机械毕业设计论文PE400×600颚式破碎机的设计全套图纸

1、PE400×600颚式破碎机的设计摘 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，研究复摆颚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：400×600 (mm)；出料口尺寸：40160 (mm)；进料块最大尺寸：340(mm)；产量：17115吨/时而研究的。主要研究复摆颚式

2、破碎机的运动分析、V带的选择，各种工作参数的选择，工作机构的优化。重点研究传动的设计和系统的优化。关键词：复摆颚式破碎机，传动，运动分析全套图纸，加153893706Design of PE400×600 Jaw-fashioned CrusherABSTRACTThe domestic use jaw type breaker type are very many, But common traditional duplicate pendulum Jaw-fashioned Crusher. The duplicate pendulum jaw type breaker appe

3、arance had more than 140 years history, And consummates and the improvement unceasingly after 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, there

4、fore in profession use and so on the metallurgy, mine, building materials, chemical industry, 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 Crusher to have th

5、e very vital significance. This graduation project mainly is for meets the production need: Feed head size: 400×600 (mm); Discharge hole size: 40160 (mm); Feeding block greatest size: 340(mm); Output: 17115 t/h. Mainly studies the duplicate pendulum Jaw-fashioned Crusher the movement analysis,

6、V belt choice, the analysis which the Jaw-fashioned Crusher, the toothed rack wears, each kind of operational parameter choice, operating mechanism optimization. Detailed studies transmission design and system optimization.KEY WORDS: Jaw-fashioned Crusher，Transmission, Kinematic Analysis目录前言1第1章 选题背

7、景31.1 研究的目的和意义31.2 特点和现状与发展41.2.1 复摆颚式破碎机的特点41.2.2 复摆颚式破碎机的现状与发展51.3 国内外复摆颚式破碎机的进展9第2章 工作原理及构造112.1 工作原理112.2颚式破碎机的结构13第3章 主要零部件的分析143.1 动颚143.1.1 动颚的结构143.1.2 动颚的工作过程143.2 齿板153.3肘板163.4调整装置173.5保险装置173.6机架结构183.7传动件193.8飞轮193.9润滑装置20第4章 主要参数的设计计算214.1 颚式破碎机结构参数的计算214.1.1 钳角214.1.2 动颚水平行程SY214.2 主要

8、构件尺寸参数的设计计算21破碎腔高度H22偏心距e22动颚悬挂高度h22偏心距e对连杆长度l的比值22肘板长度K23传动角23破碎腔形状的确定234.3 颚式破碎机工作参数的设计计算244.3.1 偏心轴转速n的设计计算244.3.2 生产率的计算254.3.3 破碎力的计算264.4 各个部件的受力分析26第5章 重要零件的设计和校核285.1 电动机的选择285.2 V带传动的设计285.2.1 确定计算功率Pc285.2.2 确定V带的带型28确定带轮的基准直径，并验证带速28确定V带的中心距和基准长度29验算小带轮包角29确定V带根数z29计算单根V带的初拉力的最小值30计算压轴力30

9、5.3 飞轮的设计305.4 推力板的设计315.5 偏心轴的设计325.5.1 偏心轴的材料选择和最小直径估算325.5.2 偏心轴结构的设计335.5.3 偏心轴强度校核335.6 轴承的选择34第6章 颚式破碎机的安装与运转356.1破碎机的安装356.2机架的安装356.3肘板的安装356.4动颚的安装366.5齿板的安装366.6破碎机的运转36结论37谢 辞错误！未定义书签。参考文献错误！未定义书签。附录错误！未定义书签。外文资料翻译错误！未定义书签。前言在基本建设工程中，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颚式破碎机问世以来，至今已有150余年

10、的历史。在此过程中，其结构得到不断的完善，而颚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。破碎机是将开采所得的天然的石料按一定尺寸进行破碎加工的机械。颚式破碎机是有美国人EWBlake发明的。自第一台破碎机的出现，生产效率快，又满足安全条件，又能适应生产，大大加快了生产。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，我国对复摆颚式的研究和产品开发取得了较大的发展。在充分吸

