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1、噬石建筑垃圾破碎機(jī)設(shè)計(jì) 摘 要 在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，舊建筑拆除過(guò)程中，必然會(huì)產(chǎn)生大量鋼筋混凝土。鋼筋混凝土內(nèi)的鋼筋可以回收利用，混凝土破碎后，也同樣可以回收利用，鋼筋混凝土的破碎工藝和機(jī)械設(shè)備成為一個(gè)國(guó)家社會(huì)發(fā)展水平和綜合實(shí)力的重要衡量指標(biāo)。我國(guó)經(jīng)濟(jì)正處于高速發(fā)展期，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成為國(guó)內(nèi)投資最主要的方式。因此，水泥作為最主要的原材料之一，必然也處于擴(kuò)張階段水泥生產(chǎn)過(guò)程中，大部分原料要進(jìn)行粉碎，如石灰石、黏土、鐵礦石、煤等。石灰石是生產(chǎn)水泥用量最大的原料，開(kāi)采后的粒度較大，硬度較高，因此建筑垃圾破碎在水泥廠的物料破碎中占有比較重要的地位。破碎過(guò)程要比粉磨過(guò)程經(jīng)濟(jì)方便，合理選擇破碎設(shè)備非常重要，物料

2、入磨前，盡可能將大物料破碎至均勻、細(xì)小的粒度，以減輕粉磨設(shè)備的負(fù)荷，提高磨機(jī)產(chǎn)量，同時(shí)也有利于物料的均勻化，提高配料的準(zhǔn)確性。破碎機(jī)種類包括：顎式破碎機(jī)，反擊式破碎機(jī)，沖擊式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)、旋回式破碎機(jī)、復(fù)合式破碎機(jī)等。反擊式破碎機(jī)由轉(zhuǎn)子，上蓋，底座，后架四大部分組成，上蓋既是破碎機(jī)的外殼，又是與內(nèi)部結(jié)構(gòu)相輔相成的組成部分，上蓋內(nèi)部的襯板對(duì)于石料破碎的粒度和破碎機(jī)的工作效率起到至關(guān)重要的作用。上蓋的設(shè)計(jì)既要要求外形的美觀又要具有實(shí)用性，一臺(tái)機(jī)器外觀設(shè)計(jì)過(guò)于花俏會(huì)造成加工工藝復(fù)雜、制造成本上升，過(guò)于臃腫，會(huì)造成運(yùn)輸困難的同時(shí)也增加了制造的成本。我在設(shè)計(jì)過(guò)程中著眼于功能性，節(jié)約材料

3、，機(jī)身輕便，外形大方幾個(gè)方面，特別是制作材料的選取，選擇的材料要兼具經(jīng)濟(jì)性和耐用性。關(guān)鍵詞：破碎機(jī)；噬石建筑垃圾；工作效率；外觀AbstractInnationaleconomicconstruction,cementistheindispensablebasisofrawmaterials.Asanimportantbasicindustry,cementindustrydevelopmenthasbecomeanationalandsocialdevelopmentlevelandcomprehensivestrengthisimportantmeasureindex.Theeconomy

4、ofourcountryisintheperiodofrapiddevelopment,infrastructureconstructionhasbecomethemainmodeofdomesticinvestment.Therefore,thecementasthemainrawmaterialalsointheexpansionphase.Intheprocessofcementproduction,mostoftherawmaterialtobecrushed,suchaslimestone,clay,ironore,coalandother.Limestoneistheproduct

5、ionofcementdosageisthebiggestrawmaterial,afterminingoflargesize,highhardness,thereforelimestonecrusherincementplantmaterialcrushingoccupiesafairlyimportantposition. Crushingprocessthangrindingprocessiseconomicalandconvenient,reasonableselectionofcrushingequipmentisveryimportant,thematerialintothegri

6、nding,asfaraspossiblethelargecrushingtouniform,finegranularity,soastoreducethegrindingequipmentload,improvemilloutput,butalsoconducivetothematerialuniformity,highaccuracyofbatching.Categoriesinclude:crusherjawcrusher,impactcrusher,impactcrusher,conecrusher,hammercrusher,gyratorycrusher,compoundcrush

7、eretc. Strikebacktypecrushingmachineiscomposedofarotor,cover,abase,arearrackfourparts,theuppercoverisbrokenmachineshell,andisassociatedwiththeinternalstructureofcomplementcomponent,theinsideoftheuppercoveroftheliningboardforstonecrushinggranularityandthecrusherworkefficiencyplaysanimportantrolein. C

8、overdesignnotonlytorequesttheappearanceandpracticability,amachinedesigntoofancywillcausecomplexprocessingtechnology,manufacturingcostrises,bloated,willcausethetransportationdifficultyalsoincreasesthecostofmanufacture.Iaminthedesignprocess,focusingonthefunctional,materialsaving,lightbody,generousappe

9、aranceaspects,especiallyinmakingtheselectionofmaterials,materialsselectedtobotheconomyanddurability.Keywords:cement,limestone,strikebacktypecrushingmachine,theuppercover 目錄摘 要2Abstract3目錄4第一章 緒論51.1 破碎機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r71.2 建筑垃圾破碎機(jī)的應(yīng)用81.3 各種建筑垃圾破碎機(jī)的特點(diǎn)91.4 基于建筑垃圾的反擊式破碎機(jī)發(fā)展方向91.5 建筑垃圾破碎機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)10第二章 建筑垃圾破碎機(jī)的總體方案及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

10、122.1 建筑垃圾破碎機(jī)的工作原理122.2建筑垃圾破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式152.3破碎的目的和意義16第三章 建筑垃圾破碎機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算183.1動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的計(jì)算183.2 傳送帶的設(shè)計(jì)與計(jì)算183.3 液壓缸設(shè)計(jì)與選型223.4生產(chǎn)率的計(jì)算13.5主電動(dòng)機(jī)的選擇及傳動(dòng)比的分配13.6主軸的設(shè)計(jì)23.7 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算23.8 后反擊部的設(shè)計(jì)5第四章 各主要零件強(qiáng)度的校核計(jì)算84.1 主軸的強(qiáng)度校核84.2滾動(dòng)軸承的校核及壽命計(jì)算94.3 鍵聯(lián)接的設(shè)計(jì)與校核10第五章 基于ANSYS的關(guān)鍵零部件有限元分析115.1關(guān)鍵零部件有限元模型的建立115.2關(guān)鍵零部件有限元模型網(wǎng)格劃分12

11、5.3關(guān)鍵零部件載荷和約束的確定145.4求解和后處理155.5結(jié)果分析15致 謝19參考文獻(xiàn)20第一章 緒論 機(jī)械工業(yè)是國(guó)民的裝備部，是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)提供裝備和為人民生活提供耐用消費(fèi)品的產(chǎn)業(yè)。不論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開(kāi)各種各樣的機(jī)械裝備，機(jī)械工業(yè)所提供裝備的性能、質(zhì)量和成本，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益有很大的和直接的影響。機(jī)械工業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平是衡量國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。因此，世界各國(guó)都把發(fā)展機(jī)械工業(yè)作為發(fā)展本國(guó)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。機(jī)械設(shè)備的用途廣泛，因結(jié)構(gòu)功能的不同而不同，現(xiàn)在社會(huì)是工業(yè)社會(huì)，各種各樣的設(shè)備層出不窮，從而來(lái)代替繁雜的手工作業(yè)，達(dá)到高效率，高

