(完整版)雙腔鄂式破碎機設(shè)計_畢業(yè)設(shè)計

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1、 繼 續(xù) 教 育 學(xué) 院 畢業(yè)論文 題目： 雙腔顎式破碎機設(shè)計 學(xué)生 ： 段彪 班 級 : 海南自考 專 業(yè)： 機電一體化 指導(dǎo)教師： 2011 年10月 雙腔顎式破碎機設(shè)計 摘 要 2PE 型雙腔顎式破碎機是一種新型的復(fù)擺顎

2、式破碎機，它有兩個破碎 腔并具有倒置的曲柄搖桿機構(gòu)。本文在分析復(fù)擺顎式破碎機機構(gòu)運動方式 的基礎(chǔ)上，提出具有倒置 4 桿機構(gòu)特征的雙腔顎式破碎機。該雙腔顎式破 碎機的工作方式是 2 個破碎腔交替破碎物料，不存在空行程的能量消耗， 能量利用率高，單位功率明顯下降，處理能力大幅提高，金屬單耗也明顯 降低。該結(jié)構(gòu)具有良好的機構(gòu)運動特性，能極大地改善齒板的運動狀態(tài)， 使物料更有利于破碎，并對齒板進行了改進，延長了齒板的壽命。 關(guān)鍵字：雙腔顎式破碎機； 倒置 4 桿機構(gòu)； 破碎腔； 處理能力； 齒 板 Summary 2PE dou

3、ble-cavity Jaw Crusher is a new type of compoundpendulum Jaw Crusher, it . Analysis of Jaw Crusher with a compound pendulum body of this article on the basis of the movement, madewith inverted 4-bar linkage characteristics of double-cavity Jaw Crusher. The double-cavity Jaw Crusher wo

4、rking alternating 2 way crushing cavity broken material, there are no empty stroke power consumption, , power decreased significantly, processing power significantly increased metal consumption is significantly reduced. Kinematic characteristics of the structure greatly improve the

5、movement of plates, make the material more conducive to breaking, and the plates will be improved and extended the life of tooth plate. Keywords: Double-cavity Jaw Crusher; Inverted 4-bar linkage; Crushing Chamber; Processing power; Tooth plate 目 錄 1 概述 ...

6、........................................................ 5 1.1 破碎機的發(fā)展史 .............................................. 5 1.2 顎式破碎機的主要部件 ........................................ 7 1.3 國內(nèi)外破碎機的發(fā)展現(xiàn)狀 ...................................... 8 1.4 雙腔顎式破碎機的改進 ..........................

7、.............. 9 2 2PE250×500 雙腔顎式破碎機的設(shè)計 ...............................11 2.1 總體方案的設(shè)計 ............................................. 11 2.2 部分參數(shù)的選定 ............................................. 13 2.3 電動機選擇與確定 ........................................... 14 2.4 破碎生產(chǎn)率 .......

8、.......................................... 16 2.5 傳動帶的設(shè)計計算 ........................................... 16 2.6 機構(gòu)受力分析 ............................................... 20 2.7 偏心軸的設(shè)計 ............................................... 22 2.8 軸承的使用壽命計算 ................................

9、......... 27 3 偏心軸的機械加工工藝流程 . ...................................... 29 4 設(shè)計總結(jié) .................................................... 31 5 參考文獻 .................................................... 32 6 致謝 ........................................................ 33 1 概述

10、 1.1 破碎機的發(fā)展史 在建筑行業(yè)、砂石行業(yè)、選礦行業(yè)迅速發(fā)展的今天，破石機械－破碎機對于大家已不再陌生，各種類的破石機械、破碎機械、破碎設(shè)備都在它們的使用領(lǐng)域做著突出的貢獻。其實破碎機在一百多年前就已經(jīng)出現(xiàn)，經(jīng)過多次的改良成為我們現(xiàn)在使用的模式。在以后的時間里，破碎機隨著人們的要求還會進一步改變。 第一臺顎式破碎機是美國人于 1858 年設(shè)計制造的。其結(jié)構(gòu)形式為雙肘板式顎式破碎機。顎式破碎機即可用于粗碎作業(yè)，也可以用于中、細作業(yè)。特別是被用于井下破碎作業(yè)和中、小型移動式破碎裝置。 第一個旋回破碎機專利由美國人查爾斯 - 布朗申請與 1878 年，并由美國

11、芝加哥蓋茨鐵工廠于 1881 售出第一臺旋回破碎機。旋回破碎機廣泛地被用于大、中型選礦廠和大型采石場中，用以粗碎各種硬度巖礦物料。 圓錐破碎機最初由美國人西蒙斯兄弟設(shè)計，約在 1920 年開始應(yīng)用于選礦廠。 1948 年美國 A.C 公司研制成液壓圓錐破碎機。 它能在機器運轉(zhuǎn)中排出進入破碎腔的不可碎物，并能在運轉(zhuǎn)中調(diào)節(jié)排礦口的大小，是破碎物 品粒度均勻； 70 年代研制成用于控制液壓圓錐式破碎機的自動控制器。圓錐破碎機具有破碎比大，效率高，功耗少，產(chǎn)品粒度均勻等優(yōu)點。適用于對硬巖礦物料中、細和超細破碎。 錘式破碎機最早出現(xiàn)于 1895 年。它廣泛地被應(yīng)用于水泥、選煤、火

