毕业设计（论文）-pe-1200х1600颚式破碎机的设计（全套图纸）

河北建筑工程学院本科毕业设计（论文）题目PE12001600颚式破碎机的设计目录第1章绪论111引言112复摆颚式破碎机的特点213国内外颚式破碎机的发展及现状4第2章总体设计821复摆鄂式破碎机的基本结构822复摆鄂式破碎机的工作原理10第3章主要参数的确定1231已知参数1232部分结构参数的确定1233工作参数的确定1534电动机的选择1635四连杆机构各杆长度的确定1736破碎力的计算1737各部件受力分析18第4章传动装置的设计2041带轮的设计2042飞轮的设计2443偏心轴的设计2644轴承的选择与校核2945键的校核3146轴承座的设计3247配重的选择3248外形尺寸的设计33第5章各基本构件的设计3651动鄂的设计3652齿板的设计3953推力板的设计4054调整装置的设计4255破碎腔型的设计4456机架的设计45第6章复摆鄂式破碎机的安装4861破碎机的安装4862机架的安装4863偏心轴和机架的安装4964肘板的安装4965动鄂的安装4966齿板的安装50第7章颚式破碎机的磨损5171齿板的磨损分析5172颚板磨损机制5273颚板材质的选择53第8章破碎机出口扬尘的解决和噪声防治5481破碎机出口扬尘的解决5482破碎机的噪声危害及防治途径55第9章颚式破碎机的使用5691颚式破碎机的操作5692颚式破碎机的维护与保养57总结59鸣谢60参考文献61全套图纸，加1538937061设计项目计算与说明结果第1章绪论11引言凡是外力将大颗粒物料变成小颗粒物料的过程称为破碎，破碎所使用的机械为破碎机。物料碎磨得目的是增加物料的比表面积；制备混凝土骨料与人造沙；使矿石中有用成分解离；为原料的下一步加工作准备或便于使用。物料的破碎是许多行业如冶金、矿山、建材、化工、陶瓷、筑路等产品生产中不可缺少的工艺过程。由于物料的物理性质和结构差异很大,为适应各种物料的要求,破碎机的品种也是五花八门的。就金属矿选矿而言,破碎是选矿厂的首道工序,为了分离有用矿物,不但分为粗碎、中碎、细碎,而且还要磨矿。因为磨矿是选矿厂的耗能大户约占全厂耗电的50,为了节能和提高生产效率,所以提出了“多碎少磨”的技术原则。这使破碎机向细碎、粉碎和高效节能方向发展。另外随着工业自动化的发展,破碎机也向自动化方向迈进如国外产品已实现机电液一体化、连续检测,并自动调节给料速率、排矿口尺寸及破碎力等。随着开采规模的扩大,破碎机也在向大型化发展,如粗碎旋回破碎机的处理能力已达6000T/H。至于新原理和新方式的破碎如电、热破碎尚在研究试验中,暂时还不能用于生产。对粗碎而言,目前还没有研制出更新的设备以取代传统的颚式破碎机和旋回式破碎机主要是利用现代技术,予以改进、完善和提高耐磨性,达到节能、高效、长寿的目的。细碎方面新机型更多些。总的来看,值得提出的有颚式破碎机、圆锥破碎机、冲击式破碎机和辊压机。颚式破碎机是一种最古老的破碎机，第一台颚式破碎机是有美国人EWBLAKE发明的。但由于它的结构简单，工作安全可靠，处理物体范围大，很适宜破碎硬的物料，因此颚式破碎机在冶金，煤炭，化工，建材等工矿企业中被广泛的应用，但是其破碎比小，破碎后的物料粒度不均匀，它是间歇工作，有空转行程，但是对于物料的粗碎和中碎，却是一种比较好的方法，所以在工矿企业中仍然被广泛的应用。但是，复摆颚式破碎机也有它的缺点非连续性破2设计项目计算与说明结果碎、效率较低,破碎比较小,给矿不均匀引起颚板磨损不均匀等。针对其缺点,各国都在以下几方面加以改进优化结构与运动轨迹改进破碎腔型,以增大破碎比,提高破碎效率,减少磨损,降低能耗,现已普遍应用高深破碎腔和较小啮角改进了动颚悬挂方式和衬板的支承方式,改善了破碎机性能颚板采用了新的耐磨材料,降低了磨损消耗提高了自动化水平可自动调节、过载保护、自动润滑等。同时也出现了一些新的机型,如双腔双动颚式破碎机,其破碎比可达2050,排料口调节方便,产量大双腔回转破碎机,兼有颚式破碎机与圆锥破碎机的性能,其产量较同规格的颚式破碎机高50还有筛分颚式破碎机,把筛分和破碎结合为一体,不仅可简化工艺流程,且能及时将已达粒度要求的物料从破碎腔中排出,减轻了破碎机的堵塞和过粉碎,提高了生产能力,降低了能耗。破碎机出口扬尘非常严重，从破碎机出来的块状和粉末状物料直冲矿石输送皮带，部分物料飞溅或滚淌到地面上，地面堆积厚厚一层物料，部分粉状物料飞扬在空中，给生产带来了很大的不便。较多的粉尘而直接影响安全生产和员工的健康，因此要采用相应的防尘设施是破碎机一个重大而不可忽略的问题。现代的设计应以人为本，面对服务对象，面对市场、面对循环经济、面对矿产资源利用的大趋势，面对环保、搞全性能、全生命的设计。所以做好复摆颚式破碎机的设计，让它更好的为生产服务，提高生产效率。12复摆颚式破碎机的特点复摆颚式破碎机的机构属于四杆机构中曲柄摇杆机构的应用，曲柄为主动件。颚式破碎机以结构简单、性能可靠、维修方便在物料粉碎行业广泛应用。复摆颚式破碎机的动颚，是直接悬挂在偏心轴上的颚，是曲柄连杆机构，没有单独的连杆。由于动颚是由偏心轴的偏心直接带动，所以活动颚板可同时做垂直和水平的复杂摆动，颚板上各点的摆动轨迹是由顶部的接近圆形连续变化到下部的椭圆形，越到下部的椭圆形越扁，动颚的水3设计项目计算与说明结果平行程则由下往上越来越大的变化着，因此对石块不但能起压碎、劈碎，还能起辗碎作用。