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机械毕业设计全套

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JX04-048@PE-1200×1600颚式破碎机的设计,机械毕业设计全套

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河 北 建 筑 工 程 学 院 本科毕业设计（论文） 题 目 PE-1200 1600 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 nts 本科毕业设计（论文） 题 目 PE-1200 1600 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 nts 目录 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 nts 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 61nts nts 1 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nts 2 设计项目 计算 与说明 结果 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。 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nts 3 设计项目 计算 与说明 结果 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 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nts 4 设计项目 计算 与说明 结果 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。 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nts 5 设计项目 计算 与说明 结果 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 34nts 6 设计项目 计算 与说明 结果 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 。 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 %30%20 ,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nts 7 设计项目 计算 与说明 结果 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 nts 8 设计项目 计算 与说明 结果 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 1 2 0 0 1 5 0 0m m m m 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nts 9 设计项目 计算 与说明 结果 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： nts 10 设计项目 计算 与说明 结果 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 3 ( 2 ) 3 3 ( 2 4 0 ) 1lhFn PP 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。 nts 11 设计项目 计算 与说明 结果 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； 2.75i nts 12 设计项目 计算 与说明 结果 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 i m a x m a x 1 1 0 0 4 0 0 2 . 7 5i D d 2、 排料口宽度 e 设计任务书所给参数为： 进料口宽度 1200B mm ，进料口长度 1600L mm 。 (1 7 1 1 0 ) 1 2 0 1 7 1 . 4e B m m 选 min 120e mm 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1P和2P的作用方向垂直于颚板表面，而摩擦力1fP和2fP则平行于颚板表面， f 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 1 1 2 2 2 21 1 2 2 1 1 2 2c o s s i n c o s s i ns i n s i n c o s c o sP f P P f PP P f P f P （ 1-1） 解式（ 1-1），并经简化和整理得： 12 22()1ftgf （ 1-2） 将 tgf ( 为摩擦角 )代入式（ 1-2），经简化得： 122 （ 1-3） min 120e mm 20 o nts 13 设计项目 计算 与说明 结果 颚式破碎机的啮角一般在 17 26 o 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 20 o 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 ( 2 . 2 5 2 . 5 ) 2 . 2 5 2 . 5 1 2 0 0 2 7 0 0 3 0 0 0 m mHB （ ） 选 2700H mm 5 动鄂行程 S 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 4.03.0倍，即： ( 0 . 3 0 . 4 ) 1 2 0 3 6 4 8S m m ，根据经验公式 ,中小型破碎机： mmS 1512 ，大型破碎机： mmS 4525取 25S mm 6 偏心距 r 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2700H mm 25S mm 12r mm nts 14 设计项目 计算 与说明 结果 简摆颚式破碎机， rs ,对于复摆式颚碎机， (2 2.2)sr 。（建材机械工程手册 武汉工业大学出版社 P15） 取 12r mm 。 7 连杆长度连l与动鄂长度动L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 r /l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 , / ( 3 0 6 0 ) ( 3 0 6 0 ) 1 2 3 6 0 7 2 0l r r m m 连选 600lm连 600l mm连/ ( 0 . 3 0 . 5 ) 1 2 0 0 2 0 0 0L l m m动 连选 1 2 0 0 m mL 动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， h 0.1L,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） 0 . 