毕业设计（论文）-反击式破碎机的设计（全套图纸三维）(24页).doc

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1、-毕业设计（论文）-反击式破碎机的设计（全套图纸三维）-第 21 页本科生毕业论文（设计） 题 目 反击式破碎机的设计 系 别 机械工程系 专 业 机械设计制造及其自动化技术 学生姓名 学 号 100920508 年级 2010级 指导教师 二0一四 年 四 月 三十 日反击式破碎机的设计专业:机械设计制造及其自动化 学生: 指导老师: 摘 要 在国民经济建设中，水泥是不可或缺的基础原材料。作为重要的基础产业，水泥行业的发展程度成为一个国家社会发展水平和综合实力的重要衡量指标。我国经济正处于高速发展期，基础设施建设成为国内投资最主要的方式。因此，水泥作为最主要的原材料之一，必然也处于扩张阶段水

2、泥生产过程中，大部分原料要进行粉碎，如石灰石、黏土、铁矿石、煤等。石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石的破碎在水泥厂的物料破碎中占有比较重要的地位。全套图纸，加153893706 在新的市场需求的驱动下，矿山开采设备的更新和优化升级更加迫切。国内圆锥破碎机设备生产企业充分挖掘市场潜力，大力发展大型环保节能的圆锥破碎机械设备，在绿色环保化矿山开采的转变中挥积极作用。一般生产大型圆锥破碎机设备的企业对设备环保指数上都有严格的要求。各企业在生产设备时，都充分考虑到设备在运行中可能会出现的种种问题，从而减少设备因为振动或者操作不当而引起的噪音大、污染重等现象。 破碎过

3、程要比粉磨过程经济方便，合理选择破碎设备非常重要，物料入磨前，尽可能将大物料破碎至均匀、细小的粒度，以减轻粉磨设备的负荷，提高磨机产量，同时也有利于物料的均匀化，提高配料的准确性。破碎机种类包括：颚式破碎机，反击式破碎机，冲击式破碎机、圆锥破碎机、锤式破碎机、旋回式破碎机、复合式破碎机等。反击式破碎机由转子，上盖，底座，后架四大部分组成，上盖既是破碎机的外壳，又是与内部结构相辅相成的组成部分，上盖内部的衬板对于石料破碎的粒度和破碎机的工作效率起到至关重要的作用。上盖的设计既要要求外形的美观又要具有实用性，一台机器外观设计过于花俏会造成加工工艺复杂、制造成本上升，过于臃肿，会造成运输困难的同时也

4、增加了制造的成本。我在设计过程中着眼于功能性，节约材料，机身轻便，外形大方几个方面，特别是制作材料的选取，选择的材料要兼具经济性和耐用性。关键词：反击式破碎机；矿山开采；工作效率；外观AbstractInnationaleconomicconstruction,cementistheindispensablebasisofrawmaterials.Asanimportantbasicindustry,cementindustrydevelopmenthasbecomeanationalandsocialdevelopmentlevelandcomprehensivestrengthisimpo

5、rtantmeasureindex.Theeconomyofourcountryisintheperiodofrapiddevelopment,infrastructureconstructionhasbecomethemainmodeofdomesticinvestment.Therefore,thecementasthemainrawmaterialalsointheexpansionphase.Intheprocessofcementproduction,mostoftherawmaterialtobecrushed,suchaslimestone,clay,ironore,coalan

6、dother.Limestoneistheproductionofcementdosageisthebiggestrawmaterial,afterminingoflargesize,highhardness,thereforelimestonecrusherincementplantmaterialcrushingoccupiesafairlyimportantposition. Crushingprocessthangrindingprocessiseconomicalandconvenient,reasonableselectionofcrushingequipmentisveryimp

7、ortant,thematerialintothegrinding,asfaraspossiblethelargecrushingtouniform,finegranularity,soastoreducethegrindingequipmentload,improvemilloutput,butalsoconducivetothematerialuniformity,highaccuracyofbatching.Categoriesinclude:crusherjawcrusher,impactcrusher,impactcrusher,conecrusher,hammercrusher,g

