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PE250×400G复摆颚式破碎机设计【三维SolidWorks】.doc
PE250×400G复摆颚式破碎机设计【三维SolidWorks含CAD图纸和说明书】
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包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 摘 要 目前， 国内 外 使用的颚式破碎机 种类 很多 , 复摆颚式破碎 机 结构简单， 质量较轻，构件较少，结构更紧凑 ， 生产率高，操作和维修方便等优点， 所以 在物料破碎作业中运用最广泛的还是 复摆颚式破碎机。本毕业设计主要是为满足生产需求出料口尺寸 ： 20 60料块最大尺寸： 210量： 75m/ 根据以上要求我设计了复摆颚式破碎机 400（ E：颚； P：破； 250 400：进料口宽度长度） ，其工作原理是：电机驱动皮带，通过皮带轮带动偏心轴旋转。动颚与偏心轴相连，当偏心轴旋转时，动颚随之上 下往复运动。当动 颚向上运动时，肘板与动颚夹角变大，肘板推使动颚向前运动而靠近定颚 ，致使物料被挤压碾碎。当动颚向下运动时，肘板与动颚夹角变小，通过拉杆与弹簧装置，动颚离开定 颚 ，物料被排卸出去。随着偏心轴不断旋转，动颚作往复循环运动，物料不断被破碎排卸，而达到连续生产目的。 设计内容主要包括了复摆颚式破碎机的动颚、偏心轴、皮带轮、动颚齿板、机架等一些重要部件；另外对颚式破碎机的工作原理及特点和主要部件作了介绍，包括保险装置、调整装置、机架结构、润滑装置等；同时对机器参数（主轴转速、生产能力、破碎力、功率等）作了 计算。此外也简单介绍了破碎的意义、破碎工艺和破碎比的计算，颚式破碎机的主要部件的安装、颚式破碎机的操作及维修等 。 关键词： 颚式破碎机； 工作原理； 动颚 。 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 I t of of of so is is 20 60210 75m/h to me to a E 250s , by up to to be to is of of of to of of s of in we of of 含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 II so At we of of of so we of of of in of so s 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 V 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 I 目 录 摘 要 . I 目 录 . 言 . 1 1 物料性能及破碎机分类 . 2 料破碎及其意义 . 2 碎的目的 . 2 碎产品的粒级特性 . 2 石的破碎及力学性能 . 4 碎机的分类及动颚轨迹特性 . 6 碎机分类 . 6 式破碎机的动颚轨迹特性 . 7 2 颚式破碎机工作原理及结构分析 . 10 式破碎机的工作原理 . 10 摆颚式破碎机工作原理 . 10 摆颚式破碎机工作原理 . 11 要零部件的结构分析 . 11 颚 . 12 板 . 12 板（推力板） . 13 整装置 . 14 险装置 . 15 轮 . 15 架结构 . 15 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 密封及润滑系统 . 16 3 颚式破碎机结构参数的选择与计算 . 18 式破碎机结构参数的选择与计算 . 18 矿口宽度 . 18 矿口长度 . 18 称排料口尺 寸 b . 19 角与排料层平均啮角 L . 19 颚摆动行程 s . 19 轴转数 n . 20 要构件尺寸的确定 . 21 碎腔高度 H . 21 柄偏心距（或曲柄半径） . 22 杆长度 . 22 挂高度 . 22 动角 . 22 杆倾角 . 23 板长度3 . 23 作参数的计算 . 