可逆式錘式破碎機(jī)的設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說(shuō)明書】,含CAD圖紙、說(shuō)明書,可逆,式錘式,破碎,設(shè)計(jì),cad,圖紙,說(shuō)明書,仿單 黑龍江科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué)生姓名： 李忠博 任務(wù)下達(dá)日期：2011 年 12 月 19 日 設(shè)計(jì)開題日期：2012 年 4 月 13 日 設(shè)計(jì)開始日期：2012 年 4 月 16 日 中期檢查日期：2012 年 5 月 18 日 設(shè)計(jì)完成日期：2012 年 6 月 4 日 一、設(shè)計(jì)題目： 可逆式錘式破碎機(jī) 二、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容： （1）設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：收集資料，綜合運(yùn)用知識(shí)，全面考慮有關(guān)科學(xué)的、經(jīng)濟(jì)的及社會(huì)的情況，進(jìn)行多種方案比較，確定最優(yōu)方案。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。按照工程技術(shù)規(guī)范要求，整理好技術(shù)資料，編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 （2）設(shè)計(jì)圖紙：可逆式錘式破碎機(jī)總裝圖1張；錘頭裝配圖1張； 手繪主軸零件圖1張。 （3）說(shuō)明書主要內(nèi)容及字?jǐn)?shù)要求： 說(shuō)明書內(nèi)容包括方案論證、選擇、設(shè)計(jì)計(jì)算、插圖、表格、公式等，完成1.5萬(wàn)字的文字說(shuō)明。制圖內(nèi)容：制圖符合國(guó)家有關(guān)政策法規(guī)和技術(shù)文件要求，表達(dá)正確。 指 導(dǎo) 教 師： 院（系）主管領(lǐng)導(dǎo)： 2011 年 12 月 19 日 XXXX大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書 學(xué) 院： 專 業(yè)： 題 目： 可逆式錘式破碎機(jī)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 職稱: 職稱: 20**年**月**日 黑龍江科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué)生姓名： 任務(wù)下達(dá)日期：20** 年 12 月 19 日 設(shè)計(jì)開題日期：20** 年 4 月 13 日 設(shè)計(jì)開始日期：20** 年 4 月 16 日 中期檢查日期：20** 年 5 月 18 日 設(shè)計(jì)完成日期：20** 年 6 月 4 日 一、設(shè)計(jì)題目： 可逆式錘式破碎機(jī)設(shè)計(jì) 二、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容： （1）設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：收集資料，綜合運(yùn)用知識(shí)，全面考慮有關(guān)科學(xué)的、經(jīng)濟(jì)的及社會(huì)的情況，進(jìn)行多種方案比較，確定最優(yōu)方案。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。按照工程技術(shù)規(guī)范要求，整理好技術(shù)資料，編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 （2）設(shè)計(jì)圖紙：可逆式錘式破碎機(jī)總裝圖1張；錘頭裝配圖1張； 手繪主軸零件圖1張。 （3）說(shuō)明書主要內(nèi)容及字?jǐn)?shù)要求： 說(shuō)明書內(nèi)容包括方案論證、選擇、設(shè)計(jì)計(jì)算、插圖、表格、公式等，完成1.5萬(wàn)字的文字說(shuō)明。制圖內(nèi)容：制圖符合國(guó)家有關(guān)政策法規(guī)和技術(shù)文件要求，表達(dá)正確。 指 導(dǎo) 教 師： 院（系）主管領(lǐng)導(dǎo)： 20** 年 12 月 19 日 摘 要 破碎粉磨機(jī)械是冶金、礦山、電力、輕工、陶瓷、水泥、建筑和筑路等工業(yè)部門廣泛應(yīng)用的重要設(shè)備。破碎粉磨作業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位，每年有大量的原料和再利用的廢料都需要用破碎粉磨機(jī)械進(jìn)行加工處理，且逐年增加。 因此，隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，同時(shí)也促進(jìn)了破碎粉磨機(jī)械的發(fā)展，相繼研制出了細(xì)碎、超細(xì)碎破碎機(jī)、慣性振動(dòng)破碎機(jī)、振動(dòng)磨機(jī)和立式攪拌機(jī)等高效新型破碎粉磨設(shè)備。 為了使破碎粉磨機(jī)械更有效的使用和促進(jìn)其進(jìn)一步發(fā)展，本次設(shè)計(jì)對(duì)它們的機(jī)構(gòu)、工作原理和參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。該破碎機(jī)的規(guī)格為Ф1000×1000，破碎物料為煤,最大破碎顆粒直徑80mm。 關(guān)鍵詞：破碎機(jī)；粉磨；煤；礦山；機(jī)械  Abstract Broken powder mill machinery is the important equipment of industry department extensive uses such as metallurgy, mine, power, light industry, pottery and porcelain, cement, building and builds a road etc。 The broken powder mill school assignment owns the important position in national economy, and has mass raw material and waste material which used again all to need process the processing with broken powder mill machinery in every year, and just increases year by year。 Therefore along with constantly developing of modern industry and science and technology, also promoted at the same time the development of broken powder mill machinery, and developed out in succession in small, broken bits and the new broken powder mill equipment of machine and vertical mixer effect equal in height are ground in super in small, broken bits crusher, inertia vibration crusher and vibration。 In order to make broken powder mill machinery more actively uses and promotes his to develop further, and the organization, work principle and parameter to them of this design has carried on the design counting。 The specifications of this crusher is expected for the coal for 1000×1000, thing smashing something to pieces, fully broken anything small and roundish diameter 80mm。 