8、yratorycrusher,compoundcrusheretc. Strikebacktypecrushingmachineiscomposedofarotor,cover,abase,arearrackfourparts,theuppercoverisbrokenmachineshell,andisassociatedwiththeinternalstructureofcomplementcomponent,theinsideoftheuppercoveroftheliningboardforstonecrushinggranularityandthecrusherworkefficie

9、ncyplaysanimportantrolein. Coverdesignnotonlytorequesttheappearanceandpracticability,amachinedesigntoofancywillcausecomplexprocessingtechnology,manufacturingcostrises,bloated,willcausethetransportationdifficultyalsoincreasesthecostofmanufacture.Iaminthedesignprocess,focusingonthefunctional,materials

10、aving,lightbody,generousappearanceaspects,especiallyinmakingtheselectionofmaterials,materialsselectedtobotheconomyanddurability.Keywords:cement,limestone,strikebacktypecrushingmachine,theuppercover 目录摘要2Abstract2第一章 绪论3 1.1反击式破碎机的发展概况.4 1.2反击式破碎机的应用.4 1.3各种反击式破碎机的特点.4 1.4反击式破碎机的发展方向.5 1.5反击式破碎机的优缺点.

11、5 1.5.1反击式破碎机的优点.6 1.5.2反击式破碎机的缺点.7第二章 反击式破碎机的总体方案及结构设计.82.1反击式破碎机的工作原理.92.2反击式破碎机的结构和布置形式9 2.2.1反击式破碎机的结构.10 2.2.2反击式破碎机的布置方式.10 2.2.3破碎的目的和意义.11 2.2.3.1破碎的目的.12 2.2.3.2破碎的意义.13第三章 反击式破碎机的设计计算.13 3.1转子转速的计算.14 3.2生产率的计算.15 3.3主电动机的选择及传动比的分配.16 3.3.1电动机的选择.16 3.3.2传动比的分配.17 3.4主轴的设计计算.17 3.4.1主轴的设计.

12、18 3.4.2主轴的校核.19 3.5.V带传动的设计计算.19 3.5.1设计功率.19 3.5.2选定带型.19 3.5.3传动比.20 3.5.4小带轮基准直径.20 3.5.5大带轮基准直径.21 3.5.6 带速验算.22 3.5.7 初定轴间距.22 3.5.8 所需带的基准长度.23 3.5.9 实际轴间距.24 3.5.10 小带轮包角.26 3.5.11单根V带的基本额定功率.27 3.5.12 时单根V带型额定功率增量.27 3.5.13 V带的根数.27 3.5.14 单根V带的预紧力.28 3.5.15作用在轴上的力.28 3.5.16带轮的结构和尺寸.28 3.6后

13、反击部的设计.29 第四章各主要零件强度的校核计算.31 4.1滚动轴承的校核及寿命计算.32 4.2键联接的设计与校核.33 4.2.1键的选择.34 4.2.2键的校核.35致谢40参考文献41第一章 绪论 机械工业是国民的装备部，是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业，还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备，机械工业所提供装备的性能、质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一。机械工程的服务领域广阔而多面

14、，凡是使用机械、工具，以至能源和材料生产的部门，都需要机械工程的服务。概括说来，现代机械工程有五大服务领域：研制和提供能量转换机械、研制和提供用以生产各种产品的机械、研制和提供从事各种服务的机械、研制和提供家庭和个人生活中应用的机械、研制和提供各种机械武器。不论服务于哪一领域，机械工程的工作内容基本相同，主要有：建立和发展机械工程的工程理论基础。例如，研究力和运动的工程力学和流体力学；研究金属和非金属材料的性能，及其应用的工程材料学；研究热能的产生、传导和转换的热力学；研究各类有独立功能的机械元件的工作原理、结构、设计和计算的机械原理和机械零件学；研究金属和非金属的成形和切削加工的金属工艺学和