12、精度的適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求。人類在發(fā)展，科技在進(jìn)步，這樣就迫使機(jī)械設(shè)備面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，需要有技術(shù)，有能力能夠不斷地開(kāi)發(fā)新的設(shè)備，新的項(xiàng)目來(lái)滿足現(xiàn)代化大生產(chǎn)的需求。這樣就對(duì)我們的設(shè)計(jì)人員，開(kāi)發(fā)人員有著嚴(yán)格的要求和需要面對(duì)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，只有這樣，才能滿足當(dāng)下社會(huì)化大生產(chǎn)的需求，通過(guò)團(tuán)隊(duì)的合作，開(kāi)發(fā)出一系列滿足現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展的設(shè)備，從而提高我國(guó)在世界上發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的地位。不論服務(wù)于哪一領(lǐng)域，機(jī)械工程的工作內(nèi)容基本相同，主要有：建立和發(fā)展機(jī)械工程的工程理論基礎(chǔ)。例如，研究力和運(yùn)動(dòng)的工程力學(xué)和流體力學(xué)；研究金屬和非金屬材料的性能，及其應(yīng)用的工程材料學(xué)；研究熱能的產(chǎn)生、傳導(dǎo)和轉(zhuǎn)換的熱力學(xué)；研究各類有獨(dú)立功

13、能的機(jī)械元件的工作原理、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)和計(jì)算的機(jī)械原理和機(jī)械零件學(xué)；研究金屬和非金屬的成形和切削加工的金屬工藝學(xué)和非金屬工藝學(xué)等等。 研究、設(shè)計(jì)和發(fā)展新的機(jī)械產(chǎn)品，不斷現(xiàn)有設(shè)備，從而不斷地創(chuàng)新，不斷地研發(fā)，從而來(lái)滿足現(xiàn)代化工業(yè)大生產(chǎn)的需求，為國(guó)家的工業(yè)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。 機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)，包括：生產(chǎn)設(shè)施的規(guī)劃和實(shí)現(xiàn)；生產(chǎn)計(jì)劃的制訂和生產(chǎn)調(diào)度；編制和貫徹制造工藝；設(shè)計(jì)和制造工具、模具；確定勞動(dòng)定額和材料定額；組織加工、裝配、試車和包裝發(fā)運(yùn)；對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行有效的控制。機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)用。這方面包括選擇、訂購(gòu)、驗(yàn)收、安裝、調(diào)整、操作、維護(hù)、修理和改造各產(chǎn)業(yè)所使用的機(jī)械和成套機(jī)械裝備，以保證機(jī)械產(chǎn)品在長(zhǎng)期使用中的可

14、靠性和經(jīng)濟(jì)性。機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)用。這方面包括選擇、訂購(gòu)、驗(yàn)收、安裝、調(diào)整、操作、維護(hù)、修理和改造各產(chǎn)業(yè)所使用的機(jī)械和成套機(jī)械裝備，以保證機(jī)械產(chǎn)品在長(zhǎng)期使用中的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。研究機(jī)械產(chǎn)品在制造過(guò)程中，尤其是在使用中所產(chǎn)生的環(huán)境污染，和自然資源過(guò)度耗費(fèi)方面的問(wèn)題，及其處理措施。這是現(xiàn)代機(jī)械工程的一項(xiàng)特別重要的任務(wù)，而且其重要性與日俱增。機(jī)械的種類繁多，可以按幾個(gè)不同方面分為各種類別，如：按功能可分為動(dòng)力機(jī)械、物料搬運(yùn)機(jī)械、粉碎機(jī)械等；按服務(wù)的產(chǎn)業(yè)可分為農(nóng)業(yè)機(jī)械、礦山機(jī)械、紡織機(jī)械等；按工作原理可分為熱力機(jī)械、流體機(jī)械、仿生機(jī)械等。另外，機(jī)械在其研究、開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)用等過(guò)程中都要經(jīng)過(guò)幾個(gè)工作性質(zhì)

15、不同的階段。按這些不同階段，機(jī)械工程又可劃分為互相銜接、互相配合的幾個(gè)分支系統(tǒng)，如機(jī)械科研、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、機(jī)械運(yùn)用和維修等。 這些按不同方面分成的多種分支學(xué)科系統(tǒng)互相交叉，互相重疊，從而使機(jī)械工程可能分化成上百個(gè)分支學(xué)科。例如，按功能分的動(dòng)力機(jī)械，它與按工作原理分的熱力機(jī)械、流體機(jī)械、透平機(jī)械、往復(fù)機(jī)械、蒸汽動(dòng)力機(jī)械、核動(dòng)力裝置、內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)，以及與按行業(yè)分的中心電站設(shè)備、工業(yè)動(dòng)力裝置、鐵路機(jī)車、船舶輪機(jī)工程、汽車工程等都有復(fù)雜的交叉和重疊關(guān)系。船用汽輪機(jī)是動(dòng)力機(jī)械，也是熱力機(jī)械、流體機(jī)械和透平機(jī)械，它屬于船舶動(dòng)力裝置、蒸汽動(dòng)力裝置，可能也屬于核動(dòng)力裝置等等。機(jī)械工程學(xué)是一門(mén)歷史悠久

16、，不斷創(chuàng)新不斷進(jìn)取的學(xué)科，隨著時(shí)代的變更和人員的更替，機(jī)械工程的發(fā)展十分迅猛，并且隨著社會(huì)主義的進(jìn)步和發(fā)展，機(jī)械工程學(xué)也在不斷地隨著完善，不斷地進(jìn)取，就目前來(lái)說(shuō)，機(jī)械工程學(xué)科知識(shí)覆蓋面廣，內(nèi)容豐富，符合當(dāng)代工業(yè)發(fā)展的需求。通過(guò)研讀機(jī)械工程學(xué)中所涉及到的內(nèi)容，可以使讀者對(duì)機(jī)械工程系統(tǒng)有一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，能夠讓人真正體會(huì)到機(jī)械行業(yè)里的知識(shí)覆蓋范圍之廣，發(fā)展之迅猛，能夠讓讀者們更加切實(shí)地體會(huì)學(xué)習(xí)機(jī)械工程學(xué)的必要行和必然行，為以后進(jìn)入社會(huì)參加工作打下牢固的基礎(chǔ)，同時(shí)，也可以滿足工作以及社會(huì)主要的發(fā)展的需求。所以學(xué)習(xí)機(jī)械工程學(xué)，是每一個(gè)志愿從事機(jī)械行業(yè)事業(yè)的學(xué)生和讀者的必要選擇，通過(guò)研讀機(jī)械工程學(xué)，能夠使

17、學(xué)生們對(duì)機(jī)械工程的發(fā)展和現(xiàn)狀有一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，能夠切實(shí)地體會(huì)到機(jī)械工程學(xué)的博大精深，進(jìn)而為以后參加工作，和設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)設(shè)備打下牢固的基礎(chǔ)。綜合-專業(yè)分化-再綜合的反復(fù)循環(huán)，是知識(shí)發(fā)展的合理的和必經(jīng)的過(guò)程。不同專業(yè)的專家們各具有精湛的專業(yè)知識(shí)，又具有足夠的綜合知識(shí)來(lái)認(rèn)識(shí)、理解其他學(xué)科的問(wèn)題和工程整體的面貌，才能形成互相協(xié)同工作的有力集體。綜合與專業(yè)是多層次的。在機(jī)械工程內(nèi)部有綜合與專業(yè)的矛盾；在全面的工程技術(shù)中也同樣有綜合和專業(yè)問(wèn)題。在人類的全部知識(shí)中，包括社會(huì)科學(xué)、自然科學(xué)和工程技術(shù)，也有處于更高一層、更宏觀的綜合與專業(yè)問(wèn)題。 隨著社會(huì)的進(jìn)步，原材料消耗不斷增加，導(dǎo)致富礦資源日益枯竭，礦石品位日趨

