鄂式复摆破碎机,毕业设计

1、河南理工大学万方科技学院毕业设计 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，各工业部门对破碎石的需求进一步增长，研究复摆鄂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：（mm）；出料口尺寸：60(mm)；进料块最大尺寸：210(mm)；产量：1550t/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，鄂板、齿板磨损

2、的分析，各种工作参数的选择，工作机构的优化。关键词 复摆鄂式破碎机 传动 磨损 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 aft

3、er 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

4、, 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:Fe

5、ed head size: (mm) ; Discharge hole size: 2060(mm); Feeding block greatest size: 210(mm) ; Output: 1550t/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 pa

6、rameter choice, operating mechanism optimization. Key word: Jaw-fashioned Crushe Transmission AbrasionI河南理工大学万方学院毕业设计 目录绪 论41 复摆颚式破碎概述61.1 复摆颚式破碎机的特点61.2国内外颚式破碎机的现状与发展71.3 复摆式颚式破碎机的工作原理81.4 复摆颚式破碎机的结构112 主要零部件的结构分析132.1 动颚132.2 齿板152.3 肘板162.4 调整装置172.5 保险装置182.6 传动件192.7 飞轮192.8 机架193 复摆式颚式破碎机部分参数的

7、选定.213.1 生产条件213.2 钳角的选择223.3 传动角233.4 动颚水平行程和偏心轴的偏心距.233.5 破碎腔的形状254 主要构件尺寸的设定274.1悬挂高度 274.2 破碎腔高度275 设计参数315.1主轴转速 315.2 生产能力325.3 最大破碎力 345.4 功率355.5 各个部件的受力分析366主要零件的设计和校核386.1 驱动装置选择386.1.1 电动机的选择386.1.2 v带的传动设计396.2 飞轮的设计436.3 偏心轴的设计446.3.1 偏心轴主要尺寸的确定446.3.2 偏心轴细部结构466.3.3 偏心轴的校核466.4 轴承的选择49

8、6.5 肘板的设计496.6动颚结构设计507复摆式颚式破碎机的安装修理与运转547.1 复摆式破碎机的安装547.1.1破碎机的安装547.1.2 机架的安装547.1.3 偏心轴和轴承的安装557.1.4 肘板的安装557.1.5 动颚的安装567.1.6 齿板的安装567.2 破碎机主要零件的修理567.3 破碎机的运转598 颚式破碎机的磨损608.1 齿板的磨损608.2 颚板的磨损61结 论64致 谢65参考文献66 绪 论 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

9、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复摆颚式破碎机进行了重大的改进，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

10、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。 复摆颚式破碎机主要是由两块颚板（活动颚板和固定颚板）组成。活动颚板对固定颚板周期性的往复运动，时而靠近，时而分开，由此使装在二颚板间的石块受到挤压、劈裂和弯曲作用而破碎。复摆颚式破碎机的机器重量较轻，结构简单，生产效率较高。复摆颚式破碎机适合破碎中硬度石料。在工程中，多用它做中、细破碎设备，其破碎比较大，可达。随着机械工业的进步，近年来，复摆颚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复摆颚式破碎机运行的更加顺利，合理有效。动颚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

11、产的质量，降低制造成本和缩短生产周期。 但是，复摆颚式破碎机也有它的缺点，JB / ZQ 1032一87颚板铸造技术条件规定齿板寿命只有60h，按10h工作制，每付齿板只能用6天，不到一星期就需更换一次齿板。不仅给维修带来很大的不便，而且增加了破碎物料的成本。另外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，面向市场、面对循环经济、面对

12、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 复摆颚式破碎概述1.1 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鄂，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，动鄂的水平行程则由下往上越来越大的变化着，因此对石块

13、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，动鄂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。 复摆鄂式破碎机和简摆鄂式破碎机相比较，复摆鄂式破碎机的机器重量较轻，结构简单，生产效率较高（比同规格的简摆鄂式破碎机生产效率高20%30%）等优点。但复摆鄂式破碎机的鄂板垂直行程大，石料对鄂板的磨削作用严重，磨削较快，且能量消耗也大，工作时易产生较多的粉尘。 鄂式破碎机的最大装料块度应比装料口宽度小1520%，即给料的最大石块不应超过装料口的0.85倍。当用鄂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

