PE×颚式破碎机毕业设计说明书

1、PE250400颚式破碎机毕业设计说明书 摘要目前国内使用的颚式破碎机很多 复摆颚式破碎结构简单质量较轻构件较少结构更紧凑所以复摆颚式破碎机本毕业设计主要是为满足生产需求出料口尺寸mm进料块最大尺寸mm产量而研究的根据以上要求我设计了复摆颚式破碎机PE设计内容主要包括了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颚式破碎机的主要部件的安装颚式破碎机的操作及维修等颚式破碎机ABSTRACTAt pr

2、esent domestic and international use of many different types of jaw crusherJaw Crusher simple structure the quality of light fewer components more compact structure high productivity easy operation and maintenance etc so the material crushing operation is the most widely used Jaw CrusherThis graduat

3、ion project mainly is for meets the production need Discharge hole size 2060mm Feeding block greatest size 210 mm output 75m3hAccording to the above asked me to design a Jaw Crusher PE250x400E stands for JawP stands for Crusher 250x400 stands for the discharge ports width and length its working prin

4、ciple is the motor drive belt pulley driven by the eccentric axis Moving jaw and the eccentric shaft when the eccentric shaft rotates moving up and down reciprocating motion along the jaw When the moving jaw moves upward the angle between toggle plate and moving jaw becomes larger fixed jaw bracket

5、bringing forward movement close to the scale causing the material to be extruded crushed When the moving jaw moves down the angle between toggle plate and moving jaw decreases through the rod and spring mechanism moving the fixed jaw to leave the material is ranked discharge out With the constant ro

6、tation of eccentric shaft moving the jaw back and forth cycle of movement constantly being broken disposing of the material to achieve the purpose of continuous production The content of this design totally include jaw crushers move jaw eccentric shaft belt pulley toothed rack of move jaw rack and s

7、ome important components in other we introduced the principle of jaw crusher Features of jaw crusher and important components included insurance unit adjustment unit rack structure lubrication unit and so on At the same time we computed parameter of the machine the speed of main axle Productivity th

8、e strength of stave power and so on and designed the eccentric shaf Further more we simply introduced the significance of stave stave technology and the computation of stave strength Installation of the main components in jaw crusher the operation and maintenance of jaw crusher and so onKey word Jaw

9、 CrusherWorking principleJaw crushers moving jaw目 录摘要I目 录IV前 言11 物料性能及破碎机分类211 物料破碎及其意义2111 破碎的目的2112 破碎产品的粒级特性212矿石的破碎及力学性能413破碎机的分类及动颚轨迹特性6131破碎机分类6132 颚式破碎机的动颚轨迹特性72 颚式破碎机工作原理及结构分析1021颚式破碎机的工作原理10211 简摆颚式破碎机工作原理10212 复摆颚式破碎机工作原理1122主要零部件的结构分析11221 动颚12222 齿板12223 肘板推力板13224 调整装置14225 保险装置15226 飞轮

10、15227 机架结构15228 密封及润滑系统163 颚式破碎机结构参数的选择与计算1831 颚式破碎机结构参数的选择与计算18311 给矿口宽度18312 给矿口长度18313 公称排料口尺寸b19314 啮角与排料层平均啮角L19315 动颚摆动行程s19316主轴转数n2032 主要构件尺寸的确定21321 破碎腔高度H21322 曲柄偏心距或曲柄半径l122323 连杆长度l222324 悬挂高度h022325 传动角22326 连杆倾角23327 肘板长度和肘板摆角2333 工作参数的计算24331 主轴转数24332 生产能力24333 最大破碎力2534 电动机选择与确定2734

11、1 动腔的摆动次数 主轴的转数 27342 电动机的功率27343 电动机的转速2735 带传动的设计28351 概述28352 传动带的设计28353确定计算功率28354 选择带型28355 确定带轮的基准直径29356 确定中心距a和带的基准长度Ld29357 确定皮带根数Z30358 确定带的预紧力F031359 计算V带作用在轴上的力简称轴压力Fp313510 带轮的结构设计3136 偏心轴的设计计算33361 轴的功用分类和材料33362 轴设计的基本要求34363 偏心轴的结构设计34364 偏心轴的强度计算3537 颚式破碎机腔型设计36371 分层破碎假说36372 直线腔形

