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立轴 冲击 破碎 设计 CAD 说明书

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立轴冲击式破碎机的设计（含CAD图和说明书）,立轴,冲击,破碎,设计,CAD,说明书

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摘 要 针对目前中国的快速发展,以及新推出的一带一路建设,中国正快步推进基础设施建设,所以对建筑砂的需求急剧增加,而自然砂又日益减少,所以立轴冲击式破碎机就越来越被市场接受,本课题设计出一种出料粒度小于5mm的立轴冲击式破碎机,此次设计的立轴冲击式破碎机可实现”石打石和”石打铁的互换作业,较好的实现石料的整形和制砂工艺,提高破碎机的工作效率和作业范围.其主要内容包括:转子,破碎腔,落料腔的结构设计以及”石打石和”石打铁的工作原理的介绍,该制砂机主要由底座,电机,动力传动部分,破碎腔,落料腔,转子以及润滑系统等组成.立轴冲击式破碎机总体结构设计是我们考虑的第一步,接下来是选择合理的总体方案,最后考虑的是部分组件是否是满足强度,刚度及耐磨性要求,选择合适的电动机,看是否满足国际通用的原则,对主轴箱结构和安装方式进行设计和校核.选择合适的轴承.最后对立轴冲击式破碎机的工作原理进行阐述.关键词：立轴冲击式破碎机；破碎腔; 制砂机IAbstractIn view of the rapid development of Chinese at present, and along the new road construction, China is rapidly promote infrastructure construction, so the construction of sand and natural sand demand increased dramatically, and increasingly reduced, so the vertical impact crusher is more and more accepted by the market, this article designs a grain size less than 5mm vertical shaft impact The design of the shaft impact crusher can realize the exchange operation of stone beating stone and stone beating iron. It can better realize the plastic and sand making process of stone material, improve the working efficiency and operation range of the crusher. The main contents include the structure design of the rotor, the crushing chamber, the blanking cavity, and the stone beating stone and the stone beating iron. The working principle is introduced. The sand making machine mainly consists of base, motor, power transmission part, crushing chamber, blanking cavity, rotor and