1、錘式破碎機畢業(yè)論文錘式破碎機畢業(yè)論文 TITLE * MERGEFORMAT 錘式破碎機的設(shè)計 摘 要本文通過對破碎機的設(shè)計同時介紹了破碎機的發(fā)展歷史、種類、工作原理及其主要參數(shù)。并詳細的分析了破碎機的構(gòu)成、以及破碎機的日常維護和基本安全操作規(guī)程，并分析了破碎機的日常檢修及其常見故障分析。通過自身的實踐，更加的認識到對破碎機專業(yè)理論知識的學(xué)習(xí)，提高操作技能，了解破碎機的內(nèi)部構(gòu)造，大概了解破碎機的客觀運用，敘述了利用傳統(tǒng)的方法、結(jié)合先進的知識、科學(xué)的邏輯思維方法來客觀的闡述分析破碎機出現(xiàn)的一般事故以及設(shè)計的心得體會。并對破碎機的未來發(fā)展前景有著很好的憧憬。關(guān)鍵詞： 破碎機；單轉(zhuǎn)子；軸； Abst

2、ractThis article through to the design of the crusher and introduces the development history of the species, crusher, the principle and the main parameters. And detailed analysis of the composition of the crusher, and crusher daily maintenance and basic safety operation procedures, and analyzes the

3、daily maintenance and the crusher common failure analysis. Through their own practice, more understanding of crusher professional theory knowledge to the study, improve skills, understand the internal structure of the crusher, probably understand crusher objective, describes the use of traditional m

4、ethod, combining advanced knowledge, science of logic thinking method to objective this paper analyzes the general accident and appear crushers design experience. And the future development prospects of crusher has a good prospect. Keywords: crusher; Single rotor; Axis; 目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK

5、 l _Toc296138786 摘 要 HYPERLINK l _Toc296138787 Abstract HYPERLINK l _Toc296138789 第 1 章 前言 PAGEREF _Toc296138789 h 7 HYPERLINK l _Toc296138790 1.1 破碎機的發(fā)展史 PAGEREF _Toc296138790 h 7 HYPERLINK l _Toc296138791 1.2 破碎機和錘式破碎機的工作原理及類型 PAGEREF _Toc296138791 h 9 HYPERLINK l _Toc296138792 1.2.1 破碎機的類型 PAGERE

6、F _Toc296138792 h 9 HYPERLINK l _Toc296138793 1.2.2 錘式破碎機的工作原理 PAGEREF _Toc296138793 h 10 HYPERLINK l _Toc296138794 1.3 錘式破碎機的優(yōu)缺點 PAGEREF _Toc296138794 h 12 HYPERLINK l _Toc296138795 1.3.1 錘式破碎機的優(yōu)點 PAGEREF _Toc296138795 h 12 HYPERLINK l _Toc296138796 1.3.2 錘式破碎機的缺點 PAGEREF _Toc296138796 h 13 HYPERLI

7、NK l _Toc296138797 1.4 錘式破碎機的規(guī)格和型號 PAGEREF _Toc296138797 h 13 HYPERLINK l _Toc296138798 1.5 錘式破碎機的破碎實質(zhì) PAGEREF _Toc296138798 h 13 HYPERLINK l _Toc296138799 1.5.1 破碎機的目的和意義 PAGEREF _Toc296138799 h 13 HYPERLINK l _Toc296138800 1.5.2 礦石的力學(xué)性能與錘式破碎機的選擇 PAGEREF _Toc296138800 h 14 HYPERLINK l _Toc296138801

8、 1.5.3 破碎過程的實質(zhì) PAGEREF _Toc296138801 h 14 HYPERLINK l _Toc296138802 第 2 章 單轉(zhuǎn)子錘式破碎機的工作原理及結(jié)構(gòu)分析 PAGEREF _Toc296138802 h 15 HYPERLINK l _Toc296138803 2.1 單轉(zhuǎn)子錘式破碎機的工作原理 PAGEREF _Toc296138803 h 15 HYPERLINK l _Toc296138804 2.2 單轉(zhuǎn)子錘式破碎機的結(jié)構(gòu)分析 PAGEREF _Toc296138804 h 16 HYPERLINK l _Toc296138805 第 3 章 單轉(zhuǎn)子錘式破

9、碎機主要參數(shù)計算 PAGEREF _Toc296138805 h 21 HYPERLINK l _Toc296138806 3.1 錘式破碎機的轉(zhuǎn)子的參數(shù)計算 PAGEREF _Toc296138806 h 21 HYPERLINK l _Toc296138807 3.1.1 轉(zhuǎn)子直徑 PAGEREF _Toc296138807 h 21 HYPERLINK l _Toc296138808 3.1.2 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 PAGEREF _Toc296138808 h 21 HYPERLINK l _Toc296138809 3.1.3 轉(zhuǎn)子長度設(shè)計 PAGEREF _Toc296138809 h 21

10、 HYPERLINK l _Toc296138810 3.1.4 錘頭質(zhì)量的計算： PAGEREF _Toc296138810 h 22 HYPERLINK l _Toc296138811 3.1.5 電機功率的計算 PAGEREF _Toc296138811 h 23 HYPERLINK l _Toc296138812 3.1.6 給料口的寬度和長度 PAGEREF _Toc296138812 h 23 HYPERLINK l _Toc296138813 第 4 章 單轉(zhuǎn)子式錘式破碎機的主要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 PAGEREF _Toc296138813 h 24 HYPERLINK l _Toc2

11、96138814 4.1 垂頭設(shè)計與計算 PAGEREF _Toc296138814 h 24 HYPERLINK l _Toc296138815 4.1.1 錘頭的形狀確定 PAGEREF _Toc296138815 h 24 HYPERLINK l _Toc296138816 4.2 主軸的設(shè)計與強度計算 PAGEREF _Toc296138816 h 30 HYPERLINK l _Toc296138817 4.2.1 軸的材料的選擇 PAGEREF _Toc296138817 h 31 HYPERLINK l _Toc296138818 4.2.2 軸的最小直徑和長度的估算 PAGER

