反擊式破碎機(jī)設(shè)計

濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計題 目 反擊式破碎機(jī)設(shè)計專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化班 級學(xué) 生學(xué) 號指導(dǎo)教師二〇一一 年五月 二十日-I-濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計前言1.1反擊式破碎機(jī)概述反擊式破碎機(jī)在錘式破碎機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來。反擊式破碎機(jī)可用來破碎石灰石、煤等物料?？捎米鞔?、中碎和細(xì)碎。1924年德國哈茲馬克公司首先設(shè)計了供實用的反擊式破碎機(jī)，在美國它被用來破碎焦炭和燒結(jié)礦，后來又生產(chǎn)出了“Andres”單轉(zhuǎn)子和雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)。反擊式破碎機(jī)只能用于破碎中等硬度物料， 因為其易損件磨損很快，這就限制了它的應(yīng)用范圍。到二十世紀(jì)五十年代初，隨著新的耐磨材料的應(yīng)用，前聯(lián)邦德國KHD公司首先推出硬巖反擊式破碎機(jī)，從而使反擊式破碎機(jī)的應(yīng)用范圍擴(kuò)大。五十年代末我國已有反擊式破碎機(jī)，而八十年代之前，國產(chǎn)的反擊式破碎機(jī)局限于處理煤和石灰石等中硬物料。直到八十年代末，原上海建設(shè)機(jī)器廠引進(jìn)KHD型硬巖反擊式破碎機(jī)并研制了硬巖板錘，不僅擺脫依賴進(jìn)口而且出口到歐美和日本等國家，從此使反擊式破碎機(jī)得到很快的發(fā)展。采用反擊式破碎機(jī)破碎抗壓強(qiáng)度300MPa的玄武巖、安山巖等物料完全符合高速公路防滑路面混泥土要求。隨著基礎(chǔ)建設(shè)快速發(fā)展，我國水泥用量已占世界第一位。反擊式破碎機(jī)得到了極大的發(fā)展，然而這種發(fā)展卻是在仿照和引進(jìn)國外技術(shù)中進(jìn)行，盡管也能滿足市場需求，但缺少自主的創(chuàng)造性。隨著市場經(jīng)濟(jì)帶來的負(fù)面影響，對破碎理論的研究和對破碎機(jī)的實驗近幾年都非常缺乏，缺乏理論和實驗指導(dǎo)產(chǎn)品開發(fā)，只能機(jī)械的模仿國外設(shè)計，則抑制了破碎機(jī)的創(chuàng)新發(fā)展。最近國家和企業(yè)加大了反擊式破碎機(jī)等的研究，從而采用了很多新的結(jié)構(gòu)，大大降低了制造和維護(hù)的費用。1.2反擊式破碎機(jī)的工作原理反擊式破碎機(jī)與錘式破碎機(jī)工作原理基本相同，它們都是利用高速沖擊作用破碎物料。反擊式破碎機(jī)工作原理見圖1.1。反擊式破碎機(jī)的破碎過程為：物料進(jìn)入破碎腔，經(jīng)過高速運動板錘的強(qiáng)烈沖擊，一部分物料被細(xì)碎，另一部分物料被沖擊到反擊板上并細(xì)碎，，而且物料塊群在空中互相撞擊也得到粉碎，如此經(jīng)過反復(fù)沖擊，致使物料細(xì)碎到一定程度，下方的均整篦板起確定出料粒度大小的作用 [1]。-1-濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計錘式破碎機(jī)則主要是靠高速運轉(zhuǎn)的錘頭對物料進(jìn)行破碎，因此對錘頭的要求較高，應(yīng)具有較高的強(qiáng)度硬度，且轉(zhuǎn)子應(yīng)具有較大的轉(zhuǎn)動慣量。圖1.1反擊式破碎機(jī)工作原理示意圖1—反擊板；2—板錘；3—轉(zhuǎn)子1.2.1反擊式破碎機(jī)的優(yōu)缺點反擊式破碎機(jī)優(yōu)點為：（1）破碎效率高，能量消耗低，破碎比大，設(shè)備的構(gòu)造簡單，便于制造，操作維修也較簡便。（2）具有選擇性破碎特點，即密度大的物料破碎后粒度?。幻芏刃〉奈锪掀扑楹罅６却蟆＃?）設(shè)備自重輕，工作時沒有明顯的不平衡振動，不需笨重的設(shè)備基礎(chǔ)。反擊式破碎機(jī)的缺點為：（1）板錘和反擊板磨損較快，需頻繁更換。（2）運動時噪聲大、粉塵大，產(chǎn)品中有過大塊，對含水、含泥的物料適應(yīng)性差，易堵塞，堵塞后清除困難。1.2.2反擊式破碎機(jī)的破碎機(jī)理反擊式破碎機(jī)的破碎機(jī)理為：（1）反擊破碎。