【《某双轴撕碎机总体设计分析案例》3200字】

第I第页某双轴撕碎机总体设计分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u31226某双轴撕碎机总体设计分析案例 1303031.1机架 2267421.2转子 383971.1.1主轴 3160331.1.2刀具 4308571.3托板和衬板 663561.4篦条 8300421.5过载保护 9289971.6密封防尘装置 9此处设计的是双轴撕碎机。双轴撕碎机的主要特点是速度慢，扭矩大，噪音少，粉尘几乎没有。双轴撕碎机主要是用来剪切各种强度高的物料，这种装置主要是主刀、传动装置、转子、副刀等这几部分组成。双轴撕碎机总体的结构如图1.1所示。图1.1双轴撕碎机总体结构1.1机架双轴撕碎机的外壳基本由以下几部分组成：左右侧板、后上盖、下机体，各个部分用焊接或者螺栓联接。双轴撕碎机上部设置有一个加料口，在机壳的内部应该添加一层衬板，衬板的材料应该为高锰钢，一般来说衬板出现磨损后就必需更换。针对于下机体来说，通常是由20-40mm的普通碳素钢来焊接，为了使转子正常的工作，需要在转子的两端各安放一对轴承，并且应该在轴承下端焊接支座。如果主轴和机壳之间并没有安装有效的防护措施，就会经常的出现机器漏灰现象；如果想要防止漏灰，可以设计出一个轴封装置，该轴封装置通常会安装在机壳上。机壳一般来说会放在水泥地上，下部通常会用地脚螺栓进行固定[4]。我们一般会在下机体的前后面开出一个检修孔，以此来便于检修调整。机壳的侧壁和上盖两个部件，一般都是由钢板焊接而成的。在两个侧壁来设置轴封装置，可以行之有效的阻止灰尘的进入，就跟下机体的一样。机架的结构图如图1.2所示。图1.2机架结构图1.2转子转子相对双轴撕碎机来说，它是双轴撕碎机里必不可少的部件，转子主要是由主轴、刀具（主刀和副刀）组成。主轴通常采用光轴，光轴的中心部位一般为正方形，是为了方便安装和更换刀具，一般来说在光轴的两端处来添加压紧盘和锁紧螺母来进行固定。除了使用螺栓以外，固定轴承里的中心距可以通过两个相同的定位销来固定。转子的结构图如图1.3所示。下面是对转子里主要部件的材质、构造和用途进行介绍：图1.3转子的结构图1.1.1主轴主轴是双轴撕碎机里的主要部位。主轴使用的材料一般都要求具有较高的强度和韧性，而主轴不仅仅需要承受转子的重量和刀具本身的重量，还需要承受刀具带来的冲击力。因此，根据设计要求，设计主轴的材料需要选用45号钢，并且把主轴的端面来设计成圆形，最大的直径为500毫米。前主轴的形状如图1.4所示，后主轴的形状如图1.5所示。图1.4前主轴形状图图1.5后主轴形状图1.1.2刀具双轴撕碎机里的刀具主要包括有主刀和副刀，二者都是双轴撕碎机里的主要部件。刀具的转速和形状以及材质对撕碎机的生产能力具有很大的影响。刀具动能的大小和光轴转速的平方成正比，即转速越大、刀具的动能就越大、撕碎率就越高。但转速太大，会加剧双轴撕碎机里的转子的其它零件磨损。所以，光轴转速应该控制在一定范围内。刀具的材料对撕碎效率来说会有非常大的影响，选择恰当的刀具材料是很重要的，当使用碳素钢制作的刀具来撕碎大理石等材料时，一星期之内刀具就会产生大量的磨损，而使用高锰钢制造出来的刀具，在经过热处理后，刀具表面的硬度是可以得到非常明显的提高，这将很大程度的延长刀具的寿命。因此本次设计使用的刀具材料是ZGMn13的高锰钢，高锰钢因为具有非常强大的抗冲击的能力，和一定程度的耐磨性以及耐腐蚀性。所以这一种材料非常的适合用于制作刀具，它的化学成分如下：碳（%）0.9-1.3锰（%）11.0-14.0硅（%）0.3-0.8磷（%）≤0.10硫（%）≤0.05机械性能：抗拉强度（kg/mm²）≥56屈服强度（kg/mm²）≥30延伸率（%）≥15伸缩率（%）≥15布氏硬度179-229HBS冲击值（kg.m/mm²）3刀具包括有主刀和副刀这两部分，主刀刀具里的轴孔如图1.6所示。高锰钢因为其具有的特殊性，机械加工的性能比较差，所以在进行制造的时候，通常用5根直径30mm的无缝钢管来铸造，如果一切都顺利的话，并不需要加工完全就可以安置在机架上面。