顎式破碎機設(shè)計說明書

1、PE1500X 2000復(fù)擺顎式破碎機摘要國內(nèi)使用的顎式破碎機的類型很多，但常見的還是傳統(tǒng)復(fù)雜擺動顎式破碎機。復(fù)雜擺動顎式破碎機的出現(xiàn)已有 140多年的歷史，經(jīng)人們長期的實踐和不斷完善 與改進，其結(jié)構(gòu)型式及機構(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2。隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，各工業(yè)部門對破碎機的需求進一步增長，研究復(fù)雜擺動顎式破碎機具有 很重要的意義。本畢業(yè)設(shè)計主要為滿足生產(chǎn)需求：進料口尺寸：1500 X 2000伽；出料口尺寸：300500伽；進料塊最大尺寸：1350伽；產(chǎn)量：480t/h而研究的。 主要研究復(fù)雜擺動顎式破碎機的運

2、動分析、V帶的選擇，顎板、齒板磨損的分析，各種工作參數(shù)的選擇，工作機構(gòu)的優(yōu)化。重點研究傳動的設(shè)計和系統(tǒng)的優(yōu)化。關(guān)鍵詞：復(fù)雜擺動顎式破碎機，傳動，顎板，磨損PE1500X 2000 JAW-FASHIONED CRUSHEABSTRACTThe domestic use jaw type breaker type are very many , But com mon traditi onal duplicate pen dulum Jaw-fashi oned Crusher The duplicate pen dulum jaw type breaker appeara nee had mo

3、re tha n 140 years history , And con summates and the improveme nt unceasingly after the people Iong-term practice,Its structure pattern and the organization parameter are day by day reas on able, The structure simple, the manu facture is easy, the work reliably, the service convenient, therefore in

4、 profession use and so on the metallurgy, mine, building materials, chemical industry, coal is extremely widespread. Along with the modernized development, various industry sector further grows to the broke n crushed stone dema nd, studies the duplicate pen dulum Jaw-fashi oned Crusher to have the v

5、ery vital significanee. This graduation project mainly is for meets the production need: Feed head size: 1500 >2000 mm ； Discharge hole size: 300500 mm ； Feeding block greatest size: 1350 m ； Output: 480 t/h . Mainly studies the duplicate pendulum Jaw-fashioned Crusher the movement analysis, V be

6、lt choice, the analysis which the Jaw-fashioned Crusher, the toothed rack wears, each kind of operational parameter choice, operati ng mecha nism optimizati on. Key research tran smissi on desig n and system optimizati on.KEY WORDS: Jaw-fashioned Crusher , Transmission Jaw plate, Abrasion、八刖.言第1章概述1

7、.1破碎機械的概念 51.2顎式破碎機的應(yīng)用 61.3復(fù)雜擺動顎式破碎機 6基本結(jié)構(gòu)6132工作原理71.4復(fù)雜擺動顎式破碎機的特點 81.5復(fù)擺顎式破碎機的現(xiàn)狀與發(fā)展前景 102.1結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇 14主要參數(shù)14鉗角14動顎水平行程s與偏心軸的偏心距r 142.1.4傳動角 15破碎腔形狀152.2主要參數(shù)的設(shè)定16偏心軸的轉(zhuǎn)速 16破碎力的計算 17生產(chǎn)能力18功率192.3電動機的選擇20第3章主要零部件的結(jié)構(gòu)分析 213.1動顎213.2齒板213.3肘板223.4調(diào)整裝置23第4章傳動V帶的設(shè)計244.1工作條件24計算功率24選V帶型號244.2求小、大帶輪的基準(zhǔn)直徑 244.3

8、確定中心距a和V帶長度Ld 254.4校核小帶輪包角 254.5確定V帶的根數(shù)254.6計算單根帶的拉力 Fo 274.7計算對軸的壓力 274.8帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 27第5章顎式破碎機的結(jié)構(gòu)設(shè)計 285.1偏心軸的設(shè)計28軸頸的確定 28偏心軸強度計算 285.2飛輪的設(shè)計305.3推力板的設(shè)計與計算 32第6章顎式破碎機的安裝 346.1顎式破碎機的安裝 34安裝技術(shù)要求 34安裝基本方法 346.2顎式破碎機的試運轉(zhuǎn) 34空載試運轉(zhuǎn) 35負(fù)荷試運轉(zhuǎn) 35結(jié)論36謝辭37參考文獻38、八,、刖言在基本建設(shè)工程中，需要大量各種不同粒徑的砂、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1