11、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（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（比同规格的简摆颚式破碎机生产效率高20%-

12、30%）。复摆颚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，可达江10。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，具体如下：JBz0 1032 - 87颗板铸造技术条件规定齿板寿命只有60h，按l0h工作制，每付齿板只能用6d，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。 破碎机出

13、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1章 选题背景1.1 研究的目的和意义随着我国国民经济的快速发展，矿产资源的综合利用技术与其产业迅猛前进，到1999年我国已建成10 879座国有大

14、中型矿山和227 854个乡镇集体企业，全国矿石采掘总量超过50亿吨，矿业总产值为4 000亿元。物料的破碎是许多行业（如冶金、矿山、建材、化工、陶瓷筑路等）产品坐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

15、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颚式破碎机。传统的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，所以在工业上

16、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；复摆颚式破碎机，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%。还有筛分颚式破碎机，把筛分和破碎结

17、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，减轻了破碎杌的堵塞和过粉碎，提高了生产能力，降低了能耗。近年来，随着露天开采比重的增加和大型挖掘机、大型自卸汽车的采用，露天矿运往破碎车间的矿石粒度达1.52m。同时被采矿石的品味日益降低，要保持原有生产量就必须大大增加开采量和破碎量，因而就使破碎机朝着大型、高生产率的方向发展。目前，国外生产的简摆颚式破碎机的最大规格是2100mm×3000mm，复摆颚式破碎机的最大规格是1500mm×2000mm。而我在这个设计中主要是为了满足进料口尺寸：400×600 (mm)：出料口尺寸：40160

18、(mm)；进料块最大尺寸：340(mm)；产量：17115吨/时的要求来满足生产的需要。1.2 特点和现状与发展1.2.1 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颚，是直接悬挂在偏心轴上的饿，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

19、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（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（比同规格的简摆颚式破碎机生产效率高20%-3 0%）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。 颚式破碎机的优点是生产率高，结构简单可靠，破碎比较大（f一般为68），外形尺寸较小，零件检查和更换比较容易，操作维护简便，不用较高技术水平的工人就可能够操作，应用范

20、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土基础上，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。颚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

21、倍。当用颚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产率不及破碎来才块石的生产率高。 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。 1.2.2 复摆颚式破碎机的现状与发展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150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

22、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。

23、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

24、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900x 1200颚式破碎机。国内山西某煤矿

25、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。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

26、先进水平，创造世界品牌的颚式破碎机是当务之急。保证颚式破碎机最佳性能的根本因素是动颚有最佳的运动特性。这个特性又是借助机构优化设计所得到的。因此，颚式破碎机机构优化设计是保证破碎机有最佳性能的根本方法。我们与上海建设路桥机械设备有限公司（简称上建）合作开发了颚式破碎机软件，借助其中机构优化设计模块对各种规格的破碎机进行优化设计，得到了最佳的动颚运动特性。实践结果表明，破碎机性能有显著提高。该厂山宝牌颚式破碎机销往欧美各大洲以及东南亚各国，产品基本上达到世界先进水平。目前，计算机在国内各厂家已基本普及，但颚式破碎机机构优化设计尚未得到广泛应用。我们相信，在上述实践结果的拉动下，各厂家会积极采用破

27、碎机机构优化设计的好办法。国内颚式破碎机的机重普遍高于国外同规格的破碎机。减轻机重也是一个重要课题。颚式破碎机机架占整机重量很大比例（铸造机架占50%、焊接机架占30%）。国外颚式破碎机都是焊接机架，甚至动颚也采用焊接结构。国内前几年掀起一股用铸造机架代替焊接机架的势头，这无疑是一种倒退行为。此外，铸钢是一种高能耗的工艺过程，从节约能源的角度也应大力发展焊接机架。颚式破碎机采用焊接机架是发展方向。机架结构设计不合理也是使机重增加的重要原因。机架结构设计首先应以受力为依据，在满足强度、刚度的条件下，力求减轻重量。机架前壁载荷主要是由横向筋板所承受。一般情况下，破碎机都不需要加纵向筋板1、2，如图

