本文主要是对PE600×900复摆式颚式破碎机设计计算。复摆式颚式破碎机由动颚在偏心轴带动下作复杂往复的一般平面运动而得名，动颚上点的运动轨迹一般是封闭曲线。因为复摆式颚式破碎机的偏心轴上负荷很大，所以一般制成中、小型，破碎比最大可达10。在工作过程中，偏心轴逆时针旋转，对装入的物料有向下退和夹持的作用力。复摆式颚式破碎机主要有机架、偏心轴、动鄂、动鄂衬板、定额衬板等部件，包括调整装置、安全保护装置和密封防尘装置。本论文主要研究复摆颚式破碎机的运动分析、结构参数、性能参数、电动机的选择、偏心轴的设计校核、V带的计算、传动方案的比较确定、偏心轴的优化改进措施、调整装置和安全保护装置。

关键词：复摆式颚式破碎机；传动；功率消耗

Abstract

Jaw crusher can divide into simple, complex and mixed swing types by the motion feature of jaw. what people concern is how to improve the efficiency of the crusher, reduce power consumption. So now the most important task is to develop low energy consumption, large capacity, long life wearing parts, performance, safety and reliability of the crushing equipment.

This article is about a PE600 × 900 complex pendulum jaw crusher design and calculations. Complex tilting jaw crusher named after jaw reciprocating complex motion in general plane which driven by the eccentric shaft. Moving trajectory of the point on the jaw is generally closed curve. Because the eccentric shaft load is large, so the complex pendulum jaw crusher is generally small or medium size and broken up can be more than 10. In operation, the eccentric shaft is rotated counterclockwise, the material has the back downward and the clamping force. Complex pendulum jaw crusher are made of main frame, eccentric shaft, moving jaw, movable jaw liners, a fixed lining and other components, including the adjustment devices, security protection devices and sealed dust devices. In this articles are mainly researched compound pendulum jaw crusher motion analysis, structural parameters, performance parameters, select the motor, the eccentric shaft design check, calculate V belt, compared to determine the transmission scheme, the eccentric shaft optimization improvements, adjustments equipment and safety devices.

Keyword：Jaw crusher; drive; power consumption

前言1

1 颚式破碎机的意义和现状发展2

1.1 颚式破碎机破碎物料的意义2

1.2 颚式破碎机的应用2

1.3 颚式破碎机的现状和发展2

1.3.1破碎机的现状2

1.3.2破碎机的发展3

2 颚式破碎机类型和工作原理4

2.1 颚式破碎机的类型4

2.2 复摆型（复杂摆动型）颚式破碎机工作原理6

2.3 复摆型颚式破碎机的优缺点7

2.4 复摆型颚式破碎机的结构7

3 颚式破碎机主要零部件和基本数据9

3.1 传动件9

3.2 机架10

3.3 动颚10

3.4 动颚衬板和定颚衬板11

3.5 偏心轴与其转速n12

3.6 飞轮12

4 PE600×900型颚式破碎机的结构参数计算设计15

4.1 行程特性值15

4.2 啮角α15

4.3 动颚的水平行程16

4.4 偏心距e16

4.5 动颚轴承中心距给矿口平面的高度h16

4.6 偏心距e对连杆长度的比值17

4.7 推力板长度K17

4.8 连杆长度17

4.9 悬挂高度17

4.10 传动角17

5 PE600×900型颚式破碎机的性能参数计算设计18

5.1 破碎力计算18

5.2 最大破碎力19

5.3 主轴转速20

5.4 电动机功率20

5.5 电动机选择20

5.6 生产能力21

5.7 轴功率22

6 偏心轴的结构设计及尺寸确定24

6.1 偏心轴的结构设计25

6.2 偏心轴细部26

6.3 偏心轴校核26

7 V带、带轮和飞轮设计28

7.1 确定计算功率28

7.2 带轮的结构设计29

7.3 传动方案的比较和选择30

7.4 飞轮的设计30

8 优化改进措施和调整装置32

8.1 采用外锥套代替平键联接32

8.2 偏心轴的改进32

8.2.1改进前的状况32

8.2.2修复改进措施33

8.2.3改进效果33

8.3 调整装置34

8.4 过载保护装置34

8.4.1剪切销安全联轴器的过载保护34

8.4.2传动链其它位置的过载保护35

8.5 密封防尘装置35

9 结论36

谢辞37

参考文献38

表3-1　 PE600×900 型复摆颚式破碎机的技术参数

进料口尺寸（宽×长）/mm600×900

最大进料粒度/mm500

排料口调节范围/mm 65~160

处理能力/（t/h）70~120

250

电动机功率/kW55~75

从第一颚式破碎机的问世，颚式破碎机已经有140年的历史，在改善的过程，其结构和性能进行了改进。因为颚式破碎机结构单一、工作性能可靠、使用维修容易等优点，所以在冶金、矿山、建材、化工、煤炭等行业被普遍利用。为了改良颚式破碎机整体性能和提高工作效率，国内外研制了各类型号颚式破碎机。

复摆颚式破碎机主要是由动颚衬板和固定衬板组成。动颚衬板做往复运动的固定衬板的相对运动，周期接近和分离，动颚衬板和固定衬板之间的物料时，分裂和弯曲和破碎。复摆颚式破碎机重量轻，主要包括：结构简单，连接杆，支架，轴和一对轴承，并与单摆颚式破碎机生产效率高的机器的规格。复摆颚式破碎机主要适用于破碎中硬度物料，多用于中、细碎，破碎比可达。随着科学技术机械工业的提高，复摆颚式破碎机倾向大型化方向发展。所以，一个合理的传动装置可以使复摆颚式破碎机运行的更加顺利，工作更加合理有效。动颚的优化设计可使磨损速度降低，振动、噪音和载荷冲击都会减少，也减轻工作人员的劳动强度，提高生产效率，提高了产品质量，降低制造成本。

颚式破碎机的粉碎工作在动颚衬板和定额版之间进行，装配在机架上的一块颚板称为定颚板，固定在往复运动动颚上的另一块衬板称为动颚板，颚板表面一般加工成齿形。动颚板、定颚板以及侧衬板构成了一个破碎腔，所以颚式破碎机的迸料口和排料口都是长方形。破碎机的命名规范用进料口宽度×长度（B×L）。我国研制的复摆颚式粉碎机规范机型中，用汉语拼音字头P(破)，E(颚)和B×L(mm)来表示其规格。例如，进口600mm×900mm复摆颚式破碎机，本论文由PE600×900表示。

1 颚式破碎机的意义和现状发展

1.1 颚式破碎机破碎物料的意义

(1)增加物料的比表面积。物料粉碎之后，比表面积会增加，提高了物料物理作用的效果和化学反应的速率。例如，几个不同的固体材料的混合物，如果对象是破碎的和更细，混合均匀度较高。(2)可以制备为工业所用的物料。经过破碎、筛分物料量大，能满足材料不同粒度的要求，该材料可用于土木工程施工，可以配制混凝土，他们在民间，已被广泛应用于水利工业。(3)使物料中的有用矿物分离。物料分为单金属矿，以及多金属矿，原矿多为一些品质很低的物料，将原矿破碎筛分后，可以将有用金属、脉石和有害杂质分离开来，除去有害杂质从而得到高品质的精矿。(4) 为原料的粉碎。磨矿过程需要小于1.5mm的材料，由材料的断裂提供。

1.2 颚式破碎机的应用

颚式破碎机是广泛应用于工业部门的挖掘、民用和化工等，该机主要用于各种材料的硬度高于7级。颚式破碎机材料硫铁矿石、石灰石、重晶石和青金石。使用的颚式破碎机的生产过程，应事先设定控制进给速度装置，预筛选和检查筛选，将原料粉碎后粒度均匀，破碎率显著降低，提高产品质量。

按最大给料粒度选择型破碎机。生产小于550吨/小时，倾向于选择颚式破碎机；应用于中、细碎，且在生产量较小时选用颚式破碎机。

1.3 颚式破碎机现状与发展

1.3.1颚式破碎机现状

海内颚式破碎机类型比较齐备，依然是传统复摆颚式破碎机得到广泛的使用，各制造厂的产品质量出入很小，为缩小差距与国外产品的差距，尽快抢先世界先进水平，刻不容缓是提高和发展颚式破碎机研究设计水准。

