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锤式破碎机计算书

锤式破碎机计算书已知条件:生产能力(Q )=15-30t/h ; 进料粒度(d1)≤300mm ; 出料粒度(d2)=13~50mm一、转子计算1、转子直径(D)计算:可按最大料块尺寸来确定。

转子直径(D)=(1.2~5)Dmax.。

系数设为2;转子直径(D)=2×300=Φ600mm ;2、转子长度(L)计算:转子长度(L)=(0.7~1.8)D;系数设为1;1×600=600mm ;3、转子转速计算跟据《破碎与筛分机械设计选用手册》1第204页转子转速计算公式: n= 60VDπ式中V —转子转速18~70m/sV 值取20 m/s (转速越大,出料粒度越小)所以:n = 60203.140.6⨯⨯≈640r/min4、转子轴功率计算跟据《破碎与筛分机械设计选用手册》1第156页 轴功率P=K3Qi (kw)式中K3—为修正系数=0.04~0.075 A 取大数0.075 式中i —破碎比 i =12d d = 30050=6 1d —进料粒度最大尺寸 2d —出料粒度最大尺寸轴功率P=K3Qi (kw) P=0.075×30×6=13.5 kw 机械传递效率为80% 所以轴的实际功率P= 13.50.8=16.88 kw ≈17kw机械手册查出:45#钢A0值:118~107;取中间值110 所以:d ≥110=17.92 mm ;设轴的安全承载系数为1.8 那么:大V 带轮轴径17.92×1.8=Φ32.3 mm 轴扭转许用应力需要的直径:d=Φ60 mm二、带传动计算1、电机功率计算已求出转子轴功率P=17kw V 带传动的机械效率η=90%电机理论功率P= 170.9=18.9 kw ≈19 kwV 带传动电机实际功率P 实=KAP 机械设计手册查出KA=1.3 所以COP =1.3×19=24.7kw 选用30 kw2、V 带选用选用30 kw 电机转速n=980 r/min跟据电机的功率、转速查机械设计手册,选取C 带。

3、带轮选用1 ) 主动带轮的选取:跟据电机的功率、转速查机械设计手册C 带的最轮范围:200 mm ~475 mm选取标准带轮直径Φ250 mm 。

2 ) 从动带轮的选取:传动比i=12n n =12D D =980640≈1.5 所以从动带轮直径D2=250×1.5=Φ375 mm4、带数的确定1 ) 带速(v)计算:V 带材料选用:橡胶 橡胶V 带的允许带速:30 m/s公式:v = 11601000D n π⨯ (m/s)公式中:1D —主动轮直径m 1n —主动轮转速(980 r/min ) 所以:v =3.14250980601000⨯⨯⨯≈12.82m/s <30 m/s2) 带数(Z)计算:公式:Z=00()coa l P P K K P K+ Z<10公式中:COP —计算出来的电机功率(30kw )PO ——单根V 带的功率(查表得出:7.04kw ) Ka ——包角不同时影响系数(查表得出:0.98)l K ——带长度不同时影响系数(查表得出:0.98)K —普能棉质材料情况系数(查表得出:1)ΔPO=0.0001ΔT n1 ΔT —单根胶带传递扭矩的修正值(查表得出:7.3) ΔPO=0.0001×7.3×980=0.7154 所以:Z=30(7.040.980.980.7154)1⨯⨯+⨯≈4<10Z 取数:4根5、传动中心距与V 带长度与计算1 ) 初定中心距(a)取0.7(D1+D2)<a<2(D1+D2)0.7×(0.25+0.375) < a <2×(0.28+0.42)0.4375m< a <1.25m a 设定为:0.68m2) 带长(L )计算公式:L ≈22112()2()24D D a D D aπ-+++所以:L ≈23.14(375250)2680(250375)24680-⨯+++⨯≈2347mm 公式中:1D —主动轮直径250mm 2D —从动轮直径375mm0a —初定中心距680mm查机械手册:选取与0d L ≈2347mm 相近的V 带标准长度:d L =2559mm ; 公称长度:L ′=2500 mm3) 中心距确定(a ) 公式: 002d d L L a a -≈+255923476802a -≈+a ≈785.62 mm6、主动轮V 带包角(α)验证计算公式: 002160()180D D aα⨯-=-≥120°60(375250)180170.45120785.62o oo o α⨯-=-≈> 7、单根V 带的拉力(F )计算公式:2500 2.5(1)C O a P qv F Zv K g=-+式中: C P —电机功率(30kw) Z —V 带根数v —主动轮转速 q —皮带单位长度重量(查表得出:0.3)Ka —包角不同时影响系数(查表得出:0.98) g=9.8N/kg250030 2.5312.82(1)504412.820.989.8F N ⨯⨯=⨯-+=⨯ 8、轴上压力(Q )计算公式:12sin2a Q ZF = 168.224504sin 2oQ =⨯⨯⨯ 4011N ≈三、转子轴计算轴材料设为:45#钢调质;1、转子轴受力大小估算假设:转子由材质Q345做成的圆柱体;锤子质量为3.5kg ;锤子数量为30个(都取最大值) ; 支撑板:2件/15kg; 隔套:24件/1.5 kg ;锤头轴:6件/3.5 kg21524 1.56 3.587879.8/853kg kg N kg N ⨯+⨯+⨯=⨯=转子质量:327850/G kg m r lπ=⨯转3227850/(3.140.30.6 3.140.030.6)1331=13319.8/1318G kg m kg G kg N kgG N=⨯⨯⨯-⨯⨯=⨯=转转转锤子总质量: 3.5301051059.8/1029G kg kg kgG kg N kgG N=⨯==⨯=锤锤锤转子总质量:131810298533200G N N N G N=++=转转2、转子轴扭转需要的直径计算轴径(d )计算公式:d ≥A0机械手册查出:45#钢A0值:118~107;取中间值110所以:d ≥110=32.8 mm ;设轴的安全承载系数为1.8 那么:大V 带轮轴径32.8×1.8=Φ59.07 mm 2、轴的结构设计取轴径直径:d=Φ60 mm 与V 带轮内径按基轴制,公差等级h7配合。

