極限； （2） 葉輪轉(zhuǎn)速與振動有著直接的關(guān)系，破碎機在制造和使用過程中，由于加工精度和磨損等因素的影響，會導致葉輪本身的嚴重不平衡，這會引起設(shè)備發(fā)生強烈

33、的振動。因此，要求提高葉輪轉(zhuǎn)速，制造質(zhì)量、軸承承載、動平衡等要求就得高，從而葉輪的加工成本會成倍增加； （3） 轉(zhuǎn)速與磨損密切相關(guān)，轉(zhuǎn)速太大會引起葉輪與其它易損件的磨損加劇，增大運轉(zhuǎn)費用； （4） 轉(zhuǎn)速與物料特性一一相關(guān)，物料的硬度、脆性、易碎性不盡相同，應(yīng)該以不同的葉輪轉(zhuǎn)速區(qū)別對待。2.5.2 反擊板反擊板的作用是承受被葉輪加速后飛出的物料在其上沖擊破碎，并將沖擊破碎后的物料重新彈回破碎區(qū)，也其他飛行的物料再次進行碰撞破碎。為了使從葉輪飛出來的物料與反擊板的碰撞效果最好，故需以圖2-4 的方式螺旋狀安裝使物料飛出后能與反擊板垂直碰撞。其中物料的拋射角度，以及反擊板的安裝角度，都與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速等

34、因素有關(guān)系9。圖2-4 與物料發(fā)射方向垂直分布的反擊板第3章 破碎機的結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算3.1破碎機主要工作參數(shù)的選定3.1.1 沖擊速度在沖擊式破碎機中，沖擊速度是最重要的工作參數(shù)，它影響破碎效率、破碎比和生產(chǎn)能力。沖擊速度v可用下式求得： （3-1）式中 kv沖擊破碎機沖擊速度系數(shù)； e礦石彈性模數(shù)，pa； 礦石密度，kg /m3； 礦石抗壓強度，pa。根據(jù)破碎物料的類型，通過參考文獻10查表選定kv=2.02，e=100gpa，=3000kg/m3，=320mpa ，代入公式（3-1）得：從計算結(jié)果看，所選速度在48m/s100m/s范圍內(nèi)，所選用的速度比較合適。3.1.2 沖擊時間的確定有

35、理論分析得： （3-2）式中 kt沖擊時間系數(shù)； e礦石彈性模數(shù)，pa； 礦石密度，kg /m3； v沖擊速度，m/s； r1物料的球半徑，m/s。根據(jù)破碎物料的類型，通過參考文獻10查表得選定kt=2.73，e=100gpa，=3000kg/m3。將數(shù)據(jù)代入公式得： 對高速攝影底片的分析，認為破碎時間小于萬分之二秒，與上式計算相符。3.1.3 電機功率 沖擊式破碎機處理能力與電機功率、葉輪轉(zhuǎn)速和尺寸、分流比以及物料流動性有關(guān)。決定處理能力的主要參數(shù)是電動機功率。在葉輪直徑、轉(zhuǎn)速一定條件下，葉輪中的物流量與功率成正比。當物料流動性增加，流量一定時，功率消耗量減少，小圓顆粒比大的片狀顆粒流動性好

36、11。設(shè)處理能力為q（t/h）、電機功率為p（kw）、能耗為q（kw.h/t），則電機功率： p=qq （3-3）根據(jù)設(shè)計要求，采用葉輪入料，q=1.4 kw.h/t，q=30t/h，代入公式（3-3）得：p=1.4×30=42kw3.1.4 葉輪結(jié)構(gòu)參數(shù) 1. 葉輪直徑確定 葉輪直徑與破碎機處理能力和給料最大粒度有關(guān)。由于影響破碎機處理能力的因素很多，又比較復雜，故根據(jù)給料最大粒度來確定葉輪直徑。一般給料粒度越大，葉輪直徑也越大，反之亦然?，F(xiàn)給出計算葉輪直徑d（mm）的公式為： d=600+k（dmax-40） （3-4）式中 k系數(shù)，k=20； dmax最大給料粒度，mm，根據(jù)設(shè)

