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PE250-400复摆鄂式破碎机设计【7张CAD图纸】【优秀】

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关键词：: PE250-400 复摆鄂式破碎机设计 cad图纸

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PE250-400复摆鄂式破碎机设计

51页 16000字数+说明书+中期报告+开题报告+7张CAD图纸

A0动颚部分.dwg

A0装配图.dwg

A1动颚.dwg

A3皮带轮.dwg

A3轴套.dwg

A3轴承端盖.dwg

A4推力板.dwg

PE250-400复摆鄂式破碎机设计开题报告.doc

PE250-400复摆鄂式破碎机设计论文.doc

中期报告.doc

实习报告.doc

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摘要

　　　在建筑材料生产中，粉碎作业是很重要的过程。粉碎作业的情况直接关系着产品质量和产品成本。建材工业中采用的粉碎方法，主要是用机械力来粉碎矿石。

　　　经调研由于颚式破碎机具有结构简单、制造容易、维护方便、工作可靠等特点。所以，世界各国在冶金、化工、建筑材料、矿工等基础工业部门都广泛采用这种设备。为了提高颚式破碎机的使用效果，许多国家在结构上、破碎功能上做了些改进和发展。

　　　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、地基、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）作了计算以及对偏心轴作了设计。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: 颚式破碎机主轴转速破碎力

Abstract

In construction material production, it is an important course to crush the homework. Crush the situation direct relation product quality of the homework and cost of goods. The method of crushing to adopt in the building materials industry, mainly crush the ore with mechanical force.

Because Jaw type breaker have the simple structure to making easy maintaining convenient ,working reliable such as being by investigation and research. So the countries all over the word adopt this kind of equipment extensively in such basic industrial departments as metallurgy chemical industay construction material miner etc .In order to improvement and development functionally in brokenness.

　　　 The content of this design totally include jaw crusher’s move jaw, eccentric shaft, belt pulley, ground , toothed rack of move jaw, rack and some important components; in other we introduced the principle of jaw crusher , Features of jaw crusher and important components, included insurance unit , adjustment unit, rack structure ,lubrication unit and so on. At the same time, we computed parameter of the machine (the speed of main axle, Productivity, the strength of stave power and so on ) and designed the eccentric shaf . Further more, we simply introduced the significance of stave ,stave technology and the computation of stave strength , Installation of the main components in jaw crusher , the operation and maintenance of jaw crusher and so on.

.Key words: jaw crasher the speed of main axle

the strength of stave power

1 绪论5

1.1 物料破碎及其意义5

1.1.1 破碎的目的5

1.1.2 破碎工艺6

1.2 破碎物料的性能及破碎比8

1.2.1 粒度及其表示方法8

1.2.2 破碎产品的粒级特性9

1.2.3 矿石的破碎及力学性能10

1.2.4 破碎机的破碎比11

1.3复摆颚式破碎机特点12

1.4复摆颚式破碎机的基本结构和工作原理15

1.4.1 基本结构15

1.4.2 工作原理16

2 主要零部件的结构分析18

2.1 动颚18

2.1.1 动颚的结构18

2.1.2 动颚工作过程分析18

2.2 齿板20

2.3 肘板（推力板）21

2.4 调整装置22

2.5 保险装置23

2.6 传动件24

2.7 飞轮24

2.8 润滑装置25

3 复摆颚式破碎机的主要参数设计计算26

3.1主要参数的设定26

3.1.1已知条件26

3.1.2啮角26

3.1.3 传动角28

3.1.4 动颚水平行程和偏心轴的偏心距28

3.1.5 主要构件尺寸的确定29

3.1.6 破碎腔的形状30

3.2主要参数的计算32

3.2.1 动颚的摆动次数（偏心轴的转速）32

3.2.2 生产能力34

3.2.3 破碎力35

3.2.4 功率36

4 各个部件的受力分析37

5 重要零件的设计和校核39

5.1 电动机的选型39

5.2 推力板的设计39

5.3 V带传动设计40

5.4 飞轮的设计43

5.5 偏心轴主要尺寸的确定44

6 颚式破碎机的使用与维修46

6.1颚式破碎机的使用46

6.2颚式破碎机的维护47

结论49

致谢50

参考文献51

3 复摆颚式破碎机的主要参数设计计算

3.1主要参数的设定

　　3.1.1已知条件

　　　根据毕业设计的要求，已知条件如下：

　　　进料口尺寸：；

　　　出料口尺寸：；

　　　进料块最大尺寸：；

　　　生产能力：。

1 绪论

1.1 物料破碎及其意义

　　　从矿山开采出来的矿石称为原矿。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之间，地下矿开采出来的原矿最大粒度一般在之间，这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产品的作业，小于粒度的产品是通过磨碎作业完成的。

1.1.1 破碎的目的

　　（1）制备工业用碎石

　　　大块石料经破碎筛分后，可得到各种不同要求粒度的碎石。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。铁路路基建造中也需要大量的碎石。

　　（2）使矿石中的有用矿物分离

　　　矿石有单金属和多金属，而且原矿多为品位较低的矿石。将原矿破碎后，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的精矿。

　　（3）为磨矿提供原料

　　　磨矿工艺所需粒度大于的原料，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，都是由破碎工艺提供原料，再通过磨碎使产品达到要求的粒度和粉末状态。　

1.1.2 破碎工艺

　　　最终破碎粒度是根据产品的用途确定的。需要进行磨矿作业的矿石，应考虑到破碎与磨矿总成本较低来确定破碎产品的粒度。一般较适宜的粒度为。把原矿粒度与破碎产品的粒度的比，称为总破碎比，若露天矿开采出来的原矿粒度为则破碎作业的总破碎比的范围为：　　　　　　

　　　一台破碎机只能在一定限度的破碎比下才有合理的结构，才能最有效地工作，因此使一台破碎机达到这样的破碎比是很有困难的。各种破碎机的破碎比范围见表1-1。可见，要把原矿破碎到需要的粒度，必须将若干台破碎机串连进行分段破碎。总破碎比等于各段破碎比的乘积、为了发挥串联破碎机的破碎能力，不使小块矿石进入破碎机反复进行破碎，因此将破碎与筛分有机结合，构成合理的破碎工艺流程。

　　　表1-1 各类破碎机的破碎比

　　　破碎机型式　　　流程类型　　　破碎比范围

颚式破碎机的旋回破碎机　　　开路　　　35

　　　标准圆锥破碎机　　　开路　　　35

标准圆锥破碎机（中型）　　　闭路　　　48

　　　短圆锥破碎机　　　开路　　　36

　　　短圆锥破碎机　　　闭路　　　48

　　　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40～50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12～14%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90°～110°，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1/2～1/3之间。由于复摆式的特点造成颚板底部比上部磨损快，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（一般为6～8），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。一般用于破碎极限抗压强度不才超过2000公斤/厘米的石料时效果较好。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。

　　　颚式破碎机的最大装料块度应比装料口宽度小15～20%，即给料的最大石块不应超过装料口的0.85倍。当用颚式破碎机破碎坚硬而光滑的大砾石时，砾石容易从装料口反跳出来，故破碎天然砾石的生产率不及破碎采来块石的生产率高。

