2421 錘式破碎機設(shè)計,破碎,設(shè)計 摘要錘式破碎機大量應(yīng)用于水泥廠、電廠等各個部門，所以，它的設(shè)計有著廣泛的前景和豐富的可借鑒的經(jīng)驗。其設(shè)計的實質(zhì)是，在完成總體的設(shè)計方案以后，就指各個主要零部件的設(shè)計、安裝、定位等問題，并對個別零件進(jìn)行強度校核和試驗。并在相關(guān)專題中，對錘頭的壽命延長進(jìn)行比較詳細(xì)的分析。在各個零部件的設(shè)計中，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。在強度的校核是，要運用的相關(guān)公式，進(jìn)行危險部位的分析、查表、作圖和計算等。并隨后對整體進(jìn)行安裝、工作過程以及工作后的各方面的檢查，同時兼顧到維修、保險裝置等方面的問題，最后對兩個主要工作零件的加工精度、公差選擇進(jìn)行分析，以保證破碎機最終設(shè)計的經(jīng)濟性和可靠性。關(guān)鍵詞：錘式破碎機，錘頭，強度，公差A(yù)bstractHammer 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, formerly 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, and in relevant thematic parts, analysis of comparing question that the life-span of very beginning of the hammer lengthens in detail . In the design of each spare part , should include the choice , sureness , demand processed , structure craft satisfication of the size of the material , and the demand for cooperating with other parts, etc.. When the intensity is checked , should use relevant formulae , carry on the analysis of the dangerous position, need to check form , mapping , calculation ,etc.. Then to to install , work course , work situation after predict that carries on more overall inspection whole, give consideration to the question in such respects as maintaining and safety ,etc. at the same time . Finally , choose to analyse 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 ，toleran目錄第 1 章 概述 ............................................................................................................................11.1 國內(nèi)外破碎機發(fā)展情況 ...........................................................................................11.2 破碎機的分類： .......................................................................................................21.1.1 破碎機的分類： ...........................................................................................21.1.2 錘式破碎機的分類： ...................................................................................21.1.3 錘式破碎機的表達(dá)方法 ...............................................................................21.3 錘式破碎機的優(yōu)缺點 ...............................................................................................41.3.1 錘式破碎機的優(yōu)點： ...................................................................................41.3.2 錘式破碎機的缺點： ...................................................................................4第 2 章 錘式破碎機的工作原理及破碎實質(zhì) ........................................................................52.1 錘式破碎機的工作原理 ...........................................................................................52.2 錘式破碎機的破碎實質(zhì) ...........................................................................................52.2.1 破碎的目的和意義 .......................................................................................52.2.2 礦石的力學(xué)性能與錘式破碎機的選擇 .......................................................52.2.3 破碎過程的實質(zhì) ...........................................................................................6第 3 章 錘式破碎機的總體及主要參數(shù)設(shè)計 ......................................................................83.1 錘式破碎機的總體方案設(shè)計 ...................................................................................83.2 破碎機的工作參數(shù)設(shè)計計算 ...................................................................................83.2.1 給料口的寬度和長度 ...................................................................................83.2.2 轉(zhuǎn)子直徑和長度的計算 ..............................................................................93.2.3 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速計算 ...............................................................................................93.2.4 破碎機型號選擇 .........................................................................................103.3 pc- 400 00 的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計計算 .................................................................12?3?3.3.1 電機功率的計算及電動機的選擇 ............................................................123.3.2 確定輸送帶的型號 .....................................................................................123.3.3 計算帶輪基準(zhǔn)直徑和帶速 .........................................................................133.3.4 帶的數(shù)量計算 ............................................................................................15第 4 章 錘式破碎機的主要零件尺寸設(shè)計 ........................................................................164.1 轉(zhuǎn)子的直徑與長度： .............................................................................................164.2 錘頭質(zhì)量的計算： .................................................................................................164.2.1 錘頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .........................................................................................164.2.2 錘頭結(jié)構(gòu)改造及耐磨性研究 .....................................................................184.2.3 改進(jìn)的介紹 ................................................................................................194.2.4 改進(jìn)的效果 ................................................................................................194.2.5 延長錘頭使用壽命的研究 ........................................................................194.2.6 錘式破碎機中單顆粒物料的最大破碎力研究 ........................................204.2.7 錘頭合理調(diào)配的研究與應(yīng)用 .....................................................................234.2.8 錘頭材質(zhì)的選擇及改性 ............................................................................304.3 圓盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算 .........................................................................................344.4 主軸的設(shè)計及強度計算 .........................................................................................344.4.1 軸的材料的選擇 ........................................................................................354.4.2 軸的最小直徑和長度的估算 ....................................................................354.4.