PEF600X900復擺顎式破碎機動顎結構設計畢業(yè)設計

1、 pef600x900復擺顎式破碎機動顎結構設計摘 要顎式破碎機在工礦企業(yè)被廣泛的應用，這是因為該機構結構簡單、機型齊全并已大型化。顎式破碎機經過100多年的實踐和不斷改進，其機構已日臻完善,隨著社會的發(fā)展需求破碎的要求不斷提高，對產品和產品的質量也大大的提高了，破碎機的機型已經發(fā)展到很多種了。本文主要是對復擺顎式破碎機設計研究。復擺顎式破碎機是因為其動顎在其它機件的帶動下作復雜的一般平面運動而得名，其動顎上的軌跡一般為封閉曲線。復擺破碎機由于偏心軸負荷大一般制成中型和小型的，其破碎比可達10。復擺顎式破碎機在工作時偏心軸作逆時針旋轉，對所裝入的物料有向下退并夾持作用。該機型垂直擺幅下大上小，

2、有利于出料口處動顎將成品推出。由于整塊動顎作復雜運動因此對物料塊不但起擠壓、劈裂、彎折作用，還能起碾搓作用，故可破碎稍微粘濕的物料。采用正支撐復擺顎式破碎機，動顎下部的特性值m很大，使得動顎和定顎的襯板磨損很快，但卻具有較高的生產能力。由實際生產說明，正支撐式顎式破碎機的結構形式具有動顎軌跡分布合理、生產能力高、結構更簡單等優(yōu)點，使其得到廣泛應用。關鍵詞： 動顎 , v帶選擇 , 軌跡優(yōu)化 , 磨損pef600x900 pendulum jaw broken jaw structure design of motorabstractpalate crusher in the industria

3、l and mining enterprises were widely used, this is because the body structure is simple, and complete and large-scale models of. palate crusher after 100 years of practice and continue to improve, their bodies have been improving,with the social development needs of the requirements broken constantl

4、y improve the products and the quality of the products have greatly improved, the crusher models have been developed to a variety .this paper is facing compound pendulum palate crusher design study. compound pendulum palate crusher because of its dynamic palate in other parts of the lead plane for t

5、he general sports complex named after. moved palate its trajectory is generally closed curve. crushing machine-placed eccentric axle load due to the generally made of medium-sized and small, broken up over 10.compound pendulum palate crusher at work for the eccentric shaft counterclockwise rotation,

6、 the load of materials and a retreat clamping downward effect. the models under a vertical swing on small and is conducive to moving the material i will be refined palate launched. as block palate for complex dynamic movement of materials therefore not only blocks from the extrusion, split, bending

7、role, but also from the roller rubbing role, it can be slightly broken stick wet materials. support is facing a complex palate crusher, moving the lower part of the palate of great value m, making dynamic palate and the palate of liner wear very quickly, but it has a high production capacity. from t

8、he actual production that are supporting-palate structure of the breakers palatine form a dynamic trajectory of a reasonable, high-capacity, the advantages of a simpler structure, it is widely used.key words: move jaw，v belt choice，track optimization，abrision2目錄前言1第1章 復擺顎式破碎機的發(fā)展與特點31.1 復擺顎式破碎機的應用31.

9、2復擺顎式破碎機的特點與現狀41.2.1 復擺顎式破碎機的特點41.2.2 復擺顎式破碎機的現狀6第2章 總體設計過程122.1 基本結構和工作原理122.1.1 基本結構122.1.2 工作原理122.2 主要參數142.2.1 鉗角152.2.2 動顎水平行程172.3 主軸轉速212.4 生產能力21第3章 機構各部分的設計273.1 機構各部分桿長的確定273.2 v帶及帶輪的設計283.3 偏心軸主要尺寸的確定313.3.1 偏心軸的材料選擇和最小直徑估算313.3.2 偏心軸的結構設計313.3.3 偏心軸細部結構333.3.4 偏心軸的校核333.4 復擺顎式破碎機的動顎的工作過

10、程分析及優(yōu)化設計353.4.1 動顎的工作過程分析353.4.2 動顎運動軌跡優(yōu)化設計363.5 偏心軸改進403.5.1 改進前狀況413.5.2 修復及改進措施423.5.3 改進效果43第4章 復擺式顎式破碎機的齒板分析和選材444.1復擺顎式破碎機齒板磨損的分析444.2 顎板磨損機制464.3對顎板材質的選擇47第5章 復擺顎式破碎機的安裝與維護495.1復擺顎式破碎機的安裝與運轉495.1.1 復擺顎式破碎機的安裝495.1.2 復擺顎式破碎機的運轉515.2 復擺顎式破碎機主要零件的修理515.2.1齒板的修理515.2.2 動顎的修理525.2.3滑動軸承的修理535.2.4

11、偏心軸的修理53結論57謝 辭58參考文獻59外文資料翻譯60前言從第一臺顎式破碎機問世以來，至今已有140余年的歷史。在此過程中，其結構得到不斷的完善，而顎式破碎機的結構簡單，安全可靠，石料可供破碎機械來進在基本建設工程中，需要大量的，各種不同粒徑的砂、石作為生產之用。而工程上應用最廣泛的是復擺顎式破碎機，國產的顎式破碎機數量最多的也是復擺顎式破碎機。破碎機是將開采所得的天然的石料按一定尺寸進行破碎加工的機械。顎式破碎機是有美國人e. w. blake發(fā)明的。自第一臺破碎機的出現，生產效率快，又滿足安全條件，又能適應生產，大大加快了生產。復擺顎式破碎機結構簡單、制造容易、工作可靠、使用維修方

