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JX17-52 【JX17-52】立轴锤式破碎机设计二维+论文

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1 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告论文相似性检测报告（详细版）论文相似性检测报告（详细版）报告编号：报告编号：38de8b08-10e0-438e-8fd4-a74b01512abd原文字数：原文字数：14,839检测日期：检测日期：2017年04月04日检测范围：检测范围：中国学术期刊数据库（CSPD）、中国学位论文全文数据库（CDDB）、中国学术会议论文数据库（CCPD）、中国学术网页数据库（CSWD） 检测结果：检测结果：一、总体结论一、总体结论总相似比：12.96%12.96% (参考文献相似比：0.00%0.00%，排除参考文献相似比：12.96%12.96%)二、相似片段分布二、相似片段分布 注：绿色区域绿色区域为参考文献相似部分，红色区域红色区域为其它论文相似部分。三、相似论文作者（举例6个）三、相似论文作者（举例6个）点击查看全部举例相似论文作者四、典型相似论文（举例17篇）四、典型相似论文（举例17篇） 头部中前部中部中后部尾部序号序号相似比相似比相似论文标题相似论文标题参考文献参考文献论文类型论文类型作者作者来源来源发表时间发表时间13.70%改进巴马克破碎机主轴套总成安装定位机构期刊论文赵炳明设备管理与维修201623.70%巴马克主轴套总成安装定位的改造期刊论文赵炳明通用机械201532.78%锤式破碎机转子主要技术参数的确定期刊论文任小中 等煤矿机械200842.78%锤式垃圾破碎机设计专家系统研究学位论文陈广辉华东理工大学20102 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告点击查看全部举例相似论文五、相似论文片段（共6个）五、相似论文片段（共6个） 序号序号相似比相似比相似论文标题相似论文标题参考文献参考文献论文类型论文类型作者作者来源来源发表时间发表时间52.78%耐火材料、磨料行业细碎、粗磨新型加工设备-PL型立式冲击破碎机及加工工艺流程会议论文宋希敏 等第六届全国颗粒制备与处理学术会议200062.78%PL-1200立式破碎机叶轮磨损修复期刊论文高卫东 等城市建设理论研究（电子版）201472.78%反击式破碎机转子系统动力学及其动态特性的研究学位论文周家日湖南工业大学201382.78%反击式破碎机破碎腔关键部件结构计算及优化分析学位论文徐锋南京理工大学200791.85%一种桨叶式搅拌机的设计期刊论文曲振华黑龙江科技信息2015101.85%最新钢渣破碎专用设备PEY型液压保护颚破和PL型立式冲击破碎机会议论文宋希敏 等冶金渣处理与利用国际研讨会1999111.85%论立式冲击破碎机制砂工艺期刊论文黎正辉 等矿山机械2007121.85%桨叶式搅拌机设计探索期刊论文曹金龙 等城市建设理论研究（电子版）2015131.85%基于确定性冲击技术的立轴破碎机转子设计学位论文陈现新济南大学2012141.85%微粉矾渣在高性能混凝土中的应用期刊论文中国粉体技术2000151.85%输煤系统齿辊式与环锤式破碎机的选型分析期刊论文孙旺胜安徽化工20141 1送检论文片段送检论文片段相似论文片段相似论文片段【1.85%】位置：头部中前部中部中后部尾部来源：反击式破碎机转子系统动力学及其动态特性的研究 学位论文周家日，2013年 湖南工业大学方面与国外同类产品尚有差距，有待进一步研究、改进。总的来说，未来国内外立轴锤式破碎机的发展方向主要表现在以下几个方面：方面进行改进。总的来说，破碎工艺和设备主要的发展方向在以下几个方面：（1）改进现有反击式破碎机的结构，提高反击式破碎机对中硬矿石的破碎能力和设备维护的方便性。主要3 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告 第一，需要对现有的立轴锤式破碎机结构进行改进，提高立轴锤式破碎机的对中硬矿石的破碎能力和设备维护的方便性，其主要集中在板锤、转子结构的改进以便于板锤的更换和装卡；反击架（破碎腔形）的结构优化，提高矿石的一次性破碎率和能量集中在对锤板、转子架结构的改进，方便锤板的更换和装卡。反击架(破碎腔的腔形)的结构优化，提高矿石的一次破碎率和能量的利用率。（2）提高2 2送检论文片段送检论文片段相似论文片段相似论文片段【1.85%】位置：头部中前部中部中后部尾部来源：反击式破碎机破碎腔关键部件结构计算及优化分析 学位论文徐锋，2007年 南京理工大学结构进行改进，提高立轴锤式破碎机的对中硬矿石的破碎能力和设备维护的方便性，其主要集中在板锤、转子结构的改进以便于板锤的更换和装卡；反击架（破碎腔形）的结构优化，提高矿石的一次性破碎率和能量的利用率。第二，研究开发具有高耐磨高韧性的新型板锤材料提高板锤的使用寿命，提高生产率。第三，应用现代机电一体化技术和现代控制方法（如液压技术、电子技术），不断提高立轴锤式破碎机破碎机的发展趋势主要表现在以下几个方面:(1)对现有的反击式破碎机结构进行改进,提高反击式破碎机的对中硬矿石的破碎能力和设备维护的方便性,其主要集中在板锤、转子结构的改进以便于板锤的更换和装卡；反击架(破碎腔形)的结构优化,提高矿石的一次破碎率和能量的利用率。(2)研究开发具有高耐磨高韧性的新型板锤材料提高板锤的使用寿命,提高生产率。