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河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)報(bào)告
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畢
業(yè)
設(shè)
計(jì)
實(shí)
習(xí)
報(bào)
告
學(xué) 校：河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院
院 系：機(jī)械與動(dòng)力工程系
姓 名：周玉強(qiáng)
班 級(jí)：08機(jī)設(shè)二班
學(xué) 號(hào)：0828070105
指導(dǎo)老師: 王得勝
目 錄
l 1. 顎式破碎機(jī)發(fā)展 2
l 2. 顎式破碎機(jī)性能特點(diǎn) 3
l 3. 復(fù)擺顎式破碎機(jī)的特點(diǎn) 3
l 4. 復(fù)擺顎式破碎機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展 5
l 5. 基本結(jié)構(gòu)： 7
l 6. 工作原理 8
l 7.實(shí)習(xí)心得 12
l 8. 參考文獻(xiàn) 12
畢業(yè)實(shí)習(xí)目的
1、鞏固、聯(lián)系、充實(shí)、加深、擴(kuò)大所學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)。
2、提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決實(shí)際問題的能力。
3、敢于創(chuàng)新，并能正確地將獨(dú)創(chuàng)精神與科學(xué)態(tài)度相結(jié)合。
4、初步掌握專業(yè)設(shè)計(jì)工作的流程和方法。
5、熟練運(yùn)用計(jì)算機(jī)等工具提高工作效率。
6、養(yǎng)成嚴(yán)肅認(rèn)真、刻苦鉆研、實(shí)事求是的工作作風(fēng)。
1.鄂式破碎機(jī)發(fā)展
從第一臺(tái)鄂式破碎機(jī)問世以來，至今已有140余年的歷史。在此過程中，其結(jié)構(gòu)得到不斷的完善，而鄂式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，石料可供破碎機(jī)械來進(jìn)在基本建設(shè)工程中，需要大量的，各種不同粒徑的砂、石作為生產(chǎn)之用。在沒行加工，來滿足工程的需要。所以在生產(chǎn)中廣泛的應(yīng)用。而工程上應(yīng)用最廣泛的是復(fù)擺鄂式破碎機(jī)，國產(chǎn)的鄂式破碎機(jī)數(shù)量最多的也是復(fù)擺鄂式破碎機(jī)。
破碎機(jī)是將開采所得的天然的石料按一定尺寸進(jìn)行破碎加工的機(jī)械。鄂式破碎機(jī)是有美國人E. W. Blake發(fā)明的。自第一臺(tái)破碎機(jī)的出現(xiàn)，生產(chǎn)效率快，又滿足安全條件，又能適應(yīng)生產(chǎn)，大大加快了生產(chǎn)。
復(fù)擺鄂式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、使用維修方便等優(yōu)點(diǎn)，所有在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)使用非常廣泛。80年代以來，我國對(duì)復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的研究和產(chǎn)品開發(fā)取得了較大的發(fā)展。在充分吸收國外產(chǎn)品特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合國情研制開發(fā)了許多新型、高效的設(shè)備。上海建設(shè)路橋機(jī)械設(shè)備有限公司率先對(duì)復(fù)擺鄂式破碎機(jī)進(jìn)行了重大的改進(jìn)，即通過降低動(dòng)鄂的懸掛高度，改善動(dòng)鄂的運(yùn)動(dòng)軌跡，減小破碎腔的嚙角，增大破碎比，增大了動(dòng)鄂的水平行程，提高生產(chǎn)能力等，大大改善了機(jī)器性能，完成了產(chǎn)品的更新?lián)Q代。
復(fù)擺鄂式破碎機(jī)主要是由兩塊鄂板（活動(dòng)鄂板和固定鄂板）組成。活動(dòng)鄂板對(duì)固定鄂板周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，時(shí)而靠近，時(shí)而分開，由此使裝在二鄂板間的石塊受到擠壓、劈裂和彎曲作用而破碎。復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的機(jī)器重量較輕，結(jié)構(gòu)簡單（一件連桿、一塊肘板、一根心軸和一對(duì)軸承），生產(chǎn)效率較高（比同規(guī)格的簡擺鄂式破碎機(jī)生產(chǎn)效率高20%—30%）。復(fù)擺鄂式破碎機(jī)適合破碎中硬度石料。在工程中，多用他做中、細(xì)碎設(shè)備，破碎比比較大，其比值可達(dá)。隨著機(jī)械工業(yè)的進(jìn)步，近年來，復(fù)擺鄂式破碎機(jī)正朝著大型化發(fā)展。所以，一個(gè)合理的傳動(dòng)裝置可以使復(fù)擺鄂式破碎機(jī)運(yùn)行的更加順利，合理有效。動(dòng)鄂的優(yōu)化可使磨損大大的降低，沖擊、噪聲、振動(dòng)都相應(yīng)的減少，也減少工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)的質(zhì)量，降低制造成本和縮短生產(chǎn)周期。
不過，復(fù)擺鄂式破碎機(jī)也有它的缺點(diǎn),具體如下：