12、便等優(yōu)點，所有在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)使用非常廣泛。80年代以來，我國對復擺顎式破碎機的研究和產品開發(fā)取得了較大的發(fā)展。在充分吸收國外產品特點的基礎上，結合國情研制開發(fā)了許多新型、高效的設備。上海建設路橋機械設備有限公司率先對復擺顎式破碎機進行了重大的改進，即通過降低動顎的懸掛高度，改善動顎的運動軌跡，減小破碎腔的嚙角，增大破碎比，增大了動顎的水平行程，提高生產能力等，大大改善了機器性能，完成了產品的更新換代。復擺顎式破碎機主要是由兩塊顎板（活動顎板和固定顎板）組成?；顒宇€板對固定顎板周期性的往復運動，時而靠近，時而分開，由此使裝在兩顎板間的石塊受到擠壓、劈裂和彎曲作用而破碎。復擺

13、顎式破碎機的機器重量較輕，結構簡單（一個連桿、一塊肘板、一根心軸和一對軸承），生產效率較高（比同規(guī)格的簡擺顎式破碎機生產效率高20%30%）。復擺顎式破碎機適合破碎中硬度石料。在工程中，多用中、細碎設備，破碎比比較大，其比值可達。隨著機械工業(yè)的進步，近年來，復擺顎式破碎機正朝著大型化發(fā)展。所以，一個合理的傳動裝置可以使復擺顎式破碎機運行的更加順利，合理有效。動顎的優(yōu)化可使磨損大大的降低，沖擊、噪聲、振動都相應的減少，也減少工作人員的勞動強度，提高生產的質量，降低制造成本和縮短生產周期。不過，復擺顎式破碎機也有它的缺點,具體如下：jb / zq 1032一87顎板鑄造技術條件規(guī)定齒板壽命只有60

14、小時，按10小時工作制，每副齒板只能用6天，不到一星期就需更換一次齒板。不僅給維修帶來很大的不便，而且增加了破碎物料的成本。破碎機出口揚塵非常嚴重，從破碎機出來的塊狀和粉末狀物料直沖礦石輸送皮帶，部分物料飛濺或滾淌到地面上，地面堆積厚厚一層物料，部分粉狀物料飛揚在空中，給生產帶來了很大的不便。較多的粉塵而直接影響安全生產和員工的健康，因此要采用相應的防塵設施是破碎機一個重大而不可忽略的問題。現代的設計應以人為本，面對服務對象，面向市場、面對循環(huán)經濟、面對礦產資源利用的大趨勢，面對環(huán)保、搞全性能、全生命的設計。所以做好復擺顎式破碎機的設計,讓它更好的為生產服務,提高生產效率。第1章 復擺顎式破碎

15、機的發(fā)展與特點1.1 復擺顎式破碎機的應用隨著我國國民經濟的快速發(fā)展，礦產資源的綜合利用技術與其產業(yè)迅猛前進，到1999年我國已建成10 879座國有大中型礦山和227 854個鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體企業(yè)，全國礦石采掘總量超過50億噸，礦業(yè)總產值為4 000億元。物料的破碎是許多行業(yè)(如冶金、礦山、建材、化工、陶瓷筑路等)產品生產中不可缺少的工藝過程。由于物料的物理性質和結構差異很大,為適應各種物料的要求,破碎機的品種也是五花八門的。就金屬礦選礦而言,破碎是選礦廠的首道工序,為了分離有用礦物,不但分為粗碎、中碎、細碎,而且還要磨礦。因為破碎是選礦廠的耗能大戶(約占全廠耗電的50%),為了節(jié)能和提高生產效率,

16、所以提出了“多碎少磨”的技術原則。這使破碎機向細碎、粉碎和高效節(jié)能方向發(fā)展。另外隨著工業(yè)自動化的發(fā)展,破碎機也向自動化方向邁進(如國外產品已實現機電液一體化、連續(xù)檢測,并自動調節(jié)給料速率、排礦口尺寸及破碎力等)。隨著開采規(guī)模的擴大,破碎機也在向大型化發(fā)展,如粗碎旋回破碎機的處理能力已達6000th。至于新原理和新方式的破碎(如電、熱破碎)尚在研究試驗中,暫時還不能用于生產。對粗碎而言,目前還沒有研制出更新的設備以取代傳統(tǒng)的顎式破碎機和旋回式破碎機,主要是利用現代技術,予以改進、完善和提高耐磨性,達到節(jié)能、高效、長壽的目的。細碎方面新機型更多些?？偟膩砜?值得提出的有:顎式破碎機、圓錐破碎機、沖

