机械设计自动化精品] 锤式破碎机设计毕业说明书

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[机械设计自动化精品] 锤式破碎机设计毕业设计说明书[机械设计自动化精品] 锤式破碎机设计毕业设计说明书 2011届毕业设计说明书毕业设计说明书锤式破碎机设计学生姓名: 学号: 机械工程与自动化学院学院: 机械设计制造及其自动化专业: 指导教师: 2011 年 6 月 2011届毕业设计说明书锤式破碎机设计摘要锤式破碎机大量应用于选矿厂、煤厂、水泥厂、电厂等各个部门，所以，它的设计存在广泛的前景和丰富的可借鉴的经验。其设计的实质是，在完成总体的设计的具体方案以后，就指各个主要零部件的设计、安装、定位等问题，并对个别零件进行强...

自动化精品] 锤式破碎机设计毕业设计说明书 2011届毕业设计说明书毕业设计说明书锤式破碎机设计学生姓名: 学号: 机械工程与自动化学院学院: 机械设计制造及其自动化专业: 指导教师: 2011 年 6 月 2011届毕业设计说明书锤式破碎机设计摘要锤式破碎机大量应用于选矿厂、煤厂、水泥厂、电厂等各个部门，所以，它的设计存在广泛的前景和丰富的可借鉴的经验。其设计的实质是，在完成总体的

以后，就指各个主要零部件的设计、安装、定位等问题，并对个别零件进行强度校核和试验。并在相关专题中，对锤头的寿命延长进行比较详细的

。在各个零部件的设计中，要包括材料的选择、尺寸的确定、加工的要求，结构工艺性的满足，以及与其他零件的配合的要求等。在强度的校核是，要运用的相关公式，进行危险部位的分析、查表、作图和计算等。并随后对整体来安装、工作过程以及工作后的各方面的检查，同时兼顾到维修、保险装置等方面的问题，最后对两个主要工作零件的加工精度、公差选择做多元化的分析，以保证破碎机最终设计的经济性和可靠性。关键词锤式破碎机,锤头,强度,公差 2011届毕业设计说明书 Hammer type breaker design 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 2011届毕业设计说明书目录 1 绪论 ............................................................... 1 1.1锤式破碎机和破碎机的分类 .......................................... 1 1.1.1锤式破碎机的分类 ................................................ 1 1.1.2破碎机的分类 .................................................... 1 1.2锤式破碎机的优缺点 ................................................ 1 1.2.1锤式破碎机的优点 ................................................ 1 1.3锤式破碎机的规格和型号 ............................................ 1 2 锤式破碎机的工作原理及破碎实质 ..................................... 3 2.1锤式破碎机的工作原理 .............................................. 3 2.2锤式破碎机的破碎实质 .............................................. 3 2.2.1破碎的目的和意义 ................................................ 3 2.2.2矿石的力学性能与锤式破碎机的选择 ................................ 4 2.2.3破碎过程的实质 .................................................. 4 3 锤式破碎机的总体及主要参数设计 .................................... 6 pc,,800，6003.1型号为锤式破碎机的总体

设计....................... 6 3.2 该型号破碎机的工作参数设计计算 ................................... 8 3.2.1 转子转速的计算 ................................................. 8 3.2.2 生产率的计算 ................................................... 8 3.2.3 电机功率的计算 ................................................. 9 3.3 该种破碎机的主要结构参数设计计算 ................................. 9 3.3.1转子的直径与长度 ................................................ 9 3.3.2给料口的宽度和长度 .............................................. 9 3.3.3排料口的尺寸 .................................................... 9 3.3.4锤头质量的计算 .................................................. 9 pc,，,8006004 锤式破碎机的主要结构设计 ............................ 13 4.1锤头设计 ......................................................... 13 第 I 页共 III 页 2011届毕业设计说明书 4.2圆盘的结构设计与计算 ............................................. 13 4.3主轴的设计及强度计算 ............................................. 14 4.3.1 轴的材料的选择 ................................................ 14 4.3.2 轴的设计 ...................................................... 15 4.3.3 主轴强度的校核 ................................................ 17 4.3.4键的强度校核 ................................................... 19 4.4.1飞轮转动惯量的确定 ............................................. 20 4.4.2飞轮的主要尺寸 ................................................. 