《顎式破碎機(jī)設(shè)計(jì)》12000字

PAGE1PAGE顎式破碎機(jī)設(shè)計(jì)1．概述破碎機(jī)是一種利用機(jī)械的力量將一些硬的大塊物料使它克服自己的內(nèi)部聚應(yīng)力，最終使其破碎分裂成符合要求的小型物料的機(jī)器。破碎機(jī)通常用于采礦工程或者建筑行業(yè)中，是將那些剛開采的未加工的大型的石材使用破碎機(jī)破碎成符合要求大小的石材。而在化學(xué)工業(yè)里，一些固體原料或者硬質(zhì)大型材料需要使用破碎機(jī)將材料粉碎，來使其可以達(dá)到進(jìn)行下一部操作的要求。一般的來說破碎劃分三種級(jí)別：粗碎，細(xì)碎還有中碎。表1顯示了進(jìn)料粒度和輸出粒度。所以破碎機(jī)可以劃分成三種粗、中、細(xì)不同類型的破碎機(jī)。表一物料粒度大小劃分（毫米）級(jí)別物料大小破碎后大小粗碎型中碎型細(xì)碎型300～950100～30050～150100～30020～1005～15生產(chǎn)水泥和石灰的過程中，我們必須將已經(jīng)破碎的石材接著繼續(xù)研磨成更加細(xì)小的粉末。首先使用破碎機(jī)將石材粉碎，再進(jìn)行粉磨，可以明顯的增加工作的效率同時(shí)能夠降低功耗。在預(yù)研磨行業(yè)中，通常使用材料的平均粒徑D和研磨后平均粒徑d來進(jìn)行一個(gè)比值，這個(gè)比值常被用于測(cè)量石材或材料在經(jīng)過研磨后粒徑發(fā)生的變化。而比率i稱為破碎率（即平均破碎率）而為了更方便的顯示材料被破碎程度的情況還有不同類型的破碎機(jī)的方根性能好壞，破碎機(jī)的最大入口和最大出口的尺寸之比被認(rèn)為是破碎率。一般來說，物料的大小會(huì)破碎機(jī)入料口小，因此平均破碎率一般只會(huì)是標(biāo)稱破碎率0.7至0.9左右。不同類型的破碎機(jī)它們的破碎比也會(huì)有不同的限制，而通常的破碎比是i=3～30。在對(duì)石材或物料進(jìn)行破碎時(shí)，只使用一臺(tái)破碎機(jī)的破碎率無法滿足要求時(shí)，那么要通過兩臺(tái)甚至更多臺(tái)破碎機(jī)來完成破碎任務(wù)，即多級(jí)破碎。而多級(jí)破碎的總粉碎比為……2．破碎物料和意義2．1破碎物料和意義天然的原始礦石的最大粒徑一般是在200至1300毫米左右，但如果是在地下礦井中開挖出的原始礦石的的最大粒徑一般在200至600毫米左右。這些原始礦石不可以直接被拿來使用，所以需要破碎機(jī)來進(jìn)行壓碎還有研磨之后才能使得其大小滿足指定要求。破碎的過程是將原始礦石破碎為粒徑大于15毫米的小碎塊的過程。2．1．1破碎的目的（1）制備工業(yè)用碎石將一些大塊石頭粉碎后，會(huì)產(chǎn)生有不同大小尺寸的碎裂的石塊，然后這些石塊可以被用于建材，水力發(fā)電和其他行業(yè)。在鐵路路基的建設(shè)中也需要大量的礫石。（2）使礦石中的有用礦物分離使用破碎機(jī)破碎原始礦石之后，能夠?qū)⑵渲袑?duì)我們有用的金屬和礦石其他的我們不需要的雜志剝離開來，并可將其用作礦物加工的原料，這樣就可以獲得品質(zhì)較好的產(chǎn)品。（3）提供原材料為了給破碎過程供應(yīng)原材料，需要把物料破碎到符合要求的大小。2．1．2破碎工藝最后粉碎粒度取決于產(chǎn)品的預(yù)期用途。，對(duì)于需要破碎的礦石，考慮到破碎和破碎的總成本低，有必要確定破碎材料的粒度。通常，更合適的粒度是10-25mm。原礦石的粒徑與粉碎物的粒徑的比值叫做總的破碎率。如果初始物料的大小是200-1300mm左右，那么破碎過程的總破碎速度率如下：當(dāng)每個(gè)破碎機(jī)擁有了在限制范圍內(nèi)合理的破碎比之后才能有其正確且符合要求的結(jié)構(gòu)，并且可以有效地發(fā)揮作用。下列表2列出了各種不同類型的破碎機(jī)的破碎速度范圍。表二各類破碎機(jī)破碎比比較破碎機(jī)型式流程類型破碎機(jī)的范圍顎式破碎機(jī)和旋回破碎機(jī)開路型3～5標(biāo)準(zhǔn)圓錐破碎機(jī)開路型3～5標(biāo)準(zhǔn)圓錐破碎機(jī)（中型）閉路型4～8短圓錐破碎機(jī)開路3～6短圓錐破碎機(jī)閉路4～8破碎機(jī)工作流程圖如圖2-1所示，原始礦石經(jīng)過固定篩網(wǎng)1將大小不一的物料篩分之后，篩網(wǎng)上的較大的的物料石塊進(jìn)入顎式破碎機(jī)2，而經(jīng)過破碎機(jī)2破碎過的物料和篩網(wǎng)1篩下來的物料再繼續(xù)通過振動(dòng)篩網(wǎng)3篩分，篩3上較大的物料接著被圓錐破碎機(jī)4粉碎，而經(jīng)過篩網(wǎng)3的物料還有經(jīng)過破碎機(jī)4破碎后的物料再使用篩網(wǎng)5繼續(xù)篩選區(qū)分。然后篩5篩落的物料掉進(jìn)裝料倉7，而篩5上沒通過的物料再落入破碎機(jī)6繼續(xù)進(jìn)行破碎。