WJ046-PE250×400G复摆颚式破碎机的设计【三维SolidWorks】原创设计
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本科毕业设计 外文文献及译文 院 （部）： 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 1 外文文献 : 2011) 16:86 89 011 . H. Y. K. . of a is he a a s 25 it an to A is of of a is a To of of we an of is a is to in In an we in up a at we in on on 2 of a we a no or on of a a 1). a of is or of is on on of As 2, is on on is by a DC a of a is an of of s of an to We in on 2 on he of is of in of a in a is a of a is of of a 5 5, 2011 S. *) 271. K. . o. . in at 67 29, 2011 87 of a of is of of be by be it up an 2a, of = 0.3 m = m, is is of of as 3. is m, if it is .1 is a is a is to a is by a I A a is By nd rd is 文文献及译文 3 in nd rd is a AN a of an to of a rd 3 to rd st to nd to on rd to a a of m. of is of a To of of by a 3-D by a 3-D 1. 2. 3rd of a b of is by C on 9 of of of 3. 3D fi of a on a a b 8 to s of by .2 m/.2 m/s m of 4, 5, . of of of to .2 m/s. a of .5 s to a 3D” by a 3D by on 5, we of in D () () ( ( ) ( We fi in of by m of of 文文献及译文 4 of an by on on of a 9 of in to be as of at ni is of of i. be in We of on in by 9 on is on on o it be on an be by of of a a to of on on a BS a of by a .2 m/s2 .2 m/s m of of 7, of (2b). in of of is a in on in in no of to a of n to rd a An by a DC a 24-V at a m/s. of m. 4. 5. 6. of 7. in a b c d 8. he is 8. In 文文献及译文 5 a m, 4 he of a on on an a rd a of on an on rd a a we to in a to . , et 2009) of 009, 1. , et 2006) of of to of of 006 . , et 2006) of on of 267 1268 4. , , , et 2006) of of 006 . , , , et 2005) on a of of 005 . , , , et 2008) of of 008, 60 163 8. , , , et 2010) of a of 010, 55 463 9. , , , et 2010) of a of 文文献及译文 6 中文译文 : 人工生命的机器人（ 2011） 16:8689011 . H. Y. K. . 个新的修剪机器人的实验研究进展 在 日本只有一个商业产品。 这台 机螺旋 地 爬上一棵树使用电锯 修剪树枝 。然而，机器的重量（ 25 公斤）和 缓 慢 的 速度阻碍它 成为解决森林危机的 最佳解决方案。一个轻量级的平台是必需的，因为在日本，大部分山脉有陡峭的山坡，一个修剪机器人运输是一项艰巨的任务。以提前修剪机器人的艺术状态，我们 提出 一 个创新的修剪机器人 对于外面大多数的树都能高效工作 。 它的 轮 系 机构的设计 是为了适应于 混合爬山，即，机器人能够开关之间的直线和螺旋 爬 升。该方法保证了 机器人的 轻量化和高爬的速度特征在早期的出版物，我们介绍了基本的设计概念和描述的原型实验机器人了。此外，混合爬山法已经证明，该修剪机器人可以 高速的 爬上 爬 下 大 树。在这里，我们报告我们开发机器人的进展，专注于直爬， 善于 不平坦的表面上的 工作 ，和修剪。 2 先进的 修剪机器人随着建设轻修剪的终极目标机器人，我们已经开发了一种新型的爬山法，采用无压或抓机制，而是依靠机器人本身的重量，像 日本传统的伐木工不会爬树的时候（图 1）。该用的一套杆和绳子，这是所谓的 不握不住或抓住树 干 ，而他的质量中心位于树。是的，该可以用自己的重量停留在树上。基于这一新的林业产业的设计概念和要求，修剪机器人 有了很大的发展 。如图 2 所示，该机器人配备了四主动轮。轮 1 和 2 位于上侧 ， 轮 3 和 4 位于下侧。