機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-超細(xì)破碎機(jī)的設(shè)計(jì)【全套圖紙】

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著破碎機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們物料的入磨粒度大小的要求日益增高，這就要求現(xiàn)有市場(chǎng)上的破碎機(jī)能夠高效率、高質(zhì)量的對(duì)原材料進(jìn)行加工。而入磨粒度大小是影響下一步工序的關(guān)鍵因素。同時(shí)在破碎加工過(guò)程中，由于入磨粒度的大小，也會(huì)對(duì)原材料的輸出有影響。因此，去減小入磨粒度是破碎機(jī)生產(chǎn)中一道必不可少的工序。物料粉碎可增加物料比表面積可加快物

2、料在參與反應(yīng)中的反應(yīng)速度；其次在加工大塊礦石時(shí)也有十分重要意義；并未原料的下一步加工工作做準(zhǔn)備或便于使用?，F(xiàn)代工程需要越來(lái)越多的高純超細(xì)粉碎，超細(xì)粉碎技術(shù)在高技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中將起著越來(lái)越重要的作用。本課題旨在利用現(xiàn)代的技術(shù)對(duì)超細(xì)破碎機(jī)的設(shè)計(jì)與研究。</p><p>　　目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的破碎設(shè)備主要分鄂式、立軸式、反擊式和錘式等種類(lèi)。大多數(shù)產(chǎn)品在針對(duì)具體行業(yè)時(shí)，一般能滿(mǎn)足行業(yè)特定的要求。但超細(xì)破碎機(jī)確是今后的一個(gè)研究方

3、向。目前國(guó)內(nèi)的沖擊式和錘式破碎機(jī)能將1000mm的大塊物料，一次性粉碎至10-30mm以下。自磨機(jī)更是可以將600mm的物料一次粉碎至0.044mm以下，即一臺(tái)機(jī)器就能完成從粗碎到細(xì)碎及磨碎的整個(gè)工藝過(guò)程。</p><p>　　總之，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)破碎機(jī)尤其是超細(xì)破碎機(jī)的研究依然比較熱，主要針對(duì)解決減小入磨粒度提高原材料利用率等方面。據(jù)介紹目前世界上有約15%的電能消耗在粉碎作業(yè)中，而且逐年增加，加之目前能源短缺

4、，急需不斷改善粉碎研磨作業(yè)，如采用“多碎少磨”工藝特別是研制高效粉碎設(shè)備和改進(jìn)現(xiàn)有研磨機(jī)械，對(duì)于達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本、低能耗具有十分重要意義。</p><p>　　關(guān)鍵詞：超細(xì)破碎機(jī)、錘式、轉(zhuǎn)子、細(xì)碎、入磨粒度大小。</p><p>　　全套圖紙，加153893706</p><p><b>　　Abstract</b></p>

5、<p>　　With the development of the technology of crusher, people of grinding material into the particle size of the rising demand, which requires the existing market crusher can high efficiency, high quality of raw

6、materials for machining. And into the ground particle size is the key factor of affect the next step process. At the same time in crushing processing process, because of the size, particle size into the ground to the out

7、put of the raw materials have influence. Therefore, to reduce ground par</p><p>　　The current domestic production of broken equipment is mainly points the hubei type, vertical shaft type, fight back style an

8、d of hammer type categories. Most products in specific industry in general can meet the requirements of the industry specific. But super fine crusher is really one of the future research direction. The current domestic a

9、nd the impact of the type of hammer type broken function will 1000 mm chunks of material, one-time crushing to 10-30 mm below. Since the mill can be more w</p><p>　　All in all, at home and abroad in recent y

10、ears especially super fine crusher for crusher research is still hot, mainly in solving the grinding size reduced improve the utilization rate of raw materials, etc. According to introducing the world that about 15% of e

11、lectricity consumption in the dismantling of assignments, and increase year by year, together with the current energy shortage, the need to constantly improve the crushing grinding operation, such as the "broken&quo

12、t; process especially grindi</p><p>　　Keywords: super fine crusher, of hammer type, rotor and the smaller, into the ground particle size.目 錄</p><p>　　AbstractI</p><p><b>　　目

13、錄III</b></p><p><b>　　第一章　緒 論1</b></p><p>　　1.1 課題的背景及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2 礦石的力學(xué)性能與錘式破碎機(jī)的選擇4</p><p>　　1.3 超細(xì)破碎機(jī)粉碎方式4</p><p>　　1.4 課

14、題的研究?jī)?nèi)容及意義6</p><p>　　第二章　總體方案設(shè)計(jì)及主要參數(shù)的設(shè)計(jì)7</p><p>　　2.1 總體方案設(shè)計(jì)7</p><p>　　2.2 整機(jī)主要結(jié)構(gòu)介紹8</p><p>　　2.3超細(xì)破碎機(jī)外部結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算8</p><p>　　2.3.1 超細(xì)破碎機(jī)轉(zhuǎn)子部分的參數(shù)值確定8</

15、p><p>　　2.3.2 超細(xì)破碎機(jī)進(jìn)/出料口尺寸的參數(shù)值確定9</p><p>　　2.3.3 超細(xì)破碎機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的初步確定9</p><p>　　2.3.4 超細(xì)破碎機(jī)生產(chǎn)率的確定10</p><p>　　2.3.5 超細(xì)破碎機(jī)電動(dòng)機(jī)功率的確定10</p><p>　　2.3.6 超細(xì)破碎機(jī)傳動(dòng)方式的確定1

16、1</p><p>　　2.3.7 超細(xì)破碎機(jī)錘頭的擬定11</p><p>　　第三章主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13</p><p>　　3．1超細(xì)破碎機(jī)錘頭的設(shè)計(jì)計(jì)算13</p><p>　　3.1.1錘軸中心與打擊中心距離的設(shè)計(jì)13</p><p>　　3.1.2錘頭質(zhì)量的設(shè)計(jì)計(jì)算14</p><

17、;p>　　3．2超細(xì)破碎機(jī)主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算16</p><p>　　3.2.1軸的材料的選擇及軸頸的初步確定16</p><p>　　3.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性驗(yàn)證18</p><p>　　3.3 錘架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算20</p><p>　　3.3.1 銷(xiāo)軸的直徑值的確定20</p><p>　　3.

18、4 軸承的選擇及校核21</p><p>　　3.4.1 軸承潤(rùn)滑方式的確定22</p><p>　　3.5飛輪的設(shè)計(jì)計(jì)算22</p><p>　　3.6 鍵的校核23</p><p>　　第四章　部分零部件的精度設(shè)計(jì)24</p><p>　　4.1 配合的選擇24</p><p>

19、　　4.2 一般公差的選取24</p><p>　　4.3 形位公差24</p><p>　　第五章　總結(jié)與展望26</p><p><b>　　總結(jié)26</b></p><p><b>　　工作展望26</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)27

20、</b></p><p><b>　　致 謝28</b></p><p><b>　　第一章　緒 論</b></p><p>　　1.1 課題的背景及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　粉碎（包括破碎和磨碎） 是當(dāng)代飛速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)社會(huì)必不可少的一個(gè)工業(yè)環(huán)節(jié)。在各種金屬、非金屬、化工礦物

21、原料及建筑材料的加工過(guò)程中，粉碎作業(yè)要消耗巨大的能量，,而且又是個(gè)低效作業(yè)。物料粉碎過(guò)程中，由于作業(yè)中產(chǎn)生發(fā)聲、發(fā)熱、振動(dòng)和摩擦等作用，使能源大量消耗。因而多年來(lái)界內(nèi)人士一直在研究如何達(dá)到節(jié)能、高效地完成破碎和磨碎過(guò)程。從理論研究到創(chuàng)新設(shè)備（包括改造舊有的設(shè)備）直至改變生產(chǎn)工藝流程。</p><p>　　目前，破碎理論、工藝和設(shè)備的研究主要著重于：①研究在破碎中節(jié)能、高效的理論，也力求找出新理論，突破人們已熟知的

