破碎机的设计

目录目录……………………………………………………………………………………1中文摘要………………………………………………………………………………3第一章绪论…………………………………………………………………………..3第二章工作原理、类型、构造及特点……………………………………………..52.1锤式破碎机的工作原理…………………………………………………………..52．11工作原理……………………………………………………………………….52．1破碎机类型……………………………………………………………………...52．2锤式破碎机的构造及特点……………………………………………………...62．21破碎机的构造………………………………………………….……………….62．22破碎机的特点………………………………………………….………………6第三章锤式破碎机主要参数的确定…………………………………………………73．1转子转速的确定………………………………………………….……………..73．2产量……………………………………………………………….……………..83．3电动机的功率……………………………………………………..…………….83．4锤头的打击平衡……………………………………….……………………….9第四章锤式破碎机主要工作部件的设计………………………………………….134．1轴的设计及选材……………………………………………………………….134．11轴的选材………………………………………………………………………134．12轴的设计………………………………………………………………………144．2轴承的选择…………………………………………………………..…………154．21轴承与轴间的配合………………………………………………….………..154．22轴承的安装及密封……………………………………………………………154．3轴承座的选材及用途……………………………………………….…………..164．4轮毂的选材及设计……………………………………………….…………….174．41轮毂与轴之间的配合…………………………………………….……………174．5锤柄、楔铁、锤头的选材及用途……………………………………………..174．51锤柄的选材及设计………………………………………………..………….184．52楔铁的用途………………………………………………………..………….184．53锤头的选材及用途………………………………………………….……….194．6销轴的设计……………………………………………………………………194．61销轴的选材…………………………………………………………………..194．62预紧力的计算…………………………………………………..……………..214．63销轴螺纹连接的防松………………………………………………………..224．64销轴表面的粗糙度……………………………………………….………….22第五章锤式破碎机的发展方向………………………………………………….23.设计总结…………………………………………………………………………….24鸣谢………………………………………………………………………………….24参考文献…………………………………………………………………………….251锤式破碎机的设计中文摘要本文论述了破碎加工机械——破碎机的工作原理，主要技术参数、传动系统、典型零件的结构设计及生产能力分析。关键词：转子第一章绪论物料破碎是一个历史悠久的话题。早在20世纪50年代艾利斯－查尔默斯公司就开始大规模研究破碎工作，60年代得出具有重大意义的结论。随着研究的深入，人们熟知了高功率的破碎作业，可以用来改善能源效率和降低生产成本。B．H．Bergstrom在研究单颗粒破碎时发现，在空气中一次破碎的碎片撞击金属板时明显地产生二次破碎，一次破碎的碎片具有的动能占全部破碎能量的45％。