每个轮由直流伺服电机、蜗轮驱动 。 摘要 本文介绍了一个伐木工的发展 像修剪机器人。攀登主要是模仿在日本的登方法。机器人的主要功能包括 对 外面的树 进行修剪工作 ，和一个创新的爬山策略融合 直线和螺旋式攀升 的方式 。这种新颖的设计带来了轻量化和高爬升速度特征的修剪机器人。我们报告我们在发展机器人进展，针对直爬，不平坦的表面上的 工作、 修剪。 关键词 修剪机器人 爬壁机器人 1 引言 日本木材工业已经进入下降的原因 ， 木材价格下降和林业工人老龄化迅速。这导致了森林的破 坏 ，导致在暴雨和山体滑坡的 破坏 山村 地区 。然而，在一个适当的配平状态修剪树 是 值得在上面投资的， 因为其 形成 一个美丽的表面形成年轮。 一个修剪机器人的发展 对 可持续森林管理的创新是很重要的。研究开发 的 修剪机器人 15已经很少见了 。 2011 年 2 月 25 日 机械工程系，丰田民族院校丰田 471知县，日本 电子邮件： 崎 . K. 人与信息系统工程系，岐阜大学，岐阜县，日本 限公司，日本 外文文献及译文 7 雪蛤 业有限公司，岐阜县，日本 这部分工作是在第十六届国际研讨会在人工生命与机器人 项目展现的 ，日本，一月 27日 29日 ， 2011 年。 87 电池 ， 质量中心位于一个错误 的边缘 ，由于摩擦系数不明确、质量中心的位置可能被干扰。 例如，机 器人会倾斜，当它爬上一个不均匀的表面。在图 2a，质心定位参数 H = 和W = ，其中 H 为上轮和下侧面之间的距离轮，和 W 的表面之间的距离躯干和质量中心，如图 3 所示。分析表明机器人当 D 为 ，即使它倾斜约 德。控制器使用一个 构成 ， 配备了无线局域网。该控制器能够通信数据 /命令与个人电脑通过无线局域网。每一轮由速度 制。通过一个高通滤波器的速度反馈输入附加。通过与第二个原型比较，第三原型重量轻，除控制器和电池。同时，控制器和电源分布在外部的第二个原型。第三原型也配备一个无 线局域网和电锯。虽然的电锯细节在这里省略了，实验表明一个分支使用第三切削原型。 3 实验 三实验进行评估的第三个原型。第一个实验是对其基本性能。第二个实验是评价其在不平坦的表面 的 性 能。 第三实验表明机器人是否可以修剪树枝。所有的实验使用替代树在室内进行。替代树直径的是 的摩擦系数 有效的替代树大约是 是小于这一自然的树。收集实验数据 包括 ，该电机电流，机器人的位置和方向，机器人的测定 ， 测量电机电流 。 使用分流电阻。测定位置 的 一个三维位置测量装置（ 数字）。用三维定位测量定位传感 器（ 外文文献及译文 8 图 1。爬树方法使用 图 2。第三修剪机器人原型。照片图像。 B 像 还原机制具有非回驾驶性能。每个车轮的转向角度也由直流驱动 ,伺服电机和蜗轮减速机构。 在分析的基础上， 79 质量中心位于外树与控制器的重量 。 图 3。对一棵树的修剪机器人三维图。侧视图 。 俯视图 本性能 直爬实验进行评估 ， 机器人的基本性能。这四个预期的速度轮子是由梯形的简介。加速度 / 速度为 /秒 ， 车轮半径 ， 。 实验结 果显示在图。 4， 5，和 6。图 4 显示了机器人的速度。各自的速度从旋转编码器的值计算出轮。机器人能爬在 /秒。虽然有一个约 于控制法启动延迟，这是一个问题。图 5 显示移动的距离。 它 的 实现 是由一个三维位置测量设备，和移动的距离每轮计算 从价值上的旋转编码器。在图 5 中，我们发现三种类型的错误：在距离误差的感动每一轮的三维位置测量之间装置（ 间的误差；轮 1（或 3）和 2（或轮 4）（ 轮 1 和轮3 之间的误差（误差之间的 2 和 4 轮轮）（ 我们考虑了两这些错误的可能原因。第一个是差异在每一轮的变形。移 动的距离按 的半径为每个车轮 的每一圈 。车轮是由聚氨酯 合成的 管 ， 它是作用在它变形的力。 它的 变形量的大小取决于力。从理论上分析， 79级在第三原型的力量往往是如下。的正常力近质心变得大于在对面的力。因此，填充扶手椅外文文献及译文 9 形 = 认为是，在法国是正常的力的大小第一轮（ （ 以这样解释。我们认为原因是滑移（ 干上的车轮。图 6 显示了电流在轮毂电机，这是由并联测量电阻。理论分析也表明，在下侧切向力大于上面。图 6 倾向于理论分析 ， 不平坦的表面上安全使用的机器人 正常工作 ，它 必须在不平的树是强大的树干。总是会有由增长引起的颠簸一个修剪枝的遗迹。因此，直爬坡实验进行评估颠簸在树干修剪机器人的性 能 。这个实验在一个替代的凹凸进行。采用 料，和大于天然凹凸。在四轮所需的速度是由一个梯形了简介。加速度为 / 速度为 /秒，每 半径的车轮。 实验结果如图 7 所示，其中显示角度 1 的轨迹和 2（参见图 2B）。 2 角旋转对所有病例加方向，指示这个控制箱上升。这意味着，大众走向树中心。质量中心也走向了树当 1 角方向旋转正方向。这意味着减少摩擦力使机器人在树上。然而，在 2 个 轮子的电流和 4 均大于在实验中连续电流。因此，有没有危险的机器人跌倒。此外，这些角度回到原来的方向，即使角度 1 和 2 发生了当一轮了凹凸。这些结果显示了良好 的 性 能。 剪试验 进行实验，发现无论是第三原型可以修剪树枝。一个附加的电锯是由一个 24V 蓄电池直流电机驱动。机器人爬上螺旋的速度在 /秒的直径的树该目标分为 。 图 7。在每一种情况下滚角和俯仰角。一轮 1 过去的凹凸， B 轮 2 通过凹凸， C 轮 3 通过凹凸， D 轮 4 通过凹凸图 8。