22、破碎三大理論； ②研究新的非機(jī)械力高能或多力場(chǎng)聯(lián)合作用的破碎設(shè)備，目前還未見(jiàn)有工業(yè)化的設(shè)備供應(yīng)市場(chǎng)，只是處于研究階段；③改進(jìn)現(xiàn)有設(shè)備，這方面經(jīng)常是用戶(hù)根據(jù)自己的需要來(lái)進(jìn)行，而不見(jiàn)市場(chǎng)上大規(guī)模生產(chǎn)或研制新設(shè)備。</p><p>　　物料的破碎是許多行業(yè)（如冶金、礦山、建材、化工、陶瓷筑路等）產(chǎn)品生產(chǎn)中不可缺少的工藝過(guò)程。由于物料的物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)差異很大，為適應(yīng)各種物料的要求，破碎機(jī)的品種也是五花八門(mén)的。就金屬礦選礦

23、而言，破碎是選礦廠(chǎng)的首道工序, 為了分離有用礦物, 不但分為粗碎、中碎、細(xì)碎，而且還要磨礦。磨礦是選礦廠(chǎng)的耗能大戶(hù)（約占全廠(chǎng)耗電的50%）, 為了節(jié)能和提高生產(chǎn)效率，所以提出了“多碎少磨”的技術(shù)原則。這使破碎機(jī)向細(xì)碎、粉碎和高效節(jié)能方向發(fā)展。另外隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展, 破碎機(jī)也向自動(dòng)化方向邁進(jìn)（如國(guó)外產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)機(jī)電液一體化、連續(xù)檢測(cè), 并自動(dòng)調(diào)節(jié)給料速率、排礦口尺寸及破碎力等)。隨著開(kāi)采規(guī)模的擴(kuò)大, 破碎機(jī)也在向大型化發(fā)展, 如粗碎旋回

24、破碎機(jī)的處理能力已達(dá)6000t/h。至于新原理和新方式的破碎(如電、熱破碎) 尚在研究試驗(yàn)中, 暫時(shí)還不能用于生產(chǎn)。對(duì)粗碎而言, 目前還沒(méi)有研制出更新的設(shè)備以取代傳統(tǒng)的顎式破碎機(jī)和旋回式破碎機(jī)，主要是利用現(xiàn)代技術(shù), 予以改進(jìn)、完善和提高耐磨性，達(dá)到節(jié)能、高效、長(zhǎng)壽的目的。細(xì)碎方面新機(jī)型更多些?？偟膩?lái)看, 值得提出的有：顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、沖擊式破碎機(jī)和輥壓機(jī)。</p><p>　　現(xiàn)代工程將需要越來(lái)越多的高純

25、超細(xì)粉碎，超細(xì)粉碎技術(shù)在高技術(shù)研究開(kāi)</p><p>　　發(fā)中將起著越來(lái)越重要的作用。雖然可以通過(guò)化學(xué)合成法制備高純超細(xì)粉體，但成本過(guò)高，至今未能用于工業(yè)化生產(chǎn)。獲得超細(xì)粉體的主要手段仍然是機(jī)械粉碎方式。用機(jī)械方式制取超細(xì)粉體所依賴(lài)的超細(xì)粉碎與分級(jí)技術(shù)的難度不斷增大，其研究深度永無(wú)止境。超細(xì)粉碎技術(shù)是多方面技術(shù)的綜合，其發(fā)展也有賴(lài)于相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，如高硬高韌耐磨構(gòu)件的加工，高速軸承，亞微米級(jí)顆粒度分布測(cè)定等。&l

26、t;/p><p>　　對(duì)于露天礦破碎煤和巖石的破碎機(jī)型主要有顆式、旋回式、普通輥式、喂給式和MMD雙齒輥式。鄂式破碎機(jī)系間斷破碎，國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品均存在設(shè)備自重大、功耗高、生產(chǎn)能力小的缺點(diǎn)，滿(mǎn)足不了生產(chǎn)能力大的要求。</p><p>　　旋回式破碎機(jī)是我國(guó)冶金礦山應(yīng)用廣泛的一種粗碎設(shè)備，具有連續(xù)破碎、生產(chǎn)效率高、能力大.破碎物料硬度高、使用可靠的特點(diǎn)，但設(shè)備重量大、高度高、要求基礎(chǔ)大、移動(dòng)相當(dāng)困難。

27、</p><p>　　喂給式破碎機(jī)是消化國(guó)外技術(shù)而開(kāi)發(fā)的應(yīng)用較廣泛的一種破碎中硬以下物料的破碎機(jī)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、適于移動(dòng)式、半移動(dòng)式破碎站。但對(duì)中等以上硬度物料破碎適應(yīng)性差，破碎巖容易出現(xiàn)超限排料。</p><p>　　普通齒輥式破碎機(jī)應(yīng)用較多，輥徑大破碎齒小，破碎片小，過(guò)負(fù)荷能力差，破碎能力小。不適用于破碎巖石和大塊物料。</p><p>　　錘式破碎機(jī)（錘破）是

28、經(jīng)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的錘體與物料碰撞面破碎物料，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，破碎比大，生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)，可作干、濕兩種形式破碎，適用于礦山、水泥、煤炭、冶金、建材、公路、燃化等部門(mén)對(duì)中等硬度及脆性物料進(jìn)行細(xì)碎。該設(shè)備可根據(jù)用戶(hù)要求調(diào)整蓖條間隙，改變出料粒度，以滿(mǎn)足不同用戶(hù)的不同需求?，F(xiàn)在市場(chǎng)上常用的破碎機(jī)主要有：顎式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)和輥式破碎機(jī)。</p><p>　　顎式破碎機(jī)是1858年由美國(guó)人E.W.B

29、lake發(fā)明的，自第一臺(tái)顎式破碎機(jī)問(wèn)世以來(lái)，至今已有150多年的歷史，在此過(guò)程中，其結(jié)構(gòu)得到不斷完善[1]。由于顎式破碎機(jī)具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、工作可靠、制造比較容易、使用維修方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于礦山、冶金、建材、化工等工業(yè)原料的破碎作業(yè)。為了改善顎式破碎機(jī)性能和提高工作效率，國(guó)內(nèi)外曾研制過(guò)各種異型顎式破碎機(jī)。例如：美國(guó)鷹破碎機(jī)公司制造了一種傾斜式顎式破碎機(jī)，其傳動(dòng)角大約70°以上，它的最大特點(diǎn)是高度比較低矮，最適于井下或移動(dòng)式破碎。

30、北京礦冶研究總院與某廠(chǎng)合作生產(chǎn)了幾個(gè)規(guī)格的這種破碎機(jī)，其中最大為900×1200顎式破碎機(jī)。歷來(lái)破碎機(jī)的發(fā)展是以新型耐磨材料的應(yīng)用為支柱。1882年首先提出的高錳鋼，經(jīng)水韌處理后，在高沖擊載荷和高擠壓應(yīng)力下，由于孿晶變形等組織變化引起的加工表面冷作硬化，其顯微硬度可達(dá)HV750，而芯部仍保持良好的沖擊韌性。適用于顎式破碎機(jī)的齒板，圓錐破碎機(jī)的動(dòng)錐、定錐，錘式的錘頭等，稱(chēng)為第一代耐磨材料，它不適應(yīng)低沖擊載荷或低應(yīng)力時(shí)使用。<

31、;/p><p>　　1930年出現(xiàn)的硬鎳鑄鐵，硬度可達(dá)HRC55～60，稱(chēng)為第二代耐磨材料，但因?yàn)樘啵手荒苤谱餍×慵?，如砂石清洗機(jī)的螺旋葉片板等，且國(guó)內(nèi)鎳材料昂貴，故應(yīng)用甚少。比硬鎳鑄鐵晚幾年出現(xiàn)的高鉻鑄鐵則被稱(chēng)為第三代耐磨材料，其顯微硬度高達(dá)HV1300～1800，目前主要應(yīng)用于反擊式的板錘和立軸式的打擊板。高鉻鑄鐵按鉻含量不同分為Cr15、Cr20和Cr26三種，鉻含量低則價(jià)格低，含量高則韌性相對(duì)較好，國(guó)內(nèi)大

