开题报告：PE250×400复摆颚式破碎机设计

开题报告题目PE250×400复摆颚式破碎机设计姓名系别专业班级学号选题目的和意义：复摆颚式破碎机是石料中等粒度破碎中最常用的破碎设备之一。这种破碎机可破碎各种硬度的矿石和岩石，主要用于大中型矿山的粗碎作业。SBM生产的PE和PEX颚式破碎机是吸收国内外先进技术，结合国内砂石行业具体工矿条件研发而成。PE、PEX系列复摆颚式破碎机(SBM）是复杂摆动式破碎设备，适用于冶金、矿山、建筑、交通、水泥等部门，作为粗碎、中碎抗压强度在350Mpa以下，直径500-1800mm的各种矿石或岩石之用。现在国内使用的复摆鄂式破碎机结构简单，制造容易、工作可靠、使用维修方便，所以常见的还是传统的复摆鄂式破碎机。但是，复摆鄂式破碎机也有它的缺点，如齿板寿命过短，破碎机出口扬尘严重等，这些都是需要在今后的设计生产中进一步改进的地方。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。如今物料的破碎是冶金、矿山、建材、化工、电力等工业部门应用广泛的一种工艺过程，每年有大量的原料和再利用的废料都需要进行粉碎处理。在选矿业中，物料的破碎占有重要地位。选矿厂破碎与磨矿作业的生产费用，平均约占全部选矿生产费用的40%以上，而磨矿设备的投资约占选矿厂总投资的60%左右。在水泥工业中，水泥厂碎磨作业费用约占生产成本的30%以上，破碎机械的耗电量约占全厂总耗电量的10%，磨矿机械的耗电量则占60%。据介绍，世界上约15%的电能消耗在粉碎作业，而且逐年增加，其中85%以上用于磨矿。随着贫矿增多、建筑材料需求量的不断增加、工业利用积聚起来的再生产材料占有比例越来越大，加之能源短缺，急需不断改善碎磨作业，如采用“多碎少磨”工艺，特别是研制高效粉碎设备和改进现有的磨碎机械，对于达到优质、高产、低成本、低能耗具有非常重要的意义。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。因此对复摆颚式破碎机的研究和设计有比较重要的意义和价值。2.本选题在国内外的研究状况及发展趋势：1.国外研究状况鄂式破碎机是由美国人布雷克发明的。自第一台鄂式破碎机问世以来，至今已有140余年的历史。在此过程中，其结构得到不断地完善。由于鄂式破碎机结构简单、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。为了改善鄂式破碎机性能和提高工作效率，国内外曾研制过各种异型鄂式破碎机。早年，美国、英国、德国相继生产了Kun-ken简摆鄂式破碎机。该机特点是动鄂悬挂高度很高并且前倾。连杆下行为工作行程、主轴承为半圆滑动鄂轴承。国外制造过一种肘板向上放置的鄂式破碎机。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鄂运动特性，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。美国鹰破碎机公司制造一种倾斜式鄂式破碎机，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。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鄂式破碎机。就近两年国外机械设备展览会上展出的鄂式破碎机来看，也都是传统鄂式破碎机，没有异型鄂式破碎机出现。国内各厂家所制造的鄂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。19世纪40年代,北美的采金热潮对鄂式破碎机发展有重大的促进作用。19世纪中叶,多种类型的鄂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多种不同结构的鄂式破碎机取得了专利权。1858年,埃里.布雷克(El.Blake)取得了制造双肘板鄂式破碎机的专利权。现在最常用的鄂式破碎机是布雷克的鄂式破碎机和更近代制造的单肘板鄂式破碎机。鄂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鄂式破碎机,例如美FullerTraylor公司生产的重型鄂式破碎机,规格为1676mm×2134mm,生产能力达1200t/h;德国PWH公司生产的最大双肘板鄂式破碎机的给料口为2600mm×1800mm,生产能力可达2000t/h;英国Babbitless公司生产的BCS系列鄂式破碎机,其生产能力可达6000t/h。20世纪80年代以来,我国鄂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系列深腔鄂式破碎机,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1～2倍。该机采用负支撑零悬挂,具有双曲面腔型。第二代GXPE250×400破碎机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220mm,生产能力为5～16t/h,排料口调整范围为10～40mm,给料抗压强度小于300MPa。PEY4060液压保险鄂式破碎机,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30～100mm,生产能力为10～40t/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1200×1500复摆鄂式破碎机。