(3)应用现代机电一体化技术和现代3 3送检论文片段送检论文片段相似论文片段相似论文片段【1.85%】位置：头部中前部中部中后部尾部来源：输煤系统齿辊式与环锤式破碎机的选型分析 期刊论文安徽化工，2014年 孙旺胜破碎机，如十字锤粉碎机，链环式碎煤机等。其中，使用最广泛的是单转子多排锤式破碎机。锤式破碎机一般适用于含水量小于12%，抗压强度小120MPA的脆性物料，如石灰石，油母页岩，矿渣，煤块等。锤式破碎机的工作部分是许多按一定规律铰在转盘上的锤子，当转盘高速旋转时，锤子因离心力和旋转力，打击装入机内的物料，使之破碎，同时，受到打击的石块彼此之间以及与机器内板，蓖条之间相互撞击可靠、正常地运转。2 锤式破碎机2.1 工作原理锤式破碎机的工作部分是许多按一定规律铰在转盘上的锤子，当转盘旋转时，锤子以离心力和旋转力打击装入机内的物料，使之破碎，同时，受到打击的石块彼此之间以及与机内衬板、蓖条之间相互撞击，也促使物料破碎。 其中，使用最广泛的是单转子多排锤式破碎机。锤式破碎机一般适用于含水量小于 12%，抗压强度小于120MPa 的脆性物料，如矿渣4 4送检论文片段送检论文片段相似论文片段相似论文片段【3.70%】位置：头部中前部中部中后部尾部来源：改进巴马克破碎机主轴套总成安装定位机构 期刊论文设备管理与维修，2016年 赵炳明4 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告撞击，也促使物料破碎。物料由进料斗进入破碎机，经分料器将物料分成两部分，一部分由分料器中间进入高速旋转的叶轮中，在叶轮内被迅速加速，其加速度可达数百倍重力加速度，然后以60-70米/秒的速度从叶轮三个均布的流道内抛射出去，首先同由分料器四周自收落下的一部分物料冲击破碎，然后一起冲击到涡支腔内物料衬层上，被物料衬层反弹，斜向上冲击到涡动腔的顶部，又改变其运动方向，偏转向下运动，从叶轮流道发射出来的物料形成连续的物料幕。这样一块物料在涡动破碎腔内受到两次以至多次机率撞击、磨擦和研磨破碎作用。被破碎的物料由下部排料口排出。和循环筛分系统形成闭路，一般循环三次即可将物料破碎成20目以下。在整下破碎过程中，物料相互自行冲击破碎，不与金属元件直接接触，而是与物料破碎机工作原理(图1)物料由进料斗进入破碎机,经分料器将物料分成两部分,一部分由分料器中间进入高速旋转的叶轮中,在叶轮内被迅速加速,其加速度可达数百倍重力加速度,然后以6075nds的速度从叶轮3个均布的流道内抛射出去。首先同由分料器四周自由落体的一部分物料冲击破碎,然后一起图1 巴马克破碎机工作原理冲击到破碎腔内的物料衬层上,被物料衬层撞击反弹,斜向上冲击到破碎腔的顶部,又改变其运动方向,偏转向下运动,再次与从叶轮流道发射出来的物料形成连续不断的高速物料幕撞击。如此,一块物料在涡动破碎腔内就受到两次乃至多次机率的撞击、摩擦和研磨破碎作用。被破碎的物料由下部的排料口排出。与配置的提升循环筛分系统形成闭路,一般循环3次即可将物料破碎5 5送检论文片段送检论文片段相似论文片段相似论文片段【1.85%】位置：头部中前部中部中后部尾部来源：一种桨叶式搅拌机的设计 期刊论文黑龙江科技信息，2015年 曲振华决定，提出转子直径与给料块尺寸之比为1.25，大型破碎机取低值。D=690mm。转子轴直径与长度之比值一般为0.22，物料冲击力较大时，应取较大的比值. （6-1）6.1.2 基本结构尺寸a给料口宽度、长度、高度、倾角给料口宽度大于2倍最大给料尺寸取B=260mm、L400mm，为了要求给料有一定的垂直下落速度取h=400mm，要求入料块经导板给入，因此，导板的倾角不应小于 60 ，否则引起给料块的堆积，给料口如图6-1所示。 6-1入料口结构图b卸料口尺寸破碎机的卸料口尺寸由产品粒度的大小来决定，卸料口如图6-2所示。转子长度约为 880mm。2.1.2 基本结构尺寸2（1）给料口的宽度、长度、高度和倾角：给料口宽度应大于 2 倍最大给料尺寸，取宽 300mm、长 310mm,为了满足给料有一定的垂直下落速度取高度为 560mm,根据要求入料块经导板给入，因此导板的倾角不应小于 60 度，否则引起物料块的堆积。（2）卸料口的尺寸：搅拌机的卸料口尺寸根据产品粒度的大小来决定。（3）给料方式：本机要求给料块有一定垂直下落的速度5 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告六、全部举例相似论文作者（共6个）六、全部举例相似论文作者（共6个） 6-2 卸料口结构图c给料方式破碎机要求6 6送检论文片段送检论文片段相似论文片段相似论文片段【2.78%】位置：头部中前部中部中后部尾部来源：锤式垃圾破碎机设计专家系统研究 学位论文陈广辉，2010年 华东理工大学锤头质量选的过小，则可能满足不了锤头一次就将物料破碎的要求。若是选得过大，这是不经济的，而且旋转起来产生的离心力也很大，对转子上的其它零件要产生影响并且易损坏。因此，锤头质量一定要满足锤击一次使物料破碎，并使无用功率消耗达到最小值，同时还必须不使锤头过度向后偏倒。计算锤头质量的方法有两种：一种是使锤头运动起来产生的动能等于破碎物料所需的破碎功，另一种是根据碰撞理论的动量相等原理。