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PE-1200 x1600颚式破碎机的设计【5张CAD图纸-2A0+毕业论文】

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关键词：: PE-1200x1600 颚式破碎机设计 cad图纸毕业论文

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66页 27000字数+说明书+任务书+开题报告+5张CAD图纸【详情如下】

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第1章绪论1

1.1引言·1

1.2复摆颚式破碎机的特点 2

1.3国内外颚式破碎机的发展及现状·4

第2章总体设计8

2.1复摆鄂式破碎机的基本结构· 8

2.2复摆鄂式破碎机的工作原理 10

第3章主要参数的确定·12

3.1已知参数12

3.2部分结构参数的确定·12

3.3工作参数的确定15

3.4电动机的选择·16

3.5四连杆机构各杆长度的确定·17

3.6破碎力的计算 17

3.7各部件受力分析·18

第4章传动装置的设计·20

4.1带轮的设计20

4.2飞轮的设计· 24

4.3偏心轴的设计·26

4.4轴承的选择与校核29

4.5键的校核·31

4.6轴承座的设计·32

4.7配重的选择32

4.8外形尺寸的设计·33

第5章各基本构件的设计36

5.1动鄂的设计·36

5.2齿板的设计39

5.3推力板的设计·40

5.4调整装置的设计·42

5.5破碎腔型的设计·44

5.6机架的设计·45

第6章复摆鄂式破碎机的安装48

6.1破碎机的安装·48

6.2机架的安装·48

6.3偏心轴和机架的安装·49

6.4肘板的安装·49

6.5动鄂的安装·49

6.6齿板的安装·50

第7章颚式破碎机的磨损51

7.1齿板的磨损分析51

7.2颚板磨损机制·52

7.3颚板材质的选择53

第8章破碎机出口扬尘的解决和噪声防治54

8.1破碎机出口扬尘的解决54

8.2破碎机的噪声危害及防治途径·55

第9章颚式破碎机的使用·56

9.1颚式破碎机的操作56

9.2颚式破碎机的维护与保养·57

总结·59

鸣谢·60

参考文献·61

ABSTRACT

Currently ，the type of the crusher is multitudinous in domestic, mainly including jaw crusher, hammer crusher, cone crusher, impact breaker and roll crusher. Compared with fine impact crusher ，SBM（swinging jaw break machine）′s advantage is: quality is lighter, less compact structure component, broken lumen filled with degree is good, with materials by uniform broken, to block bottom mandatory move jaw is unloading, launch finished higher, than with specifications productivity of fine impact crusher 20-30% higher than the productivity; Material blocks in the lower have bigger jaws move up and down movement, a cube tumbling to the shape of, reducing the discharged as Jane tilting products that flake composition, product quality is better.

This design is done for：the feeding port size is 1200 x 1600mm; Maximum feeding granularity is 1100mm; Production efficiency is 400-800t/ h; Eccentric shaft speed is 160r/min; Discharging mouth adjustment range 300mm to 400mm; Motor power is 132KW. This design analysis of the current development of the crushier,the meanings of researching the crusher,how the dimensions of jaw crusher effect on the performance of the broken, calculate and determine the PE1200 x 1600 structure parameters, the design content mainly includes swing jaw, eccentric shaft, pulley, seing jaw gear plate, and settled jaw gear plate and frame and some other important components; In addition, jaw crusher principle and characteristics and main component function is introduced, including insurance device, adjusting devices and frame structure, lubrication device, etc.; Also on the machine parameters (spindle speed, production capacity, crushing strength, power) calculate as well. In addition, the significance of broken, crushing process and calculation of crushing ratio, jaw crusher main component installation, operation and maintenance are introduced.

KEY WORDS：Jaw crusher Belt drive Flywheel Wear

摘要

目前国内使用的破碎机类型很多，主要有鄂式破碎机、锤式破碎机、圆锥破碎机、反击式破碎机和辊式破碎机。复摆式颚式破碎机与简摆式相比较，其优点是：质量较轻，构件较少，结构更紧凑，破碎腔内充满程度较好，所装物料块受到均匀破碎，加以动颚下端强制性推出成品卸料，故生产率较高，比同规格的简摆颚式破碎机的生产率高出20-30%；物料块在动颚下部有较大的上下翻滚运动，容易呈立方体的形状卸出，减少了像简摆式产品中那样的片状成分，产品质量较好。

本设计需求参数为进料口尺寸：1200×1600mm；最大进料粒度：1100mm；处理能力：400-800 (t/h)；偏心轴转速：160r/min；出料粒度：300-400（mm）；电动机功率：132KW。设计分析了破碎机的发展现状和研究颚式破碎机的意义及复摆颚式破碎机机构尺寸对破碎性能的影响，计算确定了PE1200×1600的机构参数，设计内容主要包括复摆颚式破碎机的动颚、偏心轴、皮带轮、动颚齿板、定颚齿板、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的作用作了介绍，包括保险装置、调整装置、机架结构、润滑装置等；同时对机器的参数（主轴转速、生产能力、破碎力、功率等）作了计算。此外，对破碎的意义、破碎工艺和破碎比的计算，颚式破碎机的主要部件的安装、操作及维修作了简单介绍。

关键词：复摆颚式破碎机带传动飞轮磨损

第1章绪论

1.1 引言

凡是外力将大颗粒物料变成小颗粒物料的过程称为破碎，破碎所使用的机械为破碎机。物料碎磨得目的是：增加物料的比表面积；制备混凝土骨料与人造沙；使矿石中有用成分解离；为原料的下一步加工作准备或便于使用。

物料的破碎是许多行业(如冶金、矿山、建材、化工、陶瓷、筑路等)产品生产中不可缺少的工艺过程。由于物料的物理性质和结构差异很大,为适应各种物料的要求,破碎机的品种也是五花八门的。就金属矿选矿而言, 破碎是选矿厂的首道工序,为了分离有用矿物,不但分为粗碎、中碎、细碎, 而且还要磨矿。因为磨矿是选矿厂的耗能大户(约占全厂耗电的50%),为了节能和提高生产效率,所以提出了“多碎少磨”的技术原则。这使破碎机向细碎、粉碎和高效节能方向发展。另外随着工业自动化的发展,破碎机也向自动化方向迈进(如国外产品已实现机电液一体化、连续检测,并自动调节给料速率、排矿口尺寸及破碎力等)。随着开采规模的扩大, 破碎机也在向大型化发展,如粗碎旋回破碎机的处理能力已达6000t/h。至于新原理和新方式的破碎(如电、热破碎) 尚在研究试验中,暂时还不能用于生产。对粗碎而言,目前还没有研制出更新的设备以取代传统的颚式破碎机和旋回式破碎机主要是利用现代技术,予以改进、完善和提高耐磨性,达到节能、高效、长寿的目的。细碎方面新机型更多些。总的来看,值得提出的有:颚式破碎机、圆锥破碎机、冲击式破碎机和辊压机。

颚式破碎机是一种最古老的破碎机，第一台颚式破碎机是有美国人E.W.Blake发明的。但由于它的结构简单，工作安全可靠，处理物体范围大，很适宜破碎硬的物料，因此颚式破碎机在冶金，煤炭，化工，建材等工矿企业中被广泛的应用，但是其破碎比小，破碎后的物料粒度不均匀，它是间歇工作，有空转行程，但是对于物料的粗碎和中碎，却是一种比较好的方法，所以在工矿企业中仍然被广泛的应用。但是，复摆颚式破碎机也有它的缺点：非连续性破碎、效率较低,破碎比较小,给矿不均匀引起颚板磨损不均匀等。针对其缺点,各国都在以下几方面加以改进:优化结构与运动轨迹;改进破碎腔型,以增大破碎比, 提高破碎效率, 减少磨损, 降低能耗, 现已普遍应用高深破碎腔和较小啮角; 改进了动颚悬挂方式和衬板的支承方式,改善了破碎机性能;颚板采用了新的耐磨材料, 降低了磨损消耗;提高了自动化水平(可自动调节、过载保护、自动润滑等)。同时也出现了一些新的机型,如双腔双动颚式破碎机,其破碎比可达20～50,排料口调节方便,产量大;双腔回转破碎机,兼有颚式破碎机与圆锥破碎机的性能,其产量较同规格的颚式破碎机高50%还有筛分颚式破碎机,把筛分和破碎结合为一体,不仅可简化工艺流程,且能及时将已达粒度要求的物料从破碎腔中排出,减轻了破碎机的堵塞和过粉碎,提高了生产能力,降低了能耗。

破碎机出口扬尘非常严重，从破碎机出来的块状和粉末状物料直冲矿石输送皮带，部分物料飞溅或滚淌到地面上，地面堆积厚厚一层物料，部分粉状物料飞扬在空中，给生产带来了很大的不便。较多的粉尘而直接影响安全生产和员工的健康，因此要采用相应的防尘设施是破碎机一个重大而不可忽略的问题。

现代的设计应以人为本，面对服务对象，面对市场、面对循环经济、面对矿产资源利用的大趋势，面对环保、搞全性能、全生命的设计。所以做好复摆颚式破碎机的设计，让它更好的为生产服务，提高生产效率。

第3章主要参数的确定

3.1.已知参数

1、进料口尺寸：1200×1600mm；

2、最大进料粒度：1100mm；

3、处理能力：400-800t/h；

4 出料粒度：300-400mm；

5 电机功率：132kw；

3.2.部分结构参数的确定

此设计方案的成功与否，其关键在于四连杆机构的形式，应对颚式破碎机的四连杆机构进行优化处理，使各杆件的匹配更加合理，获得最佳特性，从而达到提高生产能力，降低下端特性值的目的。

颚式破碎机是比较常用的破碎设备，本设计主要针对PE1200×1600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，促使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版磨损，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使用滚动轴承，且在肘板支承处采用高副滚动联结，以提高破碎机的机械效率，降低其单位功耗。