24 轴转数 . 24 产能力 . 24 大破碎力. 25 传动的设计 . 27 述 . 27 动带的设计 . 27 定计算功率 . 27 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 选择带型 . 27 定带轮的基准直径 . 28 定中心距 a 和带的基准长度 . 28 定皮带根数 Z . 29 定带的预紧力 . 30 算 V 带作用在轴上的力（简称轴压力） . 30 轮的结构设计 . 30 心轴的设计计算 . 32 的功用、分类和材料 . 32 设计的基本要求 . 32 心轴的结构设计 . 33 心轴的强度计算 . 34 式破碎机腔型设计 . 34 层破 碎假说 . 35 线腔形的分析 . 36 4 颚式破碎机主要零件的校核验算 . 38 要零件受力分析 . 38 要零件的强度校核 . 38 板的强度校核 . 38 键的选择与校核 . 39 动轴承的选择 . 40 致 谢 . 47 参考文献 . 49包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 前 言 国内的矿山 工业、冶炼工业、建材工业、公路建设、铁路建设、水利建设和化工工业等各种行业中其所需的各种原料生产大都牵涉到了破碎问题，颚式破碎机在破碎行业中具有重要的地位。根据待碎矿石、岩石和物料的性质、用途和数量的不同，可选用不同类型的破碎设备。目前，常用的破碎设备有颚式、旋回式、锤式、反击式和辊式破碎机。此外，还有特殊类型的破碎设备。 颚式破碎机由于具有结构简单、工作可靠、制造容易、维修方便、价格低廉、适用性强等优点 ， 早已成为我国生产最多、使用最广的破碎设备。我国自 50 年代生产颚式破碎机以来，在破碎机设计方面经历了类比 、仿制、图解法设计阶段，并向计算机辅助设计阶段过度。生产制造的颚式破碎机越来越大、性能越来越好、品种越来越多，并在国际上占有一定的市场。目前，我国生产的应用最为广泛的颚式破碎机有两种型式：动颚作简单摆动的曲柄双摇杆机构颚式破碎机 简摆型颚式破碎机 ;动颚作复杂摆动的曲柄摇杆机构颚式破碎机 者多半制成大型或中型，其破碎比为 3 6；后者一般制成中小型，其破碎比可达 10。随着工业技术的发展，复摆型颚式破碎机已向大型化发展。 颚式破碎机的技术性能主要取决于主参数的确定、机构尺寸参数、运动参数和动力 参数的设计。各种不同型号的颚式破碎机虽经长期实践不断改进，但其工作原理和结构大同小异，而其工作性能的好坏却相差甚大。本设计根据已知参数： 普通岩石的破碎 （ 抗压强度最高可达 300兆帕 ） ，最大 进料粒度 210出料粒度 20 60 产量 75m/h，进行颚式破碎机机构设计，侧重于主参数及其计算方法、机构尺寸参数、腔型设计、偏心轴设计及校核，以及辅助设备如电动机、 V 带、飞轮的选择。 由于水平有限、时间仓促，设计说明书中一定有不少的缺点和错误，恳请老师和读者提出宝贵的意见，给予批评指正 ! 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 1 物料性能及破碎 机分类 料破碎及其意义 从矿山开采出来的矿石成为原矿。原矿是由矿物与脉石组成的。露天矿井开采出来的原矿其最大粒度一般在 2001300下矿开采出来的原矿其最大粒度一般在 200 600些原矿不能直接在工业中应用，必须经过破碎和磨矿作业，使其粒度达到规定的要求。破碎是指将块状矿石变成粒度大于 1 5于 1 碎的目的 （ 1）制备工业用碎石 大块人料经破粹筛分后， 可得到各种小向要求粒度的碎石。这些碎石可制备成混凝土。它们在 建筑、水电等行业中 广泛应用。 铁路路挂建造巾也需要大量的碎石。 （ 2）使矿石中的有用矿物分离 矿石有单金属矿和多金属矿。而且原矿多为品位较 低的矿石。将原可破碎质 后，可 以使有用金属与矿石中的脉石和有 害杂质分离，作为选矿的原料，除去杂质而得到高品位精矿。 （ 3）为磨矿提供原料 磨矿工艺所需 粒度不大于 1 的原料，是 由破碎产 品提供的。例如在炼焦厂 、烧结厂、制团厂、粉末冶金、水 泥等部门中，都由山破碎工艺提供原料，再 通过磨碎使产品达到要求的粒度和粉 末 状态 。 