由于偏心轴的转向是逆时针方向，动颚上各点的运动方向都有利于促进排料，因此破碎效果好，破碎率较高、产品粒度均匀且多呈立方体。复摆颚式破碎机和简摆颚式破碎机相比较，复摆颚式破碎机的机器重量较轻，结构简单，生产效率较高等优点。但复摆颚式破碎机的颚板垂直行程大，石料对颚板的磨削作用严重，磨削较快，且能量消耗也大，工作时易产生较多的粉尘在工程上应用较为广泛的是复摆颚式破碎机。国产的颚式破碎机数量最多的也是复摆颚式破碎机。复摆颚式破碎机主要由机架、颚板、侧护板、主轴、飞轮、肘板和调整机构等组成。机架即机座，实际上是个上下开口的四方斗，主要用作支承偏心轴和承受破碎物料的反作用力，因此要求具有足够强度，一般采用铸钢整体铸造，规格小的可用优质铸铁代替。大型破碎机的机架由分段铸成后再用螺栓装配在一起，铸造工艺较为复杂。自制的小型颚式破碎机可用4050毫米厚的钢板焊成，但其钢度不如铸钢好。颚板包括活动颚板和固定颚板，各与颚床组成活动颚和固定颚。颚板用楔形铁块和螺栓固定在颚床表面，保护颚床不受磨损。固定颚的颚床就是机架，活动颚的颚床悬挂在偏心轴上，由于它直接承受对石料的挤压作用力，所以必需有足够的强度和刚度活动颚床一般用铸铁或铸钢制造。颚板直接和石块接触，除承受挤压和冲击力外，尚与石块强烈摩擦，因此要求用高强度且耐磨的材料制造。常用的是铸锰钢颚板，其铸钢含锰量为1214左右。若条件受限制时，可用白口铸铁代替，但容易磨损和折断，使用寿命不长。为了有效地破碎石料，颚板表面常铸成波浪形和牙形，其齿峰角度一般为90110，齿高和齿距视出料粒度和产量要求而定。齿形高齿距小，则出料粒度小，产量低，动力消耗大。一般齿高和齿距之比为1/21/3之间。由于复摆式的特点造成颚板底部比上部磨4设计项目计算与说明结果损快，所以颚板往往做成上下对称形状，以便磨损后能倒置安装，延长使用寿命。颚式破碎机的优点是生产率高，结构简单可靠，破碎比较大（I一般为68），外形尺寸较小，零件检查和更换较容易，操作维护简便，不用较高技术水平的工人就可嫩能够操作，应用范围广，与其他类型破碎机比较，不容易堵塞。因此工程中普遍采用它来破碎各种硬度92500公斤/厘米以下）的石料，常作粗碎和中碎设备。一般用于2破碎极限抗压强度不才超过2000公斤/厘米的石料时效2果较好。其缺点是不宜破碎片状石料，工作间歇、有空转冲程，需要很大的摆动体，增加非生产能量的消耗，破碎可塑性和潮湿的物料时，容易堵塞出料口。由于工作时产生很大的惯性力，机体摆动大，工作不平稳，冲击，振动及噪音较大。因此须安装在比机器自重大五倍以上的混凝图基础上，并须采取隔振措施。大型破碎机还应安装在埋设于基础上的刚梁上。使用颚式破碎机时，必须注意由于机器是在工作条件恶劣情况下运转的，除了必须严守操作规程和维修保养制度外，还必须及时发现并修复被磨损的零部件，这是提高机器作业的重要措施。13国内外颚式破碎机的发展及现状随着工业自动化的发展,破碎机也向自动化方向迈进如国外产品已实现机电液一体化、连续检测,并自动调节给料速率、排矿口尺寸及破碎力等。随着开采规模的扩大,破碎机也在向大型化发展,如粗碎旋回破碎机的处理能力已达6000T/H。至于新原理和新方式的破碎如电、热破碎尚在研究试验中,暂时还不能用于生产。对粗碎而言,目前还没有研制出更新的设备以取代传统的颚式破碎机和旋回式破碎机,主要是利用现代技术,予以改进、完善和提高耐磨性,达到节能、高效、长寿的目的。细碎方面新机型更多些。总的来看,值得提出的有颚式破碎机、圆锥破碎机、冲击式破碎机和辊压机。而应用最广泛的就是颚式破碎机。5设计项目计算与说明结果颚式破碎机是由美国人布雷克发明的。自第一台颚式破碎机问世以来，至今已有140余年的历史。在此过程中，其结构得到不断地完善。由于颚式破碎机结构简单、制造容易、工作可靠、使用维修方便等优点，所以在冶金、矿山、建材、化工、煤炭等行业使用非常广泛。为了改善颚式破碎机性能和提高工作效率，国内外曾研制过各种异型颚式破碎机。早年，德国和前苏联都曾研制过液压驱动的颚式破碎机。其特点是提高动颚摆动次数借以增加产量，同时能实现液压调整排料口、液压过载保护以及能负荷启动。原西德制造过冲击式颚式破碎机，而原苏联也制造了振动颚式破碎机（也叫惯性颚式破碎机）。它们都靠动颚振动冲击破碎物料，借以提高破碎机性能。前者国内曾经试制过，由于某些原因没能继续研制。原东德曾制造过一种简摆双腔颚式破碎机，美国生产过复摆双腔颚式破碎机。国内北京某设计院以及湖南某大学都曾与工厂合作研制了双腔颚式破碎机。其特点是使间歇工作变成连续工作，借以提高破碎机工作效率。安徽某设计院曾发明一种双腔双动颚复摆颚式破碎机。它除了提高工作效率，同时又能降低破碎机负荷，使机重减轻很多。原苏联早年曾制造一种双动颚颚式破碎机。国内辽宁某学院与矿山合作开发了双动颚颚式破碎机。这种破碎机就是将原来两个破碎机去掉前墙对置后而成。为了两动颚同步运转，在偏心轴一端增设一对开式齿轮。由于它的结构太复杂，近年又研制一种单轴倒悬挂的双动颚破碎机。国内上海某学院曾研制过此种颚式破碎机。这两种破碎机的特点，其动颚同步运转，使破碎机强制排料。这样，靠提高转数增加破碎机产量同时由于物料与动颚没有相对运动，减少衬板磨损延长使用寿命。