【正文】 現(xiàn)新機(jī)型具有低耗能、低振動和低噪聲等功能，提高了破碎效率和產(chǎn)品的合格率，并且結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小。 僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 2 頁 共 68 頁 2 破碎機(jī) 破碎機(jī)的定義和應(yīng)用范圍 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。 各種破碎機(jī)的功能 （ 1） 顎式破碎機(jī) 是利用兩顎板對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。 到二十世紀(jì) 80 年代，每小時破碎 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。但為了避免因更換斷損零件而影響生產(chǎn)，也可采用液 壓裝置來實現(xiàn)保險和調(diào)整。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。 僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 3 頁 共 68 頁 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轉(zhuǎn)子的高速沖擊能量。軸套轉(zhuǎn)動時，破碎錐繞機(jī)器中心線作偏心旋回運動它的破碎動作是連續(xù)進(jìn)行的，故工作效率高于顎式破碎機(jī) 。 （ 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。 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)對排料粒度要求嚴(yán)格，必須在襯板磨損后及時調(diào)整排料口，因而圓錐破碎機(jī)的保險和調(diào)整裝置較之粗碎作業(yè)更為必要。 僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 4 頁 共 68 頁 （ 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。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。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。 （ 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。不同學(xué)者從不同角度進(jìn)行了研究，公僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 5 頁 共 68 頁 認(rèn)比較有價值的破碎理論有以下三種假說。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。 由于 mD =i md ,所以 上 式又可寫成： 1miWCD?? 式中 i— 粉碎比。 （ 2） 體積假說 這是基克 （ Kick） 于 1885 年提出來的，又稱基克假說。對于脆性巖石而言，物體所受外力與形變符合直線關(guān)系。 應(yīng)當(dāng)指出的是：前述的那兩個假說 的出發(fā)點是不同的，而且是把破碎的物料放在“理想”條件下研究的，忽略了很多相關(guān)的因素。其基本公式如下： 100 100ttmmWWW dD?? 式中 W— 粉碎單位物料所需的功， KW因此，用 上 式計算粉磨消耗時，應(yīng)進(jìn)行單位換算，乘以 。在破碎和粉磨的中間情況時，兩者都不能給出準(zhǔn)確的結(jié)果。其物料的抗壓強度不超過100MPa，含水率小于 15%。熟料 破碎機(jī)不僅可用于破碎生產(chǎn) 線，也可在選礦生產(chǎn)線中替代圓錐式破碎機(jī) 。物料自上部給料口給入機(jī)內(nèi)，受高速運動的錘子的打擊、沖擊、剪切、研磨作用而 破 碎。 (3) 設(shè)備體積小，操作簡便、安裝和維修方便。 破碎過程分析 熟料破碎機(jī)機(jī)的概述：熟料破碎機(jī)是利用高速旋轉(zhuǎn)的錘頭沖擊物料，使其沿物料的自然裂隙、層理面和節(jié)理面等脆弱部分而破碎的破碎機(jī)械。對于脆性物料（大多數(shù)礦物是脆性物料），可以說碰撞的能量幾乎都損失了，這一能量損失正是顆粒破碎的原因 。但是，實際情況是，顆粒的強度隨顆粒粒度的減小而增大，因此粒度減小后，顆粒中的缺陷減少，這一點在破碎中尤為重要。破碎物料時，破碎工具對顆粒物料施力，當(dāng)作用力超過顆粒之間的結(jié)合力時，導(dǎo)致破碎。 