国内机械设计研究所和大学已经与工作机械厂共同研制成功的双腔颚式破碎机。其特征是将周期间断工作变成连续工作状态，大大提高了破碎机工作功用。

美国某破碎机公司成功研制了一种倾斜式颚式破碎机，传动角大约在70°以上。它的最大特点是体积小，使用于井下或者移动破碎机上工作。北京某矿冶研究总院与某厂合作研制生产了相似结构的几个型号破碎机，其中最大尺寸为900×1200型颚式破碎机。

对各类异型颚式破碎机的世界研究取得的成就和进步的发展，国内破碎行业的促进作用。然而，各类异型颚式破碎机的用途不广。

颚式破碎机是曲柄摇杆机构，机构图如图2.2所示。图2.2中AB是曲柄表示颚式破碎机破碎机偏心轴，BD连杆表示破碎机动颚，CD摇杆表示破碎机肘板，EF表示定颚。提高曲柄AB长度，移动每个点的颚值横将增加，提高破碎机的生产能力，而且也会增加破碎机功能的损失，增加破碎腔的应力状态。一个关于E高度降低，从而降低悬架高度h，提高各点的动态横在较低的颚式破碎机，破碎机降低高度，重量，减少出行特征的各点的动态系数，从而大大提高破碎机整机工作性能。减小连杆长度可以增大动颚下端水平行程，减小行程特性系数，从而有利于提高生产能力，延长了颚板的使用寿命，但如果连杆过短，机架结构设计会很困难并且使动颚受力恶化。连杆倾角对应破碎腔啮角，减小破碎腔啮角可以提高破碎机生产产量，改良破碎作用力并有利于采用新的破碎原理。但啮合角太小，可使破碎机机身高体重增加。传动角的大小对破碎机性能有很大的影响，增大传动角关于改善破碎机受力很有利，提高了物料破碎力，但同时也减小了动颚下端水平行程大小。增大垂直行程，从而加大动颚衬板磨损，减小衬板寿命。

简摆式颚式破碎机，颚式破碎机的上、下横分布合理，并具有垂直行程较大，所以有利于破碎腔的落料，使生产能力高于简摆式颚式破碎机。但也因为它的垂直行程过大，使固定颚板，动颚衬板磨损是非常严重的，严重的低颚式破碎机的使用寿命，两个弹道性能基本形式的颚式破碎机显示在表2-l中，S代表破碎机排料口水平行程。所以本文颚式破碎机是基于PE600×900型复摆式颚式破碎机。在本次毕业设计几个月以来，对复摆式颚式破碎机的知识的查找，结构的学习，是对大学知识进行整合和总结，熟悉机械产品设计、机械设计基础、机械零件的加工工艺、工程力学、工程制图等与本毕业设计课题相关的知识，特别是对机械设计、机械原理和机械制图等专业知识有了更深刻的认识和专业技能的提高。毕设过程中难免会出现问题，特别是零件之间的配合关系，设计过程要不断修改，还要照顾到整机的配合和装配，满足基本技术要求。本次论文主要是对PE600×900型颚式破碎机的结构参数以及性能参数的计算和设计。对重要部件进行了设计计算，比如机架、偏心轴、带轮、V带、定颚衬板等。其中，对偏心轴进行了分段设计，确定每段的轴径和长度，最后对偏心轴校核。本论文也包括了对传动方案的比较和确立，调整装置、安全保护装置和密封防尘装置的设计。本次论文设计中遇到的最大难题是调整装置的设计，以及对调整装置的固定。另外，机器真正的推广，还需要考虑经济成本，进行可行性分析，对环境的影响、维修的难度、操作是否方便等问题进行考究。当然，在毕业设计的过程中，有许多没有解决好的问题，存在有待解决和改进提高的问题，通过这次的锻炼对我今后的工作奠定了坚实的基础。

参考文献

[1]袁长良.机械制造工艺装备设计手册[M].北京：中国铁道出版社，2003.

[2]李秀珍，曲玉峰等.机械设计基础[M].北京：机械工业出版社，2000.

[3]郑福禄.UG NX5中文版设计基础与实践教程[M].北京:机械工业出版社，2008.

[4]潘骏.机械设计基础[M].南京:南京大学出版社，2007.

[5]成大先.机械设计手册[M].北京:化学工业出版社，2004.

[6]孙学强.机械制造基础[M].北京: 高等教育出版社，2005.

[7]唐敬麟.破碎与筛分机械设计选用手册[M].北京：化学工业出版社，2001.

[8]濮良贵.纪名刚.机械设计[M].北京：高等教育出版社，2006，pp89-120.

[9]孙恒，陈作模，葛文杰.机械原理[M].北京：高等教育出版社，2006.

[10] 孟宪源.现代机构手册[M].北京：机械工业出版社，2008.

[11] 赵容.互换性与测量技术基础[M].辽宁科学技术出版社，2002.

[12] 邓文英.金属工艺学[M].人民教育出版社，1981.

[13] 陈兰芬.机械工程材料与热加工工艺[M].机械工业出版社，2012.

[14] 王中发.实用机械设计[M].北京理工大学出版社，2006.

[15] 廖汉元等编著.颚式破碎机[M].北京：机械工业出版社，2004.

[16] BRANDES,E.A. Smithells Metals Reference Book (7th ed.) Smithells_Metals _Reference_Book_7E[M]，2003.

[17] Childs Peter R.N, Mechanical Design[M]. Oxford :Butterworth-Heinemann, 2003..

