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编号密级机械工程系|毕业设计说明书设计题目锤式破碎机学科专业作者姓名指导教师日期 2018年12月23日机械工程系毕业设计任务书注：此表发给学生后由指导教师填写，学生按此表要求开展毕业设计工作。
机械工程系毕业设计成绩表摘要在现代工业的发展中，锤式破碎机大量应用于水泥厂、电厂、矿山、洗选厂等各个部门。
各种金属，非金属，化工矿物等物料的生产规模日益扩大，需要破碎的物料量也迅速增加，破碎机的需求也越来越大，同时也对破碎设备提出更高的要求。
所以，它的设计有着广阔的应用情景。
在此次设计方案中，首先叙述了破碎机的发展历史、分类，锤式破碎机的原理、分类、特点，主要部件的设计参数，传动装置的选择与计算，轴及其零件的的选择，轴的转速校核，零件的安装、定位，并对个别的零件进行强度、寿命的计算，包括零件材料的选择，并对锤式破碎机的机架进行设计，并结合金属的工艺性进行改良。
关键词：破碎机；传动装置；单转子目录摘要 (Ⅰ)第1章绪论 (6)1.1破碎机的发展历史 (6)1.2破碎机的分类 (7)1.3破碎理论的发展 (8)1.3.1面积学说 (8)1.3.2体积学说 (8)1.3.3裂缝学说 (8)1.4给定的原始数据 (9)第2章锤式破碎机的原理、类型、特点 (10)2.1锤式破碎机的原理 (10)2.2锤式破碎机的类型 (10)2.3锤式破碎机特点 (11)2.3.1锤式破碎机的优点 (11)2.3.2锤式破碎机的缺点 (11)2.4锤式破碎机的规格和型号的表示方法 (11)第3章锤式破碎机主体的构造 (12)3.1机架 (12)3.2转子 (13)3.2.1主轴 (13)3.2.2锤架 (13)3.2.3锤头 (14)3.3箅条 (16)3.4托板和衬板 (16)3.5过载保护 (17)3.6密封防尘装置 (17)3.7飞轮 (17)第4章锤式破碎机主要参数的选择与确定 (18)4.1基本参数的确定与选择 (18)4.1.1转子的直径与长度 (18)4.1.2基本结构尺寸的确定 (18)4.2主要参数的确定 (19)4.2.1转子速度的计算 (19)4.2.2生产率的计算 (19)4.2.3电动机功率的计算 (19)4.2.4锤子质量的确定 (20)4.3转子的平衡 (21)第5章破碎机的传动装置 (25)5.1飞轮所需的质量的计算 (25)5.2带式传动的计算 (26)5.2.1计算功率 (26)5.2.2选定带型 (27)5.2.3确定带轮的直径 (27)5.2.4验算带速 (28)5.2.5初定轴间距 (28)5.2.6所需带的基准长度 (28)5.2.7实际轴间距a (28)5.2.8小带轮的包角 (28)5.2.9单根V带的基本额定功率 (28)5.3.0 V带的根数 (28)5.3.1单根V带的预紧力 (29)5.3.2作用在轴上的力 (29)5.3.3带轮的结构和尺寸 (29)第6章锤式破碎机轴及轴上零件的设计 (31)6.1轴的最小直径及其长度估算 (31)6.1.1轴的直径计算 (31)6.1.2轴上的各段直径及长度 (32)6.1.4按弯扭合成强度校核轴的强度 (34)6.1.5轴的转速校核 (35)6.2轴的结构设计及其合理性 (38)6.2.1轴的结构必须满足的条件 (38)6.2.2轴上零件轴向定位的使用说明 (38)6.2.3轴上零件周向定位的使用说明 (39)6.3提高轴的疲劳的结构措施 (39)6.4轴承类型的选择 (40)6.5键的强度校核 (41)第7章锤式破碎机的主体结构设计 (43)7.1机架 (43)7.2打击板 (44)7.3圆盘锤架 (44)7.4滚动轴承 (45)第8章锤式破碎机的操作与维护 (47)8.1锤式破碎机的操作方法 (47)8.1.1启动前锤式破碎机应做好的准备工作 (47)8.1.2启动后操作的事项 (47)8.1.3停车时的注意事项 (47)8.2锤式破碎机的使用与维护 (47)结论 (49)致谢 (50)参考文献 (51)计算与说明结果第1章绪论1.1破碎机的发展历史破碎机的发展经历了几个时代的变化,近代破碎机发展的历程是从西方工业革命开始的。
简摆式破碎毕业设计简摆式破碎毕业设计在现代科技日新月异的时代，人们对于机械设计的需求越来越高。
而在工程设计领域中，破碎机作为一种重要的设备，被广泛应用于矿山、建筑、冶金等行业。
为了满足这一需求，我进行了一项简摆式破碎机的毕业设计。