下圖中的圓錐式破碎機(jī)6與振動(dòng)篩5共同構(gòu)成了循環(huán)的過程，進(jìn)行不停地破碎和繼續(xù)篩選區(qū)分，而經(jīng)過破碎機(jī)2粉碎和圓錐式的破碎機(jī)4的粉碎之后的產(chǎn)品，在分別都使用篩網(wǎng)3和5篩分以后，在進(jìn)行下面操作被稱為開路破碎。圖2-1破碎流程圖1—固定篩2--破碎機(jī)3、5—振動(dòng)篩網(wǎng)4、6--圓錐破碎機(jī)7—礦倉8-磨機(jī)2．2破碎物料的性能及破碎比2.2.1粒度和它的表示方法所破碎物料的尺寸大小被叫做粒度。1.等值直徑deq如果物料形狀尺寸很小，因此我們需要使用deq來對(duì)物料或礦石表示它的直徑大小。通過把那些微粒材料當(dāng)作一個(gè)球體進(jìn)行計(jì)算。deq===1.24（2-1）m物料的質(zhì)量大?。╧g）V物料的體積大小(m3)；物物的密度大小kg/m2.平均的直徑：d通過物料的寬度、物料長度還有厚度的平均值可以得到物料的平均直徑。d=(1)L????b如果使用寬度和長度的平均值計(jì)算物料的直徑：式（2）3.物料的粒度的平均直徑d使用篩選區(qū)分法來幫助我們確定粒度不同物料的平均直徑，像上面一級(jí)的篩網(wǎng)上的孔的尺寸為d1，而下面一級(jí)的篩網(wǎng)上的孔尺寸為d2，能夠穿過上級(jí)的篩網(wǎng)但是卻沒能通過下面一級(jí)篩網(wǎng)上的物料的粒度尺寸大小，不是d1或者d2。如果物料粒度尺寸很小時(shí)，上下兩級(jí)的的篩網(wǎng)上孔的尺寸兩者的比值小于=1.414，那我們就能夠使用平均粒度，即d=(d1+d2)/2(3)2.2.2破碎物料的粒級(jí)特性我們?nèi)绻獧z驗(yàn)破碎機(jī)的破碎效果如何以及產(chǎn)品品質(zhì)如何，我們還需要知道它們的粒度特性曲線與它的粒度組成，我們會(huì)使用公開檢查法（以下簡稱篩選分析法）。公開檢查法的通常使用的是標(biāo)準(zhǔn)篩，而標(biāo)準(zhǔn)篩的網(wǎng)面是正方形的篩孔。泰勒標(biāo)準(zhǔn)篩是我們國家最普遍使用的，而篩網(wǎng)上篩孔一般網(wǎng)目數(shù)來決定。即篩子上1英寸孔（25.4毫米）里篩孔的數(shù)量。標(biāo)準(zhǔn)篩由200目的基本篩（=1.414）還有補(bǔ)充的篩比為（=1.189）所構(gòu)成的,而且篩網(wǎng)表面孔的尺寸大小能夠由篩比得出。如果基本篩的上一個(gè)基本篩的篩孔的大小尺寸是150目的話，那么就可以拿基本篩的篩孔數(shù)目和基本篩相乘就得到0.074=0.105mm。拿補(bǔ)充篩的篩比還有基本篩的尺寸進(jìn)行相乘可以得到確定兩個(gè)篩子所需的補(bǔ)充篩網(wǎng)的篩孔尺寸，0.074=0.088mm.要是使用泰勒標(biāo)準(zhǔn)篩的標(biāo)準(zhǔn)來確定篩網(wǎng)篩孔的順序的話，而且每個(gè)篩子的篩比大小小于或者等于的話，則能夠使用粒度平均直徑表示兩篩之間的產(chǎn)品粒度。如下列表3。表3不同類型的破碎機(jī)破碎后物料粒度的序列類型PE-150*250PE-250*400PE-400*600PE-500*750PE-600*900PE-750*1060PE-900*1200粒級(jí)序列0-30-30-100-100-200-200-303-53-510-1410-1420-2820-2830-425-75-714-2014-2028-4028-4042-607-107-1020-2820-2840-5740-5760-8510-1410-1428-4028-4057-8057-8085-12014-2014-2040-5740-5780-11580-115120-17020-2820-2857-8057-80115-163115-160>170>2828-4080-11080-110>163>16340-55>110110-155>55>155注意：屏孔的最大尺寸取決于剩余場(chǎng)景不超過5％依據(jù)篩選的結(jié)果，我們可以觀察出產(chǎn)品的粒度特征。粒度特性曲線展示了粒度特性，橫軸表示篩子篩孔的尺寸大小和機(jī)器出料口大小的比值（％）。而垂直軸則顯示了在破碎后上未被篩落的物料的質(zhì)量累積的百分比，下圖a表示的是篩孔尺寸與最大粒之比的曲線。下圖所顯示的橫坐標(biāo)就是向我們顯示了篩孔尺寸和排出產(chǎn)品兩者的比值。而縱坐標(biāo)之差則顯示的是在橫軸上兩點(diǎn)間礦石尺寸大小的生產(chǎn)率，如果是種類相同的破碎機(jī)，其排料口的尺寸也一樣，它們破碎相同物料時(shí)，那么下面的粒度的特性曲線圖就可以幫助我們來觀察檢驗(yàn)機(jī)器破碎物料的破碎情況。