1500×2000复摆颚式破碎机设计【2013年最新整理毕业论文】

洛阳理工学院毕业设计（论文） I 1500 2000 复摆颚式破碎机 摘 要 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，各工业部门对破碎机的需求进一步增长，研究复摆颚式破碎机具有很重要的意义。本毕业设计主要是为满足生产需求：进料口尺寸： 1500 2000 ；出料口尺寸：300 500 ；进料块最大尺寸： 1350 ；产量： 480t/h 而研究的。主要研究复摆颚式破碎机的运动分析、 V 带的选择，颚板、齿板磨损的分析，各种工作参数的选择，工作机构的优化。重点研究传动的设计和系统的优化。 关键词： 复摆颚式破碎机 ， 传动 ，颚板， 磨损 洛阳理工学院毕业设计（论文） II 1500 2000 JAW-FASHIONED CRUSHE ABSTRACT The domestic use jaw type breaker type are very many , But common traditional duplicate pendulum Jaw-fashioned Crushe. The duplicate pendulum jaw type breaker appearance had more than 140 years history , And consummates and the improvement unceasingly after the people long-term practice,Its structure pattern and the organization parameter are day by day reasonable, The structure simple, the manufacture is easy, the work reliably, the service convenient, therefore in profession use and so on the metallurgy, mine, building materials, chemical industry, coal is extremely widespread. Along with the modernized development, various industry sector further grows to the broken crushed stone demand, studies the duplicate pendulum Jaw-fashioned Crushe to have the very vital significance. This graduation project mainly is for meets the production need: Feed head size: 15002000 ； Discharge hole size: 300500 ； Feeding block greatest size: 1350 ； Output: 480 t/h . Mainly studies the duplicate pendulum Jaw-fashioned Crushe the movement analysis, V belt choice, the analysis which the Jaw-fashioned Crushe, the toothed rack wears, each kind of operational parameter choice, operating mechanism optimization. Key research transmission design and system optimization. KEY WORDS: Jaw-fashioned Crushe , Transmission , Jaw plate， Abrasion洛阳理工学院毕业设计（论文） III 目 录 前 言 . 1 第 1 章 概述 . 2 1.1 破碎机械的概念 . 2 1.2 颚式破 碎机的应用 . 3 1.3 复摆颚式破碎机 . 4 1.3.1 基本结构 . 4 1.3.2 工作原理 . 4 1.4 复摆颚式破碎机的特点 . 6 1.5 复摆颚式破碎机的现状与发展前景 . 7 第 2 章 结构参数的选择与计算 . 11 2.1 结构参数的选择 . 11 2.1.1 主要参数 . 11 2.1.2 钳角 . 11 2.1.3 动颚水平行程 s 与偏心轴的偏心距 r . 11 2.1.4 传动角 .12 2.1.5 破碎腔形状 .12 2.2 主要参数的设定 .13 2.2.1 偏心轴的转速 .13 2.2.2 破碎力的计算 .14 2.2.3 生产能力 .15 2.2.4 功率 .16 2.3 电动机的选择 .16 第 3 章 主要零部件的结构分析 .18 3.1 动颚 .18 3.2 齿板 .18 3.3 肘板 .19 3.4 调整装置 .19 第 4 章 传动 V 带的设计 .20 洛阳理工学院毕业设计（论文） IV 4.1 工作条件 .20 4.1.1 计算功率 .20 4.1.2 选 V 带型号 .20 4.2 求小、大带轮的基准直径 .20 4.3 确定中心距 a 和 V 带长度dL .21 4.4 校核小带轮包角 .21 4.5 确定 V 带的根数 .21 4.6 计算单根带的拉力0F .22 4.7 计算对轴的压力 .23 4.8 带轮的结构设计 .23 第 5 章 颚式破碎机的结构设计 .24 5.1 偏心轴的设计 .24 5.1.1 轴颈的确定 .24 5.1.2 偏心轴强度计算 .24 5.2 飞轮的设计 .26 5.3 推力板的设计与计算 .28 第 6 章 颚式破碎机的安装 .29 6.1 颚式破碎机的安装 .29 6.1.1 安装技术要求 .29 6.1.2 安装基本方法 .29 6.2 颚式破 碎机的试运转 .29 6.2.1 空载试运转 .30 6.2.2 负荷试运转 .30 结 论 .31 谢 辞 .32 参考文献 .33 外文资料翻译 .34 洛阳理工学院毕业设计（论文） 1 前 言 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。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，其结构得到不断的完善，而颚式破碎机的结构简单，安全可靠，石料可供破碎机来进行加工，来满足工程的需要。因此，在生产中广泛的引用。而工程上引用最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。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 2 破碎机是将开采的天然的石料按一定的尺寸进行破碎加工的机械。自第一台破碎机的出现，生产效率加快，既能满足安全条件，又能适应生产，大大加快了生产。 复摆颚式破碎机结构简单、制造容易、工作可靠、试用维修方便等优点，所以在冶金、矿 山、建材、化工、煤炭等行业使用非常广泛。 80 年代以来，我国对复摆颚式破碎机的研究和产品开发取得了较大的发展。在充分吸收外国产品特点的基础上，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颚式破碎机进行了重大改进，即通过降低动颚的悬挂高度，改善动颚的运动轨迹，减小破碎腔的啮角，增大破碎比，增大了动颚的水平行程，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。 近年来，随着露天开采比重的增加和大型挖掘机、大型自卸汽车的采用，露天矿运往破碎车间的矿石粒度达 1.5m 2m。 同时被开采的矿石的品位日益降低，要保持原有的生产量就必须大大增加开采量和破碎量，因此就使破碎机朝着大型、高生产率的方向发展。 在大型化方面国内外都已生产 1500mm 2100mm 规格的颚式破碎机。 而我们在这个设计中主要是为了满足进料口尺寸： 1500 2000 ；出料口尺寸： 150 300 ；进料块最大尺寸： 1350 ；产量： 450480t/h 的要求来满足生产的需要。 第 1 章 概述 1.1 破碎机械的概念 破碎机械是对固体物料施加机械力，克服物料的内聚力，使之破碎成小块物料的设备。 破碎机所施加的机 械力，可以使挤压力、劈裂力、弯曲力、剪切力、冲击力等。在一般的机械中大多是两种或者两种以上的机械力的综合，对于坚硬的物料，适宜采用产生弯曲和劈裂作用的破碎机械；对于脆性和塑洛阳理工学院毕业设计（论文） 3 性的物料，适宜采用产生冲击和劈裂作用的机械；对于粘性和韧性物料，适宜采用产生挤压和碾磨作用的机械。 在矿山工程和建设上，破碎机械多用来破碎爆破开采的天然石料，使这成为规定尺寸的矿石或碎石。在硅酸盐工业中，固体原料、燃料和半成品需要经过各种破碎加工，使其粒度达到各道工序所要求的以便进一步加工操作。 通常的破碎过程，有粗碎、中碎、细碎三种，其 入料粒度和出料粒度，如表 1-1 所示。其采用的破碎机相应的有粗碎机、中碎机、细碎机三种。 表 1-1 物料粗碎、中碎、细碎的划分（） 类别 入料粒度 出料粒度 粗碎 300 900 100 350 中碎 100 350 20 100 细碎 50 100 5 15 制备水泥、石灰时，细碎后的物料，还需要进一步粉磨成粉末。按照粉磨程度可分为粗磨、细磨、超细磨三种。所采用的粉磨机相应的有粗磨机、细磨机、超细磨机三种。 在加工过程中，破碎机的效率要比粉磨机的效率高的多，先破碎再粉磨，能显著的提高加工效率，也降 低电能消耗。 1.2 颚式破碎机的应用 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。颚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，既满足安全条件，又能适应生产，大大加快了生产。 