近来又研制了单动颚倒悬挂颚式破碎机。早年，美国、英国、德国相继生产了KUNKAN简摆颚式破碎机。该机特点是，动颚悬挂高度很高并且前倾。连6设计项目计算与说明结果杆下行为工作行程、主轴承为半圆滑动颚轴承。山东招远黄金机械厂曾引进了这种破碎机，并在此基础上研制了34颚式破碎机。国外制造过一种肘板向上放置的颚式破碎机。国内有几家设计院和制造厂生产了这种破碎机。它的特点是靠增大传动角改善动颚运动特性，提高破碎机性能。在国内该机有叫负支承、上斜式、上推式和上置式破碎机。笔者认为叫大传动角（包括倾斜式）破碎机更合适。美国鹰破碎机公司制造一种倾斜式颚式破碎机。其传动角大约70度以上。它的最大特点是低矮，最适于井下或移动式破碎机上工作。北京矿冶研究总院与某厂合作生产了几个规格的这种破碎机，其中最大为9001200颚式破碎机。国内山西某煤矿引进德国WB8/26颚式破碎机。该机置于皮带机上方，借助曲柄连杆机构驱动动颚压碎煤块。实践证明使用效果较好。20世纪80年代以来,我国颚式破碎机的研制工作与改进工作取得了一定的成果。北京矿冶研究总院的破碎机专家王宏勋教授和他的学生丁培洪硕士引用了“动态啮角”的概念,开发出GXPE系列深腔颚式破碎机,当时在国内引起了一定程度的轰动。该机与同种规格的破碎机相比,在相同工况条件下,处理能力可提高,齿板寿命可提高30212倍。该机采用负支撑零悬挂,具有双曲面腔型。以上各项异型破碎机的研制都取得了一定的效果并对国内破碎机行业的发展起到了一定的推动和促进作用。但是，都没能得到大面积推广使用。国内绝大多数制造厂生产的和现场使用的都还是传统复摆颚式破碎机。就近两年国外机械设备展览会上展出的颚式破碎机来看，也都是传统颚式破碎机，没有异型颚式破碎机出现。国内各厂家所制造的颚式破碎机技术水平相差很悬殊，有少数厂家的产品基本接近世界先进水平，而大多数厂家的产品与世界先进水平相比差距较大。综上所述，改善国内颚式破碎机落后的状况，全面提7设计项目计算与说明结果高颚式破碎机技术水平，赶上世界先进水平，创造世界品牌的颚式破碎机是当务之急第2章总体设计8设计项目计算与说明结果21复摆颚式破碎机的基本结构本次毕业设计的复摆颚式破碎机主要由机架、动颚、偏心轴、颚板、衬板等零部件组成。电动机通过三角皮带传动偏心轴，使动颚按照已调整好的轨迹运动，从而将破碎腔内的物料予以破碎。复摆颚式破碎机的结构如图21所示，其主要部件为图211定颚2进料口3动颚4轴板5轴板垫6调整座7复位弹簧8调整楔块9飞轮10偏心轴11机架12轴承端盖13皮带轮（1）机架和支撑装置机架由两个纵向侧壁和两个横向侧壁组成的刚性框架，机架在工作中承受很大的冲击载荷，要求具有足够的强度和刚度，中小型一般用铸铁整体铸造，大于的颚式破碎机可采用组合型2015M机架形式。随着焊接工艺的发展，机架也逐步采用钢板焊9设计项目计算与说明结果接结构。破碎机的支撑装置主要用于支撑偏心轴和悬挂轴，使他们固定在机架上，支撑装置采用滚动轴承，这不仅可减小摩擦损失，且维修简单，具有润滑条件好和不易漏油等优点。（2）破碎部件破碎部件是动颚和定颚，两者有颚床和衬板组成，动颚直接承受物料的破碎力，要有足够的强度，且要求轻便，以减少往复摆动时所引起的惯性力。因此，动颚应用优质破碎钢铸成，大型的破碎机一般用铸铁铸成空心的箱形体，小型的则做成肋条结构。衬板是用螺栓固定在板床表面上，期间常垫有塑形材料，以保持衬板与颚床紧密结合。为了有效地破碎物料，衬板的表面常铸成波浪形和三角形。衬板通常下部磨损较快，为了延长使用寿命，做成上下对称，下部磨损后可调换使用。（3）传动机构偏心轴是颚式破碎机的主轴，是带动连杆或动颚做往复运动的主要部件，通常采用合金钢制造。悬挂轴采用合金钢或优质碳素钢制造。偏心轴的偏心部分悬挂连杆，其两端分别装有飞轮和胶带轮，胶带轮初起传动作用外还兼飞轮的作用。主轴的动力通过连杆，推力板传递给活动颚板，推力板是连接连杆，动颚，和机架的中间连接机构，他起着传递连杆作用力的作用，推力板工作时承受压力作用，通常用铸铁铸成整体的。（4）拉紧装置有拉杆、弹簧及调节螺母等零件组成。拉杆的一端铰接在动颚底部的耳环上，另一端穿过机架壁，用弹簧及螺母张紧。（5）调节装置为了得到所需要的产品粒度，颚式破碎机都有出料口调整装置，大、中型破碎机出料口宽度10设计项目计算与说明结果是有使用不同长度的推力板来调整的；通过在机架后壁与顶座之间垫上不同厚度的垫片来补偿颚板的磨损。小型的破碎机通常采用楔铁调整法。（6）保险装置为保护活动颚板，机架，偏心轴等大型贵重部件免受损坏，一般设有安全装置。当破碎机负荷过大时，推力板或其螺栓断裂，活动颚板停止摆动。（7）润滑装置颚式破碎机的偏心轴通常采用润滑集中循环润滑。悬挂轴和推力板的支撑面通常采用润滑脂用手动润滑油枪供油。22复摆颚式破碎机的工作原理本次的设计是典型的复摆颚式破碎机。颚式破碎机是典型的曲柄摇杆机构，其机构简图如图22所示图22复摆颚式破碎机的机构简图图22四杆机构中AB曲柄为破碎机偏心轴，BD连杆为破碎机动颚，CD摇杆为破碎机肘板，EF为破碎机定颚。由图22可计算出复摆颚式破碎机的自由度为3232401LHFNP该破碎机的工作原理是用速度波动较小带传动把扭矩传递到偏心轴AB，偏心轴AB在带轮的驱动下周期性的转动，偏心轴AB通过一个大强度的圆柱转子轴承顶着动颚BD相对定颚EF做周期性往复运动。