锤式破碎机式一种可以对物料破碎和细化的设备。锤式破碎机的总体结构相对简单，工作的稳定性、可靠性都比较好，破碎的效率也相对更高一点。同时锤式破碎机还能轻松实现干、湿物料的破碎与细化，尤其是对于脆性物料或具有中等硬度的物料很适合。由于其自身独特的优势，目前广泛的应用于矿山、冶金、建材以及煤炭等行业中。目前虽然锤式破碎机已经基本实现了系列化，但是在总体的性能方面仍然有很大的基本空间。
本次设计分析了锤式破碎机的特点和分类，并对锤式破碎机的概念进行了全面的分析。其次通过理论层面下手，分析了锤式破碎机的粉碎的机理，并进行了机器的功能分析。设计方面，首先思考了具体结构的设计思路，然后参考传统的锤式破碎机的基本结构可以进行了总体结构的设计。其次基于一种工况，进行了整机工作参数的计算。另外，根据总体的设计思路进行了具体的零部件包括轴的设计和校核、带传动的设计、轴承的选型等工作。本次设计的方案基本合理，满足设计的基本需求，对于破碎机机械的研发具有一定的参考价值。
我国近代中，随着蒸汽机以及电动机的发展和迅速普及，整个工业水平迅速提高。而破碎机是工艺步骤中非常常用的机械设备之一，随着其机构不断的优化和改进，破碎机理研究的逐渐深入，破碎方式也逐渐在更新换代，在此背景下技术人员研发出了锤式破碎机。具体来说，锤式破碎机在工艺上应该是反击式破碎机的基础上所改进或者优化的能进行物料细化的设备。
其设备结构和原理非常容易理解。顾名思义，最主要的执行部件就是锤头。锤头主要是通过销轴和辐板所连接，电机驱动主轴从而带动上面的辐板实现回转运动。在回转的同时，锤头具有一定的动能，并且由于自身带有很大的惯性力，所以在和物料碰撞的时候，能轻松实现较大的能量冲击，从而物料能轻松实现破碎和细化目的，满足粒度要求的物料最终能够最终靠筛板选择排出[1]。
当然同是破碎机机器，很多人经常拿锤式破碎机和反击式破碎机相比较，这两台设备是在上在面对的破碎对象上还是不一样的。锤式破碎机的总体结构相对简单一些，工作的稳定性、可靠性都比较好，破碎的效率也相对更高一点。同时锤式破碎机还能轻松实现干、湿物料的破碎与细化，尤其是对于脆性物料或具有中等硬度的物料很适合[2]。由于其起身的特点，目前广泛的应用于矿山、冶金、建材以及煤炭等行业中。下图1.1为锤式破碎的典型实物外形图。
随着近几年锤式破碎机技术的快速的提升，目前来说该设备在市场上已然浮现了多种多样的种类和型号，基本已经满足了市场的需求。当然具体来说根据不同的办法能够实现不同的分类[3]。具体可以参照以下分类：
②根据转子的回转方式可以分为可逆式和不可逆式。下图1.2的两图分别是可逆式和不可逆式破碎机的基本结构
锤式破碎机发展至今已经实现了系列化，目前锤式破碎机的规格已经有了标准的行业标准。其规格可以用转子的长度L以及直径D来进行表示，这在很大的程度上都代表着总体设备的规模和工作能能力。锤式破碎机之所以可以普及主要还是其具有很多的优点，总体来说整理主要有以下优缺点：优点：
①该设备的结构和原理都非常的简单，总体的构造可靠性比较强。并且总体结构较为紧凑，消耗的功率比较小。
②该设备的生产率较高、总体的破碎比比较大（单转子的破碎比可以达到10~15），所产出的破碎后的产品粒度均匀并且满足要求，主要呈立方体状，过度破碎的现象非常少。
③该设备维修和保养都非常方便，工作连续且可靠。对于易损的零部件非常容易拆换和检修。
①该设备的核心部件包括锤头、衬板、转子、圆盘等和物料直接接触的零部件磨损是一个难以解决的问题，并且磨损的速度也是相对来说比较快的。对于破碎的物料较为坚硬的时候，更是会加快磨损的速度。
②破碎腔体内没有做很主动的预防机制，所以当设备内落入金属块的时候，非常容易发生事故。
③对于含水量超过12%的物料来说或者具有一定湿度的粘土，破碎机内容易发生堵塞，从而降低生产率和速度，也会加倍设备零件的损耗速度[4]。
通过综合运用所学的基础理论和专业知识，查阅相关的设计手册和参考文献，通过方案论证、设计计算和结构设计等过程，完成关于锤式破碎机的综述、总体结构设计以及具体零部件的设计等工作。
①了解该课题的研究背景，明确本次设计的目的和意义，撰写文献综述，总字数不应该少于3000字。