圖2-2a篩孔尺寸與最大粒之比圖2-2b物料尺寸排礦口之比1—難碎性礦石2—中等可碎性礦石3—易碎性礦石2.2.3礦石的破碎及力學(xué)性能機(jī)械研磨礦石的方法：（1）.壓碎在兩個(gè)壓碎表面中，當(dāng)物料進(jìn)入其中，而等到物料受到的壓力達(dá)到物料能夠承受的極限時(shí)，物料被碎裂。（2）.劈裂當(dāng)將物料被放置在具有鋒利邊緣的法線的破碎表面之間，物料會(huì)將沿所受的力線的方向進(jìn)行分裂。這是因?yàn)槲锪纤惺艿降睦鞈?yīng)力超過了物料所能承受的拉伸強(qiáng)度，所以才會(huì)被劈裂。（3）.折斷將物料放在兩個(gè)具有多個(gè)尖銳邊緣的表面的中間進(jìn)行擠壓時(shí)，物料就像是兩個(gè)或更多支點(diǎn)受到力的作用，等到物料所受到彎曲應(yīng)力到達(dá)它的頂點(diǎn)時(shí)，就會(huì)被折斷。圖2-3礦石的破碎和破碎方法（1）壓碎（2）劈裂（3）折斷（4）研磨（5）沖擊破碎（4）.研磨礦石和破碎表面所承受施加在兩者上的剪切力和破碎力，礦石被壓碎一直到礦石的所能承受的剪切力達(dá)到它的極限位置的時(shí)候。（5）.沖擊破碎礦石會(huì)受到破碎機(jī)中高速運(yùn)動(dòng)的部件的撞擊從而產(chǎn)生碎裂。因?yàn)檫@種粉碎力是發(fā)生在很短時(shí)間內(nèi)的，因此這種破碎形式破碎物料的成功率而能量的消耗卻比較低，這種形式卻會(huì)使磨損更為嚴(yán)重。通常的來說，所有類型的破碎機(jī)都是利用兩種或更多種形式對(duì)物料進(jìn)行合并并壓碎的。由于破碎機(jī)是由兩個(gè)交錯(cuò)的齒板所構(gòu)成它的破碎的工作表面的，所以就會(huì)有四種不同類型的破碎方式可用于破碎的工作當(dāng)中。而選擇哪種方式是依據(jù)礦石的物理特性還有破碎的礦石的大小形狀以及礦石物料被破碎所需的破碎機(jī)來進(jìn)行選擇的。如果是堅(jiān)硬的礦石，應(yīng)該破碎。而如果是粘性礦石，建議進(jìn)行研磨和研磨。對(duì)于脆性和軟質(zhì)礦石，分裂和沖擊破碎是合適的?？梢允褂煤唵蔚臄[錘顎式破碎機(jī)來研磨性質(zhì)不同的礦石，并且對(duì)堅(jiān)硬的礦石更有效。3.工作原理和構(gòu)造3.1工作原理電動(dòng)機(jī)會(huì)帶動(dòng)皮帶輪還有皮帶，活動(dòng)顎按照偏心軸上下進(jìn)行活動(dòng)。如果活動(dòng)鉗口位置向上時(shí)，肘板和活動(dòng)鉗口兩者間的角度會(huì)由此增大，從而活動(dòng)鉗口板被推到靠近固定鉗口板的位置，然后物料被壓碎或劈裂。當(dāng)可動(dòng)鉗口降低時(shí)，肘板和可動(dòng)鉗口的角度減小，可動(dòng)鉗口板經(jīng)過拉桿以及彈簧兩者共同作用下從固定鉗口板分開。然后粉碎物從粉碎室的下部的排出口排出。當(dāng)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可動(dòng)顎不斷地對(duì)物料進(jìn)行破碎，破碎之后再進(jìn)行產(chǎn)品排出，從而達(dá)到大量的產(chǎn)出。顎式破碎機(jī)其實(shí)是由兩種不同的顎板進(jìn)行構(gòu)成的，首先是動(dòng)顎（活動(dòng)顎板），它和固定顎板會(huì)組成一個(gè)工作腔的且上面大下面小。而還有一個(gè)就是定顎（固定顎板），定顎會(huì)被垂直固定在機(jī)體前壁上。動(dòng)顎往復(fù)性的向著定顎作運(yùn)動(dòng)，有時(shí)分離有時(shí)接近，接著物料或者礦石會(huì)進(jìn)入破碎腔中，接著粉碎室的下部的排出口排出。當(dāng)它關(guān)閉時(shí)，兩個(gè)鉗口執(zhí)行擠壓，彎曲和劈開動(dòng)作。圖3-1給出了工作原理圖。在偏心軸3上懸掛的是可動(dòng)顎4，并且可動(dòng)顎4能夠較為自由的擺動(dòng)?？蓜?dòng)顎4會(huì)進(jìn)行上下往復(fù)的運(yùn)動(dòng)來對(duì)可動(dòng)顎進(jìn)行推動(dòng)在偏心軸3進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)。從而使可動(dòng)顎能夠達(dá)到破碎物料和排出物料的功能。因?yàn)槠妮S所受到的負(fù)載非常重，所以通常適用于中小型機(jī)器。破碎時(shí)一般破碎的物料硬度不是太高的物料，所以它的破碎比相較于來說會(huì)偏大，最高可以到10。圖3-1復(fù)擺顎式破碎工作示意圖3—偏心軸4—?jiǎng)宇€5—連桿6—推力板復(fù)合式的顎式破碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：重量更輕，所使用的零件相對(duì)較少；破碎腔的填充效果更好，被破碎的物料大小較為統(tǒng)一，然后使得活動(dòng)顎板的下部排出破碎后的物料。