　　　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。

1.4复摆颚式破碎机的基本结构和工作原理

　　　1.4.1 基本结构

　　　如图1-2所示为复摆颚式破碎机。电动机10通过小带轮及V 带，将运动给大带轮14，从而带动偏心轴13转动。动颚5上部内孔两端的双列球面滚子轴承支承在偏心轴上。偏心轴外侧轴颈装有支座主轴承，主轴承外圈与机架12上的镗孔配合，并用螺栓固定在机架上。在偏心轴两外端部分别装有大带轮14与飞轮9，以调整破碎机工作时主轴运转速度的波动。动颚的下部由推力板1支撑，推力板（即肘板）的另一端支承在与机架12的后壁相连的楔铁调整机构3上。可在由机架1侧壁上两凸台机构成的滑道中滑动。当需要调整排料口尺寸时，只要调整楔铁上的螺栓，使楔铁上下移动，带动调整座在滑道中前后移动即可完成。

　　　推力板4的两端头为同心圆弧的圆柱面，且中部较两端薄些。其两端头圆弧与动颚5和调整座3上的“II”型衬垫接触，在破碎机工作时，两者间为纯滚动，以提高机械运转的机械效率并延长零件的使用寿命。

　　　由于推力板与肘板衬垫间为非几何锁合，而是靠动颚的重量实现重力锁合，因此在机器运转时，由于动颚产生的惯性载荷，会使推力板与其衬垫周期分离而产生冲击响声，严重时甚至会使推力板从其两端衬垫中脱落。因此在动颚下端有一跟拉杆通过机架上的弹簧拉杆2拉住动颚，使推力板与衬垫始终保持贴合状态。6.2颚式破碎机的维护

　　　日常维护有以下几个方面：

　　　1．检查轴承的发热情况。对滚动轴承其温度不超过70℃。若超过规定的温度，应立即停车检查和排除故障。

　　　2．检查润滑系统是否正常，齿轮油泵的工作无撞击声，观察油压表的数值，检查油箱中的油量润滑系统是否漏油，若发现以上各种情况不正常，应及时处理。动颚悬挂轴承和肘板肘关处，用电动或手动干油泵润滑应定期注油。用黄油杯加油，大约每隔40~50min加油一次。肘板的肘头每隔3—4h滴入一次机油。

　　　3．检查回油中是否含有金属粉末等污物，若有污物，应停车拆开轴承等部位检查。

　　　4．检查各部位螺栓和飞轮键等联接键有无松动现象。

　　　5．检查齿轮板和传动部件的磨损情况，拉杆弹簧是否正常。

　　　6．经常保持设备清洁，做到无积灰、无油污、不漏油、不漏水、不漏电、不漏灰，特别注意不让灰尘进入润滑系统和润滑部位。

　　　7．定期清洗过滤冷却器，洗净后应待完全晒干方可继续使用。

　　　8．定期更换油箱内的润滑油，一般半年更换一次。

结论

　　颚式破碎机是比较常用的破碎设备，本设计主要是对PE250400动颚和传动部分进行设计。包括其主要零件的设计，同时介绍了颚式破碎机的安装、使用及修理等。

　　　本设计是复摆颚式破碎机，通过设计可以得出复摆颚式破碎机与简摆颚式破碎机的不同之处：

　　　(1)由于复摆颚式破碎机将简摆颚式破碎机的连杆与动颚合二为一且只有一个肘板，所以其结构更加简单。具有结构简单、运动可靠、重量轻等优点。

　　　(2)复摆颚式破碎机动颚上各点的轨迹分布比较合理，其水平行程沿动颚颚板由上至下逐渐加大，正好满足破碎大块物料需加大压缩量的要求，且排料时动颚下端点向下运动，促进排料以提高生产能力。

　　　(3)复摆颚式破碎机的动颚垂直行程大，加剧齿板与物料间的摩擦作用，这样不但加快了破碎板磨损，降低其使用寿命，使产品出现粉料，粒度不均匀，而且使非生产性的能量消耗增加。因此在复摆颚式破碎机中用滚动轴承，且在肘板支承处采用高副纯滚动联接，以提高破碎机的机械效率，降低其单位功耗。