32、多數(shù)廠(chǎng)家使用Cr20制造反擊板錘，而國(guó)外較普遍使用Cr26。高鉻鑄鐵的不足之處是硬脆性和價(jià)格偏高。新的耐磨材料的研究在不斷進(jìn)行之中。據(jù)了解有高韌性馬氏體鑄鋼、多元低合金空冷馬氏體－貝氏體鑄鋼、高強(qiáng)韌性?shī)W氏體－貝氏體鋼等，可望成為新一代的耐磨材料，這些新材料一旦成熟并得到應(yīng)用，將推動(dòng)破碎機(jī)特別是對(duì)耐磨材料依賴(lài)性較強(qiáng)的錘式、反擊式破碎機(jī)的發(fā)展。</p><p>　　隨著電子科學(xué)的發(fā)展，破碎機(jī)產(chǎn)品不再是一種單一的機(jī)械產(chǎn)

33、品，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到新型破碎機(jī)上，使其動(dòng)態(tài)控制得到了實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，隨著社會(huì)生產(chǎn)水平的提高，對(duì)物料的破碎質(zhì)量要求也越來(lái)越高，這不僅是對(duì)破碎機(jī)的機(jī)械部分提出了要求，更重要的是對(duì)破碎機(jī)的控制系統(tǒng)提出了更高的要求。</p><p>　　目前，破碎機(jī)的設(shè)計(jì)已逐漸步入模擬仿真階段，通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型，來(lái)預(yù)測(cè)破碎機(jī)穩(wěn)定狀態(tài)下的性能。遼寧工程技術(shù)大學(xué)的馮剛等人根據(jù)質(zhì)量平衡和破碎分級(jí)等特點(diǎn)，考慮沖擊能的變化情況，建立了沖

34、擊式破碎機(jī)的破碎模型，在不同轉(zhuǎn)子速率和給料條件進(jìn)行模擬及試驗(yàn)，模型通過(guò)一系列參數(shù)可以預(yù)測(cè)穩(wěn)定狀態(tài)下的性能。M. Lindqvist等人用圓錐破碎機(jī)的磨損模型來(lái)模擬其工作過(guò)程，得到了減少磨損的方法。</p><p>　　隨著機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，新的設(shè)計(jì)觀(guān)念也應(yīng)用到了破碎機(jī)的設(shè)計(jì)，江濤等人進(jìn)行了復(fù)擺顎式破碎機(jī)動(dòng)顎的有限元優(yōu)化設(shè)計(jì)。利用ANSYS軟件建立了某型號(hào)顎式破碎機(jī)動(dòng)顎的參數(shù)化模型，將有關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)變量指定為優(yōu)化設(shè)

35、計(jì)變量，以結(jié)構(gòu)在已知工況下的應(yīng)力為狀態(tài)變量，在此基礎(chǔ)上采用有限元數(shù)值方法，對(duì)動(dòng)顎進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)以減少其重量；同時(shí)對(duì)優(yōu)化前后的模型進(jìn)行了模態(tài)分析，以</p><p>　　檢驗(yàn)優(yōu)化對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)特性的影響，從而為實(shí)際生產(chǎn)設(shè)計(jì)部門(mén)進(jìn)行優(yōu)化結(jié)構(gòu)、節(jié)省材料用量提供理論依據(jù)。</p><p>　　1.2 礦石的力學(xué)性能與錘式破碎機(jī)的選擇</p><p>　　礦石都有許多礦物組成，各礦物

36、的物理機(jī)械性能相差很大，故當(dāng)破碎機(jī)的施力方式與礦石性質(zhì)相適應(yīng)時(shí)，才會(huì)有好的破碎效果。對(duì)硬礦石，采用折斷配合沖擊來(lái)破碎比較合適，若用研磨粉碎，機(jī)件將遭受?chē)?yán)重磨損。對(duì)于脆性礦石，采用劈裂和彎折破碎比較有利，若用研磨粉碎則產(chǎn)品中細(xì)粉會(huì)增多。對(duì)于韌性及粘性很大的礦石，采用磨碎比較好。而本次設(shè)計(jì)的破碎對(duì)象平時(shí)較為常見(jiàn)的中等硬度的礦石。</p><p>　　常見(jiàn)的軟礦石有：煤、方鉛礦、無(wú)煙煤等，它的抗壓強(qiáng)度是2～4Mpa，最

37、大也不超過(guò)40Mpa；普氏硬度系數(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(qiáng)度是120～150Mpa，普氏硬度系數(shù)一般為12～15。還有硬礦石、極硬礦石，普氏硬度系數(shù)一般為15～20。</p><p>　　可根據(jù)礦石的物理機(jī)械性能、礦塊的形狀和所要求的產(chǎn)品粒度來(lái)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(jī)械。</p><p>　　1.3 超細(xì)破碎機(jī)粉碎方式&l

38、t;/p><p>　　該此設(shè)計(jì)的超細(xì)破碎機(jī)采用反擊式與沖擊式相結(jié)合的物料破碎方式，大大延長(zhǎng)了易損件（如錘頭等）的壽命，提高了效率同時(shí)也延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子在破碎腔內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)。工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子在破碎腔內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，物料自上部給料口給入機(jī)內(nèi)，在電機(jī)的帶動(dòng)下，轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，物料進(jìn)入破碎腔破碎與轉(zhuǎn)子上的板錘撞擊破碎，受高速運(yùn)動(dòng)的錘子的打擊、沖擊、剪切、研磨作用而細(xì)碎，同時(shí)高速運(yùn)動(dòng)的物料也會(huì)因撞擊反擊板而受

39、到反擊板的沖擊力從而實(shí)現(xiàn)細(xì)碎物料的目的。同時(shí)在轉(zhuǎn)子下部，設(shè)有篩板，經(jīng)破碎的物料若尺寸小于篩孔尺寸的粒級(jí)便通過(guò)篩板排出，最后從出料口排出。平時(shí)工礦企業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的物料粉碎方式主要有以下幾種：</p><p><b>　?。?）擠壓粉碎</b></p><p>　　擠壓粉碎是粉碎設(shè)備的工作部件對(duì)物料施加擠壓作用，物料在壓力作用下發(fā)生粉碎。擠壓磨、鄂式破碎機(jī)等均屬此類(lèi)破碎設(shè)

40、備。物料在兩個(gè)工作面之間受到相對(duì)緩慢的壓力而被破碎，如下左圖1-2所示。因?yàn)閿D壓力作用較緩慢均勻，故物料粉碎過(guò)程均勻。這種方法通常多用于物料的粗碎，當(dāng)然，近年來(lái)發(fā)展的細(xì)鄂式破碎機(jī)也可將物料破碎至幾毫米以下。另外，擠壓磨出磨物料有時(shí)會(huì)呈片狀粉料，故常作為細(xì)粉磨前的預(yù)粉碎設(shè)備。</p><p>　　圖1-2 圖1-3 </p

41、><p><b>　?。?）擠壓剪切粉碎</b></p><p>　　擠壓剪切粉碎如圖1-3所示。輥壓磨、雷蒙磨及各種立式磨通常采用擠壓剪切粉碎方式。</p><p>　　（3）沖擊粉碎 </p><p>　　沖擊粉碎包括高速運(yùn)動(dòng)的粉碎體對(duì)被粉碎物料的沖擊和高速運(yùn)動(dòng)的物料向固體壁或靶的沖擊以及運(yùn)動(dòng)物料的相互沖擊，如圖2-

