垃圾破碎机的设计

引 简 国内外研究现 课题研究的意 毕业设计的任务要 垃圾破碎机的方案设 破碎的基本理 破碎的目 破碎 破碎方 垃圾破碎机的结构设 破碎机的类 破碎机选型研 垃圾破碎机结构示意 垃圾破碎机工作参数的确 垃圾破碎机结构的实体建 垃圾破碎机主要机构相关计 刀具的相关计 主轴的相关计 电动机选 V带传动的设 轴承的选 键的设计校 主轴的加工工艺卡编 破碎机的润滑和密 轴承的润 轴承的密 结 参考文献 第1页共34第2页共34DOPPSTADT公司是世界一流水平从事垃圾处理工程的专业大公司，日本，荷兰等垃DOPPSTADT第3页共34日本富士重工业株式会社(FujiHeavyIndustries,Ltd.M&J换周期。M&J破碎机适用于所有类型的垃圾和废物：包括生活垃圾、家具、废弃木料、塑料、金属桶、纸等，M&J垃圾破碎设备在欧洲和美洲已经得到广泛应用。破碎10-150吨/小时不等。4A03A3以上的图纸；第4页共34Dmax与固体废物破碎后的最大粒度dmax之比来表示：i

dcp之比来表示，这一破碎比称为真实破碎比，它可以反映固体废物的实际破碎程度。3－30之间。i

ii1i2i3...in。第5页共34 第6页共342.1（a）挤压；（b）劈裂；（c）折裂；（d）研磨；（e）冲击；（f）

第7页共342.1软硬×√×○×○×√√√√√×××√○×√√√√√√√√√√×√○×√√√√√√√√√√×√××√√×√√×√√√√√√√○√√√√√×○○√√√√√○√√√√√×○○○√×√○×√√√√√√√√√√×√○×√√√√√√√√√√2.2[1]第8页共342.21.进料口；2.上箱体；3.旋转刀；4.刀架；5.主轴；6.固定刀；7.筛网；8.第9页共342.2200MPa的物料称为最坚硬物150MPa～200MPa50MPa～150MPa称为50MPa时称为低硬物料或软性物料。结合实验硬度检测及2.3是各种成分的分类。2.3从上表可以看出，城市生活垃圾中除石灰石、大理石或砂岩占有垃圾成分的少量之外，其它都是软性物料，而生活垃圾中并不含有刚玉和铁矿石等工业坚硬和最坚硬50MPa～150MPa100MPa垃圾破碎强度的设计参数，能够完全满足再生煤生产线工艺中的垃圾破碎机的强度要求。ffn

1

（2-式中，K1为修正系数；fρ为物料的密度；d为物料第10页共34杂，而且城市生活垃圾中一般都含水分，所以取f=0.5ρ为物料的密度，取城市生活ρ=2*10-4kg/cm3；d为物料的平均线度，取其值为d=10.5cm；DDmax与固体废物破碎后的最大粒度dmax之比。根据生产工艺流程，设置两段破碎，总破碎比ii1i2，在设计过程中，为便于简化，通常将破碎比设计成i1i2。一般来说，物料尺寸越小，所需1～2次方成正比。10mm能够完全满足生产线的实际需2.4垃圾粒度i

80mm8

（2-二级破碎后总的理论破碎比可达ii1i264，这样的破碎结果完全能满足再生全套图纸加扣全套图纸加扣第11页共3420钢、45钢、20Cr、40Cr等，由于垃40Cr作为主轴的材料，经热处2.32.42.52.6VF0M

（2-2.710mm。2.82.92.102.112.122.132.142.15V带、带2.163.11～2mm。刀具主要承受由剪切力F1产生的剪切应力τF2产生的挤压应力σpF1F2是垃圾颗粒和刃F的分力。全套图纸加扣全套图纸加扣第18页共34最大剪切应力τmaxF2max和最大挤压应力σbs：

