鄂式復(fù)擺破碎機,畢業(yè)設(shè)計

1、河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 摘 要國內(nèi)使用的顎式破碎機類型很多,但常見的還是傳統(tǒng)的復(fù)擺顎式破碎機。復(fù)擺顎式破碎機的出現(xiàn)已有140多年的歷史,經(jīng)過人們長期的實踐和不斷完善與改進,其結(jié)構(gòu)型式和機構(gòu)參數(shù)日臻合理, 結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、維修方便，故在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)使用非常廣泛。隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，各工業(yè)部門對破碎石的需求進一步增長，研究復(fù)擺鄂式破碎機具有很重要的意義。本畢業(yè)設(shè)計主要是為滿足生產(chǎn)需求：進料口尺寸：（mm）；出料口尺寸：60(mm)；進料塊最大尺寸：210(mm)；產(chǎn)量：1550t/h，而研究的。主要研究復(fù)擺顎式破碎機的運動分析、V帶的選擇，鄂板、齒板磨損

2、的分析，各種工作參數(shù)的選擇，工作機構(gòu)的優(yōu)化。關(guān)鍵詞 復(fù)擺鄂式破碎機 傳動 磨損 abstract The domestic use jaw type breaker type are very many,But common traditional duplicate pendulum Jaw-fashioned Crushe. The duplicate pendulum jaw type breaker appearance had more than 140 years history,And consummates and the improvement unceasingly aft

3、er the people long-term practice,Its structure pattern and the organization parameter are day by day reasonable, The structure simple, the manufacture is easy, the work reliably, the service convenient, therefore in profession use and so on the metallurgy, mine, building materials, chemical industry

4、, coal is extremely widespread. Along with the modernized development, various industry sector further grows to the broken crushed stone demand, studies the duplicate pendulum Jaw-fashioned Crushe to have the very vital significance. This graduation project mainly is for meets the production need:Fe

5、ed head size: (mm) ; Discharge hole size: 2060(mm); Feeding block greatest size: 210(mm) ; Output: 1550t/h.Mainly studies the duplicate pendulum Jaw-fashioned Crushe the movement analysis, V belt choice, the analysis which the Jaw-fashioned Crushe, the toothed rack wears, each kind of operational pa

6、rameter choice, operating mechanism optimization. Key word: Jaw-fashioned Crushe Transmission AbrasionI河南理工大學(xué)萬方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 目錄緒 論41 復(fù)擺顎式破碎概述61.1 復(fù)擺顎式破碎機的特點61.2國內(nèi)外顎式破碎機的現(xiàn)狀與發(fā)展71.3 復(fù)擺式顎式破碎機的工作原理81.4 復(fù)擺顎式破碎機的結(jié)構(gòu)112 主要零部件的結(jié)構(gòu)分析132.1 動顎132.2 齒板152.3 肘板162.4 調(diào)整裝置172.5 保險裝置182.6 傳動件192.7 飛輪192.8 機架193 復(fù)擺式顎式破碎機部分參數(shù)的

7、選定.213.1 生產(chǎn)條件213.2 鉗角的選擇223.3 傳動角233.4 動顎水平行程和偏心軸的偏心距.233.5 破碎腔的形狀254 主要構(gòu)件尺寸的設(shè)定274.1懸掛高度 274.2 破碎腔高度275 設(shè)計參數(shù)315.1主軸轉(zhuǎn)速 315.2 生產(chǎn)能力325.3 最大破碎力 345.4 功率355.5 各個部件的受力分析366主要零件的設(shè)計和校核386.1 驅(qū)動裝置選擇386.1.1 電動機的選擇386.1.2 v帶的傳動設(shè)計396.2 飛輪的設(shè)計436.3 偏心軸的設(shè)計446.3.1 偏心軸主要尺寸的確定446.3.2 偏心軸細部結(jié)構(gòu)466.3.3 偏心軸的校核466.4 軸承的選擇49

8、6.5 肘板的設(shè)計496.6動顎結(jié)構(gòu)設(shè)計507復(fù)擺式顎式破碎機的安裝修理與運轉(zhuǎn)547.1 復(fù)擺式破碎機的安裝547.1.1破碎機的安裝547.1.2 機架的安裝547.1.3 偏心軸和軸承的安裝557.1.4 肘板的安裝557.1.5 動顎的安裝567.1.6 齒板的安裝567.2 破碎機主要零件的修理567.3 破碎機的運轉(zhuǎn)598 顎式破碎機的磨損608.1 齒板的磨損608.2 顎板的磨損61結(jié) 論64致 謝65參考文獻66 緒 論 在基本建設(shè)工程中，需要大量的，各種不同粒徑的砂、石作為生產(chǎn)之用。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(jié)構(gòu)得到不斷的完善，而顎式

9、破碎機的結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，石料可供破碎機械來進行加工，來滿足工程的需要。所以在生產(chǎn)中廣泛的應(yīng)用。而工程上應(yīng)用最廣泛的是復(fù)擺顎式破碎機，國產(chǎn)的顎式破碎機數(shù)量最多的也是復(fù)擺顎式破碎機。復(fù)擺顎式破碎機結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、使用維修方便等優(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(fù)擺顎式破碎機的研究和產(chǎn)品開發(fā)取得了較大的發(fā)展。在充分吸收國外產(chǎn)品特點的基礎(chǔ)上，結(jié)合國情研制開發(fā)了許多新型、高效的設(shè)備。上海建設(shè)路橋機械設(shè)備有限公司率先對復(fù)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