机器人与修剪修剪试验 ， 实验的场景如图 8 所示。在这个实验中， 树枝被切 断，只留下一个短暂的残这是小于 ，与树干没有受伤。 4 结论 一个伐木工像修剪的发育进程 ， 机器人已经被描述，针对直爬，其在不平坦的表面行为，修剪树枝。的实验表明，直爬第三原型给了一个很好的基本性能。攀爬的结果在不平坦的路面上试验中表现出良好的鲁棒性颠簸，因为真正的树最凸起的小比实验碰撞。此外，修剪试验 还表明第三的原型可以修剪树枝从一棵树。在今后的工作中，我们希望在实际环境中的机器人测试，试着做一些进一步的改进。 外文文献及译文 10 工具书类 1。张军军， 等人 2009 年开发 行道树爬壁机器人 木本 。 2009 促进了 程序， 107 的发展。 2。 ， 等人 2006 年发展了 结构测量 抓树 力 修剪 树，攀爬修剪机器人 木本 （日本）。2006 年开展 程序 与 机器人与机电一体化 会议。 3。 ， 等人 2006 年开发 攀树和修剪机器人木本。执行器布置在臂端 为了 旋转运动（日本）。 促进了 268 4。 , , ， 等人 （ 2006）评 估了 树枝修剪机器人地图构建系统 的绩效 （日本 ） 。 在 2006 年 开展了 程序和机器人机电一体化 会议。 5。 , , ， et 2005） 研究用于机器人的 修剪系统： 发展了 机器人样机 单元 （日本）。 开展了 机器人 2005 日本机械学会与机电一体化 会议。 6。圣隶 工 业。 。 2011 年 5 月可以访问 7。 , , ， 等人 （ 2008）分析与实验新型爬山法。 开展了 2008， 60163 的 议 。 8。 , , ， 等人 （ 2010） 开发 一个用其自身的重量 的 修剪机器人。 促进 455010， 63 行业的发展 9。 , , ，等人（ 2010）开发的一个 利用 自身的重量 的 修剪机器人（日本）。 促进着 古屋 的发展。 附表 1工农医类用） 毕业设计 (论文 )任务书 题 目 式破碎机系统设计 专 业 学生姓名 班级学号 指导教师签字 指导教师职称 副教授 指导单位 学院领导签字 日 期 题 目 选题性质 工程设计类 理论研究类 应用研究类 程序软件开发类 设计内容与技术要求 、 成 果形式 设计题目： 式破碎机系统设计 本课题设计为一种 颚式 破碎机， 广泛用于矿山，冶炼，建材，公路，铁路，水利和化学工业等众多行业。针对该 破碎机 的特点，对其整体方案、结构部件系统进行设计。并对系统的各个机械组成部分，如驱动装置、执行装置等进行了详细的设计，使其结构布局和受力合理。其主要设计内容及成果为： 1） 该 破碎机 系统的总体方案分析和设计，并完成该设计系统总体方案的设计，绘制折合 总装配图 1 张； 2） 该 破碎机 系统结构的三维造型和仿真分析，以检测设计的合理性，更加适应该系统的工作情况； 3） 该 破碎机 系统的各个机械组成部分的设计，如驱动装置、执行装置等进行详细的设计计算； 4） 主要机械零 部件的结构设计，绘制折合 机械制图 1 张； 5） 翻译英文文献 3000 单词左右； 完成 字左右的毕业设计说明书。 破碎机结构 设计主要参数： 最大进料尺寸（ 200 出料口尺寸（ 50率（ :30量（ t/h） :5计进度 3 查阅 破碎机 的相关资料，国内外研究现状，熟悉相关设计标准、规范等，完成外文翻译、文献综述，完成开题报告的撰写。 5 初步设计阶段，进行设计方案的比较、论证、完成设计草图的绘制。 7 设计计算阶段，完成给定任务的 破碎机 的设计和主要尺寸参数的计算。 9 设计阶段，完成给定任务的 破碎机 零部件的结构设计。 11 设计分析阶段，完成给定任务的 破碎机的 三维造型和仿真分析，以验证设计的合理和可靠。 13 绘图阶段，完成给定任务的 破碎机 的装配图和与零部件图的绘图。 15 撰写毕业设计说明书，整理资料、完成答辩 参考资料 1 工程机械概论 M2006 2 现代机械设计手册 M械工业出版社 2002 3 4 古莹奄，莫雨凇，李硕 . 互换性与技术测量（第四版） M国计量出版社 5 李家宝 . 结构力学 M. 北京：高等教育出版 6廖汉元 ,孔建益 ,钮国辉 M 1998 年版 7 孔监义 M. 武汉建材学院 . 2005 年版 8 郎宝贤，郎世平 M冶金工业出版社 9 孙长泉 ,孙成林 M冶金工业出社 ,2010 10 徐志新 打石”高效破碎机 M2010（ 4） 山东英才学院毕业设计开题报告 题 目 400 颚式破碎机系统设计 学生姓名 班级学号 机制普本 三 班 专业 机械设计制造及其自动化 一、 选 题的 目的、 意义 （一）选题的目的 握其设计方法； 提高设计计算的能力； 确的设计思想，为以后在工作中遇到相关问题提供解决依据。 （二）意义： 众所周知，矿石业是我国重要基础产业之一，对我国基础设施建设，具有举足轻重的作用。随着我国经济体制改革和 对外开放的深化，突飞猛进的经济促进了矿石业的迅速发展，尤其是中小型采石业对矿石的破碎，更以前所未有的速度蓬勃发展，为交通业、建筑业、旅游业的 发 展，安排农村剩余劳动力就业、促进和保持稳定做出了巨大的贡献。 颚式破碎机是一种在矿山工程和建设工程中广泛使用的破碎机构，这是因为其结构简单紧凑、偏心轴传动件受力较小、动颚垂直位移较小、加工时物料较少有过度破碎的现象、动颚颚板的磨损较小，而我的毕业设计课题是根据生产能力、进料口尺寸、硬度、堆积密度等设计出合理的机构，因而对我的专业知识的学习与应用都具有重大的意义。 