煤矿井下救生舱文件汇编

PAGE86/NUMPAGES86摘要锤式破裂机大量应用于水泥厂、电厂等各个部门，因此，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，就指各个要紧零部件的设计、安装、定位等问题，并对个不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分析。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。并随后对整体进行安装、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，最后对两个要紧工作零件的加工精度、公差选择进行分析，以保证破裂机最终设计的经济性和可靠性。关键词锤式破裂机锤头强度公差AbstractHammertypebreakersareappliedtosucheachdepartmentasthecementplant,powerplant,etc.inalargeamount,soitsdesignhasanextensiveprospectandexperiencethatcanbeusedforreference.Itsdesignessenceis,formerlyaftertotalconceptualdesign,adesignwhichpointseachmainsparepart,questionofinstallingandmakingareservationetc.,andcarryontheintensitytocheckandtesttothespecificpart,andinrelevantthematicparts,analysisofcomparingquestionthatthelife-spanofverybeginningofthehammerlengthensindetail.Inthedesignofeachsparepart,shouldincludethechoice,sureness,demandprocessed,structurecraftsatisficationofthesizeofthematerial,andthedemandforcooperatingwithotherparts,etc..Whentheintensityischecked,shoulduserelevantformulae,carryontheanalysisofthedangerousposition,needtocheckform,mapping,calculation,etc..Thentotoinstall,workcourse,worksituationafterpredictthatcarriesonmoreoverallinspectionwhole,giveconsiderationtothequestioninsuchrespectsasmaintainingandsafety,etc.atthesametime.Finally,choosetoanalyseinmachiningaccuracy,publicerrandtotwogroundworkparts,economyanddependabilitythatthebreakersoedastoensureisdesignedfinally.KeyWordsHammertypebreakershammerintensitytolerance第1章绪论1.1锤式破裂机和破裂机的分类：1.1.1锤式破裂机的分类：=1\*GB2⑴、按回转轴数分为：单转子和双转子。=2\*GB2⑵、按转子的回转方向分：不可逆式和可逆式。=3\*GB2⑶、按锤头的排列方式分：单排式和多排式。=4\*GB2⑷、按锤头在转子上的连接方式：固定锤式和活动锤式。1.1.2破裂机的分类：=1\*GB2⑴、按破裂作业的粒度要求分为：粗碎破裂机、中碎破裂机、细碎破裂机。=2\*GB2⑵、按结构和工作原理分为：颚式破裂机、旋回破裂机、圆锥破裂机、锟式破裂机、锤式破裂机、反击式破裂机。1.2锤式破裂机的优缺点1.2.1锤式破裂机的优点：=1\*GB2⑴、构造简单、尺寸紧凑、自重较小，单位产品的功率消耗小。=2\*GB2⑵、生产率高，破裂比大（单转子式的破裂比可达i=10～15）,产品的粒度小而均匀，呈立方体，过度破裂现象少。=3\*GB2⑶、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锤式破裂机的缺点：=1\*GB2⑴、要紧工作部件，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。=2\*GB2⑵、破裂腔中落入不易破裂的金属块时，易发生事故。=3\*GB2⑶、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锤式破裂机的规格和型号锤式破裂机的规格用转子的直径D和长度L来表示，如ф1000mm×1200mm的锤式破裂机，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×1600mm，ф2000mm×1200mm。可逆式的：ф1430mm×1000mm，ф1000mm×1000mm。第2章锤式破裂机的工作原理及破裂实质2.1锤式破裂机的工作原理

物料进入破裂机中，立即受到高速回转的锤头的冲击而粉碎。破裂了的物料，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裂。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裂，在物料破裂的整个过程中，物料之间也相互冲击粉碎。2.2锤式破裂机的破裂实质2.2.1破裂的目的和意义=1\*GB2⑴、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裂机进行加工处理，如在选矿厂，为使矿石中的有用矿物达到单体分离，就需要用破裂机将原矿破裂到磨矿工艺所要求的粒度。磨机再将破裂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，须将原料破裂，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，需要用破裂机械将原料破裂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、粉末冶金等部门，须用破裂机械将原料破裂到下一步作业要求的粒度。