復擺顎式破碎機（250×400）設(shè)計【cad高清圖紙和說明書全套】

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Suhas A.Rewatkar, Dr.A.V.Vanalkar, P.G. Mehar / International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA) ISSN: 2248-9622 Vol. 3, Issue 1, January -February 2013, pp.008-012 8 | P a g e Stress Analysis Of Lpg Cylinder Using Ansys Software Suhas A.Rewatkar, 1 Dr.A.V.Vanalkar, 2 P.G. Mehar 3 *Student M Tech. K.D.K.C.E., NAGPUR, 440009 **Assistant Professor, K.D.K.C.E., NAGPUR, 440009 ***Assistant Professor, K.D.K.C.E., NAGPUR, 440009 ABSTRACT: Analysis of the robot hand was analyzed using dedicated software for FEM analysis. The model was exported to FEM processor i.e. in ANSYS, the geometry was updated and the structure meshed using 3D elements. Finite element analysis is a method to computationally model reality in a mathematical form to better understand a highly complex problem. In the real world, everything that occurs results from the interaction between atoms (and sub-particles of those atoms). Billions and billions and billions of them. If we were to simulate the world in a computer, we would have to simulate this interaction based on the simple laws of physics. However, no computer can process the near infinite number of atoms in objects, so instead we model 'finite' groups of them. Keywords: robot hand, Robotics, Robot Finger, Finger joints, FEA modeling. INTRODUCTION One may define it as a numerical method for solving engineering problem and physics, or a method to computationally model reality in a mathematical form; either one is acceptable indeed. However, for more complete definition of FEM, it may define as. “A continuum is discredited into simple geometric shapes called finite elements; constitutive relations, loading and constraints are defined over these elements; assembly of elements results set of equations; solution of these equations gives the approximate behavior of the continuum.” FIG(1) FIG(2) Hebei University of Architecture (60.8.197.212) - 2014/2/17 DownloadSuhas A.Rewatkar, Dr.A.V.Vanalkar, P.G. Mehar / International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA) ISSN: 2248-9622 Vol. 3, Issue 1, January -February 2013, pp.008-012 9 | P a g e 7.3 MATERIAL PROPERTIES OF STRUCTURAL STEEL Properties of Structural steel are ? Modulus of elasticity in tension and compression, E = 200 X 103 Mpa ? Modulus of elasticity in shear, G = 80 X 103 Mpa ? Ultimate tensile Strength, Sut = 435 Mpa ? Yield strength in tension Asai, K. (April 2003), “Nanometer stepping drives of surface acoustic wave motor“, IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control, 50, IEEE, pp. 376–385 Society of Robot Website, 7. http://en.wikipedia.org/wiki/Robotics“Chp 1 - The Planer Serial Robot hand. Hebei University of Architecture (60.8.197.212) - 2014/2/17 Download液化石油氣鋼瓶使用ANSYS軟件的應力分析 摘要： 機械手的分析通常會使用專用軟件進行有限元分析。這個模型被輸出到有限元處理器即ANSYS中，幾何進行了更新，結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的劃分使用了3D元素。有限元分析是一種用數(shù)值形式計算模型真實性的方法，它能更好地理解一個非常復雜的問題。在現(xiàn)實世界中，所有發(fā)生的一切都是數(shù)以幾十億的原子（以及這些原子中的粒子）間相互作用的結(jié)果。如果我們要將這模擬在計算機世界中，我們將基于一個簡單的物理學定律來模擬這種相互作用，然而，沒有計算機可以處理物體中無限多的原子，所以，我們建立了“有限”的模型來代替它們。 關(guān)鍵詞：機械手，機器人，機器人手指。 引言： 人們可以把它定義為用數(shù)值來解決工程或物理問題的方法，也可以定義為一個用數(shù)學形式來 計算模型真實性的方法，任何一種說法都是可以確實被接受的。然而，對于有限元法更為完整的定義，它可以定義為：“一個連續(xù)被劃分成簡單的幾何形狀為有限元；本構(gòu)關(guān)系、載荷和約束都有定義在這些元素中；元素組成了方程組的解；這些方程的解給出了連續(xù)近似的特性。” 7.3鋼結(jié)構(gòu)的材料特性 拉伸和壓縮彈性模量, E = 200 X 103 Mpa 剪切彈性模量, G = 80 X 103 Mpa 極限拉伸強度，Sut = 435 Mpa 在拉伸和壓縮屈服強度，SYT /sycSyc = 246 Mpa Yield strength in Shear, Sys = 154 Mpa 在剪切的屈服強度，系統(tǒng)= 154Mpa Percentage elongation, e = 30 % 伸長率，E = 30% Specific gravity = 7.8 比重= 7.8 Possions Ratio, υ= 0.292 承諾比，υ= 0.29 Endurance limit in reversed bending, Seb = 183 在反向彎曲疲勞極限 SEB = 183MpaMPa ANSYS程序有限元分析 o 模型 o 出現(xiàn)進口幾何IGES格式。 o阿網(wǎng)格的四面體單元的選擇 oo Supply model parameters 供應模型參數(shù) o Material properties and determine the O材料性能和確定 o顯示結(jié)果 載荷和輸入數(shù)據(jù) 機械手的分析已經(jīng)完成，檢查所需的機器人手指的抓地力的整體變形的object.Object保持剛好在機器人手掌在手的中心。對象是口徑80mm的球形。 （圖3 ） 。最大變形發(fā)生的124.25毫米的拇指關(guān)節(jié)，同時它非常的其余四指。所需拇指基地聯(lián)合最大700angle 。在所有的手指包括拇指關(guān)節(jié)基地所需的轉(zhuǎn)矩，發(fā)現(xiàn)不同。最大扭矩是由于其自身重量在1.5 N-毫米拇指關(guān)節(jié)扭矩而在其余四指非常形成0.45N - mm至0.6N毫米按照其相應的變形。 （圖3）對于輸入數(shù)據(jù)和加載方案，引力和慣性力在當前模型中引入了應用程序所需的最大VAL的UE。機器人的手掌是固定的。 22 ℃的正常溫度分布被認為它是假定沒有其他條件影響實驗環(huán)境。 機械手的結(jié)構(gòu)靜力分析 靜態(tài)分析包括總變形量的評估，以上提到的載荷作用下的等效應力、最大剪切應力和疲勞值即壽命、損傷和安全系數(shù)。