10、行程，提高生產(chǎn)能力等，大大改善了機器性能，完成了產(chǎn)品的更新?lián)Q代。 復(fù)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。活動顎板對固定顎板周期性的往復(fù)運動，時而靠近，時而分開，由此使裝在二顎板間的石塊受到擠壓、劈裂和彎曲作用而破碎。復(fù)擺顎式破碎機的機器重量較輕，結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)效率較高。復(fù)擺顎式破碎機適合破碎中硬度石料。在工程中，多用它做中、細破碎設(shè)備，其破碎比較大，可達。隨著機械工業(yè)的進步，近年來，復(fù)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(fù)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(yīng)的減少，也減少工作人員的勞動強度，提高生

11、產(chǎn)的質(zhì)量，降低制造成本和縮短生產(chǎn)周期。 但是，復(fù)擺顎式破碎機也有它的缺點，JB / ZQ 1032一87顎板鑄造技術(shù)條件規(guī)定齒板壽命只有60h，按10h工作制，每付齒板只能用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。另外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(chǎn)帶來了很大的不便。較多的粉塵而直接影響安全生產(chǎn)和員工的健康，因此要采用相應(yīng)的防塵設(shè)施是破碎機一個重大而不可忽略的問題。 現(xiàn)代的設(shè)計應(yīng)以人為本，面對服務(wù)對象，面向市場、面對循環(huán)經(jīng)濟、面對

12、礦產(chǎn)資源利用的大趨勢，面對環(huán)保、搞全性能、全生命的設(shè)計。所以做好復(fù)擺顎式破碎機的設(shè)計,讓它更好的為生產(chǎn)服務(wù),提高生產(chǎn)效率。 1 復(fù)擺顎式破碎概述1.1 復(fù)擺顎式破碎機的特點 復(fù)擺顎式破碎機的機構(gòu)屬于四桿機構(gòu)中曲柄搖桿機構(gòu)的應(yīng)用,曲柄為主動件。顎式破碎機以結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、維修方便在物料粉碎行業(yè)廣泛應(yīng)用。 復(fù)擺顎式破碎機的動鄂，是直接懸掛在偏心軸上的顎，是曲柄連桿機構(gòu)，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(fù)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，動鄂的水平行程則由下往上越來越大的變化著，因此對石塊

13、不但能起壓碎、劈碎，還能起輾碎作用。由于偏心軸的轉(zhuǎn)向是逆時針方向，動鄂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(chǎn)品粒度均勻且多呈立方體。 復(fù)擺鄂式破碎機和簡擺鄂式破碎機相比較，復(fù)擺鄂式破碎機的機器重量較輕，結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)效率較高（比同規(guī)格的簡擺鄂式破碎機生產(chǎn)效率高20%30%）等優(yōu)點。但復(fù)擺鄂式破碎機的鄂板垂直行程大，石料對鄂板的磨削作用嚴重，磨削較快，且能量消耗也大，工作時易產(chǎn)生較多的粉塵。 鄂式破碎機的最大裝料塊度應(yīng)比裝料口寬度小1520%，即給料的最大石塊不應(yīng)超過裝料口的0.85倍。當用鄂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

14、產(chǎn)率不及破碎來才塊石的生產(chǎn)率高。 使用鄂式破碎機時，必須注意由于機器是在工作條件惡劣情況下運轉(zhuǎn)的，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(xiàn)并修復(fù)被磨損的零部件，這是提高機器作業(yè)的重要措施。1.2國內(nèi)外顎式破碎機的現(xiàn)狀與發(fā)展 近年來，在“多碎少礳”原則指導(dǎo)下顎式破碎機向高效，節(jié)能方向發(fā)展。美國Alis-chalmer公司的S-T型復(fù)擺式顎式破碎機，采用高深度破碎腔，小嚙合角，排口處襯板表面為曲線型，形成非堵塞式破碎腔。兩襯板在排料處的表面形狀能使破碎力與物料垂直，從而減少了在排料口處物料打滑現(xiàn)象。該機產(chǎn)量高，產(chǎn)品粒度細，電耗低。日前日本，加拿大，澳大利亞等國也購得了生產(chǎn)權(quán)，均有產(chǎn)品供

15、應(yīng)。芬蘭kone公司研發(fā)了BLM系列負支承顎式破碎機。動顎在壓碎行程時有一向下運動的分量，可加快破碎物料向下運動，減少堵塞，并可降低襯板的磨損，提高生產(chǎn)能力，降低產(chǎn)品的粒度。 北京人民礦山機械廠生產(chǎn)的150750型和250750型細碎顎式破碎機，在山東蠶莊金礦使用表明：當排礦口為16mm時，產(chǎn)品中小于16mm粒級含量占60%。目前，該廠對破碎腔進行改造后其生產(chǎn)能力提高了1525%，產(chǎn)品粒度進一步降低，襯板使用壽命提高一倍。上海多靈機械公司生產(chǎn)的三種PEX型深腔顎式破碎機，已形成細碎顎式破碎機新系列，并有產(chǎn)品銷往國外。經(jīng)北京礦冶研究院對該死機腔形成優(yōu)化設(shè)計，使該系列新產(chǎn)品生產(chǎn)能力提高1525%，