28、1-1所示。该机侧壁加强筋布置不合理，数量又太多，致使它的机重达)7.5t（同规格破碎机机重为5.5t）。当然，该机过重不完全是由这两个因素所造成。侧壁筋板位置和方向也应根据受力情况而定。图1-2所示为英国某公司生产的大传动角（负支承）颚式破碎机机架简图。该机架侧壁布置有1、2、3三根筋板，筋板1设置在主轴承侧面，筋板3设置在主轴承后下方，这两块筋之间用筋板2连接起来构成一个A形框架。图1-3所示为该机受力分析。 图1-1 某破碎机焊接机架 图1-2大传动破碎机机架 图1-3大传动破碎机示力图图中轴承所受最大力：作用方向为HA，正是图2侧壁加强筋1的方向。从而说明图2中侧壁筋板布置完全符合受力

29、的要求。动颚也是破碎机重量较大的零件，而且结构复杂颚结构设计也应以动颚受力为依据，在满足强度、刚要求的条件下，尽量减轻重量。根据动颚受力分析可，最大破碎力作用在动颚轴承偏上处，由此往上（头部）受力越来越小。原250x 400，400x 600颚式破碎机者目前尚有多家生产动颚结构刚好与其受力要求反，即轴承附近处截面小，越向头部截面越大，而且相差太悬殊。结果导致动颚强度低而重量又很大。这两种破碎机都是在轴承偏上处被折断而损坏。动颚的加强筋布置方式，也应按上述受力要求设计。已有的颚式破碎机加强筋横向厚度从上到下厚度一样。为符合受力条件，又满足重量轻的要求，可采用变厚度加强筋。即靠上部（头部）的加强筋

30、厚度应小，越往下厚度越大。就是说，改原来矩形加强筋为梯形加强筋，这样会减轻动颚重量又保证有足够的强度。动颚两轴承之间部位的壁厚可适度减薄，借以减轻重量。此外，应加强机架、动颚有限元的研究，进行机架、动颚有限元优化设计，达到机架、动颚重量轻又有高度的可靠性。其它，还有破碎腔、破碎机动力平衡等等都可以借助计算机进行优化设计。总之，应采用现代的设计方法代替原有的常规设计方法。再者，由于焊接、铸造、热处理工艺等因素也都会对破碎机产生影响。所以，我们应提高设计制造工艺等综合水平以及采用液压调整排料口和液压保险，逐步使国产颚式破碎机达到世界一流水平。 1.3 国内外复摆颚式破碎机的进展19世纪40年代，北

31、美的采金热潮对颚式破碎机发展有重大的促进作用。19世纪中叶，多种类型的颚式破碎机被研制出来，并获得了广泛的应用。上个世纪末，全世界已有70多种不同结构的颚式破碎机取得了专利权。1858午，埃里，布雷克(El.Blake)取得了制造双肘板颚式破碎机的专利权。现在最常用的颚式破碎机是布雷克的颚式破碎机和更近代制造的单肘板颚式破碎机。颚式破碎机最大的弱点之一是它们在一个工作循环内只有一半时间进行工作。20世纪80年代中期，国外一些厂家已能生产各种大型颚式破碎机，例如美国Fuller Traylor公司生产的重型颚式破碎机，规格为1676mmx 2134mm,生产能力达1200t/h;德国PWH公司生

32、产的最大双肘板颚式破碎机的给料口为2600mm×1800mm,生产能力达2000t/h;英国Babbitless公司生产的BCS系列颚式破碎机，其生产能力可达6000t/h。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20%30%，齿板寿命可提高l2倍。该机采用负支撑零悬挂，具有双曲面腔型。第二代GXPE250x 400破碎机在第一代的基础上进行了全

33、面改进，增大了破碎比，降低了产品粒度最大给料粒度为220mm生产能力为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，以液压缸为过载保护装置，正支撑、正悬挂、深破碎腔。该机最大给料粒度为340mm，排料口调整范围为30100 mm，生产能力为1040t/h。多灵沃森机械有限公司的戌吉华高级工程师集多年实践经验，设计了目前国内最大的1200x 1500复摆颚式破碎机。第2章 工作原理及构造2.1 工作原理带轮与偏心轴固联成一整体，它是运动和动力输入构件，即原动件，其余构件都是从动件。如图2-1所示，带轮和偏心轴2绕轴线A转动时，驱使输出构件

