新型可逆反擊式破碎機的設計【優(yōu)秀課程畢業(yè)設計含11張CAD圖紙+帶開題報告+文獻綜述+答辯ppt+外文翻譯+26頁加正文1.22萬字】-jxsj37
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摘 要
本文首先介紹反擊式破碎機的發(fā)展概況，應用和特點。結合目前市面出現(xiàn)的幾種破碎機的種類，介紹了它們的工作原理，分析他們的優(yōu)缺點，得出我所設計的可逆反擊式破碎機。文中重點闡述了可逆反擊式破碎機的工作原理、結構組成及設計和關鍵部件的選擇及其設計三部分內容，其次還進行各主要零件強度的校核計算。其中,可逆反擊式破碎機由轉子，上蓋，底座，后架四大部分組成，上蓋既是破碎機的外殼，又是與內部結構相輔相成的組成部分，上蓋內部的襯板對于石料破碎的粒度和破碎機的工作效率起到至關重要的作用。上蓋的設計既要要求外形的美觀又要具有實用性，一臺機器外觀設計過于花俏會造成加工工藝復雜、制造成本上升，過于臃腫，會造成運輸困難的同時也增加了制造的成本。我在設計過程中著眼于功能性，節(jié)約材料，機身輕便，外形大方幾個方面，特別是制作材料的選取，選擇的材料要兼具經濟性和耐用性。
關鍵詞：可逆反擊式破碎機 工作效率 轉子；
Abstract
This paper first introduces the development of the impact crusher, application and characteristics. Combined with the current market Several types of crushers, introduced their working principle, analyzed their advantages and disadvantages, and obtained the reversible crusher I designed. This paper focuses on the working principle, structure and design of the reversible impact crusher and the selection of the key components and the design of the three parts, followed by the main parts of the strength of the check. Among them, the impact crusher by the rotor, the cover, the base, the back frame of the four major components, the cover is both crusher shell, but also with the internal structure of the complementary parts, the cover of the lining of the stone for the broken size And the efficiency of the crusher play a vital role. The design of the cover is to require both the appearance and the practicality. A machine design is too complicated to cause the processing process to be complicated. The cost of manufacturing is too bloated and can cause the transportation difficulties and