=2\*GB2⑵、意义：在化工、电力部门，破裂粉磨机械将原料破裂，粉磨，增加了物料的表面积，为缩短物料的化学反应的时刻制造有利条件。随着工业的迅速进展和资源的迅速减小，各部门生产中废料的再利用是专门重要的，这些废料的再加工处理需用破裂机械进行破裂。因此，破裂机械在许多部门起着重要作用。2.2.2矿石的力学性能与锤式破裂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专门大，故当破裂机的施力方式与矿石性质相适应时，才会有好的破裂效果。对硬矿石，采纳折断配合冲击来破裂比较合适，若用研磨粉碎，机件将遭受严峻磨损。关于脆性矿石，采纳劈裂和弯折破裂较有利，若用研磨粉碎，则产品中细粉会增多关于韧性及粘性专门大的矿石。采纳磨碎较好。常见的软矿石有：煤、方铅矿、无烟煤等，它的抗压强度是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。可依照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裂施力方式，以及与该破裂施力方式相应的破裂机械。2.2.3破裂过程的实质破裂过程，必须是外力对被破裂物料做功，克服它内部质点间的内聚力，才能发生破裂。当外力对其做功，使它破裂时，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确实是阐明破裂过程的输入功与破裂前后物料的潜能变化之间的关系。为了查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裂功耗学讲。目前公认的有：面积学讲，体积学讲，裂缝学讲。我们只做简单的介绍：1．面积学讲：1867年，Rittinger提出的，破裂消耗的有用功与新生成的物料的表面积成正比。2．体积学讲：1874年，俄国基尔皮切夫与18885年的基克先后独立提出，外力作用于物体发生变形，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。能够如此叙述：几何形状相似的同种物料，破裂成同样形状的产物，所需的功与她们的体积或质量成正比。3．裂缝学讲：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。因此，破裂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。三个学讲各有一定的适用范围，Hukki实验研究表明：粗碎时，体积学讲比较准确，裂缝学讲与实际相差专门大。细碎时，面积学讲比较准确，裂缝学讲计算的数据较小。粗碎、细碎之间的较宽的范围，裂缝学讲较符合实际。只要正确的运用它们，就能够为分析研究破裂过程提供理论依照和方法。第3章锤式破裂机的总体及要紧参数设计3.1型号为锤式破裂机的总体方案设计本次设计的是单转子、多排锤、不可逆式锤式破裂机，型号为pc-80000。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，磨损后能够更换，机壳和轴之间漏灰现象十分严峻，为了防止漏灰，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。为了便于检修、调整和更换蓖条，下机体的前后两面都开有一个检修孔。为了便于检修、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6个均匀分布的销孔，通过销轴将68个锤头悬挂起来。为了防止圆盘和锤子的轴向窜动。销轴两端用锁紧螺母固定。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，幸免破裂大块物料时，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。3.主轴是支承转子的要紧零件，冲击力由它来承受。因此，要求其材质具有较高的韧性和强度。通常断面为圆形，且有平键和其他零件连接。4.打击板有两块，折线型。一个能够调整，一个是固定的。调整的一个靠的是安装在箱体上的螺杆装置。5.锤头是要紧的工作部件。其质量、形状、和材质对破裂机的生产能力有专门大的阻碍。因此，依照不同的进料尺寸来选择适当的锤头质量。要破裂中等硬度的物料，能够采纳如图3-1所示的形状。锤头用高碳钢铸造或锻造，也可用高锰钢铸造。为了提高耐磨性，有的锤头表面涂上一层硬质合金，有的采纳高铬铸铁。6.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的圆弧状，合格的产品通过蓖缝排出。其断面形状为梯形，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。截面形状用梯形。7.蓖条和锤头间隙用凸轮装置调整（通过棘轮带动凸轮）。8.给定的原始数据是：破裂能力为20到30吨。破裂机转子的转速在900和1100之间破裂机的最大物料给料粒度为：小于150破裂机的最大排料粒度不能超过：10破裂机的物料容许湿度小于9%。破裂机的破裂程度为：中、细。破裂机的应用场所是：水泥厂、选煤厂、火力电厂等。破裂机的破裂对象是：石灰石、煤块、焦碳、石膏等软物料3.2该型号破裂机的工作参数设计计算3.2.1转子转速的计算粒度、锤头的磨损等因素来确定。按公式来计算。锤式破裂机的转子转速按所需的圆周速度计算，锤头的圆周速度依照被破裂物料的性质、破裂产品的式中──锤头的圆周速度（m/s）──转子的直径（m）一般中小型破裂机转速为750到1500，圆周速度为25到70，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。3.2.2生产率的计算生产率与锤式破裂机的规格、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有关。一般采纳经验公式：式中Q──生产率()──物料的密度()──经验系数因为该型号的破裂机破裂的是中、硬物料。取值在30到45之间。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。破裂比和生产率。目前，尚无一个完整的计算公式，一般依照实践经验和实验数据，依照经验公式进行计算：系数取值在0.1到0.15之间。