所以破碎功率可以近似計算，由 公式： W= ?U得 () W= 8 40 96 10 10U ????=（ kw） 同時，根據(jù)相似的錘式破碎機(jī)的功率計算式為： brnkLDkP 20? () 式中： 0k —— 系數(shù)，對于大型破碎機(jī) 0k =～ ,中型破碎機(jī) 0k 取 0k =,小型破碎機(jī)取 0k =。 m 最大轉(zhuǎn)矩： 圖 41為熟料破碎機(jī) 帶傳動 的機(jī)構(gòu)簡圖。通常轉(zhuǎn)子直徑與給料塊尺寸之比為 ～ 5。熟料破碎機(jī)的規(guī)格也用 D/L確定。 由于式 ()沒有反映出破碎比和錘頭質(zhì)量這 2個因素，所以按上式計算的轉(zhuǎn)子圓周速度只能作為選取時參考。從設(shè)備制造角度來看，高轉(zhuǎn)速對機(jī)器零部件的加工、安裝精度要求也隨之增高，而且錘頭磨損與轉(zhuǎn)子圓周速度成正比，所以在滿足產(chǎn)品粒度要求的情況下，轉(zhuǎn)子圓周速度應(yīng)選取偏低僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 14 頁 共 68 頁 值。但隨著轉(zhuǎn)子的速度的增大，功率消耗也增加，破碎塊的磨損也增加。 料口尺寸的設(shè)計 根據(jù)需要破碎的熟料尺寸 和熟料破碎機(jī)的工作能力而定，進(jìn)料口裝配 上法蘭，由于本臺熟料破碎機(jī)為水泥生產(chǎn)線上的其中一臺設(shè)備，因此生產(chǎn)線中的熟料破碎機(jī)的上臺設(shè)備和熟料破碎機(jī)中有管道和熟料破碎機(jī)的接口處的法蘭連接。錘頭動能的大小與錘頭質(zhì)量 成正比，動能越大，即錘頭質(zhì)量越大，破碎效率愈高，能耗也愈大。 本型號的錘式破碎機(jī)主要是設(shè)計中型的錘頭。因此，錘頭質(zhì)量一定要滿足錘擊一次使物料破碎，并使無用功率消耗達(dá)到最小值，同時還必須不使錘頭僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 16 頁 共 68 頁 過度向后偏倒。 根據(jù)動量守恒原理，錘頭打擊物料后，必然會產(chǎn)生速度損失。 轉(zhuǎn)子的直徑愈大，允許速度損失就愈大，反之取偏小值。根據(jù)動量定理 m（ v1v2） =Ft () 式中 F—— 錘頭作用 在物料上的打擊力， N； 僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 17 頁 共 68 頁 t—— 錘頭打擊物料的時間，一般取 t=～ 。 取μ =，б =， t=。 在滿足破碎功能的情況下，錘頭的排數(shù)越少越好，能選三排的不要選四排，因為前者數(shù)量比后者少 25%， 從而降低金屬消耗量和生產(chǎn)費用。當(dāng)錘頭的工作面磨成圓弧后，此時其表面受力發(fā)生了變化，原來錘頭錘面受力 F，現(xiàn)在作用在磨損面上的力 F可分解為 2個分力，一個是垂直于錘面的法向力 fF =Fsina，一個是平行于錘面的切向力 qF =Fcosa。此類磨損是錘頭失效的主要形式。 圖 錘頭磨損前后對比情況圖 錘頭材料的選擇 錘頭是參與破碎的最直接部件，它的主要質(zhì)量指標(biāo)是耐磨性。 材料說明：高錳鋼是指含碳量為 %～ %，含錳量為 %～ %的鑄鋼，即 ZGMn13。 鑄造耐磨鋼和抗磨鋼以奧氏體錳鋼為主，在一定的條件下經(jīng)適當(dāng)熱處理的低合金鋼也有很好的效果，石墨鋼則用于潤滑摩擦的工況條件。經(jīng) 1000℃左右水淬處 理后組織轉(zhuǎn)變?yōu)閱我坏膴W氏體或奧氏體加少量碳化物，韌性反而提高，因此稱水韌處理。此材料在 1000～ 1100℃之間為單一奧氏體組織，為保持此組織，需高溫淬火，即在 1100～ 1050℃間的溫度內(nèi)立即水淬至常溫。 襯板的制造的技術(shù)要求： 1) 不得有氣孔夾渣等鑄造缺陷； 2) 零件如有變形，與殼體接觸平面需打磨找平； 3) 鑄造后需水韌處理 HB179～ 229。襯板設(shè)計為長方形，使其沿筒體內(nèi)壁鋪放，分為上下兩層，兩層之間用壓條壓嵌。 襯板一方面起到保護(hù)殼體的作用，另一方面它承受被粉碎塊擊出的物料顆粒的沖擊作用，對物料進(jìn)行反擊破碎。 殼體作為破碎機(jī)的主體部分，要求其有良好的機(jī)械性能，并能減震。殼體的主要加工工藝為焊接，由不同厚度的鋼板焊接而成。上殼體三部分都是由δ =20 的鋼板通過焊接連接在一起，其中提手部分為Φ =25 的圓鋼，上殼體的材料為 Q235A 鋼。 圖 下殼體 僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 23 頁 共 68 頁 6 其它零件的選用及其基本結(jié)構(gòu)尺寸的確定 主軸組成 圖 主 軸 主軸安裝在固定軸承底座和活動軸承底座上，用來傳遞電動機(jī)由 V帶傳來的動力及支撐錘盤和錘頭的旋轉(zhuǎn)運動。