参考文献

《机械设计》高等教育出版社濮良贵

《颚式破碎机》机械工业出版社廖汉元

《新编机械设计手册》学苑出版社蔡春原

《机械设计师手册》机械工业出版社吴宗泽

《滚动轴承应用手册》机械工业出版社刘泽九

《选矿机械》辽宁冶金工业出版社

《矿山机械》选矿部分冶金工业出版社周恩浦

《选矿手册》冶金工业出版社沈志诚

《机械设计手册》第三版北京有色冶金设计研究所

《材料力学》高等教育出版社

《机械设计课程设计》中国矿业大学出版社任济生

A0动颚部分.gif

A0装配图.gif

A1动颚.gif

A3皮带轮.gif

A3轴承端盖.gif

A3轴套.gif

A4推力板.gif

内容简介：: 河南理工大学万方科技学院本科毕业设计（论文）开题报告题目名称PE250400复摆鄂式破碎机设计学生姓名李沫专业班级机设07-1学号0720150029一、选题的目的和意义：国内使用的颚式破碎机类型很多,但常见的还是传统的复摆颚式破碎机。复摆颚式破碎机的出现已有140多年的历史,经过人们长期的实践和不断完善与改进,其结构型式和机构参数日臻合理, 结构简单、制造容易、工作可靠、维修方便，故在冶金、矿山、建材、化工、煤炭等行业使用非常广泛。随着现代化的发展，各工业部门对破碎石的需求进一步增长，研究复摆鄂式破碎机具有很重要的意义。在基本建设工程中，需要大量的，各种不同粒径的砂、石作为生产之用。在没有合格的天然砂子和一台鄂式破碎机问世以来，至今已有140余年的历史。在此过程中，其结构得到不断的完善，而鄂式破碎机的结构简单，安全可靠，石料可供破碎机械来进行加工，来满足工程的需要。所以在生产中广泛的应用。而工程上应用最广泛的是复摆鄂式破碎机，国产的鄂式破碎机数量最多的也是复摆鄂式破碎机。破碎机是将开采所得的天然的石料按一定尺寸进行破碎加工的机械。鄂式破碎机是有美国人E. W. Blake发明的。自第一台破碎机的出现，生产效率快，又满足安全条件，又能适应生产，大大加快了生产。复摆鄂式破碎机结构简单、制造容易、工作可靠、使用维修方便等优点，所有在冶金、矿山、建材、化工、煤炭等行业使用非常广泛。80年代以来，我国对复摆鄂式的研究和产品开发取得了较大的发展。在充分吸收国外产品特点的基础上，结合国情研制开发了许多新型、高效的设备上海建设。路桥机械设备有限公司率先对复摆鄂式破碎机进行了重大的改进，即通过降低动鄂的悬挂高度，改善动鄂的运动轨迹，减小破碎腔的啮角，增大破碎比，增大了动鄂的水平行程，提高生产能力等，大大改善了机器性能，完成了产品的更新换代。二、国内外研究综述：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。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。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。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。三、毕业设计（论文）所用的主要技术与方法：1鄂式破碎机的主体机构由机架、偏心轴、动鄂板、定鄂板、肘板共四个机构组成。另有其他辅助零件，如固定齿板、衬板、挡罩、垫片、滑块、推力板、止动螺钉、锁紧装置。带轮与偏心轴固联成一整体，他是运动和动力输入构件，即原动件，其余构件都是从动件。当带轮和偏心轴2绕轴线A转动时，驱使输出构件动鄂3做平面复杂运动，从而将矿石压碎。2.根据已知的条件首先确定鄂式破碎机的主要参数，然后确定电动机的型号，接下来计算V带传动，主轴的传动。3.根据计算的参数画鄂式破碎机的总装图，及其他的零件图。四、主要参考文献与资料获得情况：1. 周恩浦。矿山机械（选矿机械部分）.北京：冶金工业出版社，19792. 周恩浦，鄂式破碎机排料口最小宽度的确定.矿山机械，19843. 戎吉华，复摆鄂式破碎机结构参数的确定.矿山机械，19824. 丘昌仪，复摆鄂式破碎机主要结构参数的设计计算矿山机械,19845. 吴干城，宋亚娟，廖汗元.复摆鄂式破碎机功率测定及研究.选矿机械，1988五、毕业设计（论文）进度安排（按周说明）6. 三月中旬，毕业设计开始，并选定设计题目。7. 三月中旬到四月初，两周时间收集有关鄂式破碎机的资料，并总结一下。8. 实习一个月时间，并对鄂式破碎机的主要零部件做一个大概的了解，对其组成部分，工作原理详细的清楚，对我以后的毕业设计有一个大概的模型。9. 五月，是毕业设计的关键时期，前两周把设计需要的用的参数进行计算，为后两周的画图做准备。10. 五月后两周，画一张复摆鄂式破碎机的总装图，然后是下面的零件图。11. 下面是写下毕业设计说明书和实习报告，英文的相关文章，并为最后的毕业答辩做准备。6、指导教师审批意见（对选题的可行性、研究方法、进度安排作出评价，对是否开题作出决定）：指导教师： (签名)年月日摘要在建筑材料生产中，粉碎作业是很重要的过程。粉碎作业的情况直接关系着产品质量和产品成本。建材工业中采用的粉碎方法，主要是用机械力来粉碎矿石。经调研由于颚式破碎机具有结构简单、制造容易、维护方便、工作可靠等特点。所以，世界各国在冶金、化工、建筑材料、矿工等基础工业部门都广泛采用这种设备。为了提高颚式破碎机的使用效果，许多国家在结构上、破碎功能上做了些改进和发展。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、地基、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）作了计算以及对偏心轴作了设计。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。关键词关键词: 颚式破碎机主轴转速破碎力河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文2AbstractAbstract In construction material production, it is an important course to crush the homework. Crush the situation direct relation product quality of the homework and cost of goods. The method of crushing to adopt in the building materials industry, mainly crush the ore with mechanical force. Because Jaw type breaker have the simple structure to making easy maintaining convenient ,working reliable such as being by investigation and research. So the countries all over the word adopt this kind of equipment extensively in such basic industrial departments as metallurgy chemical industay construction material miner etc .In order to improvement and development functionally in brokenness. The content of this design totally include jaw crushers move jaw, eccentric shaft, belt pulley, ground , toothed rack of move jaw, rack and some important components; in other we introduced the principle of jaw crusher , Features of jaw crusher and important components, included insurance unit , adjustment unit, rack structure ,lubrication unit and so on. At the same time, we computed parameter of the machine (the speed of main axle, Productivity, the strength of stave power and so on ) and designed the eccentric shaf . Further more, we simply introduced the significance of stave ,stave technology and the computation of stave strength , Installation of the main components in jaw crusher , the operation and