碎产品的粒级特性 破碎产品都是由粒度不同的各种 矿粒所组成。粒度组成和粒度特性曲线可以鉴定破碎产品的质量和破碎机的破碎效果。 确定混合物料的粒度组成，通常采用筛分分析法（简称筛析）。筛析一般采用标准筛，筛面使用正方形筛孔的筛网。我国通常采用泰勒标准筛，其筛孔大小用网目表示，它指一英寸长度（一英寸等于 所具有的筛孔数目。 筛析一般采用标准 筛。筛面使用正方形筛 孔 的筛 网 。我 国通常采用泰勒标准筛，其筛包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 孔大小用网目数目表示。 它指一英寸长度 （ 英寸等于 ）内所具有的筛孔数目 。这种筛于是以 200 目 作为笨本筛 （ 筛 孔 宽为 ）。 我国尚无用于 破碎机的产品粒度分析标准， 在实际测试 时，各厂 家使用的筛 孔 形状 （方孔或圆孔） 及序列也不尽 相同 。 如果参照泰勒标准筛关于 基本筛比的规定来确定筛孔序列，即各筛间的筛比不大于 2，就可以将上、下 两筛间的产品 粒度，用粒级平均直径表示，这对 于分析粒级特性显然是很 方便的。 根据筛分结果，可以对产品（或原矿）的粒度特性进行分析。粒度特性用粒级特性曲线表示，纵坐标表示套筛中各筛的筛上物料质量的累积百分数（简称筛上量累积产率 %），横坐标或用筛孔尺寸与最大粒度之比，或用筛孔尺寸与排矿口之比（ %）表示。难碎性矿石的粒级曲线呈凸性，这 表明矿石中的粗级物料占多数。中等可碎性矿石的粒级曲线近似直线，这表明各种粒级所占的产率大致一致。易碎性矿石的粒级曲线呈凹形，这表明矿石中的中等粒度的物料占多数。 表 1破碎机产品筛析筛的粒级序列为了真实且直观地反映破碎机的破碎效果，可用下式计算产品的等值粒度值 =1=1=1D = = / 1 0 0n ni i ie q i 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 式中 n 筛分物料 时 筛子的个数 第 i 级物料的粒级平均直径及其质量百分数。 石的破碎及力学性能 机械破碎是用外力加于被破碎的物料上，克服 物料分子间的内聚力，使大块物料分成若干小块。机械破碎矿石有以下几种方法： 1）压碎 将矿石置于两个破碎表面之间，施加压力后矿石因压应力达到其抗压强度限而破碎（图 1 2）劈裂 用一个平面和一个带尖棱的工作表面挤压矿石时，矿石沿压力作用线方向劈裂。劈裂的原因时由于劈裂面上的拉应力达到矿石的抗拉强度限（图 1 3）折断 用两个带有多个尖棱的工作表面挤压矿石时，矿石就像受集中载荷的两支点或多支点梁。当矿石内的弯曲应力达到弯曲强度限时矿石被折断（图 1 4）磨碎 矿石与运动的工作表面 之间受一定压力和剪切力时，矿石内的剪切力达到其剪切强度限时，矿石即被粉碎（图 1 5）冲击破碎 矿石受高速回转机件的冲击力作用而被破碎。由于破碎力是瞬间作用的，所以破碎效率高，破碎比大，能量消耗小，但锤头磨损严重（图 1 实际上任何一种破碎机都不是以某一种形式进行破碎的，一般都是两种和两种以上的形式联合进行破碎。由于颚式破碎机的破碎工作表面是两块相互交错布置的齿形衬板，因此破碎作业兼有前四种破碎形式。 矿石的破碎方法主要根据矿石的物理力学性能、被破的块度及所要求的破碎比来选择的。对坚硬矿 石采用压碎，劈裂和折断的破碎方法为宜；对粘性矿石采用压碎和磨碎的破碎方法为宜；对脆性矿石和软矿石采用劈裂和冲击破碎的方法为宜。颚式破碎机可用于破碎各种性能的矿石，对于坚硬矿石有更高的破碎效果。 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 图 1矿石的破碎和磨碎方法 a）压碎 b）劈裂 c）折断 d）磨碎 e）冲击破碎 表 1石的物理力学性能 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 碎机的分类及动颚轨迹特性 碎机分类 （ 1）按破碎机粒度分类 1）粗碎破碎机 一般使 1500 50050 100 2）中碎破碎机 使 350 100物料破碎到 140 40 3）细碎破碎机 使 100 40物料破碎到 30 10 （ 2） 按破碎机结构和工作原理分类 1）颚式破碎机 其工作部分由固定颚板和活动颚板组成。