PE900×1200复摆颚式破碎机的基本参数如下：

给料尺寸长度（mm）1600

宽度（mm）1200

公称排料口宽度与调整范围（mm）300-400

生产能力（t/h）400-800

最大入料粒度（mm）1100

电动机型号Y355M2-8

功率（KW）132

转速（r/min）740

外形尺寸（长×宽×高）2870×2720×2980

动颚处轴承型号23256C

V带型号及根数D型8根

PE900×1200复摆颚式破碎机的部分零件的材料明细表：

机架Q235

偏心轴45

皮带轮HT200

拉紧弹簧60Si2Mn

固定颚板ZGMn13

推力板HT150

动颚ZG35

活动颚板ZGMn13

连杆Q235

内容简介：: 河北建筑工程学院本科毕业设计（论文）题目 PE-12001600颚式破碎机的设计学科专业机械设计制造及其自动化班级机101班姓名陈小申指导教师梁建明张灿果辅导教师完成日期 2014.6.17 河北建筑工程学院毕业设计（论文）开题报告课题名称PE-12001600颚式破碎机的设计学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：学生姓名：学号：指导教师：课题来源导师课题课题类别毕业论文一、论文资料的准备1.颚式破碎机发展史美国人E.W.布莱克（Black）设计制造的世界上第一台颚式破碎机。其结构形式为双肘板式（简单摆动式）颚式破碎机。由于颚式破碎机具有结构简单、制造容易、工作可靠、维护方便，体积和高度较小等优点。至今仍然被广泛应用于破碎坚硬、中硬、软质矿石和各种物料，如各种矿石、溶剂、炉渣、建筑石料、大理石等。80年代以来，我国颚式破碎机的研制与改进取得了一定成果。如我国破碎专家王宏勋教授和他的学生丁培洪硕士引用了“动态啮角”的概念，开发GXPE系列深腔颚式破碎机，当时在国内引起一定的轰动。该机与同种规格破碎机相比，在相同工况条件下，处理能力可提高20%25，齿板寿命可提高12倍。该机采用负支撑零悬挂，具有双曲面腔型。第二代GXPE250400负支撑在第一代的基础上进行了全面改进，增大了破碎比，降低了产品粒度，最大给料粒度为220mm，小时产量为516t，排料口调整范围为1040mm，给料抗压强度小于300MPa。 PEY4060液压保险颚式破碎机，以液缸为过载保护装置，正支撑、正悬挂、深破碎腔。该机最大给料粒度为340mm，排料调整在30100mm之间，生产能力为1040th。北京矿冶研究总院林运亮等人与上海多灵沃森机械设备有限公司合作开发了PED低矮可拆式颚式破碎机。该机是一种适于井下作业特殊条件下的新型颚式破碎机。机械本身高度低，动颚位置低，固定颚位于动颚和偏心轴之间。多灵沃森机械设备有限公司的戎吉华高级工程师集多年实践经验，设计了目前国内最大的12001500颚式破碎机。颚式破碎机经100多年的实践和不断改进，其结构已日臻完善。我国自50年代仿制颚式破碎机以来，结构近50年的摸索和研究，设计资料更加完善，设计方法更加先进，结构更加合理，产品性内更加优良。由于它具有结构简单、工作可靠、制造容易、维修方便等其他破碎机无法替代的优点，至今仍广泛应用于工业各部门。2.颚式破碎机的现状及发展在基本建设工程中，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，而腭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腭式破碎机，国产的腭式破碎机数量最多的也是腭式破碎机。腭式破碎机结构简单、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，我过对腭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鄂式破碎机进行了重大的改进，即通过降低动腭的悬挂高度，改善动腭的运动轨迹，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。腭式破碎机主要是由两块鄂板（活动腭板和固定腭板）组成。活动腭板对固定腭板周期性的往复运动，时而靠近，时而分开，由此使装在二腭板间的石块受到挤压、劈裂和弯曲作用而破碎。腭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（比同规格的简摆腭式破碎机生产效率高20%30%）。腭式破碎机适合破碎中硬度石料。在工程中，多用他做中、细碎设备，起破碎比较大，可达。随着机械工业的进步，近年来，腭式破碎机正朝着大型化发展。所以，一个合理的传动装置可以使腭式破碎机运行的更加顺利，合理有效。动鄂的优化可使磨损大大的降低，冲击、噪声、振动都相应的减少，也减少工作人员的劳动强度，提高生产的质量，降低制造成物料的破碎是许多行业(如冶金、矿山、建材、化工、陶瓷筑路等)产品生产中不可缺少的工艺过程。由于物料的物理性质和结构差异很大,为适应各种物料的要求,破碎机的品种也是五花八门的。就金属矿选矿而言,破碎是选矿厂的首道工序,为了分离有用矿物,不但分为粗碎、中碎、细碎,而且还要磨矿。因为破碎是选矿厂的耗能大户(约占全厂耗电的50%),为了节能和提高生产效率,所以提出了“多碎少磨”的技术原则。这使破碎机向细碎、粉碎和高效节能方向发展。另外随着工业自动化的发展,破碎机也向自动化方向迈进(如国外产品已实现机电液一体化、连续检测,并自动调节给料速率、排矿口尺寸及破碎力等)。随着开采规模的扩大,破碎机也在向大型化发展,如粗碎旋回破碎机的处理能力已达6000th。至于新原理和新方式的破碎(如电、热破碎)尚在研究试验中,暂时还不能用于生产。对粗碎而言,目前还没有研制出更新的设备以取代传统的颚式破碎机和旋回式破碎机,主要是利用现代技术,予以改进、完善和提高耐磨性,达到节能、高效、长寿的目的。细碎方面新机型更多些。总的来看,值得提出的有:颚式破碎机、圆锥破碎机、冲击式破碎机和辊压机。而应用最广泛的就是腭式破碎机。传统的腭式破碎机由于具有结构简单、工作可靠、制造容易、维修方便、价格低廉、适用性强等优点,所以在工业上得到广泛应用。其缺点是非连续性破碎、效率较低,破碎比较小,给矿不均匀引起腭板磨损不均匀等。针对其缺点,各国都在以下几方面加以改进:优化结构与运动轨迹改进破碎腔型,以增大破碎比,提高破碎效率,减少磨损,降低能耗,现已普遍应用高深破碎腔和较小啮角;改进了动腭悬挂方式和衬板的支承方式,改善了破碎机性能;腭板采用了新的耐磨材料,降低了磨损消耗;提高了自动化水平(可自动调节、过载保护、自动润滑等)。同时也出现了一些新的机型,如双腔双动腭式破碎机,其破碎比可达 ,排料口调节方便,产量大;腭式破碎机,兼有颚式破碎机与圆锥破碎机的性能其产量较同规格的破碎机高50%。还有筛分腭式破碎机,把筛分和破碎结合为一体,不仅可简化工艺流程,且能及时将已达粒度要求的物料从破碎腔中排出,减轻了破碎机的堵塞和过粉碎,提高了生产能力,降低了能耗。3.（1）颚式破碎机结构组成：鄂破的结构主要有机架、偏心轴、大皮带轮、飞轮、动颚、侧护板、肘板、肘板后座、调隙螺杆、复位弹簧、固定颚板与活动颚板等组成，其中肘板还起到保险作用。（2）性能特点：稳定性好可靠性高动颚总成采用高质量的铸钢件构成，重型偏心轴亦采用锻坯进行加工，这一切均使得颚式破碎机具有超凡的稳定性。较其它同样规格破碎机,我们采用更大更耐用的偏心轴轴承，使其具有更高的承载能力，确保其可靠性。工艺先进使用寿命长采用世界级的制造工艺，运用先进的数字化部件加工设备，确保机器部件的精密度；选用最高端的制作材料，极大的增强了其抗压性、耐磨性，大大延长了机器使用寿命。结构简单维修方便经过不断的改进优化，在保证机器的性能提高的同时，机器结构也得以简化。整个机器更容易操作，维修更加的方便，停机维修时间大大的缩短。产能大粒型好采用先进破碎原理，使产品中立方体所占比例明显提高，针片状石子减少粒级更均匀。4.颚式破碎机工作原理PE-12001600（轻）颚式破碎机初始技术参数进料口尺寸：1200x1600 （mm）最大给料粒度：1100 （mm）出料粒度：300-400 （mm）处理能力：400-800 (t/h)电机参考功率：132 (kw)鄂式破碎机工作时，活动鄂板对固定鄂板作周期性的往复运动，时而靠近，时而离开。当靠近时，物料在两鄂板间受到挤压、劈裂、冲击而被破碎；当离开时，已被破碎的物料靠重力作用而从排料口排出。在将巨大石块破碎成小石块的过程中，第一道破碎机通常为“主”破碎机。历史最长，也最坚固的破碎机是颚式破碎机。为颚式破碎机喂料时，物料从顶部入口倒入含有颚齿的破碎室，颚齿以巨大力量将物料顶向室壁，将之破碎成更小的石块。支持颚齿运动的是一根偏心住，此偏心轴贯穿机身构架。偏心运动通常由固定在轴两端的飞轮所产生。飞轮和偏心支持轴承经常采用球面滚子轴承，轴承的工作环境极为苛刻。轴承必须承受巨大的冲击载荷，磨蚀性污水和高温。尽管此工作环境极为苛刻，颚式破碎机仍需非常可靠的工作采用双轴或单轴低速转动，利用刀盘对物料进行切、割、撕、拉。直连涡轮蜗杆减速电机，直接安装在粉碎机主动轴上，通过齿轮变速传至从动轴，使主动轴的动刀与壳体上的静止刀盘形成相对运动。主动轴上的螺旋齿刀盘交错排列，使物料进入后，同时受到挤、撕、剪的作用，从而使物料得到破碎。利用高速旋转的叶轮将长的易拉罐搅撕折断，高速旋转(约1000转分钟)的主轴上串联着多片圆钢板，圆板联着主轴旋转。圆板四周都装有46个用锰钢铸成的小形齿轮。小齿轮在自己的小轴上自由地转动。长而乱成团的金属屑从顶口进入机内，被高速转动的钢板上齿轮绞动，撕打成小碎块，由底部的筛孔流出筛孔大小可根据易拉罐要求的断碎颗粒大小而选定。二、本课题的目的（重点及拟解决的关键问题）本次毕业设计是对机械专业学生在毕业前的一次全面训练，目的在于巩固和扩大学生在校所学的基础知识和专业知识，训练学生综合运用所学知识分析和解决问题的能力。是培养、锻炼学生独立工作能力和创新精神的最佳手段。