maintenance of jaw crusher and so on.KeyKey wordswords: jaw crasher the speed of main axle the strength of stave power 目目录录河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文31 绪论 .51.1 物料破碎及其意义.51.1.1 破碎的目的.51.1.2 破碎工艺.61.2 破碎物料的性能及破碎比.81.2.1 粒度及其表示方法.81.2.2 破碎产品的粒级特性.91.2.3 矿石的破碎及力学性能.101.2.4 破碎机的破碎比.111.3复摆颚式破碎机特点.121.4复摆颚式破碎机的基本结构和工作原理.151.4.1 基本结构.151.4.2 工作原理.162 主要零部件的结构分析 .182.1 动颚.182.1.1 动颚的结构.182.1.2 动颚工作过程分析.182.2 齿板.202.3 肘板（推力板）.212.4 调整装置.222.5 保险装置.232.6 传动件.242.7 飞轮.242.8 润滑装置.253 复摆颚式破碎机的主要参数设计计算 .263.1主要参数的设定.263.1.1已知条件.263.1.2啮角.263.1.3 传动角.283.1.4 动颚水平行程和偏心轴的偏心距.283.1.5 主要构件尺寸的确定.293.1.6 破碎腔的形状.303.2主要参数的计算.323.2.1 动颚的摆动次数（偏心轴的转速）.323.2.2 生产能力.343.2.3 破碎力.35河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文43.2.4 功率.364 各个部件的受力分析 .375 重要零件的设计和校核 .395.1 电动机的选型.395.2 推力板的设计.395.3 V带传动设计.405.4 飞轮的设计.435.5 偏心轴主要尺寸的确定.446 颚式破碎机的使用与维修 .466.1颚式破碎机的使用.466.2颚式破碎机的维护.47结论 .49致谢 .50参考文献 .51河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文51 1 绪论绪论1.11.1 物料破碎及其意义物料破碎及其意义从矿山开采出来的矿石称为原矿。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之间，地下矿200 1300mm开采出来的原矿最大粒度一般在之间，这些原矿不能直接200 600mm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产品的作业，小于粒度1 5mm1mm的产品是通过磨碎作业完成的。1.1.11.1.1 破碎的目的破碎的目的（1）制备工业用碎石大块石料经破碎筛分后，可得到各种不同要求粒度的碎石。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。铁路路基建造中也需要大量的碎石。（2）使矿石中的有用矿物分离矿石有单金属和多金属，而且原矿多为品位较低的矿石。将原矿破碎后，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的精矿。（3）为磨矿提供原料磨矿工艺所需粒度大于的原料，是由破碎产品提供的。例1 5mm如在炼焦厂、烧结厂、制团厂、粉末冶金、水泥等部门中，都是由破碎工艺提供原料，再通过磨碎使产品达到要求的粒度和粉末状态。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文61.1.21.1.2 破碎工艺破碎工艺最终破碎粒度是根据产品的用途确定的。需要进行磨矿作业的矿石，应考虑到破碎与磨矿总成本较低来确定破碎产品的粒度。一般较适宜的粒度为。把原矿粒度与破碎产品的粒度的比，称为总破碎10 25mm比，若露天矿开采出来的原矿粒度为则破碎作业的总破200 1300mm碎比的范围为：maxmaxmin/1300/10130iDdminminmax/200/258iDd一台破碎机只能在一定限度的破碎比下才有合理的结构，才能最有效地工作，因此使一台破碎机达到这样的破碎比是很有困难的。各种破碎机的破碎比范围见表1-1。可见，要把原矿破碎到需要的粒度，必须将若干台破碎机串连进行分段破碎。总破碎比等于各段破碎比的乘积、为了发挥串联破碎机的破碎能力，不使小块矿石进入破碎机反复进行破碎，因此将破碎与筛分有机结合，构成合理的破碎工艺流程。表1-1 各类破碎机的破碎比破碎机型式流程类型破碎比范围颚式破碎机的旋回破碎机开路35标准圆锥破碎机开路35标准圆锥破碎机（中型）闭路48短圆锥破碎机开路36短圆锥破碎机闭路48河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文71-固定筛2-颚式破碎机3、5-振动筛4、6-圆锥破碎7-矿仓8-磨机图1-1 破碎流程图图1-1为一段破碎机机流程图，原矿经固定筛分后，筛上大块物料进入颚式破碎机2，筛下颚式破碎机2的产品一起经振动筛3筛分；筛上物经圆锥破碎机4破碎，筛下物和圆锥破碎机4的产品一起经振动5筛分；筛下物作为磨机8的原料，落入矿仓7，筛上称进入圆锥破碎机6破碎，破碎机6与振动筛5构成封闭系统进行反复破碎、筛分，该系统称为封闭破碎系统。颚式破碎机2和圆锥破碎机4的产品，均经筛分后进入下一流程，故称开路破碎。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文81.2 破碎物料的性能及破碎比破碎物料的性能及破碎比1.2.11.2.1 粒度及其表示方法粒度及其表示方法矿块的大小称为粒度，由于矿块形状一般是不规则的，需要用几个尺寸计算出的尺寸参数来表示矿块的大小。（1）平均直径d矿块的平均直径用单个矿块的长、宽、厚平均值表示。 (1-1) ()/3dLbh式中 -矿块的长度（）Lmm-矿块的宽度（）bmm-矿块的厚度（）hmm或用长、宽的平均值表示：（1-2）()/ 2dLb平均直径一般是用来计算给矿和排矿单个矿块的尺寸，以确定破碎比。（2）等值直径eqd矿块的粒度很小时可用等值直径来表示。等值直径是将细料物料颗粒作为球体来计算的。（1-3）3361.24eqdVm式中 -矿料质量（）mkg-矿物密度（）3/kg m- 矿料的体积（）；V3m（3）粒级平均直径d河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文9对于由不同粒度混合组成的矿粒群，通过用筛分方法来确定矿粒群的平均直径，例如上层筛孔尺寸为，下层筛孔尺寸为，通过上层1d2d而留在下层筛上的物料，其粒度既不能用也也不能用表示。当粒1d2d级的粒度范围很窄，上下两筛的筛孔尺寸之比不超过2=1.414时，可用粒度平均直径表示，即 (1-4)21()/ 2ddd否则用表示粒级。12dd1.2.21.2.2 破碎产品的粒级特性破碎产品的粒级特性破碎产品都是由粒度不同的各种矿石矿粒所组成，为了鉴定破碎产品的质量和破碎机的破碎效果，必须确定它们的粒度组成和粒度特性曲线，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25.4）内所具有的筛孔数目。这种筛子是以200目作为基本筛（2=1mm.414）和补充筛比（=1.189）,筛孔的尺寸可根据筛比计算。例如，42基本筛的上一基本筛为150目筛子的筛孔尺寸，可用基本筛的筛孔乘以基本筛为0.074=0.105mm。若计算两筛之间的补充筛筛孔尺寸，则2用基本筛的筛孔尺寸乘以补充筛比得到，即0.074=0.088mm.42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，即各筛间的筛比天有不大于2，就可以将上、下两筛间的产品粒度，用粒度平均直径表示，这对于分析粒级特性显然是很方便的。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文101.2.31.2.3 矿石的破碎及力学性能矿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，使大块物料分裂成若干小块。若矿石是脆性材料，它在很小的变形下就会发生破裂、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力达到其抗压强度限而破碎（图1-2a）。（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。劈裂的原因是由于劈裂面上的拉应力达到矿石的抗拉强度限（图1-2b）。（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1-2c）。 (a) (b) (c) (d) (e)图 1-2 矿石的破碎和破碎方法（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，矿石内的剪切应力达到其剪切强度极限时，矿石即被粉碎（图1-2d）。