lubrication system. This paper first designs the overall structure of the vertical shaft impact crusher, chooses the reasonable overall plan, part components, driving and transmission schemes, selects the right motor, and the spindle box knot. Design and check the structure and installation method. Choose suitable bearings. Finally, the working principle of the vertical shaft impact crusher is expounded.Keywords: vertical impact crusher, basalt, crushing chamber, sand making.目 录摘 要IAbstractII引 言1第一章 绪论21.1 国内外破碎设备的研究状况21.2 立轴冲击式破碎机的研究状况21.3立轴冲击式破碎机的特点31.5 设计要求41.6 本次设计的重点难点5第二章 立轴冲击式破碎机方案设计62.1 立轴冲击式破碎机的方案设计62.1.1立轴冲击式破碎机的方案设计62.1.2工作原理62.1.3设计特点72.2传动方案的设计及方案确定82.3组成构件的设计8第三章 立轴冲击式破碎机动力参数的计算103.1 立轴冲击式破碎机功率计算103.1.1工作载荷的确定103.1.2电动机的选择113.3 确定轴的最小直径123.4 带传动的设计计算12第四章 立轴冲击破碎机转子破碎腔的结构144.1 转子的结构设计 144.2 破碎腔的结构设计15第五章 立轴冲击式破碎机动力箱及落碎腔的机构设计175.1 主轴的结构设计175.1.1概述175.1.2主轴的结构方案拟定175.1.3 轴上零件的装配方案175.1.4 主轴上零件的定位方式185.2 轴承的选定，润滑，以及密封195.3 落料腔的结构设计20结论21参考文献22谢辞23III延边大学本科毕业设计说明书 引 言 立轴冲击式破碎机由于近几年市场需求的增加,逐步开始兴起的破碎机类型,人们通常也把他叫作制砂机,由于国家的快速发展导致近年来砂石和矿物在建筑和桥梁上应用日渐增加,于是,制砂机也就应运而生,在中国的一带一路建设中砂石场应用越来越显著,人们把它评为性价比很高的制砂设备。立轴冲击式破碎机还有巨大的开发发展空间,制砂机规格往往以叶轮直径作为主要参考标准,转子形状一般可分为开式转子和闭式转子这两种,按工作原理可分为石打石和石打铁两种形式的破碎机.立轴冲击破碎机由于现在在基础设施上的作用越来越大，世界各国都在研制一种高效而且又节能的破碎机，来提高本国的基础建设的能力，加速国家的现代化建设步伐，一个国家的立轴冲击式破碎机的研制水平也代表着该国家的基础设施水平。因为破碎机的高性能需要考虑他机械的灵活性还有他材料的耐用，以及怎样减少他的周围的空气中的粉尘。所以，该破碎机还有很大的发展前景，各国都有许多改善进步的空间。25第一章 绪论1.1 国内外破碎设备的研究状况第一代的破碎机械是在英国工业革命出现蒸汽机和电动机等动力机械后，动力系统的研究逐渐完善后开始慢慢的制造出来的，在18世界工业快速发展的时期中，先后出现了用蒸汽机来做驱动设备的辊式破碎机，可以用来破碎硬度很高的鄂式破碎机，由于该类破碎机不具备连续工作，效率比较低，后来又发明了可以连续工作的旋回破碎机，到本世纪末才由美国人发明了能耗比较低的冲击式破碎机1三。.