12、EF _Toc296138818 h 31 HYPERLINK l _Toc296138819 4.2.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 PAGEREF _Toc296138819 h 31 HYPERLINK l _Toc296138820 4.2.4 軸的彎扭合成強度計算 PAGEREF _Toc296138820 h 34 HYPERLINK l _Toc296138821 4.3 軸承的選擇 PAGEREF _Toc296138821 h 37 HYPERLINK l _Toc296138822 4.3.1 材料的選擇 PAGEREF _Toc296138822 h 37 HYPERLINK l _T

13、oc296138823 4.3.2 軸承類型的選擇 PAGEREF _Toc296138823 h 37 HYPERLINK l _Toc296138824 4.3.3 軸承的游動和軸向位移 PAGEREF _Toc296138824 h 38 HYPERLINK l _Toc296138825 4.3.4 軸承的安裝和拆卸 PAGEREF _Toc296138825 h 38 HYPERLINK l _Toc296138826 4.3.5 滾動軸承的潤滑 PAGEREF _Toc296138826 h 39 HYPERLINK l _Toc296138827 4.4 傳動方式的選擇與計算 P

14、AGEREF _Toc296138827 h 39 HYPERLINK l _Toc296138828 4.5 大帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 PAGEREF _Toc296138828 h 42 HYPERLINK l _Toc296138829 4.6 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計 PAGEREF _Toc296138829 h 42 HYPERLINK l _Toc296138830 4.7 打擊板的結(jié)構(gòu)設(shè)計 PAGEREF _Toc296138830 h 44 HYPERLINK l _Toc296138831 第 5 章 破碎機的使用注意事項 PAGEREF _Toc296138831 h 45 HYPERLI

15、NK l _Toc296138832 結(jié)論 PAGEREF _Toc296138832 h 46 HYPERLINK l _Toc296138833 致謝 PAGEREF _Toc296138833 h 47 HYPERLINK l _Toc296138834 參考文獻 PAGEREF _Toc296138834 h 48 前言破碎機的發(fā)展史第一代的破碎機械是在蒸汽機和電動機等動力機械逐漸完善和推廣之后相繼創(chuàng)造出來的。1806年出現(xiàn)了用蒸汽機驅(qū)動的輥式破碎機；1858年，美國的布萊克發(fā)明了破碎巖石的顎式破碎機；1878年美國發(fā)展了具有連續(xù)破碎動作的旋回破碎機，其生產(chǎn)效率高于作間歇破碎動作的顎式

16、破碎機；1895年，美國的威廉發(fā)明能耗較低的沖擊式破碎機。 美國人E.W.布萊克（Black）設(shè)計制造的世界上第一臺顎式破碎機。其結(jié)構(gòu)形式為雙肘板式（簡單擺動式）顎式破碎機。由于顎式破碎機具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、維護方便，體積和高度較小等優(yōu)點。至今仍然被廣泛應(yīng)用于破碎堅硬、中硬、軟質(zhì)礦石和各種物料，如各種礦石、溶劑、爐渣、建筑石料、大理石等。 通常使用的顎式破碎機的破碎機為46，而小型顎式破碎機有時可達到10.大、中型破碎機的給料力度可達10002000mm，其產(chǎn)品粒度可達20250mm，小型破碎機和新型細碎用顎式破碎機所得產(chǎn)品可以更細一些。顎式破碎機即可用于粗碎作業(yè)，也可用于中、細

17、作業(yè)。特別是被用于井下破碎作業(yè)和中、小型移動式破碎裝置。 顎式破碎機的工作原理是借助于活動顎板周期性地靠近或離開固定顎板的擺動運動，使進入破碎腔的物料受到擠壓、劈裂、彎曲和沖擊作用而破碎。破碎后的物料靠自重或顎板擺動時的向下推力從排料口排出。按照其顎板的運動軌跡、結(jié)構(gòu)形式、動顎懸掛以及動顎肘板支撐方式不同，顎式破碎機是利用兩顎板對物料的擠壓和彎曲作用 ，粗碎或中碎各種硬度物料的破碎機械。其破碎機構(gòu)由固定顎板和可動顎板組成，當(dāng)兩顎板靠近時物料即被破碎，當(dāng)兩顎板離開時小于排料口的料塊由底部排出。它的破碎動作是間歇進行的。這種破碎機因有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠和能破碎堅硬物料等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于選礦、建筑

18、材料、硅酸鹽和陶瓷等工業(yè)部門。 到20世紀(jì)80年代，每小時破碎800噸物料的大型顎式破碎機的給料粒度已達1800毫米左右。常用的顎式破碎機有雙肘板的和單肘板的兩種。前者在工作時動顎只作簡單的圓弧擺動，故又稱簡單擺動顎式破碎機；后者在作圓弧擺動的同時還作上下運動，故又稱復(fù)雜擺動顎式破碎機。 鄭州一帆機械設(shè)備有限公司（由山德技術(shù)（北京）有限公司控股）作為國內(nèi)領(lǐng)先的破碎篩分設(shè)備成套設(shè)備制造商及骨料加工全面方案提供者，潛心研究出的一種高效，節(jié)能的破碎設(shè)備。其中大中型顎式破碎機是我公司的拳頭產(chǎn)品之一，尤其在設(shè)計和生產(chǎn)大型顎式破碎機方面，在國內(nèi)外已處于絕對領(lǐng)先水平。顎式破碎機是工礦生產(chǎn)中最常用的破碎設(shè)備之

19、一，主要用于抗壓強度不超過320兆帕的各種物料的中碎、粗碎作業(yè)，具有破碎比大、產(chǎn)量高、產(chǎn)品粒度均勻、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、維修簡便、運營費用經(jīng)濟等特點。近年來，一帆機械公司開發(fā)的移動式破碎站、高性能立式?jīng)_擊破碎機（制砂機）、液壓圓錐破碎機、大型顎式破碎機、大型反擊式破碎機等產(chǎn)品已達到國際先進水平，獲得幾十項國家專利，國家、省市科技獎項。產(chǎn)品已被廣泛應(yīng)用于礦山、建材、冶金、交通、水電、煤炭、化工、環(huán)保等領(lǐng)域。我國破碎機械制造業(yè)總體規(guī)模已進入國際生產(chǎn)大國行列，但總體競爭和發(fā)展后勁仍無法與發(fā)達國家相抗衡，目前國內(nèi)高端用戶和 出口產(chǎn)品配套的基礎(chǔ)零部件主要依靠進口，隨著出口貿(mào)易磨擦的加大，勢必要受到國 外