受高速板錘的沖擊，從而使物料獲得較高的速度， 物料撞擊到反擊板上，物料得到進(jìn)一步破碎。（2）自由沖擊破碎。在破碎腔內(nèi)，物料受到高速板錘的沖擊，另外物料之間也相互沖擊，同時板錘與物料存在摩擦，從而使物料在破碎腔內(nèi)在自由狀態(tài)下沿其脆弱面破碎。（3）銑削破碎物料進(jìn)入板錘破碎區(qū)，大塊物料被高速板錘銑削破碎并拋出。 經(jīng)上述兩種破碎作用大于出料口尺寸的物料，在出料口處也被高速板錘銑削破碎。-2-濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計上述三種破碎機(jī)理，以自由沖擊破碎為主。-3-濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計反擊式破碎機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1反擊式破碎機(jī)的設(shè)計要求反擊式破碎機(jī)的設(shè)計要求為表 2.1：表2.1反擊式破碎機(jī)的設(shè)計要求量的名稱單位符號數(shù)值轉(zhuǎn)子規(guī)格mm1000700最大進(jìn)料粒度mm300生產(chǎn)能力t/h25-45出料粒度mm202.2破碎機(jī)主要工作參數(shù)的確定2.2.1轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的確定轉(zhuǎn)子的圓周速度決定著破碎機(jī)的生產(chǎn)能力、產(chǎn)品粒度和粉碎比的大小。實踐證明，當(dāng)轉(zhuǎn)子圓周速度提高時，破碎機(jī)的生產(chǎn)能力和粉碎比都顯著增加，產(chǎn)品粒度變細(xì)，而且進(jìn)料塊度大的細(xì)度變化更為明顯。但當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時，功率消耗也隨之增加，板錘磨損也加快[6]。一般在粗碎時，取轉(zhuǎn)子的圓周線速度為 15-40m/s，而且細(xì)碎時取40-80m/s。根據(jù)已知條件，取轉(zhuǎn)子的圓周線速度為 35m/s，則轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n為：601000v60100035(2.1)nD1000668.8(r/min)根據(jù)計算，可取轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為 680r/min[1]。式中：D------ 轉(zhuǎn)子直徑，m；v------ 轉(zhuǎn)子圓周線速度，m/s；2.2.2板錘的數(shù)目的確定[2]轉(zhuǎn)子的直徑?jīng)Q定著板錘數(shù)目， 轉(zhuǎn)子直徑越小，隨之板錘數(shù)目則越少。一般轉(zhuǎn)子直-4-濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計徑為1m時，可取板錘數(shù)目為三個或四個；直徑為 1.5到2m的可裝6到10個，同時物料硬、粉碎比大時，板錘數(shù)可多些。則根據(jù)經(jīng)驗可取板錘數(shù)目為 3個。2.2.3生產(chǎn)率的計算轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子表面同板錘前側(cè)面間所形成的空間決定了反擊式破碎機(jī)的生產(chǎn)能力。假設(shè)當(dāng)板錘經(jīng)過反擊板時的排料量與通路大小成正比，并且排料層的厚度等于排料粒度d，則其產(chǎn)量Q的計算公式為：Q60(he)Ldznk(2.2)=60（0.080.11）0.70.0236800.11.239.07(t/h)式中：h------板錘高度；e------板錘與反擊板之間最小間隙，m；L------轉(zhuǎn)子長度，m；d------最大排料粒度，m；z------板錘數(shù)目；k------修正系數(shù)，一般取0.1；------物料的容積密度，t/m3一般??