16、產(chǎn)品粒度進一步降低，襯板壽命提高一倍以上。 北京礦冶研究院總院開發(fā)的雙腔雙動顎顎式破碎機，具有獨特的單，雙耳軸承鑲嵌式動顎結(jié)構(gòu)，一根軸同時帶動顎工作，充分利用破碎機空行程的蓄能作用，可提高生產(chǎn)能力。負支承，零懸掛，高深曲線破碎腔，碎碎比較大，產(chǎn)品粒度小而均勻，襯板壽命長，電耗低，排礦口調(diào)整方便。 1995年9月張家口建筑水泥廠采用PLR-1580型機作預(yù)粉碎，產(chǎn)品粒度小于10mm，便磨機生產(chǎn)能力提高了30%，單位電耗降低了20%以上。但其軸太長，相當有兩個偏心，設(shè)計的時候要考慮不良因素大多，而且其加工工藝麻煩。 國內(nèi)破碎機年產(chǎn)量約一萬多臺，一些生產(chǎn)穩(wěn)定，水平不斷提高的廠家每年向南非的一些國家出

17、口一定數(shù)量破碎機。復(fù)擺式破碎機是我國中小礦山及其它有關(guān)企業(yè)普遍采用的機型，但其技術(shù)指標太落后于國外同類產(chǎn)品的水平，就其結(jié)構(gòu)相當國外50年代的產(chǎn)品，顎式破碎機分為大，中，小三類。為了降低大型破碎機的運動功率消耗，我國還生產(chǎn)了分段起動簡單擺式顎式破碎機，它是在偏心軸的兩端設(shè)計了液壓摩擦離合器，機器起動時依次分段起動機器各部件。顎式破碎機存在著能耗高等不足，因此研制能耗低，處理量大的新型顎式破碎機仍是重要的課題。因此，盡快改變這一狀況，實現(xiàn)多碎磨，生產(chǎn)率高，提高生產(chǎn)能力，降低作業(yè)能耗已勢在必行。1.3 復(fù)擺式顎式破碎機的工作原理就顎式破碎機而言，盡管結(jié)構(gòu)類型有所不同，但是它們的工作原理基本上是相似的

18、，只是動顎的運動軌跡有所差別罷了。概而言之，當可動顎板圍繞懸掛軸對固定顎板作周期性的往復(fù)運動，時而靠近時而離開，就在可動顎板靠近固定顎板時，處在兩顎板之間的礦石，受到壓碎，劈裂和彎曲折斷的聯(lián)合作用而破碎；當可動顎板離開固定顎板時，已經(jīng)破碎的礦石在重力作用下，經(jīng)破碎機的排礦口排出。帶輪與偏心軸聯(lián)成一整體，它是運動和動力輸入構(gòu)件，即原動件，其余構(gòu)件都是從動件。當帶輪和偏心軸2繞軸線A轉(zhuǎn)動時，驅(qū)使輸出構(gòu)件動顎3做平面復(fù)雜運動，從而將礦石壓碎。如圖1-1 圖1-1 復(fù)擺顎式破碎機機構(gòu)運動簡圖其破碎流程如圖1-2所示：圖1-2 破碎流程 1固定篩 2顎式破碎機 3、5振動篩 4、6圓錐破碎機 7礦倉 8

19、磨機1.4 復(fù)擺顎式破碎機的結(jié)構(gòu)圖1-3 復(fù)擺顎式破碎機1-楔塊 2-彈簧拉桿 3-調(diào)整座 4-推力座 5-動顎 6-動顎板7-固定顎板 8-護板 9-飛輪 10-電動機 11-小帶輪12-機架 13-偏心軸 14-帶輪 如圖1-3所示為復(fù)擺顎式破碎機。電動機10通過小帶論及V 帶，將運動給大帶輪14，從而帶動偏心軸13轉(zhuǎn)動。動顎5上部內(nèi)孔兩端的雙列球面滾子軸承支承在偏心軸上。偏心軸外側(cè)軸頸裝有支座主軸承，主軸承外圈與機架12上的鏜孔配合，并用螺栓固定在機架上。在偏心軸兩外端部分別裝有大帶輪14與飛輪9，以調(diào)整破碎機工作時主軸運轉(zhuǎn)速度的波動。動顎的下部由推力板1支撐，推力板（即肘板）的另一端支

20、承在與機架12的后壁相連的楔鐵調(diào)整機構(gòu)3上?？稍谟蓹C架1側(cè)壁上兩凸臺機構(gòu)成的滑道中滑動。當需要調(diào)整排料口尺寸時，只要調(diào)整楔鐵上的螺栓，使楔鐵上下移動，帶動調(diào)整座在滑道中前后移動即可完成。 推力板4的兩端頭為同心圓弧的圓柱面，且中部較兩端薄些。其兩端頭圓弧與動顎5和調(diào)整座3上的“II”型襯墊接觸，在破碎機工作時，兩者間為純滾動，以提高機械運轉(zhuǎn)的機械效率并延長零件的使用壽命。 由于推力板與肘板襯墊間為非幾何鎖合，而是靠動顎的重量實現(xiàn)重力鎖合，因此在機器運轉(zhuǎn)時，由于動顎產(chǎn)生的慣性載荷，會使推力板與其襯墊周期分離而產(chǎn)生沖擊響聲，嚴重時甚至?xí)雇屏Π鍙钠鋬啥艘r墊中脫落。因此在動顎下端有一跟拉桿通過機架上