increase the manufacturing cost. I focus on the design process in the functional, saving materials, body light, generous aspects of several aspects, especially the production of materials selection, the choice of materials to both economic and durability.
?Key?words:? Reversible impact crusher work efficiency Rotor
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第1章 緒論 1
1.1 課題背景 1
1.2 破碎機的發(fā)展狀況 3
1.3 可逆反擊式破碎 4
1.4 各種破碎機的特點 4
1.5 反擊式破碎機發(fā)展方向 5
1.6 可逆反擊式破碎機的優(yōu)缺點 5
1.6.1 可逆反擊式破碎機的優(yōu)點 5
1.6.2 可逆反擊式破碎機的缺點 6
第2章 可逆反擊式破碎機的總體方案及結構設計 7
2.1 可逆反擊式破碎機的工作原理 7
2.2 可逆反擊式破碎機的結構和布置形式 9
2.2.1 可逆反擊式破碎機的結構 9
2.2.2 布置方式 9
2.3 破碎的目的和意義 10
2.3.1 破碎的目的 10
2.3.2 破碎的意義 10
第3章 可逆反擊式破碎機的設計計算 12
3.1 轉子轉速的計算 12
3.2 生產率的計算 12
3.3 主電動機的選擇及傳動比的分配 12
3.3.1 電動機的選擇 12
3.3.2 傳動比的分配 12
3.4 主軸的設計計算 13
3.4.1 主軸的設計 13
3.4.2主軸的較核 13
3.5 V帶傳動的設計計算 14
3.5.2 選定帶型 14
3.5.3 傳動比 15
3.5.4 小帶輪基準直徑 15
3.5.5 大帶輪基準直徑 15
3.5.6 帶速驗算 15
3.5.7 初定軸間距 15
3.5.8 所需帶的基準長度 15
3.5.9 實際軸間距 15
3.5.10 小帶輪包角 15
3.5.11 單根V帶的基本額定功率 16
3.5.12 時單根V帶型額定功率增量 16
3.5.13 V帶的根數(shù) 16
3.5.14 單根V帶的預緊力 16
3.5.15 作用在軸上的力 16
3.5.16 帶輪的結構和尺寸 17
3.6后反擊部的設計 17
第4章各主要零件強度的校核計算 19
4.1滾動軸承的校核及壽命計算 19
4.2 鍵聯(lián)接的設計與校核 19
4.2.1鍵的選型 19
4.2.2鍵的校核 19
致 謝 21
參考文獻 22
本科生畢業(yè)設計 (論文 )文獻綜述 設計 (論文 )題目 新型可逆反擊式破碎機設計 作者所在系 別 機電工程學院 作者所在專業(yè) 機械設計制造及其自動化 作者所在班級 者 姓 名 關在輝 作 者 學 號 20134011325 指導教師姓名 段新豪 指導教師職稱 教授 完 成 時 間 2017 年 3 月 北華航天工業(yè)學院教務處制 說 明 1． 根據學?！懂厴I(yè)設計 (論文 )工作暫行規(guī)定》，學生必須撰寫畢業(yè)設計(論文 )文獻綜述。文獻綜述作為畢業(yè)設計 (論文 )答辯委員會對學生答辯資格審查的依據材料之一。 2． 文獻綜述 應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計 (論文 )工作前期內完成，由指導教師簽署意見并經所在專業(yè)教研室審查。 3．文獻綜述各項內容要實事求是，文字表達要明確、嚴謹，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。 