前一种方法由于没有考虑锤头打击物料后的速度损失，故计算出来的锤头质量往往偏小，需要根据序号序号作者作者典型片段总相似比典型片段总相似比剩余相似比剩余相似比1赵炳明3.70%9.26%6 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告七、相似论文（举例17篇）七、相似论文（举例17篇） 序号序号作者作者典型片段总相似比典型片段总相似比剩余相似比剩余相似比2陈广辉2.78%10.19%3周家日1.85%11.11%4曲振华1.85%11.11%5徐锋1.85%11.11%6孙旺胜1.85%11.11%序号序号相似比相似比相似论文标题相似论文标题参考文献参考文献论文类型论文类型作者作者来源来源发表时间发表时间13.70%改进巴马克破碎机主轴套总成安装定位机构期刊论文赵炳明设备管理与维修201623.70%巴马克主轴套总成安装定位的改造期刊论文赵炳明通用机械201532.78%锤式破碎机转子主要技术参数的确定期刊论文任小中 等煤矿机械200842.78%锤式垃圾破碎机设计专家系统研究学位论文陈广辉华东理工大学201052.78%耐火材料、磨料行业细碎、粗磨新型加工设备-PL型立式冲击破碎机及加工工艺流程会议论文宋希敏 等第六届全国颗粒制备与处理学术会议200062.78%PL-1200立式破碎机叶轮磨损修复期刊论文高卫东 等城市建设理论研究（电子版）201472.78%反击式破碎机转子系统动力学及其动态特性的研究学位论文周家日湖南工业大学201382.78%反击式破碎机破碎腔关键部件结构计算及优化分析学位论文徐锋南京理工大学200791.85%一种桨叶式搅拌机的设计期刊论文曲振华黑龙江科技信息2015101.85%最新钢渣破碎专用设备PEY型液压保护颚破和PL型立式冲击破碎机会议论文宋希敏 等冶金渣处理与利用国际研讨会19997 论文相似性检测报告 论文相似性检测报告查看全文报告请点击说明：1.总相似比送检论文与检测范围全部数据相似部分的字数/送检论文总字数2.参考文献相似比送检论文与其参考文献相似部分的字数/送检论文总字数3.排除参考文献相似比=总相似比-参考文献相似比4.剩余相似比总相似比-典型片段总相似比5.本报告为检测系统算法自动生成，仅供参考序号序号相似比相似比相似论文标题相似论文标题参考文献参考文献论文类型论文类型作者作者来源来源发表时间发表时间111.85%论立式冲击破碎机制砂工艺期刊论文黎正辉 等矿山机械2007121.85%桨叶式搅拌机设计探索期刊论文曹金龙 等城市建设理论研究（电子版）2015131.85%基于确定性冲击技术的立轴破碎机转子设计学位论文陈现新济南大学2012141.85%微粉矾渣在高性能混凝土中的应用期刊论文中国粉体技术2000151.85%输煤系统齿辊式与环锤式破碎机的选型分析期刊论文孙旺胜安徽化工2014161.85%PL型立式冲击破碎机的性能及应用期刊论文宋希敏 等耐火材料2001171.85%破碎工作站机架及给料系统动态特性分析学位论文吕廷江南大学2008缺少项目：打击锤、出料口、入料口、筒体底座、篦条、桶盖。 I 摘 要 机械冲击粉碎是建材行业材料破碎的主要手段，其设备效率是重要的技术和经济 指标。目前在破碎机的设计研究中，主要集中在耐磨材料和常规设计的改进。本次设 计要求：a、最大进料粒度：60mm；b、出料粒度：6mm；c、生产能力：12-15t/h。 立轴锤式破碎机接合了反击式破碎机和锤式破碎机的优点并加以改进的优良破碎机。 我进行的主要工作是分析其工作原理，实地观察了它的工作过程，计算主要部位的数 据。设计的内容包括锤头、反击板、隔板、转子、轴、轴承以及皮带等一些重要的零 部件计算，确定了电动机的型号以及键、油管和密封装置。除了以上工作量外我还对 国内破碎机现状做了总结和未来发展的方向。 关键词：破碎；立轴锤式破碎机 II Abstract Mechanical impact crushed the building materials industry is the primary means of broken material， the equipment efficiency is an important technical and economic indicators. Currently in the design of the study Crusher is mainly concentrated in the wear- resistant materials and general design improvements. The design requirements: a， the maximum feed size: 50mm; b， the particle size: 5mm; c， production capacity :12-15t / h. Hammer Crusher Vertical Shaft Impact Crusher bonding a hammer crusher and the advantages and improved the fine crusher. My main work is to analyze the working principle， field observations of its working process， calculate the main parts of the data. Design including hammer， impact plate， diaphragm， rotor， shaft， bearings and belts and some other important parts calculations to determine the type of motor as well as keys， tubing and seals. Workload in addition to the above I also made the domestic