14、产率不及破碎来才块石的生产率高。 使用鄂式破碎机时，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。1.2国内外颚式破碎机的现状与发展 近年来，在“多碎少礳”原则指导下颚式破碎机向高效，节能方向发展。美国Alis-chalmer公司的S-T型复摆式颚式破碎机，采用高深度破碎腔，小啮合角，排口处衬板表面为曲线型，形成非堵塞式破碎腔。两衬板在排料处的表面形状能使破碎力与物料垂直，从而减少了在排料口处物料打滑现象。该机产量高，产品粒度细，电耗低。日前日本，加拿大，澳大利亚等国也购得了生产权，均有产品供

15、应。芬兰kone公司研发了BLM系列负支承颚式破碎机。动颚在压碎行程时有一向下运动的分量，可加快破碎物料向下运动，减少堵塞，并可降低衬板的磨损，提高生产能力，降低产品的粒度。 北京人民矿山机械厂生产的150750型和250750型细碎颚式破碎机，在山东蚕庄金矿使用表明：当排矿口为16mm时，产品中小于16mm粒级含量占60%。目前，该厂对破碎腔进行改造后其生产能力提高了1525%，产品粒度进一步降低，衬板使用寿命提高一倍。上海多灵机械公司生产的三种PEX型深腔颚式破碎机，已形成细碎颚式破碎机新系列，并有产品销往国外。经北京矿冶研究院对该死机腔形成优化设计，使该系列新产品生产能力提高1525%，

16、产品粒度进一步降低，衬板寿命提高一倍以上。 北京矿冶研究院总院开发的双腔双动颚颚式破碎机，具有独特的单，双耳轴承镶嵌式动颚结构，一根轴同时带动颚工作，充分利用破碎机空行程的蓄能作用，可提高生产能力。负支承，零悬挂，高深曲线破碎腔，碎碎比较大，产品粒度小而均匀，衬板寿命长，电耗低，排矿口调整方便。 1995年9月张家口建筑水泥厂采用PLR-1580型机作预粉碎，产品粒度小于10mm，便磨机生产能力提高了30%，单位电耗降低了20%以上。但其轴太长，相当有两个偏心，设计的时候要考虑不良因素大多，而且其加工工艺麻烦。 国内破碎机年产量约一万多台，一些生产稳定，水平不断提高的厂家每年向南非的一些国家出

17、口一定数量破碎机。复摆式破碎机是我国中小矿山及其它有关企业普遍采用的机型，但其技术指标太落后于国外同类产品的水平，就其结构相当国外50年代的产品，颚式破碎机分为大，中，小三类。为了降低大型破碎机的运动功率消耗，我国还生产了分段起动简单摆式颚式破碎机，它是在偏心轴的两端设计了液压摩擦离合器，机器起动时依次分段起动机器各部件。颚式破碎机存在着能耗高等不足，因此研制能耗低，处理量大的新型颚式破碎机仍是重要的课题。因此，尽快改变这一状况，实现多碎磨，生产率高，提高生产能力，降低作业能耗已势在必行。1.3 复摆式颚式破碎机的工作原理就颚式破碎机而言，尽管结构类型有所不同，但是它们的工作原理基本上是相似的

18、，只是动颚的运动轨迹有所差别罢了。概而言之，当可动颚板围绕悬挂轴对固定颚板作周期性的往复运动，时而靠近时而离开，就在可动颚板靠近固定颚板时，处在两颚板之间的矿石，受到压碎，劈裂和弯曲折断的联合作用而破碎；当可动颚板离开固定颚板时，已经破碎的矿石在重力作用下，经破碎机的排矿口排出。带轮与偏心轴联成一整体，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2绕轴线A转动时，驱使输出构件动颚3做平面复杂运动，从而将矿石压碎。如图1-1 图1-1 复摆颚式破碎机机构运动简图其破碎流程如图1-2所示：图1-2 破碎流程 1固定筛 2颚式破碎机 3、5振动筛 4、6圆锥破碎机 7矿仓 8

19、磨机1.4 复摆颚式破碎机的结构图1-3 复摆颚式破碎机1-楔块 2-弹簧拉杆 3-调整座 4-推力座 5-动颚 6-动颚板7-固定颚板 8-护板 9-飞轮 10-电动机 11-小带轮12-机架 13-偏心轴 14-带轮 如图1-3所示为复摆颚式破碎机。电动机10通过小带论及V 带，将运动给大带轮14，从而带动偏心轴13转动。动颚5上部内孔两端的双列球面滚子轴承支承在偏心轴上。偏心轴外侧轴颈装有支座主轴承，主轴承外圈与机架12上的镗孔配合，并用螺栓固定在机架上。在偏心轴两外端部分别装有大带轮14与飞轮9，以调整破碎机工作时主轴运转速度的波动。动颚的下部由推力板1支撑，推力板（即肘板）的另一端支