毕业设计要求每个学生在工作过程中，要独立思考，刻苦钻研，有所创新、解决相关技术问题。通过毕业设计，使学生掌握颚式破碎机总体参数的确定，各部件结构设计计算等内容，将课程中所学到的知识应用到毕业设计中去。为今后步入社会、走上工作岗位打下良好的基础。三、主要内容、研究方法、研究思路（1）设计任务：颚式破碎机的发展状况颚式破碎机的总体结构偏心轴转数的计算生产率的计算电动机功率的计算破碎力的计算（2）颚式破碎机零部件的设计和计算偏心轴的强度计算带传动的设计肘板的强度校核（3）颚式破碎机主要参数即结构尺寸的确定主要任务：学生应在指导教师指导下独立完成一项给定的设计任务，编写符合要求的设计说明书，并正确绘制机械与工程图纸，独立撰写一分毕业论文，并绘制有关图表。知识要求：学生在毕业设计工作中，应综合运用多学科的理论、知识与技能，分析与解决工程问题。通过学习、钻研与实践，深化理论认识、扩展知识领域、延伸专业技能。能力培养要求：学生应学会依据技术课题任务，完成资料的调研、收集、加工与整理，正确使用工具书；培养学生掌握有关工程设计的程序、方法与技术规范，提高工程设计计算、图纸绘制、编写技术文件的能力；培养学生掌握实验、测试等科学研究的基本方法；锻炼学生分析与解决工程实际问题的能力。综合素质要求：通过毕业设计，学生应掌握正确的设计思想；培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风；在工程设计中，应能树立正确的生产观、经济观与全局观。设计成果要求：凡给定的设计内容，包括说明书、计算书、图纸等必须完整，不得有未完的部分，不应出现缺页、少图纸现象。1）对设计的全部内容，包括设计计算、机械构造、工作原理、整机布置等，均有清晰的了解。对设计过程、计算步骤有明确的概念，能用图纸完整的表达机械结构与工艺要求，有比较熟练的认识图纸能力。对运输、安装、使用等也有一定了解。2）说明书、计算书内容要精练，表述要清楚，取材合理，取值合适，设计计算步骤正确，数学计算准确，各项说明要有依据，插图、表格及字迹均应工整、清楚、不得随意涂改。制图要符合机械机械制图标准，且清洁整齐。3）对国内颚式破碎机情况有一般的了解，对各种破碎机有一定的分析、比较能力。（4）初始技术参数进料口尺寸：12001600 （mm）最大给料粒度：1100 （mm）出料粒度：300-400 （mm）处理能力：400-800 (t/h)电机参考功率：132 (kw)其他各项应符合本资料有关部分提出的要求。四、总体安排和进度（包括阶段性工作内容及完成日期）起迄日期工作内容2014.3.24-2014.4.4 熟悉整理资料2014.4.5-2014.4.18 方案选择及总体设计2014.4.19-2014.4.30 绘制总图2014.5.1-2014.5.21 零部件的设计和计算2014.5.22-2014.6.13 绘制部件工装配图纸2014.6.14-2014.6.22 绘制零件图纸2014.6.23-2014.6.27 准备论文及答辩五、主要参考文献1郭年琴郭昴颚式破碎机现代设计方法北京冶金工业出版社 2012.1 2 郎宝贤郎世平破碎机北京冶金工业出版社 2008.13 郎宝贤郎世平破碎机设计与检修北京机械工业出版社 4 郎宝贤颚式破碎机的发展与现状矿山机械 2004.015 刘兵吉郭年琴复摆式颚式破碎机的三位模型图设计江西冶金 2002.22 指导教师意见：指导教师签名：日期：教研室意见：教研室主任签名：日期：学院意见：院长签名：日期：学院盖章课题来源：导师课题、社会实践、自选、其他课题类别：工程设计、施工技术、新品开发、软件开发、科学实验、毕业论文。河北建筑工程学院本科毕业设计（论文）题目PE-12001600颚式破碎机的设计学科专业机械设计制造及其自动化班级姓名指导教师辅导教师目录第1章绪论11.1引言11.2复摆颚式破碎机的特点 21.3国内外颚式破碎机的发展及现状4第2章总体设计82.1复摆鄂式破碎机的基本结构 82.2复摆鄂式破碎机的工作原理 10第3章主要参数的确定123.1已知参数123.2部分结构参数的确定123.3工作参数的确定153.4电动机的选择163.5四连杆机构各杆长度的确定173.6破碎力的计算 173.7各部件受力分析18第4章传动装置的设计204.1带轮的设计204.2飞轮的设计 244.3偏心轴的设计264.4轴承的选择与校核294.5键的校核314.6轴承座的设计324.7配重的选择324.8外形尺寸的设计33第5章各基本构件的设计365.1动鄂的设计365.2齿板的设计395.3推力板的设计405.4调整装置的设计425.5破碎腔型的设计445.6机架的设计45第6章复摆鄂式破碎机的安装486.1破碎机的安装486.2机架的安装486.3偏心轴和机架的安装496.4肘板的安装496.5动鄂的安装496.6齿板的安装50第7章颚式破碎机的磨损517.1齿板的磨损分析517.2颚板磨损机制527.3颚板材质的选择53第8章破碎机出口扬尘的解决和噪声防治548.1破碎机出口扬尘的解决548.2破碎机的噪声危害及防治途径55第9章颚式破碎机的使用569.1颚式破碎机的操作569.2颚式破碎机的维护与保养57总结59鸣谢60参考文献61ABSTRACTCurrently ，the type of the crusher is multitudinous in domestic, mainly including jaw crusher, hammer crusher, cone crusher, impact breaker and roll crusher. Compared with fine impact crusher ，SBM（swinging jaw break machine）s advantage is: quality is lighter, less compact structure component, broken lumen filled with degree is good, with materials by uniform broken, to block bottom mandatory move jaw is unloading, launch finished higher, than with specifications productivity of fine impact crusher 20-30% higher than the productivity; Material blocks in the lower have bigger jaws move up and down movement, a cube tumbling to the shape of, reducing the discharged as Jane tilting products that flake composition, product quality is better. This design is done for：the feeding port size is 1200 x 1600mm; Maximum feeding granularity is 1100mm; Production efficiency is 400-800t/ h; Eccentric shaft speed is 160r/min; Discharging mouth adjustment range 300mm to 400mm; Motor power is 132KW. This design analysis of the current development of the crushier,the meanings of researching the crusher,how the dimensions of jaw crusher effect on the performance of the broken, calculate and determine the PE1200 x 1600 structure parameters, the design content mainly includes swing jaw, eccentric shaft, pulley, seing jaw gear plate, and settled jaw gear plate and frame and some other important components; In addition, jaw crusher principle and characteristics and main component function is introduced, including insurance device, adjusting devices and frame structure, lubrication device, etc.; Also on the machine parameters (spindle speed, production capacity, crushing strength, power) calculate as well. In addition, the significance of broken, crushing process and calculation of crushing ratio, jaw crusher main component installation, operation and maintenance are introduced. KEY WORDS：Jaw crusher Belt drive Flywheel Wear摘要目前国内使用的破碎机类型很多，主要有鄂式破碎机、锤式破碎机、圆锥破碎机、反击式破碎机和辊式破碎机。