12、 力發(fā)電、冶金、耐火材料等工業(yè)部門。錘式破碎機可分為單轉(zhuǎn)子和雙轉(zhuǎn)子 兩種，單轉(zhuǎn)子又可分為不可逆式和可逆式兩種 。其規(guī)格用其轉(zhuǎn)子直徑和長 度表示。 反擊式破碎機第二次大戰(zhàn)后 （1945 年）出現(xiàn)于市場的新型高效率破碎設(shè)備，第一臺反擊式破碎機的設(shè)計者是原西德哈澤曼格公司黑德森博士。它可以用于水泥、石棉、火力發(fā)電、玻璃、化工、建筑材料、冶金等工業(yè)部門用來對石灰石、石棉廠、煤、電石等脆性物料進行粗、中、細碎。反 擊式破碎機可分為單轉(zhuǎn)子和雙轉(zhuǎn)子兩種， 其規(guī)格用其轉(zhuǎn)子直徑和長度表示。 輥式破碎機出現(xiàn)于 1806 年，由于它的結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，特別是它的產(chǎn)品過粉碎少，

13、因此現(xiàn)在仍在選煤、燒結(jié)、水泥、玻璃、陶瓷等工業(yè)部門，以及小型選礦廠，特別是選礦試驗室中應(yīng)用。輥式破碎機可分為單輥、對輥和多輥式。 輥式破碎機按其輥子表面情況可分為光輥和齒輥兩種。 顎式破碎機是出現(xiàn)較早的破碎設(shè)備， 因其構(gòu)造簡單、 堅固、工作可靠、維護和檢修容易以及生產(chǎn)和建設(shè)費用比較少，因此，直到現(xiàn)在仍然廣泛地 在冶金、化工、建材、電力、交通等工業(yè)部門， 用于破碎抗壓強度在 147～245MPa的各種礦石和巖石的粗、中、細碎。近年來，我廠為滿足冶金、礦山、建筑等工業(yè)部門破碎高強度、高硬度的微碳鉻鐵的需要，專門研制了 強力顎式破碎機。 顎式破碎機一般分為復(fù)擺顎式破碎機和簡擺

14、顎式破碎機兩種，主要用 于粗、中碎。近年來，又出現(xiàn)用于細碎的復(fù)擺顎式破碎機和破碎高強度、 高硬度微碳鉻鐵強力破碎機。眾所周知，顎式破碎機主要問題是顎板壽命 低。 顎式破碎機用范圍：顎式破碎機主要用于對各種礦石與大塊物料的中 等粒度破碎，廣泛運用于礦山、冶煉、建材、公路、鐵路、水利和化工等 行 業(yè) 。 被 破碎 物料的 最 高 抗壓 強度為 320MPa。 [ 摘 自 領(lǐng) 碩 學(xué) 術(shù) 網(wǎng) .lsxueshu] 顎式破碎機性能特點：破碎比大，產(chǎn)品粒度均勻，結(jié)構(gòu)簡單，工作可 靠，維修簡便，運營費用低。 顎式破碎機工作原理：工作時，電

15、動機通過皮帶輪帶動偏心軸旋轉(zhuǎn)，使動顎周期地靠近、離開定顎，從而對物料有擠壓、搓、碾等多重破碎，使物料由大變小，逐漸下落，直至從排料口排出。 通過分析普通顎式破碎機的工作方式，提出了雙腔顎式破碎機的概 念。雙腔顎式破碎機有 2 個破碎腔（見附圖），即在普通顎式破碎機活動 顎板的另一端增加一個破碎腔。在這種結(jié)構(gòu)下，破碎機可以雙工作行程狀 態(tài)下運行。當(dāng)曲柄在角度 α范圍回轉(zhuǎn)時，破碎腔Ⅰ進行物料破碎，而破碎 腔Ⅱ進行排料；當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)到 360° - α范圍時，破碎機Ⅱ進行破碎，破碎腔 Ⅰ進行排料，如此往復(fù)循環(huán)。這種形式的破碎機不存在空行程的能量消耗， 同時，破碎

16、機的處理能力將提高 1 倍。因此可以說，雙腔顎式破碎機真正 提高了破碎效率。 1.2 顎式破碎機的主要部件 1、顎式破碎機機架 顎式破碎機機架是上下開口的四壁剛性框架，用作支撐偏心軸并承受 破碎物料的反作用力，要求有足夠的強度和剛度，一般用鑄鋼整體鑄造， 小型機也可用優(yōu)質(zhì)鑄鐵代替鑄鋼。大型機的機架需分段鑄成，再用螺栓牢 固鏈接成整體，鑄造工藝復(fù)雜。自制小型顎式破碎機的機架也可用厚鋼板 焊接而成，但剛度較差。 2. 顎式破碎機顎板和側(cè)護板 顎式破碎機定顎和動顎都由顎床和顎板組成，顎板是工作不分，用螺 栓和楔

17、鐵固定在顎床上。 定顎的顎床就是機架前壁， 動顎顎床懸掛在周上， 要有足夠的強度和剛度，以承受破碎反力，因而大多是鑄鋼或鑄鐵件。 3. 顎式破碎機傳動件 顎式破碎機偏心軸是破碎機的主軸，受有巨大的彎扭力，采用高碳鋼 制造。偏心部分須精加工、熱處理、軸承襯瓦用巴氏合金澆注。偏心軸一 端裝帶輪，另一端裝飛輪。 4. 顎式破碎機調(diào)節(jié)裝置 調(diào)節(jié)裝置有楔塊式，墊板式和液壓式等，一般采用楔塊式，由前后兩 塊楔塊組成，前楔塊可前后移動，頂住后推板；后楔塊為調(diào)節(jié)楔，可上下 移動，兩楔塊的斜面倒向貼合，由螺桿使后楔塊上下移動而調(diào)節(jié)出料口大 小。小型顎式