42、4所示。這種粉碎過(guò)程可在較短時(shí)間內(nèi)發(fā)生多次沖擊碰撞，每次沖擊碰撞的粉碎時(shí)間是在瞬間完成的，所以粉碎體與被粉碎物料的動(dòng)量交換非常迅速產(chǎn)生的破碎力也較大破碎較前兩種更有力。本次的設(shè)計(jì)受到此種破碎方式的啟發(fā)。</p><p><b>　　圖1-4</b></p><p><b>　?。?）研磨磨削粉碎</b></p><p>　

43、　研磨和磨削本質(zhì)上均屬剪切粉碎，包括研磨介質(zhì)對(duì)物料的粉碎和物料相互間的磨擦作用。振動(dòng)磨、攪拌磨以及球磨機(jī)的細(xì)磨倉(cāng)等都是以此為主要原理的。與施加強(qiáng)大粉碎力的擠壓和沖擊粉碎不同，研磨和磨削是靠研磨介質(zhì)對(duì)物料顆粒表面的不斷磨蝕而實(shí)現(xiàn)粉碎的。因此，研磨介質(zhì)的物理性質(zhì)、尺寸、形狀及其填充率對(duì)粉磨效率具有重要影響。</p><p>　　以下是物料常見(jiàn)的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)：</p><p>　?。?）單一顆粒的粒

44、徑</p><p>　　粒度是指一個(gè)顆粒的大小，對(duì)于規(guī)則的球形顆粒，我們可以用“直徑”來(lái)精確描述其大小，而絕大多數(shù)情形下顆粒的形狀都不是球形，用直徑表示顯然欠確切，也容易引起誤解。因此，表示顆粒大小引用“粒徑”的概念。所謂粒徑，即表示顆粒大小的尺寸。同一顆粒，由于應(yīng)用場(chǎng)合不同，測(cè)量的方法也往往不同，所得到的粒徑值當(dāng)然也不同。</p><p>　　(2) 顆粒群的平均粒徑</p>

45、<p>　　在生產(chǎn)實(shí)踐中，我們所涉及到的往往并非單一粒徑，而是包含不同粒徑的若干顆粒的集合體，即顆粒群。其平均粒徑通常用統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)的方法來(lái)計(jì)算。</p><p>　　該次設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)中的最大進(jìn)料粒度及最大出料粒度均為石灰石等中硬度物料的平均粒徑。</p><p>　　1.4 課題的研究?jī)?nèi)容及意義</p><p>　　在超細(xì)破碎機(jī)的全面了解的基礎(chǔ)上，通

46、過(guò)對(duì)破碎機(jī)傳動(dòng)裝置、錘頭及軸的設(shè)計(jì)，了解機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程和方法。超細(xì)破碎機(jī)由機(jī)殼、轉(zhuǎn)子部分、反擊板、篩板等零部件組成。轉(zhuǎn)子部分是其主要的工作部分。通過(guò)對(duì)傳動(dòng)裝置的充分認(rèn)識(shí)比較，并結(jié)合一些經(jīng)驗(yàn)公式最終選定聯(lián)軸器直接連接主軸的方式帶動(dòng)整機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行物料的細(xì)碎。</p><p>　　通過(guò)對(duì)超細(xì)破碎機(jī)傳動(dòng)裝置、錘頭及軸的設(shè)計(jì)計(jì)算，進(jìn)一步復(fù)習(xí)了所學(xué)課程，并對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的方法有了比較全面的認(rèn)識(shí)。為今后的學(xué)習(xí)和工作奠定了基礎(chǔ)。通過(guò)

47、裝配圖及部分零件圖的繪制，達(dá)到了充分認(rèn)識(shí)超細(xì)破碎機(jī)的構(gòu)造，深入理解其工作原理的目的。同時(shí)提升了自己AutoCAD的繪圖水平。通過(guò)本次設(shè)計(jì)了解機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程和方法，培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題以及進(jìn)行應(yīng)用性設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)的能力。</p><p>　　第二章　總體方案設(shè)計(jì)及主要參數(shù)的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 總體方案設(shè)計(jì)</p><p>　　本設(shè)計(jì)給定的原始數(shù)據(jù)有：&l

48、t;/p><p>　　(1)主軸轉(zhuǎn)速在900-1100r/min;</p><p>　　(2)最大進(jìn)料粒度≤180mm；</p><p>　　(3)最大出料粒度≤5mm；</p><p>　　(4)破碎機(jī)的破碎程度為：細(xì)碎 超細(xì)碎；</p><p>　　(5)破碎機(jī)的破碎對(duì)象是：各種中等硬度礦石如：花崗巖、石灰石等。<

49、;/p><p>　　本次設(shè)計(jì)的是單轉(zhuǎn)子、六排錘、不可逆式的超細(xì)破碎機(jī)，型號(hào)為Ф600mm×600mm。主要結(jié)構(gòu)由支架、轉(zhuǎn)子、錘頭、軸、反擊板、篩板、飛輪等組成。其主要結(jié)構(gòu)圖如圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1破碎機(jī)整體結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　如圖2-1，當(dāng)原料從進(jìn)料口進(jìn)入后，轉(zhuǎn)子帶動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)的錘頭使物料在錘頭與反擊板之間，物料與物料之間經(jīng)多次碰撞

50、和打擊然后進(jìn)入了弧形篩板上，細(xì)顆粒物料從弧形篩板的蓖孔排出。由于篩板與錘頭回轉(zhuǎn)半徑的間隙由大變小，篩面上的物料不僅受到打擊和研磨，而且還受到擠壓作用，研磨作用也得到加強(qiáng)，細(xì)碎效果得到了強(qiáng)化，同時(shí)物料在徑向擠壓力的作用下有利于排料，避免了蓖孔的堵塞。</p><p>　　2.2 整機(jī)主要結(jié)構(gòu)介紹</p><p>　　(1)支架由槽鋼焊接而成，用于支撐整體結(jié)構(gòu)。支架下部有地腳螺栓孔用于連接其余

51、部件。</p><p>　　(2)轉(zhuǎn)子由主軸、錘架、銷(xiāo)軸等組成，錘架上開(kāi)有36個(gè)均勻分布的孔，銷(xiāo)軸兩端用兩對(duì)圓螺母進(jìn)行固定。主軸主要依靠?jī)蓚€(gè)圓錐滾子軸承支撐。</p><p>　　(3)主軸是支撐錘架（以及轉(zhuǎn)子的主要部分）的主要零件，沖擊力由它來(lái)承受。又因，其剛度和強(qiáng)度均有較高要求（詳見(jiàn)主軸的設(shè)計(jì)及校核部分），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，通過(guò)平鍵和其它零件連接。&l

52、t;/p><p>　　(4)錘頭是整部機(jī)器主要的工作部件和易磨損部分，其質(zhì)量、形狀和材質(zhì)對(duì)破碎機(jī)的生產(chǎn)能力和設(shè)備的使用壽命有很大的影響。因此，根據(jù)不同的物料尺寸來(lái)選擇適當(dāng)?shù)腻N頭質(zhì)量。錘頭用高錳鋼鑄造，為了提高耐磨性，應(yīng)對(duì)錘頭進(jìn)行淬火處理；可在錘頭表面上涂一層硬質(zhì)合金，或采用高鉻鑄鐵。</p><p>　　(5)反擊板有兩塊，折線(xiàn)型并且要傾斜一定角度進(jìn)行安裝角度。一個(gè)可以調(diào)整，一個(gè)是固定的。調(diào)整

53、的一個(gè)靠的是安裝在箱體上的螺桿裝置，反擊板主要用于破碎高速撞擊的其表面的物料，實(shí)現(xiàn)細(xì)碎或超細(xì)碎，達(dá)到生產(chǎn)需要的粒度。</p><p>　　(6)篩板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。</p><p>　

