摘 要

破碎机被大规模使用在化工、冶金、矿山和水泥建筑等行业，它是用来破碎物料的最关键设备，其所带来的工业效益对推动行业的迅速发展具有及其重要的作用。

本文在查阅了大量相关技术文献的基础上，首先充分了解了内筛分双转子破碎机的工作原理，然后确定了PSS-Z150型内筛分双转子破碎机的整体设计方案，主要着重于对内外转子区域的工作转速、结构尺寸以及联接转子的传动系统部分（电机、v带、带轮等）的各个结构参数进行设计，接下来对相应轴、轴承、键进行了强度校核，最后通过CAD软件完成了总装配图和相关零件图的二维图纸的绘制。

该机械设备具有结构安装尺寸合理、制造成本较低、运行能耗较少、使用寿命长等优点。尤其是在控制产品粒度以及增强物料的破碎效果方面，有不错的表现，是一种具有良好研究应用价值的新型破碎设备。

关键词 ：双转子；破碎；高效可控；内筛分

Abstract

The crusher is widely used in chemical, metallurgical, mining and cement construction industries. It is the most critical equipment for crushing materials. The industrial benefits brought by it are very important to promote the rapid development of the industry.

Based on a large number of related technical literatures, this paper firstly understands the working principle of the internal screening double rotor crusher, and then determines the overall design of the PSS-Z150 internal screening double rotor crusher, mainly focusing on The working speed and structural dimensions of the inner and outer rotor areas and the structural parameters of the drive system parts (motor, v-belt, pulley, etc.) of the rotor are designed. Next, the corresponding shafts, bearings and keys are checked for strength. Through the CAD software completes the drawing of the 2D drawings of the total assembly drawing and related part drawings in the end.

The mechanical device has the advantages of suitable structural installation dimensions, low manufacturing cost, reduced energy consumption, and long service life. Especially in controlling the particle size of the product and enhancing the crushing effect of the material, it has a good performance and is a new type of crushing equipment with good research and application value.

Key Words: double rotor；crush；efficient and controllable；internal sieve separation

目 录

第1章 绪论 1

1.1 常用破碎机的分类 1

1.1.1 颚式破碎机 2

1.1.2 反击式破碎机 2

1.1.3 锤式破碎机 2

1.1.4 圆锥式破碎机 3

1.1.5 冲击式破碎机 3

1.2 常用破碎机存在的问题及优化方向 3

1.3 近年来新型破碎机的发展方向 4

第2章 内筛分双转子破碎机的构造规划 5

2.1 内筛分双转子破碎机的工作原理 5

2.2 内筛分双转子破碎机结构的确定 6

第3章 PSS-Z150型破碎机的主要工作转速的设计 7

3.1 设计外转子转速 7

3.1.1 外转子最低转速的计算 7

3.1.2 外转子最高转速的计算 8

3.1.3 小结 8

3.2 计算内转子转速 9

3.2.1 内转子最低转速的计算 9

3.2.2 内转子临界转速n₂^＂的计算 9

3.2.3 小结 9

3.3 本章总结 10

第4章 PSS-Z150型破碎机各结构参数设计计算 11

4.1 电机的选择 11

4.2 内转子传动系统参数设计计算 11

4.2.1 对计算功率P_c的计算和选择V带型号 11

4.2.2 确定带轮的基准直径d₁和d₂ 12

4.2.3计算中心距a及带长L_d 12

4.2.4 验算小轮包角和确定带根数z 13

4.2.5确定初拉力F₀和计算对轴的压力F_Q 14

4.3外转子传动系统参数选择设计计算 14

4.3.1 确定计算功率P_c和V带选型 14

4.3.2 确定带轮的基准直径d₁和d₂ 14

4.3.3 确定中心距α和带长L_d 15

4.3.4 验算小轮包角和确定带根数z 16

4.3.5 确定初拉力F₀和计算对轴的压力F_Q 16

4.5 本章总结 17

第5章 外转子结构和尺寸设计 18

5.1 外转子的基本结构 18

5.2 外转子的主要尺寸设计 19

第6章 轴的设计参数计算和校核 20

6.1 立轴的设计及轴承的选择 20

6.1.2 内转子传动圆筒设计及轴承的选择 20

6.1.3 外转子传动圆筒的设计及轴承的选择 21

6.2 轴的强度校核 21

第7章 轴承的寿命计算以及键的校核 23

7.1 推力调心滚子轴承的寿命计算 23

7.2 角接触轴承的寿命计算 23

7.3 圆锥滚子轴承的寿命计算 23

7.4 深沟球轴承的寿命计算 24

7.5 键的校核 24

7.5.1 内转子键的校核 24

7.5.2 外转子键的校核 24

第8章 总结与展望 26

8.1 总结 26

8.2 展望 26

参考文献 27

致 谢 28

第1章 绪论

从一百多年前第一台破碎机问世到现在，破碎机已经充分的体现出了它的实用价值，被广泛应用化工、冶金、矿山还有水泥建筑等行业，它可以高效的破碎物料来满足工厂企业对于生产加工的需求，同时它也是用于破碎物料的最主要设备，因此，研究如何制造出效率高、能耗低、自动化程度高的破碎机对于推动工业的快速发展是不可或缺的。

然而就国内破碎机的现状及发展前景来看，我们还有很长的路要走，主要问题存在于以下的几个方面：1、对磨出物料的整体粗细需要能够控制均匀并达到预期的破碎效果；2、对粉碎过程中所消耗的能量进行最大程度的降低；3、需要对物料碰撞区域耐磨材料的性能进行强化，延长易损器件的使用寿命；4、运用计算机对破碎机进行优化设计，甚至将二者联合从而达到提高产品的性能以及增强控制的精确可靠性的效果，这也将是未来智能工业发展的必经之路。

对于未来破碎机的设计研究方向来说，基本出发点是：降低能耗、提高效率、增长寿命。破碎机的性能好坏将直接影响到工业上的生产力、能源消耗从而辐射至各工厂企业所产生的经济效益与社会效益。因此，研究改良出能充分满足时代需求的破碎机具有非常重要的意义。

1.1 常用破碎机的分类

根据各种设备破碎物料的途径以及它们机械的结构来分类，目前工业上常用的破碎机一共可分为五类，包括：（a）颚式破碎机；（b）反击式破碎机；（c）锤式破碎机；（d）圆锥式破碎机（e）冲击式破碎机。其外型如图1.1所示：