4．學生撰寫文獻綜述， 閱讀的主要參考文 獻應在 10 篇以上（ 土建類專業(yè)文獻篇數(shù)可酌減） ，其中外文資料應占一定比例。本學科的基礎和專業(yè)課教材一般不應列為參考資料。 5．文獻綜述的撰寫格式按畢業(yè)設計 (論文 )撰寫規(guī)范的要求，字數(shù)在 2000字左右。文獻綜述應與開題報告同時提交。 1 畢 業(yè) 設 計（論 文）文 獻 綜 述 破碎機設計文獻綜述 摘要 ： 破碎機是一種物料破碎設備，適用于冶金、建筑、筑路、化學及硅酸鹽行業(yè)中原料的破碎，可以破碎中等和中等硬度以上的各種礦石和巖石。破碎機破碎比大、效率高、能耗低，產品粒度均勻，適合中碎和細碎各種礦石、巖石。 隨著礦山技術的不斷發(fā)展， 圓錐破 碎機也分為好幾種，按照種類包括 彈簧破碎機 、西蒙斯破碎機、 液壓破碎機 、高 效液壓破 碎機、單缸破碎機和多缸破碎機等；按照型號分為 碎機、缸液壓破碎機、 缸液壓破碎機、 碎機、 蒙斯破碎機、 壓破碎機、 效液壓圓錐破碎。 關鍵詞 ：破碎機 巖石 2 of is a of of in of of of is to to is DY PY 3 1. 物料破碎的研究概況 物料破碎是一個歷史悠久的話題。早在 20 世紀 50 年代艾利斯－查爾默斯公司就開始大規(guī)模研究破碎工作。隨著研究的深入，人們熟知了高功率的破碎作業(yè)，可以用來改善能源效率和降低生產成本。 B． H． 研究單顆粒破碎時發(fā)現(xiàn)，在空氣中一次破碎的碎片撞擊金屬板時明顯地產生二次破碎，一次破碎的碎片具有的動能占全部破碎能量的 45％ 。如能充分利用二次破碎能量，則可提高破碎效率。也有人指出，較小的持續(xù)負荷比短時間的強大沖擊更有希望破碎物料。我國胡景昆和徐小荷研究顆粒的粉碎時得出結論，靜壓粉碎效率為 100%，單次沖擊效率在 35%～ 40％左右。為了節(jié)約能量，提高粉碎效率，應多用靜壓粉碎 ,少用沖擊粉碎。 究表明，如果使大批脆性物料顆粒受到 50上的壓力，就能夠由“料層粉碎”節(jié)約出可觀的能量。目前“料層粉碎的理論”已為粉碎界公認，根據料層粉碎理論研制的新設備有美國諾德伯格公司的旋盤破碎機、俄羅斯的慣性破碎機等。 多碎少 磨的原則指導研制以料層粉碎原理的新型破碎機是當前主要方向。 1952 年F·C 邦德和中國旅美學者王仁東根據大量的實驗結果，提出裂縫學說。該學說認為物料先在壓力作用下變形，積累一定變形功后，物料中某些脆弱面的內應力達到極限，因而產生裂縫，此時變形功就集中于裂縫附近并使裂縫加大，變?yōu)楫a生斷裂面的功。1996 年第四屆全國粉體工程學術會議上鄧躍紅、張智鐵 發(fā)表了《物料粉碎分形行為的研究》一文，作者認為破碎理論的研究應歸結為三個大的方面：強度理論的研究、破碎效果的評價、破碎功耗的研究。文書明、郭杰、王繼先 [8] 在研究超細磨碎機時指出降低入磨粒度，是礦石粉體工程節(jié)能降耗 的有效手段，也是提高磨機處理能力的有效方法，礦石的超細破碎是降低入磨粒度最直接、最徹底的方法。長期以來，粉碎理論的研究主要停留在經驗應用和統(tǒng)計推測上，人們了解粉碎的規(guī)律尚不明確、不系統(tǒng)。人們期待新理論的出現(xiàn)會給破碎領域帶來一次變革。 2. 破碎機的研究概況 郎寶賢、郎世平 [9] 在《破碎機》中指出凡用外力將大顆粒物料變成小顆粒物料的過程叫破碎，其使用的機械稱為破 碎機。 王璽、王治軍、付衛(wèi)東、王巧云 在圓錐式破碎機的設計研究中表明破碎機是一種作業(yè)效率較高的破碎設備，目前在礦山企業(yè)應用非常普遍，其效率對企業(yè)成本至關重要。近代的破碎機械是在蒸汽機和電動機等動力機械逐漸完善和推廣之后相繼創(chuàng)造出來的。 