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。 颚式破碎机主要用来破碎应力不超过 200MPa 的脆性物料。如铁矿石、金矿石、钼矿石、铜矿石、石灰石和白云石等。在建材工业中它主要用来破碎石灰石、水泥熟料、石膏、砂 岩等。 在粗碎作业，颚式破碎机主要与旋回破碎机竞争。若能满足产量要求，一般以选择颚式破碎机为宜；当产量较大时，再考虑选旋回破碎机。在中、洛阳理工学院毕业设计（论文） 4 细碎方面，对于产量较小的情况多数是选择颚式破碎机。 1.3 复摆颚式破碎机 1.3.1 基本结构 复摆颚式破碎机的主体机构由机架、偏心轴、动颚板、定颚板、肘板共五个机构组成。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、锁紧装置等。 结构示意图 如图 1-1 图 1-1 复摆颚式破碎机结构 示意图 1.3.2 工作原理 带轮与偏心轴固联成一整体，它是运动和动力输入构件，即原动件，其余构件都是从动件。当带轮和偏心轴绕轴线转动时，驱使输出构件动颚做平面复杂运动，从而将矿石压碎。 颚式破碎机的工作原理如图 1-2 所示，其由动颚板、定颚板、偏心轴及推力板组成。动颚板上部与偏心轴相连，下部由推力板支撑。偏心轴转动时，动颚板不仅对定颚板作往复摆动，同时还沿定颚板有很大幅度的上下运动。动颚板上各点的运动 轨迹如图 1-3 所示。动颚板上部的运动轨迹接近圆形，越向下水平运洛阳理工学院毕业设计（论文） 5 动幅度越小，运动轨迹也越呈椭圆形。 推力板动鄂板偏心轴定鄂板 图 1-2 复摆颚式破碎机结构图 图 1-3 复摆颚式破碎机运动轨迹示意图 洛阳理工学院毕业设计（论文） 6 1.4 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的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 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，其铸钢含锰量为洛阳理工学院毕业设计（论文） 7 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（ i 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2 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 2 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来才块石的生产率高。 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。 1.5 复摆颚式破碎机的现状与发展前景 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。为了改善颚式破碎洛阳理工学院毕业设计（论文） 8 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 Kun-kan 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 900 1200 颚式破碎机 。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 9 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。 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。 保证颚式破碎机最佳性能的根本因素是动颚有最佳的运动特性。这个特性又是借助机构优化设计所得到的。因此，颚式破碎机机构优化设计是保证破碎机有最佳性能的根本方法。 上海建设路桥机械设备有限公司（简称上建）开发了颚式破碎 机 CAD软件，借助其中机构优化设计模块对各种规格的破碎机进行优化设计，得到了最佳的动颚运动特性。实 践结果表明，破碎机性能有显著提高。该厂山宝牌颚式破碎机销往欧美各大洲以及东南亚各国，产品基本上达到世界先进水平。目前，计算机在国内各 厂 家已基本普及，但颚式破碎机机构优化设计尚未得到广泛应用。我相信，在上建实践结果的拉动下，各厂家会积极采用破碎机机构优化设计的好办法。 国内颚式破碎机的机重普遍高于国外同规格的破碎机。减轻机重也是一个重要课题 。 颚式破碎机机架占整机重量很大比例（铸造机架占 50%、焊接机架占 30%）。国外颚式破碎机都是焊接机架，甚至动颚也采用焊接结构。国内前几年掀起一股用铸造机架代替焊接机架的 势头，这无疑是一种倒退行为。此外，铸钢是一种高能耗的工艺过程，从节约能源的角度也应大力发展焊接机架。颚式破碎机采用焊接机架 才 是 长远 发展 的正确 方向。另外， 机架结构设计不合理也是使机重增加的重要原因。机架结构设计首先应以受力为依据，在满足强度、刚度的条件下，力求减轻重量。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 10 动颚也是破碎机重量较大的零件，而且结构复杂 ，动 颚结构设计也应以动颚受力为依据，在满足强度、刚 度 要求的条件下，尽量减轻重量。根据动颚受力分析可 知 ，最大破碎力作用在动颚轴承偏上处，由此往上（头部）受力越来越小。 动颚的加强筋布置方式，也应 按上述受力要求设计。已有的颚式破碎机加强筋横向厚度从上到下厚度一样。为符合受力条件，又满足重量轻的要求，可采用变厚度加强筋。即靠上部（头部）的加强筋厚度应小，越往下厚度越大。就是说，改原来矩形加强筋为梯形加强筋，这样会减轻动颚重量又保证有足够的强度。动颚两轴承之间部位的壁厚可适度减薄，借以减轻重量。 此外，应加强机架、动颚有限元 件 的研究，进行机架、动颚有限元 件优化设计，达到机架、动颚重量轻又有高度的可靠性。其它，还有破碎腔、破碎机动力平衡等等都可以借助计算机进行优化设计。总之，应采用现代的设计方法代替原 有的常规设计方法。 再者，由于焊接、铸造、热处理工艺等因素也都会对破碎机产生影响。所以 ， 我们应提高设计制造工艺等综合水平以及采用液压调整排料口和液压保险，逐步使国产颚式破碎机达到世界一流水平。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 11 第 2 章 结构参数的选择与计算 2.1 结构参数的选择 2.1.1 主要参数 根据毕业设计的要求，已知条件如下： 进料口尺寸： 1500 2000 出料口尺寸： 300 500 最大进料粒度： 1350 产量： 450 480 t/h 2.1.2 钳角 破碎机的活动鄂板与固定鄂板间的夹角 成为钳角。 钳角大小直接影响生产率和破碎腔高度。钳角小能提高生产率，但在一定的破碎比条件下，又增加了破碎腔高度；钳角大会使破碎腔高度降低，但生产率也下降了。另外，钳角最大也不能超出咬住物料的允许值，故一般钳角取值为： 1max tan2 （ 2.1） 式中： 齿板与物料间的摩擦系数 实际生产中为安 全起见，复摆颚式破碎机的钳角通常取理论值的 65%，即： 221865.0 max 在本设计中我选择钳角为 22 。 2.1.3 动颚水平行程 s 与偏心轴的偏心距 r 动颚水平行程对破碎机生产率影响较大，排料口水平行程小会降低生产率；但也不能太大，否则在排料口的物料由于过多而使破碎力急剧增加，致使机件过载损坏，并且没得到完全的破碎，破碎不充分达不到要求。实际上，动颚 行程常根据经验数据来确定。通常，对于大型颚式破碎机：s =25 45 ；中小型破碎机： s =12 15 。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 12 在本设计中我们选择 s =30 。 偏心距对破碎机生产率和传动功率都有影响。在其它条件相同的情况下，增大偏心距可使动颚行程增加而提高生产率，但也因此增加功率消耗。在传统设计中，偏心距是由动颚行程通过画机构图来初步确定的。在这个破碎机的设计中我根据机构图选择 r = mm20 。 2.1.4 传动角 传动角大小影响着机构的传动效率。在推力板长度一定的情况下 ,加大传动角会提高机构的传动效率 ,但必须要求偏心距增大才能保证行程的要求 ,这就导致动颚衬板上部水平行程的偏大 ,物料的过粉碎引起排料口的堵塞 ,使功耗增加。同时 ,也将使定颚衬板下部加速磨损。因此传动角取 : 00 5545 在此设计中我们选择 050 。 2.1.5 破碎腔形状 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，如图 2-1 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位置，水平线表示物料在陆续向下运动时所占据的位置。 (a) (b) 图 2-1 破碎腔形状示意图 （ a）直线型破碎腔：（ b）曲线型破碎腔 由图 2-1（ a）可以看出，在直线型破碎腔钟，各连续的水平面间形成洛阳理工学院毕业设计（论文） 13 的梯形断面的体积向下依次递减。物料间的空隙也 逐渐减小，而动颚的摆动行程和压碎力却逐渐增大，物料到排矿口附近的排料速度就减慢，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端磨损的主要原因。 图 2-1（ b）表示曲线型破碎腔，它是将固定颚衬板改成曲形，曲线是按破碎腔的钳角从上向下逐渐减小的原则设计。在曲线型破碎腔中，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，因此物料间的空隙增大，有利于排料。 在本设计中，我们选择直线型破碎腔。 2.2 主要参数的设定 2.2.1 偏心轴的转速 对于颚式破碎机，动颚的摆动次数是 由偏心轴的转速来决定的。在一定范围内，偏心轴转速的增加，破碎机的生产能力相应的增加。 