20、競爭對手和供應(yīng)商的制約。因此破碎機械今后振興發(fā)展的重心應(yīng)放到基礎(chǔ)技術(shù)和基 礎(chǔ)部件上來，提高自主開發(fā)水平。大型機械設(shè)備，其中錘式破碎機,破石機, 顎式破碎機,大型磨粉機等設(shè)備已經(jīng)遠銷哥倫比亞,美國,沙特等地區(qū)取得了客戶的 好評，特別是制砂機，碎石機設(shè)備得到了外 商的大力贊賞。目前，我國破碎制造行業(yè)市場非常廣泛，包括化工、礦山、建筑、水利、冶金、煤礦、玻璃等各個行業(yè)。在中國最重要的應(yīng)用領(lǐng)域是水泥行業(yè)、鋪路和礦山，應(yīng)用在 這兩個行業(yè)的破碎機各約占整個行業(yè)的30%左右。破碎機和錘式破碎機的工作原理及類型 破碎機的類型常見的錘式破碎機有單轉(zhuǎn)子和雙轉(zhuǎn)子兩種，按照錘子在轉(zhuǎn)盤上的排列，還有單排錘和多排錘等，轉(zhuǎn)

21、子的轉(zhuǎn)向有可逆式和不可逆式兩類。此外還有一些簡易型錘式破碎機，如十字錘粉碎機，鏈環(huán)式碎煤機等。其中，使用最廣泛的是單轉(zhuǎn)子多排錘式破碎機。錘式破碎機一般適用于含水量小于12%，抗壓強度小120MPA的脆性物料，如石灰石，油母頁巖，礦渣，煤塊等。 錘式破碎機的工作部分是許多按一定規(guī)律鉸在轉(zhuǎn)盤上的錘子，當(dāng)轉(zhuǎn)盤高速旋轉(zhuǎn)時，錘子因離心力和旋轉(zhuǎn)力，打擊裝入機內(nèi)的物料，使之破碎，同時，受到打擊的石塊彼此之間以及與機器內(nèi)板，蓖條之間相互撞擊，也促使物料破碎。物料由進料斗進入破碎機，經(jīng)分料器將物料分成兩部分，一部分由分料器中間進入高速旋轉(zhuǎn)的葉輪中，在葉輪內(nèi)被迅速加速，其加速度可達數(shù)百倍重力加速度，然后以60-7

22、0米/秒的速度從葉輪三個均布的流道內(nèi)拋射出去，首先同由分料器四周自收落下的一部分物料沖擊破碎，然后一起沖擊到渦支腔內(nèi)物料襯層上，被物料襯層反彈，斜向上沖擊到渦動腔的頂部，又改變其運動方向，偏轉(zhuǎn)向下運動，從葉輪流道發(fā)射出來的物料形成連續(xù)的物料幕。這樣一塊物料在渦動破碎腔內(nèi)受到兩次以至多次機率撞擊、磨擦和研磨破碎作用。被破碎的物料由下部排料口排出。和循環(huán)篩分系統(tǒng)形成閉路，一般循環(huán)三次即可將物料破碎成20目以下。在整下破碎過程中，物料相互自行沖擊破碎，不與金屬元件直接接觸，而是與物料襯層發(fā)生沖擊、磨擦而粉碎，這就減少了角污染，延長機械磨損時間。渦動腔內(nèi)部巧妙的氣流自循環(huán)，消除了粉塵污染錘式破碎機的種

23、類很多，可以按照下述特征進行分類：按轉(zhuǎn)子的數(shù)目，分為單轉(zhuǎn)子和雙轉(zhuǎn)子兩類。按轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)方向，分為不可逆式和可逆式兩類。按錘子的排列方式，分為單排式和多排式兩類。前者錘子安裝在同一回轉(zhuǎn)平面上，后者錘子分布在好幾個回轉(zhuǎn)平面上。按用途的不同，分為一般用途和特殊用途兩類。按錘子在轉(zhuǎn)子上的連接方式，還可以分固定錘式和活動錘式兩種。固定錘式主要用于軟質(zhì)物料的細碎和粉磨。用于粉磨的稱為粉磨機錘式破碎機的工作原理一.單轉(zhuǎn)子錘式破碎機單轉(zhuǎn)子錘式破碎機。他主要由機殼，轉(zhuǎn)子，篦條，和打擊板等部件組成。機殼由上下兩部分組成，分別用鋼板焊接，各部分用螺栓連接成一體。頂部有喂料口，機殼內(nèi)壁有高錳鋼襯板，襯板磨損后可以拆換。

24、為了便于檢修，調(diào)整和更換篦條，機殼的上下兩面均有檢修孔。為了檢修更換錘子方便，兩側(cè)也開有檢修孔。 破碎機的主軸上安裝數(shù)排掛錘體。在其圓周的銷孔上貫穿著銷軸，用銷軸將錘子鉸接在各排掛錘體之間。錘子磨損后可調(diào)換工作面。掛錘體上開有兩圈銷孔，銷孔中心至回轉(zhuǎn)軸心之半徑距離是不同的，用來調(diào)整錘子與篦條之間的間隙。為防止掛錘體和錘子的軸向串動，在掛錘體兩端用壓緊錘盤和鎖緊螺母固定。轉(zhuǎn)子兩端支承在滾動軸承上，軸承用螺母固定在機殼上。主軸和電機用皮帶聯(lián)接。 圓弧狀卸料篦條篩安裝在轉(zhuǎn)子的下方，篦條的兩端裝在機殼上，最外面的篦條用壓板壓緊，篦條排列方向與轉(zhuǎn)子運動方向垂直。篦條間隙由中間凸出部分形成。為了便于物料排