crusher status summary and future direction. Keywords: broken; Vertical Crusher III 目 录 摘 要.I ABSTRACT.II 目 录.III 1 绪论.1 1.1 引言.1 1.2 我国破碎机现状.1 2 总体方案设计.3 2.1 立轴锤式破碎机的类型.3 2.2 立轴锤式破碎机的工作原理.4 3 结构性能及应用.6 4 主要零件的设计.8 4.1 锤子和转子.8 4.2 反击板的设计.9 4.3 门的设计.10 4.4 隔板的设计.11 5 立轴锤式破碎机的结构参数和工作参数的选择与计算.12 5.1 电动机的选择.12 5.1.1 立轴式破碎机的设计参数12 5.1.2 功率的确定12 5.2 传动部分的设计.13 5.2.1 确定计算功率 Pca.13 5.2.2 选择 V 带型号.13 5.2.3 确定带轮直径 dd1，dd2.13 5.2.4 确定中心距 a 和带的基准长度 d L.14 5.2.5 验算主动轮上的包角 1 .14 5.2.6 确定 V 带根数 z14 5.2.7 计算单根 V 带初拉力 F .15 5.2.8 计算对轴的压力 FQ15 6 立轴式破碎机主要参数的确定.16 6.1 基本结构参数.16 6.1.1 转子的直径与长度16 6.1.2 基本结构尺寸16 6.1.3 锤头质量的确定17 IV 6.2 主要工作参数的确定.18 6.2.1 转子的速度18 6.2.2 功率18 6.3 转子的结构设计.19 6.3.1 传动装置的运动和动力参数的选择和计算19 6.3.2 传动轴的设计计算20 6.3.2.1 轴的结构设计.20 6.4 轴承和键的选用.25 6.4.1 轴承的选用和润滑25 6.4.2 键的选用26 6.5 辅助零件的设计.27 总 结.28 致 谢.29 参考文献.30 1 1 绪论 1.1 引言 建材产品的生产，从原料、燃料到半成品都需要进行破碎和粉磨，其目的是使物 料的表面积增加，以提高物理作用的效果及化学反应的速度，如促进均匀混合，提高 物料的流动性，便于贮存和运输，提高产量等。水泥熟料和石膏一起磨碎成最终产品， 其磨碎的粒度越细，表面积越大，则水泥的标号就越高。改善和提高产品的质量和数 量，减少动力消耗，降低生产成本，对达到优质、高产、低消耗具有重要意义。 如今全球的每年的破碎物料达到数百亿吨之多，而仅仅我国每年破碎的各种物料 约为 18 亿其中铁矿石约 2.4 亿 t，有色金属矿石超过 1 亿非金属矿物 2.3 亿 t，化工矿 物 0.3 亿 t，水泥 4 亿 t。建材用石灰石 4.7 亿 t，耗电量为 250-0 亿 kW-h，钢耗约为 250 万 t。以上数据表明在破碎机行业生产节能降耗，高技术含量高的破碎机已是未来 破碎机械行业发展的一大趋势。破磨作业是选矿的龙头，也是能耗、钢耗的大户。因 此，节能、降耗是破磨设备研究的主题， “多碎少磨”是节能、降耗的重要措施，其关键 问题是降低破碎产品的最终粒度。立轴锤式破碎机的生产效率高，排料粒度小而均匀， 成为金属矿山选矿厂的主要破碎设备。 破碎机的发展与人类社会的进步和科学技术的水平密切相关。对于立轴锤式破碎 机来说，物料的要求不是那么苛刻的，此机是五大常用的破碎设备之一，看看此机的 发展情况。立轴锤式破碎机是选矿生产线中必不可少的设备之一，立轴锤式破碎机是 世界较为先进的破碎设备。随着科学技术的发展，各学科间相互渗透，各行业间相互 交流，广泛使用新结构、新材料、新工艺，目前破碎机正向着大型、高效、可靠、节 能、降耗和自动化方向发展。 1.2 我国破碎机现状 目前，我国立轴锤式破碎机已形成大、中、小型系列，品种规格齐全，基本满足 国内需求。但产品的制造质量，特别是耐磨材料，以及使用可靠性等方面与国外同类 产品尚有差距，有待进一步研究、改进。 总的来说，未来国内外立轴锤式破碎机的发展方向主要表现在以下几个方面： 第一，需要对现有的立轴锤式破碎机结构进行改进，提高立轴锤式破碎机的对中 硬矿石的破碎能力和设备维护的方便性，其主要集中在板锤、转子结构的改进以便于 2 板锤的更换和装卡；反击架（破碎腔形）的结构优化，提高矿石的一次性破碎率和能 量的利用率。 第二，研究开发具有高耐磨高韧性的新型板锤材料提高板锤的使用寿命，提高生 产率。 第三，应用现代机电一体化技术和现代控制方法（如液压技术、电子技术） ，不断 提高立轴锤式破碎机的自动化程度，减少人工的劳动强度，提高生产率。例如：应用 现代计算机辅助设计优化反击架的结构参数，提高对能量的利用率和矿石的一次破碎 率。 第四，为适应市场和客户的需求，立轴锤式破碎机正向系列化规格化，大型化发 展。 第五，坚持技术创新，逐渐摆脱对产品的单一引进和模仿。 3 2 总体方案设计 2.1 立轴锤式破碎机的类型 立轴式破碎机由筒体、转子、机盖附件、底座等部分组成，筒体由机壳、门、隔 板、反击板组成，各部件分别用焊接螺栓、螺钉连结成一体；转子由主轴、锤架组成。 锤架上偏心销轴将锤头分 4 排悬挂在锤架之间，为了防止锤架和锤头的轴向窜动，锤 架一端用轴套轴向固定，一端用止退垫圈和锁紧螺母固定，转子支承在三个滚动轴承 上，机壳内部有反击板，反击板磨损后可以更换，机盖与轴之间漏灰现象严重，为了 防止漏灰，设有轴封。主轴是破碎机支承转子的主要零件，冲击力由它来承受。因此， 要求主轴的材质具有较高的硬度和韧性，如用 45 钢。主轴断面为圆形，锤架用平键与 轴连接，锤架是用来安装锤头的，但破碎机在逆转时，锤架与物料接触，易造成磨损， 所以选择的材料要具有一定的耐磨性。