国外传统的破碎机相对于我国破碎机来说，结构设计上比较简便些，但是功能却又很可靠，生产制造起来就相对容易些，省去一些不必要的加工工艺，而求，制造出来的性能却优于我国制造的破碎机。但是此时由于技术上的原因，国外也没能解决不可以连续工作的缺点。这就造成了世界上虽然有了破碎机，但是他的生产效率低的问题还是没有得到解决。而我国一直是农业大国，工业发展一直落后国外，再加上闭关锁国的政策，使我国工业发展更加落后国外，新中国成立前，我国在破碎机的研究几乎就是一片空白。建国后，中国积极与前苏联建立友好关系，这才得到了苏联对中国的技术支持，填补了我国在该领域的空白，主要用于大规模的作业还是依靠从苏联进口。使中国无法进行快速的工业化发展，中国今后应当提高自己对破碎机的研究，重视对基础零件的制造，在结构上努力创新创造，来从根本上解决对外国的依赖。1.2 立轴冲击式破碎机的研究状况上世纪80年代末,经过世界各国的对破碎机的研究，不断对现有破碎机的改进，提出一些新型破碎机，经过不断的改进,在九十年代初期,新西兰推出了巴马克立轴冲击式破碎机。这种破碎机相对于前几代破碎机来讲，它采用的工作原理更加先进，很大程度上减少了破碎机直接对物料进行破碎,而是物料和物料之间的撞击破碎，这就是破碎机的能耗低的根本原因，而且结构还简单，工作性能相对比较稳定，因此到90年代被世界各国客户所接受并受到良好的评价。该机一开始广泛用于建筑材料的生产,煤炭的粉碎及化工原料的制作等行业,后来由于自然砂减少，该机在制砂业中优势越来越突出。自国家出台了加强基础设施建设后，该破碎机的地位又提高很多。而我国制造的立轴冲击破碎机性能不是十分可靠，使用寿命又比较短，破碎机使用范围又比较单一，核心的零件还需要国外进口，研究的潜力十分巨大。立轴冲击式破碎机的破碎类型有好多种分类，可以按石打石和石打铁两种工作原理分,也可以按给料方式又分为瀑落给料,溢流给料和转子给料三种给料方式,还可以按转子开式和闭式分，而且转子的直径的长度又决定该机的破碎能力，因此需要重点研究该破碎机的转子是我们需要做的重要一步。但由于该机转子转速很高,导致磨损加快,所以提高转子寿命就尤为重要。一般来说开式转子所允许的进料粒度大小大于闭式转子的进料粒度，允许大约100mm的进料粒度,但是残酷的是，国内暂时无法生产出开式转子的破碎机，这种先进的破碎机一般都是由国外先研制出来。其次，我国研制的破碎机的转子直径还普遍小于国外，一般不超过一米二。这使得国内的破碎机的破碎能力一般低于国外2。国际上的立轴冲击破碎机在一些耐磨件的选择和制作工艺上还是远超我国，国外一般用陶瓷制作耐磨件，而我国还普遍用一些高铬钢和硬质合金，虽然可以达到基本的使用性能，但在高温和腐蚀性强的条件下远远不够陶瓷材料条件好，而且，陶瓷的硬度相对于铸铁类要优越不少，在转子和破碎腔中如果选用陶瓷材料作为耐磨件将会是破碎机性能提升一大步。然而，目前国内一般采用硬质合金和高铬钢材料作为破碎机的耐磨件,使得该机在稳定性，耐腐蚀和耐磨损等性能上普遍没有国外的破碎机品质高。1.3立轴冲击式破碎机的特点 目前立轴冲击式破碎机在世界上被广泛应用于基础设施建设领域，替代以前的各种破碎机型，被大量用户所喜爱，这与它具备的特点不可分的.(1) 结构设计上采用立体结构，节约占地面积，工作过程中运转平稳。(2) 能量消耗小,产能高,破碎比大,破碎效率高。(3) 在破碎腔的设计上物料可以形成物料垫衬，减少腔壁与物料直接接触，减少磨损，延长使用期限。(4) 具有细碎,粗磨,整形功能,产品呈立方块,堆积密度大。(5) 破碎腔内的物料自忖和落料腔内的忖板结构,大幅度减少磨损件费用。(6) 可破碎中硬,特硬物料。1.4 本课题的研究内容及意义 一直以来，人们对立轴冲击式破碎机的研究专注于转子的结构设计以及破碎腔的破碎方式，所以就出现了各式各样的机型，但是将其拆分来看，其改善的只是其中的莫各细小的环节，本次研究的破碎机的主要研究方向是在借鉴他人的基础上，对其破碎腔结构进行了少许变化，使其可以实现两种功能的互换，这样可以实现破碎机的多元化使用，而且本次研究也十分注重电动机的选择，考虑选用国际上通用的电动机，这样便于满足更多的目标客户。