锤式破碎机和破碎机设计 毕业设计

目 录摘要2Abstract3第1章 绪论41.1锤式破碎机和破碎机的分类：41.2锤式破碎机的优缺点41.3锤式破碎机的规格和型号4第2章 锤式破碎机的工作原理及破碎实质52.1锤式破碎机的工作原理52.2锤式破碎机的破碎实质5第3章 锤式破碎机的总体及主要参数设计73.1型号为锤式破碎机的总体方案设计73.2 该型号破碎机的工作参数设计计算83.3 破碎机的主要结构参数设计计算9第4章 锤式破碎机的主要结构设计114.1锤头设计与计算114.2圆盘的结构设计与计算114.3主轴的设计及强度计算114.4轴承的选择194.5 传动方式的选择与计算（V带传动计算）214.6飞轮的设计与计算224.7棘轮的选择234.8蓖条位置调整弹簧的选择244.9箱体结构以及其相关设计24第5章 专题部分26锤头结构改造及耐磨性研究265.1锤头结构的改进问题265.2 延长锤头使用寿命的研究27第6章 部分零部件上的公差和配合376.1配合的选择376.2一般公差的选取386.3形位公差38结论40致谢41摘要锤式破碎机现在很多部门都有广泛的应用，它的设计可以在已经有的基础之上做进一步的改进，甚至更大的突破。以往的设计经验告诉我们破碎机的总体设计方案设计完成以后，我们需要对其零部件的设计、定位、安装等问题进行研究，并对重要零部件进行强度校核。同时在设计的时候要学会创新，例如如何才能延长锤头的使用寿命以及应该从哪些方面进行着手，在设计过程中，各零部件的选择，尺寸如何确定，如何满足其工艺性等都需要做详尽的表述与分析。强度校核的过程就是学习的过程对所学的知识重新的温习，利用相关公式，进行危险部位的计算、作图、查表、分析等。在设计的时候需要考虑到后续工作的安装、工作过程、同时兼顾对维修和保险装置的问题。最后对主要零件进行加工精度和公差选择的分析，在整个设计过程中破碎机的可靠性与经济性需要贯穿始终。关键词 锤式破碎机 锤头 强度 公差 Abstract Hammer type breakers are applied to such each department as the cement plant , power plant ,etc. in a large amount, so its design has an extensive prospect and experience that can be used for reference. Its design essence is, formerly after total conceptual design, a design which points each main spare part , question of installing and making a reservation etc., and carry on the intensity to check and test to the specific part, and in relevant thematic parts, analysis of comparing question that the life-span of very beginning of the hammer lengthens in detail . In the design of each spare part , should include the choice , sureness , demand processed , structure craft satisfication of the size of the material , and the demand for cooperating with other parts, etc. When the intensity is checked , should use relevant formulae , carry on the analysis of the dangerous position, need to check form , mapping , calculation ,etc. Then to to install , work course , work situation after predict that carries on more overall inspection whole, give consideration to the question in such respects as maintaining and safety ,etc. at the same time . Finally , choose to analyse in machining accuracy , public errand to two groundwork parts, economy and dependability that the breaker soed as to ensure is designed finally.Key Words Hammer type breakers hammer intensity tolerance第1章 绪论1.1锤式破碎机和破碎机的分类：1.1.1锤式破碎机的分类： 按回转轴数可分为：单转子和双转子。 