9、40多年的歷史。在此過程中，其結(jié)構(gòu)得到不斷的改進，而顎式破碎機的結(jié)構(gòu)簡單且安全可靠，石料可供 破碎機來進行加工，來滿足工程需要。因此，在生產(chǎn)中被廣泛的引用。而 工程上引用最廣泛的是復(fù)擺式顎式破碎機，國產(chǎn)的顎式破碎機數(shù)量最多的 也是復(fù)擺式顎式破碎機。破碎機是將開采的天然石料按一定的尺寸進行破碎加工的機械。自第 一臺破碎機的出現(xiàn)，生產(chǎn)效率明顯加快，既能滿足安全條件，又能適應(yīng)生 產(chǎn)，大大地加快了生產(chǎn)。復(fù)擺式顎式破碎機結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、試用維修方便、 運營費用低等優(yōu)點，所以在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)的使用 都非常廣泛。80年代以來，我國對復(fù)擺顎式破碎機的研究和產(chǎn)品的開發(fā)取 得了較

10、大的發(fā)展。在充分地吸收外國產(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 顎式破碎機的基礎(chǔ)上進行了重大改進，即通過降低動顎的懸掛高度，改善 了動顎的運動軌跡，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(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。近年來，隨著露天開采比重的增加及大型挖掘機、大型自卸汽車的采 用，露天礦運往破碎車間的礦石粒度達1.5m2m。同時被開采的礦石的品位日益降低，要保持原有生產(chǎn)量就必須大大地增加開采量和破碎量，因 此就使破碎機朝著大型、高大的方向發(fā)展。在大型化方面國內(nèi)外都已生產(chǎn) 1500mnK 2

11、100mm規(guī)格的顎式破碎機。而我們在這個設(shè)計中主要是為了滿足進料口尺寸：1500 X 2000伽；出料口尺寸：150300伽；進料塊最大尺寸： 1350伽；產(chǎn)量：450480t/h的 要求來滿足生產(chǎn)的需要。第1章概述1.1破碎機械的概念破碎機械是對固體物料施加機械力，克服物料的內(nèi)聚力，使之破碎成 小塊物料的設(shè)備。破碎機所施加的機械力，有擠壓力、劈裂力、彎曲力、剪切力、沖擊 力等。在一般的機械中大多是兩種或者兩種以上的機械力的混合，對于脆 性和塑性的物料，適宜采用產(chǎn)生沖擊和劈裂作用的機械；對于堅硬的物料 來說，適宜采用產(chǎn)生彎曲和劈裂作用的破碎機械；對于粘性和韌性物料， 適宜采用產(chǎn)生擠壓和碾磨作用

12、的機械。在礦山工程及建設(shè)上，破碎機械多用來破碎爆破開采的天然石料，使 之成為規(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)過各種的破碎加工，使其粒度達到各道工序所要求的以便進一步 加工的操作。通常的破碎過程，有粗碎、中碎、細(xì)碎三種，其入料粒度和出料粒度, 如表1-1所示。其采用的破碎機相應(yīng)的有粗碎機、中碎機、細(xì)碎機三種。表1-1物料粗碎、中碎、細(xì)碎的劃分（伽）類別入料粒度出料粒度粗碎300 900100 350中碎100 35020 100細(xì)碎50 100515制備石灰、水泥時，細(xì)碎后的物料，還需要進一步磨成粉末。按照粉 磨程度可分為粗磨、細(xì)磨、超細(xì)磨三種。所采用的粉磨機

13、相應(yīng)的有粗磨機、 細(xì)磨機、超細(xì)磨機三種。在加工過程中，破碎機的效率要比粉磨機的效率高的多，先破再磨， 能顯著提高加工效率，也降低電能消耗1.2顎式破碎機的應(yīng)用破碎機是將開采所得的天然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。第一臺破碎機的出現(xiàn)以后，生 產(chǎn)效率快，既滿足安全條件，又能適應(yīng)生產(chǎn)，大大加快了生產(chǎn)節(jié)奏。由于顎式破碎機的結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、使用維修方便等優(yōu)點，所以在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)使用非常廣泛。顎式 破碎機主要用來破碎應(yīng)力不超過200MPa的脆性物料。如鐵礦石、金礦石、鉬礦石、銅礦石、石灰石和白云石等。在建材工業(yè)中它

14、主要用來破碎石灰 石、水泥熟料、石膏、砂巖等【1】。在粗碎作業(yè)時，顎式破碎機主要與旋回破碎機比較。若能滿足產(chǎn)量要 求，一般以選擇顎式破碎機為宜；當(dāng)產(chǎn)量較大時，再考慮選旋回破碎機。 在中、細(xì)碎方面，對于產(chǎn)量較小的情況多數(shù)是選擇顎式破碎機。1.3復(fù)雜擺動顎式破碎機基本結(jié)構(gòu)圖1-1復(fù)擺顎式破碎機結(jié)構(gòu)示意圖復(fù)雜擺動顎式破碎機的主體機構(gòu)由機架、偏心軸、動顎板、定顎板、肘板共五個機構(gòu)組成。另有其他輔助零件，如固定齒板、襯板、墊片、擋罩、滑塊、推力板、止動螺釘、鎖緊裝置等。結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-1所示工作原理帶輪和偏心軸固聯(lián)成一整體，它是運動及動力輸入構(gòu)件，即原動件， 其余構(gòu)件都是從動件。當(dāng)帶輪和偏心軸繞軸線轉(zhuǎn)