37、計要求dmax=35mm。則d=600+20×（35-40）=500mm。 2. 葉輪轉(zhuǎn)速 葉輪轉(zhuǎn)速越高處理能力越大，反之亦然；葉輪轉(zhuǎn)速越高產(chǎn)品粒度越細，但葉輪轉(zhuǎn)速越高對同樣規(guī)格破碎機安裝功率也越高，葉輪磨損也越快。因此，確定葉輪合適轉(zhuǎn)速也是一個重要問題。 根據(jù)經(jīng)驗葉輪切線速度vx在5085m/s范圍內(nèi)，初選葉輪切線速度vx=70m/s，故求得葉輪轉(zhuǎn)速n（r/min）為： （3-5）代入數(shù)據(jù)得： 3. 葉輪流道板安裝方式 葉輪流道板安裝方式有三種：前向流向板、徑向流道板和后向流道板。物料在流道出口處的速度與流道板安裝角有關(guān)，由于安裝角不同，物料的運動方向也不一樣，故從磨損角度看，前向

38、流道板磨損較重而后向流道板磨損較輕，徑向流道板磨損居中。綜合各種因素結(jié)果，對于開式葉輪采用徑向流道板而對閉式葉輪采用前向流道板為宜。初步設(shè)計葉輪為閉式，所以采用前向流道板。則物料對于前向流道板，在葉輪流道出口處的速度v為12： （3-6）式中 vu轉(zhuǎn)子線速度，vu=ra，m/s； vr物料的徑向速度，m/s； ra葉輪半徑，m； ri分料錐半徑，m。根據(jù)計算得： 所以可以采用前向流道板，安裝角為300。 3.2 破碎機主要零件設(shè)計及其參數(shù)的選定3.2.1 多楔帶設(shè)計本次設(shè)計中破碎機由于需要傳動較大功率，傳動比較小，所以選擇多楔帶來傳動。 1. 計算傳動比i i=n1/n2 （3-7）式中 n1

39、電動機的轉(zhuǎn)速，r/min； n2轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，r/min。即： i=n1/n2 =2970/2675=1.11 2. 確定帶輪有效直徑、 小帶輪有效直徑： 如不考慮彈性滑動： 式中： （3-8）通過參考文獻13查表得： =75mm, =3mm由表取小帶輪直徑=160mm則： 大帶輪直徑取=180mm大帶輪轉(zhuǎn)速2614r/min其誤差，故允許。計算初定有效長度，選擇有效長度： （3-9）初選中心距=1100mm。則mm取=2800mm中心距中心距變動范圍：通過參考文獻13查表取中心距調(diào)整量=34mm,=27mm即中心距變動范圍：1106mm1167mm。 3. 計算小帶輪包角，確定包角系數(shù) （3-

40、10）即：根據(jù)，通過參考文獻13查表取0.99。 4. 確定帶長系數(shù) 由有效長度，取帶長修正系數(shù)=0.98。 5. 確定帶每楔傳遞的基本額定功率和傳動比引起的功率增量 根據(jù)小輪轉(zhuǎn)速、直徑和傳動比，通過參考文獻13查表可得帶每楔傳遞的基本額定功率p1=3.7kw, 傳動比引起的功率增量p1=0.09kw。 6. 確定帶的楔數(shù)z （3-11）則多楔帶的數(shù)目取12。 7. 壓軸力q的確定 帶傳遞的有效圓周力f為： （3-12） 則壓軸力q近似求得： （3-13）根據(jù)小輪包角，通過參考文獻13查表取=5則 3.2.2 主軸設(shè)計沖擊式破碎機的轉(zhuǎn)子軸既要承受彎矩，又要承受扭矩，因此選用轉(zhuǎn)軸的形式。軸的材料