12、的分析374颚式破碎机主要零件的校核验算3941 主要零件受力分析3942 主要零件的强度校核39421 肘板的强度校核39422 平键的选择与校核40423 滚动轴承的选择415 颚式破碎机的使用与测试4351颚式破碎机的安装与运转43511 颚式破碎机的安装43512 颚式破碎机的运转4452 颚式破碎机使用维护44521 润滑44522 维修45523 破碎机的故障分析与排除47结束语48致 谢49参考文献51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

13、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-复摆型颚式破碎机前者多半制成大型或中型其破碎

14、比为36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30兆帕进料粒度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2001300mm地下矿开采出来的原矿其最大粒度一般在200600mm之

15、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15mm产品的作业小于1mm粒度的产品是通过磨碎作业完成的111 破碎的目的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1-5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

16、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112 破碎产品的粒级特性破碎产品都是由粒度不同的各种矿粒所组成粒度组成和粒度特性曲线可以鉴定破碎产品的质量和破碎机的破碎效果确定混合物料的粒度组成通常采用筛分分析法简称筛析筛析一般采用标准筛筛面使用正方形筛孔的筛网我国通常采用泰勒标准筛其筛孔大小用网目表示它指一英寸长度一英寸等于254mm内所具有的筛孔数目筛析一般采用标准筛筛面使用正方形筛孔的筛网我国通常采用泰勒标准筛其筛孔大小用网目数目表示它指一英寸长度英寸等于254内所具有的筛孔数目这种筛于是以200目作为笨本筛筛孔宽为0074我国尚无用于破碎机的产品粒度分析标准在实际

17、测试时各厂家使用的筛孔形状方孔或圆孔及序列也不尽相同如果参照泰勒标准筛关于基本筛比的规定来确定筛孔序列即各筛间的筛比不大于2就可以将上下两筛间的产品粒度用粒级平均直径表示这对于分析粒级特性显然是很方便的根据筛分结果可以对产品或原矿的粒度特性进行分析粒度特性用粒级特性曲线表示纵坐标表示套筛中各筛的筛上物料质量的累积百分数简称筛上量累积产率横坐标或用筛孔尺寸与最大粒度之比或用筛孔尺寸与排矿口之比表示难碎性矿石的粒级曲线呈凸性这表明矿石中的粗级物料占多数中等可碎性矿石的粒级曲线近似直线这表明各种粒级所占的产率大致一致易碎性矿石的粒级曲线呈凹形这表明矿石中的中等粒度的物料占多数表1-1 各破碎机产品筛

18、析筛的粒级序列为了真实且直观地反映破碎机的破碎效果可用下式计算产品的等值粒度值Deq式中 n筛分物料时筛子的个数 diri第i级物料的粒级平均直径及其质量百分数12矿石的破碎及力学性能机械破碎是用外力加于被破碎的物料上克服物料分子间的内聚力使大块物料分成若干小块机械破碎矿石有以下几种方法1压碎 将矿石置于两个破碎表面之间施加压力后矿石因压应力达到其抗压强度限而破碎图1-1a2劈裂 用一个平面和一个带尖棱的工作表面挤压矿石时矿石沿压力作用线方向劈裂劈裂的原因时由于劈裂面上的拉应力达到矿石的抗拉强度限图1-1b3折断 用两个带有多个尖棱的工作表面挤压矿石时矿石就像受集中载荷的两支点或多支点梁当矿石

19、内的弯曲应力达到弯曲强度限时矿石被折断图1-1c4磨碎 矿石与运动的工作表面之间受一定压力和剪切力时矿石内的剪切力达到其剪切强度限时矿石即被粉碎图1-1d5冲击破碎 矿石受高速回转机件的冲击力作用而被破碎由于破碎力是瞬间作用的所以破碎效率高破碎比大能量消耗小但锤头磨损严重图1-1e实际上任何一种破碎机都不是以某一种形式进行破碎的一般都是两种和两种以上的形式联合进行破碎由于颚式破碎机的破碎工作表面是两块相互交错布置的齿形衬板因此破碎作业兼有前四种破碎形式 矿石的破碎方法主要根据矿石的物理力学性能被破的块度及所要求的破碎比来选择的对坚硬矿石采用压碎劈裂和折断的破碎方法为宜对粘性矿石采用压碎和磨碎的