Keyword：crusher；powder；Broken；crusher；min ehill；machinery 4 4 目 錄 第1章 緒論 1 第2章 破碎機(jī)概述 2 2.1 破碎及力學(xué)特性 2 2.2 破碎產(chǎn)品的粒度分析 3 2.3 錘式破碎機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 4 2.4 破碎機(jī)的分類及應(yīng)用 4 2.5 錘式破碎機(jī)的工作原理及特點(diǎn) 6 第3章 可逆錘式破碎機(jī)主要參數(shù)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 8 3.1 可逆錘式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 3.1.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 3.1.2 篦條和沖擊板的設(shè)計(jì) 10 3.1.3 轉(zhuǎn)子的平衡問(wèn)題 11 3.1.4 安全保護(hù)裝置 11 3.1.5 錘頭與篦條間隙調(diào)整機(jī)構(gòu) 12 3.2 主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇與計(jì)算 12 3.2.1 轉(zhuǎn)子直徑與長(zhǎng)度 12 3.2.2 給料口寬度與長(zhǎng)度 12 3.2.3 排料口尺寸 13 3.2.4 錘頭質(zhì)量的計(jì)算 13 3.3 主要工作參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算 14 3.3.1 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的計(jì)算 14 3.3.2 生產(chǎn)率的計(jì)算 14 3.3.3 電機(jī)功率的計(jì)算 15 第4章 可逆錘式破碎機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 16 4.1 軸的設(shè)計(jì) 16 4.2 軸承的設(shè)計(jì) 18 4.3 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 20 4.4 鍵的選擇 20 4.5 電動(dòng)機(jī)的選擇 21 4.5.1 根據(jù)使用負(fù)荷情況，選擇電動(dòng)機(jī)的功率 21 4.5.2 根據(jù)工作機(jī)械的轉(zhuǎn)速要求以及傳動(dòng)方式選擇電動(dòng)機(jī) 21 4.5.3 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的銘牌選擇電動(dòng)機(jī) 22 4.5.4 根據(jù)電動(dòng)機(jī)安裝地環(huán)境來(lái)選擇電動(dòng)機(jī)的防護(hù)型式 22 4.5.5 電動(dòng)機(jī)的安裝 23 4.5.6 電動(dòng)機(jī)的安全操作 23 4.5.7 電動(dòng)機(jī)的維護(hù) 24 第5章 可逆錘式破碎機(jī)的安裝與維護(hù) 26 5.1 可逆錘式破碎機(jī)的安裝 26 5.2 可逆錘式破碎機(jī)的試車 26 5.3 可逆錘式破碎機(jī)的使用與維護(hù) 27 5.3.1 使用與致意事項(xiàng) 27 5.3.2 作好開車前的準(zhǔn)備 28 5.3.3 運(yùn)轉(zhuǎn)中的使用和定時(shí)檢查 28 第6章 經(jīng)濟(jì)分析 29 結(jié) 論 30 致 謝 31 參考文獻(xiàn) 32 CONTENTS Abstract I Abstract II Chapter1 Introduction 1 Chapter2 Crusher overview 2 2.1 Crushing and mechanical properties 2 2.2 The crushed product size analysis 2 2.3 The development of crusher 3 2.4 Classification of crusher and its application 4 2.5 Hammer type crusher working principle and characteristics 5 Chapter 3 Reversible hammer crusher design calculation of main parameters 7 3.1 Reversible hammer crusher structure design 7 3.1.1 The overall structural design 7 3.1.2 The grate and impact plate design 9 3.1.3 The balance problem of rotor 9 3.1.4 Safety protection device 9 3.1.5 The hammer head and the grate bars gap adjusting mechanism 10 3.2 Main structure parameter selection and calculation 10 3.2.1 Rotor diameter and length 10 3.2.2 Feeding mouth width and length 10 3.2.3 Outlet size 10 3.2.4 The hammer mass calculation 11 3.3 Main parameters design calculation 11 3.3.1 Rotor speed calculation 11 3.3.2 Productivity calculation 12 3.3.3 Motor power calculation 12 Chapter 4 Reversible hammer crusher design and calculation 14 4.1 Shaft design 14 4.2 Bearing design 15 4.3 Coupling design 16 4.4 Bond option 17 4.5 The choice of motor 17 4.5.1 According to the use of load conditions, the selection of motor power 17 4.5.2 According to the working machine speed requirements and transmission mode selection of motor 18 4.5.3 According to the motor nameplate selection of motor 18 4.5.4 According to the motor installation environment to the selection of motor protection type.....................................................................19 4.5.5 The motor mount 19 4.5.6 Motor safety operation 20 4.5.7 The maintenance of motor 20 Chapter 5 Reversible hammer crusher installation and maintenance 22 5.1 Reversible hammer crusher installation 22 5.2 Reversible hammer crusher test 22 5.3 Reversible hammer crusher maintenance 22 5.3.1 Use and salutations matter 23 5.3.2 Make preparations before driving 23 5.3.3 The use and timing check 23 Chapter 6 Economic analysis 25 Conclusion 26 Thanks 27 Reference 28 第1章 緒論 破碎粉磨機(jī)械是冶金、礦山、電力、輕工、陶瓷、水泥、建筑和筑路等工業(yè)部門廣泛應(yīng)用的重要設(shè)備。破碎粉磨作業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位，每年有大量的原料和再利用的廢料都需要用破碎粉磨機(jī)械進(jìn)行加工處理，且逐年增加。 