41、采用45鋼，經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理后，其特性適用于沖擊式破碎機轉(zhuǎn)子軸要求高耐磨性，高強度且熱處理變形很小的特點14。設(shè)計主軸必須考慮到主軸上端的葉輪，從同類產(chǎn)品相比較而言，葉輪的大概重量為600kg，破碎機械的平衡精度等級可通過參考文獻15查表得為16。需用不平衡量： 安裝不平衡時的慣性力： 轉(zhuǎn)子軸的彎矩m：轉(zhuǎn)子軸的扭矩mn：mn=t 主軸整個轉(zhuǎn)矩： （3-14） （3-14）式中是考慮扭矩和彎矩的加載情況及產(chǎn)生應(yīng)力的循環(huán)特性差異的系數(shù),本設(shè)計中因為扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力,所以=0.6。則選定軸的材料后,對軸的最小直徑進行按計算： （3-15）本設(shè)計中, 因為無法確定轉(zhuǎn)子體的實際重量，為保證轉(zhuǎn)子軸的強度足夠

42、，又因為轉(zhuǎn)子軸采用雙鍵來與轉(zhuǎn)子體進行連接，則轉(zhuǎn)子軸的實際最小直徑為：選定轉(zhuǎn)子軸的最小直徑后,還應(yīng)該對其進行強度校核： 3.2.3 軸承設(shè)計 1. 軸承壽命計算軸承的壽命與軸承負荷的大小有關(guān)，工作負荷越大，軸承的壽命越短。即軸承的型號選擇為圓柱滾子軸承n320e和深溝球軸承6320。通過參考文獻13查詢可知，立式破碎機軸承的預期壽命lh按照機器類型（每日8h工作的機械（利用率不高），如金屬切削機床、連續(xù)使用的起重機、木材加工機械、印刷機械、建材機械等）一般取20000h30000h。 本設(shè)計中，為了保證軸承負荷有余，取lh=30000h，fp=1.8，x=0為徑向載荷系數(shù)，y=0.56為軸向載荷

43、系數(shù)，為徑向載荷，為軸向載荷。則p=fp（xfr+yfa）=1.8×（0+0.56×5880）=5927n 軸壽命計算：其中是壽命指數(shù)，對于球軸承=3，對于滾子軸承=10/3。 壽命選用合乎要求。 2. 滾動軸承的軸向緊固要想保證軸承順利工作，除了正確選擇軸承類型和尺寸外，還應(yīng)正確設(shè)計滾動軸承的軸向緊固方式。合理的軸承軸向緊固應(yīng)考慮軸在機器中有正確的位置、防止軸向竄動以及軸受熱膨脹后不致將軸承卡死等因素。常用的軸承配置方法有：雙支點單向固定（亦稱兩端固定）；單支點雙向固定（亦稱一端固定、一端游動）；兩端游動支承。本設(shè)計中采用一端固定、一端游動的方式。 （1） 內(nèi)圈與軸的軸向

44、緊固內(nèi)圈緊固的常用方法有：用軸向彈性擋圈嵌在軸的溝槽內(nèi)，主要用于深溝球軸承，當軸向力不大及轉(zhuǎn)速不高時；用螺釘固定的軸端擋圈緊固，用于在軸端切割螺紋有困難時，這樣緊固可在高轉(zhuǎn)速下承受大的軸向力；用圓螺母和止動墊圈緊固，主要用于軸承轉(zhuǎn)速高、承受較大的軸向力的情況；用緊定襯套、止動墊圈和圓螺母緊固，用于光軸上的、軸向力和轉(zhuǎn)速都不大的軸承。本設(shè)計中沖擊式破碎機的滾動軸承內(nèi)圈緊固符合上述內(nèi)圈緊固常用方法中的第三種情況，所以采用圓螺母和止動墊圈緊固的方法。內(nèi)圈的另一端以軸肩作為定位面，為了便于軸承拆卸，軸肩的高度應(yīng)低于軸承內(nèi)圈的厚度。 （2） 外圈與軸承座座孔的軸向緊固滾動軸承外圈軸向緊固的常用方法有：用

