目录 摘要………………………………………………………………………………I Abstract ………………………………………………………………………II 第1章绪论…………………………………………………………………1 1.1锤式破碎机和破碎机的分类…………………………………………1 1.1.1锤式破碎机的分类……………………………………………1 1.1.2破碎机的分类…………………………………………………1 1.2锤式破碎机的优缺点…………………………………………………1 1.2.1锤式破碎机的优点……………………………………………1 1.2.1锤式破碎机的缺点…………………………………………1 1.3锤式破碎机的规格和型号…………………………………………2 第2章锤式破碎机的工作原理及破碎实质………………………………3 2.1锤式破碎机的工作原理……………………………………………3 2.2锤式破碎机的破碎实质……………………………………………3 2.2.1破碎的目的和意义.…………………………………………3 2.2.2矿石的力学性能与锤式破碎机的选择.……………………3 2.2.3破碎过程的实质.……………………………………………4 第3章锤式破碎机的总体及主要参数设计……………………………6 3.1型号为锤式破碎机的总体方案设计……………6 3.2该型号破碎机的工作参数设计计算.………………………………7 3.2.1转子转速的计算……………………………………………7 3.2.2生产率的计算………………………………………………8 3.2.3电机功率的计算……………………………………………8 3.3该种破碎机的主要结构参数设计计算……………………………8 3.3.1转子的直径与长度…………………………………………8 3.3.2给料口的宽度和长度………………………………………8 3.3.3排料口的尺寸………………………………………………9 3.3.4锤头质量的计算……………………………………………9 第4章锤式破碎机的主要结构设计…………………11 4.1锤头设计与计算…………………………………………………11 4.2圆盘的结构设计与计算…………………………………………11 4.3主轴的设计及强度计算…………………………………………12 4.3.1轴的材料的选择…………………………………………13 4.3.2轴的最小直径和长度的估算……………………………13 4.3.3结构设计的合理性检验…………………………………13 4.3.4轴的弯扭合成强度计算…………………………………15 4.3.5轴的疲劳强度条件的校核计算…………………………20 4.4轴承的选择………………………………………………………22 4.4.1材料的选择………………………………………………22 4.4.2轴承类型的选择……………………………………………22 4.4.3轴承的游动和轴向位移……………………………………23 4.4.4轴承的安装和拆卸…………………………………………23 4.5传动方式的选择与计算（V带传动计算） ………………………24 4.6飞轮的设计与计算………………………………………………26 4.7棘轮的选择………………………………………………………26 4.8蓖条位置调整弹簧的选择………………………………………27 4.9箱体结构以及其相关设计………………………………………28 4.9.1铸造方法……………………………………………………28 4.9.2截面形状的选择……………………………………………28 4.9.3肋板的布置……………………………………………29 第5章专题部分…………………………………………………………30 5.1锤头结构的改进问题………………………………………31 5.1.1改进的介绍……………………………………………31 5.1.2改进的效果…………………………………………31 5.2延长锤头使用寿命的研究………………………………… 31 5.2.1锤式破碎机中单颗粒物料的最大破碎力研究…… 32 5.2.2锤头合理调配的研究与应用…………………………34 5.2.3锤头材质的选择及改性…………………………… 41 第6章部分零部件上的公差和配合…………………………………… 45 6.1配合的选择……………………………………………………45 6.1.1配合的类别的选择……………………………………45 6.1.2配合的种类的选择………………………………………45 6.2一般公差的选拳………………………………………………45 6.3形位公差…………………………………………………………46 6.3.1形位公差项目的选择……………………………………46 6.3.2公差原则的选择……………………………………………46 6.3.3形位公差值的选择或确定…………………………………47 结论……………………………………………………………………………49 参考文献………………………………………………………………………51 锤式破碎机大量应用于水泥厂、电厂等各个部门，所以，它的设计有着广泛的前景和丰富的可借鉴的经验。