JXSW01-007@PE600×900颚式破碎机机械结构设计
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机械毕业设计全套
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JXSW01-007@PE600×900颚式破碎机机械结构设计,机械毕业设计全套
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一、毕业设计（论文）的内容 在当今经济腾飞的年代，全国各地都在布天盖地的进行各种基础建设，基建需要的石材在逐年增加。从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。但是大多数的破碎机结构简单，设计不太合理，容易产生故障，生产力低下浪费资源及污染环境。 本课题以 颚 式破碎机为载体，完成 颚 式破碎机的结构优化设计。提高破碎机的功能及质量，从而提高生产效率。另一方面是进一步提升专业技能，为踏上工作岗位做好准备。本课题的主要工作内容有以下几点： 1、收集关于 颚 式破碎机产品的相关知 识，了解现有 颚 式破碎机产品的结构； 2、熟悉 颚 式破碎机的工作原理及过程； 3、查阅相关资料，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； 4、熟练掌握计算机辅助设计软件； 5、对 颚 式破碎机设计方案进行详细规划及分析，反复对方案进行论证，逐步进行修改及优化； 6、利用计算机及相关软件完成 颚 式破碎机的结构设计； 7、利用计算机及相关软件完成 颚 式破碎机相关机构的各种参数计算和分析； 8、完成 颚 式破碎机相关零件材料的选用及其工艺分析； 9、利用计算机及相关软件 完成 颚 式破碎机产品零件及装配部件的 3D和 2D工程图的绘制； 二、毕业设计（论文）的要求与数据 本毕业设计课题需要掌握机械产品设计、机械设计基础、机械零件加工工艺、工程力学、工程制图等相关知识及计算机辅助设计技能。本课题需要提交的数据资料及要求主要有以下几点： 1、设计方案的规划及分析对比必须在毕业设计说明书中体现出来； 2、 颚 式破碎机产品结构设计要合理，提交合理、完整的 3D模型； 3、 颚 式破碎机相关机构的各种参数计算和分析（重要零件强度计算和分析，疲劳度计算和分析、咬合力计算和分析等），并提供结果 ； 4、零部件装配正确合理，并提供干涉分析结果； 5、 2D工程图要整洁规范，必须符合国家标准，并提交规范完整图纸； 6、机构运动仿真及零件拆、装过程视频动画分辨率不小于 720*480 px，并提交AVI格式视频文件； nts7、外文资料翻译和毕业设计说明书（论文）的内容及字符要符合“毕业设计任务书”的要求； 8、毕业设计说明书的格式必须符合 “ 2014 年毕业设计说明书统一格式”的要求； 9、各个文件资料所需填写的时间必须符合“ 2014 年毕业设计 (论文 )管理办法”的要求； 10、答辩 PPT课件能清晰体现毕业设计课题的设计思路，版面生动、简洁； 三、毕业设计（论文）应完成的工作 1、完成开题报告及进度计划表的撰写； 2、完成中期检查表的填写； 3、完成二万字左右的毕业设计说明书（论文）；在毕业设计说明书（论文）中必须包括详细的 300-500个单词的英文摘要； 4、独立完成与课题相关，不少于四万字符的指定英文资料翻译（附英文原文）； 5、完成 颚 式破碎机产品零件及装配部件的 3D和 2D工程图的绘制； 6、 完成工作量折合 A0图纸 3张以上，其中必须包含两张 A3以上的计算机绘制图纸； 7、 完成零件拆、装过程及运动仿真视频动画的制作； 8、完成答辩 PPT课件的制作； 四、应收集的资料及主要参考文献 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 BRANDES,E.A. Smithells Metals Reference Book (7th ed.) Smithells_Metals _Reference_Book_7EM， 2003 五、试验、测试、试制加工所需主要仪器设备及条件 所需主要仪器设备及条件如下： 1、 计算机一台 nts2、 CAD设计软件（ UG或 Solidworks） nts任务下达时间： 2013年 12月 17日 毕业设计开始与完成时间： 2013年 12月 17日至 2014年 05 月 26日 组织实施单位： 桂林电子科技大 学机电工程学院 教研室主任意见： 签字： 2013年 12月 14日 院领导小组意见： 签字： 2013 年 12月 16日 nts 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： 职称： 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 nts I 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 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 nts II 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 nts III 目 录 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 n . 12 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 . 15 4.3 动 颚 的水平行程 . 16 4.4 偏心距 e. 16 4.5 动 颚 轴承中心距给矿口平面的高度 h . 16 4.6 偏心距 e 对连杆长度的比值 . 17 4.7 推力板长度 K . 17 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 nts IV 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 7V 带、带轮和飞轮设计 . 28 7.1 确定计算功率 ca . 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 nts桂林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 1 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 108i 。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。 nts桂 林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 2 页共 38 页 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。 nts桂 林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 3 页共 38 页 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。 nts桂 林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 4 页共 38 页 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 nts桂 林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 5 页共 38 页 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 PE600 900 型 复摆式 颚 式破碎机。 