一個無需操作的機械手分析的完成只需要考慮它的重力情況，而要展示一個操作機械手完整的靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析，它的慣力也需要提到。 手指沿三個軸的應力分布 von-mises應力分布 對象名稱 Joint Probe 狀態(tài)Definition 已解決 定義 邊界條件類型 轉(zhuǎn)動-固定 定位方式 聯(lián)合參考咨詢系統(tǒng) 定位 參考坐標系 選項 結(jié)果類型 力 結(jié)果選擇顯示 全部 所有時間點 隨著時間變化，最大值 X軸 8.375e-003 n y.軸 2.6212e-002 n Z軸 3.4694e-018 n 總計4.7247e-002 N 隨著時間變化，最小值 X軸 -4.376e-002 N Y軸 0. N Z軸 -1.7347e-018 N 總計 0. N tests 材料開始屈服時說，沒有應力達到一個臨界值稱為yield strength屈服強度。Sy.馮氏應力是用來預測易變形的材料在任何加載條件下簡單的單軸拉伸試驗的結(jié)果。 結(jié)論 五指機械手的建模和結(jié)構(gòu)分析工作已經(jīng)展開。建模是通過使用Pro-E軟件開展的，手指的每一個環(huán)節(jié)的的體積保持約1214.8立方毫米，在Pro-E軟件中機械手的CAD模型是輸入ANSYS軟件中進行分析的，粗網(wǎng)格用于生成整個組件。 參考書籍 1. Ikuo Yamano, Takashi Maeno五指機器人手用超聲波馬達和彈性元件部”機械工程，kieo橫濱223-8522日本大學。2005四月西班牙巴塞羅那的IEEE機器人與自動化國際會議. 2.Dongwoon Choi, Woonghee Shon 和Ho-Gil Lee的5自由度機器人的設(shè)計用于人工皮膚的手 Android機器人”部門的應用機器人韓國工業(yè)技術(shù)研究所pg.no.85 3. Zhe Xu, Emanual Todorov, Brian Dellon 和 Yoky Matsuoka Analysis of an artificial finger Joint for 對人工指關(guān)節(jié)的分析anthromorphic的機器人的手的設(shè)計” 華盛頓大學計算機科學系工程，WA 98195美國 4. Gabriel Gómez , Alejandro Hernandez 和 Peter Eggenberger Hotz An adaptive 一種自適應的對于一個腱驅(qū)動控制器人工智能機器人的手” 蘇黎世大學實驗室信息學系switzerland.pg.no.2-6。 5. Domenico Prattichizzo, 和 Antonio Bicchi流動性的動態(tài)分析和一般操作graspability系統(tǒng)IEEE機器人與自動化第14卷. 1998四月二號. 6. Shigematsu, T.; Kurosawa, M.K.; Asai, K.（2003年4月）納米步進驅(qū)動器表面聲波電動機，IEEE交易的超聲波，鐵電體和頻率控制，50，IEEE376頁–385社會機器人網(wǎng)站 ：http://www.societyofrobots.com 7. 平面串聯(lián)機器人的手：http://en.wikipedia.org/wiki/Robotics anthromorphic Robotic hands” Department of computer science & Engineering, University of Washington, WA 98195 USA 河北建筑工程學院 畢業(yè)實習報告 系 別 機械工程學院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 機101班 姓 名 楊晨暉 學 號 39 指導教師 肖溪 馬軼群 實習成績 畢業(yè)實習報告 實習是大學生活的第二課堂,是知識更新和發(fā)展的源泉,是檢驗真理的試金石,也是培養(yǎng)提高大學生實踐能力的有效途徑。一個人的知識和能力只有在實踐中才能發(fā)揮作用,才能得到豐富、完善和發(fā)展。大學生成長,就要勤于實踐,將所學的理論知識與實踐相結(jié)合,在實踐中學習,總結(jié),完善自己各方面的能力,從而為自己以后創(chuàng)新打下堅實的基礎(chǔ)。在本次實習中我學到了許多對我以后工作很有用的專業(yè)知識，并且能熟練的應用。下面就我這次實習做如下報告。 1. 實習單位 實習單位是河北萬礦機械廠，河北萬礦機械廠（原名河北省萬全縣礦山機械廠）系河北省最早定點生產(chǎn)礦山破碎設(shè)備的專業(yè)廠家，生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)品品種量在省內(nèi)居領(lǐng)先地位，并被中國市場監(jiān)測中心評為“中國礦山機械工業(yè)50強企業(yè)”之一。企業(yè)通過了ISO9001質(zhì)量管理體系認證，產(chǎn)品質(zhì)量經(jīng)國家破碎機檢測中心檢測，在國內(nèi)居于前列。其產(chǎn)品用于礦山、冶金、化工、建材、建筑及鐵路、公路修筑等行業(yè)和部門破碎各種礦石和巖石。 其產(chǎn)品行銷全國各地，并有部分產(chǎn)品出口國外，被省工商局評為河北省著名商標企業(yè)。其廠堅持以用戶需求為導向，采用先進技術(shù)，持續(xù)開發(fā)新產(chǎn)品，發(fā)展系列化產(chǎn)品，完善配套產(chǎn)品。其廠產(chǎn)品有顎式、細碎顎式、反擊式、錘式、立軸反擊式、立軸錘式、彈簧圓錐式、液壓圓錐式、沖擊式、輥式等十個系列四十余種規(guī)格破碎機，并有提升、給料、篩分、輸送、洗砂、選礦等配套設(shè)備，可滿足任何規(guī)模用戶破碎任何礦石、巖石的需求。其廠在供貨的同時，可為用戶提供造型咨詢、配套設(shè)計、地基設(shè)計、幫助安裝調(diào)試、技術(shù)指導和培訓設(shè)備維修等全程、全方位服務。 二. 實習目的 此次畢業(yè)實習的目的是以機械設(shè)計及其自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標為前提，組織學生參觀相關(guān)的機械企業(yè)或部門，培養(yǎng)學生重視實踐、增強理論聯(lián)系實際的觀念，深入調(diào)查研究、拓寬視野、增強面向人才市場、服務于社會的觀念。 通過實習，我們要了解所需設(shè)計機型機器的生產(chǎn)情況，弄清設(shè)計過程，學會設(shè)計前整理和收集資料；在實習過程中要結(jié)合實物，認真研究圖紙，弄清各部分關(guān)系；仔細觀察某些具體部件（如工裝）的加工工藝及其某些工序（如組裝）的基本過程；并注意比較不同機型裝載機在結(jié)構(gòu)及其布置上的異同；認真收集資料，為下一步的畢業(yè)設(shè)計做好準備工作。 三．實習內(nèi)容 2014年4月16日上午我們設(shè)計小組成員在肖老師和馬老師的帶領(lǐng)下來到了坐落于張家口西山產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)的河北萬礦機械廠，萬礦與我校屬于校企合作關(guān)系，是我機械工程學院的實習基地之一。在這里，我們看到了許多的礦山機械，例如破碎機、振動篩。破碎機又分為好多種，我們看到的有顎式破碎機、立軸式破碎機、反擊式破碎機和彈簧圓錐破碎機等。這次實習使我獲得了一次將所學知識運用到實際生產(chǎn)的機會，在實習過程中，許多原來并不熟練的知識逐漸被清晰的理解，許多原來沒有重視的方面也得到了鞏固，更在發(fā)現(xiàn)及解決問題的過程中學習到不少課本上沒有的知識。 在這里，我主要介紹礦山最常用的一種機械——破碎機。破碎機又分為好多種，這里僅介紹我們看到的其中幾種，如顎式破碎機、反擊式破碎機和彈簧圓錐破碎機。 首先是顎式破碎機。此次實習我們所看到的顎式破碎機都是PE、PEX系列的復擺顎式破碎機。 復擺鄂式破碎機主要由機架、顎板和側(cè)護板、傳動件、調(diào)節(jié)裝置、飛輪、潤滑裝置等部分組成。 　　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。 　　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。 　　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。 　　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)。 　　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。 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滑。 它們適用于冶金、礦山、建筑、交通、水泥等部門，作為粗碎、中碎抗壓強度在300Mpa以下的各種礦石或巖石之用。具有結(jié)構(gòu)簡單合理、產(chǎn)量高、破碎比大、齒板壽命長、成品粒度均勻、動力消耗低、維修保養(yǎng)方便等優(yōu)點，是目前國內(nèi)最先進的機型。 該系列破碎機破碎方式為曲動擠壓型，其工作原理是：電動機驅(qū)動皮帶和皮帶輪，通過偏心軸使動顎上下運動，當動顎上升時肘板與動顎間夾角變大，從而推動動顎板向固定顎板接近，與此同時物料被壓碎或劈碎，達到破碎的目的；當動顎下行時，肘板與動顎間夾角變小，動顎板在拉桿、彈簧的作用下，離開固定顎板，此時已破碎物料從破碎腔下口排出。隨著電動機連續(xù)轉(zhuǎn)動而破碎機動顎作周期性地壓碎和排泄物料，實現(xiàn)批量生產(chǎn)。 其次是反擊式破碎機。反擊式破碎機能處理邊長100～500毫米以下物料，其抗壓強度最高可達350兆帕，具有破碎比大，破碎后物料呈立方體顆粒等優(yōu)點。