因此，與典型的簡單擺式顎式破碎機(jī)相比，其生產(chǎn)率提高了約20到30％。在可動(dòng)顎的下端，物料在其中會(huì)上下滾動(dòng)，使材料以片狀成分排出的情況降低，而是使材料以正方體的形式排出，因此效果更佳。這種顎式破碎機(jī)的不足之處在于它的可動(dòng)顎的垂直擺動(dòng)的幅度過大，所以導(dǎo)致在破碎過程中，礦石會(huì)嚴(yán)重磨損顎板，所以會(huì)加大破碎機(jī)的能耗，雖然礦石被破碎的會(huì)更加徹底，但由此會(huì)帶來更多的灰塵還有瑣屑。3.2顎式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)可動(dòng)顎3可以使用滾動(dòng)軸承從偏心軸（10）懸掛，并且偏心軸支撐框架（12）的滾動(dòng)軸承?？蚣芎蟛康闹雇瓢遄?）由活動(dòng)鉗口底部的止推板（5）支撐。如果要更改楔形鐵的相對(duì)位置，可以調(diào)整出口設(shè)備（7）上的螺栓，然后調(diào)整物料出口的寬度。像簡單的擺錘式破碎機(jī)一樣，其張緊裝置由彈簧，拉桿和調(diào)節(jié)螺栓組成。皮帶輪（13）由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)以使偏心軸旋轉(zhuǎn)，并且可動(dòng)爪被驅(qū)動(dòng)而擺動(dòng)。最終以達(dá)到破碎材物料的目的。圖3-2-1復(fù)擺顎式破碎機(jī)1—定顎2—側(cè)面襯板3—?jiǎng)宇€4—推力板架5—推力板6—推力板架7—調(diào)整裝置8—楔鐵9—飛輪10—偏心軸11—軸承12—機(jī)架13—帶輪4.主要組成部件的設(shè)計(jì)與分析4.1可動(dòng)顎可動(dòng)顎板是支撐齒板的組件，而且是使物料破碎的組件。所以它需要有一定的強(qiáng)度、剛度。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可動(dòng)鉗口可以分為槽型和非槽型?？蓜?dòng)顎會(huì)使用鑄造結(jié)構(gòu)，而為了使活動(dòng)鉗口的重量不要過于大，所以設(shè)計(jì)使用了非槽式類型。由下圖觀察可得到，可動(dòng)顎的前面部分為平面，而可動(dòng)顎的后面部分則擁有多個(gè)肋，這樣可以增加可動(dòng)顎的強(qiáng)度還有剛度。而它的橫截面形狀為E形。圖4-14.2齒板的結(jié)構(gòu)齒板結(jié)構(gòu)組成較為簡單，但卻是與物料直接接觸的部分。所以它對(duì)機(jī)器的破碎力還有生產(chǎn)率也會(huì)造成較大的影響在破碎礦石或材料的過程中齒板會(huì)受到較大的沖擊，所以會(huì)產(chǎn)生很大的磨損狀況，而為了能夠讓其使用得更加長久，有兩種方法可以解決，第一是選用一些耐磨的材料構(gòu)成：第二便是正確的設(shè)計(jì)出齒板的結(jié)構(gòu)形狀和骨料尺寸的大小。通常齒板材料會(huì)使用ZGMn13。而這種材料的優(yōu)點(diǎn)是在受到?jīng)_擊載荷時(shí)，它的表面會(huì)產(chǎn)生一種硬化作用，因此，其表面堅(jiān)硬且耐磨，但不會(huì)影響金屬的固有韌性。根據(jù)橫截面結(jié)構(gòu)可以將齒板分成光滑表面和齒表面，而齒表面又可以劃分為三角形表面還有梯形表面。本篇論文使用的是三角形的表面。a)三角形b)梯形圖4-24.3肘板肘板則是顎式破碎機(jī)組成部分中最為簡單的部分，而肘板起到的作用卻很大。一般來說它有三種功能：第一種是對(duì)動(dòng)力進(jìn)行傳遞；第二種是作為保險(xiǎn)件來使用，如果破碎腔中意外進(jìn)入其他材料，肘板會(huì)首先破碎和損壞，而能夠使機(jī)器的其他部分零件免受破壞；第三可以調(diào)整物料排料的出口。依據(jù)肘墊與肘板的連接類型，劃分為滑動(dòng)型與滾動(dòng)型，由下圖可知，肘墊與肘板兩者中會(huì)產(chǎn)生有較大的擠壓力，而且還會(huì)承受持續(xù)的沖擊載荷。所以如果有較大的擠壓或者沖擊之下，所造成的磨損會(huì)較為嚴(yán)重且較為迅速，而圖4-3b中會(huì)更為嚴(yán)重。所以如果要增加它的傳動(dòng)效率，減小其磨損，使它的壽命能夠更加長久的話，可以使用圖4-3a滾動(dòng)型。肘板頭是圓柱形表面，襯里是平坦的表面。支架兩側(cè)的肘部表面是相同的圓柱面，因此，如果支架兩側(cè)的墊面彼此平行，則施加在支架上的力將在與圓柱面相同的徑向上且垂直于肘墊表面的方向傳遞。在破碎機(jī)的操作過程中，可動(dòng)顎的擺動(dòng)角實(shí)際上很小，因此支撐在肘板兩端的軸向表面的平行度誤差實(shí)際上很小。因此，肘板和肘墊可保持純滾動(dòng)狀態(tài)。