21、的彈簧拉桿2拉住動顎，使推力板與襯墊始終保持貼合狀態(tài)。 2 主要零部件的結(jié)構(gòu)分析2.1 動顎動顎是支承齒板且直接參與破碎礦石的部件，要求有足夠的強度和剛度，其結(jié)構(gòu)應(yīng)該堅固耐用。動顎一般采用鑄造結(jié)構(gòu)。為了減輕動顎的重量，國外也有采用焊接結(jié)構(gòu)，由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此對焊接工藝的要求較高。國內(nèi)尚未見使用焊接結(jié)構(gòu)的動顎。按結(jié)構(gòu)特點，可把動顎分成箱型結(jié)構(gòu)與非箱型加筋結(jié)構(gòu)，本設(shè)計采用后者。安裝齒板的動顎前部為平板結(jié)構(gòu)，其后部有若干條加肋板以增強動顎的強度與剛度，其橫截面呈E型，故稱E型結(jié)構(gòu)。復(fù)擺顎式破碎機的結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。由圖2-1可知,本機是以平面四桿機構(gòu)為工作機構(gòu),而以連桿為運動工作件的機械。圖2-

22、2是動顎板上各點的運動軌跡(連桿曲線)。由圖2-2可知，A點作圓周運動，B點受推動板的約束為繞O點擺動的圓弧線，其余各點的軌跡為扁圓形，從上到下的扁圓形愈來愈扁平。上面的水平位移量約為下部的115倍，垂直位移稍小于下部，就整個顎板而言，垂直位移量約為水平位移量的23倍，工作時，曲柄處于區(qū)是完全工作行程；處于區(qū)，上部靠前下部靠后,在區(qū)是空回行程；在區(qū)是上部靠后下部靠前。圖 2-1動顎板上各點的運動軌跡動顎具有的這些運動特性決定了它的性能:(1)動顎的平面復(fù)雜運動,時而靠近固定的定顎板,時而離開,形成一個空間變化的破碎室,料塊主要受到壓碎,伴隨著研磨、折斷作用。(2)這種運動使料塊受到向下推動的力

23、,圖2-2是料塊在顎板之間的受力情況。料塊在破碎室得到破碎,破碎后的料塊由排料口排出。圖 2-2 物料在顎板之間的受力分析2.2 齒板齒板（也叫襯板），是破碎機中直接與礦石接觸的零件，結(jié)構(gòu)雖然簡單，但它對破碎機的生產(chǎn)率、比能耗、產(chǎn)品粒度組成和粒度以及破碎力等都會影響，特別對后三項影響比較明顯。齒板承受很大的沖擊擠壓力，因此磨損得非常厲害。為了延長它的使用壽命，可以從兩方面研究：一是從材質(zhì)上找到高耐磨性能材料：二是合理確定齒板的結(jié)構(gòu)形狀和集合尺寸?，F(xiàn)有的顎式破碎機上使用的齒板，一般是采用ZGMn13。其特點是：在沖擊負荷作用下，具有表面硬化性，形成又硬又耐磨的表面，同時仍能保持其內(nèi)層金屬原由的韌

24、性，故它是破碎機上用得最普遍的一種耐磨材料。齒板橫斷面結(jié)構(gòu)形狀有平滑表面和齒形表面兩種，后者又分三角形和梯形表面。本設(shè)計采用梯形。如圖2-3所示。 圖 2-3肘板齒形a) 三角形 b）梯形2.3 肘板破碎機的肘板是結(jié)構(gòu)最簡單的零件，但其作用卻非常的重要。通常有三個作用；一是傳遞動力，其傳遞的動力有時甚至比破碎力還大；二是起保險件作用，當破碎腔落入非破碎物料時，肘板先行斷裂破壞，從而保護機器其它零件不發(fā)生破壞；三是調(diào)整排料口大小。在機器工作時，肋板與其支承的襯板間不能得到很好的潤滑，加上粉塵落入，所以肋板與其襯墊之間實際上一種干摩擦和磨粒磨損狀態(tài)。這樣，對肋板的高負荷壓力，導(dǎo)致肋板與肋板墊很快磨

25、損，使用壽命很低。因此肋板的結(jié)構(gòu)設(shè)計要考慮該機件的重要作用也要考慮其工作環(huán)境。按肘頭與肘墊的連接型式，可分為滾動型與滑動型兩種，如圖2-4所示。肘板與襯墊之間傳遞很大的擠壓力，并受周期性沖擊載荷。在反復(fù)沖擊擠壓作用下磨損教快，特別是圖2-4b所示的滑動型更為嚴重。為提高傳動效率，減少磨損，延長其使用壽命，可采用圖2-4a所示的滾動型結(jié)構(gòu)。肘板頭為圓柱面，襯墊為平面。由于肘板的兩端肘頭表面為同一圓柱表面，所以當肘板兩端的襯墊表面相互平行時，肘板受力將沿肘板圓柱面的同一直徑、并與襯墊表面的垂直方向傳遞。在機器運轉(zhuǎn)過程中，動顎的擺動角很小，使得肘板兩端支撐的肘墊表面的夾角很小，所以在機器運轉(zhuǎn)過程中，