JB / ZQ 1032一87《顆板鑄造技術(shù)條件》規(guī)定齒板壽命只有60小時(shí)，按10小時(shí)工作制，每副齒板只能用6天，不到一星期就需更換一次齒板。不僅給維修帶來很大的不便，而且增加了破碎物料的成本。
破碎機(jī)出口揚(yáng)塵非常嚴(yán)重，從破碎機(jī)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(yáng)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(yīng)的防塵設(shè)施是破碎機(jī)一個(gè)重大而不可忽略的問題。
現(xiàn)代的設(shè)計(jì)應(yīng)以人為本，面對(duì)服務(wù)對(duì)象，面向市場、面對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、面對(duì)礦產(chǎn)資源利用的大趨勢，面對(duì)環(huán)保、搞全性能、全生命的設(shè)計(jì)。所以做好復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的設(shè)計(jì),讓它更好的為生產(chǎn)服務(wù),提高生產(chǎn)效率。
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，礦產(chǎn)資源的綜合利用技術(shù)與其產(chǎn)業(yè)迅猛前進(jìn)，到1999年我國已建成10 879座國有大中型礦山和22 7854個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)集體企業(yè)，全國礦石采掘總量超過50億噸，礦業(yè)總產(chǎn)值為4000億元。
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(yīng)各種物料的要求,破碎機(jī)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(xì)碎,而且還要磨礦。因?yàn)槠扑槭沁x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(jī)向細(xì)碎、粉碎和高效節(jié)能方向發(fā)展。
另外隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展,破碎機(jī)也向自動(dòng)化方向邁進(jìn)(如國外產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)機(jī)電液一體化、連續(xù)檢測,并自動(dòng)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(kuò)大,破碎機(jī)也在向大型化發(fā)展,如粗碎旋回破碎機(jī)的處理能力已達(dá)6000噸/時(shí)。至于新原理和新方式的破碎(如電、熱破碎)尚在研究試驗(yàn)中,暫時(shí)還不能用于生產(chǎn)。對(duì)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(jī)和旋回式破碎機(jī),主要是利用現(xiàn)代技術(shù),予以改進(jìn)、完善和提高耐磨性,達(dá)到節(jié)能、高效、長壽的目的。細(xì)碎方面新機(jī)型更多些。總的來看,值得提出的有:顎式破碎機(jī)、圓錐破碎機(jī)、沖擊式破碎機(jī)和輥壓機(jī)。而應(yīng)用最廣泛的就是鄂式破碎機(jī)。
傳統(tǒng)的顎式破碎機(jī)由于具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、制造容易、維修方便、價(jià)格低廉、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),所以在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。其缺點(diǎn)是非連續(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(duì)其缺點(diǎn),各國都在以下幾方面加以改進(jìn):優(yōu)化結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)軌跡改進(jìn)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(yīng)用高深破碎腔和較小嚙角;改進(jìn)了動(dòng)顎懸掛方式和襯板的支承方式,改善了破碎機(jī)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(dòng)化水平(可自動(dòng)調(diào)節(jié)、過載保護(hù)、自動(dòng)潤滑等)。同時(shí)也出現(xiàn)了一些新的機(jī)型,如雙腔雙動(dòng)顎式破碎機(jī),其破碎比可達(dá)20—50,排料口調(diào)節(jié)方便,產(chǎn)量大;復(fù)擺鄂式破碎機(jī),兼有顎式破碎機(jī)與圓錐破碎機(jī)的性能其產(chǎn)量較同規(guī)格的破碎機(jī)高50%。還有篩分顎式破碎機(jī),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(shí)將已達(dá)粒度要求的物料從破碎腔中排出,減輕了破碎機(jī)的堵塞和過粉碎,提高了生產(chǎn)能力,降低了能耗。在大型化方面國內(nèi)外都已生產(chǎn)1500mm×2100mm規(guī)格的顎式破碎機(jī)。
2. 顎式破碎機(jī)性能特點(diǎn)
1.破碎腔深而且無死區(qū)，提高了進(jìn)料能力與產(chǎn)量；
2.其破碎比大，產(chǎn)品粒度均勻；
3.墊片式排料口調(diào)整裝置，可靠方便，調(diào)節(jié)范圍大，增加了設(shè)備的靈活性；
4.潤滑系統(tǒng)安全可靠，部件更換方便，保養(yǎng)工作量??；