因此，隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，同時(shí)也促進(jìn)了破碎粉磨機(jī)械的發(fā)展，相繼研制出了細(xì)碎、超細(xì)碎破碎機(jī)、慣性振動(dòng)破碎機(jī)、振動(dòng)磨機(jī)和立式攪拌機(jī)等高效新型破碎粉磨設(shè)備。 為了使破碎粉磨機(jī)械更有效的使用和促進(jìn)其進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)它們的機(jī)構(gòu)、工作原理、參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算做進(jìn)一步的實(shí)踐學(xué)習(xí)是十分必要的。特別是隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法，對(duì)破碎機(jī)粉磨機(jī)械進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，是保證設(shè)備質(zhì)量、提高產(chǎn)品檔次、增強(qiáng)其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的重要措施。 項(xiàng)目的研究意義。目前，國(guó)內(nèi)還缺乏比較完整、定型的中小企業(yè)不同礦種、不同產(chǎn)品細(xì)度要求的破碎工藝生產(chǎn)線。其原因除生產(chǎn)廠家多、產(chǎn)品品種多、選型比較困難外即使是同一規(guī)格機(jī)械因不同廠家生產(chǎn)，則實(shí)際生產(chǎn)能力也有差別。還有重要一點(diǎn)，許多用戶在設(shè)備選型時(shí)，對(duì)各種破碎機(jī)了解不全面，往往要自己選型，結(jié)果生產(chǎn)工藝開通時(shí)，不是不能及時(shí)達(dá)產(chǎn)，就是浪費(fèi)能耗，造成生產(chǎn)成本加大。因此中小型破碎機(jī)是目前國(guó)內(nèi)開發(fā)、生產(chǎn)的熱點(diǎn)。 國(guó)內(nèi)外破碎機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r及前景。國(guó)內(nèi)外破碎機(jī)械發(fā)展趨勢(shì)是向大型、高效、節(jié)能、降耗、大破碎比和自動(dòng)控制方向發(fā)展。采場(chǎng)作業(yè)破碎機(jī)械發(fā)展大型設(shè)備可以體現(xiàn)規(guī)模效益，生產(chǎn)能力大，單位能耗低的效果；發(fā)展低矮型設(shè)備，可以降低設(shè)備高度和整機(jī)重心低，便于裝在可移式破碎機(jī)組上，提高設(shè)備運(yùn)移過(guò)程中的穩(wěn)定性。對(duì)安在井下破碎機(jī)調(diào)試，由于空間受到限制，低矮型設(shè)備顯得更為適用。 第2章 破碎機(jī)概述 2.1 破碎及力學(xué)特性 機(jī)械破碎是用外力施于被破碎的物料上，克服物料分子間的內(nèi)聚力，使大塊的物料分裂成若干小塊。任何一種破碎機(jī)都不是只有一種力破碎物料，通常是以某種力為主，配合其他種類力的作用，因此破碎機(jī)械施于物料的力是復(fù)雜的。破碎機(jī)械的施力方式有以下幾種。 1、 壓碎 將礦石放在兩個(gè)擠壓平面之間，施加壓力F后，礦石因壓力達(dá)到其抗壓強(qiáng)度極限而破碎。 2、 劈裂 將礦石放在一個(gè)平面和一個(gè)帶有尖棱的工作表面之間擠壓，當(dāng)施加擠壓力F后，礦石將沿?cái)D壓力F作用線方向劈裂長(zhǎng)兩半。根據(jù)實(shí)驗(yàn)和理論分析，礦石劈裂成兩半的原因，是由于其劈裂平面上的拉應(yīng)力達(dá)到的被破碎物料的抗壓強(qiáng)度極限。 3、 折斷 將礦石放在帶尖棱的擠壓面之間，或放在兩弧面之間受擠壓，施加力F后，當(dāng)其彎曲應(yīng)力達(dá)到彎曲強(qiáng)度限時(shí)，礦石被折斷。 4、 磨碎 礦石同時(shí)受擠壓力F和剪切力F后，礦石內(nèi)的剪應(yīng)力達(dá)到剪切強(qiáng)度限時(shí)，礦石即被破碎。 5、 沖擊破碎 礦石受高速回轉(zhuǎn)機(jī)件的沖擊力作用而破碎。由于施加力的瞬間作用的，變形來(lái)不及擴(kuò)展到被撞擊的各部位，就只在撞擊處發(fā)生相當(dāng)大的局部應(yīng)力，沿著內(nèi)部的微觀裂紋破碎。所以動(dòng)載荷的破碎作用較靜載荷的大。 實(shí)際上，任何一種破碎機(jī)都不是以某一種施力形式進(jìn)行破碎的，一般都是兩種或兩種以上施力形式聯(lián)合進(jìn)行破碎。由于顎式的破碎機(jī)工作表面是交錯(cuò)布置的齒形襯板，因此其破碎作業(yè)有前三種破碎形式。當(dāng)破碎機(jī)兩工作面方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)位移加大而加強(qiáng)磨碎作業(yè)時(shí)，粉碎效率低，能耗大，機(jī)件磨損嚴(yán)重，將會(huì)降低破碎機(jī)的破碎效果。 2.2 破碎產(chǎn)品的粒度分析 礦塊的大小稱為粒度。礦塊的形狀一般是不規(guī)則的幾何體，需要用幾個(gè)尺寸來(lái)表示它的大小。但是，通常用一個(gè)尺寸——平均直徑或等值直徑來(lái)表示塊的大小。 平均直徑 對(duì)于較大的單個(gè)礦塊，其平均直徑用礦塊的三維尺寸長(zhǎng)、寬、厚的平均值來(lái)表示。單個(gè)礦塊的平均值可用式（2-1）來(lái)計(jì)算 （2-1） 式中： ——礦塊長(zhǎng)度，； ——礦塊寬度，； ——礦塊厚度，。 等直徑 礦塊的粒度很小時(shí)，可用等直徑來(lái)表示。等直徑是將細(xì)粒物料作為球體來(lái)計(jì)算的。耽擱礦粒的等直徑可用式（2-2）來(lái)計(jì)算 （2-2） 式中： ——礦粒體積，； ——礦粒質(zhì)量，Kg； ——礦粒密度，Kg/m3。 粒級(jí)的平均直徑 對(duì)于由不同粒度混合組成的粒度群，通常用篩分的方 來(lái)確定礦粒群的平均直徑。例如上層篩孔尺寸為，下層篩孔尺寸為，通過(guò)上層篩孔而留在下層篩面上的物料，其粒度既不能用表示，也不能用表示。當(dāng)粒級(jí)的粒度范圍很窄，上下層篩孔尺寸之比不超過(guò)時(shí)，則此粒級(jí)的平均直徑可用式（2-3）來(lái)計(jì)算 （2-3)也可以用 或 -來(lái)表示粒級(jí)的粒度。 2.3 錘式破碎機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 錘式破碎機(jī)是利用高速回轉(zhuǎn)的錘頭沖擊物料，使其沿自然裂縫、層理面和節(jié)理面等薄弱處而破裂的破碎機(jī)械。錘式破碎機(jī)被廣泛地用于水泥、選煤、化工、電力、冶金等工業(yè)部門中，主要用來(lái)對(duì)石灰石、煤、焦碳、頁(yè)巖、石膏、爐渣等中硬和軟物料進(jìn)行中、細(xì)破碎。 錘式破碎機(jī)生產(chǎn)率高、破碎比大、構(gòu)造簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、功率消耗較少、產(chǎn)品粒度均勻、過(guò)粉碎現(xiàn)象少、維護(hù)簡(jiǎn)單、修理和更換易損件容易。但是錘頭、襯板、轉(zhuǎn)子圓盤磨損較快，特別是在破碎較硬的物料時(shí)，磨損更快；當(dāng)被破碎物料的水分含量超過(guò)12％時(shí)或含有黏土?xí)r，它的蓖條縫隙容易堵塞，生產(chǎn)率顯著下降，且增加能量消耗和錘頭等零件的磨損。這些缺點(diǎn)和不足都需要我們?cè)僭O(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行認(rèn)真的分析和研究來(lái)克服，在發(fā)展過(guò)程中我們也可以借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，如MAMMMUT錘式破碎機(jī)便是我國(guó)引進(jìn)外國(guó)技術(shù)自行制造的一種錘式破碎機(jī)。 不管那種錘式破碎機(jī)，它們主要都是靠沖擊作用來(lái)破碎物料的。物料給入破碎機(jī)中，立即受到高速回轉(zhuǎn)的錘頭的沖擊而粉碎。破碎了的物料，從錘頭處獲得動(dòng)能，以高速向機(jī)殼內(nèi)壁的襯板和蓖條上沖擊而被第二次粉碎。此后，小于蓖條縫隙的物料，便從縫隙中排出，而粒度較大的物料，彈回到襯板和蓖條上的粒狀物料，還將受到錘頭的附加沖擊破碎，在物料破碎的整個(gè)過(guò)程中，物料之間也相互沖擊粉碎。 2.4 破碎機(jī)的分類及應(yīng)用 物料的破碎機(jī)是冶金、礦山、建材、化工、電力、陶瓷和筑路等工業(yè)部門應(yīng)用廣泛的一種工藝過(guò)程，每年有大量的原料和再利用的廢料都需要破碎處理，且隨著工業(yè)的迅速發(fā)展逐年增加。