54、　此外，本次的設(shè)備轉(zhuǎn)速較高，速度也會(huì)有波動(dòng)。因此，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。</p><p>　　2.3超細(xì)破碎機(jī)外部結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　2.3.1 超細(xì)破碎機(jī)轉(zhuǎn)子部分的參數(shù)值確定：</p><p>　　超細(xì)破碎機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)參數(shù)主要有轉(zhuǎn)子直徑D和長(zhǎng)

55、度L。其直徑一般根據(jù)物料的尺寸來(lái)確定有經(jīng)驗(yàn)公式D=(1.2～5)Dmax，轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度值視破碎機(jī)的生產(chǎn)能力而定，一般取轉(zhuǎn)子直徑與長(zhǎng)度之比L/D=0.7～1.8，物料抗沖擊力較大時(shí)應(yīng)選取較大的比值，超細(xì)破碎機(jī)的規(guī)格用L/D來(lái)表示。</p><p>　　本次破碎機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)：D=0.6m; L=0.6m 。</p><p>　　2.3.2 超細(xì)破碎機(jī)進(jìn)/出料口尺寸的參數(shù)值確定：</p

56、><p>　　進(jìn)料口尺寸包括進(jìn)料口的寬度和長(zhǎng)度，其中進(jìn)料口的寬度B≈0.7D,其中D為轉(zhuǎn)子直徑；進(jìn)料口的長(zhǎng)度于轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度有相等關(guān)系。</p><p>　　出料口的尺寸由篩板尺寸來(lái)確定。</p><p>　　2.3.3 超細(xì)破碎機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的初步確定：</p><p>　　轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速是破碎機(jī)的重要工作參數(shù)，影響破碎機(jī)的破碎效率和生產(chǎn)能力，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速：&

57、lt;/p><p><b>　　（2-1）</b></p><p>　　式中 v→轉(zhuǎn)子的圓周速度,m/s</p><p>　　轉(zhuǎn)子的圓周速度v可以根據(jù)待破碎物料的性質(zhì)，按式(4-2)計(jì)算</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中：g→重力加速度,g

58、=9.8m/s²</p><p>　　γ→物料密度,取γ=2.66×10³kg/m³</p><p>　　σ→物料的抗壓強(qiáng)度,取</p><p>　　E→物料的彈性模量, </p><p><b>　　代入式(2-1)得</b></p><p>　　由于式(

59、2-2)沒(méi)有反映出破碎比和錘頭質(zhì)量這2個(gè)因素,所以按上式計(jì)算的轉(zhuǎn)子圓周速度只能作為選取時(shí)參考。目前超細(xì)破碎機(jī)的轉(zhuǎn)子圓周速度為18～70m/s。一般中小型破碎機(jī)的轉(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)子的圓周速度為18～25m/s。速度愈高，破碎產(chǎn)生的粒度愈小，錘頭及襯板、篩板的磨損越大，功率消耗也相應(yīng)會(huì)有增加。從設(shè)備制造角度來(lái)看，高轉(zhuǎn)速對(duì)機(jī)器零部件的加工、安裝精度要求

60、較較低轉(zhuǎn)速的設(shè)備高，而且錘頭磨損與轉(zhuǎn)子圓周速度成正比，與此同時(shí)，如前所述錘頭的使用壽命會(huì)影響整機(jī)的壽命，所以，在滿(mǎn)足產(chǎn)品粒度要求的情況下，轉(zhuǎn)子圓周速度應(yīng)選取較低值。</p><p>　　綜合以上因素，取轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n=960r/min，則轉(zhuǎn)子的線(xiàn)速度v=30.14m/s。</p><p>　　2.3.4 超細(xì)破碎機(jī)生產(chǎn)率的確定：</p><p>　　生產(chǎn)率與破碎機(jī)的規(guī)格

61、、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：</p><p>　　式中：Q→生產(chǎn)率(t/h)</p><p>　　ρ→物料的密度(t/m³)</p><p><b>　　K→經(jīng)驗(yàn)系數(shù)</b></p><p>　　因?yàn)樵撔吞?hào)的破碎機(jī)破碎的是中、硬物料。K取值在30到45

62、之間。</p><p>　　2.3.5 超細(xì)破碎機(jī)電動(dòng)機(jī)功率的確定：</p><p>　　至今尚無(wú)比較準(zhǔn)確的公式可用于計(jì)算超細(xì)破碎機(jī)的功率。在選配電動(dòng)機(jī)時(shí)，可按照經(jīng)驗(yàn)公式估算:</p><p>　　P0=kD2Ln （2-3）</p><p>　　式中P0 其值為超細(xì)破碎機(jī)的主軸功率，單

63、位：Kw；系數(shù)K值取決于具體條件的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般情況下K=0.1～0.2，破碎機(jī)規(guī)格大時(shí)取上限。</p><p>　　P0=kD2Ln=20.74Kw.</p><p><b>　　選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型</b></p><p>　　按工作要求和條件，初步確定三相異步異步電機(jī)，由于超細(xì)破碎機(jī)的轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)速在900～1100r/min，功率為20.74KW

64、。于是選取Y200L2-6型的電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)校核選擇可行。</p><p>　　選電機(jī)型號(hào)為Y200L2-6，額定功率22kW，轉(zhuǎn)速970r/min。具體技術(shù)參數(shù)詳見(jiàn)表2-1。</p><p><b>　　表2-1</b></p><p>　　2.3.6 超細(xì)破碎機(jī)傳動(dòng)方式的確定：</p&

65、gt;<p>　　常見(jiàn)的傳動(dòng)方式中常用于連接電動(dòng)機(jī)的輸出與主軸輸入的主要有帶傳動(dòng)和通過(guò)聯(lián)軸器傳動(dòng)兩種方式：其中帶傳動(dòng)十分常見(jiàn)且其作為高速端與較低速度端得傳動(dòng)方式優(yōu)點(diǎn)是十分多的，如：可以降低扭矩，降低輸入轉(zhuǎn)速，緩沖吸震等。</p><p>　　在本例中按上述所選電動(dòng)機(jī)其轉(zhuǎn)速為970r/min，而破碎機(jī)所選的轉(zhuǎn)速為960r/min,相差不大故可以不必采用常見(jiàn)的帶傳動(dòng)方式而直接選用聯(lián)軸器來(lái)傳遞所需功率。聯(lián)

66、軸器作為另一種傳動(dòng)方式應(yīng)用也十分廣泛，目前常見(jiàn)的有剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器兩大類(lèi)，其中剛性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可傳遞較大轉(zhuǎn)矩，多用于沖擊小、轉(zhuǎn)速低、軸的剛性大、對(duì)中性好時(shí)常采用。而彈性聯(lián)軸器因具有撓性故可以補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移，按有無(wú)彈性元件分為無(wú)彈性元件的撓性聯(lián)軸器和有彈性元件撓性聯(lián)軸器。本次設(shè)計(jì)中因工作情況的因素選用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器。型號(hào)為：TL8聯(lián)軸器45×112GB/T 4323。其主要技術(shù)參數(shù)如下： 。</p>

67、;<p>　　聯(lián)軸器型號(hào)的選擇應(yīng)根據(jù)所要傳遞的轉(zhuǎn)矩以及工作情況來(lái)確定。本例中電動(dòng)機(jī)的功率P=22Kw，而轉(zhuǎn)速為970r/min，故該電動(dòng)機(jī)的公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩T=216.6N·m。則計(jì)算轉(zhuǎn)矩 故轉(zhuǎn)矩合適，經(jīng)驗(yàn)算故轉(zhuǎn)速亦合適。結(jié)合工作中的情況最終確定聯(lián)軸器的型號(hào)為：TL8聯(lián)軸器45×112GB/T 4323。</p><p>　　2.3.7 超細(xì)破碎機(jī)錘頭的擬定：</p>&l