18、貧化。以我國(guó)冶金礦山為例，鐵礦石平均品位31%、錳礦石品位22%。絕大多數(shù)的原礦需要破碎和選礦處理后才能成為爐料。破磨作業(yè)是選礦的龍頭，也是能耗、鋼耗的大戶。因此，節(jié)能、降耗是破磨設(shè)備研究的主題，“多碎少磨”是節(jié)能、降耗的重要措施，其關(guān)鍵問(wèn)題是降低破碎產(chǎn)品的最終粒度。反擊式破碎機(jī)的生產(chǎn)效率高，排料粒度小而均勻，可將礦巖從350mm破碎到10mm以下的不同級(jí)別顆粒，可以滿足入磨粒度的需要，成為金屬礦山選礦廠的主要破碎設(shè)備。 破碎機(jī)的發(fā)展與人類社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的水平密切相關(guān)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各學(xué)科間相互滲透，各行業(yè)間相互交流，廣泛使用新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝，目前破碎機(jī)正向著大型、高效、可靠

19、、節(jié)能、降耗和自動(dòng)化方向發(fā)展。1.1 破碎機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 反擊式破碎機(jī)的發(fā)展史可以追溯到19世紀(jì)50年代，當(dāng)世界上第一顎式破碎機(jī)誕生于美國(guó)時(shí)，不久以后隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，顎式破碎機(jī)已經(jīng)不能滿足破碎技術(shù)的需要，于是在顎式破碎機(jī)的基礎(chǔ)上，人們又設(shè)計(jì)出了反擊式破碎機(jī)。到目前為止，破碎機(jī)行業(yè)已經(jīng)走過(guò)了相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間，中國(guó)的破碎機(jī)行業(yè)也日漸成熟。也有很多的機(jī)械設(shè)備制造廠家不斷的崛起，為中國(guó)機(jī)械的發(fā)展做著巨大的貢獻(xiàn)。 河南紅星機(jī)械設(shè)備有限公司是一家專業(yè)從事研究-生產(chǎn)-銷售為一體的制砂機(jī)、砂石生產(chǎn)線、破碎機(jī)等制砂設(shè)備專業(yè)制造供應(yīng)商。紅星機(jī)械有先進(jìn)研發(fā)生產(chǎn)設(shè)備，在科技研發(fā)方面有驕人的業(yè)績(jī)，公司所研發(fā)的破碎機(jī)、砂

20、石生產(chǎn)線、制砂機(jī)、砂石設(shè)備深受用戶的好評(píng)，遠(yuǎn)銷國(guó)內(nèi)外。我廠長(zhǎng)期堅(jiān)持質(zhì)量興業(yè)的創(chuàng)業(yè)思想，奉行“用戶滿意”的服務(wù)宗旨，以“誠(chéng)實(shí)信用、實(shí)事求是”為經(jīng)營(yíng)之本。多年來(lái)，紅星機(jī)械的破碎機(jī)都是行業(yè)內(nèi)的暢銷產(chǎn)品，我們做破碎機(jī)也越來(lái)越專業(yè)。近年來(lái)，紅星機(jī)械對(duì)于國(guó)內(nèi)外破碎機(jī)行業(yè)進(jìn)行了分析，得出國(guó)內(nèi)外反擊式破碎機(jī)存在這技術(shù)差別。從本質(zhì)意義上來(lái)說(shuō)，未來(lái)破碎機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)離不開(kāi)一下幾個(gè)方面。1） 由于現(xiàn)代工業(yè)加工設(shè)備的限制，有些零件原來(lái)加工不出來(lái)，所以破碎機(jī)的整體精度跟不上，這樣就要求未來(lái)破碎機(jī)的零部件的加工精度需要保證，需要通過(guò)高精度的加工設(shè)備來(lái)加工破碎機(jī)的零部件，這樣便于保證精度。2） 必須不斷地研發(fā)出新型的板錘以及

21、反擊部，從而來(lái)適應(yīng)不同物料的需求3） 綜合運(yùn)用PLC控制技術(shù)，通過(guò)程序來(lái)控制破碎機(jī)的運(yùn)行以及代替人工繁雜的勞動(dòng)，提供生產(chǎn)效率4）破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)不能太過(guò)單一，需要不斷地研發(fā)新機(jī)型來(lái)滿足不同客戶群的需要。5）必須研發(fā)屬于我們國(guó)家的自主產(chǎn)品，對(duì)必要的結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷地創(chuàng)新和完善才能滿足現(xiàn)代工業(yè)的需要。 我國(guó)的工業(yè)發(fā)展正在蒸蒸日上，迫切需要有技術(shù)有實(shí)力的團(tuán)隊(duì)來(lái)研發(fā)新型的破碎機(jī)，相信通過(guò)國(guó)家的支持，和我們的努力，技術(shù)創(chuàng)新的篇幅一定會(huì)不斷擴(kuò)大。1.2 建筑垃圾破碎機(jī)的應(yīng)用 反擊式是破碎機(jī)主要應(yīng)用于水泥，礦山等的生產(chǎn)開(kāi)采過(guò)程中。此類設(shè)備破碎能力強(qiáng)，生產(chǎn)效率高，通過(guò)大功率的三相電機(jī)帶動(dòng)V帶輪實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)，從而

22、帶動(dòng)轉(zhuǎn)子上面板錘的高速旋轉(zhuǎn)，從而對(duì)倒進(jìn)腔體的物料進(jìn)行高速的破碎。該設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，破碎能力強(qiáng)，可以根據(jù)不同的物料選擇不同的速度來(lái)進(jìn)行破碎，是水泥生產(chǎn)，礦上開(kāi)采的首選設(shè)備。1.3 各種建筑垃圾破碎機(jī)的特點(diǎn) 現(xiàn)在工業(yè)中應(yīng)用的破碎設(shè)備種類繁多，其分類方法也有多種。破碎設(shè)備可按工作原理和結(jié)構(gòu)特征劃分為：顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、輥式破碎機(jī)、沖式破碎機(jī)和磨碎機(jī)等。 1. 顎式破碎機(jī)破碎工作是靠動(dòng)顎板周期地壓向固定顎板，將夾在兩顎板之間的物料壓碎。 按照動(dòng)顎運(yùn)動(dòng)的軌跡，可分為簡(jiǎn)單擺顎式破碎機(jī)與復(fù)雜擺動(dòng)顎式破碎機(jī)。顎式破碎機(jī)俗稱老虎口，是歷史悠久的破碎機(jī)之一，至今仍是破碎硬物料最有效的設(shè)備。 2. 圓錐破碎機(jī)

23、圓錐破碎機(jī)是借助于旋擺運(yùn)動(dòng)的圓錐面，周期地靠近固定錐面，使夾于兩個(gè)錐面產(chǎn)品物料受到擠壓和彎曲而破碎。它可以分為用于粗碎的旋回破碎機(jī)和用于中細(xì)碎的圓錐破碎機(jī)。 3. 輥式破碎機(jī) 輥式破碎機(jī)的工作部分是兩個(gè)相對(duì)回轉(zhuǎn)的輥?zhàn)?。輥?zhàn)颖砻婵梢詭X牙，稱為齒輥式破碎機(jī)。它以劈裂破碎為主兼有擠壓的斷破碎，按齒輥數(shù)目又可分為單齒輥、雙齒輥與多齒輥破獲碎機(jī)。 4. 沖擊式破碎機(jī) 錘式破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī)都是沖擊式破碎機(jī)。這種破碎機(jī)，有一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，上面裝有沖擊錘，當(dāng)物料進(jìn)入破碎機(jī)后，被高速旋轉(zhuǎn)的錘子擊碎或從高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子獲得能量，高速拋向破碎機(jī)壁或特設(shè)的硬板而被擊碎。 5.磨碎機(jī) 磨碎機(jī)是一個(gè)兩端帶有中空軸

