唐 玫， 童 欣

（上海建设路桥机械设备有限公司，上海201404）

单段锤式破碎机是上海建设路桥机械设备有限公司生产的主要的破碎机机型，用于大型矿山的碎矿设备，具有破碎比大的特点。作为水泥厂主要的破碎设备，更适合雨量较大、料湿、含土较多的工作状况，可将大块原矿石一次破碎到符合入磨粒度；与传统的两段破碎系统相比，可节省一次性投资45%，车间设备质量减轻32.5%，矿石破碎成本降低约40%，操作简单，维修方便，改善了工人的劳动强度；因此，在国内水泥行业的生料破碎中，单段锤式破碎机占到了近百分百的市场占有率。

图1为锤破外形图。转子是破碎机的核心，由锤盘、端盘、锤头、主轴、带轮、轴承和轴承座等组成。其中，主轴采用优质合金材料，为适应破碎大块矿石和传递大扭矩的需要，通常采用方形断向，可承受很大的冲击载荷，并满足跨距的要求。转子的一侧为带轮，锤头是全回转型的，遇到大块矿石时，能够完全退回到锤盘之中。

图1 单段锤破外形图

1 主轴建模

1.1 主轴参数

主轴结构如图2所示，主轴结构、材料参数如下：主轴总长为4 440mm；A段和C段安装轴承段，长度分别为278mm和362mm，直径φ340mm；B段安装锤盘段，B段为方形截面，长2 470mm；D段安装皮带轮，轴与皮带轮通过涨紧套连接，长650mm。

图2 结构示意图

计算中对一些小的特征，如倒角和键槽等适当做了简化处理：主轴弹性模量为206GPa；泊松比为0.3；屈服强度为835MPa。

1.2 主轴约束与边界条件

主轴工作过程中所受约束如图3所示。

（1）位移约束

A段：X＝0，Y＝0，Z＝0，可自由转动；……