【導(dǎo)讀】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。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。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)。僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！

　　

【正文】 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(dòng)軸承底座上，用來傳遞電動(dòng)機(jī)由 V帶傳來的動(dòng)力及支撐錘盤和錘頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。主軸組成 由軸承座、主軸、軸承等組成上面裝配錘盤。在破碎物料時(shí)的沖擊力、擠壓力主要由破碎主軸來承受，因此要求破碎主軸的材質(zhì)具有較高的強(qiáng)度和韌性。 皮帶輪 圖 皮 帶 輪 皮帶輪屬于盤轂類零件，一般相對(duì)尺寸比較大，制造工藝上一般以鑄造、鍛造為主。一般尺寸較大的設(shè)計(jì)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(jì)為鍛造，材料為鋼。本臺(tái)熟料破碎機(jī)的皮帶輪為鍛造，材料是 HT200。 皮帶輪 各項(xiàng)指標(biāo)及材質(zhì)的選用是以能夠達(dá)到使用要求的前提下上盡量減少原材料、工藝可行、成本最低的選擇原則 。 皮帶輪主要用于遠(yuǎn)距離傳送動(dòng)力的場(chǎng)合，例如小型柴油機(jī)動(dòng)力的輸出，農(nóng)用車，拖拉機(jī)，汽車，礦山機(jī)械，機(jī)械加工設(shè)備，紡織機(jī)械，包裝機(jī)械，車床，鍛床，一些小馬力摩托車動(dòng)力的傳動(dòng)，農(nóng)業(yè)機(jī)械動(dòng)力的傳送，空壓機(jī)，減速器，減速機(jī)，發(fā)電機(jī)，軋花機(jī)等等。 僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 24 頁 共 68 頁 軸承的設(shè)計(jì)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。 本機(jī)工作時(shí)沖擊振動(dòng)較大 ， 旋轉(zhuǎn)速度 294r/min,設(shè)計(jì)軸承配置時(shí)必須合理 。 傳動(dòng)軸 的主軸承選擇 球面 滾子軸承 。 調(diào)心滾子軸承可承受 徑 向重載荷并且適用于相當(dāng)高的轉(zhuǎn)速 ， 也可以承受 軸 向載荷 。 所以，轉(zhuǎn)子 兩側(cè)安裝 球面 滾子軸承其代號(hào)為22344/CCK/C3/W33。本臺(tái)熟料破碎機(jī)的軸承訂購(gòu)于 SKF 廠家， SKF 集團(tuán)是全球領(lǐng)先的滾動(dòng)軸承和密封件供應(yīng)商，其業(yè)務(wù)范圍包括軸承制造和密封件生產(chǎn)以及軸承相關(guān)工具的推廣，為客戶提供各種解決方案和服務(wù)。 本臺(tái)破碎機(jī)在此訂購(gòu)的零件還有緊定套、鎖緊螺母、鎖片和液壓螺母等。 長(zhǎng) 鍵 鍵 聯(lián) 接 是通過鍵實(shí)現(xiàn)軸和錘盤的周向固定以傳遞轉(zhuǎn)矩，鍵上的螺栓還可以實(shí)現(xiàn)軸向固定、傳遞軸向 力。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(chǎng)合，因此本設(shè)計(jì)中使用的長(zhǎng)鍵為普通平鍵。但是由于轉(zhuǎn)子的部分的軸較長(zhǎng)，所以如果加工此長(zhǎng)鍵困難，可分段加工。 錘架和 錘盤 圖 錘 盤 錘架的作用，主要是通過錘盤與銷軸將主軸與錘子連接起來。錘架是有多個(gè)錘盤和壓緊錘盤、銷軸等組成。錘架是靠?jī)啥藟壕o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(jì) 第 25 頁 共 68 頁 就裝在銷軸上。錘盤有三角形、圓形和十字形幾種。不論哪種形式，在強(qiáng)度、剛度允許的條件下，盡量減輕質(zhì) 量 ，因?yàn)殄N式破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī)不一樣，它僅僅是靠錘子的動(dòng)能來完成對(duì)無聊的破碎。 熟料破碎機(jī)的錘盤，除了懸掛錘頭的功能外，又是大塊物料的承托體，進(jìn)機(jī)的大塊物料由錘盤支托。