顎式破碎機(jī)的設(shè)計(jì)-課程設(shè)計(jì)

1、破碎機(jī)的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書課題名稱：破碎機(jī)的課程設(shè)計(jì)組員姓名：系（院）：指導(dǎo)老師：設(shè)計(jì)時(shí)間：2013年12月27號(hào)目錄1摘要2一設(shè)計(jì)題目3二原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)要求4三方案設(shè)計(jì)及討論5錯(cuò)誤!未定義書簽。四設(shè)計(jì)步驟與運(yùn)動(dòng)解析摘要破碎機(jī)械是對(duì)固體物料施加機(jī)械力，克服物料的內(nèi)聚力，使 之碎裂成小塊物料的設(shè)笛。破碎機(jī)械所施加的機(jī)械力，可以是 擠壓力、劈裂力、彎曲力、剪切力、沖擊力等，在一般機(jī)械中大 多是兩種或兩種以上機(jī)械力的綜合。對(duì)于堅(jiān)硬的物料，適宜采用 產(chǎn)生彎曲和劈裂作用的破碎機(jī)械；對(duì)于脆性和塑性的物料，適宜 采用產(chǎn)生沖擊和劈裂作用的機(jī)械；對(duì)于粘性和韌性的物料，適宜 采用產(chǎn)生擠壓和碾，磨作用的機(jī)械。在礦山

2、工程和建設(shè)上，破碎機(jī)械多用來破碎爆破開采所得 的天然石料，使這成為規(guī)定尺寸的礦石或碎石。在硅酸鹽工業(yè)中， 固體原料、燃料和半成品需要經(jīng)過各種破碎加工，使其粒度達(dá)到 各道工序所要求的以便進(jìn)一步加工操作。一謂施目出石口被送出的破碎機(jī)機(jī)構(gòu)。如圖1,設(shè)計(jì)一破碎機(jī)系 統(tǒng)，該系統(tǒng)由原動(dòng)部分（電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)偏心輪的機(jī)構(gòu)）、傳動(dòng) 部分（帶傳動(dòng)和組合機(jī)構(gòu)）和執(zhí)行部分組成。電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力 矩有傳動(dòng)部分給動(dòng)顆板，使其作往復(fù)擺動(dòng)。當(dāng)動(dòng)顆板向左擺 向與機(jī)架固連的定額板時(shí)，石塊即被軋碎，當(dāng)動(dòng)飄板向右擺 離定額板時(shí)，被軋碎的石塊即下落。完成一個(gè)工作循環(huán)。本題要求設(shè)計(jì)能是石頭按要求被壓碎并順利從飄腔中落 下。簡擺式鎖式破砰機(jī)1、固

3、定額2、動(dòng)顆懸掛軸3、動(dòng)額4、前（后）推力板5、偏心軸6、連桿二原始數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)要求1、動(dòng)顆板壓石時(shí)擺動(dòng)角速度為0.3rad/s,行程速比系數(shù)k=1.4o2、動(dòng)顆板重7000N ,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為35kgm2,主傳動(dòng)構(gòu)件重4000N,傳動(dòng)慣量為20kgm2,其它構(gòu)件的重量及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量忽略不計(jì)。3、生產(chǎn)率為每小時(shí)2()30噸。4、破碎機(jī)總體尺寸為2000* 1400*1200mmo5、運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)&二().1三方案設(shè)計(jì)顆式破碎機(jī)在工礦企業(yè)中被廣泛應(yīng)用，這是因?yàn)樵摍C(jī)結(jié) 構(gòu)較簡單、機(jī)型齊全并已大型化。飄式破碎機(jī)主要作為一級(jí)（粗碎和中碎）破碎機(jī)械使用?，F(xiàn)有飄式破碎機(jī)按動(dòng)飄的運(yùn) 動(dòng)特征，分為簡單擺動(dòng)型、

4、復(fù)雜擺動(dòng)型和混合擺動(dòng)型三種型 式。方案一：簡單擺動(dòng)型（簡擺型）飄式破碎機(jī)如圖2所示為簡擺式破碎機(jī)的實(shí)物圖，顆式破碎機(jī)有定 顆和動(dòng)顆,定顆固定在機(jī)架的前壁上，動(dòng)顆則懸掛在心軸上。 當(dāng)偏心軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)連桿作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而使兩塊推 力板亦隨之作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。通過推力板的作用，推動(dòng)懸掛在懸 掛軸上的動(dòng)顆作左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)動(dòng)顆擺向定額時(shí)，落在顆 腔的物料主要受到顆板的擠壓作用而粉碎。當(dāng)動(dòng)顆擺離定額 時(shí)，已被粉碎的物料在重力作用下，經(jīng)飄腔下部的出料口自 由卸出。因而顆式破碎機(jī)的工作是間歇性的，粉碎和卸料過 程在顆腔內(nèi)交替進(jìn)行。這種破碎機(jī)工作時(shí)，動(dòng)顆上各點(diǎn)均以 懸掛軸為中心，單純作圓弧擺動(dòng)。由于運(yùn)動(dòng)軌跡比