；1.2則根據(jù)經(jīng)驗公式，可得反擊式破碎機(jī)的破碎率p0為：P00.0102Qv20.010239.0735249.81(kw)(2.3)g9.8式中：Q------產(chǎn)量，t/h；g------重力加速度，m/s2；v------轉(zhuǎn)子的圓周速度；2.2.4電動機(jī)的選擇從手冊中查出滾動軸承的傳遞效率為 0.98，帶傳動的傳動效率為 0.96[3]，從而求出電動機(jī)的輸出功率 p為：P049.81(2.4)P0.9652.9455(kw)120.98-5-濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計式中：P0------破碎率，kw；1------帶輪的傳遞效率；2------滾動軸承的傳遞效率；由輸出功率為52.94kw，查詢則可選擇Y250M-4型電動機(jī)[4]，其額定功率為55kw，額定轉(zhuǎn)速為1480r/min。-6-濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計破碎機(jī)主要零部件的設(shè)計及計算3.1傳動部件的選擇反擊式破碎機(jī)的傳動采用帶傳動，因為帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、價格低廉和緩沖設(shè)計等優(yōu)點，而且V帶傳動時，它的兩個側(cè)面和輪槽接觸，槽面摩擦可以提供更大的摩擦力。另外，V帶傳動允許的傳動比大，結(jié)構(gòu)緊湊，大多數(shù)V帶已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化[5]。因此，本設(shè)計采用 V帶傳動。3.2V帶及帶輪的設(shè)計計算（1）確定計算功率Pca表3.1工作情況系數(shù)KAKA空、輕載啟動重載啟動工況每天工作小時數(shù)/h<1010-16>16<1010-16>16載荷變破碎機(jī)動很大（旋轉(zhuǎn)式、顎式等）1.31.41.51.51.61.8由表3.1查得工作情況系數(shù) KA=1.4，故Pca=KAP1.45577.0（kw）(3.1)（2）選擇V帶的型號根據(jù)Pca 77.0、n1 1480r/min，選擇D型V帶[6]。（3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 dd和驗算帶速V表3.2v帶輪的最小基準(zhǔn)直徑槽型YZABCDE(dd)min/mm205075125200355500-7-濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計1）由表3.2初選小帶輪的直徑 dd1=355mm。2）驗算帶速v。由以下公式計算得：vdd1n13.143551480(3.2)6010006027.49(m/s)1000又因為5m/s<v<30m/s,故帶速合適。3）計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)式(3.3)，計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑dd2。dd2idd1n1dd11480355772.65(mm)(3.3)n2680圓整為dd2=800mm。（4）確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長度Ld1）一般初選帶的中心距為：0.7(dd1dd2)a02(dd1dd2)（3.4）即808(mm)a02310(mm)初定中心距a0 1000。2）計算帶所需的基準(zhǔn)長度(dd1dd2)2Ld02a0(dd1dd2)（3.5）24a0(800355)221000(355800)10003862.86(mm)24表3.3v帶的基準(zhǔn)長度系列及長度系數(shù)KL基準(zhǔn)長帶長修正系數(shù)KL度Ld/mmYZABCDE40001.191.131.020.91-8-濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計由表3.3選擇帶的基準(zhǔn)長度Ld=4000mm。3）.確定實際中心距aLdLd040003862.86（3.6）aa01000106.68(mm)22（5）驗算小帶輪上的包角111800（dd1dd2)57.30a（3.7）57.301800(800355)156.12(0)90(0)1068.6故合適。（6）計算帶的根數(shù)z1)計算單根V帶的額定功率Pr。由dd1=355mm和n1680r/min，可查得P013.70kw根據(jù)n1680/min、i=2.2以及D型v帶，可查得p01.95kwr表3.4包角修正系數(shù)Ka小帶輪包180175170165160155150145140135130125120角aKa1.000.990.980.960.950.930.920.910.890.880.860.840.82查表3.3和表3.4確定k 0.93,kL 0.91。