一般尺寸較大的設(shè)計為用鑄造的方法，材料一般都是鑄鐵（鑄造性能較好），很少用鑄鋼（鋼的鑄造性能不佳）；一般尺寸較小的，可以設(shè)計為鍛造，材料為鋼。 僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 24 頁 共 68 頁 軸承的設(shè)計選擇 軸承的功用是支撐軸及軸上零件，保持軸的旋轉(zhuǎn)精度，減少軸與支撐之間的摩擦和磨損。 所以，轉(zhuǎn)子 兩側(cè)安裝 球面 滾子軸承其代號為22344/CCK/C3/W33。普通平鍵應(yīng)用最廣也適用于高精度、高速度或承受變載、沖擊的場合，因此本設(shè)計中使用的長鍵為普通平鍵。錘架是靠兩端壓緊錘盤和鎖緊螺母固定在一起，錘子僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 25 頁 共 68 頁 就裝在銷軸上。以遠(yuǎn)比料塊質(zhì)量小的錘頭打擊料塊，必然不可能對準(zhǔn)物料質(zhì)心進(jìn)行正打擊，而只能是從大塊物體的周邊一塊一塊地敲脫下來。一來減輕單件的重量，并且便于安裝，同時內(nèi)部零件需要更換時，只需旋下螺柱，吊起軸承蓋就可以。本設(shè)計中選用 ZG270500 作為軸承蓋及軸承座的材料。由于本臺破碎機(jī)的工作環(huán)境惡劣，加工時破塵太多，因此密封圈重要性由此可見，其作用是防止破僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 26 頁 共 68 頁 塵進(jìn)入機(jī)器內(nèi)部使軸承過早磨損。 Pro/Engineer（ Pro/E）是美國參數(shù)技術(shù)公司（ Parametric Technology Corporation 簡稱 PTC）的軟件。它增加了自由形式曲面處理等新技術(shù)，強化了建模和使用范圍。它不但可以應(yīng)用于工作站，而且也可以應(yīng)用到單機(jī)上。在三維實體模型或二維圖形上作尺寸修正時，其相關(guān)的二維圖形或三維實體模型均自動修改，同時裝配、制造等相關(guān)設(shè)計也會自動修改，這樣可確保數(shù)據(jù)的正確性，避免了耗時的反復(fù)修改。正因為用參數(shù)式的設(shè)計，用戶可以運用強大的數(shù)學(xué)運算方式，創(chuàng)建各尺寸參數(shù)間的關(guān)系式，自動計算出模型應(yīng)有的外形，減少了逐一修改尺寸的時間，并可避免錯誤的發(fā)生。 * 自由形式曲面處理：使用方便的工具欄和鼠標(biāo)，自由設(shè)計美學(xué)曲面和曲線。 模型檢測等原有的模塊。 * 模型檢查： ModelCHECK 使 CAD 檢查過程自動化。具體建模方法：先根據(jù)零件的基本特征，用拉伸、旋轉(zhuǎn)、掃描混合等方法生成零件“毛坯”，然后通過倒角、倒圓角、打孔、切除等方法最終生成零件。 元件裝配過程中，主要的操作是元件的放置約束。 殼體零件模型的建立 下殼體 模型的建立 下殼體模型建立過程中主要用到了拉伸實體、拉伸去除材料、旋轉(zhuǎn)、陣列、鏡像 、倒角、倒圓角等操作生成其他輪廓特征，最終生成下殼體的模型。 僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 32 頁 共 68 頁 圖 門把 圖 圖 8 基于 ANSYS 錘頭 在沖擊力作用下的靜力分析 ANSYS 綜述 有限元的特點和用途 ANSYS 軟件是美國 ANSYS 公司研制的大型通用有限元分析 （ FEA） 軟件。原件模型見圖 、圖 、圖 圖 （一） 僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 31 頁 共 68 頁 圖 （二） 圖 （三） 其他元件模型的建立 殼體上幾個零件 ：門、門栓、門把、襯板（一） 模型建立過程中主要用到了拉伸實體、拉伸去除材料、掃描 —— 伸出項（門把圓柱體）、螺旋掃描 —— 切口（螺紋）、旋轉(zhuǎn)、陣列、鏡像的等命令。裝配中常用的約束有匹配、對齊、相切等。模型的幾何尺寸通過二維零件圖獲得。 另外， Pro/E 采用了模塊方式，可以分別進(jìn)行草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計、僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 29 頁 共 68 頁 鈑金 設(shè)計、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進(jìn)行選擇使用。 * 制造：高速加工的改進(jìn)功能。 * 小組數(shù)據(jù)管理：具有安全多點協(xié)作功能，便于本地數(shù)據(jù)管理。 * 靈活的 草繪和骨架：柔性特征可以很容易地對復(fù)雜的幾