重錘式破碎機(jī)設(shè)計(jì)

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1 摘 要 本文介紹了破碎機(jī)的發(fā)展歷史 研發(fā)目的及意義 分類 工作原理及其主要參數(shù)等 其中重點(diǎn)介紹了重錘式破碎機(jī)的工作原理 并詳細(xì)的分析了重錘式破碎機(jī)的構(gòu)成 通過(guò) 對(duì)關(guān)鍵零部件的強(qiáng)度校核計(jì)算優(yōu)化了破碎機(jī)的整體結(jié)構(gòu) 同時(shí)還分析了它的優(yōu)缺點(diǎn)以及 應(yīng)用范圍 然后對(duì)整個(gè)破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì) 其主要是對(duì)轉(zhuǎn)子的改進(jìn)設(shè)計(jì)及錘 頭材料的選擇提供了合理的參數(shù) 從而可縮短整個(gè)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期 提高產(chǎn)品的可靠性 最后對(duì)整個(gè)機(jī)器的操作 安裝 日常維護(hù)和基本安全操作規(guī)程進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明 可為 企業(yè)破碎機(jī)的選擇和使用提供參考 通過(guò)自身的實(shí)踐 更加認(rèn)識(shí)破碎機(jī)的專業(yè)理論知識(shí) 的學(xué)習(xí) 提高了操作技能 了解破碎機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造及運(yùn)用 關(guān)鍵詞 重錘式破碎機(jī) 轉(zhuǎn)子 錘頭 軸 1 目 錄 1 緒 論 1 1 1 破碎機(jī)研究的目的和意義 1 1 2 破碎機(jī)的用途介紹 1 1 3 破碎機(jī)的發(fā)展史 1 1 4 破碎機(jī)的分類 3 1 5 破碎機(jī)的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn) 3 2 重錘式破碎機(jī)設(shè)計(jì) 6 2 1 重錘式破碎機(jī)的介紹 6 2 2 重錘式破碎機(jī)的工作原理 6 2 3 重錘式破碎機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn) 7 2 4 重錘式破碎機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分析 7 3 重錘式破碎機(jī)轉(zhuǎn)子的主要參數(shù)及計(jì)算 11 3 1 轉(zhuǎn)子直徑與長(zhǎng)度 11 3 2 基本結(jié)構(gòu)尺寸 11 3 3 傳動(dòng)方案的選擇 12 4 重錘式破碎機(jī)的主要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 4 1 錘頭設(shè)計(jì)與計(jì)算 14 4 2 主軸的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度計(jì)算 18 4 3 軸承的選擇 22 4 4 鍵的校核 26 5 重錘式破碎機(jī)的操作與維修 27 5 1 重錘式破碎機(jī)的操作 27 5 2 重錘式破碎機(jī)的維護(hù)保養(yǎng) 27 5 3 安全操作技術(shù) 28 6 重錘式破碎機(jī)的應(yīng)用與調(diào)整 29 6 1 重錘式破碎機(jī)的應(yīng)用 29 6 2 重錘式破碎機(jī)的注意事項(xiàng) 29 6 3 重錘式破碎機(jī)的調(diào)整 29 7 機(jī)架的焊接 31 7 1 焊前準(zhǔn)備 31 7 2 焊接過(guò)程中的技術(shù)要求 31 2 致 謝 32 參考文獻(xiàn) 33 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1 緒 論 1 1 破碎機(jī)研究的目的和意義 隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的疾速開(kāi)展 礦產(chǎn)資源的綜合使用與工業(yè)迅猛行進(jìn) 到 1999 年我 國(guó)已建成 10879 座國(guó)有大中型礦山和 227854 個(gè)城鎮(zhèn)集體企業(yè) 全國(guó)礦石采掘總量超越 50 億噸 礦業(yè)總產(chǎn)值為 4000 億元 我國(guó)的鋼鐵工業(yè)和礦業(yè)快速發(fā)展 各種金屬 非金屬 化工礦物等物料的社會(huì)需求量和生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大 需要破碎的物料量迅速增加 因 此 對(duì)破碎機(jī)的需求也越來(lái)越大 各種規(guī)格破碎機(jī)的開(kāi)發(fā)與發(fā)展 物料的破碎為了節(jié)能 和進(jìn)步出產(chǎn)功率 所以提出了 多碎少磨 的技能準(zhǔn)則 這使破碎機(jī)向細(xì)碎 破壞和高 效節(jié)能方向開(kāi)展 1 2 破碎機(jī)的用途介紹 破碎機(jī)與建筑 高等級(jí)公路 橋梁 水壩和礦業(yè)的發(fā)展息息相關(guān) 它的使用范圍也 越來(lái)越廣 例如 在冶金 礦山 化工 水泥等工業(yè)部門 每年都有大量的原料和再利 用的廢料都需要用破碎機(jī)進(jìn)行加工處理 在選礦廠 為使礦石中的有用礦物達(dá)到單體分 離 就需要用破碎機(jī)將原礦破碎到磨礦工藝所要求的粒度 需要用破碎機(jī)械將原料破碎 到下一步作業(yè)要求的粒度 在煉焦廠 燒結(jié)廠 陶瓷廠 玻璃工業(yè) 粉末冶金等部門 須用破碎機(jī)械將原料破碎到下一步作業(yè)要求的粒度 在化工 電力部門 破碎粉磨機(jī)械 將原料破碎 粉磨 增加了物料的表面積 為縮短物料的化學(xué)反應(yīng)的時(shí)間創(chuàng)造有利條件 隨著工業(yè)的迅速發(fā)展和資源的迅速減小 各部門生產(chǎn)中廢料的再利用是很重要的 這些 廢料的再加工處理需用破碎機(jī)械進(jìn)行破碎 圖 1 1 碎石生產(chǎn)線 1 3 破碎機(jī)的發(fā)展史 1 3 1 國(guó)外發(fā)展情況 第一代的破碎機(jī)械是在蒸汽機(jī)和電動(dòng)機(jī)等動(dòng)力機(jī)械逐漸完善和推廣之后相繼創(chuàng)造出 來(lái)的 1806 年用蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的輥式破碎機(jī)出現(xiàn)了 1858 年 美國(guó)人年埃里 布雷克 E W Black 取得專利權(quán) 設(shè)計(jì)制造了世界上第一臺(tái)破碎巖石的顎式破碎機(jī) 其結(jié)構(gòu)形式為雙 肘板式 簡(jiǎn)單擺動(dòng)式 顎式破碎機(jī) 1878 年美國(guó)發(fā)展了具有連續(xù)破碎動(dòng)作的旋回破碎機(jī) 其生產(chǎn)效率高于作間歇破碎動(dòng)作的顎式破碎機(jī) 1895 年 美國(guó)人威廉發(fā)明能耗較低的沖 擊式破碎機(jī) 19 世紀(jì) 40 年代 北美的采金熱潮對(duì)鄂式破碎機(jī)的發(fā)展有很大的促進(jìn)作用 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 19 世紀(jì)中葉 多種類型的鄂式破碎機(jī)研制出來(lái)并獲得廣泛的應(yīng)用 上個(gè)世紀(jì)末 全世界 己有 70 多種不同結(jié)構(gòu)的鄂式破碎機(jī)取得專利權(quán) 破碎物料重型錘式破碎機(jī)發(fā)展時(shí)間也頗久 可逆式錘式破碎機(jī)自 1924 年問(wèn)世來(lái) 發(fā) 展較快 由于它具有破碎比大 排料粒度均勻 過(guò)粉碎現(xiàn)象少 能耗低 維護(hù)方便等優(yōu) 點(diǎn) 因而在水泥 煤炭 化工以及冶金 礦山等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用 早在 20 世紀(jì) 50 年 代 艾利斯 查爾默斯公司開(kāi)始大規(guī)模研究破碎工作 60 年代得出具有重大意義的結(jié)論 上個(gè)世紀(jì) 60 年代德國(guó)克虜伯公司生產(chǎn)出第一臺(tái)液壓破碎錘式破碎機(jī) 隨著研究的深入 人們熟知了高功率的破碎機(jī)作業(yè)可以用來(lái)改善能源效率和降低成本 回轉(zhuǎn)式破碎機(jī)最初見(jiàn)于 60 年代的聯(lián)邦德國(guó) 由于國(guó)外大型礦山要求大型機(jī)械 而剛 剛問(wèn)世的回轉(zhuǎn)式破碎機(jī)沒(méi)有得到發(fā)展 近年來(lái) 出現(xiàn)了巴馬克公司的 石打石 沖擊式破碎機(jī) JCI 的新型圓錐破碎機(jī) 德 國(guó)的 KRUPP 公司 美國(guó)的 MCLANAHAN 公司也有新產(chǎn)品問(wèn)世 圖 1 2 國(guó)外 Rocklabs 牌破碎機(jī) 1 3 2 國(guó)內(nèi)發(fā)展情況 