反擊式破碎機，適用于破碎中硬物料，如水泥廠的石灰石破碎，具有生產(chǎn)能力大，出料粒度小的優(yōu)點。 反擊式破碎機的工作原理：利用沖擊能來破碎物料的破碎機械，當物料進入板錘作用區(qū)時，受到板錘的高速沖擊時被破碎物不斷被拋到安裝在轉(zhuǎn)子上方的反擊裝置上破碎，然后又從反襯板上彈回到板錘作用區(qū)重新被反擊，物料由大到小進入一、二、三、反擊腔重復進行破碎。直到物料被破碎至所需粒度，由機器下部排出為止。調(diào)整反擊架與轉(zhuǎn)子架之間的間隙可達到改變物料形狀的目的。 最后是彈簧圓錐破碎機。彈簧圓錐式破碎機主要由破碎部分、傳動機構(gòu)、調(diào)整裝置、保險裝置、潤滑裝置等組成。適應于冶金、建材、化工、水電、筑路等行業(yè)。對各種硬度的礦石和演示的中碎和細碎；具有生產(chǎn)能力高、單位電耗低、工作平穩(wěn)、出料粒形針片少等特點。 彈簧圓錐式破碎機的工作原理：它的破碎機構(gòu)由兩個截頭圓錐體及動錐和定錐組成。使物料在動錐和定錐間形成的破碎腔中被破碎。動、定錐上都設(shè)有耐磨襯套，動錐裝在主軸上定錐裝在機架上，定錐和主軸由球形滑動軸承支撐并懸掛于機架上，主軸下端安裝在錐形襯套和偏心套內(nèi)，并通過傳動裝置能在機架中旋轉(zhuǎn)。由于偏心軸套的作用，旋轉(zhuǎn)時，動錐同時旋轉(zhuǎn)并擺動，因此，破碎腔內(nèi)的石料受周期間歇擠壓等破碎力的作用而破碎。 4． 實習結(jié)果 彈簧圓錐式破碎機有破碎率較大的優(yōu)點很適合較大固定的工作場地，而復擺顎式破碎機具有質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、構(gòu)件少等優(yōu)點，工作場地很靈活，同時比簡擺顎式破碎機生產(chǎn)效率高破碎均勻，加以動鄂下端強制性推出成品卸料，故生產(chǎn)率較高。顎式破碎機主機突然停機(俗稱：悶車)的排除方法：1) 清除排料口堵塞物，確保出料暢通；2) 調(diào)緊或更換三角皮帶；3) 重新安裝或更換緊定襯套；4) 調(diào)正工作場地的電壓，使之符合主機工作電壓的要求；5) 更換軸承。一般情況下影響顎式破碎機工作的主要因素有嚙角與轉(zhuǎn)數(shù)。嚙角就是動鄂與定鄂之間的夾角。根據(jù)計算最大嚙角可達32度。而實際使用中都小于 25度，一般為18—20度左右。嚙角太大，會使破碎腔中的礦石向上擠出，以致傷人或損壞其他設(shè)備，同時隨著嚙角增大（破碎比加大）生產(chǎn)率下降。調(diào)節(jié)排礦口的大小，也就改變嚙角的大小。在實際生活中，根據(jù)排礦粒度的要求來調(diào)節(jié)排礦口的大小。因此，在保證產(chǎn)品粒度的要求下，盡量把排礦口放大是合理的。排礦口大小可以通過調(diào)節(jié)塊來調(diào)節(jié)，在調(diào)節(jié)排礦口大小時要注意破碎比和生產(chǎn)率之間的相互關(guān)系。在一定的范圍內(nèi)，增加偏心軸的轉(zhuǎn)數(shù)，可以提高破碎機的生產(chǎn)能力，但是也會增加破碎單位重量礦石的電能消耗。轉(zhuǎn)速太大，會使破碎腔中已被破碎的礦石來不及排出，而產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象，反而使生產(chǎn)能力降低，電能消耗增加，因此，顎式破碎機應有一個最適宜的轉(zhuǎn)數(shù)。 5． 實習體會 通過這次實習我們了解了現(xiàn)代機械制造工業(yè)的生產(chǎn)方式和工藝過程。熟悉工程材料主要成形方法和主要機械加工方法及其所用主要設(shè)備的工作原理和典型結(jié)構(gòu)、工夾量具的使用以及安全操作技術(shù)。 通過實習了解機械制造工藝知識和新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備在機械制造中的應用。培養(yǎng)和鍛煉了勞動觀點、質(zhì)量和經(jīng)濟觀念，強化遵守勞動紀律、遵守安全技術(shù)規(guī)則和愛護國家財產(chǎn)的自覺性，提高了我們的整體綜合素質(zhì)。給我們的大學生活留下了美好的回憶。 河北建筑工程學院 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 課題 名稱 復擺顎式破碎機（250×400）設(shè)計 學 院： 機械工程學院 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 機101 學生姓名： 楊晨暉 學 號： 2010307139 指導教師： 肖溪 馬軼群 課題來源 導師課題 課題類別 工程設(shè)計 一、論文資料的準備 顎式破碎機按照活動顎板的擺動方式不同，可以分為簡單擺動式顎式破碎機（簡擺顎式破碎機）、復雜擺動式顎式破碎機（復擺顎式破碎機）和綜合擺動式顎式破碎機三種。其中復擺顎式破碎機是破碎中等粒度的石料中最常用的破碎設(shè)備之一。由于其結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、操作簡單、堅固耐用、維護容易等優(yōu)點，早已成為我國生產(chǎn)最多、使用最廣的破碎設(shè)備。這種破碎機可破碎各種硬度的礦石和巖石，在大中型礦山的粗碎作業(yè)中應用非常廣泛。 復擺顎式破碎機是利用兩顎板對物料的擠壓和彎曲作用，粗碎或中碎各種硬度物料的破碎機械。 其破碎機構(gòu)由固定顎板和可動顎板組成，當兩顎板靠近時物料即被破碎，當兩顎板離開時小于排料口的料塊由底部排出。電動機驅(qū)動皮帶和皮帶輪，通過偏心軸使動顎上下運動，當動顎上升時肘板與動顎間夾角變大，從而推動動顎板向固定顎板接近，與其同時物料被壓碎或劈碎，達到破碎的目的；當動顎下行時，肘板與動顎夾角變小，動顎板在拉桿，彈簧的作用下，離開固定顎板，此時已破碎物料從破碎腔下口排出。隨著電動機連續(xù)轉(zhuǎn)動而破碎機動顎作周期運動壓碎和排泄物料，實現(xiàn)批量生產(chǎn)。 顎式破碎機的結(jié)構(gòu)主要有機架、偏心軸、大皮帶輪、飛輪、動顎、側(cè)護板、肘板、肘板后座、調(diào)隙螺桿、復位彈簧、固定顎板與活動顎板等組成，其中肘板起到保險作用。復擺顎式破碎機與簡擺式相比較，其優(yōu)點是：質(zhì)量較輕，構(gòu)件較少，結(jié)構(gòu)更緊湊，破碎腔內(nèi)充滿程度較好，所裝物料塊受到均勻破碎，加以動顎下端強制性推出成品卸料，故生產(chǎn)率較高，比同規(guī)格的簡擺顎式破碎機的生產(chǎn)率高出20-30%；物料塊在動顎下部有較大的上下翻滾運動，容易呈立方體的形狀卸出，減少了像簡擺式產(chǎn)品中那樣的片狀成分，產(chǎn)品質(zhì)量較好；具有結(jié)構(gòu)簡單合理、產(chǎn)量高、破碎比大、齒板壽命長、成品粒度均勻、動力消耗低、維修保養(yǎng)方便等優(yōu)點，是目前國內(nèi)最先進的機型。 我國自50年代生產(chǎn)顎式破碎機以來，在破碎機設(shè)計方面經(jīng)歷了類比、仿制、圖解法設(shè)計階段，目前正向計算機輔助設(shè)計階段過渡。生產(chǎn)制造的顎式破碎機越來越大、性能越來越好，品種越來越多，并在國際上占有一定的市場。全面總結(jié)顎式破碎機在設(shè)計、使用和測試方面的經(jīng)驗，積累適合我國破碎機結(jié)構(gòu)特點的實驗資料和數(shù)據(jù)，建立破碎機 最優(yōu)化設(shè)計的理論與方法并使之推廣普及是提高我國顎式破碎機技術(shù)性能和趕超國際先進水平的關(guān)鍵。經(jīng)過近十幾年的發(fā)展，國內(nèi)破碎機械和篩分機械的某些方面已經(jīng)達到國際先進水平。顎式破碎機以其結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠的優(yōu)點問世百余年，仍在工程中廣泛使用。各種不同型號的顎式破碎機雖經(jīng)常期實踐，不斷改進，但其工作原理和結(jié)構(gòu)大同小異，而其工作性能的好壞卻相差甚大。顎式破碎機的技術(shù)性能主要取決與主參數(shù)的確定、機構(gòu)尺寸參數(shù)、運動參數(shù)和動力參數(shù)的設(shè)計。 二、本課題的目的（重點及擬解決的關(guān)鍵問題） 結(jié)合生產(chǎn)實際中提出的物料(礦石、建筑垃圾)等脆性材料破碎課題，設(shè)計復擺顎式破碎機。學生需廣泛查閱國內(nèi)外有關(guān)廢舊物料破碎的理論、破碎機械性能、結(jié)構(gòu)等方面的資料。結(jié)合生產(chǎn)實際，對課題要求的復擺顎式破碎機，設(shè)計其總體方案，將此方案用論文和設(shè)計圖紙表示清楚。 通過本次畢業(yè)設(shè)計，了解復擺顎式破碎機的使用場合，工作要求，目前該類設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀。學生應在綜合運用所學知識方面得到較大的鍛煉，特別是在圍繞課題查找資料、調(diào)查研究、方案建立和解決實際問題方面得到全面鍛煉，在用圖紙、說明書等形式表達設(shè)計思想方面的能力也會有明顯提高。 三、主要內(nèi)容、研究方法、研究思路 主要內(nèi)容：設(shè)計復擺顎式破碎機，滿足生產(chǎn)實際需要。 （1）研究復擺顎式破碎機的構(gòu)造，了解其工作原理和特點；了解復擺顎式破碎機的使用場合，工作要求，目前該類設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀。 （2）研究復擺顎式破碎機動顎部分，選擇最佳設(shè)計方案及設(shè)計結(jié)構(gòu)。 （3）對復擺顎式破碎機進行運動分析和動力分析，對復擺顎式破碎機的機構(gòu)尺寸參數(shù)和動力學參數(shù)、腔型等進行優(yōu)化設(shè)計。 （4）研究復擺顎式破碎機的受力情況，根據(jù)設(shè)計要求對其主要零件（如偏向軸、肘板等）進行設(shè)計計算及強度計算。 （5）根據(jù)設(shè)計要求及計算結(jié)果，繪制顎式破碎機的總裝配圖及其主要零件圖。 （6）復擺顎式破碎機的安裝維修和改進措施。 研究方法：運用所學專業(yè)知識、設(shè)計經(jīng)驗采用計算法和類比法綜合運用的方法。 研究思路：首先多方面收集相關(guān)資料，進行實習了解復擺顎式破碎機的實際結(jié)構(gòu)，并熟悉破碎機的各個部分，然后根據(jù)所學知識，參照相關(guān)樣機，取其優(yōu)點，去其缺點，設(shè)計出自己的課題。 四、總體安排和進度（包括階段性工作內(nèi)容及完成日期） 2.24-3.23 外文翻譯，畢業(yè)實習，查閱有關(guān)資料，完成開題報告，開題，制定設(shè)計方案。 3.24-4.20 按復擺顎式破碎機有關(guān)設(shè)計參數(shù)設(shè)計，設(shè)計其結(jié)構(gòu)組成并繪制其總圖。 4.21-5.25 繪制部件圖、零件圖。 5.26-6.15 寫設(shè)計說明書。 6.16-6.20 論文答辯,整理交接全部資料。 五、主要參考文獻 要求按國標GB 7714—87《文后參考文獻著錄規(guī)則》書寫。 【1】於仁靈.礦山機械構(gòu)造.第1版.北京：機械工業(yè)出版社，1981. 【2】毛淑芳，張改卿，過秉坤. 延長顎式破碎機破碎板使用壽命的方法. 水利電力機械，2006，28（3）：41-42. 【3】楊綠云.復擺顎式破碎機的幾何參數(shù)優(yōu)化.煤炭技術(shù)，2003，22（3）：11—13. 【4】魏盛遠.簡擺顎式破碎機合理破碎腔的研究與應用.金屬礦山，2000，284（2）：51-54. 【5】沈義俊.PE250×750復擺顎式破碎機結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計.機械，1994，21（4）：21—23. 【6】胡宗武 ,徐履冰，石來德.非標準機械設(shè)備設(shè)計.第1版.北京：機械工業(yè)出版社， 2003 . 【7】趙興仁譯.通用機械與設(shè)備的安裝.第1版.重慶：科學技術(shù)文獻出版社重慶分 社，1985. 【8】廖漢元,孔建益，鈕國輝.顎式破碎機.北京:機械工業(yè)出版社,1998. 【9】王啟義.機械制造裝備設(shè)計. 第1版.北京：冶金工業(yè)出版社，2002. 【10】杜君文.機械制造技術(shù)裝備及設(shè)計.第1版.天津：天津大學出版社，1998. 【11】J.L. Archard. Contact and rubbing of flat surfaces. Journal of Applied Physics ,1953（248）：981～988. 【12】R.A.Bearman and C.A.Briggs.The active use of crushers to control product requirements.Mineral Engineering,1998,11(9),849～859. 指導教師意見： 指導教師簽名： 日期： 教研室意見： 教研室主任簽名： 日期： 學院意見： 院長簽名： 日期： 學院蓋章 課題來源：導師課題、社會實踐、自選、其他 課題類別：工程設(shè)計、施工技術(shù)、新品開發(fā)、軟件開發(fā)、科學實驗、畢業(yè)論文。 河 北 建 筑 工 程 學 院 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目 復擺顎式破碎機（250×400）設(shè)計 學 科 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 機101 姓 名 楊晨暉 指 導 教 師 肖溪 馬軼群 摘要 目前國內(nèi)使用的破碎機類型很多，主要有鄂式破碎機、錘式破碎機、圓錐破碎機、反擊式破碎機和輥式破碎機。復擺式顎式破碎機與簡擺式相比較，其優(yōu)點是：質(zhì)量較輕，構(gòu)件較少，結(jié)構(gòu)更緊湊，破碎腔內(nèi)充滿程度較好，所裝物料塊受到均勻破碎，加以動顎下端強制性推出成品卸料，故生產(chǎn)率較高，比同規(guī)格的簡擺顎式破碎機的生產(chǎn)率高出20-30%；物料塊在動顎下部有較大的上下翻滾運動，容易呈立方體的形狀卸出，減少了像簡擺式產(chǎn)品中那樣的片狀成分，產(chǎn)品質(zhì)量較好。 本設(shè)計需求參數(shù)為進料口尺寸：250×400mm；最大進料粒度：210mm；處理能力：3-13m3/h；偏心軸轉(zhuǎn)速：300r/min；排料口調(diào)整范圍：20-60mm；電動機功率：11-15KW。設(shè)計分析了破碎機的發(fā)展現(xiàn)狀和研究顎式破碎機的意義及復擺顎式破碎機機構(gòu)尺寸對破碎性能的影響，計算確定了PE250×400的機構(gòu)參數(shù)，設(shè)計內(nèi)容主要包括復擺顎式破碎機的動顎、偏心軸、皮帶輪、動顎齒板、定顎齒板、機架等一些重要部件；另外，對顎式破碎機的工作原理及特點和主要部件的作用作了介紹，包括保險裝置、調(diào)整裝置、機架結(jié)構(gòu)、潤滑裝置等；同時對機器的參數(shù)（主軸轉(zhuǎn)速、生產(chǎn)能力、破碎力、功率等）作了計算。此外，對破碎的意義、破碎工藝和破碎比的計算，顎式破碎機的主要部件的安裝、操作及維修作了簡單介紹。 關(guān)鍵詞：復擺顎式破碎機 帶傳動 飛輪 磨損 ABSTRACT Currently ，the type of the crusher is multitudinous in domestic, mainly including jaw crusher, hammer crusher, cone crusher, impact breaker and roll crusher. Compared with fine impact crusher ，SBM（swinging jaw break machine）′s advantage is: quality is lighter, less compact structure component, broken lumen filled with degree is good, with materials by uniform broken, to block bottom mandatory move jaw is unloading, launch finished higher, than with specifications productivity of fine impact crusher 20-30% higher than the productivity; Material blocks in the lower have bigger jaws move up and down movement, a cube tumbling to the shape of, reducing the discharged as Jane tilting products that flake composition, product quality is better. This design is done for：the feeding port size is 250×400mm; Maximum feeding granularity is 210mm; Production efficiency is 3-13m3/h; Eccentric shaft speed is 300r/min; Discharging mouth adjustment range 20mm to 60mm; Motor power is 11-15KW. This design analysis of the current development of the crushier,the meanings of researching the crusher,how the dimensions of jaw crusher effect on the performance of the broken, calculate and determine the PE250 x 400 structure parameters, the design content mainly includes swing jaw, eccentric shaft, pulley, seing jaw gear plate, and settled jaw gear plate and frame and some other important components; In addition, jaw crusher principle and characteristics and main component function is introduced, including insurance device, adjusting devices and frame structure, lubrication device, etc.; Also on the machine parameters (spindle speed, production capacity, crushing strength, power) calculate as well. In addition, the significance of broken, crushing process and calculation of crushing ratio, jaw crusher main component installation, operation and maintenance are introduced. KEY WORDS：Jaw crusher Belt drive Flywheel Wear 目錄 第1章 