15、非金属工艺学等等。 研究、设计和发展新的机械产品，不断改进现有机械产品和生产新一代机械产品，以适应当前和将来的需要。 机械产品的生产，包括：生产设施的规划和实现；生产计划的制订和生产调度；编制和贯彻制造工艺；设计和制造工具、模具；确定劳动定额和材料定额；组织加工、装配、试车和包装发运；对产品质量进行有效的控制。机械制造企业的经营和管理。机械一般是由许多各有独特的成形、加工过程的精密零件组装而成的复杂的制品。生产批量有单件和小批，也有中批、大批，直至大量生产。销售对象遍及全部产业和个人、家庭。而且销售量在社会经济状况的影响下，可能出现很大的波动。因此，机械制造企业的管理和经营特别复杂，企业的生产

16、管理、规划和经营等的研究也多是肇始于机械工业。机械产品的应用。这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备，以保证机械产品在长期使用中的可靠性和经济性。机械产品的应用。这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备，以保证机械产品在长期使用中的可靠性和经济性。研究机械产品在制造过程中，尤其是在使用中所产生的环境污染，和自然资源过度耗费方面的问题，及其处理措施。这是现代机械工程的一项特别重要的任务，而且其重要性与日俱增。机械的种类繁多，可以按几个不同方面分为各种类别，如：按功能可分为动力机械、物料搬

17、运机械、粉碎机械等；按服务的产业可分为农业机械、矿山机械、纺织机械等；按工作原理可分为热力机械、流体机械、仿生机械等。另外，机械在其研究、开发、设计、制造、运用等过程中都要经过几个工作性质不同的阶段。按这些不同阶段，机械工程又可划分为互相衔接、互相配合的几个分支系统，如机械科研、机械设计、机械制造、机械运用和维修等。 这些按不同方面分成的多种分支学科系统互相交叉，互相重叠，从而使机械工程可能分化成上百个分支学科。例如，按功能分的动力机械，它与按工作原理分的热力机械、流体机械、透平机械、往复机械、蒸汽动力机械、核动力装置、内燃机、燃气轮机，以及与按行业分的中心电站设备、工业动力装置、铁路机车、船

18、舶轮机工程、汽车工程等都有复杂的交叉和重叠关系。船用汽轮机是动力机械，也是热力机械、流体机械和透平机械，它属于船舶动力装置、蒸汽动力装置，可能也属于核动力装置等等。19世纪时，机械工程的知识总量还很有限，在欧洲的大学院校中它一般还与土木工程综合为一个学科，被称为民用工程，19世纪下半叶才逐渐成为一个独立学科。进入20世纪，随着机械工程技术的发展和知识总量的增长，机械工程开始分解，陆续出现了专业化的分支学科。这种分解的趋势在20世纪中期，即在第二次世界大战结束的前后期间达到了最高峰。由于机械工程的知识总量已扩大到远非个人所能全部掌握，一定的专业化是必不可少的。但是过度的专业化造成知识过分分割，视

19、野狭窄，不能统观和统筹稍大规模的工程的全貌和全局，并且缩小技术交流的范围，阻碍新技术的出现和技术整体的进步，对外界条件变化的适应能力很差。封闭性专业的专家们掌握的知识过狭，考虑问题过专，在协同工作时配合协调困难，也不利于继续自学提高。因此自20世纪中、后期开始，又出现了综合的趋势。人们更多地注意了基础理论，拓宽专业领域，合并分化过细的专业。械工程以增加生产、提高劳动生产率、提高生产的经济性为目标来研制和发展新的机械产品。在未来的时代，新产品的研制将以降低资源消耗，发展洁净的再生能源，治理、减轻以至消除环境污染作为超经济的目标任务。 机械可以完成人用双手和双目，以及双足、双耳直接完成和不能直接完

20、成的工作，而且完成得更快、更好。现代机械工程创造出越来越精巧和越来越复杂的机械和机械装置，使过去的许多幻想成为现实。 人类现在已能上游天空和宇宙，下潜大洋深层，远窥百亿光年，近察细胞和分子。新兴的电子计算机硬、软件科学使人类开始有了加强，并部分代替人脑的科技手段，这就是人工智能。这一新的发展已经显示出巨大的影响，而在未来年代它还将不断地创造出人们无法想象的奇迹。 人类智慧的增长并不减少双手的作用，相反地却要求手作更多、更精巧、更复杂的工作，从而更促进手的功能。手的实践反过来又促进人脑的智慧。在人类的整个进化过程中，以及在每个人的成长过程中，脑与手是互相促进和平行进化的。人工智能与机械工程之间的