大带轮.gif

定额版.gif

动鄂A1.gif

动鄂板.gif

飞轮.gif

机架A1.gif

拉杆.gif

偏心轴A1.gif

小带轮.gif

装配图A0.gif

内容简介：: 编号：毕业设计（论文）开题报告题目：颚式破碎机机械结构设计学院：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：学号：指导教师单位：桂林电子科技大学姓名：职称：副教授题目类型：理论研究实验研究工程设计工程技术研究软件开发2014年1月3日1毕业设计的主要内容、重点和难点等颚式破碎机是利用两颚板对物料的挤压和弯曲作用，粗碎或中碎各种硬度物料的破碎机械。其破碎机构由固定颚板和可动颚板组成，当两颚板靠近时物料即被破碎，当两颚板离开时小于排料口的料块由底部排出。它的破碎动作是间歇进行的。这种破碎机因有结构简单、制造容易、使用维修方便、工作可靠和能破碎坚硬物料等优点而被广泛应用于选矿、建筑材料、硅酸盐和陶瓷等工业部门。本次设计的主要内容、重点和难点如下：1、主要内容：（1）选择颚式破碎机类型、结构组成及零部件类型，确定传动方案；（2）选择电动机；（3）确定传动比、分配传动比，计算总体参数；（4）连杆机构及传动零件设计；（5）装配图和零件图设计；（6）编写毕业设计论文说明书。2、重点：（1）颚式破碎机电动机的选用；（2）皮带轮传动比的确定；（3）凸轮轴运动分析、受力分析；（4）四连杆机构运动分析、受力分析、强度计算；（5）颚板和固定颚板的结构设计、强度、刚度计算；（6）飞轮设计。3、难点：（1）传动方式：目前主要是使用带传动和链传动等；（2）四杆机构的合理设计；（3）机构的设计。2准备情况（查阅过的文献资料及调研情况、现有设备、实验条件等）1、调研情况：通过在网络、图书馆查阅资料及社会调研了解到，19世纪的中期北美的采金热潮在很大程度上推动了颚式破碎机的发明制造。国外在19世纪中期研制出了多种类型的颚式破碎机，并且在采矿工业中得到了广泛的应用。 1858年有国外专家首先发明制造了双肘板颚式破碎机。目前工业生产中最常用的颚式破碎机是仍然是近代制造的单肘板颚式破碎机。该设备工作时的最大缺点就是在一个工作循环内只有一半时间进行工作。我国颚式破碎机的研制与改进在近几十年的发展过程中也取得了一定成果。如我国破碎专家研制开发的深腔颚式破碎机，就得到了业界人士的认可。该设备在设计上采用负支撑零悬挂，具有双曲面腔型的结构特征。该设备的处理能力和工作效率都比较高。随着当前工业的不断发展推进，各种金属、非金属矿等物料因为建筑的需求而扩大市场，因此市场上对于破磨设备的需求也呈现上升趋势。目前我国脆性物料年产量己达到约15亿吨，这些物料绝大部分都要经过破碎，磨粉工艺，因为我们可以认定破碎和粉磨工程在国民经济中发挥着巨大的作用。目前破碎工艺中也存在着一些不足与缺陷。首先，破碎过程比较单一，不能实现多功能破碎，唉工作过程中，如果待破碎的物料性质是多相的，传统的破碎工艺不能使他们的相完全解离，还容易出现物料过粉碎现象。这种过粉碎使有用成分减少，形成了破碎作业中的废品，造成资源上的浪费;其次，在破碎抗压强度极限到达一定程度的时候，破碎设备将会消耗大量的能源但并不能达到理想的破碎效果；第三，目前的颚式破碎机的技术工艺条件下实现超细粉碎很困难，我们需要经过多段作业才能实现粉碎，由于设备整体比较大，也比较笨重，在安装过程中需要占用很大的面积及空间，还要坚固的支撑基础;第四，颚式破碎机在工作的工程中，电耗、钢耗等能源消耗是很大的，不能有效地实现节能作用。2、现有设备：电脑及机械设计专业软件。3、试验条件：电脑机房4、查阅文献资料：1 楚生.机械制造技术基础M.重庆大学出版社.2000.2 陈恒，陈作模等.机械原理M.高等教育出版社，20063 张建中.机械设计基础M.北京:高等教育出版社，20074 唐经业.工程机械M.北京：中国铁道出版社，20015 朱理.机械原理M.北京:高等教育出版社，20056 BRANDES,E.A. Smithells Light Metals Handbook Smithells_Light_Metals _HandbookM，20013、实施方案、进度实施计划及预期提交的毕业设计资料1、实施方案:（1）通过查阅资料文献和相关手册，了解颚式破碎机机械结构，了解破碎机的发展概况及在工业上的应用和要求等（2）熟悉颚式破碎机的结构及工作原理，并了解与其他类型的破碎机的不同之处；（3）制定出详细的设计方案及设计过程规划，反复对设计方案进行论证；（4）确定颚式破碎机的整体结构方案；（5）对颚式破碎机的主要零部件进行结构设计；（4）使用三维绘图软件完成结构设计；（5）使用软件完成相关参数的计算及结构、受力等分析；（6）四连杆机构强度计算，颚板和固定颚板的结构设计、强度、刚度计算（7）使用软件完成绘制颚式破碎机的整体装配图；（8）绘制主要零部件的零件图；（9）使用软件完成机构运动仿真；（10）完成毕业设计说明书的撰写；2、进度计划：（1）2013.12.1712.23: 查阅相关资料,了解颚式破碎机机械结构设计的设计背景及现状（2）2013.12.2412.3: 查阅相关资料，了解颚式破碎机机械结构设计的设计背景及现状（3）2013.12.31-2014.1.6: 完成开题报告（4）2014.1.7-1.13: 完成与课题相关，不少于四万字符的指定英文资料翻译（附英文原文）（5）3.4-3.10: 系统方案设计并比较和优化，确定最终方案；（6）3.11-3.17: 主要零部件结构设计（7）3.18-3.24: 强度刚度等参数计算、理论分析（8）3.25-3.31: 选择颚式破碎机类型、结构组成及零部件类型，确定传动方案（9）4.01-4.07：选择电动机（10）4.08-4.14：确定传动比、分配传动比，计算总体参数（11）4.15-4.21：连杆机构及传动零件设计（12）4.22-4.28：四连杆机构运动分析，颚板和固定颚板的结构设计（13）4.29-5.05：装配图和零件图设计（14）5.06-5.12：完成设计说明书和答辩PPT课件（15）5.13-5.19：设计资料的检查和修改（16）5.20-5.26：完成毕业设计，提交论文3、预期提交的毕业设计资料：（1）开题报告（电子档和纸质材料各一份）；（2）进度计划表（电子档和纸质材料各一份）；（3）二万字以上的毕业设计论文；（4）不少于四万字符的指定英文资料翻译（附英文原文；电子档和纸质材料各一份）；（5）颚式破碎机装配图一张A0；（6）固定颚板与动颚板两张A3；（7）偏心轴结构图一张A3；（8）飞轮结构图一张A3；（9）颚式破碎机说明书一份。（10）刻录光盘（一张，包含所有毕业设计资料电子文档）；指导教师意见指导教师（签字）： 2012年12月日开题小组意见开题小组组长（签字）：2013年1 月日院（系、部）意见主管院长（系、部主任）签字： 2013年1月日- 6 - 编号：毕业设计（论文）说明书题目：颚式破碎机机械结构设计学院：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：学号：指导教师单位：桂林电子科技大学姓名：职称：副教授题目类型：理论研究实验研究工程设计工程技术研究软件开发2014年 5 月 26 日III摘要颚式破碎机按动颚的运动特征，可以分为简单摆动性、复杂摆动性和混合型三种型式。人们关注的是如何提高破碎机的效率，降低功率消耗。因此现在最重要的课题是研制能量消耗低、生产能力大、易损零件寿命长、性能安全可靠的破碎设备。本文主要是对PE600900复摆式颚式破碎机设计计算。复摆式颚式破碎机由动颚在偏心轴带动下作复杂往复的一般平面运动而得名，动颚上点的运动轨迹一般是封闭曲线。因为复摆式颚式破碎机的偏心轴上负荷很大，所以一般制成中、小型，破碎比最大可达10。在工作过程中，偏心轴逆时针旋转，对装入的物料有向下退和夹持的作用力。复摆式颚式破碎机主要有机架、偏心轴、动鄂、动鄂衬板、定额衬板等部件，包括调整装置、安全保护装置和密封防尘装置。本论文主要研究复摆颚式破碎机的运动分析、结构参数、性能参数、电动机的选择、偏心轴的设计校核、V带的计算、传动方案的比较确定、偏心轴的优化改进措施、调整装置和安全保护装置。