当动颚BD向左摆动时，位于动颚BD和定颚EF之间的物料在超过了其抗压强度的压11设计项目计算与说明结果力下被破碎，而破碎机的高速运转为多次破碎提供了条件；当动颚BD摆离定颚EF时，已破碎的物料在重力的作用下经颚腔下部的出料口自由卸出，喂入进料口的物料也随之下落至破碎腔内，粉碎和卸料交替进行。物料在经过多次破碎和料层的一系列变化后被极大的细化，为了保证破碎机不会因物料挤压而被顶死，在偏心轴的两端各安装了一个大带轮，以及一个具有相当大转动惯量的飞轮，它可以随时储存能量，在负载较大时会自动释放，保证了破碎机工作的平稳性。此外，可通过调整动颚后的楔铁来改变破碎机排料口的尺寸，以及出料口的摆幅，从而得到我们所需要的产品颗粒。通过变频调速器我们可以随意调节以至得到我们想要得转速，来达到我们的生产效率。275I12设计项目计算与说明结果第3章主要参数的确定31已知参数1、进料口尺寸12001600MM；2、最大进料粒度1100MM；3、处理能力400800T/H；4出料粒度300400MM；5电机功率132KW；32部分结构参数的确定此设计方案的成功与否，其关键在于四连杆机构的形式，应对颚式破碎机的四连杆机构进行优化处理，使各杆件的匹配更加合理，获得最佳特性，从而达到提高生产能力，降低下端特性值的目的。1、破碎比IMAX104275IDD2、排料口宽度E设计任务书所给参数为进料口宽度，120BM进料口长度。6L1701274EBM选MIN3啮角破碎机动颚板和固定颚板之间的夹角叫啮角，啮角是设计破碎机的一个主要参数，啮角与破碎腔高度、生产率都成反比。从提高生产率观点，希望有较小的啮角。从降低破碎腔高度观点，希望有较大的啮角。设计破碎腔力求高度小而生产率高，从而两者发生矛盾，这就需要找到一MIN120E2013设计项目计算与说明结果个最佳的设计方案。对普通的破碎腔啮角进行分析，如图示11所示。颚板上的压碎力和的作用方向垂直于颚板表面，而摩擦1P2力和则平行于颚板表面，为颚板与物料间的摩擦1F2F系数，忽略自重，并把它看作为分离体，则物料不上滑的条件为（11）112221COSINCOSINISPFPFF解式（11），并经简化和整理得（12）122FTG将为摩擦角代入式（12），经简化得TF（13）12颚式破碎机的啮角一般在范围内。正确地选1726择啮角对于提高破碎机的破碎效率具有很大的意义，减小啮角，可使破碎机的生产率增加，但会引起破碎比的减少；增大啮角，虽可增加破碎比，但同时又减少生产率。因此，选择啮角时，应该全面考虑。在这里取20图11啮角示意及物料受力分析270HM25SM12RM14设计项目计算与说明结果4破碎腔高度H破碎腔的高度越高破碎时间就越长，相应的物料的破碎就越彻底。在啮角一定的情况下，破碎腔的高度由所要求的破碎比而定，通常，破碎腔的高度由下式确定，即2525120730MHB（）选70M5动鄂行程S动鄂水平行程对破碎机生产功率和破碎力都有影响。排料口水平行程较小时，会降低生产率，但又不能太大，否则，在排料口处的物料，由于过压实现象而使破碎力急剧增大，导致过载而机件损坏。动鄂下部的摆动行程不得大于排矿口宽度的倍，403即，根据经验公式,中0341203648SM小型破碎机，大型破碎机5取M526偏心距R动颚板摆动行程确定后，偏心轴的偏心距R可以根据初步拟定的构件尺寸利用绘制机构图的方法确定。通常，对于简摆颚式破碎机，,对于复摆式颚碎机，RS。（建材机械工程手册武汉工业大学出版社2SRP15）取。1M7连杆长度与动鄂长度连L动L在曲柄摇杆机构中，当曲柄做等速回转时，摇杆来回摆动的速度不同，具有急回运动的特征。连杆越短，即/值越大，这种不对称现象就越显著。曲柄（偏心RL60LM连12L动105HM30KM15设计项目计算与说明结果轴）的转数是根据矿石在破碎腔中自由下落的时间而定，因此连杆的长度不宜过短。通常，对于大型复摆颚式破碎机,/3060123670LRRM连选6M连连/5LL动连选12动8动鄂轴承中心距给矿口平面的高度H为了保证在破碎腔的上部产生足够的破碎力来破碎大块矿石，因而在给矿口处，动颚必须有一定的摆动行程，为此，动颚的轴承中心距给矿口平面的高度对于复摆颚式破碎机，H01L,式中L为动颚长度。（新型破碎机设计实用手册北方工业出版社P1182）01201HLM动选59推力板长度K当动颚的摆动行程S和偏心距R确定以后，在选取推力板长度时，复摆颚式破碎机的推力板长度可参考下式MIN1651298KRM，取AX230K3033工作参数的确定1主轴转速计算颚式破碎机的偏心轴转一圈，动颚往复摆动一次，前半圈为破碎物料，后半圈为卸出物料。当动颚后退时，破碎后的物料应在重力作用下全部卸出，而后动颚立即返回，转速过高或过低都会使生产能力不能达到最大值。所以，使破碎机获得最高生产率的偏心轴转速N为MI254TAN65RS实际上，动颚在空转行程的初期，物料因弹性形变仍160MINR14/HVT16设计项目计算与说明结果处于压紧状态，不能立即下落，故偏心轴的转速应比上式的值低，选402160MINR2破碎机生产率计算生产率是指在一定的给料粒度和排料粒度条件下，单位时间内破碎机所处理物料量（KG/H或M3/H）。