按转子的回转方向可分为：不可逆式和可逆式。 按锤头的排列方式可分为：单排式和多排式。 按锤头在转子上的连接方式可分为：固定锤式和活动锤式。1.1.2破碎机的分类： 按粒度的要求可分为：细碎破碎机、中碎破碎机、粗碎破碎机。 按结构和工作原理可分为：旋回破碎机、圆锥破碎机、颚式破碎机、锟式破碎机等1.2锤式破碎机的优缺点1.2.1锤式破碎机的优点： 结构简单、自重较小、尺寸紧凑，单位产品的功率消耗较小。 锤式破碎机有高生产率和大的破碎比，使得物料破碎后粒度小。 破碎过程连续不间断，维修方便，拆卸简单。 1.2.2锤式破碎机的缺点： 对于坚硬的破碎物质，磨损严重，速度加快。 当坚硬的金属块落尽破碎腔时，很容易因此而发生故障导致事故。 当含水量大于12%的物料进入篦条，容易使其发生堵塞从而使生产率降低，且能量的损耗增大，损零部件的磨损也加快。1.3锤式破碎机的规格和型号锤式破碎机的规格的表示方式为直径D和长度L，例如800mm900mm的锤式破碎机，则表示转子的直径D=1000mm，转子的长度L=1200mm。常见型号分为：不可逆式：800mm600mm，1000mm800mm，1300mm1600mm，1600mm1600mm，2000mm1200mm。可逆式：1430mm1000mm，1000mm1000mm。第2章 锤式破碎机的工作原理及破碎实质2.1锤式破碎机的工作原理 随着经济的经济的发展,许多行业和部门都对破碎机的需求和要求也日益提高.作为一种重要的农业机械,它在国民经济中的基础行业中有着举足轻重的的地位.所以,对其设计和相关的研究是十分必要和重要的。破碎过程就是物料撞击导致破碎，然后通过储存的动能进行二次破碎，在当今世界应用广泛。 2.2锤式破碎机的破碎实质2.2.1破碎的目的和意义 破碎的目的：破碎作业是现如今各工业部门中必不可少的一个环节，各工业部门会有大量的原料和废料需要破碎加工处理，达到废物再利用的目的，在选矿厂中，为我们要做的是把矿石中的有用矿物单体分离；水泥厂中，需要将熟料用磨机磨成水泥；在其他各行业中，都需要用相同的方法将原料破碎到所要求的粒度满足下一步的工作目的。对于卧式锤式破碎机的设计是我对大学四年所学习知识的一个汇总与运用，这不仅使我巩固了所学到的知识，也增加了自己在实践中遇到问题克服问题的能力、独立思考的能力、动手实践的能力以及研究创新的能力，同时也培养了自己敢于尝试的良好习惯，让自己不再困难面前束手无策。在设计中也让我懂得机器的设计使用要考虑其可行性和经济性等各个方面，也要考虑到对环境的影响，对工作条件的要求，技术维修难易程度以及可行性等等。在实际的设计过程中，除了借助网络信息外，必须查阅相关书籍与文献，老师辛勤地指导是我们完成设计最主要因素也是决定性因素。从内容到思路到认识问题各个角度都有了新的认识，让我学会了很多很多。大学生活随着毕业设计的进程逐渐结束，我也必将努力为自己的大学生活画上圆满句号，使自己不断进步。 破碎的意义：化学工业中的破碎机械，电力行业，研磨原材料的破碎粉磨效率提高，物质的表面积减小，从而缩短了化学反应的时间，创造了有利的物质条件。随着的迅速发展和资源的减少浪费产业加速回收的重要生产部门需要在垃圾粉碎磨机处理解决。破碎机械在许多部门发挥着重要的作用。 随着经济的经济的发展,许多行业和部门都对破碎机的需求和要求也日益提高.作为一种重要的农业机械,它在国民经济中的基础行业中有着举足轻重的的地位.所以,对其设计和相关的研究是十分必要和重要的.大学所学的知识比较宽泛，单凭我们自己的领悟是远远不够的，我们需要不断的复习，同时最重要的是老师的指导，只有在老师的帮助下，对我们所学的知识相互串联与整合，才可以使我们的所学得到吸收，同时开拓新的视野，掌握更多技能，所以，这次的设计对我来说是一次更好的提高。2.2.2矿石的力学性能与锤式破碎机的选择 破碎的过程应力被破碎物料的作用克服了颗粒内部的凝聚力，是可以打破的。当工作的力量使它破碎，也因为材料的潜力和动力转换相应增加。因此，对这一理论的核心的功耗是明确输入功和碎料之间破裂的关系过程。为了寻求消费模式和降低能耗的根本途径，许多学者从不同的角度提供了许多不同形式的破碎功耗学说。所以破碎机的选择还很多，需要我们不断创新实践。2.2.3破碎过程的实质 破碎过程应力被破碎物料的作用克服了颗粒内部的凝聚力，是可以打破的。当工作的力量使它破碎，也因为材料的潜力和动力转换相应增加。因此，对这一理论的核心的功耗是明确输入功和碎料之间破裂的关系过程。为了寻求消费模式和降低能耗的根本途径，许多学者从不同的角度提供了许多不同形式的破碎功耗学说。目前所公认的有：面积学说，体积学说，裂缝学说。 第3章 锤式破碎机的总体及主要参数设计3.1型号为锤式破碎机的总体方案设计设计题目为单转子、多排锤、不可逆式的锤式破碎机，型号是pc-80000。