该锤架的销轴孔都为 6 个孔，可以在销轴孔磨 损后，把锤头安装在另一个位置，在锤架中，上面一个圆盘用以减少偏心销轴的磨损 程度。锤头的质量、形状和材质对破碎机的生产能力有很大的影响。锤头动能的大小 与锤头质量成正比，动能越大，即锤头质量越大，破碎效率愈高，但能耗佷大。因此， 应根据不同的进料尺寸来选择适当的锤头质量。锤头耐磨性是其主要质量指标之一， 提高锤头的耐磨性，可以缩短破碎机的检修停车时间，就能大大的提高立轴式破碎机 的利用率和减少检修费用。 机盖部件由机盖、滚动轴承、圆锥套、上轴承盖、上密封环、圆螺母以及直通式 油杯组成，用螺栓连接在一起，轴承盖用于轴承的外圆定位，轴承盖内的内油毡槽用 以安装油毡起密封油的作用，轴承盖外面有凸起的环体，挡住外面的灰尘进入轴承盖 内，圆螺母和止退垫圈使轴承的内圈得以定位，上密封环挡住筒体内的灰尘进入到机 盖内，即采用迷宫密封来挡灰。轴承的润滑采用直通式油杯油润滑，轴承间隙的调整 可通过调整垫片得以实现。 底座部件由支承套、滚动轴承、下轴承盖、下密封环、轴套、垫片、注油装置、 底座等组成，用螺栓连接在一起，底座用于整个转子轴的定位，支承套用来支承两个 滚动轴承和下轴承盖，调心滚子轴承主要用来承受轴向力，推力调心滚子轴承主要承 受径向力，在两个轴承之间增加一块垫片，隔开两轴承以避免两轴承直接接触，影响 两轴承的寿命。上轴承盖用来定位，推力调心滚子轴承的外圈定位，两轴承之间的垫 片用于保证两轴承的内圈定位，轴承盖内毛毡用来保证润滑油的密封，下轴承盖和下 4 密封环组成的环形密封用来挡住筒体内的灰尘进入到轴承中。 进料口由法兰、钢板焊接而成，用螺栓连接在机盖上。 出料口由法兰，钢板焊接而成，用螺栓连接在底座的加强筋上。 机盖部分与筒体，筒体与底座均用螺栓连接在一起，转子与底座之间用轴承来支 承。 立轴式破碎机结构模型如图 2-1 所示 图 2-1 立轴式破碎机结构模型图 2.2 立轴锤式破碎机的工作原理 常见的锤式破碎机有单转子和双转子两种，按照锤子在转盘上的排列，还有单排 5 锤和多排锤等，转子的转向有可逆式和不可逆式两类。此外还有一些简易型锤式破碎 机，如十字锤粉碎机，链环式碎煤机等。其中，使用最广泛的是单转子多排锤式破碎 机。锤式破碎机一般适用于含水量小于 12%，抗压强度小 120MPA 的脆性物料，如石 灰石，油母页岩，矿渣，煤块等。 锤式破碎机的工作部分是许多按一定规律铰在转盘上的锤子，当转盘高速旋转时， 锤子因离心力和旋转力，打击装入机内的物料，使之破碎，同时，受到打击的石块彼 此之间以及与机器内板，蓖条之间相互撞击，也促使物料破碎。物料由进料斗进入破 碎机，经分料器将物料分成两部分，一部分由分料器中间进入高速旋转的叶轮中，在 叶轮内被迅速加速，其加速度可达数百倍重力加速度，然后以 60-70 米/秒的速度从叶 轮三个均布的流道内抛射出去，首先同由分料器四周自收落下的一部分物料冲击破碎， 然后一起冲击到涡支腔内物料衬层上，被物料衬层反弹，斜向上冲击到涡动腔的顶部， 又改变其运动方向，偏转向下运动，从叶轮流道发射出来的物料形成连续的物料幕。 这样一块物料在涡动破碎腔内受到两次以至多次机率撞击、磨擦和研磨破碎作用。被 破碎的物料由下部排料口排出。和循环筛分系统形成闭路，一般循环三次即可将物料 破碎成 20 目以下。在整下破碎过程中，物料相互自行冲击破碎，不与金属元件直接接 触，而是与物料衬层发生冲击、磨擦而粉碎，这就减少了角污染，延长机械磨损时间。 涡动腔内部巧妙的气流自循环，消除了粉尘污染锤式破碎机的种类很多，可以按照下 述特征进行分类： 按转子的数目，分为单转子和双转子两类。 按转子的回转方向，分为不可逆式和可逆式两类。 按锤子的排列方式，分为单排式和多排式两类。前者锤子安装在同一回转平面上， 后者锤子分布在好几个回转平面上。 按用途的不同，分为一般用途和特殊用途两类。 按锤子在转子上的连接方式，还可以分固定锤式和活动锤式两种。固定锤式主要 用于软质物料的细碎和粉磨。用于粉磨的称为粉磨机。 6 3 结构性能及应用 本次设计是单转子，多排，不可逆式锤式破碎机。他主要由机壳，转子，篦条， 和打击板等部件组成。机壳由上下两部分组成，分别用钢板焊接，各部分用螺栓连接 成一体。顶部有喂料口，机壳内壁有高锰钢衬板，衬板磨损后可以拆换。 为了便于检修，调整和更换篦条，机壳的上下两面均有检修孔。为了检修更换锤 子方便，两侧也开有检修孔。如图 3-1 所示 3-1 转子结构图 破碎机的主轴上安装数排挂锤体。在其圆周的销孔上贯穿着销轴，用销轴将锤子 铰接在各排挂锤体之间。锤子磨损后可调换工作面。挂锤体上开有两圈销孔，销孔中 心至回转轴心之半径距离是不同的，用来调整锤子与篦条之间的间隙。为防止挂锤体 和锤子的轴向串动，在挂锤体两端用压紧锤盘和锁紧螺母固定。转子两端支承在滚动 轴承上，轴承用螺母固定在机壳上。主轴和电机用皮带联接。 圆弧状卸料篦条筛安装在转子的下方，篦条的两端装在机壳上，最外面的篦条用 压板压紧，篦条排列方向与转子运动方向垂直。篦条间隙由中间凸出部分形成。为了 便于物料排出，篦条之间构成向下扩大的筛缝，同时还向转子回转方向倾斜。 当转子转动时，锤子在离心惯性力的作用下，作辐射状向四周伸开。进入机内的 料块，受到锤子打击而破碎。小于篦缝的物料，通过篦缝向下卸出，少部分尚未达到 7 要求尺寸的料块，仍留在筛面上继续受到锤子的冲击和磨削作用，直到达到要求尺寸 后从篦缝卸出。 这种锤式破碎机的转子只能沿一个方向运转进行破碎，故称不可逆式。锤式破碎 机主要以冲击兼磨削作用粉碎物料。由于设置有篦条筛，不能破碎粘物料。物料水分 超过 15%时就要出现堵塞现象。 8 4 主要零件的设计 4.1 锤子和转子 锤子是锤式破碎机的主要零件。