5.結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，運(yùn)營費(fèi)用低。
6.設(shè)備節(jié)能：單機(jī)節(jié)能15%～30%，系統(tǒng)節(jié)能一倍以上；
7.排料口調(diào)整范圍大，可滿足不同用戶的要求；
8.噪音低，粉塵少；
3. 復(fù)擺顎式破碎機(jī)的特點(diǎn)
復(fù)擺顎式破碎機(jī)的機(jī)構(gòu)屬于四桿機(jī)構(gòu)中曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的應(yīng)用,曲柄為主動(dòng)件。顎式破碎機(jī)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(yīng)用。
復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的動(dòng)鄂，是直接懸掛在偏心軸上的，是曲柄連桿機(jī)構(gòu)，沒有單獨(dú)的連桿。由于動(dòng)鄂是由偏心軸的偏心直接帶動(dòng)，所以活動(dòng)鄂板可同時(shí)做垂直和水平的復(fù)雜擺動(dòng)，鄂板上各點(diǎn)的擺動(dòng)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(dòng)鄂的水平行程則由下往上越來越大的變化著，因此對(duì)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(shí)針方向，動(dòng)鄂上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向都有利于促進(jìn)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(fù)擺鄂式破碎機(jī)和簡擺鄂式破碎機(jī)相比較，復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的機(jī)器重量較輕，結(jié)構(gòu)簡單（少了一件連桿、一塊肘板、一根心軸和一對(duì)軸承），生產(chǎn)效率較高（比同規(guī)格的簡擺鄂式破碎機(jī)生產(chǎn)效率高20%—30%）等優(yōu)點(diǎn)。但復(fù)擺鄂式破碎機(jī)的鄂板垂直行程大，石料對(duì)鄂板的磨削作用嚴(yán)重，磨削較快，且能量消耗也大，工作時(shí)易產(chǎn)生較多的粉塵。
在工程上應(yīng)用較為廣泛的是復(fù)擺鄂式破碎機(jī)。國產(chǎn)的鄂式破碎機(jī)數(shù)量最多的也是復(fù)擺鄂式破碎機(jī)。復(fù)擺鄂式破碎機(jī)主要由機(jī)架、鄂板、側(cè)護(hù)板、主軸、飛輪、肘板和調(diào)整機(jī)構(gòu)等組成。
機(jī)架即機(jī)座，實(shí)際上是個(gè)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(qiáng)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(jī)的機(jī)架由分段鑄成后再用螺栓裝配在一起，鑄造工藝較為復(fù)雜。自制的小型鄂式破碎機(jī)可用40～50毫米厚的鋼板焊成，但其鋼度不如鑄鋼好。
鄂板包括活動(dòng)鄂板和固定鄂板，各與鄂床組成活動(dòng)鄂和固定鄂。鄂板用楔形鐵塊和螺栓固定在鄂床表面，保護(hù)鄂床不受磨損。固定鄂的鄂床就是機(jī)架，活動(dòng)鄂的鄂床懸掛在偏心軸上，由于它直接承受對(duì)石料的擠壓作用力，所以必需有足夠的強(qiáng)度和剛度活動(dòng)鄂床一般用鑄鐵或鑄鋼制造。鄂板直接和石塊接觸，除承受擠壓和沖擊力外，尚與石塊強(qiáng)烈摩擦，因此要求用高強(qiáng)度且耐磨的材料制造。常用的是鑄錳鋼鄂板，其鑄鋼含錳量為12～14%左右。若條件受限制時(shí)，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，鄂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(dòng)力消耗大。一般齒高和齒距之比為1/2～1/3之間。由于復(fù)擺式的特點(diǎn)造成鄂板底部比上部磨損快，所以鄂板往往做成上下對(duì)稱形狀，以便磨損后能倒置安裝，延長使用壽命。
鄂式破碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高，結(jié)構(gòu)簡單可靠，破碎比較大（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(hù)簡便，不用較高技術(shù)水平的工人就可嫩能夠操作，應(yīng)用范圍廣，與其他類型破碎機(jī)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(qiáng)度不才超過2000公斤/厘米的石料時(shí)效果較好。其缺點(diǎn)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(dòng)體，增加非生產(chǎn)能量的消耗，破碎可塑性和潮濕的物料時(shí)，容易堵塞出料口。由于工作時(shí)產(chǎn)生很大的慣性力，機(jī)體擺動(dòng)大，工作不平穩(wěn)，沖擊，振動(dòng)及噪音較大。因此須安裝在比機(jī)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(jī)還應(yīng)安裝在埋設(shè)于基礎(chǔ)上的剛梁上。
鄂式破碎機(jī)的最大裝料塊度應(yīng)比裝料口寬度小15～20%，即給料的最大石塊不應(yīng)超過裝料口的0.85倍。當(dāng)用鄂式破碎機(jī)破碎堅(jiān)硬而光滑的大礫石時(shí)，礫石容易從裝料口反跳出來，故破碎天然礫石的生產(chǎn)率不及破碎來才塊石的生產(chǎn)率高。