由此可見，破碎設(shè)備在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有極其重要的地位。目前在生產(chǎn)中廣泛使用的破碎機(jī)按破碎作業(yè)的粒度要求，分為粗碎破碎機(jī)、中碎破碎機(jī)和細(xì)碎破碎機(jī)。粗碎破碎機(jī)一般將1500～500mm的物料破碎到350～100mm。中碎破碎機(jī)一般將350～100mm的物料破碎到100～40mm。細(xì)碎破碎機(jī)一般將100～40mm物料破碎到30～10mm。 按結(jié)構(gòu)和工作原理不同，破碎機(jī)械可分為下列幾種類型： 在工業(yè)部門中使用的磨機(jī)種類繁多，按結(jié)構(gòu)和工作原理不同，粉磨機(jī)械可分為下列幾種類型： 按粉磨產(chǎn)品粒度不同，磨機(jī)分為粗磨、細(xì)磨和超細(xì)磨。粗磨將物料磨至0。06～0.1mm；超細(xì)磨將物料磨至0.004～0.02mm或更細(xì)。 1—機(jī)殼 2—沖擊板 3—錘頭 4—錘頭軸 5—蓖條 圖 2-1 MAMMUT 錘式破碎機(jī) 錘式破碎機(jī)械被廣泛的應(yīng)用于水泥、選煤、化工、電力、冶金等工業(yè)部門中，主要用來(lái)對(duì)石灰石、煤、焦碳、頁(yè)巖、石膏、爐渣等中硬和軟物料進(jìn)行中、細(xì)破碎。 錘式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)類型很多，按回轉(zhuǎn)軸的數(shù)目，可分為單轉(zhuǎn)子和雙轉(zhuǎn)子兩類；按轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)方向，可分為不可逆式和可逆式兩類；按錘頭的排列方式，可分為單排式和多排式兩種；按錘頭在轉(zhuǎn)子上的連接方式，可分為固定錘式和活動(dòng)錘式兩類；按用途不同，分為一般用途和特殊用途兩類。 2.5 錘式破碎機(jī)的工作原理及特點(diǎn) 錘式破碎機(jī)是利用高速回轉(zhuǎn)的錘頭沖擊物料，使其沿自然裂縫、層理面和節(jié)理面等薄弱處而破裂的破碎機(jī)械。物料給入破碎機(jī)中，立即受到高速回轉(zhuǎn)的錘頭的沖擊而粉碎。破碎了的物料，從錘頭處獲得動(dòng)能，以高速向機(jī)殼內(nèi)壁的襯板和蓖條上沖擊而被第二次粉碎。此后，小于蓖條縫隙的物料，便從縫隙中排出，而粒度較大的物料，彈回到襯板和蓖條上的粒狀物料，還將受到錘頭的附加沖擊破碎，在物料破碎的整個(gè)過(guò)程中，物料之間也相互沖擊粉碎。 錘式破碎機(jī)的特點(diǎn)如下： ⑴優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)率高、破碎比大、構(gòu)造簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、功率消耗較少、產(chǎn)品粒度均勻、過(guò)粉碎現(xiàn)象少、維護(hù)簡(jiǎn)單、修理和更換易損零件容易。 ⑵缺點(diǎn)：錘頭、蓖條、襯板、轉(zhuǎn)子圓盤磨損較快，特別是在破碎較硬的物料時(shí)，磨損更快；當(dāng)被破碎物料的水分含量超過(guò)10％或含有黏土?xí)r，它的蓖條縫隙容易堵塞，生產(chǎn)率顯著下降，且增加能量消耗和錘頭等零件的磨損。 第3章 可逆錘式破碎機(jī)主要參數(shù)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 3.1 可逆錘式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 考慮到上章所述的可逆錘式破碎機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍，故采用如下設(shè)計(jì)方案： 它有機(jī)殼37、轉(zhuǎn)子28、蓖條30、打擊板26和軸承15等部分組成。 機(jī)殼由下機(jī)體、后上蓋、左側(cè)壁和右側(cè)壁組成，各部分用螺栓連接成一體。上部分開一個(gè)加料口，機(jī)殼內(nèi)部鑲有錳鋼襯板，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)殼的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)體的前后兩面均開有一個(gè)檢修孔。為了檢修、更換錘頭方便，兩側(cè)壁也對(duì)稱地開有檢修孔。 本次設(shè)計(jì)以主軸3為設(shè)計(jì)中心，轉(zhuǎn)子28和主軸3以平鍵7聯(lián)接，約束四個(gè)自由度，為防止轉(zhuǎn)子沿主軸方向主軸竄動(dòng)，轉(zhuǎn)子兩端由主軸兩端的擋蓋2緊固，以約束其它兩個(gè)自由度。轉(zhuǎn)子有各圓盤17組成，各圓盤沿主軸3均勻排列，每?jī)蓚€(gè)圓盤，通過(guò)銷軸1懸掛錘頭27。主軸3兩端支撐在滾動(dòng)軸承15上。減速機(jī)18通過(guò)彈性聯(lián)軸器12直接帶動(dòng)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)。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，在主軸一端還裝有一個(gè)飛輪6。 排料蓖條30安裝在對(duì)稱于轉(zhuǎn)子兩邊的弧形側(cè)板上?；⌒蝹?cè)板的上端，懸掛在固定于機(jī)殼兩側(cè)壁的心軸38上，下端支撐在偏心輪32上。轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器兩側(cè)的傳動(dòng)絲杠23，使偏心輪32轉(zhuǎn)動(dòng)某一角度，就可以調(diào)節(jié)錘頭于蓖條間的間隙，從而保證所需要的產(chǎn)品粒度。調(diào)整時(shí)可不必停車。為保證側(cè)板與偏心輪在機(jī)器工作時(shí)經(jīng)常接觸，在側(cè)板下端裝有拉緊彈簧31，借彈簧的拉緊力，可防止物料沖擊蓖條而引起側(cè)板在偏心輪上跳動(dòng)。 為防止錘頭將未被破碎了的物料或非破碎物帶到轉(zhuǎn)子的另一邊去，而引起事故，可使左右側(cè)板下端相距一定的距離。在這段距離內(nèi)沒有蓖條。而在下端安裝一個(gè)可左右擺動(dòng)的可調(diào)式籠筐33，未被破碎了的物料，就落到此筐內(nèi)。操作者定期拉動(dòng)露在機(jī)殼外面的拉桿，便可使積存于籠筐內(nèi)的未被破碎了的物料排出去。 機(jī)器使用一段時(shí)間后，錘頭工作的一面已經(jīng)磨損，轉(zhuǎn)子一側(cè)的襯板與蓖條也有一定磨損。這時(shí)，可以停車把電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，使轉(zhuǎn)子逆轉(zhuǎn)，錘頭未磨損的一面就變成工作面，并利用另一側(cè)未磨損的蓖條與襯板。 錘頭用優(yōu)質(zhì)碳鋼鍛制。蓖條由鋼板切割而成。 錘式破碎機(jī)安裝好后，需進(jìn)行2小時(shí)的空載試運(yùn)轉(zhuǎn)。 主軸是支撐轉(zhuǎn)子的主要零件，沖擊力由它來(lái)承受。因此，要求主軸的材質(zhì)具有較高的強(qiáng)度和韌性。通常主軸斷面為圓形，有的主軸斷面為方形，錘架活套在主軸上面，不用平鍵聯(lián)結(jié)。 錘架是用來(lái)懸掛錘頭的，但破碎機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，錘架要與物料接觸，因此造成磨損，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(shí)，可進(jìn)行補(bǔ)焊。 錘頭是錘式破碎機(jī)的主要工作零件。錘頭的質(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。錘頭功能的大小與錘頭質(zhì)量成正比，功能越大，即錘頭質(zhì)量愈大，破碎效率愈高，但能量消耗也愈大。因此，應(yīng)根據(jù)不同進(jìn)料尺寸來(lái)選擇適當(dāng)?shù)腻N頭質(zhì)量。常用的錘頭形式如圖3-1所示。 圖3-1 錘式破碎機(jī)的錘頭形式 圖3-1中的（a）,（b）,（c）是輕型錘頭，質(zhì)量通常為3。5Kg，多用來(lái)破碎粒度為100～200mm的軟質(zhì)和中等硬度物料，其中（a）、（b）兩種兩端帶孔，磨損后可以調(diào)換4次使用，而（c）只能調(diào)換2次使用。圖3-2中的（d）為中型錘頭，質(zhì)量為30～60Kg，用來(lái)破碎800mm～1000mm的中等硬度物料。