此論文采用滾動(dòng)式。(a)(b)圖4-3肘頭與肘墊形式(a)滾動(dòng)型(b)滑動(dòng)型4.4調(diào)整裝置調(diào)節(jié)裝置具有調(diào)節(jié)破碎機(jī)的排出口的尺寸的功能。在破碎過程中缸套會(huì)不斷被磨損，排出口的尺寸也增加了，產(chǎn)品的顆粒尺寸也變得更粗了。要使最后排出的產(chǎn)品的粒度滿足不同的要求，必須使用調(diào)節(jié)裝置來定期調(diào)節(jié)排出間隙的大小。現(xiàn)在破碎機(jī)的調(diào)節(jié)裝置各不相同，例如有液壓調(diào)節(jié)裝置、墊片的調(diào)節(jié)裝置、襯板的調(diào)節(jié)裝置還有楔鐵的調(diào)節(jié)裝置。此論文使用墊片的調(diào)節(jié)裝置。1—肘板2—調(diào)整座3—調(diào)整楔鐵4—機(jī)架圖4-4調(diào)節(jié)裝置4.5保險(xiǎn)裝置如果破碎機(jī)掉入了不需被破碎的物體，避免其損壞破碎機(jī)的一些重要組件，我們一般會(huì)安裝過載保護(hù)的器件。安全裝置共有三種不同的類型肘板，液壓連桿另外還有液壓摩擦的離合器。此論文使用肘板保險(xiǎn)。破碎機(jī)中構(gòu)成最為簡單，價(jià)格也最為低廉的部分就是肘板，但如果肘板發(fā)生斷裂的話，機(jī)器就會(huì)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，必須要重新安裝肘板才行。肘板一般有三種不同類型的結(jié)構(gòu)，第一個(gè)類型是具有薄的中心部分的可變截面結(jié)構(gòu)，第二個(gè)類型是弧形結(jié)構(gòu)，第三個(gè)類型是S形結(jié)構(gòu)。在a圖中所展示的結(jié)構(gòu)可以保持托架的穩(wěn)定性和剛度，并增加其對(duì)過載損壞的敏感性。而b、c兩圖所顯示憑借了灰口鑄鐵肘板抗彎能力較差的屬性，滿足條件的結(jié)構(gòu)尺寸會(huì)導(dǎo)致支架坍塌和折斷，從而明顯增加了肘板對(duì)過載損壞的敏感性。根據(jù)確定的截面尺寸計(jì)算還有載荷計(jì)算的準(zhǔn)確性來確定肘板的損壞情況。所以以機(jī)器零件加工與制造的輕松與否來看，大多數(shù)應(yīng)用的為a型結(jié)構(gòu)，所以這篇論文使用a型結(jié)構(gòu)。圖4-5肘板結(jié)構(gòu)4.6機(jī)架結(jié)構(gòu)破碎機(jī)組件中的安裝最基礎(chǔ)的部分就是破碎機(jī)了。因?yàn)樵跈C(jī)器破碎時(shí)，它會(huì)受到強(qiáng)烈的沖擊，而且破碎機(jī)的自身重量是破碎機(jī)整個(gè)機(jī)器中相當(dāng)大的部分，加工和制造的工作量也很大。破碎機(jī)的機(jī)架部分所使用的材料的強(qiáng)度、剛度也影響了機(jī)器的性能。所以破碎機(jī)的機(jī)架一般有機(jī)構(gòu)較為簡單同時(shí)方便制造，重量較輕，其還要擁有較好的剛度和強(qiáng)度等要求。破碎機(jī)的機(jī)架有兩種不同的類型：整體型機(jī)架還有組合型機(jī)架。1）由于安裝，制造和運(yùn)輸條件困難，整體型機(jī)架用于中小型破碎機(jī)。它比組合型機(jī)架更堅(jiān)固，但難以制造。從制造的角度來看，它可以分為兩種不同的類型：鑄造和焊接機(jī)架。鑄造型機(jī)架相較于焊接型機(jī)架更為堅(jiān)固，制造起來卻會(huì)更加困難。而焊接型機(jī)架會(huì)比鑄造型機(jī)架更為方便加工，而且他它的重量更輕，剛性卻不好。而且它對(duì)工人的焊接技藝的要求較高，在焊接完成，還要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行退火處理。目前焊接技術(shù)越來越成熟，在世界范圍內(nèi)，顎式破碎機(jī)通常使用焊接框架。這種類型的焊接框架通常使用Q235型板材，而框架的厚度通常是25到50毫米。2)小型破碎機(jī)的鑄鐵機(jī)架可以使用ZG270-500鋼材，球墨鑄鐵等材質(zhì)。顎式破碎機(jī)正常運(yùn)作的前提時(shí)，機(jī)架的重量不能太高。所以本論文設(shè)計(jì)使用的是鑄造型機(jī)架。如下圖。圖4-6整體鑄造類型的機(jī)架4.7傳動(dòng)件顎式破碎機(jī)它的主要軸承的便是偏心軸。它在機(jī)器破碎的工作時(shí)會(huì)承受較大的壓力，因此必須使用45鋼進(jìn)行硬化和加強(qiáng)。飛輪和皮帶輪安裝在偏心軸的兩側(cè)。4.8飛輪可動(dòng)顎在空轉(zhuǎn)動(dòng)作中的能量一般貯存在飛輪中，然后再運(yùn)轉(zhuǎn)工作時(shí)進(jìn)行使用，從而讓破碎機(jī)的負(fù)荷趨于均勻。