15、動時，驅(qū)使輸出構(gòu)件動顎 做平面復(fù)雜運動，從而將礦石壓碎。顎式破碎機的工作原理如圖1-2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連，下部由推力板支撐。偏心軸轉(zhuǎn) 動時，動顎板不僅對定顎板作往復(fù)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1-3所示。動顎板上部偏心軸部分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1-2復(fù)擺顎式破碎機結(jié)構(gòu)圖圖1-3復(fù)擺顎式破碎機運動軌跡示意圖1.4復(fù)雜擺動顎式破碎機的特點復(fù)雜擺動顎式破碎機的機構(gòu)屬于四桿機構(gòu)中的曲柄搖桿機構(gòu)，曲柄為主動件，即偏心軸為破碎機的主動件，是直接懸掛在偏心軸上的，是曲

16、柄 連桿機構(gòu)，沒有單獨的連軸為主動件。顎式破碎機以結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、 維修方便等優(yōu)點在物料粉碎行業(yè)廣泛應(yīng)用。復(fù)雜擺動顎式桿。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(zhuǎn)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(chǎn)品粒度均勻且多呈立 方體。復(fù)擺顎式破碎機和簡擺顎式破碎機相比較，復(fù)擺顎式破碎機的機器重，生量較輕，結(jié)構(gòu)簡單（少了一件連

17、桿、一塊肘板、一根心軸和一對軸承） 產(chǎn)效率較高（比同規(guī)格的簡擺顎式破碎機生產(chǎn)效率高20% 30%）等優(yōu)點。但復(fù)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(yán)重，磨削 較快，且能量消耗也大，工作時易產(chǎn)生較多的粉塵。在工程上應(yīng)用較為廣泛的是復(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)擺顎式破碎機主要由機架、顎板、側(cè)護板、 主軸、飛輪、肘板和調(diào)整機構(gòu)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(zhì)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

18、為復(fù)雜。自制的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，

19、其 齒峰角度一般為90°110。，齒高和齒距視出料粒度和產(chǎn)量要求而定。齒形高齒距小，則出料粒度小，產(chǎn)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(fù)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(chǎn)率高，結(jié)構(gòu)簡單可靠，破碎比較大（i 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(shù)水平的工人就可嫩能夠操作，應(yīng)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2以下）的石料，常作粗碎和中碎設(shè)備。一般用于破碎極限抗壓強度

20、不才2超過2000公斤/厘米 的石料時效果較好。其缺點是不適宜破碎片狀石料， 工作間歇、有空轉(zhuǎn)沖程，需要很大的擺動體，增加非生產(chǎn)能量的電力消耗， 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(chǎn)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圖基礎(chǔ)上，并須采取隔振措施。大型破碎機 還應(yīng)安裝在埋設(shè)于基礎(chǔ)上的剛梁上。顎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(dāng)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(chǎn)率不及破碎來 才塊石的生產(chǎn)率咼。使用顎式破碎

21、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(yán)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。1.5復(fù)擺顎式破碎機的現(xiàn)狀與發(fā)展前景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(jié)構(gòu)得到不斷地完善。由于顎 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(nèi)外曾研制過各種異型顎式破碎機。早年，德 國和前蘇聯(lián)都曾研制過液壓驅(qū)動的顎式破碎機。其特點是提高動顎擺動次 數(shù)借以增加產(chǎn)

22、量，同時能實現(xiàn)液壓調(diào)整排料口、液壓過載保護以及能負(fù)荷 啟動。原西德制造過沖擊式顎式破碎機，而原蘇聯(lián)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(nèi)曾經(jīng)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(chǎn)過復(fù)擺雙腔顎式破碎機。國內(nèi) 北京某設(shè)計院以及湖南某大學(xué)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(shè)計院曾發(fā)明一種雙腔雙動顎復(fù)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(fù)荷，使機重減輕很多。原蘇聯(lián)早年曾制造 一種雙動顎顎式破碎機。國內(nèi)遼寧某

23、學(xué)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而成。為了兩動 顎同步運轉(zhuǎn)，在偏心軸一端增設(shè)一對開式齒輪。由于它的結(jié)構(gòu)太復(fù)雜，近 年又研制一種單軸倒懸掛的雙動顎破碎機。國內(nèi)上海某學(xué)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(zhuǎn)，使破碎機強制排料。 這樣，靠提高轉(zhuǎn)數(shù)增加破碎機產(chǎn)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(chǎn)了Ku n-ka n 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(yuǎn)黃金機械廠曾引