3.3该种破裂机的要紧结构参数设计计算3.3.1转子的直径与长度：锤式破裂机的规格用转子的直径D和长度L来表示，因此转子的直径D=800mm，转子的长度L=800mm。3.3.2给料口的宽度和长度：锤式破裂机的给料口的长度与转子的相同。其宽度B2。3.3.3排料口的尺寸该尺寸由蓖条间隙来操纵，而蓖条间隙由产品的粒度的大小来决定。对该破裂机来讲，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：因为铰接在转子上，因此正确选择锤头质量对破裂效率和能耗都有专门大阻碍，假如锤头质量选得过小，则可能满足不了锤击一次就将物料破裂的要求。若选得过大，无用功耗过大，离心力也大，对其他零件会有阻碍并易损坏。依照动量定理计算锤头质量时，考虑到锤头打击物料后，必定会产生速度损失，若损失过大，就会使锤头绕本身的悬挂轴向后偏倒。降低生产率和增加无用功的消耗。为了使锤头打击物料后出现偏倒，能够通过离心力作用而在下一次破裂时物料专门快恢复到正确工作位置。因此，要求锤头打击物料后的速度损失不宜过大。一般同意速度损失40%到60%（依照实践经验）即：式中──锤头打击物料后的圆周线速度(m/s)──锤头打击物料前的圆周线速度(m/s)若锤头与物料为了弹性碰撞。且设物料碰撞之前的运动速度为0，依照动量定理，可得：(3-1)由上式可知，式中──锤头折算到打击中心处的质量(kg)──最大物料块的质量(kg)综上所述，然而，只是锤头的打击质量。实际质量应依照打击质量的转动顺序和锤头的转动惯量求得，式中──锤头打击中心到悬挂点的距离(m)──锤头质心到悬挂点的距离(m)第4章锤式破裂机的要紧结构设计4.1锤头设计与计算锤头是要紧工作零件，其设计要紧是指结构的设计。因为锤头的形状、质量、材质与破裂机的生产能力有专门大阻碍。尤其形状对质量的分布、材料的充分利用有专门大的阻碍。关于锤头的结构设计及相关改进在专题中有较详细的论述。总之，其形状、结构的设计，关于其工作能力，对整个机器的生产能力。以及经济性等各方面有深远的阻碍。锤头形状大体分轻型、中型、重型。本型号的锤式破裂机要紧是设计中型的锤头。其形状如前面的图3-1所示。并有相关的计算。锤头材料的选择问题是专门关键的问题。材料的选择取决于工作零件的工作状况和要求。因为破裂机要破裂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。为了提高其耐磨性，采纳高锰低合金钢，有的在工作表面涂上一层硬质合金。有的采纳高铬铸铁，其耐磨性比高锰钢锤头提高数倍。关于材料的选择问题，在专题部分：提高锤头的耐磨性研究中，有专门的论述。就不详细介绍了。总之，锤头材料的选择，不仅关系到锤头的工作寿命，机器的生产能力、生产效率，还关系到各方面的经济性。4.2圆盘的结构设计与计算依照设计的要求，每根销轴上需要有8个锤子。圆盘是用来悬挂锤头的，一共需有9个圆盘，最两侧的两个，共有的特点是，一侧设置了锁紧螺母，另一端用轴肩定位。所用的螺母为GB-812-85，如此每个圆盘均匀分布6个圆孔，即能够通过六根销轴，用来悬挂锤头，锤头和院盘之间的间隙除了通过削轴连接，还有隔套隔开，为了爱护圆盘的侧面，减少或尽量幸免其侧面的磨损。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，该型号的破裂机，光凭其型号就能够明白，转子的直径为800mm，因此，圆盘的大小的取值就有了一定的范围。不妨取做560mm，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。因此结构中一定有键槽，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。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，一个是工作能力计算。后者要紧是指强度计算。主轴的结构设计依照轴上零件的安装、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，因此大多数情况下，只需要对轴的强度进行计算即可。因为其工作能力一般要紧取决于轴的强度。现在只做强度计算，以防止或检验断裂和塑性变形。而关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。关于高速运转的轴，还应该进行振动稳定性计算。以防止产生共振破坏。因此，对该破裂机的主轴来讲，只需进行强度计算。4.3.1轴的材料的选择轴的材料要紧是碳素钢和合金钢。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，同时也能够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。故采纳碳钢制造轴尤为广泛。最常用的是45号钢。4.3.2轴的最小直径和长度的估算零件在轴上的安装和拆卸方案确定了之后，轴的形状便大体确定了，因为对该主轴来讲，其安装顺序为：先安装中间的转子部分，然后放置在箱体上，再安装轴承端盖，接着是轴承、外轴承座。最后两端分不是带轮和飞轮。各轴段的直径所需要的轴径与轴上的载荷的大小有关。在初步确定其直径的同时，还通常不明白支反力的作用点，不能确定其弯矩的大小及分布情况。因此还不能按轴上的所受的具体载荷及其引起的应力来确定主轴的直径。然而，在对其进行结构设计之前，通常能求出主轴的扭矩。因此，先按轴的扭矩初步可能所要的轴的直径。并记现在所求出的最小直径为。然后再按照主轴的装配方案和定位要求，从处逐一确定各轴段的直径的大小。另外，有配合要求的轴段，应尽量采纳标准直径，比如安装轴承的轴段，安装标准件的部位的轴段，都应取为相应的标准直径及所选的配合的公差。确定主轴的各段的长度，尽可能使其结构紧凑，同时还要保证，转子以及带轮、飞轮、轴承所需要的装配和调整的空间，也确实是讲，所确定的轴的各段长度，必须考虑到各零件与主轴配合部分的轴向尺寸和相邻零件间必要的间隙。前面差不多通过设计计算，得到转子、飞轮、带轮的大体尺寸，因此轴的长度也可大致确定了。其草图如下：4.3.3结构设计的合理性检验关于轴的结构必须满足：=1\*GB2⑴.主轴和安装在主轴上的零件要有准确的工作位置；=2\*GB2⑵．轴上的零件便于安装和拆卸、调整。=3\*GB2⑶．轴应有良好的制造工艺性。1.轴上零件的安放顺序如下：飞轮、轴承、圆盘、轴套、轴承、带轮因为主轴是阶梯轴，依照阶梯轴的特点，同时轴上零件的安装要求也不高，因此上面提到的第二条容易满足。