34、动颚3做平面复杂运动，从而将矿石压碎。颚式破碎机的工作原理如图2-2所示，其由动颚板，定颚板，偏心轴及推力板组成。动颚板上部与偏心轴相连，下部由推力板支撑。偏心轴转动时，动颚板不仅对定颚板作往复摆动，同时还沿定颚板有很大幅度的上下运动。动颚板上各点的运动轨迹如图2-3所示。动颚板上部的运动轨迹接近圆形，越向下水平运动幅度越小，运动轨迹也越呈椭圆形。图2-1复摆颚式破碎机机构运动简图图2-2复摆颚式破碎机结构图图2-3 复摆颚式破碎机运动轨迹示意图2.2颚式破碎机的结构颚式破碎机的主体机构由机架、偏心轴、动颚板、定颚板、肘板共五个机构组成。另有其他辅助零件，如固定齿板、衬板、挡罩、垫片、滑块、推

35、力板、止动螺钉、锁紧装置。第3章 主要零部件的分析3.1 动颚 3.1.1 动颚的结构动颚是支承齿板且直接参与破碎矿石的部件，承受很大的冲击载荷，因此要求他有足够的强度和钢度，其结构应该坚固耐用，它又是破碎机中除机架外，最重要的零件，结构也较复杂，动颚的运动特性又是决定破碎机性能好坏的关键，所以动颚结构设计是十分重要的。动颚分箱型和非箱型。动颚一般采用铸造结构。为了减轻动颚的重量，本设计采用非箱型。图3-1动颚结构剖视图3.1.2 动颚的工作过程复摆颚式破碎机的结构如图所示。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2-2是动颚板上各点的运动轨迹(连杆曲线)

36、。由图2-1可知，A点作圆周运动，B点受推动板的约束为绕为O2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。 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，图3-2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

37、的料块由排料口排除。图3-2 物料在颚板之间的受力分析3.2 齿板齿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

38、者又分三角形和梯形表面。本设计采用三角形。如图3-3所示图3-3齿板 a）三角形 b）梯形3.3肘板破碎机的肋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肋板先行断裂破坏，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

39、分为滚动型与滑动型两种，如图1-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较快，特别是图1-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3-4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，肘板与其肘垫之间可以保持纯滚动。图3-4 肘头与肘垫形式3.4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

40、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、锲铁调整装置、液压调整装置以及衬板调整。本设计采用垫片调整装置。b)滑动性a）滚动性3.5保险装置当破碎机落入非破碎物时,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

41、。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3-5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。本设计也采用图c中肘板。图3-5 肘板结构3.6

42、机架结构破碎机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，而且加工制造的工作量也很大。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，对破碎机架的要求是，机构简单容易制造重量轻，且要求有足够的强度和刚度。破碎机机架机构分，有整体机架和组合机架，按制造工艺分，有铸造机架和焊接机架。 整体机架，由于其制造、安装和运输困难，故不宜用于大型破碎机，而多为中、小型破碎机所使用。它比组合机架刚性好，但制造较较复杂。从制造工业来看，它分为整体铸造机架和整体焊接机架。前者比后者刚性好，但制造困难，特别是单件、小批量生产。后者便于加工制造，重量较轻，但

43、刚性差。同时要求焊接工艺、焊接质量都比较高，并焊接后要求退火，但是随着焊接技术的发展，国内外颚式破碎机的焊接机架用得越来越多，并且大型破碎机也采用焊接机架。焊接机架用Q235钢板，其厚度一般为25-50mm 整体铸造机架除用铸钢ZG270-500材料外，对小型破碎机破碎硬度较低的物料时，也可用优质铸铁和球墨铸铁。设计时，在保证正常工作下，应力求减轻重量。制造时要求偏心轴承中心镗孔，与动颚心轴轴承的中心孔有一定的平行度。本设计用铸造机架如图3-6所示。图3-6机架3.7传动件偏心轴是破碎机的主轴，受有巨大的弯曲力，采用45号钢调质处理，偏心轴一端装带轮，另一端装飞轮。3.8飞轮飞轮用以存储动颚空