其主要组成部件有机壳、转子、蓖条、打击板、锤头、支架、衬板等。1. 身体和头部壳主体，左、右壁，部分用螺栓连接成一间。上部进料口，高锰钢衬板的内部镶嵌，由于住房和轴之间的漏灰现象十分严重，为了防止漏灰，所以密封。壳体用地脚螺栓固定。为了便于维修，调整和更换的酒吧，和两表面体下设有人孔。同时为了便于维修和更换的锤，墙的两侧对称设有检修孔。2.转子，主要包括一个轴，一个圆形的盘，一个销轴，盘上设有销孔6均匀分布，通过销轴将锤头挂起来。每个销轴的两端，以确保与锁定螺母，以防止该光盘和锤作轴向移动。转子被支撑在两个滚动轴承。此外，为了使在运动可以存储一定量的动能，避免散装物料流失的过程的转子被打破，而不是过大锤速度和减小电动机的峰值负荷，在一端主轴还应配备一个飞轮。3.主轴是支承转子的主要部分。它要求材料具有高韧性、高强度。一般来说，截面为圆形，平键和其他零件连接。4.打击板一个可以调整，另一个是固定的。打击板可调螺杆装置设置在箱体上完成。 5.锤头是主要的工作部件。其质量，形状，材料和对破碎机的生产能力影响很大。因此，根据破碎不同尺寸的选择锤头质量的需要。破碎中等硬度的物料，可以采用如图3-1所示的形状。 高碳钢铸件或锻件的需要，也可用于高锰钢铸件。一层硬质合金或采用高铬铸铁提高表面上的锤耐磨涂层。6.蓖条的布置和锤的运动方向是相互垂直的。与转子的回转半径之间保持一定的间隙，合格的产品可以从篦缝排出。截面形状为梯形，铸钢铸造，且是一组大小相等的钢。安装架杆时，槽镶梳理，两块垫之间分离。为梯形截面形状。7.蓖条和锤头间隙用凸轮装置来进行调整（通过棘轮带动凸轮）。8.给定的原始数据是：（1） 破碎能力为20至30吨。（2） 破碎机转子的转速在900到1100 之间（3） 破碎机的最大物料给料粒度为：小于150（4） 破碎机的最大排料粒度不得超过：10（5） 破碎机的物料容许湿度为：小于9%。（6） 破碎机的破碎程度为：中、细。（7） 破碎机的应用场所是：选煤厂、水泥厂、火力电厂等。破碎机的破碎对象有：煤块、焦碳、石灰石、石膏等。3.2 该型号破碎机的工作参数设计计算3.2.1 转子转速的计算 由公式 计算。式中 锤头的圆周速度（m/s） 转子的直径（m）大部分中小型破碎机的转速是750到1500，圆周速度是25到70，而且速度越高，产品的粒度就越小，锤头以及衬板、蓖条的磨损越大，功耗增加；对机器零件的加工和安装精度要求也就随之提高。3.2.2 生产率的计算由经验公式：式中 Q 生产率() 物料的密度() 经验系数取值在30至45之间。3.2.3 电机功率的计算根据经验公式可以计算电机功率：其中系数取值在0.1到0.15之间。3.3 破碎机的主要结构参数设计计算 3.3.1转子的直径与长度：锤式破碎机由直径D和长度L表示，我所设计的破碎机转子的直径D=800mm，转子的长度L=800mm 。3.3.2给料口的宽度和长度：锤式破碎机的给料口的长度与转子应该相同。其宽度B2。3.3.3排料口的尺寸 排料口尺寸由蓖条间隙大小来决定，而蓖条间隙是由产品粒度的大小决定的。对于这种破碎机来说，产品的平均粒度应该为间隙的1/5到1/3之间。3.3.4锤头质量的计算：由于铰接在转子上，所以锤头质量的选择对破碎效率影响甚大，选的质量过小，则可能满足不了一次就将物料破碎的要求。如果选得过大，离心力与功耗加大，则对零件损坏加速。在计算锤头质量时，考虑锤头打击物料以后速度的变化。无用功增加，效率降低。为了使锤头出现偏倒后通过离心力作用在下一次破碎时能快速恢复到准确的工作位置，则锤头速度损失不应该太大。一般允许速度损失在40%到60%之间，即：式中 锤头打击物料后的圆周线速度(m/s) 锤头打击物料前的圆周线速度(m/s)根据动量定理可得： (3-1)由上式得， 式中 锤头折算到打击中心处的质量(kg) 最大物料块的质量(kg)综上所述， 实际质量式中 锤头打击中心到悬挂点的距离(m) 锤头质心到悬挂点的距离 (m)第4章 锤式破碎机的主要结构设计4.1锤头设计与计算锤头的设计主要是指结构的设计。锤头形状前面已经详细描述。锤头材料的选择是很重要的问题。因为破碎机一般破碎中等硬度的物料，所以大部分用高碳钢锻造或铸造。材料的选择，在后面的专题中有专门的叙述，在此就不做详细介绍了。总之，锤头材料的选择不仅关系到锤头的工作寿命，机器的生产能力、生产效率，还关系各方面的经济性。 4.2圆盘的结构设计与计算 按设计要求，销轴有8个锤子。光盘是用于悬挂锤头，一共涉及到九盘，其特征在两盘双方最常见的是：设置在锁紧螺母的一侧，另一端需要肩定位。用于gb-812-85螺母类型，所以每个圆盘均匀分布6个孔，可通过六个销轴，用吊锤，锤盘之间的差距，除了通过销轴连接，和隔套隔开，以保护盘侧应尽量减少对侧磨损。磁盘大小取决于转子的直径，转子直径的基础上设计的磁盘大小。由于这种类型的破碎机，转子的直径为800mm，所以磁盘的大小的值，是有一定的范围。不妨把560毫米的孔沿径向距离是根据决策的承载能力和强度，尽可能取整数；孔的大致相等的孔尺寸和锤的大小。 