26、肘板與其肘墊之間可以保持純滾動。本設(shè)計采用滾動型，如圖2-4a所示。 圖2-4 肘頭與肘墊形式(a) 滾動型 (b) 滑動型2.4 調(diào)整裝置調(diào)整裝置提供調(diào)整破碎機排料口大小作用。隨著襯板的不斷磨損，排料口尺寸也不斷地變大，產(chǎn)品的粒度也隨之變粗。為了保證產(chǎn)品的粒度要求，必須利用調(diào)整裝置，定期地調(diào)整排料裂口的尺寸。此外，當要求得到不同的產(chǎn)品粒度時，也需要調(diào)整排料口的大小?，F(xiàn)有顎式破碎機的調(diào)整裝置有多種多樣，歸納起來有墊片調(diào)整裝置、楔鐵調(diào)整裝置、液壓調(diào)整裝置以及襯板調(diào)整。本設(shè)計采用楔鐵調(diào)整裝置。如圖2-5所示。 圖2-5 立式楔鐵調(diào)整裝置1肘板 2調(diào)座3調(diào)整楔鐵 4機架2.5 保險裝置當破碎機落入非

27、破碎物時，為防止機器的重要的零部件發(fā)生破壞，通常裝有過載保護裝置。保險裝置有三種：液壓連桿、液壓摩擦離合器和肘板。本設(shè)計采用肘板。肘板是機器中最簡單、最便宜的零件，所以得到廣乏應(yīng)用且經(jīng)濟有效，但當肘板斷裂后，機器將停車，應(yīng)重新更換新肘板后方可工作。肘板保險件的另一個缺點是由于設(shè)計不當，常常在超載時它不破壞，或者沒有超載它卻破壞了，以至影響生產(chǎn)。因此設(shè)計時除應(yīng)正確確定由破碎力引起的肘板壓力，以便設(shè)計出超載破壞的肘板面積外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)使其具有較高的超載破壞敏感。肘板通常有如圖2-6所示的三種結(jié)構(gòu)：中部較薄的變截面結(jié)構(gòu)；弧形結(jié)構(gòu)；S型結(jié)構(gòu)。其中圖a結(jié)構(gòu)在保證肘板的剛度和穩(wěn)定性的同時，提高其超載

28、破壞敏感度。圖b、圖c兩種結(jié)構(gòu)是利用灰鑄鐵肘板抗彎性能這一特性，選擇合適的結(jié)構(gòu)尺寸是肘板呈拉伸破壞，顯然提高了肘板破壞的敏感度。盡管如此，肘板是否斷裂主要取決與計算載荷的確定和截面尺寸計算是否正確。因此從加工制造方便性出發(fā)，圖a所示應(yīng)用最多，本設(shè)計也采用a中肘板。圖2-6 肘板結(jié)構(gòu)2.6 傳動件偏心軸是顎式破碎機的主軸，受有巨大的彎曲力，采用45鋼。偏心軸一端裝帶輪，一端裝飛輪，如圖2-7所示。2.7 飛輪飛輪用以存儲動顎空形程時的能量，再用與工作行程，使機械的工作負荷趨于均勻。帶輪也起著飛輪的作用。圖2-7 偏心軸結(jié)構(gòu)圖1皮帶輪 2偏心軸 3錐套 4軸承 5密封套6飛輪 7軸端壓蓋 8軸端螺

29、栓2.8 機架破碎機機架式整個破碎機零部件的安裝基礎(chǔ)，破碎機機架是有前壁，側(cè)壁和后壁以及軸承座組成的一個空間框架結(jié)構(gòu)。它在工作中承受很大的沖擊載荷，它的質(zhì)量占整機很大比重，而且加工制造工作量也較大。機架的強度和剛度對整機性能和主要部件壽命有很大影響。因此，機架的設(shè)計很重要。圖2-8 機架受力分析對于中小型破碎機度采用整體式機架。其結(jié)構(gòu)設(shè)計必須遵循下列原則：首先根據(jù)機架受力情況，滿足機架強度和剛度要求；其次是考慮制造工藝性要求；最好考慮外觀要求。 3 復(fù)擺式顎式破碎機部分參數(shù)的選定3.1 生產(chǎn)條件為了保證顎式破碎機運動的可靠性和經(jīng)濟性，在設(shè)計時必須正確的確定它的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)，并以此作為計算

30、零件強度的基礎(chǔ)。表1 顎式破碎機規(guī)格和性能參數(shù)表：型 號進料口尺寸(mm）最大進料邊長（mm）處理能力（t/h）電機功率（kw）外形尺寸（mm）重 量（t）PE250×400400×2502005-20151430×1310×13403PE400×600600×40034015-6030-371700×1732×16537PE500×750500×75042540-11045-552035×1921×200012PE600×900900×60048090-

31、18055-752290×2206×237017PE75×10601060×750630110-32090-1102655×2302×311029PE90×1200900×1200750220-450110-1323800×3166×304552PEX150×250150×2501251-35.5896×745×9351.5PEX150×750150×7501255-1615896×745×9353.8PEX250&

32、#215;750750×25021015-3022-301667×1545×10205PEX250×10001000×25021015-5030-371550×1676×13807PEX250×12001200×25021020-6037-452192×1900×19508.5本次設(shè)計的是PE250×1000型顎式破碎機，根據(jù)上表已知條件如下：進料口尺寸：250×1000（mm）；出料口尺寸：2060（mm）；進料塊最大尺寸：210（mm）；生產(chǎn)能力：1550t/h