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文11（5) 冲击破碎矿石受高速回转机件的冲击力作用而破碎（图1-2e）。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。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板，因此其破碎作业兼有前四种破碎形式，当破碎机两工作面沿表面方向的相对运动位移加大而加强磨碎作业时，由于磨碎的效率低、能量消耗大、机件磨损严重，将会降低破碎机的破碎效果。矿石的破碎方法主要根据矿石的物理性能、被破的块度及所要求的破碎比来选择的，矿石分坚硬矿石、中等坚硬矿石和软矿石。也可以分为粘性矿石和脆性矿石。矿石的抗压强度最大，抗弯强度次之、抗拉强度最小。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。复摆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。1.2.41.2.4 破碎机的破碎比破碎机的破碎比衡量单台破碎机的破碎效果还可用破碎比表示。破碎比即破碎前原料粒度与破碎后产品粒度之比。它表示破碎物料经破碎后减小的程度。破碎比有如下几种计算方法：（1）破碎比用破碎前物料最大平均直径与破碎后产品最小平1iD均直径之比计算。d1maxmin/iDd 物料平均直径是指物料长、宽、后的平均值。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文12（2）用间接表示破碎比，即破碎机给料口有效宽度和公称排料2i2i口尺寸之比b20.85/iB b 式中 -破碎机的给料口宽度 (mm)；B -破碎机的开边制公称排料口宽度(mm)。b破碎比还可以用该破碎机允许的最大给料宽度与公称排料口2i,maxD宽度之比表示。b,2max/iDb（3)用破碎前后各种粒度混合物料的等值粒度之比来计算破碎eqD比。3i 312/eqeqiDD1.3复摆颚式破碎机特点复摆颚式破碎机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，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，动颚上各点的河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文13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（少了一件连杆、一块肘板、一根心轴和一对轴承），生产效率较高（比同规格的简摆颚式破碎机生产效率高20%30%）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河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文14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（一i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。一般用于破碎极限抗压强2度不才超过2000公斤/厘米的石料时效果较好。其缺点是不宜破碎片2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。颚式破碎机的最大装料块度应比装料口宽度小1520%，即给料的最大石块不应超过装料口的0.85倍。当用颚式破碎机破碎坚硬而光滑的大砾石时，砾石容易从装料口反跳出来，故破碎天然砾石的生产率不及破碎采来块石的生产率高。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。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文151.41.4复摆颚式破碎机的基本结构和工作原理复摆颚式破碎机的基本结构和工作原理1.4.11.4.1 基本结构基本结构如图1-2所示为复摆颚式破碎机。电动机10通过小带轮及V 带，将运动给大带轮14，从而带动偏心轴13转动。动颚5上部内孔两端的双列球面滚子轴承支承在偏心轴上。偏心轴外侧轴颈装有支座主轴承，主轴承外圈与机架12上的镗孔配合，并用螺栓固定在机架上。在偏心轴两外端部分别装有大带轮14与飞轮9，以调整破碎机工作时主轴运转速度的波动。动颚的下部由推力板1支撑，推力板（即肘板）的另一端支承在与机架12的后壁相连的楔铁调整机构3上。可在由机架1侧壁上两凸台机构成的滑道中滑动。当需要调整排料口尺寸时，只要调整楔铁上的螺栓，使楔铁上下移动，带动调整座在滑道中前后移动即可完成。推力板4的两端头为同心圆弧的圆柱面，且中部较两端薄些。其两端头圆弧与动颚5和调整座3上的“II”型衬垫接触，在破碎机工作时，两者间为纯滚动，以提高机械运转的机械效率并延长零件的使用寿命。由于推力板与肘板衬垫间为非几何锁合，而是靠动颚的重量实现重力锁合，因此在机器运转时，由于动颚产生的惯性载荷，会使推力板与其衬垫周期分离而产生冲击响声，严重时甚至会使推力板从其两端衬垫中脱落。因此在动颚下端有一跟拉杆通过机架上的弹簧拉杆2拉住动颚，使推力板与衬垫始终保持贴合状态。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文16图图1-21-2 复摆颚式破碎机复摆颚式破碎机1.4.21.4.2 工作原理工作原理带轮与偏心轴固联成一整体，他是运动和动力输入构件，即原动件，其余构件都是从动件。当带轮和偏心轴2绕轴线A转动时，驱使输出构件动颚3做平面复杂运动，从而将矿石压碎。推力板动鄂板偏心轴定鄂板图图1-31-3 复摆颚式破碎机结构图复摆颚式破碎机结构图图图1-41-4 复摆颚式破碎机机构运动简图复摆颚式破碎机机构运动简图河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文17河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文182 2 主要零部件的结构分析主要零部件的结构分析2.1 动颚动颚2.1.12.1.1 动颚的结构动颚的结构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。为了减轻动颚的重量，国外也有采用焊接结构，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颚。按结构特点，可把动颚分成箱型结构与非箱型加筋结构，本设计采用后者，如图2-1所示。安装齿板的动颚部为平板结构，其后部有若干条加肘板以增强动颚的强度与刚度，其横截面呈E型，故称E型结构。图2-1 动颚结构剖视图河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文19 2 2.1.2.1.2 动颚工作过程分析动颚工作过程分析复摆颚式破碎机的结构如图1-3所示。图2-2是动颚板上各点的运动轨迹(连杆曲线)。由图1-3可知,A点作圆周运动,B点受推动板的约束为绕点摆动的圆弧线,其2O余各点的轨迹为扁圆形，从上到下的扁圆形愈来愈扁平。上面的水平位移量约为下部的115倍，垂直位移稍小于下部，就整个颚板而言，垂直位移量约为水平位移量的23倍，工作时，曲柄处于区是完全工作行程；处于区，上部靠前下部靠后,在区是空回行程；在区是上部靠后下部靠前。图 2-2动颚板上各点的运动轨迹动颚具有的这些运动特性决定了它的性能:(1)动颚的平面复杂运动,时而靠近固定的定颚板,时而离开,形成一个空间变化的破碎室,料块主要受到压碎,伴随着研磨、折断作用。(2)这种运动使料块受到向下推动的力,图2-3是料块在颚板之间的受力情况。料块在破碎室得到破碎,破碎后的料块由排料口排出。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文20 图 2-3 物料在颚板之间的受力分析2.2 齿齿板板齿板,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、产品粒度组成和粒度以及破碎力等都会影响，特别对后三项影响比较明显。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集合尺寸。现有的颚式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，形成又硬又耐磨的表面，同时仍能保持其内层金属原由的韧性，故它是破碎机上用得最普遍的一种耐磨材料。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。本设计采用梯形。如图2-4所示。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文21图 2-4 肘板齿形 a) 三角形 b）梯形 2.3 肘板（推力板）肘板（推力板）破碎机的肘板是结构最简单的零件，但其作用却非常的重要。