5、較簡單， 故稱為簡單擺動(dòng)型顆式破碎機(jī)，簡稱簡擺型飄式破碎機(jī).圖2此機(jī)構(gòu)是曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，卻不是簡單四桿機(jī)構(gòu)，而是六 桿機(jī)構(gòu)，分別由曲柄、連桿、推力板、搖桿，機(jī)架組成。當(dāng) 偏心軸1旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)連桿2作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而使兩塊 推力板3, 4亦隨之作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。通過推力板的作用，推動(dòng)懸 掛在懸掛軸上的動(dòng)顆5作左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而壓碎石塊。我 們畫出了這個(gè)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡圖，見圖3圖3方案二：復(fù)雜擺動(dòng)型（復(fù)擺型）飄式破碎機(jī)如圖四所示，動(dòng)顆1直接懸掛在偏心軸2上，受到偏心 軸的直接驅(qū)動(dòng)。動(dòng)顆的底部用一塊推力板3支撐在機(jī)架的 后壁上。當(dāng)偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)顆一方面對(duì)定額作往復(fù)擺動(dòng)， 同時(shí)還順著定顆有很大程度的上下運(yùn)動(dòng)

6、。動(dòng)飄上每一點(diǎn)的運(yùn) 動(dòng)軌跡并不一樣，頂部的運(yùn)動(dòng)受到偏心軸的約束，運(yùn)動(dòng)軌跡 接近于圓弧，在動(dòng)飄的中間部分，運(yùn)動(dòng)軌跡為橢圓曲線，愈 靠近下方橢圓愈偏長。由于這類破碎機(jī)工作時(shí)，動(dòng)飄各點(diǎn)上 的運(yùn)動(dòng)軌跡比較復(fù)雜，故稱為復(fù)雜擺動(dòng)型顆式破碎機(jī)，簡稱 復(fù)擺型顆式破碎機(jī)。復(fù)擺型顆式破碎機(jī)的工作過程中，動(dòng)顆頂部的水平擺幅 約為下部的L5倍，而垂直擺幅稍小于下部，就整個(gè)動(dòng)顆而 言，垂直擺幅為水平擺幅的2一3倍。由于動(dòng)顆上部的水平擺 幅大于下部，保證了顫腔上部的強(qiáng)烈粉碎作用，大塊物料在 上部容易破碎，整個(gè)顆板破碎作用均勻，有利于生產(chǎn)能力的提高。同時(shí)，動(dòng)顆向定額靠攏，在擠壓物料過程中，頂部各 點(diǎn)還順著定頻向下運(yùn)動(dòng)，又使

7、物料能更好地夾持在顆腔內(nèi)， 并促使物料排除。我們用CAD繪出的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖見圖4圖4方案三：其他型式的顆式破碎機(jī)混合擺動(dòng)型（混擺型）顆式破碎機(jī)：為了克服簡擺型和復(fù)擺型顆式破碎機(jī)的缺點(diǎn)，曾試制過 混擺型飄式破碎機(jī)，其工作原理見圖5。動(dòng)顆與連桿共同安 在偏心軸上，連桿頭裝在偏心軸的中部，而動(dòng)飄的兩個(gè)軸殼 則安裝于連桿頭的兩側(cè)。兩個(gè)推力板仍然是支承在動(dòng)顆和連 桿的下端及機(jī)架的后壁上。動(dòng)顆各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡均為橢圓， 其長軸向著卸料方向傾斜，促使物料前進(jìn)，并將物料推向出 料口，改善了卸料條件，提高了破碎機(jī)生產(chǎn)能力。同時(shí)動(dòng)飄 底部的水平擺幅與垂直擺幅之比為108，這又比復(fù)擺型飄式 破碎機(jī)合理，可使齒板的磨損