25、出，篦條之間構(gòu)成向下擴大的篩縫，同時還向轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)方向傾斜。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，錘子在離心慣性力的作用下，作輻射狀向四周伸開。進入機內(nèi)的料塊，受到錘子打擊而破碎。小于篦縫的物料，通過篦縫向下卸出，少部分尚未達到要求尺寸的料塊，仍留在篩面上繼續(xù)受到錘子的沖擊和磨削作用，直到達到要求尺寸后從篦縫卸出。這種錘式破碎機的轉(zhuǎn)子只能沿一個方向運轉(zhuǎn)進行破碎，故稱不可逆式。錘式破碎機主要以沖擊兼磨削作用粉碎物料。由于設(shè)置有篦條篩，不能破碎粘物料。物料水分超過15%時就要出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。二.錘子和轉(zhuǎn)子錘子是錘式破碎機的主要零件。垂頭的質(zhì)量，形狀和材質(zhì)對破碎機的生產(chǎn)能力有很大影響。而錘子的形式，尺寸和質(zhì)量的選擇，主要決定于

26、材料物理的性質(zhì)和尺寸。在錘式破碎機中料塊受到高速旋轉(zhuǎn)的錘子沖擊而粉碎。當(dāng)轉(zhuǎn)子的圓周速度一定時，錘子質(zhì)量愈大則其動能愈大，才能將大塊和堅硬物料粉碎。實踐證明，錘子的有效質(zhì)量，不但要能對料塊產(chǎn)生碎裂的沖擊，而且還要在沖擊時不產(chǎn)生向后偏倒。否則將大大降低破碎機的生產(chǎn)力，而且增加能量消耗。所以，在粉碎大塊而堅硬的物料時宜選用重型的錘子，但個數(shù)不要求很多。在粉碎小塊而松軟的物料時，宜選用輕型的錘子，這時錘子的數(shù)目不妨多些，宜增加的物料的沖擊次數(shù)，從而更有利于物料的粉碎。錘子用高碳鋼或鍛造，也可以用高錳鋼鍛造。用高碳鋼鍛造錘子時，以鍛造的質(zhì)量較高。為了提高錘子的耐磨性，有時在他的工作面上，涂焊上一層硬質(zhì)合

27、金或焊上一薄層高錳鋼，或者進行熱處理。用高錳鋼鍛造的錘子，最好經(jīng)過水硬熱處理以提高錘子的質(zhì)量，延長使用時間。錘頭磨損后，可以采用高錳鋼堆焊進行修補，這樣可以大大節(jié)省金屬的消耗。錘式破碎機的轉(zhuǎn)子是一個回轉(zhuǎn)速度較高的部件，質(zhì)量又大，平衡問題就顯得非常重要。為了使破碎機能正常工作，首先必須使它的轉(zhuǎn)子獲得平衡。如果轉(zhuǎn)子的重心偏離轉(zhuǎn)軸的幾何中心時，則產(chǎn)生靜力不平衡現(xiàn)象；若轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)中心線和其主慣性軸中心線不重合而成交叉狀態(tài)時，則將產(chǎn)生動力不平衡現(xiàn)象。轉(zhuǎn)子產(chǎn)生不平衡時，則破碎機的軸承除了承受轉(zhuǎn)子質(zhì)量之外，還受到其離心慣性力，離心慣性力矩作用，以致軸承很快磨損，功率消耗增加，機械產(chǎn)生振動。因此，轉(zhuǎn)子制造與修

28、理后，還要精確地進行平衡。通常當(dāng)錘子磨損以后，破碎機的破碎效果顯著降低，生產(chǎn)力下降，此時則需要更換其中一部分錘子。當(dāng)錘子磨損而需要調(diào)換工作面，或更換新錘子時，更要把錘頭的質(zhì)量選配好。更換新錘子時，在徑向要對稱成對地更換，使破碎機運轉(zhuǎn)起來平穩(wěn)，減少振動。錘式破碎機的優(yōu)缺點 錘式破碎機的優(yōu)點 = 1 * GB2 、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 * GB2 、生產(chǎn)率高，破碎比大（單轉(zhuǎn)子式的破碎比可達i=1015）,產(chǎn)品的粒度小而均勻，成立方體，過度破碎現(xiàn)象少。 = 3 * GB2 、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。 錘式破碎機的缺點 = 1 *

29、GB2 、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。 = 2 * GB2 、破碎腔中落入不易破碎的金屬塊時，易發(fā)生事故。 = 3 * GB2 、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。 錘式破碎機的規(guī)格和型號錘式破碎機的規(guī)格用轉(zhuǎn)子的直徑D和長度L來表示，如1000mm1200mm的錘式破碎機，表示轉(zhuǎn)子的直徑D=1000mm，轉(zhuǎn)子的長度L=1200mm。常見的型號有：不可逆式的：800mm600mm，1000mm800mm，1300mm1600mm，1600mm1600mm，200

30、0mm1200mm。可逆式的：1430mm1000mm，1000mm1000mm。錘式破碎機的破碎實質(zhì)破碎機的目的和意義目的在冶金、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行加工處理，如在選礦廠，為使礦石中的有用礦物達到單體分離，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

31、度。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行破碎。因此，破碎機械在許多部門起著重要作用。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，機件將遭受嚴重磨損。對于脆性礦石，采用劈裂和彎折破碎較有利，若用研磨粉碎，則產(chǎn)品中細粉會增多。對于韌性及粘性很大的礦石。采用磨碎較好

32、。常見的軟礦石有：煤、方鉛礦、無煙煤等，它的抗壓強度是24Mpa,最大也不超過40Mpa。普式硬度系數(shù)一般為24，再如一些中硬礦石：花崗巖、純褐鐵礦、大理石等，抗壓強度是120150Mpa，普式硬度系數(shù)一般為1215，還有硬礦石、極硬礦石，普式硬度系數(shù)一般為1520。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。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