1 0 . 1 1 2 0 0 1 2 0h L m m 动选 105h mm 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： m i n 1 6 . 5 1 6 . 5 1 2 1 9 8k r m m m a x 2 5 2 5 1 2 3 0 0k r m m ，取 300km 300k mm 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600l mm连 1200mmL 动105h mm 300k mm nts 15 设计项目 计算 与说明 结果 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： min254tan665 rSn 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 %40-%20 ， 选 1 6 0 m innr 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 114 /hV t h 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，160 minnr 114 /hV t h 3 0 ( 2 )t a nh L n S b SV a -=3 0 1 . 6 1 6 0 0 . 0 2 5 ( 2 0 . 1 2 0 . 0 2 5 )t a n 2 01 1 3 . 4 /oth nts 16 设计项目 计算 与说明 结果 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：1 8 1 8 1 . 6 2 . 7 0 . 0 1 2 1 6 0 1 4 9N L H r n k w 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（ min/r ） 所以实际配用电机功率选132kw。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： 3.5 四连杆机构各杆长度的确定 已知偏心距即112lm1 12l mm，连杆长度即2 600l mm 2600lm，推力板长度即摇杆行程3 300l mm 3300lm， 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：4 360l mm电动机 型号 额定功率KW 满载转数 r/min 堵转转矩N mm 最大转 矩N mm Y355M2-8 132 740 1.3 2.0 4 360l mmnts 17 设计项目 计算 与说明 结果 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： maxP qLH= 式中： q 衬板单位面积上的平均压力，一般取22 7 0 /q N cm= LH、 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 0.35 0.65处。 11664jsP KN nts 18 设计项目 计算 与说明 结果 2 7 0 1 6 0 2 7 01166400011664jsPNKN 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： s js baPPb-= k js aPPb= 2 co szkPPb= 式中 sP 作 用 在 动 鄂 轴 承 上 的 外 力 kP 作 用 在 推 力 板 上 的 外 力 zP 作 用 在 连 杆 上 的 外 力 a 动 鄂 悬 挂 轴 到 破 碎 力 作 用 点 的 距 离 b 动 鄂 悬 挂 点 到 推 力 板 支 撑 点 的 距 离 当 两 鄂 板 处 于 压 紧 矿 石 状 态 时 ， 推 力 板b = o板 与 连 杆 间 的 夹 角 ， 取 50b。 1296sP KN nts 19 设计项目 计算 与说明 结果 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 22a 1 2 0 0 8 0 033L m m ( 0 . 7 0 . 7 5 ) 8 4 0 9 0 0 , 9 0 0b L b m m 取 可得： 1296sP KN10368kP KN13329zP KN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10368kP KN 13329zP KN 198caP kw=D 型 nts 20 设计项目 计算 与说明 结果 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1n =740r/min，破碎机的转速为 2n =180r/min。 1、确定计算 功 率 caP计算功率caP是根据传递功率 P和带的工作条件而确定的， ca AP K P=式中： caP 计算功率， kw； AK 工作情况系数，见表 8-7机械设计； P 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 1.5Ak 1 . 5 1 3 2 1 9 8c a AP k P k w k w 2、选定普通 V 带带型 根据198caP kw=和1n 7 4 0 r / m in=， 确定带型为： D 型。 3、计算传动比 12ni n 式中： n1 小带轮转速； n2 大带轮转速。 12740 4 . 6160ni n 4、确定带 轮的基准直径d并验算带速 v 1）初选小带轮基准直径1d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。4.6i 1d=355 1 3 .7 5v m smmdd 18002 3000a mmo =nts 21 设计项目 计算 与说明 结果 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min()dd。 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1d=355。 2）验算带 速 v 11 3 5 5 7 4 0 / 1 3 . 7 5 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0ddnv m s m s 在 5 2 5 /ms（ ） 范围内 故带速合适。 3）计算大带轮基准直径2dd21 4 . 6 3 5 5 1 6 3 3ddd i d m m 取mmdd 18002 5、 确定 V 带的中心 距 a 和基准长度dL1）初定中心距 ao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： 1 2 0 1 20 . 7 ( ) 2 ( )d d d dd d a d d 01 5 0 8 4 3 1 0m m a m m初步确定中心距为 3000a mmo =。 2）计算带所需的基准长度dL2120 0 1 20()2 ( )249559ddd d dddL a d damm 查表选取基准长度：10000dL m m3）计算实际中心距 a 00 21 0 0 0 0 9 5 5 9( 3 0 0