简摆式破碎机是一种利用摆动运动来破碎物料的设备。
与传统的破碎机相比，它具有结构简单、操作方便、能耗低等优点。
因此，我选择了这一设计方案，希望能够在破碎机领域做出一些创新。
首先，我进行了大量的文献调研，对简摆式破碎机的工作原理和结构进行了深入了解。
通过分析现有的简摆式破碎机的结构和问题，我确定了自己的设计目标：提高破碎效率、降低能耗、减少维护成本。
接下来，我开始进行具体的设计。
首先，我选择了合适的材料和工艺，确保设备的强度和耐用性。
然后，我对设备的结构进行了优化，采用了新型的破碎腔设计，使得物料在破碎过程中能够得到更加均匀的力分布，从而提高了破碎效率。
同时，我还加入了自动化控制系统，实现了设备的智能化操作，进一步降低了能耗。
在设计过程中，我还注重了设备的安全性。
通过合理的防护装置和安全控制系统，有效地避免了设备在运行过程中可能出现的事故。
同时，我还考虑了设备的维护性，采用了可拆卸的结构设计，方便用户进行日常维护和保养。
在完成设计后，我进行了一系列的实验验证。
通过对不同物料的破碎试验，我得到了一些有价值的数据。
根据实验结果，我对设计进行了进一步的优化，使得设备的性能得到了进一步的提升。
通过这次毕业设计，我不仅学到了很多关于破碎机的知识，还锻炼了自己的设计能力和实践能力。
在这个过程中，我深刻体会到了工程设计的重要性和挑战性。
只有不断学习和创新，才能在竞争激烈的市场中立于不败之地。
简摆式破碎机的毕业设计是我大学四年学习的总结和展示，也是我对未来工程设计道路的一次探索。
通过这次设计，我不仅提高了自己的专业水平，还为行业的发展做出了一些贡献。
我相信，在不久的将来，这项设计将会得到更多人的认可和应用。
1 绪论1.1选题的目的和意义中国是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家之一，煤炭的生产量和消费量占世界首位。
煤炭作为中国的主要能源及钢铁、化工领域的原料在相当长的时间内不会有大的改变，因此煤炭在中国国民经济中的地位是举足轻重的。
然而，在中国的煤炭消耗中，煤炭的加工利用处于低水平阶段，存在着高能耗、高污染、低效率的利用现状，也产生一系列的环境污染问题，如:燃煤产生烟尘和S02排放量分别占80%和90% ，中国的大气污染属典型的煤烟型大气污染。
全国己有62.3%的城市S02年平均浓度超过国家二级标准，日平排放量的持续增加使中国酸雨覆盖面积占国土均浓度超过国家三级标准。
S02面积的40%，酸雨污染给森林和农作物造成的损失每年达数百亿元。
大气中的S02的主要来源于高硫煤的使用，而中国的高硫煤约占总产量的10%,按每年10亿吨的产量算，每年约有1亿吨的高硫煤，而去硫的最基础设备就是将硫及其伴生物从煤中的解离—也就是说要将煤充分破碎，破碎煤就需要破碎机，这是选择本题的目的之一。
其二如前所述，新的选煤技术和工艺需要新型的破碎机，否则影响新的选煤工艺和方法的技术水平。
近三年来，选煤厂广泛采用的各式破碎机由于结构与机理的原因，破碎后的产品或者过粉碎严重，排料粒度不能有效的控制，同时伴有大量粉尘或者破碎机的破碎强度低，不能适应含煤研石的煤炭破碎，且破碎后粒度不均匀，容易超粒，不但使得后续的洗选难度加大，分选效果变差，同时难以满足目前市场的需要。
由此造成的损失每年数亿人民币。
为解决此问题，在国内的破碎机技术尚未满足国内使用条件的技术下，目前大量从国外进口破碎机，如山西的平塑、安家岭煤矿、神华集团的神木矿区、大柳塔选煤厂、贵州盘江集团的老屋基选煤厂、永城煤电集团、晋城无烟煤矿业集团等等，国外破碎机的价格是国内同类价格的6-8倍，如果研制的破碎机能替代进口产品，每年可为国家节约外汇至少1亿美元。
因此，无论从环保的角度、社会效益的角度、直接经济效益的角度，还是解决生产实际问题的角度，研究新型的分级破碎机，具有较重大的现实意义。
毕业设计论文任务书--颚式破碎机设计一、选题背景与意义随着社会的发展和建筑工程的迅速扩大，对于碎石作业的需求越来越高。
颚式破碎机作为一种常用的破碎设备，具有结构简单、操作方便、适用范围广等特点，在矿山、建筑、公路等领域得到了广泛的应用。
然而，当前市场上存在的颚式破碎机仍然存在一些问题，如破碎能力不足、能耗大等。
因此，通过对颚式破碎机进行设计改进，提高其性能，具有重要的实际意义和应用价值。
二、研究目标与内容1.目标：通过设计改进，提高颚式破碎机的破碎能力和工作效率，并降低能耗。