取14/HVT34电动机的选择电机的选择一般是由用途、主要性能以及结构特点来决定的。因选用的是破碎机的电机，该电机应适用于灰尘多、土扬水溅的场合。查阅了机械手册后选用了Y系列（IP44）封闭式三相异步电动机。Y系列（IP44）封闭式三相异步电动机效率高，耗电少，性能好，噪音低，振动小，体积小，重量轻，运行可靠，维修方便，为B级绝缘。结构为全封闭、自扇冷式，能防止灰尘、铁屑、杂物侵入电动机内部。颚式破碎机需要的功率，可按体积假说或破碎物料时所需要的破碎力来推算。设破碎机工作时整个颚腔内充满物料，且沿颚腔长度L方向成平行圆柱排列。4360LM302TANHLSBV30160250125TA/OTH17设计项目计算与说明结果破碎机功LHRNKW式中L颚口的长度（M）H颚腔的高度（M）R偏心轴的偏心距（M）N偏心轴转速（）IN/R所以实际配用电机功率选。查找手册选用了型132KW号为Y355M28的三相异步电动机,各项技术数据如表1所示35四连杆机构各杆长度的确定已知偏心距即，连杆长度即，推力12LM260LM2L板长度即摇杆行程，摇杆行程取7，行303L程速比系数K取1018，机架位置角取125，如图31。通过曲柄摇杆机构设计软件可得出4360L电动机型号额定功率KW满载转数R/MIN堵转转矩NM最大转矩Y355M281327401320164JSPKN18设计项目计算与说明结果四连杆机构图以上所求结果均符合要求，因此可以选取作为复摆颚式破碎机的四连杆机构标准。36破碎力计算破碎力在腔内的分布情况及其合力作用点位置、大小，是机构设计和零部件强度设计的重要依据。由于破碎力分布以及其合力大小，作用点位置具有随机性，用理论分析的方法将会产生较大的误差。通过大量实测数据统计分析，再通过理论推导，建立实验分析计算式是一种较好的方法，能够近似反映出破碎力的变化规律并有较大的计算准确度，因而具有较大的应用价值。因此，作用在动鄂上的最大破碎力可按下式计算MAXPQLH式中衬板单位面积上的平均压力，一般取Q270/NC破碎腔的长度和高度（单位CM）LH、最大破碎力都是垂直作用于固定颚和动颚上，其作用点的位置根据试验测定，复摆颚式破碎机的最大破碎力多发生在破碎腔高度的035065处。1296SPKN19设计项目计算与说明结果270164JSPNK37各部件受力分析复摆颚式破碎机的受力示意图33所示由图可以得出下列关系式SJBAPKJS2COZ式中SP作用在动鄂轴承上的外力K作用在推力板上的外力Z作用在连杆上的外力A动鄂悬挂轴到破碎力作用点的距离B动鄂悬挂点到推力板支撑点的距离当两鄂板处于压紧矿石状态时，推力板。板与连杆间的夹角，取50B10368KPKN29Z198CAPKWD型20设计项目计算与说明结果图33复摆颚式破碎机各部件受力的图解法鄂式破碎机在工作过程中，破碎机的工作过程是比较复杂的。但一般是动鄂零件开始向下逐渐增大，到动鄂悬挂中心以下占动鄂长的2/3处（复摆），为最大，再像下逐渐减到末端为零。所以2A1083LM7549,0BB取可得26SPKN1038K9Z第4章传动装置的设计41带轮的设计颚式破碎机在工作时，所受载荷变化很大，有冲击载荷和脉动循环；并且使其皮带轮的飞轮的传动较大。两传动轴间距离要求甚远。其工作环境恶劣。对传动系数折磨损较大，所以在本设计中选用带传动方式。其优点是传动带具有弹性，能对破碎机工作是产生的冲击进行一定程46I3551D1375VMSD180230AM21设计项目计算与说明结果度的吸收，使传动平稳，保护电机；皮带可以在皮带轮上打滑，具备一定的过载保护能力。可造于中心距较大的传动。带传动的结构简单、制造、安装精度要求不高，使用维护方便，因此在本次设计中我依然采用的是带传动。已知电动机为Y355M28，额定功率P132KW，转速740R/MIN，破碎机的转速为180R/MIN。1N2N1、确定计算功率CAP计算功率是根据传递功率P和带的工作条件而确定的，CAAK式中计算功率，KW；CAP工作情况系数，见表87机械设计；AK所传递的额定功率，如电动机的额定功率或名义的负载功率，KW。查表得工矿系数15AK3298CAPWK2、选定普通V带带型根据和，98CAK1N740R/MIN确定带型为D型。3、计算传动比12NI式中N1小带轮转速；N2大带轮转速。127406NI4、确定带轮的基准直径并验算带速VD1）初选小带轮基准直径1在带传动需要传递的功率给定的条件下，减小带轮直径，会增大带传动的有效拉力，从而导致V带根数的增加。10DLM3205AM1501468PKW02322设计项目计算与说明结果这样不仅增大了带轮的宽度，而且也增大了载荷在V带之间分配的不均匀性。另外，带轮直径的减小，增加了带的弯曲应力。为了避免弯曲应力过大，小带轮的基准直径就不能过小。一般情况下，应保证。MIND根据V带的带型，参考机械设计表86和表88确定小带轮的基准直径355。1D2）验算带速V135740/375/606DNMSS在范围内5/S（）故带速合适。3）计算大带轮基准直径2D取214631DID18025、确定V带的中心距A和基准长度L1）初定中心距中心距大，可以增加带轮的包角，减少单位时间内带的循环次数，有利于提高带的寿命，但过大则降低稳定性，增大尺寸，过小则有相反的利弊，一般初选为1201207DDA5843M初步确定中心距为。