20、破碎方法为宜对脆性矿石和软矿石采用劈裂和冲击破碎的方法为宜颚式破碎机可用于破碎各种性能的矿石对于坚硬矿石有更高的破碎效果图1-1 矿石的破碎和磨碎方法a压碎 b劈裂 c折断 d磨碎 e冲击破碎表1-2 矿石的物理力学性能13破碎机的分类及动颚轨迹特性131破碎机分类1按破碎机粒度分类 1粗碎破碎机 一般使1500500mm的物料破碎到350100mm 2中碎破碎机 使350100mm的物料破碎到14040mm 3细碎破碎机 使10040mm的物料破碎到3010mm2 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

21、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图1-2a2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图1-2b3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图1-2c4冲击式破碎机-锤式破碎机和反击式破碎机 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图1-2d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

22、性的其它一些因素进行选择的图1-2 破碎机和磨矿的主要型式a 颚式破碎机 b旋回破碎机和圆锥破碎 c辊式破碎机 d锤式破碎机颚式破碎机经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132 颚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1-3 颚

23、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1-3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

24、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劣表1-3 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015s25s水平行程05s15s特性值03167排料口垂直行程03s3s水平行程ss特性值033表1-4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 03复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 2530与简摆

25、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0825s各点轨迹特性值取m 1125为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2 颚式破碎机工作原理及结构分析21颚式破碎机的工作原理211 简摆颚式破碎机工作原理图2-1 简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

26、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3-6由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 212 复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

27、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2-2为复摆颚式破碎机结构示意图图22颚式破碎机结构示意图 图23 复摆颚式破碎机机构运动简图由图23可计算出复摆颚式破碎机的自由度为 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20-30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介

28、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22主要零部件的结构分析250400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4所示图2-4PE-250400复摆颚式破碎机221 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222 齿

29、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ZGMn13-4其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如图所示图2-5 衬板齿形 a 三角形 b梯形本设计中采用三角形齿板材料为ZGMn13-4223 肘板推力板 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

30、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如图2-5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ZG310-570图2-6 肘头与肘垫形式a滚动型 b滑动型224 调整装

31、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图2-7 立式楔铁调整装置本设计中采用楔铁调整装置如图2-6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225 保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

32、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图2-8 肘板结构a变截面结构 b弧形结构 cS型结构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如图2-7a材料为HT150其结构见图纸226 飞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227 机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

33、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ZG270-500材料外对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图2-9 整体铸造机架228 密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

34、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 图3-1 排料口处排料示意图3

35、11 给矿口宽度 式中 最大给料粒度由于 210mm故给矿口宽度B的取值范围为231263在本设计中选取B 250mm312 给矿口长度 L 1517B由于B 250mm故给矿口长度L的取值范围为375425介于我国常见的颚式破碎机型号在本设计中选取L 400mm313 公称排料口尺寸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式中 d-最大给矿粒度314 啮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

36、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1426本设计将啮角选定为20排料层平均啮角L定为15315 动颚摆动行程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复摆颚式破碎机的动颚摆动行程受到排矿口宽度的限

37、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0304倍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0304倍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 2545mm中小型鄂式破碎机S 1215mm因此动鄂摆动行程S 1mm下端点许用水平行程 sL 01415B085 01415250085 1545mm因sL sL所以符合要求316主轴转数n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

38、偏心轴转速增加破碎机的生产能力相应的增加但是当动颚摆动超过一定限度时再增加转速生产能力增加十分缓慢有时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排料时间t为 排料层完全排出下落的高度h为由 令 得式中 n主轴转速rmin动鄂下端点水平行程mm排料层平均啮角q系数考虑在功耗允许的情况下转速的增减系数取q 095105高硬度矿石取小值该式是机构设计和机型评价的重要公式之一其中主轴转速与排料层啮角和动颚下端点水平行程有关根据以上式子求得主轴转速 2765rmin32 主要构件尺寸的确定众所周知复摆颚式破碎机可简化为一个铰链四杆机构其连杆即