17、擊式破碎機和輥壓機。而應用最廣泛的就是顎式破碎機。傳統(tǒng)的顎式破碎機由于具有結構簡單、工作可靠、制造容易、維修方便、價格低廉、適用性強等優(yōu)點,所以在工業(yè)上得到廣泛應用。其缺點是非連續(xù)性破碎、效率較低,破碎比較小,給礦不均勻引起顎板磨損不均勻等。針對其缺點,各國都在以下幾方面加以改進:優(yōu)化結構與運動軌跡改進破碎腔型,以增大破碎比,提高破碎效率,減少磨損,降低能耗,現已普遍應用高深破碎腔和較小嚙角;改進了動顎懸掛方式和襯板的支承方式,改善了破碎機性能;顎板采用了新的耐磨材料,降低了磨損消耗;提高了自動化水平(可自動調節(jié)、過載保護、自動潤滑等)。同時也出現了一些新的機型,如雙腔雙動顎式破碎機,其破碎比

18、可達,排料口調節(jié)方便,產量大;復擺顎式破碎機,兼有顎式破碎機與圓錐破碎機的性能其產量較同規(guī)格的破碎機高50%。還有篩分顎式破碎機,把篩分和破碎結合為一體,不僅可簡化工藝流程,且能及時將已達粒度要求的物料從破碎腔中排出,減輕了破碎機的堵塞和過粉碎,提高了生產能力,降低了能耗。在大型化方面國內外都已生產1500mm×2100mm規(guī)格的顎式破碎機。而我們在這個設計中主要是為了滿足進料口尺寸：；出料口尺寸：；進料塊最大尺寸：；產量：。的要求老滿足生產的需要。1.2復擺顎式破碎機的特點與現狀1.2.1 復擺顎式破碎機的特點復擺顎式破碎機的機構屬于四桿機構中曲柄搖桿機構的應用,曲柄為主動件。顎式

19、破碎機以結構簡單、性能可靠、維修方便在物料粉碎行業(yè)廣泛應用。復擺顎式破碎機的動顎，是直接懸掛在偏心軸上的餓，是曲柄連桿機構，沒有單獨的連桿。由于動顎是由偏心軸的偏心直接帶動，所以活動顎板可同時做垂直和水平的復雜擺動，顎板上各點的擺動軌跡是由頂部的接近圓形連續(xù)變化到下部的橢圓形，越到下部的橢圓形越扁，動顎的水平行程則由下往上越來越大的變化著，因此對石塊不但能起壓碎、劈碎，還能起輾碎作用。由于偏心軸的轉向是逆時針方向，動顎上各點的運動方向都有利于促進排料，因此破碎效果好，破碎率較高、產品粒度均勻且多呈立方體。復擺顎式破碎機和簡擺顎式破碎機相比較，復擺顎式破碎機的機器重量較輕，結構簡單（少了一件連桿

20、、一塊肘板、一根心軸和一對軸承），生產效率較高（比同規(guī)格的簡擺顎式破碎機生產效率高20%30%）等優(yōu)點。但復擺顎式破碎機的顎板垂直行程大，石料對顎板的磨削作用嚴重，磨削較快，且能量消耗也大，工作時易產生較多的粉塵。在工程上應用較為廣泛的是腐敗顎式破碎機。國產的顎式破碎機數量最多的也是復擺顎式破碎機。復擺顎式破碎機主要由機架、顎板、側護板、主軸、飛輪、肘板和調整機構等組成。機架即機座，實際上是個上下開口的四方斗，主要用作支承偏心軸和承受破碎物料的反作用力，因此要求具有足夠強度，一般采用鑄鋼整體鑄造，規(guī)格小的可用優(yōu)質鑄鐵代替。大型破碎機的機架由分段鑄成后再用螺栓裝配在一起，鑄造工藝較為復雜。自制的

21、小型顎式破碎機可用4050毫米厚的鋼板焊成，但其鋼度不如鑄鋼好。顎板包括活動顎板和固定顎板，各與顎床組成活動顎和固定顎。顎板用楔形鐵塊和螺栓固定在顎床表面，保護顎床不受磨損。固定顎的顎床就是機架，活動顎的顎床懸掛在偏心軸上，由于它直接承受對石料的擠壓作用力，所以必需有足夠的強度和剛度活動顎床一般用鑄鐵或鑄鋼制造。顎板直接和石塊接觸，除承受擠壓和沖擊力外，尚與石塊強烈摩擦，因此要求用高強度且耐磨的材料制造。常用的是鑄錳鋼顎板，其鑄鋼含錳量為1214%左右。若條件受限制時，可用白口鑄鐵代替，但容易磨損和折斷，使用壽命不長。為了有效地破碎石料，顎板表面常鑄成波浪形和牙形，其齒峰角度一般為90

22、6;110°，齒高和齒距視出料粒度和產量要求而定。齒形高齒距小，則出料粒度小，產量低，動力消耗大。一般齒高和齒距之比為1/21/3之間。由于復擺式的特點造成顎板底部比上部磨損快，所以顎板往往做成上下對稱形狀，以便磨損后能倒置安裝，延長使用壽命。顎式破碎機的優(yōu)點是生產率高，結構簡單可靠，破碎比較大（一般為68），外形尺寸較小，零件檢查和更換較容易，操作維護簡便，不用較高技術水平的工人就可嫩能夠操作，應用范圍廣，與其他類型破碎機比較，不容易堵塞。因此工程中普遍采用它來破碎各種硬度92500公斤/厘米以下）的石料，常作粗碎和中碎設備。一般用于破碎極限抗壓強度不才超過2000公斤/厘米的石料