垂头的质量，形状和材质对破碎机的生产能力有 很大影响。而锤子的形式，尺寸和质量的选择，主要决定于材料物理的性质和尺寸， 如图 4-1 所示。 4-1 锤头结构图 在锤式破碎机中料块受到高速旋转的锤子冲击而粉碎。当转子的圆周速度一定时， 锤子质量愈大则其动能愈大，才能将大块和坚硬物料粉碎。实践证明，锤子的有效质 量，不但要能对料块产生碎裂的冲击，而且还要在冲击时不产生向后偏倒。否则将大 大降低破碎机的生产力，而且增加能量消耗。所以，在粉碎大块而坚硬的物料时宜选 用重型的锤子，但个数不要求很多。在粉碎小块而松软的物料时，宜选用轻型的锤子， 这时锤子的数目不妨多些，宜增加的物料的冲击次数，从而更有利于物料的粉碎。 锤子用高碳钢或锻造，也可以用高锰钢锻造。用高碳钢锻造锤子时，以锻造的质 量较高。为了提高锤子的耐磨性，有时在他的工作面上，涂焊上一层硬质合金或焊上 一薄层高锰钢，或者进行热处理。用高锰钢锻造的锤子，最好经过水硬热处理以提高 锤子的质量，延长使用时间。锤头磨损后，可以采用高锰钢堆焊进行修补，这样可以 大大节省金属的消耗。 锤式破碎机的转子是一个回转速度较高的部件，质量又大，平衡问题就显得非常 重要。为了使破碎机能正常工作，首先必须使它的转子获得平衡。 如果转子的重心偏离转轴的几何中心时，则产生静力不平衡现象；若转子的回转 中心线和其主惯性轴中心线不重合而成交叉状态时，则将产生动力不平衡现象。转子 产生不平衡时，则破碎机的轴承除了承受转子质量之外，还受到其离心惯性力，离心 惯性力矩作用，以致轴承很快磨损，功率消耗增加，机械产生振动。因此，转子制造 9 与修理后，还要精确地进行平衡。通常当锤子磨损以后，破碎机的破碎效果显著降低， 生产力下降，此时则需要更换其中一部分锤子。 当锤子磨损而需要调换工作面，或更换新锤子时，更要把锤头的质量选配好。更 换新锤子时，在径向要对称成对地更换，使破碎机运转起来平稳，减少振动。如图 4-2 为本次设计的破碎机。 4-2 立轴式破碎机结构图 4.2 反击板的设计 反击板的作用是承受被板锤击出的物料在其上冲击破碎，将破碎后的物料重新弹 回破碎区，再次进行冲击破碎。设计的要求是，被板锤冲击后的物料经反击后的位置 刚好为该板锤旋转以后的位置，以利用再次进行冲击破碎。反击板结构图 4-3 所示。 10 图 4-3 反击板结构图 破碎机反击板经各种表面积形状实验比较，采用棱条结构效果最好。因为棱条尖 角部分铸造质量和热处理后硬度高， 抗磨损能力强。而且抗磨面是逐渐加大，磨损尺 寸逐渐减缓。反击板材质采用耐磨合金钢，这些措施都有利于反击板寿命的延长。反 击板的安装方式为从侧面推入铰接件，再由紧固螺栓压紧。 4.3 门的设计 在物料破碎过程中，难免有难破碎的大块物料，落在反击板与转子之间。由于物 料粒径较大，难以从下料口排出，易引起物料阻塞。为清除阻塞物料，保证机构的正 常运行，所以开设防护门。门的结构如图 4-4 所示 11 4-4 门的结构 防护门为组焊件。耳环焊接在门上面，接头形式为角焊接。 4.4 隔板的设计 由于反击板不是一整块，而是由多块组成进行反击，反击板与无聊碰撞时长生不 小的力会使反击板来回运动，所以反击板之间加以隔板固定固定方式是通过方头螺钉 进行固定。如图 4-5 所示 4-5 隔板的结构 12 5 立轴锤式破碎机的结构参数和工作参数的选择与计算 5.1 电动机的选择 5.1.1 立轴式破碎机的设计参数 进料粒径60mm 出料粒径6mm 5.1.2 功率的确定 由邦德理论 N=kQ(1/1/) （5-1）dD 式中：d出料粒径，um； D进料粒径，um； Q产量，t/h； 得 N=185(1/1/)12=29kw500050000 由电机功率，查手册: 选电机型号为 Y200L-4 功率为 30kw 转速为 1470r/min 13 5.2 传动部分的设计 5.2.1 确定计算功率 Pca 考虑到载荷的性质、原动机的不同和每天工作时间的长短等，计算功率 Pca比要求 传递的功率 P 略大，即 （5-2）式中：PKP Aca KA工作情况系数， kwPKp Aca 48306 . 1 5.2.2 选择 V 带型号 根据计算功率 kwpca48min/1470 1 rn 由机械设计手册图 12-1-1 确定选用 D 型带。 5.2.3 确定带轮直径 dd1，dd2 a) 参考机械设计手册带传动设计部分，选取小带轮直径=200。 1 dmm b) 验算带的转速 （5-3） 100060 11 nd v = 100060 11 nd v max /3016 100060 147020014 . 3 vsm 带的速度合适 (普通 V 带)smv/4530 max c) 从动带轮直径 2 d = （5-4） 2 dmm n dn id405 720 2001470 2 11 1 由机械设计手册表 12-1-10 查得=410mmd 14 5.2.4 确定中心距 a 和带的基准长度 d L 根据 0.7(+)2(+) （5-5） 1 d 2 d 0 a 1 d 2 d 取 =1100 0 amm 根据 （5-6） 0 2 12 012 0 2 24 d dd Ladd a 11004 )200410( )200410( 2 14 . 3 11002 2 3585.8mm 由机械设计手册表 12-1-4 选带的基准长度3550 d Lmm （5-7）1090 2 8 . 35853550 1100 2 0 0 dd LL aa 5.2.5 验算主动轮上的包角 1 （5-8） 00000120 0 120 6 . 