2.内容：(1)分析现有颚式破碎机的结构和工作原理，总结其优缺点；(2)研究颚式破碎机破碎过程中的破碎力学特性，分析影响破碎效率的因素；(3)基于分析结果，设计改进颚式破碎机的结构，优化破碎机的工作效率；(4)使用合适的软件对改进后的颚式破碎机进行仿真模拟，验证改进方案的可行性；(5)通过对比仿真结果和实际测试结果，评估改进后的颚式破碎机的性能提升。
三、研究方法与流程1.方法：(1)文献调研法：综合查阅相关颚式破碎机的研究文献，了解目前的研究现状和存在的问题；(2)理论分析法：通过对颚式破碎机破碎过程的力学特性进行分析，确定破碎机性能提升的关键因素；(3)仿真模拟法：使用合适的仿真软件对改进后的颚式破碎机进行模拟，验证改进效果；(4)测试验证法：通过实际测试对比仿真结果，评估改进后的颚式破碎机的性能提升。
2.流程：(1)文献调研：查阅颚式破碎机的相关文献，了解现有研究成果；(2)理论分析：对颚式破碎机的结构和破碎机制进行理论分析，确定破碎机的优化方向；(3)设计改进：基于理论分析结果，设计改进方案，优化颚式破碎机的结构；(4)仿真模拟：使用仿真软件对改进后的颚式破碎机进行模拟，验证改进方案的可行性；(5)测试验证：通过实际测试进行对比分析，评估改进后的颚式破碎机的性能提升。
四、论文结构安排1.引言(1)选题背景与意义；(2)研究现状分析；(3)研究目标；(4)研究方法与流程。
圆锥破碎机设计毕业设计圆锥破碎机设计毕业设计毕业设计是大学生在完成学业的最后一道考验，也是展示自己专业技能和创新能力的机会。
作为机械工程专业的学生，我选择了圆锥破碎机的设计作为毕业设计的主题。
本文将从设计背景、设计原理、设计过程和设计结果等方面进行论述。
设计背景圆锥破碎机是一种常用的破碎设备，广泛应用于矿山、冶金、建筑、化工等行业。
它以其高效、可靠的破碎性能，成为破碎机械领域的重要设备。
然而，目前市场上的圆锥破碎机存在一些问题，如破碎效率不高、易损件寿命短等。
因此，设计一种性能更优越、使用更便捷的圆锥破碎机成为了迫切的需求。
设计原理圆锥破碎机的设计原理主要包括破碎腔、传动装置和润滑系统。
破碎腔是破碎机的核心部件，通过圆锥体和碎石壁之间的压力差实现石料的破碎。
传动装置负责将电动机的动力传递给圆锥体，使其产生旋转运动。
润滑系统则保证了破碎机在长时间运转中的正常工作。
设计过程设计过程分为三个阶段：需求分析、方案设计和详细设计。
需求分析阶段，我首先进行了市场调研，了解了现有圆锥破碎机的性能和问题。
然后，我与导师和同学进行了讨论，确定了设计目标和指标。
在此基础上，我对圆锥破碎机的结构和工作原理进行了深入研究，进一步明确了设计需求。
方案设计阶段，我根据需求分析的结果，提出了几种不同的设计方案。
通过对比分析，我选择了一种最优方案，并进行了初步的设计。
在这个阶段，我使用了CAD软件进行三维建模，对破碎腔、传动装置和润滑系统进行了详细设计。
详细设计阶段，我进一步完善了设计方案，并进行了工程计算和强度分析。
我使用有限元分析软件对破碎腔的应力分布进行了模拟，确保其结构的合理性和稳定性。
同时，我还对传动装置和润滑系统的参数进行了调整和优化，以提高整机的性能和可靠性。
设计结果经过几个月的努力，我成功地完成了圆锥破碎机的设计。
该设计在破碎效率、使用寿命和维护保养方面都有了显著的改进。
破碎腔的结构经过优化，石料的破碎效率提高了20%，同时减少了能耗。
目录目录 (1)中文摘要 (3)第一章绪论 (3)第二章工作原理、类型、构造及特点 (5)2.1锤式破碎机的工作原理 (5)2．11工作原理 (5)2．1破碎机类型 (5)2．2锤式破碎机的构造及特点 (6)2．21破碎机的构造 (6)2．22破碎机的特点 (6)第三章锤式破碎机主要参数的确定 (7)3．1转子转速的确定 (7)3．2产量 (8)3．3电动机的功率 (8)3．4锤头的打击平衡 (9)第四章锤式破碎机主要工作部件的设计 (13)4．1轴的设计及选材 (13)4．11轴的选材 (13)4．12轴的设计 (14)4．2轴承的选择 (15)4．21轴承与轴间的配合 (15)4．22轴承的安装及密封 (15)4．3轴承座的选材及用途 (16)4．4轮毂的选材及设计 (17)4．41轮毂与轴之间的配合 (17)4．5锤柄、楔铁、锤头的选材及用途 (17)4．51锤柄的选材及设计 (18)4．52楔铁的用途 (18)4．53锤头的选材及用途 (19)4．6销轴的设计 (19)4．61销轴的选材 (19)4．62预紧力的计算 (21)4．63销轴螺纹连接的防松 (22)4．64销轴表面的粗糙度 (22)第五章锤式破碎机的发展方向..........................................................23. 设计总结. (24)鸣谢 (24)参考文献 (25)锤式破碎机的设计中文摘要本文论述了破碎加工机械——破碎机的工作原理，主要技术参数、传动系统、典型零件的结构设计及生产能力分析。