21、关系近似于脑与手之间的关系，其区别仅在于人工智能的硬件还需要利用机械制造出来。过去，各种机械离不开人的操作和控制，其反应速度和操作精度受到进化很慢的人脑和神经系统的限制，人工智能将会消除了这个限制。计算机科学与机械工程之间的互相促进，平行前进，将使机械工程在更高的层次上开始新的一轮大发展。19世纪时，机械工程的知识总量还很有限，在欧洲的大学院校中它一般还与土木工程综合为一个学科，被称为民用工程，19世纪下半叶才逐渐成为一个独立学科。进入20世纪，随着机械工程技术的发展和知识总量的增长，机械工程开始分解，陆续出现了专业化的分支学科。这种分解的趋势在20世纪中期，即在第二次世界大战结束的前后期间达

22、到了最高峰。综合-专业分化-再综合的反复循环，是知识发展的合理的和必经的过程。不同专业的专家们各具有精湛的专业知识，又具有足够的综合知识来认识、理解其他学科的问题和工程整体的面貌，才能形成互相协同工作的有力集体。综合与专业是多层次的。在机械工程内部有综合与专业的矛盾；在全面的工程技术中也同样有综合和专业问题。在人类的全部知识中，包括社会科学、自然科学和工程技术，也有处于更高一层、更宏观的综合与专业问题。 随着社会的进步，原材料消耗不断增加，导致富矿资源日益枯竭，矿石品位日趋贫化。以我国冶金矿山为例，铁矿石平均品位31%、锰矿石品位22%。绝大多数的原矿需要破碎和选矿处理后才能成为炉料。破磨作业

23、是选矿的龙头，也是能耗、钢耗的大户。因此，节能、降耗是破磨设备研究的主题，“多碎少磨”是节能、降耗的重要措施，其关键问题是降低破碎产品的最终粒度。反击式破碎机的生产效率高，排料粒度小而均匀，可将矿岩从350mm破碎到10mm以下的不同级别颗粒，可以满足入磨粒度的需要，成为金属矿山选矿厂的主要破碎设备。 破碎机的发展与人类社会的进步和科学技术的水平密切相关。随着科学技术的发展，各学科间相互渗透，各行业间相互交流，广泛使用新结构、新材料、新工艺，目前破碎机正向着大型、高效、可靠、节能、降耗和自动化方向发展。1.1 破碎机的发展状况 反击式破碎机的发展史可以追溯到19世纪50年代，当世界上第一颚式破

24、碎机诞生于美国时，不久以后随着生产力的发展，颚式破碎机已经不能满足破碎技术的需要，于是在颚式破碎机的基础上，人们又设计出了反击式破碎机。到目前为止，破碎机行业已经走过了相当长的一段时间，中国的破碎机行业也日渐成熟。也有很多的机械设备制造厂家不断的崛起，为中国机械的发展做着巨大的贡献。 河南红星机械设备有限公司是一家专业从事研究-生产-销售为一体的制砂机、砂石生产线、破碎机等制砂设备专业制造供应商。红星机械有先进研发生产设备，在科技研发方面有骄人的业绩，公司所研发的破碎机、砂石生产线、制砂机、砂石设备深受用户的好评，远销国内外。我厂长期坚持质量兴业的创业思想，奉行“用户满意”的服务宗旨，以“诚实

25、信用、实事求是”为经营之本。多年来，红星机械的破碎机都是行业内的畅销产品，我们做破碎机也越来越专业。近年来，红星机械对于国内外破碎机行业进行了分析，得出国内外反击式破碎机存在这技术差别。总的来说，未来国内外反击式破碎机的发展方向主要表现在以下几个方面。1）需要对现有的反击式破碎机结构进行改进，提高反击式破碎机的对中硬矿石的破碎能力和设备维护的方便性，其主要集中在板锤、转子结构的改进以便于板锤的更换和装卡；反击架(破碎腔形)的结构优化，提高矿石的一次破碎率和能量的利用率。2）研究开发具有高耐磨高韧性的新型板锤材料提高板锤的使用寿命，提高生产率。3）应用现代机电一体化技术和现代控制方法（如液压技术