使用鄂式破碎機(jī)時(shí)，必須注意由于機(jī)器是在工作條件惡劣情況下運(yùn)轉(zhuǎn)的，除了必須嚴(yán)守操作規(guī)程和維修保養(yǎng)制度外，還必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)被磨損的零部件，這是提高機(jī)器作業(yè)的重要措施。
4. 復(fù)擺顎式破碎機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展
顎式破碎機(jī)是由美國人布雷克發(fā)明的。自第一臺(tái)顎式破碎機(jī)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(jī)結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、使用維修方便等優(yōu)點(diǎn)，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(jī)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(jī)。早年，德國和前蘇聯(lián)都曾研制過液壓驅(qū)動(dòng)的顎式破碎機(jī)。其特點(diǎn)是提高動(dòng)顎擺動(dòng)次數(shù)借以增加產(chǎn)量，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)液壓調(diào)整排料口、液壓過載保護(hù)以及能負(fù)荷啟動(dòng)。原西德制造過沖擊式顎式破碎機(jī)，而原蘇聯(lián)也制造了振動(dòng)顎式破碎機(jī)（也叫慣性顎式破碎機(jī)）。它們都靠動(dòng)顎振動(dòng)沖擊破碎物料，借以提高破碎機(jī)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(jī)，美國生產(chǎn)過復(fù)擺雙腔顎式破碎機(jī)。國內(nèi)北京某設(shè)計(jì)院以及湖南某大學(xué)都曾與工廠合作研制了雙腔顎式破碎機(jī)。其特點(diǎn)是使間歇工作變成連續(xù)工作，借以提高破碎機(jī)工作效率。
安徽某設(shè)計(jì)院曾發(fā)明一種雙腔雙動(dòng)顎復(fù)擺顎式破碎機(jī)。它除了提高工作效率，同時(shí)又能降低破碎機(jī)負(fù)荷，使機(jī)重減輕很多。原蘇聯(lián)早年曾制造一種雙動(dòng)顎顎式破碎機(jī)。國內(nèi)遼寧某學(xué)院與礦山合作開發(fā)了雙動(dòng)顎顎式破碎機(jī)。這種破碎機(jī)就是將原來兩個(gè)破碎機(jī)去掉前墻對(duì)置后而成。為了兩動(dòng)顎同步運(yùn)轉(zhuǎn)，在偏心軸一端增設(shè)一對(duì)開式齒輪。由于它的結(jié)構(gòu)太復(fù)雜，近年又研制一種單軸倒懸掛的雙動(dòng)顎破碎機(jī)。國內(nèi)上海某學(xué)院曾研制過此種顎式破碎機(jī)。這兩種破碎機(jī)的特點(diǎn)，其動(dòng)顎同步運(yùn)轉(zhuǎn)，使破碎機(jī)強(qiáng)制排料。這樣，靠提高轉(zhuǎn)數(shù)增加破碎機(jī)產(chǎn)量同時(shí)由于物料與動(dòng)顎沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，減少襯板磨損延長使用壽命。近來又研制了單動(dòng)顎倒懸掛顎式破碎機(jī)。
早年，美國、英國、德國相繼生產(chǎn)了 Kun-kan 簡擺顎式破碎機(jī)。該機(jī)特點(diǎn)是，動(dòng)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(dòng)顎軸承。山東招遠(yuǎn)黃金機(jī)械廠曾引進(jìn)了這種破碎機(jī)，并在此基礎(chǔ)上研制了 34 顎式破碎機(jī)。
國外制造過一種肘板向上放置的顎式破碎機(jī)。國內(nèi)有幾家設(shè)計(jì)院和制造廠生產(chǎn)了這種破碎機(jī)。它的特點(diǎn)是靠增大傳動(dòng)角改善動(dòng)顎運(yùn)動(dòng)特性，提高破碎機(jī)性能。在國內(nèi)該機(jī)有叫負(fù)支承、上斜式、上推式和上置式破碎機(jī)。筆者認(rèn)為叫大傳動(dòng)角（包括傾斜式）破碎機(jī)更合適。
以上各項(xiàng)異型破碎機(jī)的研制都取得了一定的效果并對(duì)國內(nèi)破碎機(jī)行業(yè)的發(fā)展起到了一定的推動(dòng)和促進(jìn)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(fù)擺顎式破碎機(jī)。就近兩年國外機(jī)械設(shè)備展覽會(huì)上展出的顎式破碎機(jī)來看，也都是傳統(tǒng)顎式破碎機(jī)，沒有異型顎式破碎機(jī)出現(xiàn)。
國內(nèi)各廠家所制造的顎式破碎機(jī)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(jìn)水平，而大多數(shù)廠家的產(chǎn)品與世界先進(jìn)水平相比差距較大。
綜上所述，改善國內(nèi)顎式破碎機(jī)落后的狀況，全面提高顎式破碎機(jī)技術(shù)水平，趕上世界先進(jìn)水平，創(chuàng)造世界品牌的顎式破碎機(jī)是當(dāng)務(wù)之急。
保證顎式破碎機(jī)最佳性能的根本因素是動(dòng)顎有最佳的運(yùn)動(dòng)特性。這個(gè)特性又是借助機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)所得到的。因此，顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是保證破碎機(jī)有最佳性能的根本方法。