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性檢驗 ............................................................................374.4.4 軸的彎扭合成強度計算 ............................................................................394.4.5 軸的疲勞強度條件的校核計算： ............................................................424.5 軸承的選擇 .............................................................................................................444.5.1 材料的選擇 .................................................................................................444.5.2 軸承類型的選擇 .........................................................................................444.5.3 軸承的游動和軸向位移 ............................................................................454.5.4 軸承的安裝和拆卸 ....................................................................................464.6 飛輪的設(shè)計與計算 .................................................................................................464.7 棘輪的選擇 .............................................................................................................464.8 蓖條位置調(diào)整彈簧的選擇 .....................................................................................474.9 箱體結(jié)構(gòu)以及其相關(guān)設(shè)計 .....................................................................................484.9.1 鑄造方法 .....................................................................................................484.9.2 截面形狀的選擇 .........................................................................................484.9.3 肋板的布置 ..............................................................................................48第 5 章 部分零部件上的公差和配合 ..................................................................................505.1 配合的選擇 .............................................................................................................505.1.1 配合的類別的選擇 ....................................................................................505.1.2 配合的種類的選擇 .....................................................................................505.2 一般公差的選取 .....................................................................................................505.3 形位公差 .................................................................................................................515.3.1 形位公差項目的選擇 .................................................................................515.3.2 公差原則的選擇 .........................................................................................515.3.3 形位公差值的選擇或確定 .........................................................................52結(jié)論 ........................................................................................................................................54致謝 ........................................................................................................................................55參 考文獻(xiàn) ................................................................................................................................561第 1 章 概述1.1 國內(nèi)外破碎機發(fā)展情況我國破碎機行業(yè)經(jīng)過 50 多年來的不斷發(fā)展，已經(jīng)有了長足的進(jìn)步。尤其是進(jìn)入 90 年代以后，破碎機產(chǎn)銷量增長迅速，加入破碎機生產(chǎn)的企業(yè)不斷增加，使破碎機制造企業(yè)多達(dá)千余家，能夠生產(chǎn) 0.5~30t 振動破碎機、4~24t 靜碾破碎機和 16~30t 輪胎破碎機等規(guī)格品種較為完備齊全的系列產(chǎn)品，基本形成能夠自主開發(fā)與生產(chǎn)的完整破碎機制造體系，其技術(shù)水平與國際先進(jìn)水平之間的差距正逐步縮小。這種高速增長的局面，勢必將破碎機配套件行業(yè)推向一個新的發(fā)展時期。優(yōu)質(zhì)破碎機占主導(dǎo) 國產(chǎn)價格有優(yōu)勢總體來看，國內(nèi)同行業(yè)配套件生產(chǎn)技術(shù)水平不高但具有明顯價格優(yōu)勢，特別是鄭州破碎機具有十分明顯的特點。國內(nèi)近來逐步流行采用優(yōu)質(zhì)破碎機系統(tǒng)，采用動力換擋、換向操縱，提高操縱輕便性，驅(qū)動橋多為裝載機用橋，具有技術(shù)先進(jìn)、通用性高、維修性好等優(yōu)點。振動軸承、行走軸承采用國產(chǎn)軸承。工程機械的價格戰(zhàn)已經(jīng)使得市場可承受的心理價位越來越低，這將給許多配套件廠家提出更高的要求，不得不走薄利多銷之路。盡管配套件的銷售價格和利潤指標(biāo)不斷在降低，但與主機的指標(biāo)相比仍然具有降低成本的空間，國內(nèi)配套件廠家在進(jìn)一步降低管理成本、提高生產(chǎn)效率等方面尚有潛力可挖，主機廠家與配套件廠家聯(lián)合起來，共同制定價格平衡利潤，一起開拓國內(nèi)競爭日益劇烈的市場。隨著國內(nèi)基本建設(shè)的發(fā)展，我國的市場繁榮發(fā)達(dá)形成一片紅火的景象，國外各大企業(yè)都看好當(dāng)今世界最有發(fā)展?jié)摿?、最有利可圖的中國市場。因此，國外企業(yè)紛紛落戶中國，形成了激烈的市場競爭局面。破碎機行業(yè)也不例外，最近國內(nèi)出現(xiàn)了一些獨資、合資的破碎機制造( 及銷售)公司，國內(nèi)破碎機企業(yè)要想在市場競爭的大潮中占有一席之地，其首要問題就是提高現(xiàn)有破碎機產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平，縮小與國外先進(jìn)水平的差距，盡快地趕上世界先進(jìn)水平，創(chuàng)造我們自己優(yōu)秀品牌的破碎機，不僅占領(lǐng)國內(nèi)市場，還可以銷往國外賺取外匯。21.2 破碎機的分類1.1.1 破碎機的分類⑴、按破碎作業(yè)的粒度要求分為：粗碎破碎機、中碎破碎機、細(xì)碎破碎機。⑵、按結(jié)構(gòu)和工作原理分為：顎式破碎機、旋回破碎機、圓錐破碎機、錕式破碎機、錘式破碎機、反擊式破碎機破碎機和磨礦的主要型式a)顎式破碎機 b）旋回破碎機和圓錐破碎 c）輥式破碎機 d）錘式破碎機1.1.2 錘式破碎機的分類：⑴、按回轉(zhuǎn)軸數(shù)分為：單轉(zhuǎn)子和雙轉(zhuǎn)子。⑵、按轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)方向分：不可逆式和可逆式。⑶、按錘頭的排列方式分：單排式和多排式。⑷、按錘頭在轉(zhuǎn)子上的連接方式：固定錘式和活動錘式。1.1.3 錘式破碎機的表達(dá)方法3型號說明：P C □ □ ┬ ┬ ┬ ┬ │ │ │ ││ │ │ └───────────- 轉(zhuǎn)子工作長度 mm│ │ │ │ │ └───────────── 轉(zhuǎn)子工作直徑 mm│ │　│ └──────────────-　環(huán)錘式│ └────────────────　破碎機41.3 錘式破碎機的優(yōu)缺點1.3.1 錘式破碎機的優(yōu)點：（1） 、構(gòu)造簡單、尺寸緊湊、自重較小，單位產(chǎn)品的功率消耗小。（2） 、生產(chǎn)率高，破碎比大（單轉(zhuǎn)子式的破碎比可達(dá) i=10～15）,產(chǎn)品的粒度小而均勻，呈立方體，過度破碎現(xiàn)象少。（3） 、工作連續(xù)可靠，維護修理方便。易損零部件容易檢修和拆換。（4） 、進(jìn)料口大,破碎腔高，適應(yīng)物料硬度高、塊度大，產(chǎn)品石粉少。（5） 、物料懸空,破碎功耗小。（6） 、新穎錘頭，沖擊力大。（7）錘頭安裝可調(diào)，錘頭壽命長。（8） 、柵格尺寸可調(diào)，產(chǎn)品粒度可控，顆粒形狀好。（9） 、機箱可翻轉(zhuǎn)，檢修更方便。（10） 、方柄螺栓，抗沖擊、抗磨損。（11） 、結(jié)構(gòu)緊湊，機器剛性強。（12） 、零件體結(jié)構(gòu),搬運、安裝方便。（14） 、沖擊、反擊、撞擊(石打石)破碎功能全,生產(chǎn)效率高,機件磨耗小,綜合效益顯著。1.3.2 錘式破碎機的缺點：⑴、主要工作部件，如：錘頭、蓖條、襯板、轉(zhuǎn)子、圓盤等磨損較快，尤其工作對象十分堅硬時，磨損更快。⑵、破碎腔中落入不易破碎的金屬塊時，易發(fā)生事故。⑶、含水量﹥12%的物料，或較多的粘土，出料篦條易堵塞使生產(chǎn)率下降，并增大能量損耗，以至加快了易損零部件的磨損。