21 4.5齿条的设计计算 ................................................... 21 4.6 传动方式的选择与计算(V带传动计算) ............................. 23 4.7轴承的选择 ....................................................... 25 4.7.1材料的选择 ..................................................... 25 4.7.2轴承类型的选择 ................................................. 26 4.7.3 轴承的游动和轴向位移 .......................................... 26 4.7.4 轴承的安装和拆卸 .............................................. 26 4.8箱体结构和其相关设计 ........................................... 27 4.8.1铸造方法 ....................................................... 27 4.8.2截面形状的选择 ................................................. 28 4.8.3 肋板的布置 ................................................... 28 4.8.4 反击板 ....................................................... 28 4.8.5 圆盘锤架 ..................................................... 29 5 部分零部件上的公差和配合 .......................................... 30 5.1配合的选择 ....................................................... 30 5.1.1 配合类别的选择 ............................................... 30 5.1.2 配合种类的选择 ............................................... 30 5.2一般公差的选取 ................................................... 30 5.3形位公差 ......................................................... 30 5.3.1 形位公差项目的选择 ........................................... 30 5.3.2 公差原则的选择 ............................................... 31 第 II 页共 III 页 2011届毕业设计说明书 5.3.3 形位公差值的选择或确定 ....................................... 31 6 结论 .............................................................. 33 参考文献 ............................................................ 34 致谢 ................................................................ 35 第 III 页共 III 页 2011届毕业设计说明书 1 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 ?、按回转轴数分为:单转子和双转子。 ?、按转子的回转方向分:不可逆式和可逆式。 ?、按锤头的排列方式分:单排式和多排式。 ?、按锤头在转子上的连接方式:固定锤式和活动锤式。 1.1.2破碎机的分类、按破碎作业的粒度要求分为:粗碎破碎机、中碎破碎机、细碎破碎机。 ? ?、按结构和工作原理分为:颚式破碎机、旋回破碎机、圆锥破碎机、锟式破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机。 1.2锤式破碎机的优缺点 1.2.1锤式破碎机的优点 ?、构造简单、尺寸紧凑、自重较小，单位产品的功率消耗小。 ?、生产率高，破碎比大(单转子式的破碎比可达i=10,15),产品的粒度小而均匀，呈立方体，过度破碎现象少。 ?、工作连续可靠，维护修理方便。易损零部件容易检修和拆换。 1.2.2锤式破碎机的缺点: ?、主要工作部件，如:锤头、蓖条、衬板、转子、圆盘等磨损较快，尤其工作对象十分坚硬时，磨损更快。 ?、破碎腔中落入不易破碎的金属块时，易发生意外事故。 ?、含水量，12%的物料，或较多的粘土，出料篦条易堵塞使生产率下降，并增大能量损耗，以至加快了易损零部件的磨损。 1.3锤式破碎机的规格和型号锤式破碎机的规格用转子的直径D和长度L来表示，如ф1000mm×1200mm的锤式破碎机，表示转子的直径D=1000mm，转子的长度L=1200mm。常见的型号有: 不可逆式的:ф800mm×600mm，ф1000mm×800mm，ф1300mm×1600mm，ф1600mm 第 1 页共 35 页 2011届毕业设计说明书 ×1600mm，ф2000mm×1200mm。【1】可逆式的:ф1430mm×1000mm，ф1000mm×1000mm。第 2 页共 35 页 2011届毕业设计说明书 2 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锤式破碎机的破碎效果，主要是由破碎粒度、破碎效率和能耗率3项指标做评定。影响评定指标的因素有:破碎物料的物理性能、破碎机得结构、破碎室的形状、锤头的数量与厚度和线速度、筛孔的形状及其孔径和锤头与筛面的间隙等。锤式破碎机不是靠回转部分的全部能量破碎物料的，而是靠锤头的动能完成物料的破碎，锤头的动能E为: 2Gu (2-1) E,2 式中 G??锤头的质量,kg; u??锤头的圆周速度，m/s。由式(2-1)可知，锤头的动能与锤头的质量及圆周速度有关。一般来说锤头愈重，其转速愈高，则破碎能力愈大。破碎过程大致如下:物料进入破碎机中，立即受到高速回转的锤头的冲击而粉碎。破碎了的物料，从锤头处获得动能，以高速向机壳内壁的衬板和篦条上冲击而第二次破碎。此后，小于篦条缝隙的物料，便从缝隙中排出，而粒度较大的物料，就弹回到衬板和篦条上的粒状物料，还将受到锤头的附加冲击破碎，在物料破碎的整一个完整的过程中，物料之间也相互冲击，沿着自然裂隙层理面和节理面等脆弱部分而破【2】碎。 2.2锤式破碎机的破碎实质 2.2.1破碎的目的和意义 ?、目的:在冶金、矿山、化工、水泥等工业部门，每年都有大量的原料和再利用的废料都需要用破碎机来加工处理，如在选矿厂，为使矿石中的有用矿物达到单体分离，就需要用破碎机将原矿破碎到磨矿工艺所要求的粒度。磨机再将破碎机提供的原料磨至有用矿物单体分离的粒度。