緒論··················································································1 1.1引言·························································································1 1.2復擺顎式破碎機的特點 ··································································3 1.3國內(nèi)外顎式破碎機的發(fā)展及現(xiàn)狀·························································5 第2章 總體設(shè)計············································································8 2.1復擺鄂式破碎機的基本結(jié)構(gòu)····························································· 8 2.2復擺鄂式破碎機的工作原理·····························································10 第3章 主要參數(shù)的確定··································································12 3.1已知參數(shù)··················································································12 3.2部分結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定·····································································12 3.3動鄂的擺動次數(shù)···········································································14 3.4電動機的選擇·············································································15 3.5四連桿機構(gòu)各桿長度的確定·····························································16 3.6最大破碎力················································································17 3.7各部件受力分析···········································································17 第4章 傳動裝置的設(shè)計··································································20 4.1帶輪的設(shè)計················································································20 4.2偏心軸的設(shè)計·············································································25 4.3飛輪的設(shè)計················································································27 4.4軸承的選擇與校核········································································29 4.5軸承座的設(shè)計·············································································31 4.6配重的選擇················································································32 4.7外形尺寸的設(shè)計···········································································33 第5章 各基本構(gòu)件的設(shè)計······························································35 5.1動鄂的設(shè)計···············································································35 5.2齒板的設(shè)計················································································38 5.3推力板的設(shè)計·············································································40 5.4調(diào)整裝置的設(shè)計···········································································41 5.5破碎腔型的形狀···········································································43 5.6機架的設(shè)計···············································································44 第6章 復擺鄂式破碎機的安裝························································47 6.1破碎機的安裝·············································································47 6.2機架的安裝···············································································47 6.3偏心軸和機架的安裝·····································································48 6.4肘板的安裝···············································································48 6.5動鄂的安裝···············································································49 6.6齒板的安裝···············································································49 第7章 顎式破碎機的磨損······························································50 7.1齒板的磨損分析··········································································50 7.2顎板磨損機制·············································································51 7.3顎板材質(zhì)的選擇··········································································52 第8章 破碎機出口揚塵的解決和噪聲防治·········································54 8.1破碎機出口揚塵的解決··································································54 8.2破碎機的噪聲危害及防治途徑···························································55 第9章 顎式破碎機的使用·····························································56 9.1顎式破碎機的操作········································································56 9.2顎式破碎機的維護與保養(yǎng)·······························································57 總結(jié)···························································································59 鳴謝···························································································60參考文獻·····················································································61 河北建筑工程學院 畢業(yè)設(shè)計計算書 指導教師：肖溪 馬軼群 設(shè)計題目：復擺顎式破碎機（800×1060）設(shè)計 設(shè)計人：王雷 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 第1章 緒論 1.1引言 第1章 緒論 1.1 引言 凡是外力將大顆粒物料變成小顆粒物料的過程稱為破碎，破碎所使用的機械為破碎機。