5第 2 章 錘式破碎機的工作原理及破碎實質(zhì)2.1 錘式破碎機的工作原理物料進(jìn)入破碎機中，立即受到高速回轉(zhuǎn)的錘頭的沖擊而粉碎。破碎了的物料，從錘頭處獲得動能，以高速向機殼內(nèi)壁的襯板和篦條上沖擊而第二次破碎。此后，物料小于篦條縫隙的，便從縫隙中排出，而粒度較大的物料，就彈回到襯板和篦條上的粒狀物料，還將受到錘頭的附加沖擊破碎，在物料破碎的整個過程中，物料之間也相互沖擊粉碎。2.2 錘式破碎機的破碎實質(zhì)2.2.1 破碎的目的和意義⑴、目的：在冶金、礦山、化工、水泥等工業(yè)部門，每年都有大量的原料和再利用的廢料都需要用破碎機進(jìn)行加工處理，如在選礦廠，為使礦石中的有用礦物達(dá)到單體分離，就需要用破碎機將原礦破碎到磨礦工藝所要求的粒度。磨機再將破碎機提供的原料磨至有用礦物單體分離的粒度。再如在水泥廠，須將原料破碎，以便燒成熟料，然后在將熟料用磨機磨成水泥。另外，在建筑和筑路業(yè)，需要用破碎機械將原料破碎到下一步作業(yè)要求的粒度。在煉焦廠、燒結(jié)廠、陶瓷廠、玻璃工業(yè)、粉末冶金等部門，須用破碎機械將原料破碎到下一步作業(yè)要求的粒度。⑵、意義：在化工、電力部門，破碎粉磨機械將原料破碎，粉磨，增加了物料的表面積，為縮短物料的化學(xué)反應(yīng)的時間創(chuàng)造有利條件。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展和資源的迅速減小，各部門生產(chǎn)中廢料的再利用是很重要的，這些廢料的再加工處理需用破碎機械進(jìn)行破碎。因此，破碎機械在許多部門起著重要作用。2.2.2 礦石的力學(xué)性能與錘式破碎機的選擇礦石都由許多礦物組成，各礦物的物理機械性能相差很大，故當(dāng)破碎機的施力方式與礦石性質(zhì)相適應(yīng)時，才會有好的破碎效果。對硬礦石，采用折斷配合沖擊來破碎比較合適，若用研磨粉碎，機件將遭受嚴(yán)重磨損。對于脆性礦石，采用劈裂和彎折破碎較有利，若用6研磨粉碎，則產(chǎn)品中細(xì)粉會增多。對于韌性及粘性很大的礦石。采用磨碎較好。常見的軟礦石有：煤、方鉛礦、無煙煤等，它的抗壓強度是 2～4Mpa,最大也不超過40Mpa。普式硬度系數(shù)一般為 2～4，再如一些中硬礦石：花崗巖、純褐鐵礦、大理石等，抗壓強度是 120～150Mpa，普式硬度系數(shù)一般為 12～15，還有硬礦石、極硬礦石，普式硬度系數(shù)一般為 15～20。由于不同物料的性能組織個有區(qū)別，因此可根據(jù)礦物的物理機械性能、礦塊的形狀和所要求的產(chǎn)品粒度來選擇破碎施力方式，以及與該破碎施力方式相應(yīng)的破碎機械。2.2.3 破碎過程的實質(zhì)破碎過程，必須是外力對被破碎物料做功，克服它內(nèi)部質(zhì)點間的內(nèi)聚力，才能發(fā)生破碎。當(dāng)外力對其做功，使它破碎時，物料的潛能也因功的轉(zhuǎn)化而增加。因此，功率消耗理論實質(zhì)上就是闡明破碎過程的輸入功與破碎前后物料的潛能變化之間的關(guān)系。為了尋找這種能耗規(guī)律和減小能耗的途徑。許多學(xué)者從不同的角度提供了若干個不同形式的破碎功耗學(xué)說。常用的機械破碎礦石有以下幾種方法：壓碎 將礦石置于兩個破碎表面之間，施加壓力后礦石因壓應(yīng)力達(dá)到其抗壓強度限而破碎劈裂 用一個平面和一個帶尖棱的工作表面擠壓礦石時，礦石沿壓力作用線方向劈裂。劈裂的原因時由于劈裂面上的拉應(yīng)力達(dá)到礦石的抗拉強度限。折斷 用兩個帶有多個尖棱的工作表面擠壓礦石時，礦石就像受集中載荷的兩支點或多支點梁。當(dāng)?shù)V石內(nèi)的彎曲應(yīng)力達(dá)到彎曲強度限時礦石被折斷。磨碎 礦石與運動的工作表面之間受一定壓力和剪切力時，礦石內(nèi)的剪切力達(dá)到其剪切強度限時，礦石即被粉碎。沖擊破碎 礦石受高速回轉(zhuǎn)機件的沖擊力作用而被破碎。7礦石的破碎和磨碎方法a）壓碎 b）劈裂 c）折斷 d）磨碎 e）沖擊破碎礦石的破碎方法主要根據(jù)礦石的物理力學(xué)性能、被破的塊度及所要求的破碎比來選擇的。對堅硬礦石采用壓碎，劈裂和折斷的破碎方法為宜；對粘性礦石采用壓碎和磨碎的破碎方法為宜；對脆性礦石和軟礦石采用劈裂和沖擊破碎的方法為宜。顎式破碎機可用于破碎各種性能的礦石，對于堅硬礦石有更高的破碎效果。8第 3 章 錘式破碎機的總體及主要參數(shù)設(shè)計3.1 錘式破碎機的總體方案設(shè)計初始數(shù)據(jù)要求：（1） 破碎能力為 3 到 10 噸。（2） 破碎機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速 1450 min/r（3） 破碎機的最大物料給料粒度為：小于 100（4） 破碎機的最大排料粒度不能超過：10（5） 破碎機的物料容許濕度小于 9%。（6） 破碎機的破碎程度為：中、細(xì)。（7） 破碎機的應(yīng)用場所是：水泥廠、選煤廠、火力電廠等。破碎機的破碎對象是：石灰石、煤塊、焦碳、石膏等軟物料，本次設(shè)計的是單轉(zhuǎn)子、多排錘、不可逆式錘式破碎機，下表為國內(nèi)現(xiàn)有生產(chǎn)情況，由機殼、轉(zhuǎn)子、蓖條、打擊板、錘頭、支架、襯板等組成。3.2 破碎機的工作參數(shù)設(shè)計計算3.2.1 給料口的寬度和長度（1）給料口寬度：B=（1.1—1.25） maxD式中 表示最大給料粒度，由于 =100mm，maxD由《非標(biāo)準(zhǔn)機械設(shè)備設(shè)計》 B=110-125mm，本設(shè)計取 B=120mm。（2）給料口長度：L=（1.7-2）B，B=150 -185 一般 =200mmmax2DB?礦石最大粒度用正方體計算是最大方向上的長度為正方體對角線，長度為 173.2mm，符合要求此處取 L=173.2mm。（3）排料口尺寸 b9該尺寸由蓖條間隙來控制，而蓖條間隙由產(chǎn)品的粒度的大小來決定。對該破碎機來說，要求出料粒度為 10mm，產(chǎn)品的平均粒度為間隙的 1／5 到 1／3 之間，此處蓖條大小26.64mm-57.4mm 之間。選取 b=40mm。3.2.2 轉(zhuǎn)子直徑和長度的計算轉(zhuǎn)子直徑 D，由《非標(biāo)準(zhǔn)機械設(shè)備設(shè)計》中 d=0.54D-60，單轉(zhuǎn)子時候 ）（ 6054.32d??式中：d—給料粒度，D—轉(zhuǎn)子直徑本設(shè)計為單轉(zhuǎn)子多排錘破式碎機，固 m89.354.016d23???）