23、時效果較好。其缺點是不宜破碎片狀石料，工作間歇、有空轉沖程，需要很大的擺動體，增加非生產能量的消耗，破碎可塑性和潮濕的物料時，容易堵塞出料口。由于工作時產生很大的慣性力，機體擺動大，工作不平穩(wěn)，沖擊，振動及噪音較大。因此須安裝在比機器自重大五倍以上的混凝土基礎上，并須采取隔振措施。大型破碎機還應安裝在埋設于基礎上的剛梁上。顎式破碎機的最大裝料塊度應比裝料口寬度小1520%，即給料的最大石塊不應超過裝料口的0.85倍。當用顎式破碎機破碎堅硬而光滑的大礫石時，礫石容易從裝料口反跳出來，故破碎天然礫石的生產率不及破碎來才塊石的生產率高。使用顎式破碎機時，必須注意由于機器是在工作條件惡劣情況下運轉的，

24、除了必須嚴守操作規(guī)程和維修保養(yǎng)制度外，還必須及時發(fā)現并修復被磨損的零部件，這是提高機器作業(yè)的重要措施。 1.2.2 復擺顎式破碎機的現狀顎式破碎機是由美國人布雷克發(fā)明的。自第一臺顎式破碎機問世以來，至今已有 140余年的歷史。在此過程中，其結構得到不斷地完善。由于顎式破碎機結構簡單、制造容易、工作可靠、使用維修方便等優(yōu)點，所以在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)使用非常廣泛。為了改善顎式破碎機性能和提高工作效率，國內外曾研制過各種異型顎式破碎機。早年，德國和前蘇聯都曾研制過液壓驅動的顎式破碎機。其特點是提高動顎擺動次數借以增加產量，同時能實現液壓調整排料口、液壓過載保護以及能負荷啟動。原西德制

25、造過沖擊式顎式破碎機，而原蘇聯也制造了振動顎式破碎機（也叫慣性顎式破碎機）。它們都靠動顎振動沖擊破碎物料，借以提高破碎機性能。前者國內曾經試制過，由于某些原因沒能繼續(xù)研制。原東德曾制造過一種簡擺雙腔顎式破碎機，美國生產過復擺雙腔顎式破碎機。國內北京某設計院以及湖南某大學都曾與工廠合作研制了雙腔顎式破碎機。其特點是使間歇工作變成連續(xù)工作，借以提高破碎機工作效率。安徽某設計院曾發(fā)明一種雙腔雙動顎復擺顎式破碎機。它除了提高工作效率，同時又能降低破碎機負荷，使機重減輕很多。原蘇聯早年曾制造一種雙動顎顎式破碎機。國內遼寧某學院與礦山合作開發(fā)了雙動顎顎式破碎機。這種破碎機就是將原來兩個破碎機去掉前墻對置后

26、而成。為了兩動顎同步運轉，在偏心軸一端增設一對開式齒輪。由于它的結構太復雜，近年又研制一種單軸倒懸掛的雙動顎破碎機。國內上海某學院曾研制過此種顎式破碎機。這兩種破碎機的特點，其動顎同步運轉，使破碎機強制排料。這樣，靠提高轉數增加破碎機產量同時由于物料與動顎沒有相對運動，減少襯板磨損延長使用壽命。近來又研制了單動顎倒懸掛顎式破碎機。早年，美國、英國、德國相繼生產了 kun-kan 簡擺顎式破碎機。該機特點是，動顎懸掛高度很高并且前傾。連桿下行為工作行程、主軸承為半圓滑動顎軸承。山東招遠黃金機械廠曾引進了這種破碎機，并在此基礎上研制了 34 顎式破碎機。國外制造過一種肘板向上放置的顎式破碎機。國內

27、有幾家設計院和制造廠生產了這種破碎機。它的特點是靠增大傳動角改善動顎運動特性，提高破碎機性能。在國內該機有叫負支承、上斜式、上推式和上置式破碎機。筆者認為叫大傳動角（包括傾斜式）破碎機更合適。 美國鷹破碎機公司制造一種傾斜式顎式破碎機。其傳動角大約70度以上。它的最大特點是低矮，最適于井下或移動式破碎機上工作。北京礦冶研究總院與某廠合作生產了幾個規(guī)格的這種破碎機，其中最大為9001200 顎式破碎機。國內山西某煤礦引進德國 wb8/26 顎式破碎機。該機置于皮帶機上方，借助曲柄連桿機構驅動動顎壓碎煤塊。實踐證明使用效果較好。以上各項異型破碎機的研制都取得了一定的效果并對國內破碎機行業(yè)的發(fā)展起到

28、了一定的推動和促進作用。但是，都沒能得到大面積推廣使用。國內絕大多數制造廠生產的和現場使用的都還是傳統(tǒng)復擺顎式破碎機。就近兩年國外機械設備展覽會上展出的顎式破碎機來看，也都是傳統(tǒng)顎式破碎機，沒有異型顎式破碎機出現。國內各廠家所制造的顎式破碎機技術水平相差懸殊，有少數廠家的產品基本接近世界先進水平，而大多數廠家的產品與世界先進水平相比差距較大。綜上所述，改善國內顎式破碎機落后的狀況，全面提高顎式破碎機技術水平，趕上世界先進水平，創(chuàng)造世界品牌的顎式破碎機是當務之急。保證顎式破碎機最佳性能的根本因素是動顎有最佳的運動特性。這個特性又是借助機構優(yōu)化設計所得到的。因此，顎式破碎機機構優(yōu)化設計是保證破碎機