关键词：转子第一章绪论物料破碎是一个历史悠久的话题。
早在20世纪50年代艾利斯－查尔默斯公司就开始大规模研究破碎工作，60年代得出具有重大意义的结论。
随着研究的深入，人们熟知了高功率的破碎作业，可以用来改善能源效率和降低生产成本。
B． H．Bergstrom在研究单颗粒破碎时发现，在空气中一次破碎的碎片撞击金属板时明显地产生二次破碎，一次破碎的碎片具有的动能占全部破碎能量的45％。
（2015届）本科毕业设计（论文）资料2015届本科毕业设计（论文）资料第一部分本科毕业设计（论文）（2015届）本科毕业设计（论文）题目名称：制砂机的设计2015 年 5 月湖南工业大学本科毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计），题目《制砂机的设计》是本人在指导教师的指导下，进行研究工作所取得的成果。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文章以明确方式注明。
除此之外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
本人完全意识到本声明应承担的责任。
作者签名：日期：年月日摘要为了加快当今世界经济的迅速发展和全球工业化的建设脚步，人们对资源的利用不断提高，许多原料在生产过程中都要利用利用破碎机械设备进行加工，从而提高资源的利用率。
破碎机械就是运用某些特定的机构以一种或几种办法使大块物料破碎成小块的设施，通过破碎能使矿石中的有用成分或物质进行分离，使物料的表面积增大，从而增加反应速度，达到节能高效的过程。
破碎机械在工业生产中有着不可或缺的作用。
本次设计是对制砂机的结构进行了分析，它是破碎机械中的其中一种。
制砂机立轴上装有多层锤头，当它在执行工作任务时，物料首先会从给料斗进入，然后物料会因为筒体的高速运转而甩向筒体内壁，沿着筒壁下落，撞向告诉运转的锤头而被破碎，击碎后的物料飞向筒壁，又再一次受到冲击而破碎。
筒体、衬板、转子、传动装置、电机等是制砂机的主要组成部分。
在主要零部件的设计中，包括V带轮的设计计算、轴的结构设计及校核、轴承和键的选用、转子和锤头的设计计算等。
关键词：破碎机械，制砂机，结构设计ABSTRACTIn order to speed up the rapid development of today's world economy and global industrialization construction pace, to constantly improve resource utilization, many raw materials in the process of production to take advantage of using the broken mechanical equipment for processing, in order to improve utilization of resources.Crushing machine is the use of certain institutions applying pressure to one or more of the following methods make large materials broken into small pieces of equipment, can make through broken ore the useful component or material, the surface area in the material increase, thereby increasing reaction speed, energy-saving and efficient process. Crushing machine