【正文】 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)設(shè)計(jì)題目：熟料破碎機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 熟料破碎機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘 要熟料破碎機(jī)適用于礦山、水泥、煤炭、冶金、建材、公路、燃化等部門，對(duì)中等硬度及脆性物料進(jìn)行破碎，熟料破碎機(jī)可根據(jù)用戶要求是否加上蓖條和調(diào)整蓖條間隙，改變出料粒度，以滿足不同用戶的不同需求。本設(shè)計(jì)內(nèi)容為錘式熟料破碎機(jī)的工作裝置。其工作原理：電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子在破碎腔內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，物料受高速運(yùn)動(dòng)的錘頭的打擊、沖擊、剪切、研磨作用而破碎。為使破碎效果更為理想，破碎物料被錘頭擊中高速運(yùn)動(dòng)時(shí)撞擊到襯板，破碎的物料被二次破碎。 本文在遵循機(jī)械設(shè)計(jì)的基本原則和基本方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行熟料破碎機(jī)零部件的相關(guān)設(shè)計(jì)，利用Pro/Engineering完成零件造型和部件裝配，最后利用ANSYS軟件進(jìn)行有限元分析，達(dá)到對(duì)設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：熟料破碎機(jī) 轉(zhuǎn)子 錘頭 襯板 ANSYS 有限元Structure Design of Clinker Crusher’s Working Device AbstractClinker crusher apply to the mining, cement, coal, metallurgy, building materials, roads, fuel sectors such as the middle of the hardness and brittleness Grinding materials clinker crusher can be added based on user requirements and the adjustment of the Bi Bi of the gap, to change the size expected to meet the different needs of different users.The design content of clinker crusher hammer device work. Its working principle: motor driven cavity broken rotor in highspeed rotation, highspeed movement of material by the hammer blow, impact, shear, grinding and crushing effect. In order to effect better broken, broken materials were highspeed movement when the hammer hit the impact to the lining, the material was broken secondary break up.This article is based on the basic principles and fundamental methods of the mechanical design to do the correlative design for the ponents of the clinker crusher, makes use of Pro/Engineering to model parts and make ponents for assembly, and finally takes full advantage of the ANSYS software for finite element analysis, in order to achieve theoptimal design of mechanical equipment.Key words: clinker crusher； rotor； hammer；scaleboard ；ANSYS；finite element僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！