【《页岩矿石锤式破碎机的设计计算过程案例》1700字】

页岩矿石锤式破碎机的设计计算过程案例1.1破碎机的基本参数计算本设计破碎机，破碎机直径D=1000mm，长度L=1000mm，转速n=740r／min；进料粒度：≤300mm；出料粒度：3～60mm，额定功率Pe=110kW1.1.1转子转速的计算=（0.4—0.6）（3-1）式中──锤头的圆周速度（m/s）──转子的直径（m）根据所给的条件，转子的转速为60·40/1.14/1=740r/min。1.1.2生产率的计算生产率与物料的大小、破碎机的工作能力、物料的状态性质、以及筛分装备的缝隙大小有关，一般采用经验公式：（3-2）取值在35到50。Q=35·1·1.6·1=56t/h1.1.3电动机的选择很多人一碰到电动机的转型就头疼，其实电机的选型还是很有规律的，只要把握住方法，选择电动机的类型是非常方便的。电动机的选型是有一定的技巧的，首先要从多方面进行分析。打个形象的比喻，选择电动机就好比是找对象一样，找对象时要看对方的相貌、工作、人品、家庭、性格等方方面面。同样选择电动机也要从功率、转速、扭矩、供电、精度要求等方方面面考虑。很多人一碰到电动机的转型就头疼，其实电机的选型还是很有规律的，只要把握住方法，科学的选择合适电机不难。根据上述这些要求，本设计选用三相鼠笼式异步电机。电动机的功率：（3-3）式中k为0.14，p得出为101.6kw，根据所给的条件Pe=110kw，再查《机械设计手册》，确定电动机型号Y315S-4。1.2锤头设计与计算锤头如果质量过大的话就会导致耗电量增加，质量过小它又达不到破碎的效果，所以它的大小要比较合适。有如下公式：=（0.4—0.6）(3-4)式中和分别是打击后和前物料的线速度(m/s)把破碎物料看作是不运动的：(3-5)由上式可知:(3-6)式中──锤头的质量(kg)──最大物料块的质量(kg)综上所述， =4/3πr^3=4/3·1.14·0.15～3·1.6·1000=22.62kg所以锤头质量为22.62·1.2=27kg本设计使用的锤头是采用锯齿形和圆形相结合的方式，有四组七对锤头组成了转子。销轴把锤头和圆盘连接起来。图3-1锤式破碎机使用的锤头1.3主轴的设计及强度计算1.1.1轴的材料选择齿轮和轴作为传动系统中关键的零部件，他们是直接传递动力和扭矩的，可以说是传动系统中的中流砥柱。所以他们使用的材料都是有讲究的，强度刚度要满足要求自然不用说，另外还要有一定的韧性要求。一般情况下作为轴来说45号钢和它的老搭档40Gr都是非常合适的材料，之所以这些材料常用，是因为他们的性价比高，调制过后的综合力学性能非常好价格也不贵。齿轮和轴由于有太多的相似之处，所以轴用的材料齿轮也可以用，轴用的热处理齿轮也需要，轴能用的办法齿轮照样可以用。也就是说常规的齿轮用45钢或40Gr，要求高的齿轮用合金钢加热处理。通过上面的分析，同时结合实际工作要求，轴也采用了40Gr调制处理。1.1.2最小轴径的设计式中A=98～107因为本设计中主轴的材料为40Gr，且承受大载荷，大弯距。所以A取107，又因为P=75KWn=980r/min所以mm考虑到破碎机所承受的转矩变化和冲击最细处dmin=100mmτ===1.654N/mm2查表得40Gr许用扭切应力[τ]=40～52N/mm2τ=1.654N/mm2﹤[τ]，故最细处符合强度条件。1.1.3轴的结构设计主轴的结构设计要充分考虑到轴上各个零件的安装和定位，既要保证轴上零件能够顺利安装，同时又要保证各零件能够准确定位。本设计的主轴结构如下图3-2。图3-2主轴的结构图1.1.4轴的强度校核将轴简化成作用于转子上的均布载荷。则有，，式中：KN·m则有:N,N,N;N，N，N；作用于转子上的合力则为：N，N，N；则作用于轴上的支反力分别为：水平面内支反力：KN垂直面内支反力：KN产生的弯矩为：并按结果分别作出水平面上和垂直面上的弯矩图如图所示。图1.5主轴弯矩分析图图3-3主轴载荷分析图总弯矩图并作出M图KN·m求出计算弯矩图（h），KN·m只要校核则最危险的截面，由式：可得：[δ]=75MPa。1.1.5键的强度校核平键联接最易发生的失效形式通常是压溃和磨损，此处针对挤压强度和耐磨性条件进行校核。挤压强度条件式中：——许用挤压应力，MPa（此处为60-90）；——许用压强，MPa（此处为50）。第一个平键：第二个键：均小于其许用挤压应力和许用压强，故满足。1.4带传动的设计确定计算功率Pe：（1）由《机械设计基础》的表9.21查的Ka=1.65，再由式得：Pe=Ka·P=1.65·110=181.5kw（2）选取V带型号，根据Pe=181.5kw，n1=740r/min，选用SPC窄V带。（3）确定带轮基准直径主动轮290mm，从动轮400mm，在允许误差之内。（4）验算带速vm/s带速在5～25m/s范围内。带的基准长度和中心距按照结构要求，初等中心距为1500mm，由式得：=2a+π（d1+d2）/2+（d2-d1）^2/4a=4085mm由表