nts桂 林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 6 页共 38 页 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 0.15s 2.5s 水平行程 0.5s 1.5s 特性值 0.3 1.67 排料口 垂直行程 0.3s 3s 水平行程 1s 1s 特性值 0.3 3 2.2 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 720 nts桂 林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 7 页共 38 页 2.3 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 718 1 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 nts桂 林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 8 页共 38 页 图 2.6 复摆式 颚 式破碎机内部图 图 2.7 内部剖面图 nts桂 林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 9 页共 38 页 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） nts桂 林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 10 页共 38 页 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 00 2515 。 动鄂图如图 3.3 所示。 图 3.3 动鄂 图 3.3 动鄂 nts桂 林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 11 页共 38 页 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 nts桂 林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 12 页共 38 页 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 nts桂 林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 13 页共 38 页 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 PE600 900 型复摆 颚 式破碎机的技术参数要求如表 3-1 所列， PE600 900 型 颚 式破碎机安装尺寸如表 3-2所列。 732 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） /mm 600 900 最大进料粒度 /mm 500 排料口调节范围 /mm 65160 处理能力 /（ t/h） 70120 1m inr/ 偏心轴转速 250 电动机功率 /kW 5575 图 3.9PE 型 颚 式破碎机安装尺寸 nts桂 林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 14 页共 38 页 表 3-2 PE600 900 型 颚 式破碎机安装尺寸 /mm A 1840 B 1400 C 960 D 1540 E() 1515 F 2305 G 1590 H 390 I 1505 图 3.10 复摆 颚 式破碎机三维模型图 nts桂 林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 15 页共 38 页 4 PE600 900 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 ： 2f-12ftan （ 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max= 31 17。 在实际生产过程中，啮角一般只取其理论计算值的 65%，即 = 0.65max=2020，因此在本设计中取破碎机的啮角为 21。 nts桂 林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 16 页共 38 页 4.3 动 颚 的水平行程 XS 动 颚 摆动行程 XS 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： m in241.08 bS X （ 4-2） 下端点许用水平行程： 85.01415.0 BS X （ 4-3） 式中： minb -最小排料口尺寸（ mm）， m i n b =65 mm B-进料口尺寸（ mm）， B=600 mm 由（ 4-2）式： mmbS X 67.2365241.08241.08 m i n （ 4-3）式： mmBS X 52.326001415.01415.0 85.085.0 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=12 20 mm。 在此，参照 颚 式破碎机现有的设计经验，初取 24 XX SmmS 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 = XS / 2.2 mm （ 4-4） 将 XS =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 h L。L 为动 颚 的长度。 nts桂 林电子科技大学毕业设计（论文）说明书用纸 第 17 页共 38 页 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 l/e 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： 85/165/1 （ 4-5） Ll )9.085.0( （ 4-6） 式中， L 为动 颚 长度。 由于 毕业设计（论文）中期检查表（指导教师） 指导教师姓名： 彭晓楠 填表日期： 2014 年 4 月 17 日 学生学号 1000110128 学生姓名 唐朋 题目名称 颚式破碎机机械结构设计 已完成内容 完成与课题相关，不少于四万字符的指定英文资料翻译； 系统方案设计并比较和优化，确定最终方案； 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； 强度刚度等参数计算、理论分析； 计算电动机功率，选择电动机； 检查日期： 2014 年 4 月 22 日 完成情况 全部完成 按进度完成 滞后进度安排 存在困难 传动方案的选择和比较； 主要零件的尺寸和结构确定，比如偏心轴的结构中轴肩位置的设计； 解决办法 对方案进行反复的对比、计算和验证，查阅资料，吸取成功案例的传动方案的优点； 首先要对零件进行正确的材料选择，然后根据颚式破碎机的机型尺寸，确定主要零件的结构和尺寸，进行强度计算和校核，满足整体结构的尺寸要求和装配要求； 预期成绩 优 秀 良 好 中 等 及 格 不及格 建 议 教师签名： nts 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： 唐朋 学 号： 1000110128 指导教师单位： 桂林电子科技大学 姓 名： 彭晓楠 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 nts - 1 - 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。 nts - 2 - 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
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