has an integral role in the industrial production.This design is the structure of sand making machine was analyzed, and it is crushing machinery. Multilayer hammer head mounted on the vertical shaft system sand machine, work, materials will be fed from the hopper, be left to the cylinder wall, and then along the wall falling meet with high-speed rotating hammer impact crushing, break after materials are compared.in the fly, thereby or subjected to impact and broken again.Sand making machine is mainly composed of shell, lining, rotor, transmission device, motor and other parts. In the design of main parts, including the V belt wheels of design calculation, structure design and check of shaft, bearing and the key of the selection, design and calculation of the rotor and hammer, etc.Keywords:Crushing machinery，Sand making machine，The structure design目录第1章课题综述 (1)1.1 制砂机背景和研究意义 (1)1.2制砂机国内外的研究现状和发展趋势 (2)1.3制砂机的工作原理、主要结构及其特点 (2)第2章制砂机总体方案设计 (4)2.1总体方案设计 (4)2.2 结构方案设计 (6)2.2.1 机架的分析 (6)2.3 机型的确定 (7)第3章电动机的选择 (8)3.1 电动机类型和结构形式的选择 (8)3.2 同步转速的确定 (8)3.3 电动机型号和功率的确定 (8)第4章 V带论的设计 (11)4.1 确定计算功率P (11)C4.2 选择V带型号 (12)4.3 确定大、小带轮基准直径，并验算带速 (12)4.3.1 初选小带轮基准直径 (12)4.3.2 验算带速V (13)4.3.3 计算并确定大带轮直径 (13)4.4 确定中心距和带长，并验算小带轮包角 (13)4.4.1 初定中心距 (13)4.4.2 计算带长L (14) (14)4.4.3 确定带的基准长度Ld4.4.4 确定实际中心距a (15)4.4.5 确定中心距的变化范围 (15)4.5 验算小带轮（即主动带轮）上的包角 (15)4.6 确定V带根数Z (16)4.7 确定单根带的初拉力F (16)4.8 计算V带对轴的压力Q (17)4.9 V带轮的机构设计 (17)III4.9.1 V带轮的材料 (17)4.9.2 V带轮的机构形式 (17)4.9.3 V带轮主要尺寸 (18)4.3.9.1 小V带轮主要尺寸 (18)4.3.9.2 大V带轮主要尺寸 (20)第5章制砂机的主要结构参数及运动参数的确定 (21)5.1 转子的直径和长度 (21)5.2 转子的转速 (21)5.3 锤头的数量 (22)5.4 锤头质量的计算 (22)5.5 计算生产率 (23)第6章主轴，轴承，键等的强度校核与计算 (24)6.1 选择轴的材料，并确定许用应力 (24)6.2 主轴最小轴径的估算 (24)6.3 轴的基本结构和基本尺寸的确定 (25)6.4 轴的强度计算和校核 (27)6.4.1 破碎力的确定 (27)6.4.2 轴的受力分析 (27)6.4.3 轴的疲劳强度和安全系数的校核 (28)6.5 轴承的选用和校核 (30)6.5.1 轴承的选用 (30)6.5.2 轴承的寿命校核 (30)6.6 键的选用 (31)第7章相关零件的设计 (33)7.1 反击板的设计 (33)7.2 给料口的设计 (33)7.3 锤子的设计 (35)7.4 注油管和密封圈的选择 (35)结论 (36)参考文献 (37)致谢 (38)IV第1章课题综述1.1制砂机的背景和研究意义为了加快当今世界经济的迅速发展和全球工业化的建设脚步，人们对资源的利用不断提高，许多原料在生产过程中都要利用利用破碎机械设备进行加工，从而提高资源的利用率。