破碎过程应力被破碎物料的作用克服了颗粒内部的凝聚力，是可以打破的。当工作的力量使它破碎，也因为材料的潜力和动力转换相应增加。因此，对这一理论的核心的功耗是明确输入功和碎料之间破裂的关系过程。为了寻求消费模式和降低能耗的根本途径，许多学者从不同的角度提供了许多不同形式的破碎功耗学说。圆盘的结构，如图4-1所示。4.3主轴的设计及强度计算 设计主轴的结构按照要求对轴取向零部件的安装和制造过程，合理确定其结构及中轴线，大小；轴向工作能力包括力量计算的刚度的计算和，计算稳定性计算一般工作的能力取决于轴强，因此在多数情况下只需要计算就可以，此时只做轴强度计算校核计算，以防止或检验断裂和塑性变形。而对于刚度要求高的轴和受力大的细长轴，还应该进行刚度计算，以防止产生过大的线性变形。4.3.1 轴的材料的选择轴的主要材料是碳钢和合金钢。大部分的钢轴坯轧制圆钢锻件，碳钢比合金钢的价格要便宜得多，应力集中敏感性低、热处理、化学热处理的方法来提高其耐磨性和疲劳强度。碳钢轴使用非常广泛。最常用的45钢。 4.3.2 轴的最小直径和长度的估算 轴端直径的选择是负载的大小，由于支撑反力可以确定。所以我们确定直径和力矩的大小和分布，无法确定，所以在轴的应力载荷使轴不能被认定为影响因素的直径。正因为通常在主体的转轴结构设计扭矩应根据计算，轴转矩径初步估计。管径最小发现。依据装配及主轴定位要求决定了轴径，最小直径。另外标准的直径可，尽量与轴条件。已经通过设计计算，转动，飞轮轮大小大致上，这样轴长度可以大致确定其草图如下： 4.3.3 结构设计的合理性检验 轴的结构必须满足以下几点： 主轴和安装在主轴上的零件工作位置准确； 轴上零件便于安装和拆卸、调整。 轴制造工艺性良好。1.轴上零件的安放顺序如下：飞轮、轴承、圆盘、轴套、轴承、带轮。4.3.4 轴的弯扭合成强度计算轴的强度校核计算，轴应根据荷分布和应力分布，选择需用应力。不同情况计算方法不同。用于合成抗弯强度的计算，具体步骤如下： 轴的计算简图（机械模型） 轴载荷计算时需要将力集中在一点，在绘图时，应该先求出零件的载荷（若为空间力系， 再分解为水平分力和垂直分力。然后求出各支承的水平反力和垂直反力），如图4-4所示。做弯矩图： 根据上面的图，我们就可以计算出水平方向和垂直方向力所产生的弯矩图，按照得出的结果做出水平面上的弯矩图和垂直面上的弯矩图上，然后按照下面公式推导出总弯矩，并作出图，如图4-4所示。作扭矩图，如图4-3所示：作计算弯矩图根据总弯矩图和扭矩图，求出计算弯矩，并绘制图。其计算公式为： =上式中， 应力循环特性差异的系数。因为大部分弯曲应力是对称循环的变应力，故在求计算弯矩 时，需要考虑循环特性差异的影响。根据经验，当扭转切应力为静应力时，取 ；当扭转切应力为脉动循环变应力时， ；当扭转切应力为对称循环变应力时，取。校核轴的强度按第三强度理论，计算弯曲应力上式中， 轴的抗弯截面系数（）。 轴的许用弯曲应力（）。由表可查 为60 Mpa的计算公式，根据截面的不同而不同。所以，其计算公式为：=主轴的载荷分析图如下图4-4所示：求轴上的支反力及弯矩由以上确定的结构图可以得出简支梁的支承距离。根据以上可以得出下表各值，主要包括，载荷、支反力、弯矩、总弯矩、扭矩、计算弯矩等。 表4-1 计算弯矩的求法载荷F垂直面V支反力RR=1000N（总重量按200Kg） 弯矩M 总弯矩M 扭矩TT=9550000=396325计算弯矩 我所设计的破碎机进行具体的校核计算时，只要校核轴上的承受的最大弯矩以及扭矩的剖面的强度即可。按教材中表10.1，对于的碳钢，在承受对称循环变应力时的许用应力。故安全。4.3.5 轴的疲劳强度条件的校核计算：1.主轴疲劳强度计算时，可以设外力为变应力且单向不稳定，主轴的材料选45号钢，调质后的性能为，= 5，。此材料做试件进行强度试验可以得到，当对称循环变应力时，作用次;当时，作用次。根据这些条件，可以计算该主轴在上述条件下的计算安全系数。根据公式 主轴的安全系数为：又根据式子（7-9.a），有 由式子可得：=1所以，可求出，由上述结果可以得出，该主轴在对称循环变应力的作用下，可以承受次的应力循环。2.提高主轴的疲劳强度的途径：降低主轴应力集中。选用材料需要疲劳强度高。降低主轴的表面粗糙度。在条件允许的情况下最大限度地减小或消除主轴表面可能发生的初始裂纹的尺寸。采取降温或者减载荷的方法，对于发热摩擦副的轴颈采取降温措施，可显著提高其疲劳寿命。4.4轴承的选择大部分轴承已经标准化，所以我们在选择的时候，需要按照实际情况来进行抉择。对于组合轴承来说所包含的设计内容较为复杂，大致分为：安装、调整、润滑、密封等一系列内容的设计。4.4.1材料的选择轴承的零部件主要是由轴承铬钢制造，在经过热处理之后，其硬度一般高于HRC60。其零部件一般需要150度回火处理，因此，正常工作情况下为保证其硬度，其工作温度低于120度。4.4.2轴承类型的选择轴承的进行情况，要求选择依据主要为粉碎机类型，因有900和1100之间的速度这么长时间为主轴，高速工作，因轴承上，负荷增加造成统一的锤头磨损，不额外的力量。