18、破碎機的出料口調(diào)節(jié)是利用增減后推力板支座與機架之間的 墊片多少來實現(xiàn)。 5. 顎式破碎機飛輪 顎式破碎機的飛輪用以存儲動顎空行程時的能量，再用于工業(yè)形成， 使機械的工作符合趨于均勻。帶輪也起著飛輪的作用。飛輪常以鑄鐵或鑄 鋼制造，小型機的飛輪常制成整體式。飛輪制造，安裝時要注意靜平衡。 6. 顎式破碎機潤滑裝置 偏心軸軸承通常采用集中循環(huán)潤滑。心軸和推力板的支撐面一般采用 潤滑脂通過手動油槍給油。 動顎的擺角很小， 使心軸與軸瓦之間潤滑困難， 常在軸瓦底部開若干軸向油溝，中間開一環(huán)向油槽使之連通，再用油泵強 制注入干黃油進行潤

19、滑。 1.3 國內(nèi)外破碎機的發(fā)展現(xiàn)狀 國內(nèi)外破碎機械存在差距的原因很多，其中市場需求不同是造成差距的客觀原因，由于國際市場上優(yōu)秀的破碎設(shè)備制造商集中在歐美地區(qū)，那里大規(guī)模的基本建設(shè)階段已過去，市場對砂石料的需求不多，且環(huán)保要求又高，勢必形成砂石場高度集中以大規(guī)模生產(chǎn)來實現(xiàn)環(huán)境保護，幫所需破碎設(shè)備規(guī)格大、自動化程試想高、機動性強。滿足這樣的市場需求發(fā)展的破碎設(shè)備與國內(nèi)產(chǎn)品不大一樣，而我們正處于大規(guī)模的基本建設(shè)時期，各地對砂石料的需求劇增，引起投資砂石場熱，遍地開花的砂石場往往規(guī)模小，只求上馬快、投資少，供不應(yīng)求的市場使粗制濫造、技術(shù)水平低下、耗能高、污染環(huán)境嚴(yán)重的產(chǎn)品紛紛進入

20、，而這些設(shè)備往往只能以低價來占領(lǐng)市場，因此與國際上先進水平差距明顯。國際上專業(yè)的立軸沖擊式破碎機制造商已普遍采用陶瓷制作耐磨零件，而不僅僅是硬質(zhì)合金（碳化鎢）和高鉻鑄鐵。陶瓷材料不但可耐較高的溫度，而且有特別好的抗腐蝕性，因而在帶有相當(dāng)溫度的物料高速沖擊時耐磨性能良好。國內(nèi)的立軸立軸沖擊式破碎機目前采用硬質(zhì)合金和高鉻鑄鐵材料，質(zhì)量不穩(wěn)定，易腐蝕和磨損，且易被金屬件擊碎， 由于砂石場使用的破碎設(shè)備國內(nèi)外產(chǎn)品差距明顯，故國內(nèi)高端市場，如規(guī)模較大的砂石場仍是進口的設(shè)備占多數(shù)。 1.4 雙腔顎式破碎機的改進 在分析復(fù)擺顎式破碎機機構(gòu)運動方式的基礎(chǔ)上，提出具有倒置

21、  4 桿機 構(gòu)特征的雙腔顎式破碎機。該雙腔顎式破碎機的工作方式是  2 個破碎腔交 替破碎物料，不存在空行程的能量消耗，能量利用率高，單位功率明顯下 降，處理能力大幅提高， , 金屬單耗也明顯降低。該結(jié)構(gòu)具有良好的機構(gòu) 運動特性，能極大地改善齒板的運動狀態(tài)，使物料更有利于破碎，并延長 齒板的使用壽命。并推導(dǎo)出雙腔顎式破碎機主要參數(shù)的計算公式，比較了 單、雙腔顎式破碎機的主要性能參數(shù)。 認(rèn)為雙腔顎式破碎機整機性能優(yōu)良， 是具有發(fā)展?jié)摿Φ男聶C型。 1 機架 顎式破碎機的機架寬度受破碎機給料口寬度的限制，變化不

22、能很大，機架的長度受動顎、肘板調(diào)整座和肘板等零件結(jié)構(gòu)的限制，不能 隨意改變，而降低機架上動顎懸掛點高度，在保證破碎腔深度略有增加的 前提下降低機架給料口平面的高度。既可使機架的強度變化不大，機構(gòu)運 動狀況有較好的改善，又可使機架重量有較大的減輕，通過最終設(shè)計，新 機架在和原機架強度基本同等的條件下重量減輕 380 公斤。 2 動顎 通過對動顎運動曲柄、連桿、搖桿機構(gòu)各尺寸參數(shù)進行優(yōu)化 設(shè)計，獲得了較好的運動特性。新設(shè)計機與原機動顎運動參數(shù)比較：動顎 水平行程增大，提高了動顎的破碎能力和排料能力，即提高了破碎機的處 理量。動顎運動特性系數(shù)，垂直行程

23、與水平行程之比的減小，減小了破碎 單位物料所需磨損的齒板金屬按照新確定的動顎參數(shù)設(shè)計出的動顎，由于 動顎懸掛點位置降低使動顎長度減小，考慮到動顎寬度的適當(dāng)減小對動顎 抗彎強度影響不大。而使用中大多數(shù)是動顎寬度方向的中部承受破碎力， 活動齒板的厚度使動顎邊部受較大破碎力時能將受力均勻地分布作用于動 顎的整個受力面上。因此，為減小動顎重量，將原先等于破碎腔寬度的動 顎寬度減小 40 毫米，使動顎的重量比原先共減小了 50 公斤。 3 齒板 將固定齒板面兩頭的斜角減小，使破碎腔進料口處的最大嚙 角小于物料的滑動角，大大減小了進料口處的物料反