目 錄1 引言 12 破碎機(jī) 2 2 2 2 2 4 8 8 8 8 94 基本結(jié)構(gòu)尺寸的確定 11 11 11 12 13 14 145 熟料破碎機(jī)工作部分零件設(shè)計(jì) 15 15 15 15 17 18 19 206 其它零件的選用及其基本結(jié)構(gòu)尺寸的確定 23 23 23 24 鍵 24 24 25 257 三維造型 27 Pro/E技術(shù)的發(fā)展 27 Pro/E軟件應(yīng)用 27 Pro/E行業(yè)優(yōu)勢(shì)和發(fā)展 27 29 29 29 29 29 30 318基于ANSYS的錘頭在沖擊力作用下的靜力分析 32 ANSYS綜述 32 32 ANSYS發(fā)展概況 33 靜力分析 33 34 35 36 449結(jié)論 45謝辭 46參考文獻(xiàn) 47外文資料 48僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 1 引言破碎機(jī)械是應(yīng)用機(jī)械力對(duì)固體物料進(jìn)行破碎作業(yè)，使之變?yōu)樾K 、細(xì)粉或粉末的機(jī)械。破碎是礦物加工過程的首要工序，也是決定所生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵工序，礦物只有被解離到一定要求的粒度后其有用成分才能被充分利用。因此設(shè)備的破碎粒度大小就成了評(píng)價(jià)一臺(tái)破碎機(jī)性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)。而破碎機(jī)械也是破碎機(jī)械和破磨機(jī)械的總稱。兩者通常安排料粒度的大小作大致的區(qū)分：排料中粒度大于3毫米的含量占總排料量50%以上者稱為破碎機(jī)械；小于3毫米的含量占總排料量50%以上者則稱為粉磨機(jī)械。有時(shí)也將粉磨機(jī)械稱為破碎機(jī)械，這是破碎機(jī)械的狹義含意。 利用破碎機(jī)械進(jìn)行破碎作業(yè)的特點(diǎn)是：能量消耗大、耐磨材料和研磨介質(zhì)的用量多，破塵嚴(yán)重和噪聲大等。本設(shè)計(jì)中我們?cè)诶^承熟料破碎機(jī)已有優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過進(jìn)一步的開發(fā)，欲實(shí)現(xiàn)新機(jī)型具有低耗能、低振動(dòng)和低噪聲等功能，提高了破碎效率和產(chǎn)品的合格率，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小。可廣泛應(yīng)用于建材、化工、冶金、電力、煤炭、礦山等行業(yè)，對(duì)節(jié)能降耗和環(huán)境保護(hù)具有重要價(jià)值。而熟料破碎機(jī)的工作裝置部分又是熟料破碎機(jī)的重要組成部分，與其生產(chǎn)能力有密切關(guān)系。從這一角度來看，這一研究具有較大的現(xiàn)實(shí)意義和開發(fā)價(jià)值。 2 破碎機(jī)破碎機(jī)是指排料中粒度大于三毫米的含量占總排料量50％以上的破碎機(jī)械。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。破碎機(jī)廣泛運(yùn)用于礦山、冶煉、建材、公路、鐵路、水利和化學(xué)工業(yè)等眾多行業(yè)的破碎作業(yè)。 常用的破碎機(jī)械有顎式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)、旋回破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、輥式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)和立軸沖擊式破碎機(jī)等幾種。（1）顎式破碎機(jī) 是利用兩顎板對(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，當(dāng)兩顎板靠近時(shí)物料即被破碎，當(dāng)兩顎板離開時(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。