33、。3.2 鉗角的選擇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(yīng)保證物料塊與顎板工作表間產(chǎn)生足夠的摩擦力以阻止物料被擠出去。圖4-1表示從力學(xué)角度推算鉗角的計算圖式。當物料能被夾持在破碎腔內(nèi)，不被推出機外時，這些力應(yīng)相平衡，即在x,y方向的分力之和應(yīng)該等于零。即： x方向 （3-1） y方向 （3-2）圖3-1 物料塊受力分析聯(lián)合以上兩式可得： （3-3）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(shù)為了保證破碎機工作是物料塊不致被推出機外，必須令。一般情況下，=18°22°，不宜超過

34、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(chǎn)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(chǎn)能力。因此，在選擇鉗角時，應(yīng)當全面考慮。 在此，初取=20°。3.3 傳動角從機構(gòu)學(xué)的角度看，傳動角是指四桿機構(gòu)中，連桿軸線與肘板軸線間所夾的銳角，且傳動角愈接近90°，傳動性能愈好。對于破碎機而言，傳動角的選取除考慮傳力性能外，還必須考慮加大傳動角，不但增大垂直行程，而且使水平行程降低。因此，傳動角一般不宜過大，建議取 =45°55°。所以在此，取 =50°。3.4 動顎水平

35、行程和偏心軸的偏心距.動顎擺動行程s是破碎機最重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)。在理論上，動顎擺動行程應(yīng)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(shù)值。目前，常用下端水平行程的計算公式有： (3-4) 下端點許用水平行程： (3-5)式中：-最小排料口尺寸（mm）-進料口尺寸（mm） 實際上，動顎行程是根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)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(xiàn)有的設(shè)計經(jīng)驗，初取 =15mm < 則合理。不論動顎齒面軌跡性能值分配是否合理，在機構(gòu)其他尺

36、寸參數(shù)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(chǎn)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(diào)整齒板軌跡性能值的分配，因此，只有在調(diào)整其他參數(shù)仍得不到要求的行程值時，方以曲柄半徑作為設(shè)計變量。從這個意義上講，曲柄可作為設(shè)計變量，也可以按現(xiàn)有的設(shè)計經(jīng)驗確定。通常，對于復(fù)擺式顎式破碎機，（22.2） (3-6)由于初定值 =15mm,則=6.827.5mm 取 =10mm3.5 破碎腔的形狀 破碎腔的形狀是決定生產(chǎn)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形兩種。若兩種破碎腔的給礦口寬度，派黃口寬度，動顎的擺動行程

37、和擺動次數(shù)均相同，礦石在破碎腔內(nèi)的流動狀態(tài)如圖3-2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時的位置。圖3-2中的許多水平線，表示礦石在陸續(xù)向下運動時所占的區(qū)域。處于水平面1上的礦石，當動顎擺到需線位置時，便下落到水平面2上。兩水平面之間的垂直距離就式破碎機在空轉(zhuǎn)行程時礦塊落下的距離。在顎板下一次的工作行程中，水平面2處的礦塊則被破碎，到空轉(zhuǎn)行程時，礦快便落到水平面3上。依此類推，礦快逐漸被破碎而粒度逐漸減小，最后通過排礦口排出去。由圖3-2a可以看到，在直線型破碎腔中，各連續(xù)水平面間形成的梯形斷面的體積向下依次遞減，況時間的空隙也逐漸減小，而棟鄂的擺動行程和牙髓里卻逐漸增大。

38、礦石到排礦口附近的排礦速度就減慢。于是，在排礦口附近，就易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，這是造成極其過載合襯板下段磨損嚴重的主要原因。圖32 破碎腔的形狀a直線型破碎腔 b曲線型破碎腔圖3-2b表示曲線形破碎腔，它是將固定顎襯板改成曲線形，曲線是按破碎腔的嚙角從上向下逐漸減小的原則而設(shè)計的。在曲線形破碎腔中，各連續(xù)的水平面間形成的梯形斷面的體積從破碎腔的中部往下是逐漸增加的，因而況時間的空隙增大，有利于排礦。由于堵塞點上移故在排礦口附近不易發(fā)生堵塞現(xiàn)象。實踐證明，當動顎擺動行程和擺動次數(shù)相同時，曲線形破碎腔有以下優(yōu)點：1.生產(chǎn)率高，2.破碎比大，產(chǎn)品粒度均勻，過粉碎少3.破碎腔下端襯板的磨損小，延長了襯板的使

39、用壽命4.破碎每噸產(chǎn)品的動力消耗少。綜上，本設(shè)計采用曲線破碎腔。64河南理工大學(xué)萬方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 4 主要構(gòu)件尺寸的設(shè)定4.1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(jié)構(gòu)特點，可把復(fù)擺顎式分為三種類型，即正懸掛（>0），零懸掛（=0）和負懸掛（<0）三種結(jié)構(gòu)。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，采用零懸掛型設(shè)計，即 =0 。4.2 破碎腔高度在鉗角一定的情況下，破碎腔高度

