錘式破碎機(jī)是一種常用的礦石破碎機(jī)械，它被廣泛用于煤炭和水泥廠的原料加工，當(dāng)?shù)V石進(jìn)入破碎機(jī)后，將受到高速回轉(zhuǎn)錘頭的沖擊而破碎，從功能上分錘式破碎機(jī)有三大部分組成，由入料口、出料口及破碎腔體構(gòu)成的機(jī)架體，電機(jī)和減速器等構(gòu)成的動力部，錘頭與錘體、軸以及軸承等構(gòu)成破碎機(jī)的執(zhí)行部分．在破碎機(jī)的執(zhí)行部分中的軸是關(guān)鍵部件之一，軸徑的確定對破碎機(jī)的設(shè)計和性能都有較大影響，軸徑偏小會直接影響影響破碎機(jī)的使用壽命，而過大不但造成浪費(fèi)，而且增加整個破碎機(jī)的設(shè)計難度，甚至軸承選擇困難。
    由于破碎物料是個極其復(fù)雜的過程且錘式破碎機(jī)的工作負(fù)載是不連續(xù)的，因此軸徑的計算顯得很困難，目前軸徑的選擇也多采用經(jīng)驗設(shè)計，即通過調(diào)查服役設(shè)備運(yùn)行狀況，反過來修改設(shè)計，常會產(chǎn)生很大的誤差。
    本文利用數(shù)字化分析技術(shù)建立錘式破碎機(jī)模型并對其進(jìn)行動態(tài)仿真，建立軸徑設(shè)計方法，用于指導(dǎo)錘式破碎機(jī)的設(shè)計生產(chǎn)。
1、建立錘式破碎機(jī)的幾何模型
    利用PROE三維設(shè)計軟件建立破碎機(jī)的幾何模型，為了簡化分析流程，本文只對錘式破碎機(jī)的關(guān)鍵部件進(jìn)行建模，主要包括：主軸、錘體、錘頭．本文針對PCM400型破碎機(jī)進(jìn)行了建模分析，裝機(jī)功率為400KW．通過能力為3500t/h。
    零件模型建立以后利用裝配工具，按照實(shí)際中各零件的裝配關(guān)系對整機(jī)進(jìn)行裝配，生成整個執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
    圖1所示為裝配完成的PCM400型錘式破碎機(jī)執(zhí)行部分幾何模型。
2、建立錘式破碎機(jī)動力學(xué)仿真模型
    在PROE中對模型建立的幾何模型施加約束和驅(qū)動，建立錘式破碎機(jī)的動力學(xué)仿真模型，具體設(shè)置如下：
    1)在錘體和錘頭部分創(chuàng)建固定約束；
    2)在鍵和主軸間創(chuàng)建固定約束；
    3)在鍵和錘體間創(chuàng)建固定約束；
    4)在錘頭和殼體間創(chuàng)建固定約束；
    5)在主軸一端中心處創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)副；
    6)創(chuàng)建驅(qū)動電機(jī)；
    7)創(chuàng)建被破碎物，并在之間創(chuàng)建碰撞副．
    圖2為建立完成的錘式破碎機(jī)動力學(xué)仿真模型．
    對錘式破碎機(jī)建立模型、施加約束以后，就可以對其進(jìn)行動力學(xué)仿真分析，其目的是通過仿真得出碰撞過程關(guān)鍵零部件的受力狀況，從而為軸徑的設(shè)計計算提供相應(yīng)數(shù)據(jù)。
    在仿真中對錘頭建立相應(yīng)測量，得到工作過程中錘頭受力變化曲線。
3、軸徑設(shè)計計算
    進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核計算時，應(yīng)根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力情況，采取相應(yīng)的計算方法．對于僅僅（或主要）承受扭矩的軸（傳動軸），應(yīng)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計算；對于只承受彎矩的軸（心軸），應(yīng)按彎曲強(qiáng)度條件計算；對于既承受彎矩又承受扭矩的軸（轉(zhuǎn)軸），應(yīng)按彎扭合成強(qiáng)度條件進(jìn)行計算，需要時還應(yīng)按疲勞強(qiáng)度條件進(jìn)行精確校核。
    軸的結(jié)構(gòu)見圖3所示，破碎機(jī)在工作過程會受到很大的沖擊載荷，根據(jù)現(xiàn)場工業(yè)調(diào)查和錘式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)．結(jié)合綜合受力分析可確定B面危險截面.B截面在破碎機(jī)在工作過程中既承受扭矩又承受沖擊載荷產(chǎn)生的彎矩。由軸的受力特性確定軸徑計算方法應(yīng)按彎扭組合強(qiáng)度公式，軸的受力簡圖如圖4所示，F(xiàn)H為錘頭水平方向受力，為水平方向受力，F(xiàn)H、Fv通過ADAMS仿真得到；和RBH\ RBV分別為支撐點(diǎn)的水平支反力和垂直支反力，在仿真得到力F之后，可由力F來確定支反力R數(shù)值。
4、結(jié)束語
    錘式破碎機(jī)在工程實(shí)際中具有廣泛的應(yīng)用，但是破碎機(jī)理、破碎力的求解等問題十分復(fù)雜，因此在設(shè)計中關(guān)鍵零部件的尺寸選取多采用經(jīng)驗公式，本文利用數(shù)字化樣機(jī)技術(shù)，通過仿真求得破碎過程錘頭受力狀況，進(jìn)而計算出軸徑，為破碎機(jī)的設(shè)計提供思路和依據(jù)。