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，从而保护机器其它零件不发生破坏；三是调整排料口大小。在机器工作时，肘板与其支承的肘垫间不能得到很好的润滑，加上粉尘落入，所以肘板与其肘垫之间实际上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，使用寿命很低。因此肘板的结构设计要考虑该机件的重要作用也要考虑其工作环境。按肘头与肘垫的连接型式，可分为滚动型与滑动型两种，如图2-5所示。肘板与肘垫之间传递很大的挤压力，并受周期性冲击载荷。在反复冲击挤压作用下磨损教快，特别是图2-5b所示的滑动型更为严重。为提高河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文22传动效率，减少磨损，延长其使用寿命，可采用图2-5a所示的滚动型结构。肘板头为圆柱面，肘垫为平面。由于肘板的两端肘头表面为同一圆柱表面，所以当肘板两端的肘垫表面相互平行时，肘板受力将沿肘板圆柱面的同一直径、并与肘垫表面的垂直方向传递。在机器运转过程中，动颚的摆动角很小，使得肘板两端支撑的肘垫表面的夹角很小，所以在机器运转过程中，肘板与其肘垫之间可以保持纯滚动。本设计采用滚动型，如图4-5所示图2-5 肘头与肘垫 (a) 滚动型 (b) 滑动型2.4 调整装置调整装置调整装置提供调整破碎机排料口大小作用。随着肘板的不断磨损，排料口尺寸也不断地变大，产品的粒度也随之变粗。为了保证产品的粒度要求，必须利用调整装置，定期地调整排料裂口的尺寸。此外，当要求得到不同的产品粒度时，也需要调整排料口的大小。现有颚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、液压调整装置以及肘板调整。本设计采用楔铁调整装置。如图2-6所示。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文23 图2-6 立式楔铁调整装置1肘板 2调座 3调整楔铁 4机架2.5 保险装置保险装置当破碎机落入非破碎物时，为防止机器的重要的零部件发生破坏，通常装有过载保护装置。保险装置有三种：液压连杆、液压摩擦离合器和肘板。本设计采用肘板。肘板是机器中最简单、最便宜的零件，所以得到广乏应用且经济有效，但当肘板断裂后，机器将停车，应重新更换新肘板后方可工作。肘板保险件的另一个缺点是由于设计不当，常常在超载时它不破坏，或者没有超载它却破坏了，以至影响生产。因此设计时除应正确确定由破碎力引起的肘板压力，以便设计出超载破坏的肘板面积外，在结构设计时，应使其具有较高的超载破坏敏感。肘板通常有如图2-7所示的三种结构：中部较薄的变截面结构；弧形结构；S型结构。其中图a结构在保证肘板的刚度和稳定性的同时，提高其超载破坏敏感度。图b、图c两种结构是利用灰铸铁肘板抗弯性能这一特性，选择合适的结河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文24构尺寸是肘板呈拉伸破坏，显然提高了肘板破坏的敏感度。尽管如此，肘板是否断裂主要取决与计算载荷的确定和截面尺寸计算是否正确。因此从加工制造方便性出发，图a所示应用最多，本设计也采用a中肘板。图2-7 肘板结构2.6 传动件传动件偏心轴是颚式破碎机的主轴，受有巨大的弯曲力，采用45钢。偏心轴一端装带轮，一端装飞轮，如图2-8所示。2.7 飞轮飞轮飞轮用以存储动颚空形程时的能量，再用与工作行程，使机械的工作负荷趋于均匀。带轮也起着飞轮的作用。图2-8 偏心轴结构图 1、皮带轮 2、偏心轴 3、锥套 4、轴承 5、密封套河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文256、飞轮 7、轴端压盖 8、轴端螺栓2.8 润滑装置润滑装置偏心轴轴承通常采用集中循环润滑。偏心轴和推力板的支承面一般采用润滑脂，通过手动油枪给油。动颚的摆角很小，使偏心轴与轴瓦之间润滑困难，在其底部开若干轴向油沟，中间开一环向油槽使之连通，再用油泵强制注入干黄油进行润滑。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文263 3 复摆颚式破碎机的主要参数设计计算复摆颚式破碎机的主要参数设计计算3.1主要参数的设定主要参数的设定3.1.13.1.1已知条件已知条件根据毕业设计的要求，已知条件如下：进料口尺寸：；250 400()mm出料口尺寸：；20 60()mm进料块最大尺寸：；210()mm生产能力：。35 20(/ )mh3.1.23.1.2啮角啮角破碎机的动颚与固定颚板之间的夹角称为啮角。当破碎矿石块时，必须使矿石块既不向上滑动也不从破碎机的给矿口中跳出来。为此，啮角应该保证矿石块与颚板工作表面间产生足够的摩接力以阻止矿石块被推出去。为了确定角，应该分析当矿石块被颚板挤压时作用在矿石块上的力的情况。啮角大小直接影响生产率和破碎腔高度。啮角小能提高生产率,但在一定的破碎比条件下,又增加了破碎腔高度;啮角大会使破碎腔高度降低,但生产率也下降了。另外,啮角最大也不能超出咬住物料的允许值。假设矿石块的形状为球形。当颚板压紧矿石时，作用在矿石块上的力。Pl和P2为颚板作用在矿石块上的压碎力，其方向垂直于颚板表面。由压碎力所引起的摩擦力fp1和fp2是平行于颚板表面的，f是颚板与矿河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文27矿之间的摩擦系数。由于矿石块的自重与压碎力p1和p2相比甚小，故可忽略不计。当直角坐标系的位置如图3-1所示时，则矿石块不向上滑动的力学平衡条件为： 22221111sincossincosafpapafpap22112211coscossinsinafpafpapap有以上公式得 221112sincossincosafaafapp图3-1 动颚的受力分析图将p2值带入上公式中，经简化整理后得)sinsincos(cos2)sincoscos)(sin1 (212121212ff即 22112)tan(ffaa如矿石块与肘板之间的摩擦角为u即 uaaa221河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文28式中: 齿板与物料间的摩擦系数。实际生产中,为安全起见,复摆颚式破碎机的啮角通常取理论计算值的65%,即:00max221865. 0在本设计中我们选择啮角为a=。0203.1.33.1.3 传动角传动角从机构学的角度看，传动角是指四杆机构中，连杆轴线与摇杆（即肘板）轴线间所夹锐角，并且传动角愈接近传力性能愈好。对于破90碎机而言，传动角的选取除考虑传力性能外，还需考虑到加大传动角，不但增大垂直行程，而且使水平行程值降低。因此传动角一般不宜过大。建议取。45 55在本设计中选择。503.1.43.1.4 动颚水平行程和偏心轴的偏心距动颚水平行程和偏心轴的偏心距动颚的水平行程是破碎机最重要的结构参数。在理论上，动颚的ls水平行程应按矿石达到破坏时所需的压缩量来决定。然而，由于破碎板的变形及其余几家间存在的减息等因素的影响，实际选取的动颚摆动行程远远大于理论上求出的数值。在简摆颚式破碎机中，动颚的水平行程是破碎腔的上部行程小，下部行程大.在复摆颚式破碎机中，动颚的水平行程则是上部大下部小。矿块的尺寸是从破碎腔的上部向下逐渐减小的，所以只要动颚的上部水平行程能够满足要破碎矿石所需要的压缩量就可以了。根据实验，破碎腔上部的动颚水平行程应大于,是最大给矿粒度。max0.01DmaxD河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文29根据实验，复摆颚式破碎机的动颚水平行程受排矿口宽度的限制。因为，如果动颚下部的行程增加到大于排矿口最小宽度的0.30.4倍时，将引起物料在破碎强下部的过压实现象。，容易造成排矿口的堵塞，是负荷急剧增大。所以，动颚下部的摆动行程不得大于排矿口宽度的0.30.4倍。实际上，动颚行程是根据经验数据确定的。通常对于大型颚式破碎机，中小型颚式破碎机。25 45lsmm12 15lsmm动颚的摆动行程确定以后，偏心轴的偏心距r可根据初步拟定的构件尺寸利用画机构图的方法来确定。通常对于复摆颚式破碎机。(2 2.2)lsr对于本设计取动颚水平行程mmsl3 .12，偏心距mmr63.1.53.1.5 主要构件尺寸的确定主要构件尺寸的确定（1）破碎腔的高度H：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。式中B为矿口(2.25 2.5)HB宽度。一般情况下破碎腔的高度比理论值略大，本设计取735Hmm。（2）偏心距r对连杆长度的比值：在曲柄摇杆机构中，当曲柄做l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。连杆愈短，即值愈大，则这种不对称现象就愈严重。曲柄（偏心轴）的rl转数是根据矿石在破碎腔中自由下落的时间确定的。因此，连杆的长度不宜过短。通常，对于大型破碎机，。