为了求得偏心轴的转速，可做如下假说： 1 由于颚身较长摆动幅度不大，因此假定动颚作平移运动，钳角不变； 2 动颚离开固定颚时，已破碎的物料呈梯形断面的棱柱体靠自重自由落下。 图 2-2 颚式破碎机物料梯形截面棱柱体 由图 2-2 知，为了不妨碍物料排出，物料棱柱体落下时必须满足的条件为：活动颚板在离开的时间 t 内，破碎物料必须 落下的高度为 h ；当偏心洛阳理工学院毕业设计（论文） 14 轴转动一圈时，活动颚摆动两次。 设 n 为动颚每分钟摆动的次数，则动颚一此单向摆动的时间为： nnt 306021 （ 2.2） 式中 t 动颚一次单向被动的时间， s ； n 动颚每分钟的摆动次数， min/r 。 棱柱体在其自重作用下自由地通过排矿口的时间 : 由于 2121 gth ,则： ght 21 （ 2.3） 令 tt 1 ，则可以求得理论上生产能力最高的动颚的摆动次数为： ghn230 （ 2.4） 式中 h 破碎物料落下的高度， m ： g 重力加速度， 2/sm 。 由图 2-2 可知： tansh （ 2.5） 式中 s 动颚下端的行程， m 。 把 h 值代入式（ 2.4）中，简化得： sntan5.66 代入参数得 min/211 rn 。 2.2.2 破碎力的计算 由于破碎力的计算与许多因素有关，因此，用理论公式求得的破碎力与实际相差较大，因此多用实验分析的方法求破碎力。 根据复摆颚式破碎机的实验综合分析后，求得最大破碎力为： HLKF max (2.6) 式中 物料抗压强度， aMP H 破碎腔有效高度， mm 洛阳理工学院毕业设计（论文） 15 L 破碎腔的有效宽度， mm K 物料填充系数， .3024.0 K 已知： mmH 2000 mmL 2000 取 24.0K 由表 2-1，可取 MPa100 代入数据得， kNF 480024.02000200020100m a x 当计算破碎机零件时，考虑冲击载荷的影响，应将maxF增大 %50 ，因此，破碎机的计算破碎力为： kNF js 7 2 0 05.14 8 0 0 表 2-1 物料的强度 物 料 抗压强度（ MPa ） 石英 274 304 石灰石（密） 98 147 石灰石（疏） 19.6 58.8 砂岩（最硬） 14.7 19.6 砂岩（硬） 9.8 14.7 砂岩（中硬） 5.88 9.8 砂岩（不硬） 3.92 5.88 2.2.3 生产能力 颚式破碎机的生产能力是指在单位时间内能破碎物料的数量，也称为 产量或生产率。颚式破碎机的生产能力是以动颚摆动一次，从破碎腔中排出一个松散的棱柱体的物料为计算依据。 由 图 2-2，动颚摆动一次，排出的棱柱体断面积为： assehseeF t a n222 )( (2.7) 洛阳理工学院毕业设计（论文） 16 棱柱体的长度即为破碎腔的长度 L ,因此棱柱体的体积为： ta n2 )2( seLsLFV (2.8) 动颚每分钟摆动 n 次，则破碎机的生产能力为： nFLQ 60 式中 Q 破碎机的生产能力， ht/ ； 破碎物料的密度， 3/mt 。 代入参数得 htQ /483 表 2-2 物料的密度 物料名称 物料的密度（ 3/mt ） 物料名称 物料的密度（ 3/mt ） 大块石灰石 1.6 2 石膏 1.3 1.4 中小块石灰石 1.2 1.5 含石英的矿石 1.6 立窑熟料 1.2 1.4 铁矿石 2.1 2.4 回转窑熟料 1.45 生料 1.1 干粘土 1.6 水泥 1.4 干矿渣 0.9 原煤 0.85 2.2.4 功率 复摆鄂式破碎机的需要的功率 N 与很多因素有关，例如：规格（ LB ）、偏心轴转速 n 、啮角 a 、动鄂下端水平行程 s 、偏心距 r 、以及破碎机的物理机械性能、粒度特征、破碎齿板表面形状和齿形参数等，都会影响功率消耗。迄今，一些功率计算公式大多属于经验公式的范畴。 我们用应用最广泛的维雅德 Vianl 公式： m ax0114.0 LDN a (2.9) 式中：aN为鄂式破碎机主电机功率（安装功率） kW ； L 为破碎机进料口长度 cm ；为最大给料粒度 cm 。 所以， kWN a 8.3071352000114.0 2.3 电动机的选择 JR 中型绕线转子异步电动机主要用于驱动各种不同的机械，如卷扬洛阳理工学院毕业设计（论文） 17 机、压缩机、破碎机、球磨机、运输机械和其它设备，并可供煤矿、机械、工业、发电机及工矿企业原动机之用。所以非常适合作为破碎机的原动力。 在满足额定功率的条件下，还要考虑其它方面的因素。 选用 JR148-6型号的电动机。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 18 第 3 章 主要零部件的结构分析 3.1 动颚 动颚是破碎机重要件之一，也是一个结构较复杂的零件。如果说破碎机机构优化设计师保证破碎机性能优越的最根本因素，那么最合理的动颚结构式保证破碎机性能优越的充分条件。 经长期运转实践，发现动颚是在其下部肘座偏上处，即在 -截面附近产生裂纹。根据动颚受力分析可知，动颚上最大作用力位于 -截面附近，而且从直观可知，此截面面积又比较小，因此产生较大的作用力，致使在此损坏（图 3-1）。 图 3-1 破碎机动颚示意图 颚式破碎机动颚结构形状和尺寸，主要取决于两个因素：其一是动颚受力；其二是动颚的制造工艺和外观。前者是保证动颚强度和刚度的最根本依据，在满足此要求的基础上，动颚质量越小，特别是其回转中心离重心越近越好。同时还要考虑工艺性以及外观等。 3.2 齿板 齿板也叫衬板，是破碎机中直接与矿石解除的零件，结构虽然简单，但它对破碎机的生产率、比能耗，产品粒度组成和粒形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，因此磨损的非常厉害，为延长它的使用寿命，可以从两方 面来研究；一是从材质上找到高耐磨性能材料；二是合洛阳理工学院毕业设计（论文） 19 理确定齿板的结构形状和几何尺寸。 现有的颚式破碎机上所使用的齿板，一般是采用 ZGMn13。其特点是：在冲击载荷作用下，具有表面硬化性，行程既硬又耐磨表面，同时仍能保持其内层金属原有的韧性，因此它是破碎机上用得最普遍的材料。 齿板横断面结构形状有两种：平滑表面和齿形表面。大型颚式破碎机都是采用圆弧齿。 3.3 肘板 破碎机肘板有三个作用：一是传递动力；二是当非破碎物进入破碎腔时，肘板可先行折断，从而保护机器其他零部件，因此它是破碎机保险件；三是更换不同长度的肘 板，可调整排料口大小。 肘头与肘垫的结构形式，一般有两种：滚动型和滑动型。 3.4 调整装置 调整装置供调整破碎机排料口大小用。随着衬板的不断磨损，排料口尺寸也不断地变大，而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，当要求得到不同粒度产品时，也需要调整排料口大小。现有颚式破碎机的调整装置主要有：垫片调整装置、楔块调整装置。本设计中我选用楔块调整装置。 楔块调整装置是借助后肘板座与机架后壁之间的两个垂直放置的楔块作相对运动，来实现破碎机排料口的调整。洛阳理工学院毕业设计（论文） 20 第 4 章 传动 V 带的设计 4.1 工作条件 颚式破碎机主要是用来破碎矿石，承受很大的冲击载荷，载荷变动很大，两班制工作。 由已知条件 知： kWP 310 , 转速 min/9831 rn ，从动轴的 转度为min/2112 rn ，每天的工作时间大概为 16h 。 表 4-1 工作情况系数 工 作 机 原 动 机 载荷性质 机器举例 一天工作时间 10 10 16 16 10 10 16 16 载荷变动很大 破碎机（旋转式、颚式等）；球磨机；棒磨机；起重机；挖掘机；橡胶辊压机 1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8 4.1.1 计算功率 查表 4-1 得 4.1AK kwkwPKP Ac 4343104.1 4.1.2 选 V 带型号 根据 kwPc 434， min/9831 rn ，查出此标点位于 25N 窄 V 带 (有效宽度制 )区域内。所以选用 25N 窄 V 带 (有效宽度制 )。 4.2 求小、大带轮的基准直径 考虑结构紧凑，取小带轮直径 4001 dd 。 验算带速 v smndv d /6.201 0 0 0601 0 0 06 0 0 11 满足要求 。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 21 计算从动轮直径2dd 5.18634002119831212 dd dnnd 选标准直径 18002 dd，对带速2n影响不大。 4.3 确定中心距 a 和 V 带长度dL 由 )(7.021 dd dd 0a )(221 dd dd ，初步选取中心距 44000 a。 则所需要的基准带长0L mmaddddaL dddd36.1236536.111345488004400440018001800400244002422202122100 查表，取带的基准长度 12700dL。 计算实际中心距 mmLLaa ip 5.45672 1236512700440020 确定中心距的调整范围 4544.5 a 5116 4.4 校核小带轮包角 1204.1623.575.456714001803.57180 00121 a dda dd ，合用 4.5 确定 V 带的根数 由公式知 Lc KKPP Pz 00 由表 4-2，查得， mmd d 4001 ， min/9501 rn 及 min/10002 rn 时单根 V 带的额定功率分别为 kW76.49 和 kW52.51 ,则 min/983 rn 时额定功率可用线性插值法求出。