我國(guó)在五十年代末已有反擊式破碎機(jī)問(wèn)世 在八十年代之前 國(guó)產(chǎn)的反擊式破碎機(jī) 局限于處理煤和石灰石之類中硬物料 直到八十年代末引進(jìn) KHD 型硬巖反擊式破碎機(jī) 填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白 但落后國(guó)外 20 多年 兩種反擊式破碎機(jī)在腔形設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)上 特別 是板錘的材料和裝卡方法上是根本不同的 國(guó)產(chǎn)的硬巖反擊式破碎機(jī) 開(kāi)始時(shí)其核心零 件板錘依賴進(jìn)口 國(guó)產(chǎn)化板錘在 八五 期間列為部級(jí)科研攻關(guān)項(xiàng)目 項(xiàng)目成功之后 國(guó)產(chǎn)板錘不僅取代進(jìn)口 而且已大量出口歐美 日本等國(guó) 耐磨材料的突破 使硬巖反 擊式破碎機(jī)如虎添翼 為我國(guó)的基本建設(shè)工程作貢獻(xiàn) 我國(guó)從 20 世紀(jì) 50 年代末開(kāi)始試制可逆式錘式破碎機(jī) 雖然已取得了不少成績(jī) 但 發(fā)展比較緩慢 無(wú)論是規(guī)格品種 還是技術(shù)水平 和國(guó)際先進(jìn)水平相比差距都很大 我 國(guó)可逆式錘式破碎機(jī)在 20 世紀(jì) 70 年代以前發(fā)展緩慢 近 30 多年來(lái)才有了較大發(fā)展 并 形成了通用型中碎和細(xì)碎系列 煤用中碎和細(xì)碎系列 有 10 多種規(guī)格 不可逆式錘式破 碎機(jī)一般用于中碎 可逆式錘式破碎機(jī)一般用于細(xì)碎 此外 還有將粒度為 1100mm 的石 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 灰石等物料一次破碎到 20mm 以下的一段可逆式錘式破碎機(jī) 近十幾年 主要用于碎煤的 環(huán)錘式破碎機(jī)也得到了發(fā)展 這是一種結(jié)構(gòu)較為先進(jìn)的新式破碎機(jī) 有 10 多種規(guī)格 我國(guó)自 50 年代生產(chǎn)錘式破碎機(jī)以來(lái) 在破碎機(jī)設(shè)計(jì)方面經(jīng)歷了類比 仿制 圖解法 設(shè)計(jì)階段 目前正向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)階段過(guò)渡 生產(chǎn)制造的錘式破碎機(jī)越來(lái)越大 性能 越來(lái)越好 品種越來(lái)越多 并在國(guó)際上占有一定的市場(chǎng) 近幾年來(lái)生產(chǎn)的破碎機(jī) 是在 傳統(tǒng)破碎機(jī)的基礎(chǔ)上采用了拉破理論 硬性破碎理論 差速理論等新的理論 形成了高 效 環(huán)保 節(jié)能 智能等特點(diǎn) 1 4 破碎機(jī)的分類 礦業(yè)用破碎機(jī)也叫碎石機(jī) 是指排料中粒度大于三毫米的含量占總排料量 50 以上的 粉碎機(jī)械 由英國(guó)人恒安發(fā)明 破碎作業(yè)常按給料和排料粒度的大小分為粗碎 中碎和 細(xì)碎 1 根據(jù)破碎力作用的方式可以將破碎機(jī)粗略地分為兩大類 1 破碎機(jī) 破碎機(jī)一般處理較大塊的物料 產(chǎn)品粒度較粗 通常大于 8 毫米 其 構(gòu)造特征是破碎件之間有一定間隙 不互相接觸 2 磨礦機(jī) 一般來(lái)說(shuō)磨礦機(jī)所處理的物料較細(xì) 產(chǎn)品粒度是細(xì)粒 可達(dá) 0 074 毫 米 甚至還要細(xì)些 其結(jié)構(gòu)特征是破碎部件 或介質(zhì) 互相接觸 所采用的介質(zhì)是鋼球 鋼棒 礫石或礦塊等 2 根據(jù)破碎方式 機(jī)械的構(gòu)造特征 動(dòng)作原理 來(lái)劃分的 大體上分為六類 1 鄂式破碎機(jī) 2 圓錐式破碎機(jī) 3 輥式破碎機(jī) 4 沖擊式破碎機(jī) 5 環(huán)錘式破碎機(jī) 6 錘式破碎機(jī) 各類破碎機(jī)有不同的規(guī)格 不同的使用范圍 粗碎多用鄂式破碎機(jī)或旋回圓錐破碎 機(jī) 中碎采用標(biāo)準(zhǔn)型圓錐破碎機(jī) 細(xì)碎采用短頭型圓錐破碎機(jī) 1 5 破碎機(jī)的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn) 1 5 1 顎式破碎機(jī) 工作原理 利用兩顎板對(duì)物料的擠壓和彎曲作用 粗碎或中碎各種硬度物料的破碎 機(jī)械 其破碎機(jī)構(gòu)由固定顎板和可動(dòng)顎板組成 物料從頂部入口倒入含有鄂齒的破碎室 鄂齒以巨大力量將物料頂向室壁 將之破碎成更小的石塊 當(dāng)兩顎板靠近時(shí)物料即被破 碎 當(dāng)兩顎板離開(kāi)時(shí)小于排料口的料塊由底部排出 它的破碎動(dòng)作是間歇進(jìn)行的 優(yōu)缺點(diǎn) 顎式破碎機(jī)具有破碎比大 能破碎堅(jiān)硬物料 產(chǎn)品粒度均勻 成品片石少 工作可靠 耐磨件使用時(shí)間長(zhǎng) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 維修簡(jiǎn)便 運(yùn)營(yíng)費(fèi)用經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn) 由于動(dòng)顎 垂直行程較大 物料不僅受到擠壓作用 還受到部分的磨剝作用 加劇了物料過(guò)粉碎現(xiàn) 象 增加了能量消耗 產(chǎn)生粉塵較大 顎板比較容易磨損 復(fù)擺型顎式破碎機(jī)在破碎物 料時(shí) 動(dòng)顎受到的巨大擠壓力 直接作用到偏心軸上 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 圖 1 3 顎式破碎機(jī) 1 5 2 圓錐破碎機(jī) 工作原理 圓錐破碎機(jī)工作時(shí) 破碎機(jī)的水平軸由電機(jī)通過(guò)三角皮帶和皮帶輪來(lái)驅(qū) 動(dòng) 水平軸通過(guò)大 小齒輪帶動(dòng)偏心套旋轉(zhuǎn) 破碎機(jī)圓錐軸在偏心套的作用下產(chǎn)生偏心 距做旋擺運(yùn)動(dòng) 使得破碎壁表面時(shí)而靠近定錐表面 時(shí)而遠(yuǎn)離定錐表面 從而使石料在破 碎腔內(nèi)不斷地受到擠壓 折斷和沖擊而破碎 動(dòng)錐離開(kāi)該區(qū)段時(shí) 該處已破碎至要求粒 度的物料在自身重力作用下下落 從錐底排出 待破碎物料從圓錐式破碎機(jī)的進(jìn)料口裝 入 圓錐破碎機(jī)動(dòng)錐的上腔支撐在固定主軸上端的球面軸瓦上 其下腔套在偏心軸套的 外面 其運(yùn)動(dòng)由偏其運(yùn)動(dòng)由偏心軸套直接帶動(dòng) 當(dāng)偏心軸套繞主軸旋轉(zhuǎn)時(shí) 動(dòng)錐不僅隨 偏心軸套繞機(jī)器的中心線做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 而且還繞自己的軸線旋轉(zhuǎn) 該動(dòng)錐是繞著其球面 支承中心作空間旋擺運(yùn)動(dòng)的 圖 1 4 圓錐式破碎機(jī)工作示意圖 優(yōu)缺點(diǎn) 圓錐式破碎機(jī)的破碎腔深度大 工作連續(xù) 生產(chǎn)能力高 單位電耗低 易 于啟動(dòng) 工作比較平穩(wěn) 振動(dòng)較輕 機(jī)器設(shè)備的基礎(chǔ)重量較小 可以擠滿給礦 大型圓 錐破碎機(jī)可以直接給入原礦石 無(wú)需增設(shè)礦倉(cāng)和給礦機(jī) 但是圓錐破碎機(jī)也存在以下缺 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 點(diǎn) 旋回的機(jī)身較高 故廠房的建筑費(fèi)用較大 它不適宜于破碎潮濕和粘性礦石 安裝 維護(hù)比較復(fù)雜 檢修亦不方便 1 5 3 沖擊式破碎機(jī) 工作原理 石料由機(jī)器上部直接落入高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤 在高速離心力的作用下 與 另一部分以傘型方式分流在轉(zhuǎn)盤四周的靶石產(chǎn)生高速度的撞擊與高密度的粉碎 石料在 互相打擊后 又會(huì)在轉(zhuǎn)盤和機(jī)殼之間形成渦流運(yùn)動(dòng)而造成多次的互相打擊 磨擦 粉碎 從下部直通排出 形成閉路多次特環(huán) 由篩分設(shè)備控制達(dá)到所要求的粒度 優(yōu)缺點(diǎn) 沖擊式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)新穎 獨(dú)特 運(yùn)轉(zhuǎn)平衡 能量消耗小 產(chǎn)量高 破碎 比大 它的設(shè)備體積小 操作簡(jiǎn)便 安裝和維修方便 具有整形功能 產(chǎn)品呈立方 狀 堆積密度大 生產(chǎn)過(guò)程中 石料能形成保護(hù)底層 機(jī)身無(wú)磨損 經(jīng)久耐用 圖 1 5 沖擊式破碎機(jī) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 