1806 年出現(xiàn)了用蒸汽機驅動的輥式破碎機； 1858 年，美國的布萊克發(fā)明了破碎巖石的顎式破碎機； 1878 年美國發(fā)展了具有連 4 續(xù)破碎動作的旋回破碎機，其生產效率高于作間歇破碎動作的顎式破碎機； 1895 年，美國的威廉發(fā)明能耗較低的沖擊式破碎機。 1905 年出現(xiàn)了筒型磨礦機， 1920 年出現(xiàn) 了破碎機。 1924 年出現(xiàn)了反擊式破碎機。 1943 年出現(xiàn)了螺旋分級機。 根據《破碎機》文獻中指出破碎機按照工作原理和結構特征可分為鄂式破碎機、旋回破碎機、破碎機、輥式破碎機和沖擊破碎機。美國人 W 發(fā)明了鄂式破碎機，程居山在《礦山機械》中提到鄂式破碎機具有結構簡單、容易制造、工作可靠、使用維修方便等優(yōu)點，在礦山、冶金、建材、筑路、水利、化工、煤炭等多種行業(yè)中得到廣泛的應用。為了改善鄂式破碎機性能和提高工作效率，顎式破碎機得到了技術改進，國內外研制出了各種性能更優(yōu)越的鄂式破碎機。旋回式破碎機是大型礦石 破碎和堅硬物料破碎的典型設備，廣泛應用于黑色、有色金屬、建材、化工和水泥等行業(yè)。郎寶賢在《破碎機》中提到旋回破碎機主要具有大破碎比、高產量、產品粒度細、節(jié)能和高效等優(yōu)點。據《破碎機》中記載輥式破碎機是利用兩個轉動的圓柱形棍子，礦石受到擠壓和磨剪的作用破碎，當?shù)V石達到粒度要求則從兩輥之間排出。輥式破碎機具有結構簡單、緊湊、輕便、工作可靠、調整破碎比較方便、可對含水物料進行破碎等優(yōu)點。高強、張建華 [15] 在破碎理論及破碎機的研究與展望中表明沖擊式破碎機分為錘式和反擊式 兩種，錘式破碎機利用高速旋轉的錘子沖擊和物料自身撞擊到襯板而破碎，當物料達到粒度要求后，從下部的篩條縫隙中排出，錘式破碎機適用于中細碎等中等硬度及脆性物料，具有生產效率高、破碎比大、結構簡單、尺寸緊湊、功耗較少、維護簡單等優(yōu)點。反擊式破碎機由轉子高速旋轉、物料進入后，與轉子上的板錘擊破碎，然后又被反擊到襯板上再次破碎，從料口排出。具有破碎效率高，出料細而均勻，易損件少，維護保養(yǎng)方便，能耗低等特點。黃冬明、武殿梁在破碎機的多目標規(guī)劃設計中指出破碎機可用于破碎細碎和中等不同硬度物料，是一種連續(xù)作業(yè)，效率較高的破碎設備。文章后面將重點圍繞破碎機給出詳細介紹。 3. 破碎機的研究概況 外破碎機的發(fā)展狀況 破碎機誕生于 20 世紀初葉，世界上第一臺破碎機專利公布于 1878 年，到 1898 年才制成產品。美國在 19 世紀末才開始應用了破碎機。彈簧式破碎機是由美國人密爾沃基西蒙斯（ 弟二人設計的，故得名西蒙斯破碎機。該機至今約有百年的歷史，雖然逐漸改進、結構日趨完善，但基本結構沒有重大變化。郎寶賢、郎世平在《破碎機》中指出該機型其結構為主軸插入偏心套，用偏心套驅動動錐旋擺運動，動錐襯板時而靠近時而離開定錐襯板 ，從而使礦巖在破碎腔內不斷地遭到擠壓和彎曲破碎。 20 世紀 40 年代，美國 司首先推出底部單缸液壓破碎機，該破碎 5 機是在旋回式破碎機基礎上發(fā)展起來的陡錐破碎機。采用液壓技術，實現(xiàn)了液壓調整排礦口和過載保護，簡化了破碎機結構減輕了重量，提高了使用性能。據《破碎機》中闡述，這種機器由于它靠排料口尺寸的大小控制產品粒度，使產品粒度大，且不均勻。對含水、含泥物料易堵塞。 20 世紀 50代。法國 司的子公司和日本神戶制鋼有限公司等推出了上部單缸、周邊單缸液壓破碎機。 20 世紀 70代美國 司在單缸液壓破碎機的基礎上推出高能液壓破碎機； 司推出旋盤式破碎機，郎寶賢、郎世平在其專著《破碎機》中提到該機型適用于硬物料的第四段破碎，其給料粒度小，偏心距小，破碎力不大。此后相繼又推出超重型短頭破碎機。黃繼榮、倪德忠在雙圓錐破碎的探討中指出了短頭破碎機的排料粒度≤排礦口的平均破碎率為 篩孔尺寸為 時，篩下為 23%加大了功率，強化了彈簧、合金鋼機架，增加了制造成本，為此該公司又推出了 破碎機。