物料碎磨得目的是：增加物料的比表面積；制備混凝土骨料與人造沙；使礦石中有用成分解離；為原料的下一步加工作準備或便于使用。 物料的破碎是許多行業(yè)(如冶金、礦山、建材、化工、陶瓷、筑路等)產(chǎn)品生產(chǎn)中不可缺少的工藝過程。由于物料的物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)差異很大,為適應各種物料的要求,破碎機的品種也是五花八門的。就金屬礦選礦而言, 破碎是選礦廠的首道工序,為了分離有用礦物,不但分為粗碎、中碎、細碎, 而且還要磨礦。因為磨礦是選礦廠的耗能大戶(約占全廠耗電的50%),為了節(jié)能和提高生產(chǎn)效率,所以提出了“多碎少磨”的技術(shù)原則。這使破碎機向細碎、粉碎和高效節(jié)能方向發(fā)展。另外隨著工業(yè)自動化的發(fā)展,破碎機也向自動化方向邁進(如國外產(chǎn)品已實現(xiàn)機電液一體化、連續(xù)檢測,并自動調(diào)節(jié)給料速率、排礦口尺寸及破碎力等)。隨著開采規(guī)模的擴大, 破碎機也在向大型化發(fā)展,如粗碎旋回破碎機的處理能力已達6000t/h。至于新原理和新方式的破碎(如電、熱破碎) 尚在研究試驗中,暫時還不能用于生產(chǎn)。對粗碎而言,目前還沒有研制出更新的設(shè)備以取代傳統(tǒng)的顎式破碎機和旋回式破碎機主要是利用現(xiàn)代技術(shù),予以改進、完善和提高耐磨性,達到節(jié)能、高效、長壽的目的。細碎方面新機型更多些?？偟膩砜?值得提出的有:顎式破碎機、圓錐破碎機、沖擊式破碎機和輥壓機。 顎式破碎機是一種最古老的破碎機，第一臺顎式破碎機是有美國人E.W.Blake發(fā)明的。但由于它的結(jié)構(gòu)簡單，工作安全可靠，處理物體范圍大，很適宜破 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 碎硬的物料，因此顎式破碎機在冶金，煤炭，化工，建材等工礦企業(yè)中被廣泛的應用，但是其破碎比小，破碎后的物料粒度不均勻，它是間歇工作，有空轉(zhuǎn)行程，但是對于物料的粗碎和中碎，卻是一種比較好的方法，所以在工礦企業(yè)中仍然被廣泛的應用。但是，復擺顎式破碎機也有它的缺點：非連續(xù)性破碎、效率較低,破碎比較小,給礦不均勻引起顎板磨損不均勻等。針對其缺點,各國都在以下幾方面加以改進:優(yōu)化結(jié)構(gòu)與運動軌跡;改進破碎腔型,以增大破碎比, 提高破碎效率, 減少磨損, 降低能耗, 現(xiàn)已普遍應用高深破碎腔和較小嚙角; 改進了動顎懸掛方式和襯板的支承方式,改善了破碎機性能;顎板采用了新的耐磨材料, 降低了磨損消耗;提高了自動化水平(可自動調(diào)節(jié)、過載保護、自動潤滑等)。同時也出現(xiàn)了一些新的機型,如雙腔雙動顎式破碎機,其破碎比可達20～50,排料口調(diào)節(jié)方便,產(chǎn)量大;雙腔回轉(zhuǎn)破碎機,兼有顎式破碎機與圓錐破碎機的性能,其產(chǎn)量較同規(guī)格的顎式破碎機高50%還有篩分顎式破碎機,把篩分和破碎結(jié)合為一體,不僅可簡化工藝流程,且能及時將已達粒度要求的物料從破碎腔中排出,減輕了破碎機的堵塞和過粉碎,提高了生產(chǎn)能力,降低了能耗。 破碎機出口揚塵非常嚴重，從破碎機出來的塊狀和粉末狀物料直沖礦石輸送皮帶，部分物料飛濺或滾淌到地面上，地面堆積厚厚一層物料，部分粉狀物料飛揚在空中，給生產(chǎn)帶來了很大的不便。較多的粉塵而直接影響安全生產(chǎn)和員工的健康，因此要采用相應的防塵設(shè)施是破碎機一個重大而不可忽略的問題。 現(xiàn)代的設(shè)計應以人為本，面對服務對象，面對市場、面對循環(huán)經(jīng)濟、面對礦產(chǎn)資源利用的大趨勢，面對環(huán)保、搞全性能、全生命的設(shè)計。所以做好復擺顎式破碎機的設(shè)計，讓它更好的為生產(chǎn)服務，提高生產(chǎn) 61 河北建筑工程學院 畢業(yè)設(shè)計計算書 指導教師：肖溪 馬軼群 設(shè)計題目：復擺顎式破碎機（800×1060）設(shè)計 設(shè)計人：王雷 設(shè)計項目 計算與說明 結(jié)果 1.2 復擺顎式破碎機的特點 1.3 國內(nèi)外顎式破碎機的發(fā)展及現(xiàn)狀 第2章 總體設(shè)計 2.1 復擺顎式破碎機的基本結(jié)構(gòu) 2.2 復擺顎式破碎機的工作原理 第3章 主要參數(shù)的確定 3.1.已知參數(shù) 3.2部分結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 3.3動顎的擺動次數(shù) 3.4 電動機的選擇 3.5四連桿機構(gòu)各桿長度的確定 3.6 最大破碎力 3.7各部件的受力分析 第4章 傳動裝置的設(shè)計 4.1 帶輪的設(shè)計 效率。 1.2 復擺顎式破碎機的特點 復擺顎式破碎機的機構(gòu)屬于四桿機構(gòu)中曲柄搖桿機構(gòu)的應用，曲柄為主動件。顎式破碎機以結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、維修方便在物料粉碎行業(yè)廣泛應用。 復擺顎式破碎機的動顎，是直接懸掛在偏心軸上的顎，是曲柄連桿機構(gòu)，沒有單獨的連桿。由于動顎是由偏心軸的偏心直接帶動，所以活動顎板可同時做垂直和水平的復雜擺動，顎板上各點的擺動軌跡是由頂部的接近圓形連續(xù)變化到下部的橢圓形，越到下部的橢圓形越扁，動顎的水平行程則由下往上越來越大的變化著，因此對石塊不但能起壓碎、劈碎，還能起輾碎作用。由于偏心軸的轉(zhuǎn)向是逆時針方向，動顎上各點的運動方向都有利于促進排料，因此破碎效果好，破碎率較高、產(chǎn)品粒度均勻且多呈立方體。 復擺顎式破碎機和簡擺顎式破碎機相比較，復擺顎式破碎機的機器重量較輕，結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)效率較高等優(yōu)點。但復擺顎式破碎機的顎板垂直行程大，石料對顎板的磨削作用嚴重，磨削較快，且能量消耗也大，工作時易產(chǎn)生較多的粉塵在工程上應用較為廣泛的是復擺顎式破碎機。國產(chǎn)的顎式破碎機數(shù)量最多的也是復擺顎式破碎機。復擺顎式破碎機主要由機架、顎板、側(cè)護板、主軸、飛輪、肘板和調(diào)整機構(gòu)等組成。 機架即機座，實際上是個上下開口的四方斗，主要用作支承偏心軸和承受破碎物料的反作用力，因此要求具有足夠強度，一般采用鑄鋼整體鑄造，規(guī)格小的可用優(yōu)質(zhì)鑄鐵代替。大型破碎機的機架由分段鑄成后再用螺栓裝配在一起，鑄造工藝較為復雜。自制的小型顎式破碎機可用40～50毫米厚的鋼板焊成，但其鋼度不如鑄鋼好。 顎板包括活動顎板和固定顎板，各與顎床組成活動顎和固定顎。顎板用楔形鐵塊和螺栓固定在顎床表面，保護顎床不受磨損。固定顎的顎床就是機架，活動顎的顎床懸掛在偏心軸上，由于它直接承受對石料的擠壓作用力，所以必需有足夠的強度和剛度活動顎床一般用鑄鐵或鑄鋼制造。顎板直接和石塊接觸，除承受擠壓和沖擊力外，尚與石塊強烈摩擦，因此要求用高強度且耐磨的材料制造。常用的是鑄錳鋼顎板，其鑄鋼含錳量為12～14%左右。若條件受限制時，可用白口鑄鐵代替，但容易磨損和折斷，使用壽命不長。為了有效地破碎石料，顎板表面常鑄成波浪形和牙形，其齒峰角度一般為90°～110°，齒高和齒距視出料粒度和產(chǎn)量要求而定。齒形高齒距小，則出料粒度小，產(chǎn)量低，動力消耗大。一般齒高和齒距之比為1/2～1/3之間。由于復擺式的特點造成顎板底部比上部磨損快，所以顎板往往做成上下對稱形狀，以便磨損后能倒置安裝，延長使用壽命。 顎式破碎機的優(yōu)點是生產(chǎn)率高，結(jié)構(gòu)簡單可靠，破碎比較大（i一般為6～8），外形尺寸較小，零件檢查和更換較容易，操作維護簡便，不用較高技術(shù)水平的工人就可嫩能夠操作，應用范圍廣，與其他類型破碎機比較，不容易堵塞。因此工程中普遍采用它來破碎各種硬度92500公斤/厘米以下）的石料，常作粗碎和中碎設(shè)備。一般用于破碎極限抗壓強度不才超過2000公斤/厘米的石料時效果較好。其缺點是不宜破碎片狀石料，工作間歇、有空轉(zhuǎn)沖程，需要很大的擺動體，增加非生產(chǎn)能量的消耗，破碎可塑性和潮濕的物料時，容易堵塞出料口。由于工作時產(chǎn)生很大的慣性力，機體擺動大，工作不平穩(wěn)，沖擊，振動及噪音較大。因此須安裝在比機器自重大五倍以上的混凝圖基礎(chǔ)上，并須采取隔振措施。大型破碎機還應安裝在埋設(shè)于基礎(chǔ)上的剛梁上。 使用顎式破碎機時，必須注意由于機器是在工作條件惡劣情況下運轉(zhuǎn)的，除了必須嚴守操作規(guī)程和維修保養(yǎng)制度外，還必須及時發(fā)現(xiàn)并修復被磨損的零部件，這是提高機器作業(yè)的重要措施。 1.3 國內(nèi)外顎式破碎機的發(fā)展及現(xiàn)狀 隨著工業(yè)自動化的發(fā)展,破碎機也向自動化方向邁進(如國外產(chǎn)品已實現(xiàn)機電液一體化、連續(xù)檢測,并自動調(diào)節(jié)給料速率、排礦口尺寸及破碎力等)。隨著開采規(guī)模的擴大,破碎機也在向大型化發(fā)展,如粗碎旋回破碎機的處理能力已達6000t/h。至于新原理和新方式的破碎(如電、熱破碎)尚在研究試驗中,暫時還不能用于生產(chǎn)。