支承间距太大了，会产生挠度，同时也难以保证，圆柱滚子轴承向心性。 图4-54.4.3 轴承的游动和轴向位移在前、后轴承的温度差别较大，实际工作中，为了防止轴壳热模具，轴承轴固定，另一端可轴向位移。这确保了轴轴承的内圈和外圈可以继续工作的相对位置的变化。同时，差距还可以配备一个圆柱孔，保证孔外可以轴向移动相对于座椅。4.4.4 轴承的安装和拆卸 为使拆卸方便，所以设计的时候应该考虑到有剖分面，这样在选择轴承的时候则可以优先选用可以内外圈分离的轴承。 图4-64.5 传动方式的选择与计算（V带传动计算） 此部分的计算主要是V带的传动计算，带轮结构型式的选择主要是带轮基准直径的选择。带轮基准直径与其连接的电动机的型号有关。由前面得出的计算，可以采用Y系列的三相异步电动机，其额定功率为45KW。型号是Y225M-2。满载转速2970r/min，额定转速3000r/min。因为大带轮的转速限制在900 r/min至1100 r/min，故当小带轮的直径依据电动机选择160mm时，大带轮的基准直径依据传动比可以求出大约为475，对照带轮的基准直径有标准系列表查得，可取大带轮直径为475mm。带根数的计算步骤如下：1先确定出带的型号。经过查表得， 式中 名义传动功率。 工作情况系数。再查表得，取1.4，由此则可以计算出计算功率P为63KW。再由表，可查出带的型号为A型。2需要确定单根V带的基本额定功率查表可得，对A型带，小带轮转速约2800 r/min，基准直径为160mm的情况下，为基本额定功率， 取4.06KW。为长度系数， 取0.99。为包角系数， 取0.935。为单根V带的基本额定功率的增量， 取0.34KW。其值由带的型号、小带轮转速以及传动比确定。则带的根数就可以用下式求出：将上面的数据代入得，。过程如下：根据其参数，仍然由教材书上的表可查到。 靠近两端的槽中心到带轮端部的距离。 相邻槽间的距离。另外，根带的型号和其基准直径D，可以确定出轮槽角的大小和，。 轮槽的根部到带轮键槽的最小要求距离。 相邻带轮在中心线上的距离。 齿顶高的最小距离。 齿根高的最小距离。4.6飞轮的设计与计算 飞轮有着储存能量的作用，从而使在破碎较大物料的时候不至于使速度损失过大，同时也减小了电机的尖峰负荷，其结构采用腹板式。 图4-7其具体的尺寸可以采用常见的类型。只要满足并实现其功能即可。如图4-8。 4.7棘轮的选择 凸轮运动通过棘轮实现的，棘轮已经标准化，所以在具体的条件下对棘轮进行选择。棘轮尺寸的选择需要根据凸轮工作的状况实现工作状况即可。此外，还需要对其进行经济性合理性做选择。 优越的棘轮机构结构简单，动作可靠，制造方便。同时，每个尺寸调节范围的棘轮轴转角。但缺点是，工作室有棘轮机构和冲击噪声，运动精度低。 图4-8 固定在驱动轴上的棘轮机构，并设置在驱动轴上的摇臂。当摇杆顺时针方向摆动，棘爪插入棘轮的齿，棘轮转过一定的角度驱动。时轻轻一甩止爪摇杆时，棘轮停止时针。同时，在后面的棘轮和棘轮的棘轮滑牙齿，一动不动。当摇杆连续往复运动，然后单向棘轮间歇运动。4.8蓖条位置调整弹簧的选择弹簧作用主要有以下几点：1.控制运动的方向。2.缓冲和吸振的作用。3.储存能量。4.测试力的大小。4.9箱体结构以及其相关设计 由于框架和箱体占大多数的机器的总重量的比例的百分比较大，使其受到很大影响在加工精度和抗震性能方面。因此，一个框架的合理选择与盒体的材料、尺寸和结构，是提高精度，并节省材料，降低成本很重要的一个环节。4.9.1铸造方法铸造的材料通常用便于施工且价格便宜的铸铁。包括普通灰铸铁、球墨铸铁等。对于该破碎机大型机座的制造常采用分零制造的方式，最后焊成一体。4.9.2截面形状的选择 大部分机座和受力不均匀产生的振动和变形的箱体。在受到是弯矩或者扭矩时对断面形状，强度和刚度变化的影响很大。为此，设计合理，箱体框架、断面形状，不增截面还使质量减小，零部件质量不增多。同时，增加横截面系数和惯性力从而提高其强度。4.9.3 肋板的布置通常情况下，增加壁厚虽说在一定程度上可以加大机座和箱体的强度和刚度，但比不上设置肋板。因为加设肋板满足上述条件的情况下同时减小质量。由于破碎机的机壳是铸件，因此不需要通过增加壁厚，这样可以降低铸造产生的缺陷。低于部分焊接位置，薄壁更容易保证焊接品质。 第5章 专题部分 锤头结构改造及耐磨性研究摘要本文中，不仅在理论的基础上对锤头结构的改进做出了详细的分析，还就其在实践中所取得的效果给出了说明。就影响锤头寿命的多种因素进行了全面的分析，并做出总结，而且着重对锤头材料的改进、研制和耐磨性从理论和实践等不同角度进行了分析，同时对最大破碎力、锤头的合理调配进行了具体的研究。经过上述分析和研究，使可以应用多种方法延长锤头使用寿命成为了可能。关键词：改性高锰钢 中碳多元合金钢5.1锤头结构的改进问题5.1.1 改进的介绍厚度增加大约15mm左右。宽度的增加20mm的挂孔的长度，底部上升10mm，悬浮的外圆弧半径减少15mm。5.1.2 改进的效果1物料的冲击力增加。在回转径向半径外移重心锤的线速度，提高锤头速度。材料的功率的增加，从而打破效果有了明显的改善。