圖3-3中的（e）,（f）是重型錘頭，質(zhì)量達(dá)50～120Kg，主要用來(lái)破碎大塊和堅(jiān)硬物料。錘頭用高碳鋼鍛造或鑄造，也可用高錳鋼鑄造，為了提高耐磨性，采用高錳低合金鋼ZG30MnSiTi,有的在錘頭工作表面上涂焊上一層硬質(zhì)合金。近來(lái)有的用高鉻鑄鐵錘頭復(fù)合鑄造，即錘柄ZG45鋼，而錘頭采用高鉻鑄鐵，而耐磨性比高錳鋼錘頭提高數(shù)倍。 蓖條的排列形式是與錘頭運(yùn)動(dòng)方向垂直，與轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)半徑有一定間隙的圓弧狀，合格產(chǎn)品通過(guò)蓖縫排出。蓖條也是破碎機(jī)中的易損件之一。蓖條的斷面形狀有三角形、矩形和梯形三種，常采用錳鋼鑄成，本次設(shè)計(jì)采用梯形端面。 錘式破碎機(jī)的安全裝置有彈性聯(lián)軸器12組成。破碎機(jī)的主軸和電機(jī)軸由彈性聯(lián)軸器12連接，主軸和聯(lián)軸器有銷釘40緊固，銷釘同時(shí)起保護(hù)過(guò)載作用，當(dāng)破碎機(jī)內(nèi)進(jìn)入金屬物或過(guò)負(fù)荷時(shí)，銷釘即被剪斷而起保護(hù)作用。銷釘?shù)牟馁|(zhì)應(yīng)按規(guī)定或經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證，不能用強(qiáng)度過(guò)大的材料作銷釘，以防止進(jìn)入金屬物后銷釘不斷裂，損壞其他零件和造成大的事故。 3.1.2 篦條和沖擊板的設(shè)計(jì) 1、 篦條的設(shè)計(jì) 錘式破碎機(jī)的篦條排列形式是與錘頭的運(yùn)動(dòng)方向垂直，與轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)半徑有一定間隙的圓弧狀，合格產(chǎn)品通過(guò)篦條縫隙排出，大于縫隙的物料在篦條上返回再受錘頭的沖擊和研磨作用被破碎，直徑通過(guò)縫隙排出，篦條和錘頭一樣，受到物料的很大磨損，也是破碎機(jī)中易磨損零件之一，篦條受硬料物塊和金屬塊沖擊，易彎曲和折斷。篦條斷面形狀有三角形、矩形、梯形三種。篦條也是由錳鋼鑄成的，也有鍛造成的，鍛造可增加耐磨個(gè)性和韌性。本設(shè)計(jì)考慮到篦條的耐用性選梯形。 2、 沖擊板的設(shè)計(jì) 沖擊板在錘式破碎機(jī)破碎過(guò)程中，沖擊板作用是承受被錘頭擊出的物料在其上破碎，同時(shí)又將碰撞破碎后的物料重量重新彈回破碎板，再次破碎。因此，板的形狀，結(jié)構(gòu)，對(duì)破碎率影響極大。為獲得好的破碎效果，料與板表面應(yīng)呈垂直碰撞。沖擊板表面有折線行和漸開線形等。折線形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但不能保證最有效沖擊破碎。漸開線形破碎效果最好，因在沖擊板各點(diǎn)上，物料都以垂直方向進(jìn)行沖擊。由于漸開線板制造困難，故采用折線沖擊板。 3.1.3 轉(zhuǎn)子的平衡問(wèn)題 轉(zhuǎn)子的不平衡主要由于零件的制造質(zhì)量和裝配精度不良造成的，同時(shí)工作過(guò)程中錘頭的偏制和磨損不均勻，也影響轉(zhuǎn)子不平衡因素。因此為保證機(jī)器平穩(wěn)而可靠地運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)注意以系幾個(gè)問(wèn)題： 轉(zhuǎn)子零件的幾何形狀應(yīng)簡(jiǎn)單、規(guī)則。 保證加工精度。 提高錘頭的耐磨性，及時(shí)更換，換時(shí)最好全部更換或沿圓盤圓周方向?qū)ΨQ更換。錘頭重量要一致。 保證給料的均勻性。 轉(zhuǎn)子裝配必須進(jìn)行平衡實(shí)驗(yàn)，對(duì)于長(zhǎng)度較小轉(zhuǎn)數(shù)在以下轉(zhuǎn)子，只需靜力平衡，其他還要?jiǎng)恿ζ胶鈱?shí)驗(yàn)。 3.1.4 安全保護(hù)裝置 安全防護(hù)裝置主要有三個(gè)——籠筐33，彈性聯(lián)軸器12及飛輪6。 為防錘頭將為被破碎的物料或非破碎物帶到轉(zhuǎn)子的另一邊去，而引起事故，可使左右側(cè)板下端相距一定距離。在這段距離內(nèi)沒有篦條，而在下端可安一右擺動(dòng)的可調(diào)式籠筐，未破碎物料就落入此筐，操作定期拉動(dòng)露在外面的拉桿，便可排出碎料。 破碎機(jī)的主軸和電機(jī)軸由彈性聯(lián)軸器12連接，主軸和聯(lián)軸器有銷釘40緊固，銷釘同時(shí)起保護(hù)過(guò)載作用，當(dāng)破碎機(jī)內(nèi)進(jìn)入金屬物或過(guò)負(fù)荷時(shí)，銷釘即被剪斷而起保護(hù)作用。銷釘?shù)牟馁|(zhì)應(yīng)按規(guī)定或經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證，不能用強(qiáng)度過(guò)大的材料作銷釘，以防止進(jìn)入金屬物后銷釘不斷裂，損壞其他零件和造成大的事故。 在本設(shè)計(jì)中還用到了飛輪這一部件。為了使破碎機(jī)的速度不均勻系數(shù)不超過(guò)允許值，所以在破碎機(jī)主軸的一側(cè)加一飛輪。飛輪有很大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，以調(diào)節(jié)破碎機(jī)的周期性速度波動(dòng)。飛輪之所以能調(diào)速，是利用了它的儲(chǔ)能作用。這是由于飛輪具有很大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，因而要使其轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，就需要較大的能量，當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)盈功時(shí)，飛輪軸的角速度只作微小的上升，即可將多余的能量吸收存儲(chǔ)起來(lái)；而當(dāng)機(jī)械出現(xiàn)虧功時(shí)，機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度減慢，飛輪又可以作小幅度的下降。 因此可以說(shuō)，飛輪實(shí)際上是一個(gè)能量?jī)?chǔ)存器，它可以用動(dòng)能的形式把能量存儲(chǔ)或釋放出來(lái)。破碎機(jī)在一個(gè)工作周期中，工作時(shí)間長(zhǎng)，而峰值的載荷也很大，就利用了飛輪的存儲(chǔ)能量的功能。 3.1.5 錘頭與篦條間隙調(diào)整機(jī)構(gòu) 對(duì)于此Ф1000×1000可逆錘式破碎機(jī)，可以不用停車，只在機(jī)殼外面扳手旋轉(zhuǎn)銷軸，就可以調(diào)節(jié)錘頭與篦條篩的間隙。 螺旋壓緊器用來(lái)固定篦條在篦條架一方向的鎖緊，以防止篦條在篦條內(nèi)來(lái)回竄動(dòng)，保證機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 3.2 主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇與計(jì)算 3.2.1 轉(zhuǎn)子直徑與長(zhǎng)度 轉(zhuǎn)子直徑一般根據(jù)給料塊的尺寸來(lái)確定。通常轉(zhuǎn)子直徑D按式（3-1）計(jì)算 式中： ——最大給料粒度。 轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度根據(jù)破碎機(jī)生產(chǎn)率的大小而定。轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度按式（3-2）計(jì)算 對(duì)于式（3-1），大型錘式破碎機(jī)取小值。 由于本次設(shè)計(jì)的錘式破碎機(jī)型號(hào)為Ф1000×1000，即轉(zhuǎn)子直徑D=1000mm，轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度L=1000mm。 3.2.2 給料口寬度與長(zhǎng)度 錘式破碎機(jī)給料口長(zhǎng)度與轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度相同，而給料口寬度B﹥2，=80mm為最大給料粒度，因此取D=400mm。 給料口長(zhǎng)度應(yīng)約等于轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度，故取L=900mm。 