20、承在与机架12的后壁相连的楔铁调整机构3上。可在由机架1侧壁上两凸台机构成的滑道中滑动。当需要调整排料口尺寸时，只要调整楔铁上的螺栓，使楔铁上下移动，带动调整座在滑道中前后移动即可完成。 推力板4的两端头为同心圆弧的圆柱面，且中部较两端薄些。其两端头圆弧与动颚5和调整座3上的“II”型衬垫接触，在破碎机工作时，两者间为纯滚动，以提高机械运转的机械效率并延长零件的使用寿命。 由于推力板与肘板衬垫间为非几何锁合，而是靠动颚的重量实现重力锁合，因此在机器运转时，由于动颚产生的惯性载荷，会使推力板与其衬垫周期分离而产生冲击响声，严重时甚至会使推力板从其两端衬垫中脱落。因此在动颚下端有一跟拉杆通过机架上

21、的弹簧拉杆2拉住动颚，使推力板与衬垫始终保持贴合状态。 2 主要零部件的结构分析2.1 动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。为了减轻动颚的重量，国外也有采用焊接结构，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颚。按结构特点，可把动颚分成箱型结构与非箱型加筋结构，本设计采用后者。安装齿板的动颚前部为平板结构，其后部有若干条加肋板以增强动颚的强度与刚度，其横截面呈E型，故称E型结构。复摆颚式破碎机的结构如图2-1所示。由图2-1可知,本机是以平面四杆机构为工作机构,而以连杆为运动工作件的机械。图2-

22、2是动颚板上各点的运动轨迹(连杆曲线)。由图2-2可知，A点作圆周运动，B点受推动板的约束为绕O点摆动的圆弧线，其余各点的轨迹为扁圆形，从上到下的扁圆形愈来愈扁平。上面的水平位移量约为下部的115倍，垂直位移稍小于下部，就整个颚板而言，垂直位移量约为水平位移量的23倍，工作时，曲柄处于区是完全工作行程；处于区，上部靠前下部靠后,在区是空回行程；在区是上部靠后下部靠前。图 2-1动颚板上各点的运动轨迹动颚具有的这些运动特性决定了它的性能:(1)动颚的平面复杂运动,时而靠近固定的定颚板,时而离开,形成一个空间变化的破碎室,料块主要受到压碎,伴随着研磨、折断作用。(2)这种运动使料块受到向下推动的力

23、,图2-2是料块在颚板之间的受力情况。料块在破碎室得到破碎,破碎后的料块由排料口排出。图 2-2 物料在颚板之间的受力分析2.2 齿板齿板（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、产品粒度组成和粒度以及破碎力等都会影响，特别对后三项影响比较明显。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集合尺寸。现有的颚式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，形成又硬又耐磨的表面，同时仍能保持其内层金属原由的韧

24、性，故它是破碎机上用得最普遍的一种耐磨材料。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。本设计采用梯形。如图2-3所示。 图 2-3肘板齿形a) 三角形 b）梯形2.3 肘板破碎机的肘板是结构最简单的零件，但其作用却非常的重要。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，从而保护机器其它零件不发生破坏；三是调整排料口大小。在机器工作时，肋板与其支承的衬板间不能得到很好的润滑，加上粉尘落入，所以肋板与其衬垫之间实际上一种干摩擦和磨粒磨损状态。这样，对肋板的高负荷压力，导致肋板与肋板垫很快磨

25、损，使用寿命很低。因此肋板的结构设计要考虑该机件的重要作用也要考虑其工作环境。按肘头与肘垫的连接型式，可分为滚动型与滑动型两种，如图2-4所示。肘板与衬垫之间传递很大的挤压力，并受周期性冲击载荷。在反复冲击挤压作用下磨损教快，特别是图2-4b所示的滑动型更为严重。为提高传动效率，减少磨损，延长其使用寿命，可采用图2-4a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表面，所以当肘板两端的衬垫表面相互平行时，肘板受力将沿肘板圆柱面的同一直径、并与衬垫表面的垂直方向传递。在机器运转过程中，动颚的摆动角很小，使得肘板两端支撑的肘垫表面的夹角很小，所以在机器运转过程中，