PSpcos

PDLcos

0.4106

PDLcosPDcos

tan0.1106（3-（3-

F2

PDLcostan

PDsin

PP=100MPapS——最大受力垃圾截面积，以刀具总长所夹垃圾作为计算面积，单位为m2pS——切向弧面的总面积，可近似表示为刀具斜面面积，单位m2tS——刀具刃口受力截面面积，单位为m2tD——最大垃圾材料截面尺寸，DL——受力垃圾总长度，单位为mL=0.4m，即假L212mm。

15由以下公式得到[]n[][]

1

]

2[]2

第19页共34其中：σMPa；[σMPa；[τ]MPa；[σbsMPa；n——安全系数，取n1.8；μ1——许用抗拉强度和许用剪切应力的折算安全系数，取μ1=0.8；μ2——许用抗拉强度和许用前切应力的折算安全系数，取μ2=2。7，可以得到F

8104

（3-本文设计安装时将夹角设计为5100MPa，当刀具以夹角5安装时，此时刃口F'

8.03104

WWt

Wt

第20页共34

maxWtTd[考虑适当的安全系数，许用扭转切应力与许用拉应力[有如下关系[8]：[](0.51.0)[]

40Cr，其抗拉强度为σb735MPa0.8作为计算值，并n＝1.2，得到：

n

具刃口与回转轴心的距离l=250mmT，结合公

TF'l2104NtWt

第21页共34垃圾破碎机的功率消耗与很多因素有关，但主要取决于物料的性质、转子体的转速、破碎比和生产能力[9]选配电动机时，可以按以下经验公式估算功率P：

2nQ

式中，K2为修正系数；Q为生产率；n为转子体转速；iQ10t/hK21.2~2.0，对于破碎生K2=1.2。1500r/min时能够满足条件，经计算电机功 VV带的根数和截型尺寸进行带轮的设计。由上述知：电动机功率全套图纸加扣全套图纸加扣第22页共34PcaKA表[11]3.1 KA＜＞＞液体搅拌机，避风机（，（>7.5kwPcaKAPKA1.3P55KW

KAP1.355KW

VPcan1D3.2VVV3.2VYZABCDEDmin3.3VC200、212、224、236、250、265、280、300、315、335、400450、500、560、600、630、710、750、800、900、1000、11201250、1400、1600、2000D355、375、400、425、450、475、500、560、600、630、710750、800、900、1000、1060、1120、1250、1400、1500、16001800、V带轮的滑动率ε介于（0.01—0.02）之间，取ε0.02n11000rminn2500

min

D1355mm

D21D(1ε) 355(10.02)mm

VD2710mm（5）V根据公式v1

，

D2n2

3.143551000得

11

ms18.58m

60

60

3.14710500v2 22

ms18.58m

60

60 （6）确定中心距根据传动的结构需要初定中心距的范围应该在0.7D1D2a02D1D20745.5,2130中选取，本文取a0(7)V DD2

2a0

D1D2

D2

71035520L2a D 0

mm21000

(355710)

mm

4

（3-L03704mm，查表（V带型号、截面尺寸和基准长度V

4000mm

3.4VbAqkgθC1800、2000、2240、25002800、3150、3550、40004500、5000、5600、D2800、3150、3550、40004500、5000、5600、63007100、8000、9000、则可知实际中心距a

LdL0mm

40003704mm

1α180D21

由公式

710355

162.28

由公式z

P0VVαL数。查机械设计手册，分别取016.3W2.97Wα0.95L0.91代z≈4.29，zz=5。3.5VP0D3.6V带额定功率的增量iD3.5包角修正系数3.6带长修正系数D