对113060(0.3 0.5)lL河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文30于中小型颚式破碎机，。式中L为动颚长116585(0.85 0.9)lL度。经计算取mmL810。（3）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，当曲柄偏心位置为最高时，推力板内端点略低于外端点连线。后推力板在角度=513之间运动。推力板长度与偏心距有如下关系：minmax16.5 ;25Kr Kr取mm175K。两个推力板长度应根据机构的运动要求来决定，而这不必强求一致。通常传动角=45503.1.63.1.6 破碎腔的形状破碎腔的形状破碎腔的形状是决定生产率，动力消耗和齿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形两种。若两种破碎腔的给矿口宽度，派黄口宽度，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3-2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。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。水平线表示矿石在陆续向下传动时所占据的区域。出于水平面1上的矿石，当动颚摆到虚线位置时，便下落到水平面2上。两水平面之间的垂直距离就式破碎机在空转行程时矿块落下的距离。在颚板下一次的工作行程中，水平面2处的矿块则被破碎，到空转行程时，矿快便块到水平面3河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文31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。在直线型破碎腔中，各连续水平面间形成的梯形断面的体积向下依次递减，况时间的空隙也逐渐减小，而动颚的摆动行程和牙髓里却逐渐增大。矿石到排矿口附近的排矿速度就减慢。于是，图3-2 破碎腔的形状 a-直线型破碎腔 b-曲线型破碎腔在排矿口附近，就易发生堵塞现象，这是造成极其过载合肘板下段磨损严重的主要原因。曲线形破碎腔是将固定颚齿板改成曲线形。曲线是按破碎腔的啮角从上向下逐渐减小的原则而设计的。在曲线形破碎腔中，各连续的水平面间形成的梯形断面的体积从破碎腔的中部往下是逐渐增加的，因而况时间的空隙增大，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，当栋颚摆动行程和摆动次数相同时，曲线形破碎腔有以下优点：(1)生产率高，生产工艺连续可靠；(2)破碎比大，产品粒度均匀，过粉碎少；河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文32(3)破碎腔下端肘板的磨损较小，延长了肘板的使用寿命；(4)破碎每吨产品的动力消耗减少。综合各方面因素，本设计中采用直线形。3.2主要参数的计算主要参数的计算3.2.13.2.1 动颚的摆动次数（偏心轴的转速）动颚的摆动次数（偏心轴的转速）选择动颚的摆动次数时，不仅要使机器的生产率高，而且还要使机器的功率消耗少。但是，目前用理论方法确定动颚的摆动次数时，只考虑了生产率高这个因素，而对其它因素忽略不计。为了求得偏心轴的转数，可作如下假说：1）由于颚身较长摆动幅度不大，故假定动颚为平移运动，啮角不变；2）不考虑矿石与肘板间的摩擦力对排矿的影响，动颚离开固定颚时，破碎产品成梯形断面的棱柱体依靠自重自由下落。为了不妨碍物料排出，物料棱柱体落下时必须满足的条件，即活动颚板在离开的时间t内，破碎物料必须落下的高度应为h；当偏心轴转动一周时，活动颚摆动两次。如图3-3所示，b为公称排料口，为动胯下端点水平行程为排料口的平LsLa均啮角。为腔内物料的压缩破碎棱柱体，为排料棱柱体11AABB22AABB，破碎机的主轴转速n是根据征一个运动循环的排料时间内压缩破碎棱柱体的上层面按自由落体下落至破碎腔外的高度h算确定的。1AA当排料过程对应的曲柄转角不小于180时，此时经试验认为排料时间按主轴半径计算比较符合实际情况。设n为动颚每分钟摆动的次数，则动颚一次单项摆动的时间为：河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文33图 3-3料后处排料示意图 t= 21n60n30式中:t动颚一次单项摆动的时间，s； n动颚每分钟摆动的次数，r/min；棱柱体在其自重的作用下自由的通过排矿口的时间：由于 h=2/2gt,则1t=21gh2令1t=t，则可求得理论上的生产能力最高的动颚摆动次数为：=n30gh2式中：h破碎物料落下的高度 G重力加速度，g=9802/scm 。h=tgas式中： s动颚下端的水平行程；河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文34a排料层平均啮角(度)取最优值a=15。由以上几式联立并简化可知：min/3003 .14/15tan2100/tan1800rsaqn3.2.23.2.2 生产能力生产能力破碎机的生产能力是指机器每小时所处理的物料的立方米数。由于生产能力不但与排料口尺寸有关，而且与待破物料的强度、韧性、物料性能以及进料口的几何尺寸和块度分布有关，因此为同意衡量机器生产能力的高低，标准中的生产能力，是指机器在开边公称排料口下，每小时所处理的抗压强度为250MPa、堆密度为1.6的花岗岩物料立方米3/ t m树，称为公称生产能力（）。参照图3-3/mt1，在公称排料口b时，每一运动循环的排料行程下排出的物料棱柱体的体积与每小时转速60n的乘积，即可得到公称生产能力Q的计11AAB B算公式为：（3-130(2)/ tanlllQnLsbsa1）式中 -生产能力（）；Q3/mh -主轴转速() ；n/ minr -破碎腔长度() ；Lm -公称排料口尺寸() ；bm -动颚下端点水平行程() ；lsm -1河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文35压缩破碎棱柱体的填充度，大小型机在公称排料口下一般取。10.65 0.75按式（3-1），取，又,则10.7400Lmm40bmm 130(2)/ tanlllQnLsbsa =30 287.5 0.4 0.0143(2 0.040.0143) 0.7/ tan15 =ht /2 . 93.2.33.2.3 破碎力破碎力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，再经过理论推导，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。满载破碎时破碎力的最大峰值称为最大破碎力：（3-2）max0.043()tanBBbFka式中 -最大破碎力（）；maxFN -抗压强度（）；B2/N cm -有效破碎系数，对中小型机一般取，当k0.34 0.48k 时取，一般啮角减小时取最小值。20a 0.38 0.42k 按式（3-2），取k=0.4，B=17640 N/cm2,则 max0.043()tanBBbFka= 4 . 01764020tan40)425(034. 0河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文36 =553700=555.3NKN当计算破碎力零件强度时，考虑冲击载荷的影响，应将增大50maxF%，故破碎机的计算破碎力为： max1.51.5 555.3833jsPFKNKN3.2.43.2.4 功率功率功率计算公式：（3-3）max4cos6 10e mFk s naP式中： -计算功率（）；PkW -计算的最大破碎力（）；maxFN -动颚诸点水平行程的平均值；ms -主轴转速（）；n/ minr -啮角（）；a -机械总效率，可取；0.81 0.85 -等效破碎系数，对于中小型机，。ek0.27 0.37ek 按式（3-3），取，则0.830.32ek 14msmm max4cos6 10e mFk s naP =4553.7 0.32 14 287.5 cos2013.56 100.83kW河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文37河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文384 4 各个部件的受力分析各个部件的受力分析计算颚式破碎机的各个零件以前，必须先求得作用在各个部件上的外力。计算破碎力是确定这些外力的原始数据。根据力作用分析法或图解法即可求得各jsPjsP个部件上的计算载荷。图4-1 是复摆颚式破碎机各个部分计算载荷的图解法。图4-1 复摆颚式破碎机各部件受力图解（41）sjsbaPPb （42）kjsaPPb （43）2coszkPP式中： -sP作用在动颚轴承上的外力河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文39-作用在推力板上的外力kP-作用在连杆上的外力zPa-动颚悬挂轴到破碎力作用点的距离b-动颚悬挂点到推力板支撑点间的距离-当两颚板出与压紧矿石状态时，推力板与连杆间的夹角，取=50 颚式破碎机在工作过程中，破碎机的工作规律是比较复杂的。