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。 颚式破碎机是一种在矿山工程和建设工程中广泛使用的破碎机构，这是因为其结构简单紧凑、偏心轴传动件受力较小、动颚垂直位移较小、加工时物料较少有过度破碎的现象、动颚颚板的磨损较小，而我的毕业设计课题是根据生产能力、进料口尺寸、硬度、堆积密度等设计出合理的机构，因而对我的专业知识的学习与应用都具有重大的意义。 通过本次毕业设计，让我将所学的理论知识在实际的设计工作中得以综合应用；锻炼搜集整理资料的能力，通过本次毕业设计，让我们能够熟练应用有关参考资料、计算图表、手册；熟悉有关的国家标准，为以后成为优秀的工程技术人员打下良好的基础。 二、国内外研究现状 美国人 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。通常使用的颚式破碎机的破碎机为 4小型颚式破碎机有时可达到 型破碎机的给料力度可达 1000产品粒度可达 20型破碎机和新型细碎用颚式破碎机所得产品可以更细一些。颚式破碎机即可用于粗碎作业，也可用于中、细作业。特别是被用于井下破碎作业和中、小型移动式破碎装置。 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 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 1 2 倍。该机采用负支撑零悬挂，具 有双曲面腔型。第二代 400 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 220时产量为 5 16t，排料口调整范围为 10 40 给料抗压强度小于 300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 340料调整在 30 100间，生产能力为 10 40t h。 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 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 1200 1500 复摆颚式破碎机。 三、 研究（设计）内容 设计难点主要包括复摆颚式破碎机的动颚、偏心轴、皮带轮、动颚齿 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也需要介绍，包括保险装置、调整装置、机架结构、润滑装置等；同时对机器参数（主轴转速、生产能力、破碎力、功率等）作计算。 四、研究（设计）方法及技术路线 阅收集相关资料，了解此课题的研究动态； 择合理的方案，设计出颚式破碎机总图几个部件的尺寸； 要零件图。 五、 时间安排 1，查阅资料、完成开题报告； 3完成草图绘制以 及主要尺寸的设计计算； 5完成结构设计以及三维造型； 7成外文翻译和装配图的绘制； 10成二维图绘制和尺寸标注与技术要求； 13成设计说明书的镌写和毕业设计答辩。 六、预期成果、参考文献 颚式破碎机的破碎工作是在两块颚板间进行的，其中一块颚板固定在机架上称为定颚板，另一块装在运动的动颚体上称为动颚板，其表面一般为齿形。当动颚板周期性地靠近与远离动颚板时，完成破碎与排矿专业作业。由动颚、定颚以及机架侧壁的护板构成破碎空间，因此鄂式破碎机的进料口与排料口均为长方形。按时间的规格用进料口的宽度 B 和长度 L 表示。例如进料口宽度为900度为 1200破碎机表示为 900 1200 鄂式破碎机。我国制定的复摆动颚式破碎机标准审批稿中，用汉语拼音字头 P(破）、 E( 颚）及 B L（单位为 表示其规格，即 。前苏联国标中的 B、 L 单位为 进口料 900200复摆颚式破碎机，我国规格记为 200。 其工作原理是：电动机驱动皮带和皮带轮，通过偏心轴使动颚上下运动，当动颚上升时肘板与动颚间夹角变大，从而推动动颚板向固定颚板接近，与其同时物料被压碎或劈碎，达到破碎的目的；当动颚下行时，肘板与动颚夹角变小，动颚板在拉杆，弹簧的作用下，离开固定颚板， 此时已破碎物料从破碎腔下口排出。颚式破碎机的工作部分是两块颚板，一是固定颚板（定颚），垂直（或上端略外倾）固定在机体前壁上，另一是活动颚板（动颚），位置倾斜，与固定颚板形成上大小的破碎腔（工作腔）。活动颚板对着固定颚板作周期性的往复运动，时而分开 ，时而靠近。分开时，物料进入破碎腔，成品从下部卸出；靠近时，使装在两块颚板之间的到挤压、弯折和劈裂作用而破碎。电机驱动皮带，通过皮带轮带动偏心轴旋转。动颚与偏心轴相连，当偏心轴旋转时，动颚随之上下往复运动。当动颚向上运动时，肘板与动颚夹角变大，肘板推使动颚向前运动 而靠近定颚，致使物料被挤压碾碎。当动颚向下运动时，肘板与动颚夹角变小，通过拉杆与弹簧装置，动颚离开定颚，物料被排卸出去。随着偏心轴不断旋转，动颚作往复循环运动，物料不断被破碎排卸，而达到连续生产目的。 对颚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整合和总结，运用的一个尝试，这不仅提高了我的独立思考，动手实践，研究尝新的能力，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，一台机器真正推广使用，还要对其成本，也即经济性，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。 