上海建設(shè)路橋機(jī)械設(shè)備有限公司（簡稱上建）開發(fā)了顎式破碎機(jī) 軟件，借助其中機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊對(duì)各種規(guī)格的破碎機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到了最佳的動(dòng)顎運(yùn)動(dòng)特性。實(shí)踐結(jié)果表明，破碎機(jī)性能有顯著提高。該廠山寶牌顎式破碎機(jī)銷往歐美各大洲以及東南亞各國，產(chǎn)品基本上達(dá)到世界先進(jìn)水平。目前，計(jì)算機(jī)在國內(nèi)各廠家已基本普及，但顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)尚未得到廣泛應(yīng)用。我相信，在上建實(shí)踐結(jié)果的拉動(dòng)下，各廠家會(huì)積極采用破碎機(jī)機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的好辦法。
國內(nèi)顎式破碎機(jī)的機(jī)重普遍高于國外同規(guī)格的破碎機(jī)。減輕機(jī)重也是一個(gè)重要課題。顎式破碎機(jī)機(jī)架占整機(jī)重量很大比例（鑄造機(jī)架占 50%、焊接機(jī)架占 30%）。國外顎式破碎機(jī)都是焊接機(jī)架，甚至動(dòng)顎也采用焊接結(jié)構(gòu)。國內(nèi)前幾年掀起一股用鑄造機(jī)架代替焊接機(jī)架的勢頭，這無疑是一種倒退行為。此外，鑄鋼是一種高能耗的工藝過程，從節(jié)約能源的角度也應(yīng)大力發(fā)展焊接機(jī)架。顎式破碎機(jī)采用焊接機(jī)架才是長遠(yuǎn)發(fā)展的正確方向。另外，機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理也是使機(jī)重增加的重要原因。機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先應(yīng)以受力為依據(jù)，在滿足強(qiáng)度、剛度的條件下，力求減輕重量。機(jī)架前壁載荷主要是由橫向筋板所承受。一般情況下，破碎機(jī)都不需要加縱向筋板 1、2，如圖 1所示。該機(jī)側(cè)壁加強(qiáng)筋布置不合理，數(shù)量又太多，致使它的機(jī)重達(dá))7.5t（同規(guī)格破碎機(jī)機(jī)重為5.5t）。當(dāng)然，該機(jī)過重不完全是由這兩個(gè)因素所造成。側(cè)壁筋板位置和方向也應(yīng)根據(jù)受力情況而定。圖 2所示為英國某公司生產(chǎn)的大傳動(dòng)角（負(fù)支承）顎式破碎機(jī)機(jī)架簡圖。該機(jī)架側(cè)壁布置有 1、2、 3三根筋板，筋板 1設(shè)置在主軸承側(cè)面，筋板 3設(shè)置在主軸承后下方，這兩塊筋之間用筋板2連接起來構(gòu)成一個(gè)“A”形框架。圖中軸承所受最大力: 作用方向?yàn)?HA，正是圖2側(cè)壁加強(qiáng)筋1的方向。從而說明圖2中側(cè)壁筋板布置完全符合受力的要求。
動(dòng)顎也是破碎機(jī)重量較大的零件，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜顎結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也應(yīng)以動(dòng)顎受力為依據(jù)，在滿足強(qiáng)度、剛要求的條件下，盡量減輕重量。根據(jù)動(dòng)顎受力分析可，最大破碎力作用在動(dòng)顎軸承偏上處，由此往上（頭部）受力越來越小。原 250400,400600顎式破碎機(jī)是目前尚有多家生產(chǎn)動(dòng)顎結(jié)構(gòu)剛好與其受力要求相反，即軸承附近處截面小，越向頭部截面越大，而且相差太懸殊。結(jié)果導(dǎo)致動(dòng)顎強(qiáng)度低而重量又很大。這兩種破碎機(jī)都是在軸承偏上處被折斷而損壞。
動(dòng)顎的加強(qiáng)筋布置方式，也應(yīng)按上述受力要求設(shè)計(jì)。已有的顎式破碎機(jī)加強(qiáng)筋橫向厚度從上到下厚度一樣。為符合受力條件，又滿足重量輕的要求，可采用變厚度加強(qiáng)筋。即靠上部（頭部）的加強(qiáng)筋厚度應(yīng)小，越往下厚度越大。就是說，改原來矩形加強(qiáng)筋為梯形加強(qiáng)筋，這樣會(huì)減輕動(dòng)顎重量又保證有足夠的強(qiáng)度。動(dòng)顎兩軸承之間部位的壁厚可適度減薄，借以減輕重量。
此外，應(yīng)加強(qiáng)機(jī)架、動(dòng)顎有限元的研究，進(jìn)行機(jī)架、動(dòng)顎有限元優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到機(jī)架、動(dòng)顎重量輕又有高度的可靠性。其它，還有破碎腔、破碎機(jī)動(dòng)力平衡等等都可以借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)?？傊?，應(yīng)采用現(xiàn)代的設(shè)計(jì)方法代替原有的常規(guī)設(shè)計(jì)方法。
再者，由于焊接、鑄造、熱處理工藝等因素也都會(huì)對(duì)破碎機(jī)產(chǎn)生影響。所以，我們應(yīng)提高設(shè)計(jì)制造工藝等綜合水平以及采用液壓調(diào)整排料口和液壓保險(xiǎn)，逐步使國產(chǎn)顎式破碎機(jī)達(dá)到世界一流水平。
圖1 某破碎機(jī)焊接機(jī)架 圖2 大傳動(dòng)破碎機(jī)機(jī)架
圖3 大傳動(dòng)破碎機(jī)示力圖
5.基本結(jié)構(gòu)：
鄂式破碎機(jī)的主體機(jī)構(gòu)由機(jī)架、偏心軸、動(dòng)鄂板、定鄂板、肘板共五個(gè)機(jī)構(gòu)組成。另有其他輔助零件，如固定齒板、襯板、擋罩、墊片、滑塊、推力板、止動(dòng)螺釘、鎖緊裝置。