虽然转子只对物料进行加速和研磨作用，没有直接对物料进行破碎作用，但转子确是立轴冲击破碎机不可或缺的一部分，可以决定破碎机性能的好坏，破碎腔的设计是决定该机可以实现哪种工作方式，石打石和石打铁的工作方式主要看破碎腔是否有反击板，反击板是石打铁的工作方式，而物料衬板是为了实现均匀的物料垫来实现石打石的工作方式。我国正处于快速发展的时期，基础设施和工业发展都在努力向前快进，破碎机由于它独特的地位，使得我国研制出一种高品质的破碎机成了当物之极，他不仅可以代表我国制造业的水平，也对我国正推行的一带一路战略起着不可替代的作用，它不仅可以推进我国基础设施快速发展，也可以推进沿线国家的快速发展，使世界更多的国家相信中国制造，提高中国的国际地位3。1.5 设计要求 立轴冲击式破碎机的设计要求应根据他的用途和工作环境制定相对应的设计要求。立轴冲击破碎机的生产工况：花岗岩整形，破碎前石料密度3t/m入料粒度小于5cm入料通过量150t/h转子回转速度：1000r/min-1600r/min主轴要求：回转精度要高，与转子配合对中性要好，寿命长。主轴箱周边的箱体能够实现顺利落料，并具备良好的耐磨性。1.6 本次设计的重点难点 (1)立轴冲击式破碎机的总体结构设计(2)主轴箱及破碎腔的结构设计(3)驱动电机的计算，转子的回转速度第2章 立轴冲击式破碎机方案设计2.1 立轴冲击式破碎机的方案设计2.1.1立轴冲击式破碎机的方案设计图2-1 立轴冲击式破碎机总体装配图1-进料装置 2-转子 3-破碎腔 4-主轴装置 5-落料腔 6-电动机2.1.2工作原理立轴冲击破碎机的工作原理细分为以下几个阶段:第一阶段物料经过入料装置,由于重力作用下形成垂直向下的物料流，该物料进入转子中心被分料盘顺势分成多股水平料流，之后他在转子的离心力作用下,在加速通道中被快速加速并产生强烈的挤压和研磨作用,最终在加速通道的末尾处还会遭到抛料头的旋转撞击而产生进一步破碎；第二阶段是水平物料在转子施加的离心力作用下,获得巨大动能后抛射出去,由于受到空气的阻力,先抛出去的物料速度逐渐变小,被后面连续不断抛出的物料所追击破碎,此过程中动能一部分转化为破碎能,还有一部分动能使实现能量交换的物料一同撞向破碎腔的反击板,实现物料的进一步破碎4。第三阶段是水平撞击的物料在撞击反击板时，动能不会完全转化为破碎能，余下的动能还会使一部分物料经反击板后反向抛射出去，一部分与转子抛射出的物料撞击破碎，还有一部分物料会运动到转子运动的地方，再一次遭遇转子反击，形成反击破碎最后落于落料仓；上述几个阶段没有明确划分的标志，绝大部分都发生在高速旋转的转子和破碎腔壁之间，该区域会形成密集高速的涡流粒子云，它们之间相互追击，碰撞，挤压，连续不断进行着动能与破碎能的相互转化。2.1.3设计特点为满足破碎机的工作需要和设计要求，整个设计具备如下的设计特点：(1) 立轴冲击破碎机的主轴总成安装在底座上，用以传递动力以及支撑叶轮旋转运动。主轴，轴承以及轴承座构成了主轴总成5。(2) 传动轴的主轴承选择圆柱孔调心滚子轴承和推力调心滚子轴承。这样选择的目的是推力调心滚子轴承可承受轴向重载荷并且适用于相当高的转速，满足主轴的工作条件，也可以承受径向载荷，这样也考虑到了该机在工作时会出现震动和冲击的情况，避免因选择轴承不当而造成的损失。圆柱孔调心滚子轴承具有高承载能力，而且可以轴向移动。这样既可以解决物料落入转子时造成的冲击问题，还可以解决了因温度变化而产生的轴向伸缩问题和安装轴承的间隔误差。(3) 在动力传递中采用双电机加双头螺柱结构的方式，这样可以平衡主轴的受力情况，以及可以调整由于在工作过程中皮带松动的情况，保证了破碎机的有效正常工作。