再如在水泥厂，须将原料破碎，以便烧成熟料，然后在将熟料用磨机磨成水泥。另外，在建筑和筑路业，需要用破碎机械将原料破碎到下一步作业要求的粒度。在炼焦厂、烧结厂、陶瓷厂、玻璃工业、第 3 页共 35 页 2011届毕业设计说明书【3】粉末冶金等部门，须用破碎机械将原料破碎到下一步作业要求的粒度。 ?、意义:在化工、电力部门，破碎粉磨机械将原料破碎，粉磨，增加了物料的表面积，为缩短物料的化学反应的时间创造有利条件。随工业的迅速发展和资源的迅速减小，各部门生产中废料的再利用是很重要的，这些废料的再加工处理需【4】用破碎机械进行破碎。因此，破碎机械在许多部门起着及其重要的作用。 2.2.2矿石的力学性能与锤式破碎机的选择矿石都由许多矿物组成，各矿物的物理机械性能相差很大，故当破碎机的施力方式与矿石性质相适应时，才会有好的破碎效果。对硬矿石，采用折断配合冲击来破碎较为贴切，若用研磨粉碎，机件将遭受严重磨损。对于脆性矿石，采用劈裂和弯折破碎较有利，若用研磨粉碎，则产品中细粉会增多。对于韧性及粘性很大的矿石。采用磨碎较好。常见的软矿石有:煤、方铅矿、无烟煤等，它的抗住压力的强度是2,4Mpa,最大也不超过40Mpa。普式硬度系数一般为2,4，再如一些中硬矿石:花岗岩、纯褐铁矿、大理石等，抗压强度是120,150Mpa，普式硬度系数一般为12,15，还有硬矿石、极硬矿石，普式硬度系数一般为15,20。可根据矿物的物理机械性能、矿块的形状和所要求的产品粒度来选择破碎施力【5】方式，以及与该破碎施力方式相应的破碎机械。 2.2.3破碎过程的实质破碎过程，必须是外力对被破碎物料做功，克服它内部质点间的内聚力，才能发生破碎。当外力对其做功，使它破碎时，物料的潜能也因功的转化而增加。因此，功率消耗理论实质上就是阐明破碎过程的输入功与破碎前后物料的潜能变化之间的关系。为了寻找这种能耗规律和减小能耗的途径。许多学者从不同的角度提供了若干个不同形式的破碎功耗学说。目前公认的有:面积学说，体积学说，裂缝学说。我们只做简单的介绍: 1(面积学说: 1867年，Rittinger提出的，破碎消耗的有用功与新生成的物料的表面积成正【6】比。 2(体积学说: 1874年，俄国基尔皮切夫与18885年的基克先后独立提出，外界的力的作用于物体第 4 页共 35 页 2011届毕业设计说明书发生变形，外力所做的功储存在物体内，成为物体的变形能。但一些脆性物料，在弹性范围内，它的应力与应变并不严格遵从虎克定律。变形能储至极限就会破裂。能这样叙述:几何形状相似的同种物料，破碎成同样形状的产物，所需的功与她们的体积或质量成正比。 3(裂缝学说: 1952年，Bond和中国留美学者王仁东提出的。外力使矿块发生变形，并贮存了部分变形能，一旦局部变形超过了临界点，则产生垂直与表面的断裂口。断裂口形成后贮存在料块的内部的变形能就释放，裂口扩展成新的表面。输入功一部分转化为新的生成面的表面能，另一部分因分子摩擦转化为热能释放。所以，破碎功包括变形能和表面能。变形能和体积成正比，表面能和面积成正比。三个学说各有一定的适合使用的范围，Hukki实验研究表明:粗碎时，体积学说比较准确，裂缝学说与实际相差很大。细碎时，面积学说比较准确，裂缝学说计算的数据较小。粗碎、细碎之间的较宽的范围，裂缝学说较符合实际。只要正确的运用【7】它们，就可以为分析研究破碎过程提供理论根据和方法。第 5 页共 35 页 2011届毕业设计说明书 3 锤式破碎机的总体及主要参数设计锤式破碎机的总体方案设计 3.1型号为pc,,，800600 本次设计的是单转子、多排锤、不可逆式锤式破碎机，型号为。pc,,800，600由机壳、转子、蓖条、打击板、锤头、支架、衬板等组成。 1.机壳由上机体、后上盖、左侧壁和右侧壁组成，各部分用螺栓连结成一体，上部开有进料口,内部镶有高锰钢衬板，磨损后可以更换，机壳和轴之间漏灰现象十分严重，为避免漏灰，设有轴封。机壳下部直接安放在混凝土基础上，并用地脚螺栓固定。为便于检修、调整和更换蓖条，下机体的前后两面都开有一个检修孔。为便于检修、更换锤头方便，两侧壁也对称的开有检修孔。 2.转子由主轴、圆盘、销轴等组成，圆盘上开有4个均匀分布的销孔，通过销轴将4，6个锤头悬挂起来。其结构如图3-1所示。为避免圆盘和锤子的轴向窜动。销轴一端采用轴肩定位，另一端用圆锥销固定。转子支承在两个滚动轴承上。此外，为了使转子在运动中储存一定的动能，避免破碎大块物料时，锤头的速度损失不致过大和减小电动机的尖峰负荷，在主轴的一端还装有一个飞轮。 1.圆盘 2.固定圆盘套筒 3.锤头 4.锤头销轴 5.转子轴图3-1 锤式破碎机转子部分 3.主轴是支承转子的主要零件，冲击力由它来承受。因此，要求其材质具有较第 6 页共 35 页 2011届毕业设计说明书高的韧性和强度。通常断面为圆形，且有平键和其他零件连接。 4.打击板的作用是承受被锤头击出的物料在其上破碎，同时又将碰撞破碎后的物料重新弹回破碎板，再次破碎。因此，板的形状、结构，对破碎率影响极大。为了获得好的破碎效果，物料与板表面应呈垂直碰撞。打击板表面有折线形和渐开线形等:折线形结构相对比较简单，但不能够确保最有效冲击破碎;而渐开线形冲击板，物料都以垂直方向进行冲击，破碎效果最好。但是由于渐开线板制造困难，现采用折线冲击板的居多，本次设计中也采用折线.锤头是主要的工作部件。其质量、形状、和材质对破碎机的生产能力有很大的影响。因此，根据不同的进料尺寸来选择适当的锤头质量。要破碎中等硬度的物料，能够使用如图3-2所示的形状。图3-2 锤头形状锤头用高碳钢铸造或锻造，也可用高锰钢铸造。为了更好的提高耐磨性，有的锤头表面涂上一层硬质合金，有的采用高铬铸铁。 6.蓖条是仅次于锤头的易磨损件，多为一组尺寸相等的钢条。安装时，将钢条沿蓖条架上的凹槽放入，两蓖条用垫片隔开，不同厚度的垫片能够保证不同的间隙。蓖条的作用是控制破碎物的粒度:当粗破碎脆性物料时，蓖条的缝隙应比产品最大粒度打1.5,2倍;当细破碎时，则应比其大3,6倍。蓖条缝隙应顺着物料运动方向，即顺着锤头线速度方向，缝隙应从蓖条里面逐渐扩展，以便使合格产品顺利排出而不受阻塞。蓖条的排列形式是与锤头的运动方向垂直的。与转子的回转半径有一定的间隙第 7 页共 35 页 2011届毕业设计说明书的圆弧状，大于缝隙的物料在蓖条上返回再受锤头的冲击和研磨作用被破碎，直至通过缝隙排出。合格的产品通过蓖缝排出。蓖条断面形状有三角形、矩形、梯形3种。常用锰钢铸成。蓖条多为一组尺寸相等的钢条。安装时，插入蓖条架上的凹槽，两蓖条之间用垫片隔开。 7.给定的原始数据是: (1)转子直径为800mm、工作宽度为600mm; (2)转子工作转速600r/min; (3)出料粒径分别为30、50mm; (4)电机为Y系列 55KW-4。 3.2 该型号破碎机的工作参数设计计算 3.2.1 转子转速的计算锤式破碎机的转子转速按所需的圆周速度计算，锤头的圆周速度根据被破碎物料的性质、破碎产品的粒度、锤头的磨损等因素来确定。按公式 60V (3-1) n,r/min,D 来计算。式中 ?? 锤头的圆周速度(m/s); V D ?? 转子的直径(m)。一般中小型破碎机转速速度越高，产品的粒度越小。锤头及衬板、蓖条的磨损越大。功耗增加。对机器零部件的加工、安装精度要求随之提高。在满足其粒度要求的情况下，圆周速度应偏低选取。在此次设计中转子工作转速为600 r/min。 