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1、济南大学泉城学院毕业设计济南大学泉城学院毕 业 设 计题 目 反击式破碎机设计 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 机设07Q2 学 生 周广超 学 号 20073006151 指导教师 张在美 二一一 年 五月 二十日- 1 -济南大学泉城学院毕业设计- I -1 前言1.1反击式破碎机概述反击式破碎机在锤式破碎机的基础上发展起来。反击式破碎机可用来破碎石灰石、煤等物料。可用作粗、中碎和细碎。 1924年德国哈兹马克公司首先设计了供实用的反击式破碎机，在美国它被用来破碎焦炭和烧结矿，后来又生产出了“Andres”单转子和双转子反击式破碎机。 反击式破碎机只能用于破碎中等硬度物料，因为其易
2、损件磨损很快，这就限制了它的应用范围。到二十世纪五十年代初，随着新的耐磨材料的应用，前联邦德国KHD公司首先推出硬岩反击式破碎机，从而使反击式破碎机的应用范围扩大。五十年代末我国已有反击式破碎机，而八十年代之前，国产的反击式破碎机局限于处理煤和石灰石等中硬物料。直到八十年代末，原上海建设机器厂引进KHD型硬岩反击式破碎机并研制了硬岩板锤，不仅摆脱依赖进口而且出口到欧美和日本等国家，从此使反击式破碎机得到很快的发展。采用反击式破碎机破碎抗压强度300MPa的玄武岩、安山岩等物料完全符合高速公路防滑路面混泥土要求。随着基础建设快速发展，我国水泥用量已占世界第一位。反击式破碎机得到了极大的发展，然而
3、这种发展却是在仿照和引进国外技术中进行，尽管也能满足市场需求，但缺少自主的创造性。随着市场经济带来的负面影响，对破碎理论的研究和对破碎机的实验近几年都非常缺乏，缺乏理论和实验指导产品开发，只能机械的模仿国外设计，则抑制了破碎机的创新发展。最近国家和企业加大了反击式破碎机等的研究，从而采用了很多新的结构，大大降低了制造和维护的费用。1.2反击式破碎机的工作原理 反击式破碎机与锤式破碎机工作原理基本相同，它们都是利用高速冲击作用破碎物料。反击式破碎机工作原理见图1.1。反击式破碎机的破碎过程为：物料进入破碎腔，经过高速运动板锤的强烈冲击，一部分物料被细碎，另一部分物料被冲击到反击板上并细碎，而且物
4、料块群在空中互相撞击也得到粉碎，如此经过反复冲击，致使物料细碎到一定程度，下方的均整篦板起确定出料粒度大小的作用。锤式破碎机则主要是靠高速运转的锤头对物料进行破碎，因此对锤头的要求较高，应具有较高的强度硬度，且转子应具有较大的转动惯量。图1.1 反击式破碎机工作原理示意图1反击板；2板锤；3转子1.2.1 反击式破碎机的优缺点反击式破碎机优点为：（1）破碎效率高，能量消耗低，破碎比大，设备的构造简单，便于制造，操作维修也较简便。（2）具有选择性破碎特点，即密度大的物料破碎后粒度小；密度小的物料破碎后粒度大。（3）设备自重轻，工作时没有明显的不平衡振动，不需笨重的设备基础。反击式破碎机的缺点为：
5、（1） 板锤和反击板磨损较快，需频繁更换。 （2） 运动时噪声大、粉尘大，产品中有过大块，对含水、含泥的物料适应性差，易堵塞，堵塞后清除困难。1.2.2 反击式破碎机的破碎机理反击式破碎机的破碎机理为：（1） 反击破碎。受高速板锤的冲击，从而使物料获得较高的速度，物料撞击到反击板上，物料得到进一步破碎。（2）自由冲击破碎。在破碎腔内，物料受到高速板锤的冲击，另外物料之间也相互冲击，同时板锤与物料存在摩擦，从而使物料在破碎腔内在自由状态下沿其脆弱面破碎。（3）铣削破碎物料进入板锤破碎区，大块物料被高速板锤铣削破碎并抛出。经上述两种破碎作用大于出料口尺寸的物料，在出料口处也被高速板锤铣削破碎。上述