复摆式颚式破碎机与简摆式相比较，其优点是：质量较轻，构件较少，结构更紧凑，破碎腔内充满程度较好，所装物料块受到均匀破碎，加以动颚下端强制性推出成品卸料，故生产率较高，比同规格的简摆颚式破碎机的生产率高出20-30%；物料块在动颚下部有较大的上下翻滚运动，容易呈立方体的形状卸出，减少了像简摆式产品中那样的片状成分，产品质量较好。本设计需求参数为进料口尺寸：12001600mm；最大进料粒度：1100mm；处理能力：400-800 (t/h)；偏心轴转速：160r/min；出料粒度：300-400（mm）；电动机功率：132KW。设计分析了破碎机的发展现状和研究颚式破碎机的意义及复摆颚式破碎机机构尺寸对破碎性能的影响，计算确定了PE12001600的机构参数，设计内容主要包括复摆颚式破碎机的动颚、偏心轴、皮带轮、动颚齿板、定颚齿板、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的作用作了介绍，包括保险装置、调整装置、机架结构、润滑装置等；同时对机器的参数（主轴转速、生产能力、破碎力、功率等）作了计算。此外，对破碎的意义、破碎工艺和破碎比的计算，颚式破碎机的主要部件的安装、操作及维修作了简单介绍。关键词：复摆颚式破碎机带传动飞轮磨损河北建筑工程学院毕业设计计算书指导教师：设计题目：颚式破碎机（12001600）设计设计人：设计项目计算与说明结果第1章绪论1.1 引言凡是外力将大颗粒物料变成小颗粒物料的过程称为破碎，破碎所使用的机械为破碎机。物料碎磨得目的是：增加物料的比表面积；制备混凝土骨料与人造沙；使矿石中有用成分解离；为原料的下一步加工作准备或便于使用。物料的破碎是许多行业(如冶金、矿山、建材、化工、陶瓷、筑路等)产品生产中不可缺少的工艺过程。由于物料的物理性质和结构差异很大,为适应各种物料的要求,破碎机的品种也是五花八门的。就金属矿选矿而言, 破碎是选矿厂的首道工序,为了分离有用矿物,不但分为粗碎、中碎、细碎, 而且还要磨矿。因为磨矿是选矿厂的耗能大户(约占全厂耗电的50%),为了节能和提高生产效率,所以提出了“多碎少磨”的技术原则。这使破碎机向细碎、粉碎和高效节能方向发展。另外随着工业自动化的发展,破碎机也向自动化方向迈进(如国外产品已实现机电液一体化、连续检测,并自动调节给料速率、排矿口尺寸及破碎力等)。随着开采规模的扩大, 破碎机也在向大型化发展,如粗碎旋回破碎机的处理能力已达6000t/h。至于新原理和新方式的破碎(如电、热破碎) 尚在研究试验中,暂时还不能用于生产。对粗碎而言,目前还没有研制出更新的设备以取代传统的颚式破碎机和旋回式破碎机主要是利用现代技术,予以改进、完善和提高耐磨性,达到节能、高效、长寿的目的。细碎方面新机型更多些。总的来看,值得提出的有:颚式破碎机、圆锥破碎机、冲击式破碎机和辊压机。颚式破碎机是一种最古老的破碎机，第一台颚式破碎机是有美国人E.W.Blake发明的。但由于它的结构简单，工作安全可靠，处理物体范围大，很适宜破碎硬的物料，因此颚式破碎机在冶金，煤炭，化工，建材等工矿企业中被广泛的应用，但是其破碎比小，破碎后的物料粒度不均匀，它是间歇工作，有空转行程，但是对于物料的粗碎和中碎，却是一种比较好的方法，所以在工矿企业中仍然被广泛的应用。但是，复摆颚式破碎机也有它的缺点：非连续性破碎、效率较低,破碎比较小,给矿不均匀引起颚板磨损不均匀等。针对其缺点,各国都在以下几方面加以改进:优化结构与运动轨迹;改进破碎腔型,以增大破碎比, 提高破碎效率, 减少磨损, 降低能耗, 现已普遍应用高深破碎腔和较小啮角; 改进了动颚悬挂方式和衬板的支承方式,改善了破碎机性能;颚板采用了新的耐磨材料, 降低了磨损消耗;提高了自动化水平(可自动调节、过载保护、自动润滑等)。同时也出现了一些新的机型,如双腔双动颚式破碎机,其破碎比可达2050,排料口调节方便,产量大;双腔回转破碎机,兼有颚式破碎机与圆锥破碎机的性能,其产量较同规格的颚式破碎机高50%还有筛分颚式破碎机,把筛分和破碎结合为一体,不仅可简化工艺流程,且能及时将已达粒度要求的物料从破碎腔中排出,减轻了破碎机的堵塞和过粉碎,提高了生产能力,降低了能耗。破碎机出口扬尘非常严重，从破碎机出来的块状和粉末状物料直冲矿石输送皮带，部分物料飞溅或滚淌到地面上，地面堆积厚厚一层物料，部分粉状物料飞扬在空中，给生产带来了很大的不便。较多的粉尘而直接影响安全生产和员工的健康，因此要采用相应的防尘设施是破碎机一个重大而不可忽略的问题。现代的设计应以人为本，面对服务对象，面对市场、面对循环经济、面对矿产资源利用的大趋势，面对环保、搞全性能、全生命的设计。所以做好复摆颚式破碎机的设计，让它更好的为生产服务，提高生产效率。1.2 复摆颚式破碎机的特点复摆颚式破碎机的机构属于四杆机构中曲柄摇杆机构的应用，曲柄为主动件。颚式破碎机以结构简单、性能可靠、维修方便在物料粉碎行业广泛应用。复摆颚式破碎机的动颚，是直接悬挂在偏心轴上的颚，是曲柄连杆机构，没有单独的连杆。由于动颚是由偏心轴的偏心直接带动，所以活动颚板可同时做垂直和水平的复杂摆动，颚板上各点的摆动轨迹是由顶部的接近圆形连续变化到下部的椭圆形，越到下部的椭圆形越扁，动颚的水平行程则由下往上越来越大的变化着，因此对石块不但能起压碎、劈碎，还能起辗碎作用。由于偏心轴的转向是逆时针方向，动颚上各点的运动方向都有利于促进排料，因此破碎效果好，破碎率较高、产品粒度均匀且多呈立方体。复摆颚式破碎机和简摆颚式破碎机相比较，复摆颚式破碎机的机器重量较轻，结构简单，生产效率较高等优点。但复摆颚式破碎机的颚板垂直行程大，石料对颚板的磨削作用严重，磨削较快，且能量消耗也大，工作时易产生较多的粉尘在工程上应用较为广泛的是复摆颚式破碎机。国产的颚式破碎机数量最多的也是复摆颚式破碎机。复摆颚式破碎机主要由机架、颚板、侧护板、主轴、飞轮、肘板和调整机构等组成。机架即机座，实际上是个上下开口的四方斗，主要用作支承偏心轴和承受破碎物料的反作用力，因此要求具有足够强度，一般采用铸钢整体铸造，规格小的可用优质铸铁代替。大型破碎机的机架由分段铸成后再用螺栓装配在一起，铸造工艺较为复杂。自制的小型颚式破碎机可用4050毫米厚的钢板焊成，但其钢度不如铸钢好。颚板包括活动颚板和固定颚板，各与颚床组成活动颚和固定颚。颚板用楔形铁块和螺栓固定在颚床表面，保护颚床不受磨损。固定颚的颚床就是机架，活动颚的颚床悬挂在偏心轴上，由于它直接承受对石料的挤压作用力，所以必需有足够的强度和刚度活动颚床一般用铸铁或铸钢制造。颚板直接和石块接触，除承受挤压和冲击力外，尚与石块强烈摩擦，因此要求用高强度且耐磨的材料制造。常用的是铸锰钢颚板，其铸钢含锰量为1214%左右。若条件受限制时，可用白口铸铁代替，但容易磨损和折断，使用寿命不长。为了有效地破碎石料，颚板表面常铸成波浪形和牙形，其齿峰角度一般为90110，齿高和齿距视出料粒度和产量要求而定。齿形高齿距小，则出料粒度小，产量低，动力消耗大。一般齿高和齿距之比为1/21/3之间。由于复摆式的特点造成颚板底部比上部磨损快，所以颚板往往做成上下对称形状，以便磨损后能倒置安装，延长使用寿命。颚式破碎机的优点是生产率高，结构简单可靠，破碎比较大（i一般为68），外形尺寸较小，零件检查和更换较容易，操作维护简便，不用较高技术水平的工人就可嫩能够操作，应用范围广，与其他类型破碎机比较，不容易堵塞。因此工程中普遍采用它来破碎各种硬度92500公斤/厘米以下）的石料，常作粗碎和中碎设备。一般用于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。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。1.3 国内外颚式破碎机的发展及现状随着工业自动化的发展,破碎机也向自动化方向迈进(如国外产品已实现机电液一体化、连续检测,并自动调节给料速率、排矿口尺寸及破碎力等)。随着开采规模的扩大,破碎机也在向大型化发展,如粗碎旋回破碎机的处理能力已达6000t/h。至于新原理和新方式的破碎(如电、热破碎)尚在研究试验中,暂时还不能用于生产。对粗碎而言,目前还没有研制出更新的设备以取代传统的颚式破碎机和旋回式破碎机,主要是利用现代技术,予以改进、完善和提高耐磨性,达到节能、高效、长寿的目的。细碎方面新机型更多些。总的来看,值得提出的有:颚式破碎机、圆锥破碎机、冲击式破碎机和辊压机。而应用最广泛的就是颚式破碎机。颚式破碎机是由美国人布雷克发明的。自第一台颚式破碎机问世以来，至今已有140余年的历史。在此过程中，其结构得到不断地完善。由于颚式破碎机结构简单、制造容易、工作可靠、使用维修方便等优点，所以在冶金、矿山、建材、化工、煤炭等行业使用非常广泛。为了改善颚式破碎机性能和提高工作效率，国内外曾研制过各种异型颚式破碎机。早年，德国和前苏联都曾研制过液压驱动的颚式破碎机。其特点是提高动颚摆动次数借以增加产量，同时能实现液压调整排料口、液压过载保护以及能负荷启动。原西德制造过冲击式颚式破碎机，而原苏联也制造了振动颚式破碎机（也叫惯性颚式破碎机）。它们都靠动颚振动冲击破碎物料，借以提高破碎机性能。前者国内曾经试制过，由于某些原因没能继续研制。原东德曾制造过一种简摆双腔颚式破碎机，美国生产过复摆双腔颚式破碎机。国内北京某设计院以及湖南某大学都曾与工厂合作研制了双腔颚式破碎机。其特点是使间歇工作变成连续工作，借以提高破碎机工作效率。安徽某设计院曾发明一种双腔双动颚复摆颚式破碎机。它除了提高工作效率，同时又能降低破碎机负荷，使机重减轻很多。原苏联早年曾制造一种双动颚颚式破碎机。国内辽宁某学院与矿山合作开发了双动颚颚式破碎机。这种破碎机就是将原来两个破碎机去掉前墙对置后而成。为了两动颚同步运转，在偏心轴一端增设一对开式齿轮。由于它的结构太复杂，近年又研制一种单轴倒悬挂的双动颚破碎机。国内上海某学院曾研制过此种颚式破碎机。这两种破碎机的特点，其动颚同步运转，使破碎机强制排料。