2 重錘式破碎機(jī)設(shè)計(jì) 2 1 重錘式破碎機(jī)的介紹 重錘式破碎機(jī)是破碎設(shè)備中的一種 也是目前行業(yè)內(nèi)錘式破碎機(jī)系列中技術(shù)比較先 進(jìn)的一種設(shè)備 采用先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù) 實(shí)現(xiàn)一次投料成型 具有高效 節(jié)能環(huán)保之特點(diǎn) 成料能按照需求進(jìn)行調(diào)整 粗 中 細(xì) 各種規(guī)格齊全 無(wú)片狀 無(wú)光滑體 多角多棱 保正抗壓強(qiáng)度 特別適應(yīng)于高速公路 建筑及大型工程用料 重錘式破碎機(jī)去掉了鄂式破碎機(jī)的初破過(guò)程 成為大小物料一次完成破碎的新機(jī)型 產(chǎn) 量大 效率高 動(dòng)力小 節(jié)約了人力物力 降低了物料的破碎成本 該機(jī)破碎的石料 不但規(guī)格全 而且勻清晰 是老式鄂式破碎機(jī)和板式錘破的替代產(chǎn)品 本系列產(chǎn)品適用 于破碎各種中等硬度和脆性物料 如石灰石 煤等物料 主要用于水泥 礦山 選煤 發(fā)電 化工及建材行業(yè) 圖 2 1 重錘式破碎機(jī) 2 2 重錘式破碎機(jī)的工作原理 重錘式破碎機(jī)可根據(jù)用戶要求調(diào)整蓖條間隙 改變出料粒度 以滿足不同用戶的不 同需求 速轉(zhuǎn)動(dòng)的錘體與物料碰撞面破碎物料 它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 破碎比大 生產(chǎn)效率 高等特點(diǎn) 可作干 濕兩種形式破碎設(shè)備 該機(jī)的主要工作部件為帶有錘頭的轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn) 子由主軸 圓盤 銷軸和錘子組成 電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子在破碎腔內(nèi)高速旋轉(zhuǎn) 物料自上部 給料口給入破碎機(jī)內(nèi) 立即受到高速回轉(zhuǎn)的錘頭的打擊 沖擊 剪切 研磨作用而粉碎 重錘式破碎機(jī)在轉(zhuǎn)子下部設(shè)有襯板 篦條 破碎了的物料 從錘頭處獲得動(dòng)能 以高速 向機(jī)殼內(nèi)壁的襯板和篦條上沖擊而第二次破碎 此后 小于篩孔尺寸的粒級(jí)的粉碎物料 便從篦條縫隙中排出 而粒度較大的物料 就彈回到襯板和篦條上的粒狀物料 繼續(xù)受 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 到錘頭的附加沖擊破碎 最后通過(guò)篦條排出機(jī)外 在物料破碎的整個(gè)過(guò)程中 物料之間 也相互沖擊粉碎 圖 2 2 重錘式破碎機(jī)工作示意圖 2 3 重錘式破碎機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn) 重錘式破碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn) 1 具有入料粒度大 細(xì)碎比大 效率高 2 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 裝配緊湊 重量較輕 3 產(chǎn)品粒度均勻 過(guò)碎粉少 4 維修方便 磨損小 5 電耗低等優(yōu)點(diǎn) 是作為中 細(xì)碎的破碎設(shè)備 重錘式破碎機(jī)的缺點(diǎn) 1 主要工作部件 如 錘頭 蓖條 襯板 轉(zhuǎn)子 圓盤等磨損較快 尤其工作對(duì)象 十分堅(jiān)硬時(shí) 磨損更快 2 破碎腔中落入不易破碎的金屬塊時(shí) 易發(fā)生事故 3 含水量 12 的物料 或較多的粘土 出料篦條易堵塞使生產(chǎn)率下降 并增大能 量損耗 以至加快了易損零部件的磨損 2 4 重錘式破碎機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分析 本次設(shè)計(jì)的是重錘式破碎機(jī)轉(zhuǎn)子由錘頭 主軸與軸承 銷軸 錘架及轉(zhuǎn)盤組成 圓 盤上開(kāi)有 6 個(gè)均勻分布的銷孔 通過(guò)銷軸將 6 24 個(gè)錘頭懸掛起來(lái) 為了防止圓盤和錘子 的軸向竄動(dòng) 銷軸兩端用鎖緊螺母固定 轉(zhuǎn)子支承在兩個(gè)滾動(dòng)軸承上 此外 為了使轉(zhuǎn) 子在運(yùn)動(dòng)中儲(chǔ)存一定的動(dòng)能 避免破碎大塊物料時(shí) 錘頭的速度損失不致過(guò)大和減小電 動(dòng)機(jī)的尖峰負(fù)荷 在主軸的一端還裝有一個(gè)大皮帶輪 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 圖 2 3 轉(zhuǎn)子示意圖 重錘式破碎機(jī)的轉(zhuǎn)子是一個(gè)回轉(zhuǎn)速度較高的部件 質(zhì)量又大 平衡問(wèn)題就顯得非常 重要 為了使破碎機(jī)能正常工作 首先必須使它的轉(zhuǎn)子獲得平衡 如果轉(zhuǎn)子的重心偏離轉(zhuǎn)軸的幾何中心時(shí) 則產(chǎn)生靜力不平衡現(xiàn)象 若轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)中 心線和其主慣性軸中心線不重合而成交叉狀態(tài)時(shí) 則將產(chǎn)生動(dòng)力不平衡現(xiàn)象 轉(zhuǎn)子產(chǎn)生 不平衡時(shí) 則破碎機(jī)的軸承除了承受轉(zhuǎn)子質(zhì)量之外 還受到其離心慣性力 離心慣性力 矩作用 以致軸承很快磨損 功率消耗增加 機(jī)械產(chǎn)生振動(dòng) 因此 轉(zhuǎn)子制造與修理后 還要精確地進(jìn)行平衡 通常當(dāng)錘子磨損以后 破碎機(jī)的破碎效果顯著降低 生產(chǎn)力下降 此時(shí)則需要更換其中一部分錘子 當(dāng)錘子磨損而需要調(diào)換工作面 或更換新錘子時(shí) 更 要把錘頭的質(zhì)量選配好 更換新錘子時(shí) 在徑向要對(duì)稱成對(duì)地更換 使破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái) 平穩(wěn) 減少振動(dòng) 2 4 1 錘頭的分析 錘頭是錘式破碎機(jī)最關(guān)鍵的零件 其質(zhì)量 形狀 和材質(zhì)對(duì)破碎機(jī)的生產(chǎn)能力有很 大的影響 錘頭的質(zhì)量大小直接影響破碎效果 在錘式破碎機(jī)中料塊受到高速旋轉(zhuǎn)的錘頭沖擊 而粉碎 當(dāng)轉(zhuǎn)子的圓周速度一定時(shí) 錘頭質(zhì)量愈大則其動(dòng)能愈大 才能將大塊和堅(jiān)硬物 料粉碎 實(shí)踐證明 錘頭的有效質(zhì)量 不但要能對(duì)料塊產(chǎn)生碎裂的沖擊 而且還要在沖 擊時(shí)不產(chǎn)生向后偏倒 否則將大大降低破碎機(jī)的生產(chǎn)力 而且增加能量消耗 所以 在 粉碎大塊而堅(jiān)硬的物料時(shí)宜選用重型的錘頭 但個(gè)數(shù)不要求很多 在粉碎小塊而松軟的 物料時(shí) 宜選用輕型的錘頭 這時(shí)錘頭的數(shù)目不妨多些 宜增加的物料的沖擊次數(shù) 從 而更有利于物料的粉碎 錘頭用高碳鋼或鍛造 也可以用高錳鋼鍛造 用高碳鋼鍛造錘頭時(shí) 以鍛造的質(zhì)量 較高 為了提高錘頭的耐磨性 有時(shí)在它的工作面上 涂焊上一層硬質(zhì)合金或焊上一薄 層高錳鋼 或者進(jìn)行熱處理 用高錳鋼鍛造的錘頭 最好經(jīng)過(guò)水硬熱處理以提高錘頭的 質(zhì)量 延長(zhǎng)使用時(shí)間 錘頭磨損后 可以采用高錳鋼堆焊進(jìn)行修補(bǔ) 這樣可以大大節(jié)省 金屬的消耗 重錘式破碎機(jī)錘頭子的形狀與破碎物料性質(zhì)和粒度有關(guān) 即與被破碎物料硬度 脆 性 粒度等因素有關(guān) 錘頭形狀的正確選擇 一是可以加大打擊力度 二是能夠延長(zhǎng)錘 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 頭的使用壽命 常見(jiàn)的錘頭設(shè)計(jì)的形狀對(duì)稱 如圖 2 4 所示 所以當(dāng)錘頭的一面磨損 后 可以翻面使用 如果錘頭磨損過(guò)度 轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中會(huì)失去平衡 破碎機(jī)的工 作不穩(wěn)定 會(huì)導(dǎo)致軸瓦磨損過(guò)快 因此 在使用中要經(jīng)常檢查錘頭的磨損情況 及時(shí)更 換新錘頭 輕型 整體中型 輕型板式 圖 2 4 常見(jiàn)的錘頭形狀 2 4 2 主軸的分析 整個(gè)轉(zhuǎn)子的零件都由主軸來(lái)支承 主軸又裝在機(jī)架側(cè)壁流動(dòng)軸承中 破碎板工作時(shí) 所產(chǎn)生的沖擊力也由主軸承受 因此 要求主軸的材料具有較高的強(qiáng)度和韌性 主軸有圓形斷面和方形斷面兩種 后者是錘架活套在主軸上不用平鍵連接 通常斷 面為圓形 且有平鍵和其他零件連接 