這種破碎機(jī)因有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠和能破碎堅(jiān)硬物料等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于選礦、建筑材料、硅酸鹽和陶瓷等工業(yè)部門。 到二十世紀(jì)80年代，每小時(shí)破碎800噸物料的大型顎式破碎機(jī)的給料粒度已達(dá)1800毫米左右。常用的顎式破碎機(jī)有雙肘板的和單肘板的兩種。前者在工作時(shí)動(dòng)顎只作簡(jiǎn)單的圓弧擺動(dòng)，故又稱簡(jiǎn)單擺動(dòng)顎式破碎機(jī)；后者在作圓弧擺動(dòng)的同時(shí)還作上下運(yùn)動(dòng)，故又稱復(fù)雜擺動(dòng)顎式破碎機(jī)。另外，為滿足不同排料粒度的要求和補(bǔ)償顎板的磨損，還增設(shè)了排料口調(diào)整裝置，通常是在肘板座與后機(jī)架之間加放調(diào)整墊片或楔鐵。但為了避免因更換斷損零件而影響生產(chǎn)，也可采用液壓裝置來實(shí)現(xiàn)保險(xiǎn)和調(diào)整。有的顎式破碎機(jī)還直接采用液壓傳動(dòng)來驅(qū)動(dòng)顎板，以完成物料的破碎動(dòng)作。這兩類采用液壓傳動(dòng)裝置的顎式破碎機(jī)，常統(tǒng)稱為液壓顎式破碎機(jī)。（2）反擊式破碎機(jī) 是利用板錘的高速?zèng)_擊和反擊板的回彈作用，使物料受到反復(fù)沖擊而破碎的機(jī)械。板錘固裝在高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上，并沿著破碎腔按不同角度布置若干塊反擊板。 物料進(jìn)入板錘的作用區(qū)時(shí)先受到板錘的第一次沖擊而初次破碎，并同時(shí)獲得動(dòng)能，高速?zèng)_向反擊板。物料與反擊板碰撞再次破碎后，被彈回到板錘的作用區(qū)，重新受到板錘的沖擊。如此反復(fù)進(jìn)行，直到被破碎成所需的粒度而排出機(jī)外。與錘式破碎機(jī)相比，反擊式破碎機(jī)的破碎比更大，并能更充分地利用整個(gè)轉(zhuǎn)子的高速?zèng)_擊能量。但由于板錘極易磨損，它在硬物料破碎的應(yīng)用上也受到限制，通常用來粗碎、中碎或細(xì)碎石灰石、煤、電石、石英、白云石、硫化鐵礦石、石膏和化工原料等中硬以下的脆性物料。（3）旋回式破碎機(jī) 是利用破碎錐在殼體內(nèi)錐腔中的旋回運(yùn)動(dòng)，對(duì)物料產(chǎn)生擠壓、劈裂和彎曲作用，粗碎各種硬度的礦石或巖石的大型破碎機(jī)械。裝有破碎錐的主軸的上端支承在橫粱中部的襯套內(nèi)，其下端則置于軸套的偏心孔中。軸套轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，破碎錐繞機(jī)器中心線作偏心旋回運(yùn)動(dòng)它的破碎動(dòng)作是連續(xù)進(jìn)行的，故工作效率高于顎式破碎機(jī) 。到70年代初期，大型旋回破碎機(jī)每小時(shí)已能處理物料5000噸，最大給料直徑可達(dá)2000毫米。 旋回破碎機(jī)用兩種方式實(shí)現(xiàn)排料口的調(diào)整和過載保險(xiǎn)：一是采用機(jī)械方式，其主軸上端有調(diào)整螺母，旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺帽，破碎錐即可下降或上升，使排料口隨之變大或變小，超載時(shí)，靠切斷傳動(dòng)皮帶輪上的保險(xiǎn)銷以實(shí)現(xiàn)保險(xiǎn)； 第二種是采用液壓方式的液壓旋回破碎機(jī)，其主軸座落在液壓缸內(nèi)的柱塞上，改變柱塞下的液壓油體積就可以改變破碎錐的上下位置，從而改變排料口的大小。超載時(shí)，主軸向下的壓力增大，迫使柱塞下的液壓油進(jìn)入液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的蓄能器，使破碎錐隨之下降以增大排料口，排出隨物料進(jìn)入破碎腔的非破碎物(鐵器、木塊等)以實(shí)現(xiàn)保險(xiǎn)。（4）圓錐破碎機(jī) 圓錐破碎機(jī)的工作原理與旋回破碎機(jī)相同，但僅適用于中碎或細(xì)碎作業(yè)的破碎機(jī)械。中、細(xì)碎作業(yè)的排料粒度的均勻性一般比粗碎作業(yè)要求的高，因此，在破碎腔的下部須設(shè)置一段平行區(qū)，同時(shí)，還須加快破碎錐的旋回速度，以便物料在平行區(qū)內(nèi)受到一次以上的擠壓。 中細(xì)碎作業(yè)的破碎比較粗碎作業(yè)的大，故其破碎后的松散體積就有較大的增加。