至于第三条：轴的制造工艺性，要紧是指便于加工和装配轴上的零件。同时生产率高、成本低。一般来讲，结构越简单，工艺性越好。因此应该尽量简化轴的结构。为了便于装配零件并去掉毛刺，轴端应制出45度倒角。在需要切制螺纹的轴段，应留有退刀槽。起尺寸都可查有关的标准和手册。若需要磨削加工的轴段，应留有砂轮和越程槽。具体分析如下：该主轴有3个轴段有键槽，为了减少装夹工件所需的时刻，应在这些不同的轴段上开的键槽在轴的同一条母线上。另外，还为了减少加工刀具的种类和提高劳动生产率，轴上直径近似的地点，圆角、倒角、键槽宽度、砂轮越程槽宽度，退刀槽宽度等尽可能采纳相同的尺寸。2.下面仍就轴上零件的定位问题，详细地阐述一下，一些轴向和周向定位零件的使用及特点。=1\*GB2⑴先讲轴上零件的轴向定位，就以此主轴为例，要紧有轴肩、套筒、圆螺母、轴端挡圈、轴承端盖等，靠这些定位元件来保证的。=1\*GB3①．轴肩要紧分为两大类，定位轴肩和非定位轴肩。在该主轴上，轴肩专门多，这两大类都包括。尽管利用轴肩定位是最方便可靠的方法，然而采纳轴肩就必定导致一个问题，那确实是不可幸免的使轴径加大，而且轴肩处将因为截面突变而引起应力集中。另外，轴肩也不利于加工。因此，在考虑轴的设计时，尽量幸免过多的轴肩定位。而且，还有一点需要讲明，轴肩多用于轴向力比较大的场合。值得注意的是，定位每一个滚动轴承的轴肩，都有两处，且差不多上定位轴肩。对这种定位轴肩来讲，有一个要求：轴肩的高度必须低于轴承内圈端面的高度，以便拆卸轴承。轴肩的高度可查机械设计手册中的轴承安装尺寸。还有，为了使零件能紧靠轴肩而得到准确可靠的定位，轴肩处的过渡圆角半径必须小于与之相配的零件毂孔的端部的圆角半径或倒角尺寸。轴和零件上的倒角和圆角尺寸的常用规范能够查教材下册中的第651页的表。非定位轴肩是为了加工和装配方便而设置的。高度没有严格的规定，一般可取为1到2毫米。=2\*GB3②．在该主轴上，还采纳了套筒定位，这种定位方式的特点是，结构简单，定位可靠，轴上不需要开槽、钻孔和切制螺纹，可不能阻碍到轴的疲劳强度。因此，在两个零件之间，且间距不大时，能够采纳这种定位。同时，套筒定位还保证了两个圆盘，或者，圆盘和锤头（销轴套筒）之间的轴向定位。因此，若两零件的间距太大，则不宜用套筒定位这种方式，因为，那样就会增大套筒质量以及材料用量。另外，套筒与轴的配合比较松，假如轴的转速较高，也不宜采纳套筒定位。=3\*GB3③．在该主轴的轴端，以及销轴的轴端，都采纳了圆螺母定位。这种定位能够承受大的轴向力，然而，轴上的螺纹处将会有较大的应力集中，降低轴的疲劳强度，因此，一般用于固定轴端的零件。就如上面所述，若两零件的间距太大，不宜用套筒定位这种方式的时候，就能够考虑采纳圆螺母定位。=4\*GB3④．在该主轴上，还采纳了轴承端盖通过螺钉与其他部分连接。而使滚动轴承的外圈得到轴向定位。有时，整个轴的轴向定位也能够靠轴承端盖来实现。=2\*GB2⑵再讲轴向零件一般也常用到周向定位。周向定位的目的是限制轴上零件与轴发生相对运动。在该主轴上，有三处都采纳的是平键连接，其他的常用周向定位元件有，花键、销、紧定螺钉和过盈配合等。圆盘、飞轮、带轮差不多上用平键连接的。其他的，如齿轮、半联轴器等与轴的周向定位也都采纳这种连接方式。按其直径，由手册查地平键剖面b×h，键槽用键槽铣刀加工的。轴的草图如图4-2所示。4.3.4轴的弯扭合成强度计算在初步完成轴的结构设计之后，对上面的草图略加修改，即可进行强度的校核计罢了。前面提到过，多数情况下，轴的工作能力一般要紧取决于轴的强度。现在只做强度计算，以防止或检验断裂和塑性变形。而关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。关于高速运转的轴，还应该进行振动稳定性计算。以防止产生共振破坏。在进行轴的强度校核计算时，应依照轴的具体载荷和应力情况，采纳相应的计算方法，并恰当的选择其许用应力。依照计算原则，关于传动轴（仅仅或要紧承受扭矩）按照扭矩强度条件进行计算，关于心轴（只承受弯矩）应该按照弯曲疲劳强度进行计算，关于该主轴，既承受扭矩还承受弯矩，是一个转轴，因此必须进行弯扭合成强度条件进行计算，需要时还应该进行疲劳强度的精确校核。先按照弯扭合成强度条件进行计算：通过对该主轴的结构设计，轴的要紧结构尺寸，轴上的零件的位置以及外载荷和支反力的作用位置差不多确定。轴上的载荷能够求得，因此能够按弯扭合成强度条件对该主轴进行强度的校核计算，其计算步骤如下：=1\*GB3①做出轴的计算简图（力学模型）轴上受的载荷是由轴上的零件传来的，因此，计算时，能够将轴上的分布载荷情况简化为集中力。其作用点能够一律简化，取为分布载荷的中点，作用在轴上的扭矩，一般从传动件轮毂宽度的中点算起，通常把当作置于铰链支座上的梁，支反力的作用点与轴承的类型和布置方式有关。在做计算简图时，应该先求出轴上的受力零件的载荷（若为空间力系，再分解为水平分力和垂直分力。然后求出各支承的水平反力和垂直反力），如图4-4所示。=2\*GB3②做弯矩图：依照前面的简图，分不按水平面和垂直面计算各力产生的弯矩图，并按计算结果分不作出水平面上的弯矩图和垂直面上的弯矩图上，然后按照后面的公式推导出总弯矩，并作出图，如图4-4所示。=3\*GB3③作出扭矩图，如图4-3所示：=4\*GB3④作出计算弯矩图依照差不多作出的总弯矩图和扭矩图，求出计算弯矩，并做出图。同时写出其计算公式：=上式中，──考虑扭矩和弯矩的加载情况以及产生应力的循环特性差异的系数。因为通常由弯矩产生的弯曲应力是对称循环的变应力，故在求计算弯矩时，必须计算这种循环特性差异的阻碍。依照经验，当扭转切应力为静应力时，取；当扭转切应力为脉动循环变应力时，；当扭转切应力为对称循环变应力时，取。=5\*GB3⑤校核轴的强度已知轴的计算弯矩后，即可针对某些危险截面（即计算弯矩大而轴的直径可能不足的截面）作强度校核计算。按第三强度理论，计算弯曲应力上式中，──轴的抗弯截面系数（）。──轴的许用弯曲应力（）。由表可查为60Mpa的计算公式，依照截面的不同而不同。对该主轴来讲，其需要计算的截面，都带有键槽，而且是单键槽。因此，其计算公式为： =主轴的载荷分析图如下图4-4所示：=6\*GB3⑥求轴上的支反力及弯矩依照以上确定的结构图能够确定出简支梁的支承距离。据此能够求出下列各值，并列表如下，要紧包括，载荷、支反力、弯矩、总弯矩、扭矩、计算弯矩等，相关的计算也往往是考虑最不理想的情况。表4-1计算弯矩的求法载荷F垂直面V支反力RR=1000N（总重量按200Kg）弯矩M总弯矩M扭矩TT=9550000×=396325计算弯矩综上所述，按照弯扭合成强度条件进行轴的强度校核计算：