②了解传统锤式破碎机的结构和原理，并检索相关理论，完成总计的总体布置与设计。
③完成对于锤式破碎机的具体工作参数以及性能指标的计算和设计，需要满足所设计的工况的要求。
⑤绘制该设计的总体装配图和重要零部件的图纸，要求用CAD绘制，格式要符合最新的国家标准。
⑥撰写毕业设计说明书，不少于8000字，文章格式需要符合毕业设计的规定和要求。
所有的通用机械设备再进行设计之前都要了解设备能轻松实现的基本功能。本次设计的破碎机粗略的理解非常的容易，但是实质上其工作还有非常多的细节。具体整理如下。
物料通过进料口进入到破碎机中，然后会受到高速转动的锤头冲击而是实现粉碎的功能。破碎后的物料所获得的能量主要是依赖于锤头本身所带有的机械能，物料带有一定的速度，会飞速向内壁的衬板所打去，以此来实现二次破碎[5]。在周而复始的破碎后，对于满足粒度条件的物料会小于篦条缝隙，进而从缝隙中排出，实现收料。当然，除了锤体对物料实现击打外，腔体的内部实质上是很复杂的碰撞过程，还包括物料内部之间的碰撞和摩擦等。具体的锤式破碎机的工作原理简图如下图2.1所示。
锤式破碎机最主要要实现的就是破碎的工艺和功能，所以在进行破碎机的总体设计之前，必须对破碎的工艺和理论进行一定的理解。
在很多的行业中，有很多的工业原料以及需要回收利用的废料都有必要进行粉碎的工艺处理。例如在矿厂以及水泥厂或者建筑公路的行业的作业现场中，都需要将物料破碎到某些特定的程度才能满足下一步工艺的需求，所以破碎工艺实质上是很重要的工序之一。另外，部分工业废料如果很难直接回收或者处理，而经过进一步的破碎后，不但方便回收和运输，还更方便了该废料的进一步的二次利用。综上破碎的工艺对于我国的各行各业都起着不同程度的作用
对于破碎理论的研究，这也一直是我国很多科研部门以及高效所研究的课题。本节针对于破碎的实质进行简单的论述。破碎过程实质上是通过外力来对破碎的物料做功，期间实现能量转化，锤头的机械能克服物料内部质点的内聚力，最后发生破碎的效应。破碎的功率消耗的理论，实质上就是讲述了破碎过程中输入功和物料能量变化之间的关系。为了研究这样的破碎规律并且尽可能减少破碎的输入能耗，很多的研究人员和学者均持有不同的破碎理论学说，这里提出三个很典型且经典的理论。
①面积学说；这一点主要由Rittinger所提出，主要表明了破碎过程中所消耗的有用功和生成的新物料的表面积是存在一定的正比关系的。
②体积学说；这点主要由俄国人提出，指出对于总体几何外观形状近似的物料来说，破碎呈近似同样形状的物料的时候，期间所需要付出的功实质上和他们的体积与质量是成正比的。
③裂缝学说；主要是由中美的学者共同提出。其观点主要是外力对矿物物料施加一定的作用，作用均转化为了物料内部的变形的势能，一旦局部的变形超过了临界的点的时候，此时就会产生断裂的口。进而继续输入功的话，总体就会继续破裂，实现最终的破碎效果。
以上关于破碎理论的分析实质上各有使用的范围，也各有其依据。但是无论哪种理论，都需要和实践相结合，才有实际的价值[7]。
参照一般的锤式破碎机，其实物的分析图主要由以下几个具体的零部件组成，具体如下图2.2所示。可以从图中看出锤式破碎机的最重要的包含机壳、锤头、支架、衬板、打击板、转子等重点的零部件。
1.上机体2.蓖条3.锤盘4.出料口5.锤头6.侧衬板7.下机体8.支座9.电机10.传动轴11.锤头轴
参照传统的锤式破碎机，本次设计锤式破碎机具体的零部件总结为有以下的设计要求：
①机壳的设计；机壳的总体设计主要包括四部分，分别是上机体、后上板、左侧壁和右侧壁四个部分所组成，四个部分主要用螺栓来进行连接。在机壳的上部设立有进料口，在机壳的内部为避免过度磨损，应该设立有可以拆卸的具有高硬度的内部衬板，材料选择高锰钢。为避免轴和机壳漏灰，应该设计轴封。为实现检修的方便，需要在机壳的前面后面上都应该设立一个检修的孔。
②转子的设计；转子部件是整体设备中最关键的传动零部件之一，主要是由主轴、圆盘和销轴三个部分所组成。在圆盘上设立了六个分布比较平均的销孔，主要是采用销轴将锤头悬挂起来。销轴的两端是采用锁紧螺母来进行轴向的固定。转子选用两端的滚动轴承来进行支承。另一方面，为了能够更好的保证主轴和转子在运转的时候能储存一定的能