29、有最佳性能的根本方法。上海建設路橋機械設備有限公司（簡稱上建）開發(fā)了顎式破碎機軟件，借助其中機構優(yōu)化設計模塊對各種規(guī)格的破碎機進行優(yōu)化設計，得到了最佳的動顎運動特性。實踐結果表明，破碎機性能有顯著提高。該廠山寶牌顎式破碎機銷往歐美各大洲以及東南亞各國，產品基本上達到世界先進水平。目前，計算機在國內各廠家已基本普及，但顎式破碎機機構優(yōu)化設計尚未得到廣泛應用。國內顎式破碎機的機重普遍高于國外同規(guī)格的破碎機。減輕機重也是一個重要課題。顎式破碎機機架占整機重量很大比例（鑄造機架占 50%、焊接機架占 30%）。國外顎式破碎機都是焊接機架，甚至動顎也采用焊接結構。國內前幾年掀起一股用鑄造機架代替焊接機架

30、的勢頭，這無疑是一種倒退行為。此外，鑄鋼是一種高能耗的工藝過程，從節(jié)約能源的角度也應大力發(fā)展焊接機架。顎式破碎機采用焊接機架才是長遠發(fā)展的正確方向。另外，機架結構設計不合理也是使機重增加的重要原因。機架結構設計首先應以受力為依據，在滿足強度、剛度的條件下，力求減輕重量。機架前壁載荷主要是由橫向筋板所承受。一般情況下，破碎機都不需要加縱向筋板 1、2，如圖 1-1所示。該機側壁加強筋布置不合理，數量又太多，致使它的機重達)7.5t（同規(guī)格破碎機機重為5.5t）。當然，該機過重不完全是由這兩個因素所造成。側壁筋板位置和方向也應根據受力情況而定。圖 1-2所示為英國某公司生產的大傳動角（負支承）顎式

31、破碎機機架簡圖。該機架側壁布置有 1、2、 3三根筋板，筋板 1設置在主軸承側面，筋板 3設置在主軸承后下方，這兩塊筋之間用筋板2連接起來構成一個“a”形框架。圖1-3所示為該機受力分析。圖中軸承所受最大力: 作用方向為 ha，正是圖1-2側壁加強筋1的方向。從而說明圖1-2中側壁筋板布置完全符合受力的要求。 動顎也是破碎機重量較大的零件，而且結構復雜，顎結構設計也應以動顎受力為依據，在滿足強度、剛要求的條件下，盡量減輕重量。根據動顎受力分析可得，最大破碎力作用在動顎軸承偏上處，由此往上（頭部）受力越來越小。原 250400,400600顎式破碎機是目前尚有多家生產動顎結構剛好與其受力要求相反

32、，即軸承附近處截面小，越向頭部截面越大，而且相差太懸殊。結果導致動顎強度低而重量又很大。這兩種破碎機都是在軸承偏上處被折斷而損壞。動顎的加強筋布置方式，也應按上述受力要求設計。已有的顎式破碎機加強筋橫向厚度從上到下厚度一樣。為符合受力條件，又滿足重量輕的要求，可采用變厚度加強筋。即靠上部（頭部）的加強筋厚度應小，越往下厚度越大。就是說，改原來矩形加強筋為梯形加強筋，這樣會減輕動顎重量又保證有足夠的強度。動顎兩軸承之間部位的壁厚可適度減薄，借以減輕重量。 此外，應加強機架、動顎有限元的研究，進行機架、動顎有限元優(yōu)化設計，達到機架、動顎重量輕又有高度的可靠性。其它，還有破碎腔、破碎機動力平衡等等都

33、可以借助計算機進行優(yōu)化設計?？傊?，應采用現代的設計方法代替原有的常規(guī)設計方法。 再者，由于焊接、鑄造、熱處理工藝等因素也都會對破碎機產生影響。所以，我們應提高設計制造工藝等綜合水平以及采用液壓調整排料口和液壓保險，逐步使國產顎式破碎機達到世界一流水平。 圖1-1 某破碎機焊接機架 圖1-2 大傳動破碎機機架 圖1-3 大傳動破碎機示力圖圖中軸承所受最大力: 作用方向為 ha，正是圖2側壁加強筋1的方向。從而說明圖2中側壁筋板布置完全符合受力的要求。 動顎也是破碎機重量較大的零件，而且結構復雜顎結構設計也應以動顎受力為依據，在滿足強度、剛要求的條件下，盡量減輕重量。根據動顎受力分析可，最大破碎力