2有效的磨损量。锤头大部分为27千克，有效的磨损一般是占三分之一。改进后，锤子的重量而变化不大，但磨损有效量大大提高，可达到16公斤。这使得改进的作用相当于一套完善的体系，降低成本。3降低晶粒尺寸，提高输出表。经过改进，之间距离的挂孔锤从350mm到360mm，回转直径在1250至1270毫米.这样可以取粒径，从原先的20毫米的25%，降低到百分之十以下，提高了产量。4改善研磨效果。经过二次破碎，从研究能源消费效率石灰岩及其它材料的可以得出，破碎比研磨的效率、功耗低的。因此，我希望从理论和要求，尽可能使多碎少磨石灰石。降低出料粒度，最大程度的提高研磨效果。提高效率。5.2 延长锤头使用寿命的研究影响板锤的使用寿命主要因素如下：1工作是否可靠。在板锤工作过程中，若板锤飞离转子，或板锤的紧固不良，则会导致其他机械相继出现故障，因此，问题的关键是如何使板锤固定，不然，“寿命”一说无从谈起。2盘锤加载和卸载非常方便繁殖现象尤其。一时间后机，部件必须按运行状态的理想像怪癖，需要，对机器做适时调整。确定一个非常重要的指标的完成调整，是确定板锤可以快速装卸。3金属利用率合理的锤子。就是由于板锤必然因素，服装，如何使组板锤金属利用率的最大使的适合自己的板块，锤在选择的形状，空间和板锤是最好的，就需要考虑问题。 4根据板锤，减少不必要的磨损，延长使用寿命，希望提高能源利用转子，提高破碎比和最大破碎力是不可避免的，它的理论价值潜力巨大。 5板锤的分布可以适时、适度是关键。当破碎的木原锤头磨损平衡被打破，并用科学合理的分配方法将导致缺席的情况下，使用，破碎机，运行不稳定的振动，运行不稳定，振动磨。 6延长板锤使用寿命最核心的因素是板锤的材质。如今经过长时间的实践，并且得到广泛应用的材质，比如有改性高锰钢板锤和锤头，中碳多元合金钢锤头。针对后三种影响因素，做出如下的研究分析：5.2.1 锤式破碎机中单颗粒物料的最大破碎力研究锤式破碎机的应用遍布在各行业各个方面，可以看出他在当今行业的重要性，锤式破碎机优点很多，例如效率比较高，能耗比较小等，但是我们始终没有一个公式去计算它的最大破碎力，国外有人根据碰撞理论提出了一个公式，就是最大破碎力等于二倍平均破碎力，但实际中，由于二者并不呈线性关系的原因，因此对于如何求最大破碎力我们需要不断探索。 锤式破碎机对物料的破碎过程建立的力学模型破碎过程中做以下几点假设： 在破碎过程中，物料与锤头的碰撞是弹性正碰撞。 在碰撞前，锤头与转子同速转动。 在碰转前，物料水平速度是零。 在碰撞处，忽略摩擦力和风阻等影响。根据这些假设和碰撞理论，可以列一系列方程。需要的物理量有，。它们分别表示的意思是： 碰撞后，第i块物料的质量。 锤头的质量。 第i块物料碰撞后的分速度。 碰撞前锤头质心处的线速度。根据物理知识，还有公式如下=cos,=(),要求出碰撞前锤头质心处的线速度，即V的值，还需要知道以下的物理量：，。它们分别表示的意思是： 转子系统对O轴的转动惯量 锤头对其质心轴的转动惯量 第块物料碰撞后的分速度 与碰撞方向的夹角 锤头打击点到锤头质心的距离 锤头打击点到销轴轴心的距离另外，还需要有一些辅助的物理量：，。它们分别表示的意思是： 锤头与物料间的碰撞冲量 锤头销轴间的碰撞反冲量再根据牛顿的恢复系数定义以及冲量定理，可以得出，最大破碎力=/ 锤头对销轴的最大反冲击力/ 在破碎过程中，与时间无关的常数 单颗粒物料破碎时最大破碎力的实验研究在实验中，通过对单排锤式破碎机进行改装，即对称的在转子轴中部放了4个电阻应变片，同时用导线连接变为全桥测试电路，测出单颗粒物料破碎时的最大破碎力。根据上述方法，可以在单颗粒物料破碎了，弯曲的转子轴上的应变曲线。在分析的基础上，最大应力曲线由线性应变引起的对销轴的最大冲击力锤。除此之外，根据电测原理和转子轴上的受力特点，可以得到转子轴上测试处的弯矩，当然需涉及到一些相关的物理量：，。 Wn 转子轴测试处的抗弯截面膜量 转子轴测试处的直径 实验模型中两圆盘间的距离 转子轴上二轴承间的距离 转子轴材料的弹性膜量由相关公式计算可以得出，在破碎单颗粒物料时，当电机的转速不断变化且加入不同的物料破碎时，可以得出相关数据。 数据处理和结论 这些实验可以得出，最大破碎力和破碎力不是是线性变化的关系，通过电脑分析这两值的比率，可进一步了解规律计算方差均值和正常的试验结果，是一个正常的曲线。根据数据统计结果如下： 由计算可得，最大破碎力和平均破碎力不是线性变化。 因为-3s=2.045，+3s=3.128根据概率论的观点，得到实验公式=（2.0453.128），为平均破碎力。5.2.2锤头合理调配的研究与应用 在不稳定的操作条件下，利用振动锤式破碎机，主要是由于板锤的磨损，初始条件的平衡被破坏，没有科学的方法，合理的分配，当然，部分的原因是由于主机的制造质量，平衡校正质量，安装质量和基础质量差。总之，合理的分配是不可忽视的问题。 1配锤模型的建立一般锤式破碎机的锤头分布可以归纳为：沿主轴轴线方向的组数用等表示，每组锤头在回转圆周上的母线分布及数量，可用阿拉伯数字来表示，此外还要有一个组间角。