当活动颚板周期性地靠近固定颚板时，借助压碎作用将装于期间的物料破碎；远离固定颚板时物料靠自重向下移动，直至从排料口排出（图 1 2）旋回和圆锥破碎机 其工作部分由内腔为锥形的固定外锥和可运动的内锥体组成。内锥体以一定的 偏心半径绕外锥中心线作偏心运动，不断改变内外圆锥间的空间形状，使矿石在两锥体间受到压碎和折断作用而破碎（图 1 3）辊式破碎机 矿石在两个平行且相反转动的圆柱形辊子中受到压碎（光辊）或受压碎和劈裂作用（齿辊）而破碎。当两辊的转速不同时，还有磨碎作用（图 1 4）冲击式破碎机 利用装于其上的高速旋转的锤子的冲击作用和矿石本身高速冲击固定衬板而使矿石破碎（图 1 破碎机的型式是根据所采用的选矿工艺流程、矿石的物理力学性能、破碎比及影响矿石可碎性的其它一些 因素进行选择的。 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 图 1碎机和磨矿的主要型式 a)颚式破碎机 b）旋回破碎机和圆锥破碎 c）辊式破碎机 d）锤式破碎机 颚式破碎机经 100多年的实践和不断改进，其结构已日益完善。我国自 50年 代仿制颚式破碎机以来，经过近 50年的 摸索和研究，设计资料更加完善，设计方法更加先进，结构更加合理，产品性能更加优良。由于它结构简单、工作可靠、制造容易、维修方便等其它破碎机无法替代的优点，至今仍广泛应用于工业各部门。 据不完全统计，我国目前每年生产的各种型号的破碎机约有万台，远销海内外。 式破碎机 的动颚轨迹特性 颚式破碎机按运动形式分为两种基本型式 :简摆颚式破碎机和复摆颚式破碎机。如图表示两种基本类型的颚式破碎机的动颚轨迹。 图 1颚式破碎机动颚轨迹 a）简摆颚式破碎机 b）复摆颚式破碎机 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 由图 1见，简摆颚式破碎机动颚上点的轨迹为绕动颚悬挂点转动的圆弧，其弧长沿进料口到排料口逐渐增大。复摆颚式破碎机动颚上的点一般作平面运动，其轨迹为封闭曲线，进料口处轨迹呈椭圆形，愈靠近排料口其轨迹形状愈扁直。沿水平方向与垂直方向量取轨迹的位移 s 和 h，则 s 称为动颚水平行程， h 称为动 颚垂直行程，其比值称为动颚的行程特性值。 动颚上各点行程及特性值决定了破碎机性能的优劣。水平行程可以产生破碎物料所必须的压缩量，由于物料在破碎时，其块度越大，所需的压缩量也越大，因此水平行程应从进料口到排料口逐渐减小。由于排料口处的物料按自由落体排下的，所以排料口处水平行程的大小，还应考虑到排料层物料下落时所需的排料高度。动颚的垂直行程使得动、定颚间产生垂直方向的相对运动，以对物料进行磨搓，同时也可以促进物料向下排料，但磨搓作用使得动、定颚板磨损而降低衬板的使用寿命。因此可用行程特性值衡量破碎机轨迹值性能值 优劣。 表 1两种基本颚式破碎机动颚轨迹性能比较 简摆颚式破碎机 复摆颚式破碎机 进料口 垂直行程 平行程 性值 料口 垂直行程 s 水平行程 s s 特性值 表 1出了两种基本型式的破碎机，在相同排料口水平行程 s 条件下进、排料口处动颚的轨迹性能参数，小于下部水平行程，且垂直行程均很小，其特性值 m=摆颚式破碎机上部水平行程，大于下部水平行程，且垂直行程很大，其特性值 m= 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 与简摆颚式破碎机相比，因为复摆颚式破碎机上下水平行程分布较合理，且有较大的垂直行程，有利于破碎腔内的物料下移，因此生产能力高于简摆颚式破碎机约 30%。 根据实践经验，上部水平行程不能太小，一般去（ s，各点轨迹特性值取 m=宜。由于排料口水平行程 s 是按破碎机所具有的最大生产能力确定的，远远大于破碎物料所必须的压缩量，因此当上部水平行程取得小于下部水平行程时也足以使大块物料破碎。 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 0 2 颚式破碎机工作原理及结构分析 式破碎机的工作原理 摆颚式破 碎机工作原理 图 2摆颚式破碎机 动颚悬挂在心轴上，可作左右摆动，偏心轴旋转时，连杆做上下往复运动。