进行具体的校核计算时，只需要校核轴上的承受的最大弯矩以及扭矩的剖面（即危险剖面）的强度。按教材中表10.1，关于的碳钢，在承受对称循环变应力时的许用应力。故安全。4.3.5轴的疲劳强度条件的校核计算：1.对主轴进行疲劳强度计算，不妨设外力为单向不稳定变应力，则依照差不多明白的条件和公式：主轴的材料为45号钢。通过调质后的性能为，，=5×。现用此材料做试件，进行强度试验，以对称循环变应力作用次，，作用次。依照这些条件，试计算该主轴在此条件下的计算安全系数。若以后再以的力，作用于主轴，还能循环多少次，能够保证主轴不出问题。事实上，这也等于估算主轴的使用寿命。依照公式再依照教材书上的公式（7-3.9），则该主轴的计算安全系数为：又依照式子（7-9.a），有由以上的计算，显然能够得知，若要使主轴破坏，则由教材中式子（7-34），得=1因此，可求出，能够得出结论，该主轴在正常工作，同时考虑到不同工况，可能，在对称循环变应力的作用下，尚可承受次的应力循环。因此，事实上，该主轴能够再工作的循环次数并可不能准确的等于以上所求的数值。假如按的范围计算，则所求的的值将分不等于0.50710和2.832。2.再介绍一下提高主轴的疲劳强度的途径：在零件的设计时期，除了采取提高其强度的一般措施之外，还能够通过以下一些设计措施来提高其疲劳强度：=1\*GB3①尽可能的降低该主轴上的应力集中的阻碍。这是提高其疲劳强度的首要措施和要紧的途径。而主轴的结构形状和尺寸的突变（比如轴肩）是应力集中的结构根源，因此，为了降低应力集中，应该尽量减小零件（即该主轴的）结构形状和尺寸的突变使其变化尽可能的平滑和均匀。为此，要尽可能的增大过渡处的圆角半径；同一段轴上相邻截面处的刚性变化应尽可能的小等等。在不可幸免的要产生较大的应力集中的结构处，可采纳减荷槽来降低应力集中的阻碍。=2\*GB3②选用疲劳强度高的材料和规定能够提高材料疲劳强度的热处理方法和强化工艺。=3\*GB3③提高主轴的表面质量。比如将处在应力较高区域的主轴表面加工得较为光洁。或者，假如，有的轴段，工作在腐蚀性介质中，则要对该轴段规定适当的表面爱护。=4\*GB3④尽可能地减小或消除主轴表面可能发生的初始裂纹的尺寸，关于延长其疲劳寿命有着提高材料性能更为显著的作用。因此，关于重要的轴段，在设计图纸上应规定出严格的检验方法和要求。=5\*GB3⑤降温、减载荷，关于发热摩擦副的轴颈采取降温设计，也可显著提高其疲劳寿命。因为主轴是一个转动件，因此，在低应力下运转一定周数后，再逐步提高到设计的应力水平。4.4轴承的选择因为轴承，尤其是常用的一些轴承，要紧是指一些滚动轴承，绝大数都已标准化，因而，我们需要进行一部分设计内容，依照具体的工作条件，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。4.4.1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，因此其通常的工作温度不高于120度，现在，硬度可不能下降。4.4.2轴承类型的选择轴承的类型有专门多种，要紧依照其承载情况和调心等要求，进行选择。因为该型号的破裂机，其转子的转速在900到1100之间。因此主轴上轴承的转速专门高，负荷专门大，且工作时刻专门长，最要紧的是，通过专门长时刻工作后，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峻时，此力就成为总负荷中的要紧部分）。轴承间距大，轴会产生挠曲，此外，轴承的中心也难保证同心，因此选用调心滚子轴承。图4-54.4.3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阻碍，防止轴承卡死。能够使一端的轴承轴向固定（比如用圆螺母）另一端使之能够轴向位移。如此，轴承在内外圈的轴向相对位置有不大的变化时，仍然能够正常工作。也能够使外圆与座孔配合较松，以保证外圆相关于座孔能做轴向窜动。4.4.4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，如此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。图4-64.5传动方式的选择与计算（V带传动计算）该部分的设计要紧体现在V带轮的设计上，带轮的结构型式，要紧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。依照前面对电动机功率的计算，以及转速的要求，能够采纳Y系列的三相异步电动机，其额定功率为45KW。型号是Y225M-2。满载转速2970r/min，额定转速3000r/min。因为要求的大带轮的转速在900r/min到1100r/min之间，因此，当小带轮的直径依据电动机选择160mm时，如此大带轮的基准直径依据传动比，能够求出475左右，因为带轮的基准直径有标准系列，因此可取475mm。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，依照计算功率P和小带轮的转速进行选择。通过查表得，式中──名义传动功率。──工作情况系数。再查表可知，取1.4，则能够计算出计算功率P为63KW。再由表，可查出带的型号为A型。2．需要确定单根V带的差不多额定功率查表13.4，（教材书下册）能够明白，对A型带，因为其小带轮转速接近2800r/min，基准直径为160mm的情况下，为差不多额定功率，取4.06KW。为长度系数，取0.99。为包角系数，取0.935。为单根V带的差不多额定功率的增量，取0.34KW。其值由带的型号、小带轮转速以及传动比确定。则带的根数就能够用下式求出：将上面的数据代入，就能够求出，。如此，整个带轮的尺寸的具体的确定过程如下：依照其参数，仍然由教材书上的表可查到。──靠近两端的槽中心到带轮端部的距离。──相邻槽间的距离。另外，根带的型号和其基准直径D，能够确定出轮槽角的大小和，，，。──轮槽的根部到带轮键槽的最小要求距离。──相邻带轮在中心线上的距离。──齿顶高的最小距离。──齿根高的最小距离。其键槽能够由其宽度进行选择标准的长度。如此，其他的尺寸也能够确定了。4.6飞轮的设计与计算飞轮的作用是，是转子在运动中储存一定的动能，幸免破裂大块或较影的物料时，速度损失不致过大和减小电机的尖峰负荷。其结构采纳腹板式。