(4) 在电动机和主机的位置布置方面，将电动机支撑结构和主机分隔开，主机通过橡胶减垫安装在支架上。这样可以防止共振，减轻振动水平，有利于电机和主机平稳工作。(5) 轴承箱和转子之间的装配采用叶轮及叶轮座的螺拴连接及分料盘与主轴之间用螺栓连接，保证了转子和轴承箱连接可靠，减少运转中的振动。(6) 带轮也采用内外锥配合的装配方式以及轴向外加双头螺柱加垫板固定，保证带轮具有良好的回转精度。(7) 在落料腔的轴承座支撑肋板上安装机座衬板，这样可以减少下落物料对轴承箱的磨损，在落料腔的内壁上安装防粘低阻力的高分子材料，保证物料顺利的排出落料腔，而且可以减少对落料腔的磨损，延长使用寿命。(8) 电动机的安装方式采用了垂直加水平双向固定的安装方式，保证电机的位置精确。 2.2传动方案的设计及方案确定 传动机构是把电机的旋转转化为转子的高速旋转运动,有带传动和链传动两种传动方式6。 带传动有如下特点：(1) 结构简单，传动效率高,带轮也容易制造。(2) 可以在两轴中心距较大的场所适用。(3) 传动过程中平稳且无噪声，并且可以缓冲，吸收一部分的振动。(4) 如果出现过载情况时，带将会在带轮上打滑，可防止易坏零部件的损坏，起到保护作用。(5) 不可以保证精确的传动比。链传动的特点：(1) 即使两轴相距较远的情况下，链传动也可以精确的传递运动和动力。(2) 可以在低速，高温和灰尘环境等不良环境中工作。(3) 与带传动相比，它可以保证精确的传动比，传递功率大，而且作用在轴承和轴上的作用力比较小。(4) 传递效率高，一般可以达0.95-0.97。(5) 如果链条的链速很大时，会出现振动并跳链的情况。(6) 不利于维修和传递较大的转速，容易产生振动。立轴冲击式破碎机的转子转速要求较高，而且工作环境相对恶劣，破碎物料的粒度不是均匀，容易造成造成转子卡死和过载情况的发生。如果用链传动就会损坏链条，而带传动就不会造成机器损坏，而且，破碎机械对传动精度要求不高，故该立轴冲击式破碎机选择带传动比较合适。2.3组成构件的设计(1) 入料仓的结构设计：入料仓结构由进料装置1和进料装置2组成以及进料套加调整垫，当进料装置2关闭时，可以有效地实现石打铁的工作原理，当装置2打开就有效实现石打石形式的工作过程。通过增减调整垫可以实现进料的调节。(2) 皮带的张紧系统的设计：在考虑主轴的受力均匀下，利用对称位置安装两台电机，考虑皮带随工作时长会出现松弛现象，所以安装了调整螺杆来紧固皮带，增加其传动效率。如果过于松弛就会出现皮带在带轮上打滑，导致皮带和带轮的磨损。因此，设计带轮的张紧装置十分必要。(3) 底座的设计：底座是直接决定了该破碎机的占地面积的，适当的采用对称性结构，并且选择的材料一定要有足够的刚度和强度，还需要合适的位置添加橡胶垫片来减少其剧烈震动。 第三章 立轴冲击式破碎机动力参数的计算3.1 立轴冲击式破碎机功率计算3.1.1工作载荷的确定(1) 由已知条件知道：主轴的转速范围n1=1400r/min-1800r/min,入料通过量=150t/h(2) 估算转子总重m1=300kg，主轴总重m2=350kg，其他总重m3=600kg，转子的直径d=1000mm(3) 立轴冲击式破碎机转子对物料的冲击力F1在连续工作的立轴冲击式破碎机中，物料是连续撞击反击锤头的，故可将此工作状态理想成无数形状，质量大小一致的颗粒流对反击板的撞击。