以遠(yuǎn)比料塊質(zhì)量小的錘頭打擊料塊，必然不可能對(duì)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。由于錘頭伸出錘盤的長(zhǎng)度有限，無論多大的料塊，總是按照大體上述尺寸被敲脫下來，再被進(jìn)一步打碎。它要承受大塊物料落到轉(zhuǎn)子上的沖擊載荷，但是不直接應(yīng)用于破碎過程 ,因此耐磨性、強(qiáng)度和剛度的要求不是特別的高，因此材料選取 ZG270500。 軸承蓋和軸承座 軸承支承件軸承座軸承蓋分開來做，由等長(zhǎng)雙頭螺柱連接。一來減輕單件的重量，并且便于安裝，同時(shí)內(nèi)部零件需要更換時(shí)，只需旋下螺柱，吊起軸承蓋就可以。同時(shí)，上下兩部分安裝時(shí)先用圓錐銷定位，保證了裝配精度。 軸承蓋和軸承座均為鑄件，按照 GB97667 進(jìn)行鑄造，不得有氣孔、夾渣、砂眼等所有鑄造缺陷，鑄造成型后進(jìn)行時(shí)效處理。在工作過程中，要求軸承支承部件有良好的減震緩沖性能，和一定的抗沖擊性能。本設(shè)計(jì)中選用 ZG270500 作為軸承蓋及軸承座的材料。實(shí)際加工過程中軸承支承部件要配合緊密，各內(nèi)孔（包 括密封孔）要在軸承座與軸承蓋上下兩部分緊固好后整體加工；軸承孔、圓錐孔要兩部分配制。 空氣密封圈 圖 空氣密封圈 密封裝置的基本功用是阻止或限制氣體、液體、離子體和破末固體的泄露。環(huán)境中的氣、塵、泥、水漏入機(jī)械內(nèi)會(huì)使軸承等部件過早磨損報(bào)廢。由于本臺(tái)破碎機(jī)的工作環(huán)境惡劣，加工時(shí)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(jì) 第 26 頁 共 68 頁 塵進(jìn)入機(jī)器內(nèi)部使軸承過早磨損。 對(duì)密封的基本要求使嚴(yán)密、可靠、壽命長(zhǎng)，力求機(jī)構(gòu)緊湊，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，制造維修方便， 成本低廉。 僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 27 頁 共 68 頁 7 三維造型 Pro/E 技術(shù)的發(fā)展 Pro/E 軟件應(yīng)用 隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（ CAD/CAM）技術(shù)逐漸成為提高工程繪圖、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)和加工水平的主導(dǎo)力量。任何單位和個(gè)人要想在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，就必須熟練掌握和應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（ CAD/CAM）技術(shù)。 Pro/Engineer（ Pro/E）是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（ Parametric Technology Corporation 簡(jiǎn)稱 PTC）的軟件。 Pro/E 軟件以其先進(jìn)的參數(shù)化設(shè)計(jì)、基于特征的實(shí)體造型深受廣大用戶的喜愛，該軟件的應(yīng)用領(lǐng)域主要是針對(duì)產(chǎn)品的三維實(shí)體模型建立、結(jié)構(gòu)分析、以及模具設(shè)計(jì)等，用戶界面簡(jiǎn)潔、概念清晰、邏輯性強(qiáng)，比較符合工程技術(shù)人員的設(shè)計(jì)思想與習(xí)慣，是目前國(guó)內(nèi)企業(yè)和技術(shù)人員使用最廣泛的 CAD 軟件之一。 Pro /ENGINEER 是一個(gè)全方位的三維產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)軟件，它集零件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品裝配、模具開發(fā)、數(shù)控加工、鈑金設(shè)計(jì)、鑄造件設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)、逆向工程、自動(dòng)測(cè)量、機(jī)構(gòu)仿真、應(yīng)力分析、電路布線、裝配管路設(shè)計(jì)等功能模塊 和專有模塊于一體，可以實(shí)現(xiàn)面向制造的設(shè)計(jì) (Design For Manufacturing， DFM)、面向裝配的設(shè)計(jì) (Design For Assembly， DFA)、逆向設(shè)計(jì) (Inverse Design， ID)、并行工程(Concurrent Engineering， CE)等先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和模式。 