（D依據(jù)表格圓整則 D=400mm。因為 ，選取 ，則有 L=300mm。2.150??DL75.0L3.2.3 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速計算錘式破碎機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速按所需的圓周速度計算，錘頭的圓周速度根據(jù)被破碎物料的性質(zhì)、破碎產(chǎn)品的粒度、錘頭的磨損等因素來確定。一般圓周速度取 15-40m/s,此處取 30m/s。按公式 DVn?60?min/r來計算。式中 ── 錘頭的圓周速度（m/s）V── 轉(zhuǎn)子的直徑（ m）Dn=1433r/min一般中小型破碎機轉(zhuǎn)速為 750 到 1500 ，速度越高，產(chǎn)品的粒度越小。錘頭及in/r襯板、蓖條的磨損越大。功耗增加。對機器零部件的加工、安裝精度要求隨之提高。103.2.4 破碎機型號選擇經(jīng)計算表格中確定為型號 pc- 400 00，所以次設(shè)計選擇型號為 pc- 400 00 的?3??3?設(shè)計規(guī)格與性能參數(shù)表 規(guī)格型號 轉(zhuǎn)速 進(jìn)料粒度 出料粒度 產(chǎn)量 重量 功率 外型尺寸 PC-400×300 1450 ≤100 10 3-10 0.8 11 900×670×860PC-500×350 1250 ≤100 15 5-15 1.2 18.5 1200×1114×1114 PC-600×400 1000 ≤220 15 5-25 1.5 22 1055×1022×1122 PC-800×600 980 ≤350 15 10-50 3.1 55 1360×1330×1020 PC-800×800 980 ≤350 15 10-60 3.5 75 1440×1740×1101 PC-1000×800 1000 ≤400 13 20-75 7.9 115 3514×2230×1515 11環(huán)錘式破碎機技術(shù)參數(shù):電動機 型號 進(jìn)料粒度(mm) 出料粒度(mm) 產(chǎn)量(t/h) 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 (r/min) 型號 功率 重量 (t) 外型尺寸(mm) PCH0402 =<200 =<30 8-12 960 Y132M2-6 5.5 0.8 810x890x560 PCH0404 =<200 =<30 16-25 970 Y160L-6 11 1.05 980x890x570 PCH0604 =<200 =<30 22-33 970 Y180L-6 15 1.43 1050x1270x800 PCH0606 =<200 =<30 30-60 980 Y225M-6 30 1.77 1350x1270x1080 PCH0808 =<200 =<30 70-105 740 Y280M-8 45 3.6 1750x1620x1080 PCH1010 =<300 =<30 160-200 740 Y315M2-8 90 6.1 2100x2000x1340 PCH1016 =<300 =<30 300-350 740 JS-128-8 155 9.2 2700x2000x1350 PCH1216 =<350 =<30 620-800 740 Y450-8 355 15.0 4965x2500x1600 PCH1322 =<400 =<30 800 595 Y450L-8 400 24.9 6333x3295x2505 經(jīng)計算表格中確定為型號 pc- 400 00，所以次設(shè)計選擇型號為 pc- 400 00 的?3??3?設(shè)計123.3 pc- 400 00 的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計計算?3?3.3.1 電機功率的計算及電動機的選擇電機功率的消耗取決于物料的性質(zhì)、給料的圓周速度。破碎比和生產(chǎn)率。目前，尚無一個完整的計算公式，一般根據(jù)實踐經(jīng)驗和實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)經(jīng)驗公式進(jìn)行計算：LnKDP2?W式中：L-轉(zhuǎn)子長度（m）D-轉(zhuǎn)子直徑（m）n-轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速（r/min）-系數(shù)，取值在 0.1 到 0.15 之間。取 =0.12KKLnDP2?KW5.8查看《機械設(shè)計手冊》Y 系列三相異步電動機表 22-1-28 選擇電動機型號為 Y160M1-2，效率 87.2%，功率因素 0.88，重量 115Kg。則傳送帶傳動比 i=2電動機型號 額定功率/KW滿載轉(zhuǎn)速/(r/min)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩Y160M1-2 11 2930 2.0 2.3該部分的設(shè)計主要體現(xiàn)在 V 帶輪的設(shè)計上，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機的型號有關(guān)。3.3.2 確定輸送帶的型號由表可查到，根據(jù)計算功率 P 和小帶輪的轉(zhuǎn)速進(jìn)行選擇。c經(jīng)過查表得， pkA?式中 ── 名義傳動功率。p── 工作情況系數(shù)。Ak13再查機械設(shè)計，破碎機啟動為重載荷啟動。表 8-7 得 取 1.8，則可以計算出計算Ak功率 P 為 19.8KW。再由圖 8-11，可查出帶的型號為 C 型。c3.3.3 計算帶輪基準(zhǔn)直徑和帶速根據(jù) V 帶的帶型參考表 8-6 和表 8-8 確定小帶輪的基準(zhǔn)直徑 ，應(yīng)使 d1=200mm 帶速 ：mind）（ ?式中： -小帶輪基準(zhǔn)直徑（mm）d1傳動比 ：i1）.計算大帶輪（轉(zhuǎn)子）的基準(zhǔn)直徑 d2=400mm.d12i?2）.帶輪結(jié)構(gòu)形式的確定V 帶輪由輪緣、輪輻、和輪轂組成。根據(jù)輪輻機構(gòu)的不同，V 帶輪可以分為實心式、腹板式、孔板式、橢圓輪輻式。