39、动颚破碎机的性能主要取决于动颚齿面点的轨迹性能值而轨迹性能值又取决于齿面点在连杆上的位置以及机构的尺寸所谓机构尺寸参数是指该铰链四杆机构的各杆长度机架位置和连杆上动点位置等尺寸参数破碎机的机构尺寸参数的设计是决定机器性能优劣的关键之一图3-2 机构尺寸设计图321 破碎腔高度H当动颚处下死点位置时此时排料口b值为平均值并有下列关系在啮角一定的情况下即H 632mm322 曲柄偏心距或曲柄半径l1不论动颚齿面轨迹性能值分配是否合理在机构其它尺寸参数不变的情况下增大曲柄半径均会使颚板齿面各点的行程值增大一方面可以提高生产能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面轨迹性能值

40、的分配所以曲柄半径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颚式破碎机sL222l1在本设计中l1 7mm323 连杆长度l2连杆长度是指动颚轴承中心至动颚肘板衬垫对称中心点间的距离改变连杆长度实质是改变动颚下端点KL在连杆上的位置以及改变肘板固定支承点C在机架上的相对位置改变连杆长度对动颚下部动点的水平行程及特性值有明显影响采用较短的连杆对于提高生产呢能力和延长颚板使用寿命都有利的但过短的连杆给机器的结构设计带来困难并使动颚受力恶化还可能导致下端点轨迹运动反向等问题通常对于中小型颚式破碎机l2 08509L即l2 340360mm在本设计中l2 350mm324 悬挂高度h0悬挂高

41、度h0是指曲柄固定支座O到定颚板上水平面间的垂直高度按结构特点可把复摆颚式破碎机分为三种类型正悬挂h 0零悬挂h 0和负悬挂h 0三种结构悬挂高度h0实际上决定了动颚上端点K1在连杆上的相对位置动颚上端点K1相对于连杆上的A动颚轴承中心点愈高其水平行程值愈大且特性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的高度尺寸减轻重量目前已有机型采用零悬挂来改善机器的性能通常对于复摆颚式破碎机h001L325 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摇杆即肘板轴线间所夹的锐角并且传动角愈接近90传力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

42、到加大传动角不但增大垂直行程而且使水平行程值降低因此传动角不宜过大建议取 4555在本设计中 50326 连杆倾角连杆倾角是为控制动颚的结构尺寸而引出的一个参数它是指机构在上极限位置时连杆轴线A2B2与定颚齿面铅垂线的夹角当减小连杆倾角时动颚下部结构肥大并使肘板固定支承点C远离定颚板而增大机架长度可见减小时使机重有所增加但较小的连杆倾角可以增大动颚下部水平行程而利于提高生产能力所以连杆的选择应兼顾到增大下部水平行程而又不使动颚下部肥大通常 1020在本设计中 15327 肘板长度和肘板摆角当动颚的摆动行程SL和偏心距l1确定后在选取肘板长度时肘板长度和偏心距的关系为式中和为肘板长度的最小最大值

43、l1 偏心距两个肘板长度应根据机械运动的要求来确定二者必须一致在本设计中选取肘板长度为150mm对于复摆颚式破碎机肘板摆角 4550在本设计中 45支座OC间的垂直水平距离解得 472mm 2679mm机架位置参数l44为解得 33 工作参数的计算331 主轴转数破碎机的主轴转数n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按自由落体下落至破碎腔外的高度h计算确定的式中 n-主轴转数rmin SL-动颚下端点水平行程mm -排料层平均啮角 q-系数考虑在功耗允许的情况下转速的增减系数取q 095-105本设计中取q 1解得332 生产能力颚式破碎机的生产能力是指在单位时间内能破碎物料

44、的数量也称为产量或生产率颚式破碎机的生产能力是以动颚摆动一次从破碎腔中排出一个松散的棱柱体的物料为计算依据目前广泛应用的是经验公式式中Q生产能力m3hn主轴转速rminL破碎腔长度mb公称排料口尺寸mSL动颚下端点水平行程m1压碎破碎棱柱体的填充度中小型机在公称排料口下一般取065075在此取1 07则本设计的颚式破碎机的生产能力为标准中的生产能力是指机器在开边制公称排料口下每小时所处理的抗压强度为250MPa堆密度为16tm3 的花岗岩物料立方米数故Q 323316 517th满足生产需求通过对生产能力各因素的分析可寻求提高生产能力的途径1适当增大sL是提高生产能力的关键当然sL过大时将会使