Pro/E 行業(yè)優(yōu)勢(shì)和發(fā)展 Pro/ENGINEER 野火版具有多項(xiàng)新特征和附加功能，使用起來更加直觀。它增加了自由形式曲面處理等新技術(shù)，強(qiáng)化了建模和使用范圍。 作為 Pro /ENGINEER 的 行業(yè) 優(yōu)勢(shì)和發(fā)展方向， Pro/E 第一個(gè)提出了參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫(kù)來解決相關(guān)性問題。另外，它采用模塊化方式，用戶可以根據(jù)自身的需要進(jìn)行選擇，而不必安裝所有模塊。 Pro/E 的基于特征方式，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過程集成到一起，實(shí)現(xiàn)并行工程設(shè)計(jì)。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。 它的 參數(shù)化設(shè)計(jì) 優(yōu)勢(shì)包括以下特性： * 三維實(shí)體模型 三維實(shí)體模型除了可以將用戶的設(shè)計(jì)理念以最真實(shí)的模型在計(jì)算機(jī)上表現(xiàn)以外，還可以隨時(shí)計(jì)算出產(chǎn)品的體積、面積、質(zhì)心、質(zhì)量和慣性矩等，以便了解產(chǎn)品的真實(shí)情況，可以減少對(duì)以上 參數(shù)的人為計(jì)算時(shí)間。 * 單一數(shù)據(jù)庫(kù) Pro/ENGINEER 是建立在單一數(shù)據(jù)庫(kù)上的，即工程的資料全部來自一個(gè)庫(kù)，使多個(gè)獨(dú)立用戶可以同時(shí)處理同一個(gè)產(chǎn)品的造型。并可隨時(shí)由三維實(shí)體僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 28 頁 共 68 頁 模型產(chǎn)生二維工程圖，而且自動(dòng)標(biāo)注工程圖的尺寸。在三維實(shí)體模型或二維圖形上作尺寸修正時(shí)，其相關(guān)的二維圖形或三維實(shí)體模型均自動(dòng)修改，同時(shí)裝配、制造等相關(guān)設(shè)計(jì)也會(huì)自動(dòng)修改，這樣可確保數(shù)據(jù)的正確性，避免了耗時(shí)的反復(fù)修改。 * 以特征作為設(shè)計(jì)的單元 Pro/ENGINEER 以最自然的思考方式從事設(shè)計(jì)工作，如凸起 (Protrusion)、切削 (Cut)、鉆孔 (Hole)、開槽 (Slot)、圓角 (Round)、斜角(Chamfer)、圓軸 (Shaft)、軸頸 (Neck)、凸緣 (Flange)、薄殼 (Shell)、加強(qiáng)肋 (Rib)及管件 (Pipe)等均視為基本特征。也正因?yàn)橐蕴卣髯鳛樵O(shè)計(jì)的單元，因此可隨時(shí)對(duì)特征做出合理、不違反幾何關(guān)系的修改操作，如重新定義 (Redefine)、重新排序(Reorder)、重新參考 (Reroute)、插入模式 (Insert Mode)、替換模式 (Change Mode)和刪除 (Delete)等。 * 參數(shù)式設(shè)計(jì) 配 合單一數(shù)據(jù)庫(kù)，所有的設(shè)計(jì)過程中使用的尺寸 (參數(shù) )都存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，設(shè)計(jì)者只要更改三維零件 (Part)的尺寸，則二維工程圖 (Drawing)、三維裝配圖 (Assembly)、模具 (Mold)等立即依照尺寸的更改做幾何形狀的變化，這樣可以保證設(shè)計(jì)修改工作的一致性。正因?yàn)橛脜?shù)式的設(shè)計(jì)，用戶可以運(yùn)用強(qiáng)大的數(shù)學(xué)運(yùn)算方式，創(chuàng)建各尺寸參數(shù)間的關(guān)系式，自動(dòng)計(jì)算出模型應(yīng)有的外形，減少了逐一修改尺寸的時(shí)間，并可避免錯(cuò)誤的發(fā)生。 * 直接建模：讓用戶在最小限度的界面交互和較少使用鼠標(biāo)的情況下，交互地建立和修改特征。 * 靈活的 草繪和骨架：柔性特征可以很容易地對(duì)復(fù)雜的幾何體進(jìn)行有效更改。 * 過程變形：能夠?qū)ψ冃芜M(jìn)行詳盡的更改，而不需要修改原設(shè)計(jì)。 * 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(jì)美學(xué)曲面和曲線。 * 行為建模：行為建模 (BMX)已經(jīng)成為設(shè)計(jì)過程自動(dòng)化的流行工具。 * 小組數(shù)據(jù)管理：具有安全多點(diǎn)協(xié)作功能，便于本地?cái)?shù)據(jù)管理。 * 系統(tǒng)互連設(shè)計(jì)：用于制作電路圖，以及過程和測(cè)量示意圖。 模型檢測(cè)等原有的模塊。 PTC 公司同時(shí)提供了新的裝配功能、數(shù)據(jù)管理功能、仿真功能，并擴(kuò)展了Pro/ENGINEER 的 * 全相關(guān)二維制 圖：新的智能化約束捕捉功能加快了制圖實(shí)體的創(chuàng)建。 * 制造：高速加工的改進(jìn)功能。 * 仿真： Pro/MECHANICA 是一個(gè)分析工具，可單獨(dú)使用。 * 模型檢查： ModelCHECK 使 CAD 檢查過程自動(dòng)化。 * 造船：具有船體整體布局和細(xì)分的船體概念設(shè)計(jì)功能，具有建立詳盡的船舶結(jié)構(gòu)化框架的鋼結(jié)構(gòu)生成功能。 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(jì)、僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 29 頁 共 68 頁 鈑金 設(shè)計(jì)、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。 模型的建立方法 零件模型的建立 本設(shè)計(jì)中，由于 零部件的形狀較為規(guī)則，沒有特別復(fù)雜的特征，因此零件的建模過程相對(duì)來說比較簡(jiǎn)單。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。建模過程中最常用的特征命令有以下幾個(gè)：拉伸、旋轉(zhuǎn)、打孔、鏡像等。模型的幾何尺寸通過二維零件圖獲得。 裝配 模型的建立 零件模型建立之后要進(jìn)行組裝，裝配成一個(gè)較為完整的部件。 元件裝配過程中，主要的操作是元件的放置約束。通過創(chuàng)建約束，將元件放置在特定的位置，使各元件有機(jī)的組合在一起，形成一個(gè)整 體。裝配中常用的約束有匹配、對(duì)齊、相切等。用于約束的參照主要有面、軸心線等。 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(shí)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。如圖 所示 僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 30 頁 共 68 頁 圖 上殼體 模型的建立 上殼體有三部分組成，其結(jié)構(gòu)相似，在建模過程中主要用到拉伸、掃描、陣列、鏡像、倒圓角等命令。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(jì) 第 31 頁 共 68 頁 圖 （二） 圖 （三） 其他元件模型的建立 殼體上幾個(gè)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(shí)體、拉伸去除材料、掃描 —— 伸出項(xiàng)（門把圓柱體）、螺旋掃描 —— 切口（螺紋）、旋轉(zhuǎn)、陣列、鏡像的等命令。所創(chuàng)建的模型如圖 ~圖 所示。 僅供參考，支持原創(chuàng)，鄙視抄襲！ 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 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(diǎn)和用途 ANSYS 軟件是美國(guó) ANSYS 公司研制的大型通用有限元分析 （ FEA） 軟件。它是世界范圍內(nèi)增長(zhǎng)最快的 CAE 軟件，能夠進(jìn)行包括結(jié)構(gòu)、熱、聲、流體以及電磁場(chǎng)等學(xué)科的研究，在核工業(yè)、鐵道、石油化工、航天航空、機(jī)械制造、能源、汽車交通、國(guó)防軍工、電子、土木工程、造船、生物醫(yī)學(xué)、輕工、地