圖 2 5 主軸結(jié)構(gòu)示意圖 2 4 3 錘盤的分析 錘盤主要是通過(guò)轉(zhuǎn)盤與銷軸將主軸與錘子連接起來(lái) 錘盤是由多個(gè)轉(zhuǎn)盤和壓緊轉(zhuǎn)盤 銷軸等組成 錘盤是靠?jī)啥藟壕o轉(zhuǎn)盤和鎖緊螺母固定在一起 錘頭就裝在銷軸上 錘盤是用來(lái)懸掛錘頭的 它不起破碎物料的作用 但錘式破碎機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)工作過(guò)程中 錘架還是要受礦石沖擊和磨檫而造成的磨損 所以 錘架要能承受一定的沖擊 有一定 的耐磨性 轉(zhuǎn)盤有三角形 圓形和十字形幾種 不論哪種形式 在強(qiáng)度 剛度允許條件下 盡 量減輕質(zhì)量 因?yàn)殄N式破碎機(jī)與反擊式破碎機(jī)不一樣 它僅僅是靠錘子的動(dòng)能來(lái)完成對(duì) 物料破碎 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 圖 2 6 錘盤結(jié)構(gòu)示意圖 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 3 重錘式破碎機(jī)轉(zhuǎn)子的主要參數(shù)及計(jì)算 3 1 轉(zhuǎn)子直徑與長(zhǎng)度 1 轉(zhuǎn)子直徑 轉(zhuǎn)子直徑一般是根據(jù)所給物料的尺寸來(lái)決定的 通常轉(zhuǎn)子的直徑與所給物料尺寸直 徑比為 6 15 大型破碎機(jī)則近似取為 3 由于 1350 1600mm 破碎機(jī)為中型 所以直 徑與所給物料尺寸之比取 13 5 而加工物料粒度 50mm 轉(zhuǎn)子直徑 D 13 5 100 1350mm 2 轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度 轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度根據(jù)機(jī)器的生產(chǎn)能力而定 轉(zhuǎn)子直徑與長(zhǎng)度的比值 一般為 0 7 1 5 物料抗沖擊力較強(qiáng)時(shí) 應(yīng)取較大的比值 由于 1350 1600mm 加工的物料為低硬度的礦 石 所以比值取 1 18 轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度 L D 1 18 1600mm L 1600mm 3 2 基本結(jié)構(gòu)尺寸 1 給料口的寬度和長(zhǎng)度 給料口寬度 B 3dmax dmax 表示最大給料塊的尺寸 B 3 20 60mm B 50mm 則取 B 620mm 給料口長(zhǎng)度 與轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度相同 L 1600mm 2 排料口尺寸 排料口尺寸由反擊板和轉(zhuǎn)子的間隙尺寸決定 一般按入料粒度要求來(lái)確定 由于處 料粒度為 5 25mm 所以取 20mm 則轉(zhuǎn)子和反擊板之間的間隙為 20mm 3 給料口傾角 的計(jì)算 為了選擇破碎腔合理的結(jié)構(gòu)參數(shù) 取 4 個(gè)規(guī)格的重錘式破碎機(jī)破碎腔結(jié)構(gòu)參數(shù)列表 3 1 中作為參考 表 3 1 重錘式破碎機(jī)破碎腔結(jié)構(gòu)參數(shù) 機(jī)型 1 2 PCG 1010 47 44 2 68 17 70 PCG 1007 60 30 2 60 15 60 PCG 1210 55 50 2 70 15 69 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 PCG 1215 45 30 2 73 19 77 破碎機(jī)物料是沿導(dǎo)板進(jìn)入破碎腔 因此導(dǎo)板傾角 就是一個(gè)重要參數(shù) 從表 3 1 中 可以看出 角在 45 到 60 之間 這完全符合實(shí)際情況 角越大物料沿導(dǎo)板下滑 的速度越快 角越小物料沿導(dǎo)板下滑的速度越慢 甚至產(chǎn)生堆料現(xiàn)象 角大 破碎 機(jī)高度增加 角小 破碎機(jī)高度降低 在其它條件允許的情況下 以取 角小為宜 所以 本次設(shè)計(jì)的破碎機(jī)選擇 角為 45 3 3 傳動(dòng)方案的選擇 3 3 1 電機(jī)功率的計(jì)算 電機(jī)功率的消耗取決于物料的性質(zhì) 給料的圓周速度 破碎比和生產(chǎn)率 目前 尚 無(wú)一個(gè)完整的計(jì)算公式 一般根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算 根據(jù)公 式得 P 0 14 1 25 1 980 214 375KW 系數(shù) K 取 0 14 選用 Y 系列的三相異步電動(dòng)機(jī) 其額定功率為 220KW 型號(hào)是 Y355M 6 3 3 2 傳動(dòng)方式 為了使破碎機(jī)的轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)中儲(chǔ)存一定的動(dòng)能 在破碎大塊物料時(shí) 錘頭的速度損 失不應(yīng)過(guò)大 并要減小電動(dòng)機(jī)的尖峰負(fù)荷 本次設(shè)計(jì)總共考慮了三種傳動(dòng)方案 方案一 主軸的一端采用 V 帶輪與電動(dòng)機(jī)相連 電機(jī) V 帶 破碎機(jī) 方案二 主軸的一端采用鏈條與電動(dòng)機(jī)相連 電機(jī) 鏈條 破碎機(jī) 方案三 主軸的一端采用聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)相連 電機(jī) 聯(lián)軸器 破碎機(jī) 方案比較 方案一 根據(jù)電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 我們選擇了電機(jī)型號(hào)為 Y355M 6 額定功率 220KW 滿 載轉(zhuǎn)速 986r min 根據(jù)原始資料來(lái)設(shè)計(jì) V 帶傳動(dòng) 計(jì)算功率 PCA 由資料查得工作情況系數(shù)為 1 5 故 PCA KAP 1 1 220 242 KW 選取普通 V 帶型號(hào) 根據(jù) PCA 242 n 986 r min 可知 dd1 450mm V d d1n1 60 1000 450 986 60 1000 m s 23 23m s 在 5 25m s 內(nèi) 合適 dd2 idd1 986 650 450 682 6mm 查資料取 dd2 710mm i 1 5 n 2 650r min 確定中心距 a 和帶長(zhǎng) Ld 0 7 450 710 mm a 0 2 450 710 mm 取 a0 1700mm L0 2a0 2 d d1 dd2 dd2 dd1 4a0 2 1700 450 710 2 710 450 4 1700 mm 5232mm 查資料得 Ld 5200mm a a0 Ld L0 2 1700 5200 5232 2 mm 1626mm 確定中心距調(diào)整范圍 amax a 0 03Ld 1626 0 03 5200 1782mm 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 amin a 0 015Ld 1626 0 015 5200 1548mm 驗(yàn)算小帶輪包角 a1 a1 180 dd2 dd1 a 60 180 710 450 1626 60 170 120 合適 確定 V 帶根數(shù) z z 6 05 0 95 0 99 1 00 0 14 5 64 根 取 z 6 根 合適 確定單根 V 帶初拉力 F0 F0 500Pca vz 2 5 Ka 1 qv 500 6 05 23 23 6 2 5 0 95 1 0 1 23 23 90N 確定對(duì)軸的壓力 FQ FQ 2zF0sin a1 2 2 6 90 0 99 1069N 方案二 鏈傳動(dòng)具有無(wú)彈性滑動(dòng)和整體打滑的現(xiàn)象 因而能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比 鏈條又 不需要像帶傳動(dòng)那樣張得很緊 因此壓軸力較小 鏈傳動(dòng)具有整體尺寸較小 結(jié)構(gòu)較為 緊湊 同時(shí)能在高溫和潮濕的環(huán)境中工作 它的制造與安裝精度要求較低 成本也低 由于鏈傳動(dòng)的速度并不高 只適用于減速比小且無(wú)啟動(dòng)頻繁的場(chǎng)合 鏈傳動(dòng)的缺點(diǎn)是只 能實(shí)現(xiàn)平行軸間鏈輪的同向傳動(dòng) 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不能保持恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比 磨損后易發(fā)生跳 齒 不易在載荷變化很大高速和急速反向的傳動(dòng)中 且無(wú)超載保護(hù) 方案三 采用聯(lián)軸器可以減少總體空間 工作時(shí)機(jī)械性能好 工作可靠 維護(hù)方便 傳動(dòng)比 恒定 噪音低 傳動(dòng)效率高 