24、進了這種破碎機，并在此基礎(chǔ)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(nèi)有幾家設(shè)計院和制 造廠生產(chǎn)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(nèi)該機有叫負(fù)支承、上斜式、上推式和上置式破碎機。 筆者認(rèn)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(chǎn)了幾個規(guī)格的這種破碎機，其中最大為900 1200顎式破碎機。國內(nèi)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(gòu)驅(qū)動動顎

25、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(nèi)破碎機行業(yè) 的發(fā)展起到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(nèi)絕大多數(shù)制造廠生產(chǎn)的和現(xiàn)場使用的都還是傳統(tǒng)復(fù)擺顎式破碎機。就 近兩年國外機械設(shè)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(xiàn)。國內(nèi)各廠家所制造的顎式破碎機技術(shù)水平相差很懸殊，有少數(shù)廠家的 產(chǎn)品基本接近世界先進水平，而大多數(shù)廠家的產(chǎn)品與世界先進水平相比差 距較大。綜上所述，改善國內(nèi)顎式破碎機落后的狀況，全面提高顎式破碎機技術(shù)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(dāng)務(wù)之急。保證顎式破碎機最佳性

26、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(gòu)優(yōu)化設(shè)計所得到的。因此，顎式破碎機機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計是 保證破碎機有最佳性能的根本方法。上海建設(shè)路橋機械設(shè)備有限公司（簡稱上建）開發(fā)了顎式破碎機CAD軟件，借助其中機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計模塊對各種規(guī)格的破碎機進行優(yōu)化設(shè)計，得 到了最佳的動顎運動特性。實踐結(jié)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(chǎn)品基本上達到世界 先進水平。目前，計算機在國內(nèi)各廠家已基本普及，但顎式破碎機機構(gòu)優(yōu) 化設(shè)計尚未得到廣泛應(yīng)用。我相信，在上建實踐結(jié)果的拉動下，各廠家會 積極采用破碎機機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的好辦法。國內(nèi)顎式破碎機的機重普遍高于國外

27、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(jié)構(gòu)。國內(nèi)前幾年掀起一股用鑄造機架代替焊接機架的勢頭，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(yīng) 大力發(fā)展焊接機架。顎式破碎機采用焊接機架才是長遠(yuǎn)發(fā)展的正確方向。 另外，機架結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理也是使機重增加的重要原因。機架結(jié)構(gòu)設(shè)計首 先應(yīng)以受力為依據(jù)，在滿足強度、剛度的條件下，力求減輕重量。動顎也是破碎機重量較大的零件，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，動顎結(jié)構(gòu)設(shè)計也應(yīng) 以動顎受力為依據(jù)，在滿足強度、剛度要求的條件下，盡量

28、減輕重量。根 據(jù)動顎受力分析可知，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。動顎的加強筋布置方式，也應(yīng)按上述受力要求設(shè)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(yīng)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(yīng)加強機架、動顎有限元件的研究，進行機架、動顎有限元件優(yōu)化設(shè)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

29、優(yōu)化設(shè)計。總之，應(yīng)采用現(xiàn)代 的設(shè)計方法代替原有的常規(guī)設(shè)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(chǎn)生影響。 所以，我們應(yīng)提高設(shè)計制造工藝等綜合水平以及采用液壓調(diào)整排料口和液 壓保險，逐步使國產(chǎn)顎式破碎機達到世界一流水平。第2章結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇與計算2.1結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇主要參數(shù)根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的要求，已知條件如下:進料口尺寸：出料口尺寸： 最大進料粒度:產(chǎn)量：1500 X 2000 mm300 500 m1350 m450 480 t/h鉗角破碎機的活動鄂板與固定鄂板間的夾角a稱為鉗角。鉗角大小直接影響生產(chǎn)率和破碎腔高度。 鉗角小能提高生產(chǎn)率， 但在一定的破碎比條件下, 又增加了破碎

30、腔高度；鉗角大會使破碎腔高度降低，但生產(chǎn)率也下降了 另外，鉗角最大也不能超出咬住物料的允許值，故一般鉗角取值為:(2-1 )max 2 ta n式中：一齒板與物料間的摩擦系數(shù)實際生產(chǎn)中為安全起見，復(fù)擺顎式破碎機的鉗角通常取理論值的65%，即:0.65 max 18 22在本設(shè)計中我選擇鉗角為22。動顎水平行程s與偏心軸的偏心距 r動顎水平行程對破碎機生產(chǎn)率影響較大，排料口水平行程小會降低生 產(chǎn)率；但也不能太大，否則在排料口的物料由于過多而使破碎力急劇增加, 致使機件過載損壞，并且沒得到完全的破碎，破碎不充分達不到要求。實 際上，動顎行程常根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)來確定。通常，對于大型顎式破碎機： s =2