33、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。目前公認的有：面積學(xué)說，體積學(xué)說，裂縫學(xué)說。面積學(xué)說1867年，Rittinger提出的，破碎消耗的有用功與新生成的物料的表面積成正比。體積學(xué)說1874年，俄國基爾皮切夫與18885年的基克先后獨立提出，外力作用于物體發(fā)生變形，外力所做的功儲存在物體內(nèi)，成為物體的變形能。但一些脆性物料，在彈性范圍內(nèi)，它的應(yīng)力與應(yīng)變并不嚴格遵從胡克定律。變形能儲至極限就會破裂?？梢赃@樣敘述：幾何形狀相似的同種物料，破碎成同樣形狀的產(chǎn)物，所需的功與她們的體積或質(zhì)量成正比。裂縫學(xué)說1952年，Bond和中國留

34、美學(xué)者王仁東提出的。外力使礦塊發(fā)生變形，并貯存了部分變形能，一旦局部變形超過了臨界點，則產(chǎn)生垂直與表面的斷裂口。斷裂口形成后貯存在料塊的內(nèi)部的變形能就釋放，裂口擴展成新的表面。輸入功一部分轉(zhuǎn)化為新的生成面的表面能，另一部分因分子摩擦轉(zhuǎn)化為熱能釋放。所以，破碎功包括變形能和表面能。變形能和體積成正比，表面能和面積成正比。三個學(xué)說各有一定的適用范圍，Hukki實驗研究表明：粗碎時，體積學(xué)說比較準(zhǔn)確，裂縫學(xué)說與實際相差很大。細碎時， 面積學(xué)說比較準(zhǔn)確，裂縫學(xué)說計算的數(shù)據(jù)較小。粗碎、細碎之間的較寬的范圍，裂縫學(xué)說較符合實際。只要正確的運用它們，就可以為分析研究破碎過程提供理論根據(jù)和方法。 單轉(zhuǎn)子錘式破

35、碎機的工作原理及結(jié)構(gòu)分析 單轉(zhuǎn)子錘式破碎機的工作原理電動機靠皮帶帶動主軸4，主軸將動能傳遞給錘架3，錘架上固結(jié)銷軸，銷軸鉸接錘頭，帶動錘頭一起運轉(zhuǎn)。物料進入破碎機中，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，小于篦條縫隙的物料，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1.篩條 2.錘頭 3.錘架 4主軸圖 2.1 錘式破碎機示意圖單轉(zhuǎn)子錘式破碎機的結(jié)構(gòu)分析1-篩架 2-錘頭 3-錘架 4-銷軸 5-主軸 6-篩架調(diào)

36、節(jié)裝置 7-檢修門圖 2.2 錘式破碎機的總體結(jié)構(gòu)示意圖我的畢業(yè)設(shè)計課題是單轉(zhuǎn)子、多排錘頭、不可逆式錘式破碎機的執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計。它主要由機殼、轉(zhuǎn)子、蓖條、打擊板、錘頭、襯板等組成。（1） 機殼.如圖2.2所示，機殼由上機體、下機座組成，機體和機座是焊接體，上機體開有進料口,內(nèi)部鑲有高錳鋼襯板，磨損后可以更換，機殼和軸之間漏灰現(xiàn)象十分嚴重，為了防止漏灰，設(shè)有軸封。機殼下部直接安放在混凝土基礎(chǔ)上，并用地腳螺栓固定。為了便于檢修、調(diào)整和更換蓖條，下機座的左右兩側(cè)面都開有一個檢修孔。為了便于檢修、更換錘頭方便，上機座前后面也對稱的開有檢修孔。（2） 轉(zhuǎn)子如圖2.3所示，轉(zhuǎn)子由主軸、圓盤、錘架、銷軸、錘頭

37、等組成，圓盤上開有6個均勻分布的銷孔，通過銷軸將68個錘頭懸掛起來。為了防止圓盤和錘子的軸向竄動。銷軸兩端用鎖緊螺母固定。轉(zhuǎn)子支承在兩個調(diào)心滾動軸承上。此外，為了使轉(zhuǎn)子在運動中儲存一定的動能，避免破碎大塊物料時，錘頭的速度損失不致過大和減小電動機的尖峰負荷，主軸的一端用帶輪連接電動機，同時作為飛輪，儲存能量。圖2.3 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖（3） 主軸主軸是支承轉(zhuǎn)子的主要零件，沖擊力由它來承受。因此，要求其材質(zhì)具有較高的韌性和強度，所以我選擇45調(diào)質(zhì)處理，其斷面為圓形，且有平鍵和其他零件連接。示意圖如2.4所示。圖 2.4 主軸示意圖（4） 打擊板.打擊板的作用是承受被錘頭擊出的物料在其上破碎，同時又

38、將碰撞破碎后的物料重新彈回破碎板，再次破碎。因此，板的形狀、結(jié)構(gòu)，對破碎率影響極大。打擊板表面有折線形和漸開線形等，折線形結(jié)構(gòu)簡單，但不能保證最有效沖擊破碎，而漸開線形沖擊板，物料都是垂直方向進行沖擊，破碎效果最好。但是由于漸開線板制造困難，而折線又無法達到最佳效果。為達到排料面積大、成品率高、低能耗，我將打擊板設(shè)計成如圖2.5所示。大粒度的物料在錘頭的作用下被拋射到上腔打擊板上，進撞擊后粉碎，部分粉碎后符合粒度要求的物料可直接排出，因此增加排料面積，避免了物料在機器的過度粉碎，提高了成品率，又減少其在機器中停留的時間，減少了機器的運行負荷，降低能耗。圖 2.5 打擊板的裝配和結(jié)構(gòu)（5） 錘頭

39、.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)不同的進料尺寸來選擇適當(dāng)?shù)腻N頭質(zhì)量。錘頭是易損件，經(jīng)常需要更換，為減少更換所需時間和勞動強度，我采用組合式錘頭?？梢圆捎萌鐖D2.2所示的錘頭。錘頭用高碳鋼鑄造或鍛造，也可用高錳鋼鑄造。為了提高耐磨性，有的錘頭表面涂上一層硬質(zhì)合金，有的采用高鉻鑄鐵。（6） 蓖條蓖條的排列形式是與錘頭的運動方向垂直的。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，且截面形狀用梯形。安裝時，插入蓖條架上的凹槽。圖 2.6 篩架示意圖（7） 蓖條和錘頭間隙用