3.2.2 生产率的计算产率与锤式破碎机的规格、转速、排料蓖条间隙的宽度、给料粒度、给料状况以及物料性质等因素相关。一般都会采用经验公式来计算。破碎中等硬度物料时，锤式破碎机的生产率按下式计算: Q=(30,45)DLδ吨/小时 (3-2) 式中 D、L?? 转子的直径和长度，米; 3 δ?? 矿石的松散比重，吨/米。由于本次设计中第 8 页共 35 页 2011届毕业设计说明书 D=800mm=0.8m L=600mm=0.6m 物料的松散比重δ取1.57，公式的系数取40，则 Q==30.144吨/小时 40，0.8，0.6，1.57 根据计算结果，能确定pc,,800，600锤式破碎机的生产率为30吨/小时左右。 3.2.3 电机功率的计算电机功率的消耗取决于物料的性质、给料的圆周速度。破碎比和生产率。目前，尚无一个完整的计算公式，一般根据实践经验和实验数据，根据经验公式进行计算: 2() (3-3) P,KDLnKW K系数取值在0.1到0.15之间。此次设计电机功率选用55KW。根据电动机功率的计算结果，综合各种要求，选择Y系列三相鼠笼型异步电动机。型号为Y-250M-4，功率为55KW，转速为1480r/min。 3.3 该种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的规格用转子的直径D和长度L来表示，所以转子的直径D=800mm，转子的长度L=600mm 。 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的相同。宽度B

3d，d表示最大给矿块的尺寸。 maxmax ，B

3d=4120=480mm，取560mm max 3.3.3排料口的尺寸该尺寸由蓖条间隙来控制，而蓖条间隙由产品的粒度的大小来决定。对该破碎机来说，产品的平均粒度为间隙的1/5到1/3。 3.3.4锤头质量的计算锤式破碎机转子的转速n和锤头重量G是相互关联的，锤式破碎机不是靠回转部件的全部能量来破碎物料的，而是靠锤头重量所做的功来完成物料的破碎，锤头的动能E为: 第 9 页共 35 页 2011届毕业设计说明书 2GVE, (3-4) 2g 式中 E??锤头的动能，牛?米; G??锤头的重量，牛; 2 g??重力加速度，牛/秒; V??锤头的圆周速度，米/秒。 Dn, (3-5) V,60 式中 n??转子转速，转/分; 转子旋转时，由于离心力的作用，锤头作辐射状，这时转子的外 D?? 段直径就用d(米)表示。将式(3-5)代入(3-4)中: 22GDnGDn,2E,,() 牛?米 (3-6) 2607200g 锤头动能大小与锤头的重量成正比，即锤头越重，锤头的动能越大，破碎效率越高。但锤头的重量越大，旋转起来产生的离心力也越大，对锤式破碎机转子的其他零件都会有不同程度的影响，甚至损坏，因此，锤头的重量要适中。正确的选择锤头的重量最破碎机效果和能量消耗有非常大作用。所选的锤头重量一定要满足锤击一次便使物料块破碎的要求，并使无用功的消耗达到最小值，同时，还必须不使锤头向后偏倒，为此，必须使锤头运动起来产生的动能等破碎物料所需的打击功，如公式(3-6)所示。转子全部锤头每转一次所产生的动能为: Ea 22GDnKK1 米?秒 (3-7) EKKE,,a127200 式中 K??转子圆周方向的锤头排数; 1 K??转子横向每排锤头的个数。 2 转子每分钟n转时全部锤头所产生的动能N为: a 22nEnGDnKK，a1 米?秒 (3-8) N,,a0，，，第 10 页共 35 页 2011届毕业设计说明书由于给料的不均匀和物料的松散比不一，实际上并非是全部锤头都能锤击物料，其中有些锤头空过，因此，公式(3-8)不必再乘于给料不均匀和物料松散系数。全部锤头每分钟所产生的动能是由电动机直接供给的，故使式(3-8)与电Na 动机每分钟发出的功率相等，即可以为全部锤头所产生的打击力能够击碎加入的物料。亦即: 23GDnKK1 kw (3-9) NN,,ga1000607200，， 643210，N 牛 (3-10) G,23DnKK12 式中 N??锤式破碎机的电动机功率，kw; N=55kw D=0.8mm K=4 K=6 n=600r/min 12 64321055，，牛 G,,7.2230.860046，，，公式(3-9)只是考虑全部锤头运动起来产生的动能能够打碎物料，并没考虑锤头打击物料后，它的速度损失大小。如果打击物料后，其速度损失过大，是会使锤头绕自己的悬挂轴向回转而向后偏斜过大在下一次物料相遇时，它会空过而不破碎物料，因而会降低锤式破碎机的生产能力和增加无用功。当然，锤头打击物料产生的偏斜由于离心力而能够恢复到原来的位置，但必须在第二次打击物料前回到正常状态位置，所以，锤头打击物料后只能允许速度损失50%—60%，利用动量相等的原理，可得: 牛?米/秒 (3-11) GVGGV,，()12 G 米/秒 (3-12) VV,2GG，1 式中 G??锤头重量折算到打击中心的重量，牛; G??最大物料快的重量，牛; 1 V??锤头打击开始所具有的圆周线届毕业设计说明书 V??锤头打击物料后的圆周线,0.4)V 米/秒 (3-13) 2 由式(3-12)得: GVGVGV,，212 (3-14) V2 牛 (3-15) GG,，1VV,2 把式(3-13)代入(3-15)中得: (0.5~0.4)V GG,，1VV,(0.5~0.4) =(0.7,1) 牛 (3-16) G1 取=25N 系数取为1 G1 则G=1×25=25N 综合前面两种方案，我最终确定锤头重量为G=25牛。第 12 页共 35 页 2011届毕业设计说明书 pc,,，8006004 锤式破碎机的主要结构设计 4.1锤头设计锤头是主要工作零件，其设计主要是指结构的设计。因为锤头的形状、质量、材质与破碎机的生产能力有很大影响。尤其形状对质量的分布、材料的充分的利用有很大的影响。总之，其形状、结构的设计，对于其工作上的能力，对整个机器的生产能力。以及经济性等各方面有深远的影响。锤头形状大体分轻型、中型、重型。本型号的锤式破碎机主要是设计中型的锤头。其形状如前面的图3-2所示。锤头材料的选择问题是很关键的问题。材料的选择取决于工作零件的工作状况和要求。因为破碎机要破碎的是石灰石等中等硬度的物料。一般用高碳钢锻造或铸造，也可用高锰钢铸造。为了更好的提高其耐磨性，采用高锰低合金钢，有的在工作表面涂上一层硬质合金。有的采用高铬铸铁，其耐磨性比高锰钢锤头提高数倍。 4.2圆盘的结构设计与计算根据设计的要求，每根销轴上需要有6个锤子。圆盘是用来悬挂锤头的，一共需有12个圆盘，最两侧的两个，共有的特点是，一侧设置圆锥销定位，另一端用轴肩定位。这样每个圆盘均匀分布4个圆孔，即能够最终靠四根销轴，用来悬挂锤头，锤头和圆盘之间的间隙除了通过削轴连接，还有隔套隔开，为保护圆盘的侧面，减少或尽可能的避免其侧面的磨损。圆盘的大小取决于转子的直径，转子的直径的大小是圆盘的设计大小的依据。因为，该型号的破碎机，光凭其型号就不难得知，转子，所以，圆盘的大小的取值就有了一定的范围。不妨取做355 mm，的直径为800mm 圆孔沿径向的距离也是依据起承受载荷的能力和强度，尽可能取整数;圆孔的大小和锤头的圆孔的大小近似相等即可。圆盘是通过键与主轴相连接的，而随主轴高速回转的。所以结构中一定有键槽，其厚度也是满足强度要求、工作状况的。不宜过大。