26、肘板与其肘垫之间可以保持纯滚动。本设计采用滚动型，如图2-4a所示。 图2-4 肘头与肘垫形式(a) 滚动型 (b) 滑动型2.4 调整装置调整装置提供调整破碎机排料口大小作用。随着衬板的不断磨损，排料口尺寸也不断地变大，产品的粒度也随之变粗。为了保证产品的粒度要求，必须利用调整装置，定期地调整排料裂口的尺寸。此外，当要求得到不同的产品粒度时，也需要调整排料口的大小。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。本设计采用楔铁调整装置。如图2-5所示。 图2-5 立式楔铁调整装置1肘板 2调座3调整楔铁 4机架2.5 保险装置当破碎机落入非

27、破碎物时，为防止机器的重要的零部件发生破坏，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。本设计采用肘板。肘板是机器中最简单、最便宜的零件，所以得到广乏应用且经济有效，但当肘板断裂后，机器将停车，应重新更换新肘板后方可工作。肘板保险件的另一个缺点是由于设计不当，常常在超载时它不破坏，或者没有超载它却破坏了，以至影响生产。因此设计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。肘板通常有如图2-6所示的三种结构：中部较薄的变截面结构；弧形结构；S型结构。其中图a结构在保证肘板的刚度和稳定性的同时，提高其超载

28、破坏敏感度。图b、图c两种结构是利用灰铸铁肘板抗弯性能这一特性，选择合适的结构尺寸是肘板呈拉伸破坏，显然提高了肘板破坏的敏感度。尽管如此，肘板是否断裂主要取决与计算载荷的确定和截面尺寸计算是否正确。因此从加工制造方便性出发，图a所示应用最多，本设计也采用a中肘板。图2-6 肘板结构2.6 传动件偏心轴是颚式破碎机的主轴，受有巨大的弯曲力，采用45钢。偏心轴一端装带轮，一端装飞轮，如图2-7所示。2.7 飞轮飞轮用以存储动颚空形程时的能量，再用与工作行程，使机械的工作负荷趋于均匀。带轮也起着飞轮的作用。图2-7 偏心轴结构图1皮带轮 2偏心轴 3锥套 4轴承 5密封套6飞轮 7轴端压盖 8轴端螺

29、栓2.8 机架破碎机机架式整个破碎机零部件的安装基础，破碎机机架是有前壁，侧壁和后壁以及轴承座组成的一个空间框架结构。它在工作中承受很大的冲击载荷，它的质量占整机很大比重，而且加工制造工作量也较大。机架的强度和刚度对整机性能和主要部件寿命有很大影响。因此，机架的设计很重要。图2-8 机架受力分析对于中小型破碎机度采用整体式机架。其结构设计必须遵循下列原则：首先根据机架受力情况，满足机架强度和刚度要求；其次是考虑制造工艺性要求；最好考虑外观要求。 3 复摆式颚式破碎机部分参数的选定3.1 生产条件为了保证颚式破碎机运动的可靠性和经济性，在设计时必须正确的确定它的结构参数和工作参数，并以此作为计算

30、零件强度的基础。表1 颚式破碎机规格和性能参数表：型 号进料口尺寸(mm）最大进料边长（mm）处理能力（t/h）电机功率（kw）外形尺寸（mm）重 量（t）PE250×400400×2502005-20151430×1310×13403PE400×600600×40034015-6030-371700×1732×16537PE500×750500×75042540-11045-552035×1921×200012PE600×900900×60048090-

31、18055-752290×2206×237017PE75×10601060×750630110-32090-1102655×2302×311029PE90×1200900×1200750220-450110-1323800×3166×304552PEX150×250150×2501251-35.5896×745×9351.5PEX150×750150×7501255-1615896×745×9353.8PEX250&

32、#215;750750×25021015-3022-301667×1545×10205PEX250×10001000×25021015-5030-371550×1676×13807PEX250×12001200×25021020-6037-452192×1900×19508.5本次设计的是PE250×1000型颚式破碎机，根据上表已知条件如下：进料口尺寸：250×1000（mm）；出料口尺寸：2060（mm）；进料块最大尺寸：210（mm）；生产能力：1550t/h