24、頸的空心圓柱筒，物料從圓筒一端進(jìn)入，產(chǎn)物從另一端排出。筒內(nèi)裝有磨碎介質(zhì)（鋼球、鋼棒或礫石），根據(jù)磨碎介質(zhì)的不同，磨碎機(jī)分為球磨機(jī)、棒磨機(jī)或礫磨機(jī)。筒體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將介質(zhì)帶到一定高度而下落，對(duì)物料產(chǎn)生沖擊與磨剝作用，使物料粉碎。1.4 基于建筑垃圾的反擊式破碎機(jī)發(fā)展方向 縱觀破碎機(jī)的發(fā)展歷程，反擊式破碎機(jī)的發(fā)展史可以追溯到19世紀(jì)50年代，當(dāng)世界上第一顎式破碎機(jī)誕生于美國(guó)時(shí)，隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，不久以后顎式破碎機(jī)就已經(jīng)不能滿足破碎技術(shù)的需要，于是，在顎式破碎機(jī)的基礎(chǔ)上，人們又設(shè)計(jì)出了反擊式破碎機(jī)。 縱觀近年來(lái)我國(guó)反擊式破石機(jī)的總體狀態(tài)，發(fā)展前景可謂非常廣闊，總的來(lái)說(shuō)，未來(lái)國(guó)內(nèi)外反擊式破碎機(jī)的發(fā)展方向主要

25、表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 第一，需要對(duì)現(xiàn)有的反擊式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，提高反擊式破碎機(jī)的對(duì)中硬礦石的破碎能力和設(shè)備維護(hù)的方便性，其主要集中在板錘、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的改進(jìn)以便于板錘的更換和裝卡;反擊架(破碎腔形)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提高礦石的一次破碎率和能量的利用率。 第二，應(yīng)用現(xiàn)代機(jī)電一體化技術(shù)和現(xiàn)代控制方法（如液壓技術(shù)、電子技術(shù)），不斷提高反擊式破碎機(jī)的自動(dòng)化程度，減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率。例如:應(yīng)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)優(yōu)化反擊架的結(jié)構(gòu)參數(shù)，提高對(duì)能量的利用率和礦石的一次破碎率。 第三，為適應(yīng)市場(chǎng)和客戶的需要，反擊式破碎機(jī)正向系列化規(guī)格化，大型化發(fā)展。第四，堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新，逐漸擺脫對(duì)產(chǎn)品的單一引進(jìn)和模仿。1.

26、5 建筑垃圾破碎機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)1.5.1反擊式破碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)： 、構(gòu)造簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、能量利用充分，簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程，單位產(chǎn)品的功率消耗小、生產(chǎn)能力大。 、生產(chǎn)率高，破碎比大（單轉(zhuǎn)子式的破碎比可達(dá)i=1015）,產(chǎn)品的粒度小而均勻，可以選擇性破碎，大塊物料受到較大程度的粉碎，而小塊物料則不致被粉碎得更小。 、在相同的喂料粒度和生產(chǎn)能力的條件下，其質(zhì)量系數(shù)遠(yuǎn)比其它破碎機(jī)大 、轉(zhuǎn)子的速度靈敏影響產(chǎn)品粒度。 、制造維修方便，工作室無(wú)顯著不平衡震動(dòng)，無(wú)需笨重的基礎(chǔ)1.5.2反擊式破碎機(jī)的缺點(diǎn)： 、不設(shè)下蓖條的反擊式破碎機(jī)不能控制產(chǎn)品粒度，同時(shí)難于生產(chǎn)單一粒度的產(chǎn)品，產(chǎn)中有少量大塊。 、作粗碎和單機(jī)破碎時(shí)，需嚴(yán)格

27、控制最大進(jìn)料粒度。、防堵性能較差，不適宜破碎塑性和粘性物料，在破碎硬質(zhì)物料時(shí)，板錘和后反擊部磨損較大，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)噪音較大，產(chǎn)生粉塵大。第二章 建筑垃圾破碎機(jī)的總體方案及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 建筑垃圾破碎機(jī)的工作原理反擊式破碎機(jī)的工作原理是通過(guò)不斷旋轉(zhuǎn)的板錘，對(duì)送入破碎腔內(nèi)的物料產(chǎn)生高速?zèng)_擊而破碎，且使已破碎的物料沿切線方向以高速拋向破碎腔另一端的后反擊部，再次被破碎，然后又從后反擊部拋射到轉(zhuǎn)子上面的板錘，這種循環(huán)周而復(fù)始，不斷地進(jìn)行。在這個(gè)過(guò)程中，物料與物料之間也會(huì)相互碰撞，這樣就在雙重力的作用下，完成了物料的破碎過(guò)程。下圖為PF-1010的反擊式破碎機(jī)工作原理圖。進(jìn)料口調(diào)節(jié)裝置防護(hù)罩轉(zhuǎn)子板錘后反擊部

28、反擊式破碎機(jī)在工作時(shí)，物料從進(jìn)料口進(jìn)入破碎機(jī)的內(nèi)腔體后，會(huì)落在高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上面，通過(guò)轉(zhuǎn)子上面的板錘，把物料向反擊部上面拋出，這樣物料在大力的撞擊的情況下，就會(huì)變得細(xì)小，從而從出料口拋出。如果物料顆粒比較大的情況下，那么物料就會(huì)在破碎機(jī)內(nèi)部高速旋轉(zhuǎn)，隨著板錘的撞擊而慢慢破碎，變得細(xì)小。為了使需要進(jìn)行破碎的物料能夠順利落入破碎機(jī)的內(nèi)壁，我們把進(jìn)料部分做成與水平面有一定夾角的形式，具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)上圖。 物料的主要破碎過(guò)程是在轉(zhuǎn)子的上部進(jìn)行的，見(jiàn)上圖。物料受到第一次沖擊后，在機(jī)內(nèi)反復(fù)地來(lái)回拋擲。 以上是單轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)的工作原理，雙轉(zhuǎn)子破碎機(jī)的工作原理是一致的，只是雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)對(duì)物料的破碎過(guò)程更

29、繳烈。雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)內(nèi)有兩個(gè)平行安裝的轉(zhuǎn)子，兩轉(zhuǎn)子由單獨(dú)的電機(jī)帶動(dòng)作相向旋轉(zhuǎn)對(duì)（也有同相旋轉(zhuǎn)的）物料進(jìn)行破碎。反擊式破碎機(jī)對(duì)物料的破碎過(guò)程見(jiàn)下圖。 反擊式破碎機(jī)按其結(jié)構(gòu)特征可分為單轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)和雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)。按轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向，單轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)分可逆式轉(zhuǎn)動(dòng)和不可逆式轉(zhuǎn)動(dòng)兩大類型。雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)可分為同向轉(zhuǎn)動(dòng)式、反向轉(zhuǎn)動(dòng)式和相向轉(zhuǎn)動(dòng)式三種類型。 按內(nèi)部結(jié)構(gòu)，單轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)又分為帶勻整算板和不帶勻整算板兩種形式。雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)可分為轉(zhuǎn)子位于同水平和轉(zhuǎn)子不在同水平兩種形式。單轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)有下列三種。（1）不帶勻整篩板反擊式破碎機(jī)，見(jiàn)下圖（a）、（b）、（c）。（2）帶勻整篩板