31、545 mm；中小型破碎機：s=1215 mm。在本設(shè)計中我們選擇 S=30伽。偏心距對破碎機生產(chǎn)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(chǎn)率，但也因此增加功率消耗。在傳統(tǒng)設(shè)計中，偏心距是由動顎行程通過畫機構(gòu)圖來初步確定的。在這個 破碎機的設(shè)計中我根據(jù)機構(gòu)圖選擇r =20mm。傳動角傳動角大小影響著機構(gòu)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(gòu)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(dǎo)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。因此傳動角?。?50 550在此設(shè)

32、計中我們選擇500。破碎腔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型兩種，如圖2-1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(yuǎn)位置，水平線表示物料在陸續(xù)向下運動時所占據(jù)的位置。（a）（b）（a ）直線型破碎腔：（b）曲線型破碎腔圖2-1破碎腔形狀示意圖由圖2-1 （ a）可以看出，在直線型破碎腔鐘，各連續(xù)的水平面間形成 的梯形斷面的體積向下依次遞減。物料間的空隙也逐漸減小，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 在排礦口附近就容易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，這是造成機器過載和襯板下端磨損的 主要原因

33、。圖2-1（ b）表示曲線型破碎腔，它是將固定顎襯板改成曲形，曲線是 按破碎腔的鉗角從上向下逐漸減小的原則設(shè)計。在曲線型破碎腔中，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，因此物料間的空隙增大，有利于排料。在本設(shè)計中，我們選擇直線型破碎腔。2.2主要參數(shù)的設(shè)定偏心軸的轉(zhuǎn)速對于顎式破碎機，動顎的擺動次數(shù)是由偏心軸的轉(zhuǎn)速來決定的。在一 定范圍內(nèi)，偏心軸轉(zhuǎn)速的增加，破碎機的生產(chǎn)能力相應(yīng)的增加。為了求得偏心軸的轉(zhuǎn)速，可做如下假說：由于顎身較長擺動幅度不大，因此假定動顎作平移運動，鉗角a不變；動顎離開固定顎時，已破碎的物料呈梯形斷面的棱柱體靠自重自由落下。圖2-2顎式破碎機

34、物料梯形截面棱柱體由圖2-2知，為了不妨礙物料排出，物料棱柱體落下時必須滿足的條件為：活動顎板在離開的時間 t內(nèi)，破碎物料必須落下的高度為h ； 軸轉(zhuǎn)動一圈時，活動顎擺動兩次。設(shè)n為動顎每分鐘擺動的次數(shù)，則動顎一此單向擺動的時間為:1 60302 n n當(dāng)偏心(2-2)式中 t動顎一次單向被動的時間，s ；n 動顎每分鐘的擺動次數(shù)，r/min由于h igt!2,則:tl(2-3)棱柱體在其自重作用下自由地通過排礦口的時間令t, t，則可以求得理論上生產(chǎn)能力最高的動顎的擺動次數(shù)為:(2-4)式中h 破碎物料落下的高度，m :g 重力加速度，m/s2。由圖2-2可知：stan(2-5)式中 s 動

35、顎下端的行程，m。把h值代入式（2.4）中，簡化得:ta n s代入?yún)?shù)得 n 211r / min破碎力的計算由于破碎力的計算與許多因素有關(guān)，因此，用理論公式求得的破碎力 與實際相差較大，因此多用實驗分析的方法求破碎力。根據(jù)復(fù)擺顎式破碎機的實驗綜合分析后，求得最大破碎力為：Fmax一 HLK(2-6)式中 一物料抗壓強度， MPaH 破碎腔有效高度， mmL 破碎腔的有效寬度，mmK 物料填充系數(shù)，K 0.24 0.30已知：H 2000mmL 2000mm取K 0.24由表2-1，可取 100MPa代入數(shù)據(jù)得，F(xiàn)max 100 2000 2000 0.24 4800kN20Fmax增大50

36、%，因當(dāng)計算破碎機零件時，考慮沖擊載荷的影響，應(yīng)將 此，破碎機的計算破碎力為：Fjs 4800 1.57200kN表2-1物料的強度物料抗壓強度（MPa )石英274 -304石灰石（密）98147石灰石（疏）19.6 58.8砂巖（最硬）14.7 19.6砂巖（硬）9.814.7砂巖（中硬）5.88 -9.8砂巖（不硬）3.92 5.88生產(chǎn)能力顎式破碎機的生產(chǎn)能力是指在單位時間內(nèi)能破碎物料的數(shù)量，也稱為 產(chǎn)量或生產(chǎn)率。顎式破碎機的生產(chǎn)能力是以動顎擺動一次，從破碎腔中排 出一個松散的棱柱體的物料為計算依據(jù)。由圖2-2，動顎擺動一次，排出的棱柱體斷面積為:l e （e s）2e s s2棱柱體