45、排料层物料产生过压实现象并增大产品粒度的离散性甚至会出现在最小排料口下动颚与定颚的干涉现象这是应该避免的2减小排料层啮角L能提高生产能力这是因为能促进充分破碎333 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在计算破碎力时作如下假设 1在破碎腔有效高度上填满破碎物料2 在破碎腔的纵向与横向截面上物料呈球形且占据整个破碎腔图3-3破碎腔中球体排列情

46、况3尽管破碎是在物料承受弯曲挤压劈裂等综合作用的结果为计算方便起见假定物料是在颚齿作用下按劈裂拉伸破坏的4由于破碎时物料有一定的松散度使得排列在腔内的各球体不能同时发生破坏即物料是在动颚的破碎行程中连续被破碎 式中 最大破碎力-抗压强度 k-有效破碎系数对中小型k 034048 BbL的单位cm取k 04 300MPa则34 电动机选择与确定341 动腔的摆动次数 主轴的转数 根据公式式中 s动腔下端的摆动行程 cm n主轴转速 rmin a排料层平均啮角 342 电动机的功率在颚式破碎机的破碎过程中其功率消耗与转速规格尺寸排料口宽度啮角大小及被破碎矿石的物理机械性质和粒度特性有关破碎机的转速

47、愈高机械尺寸愈大功率消耗就越大破碎比愈大功率消耗也愈大但是对功率消耗影响最大的还是矿石的物理机械性质由于功率消耗与多因素有关现在尚无一个完整的理论公式能精确地计算出破碎机地功率消耗下面的是在实验的基础上推导出来和计算公式式中L 破碎腔的长度 m r主轴偏心距 m n主轴转速 rmin 的转速通常带传动比 24取 3电动机的转速选取电动机根据上述的电动机功率转速及其工作环境为了安全选择电动机的功率提高11125倍所KW在本设计中选取P 9kw选择查表-1 机械设计课程设计 Y-4 三相异步电动机 电动机型号额定功率满载转 rmin 堵转转矩最大转矩Y160M1-49146022 Nm23 Nm3

48、5 带传动的设计351 概述带传动是一种常用的机械传动装置他是由主动带轮从动带轮和环行挠性件组成根据工作原理的不同带的传动分为摩擦型和啮合型两大类摩擦型带传动是利用带和带轮接触面间的摩擦力来进行传动的应用广泛这类传动按带的截面形状的不同可分为平带传动V带传动多楔带传动圆带传动等传动带的设计传动比公式取 3353确定计算功率式中 P皮带传动的额定功率Ka工作状况系数取Ka 14354 选择带型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

49、击进行一定程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结构简单造价低廉更换方便并且安装精度要求不高适合采矿作业根据计算功率和电动机的小带轮转速 825rmin查表选取型V带确定带轮的基准直径初选小带轮的基准直径为提高V带的寿命宜选取较大的直径dd1过大会导致传动尺寸增大 由图8-11推荐值为mm及表8-8 机械设计P157 初选 132mm验算带速度v故所选皮带的速度合适356 确定中心距a和带的基准长度根得 3696a01056初选a mm计确定带的基准长度根据由表8-2相近的V带的基准长度确定实际中心距a则 a 8245mm考虑带的安装和张

50、紧需要计算中心距的调整范围 验算小带轮上的包角 符合包角要求 确定皮带根数Z式中单根V带额定功率单根V带基本功率增量Ka-考虑包角不同时的影响系数简称包角系数-考虑带的长度不同时的影响系数简称长度系数 132mm和n1 825rmin查表8-a得 机械设计 825rmin I 3和B型带查表8-4b得 机械设计 查表8- 机械设计 查表8-2 机械设计 则Z 5358 确定带的预紧力式中 q-带的线质量查表8-3得q 018kgm由于新带容易松弛所以对非自动张紧的带传动安装新带时的预紧力应为上述预紧力的15倍359 计算V带轴的力解得 FP 2531157sin808 3076N3510 带轮