40、螺桿裝置調(diào)節(jié)。（8） 給定的原始數(shù)據(jù)是：破碎能力為50t/h。破碎機的最大物料給料粒度為：小于300破碎機的最大排料粒度不能超過：20破碎機的破碎程度為：中、細。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。 單轉(zhuǎn)子錘式破碎機主要參數(shù)計算錘式破碎機的轉(zhuǎn)子的參數(shù)計算轉(zhuǎn)子直徑轉(zhuǎn)子直徑可按最大料塊尺寸來確定，轉(zhuǎn)子直徑根據(jù) 公式 式中 最大進料粒度。=300mm。由于我所設(shè)計的錘式破碎機屬于中型，可選系數(shù)為2.7，取中間值。所以 D=3002.7=820mm轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速錘式破碎機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速可按圓周速度來設(shè)計，根據(jù) 公式 式中 v轉(zhuǎn)子圓周速度，m/s;

41、 D轉(zhuǎn)子直徑，m。轉(zhuǎn)子圓周速度一般在1870m/s之間選取。對中小型破碎機，取v=2570m/s，而轉(zhuǎn)速在7501500r/min。對大型破碎機v=1825m/s,而轉(zhuǎn)速為200300r/min。速度越高，產(chǎn)品粒度越小，錘頭、襯板和篩條磨損也越快，功率消耗也隨之增加，對機器零件的加工，安裝精度要求也隨之增高所以在滿足產(chǎn)品粒度的情況下，轉(zhuǎn)子圓周速度應(yīng)偏低選取。轉(zhuǎn)速 v取40m/s,則 n=931r/min。轉(zhuǎn)子長度設(shè)計生產(chǎn)率與錘式破碎機的規(guī)格、轉(zhuǎn)速、排料 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)。根據(jù) 公式 （3-3）式中 Q生產(chǎn)率，t/h; D轉(zhuǎn)子的直徑，m； P物料的密度，1.

42、6t/。取 K=38；得 m 。 錘頭質(zhì)量的計算：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。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： 式中 錘頭打擊物料

43、后的圓周線速度(m/s) 錘頭打擊物料前的圓周線速度(m/s)若錘頭與物料為了彈性碰撞。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： 由上式可知， 式中 錘頭折算到打擊中心處的質(zhì)量(kg) 最大物料塊的質(zhì)量(kg)綜上所述， 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)量的轉(zhuǎn)動順序和錘頭的轉(zhuǎn)動慣量求得，式中 錘頭打擊中心到懸掛點的距離(m) 錘頭質(zhì)心到懸掛點的距離 (m)最大物料質(zhì)量 錘頭折算到打擊中心處的質(zhì)量： 電機功率的計算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)驗公式進行計算,根據(jù)公式得系數(shù)

44、取0.14。選用Y系列的三相異步電動機，其額定功率為90KW，型號是Y280M-4。 給料口的寬度和長度錘式破碎機的給料口的長度與轉(zhuǎn)子直徑的相同，所以L=D=820mm。其寬度B2D=600mm, 則取B=600mm. 單轉(zhuǎn)子式錘式破碎機的主要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計垂頭設(shè)計與計算a.輕型；b.組合式；c.整體中型；d.輕型板式圖 4.1 錘子形狀錘頭的形狀確定一般錘頭的設(shè)計如圖4.1所示，是各種錘頭的結(jié)構(gòu)形狀。圖a所示錘子是用于可逆式錘式破碎機，它屬于輕型錘子，被破碎的物料粒度大約在100左右。PCZ式單轉(zhuǎn)子 錘式破碎機采用圖b的錘子是一種組合式，由錘柄錘帽和銷軸等組成。錘帽由耐磨材料鑄造而成，可方便更

45、換。錘柄可用高碳鋼制造并在側(cè)面焊有耐磨合金，其壽命很長。這樣的錘子增加打擊中心的質(zhì)量，增加物料與錘頭撞擊幾率。PC和PCX系列錘式破碎機采用圖c所示錘子。其頭部質(zhì)量較重，可以得到較細產(chǎn)品，整體式錘子結(jié)構(gòu)簡單。反擊式錘式破碎機采用圖d所示的錘子。其結(jié)構(gòu)很簡單，此外，無蓖條錘式破碎機采用長柄組合式錘子。由于錘柄較長，對同樣規(guī)格破碎機，其轉(zhuǎn)盤直徑就比較小增加破碎腔空間，可減小其鼓風(fēng)效應(yīng)而產(chǎn)生的不必要的電能損耗。這種錘子用于PCKW無蓖條可逆式錘式破碎機。錘式破碎機錘子的形狀與破碎物料性質(zhì)和粒度有關(guān)，即與被破碎物料硬度、脆性、粒度等因素有關(guān)。因此，錘子的形狀有各種各樣的，如破碎金屬切削的錘子就像鐮刀形

46、，一是加大打擊力度；二是延長錘子的使用壽命。組合式錘頭設(shè)計1-圓柱銷 2-錘體 3-錘柄 4-六角螺栓 5-自鎖螺母圖4.2 錘頭免錘式破碎機的錘頭是直接打擊進入破碎腔礦石的關(guān)鍵部件，要求錘頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計首先應(yīng)當(dāng)滿足碰撞平衡條件。考慮到錘頭容易磨損，磨損后就需更換，而且更換周期短，為使維修師傅操作簡單，節(jié)省時間，節(jié)約材料，減少成本。我就將錘頭設(shè)計為組合式，如圖4.2.。錘頭由圓柱銷（1）、錘體（2）和錘柄（3）組合而成。我所設(shè)計的錘頭區(qū)別于一般組合式錘頭，錘體成球臺狀，球臺中心線上設(shè)有圓透孔，球臺下端方透孔與錘柄上部空心桿外圓相配，圓柱銷穿過垂體圓透孔，與空心桿內(nèi)孔相配，并由螺栓和自鎖螺母固定，