于是可得額定功率 Pr為：Pr(P0P0)KKL(13.701.95)0.930.9113.24(kw)（3.8）計算V帶的根數(shù)z。由以下公式的：-9-濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計Pca77（3.9）z5.826Pr13.24根據(jù)計算，取6根v帶。（7）計算單根V帶初拉力的最小值 (F0)min表3.5v帶單位長度的質(zhì)量帶型YZABCDEq/(kg/m)0.020.060.100.180.300.610.92由表3.5得，D型帶的單位長度質(zhì)量 0.61kg/m，所以：（F0)min500(2.5K)Pcaqv2Kzv（3.10）500 (2.5 0.93) 770.93627.490.6127.49855(N)應(yīng)使帶的實際初拉力 F0>(F0)min(8)計算壓軸力Fp壓軸力(Fp)min的最小值為：(Fp)min2z(F0)minsin126855sin156.12010038.02(N)（3.11）22（9）帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計選擇輪輻式帶輪，如圖-10-濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計圖3.1v帶輪的結(jié)構(gòu)3.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括定出軸的外形和結(jié)構(gòu)尺寸。軸的結(jié)構(gòu)主要取決于以下因素：軸在機(jī)器中的安裝位置及形式；軸上安裝零件的類型、尺寸、數(shù)量以及軸的連接方法；載荷的性質(zhì)、大小、方向及分布情況；軸的加工工藝等。合理的選擇軸的材料：軸的材料主要是碳鋼和合金鋼。由于碳鋼比合金鋼價格低廉，對應(yīng)力集中的敏感性較低，同時也可用熱處理和化學(xué)熱處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，故采用碳素鋼制造軸尤為廣泛，此處選擇45鋼。（1）確定軸的基本直徑和各段長度圖3.2主軸的結(jié)構(gòu)根據(jù)大帶輪的計算及其寬度選擇I-II段的直徑為dI-II=130、LI-II=292，安放大帶輪后，其軸向采用軸頭擋蓋和軸肩進(jìn)行軸向定位，并采用鍵與帶輪連接。2)為了滿足軸向定位要求， I-II軸段左端需制定出一軸肩，故取 II-III段的直徑-11-濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計dII-III=135，并結(jié)合裝配，取 LII-III=212。根據(jù)軸結(jié)構(gòu)設(shè)計，取dIII-IV=140,根據(jù)軸承的安裝及選擇，取LIII-IV=64，此處連接的滾動軸承用過盈配合來周向固定。4)根據(jù)經(jīng)驗取dIV-V=152，同時綜合箱體布局及厚度取 LIV-V=190。5）采用套筒與軸肩定位，轉(zhuǎn)子用鍵連接在主軸上，轉(zhuǎn)子因其質(zhì)量大，傳動負(fù)荷大，則其轉(zhuǎn)動慣量大，所以在鍵連接時，加工精度要求較高，這就大大削弱軸的強(qiáng)度，所以需增大軸徑，取此處軸段的直徑dⅤ-Ⅵ=172，可取LⅤ-Ⅵ=210。6）根據(jù)轉(zhuǎn)子的直徑及長度尺寸，可取 dⅥ-Ⅶ=180、LⅥ-Ⅶ=276。7)同理，取dVII-VIII =172，LVII-VIII =210，dVIII-IX=152,LVIII-IX=190,dIX-X=140,LIX-X=64,dX-XI=135,LX-X-XI=70。3.4鍵的選擇及校核（1）鍵的選擇[7]鍵的選擇包括類型的選擇和尺寸的選擇。鍵是一種標(biāo)準(zhǔn)零件，通常用來實現(xiàn)軸與輪轂之間的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩，有的還能實現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向滑動的導(dǎo)向。此處軸與帶輪以及軸與轉(zhuǎn)子的連接都采用圓頭平鍵連接。平鍵連接具有結(jié)構(gòu)簡單、裝拆方便、對中性好等特點。根據(jù)軸的直徑dI-II=130和dⅤ-Ⅵ=172mm,選擇鍵的型號為b1h1L3218250，b2h2L23218180普通圓頭平鍵。