如果偏差较大，可以通过经过加工再使用，一般来说并不需要再加工[5-7]。图1.6刀具示意图这一次设计的刀具数量比较多，所以一部分刀具在磨损之后，还可以继续使用。虽然仍可以继续使用，但是磨损达到一定程度的时候，机器就不能再正常的运转了，所以仍然需要使用新刀来替换已磨损刀具的方式来确保机器的正常工作。另外，假如转子上的某一个刀具磨损的非常严重，转子就会失去平衡，严重的影响撕碎机的正常工作，也可能会导致轴承的磨损。所以，在机器正常工作中理应密切的关注刀具本身的磨损状况，定期的进行检查，及时的更换新刀具。为了预防刀具处的漏油，需要在刀轴处加上一个油封装置如图1.7所示。图1.7密封圈1.3托板和衬板使用双轴撕碎机来撕碎物料的时候，在撕碎时会在一瞬间里用极大的动能来撕碎物料，为了使机器正常工作，通常在机架的内部来安装锰钢衬板以及隔板。隔板示意图如图1.9所示。图1.9隔板示意图打击板是通过托板和衬板等各个部件来一起组成的。在本次设计中，衬板使用的材料是高锰钢铸件，而普通的钢板是通过上面的托板焊接而形成的，托板使用的材料和刀具使用的材料是一种材料。在衬板以及托板安装完毕之后，使用用两根轴架在撕碎机的架体之上，在对于进料斗的角度来说，通常使用调整丝杠以此来进行调整，当磨损严重时便可以更换，以此来保证产品质量。因此，查得合金钢的成分和热处理如表1.1所示。对于只包含2%钼的高锰钢来说，高锰钢的屈服强度一般比较高，而且韧性也比较好。假如护板初次损坏后，对于包含钼2%的高锰钢来说，在通过弥散处理以后，就会产生比较高的韧性，而且还会增加它的寿命，通常要比常规的高25%左右。但是从现阶段来说，弥散处理需要花费的费用很高，所以不经常使用。而通过网络调研后，已知含钼1%，含碳0.8~1.0%的高锰钢强度以及韧性都不低。对于弥散处理来说，正火加工以及淬火加工的成本低。为了增加表面硬度可以通过使用正火加工表面淬火的热处理。因此，这一次设计衬板所使用的材料是高猛钢。左上内衬板结构为如图1.10所示。表1.1合金钢的成分及热处理CMnSiPMoCr热处理A1.1~1.405.0~70<0.8<0.40.8~1.2——正火、表面淬火B0.90~1.113.0~15.0<1.0<0.05————正火、表面淬火C1.1~1.2511.0~14.0——————————D1.1~1.3011.0~14.0——————1.6~1.1——E0.8~1.0011.0~14.0————0.9~1.1————F1.1~1.2511.0~14.0<1.0——1.8~1.2————G1.2~1.3511.0~14.0<1.0————————H12~14.011.0~15.5<1.0——————弥散硬化图1.10左上内衬板结构图1.4篦条通过考虑双轴撕碎机的排列方式，需要设计篦条；通常来说，它的排列方式和刀具的运动方式正交，篦条和转子的回转半径之间有一定的间隙，而且为圆弧状。通常来说，只有符合条件的物料才能通过篦条缝，当物料比篦条缝还大的时候，物料就并不能通过篦条，物料就会再次受到刀具的冲击以及切削而被再次撕碎，通过不断循环直到所有物料全部都可以通过篦条缝。它和刀具一样，如图1.11所示是双轴撕碎机的篦条示意图，它形状基本都是梯形截面，这一次设计选择的材料是ZGMn13的高锰钢。上面说过，高锰钢具有比较高的抗冲击能力以及耐磨性，所以，篦条的材料是为高锰钢。而所谓篦条缝指的就是篦条凸出部分形成的缝隙。图1.11篦条示意图1.5过载保护金属碎片对于双轴撕碎机是极大的威胁，而为了防止工作过程中金属碎片会进入撕碎机内部，而损坏机器。这一次的设计会在双轴撕碎机的上面装有安全保护装置。而在双轴撕碎机的主轴上必须安装有安全铜套，假如有杂质进入双轴撕碎机内部，或双轴撕碎机过大负载，安全铜套就会展现出保护作用。在这一次设计中所使用的联轴器就是剪切销安全联轴器，而当双轴撕碎机工作和载荷过大时，就会严重影响工作的性能，会导致联轴器上面的销钉被剪断，也可以起到保护作用。1.6密封防尘装置密封装置的作用就是防止灰尘等这些杂质进入主轴或者轴承，假如灰尘进入轴承就会严重的影响到双轴撕碎机的正常工作。密封装置另一个重要作用就是用来防止润滑油的流失。而密封装置设计的好和差，会严重影响到滚子轴承以及齿轮滚子的使用寿命，