為了適應沖水破碎又推 出了 濕式破碎機。鐘升在破碎機的機械傳動過載保護研究中提到破碎機介于其使用環(huán)境的惡劣，常常由于物料偏折不均勻或破碎腔過鐵而產生瞬時間的超載負荷。 司推出的 超細碎破碎機采用滾動軸承代替偏心套，由電動機、皮帶傳動而帶動動錐擺轉，頂部單液壓缸裝置調整排礦口和過載保護，給料粒度 ，產品粒度 占80%。董綱、范秀敏、黃冬明通過對破碎機破碎產品粒型研究中闡述了采取提高主軸轉速，改進破碎機結構參數(shù)和增加破碎腔中破碎事件發(fā)生幾率等措施，是改善破碎產品粒型的有效途徑。 20 世紀 80 年代俄羅斯成功的慣性破碎機，使破碎機在結構和破碎原理上取得重大進步。 20 世紀 90 年代以來，美國 司推出了 I 型， 破碎機；美國 司推出了新一代 列破碎機；瑞典 司推出新的 H 系列破碎機；日本神戶制鋼有限公司研制了 破碎機和 2300破碎機；俄羅斯烏拉爾機械研究院和米哈諾貝爾研究設計院開發(fā)出新型短圓頭破碎機，破碎機分上、下兩部分，上腔按料層原理破碎物料，下腔為平行區(qū)。趙昱東在探討破碎機的新進 展時指出這種短圓頭破碎機細級別含量較一般圓錐破碎提高 5%襯板金屬消耗降低 20%。 內圓錐破碎發(fā)展狀況 國內圓錐式破碎機是在 1954 年仿前蘇聯(lián)的 2100 和 1650 彈簧式破碎機的基礎上，自行設計生產了 1200 彈簧破碎機； 1958 年又設計制造了大型的 2200 的彈簧破碎機；上世紀七十年代又研發(fā)了底部單缸與多缸液壓破碎機，也曾經研制過中心液壓缸破碎機。之后經過多年的反復研制與實踐相繼克服了舊系列彈簧破碎機彈簧壓力的不足、零部件強度低以及結構上的某些缺陷，已經批量上產的新系列彈簧破碎機有直徑 600、900、 1200、 1750、 2200 ㎜五個規(guī)格、 14 種腔形；底部單缸液壓破碎機有直徑 900、 1200、 6 1650、 2200 ㎜四個規(guī)格， 12 種腔形；多缸液壓破碎機有直徑 1200、 2200 ㎜兩個規(guī)格，4 種腔形。當時國產破碎機已經達到了系列化、規(guī)格化和標準化的程度，可以說產品齊全、使用可靠，受到國內外的認可。盡管如此，國產圓錐式破碎機與國外先進的破碎機相比還有一定差距。為了趕上世界先進水平，沈陽重型機器廠又引進了美國諾德伯格（ 司的西蒙斯（ 旋盤式破碎機（ 術。 近年來國內外各廠礦又相繼引進了 列、 G 型破碎機。如三峽工程中，古樹嶺石料場采用兩臺 兩臺 碎機，下岸溪石料場采用 4 臺 鋼調軍臺選廠采用 6臺 港新機場工程采用 6臺 臺 州黃坡石礦廠采用了 3 臺 碎機。此外，北京三聯(lián)砂石場和北京西郊砂石場各采用一臺 破碎機，而河北張家口市砂石場采用了一臺 破碎機。全滾動軸承破碎機被浙江湖州石料廠、哈爾濱漠河某金礦等都有引進。 高瀾慶、王文霞、馬飛 在破碎機的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢的研究中提到了引進國外先進破碎理念和技術，提高加工工藝設計和加工設備檔次，對我國破碎機的質量和技術提高是必須的。引進的關鍵在于消化和吸收以及將其國產化，在技術上實現(xiàn)突破和創(chuàng)新。在引進的破碎機中，有的廠礦用的很成功，但也有失敗的，兩方面都應認真總結，為今后引進破碎機和發(fā)展國內破碎機行業(yè)提供寶貴的經驗。 碎機的發(fā)展方向 物料的粉碎是冶金、礦山、建材、化工、電力等工業(yè)部門應用廣泛的一種工藝過程，每年有大量的原料和再利用的廢料都需要進行粉碎。在選礦作業(yè)中，物料破碎占有重要地位。劉淑 英在對新型振動破碎機的研究中指出世界上約有 15%的電能消耗在粉碎作業(yè)上，而且逐年增加，其中 85%以上用于磨碎。