圆盘之间也是通过主轴的轴套隔开(其作用是，在高速回转时，保证圆盘的运动平稳，并使其轴向定位)。圆盘的结构，如图4-1所示。第 13 页共 35 页 2011届毕业设计说明书图4-1 圆盘的结构 4.3主轴的设计及强度计算通常轴的设计包括两个部分，一个是结构设计，一个是工作上的能力计算。后者主要是指强度计算。主轴的结构设计根据轴上零件的安装、定位以及轴的制造、工艺等方面的要求，合理确定出其结构和尺寸，轴的工作上的能力的计算不仅指轴的强度计算，还有刚度、稳定性等方面的计算，当然大多数情况下，只需要对轴的强度进行计算即可。因为其工作上的能力一般主要根据轴的强度。此时只做强度计算，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，防止产生过大的线性变形。对于高速运转的轴，还应该进行振动稳定性计算。以防止产生共振破坏。因此，对该破碎机的主轴来说，只需进行强度计算。 4.3.1 轴的材料的选择第 14 页共 35 页 2011届毕业设计说明书轴的材料主要是碳素钢和合金钢。钢轴的毛坯多数用轧制圆钢和锻件。有的则直接用圆钢。碳素钢比合金钢低廉，对应力集中的敏感性较低，同时也可以用热处理或化学热处理的方法提高其耐磨性和抗疲劳强度的。故采用碳钢制造轴尤为广泛。最常用的是45号钢。因此，该破碎机的主轴选用45号钢。 4.3.2 轴的设计对于只传递转矩的圆截面轴，其强度条件为: 6TP9.5510，2,, N/mm (4-1) ,,,[]max3Zdn0.2p 2式中: ??轴的扭转应力，N/mm ,max 2 T??转矩，N/ mm 33 Z ??极截面系数，对圆截面轴Z= ,dd/160.2,pp P??传递的功率，kw n??主轴转速，r/min 2[], ??许用扭转应力，N/mm P55 N?mm T,,，,75325n600 对于既传递转矩又承受弯矩的轴，可用上式初步估算的直径，但必须把轴的许 [],用扭转应力适当降低，以补偿弯矩对轴的影响。将降低后的许用应力代入上式，并改写为设计公式 39.5510，PP333 mm (4-2) dA,，,，,0.2[]nn ,107因为本设计中主轴的材料为45号钢，且承受大载荷，大弯矩。式中A=98 所以A取107，又P=55KW n=600r/min 553 dmm,，,10748.2600 考虑到破碎机所承受的转矩变化和冲击载荷变化很大，则取轴的最细处，而细轴处的强度条件为: dmm,68min 第 15 页共 35 页 2011届毕业设计说明书 669.55109.551055，，，P2 ,,,,,，,13.940/[]Nmmmax330.20.268600dn，，即细轴68mm处得强度符合标准要求的强度条件。图4-2 主轴的结构方案主轴的最小直径是安装锁紧螺母处轴的直径，查表得所用的ddmm,,681278,, 锁紧螺母长度，故应使轴，为了使所选的轴的直径与皮LLmm,,28Lmm,121278,, 带轮和飞轮相适应，故需同时选取带轮和飞轮，根据要求查表得所选的带轮和飞轮的孔径，故取，所选用的带轮和飞轮与轴配合的毂孔ddmm,,80dmm,802367,, 长度，因带轮和飞轮采用轴肩和锁紧螺母定位，故应使Lmm,1461 。 LLmm,,1452367,, 因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，且主轴承受大转矩并受冲击载荷，选用深沟球轴承，参照工作要求并根据，选用轴承6219，ddmm,,802367,, ，故，由于主轴承受大转矩并受冲击载荷，ddmm,,95dDB，，,，，,, 使用双深沟球轴承，采用套筒定位，故。 LLmm,,1203456,, 转子圆盘用轴套压紧定位，取轴肩高度h=5mm，则，为了可靠的dmm,10545, 压紧转子圆盘，取。 Lmm,82445, 带轮，飞轮和转子圆盘与轴的周向定位均采用平键联接。飞轮和带轮与轴的联接，选用(GB1096-79)，转子圆盘与轴的周向定位长度bhLmm，，,，，2012140 第 16 页共 35 页 2011届毕业设计说明书大于500mm，按规定，选用。 bhLmm，，,，，2816660 4.3.3 主轴强度的校核首先是根据轴的结构图作出轴的计算简图，由于锤式破碎机在工作中承受冲击载荷，而这种冲击载荷大多分布在在打击物料的锤头处，为了计算方便，现将载荷简化 0为作用于转子的均布载荷。假设物料以某角度与锤头碰撞(α,10) 则有，， FTd,2/FF,,tan,FF,/cos,t11rt,t 式中: P55 TKNm,，,，,,9.559.550.881n600 则有:N，N，N。 F,1827.2F,322.2F,1855.4tr, 考虑对于使用应力的余裕系数e=1.5(所谓余裕系数，即是在补偿载荷的偏差、估计的不准确度、尺寸精度的误差以及计算式的近似性的同时，对于因振动、冲击而产生的难以预测的应力上升，残留应力预测等不准确度进行补偿的系数。)，则作用于每个锤头上的力分别为: ,,, N, N， N F,483.3FeF,,,2740.8F,2783.1r,tt 那么，作用于转子的合力为: N， N， N F,16444.8F,2899.8F,16698.6t合r合,合将此合力简化为一作用于转子的均布载荷，其集度分别为: KN/m， KN/m， KN/m。 q,24.4q,4.3q,24.7tr, 则作用于轴上的支反力分别为: 水平面内支反力: RRKN,,10.9HH12 垂直面内支反力: RRKN,,1.9VV12 根据上述简图，分别求出水平面和垂直面内各力产生的弯矩为: , MKNm,,4.53MKNm,,0.78HV 按结果分别作出水平面上的弯矩图如图4-3(b)和垂直面上的弯矩图如图MMHV4-3(c)所示。第 17 页共 35 页 2011届毕业设计说明书图4-3 轴的载荷分析图然后按下式计算总弯矩图并作出M图4-3(d)所示， 2222 MMMKNm,，,，,,4.530.784.6HV 作出扭矩图4-3(d)所示，根据已作出的总弯矩图和扭矩图，利用 22 MMTKNm,，,,()4.68,ca 可以计算弯矩，作弯矩图4-3(f)。 MMcaca 已知轴的计算弯矩后，即可针对某些危险截面(即计算弯矩大而直径可能不足的截面)作强度校核计算。通常只校核轴上承受最大计算弯矩的截面(即危险截面第 18 页共 35 页 2011届毕业设计说明书转子中间截面)的强度。由式: Mca (4-3) ,,caW 可得: 34.6810，, []85,,MPa,MPa,,23.4ca,33(13010)，32 故安全。此处由于主轴装有过载保护设施，当有大的瞬时过载及严重的应力循环不对称【13】时，安全保护装置可保护主轴不产生塑性变形，故可略去静强度校核。 4.3.4键的强度校核平键联接最易发生的失效形式通常是压溃和磨损，此处针对挤压强度和耐磨性条件进行校核。挤压强度条件 4T (4-4) ,,[]pdhl 耐磨性条件(动联接) 4T (4-5) ,[]pdhl 式中 T??转矩，N?mm; d??轴径，mm; h??键的高度，mm; l??键的工作长度，mm; ??许用挤压应力，MPa; [],p []p??许用压强，MPa(此处为30)。由以上两式求得三处键联接的挤压强度和耐磨性强度分别为:28.95MPa、11.62 MPa、28.05 MPa均小于其许用挤压应力和许用压强，故满足。 