30、反擊式破碎機(jī)，見(jiàn)下圖（d）、（e）。此種機(jī)型可控制產(chǎn)品粒度，因而過(guò)大顆粒少，產(chǎn)品粒度分布范圍較窄，產(chǎn)品粒度較均勻。這由于勻整篩板起著分級(jí)和破碎過(guò)大顆粒的作用。雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)分類（3）可逆式單轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)，見(jiàn)下圖： 轉(zhuǎn)子可以反向、正向旋轉(zhuǎn)，進(jìn)料口布置在機(jī)體的正上方，在破碎腔內(nèi)對(duì)稱布置兩套后反擊部，雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)有以下三種。a.兩轉(zhuǎn)子同向旋轉(zhuǎn)的雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)，見(jiàn)上圖（a）、（c）。相當(dāng)于兩臺(tái)半轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)串聯(lián)使用，破碎比大，粒度均勻，生產(chǎn)能力大，但電耗較高?？赏瑫r(shí)作為粗、中和細(xì)碎機(jī)械使用。這種破碎機(jī)可以減少破碎板數(shù)，簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程。b.兩轉(zhuǎn)子反向旋轉(zhuǎn)雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)，見(jiàn)上圖。相

31、當(dāng)于兩臺(tái)單轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)并聯(lián)使用，生產(chǎn)能力大，可破碎較大塊物料，作為大型粗、中碎破碎機(jī)使用。c.兩轉(zhuǎn)子相向旋轉(zhuǎn)的雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)，見(jiàn)圖上圖（d）。 主要利用兩轉(zhuǎn)子相對(duì)拋出物料時(shí)的自相撞擊進(jìn)行粉碎，所以破碎比大，金屬磨損較少。2.2建筑垃圾破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)和布置形式 2.2.1反擊式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu) 反擊式破碎機(jī)的組成部分主要有機(jī)體部分，轉(zhuǎn)子，板錘子，反擊部，主傳動(dòng)裝置等部分組成。 2.2.2布置方式反擊式破碎機(jī)利用三相異步電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶傳動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，于是高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上的板錘，對(duì)送入破碎腔內(nèi)的物料產(chǎn)生高速?zèng)_擊而破碎，且使已破碎的物料沿切線方向以高速拋向破碎腔另一端的后反擊部，再次被破碎，然后又從

32、后反擊部反彈到板錘，繼續(xù)重復(fù)上述過(guò)程。在往返途中，物料間還有互相碰擊作用。由于物料受到板錘的打擊、與后反擊部的沖擊以及物料相互之間的碰撞，物料不斷產(chǎn)生裂縫，松散而致粉碎。當(dāng)物料粒度小于后反擊部與板錘之間的縫隙時(shí)，就被卸出。具體布置方案圖如下：進(jìn)料口調(diào)節(jié)裝置防護(hù)罩轉(zhuǎn)子板錘后反擊部2.3破碎的目的和意義2.3.1破碎的目的 在冶金、礦山、化工、水泥等工業(yè)部門(mén)，每年都有大量的原料和再利用的廢料都需要用破碎機(jī)進(jìn)行加工處理，如在選礦廠，為使礦石中的有用礦物達(dá)到單體分離，就需要用破碎機(jī)將原礦破碎到磨礦工藝所要求的粒度。磨機(jī)再將破碎機(jī)提供的原料磨至有用礦物單體分離的粒度。再如在水泥廠，須將原料破碎，以便燒成

33、熟料，然后在將熟料用磨機(jī)磨成水泥。另外，在建筑和筑路業(yè)，需要用破碎機(jī)械將原料破碎到下一步作業(yè)要求的粒度。在煉焦廠、燒結(jié)廠、陶瓷廠、玻璃工業(yè)、粉末冶金等部門(mén)，須用破碎機(jī)械將原料破碎到下一步作業(yè)要求的粒度。2.3.2破碎的意義在化工、電力部門(mén)，破碎粉磨機(jī)械將原料破碎，粉磨，增加了物料的表面積，為縮短物料的化學(xué)反應(yīng)的時(shí)間創(chuàng)造有利條件。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展和資源的迅速減小，各部門(mén)生產(chǎn)中廢料的再利用是很重要的，這些廢料的再加工處理需用破碎機(jī)械進(jìn)行破碎。因此，破碎機(jī)械在許多部門(mén)起著重要作用。第三章 建筑垃圾破碎機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的計(jì)算 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n（r/min）可按下式計(jì)算：n=60V/D;式

34、中D-轉(zhuǎn)子直徑，m；V-轉(zhuǎn)子線速度，m/s。 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速根據(jù)板錘所需要的線速度來(lái)決定。板錘的線速度與物料的性質(zhì)，粒度，破碎比，機(jī)器結(jié)構(gòu)，板錘的磨損諸多因素有關(guān)。通常粗碎時(shí)轉(zhuǎn)子線速度為15-40m/s；細(xì)碎時(shí)為40-70m/s。因?yàn)檗D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高增加細(xì)粒含量，但同時(shí)能耗增加，板錘磨損加快，對(duì)破碎機(jī)制造工藝精度要求也較高，故轉(zhuǎn)子速度不宜太高。 反擊式破碎機(jī)板錘沖擊物料不同于錘式破碎機(jī)僅是錘頭質(zhì)量和速度產(chǎn)生的動(dòng)能，而是靠整個(gè)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的動(dòng)能通過(guò)后反擊部沖擊物料。所以，當(dāng)輸入功率一定時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子質(zhì)量如何優(yōu)化組合是最關(guān)鍵的問(wèn)題。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，碎煤時(shí)板錘線速度v=50-60m/s比較合適；破碎石灰石時(shí)，板錘線

35、速度v=30-40m/s比較合適。如果是雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)，則第一級(jí)轉(zhuǎn)子的線速度V1較第二級(jí)轉(zhuǎn)子的線速度V2低，一般V1=3050M/S,V2=3545M/S; 3.2 傳送帶的設(shè)計(jì)與計(jì)算選擇電動(dòng)機(jī)容量工作機(jī)所需功率=7.98kw=80.7r/min電動(dòng)機(jī)的輸出功率=10.4kw=*.* =0.82*0.98*0.95*0.98*0.97*0.98*0.98*0.97*0.98*0.98*0.99*0.96=0.77確定電動(dòng)機(jī)的額定功率Ped=Pd選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速 1500r/min。確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)選擇 Y160M-4 額定功率 11kw 轉(zhuǎn)速 1460r/min計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)

36、力裝置參數(shù)各軸轉(zhuǎn)速: 電動(dòng)機(jī)軸 =1460r/min 減速箱輸入軸 =486.7 r/min 高速軸 =235.1 r/min 低速軸 =58.8 r/min各軸輸入功率: =11kw=*0.95=10.45kw=*0.98*0.97*0.98=9.73KW=*0.98*0.97*0.98=9.07KW帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.3.1帶輪直徑工作情況系數(shù) =1.1計(jì)算功率 =1.1*11=12.1kw選帶型號(hào) A型3.3.2計(jì)算帶長(zhǎng)求 = (+)/2 =198.5mm求 =(-)/2=98.5mm2(+)=a=0.7*(+)初取中心距 a=600mm帶長(zhǎng) L=Dm+2*a+=1839.5基準(zhǔn)長(zhǎng)度 =200

37、0mm求中心距和包角中心距a= + =344.18+337.06=681.24120z=/(+)*)=12.1/(1.32+0.17)*0.95*1.03)=8.3 取9根求軸上載荷張緊力 =500*/v*z(2.5-)/+qv*v=500*12.1/(7.64*9)*(2.5-0.95)/0.95+0.10*=149.3N軸上載荷 =2*sin(/2)=2*9*149.3*sin(162.6/2)=2656.5N輸送帶的強(qiáng)度驗(yàn)算（1）輸送帶的計(jì)算安全系數(shù)由式 。（2）輸送帶的許用安全系數(shù)表2 基本安全系數(shù)與表帶芯材料工作條件基本安全系數(shù)m0彎曲伸長(zhǎng)系數(shù)cw有利3.2織物芯帶正常3.51.5不