00由公式F2zFSinα1 得 全套图纸加扣全套图纸加扣

第27页共34

FQ25842

N

6HT150。350000型[16]B=80mm，d=140mm，基本额Cr=270kN,C0r=480kN。rε 106C rε

79.2

Ρ 60

（3- σ2103

式中：T——转矩（Fd8.03104903614Nm l——键的工作长度，l=L-b，L180mm；d σ2103

23614103

7156

p 全套图纸加扣全套图纸加扣第28页共34σ2103

式中：T——转矩（Fd8.03104602409Nm kl——键的工作长度，l=Lb，L2d σ2103

22409103

p

5.5101

p 4.2轴零件是垃圾破碎机中的关键零件，它是系统中的动力传动轴，生产纲领为小批生产，属于台阶轴类零件，由圆柱面、轴肩、退刀槽、键槽和轴端螺纹孔等组成。轴肩是用来确定安装在轴上零件的轴向位置，退刀槽是为了磨削方便，键槽是为了安装MNP、Q、K合安装带轮、刀架、飞轮，其轴肩端面是用于轴向定位面，与基准轴颈有垂直度公40Cr，选择1151010M、N的公差等级较高，表面粗糙度值较小，故车削后还需磨削。外圆表面的加工定位精基准面中心孔应在粗加工之前加工，在调质之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。调质之后修研中心孔为消除中心孔的热处理变形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是为提高定位精基准面的精度和减小锥面的表面粗糙度值。拟定传动轴的工艺过程时，在考虑主要表面加工的同时，还要考虑次要表面的加工。在半精加工φ110纹和三个键槽应在半精车后以及磨削之前加工出来，这样可保证铣键槽时有较精确的定位基准，又可避免在精磨后铣键槽时破坏已精加工的外圆表面。4.1号12车Q、N、R、K四个台阶，直2mm3热4钳5车Q、N、R、K0.5mm0.5mm6钳7铣8钳9磨Q、N、R、K检润滑的作用④散热（油润滑⑤密封（脂润滑①轴承的工作温度 各种润滑剂都有其各自适应于工作的温度范围。过高的工温度会使润滑剂的粘度降低，润滑效果变差，以致于完全失效。正常的工作温度应该使润滑油的粘度，对球轴承不低于1.3105m2/s，对滚子轴承不低于2105m2/s。②轴承的工作载荷 润滑油的粘度是随压力而变化的，当轴承所承受载荷增时，润滑区内润滑油的压力增加、粘度降低，从而导致油膜厚度减薄，甚至破裂。因此、轴承工作载荷越大，所选润滑油的粘度也应越大。③轴承的工作转 工作中，轴承的转速越高，内部摩擦发热量越大。为了控全套图纸加扣全套图纸加扣第32页共34dn值（dmm，nr/min）加以限制，dn值如下：5.1dn值1/3~1/2。宫式和垫圈式等不同结构。由于此类装置中，密封件不与轴或配合件直接接触，因此可用于高速运转轴承的密封。接触式密封包括毛毡密封、橡胶密封等。在此类密封装置中，密封件与或其他配合件直接接触。故在工作中产生摩擦磨损并使温度升高。一般适用于中、底速运转条件下轴承的密封。全套图纸加扣全套图纸加扣第33页共34SolidWorks软件知识，掌握了基本的操作功能，能 李国建，赵爱华，张益.城市垃圾处理工程[M]蒋建国.固体废物处置与资源化[M]郎宝贤，郎世平著编.破碎机[M].冶金工业出版社,廖汉元等编著.颚式破碎机[M]冯明谦，蒋培志，李彦春等.城市生活垃圾破碎筛分一体化设备研制[J]2000(4):157-唐敬麟.破碎与筛分机械设计选用手册[M]吴宗泽.机械设计实用手册[M].北京：机械工业出版社,（I）[M] I.V.Derevich.Modelingofthemotionofparticlesinrotarycrusher[J].TheoreticalFoundationsofChemicalEngineering,2005,(11):229-235.周希章，周全等编著.如何正确选用电动机[M]濮良贵,纪名刚.机械设计[M]SolidWorks2008中文版从入门到精通[M]SolidWorksSolidWorks装