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 22 kWP 912.50)950983(9501000 76.4952.5176.490 由表 4-2 查得， kWP 75.40 查表 4-3 得， 95.0K 查表 4-4 得， 10.1LK,则 76.710.195.075.4912.50 434 z 取 8z 表 4-2 25N、 25J 型窄 V 带的额定功率 1n -1min/ r mmdd /1 i 400 425 1.95 3.38 3.39 以上 1P 0P 950 49.76 54.52 4.49 4.75 1000 51.52 56.41 4.72 5.00 表 4-3 小带轮包角修正系数 包角 / 180 170 160 150 140 K 1.00 0.98 0.95 0.92 0.89 表 4-4 带长修正系数 LK (有效宽度制窄 V 带 ) mmLe / 带 型 25N、 25J 12060 1.09 12700 1.10 4.6 计算单根带的拉力0F 由公式 20 15.2500 qvvz PKF c 查表 4-5，得 mkgq /57.0 ，因此 洛阳理工学院毕业设计（论文） 23 Nqvvz PKF c 7.21926.2057.06.208 434195.0 5.250015.2500 220 4.7 计算对轴的压力 NzFQ o 4.428472 4.162s i n87.219222s i n2 10 4.8 带轮的结构设计 图 4-1 小带轮结构图 洛阳理工学院毕业设计（论文） 24 第 5 章 颚式破碎机的结构设计 5.1 偏心轴的设计 5.1.1 轴颈的确定 颚式破碎机用于原矿的粗碎 作业，由于该机偏心轴上的密封套等存在一些结构缺陷，致使偏心轴、密封套、飞轮经常出现磨损，而且修复周期长，影响生产的正常进行，机器运转时，两飞轮之间会产生较大的破坏力，因此应该尽量减少应力集中对偏心轴的影响，因此可以加大过滤圆角。 按下式确定动颚轴颈 3 n)3933( Pd （ 5.1） 式中 P 破碎机电动机功率， Wk ； n 偏心轴每分钟转速， min/r 。 由已知条件知： m in/211,310 rnkWP 代入公式（ 5.1）得， mmPd 444211 1031039n39 3 33 取 mmd 460 。 5.1.2 偏心轴强度计算 鉴于皮带拉力，飞轮与皮带轮的重量相对破碎力在偏心轴的分力来说其值甚小，为了方便起见可略去不计，这样，偏心轴的受力、扭矩、弯矩及当量弯矩就可按照图 5-1 所示进行分析计算。 求支承的反作用力 kNkNFR 3600272002m a x 求弯矩 mNmNRLM w 17910005.49736001 求扭矩 洛阳理工学院毕业设计（论文） 25 mNmNnPT 9.1 4 0 1 02113101055.91055.9 33 当量弯矩 mNmNTMM w 7.1 7 9 1 0 1 9)9.1 4 0 1 06.0(1 7 9 1 0 0 0)( 2222 校核轴径 mmmmMd b 3773551.0 107.1 7 9 1 0 1 91.0 3331 460 求许用弯曲应力 w1 nK bw 11 式中 1 为弯曲疲劳极限，材质为 40Gr，经高频淬火加调质处理后其 1 =1100MPa n 安全系数，取 n=1.8； 表面质量系数 取 =0.9 1.8=1.62； b 受弯矩作用时的绝对尺寸系数，查表得 54.0b； K 受弯 矩作用时的有效应力集中系数，查表得 69.1K 所以有 MP aw 33.31669.18.1 54.062.11 1 0 01 求断面系数 W 333 9 5 5 1 0 9 54603232 mmdW 危险截面的弯矩应力 MP aMP aWMw 5.1879 5 5 1 0 9 5 107.1 7 9 1 0 1 9 3 MPa33.316 即w MPaw 33.3161 因此，由上可得偏心轴的设计符合强度要求。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 26 图 5-1 偏心轴的受力计算 5.2 飞轮的设计 颚式破碎机是间断工作的机器，因此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，并且使机械速率不致波动太大，因此在偏心轴上装有飞轮。飞轮在空行程中储存能量，在工作行程中则释放能量，这样就可以使电动机的负荷均匀。 设动颚在孔行程和部分无载荷的工作行程时间 1t 秒内的功率消耗为1N 千瓦，动颚在工作行程的破碎时间 2t 秒内的功率消耗为 2N 千瓦，电动机的功率为 N 千瓦，并且 1N N 2N 。 动颚在 1t 秒时间内， 1N N 的情况下，多余的功率使飞轮的能量增加。如果空运阶段开始时，飞轮的角速度等于 min ，在空运阶段结束时，飞轮的角速度增为max。在有载荷运转 N 2N 的情况下，飞轮就输出能量。飞轮的角速度就由 max 降为 min 。 由此，可得能量平衡方程式： )(2/102102 m i nm a x111 JtPPt 或 02111 1 0 21 0 2 JtPPt （ 5-2） 1791000 mN 14010.9 mN 1791019.7 mN 洛阳理工学院毕业设计（论文） 27 式中 J 飞轮的转动惯量， 2mkg ； 飞轮的平均速度，2 minmax ； 0 速度不均匀系数，2 m inm ax0 。 对于颚式破碎机，取 05.001.00 。 飞轮储存的能量为： 0211 )(102 JPPt (5-3) 考虑摩擦损失的机械效率 为： PPP 1 (5-4) 代入公式（ 5.3）中，得飞轮所需要的转动惯量： 021102 PtJ (5-5) 机械效率 85.075.0 。 从理论力学可知，飞 轮的转动惯量： 2GDJ (5-6) 式中 G 飞轮质量， kg D 飞轮直径， m J 转动惯量， 2mkg 。 将式（ 5.5）代入式（ 5.6），求得 飞轮质量 kgG ： 202 1210244 DPtgDgJG （ 5-7） 式中 g 重力加速度， 2/81.9 smg 。 对于复摆颚式破碎机，可以近似认为ntt 3021 ，单位 s ，代入公式（ 5.7），得 20361011 DnPG （ 5-8） 由已知条件可知： min/211 rn ， mD 8.1 ， kwP 310 。取 05.00 ，洛阳理工学院毕业设计（论文） 28 80.0 ，代入公式（ 5-8），得： kgG 17858.105.0211 80.03101011 236 设计飞轮时，根据已知的皮带轮直径给定飞轮直径 D ,然后按下式（ 5-9），计算飞轮的其它尺寸（如图 5-2） DrGbH ff （ 5-9） 由已知条件可得， mmbf 2.238，取 33 /103.7 mkgr ，代入公式（ 5-9），计算得： mmD r bGHff6.1812382.0103.78.1 1785 3 图 5-2 飞轮几何尺寸的计算 5.3 推力板的设计与计算 推力板是颚式破碎机中构造最简单、成本最低的零件。一般都是用它作为保险零件，因此计算时要降低其安全系数。推力板的材料为 HT150200，其许用压应力 MPaP 90 。 对推力板按下式计算，其强度： PBF （ 5-10） 式中 B 推力板（肘板）宽度，由动颚宽度决定， m ； 肘板厚度， m P 肘板计算许用压应力， MPa ， PP )3.125.1( 由已知得： mB 8.1 ， m1 ，代入公式（ 5-10），得 M P aF 06.21903.11.08.1 洛阳理工学院毕业设计（论文） 29 第 6 章 颚式破碎机的安装 6.1 颚式破碎机的安装 6.1.1 安装技术要求 颚式破碎机的安装主要技术要求是： （ 1）机架安装的水平度公差为：横向不足大于 mmm /15.0 ； 纵向不大于 mmm/3.0 ；组合机架在联接螺栓拧紧后，对口结合面局部间隙不大于mm1.0 。 （ 2）偏心轴部件在安装前应根据设计及装配工艺质量的基本要求，对其加工精度和配合公差进行测量，视检查情况安排主要零件的装配工艺。 （ 3）偏心轴的滚动轴承中心线及动颚主轴的滚动轴承中心线水平度公差不大于 mmm/1.0 ，各轴承间的同轴度公差不大于 mm06.0 。 （ 4）动颚主轴中心线与偏心轴中心 线之间的平行度公差应小于mm2.0 。 （ 5）皮带轮和飞轮端面对于偏心轴中心线的不垂直度不大于 100:02.0 ，两杆中心线对于 偏心 轴中心线的不垂直度不大于 100:03.0 。 6.1.2 安装基本方法 小型颚式破碎机是整体安装的；而大型颚式破碎机，应先将零件组装成部件，然后对部件进行组装。 6.2 颚式破碎机的试运转 颚式破碎机安装完毕后，应按规定进行各种检测。密封和强度试验（螺纹连接、密封、润滑及冷却系统）、空 载试运转，负荷试运转，其中主要是空载及负荷试运转，合格后就可以移交使用。 试运转应在二次灌浆混凝土达到足够的强度后才允许进行。 试运转前必须进行仔细检查。检查所有螺栓连接是否紧固，检查排料口大小是否合适；检查安全防护系统是否完善；润滑及冷却系统是否正常；洛阳理工学院毕业设计（论文） 30 检查活动零件有无触碰固定零件的情况；机构中有无杂物；还要检查电动机的旋转方向是否正常。当确认一切正常后，先对电动机进行 1 2 小时试运转，无问题后，即可开润滑系统、冷却系统，挂上皮带，启动破碎机，进行空载试运转。 6.2.1 空载试运转 颚式破碎机在空载下连 续运行 6 小时达到下列结果时才算合格。 （ 1）按启动程序启动和停车，各有关连锁系统均符合设计要求； （ 2）整机运转平稳，无异常声响，运动件间相互作用正确； （ 3）润滑系统工作，润滑材料能正常到达各个润滑部位，无漏油，油压、油温稳定正常； （ 4）冷却系统正常，无漏油渗水现象； （ 5）轴承工作正常，无异常振动和响声，温升在规定范围内； （ 6）飞轮转动平稳，所有调整机构灵活并能达到规定的调整范围； （ 7）试验期间电流表指针在允许波动范围内，并且符合要求。 6.2.2 负荷试运转 空载试运转合格后，即可按规定进行负 荷试运转。颚式破碎机负荷运转一般是 8 小时。在负荷试运转时，开始应将排料口调到最小位置，随着加料而逐渐加大排料口。加料要均匀，粒度符合设计规定，并严防金属硬物进入破碎腔内。 负荷试运转除应符合空载试运转的全部要求外，还须达到如下要求。 （ 1）动颚摆动平稳，无显著的冲击声； （ 2）给矿位置正确，排矿正常，产品粒度符合要求，产量大致符合设计规定； （ 3）轴承温升不超过 40。 负荷试运转将结束前，要停止喂料，待破碎腔内物料全部排出后，才可停车。停车后检查并拧紧各部位连接螺栓。洛阳理工学院毕业设计（论文） 31 结 论 对复摆式破碎机的设计以及 相关的研究，是我对大学所学的知识进行的一个系统的整合和总结，以及运用的一个尝试，这不仅提高了我的独立思考，动手实践，研究创新的能力，还培养了团结协作，大胆尝试等良好的习惯。 一台机器的完整设计是要涉及到各个方面的知识的，在大学最后这段有限的时间，迅速积累、充分准备是很难的，我们只有不懈的努力，尽力的改正不足，使其尽可能完善，在许许多多的零件中，即使是最小的，哪怕是一个小小的螺钉、焊缝之类的，如果因为强度不够，材料选取不当，寿命比较短，结构工艺性方面有缺陷，配合不能满足要求，未考虑拆卸，修整问题等，最终都会使 机器工作性能下降，出现故障甚至报废。所以，在这方面我做的工作还是很不够的。 另外，一台机器的真正推广使用，还要对其成本，即经济性，可行性进行分析。还有外观，对环境的污染，对工作环境的要求，维修的技术难度，方便程度等等。所以，我的设计只能是理论上的一个尝试。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 32 谢 辞 非常感谢王保良老师 ，在这几个月毕业设计的日子里，对我们的耐心的关怀与辅导。在这三年的大学生涯中， 以前学的专业知识，对于我们来说像一盘散沙，杂乱无章没有系统性。但是在王老师的悉心辅导下，使我们对自己的知识进行了整理、组织，使我的知识结构更加明 朗化、体系化了。 谨向王老师表示崇高的敬意和衷心的感谢！谢谢王老师在我们毕业设计过程中给与我的极大地帮助。 还有，要感谢在大学期间所有传授我们知识的老师，是你们的悉心教导使我们有了良好的专业课知识，这也是毕业设计得以完成的基础。 通过此次的毕业设计，我学到了很多知识，在毕业设计过程中，通过查资料和搜集有关的文献，培养了自学能力和动手能力。并且由原先的被动的接受知识转换为主动的寻求知识，这可以说是学习方法上的一个很大的突破。在以往的传统的学习模式下，我们可能会记住很多的书本知识，但是通过毕业设计，我们学 会了如何将学到的知识转化为自己的东西，学会了怎么更好的处理知识和实践相结合的问题。 最后，我要感谢所有的教过我的老师们，感谢您们的辛勤培育和无微不至的关怀，是你们的高尚品德和人格魅力影响了并改变了我。在以后的学习、生活、工作中，我将牢记您们的谆谆教诲，不断学习，不断进步。在此 ,衷心地祝福和感谢你们 ! 洛阳理工学院毕业设计（论文） 33 参考文献 1 刘建寿，赵红霞水泥生产粉碎过程设备武汉：武汉理工大学出版社， 2005.6 2 郎宝贤，郎世平破碎机北京：冶金工业出版社， 2008 3 朱昆泉，许林发 建材机械工程手册武汉：武汉工业大学出版社，2000 4 吴宗泽机械设计北京：中央广播电视大学出版社， 2005 5 机械设计手册编委会机械设计手册（新版）北京：机械工业出版社， 2004 6 张建中，何晓玲机械设计基础课程设计北京：高等教育出版社，2009 7 陈于萍，周兆元互换性与测量技术基础北京：机械工业出版社，2010.7 8 任德斌材料力学大连：大连理工大学出版社， 2009 9 吕烨，许德珠机械工程材料北京：高等教育出版社， 2008 10 梁俊有，李洪波 CAD 工程设计呼和浩特：远方出版社， 2005 11 王定保机械制图及 AutoCAD 绘图北京：人民邮电出版社， 2009 12 赵红霞，任海军建材机械设备的安装与维修洛阳：洛阳理工学院， 2011.6 13 秦峰复摆式颚式破碎机传动角与排料口的关系有色金属（选矿部分）， 2011,70 71 14 韩春明复摆颚式破碎机的改造有色冶金节能， 2003.2，（ 20） 1,53 55 15 严生，常捷，程麟新型干法水泥厂工艺设计手册北京：中国建材工业出版社， 2007 16 秦邦宪最新破碎机设计生产新工艺新技术与故障诊断排除及质量检验北京：中国机械出版社， 2009 洛阳理工学院毕业设计（论文） 34 外文资料翻译 NC Technology 1、 Research current situation of NC lathe in our times Research and development process to such various kinds of new technologies as numerical control lathe , machining center , FMS , CIMS ,etc. of countries all over the world, linked to with the international economic situation closely. The machine tool industry has international economy to mutually promote and develop, enter 21 alert eras of World Affairs, the function that peoples knowledge plays is more outstanding , and the machine tool industry is regarded as the foundation of the manufacturing industry of the machine, its key position and strategic meaning are more obvious. Within 1991-1994 years, the economic recession of the world, expensive FMS, CIMS lowers the temperature, among 1995-2000 years, the international economy increases at a low speed, according to requisition for NC lathe and the world four major international lathes exhibition in order to boost productivity of users of various fields of present world market (EMO , IMTS , JIMTOF , China CIMT of Japan of U.S.A. of Europe), have the analysis of the exhibit, there are the following several points mainly in the technical research of NC lathe in our times: (1) Pay more attention to new technology and innovation Worldwide , are launching the new craft , new material , new structure , new unit , research and development of the new component in a more cost-effective manner, developmental research of for instance new cutter material , the new electric main shaft of main shaft structure , high speed , high-speed straight line electrical machinery ,etc. Regard innovating in improvement of the processing technology as the foundation, for process ultra and hard difficult to cut material and special composite and complicated part , 洛阳理工学院毕业设计（论文） 35 irregular curved surface ,etc. research and develop new lathe variety constantly. (2) Improve the precision and research of machine tooling In order to improve the machining accuracy of the machining center , are improving rigidity of the lathe , reduction vibration constantly, dispel hotly and out of shape, reduce the noise , improve the precision of localization of NC lathe , repeat precision , working dependability , stability , precision keeping, world a lot of country carry on lathe hot error , lathe sport and load out of shape software of error compensate technical research, take precision compensate , software compensate measure improve , some may make this kind of error dispel 60% already. And is developing retrofit constantly, nanometer is