3.2.3 排料口尺寸 錘式破碎機(jī)的排料口尺寸由蓖條間隙來(lái)控制，而蓖條間隙由產(chǎn)品粒度的大小來(lái)決定。中碎時(shí)，產(chǎn)品平均粒度為間隙的～；粗碎時(shí)，產(chǎn)品平均粒度為間隙的～。 3.2.4 錘頭質(zhì)量的計(jì)算 由于錘式破碎機(jī)的錘頭是通過(guò)鉸接懸掛在轉(zhuǎn)子上的，所以正確的選擇錘頭質(zhì)量對(duì)破碎效率和能量消耗都有很大的影響。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。若是選的過(guò)大，則無(wú)用功率消耗過(guò)大，而且旋轉(zhuǎn)起來(lái)產(chǎn)生的離心力也很大，對(duì)轉(zhuǎn)子上的其他零件要產(chǎn)生影響并且易損壞。因此，錘頭質(zhì)量一定要滿足錘擊一次使物料破碎，并使無(wú)用功率消耗達(dá)到最小值，同時(shí)還必須不使錘頭過(guò)度向后偏倒。 根據(jù)動(dòng)量定理計(jì)算錘頭質(zhì)量時(shí)，考慮錘頭打擊物料后，必然會(huì)產(chǎn)生速度損失。若錘頭打擊物料后，其速度損失過(guò)大，就會(huì)使錘頭繞本身的懸掛軸向后偏倒，因而降低破碎機(jī)的生產(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)的偏倒，能夠通過(guò)離心力作用而在下一次破碎物料前很快恢復(fù)到正常工作位置，所以，就要求錘頭打擊物料后的速度損失不宜過(guò)大。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，錘頭打擊物料后的允許速度損失隨著破碎機(jī)的規(guī)格大小而變化，一般允許速度損失為40％～60％，即 （3-3） 式中 ——錘頭打擊物料前的圓周線速度，m/s； ——錘頭打擊物料后的圓周線速度，m/s。 若錘頭與物料為塑性碰撞，且設(shè)物料碰撞前的速度為零，則根據(jù)動(dòng)量定理，可得 （3-4） 有式（3-4），則得 m/s （3-5） 式中 r——錘頭打擊中心到懸掛點(diǎn)的距離，m； ——錘頭質(zhì)心到懸掛點(diǎn)的距離，m。 故取單個(gè)錘頭質(zhì)量m=8。2Kg，錘頭個(gè)數(shù)n=54，按圓盤左右面各四個(gè)，均勻交錯(cuò)排列布局。 3.3 主要工作參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.3.1 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的計(jì)算 錘式破碎機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速按所需要的圓周速度來(lái)計(jì)算，錘頭的圓周速度根據(jù)被破碎物料的性質(zhì)、破碎產(chǎn)品粒度、錘頭的磨損、機(jī)器結(jié)構(gòu)等因素來(lái)確定。 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速按式（3-6）計(jì)算 式中 v——轉(zhuǎn)子的圓周速度，m/s； D——轉(zhuǎn)子直徑，m。 轉(zhuǎn)子的圓周速度為18～70m/s。一般中小型破碎機(jī)轉(zhuǎn)速為750～1500r/min；圓周速度為25～70m/s；大型破碎機(jī)的轉(zhuǎn)速為200～350r/min；轉(zhuǎn)子圓周速度為18～25m/s。速度愈高，破碎產(chǎn)品的粒度愈小，錘頭及襯板、蓖條的磨損也越大，功率消耗也隨之增加，對(duì)機(jī)器零部件的加工、安裝精度要求也隨之增高，所以在滿足產(chǎn)品粒度要求的情況下，轉(zhuǎn)子圓周速度應(yīng)偏低選取。 3.3.2 生產(chǎn)率的計(jì)算 錘式破碎機(jī)的生產(chǎn)率與破碎機(jī)的規(guī)格、轉(zhuǎn)速、排料蓖條間隙的寬度、給料粒度、給料狀況及物料性質(zhì)等因素有關(guān)。目前還沒有一個(gè)考慮了各種因素的理論計(jì)算公式。一般多采用經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算，常用的經(jīng)驗(yàn)公式為 Q=KDLρ t/h （3-7） 式中 Q——生產(chǎn)率，t/h； D,L——轉(zhuǎn)子的直徑和長(zhǎng)度，m； ρ——物料的堆密度，； K——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。 破碎石灰石等中硬物料時(shí)，K=30～45，機(jī)器的規(guī)格較大時(shí)，K取上限，機(jī)器規(guī)格較小時(shí)，取下限。破碎煤時(shí)，K=130～150。 3.3.3 電機(jī)功率的計(jì)算 錘式破碎機(jī)功率消耗與很多因素有關(guān)，但主要取決于物料的性質(zhì)、轉(zhuǎn)子的圓周速度、破碎比和生產(chǎn)率。目前，錘式破碎機(jī)的電機(jī)功率的電機(jī)功率尚無(wú)一個(gè)完整的理論計(jì)算公式，一般都是根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)，采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。 kW （3-8） 式中 i——破碎比； Q——生產(chǎn)率，t/h。 錘式破碎機(jī)功率，也可按更為精確的公式（3-9）來(lái)計(jì)算 =≈79。52 kW 考慮到電動(dòng)機(jī)的型號(hào)應(yīng)取N=90kW。 式中 m——錘頭質(zhì)量，kg； R——轉(zhuǎn)子半徑，m； j——錘頭總數(shù)； η——機(jī)械效率，η=0.7～0.85； K——修正系數(shù)。 與轉(zhuǎn)子的圓周速度有關(guān)，隨圓周速度增加而減小，因?yàn)樗俣扔撸總€(gè)錘頭打擊物料的機(jī)會(huì)率愈低。 K值與轉(zhuǎn)子圓周速度v的關(guān)系見下表。 修正系數(shù)K值與轉(zhuǎn)子圓周速度v的關(guān)系 轉(zhuǎn)子圓周速度v/(m/s) 23 26 30 40 47 修正系數(shù)K 0。0100 0。0080 0。0030 0。0015 0。00125 第4章 可逆錘式破碎機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 4.1 軸的設(shè)計(jì) 軸是組成機(jī)器的主要零件之一。一切作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)零件，都必須安裝在軸上才能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力的傳遞。因此軸的主要功能功用是支撐回轉(zhuǎn)零件及傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。 按照承受載荷的不同，軸可分為轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動(dòng)軸三類。工作中既承受彎矩又受承受扭矩的軸稱為轉(zhuǎn)軸。這類軸在各種機(jī)器中最為常見。只承受彎矩而不承受扭矩的軸稱為心軸。心軸又分為轉(zhuǎn)動(dòng)心軸和固定心軸兩種。只承受扭矩而不承受彎矩的軸稱為傳動(dòng)軸。 軸的設(shè)計(jì)也和其他零件的設(shè)計(jì)相似，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作能力計(jì)算兩方面的內(nèi)容。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(jù)軸上零件的安裝、定位以及軸的制造工藝方面的要求，合理地確定軸的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，會(huì)影響軸的工作能力和軸上零件的工作可靠性，還會(huì)增加軸的制造成本和軸上零件裝配的困難等。因此，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是軸設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。 軸的工作能力計(jì)算指的是軸的強(qiáng)度、剛度和振動(dòng)穩(wěn)定等方面的計(jì)算。多數(shù)情況下，軸的工作能力主要取決于軸的強(qiáng)度。