V 帶輪的結(jié)構(gòu)形式與基準(zhǔn)直徑有關(guān)，當(dāng)帶輪基準(zhǔn)直徑 （d 為安裝帶輪的軸5.2d?的直徑，mm）時，可采用實心式；當(dāng) 時，可采用腹板式；當(dāng) ，m30d?m30?214390ni??轉(zhuǎn) 子電 機m/s1598.4106d?????14同時 時，可采用孔板式；當(dāng) 時，可采用輪輻式。m10d1??Dm30d?此處采用孔板式帶輪。3）.V 帶輪的輪槽V 帶輪的輪槽與所選用的 V 帶的型號相對應(yīng)，查表 8-10. d與 相對應(yīng)的 ?槽型 dbaminhfine minf??32??4??36C 19.0 4.80 14.3 25.5 0.5?16 - 15?-V 帶安裝到輪槽中以后，一般不應(yīng)超出外帶輪外圓，也不應(yīng)與輪槽底部接觸。為此規(guī)定了輪槽基準(zhǔn)直徑到帶輪外圓和底部的最小高度 和 。aminhfi4）.確定 V 帶的中心距 a 和基準(zhǔn)長度 dL（1）根據(jù)公式 8-20，初定中心距為 800mm，）（）（ d210d2a7.0???（2）由式子（8-22）計算所需的基準(zhǔn)直徑由表格 8-2 選帶的基準(zhǔn)長度 =2500mm。d0L（3）按式 8-23 計算實際中心距 a（4）小帶輪包角 1?m25a4-da02d1210d?）（）（?L153.3.4 帶的數(shù)量計算1）單個 V 帶的功率 rP由 =200mm 和 查表 8-4a 得d/min1450n?kw84.50?P根據(jù) 和 i=2 機器 C 型 V 帶查表 8-4b 得r/i1 27.1?由表 8-5 得到 ，表 8-2 得到 于是：96.0?K97.LKkw34.6.0.08450r ????????）（）（ LP2）計算 V 帶的根數(shù) z此處取 4 根 V 帶。m8225082d0a0 ???????）（L ????? 90163.570418a3.71d12 ）（）（?12.3.689ca??PZ16第 4 章 錘式破碎機的主要零件尺寸設(shè)計4.1 轉(zhuǎn)子的直徑與長度：由錘式破碎機的型號規(guī)格，知道轉(zhuǎn)子的直徑 D 和長度 L 來表示，所以轉(zhuǎn)子的直徑D=400mm，轉(zhuǎn)子的長度 L=300mm 。4.2 錘頭質(zhì)量的計算：錘式破碎機器質(zhì)量可分為重型、中性和輕型三種。如下圖示重型錘頭 中型錘頭 輕型錘頭4.2.1 錘頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計錘頭是主要工作零件，其設(shè)計主要是指結(jié)構(gòu)的設(shè)計。因為錘頭的形狀、質(zhì)量、材質(zhì)與破碎機的生產(chǎn)能力有很大影響。尤其形狀對質(zhì)量的分布、材料的充分利用有很大的影響。17總之，其形狀、結(jié)構(gòu)的設(shè)計，對于其工作能力，對整個機器的生產(chǎn)能力。以及經(jīng)濟性等各方面有深遠(yuǎn)的影響。錘頭是主要的工作部件。其質(zhì)量、形狀、和材質(zhì)對破碎機的生產(chǎn)能力有很大的影響。因此，根據(jù)不同的進(jìn)料尺寸來選擇適當(dāng)?shù)腻N頭質(zhì)量，要破碎中等硬度的物料，可以采用如上圖所示的形狀。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。錘頭材料的選擇問題是很關(guān)鍵的問題。材料的選擇取決于工作零件的工作狀況和要求。因為破碎機要破碎的是石灰石等中等硬度的物料。一般用高碳鋼鍛造或鑄造，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N頭材料的選擇，不僅關(guān)系到錘頭的工作壽命，機器的生產(chǎn)能力、生產(chǎn)效率，還關(guān)系到各方面的經(jīng)濟性。因為鉸接在轉(zhuǎn)子上，所以正確選擇錘頭質(zhì)量對破碎效率和能耗都有很大影響，如果錘頭質(zhì)量選得過小，則可能滿足不了錘擊一次就將物料破碎的要求。若選得過大，無用功耗過大，離心力也大，對其他零件會有影響并易損壞。假設(shè)破碎物料是石灰石（石灰石（limestone） ，屬堿性巖石。其主要成分是碳酸鈣，理論成分含量為：CaO 56%，CO2 44%。莫氏硬度為 3，密度為 2.7g/cm3。石灰?guī)r具有良好的加工性、磨光性和很好的膠結(jié) 性能，不溶于水，易溶于飽和硫酸，能和強酸發(fā)生反應(yīng)并形成相應(yīng)的鈣鹽，同時放出CO2） ，為立方狀是質(zhì)量為 27kg，若為圓形則質(zhì)量為 14.13kg。最大塊物料質(zhì)量 27Kg。根據(jù)動量定理計算錘頭質(zhì)量時，考慮到錘頭打擊物料后，必然會產(chǎn)生速度損失，若損失過大，就會使錘頭繞本身的懸掛軸向后偏倒。降低生產(chǎn)率和增加無用功的消耗。為了使錘頭打擊物料后出現(xiàn)偏倒，能夠通過離心力作用而在下一次破碎時物料很快恢復(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大。一般允許速度損失 40%到60%（根據(jù)實踐經(jīng)驗）即： 12)6.04.(VV??18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)1若錘頭與物料是彈性碰撞。且設(shè)物料碰撞之前的運動速度為 0，根據(jù)動量定理，可得：(3-1)221vmv??由上式可知， 2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) 。g27Km?綜上所述， =18.9-40.5kg??5.170m??但是， 只是錘頭的打擊質(zhì)量。實際質(zhì)量應(yīng)根據(jù)打擊質(zhì)量和錘頭的轉(zhuǎn)動慣量求得， 20r式中 ── 錘頭打擊中心到懸掛點的距離(m)r── 錘頭質(zhì)心到懸掛點的距離 (m)04.2.2 錘頭結(jié)構(gòu)改造及耐磨性研究下面對錘頭結(jié)構(gòu)的改進(jìn)進(jìn)行了分析，指出其應(yīng)用中體現(xiàn)的改進(jìn)的效果?？紤]分析并總結(jié)了錘頭壽命的各種因素，并著重從理論到應(yīng)用分析了錘頭材料的改進(jìn)、研制，提高耐磨性，同時從理論上、應(yīng)用上對最大破碎力、錘頭的合理調(diào)配進(jìn)行了具體的研究。