44、行程时的能量，再用于工作行程，使机械的工作负荷趋于平均。带轮也起着飞轮的作用。3.9润滑装置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润，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，在其底部开若干轴向油沟，中间开一环向油槽使之连通，再用油泵强制注入干黄油进行润滑。 第4章 主要参数的设计计算为了合理的设计颚式破碎机，保证它运转的可靠性和经济性，必须正确的计算它的结构参数和工作参数。4.1 颚式破碎机结构参数的计算4.1.1 钳角破碎机的活动颚板与固定颚板间的夹角成为钳角。钳角大小直接影响生产率和破碎腔高度。钳角小能提高生产率，但在一定的破碎比条件下，又增加

45、了破碎腔高度，钳角大会使破碎腔高度降低，但生产率也下降了。另外，钳角最大也不能超出咬住物料的允许值，故一般钳角取值为： (4-1) 式中：在本设计中我选择钳角为20°。4.1.2 动颚水平行程SY动颚水平行程对破碎机生产率影响较大，排料口水平行程小会降低生产率，但也不能太大，否则在排料口的物料由于过多而使破碎力急剧增加，致使机件过载损坏，并且没得到完全的破碎，破碎不充分达不到要求。因此，动颚在排料口处的水平行程为：SY（0.30.4）S min (4-2) 式中: S min最小排料口尺寸。SY =0.35×40=14mm4.2 主要构件尺寸参数的设计计算破碎腔高度H在钳角

46、一定的条件下，颚式破碎机破碎腔的高度由所要求的破碎比而定通常破碎腔的高度H（mm）由下式计算：H=（2.252.5）B (4-3)本设计取H=935mm。偏心距e偏心距是设计破碎机的一个重要参数，在其他条件相同的条件下，改变偏心距大小对动颚的行程有明显影响，偏心距增加，会使动颚齿面上各点的水平行程增大，一方面可以提高生产率，另一方面也会使功率消耗增大。所以在保证水平行程的条件下，减小偏心距可减小动力消耗。在传统设计中,偏心距是由动颚行程通过画机构图来初步确定的。通常对于复摆颚式破碎机SY1.33e (4-4)本设计采用e=10动颚悬挂高度h为了保证在破碎腔上部产生足够的破碎力来破碎大块物料，所

47、以在给料口出动颚必须有一定的摆动行程，为此动颚的轴承中心与给料口平面应有一定的距离，即动颚悬挂高度。根据实验，复摆颚式破碎机动颚的悬挂高度，可按下式计算h0.1L(4-5)式中L动颚长度，mm。本设计取h=190mm偏心距e对连杆长度l的比值在曲柄摇杆机构中，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=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。对于中、小型颚式破碎机：，l= (0.850.9)L。（4-6）L为动颚长度，经计算取L=800mm。肘板长度K推力板长度与偏心距的关系为：Km

48、in=16.5e，Kmax=25e （4-7） 取K=230mm式中：Kmin、Kmax推力板长度的e偏心传动角传动角大小影响着机构的传动效率。在推力板长度一定的情况下,加大传动角会提高机构的传动效率,但必须要求偏心距增大才能保证行程的要求,这就导致动颚衬板上部水平行程的偏大,物料的过粉碎引起排料口的堵塞,使功耗增加。同时,也将使定颚衬板下部加速磨损。故传动角取: =45°55°在此设计中我选择=50°破碎腔形状的确定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。如图4-1所示，图中实线表示颚板闭合时的位置，