在具体的工 作中，我除了需要借助最新的信息工具 需要查阅图书亲身实践，但最主要的还是刘老师的指导。不仅仅是具体内容上，还有思路上的，认识问题角度等各个方面我都收益匪浅。四年的大学生活最终以毕业设计的结束而告终，我一定要加倍努力画一个圆满的句号，力求在毕业设计的成果上更上一层楼。 参考文献等 1克坚主编 高等教育出版社 ,1997 2锻压设备理论与控制 2005 3材料力学 2002 4 破碎机 2008 5 现代机械设计手册，北京：机械工业出版社 2002 6 薛岩，刘永田 . 互换性与测量技术基础 学工业出版社 7 廖汉原 . 颚式破碎机 ，北京：化学工业出版社 ， 1998 等 指导教师批阅意见 指导教师 (签名 )： 年 月 日 注：可另附 本 科 毕 业 设 计（论 文） 题 目 式破碎机系统设计 专 业 学生姓名 班 级 学 号 指导教师 二 年 月 日 山东英才学院 业设计（论文）原创性声明 本人郑重声明：所提交的毕业设计（论文），是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本研究做出过重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明 并表示了谢意 。 论文作者签名： 日期： 年 月 日 I 摘 要 目前， 国内 外 使用的破碎机 种类 很多 。由于 颚式破碎 机 结构简单， 质量较轻，构件较少，结构更紧凑 ， 生产率高，操作和维修方便等优点， 所以 在物料破碎作业中 。 运用最广泛的还是 颚式破碎机。本毕业设计 的鄂式破碎机，设计要 求出料口尺寸 ： 50 60料块最大尺寸： 210量： 5 20t/ 设计内容主要包括了颚式破碎机的动颚、偏心轴、皮带轮、动颚齿板、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 器参数（主轴转速、生产能力、破碎力、功率等）作了计算。此外也简单介绍了破碎的意义、破碎工艺和破碎比的计算等 。 关键词： 颚式破碎机； 工作原理；动颚 ；设计计算 t of at of of is to be or of of of 50 602105 20t/h of a at on In it of of 录 摘 要 . I 目 录 . 言 . 1 1 绪论 . 2 料破 碎及其意义 . 2 碎的目的 . 2 碎机的分类及动颚轨迹特性 . 2 碎机分类 . 3 式破碎机的 动颚轨迹特性 . 4 2 颚式破碎机工作原理及结构分析 . 6 式破碎机的工作原理 . 6 摆颚式破碎机工作原理 . 6 摆颚式破碎机工作原理 . 7 要零部件的结构分析 . 8 颚 . 8 板 . 9 板（推力板） . 9 整装置 . 9 险装置 . 10 轮 . 10 架结构 . 10 封及润滑系统 . 11 3 颚式破碎机结构参数的选择与计算 . 12 式破碎机结构参数的选择与计算 . 12 给矿口宽度 . 12 矿口长度 . 13 称排料口尺 寸 b . 13 角与排料层平均啮角 L . 13 颚摆动行程 s . 13 轴转数 n . 14 要构件尺寸的确定 . 15 碎腔高度 H . 15 柄偏心距（或曲柄半径） . 15 杆长度 . 16 板长度3 . 16 作参数的计算 . 17 轴转数 . 17 产能力 . 17 大破碎力. 18 传动的设计 . 20 述 . 20 动带的设计 . 20 定计算功率 . 20 择带型 . 20 定带轮的基准直径 . 21 定中心距 a 和带的基准长度 . 21 定皮带根数 Z . 22 定带的预紧力 . 23 算 V 带 作用在 轴 上 的力 （简称轴压力） . 23 轮的结构设计 . 24 V 心轴的设计计算 . 25 的功用 、 分类和材料 . 25 心轴的结构设计 . 26 心轴的强 度计算 . 27 式破碎机腔型设计 . 28 层破碎 . 28 线腔形的分析 . 29 4 颚式破碎机主要零 件的校核验算 . 30 要零件受力分析 . 30 要零件的强度校核 . 31 板的强度校核 . 31 键的选择与校核 . 31 动轴承的选择 . 32 致 谢 . 35 参考文献 . 36 毕业设计 1 前 言 国内的矿山工业、冶炼工业、建材工业、公路建设、铁路建设 、水利建设和化工工业等各种行业中其所需的各种原料生产大都牵涉到了破碎问题，颚式破碎机在破碎行业中具有重要的地位。根据待碎矿石、岩石和物料的性质、用途和数量的不同，可选用不同类型的破碎设备。目前，常用的破碎设备有颚式、旋回式、锤式、反击式和辊式破碎机。此外，还有特殊类型的破碎设备。 颚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 ， 早已成为我国生产最多、使用最广的破碎设备。我国自50 年代生产颚式破碎机以来，在破碎机设计方面经历了类比、仿制、图解法设计阶段，并向计算机辅助设计阶 段过度。生产制造的颚式破碎机越来越大、性能越来越好、品种越来越多，并在国际上占有一定的市场。目前，我国生产的应用最为广泛的颚式破碎机有两种型式：动颚作简单摆动的曲柄双摇杆机构颚式破碎机 简摆型颚式破碎机 ;动颚作复杂摆动的曲柄摇杆机构颚式破碎机 者多半制成大型或中型，其破碎比为 3 6；后者一般制成中小型，其破碎比可达 10。