這時(shí)只需對(duì)軸進(jìn)行強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，以防止工作時(shí)產(chǎn)生過(guò)大的彈性變形。對(duì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸，還應(yīng)進(jìn)行振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算，以防止發(fā)生共振而破壞。 由第3章3.1 可逆錘式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可知，主軸的大致形狀如下圖所示 圖4-1 主軸 扭矩的計(jì)算： 錘頭重量（單個(gè)）=8.2kg，個(gè)數(shù)n=54，轉(zhuǎn)速為740r/min。 故作用在軸上的扭矩為T=54×8.2×10×0.550=2440.8N·m。 由于電機(jī)功率P=90kW，忽略聯(lián)軸器效率η或計(jì)η=1，則主軸上的功率P=P=90kW，故轉(zhuǎn)矩為T=9550000=9550000×N·mm≈1.162 N·mm。 初步確定軸的最小直徑，選取軸的材料為45#鋼，調(diào)質(zhì)處理。取A=125，于是得 d=A=125×0.495454=61.932mm。由于軸的最小直徑處有一鍵槽，且d﹤100,故d=（1+7％）×61.932=66.267。 軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，為使其聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)，同時(shí)考慮聯(lián)軸器有一鍵槽，聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩T=KT，查表14-1，考慮到破碎機(jī)的轉(zhuǎn)矩變化和沖擊載荷較大，故取K=2.3。則 T=KT=2.3×1.162×10N·mm=2.673×10N·mm 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩T應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5014-1965或手冊(cè)，選用HL6Y型彈性柱銷聯(lián)軸器。額定轉(zhuǎn)矩為T=3150N·m，許用轉(zhuǎn)速為2800，軸孔直徑選為70mm，軸孔長(zhǎng)度L=142mm，D=280mm，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為15.6J/Kg·m，故主軸軸徑細(xì)端取d=70mm。 而轉(zhuǎn)子區(qū)域主軸為和轉(zhuǎn)子實(shí)現(xiàn)鍵槽聯(lián)接，故應(yīng)在主軸區(qū)開一鍵槽，而d≤100mm，故d≥(1+7％)d=107％×86=92.02，為了擋板的安裝，與轉(zhuǎn)子軸區(qū)域有一軸肩，取轉(zhuǎn)子區(qū)域d=102﹥92，軸承區(qū)域Ⅱ-Ⅲ與轉(zhuǎn)子區(qū)域有一軸肩，且考慮到軸承的選取，故可取d=86。 軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。鋼軸的毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件，有的則直接用圓鋼。 由于碳鋼比合金鋼價(jià)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)熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，故采用碳鋼制造軸尤為廣泛，其中最常用的是45鋼。 合金鋼比碳鋼具有更高的力學(xué)性能和更好的淬火性能。因此，在傳遞大動(dòng)力，并要求減小尺寸與質(zhì)量，提高軸頸的耐磨性，以及處于高溫或低溫條件下工作的軸，常采用合金鋼。 必須指出：在一般工作溫度下，各種碳鋼和合金鋼的彈性模量均相差不多，因此在選擇鋼的種類和決定鋼的熱處理方法時(shí)，所根據(jù)的是強(qiáng)度與耐磨性，而不是軸的彎曲或扭轉(zhuǎn)剛度。但也應(yīng)當(dāng)注意，在即定條件下，有時(shí)也可選擇強(qiáng)度較低的鋼材，而用適當(dāng)增大軸的截面面積的方法來(lái)提高軸的剛度。 各種熱處理以及表面強(qiáng)化處理，對(duì)提高軸的抗疲勞強(qiáng)度都有著顯著的效果。 高強(qiáng)度鑄鐵和球墨鑄鐵容易作成復(fù)雜的形狀，且具有價(jià)廉、良好的吸振性，以及對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低等優(yōu)點(diǎn)，可用于制造外形復(fù)雜的軸。 4.2 軸承的設(shè)計(jì) 滾動(dòng)軸承是現(xiàn)代機(jī)器中廣泛應(yīng)用的部件之一，它是依靠主要元件間的滾動(dòng)接觸來(lái)支承轉(zhuǎn)動(dòng)零件的。與滑動(dòng)軸承相比，滾動(dòng)軸承具有摩擦阻力小，功率消耗少，起動(dòng)容易等優(yōu)點(diǎn)。 常用的滾動(dòng)軸承絕大多數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，并由專業(yè)工廠大量制造及供應(yīng)各種常用規(guī)格的軸承。因而本章只討論如何根據(jù)具體工作條件正確選擇正確選擇軸承的類型和尺寸、驗(yàn)算軸承的承載能力，以及與軸承的安裝、調(diào)整、潤(rùn)滑、密封等有關(guān)的“軸承裝置設(shè)計(jì)”問(wèn)題。 軸承所受載荷的大小、方向和性質(zhì)，是選擇軸承類型的主要依據(jù)。 根據(jù)載荷的大小選擇軸承類型時(shí)，由于滾子軸承中主要元件間是線接觸，宜用于承受較大的載荷，承載后的變形也較小。而球軸承中則主要為點(diǎn)接觸，宜用于承受較輕的或中等的載荷，故在載荷較小時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用球軸承。 根據(jù)載荷的方向選擇軸承類型時(shí)，對(duì)于純軸向載荷，一般選用推力軸承。較小的純軸向載荷可選用推力球軸承；較大的純軸向載荷可選用推力球軸承。 表4-2 軸的常用材料及其主要力學(xué)性能 在承受徑向載荷F的同時(shí)，還有不大的軸向載荷F時(shí)，可選用深溝球軸承或接觸角不大的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承；當(dāng)軸向載荷較大時(shí)，可選用接觸角較大的角接觸球軸承或圓錐滾子軸承，或者選用向心軸承和推力軸承組合在一起的結(jié)構(gòu)，分別承擔(dān)徑向載荷和軸向載荷。 4.3 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 聯(lián)軸器是聯(lián)接兩軸或軸和回轉(zhuǎn)件，在傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力過(guò)程中同一回轉(zhuǎn)而不脫開的一種裝置。此外，聯(lián)軸器還可能具有補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移、緩沖和減振以及安全防護(hù)等功能。 由于本工作環(huán)境所需要傳遞的扭矩較大，轉(zhuǎn)速不高但受較大的沖擊，屬大功率低轉(zhuǎn)速的重載傳動(dòng)，且考慮到制造、安裝、維護(hù)和成本等因素，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。 彈性柱銷聯(lián)軸器利用若干非金屬材料制成的柱銷置于兩半聯(lián)軸器凸緣上的孔中，以實(shí)現(xiàn)兩半聯(lián)軸器的聯(lián)接。由于柱銷與柱銷孔為間隙配合，且柱銷富有彈性，因而獲得補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移和緩沖的性能。為了改善柱銷與柱銷孔的接觸條件和補(bǔ)償性能，柱銷的一端制成鼓形。 彈性柱銷聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，裝拆更換方便，不需潤(rùn)滑，并有較好的耐磨性。 本次設(shè)計(jì)選用的聯(lián)軸器為Y型HL6彈性柱銷聯(lián)軸器，許用轉(zhuǎn)矩為T=3150N·m，許用轉(zhuǎn)速為n=2800r/min，軸孔直徑為d=70mm，軸孔長(zhǎng)度為L(zhǎng)=172mm，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為15.6kg·m2，重量約為53kg，許用位移分別為：徑向、角向、軸向。 