26、、电子技术），不断提高反击式破碎机的自动化程度，减少工人的劳动强度，提高生产率。例如:应用现代计算机辅助设计优化反击架的结构参数，提高对能量的利用率和矿石的一次破碎率。4）为适应市场和客户的需要，反击式破碎机正向系列化规格化，大型化发展。5）坚持技术创新，逐渐摆脱对产品的单一引进和模仿。在中国大力发展经济的今天，相信只要国内机械业做的好，一定会得到国家更大的支持，中国机械业的明天也会更加的美好。1.2 反击式破碎机的应用 反击式破碎机是一种新型高效率的破碎设备，其特点是：体积小、构造简单、破碎比大、耗能少、生产能力大、产品粒度均匀、并有选择性的碎矿作用，是很有发展前途的设备；反击式破碎机最大的

27、缺点是板锤和后反击部特别容易磨损，尤其是破碎坚硬的矿石，磨损则更为严重，需要经常更换。目前由于一些耐磨材料的出现，在一些金属选矿厂中已得到应用。1.3 各种反击式破碎机的特点 现在工业中应用的破碎设备种类繁多，其分类方法也有多种。破碎设备可按工作原理和结构特征划分为：颚式破碎机、圆锥破碎机、辊式破碎机、冲式破碎机和磨碎机等。 1. 颚式破碎机破碎工作是靠动颚板周期地压向固定颚板，将夹在两颚板之间的物料压碎。 按照动颚运动的轨迹，可分为简单摆颚式破碎机与复杂摆动颚式破碎机。颚式破碎机俗称老虎口，是历史悠久的破碎机之一，至今仍是破碎硬物料最有效的设备。 2. 圆锥破碎机 圆锥破碎机是借助于旋摆运动

28、的圆锥面，周期地靠近固定锥面，使夹于两个锥面产品物料受到挤压和弯曲而破碎。它可以分为用于粗碎的旋回破碎机和用于中细碎的圆锥破碎机。 3. 辊式破碎机 辊式破碎机的工作部分是两个相对回转的辊子。辊子表面可以带齿牙，称为齿辊式破碎机。它以劈裂破碎为主兼有挤压的断破碎，按齿辊数目又可分为单齿辊、双齿辊与多齿辊破获碎机。 4. 冲击式破碎机 锤式破碎机和反击式破碎机都是冲击式破碎机。这种破碎机，有一个高速旋转的转子，上面装有冲击锤，当物料进入破碎机后，被高速旋转的锤子击碎或从高速旋转的转子获得能量，高速抛向破碎机壁或特设的硬板而被击碎。 5.磨碎机 磨碎机是一个两端带有中空轴颈的空心圆柱筒，物料从圆筒

29、一端进入，产物从另一端排出。筒内装有磨碎介质（钢球、钢棒或砾石），根据磨碎介质的不同，磨碎机分为球磨机、棒磨机或砾磨机。筒体转动时将介质带到一定高度而下落，对物料产生冲击与磨剥作用，使物料粉碎。1.4反击式破碎机发展方向 纵观破碎机的发展历程，反击式破碎机的发展史可以追溯到19世纪50年代，当世界上第一颚式破碎机诞生于美国时，随着生产力的发展，不久以后颚式破碎机就已经不能满足破碎技术的需要，于是，在颚式破碎机的基础上，人们又设计出了反击式破碎机。 纵观近年来我国反击式破石机的总体状态，发展前景可谓非常广阔，总的来说，未来国内外反击式破碎机的发展方向主要表现在以下几个方面： 第一，需要对现有的反