图4-7其具体的尺寸能够采纳常见的类型。只要较好的实现其功能即可。如图4-8。4.7棘轮的选择蓖条与锤头端部的间隙由两个装置来实现：凸轮和弹簧，凸轮是用来增加这两者的间隙的。操作是靠手柄来实现的。而弹簧用来进行“微调”，当手柄操作不能达到中意的位置时，需要用弹簧进行再调整。凸轮的运动是由棘轮来实现的,棘轮也因为差不多差不多标准化，因此，只需要依照具体的条件和要求，进行选择。因为其尺寸的确定是比较自由的，因此，棘轮只需要依照凸轮的工作状况，实现其驱动功能即可。另外，考虑经济性和可能性，稳定性，做合理的选择。棘轮机构的结构简单，制造方便，运动可靠。而且，棘轮轴每次转动角度的大小能够在较大范围内调节。这些差不多上它的优点。其缺点是工作时有较大图4-8的冲击和噪声，而且运动精度较低。其典型的结构形式是由摇杆、棘爪、棘轮和止动爪等组成:弹簧用来使止动爪和棘轮保持接触。同样，可在摇杆和棘爪之间设置弹簧，以维持棘爪与棘轮的接触。棘轮固定在机构的传动轴上，而摇杆则是空套在传动轴上。当摇杆逆时针摆动时，棘爪便插入到棘轮的齿间，推动棘轮转过一个角度。当摇杆顺时针转动时，止动爪阻止棘轮顺时针运动，同时，棘爪从棘轮的齿背上滑过，因此现在，棘轮静止不动。如此，当摇杆连续往复运动时，棘轮便得到了单向的间歇运动。4.8蓖条位置调整弹簧的选择前面提到了，弹簧所能起到的作用是调整蓖条与锤头间隙的作用。弹簧一般所起到的作用是：1.操纵运动方向。2.缓冲和吸振3.储存能4.测力的大小。在那个地点，它实现的是第一个功能。依照受载荷的情况的不同，弹簧可分为拉伸、压缩、扭转和弯曲弹簧。依照所要求的工作状况。只需要承受拉伸。因此，应该选择拉伸弹簧。在常用的弹簧当中，依照其应用特点和范围，我们能够选用一般的圆柱螺旋弹簧。这种弹簧的特性线呈直线，刚度稳定，承受压力，结构简单，制造方便，应用最广泛。无专门要求时，能够选右旋。弹簧的选择的一个关键是，对弹簧的特性线和刚度的分析。表示弹簧载荷与变形之间关系的曲线成为弹簧的特性线。使弹簧产生单位变形所需要的载荷成为弹簧的刚度。用表示。4.9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专门大的比例。同时在专门大程度上阻碍着机器的工作精度以及抗振性能。因此，正确合理的选择机座和箱体的材料，同时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。4.9.1铸造方法依照有关资料，机座（机架和基板等）和箱体（包括机壳等）的形式专门多。按构造形式能够分为机座类、机架类等。本次设计到的锤式破裂机，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，通常差不多上铸造。铸造材料常用便于施工而又廉价的铸铁。（包括一般灰铸铁、球墨铸铁等）。而且该破裂机的机座，属于大型机座的制造，因此，常采纳分零铸造，然后焊成一体的方法。4.9.2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。因此，当受到弯曲或扭转时，截面形状对其刚度和强度的阻碍专门大。因此，正确设计出合理的机座和箱体的截面形状，能够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纳这种截面形状，确实是那个缘故。尽管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，然而它的扭转刚度却大得。而且采纳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。因此，对机座和箱体来讲，它是结构性能较好的截面形状。4.9.3肋板的布置一般地讲，增加壁厚当然能够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，又能够增大壁厚的同时减小质量；因为该破裂机的机壳是铸件，因此，关于铸件，由于不需要增加壁厚，就能够减少铸造的缺陷；关于有些焊接的部位，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放开的，或者至少在某些部位开出比较大的孔洞（确实是该机器中的检修孔）。由于如此做，必定大大削弱了机座的刚度，因此，加设肋板是必需的。其结构形状必须考虑到各种重要因素，要紧有工艺、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。第5章专题部分锤头结构改造及耐磨性研究摘要本文从理论上对锤头结构的改进进行了分析，并指出了其应用中体现的改进的效果。考虑分析并总结了锤头寿命的各种因素，并着重从理论到应用分析了锤头材料的改进、研制，提高耐磨性，同时从理论上、应用上对最大破裂力、锤头的合理调配进行了具体的研究。通过对这几种因素的较详细的分析，体现了延长锤头使用寿命的可行性和方法方式的多样性。关键词：改性高锰钢中碳多元合金钢破裂机中锤头（板锤）是最易磨损的零件，由于锤头是靠高速回转时产生的冲击能来击碎物料的，因而，锤头自身也受到物料的撞击和研磨作用而磨损。锤头（板锤）的磨损与锤头本身的材料、锤头制造质量、所破裂物料的特性、给料粒度的大小及水分、转子的圆周速度和处理量等因素有关。为充分利用锤头的材质。提高锤头的使用寿命，板锤可设计成对称形式。5.1锤头结构的改进问题5.1.1改进的介绍在厚度上增加了15mm，其端部宽度增加了20mm，悬挂孔到端部的长度增加了10mm,悬挂处外圆的半径由90mm变为75mm.5.1.2改进的效果1．对物料的冲击力增加了。因为锤头的重心在回转半径径向上外移，锤头在运转中线速度加大。锤头对物料的冲击功增加了，从而改善了破裂效果。2．锤头的有效磨损量增加了。锤头单重一般按27千克算，有效磨损量占三分之一，即9千克。改进后的结构总重量变化小，有效磨损量达16千克。改进后一套的锤头相当于改进前的两套，降低了使用成本。3．降低了出料粒度，提高了台时产量。改进后，悬挂孔到锤头端部长度由350毫米到360毫米，回转直径大约1250到1270毫米，锤头到壳板间隙由25毫米减小到15毫米。故可使出料粒度，由原来的20毫米以下，25%的粉状物，变为8—10毫米，60%的粉状物，大大改进了破裂机的破裂效果，从而提高了台时产量。4．改善了粉磨效果。石灰石等物料经二次破裂后，要从能量消耗和效率上研究，破裂比研磨效率高，电耗小。因此，要求并希望石灰石多破裂，少研磨。出料粒度8—10毫米，60%的粉状物，极大改善了粉末机的生产效果。