15860 1090 200410 18060180 a dd 主动轮包角合适 5.2.6 确定 V 带根数 z a)由线性插值法求得额定计算功率 P0 （5-9） 0 27.5726.21 27.57(764700)28.44 800700 Pkw 额定功率值的增量P0=3.92，包角系数 K=0.98，长度系数 KL=0.90 b)计算 V 带根数 z （5-10） ta ca kkpp p Z 11 15 由机械设计手册表 12-1-18 1 16.15PkwkwP32 . 1 1 由机械设计手册表 12-1-21 0.99 a K 由机械设计手册表 12-1-22 0.89 l K 根 89 . 5 89 . 0 99 . 0 )32 . 1 15.16( 77 11 ta ca kkpp p Z 取 z=6 根 5.2.7 计算单根 V 带初拉力 F (5-11) 2 0 2.5 5001 ca a P Fmv Kvz 由表 12-1-23 m=0.62 1 mkg 2 0 2.577 50010.62 18.2850.7 0.995 18.2 FN 5.2.8 计算对轴的压力 FQ (5-12) 2 sin2 1 0 a zFFQ N a zFFQ16790 2 7 . 177 sin 7 . 85062 2 sin2 2 1 0 16 6 立轴式破碎机主要参数的确定 6.1 基本结构参数 6.1.1 转子的直径与长度 转子直径一般根据给料块的尺寸来决定，提出转子直径与给料块尺寸之比为 1.25，大型破碎机取低值。D=690mm。 转子轴直径与长度之比值一般为 0.22，物料冲击力较大时，应取较大的比值. （6-1）22 . 0 L D mm690 1 690 1 D L 6.1.2 基本结构尺寸 a给料口宽度、长度、高度、倾角 给料口宽度大于 2 倍最大给料尺寸取 B=260mm、L400mm，为了要求给料有一 定的垂直下落速度取 h=400mm，要求入料块经导板给入，因此，导板的倾角不应小于 60 ，否则引起给料块的堆积，给料口如图 6-1 所示。 0 6-1 入料口结构图 b卸料口尺寸 破碎机的卸料口尺寸由产品粒度的大小来决定，卸料口如图 6-2 所示。 17 6-2 卸料口结构图 c给料方式 破碎机要求给料块有一定的垂直下落速度，故给料口一般都设置在机架的上方。 6.1.3 锤头质量的确定 由于立轴式破碎机的锤头是通过偏心销轴固定在转子上的，所以正确地选择锤头质 量消耗都有很大的作用，如果锤头质量选的过小，则可能满足不了锤头一次就将物料 破碎的要求。若是选得过大，这是不经济的，而且旋转起来产生的离心力也很大，对 转子上的其它零件要产生影响并且易损坏。因此，锤头质量一定要满足锤击一次使物 料破碎，并使无用功率消耗达到最小值，同时还必须不使锤头过度向后偏倒。 计算锤头质量的方法有两种：一种是使锤头运动起来产生的动能等于破碎物料所 需的破碎功，另一种是根据碰撞理论的动量相等原理。前一种方法由于没有考虑锤头 打击物料后的速度损失，故计算出来的锤头质量往往偏小，需要根据实际情况修正。 按动能定理计算锤头质量 （6-2）kg KKnD N m 21 32 5 10438 式中 D 转子直径，mm ； n 转子的转速，m/s； 转子圆周方向的锤头排数； 1 K 转子横向每排的锤头个数； 2 K 因为 （6-3） 601000 nE N （6-4）EKKE 21 18 （6-5） 2 2 1 mvE （6-6） 60 Dn v 式中 N 电动机功率，kw； E 锤头的动能，J； m 锤头的质量，kg； v 锤头的圆周速度，m/s； 转子上全部锤头每转一次所产生的动能， J；E 所以 kw KKnDnm N 7200601000 21 222 kg KKnD m.28 34720690 720060100010438720060100010438 2254 5 2 2 2 1 54 5 6.2 主要工作参数的确定 6.2.1 转子的速度 从立轴式破碎机的特点可看见，转子转速是破碎机的重用工作参数，它影响着破 碎机的破碎效率、破碎比和生产能力。 由 （6-7） D v n 60 式中 转子的圆周速度，m/s；v 转子直径，m。D 得 sm nD v/26 60 69 . 0 72014 . 3 60 一般中小型破碎机的转速为 7501500r/min，圆周速度为 2570m/s。 6.2.2 功率 功率消耗和很多因数有关，但主要取决于物料的性质，转子的圆周速度，破碎比 和生产能力。 （6-8）kw efnmR N 3 32 101088 式中 m 锤头质量，kg； R 转子半径，m； n 转子转速，r/min； 19 机械效率， =0.70.85； 修正系数。与转子的圆周速度有关，随圆周速度增加而减少，因为速度f 愈高，每个锤头打击物料的机会率愈低。 查建筑材料机械设计表 1-4 得=0.00125。f 3 32 101088 efnmR Nkw 1 . 33 7 . 0101088 00125 . 0 24720345 . 0 2 . 8 3 32 6.3 转子的结构设计 6.3.1 传动装置的运动和动力参数的选择和计算 0 轴（电动机轴）： P0=30kw n0=1470r/min T0=9.551010P0/n0 =9.55101030/1470 =0.191010Nmm 1 轴（主轴）： P1=P0 电 带 =300.9210.95=24.9kw n1=720 r/min T1=9.551010P1/n1 =9.55101024.9/720 =0.331010Nmm 20 6.3.2 传动轴的设计计算 6.3.2.1 轴的结构设计 a) 轴的材料及热处理 由于破碎机的设计功率不是太大，对其重量和尺寸无特殊要求，故选择常用材料 45 钢，调质处理。 