圖4 復(fù)擺顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖
6.工作原理
帶輪與偏心軸固聯(lián)成一整體，他是運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力輸入構(gòu)件，即原動(dòng)件，其余構(gòu)件都是從動(dòng)件。當(dāng)帶輪和偏心軸2繞軸線A轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)使輸出構(gòu)件動(dòng)鄂3做平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，從而將礦石壓碎。
顎式破碎機(jī)的工作原理如圖7所示，其由動(dòng)顎板、定顎板、偏心軸及推力板組成。動(dòng)顎板上部與偏心軸相連，下部由推力板支撐。偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)顎板不僅對(duì)定顎板作往復(fù)擺動(dòng)，同時(shí)還沿定顎板有很大幅度的上下運(yùn)動(dòng)。動(dòng)顎板上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)
軌跡如圖所示。動(dòng)顎板上部的運(yùn)動(dòng)軌跡接近圓形，越向下水平運(yùn)動(dòng)幅度越小，運(yùn)動(dòng)軌跡也越呈橢圓形。
圖5 復(fù)擺鄂式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)圖
圖6 復(fù)擺顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖
圖7 復(fù)擺鄂式破碎機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖
7.實(shí)習(xí)體會(huì)
通過兩周的設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)，我對(duì)鄂式破碎機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)有了更深的了解。懂得了運(yùn)用圖解法對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行力分析和加速度分析，并熟練的掌握了CAD技術(shù)，在整體上對(duì)設(shè)計(jì)也有了初步的認(rèn)識(shí)。更重要的是通過這次的設(shè)計(jì)使我對(duì)團(tuán)體合作有了深刻的體會(huì)，增強(qiáng)了我的團(tuán)體意識(shí)。在設(shè)計(jì)過程中我們互相幫助，取長補(bǔ)短，使我們有了更大的進(jìn)步。
8.參考文獻(xiàn)
1. 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編，孫恒，陳作摸主編。機(jī)械原理。第六版。北京高等教育出版社，2000
2. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室編，王譯，程勒主編。理論力學(xué)，第六版，北京高等教育出版社，2002
3. 劉鴻文主編。材料力學(xué)。第四版。北京高等教育出版社2003
4. 李建新，徐眉舉，李東升主編。計(jì)算機(jī)繪圖基礎(chǔ)教程。哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2004
5. 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐（修訂版），王世剛編；哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003
13
河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表
指導(dǎo)教師： 王得勝 職稱： 教授
所在院（系）： 機(jī)械與動(dòng)力工程系 教研室（研究室）： 機(jī)械設(shè)計(jì)教研室
題 目
顎式破碎機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
周玉強(qiáng)
專業(yè)班級(jí)
08機(jī)設(shè)2班
學(xué)號(hào)
0828070105
一、選題質(zhì)量：（主要從以下四個(gè)方面填寫：1、選題是否符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，能否體現(xiàn)綜合訓(xùn)練要求；2、題目難易程度；3、題目工作量；4、題目與生產(chǎn)、科研、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等實(shí)際的結(jié)合程度）
選題符合機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，能夠體現(xiàn)綜合訓(xùn)練的要求。設(shè)計(jì)任務(wù)難易程度中等，工作量適中。所選題目顎式破碎機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)際貼合比較緊密，在實(shí)際的應(yīng)用中比較廣泛。在設(shè)計(jì)過程中，對(duì)機(jī)器的零件的設(shè)計(jì)和計(jì)算對(duì)我來說是對(duì)以往所學(xué)知識(shí)的總結(jié)和應(yīng)用，所以能夠滿足綜合訓(xùn)練的要求。在設(shè)計(jì)過程中，我還是遇到很大的困難，由于對(duì)于這方面缺乏更深刻的了解，并且相關(guān)的資料也比較少，所以對(duì)我來說是一個(gè)挑戰(zhàn)。
二、開題報(bào)告完成情況：
順利完成了開題報(bào)告。
三、階段性成果：