being processed. (3) Improve the research of the machine tooling productivity World NC lathe, machining center and corresponding some development of main shaft , electrical machinery of straight line , measuring system , NC system of high speed, under the prerequisite of boosting productivity. (4) What a lot of countries have already begun to the numerical control system melt intelligently, openly, study networkedly A、 elligent research of the numerical control system Mainly showing in the following aspects: It is intelligent in order to pursue the efficiency of processing and process quality, the self-adaptation to the processing course is controlled, the craft parameter produces research automatically； Join the convenient one in order to improve the performance of urging and use intelligently, to the feedback control , adaptive operation , discerning automatically load selects models automatically , since carries on research whole definitely ,etc. of the electrical machinery parameter； There are 洛阳理工学院毕业设计（论文） 36 such research of the respect as intelligent automatic programming , intelligent man-machine interface , intelligence diagnosing , intelligent monitoring ,etc. B、 The numerical control system melts and studies open Mainly showing in the following aspects: The development of the numerical control system is on unified operation platform, face the lathe producer and support finally, through changing, increasing or cutting out the structure target(numerical control target ), form the seriation, and can use users specially conveniently and the technical know-how is integrated in the control system, realize the open numerical control system of different variety , different grade fast, form leading brand products with distinct distinction. System structure norm of the open numerical control system at present, norm , disposing the norm , operation platform , numerical control systematic function storehouse and numerical control systematic function software developing instrument ,etc. are the core of present research to pass through. C、 Meeting the manufacture system of the production line , demand for the information integration of the manufacturing company networkedly greatly of numerical control equipment, it is a basic unit of realizing the new manufacture mode too. 2、 Classification of the machining center （ 1） Process according to main shaft space position when it classifies to be as follows, horizontal and vertical machining center. Horizontal machining center, refer to the machining center that the axis level of the main shaft is set up . Horizontal machining center for 3-5 sport coordinate axis, a common one three rectilinear motion coordinate axis and one turn the coordinate axis of sports round (turn the workingbench round), it can one is it is it finish other 4 Taxi processing besides installing surfaces and 洛阳理工学院毕业设计（论文） 37 top surfaces to insert to install in work piece, most suitable for processing the case body work piece . Compared with strength type machining center it, the structure is complicated, the floor space is large, quality is large, the price is high. Vertical machining center, the axis of the main shaft of the vertical machining center, in order to set up vertically, its structure is mostly the regular post type, the workingbench is suitable for processing parts for the slippery one of cross, have 3 rectilinear motion coordinate axis generally , can find a room for one horizontal numerical control revolving stage (the 4th axle ) of axle process the spiral part at workingbench. The vertical machining center is of simple structure, the floor space is small, the price is low, after allocating various kinds of enclosures , can carry on the processing of most work pieces . Large-scale gantry machining center, the main shafts are mostly set up vertically, is especially used in the large-scale or with complicated form work piece , is it spend the many coordinate gantry machining center to need like aviation , aerospace industry , some processing of part of large-scale steam turbine. Five machining centers, this kind of machining center has function of the vertical and horizontal machining center, one is it after inserting , can finish all five Taxi processing besides installing the surface to install in work