33、。3.2 钳角的选择破碎机的动颚与固定颚之间的夹角称之为钳角。当物料破碎时，必须使物料块既不向上滑动，也不会从矿中跳出来。为此，钳角应保证物料块与颚板工作表间产生足够的摩擦力以阻止物料被挤出去。图4-1表示从力学角度推算钳角的计算图式。当物料能被夹持在破碎腔内，不被推出机外时，这些力应相平衡，即在x,y方向的分力之和应该等于零。即： x方向 （3-1） y方向 （3-2）图3-1 物料块受力分析联合以上两式可得： （3-3）由 故式中： -钳角 -物料与颚板间的摩擦角-物料与颚板间摩擦系数为了保证破碎机工作是物料块不致被推出机外，必须令。一般情况下，=18°22°，不宜超过

34、23°。正确的选择钳角对于提高破碎机的破碎效率具有很大的意义。减小钳角可使破碎机的生产能力增加，但会引起破碎比的减小。增大钳角，虽可增大破碎比，但同时又减少生产能力。因此，在选择钳角时，应当全面考虑。 在此，初取=20°。3.3 传动角从机构学的角度看，传动角是指四杆机构中，连杆轴线与肘板轴线间所夹的锐角，且传动角愈接近90°，传动性能愈好。对于破碎机而言，传动角的选取除考虑传力性能外，还必须考虑加大传动角，不但增大垂直行程，而且使水平行程降低。因此，传动角一般不宜过大，建议取 =45°55°。所以在此，取 =50°。3.4 动颚水平

35、行程和偏心轴的偏心距.动颚摆动行程s是破碎机最重要的结构参数。在理论上，动颚摆动行程应按物料达到破坏时所需之压缩量来确定。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远大于理论上求出的数值。目前，常用下端水平行程的计算公式有： (3-4) 下端点许用水平行程： (3-5)式中：-最小排料口尺寸（mm）-进料口尺寸（mm） 实际上，动颚行程是根据经验数据确定的，通常对于大型颚式破碎机，S=2545mm；中小型颚式破碎机，S=1215mm。在此，参照颚式破碎机现有的设计经验，初取 =15mm < 则合理。不论动颚齿面轨迹性能值分配是否合理，在机构其他尺

36、寸参数不变的情况下，增大曲柄半径，会使颚板齿面上各点的行程值增大，一方面可以提高生产力，另一方面也增大了机器的功耗。由于曲柄半径的改变并不能有效地调整齿板轨迹性能值的分配，因此，只有在调整其他参数仍得不到要求的行程值时，方以曲柄半径作为设计变量。从这个意义上讲，曲柄可作为设计变量，也可以按现有的设计经验确定。通常，对于复摆式颚式破碎机，（22.2） (3-6)由于初定值 =15mm,则=6.827.5mm 取 =10mm3.5 破碎腔的形状 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形两种。若两种破碎腔的给矿口宽度，派黄口宽度，动颚的摆动行程

37、和摆动次数均相同，矿石在破碎腔内的流动状态如图3-2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3-2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，当动颚摆到需线位置时，便下落到水平面2上。两水平面之间的垂直距离就式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，矿快便落到水平面3上。依此类推，矿快逐渐被破碎而粒度逐渐减小，最后通过排矿口排出去。由图3-2a可以看到，在直线型破碎腔中，各连续水平面间形成的梯形断面的体积向下依次递减，况时间的空隙也逐渐减小，而栋鄂的摆动行程和牙髓里却逐渐增大。

38、矿石到排矿口附近的排矿速度就减慢。于是，在排矿口附近，就易发生堵塞现象，这是造成极其过载合衬板下段磨损严重的主要原因。图32 破碎腔的形状a直线型破碎腔 b曲线型破碎腔图3-2b表示曲线形破碎腔，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而设计的。在曲线形破碎腔中，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，因而况时间的空隙增大，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，曲线形破碎腔有以下优点：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小，延长了衬板的使

39、用寿命4.破碎每吨产品的动力消耗少。综上，本设计采用曲线破碎腔。64河南理工大学万方学院毕业设计 4 主要构件尺寸的设定4.1悬挂高度 悬挂高度是指曲柄支承中心到定颚板上端水平面间的垂直距离。按照结构特点，可把复摆颚式分为三种类型，即正悬挂（>0），零悬挂（=0）和负悬挂（<0）三种结构。悬挂高度实际上决定了动颚上端点在连杆上的相对位置。动颚上端点相对于动颚轴承中心点愈高，其水平行程值愈大且特征值愈小。因此，较小的悬挂高度不但可以增大上端点水平行程值，减小特性值，而且可以降低机器高度尺寸，减轻机重。在此，采用零悬挂型设计，即 =0 。4.2 破碎腔高度在钳角一定的情况下，破碎腔高度