帶輪也起著飛輪的作用。5.顎式破碎機(jī)主要參數(shù)計(jì)算5.1主軸轉(zhuǎn)速圖中b是標(biāo)稱物料排出口，而L則表示產(chǎn)品排出層的嚙合的平均角度，SL是可動(dòng)顎下部產(chǎn)生的水平距離，n是主軸轉(zhuǎn)速，物料排出的時(shí)間t和高度h計(jì)算確定的。ABB1A1材料破碎后的棱柱體，而ABB2A2排料的棱柱體?？蓜?dòng)顎下部水平距離SL、物料排除層嚙角L是和物料排出時(shí)的高度有關(guān)。產(chǎn)品排出需要的時(shí)間t:（1）排料層完全排出下落的高度h為（2）因?yàn)椋?）又因?yàn)椋?）將以上公式帶入（3）可以得到：n主軸轉(zhuǎn)速（r/min)；L/確定排料層實(shí)際平均嚙角/（o）；圖5-1-1排料示意圖SL/確定動(dòng)顎下端點(diǎn)水平行程/（mm）；q/確定增減實(shí)際的系數(shù)/，通常來說q=0.95～1.05/SL是在破碎機(jī)的參數(shù)計(jì)算力最為重要的部分之一，可動(dòng)顎的其他的水平行程足夠使物料粉碎時(shí)，合理地選擇SL、L的值能夠加強(qiáng)破碎機(jī)的生產(chǎn)力。而SL，n和L可以有一個(gè)最好的匹配方式。如果SL和L與速度n不相匹配的話，其生產(chǎn)能力可能會(huì)變低，而且也會(huì)造成功率消耗的加大。當(dāng)我們計(jì)算得到主軸轉(zhuǎn)速n，那么就可以獲得n，SL還有三者之間的最好的匹配方式。而我們依據(jù)生產(chǎn)能力Q，對(duì)三者進(jìn)行優(yōu)化處理，結(jié)果是由相關(guān)資料的可以得到L=14°;SL=29.44mm;然后用q=1代入中可以得到：n=193.3r/min5.1.2破碎機(jī)的生產(chǎn)能力顎式破碎機(jī)的生產(chǎn)力意味著機(jī)器在單位時(shí)間內(nèi)破碎處理的物料或礦石的多少。因?yàn)樯a(chǎn)能力的大小和排料出口的大小相關(guān)，還和材料性能強(qiáng)度，韌性和破碎的材料的大小尺寸有密切聯(lián)系。所以為了統(tǒng)一破碎機(jī)的生產(chǎn)力強(qiáng)弱標(biāo)準(zhǔn)，而標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)能意思是在開放的系統(tǒng)中破碎機(jī)的標(biāo)稱排出口中，其一個(gè)小時(shí)內(nèi)破碎物料的抗壓強(qiáng)度是250MPa，堆密度是1.6t/m3處理的花崗巖石材的立方米數(shù)，被叫做標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)能，單位是m3/h。而在出口b，拿轉(zhuǎn)速60n/h所被在每個(gè)移動(dòng)周期的排料動(dòng)作下的排出材料的棱柱體AA1B1B體積大小兩者進(jìn)行相乘的話，通過以上發(fā)現(xiàn)，破碎機(jī)生產(chǎn)力Q是由以下公式得到的：(1)Q/確定機(jī)器實(shí)際的生產(chǎn)力/（m3/h）；L/確定破碎腔實(shí)際長度/（m）；b/確定公稱排料口實(shí)際尺寸/（m）；1/壓縮破碎棱柱體的填充度，一般;；；由資料可以得到：；再將其帶入5.1.3動(dòng)顎與定顎之間角度計(jì)算鉗角是定顎和動(dòng)顎兩者之間的角度。要是兩者之間的角度過大，那么顎板就會(huì)夾不住物料，然后就無法正常進(jìn)入出到破碎機(jī)破碎過程，然后使破碎的生產(chǎn)率下降，而要是兩者之間的角度很小的話，那么可以提高破碎時(shí)的生產(chǎn)率，而破碎比卻會(huì)相應(yīng)地變小。下圖顯示了動(dòng)顎與定顎之間角度即鉗角的圖形演示，并且x和y兩個(gè)方向所承受的壓力及破碎力最終達(dá)到一種平衡狀態(tài)，即合力為0。圖5.1.3動(dòng)顎與定顎之間角度圖示根據(jù)以上圖示，我們可以得出由于，所以可以得出等于參數(shù)解釋：/確定鉗角的實(shí)際度數(shù)/f/確定摩擦角實(shí)際的系數(shù)/。/確定實(shí)際的摩擦角大小/使意味著摩擦角=0.5。如果摩擦系數(shù)等于0.3，最大夾緊角度就等于′然而在操作過程中，其實(shí)真實(shí)的夾角會(huì)遠(yuǎn)小于理論值。是因?yàn)楫?dāng)將大塊材料會(huì)被夾在兩個(gè)小型物料中間時(shí)，它可能會(huì)被擠出去的。因此，它被選為。5.1.4偏心距e的計(jì)算可動(dòng)顎板下側(cè)的擺動(dòng)的距離大小就是破碎機(jī)破碎的行程。而動(dòng)顎行程大小會(huì)和偏心距e相關(guān)。