带动两块推力板也做往复运动，从而推动动颚做左右往复运动，实现破碎和卸料。此种破碎机采用曲柄双连杆机构，虽然动颚上受有很大的破碎反力，而其偏心轴和连杆却受力不大，所以工业上多制成大型机和中型机，用来破碎坚硬的物料。此外，这种破碎机工作时，动颚上每点的运动轨迹都是以心轴为中心的圆弧，圆弧半径等于该点至轴心的距离，上端圆弧小，下端圆弧大，破碎效率较低，其破碎比 i 一般为 3于运动 轨迹简单，故称简单摆动颚式破碎机。 优点：结构紧凑简单，偏心轴等传动件受力较小；由于动颚垂直位移较小，加工时物包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 1 料较少有过度破碎的现象，动颚颚板的磨损较小。 摆颚式破碎机工作原理 动颚上端直接悬挂在偏心轴上，作为曲柄连杆机构的连杆，由偏心轴的偏心直接驱动，动颚的下端铰连着推力板支撑到机架的后壁上。当偏心轴旋转时，动颚上各点的运动轨迹是由悬挂点的圆周线 (半径等于偏心距 )，逐渐向下 变成椭圆形，越向下部，椭圆形越偏，直到下部与推力板连接点轨迹为圆弧线。由于这种机械中动颚上各点的运动轨迹比较复杂，故称为复杂摆动式颚式破碎机。图 2复摆颚式破碎机结构示意图。 图 2 2 颚式破碎机结构示意图 图 2 3 复摆颚式破碎机机构运动简图 由图 2 3可计算出复摆颚式破碎机的自由度为： 3 ( 2 ) 3 3 ( 2 4 0 ) 1n P P 复摆式颚式破碎机与简摆式相比较，其优点是：质量较轻，构件较少，结构更紧凑，破碎腔内充满程度较好，所 装物料块受到均匀破碎，加以动颚下端强制性推出成品卸料，故生产率较高，比同规格的简摆颚式破碎机的生产率高出 20物料块在动颚下部有较大的上下翻滚运动，容易呈立方体的 形状卸出，减少了像简摆式产品中那样的片状成分 产品质量较好。 介于复摆颚式破碎机的优点，在本设计中将颚式破碎机设计为复摆型。 要零部件的结构分析 包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 2 250 400复摆颚式破碎机主要是由机架、动颚、偏心轴、轴承、飞轮、槽轮、肘板、调整部件、拉紧部件、润滑部件等组成，如下图 4 所示。 图 2400 复摆颚式破碎机 颚 动颚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。动颚一般采用铸造结构，为减轻重量，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。按结构特点，可把动颚分成箱型结构与非箱型加筋结构（按其横截面形状又可分为“”型和反“”型两种）。对于型号较小的复摆颚式破碎机，其动颚一般做成非箱型加筋结构，以便有效地减轻动颚的重量。本设计采用“”型动颚，其结构见图纸。 板 齿板（也叫衬板），是破碎机中直接与矿石接触的零件，它对破碎机的生产 率、比能包含有 纸和三维建模及说明书 ,咨询 3 耗、产品粒度组成和粒形以及破碎力等都有影响。 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，可从两方面来研究：一是从材质上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。目前齿板一般采用 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，同时仍能保持其内层金属原有的韧性。齿板横断面结构形状有平滑表面和齿形表面两种，后者又分三角形和梯形表面（如图所示） 图 2衬板齿形 a)三角形 b）梯形 本设计中采用三角形齿板，材料为 板（推力板） 破碎机的肘板是结构最简单的零部件，但其作用却非常大。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；二是起保险作用，当破碎腔落入非破碎物料（如钎杆、折断的铲齿
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