對粗碎而言,目前還沒有研制出更新的設(shè)備以取代傳統(tǒng)的顎式破碎機和旋回式破碎機,主要是利用現(xiàn)代技術(shù),予以改進、完善和提高耐磨性,達到節(jié)能、高效、長壽的目的。細碎方面新機型更多些?？偟膩砜?值得提出的有:顎式破碎機、圓錐破碎機、沖擊式破碎機和輥壓機。而應用最廣泛的就是顎式破碎機。 顎式破碎機是由美國人布雷克發(fā)明的。自第一臺顎式破碎機問世以來，至今已有140余年的歷史。在此過程中，其結(jié)構(gòu)得到不斷地完善。由于顎式破碎機結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、使用維修方便等優(yōu)點，所以在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)使用非常廣泛。為了改善顎式破碎機性能和提高工作效率，國內(nèi)外曾研制過各種異型顎式破碎機。早年，德國和前蘇聯(lián)都曾研制過液壓驅(qū)動的顎式破碎機。其特點是提高動顎擺動次數(shù)借以增加產(chǎn)量，同時能實現(xiàn)液壓調(diào)整排料口、液壓過載保護以及能負荷啟動。原西德制造過沖擊式顎式破碎機，而原蘇聯(lián)也制造了振動顎式破碎機（也叫慣性顎式破碎機）。它們都靠動顎振動沖擊破碎物料，借以提高破碎機性能。前者國內(nèi)曾經(jīng)試制過，由于某些原因沒能繼續(xù)研制。原東德曾制造過一種簡擺雙腔顎式破碎機，美國生產(chǎn)過復擺雙腔顎式破碎機。國內(nèi)北京某設(shè)計院以及湖南某大學都曾與工廠合作研制了雙腔顎式破碎機。其特點是使間歇工作變成連續(xù)工作，借以提高破碎機工作效率。 安徽某設(shè)計院曾發(fā)明一種雙腔雙動顎復擺顎式破碎機。它除了提高工作效率，同時又能降低破碎機負荷，使機重減輕很多。 原蘇聯(lián)早年曾制造一種雙動顎顎式破碎機。國內(nèi)遼寧某學院與礦山合作開發(fā)了雙動顎顎式破碎機。這種破碎機就是將原來兩個破碎機去掉前墻對置后而成。為了兩動顎同步運轉(zhuǎn)，在偏心軸一端增設(shè)一對開式齒輪。由于它的結(jié)構(gòu)太復雜，近年又研制一種單軸倒懸掛的雙動顎破碎機。國內(nèi)上海某學院曾研制過此種顎式破碎機。這兩種破碎機的特點，其動顎同步運轉(zhuǎn)，使破碎機強制排料。這樣，靠提高轉(zhuǎn)數(shù)增加破碎機產(chǎn)量同時由于物料與動顎沒有相對運動，減少襯板磨損延長使用壽命。近來又研制了單動顎倒懸掛顎式破碎機。 早年，美國、英國、德國相繼生產(chǎn)了Kun-kan簡擺顎式破碎機。該機特點是，動顎懸掛高度很高并且前傾。連桿下行為工作行程、主軸承為半圓滑動顎軸承。山東招遠黃金機械廠曾引進了這種破碎機，并在此基礎(chǔ)上研制了34顎式破碎機。 國外制造過一種肘板向上放置的顎式破碎機。國內(nèi)有幾家設(shè)計院和制造廠生產(chǎn)了這種破碎機。它的特點是靠增大傳動角改善動顎運動特性，提高破碎機性能。在國內(nèi)該機有叫負支承、上斜式、上推式和上置式破碎機。筆者認為叫大傳動角（包括傾斜式）破碎機更合適。 美國鷹破碎機公司制造一種傾斜式顎式破碎機。其傳動角大約70度以上。它的最大特點是低矮，最適于井下或移動式破碎機上工作。北京礦冶研究總院與某廠合作生產(chǎn)了幾個規(guī)格的這種破碎機，其中最大為9001200 顎式破碎機。 國內(nèi)山西某煤礦引進德國 WB8/26 顎式破碎機。該機置于皮帶機上方，借助曲柄連桿機構(gòu)驅(qū)動動顎壓碎煤塊。實踐證明使用效果較好。 20世紀80年代以來,我國顎式破碎機的研制工作與改進工作取得了一定的成果。北京礦冶研究總院的破碎機專家王宏勛教授和他的學生丁培洪碩士引用了“動態(tài)嚙角”的概念,開發(fā)出GXPE系列深腔顎式破碎機,當時在國內(nèi)引起了一定程度的轟動。該機與同種規(guī)格的破碎機相比,在相同工況條件下,處理能力可提高,齒板壽命可提高1~2倍。該機采用負支撐零懸掛,具有雙曲面腔型。 以上各項異型破碎機的研制都取得了一定的效果并對國內(nèi)破碎機行業(yè)的發(fā)展起到了一定的推動和促進作用。但是，都沒能得到大面積推廣使用。國內(nèi)絕大多數(shù)制造廠生產(chǎn)的和現(xiàn)場使用的都還是傳統(tǒng)復擺顎式破碎機。就近兩年國外機械設(shè)備展覽會上展出的顎式破碎機來看，也都是傳統(tǒng)顎式破碎機，沒有異型顎式破碎機出現(xiàn)。 國內(nèi)各廠家所制造的顎式破碎機技術(shù)水平相差很懸殊，有少數(shù)廠家的產(chǎn)品基本接近世界先進水平，而大多數(shù)廠家的產(chǎn)品與世界先進水平相比差距較大。 綜上所述，改善國內(nèi)顎式破碎機落后的狀況，全面提高顎式破碎機技術(shù)水平，趕上世界先進水平，創(chuàng)造世界品牌的顎式破碎機是當務之急 第2章 總體設(shè)計 2.1 復擺顎式破碎機的基本結(jié)構(gòu) 本次畢業(yè)設(shè)計的復擺顎式破碎機主要由機架、動顎、偏心軸、顎板、襯板等零部件組成。電動機通過三角皮帶傳動偏心軸，使動顎按照已調(diào)整好的軌跡運動，從而將破碎腔內(nèi)的物料予以破碎。 復擺顎式破碎機的結(jié)構(gòu)如圖2-1所示，其主要部件 為： 圖2-1 1-定顎 2-進料口 3-動顎 4-軸板 5-軸板墊 6-調(diào)整座 7-復位彈簧 8-調(diào)整楔塊 9-飛輪 10-偏心軸 11-機架 12-軸承端蓋 13-皮帶輪 （1）機架和支撐裝置 機架由兩個縱向側(cè)壁和兩個橫向側(cè)壁組成的剛性框架，機架在工作中承受很大的沖擊載荷，要求具有足夠的強度和剛度，中小型一般用鑄鐵整體鑄造，大于的顎式破碎機都采用組合型機架形式。隨著焊接工藝的發(fā)展，機架也逐步采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)。 破碎機的支撐裝置主要用于支撐偏心軸和懸掛軸，使他們固定在機架上，支撐裝置采用滾動軸承，這不僅可減小摩擦損失，且維修簡單，具有潤滑條件好和不易漏油等優(yōu)點。 （2）破碎部件 破碎部件是動顎和定顎，兩者有顎床和襯板組成，動顎直接承受物料的破碎力，要有足夠的強度，且要求輕便，以減少往復擺動時所引起的慣性力。因此，動顎應用優(yōu)質(zhì)破碎鋼鑄成，大型的破碎機一般用鑄鐵鑄成空心的箱形體，小型的則做成肋條結(jié)構(gòu)。襯板是用螺栓固定在板床表面上，期間常墊有塑形材料，以保持襯板與顎床緊密結(jié)合。為了有效地破碎物料，襯板的表面常鑄成波浪形和三角形。襯板通常下部磨損較快，為了延長使用壽命，做成上下對稱，下部磨損后可調(diào)換使用。 （3）傳動機構(gòu) 偏心軸是顎式破碎機的主軸，是帶動連桿或動顎做往復運動的主要部件，通常采用合金鋼制造。懸掛軸采用合金鋼或優(yōu)質(zhì)碳素鋼制造。偏心軸的偏心部分懸掛連桿，其兩端分別裝有飛輪和膠帶輪，膠帶輪初起傳動作用外還兼飛輪的作用。主軸的動力通過連桿，推力板傳遞給活動顎板，推力板是連接連桿，動顎，和機架的中間連接機構(gòu)，他起著傳遞連桿作用力的作用，推力板工作時承受壓力作用，通常用鑄鐵鑄成整體的。 （4）拉緊裝置 有拉桿、彈簧及調(diào)節(jié)螺母等零件組成。拉桿的一端鉸接在動顎底部的耳環(huán)上，另一端穿過機架壁，用彈簧及螺母張緊。 （5）調(diào)節(jié)裝置 為了得到所需要的產(chǎn)品粒度，顎式破碎機都有出料口調(diào)整裝置，大、中型破碎機出料口寬度是有使用不同長度的推力板來調(diào)整的；通過在機架后壁與頂座之間墊上不同厚度的墊片來補償顎板的磨損。小型的破碎機通常采用楔鐵調(diào)整法。 （6）保險裝置 為保護活動顎板，機架，偏心軸等大型貴重部件免受損壞，一般設(shè)有安全裝置。當破碎機負荷過大時，推力板或其螺栓斷裂，活動顎板停止擺動。 （7）潤滑裝置 顎式破碎機的偏心軸通常采用潤滑集中循環(huán)潤滑。懸掛軸和推力板的支撐面通常采用潤滑脂用手動潤滑油槍供油。 2.2 復擺顎式破碎機的工作原理 本次的設(shè)計是典型的復擺顎式破碎機。顎式破碎機是典型的曲柄搖桿機構(gòu)，其機構(gòu)簡圖如圖2-2所示： 圖2-2 復擺顎式破碎機的機構(gòu)簡圖 圖2-2四桿機構(gòu)中AB曲柄為破碎機偏心軸，BD 連桿為破碎機動顎，CD搖桿為破碎機肘板，EF為破碎機定顎。 由圖2-2可計算出復擺顎式破碎機的自由度為 該破碎機的工作原理是：用速度波動較小帶傳動把扭矩傳遞到偏心軸AB，偏心軸AB在帶輪的驅(qū)動下周期性的轉(zhuǎn)動，偏心軸AB通過一個大強度的圓柱轉(zhuǎn)子軸承頂著動顎BD相對定顎EF做周期性往復運動。當動顎BD向左擺動時，位于動顎BD和定顎EF之間的物料在超過了其抗壓強度的壓力下被破碎，而破碎機的高速運轉(zhuǎn)為多次破碎提供了條件；當動顎BD擺離定顎EF時，已破碎的物料在重力的作用下經(jīng)顎腔下部的出料口自由卸出，喂入進料口的物料也隨之下落至破碎腔內(nèi)，粉碎和卸料交替進行。 物料在經(jīng)過多次破碎和料層的一系列變化后被極大的細化，為了保證破碎機不會因物料擠壓而被頂死，在偏心軸的兩端各安裝了一個大帶輪，以及一個具有相當大轉(zhuǎn)動慣量的飛輪，它可以隨時儲存能量，在負載較大時會自動釋放，保證了破碎機工作的平穩(wěn)性。此外，可通過調(diào)整動顎后的楔鐵來改變破碎機排料口的尺寸，以及出料口的擺幅，從而得到我們所需要的產(chǎn)品顆粒。通過變頻調(diào)速器我們可以隨意調(diào)節(jié)以至得到我們想要得轉(zhuǎn)速，來達到我們的生產(chǎn)效率。 第3章 主要參數(shù)的確定 3.1.已知參數(shù) （1） 進料口尺寸：250×400mm； （2） 最大進料粒度：210mm； （3） 處理能力：3-13m3/h； （4） 偏心軸轉(zhuǎn)速：300r/min； （5） 排料口調(diào)整范圍：20-60mm； （6） 電動機功率：11-15KW。 