关键词：复摆式颚式破碎机；传动；功率消耗AbstractJaw crusher can divide into simple, complex and mixed swing types by the motion feature of jaw. what people concern is how to improve the efficiency of the crusher, reduce power consumption. So now the most important task is to develop low energy consumption, large capacity, long life wearing parts, performance, safety and reliability of the crushing equipment.This article is about a PE600 900 complex pendulum jaw crusher design and calculations. Complex tilting jaw crusher named after jaw reciprocating complex motion in general plane which driven by the eccentric shaft. Moving trajectory of the point on the jaw is generally closed curve. Because the eccentric shaft load is large, so the complex pendulum jaw crusher is generally small or medium size and broken up can be more than 10. In operation, the eccentric shaft is rotated counterclockwise, the material has the back downward and the clamping force. Complex pendulum jaw crusher are made of main frame, eccentric shaft, moving jaw, movable jaw liners, a fixed lining and other components, including the adjustment devices, security protection devices and sealed dust devices. In this articles are mainly researched compound pendulum jaw crusher motion analysis, structural parameters, performance parameters, select the motor, the eccentric shaft design check, calculate V belt, compared to determine the transmission scheme, the eccentric shaft optimization improvements, adjustments equipment and safety devices.Keyword：Jaw crusher; drive; power consumption目录前言11 颚式破碎机的意义和现状发展21.1 颚式破碎机破碎物料的意义21.2 颚式破碎机的应用21.3 颚式破碎机的现状和发展21.3.1破碎机的现状21.3.2破碎机的发展32 颚式破碎机类型和工作原理42.1 颚式破碎机的类型42.2 复摆型（复杂摆动型）颚式破碎机工作原理62.3 复摆型颚式破碎机的优缺点72.4 复摆型颚式破碎机的结构73 颚式破碎机主要零部件和基本数据93.1 传动件93.2 机架103.3 动颚103.4 动颚衬板和定颚衬板113.5 偏心轴与其转速n123.6 飞轮124 PE600900型颚式破碎机的结构参数计算设计154.1 行程特性值154.2 啮角154.3 动颚的水平行程164.4 偏心距e164.5 动颚轴承中心距给矿口平面的高度h164.6 偏心距e对连杆长度的比值174.7 推力板长度K174.8 连杆长度174.9 悬挂高度174.10 传动角175 PE600900型颚式破碎机的性能参数计算设计185.1 破碎力计算185.2 最大破碎力195.3 主轴转速205.4 电动机功率205.5 电动机选择205.6 生产能力215.7 轴功率226 偏心轴的结构设计及尺寸确定246.1 偏心轴的结构设计256.2 偏心轴细部266.3 偏心轴校核267 V带、带轮和飞轮设计287.1 确定计算功率287.2 带轮的结构设计297.3 传动方案的比较和选择307.4 飞轮的设计308 优化改进措施和调整装置328.1 采用外锥套代替平键联接328.2 偏心轴的改进328.2.1改进前的状况328.2.2修复改进措施338.2.3改进效果338.3 调整装置348.4 过载保护装置348.4.1剪切销安全联轴器的过载保护348.4.2传动链其它位置的过载保护358.5 密封防尘装置359 结论36谢辞37参考文献38桂林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸第38页共38页前言从第一颚式破碎机的问世，颚式破碎机已经有140年的历史，在改善的过程，其结构和性能进行了改进。因为颚式破碎机结构单一、工作性能可靠、使用维修容易等优点，所以在冶金、矿山、建材、化工、煤炭等行业被普遍利用。为了改良颚式破碎机整体性能和提高工作效率，国内外研制了各类型号颚式破碎机。复摆颚式破碎机主要是由动颚衬板和固定衬板组成。动颚衬板做往复运动的固定衬板的相对运动，周期接近和分离，动颚衬板和固定衬板之间的物料时，分裂和弯曲和破碎。复摆颚式破碎机重量轻，主要包括：结构简单，连接杆，支架，轴和一对轴承，并与单摆颚式破碎机生产效率高的机器的规格。复摆颚式破碎机主要适用于破碎中硬度物料，多用于中、细碎，破碎比可达。随着科学技术机械工业的提高，复摆颚式破碎机倾向大型化方向发展。所以，一个合理的传动装置可以使复摆颚式破碎机运行的更加顺利，工作更加合理有效。动颚的优化设计可使磨损速度降低，振动、噪音和载荷冲击都会减少，也减轻工作人员的劳动强度，提高生产效率，提高了产品质量，降低制造成本。颚式破碎机的粉碎工作在动颚衬板和定额版之间进行，装配在机架上的一块颚板称为定颚板，固定在往复运动动颚上的另一块衬板称为动颚板，颚板表面一般加工成齿形。动颚板、定颚板以及侧衬板构成了一个破碎腔，所以颚式破碎机的迸料口和排料口都是长方形。破碎机的命名规范用进料口宽度长度（BL）。我国研制的复摆颚式粉碎机规范机型中，用汉语拼音字头P(破)，E(颚)和BL(mm)来表示其规格。例如，进口600mm900mm复摆颚式破碎机，本论文由PE600900表示。1 颚式破碎机的意义和现状发展1.1 颚式破碎机破碎物料的意义(1) 增加物料的比表面积。物料粉碎之后，比表面积会增加，提高了物料物理作用的效果和化学反应的速率。例如，几个不同的固体材料的混合物，如果对象是破碎的和更细，混合均匀度较高。(2)可以制备为工业所用的物料。经过破碎、筛分物料量大，能满足材料不同粒度的要求，该材料可用于土木工程施工，可以配制混凝土，他们在民间，已被广泛应用于水利工业。(3)使物料中的有用矿物分离。物料分为单金属矿，以及多金属矿，原矿多为一些品质很低的物料，将原矿破碎筛分后，可以将有用金属、脉石和有害杂质分离开来，除去有害杂质从而得到高品质的精矿。(4) 为原料的粉碎。磨矿过程需要小于1.5mm的材料，由材料的断裂提供。