47、形成組裝式球臺狀錘頭結(jié)構(gòu)。它滿足碰撞的平衡條件，從而減少無用能量消耗，延長轉(zhuǎn)子軸承使用壽命和避免避損壞銷軸；由于錘柄可連續(xù)使用，只需更換磨損的錘體，從而用提高了材料利用率；又由于更換錘體時，錘柄不用從銷軸上拆下，可降低維修操作難度。由于錘式破碎機錘頭是鉸接懸掛在轉(zhuǎn)子體的銷軸上，錘頭打擊礦石時，在錘頭碰撞點上將作用著沖擊力，由理論力學(xué)知，如果沖擊力通過離銷孔中心距離為h的碰撞中心上，則銷軸上的碰撞反力為零；如果沖擊力未通過碰撞中心，則沖擊力會在轉(zhuǎn)子的銷軸上產(chǎn)生碰撞反力。由于先有技術(shù)錘式破碎機錘頭錘體打擊面一般為矩形或梯形，在進行碰撞平衡計算時，先有兩種設(shè)計理論：一是建議錘頭的碰撞中心取在錘頭允許

48、磨損高度的中心，二是建議將碰撞中心取在錘頭的最外端。但與實際情況都有出入，因為打擊面的每個點都有可能實施對物料的打擊，沖擊力作用線常常會偏離設(shè)定的碰撞中心，導(dǎo)致在銷軸上產(chǎn)生碰撞反力，其后果是產(chǎn)生有害阻力矩，縮短轉(zhuǎn)子軸承使用壽命。甚至?xí)p害銷軸。而我所設(shè)計的球形錘頭就能避免以上不足。因為圓弧面與物料碰撞所產(chǎn)生的作用反力都會經(jīng)過球心，則銷軸上的碰撞反力為零。由于錘式破碎機錘頭是鉸接懸掛在轉(zhuǎn)子體的銷軸上，錘頭打擊礦石時，在錘頭碰撞點上將作用著沖擊力，由理論力學(xué)知，如果沖擊力通過離銷孔中心距離為h的碰撞中心上，則銷軸上的碰撞反力為零；如果沖擊力未通過碰撞中心，則沖擊力會在轉(zhuǎn)子的銷軸上產(chǎn)生碰撞反力。由于

49、先有技術(shù)錘式破碎機錘頭錘體打擊面一般為矩形或梯形，在進行碰撞平衡計算時，先有兩種設(shè)計理論：一是建議錘頭的碰撞中心取在錘頭允許磨損高度的中心，二是建議將碰撞中心取在錘頭的最外端。但與實際情況都有出入，因為打擊面的每個點都有可能實施對物料的打擊，沖擊力作用線常常會偏離設(shè)定的碰撞中心，導(dǎo)致在銷軸上產(chǎn)生碰撞反力，其后果是產(chǎn)生有害阻力矩，縮短轉(zhuǎn)子軸承使用壽命。甚至?xí)p害銷軸。而我所設(shè)計的球形錘頭就能避免以上不足。因為圓弧面與物料碰撞所產(chǎn)生的作用反力都會經(jīng)過球心，則銷軸上的碰撞反力為零。錘頭的改進1-錘頭 2-螺母 3-螺栓 4-錘柄 圖 4.3 改進的錘頭如圖4.3所示：錘頭主要由三部分構(gòu)成，主要是錘頭

50、、錘柄和連桿。三者僅靠普通螺栓連接，主軸高速運轉(zhuǎn)時，能產(chǎn)生很大的離心力，而錘頭只靠螺栓接觸面產(chǎn)生的摩擦力來抵抗，錘頭會上下移動。錘架的結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算根據(jù)設(shè)計的要求，每根銷軸上需要有8個錘子。圓盤是用來懸掛錘頭的，一共需有7個錘架和2個圓盤，2個圓盤共有的特點是，一側(cè)設(shè)置了圓螺母和止動墊片，另一端用軸肩定位。這樣每個圓盤均勻分布6個圓孔，即可以通過六根銷軸，用來懸掛錘頭，錘頭和錘架之間的間隙除了通過削軸連接，為了保護圓盤的側(cè)面，減少或盡量避免其側(cè)面的磨損。錘架的大小取決于轉(zhuǎn)子的直徑，轉(zhuǎn)子的直徑的大小是錘架的設(shè)計大小的依據(jù)。在3.1.1節(jié)中已經(jīng)計算出轉(zhuǎn)子直徑，轉(zhuǎn)子的直徑為820mm，所以，圓盤的大

51、小的取值就有了一定的范圍。不妨將錘架直徑取做460 mm，厚度取為20mm。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，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

52、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。圓盤是通過鍵與主軸相連接的，而隨主軸高速回轉(zhuǎn)的。所以結(jié)構(gòu)中一定有鍵槽，其厚度也是滿足強度要求、工作狀況的，不宜過大。考慮到錘式破碎機錘頭與物體

53、發(fā)生沖擊，力的大小時刻變化，最后將套筒與錘架焊接在一起，增加平鍵的接觸面積，從而減小應(yīng)力。圓盤之間的軸向定位就靠本身。大體結(jié)構(gòu)設(shè)計如4.4所示。圖4.4 錘架的結(jié)構(gòu)主軸的設(shè)計與強度計算通常軸的設(shè)計包括兩個部分，一個是結(jié)構(gòu)設(shè)計，一個是工作能力計算。后者主要是指強度計算。主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)軸上零件的安裝、定位以及軸的制造、工藝等方面的要求，合理確定出其結(jié)構(gòu)和尺寸，軸的工作能力的計算不僅指軸的強度計算，還有剛度、穩(wěn)定性等方面的計算，當(dāng)然大多數(shù)情況下，只需要對軸的強度進行計算即可。因為其工作能力一般主要取決于軸的強度。此時只做強度計算，以防止或檢驗斷裂和塑性變形。而對于剛度要求高的軸和受力大的細長軸，

54、還應(yīng)該進行剛度計算，防止產(chǎn)生過大的線性變形。對于高速運轉(zhuǎn)的軸，還應(yīng)該進行振動穩(wěn)定性計算。以防止產(chǎn)生共振破壞。因此，對該破碎機的主軸來說，只需進行強度計算。軸的材料的選擇軸的材料主要是碳素鋼和合金鋼。鋼軸的毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件。有的則直接用圓鋼。碳素鋼比合金鋼低廉，對應(yīng)力集中的敏感性較低，同時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度的。故采用碳鋼制造軸尤為廣泛，所示選用45號鋼。軸的最小直徑和長度的估算零件在軸上的安裝和拆卸方案確定了之后，軸的形狀便大體確定了，因為對該主軸來說，其安裝順序為：先安裝中間的轉(zhuǎn)子部分，然后放置在箱體上，再安裝軸承端蓋，接著是軸承、外軸承座。最后兩