51、的结构设计图3-4 小带轮查表3-2V带轮的轮槽尺寸其尺寸如下表3-2 V带轮的轮槽尺寸基准宽度bd基准线上槽深hamin基准下下槽深hfmin槽间距e140351081904对称面至断面距离f最小轮缘厚带轮宽B外径da1116B z-1 e2fda dd2ha则 带轮宽外径 小带轮结构图如图纸大带轮结构图如图纸36 偏心轴的设计计算颚式破碎机的偏心轴是一个传递扭矩且两轴承支承间为偏心结构的转轴对于它的可靠性设计实际上就是根据预先拟定的结构方案确定一组直径使之既能满足强度刚度要求又能满足可靠性要求而且重量轻和经济效益最好轴的功用分类和材料做回转运动的零件都要装在轴上来实现其回转运动大多数轴还起

52、着传递转矩的作用轴要用滑动轴承或滚动轴承来支撑常见的轴有直轴和曲轴根据轴的承载情况可分为转轴 心轴和传动轴三类1转轴 工作时既承受弯曲载荷又传递转矩的轴称为转轴2心轴 工作时只承受弯曲载荷而不传递转矩的轴称为心轴3传动轴 工作时只传递转矩而不承受弯曲载荷的轴称为传动轴轴的材料主要采用碳素钢和合金钢碳素钢比合金钢价廉对应力集中的敏感性较小所以应用广泛常用的碳素钢有3050钢最常用的是45钢为保证其力学性能应进行调质处理不重要的或受力较小的轴以及一般传动轴可以使用Q235Q275钢合金钢具有较高的机械强度可淬性也好可以在传递大功率并要求降低质量和提高轴径耐磨性时采用轴设计的基本要求在一般情况下轴的

53、工作能力决定于它的强度和刚度对于机床主轴后者尤其重要高速转轴还决定于它的振动稳定在设计轴时除应按工作能力准则进行设计计算或校核计算外在结构设计上还必须满足其他的一系列要求例如1多数轴上零件不允许在轴上做轴向移动需要用轴向固定的方法使他们在轴上有确定的位置2为传递转矩轴上零件还应做周向固定3对轴与其他的零件间有相对滑动的表面应有耐磨性的要求4 轴的加工热处理装配检验等都应有良好的工艺性偏心轴的结构设计V带的传动效率为092097现取 095轴的输入功率为轴的输入转矩为初步确定轴的最小直径式中A与轴材料有关的系数其值可查表15-3取A 110P传递的功率n轴的转速考虑到轴上键槽会消弱轴的强度若为单

54、键则应将上述计算值增大5左右若为双键应将上述计算值增大10左右该设计轴为单键所以将上述计算的增大5 3837mm在本设计中d 40mm偏心轴 偏心轴的强度计算通常只校核偏心轴上承受最大计算弯矩的截面的强度危险截面为动颚轴承处按第三强度理论计算弯曲应力转距当量转矩故动颚轴承得截面安全式中机械课程设计简明手册破碎机的破碎腔是由动定颚齿板及机架侧壁组成的空间其腔型是由给排料口尺寸已标准化破碎腔啮角动定颚齿板布置方式衬板纵向剖面形状及齿板的齿形等确定的破碎腔的腔型直接影响破碎机主要经济技术指标如生产率比能耗产品粒度组成粒形和衬板使用寿命等随着破碎机不断的发展特别是近年来提出多碎少磨增大破碎机破碎比和提高产品质量的情况下不论是设计新型破碎机还是对现有老破碎机挖潜改造设计最佳破碎腔都是很有意义的工作现有破碎机的排料口处生产率普遍偏小为了改善这种情况提高破碎机的生产率所以采用曲线型破碎腔采用曲线型破碎腔时生产率沿破碎腔高度变化曲线因此可采用变啮角设计破碎腔且啮角值从排料口到给料口时逐渐加大的但必须保证给料口啮角值小于极限啮角值在特别情况下由于颚式破碎机动颚中下部有一处动颚运动特征的行程比最大以及物料里含中等块度比较多故动颚中部磨损很厉害针对这种情况有的破碎机将动颚衬板制成圆弧曲