4.4飞轮的设计与计算锤式破碎机在破碎大块物料时，锤头的速度损失会过大而且会增大电动机的尖峰负荷。为了尽最大可能避免出现这些现象，在主轴上就要增加一个飞轮来储备动能。根据理论力学知识，知飞轮矩为第 19 页共 35 页 2011届毕业设计说明书 22 Kg?m (4-6) GDqJ,4 飞轮设计的基本问题是在保证机器运转的不均匀系数在许用范围内的这一,前提下，求出飞轮的转动惯量J从而最后定出飞轮的主要尺寸。 4.4.1飞轮转动惯量的确定设锤式破碎机在空行程和部分无负荷的工作行程时间t秒内的功率为N kw,11 转子在工作行程的破碎时间t秒内功率为N kw，电动机的功率为N kw，并且N121 ,N,N 。 2 转子在t秒内，N,N情况下，多余的功率就使飞轮的能量增加，如果在空转11 阶段开始时，飞轮的角速度等于，在空转的角速度;在有载运转时N,N，,,2minmax飞轮就输出能量，飞轮的角速度就由降到。 ,,maxmin 列出空转时的平衡方程式: T22 102102()NtNt,，,,,111maxmin2 或 2 102102NtNtJ,，,,111 则飞轮储存的能量: 2 JtNN,,,，,102()11 设空转的功率消耗 (,称损失系数) NN,,1 故 NNNNNN,,,,,,,,,(1)1 ,,??考虑摩擦损失的机械效率=0.85 则 2 JtNn,,,1021 102tNn1 ,J2,, ??飞轮的平均角速度，即主轴的角速度。 , ,,,maxmin ,,2 第 20 页共 35 页 2011届毕业设计说明书 ??速度不均匀系数 , ,,,maxmin ,,0.030.05,,, 30 ??空转时间取秒 t,,tt112, 所以 30，，，102980.852600 ,,,Jkgmm17.17,6002，()0.0450 4.4.2飞轮的主要尺寸 2 GDqJ,4 61110，N, G,32n,, D=120mmB=146mmD=600mm 孔飞轮飞轮的结构如图4-4所示。 4.5齿条的设计计算齿条是锤式破碎机中和锤头一样，受到物料的撞击而有某些特定的程度的磨损，也是锤式破碎机中易损的零件之一，齿条受到硬物料的冲击，容易弯曲或者折断。齿条的形状由多种形式，由三角形、矩形和梯形三种，本次设计中采用的是梯形，其材料是ZGMn13的高锰钢。因此有较高的耐磨性，又能承受一定的冲击。计算齿条时，假设其倾角为，齿孔为方形，边长为L，筛丝直径为a，颗粒, ,直径为d，颗粒与齿条方向倾角投落到筛面。当不考虑重力对颗粒运动的影响，则可以为颗粒作直线运动，可得出物料通过齿缝的概率: (4)[()(cos()4)]LdaLaada,，，，,,，,, PA(),()()cos()LaLa，，，,, dqqqd(14)[(1)(cos()(14))],，，，,,,,,LLLLL (4-7) ,q2(1)cos()，，,,L 若筛面水平放置，即=0，则不考虑颗粒投落到筛条上后弹跳起来落入筛孔的, 第 21 页共 35 页 2011届毕业设计说明书可能性，可改写为: ()[()cos()]LdLaad,，,，, PA(),()()cosLaLa，，, ()cos2()LaadLd，,，,, (4-8) ,[]()()cosLaLd，，, 从(4-7)、(4-8)两式中显而易见，颗粒倾斜于筛面运动时比垂直于筛面运动时的透筛概率要小。图4-4 飞轮的结构 ad，()Ld,,因为,在式(4-7)和(4-8)中引进碰撞系数，就使得()La，,cos 比筛孔小的透筛概率大了，否则仅是向实际透筛概率靠近一些。 ,所以要在公式中引入系数，其结果也是理论透筛概率。第 22 页共 35 页 2011届毕业设计说明书由式(4-7)能够准确的看出，如果令分子中带括号那项为0，则理论透筛概率P(A)也为0，这样做才能够算出各颗粒材料不能透筛的筛面临界倾角。 ,oe (acos()(14)0Ldd，，,,,,),, 则 da，,(14) (4-9) ,,,,arccos[]oela，当,,0时，即物料从垂直方向落到倾斜面上，则 da，,(14) (4-10) ,,arccos[]oela，由式(4-9)或(4-10)可以绘出关系曲线，它反映了倾斜角与筛面的相对粒度关系，从中能够准确的看出，在具有大倾斜筛面的筛分机中，可以用筛孔尺寸较大的筛面来处理相对力度小的颗粒群，这就是概率筛之所以能够使用大筛面的一条理论依照。 4.6 传动方式的选择与计算(V带传动计算) 该部分的设计大多数表现在V带轮的设计上，带轮的结构型式，主要由带轮的基准直径选择。其基准直径又与相连接的电动机的型号有关。根据前面对电动机功率的计算，以及转速的要求，能够使用Y系列三相鼠笼型异步电动机。其型号为Y-250M-4，额定功率为55KW，满载转速为1480r/min，额定转速为1500 r/min。因为要求的大带轮的转速为600r/min，所以，当小带轮的直径依据电动机选择200mm时，这样大带轮的基准直径依据传动比，可以求出600左右，因为带轮的基准直径有标准系列，所以可取600mm。要求带的根数，必须按以下的计算步骤: 1(先确定出带的型号。由表可查到，根据计算功率P和小带轮的转速做出合理的选择。 c 经过查表得 p,kpcA (4-11) p式中 ?? 名义传动功率。 k?? 工作情况系数。 A 第 23 页共 35 页 2011届毕业设计说明书 k再查表可知，取1.4，则可以计算出计算功率P为77KW。再由表，可查出Ac 带的型号为A型。 2(要确定单根V带的基本额定功率 p0 查表13.4(教材书下册)不难得知，对A型带，因为其小带轮转速接近 1500r/min，基准直径为200mm的情况下，为基本额定功率，取4.06KW。 p0 为长度系数，取0.99。 Kl 为包角系数，取0.935。 K, 为单根V带的基本额定功率的增量，取0.34KW。 ,p0 其值由带的型号、小带轮转速以及传动比确定。则带的根数z就可以用下式求出: pcz, ，，p，,pkk00l, 将上面的数据代入，就可以求出z=5。这样，整个带轮的尺寸的具体的确定过程如下: f,e根据其参数，仍然由教材书上的表可查到。 f ?? 靠近两端的槽中心到带轮端部的距离。 ?? 相邻槽间的距离。 e ,另外，根带的型号和其基准直径D，能确定出轮槽角的大小和，，，hbminaminp。 hfmin , ?? 轮槽的根部到带轮键槽的最小要求距离。 min ?? 相邻带轮在中心线上的距离。 bp ?? 齿顶高的最小距离。 hamin ?? 齿根高的最小距离。 hfmin 第 24 页共 35 页 2011届毕业设计说明书其键槽可以由其宽度做出合理的选择标准的长度。这样，其他的尺寸也能确定了。如图4-5所示。图4-5 带轮的结构 4.7轴承的选择因为轴承，尤其是常用的一些轴承，主要是指一些滚动轴承，绝大数都已标准化，因而，我们应该进行一部分设计内容，根据具体的工作条件，正确选择轴承的类型和尺寸。另外是轴承组合的设计，它包括安装、调整、润滑、密封等一系列内容的设计。 4.7.1材料的选择轴承的内圈、外圈、滚动体，一般是用轴承铬钢制造的，热处理后，其硬度一般不低于HRC60。一般这些元件需要150度回火处理，所以其通常的工作温度不高于120度，此时，硬度不会下降。第 25 页共 35 页 2011届毕业设计说明书 4.7.2轴承类型的选择轴承的类型有很多种，主要根据其承载情况和调心等要求，进行选择。