双轴剪切式破碎机毕业设计在现代社会，快速高效的破碎机已经成为了生产力的重要组成部分。
而“双轴剪切式破碎机”则是一种具有高效破碎和经济性的破碎机器。
为了更好地了解这一设备的使用和效果，学生们需要进行一次毕业设计，以下便是具体的设计步骤。
首先，需要对于双轴剪切式破碎机的特点展开周密的调研。
毕竟毕业设计不仅仅要设计出一款具有一定破碎能力的设备，同时也需要做到可以与市场接轨，满足生产需要。
因此，需要仔细研究当前市场上已经存在的破碎机，了解它们的特点和优缺点。
这样可以为后续的设计提供参考和借鉴。
同时，还需要建立一份清晰的破碎机性能测试表格，并根据标准指标对设备进行可靠性分析，在此基础上优化设计。
其次，在深入理解破碎机的基本原理后，需要针对具体的设备结构、破碎刀片形状等因素进行详细的设计与尝试。
这个步骤包括了使用专业设计软件进行设计绘图，尝试不同的结构、材料、形状等方面的变化，以达到最佳破碎效果的设计方案。
可以尝试很多种不同的改进方式，例如增加刀片数量，调整刀片角度等。
接下来，是制作“雏形”样机。
需要按照之前确定的设计方案，使用专业机械制造和加工设备制作一份样机。
整个制造和加工过程需要精细、耐心，以获取最终的良好效果。
样机做好后要对其进行可靠性测试，并对存在的问题进行调整。
最后，还需要编写详细的设计报告。
设计报告应包括对双轴剪切式破碎机的整体介绍、性能指标分析、对市场的适用性评估、设计细节说明、样机制造评测结果以及后续优化方案等内容。
通过最终设计报告的撰写，学生们可以清晰地反映整个毕业设计过程，体现出自己的分析能力和解决问题的能力。
在毕业论文的申请过程中，学生们还需要向有关部门提交破碎机申请和设计方案，以获取许可和资金支持。
整个毕业设计过程需要学生们框架性地思考问题，结合自己的专业知识，确定设计方案并开展相关的实践。
最终，学生们可以从整个设计过程中获取到宝贵的知识和经验，不仅是对于自己的成长有帮助，还为今后的从业生涯打下了基础。
毕 业 设 计（论文）（说 明 书）题 目： 锤式破碎机毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要锤式破碎机大量应用于水泥厂、电厂等各个部门，所以，它的设计有着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度校核和试验。
1 绪论现代破碎理论与国破碎设备的发展矿业是国民经济中的基础产业，它与国民经济的发展息息相关。
矿物加工是矿业的一个非常重要的环节，它不但要为其他领域提供原材料，而且还要为自身的可持续发展提供机遇。
粉碎是矿物加工中不可缺少的一种工艺过程，粉碎的任务是提供具有一定粒度、粒度组成和充分解离而又不过粉碎的加工原料，以便下一步的加工、处理和使用。
当今世界矿物加工领域中破碎、磨矿能耗约占整个选矿过程能耗的40%～60% ，据资料表明，20世纪90年代以来世界上约12%的电能用于粉碎物料。
破碎、磨矿的节能降耗成了选矿领域降低成本、增加经济效益的重要手段之一。
而破碎理论的成熟是破碎机实现节能降耗的先决条件，因而破碎设备的发展依赖于破碎理论的发展。
1.1 破碎理论1.1.1 破碎理论综述（1） 早期破碎理论19世纪中叶，许多学者就粉碎能耗的关系问题纷纷提出自己的看法，其中最著名的有雷廷格(Rittinger)的“面积说”，基克(Kick)的“体积说”和庞德(Bond)的“裂缝说”，他们的数学表达式可以写成：1dA =rds(Rittinger 理论) (1-1)2dA =kdv(Kick 理论) (1-2)i ωω=理论) (1-3) 而这三论的表达式，可以统计地由沃克公式表示为：C n dx dE x =- (1-4)式中C 为与物料性质及设备性能有关的参数,n 为与破碎程度有关的指数,负号表示粉碎消耗能量。
当 n=2时，积分上式得雷廷格公式；令n=1.5而后积分，得邦德公式；n=1时的积分结果即基克公式。
三论表达式右边粒度的表示法，“面积说”采用调和平均径；“体积说”采用加权几何平均径；而“裂缝说”采用80%所有通过的方孔筛宽的尺寸来表示。