1.2 颚式破碎机的应用颚式破碎机是广泛应用于工业部门的挖掘、民用和化工等，该机主要用于各种材料的硬度高于7级。颚式破碎机材料硫铁矿石、石灰石、重晶石和青金石。使用的颚式破碎机的生产过程，应事先设定控制进给速度装置，预筛选和检查筛选，将原料粉碎后粒度均匀，破碎率显著降低，提高产品质量。按最大给料粒度选择型破碎机。生产小于550吨/小时，倾向于选择颚式破碎机；应用于中、细碎，且在生产量较小时选用颚式破碎机。1.3 颚式破碎机现状与发展1.3.1颚式破碎机现状海内颚式破碎机类型比较齐备，依然是传统复摆颚式破碎机得到广泛的使用，各制造厂的产品质量出入很小，为缩小差距与国外产品的差距，尽快抢先世界先进水平，刻不容缓是提高和发展颚式破碎机研究设计水准。国内机械设计研究所和大学已经与工作机械厂共同研制成功的双腔颚式破碎机。其特征是将周期间断工作变成连续工作状态，大大提高了破碎机工作功用。美国某破碎机公司成功研制了一种倾斜式颚式破碎机，传动角大约在70以上。它的最大特点是体积小，使用于井下或者移动破碎机上工作。北京某矿冶研究总院与某厂合作研制生产了相似结构的几个型号破碎机，其中最大尺寸为9001200型颚式破碎机。对各类异型颚式破碎机的世界研究取得的成就和进步的发展，国内破碎行业的促进作用。然而，各类异型颚式破碎机的用途不广。1.3.2颚式破碎机的发展动颚最好的运动特征是保证颚式破碎机最佳机能的基本因素。借助机构优化设计可以得到这类特性。所以有，颚式破碎机部分优化设计是保证破碎机有最好的机能的根本方法。颚式破碎机占大多数的重量（铸造支架焊接机占50%，占总数的30%）。海外颚式破碎机基本上都是焊接机架，乃至动颚也采纳焊接构造。连铸过程是一个能耗高，效率低，从节能的角度考虑，应该大力发展框架焊接。机器的重量的一个重要的原因是不合理的结构设计。框架结构的设计应以加载力为基础，基于强度和刚度是满意的，尽量减少房屋的重量。动颚破碎机重量比拟大的零件，并且结构繁杂。合理动颚结构设计应以动颚受力为根本依据，在强度和刚度要求都满足的前提下，尽可能优化结构，减小动颚重量。加强筋布置的位置，应满足设计要求的应力下的改进。现有机型的颚式破碎机的加强筋厚度从上到下相同的厚度。在应力状态，减轻体重可以采用变厚度钢筋。这是加强筋厚度的头应尽可能小，越往下越厚。此外，机架，动颚可以通过有限元，研究框架，动态有限元优化设计结构，框架，对光照条件下，动颚，和高水平的可靠性。最后，焊接，铸造，热处理等因素对破碎机性能的影响。因此，我们应提高水平的综合设计和制造工艺，并采用调整流量，液压保险，逐步提高国内破碎机产品质量达到世界一流水平。2 颚式破碎机类型和工作原理2.1 颚式破碎机的类型颚式破碎机是广泛应用于矿山，这是因为该机结构简单，完整的和大规模的模型。颚式破碎机主要是用来作为粗碎破碎机应用。现有颚式破碎机按动颚的运动特征，分为简单摆动型、复杂摆动型和混合摆动型三种型式，如图2.1（a）、（b）、（c）所示。718 （a）（b）（c）图2.1 颚式破碎机的主要类型（a）简单摆动型（b）复杂摆动型（c）混合摆动型1定颚；2动颚；3推力板；4连杆；5偏心轴；6悬挂轴图2.2 颚式破碎机机构简图图2.3 复摆细碎颚式破碎机机构运动简图颚式破碎机是曲柄摇杆机构，机构图如图2.2所示。图2.2中AB是曲柄表示颚式破碎机破碎机偏心轴，BD连杆表示破碎机动颚，CD摇杆表示破碎机肘板，EF表示定颚。提高曲柄AB长度，移动每个点的颚值横将增加，提高破碎机的生产能力，而且也会增加破碎机功能的损失，增加破碎腔的应力状态。一个关于E高度降低，从而降低悬架高度h，提高各点的动态横在较低的颚式破碎机，破碎机降低高度，重量，减少出行特征的各点的动态系数，从而大大提高破碎机整机工作性能。减小连杆长度可以增大动颚下端水平行程，减小行程特性系数，从而有利于提高生产能力，延长了颚板的使用寿命，但如果连杆过短，机架结构设计会很困难并且使动颚受力恶化。连杆倾角对应破碎腔啮角，减小破碎腔啮角可以提高破碎机生产产量，改良破碎作用力并有利于采用新的破碎原理。但啮合角太小，可使破碎机机身高体重增加。传动角的大小对破碎机性能有很大的影响，增大传动角关于改善破碎机受力很有利，提高了物料破碎力，但同时也减小了动颚下端水平行程大小。增大垂直行程，从而加大动颚衬板磨损，减小衬板寿命。简摆式颚式破碎机，颚式破碎机的上、下横分布合理，并具有垂直行程较大，所以有利于破碎腔的落料，使生产能力高于简摆式颚式破碎机。但也因为它的垂直行程过大，使固定颚板，动颚衬板磨损是非常严重的，严重的低颚式破碎机的使用寿命，两个弹道性能基本形式的颚式破碎机显示在表2-l中，S代表破碎机排料口水平行程。所以本文颚式破碎机是基于PE600900型复摆式颚式破碎机。表2-1两种基本形式破碎机动颚轨迹性能比较简摆式颚式破碎机复摆颚式破碎机进料口垂直行程0.15s2.5s水平行程0.5s1.5s特性值0.31.67排料口垂直行程0.3s3s水平行程1s1s特性值0.332.2 复摆型（复杂摆动型）颚式破碎机工作原理如图2.1所示，动颚2直接悬挂在偏心轴5上，遭到偏心轴的直接启动。用止推板3动颚底部支撑在机架的后壁。当偏心轴转动时，动颚一方面对定颚作往复摆动，同时还顺着定颚有很大程度的上下运动。动颚上的每一点的活动轨迹其实不同样，顶部的运动受到偏心轴的制约，运动轨迹接近于圆弧，在动颚的中心部分，运动轨迹为椭圆弧线，越挨近下方椭圆越偏长。因为这种破碎机工作时，动颚各点上的活动轨迹比较繁杂，故称为复杂摆动型颚式破碎机，简称复摆型颚式破碎机。复摆型颚式破碎机工作过程，在摆动前颚水平低约1.5倍，而垂直的摆动比低，2 3次垂直摆动水平摆动。因为动颚上水平摆动大于下部，这强烈的破碎效果的上腔，在上容易破碎的散装材料，整个颚破碎作用均匀，提高生产能力。同时，向固定颚，在挤压过程中，沿固定颚向下运动的每一点上，物料可以在腔是更好的破碎，碎料可以尽快排出，因此，在相同的条件下，这类破碎机的生产能力较简摆型颚式破碎机20%30%。图2.4 复摆颚式破碎机动颚各点轨迹图7202.3 复摆颚式破碎机的优缺点（1）复摆型颚式粉碎机在动颚上端及下端的活动不同步，交替进行压碎及排料，于是功率损耗匀称。（2）动颚的笔直途程相对较大，这对于排料、特别是排出粘性及潮湿物料有益。（3）和简摆颚式破碎机，结构简单，紧凑，生产能力高。（4）由于动颚垂直行程较大，物料不仅受到挤压作用，还受到部分的磨削作用，加剧了物料过粉碎现象，增加了能量消耗，产生粉尘较大，颚板比较容易磨损。（5）复摆式颚式破碎机在破碎物料时，动颚受到的巨大挤压力，直接作用到偏心轴上。目前这类破碎机都制成中、小型的。2.4复摆颚式破碎机的结构如图2.5所示，带有衬板的动颚3通过滚动轴承直接悬挂在偏心轴13上。而偏心轴又支撑在机架15的滚动轴承上。动颚的底部用推力板5支撑在位于机架后壁的推力板座6上。出料口的调节装置7，是利用调节螺栓来改变楔铁的相对位置，从而是出料口的宽度得以调节。和简摆型颚式破碎机一样，具有拉杆、弹簧及调节螺栓组成的拉紧装置。电机带动皮带轮16使偏心轴旋转时，动颚是由一个复杂摆动驱动，破碎后物料的运动。图2.5 复摆型颚式破碎机7181固定板；2侧护板；3活动颚板；4肘板座；5推力板；6调节座；7调节螺栓；8后斜面座；9弹簧；10拉杆；11电动机；12飞轮；13偏心轴；14动颚；15机架；16带轮图2.6 复摆式颚式破碎机内部图图2.7 内部剖面图3 主要零部件和基本数据3.1 传动件一般是Y系列电动机作为原动机，传动件为V型带传动，装有小带轮，小带轮用圆头平键与电机主轴相连。电机与底座用螺栓衔接，底座开出槽用来调节电机皮带的张紧。传动件结构图如图3.1所示。（a）（b）图3.1 传动件结构图(a)、（b）3.2 机架主要用来支撑侧衬板、偏心轴、动颚衬板和定颚衬板，并且承受工作粉碎中破碎力。普通铸钢（如ZG35）整体铸造，构件组装，也可用厚钢板焊接。本文中讨论的是，小型颚式破碎机的框架，以方便处理，采用钢板焊接成。为了增加刚性、强度，增加了加强筋。机架三维模型图如图3.2所示。图3.2 机架3.3 动颚动颚一般用ZG45或者ZG35铸成，上部由偏心轴支撑，轴承用双列滚动轴承，下部由推力板支撑。动颚工作表面装配带齿的破碎板，用螺钉紧固,要注意防松。