根据冲量定理得到立轴冲击式破碎机叶轮对单个物料颗粒的冲击力为 Ft=mv0/t （1）m-物料块的平均质量，kgV0-受冲击后物料块的速度，m/st-转子对物料块的平均冲击时间，s由碰撞理论 t=2.48r/vp （2） v0=vp Vp=2rn/60=73.3m/s式中：vp-物料抛出叶轮的抛出速度m/s r-喂料块的平均半径m由立轴冲击式破碎机每小时的设计产量Q（t/h）可算出在同一冲击时间t内对叶轮进行冲击的颗粒数目 N=tQ10003600m （3）所以叶轮所受的作用力矩 M=NKtFtR1 （4）式中：Kt-工况载荷系数 Kt=1-3 取Kt=1.5 R1-冲击力臂立轴冲击式破碎机的计算功率P=Mn955012 （5）式中n-立轴冲击式破碎机的转子转速（r/min）1-三角带传动效率 1=0.94-0.97 取1=0.952-支撑轴承工作效率 2=0.97将（1）（2）（3）（4）分别代入（5）式中P=150100036000.50.573.31.50.5140095500.950.97=364.4kw3.1.2电动机的选择电动机类型的选择：根据工厂用电一般为380V三相交流电的条件下，采用三相异步交流电机。Y系列具有国际互换性的特点。而且Y系列电机一般为全封闭式的。具有防止灰尘等杂物侵入电机中，影响电机使用性能和寿命。而且还具有外形小，重量轻，效率高，温度低，使用方便，运行可靠等优点。根据工作机的计算功率选择两台Y315L2-4型号电机。电机型号额定功率满载转速外形尺寸Y315L2-4200148011905308453.2 确定轴上的功率P1，转速n1和转矩T1 主轴是立轴冲击式破碎机的核心部件，用来支撑转子的重量以及传递动力,工作过程中还会受到一部分的冲击力，因此对主轴的材质要求较高，对强度和韧性要求很高，选用高铬钢。破碎机单个电机的总传动效率= 12=0.950.97=0.9215 P1=2P=22000.9215=368.6kW转速 n1=1400r/min因此得到T1=9550P1/n=9550368.61400=2514.38Nm3.3 确定轴的最小直径 选取轴的材料为45CrNi(合金结构钢),取A0=150 dmin=A0=150=96mm考虑一些其他因素,为了安全考虑,选取轴的直径为d=110mm3.4 带传动的设计计算 带传动的结构简单，工作中传动平稳，皮带和带轮制造容易，成本较低，有缓冲和吸振的特点。而且破碎机的工作环境比较差,粉尘较多,工作中振动和噪声比较大,载荷变化较大,因此该破碎机选择带传动比较合理。1. 确定计算功率Pca 由式得： Pca=KAP由查表得工作情况系数KA=1.3 电动机的额定功率P=200kW 故 Pca=KAP=1.3200=260kW2. 选择V带的带型根据Pca，n1查表选用D型。3. 确定带轮的基准直径dd并验算带速v1) 由表8-7和8-9初选小带轮的基准直径dd1=500mm2) 验算带速v 根据式（8-13）得v=dd1n1/(601000)=36.6m/s,带速合适4. 计算大带轮的基准直径，传动比i=1：1 dd2=dd1i=5005. 确定V带的中心距a和基准长度Ld1) 根据式0.7（dd1+dd2）a02（dd1+dd2），初定中心距a0=1500mm2) 由式（8-22）计算带所需的基准长度 Ld02a0+（dd1+dd2）/2 +(dd2-dd1)/4a0=4570mm由表8-2选择带的基准长度Ld=4660mm KL=0.913） 按式（8-23）计算实际中心距a 由式(8-23)计算实际中心距a aa0+(Ld-Ld0)/2=1500+(4660-4570)/2=1545mm6. 计算带的根数z 1 )计算单根V带的额定功率Pr 由dd1=500mm和n1=1400r/min,查表8-4得P0=24kW 根据n1=1400r/min,i=1:1,和D型带,查表8-5得P0=0. 查表8-6得K=1,由表8-2得 KL=0.91 于是 Pr=(P0+P0)KKL=2410.91=21.84kW 2 )计算V带的根数z z=Pca/Pr=26021.84=11.9 取z=127. 设计结论 选用D型普通V带12根，带基准长度4660mm，带轮基准直径dd1=500mmdd2=500mm，中心距选择a=1600mm。