34、作用在動顎軸承偏上處，由此往上（頭部）受力越來越小。原 250400,400600顎式破碎機者目前尚有多家生產動顎結構剛好與其受力要求反，即軸承附近處截面小，越向頭部截面越大，而且差太懸殊。結果導致動顎強度低而重量又很大。這兩種破碎機都是在軸承偏上處被折斷而損壞。 動顎的加強筋布置方式，也應按上述受力要求設計。已有的顎式破碎機加強筋橫向厚度從上到下厚度一樣。為符合受力條件，又滿足重量輕的要求，可采用變厚度加強筋。即靠上部（頭部）的加強筋厚度應小，越往下厚度越大。就是說，改原來矩形加強筋為梯形加強筋，這樣會減輕動顎重量又保證有足夠的強度。動顎兩軸承之間部位的壁厚可適度減薄，借以減輕重量。 此外，

35、應加強機架、動顎有限元的研究，進行機架、動顎有限元優(yōu)化設計，達到機架、動顎重量輕又有高度的可靠性。其它，還有破碎腔、破碎機動力平衡等等都可以借助計算機進行優(yōu)化設計?？傊瑧捎矛F代的設計方法代替原有的常規(guī)設計方法。 再者，由于焊接、鑄造、熱處理工藝等因素也都會對破碎機產生影響。所以，我們應提高設計制造工藝等綜合水平以及采用液壓調整排料口和液壓保險，逐步使國產顎式破碎機達到世界一流水平。1.3復擺顎式破碎機的發(fā)展19世紀40年代,北美的采金熱潮對顎式破碎機發(fā)展有重大的促進作用。19世紀中葉,多種類型的顎式破碎機被研制出來,并獲得了廣泛的應用。上個世紀末,全世界已有70多種不同結構的顎式破碎機取得

36、了專利權。1858年,埃里.布雷克(el.blake)取得了制造雙肘板顎式破碎機的專利權?，F在最常用的顎式破碎機是布雷克的顎式破碎機和更近代制造的單肘板顎式破碎機。顎式破碎機最大的弱點之一是它們在一個工作循環(huán)內只有一半時間進行工作。20世紀80年代中期,國外一些廠家已能生產各種大型顎式破碎機，例如美國fuller traylor公司生產的重型顎式破碎機，規(guī)格為1676mm2134mm，生產能力達1200t/h；德國pwh公司生產的最大雙肘板顎式破碎機的給料口為2600mm1800mm，生產能力達2000t/h；英國babbitless公司生產的bcs系列顎式破碎機，其生產能力可達6000t/h

37、。20世紀80年代以來，我國顎式破碎機的研制工作與改進工作取得了一定的成果。北京礦冶研究總院的破碎機專家王宏勛教授和他的學生丁培洪碩士引用了“動態(tài)嚙角”的概念，開發(fā)出gxpe系列深腔顎式破碎機，當時在國內引起了一定程度的轟動。該機與同種規(guī)格的破碎機相比，在相同工況條件下，處理能力可提高，齒板壽命可提高倍。該機采用負支撐零懸掛，具有雙曲面腔型。第二代gxpe250400破碎機在第一代的基礎上進行了全面改進，增大了破碎比，降低了產品粒度:最大給料粒度為220mm，生產能力為，排料口調整范圍為，給料抗壓強度小于300mpa。pey4060液壓保險顎式破碎機，以液壓缸為過載保護裝置，正支撐、正懸掛、深

38、破碎腔。該機最大給料粒度為340mm，排料口調整范圍為，生產能力為。第2章 總體設計過程2.1 基本結構和工作原理2.1.1 基本結構顎式破碎機的主體機構由機架、偏心軸、動顎板、定顎板、肘板共五個機構組成。另有其他輔助零件，如固定齒板、襯板、擋罩、墊片、滑塊、推力板、止動螺釘、鎖緊裝置。圖2-1 復擺顎式破碎機結構示意圖2.1.2 工作原理帶輪與偏心軸固聯成一整體，它是運動和動力輸入構件，即原動件，其余構件都是從動件。當帶輪和偏心軸2繞軸線a轉動時，驅使輸出構件動顎3做平面復雜運動，從而將礦石壓碎。顎式破碎機的工作原理如圖2-2所示，其由動顎板、定顎板、偏心軸及推力板組成。動顎板上部與偏心軸相

39、連，下部由推力板支撐。偏心軸轉動時，動顎板不僅對定顎板作往復擺動，同時還沿定顎板有很大幅度的上下運動。動顎板上各點的運動軌跡如圖2-4所示。動顎板上部的運動軌跡接近圓形，越向下水平運動幅度越小，運動軌跡也越呈橢圓形。圖2-2 復擺顎式破碎機結構圖圖2-3 復擺顎式破碎機機構運動簡圖 圖2-4 復擺顎式破碎機運動軌跡示意圖2.2 主要參數表2.1顎式破碎機的基本參數型 號主要參數給礦口規(guī)格(mm）寬度x長度最大給礦粒度（mm）排礦口調整范圍處理能力（t/h）電機功率（kw）重 量（t）pef150×250150×2501251040145.51.1pef250×40

40、0250×4002102080520152.8pef400×600400×6003504016017115306.5pef600×900600×90048075200561927517.6pef900×1200900×120065015018014020011061.97pef1200×15001200×1500850130180180128pef1500×21001500×21001100250300400500250219根據我畢業(yè)設計的要求，已知條件如下：由于給定最大進料粒度：=