为了减轻重量，增大刚性，有时动颚做成箱形体，动颚的最底部，用钩头拉杆钩住。动颚的安装倾斜角通常为。动鄂图如图3.3所示。图3.3 动鄂图3.3 动鄂3.4 动颚衬板和定颚衬板颚式破碎机的破碎衬板包括了定颚板、动颚板以及两侧壁的边护板。在实际生产中破碎机破碎物料的主要工作是由是动颚及定颚上的破碎衬板来完成的，破碎衬板的齿面是与破碎物料直接接触的，在破碎工作中承受了很大的冲击挤压力这就造成了衬板极易磨损甚至坏掉，成了破碎机上的易损件。动颚衬板和定颚衬板如图3.4、3.5所示。图3.4 动颚板图3.5 定颚板3.5 偏心轴与其转速n支撑动额、飞轮和大带轮,承受弯曲、扭转,起曲柄作用。偏心距一般为1035mm，是颚式破碎机最重要的零件，常用42MnMov、30MnMoB、34MnMo等高强度优质合金钢锻造加工而成，小型的也用45钢。一般需经调质等处理。本颚式破碎机把偏心轴分成直轴和偏心轴套，偏心轴套质同样用45钢，需要进行调质处理。颚式破碎机的主轴转速即指偏心轴的转速n，偏心轴每转动一圈动颚便往复摆动一次。其是颚式破碎机的主要性能参数之一，直接影响着颚式破碎机的生产能力、能耗及过粉碎产品的含量。偏心轴如图3.6所示。图3.6 偏心轴3.6 飞轮安装飞轮的目的是储存能量，由于颚式破碎机的工作是间歇性的，工作冲程与回程消耗的功差别很大，从而引起负载与速度的波动。为将负载、速度的波动控制在一定工作范围内，颚式破碎机由于一端装有大带轮，故只需在另一端装飞轮。当驱动功大于阻力功时,将多余的能量蓄存起来，使动能增大。飞轮如图3.7所示。图3.7 飞轮图3.8 颚式破碎机动颚的运动轨迹颚式破碎机主要由定颚、动颚和推力板等零部件组成，其结构如图2.4所示。由破碎与筛分机械设计选用手册可知PE600900 型复摆颚式破碎机的技术参数要求如表 3-1所列，PE600900 型颚式破碎机安装尺寸如表3-2所列。732表3-1 PE600900 型复摆颚式破碎机的技术参数进料口尺寸（宽长）/mm600900最大进料粒度/mm500排料口调节范围/mm 65160处理能力/（t/h）70120250电动机功率/kW5575图3.9 PE型颚式破碎机安装尺寸表3-2 PE600900 型颚式破碎机安装尺寸/mmA1840B1400C960D1540E()1515F2305G1590H390I1505图3.10 复摆颚式破碎机三维模型图4 PE600900 型颚式破碎机的结构参数设计4.1 行程特性值行程特性值是指动颚齿面上各点的垂直行程h与水平行程S之比，公式为m=h /S。m值越大，破碎颚板对物料的破碎筛分效果越好，动、定颚衬板的磨损越快。复摆颚式破碎机的固有特性是m值大，因此，可以采用减小动颚悬挂高度h的方法来改善它的行程特性。在结构上采取的方式是增大水平行程，这行程特性m的改变更加明显。国内复摆颚式破碎机的行程特性值取值一般取m=2.43.4,国外一般取m=1.52.5。当机器作细碎用，行程特性值m可适当小些:m=2.12.5。4.2 啮角图4.1 颚式破碎机的啮角示意图颚式破碎机动颚衬板与定颚衬板间的夹角称为啮角。破碎物料性质、粒度大小和形状等因素决定啮角的大小，破碎机生产率和破碎腔的高度受啮角的大小的直接影响。较小的啮角即便可以一定程度的提高破碎机的生产率，但是在破碎比不发生变化的前提下，破碎腔的高度会增加。颚式破碎机的啮角如图4.1所示。颚式破碎机正常工作时，物料在破碎腔内不被挤压出机器外面，在 x、y 方向的分力之和应该分别等于零，其计算公式为：（4-1）式中：f 是物料与动颚齿板间的摩擦系数，f = 0.28。代入式（4-1）计算得= 3117。在实际生产过程中，啮角一般只取其理论计算值的 65%，即 = 0.65 =2020，因此在本设计中取破碎机的啮角为 21。 4.3 动颚的水平行程动颚摆动行程是破碎机非常重要的结构参数。动颚的水平行程对生产效率的影响也很大，如果水平行程较小，就会导致生产效率的下降，但是排料口的水平行程过大，将产生排料口物料聚集现象，从而使破碎力的数值迅速增大，导致破碎机过载，使过载保护部件损坏。目前，常用下端水平行程的计算公式有：（4-2）下端点许用水平行程：（4-3）式中： -最小排料口尺寸（mm），=65 mm B-进料口尺寸（mm），B=600 mm由（4-2）式：（4-3）式：实际上，动颚行程大都是根据经验数据确定的，通常对于大型颚式破碎机，S=2545mm；而中小型颚式破碎机，S=1220 mm。在此，参照颚式破碎机现有的设计经验，初取则合理。4.4 偏心距 e颚式破碎机的偏心距e对生产效率和机器的性能参数等都有很大的影响。使e增大可增加动颚的水平行程，改善了复摆机的行程特性，但是会导致颚式破碎机的功率增大,不符合节能要求。由于破碎机生产率和传动功率都受偏心距的影响，所以偏心距是颚式破碎机研究设计过程的一个重要参数，在其他主要参数不变前提下，增加偏心距，使水平行程增加，可提高破碎机的生产率，同时也增加了功率消耗，所以保证水平行程的条件下，减小偏心距，会降低破碎机的功率消耗。在传统的颚式破碎机设计计算过程中，可以根据动颚行程和画机构图来确定偏心距的大小；也可以用分析法来确定；对一般常用的颚式破碎机，还可以采用经验公式 (4-4) 来确定。e = / 2.2 mm （4-4）将=24mm代入（4-4），计算得出e=11mm。4.5 动颚轴承中心距给矿口平面的高度h为了保证破碎腔上部产生足够大的破碎力破碎体积大的物料，在给料口，动颚必须具备一定的摆动行程。动颚的轴承中心距给矿口平面的高度：复摆式颚式破碎机为hL。L为动颚的长度。4.6 偏心距e对连杆长度的比值在曲柄摇杆机构中，曲柄等速回转，但是摇杆来回摆动的速度不同，具有急回特性。连杆越短，即越大，这种现象就越显著。曲柄即偏心轴的转速是根据矿石在破碎腔中自由下落的时间确定。因此，连杆的长度不可以过短。通常，对于中、小型颚式破碎机：（4-5）（4-6）式中，L为动颚长度。由于e=11 mm则715935 mm，同时得出L=7941100 mm。4.7 推力板长度K动颚的摆动行程S和偏心距e确定后，在选择推力板长度时，对于复摆式颚式破碎机，当曲柄偏心位置最高时，两个推力板的内端点会低于两个外端点的连线。推力板与连杆之间的夹角角近于，后推力板在角度为之间运动。推力板长度与偏心距e的关系为： 181.5mm （4-7）275 mm （4-8）式中，为推力板长度的最小、最大值，mm；e偏心距，mm。4.8 连杆长度连杆长度指的是动颚轴承中心到动颚肘板衬垫对称中心之间的距离，当改变连杆长度时，实际上改变了动颚下端点在连杆上的位置，进而改变了肘板固定支承点在机架上的相对位置。改变连杆长度时，动颚下部动点的水平行程和特性值会有明显变化。较短的连杆会得到较大的下端点水平行程值及较小的特性值，同时提高了生产率，并且延长颚板寿命，但是过短的连杆会给机器的结构设计带来很大困难，并使动颚的受力加剧恶化，还可能会导致下端点轨迹运动反向。4.9 悬挂高度悬挂高度h指的是曲柄固定支座到定颚板上水平面之间的垂直高度，其决定了动颚上端点在连杆上的位置，动颚上端点相对于连杆上的动颚轴承中心越高，其水平行程值便越大，特性值越小。4.10 传动角从机构设计来看,传动角越大，传动性能越好。对于破碎机而言，传动角越大，垂直行程越大，但是水平行程值降低，传动角一般不宜过大，一般取=，本论文取=。 5 PE600900 型颚式破碎机的主要性能参数计算设计5.1 破碎力计算以立方体和球体两种典型物料形状为依据，并考虑大尺寸进料块粒是逐渐阶段破碎成成品而卸出，求出总的破碎力，破碎力大小取决于颚板凸齿作用点施加的（物料应力）和物料抗压强度。实际破碎作业中，成品多为立方体，故破碎力计算多以立方体物料为依据，因入料尺寸相同时，立方体破碎力交球体大，还可保证机械工作的可靠性。下面以立方体物料分析。（1）第一阶段破碎，图5.1.1表示作用在立方上的力图5.1 破碎力作用于物料示意图立方体由于齿棱作用，受力面产生拉应力，支撑面产生压应力，这些力在断裂面上引起的应力为非标准机械设备设计P580：（5-1）故得（5-2）式中 -第一阶段使物料碎裂的破碎力（N）。 -物料的抗劈强度（约等于抗拉强度N/cm2）； -立方体物料边长（cm）; -齿棱间距（cm）.(2) 第二阶段破碎.物料经过第一阶段破碎以后,成为两个半立方体,在动颚摆开时落入破碎时,并改变方向进行再破碎,第二阶段的破碎力是: (5-3) (3)第三阶段破碎.物料进行第二阶段破碎以后,成为4块体进行再破碎.第三阶段的破碎 (5-4)假设所破物料的抗劈强度是=500N/cm2 。而颚板齿棱距Z=200mm；W=500mm,则第一阶段破碎力 (5-5) 此力产生侧向分力,设棱角为90,则侧向力为，即631KN。 (5-6) (5-7)边长500mm立方体，至少和动颚的一个齿棱相接触，因而此时破碎力为893KN。在特殊情况下，也可能同时与3个齿棱接触，此时破碎力为2679KN。取平均值1786KN。经过多次冲击以后，新的立方体才能最后形成。原始进料的破碎力和第二阶段中最后两个冲击的破碎力可能同时出现，因而总破碎力 (5-8)这两个破碎力的作用点取决于物料粒度与相应出料口宽度。总破碎也可能有其他的组合方式.5.2 最大破碎力计算最大破碎力有两种方法：一种是根据破碎机的功率、结构特点进行计算，经过理论推导出来的理论公式；另一种方法是根据试验和实际应用数据确定的破碎力经验计算公式。破碎力与很多影响因素有关，致使在实际计算中使用理论公式计算的破碎力与实际测得数值相差比较大，所以多采用第二种试验分析方法来计算破碎力。最大破碎力的经验公式为： , (5-9)式中：为物料的抗压强度，M Pa；H为破碎腔的有效高度，mm；K 为物料充填系数，K = 0.24 0.30。取 320 M Pa，此型号破碎机 H =（2.252.5）B，H=13501500 mm，取H=1430 mm，B=600 mm，K = 0.3，将以上数据代入式 (5-9)，得出 =4118 KN。5.3 主轴转速颚式破碎机是带动偏心轴，偏心轴的速度是颚式破碎机的主要性能参数，偏心轴旋转一圈，动颚与偏心轴来回摆动一次，所以，偏心轴每分钟的转速即为动颚每分钟的摆动次数，转速这一主要参数直接影响破碎机的生产率、比功耗和过粉碎产品的含量等。破碎机的转速通过理论公式来计算：, (5-10)将 = 2020；动颚水平行程，cm ，=2.4 cm。代入公式，算出偏心轴转速 n =261 r/ min。再由理论公式倒推出钳角，则合理。5.4 电动机功率电动机的功率要根据动颚的运转和工作条件来确定，复摆颚式破碎机所需电动机的功率与破碎机的型号、啮角、动颚的水平行程、偏心轴的转速、偏心距、物料特性和动颚齿板的表面形状等因素有关，这些参数会直接影响破碎机的功率消耗，使破碎机计算类型现在大多属于经验公式，是应用最广泛的维亚德公式，即P = 0.114 L (5-11)式中：L 为进料口长度，L = 900 mm；为最大给料粒度，= 500 mm。将以上数据代入式，计算得出 P = 51.3kW。5.5 电动机的选择参考颚式破碎机的产品参数表，电动机的功率为51.6KW，所以电机75千瓦的功率选择能满足计算的要求。正常V带传动的传动比i=25。所以，电动机的转数： (5-12)查机械设计手册选择Y系列封闭式三相异步电动机。在设计中优先选用的同步转速为600r/min。由机械设计手册查得电动机的型号：Y 315M8电机型号其主要参数如下表5-1。表5-1 电动机的主要参数电动机型号额定功率（kW）满载转速（r/min）堵转转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩效率（%）Y315M-8757406.61.893图5.2 电动机5.6生产能力破碎机的生产能力与被破碎物料的性质（物料强度、硬度、喂料粒度组成等）、破碎机的性能和操作条件（供料情况和出料口大小）等因素有关。目前还没有把所有这些因素包括进去的理论计算方法，尚采用实际资料和经验公式。719颚式破碎机的生产能力可按下式计算：表5-3 进料粒度修正系数0.860.700.600.500.400.301.01.041.071.111.161.23表5-2 物料易碎系数物料硬度抗压强度/M Pa普氏硬度高硬物料16020016200.90.95中硬物料801608161低硬物料8081.11.2注：进料最大粒度，mm；B进料口宽度，mm。破碎机规格250400400600600900900120012001500150021000.40.650.951.01.251.31.92.7表5-4 单位排料口宽度的生产能力q (5-13) Q=， (5-14) 式中 Q颚式破碎机生产能力，t/h；物料易碎性系数，见表5-2，=0.93；物料松散密度修正系数；物料松散密度，t/，1.6 t/；进料粒度修正系数，见表5-3，=1.0； q颚式破碎机单位排料口宽度的生产能力，t/（mm），q=0.97 t/（mm），见表5-4； b破碎机排料口宽度，mm，b=110 mm。计算得出Q=99.23 t/h。5.7 轴功率 (5-15)式中破碎机的轴功率，Kw；A进料口的长度，mm；B进料口的宽度，mm；与进料口有关的系数，见表5-5，=0.013。计算得出=7020kW。表5-5 进料口有关的系数破碎机规格90012000.0170.0140.0120.010.008颚式破碎机功率计算方法较多，有以物料弹性变形功为基础来计算功率、按破碎机受力来计算功率和计算功率的经验公式，本文按最简单的经验公式来校验选用的颚式破碎机功率是否合适。6 偏心轴的结构设计及尺寸确定由于颚式破碎机偏心轴受力冲击载荷大，所以必须考虑偏心轴的结构，保证具有良好的性能。轴上的零件布置应使轴受力合理，在设计中考虑到了轴承在轴上的受力、转动，为了使轴承定位可靠、拆装方便，采用了减少应力集中和提高疲劳强度的结构措施，偏心轴与飞槽轮之间的联接采用胀套联接，避免了主轴因开键槽而引起的应力集中和强度降低，提高了机器的整体质量。选取轴的材料为40CrNi，进行调质处理。符合机械加工性能，保证了精度。首先通过求作用在动颚上的最大破碎力，根据最大破碎力及动颚受力图，算出在动颚上的各支承力，从而求出偏心轴的合力。然后对偏心轴进行强度计算，根据偏心轴的受力图，计算出偏心轴的零件图。图6.1 偏心轴结构图1皮带轮；2偏心轴；3锥套；4轴承；5密封套；6飞轮；7轴端压盖；8轴端螺栓根据工作条件，初选轴的材料为40CrNi，进行调质处理。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5%7%，两个键槽时，增大10%15%。值由所引教材表15-3确定，取。 (6-1) 因最小直径处安装大带轮，设有一个键槽，则：=，取为整数。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。6.1 偏心轴的结构设计（1）各轴段直径的确定：最小直径，安装大带轮的外伸轴段，。：带轮另一侧采用套筒进行轴向定位，套筒另一侧则采用轴肩定位，并且此处轴段设计成带有螺纹的，可以安装圆螺母对锥形套进行可靠定位，故初选。：锥套处轴段，此处设计成锥形，根据锥套和轴承的定位要求，此处选择锥度为。：此处轴段是和锥形轴伸配合的，是安装套筒的，可以通过锥形轴得出尺寸，此处选择双列圆柱滚子轴承：型号NN4944-W33 ，内径200 mm，外径280mm，厚度80 mm 。：滚动轴承处轴段，由滚动轴承确定。选择双列圆锥滚子轴承：型号352948，内径240 mm，外径320 mm，厚度116 mm。：安装动颚板处轴段，此处设计直径。（2）各轴段长度的确定：由大带轮轮毂宽度，以及套筒可以确定。:为轴肩，定位作用，可以初步设计。（退刀槽的长度）：通过查表可得圆锥形轴伸长度 mm。：此处轴段通过安装套筒和轴承端盖对轴承进行轴向定位和维护，此处套筒选取长度为40mm，则由此可得。：安装轴承端盖和轴承处轴，可以根据轴承的规格得出。：此处轴段是安装动颚板的可以通过动颚板尺寸得出。图6.2 偏心轴6.2 偏心轴细部结构由表查得大带轮轮毂与轴的配合选为；滚动轴承与轴的配合采用过渡配合，此轴段的直径公差选为；各轴肩处的过渡圆角半径和各轴段表面粗糙度见图纸。