他们采用的粒度都是靠经验确定的。
实际运用中，这三论各自仅反映粉碎过程的某一阶段，互不矛盾。
对于粗粒物料的粉碎过程，“体积说”比较接近于实际；对于细粒物料，“面积说”与实际过程较吻合；“裂缝说”使用于中等粒度的粉碎过程。
（2）层压破碎理论在上世纪8O年代，人们在研究单颗粒破碎时发现，在空气中一次破碎的碎片撞击金属板时明显地产生二次破碎，一次破碎的碎片具有的动能占全部破碎能量的45%。
如能充分利用二次破碎能量则可提高破碎效率。
也有人指出，较小的持续负荷比短时间的强大冲击，更有希望破碎物料。
同时在对冲击力与挤压力对颗粒层的破碎效果进行研究后得出结论：静压粉碎效率为100%，单次冲击效率为35%～40%。
为了节约能量，提高粉碎效率，应多用静压粉碎，少用冲击粉碎。
如果使大批脆性物料颗粒受到50MPa以上的压力，就能够由“料层粉碎”节约出可观的能量。
基于这两个认识形成了层压破碎理论，与传统的挤压破碎理论不同，传统的挤压破碎认为石料的破碎是基于单颗粒发生在颗粒与衬板之间。
层压破碎认为石料颗粒的破碎不仅发生在颗粒与衬板之间，同时也大量发生在颗粒与颗粒之间。
其特征是在破碎室的有效破碎段形成高密度的多个颗粒层，将充足的破碎功作用于石料颗粒群，在充分发挥层压破碎的同时充分利用了石料破碎过程中所产生的强大碎片飞动能对相邻石料进行再破碎，获得极高的破碎率。
即便是比较大的排料口间隙也能大量生产细粒产品。
料层石料颗粒之间的相互挤压，实现了选择性破碎，使那些强度低的针、片石料在层压破碎中首先破碎，故能产生优粒形含量很高的石料产品(针片状含量≤15%)。
颚式破碎机是在这一理论的指导下应运而生的代表性破碎设备。
（3）自冲击破碎理论及自冲击破碎机自冲击破碎理论是上世纪8O年代初，新西兰BARMAC公司的布赖恩·巴特立和吉姆·麦克唐纳提出的。
传统的冲击破碎机是靠旋转的板锤直接冲击石料，对石料破碎并给石料破碎所需动能，板锤在破碎石料的过程中自己也在快速消耗。
与传统的冲击破碎方式不同，自冲击破碎则是石料与石料之间的冲击破碎，一部分石料通过高速旋转装置获得动能，与另一部分伞状以瀑落而下的石料冲击破碎，在破碎腔一部分石料形成自衬式工作部件，使机器本身不受磨损。
石料自衬保护了易损零部件，而本身又是被破碎物料。
石料在工作时实现了不断破碎——形成石衬与排料一一再破碎的循环破碎、排料过程。
破碎过程是一种选择性破碎，石料产品针片状含量可≤1O%。
自冲击破碎机由涡动破碎腔、进料分料装置、转子旋冲器、动力传动装置、机架等组成。
石料通过给料装置进入转子中心，转子高速回转，中心石料受离心力作用而飞溅，像子弹一样，与另一部分以伞状瀑落方式分流而下，在和转子周围环形石料相碰击而产生第一次“石打石”自破碎，并共同飞溅到反击石衬环上而产生第二次“石打石”自破碎(如图1-1)。
设备壁和转子出流喷射口侧壁在运转中自形成抛物紧贴自衬层，使设备部件无磨损。
石料在相互打击后，又会在转子与壳体之间破碎腔再次作回转弧的回流运动，而形成多次“石打石”自破碎。
破碎过程中，在物料颗粒之间传递能量，可使激烈的冲击摩擦转变为温和的研磨。
颗粒受到阻力，在消耗能量的同时被击碎，直到能量全部消耗掉为止，最后脱离破碎腔，经排料口排出。
物料的破碎过程是物料颗粒之间的能量交换，从而提高了能量的利用率。
自冲击破碎机最显著的特点主要表现在破碎发生在石料与石料之间，使设备的磨损损耗大大降低，减少了维修次数，延长了设备使用寿耗大大降低，减少了维修次数，延长了设备使用寿命。
同时产品粒度等级不因机件的磨损而改变，破碎效率也保持恒定。
破碎机的部本身形成空气流通系统，因此它对周围的环境污染很小。
由于细小的物料颗粒所具有的动能小，破碎的可能性也很小，从而可以避免过粉磨现象的产生。
自冲击破碎机选择性破碎，可生产优形粒料，是一种高能量利用率设备。
自冲击破碎机主要是用于路用碎石系统的三级或四级破碎，生产中、细碎石和砂，也可降低转子的速度而用于粗细石料的整形以提高产品立方体颗粒含量。
图1-11.1.2 破碎理论的发展随着矿产资源大量的开采利用，有色冶金、黑色冶金、化工、轻工等矿产资源日趋贫化，开采量大幅增加，建材、路、桥、坝用到的矿石量也迅猛增大。
使物料加工的第一道工序——粉碎作业显得尤为重要。
据统计，粉碎作业的耗电占到选矿厂总耗电量的50％以上。
如何合理利用能源、节约能源，使能源利用保持可持续发展是我们研究的重要课题。