产量由每小时12吨提到每小时16吨，降低了生料的生产成本。5.2延长锤头使用寿命的研究下面重点讨论一下锤头耐磨性提高，使用寿命延长的问题。决定一个板锤的使用寿命，有以下几个因素来评定：1．工作是否可靠。在板锤与物料冲击过程中，不准板锤飞离转子，或因板锤的紧固不良，引起其他的机械故障，故板锤的固定是个值得注意的问题。否则，无“寿命”可言。2．板锤的装卸是否方便，尤其再生产现象，在工作一段时刻后，机器的各部件必不能按理想状况进行，比如偏心、局部磨损等，需要及时调整。能否快速装卸是一个专门重要的指标。3．板锤的金属利用率是否合理。因板锤的磨损是不可幸免的，一块重量一定的板锤，使其不能利用的质量最小，即板锤的形状及空间尺寸如何选择为最佳是值得考虑的问题。4．减少无谓的磨损，以提高板锤的使用寿命，要充分利用转子的能量，提高破裂比，就必须研究最大破裂力，同时也具有专门大的理论价值。5．板锤的及时合理调配特不关键。破裂机在使用中运行不稳，震动大，要紧缘故是，板锤磨损后，原有的平衡状况被破坏，未用科学的方法合理调配所致。6．板锤的材质，是解决锤头耐磨性，使用寿命的最核心的因素。现今应用比较广泛，也经受了实践的考验。比如有改性高锰钢板锤和锤头，中碳多元合金钢锤头。下面就后三种因素，做一些具体的分析：5.2.1锤式破裂机中单颗粒物料的最大破裂力研究锤式破裂机具有破裂效率高、破裂能耗少等优点，它在矿山、建材、环保等行业中得到了广泛应用。到目前为止，该机型的最大破裂力还没有一个理想的公式进行计算。国外有人依照碰撞理论和破裂力呈线性变化的观点，提出了最大破裂力等于二倍平均破裂力的公式。但在破裂机实际破裂过程中，最大破裂力与平均破裂力并不是呈线性变化，因而，有必要对该机型的最大破裂力做进一步的探讨。=1\*GB2⑴锤式破裂机对物料的破裂过程建立的力学模型为了便于研究，其碰撞过程要做以下几点假设：=1\*GB3①．在破裂过程中，物料与锤头的碰撞是弹性正碰撞。=2\*GB3②．在碰撞前，锤头与转子同速转动。=3\*GB3③．在碰转前，物料水平速度是零。=4\*GB3④．在碰撞处，忽略摩擦力和风阻等阻碍。依照这些假设和碰撞理论，能够列一系列方程。需要的物理量有，，，。它们分不表示的意思是：──碰撞后，第i块物料的质量。──锤头的质量。──第i块物料碰撞后的分速度。──碰撞前锤头质心处的线速度。依照物理知识，还有公式如下 =cos, －=(－),要求出碰撞前锤头质心处的线速度，即V的值，还需要明白以下的物理量：，，，，，。它们分不表示的意思是：──转子系统对O轴的转动惯量──锤头对其质心轴的转动惯量──第块物料碰撞后的分速度──与碰撞方向的夹角──锤头打击点到锤头质心的距离──锤头打击点到销轴轴心的距离另外，还需要有一些辅助的物理量：，。它们分不表示的意思是：──锤头与物料间的碰撞冲量──锤头销轴间的碰撞反冲量再依照牛顿的恢复系数定义以及冲量定理，能够得出，最大破裂力=/×──锤头对销轴的最大反冲击力/──在破裂过程中，与时刻无关的常数=2\*GB2⑵单颗粒物料破裂时最大破裂力的实验研究为了测出单颗粒物料破裂时的最大破裂力，对单排锤式破裂机，在其转子轴中部对称地粘贴了4个电阻应变片，并通过导线组成全桥测试电路。依照上述测试方法，就能够得到，单颗粒物料破裂时，转子轴上的弯曲应变曲线。并依照实测分析，曲线上的应力最大值确实是锤头对销轴的最大反冲击力所引起的线应变。另外，依照电测原理和转子轴上的受力特点，能够得到转子轴上测试处的弯矩，因此需涉及到一些相关的物理量：，，，，。Wn──转子轴测试处的抗弯截面膜量──转子轴测试处的直径──实验模型中两圆盘间的距离──转子轴上二轴承间的距离──转子轴材料的弹性膜量依照电学和物理学的公式，在单颗粒物料破裂时，逐次改变电机转速和分不加入砂岩、钢球、麻石、石灰岩等不同物料进行了破裂实验，得出了一系列的数据。=3\*GB2⑶数据处理和结论从实验得出的一系列的数据，能够发觉，最大破裂力与平均破裂力并不是呈线性变化，为了了解其变化规律，利用计算机对这两个值的比值进行数据处理：包括均值、方差计算和正态性检验等，其结果十分明显，是一个正态分布曲线图。依照图中的数理统计结果，可得如下结论：=1\*GB3①．依照所获得数据能够发觉，最大破裂力与平均破裂力的比值并不呈线性变化。由数理统计原理可知，比值落在区间[ū-3s，ū+3s]的概率为99.7%，置信度为1-ɑ=95%。=2\*GB3②．因为ū-3s=2.045，ū+3s=3.128依照概率论的观点，得到实验公式=（2.045～3.128），为平均破裂力。5.2.2锤头合理调配的研究与应用锤式破裂机在使用中的运行不稳，振动大的缘故是，除了个不的是由于主机制造质量、平衡校正质量、安装质量、基础质量不佳所致外，绝大多数是由于板锤磨损后，原有的平衡状况被破坏，未用科学的方法合理调配所致。就合理调配问题，必须引起重视。1．配锤模型的建立一般锤式破裂机的锤头分布能够归纳为：沿主轴轴线方向的组数用等表示，每组锤头在回转圆周上的母线分布及数量，可用阿拉伯数字来表示，此外还要有一个组间角。因此要表示一台锤式破裂机的锤头分布状况，可用组数、每组个数、组间角来表述。而要表示某一位置的锤头，则可用组号加圆周分布的母线序号表示，以1212型高效细碎机为例，该机锤头共六组，每组三只，组间角六十度。为了便于理论分析，需作以下假设：=1\*GB3①．每只锤头为一理想的质点。=2\*GB3②．各质点离主轴回转中心的距离为一定值。=3\*GB3③．锤头按理想状况均匀分布。2．配锤表的编制=1\*GB2⑴锤头分布表表5.1GXP1212型高效细碎机的锤头分布表皮带轮ABCDEF飞轮1B1D1F12A2C2E23B3D3F34A4C4E45B5D5F56A6C6E6=2\*GB2⑵锤头的磨损规律及配置表编制依照GXP1212型高效细碎机在某厂的运行一段时刻后的锤头状况，如下表：由表5.2可见，假如原来的个体差异忽略不记，则磨损量从大到小的排序为：。一般地，物料由破裂机的进料溜子导入，总是中部的料多余边部，因此，锤头磨损量存在于中间组向边上组递减的规律。这一规律在设计配锤方案时，必须予以考虑。为了寻求一种适合大多数情况的锤头排列方案，不妨先假设1套按等差规律制作的锤头，并找出这套锤头的最佳排列方案。将该机锤头按单只重进行排序，设以最重的为1号，依次至最轻的为18号。在制作那个方案时，除了要运用磨损规律外，同时考虑到为减小偏心振动，每组锤头的各锤重量最好要差不多。在组序的排列先后上，按磨损规律及沿回转轴的中截面两侧均匀分布的原则。一般，能够按或的规律排列。