24、跳現(xiàn)象，將整個破碎 腔的平均嚙角 19.5 減小到 17 ，增大了進料與排料速度，減小了齒板的 磨損。與反擊式破碎機不同，這兩項措施的直接效果就是提高了處理量減 少了金屬損耗。齒板的最終失效狀態(tài)是齒面基本磨平，分析失效后的齒板 發(fā)現(xiàn)，原先齒板的剩余厚度過大，造成了材料的浪費。而齒板的總厚度因 結(jié)構(gòu)所限不能減薄，因而采用齒板底面加深掏空深度的辦法，既不影響齒 板的使用壽命，又減小了齒板的重量，新齒板比老齒板減輕重量共 60 公 斤。 4 電機功率 經(jīng)過用戶調(diào)查我們發(fā)現(xiàn)，目前顎式破碎機所配電動機的 功率比實際所耗功率大，普遍存在不滿負(fù)荷工作，

25、而顎式破碎機均為空負(fù) 荷負(fù)起動，不需要有過大的功率儲備，將原來的 22kW 的電動機改為 18.5kW。 5 飛輪 因電機功率減小，飛輪在動顎退行程中所能儲存的能量減小， 同時動顎和活動齒板重量減輕。通過計算，動顎進行較平穩(wěn)破碎所需的飛 輪慣性可減小。飛輪重量可減輕 200 公斤。 6 肘板調(diào)整座 將原楔塊，螺桿機構(gòu)改為肘板座后插入墊片法調(diào)整排 料口，雖然操作程序較以前稍多一點。 但可靠性大大提高， 排料粒度穩(wěn)定， 機架后壁基本不生產(chǎn)磨損， 整個機構(gòu)的重量也較前減輕了 120 公斤。由于 調(diào)整機構(gòu)的長度方向尺寸較小，使破碎機機架的長度也縮

26、短。 7 肘板 肘板的長度對動顎的下部水平行程有少量的影響，肘板增長， 下部水平行程略增，但機架的長度也將增大，機重猛增，肘板過短，則擺 角過大，肘板磨損激烈， 通過機重，生產(chǎn)率及肘板壽命等因素的綜合平衡， 確定肘板長度為 250 毫米較佳，肘板與肘板墊之間也由原來的滑動接觸 改為滾動接觸，以提高使用壽命 8 對軸承蓋，偏心輪和護邊板也進行了合理的設(shè)計，盡量在滿足使用要求的前提下減輕零件重量，取得了共減輕重量 40 公斤的效果 制造經(jīng)濟效益 按照新方案設(shè)計制造的顎式破碎機，其重量 2870 公斤，比原機減輕 820 公斤，合

27、計降低成本 4000 元左右。以每年生產(chǎn) 100 臺計算，可降低成本 40 萬元，扣除鑄鐵的模具更新費約 2 萬元。第一年就可為企業(yè) 增利 38 萬元，隨著生產(chǎn)生產(chǎn)批量的增加，經(jīng)濟效益將顯著提高。 2 雙腔顎式破碎機的設(shè)計 2.1 總體方案的設(shè)計 顎式破碎機在設(shè)計時應(yīng)考慮其生產(chǎn)能力，功耗，機重及顎板壽命等綜合指標(biāo)。由于破碎機的工作繁重，工作條件苛刻，且受力情況復(fù)雜，為了保證破碎機在工作中運轉(zhuǎn)正常，則在設(shè)計的過程中應(yīng)使其滿足以下要求：安全，衛(wèi)生環(huán)保，節(jié)能。 設(shè)計的總體要求 本設(shè)計 2PE25

28、0X500是傳統(tǒng)復(fù)擺顎式破碎機的基礎(chǔ)上采用了新的結(jié)構(gòu) 設(shè)計 , 將單腔改為對稱式的雙腔 , 工作時一腔進行破碎 , 另一腔進行排礦工作。這樣，在一個工作周期內(nèi)， 該破碎機總共進行了兩次破碎和排礦工作，在單位時間內(nèi)產(chǎn)量是普通單腔顎式破碎機的兩倍。 生產(chǎn)效得到極大的提高，同時有效地降低了單位產(chǎn)量的功率消耗， 兩個破碎腔可以并聯(lián)和串聯(lián)使用。該破碎機由電動機帶動皮帶輪 , 飛輪 , 偏心軸 , 動顎等部件 , 使動顎運動。在定顎與動顎的相對運動中，以小偏心，高擺動頻率將物料多次破碎。雙腔 顎式破碎機有 2 個破碎腔，是在普通顎式破碎機活動顎板的另一端增加一個破碎腔。在這種結(jié)構(gòu)下，破碎機可在

29、雙工作行程狀態(tài)下運行。當(dāng)曲柄在 角度 a 范圍回轉(zhuǎn)時，破碎腔 I 進行物料破碎，而破碎腔 II 進行排料；當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)支 360-a 范圍時，破碎腔 II 進行破碎，破碎腔 I 進行排料，如此往復(fù)循環(huán)。這種形式的破碎機不存在空行程的能量消耗，同時，破碎機的 處理能力將提高 1 倍，因此可以說，雙腔顎式破碎機真正提高了破碎效率。 設(shè)計方案的比較及選取 雙腔可分為串聯(lián)和并聯(lián)兩種方式 , 于是設(shè)計構(gòu)思分為破碎腔串聯(lián) , 破 碎腔并聯(lián)。 方案一 ; 此種方案的兩個破碎腔在偏心軸的一側(cè)，兩破碎腔串聯(lián)在一起，其示 意圖如圖 1-1 所示。