综上所述，改善国内鄂式破碎机落后的状况，全面提高鄂式破碎机技术水平，赶上世界先进水平，创造世界品牌的鄂式破碎机是当务之急。2.国内研究状况我国自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，目前正向计算机辅助设计阶段过渡。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。全面总结颚式破碎机在设计、使用和测试方面的经验，积累适合我国破碎机结构特点的实验资料和数据，建立破碎机。最优化设计的理论与方法并使之推广普及是提高我国颚式破碎机技术性能和赶超国际先进水平的关键。经过近十几年的发展，国内破碎机械和筛分机械的某些方面已经达到国际先进水平。颚式破碎机以其结构简单、安全可靠的优点问世百余年，仍在工程中广泛使用。各种不同型号的颚式破碎机虽经常期实践，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。颚式破碎机的技术性能主要取决与主参数的确定、机构尺寸参数、运动参数和动力参数的设计。颚式破碎机按照活动颚板的摆动方式不同，可以分为简单摆动式颚式破碎机（简摆颚式破碎机）、复杂摆动式颚式破碎机（复摆颚式破碎机）和综合摆动式颚式破碎机三种。其中复摆颚式破碎机是破碎中等粒度的石料中最常用的破碎设备之一。由于其结构简单、价格低廉、操作简单、坚固耐用、维护容易等优点，早已成为我国生产最多、使用最广的破碎设备。这种破碎机可破碎各种硬度的矿石和岩石，在大中型矿山的粗碎作业中应用非常广泛。复摆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。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。随着电动机连续转动而破碎机动颚作周期运动压碎和排泄物料，实现批量生产。颚式破碎机的结构主要有机架、偏心轴、大皮带轮、飞轮、动颚、侧护板、肘板、肘板后座、调隙螺杆、复位弹簧、固定颚板与活动颚板等组成，其中肘板起到保险作用。复摆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20-30%；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；具有结构简单合理、产量高、破碎比大、齿板寿命长、成品粒度均匀、动力消耗低、维修保养方便等优点，是目前国内最先进的机型。3.发展趋势随着经济的发展，破碎机的种类与规格在不断地升级，如颚式破碎机、圆锥破碎机、反击式破碎机等等。但是由于技术上的差距或其他一些原因，国内外破碎机的发展现状不甚相同。首先，从复摆颚式破碎机的产品品种及规格来说。复摆颚式破碎机以进料口的长度和宽度来标定机器的规格，国内制造商基本上按行业标准制造约8种规格粗碎系列产品，国际上主要制造商的产品有更多的规格。目前我国目前主要缺少的是以进料口在750×1060mm以上的大规格品种，而国外则有品种齐全的大规格设备。其次，从产品性能上来讲。复摆颚式破碎机的主要技术参数是最大允许进料尺寸和处理能力。同一规格的复摆颚式破碎机由于设计不同，其最大允许进料尺寸也不相同。我国破碎机的进料口宽度以固定齿板齿尖（齿底）与活动齿板齿底（齿尖）距离为计算标准，国外以固定齿板和活动齿板之间距离计算。最后，考虑产品的设计与制造工艺。国外采用的先进理论较多，如破碎腔的双向啮角，减少传动角与偏心距，短肘板大摆角等，而我国采用的先进技术理论较少，因此使用寿命及可靠性没有国外的好。总之，这些方面上的差距使得我国与国外在破碎机行业中有诸多差距，但相信随着我国科研水平的提高，这些差距会逐渐缩小。目前最常用的破碎机有简摆鄂式破碎机和复摆鄂式破碎机，这两种类型的破碎机在工程中得到了广泛的应用。两者的结构及性能各有下列优缺点。1）由于复摆鄂式破碎机将简摆鄂式破碎机的连杆于动鄂合而为一且只有一个肘板，所以其结构更加简单。具有结构简单、运动可靠、重量轻等优点。2)简摆鄂式破碎机实质上是一个增力六杆机构。特别是当前后推力板间的夹角趋于180°时，可以产生很大的破碎力。因此，在大型破碎机中一般采用这种结构，这是复摆鄂式破碎机所不具备的优点。3）复摆鄂式破碎机动鄂上各点的轨迹分布较合理，其水平行程沿动鄂鄂板面由下至上逐渐加大，正好满足破碎大块物料需加大压缩量的要求，且排料时动鄂下断点向下运动，促进排料以利提高生产能力。简摆鄂式破碎机动鄂鄂板各点的轨迹分布正好与复摆鄂式破碎机相反。4）复摆鄂式破碎机的动鄂垂直行程大，加剧齿板与物料间的磨搓作用，这样不但加快了破碎板的磨损，降低其使用寿命，使产品出现粉料，粒度更不均匀，而且使非生产性的能量消耗增加。综合来说现在的复摆式鄂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，加以动鄂下端强制性推出成品卸料，故生产率较高，比同规格的简摆鄂式破碎机的生产率高出20-30%；物料块在动鄂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。随着现在的科技越来越发达，复摆颚式破碎机会随着科技的进步，越来越人性化，方便化，工作效率越来越高，工作时间越来越长。为冶金、矿山、建材、化工、电力等工业部门提供更快捷，更方便，更高效的服务。3.主要研究内容：1.