因为该型号的破碎机，其转子的转速为600r/min。所以主轴上轴承的转速很高，负荷很大，且工作时间很长，最主要的是，经过很长时间工作后，会因为锤头的不均匀磨损而产生不平衡附加作用力(当锤头的不均匀磨损严重时，此力就成为总负荷中的主要部分)。轴承间距大，轴会产生挠曲，此外，由于承受的载荷比较大，因此选用双深沟球轴承。如图4-6所示。图4-6 双深沟球轴承 4.7.3 轴承的游动和轴向位移轴承在实际工作时，工作前后的温差大，为了适应轴和外壳不同热膨胀的影响，防止轴承卡死。可以使一端的轴承轴向固定(比如用套筒)另一端使之可以轴向位移。这样，轴承在内外圈的轴向相对位置有不大的变化时，仍然可以正常工作。也可以使外圆与座孔配合较松，以保证外圆相对于座孔能做轴向窜动。 4.7.4 轴承的安装和拆卸为了便于轴承在主轴上的安装和拆卸，必须考虑到轴承座有剖分面，这样就不必考虑沿轴向安装和拆卸轴承部件，优先选用内外圈可分离的轴承了。如图4-7所第 26 页共 35 页 2011届毕业设计说明书示。图4-7 轴承座 4.8箱体结构以及其相关设计一台机器的总重量当中，机座和箱体等零部件的重量占很大的比例。同时在很大程度上影响着机器的工作精度以及抗振性能。所以，正确合理的选择机座和箱体的材料，并且正确合理的选择其结构形式和尺寸，是减小机器质量、节约金属材料。提高工作精度等重要途径。 4.8.1铸造方法根据有关资料，机座(机架和基板等)和箱体(包括机壳等)的形式很多。按构造形式可以分为机座类、机架类等。本次设计到的锤式破碎机，是固定式重型机器。而且，机座和箱体的结构复杂，刚度要求也较高，因此，通常都是铸造。铸造材料常用便于施工而又便宜的铸铁。(包括普通灰铸铁、球墨铸铁等)。而且该破碎机的机座，属于大型机座的制造，所以，常采用分零铸造，然后焊成一体的办法。第 27 页共 35 页 2011届毕业设计说明书 4.8.2截面形状的选择因为绝大数的机座和箱体受力情况较为复杂，因此要产生振动，弯曲等变形。所以，当受到弯曲或扭转时，截面形状对其刚度和强度的影响很大。所以，正确设计出合理的机座和箱体的截面形状，可以起到既不增大截面面积，又不增大(或者减小)零件质量(材料消耗量)的效果。而且增大了截面系数以及截面惯性矩，就能提高其强度和刚度。在使用中，绝大数的机座和箱体都采用矩形截面形状，就是这个缘故。虽然矩形截面的弯曲强度不及工字型截面，扭转强度不及圆形截面的，但是它的扭转刚度却很大。而且采用矩形截面的机座和箱体的内外壁比较容易装设其他的机件。所以，对机座和箱体来说，它是结构性能较好的截面形状。 4.8.3 肋板的布置一般地说，增加壁厚固然可以增大机座和箱体的强度和刚度，但不如加设肋板来得有利。因为加设肋板时，增大强度和刚度，又可以增大壁厚的同时减小质量;因为该破碎机的机壳是铸件，所以，对于铸件，由于不需要增加壁厚，就可以减少铸造的缺陷;对于有些焊接的部位，壁薄时更容易保证焊接的品质。在考虑到铸造、焊接工艺时以及结构要求时的限制时，例如为了便于砂型的安装和清除，以及需要在机座内部安装其他的机件等，往往需要把机座设计成两面敞开的，或者至少在某些部位开出比较大的孔洞(就是该机器中的检修孔)。由于这样做，必然大大削弱了机座的刚度，所以，加设肋板是必需的。其结构形状必须考虑到各种重要因素，主要有工艺、成本、重量等。同时还要随具体的应用场合以及不同的工艺要求(如铸造、焊接等)而设计成不同的结构形状。 4.8.4 反击板反击板和锤头一样，都是锤式破碎机的工作部件，由于它承受着物料的冲击，很容易磨损，所以选择ZMn13高锰钢较合适。反击板在破碎物料时，应该和下落的物料有一定的角度，这样有利于矿石破碎。如果破碎板和物料下落的速度方向一致，物料只受锤头与反击板的挤压作用，破碎不充分，但反击板有一定的倾斜角度后，物料的破碎就充分多了。此外，反击板倾斜后，机内的容积增大，提高了生产率。当然倾斜角度不能过大，根据经验，倾斜 0角度一般为30，反击板本身不厚，但是为了防止反击板断裂，要在下面加固一层第 28 页共 35 页 2011届毕业设计说明书厚厚的铸铁。 4.8.5 圆盘锤架锤架是用来悬挂锤头的，它不起破碎物料的作用。但是锤式破碎机在运转时，锤架要和物料接触造成磨损，所以锤架的材质也要有一定的耐磨性，本设计中采用的是优质铸钢ZG35B，该材质铸钢具有较好的焊接性，局部出现磨损时，可进行补焊。锤架在转子上起着连接主轴和锤头的作用。锤架时装在主轴上的，有7个圆盘锤架，它是通过平键与轴刚性的联在一起。圆盘锤架间装有隔套，为了防止圆盘锤架的轴向传动，一端采用轴肩定位，另一端用销钉固定，圆盘锤架装有四根销轴。第 29 页共 35 页 2011届毕业设计说明书 5 部分零部件上的公差和配合 5.1配合的选择 5.1.1 配合类别的选择在该机器中，有几处配合有必要进行选择，根据选择的原则，工作时，零件之间有相对运动，必须用间隙配合。如圆柱滚子轴承的外圈与轴承座的配合就是有相对运动，属于间隙配合。如果零件之间无相对运动，用过盈或则过渡配合，在内圈与主轴的配合中，就属于这种情况，所以，该处选择过渡配合。还有一种情况，若零件之间无相对运动，但有键等紧固件连接时，采用间隙配合，这样的情况，在该机器中就比较多了。 5.1.2 配合种类的选择在确定了配合的类别后，就需要进一步的确定这类配合中采用哪一种具体的配合，这往往是比较困难的事情。为此，需要了解到各种配合的特点，并对零件的功能要求、结构特点、工作条件等各个方面进行全方位的分析。我们可以选用标准

中的一些优先配合。而且手册中对选用也有了比较具体的说明。 5.2一般公差的选取线性尺寸的一般公差是指在车间普通工艺条件下，机床设备一般加工能力可以保证的公差。在正常维护和操作情况下，它代表经济加工精度，所以一般可以不检验。它主要应用于精度比较低的非配合尺寸和功能上允许或大于一般公差的尺寸。国标中有规定，采用一般公差的线性尺寸不单独注出极限偏差，而在图样上、技术文件上做总的说明。在我的两张零件图上，带轮和主轴的零件图。根据国标中规定的四个公差等级，选用中等级，这个公差等级相当于IT14。所以精度并不是很高，这种尺寸的极限偏差可以从表中查取，主要是根据尺寸分段，另外，倒角和圆角的半径、高度的大小都可以从表中查取。 5.3形位公差 5.3.1 形位公差项目的选择选择形位公差项目要根据要素的几何特征，结构特点以及零件的功能，并要尽第 30 页共 35 页 2011届毕业设计说明书量考虑检测方便和经济效益。在形位公差的众多项目中，有单项控制的，有综合控制的。这也很好理解，前者有圆度、平面度、直线度等。后者有圆柱度等，标注形位公差有一个原则，就是:应该充分发挥综合控制的公差项目的职能，原因很明显，一是减少图样上的形位公差项目，二是相应的减小形位误差的检测工作。就拿该主轴零件图为例，对于与圆柱滚子轴承内径配合的轴颈，为了保证滚子轴承的装配和旋转精度，应规定轴颈的圆柱度公差和轴肩的端面跳动公差。对于轴类零件来说，规定其径向圆跳动或全跳动公差，这样，既能控制零件的圆度或圆柱度误差，又能控制同轴度误差，这是为了检测方便。同理，端面对轴线的垂直度公差可以用端面全跳动公差代替，端面圆跳动在忽略平面度误差时，也可以代替端面对轴线公差原则的选择在选择公差原则时，应该根据被测要素的功能要求，充分发挥给出公差的职能和采用这种原则的可行性和经济性。比如独立原则，尽管它是处理尺寸公差和形状位置公差最基本的原则，应用也最广泛。