这样，靠提高转数增加破碎机产量同时由于物料与动颚没有相对运动，减少衬板磨损延长使用寿命。近来又研制了单动颚倒悬挂颚式破碎机。早年，美国、英国、德国相继生产了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9001200 颚式破碎机。国内山西某煤矿引进德国 WB8/26 颚式破碎机。该机置于皮带机上方，借助曲柄连杆机构驱动动颚压碎煤块。实践证明使用效果较好。20世纪80年代以来,我国颚式破碎机的研制工作与改进工作取得了一定的成果。北京矿冶研究总院的破碎机专家王宏勋教授和他的学生丁培洪硕士引用了“动态啮角”的概念,开发出GXPE系列深腔颚式破碎机,当时在国内引起了一定程度的轰动。该机与同种规格的破碎机相比,在相同工况条件下,处理能力可提高,齿板寿命可提高12倍。该机采用负支撑零悬挂,具有双曲面腔型。以上各项异型破碎机的研制都取得了一定的效果并对国内破碎机行业的发展起到了一定的推动和促进作用。但是，都没能得到大面积推广使用。国内绝大多数制造厂生产的和现场使用的都还是传统复摆颚式破碎机。就近两年国外机械设备展览会上展出的颚式破碎机来看，也都是传统颚式破碎机，没有异型颚式破碎机出现。国内各厂家所制造的颚式破碎机技术水平相差很悬殊，有少数厂家的产品基本接近世界先进水平，而大多数厂家的产品与世界先进水平相比差距较大。综上所述，改善国内颚式破碎机落后的状况，全面提高颚式破碎机技术水平，赶上世界先进水平，创造世界品牌的颚式破碎机是当务之急第2章总体设计2.1 复摆颚式破碎机的基本结构本次毕业设计的复摆颚式破碎机主要由机架、动颚、偏心轴、颚板、衬板等零部件组成。电动机通过三角皮带传动偏心轴，使动颚按照已调整好的轨迹运动，从而将破碎腔内的物料予以破碎。复摆颚式破碎机的结构如图2-1所示，其主要部件为：图2-1 1-定颚 2-进料口 3-动颚 4-轴板 5-轴板垫 6-调整座 7-复位弹簧 8-调整楔块 9-飞轮 10-偏心轴 11-机架 12-轴承端盖 13-皮带轮（1）机架和支撑装置机架由两个纵向侧壁和两个横向侧壁组成的刚性框架，机架在工作中承受很大的冲击载荷，要求具有足够的强度和刚度，中小型一般用铸铁整体铸造，大于的颚式破碎机可采用组合型机架形式。随着焊接工艺的发展，机架也逐步采用钢板焊接结构。破碎机的支撑装置主要用于支撑偏心轴和悬挂轴，使他们固定在机架上，支撑装置采用滚动轴承，这不仅可减小摩擦损失，且维修简单，具有润滑条件好和不易漏油等优点。（2）破碎部件破碎部件是动颚和定颚，两者有颚床和衬板组成，动颚直接承受物料的破碎力，要有足够的强度，且要求轻便，以减少往复摆动时所引起的惯性力。因此，动颚应用优质破碎钢铸成，大型的破碎机一般用铸铁铸成空心的箱形体，小型的则做成肋条结构。衬板是用螺栓固定在板床表面上，期间常垫有塑形材料，以保持衬板与颚床紧密结合。为了有效地破碎物料，衬板的表面常铸成波浪形和三角形。衬板通常下部磨损较快，为了延长使用寿命，做成上下对称，下部磨损后可调换使用。（3）传动机构偏心轴是颚式破碎机的主轴，是带动连杆或动颚做往复运动的主要部件，通常采用合金钢制造。悬挂轴采用合金钢或优质碳素钢制造。偏心轴的偏心部分悬挂连杆，其两端分别装有飞轮和胶带轮，胶带轮初起传动作用外还兼飞轮的作用。主轴的动力通过连杆，推力板传递给活动颚板，推力板是连接连杆，动颚，和机架的中间连接机构，他起着传递连杆作用力的作用，推力板工作时承受压力作用，通常用铸铁铸成整体的。（4）拉紧装置有拉杆、弹簧及调节螺母等零件组成。拉杆的一端铰接在动颚底部的耳环上，另一端穿过机架壁，用弹簧及螺母张紧。（5）调节装置为了得到所需要的产品粒度，颚式破碎机都有出料口调整装置，大、中型破碎机出料口宽度是有使用不同长度的推力板来调整的；通过在机架后壁与顶座之间垫上不同厚度的垫片来补偿颚板的磨损。小型的破碎机通常采用楔铁调整法。（6）保险装置为保护活动颚板，机架，偏心轴等大型贵重部件免受损坏，一般设有安全装置。当破碎机负荷过大时，推力板或其螺栓断裂，活动颚板停止摆动。（7）润滑装置颚式破碎机的偏心轴通常采用润滑集中循环润滑。悬挂轴和推力板的支撑面通常采用润滑脂用手动润滑油枪供油。2.2 复摆颚式破碎机的工作原理本次的设计是典型的复摆颚式破碎机。颚式破碎机是典型的曲柄摇杆机构，其机构简图如图2-2所示：图2-2 复摆颚式破碎机的机构简图图2-2四杆机构中AB曲柄为破碎机偏心轴，BD 连杆为破碎机动颚，CD摇杆为破碎机肘板，EF为破碎机定颚。由图2-2可计算出复摆颚式破碎机的自由度为该破碎机的工作原理是：用速度波动较小带传动把扭矩传递到偏心轴AB，偏心轴AB在带轮的驱动下周期性的转动，偏心轴AB通过一个大强度的圆柱转子轴承顶着动颚BD相对定颚EF做周期性往复运动。当动颚BD向左摆动时，位于动颚BD和定颚EF之间的物料在超过了其抗压强度的压力下被破碎，而破碎机的高速运转为多次破碎提供了条件；当动颚BD摆离定颚EF时，已破碎的物料在重力的作用下经颚腔下部的出料口自由卸出，喂入进料口的物料也随之下落至破碎腔内，粉碎和卸料交替进行。物料在经过多次破碎和料层的一系列变化后被极大的细化，为了保证破碎机不会因物料挤压而被顶死，在偏心轴的两端各安装了一个大带轮，以及一个具有相当大转动惯量的飞轮，它可以随时储存能量，在负载较大时会自动释放，保证了破碎机工作的平稳性。此外，可通过调整动颚后的楔铁来改变破碎机排料口的尺寸，以及出料口的摆幅，从而得到我们所需要的产品颗粒。通过变频调速器我们可以随意调节以至得到我们想要得转速，来达到我们的生产效率。第3章主要参数的确定3.1.已知参数1、进料口尺寸：12001600mm；2、最大进料粒度：1100mm；3、处理能力：400-800t/h；4 出料粒度：300-400mm；5 电机功率：132kw；3.2.部分结构参数的确定此设计方案的成功与否，其关键在于四连杆机构的形式，应对颚式破碎机的四连杆机构进行优化处理，使各杆件的匹配更加合理，获得最佳特性，从而达到提高生产能力，降低下端特性值的目的。1、破碎比i2、排料口宽度e 设计任务书所给参数为：进料口宽度，进料口长度。选3 啮角破碎机动颚板和固定颚板之间的夹角叫啮角，啮角是设计破碎机的一个主要参数，啮角与破碎腔高度、生产率都成反比。从提高生产率观点，希望有较小的啮角。从降低破碎腔高度观点，希望有较大的啮角。设计破碎腔力求高度小而生产率高，从而两者发生矛盾，这就需要找到一个最佳的设计方案。对普通的破碎腔啮角进行分析，如图示1-1所示。颚板上的压碎力和的作用方向垂直于颚板表面，而摩擦力和则平行于颚板表面，为颚板与物料间的摩擦系数，忽略自重，并把它看作为分离体，则物料不上滑的条件为：（1-1）解式（1-1），并经简化和整理得：（1-2）将(为摩擦角)代入式（1-2），经简化得：（1-3）颚式破碎机的啮角一般在范围内。正确地选择啮角对于提高破碎机的破碎效率具有很大的意义，减小啮角，可使破碎机的生产率增加，但会引起破碎比的减少；增大啮角，虽可增加破碎比，但同时又减少生产率。因此，选择啮角时，应该全面考虑。在这里取图1-1 啮角示意及物料受力分析4 破碎腔高度H破碎腔的高度越高破碎时间就越长，相应的物料的破碎就越彻底。在啮角一定的情况下，破碎腔的高度由所要求的破碎比而定，通常，破碎腔的高度由下式确定，即选5 动鄂行程动鄂水平行程对破碎机生产功率和破碎力都有影响。排料口水平行程较小时，会降低生产率，但又不能太大，否则，在排料口处的物料，由于过压实现象而使破碎力急剧增大，导致过载而机件损坏。动鄂下部的摆动行程不得大于排矿口宽度的倍，即：，根据经验公式,中小型破碎机：，大型破碎机：取6 偏心距动颚板摆动行程确定后，偏心轴的偏心距r可以根据初步拟定的构件尺寸利用绘制机构图的方法确定。通常，对于简摆颚式破碎机，,对于复摆式颚碎机，。（建材机械工程手册武汉工业大学出版社 P15）取。7 连杆长度与动鄂长度在曲柄摇杆机构中，当曲柄做等速回转时，摇杆来回摆动的速度不同，具有急回运动的特征。连杆越短，即/值越大，这种不对称现象就越显著。曲柄（偏心轴）的转数是根据矿石在破碎腔中自由下落的时间而定，因此连杆的长度不宜过短。通常，对于大型复摆颚式破碎机, 选选 8 动鄂轴承中心距给矿口平面的高度h 为了保证在破碎腔的上部产生足够的破碎力来破碎大块矿石，因而在给矿口处，动颚必须有一定的摆动行程，为此，动颚的轴承中心距给矿口平面的高度：对于复摆颚式破碎机，h0.1L,式中L为动颚长度。（新型破碎机设计实用手册北方工业出版社 P1182）选9 推力板长度K当动颚的摆动行程s和偏心距r确定以后，在选取推力板长度时，复摆颚式破碎机的推力板长度可参考下式：，取3.3 工作参数的确定1 主轴转速计算颚式破碎机的偏心轴转一圈，动颚往复摆动一次，前半圈为破碎物料，后半圈为卸出物料。当动颚后退时，破碎后的物料应在重力作用下全部卸出，而后动颚立即返回，转速过高或过低都会使生产能力不能达到最大值。所以，使破碎机获得最高生产率的偏心轴转速n为：实际上，动颚在空转行程的初期，物料因弹性形变仍处于压紧状态，不能立即下落，故偏心轴的转速应比上式的值低，选2 破碎机生产率计算生产率是指在一定的给料粒度和排料粒度条件下，单位时间内破碎机所处理物料量（Kg/h或m3/h）。取3.4 电动机的选择电机的选择一般是由用途、主要性能以及结构特点来决定的。因选用的是破碎机的电机，该电机应适用于灰尘多、土扬水溅的场合。查阅了机械手册后选用了Y系列（IP44）封闭式三相异步电动机。Y系列（IP44）封闭式三相异步电动机效率高，耗电少，性能好，噪音低，振动小，体积小，重量轻，运行可靠，维修方便，为B级绝缘。结构为全封闭、自扇冷式，能防止灰尘、铁屑、杂物侵入电动机内部。颚式破碎机需要的功率，可按体积假说或破碎物料时所需要的破碎力来推算。设破碎机工作时整个颚腔内充满物料，且沿颚腔长度L方向成平行圆柱排列。破碎机功率：式中 L颚口的长度（m） H颚腔的高度（m） r偏心轴的偏心距（m） n偏心轴转速（）所以实际配用电机功率选。