2）计算带所需的基准长度DL210120495DDLAAM查表选取基准长度DLM3）计算实际中心距A0021953M6小带轮包角18Z根01635FNMAX253980RFN23设计项目计算与说明结果小带轮上的包角小于大带轮上的包角，小带轮1A2A上的总摩擦力相应地小于大带轮上的总摩擦力。因此，打滑只可能在小带轮上发生。为了提高带传动的工作能力，应使00012185732DA001085733254因此，主动轮上的包角合适7计算带的根数Z1单根带的额定功率0P根据和，查表通过差值法得135DM1D74/INNRD型带。068PKW考虑传动比的影响，额定功率的增量，查表并通过插0P值法计算得02314K2）确定V带的根数0CALPZ查表得93K查表得1L8129462309Z因一般不超过8根，取。Z根8单根V带的预紧力24设计项目计算与说明结果由表查得20251QCAAPFVKZQ061/KGM209806137537N9计算压轴力1002SIN5862539RFZNMAX13809RRFN10带轮的结构设计大带轮和小带轮直径分别为1800MM和355MM，厚度均为265MM，其直径均大于300MM，因此采用轮辐式结构。小带轮孔径由电动机轴直径确定为80MM；大带轮孔径取170MM。大带轮的结构设计采用孔板式。大带轮的工作图如图41所示图41大带轮结构示意图42飞轮的设计25设计项目计算与说明结果颚式破碎机是一种间歇工作的机械，工作行程破碎物料而空行程只是克服机构中的有害阻力，因而造成了机器转动速度的波动及电动机的负荷不均匀。为使破碎机工作平稳，转速波动小，电动机负荷均匀，在偏心轴的两端装上了飞轮。空行程的时候它储存能量，而工作行程时，飞轮放出能量。大三角带轮即是传动件也是飞轮，所以现在我们设计的是偏心轴另一端的飞轮。设破碎机在空行程期间内的功率消耗为，在压碎1T1N物料期间内的功率消耗为。电动机额定功率为2T2N，并且。N1212101MM符合要求，因此选取轴的最小直径170MM。5、确定轴的各段尺寸28设计项目计算与说明结果图42偏心轴由图42的基本结构初步确定轴的尺寸由图可知其轴承安装在L3，L4,L6，L7上，轴承与其直接配合，所以知其尺寸由轴承决定从左到右把偏心轴分为九段D1170MML1360MMD2180MML225MML3为倾斜面此处安装轴承,选取和此处的轴承有关，查取滚动轴承应用手册选择调心滚子轴承轴承型号为23244CD220MMD400MMB144MM故L3144MMD3220MML4段安装动颚轴承此段选取轴承型号为23256CD280MMD500MMB176MM故L4176MM，取L4250MM,D4280MMD5300MML5600MM初步设定轴为对称的所以右端和左端一样偏心轴总长L213456052068LM5偏心轴的强度校核在破碎工作时，破碎力通过动颚轴承传到偏心轴上，由于该破碎力很大，轴上其实零件传递的栽荷相对来说就显提微不足道了，所以计算时即可把这些载荷忽略不计，而只考虑破碎力的作用。破碎力平均分布在两个动颚轴承上，分别用F1，F2来表示；机架轴承要当于两个支座，对偏心轴具有支座反力的作用，分别用R1，R2来表示；29设计项目计算与说明结果机架轴承载荷的作用点与动颚轴承载荷作用点间的距离用L表示。偏心轴的载荷受力分析如图43所示，并作出轴的弯矩图和扭矩图如图44。图43轴受力示意图图44上为弯矩图，下为扭矩图从轴的受力示意图以及弯矩图和扭矩图中可以看出动颚轴承中心所在截面为危险截面，计算出此截面处的弯矩M和扭矩T,按弯扭合成应力校核轴的强度。支反力F1F2545000N，R1R2545000N总弯矩M107365000NMM扭矩T682758621NMM轴的计算应力公式22CAMTWS轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取0630设计项目计算与说明结果查机械设计表154得，代入数据得，301WD，选取轴的材料为45号钢调制处理，查489CAMP机械设计表151得。16MPA20L106315满足预期寿命。45键的校核根据D170MM从表61中查取键的截面尺寸宽度B32MM，高度H18MM,由轮毂宽度并参考键的长度系列，取键长L200MM（比轮毂宽度小些）。3210PPTKLDT传递的转矩（,；2FYMNK键与轮毂键槽的接触高度；L键的工作长度，MM，圆头平键LLB,平头平键LL,这里L为键的公称长度；MM；B为键的宽度，MM。D轴的直径，MM。键，轴，轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力，PMPA。键，轴和轮毂的材料都是钢，由表62查得许用挤压应力，取其平均值，。609PMPA70PMPA键的工作长度LLB20032168MM，键与轮毂键槽的接触高度K05H9MM。32设计项目计算与说明结果（机械设计P106）代入数据求得325MPAPP满足所需要求。键的标记为32200GB/T1096200346轴承座的设计在本次设计中，因为结构的要求，采用了整体设计,将轴承座做成一个可装轴承的空心阶梯轴型结构,将和机体连接的部分做成法兰,轴承用端盖进行定位和约束,由于做的是一对,而且选用的是调心滚子轴承,对同心度的要求较高。