1．初步完成了復(fù)擺顎式破碎機(jī)的傳動(dòng)部分主要參數(shù)的確定，
并完成了一些零件的選型和設(shè)計(jì)計(jì)算。
2．到目前為止，已完成開題報(bào)告、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書草稿和部分零件圖的繪制。
3．進(jìn)一步對(duì)整體說明書和完整的圖紙繪制做準(zhǔn)備工作。
四、存在主要問題：
1．對(duì)顎式破碎機(jī)了解的不夠，技術(shù)方面上不是太成熟。
2．獲得的資料有限。
3．局部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路不是很清晰，缺乏經(jīng)驗(yàn)。
五、指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生在畢業(yè)實(shí)習(xí)中，勞動(dòng)、學(xué)習(xí)紀(jì)律及畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)展等方面的評(píng)語
指導(dǎo)教師： （簽名）
年 月 日
河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
題目名稱
顎式破碎機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
周玉強(qiáng)
專業(yè)班級(jí)
08機(jī)設(shè)2班
學(xué)號(hào)
0828070105
一、 選題的目的和意義：
復(fù)擺顎式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、使用維修方便等優(yōu)點(diǎn)，所以在冶金、礦山、建材、化工、煤炭等行業(yè)使用非常廣泛。經(jīng)過人們長期的實(shí)踐和不斷完善與改進(jìn),其結(jié)構(gòu)形式和機(jī)構(gòu)參數(shù)日臻合理。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，各工業(yè)部門對(duì)破碎石的需求進(jìn)一步增長。礦石的破碎應(yīng)該采用科學(xué)合理的方法，這樣不僅可以降低投資的成本，提高安全度，而且也能夠推動(dòng)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。
顎式破碎機(jī)作為一般破碎流程的基本要求設(shè)備，且通常作為第一道破碎工序設(shè)備。因此顎式破碎機(jī)的出現(xiàn)具有歷史性的意義，打破了傳統(tǒng)的人工破碎。雖然顎式破碎機(jī)自發(fā)明至今，其結(jié)構(gòu)形式不斷的完善，但還沒有達(dá)到社會(huì)發(fā)展的要求。縱觀整個(gè)世界，顎破的生產(chǎn)制造并沒有出現(xiàn)壟斷性的企業(yè)，也足以說明重工行業(yè)的發(fā)展前景。由于不同物料的物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)差異非常大，破碎要求各有不同，這就導(dǎo)致了為適應(yīng)各種物料的破碎要求而生產(chǎn)的破碎機(jī)的品種也是極其多。雖然傳統(tǒng)的顎式破碎機(jī)由于具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、制造容易、維修方便、價(jià)格低廉、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在各種工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用，但其缺點(diǎn)也是致命的。非連續(xù)性破碎、破碎效率較低、破碎比較小、磨損快使用壽命短等問題致使顎式破碎機(jī)的使用局限性。因此設(shè)計(jì)一款適應(yīng)現(xiàn)代化需求的顎式破碎機(jī)具有重要的意義。
二、 國內(nèi)外研究綜述：
顎式破碎機(jī)是由美國人布雷克發(fā)明的。自第一臺(tái)顎式破碎機(jī)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(jī)結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、工作可靠、使用維修方便等優(yōu)點(diǎn)，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(jī)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(jī)。早年，德國和前蘇聯(lián)都曾研制過液壓驅(qū)動(dòng)的顎式破碎機(jī)。其特點(diǎn)是提高動(dòng)顎擺動(dòng)次數(shù)借以增加產(chǎn)量，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)液壓調(diào)整排料口、液壓過載保護(hù)以及能負(fù)荷啟動(dòng)。原西德制造過沖擊式顎式破碎機(jī)，而原蘇聯(lián)也制造了振動(dòng)顎式破碎機(jī)（也叫慣性顎式破碎機(jī)）。它們都靠動(dòng)顎振動(dòng)沖擊破碎物料，借以提高破碎機(jī)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(jī)，美國生產(chǎn)過復(fù)擺雙腔顎式破碎機(jī)。國內(nèi)北京某設(shè)計(jì)院以及湖南某大學(xué)都曾與工廠合作研制了雙腔顎式破碎機(jī)。其特點(diǎn)是使間歇工作變成連續(xù)工作，借以提高破碎機(jī)工作效率。