但一般是动颚零件开始向下逐渐增大，到动颚悬挂中心以下占动颚全长的3/4处（简摆）、2/3（复摆）为最大，再向下又逐渐减到末端为零。所以，而,取。可得：26673aLmm0.7 0.75bL750bmm75066783300092185750sjsbaPPNNb66792185740815750kjsaPPNNb2cos2 740815cos50952373zkPPNN河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文405 5 重要零件的设计和校核重要零件的设计和校核5.1 电动机的选型电动机的选型电动机是系列化的标准产品，其中三相异步电动机应用最广泛。Y系列电动机是一般用途的全封闭自扇冷鼠笼式三相异步电动机，适用于不易燃、不易暴、无腐蚀和无特殊要求的机械设备尚。Y系列电动机效率高，耗电少，性能好，噪声低，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。由上面计算得，根据实际情况选择电动机型号为Y180L-13.5PkW6，额定功率为，满载转速为115PkW1970 / minnr5.2 推力板的设计推力板的设计推力板是颚式破碎机中构造最简单、成本最低的零件。在标准结构中，一般都是用它做保险零件，故计算时要降低其安全系数。设计时建议将其许用应力提高。为了削弱推力板的断面，有时沿其宽20% 30%度方向布有通孔。在计算推力板的强度时，一般是根据动颚宽度来决定推力板的宽度，再由这个宽度来求推力板的厚度。其计算公式如下：,kpPB 式中 -沿推力板中心线方向作用的外力（Kg）；kP B-推力板的宽度(cm)；-推力板的厚度（cm）； ,p-推力板的计算许用压应力（）。2/kg cm河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文41对于HT150，许用压应力为。其中2900/pkg cm。,2(1.25 1.3)1125 1170/ppkg cm取mmB95， 2/1150cmkgp，得cm9 . 311505 . 98 . 9740815圆整为mmcm404。推力板的尺寸为长度mmK175，厚度mm40，宽度mmB95。5.3 V带传动设计带传动设计（1）确定计算功率caP查表(机械设计表87)得工作情况系数，故1.4AK 11.4 1521caAPK PkWkW（2）确定V带的带型根据、由图（机械设计图811）选用C型。caP1n（3）确定带轮的基准直径，并验证带速ddv 初选小带轮的基准直径。由表（机械设计表81dd6和表88）得，取小带轮的基准直径。 1200ddmm 验算带速。v1 1/60000200 970/60000/10.15/dvd nm sm s因为，故带速合适。5/30/m svm s 计算大带轮的基准直径。2dd 211(/ )(970/ 287.5) 200674.8dddnn dmmmm 根据表（机械设计表88），圆整为2800ddmm河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文42（4）确定V带的中心距和基准长度adL根据式，初定中心距120120.7()2()ddddddadd。01500amm 计算带所需的基准长度 200122102() 2()4dddddLadddda =22 1500(200800) 2(800200)(4 1500)mm 4630mm由表（机械设计表82）选带的基准长度。4500dLmm 计算实际中心距。a00() 21500(45004630) 21435ddaaLLmmmm中心距的变化范围为。14331635mm（5）验算小带轮包角1a121180()57.3180(800200)57.3 143515690ddadda （6）确定V带根数z 计算单根V带的额定功率。rP由和，查表（机械设计表81200ddmm1970 / minnr4a）得。04.66PkW根据，和C型带，查表（机械1970 / minnr970 287.53.38i 设计表84b）得。00.85PkW查表（机械设计表85）得，于是0.934aK 1.04LK 00()(4.660.85) 0.934 1.045.35raLPPPKKkWkW 计算V带的根数z。21 4.523.93carzPP河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文43取4根（7）计算单根V带的初拉力的最小值0min()F由表（机械设计表83）得C型带的单位长度质量，所以0.30/qkg m20min()500(2.5)()acaaFKPK zvqv 2500(2.50.934) 21 (0.934 4 10.15)0.30 10.15 465NN 应使带的实际初拉力。00min()FF（8）计算压轴力pF压轴力的最小值为 min0min1()2 ()sin(2)2 4 465 sin(156 2)3639pFz FaN V带传动的主要参数归纳于下表（9）带轮设计大带轮的结构本设计采用孔板式。经查表（机械设计表810）得：。 min25.50.5;16ef则带轮轮缘宽度：（取(1)2(4 1) 262 20118Bzefmm ）。大带轮轮毂直径由后续偏心轴设计而定，26,20ef。大带轮轮毂宽度L：当时，取。 180ddmm1.5Bd118LBmm名称结果名称结果名称结果带型C传动比3.38i 根数4小带轮基准径1200ddmm基准长度4500dLmm预紧力0465FN大带轮基准径2800ddmm中心距1435amm压轴力3639pFN河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文445.4 飞轮的设计飞轮的设计颚式破碎机是间断工作的机器，因而必然会引起阻力的变化，使其电动机的负荷不均，形成机械速率的波动。为了降低电动机的额定功率，且使机械的速率不致波动太大，故在偏心轴上装上飞轮。飞轮在空行程时储存能量，在工作行程时则释放能量，这样就可以使电动机的负荷均匀。飞轮重量G的计算公式:63211 10()GPnDKg 式中 P-电动机额定功率； D-飞轮的直径，米； -考虑损失的机械效率，。复摆式颚式破碎机可取最高值0.75 0.85。 n-主轴转速； -速度不均匀系数，对于小型的颚式破碎机可取。0.03 0.05代入数值得： )8 . 005. 0300/(85. 0151011236G 184Kg 飞轮的实际质量约为理论质量的倍。所以0GG1.2 1.301.25230GGKg河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文455.5 偏心轴主要尺寸的确定偏心轴主要尺寸的确定（1）偏心轴的材料选择和最小直径估算根据工作条件，初选轴的材料为45钢，调质处理。按扭转强度法进行最小直径估算，即：，初算轴径时，若最小直径轴段开3min0PdAn有键槽，还要考虑键槽对轴强度的影响。当该轴段截面上有一个键槽时，增大，两个键槽时，增大。值由所引教材d5% 7%d10% 15%0A表15-3确定，取。0126A mmnpAd3 .4630095. 015126330min因最小直径处安装大带轮，设有一个键槽，则：，取为整数,minmin(17%)46.3 (10.07)49.5ddmmmm。min50dmm因破碎机工作时冲击载荷比较大，又有强烈的震动，应适当增大偏心轴的直径，故取mmd67。（2）偏心轴草图结构设计根据轴上零件的结构、定位、装配关系、轴向宽度及零件间相邻位置等要求，初步设计偏心轴草图5-1：图5-1 偏心轴结构（3）偏心轴的结构设计各轴段直径的确定河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科技学院本科毕业论文46 ：最小直径，安装大带轮的外伸轴段，mmd671。1d ：密封处轴段，根据大带轮的定位要求，以及密封圈的标准（拟采2d用毡圈密封），mmd502。 3d、4d：锥套处轴段，根据锥套和轴承的定位要求，mmd903，mmd1004。 5d ：滚动轴承处轴段，mmd1205。选择调心滚子轴承22328C。 6d：曲柄颈轴段，滚动轴承采用脂润滑，考虑挡油盘的轴向定位，mmd1306。其中，5d、6d段属于偏心部分，偏心距mmr6。整个偏心轴是完全对称的。各轴段长度的确定：由大带轮轮毂宽度mmB132确定，mmL1281。1L 、：由动颚结构、轴承端盖、装配关系等确定，2L3L4LmmL102mmL483mmL1084。 5L：由滚动轴承、挡油盘及装配关系等确定，mmL1425。6L：由装配关系、动颚结构等确定，mmL1706。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文河南理工大学万方科

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