随着工业技术的发展，复摆型颚式破碎机已向大型化发展。 颚式破碎机的技术性能主要取决于主参数的确定、机构尺寸参数、运动参数和动力参数的设计。各种不同型号的颚式破碎机虽经长期 实践不断改进，但其工作原理和结构大同小异，而其工作性能的好坏却相差甚大。本设计根据已知参数： 普通岩石的破碎 （ 抗压强度最高可达 300兆帕 ） ，最大 进料粒度 200出料粒度 50 60 产量 5h。 进行颚式破碎机机构设计 。 侧重于主参数及其计算方法、机构尺寸参数、腔型设计、偏心轴设计及校核，以及辅助设备如电动机、 V 带、飞轮的选择。 由于水平有限、时间仓促 。 设计说明书中一定有不少的缺点和错误 。 恳请老师和读者提出宝贵的意见，给予批评指正 ! 毕业设计 2 1 绪论 料破碎及其意义 从矿山开采出来的矿石成为原 矿。原矿是由矿物与脉石组成的。露天矿井开采出来的原矿其最大粒度一般在 2001300下矿开采出来的原矿其最大粒度一般在 200600间。这些原矿不能直接在工业中应用，必须经过破碎和磨矿作业，使其粒度达到规定的要求。破碎是指将块状矿石变成粒度大于15品的作业，小于 1度的产品是通过磨碎作业完成的。 碎的目的 （ 1）制备工业用碎石 大块人料经破粹筛分后，可得到各种小向要求粒度的碎石。这些碎石可制备成混凝土。它们在建筑、水电等行业中广泛应用。铁路路挂建造巾也需要大量的碎石。 （ 2）使矿石中的有用矿物分离 矿石有单金属矿和多金属矿。而且原矿多为品位较低的矿石。将原可破碎质后，可以使有用金属与矿石中的脉石和有害杂质分离，作为选矿的原料，除去杂质而得到高品位精矿。 （ 3）为磨矿提供原料 磨矿工艺所需粒度不大于 1的原料，是由破碎产品提供的。例如在炼焦厂、烧结厂、制团厂、粉末冶金、水泥等部门中，都由山破碎工艺提供原料，再通过磨碎使产品达到要求的粒度和粉末状态。 碎机的分类及动颚轨迹特性 毕业设计 3 碎机分类 （ 1）按破碎机粒度分类 1）粗碎破碎机 一般使 1500 50050 100 2）中碎破碎机 使 350100物料破碎到 14040 3）细碎破碎机 使 10040物料破碎到 3010 （ 2） 按破碎机结构和工作原理分类 1）颚式破碎机 其工作部分由固定颚板和活动颚板组成。当活动颚板周期性地靠近固定颚板时，借助压碎作用将装于期间的物料破碎；远离固定颚板时物料靠自重向下移动，直至从排料口排出。 2）旋回和圆锥破碎机 其工作部分由内腔为锥形的固定外锥和可运动的内锥体组 成。内锥体以一定的偏心半径绕外锥中心线作偏心运动，不断改变内外圆锥间的空间形状，使矿石在两锥体间受到压碎和折断作用而破碎。 3）辊式破碎机 矿石在两个平行且相反转动的圆柱形辊子中受到压碎（光辊）或受压碎和劈裂作用（齿辊）而破碎。当两辊的转速不同时，还有磨碎作用。 4）冲击式破碎机 利用装于其上的高速旋转的锤子的冲击作用和矿石本身高速冲击固定衬板而使矿石破碎。 破碎机的型式是根据所采用的选矿工艺流程、矿石的物理力学性能、破碎比及影响矿石可碎性的其它一些因素进行选择的。 颚 式破碎机经 100多年的实践和不断改进，其结构已日益完善。我国自 50年 代仿制颚式破碎机以来，经过近 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，产品性能更加优良。由于它结构简单、工作可靠、制造容易、维修方便等其它破碎机无法替代的优点，至今仍广泛应用于工业各部门。据不完全统计，我国目前每年生产的各种型号的破碎机约有万台，远销海内外。 毕业设计 4 式破碎机的动颚轨迹特性 颚式破碎机按运动形式分为两种基本型式 ： 简摆颚式破碎机和复摆颚式破碎机。如图表示两种基本类型的颚式破碎机的动颚轨迹。 图 1 颚式破碎机动颚轨迹 a）简摆颚式破碎机 b）复摆颚式破碎机 由图 1 可见，简摆颚式破碎机动颚上点的轨迹为绕动颚悬挂点转动的圆弧，其弧长沿进料口到排料口逐渐增大。复摆颚式破碎机动颚上的点一般作平面运动，其轨迹为封闭曲线，进料口处轨迹呈椭圆形，愈靠近排料口其轨迹形状愈扁直。沿水平方向与垂直方向量取轨迹的位移 s 和 h，则 s 称为动颚水平行程，h 称为动颚垂直行程，其比值称为动颚的行程特性值。 动颚上各点行程及特性值决定了破碎机性能的优劣。水平行程可以产生破碎物料所必须的压缩量，由于物料在破碎 时，其块度越大，所需的压缩量也越大，因此水平行程应从进料口到排料口逐渐减小。由于排料口处的物料按自由落体排下的，所以排料口处水平行程的大小，还应考虑到排料层物料下落时所需的排料高度。动颚的垂直行程使得动、定颚间产生垂直方向的相对运动，以对物料进行磨搓，同时也可以促进物料向下排料，但磨搓作用使得动、定颚板磨损而降低衬板的使用寿命。因此可用行程特性值衡量破碎机轨迹值性能值优 毕业设计 5 劣。 表 1 两种基本颚式破碎机动颚轨迹性能比较 简摆颚式破碎机 复摆颚式破碎机 进料口 垂直行程 平行程 性值 料口 垂直行程 s 水平行程 s s 特性值 表 1 给出了两种基本型式的破碎机，在相同排料口水平行程 s 条件下进、排料口处动颚的轨迹性能参数，小于下部水平行程，且垂直行程均很小，其特性值 m=摆颚式破碎机上部水平行程，大于下部水平行程，且垂直行程很大，其特性值 m= 与简摆颚式破碎机相比，因为复摆颚式破碎机上下水平行程分布较合理，且有较大的垂直行程，有利于破碎腔内的物料下移，因此生产能力高于简摆颚式破碎 机约 30%。 根据实践经验，上部水平行程不能太小，一般去（ s，各点轨迹特性值取 m=宜。