如能充分利用二次破碎能量，则可提高破碎效率。也有人指出，较小的持续负荷比短时间的强大冲击更有希望破碎物料。我国胡景昆和徐小荷研究颗粒的粉碎时得出结论，静压粉碎效率为100%，单次冲击效率在35%～40％左右。为了节约能量，提高粉碎效率，应多用静压粉碎，少用冲击粉碎。Schonert研究表明，如果使大批脆性物料颗粒受到50MPa以上的压力，就能够由“料层粉碎”节约出可观的能量。目前“料层粉碎的理论”已为粉碎界的公认，根据料2层粉碎理论研制的新设备有美国诺德伯格公司的旋盘圆锥破碎机、俄罗斯的惯性圆锥破碎机等。多碎少磨的原则指导研制以料层粉碎原理的新型破碎机是当前主要方向。1996年第四届全国粉体工程学术会议上邓跃红、张智铁发表了《物料粉碎分形行为的研究》一文，作者认为破碎理论的研究应归结为3个大的方面：强度理论的研究、破碎效果的评价、破碎功耗的研究。长期以来，粉碎理论的研究主要停留在经验应用和统计推测上，人们了解粉碎的规律尚不明确、不系统。人们期待新理论的出现会给破碎领域带来一次变革。至今，我国破碎机与国外破碎机之间还是存在着相当大的差距。国内外破碎机械存在差距的原因很多，其中市场需求不同是造成差距的客观原因，由于国际市场上优秀的破碎设备制造商集中在欧美地区，那里大规模的基本建设阶段已过去，市场对砂石料的需求不多，且环保要求又高，势必形成砂石场高度集中以大规模生产来实现环境保护，帮所需破碎设备规格大、自动化程试想高、机动性强。满足这样的市场需求发展的破碎设备与国内产品不大一样，而我们正处于大规模的基本建设时期，各地对砂石料的需求剧增，引起投资砂石场热，遍地开花的砂石场往往规模小，只求上马快、投资少，供不应求的市场使粗制滥造、技术水平低下、耗能高、污染环境严重的产品纷纷进入，而这些设备往往只能以低价来占领市场，因此与国际上先进水平差距明显。国际上专业的立轴冲击式破碎机制造商已普遍采用陶瓷制作耐磨零件，而不仅仅是硬质合金（碳化钨）和高铬铸铁。陶瓷材料不但可耐较高的温度，而且有特别好的抗腐蚀性，因而在带有相当温度的物料高速冲击时耐磨性能良好。国内的立轴冲击式破碎机目前采用硬质合金和高铬铸铁材料，质量不稳定，易腐蚀和磨损，且易被金属件击碎，由于砂石场使用的破碎设备国内外产品差距明显，故国内高端市场，如规模较大的砂石场仍是进口的设备占多数。因而近制就是测绘国外产品，以此作为更新换代的主要手段，技术进步甚慢。目前国内的破碎机械制造商无论国有企业还是民营企业，在科技开发上的投入不足是产品差距的主观原因，既缺乏科研手段（例如几乎没有一家制造商具备岩石实险室），又缺少先进技术支撑，自主产权的开发力量十分薄弱。尽管国内外破碎设备差距很大，但纵观国外的破碎设备制造商由于本土市场日渐缩3小，生产成本高，纷纷开拓本国以外的市场，而且作为传统工业在资金、人才等方面获得新的投入甚少，因此，近来年兼并重组频繁，这种局面给国内破碎机械制造商以很大的发展机遇，毕竟我国的制造成本较低，又有较好的重工业基础，通过引进国际上先进技术，产学科研投入，一定能克服技术上的差距，使我国的破碎设备产品更好的进入国内外市场。第二章破碎机工作原理、类型、构造和特点2．1破碎机的工作原理及类型2．11破碎机的工作原理锤式破碎机是利用装在机壳内高速旋转的锤头动能而击碎物料。如图1—1所示主轴1上装有锤架（圆盘）2，在锤架（圆盘）上悬挂有锤头3，机壳下半部装有筛板。主轴、圆盘、和锤头、销轴组成的回转体称为转子。电动机带动转子在破碎腔内高速旋转，物料自上部给料口给入机内，受高速运动的锤子的打击、冲击、剪切、研磨作用而粉碎。在转子下部设有筛板，粉碎物料中小于筛孔尺寸的粒级，阻留在筛板上继续受到锤子的打击和研磨，最后通过筛板排出机外。2．12破碎机的类型锤式破碎机的种类很多，其主要有：(1)按转子数目分为：单转子和双转子锤式破碎机(2)按转子回转方向分为：定向式，转子朝一个固定方向旋转，可逆式，转子可朝两个方向旋转。