【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0=A （）式中 d0危險(xiǎn)截面的直徑，mm； P3軸所傳遞的功率，KW； n3主軸的轉(zhuǎn)速，r/min； A材料系數(shù)，A=[9550000/（[τT]）]1/3求得d0=依據(jù)文獻(xiàn)[6]，在軸的末端應(yīng)考慮到鍵槽對(duì)軸削弱的影響。在末端配有飛輪和大V帶輪，設(shè)有兩個(gè)個(gè)鍵槽，故軸徑要增大7~10%在此取最小直徑為50mm。可依據(jù)以下零件及其順序進(jìn)行軸的設(shè)計(jì)：飛輪、軸承、錘架、軸套、緊固件、軸承、大V帶輪。（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)①在第1段安裝飛輪，采用平鍵與飛輪聯(lián)接。在該軸段右側(cè)采用軸肩定位，飛輪左端用軸端擋圈定位緊固。查手冊(cè)得擋圈厚度為6mm，飛輪輪轂長(zhǎng)度為110mm，所以該段長(zhǎng)度為L(zhǎng)1=116mm，直徑d1=55mm。②為使飛輪不與一側(cè)的軸承支座和機(jī)架相接觸，取其之間的間距，即第2軸段的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2=60mm，且直徑d2=60mm。該段左邊長(zhǎng)度35mm空出，而右邊25mm車螺紋（退刀槽3mm），安有2個(gè)小圓螺母。③第3段主要依據(jù)軸承型號(hào)。關(guān)于軸承的選擇在此不做贅述。故L3=72mm， d3=65mm，左側(cè)安裝定位套筒長(zhǎng)度為45mm，；右側(cè)軸肩定位。④配合軸承支座SN213型的尺寸，第4段的直徑d4=75mm，長(zhǎng)度L4=133mm。⑤第5段主要安裝錘架及其緊固圓螺母，轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度為600mm，該段軸的兩端開有螺紋，長(zhǎng)度為42mm，故該段總長(zhǎng)為L(zhǎng)5=684，關(guān)于其中心線對(duì)稱，直徑d5=95mm。⑥與第4段關(guān)于第五段的中線對(duì)稱。⑦與第3段關(guān)于第五段的中線對(duì)稱。⑧主要安裝大V帶輪，該段長(zhǎng)度L8=120mm，直徑d8=60mm。帶輪右側(cè)通過軸端擋圈定位緊固，而左端靠軸肩定位，同時(shí)靠緊右軸承的定位套筒。（3）大V帶輪、飛輪和錘架的周向定位全部采用A型圓頭平鍵聯(lián)接。為保證各部件與軸配合良好，取配合為K7/n6，同時(shí)為了避免應(yīng)力集中和優(yōu)化軸的工藝性，使鍵槽開在同一母線上。其余詳細(xì)參數(shù)見主軸的零件圖。 錘頭因此，錘頭的重量要適中。錘頭重量大的有幾十公斤，小的只有幾公斤，一般不超過80公斤。錘頭是錘式破碎機(jī)的主要工作零件。錘頭的重量、形狀和材質(zhì)對(duì)破碎機(jī)的生產(chǎn)能力有很大影響。關(guān)于錘頭質(zhì)量的相關(guān)計(jì)算一般有兩種計(jì)算方法:①依據(jù)動(dòng)能定理計(jì)算其質(zhì)量；②依據(jù)動(dòng)量定理計(jì)算其質(zhì)量。在此選擇后一種。錘式破碎機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和錘頭的質(zhì)量是密切相關(guān)聯(lián)的，靠著錘頭的動(dòng)能沖擊物料塊來完成破碎工作。在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)考慮到錘頭打擊物料后，它速度損失的大小，如果損失過大會(huì)使錘頭繞銷軸偏向后方，且打擊力度變小，導(dǎo)致生產(chǎn)率降低和無用功消耗加大。在生產(chǎn)中，錘頭損失一定速度后，必須要通過離心力作用在下次打擊物料前復(fù)位。通常允許速度損失40～60%,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行一下計(jì)算：mv=（m1＋m2）v2整理得，v1=[m/（m1＋m）]v （）式中 m錘頭折算到打擊中心處質(zhì)量，Kg； m1最大物料塊的質(zhì)量，Kg； v錘頭打擊前所具有的圓周線速度，m/s； v1錘頭打擊后所具有的圓周線速度，m/s；公式（）～，即v1=（～）v （）由（）和（）式聯(lián)立可得，m=（～）m1 （）其中，最大物料塊的質(zhì)量為m1=，所以可求得m=～。