8、降低。由于動(dòng)顆與連桿都懸掛 在偏心軸上，使偏心軸及其軸承受力很大，工作條件惡劣， 容易損壞。同時(shí)構(gòu)造也比較復(fù)雜，雖然國內(nèi)有關(guān)礦山機(jī)器廠 曾制成混合擺動(dòng)型破碎機(jī)，均因以上原因未推廣。方案比較：在眾多方案中，本文選擇圖三所示簡單擺動(dòng)型（簡 擺型）顆式破碎機(jī)。該方案有以下優(yōu)點(diǎn):簡單擺動(dòng)顆式破碎機(jī)（1）構(gòu)造簡單、牢固、工作安全可 靠；（2）操作維護(hù)方便；安裝高度低，處理物料范圍廣，可 處理料塊達(dá)1m以上的物料；（3）破碎力沒有直接作用到偏 心軸上，因而對(duì)偏心軸及其軸承的工作有利，所以可以制成 大型的。四設(shè)計(jì)步驟與運(yùn)動(dòng)解析動(dòng)飄板的尺寸確定：如圖6, 01為偏心輪的幾何中心，C為 偏心輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，D。為

9、連桿，B。、A。為推力板，AO2 為動(dòng)顆。我們?cè)诜治鰲U件的時(shí)候，為了方便計(jì)算與分析選取 了桿件的特殊位置，對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)作出了如下的分析：圖六 所示，當(dāng)曲柄擺動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，連桿（）D與曲柄CQ1重合, 動(dòng)顆板轉(zhuǎn)動(dòng)到最左端，A、O、B三點(diǎn)在同一條直線上，AO 桿與BO桿在一條直線上，此時(shí)為機(jī)構(gòu)的一個(gè)極限位置，動(dòng) 顆板達(dá)到最左端的一刻，下一刻將會(huì)反向回程轉(zhuǎn)動(dòng)。所以這 一刻的動(dòng)顆板速度趨向0,則板上的力趨向于8,可以有很 大力來壓碎石頭?；爻毯螅?dāng)曲柄擺動(dòng)到最低端的時(shí)候，連 桿OD依舊和曲柄CO1在一條直線上但不再重合，這時(shí)機(jī)構(gòu) 的動(dòng)顆板將達(dá)到最右端，是另一個(gè)極限位置，完成了一次壓 石過程，如圖7,下

10、一時(shí)刻動(dòng)顆板將會(huì)向左轉(zhuǎn)動(dòng)。要求已知行程速比系數(shù)K，4。所以分析得到，如圖8,ZOAB即為即位夾角：<1)=180° (1<-1)/(1<+1) = 30°0A推力板AC)桿長可能與B。桿長相等，如圖8,就是說, 假定兩推力板長度相等。在直角三角形AOO4與直角三角 形BOO4全等，所以AO=BO又因?yàn)闄C(jī)架要求總體規(guī)格長為 2000 mm以內(nèi),則令A(yù)()=BO=700 niiDo偏心距C在圖中用CO1表示，所以當(dāng)曲柄由最頂端運(yùn)動(dòng)到 最低端，D點(diǎn)在豎直方向移動(dòng)的位移等于。4長，即0(% =2 - eo在直角三角形AOO4由正弦定理 可得：OO4 =AO - s

11、in/OAB,所以c=175 mm.如圖6,由理論力學(xué)可以知道桿AO2的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量公式：Ji =1/3 - m - A2因?yàn)閯?dòng)飄板轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為35kgm2,重7000N,可以得到動(dòng)顆板 A()2Li =387 mnio連桿長度(L2)與偏心輪半徑(R)的確定：L2 +R+2c = 1200由圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量公式廠1/2 m2R2得到，J2 =1/2 m R2且知道，主動(dòng)構(gòu)件為曲柄CO1,令偏心輪半徑為R,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 為 20kg.m2,重 4000N,由已知條件及公式得到：R=316mln, L2=534 mln。引用運(yùn)轉(zhuǎn)不均勻系數(shù)公式：& 二(Wi -w2 ) /w3W1為最大角速度，w2為

12、最小角速度，w3是平均角速度, 且W3 = (Wi +W2 ) /2o已知?jiǎng)宇w板壓石的角速度=0.3rad/s,求得最小角速度W2 =0.27rad/s.則,平均角速度W3 = (0.27+0.3) /2=0.285rad/s.分析機(jī)構(gòu)簡：如圖9所示A點(diǎn)速度可以分解在桿的垂直方向Va和沿著桿的方向Vb oVa = W3 - AO2 =0.11m/s.由理論力學(xué)的知識(shí)可以知道，利用基點(diǎn)法，根據(jù)速度分 析得知Vd、Vc且其合速度與Vc的夾角為吃sina=e/L 2 , a=19.2°由實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)可以知道動(dòng)顆板嚙角為23° ,所以有Vc cosa=Va cos23°所以,Vc=0.107m/s由正切公式Vc/Vd=tana,得至ljVd=0.31m/sVe=Vd=().31m/s偏心輪上任一點(diǎn)的V二W c,所以偏心輪的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為： W=1.78rad/s所以轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)速nn=17r/min綜上所述，我們已經(jīng)確定偏心輪的尺寸：偏心