68、t;p>　　如前所述，本例所設(shè)計(jì)的超細(xì)破碎機(jī)其主要部分是錘頭和錘架所組成的轉(zhuǎn)子部分是決定該機(jī)器好壞的關(guān)鍵所在，因此可以說(shuō)錘頭好壞直接影響整機(jī)的質(zhì)量。</p><p>　　由于超細(xì)破碎機(jī)的錘頭是鉸接懸掛在轉(zhuǎn)子的銷(xiāo)軸上，若錘軸孔位置不正確，則在錘頭銷(xiāo)軸上會(huì)產(chǎn)生打擊反作用力，從而影響超細(xì)破碎機(jī)的使用壽命，所以必須合理設(shè)計(jì)錘軸中心與打擊中心距離。正確地選擇錘頭質(zhì)量對(duì)破碎效率和能量消耗都有很大作用，如果錘頭質(zhì)量選得過(guò)

69、小，則可能滿(mǎn)足不了錘擊一次就將物料破碎的要求，若是選得過(guò)大,則無(wú)用功率消耗過(guò)大。因此，錘頭質(zhì)量一定要滿(mǎn)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，所以必須合理設(shè)計(jì)錘頭質(zhì)量。</p><p><b>　　主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3．1超細(xì)破碎機(jī)錘頭的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　3.1.1錘

70、軸中心與打擊中心距離的設(shè)計(jì)：</p><p>　　由于超細(xì)破碎機(jī)的錘頭是通過(guò)銷(xiāo)軸懸掛在轉(zhuǎn)子的孔上，若錘頭銷(xiāo)孔位置不正確，盡管轉(zhuǎn)子已達(dá)到靜力與動(dòng)力平衡，但當(dāng)物料與錘頭沖擊時(shí)，仍將在錘頭銷(xiāo)軸、轉(zhuǎn)子圓盤(pán)、主軸及主軸軸承上產(chǎn)生反作用。所以必須通過(guò)打擊平衡計(jì)算，討論錘軸孔位置的確定方法,并給出了相應(yīng)的計(jì)算公式，最終確定錘軸孔的具體位置。圖3.1中O為錘軸孔中心位置,為無(wú)孔錘頭的重心，S為有孔錘頭的重心，假定錘頭的打擊中心在

71、錘頭的右側(cè)外棱處,打擊中心到錘軸中心O的距離為L(zhǎng)，根據(jù)面矩定理,經(jīng)簡(jiǎn)化整理得：</p><p><b>　　圖 3-1</b></p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　→錘頭長(zhǎng)度,mm;</b></p><p>　　b→錘頭寬度,mm;<

72、;/p><p>　　d→錘頭銷(xiāo)軸孔的直徑,mm。</p><p>　　取＝113mm；b=65mm；d=24mm。帶入式（3-1）得:</p><p><b>　　=31.4mm</b></p><p>　　按上式計(jì)算方法求得錘頭銷(xiāo)軸孔的位置，在實(shí)際工作中也難免錘頭銷(xiāo)軸不</p><p>　　受打擊力

73、的作用，因?yàn)樵谟?jì)算之初是假定錘頭以其外棱打擊物料的。由于給料粒徑的變化，并非都是以錘頭外棱打擊物料。另外，由于制造和安裝的誤差，以及外棱和銷(xiāo)軸的磨損等原因，都會(huì)改變打擊平衡條件。因此，在設(shè)計(jì)錘頭和改進(jìn)時(shí)要有所考慮。</p><p>　　綜合以上各因素，取x=24mm,則L=-x=113-24=89mm。</p><p>　　35mm （

74、3-2）</p><p>　　轉(zhuǎn)子是超細(xì)破碎機(jī)上的關(guān)鍵零部件，除了在制造上保證轉(zhuǎn)子的靜力平衡和動(dòng)力平衡外，還要就錘頭的幾何形狀進(jìn)行打擊平衡計(jì)算，從而減小由于打擊反作用力給破碎機(jī)帶來(lái)的不良影響，保證機(jī)器的穩(wěn)定運(yùn)行，延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命。</p><p>　　3.1.2錘頭質(zhì)量的設(shè)計(jì)計(jì)算 ： </p><p>　　錘頭質(zhì)量的設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)根據(jù)動(dòng)量守恒原理,錘頭打擊物料后,必然

75、會(huì)產(chǎn)生速度損失,錘頭打擊物料的允許速度損失隨著破碎機(jī)規(guī)格大小而變,一般允許速度損失為40%~60%,即：</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中 ν→錘頭打擊物料前的圓周線(xiàn)速度,m/s;</p><p>　　→錘頭打擊物料后的圓周線(xiàn)速度,m/s.</p><p>　　轉(zhuǎn)子的直徑愈大,允許

76、速度損失就愈大,反之取偏小值,若錘頭物料是塑性碰撞,且設(shè)物料碰撞前的速度為零,則根據(jù)碰撞理論動(dòng)量相等的原理可得：</p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　式中: m→錘頭折算到打擊中心處的質(zhì)量,kg;</p><p>　　Q→最大物料塊的質(zhì)量,kg.</p><p>　　將式(3-3)代入式(

77、3-4),得：</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　m僅僅是錘頭的打擊質(zhì)量,錘頭實(shí)際質(zhì)量應(yīng)根據(jù)打擊質(zhì)量的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和錘頭質(zhì)量的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量相等的條件進(jìn)行質(zhì)量代換：</p><p><b>　　（3-6）</b></p><p>　　式中: →錘頭打擊中心到懸掛點(diǎn)的距離,m;

78、</p><p>　　→錘頭的重心到懸掛點(diǎn)的距離,m.</p><p>　　從式（3-1）可以看出,錘頭質(zhì)量只與打擊物料的質(zhì)量有關(guān),實(shí)際上還與物料的性質(zhì).受力情況和轉(zhuǎn)子速度有關(guān)，根據(jù)動(dòng)量定理:</p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　式中: F→錘頭作用在物料上的打擊力,N;</p>

79、;<p>　　t→錘頭打擊物料的時(shí)間,一般取t=0.001~010015s。</p><p>　　物料一般是脆性的,當(dāng)其受力達(dá)到強(qiáng)度極限時(shí)就開(kāi)始破壞,即物料所受外力超過(guò)它本身的內(nèi)聚力就會(huì)破壞"在材料實(shí)驗(yàn)機(jī)上破壞物料的力</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p>　　式中 σ→物料的抗壓強(qiáng)度,Pa;&

80、lt;/p><p>　　A→物料垂直于外力方向的斷面積,。</p><p>　　在實(shí)際破碎過(guò)程中,大多數(shù)物料是各向異性,且物料形狀不規(guī)則,錘頭打擊過(guò)程又不可能是面接觸,故破壞物料所需的力</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　把式(3-5)式(3-6)代入式(3-4),得:</p>

81、<p><b>　?。?-10）</b></p><p>　　如果允許錘頭在打擊物料的過(guò)程中速度損失40%～60%,則:</p><p><b>　　(3-11)</b></p><p>　　式中 μ→修正系數(shù),μ=0.21~0.28，取μ=0.24,,t=0.0012，設(shè)物料形狀為立方體,其邊長(zhǎng)=0.018m

82、,則=3.5kg則錘頭實(shí)際質(zhì)量:</p><p>　　參照上述過(guò)程中的計(jì)算結(jié)果可知,的值，經(jīng)過(guò)計(jì)算得=10Kg。</p><p>　　3．2超細(xì)破碎機(jī)主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　3.2.1軸的材料的選擇及軸頸的初步確定：</p><p>　　1．軸的材料的選擇：</p><p>　　軸的材料主要是碳素鋼和合金鋼

83、。鋼軸的毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件。有的則直接用圓鋼。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。</p><p>　　查<<機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)>>表15-1得，，，， 。</p><p>　　2．最小軸頸的選擇：</p><p>　　由于軸

84、的支承距離未定，所以按純扭矩并降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力確定軸徑設(shè)為，即其計(jì)算公式為：</p><p>　　式中 —傳動(dòng)軸所傳遞的功率，；</p><p><b>　　—連接軸的轉(zhuǎn)速，；</b></p><p><b>　　—軸的直徑，；</b></p><p>　　—隨材料的許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力而變的系數(shù)，其數(shù)