40、有所要求的破碎比而定，通常，破碎腔高度 （2.252.5） ，其中為給礦口寬度（mm）通常，破碎腔的有效高度為實際腔高的0.85倍。 取 4.3 機構(gòu)各桿長度確定 當動顎的擺動行程s和偏心距r確定后，在選取推力板長度時，對于簡擺式顎式破碎機，當曲柄偏心位置為最高時，兩個推力板的內(nèi)端點略低于兩個外端點的連線。即使角（推力板與連桿之間的夾角）近于90°，后推力板總在角度為 5°13°之間運動。推力板長度與偏心距的關(guān)系為： (4-1) 取。式中： 推力板長度的最小、最大值，m偏心距，m兩個推力板長度應(yīng)根據(jù)機械運動的要求來確定，二者必須一致。復(fù)擺顎式破碎機的推力板長度也可

41、參考公式（4-1）所列關(guān)系選取，通常。圖4-1破碎腔高度 鉗角 偏心距 傳動角 根據(jù)幾何關(guān)系,可估算出連桿的長度。 （4-2） 取 則支座O,C 間的垂直水平距離為: （4-3） （4-4） 機架位置參數(shù): （4-5） （4-6）在此四桿機構(gòu)中,曲柄轉(zhuǎn)動,且為最短桿,為最長桿: 則滿足周轉(zhuǎn)副條件。在曲柄搖桿機構(gòu)中，當曲柄作等速回轉(zhuǎn)時，搖桿來回擺動的速度 不同，具有急回運動的特征。連桿愈短，即=rl值愈大，則這種現(xiàn)象就愈顯著。曲柄（偏心軸）的轉(zhuǎn)數(shù)是根據(jù)礦石在破碎腔中自由下落的時間而定。因此，連桿 的長度不宜過短。通常，對于大型顎式破碎機：。對于中、小型顎式破碎機：。為動顎長度。經(jīng)計算取。 5 設(shè)

42、計參數(shù)5.1主軸轉(zhuǎn)速 圖5-1如圖5-1所示，b為公稱排料口，s為動顎下端點水平行程，a為排料層的平均嚙角。ABB1A1為腔內(nèi)物料的壓縮破碎棱柱體，ABB2A2為排料棱柱體。破碎機的主軸轉(zhuǎn)速是根據(jù)在一個運動循環(huán)的排料時間內(nèi)，壓縮破碎棱柱體的上層面（AA1）按自由落體下落至破碎腔外的高度h計算確定的。而該排料層高度與下端點水平行程SL及排料層嚙角a關(guān)。即排料層上層面(AA1)降至下層面(BB1)，正好把排料層的物料全部排出所需的時間來計算主軸的轉(zhuǎn)速。對于排料時間有不同的意見：一種認為排料時間t應(yīng)考慮破碎機構(gòu)的急回特性，即排料時間與機構(gòu)的行程速比系數(shù)有關(guān)。這一觀點未注意到動顎下端點排料起始點與終止

43、點并不一定與機構(gòu)的兩極限位置相對應(yīng)。另一種認為排料時間t應(yīng)按t=15/n時間對應(yīng)于主軸的四分之一轉(zhuǎn)，這種假定與實際情況相差甚大。根據(jù)筆者對破碎過程的實測分析，得到排料過程對應(yīng)的曲柄轉(zhuǎn)角不小于180的結(jié)論，認為排料時間按主軸半轉(zhuǎn)計算比較符合實際情況。由經(jīng)驗公式： r/min （5-1）式中 -給礦口寬度 m則 由理論公式： （5-2）式中 -鉗角 （ °） -動顎下端點水平行程 （cm）則 根據(jù)現(xiàn)有設(shè)計經(jīng)驗，取再由理論公式 倒推出鉗角 （5-3） >>，則合理。本次設(shè)計取整為。5.2 生產(chǎn)能力破碎機的生產(chǎn)能力是指機器每小時所處理的物料的立方米數(shù)。由于生產(chǎn)能力不但與排料口尺寸

44、有關(guān)，而且與待破物料的強度、韌性、物料性能以及進料口的幾何尺寸和塊度分布有關(guān)，因此為同意衡量機器生產(chǎn)能力的高低，標準中的生產(chǎn)能力，是指機器在開邊公稱排料口下，每小時所處理的抗壓強度為250MPa、堆密度為1.6 t/m的花崗巖物料立方米樹，稱為公稱生產(chǎn)能力（m/t）。參照圖4-1，在公稱排料口b時，每一運動循環(huán)的排料行程下排出的物料棱柱體AA1B1B的體積與每小時轉(zhuǎn)速60n的乘積，即可得到公稱生產(chǎn)能力Q的計算公式為： （5-4）式中 -破碎機生產(chǎn)率 t/h -主軸轉(zhuǎn)速 r/min -動顎下部的水平行程 m -破碎產(chǎn)品的平均粒徑 m，根據(jù)經(jīng)驗此處取為0.1m -排礦口寬度 m -破碎產(chǎn)品的松散系

45、數(shù)，一般0.250.70 破碎硬礦石，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 （ °） 一般取 則 復(fù)擺式顎顎式破碎機的生產(chǎn)率要再增加25%，則實際生產(chǎn)能力 （5-5）5.3 最大破碎力 破碎力在腔內(nèi)的分布情況及其合力作用點位置、大小，是機構(gòu)設(shè)計和零部件強度設(shè)計的重要依據(jù)。由于破碎力分布以及合力大小、作用點位置具有隨機性，用理論分析的方法將會產(chǎn)生較大的誤差，通過大量實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，再經(jīng)過理論推導(dǎo)，建立實驗分析計算式是一種較好的方法，能夠近似反映出破碎力的變化規(guī)律并有較大的計算準確度。 滿載破碎時破碎力的最大峰值稱為最大破碎力： （5-6）式中 -最