(3)按锤头排数分为：单排式、双排式或多排式(4)按锤头装置方式分为：固定锤式和活动锤式。2．2破碎机的构造及特点2．21破碎机的构造锤式破碎机的规格，用转子工作直径×宽度（mm）本论文中主要设计的为单转子锤式破碎机图2-1为Φ800mm×800mm锤式破碎机的构造，它由机壳、转子、筛板与进料板、反击板及传动装置等部分组成。41、机壳部分机壳由进料口挡料板、下箱体、上箱体及侧壁组成，各部分用螺栓连成一体，机壳内壁全部镶以锰钢衬板，下箱体、侧壁及后上盖用钢板焊接而成，两侧为了安放轴承以支持转子用钢板焊接成轴承支座，为了便于检修，调整和更换筛板，下箱的前后两面都开有检修孔。2．转子部分转子是锤式破碎机的主要工作部件，它由主轴、圆盘、锤头及销轴组成，圆盘主要是用于装夹锤柄，在锤柄上用销轴将锤头悬挂着.3.筛板及其它部件在破碎机的下半部装有出料筛板及筛板组合体,则筛板组合体是筛板和用钢板焊接而成的筛板架组合而成的,筛板的安装形式是筛板的筛齿与锤头运动方向垂直,与转子的回转半径有一定间隙的圆弧状.合格的产品通过筛板排出,大于筛缝的物料在受锤头冲击和研磨作用而破碎,直至通过筛缝排出,在进料部分安装有进料口平齿板、一腔反击板，边衬板。它由锤头螺杆连接在箱体上的，高锰钢衬板，反击板磨损后都可以更换，维修比较方便。4．安全保护装置为了防止金属物进入破碎机造成事故，一般锤式破碎机都有安全装置。在主轴上装有安全铜套，皮带轮套在铜套上，铜套与皮带轮则用安全销连接，当锤式破碎机内进入金属或过负荷时，销子即衩剪断，使皮带轮与主轴脱离而起保护作用。5．传动系统电运机通过皮带轮直接带动转子转动，在主轴的两端都设有轴承及轴承座，轴承座主要的用途就是减振性很好，可减少转子旋转的不均匀性，以保证机器平衡运转。2．22破碎机的特点及使用破碎机的特点：在国内常用的五大类破碎机械中，锤式破碎机属于以冲击作用为主来破碎脆性物料的机器，故常被为冲击式破碎机。冲击式破碎机与以挤压作用为主的破碎机相比有以下特征：5（1）破碎比小，冲击式破碎机的破碎比可达到50以上，而鄂式破碎机很难超过20。于是，在需要单段破碎的场合，例如水泥工业的石灰石破碎，冲击式破碎机使用十分普遍。（2）产品颗粒好。在冲击作用下，被破碎物料往往沿着其最脆弱层碎裂，这种选择性破碎法，其颗粒呈立方体形态的概率较高，故冲击式破碎机产品的针片状百分比含量可低于10%，而颚式等破碎机产品的针片状百分比含量会高于15%，于是，在需要产方体颗的场合，例如：高等级公路的防滑路面，通常采用冲击式破碎机来作为终破设备。生产混凝土骨料。所以，锤式破碎机在众多的破碎机械中占有重要地位，然而，由于锤式破碎机是采用冲击原理破碎物料，其打击件，如：锤头、反击板、筛板等，在使用中磨损甚快，对于含水分较（过10%）和粘性的物料，筛缝易产生堵塞，且降低产量和增大电耗。破碎机是冶金，建材，化工和水电等工业部门中细碎石灰石，煤或其它中等硬度以下脆性物料的主要设备之一，具有破碎比大，生产能力高，产品粒度均匀等特点。一段锤式破碎机可将入料粒度为1100mm的物料一次破碎到20mm以下，因而可将传统的两段或三段破碎改为一段破碎，简化工艺流程，节省设备投资，降低消耗及其它生产费用。锤式破碎机结构先进，性能可靠，工作平衡，能耗低。锤式破碎机可分可逆式和不可逆式两种，可逆式的转子可以逆转，一般用于细碎，不可逆式的转子不可逆转，一般用于中碎。一段锤式破碎机为不可逆式。锤式破碎机适用于破碎各种脆性材料的矿物。被破碎物料为煤、盐、白亚、石膏、明矾、砖、瓦、石灰石等。其物料的抗压强度不超过100兆帕，湿度不大于15%第三章破碎机主要参数的确定3．1转子转速的确定转子圆周速度大小取决于破碎机的规格、产品粒度、和物料性质，增加圆周速度，可使破碎比以及产品中细粒级含量增加，但是圆周速度过大，将显著增加功率的消耗，同时会引起锤头、筛板和衬板的强烈磨损，欲得到均匀的中等尺寸品，转速应低，锤头数目应少，欲使破碎产品粒度小，则应增大转子