校核鍵連接的強(qiáng)度鍵的材料選用鋼，反擊式破碎機(jī)在高速變載，受各種方向的沖擊等條件下工作，因此查表3.6得到許用擠壓應(yīng)力[ p]=60MPa。表3.6鍵連接的許用擠壓應(yīng)力MPa載荷性質(zhì)許用擠壓應(yīng)力連接工作方式鍵的材料靜載荷輕微沖擊沖擊鋼120-150100-12060-90[p]靜連接鑄鐵70-8050-6030-45鍵的工作長度為：l1L1b125032218(mm)（3.12）l2L2b218032148()mm鍵的接觸高度：-12-濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計k1k20.5h0.5189mm（3.14）3)傳遞轉(zhuǎn)矩為：p55772426.5(Nm)（3.15T1T295500009550000）n680普通平鍵連接的強(qiáng)度計算為：2T12772426.560(MPa)p1k1l1d192186.06(MPa)p1302T22772426.560(MPa)p2k2l2d291486.74(MPa)p172式中：T------傳遞的轉(zhuǎn)矩，Nm；k------為鍵與輪轂的接觸高度，mm；.D------軸的直徑，mm；L------鍵的公稱長度，mm；b------鍵的寬度，mm；l------為鍵的工作長度，mm，圓頭平鍵l=L-b。綜上，所以鍵的強(qiáng)度滿足擠壓強(qiáng)度要求。

3.16）3.17）3.5軸承的的選擇滾動軸承是現(xiàn)代機(jī)器中廣泛應(yīng)用的部件之一，它是依靠主要元件間的滾動接觸來支撐轉(zhuǎn)動零件。滾動軸承絕大多數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化， 滾動軸承具有摩擦阻力小， 功率消耗少，啟動容易等特點 [8]。(1)軸承類型及代號的選擇反擊式破碎機(jī)工作條件非常惡劣，轉(zhuǎn)子軸承很易磨損，由于調(diào)心滾子軸承具有承載能力強(qiáng)，調(diào)節(jié)性能好的優(yōu)點，所以本設(shè)計選擇調(diào)心滾子軸承。根據(jù)軸承長度及安裝考慮，以及安裝軸承段直徑為140mm，取代號為22228C/W33的調(diào)心滾子軸承。其基本尺寸為：D=250（mm），B=68，Cr628,Cr0930,W14.5,e0.25,Y12.7,Y23.9,Y02.5.（1）軸承的校核設(shè)計軸承的壽命為20000h，且已知轉(zhuǎn)子的總重量為20000N，以小時數(shù)算的軸承基本額定壽命軸承壽命Lh為：LhC106P（3.16）60n-13-濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計即62800020000P

10106360680求得： p=8403.59（N）>20000（N）式中：C------基本額定動載荷，N；P------當(dāng)量動載荷，N；------軸承壽命指數(shù)。對于滾子軸承 =10/3。故選擇代號為22228C/W33的調(diào)心滾子軸承合適。（2）軸承的固定1）軸承的周向固定軸承的內(nèi)圈與軸徑采用過盈配合，外圈與軸承座采用過度和間隙配合。2）軸承軸向固定采用軸肩、套筒加軸承蓋固定，適用于高速旋轉(zhuǎn)的軸，且承受大的軸向力。3）采用一端固定一段游動，適用于溫度變化較大的軸。（3）軸承的預(yù)緊軸承預(yù)緊的目的是為了提高軸承的旋轉(zhuǎn)精度， 增加軸承裝置的剛性，減小機(jī)器工作時軸的振動。所謂預(yù)緊，就是在安裝時用某種方法在軸承中產(chǎn)生并保持一軸向力，消除軸向游隙，使之產(chǎn)生初變形。（5）軸承的潤滑與密封軸承潤滑采用潤滑油，并采用滴油潤滑；潤滑的目的在于降低摩擦阻力，改善散熱條件，降低接觸應(yīng)力，吸振防銹；密封裝置采用毛氈油封。3.6轉(zhuǎn)子部件的設(shè)計計算反擊式破碎機(jī)轉(zhuǎn)子由主軸、轉(zhuǎn)盤、板錘、板錘緊固裝置等組成，而且轉(zhuǎn)子質(zhì)量應(yīng)盡量集中在外緣，增加轉(zhuǎn)動慣量，主軸與轉(zhuǎn)子之間采用鍵連接，這樣拆裝方便，并有過載保護(hù)作用。3.6.1轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)設(shè)計反擊式破碎機(jī)的轉(zhuǎn)子必須有足夠的質(zhì)量以適合破碎大塊物料的需要。 若轉(zhuǎn)子質(zhì)量過小，降低破碎效果；若轉(zhuǎn)子質(zhì)量過大，則啟動困難。