37、的長度即為破碎腔的長度V F L(2-7)(2-8)F?h?2 tanaL,因此棱柱體的體積為:Ls（2e s）2ta n動顎每分鐘擺動n次，則破碎機的生產(chǎn)能力為：Q 60nFL式中 Q 破碎機的生產(chǎn)能力，t/h ；破碎物料的密度，t/m3。代入?yún)?shù)得 Q 483t/h表2-2物料的密度物料名稱物料的密度(t/m3)物料名稱物料的密度（t/m3）大塊石灰石1.6 -2石膏1.3-1.4中小塊石灰石1.21.5含石英的礦石1.6立窯熟料1.21.4鐵礦石2.1-2.4回轉(zhuǎn)窯熟料1.45生料1.1干粘土1.6水泥1.4干礦渣0.9原煤0.85功率復(fù)擺鄂式破碎機的需要的功率N與很多因素有關(guān)，例如：規(guī)

38、格（B L ）、偏心軸轉(zhuǎn)速n、嚙角a、動鄂下端水平行程s、偏心距r、以及破碎機的物理機械性能、粒度特征、破碎齒板表面形狀和齒形參數(shù)等，都會影響功率 消耗。迄今，一些功率計算公式大多屬于經(jīng)驗公式的范疇。我們用應(yīng)用最廣泛的維雅德Vianl公式：Na 0.0114LDmax（2-9）式中：Na為鄂式破碎機主電機功率（安裝功率）kW ； L為破碎機進料口長度 cm ;為最大給料粒度cm。所以，Na 0.0114 200 135 307.8kW2.3電動機的選擇JR中型繞線轉(zhuǎn)子異步電動機主要用于驅(qū)動各種不同的機械，如卷揚機、壓縮機、破碎機、球磨機、運輸機械和其它設(shè)備，并可供煤礦、機械、 工業(yè)、發(fā)電機及工

39、礦企業(yè)原動機之用。所以非常適合作為破碎機的原動力。在滿足額定功率的條件下，還要考慮其它方面的因素。選用JR148-6型號的電動機。第3章主要零部件的結(jié)構(gòu)分析3.1動顎動顎是破碎機重要件之一，也是一個結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的零件。如果說破碎 機機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計師保證破碎機性能優(yōu)越的最根本因素，那么最合理的動顎 結(jié)構(gòu)式保證破碎機性能優(yōu)越的充分條件。經(jīng)長期運轉(zhuǎn)實踐， 發(fā)現(xiàn)動顎是在其下部肘座偏上處，即在I-1截面附近產(chǎn)生裂紋。根據(jù)動顎受力分析可知，動顎上最大作用力位于I -1截面附近，而且從直觀可知，此截面面積又比較小，因此產(chǎn)生較大的作用力，致 使在此損壞（圖 3-1 ）。圖3-1破碎機動顎示意圖顎式破碎機動顎結(jié)構(gòu)形

40、狀和尺寸，主要取決于兩個因素：其一是動顎 受力；其二是動顎的制造工藝和外觀。前者是保證動顎強度和剛度的最根 本依據(jù)，在滿足此要求的基礎(chǔ)上，動顎質(zhì)量越小，特別是其回轉(zhuǎn)中心離重 心越近越好。同時還要考慮工藝性以及外觀等。3.2齒板齒板也叫襯板，是破碎機中直接與礦石解除的零件，結(jié)構(gòu)雖然簡單, 但它對破碎機的生產(chǎn)率、比能耗，產(chǎn)品粒度組成和粒形以及破碎力等都有 影響，特別對后三項影響較明顯。齒板承受很大的沖擊擠壓力，因此磨損的非常厲害，為延長它的使用 壽命，可以從兩方面來研究；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)形狀和幾何尺寸?，F(xiàn)有的顎式破碎機上所使用的齒板，一般是采用ZGMn 13

41、【9】。其特點是：在沖擊載荷作用下，具有表面硬化性，行程既硬又耐磨表面，同時仍 能保持其內(nèi)層金屬原有的韌性，因此它是破碎機上用得最普遍的材料。齒板橫斷面結(jié)構(gòu)形狀有兩種：平滑表面和齒形表面。大型顎式破碎機 都是采用圓弧齒。a)圖3-2破碎機齒板a）平滑表面b）齒形表面3.3肘板破碎機肘板是結(jié)構(gòu)最簡單的零件，有三個作用：一是傳遞動力；二是 當(dāng)非破碎物進入破碎腔時，肘板可先行折斷，從而保護機器其他零部件， 因此它是破碎機保險件；三是更換不同長度的肘板，可調(diào)整排料口大小。肘頭與肘墊的結(jié)構(gòu)形式，一般有兩種：滾動型和滑動型。3.4調(diào)整裝置調(diào)整裝置供調(diào)整破碎機排料口大小用。隨著襯板的不斷磨損，排料口尺寸也不