量，来避免在遇到较大或者坚硬的物料的时候不至于出现较大的冲击和负荷，所需还需要在主轴的部件中特意设计一个飞轮[8]。
其中主轴的设计应该满足较高的刚度、韧性以及强度，周向的传动主要是采用键连接。
③打击板设计两块折线形的。分别是固定的和可调整的，其中可调整的调整原理主要是依赖于箱体上的螺杆传动装置。
④锤头的部件是主要的执行部件，其选择的质量、形状以及材质直接的影响的设备的常规使用的寿命以及破碎机的创造能力。所以使用时需要根据不一样的使用上的要求来选择锤头的质量。本次所设计面对的物料是属于中等偏下硬度的，可以设计的形状方案如下图2.3所示。
⑤蓖条的设计需要保证其排布的形式要和锤头的运动方向是互相垂直的。转子的回转半径拥有一定的间隙，保证合格的产品能通过缝隙中来进行排出。蓖条的断面设计为梯形，为了能够更好的保证较高的强度，设计材料选择锰钢，工艺方式为铸造。安装的时候，需要将钢条插入到架子上，每两个蓖条要通过垫片来隔开，截面的形状要设计为梯形。
通过上文本次设计具体结构的设计要点，在参照目前现有的结构，本次设计的总体设计的具体方案如下图2.4所示。详细的明细和装配关系详见总装图。
本节对锤式破碎机所需要转子的转速来进行计算。转子的转速需要依靠转子表面的圆周速度，锤头的圆周速度则主要根据物料所需要的粒度、性质和锤头的磨损来综合进行确定。
参考以往的设计经验，中小型的破碎机的转速范围约为750~1500r/min，它的表面圆周速度范围在25~70m/s之间。转子的转速越高，产品的产出的粒度就会越小，但是这样对于锤头以及衬板的消耗也就会加大。另一方面，转速的提高总体传动的功率要求也就会增大，对于零部件的设计和安装也会偏于复杂。所以为了尽最大可能避免总体的浪费，应该在满足条件的要求下，使速度尽可能的降低[9]。
生产率的计算更是和非常多的因素相关联。最典型的就是破碎机的规格、转速、进料和出料的要求粒度、物料的种类和性质以及给料的工况等。由于有这么多因素的限制，所以如果说考虑理论计算的方式很难准确的计算出该值，查得手册中的经验公式为：
本节进行电机功率的估算和选型。关于电机方面正常的思路应该是计算电机的额定功率和转速。但是本次设计的锤式破碎机其整机的运转实质上非常带的复杂，并且基本上没有规律性。其主要和物料的性质、破碎比、锤头的圆周速度、生产率有关系。所以现在没有完整的计算里路和公式，仅能通过实际使用的经验和试验所带来的数据来进行初选。其选型的经验公式为：
上文已经介绍到，锤式破碎机的规格应该用转子的直径D和长度L进行确定。所以本次设计考虑以上所给的基本工况和条件，选择DL为800X800mm的标准转子部件。
进料口方面的总体长度应该和转子保持一致，其宽度应该满足条件B2 。排料口的尺寸主要是根据蓖条间隙来控制的，蓖条的间隙主要是由所需要产品粒度的大小来决定。对于本次设计的破碎机来看，该产品的平均粒度大概为间隙的1/5-1/3。
锤头作为本次设计锤式破碎机的执行零件来说，其质量可以直接影响整机的破碎效率和能耗。当质量选择较小的时候，很可能没办法满足破碎的需求。但是如果锤头的质量选的过大，离心力和惯性都会太大，导致难以控制，也会导致耗能增加。
锤头最佳的计算方式是采用动量定理。锤头在完成物料的击打之后，必然会产生速度的损失，但是如果损失过大了，就会导致锤头绕着本身的悬挂轴向后偏倒[10]。所以为了使锤头在打击完物料后会出现偏倒，在自身离心力的作用下可以使物料击打后的速度不至于损失过大，所以一般根据实际的经验角度，匀速速度的损失大概在40%
然而m仅是锤头的击打质量，实际的还应当考虑击打质量的转动以及锤头的转动惯量，计算如下：
主轴作为传递动力的最主要传动零件，一定要进行足够合理的设计，保证其强度和刚度满足使用上的要求。具体主要是两方面的设计，分别为结构方面和工作上的能力方面的设计。其中工作能量方面最主要的还是校核轴的强度。只是对于刚度要求比较高且细长形状的轴才需要校核其刚度。
轴的材料选择往往是进行轴设计的第一步。轴设计中最常用的材料为合金钢和碳素钢，其毛坯最常选用的就是轧制的圆钢以及锻件。材料的选择需
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