但这有一个前提，就是对零件有特殊功能要求时才可采用。但实际设计中，为了保证零件的配合性质，即保证配合的极限间隙和极限过盈，满足设计的要求，对重要的配合通常要采用包容原则。例如轴承内孔与轴的配合等，都是为了保证最小的间隙。对于仅仅需要保证零件的可装配性，而为了便于零件的加工制造时，可以采用最大实体要求。通常用于间隙配合，适用的要素仅仅限于轴线或中心平面。例如轴承端盖上孔的位置度公差。 5.3.3 形位公差值的选择或确定在形位公差值做出合理的选择时，应该考虑的几个问题和原则: ?形位公差、位置公差、尺寸公差的关系确定形位公差值时，应考虑他们与尺寸公差的协调，其一般原则时: 形状公差值大于位置公差值，而位置公差值大于尺寸公差值。 ?对于有配合要求的形位公差与尺寸公差的关系有配合要求并要严格保证其配合性质的要素，应该采用包容要求。一般来说，第 31 页共 35 页 2011届毕业设计说明书形状公差通常为尺寸公差的25%到65%。圆度、圆柱度公差一般按同级选取。 ?形状公差与表面粗糙度得关系通常，对于中等精度的零件，表面粗糙度的值可以占形状公差的20%到25%。 ?需要考虑零件的结构特点对于刚性较差的零件(比如说细长轴)和具有某种结构特点的要素，因为其工艺性不好，加工精度会受到影响，此时，对主轴来说，就是选取较大的形位公差值。 ?基准的选择选择基准时，主要考虑，要根据设计和使用要求，并兼顾基准统一和结构特征。一般考虑以下几点: ?应根据设计时要素的功能要求以及要素间的几何关系来选择基准。比如说，对旋转轴，通常都以装滚动轴承的轴颈表面作为基准。 ?从加工、测量的角度考虑，应该选择在夹具、量具中定位的相应基准做基准。 ?从装配关系考虑，应该选择零件相互配合、相互接触的表面做各自的基准，【22】以保证零件的正确装配。结合设计的主轴零件图，具体分析如下: 两个直径为75的轴颈与调心滚子轴承的内圈相配合，两个轴头分别与皮带轮、飞轮相配合。为了满足给出的标准配合性质要求，所以采用了包容要求。又由于与滚动轴承相配合的轴颈，按规定应对形状精度提出进一步的要求，所以，提出圆柱度公差0.02的要求。同时，该两轴颈上安装滚动轴承后，将分别与减速器箱体的两孔配合。为了限制轴两轴颈的同轴度误差，以免影响配合性质。所以由给出了两轴颈的径向圆跳动公差0.025毫米。在主轴中间最长的工作的一段，为了保证其工作的准确性，对该段轴颈相对与两个直径为75的轴颈公共基准轴线毫米。对该主轴有好几处轴肩起定位作用，参照安装滚动轴承处的轴肩的精度要求，给出两轴肩相对于基准轴线毫米。键槽对称度公差是为了保证铣槽时键槽的中心面尽可能的与通过轴线的平面垂直。该轴两出键槽都按八级给出。公差值为0.02毫米。第 32 页共 35 页 2011届毕业设计说明书 6 结论对锤式破碎机的设计以及相关的研究，是我对大学所学的知识进行整合和总结,运用的一个尝试，这不仅提高了我的独立思考，动手实践，研究创新的能力，还培养了团结协作，大胆尝试等良好的习惯。一台机器的完整设计是要涉及到每个方面的知识的，在大学最后这段有限的时间，迅速积累，充分准备是很难的。我们只有不懈的努力，尽力的改正不足，使其尽可能完善，在许许多多的零件中，即使是最小的，哪怕是一个小小的螺钉，焊缝之类的，如果因为强度不够，材料选取不当，寿命比较短，结构工艺性方面有缺陷，配合不能满足要求。未考虑拆卸，修整问题……最终都会使机器工作性能下降，出现故障甚至报废。所以。在这方面我做的工作还是很不够的。另外，一台机器真正推广使用，还要对其成本，即其经济性，可行性进行分析。还有外观，对环境的污染，对工作环境的要求，维修的技术难度，方便程度等等，所以，我的设计只能是理论上的一个尝试。在具体的工作中，我除了需要借助最新的信息工具-----网络外，还需要查阅图书，亲身实践，但最主要的，还是老师的指导。不仅仅是具体内容上，还有思路上的，认识和考虑问题角度等每个方面，我都受益匪浅。4年的大学生活最终以毕业设计的结束而告终。所以，我一定要加倍努力，为我的大学画上一个圆满的句号，力求在毕业设计的成果上更上一层楼。第 33 页共 35 页 2011届毕业设计说明书参考文献 [1]周恩浦)矿山机械(选矿机械部分))冶金工业出版社，1979) [2]刘树英.破碎粉磨机械设计.东北大学出版社，2003. [3]孙成林.破碎机的新发展.硫磷设计与粉体工程，2001.18-20 [4]许秉权.论破碎产品粒度与磨矿能耗的关系.破碎工程，1997.31-32 [5]孙长泉.降低破碎产品粒度势在必行. 破碎工程，1997.37-39 [6] kanda Y, sano Y,Yashima Y)A consideration of grinding limit based on Power technology，1986)5-7 frachure mechanics) [7] sikong L,Hashimoto H,Ashima S. Breakage behavior of fine particles of brittle minerals and coal. power technology，1990. 11-15 [8]张永忠，苏斯华)矿山机械制造工艺学)中国矿业大学出版社，1989. [9]濮良贵，纪名刚.机械设计，第八版.高等教育出版社，2006. [10]程军，李虹.画法几何及机械制图.国防工业出版社.2005. [11]李瑞琴.机械原理.国防工业出版社.2008. [12]王先逵.机械制造工艺学，第二版.机械工业出版社.2008. [13]刘鸿文.材料力学，第四版.高等教育出版社.2004. [14]郑鸣皋.破碎机综述. 机械工业出版社，2001. [15]哈尔滨工业大学理论力学教研室编.理论力学，第六版. 高等教育出版社,2002. [16]邓文英.金属工艺学.人民教育出版社，1981. [17]许镇宇.机械零件.高等教育出版社，1983. [18]陈兰芬.机械工程材料与热加工工艺.机械工业出版社，1985. [19]王中发.实用机械设计.北京理工大学出版社，1998. [20]机械设计手册编辑组.非标准机械设备设计手册.航空工业出版社，1990. [21]成大先.机械设计手册.北京有色冶金设计研究总院，2003. [22]庞学慧，武文革.互换性与测量技术基础.兵器工业出版社.2003. 第 34 页共 35 页 2011届毕业设计说明书致谢随着经济的发展，许多行业和部门都对破碎机的需求和要求也日益提高。作为一种重要的工业机械，它在国民经济中的基础行业中有着举足轻重的地位。所以，对其设计和相关的研究是十分必要和重要的。在大学学习的专业知识涉及面很宽。这就需要在老师的帮助下，对相关的知识进行整合与总结，以便有进一步的提高。同时，也深刻认识到，只凭大学所学的知识，还远远不能够满足设计的需要，也必须依靠老师的指导，吸收新知识，掌握新技能，拓宽新视野，对许多方面的知识加以猎取和归纳。所以，论文的起点和内容才会有一个好的升华。在具体的设计和学习的过程中，也离不开一些同学的帮助，尤其是一些计算机基本操作，CAD中的一些技巧等，提高了我的计算机操作能力，为了本论文能更完善和更成功。老师经常悉心指导，以及热切的关注，我对此深深地表示感谢，并加倍努力，提高论文的质量，不辜负老师的期望。第 35 页共 35 页

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