41、500mm 對于小型破碎機的給礦口寬度b: b = (1.11.25) = (1.11.25) ×500 =550mm625mm取b=600mm 因為給料口長度越長，生產效率就越高，但動顎受力越不均勻，所以給料口長度通常為：大型破碎機：l = (1.251.5)b中小型破碎機：l = (1.51.6)b用于細碎作業(yè)的小型扁口顎式破碎機：l=(23.6)b本設計的破碎機為中小型破碎機，則l=1.6×600=960(mm)顎式破碎機排料口的長度與給料口的長度相同，排料口的最小寬度為： 最大排料粒度，mm； 動顎在排料口的水平行程，mm；則在此， 。破碎腔的深度與破碎比有關，但是

42、深度太大時，易產生石料過粉碎現象。深度可由下式確定：h=(2.252.5)bh=2.5×600=1500(mm) 2.2.1 鉗角破碎機的動顎與固定顎之間的夾角稱之為鉗角。當物料破碎時，必須使物料塊既不向上滑動，也不會從礦中跳出來。為此，鉗角應 該保證物料塊與顎板工作表間產生足夠的摩擦力以阻止物料被擠出去。 圖2-5 表示從力學角度推算鉗角的計算圖式當圖2-5 物料塊受力分析物料能被夾持在破碎腔內，不被推出機外時，這些力應相平衡，即在x, y方向的分力之和應該等于零。即：x方向 y方向 聯合以上兩式可得： 由 故式中：-鉗角 -物料與顎板間的摩擦角 -物料與顎板間摩擦系數為了保證破碎

43、機工作是物料塊不致被推出機外，必須令 。 一般情況下，不宜超過23°。正確的選擇鉗角對于提高破碎機的破碎效率具有很大的意義。減小鉗角可使破碎機的生產能力增加，但會引起破碎比的減小。增大鉗角，雖可增大破碎比，但同時又減少生產能力。因此，在選擇鉗角時，應當全面考慮。在此，初取 。2.2.2 動顎水平行程 動顎擺動行程是破碎機最重要的結構參數。在理論上，動顎擺動行程應按物料達到破壞時所需之壓縮量來確定。然而，由于破碎板的變形，及其與機架間存在的間隙等因素的影響，實際選取的動顎擺動行程遠遠大于理論上求出的數值。目前，常用下端水平行程的計算公式有：下端點許用水平行程： 式中： -最小排料口尺寸

44、（mm） b-進料口尺寸（mm）由 實際上，動顎行程是根據經驗數據確定的，通常對于大型顎式破碎機，s=2545mm；中小型顎式破碎機，s=1215mm。在此，參照顎式破碎機現有的設計經驗，初取 則合理。2.2.3 傳動角傳動角大小影響著機構的傳動效率，在推力板長度一定的情況下，加大傳動角會提高機構的傳動效率，但必須要求偏心距增大才能保證行程的要求，這就導致動顎襯板上部水平行程的偏大，物料的過粉碎引起排料口的堵塞，使功耗增加。同時，也將使定顎襯板下部加速磨損。故傳動角?。?在此設計中我選擇。2.2.4 破碎比的計算 衡量單臺破碎機的破碎效果還可以用破碎比表示。破碎比即破碎前原料粒度與破碎后產品粒

45、度之比。它表示破碎物料經破碎后減小的程度。破碎比有如下的幾種計算方法： （1） 破碎比用破碎前物料最大平均直徑與破碎后產品最大平均直徑之比計算。 物料平均直徑是指物料長、寬、厚的平均直徑。 （2）用間接表示破碎比，即破碎機給料口有效寬度和公稱排料口尺寸b之比。 式中 b破碎機的給料口寬度（mm） b破碎機的開邊制公稱排料口寬度（mm） 帶入數據的 （3）用破碎前后各種粒度混合物料的等值粒度之比來計算破碎比。 以上各種破碎比的計算公式根據不同的要求進行選擇計算。表示破碎機的破碎效果有能表示處理礦石的要咬入能力；表示該臺破碎機的公稱破碎比；能夠科學地真實地反映該破碎機的破碎效果。2.2.5 偏心距

46、不論動顎齒面軌跡性能值分配是否合理，在機構其他尺寸參數不變的情況下，增大曲柄半徑，會使顎板齒面上各點的行程值增大，一方面可以提高生產力，另一方面也增大了機器的功耗。由于曲柄半徑的改變并不能有效地調整齒板軌跡性能值的分配，因此，只有在調整其他參數仍得不到要求的行程值時，方以曲柄半徑作為設計變量。從這個意義上講，曲柄可作為設計變量，也可以按現有的設計經驗確定。通常，對于復擺式顎式破碎機，由于初定值 ,則 取 偏心距對破碎機生產率和傳動功率都有影響。在其它條件相同的情況下，增大偏心距可使動顎行程增加而提高生產率，但也因此增加功率消耗。在傳統(tǒng)設計中，偏心距是由動顎行程通過畫機構圖來初步確定的。在這個破