為防止破碎腔可能因此引起阻塞，在不增大排料口以保證所需的排料粒度的前提下，必須通過增大破碎錐下部的直徑來增大總的排料截面。圓錐破碎機(jī)的排料口較小，混入給料中的非破碎物更易導(dǎo)致事故，且因中、細(xì)碎作業(yè)對(duì)排料粒度要求嚴(yán)格，必須在襯板磨損后及時(shí)調(diào)整排料口，因而圓錐破碎機(jī)的保險(xiǎn)和調(diào)整裝置較之粗碎作業(yè)更為必要。 西蒙式彈簧保險(xiǎn)圓錐破碎機(jī)超載時(shí)，錐形殼體迫使彈簧壓縮而使其自身升高，以便增大排料口，排出非破碎物。排料口的調(diào)整靠調(diào)整套來進(jìn)行，轉(zhuǎn)動(dòng)固裝著殼體的調(diào)整套即可借助其外圓上的螺紋來帶動(dòng)殼體上升或下降，以改變排料口的大小。液壓圓錐破碎機(jī)的保險(xiǎn)和調(diào)整方式與液壓旋回破碎機(jī)的相同。（5）輥式破碎機(jī) 是利用輥面的摩擦力將物料咬入破碎區(qū)，使之承受擠壓或劈裂而破碎的機(jī)械。當(dāng)用于粗碎或需要增大破碎比時(shí)，常在輥面上做出牙齒或溝槽以增大劈裂作用。輥式破碎機(jī)通常按輥?zhàn)拥臄?shù)量分為單輥、雙輥和多輥破碎機(jī)，適于粗碎、中碎或細(xì)碎煤炭、石灰石、水泥熟料和長(zhǎng)石等中硬以下的物料。（6）錘式破碎機(jī) 是利用錘頭的高速?zèng)_擊作用 ，對(duì)物料進(jìn)行中碎和細(xì)碎作業(yè)的破碎機(jī)械。錘頭鉸接于高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上，機(jī)體下部設(shè)有篦條以控制排料粒度。送入破碎機(jī)的物料首先受到高速運(yùn)動(dòng)的錘頭的沖擊而初次破碎，并同時(shí)獲得動(dòng)能，高速飛向機(jī)殼內(nèi)壁上的破碎板而再次受到破碎。小于篦條縫隙的物料被排出機(jī)外，大于篦條縫隙的料塊在篦條上再次受到錘頭的沖擊和研磨，直至小于篦條縫隙后被排出。 錘式破碎機(jī)具有破碎比大、排料粒度均勻、過破碎物少、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。但由于錘頭磨損較快，在硬物料破碎的應(yīng)用上受到了限制；另外由于篦條怕堵塞，不宜于用它破碎濕度大和含粘土的物料。這種破碎機(jī)通常用來破碎石灰石、頁巖、煤炭、石膏、白堊等中硬以下的脆性物料。 將錘式破碎機(jī)的錘頭換為鋼環(huán)的環(huán)式碎煤機(jī)，是錘式破碎機(jī)的變型。它利用高速?zèng)_擊和低速碾壓的綜合作用來破碎物料，因而可獲得更細(xì)的產(chǎn)品，主要用來為發(fā)電廠破碎煤炭，但也可用于石膏、鹽化工原料和一些中硬物料的破碎。 （7）立軸沖擊式破碎機(jī)（制砂機(jī)）本產(chǎn)品適用于軟或中硬和極硬物料的破碎、整形，廣泛應(yīng)用于各種礦石、水泥、耐火材料、鋁凡土熟料、金剛砂、玻璃原料、機(jī)制建筑砂、石料以及各種冶金礦渣，特別對(duì)碳化硅、金剛砂、燒結(jié)鋁礬土、美砂等高硬、特硬及耐磨蝕性物料比其它類型的破碎機(jī)產(chǎn)量功效更高。 立軸沖擊式破碎機(jī)（制砂機(jī)）工作原理：物料由機(jī)器上部垂直落入高速旋轉(zhuǎn)的葉輪內(nèi)，在高速離心力的作用下，與另一部分以傘狀形式分流在葉輪四周的物料產(chǎn)生高速撞擊與破碎，物料在互相撞擊后，又會(huì)在葉輪和機(jī)殼之間以物料形成渦流多次的互相撞擊、摩擦而破碎，從下部直通排出，形成閉路多次循環(huán)，由篩分設(shè)備控制達(dá)到所要求的成品粒度。破碎理論主要是研究物料的破碎機(jī)理以及在破碎過程中的能量消耗問題。破碎過程是極其復(fù)雜的，破碎過程的能量消耗與很多因素有關(guān)，如物料的物理機(jī)械性質(zhì)、所采用的破碎方法、在破碎瞬間各物料之間所處的相互位置、物料的幾何形狀、粒度大小及分布規(guī)律、物料的濕度及粘度等等。不同學(xué)者從不同角度進(jìn)行了研究，公認(rèn)比較有價(jià)值的破碎理論有以下三種假說。（1）表面積假說這是雷廷智（Rittinger）于1867年提出來的，又稱雷廷智假說。表面積假說認(rèn)為：破碎物料所消耗的能量與破碎過程中新增加的表面積成正比。這一假說的物理基礎(chǔ)是認(rèn)為組成任何純粹脆性的晶體物質(zhì)質(zhì)點(diǎn)之間，具有恒定的分子吸引力。因此，破碎所消耗的能量與用來拆開分子間的引力、產(chǎn)生新的表面積所需要的能量有一定關(guān)系。按照上述假說所推導(dǎo)得出的單位產(chǎn)品能量消耗的普遍式如下： 式中 W破碎單位物料的破碎功，J/kg。