30、击式破碎机结构进行改进，提高反击式破碎机的对中硬矿石的破碎能力和设备维护的方便性，其主要集中在板锤、转子结构的改进以便于板锤的更换和装卡;反击架(破碎腔形)的结构优化，提高矿石的一次破碎率和能量的利用率。 第二，应用现代机电一体化技术和现代控制方法（如液压技术、电子技术），不断提高反击式破碎机的自动化程度，减少工人的劳动强度，提高生产率。例如:应用现代计算机辅助设计优化反击架的结构参数，提高对能量的利用率和矿石的一次破碎率。 第三，为适应市场和客户的需要，反击式破碎机正向系列化规格化，大型化发展。第四，坚持技术创新，逐渐摆脱对产品的单一引进和模仿。1.5反击式破碎机的优缺点1.5.1反击式破碎

31、机的优点： 、构造简单、尺寸紧凑、能量利用充分，简化生产流程，单位产品的功率消耗小、生产能力大。 、生产率高，破碎比大（单转子式的破碎比可达i=1015）,产品的粒度小而均匀，可以选择性破碎，大块物料受到较大程度的粉碎，而小块物料则不致被粉碎得更小。 、在相同的喂料粒度和生产能力的条件下，其质量系数远比其它破碎机大 、转子的速度灵敏影响产品粒度。 、制造维修方便，工作室无显著不平衡震动，无需笨重的基础1.5.2反击式破碎机的缺点： 、不设下蓖条的反击式破碎机不能控制产品粒度，同时难于生产单一粒度的产品，产中有少量大块。、作粗碎和单机破碎时，需严格控制最大进料粒度。、防堵性能较差，不适宜破碎塑性

32、和粘性物料，在破碎硬质物料时，板锤和后反击部磨损较大，运转时噪音较大，产生粉尘大。第二章反击式破碎机的总体方案及结构设计2.1反击式破碎机的工作原理 反击式破碎机利用高速旋转的转子上的板锤，对送入破碎腔内的物料产生高速冲击而破碎，且使已破碎的物料沿切线方向以高速抛向破碎腔另一端的后反击部，再次被破碎，然后又从后反击部反弹到板锤，继续重复上述过程。在往返途中，物料间还有互相碰击作用。由于物料受到板锤的打击、与后反击部的冲击以及物料相互之间的碰撞，物料不断产生裂缝，松散而致粉碎。当物料粒度小于后反击部与板锤之间的缝隙时，就被卸出。下图为PF-1010的反击式破碎机工作原理图。 反击式破碎机破碎物料

33、时，物料悬空受到板锤的冲击。如果物料粒度较小，冲击力近似通过颗粒的重心，物料将沿切线方向抛出。如果物料粒度较大，则物料抛出时产生旋转，抛出的方向与切线方向成X角度，为了使料块能深入板锤作用圈D之内，减少旋转，给料滑板的下部向下弯曲，见上图。物料的主要破碎过程是在转子的上部进行的，见上图。物料受到第一次冲击后，在机内反复地来回抛掷。此时，物料由于局部的破坏和扭转，已不按预是轨迹作有规则的运动，而是在转子上部不同位置反复冲击，而后物料进入下部区，进一步冲击粉碎。反击面2及3与转子间构成的缝隙大小，对产品粒度组成具有一定的影响。破碎腔的增多对产品粒度均匀及减少大颗粒起作用，但电耗增加，生产能力下降。

34、通常作为粗碎用的反击式破碎机，具有1-2个破碎腔；用于细碎的反击式破碎机，具有2-3个甚至更多一些的破碎腔。 由以上所述反击式破碎机的破碎作用，主要由三种形式对物料进行破碎，在转子的上部是自由破碎和反弹破碎，而在中部区域主要是铣削破碎。 以上是单转子反击式破碎机的工作原理，双转子破碎机的工作原理是一致的，只是双转子反击式破碎机对物料的破碎过程更缴烈。双转子反击式破碎机内有两个平行安装的转子，两转子由单独的电机带动作相向旋转对（也有同相旋转的）物料进行破碎。反击式破碎机对物料的破碎过程见下图。 反击式破碎机按其结构特征可分为单转子反击式破碎机和双转子反击式破碎机。按转子转向，单转子反击式破碎机分可逆式转动和不可逆式转动