30、 圖 1-1 雙腔顎式破碎機雙腔串聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖 由圖可以看出，顎式破碎機在一個工作周期內(nèi)，相當(dāng)于轉(zhuǎn)過了兩個偏 心，當(dāng)動力經(jīng)皮帶輪帶帶動偏心軸旋轉(zhuǎn)時，兩破碎腔可以交替破碎物料， 破碎機可以近似的看成是連續(xù)工作的狀態(tài)。 但此種破碎機由于偏心軸太長，受力不均勻，有很大的震動，浙江礦 山機械廠生產(chǎn)過類似的產(chǎn)品，由于存在以上的缺陷。市場形式不好，從某 種程度上說，這種機型將被淘汰。 方案二 : 如圖所示 1-2

31、 圖 1-2 雙腔顎式破碎機雙腔并聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖 由圖可以看出，該設(shè)計采用對稱雙腔結(jié)構(gòu)，并要發(fā)破碎和排礦同時進行，故兩動顎均要安裝在同根偏心軸上，為了增強剛度，將兩動顎做成相互固定的結(jié)構(gòu)，由于在雙動顎間安裝肘板很不方便，所以將兩個肘板安裝在定顎的后面，這樣，動顎下端的支撐就失去了，為了解決這個問題，將偏心的位置下移，用于實現(xiàn)動顎下部的支撐。動顎上部的支撐由搖桿和銷軸來完成。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點：它結(jié)構(gòu)緊湊，簡單。該設(shè)計具有一個雙腔結(jié) 構(gòu)，兩塊齒板固定在

32、一個動顎上， 結(jié)構(gòu)緊湊，度使破碎成為一個連續(xù)過程，兩個破碎腔并聯(lián)使用。其破碎產(chǎn)品粒度均勻，呈立方狀，可在雙工作行程狀態(tài)下運行，不存單腔破碎機空行程的能量消耗。 綜合比較上述的兩種方案，可以看出第二種方案設(shè)計的顎式破碎機處理能力大，單位功率消耗低，丙塊齒板固定在一個動顎上，結(jié)構(gòu)緊湊，并聯(lián)使用可提高產(chǎn)能力，機器運轉(zhuǎn)安全可靠。處理能力大幅度提高，單位功率大幅度降低，金屬單耗小。 2.2 部分參數(shù)的選定 因為該設(shè)計是在動顎作復(fù)雜擺動的曲柄搖桿機構(gòu)顎式破碎機的基礎(chǔ)上改進的，故其四桿機構(gòu)是依照復(fù)擺顎式機的算法來確定的。而破式 破碎機的主體機構(gòu)是一平面曲柄搖桿

33、機構(gòu)。 因此，此設(shè)計方案的成功與否，其關(guān)鍵在于四桿機構(gòu)的形式，應(yīng)對顎式破碎機的四桿機構(gòu)進行優(yōu)化處理， 使各桿件的匹配更加合理，獲得最佳特性，從而達到提高生產(chǎn)能力，降低下端特性值的目的。 排料口寬度 b 及公稱破碎比 I 已知破碎機的寬度為 B=250mm,調(diào)整范圍為 (17-110)B=25-36mm[1], 確 定破碎腔的開邊制公稱排料口寬度為 b=30mm；所以，該破碎機的公稱破碎 比嚙合角 a 破碎機的動顎與定顎襯板之間的夾角稱為嚙合角。當(dāng)破碎礦塊時，必須使礦石不向上滑 動，也不從破碎腔的給礦口跳出來。為此，嚙角應(yīng)該

34、保證礦石塊與顎板工作表面間產(chǎn)生足夠的摩擦力以阻止礦石被推出去。 顎式破碎機的嚙角一般在 17-24 度，對于復(fù)擺型顎式破碎機，嚙角不應(yīng)大于 20-22 度。 在此取 a=20° 破碎腔高度 H 在嚙角一定的情況下 , 破碎腔的高度由所要求和破碎比而定 , 通常 , 破 ［ 3］ 碎腔的高度 ,H=(2.25-2.5)B ，B 為給礦寬度。取 H=600mm。 動腔的擺動行程 s 與偏心軸的偏心距 r 簡單擺動破碎機上端擺動行程小而下端擺動行程大 , 復(fù)擺破碎機是上 端大而下端小。通常復(fù)擺式 s=

35、(12-15)mm。取 s=15mm。動腔下端擺動行程 不得大于排料口的 (0.3-0.4) 即 sl =(0.3-0.4)b=9-12, 取 sl =12mm。偏心軸 的偏心距通常復(fù)雜擺動是 :s=(2-2.2)r, ［3 ］ 取 r=7mm。 連桿長度 l 及推力板長度 k k=(16.5-25)r=115.5-175 ［ 3］取 k=150mm 2.3 電動機選擇與確定 動腔的擺動次數(shù) ( 主軸的轉(zhuǎn)數(shù) ) 根據(jù)公式 ［3 ］ s: 動腔下端的擺動行程 (cm) n:

36、 主軸轉(zhuǎn)速 (rmin) a: 排料層平均嚙角 ( 度 ) 取最優(yōu)值 a=14° =303 (rmin) 電動機的功率 在顎式破碎機的破碎過程中，其功率消耗與轉(zhuǎn)速，規(guī)格尺寸，排料 口寬度，嚙角大小及被破碎礦石的物理機械性質(zhì)和粒度特性有關(guān)。破碎機 的轉(zhuǎn)速愈高，機械尺寸愈大，功率消耗就越大；破碎比愈大，功率消耗也 愈大。但是，對功率消耗影響最大的還是礦石的物理機械性質(zhì)。由于功率 消耗與多因素有關(guān)，現(xiàn)在尚無一個完整的理論公式能精確地計算出破碎機 地功率消耗。下面的是在實驗的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來和計算公式