3.2.部分結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 此設(shè)計方案的成功與否，其關(guān)鍵在于四連桿機構(gòu)的形式，應對顎式破碎機的四連桿機構(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。 1、排料口最小寬度e 設(shè)計任務書所給參數(shù)為：進料口寬度B=250mm，進料口長度L=400mm。 初選排料口最小尺寸，排料口的最小尺寸決定了破碎機得最大破碎比，可由下式求的： e=(1/7~1/10)B=(1/7~1/10)×250=25~35mm 2、嚙角 破碎機動顎板和固定顎板之間的夾角叫嚙角，嚙角是設(shè)計破碎機的一個主要參數(shù)，嚙角與破碎腔高度、生產(chǎn)率都成反比。從提高生產(chǎn)率觀點，希望有較小的嚙角。從降低破碎腔高度觀點，希望有較大的嚙角。設(shè)計破碎腔力求高度小而生產(chǎn)率高，從而兩者發(fā)生矛盾，這就需要找到一個最佳的設(shè)計方案。 對普通的破碎腔嚙角進行分析，如圖示3-1所示。顎板上的壓碎力p1和p2的作用方向垂直于顎板表面，而摩擦力fp1和fp2則平行于顎板表面，f為顎板與物料間的摩擦系數(shù)，忽略自重，并把它看作為分離體，則物料不上滑的條件為： （1-1） 解式（1-1），并經(jīng)簡化和整理得： （1-2） 將(為摩擦角)代入式（1-2），經(jīng)簡化得： （1-3） 一般的物料與顎板之間的摩擦系數(shù)，此時相對應的摩擦角為，故嚙角為。為了更有效地咬住物料和考慮提高生產(chǎn)率，實際上顎式破碎機嚙角為：。本設(shè)計因采用的是定顎垂直的腔型，由相關(guān)資料的經(jīng)驗初選嚙角。 圖3-1 嚙角示意及物料受力分析 3、破碎腔高度H 破碎腔高度尺寸，破碎腔的高度越高破碎時間就越長，相應的物料的破碎就越徹底；但是，我們設(shè)計破碎腔應盡量的降低破碎腔的高度，使結(jié)構(gòu)更加的緊湊；這和破碎腔要求盡量的提高生產(chǎn)效率是相互矛盾的。經(jīng)過查閱了相關(guān)的資料后，破碎腔的高度可由下式確定： H=(2.25~2.5)B=(2.25~2.5)×250=562~625mm 取H=600mm 4、動鄂的擺動行程s與偏心軸的偏心距r 動顎的水平行程對破碎機生產(chǎn)率和破碎力都有影響。排料口水平行程較小時，會降低生產(chǎn)率，但又不能太大，否則會產(chǎn)生過壓實現(xiàn)象，而使破碎力急劇增大，導致過載而機件損壞。復擺顎式破碎機動腔下端擺動行程不得大于排料口的(0.3～0.4)即，通常，對于大型顎式破碎機，s=25～45mm,中小型顎式破碎機，s=12～15。取s=15mm。通常，對于復擺顎式破碎機，。所以，取r=12mm 5.連桿長度與動鄂長度L 在曲柄搖桿機構(gòu)中，當曲柄做等速回轉(zhuǎn)時，搖桿來回擺動的速度不同，具有急回運動的特征。連桿越短，即/值越大，這種不對稱現(xiàn)象就越顯著。曲柄（偏心軸）的轉(zhuǎn)數(shù)是根據(jù)礦石在破碎腔中自由下落的時間而定，因此連桿的長度不宜過短。通常，對于中小型復擺顎式破碎機， 取l=600mm； ，取L=1800mm 6.動顎軸承中心距給礦口平面的高度h ，取h=180mm 7.推力板長度K 當動顎的擺動行程s和偏心距r確定以后，在選取推力板長度時，復擺顎式破碎機的推力板長度可參考下式： ， ，取 3.3 動顎的擺動次數(shù)（偏心軸的轉(zhuǎn)數(shù)） 顎式破碎機的偏心軸轉(zhuǎn)一圈，動顎往復擺動一次，前半圈為破碎物料，后半圈為卸出物料。當動顎后退時，破碎后物料應在重力作用下全部卸出而后動顎立即返回破碎物料，轉(zhuǎn)速過高或過低都會使生產(chǎn)能力不能達到最大值。所以，使破碎機獲得最高生產(chǎn)率的偏心軸轉(zhuǎn)速n為： 式中 ——轉(zhuǎn)速（） ——嚙角（） ——動顎擺動行程（cm） 實際上，動顎在空轉(zhuǎn)行程的初期，物料因彈性形變?nèi)蕴幱趬壕o狀態(tài)，不能立即下落，故偏心軸的轉(zhuǎn)速應比上式的值低，設(shè)計要求參數(shù)為n=250，在此范圍內(nèi)。 3.4 電動機的選擇 電機的選擇一般是由用途、主要性能以及結(jié)構(gòu)特點來決定的。因選用的是破碎機的電機，該電機應適用于灰塵多、土揚水濺的場合。查閱了《機械手冊》后選用了Y系列（IP44）封閉式三相異步電動機。 Y系列（IP44）封閉式三相異步電動機效率高，耗電少，性能好，噪音低，振動小，體積小，重量輕，運行可靠，維修方便，為B級絕緣。結(jié)構(gòu)為全封閉、自扇冷式，能防止灰塵、鐵屑、雜物侵入電動機內(nèi)部。 顎式破碎機需要的功率，可按體積假說或破碎物料時所需要的破碎力來推算。設(shè)破碎機工作時整個顎腔內(nèi)充滿物料，且沿顎腔長度L方向成平行圓柱排列。 所以實際配用電機功率選。查找手冊選用了型號為Y315L1-8的三相異步電動機,各項技術(shù)數(shù)據(jù)如表1所示： 電動機 型號 額定功率KW 滿載轉(zhuǎn)數(shù) r/min 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 Y180L-6 15 970 1.8 2.0 3.5四連桿機構(gòu)各桿長度的確定 已知偏心距即，連桿長度即，推力板長度即搖桿行程，由此可得出： 圖3-2 四連桿機構(gòu)圖 以上所求結(jié)果均符合要求，因此可以選取作為復擺顎式破碎機的四連桿機構(gòu)標準。 3.6 最大破碎力 破碎力在腔內(nèi)的分布情況及其合力作用點位置、大小，是機構(gòu)設(shè)計和零部件強度設(shè)計的重要依據(jù)。由于破碎力分布以及其合力大小，作用點位置具有隨機性，用理論分析的方法將會產(chǎn)生較大的誤差。通過大量實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，再通過理論推導，建立實驗分析計算式是一種較好的方法，能夠近似反映出破碎力的變化規(guī)律并有較大的計算準確度，因而具有較大的應用價值。因此，作用在動鄂上的最大破碎力可按下式計算： 式中： ——襯板單位面積上的平均壓力，一般取 ——破碎腔的長度和高度（單位：cm） 最大破碎力都是垂直作用于固定顎和動顎上，其作用點的位置根據(jù)試驗測定，復擺顎式破碎機的最大破碎力多發(fā)生在破碎腔高度的0.35～0.65處。 當計算破碎機零件強度時，考慮沖擊載荷的影響，應將增大50%。故破碎機的計算破碎力為： 3.7 各部件的受力分析 復擺顎式破碎機的受力示意圖3-3所示： 由圖可以得出下列關(guān)系式： 式中 。 圖3-3復擺顎式破碎機各部件受力的圖解法 鄂式破碎機在工作過程中，破碎機的工作過程是比較復雜的。但一般是動鄂零件開始向下逐漸增大，到動鄂懸掛中心以下占動鄂長的2/3處（復擺），為最大，再像下逐漸減到末端為零。所以 取 可得： 第4章 傳動裝置的設(shè)計 4.1 帶輪的設(shè)計 顎式破碎機在工作時，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?？稍煊谥行木噍^大的傳動。帶傳動的結(jié)構(gòu)簡單、制造、安裝精度要求不高，使用維護方便，因此在本次設(shè)計中我依然采用的是帶傳動。 已知電動機為Y180L-6，額定功率P=15Kw，轉(zhuǎn)速=970r/min，破碎機的轉(zhuǎn)速為=300r/min。 1、確定計算功率 計算功率是根據(jù)傳遞功率P和帶的工作條件而確定的， 式中： ——計算功率，kw； ——工作情況系數(shù)，見表8-7《機械設(shè)計》； ——所傳遞的額定功率，如電動機的額定功率或名義的負載功率，KW。 查表得工礦系數(shù) 2、選定普通V帶帶型 根據(jù)和， 確定帶型為：D型。 3、計算傳動比 式中： n1——小帶輪轉(zhuǎn)速； n2——大帶輪轉(zhuǎn)速。 4、確定帶輪的基準直徑并有驗算帶速v 1）初選小帶輪基準直徑 在帶傳動需要傳遞的功率給定的條件下，減小帶輪直徑，會增大帶傳動的有效拉力，從而導致V帶根數(shù)的增加。這樣不僅增大了帶輪的寬度，而且也增大了載荷在V帶之間分配的不均勻性。另外，帶輪直徑的減小，增加了帶的彎曲應力。為了避免彎曲應力過大，小帶輪的基準直徑就不能過小。一般情況下，應保證。 根據(jù)V帶的帶型，參考《機械設(shè)計》表8-6和表8-8確定小帶輪的基準直徑。 初選小帶輪基準直徑 2）驗算帶速v 在范圍內(nèi) 故帶速合適。 3）計算大帶輪基準直徑 5、確定V帶的中心距和基準長度 1）初定中心距 若要傳動的速度較平穩(wěn)，軸間距應選一個大小適中的值，根據(jù)： 初步確定中心距為。 2）計算帶所需的基準長度 查表選取基準長度： 3）計算實際中心距 中心距的變化范圍為 6.小帶輪包角 小帶輪上的包角小于大帶輪上的包角，小帶輪上的總摩擦力相應地小于大帶輪上的總摩擦力。因此，打滑只可能在小帶輪上發(fā)生。為了提高帶傳動的工作能力，應使 因此，主動輪上的包角合適 7.計算帶的根數(shù)z 1)單根帶的額定功率 根據(jù)和，查表通過差值法得：D型帶 。 考慮傳動比的影響，額定功率的增量，查表并通過插值法計算得： 2）確定V帶的根數(shù) 查表8—5得： 查《機械設(shè)計手冊》表8—10得： 取。 8.單根V帶的預緊力 由表查得 9. 計算壓軸力 10. 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 帶輪寬 大帶輪和小帶輪直徑分別為1500mm和500mm，大帶輪厚度為246mm，大小帶輪直徑均大于300mm，因此均采用輪輻式結(jié)構(gòu)。小帶輪孔徑為電動機軸直徑80mm，大帶輪孔徑取140mm。大帶輪示意圖如下。 e=30mm H=600mm s=15mm r=12mm l=600mm L=1800mm h=180mm Y180L-6三相異步電動機