通過對這幾種因素的較詳細(xì)的分析，體現(xiàn)了延長錘頭使用壽命的可行性和方法方式的多樣性。破碎機中錘頭（板錘）是最易磨損的零件，由于錘頭是靠高速回轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的沖擊能來擊碎物料的，因而，錘頭自身也受到物料的撞擊和研磨作用而磨損。錘頭（板錘）的磨損19與錘頭本身的材料、錘頭制造質(zhì)量、所破碎物料的特性、給料粒度的大小及水分、轉(zhuǎn)子的圓周速度和處理量等因素有關(guān)。為充分利用錘頭的材質(zhì)。提高錘頭的使用壽命，板錘可設(shè)計成對稱形式。4.2.3 改進(jìn)的介紹在厚度上增加了 15mm，其端部寬度增加了 20mm，懸掛孔到端部的長度增加了 10mm,懸掛處外圓的半徑由 260mm 變?yōu)?250mm.4.2.4 改進(jìn)的效果1．對物料的沖擊力增加了。因為錘頭的重心在回轉(zhuǎn)半徑徑向上外移，錘頭在運轉(zhuǎn)中線速度加大。錘頭對物料的沖擊功增加了，從而改善了破碎效果。2．錘頭的有效磨損量增加了。錘頭單重一般按 30 千克算，有效磨損量占三分之一，即 10 千克。改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)總重量變化小，有效磨損量達(dá) 8 千克。改進(jìn)后一套的錘頭相當(dāng)于改進(jìn)前的兩套，降低了使用成本。3．降低了出料粒度，提高了臺時產(chǎn)量。改進(jìn)后，懸掛孔到錘頭端部長度由 300 毫米到320 毫米，回轉(zhuǎn)直徑大約 500 到 550 毫米，錘頭到殼板間隙由 30 毫米減小到 20 毫米。故可使出料粒度，由原來的 20 毫米以下，25%的粉狀物，變?yōu)?8—10 毫米，60%的粉狀物，大大改進(jìn)了破碎機的破碎效果，從而提高了臺時產(chǎn)量。4．改善了粉磨效果。石灰石等物料經(jīng)二次破碎后，要從能量消耗和效率上研究，破碎比研磨效率高，電耗小。所以，要求并希望石灰石多破碎，少研磨。出料粒度 8—10 毫米，60%的粉狀物，極大改善了粉末機的生產(chǎn)效果。產(chǎn)量由每小時 10 噸提到每小時 12 噸，降低了材料的生產(chǎn)成本。4.2.5 延長錘頭使用壽命的研究下面重點討論一下錘頭耐磨性提高，使用壽命延長的問題。決定一個板錘的使用壽命，20有以下幾個因素來評定：1．工作是否可靠。在板錘與物料沖擊過程中，不準(zhǔn)板錘飛離轉(zhuǎn)子，或因板錘的緊固不良，引起其他的機械故障，故板錘的固定是個值得注意的問題。否則，無“壽命”可言。2．板錘的裝卸是否方便，尤其再生產(chǎn)現(xiàn)象，在工作一段時間后，機器的各部件必不能按理想狀況進(jìn)行，比如偏心、局部磨損等，需要及時調(diào)整。能否快速裝卸是一個很重要的指標(biāo)。3．板錘的金屬利用率是否合理。因板錘的磨損是不可避免的，一塊重量一定的板錘，使其不能利用的質(zhì)量最小，即板錘的形狀及空間尺寸如何選擇為最佳是值得考慮的問題。4．減少無謂的磨損，以提高板錘的使用壽命，要充分利用轉(zhuǎn)子的能量，提高破碎比，就必須研究最大破碎力，同時也具有很大的理論價值。5．板錘的及時合理調(diào)配非常關(guān)鍵。破碎機在使用中運行不穩(wěn)，震動大，主要原因是，板錘磨損后，原有的平衡狀況被破壞，未用科學(xué)的方法合理調(diào)配所致。6．板錘的材質(zhì)，是解決錘頭耐磨性，使用壽命的最核心的因素。現(xiàn)今應(yīng)用比較廣泛，也經(jīng)受了實踐的考驗。比如有改性高錳鋼板錘和錘頭，中碳多元合金鋼錘頭。4.2.6 錘式破碎機中單顆粒物料的最大破碎力研究錘式破碎機具有破碎效率高、破碎能耗少等優(yōu)點，它在礦山、建材、環(huán)保等行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。到目前為止，該機型的最大破碎力還沒有一個理想的公式進(jìn)行計算。國外有人根據(jù)碰撞理論和破碎力呈線性變化的觀點，提出了最大破碎力等于二倍平均破碎力的公式。但在破碎機實際破碎過程中，最大破碎力與平均破碎力并不是呈線性變化，因而，有必要對該機型的最大破碎力做進(jìn)一步的探討。⑴ 錘式破碎機對物料的破碎過程建立的力學(xué)模型21為了便于研究，其碰撞過程要做以下幾點假設(shè)：①．在破碎過程中，物料與錘頭的碰撞是彈性正碰撞。②．在碰撞前，錘頭與轉(zhuǎn)子同速轉(zhuǎn)動。③．在碰轉(zhuǎn)前，物料水平速度是零。④．在碰撞處，忽略摩擦力和風(fēng)阻等影響。根據(jù)這些假設(shè)和碰撞理論，可以列一系列方程。需要的物理量有 ，iM， ， 。它們分別表示的意思是：MiV── 碰撞后，第 i 塊物料的質(zhì)量。i── 錘頭的質(zhì)量。── 第 i 塊物料碰撞后的分速度。iV── 碰撞前錘頭質(zhì)心處的線速度。根據(jù)物理知識，還有公式如下= cos ,1SiVM??－ = ( － ),12i要求出碰撞前錘頭質(zhì)心處的線速度，即 V 的值，還需要知道以下的物理量： ，OI， ， ， ， 。它們分別表示的意思是：CIi?iVab── 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)對 O 軸的轉(zhuǎn)動慣量OI── 錘頭對其質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動慣量C22── 第 塊物料碰撞后的分速度i?i── 與碰撞方向的夾角iV── 錘頭打擊點到錘頭質(zhì)心的距離a── 錘頭打擊點到銷軸軸心的距離b另外，還需要有一些輔助的物理量： ， 。它們分別表示的意思是：1S2── 錘頭與物料間的碰撞沖量1S── 錘頭銷軸間的碰撞反沖量2再根據(jù)牛頓的恢復(fù)系數(shù)定義以及沖量定理，可以得出，最大破碎力 = / ×max1FS2max2F── 錘頭對銷軸的最大反沖擊力ax2/ ── 在破碎過程中，與時間無關(guān)的常數(shù)1S2⑵ 單顆粒物料破碎時最大破碎力的實驗研究為了測出單顆粒物料破碎時的最大破碎力，對單排錘式破碎機，在其轉(zhuǎn)子軸中部對稱地粘貼了 4 個電阻應(yīng)變片，并通過導(dǎo)線組成全橋測試電路。根據(jù)上述測試方法，就可以得到，單顆粒物料破碎時，轉(zhuǎn)子軸上的彎曲應(yīng)變曲線。并根據(jù)實測分析，曲線上的應(yīng)力最大值就