方案確定 在本次設(shè)計(jì)中 由于考慮到破碎機(jī)的工作情況 載荷變化大且不易控制 傳動(dòng)比要 求也不那么嚴(yán)格 同時(shí)載荷大對(duì)電機(jī)的啟動(dòng)性能造成不好的影響 考慮到大功率的電機(jī) 在轉(zhuǎn)速高低上的價(jià)格差異不很明顯及整機(jī)的成本最低化的原則 決定采用第一種傳動(dòng)方 案 這種方案可以有效改善電機(jī)啟動(dòng)性能 使電機(jī)能平穩(wěn)啟動(dòng)運(yùn)行 此驅(qū)動(dòng)方案是經(jīng)濟(jì) 實(shí)用 性能優(yōu)良 安全可靠的驅(qū)動(dòng)方案 結(jié)論 確定本次傳動(dòng)方案為方案一 即在主軸的一端配置皮帶傳動(dòng)與電動(dòng)機(jī)相連 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 4 重錘式破碎機(jī)的主要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 因?yàn)殂q接在轉(zhuǎn)子上 所以正確選擇錘頭質(zhì)量對(duì)破碎效率和能耗都有很大影響 如果 錘頭質(zhì)量選得過(guò)小 則可能滿足不了錘擊一次就將物料破碎的要求 若選得過(guò)大 無(wú)用 功耗過(guò)大 離心力也大 對(duì)其他零件會(huì)有影響并易損壞 根據(jù)動(dòng)量定理計(jì)算錘頭質(zhì)量時(shí) 考慮到錘頭打擊物料后 必然會(huì)產(chǎn)生速度損失 若 損失過(guò)大 就會(huì)使錘頭繞本身的懸掛軸向后偏倒 降低生產(chǎn)率和增加無(wú)用功的消耗 為 了使錘頭打擊物料后出現(xiàn)偏倒 能夠通過(guò)離心力作用而在下一次破碎時(shí)物料很快恢復(fù)到 正確工作位置 所以 要求錘頭打擊物料后的速度損失不宜過(guò)大 一般允許速度損失 40 到 60 根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) 即 21 0 46 V 式中 錘頭打擊物料后的圓周線速度 m s 錘頭打擊物料前的圓周線速度 m s 1 若錘頭與物料為了彈性碰撞 且設(shè)物料碰撞之前的運(yùn)動(dòng)速度為 0 根據(jù)動(dòng)量定理 可 得 12mvv 由上式可知 12mv 式中 錘頭折算到打擊中心處的質(zhì)量 kg 最大物料塊的質(zhì)量 kg m 綜上所述 0 7 15 m 但是 只是錘頭的打擊質(zhì)量 實(shí)際質(zhì)量應(yīng)根據(jù)打擊質(zhì)量的轉(zhuǎn)動(dòng)順序和錘頭的轉(zhuǎn)動(dòng)慣 量求得 20mr 式中 錘頭打擊中心到懸掛點(diǎn)的距離 m 錘頭質(zhì)心到懸掛點(diǎn)的距離 m 0r 最大物料質(zhì)量 334m0 15 602 6kRg 錘頭折算到打擊中心處的質(zhì)量 24 8 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 4 1 錘頭設(shè)計(jì)與計(jì)算 a 輕型 b 組合式 c 整體中型 d 輕型板式 圖 4 1 錘子形狀 4 1 1 錘頭的形狀確定 1 一般錘頭的設(shè)計(jì) 如圖 4 1 所示 是各種錘頭的結(jié)構(gòu)形狀 圖 a 所示錘子是用于可逆式錘式破碎機(jī) 它屬于輕型錘子 被破碎的物料粒度大約在 100 左右 PCZ 式單轉(zhuǎn)子 錘式破碎機(jī)采用圖 b 的錘子是一種組合式 由錘柄錘帽和銷軸等組成 錘帽由耐磨材料鑄造而成 可方便更 換 錘柄可用高碳鋼制造并在側(cè)面焊有耐磨合金 其壽命很長(zhǎng) 這樣的錘子增加打擊中 心的質(zhì)量 增加物料與錘頭撞擊幾率 PC 和 PCX 系列錘式破碎機(jī)采用圖 c 所示錘子 其 頭部質(zhì)量較重 可以得到較細(xì)產(chǎn)品 整體式錘子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 反擊式錘式破碎機(jī)采用圖 d 所示的錘子 其結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單 此外 無(wú)蓖條錘式破碎機(jī)采用長(zhǎng)柄組合式錘子 由于錘柄 較長(zhǎng) 對(duì)同樣規(guī)格破碎機(jī) 其轉(zhuǎn)盤直徑就比較小增加破碎腔空間 可減小其鼓風(fēng)效應(yīng)而 產(chǎn)生的不必要的電能損耗 這種錘子用于 PCKW 無(wú)蓖條可逆式錘式破碎機(jī) 錘式破碎機(jī)錘子的形狀與破碎物料性質(zhì)和粒度有關(guān) 即與被破碎物料硬度 脆性 粒度等因素有關(guān) 因此 錘子的形狀有各種各樣的 如破碎金屬切削的錘子就像鐮刀形 一是加大打擊力度 二是延長(zhǎng)錘子的使用壽命 2 組合式錘頭設(shè)計(jì) 免錘式破碎機(jī)的錘頭是直接打擊進(jìn)入破碎腔礦石的關(guān)鍵部件 要求錘頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 首先應(yīng)當(dāng)滿足碰撞平衡條件 考慮到錘頭容易磨損 磨損后就需更換 而且更換周期短 為使維修師傅操作簡(jiǎn)單 節(jié)省時(shí)間 節(jié)約材料 減少成本 我就將錘頭設(shè)計(jì)為組合式 錘頭由圓柱銷 錘體和錘柄組合而成 我所設(shè)計(jì)的錘頭區(qū)別于一般組合式錘頭 錘體成 球臺(tái)狀 球臺(tái)中心線上設(shè)有圓透孔 球臺(tái)下端方透孔與錘柄上部空心桿外圓相配 圓柱 銷穿過(guò)垂體圓透孔 與空心桿內(nèi)孔相配 并由螺栓和自鎖螺母固定 形成組裝式球臺(tái)狀 錘頭結(jié)構(gòu) 它滿足碰撞的平衡條件 從而減少無(wú)用能量消耗 延長(zhǎng)轉(zhuǎn)子軸承使用壽命和 避免避損壞銷軸 由于錘柄可連續(xù)使用 只需更換磨損的錘體 從而用提高了材料利用 率 又由于更換錘體時(shí) 錘柄不用從銷軸上拆下 可降低維修操作難度 由于錘式破碎機(jī)錘頭是鉸接懸掛在轉(zhuǎn)子體的銷軸上 錘頭打擊礦石時(shí) 在錘頭碰撞 點(diǎn)上將作用著沖擊力 由理論力學(xué)知 如果沖擊力通過(guò)離銷孔中心距離為 h 的碰撞中心 上 則銷軸上的碰撞反力為零 如果沖擊力未通過(guò)碰撞中心 則沖擊力會(huì)在轉(zhuǎn)子的銷軸 上產(chǎn)生碰撞反力 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 由于先有技術(shù)錘式破碎機(jī)錘頭錘體打擊面一般為矩形或梯形 在進(jìn)行碰撞平衡計(jì)算 時(shí) 先有兩種設(shè)計(jì)理論 一是建議錘頭的碰撞中心取在錘頭允許磨損高度的中心 二是 建議將碰撞中心取在錘頭的最外端 但與實(shí)際情況都有出入 因?yàn)榇驌裘娴拿總€(gè)點(diǎn)都有 可能實(shí)施對(duì)物料的打擊 沖擊力作用線常常會(huì)偏離設(shè)定的碰撞中心 導(dǎo)致在銷軸上產(chǎn)生 碰撞反力 其后果是產(chǎn)生有害阻力矩 縮短轉(zhuǎn)子軸承使用壽命 甚至?xí)p害銷軸 而我所設(shè)計(jì)的球形錘頭就能避免以上不足 因?yàn)閳A弧面與物料碰撞所產(chǎn)生的作用反 力都會(huì)經(jīng)過(guò)球心 則銷軸上的碰撞反力為零 由于錘式破碎機(jī)錘頭是鉸接懸掛在轉(zhuǎn)子體的銷軸上 錘頭打擊礦石時(shí) 在錘頭碰撞 點(diǎn)上將作用著沖擊力 由理論力學(xué)知 如果沖擊力通過(guò)離銷孔中心距離為 h 的碰撞中心 上 則銷軸上的碰撞反力為零 如果沖擊力未通過(guò)碰撞中心 則沖擊力會(huì)在轉(zhuǎn)子的銷軸 上產(chǎn)生碰撞反力 由于先有技術(shù)錘式破碎機(jī)錘頭錘體打擊面一般為矩形或梯形 在進(jìn)行碰撞平衡計(jì)算 時(shí) 先有兩種設(shè)計(jì)理論 一是建議錘頭的碰撞中心取在錘頭允許磨損高度的中心 二是 建議將碰撞中心取在錘頭的最外端 但與實(shí)際情況都有出入 因?yàn)榇驌裘娴拿總€(gè)點(diǎn)都有 可能實(shí)施對(duì)物料的打擊 沖擊力作用線常常會(huì)偏離設(shè)定的碰撞中心 導(dǎo)致在銷軸上產(chǎn)生 碰撞反力 其后果是產(chǎn)生有害阻力矩 縮短轉(zhuǎn)子軸承使用壽命 甚至?xí)p害銷軸 而我所設(shè)計(jì)的球形錘頭就能避免以上不足 因?yàn)閳A弧面與物料碰撞所產(chǎn)生的作用反 力都會(huì)經(jīng)過(guò)球心 則銷軸上的碰撞反力為零 3 錘頭的改進(jìn) 1 錘頭 2 螺母 3 螺栓 4 錘柄 圖 4 2 改進(jìn)的錘頭 錘頭主要由三部分構(gòu)成 主要是錘頭 錘柄和連桿 三者僅靠普通螺栓連接 主軸 高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 能產(chǎn)生很大的離心力 而錘頭只靠螺栓接觸面產(chǎn)生的摩擦力來(lái)抵抗 錘頭 會(huì)上下移動(dòng) 1 錘架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 根據(jù)設(shè)計(jì)的要求 每根銷軸上需要有 8 