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