45、嵌入外殼溝槽內(nèi)的空用彈性當斷緊固，用于向心軸承，當軸向力不大且需要減小軸承裝置的尺寸時；用止動環(huán)嵌入軸承外圈的止動槽內(nèi)緊固，用于帶有止動槽的深溝球軸承，當外殼不便設(shè)置凸肩并且外殼為剖分式結(jié)構(gòu)時；用軸承蓋緊固，用于高轉(zhuǎn)速及很大軸向負荷時的各類向心、推力和向心推力軸承；用螺紋環(huán)緊固，用于軸承轉(zhuǎn)速高、軸向負荷大，而不適用于使用軸承端蓋緊固的情況。本設(shè)計中沖擊式破碎機的滾動軸承外圈固定符合上述外圈軸向緊固常用方法中的最后一種情況，所以采用螺紋環(huán)緊固的方法16。3.2.4 鍵的選擇與校核本設(shè)計中，電機軸與帶輪，主軸與葉輪，采用鍵聯(lián)結(jié)。選用c型普通平鍵。v帶帶輪的輪轂寬度b=145mm，電機軸的直徑d=6

46、5mm，通過參考文獻15，選取普通平鍵的尺寸：b×h=18mm×11mm，l=90mm。 本設(shè)計中的鍵一般不會發(fā)生被剪斷的現(xiàn)象，因此只需要對其進行擠壓強度的校核。擠壓強度條件為： （3-16） 式中 t轉(zhuǎn)矩，； d軸徑，mm； h鍵的高度，mm； l鍵的工作長度，mm；?？傻茫簞t可以看出本設(shè)計中選用的鍵滿足強度要求。3.2.5 反擊板設(shè)計反擊板的安裝關(guān)系到破碎的效果，為了使從葉輪中飛出的物料達到最好的破碎效果，反擊板要與飛行的物料垂直碰撞，則反擊板的安裝角可求出： （3-17）為耐磨板安裝角（本設(shè)計中選用的前向式安裝，=30） （3-18） 式中 vu為轉(zhuǎn)子線速度； vr物

47、料的徑向速度； ra葉輪直徑，ra=0.5m； r分料椎直徑，r=0.12m。反擊板安裝角3.2.6 螺栓強度校核 葉輪與主軸采用鉸制孔用螺栓連接，根據(jù)底板靜力平衡條件有： （3-19） 根據(jù)螺栓變形協(xié)調(diào)條件，各螺栓的剪切變形量與其中至底板旋轉(zhuǎn)中心的距離成正比。因為螺栓剪切剛度相同，所以各螺栓的剪力與這個距離成正比，于是： （3-20）聯(lián)立（3-19）和（3-20）兩式，距底板旋轉(zhuǎn)中心最遠的螺栓所受的工作剪力最大，可求得： （3-21） 所選螺栓其最小直徑大于2.3mm，故螺栓強度足夠17。3.3 機架設(shè)計在機器中支承或容納零部件的零件稱為機架，它是各種機器的最基本部件。機架是底座、機身、機床

48、、殼體、箱體以及基礎(chǔ)平臺等零件的統(tǒng)稱。機架是各種機器的基本部件，在一臺機器的總質(zhì)量中占有很大的比例（例如在機床中約占總質(zhì)量的70%90%），機器的其它部件是在機架的導軌上運動，機架在很大程度上影響著機器的工作精度及抗震性能、耐磨性等。所以正確選擇機架零件的材料和正確設(shè)計其結(jié)構(gòu)及尺寸，對減小機器質(zhì)量、節(jié)約材料、提高工作精度、增強機器剛度及耐磨性、增加整機造型美觀等起著重要作用。3.3.1 機架的類型、材料及制造方法選擇機架的類型很多，按照不同的分類方式，機架又分為多種造型。機架一般按照結(jié)構(gòu)形狀和機架的材料及制造方法分類。按照機架的結(jié)構(gòu)形狀分為：（1） 梁（柱）式機架，如大多數(shù)金屬切削機床的床身、