個(gè)錘子 圓盤是用來(lái)懸掛錘頭的 一共需有 7 個(gè)錘架和 2 個(gè)圓盤 2 個(gè)圓盤共有的特點(diǎn)是 一側(cè)設(shè)置了圓螺母和止動(dòng)墊片 另一端用 軸肩定位 這樣每個(gè)圓盤均勻分布 6 個(gè)圓孔 即可以通過(guò)六根銷軸 用來(lái)懸掛錘頭 錘 頭和錘架之間的間隙除了通過(guò)削軸連接 為了保護(hù)圓盤的側(cè)面 減少或盡量避免其側(cè)面 的磨損 錘架的大小取決于轉(zhuǎn)子的直徑 轉(zhuǎn)子的直徑的大小是錘架的設(shè)計(jì)大小的依據(jù) 2 延長(zhǎng)錘頭使用壽命的研究 下面重點(diǎn)討論一下錘頭耐磨性提高 使用壽命延長(zhǎng)的問(wèn)題 決定一個(gè)板錘的使用壽 命 有以下幾個(gè)因素來(lái)評(píng)定 1 工作是否可靠 在板錘與物料沖擊過(guò)程中 不準(zhǔn)板錘飛離轉(zhuǎn)子 或因板錘的緊固 不良 引起其他的機(jī)械故障 故板錘的固定是個(gè)值得注意的問(wèn)題 否則 無(wú) 壽命 可 言 2 板錘的裝卸是否方便 尤其再生產(chǎn)現(xiàn)象 在工作一段時(shí)間后 機(jī)器的各部件必不 能按理想狀況進(jìn)行 比如偏心 局部磨損等 需要及時(shí)調(diào)整 能否快速裝卸是一個(gè)很重 要的指標(biāo) 3 板錘的金屬利用率是否合理 因板錘的磨損是不可避免的 一塊重量一定的板錘 使其不能利用的質(zhì)量最小 即板錘的形狀及空間尺寸如何選擇為最佳是值得考慮的問(wèn)題 4 減少無(wú)謂的磨損 以提高板錘的使用壽命 要充分利用轉(zhuǎn)子的能量 提高破碎比 就必須研究最大破碎力 同時(shí)也具有很大的理論價(jià)值 5 板錘的及時(shí)合理調(diào)配非常關(guān)鍵 破碎機(jī)在使用中運(yùn)行不穩(wěn) 震動(dòng)大 主要原因是 板錘磨損后 原有的平衡狀況被破壞 未用科學(xué)的方法合理調(diào)配所致 6 板錘的材質(zhì) 是解決錘頭耐磨性 使用壽命的最核心的因素 現(xiàn)今應(yīng)用比較廣泛 也經(jīng)受了實(shí)踐的考驗(yàn) 比如有改性高錳鋼板錘和錘頭 中碳多元合金鋼錘頭 圓盤是通過(guò)鍵與主軸相連接的 而隨主軸高速回轉(zhuǎn)的 所以結(jié)構(gòu)中一定有鍵槽 其 厚度也是滿足強(qiáng)度要求 工作狀況的 不宜過(guò)大 考慮到錘式破碎機(jī)錘頭與物體發(fā)生沖 擊 力的大小時(shí)刻變化 最后將套筒與錘架焊接在一起 增加平鍵的接觸面積 從而減 小應(yīng)力 圓盤之間的軸向定位就靠本身 大體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如 3 4 所示 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 圖 4 3 錘架的結(jié)構(gòu) 4 2 主軸的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度計(jì)算 4 2 1 主軸的設(shè)計(jì) 通常主軸的設(shè)計(jì)包括兩個(gè)部分 一個(gè)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一個(gè)工作能力計(jì)算 后者主要是 指強(qiáng)度計(jì)算 主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸上零件的安裝 定位以及軸的制造 工藝等方面的要求 合理 確定出結(jié)構(gòu)和尺寸 軸的工作能力的計(jì)算不僅指軸的強(qiáng)度計(jì)算 還有剛度 穩(wěn)定性等方 面的計(jì)算 在大多數(shù)情況下 只需要對(duì)軸的強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算 因?yàn)槠涔ぷ髂芰σ话阒饕?決于軸的強(qiáng)度 所以只做強(qiáng)度計(jì)算 以防止產(chǎn)生過(guò)大的線性變形 而對(duì)于強(qiáng)度要求較高 的軸和受力大的細(xì)長(zhǎng)軸 還應(yīng)該進(jìn)行剛度計(jì)算 防止產(chǎn)生過(guò)大的線性變形 對(duì)于高速運(yùn) 轉(zhuǎn)的軸 還應(yīng)該進(jìn)行振動(dòng)和穩(wěn)定性的計(jì)算 以防止產(chǎn)生共振破壞 因此 對(duì)破碎機(jī)的主 軸來(lái)說(shuō) 只需要進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算 4 2 2 轉(zhuǎn)子軸的強(qiáng)度計(jì)算 前面提到過(guò) 多數(shù)情況下 軸的工作能力一般主要取決于軸的強(qiáng)度 此時(shí)只做強(qiáng)度 計(jì)算 以防止或檢驗(yàn)斷裂和塑性變形 而對(duì)于剛度要求高的軸和受力大的細(xì)長(zhǎng)軸 還應(yīng) 該進(jìn)行剛度計(jì)算 防止產(chǎn)生過(guò)大的線性變形 對(duì)于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸 還應(yīng)該進(jìn)行振動(dòng)穩(wěn)定 性計(jì)算 以防止產(chǎn)生共振破壞 在進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核計(jì)算時(shí) 應(yīng)根據(jù)軸的具體載荷和應(yīng)力情況 采用相應(yīng)的計(jì)算方 法 并恰當(dāng)?shù)倪x擇其許用應(yīng)力 根據(jù)計(jì)算原則 對(duì)于傳動(dòng)軸 僅僅或主要承受扭矩 按 照扭矩強(qiáng)度條件進(jìn)行計(jì)算 對(duì)于心軸 只承受彎矩 應(yīng)該按照彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算 對(duì)于該主軸 既承受扭矩還承受彎矩 是一個(gè)轉(zhuǎn)軸 所以必須進(jìn)行彎扭合成強(qiáng)度條件進(jìn) 行計(jì)算 需要時(shí)還應(yīng)該進(jìn)行疲勞強(qiáng)度的精確校核 先按照彎扭合成強(qiáng)度條件進(jìn)行計(jì)算 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 通過(guò)對(duì)該主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 軸上的零件的位置以及外載荷和支 反力的作用位置已經(jīng)確定 軸上的載荷可以求得 因此可以按彎扭合成強(qiáng)度條件對(duì)該主 軸進(jìn)行強(qiáng)度的校核計(jì)算 由于作用在轉(zhuǎn)子軸上每個(gè)瞬間的載荷大小不等 其作用時(shí)間又短 僅為千分之幾秒 而計(jì)算的外載荷又與實(shí)際破碎情況出入較大 故下面對(duì)軸的強(qiáng)度計(jì)算僅作參考 轉(zhuǎn)子軸的受力圖如圖 4 4 所示 圖 4 4 主軸簡(jiǎn)圖 圖 4 5 主軸受力圖 圖 4 6 主軸彎矩圖 圖 4 7 主軸扭矩圖 轉(zhuǎn)子軸由主軸 轉(zhuǎn)子體 軸承等組成 轉(zhuǎn)子體由板錘和錘盤等組成 主軸材質(zhì)為 45 號(hào)鋼調(diào)制處理 其拉伸強(qiáng)度極限 B 650Mpa 拉伸屈服極限 S 360Mpa 而其彎曲對(duì)稱 循環(huán)的許用疲勞應(yīng)力 1 b 60Mpa 作用在轉(zhuǎn)子軸的力有 轉(zhuǎn)子重力 F1 包括安裝在主軸上的轉(zhuǎn)子題 軸套等零件的總 重力 轉(zhuǎn)子外端的圓周力 F2和板錘的不平衡力 F3 其合力 F 為 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 F F 1 F2 F3 K 0 N 其中 F 2 N nRP950 F3 N 180 r 式中 K 0 沖擊系數(shù) 粗碎 K0 3 0 中碎 K0 1 5 細(xì)碎 K0 1 2 n 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速 r min R 轉(zhuǎn)子外端半徑 m p 電機(jī)功率 KW 軸承的摩擦阻力系數(shù) 取 0 03 r 軸承滾子滾動(dòng)面的半徑 m 本機(jī)轉(zhuǎn)子重力 F1為 F 1 Mg 19500 N 轉(zhuǎn)子外端的圓周力 F2為 F2 2846 9 NnRP9505 07381 本機(jī)所用滾動(dòng)軸承的滾子滾動(dòng)面的半徑 r 118 75 mm 板錘的不平衡力 F3為 F3 21011 N180 9 0 取沖擊系數(shù) 3 0 則其合力為 F F 1 F2 F3 K 0 19500 2846 9 21011 3 130073 N 電機(jī)作用于主軸的轉(zhuǎn)矩 T 為 T 9550 1423 4 N MnP73895 軸上的最大彎矩為 M 25104 N M12lF6 0 主軸的彎矩和扭矩圖如圖 4 6 圖 4 7 所示 將主軸的扭矩剪應(yīng)力看成脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí) 取 0 6 則其當(dāng)量彎矩 Me 為 Me 25118 N M TM 2 4 136 0 2514 其危險(xiǎn)截面應(yīng)力為 51 12 MpaWe32d 1 0e 370 1258 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 1 b 60 Mpa 結(jié)論 主軸的彎曲疲勞強(qiáng)度安全 通常軸的設(shè)計(jì)包括兩個(gè)部分 一個(gè)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一個(gè)是工作能力計(jì)算 后者主要是 指強(qiáng)度計(jì)算 主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸上零件的安裝 定位以及軸的制造 工藝等方面的要求 合 理確定出其結(jié)構(gòu)和尺寸 軸的工作能力的計(jì)算不僅指軸的強(qiáng)度計(jì)算 還有剛度 穩(wěn)定性 等方面的計(jì)算 當(dāng)然大多數(shù)情況下 只需要對(duì)軸的強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算即可 因?yàn)槠涔ぷ髂芰?