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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择手册》1第204页
转子转速计算公式: n=
式中V—转子转速18~70m/s
V值取20 m/s（转速越大, 出料粒度越小）
所以: n = ≈640r/min
4、 转子轴功率计算

跟据《破碎与筛分机械设计选择手册》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 = = =6
—进料粒度最大尺寸 —出料粒度最大尺寸
轴功率P=K3Qi (kw) P=0.075×30×6=13.5 kw 机械传输效率为80%
所以轴实际功率P= =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带传动机械效率η=90%
电机理论功率P= =18.9 kw≈19 kw
V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=1.3×19=24.7kw 选择30 kw
2、 V带选择

选择30 kw电机转速n=980 r/min
跟据电机功率、 转速查机械设计手册, 选择C带。

3、 带轮选择

1 ) 主动带轮选择: 跟据电机功率、 转速查机械设计手册C带最轮范围: 200 mm ~475 mm
选择标准带轮直径Φ250 mm。
2 ) 从动带轮选择: 传动比i===≈1.5
所以从动带轮直径D2=250×1.5=Φ375 mm

4、 带数确定

1 ) 带速(v)计算:
V带材料选择: 橡胶 橡胶V带许可带速: 30 m/s
公式: v = (m/s)
公式中: —主动轮直径m —主动轮转速（980 r/min）
所以: v = ≈12.82m/s <30 m/s
2） 带数(Z)计算:
公式: Z= Z<10
公式中: —计算出来电机功率（30kw）
PO——单根V带功率（查表得出: 7.04kw）
Ka——包角不一样时影响系数（查表得出: 0.98）
——带长度不一样时影响系数（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—单根胶带传输扭矩修正值（查表得出: 7.3） ΔPO=0.0001×7.3×980=0.7154
所以: Z= ≈4<10
Z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:0.68m

2） 带长（L）计算
公式: L≈
所以: L≈≈2347mm
公式中: —主动轮直径250mm
—从动轮直径375mm
—初定中心距680mm
查机械手册:
选择与≈2347mm相近V带标准长度: =2559mm;
公称长度: L′=2500 mm

3） 中心距确定()
公式:

≈785.62 mm

6、 主动轮V带包角()验证计算
公式: ≥120°

7、 单根V带拉力（F）计算
公式:
式中: —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—包角不一样时影响系数（查表得出: 0.98） g=9.8N/kg

8、 轴上压力（）计算
公式:

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 kg

转子质量:

锤子总质量:
转子总质量:

2、 转子轴扭转需要直径计算
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
= =3817
C点垂直面受力
=
C点合成受力计算:
公式:

作用点: B点水平面受力 B点垂直面受力

B点合成受力计算:

3） 弯矩计算

B点水平面弯矩: B点垂直面弯矩:

B点合成弯矩:
公式:

D点水平面弯矩: D点垂直面弯矩:

D点合成弯矩:
公式:

E点水平面弯矩: E点垂直面弯矩:

E点合成弯矩:
公式:

4） D、 E两点轴扭矩计算
公式: A点扭矩:

5）画出弯矩、 扭矩图

6）当量弯矩计算
公式: 式中: —扭矩修正系数（转子扭矩视为不变扭矩。查表得: 0.3）

7）弯矩和扭转组合强度直径计算
公式: 式中; 查表得: 40
式中: —用单位N.m换成N.mm
所以轴径: Φ65 mm符合设计要求。

四、 滚动轴承计算选择

因为破碎机工作振动频率高, 选择调心滚子轴承。设轴承工作寿命为: 30000h

1、 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 N

2）轴承载荷（c）计算
公式:
公式中: —滚动轴承寿命因数（查表得: 3.42）
—力矩载荷因数（载荷小时1.5; 大时2.选为1.5）
—冲击载荷因数（查表选得: 2）
—速度因数（查表得: 0.366）
—温度因数（查表选得: 1）
—轴承许用额定载荷
所以: ≈142126N=142.12kN
大V带轮轴径: Φ60 mm 阶梯轴径设: Φ65 mm 轴承选择: 22313
查手册: 轴承22313对应=188 kN >142.12kN
额定转速: 2400 r/min >640 r/min
所以滚动轴承选择符合设计要求。