可通过组号加圆周分布的母线序号的方法，以1212型高效细碎机为例，该机锤头共六组，每组三只，组间角六十度。为了便于理论分析，需作以下假设： 每只锤头为一理想的质点。 各质点离主轴回转中心的距离为一定值。 锤头按理想状况均匀分布。2配锤表的编制锤头分布表 表5.1 GXP1212型高效细碎机的锤头分布表皮带轮ABCDEF飞轮1B1D1F12A2C2E23B3D3F34A4C4E45B5D5F56A6C6E6 锤头的磨损规律及配置表编制根据GXP1212型高效细碎机在某厂的运行一段时间后的锤头状况，如下表： 由表5.2可见，如果原来的个体差异忽略不记，则磨损量从大到小的排序为：。 通常材料从破碎机下料口的进口放入，边缘物料总是多于中央物料，所以锤头磨损量存在于中间组对侧组递减。该规则在锤的设计方案中需要慎重考虑。 可以先假设1根据运算规则使锤头，并找到最佳顺序，找到一个最适合的布置方案。根据重锤单排序机，设为1号，最后一个为18号。 该方案在生产，使用和磨损规律考虑，为了减少偏心振动，每一锤锤重最好是有先后顺序，通过穿法和截面沿转轴两侧均匀分布原则。在组序的排列先后上，按磨损规律及沿回转轴的中截面两侧均匀分布的原则。一般，可以按或的规律排列。表5.2 运行一段时间后锤头剩余质量皮带轮ABCDEF飞轮121.721.522.465.6221.522.223.166.8323.021.822.467.2422.621.524.768.8521.220.622.063.8622.221.023.166.366.365.964.763.970.966.8W432165顺序排好后再垂挂每个分组中的锤头。排列顺序按照轻重相济的原则，其大体意思可以解释为：“重中轻，重轻中，中轻重”，按照这样的配锤原则排序。比如说，在排列组时，组的锤为重锤，组为中锤，则在组的C2锤应是轻锤。根据这种排列方式，排列见下表，并用轴向偏心矩和径向偏心矩来表征配锤方案的优劣。正确排列后可运用方案的评价方法进行计算与评定。因为它是由等差排列的锤头号表制作锤头，可以作为锤头代表加权值的计算与评估算法的规则产生，与事实评价结果和结论是等价的。把每个算法，根据组距为1，根据轴的截面的弯矩计算：=（5142）2.5+（24-33）1.5+（15-6）0.5=13.5。为求的值，引入分布圆的概念。分布圆引入分布圆是为了明了地找到偏重的母线或配重的母线，并在量值上得到确定。表5.3 按“轻重相济”的原则排列的配锤方案皮带轮ABCDEF飞轮17113212186123638214244164103059315276175113351241563342将表5.3中最后一列数依次填入，按母线数量均匀分布在圆上，即得分布圆及其简化图。 简化的圆分布规律为： 随着数量的减少相同直径的线数，分布圆的性质不变； 等边三角形三个边减去最小数，圆形分布特性不变； 相邻三数，两边的号码在中间增加数，中数是0，圆形分布特性不变；（对数字0来处理边缘相邻的两位数，设计）。 只有2或1的数字简化分布圆（或0）到目前为止，是最简单的分布圆。图5-2，5-3，5-4。简化分布圆是对称平衡法。一般来说，每个粒子的相对旋转对称，中心的质量相等，那么系统的平衡，否则，失衡。 规律中的“不变性质”指的是平衡常数。这包括双重含义，一是原有的平衡，简化保持平衡。相反，失衡。二者指的是量值不变。 在“还原”的规律正是在同一时间减去一些，当然，这个数可以是正的或负的。 从最简单的分布圆可以看出，=0，以上表可见是一个完美的平衡锤方案。 但在实际情况中，一系列的锤锤将概率为零的算术的分布规律，并根据现实锤配置方案可以平衡的概率几乎为零，导致这一方案的实施，仅仅停留在理论上，如果在实际操作中，还需要做一些调整。 3.gxp1212型高效破碎机锤头配置 由gxp1212型高效细碎机运行一段时间后锤剩余质量表可以穿锤轴的偏心M2后计算=（66.3-66.8）2.5+（65.9-70.9）1.5 +（64.7-63.9）0.5-8.35圆的分布和简化，如下图所示，根据分布圆可以使评估计划。 主轴是支承转子的主要部分。它要求材料具有高韧性、高强度。一般来说，截面为圆形，从以上简单的圆形分布可以看出，根据圆形分布的规则简化。左侧总线如果4kg的重量，你基本上可以达到所需要的平衡，我们把数量值的记录。值均显著，说明破碎锤式粉碎机的配置会导致受力平衡稳定，会使破碎机产生大振幅的振动。 显然，值大，不平衡力矩大，相反的我们所期待的。这样的锤的的合理配置，这样的替换是一个重点，配置提供科学的方法中，运行一段时间之后，由于平衡引起的磨损不均匀需要锤在及时重建。扁平钥匙及其它部件连接。 4结论 1通过以上简单的分布圈显示，在三角形上巴士的重量0.85kg右侧，基本上可以达到平衡。显然，m轴值降低，重新配置后的锤子，机器运行时的振动得到了明显的改善，基本上消除了，这样的收益率已经比以前大大提高。为了保证锤式破碎机的正常运行，毫无疑问，锤起着关键的作用，这是大多数企业的关注。在设计中也让我懂得机器的设计使用要考虑其可行性和经济性等各个方面，也要考虑到对环境的影响，对工作条件的要求，技术维修难易程度以及可行性等等。