S=2.2ee——偏心軸的偏心距S——?jiǎng)宇€行程而顎式破碎機(jī)中可動(dòng)鄂下部的擺動(dòng)距離就是動(dòng)顎行程S，所以動(dòng)顎行程S等于29.44毫米；根據(jù)以上參數(shù)可以計(jì)算出：e等于13.38毫米5.2物料所需破碎力5.2.1物料所需破碎力的大小顎式破碎機(jī)在破碎的過程中，被破碎后的物料基本都顯現(xiàn)為立方體的形式，因而所需破碎力的大小計(jì)算主要是基于立方體所進(jìn)行的，而且也提高機(jī)器運(yùn)行的安全性。所以我們就按照產(chǎn)品為立方體進(jìn)行計(jì)算與解析。（1）破碎機(jī)破碎的第一階段，下面的圖向我們了展示了物料所承受的破碎力圖5.2.1物料所承受的破碎力在破碎時(shí)的物料所受到的合應(yīng)力（拉應(yīng)力和壓應(yīng)力）等于：根據(jù)以上公式可以得到參數(shù)解釋：F1/確定第一階段將物料破碎實(shí)際所需要的力/（N）。W/確定立方體型物料的實(shí)際邊長/（cm）/確定物料的實(shí)際抗劈強(qiáng)度/（N/cm2）；Z/確定齒棱之間的實(shí)際距離/（cm）.(2)破碎時(shí)第二階段時(shí)所需要的破碎力計(jì)算公式：(3)破碎時(shí)第三階段所需要的破碎力計(jì)算公式：如果機(jī)器在工作過程中，破裂材料的所需要強(qiáng)度是為500N/cm2，物料邊長W=500mm，，而Z=150mm的時(shí)候，所以在破碎時(shí)第一階段破碎物料的破碎力由公式計(jì)算可得：當(dāng)其夾角為90度時(shí)，其所需破碎力的水平分力是：=571。當(dāng)物料的邊長等于0.5米的話，那他與可動(dòng)顎的一個(gè)齒邊和三個(gè)齒邊接觸所需要的破碎力分別是807KN和2421kn。所以用兩者的平均值就是1614KN。最初的物料需要在數(shù)次破碎，才出現(xiàn)新的立方體，而在進(jìn)料所需要的破碎力和階段二里兩次產(chǎn)生的沖擊力有幾率會(huì)一起發(fā)生，故算得總壓碎力F0=1614+4×250=2614KN5.2.2最大破碎力下圖中的曲線基于斷裂力波形，由此我們可以計(jì)算在物料在破碎圖5-2-2根據(jù)上圖，最大破碎力的公式為參數(shù)解釋：/確定最大的實(shí)際破碎力/（N）；/確定實(shí)際的抗壓的強(qiáng)度/（N/m3）；k/確定實(shí)際破碎的系數(shù)/，如果等于20度，我們就使所以能夠得到；；；接著按照最終可以算出最大破碎力Fmax為：=5.3破碎機(jī)破碎功率計(jì)算查資料可獲得破碎率的功率公式：參數(shù)解釋：P/確定計(jì)算實(shí)際功率/（KW）；/確定實(shí)際最大破碎力/（KN）；/確定動(dòng)顎實(shí)際水平行程的平均值/（mm）；n/確定主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速/（r/min）/確定破碎腔的平均齒角/（°）；/確定機(jī)械實(shí)際總效率/，。/確定等效破碎實(shí)際的系數(shù)/，不同類型破碎機(jī)取，。當(dāng)；而且；;；；有以上參數(shù)可以計(jì)算出平均功率P是：根據(jù)以上計(jì)算我們可以選擇的電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為JS115-6鼠籠型轉(zhuǎn)子異步型，而其額定功率是75KW，，轉(zhuǎn)速則為975轉(zhuǎn)每分鐘。5.4主要組件受力分析和計(jì)算過程圖5.4.1顎式破碎機(jī)工作狀態(tài)圖（1）推力板所受力的大小參數(shù)解釋：/確定推力板實(shí)際受力/（KN）；n/確定偏心軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速/；h/確定可動(dòng)顎的實(shí)際行程的平均值/（m）。P/確定電動(dòng)機(jī)的額定功率/（KW）；=(2)動(dòng)顎所受力的大小偏心距e確定，按照公式可以確定動(dòng)顎和定顎的長度，且按照破碎腔的高度和嚙合時(shí)其角度大小進(jìn)行計(jì)算可以得到。6..破碎機(jī)其他零件的計(jì)算與設(shè)計(jì)6.1帶輪的選取與設(shè)計(jì)1.計(jì)算帶輪功率參數(shù)解釋：——/確定計(jì)算帶輪功率/（KW）——/確定工作情況的實(shí)際系數(shù)/P——/確定其額定的功率/（KW）；由表查，所以2.窄V帶的選擇按照功率的大小和主軸轉(zhuǎn)速N1采用SPC型v帶。3.計(jì)算出帶輪實(shí)際的基準(zhǔn)直徑從資料可以查到主動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑等于236毫米那么由此就可以計(jì)算出從動(dòng)輪的基準(zhǔn)直徑為：i1189.44毫米按照參數(shù)可查得，取。