取阶梯轴直径:d=Φ65 mm 与轴承内径按基孔制,公差等级h7配合。

取阶梯轴直径:d=Φ75mm 与转子内径按基轴制,公差等级h7配合。

1) 绘受力简图2) 支撑反力计算作用点:C 水平面弯矩CxR()Cx F e F d e Q b R L +++== 3200943200(52094)4011109708⨯+⨯++⨯ =3817C 点垂直面受力CyRCy Q b R L ==4011109618708⨯= C 点的合成受力计算:公式:C M =3867C M ==作用点:B 点水平面受力Bx R B 点垂直面受力By R2Bx Cx R F R Q=-- Y By C R R Q =+40113817232001428Bx R =+-⨯= 61840114629By R =+=B 点的合成受力计算:B M =4845B M ==3) 弯矩计算B 点水平面弯矩: B 点垂直面弯矩:401110943710001000Bx Q b M ⨯=== 3200109348.810001000By G b M ⨯===B 点的合成弯矩:公式:B M =625.7B M =≈D 点水平面弯矩: D 点垂直面弯矩:()1000Bx Dx Q b e R eM ⨯++=()1000Cy Dy R b c M +=4011(10994)25094837.71000Dx M ⨯++⨯=≈ 618(52094)379.51000Dy M ⨯+=≈D 点的合成弯矩:公式:D M =919.7D M =≈E 点水平面弯矩: E 点垂直面弯矩:1000Cx ExR cM =1000Cy Ey R c M = 381794358.81000Ex M ⨯=≈ 6189458.091000Ey M ⨯=≈E 点的合成弯矩:公式:E M =363.5E M =≈4) D 、E 两点轴扭矩计算公式:9550PT n= A 点的扭矩:2253.7507.4T N m =⨯= 179550253.7640T N m =⨯≈⋅ 5)画出弯矩、扭矩图6)当量弯矩计算公式:M = 式中:α—扭矩修正系数(转子扭矩视为不变扭矩。

查表得:0.3)932.2M =≈7)弯矩和扭转组合强度直径计算公式:d mm ≥式中; []1b σ-查表得:4061.5d mm ≥≈ 式中:901.61000⨯—用单位N.m 换成N.mm所以轴径:Φ65 mm 符合设计要求。

四、滚动轴承计算选用由于破碎机工作振动频率高,选用调心滚子轴承。

设轴承的工作寿命为:30000h1、轴承动载荷计算 公式:P=XR+YF公式中:X —径向系数(机械手册查得:1) Y —径向系数(机械手册查得:0.66) R —径向载荷(轴上压力=4011N ) F —轴向载荷1)轴向载荷计算本V 带传动机构,无轴向力。

故轴向载荷为0; 那么轴承只有受到派生的轴向力S.故轴向载荷F=S 查机械设计手册:S=0.4R 所以:S=0.4×4011≈1605 N所以轴承动载荷:P=1×4011+0.66×1605≈5070 N2)轴承载荷(c )计算 公式:h m dr n Tf f f c P C f f =< 公式中:h f —滚动轴承寿命因数(查表得:3.42)mf —力矩载荷因数(载荷小时1.5;大时2.选为1.5)d f —冲击载荷因数(查表选得:2) nf —速度因数(查表得:0.366)T f —温度因数(查表选得:1) rC —轴承许用额定载荷所以: 3.42 1.5250700.3661c ⨯⨯=⨯⨯≈142126N=142.12kN大V 带轮轴径:Φ60 mm 阶梯轴径设:Φ65 mm 轴承选用:22313 查手册:轴承22313对应的r C =188 kN >142.12kN 额定转速:2400 r/min >640 r/min 所以滚动轴承的选用符合设计要求。

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