piece, the processing way can make form of work piece error lowest , save 2 times install and insert working, thus improve production efficiency , reduce the process cost. (2)Classify by craft use Is it mill machining center to bore, is it mill for vertical door frame machining center , horizontal door frame mill the machining center and Longmen door frame mill the machining center to divide into. Processing technology its rely mainly on the fact that the door frame is milled, used in case body, shell and various kinds of complicated part special curve and large 洛阳理工学院毕业设计（论文） 38 processes , curved surface of outline process, suitable for many varieties to produce in batches small. Complex machining center, point five times and compound and process mainly, the main shaft head can be turned round automatically, stand, lie and process, after the main shaft is turned round automatically, realize knowing that varies in the horizontal and vertical direction. (3)Classify by special function Single workingbench , a pair of workingbench machining center； Single axle , dual axle , three axle can change machining center , main shaft of case； Transfer vertically to the tower machining center and transfer ； One hundred sheets of storehouses adds the main shaft and changes one one hundred sheets of machining centers； One hundred sheets of storehouses connects and writes hands to add the main shaft and change one hundred sheets of machining centers； One hundred sheets of storehouses adds the manipulator and adds one pair of main shafts to transfer to the tower machining center. 3、 Development trend of the current numerical control lathe At present, the advanced manufacturing technology in the world is rising constantly, such application of technology as ultrafast cutting , ultraprecision processing ,etc., the rapid development of the flexible manufacturing system and integrated system of the computer one is constant and ripe, have put forward higher demand to the process technology of numerical control. Nowadays the numerical control lathe is being developed in several following directions. （ 1） The speed and precision at a high speed , high accuracy are two important indexes of the numerical control lathe , it concerns directly that processes efficiency and product quality. At present, numerical control system 洛阳理工学院毕业设计（论文） 39 adopt-figure number, frequency high processor, in order to raise basic operation speed of system. Meanwhile , adopt the super large-scale integrated circuit and many microprocessors structure, in order to improve systematic data processing ability , namely improve and insert the speed and precision of mending operation. Adopt the straight line motor and urge the straight line of the lathe workingbench to be servo to enter to the way directly, it is quite superior that its responds the characteristic at a high speed and dynamically. Adopt feedforward control technology , make it lag behind error reduce greatly , thus improve the machining accuracy cut in corner not to track. For meet ultrafast demand that process, numerical control lathe adopt main shaft motor and lathe structure form that main shaft unite two into one, realize frequency conversion motor and lathe main shaft integrate , bearing , main shaft of electrical machinery adopt magnetism float the bearing , liquid sound pigeonhole such forms as the bearing or the ceramic rolling bearing ,etc. At present, ceramic cutter and diamond coating cutter have already begun to get application. （ 2） Multi-functional to is it change all kinds of machining centers of organization (a of capacity of storehouse can up to 100 of the above ) automatically to furnished with, can realize milling paring , boring and pares , bores such many kinds of processes as paring , turning , reaming , reaming , attacking whorl ,etc. to process at the same time on the same lathe , modern numerical control lathe adopt many main shaft , polyhedron cut also , carry on different cutting of way process to one different position of part at the same time. The numerical control system has because adopted many CPU structure and cuts off the control method in grades, can work out part processing and procedure at the same time on a lathe , realize so-called the front desk processes , the backstage supporter is an