其设计的实质是，在完成总体的设计方案以后，就指各个主要零部件的设计、安装、定位等问题，并对个别零件进行强度校核和试验。并在相关专题中，对锤头的寿命延长进行比较详细的分析。在各个零部件的设计中，要包括材料的选择、尺寸的确定、加工的要求，结构工艺性的满足，以及与其他零件的配合的要求等。在强度的校核是，要运用的相关公式，进行危险部位的分析、查表、作图和计算等。并随后对整体进行安装、工作过程以及工作后的各方面的检查，同时兼顾到维修、保险装置等方面的问题，最后对两个主要工作零件的加工精度、公差选择进行分析，以保证破碎机最终设计的经济性和可靠性。 本文从理论上对锤头结构的改进进行了分析，并指出了其应用中体现的改进的效果。考虑分析并总结了锤头寿命的各种因素，并着重从理论到应用分析了锤头材料的改进、研制，提高耐磨性，同时从理论上、应用上对最大破碎力、锤头的合理调配进行了具体的研究。通过对这几种因素的较详细的分析，体现了延长锤头使用寿命的可行性和方法方式的多样性。 关键词：改性高锰钢中碳多元合金钢 破碎机中锤头（板锤）是最易磨损的零件，由于锤头是靠高速回转时产生的冲击能来击碎物料的，因而，锤头自身也受到物料的撞击和研磨作用而磨损。锤头（板锤）的磨损与锤头本身的材料、锤头制造质量、所破碎物料的特性、给料粒度的大小及水分、转子的圆周速度和处理量等因素有关。为充分利用锤头的材质。提高锤头的使用寿命，板锤可设计成对称形式。 5.1锤头结构的改进问题 5.1.1改进的介绍 在厚度上增加了15mm，其端部宽度增加了20mm，悬挂孔到端部的长度增加了10mm,悬挂处外圆的半径由90mm变为75mm. 5.1.2改进的效果 1．对物料的冲击力增加了。因为锤头的重心在回转半径径向上外移，锤头在运转中线速度加大。锤头对物料的冲击功增加了，从而改善了破碎效果。 2．锤头的有效磨损量增加了。锤头单重一般按27千克算，有效磨损量占三分之一，即9千克。改进后的结构总重量变化小，有效磨损量达16千克。改进后一套的锤头相当于改进前的两套，降低了使用成本。 3．降低了出料粒度，提高了台时产量。改进后，悬挂孔到锤头端部长度由350毫米到360毫米，回转直径大约1250到1270毫米，锤头到壳板间隙由25毫米减小到15毫米。故可使出料粒度，由原来的20毫米以下，25粉状物，变为810毫米，60粉状物，大大改进了破碎机的破碎效果，从而提高了台时产量。 4．改善了粉磨效果。石灰石等物料经二次破碎后，要从能量消耗和效率上研究，破碎比研磨效率高，电耗校所以，要求并希望石灰石多破碎，少研磨。出料粒度810毫米，60粉状物，极大改善了粉末机的生产效果。产量由每小时12吨提到每小时16吨，降低了生料的生产成本。 5.2延长锤头使用寿命的研究 下面重点讨论一下锤头耐磨性提高，使用寿命延长的问题。决定一个板锤的使用寿命，有以下几个因素来评定： 1．工作是否可靠。在板锤与物料冲击过程中，不准板锤飞离转子，或因板锤的紧固不良，引起其他的机械故障，故板锤的固定是个值得注意的问题。否则，无“寿命”可言。 2．板锤的装卸是否方便，尤其再生产现象，在工作一段时间后，机器的各部件必不能按理想状况进行，比如偏心、局部磨损等，需要及时调整。能否快速装卸是一个很重要的指标。 3．板锤的金属利用率是否合理。因板锤的磨损是不可避免的，一块重量一定的板锤，使其不能利用的质量最小，即板锤的形状及空间尺寸如何选择为最佳是值得考虑的问题。 4．减少无谓的磨损，以提高板锤的使用寿命，要充分利用转子的能量，提高破碎比，就必须研究最大破碎力，同时也具有很大的理论价值。 5．板锤的及时合理调配非常关键。破碎机在使用中运行不稳，震动大，主要原因是，板锤磨损后，原有的平衡状况被破坏，未用科学的方法合理调配所致。 6．板锤的材质，是解决锤头耐磨性，使用寿命的最核心的因素。现今应用比较广泛，也经受了实践的考验。比如有改性高锰钢板锤和锤头，中碳多元合金钢锤头。 下面就后三种因素，做一些具体的分析： 5.2.1锤式破碎机中单颗粒物料的最大破碎力研究 锤式破碎机具有破碎效率高、破碎能耗少等优点，它在矿山、建材、环保等行业中得到了广泛应用。到目前为止，该机型的最大破碎力还没有一个理想的公式进行计算。国外有人根据碰撞理论和破碎力呈线性变化的观点，提出了最大破碎力等于二倍平均破碎力的公式。但在破碎机实际破碎过程中，最大破碎力与平均破碎力并不是呈线性变化，因而，有必要对该机型的最大破碎力做进一步的探讨。 ⑴锤式破碎机对物料的破碎过程建立的力学模型 为了便于研究，其碰撞过程要做以下几点假设： ①．在破碎过程中，物料与锤头的碰撞是弹性正碰撞。 ②．在碰撞前，锤头与转子同速转动。 ③．在碰转前，物料水平速度是零。 ④．在碰撞处，忽略摩擦力和风阻等影响。 根据这些假设和碰撞理论，可以列一系列方程。需要的物理量有， ， ， 。它们分别表示的意思是： ──碰撞后，第i块物料的质量。 ──锤头的质量。 ──第i块物料碰撞后的分速度。 ──碰撞前锤头质心处的线速度。