本設(shè)計，轉(zhuǎn)子采用整體的鑄鋼式結(jié)構(gòu)，這種設(shè)計轉(zhuǎn)子慣量大，緊固耐用，便于安放板錘，能滿足工作的需要。-14-濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計圖3.3轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)選用整體鑄鋼式結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子， 轉(zhuǎn)子規(guī)格選為 1000 700，強(qiáng)度和剛度都能滿足基本要求，但塑性及韌性相對較低，但仍可以滿足工作需要。由公式WJ2知，轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的動能W與轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及和M轉(zhuǎn)子的角度有關(guān)，若為一定值，則轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量JMr2[9]。而且r值不同，則可得到不同的轉(zhuǎn)動慣量J值，會產(chǎn)生不同的動能W值。在強(qiáng)度、剛度允許條件下，對轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計，應(yīng)盡量增加r值，從而可用較小的質(zhì)量產(chǎn)生較大的動能。要同時注重轉(zhuǎn)子質(zhì)量及結(jié)構(gòu)的設(shè)計，如果增加轉(zhuǎn)子質(zhì)量M，減少轉(zhuǎn)子速度，則可以加大破碎效果和減少板錘磨損。3.6.2板錘的結(jié)構(gòu)設(shè)計及作用板錘，又稱打擊板，是反擊式破碎機(jī)中最容易磨損的工作零件， 要比破碎機(jī)的其他零件磨損程度嚴(yán)重得多 [10]。反擊式破碎機(jī)的板錘都是固定在轉(zhuǎn)子上，它是破碎機(jī)的重要零件。（1）板錘材料的選擇板錘在轉(zhuǎn)子上要求安裝牢固，便于更換，并用抗沖擊性能良好的材料制造。國內(nèi)多用高錳鋼、中碳合金鋼、軸承鋼鍛造。綜合設(shè)計要求及國內(nèi)外同類型反擊式破碎機(jī)的設(shè)計，最終確定選擇高錳鋼本設(shè)計的板錘的材料。2）板錘的形狀的設(shè)計反擊式破碎機(jī)板錘的形狀多種多樣，常見的有長條形、I形、T形、S形和斧形-15-濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計等。我提出兩套方案：方案一 方案二圖3.4板錘的形狀方案一：采用“工”字形板錘。本方案采用“工”字形板錘，如視圖所示，板錘左右兩側(cè)都開有立體長條形槽，用于固定于板錘支座。方案二：采用長條形板錘本方案采用長條形板錘，如上圖所示，其為實體長條形，且打有螺栓孔。對比方案一、二，工字型板錘用料少、加工困難，則其強(qiáng)度受到削弱，并且轉(zhuǎn)子獲得的轉(zhuǎn)動慣量較??；而對于方案一，左面為板錘工作面，雖然板錘長時間工作后極易磨損，但其制造方便，成本較低，綜合考慮之后選擇方案二為本次設(shè)計板錘的形狀。（3）板錘在轉(zhuǎn)子上的緊固方法 [11]板錘在轉(zhuǎn)子上的緊固方法可分為：1）螺栓緊固法。板錘通過螺栓緊固于轉(zhuǎn)子的板錘座上。榫狀的板錘座，可利用榫口來承受工作時的板錘的沖擊力，避免螺栓受到剪力，從而提高螺栓連接的可靠性。2）嵌入緊固法。板錘從側(cè)面插入轉(zhuǎn)子的溝槽中，兩端用壓板定位來防止軸向竄動。緊固螺栓的去除，則提高了板錘工作的可靠性。通過板錘回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力和撞機(jī)破碎時的反力緊固自鎖，對轉(zhuǎn)子易受磨損處都制成可更換的結(jié)構(gòu)形式，因此裝卸簡便，制作容易。3）楔塊緊固法。用楔塊塞入板錘與轉(zhuǎn)子間的相應(yīng)槽孔內(nèi)， 使之緊固。這種緊固方法安全可靠，更-16-濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計換簡便，維護(hù)也方便。以上幾種板錘的緊固方法中，螺栓緊固的板錘使用較高，可達(dá)到所有方法的一半左右，但其更換不變，也不適宜于高沖擊載荷，小規(guī)格的破碎機(jī)中使用較為常見。嵌入緊固和楔塊緊固具有更換方便和工作較可靠等特點，但其金屬利用率普遍較低。