具体的结构如图43所示图43轴承座的设计47配重的选择与普通飞轮的设计不同的是，这个飞轮通过加配重的方式进行转动惯量的调节。由于理论和实际应用之间是有差别的，而且所需转动惯量的因素很多，如瞬时过载等，通过理论计算得到的数值会存在一定偏差，所以考虑在设备外加一个可调因素是必要的。3210PTKLD33设计项目计算与说明结果由于偏心轴的存在，如果不在飞轮上加配重，势必会引起机器的振动，如果震动过度，甚至会引起重大安全事故的发生，因此，必须要在带轮和飞轮上适当的位置加配重以减小振动。配重的大小及固定位置应参考机械原理中关于动平衡的介绍选取。动平衡的原理为质量分布在不同的回转面内的回转件，它的不平衡都可以认为是在两个任意选取的回转面内各有一个不平衡质量产生的，为达到完全平衡，必须分别在上述两个回转面内各加上适当的平衡质量。在本设计中，偏心轴所转动引起的不平衡可以用带轮和飞轮上的配重加以平衡。所用的公式为10MR2上式中，质分别为所选的两回转面内所加的12、配重，为它们的质心对应的回转半径；分别12R、0M、为两回转面内原来的不平衡质量，R、R为它们对应的回0转半径，再由带轮和飞轮的尺寸为配重选择一个合适的回转半径，由此可以固定所加配重的质量。解得所加配重大小为，由于带轮和飞轮均为轮辐式结构，故将配重装于轮缘侧面，用螺栓固定或铸造出然后加工。具体尺寸见飞轮和带轮。48外形尺寸的设计整体外形尺寸的设计要参考四杆机构和动颚的尺寸等前面所得到的计算结果进行确定，由前面的计算得知，外形尺寸初步确定如下34设计项目计算与说明结果图44整体尺寸确定简图上图中A机架的前后长度2870B整体宽度2720C整机高度2980D轴承中心到地面的定位尺寸2055E机架高度2000F轴承中心到机架前端的定位尺寸2050G机架厚度300H定颚厚度15035设计项目计算与说明结果I两外轴承内侧间距1640K机架宽度2110Z孔距485以上尺寸单位均为毫米。第5章各基本构件的设计279CASMPA合格36设计项目计算与说明结果51动腭的设计动腭是支承齿板且直接参与破碎矿石的部件，要求有足够的强度和刚度，其结构应该坚固耐用。动腭一般采用铸造结构。为了减轻动腭的重量，国外也采用焊接结构，由于其结构复杂，因此对焊接工艺的要求较高。国内尚未见使用焊接结构的动腭。按结构特点，可把动腭分成箱型结构和非箱型结构两种。如图51所示对于型号较小的复摆腭式破碎机，其动腭一般做成非箱型加筋结构，以便有效地减轻东哥的重量。按其横截面形状又可分为“E”型与反“E”型两种。根据该设计的型号和参数，我选择非箱型加筋结构动腭，截面为“E”型。如图52所示。在破碎机的设计中，动颚的设计关系到整个机型的设计和机子的性能。因为动颚是支撑齿板且直接参与破碎矿石的部件，要求要有足够的强度和刚度，其结构应坚固耐用，在经过认真的研究之后，我采用的是整体铸造结构。为有效的减轻动颚的重量，我选择把动颚做成非箱型加筋结构。如下图所示。安装齿板的动颚前部分为平板结构，其后部有若干条加肋板以增强动颚的强度与刚度。37设计项目计算与说明结果图51箱型动腭50KG0GB53MM38设计项目计算与说明结果图52非箱型动腭52齿板的设计P477KN所选轴承满足寿命要求39设计项目计算与说明结果齿板的结构齿板（也叫衬板），是破碎机中直接与矿石接触的零件，结构虽然简单，但它对破碎机的生产率、比能耗、产品粒度组成和粒型以及破碎力等都有影响，特别对后三项影响较明显。齿板承受很大的冲击挤压力，因此磨损得非常厉害。为了延长它的使用寿命，可以从两方面来研究一是从材质找到高耐磨性能材料，二是合理确定齿板的结构形状和几何尺寸。现在破碎机上使用的齿板，一般是采用ZGMN13。其特点是在冲击负荷作用下，具有表面硬化性，形成既硬又耐磨的表面。同时仍能保持器内层金属原有的韧性。齿板横截面结构形状有平滑表面和齿形表面两种，后者又可分三角形和梯形表面。为了保证产品粒度和形状，通常还是采用三角形或梯形衬板。图53衬板齿形A三角形B梯形在本次设计中我采用梯形衬板。其动腭齿板和定颚齿板的基本结构如图54所示70PMPA安全40设计项目计算与说明结果AB图54A动颚齿板B定颚齿板53推力板的设计破碎机的推力板（肘板）是结构最简单的零部件，但其作用却非常重要。通常有三个作用一是传递动力，其传递的动力有时甚至比破碎力还大；二是起保险件作用，当破碎腔落入非破碎物料时，肘板先行断裂破坏，从而保41设计项目计算与说明结果护机器其他零件不发生破坏；三是调整排料口大小有的简摆腭式破碎机是通过更换不同的长度尺寸的肘板来调整排料口大小的。在机器工作时，肘板与其支撑的衬板不能良好的润滑，加上粉尘落入。所以肘板与其衬板之间实际上是一种干摩擦和磨粒磨损状态。这样，对肘板的高负荷压力，导致肘板与肘板垫很快磨损，使其寿命很低。因此肘板的结构设计既应考虑该机件的重要作用也应考虑其工作环境。按肘板和肘垫（或称肘板衬垫的连接形式，可分滚动型与滑动型两种。图55肘板与肘垫形式A滚动型B滑动型如图55所示，肘板与衬垫传递很大的挤压力，并受周期性冲击载荷。在反复冲击挤压作用下磨损较快，特别是图55B所示的滑动型结构更为严重，为提高传动效率，减少磨损，延长其使用寿命，可采用图55A）所示的滚动型结构，肘板头为圆柱面，衬垫为平面，由于肘板的两端肘头表面为同一圆柱面，所以当肘板两端的衬垫表面相互平行时，肘板受力将沿周半圆柱面的同一直径，并与衬垫表面的垂直方向传递。