由于排料口水平行程 s 是按破碎机所具有的最大生产能力确定的，远远大于破碎物料所必须的压缩量，因此当上部水平行程取得小于下部水平行程时也足以使大块物料破碎。 毕业设计 6 2 颚式破碎机工作原理及结构分析 式破碎机的工作原理 摆颚式破碎机工作原理 图 2摆颚式破碎机 动颚悬挂在心轴上，可作左右摆动，偏心轴旋转时，连杆做上下往复运动。带动两块推力板也做往复运动，从而推动动颚 做左右往复运动，实现破碎和卸料。此种破碎机采用曲柄双连杆机构，虽然动颚上受有很大的破碎反力，而其偏心轴和连杆却受力不大，所以工业上多制成大型机和中型机，用来破碎坚硬的物料。此外，这种破碎机工作时，动颚上每点的运动轨迹都是以心轴为中心的圆弧，圆弧半径等于该点至轴心的距离，上端圆弧小，下端圆弧大，破碎效率较低，其破碎比 i 一般为 3于运动轨迹简单，故称简单摆动颚式破碎机。 优点：结构紧凑简单，偏心轴等传动件受力较小；由于动颚垂直位移较小，加工时物料较少有过度破碎的现象， 动颚颚板的磨损较小。 毕业设计 7 摆颚式破碎机工作原理 动颚上端直接悬挂在偏心轴上，作为曲柄连杆机构的连杆，由偏心轴的偏心直接驱动，动颚的下端铰连着推力板支撑到机架的后壁上。当偏心轴旋转时，动颚上各点的运动轨迹是由悬挂点的圆周线 (半径等于偏心距 )，逐渐向下变成椭圆形，越向下部，椭圆形越偏，直到下部与推力板连接点轨迹为圆弧线。由于这种机械中动颚上各点的运动轨迹比较复杂，故称为复杂摆动式颚式破碎机。图 2复摆颚式破碎机结构示 意图。 图 2 2 颚式破碎机结构示意图 图 2 3 复摆颚式破碎机机构运动简图 由图 2 3可计算出复摆颚式破碎机的自由度为： 3 ( 2 ) 3 3 ( 2 4 0 ) 1n P P 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。 介于复摆颚式破碎机的优点，在本设计中将颚式破碎机设计为复摆型。 毕业设计 8 要零部件的结构分析 250 400 复摆颚式破碎机主要是由机架、动颚、偏心轴、轴承、飞轮、槽轮、肘板、调整部件、拉紧部件、润滑部件等组成，如下图 2 4 所示。 图 2400 复摆颚式破碎机 颚 动颚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。动颚一般采用铸造结构，为减轻重量，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。按结构特点，可把动颚分成箱型结构与非箱型加筋结构（按其横截面形状又可分为“”型和反“”型两种）。对于型号较小的复摆颚式破碎机，其动颚一般做成非箱型加筋结构，以便有效地减轻动颚的重量。本设计采用“”型动颚，其结构见图纸。 毕业设计 9 板 齿板（也叫衬板），是破碎机中直接与矿石接触的零件，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。 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 是合理确定齿板的结构形状和几何尺寸。目前齿板一般采用 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，同时仍能保持其内层金属原有的韧性。齿板横断面结构形状有平滑表面和齿形表面两种，后者又分三角形和梯形表面 。 本设计中采用三角形齿板，材料为 板（推力板） 破碎机的肘板是结构最简单的零部件，但其作用却非常大。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；二是起保险作用，当破碎腔落入非破碎物料（如钎杆、折断的铲齿）时，肘板 先行断裂破坏，从而保护机器其它零件不发生破坏；三是调整排料口大小。 肘板按结构组成分为组装式和整体式两种；按肘头与肘垫（或称肘板衬垫）的连接型式，可分滚动型与滑动型两种。滚动型结构其传动效率高，磨损减小，同时在机器运转过程中，动颚的摆动角很小，使得肘板两端支承的肘垫表面的平行度误差也很小，因此肘板的传力方向与肘垫垂直方向的夹角很小，肘板与其肘垫之间可以保持纯滚动。 为提高传动效率，减少磨损，延长其使用寿命，本设计中采用滚动型肘板，肘板垫材料为 整装置 调整装置是用来调整破碎 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，产品粒度也随之变粗。为了保证产品粒度的要求，必须利 毕业设计 10 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，现有颚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。 本设计中采用楔铁调整装置，其优点是能实现无极调整、调整方便、不必停车、结构简单和制作方便。缺点是它的外形尺寸和重量都比较大，使机器尺寸增大，调整很费劲。 险装置 当破碎机落入非破碎物时，为防止机器 的重要零部件发生破坏，通常装有过载保护装置。保险装置有三种 :液压连杆、液压摩擦离合器和肘板。液压保险装置由于必须有专用的液压系统，且对液压元件和零部件的液压密封部位有较高的要求，故一般都用于大型的简摆颚式破碎机。中小型复摆颚式破碎机都以肘板为保险件。 设计肘板时除应正确确定由破碎力引起的肘板压力，以便设计出超载破坏的肘板面积外，在结构设计时，应使其具有较高的超载破坏敏感度。 