本次設(shè)計轉(zhuǎn)子的規(guī)格為1000*700，為規(guī)格相對較小的破碎機(jī)，所以綜合考慮之后選用螺栓緊固法。3.7反擊式破碎機(jī)破碎腔設(shè)計3.7.1反擊板的結(jié)構(gòu)設(shè)計及安裝反擊板起到二次破碎作用，板錘沖擊到的高速物料撞擊到反擊板上， 從而使物料破碎，并將破碎后的物料重新彈回破碎區(qū)，如此反復(fù)循環(huán)。方案一 方案二圖3.6反擊板的形狀（1）反擊板的材料及形狀反擊板承受較大的沖擊載荷， 因此反擊板極易磨損，它的材質(zhì)一般用高錳鋼或中碳鋼鑄造。本設(shè)計采用用高錳鋼鑄造的反擊板，來減少其磨損。除了反擊板的材質(zhì)方面能提高它的耐磨性外，反擊板的形狀也是值得注意的。反擊板的形狀很多，主要有弧線形和折線形兩種， 這兩種形狀各有其優(yōu)缺點， 具體圖像見圖3.6。方案一為折線形反擊板，其一部分物料沿切線垂直打向反擊板，破碎效果明顯，另一部分與反擊板有角度（不垂直），且產(chǎn)生滑動，從而延長這些物料在破碎腔的時間。方案二為弧線形反擊板，它能使物料由反擊不能彈出之后，在圓心形成激烈的-17-濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計相互擠壓而破碎，其效率較高。比較方案一、二，選擇方案一為最終設(shè)計方案，因為相比方案二，方案一比較容易制造，且破碎效果明顯，能夠達(dá)到本破碎機(jī)的破碎要求。反擊板的懸掛裝置[12]反擊式破碎機(jī)反擊板懸掛裝置即是排料口調(diào)整裝置，同時也能起到保險作用，懸掛裝置主要形式為：1）拉桿自重式板錘和反擊板間隙大小通過懸掛螺栓進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)破碎機(jī)工作時，反擊板借自重保持正常位置，當(dāng)破碎腔有非破碎物時，反擊板被抬起，非破碎物排出后，又重新返回原位。2）拉桿彈簧式反擊板在工作時的位置是通過彈簧的預(yù)壓力保持的，當(dāng)非破碎物進(jìn)入破碎腔時，可克服彈簧預(yù)壓力后，從破碎腔排出。彈簧采用螺旋式，也可采用組合式，后者可用較小的壓縮變形量獲得較大通過非破碎物間隙。3）液壓式利用油壓裝置調(diào)節(jié)反擊板位置，同時也作為保險裝置。一般用于大型反擊式破碎機(jī)，與液壓啟閉機(jī)殼油缸共同使用一個油壓系統(tǒng)。綜合以上介紹，最終選擇拉桿自重式懸掛裝置。3.7.2破碎腔的結(jié)構(gòu)參數(shù)（1）給、排料口及給料導(dǎo)板傾角1）給料口寬度和長度反擊式破碎機(jī)給料口寬度B≈0.7D，D為轉(zhuǎn)子直徑。給料口長度L與轉(zhuǎn)子長度大致相同。2）排料口尺寸[13]根據(jù)經(jīng)驗公式，反擊式破碎機(jī)的排料口尺寸為 : e1min 0.1D;e2min 0.01D。3）給料方式與給料導(dǎo)板的傾角破碎機(jī)運轉(zhuǎn)時，物料塊沿導(dǎo)板滑入破碎機(jī)。所以給料導(dǎo)板傾角 β不應(yīng)小于40°，否則會引起料塊的堆積。給料導(dǎo)板的卸載點通常位于板錘回轉(zhuǎn)30°左右處（與水平線夾角），沖擊效果較好。當(dāng)角度過小，即卸載點過低時，則料塊易堆積，從而導(dǎo)致板錘和轉(zhuǎn)子體的磨損加劇。（2）反擊板懸掛位置及導(dǎo)板卸載點 。反擊板的懸掛位置直接影響設(shè)備的處理能力， θ角小，則料塊在錘擊區(qū)的沖擊破-18-濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計碎次數(shù)增多，可以獲得較大的破碎比。通常0°＜θ＜65°,l=(0.17～0.2)D,γ=55°～65°，δ=1°～2°。而且反擊板懸掛點由圖中x和y尺寸確定，但y又與y0和進(jìn)料口尺寸有關(guān)，最后又決定于 和 大小。導(dǎo)板卸載點角應(yīng)在30度至50度之間，當(dāng)小時，破碎機(jī)高度低一些，能降低機(jī)高和減輕機(jī)重。在其他條件允許的情況下，還是以為30度最為適合。此外，角小還可以增加破碎腔圓弧長度。圖3.7反擊式破碎機(jī)的箱體（3）破碎腔其他參數(shù)[14]角是板錘外圓切線，也就是物料沖向反擊板的運動方向與反擊板垂線之間的夾角，物料與反擊板的表面應(yīng)是垂直沖撞，這樣破碎效果較好，襯板磨損又少。所以一般=2度左右。