42、斷地變大，而產(chǎn)品粒度也隨之變粗。為了保證產(chǎn)品粒度的要求， 必須利用調(diào)整裝置，定期地調(diào)整排料口尺寸。此外，當(dāng)要求得到不同粒度 產(chǎn)品時，也需要調(diào)整排料口大小?，F(xiàn)有顎式破碎機的調(diào)整裝置主要有：墊 片調(diào)整裝置、楔塊調(diào)整裝置。本設(shè)計中我選用楔塊調(diào)整裝置。（圖3-3）圖3-3破碎機調(diào)整裝置楔塊調(diào)整裝置是借助后肘板座與機架后壁之間的兩個垂直放置的楔塊 作相對運動，來實現(xiàn)破碎機排料口的調(diào)整。第4章傳動V帶的設(shè)計4.1工作條件顎式破碎機主要是用來破碎礦石，承受很大的沖擊載荷，載荷變動很 大，兩班制工作。由已知條件知：P 310kW ,轉(zhuǎn)速n1 983r/min，從動軸的轉(zhuǎn)度為 n2 211r /min，每天的工

43、作時間大概為16h。表4-1工作情況系數(shù)工作機原動機載荷性質(zhì)機器舉例In一天工作時間v 1010 16> 16v 1010 16> 16載荷變動很大破碎機（旋轉(zhuǎn)式、顎 式等）；球磨機；棒 磨機；起重機；挖掘機；橡膠輥壓機1.31.41.51.51.61.8計算功率查表 4-13?。篕A 1.4FC KAP 1.4 310kw 434kw選V帶型號根據(jù)Fc 434kw，山983r / min，查出此標(biāo)點位于25N窄V帶（有效寬度制）區(qū)域內(nèi)。所以選用 25N窄V帶（有效寬度制）。4.2求小、大帶輪的基準(zhǔn)直徑考慮結(jié)構(gòu)緊湊，取小帶輪直徑dd1 400伽驗算帶速v :60 1000 20.6

44、m/S滿足要求計算從動輪直徑dd2【4】dd2也ddi9832114001863.5 mm選標(biāo)準(zhǔn)直徑dd2 1800mm,對帶速n2影響不大。4.3確定中心距a和V帶長度Ld由 0.7(dd1 dd2)v a0 v 2(dd1 dd2),初步選取中心距a04400 m0則所需要的基準(zhǔn)帶長LoLd290 訐d1 dd22d2 dd14aodd2 d4400 400 180028800 3454 111.3612365.36mm1800 4004 4400查表，取帶的基準(zhǔn)長度Ld 12700 m。計算實際中心距aaoLp Li2440012700123654567.5mm確定中心距的調(diào)整范圍454

45、4.5 mmv a v 5116 mmddimv600 10004.4校核小帶輪包角1800 鵲 573 16240 120，合用d d 2 d d1a1 180 咚57.3a4.5確定V帶的根數(shù)由公式知PczP。P。K Kl由表4-2，查得，dd1 單根V帶的額定功率分別為 定功率可用線性插值法求出。400mm， nj 950r /min 及 n21000r / min 時49.76kW 和 51.52kW，則 n 983r/min 時額51 5249 76Po 49.76(983 950)50.912kW1000950由表4-2查得，P。 4.75kW查表4-3得，K 0.95查表4-4得

46、，Kl 1.10,則7.7643450.9124.750.95 1.10表4-2 25N、25J型窄V帶的額定功率-1/r ?mindd1/mmi4004251.95 3.383.39以上PP095049.7654.524.494.75100051.5256.414.725.00表4-3小帶輪包角修正系數(shù)包角/ °180170160150140k1.000.980.950.920.89表4-4帶長修正系數(shù)Kl（有效寬度制窄 V帶）Le /mm帶型25N、25J120601.09127001.104.6計算單根帶的拉力Fo由公式500 25 1Pc2qvF05002.52qv5002.

47、50.95430.57 20.622192.7N8 20.64-5，得 q 0.57kg/ m，因此4.7計算對軸的壓力Q 2F0zsi n1222192.78 si n 162.442847.4N24.8帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖4-1小帶輪結(jié)構(gòu)圖第5章顎式破碎機的結(jié)構(gòu)設(shè)計5.1偏心軸的設(shè)計軸頸的確定顎式破碎機用于原礦的粗碎作業(yè)，由于該機偏心軸上的密封套等存在 一些結(jié)構(gòu)缺陷，致使偏心軸、密封套、飛輪經(jīng)常出現(xiàn)磨損，而且修復(fù)周期 長，影響生產(chǎn)的正常進行，機器運轉(zhuǎn)時，兩飛輪之間會產(chǎn)生較大的破壞力, 因此應(yīng)該盡量減少應(yīng)力集中對偏心軸的影響，因此可以加大過濾圓角。 按下式確定動顎軸頸(5-1 )rpd （333