47、碎機的設計中我根據機構圖選擇了12mm。2.2.6 懸掛高度懸掛高度是指曲柄支承中心到定顎板上端水平面間的垂直距離。按照結構特點，可把復擺顎式分為三種類型，即正懸掛（h>0），零懸掛(h=0)和負懸掛（h<0）三種結構。懸掛高度實際上決定了動顎上端點在連桿上的相對位置。動顎上端點相對于動顎軸承中心點愈高，其水平行程值愈大且特征值愈小。因此，較小的懸掛高度不但可以增大上端點水平行程值，減小特性值，而且可以降低機器高度尺寸，減輕機重。在此，采用正懸掛型設計，即 h>0 。2.2.7 動顎的行程特性值復擺顎式破碎機動顎上的點一般作平面運動，其軌跡為封閉曲線，進料口處軌跡呈橢圓形，愈

48、靠近排料口其軌跡形狀愈扁直。沿水平方向與垂直方向量取軌跡位移和。則稱為動顎水平行程，稱為動顎垂直行程，其比值稱為動顎的行程特性值，即 。根據實驗經驗，上部水平行程不能太小，一般取，各點軌跡特性值取 為宜。 2.2.8 破碎腔高度在鉗角一定的情況下，破碎腔高度有所要求的破碎比而定，通常，破碎腔高度 ，其中為給礦口寬度（mm） 2.2.9 破碎腔的形狀破碎腔的形狀是決定生產率、動力消耗和襯板磨損等破碎機性能的重要因素。破碎腔的形狀有直線型和曲線型兩種。如圖2-6所示，圖中實線表示顎板閉合時的位置，虛線表示顎板后退最遠位置。圖2-6 破碎腔示意圖（a）直線型破碎腔； (b)曲線型破碎腔圖2-6中的許

49、多水平線，表示物料在陸續(xù)向下運動時所占據的區(qū)域。處在水平面1上的物料，當動顎擺動到虛線位置時，便下落到水平面2上。兩水平面1和2間的垂直距離，就是破碎機在空轉行程使料塊下落的距離。顎板下一次的工作形成中，水平面2處的物料則被壓碎。到空轉行程時，料塊便落到水平面3上依次類推，料塊逐漸被破碎而粒度逐漸減小，最后通過排礦口排出去。由圖2-6（a)可以看到，在直線型破碎腔中，各連續(xù)的水平面間形成的梯度斷面的體積向下依次遞減。物料的空隙也逐漸減小，而動顎的擺動行程和壓碎力卻逐漸增大，物料到排礦口附近的排料速度就減慢。于是在排礦口附近及容易發(fā)生堵塞現象，這是造成機器過載和襯板下端磨損的主要原因。 圖2-6

50、(b)表示曲線型破碎腔，它是將固定顎板改成曲線型，曲線是按破碎腔的嚙角從上向下逐漸減小的原則而設計的。在曲線型破碎腔中，各連續(xù)的水平面間形成的梯度斷面的體積，從破碎腔的中部往下是逐漸增加的，因而物料間的空隙增大，有利于排料。由于堵塞點上移，故在排礦口附近不易發(fā)生堵塞現象。 2.3 主軸轉速 由經驗公式： 式中 b-給礦口寬度 m則 由理論公式： 式中 -鉗角 （ °） -動顎下端點水平行程 （cm）則 根據現有設計經驗，取再由理論公式 倒推出鉗角 ，則合理。2.4 生產能力 煤矸石物料堆積密度為1.6,抗壓強度為150mpa的礦石（自然狀態(tài)）。 式中 -破碎機生產率 t/h -主軸轉

51、速 r/min -動顎下部的水平行程 m -給料口長度m -排料口最小寬度m -破碎產品的松散系數，一般破碎 石可取小值；破碎不太硬礦石，則取大值。 -礦石的堆積密度 一般假定 -鉗角 （ °）取 則 復擺式顎顎式破碎機的生產率要再增加25%，則實際生產能力2.5 破碎力2.5.1 破碎力計算以立方體和球體兩種典型物料形狀為依據，并考慮大尺寸進料塊粒是逐漸階段破碎成成品而卸出，求出總的破碎力，破碎力大小取決于顎板凸齒作用點施加的（物料應力）和物料抗拉強度。實際破碎作業(yè)時，成品多為立方體，故破碎力計算多以立方體物料為依據，還可保證機械工作的可靠性（因入料尺寸相同時，立方體破碎力交球體大

52、）。下面以立方體物料分析。(1) 第一階段破碎，圖2-7 表示作用在立方上的力 圖2-7 作用在立方體上的力立方體由于齒棱作用，受力面產生拉應力，支撐面產生壓應力，這些力在斷裂面上引起的應力為非標準機械設備設計p580： 故得 式中 -第一階段使物料碎裂的破碎力（n）。 -物料的抗劈強度（約等于抗拉強度n/cm2）； -立方體物料邊長（cm）; -齒棱間距（cm）.(2) 第二階段破碎.物料經過第一階段破碎以后,成為兩個半立方體,在動顎擺開時落入破碎時,并改變方向進行再破碎,第二階段的破碎力是: (3)第三階段破碎.物料進行第二階段破碎以后,成為4塊體進行再破碎.第三階段的破碎假設所破物料的抗劈強度是=500n/cm2 。而顎板齒棱距z=150mm；w=500mm,則第一階段破碎力 此力產生側向分力,設棱角為90°,則側向力為，即571kn。 邊長500mm立方體，至少和動顎的一個齒棱相接觸，因而此時破碎力為807kn。在特殊情況下，也可能同時與3個齒棱接觸，此時破碎力為2421kn。取