37、P=18LHrn(kw) ［ 3］ 式中： L: 破碎腔的長度 (m) H:固定顎板的計算高度 (m) r: 主軸偏心距 (m) n: 主軸轉(zhuǎn)速 (rmin) P 18 0.5 0.6 0.007 303 =11.45(kw) 電動機的轉(zhuǎn)速 通常帶傳動比 I=2-4, 取 I=3, 電動機的轉(zhuǎn)速 n0 =n I=303 3=909 r / min 選取電動機 根據(jù)上述的電動機功率 , 轉(zhuǎn)速及其工作環(huán)境。為了安全選擇 , 電動機的功率提高 1.1-1.25 倍感。所以選擇查

38、表 12-1[11]Y180L-6( 三相異步電動 機 ) 。 電動機型  顎定功率  滿載轉(zhuǎn)速  堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)  最大轉(zhuǎn)矩 號  kw  (rmin)  矩 Y180L-6  15  970  2.0  2.0 2.4 破碎生產(chǎn)率 生產(chǎn)率是指在一定的給料粒度和排料粒度條件下，單位時間 內(nèi)破碎機所處理物料量（ Kg: 主軸轉(zhuǎn)速 (rmin) L: 破碎腔的長度 (m) b: 排料料公稱寬度 (m) s: 動腔下端的擺動行程 (m) 2 3

39、0 303 0.5 0.012 (2 0.03 0.012) 0.7 tan 20 2.5 傳動帶的設(shè)計計算 傳動比公式取 I=3, 確定計算功率 P: 皮帶傳動的顎定功率 : 工作狀況系數(shù) , 在此取 ; ［11］ Pca K a P 1.4 15 21(kw) 選擇帶型 破碎機在工作時，所受載荷變化很大，有沖擊載荷和脈動循環(huán)；并且 使其皮帶輪的飛輪的傳動較大。兩傳動軸間距離要求甚遠。其工作環(huán)境惡 劣。對傳動系數(shù)折磨損較大， 所以在本設(shè)計中選用帶傳動方

40、式。 其優(yōu)點是： 傳動帶具有彈性，能對破碎機工作是產(chǎn)生的沖擊進行一定程度的吸收，使 傳動平穩(wěn)，保護電機；皮帶可以在皮帶輪上打滑，具備一定的過載保護能 力。可造于中心距較大的傳動。結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，更換方便，并且安 裝精度要求不高， 適合采礦作業(yè)。 根據(jù)計算功率和電動機的小帶輪轉(zhuǎn)速查表 ［11］選取 C型 V 帶 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 ① 。 d2 d1 I 250 3 750(mm) 依表 11-8 ［11］ 選取 ② 驗算帶和速度 v 在(5-25)(ms) 范

41、圍內(nèi)。故所選皮帶的速度合適 確定中心距 a 和帶和的基準(zhǔn)長度 L d ② 根據(jù) 0.7(d 1 +d2) ≤≤ 2(d 1+d2) 0.7(250+710) ≤≤ 2(250+710) 672 ≤≤ 1920 初選 計算帶長 L 2 d1 d2 d2 d1 L0 2a0 4a0 2 2 2 3.14(250 710) 710 250 1300 4 1300 2 確定 Ld 根據(jù) Ld 和 V 帶型號 , 由

42、表 11-2 ［ 11 ］ L d=4500mm ③ 確定實際中心距 a ④ 驗算小帶輪上的包角 α1 1 d2 d1 57.3 180 a ( 符合包角要求 ) 確定皮帶根數(shù) Z 式中 : : 單根 V帶顎定功率 : 單根 V 帶基本功率增量 Ka: 包角系數(shù) Kl : 長度系數(shù) 查表 11-4 =7.04 ［ 11］查表 11-5 =0.83 ［11］ 查表 11-6 Ka=0.95 ［ 1

43、1 ］查表 11-2 K l =1.04 ［11］ =2.70 取 Z=3( 根) 確定帶的預(yù)緊力 F。 500 21 2.5 2 12.69 3 1 0.3 12.69 0.95 =450.0+48.31 =498.31(N) 計算 V 帶對軸的壓力 Q =2802(N) 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 帶輪寬 B=(Z-1)E+2f 式中查表 11-3 ［ 11］ E=25.5±0.5(mm) Z=3 =85(mm)

44、 因帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要是根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑選擇結(jié)構(gòu)形式。該帶 輪的基準(zhǔn)直徑 dd>300mm,所以帶輪采用鑄鐵Ｖ帶輪的典型結(jié)構(gòu)之一：腹板 式［11］ 根據(jù)以上條件查表 21-2 ［ 10］ 得 V 帶輪： C 型 槽數(shù) Z 輪緣寬 基準(zhǔn)直系 孔徑 d (mm) 轂長 B(mm) dd(mm) 0 L(mm) 3 85 710 95 120 <表一> 2.6 機構(gòu)受力分析 破碎力的計算 破碎機的破碎力是計算機器各個零件強度和剛度的原始數(shù)據(jù)。破碎力的大

45、小與很多因素有關(guān)，因而確定破碎力的方法也很多，概括起來有以下 幾種方法：（?。├碚撚嬎惴ǎ唬ǎ玻┕挠嬎惴?；（３）實驗計算法。目前，國內(nèi)多采用實驗分析法來確定破碎機破碎力的大小。根據(jù)對復(fù)擺顎式破碎 機的固定顎板和動顎的實際受力測定，在破碎機動顎上所產(chǎn)生的破碎力系與礦塊縱斷面積成正比。因此，作用在動顎上的最大破碎力可以按下式計算： Ｐ max=40.2LH 式中： L,H: 破碎腔的長度和高度 ( 單位 cm) 當(dāng)計算破碎機零件強度時，考慮沖擊載荷的影響，應(yīng)將Ｐ max 增大 50%。故破碎機的計算破碎力為：Ｐ js =1.5Pmax