editor . In order to meet the needs of integrating the systematic one in flexible manufacturing system and computer, numerical control system have remote serial interface , can network , realize data communication , numerical control of lathe, can control many numerical 洛阳理工学院毕业设计（论文） 40 control lathes directly too. （ 3） Intelligent modern numerical control lathe introduce the adaptive control technology, according to cutting the change of the condition, automatic working parameter, make the processing course can keep the best working state , thus get the higher machining accuracy and roughness of smaller surface , can improve the service life of the cutter and production efficiency of the equipment at the same time . Diagnose by oneself , repair the function by oneself, among the whole working state, the system is diagnosed, checked by oneself to CNC system and various kinds of equipment linking to each other with it at any time. While breaking down , adopt the measure of shutting down etc. immediately , carry on the fault alarm, brief on position , reason to break down ,etc. Can also make trouble module person who take off automatically , put through reserve module , so as to ensure nobody demand of working environment. For realize high trouble diagnose that requires , its development trend adopts the artificial intelligence expert to diagnose the system. （ 4） Numerical control programming automation with the development of application technology of the computer, CAD/CAM figure interactive automatic programming has already get more application at present, it is a new trend of the technical development of numerical control. It utilize part that CAD draw process pattern , is it calculate the trailing punishing to go on by cutter orbit data of computer and then, thus produce NC part and process the procedure automatically, in order to realize the integration of CAD and CAM . With the development of CIMS technology , the full-automatic programming way in which CAD/CAPP/CAM integrates has appeared again at present, it, and CAD/CAM systematic programming great difference their programming necessary processing technology parameter neednt by artificial to participate in most, get from CAPP database in system directly. （ 5） The dependability of the dependability maximization numerical control lathe has been the major indicator that users cared about most all the time . The numerical control system will adopt the circuit chip of higher 洛阳理工学院毕业设计（论文） 41 integrated level , will utilize the extensive or super large-scale special-purpose and composite integrated circuit, in order to reduce the quantity of the components and parts , to improve dependabilit y . Through the function software of the hardware, in order to meet various kinds of demands for controlling the function, adopt the module , standardization , universalization and seriation of the structure lathe noumenonn of the hardware at the same time , make not only improve the production lot of the hardware but also easy to is it produce to organize and quality check on. Still through operating and starting many kinds of diagnostic programs of diagnosing , diagnosing , diagnosing off-line online etc. automatically, realize that diagnoses and reports to the police the trouble to hardware , software and various kinds of outside equipment in the system. Utilize the warning suggestion, fix a breakdown in time； Utilize fault-tolerant technology, adopt and design the important part redundantly , in order to realize the trouble resumes by oneself； Utilize various kinds of test , control technology , exceed Cheng , one one hundred sheets of damages , interfering , cutting out ,etc. at the time of various k inds of accidents as production, carry on corresponding protection automatically. （ 6 ） Control system miniaturization systematic miniaturization of numerical control benefit and combine the machine , electric device for an organic whole. Adopt the super large-scale integrated component , multi-layer printed circuit board mainly at present, adopt the three-dimensional installation method , make the electronic devices and components must use the high density to install, narrow systematic occupying the space on a larger scale. And utilize the new-type slim display of colored liquid crystal to s