85、值見(jiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表13-7-2；此設(shè)計(jì)取=。</p><p>　　考慮到鍵槽槽的影響，需要將軸頸擴(kuò)大一些。且所選的異步電動(dòng)機(jī)的伸出端軸頸為為45mm，并結(jié)合聯(lián)軸器的孔徑值，最終選定最小軸徑為45mm。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的超細(xì)破碎機(jī)是基于臥式破碎機(jī)的經(jīng)典結(jié)構(gòu)其主要的載荷為徑向</p><p>　　載荷，而由于本機(jī)是直接經(jīng)由聯(lián)軸器將動(dòng)力傳遞給主軸故會(huì)有一定的

86、沖擊，本機(jī)的主軸跨距并不是很長(zhǎng)因此可選定圓錐滾子軸承。初選軸承代號(hào)為33014型。最后，根據(jù)軸承的型號(hào)確定軸的軸承端直徑值為=70mm。</p><p><b>　　3．軸的強(qiáng)度校核：</b></p><p>　　軸的最終結(jié)構(gòu)確定如下圖所示（圖3-1）：</p><p><b>　　圖3-1 </b></p>

87、<p><b>　　軸所受力的分析：</b></p><p>　　自身的重力、聯(lián)軸器傳遞的扭矩、以及錘頭在旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力等。綜合考慮該次設(shè)計(jì)中軸的變形為彎扭組合變形，參看劉洪文主編《材料力學(xué)》知彎扭組合應(yīng)按第三或第四強(qiáng)度理論進(jìn)行校核。下附受力分析圖（圖3-2）：</p><p><b>　　圖3-2</b></p>

88、<p><b>　　軸的自重：</b></p><p>　　由已知的錘頭的離心力為： </p><p><b>　　飛輪的自重：</b></p><p><b>　　按圖示得：</b></p><p><b>　　解得：</b></p>

89、;<p>　　根據(jù)圖示受力及計(jì)算結(jié)果的主軸的彎矩圖和扭矩圖（圖3-3）：</p><p><b>　　圖3-3</b></p><p>　　由第三強(qiáng)度理論知 ：</p><p>　　由此處的驗(yàn)算知：該軸滿(mǎn)足傳動(dòng)要求，可行。</p><p>　　3.2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性驗(yàn)證：</p><

90、;p>　　對(duì)于軸的結(jié)構(gòu)必須滿(mǎn)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.</p><p>　　(1)軸上零件的安裝順序如下</p><p>　　軸承、圓盤(pán)、軸承、聯(lián)軸器。因?yàn)橹鬏S為階梯軸，根據(jù)階梯軸的特點(diǎn)，并</p><p>　　且軸上零件的安裝要求也不高，所以上面提到的第二條也容易滿(mǎn)足。</p

91、><p>　　至于第三條，軸的制造工藝性，主要是指便于加工和裝配軸上的零件。并且生產(chǎn)效率高、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)倒45°角。在需要切制螺紋的軸段應(yīng)留有退刀槽，其尺寸可查有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和手冊(cè)。若需要磨削加工的軸段，應(yīng)留有越程槽。</p><p>　　具體分析如下：該主軸有2個(gè)軸段有鍵槽，為了減少裝夾工件所需的時(shí)

92、間，應(yīng)在這些不同的軸段上開(kāi)的鍵槽在同一條母線(xiàn)上。另外，還為了減少加工刀具的種類(lèi)和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，軸上的直徑近似的地方，圓角、倒角、鍵槽寬度、砂輪越程槽的寬度、退刀槽寬度等盡可能采用相同的尺寸。</p><p>　　(2)軸上各部件的軸向和周向定位零件的使用</p><p>　　軸上零件的軸向定位主要有軸肩、圓螺母、軸端擋圈等元件來(lái)保證。</p><p>　　軸肩分為

93、兩類(lèi)，定位軸肩和非定位軸肩。在該主軸上，軸肩很多，這兩類(lèi)軸肩均有。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，那就是使軸徑加大，而且軸肩處將會(huì)應(yīng)為截面的突變而引起應(yīng)力集中。另外，軸肩也不利于加工。所以設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能避免過(guò)多軸肩定位。而且軸肩多用于軸向力較大的場(chǎng)合。</p><p>　　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)定位軸肩來(lái)說(shuō)，有一個(gè)要求：軸肩的高度必

94、須低于軸承內(nèi)圈端面的高度，以便拆卸軸承。軸肩高度可查機(jī)械手冊(cè)軸承安裝尺寸得到。還有，為了使零件能僅靠軸肩而得到準(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。非定位軸肩是為了加工和裝配方便而設(shè)計(jì)的。高度沒(méi)有嚴(yán)格的規(guī)定，故取為1mm。</p><p>　　在主軸上，以及銷(xiāo)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

95、的疲勞強(qiáng)度，所以使軸徑變粗。</p><p>　　軸向零件一般也常用到軸向定位。軸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)。</p><p>　　在該主軸上，有兩處都是采用的是平鍵連接，故兩個(gè)圓盤(pán)轉(zhuǎn)子均是用平鍵連接的。其尺寸查手冊(cè)可得到。</p><p>　　3.3 錘架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　此次設(shè)計(jì)的錘架采用一次鑄成的方法

96、，材料為鑄鐵。根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，每根銷(xiāo)軸上裝有六個(gè)錘子。圓盤(pán)是用來(lái)懸掛錘頭的，故需六根銷(xiāo)軸來(lái)懸掛錘子，其共同特點(diǎn)是銷(xiāo)軸兩側(cè)設(shè)置了鎖緊螺母。每個(gè)圓盤(pán)均勻分布六個(gè)圓孔，即可以通過(guò)六根銷(xiāo)軸，用來(lái)懸掛錘頭，錘頭和圓盤(pán)之間除了通過(guò)銷(xiāo)軸連接，還有隔套隔開(kāi)，以保護(hù)圓盤(pán)的側(cè)面，減少或盡量避免其側(cè)面的磨損。圓盤(pán)的大小取決于錘頭的長(zhǎng)度，錘頭的長(zhǎng)度大小是圓盤(pán)的設(shè)計(jì)大小的依據(jù)。因?yàn)?，該型?hào)的破碎機(jī)錘頭長(zhǎng)度為212mm，所以圓盤(pán)的大小的取值就有了一定的范圍。不妨取

97、做600mm，圓孔沿徑向的距離也依據(jù)起承受載荷的能力和強(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。</p><p>　　圓盤(pán)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(mǎn)足強(qiáng)度要求、工作狀況的，不宜過(guò)大。圓盤(pán)之間也是通過(guò)主軸的軸套隔開(kāi)（其作用是在高速回轉(zhuǎn)時(shí)，保證圓盤(pán)的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，并使其軸向定位）。圓盤(pán)的結(jié)構(gòu)如圖3-4。</p><p>　　圖

98、3-4 錘架的結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　3.3.1 銷(xiāo)軸的直徑值的確定：</p><p>　　銷(xiāo)軸作為主要的懸掛錘子的結(jié)構(gòu)之一，其主要受到剪切力的作用，故起剪切</p><p>　　強(qiáng)度是驗(yàn)證的重要依據(jù)，有《材料力學(xué)》知識(shí)知，可假設(shè)銷(xiāo)軸的最小半徑為r</p><p><b>　　由公式知：</b></p&g

99、t;<p><b>　　即</b></p><p>　　在打擊瞬間時(shí)其受力為7340N</p><p><b>　　由公式知</b></p><p>　　故銷(xiāo)軸的最小直徑可定為20mm。又因其為沖擊載荷其安全系數(shù)應(yīng)取稍大一些，故查手冊(cè)取得安全系數(shù)為2.5，則軸徑最小為50mm。</p><