b)初估轴径 按扭矩初估轴的直径，查机械设计表 10-2，得 C=106-117，考虑倒安装皮带 轮仅受扭矩作用，取 C=110，则 (6-9) 3 min n P Cd 式中： C由轴承的材料和承载情况缩确定的常数； P轴的输出功率，kw； n轴的转速，r/min. （1）初步确定轴的直径 mm39 720 30 110 3 1 1 0 3 n p Ad 根据工作条件，取 d=70mm （2）传动轴受力分析 N57.9428 70 1033. 022 6 1 1 m t d T F （3）绘制传动轴的受力简图，如图所示，求支座反力 21 图 4.1 传动轴的受力简图 垂直面支反力： 由M=0，得： Ft(L1+L2) R2L1= 0 FtL2 R1L1 = 0 由Y=0，得： F+R2 R1 = 0 所以： R2=Ft(L1+L2) /L1 = 9428.571091/935= 11011.68N R1=R2 Ft = 11011.68 9428.57 = 1573.11N （4）作弯矩图： 垂直面弯矩 M 图： 22 II 点 M1=Ft(L1+L2) R2L1 = 9428.57109111011.68935 = 0Nmm III 点 M2=R1L1+FtL2 =1573.11935+9428.57156 = 2941714.77Nmm （5）作转矩 T 图： T=T1 = 330000Nmm （6）校核轴的强度： 按弯扭合成应力校核轴的强度 校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面 III）的强度。由文献1，15-5 可知，取 =0.6，轴的计算应力 MPa557.4 801 . 0 )1033 . 0 6 . 0(77.2941714 )( 3 262 22 2 W TM c 选定轴的材料为 45 钢，锻打处理，由文献1表 15-1 可知，MPa。因此，60 1 ，故安全。 1 ca （7）精确校核轴的疲劳强度 判断危险截面 从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看，截面 III 引起的应力集中最严重，且受的 弯矩较大；从受载的情况来看，截面 III 的应力最大，故 II 面不用校核。只需校核截面 III。 截面 III 左侧 抗弯截面系数 W=0.1d=0.180=51200mm 3 23 抗扭截面系数 WT=0.2d=0.280=102400mm 3 截面 III 左侧的弯矩 M 为 M= 2941714.77920/935 = 2894521.48Nmm 截面 V 上的扭矩 T 为 T=T1=330000Nmm 截面上的弯曲应力 Mpa08.556 51200 2894521.48 W M b 截面上的扭转切应力 MPa233.2 102400 330000 1 T T W T 轴的材料为 45 钢，由文献1表 15-1 可知，MPa，MPa，640 B 275 1 MPa。155 1 由文献1 附表 3-8 可知，用插入法求出 ，8 . 2 k 24 . 2 8 . 28 . 0 k 轴按精车加工，由文献1 附图 3-4 可知，表面质量系数为： 84. 0 轴未经表面强化处理，1 q 固得综合系数为 99 . 2 1 84 . 0 1 8 . 21 1 k K 43 . 2 1 84 . 0 1 24 . 2 1 1 k K 由文献1 3-1，3-2 可知，碳钢的特性系数 取2 . 01 . 0 1 . 0 取1 . 005 . 0 05 . 0 所以轴在截面 V 左侧的安全系数为 24 5.21 01 . 056.50899 . 2 275 1 ma K S 1.7131 2 223 . 3 05 . 0 2 3.223 43 . 2 155 1 ma K S 5 . 15.75 131.711.25 131.711.25 2222 S SS SS Sca 故该轴在截面 V 左侧的强度是足够的。 截面 V 右侧 抗弯截面系数 W=0.1d=0.170=34300mm 3 抗扭截面系数 WT=0.2d=0.270=68600mm 3 截面 V 右侧的弯矩 M 为 M=2941714.77126/156 = 2376000.39Nmm 截面 V 上的扭矩 T 为 T=T1=330000Nmm 截面上的弯曲应力 MPa45.359 34300 2376000.39 W M b 截面上的扭转切应力 MPa734.8 68600 330000 1 T T W T 截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数及按文献1附表 3-2 查取。因 ，042. 0 95 4 d r 53.01 95 100 d D ，05 . 2 3 . 1 又由文献1附图 3-1 可得轴的材料的敏感系数为 ，83 . 0 q87. 0 q 故有效应力集中系数按文献1，附为43 25 87 . 1 ) 105 . 2 (83 . 0 1) 1(1 qk 26 . 1 ) 13 . 1 (87 . 0 1) 1(1 qk 由文献1附图 3-2 可得轴的截面形状系数为58 . 0 由文献1附图 3-3 可得轴的材料的敏感扭转剪切尺寸系数为76 . 0 综合系数为 41 . 3 1 84 . 0 1 58 . 0 87 . 1 1 1 k K 84 . 1 1 84 . 0 1 76 . 0 26 . 1 1 1 k K 所以轴在截面 V 右侧