4.4 鍵的選擇 Ⅰ-Ⅱ區(qū)域 d=70(65,75) 故查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三卷第21篇，鍵公稱尺寸b×h=20×12，鍵槽b=20,取一般鍵聯(lián)接，偏差為±0.026。鍵槽深t=7.5，極限偏差 Ⅲ-Ⅳ區(qū)域，d=102(95,110)，故鍵公稱尺寸b×h=28×16。 鍵槽b=28,取一般鍵聯(lián)接，偏差為。 鍵槽深t=10mm,偏差為。 4.5 電動(dòng)機(jī)的選擇 合理選擇電動(dòng)機(jī)是正確使用的前提。電動(dòng)機(jī)的規(guī)格、品種繁多，性能各異，選擇電動(dòng)機(jī)要全面考慮電動(dòng)機(jī)的電壓、頻率、負(fù)載及使用環(huán)境等多方面因素，必須與電動(dòng)機(jī)的銘牌規(guī)定相符。本次設(shè)計(jì)選用Y315M4三相異步電動(dòng)機(jī)。選擇因素如下： 4.5.1 根據(jù)使用負(fù)荷情況，選擇電動(dòng)機(jī)的功率 電動(dòng)機(jī)功率的大小要根據(jù)負(fù)載功率的大小，即滿足負(fù)載的需要。一般電動(dòng)機(jī)的額定功率要比負(fù)載的功率稍選大一些，以留有余地，電動(dòng)機(jī)的功率一般應(yīng)為生產(chǎn)機(jī)械功率的1.1~1.5倍。特別是某些農(nóng)村，電網(wǎng)電壓較低，應(yīng)特別注意。但也不宜過(guò)大，以免造成“大馬拉小車”的現(xiàn)象，因?yàn)檫@樣，不僅增加購(gòu)置費(fèi)用，而且使電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)和效率降低，造成不必要的能源浪費(fèi)。而“小馬拉大車”的現(xiàn)象更不可取，這樣將造成電動(dòng)機(jī)過(guò)載，使繞組發(fā)熱嚴(yán)重，若長(zhǎng)期運(yùn)行，將會(huì)使電動(dòng)機(jī)絕緣迅速老化，甚至燒毀電動(dòng)機(jī)，縮短電動(dòng)機(jī)使用壽命。電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率在75%～100%時(shí)，電動(dòng)機(jī)效率最高，運(yùn)行最經(jīng)濟(jì)。 4.5.2 根據(jù)工作機(jī)械的轉(zhuǎn)速要求以及傳動(dòng)方式選擇電動(dòng)機(jī) 以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的機(jī)械設(shè)備都有一定的轉(zhuǎn)速要求，都有各自的額定轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速配套原則是使電動(dòng)機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械都在額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，傳動(dòng)方式兩者相同。選用配套電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)根據(jù)機(jī)械設(shè)備的額定轉(zhuǎn)速，合理地選用轉(zhuǎn)速與之相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)。 三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)一般有2、4、6、8、10極幾種，由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速差為2％－5％，因此上述各種極數(shù)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速分別約為：299r／min、1450r／min、900r／min、740r／min、580r／min。如果機(jī)械設(shè)備的轉(zhuǎn)速正好與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速一樣，這時(shí)可用聯(lián)軸器直接傳動(dòng)。如果兩者不一樣，這時(shí)可選轉(zhuǎn)速稍高于配套機(jī)械轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)。然后用皮帶輪或齒輪等變速裝置減速，使之滿足額定轉(zhuǎn)速的要求。在功率相同的條件下，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速愈高，體積愈小，價(jià)格也愈便宜，同時(shí)效率和功率因數(shù)也就高。但是轉(zhuǎn)速高的電動(dòng)機(jī)也存在啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小、啟動(dòng)電流大等問(wèn)題，有時(shí)會(huì)給使用帶來(lái)不便，且轉(zhuǎn)速高時(shí)機(jī)械磨損大，軸承容易損壞。 4.5.3 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的銘牌選擇電動(dòng)機(jī) 每一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，在它的機(jī)座上都釘有一塊銘牌。上面標(biāo)明了這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、額定參數(shù)及使用運(yùn)行條件等。電動(dòng)機(jī)的銘牌就是一個(gè)簡(jiǎn)單的說(shuō)明書。它是選用、維護(hù)電動(dòng)機(jī)的主要依據(jù)。它上面標(biāo)注的主要內(nèi)客有：型號(hào)、功率、電壓、電流、轉(zhuǎn)速、接法等。 1、型號(hào) 電動(dòng)機(jī)的型號(hào)是表示它的品種、性能、機(jī)座形式和轉(zhuǎn)子類型而引用的一種產(chǎn)品代號(hào)。我國(guó)異步電動(dòng)機(jī)的型號(hào)，采用漢語(yǔ)拼音的大寫字母和阿拉伯?dāng)?shù)宇按一定形式排列起來(lái)表示。例如圖4-1。 Y系列電動(dòng)機(jī)是新型電動(dòng)機(jī)，具有效率高、起動(dòng)性能好、體積小等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用和替代J1、J2、JO、JO2等系列電動(dòng)機(jī)。 2、額定功率 額定功率是指電動(dòng)機(jī)在額定條件下，轉(zhuǎn)軸上所輸出的功率，單位為kW。Y系列電動(dòng)機(jī)的功率等級(jí)主要有1.5、2.2、3、4、5.5、7.5、11、15、22、30kW等19個(gè)等級(jí)。 3、額定電流 額定電流是指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行條件下，定子繞組中的線電流。已知功率計(jì)算電動(dòng)機(jī)額定電流時(shí)。可用公式I＝P／U計(jì)算?！妱?dòng)機(jī)的效率，一般取0.85左右。 7.5kW的電動(dòng)機(jī)，額定電流約為15A。 4、接法 接法是指三相定子繞組六個(gè)首、末端頭的接法，有星形和三角形兩種。Y系列電動(dòng)機(jī)功率在3kW及以下的，用星形接法；4kW及以上的，均采用三角形接法。 4.5.4 根據(jù)電動(dòng)機(jī)安裝地環(huán)境來(lái)選擇電動(dòng)機(jī)的防護(hù)型式 電動(dòng)機(jī)的防護(hù)形式通常有開啟式、防護(hù)式、封閉式、防水式、水密式、潛水式、隔爆式等七種。選擇時(shí)，耍根據(jù)不同的使用環(huán)境，選擇不同防護(hù)形式的電動(dòng)機(jī)。農(nóng)村用電動(dòng)機(jī)的常見形式有防護(hù)式和封閉式兩種。另外，電動(dòng)機(jī)的防護(hù)型式及等級(jí)不同，其防護(hù)特性也不一樣，適用的場(chǎng)所也就不同。 防護(hù)式的通風(fēng)性能較好，價(jià)格低，適合環(huán)境干燥，灰塵少的地方采用； 如機(jī)械加工機(jī)床等，可選用防護(hù)式；如果灰塵較多，水滴飛濺的地方，應(yīng)采用封閉式電動(dòng)機(jī)，如農(nóng)副產(chǎn)品加工機(jī)械及水泵中可采用