38、利3.8有利2.8剛繩芯帶正常31.8有利3.2可知=3.0，=1.8，取=1.2，=0.95，得（3）輸送帶強(qiáng)度臉?biāo)阋騧m，故所選輸送帶滿足強(qiáng)度要求。通過(guò)以上的計(jì)算結(jié)果可知，；故ST1000是滿足要。 表3鋼絲繩輸送帶技術(shù)規(guī)格 輸送帶型號(hào) ST1000鋼絲繩最大直徑/mm4縱向拉伸強(qiáng)度N/mm1000鋼絲繩間距/mm12帶厚/mm16上覆蓋膠厚度/mm6下覆蓋膠厚度/mm6輸送帶質(zhì)量kg/m223.1 表3可知,ST1000鋼繩芯帶中鋼繩直徑為。3.3 液壓缸設(shè)計(jì)與選型主要性能參數(shù)與性能要求如下：力F=N；重量G=N；快速空載下降速度=0.023m/s，工作下壓速度=0.012m/s，快速回

39、程速度=0.052m/s，快速空載下降行程=0.21m，工作下壓行程=0.03m，快速回程：H=240mm=0.24m；啟動(dòng)制動(dòng)時(shí)間，液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件選為液壓缸。液壓缸采用V型密封圈，其機(jī)械效率。由式 式中 工作部件總質(zhì)量 快進(jìn)或快退速度 運(yùn)動(dòng)的加速、減速時(shí)間求得慣性負(fù)載 再求得阻力負(fù)載 靜摩擦阻力 動(dòng)摩擦阻力 表一 液壓缸在各工作階段的負(fù)載值 (單位:N)工況負(fù)載組成負(fù)載值F推力起動(dòng)46005055加速25702824快進(jìn)23002527工進(jìn)19023002113667快退23002527注:液壓缸的機(jī)械效率取負(fù)載圖和速度圖的繪制負(fù)載圖按上面數(shù)據(jù)繪制，如下圖a)所示。速度圖按己知數(shù)值,快速回

40、程負(fù)載圖和速度圖a)負(fù)載圖 b)速度圖由表可知，液壓系統(tǒng)在最大負(fù)載約為211KN時(shí)工作壓力 。將液壓缸的無(wú)桿腔作為主工作腔，考慮到缸下行時(shí)，滑塊自重采用液壓方式平衡，則可計(jì)算出液壓缸無(wú)桿腔的有效面積，取液壓缸的機(jī)械效率cm=0.91。 液壓缸內(nèi)徑： 按GB/T2348-1993，取標(biāo)準(zhǔn)值D=320mm=32cm根據(jù)快速下降與快速上升進(jìn)的速度比確定活塞桿直徑d: 取標(biāo)準(zhǔn)值d=220mm=22cm4則：無(wú)桿腔實(shí)際有效面積有桿腔實(shí)際有效面積液壓缸在工作循環(huán)中各階段的壓力和流量計(jì)算見(jiàn)表1。表1 各階段的壓力和流量工作階段計(jì)算公式負(fù)載F/N工作腔壓力p/Pa輸入流量/快速下降啟動(dòng); 2702853 10

41、63等速00_工作下壓（折彎）;2113667快速回程啟動(dòng);50550.17_等速282400951017制動(dòng)25270.0771_液壓缸在工作循環(huán)中各階段的功率計(jì)算見(jiàn)表2表2 工作循環(huán)中各階段的功率快速下降啟動(dòng)恒速工作下壓（折彎）快速回程啟動(dòng)恒速制動(dòng)5根據(jù)以上分析與計(jì)算數(shù)據(jù)處理可繪出液壓缸的工況圖：圖液壓缸的工況圖3.4生產(chǎn)率的計(jì)算反擊式破碎機(jī)生產(chǎn)率也可根據(jù)轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周所排出的物料體積計(jì)算。設(shè)轉(zhuǎn)子長(zhǎng)為L(zhǎng),板錘與后反擊部之間最小間隙為e（相當(dāng)于排料口）和板錘伸出的高h(yuǎn)最大排料粒度d，板錘數(shù)目為z，則求得轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周所排出的物料體積V（）為：V=L*（h+e）dZ式中，長(zhǎng)度單位為m。若轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為

42、n（r/min）則求得生產(chǎn)率Q（）為：Q=60nL(h+e)dZK；該公式?jīng)]考慮物料是松散體而且排料也是不均勻的，物料中含有小于直徑d的產(chǎn)品。因此必須考慮這些因素影響，故乘上系數(shù)K。根據(jù)已有資料知系數(shù)K=0.1，煤矸石堆積密度為1200KG/M,生產(chǎn)能力為每小時(shí)5080t,要求單位時(shí)間排出的體積為v=30000/1400=22；3.5主電動(dòng)機(jī)的選擇及傳動(dòng)比的分配 3.5.1電動(dòng)機(jī)的選擇 根據(jù)工作要求及工作條件，選用破碎機(jī)專用電動(dòng)機(jī)，又根據(jù)工況選擇YZR280M-10型電動(dòng)機(jī)，額定功率P0=55kw,同步轉(zhuǎn)速n0=556r/min.3.5.2傳動(dòng)比的分配 根據(jù)PF-1010型反擊式破碎機(jī)的實(shí)際工

43、作的主軸轉(zhuǎn)數(shù)nw=335r/min,得： （3.1）3.6主軸的設(shè)計(jì)軸是組成精密機(jī)械的重要零件之一。一切作為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的零件，都必須在軸上才能傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。在本課題所使用的軸，承受的負(fù)荷比較大，尺寸也比較大，制造精度高，要求材料具有足夠高的機(jī)械強(qiáng)度和良好的加工性能。因此，選用材料40Cr，熱處理為對(duì)軸進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。由于主電機(jī)輸出軸徑為120mm，連接的聯(lián)軸器與主軸連接的軸徑為140mm，傳動(dòng)的帶輪中間孔即為140mm，中間端軸徑為180mm，有牙軸端外牙M150。此輸入軸大致圖形如下：3.7 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1.確定設(shè)計(jì)功率 查參考文獻(xiàn)1表5.7得工作情況系數(shù) 工況系數(shù)，查B1表8122 ，

44、取1.2 P傳遞的功率2.選擇帶的型號(hào)V帶型號(hào)根據(jù)設(shè)計(jì)功率Pd 和小帶輪轉(zhuǎn)速n1確定，查參考文獻(xiàn)【1】圖5.17可選取A型帶。3.確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1和dd2查參考文獻(xiàn)【1】表5.4 V帶帶輪最小基準(zhǔn)直徑ddmin，知A型帶ddmin=75mm,選取小帶輪基準(zhǔn)直徑：dd1=300mm；因此，大帶輪基準(zhǔn)直徑：dd2=idd1=7.5100mm=750mm。查參考文獻(xiàn)【1】表5.4選取大帶輪基準(zhǔn)直徑dd2=750mm。其傳動(dòng)比誤差為4.7%5%,故可用。4.驗(yàn)算帶的速度由帶的速度公式：式中n1為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；dd1為小帶輪基準(zhǔn)直徑。即v=7.54m/s =25m/s,符合要求。5.確定中心距a和

45、V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld根據(jù)0.7（dd1+dd2）a02（dd1+dd2）初步確定中心距0.7（100+200）=210mm a02（100+200）=600mm要求工作平穩(wěn)，選取中心距a0=300mm。初算帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld：=3360mm式中Ld為帶的標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)長(zhǎng)度； Ld為帶的初算基準(zhǔn)長(zhǎng)度；a0為初選中心距。查教材表5.2普通帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld及長(zhǎng)度系數(shù)KL ，確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=3360mm。計(jì)算實(shí)際中心距a6.計(jì)算小輪包角1小帶輪包角： = = 7.確定V帶根數(shù)Z根據(jù)下式確定帶的根數(shù)。z=Pd(P0+P0)KKL式中K為包角修正系數(shù)，考慮包角對(duì)傳動(dòng)能力的影響，由參考文獻(xiàn)【1】表5.9查得K=0.