55、端分別是帶輪。各軸段的直徑所需要的軸徑與軸上的載荷的大小有關(guān)。在初步確定其直徑的同時，還通常不知道支反力的作用點，不能確定其彎矩的大小及分布情況。因此還不能按軸上的所受的具體載荷及其引起的應(yīng)力來確定主軸的直徑。但是，在對其進行結(jié)構(gòu)設(shè)計之前，通常能求出主軸的扭矩。所以，先按軸的扭矩初步估計所要的軸的直徑。 式中 p軸傳遞的功率，kW; n軸的轉(zhuǎn)速，r/min。由 表 查得A=126：還考慮到其它的因素取 =65mm。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計對于軸的結(jié)構(gòu)必須滿足： = 1 * GB2 . 主軸和安裝在主軸上的零件要有準(zhǔn)確的工作位置； = 2 * GB2 軸上的零件便于安裝和拆卸、調(diào)整。 = 3 * GB2 軸

56、應(yīng)有良好的制造工藝性。軸上零件的安放順序如下：軸承、圓盤、軸套、軸承、套筒、帶輪因為主軸是階梯軸，根據(jù)階梯軸的特點，并且軸上零件的安裝要求也不高，所以上面提到的第二條容易滿足。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)率高、成本低。一般來說，結(jié)構(gòu)越簡單，工藝性越好。所以應(yīng)該盡量簡化軸的結(jié)構(gòu)。為了便于裝配零件并去掉毛刺，軸端應(yīng)制出45度倒角。具體分析如下：該主軸有2個軸段有鍵槽，為了減少裝夾工件所需的時間，應(yīng)在這些不同的軸段上開的鍵槽在軸的同一條母線上。另外，還為了減少加工刀具的種類和提高勞動生產(chǎn)率，軸上直徑近似的地方，圓角、倒角、鍵槽寬度等都采用相同的尺寸。擬定軸上

57、零件的裝配方案確定主軸的各段的長度，盡可能使其結(jié)構(gòu)緊湊，同時還要保證，轉(zhuǎn)子以及帶輪、飛輪、軸承所需要的裝配和調(diào)整的空間，也就是說，所確定的軸的各段長度，必須考慮到各零件與主軸配合部分的軸向尺寸和相鄰零件間必要的間隙。前面已經(jīng)通過設(shè)計計算，得到轉(zhuǎn)子、飛輪、帶輪的大體尺寸，所以軸的長度也可大致確定了。軸的結(jié)構(gòu)與裝配如圖4.5所示。根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度（1） 軸的最左端A-B軸段是裝帶輪故取,它的左端用軸端擋圈定位，右端用套筒軸向定位。圖 4.5 軸的結(jié)構(gòu)與裝配（2） 初步選擇滾動軸承。因軸承同時承受徑向力和軸向力，而且軸比較長，會產(chǎn)生彎矩，如果選用一般滾動軸承則會卡死，故選用調(diào)

58、心滾子軸承。參照工作要求并根據(jù),選擇軸承22215C/W33，其尺寸為,故，而。右邊采用軸肩軸向定位，查得22215C/W33型軸承的定位軸肩高度為h=4.5mm,故取。右端滾動軸承也采用軸肩軸向定位，故取，。（3） 取安裝在錘架和圓盤處的軸段D-E的直徑；在D-E軸段上有7個錘架和左右2個圓盤，相鄰兩個用套筒進行軸向定位，轉(zhuǎn)子長度大約是1000mm,進行初步估算取轉(zhuǎn)子長度為，左端用圓螺母加止動墊片進行軸向定位，右端用軸肩軸向定位，軸肩高度h0.07d,故取h=10mm,則軸環(huán)E-F處直徑,軸環(huán)寬度b1.4h,取。（4） 考慮到錘頭與機架壁要保持一定距離，軸承座在安裝時要保留一定的安裝空間，故

59、取。至此，已經(jīng)初步確定了軸的各段直徑和長度。軸上零件的軸向定位帶輪、錘架與軸的周向定位均采用平鍵連接。按查得平鍵截面bh=28mm16mm,鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為18mm,同時為保證錘架與軸配合有良好的對中性，故選擇錘架輪轂與軸的配合為；同樣，帶輪與軸的連接，選用平鍵為18mm11mm180mm,帶輪與軸的配合為。滾動軸承與軸的周向定位是由過度配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為k6。確定軸上圓角與倒角尺寸取軸肩倒角為2，各軸肩處的圓角半徑為R2mm。軸的彎扭合成強度計算前面提到過，多數(shù)情況下，軸的工作能力一般主要取決于軸的強度。此時只做強度計算，以防止或檢驗斷裂和塑性變形。而對于剛度要求

60、高的軸和受力大的細長軸，還應(yīng)該進行剛度計算，防止產(chǎn)生過大的線性變形。對于高速運轉(zhuǎn)的軸，還應(yīng)該進行振動穩(wěn)定性計算。以防止產(chǎn)生共振破壞。在進行軸的強度校核計算時，應(yīng)根據(jù)軸的具體載荷和應(yīng)力情況，采用相應(yīng)的計算方法，并恰當(dāng)?shù)倪x擇其許用應(yīng)力。根據(jù)計算原則，對于傳動軸（僅僅或主要承受扭矩）按照扭矩強度條件進行計算，對于心軸（只承受彎矩）應(yīng)該按照彎曲疲勞強度進行計算，對于該主軸，既承受扭矩還承受彎矩，是一個轉(zhuǎn)軸，所以必須進行彎扭合成強度條件進行計算，需要時還應(yīng)該進行疲勞強度的精確校核。先按照彎扭合成強度條件進行計算：通過對該主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，軸的主要結(jié)構(gòu)尺寸，軸上的零件的位置以及外載荷和支反力的作用位置已經(jīng)確