第四章 立轴冲击破碎机转子破碎腔的结构4.1 转子的结构设计 转子一般是立轴冲击式破碎机核心的部件，决定着破碎机性能以及参数，如下图所示转子分解示意图：图4-1 闭式转子基本结构该闭式转子主要由精加工转子体，上下保护圈，上下导流板，分料盘，抛料头，反击板等组成。上下保护圈是减少破碎腔内的物料对转子的磨损作用；上下导流板的目的是加速物料甩出转子。图中分料盘的作用是将进入转子中的物料分散成几股，一般来说是三到五股，同时分料盘还可以承受一定的轴向冲击力，反击板是将物料在离开转子时由于旋转运动对他实现进一步增速，进一步提高物料的离开速度。反击板主要承受物料的冲击载荷，因此需要耐磨性很高的高铬钢来作材料。在研究转子的设计中，就考虑到了物料和转子之间的摩擦和外部的细颗粒对转子的磨损，就将转子设计成精加工转子主体和一些可以拆卸的部件，避免整个转子都用耐磨性高的高铬钢，这样可以减少成本，而且如果其中一个部件失效，还可以将其更换，使其整个机器可以继续正常工作。4.2 破碎腔的结构设计破碎腔是立轴冲击破碎机主要体积的一部分，占据了整个机体的绝大部分空间，耗费的体积和材料都十分多，考虑机器的成本问题，采用焊接方法连接，物料进行破碎的主要发生在破碎腔内，而且破碎腔中心还囊括着主要部件转子，从转子抛出的物料破碎主要还是破碎腔壁上，因此，需要考虑破碎腔壁的耐冲击性，所以破碎腔壁选择安装衬板来增加其耐磨性和冲击力。破碎腔的上面还需要安装破碎机的给料装置，具有一定的重量，仅靠破碎腔上体壁不足以支撑物料和给料装置的重力，因此需要在破碎腔体内安装一些用来支撑给料装置的支架。考虑破碎腔中转子的特殊性，以及它工作中经常出现故障和更换一些新的耐磨件，需要经常将破碎腔打开，所以需要设置一个检修门来观察腔体内部情况，而且我们需要安装一个保护开关在检修门上，防止机器运行时打开造成意外事故，只有停机时才可以将检修门打开。检修门如下图所示：图4-2 破碎腔检修门 破碎腔体积比较大，所以在要形成均匀的物料垫需要在破碎腔的中部位置添加一个环形的托盘，这样可以将破碎腔分为上下两层，上层用于接收由旁路溢料系统落下的物料，再用螺栓固定L板是将物料均匀的分布在环形托盘上并容易形成固定的料衬，来使后来的物料经过料衬后可以沿托盘的边缘均匀的落下，形成像瀑布一样的连续物料流。下层安装有一圈的环形K板，K板通过螺栓固定在反击板座上，K板的作用是将物料垫衬形成K字形状，有利于物料在冲击后可以斜向上射出，由转子上底板反击向下实现多次破碎，当它受到严重磨损时可以替换，其次，形成垫衬后，后来的物料不会直接与破碎腔壁接触，减少对破碎腔的磨损。 该破碎机如果想实现从石打石到石打铁的互换，可以通过更换内部安置组件，将K板拿出，在破碎腔的反击板座上换上高铬钢材料的反击板，就可以实现石打铁工作了。 第五章 立轴冲击式破碎机动力箱及落碎腔的机构设计5.1 主轴的结构设计 5.1.1概述 确定轴的结构设计是确定轴的合理外形以及全部结构尺寸的第一步,因此我们先确定影响轴结构的因素。综合考虑各方面的因素,影响轴结构因素如下:(1) 轴上零件的配置情况,大小以及和轴连接的方法；(2) 轴上作用载荷的大小,以及具体分布位置；(3) 轴上零件的固定方式；(4) 轴所选择的加工方式以及轴上零件的安装和拆卸的先后等；(5) 轴所选的材料以及工作的具体环境。 5.1.2主轴的结构方案拟定根据主轴的最小直径,以及零件在主轴上的定位方式和装拆方式,主轴的基本形状也就基本确定了。如下图所示: 图5-1 主轴外形图5.1.3 轴上零件的装配方案 在拟定轴结构设计之前，我们要考虑到轴上零件的装配，它基本上确定了轴的基本形状。装配方案就是预定出轴上主要零件装配方向，定位方式，以及主要零件安装顺序和相互关系7。