为此，探索物料粉碎状态与能量消耗之间的在联系，指导制造更有利于粉碎、更节能的粉碎设备对降低能耗、节约能源有重要的理论研究价值和重大的现实意义。
粉碎作业可追溯到几千年以前(我们的祖先制陶、冶炼、开山碎石等)，甚至更远，但它作为大规模的社会化行为，并提升到一定的理论高度是在第一次工业革命以后。
1867年，学者P ．R ．Von Rittinger 提出了一个崭新的概念——破碎理论。
它首次以定量的方法揭示了物料粉碎状态与能量消耗之间的在联系，对物料粉碎领域的发展起着重要的指导作用。
之后，很多学者在这方面做出了重大贡献。
（1） 高丁一舒曼的产品粒度特性方程A ．M ．高丁和R ．舒曼先后研究了在不同粉碎方式下，物料原始粒度和粉碎产物之间的在联系，建立了产品粒度特性方程，即高丁一舒曼方程式(简称G —S 方程式)。
它是研究粉碎理论的重要手段。
A ．M ．高丁提出的粒度特性方程为：lg lg lg W m x C =+ (1-5)式中：W — 一定筛比下的产率；C —与测量单位有关的常数；m —与物料性质有关的常数1940年，R ．舒曼提出的粒度特性方程为：W 100ax K ⎛⎫= ⎪⎝⎭(1-6) 式中：W —筛下积算重量百分率；K —理论最大粒度，当筛孔宽（x ）与之相等时，全部矿料进入筛下，W=100％；a —与物料性质有关的指数。
（2） 罗辛-拉姆勒尔方程式1933年，罗辛（Rosin ）-E.拉姆勒尔(Rammler)发表粉煤的粒度特性方程式如下： '1()100()100100()100()100n n n n bxbx bxW x nbx e W x e R x W x e ----==-=-= (1-7)式中 '()W x —x 粒度的重量百分率；()W x —它的筛下积累；()R x —筛上积累；b 与n —参数，b 与n 都反映物料的均匀性。
n 越大，物料越均匀，b 值越大，矿料越均匀。
（3） 高丁-梅洛伊方程式1962年A.M.高丁-T.P.梅洛伊（Meloy ），从理论上导出此式。
假定所破碎的固体是各向同性的和均匀的，破碎是单次事件，有若干个切面在此单次事件中同时随机地切割固体，并产生形状相同的碎片。
对于这样的破碎模型，用概率论导出：0()11rx W x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭ (1-8) 式中: ()W x —小于x 的积算重量百分率；r —无因次的参数；0x —最大粒度。
如果用重量百分率表示为：1'001()1r x W x r x x -⎛⎫=- ⎪⎝⎭ (1-9)（4） P.R.Von Rittinger 的面积学说1867年，P.R.Von Rittinger 根据物料粉碎后的比表面积较粉碎前增加，粉碎产品越细，比表面积也越大，则输入的粉碎能量也越多这一现象，提出了著名的面积学说，即粉碎能耗与粉碎时新生表面积成正比，或粉碎单位质量物料的能耗，与新生的比表面积成正比。
此学说的物理基础表达式为:11A K S =∆ (1-10)式中 1A —产生新表面S ∆所需的功;1K —比例系数,即产生一个新表面积所需的功,又可以做比表面能。
式(1-10)是面积学说的物理基础表达，概念虽然清楚，但工程上无法计算应用。
设矿块直径为D ，如果由直径求表面积的形状系数为1k ，由直径求体积的形状系数为2k ，那么21k D 为矿块表面积，32k D 为矿块体积。
再设Q 为被破碎矿块的总质量，如果δ为单位体积的矿石质量，那么在总质量Q 的矿石中含有直径为D 的矿块数是:32Q n k D δ= (1-11) 取物理基础表达式(1-10)的微分式:1dA dS γ= (1-12)由(1-11)可以列出破碎矿石质量为Q 的矿石所需的功如下:21132Q dA (k D )k Dd γδ= (1-13) 设0D 为给矿直径, p D 为破碎产物直径,式(1-12)在0D 和p D 限积分得到:0p D 111D 20111A K Q dD=K Q[]D p D D =-⎰ (1-14) 式(1-14)中,比例系数1K 目前无法确定的,因为它是产生单位新表面积得功耗,由于破碎中的声损失能和光辐射能等破碎能无法确定,故用于产生新生表面积得能也是不知道的, 1K 无法确定,故很难用式(1-14)来计算破碎消耗的功。
但如果消去1K ，可以做一些相对比较的计算。
由于给矿和产品都是混合粒群,不是单一尺寸的矿块,故应当用平均粒度做计算。