查找手册选用了型号为Y355M2-8的三相异步电动机,各项技术数据如表1所示：电动机型号额定功率KW满载转数 r/min堵转转矩最大转矩Y355M2-81327401.32.03.5 四连杆机构各杆长度的确定已知偏心距即，连杆长度即，推力板长度即摇杆行程，摇杆行程取7，行程速比系数K取1.018，机架位置角取125，如图3-1。通过曲柄摇杆机构设计软件可得出：四连杆机构图以上所求结果均符合要求，因此可以选取作为复摆颚式破碎机的四连杆机构标准。3.6 破碎力计算破碎力在腔内的分布情况及其合力作用点位置、大小，是机构设计和零部件强度设计的重要依据。由于破碎力分布以及其合力大小，作用点位置具有随机性，用理论分析的方法将会产生较大的误差。通过大量实测数据统计分析，再通过理论推导，建立实验分析计算式是一种较好的方法，能够近似反映出破碎力的变化规律并有较大的计算准确度，因而具有较大的应用价值。因此，作用在动鄂上的最大破碎力可按下式计算：式中：衬板单位面积上的平均压力，一般取破碎腔的长度和高度（单位：cm）最大破碎力都是垂直作用于固定颚和动颚上，其作用点的位置根据试验测定，复摆颚式破碎机的最大破碎力多发生在破碎腔高度的0.350.65处。 3.7 各部件受力分析复摆颚式破碎机的受力示意图3-3所示：由图可以得出下列关系式：式中。图3-3复摆颚式破碎机各部件受力的图解法鄂式破碎机在工作过程中，破碎机的工作过程是比较复杂的。但一般是动鄂零件开始向下逐渐增大，到动鄂悬挂中心以下占动鄂长的2/3处（复摆），为最大，再像下逐渐减到末端为零。所以可得：第4章传动装置的设计4.1 带轮的设计颚式破碎机在工作时，所受载荷变化很大，有冲击载荷和脉动循环；并且使其皮带轮的飞轮的传动较大。两传动轴间距离要求甚远。其工作环境恶劣。对传动系数折磨损较大，所以在本设计中选用带传动方式。其优点是：传动带具有弹性，能对破碎机工作是产生的冲击进行一定程度的吸收，使传动平稳，保护电机；皮带可以在皮带轮上打滑，具备一定的过载保护能力。可造于中心距较大的传动。带传动的结构简单、制造、安装精度要求不高，使用维护方便，因此在本次设计中我依然采用的是带传动。已知电动机为Y355M2-8，额定功率P=132Kw，转速=740r/min，破碎机的转速为=180r/min。1、确定计算功率计算功率是根据传递功率P和带的工作条件而确定的，式中：计算功率，kw；工作情况系数，见表8-7机械设计；所传递的额定功率，如电动机的额定功率或名义的负载功率，KW。查表得工矿系数 2、选定普通V带带型根据和，确定带型为：D型。3、计算传动比式中：n1小带轮转速；n2大带轮转速。 4、确定带轮的基准直径并验算带速v1）初选小带轮基准直径在带传动需要传递的功率给定的条件下，减小带轮直径，会增大带传动的有效拉力，从而导致V带根数的增加。这样不仅增大了带轮的宽度，而且也增大了载荷在V带之间分配的不均匀性。另外，带轮直径的减小，增加了带的弯曲应力。为了避免弯曲应力过大，小带轮的基准直径就不能过小。一般情况下，应保证。根据V带的带型，参考机械设计表8-6和表8-8确定小带轮的基准直径=355。2）验算带速v在范围内故带速合适。3）计算大带轮基准直径取5、确定V带的中心距a和基准长度1）初定中心距中心距大，可以增加带轮的包角，减少单位时间内带的循环次数，有利于提高带的寿命，但过大则降低稳定性，增大尺寸，过小则有相反的利弊，一般初选为：初步确定中心距为。2）计算带所需的基准长度查表选取基准长度：3）计算实际中心距6.小带轮包角小带轮上的包角小于大带轮上的包角，小带轮上的总摩擦力相应地小于大带轮上的总摩擦力。因此，打滑只可能在小带轮上发生。为了提高带传动的工作能力，应使因此，主动轮上的包角合适7.计算带的根数z1)单根带的额定功率根据和，查表通过差值法得：D型带。考虑传动比的影响，额定功率的增量，查表并通过插值法计算得： 2）确定V带的根数查表得：查表得：因一般不超过8根，取。8.单根V带的预紧力由表查得 9. 计算压轴力 10.带轮的结构设计大带轮和小带轮直径分别为1800mm和355mm，厚度均为265mm，其直径均大于300mm，因此采用轮辐式结构。小带轮孔径由电动机轴直径确定为80mm；大带轮孔径取170mm。大带轮的结构设计采用孔板式。大带轮的工作图如图4-1所示：图4-1 大带轮结构示意图 4.2 飞轮的设计颚式破碎机是一种间歇工作的机械，工作行程破碎物料而空行程只是克服机构中的有害阻力，因而造成了机器转动速度的波动及电动机的负荷不均匀。为使破碎机工作平稳，转速波动小，电动机负荷均匀，在偏心轴的两端装上了飞轮。空行程的时候它储存能量，而工作行程时，飞轮放出能量。大三角带轮即是传动件也是飞轮，所以现在我们设计的是偏心轴另一端的飞轮。设破碎机在空行程期间内的功率消耗为，在压碎物料期间内的功率消耗为。电动机额定功率为，并且。在期间，多余的功率使飞轮角速度从增加到；在期间，功率不足，使飞轮角速度从减少到，同时飞轮放出能量，增加破碎物料的有效功率，提高破碎机的破碎效率。由此，可得能量平衡方程式：或式中飞轮的转动惯量（）；飞轮平均角速度（）；速度不均悉数，。飞轮储存的能量为：考虑摩擦损失的机械效率为：代入公式后，得飞轮所需要的转动惯量：机械效率，取值为0.85。对于复摆破碎机，。对大型破碎机，取=0.030.05，此处取0.04。角速度根据实验转速n求得，而且已知。将这些数据代入公式求得：飞轮的外径应与大带轮的外径相当，选取飞轮的外径为D=1800mm，选取飞轮的内径为d=170mm，则飞轮的质量m为：则飞轮的宽度B为：飞轮的具体几何尺寸，参考了普通飞轮的设计结构，并将之简化，在保证了飞轮可以正常工作的前提下，尽量减轻飞轮的质量，优化结构，尽量使之整体化和减少加工费用。与普通的飞轮的设计不同的是，这个飞轮可以通过加配重的方式，来进行转动惯量的调节。4.3 偏心轴的设计颚式破碎机的偏心轴是一个传递扭矩，且两轴承支承间为偏心结构的转轴。对于它的可靠性设计。实际上就是根据预先拟定的结构方案，确定一组直径，使之既满足强度，刚度要求，又能满足可靠性要求，而且重量轻和经济效益最好，发求得技术上先进，经济上合理。1、偏心轴的材料选用45号钢2、轴传递的功率查表的V带的传动效率为0.920.97现=0.95 轴传递的功率为： 3、偏心轴的转速为160r/min4、初步确定轴的最小直径 (参考：机械设计)式中：A0：与轴材料有关的系数其值可查表15-3取A0=125P：轴传递的功率 n：轴的转速考虑到轴上键槽会消弱轴的强度，若为单键，则应将上述计算值增大5%左右；若为双键，应将上述计算值增大10%左右。该设计轴为单键所以将上述计算的增大5%，得最小直径段的轴与带轮相配合，带轮孔径为170mm121.01mm符合要求，因此选取轴的最小直径170mm。5、确定轴的各段尺寸图4-2 偏心轴由图4-2的基本结构初步确定轴的尺寸由图可知其轴承安装在L3，L4,L6，L7上，轴承与其直接配合，所以知其尺寸由轴承决定;从左到右把偏心轴分为九段D1=170mm L1=360mmD2=180mm L2=25mmL3为倾斜面此处安装轴承,选取和此处的轴承有关，查取滚动轴承应用手册选择调心滚子轴承轴承型号为23244Cd=220mm D=400mm B=144mm故L3=144mm D3=220mmL4段安装动颚轴承此段选取轴承型号为23256Cd=280mm D=500mm B=176mm故L4176mm，取L4=250mm,D4=280mmD5=300mm L5=600mm初步设定轴为对称的所以右端和左端一样偏心轴总长L5.偏心轴的强度校核在破碎工作时，破碎力通过动颚轴承传到偏心轴上，由于该破碎力很大，轴上其实零件传递的栽荷相对来说就显提微不足道了，所以计算时即可把这些载荷忽略不计，而只考虑破碎力的作用。破碎力平均分布在两个动颚轴承上，分别用F1，F2来表示；机架轴承要当于两个支座，对偏心轴具有支座反力的作用，分别用R1，R2来表示；机架轴承载荷的作用点与动颚轴承载荷作用点间的距离用L表示。偏心轴的载荷受力分析如图4-3所示，并作出轴的弯矩图和扭矩图如图4-4。图4-3 轴受力示意图图4-4 上为弯矩图，下为扭矩图从轴的受力示意图以及弯矩图和扭矩图中可以看出动颚轴承中心所在截面为危险截面，计算出此截面处的弯矩M和扭矩T,按弯扭合成应力校核轴的强度。支反力F1=F2=-545000N，R1=R2=545000N总弯矩M=107365000Nmm扭矩T=6827586.21Nmm轴的计算应力公式轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取=0.6查机械设计表15-4得，代入数据得，选取轴的材料为45号钢调制处理，查机械设计表15-1得。-1,故安全。4.4轴承的选择与校核1、选择轴承由轴径和设计要求试选用23244C和23252C调心滚子轴承，查GB/T2861964得,轴承的性能参数为:23244C： ,，极限转速为(脂润滑)，内径为220mm,外径400mm,宽度为144mm；23256C：，极限转速为(脂润滑)，内径为280mm,外径500mm,宽度为176mm。4.4.2求径向载荷 Fr1=161.35KN Fr2=161.35KN4.4.3计算轴承的轴向力在本机的设计中，轴承在理论上是不受轴向力的，但实际应有力的作用，但很小，忽略不计；4.4.4求轴承的当量动载荷一般计算公式为式中：X、Y分别为径向动载荷系数和轴向动载荷系数对于只受纯径向载荷的轴承的当量动载荷:查表13-6（机械设计）得： fp=1.83.0 取fp =2.0代入上式可求得P1=322.7KNP2=322.7KN4.4.5计算轴承的寿命由公式： (机械设计此为滚子轴承，式中满足预期寿命。4.5 键的校核根据d=170mm从表6-1中查取键的截面尺寸：宽度b=32mm，高度h=18mm,由轮毂宽度并参考键的长度系列，取键长L=200mm（比轮毂宽度小些）。