在机器运转过程中，动腭的摆动角很小，使得肘板两端支撑的衬垫表面的平行度误差也很小，因此肘板的传力方向与衬垫垂直线方向的夹角很小（大大小于其摩擦角）。所以在机器运转过程中，衬板与其衬垫之间可保持纯滚动。42设计项目计算与说明结果54调整装置的设计调整装置供调整破碎机排料口大小用。陪着衬板的不断磨损，排料口尺寸也不断地变大，产品粒度也随之变粗。为了保证产品粒度的要求，必须利用调整装置，定期地调整排料口尺寸。此外，当要求得到不同的产品粒度时，也需要调整排料口大小。现有腭式破碎机的调整装置有多种多样，归纳起来有垫片调整装置,楔铁调整装置，液压调整装置以及衬板调整。楔铁调整装置是一种比较老式的。它分为立式和卧式两种。1立式楔铁调整装置。它是借助肘板座与机架后壁之间的两个垂直放置的楔铁作相对运动，来实现破碎机排料口的调整。转动螺栓上的螺母，使调整楔铁3沿着机架4的后壁作上升或下降运动。推动调整座2向前或向后移动，从而推动肘板或动腭，以达到调整排料口的目的。图56立式楔铁调整装置1肘板2调整座3调整楔铁4机架2）卧式楔铁调整装置。它是借助后肘板座与机架后壁43设计项目计算与说明结果之间的水平放置的楔铁作相对运动，来实现破碎机排料口的调整。在机架后壁上有后衬座1，楔铁2及有正反螺纹的轴5构成的调整装置。和由电动机3与涡轮减速器4所构成的传动装置。轴5另一端有手柄6。图57卧式楔铁调整装置55破碎腔型的设计颚式破碎机的破碎腔石由动颚板、定颚板以及机架两侧壁衬板所组成。破碎腔的形状石由给料口尺寸、排料口尺寸、啮角、动颚板与定颚板以及两侧壁衬板的布置方式、衬板纵向和横向断面的形状等因素所决定的。破碎腔的形状是决定生产率、动力消耗和衬板磨损等破碎机性能的重要因素。破碎腔的形状有直线型和曲线型两种。若两种破碎腔的给矿口宽度、排矿口宽度、动颚的摆动行程和摆动次数均相同。矿石在破碎腔内的流动状态如图58所示。图中实线表示颚板闭合时的位置，虚线表示颚板后退最远时的位置。图58中的许多水平线表示矿石在陆续向下运动时所占的区域。处于水平面1上的矿石，当动颚摆动到虚线位置时，便下落到水平面2上，两水平面之间的垂直距离就是破碎机在空转行程时矿块落下的距离。在颚板下一次的44设计项目计算与说明结果工作行程中，水平面2处的矿块则被破碎，到空转行程时，矿块便落到水平面3上。依此类推，矿块逐渐被破碎而粒度逐渐减小，最后通过排矿口排出去。由图58A）可以看到，在直线型破碎腔中，各连续水平面间行程的梯形端面的体积向下依次递减，矿石间的空隙也逐渐减小，而动颚的摆动行程和压碎力却逐渐增大，矿石到排矿口附近的排矿速度就减慢，于是在排矿口附近就容易发生堵塞现象，这是造成机器过载和衬板下段磨损严重的主要原因。A）B）图58破碎腔的形状A）直线型破碎腔B）曲线型破碎腔图58B）表示曲线型破碎腔，它是将固定颚衬板改成曲线形，曲线是按破碎腔的啮角从上向下逐渐减小的原则设计的。在曲线形破碎腔中，各连续的水平面间形成的梯形端面的体积从破碎腔的中部往下是逐渐增加的，因而矿石间的空隙增大，有利于排矿。由于堵塞点上移故在排矿口附近不易发生堵塞现象。实践证明，当动颚摆动行程和摆动次数相同时，曲线型破碎腔有以下优点（1）生产率高；（2）破碎比大，产品粒度均匀，过粉碎少；（3）破碎腔下端衬板的磨损较小，延长了衬板的使用寿命；（4）破碎每吨产品的动45设计项目计算与说明结果力消耗减小。本设计采用曲线型破碎腔。56机架的设计破碎机机架是整个破碎机零部件的安装基础。他在工作中承受很大的冲击载荷，就其质量来说，占整机质量的很大比例，而且加工制造的工作量也较大。机架的刚度和强度，对整机性能和主要零部件寿命均有很大的影响。因此，设计的时候要求结构简单易制造，重量轻又要求有足够的强度和刚度。破碎机机架是整个破碎机零部件的安装基础。它在工作中承受很大的冲击载荷，其重量占整机重量很大比例对铸造机架为50左右，对焊接机架为30左右），而且加工制造的工作量也比较大。机架的刚度和强度，对整机性能和主要零部件寿命均有很大的影响。因此，对破碎机机架的要求是结构简单易制造，重量轻，且要求有足够的刚度和强度。破碎机机架按结构分，有整体机架和组合机架按制造工艺，有铸造机架和焊接机架。图59整体机架46设计项目计算与说明结果图510组合机架因为设计的是大型机，所以我选用了整体机架，与嵌销连接的组合机架相比，它拥有更好的强度和刚性，加工、装配和拆卸也比较方便。在本次设计中，我们采用的是整体铸造机架。其中铸钢为ZG270500，其刚性较好。在保证正常工作的前提条件下，应力求减轻重量。如图511所示47设计项目计算与说明结果图511机架基本结构（上为主视图，下为左视图）第6章复摆颚式破碎机的安装61破碎机的安装颚式破碎机一般是安装在混凝土地基上。地基要与厂房的地基隔开，避免破碎机的震动传给厂房。地基的深度不应该小于安装地点的冻结深度，地基的面积应该按照安装地基的土壤允许的压应力来决定。地基的重量应该是机器重量的3至5倍。一般是用140150号水泥来浇筑地基。设计地基时，应该考虑产品运输带、更换肘板和修理调整装置等所占用的空间，同时也要留出安装埋头地基螺栓所用的通入口。破碎产品要经过与破