（4）最后的參數(shù)的確定結(jié)合破碎機(jī)的破碎效率和各個角度及長度尺寸，確定破碎腔的尺寸為：450,300,20,550,1100,2450,l250,y1460x500,y0800.3.7.3轉(zhuǎn)子軸的強(qiáng)度計算（1）軸上力、彎矩計算 [15]-19-濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計對轉(zhuǎn)子進(jìn)行受力分析：轉(zhuǎn)子受到重力F1、板錘的不平衡力F2和轉(zhuǎn)子外端的圓周力 F3。F120000(N)（3.17）F1r1p20.03200000.125552（3.18F21800126.04(N)）1800F39550Pnr（3.19）559550 1544.85(N)680 0.5F(F1F2F3)K0（3.20）(20000126.041544.85)1.532506.34(N)式中： K0------沖擊系數(shù)，粗碎K0=3.0；中碎K0=1.5；細(xì)碎K0=1.2；n------轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，r/min；r------轉(zhuǎn)子外端半徑，m；P------電機(jī)功式率，kw；------軸承的摩擦阻力系數(shù)，取 0.03；r1------軸承滾柱滾動面的半徑， m。對轉(zhuǎn)子軸受力分析得：其中O1、O2為轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子軸熱壓配合的端點， R1、R2為軸承支點。圖3.8主軸受力圖-20-濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計轉(zhuǎn)子軸上的彎矩MwN m為：MwFL132506.344627508.96(Nm)（3.21）22作用在轉(zhuǎn)子軸上的扭矩 MnN m為：Mn9550P55（3.22）9550772.43(Nm)n680作用在轉(zhuǎn)子軸上的當(dāng)量彎矩為：MMw2Mn27508.962772.4327548.58(Nm)（3.23）caM7548.580.10.1723148(MPa)[1]245(MPa)（3.24）W故軸的強(qiáng)度滿足強(qiáng)度要求。-21-濟(jì)南大學(xué)泉城學(xué)院畢業(yè)設(shè)計反擊式破碎機(jī)的安裝保修及保養(yǎng)4.1反擊式破碎機(jī)的安裝[16]（1）反擊式破碎機(jī)工作條件極其惡劣，所以在機(jī)器運轉(zhuǎn)時均應(yīng)緊固好所有的緊固件，同時要定期檢查和緊固。（2）反擊式破碎機(jī)的旋向不可逆轉(zhuǎn)，破碎機(jī)在工作時，應(yīng)配備傳動帶防護(hù)罩。（3）反擊板與板錘的間隙需調(diào)小， 并用手轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，檢查反擊板與板錘有無撞擊。隨后緊固套筒螺母，防止反擊板與板錘相碰撞，造成事故。（4）因為反擊式破碎機(jī)的出料口在下方，這就要求安裝高度合理，同時進(jìn)料、出料裝置配合也要合理。4.2反擊式破碎機(jī)的保養(yǎng)用戶應(yīng)經(jīng)常對反擊式破碎機(jī)進(jìn)行保養(yǎng)，這樣能大大提高反擊式破碎機(jī)的使用壽命，方法為：（1）檢查機(jī)器在運轉(zhuǎn)過程中振動增加時，應(yīng)立即關(guān)閉機(jī)器，分析原因，解決問題；機(jī)器在工作時，軸承的溫度要控制在35度以內(nèi)，并及時做好降溫措施；應(yīng)及時做到板錘的更換并保持好轉(zhuǎn)子的平衡；應(yīng)及時更換襯板，做到定期檢查機(jī)器。（2）后上蓋啟閉后上蓋的啟閉需采用棘輪裝置，開啟和關(guān)閉如下：開啟：擰開螺栓和鎖緊螺母，把墊塊放在上蓋支臂下端， 扳動棘輪裝置，這樣才能順利開啟。關(guān)閉：通過轉(zhuǎn)動在棘輪裝置上的小手柄來關(guān)閉后上蓋。 后上蓋關(guān)閉之前，關(guān)閉表面需清潔。（3）潤滑反擊式破碎機(jī)所采用的潤滑油，一般為鈣—鈉基潤滑油，并經(jīng)常注意潤滑工作。4.3反擊式破碎機(jī)的故障和排除方法 [17]（1）振動增加原因：當(dāng)我們在更換或裝配板錘后，忘記了對轉(zhuǎn)子動平衡的檢測，或在工作中，碰到其它不能破碎的雜物。消除方法：立即停止破碎機(jī)的工作，檢查破碎腔并清洗，并看看是否有不能被破碎的物料；機(jī)器在極其惡劣的條件下運轉(zhuǎn)，所以會產(chǎn)生巨大的振動，檢查襯板是否緊固好、是否脫落，確定板錘與襯板之間的間隙是否合理；對于破損件和易磨損件要及