46、大破碎力 N -抗壓強度 -有效破碎系數(shù),對中小型 =0.340.48-公稱排料口尺寸 的單位是cm. 取 ，則 當計算破碎力零件強度時，考慮沖擊載荷的影響，應(yīng)將增大50%，故破碎機的計算破碎力為： （5-7）5.4 功率在破碎機的機構(gòu)尺寸參數(shù)優(yōu)化設(shè)計中，功率是一個重要的約束條件，因此必須建立破碎機功率的計算公式，下式是根據(jù)最大破碎力的計算公式及實測的功率值為依據(jù)，公式如下： （5-8） 式中 -計算功率 KW-最大破碎力 KN -動顎褚點水平行程平均值 mm -主軸轉(zhuǎn)速 r/min -鉗角 ( °) -機器總效率,可取 0.810.85 -等效破碎系數(shù),對中小型 =0.270.37

47、; 根據(jù)經(jīng)驗取 , , 則 5.5 各個部件的受力分析計算顎式破碎機的各個零件以前，必須先求得作用在各個部件上的外力。計算破碎力是確定這些外力的原始數(shù)據(jù)。根據(jù)力作用分析法或圖解法即可求得各個部件上的計算載荷。圖5-2 是復(fù)擺顎式破碎機各個部分計算載荷的圖解法圖5-2復(fù)擺顎式破碎機各部件受力圖解 （5-9） （5-10） （5-11）式中： -作用在動顎軸承上的外力-作用在推力板上的外力-作用在連桿上的外力-動顎懸掛軸到破碎力作用點的距離-動顎懸掛點到推力板支撐點間的距離-當兩顎板出與壓緊礦石狀態(tài)時，推力板 與連桿間 的夾角，取=50°顎式破碎機在工作過程中，破碎機的工作規(guī)律是比較復(fù)雜

48、的。但一般是動顎零件開始向下逐漸增大，到動顎懸掛中心以下占動顎全長的3/4處（簡擺）、2/3（復(fù)擺）為最大，再向下又逐漸減到末端為零。所以 （5-12）而,取為中間值?？傻茫?（5-13） （5-14） （5-15） 6主要零件的設(shè)計和校核6.1 驅(qū)動裝置選擇6.1.1 電動機的選擇電動機是系列化的標準產(chǎn)品，其中三相異步電動機應(yīng)用最廣泛。Y系列電動機是一般用途的全封閉自扇冷鼠籠式三相異步電動機，適用于不易燃、不易暴、無腐蝕和無特殊要求的機械設(shè)備尚。Y系列電動機效率高，耗電少，性能好，噪聲低，振動小，體積小，重量輕，運行可靠，維修方便。為B級絕緣，結(jié)構(gòu)為全封閉、自扇冷式，能防止灰塵、鐵屑、雜物侵

49、入電動機內(nèi)部。由上面計算得p=42.6kw，在選取電動機時,應(yīng)使電動機功率有一定的富裕,故選取功率為45KW的電動機.通常V帶傳動的傳動比i=24。所以,電動機的轉(zhuǎn)數(shù):(24) =(24)× （6-1）查機械零件設(shè)計手冊選擇Y系列封閉式三相異步電動機.同步轉(zhuǎn)速在6401280r/min之間的轉(zhuǎn)速有720r/min和960r/min.在設(shè)計中優(yōu)先選取同步轉(zhuǎn)速為740r/min的電動機。由實用機械設(shè)計手冊查得電動機的型號Y-250M-8，其主要參數(shù)如下：表2 電機主要參數(shù)額定功率滿載轉(zhuǎn)速效率功率因數(shù)45KW740rmin900.86.1.2 v帶的傳動設(shè)計（1）確定計算功率 查表(機械設(shè)

50、計表87)得工作情況系數(shù)，故 （6-2）（2）確定V帶的帶型根據(jù)、由圖（機械設(shè)計圖811）選用D型。（3）確定帶輪的基準直徑，并驗證帶速v 初選小帶輪的基準直徑。由表（機械設(shè)計表86和表88）得，取小帶輪的基準直徑=355。 驗算帶速v。 （6-3） 因為，故帶速合適。 計算大帶輪的基準直徑。 （6-4） 根據(jù)表（機械設(shè)計表8-8），圓整為（4） 確定V帶的中心距和基準長度根據(jù)式，計算后初定中心距。 計算帶所需的基準長度 （6-5） 由表（機械設(shè)計表82）選帶的基準長度。 計算實際中心距根據(jù)公式： （6-6）（5） 驗算小帶輪包角 （6-7）（6） 確定V帶根數(shù)z 計算單根V帶的額定功率由和，查表（機械設(shè)計表84a）得基本額定功率。根據(jù)，和D型帶，查表（機械設(shè)計表84b）得額定功率增量。查表（機械設(shè)計表85）得包角修正系數(shù)，長度系數(shù)，于是 （6-8） 計算V帶的根數(shù)z （6-9）根據(jù)經(jīng)驗取為4根。（7） 計算單根V帶的初拉力的最小值由表（機械設(shè)計表83）得D型帶的單位長度