原蘇聯(lián)早年曾制造一種雙動(dòng)顎顎式破碎機(jī)。國內(nèi)遼寧某學(xué)院與礦山合作開發(fā)了雙動(dòng)顎顎式破碎機(jī)。這種破碎機(jī)就是將原來兩個(gè)破碎機(jī)去掉前墻對(duì)置后而成。為了兩動(dòng)顎同步運(yùn)轉(zhuǎn)，在偏心軸一端增設(shè)一對(duì)開式齒輪。由于它的結(jié)構(gòu)太復(fù)雜，近年又研制一種單軸倒懸掛的雙動(dòng)顎破碎機(jī)。國內(nèi)上海某學(xué)院曾研制過此種顎式破碎機(jī)。這兩種破碎機(jī)的特點(diǎn)，其動(dòng)顎同步運(yùn)轉(zhuǎn)，使破碎機(jī)強(qiáng)制排料。這樣，靠提高轉(zhuǎn)數(shù)增加破碎機(jī)產(chǎn)量同時(shí)由于物料與動(dòng)顎沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，減少襯板磨損延長使用壽命。近來又研制了單動(dòng)顎倒懸掛顎式破碎機(jī)。
國外制造過一種肘板向上放置的顎式破碎機(jī)。國內(nèi)有幾家設(shè)計(jì)院和制造廠生產(chǎn)了這種破碎機(jī)。它的特點(diǎn)是靠增大傳動(dòng)角改善動(dòng)顎運(yùn)動(dòng)特性，提高破碎機(jī)性能。在國內(nèi)該機(jī)有叫負(fù)支承、上斜式、上推式和上置式破碎機(jī)。筆者認(rèn)為叫大傳動(dòng)角（包括傾斜式）破碎機(jī)更合適。以上各項(xiàng)異型破碎機(jī)的研制都取得了一定的效果并對(duì)國內(nèi)破碎機(jī)行業(yè)的發(fā)展起到了一定的推動(dòng)和促進(jìn)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(fù)擺顎式破碎機(jī)。就近兩年國外機(jī)械設(shè)備展覽會(huì)上展出的顎式破碎機(jī)來看，也都是傳統(tǒng)顎式破碎機(jī)，沒有異型顎式破碎機(jī)出現(xiàn)。 國內(nèi)各廠家所制造的顎式破碎機(jī)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(jìn)水平，而大多數(shù)廠家的產(chǎn)品與世界先進(jìn)水平相比差距較大。
綜上所述，改善國內(nèi)顎式破碎機(jī)落后的狀況，全面提高顎式破碎機(jī)技術(shù)水平，趕上世界先進(jìn)水平，創(chuàng)造世界品牌的顎式破碎機(jī)是當(dāng)務(wù)之急。從顎式破碎機(jī)的發(fā)展來看，現(xiàn)代的破碎機(jī)械是在蒸汽機(jī)和電動(dòng)機(jī)等動(dòng)力機(jī)械逐漸完善和推廣之后相繼創(chuàng)造出來的。目前，國內(nèi)顎式破碎機(jī)類型很多，但得到廣泛使用的還是傳統(tǒng)復(fù)擺顎式破碎機(jī)。各制造廠的產(chǎn)品技術(shù)、研發(fā)水平相差懸殊，有少數(shù)廠家的產(chǎn)品接近世界先進(jìn)水平，大多數(shù)廠家的產(chǎn)品差距很大。所以，全面提高顎式破碎機(jī)技術(shù)水平與綜合性能，研發(fā)生產(chǎn)新型環(huán)保節(jié)能的顎式破碎機(jī)，創(chuàng)造世界品牌的顎式破碎機(jī)是當(dāng)務(wù)之急。一方面，要借助機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)保證顎式破碎機(jī)最佳性能，并達(dá)到低噪音、低粉塵的環(huán)保要求。一方面，應(yīng)提高設(shè)計(jì)制造工藝等綜合水平，加強(qiáng)焊接、鑄造、熱處理工藝的處理。制造出質(zhì)量過硬的顎式破碎機(jī)。最后，顎式破碎機(jī)耐磨件也需要不斷的提高研發(fā)、改良與提高，延長耐磨件顎板的壽命。
三、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）所用的主要技術(shù)與方法：
1. 根據(jù)已知的條件首先確定顎式破碎機(jī)的主要參數(shù)，然后確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)，接下來計(jì)算V帶傳動(dòng)，主軸的傳動(dòng)。根據(jù)計(jì)算的參數(shù)畫顎式破碎機(jī)的總裝圖，及其他的零件圖。
2．畢業(yè)設(shè)計(jì)所用的方法是：類比設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)計(jì)算法等方法，在資料和信息獲取過程中進(jìn)行了實(shí)地考察和調(diào)研。
3．在繪圖過程中運(yùn)用計(jì)算機(jī)繪圖（包括PRO-E繪圖）。
四、 主要參考文獻(xiàn)與資料獲得情況：
1. 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 濮良貴，紀(jì)名剛 高等教育出版社
2. 《機(jī)械原理》 孫桓，陳作模，葛文杰 高等教育出版社
3. 《礦山工程設(shè)備技術(shù)》 王榮祥，任效乾 冶金工業(yè)出版社
4. 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 王少懷 電子工業(yè)出版社
5. 《機(jī)械設(shè)計(jì)—理論﹑方法與標(biāo)準(zhǔn)》 黃平，朱文堅(jiān) 清華大學(xué)出版社
五、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排（按周說明）：
第 3～4 周 熟悉課題，查閱相關(guān)的資料，收集資料.。
第 5～7 周 確定設(shè)計(jì)任務(wù)并撰寫開題報(bào)告。
第8～10 周 總體方案設(shè)計(jì)，初步完成設(shè)計(jì)計(jì)算，外文翻譯。
第11～13周 完成總裝圖和零件圖的繪制和設(shè)計(jì)說明書。
第14～15周 修改和完善，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。
六、指導(dǎo)教師審批意見：
指導(dǎo)教師： (簽名)
年 月 日