6、三种破碎机理，以自由冲击破碎为主。2 反击式破碎机的总体结构设计2.1 反击式破碎机的设计要求反击式破碎机的设计要求为表2.1：表2.1 反击式破碎机的设计要求量的名称单位符号数值转子规格mm最大进料粒度mm300生产能力t/h25-45出料粒度mm202.2 破碎机主要工作参数的确定2.2.1转子转速的确定转子的圆周速度决定着破碎机的生产能力、产品粒度和粉碎比的大小。实践证明，当转子圆周速度提高时，破碎机的生产能力和粉碎比都显著增加，产品粒度变细，而且进料块度大的细度变化更为明显。但当转速增加时，功率消耗也随之增加，板锤磨损也加快。一般在粗碎时，取转子的圆周线速度为15-40m/s，而且细碎
7、时取40-80m/s。根据已知条件，取转子的圆周线速度为35m/s，则转子的转速n为： (2.1)根据计算，可取转子的转速为680。式中：D-转子直径，m； v-转子圆周线速度，m/s；2.2.2 板锤的数目的确定转子的直径决定着板锤数目，转子直径越小，随之板锤数目则越少。一般转子直径为1m时，可取板锤数目为三个或四个；直径为1.5到2m的可装6到10个，同时物料硬、粉碎比大时，板锤数可多些。则根据经验可取板锤数目为3个。2.2.3 生产率的计算转子的转速与转子表面同板锤前侧面间所形成的空间决定了反击式破碎机的生产能力。假设当板锤经过反击板时的排料量与通路大小成正比，并且排料层的厚度等于排料粒
8、度d，则其产量Q的计算公式为： (2.2) = 式中：h-板锤高度；e-板锤与反击板之间最小间隙，m； L-转子长度，m； d-最大排料粒度，m； z-板锤数目； k-修正系数，一般取0.1；-物料的容积密度，t/一般取1.2；则根据经验公式，可得反击式破碎机的破碎率为： (2.3) 式中：Q-产量，t/h；g-重力加速度，；v-转子的圆周速度；2.2.4电动机的选择 从手册中查出滚动轴承的传递效率为0.98，带传动的传动效率为0.96，从而求出电动机的输出功率p为： (2.4) 式中：-破碎率，kw；-带轮的传递效率；-滚动轴承的传递效率；由输出功率为52.94kw，查询则可选择Y250M-
9、4型电动机，其额定功率为55kw，额定转速为1480r/min。3破碎机主要零部件的设计及计算3.1 传动部件的选择反击式破碎机的传动采用带传动，因为带传动具有结构简单、传动平稳、价格低廉和缓冲设计等优点，而且V带传动时，它的两个侧面和轮槽接触，槽面摩擦可以提供更大的摩擦力。另外，V带传动允许的传动比大，结构紧凑，大多数V带已经标准化。因此，本设计采用V带传动。3.2 V带及带轮的设计计算（1）确定计算功率表3.1 工作情况系数工况空、轻载启动重载启动每天工作小时数/h1616载荷变动很大破碎机（旋转式、颚式等）1.31.41.51.51.61.8由表3.1查得工作情况系数=1.4，故 =.0
10、（kw ） (3.1) （2）选择V带的型号 根据、， 选择D型V带。（3）确定带轮的基准直径和验算带速V表3.2 v带轮的最小基准直径槽型YZABCDE2050751252003555001） 由表3.2初选小带轮的直径=355mm。2） 验算带速v。由以下公式计算得： (3.2) 又因为5m/sv30m/s,故带速合适。3）计算大带轮的基准直径。根据式(3.3) ，计算大带轮的基准直径。 (3.3) 圆整为=800mm。（4）确定V带的中心距a和基准长度1）一般初选带的中心距为： （3.4）即 初定中心距。2）计算带所需的基准长度 （3.5） 表3.3 v带的基准长度系列及长度系数基准长度
11、带长修正系数YZABCDE40001.191.131.020.91由表3.3选择带的基准长度=4000mm。3）.确定实际中心距a （3.6）（5）验算小带轮上的包角 （3.7）故合适。 （6）计算带的根数z 1)计算单根V带的额定功率。由=355mm和，可查得根据、i=2.2以及D型v带，可查得 表3.4 包角修正系数 小带轮包角1801751701651601551501451401351301251201.000.990.980.960.950.930.920.910.890.880.860.840.82查表3.3和表3.4确定。于是可得额定功率为： （3.8）2) 计算V带的根数z。由以下公式的： （3.9）根据计算，取6根v带。（7）计算单根V带初拉力的最小值 表3.5 v带单位长度的质量带型YZ