复摆鄂式破碎机的工作原理及结构1.1鄂式破碎机的工作原理1.1.1简摆鄂式破碎机工作原理1.1.2复摆鄂式破碎机工作原理1.2

鄂式破碎机的结构

1.2.1两种破碎机的结构对比

1.2.2主要零部件的结构分析

2

.复摆鄂式破碎机的结构参数和工作参数的选择和计算

2.1

结构参数的选择和计算

2.1.1给矿口与排矿口的尺寸

2.1.2啮角α

2.1.3动鄂的摆动行程s与偏心轴的偏心距e

2.1.4主要构件尺寸的确定2.2

工作参数的选择与计算

2.2.1动鄂的摆动次数（偏心轴的转数）

2.2.2生产率

2.2.3电动机功率

3

.复摆鄂式破碎机主要零部件的设计与计算

3.1

破碎力

3.1.1最大破碎力

3.1.2最大破碎力的位置

3.2

各部件的受力分析

3.3

主要零件的设计与强度计算3.3.1偏心轴3.3.2动鄂3.3.3推力板（肘板）3.3.4飞轮3.3.5轴承的选择与计算3.3.6拉紧弹簧的计算4.

复摆鄂式破碎机主要辅助部件的选择与计算4.1

电动机的选择与确定4.1.1转速的确定4.1.2电动机的选取4.2

带传动的选择4.2.1概述4.2.2确定计算功率4.2.3选择V带带型4.2.4确定带轮的基准直径4.2.5确定V带中心距a和基准长度Ld

4.2.6验算小带轮包角14.2.7确定带的根数z

4.2.8计算单根V带初拉力最小值

4.2.9计算压轴力PF4.2.10V带轮的设计5

.复摆鄂式破碎机部分零部件和工作流程的改进5.1

偏心轴的改进5.1.1改进前状况5.1.2修复及改进措施5.1.3改进效果5.2

破碎机出口扬尘的解决6.复摆鄂式破碎机的使用与测试6.1

鄂式破碎机的安装与运转6.1.1鄂式破碎机的安装6.1.2鄂式破碎机的运转6.2

鄂式破碎机使用维护6.2.1润滑6.2.2维修完成论文的条件、方法及措施，包括实验设计、调研计划、资料收集、参考文献等内容。完成论文的条件在学校图书馆查阅相关的图书、报刊、杂志等。登陆互联网搜索相关的文献资料。向老师，同学讨论，请教。已经修完机械设计制造及其自动化专业大部分课程，对专业知识的概况有较全面的了解方法及措施：分析文献、资料得出结论；教师的意见和建议本设计（论文）计划进度：1.第一周——第二周查阅与课题有关的中外文文献，完成外文文献翻译任务。2.第三周——第四周学习有关结构设计的知识，完成方案论证，设计出初步方案。3.第五周——第八周设计具体实现方案，并绘制图纸。4.第九周——第十周对图纸设计进一步进行优化，分析。5.第十一周——第十二周撰写毕业论文。6.第十三周修改毕业论文。7.第十四周——第十五周再次修改毕业论文及论文答辩。参考文献[1]於仁灵.矿山机械构造.第1版.北京：机械工业出版社，1981.[2]毛淑芳，张改卿，过秉坤.延长颚式破碎机破碎板使用寿命的方法.水利电力机械，2006，28（3）：41-42.[3]杨绿云.复摆颚式破碎机的几何参数优化.煤炭技术，2003，22（3）：11—13.[4]魏盛远.简摆颚式破碎机合理破碎腔的研究与应用.金属矿山，2000，284（2）：51-54.[5]沈义俊.PE250×750复摆颚