本设计采用变截面结构，材料为 结构见图纸。 轮 颚式破碎机的飞轮用以储存动颚空行程时的能量再用于工作行程， 使机械的工作负荷趋于均匀，带轮也起着飞轮的作用飞轮常以铸铁或铸钢制造，小型机的飞轮常制成整体式。 其结构见图纸。 架结构 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，对焊接架为 30左右 ），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，且要求有足够的强度和刚度。破碎机机架按结构分，有整体机架和组合机架；按制造工艺分，有 毕业设计 11 铸造机架和焊接机架。 本设计采用整体 铸造机架，虽然制造困难，但具有较好的刚性，除 用小型破碎机破碎硬度较小的物料时，也可用优质铸铁和球磨铸铁。设计时，在保证正常工作条件下，应力求减轻重量。制造时要求偏心轴轴承中心镗孔，与动颚心轴轴承的中心孔有一定的平行度。 封及润滑系统 密封的功能是阻止泄露，造成泄露的原因主要有两方面：一是密封面上有间隙；二是密封两侧有压力差。消除或减小其中因素都可以阻止或减小泄露，但就一般设备而言，减小或消除间隙是阻止泄露的主要途径。密封的作用就是将结合面间的间隙封住，隔离或切断泄露 通道，增加泄露通道中的阻力，或者在通道中加设小型做工元件对泄露物质造成压力，与引起泄露的压差部分抵消或完全平衡。 密封结构种类繁多，所采用密封机理也各不相同。因而对于任何具体应用，都必须进行细致的衡量，然后做出选择。 偏心轴轴承通常采用集中循环润滑 ； 心轴和推力板的支承面一般采用润滑脂通过手动油枪给油 ； 动颚的摆角很小，使心轴与轴瓦之间润滑困难常在轴瓦底部开若干轴向油沟中 间 开一环向油槽使之连通，再用油泵强制注人干黄油进行润滑。 毕业设计 12 3 颚式破碎机结构参数的选择与计算 为了保证颚式破碎机运动的可靠性和经济性 ，在设计时必须正确地确定它的结构参数和工作参数，并以此作为计算零部件的基础。 式破碎机结构参数的选择与计算 图 3料口处排料示意图 矿口宽度 m a . 1 1 . 2 5 D（ ）式中 最大给料粒度 由于00给矿口宽度 B 的取值范围为 231 263，在本设计中选取 B=250 毕业设计 13 矿口长度 L=（ B 由于 B=250给矿口长度 L 的取值范围为 375 425，介于我国常见的颚式破碎机型号，在本设计中选取 L=400 称排料口尺 寸 b 公称排料口尺寸，又称为排矿口最小宽度，一般颚式破碎机排料口的长度与给 料口的长度相同，可按下式选定，故有m b 2 0 m m。 m i n m a x Lb b d S 1 / 7 1 / 1 0 B （ ）式中 角与排料层平均啮角 L 破碎机的动颚与固定颚板之间的夹角称为啮角。当破碎物料时 ，必须使物料既不向上滑动，也不从破碎机给矿口中跳出来。这就要求矿石和颚板工作面之间产生足够的摩擦力，以阻止矿块破碎时被挤出去。 正确的选择颚式破碎机啮角对于提高破碎机的破碎效率具有很大意义，减小啮角可以使破碎机的生产能力增加，但会引起破碎比的减小。近年来，采用一种曲面破碎齿板，它在保持破碎比不变的条件下，啮角将大大减小，而破碎机的生产能力 可以提高，且破碎齿板磨损减轻，功率消耗有所下降。在实际生产中，对于复摆颚式破碎机 啮 角的范围为 14 26，本设计将啮角选定为20，排料层平均啮角 5。 颚摆动行程 s 动颚摆动行程 s 是破碎机最重要的结构参数，在理论上，动颚的摆动行程应按物料达到破坏时所需之压缩量来决定。然而，由于破碎板的变形，及其与机架间存在的间隙等因素的影响，实际选取的动颚摆动行程远大于理论上求出的数值。 毕业设计 14 复摆颚式破碎机的动颚摆动行程受到排矿口宽度的限制。在复摆鄂式破碎机中，动鄂板摆动行程是破碎腔的上部行程大，下部行程小。根据实验，它的动鄂板摆动行程受卸料口宽度的限制，因为，如果动鄂板下部行程增加到大于卸料口最小宽度的 时，将引起物料在破碎腔下部的过压实现象，容易造 成卸料口堵塞，使负荷急剧增大，所以动鄂板下部的摆动行程不得大于卸料口宽度的 。 实际上，动鄂板行程是根据经验数据确定的。通常，对于大型鄂式破碎机，S=25 45小型鄂式破碎机， S=12 15此，动鄂摆动行程 S=15 下端点许用水平行程： sL 则离心力过大，即应减小 v 过小（例如 mj在 j 层处出现堵料现象；当 q1 时，即 mj在第 发生待料现象。 型腔设计如图所示： 图 3腔设计 毕业设计 30 4 颚式破碎机主要零件的校核验算 要零件受力分析 破碎机的最大破碎力 m a x 0 . 0 3 4 ( B - b ) L=- t a n 2 0p F k= 0 . 0 3 4 2 2 2 . 5 3 6 3 0 0 0 0 0 . 4t a n 2 0 =786算颚式破碎机各个零件的强度和刚度以前，必须先求得作用在各个部件上的外力。计算破碎力 据力 用分析法或图解法即可求得各个部件上的计算载荷。下面采用分析法对复摆颚式破碎机进行受力分析和计算。 b=15 动颚长： 22 4 2 0 4 5 00 . 7 5 0 . 7m m 取 l=440 2933a l m m 肘板受力 293 7 8 6 7 3 1315k j K 动颚轴承反力 3 1 5 2 9 3 7 8 6 5 5315s j k K 毕业设计 31 要零件的强度校核
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