111266.3偏心轴的校核在破碎工作时，破碎力通过动颚轴承传到偏心轴上，由于该破碎力很大，轴上其它零件传递的载荷相对来说就显得微不足道了，所以计算时可把这些载荷忽略不计，而只考虑破碎力的作用，破碎力平均分布在动颚的两个轴承上。(1) 轴的力学模型的建立轴上力的作用点位置和支点跨距的确定轴承对轴的作用点按简化原则则应在轴承宽度的中点，因此可决定偏心轴上动颚两轴承的位置。经计算可得动颚处两轴承之间的距离，轴承离支点的距离。绘制轴的力学模型根据要求的传动速度方向，绘制的轴力学模型图见图6-3（a）。(2) 计算轴上的作用力破碎力平均分布在两个动颚轴承上，分别用、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，来表示。 (6-2)(3) 绘制转矩、弯矩图由轴的力学模型图可知偏心轴在水平的方向不受力，故不产生水平面的弯矩，因而偏心轴只产生垂直面上的弯矩,如图6-3（b）：C、D处的弯矩相等，即 (6-3) 转矩图,见图6-3（c）。 (6-4)(4)当量弯矩图，参看图6-3（d）。因为是单向回转图，所以扭转切应力视为脉动循环变应力，折算系数。 (6-5) (6-6)（5）校核轴的强度进行校核时，通常只校核偏心轴上承受最大弯矩和转矩的截面(即动颚轴承处C、D)的强度。 (6-7)根据选定的轴的材料45钢，调质处理，由所引教材表15-1查得。因，故强度足够。a) 力学模型图 b）弯矩图 c）转矩图 d）当量弯矩图图6.3 轴的力学模型及转矩、弯矩图7 V带及带轮的设计7.1 确定计算功率（1）根据功率是根据传递的功率P，并考虑到载荷性质和每天运转时间长短等因素的影响而确定的。即8159 （7-1）式中：计算功率，单位为KW；传递的功率（例如电动机的额定功率），单位为KW；工作情况系数，见表8-6由表查得工作情况系数，故（7-2）（2）选取窄V带带型根据、由普通V带选型图确定选用SPC型。（3）确定带轮基准直径由表9.2-37和表9.2-38取主动轮基准直径。从动轮基准直径（7-3）根据已知条件，取。8157按要求验算带的速度，（7-4）带的速度合适。（4）确定窄V的基准长度和传动中心矩根据式,有初步确定。计算所需带的基准长度（7-5）由表查得，选带的基准长度。计算实际中心矩（7-6）4.验算主动轮上的包角可得（7-7）主动轮上的包角合适。5.计算窄V带的根数z （7-8）由表查得、,查表得则有（7-9）取 6.计算预紧力有：（7-10）查表得，故（7-11） 7.计算作用在轴上的压轴力（7-12）7.2 带轮的结构设计选用原则，材料采用HT200。所以采用腹板式；710mm300mm采用轮辐式，具体结构尺寸见零件图。81607.3 方案的比较和选择为了使破碎机在运转中储存一定的动能，避免在破碎大物料时，动颚的速度损失不致过大和减小电动机的尖峰负荷，在主轴的一端应配置飞轮或者采用带轮与电动机相连。本次设计共考虑了三种传动方案,即|：1.主轴的一端采用V带轮与电机相连；2.主轴的一端采用联轴器与电动机相连，另一端配置飞轮；3.主轴的一端采用V带轮与电动机相连，另一端再配置飞轮。比较这三个方法，由于本次设计为一中型破碎机，要储存一定的动能，带轮本身能起到储存动能的作用，但是不能完全颚式破碎机工作运行的需要，所以有必要在一端配置飞轮。所以首先应该摒弃第1种方案。先看第3种方案，根据电极机的功率和转子转速，由上文已知数据来设计V带传动：（1）功率=105kW（2）选取窄V带带型，根据、由普通V带选型图确定选用SPC型。（3）确定带轮基准直径，取=230mm，=710mm。由于大带轮的直径过小，并且V带设计是要尽量使其质量小，结构工艺性好，所以并不能满足其储存动能的作用，还需在另一端配置飞轮。综上所述，最后确定传动方案为在主轴的一端配置合适的飞轮，在另一端用大带轮，小带轮与电动机相连。7.4 飞轮的设计飞轮实质上是一个能量储存器，它可以用动能的形式把能量储存或释放出来。利用了飞轮在机械非工作时间所储存的能量来帮助克服其尖峰载荷，从而可以选用较小功率的原动机来拖动，进而达到减小投资及降低能耗的目的。飞轮储能技术正以其能量转换效率高、充放能快捷、不受地理位置环境限制、不污染环境、储能密度大等优点而备受关注。9102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。根据机械原理可知飞轮矩为：（把飞轮当作矩形截面均圆环）飞轮重量G的计算公式: （7-13）式中 P-电动机额定功率； D-飞轮的直径，m； -考虑损失的机械效率，。复摆式颚式破碎机可取最高值。 n-主轴转速； -速度不均匀系数，对于小型的颚式破碎机可取。代入数值得：飞轮的实际质量约为理论质量的倍，所以图7.1 飞轮8 优化改进措施和调整装8.1 采用外锥套代替平键联接图8.1 原配合结构图图8.2改进后结构图1. 飞轮2.平键3.主轴4.压板5.压板螺钉 1.飞轮2.主轴3.锥套4.压装螺钉5.压板通过研究分析可知，颚式破碎机的偏心轴、皮带轮和飞轮间，本来是间隙配合圆头平键联接，在工作过程中易造成事故，现在采用中间外锥套压配合无键联接代替原来圆头平键联接，就可以尽量避免事故，并且具有以下优点：（1）一般小型机修厂能加工锥套；（2）装配拆卸方便；（3）锥套可以反复使用；（4）较好地排除飞轮、皮带轮在运行中产生的串轴、扭摆，并尽量避免了事故的发生；（5）有过载保护装置（6）可以根据物料硬度调节力矩，可靠地传递扭矩；（7）锥套压配合无键联接，可以很大程度上提高偏心轴的静强度；（8）锥套的加工比较难，锥套加工误差决定了联接成败，粗糙度大小决定联接好坏。8.2 偏心轴的改进颚式破碎机用于物料的粗、中碎作业，由于偏心轴上锥套、密封圈有一些结构缺陷，致使偏心轴和锥套经常出现磨损，而且修复的周期较长，影响正常生产的进行，因此，本论文做了一些改进8.2.1改进前的状况改进前的结构：锥套装配在偏心轴锥形部分，密封圈靠螺纹和锥套联接，飞轮、皮带轮紧压密封圈，轴端盖与轴端螺钉把零件紧固在偏心轴上。自从破碎机工作以来，多次出现锥套松动，偏心轴、锥套、飞轮磨损现象。图8.3 1.飞轮 2.短套通过研究分析可知，出现这种现象的因素有2个：（1）密封套及锥套螺纹的螺旋方向设计不恰当，皮带轮端、飞轮端密封套和锥套螺纹均为右旋。在运转中，从飞轮端方向看去，偏心轴做逆时针旋转，偏心轴带动锥套做逆时针方向转动，由于惯性力的作用，密封套存在一个顺时针方向旋转的阻力矩，由于飞轮端以及皮带轮密封套螺纹都是右旋，所以两个密封套均有向皮带轮方向移动的趋势，皮带轮侧密封套向皮带轮方向移动，皮带轮端锥套没有出现过松动。飞轮端密封套向皮带轮方向移动，会远离飞轮端面，使锥套在偏心轴上失去顶紧力松动发生磨损。二是偏心轴配合面与锥形套之间的接触面积不够大，按理论研究设计，接触面积应占配合面积的80%以上，才能产生足够的摩擦力来克服锥套的惯性力。8.2.2修复及改进措施（1）改进优化飞轮端密封套与锥套螺纹旋向。把飞轮端密封套和锥套螺纹由右旋修改为左旋，在偏心轴逆时针方向旋转时，由于惯性力的作用，密封套向飞轮方向移动时，会顶紧飞轮，反作用力将飞轮端锥套顶紧在偏心轴上，使锥套在偏心轴上不产生松动。（2）修复偏心轴与锥套配合面，增加配合接触面积，对磨损的偏心轴和锥套用电焊进行堆焊，在粗车和精车后，对配合面进行精磨。（3）修复磨损的飞轮端面。由于飞轮与密封套接触端面磨损，所以在飞轮一边镶了一个相应长度的短套。以保飞轮在偏心轴上的位置不变。8.2.3改进效果通过上述几项的改进，效果良好，偏心轴与锥套没有出现过松动，不但节省了大量的备件费用，减少了维修工作量，而且改善了设备技术状况，保持了设备安全正常运转，提高了设备运转率。8.3 调整装置调整装置提供调整破碎机排料口大小作用。随着衬板的不断磨损，排料口尺寸也不断地变大，产品的粒度也随之变粗。现有顎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、锲铁调整装置、液压调整装置以及衬板调整。本设计采用垫片调整装置。图8.4 1肘板 2调整座 3调

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