頁巖礦石錘式破碎機的設(shè)計計算過程案例1.1破碎機的基本參數(shù)計算本設(shè)計破碎機，破碎機直徑D=1000mm，長度L=1000mm，轉(zhuǎn)速n=740r／min；進料粒度：≤300mm；出料粒度：3～60mm，額定功率Pe=110kW1.1.1轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的計算=（0.4—0.6）（3-1）式中──錘頭的圓周速度（m/s）──轉(zhuǎn)子的直徑（m）根據(jù)所給的條件，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為60·40/1.14/1=740r/min。1.1.2生產(chǎn)率的計算生產(chǎn)率與物料的大小、破碎機的工作能力、物料的狀態(tài)性質(zhì)、以及篩分裝備的縫隙大小有關(guān)，一般采用經(jīng)驗公式：（3-2）取值在35到50。Q=35·1·1.6·1=56t/h1.1.3電動機的選擇很多人一碰到電動機的轉(zhuǎn)型就頭疼，其實電機的選型還是很有規(guī)律的，只要把握住方法，選擇電動機的類型是非常方便的。電動機的選型是有一定的技巧的，首先要從多方面進行分析。打個形象的比喻，選擇電動機就好比是找對象一樣，找對象時要看對方的相貌、工作、人品、家庭、性格等方方面面。同樣選擇電動機也要從功率、轉(zhuǎn)速、扭矩、供電、精度要求等方方面面考慮。很多人一碰到電動機的轉(zhuǎn)型就頭疼，其實電機的選型還是很有規(guī)律的，只要把握住方法，科學(xué)的選擇合適電機不難。根據(jù)上述這些要求，本設(shè)計選用三相鼠籠式異步電機。電動機的功率：（3-3）式中k為0.14，p得出為101.6kw，根據(jù)所給的條件Pe=110kw，再查《機械設(shè)計手冊》，確定電動機型號Y315S-4。1.2錘頭設(shè)計與計算錘頭如果質(zhì)量過大的話就會導(dǎo)致耗電量增加，質(zhì)量過小它又達不到破碎的效果，所以它的大小要比較合適。有如下公式：=（0.4—0.6）(3-4)式中和分別是打擊后和前物料的線速度(m/s)把破碎物料看作是不運動的：(3-5)由上式可知:(3-6)式中──錘頭的質(zhì)量(kg)──最大物料塊的質(zhì)量(kg)綜上所述， =4/3πr^3=4/3·1.14·0.15～3·1.6·1000=22.62kg所以錘頭質(zhì)量為22.62·1.2=27kg本設(shè)計使用的錘頭是采用鋸齒形和圓形相結(jié)合的方式，有四組七對錘頭組成了轉(zhuǎn)子。銷軸把錘頭和圓盤連接起來。圖3-1錘式破碎機使用的錘頭1.3主軸的設(shè)計及強度計算1.1.1軸的材料選擇齒輪和軸作為傳動系統(tǒng)中關(guān)鍵的零部件，他們是直接傳遞動力和扭矩的，可以說是傳動系統(tǒng)中的中流砥柱。所以他們使用的材料都是有講究的，強度剛度要滿足要求自然不用說，另外還要有一定的韌性要求。一般情況下作為軸來說45號鋼和它的老搭檔40Gr都是非常合適的材料，之所以這些材料常用，是因為他們的性價比高，調(diào)制過后的綜合力學(xué)性能非常好價格也不貴。齒輪和軸由于有太多的相似之處，所以軸用的材料齒輪也可以用，軸用的熱處理齒輪也需要，軸能用的辦法齒輪照樣可以用。也就是說常規(guī)的齒輪用45鋼或40Gr，要求高的齒輪用合金鋼加熱處理。通過上面的分析，同時結(jié)合實際工作要求，軸也采用了40Gr調(diào)制處理。1.1.2最小軸徑的設(shè)計式中A=98～107因為本設(shè)計中主軸的材料為40Gr，且承受大載荷，大彎距。所以A取107，又因為P=75KWn=980r/min所以mm考慮到破碎機所承受的轉(zhuǎn)矩變化和沖擊最細處dmin=100mmτ===1.654N/mm2查表得40Gr許用扭切應(yīng)力[τ]=40～52N/mm2τ=1.654N/mm2﹤[τ]，故最細處符合強度條件。1.1.3軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計要充分考慮到軸上各個零件的安裝和定位，既要保證軸上零件能夠順利安裝，同時又要保證各零件能夠準確定位。本設(shè)計的主軸結(jié)構(gòu)如下圖3-2。圖3-2主軸的結(jié)構(gòu)圖1.1.4軸的強度校核將軸簡化成作用于轉(zhuǎn)子上的均布載荷。則有，，式中：KN·m則有:N,N,N;N，N，N；作用于轉(zhuǎn)子上的合力則為：N，N，N；則作用于軸上的支反力分別為：水平面內(nèi)支反力：KN垂直面內(nèi)支反力：KN產(chǎn)生的彎矩為：并按結(jié)果分別作出水平面上和垂直面上的彎矩圖如圖所示。圖1.5主軸彎矩分析圖圖3-3主軸載荷分析圖總彎矩圖并作出M圖KN·m求出計算彎矩圖（h），KN·m只要校核則最危險的截面，由式：可得：[δ]=75MPa。1.1.5鍵的強度校核平鍵聯(lián)接最易發(fā)生的失效形式通常是壓潰和磨損，此處針對擠壓強度和耐磨性條件進行校核。擠壓強度條件式中：——許用擠壓應(yīng)力，MPa（此處為60-90）；——許用壓強，MPa（此處為50）。第一個平鍵：第二個鍵：均小于其許用擠壓應(yīng)力和許用壓強，故滿足。1.4帶傳動的設(shè)計確定計算功率Pe：（1）由《機械設(shè)計基礎(chǔ)》的表9.21查的Ka=1.65，再由式得：Pe=Ka·P=1.65·110=181.5kw（2）選取V帶型號，根據(jù)Pe=181.5kw，n1=740r/min，選用SPC窄V帶。（3）確定帶輪基準直徑主動輪290mm，從動輪400mm，在允許誤差之內(nèi)。（4）驗算帶速vm/s帶速在5～25m/s范圍內(nèi)。帶的基準長度和中心距按照結(jié)構(gòu)要求，初等中心距為1500mm，由式得：=2a+π（d1+d2）/2+（d2-d1）^2/4a=4085mm由表