而對(duì)帶的速度V進(jìn)行一個(gè)檢查：因?yàn)樾∮?5所以說明V合理。4.確定并計(jì)算窄V按照可以得出所以選取。窄V帶的基準(zhǔn)長度Ld的計(jì)算 所以根據(jù)資料，得到。確定中心矩的大小4.包角的檢驗(yàn)由資料查得：=所以包角合理。5.窄V帶的帶數(shù)z的確定、、,根據(jù)資料可得和由此可以得出所以得出6.預(yù)緊力的確定根據(jù)資料可查得：按照所查得到，所以可以得出：7.壓軸力的確定=8.帶輪的設(shè)計(jì)與選擇。根據(jù)資料我們可以使用HT200來制作帶輪。，由此我們可以使用腹板型；而選擇使用的是孔板型。6.2偏心軸計(jì)算與選擇計(jì)算如果最高轉(zhuǎn)速n1=1000r轉(zhuǎn)/分鐘，主軸轉(zhuǎn)速n=193.3轉(zhuǎn)/分鐘;電機(jī)功率P1=75千瓦，主軸功率P=P1=750.96=72千瓦，取總效率為0.96，那么轉(zhuǎn)矩為T=9550=687.6N.m偏心軸尺寸參數(shù)的選擇與計(jì)算圖6.1支承頸、曲柄臂、頸圖1)計(jì)算支承頸直徑（mm）參數(shù)公稱的壓力/單位KN。由以上公式可以得到選擇等于105毫米。2)計(jì)算確定曲柄臂的直徑選擇等于120毫米。3)確定計(jì)算支承徑長度根據(jù)破碎腔的長度和經(jīng)驗(yàn)公式取mm。4)確定并計(jì)算曲柄的側(cè)面長度。5)曲柄頸長度=160mm。6)確定與計(jì)算圓角的半徑r選擇。7)確定與計(jì)算曲柄臂的寬度選擇等于160毫米。2.測(cè)試與檢驗(yàn)曲軸的強(qiáng)度（1）可動(dòng)顎施加在曲軸上的力約等于標(biāo)稱壓力（2）皮帶輪施加在曲軸上的力幾乎為零。圖6-2載荷簡化圖C-C兩者之間的所承受應(yīng)力是：參數(shù)解釋：/標(biāo)稱實(shí)際壓力/；/確定曲柄頸實(shí)際長度/；/確定曲柄徑實(shí)際直徑/；/確定圓角實(shí)際半徑/。根據(jù)以上公式可以得出：根據(jù)所求出的其最大應(yīng)力是：參數(shù)解釋：/實(shí)際標(biāo)稱壓力//確定支承頸實(shí)際直徑/；/確定公稱當(dāng)量的實(shí)際力臂大小/。而根據(jù)資料可查得的公式：參數(shù)解釋：R確定曲柄實(shí)際半徑大小;曲柄實(shí)際轉(zhuǎn)角大小;連桿實(shí)際系數(shù)大小;摩擦實(shí)際系數(shù)大小;根據(jù)以上公式，可以得到；;根據(jù)參數(shù)與已知公式進(jìn)行計(jì)算：由此可以得出：按照以上的計(jì)算與驗(yàn)證，曲軸的強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)需要.3.計(jì)算與選擇曲軸的剛度根據(jù)資料書籍可以得到其計(jì)算的公式：參數(shù)解釋：——/確定標(biāo)稱實(shí)際壓力/；E/確定實(shí)際彈性模量/(N/);a/確定曲柄臂實(shí)際寬度/；——/確定曲柄頸的實(shí)際長度/；r——/確定圓角的實(shí)際半徑大小/；b/確定曲柄臂的實(shí)際厚度大小/；h/確定曲柄臂實(shí)際的高度大小/；c/確定曲柄頸心和曲柄臂形心實(shí)際距離/；、、慣性矩大小，，,；、——確定支承頸與曲柄頸的實(shí)際直徑大??；圖6.3有以上數(shù)據(jù)及公式可以得出：6.3滾動(dòng)軸承類型選擇及驗(yàn)算6.3.1軸承類型的選用及材料使用曲軸上的外軸頸的主軸承則使用深溝球軸承，而支撐在偏心軸上的動(dòng)顎的上端的軸承選擇使用雙列球面滾子的軸承，并且雙列調(diào)心滾子軸承選用ZcuPb30進(jìn)行制造，它的結(jié)構(gòu)為23121型。6.3.2軸承的合理性檢驗(yàn)1.調(diào)心滾子的軸承的轉(zhuǎn)速n為38r轉(zhuǎn)/每分鐘，直徑d為105毫米，所需壽命為500小時(shí)。軸承徑向受到的負(fù)載大小是494.22KN，C—確定動(dòng)載荷實(shí)際計(jì)算值，N;——實(shí)際溫度因數(shù)大小，；——所需壽命因數(shù)大小，——實(shí)際速度因數(shù)大??；P——實(shí)際當(dāng)量動(dòng)載荷大?。∟）；——實(shí)際沖擊載荷因數(shù)大??；——力矩載荷的因數(shù)，因數(shù)小和大時(shí)分別為時(shí)=1.5，=2；由資料書籍可以得到：；；；；根據(jù)以上公式計(jì)算與檢驗(yàn)說明軸承合理規(guī)范7.顎式破碎機(jī)組裝以及運(yùn)轉(zhuǎn)情況7.1破碎機(jī)的組裝顎式破碎機(jī)它的基座不能與工廠基座結(jié)合使用，防止機(jī)器的震動(dòng)感傳遞給工廠地基