但錘頭的實(shí)際質(zhì)量m0應(yīng)依據(jù)其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量求得，即m0=mr2/r02 （）式中 r錘頭打擊中心到懸掛點(diǎn)的距離，m； r0錘頭質(zhì)心到懸掛點(diǎn)的距離，m；上述r、r0、m0這三個(gè)參數(shù)均與錘頭形狀有關(guān)聯(lián)，因此要依據(jù)材料和尺寸來選擇合適的錘頭質(zhì)量，這對(duì)生產(chǎn)有很大的影響。由于此次設(shè)計(jì)中所選礦物為中等硬度的，且粒度≤120mm，故錘頭的形狀有以下幾種方案可供選擇：材料：（1）高碳鋼（鍛造） （2）高錳鋼（鑄造）（3）高鉻鑄鐵（復(fù)合）分析：碳素鋼的錘頭多用來破碎石灰石，幾天之內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生很大的磨損；而高錳鋼ZG30MnSiTi鑄造的錘頭，其性能已遠(yuǎn)超高碳鋼錘頭的，有的還會(huì)在工作表面堆焊一層硬質(zhì)合金，這更提高了其綜合性能；高鉻鑄鐵錘頭采用復(fù)合鑄造，即錘柄采用ZG310~570號(hào)鋼，而錘頭采用高鉻鑄鐵鑄造，其耐磨性能比前者提高了數(shù)倍。綜上所述，可選擇高鉻鑄鐵復(fù)合錘頭。形狀：圖5. 3錘頭常見的幾種外型分析：依據(jù)材料和性能，很明顯（d）更合適。高耐磨材料全部集中在碩大的錘頭部分，且質(zhì)量集中；而錘柄的板狀設(shè)計(jì)使總體的質(zhì)心偏向上側(cè)，這更有利于對(duì)物塊的沖擊。通過錘頭打擊平衡計(jì)算可得具體參數(shù)（計(jì)算過程略），依據(jù)相關(guān)資料與研究成果，在此對(duì)錘頭改進(jìn)為下圖所示的結(jié)構(gòu)： 錘架(一)選材在錘式破碎機(jī)工作過程中，錘架雖然不起主要破碎作用，仍然要受到礦石的沖擊與磨削而造成磨損，因此錘架也要有一定的耐磨性，在此選用鑄鋼ZG35B，該材質(zhì)除了優(yōu)良的耐磨性外，還具有較好的可焊接性，這一點(diǎn)有利于錘架的焊補(bǔ)修復(fù)。（二）結(jié)構(gòu)破碎錘頭工作環(huán)境極其惡劣，且高速高頻，這對(duì)于錘頭的壽命有很大的影響，將導(dǎo)致生產(chǎn)中經(jīng)常要修復(fù)錘頭。對(duì)此可以在錘架上略作改進(jìn)，以提高錘頭的利用率，減少生產(chǎn)成本。改進(jìn)處：在錘架上排布的銷軸孔多出一組，即由6個(gè)增加為12個(gè)，兩組錘頭分別分布在兩個(gè)直徑上，其直徑差即為第一個(gè)大周期錘頭的磨損厚度。這樣以來，仍可保證轉(zhuǎn)子的平衡。（三）具體參數(shù)轉(zhuǎn)子直徑D=800mm，則錘架的大小就可以確定了。依據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，可取銷軸孔直徑近似錘頭銷軸孔，即30mm左右，錘架上兩組孔所在直徑分別為440mm和400mm，而錘架直徑為550mm，每個(gè)銷軸掛5個(gè)錘頭，因此共有6個(gè)錘架，包括四個(gè)中間錘架和2個(gè)端錘架。其結(jié)構(gòu)如下圖所示：（a）左圖中間錘架（b）右圖兩端錘架 飛輪錘式破碎機(jī)在工作過程中遇到較大礦塊時(shí)，錘頭會(huì)損失很大一部分速度，這會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量下降且電機(jī)尖峰負(fù)載增大。為避免這種情況發(fā)生，就需要配置相匹配的飛輪來存儲(chǔ)動(dòng)能并補(bǔ)充動(dòng)能的損失。（一）飛輪尺寸確定依據(jù)文獻(xiàn)[12]中飛輪矩（把飛輪看成矩形截面圓環(huán)）：GD2=4gJ （） 飛輪設(shè)計(jì)要保證機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的不均勻系數(shù)δ在許用范圍內(nèi)，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)結(jié)論，可有Jω2δ=120t1Nη （）式中 g重力加速度，； D飛輪直徑，m； ω飛輪平均角速度，取主軸角速度，rad/s； δ速度不均勻系數(shù)，δ=~，； t1空轉(zhuǎn)時(shí)間，取30s/n； N電機(jī)額定功率，w； η機(jī)械效率，由上述公式可求得飛輪直徑取值為580mm。（二）飛輪結(jié)構(gòu)確定飛輪的結(jié)構(gòu)有板式、輻板式和輻條式幾種，根據(jù)本破碎機(jī)的工作條件選用有孔輻板式。其結(jié)構(gòu)如下： 飛輪結(jié)構(gòu)圖 軸承錘式破碎上裝在機(jī)殼內(nèi)部高速旋轉(zhuǎn)的錘頭沖擊破碎