46、95；KL為帶長(zhǎng)修正系數(shù)，考慮帶長(zhǎng)不為特定帶長(zhǎng)時(shí)對(duì)使用壽命的影響，由參考文獻(xiàn)【1】表5.2查得KL=0.91； P0為V帶基本額定功率。由教材表5.4查取單根V帶所能傳遞的功率為P0=0.95kW；由式P0=Kbn1(1-1Ki)計(jì)算功率增量P0。其中小帶輪包角修正系數(shù)查B1表8123,取0.96 帶長(zhǎng)修正系數(shù)查B1表818，取0.87ni為小帶輪轉(zhuǎn)速，r/min。故得P0=Kbn11-1Ki=0.772510-39401-11.1373=0.08766KW所以Z =所以，選取V帶根數(shù)z=7。8.確定初拉力單根普通V帶初拉力計(jì)算公式： = =2360（N）式中 Pd 為設(shè)計(jì)功率； 為V帶速度；

47、 z為帶的根數(shù)； K為包角修正系數(shù)； m為普通V帶每米長(zhǎng)度質(zhì)量，由參考文獻(xiàn)【1】表5.1查得m=0.1kg/m。所以9.計(jì)算作用在軸上的壓力FQ壓力FQ 等于松邊和緊邊拉力的向量和，如果不考慮帶兩邊的拉力差，可以近似為按帶兩邊所受初拉力的合力來(lái)計(jì)算：FQ=2zFcos2=2zF0sin12式中: 為初拉力； z為帶的根數(shù)；為小輪包角。所以FQ=2zF0sin12=23148.33sin162.112=879.16N10.帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸 帶輪應(yīng)既有足夠的強(qiáng)度，又應(yīng)使其結(jié)構(gòu)工藝性好，質(zhì)量分布均勻，重量輕，并避免由于鑄造而產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力。 輪槽工作表面應(yīng)光滑（表面粗糙度）以減輕帶的磨損。 帶輪的材

48、料為HT200。查B1表8110得基準(zhǔn)寬度制V帶輪輪槽尺寸，根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑查B1表8116確定輪輻,具體結(jié)構(gòu)圖如下：3.8 后反擊部的設(shè)計(jì) 后反擊部是整個(gè)反擊式破碎機(jī)系統(tǒng)的核心部件，它對(duì)于物料的破碎與否有著決定性的作用。后反擊部一般是裝在反擊式破碎機(jī)的內(nèi)部，能夠在不同方位對(duì)拋出的物料進(jìn)行作用力與反作用力的施加，在反擊式破碎機(jī)中，起到了至關(guān)重要的作用。 根據(jù)我們所學(xué)習(xí)過(guò)的力學(xué)的知識(shí)，我們知道，力的作用是相互的，物料撞擊在后反擊部的時(shí)候，后反擊部會(huì)施加給物料一個(gè)力，但同時(shí)，物料也會(huì)給后反擊部施加一個(gè)反作用力，而且由于物料在拋射的過(guò)程中，是呈加速度的狀態(tài)撞向后反擊部的，所以這種力的大小直接與物料

49、顆粒的大小有直接關(guān)系，物料的顆粒越大，那么施加給反擊部的力就越大，物料越小，那么施加給后反擊部的力就會(huì)越小。 反擊式破碎機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示：反擊式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)有著三段后反擊部，進(jìn)料口的角度與拋射的角度都不小，這樣就便于物料的進(jìn)入與拋射，所以后反擊部與漸開(kāi)線離得較遠(yuǎn)。后反擊部圓弧在第一段以下更接近漸開(kāi)線，但無(wú)論如何也無(wú)法實(shí)現(xiàn)按漸開(kāi)線制作的后反擊部，但從中可以找出特點(diǎn)。以拋射點(diǎn)為參考，因?yàn)閺膾伾潼c(diǎn)拋射出的物料，都是與第一反擊部有著90度夾角的，所以 。當(dāng)后反擊部大約轉(zhuǎn)過(guò)25左右被拋出的物料與第二段后反擊部呈正碰撞狀態(tài)。 下圖所示為中細(xì)碎反擊式破碎機(jī)，該機(jī)有三段圓弧后反擊部，其排料口較小角也較小

50、，所以后反擊部與漸開(kāi)線離得較近，第二段后反擊部更接近漸開(kāi)線從A點(diǎn)拋射出的物料，基本上與第一段后反擊部呈垂直方向 。當(dāng)板錘大約轉(zhuǎn)動(dòng)20,物料被拋射的方向與第二段后反擊部正碰撞；當(dāng)板錘大約轉(zhuǎn)過(guò)40，物料被拋射的方向與第三段后反擊部正碰撞。 下圖根據(jù)后反擊部實(shí)際磨損情況可知，破碎腔從A點(diǎn)的射線到后反擊部上交點(diǎn)起往下到后反擊部排料口這個(gè)區(qū)段是物料重要破碎段，特別是在后反擊部排料口附近更主要。綜合以上分析不難找到圓弧后反擊部設(shè)計(jì)方法；對(duì)具有兩段后反擊部的，根據(jù) 和給料口尺寸B布置第一段后反擊部。從A點(diǎn)板錘轉(zhuǎn)過(guò)約25，再取，以 及考慮第一級(jí)后反擊部最小排料口尺寸 和 以及 便可確定 第二段后反擊部位置。第

51、二級(jí)后反擊部位置的確定方法是：過(guò)第一級(jí)后反擊部排料口作一條水平線與第二段后反擊部表面相垂直，并根據(jù)第二段后反擊部最小排料口尺寸.便可 確定第二級(jí)后反擊部位置。進(jìn)料口調(diào)節(jié)裝置防護(hù)罩轉(zhuǎn)子板錘后反擊部第4章 各主要零件強(qiáng)度的校核計(jì)算4.1 主軸的強(qiáng)度校核 主軸是機(jī)械設(shè)備里的最重要的零部件，它對(duì)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)起到了最主要的作用，在不同場(chǎng)合，需要用到不同類型的主軸，并且一定要對(duì)主軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核，這樣才能使設(shè)備的使用更加安全高效，避免不必要的事件發(fā)生。主軸的校核是一門(mén)含義很深的知識(shí)，需要系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和了解及認(rèn)知才行。對(duì)于主軸的校核，只要對(duì)軸的危險(xiǎn)截面進(jìn)行校核即可。根據(jù)本課題里軸的結(jié)構(gòu)尺寸和當(dāng)量彎矩圖我們可以知

52、道，主軸的截面與電機(jī)連接處彎矩最大, 并且截面尺寸也非最大, 屬于危險(xiǎn)截面；所以根據(jù)以上工況，主軸的校核公式如下： （2.13），圓角處的有效應(yīng)力集中系數(shù)，；上式中，Z和Zp軸在截面的抗彎和抗截面模數(shù)；M、T軸在計(jì)算截面上的抗彎和抗扭截面系數(shù)；、有效應(yīng)力集中系數(shù)；疲勞極限；s許用安全系數(shù)；表面粗糙度系數(shù)；表面狀態(tài)系數(shù)；、絕對(duì)尺寸影響系數(shù)。D軸徑；b鍵的寬度。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得：s=2.2；為275N/mm；T為7.84N/m； =2.45； =1 =0.91；=1.7； =0.89； t=1.8mm ；=2.5。 =3605.4=1253.6=0.858=1.076M=0.418 N/m 機(jī)床允