46、 機械受力分析 機械受力示意圖如圖１－３ 圖 1-3 機構(gòu)受力分析 如圖１－３對Ｂ點受力Ｔ cb 進行受力分析，可得 ；① ；② ; ③ Ｔ cb: 肘板對物料的作用力； Ｔ １：Ｔ cb 對動顎的垂直分力； Ｔ ２：Ｔ cb 對動顎的水平分力； 對Ｄ點取受力矩平衡方程式，可得：Ｐjs Lm=T1a④ Pjs : 物料對動顎的作用力； 將③④兩式綜

47、合可得： ⑤ 得： ⑥ 同理，對Ｄ點受力Ｒ hd 進行受力分析，可得： ⑦ Ｒ hd: 動顎偏心軸的軸承反力 對Ｂ點取力距平衡方程式，可得： R1a=Pjs (a-L m) ⑧ R1 :Rhd 對動顎的垂直分力 若沿動顎ＤＢ方向取受力平衡方程式，可得： Ｒ２＝Ｔ２；⑨ Ｒ２ ：Ｒ hd 對動顎的水平分力 由⑥⑨兩式可得： ⑩ =T2 =50598(N)； 由⑧式可得： ; 將⑩⑾代入⑦式可得： 2.7 偏心軸的設(shè)計

48、 顎式破碎機的偏心軸是一個傳遞扭矩，且兩軸承支承間為偏心結(jié)構(gòu)的 轉(zhuǎn)軸。對于它的可靠性設(shè)計。實際上就是根據(jù)預(yù)先擬定的結(jié)構(gòu)方案，確定 一組直徑，使之既能滿足強度，剛度 要求，又能滿足可靠性要求，而且重量輕和經(jīng)濟效益最好，發(fā)求得技 術(shù)上先進，經(jīng)濟上合理。 偏心軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 軸的輸入?yún)?shù)的計算 V 帶的傳動效率為 0.92-0.97 現(xiàn)取 η =0.95 軸的輸入功率為： P=ηPca 軸的輸入轉(zhuǎn)矩為：； (1) 初步確定軸的最小直徑 ［11］ 式中： A：與軸材料有關(guān)的系數(shù)其值可查表 15-2 取 A=110

49、 P ：傳遞的功率 n ：軸的轉(zhuǎn)速 考慮到軸上鍵槽會消弱軸的強度，若為單鍵，則應(yīng)將上述計算值 dmin 增大 5%左右；若為雙鍵，應(yīng)將上述計算值 dmin 增大 10%左右。該設(shè)計軸為單鍵所以將上述計算的 dmin 增大 5%，得 44.4 х1.05=46.6mm 初定偏心軸的形狀如下： 圖 1-4 確定軸的各段直徑及長度 外伸端直徑 d1=d0=95mm(該軸段與 V

50、帶輪直接相配合，這里已經(jīng)選取 d0=95mm) 所以基外伸端 L1=L+(1-3mm)=120+(1-3)mm;取 L1=123mm 由圖可知其軸承安裝在 L3,L 5 上，在 L3 段和 L 5 段，軸承與其直接配 合，所以知 L3 =B=58mmd5=d=160mm;由圖 1-4 可知， L4 段與 L7 段采用軸肩定 位，一般軸肩高 h 確定經(jīng)驗公式為：）; C: 基本顎定動載荷，（N）；ε：指數(shù)，對于滾子軸承， ε=103； =14338.87( 。 精車 : 一頭頂住偏心孔扎外圓 , 另一端頂住偏心孔

51、各段外圓 , 外圓及長度均留 5～7mm余量。  , 精車偏心段  , 1. 檢 檢查以上各道工序。 2. 熱 調(diào)制處理即淬火后高溫回火的熱處理； 調(diào)質(zhì)可以使鋼的性能，材質(zhì)得到很大程度的調(diào)整，其強度、塑性和韌性都較好，具有良 好的綜合機械性能； HB=220～ 240。 3. 車 修理中心孔和偏心孔 , 分別發(fā)兩中心孔定位 , 四爪扎外圓 , 半 清車 95, 100 等外圓 ,1:12 錐度均留余量 1～2mm,長度車對。 (c63 加長 ) 車 偏心孔定位 , 頂

52、住 , 四爪抓牢 , 半精車外圓 120, 等各外圓到尺寸 , 長度車對 , 車各圓角 R2.5。 車 中心孔定位 , 頂緊 , 扎牢 , 精車外圓。左 , 的錐度兌換及等外圓到尺寸 , 車對長度 , 車準(zhǔn)圓角 R3 兩處子 45°倒角兩處。 調(diào)頭中心孔定位 , 頂住 , 扎牢。同理 , 精車準(zhǔn)。 , 的錐度段及。 等外圓到尺寸 , 車對長度 , 車準(zhǔn) 圓角 R2.5 兩處子°倒角兩處。 8. 檢 檢查以上各道工序。 9. 劃 注意偏心軸偏心部位 , 劃中心十字線 , 劃 2-3mm,2-18mm,鍵槽和止退槽加工線 , 劃兩端 6-8M 螺孔位置線。