40、有所要求的破碎比而定，通常，破碎腔高度 （2.252.5） ，其中为给矿口宽度（mm）通常，破碎腔的有效高度为实际腔高的0.85倍。 取 4.3 机构各杆长度确定 当动颚的摆动行程s和偏心距r确定后，在选取推力板长度时，对于简摆式颚式破碎机，当曲柄偏心位置为最高时，两个推力板的内端点略低于两个外端点的连线。即使角（推力板与连杆之间的夹角）近于90°，后推力板总在角度为 5°13°之间运动。推力板长度与偏心距的关系为： (4-1) 取。式中： 推力板长度的最小、最大值，m偏心距，m两个推力板长度应根据机械运动的要求来确定，二者必须一致。复摆颚式破碎机的推力板长度也可

41、参考公式（4-1）所列关系选取，通常。图4-1破碎腔高度 钳角 偏心距 传动角 根据几何关系,可估算出连杆的长度。 （4-2） 取 则支座O,C 间的垂直水平距离为: （4-3） （4-4） 机架位置参数: （4-5） （4-6）在此四杆机构中,曲柄转动,且为最短杆,为最长杆: 则满足周转副条件。在曲柄摇杆机构中，当曲柄作等速回转时，摇杆来回摆动的速度 不同，具有急回运动的特征。连杆愈短，即=rl值愈大，则这种现象就愈显著。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，对于大型颚式破碎机：。对于中、小型颚式破碎机：。为动颚长度。经计算取。 5 设

42、计参数5.1主轴转速 图5-1如图5-1所示，b为公称排料口，s为动颚下端点水平行程，a为排料层的平均啮角。ABB1A1为腔内物料的压缩破碎棱柱体，ABB2A2为排料棱柱体。破碎机的主轴转速是根据在一个运动循环的排料时间内，压缩破碎棱柱体的上层面（AA1）按自由落体下落至破碎腔外的高度h计算确定的。而该排料层高度与下端点水平行程SL及排料层啮角a关。即排料层上层面(AA1)降至下层面(BB1)，正好把排料层的物料全部排出所需的时间来计算主轴的转速。对于排料时间有不同的意见：一种认为排料时间t应考虑破碎机构的急回特性，即排料时间与机构的行程速比系数有关。这一观点未注意到动颚下端点排料起始点与终止

43、点并不一定与机构的两极限位置相对应。另一种认为排料时间t应按t=15/n时间对应于主轴的四分之一转，这种假定与实际情况相差甚大。根据笔者对破碎过程的实测分析，得到排料过程对应的曲柄转角不小于180的结论，认为排料时间按主轴半转计算比较符合实际情况。由经验公式： r/min （5-1）式中 -给矿口宽度 m则 由理论公式： （5-2）式中 -钳角 （ °） -动颚下端点水平行程 （cm）则 根据现有设计经验，取再由理论公式 倒推出钳角 （5-3） >>，则合理。本次设计取整为。5.2 生产能力破碎机的生产能力是指机器每小时所处理的物料的立方米数。由于生产能力不但与排料口尺寸

44、有关，而且与待破物料的强度、韧性、物料性能以及进料口的几何尺寸和块度分布有关，因此为同意衡量机器生产能力的高低，标准中的生产能力，是指机器在开边公称排料口下，每小时所处理的抗压强度为250MPa、堆密度为1.6 t/m的花岗岩物料立方米树，称为公称生产能力（m/t）。参照图4-1，在公称排料口b时，每一运动循环的排料行程下排出的物料棱柱体AA1B1B的体积与每小时转速60n的乘积，即可得到公称生产能力Q的计算公式为： （5-4）式中 -破碎机生产率 t/h -主轴转速 r/min -动颚下部的水平行程 m -破碎产品的平均粒径 m，根据经验此处取为0.1m -排矿口宽度 m -破碎产品的松散系