53、許的最大扭矩6。S=6.89SS 符合安全系數(shù)4.2滾動(dòng)軸承的校核及壽命計(jì)算（1）滾動(dòng)軸承的選擇滾動(dòng)軸承為雙列反擊式滾子軸承350324B，由文獻(xiàn)2表得KN，KN，。（2）壽命驗(yàn)算 軸承所受支反力合力 N （4.1）對(duì)于雙列反擊式滾子軸承，派生軸向力互相抵消。 ，N由文獻(xiàn)2表得， ， N （4.2）按軸承B的受力大小驗(yàn)算 h （4.3）h=年 由于破碎機(jī)的沖擊力較大，必須選擇較大壽命的軸承，又由于破碎機(jī)的沖擊力，軸承并不能達(dá)到所計(jì)算的壽命。 經(jīng)審核后，此軸承合格。4.3 鍵聯(lián)接的設(shè)計(jì)與校核4.3.1鍵的選型根據(jù)輸入軸徑和輸出大小選取鍵，輸入軸徑為20mm，選取鍵尺寸6X6X45；輸出軸徑為30

54、，選取鍵尺寸8X7X25。4.3.2鍵的校核材料選用：45鋼；許用壓強(qiáng)；鍵校核公式： 輸入軸鍵的校核：；輸出軸鍵的校核：；第5章 基于ANSYS的關(guān)鍵零部件有限元分析ANSYS15.0有限元靜力分析計(jì)算在不變載荷作用下結(jié)構(gòu)響應(yīng)可進(jìn)行線性及非線性分析。非線性靜力分析包括蠕變、大變形、應(yīng)力剛化、接觸單元等。利用線性靜力分析其求解步驟:(1)建模;(2)施加載荷及邊界條件，求解；（3）結(jié)果評(píng)價(jià)及分析。反擊式破碎機(jī)轉(zhuǎn)子、反擊板、主軸承受較大沖擊載且其設(shè)計(jì)依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)類比確定零部件尺寸及形狀。經(jīng)驗(yàn)法逐漸不能滿足設(shè)計(jì)要求，為了克服上述不利因素，有限元靜力分析是很有必要的，經(jīng)過(guò)實(shí)踐與分析我們提出一種新型的

55、CAE分析方法如圖所示。5.1關(guān)鍵零部件有限元模型的建立ANSYS 中有兩種建立有限元模型的方式：實(shí)體建模和直接生成。有限元分析的最終目的是還原一個(gè)實(shí)際工程系統(tǒng)的數(shù)學(xué)行為特征，即分析必須針對(duì)一個(gè)物理原型建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型。實(shí)體建模是先對(duì)模型的幾何特征進(jìn)行描述，通過(guò)控制單元?jiǎng)澐值拇笮〖靶螤?，使ANSYS 自動(dòng)生成節(jié)點(diǎn)和單元，從而生成有限元模型。實(shí)體建模有很多優(yōu)點(diǎn)，大部分用戶在通常情況下采用該建模方法。直接建模法是先確定各個(gè)節(jié)點(diǎn)的位置，以及各個(gè)單元的形狀，尺寸，再定義實(shí)體模型。直接生成法要求在建立網(wǎng)格時(shí)記錄所有的節(jié)點(diǎn)號(hào)，需要用戶留意網(wǎng)格劃分的細(xì)節(jié)，一般來(lái)說(shuō)比較耗時(shí)，也比較容易出錯(cuò)。常見(jiàn)的問(wèn)題都需要

56、先通過(guò)實(shí)體建模生成幾何模型，然后再對(duì)其劃分網(wǎng)格生成有限元模型。在實(shí)體建立模型時(shí)，建立幾何模型和生成有限元模型這兩個(gè)步驟通常是交織進(jìn)行的。建立幾何模型的目的是生成有限元模型，在建立幾何模型時(shí)要考慮到有限元模型的生成，生成有限元模型時(shí)如果出現(xiàn)問(wèn)題或者單元形狀不能滿足要求還需要對(duì)幾何模型進(jìn)行修改或者簡(jiǎn)化，因此這兩個(gè)步驟通常放在一起進(jìn)行考慮。本研究中，針對(duì)反擊板、車架、轉(zhuǎn)子、主軸以及鏟斗的有限元模型建立如下圖所示： 5.2關(guān)鍵零部件有限元模型網(wǎng)格劃分已經(jīng)建立的傳動(dòng)滾筒的模型，需要對(duì)其劃分網(wǎng)格，生成包含節(jié)點(diǎn)和單元的有限元模型。ANSYS 為有限元模型的網(wǎng)格劃分提供了兩種方法，一是自由網(wǎng)格(free)方法

57、；二是映射網(wǎng)格(mapped)方法29。在對(duì)模型劃分網(wǎng)格之前，甚至在建立模型之前，確定是采用自由網(wǎng)格還是采用映射網(wǎng)格進(jìn)行分析是十分重要的。自由網(wǎng)格對(duì)于單元形狀沒(méi)有限制，并且對(duì)幾何模型沒(méi)有特殊的要求。與自由網(wǎng)格相比，映射網(wǎng)格對(duì)其包含的單元形狀有限制，而且要求幾何模型必須滿足特定的規(guī)律。通常情況下映射網(wǎng)格具有規(guī)則形狀、排列有規(guī)律的單元。幾何模型必須生成一系列相當(dāng)規(guī)則的體和面才能對(duì)其采用映射網(wǎng)格進(jìn)行網(wǎng)格劃分。因此在確定了選擇映射網(wǎng)格，需要從建立幾何模型開(kāi)始就對(duì)模型進(jìn)行比較詳細(xì)的規(guī)劃，以使生成的模型滿足生成映射網(wǎng)格的規(guī)則要求。一般來(lái)說(shuō)映射網(wǎng)格往往比自由網(wǎng)格得到的結(jié)果要更加準(zhǔn)確，而且在求解時(shí)對(duì)CPU 和

58、內(nèi)存的需求也相對(duì)要低一些。本文正是采用映射分網(wǎng)，在生成剖面線之后就對(duì)每條線的網(wǎng)格劃分?jǐn)?shù)進(jìn)行了限制，使生成的模型能夠滿足映射網(wǎng)格的要求，劃分網(wǎng)格后的反擊板、車架、轉(zhuǎn)子、主軸以及鏟斗有限元模型如圖所示。 5.3關(guān)鍵零部件載荷和約束的確定輸送帶對(duì)傳動(dòng)滾筒的壓力沿滾筒的圓周方向是連續(xù)變化的，在有限單元載荷中不能直接加載連續(xù)變化的載荷，所以必須用ANSYS 自帶的二次開(kāi)發(fā)語(yǔ)言（APDL）編寫(xiě)載荷函數(shù)加載到有限元模型上。由于滾筒表面的利用弧和備用弧的邊界很難劃分，所以假定在整個(gè)滾筒表面，沿圓周方向的整個(gè)圍包角內(nèi)的載荷符合歐拉公式，沿滾筒軸向載荷為均布載荷。滾筒表面壓力分布可有如下公式表示：則摩擦力為：建立柱坐標(biāo)系，根據(jù)圍包角的大小，選擇滾筒表面圍包角范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)。過(guò)去一些研究人員在加載時(shí)采用等效或分段函數(shù)的方法確定表面載荷，為了更好的模擬滾筒載荷情況，本文通過(guò)定義數(shù)組、編寫(xiě)符合歐拉公式變化的函數(shù)載荷，利用ANSYS 命令方式將載荷加載在節(jié)點(diǎn)上。加載后的反擊板、車架、轉(zhuǎn)子、主軸以及鏟斗如圖所示。 5.4求解和后處理求解即是用計(jì)算機(jī)求解由有限元方法建立的聯(lián)立方程，得到的結(jié)果為：節(jié)點(diǎn)的自由度解，這是基本解；單元的求解結(jié)果，是派生解。ANSYS 提供了幾種求解聯(lián)立方程的方法：直接解法、稀疏矩陣直接解法、雅克比共軛梯度