100、p>　　待軸頸定下之后兩端需攻絲，用以裝圓螺母和止動(dòng)墊片。</p><p>　　3.4 軸承的選擇及校核：</p><p>　　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，絕大多數(shù)都已標(biāo)準(zhǔn)化，因而，需要進(jìn)行一部分的設(shè)計(jì)內(nèi)容，根據(jù)具體的工作條件，正確選擇軸承的類(lèi)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)計(jì)。</p><p&

101、gt;　　軸承的類(lèi)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)子轉(zhuǎn)速僅有120r/min。雖然主軸上的軸承的轉(zhuǎn)速不是很高，但負(fù)荷很大，且工作時(shí)間較長(zhǎng)，最主要的是經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間的工作后，會(huì)因?yàn)殄N頭的不均勻磨損而產(chǎn)生不平衡的附加作用力（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）。軸承的間距不大，但其徑向受力較大，因此選擇單列圓錐滾子軸承。</p><p>　　經(jīng)分析知，在工

102、作過(guò)程中軸承既要承受偏心力和圓盤(pán)轉(zhuǎn)子的重力，又要承受沖擊力，故軸承承受的徑向力較大，則查機(jī)械手冊(cè)得單列圓錐滾子軸承型號(hào)為33014型。</p><p>　　軸承的校核這要是看其壽命是否滿(mǎn)足生產(chǎn)需求。本例中選取33014型。則</p><p>　　由此知選擇33014型可行。</p><p>　　3.4.1 軸承潤(rùn)滑方式的確定：</p><p>

103、;　　潤(rùn)滑對(duì)于滾動(dòng)軸承有十分重要意義，軸承中的潤(rùn)滑劑不僅可以降低摩擦阻力，還可以起著散熱、減小接觸應(yīng)力、吸收振動(dòng)、防止銹蝕等作用。</p><p>　　軸承常用的潤(rùn)滑方式有油潤(rùn)滑和脂潤(rùn)滑兩類(lèi)。此外，也有使用固體潤(rùn)滑劑的場(chǎng)合。選用哪種潤(rùn)滑方式，與軸承的速度有關(guān)，一般根據(jù)滾動(dòng)軸承的值來(lái)確定。有文獻(xiàn)值，本次設(shè)計(jì)的超細(xì)破碎機(jī)是基于臥式破碎機(jī)的超細(xì)破碎機(jī)應(yīng)選用脂潤(rùn)滑。</p><p>　　脂潤(rùn)滑形成

104、的潤(rùn)滑膜強(qiáng)度高，能承載較大的載荷，不易流失，易密封，一次加脂可以維持較長(zhǎng)時(shí)間。對(duì)于潤(rùn)滑不便或不允許潤(rùn)滑油外流現(xiàn)象的場(chǎng)合，這種潤(rùn)滑方式是很實(shí)用的。裝脂量一般以軸承內(nèi)部空間容積的～為宜。</p><p>　　潤(rùn)滑脂的主要性能指標(biāo)為錐入度和滴點(diǎn)。當(dāng)軸承的值大、載荷小時(shí)，應(yīng)選錐入度較大的潤(rùn)滑脂；反之，應(yīng)選錐入度較小的潤(rùn)滑脂。此外，軸承的工作溫度應(yīng)低于潤(rùn)滑脂的滴點(diǎn)，對(duì)于礦物油潤(rùn)滑脂，應(yīng)低;對(duì)于合成潤(rùn)滑脂，應(yīng)低于。選定鋰基脂

105、。</p><p>　　3.5飛輪的設(shè)計(jì)計(jì)算：</p><p>　　飛輪主要用于速度均勻波動(dòng)的場(chǎng)合，本次設(shè)計(jì)的超細(xì)破碎機(jī)由于直接經(jīng)由電機(jī)帶動(dòng)因此有必要安裝飛輪，以便儲(chǔ)存能量對(duì)物料進(jìn)行有效破碎，同時(shí)飛輪亦可調(diào)整速度的波動(dòng)。</p><p>　　飛輪設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題是機(jī)器實(shí)際所需的和許可的不均勻系數(shù)，尤其是后者的選擇對(duì)飛輪的形狀有很大影響，若選擇之過(guò)小則飛輪尺寸會(huì)增大，導(dǎo)

106、致飛輪笨重。</p><p><b>　　飛輪的計(jì)算公式為:</b></p><p>　　最終計(jì)算的結(jié)果為： 飛輪的最終結(jié)構(gòu)如下圖（3-5）示：</p><p>　　圖3-5 飛輪結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　對(duì)于較大飛輪有得 </p><p><b>　　3.6 鍵的校核：&

107、lt;/b></p><p>　　本次選擇的鍵均為普通平鍵，其兩側(cè)面試工作面。主要失效形式是壓潰或剪斷，一般按擠壓強(qiáng)度進(jìn)行校核。以聯(lián)軸器處的鍵為例：</p><p>　　選擇鍵的型號(hào)為：鍵C14×50GB/T 1096 </p><p>　　校核公式 所以鍵合格。</p><p>　　同理驗(yàn)算其他鍵亦符合要求。</p&

108、gt;<p>　　第四章　部分零部件的精度設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.1 配合的選擇</b></p><p>　　在該次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題中，有多處配合需要進(jìn)行選擇。在進(jìn)行選擇時(shí)所根據(jù)的原則是：工作時(shí)，零件之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，需選用間隙配合如:銷(xiāo)軸和錘頭的配合就有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，屬于間隙配合。如果零件之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，用過(guò)盈或過(guò)渡配合，如軸承的內(nèi)圈和和主軸的配合

109、中就屬于這種情中的小過(guò)盈配合。所以，該處選擇過(guò)渡配合。還有一種情況，若零件之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但有鍵等緊固件連接時(shí)，采用間隙配合，這種情況，在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中較為常見(jiàn)。</p><p>　　在確定了配合的類(lèi)別后，就需進(jìn)一步的確定這類(lèi)配合中采用哪一種更為合理的配合。為此需要了解到各種配合的特點(diǎn)，并對(duì)零件的功能要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作條件等各個(gè)方面進(jìn)行全方位的分析。</p><p>　　可以選用標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)

110、中的一些優(yōu)先配合。如在軸與軸承的配合中，由于軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，所以軸與軸承的配合為基孔值配合。又有軸與軸承之間有相對(duì)滑動(dòng)，故應(yīng)該采用較緊的過(guò)渡配合，即為。而對(duì)于軸承和軸承座，由于它們之間不存在相對(duì)滑動(dòng)，故應(yīng)選用基軸制的較松的過(guò)渡配合，即為。其中最特別的是擋圈與軸承座的配合，由于軸承座的內(nèi)孔是按加工的，但是按基孔制進(jìn)行配合，軸端擋圈又不需要那么高的配合，故軸端擋圈與軸承座之間的配合既不是基孔制配合，又不是基軸制配合，即為。</p>

111、<p>　　4.2 一般公差的選取</p><p>　　線(xiàn)性尺寸的一般公差是指在車(chē)間普通工藝條件下，機(jī)床設(shè)備一般加工能力可以保證的公差。在正常的維護(hù)和操作情況下，它代表經(jīng)濟(jì)加工精度，所以一般可以不檢驗(yàn)。它主要應(yīng)用于精度比較低的非配合尺寸和功能上允許或大于一般公差的尺寸。如在軸的零件圖上，根據(jù)國(guó)標(biāo)中規(guī)定的4個(gè)公差等級(jí)，選用中等級(jí)。精度不是很高，這種尺寸的極限偏差可以從手冊(cè)中查到，主要根據(jù)不同的尺寸分段

112、選擇，另外，倒角和圓角的半徑、高度的大小也可以從手冊(cè)中查取。</p><p><b>　　4.3 形位公差</b></p><p>　　選擇形位公差項(xiàng)目要根據(jù)要素的幾何特征，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及零件的功能，并</p><p>　　要盡量考慮檢測(cè)方便和經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　在形位公差的眾多項(xiàng)目中，有單項(xiàng)控制的，有綜合控制