如下图图5-2 主轴上零件的装配方案1- 分料盘 2-叶轮 3-u型套筒 4-支座耐磨板 5-带轮6-叶轮座 7-轴承座 8-圆柱滚子轴承 9-推力调心滚子轴承 10-锥形套5.1.4 主轴上零件的定位方式(1) 主轴上零件的轴向定位带轮装置的轴间定位：采用适当高度的轴肩和端口用垫板加双头螺柱轴向固定，而且用六角螺钉将锥形套筒轴向固定，可以承受较大的轴向力。圆螺母定位：主轴的最下端采用圆螺母定位，便于拆装，这样便于更换轴承箱内的轴承，既方便可靠，又可以承受很大的轴向力。圆锥面定位：带轮装置中采用了圆锥面定位，这样便于传递较大的动力，而且可以减少主轴的尺寸，方便可靠。而且主轴箱体与物料衬板以及锥套也采用锥面定位方式，这样便于简化对破碎机拆装过程。主轴箱装置中的定位：圆柱孔调心滚子轴承采用适当的轴间和套筒定位；推力调心滚子轴承采用套筒和端盖轴向定位；分料盘与主轴采用螺栓定位。(2) 轴上零件的周向定位 在带轮装置中，需要增加带轮的尺寸，因此需要增加一个的内锥采用了键连接的形式。另外叶轮座也采用了平键的周向定位，U型盘也采用了键的周向定位。5.2 轴承的选定，润滑，以及密封根据轴承的受力情况分析来选择：圆柱孔调心滚子轴承和推力调心滚子轴承两种轴承。选择圆柱孔调心滚子轴承是因为它是自调心的,因此不受轴与轴承箱的不对中或轴变形的挠曲的影响,并且还可以补偿由此引起的同心度误差。还有一个优点是该类轴承除承受径向载荷外，还可以承受双向轴向载荷及其联合载荷，承载能力较大，同时具有较好的抗震性，抗冲击能力。推力调心滚子轴承具有与滚子轴承相似的性能外，还有一些重要的与众不同的特性，这类轴承轴向载荷能力非常大，在承受轴向载荷的同时还可以承受若干径向载荷，但径向载荷不得超过轴向载荷的一半。轴承类型国内新型号国内旧型号内径（mm)外径（mm）宽度（mm）脂润滑转速油润滑转速重量（kg）调心滚子轴承22330CC/W33536301503201081200150042推力调心滚子29334X39039334170290731200150036调心滚子轴承23034C3053134170260671600200014.2 润滑对于滚动轴承具有十分重要的用处，它可以使机器更加顺利的工作，轴承中的润滑剂不仅可以减少摩擦阻力，还由于润滑剂可以吸热，这样可以减少轴承中的热量，防止因为温度过大使轴承精度减少，润滑剂还可以缓冲一部分的震动，防止生锈等优点。在立轴冲击式破碎机中主轴采用了竖直放置，并且轴承承受的载荷较大，因此轴承的润滑采用脂润滑，脂润滑形成的润滑膜强度高，可以承受较大的载荷，不易流失，容易密封，一次加脂可以工作很长一段时间。轴承的密封装置是为了防止灰尘，以及一些其他杂物进入轴承，并防止润滑剂流失而设计的。因为破碎机的工作环境粉尘比较多，对主轴的回转精度要求较高，所以采用了接触式密封和非接触式密封相接合的方式。5.3 落料腔的结构设计落料腔的结构设计时要保证破碎后的石料顺利落下，物料不能堆积在转子的下面，这样会导致主轴和转子的严重磨损，因此合理设计落料腔的结构是保证破碎机工作寿命的重要因素。而且，破碎物料一般都需要经过落料腔排出，随着时间的增加，会对落料腔的四壁造成冲击磨损，减少该机的使用年限，因此在落料腔壁加入机座衬板和耐磨护板得作用是以延长他的使用期限8。结构设计图如下：图5-3 落料腔的结构图1- 套筒 2-机座衬板 3-轴承箱支座 4-机座耐磨护板 5-腔内壁耐磨衬板如上图所示，1为套筒，防止物料堆积在轴承箱上，减少对轴承箱的磨损作用，2为机座衬板，其目的与1一样，减少对轴承箱的磨损作用，3为轴承箱支座，对轴承箱起定位支撑作用，4为机座耐磨护板，对三块支撑板起保护作用，5为腔内壁耐磨衬板，由防粘低阻力高分子材料组成，可以对落料腔内壁起到防磨保护作用，更重要是由于本身具有低粘性，所以保证物料顺利的排出落料腔外，不会出现堆积现象9。结论本次设计的立轴式冲击破碎机是我在查阅了无数的相关论文以及文献中找到自己的设计思路，但由于论文中得到的