一般主要取決于軸的強(qiáng)度 此時(shí)只做強(qiáng)度計(jì)算 以防止或檢驗(yàn)斷裂和塑性變形 而對(duì)于 剛度要求高的軸和受力大的細(xì)長(zhǎng)軸 還應(yīng)該進(jìn)行剛度計(jì)算 防止產(chǎn)生過(guò)大的線性變形 對(duì)于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸 還應(yīng)該進(jìn)行振動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算 以防止產(chǎn)生共振破壞 因此 對(duì)該破 碎機(jī)的主軸來(lái)說(shuō) 只需進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算 4 2 3 軸的材料的選擇 軸的材料主要是碳素鋼和合金鋼 鋼軸的毛坯多數(shù)用軋制圓鋼和鍛件 有的則直接 用圓鋼 碳素鋼比合金鋼低廉 對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較低 同時(shí)也可以用熱處理或化學(xué) 熱處理的方法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度的 故采用碳鋼制造軸尤為廣泛 所示選用 45 號(hào)鋼 4 2 4 軸的最小直徑和長(zhǎng)度的估算 軸各段直徑所需要的軸徑與軸上的載荷的大小有關(guān) 在初步確定其直徑的同時(shí) 還 通常不知道支反力的作用點(diǎn) 不能確定其彎矩的大小及分布情況 因此還不能按軸上的 所收的具體載荷及其引起的應(yīng)力來(lái)確定主軸的直徑 但是 在對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前 通常能求出主軸的扭矩 所以 先按軸的扭矩初步估計(jì)所要的軸的直徑 并記錄此時(shí)所 求出的最小直徑 dmin 然后再按照主軸的裝配方法和定位要求 從 dmin處逐一確定各軸段 的直徑的大小 另外 有配合要求的軸段 應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)直徑 比如安裝軸承的軸段 安裝標(biāo)準(zhǔn)件的部位的軸段 都應(yīng)取為相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值經(jīng) 確定主軸的各段的長(zhǎng)度 盡可能使其結(jié)構(gòu)緊湊 同時(shí)還要保證轉(zhuǎn)子以及軸承所需要 裝配的和調(diào)整的空間 所確定軸的各段長(zhǎng)度 必須考慮到各零件于主軸配合部分的軸向 尺寸和相鄰零件間的必要間隙 4 2 5 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 對(duì)于軸的結(jié)構(gòu)必須滿足 主軸和安裝在主軸上的零件要有準(zhǔn)確的工作位置 軸上的零件便于安裝和拆卸 調(diào)整 軸應(yīng)有良好的制造工藝性 軸上零件的安放順序如下 軸承 圓盤 軸套 軸承 套筒 帶輪 因?yàn)橹鬏S是階梯軸 根據(jù)階梯軸的特點(diǎn) 并且軸上零件的安裝要求也不高 所以上 面提到的第二條容易滿足 至于第三條 軸的制造工藝性 主要是指便于加工和裝配軸上的零件 并且生產(chǎn)率 高 成本低 一般來(lái)說(shuō) 結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單 工藝性越好 所以應(yīng)該盡量簡(jiǎn)化軸的結(jié)構(gòu) 為了 便于裝配零件并去掉毛刺 軸端應(yīng)制出 45 度倒角 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 具體分析如下 該主軸有 2 個(gè)軸段有鍵槽 為了減少裝夾工件所需的時(shí)間 應(yīng)在這 些不同的軸段上開(kāi)的鍵槽在軸的同一條母線上 另外 還為了減少加工刀具的種類和提 高勞動(dòng)生產(chǎn)率 軸上直徑近似的地方 圓角 倒角 鍵槽寬度等都采用相同的尺寸 提高主軸疲勞強(qiáng)度的途徑 在零件的設(shè)計(jì)階段 除了采取提高其強(qiáng)度的一般措施之外 還可以通過(guò)以下一些設(shè) 計(jì)措施來(lái)提高其疲勞強(qiáng)度 盡可能的降低該主軸上的應(yīng)力集中的影響 這是提高其疲勞強(qiáng)度的首要措施和主 要的途徑 而主軸的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸的突變 比如軸肩 是應(yīng)力集中的結(jié)構(gòu)根源 因此 為了降低應(yīng)力集中 應(yīng)該盡量減小零件 即該主軸的 結(jié)構(gòu)形狀和尺寸的突變使其變化 盡可能的平滑和均勻 為此 要盡可能的增大過(guò)渡處的圓角半徑 同一段軸上相鄰截面 處的剛性變化應(yīng)盡可能的小等等 在不可避免的要產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中的結(jié)構(gòu)處 可采用減荷槽來(lái)降低應(yīng)力集中的影 響 選用疲勞強(qiáng)度高的材料和規(guī)定能夠提高材料疲勞強(qiáng)度的熱處理方法和強(qiáng)化工藝 提高主軸的表面質(zhì)量 比如將處在應(yīng)力較高區(qū)域的主軸表面加工得較為光潔 或 者 如果 有的軸段 工作在腐蝕性介質(zhì)中 則要對(duì)該軸段規(guī)定適當(dāng)?shù)谋砻姹Ｗo(hù) 盡可能地減小或消除主軸表面可能發(fā)生的初始裂紋的尺寸 對(duì)于延長(zhǎng)其疲勞壽命 有著提高材料性能更為顯著的作用 因此 對(duì)于重要的軸段 在設(shè)計(jì)圖紙上應(yīng)規(guī)定出嚴(yán) 格的檢驗(yàn)方法和要求 降溫 減載荷 對(duì)于發(fā)熱摩擦副的軸頸采取降溫設(shè)計(jì) 也可顯著提高其疲勞壽命 因?yàn)橹鬏S是一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)件 所以 在低應(yīng)力下運(yùn)轉(zhuǎn)一定周數(shù)后 再逐步提高到設(shè)計(jì)的應(yīng)力 水平 4 3 軸承的選擇 因?yàn)檩S承 尤其是常用的一些軸承 主要是指一些滾動(dòng)軸承 絕大數(shù)都已標(biāo)準(zhǔn)化 因而 我們需要進(jìn)行一部分設(shè)計(jì)內(nèi)容 根據(jù)具體的工作條件 正確選擇軸承的類型和尺 寸 另外是軸承組合的設(shè)計(jì) 它包括安裝 調(diào)整 潤(rùn)滑 密封等一系列內(nèi)容的設(shè)計(jì) 4 3 1 材料的選擇 軸承的內(nèi)圈 外圈 滾動(dòng)體 一般是用軸承鉻鋼制造的 熱處理后 其硬度一般不 低于 HRC60 一般這些元件需要 150 度回火處理 所以其通常的工作溫度不高于 120 度 此時(shí) 硬度不會(huì)下降 4 3 2 軸承類型的選擇 軸承的類型有很多種 主要根據(jù)其承載情況和調(diào)心等要求 進(jìn)行選擇 因?yàn)樵撔吞?hào) 的破碎機(jī) 其轉(zhuǎn)子的速度在 900 到 1100 之間 所以主軸的軸承的轉(zhuǎn)速很高 負(fù)荷很大 且工作時(shí)間很長(zhǎng) 最主要的是 經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間工作后 會(huì)因?yàn)殄N頭的不均勻磨損而產(chǎn)生 不平衡附加作用力 當(dāng)錘頭的不均勻磨損嚴(yán)重時(shí) 此力就成為總負(fù)荷中的主要部分 軸承間距大 軸會(huì)產(chǎn)生撓曲 此外 軸承的中心也難保證同心 因此選用調(diào)心滾子軸承 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 