45、数，一般0.250.70 破碎硬矿石，可取小值；破碎不太硬矿石，则取大值。 -矿石的堆积密度 一般假定 -钳角 （ °） 一般取 则 复摆式颚颚式破碎机的生产率要再增加25%，则实际生产能力 （5-5）5.3 最大破碎力 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，再经过理论推导，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。 满载破碎时破碎力的最大峰值称为最大破碎力： （5-6）式中 -最

46、大破碎力 N -抗压强度 -有效破碎系数,对中小型 =0.340.48-公称排料口尺寸 的单位是cm. 取 ，则 当计算破碎力零件强度时，考虑冲击载荷的影响，应将增大50%，故破碎机的计算破碎力为： （5-7）5.4 功率在破碎机的机构尺寸参数优化设计中，功率是一个重要的约束条件，因此必须建立破碎机功率的计算公式，下式是根据最大破碎力的计算公式及实测的功率值为依据，公式如下： （5-8） 式中 -计算功率 KW-最大破碎力 KN -动颚褚点水平行程平均值 mm -主轴转速 r/min -钳角 ( °) -机器总效率,可取 0.810.85 -等效破碎系数,对中小型 =0.270.37

47、; 根据经验取 , , 则 5.5 各个部件的受力分析计算颚式破碎机的各个零件以前，必须先求得作用在各个部件上的外力。计算破碎力是确定这些外力的原始数据。根据力作用分析法或图解法即可求得各个部件上的计算载荷。图5-2 是复摆颚式破碎机各个部分计算载荷的图解法图5-2复摆颚式破碎机各部件受力图解 （5-9） （5-10） （5-11）式中： -作用在动颚轴承上的外力-作用在推力板上的外力-作用在连杆上的外力-动颚悬挂轴到破碎力作用点的距离-动颚悬挂点到推力板支撑点间的距离-当两颚板出与压紧矿石状态时，推力板 与连杆间 的夹角，取=50°颚式破碎机在工作过程中，破碎机的工作规律是比较复杂

48、的。但一般是动颚零件开始向下逐渐增大，到动颚悬挂中心以下占动颚全长的3/4处（简摆）、2/3（复摆）为最大，再向下又逐渐减到末端为零。所以 （5-12）而,取为中间值。可得： （5-13） （5-14） （5-15） 6主要零件的设计和校核6.1 驱动装置选择6.1.1 电动机的选择电动机是系列化的标准产品，其中三相异步电动机应用最广泛。Y系列电动机是一般用途的全封闭自扇冷鼠笼式三相异步电动机，适用于不易燃、不易暴、无腐蚀和无特殊要求的机械设备尚。Y系列电动机效率高，耗电少，性能好，噪声低，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

49、入电动机内部。由上面计算得p=42.6kw，在选取电动机时,应使电动机功率有一定的富裕,故选取功率为45KW的电动机.通常V带传动的传动比i=24。所以,电动机的转数:(24) =(24)× （6-1）查机械零件设计手册选择Y系列封闭式三相异步电动机.同步转速在6401280r/min之间的转速有720r/min和960r/min.在设计中优先选取同步转速为740r/min的电动机。由实用机械设计手册查得电动机的型号Y-250M-8，其主要参数如下：表2 电机主要参数额定功率满载转速效率功率因数45KW740rmin900.86.1.2 v带的传动设计（1）确定计算功率 查表(机械设

50、计表87)得工作情况系数，故 （6-2）（2）确定V带的带型根据、由图（机械设计图811）选用D型。（3）确定带轮的基准直径，并验证带速v 初选小带轮的基准直径。由表（机械设计表86和表88）得，取小带轮的基准直径=355。 验算带速v。 （6-3） 因为，故带速合适。 计算大带轮的基准直径。 （6-4） 根据表（机械设计表8-8），圆整为（4） 确定V带的中心距和基准长度根据式，计算后初定中心距。 计算带所需的基准长度 （6-5） 由表（机械设计表82）选带的基准长度。 计算实际中心距根据公式： （6-6）（5） 验算小带轮包角 （6-7）（6） 确定V带根数z 计算单根V带的额定功率由和，查表（机械设计表84a）得基本额定功率。根据，和D型带，查表（机械设计表84b）得额定功率增量。查表（机械设计表85）得包角修正系数，长度系数，于是 （6-8） 计算V带的根数z （6-9）根据经验取为4根。（7） 计算单根V带的初拉力的最小值由表（机械设计表83）得D型带的单位长度