T传递的转矩（),；K键与轮毂键槽的接触高度；l键的工作长度，mm，圆头平键l=L-b,平头平键 l=L,这里L为键的公称长度；mm；b为键的宽度，mm。 D轴的直径，mm。键，轴，轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力，MPa。键，轴和轮毂的材料都是钢，由表6-2查得许用挤压应力，取其平均值，。键的工作长度l=L-b=200-32=168mm，键与轮毂键槽的接触高度k=0.5h=9mm。（机械设计 P106）代入数据求得满足所需要求。键的标记为32200 GB/T 1096-20034.6 轴承座的设计在本次设计中，因为结构的要求，采用了整体设计,将轴承座做成一个可装轴承的空心阶梯轴型结构,将和机体连接的部分做成法兰,轴承用端盖进行定位和约束,由于做的是一对,而且选用的是调心滚子轴承,对同心度的要求较高。具体的结构如图4-3所示：图4-3 轴承座的设计4.7 配重的选择与普通飞轮的设计不同的是，这个飞轮通过加配重的方式进行转动惯量的调节。由于理论和实际应用之间是有差别的，而且所需转动惯量的因素很多，如瞬时过载等，通过理论计算得到的数值会存在一定偏差，所以考虑在设备外加一个可调因素是必要的。由于偏心轴的存在，如果不在飞轮上加配重，势必会引起机器的振动，如果震动过度，甚至会引起重大安全事故的发生，因此，必须要在带轮和飞轮上适当的位置加配重以减小振动。配重的大小及固定位置应参考机械原理中关于动平衡的介绍选取。动平衡的原理为：质量分布在不同的回转面内的回转件，它的不平衡都可以认为是在两个任意选取的回转面内各有一个不平衡质量产生的，为达到完全平衡，必须分别在上述两个回转面内各加上适当的平衡质量。在本设计中，偏心轴所转动引起的不平衡可以用带轮和飞轮上的配重加以平衡。所用的公式为：上式中，质分别为所选的两回转面内所加的配重，为它们的质心对应的回转半径；分别为两回转面内原来的不平衡质量，r、r为它们对应的回转半径，再由带轮和飞轮的尺寸为配重选择一个合适的回转半径，由此可以固定所加配重的质量。解得所加配重大小为，由于带轮和飞轮均为轮辐式结构，故将配重装于轮缘侧面，用螺栓固定或铸造出然后加工。具体尺寸见飞轮和带轮。4.8 外形尺寸的设计整体外形尺寸的设计要参考四杆机构和动颚的尺寸等前面所得到的计算结果进行确定，由前面的计算得知，外形尺寸初步确定如下：图4-4 整体尺寸确定简图上图中：A:机架的前后长度2870B：整体宽度2720C：整机高度2980D：轴承中心到地面的定位尺寸2055E：机架高度2000F：轴承中心到机架前端的定位尺寸2050G：机架厚度300H：定颚厚度 150 I:两外轴承内侧间距1640K：机架宽度2110Z：孔距485 以上尺寸单位均为毫米。第5章各基本构件的设计5.1动腭的设计动腭是支承齿板且直接参与破碎矿石的部件，要求有足够的强度和刚度，其结构应该坚固耐用。动腭一般采用铸造结构。为了减轻动腭的重量，国外也采用焊接结构，由于其结构复杂，因此对焊接工艺的要求较高。国内尚未见使用焊接结构的动腭。按结构特点，可把动腭分成箱型结构和非箱型结构两种。如图5-1所示对于型号较小的复摆腭式破碎机，其动腭一般做成非箱型加筋结构，以便有效地减轻东哥的重量。按其横截面形状又可分为“E”型与反“E”型两种。根据该设计的型号和参数，我选择非箱型加筋结构动腭，截面为“E”型。如图5-2所示。在破碎机的设计中，动颚的设计关系到整个机型的设计和机子的性能。因为动颚是支撑齿板且直接参与破碎矿石的部件，要求要有足够的强度和刚度，其结构应坚固耐用，在经过认真的研究之后，我采用的是整体铸造结构。为有效的减轻动颚的重量，我选择把动颚做成非箱型加筋结构。如下图所示。安装齿板的动颚前部分为平板结构，其后部有若干条加肋板以增强动颚的强度与刚度。图5-1 箱型动腭图5-2 非箱型动腭5.2齿板的设计齿板的结构：齿板（也叫衬板），是破碎机中直接与矿石接触的零件，结构虽然简单，但它对破碎机的生产率、比能耗、产品粒度组成和粒型以及破碎力等都有影响，特别对后三项影响较明显。齿板承受很大的冲击挤压力，因此磨损得非常厉害。为了延长它的使用寿命，可以从两方面来研究：一是从材质找到高耐磨性能材料，二是合理确定齿板的结构形状和几何尺寸。现在破碎机上使用的齿板，一般是采用ZGMn13。其特点是：在冲击负荷作用下，具有表面硬化性，形成既硬又耐磨的表面。同时仍能保持器内层金属原有的韧性。齿板横截面结构形状有平滑表面和齿形表面两种，后者又可分三角形和梯形表面。为了保证产品粒度和形状，通常还是采用三角形或梯形衬板。图5-3 衬板齿形a)三角形 b)梯形在本次设计中我采用梯形衬板。其动腭齿板和定颚齿板的基本结构如图5-4所示： (a) (b)图5-4 (a)动颚齿板 (b)定颚齿板 5.3 推力板的设计破碎机的推力板（肘板）是结构最简单的零部件，但其作用却非常重要。通常有三个作用：一是传递动力，其传递的动力有时甚至比破碎力还大；二是起保险件作用，当破碎腔落入非破碎物料时，肘板先行断裂破坏，从而保护机器其他零件不发生破坏；三是调整排料口大小有的简摆腭式破碎机是通过更换不同的长度尺寸的肘板来调整排料口大小的。在机器工作时，肘板与其支撑的衬板不能良好的润滑，加上粉尘落入。所以肘板与其衬板之间实际上是一种干摩擦和磨粒磨损状态。这样，对肘板的高负荷压力，导致肘板与肘板垫很快磨损，使其寿命很低。因此肘板的结构设计既应考虑该机件的重要作用也应考虑其工作环境。按肘板和肘垫（或称肘板衬垫)的连接形式，可分滚动型与滑动型两种。图5-5 肘板与肘垫形式a) 滚动型 b) 滑动型如图5-5所示，肘板与衬垫传递很大的挤压力，并受周期性冲击载荷。在反复冲击挤压作用下磨损较快，特别是图5-5b)所示的滑动型结构更为严重，为提高传动效率，减少磨损，延长其使用寿命，可采用图5-5a）所示的滚动型结构，肘板头为圆柱面，衬垫为平面，由于肘板的两端肘头表面为同一圆柱面，所以当肘板两端的衬垫表面相互平行时，肘板受力将沿周半圆柱面的同一直径，并与衬垫表面的垂直方向传递。在机器运转过程中，动腭的摆动角很小，使得肘板两端支撑的衬垫表面的平行度误差也很小，因此肘板的传力方向与衬垫垂直线方向的夹角很小（大大小于其摩擦角）。所以在机器运转过程中，衬板与其衬垫之间可保持纯滚动。5.4 调整装置的设计调整装置供调整破碎机排料口大小用。陪着衬板的不断磨损，排料口尺寸也不断地变大，产品粒度也随之变粗。为了保证产品粒度的要求，必须利用调整装置，定期地调整排料口尺寸。此外，当要求得到不同的产品粒度时，也需要调整排料口大小。现有腭式破碎机的调整装置有多种多样，归纳起来有垫片调整装置,楔铁调整装置，液压调整装置以及衬板调整。楔铁调整装置是一种比较老式的。它分为立式和卧式两种。 1) 立式楔铁调整装置。它是借助肘板座与机架后壁之间的两个垂直放置的楔铁作相对运动，来实现破碎机排料口的调整。转动螺栓上的螺母，使调整楔铁3沿着机架4的后壁作上升或下降运动。推动调整座2向前或向后移动，从而推动肘板或动腭，以达到调整排料口的目的。图5-6 立式楔铁调整装置1-肘板 2-调整座 3-调整楔铁 4-机架2）卧式楔铁调整装置。它是借助后肘板座与机架后壁之间的水平放置的楔铁作相对运动，来实现破碎机排料口的调整。在机架后壁上有后衬座1，楔铁2及有正反螺纹的轴5构成的调整装置。和由电动机3与涡轮减速器4所构成的传动装置。轴5另一端有手柄6。图5-7 卧式楔铁调整装置5.5 破碎腔型的设计颚式破碎机的破碎腔石由动颚板、定颚板以及机架两侧壁衬板所组成。破碎腔的形状石由给料口尺寸、排料口尺寸、啮角、动颚板与定颚板以及两侧壁衬板的布置方式、衬板纵向和横向断面的形状等因素所决定的。破碎腔的形状是决定生产率、动力消耗和衬板磨损等破碎机性能的重要因素。破碎腔的形状有直线型和曲线型两种。若两种破碎腔的给矿口宽度、排矿口宽度、动颚的摆动行程和摆动次数均相同。矿石在破碎腔内的流动状态如图5-8所示。图中实线表示颚板闭合时的位置，虚线表示颚板后退最远时的位置。图5-8中的许多水平线表示矿石在陆续向下运动时所占的区域。处于水平面1上的矿石，当动颚摆动到虚线位置时，便下落到水平面2上，两水平面之间的垂直距离就是破碎机在空转行程时矿块落下的距离。在颚板下一次的工作行程中，水平面2处的矿块则被破碎，到空转行程时，矿块便落到水平面3上。依此类推，矿块逐渐被破碎而粒度逐渐减小，最后通过排矿口排出去。由图5-8a）可以看到，在直线型破碎腔中，各连续水平面间行程的梯形端面的体积向下依次递减，矿石间的空隙也逐渐减小，而动颚的摆动行程和压碎力却逐渐增大，矿石到排矿口附近的排矿速度就减慢，于是在排矿口附近就容易发生堵塞现象，这是造成机器过载和衬板下段磨损严重的主要原因。 a） b）图5-8 破碎腔的形状a）直线型破碎腔 b）曲线型破碎腔图5-8b）表示曲线型破碎腔，它是将固定颚衬板改成曲线形，曲线是按破碎腔的啮角从上向下逐渐减小的原则设计的。在曲线形破碎腔中，各连续的水平面间形成的梯形端面的体积从破碎腔的中部往下是逐渐增加的，因而矿石间的空隙增大，有利于排矿。由于堵塞点上移故在排矿口附近不易发生堵塞现象。实践证明，当动颚摆动行程和摆动次数相同时，曲线型破碎腔有以下优点：（1）生产率高；（2）破碎比大，产品粒度均匀，过粉碎少；（3）破碎腔下端衬板的磨损较小，延长了衬板的使用寿命；（4）破碎每吨产品的动力消耗减小。本设计采用曲线型破碎腔。5.6 机架的设计破碎机机架是整个破碎机零部件的安装基础。他在工作中承受很大的冲击载荷，就其质量来说，占整机质量的很大比例，而且加工制造的工作量也较大。机架的刚度和强度，对整机性能和主要零部件寿命均有很大的影响。因此，设计的时候要求：结构简单易制造，重量轻又要求有足够的强度和刚度。破碎机机架是整个破碎机零部件的安装基础。它在工作中承受很大的冲击载荷，其重量占整机重量很大比例(对铸造机架为50%左右，对焊接机架为30%左右），而且加工制造的工作量也比较大。