滾子軸承一般由內(nèi)圈 外圈 滾動(dòng)體和保持架組成 內(nèi)圈裝在軸頸機(jī)座或零件的軸 承孔內(nèi) 內(nèi)外圈上有滾道 當(dāng)內(nèi)外圈相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí) 滾動(dòng)體將沿著滾道滾動(dòng) 保持架的作 用是把滾動(dòng)體均勻分開(kāi) 滾動(dòng)體與內(nèi)外圈的材料應(yīng)具有高的硬度和接觸疲勞強(qiáng)度 良好的耐磨性和沖擊人性 一般用合金鋼制造 經(jīng)熱處理后硬度可達(dá) HRC61 65 工作表面須經(jīng)磨削和拋光 保持架 一般用低碳鋼板沖壓制成 高速軸承多采用有色金屬或塑料保持架 與滑動(dòng)軸承相比 滾動(dòng)軸承具有摩擦阻力小 效率高 潤(rùn)滑簡(jiǎn)便和易于互換等優(yōu)點(diǎn) 所以本設(shè)計(jì)選用滾動(dòng)軸承 但是它抗沖擊能力較差 高速時(shí)出現(xiàn)噪音 工作時(shí)間也不及 有液體潤(rùn)滑的滑動(dòng)軸承 滾動(dòng)軸承按其承受載荷的方向或公稱接觸角的不同 可分為 1 向心軸承 主要用于承受徑向載荷 其公稱接觸角從 0 到 45 2 推力軸承 只要用于承受軸向載荷 其公稱接觸角從 45 到 90 按照滾動(dòng)體形狀 可分為球軸承和滾子軸承 滾子軸承又分為圓柱滾子 圓錐滾子 球面滾子和滾針等 設(shè)計(jì)中采用了調(diào)心滾子軸承 SKF23132cck w33 為了保證軸承在不同的環(huán)境下正常工 作 用兩個(gè)軸承箱體將軸承密封 在裝配時(shí)為了保證兩個(gè)箱體的同軸度 可以用一組薄 鋼墊片調(diào)節(jié) 在相同外型尺寸下 滾子軸承的承載能力為球軸承的 1 5 3 倍 所以 在 載荷較大或有沖擊載荷時(shí)應(yīng)選用滾子軸承 由于接觸角的存在 角接觸軸承可同時(shí)承受 徑向載荷和軸向載荷 圖 4 7 調(diào)心滾子軸承 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 圖 4 8 調(diào)心滾子軸承 圖 4 9 調(diào)心滾子軸承實(shí)體圖 4 3 3 軸承的游動(dòng)和軸向位移 軸承在實(shí)際工作時(shí) 工作前后的溫差大 為了適應(yīng)軸和外殼不同熱膨脹的影響 防 止軸承卡死 可以使一端的軸承軸向固定 比如用圓螺母 另一端使之可以軸向位移 這樣 軸承在內(nèi)外圈的軸向相對(duì)位置有不大的變化時(shí) 仍然可以正常工作 也可以使外 圓與座孔配合較松 以保證外圓相對(duì)于座孔能做軸向竄動(dòng) 4 3 4 軸承的安裝和拆卸 如圖 4 10 所示 為了便于軸承在主軸上的安裝和拆卸 必須考慮到軸承座有剖分面 這樣就不必考慮沿軸向安裝和拆卸軸承部件 優(yōu)先選用內(nèi)外圈可分離的軸承了 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 圖 4 10 軸承座結(jié)構(gòu) 4 3 5 滾動(dòng)軸承的計(jì)算 由于滾動(dòng)軸承承受的軸向力合徑向力都比較大 轉(zhuǎn)速 n 980r min 而且軸式細(xì)長(zhǎng)軸 產(chǎn)生彎矩 所受較大震動(dòng) 考慮以上原因 滾動(dòng)軸承采用油潤(rùn)滑 軸承座的結(jié)構(gòu)如圖 4 9 所示 軸承座的右端用迷宮密封 本機(jī)所用的調(diào)心滾子軸承為 SKF23132cck w33 其技術(shù)性能如表 4 1 所示 表 4 1 調(diào)心滾子軸承技術(shù)性能 基本尺寸 d D B mm 140 270 86 基本額定動(dòng)載荷 Cr N 845000 基本額定靜載荷 Co N 1370000 疲勞載荷極限 Pu N 129000 脂潤(rùn)滑 1300 額定轉(zhuǎn)速 r min 油潤(rùn)滑 1700 現(xiàn)設(shè)定軸承的使用時(shí)間是 30000h 因?qū)ΨQ布置 軸承僅受徑向載荷 其值為 R R1 R2 65036 5 N2F1307 其應(yīng)具有的徑向基本額定動(dòng)載荷C為 C R 65036 5 562 5 KN 845 KN610h nL 610378310 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 綜上 說(shuō)明調(diào)心滾子軸承SKF23132cck w33在其使用時(shí)間30000h內(nèi)相當(dāng)安全 此外 軸承的工作轉(zhuǎn)速為 n 738 r min 980 r min 額定轉(zhuǎn)速 所以 軸承的工作轉(zhuǎn)速也在安全范圍之內(nèi) 4 4 鍵的校核 主軸與皮帶輪上連接的鍵 我選用鍵 36 12 177 連接性質(zhì)是靜連接 因?yàn)殒I的材料為 鋼調(diào)質(zhì) 查 機(jī)械設(shè)計(jì) 表 12 1 得 45 許用剪切應(yīng)力 PMa 查閱 機(jī)械設(shè)計(jì) 得 擠壓應(yīng)力 P2Tdkl 其中 T 傳遞的扭矩 單位為 Nm K 接觸高度 單位為 mm d 軸的直徑 單位為 mm l 鍵的工作長(zhǎng)度 單位為 mm 已知 5 12 K 12mm d 140mm L 177mm P2Tdkl 2 5120 140 12 177 2 71Mpa 根據(jù) 機(jī)械設(shè)計(jì) 表 12 1 得 P120Ma 鍵 36 12 177 滿足擠壓強(qiáng)度 所以該鍵滿足要求 P 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 5 重錘式破碎機(jī)的操作與維修 5 1 重錘式破碎機(jī)的操作 5 1 1 啟動(dòng)前的準(zhǔn)備工作 1 認(rèn)真檢查破碎機(jī)的主要零件 錘頭 破碎板 檢查門以及緊固螺栓是否完好 是 否松動(dòng) 2 認(rèn)真檢查輔助設(shè)備 喂料設(shè)備 聯(lián)軸器 電機(jī)等設(shè)備完好 3 檢查破碎腔中是否有雜物 若在破碎腔中發(fā)現(xiàn)大塊物料或者金屬物等 應(yīng)先取出 4 進(jìn)行潤(rùn)滑油量檢查 做好上述工作后 發(fā)出開(kāi)車信號(hào) 取得下一步工序同意后方能開(kāi)機(jī) 5 1 2 啟動(dòng)和操作的注意事項(xiàng) 1 在做好準(zhǔn)備后 就可以啟動(dòng)破碎機(jī)和電機(jī) 并注意控制好電流 2 破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常后 就可以開(kāi)啟喂料設(shè)備 向破碎機(jī)送入物料 并根據(jù)料塊的大 小和破碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況 調(diào)節(jié)喂料量 如料塊大 破碎機(jī)中的物料較多時(shí) 喂料量要適當(dāng) 減少 反之可以適當(dāng)增加 通常破碎腔中的物料高度不要超過(guò)破碎腔的 2 3 3 操作中必須注意均勻喂料 因?yàn)檫@樣有利于破碎產(chǎn)量的提高 同時(shí)物料塊尺寸不 能太大 應(yīng)控制在 50mm 以下 這樣可以避免錘頭失速 4 喂料過(guò)程要防止堅(jiān)硬的金屬物料進(jìn)入破碎腔損壞錘頭和反擊板等零件 5 電器自動(dòng)跳閘后 未查明原因 嚴(yán)禁強(qiáng)行連續(xù)啟動(dòng) 6 設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中要實(shí)行巡回檢查 如發(fā)現(xiàn)以下情況 應(yīng)立即停止工作 1 軸承溫度高于 60 攝氏度 2 發(fā)現(xiàn)不正常聲音時(shí) 5 1 3 停車注意事項(xiàng) 1 必須按生產(chǎn)流程停車 即先停止喂料 然后等物料全部破碎后停止破碎機(jī) 2 停機(jī)后要清理衛(wèi)生 檢查機(jī)器各部分的工作 3 認(rèn)真做好設(shè)備生產(chǎn)紀(jì)錄 5 2 重錘式破碎機(jī)的維護(hù)保養(yǎng) 5 2 1 潤(rùn)滑 潤(rùn)滑能減少摩擦阻力 降低零件的磨損 加強(qiáng)設(shè)備的潤(rùn)滑是設(shè)備維護(hù)十分重要的途 徑 對(duì)于軸承的潤(rùn)滑則應(yīng)在機(jī)器每工作八小時(shí)后 往軸承內(nèi)加注一次潤(rùn)滑油 每三個(gè)月 更換一次潤(rùn)滑油 還有 先用潔凈的煤油清洗軸承 5 2 2 巡回檢查和日常維護(hù) 1 檢查軸承的發(fā)熱情況 溫度不超過(guò) 70 攝氏度 2 檢查軸承是否需要加油 換油 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)成人教育學(xué)院 2010 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 3 檢查螺栓的連接是否松動(dòng) 4 檢查潤(rùn)滑系統(tǒng)工作是否正常 若發(fā)現(xiàn)油量不夠 應(yīng)及時(shí)補(bǔ)加 5 經(jīng)