48、9）3 廠V n式中 P 破碎機電動機功率，kW ;n 偏心軸每分鐘轉(zhuǎn)速，r/ min。由已知條件知： P 310kW,n 211r/min代入公式（5-1 ）得，i-'p/310 103d 393 門 39 3444mm取 d 460mm。偏心軸強度計算鑒于皮帶拉力，飛輪與皮帶輪的重量相對破碎力在偏心軸的分力來說 其值甚小，為了方便起見可略去不計，這樣，偏心軸的受力、扭矩、彎矩 及當(dāng)量彎矩就可按照圖 5-1所示進行分析計算。求支承的反作用力RFmax27200 川kN23600kN求彎矩M w RL13600497.5Nm 1791000N m求扭矩3 p33109.55 109.5

49、5 10N m 14010.9N mn211當(dāng)量彎矩M '( T)217910002(0.6 14010.9)2 N m 1791019.7N m3 M'0.1 1bI33 1791019.7 100.1355mm377mm V 460 mm求許用彎曲應(yīng)力1b1 wnK式中1為彎曲疲勞極限，材質(zhì)為40Gr，經(jīng)高頻淬火加調(diào)質(zhì)處理后其 1=1100MPan安全系數(shù)，取 n=1.8 ;表面質(zhì)量系數(shù)取3=0.9 X 1.8=1.62 ;b 受彎矩作用時的絕對尺寸系數(shù)，查表得b 0.54 ;K 受彎矩作用時的有效應(yīng)力集中系數(shù)，查表得 K 1.691100 1.62 0.54所以有1 w3

50、16.33MPa1.8 1.69求斷面系數(shù) W3W d32334609551095mm32危險截面的彎矩應(yīng)力wW31791019 7103MPa 187.5MPa V 316.33MPa 9551095即 w V1 w316.33MPa因此，由上可得偏心軸的設(shè)計符合強度要求偽心抽示盤國-=Ml切童力甬囹罩arNI巧14010.9 N m1791019.7 N mT圖5-1偏心軸的受力計算5.2飛輪的設(shè)計顎式破碎機是間斷工作的機器，因此必然會引起阻力的變化，使其電 動機的負(fù)荷不均，形成機械速率的波動，為了降低電動機的額定功率，并 且使機械速率不致波動太大，因此在偏心軸上裝有飛輪。飛輪在空行程中

51、儲存能量，在工作行程中則釋放能量，這樣就可以使電動機的負(fù)荷均勻。設(shè)動顎在孔行程 和部分無載荷的工作 行程時間t1秒內(nèi)的功率 消耗為 N1千瓦，動顎在工作行程的破碎時間 t2秒內(nèi)的功率消耗為 N2千瓦，電動機 的功率為N千瓦，并且 N1 v N V N2。動顎在t1秒時間內(nèi)，N1 v N的情況下，多余的功率使飛輪的能量增加。 如果空運階段開始時，飛輪的角速度等于min，在空運階段結(jié)束時，飛輪的角速度增為 max。在有載荷運轉(zhuǎn)N V N2的情況下，飛輪就輸出能量。飛 輪的角速度就由 max降為min。由此，可得能量平衡方程式：1791000 N m102Pt1102Rt1J/2( max min)

52、或102Pt1102吋 J 2 0式中J飛輪的轉(zhuǎn)動慣量，kg m2 ;飛輪的平均速度，maxmin .2 ；0速度不均勻系數(shù)，maxmin0 2 。對于顎式破碎機，取00.01 0.05 o飛輪儲存的能量為：1021(P P1) J 2 0考慮摩擦損失的機械效率為：(5-2 )(5-3)P PiP(5-4)代入公式（5.3）中，得飛輪所需要的轉(zhuǎn)動慣量:102Pt12(5-5)從理論力學(xué)可知，飛輪的轉(zhuǎn)動慣量：J GD2式中G飛輪質(zhì)量，kgD 飛輪直徑，mJ 轉(zhuǎn)動慣量，kg2 m o將式（5.5）代入式（5.6），求得飛輪質(zhì)量G kg :機械效率0.750.85。G4gJ4g102t1P22(5-6)°D(5-7 )式中 g 重力加速度，g 9.81m/s2。對于復(fù)擺顎式破碎機，可以近似認(rèn)為t1t230，單位ns，代入公式(5.7)，得G 11106(5-8 )由已知條件可知：n 211r/ min， D 1.8m， P 310kw。取 00.05，0.80，代入公式（5-8)，得:6310 0.80G 11 1032 1785kg21130.05 1.82設(shè)計飛輪時，根據(jù)已知的皮帶輪直徑給定飛輪直徑D撚后按下式GDr（5-9），計算飛輪的其它尺寸（如圖 5-2）(5-9)由已知條件可得，bf 238.2mm，取r 7.3 103kg/m3，代入公式（5-9），計算