所以，设计是一个提高综合实力的过程。在实际的设计过程中，除了借助网络信息外，必须查阅相关书籍与文献，老师辛勤地指导是我们完成设计最主要因素也是决定性因素。从内容到思路到认识问题各个角度都有了新的认识，让我学会了很多很多。 5.2.3 锤头材质的选择及改性 高锰钢锤头和锤的缺点 铸态高锰钢板锤和锤头，奥氏体和碳化物的显微组织为单相奥氏体，水韧处理后，具有高的韧性，强冲击条件下，表面硬化层，具有很好的耐磨性。但由于石灰石的硬度较低，在低应力和高锰钢锤头，锤头，表面不能形成足够的加工硬化层，使表面硬度不够高，磨损快。改性高锰钢锤头和锤材料元件的选择 高锰钢耐磨依赖于工作表面加工硬化能力。据此，我要改变高的锰钢板锤和锤头的成分设计，加入了铬，钛，钒和稀土类元素，降低奥氏体稳定性的使身体形成，第二相粒子，大量的微小阻碍脱位，运行。因此，加强矩阵；在奥氏体晶界析出球状碳化物，净化，改善夹杂物的形态和分布，加强全面实施。因此，改性高锰钢锤头和锤高韧性，高强度和良好的耐磨性 碳含量 碳是影响钢的各种性能的主导元素。因此应控制碳含量在1.112%。锰含量 锰是一个最为强烈的晶界炭化物形成元素，宜控制锰含量在11.5%12.5%。硅含量硅有固溶强化作用，增加刚度、提高耐磨性。其他元素 制造过程 在碱性中频感应炉李宁500kg，使用非氧化熔炼。首先根据炉料的化学成分，铁合金和钢的成分计算与热炉料吸收率防止成气体，用混合成锰钢，高功率传输中融化，当90%的钢液，测量钢液温度，避免钢水温度高，熔体时钢的温度达到15度，采样和炉内化学成分分析，根据分析的结果，加入铁合金等各种金属元素的调整需要。在钢液温度达到1550度时。在钢包插入法冲铝终脱氧，迅速与义务配置方法铝加入到钢液中添加调制剂后，钢液表面会结膜迅速浇注。 铸造 铸造是严格执行质量的一个重要环节，铸造，铸造工艺，铸造工艺和清洗工艺。我们采取定向凝固铸造工艺，在1480度1460 铸造温度控制。由于浇注温度较低时，应注意平稳的浇注系统，钢液能顺利流畅的快速填充料和有效防止冷裂纹的发生，提高铸件的结晶结构，消除柱状晶，形成晶轴形成的热力学条件，减少晶体缺陷和偏析，提高钢密度，保证铸件具有良好的力学性能。 热处理 现浇板锤更脆，因此不能投用，必须经过固溶处理（热处理）。板锤和锤头，入炉温度在400度以下，然后，随着温度的增加，梯形保温阶段，等到温度达到105度，加热20到24个小时，完全碳化分解，碳，锰等元素溶入奥氏体中，使其均匀。等待直到温度达到1100度时把门打开，将工件放入油箱快淬。应用量大的淬火池处理水流动，既热水箱溢，池塘里。水箱的温度控制在20度到40度之间。淬火后，取出自然冷却空气中的工件。 运用效果 高锰钢钢板后修改锤锤头耐磨细化了晶粒，提高，良好的韧性，有效地防止骨折的的冲击下，加工硬化能力是提高问题。与高锰钢的性能和改性高锰钢锤头如下表4-3。表4-3 性能对比表项目 使用前工作表面硬度使用后工作表面硬度破碎石灰石（10T）连续使用寿命（月）相对耐磨度普通高锰钢HB 229HB 300450810131改性高锰钢HB 229HB 500 20256122第6章 部分零部件上的公差和配合6.1配合的选择 6.1.1 配合的类别的选择在对锤式破粹机几处配合进行选择时，零件之间是否有相对运动常成为选择的依据，如果在机器运行时，零件之间会相对运动，必须用间隙配合。 6.1.2配合的种类的选择通常在选择配合的类别后，要选择此类配合的具体配合，这常常是难以确定的事情。因此，在熟悉各种配合的特点的基础上，通过对各零件的功能要求、结构特点、工作条件等方面完全分析完成后再进行选择。我们在标准手册中常常能找到一些附有具体说明的（例如如何选用）优先配合，可供选择。6.2一般公差的选取 一般线性公差是指车间的一般条件下，普通机床设备的能力可以保证公差。在正常的操作和维护的条件下，经济是加工精度，因此一般不考。通常非应用尺寸及功能的允许或大于一系列准确一般公差较低。国标规定的一般线性公差，未注明极限偏差并解释图纸和，技术文件。 我盖的部分，图纸，皮带轮和轴类零件。根据四个标准的规定，在等级选择，公差等级相当于IT14。精度低，限制从表检查偏差的大小，主要根据市场规模。此外，倒角和圆角半径，从表检查高度。6.3形位公差6.3.1形位公差项目的选择 从形位公差项目选择不仅要根据元素的特征和部分结构特点和作用的要素几何特征分析。还要考虑到经济性各个方面。形状和位置公差的很多项目可以分为单机控制和综合控制。为了降低图案的形状和位置公差项目和相应减少的形位误差检测，标记形位公差有个原则：要充分发挥对公差综合控制功能。 6.3.2公差原则的选择 但在实际设计中，为了保证对自然的部分，以确保干扰关限位和极限，满足设计要求，一个重要的通常采用包容要求。例如，在轴承和轴内孔，以确保最小间隙。 只要保证装配和便于零部件的加工制造可以采用的最大材料要求。通常采用间隙适用要素，仅局限于轴线或中心面。位置公差和轴承端盖孔。6.3.3形位公差值的选择或确定在对形位公差值进行选择时，有几个问题和