机架的刚度和强度，对整机性能和主要零部件寿命均有很大的影响。因此，对破碎机机架的要求是：结构简单易制造，重量轻，且要求有足够的刚度和强度。破碎机机架按结构分，有整体机架和组合机架：按制造工艺，有铸造机架和焊接机架。图5-9 整体机架图5-10 组合机架因为设计的是大型机，所以我选用了整体机架，与嵌销连接的组合机架相比，它拥有更好的强度和刚性，加工、装配和拆卸也比较方便。在本次设计中，我们采用的是整体铸造机架。其中铸钢为ZG270-500，其刚性较好。在保证正常工作的前提条件下，应力求减轻重量。如图5-11所示：图5-11 机架基本结构（上为主视图，下为左视图）第6章复摆颚式破碎机的安装6.1 破碎机的安装颚式破碎机一般是安装在混凝土地基上。地基要与厂房的地基隔开，避免破碎机的震动传给厂房。地基的深度不应该小于安装地点的冻结深度，地基的面积应该按照安装地基的土壤允许的压应力来决定。地基的重量应该是机器重量的3至5倍。一般是用140-150号水泥来浇筑地基。设计地基时，应该考虑产品运输带、更换肘板和修理调整装置等所占用的空间，同时也要留出安装埋头地基螺栓所用的通入口。破碎产品要经过与破碎机纵向轴线方向一致的地基排料槽排出，排料槽的斜度不应该小于50。地基的周围要有足够的空间，以便维护、修理破碎机和放置工具。装配破碎机首先是将机器装在地基上，然后按顺序将其他零件装配起来。安装过程中认真仔细阅读调整各联结部分，特别是肘板、偏心轴和东哥悬挂轴之间的平行度，不允许超过规定的范围。62 机架的安装颚式破碎机安装在混泥土地基上，为了减小震动、噪声和吸收震动，应在机架和混泥土之间垫上一层硬方木、橡胶或其他物质。机架安装在地基或在木座上的横向和纵向水平度应负荷要求，机架底脚与地基间的垫板必须平整、均匀和稳固。可拆卸式组合机架的对口结合处表面必须良好吻合。机架联结螺栓装配时，最好加热到使其联结更加牢靠。机架安装在地基上的横向水平度每米应不大于0.2mm；纵向水平度，每米应不大于0.4mm。组合机架在螺栓未拧紧时，局部间隙不应大于0.7mm。63偏心轴和机架的安装装机前，将滚动轴承研配好后，再放入轴承座内，用水平仪测量其水平度和同轴度的偏差值，如在允许范围内，可把偏心轴放到轴承上。然后再用涂色法检查轴颈和轴承的接触情况，如接触情况不满足要求，还应进一步刮研，最后一次装轴时，应在轴承和轴颈上加一些润滑油。偏心轴滑动轴承座与机架的接触面积应不小于80，最大间隙不得大于0.07mm。中小型复摆颚式破碎机常采用滚动轴承。安装最好采用压力机缓慢压入。压入前轴颈上应涂点润滑油。当轴承与轴为过盈配合时，应将轴承在油中加热到90左右之后再装入。但最好不超过100，否则容易使轴承退火。加热时间不少于20分钟，否则内套膨胀量不够。轴承中的润滑油量以装入轴承空间的60为适宜。64 肘板的安装当肘板磨损或折断后应立即更换，办法是松开弹簧螺母，取下弹簧，用链条或钢丝绳拴在动颚下部，再用手葫芦拉动钢丝，使动颚靠近定颚，此时肘板会自动落下。旧肘板拆除后，再用钢丝绳将新肘板拉入肘板座中，放松手葫芦，使肘板和肘板座紧密接触，然后装上拉杆和弹簧，此时，肘板支持在肘板座中，便可拆除手葫芦。65 动鄂的安装颚式破碎机动颚的装配，全采用事先组装好的动颚部件进行装配，即将动颚、动颚轴、活动齿板、肘板垫等提前组装好，然后用吊车装在机架里。先把滑动轴承研配好，然后放入机架轴承座中，测量其斜度和同轴度的偏差值。如果在允许范围内，在轴承和轴颈表面上涂上润滑油，将动颚放到轴承中。机架上的滑动轴承和动颚悬挂轴滑动轴承的倾斜度，每米不大于0.1mm；同轴度不大于0.06mm。动颚轴中心线与动颚中心线垂直度误差不大于0.03/100，动颚中心线与带轮或飞轮的端面垂直度误差应不大于0.02/100。66 齿板的安装齿板是破碎机中磨损最快的，需要经常更换的零件。齿板用螺栓或楔子固定在机架前壁和动颚上，其接触面必须平直，不允许有翘首现象，否则要及时处理。由于机架前壁内侧不加工，所以在定颚齿板背面与机架前臂之间，最好垫一层软金属垫片，确保两者紧密贴合。对于大型破碎机，也可以在动颚与齿板间灌铅锌等金属，使两者紧密贴合。第7章颚式破碎机的磨损7.1 齿板磨损分析（1）齿板是破碎物料的工具，齿板寿命的长短直接影响整机的好坏、维修工作量的大小，破碎物料成本的高低，所以，齿板是破碎机的关键部件，我国现有颚式破碎机齿板寿命偏低，JB/ZQ1032-87齿板铸造技术条件规定齿板寿命只有60h，按10h工作制，每幅齿板只能用六天，不到一星期就需要更换一次齿板。不仅给维修带来很大的不便，而且增加了破碎物料的成本。为此，如何降低齿板的磨损已成为诸多学者研究和讨论的课题。影响齿板磨损快的因素很多，如材质本身、被破物料的软硬程度以及被破物料颗粒大小等影响。（2）齿形选择的合理，物料破碎一次即可裂成数块，它在破碎腔中停留的时间就少。因此，齿板的磨损就小。齿形选择的不合理，物料不易被破碎或产生过粉碎，能量消耗大，齿板的磨损也大。（3）变截面破碎腔该种破碎腔如图7-1所示，A-A给料口的水平剖面，B-B为破碎腔中部的水平剖面，C-C为排料口的水平剖面。SA为A-A剖面的面积，SB为B-B剖面的面积，SC为C-C剖面的面积。设物料在破碎腔各处的速度相等，则一定体积V的物料通过A-A、B-B、C-C面所需的时间t为：式中：B给料口宽度 H破碎腔高度破碎腔平均啮角图7-1 变截面破碎腔（4）曲柄摇杆传动机构该机构由曲柄带动摇杆、传动杆把运动传递到摇杆上，使齿板绕圆心做复摆运动，齿板上各点作往返圆弧摆动，这时，齿板对物料施加的压碎运动是在接近水平方向上实现的，齿板向上或向下的运动分量很小。所以，齿板在该种运动状态下，磨损较小。7.2 颚板磨损机制从上述分析可以认为，颚板的磨损是高应力凿削磨损，对颚板的残体磨损面的微观分析及实验室试验颚板的失效分析，可以得出颚板的磨损机制如下：（1）由于物料多次挤压，在颚板的亚表层或挤压突出部分的根部形成微裂纹，然后裂纹沿晶界、夹杂物等薄弱处不断扩展相连，导致表层材料脱落，形成磨屑，其磨损过程如图7-2所示。（2）物料挤压颚板造成颚板表面材料被局部压碎或翘起，并使破碎或翻起部分随破碎物料一起脱落形成磨屑，如图7-3所示。（3）物料相对颚板短程滑动，切削颚板形成磨屑，如图7-4所示。7.3 颚板材质的选择在颚板的材质选择中选择中锰钢，由于高锰钢的初始硬度低,屈服强度低,在非强冲击条件下,其加工硬化不充分,易于流变和被切削。为提高颚板的使用寿命,开发了中锰钢。该钢种最早由Climax钼业公司发明,并于1963年正式列入美国专利。其铸态组织由奥氏体!马氏体和少量珠光体组成,经水韧处理后,其组织为单一奥氏体或奥氏体+少量未溶碳化物(取决于含碳量)组织。此后人们对中锰钢进行了大量研究,认为其硬化机理为:含锰量降低后,奥氏体稳定性下降,在受到冲击或磨损时,奥氏体易发生形变诱发马氏体相变,使其耐磨性提高。中锰钢的成分通常为: 0.7%-1.2%C, 6%-9%Mn, 0.5%-0.8%Si,1.2%Cr以及其它微量元素如V、Ti、Nb、RE等。中锰钢颚板在实际应用中也取得了较好的使用效果,如破碎硅石时比高锰钢颚板使用寿命提高20%以上,而成本与高锰钢颚板相当。因此,在中小型颚式破碎机上使用,中锰钢是一种值得推广的颚板材质。第8章破碎机出口扬尘的解决和噪声防治8.1破碎机出口扬尘的解决破碎机出口扬尘非常严重，从破碎机出来的块状和粉末状物料直冲矿石输送皮带，部分物料飞溅或滚淌到地面上，地面堆积厚厚一层物料，部分粉状物料飞扬在空中，给生产带来了很大的不便。在该段流程中，物料由料仓入板式给料机，由板式给料机入颚式破碎机，出破碎机直接入出口矿石皮带机。由于该破碎机出口料流非常大，导致粉尘飞扬和溅落。我们分析认为，造成以上现象的根本原因在于大料流的无缓冲倾泻所致。因此，我对此进行了如下改进（如图8-1所示）: 图8-1 破碎机出口扬尘在破碎机出口与矿石皮带之间设置一个暂存料仓，暂存料仓接收尘器。在暂存料仓与皮带之间加一道溜子。再在溜子上设一料流控制阀。设置暂存仓是为了缓冲大流量物料的倾泻冲击;料流控制阀可稳定出口料流;暂存仓接收尘器可使部分细粉料在暂存仓提前被收尘处理，减少出口粉尘，同时也有利于提高皮带的使用寿命。经过这样的改进，彻底解决了粉尘飞扬和物料溅落的间题，给车间的生产和管理带来了极大的方便。8.2 破碎机的噪声危害及防治途径复摆颚式破碎机的粉碎方式主要是靠对矿石的挤压而使其粉碎。这样，在对矿石粉碎的同时就会不可避免的产生大量的噪声。而噪声是一种环境污染,被认为是仅次于大气污染和水污染的第三大公害。控制噪声措施：噪声控制包括降低噪声源的噪声,控制噪声的传播途径和个人防护几个方面: (1)声源控制。采矿生产现场和破碎车间、运转的颚式破碎机是主要的噪声源,控制它们的噪声有两个途径:一是想办法改进结构,提高各个部件的加工精度和装配质量,采用合理的操作方法等,降低声源的噪声发射功率。二是利用声波的吸收、反射、干涉等特性,采用吸声、隔声、减振、隔振等技术,以及安装消声器等,控制噪声的辐射。(2)噪声传播途径的控制。主要措施有: 对于采矿现场颚式破碎机在作业时将其拖至有天然屏障(土坡、山丘)的地方,或者利用其他隔声材料和隔声结构来阻挡噪声的传播。第9章颚式破碎机的使用9.1破碎机的操作颚式破碎机的操作有启动、运转和停车等。9.1.1 启动前的准备工作（1）认真检查破碎机的主要零部件，如颚板轴承连杆肘板拉杆弹簧和传动装置是否完好，连接件是否有松动以及各防护件的状况等。（2）检查破碎腔内有无矿石（3）检查给料机带式传输机电气设备信号设备是否完好。（4）确认能用人工盘动曲轴的带轮后方可启动（5）对偏心轴承等润滑部位通有冷却水装置时，应预先开启循环冷却水阀门（6）严格执行操作牌制度，设备停止运转时，将禁止开动牌挂在设备的操作箱上，牌子未拿掉任何人不得开动以上各种准备工作做好方可开车。9.1.2 操作顺序新安装的破碎

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