隨著貧礦增多、建筑材料需求量不斷增加、工業(yè)利用積聚起來的再生材料占有比例愈來愈大，加之能源短缺，急需不斷改善磨碎作業(yè)。郎寶賢、郎世平 在 《破碎機》中提到研制高效粉碎設備和改進現(xiàn)有磨碎機械，對于達到優(yōu)質、高產、低成本、低能耗具有非常重要的意義。 王宏勛 [27] 在對破碎機械設備探討中指出了破碎機應向大型化、高效化可靠化和節(jié)能化發(fā)展，廣泛采用新結構、新材料、新技術 和新加工工藝方面的成果。發(fā)展中充分注意到專業(yè)和通用之間的協(xié)調關系。特別是近現(xiàn)代以來人們更加注意到了高效和節(jié)能，更加注意到機電一體化和電子控制技術的同步發(fā)展。郎寶賢在破碎機現(xiàn)狀和發(fā)展方向中指出凡是性能優(yōu)越的破碎機都是采用層壓破碎原理粉碎物料，實現(xiàn)選擇性破碎機都是屬于高能破碎機，從簡化破碎機結構和減輕質量以及實現(xiàn)自動控制觀點看，液壓破碎機，特別是單缸液壓破碎機更優(yōu)越。今后也許液壓破碎機有可能逐步代替彈簧式破碎機。同時郎世平、郎寶賢在對破碎機的創(chuàng)新研究中表明新型破碎機的研制首先是使它能夠借用層壓破碎原理達到選擇性 破碎的目的。為此破碎機的創(chuàng)新的 基本點是，采 7 用優(yōu)化腔型、大底錐角、大擺程、高擺頻，對破碎內部結構進行優(yōu)化組合再輸入高能量。高瀾慶、王文霞、馬飛在破碎機的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢中指出在當前我國的礦山行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)狀態(tài)良好的形勢下，應引進國外的先進技術使破碎設備向著大型化自動化和采用現(xiàn)代技術提高產品性能和可靠性等方面發(fā)展。其關鍵在于對設計思想的消化、吸收。根據我國的具體情況，提高國產化配套理念，要縮小差距并迎頭趕上和超過國外先進技術，就必須增加技術投入。引進國外先進的破碎技術和裝備，無疑對我國破碎機的質量和技術都有著重大的 意義以使我國的產品在國際市場上占有一席之地。 8 參考文獻 [1] 劉志超 M]國礦業(yè)大學， 2006 [2] 胡景坤 ,徐小荷 J]1987(3):9[3] K. ] 997,15(7) [4] 王介強，宋守志 J]1998,7（ 5）： 485] 李宏，馬寶平，袁靜，謝蓬根 J]1999（ 4） [6] 郎寶賢、郎世平 M]金工業(yè)出版社， 2008 [7] 鄧躍紅 ,張智鐵 J]1998（ 3） [8] 文書明，郭杰，王繼先 J]. 云南冶金， 2002， 31（ 3） :529] 王璽，王治軍，付衛(wèi)東，王巧云 J]2006,27（ 9）：2610] 程居山 M]國礦業(yè)大學出版社， 1997,5 [11] 高強，張建華 J]2009,26（ 10）：7212] 黃冬明，武殿梁 J]2007,43（ 3）：200513] 黃繼榮，倪德忠 J]2000,7 [14] 鐘升 J]2011,9（ 6） 4115] 董綱，范秀敏 .，黃冬明 D]2009 [16] 趙昱東 J]. 煤礦機械， 2007,23（ 4）： 7217] 高瀾慶，王文霞，馬飛 J]2001,128（ 4）1318] 劉淑英 J]1995（ 4） [19] 王宏勛 . 破碎機械設備回顧與展望 [J]2009,57（ 6） 3221] 郎寶賢 . 破碎機現(xiàn)狀和發(fā)展方向 [J]2001（ 1） [22] 郎世平，郎寶賢 J]礦部分） 2011（ 1） 10023] 高瀾慶，王文霞，馬飛 J]2001,128（ 4）139 畢 業(yè) 設 計（論 文）文 獻 綜 述 指導教師意見 指導教師： 年 月 日 專業(yè)教研室審查意見 負責人： 年 月 日