49、立柱及橫梁；（2） 框架式機架，又分為：閉框式機架，如軋鋼機機架、鍛壓機機身、汽車車架（臥式閉框）；開框式機架，如開式壓力機機身；（3） 平板式機架，如水壓機的基礎(chǔ)平臺、機器的底座、金屬切削機床的工作臺；（4） 箱殼式機架，如齒輪傳動減速器箱體、泵體及動力機械的床身、發(fā)動機缸體和支架箱體。按照機器的材料及制造方法分為：（1） 金屬機架，金屬機架又分為：鑄造機架，由鑄鐵或者鑄鋼制成，要求輕的可用鑄鋁，要求耐磨的可用鑄銅；焊接機架，常用于生產(chǎn)批量較少的大型機架；（2） 非金屬機架，非金屬機架又分為：花崗巖機架，尺寸穩(wěn)定，常用于大型精密機械或者儀器；混凝土機架，成本較低而強度較差；塑料機架，多用于儀

50、表、儀器的殼體18。本設(shè)計中，考慮沖擊式破碎機的機身較大，并且分為上下兩個部分，因此采用焊接和組合相結(jié)合的開框式機架形式。機架的制造材料大多是鑄鐵、鑄鋼、軋鋼、高強度鋼絲和高強度拉緊螺栓、花崗巖、鋼筋混凝土等。在前面機架造型部分選擇了焊接和組合相結(jié)合的形式，因此機架的材料選用鋼板或者型鋼都可以。根據(jù)國家標準（gb1135289），選擇鋼的型號為zg270500，其主要特點和用途為：有較好的強度和塑性，鑄造性能好，焊接性尚好，多用于受力復雜的零件，如軋鋼機架、軸承座、連桿、箱體、曲拐、缸體等。機架材料用的鋼采用熱軋的方法制造，其熱處理方法為正火（正常化）。熱處理完成后進行焊接，焊接時采用y形坡口

51、對接焊的反變形方法來防止和消除焊接時產(chǎn)生的變形。3.3.2 機架結(jié)構(gòu)的設(shè)計機架結(jié)構(gòu)設(shè)計是機架設(shè)計中最主要的一部分，一般來說對機架的結(jié)構(gòu)設(shè)計要注意剛度、強度、工藝性、便于操作、造型好和熱變形等問題。評價大多數(shù)機架工作能力的主要準則是剛度，剛度又分為靜剛度和動剛度兩種。機架的性能主要體現(xiàn)在抗振能力和強度上，為了提高機架抗振性能則必須提高機架構(gòu)件的靜剛度，控制固有頻率和加大阻力，即合理設(shè)計機架構(gòu)件的截面形狀和尺寸，合理布局，注意機架的整體剛度與局部剛度的匹配等。強度是評定重載機架工作能力的基本準則，在本設(shè)計中機架不需要承載過重的物體，因此在本設(shè)計中不對強度進行設(shè)計。另外在工藝性方面，要注意保證焊接的

52、工藝性好和機械加工工藝性好。盡量做到焊接后的內(nèi)應(yīng)力和變形小，加工時粗加工和精細加工的數(shù)量少和面積小，并且盡可能把加工面安排在同一平面上。機架設(shè)計多數(shù)采用模擬法，與同類產(chǎn)品進行比較，參照已有的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)確定壁厚、窗口位置等。本設(shè)計中同樣采用模擬法對機架進行設(shè)計，參照四川江油新川礦山機械有限責任公司已有的沖擊式破碎機成品，以及羅延新工程師提供的參考數(shù)據(jù)及經(jīng)驗對沖擊式破碎機機架進行設(shè)計。 （1） 斷面形狀選擇機架的抗拉和抗壓剛度，一般僅與其斷面面積的大小有關(guān)，而與斷面形狀無關(guān)。但在承受彎曲力矩與扭轉(zhuǎn)力矩時，則機架的抗彎剛度與抗扭剛度不僅與其截面面積的大小有關(guān)，且與斷面形狀有很大關(guān)系，即與其斷面慣性矩成正比。根據(jù)沖擊式破碎機對機架剛度和強度的要求，再查機械設(shè)計手冊具體比較各種端面形狀的抗彎慣性矩和抗扭慣性矩，選擇長方形端面的鋼板作為焊接機架的基本件。長方形端面的鋼板在相同端面情況下，其抗彎剛度和抗扭剛度相對來說是比較理想的。 （2） 機架外壁上窗孔的設(shè)計由于結(jié)構(gòu)或者工藝上的要求，在