49、虚线表示颚板后退最远位置。 图4-1破碎腔的形状图中的许多水平线，表示物料在陆续向下运动时所占据的区域。处在水平面1上的物料，当动颚摆动到虚线位置时，便下落到水平面2上。两水平面1和2间的垂直距离，就是破碎机在空转行程使料块下落的距离。在颚板下一次的工作形成中，水平面2处的物料则被压碎。到空转行程时，料块便落到水平面3上，依次类推，料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（a）可以看到，在直线型破碎腔中，连续的水平面间形成的梯度断面的体积向下依次递减。物料的空隙也逐渐减小，而动颚的摆动行程和压碎力却逐渐增大，物料到排矿口附近的排料速度就减慢。于是在排矿口附近几容易发生堵塞现象，

50、这是造成机器过载和衬板下端磨损的主要原因。图（b）表示曲线型破碎腔，它是将固定颚板改成曲线型，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。在曲线型破碎腔中，各连续的水平面间形成的梯度断面的体积，从破碎腔的中部往下是逐渐增加的，因而物料间的空隙增大，有利于排料。由于堵塞点上移，故在排矿口附近不易发生堵塞现象。故本设计采用图b，曲线型破碎腔。4.3 颚式破碎机工作参数的设计计算颚式破碎机的工作参数包括偏心轴转速、生产率、功率和破碎力等。4.3.1 对于颚式破碎机，动颚的摆动次数由偏心轴的转速决定。在一定范围内，偏心轴转速增加，破碎机的生产能力相应地增加。但是，当动颚摆动超过一定限度时，再增

51、加转速，生产能力增加十分缓慢，优势甚至还下降。而其功耗却迅速上升，由于过高的偏心轴转速使破碎好的物料来不及由卸料口排出，反而影响了生产能力的提高。通常，破碎坚硬物料时，转速应取小些；破碎脆性材料时，转速可取大些；较大规格的破碎机，转速应适当降低，以减少振动，节省动力消耗。偏心轴的转速可用经验公式确定：对于进料口宽度B1.2mn=310145B （4-8） 本设计B=400mm=0.4m<1.2m所以 n=310145×0.4=252 单位：4.3.2 生产率的计算本设计采用经验公式计算破碎机的生产率。经验公式是实践的总结更接近于实际情况。计算破碎机生产率Q（t/h）的经验公式为

52、Q=K1K2K3q0e （4-9）式中 K1物料可碎性系数，查表4-1；K2度修正系数，K2= ，为物料的堆密度，t/m3;K3修正系数，查表4-2；q0排料口宽度的生产能力，t/(mm·h),查表4-3；e 机排料口宽度，mm。表4-1 物料可碎性系数K1物料的普氏硬度系数fK1物料的普氏硬度系数fK1<1155151.31.41.151.251.01620>200.80.90.650.75表4-2 粒度修正系数K3给料最大粒度Dmax与给料口宽度B之比0.850.60.4粒度修正系数K31.01.11.2表4-3 颚式破碎机的q0值破碎机规格（B×L）/mm

53、250×400400×600600×900900×12001200×15001500×21000.400.650.951.01.251.301.902.70查表取K1=1 K2=1 K3=1 q0=0.65 由已知e=400mm 经计算得Q=26 4.3.3 破碎力的计算破碎粒在破碎齿板上的分布情况及合力作用点位置、大小，是机构设计和零部件强度设计的重要依据。由于破碎力分布及其合力大小、作用点位置具有随机性，用理论分析方法将会产生较大的误差。通过大量的实测数据统计分析，得出实验分析公式来计算破碎力。作用在颚板上的最大破碎力Fmax(N

54、)可按下式计算：Fmax=qHL （4-10）式中H破碎腔有效高度，m； L破碎腔长度，m； q衬板单位面积上的平均压力，Pa，取q=2.7MPa。经计算得Fmax=1539KN4.4 图4-2复摆颚式破碎机各部件受力图解 （4-11） （4-12） （4-13） 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a动颚悬挂轴到破碎力作用点的距离b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

55、摆）、2/3（复摆）为最大，再向下又逐渐减到末端为零。所以 而,取。可得：第5章 5.1 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上。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、杂物侵入电动机内部。由上面计算得P=25.9KW，根据实际情况选择电动机型号为Y250M8，额定功率为P1=30KW，满载转速为n1=730r/min5.2 V带传动的设计5.2.1 查表(机械设计表87)得工作情况系数，故（5-1）5.