表5.2运行一段时刻后锤头剩余质量皮带轮ABCDEF飞轮121.721.522.465.6221.5323.021.822.467.2422.621.524.768.8521.220.622.063.8622.221.023.166.366.365.964.763.970.966.8W432165组序确定后再排列每组的3只锤头。在组的3只锤头首先按由重到轻的顺序排定的情况下，其余各组可按“轻重相济”的原则排列。所谓“轻重相济”，能够理解为“重中—轻，重轻—中，中轻—重”的配锤法则。比如讲，在排列组时，组的锤为重锤，组为中锤，则在组的C2锤应是轻锤。按此类推，排列如下表，并用轴向偏心矩和径向偏心矩来表征配锤方案的优劣。正确排列后可运用方案的评价方法进行计算与评定。由因此按等差规律制作的锤头，因此上表的锤头号数就能够作为该锤头重的代表值来进行计算和评价，其评价效果和结论与事实是等效的。取每组的等差和、按组间距为1，按轴中截面取矩计算：=（51－42）×2.5+（24-33）×1.5+（15-6）×0.5=13.5。为求的值，引入分布圆的概念。=3\*GB2⑶分布圆引入分布圆是为了明了地找到偏重的母线或配重的母线，并在量值上得到确定。表5.3按“轻重相济”的原则排列的配锤方案皮带轮ABCDEF飞轮17113212186123638214244164103059315276175113351241563342将表5.3中最后一列数依次填入，按母线数量均匀分布在圆上，即得分布圆及其简化图。按照力学原理，分布圆的简化事实上专门简单，只要在对称位置同减一数其平衡性质不变。分布圆的简化规律为：=1\*GB3①同一直径线上的2数同减其最小数，分布圆性质不变；=2\*GB3②同一个等边三角形内的三个数同减去其最小数，分布圆性质不变；=3\*GB3③相邻三数的，两边数分不加上中间数，在使中间数为0，分布圆性质不变；（相邻两数的，可设边上的数字为0来处理）。分布圆简化到只剩相间2个数或1个数（或全部为0）为止，即得最简分布圆。如图5-2，5-3，5-4。分布圆的简化规律均来自于对称平衡规律。一般的讲，各质点相关于回转中心对称布置，质量相等，则系统就平衡，否则，不平衡。规律中的“性质不变”指的是平衡性不变，这包括两重意思，一是原来是平衡的，简化后仍是平衡的，反之，不平衡。二是指其量值上的不变。规律中的“减”确切地讲是同时减去一个数，因此那个数能够是正数，也能够是负数。由最简分布圆能够看出，=0，可见上面的表是一个完全平衡的配锤方案。但事实上，一套锤头的各只锤头不可能是会呈等差分布规律的，因此在现实情况下，按上述方案配置的锤头就不一定是平衡的，上述方案配置的锤头就不一定是最佳的，在实际应用中还要对配锤方案进行调整。3．GXP1212型高效细碎机锤头的配置由GXP1212型高效细碎机运行一段时刻后锤头剩余质量表，能够计算出磨损后锤头的轴向偏心矩M2=（66.3-66.8）×2.5+（65.9-70.9）×1.5+（64.7-63.9）×0.5=-8.35分布圆及其简化图如下图所示，依照分布圆就能够作出方案的评价。从上图的最简分布圆能够看出，依照分布圆的简化规律，在在最左侧的母线上假如配重4kg，即可差不多实现平衡要求，我们把那个数记作的值。，的值均专门大，这讲明该破裂机锤头的配置状况会产生专门大的不平衡力，也必定会产生破裂机的大幅度振动。显然，，的值越大，不平衡力矩越大，这因此是我们不希望出现的。因此，不但更换锤头时要注意用科学的方法进行配置，锤头运行了一个时期以后，其原有的平衡状况也会随着锤头的磨损的不均匀而破坏，这时更要作好锤头的重新配置工作。4.结论1．由上图的最简分布圆可知，在正三角形最右侧的母线上配重0.85kg，即可差不多实现平衡的要求。显然，M径、M轴的值减小了，按该方案重新配锤后，破裂机运行情况得到明显的改善，设备振动已差不多消除，产量已有较大提高。锤式破裂机的配锤关于确保破裂机的正常运行起着特不重要的作用，必须引起宽敞企业的重视。2．本文所提供的配锤图表是基于每组3只锤头的和偶组数模型，关于其他结构类的锤式破裂机，须依照本文所提供的方法作出变通处理。3．本文提供的配锤思路是一种基于静态平衡的理想状况，实际情况将更复杂，有待于进一步探讨。5.2.3锤头材质的选择及改性这是解决关于提高锤头耐磨性，延长其使用寿命问题的最要紧、最全然的方式。下面要紧介绍以下这种：改性高锰钢板锤和锤头的研制。锤式破裂机的关键部件是板锤和锤头，其安全性、可靠性、耐磨性和使用寿命等性能，直接阻碍破裂机的安全生产、正常运行及生产成本。有一个例子，曾有一个工厂所用的破裂机是1600×1600锤式破裂机，试用过专门多厂家提供的高锰钢板锤和锤头，但有的使用时出现掉块和断裂，有的工作表面出现严峻的犁沟和流变，只能使用1到3个月。为此，该厂与一家有限公司合作，共同开发研制了一种改性高锰钢板锤和锤头。并通过几年的使用证明，这种板锤和锤头能够有效幸免上述问题，使用寿命和抗磨损能力较以往所用的一般高锰钢产品提高了一倍以上。=1\*GB2⑴高锰钢板锤和锤头的缺点高锰钢板锤和锤头的铸态组织是奥氏体和碳化物，通过水韧处理后为单一的奥氏体组织，具有较高的韧性，在强烈的冲击工况条件下，其表面能够产生加工硬化层，从而使其具有较好的耐磨性。但因石灰石硬度较低，在中低冲击应力下，高锰钢板锤和锤头表面不能形成足够的加工硬化层，因此其工作表面硬度不够高，磨损较快。另外，高锰钢在三百度以下时，其内部组织的晶界周围会产生炭化物的重新析出，使比较完整致密的机体被碳化物割裂开。如此，硬度低于碳化物的机体先被磨损，从而使碳化物凸现出来；而凸现出来的碳化物被划伤、击碎或脱落，又失去了对机体的爱护作用，使机体进一步磨损。如此循环往复，致使高锰钢板锤和锤头被专门快磨损，使用寿命短。=2\*GB2⑵改性高锰钢板锤和锤头材质元素的选择高锰钢的耐磨性要紧取决于其工作表面的加工硬化能力。据此，我们在设计改性高锰钢板锤和锤头的化学成分时，加入了铬（）、钼（）、钛（）、钒（）和稀土元素，以降低奥氏体的稳定性，使其机体上形成大量微小的第二相质点，阻止位错运动，从而，强化了基体；同时在奥氏体上弥散析出球状炭化物，净化晶界，改善夹杂物的形态和分布，实现综合强化。从而使改性高锰钢板锤和锤头具有高韧性、高强度和良好的抗磨损性能。=1\*GB3①碳含量碳是阻碍钢的各种性能的主导元素。在一定范围内，碳含量增加，钢的硬度、破坏强度、屈服强度和耐磨性能都增加。但当大于1.4%时，钢的韧性就会降低，并出现粗大的沿晶界分布的炭化物，给消除炭化物的固溶处理带来困难。因此应操纵碳含量在1.1～1．2%。=2\*GB3②/