53、 10. 銑 銑對 2-3mm,2-18mm鍵槽到尺寸 , 注意形位公差。 ( 立銑 ) 11. 檢 檢查以上工序。 12. 鏜 劃正鉆對一頭 2-M8 底空 13.9, 深 25。銑端余量到尺寸 ; 調(diào)頭 , 同樣銑對 2-M8 到 13.9, 銑去端面 , 鏜到總長工 ( 鏜床 ) 13. 檢 檢查以上各工序。 14. 攻 枚準(zhǔn) 6-M8 螺孔。 15. 檢 檢查以上各道工序。入庫上油。 4 設(shè)計總結(jié) 做完這次設(shè)計任務(wù)后我有種如釋重負(fù)的感覺，收獲很多，沒做之前想 得太過簡單，以為只要把資料收集好就萬事俱備了，具體操作時才知

54、道自 己錯了，只有想法猶如紙上談兵，根本解決不了實際問題。想象和現(xiàn)實相 差太遠，做事不能太盲目，要深思熟慮。畢業(yè)設(shè)計不僅是對所學(xué)知識的一 種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我明白了 自己原來知識還比較欠缺 ，自己要學(xué)習(xí)的東西還太多 ，通過這次畢業(yè)設(shè)計， 我明白了學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷 的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。俗話說萬事開頭難，我相信經(jīng)過 這次的歷練，我以后一定會做得更好，更出色。讓我感觸最深的是知識一 定要通過實踐來體現(xiàn)。一個人即使?jié)M腹經(jīng)綸也需要一個平臺來展示，我們 正是通

55、過作品展示了我們學(xué)習(xí)的價值。這次雜志雖然也有些不足之處，但 我相信在以后的工作學(xué)習(xí)中我定會引以為戒，將不必要的失誤消滅在萌芽 中。整體上來說我還是比較滿意，沒有出現(xiàn)什么大的失誤，通過做設(shè)計， 我對設(shè)計的制作流程也有了進一步的了解。在設(shè)計過程中，通過查閱大量 相關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知 識，也經(jīng)歷了不少艱辛，獲益匪淺。整個設(shè)計培養(yǎng)了我獨立工作的能力， 樹立了對自己工作能力的信心，同時也是對自己的進一步肯定。相信會對 今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。這次畢業(yè)設(shè)計使我充分體會到了 在創(chuàng)造過程中探索的艱難

56、和成功時的喜悅，同時最重要的要感謝一直支持 和指導(dǎo)我的老師， 還有我的同學(xué)。 由于作者水平有限， 不足之處在所難免， 歡迎指正，謝謝！ 5 參考文獻 [1]. 趙昱東 中細破碎設(shè)備的新發(fā)展 [J]. 浙江冶金 .1999.(3):10 ～13 [2]. 母福生 雙腔顎式破碎機的研究 [J]. 礦冶工程 .1997.(3):24 ～26 [3]. 周恩浦等編著 礦山機械［ M］, 冶金工業(yè)出版社 .1982:1 ～41 [4]. 機械設(shè)計手冊 ( 第二版 ) ［ M］ , 機械

57、工業(yè)出版社 . [5]. 廖漢元顎式破碎機優(yōu)化設(shè)計 [M], 機械工業(yè)出版社 1998 [6]. 母福生 顎式破碎機破碎力的研究. 南方冶金學(xué)院學(xué)報 [J]2002,(5):13 ～16 [7]. 李洪、曲中謙主編 實用軸承手冊 [M]. 沈陽 : 遼寧科學(xué)技術(shù)出版 社 .2001 [8]. 朱安貞 顎式破碎機顎板的材料及選擇 水利電力機械 [M]2000,(2):8 ～ 18 [9]. 趙端品、李星文 復(fù)擺顎式破碎機的嚙合角 [M] 1997,(1):30 ～38 [10]. 銀金光、王洪主編 機械設(shè)計課題設(shè)計 [M]

58、 北京 : 中國林業(yè)出版社 2006.3 [11]. 銀金光、王洪主編 機械設(shè)計基礎(chǔ) [M] 北京 : 科學(xué)出版 ,2005.8 致 謝 不知不覺一個月過去了，我的畢業(yè)設(shè)計也即將畫上句號。畢業(yè)設(shè)計是對我們大學(xué)三年所學(xué)知識的檢驗，也是對我們所掌握的專業(yè)知識的綜合運用。一個月的努力，讓我充實了很多，從拿到畢業(yè)設(shè)計題目到初步完成初 稿，這期間我遇到了很多難題， 查了許多資料， 也請教了許多老師和同學(xué)，逐漸不斷的請教和自己不斷的學(xué)習(xí)積累，使我對畢業(yè)設(shè)計課題的認(rèn)識和理 解日漸加深。我感覺自己進步很快。可以說，畢業(yè)設(shè)計的完成除了我個人的努力外，還有指導(dǎo)老師的不斷教誨和同學(xué)們的大力支持。 首先，我要感謝我的畢業(yè)設(shè)計導(dǎo)師。本論文是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的，從課題選題、方案制定，試驗研究到完成論文，無不傾注了導(dǎo)師的智慧和關(guān)懷，可以說，沒有導(dǎo)師的關(guān)懷、指導(dǎo)和幫助，完成此畢業(yè)論文將 困難重重，在此，謹(jǐn)向老師致以崇高的敬意和衷心的感謝，并道一聲 : 老師辛苦了。 其次，我要向關(guān)心我、支持我的家人道聲 : 謝謝你們的厚愛。向曾任過我的本科生課程的老師、關(guān)心我的機電學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)、機械系的老師致以衷心的感謝 ! 并向上述單位的領(lǐng)導(dǎo)、有關(guān)專家和同學(xué)致以深深的謝意，并致崇高敬禮 ! 由于作者水平有限，畢業(yè)設(shè)計難免存在問題，懇請指正。